CN101281858B - 基片保持装置和电镀设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基片保持装置，其包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个内侧密封元件，其用于与所述基片的周部压力接触，以密封住所述周部；以及一个外侧密封元件，其围绕着所述基片布置，用于将所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间密封。还提供了一种包括此基片保持装置的电镀设备。

Description

基片保持装置和电镀设备
本申请是申请日为2003年6月20日、申请号为03800845.9、发明名称为“基片保持装置和电镀设备”的发明专利申请的分案申请。 
技术领域
本发明涉及一种用在电镀设备中的基片保持装置，该电镀设备用于对基片的将要被电镀的表面进行电镀，特别是用于在半导体晶片的表面中的精细互连沟槽或孔或保护开口中形成镀膜，或者用于在半导体晶片的表面上形成与封装件的电极等电连接的突起电极(凸点电极)；本发明还涉及一种包含该基片保持装置的电镀设备。
背景技术
在柔性带自动连接(TAB)或倒装芯片领域，作为示例，已经广泛采用将金、铜、钎料、镍或它们的多层材料沉积在具有互连结构的半导体芯片的表面上的预定区域(电极)中，以形成突出的连接电极(突起电极)。这种突起电极将半导体基片与封装件电极或TAB电极电连接。有各种方法用于形成突起电极，包括电镀法、蒸镀法、印刷法、球电极法。在目前半导体基片的I/O终端越来越多且互连线间距越来越小的情况下，电镀法被广泛采用，因为其性能性对稳定并且能够形成精细的连线。
电镀法包括：溅镀或承杯镀方法，其中基片例如半导体晶片被水平安置，其将要被电镀的处理表面面向下方，电镀液从下方喷射；浸镀方法，其中基片被竖直放置在电镀浴槽内并且浸没在电镀液中，电镀液从电镀浴槽的底部供应并且从浴槽中溢流出来。根据上述浸镀型电镀方法，可能会对电镀的质量造成负面影响的气泡容易去除，而且印痕较小。浸镀方法因此而被认为适合于电镀形成突起电极，因为这种工艺中需要利用电镀填充的孔相对较大且电镀时间非常长。
采用浸镀法的传统电镀设备设有一个基片保持装置，其以可脱离的方式保持着基片如半导体晶片，其中基片的端部和背侧表面被密封住，而前表面(将要被电镀的表面)是暴露的。通过将基片保持装置以及其保持的基片浸没在电镀液中，这种传统设备对基片表面进行电镀，其优点是容易释放气泡。
由于基片保持装置以及其保持的基片被浸没在电镀液中，因此基片保持装置需要牢固地密封住基片的周部，以防止电镀液侵入到背侧表面(非电镀表面)一侧。为此，在利用一对支承元件(保持元件)以可脱离的方式保持基片的基片保持装置中，作为示例，一个密封元件被安装在一个支承元件上，该密封元件与被防止和保持在另一支承元件上的基片的周部压力接触，从而密封住基片的周部。
关于这样的传统基片保持装置，有人曾尝试各种方法以避免电镀液或其它液体的泄漏，例如使密封元件的形状、固定方法等最优化，定期清洗密封元件(包括利用基片对其进行清洗)，定期更换密封元件，提高基片的预处理(形成晶粒层或阻光膜)的精度，使基片在基片保持装置中的定位误差最小化，定期重新校准等。
然而，由于密封元件的老化等因素，难以实现完全密封。特别是在将电镀膜嵌入精细凹槽中时，由于具有良好渗透性的电镀液通常被用在这种电镀处理中，以使电镀液能够容易且完全地渗入精细凹槽中，因此更难以实现完全密封。另一方面，通常还难以检测电镀液或其它液体的泄漏。一旦出现电镀液泄漏，泄漏到基片保持装置中的电镀液将粘着在基片的背侧表面上，而且粘着在基片背侧表面上的电镀液会被传送到基片输送装置上，从而导致整个设备被电镀液污染。此外，泄漏的电镀液可能会腐蚀电触点，从而导致电触点不能供应电能。
在对由基片保持装置保持着的基片进行电镀时，需要将基片与电源的负极电连接。为此，在例如密封元件的内侧和被密封元件密封着的区域内设有电触点，用于将基片电连接到从电源延伸出来的外部引线。
一种现有的此类电触点包括一个金属接触板，其由例如不锈钢制成，并且具有马蹄形横截面，以及一个螺旋弹簧，其用于将所述金属接触板向着基片推压。当基片被基片保持装置保持着时，金属接触板的安置在外侧的一条腿通过螺旋弹簧的弹性力接触外部引线，金属接触板的安置在内侧的一条腿接触基片。
利用具有这种电触点的基片保持装置，由于构成电触点的金属接触板基本上是一个刚性体，因此金属板仅以一个点接触基片，所以容易发生接触不良。此外，金属接触板在位于周边内侧一定距离的位置上接触基片，因此基片上的用于形成电路图案的有效面积缩小了。
此外，基片以及其它元件的尺寸通常会发生变化。由于尺寸变化，同时由于一对支承元件之间存在一定的位置关系，以及诸如此类的因素，因此将支承元件所保持着的基片相对于安装在一个支承元件上的密封元件定位(定心)通常较为困难。为定位基片而单独提供一个专用元件将导致基片保持装置的尺寸增大和复杂化。
此外，根据这种传统基片保持装置，一个密封元件安装在所述一对支承元件之一上，密封元件与被防止和保持在另一支承元件上的基片的周部压力接触，从而密封住基片的周部，如前所述。因此，存在这样一种情况，即在电镀完成之后打开装有密封元件的支承元件以将基片从基片保持装置中取出时，该支承元件的打开将导致基片首先被粘着在密封元件上，然后基片会从该支承元件落下。因此需要采取措施以解决这一问题。
发明内容
本发明是考虑到上述情况而研制的。因此，本发明的第一个目的是提供一种基片保持装置，其能够利用密封元件实现更完全的密封，并且可以更容易和可靠地取出基片；本发明还要提供一种包含该基片保持装置的电镀设备。
本发明的第二个目的是提供一种基片保持装置，其能够扩大基片上的用于形成电路图案的有效面积，容易在保持基片时实现基片的定心，并且可以更容易和可靠地取出基片；本发明还要提供一种包含该基片保持装置的电镀设备。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基片保持装置，其包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个密封元件，其安装在所述固定保持元件或所述可移动保持元件上；以及一个吸力垫，其用于吸附保持在所述固定保持元件和所述可移动保持元件之间的所述基片的背侧表面。
由于基片的背侧表面保持吸附在吸力垫上，因此当可移动保持元件在电镀处理之后移动以将基片从保持状态释放出来并且基片被从基片保持装置中取出时，可以防止基片粘着在内侧密封元件上并与密封元件一起移动。此外，由于可以如此防止基片被向上抬起。因此在利用自动输送装置实现自动操作时，基片可以被稳定地从基片保持装置中取出。
吸力垫优选包括一个由柔性材料构成的杯部，所述杯部的内部空间限定出一个减压部分；通过使基片推压杯部的开口，以迫使空气从所述减压部分中排出，从而降低所述减压部分中的压力，所述吸力垫可以利用吸力吸附住所述基片。
吸力垫是所谓的吸杯。吸力垫的吸力被设置在这样的程度，即在将基片从基片保持装置中取出时，基片可以被从杯部水平移出，以打破真空，这样，基片可以容易地与密封元件分离，然后基片可以被传送到机器人。因此，吸力垫在竖直方向对基片具有强吸附力，因此可以有效地保持基片，同时又使得基片能够容易地水平移动并与之脱离。在吸力垫被设计成通过铰链打开和关闭的情况下，优选将吸力垫安置在相对于由基片保持装置保持着的基片的中心而言与铰链相反的那一侧，并且在与基片的周部相对应的位置上被保持在固定保持元件与可移动保持元件之间。在通过铰链打开可移动保持元件时，位于这样的位置上的吸力垫可以防止基片的周部粘着在内侧密封元件上被抬起(否则的话所述周部会首先被抬起)，因此可以有效地将基片与内侧密封元件分离。
吸力垫可以连接一根真空管线上，通过所述真空管线抽真空，所述吸力垫可以吸附住基片。这样可以容易且牢固地将基片吸附和保持在吸力垫上。通过停止抽真空，可以将基片从保持状态释放。
本发明还提供了另一种基片保持装置，其包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；以及一个密封元件，其安装在所述可移动保持元件上，用于与所述基片的周部压力接触，以密封住所述周部；其中所述密封元件由一个保持部件整体保持着。
由于内侧密封元件如此整体安装在保持部件上，因此当可移动保持元件在电镀处理之后移动以将基片从保持状态释放并且基片被从基片保持装置中取出时，可以防止内侧密封元件的密封部分粘着在基片上，因此可以防止内侧密封元件从保持部件上撕下。这样，可以提高密封元件从基片上的分离性能。
密封元件优选采用多重密封结构，所述多重密封结构包括至少两个环形密封部分。通过利用具有多重密封结构的密封元件密封住基片的周部，密封宽度可以显著加大，因此即使是在基片的定心不完美的情况下，也能够获得更完全的密封。
所述多重密封结构优选包括间隔密封部分，所述间隔密封部分沿宽度方向延伸并且设在圆周方向上的多个位置上。此外，通过利用沿宽度方向延伸的间隔密封部分沿内侧密封元件的圆周方向密封住特定部分，即使内侧密封元件受损也能够维持一定的密封能力。
本发明还提供了另一种基片保持装置，其包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；以及一个密封元件，其安装在所述可移动保持元件上，用于将所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间密封；其中所述密封元件具有W形横截面，并且在被沿宽度方向挤压时容易收缩，而在压力释放后会在自身的弹力作用下恢复原形。
使用这样的密封元件，可以便于将其***密封槽例如燕尾形密封槽中，并且能够防止其从密封槽中脱落。此外，在这一方面，一个切除部分形成在可移动保持元件中，其对于成型燕尾形密封槽的工具撤出而言是必需的。因此，这里存在电镀液从切除部分侵入密封槽中的可能性，并且由于电镀液的变性或固化，会导致外侧密封元件的密封能力下降。在这一点上，根据本实施例的基片保持装置，外侧密封元件的侧表面以一定的弹性力接触密封槽的侧壁表面。这样可以防止出现前述的电镀液侵入，以确保密封和提高外侧密封元件的耐用性。
本发明还提供了另一种基片保持装置，其包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个密封元件，其安装在所述固定保持元件或所述可移动保持元件上；以及一个板状弹簧元件，在将所述基片从其被所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间的保持状态中释放出来时，所述弹簧元件将所述基片向着所述固定保持元件推压。
通过使用所述弹簧元件，当可移动保持元件在电镀处理之后移动以将基片从保持状态释放并且基片被从基片保持装置中取出时，基片的移动受到限制，而且安装在可移动保持元件上的内侧密封元件与基片脱离，从而可以防止基片粘着在密封元件上并与密封元件一起移动。
所述弹簧元件优选为层合片簧，所述层合片簧包括两个或更多个片簧形的板件。这种层合片簧可以在不引起塑性变形的情况下实现长行程，并且可以布置在相当小的空间内。
本发明还提供了另一种基片保持装置，其包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个密封元件，其安装在所述固定保持元件或所述可移动保持元件上；以及一个片簧元件，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述片簧元件弹性接触所述基片的周部。
由于基片被片簧元件的弹力向内推压，因此在利用基片保持装置保持基片时，可以通过片簧元件实现基片相对于基片保持装置的定位(定心)。
所述可移动保持元件优选具有将基片相对于密封元件定位的功能。
优选地，片簧元件还被用作电触点，其与基片接触，以便向基片供应电能。这样就不必单独提供应电能触点，因此可以简化基片保持装置的结构。
所述可移动保持元件优选具有将基片相对于密封元件和电触点定位的功能。
通过在可移动保持元件上设置基片密封元件以及优选的用于向基片供应电能并且具有对基片定心功能的电触点，可以预先使可移动保持元件的中心与基片密封元件的中心(以及电触点的中心)重合，而且在可移动保持元件与放置着基片的固定保持元件接合时，可以利用可移动保持元件的基片定心功能使基片移动到基片的中心与可移动保持元件的中心重合的位置。因此，随着可移动保持元件与固定保持元件之间的接合，基片的中心可以自动与基片密封元件的中心重合(并且与用于向基片供应电能的电触点的中心重合)。
最近，基片的有效面积越来越向外侧扩展，基片的所谓边缘禁用区变得极为狭窄。在这种情况下，上述基片保持装置可以在基片的所述狭窄区域内可靠地实现基片的密封和向基片供应电能。
本发明还提供了另一种基片保持装置，其包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个密封元件，其安装在所述固定保持元件或所述可移动保持元件上；以及至少一对导体，它们用于检测液体泄漏并且设置在所述固定保持元件中，当电镀液泄漏到由所述可移动保持元件和所述固定保持元件保持着的所述基片的背侧表面上时，所述导体之间通过泄漏的电镀液形成短路。
在发生液体泄漏且所述一对导体通过电镀液而短路后，电流将流经所述一对导体之间，且电阻值发生变化(不再是无穷大)。因此，通过简单的电阻装置，可以快速且可靠地检测到液体的泄漏。
所述一对导体优选在固定保持元件的下部设置在泄漏的电镀液聚集的位置上。通过利用这样一个事实，即在发生泄漏后电镀液会聚集在固定保持元件的底部，此外，通过如此在这样的局部位置上设置导体，泄漏到基片保持装置的整个区域内的液体可以被检测到。
所述一对导体优选呈环形布置，并且当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述导***于所述密封元件内侧。
本发明还提供了另一种基片保持装置，其包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个内侧密封元件，其用于与所述基片的周部压力接触，以密封住所述周部；以及一个外侧密封元件，其围绕着所述基片布置，用于将所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间密封。
通过如此设置两个密封元件，即内侧密封元件和外侧密封元件，以将内侧密封元件对基片周部的密封作用和外侧密封元件对可移动保持元件与固定保持元件之间的密封作用分开，可以提高密封效果。
优选地，所述内侧密封元件和所述外侧密封元件安装在所述可移动保持元件上。
优选地，一个台阶设置在所述可移动保持元件的外周部分中，一个压环可转动地装配在所述台阶上，所述可移动保持元件被所述压环推压在所述固定保持元件上，以保持住所述基片。
优选地，所述固定保持元件设有一个夹持元件，用于限制所述压环离开所述固定保持元件的运动。
通过将可转动地将压环配合安装到设在可移动保持元件外周部分中的台阶上，以便利用设在固定保持元件中的夹持元件限制压环离开固定保持元件的运动，因此，可以缩短基片保持装置前端与由基片保持装置保持着的基片的表面之间的距离，这样就可以将搅拌器(桨叶)布置得接近于基片表面，以增强电镀液在基片表面上的流动。
本发明还提供了一种电镀设备，其包括一个用于保持基片的基片保持装置，所述基片保持装置和所述基片一起被输送并浸没在电镀浴槽内的电镀液中，所述基片保持装置包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个密封元件，其安装在所述固定保持元件或所述可移动保持元件上；以及一个吸力垫，其用于吸附保持在所述固定保持元件和所述可移动保持元件之间的所述基片的背侧表面。
本发明还提供了另一种电镀设备，其包括一个用于保持基片的基片保持装置，所述基片保持装置和所述基片一起被输送并浸没在电镀浴槽内的电镀液中，所述基片保持装置包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；以及一个密封元件，其安装在所述可移动保持元件上，用于与所述基片的周部压力接触，以密封住所述周部；其中所述密封元件由一个保持部件整体保持着。
本发明还提供了另一种电镀设备，其包括一个用于保持基片的基片保持装置，所述基片保持装置和所述基片一起被输送并浸没在电镀浴槽内的电镀液中，所述基片保持装置包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；以及一个密封元件，其安装在所述可移动保持元件上，用于将可移动保持元件和固定保持元件之间密封；其中所述密封元件具有W形横截面，并且在被沿宽度方向挤压时容易收缩，而在压力释放后会在自身的弹力作用下恢复原形。
本发明还提供了另一种电镀设备，其包括一个用于保持基片的基片保持装置，所述基片保持装置和所述基片一起被输送并浸没在电镀浴槽内的电镀液中，所述基片保持装置包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个密封元件，其安装在所述固定保持元件或所述可移动保持元件上；以及一个板状弹簧元件，在将所述基片从其被所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间的保持状态中释放出来时，所述弹簧元件将所述基片向着所述固定保持元件推压。
本发明还提供了另一种电镀设备，其包括一个用于保持基片的基片保持装置，所述基片保持装置和所述基片一起被输送并浸没在电镀浴槽内的电镀液中，所述基片保持装置包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个密封元件，其安装在所述固定保持元件或所述可移动保持元件上；以及一个片簧元件，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述片簧元件弹性接触所述基片的周部。
本发明还提供了另一种电镀设备，其包括一个用于保持基片的基片保持装置，所述基片保持装置和所述基片一起被输送并浸没在电镀浴槽内的电镀液中，所述基片保持装置包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个密封元件，其安装在所述固定保持元件或所述可移动保持元件上；以及至少一对导体，它们用于检测液体泄漏并且设置在固定保持元件中，当电镀液泄漏到由所述可移动保持元件和所述固定保持元件保持着的所述基片的背侧表面上时，所述导体之间通过泄漏的电镀液形成短路。
本发明还提供了另一种电镀设备，其包括一个用于保持基片的基片保持装置，所述基片保持装置和所述基片一起被输送并浸没在电镀浴槽内的电镀液中，所述基片保持装置包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个内侧密封元件，其用于与所述基片的周部压力接触，以密封住所述周部；以及一个外侧密封元件，其围绕着所述基片布置，用于将所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间密封。
本发明还提供了另一种基片保持装置，其包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个密封元件，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述密封元件密封住所述基片的外周端；其中所述固定保持元件具有一个导体，所述可移动保持元件具有一个采用片簧元件形式的电触点，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述电触点与位于由所述密封元件密封着的区域内的所述导体电连接，以便向所述导体供应电能。
通过如此将电触点成型为片簧形状并且借助于电触点自身的弹性力的作用接触基片，可以降低产生不良电触点的可能性。此外，由于接触部分接触基片的位于密封部分外侧的接触部分，因此基片上的用于形成电路图案的有效面积可以扩大。
优选地，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述电触点与所述基片的表面弹性接触。
优选地，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述电触点与所述基片的外周边缘弹性接触。
由于基片被片簧形状的电触点的接触部分的弹性力向内推压，因此在利用基片保持装置保持基片时，可以通过电触点实现基片相对于基片保持装置的定位(定心)。此外，通过在可移动保持元件上设置密封元件和电触点，并且利用电触点实现基片相对于基片保持装置的定位，因此可以在基片被基片保持装置保持着时使得基片、密封元件和电触点之间的位置关系总是保持恒定。
优选地，所述电触点具有用于与所述基片接触的末端，所述末端被分割为至少两段或包括布置在相应相邻位置上的平行段。通过这种结构，即使有尘土或类似物附着在一些电触点的接触部分上，其它电触点也能保持与基片接触。
所述分割段或平行段可以具有用于接触基片的部分，所述用于接触基片的部分沿着所述基片的径向交错布置。通过这种结构，即使基片有略微的定位误差，也至少有一些电触点会与基片接触。
本发明还提供了另一种基片保持装置，其包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；以及一个密封元件，其安装在所述固定保持元件或所述可移动保持元件上；所述固定保持元件和所述可移动保持元件具有相应的锥形部分，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述锥形部分相互接合并将所述固定保持元件和所述可移动保持元件以彼此中心对正的方式定位。
通过如此在固定保持元件和可移动保持元件上设置锥形部分，可以通过所述锥形部分的相互接合可以使得所述保持元件在保持基片时彼此相对同心定位，即使所述两个保持元件在彼此分开时未被正确定位。
优选地，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述可移动保持元件的所述锥形部分用于引导所述基片的外周边缘，以将所述基片定位。
这样，在利用保持元件保持基片的过程中，可以同时实现固定保持元件和可移动保持元件相对于中心的定位以及基片相对于基片保持装置的定位(定心)。
本发明还提供了另一种基片保持装置，其包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个密封元件，其安装在所述固定保持元件或所述可移动保持元件上；以及一个弹性片簧元件，其安装在所述固定保持元件上并且具有自由末端，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述自由末端安置在所述基片的外周部分的内侧，而当所述基片从被所述可移动保持元件和所述固定保持元件保持的状态释放后，所述自由末端安置在所述基片的外周部分的外侧。
由于基片的运动受到安置在基片的外周边缘内侧的片簧元件自由端的限制，因此，在基片被电镀后，当可移动保持元件移动以将基片释放并且基片被从基片保持装置中取出时，可以防止基片粘着在密封元件上并随密封元件移动。而在基片从固定保持元件和可移动保持元件中释放后，所述自由端安置在基片的外周边缘的外侧，因此，片簧元件不会阻碍经过处理后的基片从基片保持装置中取出，而且片簧元件也不会阻碍将要被处理的基片被***就位。
优选地，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述片簧元件的所述自由末端与所述基片的表面弹性接触。
优选地，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述片簧元件的自由末端与所述基片的外周边缘弹性接触。由于基片被片簧元件的弹性力向内推压，因此在利用基片保持装置保持基片时，可以通过片簧元件而有效地实现基片相对于基片保持装置的定位(定心)。
优选地，所述片簧元件还被用作电触点，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述电触点向所述基片供应电能。通过这种结构，不需要仅为在基片保持装置释放基片时将基片与密封元件分离而单独设置专门的片簧元件，因此基片保持装置的结构可以简化。
本发明还提供了另一种基片保持装置，其包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个密封元件，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述密封元件密封住所述基片的外周端；以及一个弹性片簧元件，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述片簧元件在由所述密封元件密封着的区域内弹性接触所述基片的外周边缘，以将所述基片定位。
由于基片被弹性片簧元件的弹性力向内推压，因此在利用基片保持装置保持基片时，可以通过弹性片簧元件实现基片相对于基片保持装置的定位(定心)。此外，通过在可移动保持元件上设置密封元件和电触点，并且利用电触点实现基片相对于基片保持装置的定位(定心)，因此可以在基片被基片保持装置保持着时使得基片、密封元件和电触点之间的位置关系总是保持恒定。
所述可移动保持元件优选还包括电触点，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述电触点弹性接触所述基片，以便向所述基片供应电能。
本发明还提供了另一种基片保持装置，其包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；以及一个密封元件，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述密封元件密封住所述基片的外周端；其中所述密封元件具有唇缘，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述唇缘分别接触所述基片的外周部分和所述固定保持元件的表面，而所述密封元件被一个安装在所述唇缘之间的支承体整体保持着。
由于密封元件被整体保持在支承体上，因此在基片被电镀后可移动保持元件移动以释放基片并且基片被从基片保持装置中取出时，可以防止密封元件的密封部分粘着在基片上，并且防止密封元件被从可移动保持元件上拉离。因此，可以提高密封元件与基片之间的分离性能。
本发明还提供了另一种电镀设备，其包括一个用于保持基片的基片保持装置，所述基片保持装置和所述基片一起被输送并浸没在电镀浴槽内的电镀液中，所述基片保持装置包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个密封元件，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述密封元件密封住所述基片的外周端；其中所述固定保持元件具有一个导体，所述可移动保持元件具有一个采用片簧元件形式的电触点，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述电触点与位于由所述密封元件密封着的区域内的所述导体电连接，以便向所述导体供应电能。
本发明还提供了另一种电镀设备，其包括一个用于保持基片的基片保持装置，所述基片保持装置和所述基片一起被输送并浸没在电镀浴槽内的电镀液中，所述基片保持装置包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；以及一个密封元件，其安装在所述固定保持元件或所述可移动保持元件上；所述固定保持元件和所述可移动保持元件具有相应的锥形部分，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述锥形部分相互接合并将所述固定保持元件和所述可移动保持元件以彼此中心对正的方式定位。
本发明还提供了另一种电镀设备，其包括一个用于保持基片的基片保持装置，所述基片保持装置和所述基片一起被输送并浸没在电镀浴槽内的电镀液中，所述基片保持装置包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个密封元件，其安装在所述固定保持元件或所述可移动保持元件上；以及一个弹性片簧元件，其安装在所述固定保持元件上并且具有自由末端，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述自由末端安置在所述基片的外周部分的内侧，而当所述基片从被所述可移动保持元件和所述固定保持元件保持的状态释放后，所述自由末端安置在所述基片的外周部分的外侧。
本发明还提供了另一种电镀设备，其包括一个用于保持基片的基片保持装置，所述基片保持装置和所述基片一起被输送并浸没在电镀浴槽内的电镀液中，所述基片保持装置包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；一个密封元件，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述密封元件密封住所述基片的外周端；以及一个弹性片簧元件，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述片簧元件在由所述密封元件密封着的区域内弹性接触所述基片的外周边缘，以将所述基片定位。
本发明还提供了另一种电镀设备，其包括一个用于保持基片的基片保持装置，所述基片保持装置和所述基片一起被输送并浸没在电镀浴槽内的电镀液中，所述基片保持装置包括：一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；以及一个密封元件，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述密封元件密封住所述基片的外周端；其中所述密封元件具有唇缘，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述唇缘分别接触所述基片的外周部分和所述固定保持元件的表面，而所述密封元件被一个安装在所述唇缘之间的支承体整体保持着。
通过下面结合附图而对本发明所作的详细描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点可以更加清楚地显现出来，附图中以示例的方式描绘了本发明的优选实施例。
附图说明
图1是设有根据本发明的一个实施例的基片保持装置的电镀设备的平面布置图。
图2是根据本发明另一实施例的基片保持装置的俯视图。
图3是图1所示基片保持装置的右向剖视图。
图4是图1所示基片保持装置的正向剖视图。
图5A至5C是表示在利用图1所示基片保持装置保持基片的过程中导体、电触点和基片之间关系的示意图。
图6A至6C是表示在利用图1所示基片保持装置保持基片的过程中固定保持元件的锥形部分和可移动保持元件的锥形部分之间关系的示意图。
图7是图1所示基片保持装置上设有吸垫的部分的剖视图。
图8是基片保持装置被锁紧/松开机构锁定时的状态的剖视图。
图9是锁紧/松开机构的俯视图。
图10A至10C是表示在利用基片保持装置保持基片的过程中片簧元件和基片之间关系的示意图。
图11是作为片簧元件的层合片簧的剖视图。
图12是另一内侧密封元件的剖视图。
图13A和13B是图12中的部分A的放大图。
图14是图12的横向剖视图。
图15是根据本发明另一实施例的基片保持装置的俯视图。
图16是根据本发明另一实施例的基片保持装置的俯视图。
图17是根据本发明另一实施例的基片保持装置的俯视图。
图18是图17所示基片保持装置的正向剖视图。
图19是图17所示基片保持装置的右向剖视图。
图20A是图17所示基片保持装置在保持基片之前其导体和电触点的剖视图。
图20B是图17所示基片保持装置在保持基片时其导体和电触点的剖视图。
图21A是基片保持装置在保持基片之前其固定保持元件的锥形部分和可移动保持元件的锥形部分之间关系的示意图。
图21B是基片保持装置在保持基片时其固定保持元件的锥形部分和可移动保持元件的锥形部分之间关系的示意图。
图22A至22F是以顺序步骤示出了片簧元件和用于接合片簧元件以使片簧元件变形的部件之间关系的示意图。
图23A是在保持基片之前另一电触点的剖视图。
图23B是在保持基片时另一电触点的剖视图。
图24A至24F是以顺序步骤示出了同时用作电触点和片簧元件的电触点/片簧元件和用于接合电触点/片簧元件以使电触点/片簧元件变形的部件之间关系的示意图。
图25A是在保持基片之前对基片定位的片簧元件的剖视图。
图25B是在保持基片时对基片定位的片簧元件的剖视图。
图26A至26D分别是不同电触点的俯视图。
图27A至27D是以顺序步骤示出了基片上的突起电极(凸点电极)的形成过程的示意图。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的优选实施例。
图1示出了一种电镀设备的平面布置，该电镀设备设有根据本发明的一个实施例的基片保持装置。如图1所示，该电镀设备包括：两个盒台12，它们分别用于放置一个用于容纳基片W例如半导体晶片的盒10；一个定位装置14，其将基片W上的一个定向平坦部或切口定位在预定方向上；以及一个旋转甩干装置16，其用于将电镀后的基片W高速旋转以使基片干燥。此外，一个基片附装/脱离部20邻近于旋转甩干装置16设置，该基片附装/脱离部用于将一个以可脱离的方式保持着基片W的基片保持装置18放置在其上并且将基片W附装在基片保持装置18上或与之脱离。此外，一个由传送机器人构成的基片传送装置22布置在上述各装置的中央，以将基片W在这些装置之间传送。
电镀设备还沿着从基片附装/脱离部20一侧开始的次序包括：一个储存装置24，其用于储存和临时容纳基片保持装置18；一个预湿槽26，其用于将基片W浸没在纯水中；一个预浸槽28，其用于将形成在基片W的表面上的晶粒层500(见图27A至27C)上的氧化膜蚀刻掉；一个第一水清洗槽30a，其用于利用纯水冲洗基片W的表面；一个吹风槽32，其用于对冲洗后的基片W进行脱水(干燥)；一个第二水清洗槽30b；以及一个电镀浴槽34。电镀浴槽34在一个溢流槽36中容纳着多个铜电镀单元38。每个铜电镀单元38分别容纳着一个基片W，以便在基片上实施镀铜处理。尽管本实施例中实施的是镀铜处理，但电镀设备当然也可以实施其它类型的电镀处理，例如镀镍、锡、银、金等。
此外，在上述各装置和槽的一侧，设有一个基片保持装置输送装置40，其采用了例如一个直线电机***，用于将基片保持装置18和基片W一起在这些装置和槽之间输送。基片保持装置输送装置40包括第一输送装置42，其用于将基片W在基片附装/脱离部20和储存装置24之间输送，以及第二输送装置44，其用于将基片W在储存装置24、预湿槽26、预浸槽28、水清洗槽30a和30b、吹风槽32和电镀浴槽34之间输送。在这方面，可以只设置第一输送装置42，而不设置第二输送装置44。
在溢流槽36的与基片保持装置输送装置40相反的那一侧布置着桨叶驱动装置46，用于驱动设在每个铜电镀单元38中的用作搅拌器以搅拌电镀液的桨叶(未示出)。
基片附装/脱离部20包括一个台状加载板52，其可以沿导轨50横向滑动。两个基片保持装置18水平且并联布置在加载板52上。在一个基片W被传送于基片保持装置18与基片传送装置22之间后，加载板52横向滑动，以将另一个基片W传送于基片保持装置18与基片传送装置22之间。
如图2至7所示，基片保持装置18包括一个矩形台状固定保持元件54，其由例如氯乙烯树脂制成，以及一个可移动保持元件58，其安装在固定保持元件54上并且可以通过一个铰链56而被打开和关闭。尽管在本实施例中可移动保持元件58被设计成可通过铰链56而被打开和关闭，但也可以例如将可移动保持元件58布置成面对着固定保持元件54，并且通过将可移动保持元件58移向和离开固定保持元件54而实现开闭。
可移动保持元件58包括一个基部58a和一个支承部分58b，在本实施例中该支承部分具有环形形状。可移动保持元件58由例如氯乙烯树脂制成，以使之相对于将在后文中描述的压环60具有良好的滑动性。在支承部分58b的距离固定保持元件54较远的那一侧表面上，通过螺栓64(见图6A至6C)安装着一个向内突出的密封元件(以下称作“内侧密封元件”)62，其用于接触基片W的周部，以密封住该部分。另一方面，一个燕尾形密封槽66在固定保持元件54那一侧形成在支承部分58b的表面上，一个用于密封固定保持元件54和可移动保持元件58的密封元件(以下称作“外侧密封元件”)68装配在密封槽66中。
内侧密封元件62用于与被基片保持装置18保持着的基片W的将要被电镀的表面的周部压力接触，以密封住该部分，并且内侧密封元件的内周具有一个塔顶形密封部分62a，该密封部分向下突出并且与基片W的周部线接触。内侧密封元件62整体安装在一个保持部件70上，该保持部件由例如钛制成并保持着密封元件62。特别地，内侧密封元件62附装在保持部件70上，以使内侧密封元件62覆盖住保持部件70的几乎整个表面，从而防止密封元件62从保持部件70上剥落或脱落。
由于内侧密封元件62如此整体安装在保持部件70上，因此当可移动保持元件58在电镀处理之后移动以将基片W从保持状态释放并且基片W被从基片保持装置18中取出时，可以防止内侧密封元件62的密封部分62a粘着在基片W上，因此可以防止内侧密封元件62从保持部件70上撕下。这样，可以提高密封元件62从基片W上的分离性能。此外，由于内侧密封元件62与基片W线接触，因此可以以低夹持压力可靠地实现密封，另外，基片W上的用于形成电路图案的有效面积可以扩大。
整体安装在保持部件70上的内侧密封元件62通过螺栓64安装在可移动保持元件58的支承部分58b上。一个环形密封元件71夹在内侧密封元件62与支承部分58b之间。螺栓64布置在密封元件71的外侧，通过拧紧螺栓64以挤压密封元件71，可将内侧密封元件62固定在支承部分58b上。这样可以防止水从密封元件62与支承部分58b之间的缝隙中如图6A中的箭头所示泄漏，或者从固定着螺栓64的位置泄漏。
另一方面，在基片W被基片保持装置18保持着时，外侧密封元件68用于与固定保持元件54上的位于可移动保持元件58那一侧的表面接触，以密封住接触部分。根据本实施例，外侧密封元件68具有基片W形横截面，其在宽度方向大致中央设有密封部分68a、68b，并且向着密封槽66的底部加宽。在外侧密封元件68的宽阔部分被沿宽度方向挤压时，该部分容易收缩和变窄。在释放了压力后，该部分在弹性力的作用下恢复原形。在将外侧密封元件68装配到燕尾形密封槽66中时，外侧密封元件68的宽阔部分沿宽度方向收缩，从而便于将外侧密封元件68***密封槽66中。***之后，外侧密封元件68在弹性力的作用下膨胀，从而防止密封元件从密封槽66中脱落。
如图7所示，一个切除部分66a形成在可移动保持元件58中，其对于成型燕尾形密封槽66的工具撤出而言是必需的。因此，这里存在电镀液从切除部分66a侵入密封槽66中的可能性，并且由于电镀液的变性或固化，会导致外侧密封元件68的密封能力下降。在这一点上，根据本实施例，外侧密封元件66的侧表面以一定的弹性力接触密封槽66的侧壁表面。这样可以防止出现前述的电镀液侵入，以确保密封和提高外侧密封元件68的耐用性。
一个台阶设在可移动保持元件58的外周部中，一个压环60被压板72以不可脱离但可转动的方式配合支撑在该台阶上。压环60由例如钛制成，该材料具有高耐氧化气氛性能且具有足够的刚度。
在压环60的外侧安置着倒L形夹持元件74，它们分别具有一个向内突出部分并且沿着固定保持元件54的圆周方向以规则的间隔竖直安装在固定保持元件54上。压环60的每个向外凸出部分的上表面和每个夹持元件74的向内突出部分的下表面沿圆周形成指向相反方向的楔形。此外，多个(例如4个)长孔60a沿圆周方向形成在压环60中。如后文中所解释，转动销112***长孔60a中，这些销112转动，以带动压环60转动。
在可移动保持元件58打开时，基片W被***固定保持元件54的中央，然后可移动保持元件58通过铰链56而关闭。压环60顺时针转动，以使压环60的向外凸出部分滑入到夹持元件74的向内突出部分下面。固定保持元件54和可移动保持元件58通过压环60和夹持元件74的楔面作用而彼此紧固。通过逆时针转动压环60，从而将压环60的向外凸出部分从倒L形夹持元件74中抽出，可以将这种锁紧状态释放。在可移动保持元件58被如此锁紧后，内侧密封元件62的密封部分62a与基片W的表面压力接触，而在外侧密封元件68方面，密封部分68a与固定保持元件54的表面压力接触，密封部分68b与密封槽66的底表面压力接触。密封元件62、68分别承受均匀的压力，以确保足够的密封。
在固定保持元件54的中央设有一个向上突出的环形脊82，其尺寸与基片W的尺寸相匹配。脊82的上表面作为支撑表面80，用以接触基片W的周部并支撑基片W。凹槽84在圆周方向的特定位置上形成在脊82中。
如图2和图5A至5C所示，多个导体(电触点)86(图2中示出的是12个导体)布置在凹槽84中，这些导体86分别连接着多根引线，这些引线从设在将在后文中所述的手部120中的外部触点引入。在基片W被放置在固定保持元件54的支撑表面80上时，导体86的具有弹性的端部陈设在固定保持元件54的表面上，并且位于基片W旁边。
另一方面，每个电触点88的腿部88a在面对着每个导体86的位置上固定在可移动保持元件58的支承部分58b上。电触点88被成型为片簧形，并且具有对基片W的定位(定心)功能以及在电镀之后的基片W被从基片保持装置18上取出时防止基片W粘着在内侧密封元件62的密封部分62a上并与密封部分62a一起升高的功能。为此，电触点88具有一个安置在内侧密封元件62下面并以片簧的形状向内突出的接触部分88b。接触部分88b因其弹性而容易弯曲，并且在基片W被固定保持元件54和可移动保持元件58保持着时，所述接触部分与被支撑在固定保持元件54的支撑表面80上的基片W的周部弹性接触。
在基片W被如图5A所示放置在固定保持元件54的支撑表面80上时，可移动保持元件58移向固定保持元件54，以缩紧可移动保持元件58并保持住基片W，如图5B和5C所示；导体86的暴露部分在其弹性力的作用下弹性接触电触点88的腿部88a的下表面，从而实现电连接，电触点88的接触部分88b在其弹性力的作用下弹性接触基片W。因此，可以在基片W被基片保持装置18保持并被密封元件62、68密封的状态下通过电触点88向基片W供应电能。
通过如此将电触点88成型为片簧形状并且使电触点88的接触部分88b的前端借助于电触点88自身的弹性力的作用接触基片W，可以降低产生不良电触点的可能性。此外，由于接触部分88b接触基片W的位于密封部分外侧的接触部分，因此基片W上的用于形成电路图案的有效面积可以扩大。另外，由于基片W被片簧形状的电触点88的接触部分88b的弹性力向内推压，因此在利用基片保持装置18保持基片W时，可以通过电触点88实现基片W相对于基片保持装置18的定位(定心)。此外，通过在可移动保持元件58上设置内侧密封元件62和电触点88，并且利用电触点88实现基片W相对于基片保持装置18的定位，因此可以在基片W被基片保持装置18保持着时使得基片W、密封元件62和电触点88之间的位置关系总是保持恒定。
在结束了一系列的处理之后将基片W从基片保持装置18中取出时，可移动保持元件58从固定保持元件54移开。在这个动作中，如图5B和5C所示，每个电触点88的接触部分88b压力接触基片W的周部，因此基片W被向下推压。因此基片W的运动受到弹性电触点88的限制。因此，即使密封元件62粘着在基片W上，也只有密封元件62和可移动保持元件58向上移动，而基片W被强制与密封元件62脱离。随着可移动保持元件58继续向上移动，电触点88的接触部分88b与基片W脱离，因而返回图5A所示位置。
这样，当可移动保持元件58在电镀处理之后移动以将基片W从保持状态释放并且基片W被从基片保持装置18中取出时，可以防止基片W粘着在密封元件62上并与密封元件62一起移动。
至于导体86，优选至少在其与电触点86相接触的表面上覆有例如金或铂镀层。
如图6A至6C所示，固定保持元件54的脊82在局部包括一个具有塔顶形锥面的锥形部分82a，可移动保持元件58的支承部分58b在其内周表面具有一个锥形部分90，该锥形部分90面对着锥形部分82a并且具有一个与锥形部分82a的锥形表面朝向相反的锥形表面。在基片W被固定保持元件54和可移动保持元件58保持着时，锥形部分82a和锥形部分90彼此接合，以实现保持元件54和58相对于中心的定位。因此，在基片W如图6A所示被放置在固定保持元件54的支撑表面80上时，可移动保持元件58移动到固定保持元件54上，以锁紧固定保持元件54，并保持住基片W，如图6B和6C所示；锥形部分82a、90用作相互导向件，以引导可移动保持元件58相对于固定保持元件54定位，反之亦然。
通过如此在固定保持元件54的脊82和可移动保持元件58的支承部分58b上设置锥形部分82a、90，即使保持元件54和58在彼此分离时未被正确定位，也可以在利用保持元件54、58保持基片W的过程中通过锥形部分82a、90之间的接合而自动地实现保持元件54和58相对于中心的定位。
如前所述，在利用保持元件54、58保持基片W的过程中，可以同时实现固定保持元件54和可移动保持元件58相对于中心的定位、基片W相对于基片保持装置18的定位(定心)以及因此而相对于内侧密封元件62的定位。
然而，仅通过锥形部分82a、90之间的接合难以实现精确的定心。这是因为，在两个锥形部分82a、90之间需要存在一个间隙(即使该间隙很小)，以便于实现它们之间的接合。因此，基片W的中心会因该间隙而不可避免地从可移动保持元件58的中心偏移。考虑到这一点，可移动保持元件58上设有多个将在后文中描述的片簧元件140。片簧元件140与基片W的外周边缘弹性接触并施加均匀的推力，以使基片W移向活动件58的中心。因此，在可移动保持元件58与固定保持元件54接合时，基片W会移动，以使基片的中心与可移动保持元件58的中心精确重合。当然，所述多个片簧元件也可以采用一个围绕着基片周边的整体结构的形式。
此外，可移动保持元件和固定保持元件不是必须通过铰链相连，它们当然也可以是分开的。
如图2所示，根据本实施例，在固定保持元件54的脊82上的远离铰链56的那一侧的两个位置上形成有相对较宽的凹槽92。每个凹槽92中分别容纳着一个吸力垫94。如图7所示，吸力垫94由柔性材料例如橡胶制成，其具有一个在内部设有减压部分的锥形杯部96，并且通过螺栓100安装在固定保持元件54上。在基片W被基片保持装置18保持着时，基片W推压杯部96的开口，以使杯部96向外扩张，以使吸力垫94中的空气被强制排出，且减压部分中的压力降低，从而将基片W的背侧表面吸附在吸力垫94上。
由于基片W的背侧表面保持吸附在吸力垫94上，因此当可移动保持元件58在电镀处理之后移动以将基片W从保持状态释放出来并且基片W被从基片保持装置18中取出时，可以防止基片W粘着在内侧密封元件62上并与密封元件62一起移动。此外，由于可以如此防止基片W被向上抬起。因此在利用自动输送装置实现自动操作时，基片W可以被稳定地从基片保持装置18中取出。吸力垫94的吸力被设置在这样的程度，即在以前述方式将基片W从基片保持装置18中取出时，基片W可以被从杯部水平移出，以打破真空，这样，基片W可以容易地与密封元件62分离，然后基片W可以被传送到机器人。因此，吸力垫94在竖直方向对基片W具有强吸附力，因此可以有效地保持基片，同时又使得基片W能够容易地水平移动并与之脱离。
尽管吸力垫94的位置和数量可以任意确定，但优选将吸力垫94安置在相对于由基片保持装置18保持着的基片W的中心而言与铰链64相反的那一侧，并且位于与基片W的周部相对应的位置上。在通过铰链64打开可移动保持元件64时，位于这样的位置上的吸力垫94可以防止基片W的周部粘着在内侧密封元件62上被抬起(否则的话所述周部会首先被抬起)，因此可以有效地将基片W与内侧密封元件62分离。
还可以使用所谓的真空吸附型吸力垫。特别地，尽管未被示意性地示出，一根真空管线可以延伸到固定保持元件54的内部并与吸力垫的内部连通。在基片W被基片保持装置18保持着时，吸力垫的内部通过该管线抽真空，从而容易且牢固地将基片吸附和保持在吸力垫上。通过停止抽真空，可以将基片从保持状态释放。
可移动保持元件58的打开和关闭是通过一个未示出的致动缸以及可移动保持元件58的自重实现的。特别地，如图3所示，一个通孔54a形成在固定保持元件54中，致动缸设在这样的位置上，即在基片保持装置18位于加载板52上时，致动缸面对着通孔54a。通过使缸杆伸出，并且使一个推压杆穿过通孔54a并将可移动保持元件58的基部58a推起，可移动保持元件58被打开，而通过使缸杆收缩，可移动保持元件58可以在其自重作用下关闭。
根据本实施例，通过压环60的转动实现可移动保持元件58的锁紧/松开。图8和9中示出了一个锁紧/松开机构110。该锁紧/松开机构110设在顶板侧并且包括转动销112，在基片W在加载板52上被放置在基片保持装置18中并且可移动保持元件58通过铰链56而关闭时，每个转动销分别位于与可移动保持元件58的压环60中的各长孔60a相对应的位置上。转动销112竖直安装在一个可沿双向转动的转动板114的下表面上。锁紧/松开机构110还设有可竖直移动的压杆116，用于将基片保持装置18的可移动保持元件58的支承部分58b推压在固定保持元件54上。在转动板114中，在与压杆116相对应的位置上形成了沿圆周方向延伸的长孔114a。
在操作中，在被放置了基片W且可移动保持元件58关闭后，基片保持装置18与加载板52一起升高，以将转动销112安置在压环60的长孔60a中。然后，压杆116下降以将可移动保持元件58向下推压，从而压缩密封元件62、68，以使活动密封元件58不再能转动。然后转动销112转动以带动压环60转动，这样，压环60的每个向外凸出部分滑入相应的夹持元件74中，从而锁紧可移动保持元件58。
通过如此首先使压环116下降以阻止可移动保持元件58转动，然后通过转动销112带动压环60转动，压环60可以以低摩擦力转动。这样可以减小压环60、夹持元件74和可移动保持元件58的磨损，并且防止可移动保持元件58与压环60一起转动，从而防止可移动保持见58错位，这种错位会影响基片W的定心并且导致密封元件62、68因变形而降低密封性能。
可以使用环形旋转器来替代转动板114。此外，除了压杆116，还可以使用圆柱形推压元件116a，如图9中的阴影区域所示，从而可以均匀地推压可移动保持元件58的基片支承部分58b的整个外周边缘区域。
本例中设有一个单一的锁紧/松开机构110。当安置在加载板52上的两个基片保持装置18中的一个被锁紧(或松开)后，加载板52横向滑动，以便利用一个锁紧/松开机构110锁紧(或松开)另一个基片保持装置18。基片保持装置18设有一个传感器，用于在基片W被基片保持装置18保持着时检测基片W与基片保持装置18的触点之间的接触状态。来自传感器的信号被输入一个控制器(未示出)。
基片保持装置18的固定保持元件54的一端结合着一对大致T形的手120，所述手在基片保持装置18以悬挂状态被输送或保持着时用作支承元件。在储存装置24中，基片保持装置18被安置在储存装置24的周壁的上表面上的手120的突出端部保持在竖直悬挂状态。如此悬挂着基片保持装置18的手120在输送基片保持装置18的过程中被基片保持装置输送装置40的输送装置42抓持。在预湿槽26、预浸槽28、水清洗槽30a和30b、吹风槽32和电镀浴槽34中，基片保持装置18也是通过位于每个槽的周壁上表面上的手120保持在悬挂状态。
接下来描述利用前面描述的电镀设备形成突起电极的电镀过程。如图27A所示，作为供应电能层的晶粒层500形成在基片的表面上。一个高度H为例如20-120μm的保护层502施加在晶粒层500的整个表面上。接下来，直径D为例如20-200μm的开口502a形成在保护层502中的预定位置上。这样的基片W被以表面(将要被电镀的表面)朝上的方式容纳在盒10中。盒10被加载到盒台12上。
基片传送装置22从位于盒台12上的盒10中取出一个基片，并将该基片放置在定位装置14上。定位装置14将基片上的定向平坦部或切口定位在预定方向上。接下来，基片传送装置22将定位后的基片W传送到基片附装/脱离部20。
在基片附装/脱离部20中，位于储存装置24中的两个基片保持装置18被基片保持装置输送装置40的输送装置42同时抓持，并被传送到基片附装/脱离部20。基片保持装置18以水平状态下降，并被同时放置在基片附装/脱离部20的加载板52上。致动缸操作，已打开基片保持装置18的活动支承元件58。
在活动支承元件58打开的状态下，基片传送装置22将基片***安置在基片附装/脱离部20中央的一个基片保持装置18中。致动缸实施相反的操作，以将活动支承元件58关闭。接下来，活动支承元件58被锁紧/松开机构110锁紧。在一个基片W被装载到一个基片保持装置18中后，加载板52水平滑动，以将另一基片W装载到另一基片保持装置18中。接下来，加载板52返回其初始位置。
这样，基片的将要被电镀的表面暴露在基片保持装置18的开口部分中。密封元件62、68密封住基片W的周部，以防止电镀液进入。电能通过位于不与电镀液接触的区域内的多个触点被供应。引线从触点连接到基片保持装置18的手120。通过将电源连接到手120，电能可以被供应到形成在基片上的晶粒层500。
接下来，基片保持装置输送装置40的输送装置42同时抓持保持着基片的基片保持装置18，并将基片保持装置18输送到储存装置24。基片保持装置18以水平状态下降，以使两个基片保持装置18悬挂(临时安置)在储存装置24中。
由基片传送装置22、基片附装/脱离部20和基片保持装置输送装置40的输送装置42实施的上述过程反复进行，以将基片W一个接一个地加载到位于储存装置24中的基片保持装置18中，并将基片W一个接一个地悬挂(临时安置)在储存装置24中。
在装于基片保持装置18上的用于检测基片与触点之间的接触状态的传感器确定出接触不良后，传感器向控制器(未示出)输入信号。
同时，基片保持装置输送装置40的另一输送装置44同时抓持两个保持着基片的基片保持装置18，并将它们临时放置在储存装置24中。输送装置44将基片保持装置18输送到预湿槽26，并且下降以使基片保持装置18进入预湿槽26中。
然而，如果装于基片保持装置18上的用于检测基片与触点之间的接触状态的传感器确定出接触状态不良，则接触状态不良的保持着基片的基片保持装置18保持位于储存装置24中。因此，在基片与基片保持装置18的触点之间出现接触不良的情况后，不需要使整个设备停止，而是可以持续进行电镀操作。接触不良的基片不会进入电镀程序。相反，该基片返回盒中并从盒中排出。
接下来，保持着基片的基片保持装置18被以与前面所述相同的方式输送到预浸槽28，在此基片上的氧化层被蚀刻掉，以暴露出新的金属表面。接下来，保持着基片的基片保持装置18被以相同的方式输送到水清洗槽30a，在此基片的表面被容纳在其中的纯水清洗。
在清洗处理之后，保持着基片的基片保持装置18被以与前面所述相同的方式输送到电镀浴槽34并被悬挂在电镀单元38中。基片保持装置输送装置40的输送装置44反复进行上述将基片保持装置18输送到电镀单元38的操作，并将基片保持装置18悬挂在其中的预定位置上。
在所有基片保持装置18被悬挂在电镀单元38中的预定位置上后，电镀电压施加在阳极(未示出)与基片之间，溢流槽36中的电镀液循环并溢流到溢流槽36中。与此同时，桨叶驱动装置46使桨叶沿着平行于基片表面的方向往复运动，从而对基片的表面进行电镀。此时，每个基片保持装置18被位于电镀单元38顶部的手120以悬挂状态固定。电能从一个电镀电源通过导体86和电触点88供应到晶粒层500(见图27A至27C)。
在完成了电镀处理后，电镀电压的施加、电镀液的供应以及桨叶的往复运动均停止。基片保持装置输送装置40的输送装置44同时抓持两个保持着基片的基片保持装置18，并如前所述将基片保持装置18输送到清洗槽30b中。基片保持装置18被浸没在容纳于清洗槽30b中的纯水中。接下来，基片保持装置18被如前所述输送到吹风槽32中，在此空气吹到保持着基片的基片保持装置18上，以去除沉积在其上的水滴。接下来，基片保持装置18如前所述返回并悬挂在储存装置24中的前述位置上。
基片保持装置输送装置40的上述操作反复进行。在每个基片W经历了完整的电镀处理后，基片保持装置18返回储存装置24中的前述位置上。
同时，基片保持装置输送装置40的输送装置42同时抓持两个保持着在电镀之后返回了储存装置24的基片的基片保持装置18，并将基片保持装置18放置在基片附装/脱离部20的加载部52上，如前所述。此时，由装于基片保持装置18上的用于检测基片与触点之间的接触状态的传感器确定出接触不良的基片也被输送到加载板52。
接下来，位于基片附装/脱离部20中央的基片保持装置18中的活动支承元件58被锁紧/松开机构110松开。致动缸操作以打开可移动保持元件58。此时，如前所述，可以防止基片W在可移动保持元件58打开时粘着在可移动保持元件58上。在这种状态下，基片传送装置22将电镀处理后的基片从基片保持装置18中取出，并将基片传送到旋转甩干装置16。旋转甩干装置16高速旋转基片，以实现旋转甩干(脱水)。基片传送装置22然后将基片传送回盒10。
在基片返回盒10后，或在返回过程中，加载板52横向滑动；同样的程序实施在另一基片保持装置18上，以将基片旋转甩干并带回盒10。
加载板52返回其初始位置。接下来，输送装置42同时抓持两个没有保持着基片的基片保持装置18，并将基片保持装置18带回储存装置24中的前述位置，如前所述。随后，基片保持装置输送装置40的输送装置42同时抓持两个保持着在电镀之后返回了储存装置24的基片的基片保持装置18，并将基片保持装置18输送到加载板52，如前所述。相同的程序被反复执行。
通过将所有基片从用于在电镀处理之后保持基片并且返回储存装置24的基片保持器中取出、将基片旋转甩干并带回盒10，整个加工程序就结束了。这种程序可以获得这样的基片W，其具有生长在形成于保护层502中的开口502a中的镀膜504，如图27B所示。
如前所述已被旋转甩干了的基片W被浸没在溶剂例如丙酮中，该溶剂被维持在例如50-60℃的温度。在这个过程中，保护层502从基片W的表面上脱离，如图27C所示。接下来，在电镀处理之后的晶粒层500的无用暴露部分被去除，如图27D所示，以形成突起电极506。
在本例中，用于在竖直方向上容纳基片保持装置18的储存装置24设置在基片附装/脱离部20与电镀单元38之间。基片保持装置输送装置40的第一输送装置42将基片保持装置18在基片附装/脱离部20和储存装置24之间输送，基片保持装置输送装置40的第二输送装置44将基片保持装置18在储存装置24和电镀单元38之间输送。未被使用的基片保持装置18被储存在储存装置24中。这一设计是为了通过在储存装置24的任一侧流畅地输送基片保持装置18而提高生产量。然而，当然也可以只利用一个输送装置完成全部输送操作。
此外，一个具有干手和湿手的机器人可以被用作基片传送装置22。湿手仅用于将电镀处理后的基片从基片保持装置18中取出。干手用于其它所有操作。原则上讲，由于基片的背侧表面因基片保持装置18的密封作用而不会接触电镀液，因此湿手不是必需的。然而，通过以上述方式采用两个手，可以防止因不良密封所可能导致的电镀液沾染或漂洗水等侵入到背侧而使新的基片的背侧受到污染。
根据前面描述的实施例中的基片保持装置18，采用了这样的电触点，即电触点88，它们具有对基片W的定位(定心)功能以及在电镀之后的基片W被从基片保持装置18上取出时防止基片W粘着在内侧密封元件62的密封部分62a上并与密封部分62a一起升高的功能。通过使用这种电触点88，可以简化基片保持装置18的结构。除了上述电触点，如图10A至10C所示，还可以在可移动保持元件58上设置片簧元件140，这些片簧元件具有对基片W的定位(定心)功能以及在电镀之后的基片W被从基片保持装置18上取出时防止基片W粘着在内侧密封元件62的密封部分62a上并与密封部分62a一起升高的功能。片簧元件140可以布置在这样的位置上，例如分别位于相邻电触点88之间。片簧元件140的操作基本上与前面描述的图5A至5C所示电触点88的操作相同，因此不再重复叙述。
由于基片W被片簧元件140的弹力向内推压，因此在利用基片保持装置18保持基片W时，可以通过片簧元件140实现基片W相对于基片保持装置18的定位(定心)。此外，通过在可移动保持元件58上设置内侧密封元件62、电触点以及片簧元件140，并且利用片簧元件140实现基片W相对于基片保持装置18的定位，因此可以在基片W被基片保持装置18保持着时使得基片W、密封元件62和电触点之间的位置关系总是保持恒定。
在这一方面，仅通过前述锥形部分82a、90之间的接合难以实现精确的定心。这是因为，在两个锥形部分82a、90之间需要存在一个间隙(即使该间隙很小)，以便于实现它们之间的接合。因此，基片W的中心会因该间隙而不可避免地从可移动保持元件58的中心偏移。考虑到这一点，可移动保持元件58上设有多个所述片簧元件140。片簧元件140与基片W的外周边缘弹性接触并施加均匀的推力，以使基片W移向可移动保持元件58的中心。因此，在可移动保持元件58与固定保持元件54接合时，基片W会移动，以使基片的中心与可移动保持元件58的中心精确重合。
尽管在前述实施例中片簧元件140由被成形为片簧形状的单一板件构成，但片簧元件140也可以是由两个或多个板形成的片簧形层合件，例如，如图11所示由板122a、122b构成的层合片簧124。
这样的片簧元件140(层合片簧元件124)可以在不引起塑性变形的情况下实现长行程，并且可以布置在相当小的空间内。在利用基片保持装置18保持基片W的过程中，可以利用片簧元件140(层合片簧元件124)实现基片W相对于基片保持装置18的定位(定心)。此外，在电镀之后的基片W被从基片保持装置18上取出时，层合片簧元件124可以防止基片W粘着在内侧密封元件62的密封部分62a上并与密封部分62a一起升高。
此外，如图12至14所示，内侧密封元件62可以采用多重密封结构128，该多重密封结构128包括位于宽度方向两侧的两个环形密封部分126a、126b以及沿宽度方向延伸并且设在圆周方向上的预定位置上的间隔密封部分126c。通过利用由多重密封结构128构成的内侧密封元件62密封基片W的周部，密封宽度可以显著加大，因此即使是在基片的定心并不完美的情况下，也能实现更完全的密封。此外，通过利用沿宽度方向延伸的间隔密封部分126c沿内侧密封元件62的圆周方向密封住特定部分，即使内侧密封元件62受损也能够维持一定的密封能力。
特别地讲，如图13A和13B所示，由于基片W的定心偏差，可能会出现这样一种情况，即安置在多重密封结构128内侧的密封部分126b与基片表面上的带有台阶的保护线R交叉(图13A)，或者出现这样一种情况，即安置在多重密封结构128外侧的密封部分126a与保护线R交叉(图13B)。即使是在上述情况下，密封部分126a、126b中至少有一个不与保护线R交叉，以形成密封线，如图13A、13B中的阴影线所示，这样，即使交叉部分发生液体泄漏，也可以确保密封。此外，如果密封部分126a、126b受损，例如在间隔密封部分126c的两侧彼此接近的位置X1和X2处受损，如图13B所示，也可以利用位于受损位置X1和X2之间的间隔密封部分126c而维持密封能力。
图15中示出了根据本发明另一个实施例的基片保持装置。本实施例中的基片保持装置与前述基片保持装置之间的区别在于，在固定保持元件54上的位于可移动保持元件58那一侧的表面上设有一对用于检测液体泄漏的导线(导体)130，在电镀液泄漏到由可移动保持元件58和固定保持元件54保持着的基片W的背侧表面一侧时，所述导线形成短路。所述一对导线130连续且沿圆周方向延伸于固定保持元件54的表面上，从而基本上延伸通过基片W的整个周边背侧表面。此外，所述一对导线130在一端敞开，在另一端连接着一个电阻测量装置132。其它结构与前面描述的基片保持装置相同。
根据本实施例，通过利用电阻测量装置132测量所述一对导线130之间的电阻，可以快速且可靠地检测出液体泄漏。为此，所述一对导线130在一端敞开，因而通常状态下不会流过电流。然而，在发生电镀液泄漏时，作为导体的电镀液使所述一对导线130之间短路，以使电流流过所述一对导线130。也就是说，电镀液起到电阻R的作用，如图15中的虚线所示，从而在所述一对导线130之间形成短路。因此，利用电流测量电阻可以检测到电镀液的泄漏。
根据本实施例，所述一对导线(导体)被这样布置，即连续延伸在基片的整个周边背侧表面。通过如此将所述一对导线直接布置基片的周边背侧部分的内侧，可以再泄漏发生时立即检测到泄漏。或者，与本实施例不同，可以在任何位置例如泄漏的液体容易聚集的位置上设置一对导线，或者并联设置多对导线。
例如，如图16所示，分别与一对电极相连的一对导电板(导体)142可以以预定的间隔彼此面对着布置在固定保持元件54的底部，在出现电镀液泄漏时会在该底部聚集电镀液。在发生泄漏后，随着电镀液聚集在固定保持元件54的底部，电流会通过电镀液流经导电板142之间。根据本实施例，通过在类似于固定保持元件54底部这样的局部位置上设置导电板142，泄漏到基片保持装置18的整个区域内的液体可以被检测到。
如前所述，根据本发明的电镀设备，通过简单地将容纳着基片的盒放置在盒台上并且启动电镀设备，可以完全自动地实现采用浸镀方法的电镀处理，以便形成用于构成突起电极的电镀金属膜。
此外，根据本发明，可以在固定保持元件上安装吸力垫，用于吸附由固定保持元件和可移动保持元件保持着的基片的背侧表面。由于基片的背侧表面保持吸附在吸力垫上，因此当可移动保持元件在电镀处理之后移动以将基片从保持状态释放并且基片被从基片保持装置中取出时，可以防止基片粘着在密封元件上并与密封元件一起移动。因此，基片可以以稳定的状态从基片保持装置中取出。
此外，由于用于密封基片周部的内侧密封元件可以整体安装在用于保持内侧密封元件的保持部件上，因此当可移动保持元件在电镀处理之后移动以将基片从保持状态释放并且基片被从基片保持装置中取出时，可以防止内侧密封元件的密封部分粘着在基片上，并因此而防止内侧密封元件被从保持部件上撕下。因此，可以提高内侧密封元件与基片的分离性能。
此外，用于密封在可移动保持元件与固定保持元件之间的外侧密封元件可以具有基片W形横截面，其在受到宽度方向的挤压时容易收缩，并且在压力释放后在自身弹性力的作用下恢复原形。使用这样的密封元件，可以便于将其***密封槽例如燕尾形密封槽中，并且能够防止其从密封槽中脱落。
此外，可以再可移动保持元件上安装一个片簧元件，从而在基片从被可移动保持元件和固定保持元件之间的保持状态中释放后，基片可被推向固定保持元件。因此，当可移动保持元件在电镀处理之后移动以将基片从保持状态释放并且基片被从基片保持装置中取出时，基片的移动受到限制，而且安装在可移动保持元件上的内侧密封元件与基片脱离，从而可以防止基片粘着在密封元件上并与密封元件一起移动。
此外，可移动保持元件上可以设有用于检测液体泄漏的至少一对导体，在电镀液泄漏到由可移动保持元件和固定保持元件保持着的基片的背侧表面一侧时，所述导体通过泄漏的电镀液而形成短路。
这样，可以确保立即检测到液体泄漏的发生，从而可以迅速地处理液体泄漏故障，以防止因液体泄漏而负面影响到设备和电镀质量。
图17至22F中示出了根据本发明另一个实施例的基片保持装置。基片保持装置包括一个固定保持元件154，其由例如氯乙烯树脂制成为矩形平板状，以及一个可移动保持元件158，其安装在固定保持元件154上并且可以通过一个铰链156而被打开和关闭。尽管在本实施例中可移动保持元件158通过铰链156而以可打开和关闭的方式安装在固定保持元件154上，但也可以将可移动保持元件158布置成面对着固定保持元件154，并且通过将可移动保持元件158移向和离开固定保持元件154而实现开闭。
可移动保持元件158包括一个基部158a和一个环形支承部分158b，并且由例如氯乙烯树脂制成，以使之相对于将在后文中描述的压环162具有良好的滑动性。一个环形密封元件(压环)160具有大致沟槽形横截面，并且具有两个唇缘，其中一个唇缘长于另一个，该环形密封元件160安装在支承部分158b的面向固定保持元件154的那个表面上，以使环形密封元件160向着固定密封元件154敞开。
压环162可转动地支撑在支承部分158b的距离固定保持元件154较远的那一侧表面上，且压环162的外周表面上结合有滑板164。压环162由例如钛制成，该材料具有高耐氧化气氛性能且具有足够的刚度。
在滑板164的横向外侧位置上，分别具有一个向内突出部分的倒L形夹持元件170以圆周方向上的相等间隔竖直安装在固定保持元件154上。滑板164的表面以及与滑板164的表面呈覆盖关系的夹持元件170的向内突出部分的下表面被成形为楔形，从而沿转动方向彼此倾斜面对。突出部173分别在压环162的圆周方向的多个位置(例如4个位置)上安装在压环162的表面上，每个突出部分别包括拧入压环162中的转动销。这些突出部173被一个转动机构(锁紧/松开机构)接合，该转动机构用于带动压环162与滑板164一起转动。
在可移动保持元件158打开时，基片W被***固定保持元件154的中央。在可移动保持元件158通过铰链156而关闭后，压环162顺时针转动，以使滑板164滑入到夹持元件174的突出部分中，从而通过所述锥形表面而将固定保持元件154和可移动保持元件158彼此紧固。通过逆时针转动压环162，从而将滑板164从倒L形夹持元件174的突出部分中抽出，可以将固定保持元件154和可移动保持元件158彼此松开。在可移动保持元件158被松开后，密封元件160的内周表面上的短唇缘160a与基片W的表面压力接触，密封元件160的外周表面上的长唇缘160b与固定保持元件154的表面压力接触。密封元件160因此而均匀地按压在基片W和固定保持元件154上，从而可靠地密封住基片W的表面和固定保持元件154的表面。
一个脊182对中安装在固定保持元件154上并且从其上突出，该脊182具有与基片W相匹配的环形形状。脊182提供了一个支撑表面180，用于抵靠在基片W的外周边缘上，以将基片W支撑在其上。脊182具有多个形成在其圆周方向的特定位置上的凹槽184。
如图17、20A和20B所示，多个(图示的实施例中是8个)导体(电触点)188布置在凹槽184中，并且分别连接着相应的引线，这些引线从设在将在后文中所述的手部198中的外部触点引入。在基片W被放置在固定保持元件154的支撑表面180上时，导体188的弹性端部陈设在固定保持元件54的表面上，并且位于基片W旁边。
一个支承体190安装在密封元件160中的限定在唇缘160a、160b之间的内部空间中。具有相应腿192a的电触点192在面对着导体188的位置上固定在支承体190上。每个电触点192分别被成型为片簧形。具体地讲，电触点192具有作为片簧的向内伸出的接触端192b，这些接触端容易因自身的弹性而弯曲。
如图26A所示，接触端192b被设置成多个平行的矩形条，它们以相同的长度向基片W伸出。电触点192连接在支承体190上，以使接触端(条)192b的连线相对于基片W的切向略微偏斜。因此，如图26A所示，接触端(条)192b的末端在基片W的表面上的以阴影表示的接触区域A的横向不同位置上保持与该接触区域A接触。即使基片W有略微的定位误差，也至少有一些接触端(条)192b的末端会在所述接触区域A中与基片W接触。
作为一种替代性方式，如图26B所示，可以在与基片W的径向横贯的方向上以预定间隔布置多个细长的电触点192，这些电触点各自的接触端192b的末端在基片W的表面上的以阴影表示的接触区域A的圆周方向不同位置上保持与该接触区域A接触。通过这种结构，即使有尘土或类似物附着在一些电触点192的接触端192b上，其它电触点192也能保持与基片W接触。
此外，作为另一种替代性方式，如图26C所示，电触点192连接在支承体190上，以使接触端(条)192b的连线平行于基片W的切向延伸，所述接触端192b被设置成多个平行的矩形条，它们以相同的长度向基片W伸出。作为另一种替代性方式，如图26D所示，接触端(条)192b被设置成多个平行的矩形条，它们分别以不同的长度向基片W伸出。通过上述两种修改，接触端(条)192b的末端在基片W的表面上的以阴影表示的接触区域A的横向不同位置上保持与该接触区域A接触。即使基片W有略微的定位误差，也至少有一些接触端(条)192b的末端会在所述接触区域A中与基片W接触。
在如图20B所示将可移动保持元件158锁紧从而利用固定保持元件154和可移动保持元件158保持着基片W时，在导体188的暴露部分的弹性的作用下，所述暴露部分在由密封元件160密封的位置即夹在密封元件160的唇缘160a、160b之间的区域中保持弹性接触并电连接着电触点192的腿192a的下表面。基片W因此而在电触点192的接触端192b的弹性力的作用下保持与所述接触端192b弹性接触。通过这种方式，在基片W被密封元件160密封并被基片保持装置保持着的状态下，基片W可以通过电触点192而被施加电能。
由于电触点192采用片簧的形式，以通过电触点192的接触端192b的弹性力而保持基片W与所述接触端192b弹性接触，因此可以减少接触故障，而且电触点在基片W的外周区域中保持与基片W接触，因此基片W上的用于形成电路图案的有效面积可以扩大。
优选至少在导体188上的与电触点192相接触的表面上电镀有例如金或铂。
如图21A和21B所示，固定保持元件154的脊182在局部包括一个具有塔顶形锥面的锥形部分182a，支承体190在其内周表面具有一个锥形部分190a，该锥形部分190a以互补的形式面对着锥形部分182a。在固定保持元件154和可移动保持元件158保持着基片W时，锥形部分182a和锥形部分190a彼此接合，以实现保持元件154和158彼此在中心对正。具体地讲，如图21B所示，在固定保持元件154和可移动保持元件158保持着基片W时，锥形部分182a、90相互导向，以引导可移动保持元件158相对于固定保持元件154定位，或引导固定保持元件154相对于可移动保持元件158定位。
由于如此在固定保持元件154的脊182和支承体190上设置锥形部分82a、190a，因此即使保持元件154和158在彼此分离时未被正确定位，也可以在利用保持元件154、158保持基片W的过程中通过锥形部分82a、190a之间的接合而自动地实现保持元件154和158相互对正定位。
在固定保持元件154和可移动保持元件158保持着基片W时，可移动保持元件158的支承体190的锥形部分190a用于引    导支撑在固定保持元件154的脊182的支撑表面180上的基片W的最外周边缘，以实现基片W的定位。具体地讲，如图21B所示，在基片W的外周部分从脊182的支撑表面180突出时，基片W的最外周边缘将接触锥形部分190a，以将基片W相对于基片保持装置并因此而相对于密封元件160定位(定心)。
因此，固定保持元件154和可移动保持元件158在保持基片W的过程中，它们将彼此同心安置，与此同时，可移动保持元件158的支承体190的锥形部分190a将基片W相对于基片保持装置定位(定心)。
此外，如图22A至22F所示，多个槽194在固定保持元件154的表面上沿圆周方向形成在面对着密封元件160的位置上。向上延伸的片簧元件196分别设置在槽194中，其中这些片簧元件196的下端被固定就位。这些片簧元件具有弹性，它们的下端固定而上端是自由的。片簧元件196具有沿向上方向并向外倾斜延伸的弹性延伸部(自由端部)196a以及位于延伸部196a末端的弧形接合部分196b。
可移动保持元件158的支承体190在其面对着片簧元件196的内周表面上设有导向表面，每个导向表面分别包括一个沿向上方向并倾斜向内延伸的锥形表面190c和一个竖直连续延伸至锥形表面190c的竖直表面190d。
如图22A和22B所示，在可移动保持元件158下降时，每个片簧元件196的末端上的接合部分196b分别被锥形表面190c接合并引导，以使片簧元件196向内弯曲。随着可移动保持元件158的进一步下降，如图22c所示，片簧元件196的末端上的接合部分196b被安置到竖直表面190d的内侧，以导致延伸部196a沿竖直方向延伸，因而片簧元件196b不再向内弯曲。片簧元件196的接合部分196b现在位于支撑在固定保持元件154的支承表面180上的基片W的外周边缘上。可移动保持元件154的进一步下降导致密封元件160内周侧的短唇缘160a被推压在基片W的表面上，导致密封元件160外周侧的长唇缘160b被推压在固定保持元件154的表面上，从而均匀地推压密封元件160，以牢固地密封住基片W和固定保持元件154。然后基片W被处理例如电镀。
在对基片W的一系列处理结束后，可移动保持元件158上升，以将基片保持装置所保持的基片W取出。此时，如图22D所示，由于片簧元件196的末端的接合部分196b安置在竖直表面190d的内侧，因此片簧元件196的移动受到限制。因此，即使基片W粘着在密封元件160上，片簧元件196的末端的接合部分196b也会与基片W的外周表面的上表面相接合，以防止基片W升高。密封元件160、可移动保持元件158和支承体190被抬升，以迫使基片W离开密封元件160。随着可移动保持元件158继续升高，如图22E所示，片簧元件196的末端的接合部分196b在其自身弹性的作用下抵靠着支承体190的锥形表面190c逐渐向外张开，直至如图22F所示返回它们的初始位置。此时，片簧元件196的接合部分196b安置在由固定保持元件154的支承表面180支撑着的基片W的外周部分的外侧。因此，片簧元件196不会阻碍经过处理后的基片W从基片保持装置中取出，而且片簧元件196也不会阻碍将要被处理的基片W被***就位。
因此，在基片W被电镀后，在可移动保持元件158移动以释放基片W并且基片W被从基片保持装置中取出时，可以防止基片W粘着在密封元件160上。由于在可移动保持元件158如此移动时片簧元件196的自由端位于基片W的外周部分的外侧，因此基片W从基片保持装置中的取出不会受到限制。
如上所述，密封元件160具有唇缘160a、160b，在基片W被固定保持元件158和可移动保持元件154保持着时，所述唇缘分别接触基片W的外周边缘和固定保持元件158的表面，而且密封元件10由安置在唇缘160a、160b之间的支承体190整体保持着。具体地讲，密封元件160具有一个平坦部分，其用于与唇缘160a、160b会合并且被夹在可移动保持元件158的支承部分158b与支承体190之间。利用螺栓191(见图21A和21B)将可移动保持元件158的支承部分158b和支承体190紧固在一起，密封元件160被固定就位。
此外，在密封元件160的上表面上整体设置了一对径向相隔的密封部分193，它们与可移动保持元件158的支承部分158b的下表面相接触。螺栓191布置在这一对密封部分193之间，并且通过拧紧螺栓191以压缩密封部分193，密封元件160被固定在支承体190与支承部分158b之间。这样可以防止水沿着图21A中的箭头方向支承部分158a与密封元件160之间的界面处泄漏，即使是在有一个力沿着迫使密封元件160的唇缘160a、160b与支承部分158b分离的方向(向下方向)施加在唇缘160a、160b上时。
由于密封元件160被整体保持在支承体190上，因此在基片W被电镀后可移动保持元件158移动以释放基片W并且基片W被从基片保持装置中取出时，可以防止密封元件160的唇缘(密封部分)160a粘着在基片W上并被从可移动保持元件158的支承部分158b上拉起，从而可以提高密封元件160与基片W之间的分离性能。
可移动保持元件158在致动缸(未示出)和可移动保持元件158自身的重力作用下打开和关闭。具体地讲，固定保持元件154具有一个通孔154a，如图19所示，致动缸设置在面对着位于加载板152上的基片保持装置的通孔154a的位置上。在致动缸的活塞杆伸出时，可导致一个推杆通过通孔154a抬起可移动保持元件158的基部158a，从而打开可移动保持元件158。在活塞杆收缩时，可移动保持元件158在其自重作用下关闭。
在本实施例中，通过压环162的转动而锁紧和松开可移动保持元件158。用于锁紧和松开可移动保持元件158的锁紧/松开机构安装在顶板侧。锁紧/松开机构具有抓持元件，它们分别布置在与定心安置在加载板152上的基片保持装置中的压环162的突出部173相对正的位置上。在抓持元件绕着压环162的轴线转动，且加载板152被抬升而突出部173被抓持元件抓持着时，锁紧/松开机构转动压环162。这里使用了一个单一的锁紧/松开机构，在锁紧/松开机构锁定(或松开)了安置在加载板152上的两个基片保持装置中的一个后，加载板152水平滑动，锁紧/松开机构锁定(或松开)另一个基片保持装置。
基片保持装置设有一个传感器，用于在基片W被基片保持装置保持着时检测基片W与基片保持装置的触点之间的接触状态。来自传感器的信号被输入一个控制器(未示出)。
一对大致T形的手198结合在基片保持装置的固定保持元件154的一端。手198在基片保持装置被输送时用作支承元件，并且悬挂和支撑着基片保持装置。
在前面的实施例中，电触点192的接触端192b的末端保持与由固定保持元件154的支承表面180支撑着的基片W的表面弹性接触。然而，如图23A和23B所示，在固定保持元件154和可移动保持元件158保持着基片W时，电触点192的接触端192b可以弹性接触由固定保持元件154的支承表面180支撑着的基片W的外周表面，因而电触点192同时用作触点和用于将基片W定位的片簧元件。
在基片保持装置保持着基片W时，由于基片W在片簧元件形式的电触点192的弹力作用下向内推压，因此电触点(片簧元件)192可以有效地将基片W相对于基片保持装置定位(定心)。由于密封元件160和电触点192设在可移动保持元件158上，而基片W由电触点192相对于基片保持装置定位，因此在基片W被基片保持装置保持着时，基片W、密封元件160和电触点192总是保持彼此相对的恒定位置。
如图24A至24F所示，同时具备前述电触点192和前述片簧元件196的功能的电触点/片簧元件200可以面对着密封元件160设置在凹槽202中，所述凹槽在圆周方向上的预定位置上形成在固定保持元件154的表面中。
电触点/片簧元件200与前述片簧元件196在操作中的不同之处在于，如图24C所示，在每个电触点/片簧元件200的末端的接合部分200b安置在支承体190的竖直表面190d内侧，且延伸部200a竖直延伸以防止电触点/片簧元件200进一步弯曲时，电触点/片簧元件200保持与由固定保持元件154的支承表面180支撑着的基片W的外周部分接触，以便向基片W供应电能。在需要释放基片W时，电触点/片簧元件200的末端的接合部分200b持续保持抵靠在基片W的外周部分中，只有密封元件160被抬升以迫使基片W离开密封元件160。电触点/片簧元件200的其它操作细节与图22A至22F所示的片簧元件196相同。
利用同时具备电触点192和片簧元件196的功能的电触点/片簧元件200，不需要仅为在基片保持装置释放基片W时将基片W与密封元件分离而单独设置专门的片簧元件，因此基片保持装置的结构可以简化。
尽管未示出，但在固定保持元件154和可移动保持元件158保持着基片W时，电触点/片簧元件200的末端的接合部分200b可以保持弹性抵靠在由固定保持元件154的支承表面180支撑着的基片W的外周表面上，而且在基片W被基片保持装置保持着时，基片W可以被电触点/片簧元件200的弹性力向内推压，因此基片W可以被电触点/片簧元件200相对于基片保持装置定位(定心)。
此外，如图25A和25B所示，弹性的片簧元件210可以与电触点192分开地安装在支承体190上，该片簧元件可以在固定保持元件154和可移动保持元件158保持着基片W时弹性抵靠在基片W的外周端上，以将基片W定位。作为示例，片簧元件192可以布置在如图20A和20B所示的两个相邻电触点192之间。
在利用基片保持装置保持基片W的过程中，基片W在片簧元件210的弹性力作用下被向内推压，从而通过片簧元件210而被相对于基片保持装置定位(定心)。由于密封元件160、电触点192和用于将基片W定位的片簧元件220安装在可移动保持元件158上，而且基片W被片簧元件210定位，因此在基片W被基片保持装置保持着时，基片W、密封元件160和电触点192总是在片簧元件210的作用下保持彼此相对的恒定位置关系。
如前所述，根据本发明的电镀设备可以全自动地进行浸镀型电镀处理，即通过将容纳着基片的盒放置在盒台上并且启动电镀设备的操作，从而自动地在基片的表面上形成适于构成突起电极的金属镀膜。
根据本发明，如前所述，由于电触点被构造成片簧的形式，并且在自身的弹性作用下与基片接触，因此可以减少接触故障；而且电触点在基片的外周区域保持与基片接触，因此基片上的用于形成电路图案的有效面积可以扩大。
固定保持元件和可移动保持元件具有相应的锥形部分，通过所述锥形部分的相互接合可以使得所述保持元件在保持基片时彼此相对同心定位。因此，在利用固定保持元件和可移动保持元件保持基片的过程中，固定保持元件和可移动保持元件可以通过它们的锥形部分之间的接合而以彼此中心对正的方式自动定位。
此外，片簧元件设置在固定保持元件中的这样的区域中，当基片被保持着时该区域被密封元件密封住。在基片被固定保持元件和可移动保持元件保持着时，片簧元件的自由端安置在基片的外周边缘的内侧，而在基片从固定保持元件和可移动保持元件中释放后，所述自由端安置在基片的外周边缘的外侧。因此，在基片被电镀后，当可移动保持元件移动以将基片释放并且基片被从基片保持装置中取出时，可以防止基片粘着在密封元件上而随之移动并因此而错位。
尽管前面显示和详细描述了本发明的特定优选实施例，但可以理解，可以对它们作出各种改变和改型，而不脱离权利要求书中限定的本发明范围。
工业实用性
本发明涉及一种用在电镀设备中的基片保持装置，该设备用于在半导体晶片的表面中的精细互连沟槽或孔或保护开口中形成镀膜，或者用于在半导体晶片的表面上形成与封装件的电极等电连接的突起电极(凸点电极)。

Claims (6)

1.一种电镀设备，其包括一个用于保持基片的基片保持装置，所述基片保持装置和所述基片一起被输送并在电镀过程中浸没在电镀浴槽内的电镀液中，所述基片保持装置包括：
一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；
一个内侧密封元件，其安装在所述可移动保持元件上，用于与所述基片的周部压力接触，以密封住所述周部；以及
一个外侧密封元件，其围绕着所述基片布置，并且安装在所述可移动保持元件上，用于通过与所述固定保持元件压力接触而将所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间密封。
2.如权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述固定保持元件具有一个导体，所述可移动保持元件具有一个采用片簧元件形式的电触点，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述电触点与所述导体电连接并且与所述基片的周部接触，以便向所述导体供应电能。
3.如权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，一个台阶设置在所述可移动保持元件的外周部分中，一个压环可转动地配合支撑在所述台阶上，所述可移动保持元件被所述压环推压在所述固定保持元件上，以保持住所述基片。
4.如权利要求3所述的电镀设备，其特征在于，所述固定保持元件设有一个夹持元件，用于限制所述压环离开所述固定保持元件的运动。
5.一种电镀设备，其包括一个用于保持基片的基片保持装置，所述基片保持装置和所述基片一起被输送并在电镀过程中浸没在电镀浴槽内的电镀液中，所述基片保持装置包括：
一个固定保持元件和一个可移动保持元件，它们用于将一个基片保持在它们之间；以及
一个密封元件，其安装在所述可移动保持元件上；
所述固定保持元件和所述可移动保持元件具有相应的锥形部分，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述锥形部分相互接合并将所述固定保持元件和所述可移动保持元件以彼此中心对正的方式定位；
所述可移动保持元件具有多个片簧元件，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述片簧元件弹性接触所述基片的周部，以使基片朝向所述可移动保持元件的中心移动。
6.如权利要求5所述的电镀设备，其特征在于，所述固定保持元件具有一个导体，所述可移动保持元件具有一个采用片簧元件形式的电触点，当所述基片被保持在所述可移动保持元件和所述固定保持元件之间时，所述电触点与所述导体电连接并且与所述基片的周部接触，以便向所述导体供应电能。
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Families Citing this family (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9624596B2 (en) * 2002-07-22 2017-04-18 Ebara Corporation Electrochemical deposition method
US7003193B2 (en) * 2003-10-10 2006-02-21 Japan Aviation Electronics Industry Limited Miniature movable device
US7785456B2 (en) * 2004-10-19 2010-08-31 Jds Uniphase Corporation Magnetic latch for a vapour deposition system
ATE516390T1 (de) 2004-08-20 2011-07-15 Jds Uniphase Inc Magnetverschluss für eine dampfabscheidungsvorrichtung
US7954219B2 (en) * 2004-08-20 2011-06-07 Jds Uniphase Corporation Substrate holder assembly device
US8419341B2 (en) 2006-09-19 2013-04-16 Brooks Automation, Inc. Linear vacuum robot with Z motion and articulated arm
US7901539B2 (en) * 2006-09-19 2011-03-08 Intevac, Inc. Apparatus and methods for transporting and processing substrates
US8293066B2 (en) * 2006-09-19 2012-10-23 Brooks Automation, Inc. Apparatus and methods for transporting and processing substrates
US9524896B2 (en) * 2006-09-19 2016-12-20 Brooks Automation Inc. Apparatus and methods for transporting and processing substrates
EP1903603A3 (en) * 2006-09-20 2009-09-16 JDS Uniphase Corporation Substrate holder assembly device
US7905994B2 (en) * 2007-10-03 2011-03-15 Moses Lake Industries, Inc. Substrate holder and electroplating system
US8177944B2 (en) 2007-12-04 2012-05-15 Ebara Corporation Plating apparatus and plating method
US20090188553A1 (en) * 2008-01-25 2009-07-30 Emat Technology, Llc Methods of fabricating solar-cell structures and resulting solar-cell structures
US8286929B2 (en) * 2008-04-01 2012-10-16 Texas Instruments Incorporated Clam shell two-pin wafer holder for metal plating
US8262894B2 (en) 2009-04-30 2012-09-11 Moses Lake Industries, Inc. High speed copper plating bath
US8236151B1 (en) * 2009-10-30 2012-08-07 Cypress Semiconductor Corporation Substrate carrier for wet chemical processing
TWI397614B (zh) * 2009-12-22 2013-06-01 Zhen Ding Technology Co Ltd 電鍍治具
TW201202463A (en) * 2010-06-09 2012-01-16 Intevac Inc Full-enclosure, controlled-flow mini-environment for thin film chambers
JP2012007200A (ja) * 2010-06-23 2012-01-12 Lapis Semiconductor Co Ltd めっき方法
JP5766048B2 (ja) * 2010-08-19 2015-08-19 株式会社荏原製作所 基板ホルダ及びめっき装置
KR101078548B1 (ko) 2010-11-30 2011-11-01 주식회사 케이씨텍 기판 분리장치
US9005409B2 (en) 2011-04-14 2015-04-14 Tel Nexx, Inc. Electro chemical deposition and replenishment apparatus
US9017528B2 (en) 2011-04-14 2015-04-28 Tel Nexx, Inc. Electro chemical deposition and replenishment apparatus
US9221081B1 (en) 2011-08-01 2015-12-29 Novellus Systems, Inc. Automated cleaning of wafer plating assembly
US9228270B2 (en) * 2011-08-15 2016-01-05 Novellus Systems, Inc. Lipseals and contact elements for semiconductor electroplating apparatuses
US10066311B2 (en) 2011-08-15 2018-09-04 Lam Research Corporation Multi-contact lipseals and associated electroplating methods
US9988734B2 (en) 2011-08-15 2018-06-05 Lam Research Corporation Lipseals and contact elements for semiconductor electroplating apparatuses
CN103874790A (zh) * 2011-10-19 2014-06-18 株式会社Ｊｃｕ 基板镀敷夹具
JP5643239B2 (ja) * 2012-01-30 2014-12-17 株式会社荏原製作所 基板ホルダ及びめっき装置
SG10201608038VA (en) 2012-03-28 2016-11-29 Novellus Systems Inc Methods and apparatuses for cleaning electroplating substrate holders
US9476139B2 (en) 2012-03-30 2016-10-25 Novellus Systems, Inc. Cleaning electroplating substrate holders using reverse current deplating
US9746427B2 (en) 2013-02-15 2017-08-29 Novellus Systems, Inc. Detection of plating on wafer holding apparatus
US10416092B2 (en) 2013-02-15 2019-09-17 Lam Research Corporation Remote detection of plating on wafer holding apparatus
US9388504B2 (en) * 2013-03-26 2016-07-12 Ebara Corporation Plating apparatus and plating method
JP6193005B2 (ja) * 2013-06-14 2017-09-06 Ｋｙｂ株式会社 保持装置及びそれを備えた高速めっき装置
US9303329B2 (en) 2013-11-11 2016-04-05 Tel Nexx, Inc. Electrochemical deposition apparatus with remote catholyte fluid management
KR20160119128A (ko) * 2014-02-06 2016-10-12 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판 홀더, 도금 장치 및 도금 방법
JP6285199B2 (ja) * 2014-02-10 2018-02-28 株式会社荏原製作所 アノードホルダ及びめっき装置
JP6508935B2 (ja) * 2014-02-28 2019-05-08 株式会社荏原製作所 基板ホルダ、めっき装置及びめっき方法
JP2016000851A (ja) * 2014-06-12 2016-01-07 株式会社村田製作所 めっき用治具
KR101871624B1 (ko) * 2014-06-26 2018-06-26 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 도금용 지그
EP3034657B1 (en) * 2014-12-19 2019-02-27 ATOTECH Deutschland GmbH Substrate holder for vertical galvanic metal deposition
JP6456712B2 (ja) * 2015-02-16 2019-01-23 東京エレクトロン株式会社 基板保持機構及びこれを用いた基板処理装置
NL2014625B1 (en) * 2015-04-13 2017-01-06 Suss Microtec Lithography Gmbh Wafer treating device and sealing ring for a wafer treating device.
US10174437B2 (en) * 2015-07-09 2019-01-08 Applied Materials, Inc. Wafer electroplating chuck assembly
US10053793B2 (en) 2015-07-09 2018-08-21 Lam Research Corporation Integrated elastomeric lipseal and cup bottom for reducing wafer sticking
US20170053822A1 (en) * 2015-08-23 2017-02-23 Camtek Ltd. Warped wafers vacuum chuck
JP6833557B2 (ja) * 2016-03-04 2021-02-24 株式会社荏原製作所 めっき装置及びめっき方法
JP6596372B2 (ja) * 2016-03-22 2019-10-23 株式会社荏原製作所 基板ホルダ及びめっき装置
JP6747859B2 (ja) 2016-05-09 2020-08-26 株式会社荏原製作所 基板ホルダ及びこれを用いためっき装置
JP6799395B2 (ja) * 2016-06-30 2020-12-16 株式会社荏原製作所 基板ホルダ、電子デバイス製造装置において基板を搬送する搬送システム、および電子デバイス製造装置
JP6713863B2 (ja) 2016-07-13 2020-06-24 株式会社荏原製作所 基板ホルダ及びこれを用いためっき装置
JP6683575B2 (ja) * 2016-09-01 2020-04-22 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
CN109689944B (zh) * 2016-09-08 2022-01-28 株式会社荏原制作所 基板保持架、镀覆装置以及基板保持方法
JP6713916B2 (ja) * 2016-12-01 2020-06-24 株式会社荏原製作所 基板ホルダ、めっき装置、及び基板ホルダの製造方法
JP6847691B2 (ja) * 2017-02-08 2021-03-24 株式会社荏原製作所 めっき装置およびめっき装置とともに使用される基板ホルダ
TWI705161B (zh) * 2017-05-23 2020-09-21 日商荏原製作所股份有限公司 基板固持器及使用該基板固持器之鍍覆裝置
CN109202209A (zh) * 2017-07-06 2019-01-15 镇江大全金属表面处理有限公司 一种便捷式镀锡装置
JP6893142B2 (ja) * 2017-07-25 2021-06-23 上村工業株式会社 ワーク保持治具及び電気めっき装置
JP6979900B2 (ja) 2018-02-13 2021-12-15 株式会社荏原製作所 基板保持部材、基板処理装置、基板処理装置の制御方法、プログラムを格納した記憶媒体
JP6987693B2 (ja) * 2018-04-27 2022-01-05 株式会社荏原製作所 検査方法、検査装置、及びこれを備えためっき装置
CN111613548B (zh) * 2019-02-25 2023-05-23 奇景光电股份有限公司 晶圆吹干设备
JP7140003B2 (ja) * 2019-03-06 2022-09-21 株式会社デンソー クランプリング
JP7421302B2 (ja) * 2019-10-07 2024-01-24 上村工業株式会社 保持治具
JP7483578B2 (ja) * 2020-09-29 2024-05-15 株式会社荏原製作所 接点構造、基板ホルダ、めっき装置、及び基板に給電する方法
CN214244657U (zh) * 2020-11-30 2021-09-21 京东方科技集团股份有限公司 基板载具及电化学沉积设备
WO2023044585A1 (en) * 2021-09-27 2023-03-30 Socpra Sciences Et Genie S.E.C. Wafer receiver, electrochemical porosification apparatus and method using same
CN116083994B (zh) * 2023-04-11 2023-06-27 威海海洋职业学院 一种船桨保护用电镀装置
CN117878047A (zh) * 2024-03-11 2024-04-12 四川遂芯微电子股份有限公司 用于光伏整流器基板的定位治具、夹持及转移装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6322678B1 (en) * 1998-07-11 2001-11-27 Semitool, Inc. Electroplating reactor including back-side electrical contact apparatus

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4206632A (en) * 1979-01-23 1980-06-10 Hirosuke Suzuki Liquid detecting device
JPS62208842A (ja) * 1986-03-11 1987-09-14 Canon Inc 真空吸着装置
US4697058A (en) * 1986-04-28 1987-09-29 International Business Machines Corporation Microweld apparatus with an improved electrode tip design and tip support
US5142113A (en) * 1989-11-01 1992-08-25 Mitsuku Denshi Kogyo Kabushiki Kaisha Switch
DE4024576A1 (de) * 1990-08-02 1992-02-06 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum einseitigen aetzen einer halbleiterscheibe
JPH04286121A (ja) 1991-03-14 1992-10-12 Nissan Motor Co Ltd 半導体の湿式処理装置
US5227041A (en) * 1992-06-12 1993-07-13 Digital Equipment Corporation Dry contact electroplating apparatus
JPH06117597A (ja) 1992-10-07 1994-04-26 Sekisui Chem Co Ltd 配管の維持保全方法
JP3316912B2 (ja) 1993-02-04 2002-08-19 東レ株式会社 リング状パッキンの位置決め装置
JPH06310461A (ja) * 1993-04-23 1994-11-04 Toshiba Corp 半導体製造装置
US5518257A (en) * 1993-08-23 1996-05-21 Corrosion Control Corp. Seal device for flow line applications
US5513594A (en) * 1993-10-20 1996-05-07 Mcclanahan; Adolphus E. Clamp with wafer release for semiconductor wafer processing equipment
JPH07211724A (ja) 1994-01-25 1995-08-11 Casio Comput Co Ltd メッキ装置およびメッキ方法と被メッキ処理基板
AU3553795A (en) * 1994-09-15 1996-03-29 Materials Research Corporation Apparatus and method for clampling a substrate
JPH0959795A (ja) 1995-08-24 1997-03-04 Nec Kansai Ltd メッキ用治具
JP3644556B2 (ja) 1996-03-29 2005-04-27 アルプス電気株式会社 成膜装置
JP3376258B2 (ja) * 1996-11-28 2003-02-10 キヤノン株式会社 陽極化成装置及びそれに関連する装置及び方法
JP3490238B2 (ja) 1997-02-17 2004-01-26 三菱電機株式会社 メッキ処理装置およびメッキ処理方法
JPH11200096A (ja) 1997-11-06 1999-07-27 Ebara Corp ウエハのメッキ用治具
US6156167A (en) * 1997-11-13 2000-12-05 Novellus Systems, Inc. Clamshell apparatus for electrochemically treating semiconductor wafers
JP4037504B2 (ja) 1998-01-09 2008-01-23 株式会社荏原製作所 半導体ウエハのメッキ治具
US6416647B1 (en) * 1998-04-21 2002-07-09 Applied Materials, Inc. Electro-chemical deposition cell for face-up processing of single semiconductor substrates
US6773560B2 (en) * 1998-07-10 2004-08-10 Semitool, Inc. Dry contact assemblies and plating machines with dry contact assemblies for plating microelectronic workpieces
US6248222B1 (en) * 1998-09-08 2001-06-19 Acm Research, Inc. Methods and apparatus for holding and positioning semiconductor workpieces during electropolishing and/or electroplating of the workpieces
US6613214B2 (en) 1998-11-30 2003-09-02 Applied Materials, Inc. Electric contact element for electrochemical deposition system and method
DE19859467C2 (de) * 1998-12-22 2002-11-28 Steag Micro Tech Gmbh Substrathalter
JP2000239898A (ja) 1999-02-22 2000-09-05 Ebara Corp めっき装置
US6217734B1 (en) 1999-02-23 2001-04-17 International Business Machines Corporation Electroplating electrical contacts
DE19922498A1 (de) * 1999-05-15 2000-11-30 Hans Moritz Vorrichtung zum einseitigen Ätzen einer Halbleiterscheibe
US7022211B2 (en) * 2000-01-31 2006-04-04 Ebara Corporation Semiconductor wafer holder and electroplating system for plating a semiconductor wafer
US6241591B1 (en) 1999-10-15 2001-06-05 Prodeo Technologies, Inc. Apparatus and method for polishing a substrate
JP3629396B2 (ja) 2000-03-07 2005-03-16 株式会社荏原製作所 基板めっき治具
WO2001068952A1 (fr) * 2000-03-17 2001-09-20 Ebara Corporation Procede et appareil de plaquage electrolytique
JP2001345373A (ja) 2000-05-31 2001-12-14 Sony Corp 基板搬送コンテナ
JP4509344B2 (ja) 2000-09-28 2010-07-21 株式会社ダイヘン ウェハ搬送用ロボット
US6811680B2 (en) * 2001-03-14 2004-11-02 Applied Materials Inc. Planarization of substrates using electrochemical mechanical polishing
JP3860111B2 (ja) * 2002-12-19 2006-12-20 大日本スクリーン製造株式会社 メッキ装置およびメッキ方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6322678B1 (en) * 1998-07-11 2001-11-27 Semitool, Inc. Electroplating reactor including back-side electrical contact apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
TW200409836A (en) 2004-06-16
EP1516357A2 (en) 2005-03-23
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WO2004001813A2 (en) 2003-12-31
US7901551B2 (en) 2011-03-08
US9506162B2 (en) 2016-11-29
CN100370578C (zh) 2008-02-20
CN1550033A (zh) 2004-11-24
US7601248B2 (en) 2009-10-13
CN101281858A (zh) 2008-10-08
US20130081941A1 (en) 2013-04-04
US8337680B2 (en) 2012-12-25

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