衬底支架接纳设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于在衬底支架夹箝方向SHCD上将衬底支架(11)夹箝在所述衬底支架(11)的预定位置中且释放所述衬底支架(11)的衬底支架接纳设备(1)，其包括用于所述衬底支架(11)的机械对准及电接触的至少一个衬底支架连接装置(21)，其中所述衬底支架连接装置(21)包括用于使所述衬底支架(11)与所述衬底支架连接装置(21)在对准方向上对准的分离衬底支架对准装置(211)及用于电接触所述衬底支架(11)的分离衬底支架接触装置(212)。此外，本发明专利技术涉及一种电化学处理设备(5)，其包括所述衬底支架接纳设备(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】衬底支架接纳设备
本专利技术涉及一种用于在衬底支架夹箝方向上将衬底支架夹箝在所述衬底支架的预定位置中且释放衬底支架的衬底支架接纳设备，其包括用于衬底支架的机械对准及电接触的衬底支架连接装置。此外，本专利技术涉及一种电化学处理设备。
技术介绍
在当前最先进技术中，已知包括浸没于电解流体中的阳极的电化学处理设备。可交换衬底由衬底支架承载，所述衬底支架也可在电化学处理设备中交换以处理另一衬底。经由衬底支架，可将电流供应到衬底，其中通常将电流从电化学处理设备的衬底支架接纳装置供应到衬底支架。通常来说，由于处理时间较短，经由衬底支架而将非常高的电流供应到衬底。衬底浸没于电解流体中且布置成距阳极某个距离。通常，所述距离是衬底的横向尺寸的相当大部分或倍数。接着，阳极与衬底的对准不一定非常精确。但如果出于紧凑性的原因且出于更有效处理的原因，将减小阳极与衬底之间的距离，那么针对整个衬底上方的均匀处理结果，需要活性阳极及衬底表面的平行度的更高精确度。本申请者已发现，平行度的精确度的相当大部分由衬底支架在衬底支架接纳设备中的接纳过程确定。US5,522,975A揭示一种用于在电镀槽中支撑工件的固定装置，其包括：框架，其包含用于将所述框架可移除地定位到所述电镀槽中的柄以及头，所述框架头具有从所述框架的前侧穿过其延伸到后侧的孔；支架，其具有在其前侧上用于邻近其周边支撑所述工件的平台(plateau)；所述框架头孔与所述支架平台互补且工件可定位于其上用于接纳所述平台以使所述工件与围绕其的所述框架前侧对准；及用于抵着所述平台保持所述工件的构件。JP2007291463A揭示一种用于电镀电子电路板的方法，其中待电镀的电子电路板附接到电镀固定装置且由电镀固定装置固持，且在电镀固定装置附接到电镀线中的电镀固定装置输送设备之后，在电镀线中测量电镀固定装置中的电子电路板的电阻值，且当所得测量值等于或低于预设电阻值时，实行电镀且当测量值大于预设电阻值时，从电镀线移除电镀固定装置。EP2813602A1揭示一种用于在待处理的衬底上的垂直电流金属(优选铜)沉积的衬底支架的固持装置，所述固持装置包括至少第一装置元件、至少第二装置元件及至少第三装置元件，其中所述第一装置元件是用于紧固所述第二装置元件及所述第三装置元件的第一紧固构件；所述第二装置元件及所述第三装置元件是支撑元件，其经布置使得通过所述第二装置元件与所述第三装置元件之间的相应间隔界定(优选由第一装置元件、第二装置元件与第三装置元件之间的相应间隔界定)用于衬底支架的至少半围封接纳孔；其中所述第二装置元件进一步包括至少第一凹槽且所述第三装置元件进一步包括用于衬底支架的准确定位及固定的至少第二凹槽。因此，本专利技术的目的是提供具有经改进的对准衬底的能力的衬底支架接纳设备。
技术实现思路
本专利技术的标的物是一种用于在衬底支架夹箝方向(SHCD)上将衬底支架夹箝在所述衬底支架的预定位置中且释放所述衬底支架的衬底支架接纳设备，其特征在于所述衬底支架接纳设备包括一种衬底支架夹箝装置，其经配置以接纳衬底支架；其中所述衬底支架夹箝装置包括用于所述衬底支架的机械对准及电接触的至少一个衬底支架连接装置及至少一个衬底支架夹箝臂，其中布置于衬底支架夹箝臂的末端处的所述衬底支架连接装置包括用于使所述衬底支架与所述衬底支架连接装置在对准方向上对准的分离衬底支架对准装置，以及用于电接触所述衬底支架的分离衬底支架接触装置；其中在夹箝过程中，所述衬底支架接纳设备经配置以首先对准所述衬底支架且随后使所述衬底支架接触装置与所述衬底支架接触；其中当所述衬底支架接纳设备未夹箝衬底支架时，所述衬底支架对准装置比所述衬底支架接触装置朝向衬底支架的预定位置突出更远。这是有利的，因为使衬底支架相对于衬底支架接纳设备对准且将电流从衬底支架接纳设备供应到衬底支架对衬底支架及衬底支架接纳设备的连接区域具有不同要求。为了衬底支架与衬底支架接纳设备之间的良好电接触，接触区域中的高压力是有利的。但随同高接触压力而来的高力趋于快速磨损对准表面且因此使对准恶化。因此，通过对准表面与连接表面的分离而有利地减少磨损。磨损是一个问题，这不仅是因为必须替换磨损部分，而且来自磨损过程的碎屑可到达电解流体且使电镀质量恶化。经改进对准的进一步优点是允许阳极与衬底之间的较短距离，这随同较强烈材料沉积及较紧凑电化学处理设备而来。通过将连接过程在时间上分割成两个单一过程，每一过程可在无过程干扰的情况下发生且可递送更好的结果。详细来说，首先可以良好对准完成对准过程且随后可发生接触过程，其中衬底支架的位置已经由对准确定，因此这较不易于促成差对准。实现衬底支架对准装置首先与衬底支架接触使得对准过程可首先发生是简单且有效的方法。电化学处理优选是电流涂布。衬底可为硅衬底，优选是晶片且最优选是具有300mm的直径的晶片。衬底支架接纳设备可经调适以每衬底供应约200A的电流。优选地，在衬底支架处，存在衬底支架对准装置的对应物及衬底支架接触装置的对应物。所述对应物优选是衬底支架的分离末端区段。附属权利要求涉及本专利技术的优选实施例。在优选实施例中，衬底支架对准装置经布置使得就特定衬底支架来说，衬底支架通过形封闭(formclosure)而初步固定到衬底支架接纳设备。衬底支架对准装置及衬底支架的部分彼此围封。优选地，衬底支架仅通过重力而固持于其预定位置中。在衬底支架接纳设备中接纳衬底支架的随后步骤中，衬底支架可由力封闭(forceclosure)固定，另外，这有利于良好电接触。优选地，衬底支架对准装置及衬底支架接触装置布置于电解池上方且优选布置于电解池的其中电解流体流动远离衬底且优选流出电解池的位置上方。在另一实施例中，衬底支架接纳设备包括两个衬底支架连接装置。优选地，衬底支架连接装置布置于相对末端处针对衬底支架预定的位置处。在替代例中，还可仅从一个侧夹箝衬底支架。在此情况中，在夹箝过程中，衬底支架优选压抵于衬底支架夹箝装置处与关于连接到衬底支架连接装置的末端的其相对末端的邻接部。然而，优选使用两个主动衬底支架连接装置。在另一实施例中，衬底支架对准装置可通过衬底支架夹箝机构的夹箝动作而移动朝向衬底支架且由对准装置弹簧布置支撑。当衬底支架对准装置触碰衬底支架且衬底支架夹箝机构对衬底支架对准装置施加夹箝力时，对准装置弹簧布置的长度可弹性减小。以此方式，在夹箝过程中限制且缓慢增大力。这导致衬底支架相对于衬底支架对准装置的缓慢但精确定向。此外，这实现首先使衬底支架对准装置与衬底支架接触且通过继续夹箝移动，在对准装置弹簧布置的特定压缩方式之后使衬底支架接触装置与衬底支架接触。在另一实施例中，衬底支架连接装置包括连接平衡件，其在整体上可通过衬底支架夹箝机构移动朝向衬底支架。因此，连接平衡件优选机械连接到经配置以移动朝向衬底支架的夹箝机构的夹箝臂。连接平衡件在第一连接平衡件杠杆处支撑衬底支架对准装置且在第二连接平衡件杠杆处支撑衬底支架接触装置。优选地，对准装置弹簧布置布置在第一连接平衡件杠杆与衬底支架对准装置之间。连接平衡件允许衬底支架的电接触地点的位置的尺寸公差的补偿。虽然可能在连接平衡件与衬底支架接触装置之间未布置弹簧，但连接平衡件的可移动性允许将衬底支架接触装置的位置调适到衬底支架的电接触地点的位置。此外，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在衬底支架夹箝方向SHCD上将衬底支架(11)夹箝在所述衬底支架(11)的预定位置中且释放所述衬底支架(11)的衬底支架接纳设备(1)，其特征在于所述衬底支架接纳设备(1)包括经配置以接纳衬底支架(11)的衬底支架夹箝装置(2)；其中所述衬底支架夹箝装置(2)包括用于所述衬底支架(11)的机械对准及电接触的至少一个衬底支架连接装置(21)及至少一个衬底支架夹箝臂(22)，其中布置于衬底支架夹箝臂(22)的末端处的所述衬底支架连接装置(21)包括用于使所述衬底支架(11)与所述衬底支架连接装置(21)在对准方向上对准的分离衬底支架对准装置(211)及用于电接触所述衬底支架(11)的分离衬底支架接触装置(212)；其中在夹箝过程中，所述衬底支架接纳设备(1)经配置以首先对准所述衬底支架(11)且随后使所述衬底支架接触装置(212)与所述衬底支架(11)接触；其中当所述衬底支架接纳设备(1)未夹箝衬底支架(11)时，所述衬底支架对准装置(211)比所述衬底支架接触装置(212)朝向衬底支架(11)的预定位置突出更远。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.05 EP 15179883.21.一种用于在衬底支架夹箝方向SHCD上将衬底支架(11)夹箝在所述衬底支架(11)的预定位置中且释放所述衬底支架(11)的衬底支架接纳设备(1)，其特征在于所述衬底支架接纳设备(1)包括经配置以接纳衬底支架(11)的衬底支架夹箝装置(2)；其中所述衬底支架夹箝装置(2)包括用于所述衬底支架(11)的机械对准及电接触的至少一个衬底支架连接装置(21)及至少一个衬底支架夹箝臂(22)，其中布置于衬底支架夹箝臂(22)的末端处的所述衬底支架连接装置(21)包括用于使所述衬底支架(11)与所述衬底支架连接装置(21)在对准方向上对准的分离衬底支架对准装置(211)及用于电接触所述衬底支架(11)的分离衬底支架接触装置(212)；其中在夹箝过程中，所述衬底支架接纳设备(1)经配置以首先对准所述衬底支架(11)且随后使所述衬底支架接触装置(212)与所述衬底支架(11)接触；其中当所述衬底支架接纳设备(1)未夹箝衬底支架(11)时，所述衬底支架对准装置(211)比所述衬底支架接触装置(212)朝向衬底支架(11)的预定位置突出更远。2.根据权利要求1所述的衬底支架接纳设备(1)，其特征在于所述衬底支架接纳设备(1)提供选自由主动冷却装置、被动冷却装置或其组合组成的群组的用于传导热远离所述衬底支架接纳设备(1)的构件。3.根据权利要求2所述的衬底支架接纳设备(1)，其特征在于所述主动冷却装置是基于气流及/或所述被动冷却装置包括冷却片。4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的衬底支架接纳设备(1)，其特征在于所述衬底支架接纳设备(1)包括用于连接一个衬底支架(11)的两个衬底支架连接装置(21)。5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的衬底支架接纳设备(1)，其特征在于所述衬底支架对准装置(211)可通过衬底支架夹箝机构(24)的夹箝动作而移动朝向衬底支架(11)且由可在所述衬底支架对准装置(211)触碰所述衬底支架(11)且所述衬底支架夹箝机构(24)实现所述夹箝动作时压缩的对准装置弹簧布置(2111)支撑。6.根据权利要求5所述的衬底支架接纳设备(1)，其特征在于所述衬底支架连接装置(21)包括可通过所述衬底支架夹箝机构(24)移动朝向衬底支架(11)且在第一连接平衡件杠杆(2131)处支撑所述衬底支架对准装置(211)且在第二连接平衡件杠杆(2132)处支撑所述衬底支架接触装置(212)的连接平衡件(213)，其中在所述第一连接平衡件杠杆(2131)与所述衬底支架对准装置(211)之间布置所述对准装置弹簧布置(2111)。7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的衬底支架接纳设备(1)，其特征在于至少一个、优选两个衬底支架对准装置(211)及/或至少一个、优选两个衬底支架接触装置(212)可通过至少一个、优选两个衬底支架夹箝臂(22)移动，其中所述衬底支架夹箝臂(22)在夹箝过程整个过程中具有弹性效应，且其中所述夹箝臂(22)优选经布置与所述衬底支架夹箝方向SHCD成角度，更优选垂直于所述衬底支架夹箝方向SHCD。8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的衬底支架接纳设备(1)，其特征在于衬底支架对准装置(211)具有包括布置成彼此相距某个距离的至少两个对准表面区段(2113、2114)的至少一个对准表面(2112)，其中所述对准表面区段(2113、2114)各自具有在所述衬底支架夹箝方向SHCD上具有突出部或凹槽且所述突出部或所述凹槽的侧面经布置与所述衬底支架夹箝方向SHCD成大于1°且小于89°的角度的凹或凸形状，其中优选第二衬底支架对准装置(211)包括至少一个对准表...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·荣恩伯斯奇，T·布塞纽斯，S·菲茨图姆，
申请(专利权)人：德国艾托特克公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE