WO2000038218A2 - Device and method for treating substrates - Google Patents

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WO2000038218A2
WO2000038218A2 PCT/EP1999/008853 EP9908853W WO0038218A2 WO 2000038218 A2 WO2000038218 A2 WO 2000038218A2 EP 9908853 W EP9908853 W EP 9908853W WO 0038218 A2 WO0038218 A2 WO 0038218A2
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substrate
container
overflow
edge
process container
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Wolfgang Kroeber
Joachim Pokorny
Andreas STEINRÜCKE
Original Assignee
Steag Microtech Gmbh
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/12Semiconductors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/001Apparatus specially adapted for electrolytic coating of wafers, e.g. semiconductors or solar cells

Definitions

  • a treatment fluid is generally passed onto a substrate arranged on the substrate holder.
  • the flow to the substrate is essentially perpendicular to a substrate surface.
  • gas bubbles are trapped beneath the substrate, which impair good, uniform treatment of the substrate.
  • the uniform treatment can also be disrupted by a stall on a substrate surface spaced above the process container.
  • a device of the type mentioned is known for example from US-A-5,000 827.
  • a semiconductor wafer is held above the process container by means of a multiplicity of support members on which the afer rests and flowed from below with a treatment fluid which flows over an edge of the process container through a gap formed between the substrate and the process container wall.
  • the object of the present invention is to ensure a good and uniform treatment of substrates.
  • a special task is to flush out gas bubbles trapped beneath a substrate before and / or during treatment of a substrate.
  • this object is achieved by a device of the type mentioned above, in which an inner circumference widening outwards is provided for an edge of the container wall facing the substrate. Due to the outward widening inner circumference of the edge of the container wall facing the substrate, a flow of the treatment fluid is directed towards edge areas of a substrate located above it, in order to avoid areas of relative flow calmness there. This ensures a good flushing out of gas bubbles and a good, even treatment even in an area outside the inner dimensions of the container wall.
  • the thickness of the container wall tapers towards the edge in order to allow the opening of the process container to overlap as much as possible with the substrate above, while at the same time forming a sufficient flow channel between a part of the substrate holder surrounding the edge and the edge.
  • the taper is advantageously formed by contouring the outer circumference of the container wall in order to form a sufficient flow channel between the part of the substrate holder and the container wall.
  • the contouring of the outer circumference of the container wall is advantageously adapted to an inner circumferential shape of a carrier ring of the substrate holder in order to prevent the flow channel formed between them from changing too suddenly and the flow tearing off.
  • the device has an anode arrangement arranged inside the process container in order to apply a voltage between the substrate and the anode arrangement in order to promote the treatment process.
  • the anode arrangement is advantageously formed by a perforated plate or an expanded metal.
  • the latter has a funnel-shaped base which widens towards the substrate and which, according to one embodiment, is formed by an insert.
  • the funnel-shaped bottom could be formed in one piece with a vertical container wall. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the funnel-shaped bottom forms part of the container wall.
  • At least one perforated plate is provided between a bottom of the process container and the edge of the container wall of the process container facing the substrate.
  • an overflow collar surrounding the process container is provided, which advantageously has an upwardly open space between the container wall of the process container and the
  • a further process container surrounding the process container is provided to collect the treatment fluid used.
  • the additional process container enables the treatment fluid used to be collected and possibly recycled.
  • the device is used as a metal plating device.
  • the above object is also achieved by a method for treating substrates, in particular semiconductor wafers, in which a substrate is moved into a first position above and at a distance from a container wall of a process container by means of a substrate holder, and a treatment fluid through the Process container is directed to a surface of the substrate facing the process container, wherein the treatment fluid is directed towards an outer region of the substrate via an outwardly widening inner peripheral surface of an edge of the container wall of the process container facing the substrate.
  • the substrate is advantageously raised into a second position which is further spaced from the edge of the container wall of the process container.
  • This lifting of the substrate leads to an enlargement of the flow channel formed between the substrate and the substrate carrier on the one hand and the process container on the other hand, in order after the flushing out of gas bubbles for a further treatment of the substrate a low flow speed and a more uniform flow between the inner and outer regions of the To provide substrate.
  • a voltage is applied between an anode arrangement located in the process container and the substrate in order to promote the treatment of the substrate.
  • the surface of the substrate facing the process container is advantageously electrically contacted.
  • the applied voltage is changed depending on the position of the substrate.
  • the applied voltage in the second position of the substrate is advantageously higher than in the first position. This has the advantage that, for example, deposition of a material on the substrate in the first position, in which the flow velocity is higher than in the second position, is prevented.
  • the flow directed onto the substrate is homogenized within the process container in order for a good and even treatment of the substrate to provide a homogeneous flow.
  • the homogenization is advantageously achieved via a funnel-shaped bottom of the process container and / or at least one perforated plate arranged in the process container.
  • a drain is opened in an overflow collar surrounding the edge of the process container, so that the treatment fluid can flow off freely and the blowing-out flow is not opposed.
  • the drain is advantageously closed in order to achieve an accumulation of treatment fluid.
  • the treatment fluid is advantageously dammed up until it reaches a height that is at least at the height of the raised substrate in order to ensure good contact between the treatment fluid and the substrate.
  • a further overflow is arranged adjacent to the overflow, so that the treatment fluid level in the overflow is limited to the further overflow in a simple manner by the height of the overflow edge.
  • a height-adjustable overflow rim is preferably provided in order to provide different treatment fluid levels in the overflow in a simple manner.
  • a floating body has the overflow edge. Due to its natural buoyancy, the floating body enables a particularly simple possibility of adjusting the height of the overflow edge.
  • a slide having the overflow edge is provided, via which the height of the overflow edge is adjusted.
  • the slide is preferably biased upwards by means of a spring and is easily adjustable against the spring preload.
  • a spacer is preferably provided between the floating body or the slide and the substrate holder, which specifies a predetermined distance between the floating body or the slide and the substrate holder. This results in a particularly simple possibility of setting the height of the overflow edge and thus the treatment fluid level directly via the movement of the substrate holder. In particular, this creates a fixed, essentially constant relationship between the Maintain the height of the overflow edge and the height of the substrate holder.
  • the object is achieved in a method for treating substrates with a treatment fluid, in which a substrate with a substrate holder is held over a basin surrounded by an overflow and flowed with the treatment fluid from below, in that the level of the Treatment fluid in the overflow is controlled depending on the distance between the substrate holder and the basin.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a device according to the invention for treating substrates
  • Figure 2 is an enlarged partial view of the device according to the invention.
  • FIG. 3 shows a further enlarged partial view of a pot edge contour of a process container of the present invention
  • Figure 4 is a schematic cross-sectional view of an alternative embodiment of the device according to the invention.
  • FIGS. 5 and 6 are schematic cross-sectional views of a further exemplary embodiment of the device according to the invention in different treatment positions;
  • FIG. 1 shows a metal plating device 1, in particular a copper plating device, with a substrate holder 2 and a process container 3.
  • the substrate holder 2 consists of an upper cover 5 and a lower ring 6, between which a wafer 7 is clamped.
  • the substrate holder 2 can be raised and lowered vertically above the process container 3.
  • a seal 9 is provided on an inner circumference of the ring 6 and is arranged concentrically around a center point of the wafer 7.
  • the seal 9 seals an edge region of the wafer 7. This edge area of the wafer 7 is contacted via a plurality of contact springs 11, one of which can be seen in FIG. 3.
  • the process container 3 has a base plate 15 and side walls 16.
  • a line 18 is formed in the base plate 15, which is connected at one end via an opening 20 to a space formed between the side walls.
  • the line 18 is connected to a source of a liquid electrolyte via a connecting piece 22 connected to the line 18 and lines not shown.
  • One end of the line 18 spaced from the opening 20 is closed by a stop fenelement 24 closed, which is attached to a rod 26.
  • a stop fenelement 24 closed, which is attached to a rod 26.
  • a funnel element 30 is arranged between the side walls 16 and spaced apart from the base plate 15 and is fastened to the side walls 16 in a suitable manner, such as, for example, screws.
  • a chamber 32 is formed between the base plate 15 and the funnel element 30.
  • the funnel element 30 has a centered opening 34 facing the chamber 32 with a small diameter. Starting from the opening 34, the funnel element 30 forms a funnel-shaped space 36 that widens upward. Above the funnel-shaped space 36, a perforated plate 38 is provided which is in contact with an upper edge 39 of the funnel element 30. The perforated plate 38 rests on the upper edge 39 of the funnel element and is fastened to the side walls 16 in a suitable manner, for example by screws 40.
  • An upper wall part 44 is fastened on an end face 42 of the side wall 16 opposite the base plate 15.
  • the wall part 44 has openings 46 for the passage of electrical contact elements 48.
  • the contact elements 48 are in electrical contact with an anode plate 50 located above and spaced apart from the perforated plate 38, which is also designed as a perforated plate.
  • the anode plate 50 can be designed as an expanded metal.
  • the wall element 44 has a contoured inner peripheral surface 52.
  • the inner peripheral surface 52 is inclined in a lower region with respect to a longitudinal central axis. In a further region located above, the inner circumferential surface 52 is essentially parallel to the longitudinal central axis.
  • the circumference of the inner circumferential surface 52 increases due to an outwardly curved rounding 55.
  • the wall thickness of the wall element 44 tapers upwards to a tip 56, as can best be seen in FIG. 3 .
  • the taper is achieved by a bevelled outer contour 58 in the edge region 54 of the wall element 44.
  • This outer contour 58 is adapted to an inward-pointing contour of the seal 9 of the substrate holder 2.
  • An overflow collar 60 which surrounds the wall element 44, is attached to the wall element 44.
  • the overflow collar 60 forms an upwardly open space 62 between it and the wall element 44.
  • a controllable drain 64 is formed in a side wall of the overflow collar 60 and can be opened and / or closed as described below.
  • the side walls of the overflow collar 60 are higher than the uppermost tip 56 of the wall element 44.
  • the flow cross section in a region behind the tip 56 of the wall element 44 is kept as uniform as possible over a short distance in order to prevent the flow from breaking off in this region, thereby ensuring good air blowing out.
  • the substrate holder 2 is raised somewhat, since given the small distance between the substrate 7 and the tip 56, the flow rate would be too high for a homogeneous deposition of metal on the substrate, in particular in this area.
  • liquid electrolyte is accumulated in the overflow collar 60 at the same time as the overflow 64 is closed, so that the cover is at least partially absorbed in the liquid.
  • the liquid level is raised to the level of the wafer or beyond to ensure that the contact between the electrolyte and the wafer does not break due to the increased distance.
  • the distance between substrate 7 and tip 56 can be adjusted depending on the desired flow conditions for the deposition.
  • the funnel element 102 has a funnel 108 which widens upwards.
  • a lower opening 109 of the funnel 108 is closed by a connection element 110, via which treatment fluid is introduced into the funnel 108.
  • the connector 110 is attached to the funnel 108, for example, by welding or some other technique known in the art.
  • a support element 112, at least partially surrounding the funnel 108, is attached to the outer circumference of the funnel 108.
  • the funnel 108 has a greatly broadened wall thickness.
  • this area 114 at least one through opening 116 is provided for receiving or carrying through a contact pin 118, which will be described below.
  • a passage opening 120 is provided in the area 114, at the lower end of which a connection element 122 is attached.
  • a bore 124 is also provided in area 114. This serves to receive a fastening screw 126, for fastening the container wall 104 to the funnel element 102, as will be described in greater detail below.
  • the upper container wall 104 is covered by an inner wall
  • the inner container wall 128 and an outer overflow collar 130 are formed.
  • the inner container wall 128 is contoured in exactly the same way as the container wall 44.
  • a substantially U-shaped, upwardly open chamber 140 is formed between the inner container wall 128 and the overflow collar 130.
  • the overflow collar 130 surrounds the inner container wall 128 and is higher than this.
  • an opening 142 is formed, as well as a stepped bore 144, which is used for partially receiving and passing the screw 126.
  • the trich The terelement 102 and the container wall 104 are fastened to one another by the screw 126, which extends through the opening 144 in the container wall into the opening 124 in the funnel element.
  • the openings 144 and 124 for receiving the screw 126 are aligned with each other.
  • the openings 142 and 120 are also aligned with one another in order to form an outlet for the chamber 140 via the connection element 122.
  • a perforated plate 150 is clamped in between in suitably designed recesses. Furthermore, when screwing together, an upper side of the pin 118 extending through the widened region 114 of the funnel 108 is clamped against a lower side of a contact element 152 of an anode plate 154. This enables electrical contacting of an anode plate 154 located inside the process container from outside the process container.
  • a collecting container 106 is attached to the outer circumference of the widened region 114 of the funnel 108, such as, for. B. by welding.
  • the collecting container 106 surrounds a part of the funnel 108 and the upper container wall 104, the collecting container 106 having a wall which is higher than the overflow collar 130 of the container wall 104. Between the overflow collar 130 of the container wall 104 and the collecting container 106 a substantially U -shaped, upwardly open chamber 160 is formed, which has an opening, not shown, to which a connecting element 162 is attached.
  • the operation of the device according to this exemplary embodiment is described below with reference to FIGS. 5 and 6. wrote.
  • the substrate holder is brought into the position shown in FIG. 5 with a substrate held therein, so that a narrow gap is formed between a substrate held on the substrate holder and an upper edge of the container wall 128.
  • liquid electrolyte is introduced via the funnel element 102 until it flows into the chamber 140 through the above-mentioned gap between the substrate and the upper edge of the container wall 128. Due to the relatively small gap, air, which is enclosed by the bell shape of the substrate holder below the substrate, is blown out, as in the first exemplary embodiment.
  • a valve 170 connected to an outlet of the chamber 140 is opened in order to ensure a good drainage of the overflowing electrolyte, so that there is no resistance to the flow in the region of the above-mentioned gap.
  • the substrate carrier is raised to the position shown in FIG. 6 and the valve 170 is closed, so that the one flowing into the chamber 140 flows
  • Electrolyte accumulates there.
  • the electrolyte is dammed up until it flows into the outer chamber 160 via the outer overflow collar 130.
  • the level of the treatment fluid in the chamber 140 is raised so that it lies at the level of the substrate from which flow flows from below. This ensures reliable contact between the treatment fluid and the substrate, which could otherwise break off when the substrate carrier is lifted.
  • FIGS. 7 and 8 show a further exemplary embodiment of the present invention.
  • the exemplary embodiment of FIGS. 7 and 8 is essentially the same as that Embodiment of Figures 4 to 6 and therefore the same reference numerals are used in the following.
  • FIGS. 7 and 8 each show two different overflow elements, namely an overflow element designed as a floating body 180 on the left side and a spring-loaded slide 182 on the right side.
  • an overflow element designed as a floating body 180 on the left side
  • a spring-loaded slide 182 on the right side.
  • FIGS. 7 and 8 show two different height-adjustable overflow elements, namely an overflow element designed as a floating body 180 on the left side and a spring-loaded slide 182 on the right side.
  • a uniform overflow element is provided, which is designed either as a floating body 180 or as a spring-loaded element 182.
  • the floating body 180 will now be described in more detail below.
  • the floating body 180 extends around the chamber 140 and is guided on the inner circumference of the outer wall 130.
  • the floating body 180 forms an internal chamber 184 which is essentially rectangular in cross section and is closed.
  • the closed volume of the chamber 184 generates the necessary buoyancy of the floating body 180 in a fluid.
  • the floating body 180 has an overflow flange 186 which extends upwards and tapers upwards to an overflow edge 188.
  • the overflow flange 186 has an inner circumference that is larger than the outer circumference of the substrate carrier 2, so that it can be received radially in the overflow flange 186.
  • the floating body 180 also has a spacer 190 in the form of a web, which is arranged within the inner circumference of the overflow flange 186 and is contacted by an underside of the substrate carrier 2, as shown in FIGS. 7 and 8.
  • a spacer 190 in the form of a web, which is arranged within the inner circumference of the overflow flange 186 and is contacted by an underside of the substrate carrier 2, as shown in FIGS. 7 and 8.
  • the float 180 floats in the chamber until the spacer 190 comes into contact with the underside of the substrate carrier 2.
  • the overflow flange 186 extends radially around the substrate holder 2 and forms an overflow edge 188 which lies essentially on the same plane as a substrate accommodated in the substrate holder 2.
  • the overflow edge 188 is in height above an upper edge of the outer container wall 130 'so that treatment fluid introduced into the chamber 140 flows into the chamber 160 via the overflow edge 188 when the valve 170 is closed.
  • the float 180 follows the movement of the substrate carrier 2, due to the buoyancy of the float 180.
  • the level of the treatment fluid in the chamber 140 is always kept at the level of the substrate located in the substrate carrier 2, since the float of every movement of the substrate carrier follows. This results in a simple and stepless height adjustment of the overflow edge 188 for the chamber 40 depending on the distance between the substrate 7 and the inner container wall 128.
  • the floating body 180 is shown to have a substantially closed hollow chamber 184 as a buoyancy body, the floating body 180 can also have a different shape and be made from a solid material with good buoyancy, such as styrofoam.
  • the overflow element 182 has a base body 192 with an outer circumference which is adapted to the inner circumference of the outer container wall 130 'and is guided through the wall 130' in a substantially vertically displaceable manner.
  • the base body 192 has an upper section that tapers to an overflow edge 194.
  • the overflow element 182 has a support flange 196 which extends essentially vertically radially inwards.
  • the support flange 196 is angled 90 degrees downward at the radially inner end to form a pocket for receiving a spring 198, the function of which will be explained in more detail below.
  • a spacer extends from the support flange 196 at a right angle 200 upwards, which, like the spacer 190, sets a predetermined distance between the height-adjustable overflow element 182, in particular the overflow edge 194 and the substrate holder 2.
  • the spring 198 is a compression spring and, as can be seen in FIGS. 7 and 8, it is arranged between a bottom of the chamber 140 and an underside of the support flange 196 and is suitably fastened to it.
  • the spring 198 pushes the overflow element 182 upwards until the spacer 200 comes into contact with an underside of the substrate holder 2.
  • the upward movement of the overflow element is limited by a stop, not shown.
  • the overflow edge 194 lies essentially at the same level as a substrate accommodated in the substrate holder 2.
  • the operation of the device according to the exemplary embodiments in FIGS. 7 and 8 is essentially the same as in the exemplary embodiment in FIGS. 4 to 6.
  • the substrate is first brought into the position shown in FIG. 7 and the flow of treatment fluid flows from below, see above that treatment fluid flows into chamber 140.
  • the treatment fluid is discharged from the chamber 140 via the Valve 170 drained.
  • the valve 170 is then closed so that the treatment fluid accumulates in the chamber 140.
  • a floating body as a height-adjustable overflow element, it floats until it comes into contact with the substrate carrier, as shown in FIG. With the spring-biased overflow element, contact with the substrate carrier is achieved from the start by the spring biased upwards.
  • the substrate carrier 2 is raised in order to enlarge the gap between the substrate and the inner container wall 128.
  • the height-adjustable overflow element 180 or 182 follows the movement of the substrate carrier, so that the respective overflow edge 188 or 194 lies at the height of the substrate received in the substrate carrier 2.
  • an essentially stepless adjustment of the overflow edges 188 and 194, which follows the position of the substrate carrier 2 is possible.
  • the process container 3 can be formed in one piece and the space 32 below the funnel element 30 could be omitted.
  • the funnel element and / or the perforated plate 30 can also be omitted in certain applications.
  • the device is not limited to the metal plating of wafers. It is also suitable for plating other substrates or for other treatment processes.

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Abstract

A device and method for treating substrates, especially semiconductor wafers, used to expel gas bubbles that are enclosed in a substrate. The inventive device comprises a process container with a container wall and a substrate holder that is movably arranged above the process container, whereby one edge of the container wall located opposite to the substrate has an inner circumference that becomes wider towards the outside. Treatment liquid is directed to an outer area of the substrate. The device for treating substrates comprises a container that can be filled with treatment fluid, an overflow that surrounds the container and a substrate holder for positioning a substrate above the container. A control device that regulates the level of the treatment fluid in the overflow on the basis of the distance between the substrate holder and the container makes it possible to treat the substrate in a more homogeneous manner in said device.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von SubstratenDevice and method for treating substrates
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Behandeln von Substraten, ins- besondere Halbleiterwafern, mit einem eine Behälterwand aufweisenden Prozeßbehälter und einem über dem Prozeßbehälter bewegbar angeordneten Substrathalter, der das Substrat oberhalb der Behälterwand positioniert.The present invention relates to an apparatus and a method for treating substrates, in particular semiconductor wafers, with a process container having a container wall and a substrate holder which is movably arranged above the process container and which positions the substrate above the container wall.
Vorrichtungen dieser Art sind in der Halbleiterindustrie für unterschiedlichste Behandlungsvorgänge bekannt. Bei diesen Vorrichtungen wird in der Regel ein Behandlungsfluid auf ein am Substrathalter angeordnetes Substrat geleitet. Dabei erfolgt eine Anströmung des Substrats im wesentlichen senkrecht zu einer Substratoberfläche. In einigen Fällen, insbesondere dort, wo ein Ablauf für das Behandlungsfluid tiefer liegt als die angeströmte Substratoberfläche, werden unterhalb des Substrats Gasblasen eingeschlossen, welche eine gute, gleichmäßige Behandlung des Substrats beeinträchtigen. Die gleichmäßige Behandlung kann ferner durch einen Strömungsabriss an einer über dem Prozeßbehälter beabstandeten Substratoberfläche gestört werden.Devices of this type are known in the semiconductor industry for a wide variety of treatment processes. In these devices, a treatment fluid is generally passed onto a substrate arranged on the substrate holder. In this case, the flow to the substrate is essentially perpendicular to a substrate surface. In some cases, especially where a treatment fluid outlet is deeper than the flowed substrate surface, gas bubbles are trapped beneath the substrate, which impair good, uniform treatment of the substrate. The uniform treatment can also be disrupted by a stall on a substrate surface spaced above the process container.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der US-A-5 000 827 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird ein Halbleiterwafer mittels einer Vielzahl von Traggliedern, auf denen der afer aufliegt, oberhalb des Prozeßbehälters gehalten und mit einem Be- handlungsfluid von unten angeströmt, welches über einen Rand des Prozeßbehälters durch einen zwischen Substrat und Prozeßbehälterwand gebildeten Spalt abfließt. Dabei ergibt sich das Problem, daß insbesondere in einem Be- reich benachbart zu einer Kante des Substrataufnahmeelements Gasblasen unterhalb des Substrats eingeschlossen werden, welche eine gute und gleichmäßige Behandlung des Substrats beeinträchtigen.A device of the type mentioned is known for example from US-A-5,000 827. In this device, a semiconductor wafer is held above the process container by means of a multiplicity of support members on which the afer rests and flowed from below with a treatment fluid which flows over an edge of the process container through a gap formed between the substrate and the process container wall. The problem arises here that in particular in a gas bubbles are trapped beneath the substrate, adjacent to an edge of the substrate receiving element, which impair good and uniform treatment of the substrate.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gute und gleichmäßige Behandlung von Substraten zu gewährleisten. Eine spezielle Aufgabe liegt darin, vor und/oder während einer Behandlung eines Substrats unter- halb eines Substrats eingeschlossene Gasblasen auszuspülen.The object of the present invention is to ensure a good and uniform treatment of substrates. A special task is to flush out gas bubbles trapped beneath a substrate before and / or during treatment of a substrate.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung der oben genannten Art gelöst, bei der ein sich nach au- ßen erweiternder Innenumfang eines zum Substrat weisenden Rands der Behälterwand vorgesehen ist. Durch den sich nach außen erweiternden Innenumfang des zum Substrat weisenden Rands der Behälterwand wird gezielt eine Strömung des Behandlungsfluids auf Randbereiche eines sich darüber befindlichen Substrats gerichtet, um dort Bereiche relativer Strömungsruhe zu vermeiden. Somit wird ein gutes Ausspülen von Gasblasen und eine gute, gleichmäßige Behandlung auch in einem Bereich außerhalb der Innenabmessungen der Behälterwand gewährleistet.According to the invention, this object is achieved by a device of the type mentioned above, in which an inner circumference widening outwards is provided for an edge of the container wall facing the substrate. Due to the outward widening inner circumference of the edge of the container wall facing the substrate, a flow of the treatment fluid is directed towards edge areas of a substrate located above it, in order to avoid areas of relative flow calmness there. This ensures a good flushing out of gas bubbles and a good, even treatment even in an area outside the inner dimensions of the container wall.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Substrat mit dem Substrathalter in unterschiedlichen Abständen oberhalb des Randes der Behälterwand positionierbar, so daß ein zwischen dem Substrat und dem Behälter bzw. dem Substrathalter und dem Behälter 'gebildeter Strömungskanal veränderbar ist. Durch diese Veränderung des Strömungskanals kann die Strömungsgeschwindigkeit auf einfache Weise verändert und für ein Ausspü- len von Gasblasen erhöht werden. Vorteilhafterweise ist der Rand der Behälterwand in einer Position des Substrats auf einen Kontaktbereich zwischen dem Substrathalter und dem Substrat gerichtet, um zu vermeiden, daß in -diesem Bereich eine relative Strömungsruhe auftritt. Dabei ist der Abstand zwischen dem Substrat und dem Rand der Behälterwand in dieser Position der kleinstmögliche Abstand, d.h. das Substrat kann nicht tiefer abgesenkt werden, um besonders hohe Strömungsgeschwindigkeiten und ein gutes Ausspülen von Gasblasen zu erreichen.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the substrate with the substrate holder can be positioned at different distances above the edge of the container wall, so that a flow channel formed between the substrate and the container or the substrate holder and the container can be changed. By changing the flow channel, the flow rate can be changed in a simple manner and can be used for flushing out. len of gas bubbles can be increased. Advantageously, the edge of the container wall in a position of the substrate is directed at a contact area between the substrate holder and the substrate in order to avoid that a relative calm flow occurs in this area. In this position, the distance between the substrate and the edge of the container wall is the smallest possible distance, ie the substrate cannot be lowered deeper in order to achieve particularly high flow rates and a good flushing out of gas bubbles.
Vorteilhafterweise verjüngt sich die Dicke der Behälterwand zum Rand hin, um eine möglichst große Überlappung einer Öffnung des Prozeßbehälters mit dem darüber befind- liehen Substrat zu ermöglichen, während gleichzeitig ein ausreichender Strömungskanal zwischen einem den Rand umgebenden Teil des Substrathalters und dem Rand gebildet wird. Dabei wird die Verjüngung vorteilhafterweise durch eine Konturierung des Außenumfangs der Behälterwand ge- bildet, um zwischen dem Teil des Substrathalters und der Behälterwand einen ausreichenden Strömungskanal zu bilden. Vorteilhafterweise ist die Konturierung des Außenumfangs der Behälterwand an eine Innenumfangsform eines Trägerrings des Substrathalters angepaßt, um zu verhin- dern, daß sich der dazwischen gebildete Strömungskanal zu sprunghaft verändert und die Strömung abreißt.Advantageously, the thickness of the container wall tapers towards the edge in order to allow the opening of the process container to overlap as much as possible with the substrate above, while at the same time forming a sufficient flow channel between a part of the substrate holder surrounding the edge and the edge. The taper is advantageously formed by contouring the outer circumference of the container wall in order to form a sufficient flow channel between the part of the substrate holder and the container wall. The contouring of the outer circumference of the container wall is advantageously adapted to an inner circumferential shape of a carrier ring of the substrate holder in order to prevent the flow channel formed between them from changing too suddenly and the flow tearing off.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, weist die Vorrichtung eine innerhalb des Prozeß- behälters angeordnete Anodenanordnung auf, um zur Förderung des Behandlungsvorgangs eine Spannung zwischen dem Substrat und der Anodenanordnung anzulegen. Dabei wird die Anodenanordnung vorteilhafterweise durch eine Lochplatte oder ein Streckgitter gebildet.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the device has an anode arrangement arranged inside the process container in order to apply a voltage between the substrate and the anode arrangement in order to promote the treatment process. Doing so the anode arrangement is advantageously formed by a perforated plate or an expanded metal.
Zum Erzeugen einer Spannung zwischen dem Substra-t und der Anodenanordnung ist vorteilhafterweise eine Kontaktanordnung am Substrathalter vorgesehen, die gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine zum Prozeßbehälter weisende Oberfläche des Substrats elektrisch kontaktiert.To generate a voltage between the substrate and the anode arrangement, a contact arrangement is advantageously provided on the substrate holder which, according to a particularly preferred embodiment of the invention, makes electrical contact with a surface of the substrate facing the process container.
Für eine Homogenisierung der Strömung des Behandlungsfluids innerhalb des Prozeßbehälters weist dieser einen sich zum Substrat hin erweiternden trichterförmigen Boden auf, der gemäß einer Ausführungsform durch einen Einsatz gebildet wird. Alternativ könnte der trichterförmige Boden einteilig mit einer senkrechten Behälterwand ausgebildet sein. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet der trichterförmige Boden einen Teil der Behälterwand.For a homogenization of the flow of the treatment fluid within the process container, the latter has a funnel-shaped base which widens towards the substrate and which, according to one embodiment, is formed by an insert. Alternatively, the funnel-shaped bottom could be formed in one piece with a vertical container wall. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the funnel-shaped bottom forms part of the container wall.
Für eine weitere Homogenisierung der Strömung des Behandlungsfluids innerhalb des Prozeßbehälters ist zwischen einem Boden des Prozeßbehälters und dem zum Substrat weisenden Rand der Behälterwand des Prozeßbehälters wenig- stens eine Lochplatte vorgesehen.For a further homogenization of the flow of the treatment fluid within the process container, at least one perforated plate is provided between a bottom of the process container and the edge of the container wall of the process container facing the substrate.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein den Prozeßbehälter umgebender Überlaufkragen vorgesehen, der vorteilhafterweise einen nach oben geöffneten Raum zwischen der Behälterwand des Prozeßbehälters und denIn a further embodiment of the invention, an overflow collar surrounding the process container is provided, which advantageously has an upwardly open space between the container wall of the process container and the
Überlaufkragen bildet. Durch den Überlaufkragen kann auf besonders einfache Weise ein Behandlungsfluid außerhalb des Prozeßbehälters angestaut werden. Dabei ist der Über- laufkragen vorzugsweise höher als der zum Substrat weisende Rand der Behälterwand, so daß das Behandlungsfluid auf ein Niveau angestaut werden kann, welches auf oder über der Höhe des zum Substrat weisenden Rands der Behäl- terwand liegt. Vorzugsweise ist im Überlaufkragen ein Ablaß vorgesehen, um das darin angestaute Behandlungsfluid abzulassen.Overflow collar forms. A treatment fluid can be accumulated outside the process container in a particularly simple manner by means of the overflow collar. The over- Running collar preferably higher than the edge of the container wall facing the substrate, so that the treatment fluid can be dammed up to a level which is at or above the height of the edge of the container wall facing the substrate. A drain is preferably provided in the overflow collar in order to drain the treatment fluid accumulated therein.
Zum Auffangen des verwendeten Behandlungsfluids ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein den Prozeßbehälter umgebender weiterer Prozeßbehälter vorgesehen. Der weitere Prozeßbehälter ermöglicht das Auffangen sowie ggf. ein Recycling des verwendeten Behandlungs- fluids .According to a preferred embodiment of the invention, a further process container surrounding the process container is provided to collect the treatment fluid used. The additional process container enables the treatment fluid used to be collected and possibly recycled.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Vorrichtung als etallplattierungsvor- richtung verwendet.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the device is used as a metal plating device.
Die zuvor gestellte Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Behandeln von Substraten, insbesondere Halbleiterwa- fern, gelöst, bei dem ein Substrat mittels eines Substrathalters in eine erste Position oberhalb und beabstandet zu einer Behälterwand eines Prozeßbehälters be- wegt wird, und ein Behandlungsfluid durch den Prozeßbehälter auf eine zum Prozeßbehälter weisende Oberfläche des Substrats geleitet wird, wobei das Behandlungsfluid über eine sich nach außen erweiternde Innenumfangsflache eines zum Substrat weisenden Rands der Behälterwand des Prozeßbehälters zu einem Außenbereich des Substrats hin gerichtet ist. Hierdurch, wird wie schon zuvor ausgeführt, verhindert, daß in Randbereichen des Substrats ei- ne relative Strömungsruhe auftritt, um ein gutes Ausspülen von Gasblasen sicherzustellen.The above object is also achieved by a method for treating substrates, in particular semiconductor wafers, in which a substrate is moved into a first position above and at a distance from a container wall of a process container by means of a substrate holder, and a treatment fluid through the Process container is directed to a surface of the substrate facing the process container, wherein the treatment fluid is directed towards an outer region of the substrate via an outwardly widening inner peripheral surface of an edge of the container wall of the process container facing the substrate. In this way, as already stated, it is prevented that in edge regions of the substrate A relative calm flow occurs to ensure a good flushing out of gas bubbles.
Vorteilhafterweise wird das Substrat gemäß einer, weiteren Ausführungsform der Erfindung in eine vom Rand der Behälterwand des Prozeßbehälters weiter beabstandete zweite Position angehoben. Dieses Anheben des Substrats führt zu einer Vergrößerung des zwischen dem Substrat und dem Substratträger einerseits und dem Prozeßbehälter anderer- seits gebildeten Strömungskanal, um nach dem Ausspülen von Gasblasen für eine weitere Behandlung des Substrats eine geringe Strömungsgeschwindigkeit und eine gleichmäßigere Strömung zwischen Innen- und Außenbereichen des Substrats vorzusehen.According to a further embodiment of the invention, the substrate is advantageously raised into a second position which is further spaced from the edge of the container wall of the process container. This lifting of the substrate leads to an enlargement of the flow channel formed between the substrate and the substrate carrier on the one hand and the process container on the other hand, in order after the flushing out of gas bubbles for a further treatment of the substrate a low flow speed and a more uniform flow between the inner and outer regions of the To provide substrate.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Spannung zwischen einer in dem Prozeßbehälter befindlichen Anodenanordnung und dem Substrat angelegt, um die Behandlung des Substrats zu fördern. Da- bei wird vorteilhafterweise die zum Prozeßbehälter weisende Oberfläche des Substrats elektrisch kontaktiert. Für eine gute Prozeßsteuerung wird die angelegte Spannung abhängig von der Position des Substrats verändert. Dabei ist die angelegte Spannung in der zweiten Position des Substrats vorteilhafterweise höher als in der ersten Position. Dies hat den Vorteil, daß zum Beispiel eine Abscheidung eines Materials auf dem Substrat in der ersten Position, in der die Strömungsgeschwindigkeit höher ist als in der zweiten Position, unterbunden wird.In a particularly preferred embodiment of the invention, a voltage is applied between an anode arrangement located in the process container and the substrate in order to promote the treatment of the substrate. The surface of the substrate facing the process container is advantageously electrically contacted. For good process control, the applied voltage is changed depending on the position of the substrate. The applied voltage in the second position of the substrate is advantageously higher than in the first position. This has the advantage that, for example, deposition of a material on the substrate in the first position, in which the flow velocity is higher than in the second position, is prevented.
Vorteilhafterweise wird die auf das Substrat geleitete Strömung innerhalb des Prozeßbehälters homogenisiert, um für eine gute und gleichmäßige Behandlung des Substrats eine homogene Strömung vorzusehen. Dabei wird die Homogenisierung vorteilhafterweise über einen trichterförmigen Boden des Prozeßbehälters und/oder wenigstens eine in dem Prozeßbehälter angeordnete Lochplatte erreicht. Vorteil- hafterweise wird während des Ausblasen von Luftblasen in der ersten Position ein Ablaß in einem den Rand des Prozeßbehälters umgebenden Überlaufkragen geöffnet, damit das Behandlungsfluid frei abfließen kann und der Ausblasströmung kein Widerstand entgegensetzt wird. In der zweiten Position des Substrats wird der Ablaß hingegen vorteilhafterweise geschlossen um ein Anstauen von Behandlungsfluid zu erreichen. Dabei wird das Behandlungsfluid vorteilhafterweise angestaut, bis es eine Höhe erreicht, die wenigstens auf der Höhe des angehobenen Sub- strats liegt, um einen guten Kontakt zwischen dem Behandlungsfluid und dem Substrat sicherzustellen.Advantageously, the flow directed onto the substrate is homogenized within the process container in order for a good and even treatment of the substrate to provide a homogeneous flow. The homogenization is advantageously achieved via a funnel-shaped bottom of the process container and / or at least one perforated plate arranged in the process container. Advantageously, during the blowing out of air bubbles in the first position, a drain is opened in an overflow collar surrounding the edge of the process container, so that the treatment fluid can flow off freely and the blowing-out flow is not opposed. In the second position of the substrate, however, the drain is advantageously closed in order to achieve an accumulation of treatment fluid. The treatment fluid is advantageously dammed up until it reaches a height that is at least at the height of the raised substrate in order to ensure good contact between the treatment fluid and the substrate.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Behandeln von Substraten mit einem mit Behandlungsfluid befüllbaren Behälter, einem den Behälter umgebenden Überlauf und einem Substrathalter zum Positionieren eines Substrats oberhalb des Behälters dadurch gelöst, daß eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Behandlungsfluid-Niveaus im Überlauf in Ab- hängigkeit vom Abstand des Substrathalters vom Behälter vorgesehen ist. Die Steuereinrichtung ermöglicht, daß sich das Behandlungsfluid-Niveau im Überlauf immer auf oder über der Höhe des Substrats befindet. Hierdurch wird ein guter Kontakt zwischen dem Behandlungsfluid und dem Substrat sichergestellt und ein Abriß der auf das Sub strat gerichteten Strömung, insbesondere bei größeren Abständen zwischen Substrat und Behälterwand, verhindert. Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die Steuereinheit ein steuerbares Auslaßventil im Überlauf auf, über welches das Behandlungsfluid-Niveau eingestellt werden kann. Vorteilhafterweise ist benachbart zum Überlauf ein weiterer Überlauf angeordnet, so daß auf einfache Weise das Behandlungsfluid-Niveau in dem Überlauf durch die Höhe des Überlaufrandes zum weiteren Überlauf begrenzt ist. Dabei ist vorzugsweise ein höhenverstellbarer Überlaufrand vorgesehen, um auf einfache Weise unter- schiedliche Behandlungsfluid-Niveaus im Überlauf vorzusehen.The object underlying the present invention is achieved in a device for treating substrates with a container which can be filled with treatment fluid, an overflow surrounding the container and a substrate holder for positioning a substrate above the container in that a control device for controlling a treatment fluid level in the Overflow is provided depending on the distance of the substrate holder from the container. The control device enables the treatment fluid level in the overflow to always be at or above the level of the substrate. This ensures good contact between the treatment fluid and the substrate and prevents the flow directed towards the substrate from being torn off, in particular when the distances between the substrate and the container wall are greater. In one embodiment of the invention, the control unit has a controllable outlet valve in the overflow, via which the treatment fluid level can be adjusted. Advantageously, a further overflow is arranged adjacent to the overflow, so that the treatment fluid level in the overflow is limited to the further overflow in a simple manner by the height of the overflow edge. In this case, a height-adjustable overflow rim is preferably provided in order to provide different treatment fluid levels in the overflow in a simple manner.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist ein Schwimmkörper den Überlaufrand auf. Der Schwimmkörper ermöglicht durch seinen natürlichen Auftrieb eine besonders einfache Möglichkeit der Höhenverstellung des Überlaufrandes .In a preferred embodiment, a floating body has the overflow edge. Due to its natural buoyancy, the floating body enables a particularly simple possibility of adjusting the height of the overflow edge.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist ein den Überlaufrand aufweisender Schieber vorgesehen über den die Höhenverstellung des Überlaufrandes erfolgt. Dabei ist der Schieber vorzugsweise mittels einer Feder nach oben vorgespannt und auf einfache Weise gegen die Federvorspannung einstellbar.In an alternative embodiment, a slide having the overflow edge is provided, via which the height of the overflow edge is adjusted. The slide is preferably biased upwards by means of a spring and is easily adjustable against the spring preload.
Vorzugsweise ist ein Abstandhalter zwischen dem Schwimmkörper bzw. dem Schieber und dem Substrathalter vorgesehen, der einen vorbestimmten Abstand zwischen dem Schwimmkörper bzw. dem Schieber und dem Substrathalter vorgibt. Dies ergibt eine besonders einfache Möglichkeit die Höhe des Überlaufrandes und somit das Behandlungs- fluid-Niveau direkt über die Bewegung des Substrathalters einzustellen. Insbesondere wird hierdurch eine feste, im wesentlichen immer gleichbleibende Beziehung zwischen der Höhe des Überlaufrands und der Höhe des Substrathalters beibehalten.A spacer is preferably provided between the floating body or the slide and the substrate holder, which specifies a predetermined distance between the floating body or the slide and the substrate holder. This results in a particularly simple possibility of setting the height of the overflow edge and thus the treatment fluid level directly via the movement of the substrate holder. In particular, this creates a fixed, essentially constant relationship between the Maintain the height of the overflow edge and the height of the substrate holder.
Die gestellte Aufgabe wird bei einem Verfahren z-um Behan- dein von Substraten mit einem Behandlungsfluid, bei dem ein Substrat mit einem Substrathalter über einem von einem Überlauf umgebenden Becken gehalten und mit dem Behandlungsfluid von unten angeströmt wird, dadurch gelöst, daß das Niveau des Behandlungsfluid im Überlauf in Abhän- gigkeit vom Abstand zwischen dem Substrathalter und dem Becken gesteuert wird. Durch dieses Verfahren ergeben sich die schon oben genannten Vorteile.The object is achieved in a method for treating substrates with a treatment fluid, in which a substrate with a substrate holder is held over a basin surrounded by an overflow and flowed with the treatment fluid from below, in that the level of the Treatment fluid in the overflow is controlled depending on the distance between the substrate holder and the basin. The advantages already mentioned result from this method.
Die Vorrichtung wird nachfolgend anhand bevorzugter Aus- führungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Es zeigen:The device is described below on the basis of preferred exemplary embodiments with reference to the figures. Show it:
Figur 1 eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum behandeln von Substraten; Figur 2 eine vergrößerte Teilansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; undFIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a device according to the invention for treating substrates; Figure 2 is an enlarged partial view of the device according to the invention; and
Figur 3 eine nochmals vergrößerte Teilansicht einer Topfrandkontur eines Prozeßbehälters der vorliegenden Erfindung; Figur 4 eine schematische Querschnittsansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;FIG. 3 shows a further enlarged partial view of a pot edge contour of a process container of the present invention; Figure 4 is a schematic cross-sectional view of an alternative embodiment of the device according to the invention;
Figuren 5 und 6 schematische Querschnittsansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vor- richtung in unterschiedlichen Behandlungspositionen;FIGS. 5 and 6 are schematic cross-sectional views of a further exemplary embodiment of the device according to the invention in different treatment positions;
Figuren 7 und 8 schematische Querschnittsansichten eines noch weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in unterschiedlichen Behandlungspositionen. Figur 1 zeigt eine Metallplattierungsvorrichtung 1, insbesondere eine Kupferplattierungsvorrichtung, mit einem Substrathalter 2 und einem Prozeßbehälter 3. Der-, Sub- strathalter 2 besteht aus einem oberen Deckel 5 und einem unteren Ring 6, zwischen denen ein Wafer 7 eingeklemmt ist. Der Substrathalter 2 ist oberhalb des Prozeßbehälters 3 vertikal anhebbar und absenkbar. Wie in Figur 3 zu sehen ist, ist an einem Innenumfang des Rings 6 eine Dichtung 9 vorgesehen, welche konzentrisch um einen Mittelpunkt des Wafers 7 herum angeordnet ist. Die Dichtung 9 dichtet einen Randbereich des Wafers 7 ab. Dieser Randbereich des Wafers 7 wird über eine Vielzahl von Kontaktfedern 11, von denen eine in Figur 3 zu sehen ist, kon- taktiert.Figures 7 and 8 are schematic cross-sectional views of yet another embodiment of the device according to the invention in different treatment positions. FIG. 1 shows a metal plating device 1, in particular a copper plating device, with a substrate holder 2 and a process container 3. The substrate holder 2 consists of an upper cover 5 and a lower ring 6, between which a wafer 7 is clamped. The substrate holder 2 can be raised and lowered vertically above the process container 3. As can be seen in FIG. 3, a seal 9 is provided on an inner circumference of the ring 6 and is arranged concentrically around a center point of the wafer 7. The seal 9 seals an edge region of the wafer 7. This edge area of the wafer 7 is contacted via a plurality of contact springs 11, one of which can be seen in FIG. 3.
Für weitere Einzelheiten bezüglich des Substrathalters wird, um Wiederholungen zu vermeiden, auf die von der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung am selben Tag einge- reichten Anmeldung mit der Anmeldenummer 198 59 467.4 und dem Titel "Substrathalter", Bezug genommen. Diese Anmeldung wird insofern zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht.For further details regarding the substrate holder, in order to avoid repetition, reference is made to the application filed on the same day by the applicant of the present application with the application number 198 59 467.4 and the title “substrate holder”. In this respect, this application is made the subject of the present application.
Der Prozeßbehälter 3 besitzt eine Bodenplatte 15 und Seitenwände 16. In der Bodenplatte 15 ist eine Leitung 18 ausgebildet, die an einem Ende über eine Öffnung 20 mit einem zwischen den Seitenwänden gebildeten Raum in Verbindung steht. Über einen mit der Leitung 18 in Verbin- düng stehenden Anschlußstutzen 22 und nicht dargestellte Leitungen steht die Leitung 18 mit einer Quelle eines flüssigen Elektrolyten in Verbindung. Ein von der Öffnung 20 beabstandetes Ende der Leitung 18 ist durch ein Stop- fenelement 24 verschlossen, das an einem Stab 26 befestigt ist. Durch Bewegen des Stopfens 24 kann das eine Ende der Leitung 18 geöffnet werden und in der Leitung 18 stehender Elektrolyt kann in einen nicht dargestellten, den Prozeßbehälter 3 umgebenden Behälter abgelassen werden.The process container 3 has a base plate 15 and side walls 16. A line 18 is formed in the base plate 15, which is connected at one end via an opening 20 to a space formed between the side walls. The line 18 is connected to a source of a liquid electrolyte via a connecting piece 22 connected to the line 18 and lines not shown. One end of the line 18 spaced from the opening 20 is closed by a stop fenelement 24 closed, which is attached to a rod 26. By moving the plug 24, one end of the line 18 can be opened and the electrolyte in the line 18 can be drained into a container (not shown) surrounding the process container 3.
Zwischen den Seitenwänden 16 und beabstandet von der Bodenplatte 15 ist ein Trichterelement 30 angeordnet, wel- ches auf geeignete Weise wie zum Beispiel Schrauben an den Seitenwänden 16 befestigt ist. Zwischen der Bodenplatte 15 und dem Trichterelement 30 wird eine Kammer 32 gebildet. Das Trichterelement 30 weist eine zentrierte, zur Kammer 32 weisende Öffnung 34 mit kleine Durchmesser auf. Ausgehend von der Öffnung 34 bildet das Trichterelement 30 einen sich nach oben erweiternden trichterförmigen Raum 36. Oberhalb des trichterförmigen Raums 36 ist eine Lochplatte 38 vorgesehen, die mit einer Oberkante 39 des Trichterelements 30 in Kontakt steht. Die Lochplatte 38 liegt auf der Oberkante 39 des Trichterelements auf, und ist auf geeignete Weise, wie zum Beispiel durch Schrauben 40, an den Seitenwänden 16 befestigt. Auf einer der Bodenplatte 15 entgegengesetzten Stirnseite 42 der Seitenwand 16 ist ein oberes Wandteil 44 befestigt. Das Wandteil 44 besitzt Öffnungen 46 zum Durchführen von elektrischen Kontaktelementen 48. Die Kontaktelemente 48 stehen in elektrischen Kontakt mit einer oberhalb der Lochplatte 38 befindlichen und zu dieser beabstandeten Anodenplatte 50, die ebenfalls als Lochplatte ausgebildet ist. Alternativ kann die Anodenplatte 50 als Streckgitter ausgebildet sein. Wie am besten in den Figuren 2 und 3 zu erkennen ist, besitzt das Wandelement 44 eine konturierte Innenumfangs- flache 52. Die Innenumfangsflache 52 ist in einem unteren Bereich bezüglich einer Längsmittelachse geneigt-. In ei- nem weiteren, darüber befindlichen Bereich ist die Innenumfangsflache 52 im wesentlichen parallel zu der Längsmittelachse. In einem oberen Randbereich 54 vergrößert sich der Umfang der Innenumfangsflache 52 durch eine nach außen gebogene Rundung 55. Im Randbereich 54 des Wandele- ments 44 verjüngt sich die Wanddicke des Wandelements 44 nach oben zu einer Spitze 56 wie am besten in Figur 3 zu sehen ist. Die Verjüngung wird durch eine abgeschrägte Außenkontur 58 in dem Randbereich 54 des Wandelements 44 erreicht. Diese Außenkontur 58 ist an eine nach innen weisende Kontur der Dichtung 9 des Substrathalters 2 angepaßt .A funnel element 30 is arranged between the side walls 16 and spaced apart from the base plate 15 and is fastened to the side walls 16 in a suitable manner, such as, for example, screws. A chamber 32 is formed between the base plate 15 and the funnel element 30. The funnel element 30 has a centered opening 34 facing the chamber 32 with a small diameter. Starting from the opening 34, the funnel element 30 forms a funnel-shaped space 36 that widens upward. Above the funnel-shaped space 36, a perforated plate 38 is provided which is in contact with an upper edge 39 of the funnel element 30. The perforated plate 38 rests on the upper edge 39 of the funnel element and is fastened to the side walls 16 in a suitable manner, for example by screws 40. An upper wall part 44 is fastened on an end face 42 of the side wall 16 opposite the base plate 15. The wall part 44 has openings 46 for the passage of electrical contact elements 48. The contact elements 48 are in electrical contact with an anode plate 50 located above and spaced apart from the perforated plate 38, which is also designed as a perforated plate. Alternatively, the anode plate 50 can be designed as an expanded metal. As can best be seen in FIGS. 2 and 3, the wall element 44 has a contoured inner peripheral surface 52. The inner peripheral surface 52 is inclined in a lower region with respect to a longitudinal central axis. In a further region located above, the inner circumferential surface 52 is essentially parallel to the longitudinal central axis. In an upper edge region 54, the circumference of the inner circumferential surface 52 increases due to an outwardly curved rounding 55. In the edge region 54 of the wall element 44, the wall thickness of the wall element 44 tapers upwards to a tip 56, as can best be seen in FIG. 3 . The taper is achieved by a bevelled outer contour 58 in the edge region 54 of the wall element 44. This outer contour 58 is adapted to an inward-pointing contour of the seal 9 of the substrate holder 2.
An dem Wandelement 44 ist ein Überlaufkragen 60, der das Wandelement 44 umgibt, angebracht. Der Überlaufkragen 60 bildet zwischen sich und dem Wandelement 44 einen nach oben geöffneten Raum 62. In einer Seitenwand des Überlaufkragens 60 ist ein steuerbarer Ablaß 64 ausgebildet, der wie nachfolgend noch beschrieben wird geöffnet und/oder geschlossen werden kann. Die Seitenwände des Überlaufkragens 60 sind höher als die oberste Spitze 56 des Wandelements 44.An overflow collar 60, which surrounds the wall element 44, is attached to the wall element 44. The overflow collar 60 forms an upwardly open space 62 between it and the wall element 44. A controllable drain 64 is formed in a side wall of the overflow collar 60 and can be opened and / or closed as described below. The side walls of the overflow collar 60 are higher than the uppermost tip 56 of the wall element 44.
Während des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Substrathalter 2 zunächst soweit abgesenkt, daß sich der Wafer 7 kurz oberhalb der Spitze 56 des Wandelements 44 befindet. In dieser Position wird zunächst durch Einleiten eines flüssigen Elektrolyts, der beispielsweise aus Wasser, Schwefelsäure, Kupfersulfid, Chlor, Natrium- chlorid und organischen Additiven besteht, Luft, die durch die Glockenform des Substrathalters unterhalb des Substrats eingeschlossen ist, ausgeblasen. Dabei ist der Abstand zwischen der Spitze 56 und dem Substrat -7 relativ klein, um hohe Strömungsgeschwindgkeiten zu erreichen. Durch den sich nach außen erweiternden Innenumfang des Wandelements 44 im Randbereich 54 wird ein Teil der Strömung direkt auf den Übergang zwischen der Dichtlippe 9 des Substrathalters 2 und dem Wafer 7 gerichtet. Durch die Kontur 58 der Außenseite wird der Strömungsquerschnitt in einem Bereich hinter der Spitze 56 des Wandelements 44 über eine kurze Distanz möglichst gleichmäßig gehalten, um zu verhindern daß die Strömung in diesem Bereich abreißt, wodurch ein gutes Ausblasen von Luft si- chergestellt ist. Nach dem Ausblasen von Luft wird der Substrathalter 2 etwas angehoben, da bei dem kleinen Abstand zwischen Substrat 7 und Spitze 56 die Fließgeschwindigkeit für eine homogene Abscheidung von Metall auf dem Substrat, insbesondere im diesem Bereich, zu hoch wäre. Beim Anheben des Substrathalters wird gleichzeitig, durch Schließen des Überlaufs 64, flüssiger Elektrolyt in dem Überlaufkragen 60 angestaut, so daß der Deckel zumindest teilweise in der Flüssigkeit aufgenommen ist. Dabei wird das Flüssigkeitsniveau bis auf die Höhe des Wafers oder darüber hinaus angehoben, um sicherzustellen, daß der Kontakt zwischen dem Elektrolyt und dem Wafer aufgrund des vergrößerten Abstands nicht abreißt. Der Abstand zwischen Substrat 7 und spitze 56 ist abhängig von den gewünschten Strömungsbedingungen für die Abscheidung einstellbar.During the operation of the device according to the invention, the substrate holder 2 is first lowered to such an extent that the wafer 7 is located just above the tip 56 of the wall element 44. In this position, the first step is to introduce a liquid electrolyte, which consists, for example, of water, sulfuric acid, copper sulfide, chlorine, sodium chloride and organic additives, air blown out by the bell shape of the substrate holder below the substrate is blown out. The distance between the tip 56 and the substrate -7 is relatively small in order to achieve high flow speeds. Due to the outward widening inner circumference of the wall element 44 in the edge region 54, part of the flow is directed directly at the transition between the sealing lip 9 of the substrate holder 2 and the wafer 7. Due to the contour 58 of the outside, the flow cross section in a region behind the tip 56 of the wall element 44 is kept as uniform as possible over a short distance in order to prevent the flow from breaking off in this region, thereby ensuring good air blowing out. After air has been blown out, the substrate holder 2 is raised somewhat, since given the small distance between the substrate 7 and the tip 56, the flow rate would be too high for a homogeneous deposition of metal on the substrate, in particular in this area. When the substrate holder is raised, liquid electrolyte is accumulated in the overflow collar 60 at the same time as the overflow 64 is closed, so that the cover is at least partially absorbed in the liquid. The liquid level is raised to the level of the wafer or beyond to ensure that the contact between the electrolyte and the wafer does not break due to the increased distance. The distance between substrate 7 and tip 56 can be adjusted depending on the desired flow conditions for the deposition.
Schon während des Ausblasens von Luft wird ein kleiner Strom zwischen der Anodenplatte 50 und der hierzu weisen- den Oberfläche des Wafers 7 angelegt. Dies ist notwendig, damit eine zuvor auf die Oberfläche des Wafers 7 aufgebrachte, dünne Metallschicht durch den Elektrolyten nicht abgeätzt bzw. auflöst wird. Die dabei angelegte -Spannung reicht jedoch nicht aus um eine wesentliche Abscheidung von Metall auf dem Wafer 7 zu erreichen. In der angehobenen Position des Substrathalters wird der Strom dann erhöht um eine Abscheidung von Metall auf dem Wafer 7 zu bewirken.Even while air is being blown out, a small current is drawn between the anode plate 50 and the created the surface of the wafer 7. This is necessary so that a thin metal layer previously applied to the surface of the wafer 7 is not etched or dissolved by the electrolyte. However, the voltage applied here is not sufficient to achieve a substantial deposition of metal on the wafer 7. In the raised position of the substrate holder, the current is then increased in order to cause metal to be deposited on the wafer 7.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen eine alternative Metallplat- tierungsvorrichtung 100, die einen im wesentlichen dreiteiligen Prozeßbehälter aufweist, wobei in den Figuren 5 und 6 zur Vereinfachung der Darstellung nicht alle De- tails dargestellt sind. Die Vorrichtung 100 weist ein Trichterelement 102, eine daran befestigte Behälterwand 104 und einen Auffangbehälter 106 auf.FIGS. 4 to 6 show an alternative metal plating device 100 which has an essentially three-part process container, with not all details being shown in FIGS. 5 and 6 to simplify the illustration. The device 100 has a funnel element 102, a container wall 104 attached to it and a collecting container 106.
Das Trichterelement 102 weist einen sich nach oben erwei- ternden Trichter 108 auf. Eine untere Öffnung 109 des Trichters 108 ist durch ein Anschlußelement 110 verschlossen, über das Behandlungsfluid in den Trichter 108 eingeleitet wird. Das Anschlußelement 110 ist beispielsweise durch Schweißen oder eine sonstige in der Technik bekannte Art und Weise am Trichter 108 befestigt. Am Außenumfang des Trichters 108 ist ein den Trichter 108, zumindest teilweise, umgebendes Stützelement 112 angebracht .The funnel element 102 has a funnel 108 which widens upwards. A lower opening 109 of the funnel 108 is closed by a connection element 110, via which treatment fluid is introduced into the funnel 108. The connector 110 is attached to the funnel 108, for example, by welding or some other technique known in the art. A support element 112, at least partially surrounding the funnel 108, is attached to the outer circumference of the funnel 108.
In einem oberen Bereich 114 weist der Trichter 108 eine stark verbreiterte Wanddicke auf. In diesem Bereich 114 ist wenigstens eine Durchgangsöffnung 116 zur Aufnahme bzw. Durchführung eines Kontaktzapfens 118 vorgesehen, der nachfolgend noch beschrieben wird. Ferner ist in dem Bereich 114 eine Durchgangsöffnung 120 vorgesehen, an dessen unteren Ende ein Anschlußelement 122 angebracht ist. Im Bereich 114 ist darüber hinaus eine Bohrung 124 vorgesehen. Diese dient zur Aufnahme einer Befestigungsschraube 126, zur Befestigung der Behälterwand 104 an dem Trichterelement 102, wie nachfolgend noch in größerer Einzelheit beschrieben wird.In an upper region 114, the funnel 108 has a greatly broadened wall thickness. In this area 114 at least one through opening 116 is provided for receiving or carrying through a contact pin 118, which will be described below. Furthermore, a passage opening 120 is provided in the area 114, at the lower end of which a connection element 122 is attached. A bore 124 is also provided in area 114. This serves to receive a fastening screw 126, for fastening the container wall 104 to the funnel element 102, as will be described in greater detail below.
Die obere Behälterwand 104 wird durch eine innere WandThe upper container wall 104 is covered by an inner wall
128 und einen äußeren Überlaufkragen 130 gebildet. In einem oberen Randbereich ist die innere Behälterwand 128 genauso konturiert, wie die Behälterwand 44.128 and an outer overflow collar 130 are formed. In an upper edge region, the inner container wall 128 is contoured in exactly the same way as the container wall 44.
In Umfangsrichtung weist die Behälterwand 128 drei Verdickungen 131 auf, von denen eine in Fig. 4 zu sehen ist. In den Verdickungen 131 der Behälterwand 128 sind Bohrungen 132 zur Aufnahme von Stellschrauben 134 vorgesehen, welche sich in Öffnungen des unteren Rings 6 eines Sub- strathalters 2 erstrecken und als Auflage für den unteren Ring 6 dienen. Über die Stellschrauben 134, kann die Höhe und Ausrichtung des über dem Prozeßtopf befindlichen Substrathalters 2 genau eingestellt und ggf. auch verändert werden. Anstelle von Stellschrauben könnten auch ver- schiebbare Zylinder, Spindeln etc. verwendet werden.In the circumferential direction, the container wall 128 has three thickenings 131, one of which can be seen in FIG. 4. In the thickened portions 131 of the container wall 128 there are bores 132 for receiving set screws 134 which extend into openings in the lower ring 6 of a substrate holder 2 and serve as a support for the lower ring 6. The height and orientation of the substrate holder 2 located above the process pot can be precisely adjusted and, if necessary, also changed using the adjusting screws 134. Instead of adjusting screws, sliding cylinders, spindles etc. could also be used.
Zwischen der inneren Behälterwand 128 und dem Überlaufkragen 130 wird eine im wesentlichen U-förmige, nach oben geöffnete Kammer 140 gebildet. Der Überlaufkragen 130 um- gibt die innere Behälterwand 128 und ist höher als diese. Im Boden der Kammer 140 ist eine Öffnung 142 ausgebildet, sowie eine gestufte Bohrung 144, die zur teilweisen Aufnahme und Durchführung der Schraube 126 dient. Das Trich- terelement 102 und die Behälterwand 104 sind durch die Schraube 126, welche sich durch die Öffnung 144 in der Behälterwand in die Öffnung 124 in dem Trichterelement erstreckt, aneinander befestigt. Dabei sind die Öffnungen 144 und 124 zur Aufnahme der Schraube 126 zueinander ausgerichtet. Auch die Öffnungen 142 und 120 sind zueinander ausgerichtet, um über das Anschlußelement 122 einen Auslaß für die Kammer 140 zu bilden.A substantially U-shaped, upwardly open chamber 140 is formed between the inner container wall 128 and the overflow collar 130. The overflow collar 130 surrounds the inner container wall 128 and is higher than this. In the bottom of the chamber 140, an opening 142 is formed, as well as a stepped bore 144, which is used for partially receiving and passing the screw 126. The trich The terelement 102 and the container wall 104 are fastened to one another by the screw 126, which extends through the opening 144 in the container wall into the opening 124 in the funnel element. The openings 144 and 124 for receiving the screw 126 are aligned with each other. The openings 142 and 120 are also aligned with one another in order to form an outlet for the chamber 140 via the connection element 122.
Während des Zusa menschraubens des Trichterelements 102 und der Behälterwand 104 wird dazwischen in passend ausgebildeten Aussparungen eine Lochplatte 150 eingeklemmt. Ferner wird beim Zusammenschrauben eine Oberseite des sich durch den verbreiterten Bereich 114 des Trichters 108 erstreckenden Zapfens 118 gegen eine Unterseite eines Kontaktelements 152 einer Anodenplatte 154 geklemmt. Somit wird eine elektrische Kontaktierung einer sich innerhalb des Prozeßbehälters befindlichen Anodenplatte 154 von außerhalb des Prozeßbehälters ermöglicht. Am Außenum- fang des verbreiterten Bereichs 114 des Trichters 108 ist eine Auffangbehälter 106 angebracht, wie z. B. durch Schweißen. Der Auffangbehälter 106 umgibt einen Teil des Trichters 108 und die obere Behälterwand 104, wobei der Auffangbehälter 106 eine Wand aufweist, die höher ist als der Überlaufkragen 130 der Behälterwand 104. Zwischen dem Überlaufkragen 130 der Behälterwand 104 und dem Auffangbehälter 106 wird eine im wesentlichen U-förmige, nach oben geöffnete Kammer 160 gebildet, die eine nicht näher dargestellte Öffnung aufweist, an der ein Anschlußelement 162 angebracht ist.During the screwing together of the funnel element 102 and the container wall 104, a perforated plate 150 is clamped in between in suitably designed recesses. Furthermore, when screwing together, an upper side of the pin 118 extending through the widened region 114 of the funnel 108 is clamped against a lower side of a contact element 152 of an anode plate 154. This enables electrical contacting of an anode plate 154 located inside the process container from outside the process container. A collecting container 106 is attached to the outer circumference of the widened region 114 of the funnel 108, such as, for. B. by welding. The collecting container 106 surrounds a part of the funnel 108 and the upper container wall 104, the collecting container 106 having a wall which is higher than the overflow collar 130 of the container wall 104. Between the overflow collar 130 of the container wall 104 and the collecting container 106 a substantially U -shaped, upwardly open chamber 160 is formed, which has an opening, not shown, to which a connecting element 162 is attached.
Der Betrieb der Vorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Figuren 5 und 6 be- schrieben. Der Substrathalter wird mit einem darin gehaltenen Substrat in die in Figur 5 gezeigte Position gebracht, so daß zwischen einem am Substrathalter gehaltenen Substrat und einer Oberkante der Behälterwand 128 ein schmaler Spalt gebildet wird. Anschließend wird flüssiger Elektrolyt über das Trichterelement 102 eingeleitet bis es durch den oben genannten Spalt zwischen Substrat und Oberkante der Behälterwand 128 in die Kammer 140 strömt. Aufgrund des relativ geringen Spalts wird Luft, die durch die Glockenform des Substrathalters unterhalb des Substrats eingeschlossen ist, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, ausgeblasen. Ein mit einem Auslaß der Kammer 140 in Verbindung stehendes Ventil 170 ist geöffnet, um ein gutes Abfließen des überströmenden Elektrolyts zu ge- währleisten, so daß der Strömung im Bereich des oben genannten Spalts kein Widerstand entgegengesetzt wird.The operation of the device according to this exemplary embodiment is described below with reference to FIGS. 5 and 6. wrote. The substrate holder is brought into the position shown in FIG. 5 with a substrate held therein, so that a narrow gap is formed between a substrate held on the substrate holder and an upper edge of the container wall 128. Subsequently, liquid electrolyte is introduced via the funnel element 102 until it flows into the chamber 140 through the above-mentioned gap between the substrate and the upper edge of the container wall 128. Due to the relatively small gap, air, which is enclosed by the bell shape of the substrate holder below the substrate, is blown out, as in the first exemplary embodiment. A valve 170 connected to an outlet of the chamber 140 is opened in order to ensure a good drainage of the overflowing electrolyte, so that there is no resistance to the flow in the region of the above-mentioned gap.
Anschließend wird der Substratträger in die in Figur 6 gezeigte Position angehoben und das Ventil 170 wird ge- schlössen, so daß sich der in die Kammer 140 strömendeSubsequently, the substrate carrier is raised to the position shown in FIG. 6 and the valve 170 is closed, so that the one flowing into the chamber 140 flows
Elektrolyt dort anstaut. Der Elektrolyt wird so lange angestaut, bis er über den äußeren Überlaufkragen 130 in die äußere Kammer 160 strömt. Hierdurch wird das Niveau des Behandlungsfluids in der Kammer 140 angehoben, so daß es auf der Höhe des von unten angeströmten Substrats liegt. Hierdurch wird ein sicherer Kontakt zwischen dem Behandlungsfluid und dem Substrat sichergestellt der ansonsten durch das Anheben des Substratträgers abreißen könnte .Electrolyte accumulates there. The electrolyte is dammed up until it flows into the outer chamber 160 via the outer overflow collar 130. As a result, the level of the treatment fluid in the chamber 140 is raised so that it lies at the level of the substrate from which flow flows from below. This ensures reliable contact between the treatment fluid and the substrate, which could otherwise break off when the substrate carrier is lifted.
Die Figuren 7 und 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Ausführungsbeispiel der Figuren 7 und 8 gleicht in wesentlichen Punkten dem Ausführungsbeispiel der Figuren 4 bis 6 und daher werden im folgenden dieselben Bezugszeichen verwendet .FIGS. 7 and 8 show a further exemplary embodiment of the present invention. The exemplary embodiment of FIGS. 7 and 8 is essentially the same as that Embodiment of Figures 4 to 6 and therefore the same reference numerals are used in the following.
Die Figuren 7 und 8 zeigen eine Metallplatierung-svorrich- tung 100, die, wie beim Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 4 bis 6, einen im wesentlichen dreiteiligen Prozeßbehälter aufweist. Der Prozeßbehälter weist ein Trichterelement 102, eine daran befestigte Behälterwand 104 und einen Auffangbehälter 106 auf. Die Behälterwand 104 wird durch eine innere Wand 128 und eine äußere Wand 130' gebildet. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der Figuren 4 bis 6, bei dem die äußere Wand 130 höher war als die innere Wand 128, ist bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 7 und 8 die äußere Wand 130' niedriger als die innere Wand 128. Zwischen der inneren Wand 128 und der äußeren Wand 130' wird eine im wesentlichen U-Förmige, nach oben geöffnete Kammer 140 gebildet.FIGS. 7 and 8 show a metal plating device 100 which, as in the exemplary embodiment according to FIGS. 4 to 6, has an essentially three-part process container. The process container has a funnel element 102, a container wall 104 attached to it and a collecting container 106. The container wall 104 is formed by an inner wall 128 and an outer wall 130 '. In contrast to the exemplary embodiment in FIGS. 4 to 6, in which the outer wall 130 was higher than the inner wall 128, in the exemplary embodiment in FIGS. 7 and 8 the outer wall 130 ′ is lower than the inner wall 128. Between the inner wall 128 and the outer wall 130 'forms a generally U-shaped, upwardly open chamber 140.
Innerhalb der Kammer 140 ist ein höhenverstellbares Über- laufelement angeordnet. In den Figuren 7 und 8 sind jeweils zwei unterschiedliche Überlaufelemente dargestellt, nämlich ein als Schwimmkörper 180 ausgebildetes Überlaufelement auf der linken Seite sowie ein federvorgespannter Schieber 182 auf der rechten Seite. Obwohl in den Fi- guren 7 und 8 zwei unterschiedliche höhenverstellbare Überlaufelemente dargestellt sind, sei bemerkt, daß bei der tatsächlichen Ausführung ein einheitliches Überlaufelement vorgesehen ist, das entweder als Schwimmkörper 180 oder als federvorgespanntes Element 182 ausgebildet ist. Natürlich ist es auch möglich, ein als Schwimmkörper ausgebildetes Element zusätzlich mittels einer Feder vorzuspannen. Im folgenden wird nun zunächst der Schwimmkörper 180 näher beschrieben. Der Schwimmkörper 180 erstreckt sich um die Kammer 140 herum und ist am Innenumfang der äußeren Wand 130 geführt. Der Schwimmkörper 180 bildet eine im Querschnitt im wesentlichen rechteckige und abgeschlossene Innenkammer 184. Durch das abgeschlossene Volumen der Kammer 184 wird der notwendige Auftrieb des Schwimmkörpers 180 in einem Fluid erzeugt. Der Schwimmkörper 180 weist einen sich nach oben erstreckenden Überlaufflansch 186 auf, der sich nach oben zu einer Überlaufkante 188 verjüngt. Der Überlaufflansch 186 besitzt einen Innenumfang der größer ist als der Außenumfang des Substratträgers 2, so daß dieser radial in dem Überlaufflansch 186 aufgenommen werden kann.A height-adjustable overflow element is arranged within the chamber 140. FIGS. 7 and 8 each show two different overflow elements, namely an overflow element designed as a floating body 180 on the left side and a spring-loaded slide 182 on the right side. Although two different height-adjustable overflow elements are shown in FIGS. 7 and 8, it should be noted that in the actual implementation a uniform overflow element is provided, which is designed either as a floating body 180 or as a spring-loaded element 182. Of course, it is also possible to additionally pretension an element designed as a floating body by means of a spring. The floating body 180 will now be described in more detail below. The floating body 180 extends around the chamber 140 and is guided on the inner circumference of the outer wall 130. The floating body 180 forms an internal chamber 184 which is essentially rectangular in cross section and is closed. The closed volume of the chamber 184 generates the necessary buoyancy of the floating body 180 in a fluid. The floating body 180 has an overflow flange 186 which extends upwards and tapers upwards to an overflow edge 188. The overflow flange 186 has an inner circumference that is larger than the outer circumference of the substrate carrier 2, so that it can be received radially in the overflow flange 186.
Der Schwimmkörper 180 weist ferner einen Abstandhalter 190 in der Form eines Stegs auf, der innerhalb des Innen- umfangs des Überlaufflansches 186 angeordnet ist, und von einer Unterseite des Substratträgers 2 kontaktiert wird, wie in den Figuren 7 und 8 gezeigt ist. Wenn die Kammer 140 mit Behandlungsfluid gefüllt ist, schwimmt der Schwimmkörper 180 in der Kammer auf bis der Abstandhalter 190 mit der Unterseite des Substratträgers 2 in Kontakt kommt. Der Überlaufflansch 186 erstreckt sich radial um den Substrathalter 2 herum und bildet eine Überlaufkante 188 die im wesentlichen auf derselben Ebene wie ein in dem Substrathalter 2 aufgenommenes Substrat liegt. Die Überlaufkante 188 liegt höhenmäßig über einer oberen Kante der äußeren Behälterwand 130', so daß in die Kammer 140 eingeleitetes Behandlungsfluid über die Überlaufkante 188 in die Kammer 160 strömt, wenn das Ventil 170 geschlossen ist. Wenn der Substratträger von der in Figur 7 gezeigten Position in die in Figur 8 gezeigte, angehobene Position bewegt wird, folgt der Schwimmkörper 180 der Bewegung des Substratträgers 2, aufgrund der Auftriebskraft des Schwimmkörpers 180. Hierdurch wird das Niveau des Behandlungsfluids in der Kammer 140 immer auf dem -Niveau des in dem Substratträger 2 befindlichen Substrats gehalten, da der Schwimmkörper jeder Bewegung des Substratträgers folgt. Dies ergibt eine einfache und stufenlose Höhenverstellung der Überlaufkante 188 für die Kammer 40 in Abhängigkeit vom Abstandzwischen Substrat 7 und innerer Behälterwand 128. Obwohl der Schwimmkörper 180 so dargestellt ist, daß er eine im wesentlichen abgeschlossene hohle Kammer 184 als Auftriebskörper besitzt, kann der Schwimmkörper 180 auch eine andere Form besitzen sowie aus einem massiven, einen guten Auftrieb besitzenden Ma- terial wie zum Beispiel Styropor ausgebildet sein.The floating body 180 also has a spacer 190 in the form of a web, which is arranged within the inner circumference of the overflow flange 186 and is contacted by an underside of the substrate carrier 2, as shown in FIGS. 7 and 8. When the chamber 140 is filled with treatment fluid, the float 180 floats in the chamber until the spacer 190 comes into contact with the underside of the substrate carrier 2. The overflow flange 186 extends radially around the substrate holder 2 and forms an overflow edge 188 which lies essentially on the same plane as a substrate accommodated in the substrate holder 2. The overflow edge 188 is in height above an upper edge of the outer container wall 130 'so that treatment fluid introduced into the chamber 140 flows into the chamber 160 via the overflow edge 188 when the valve 170 is closed. When the substrate support is raised from the position shown in Figure 7 to that shown in Figure 8 Position is moved, the float 180 follows the movement of the substrate carrier 2, due to the buoyancy of the float 180. As a result, the level of the treatment fluid in the chamber 140 is always kept at the level of the substrate located in the substrate carrier 2, since the float of every movement of the substrate carrier follows. This results in a simple and stepless height adjustment of the overflow edge 188 for the chamber 40 depending on the distance between the substrate 7 and the inner container wall 128. Although the floating body 180 is shown to have a substantially closed hollow chamber 184 as a buoyancy body, the floating body 180 can also have a different shape and be made from a solid material with good buoyancy, such as styrofoam.
Nachfolgend wird das zweite Ausführungsbeispiel für ein höhenverstellbares Überlaufelement 182, welches in den Figuren 7 und 8 auf der rechten Seite dargestellt ist, beschrieben. Das Überlaufelement 182 besitzt einen Grundkörper 192, mit einem Außenumfang, der dem Innenumfang der äußeren Behälterwand 130' angepaßt ist, und durch die Wand 130' im wesentlichen vertikal verschiebbar geführt ist. Der Grundkörper 192 besitzt einen sich zu einer Überlaufkante 194 verjüngenden oberen Abschnitt. Unterhalb des sich verjüngenden Abschnitts weist das Überlaufelement 182 einen sich im wesentlichen senkrecht radial nach innen erstreckenden Abstützflansch 196 auf. Der Abstützflansch 196 ist am radial inneren Ende um 90 Grad nach unten abgewinkelt, um eine Tasche zur Aufnahme einer Feder 198 zu bilden, deren Funktion im nachfolgenden noch näher erläutert wird. Von dem Abstützflansch 196 erstreckt sich unter einem rechten Winkel ein Abstandhalter 200 nach oben, der, wie der Abstandhalter 190, einen vorbestimmten Abstand zwischen dem höhenverstellbaren Überlaufelement 182, insbesondere der Überlaufkante 194 und dem Substrathalter 2 einstellt.The second exemplary embodiment of a height-adjustable overflow element 182, which is shown on the right in FIGS. 7 and 8, is described below. The overflow element 182 has a base body 192 with an outer circumference which is adapted to the inner circumference of the outer container wall 130 'and is guided through the wall 130' in a substantially vertically displaceable manner. The base body 192 has an upper section that tapers to an overflow edge 194. Below the tapered section, the overflow element 182 has a support flange 196 which extends essentially vertically radially inwards. The support flange 196 is angled 90 degrees downward at the radially inner end to form a pocket for receiving a spring 198, the function of which will be explained in more detail below. A spacer extends from the support flange 196 at a right angle 200 upwards, which, like the spacer 190, sets a predetermined distance between the height-adjustable overflow element 182, in particular the overflow edge 194 and the substrate holder 2.
Die Feder 198 ist eine Druckfeder, und wie in den Figuren 7 und 8 zu erkennen ist, ist sie zwischen einem Boden der Kammer 140 und einer Unterseite des Stützflansches 196 angeordnet und ist auf geeignete Weise daran befestigt.The spring 198 is a compression spring and, as can be seen in FIGS. 7 and 8, it is arranged between a bottom of the chamber 140 and an underside of the support flange 196 and is suitably fastened to it.
Im Einsatz drückt die Feder 198 das Überlaufelement 182 nach oben, bis der Abstandhalter 200 mit einer Unterseite des Substrathalters 2 in Kontakt kommt. Solange sich kein Substrathalter über dem Prozeßbehälter befindet wird die nach oben gerichtete Bewegung des Überlaufelements durch einen nicht dargestellten Anschlag begrenzt. Wenn der Abstandhalter 200 mit der Unterseite des Substrathalters 2 in Kontakt kommt, liegt die Überlaufkante 194 im wesentlichen auf einer Höhe mit einem in dem Substrathalter 2 aufgenommenen Substrat. Wenn der Substrathalter 2 aus der in Figur 7 in die in Figur 8 gezeigte Position bewegt wird, folgt das Überlaufelement 182 aufgrund der Federvorspannung der Bewegung des Substratträgers, so daß die Höhenbeziehung zwischen dem Substrat und der Überlauf- kante 194 beibehalten wird.In use, the spring 198 pushes the overflow element 182 upwards until the spacer 200 comes into contact with an underside of the substrate holder 2. As long as there is no substrate holder above the process container, the upward movement of the overflow element is limited by a stop, not shown. When the spacer 200 comes into contact with the underside of the substrate holder 2, the overflow edge 194 lies essentially at the same level as a substrate accommodated in the substrate holder 2. When the substrate holder 2 is moved from the position shown in FIG. 7 to the position shown in FIG. 8, the overflow element 182 follows the movement of the substrate carrier due to the spring preload, so that the height relationship between the substrate and the overflow edge 194 is maintained.
Der Betrieb der Vorrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen der Figuren 7 und 8 ist im wesentlichen derselbe wie bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 4 bis 6. Das Sub- strat wird zunächst in die in Figur 7 gezeigte Position gebracht und es wird von unten mit Behandlungsfluid angeströmt, so daß Behandlungsfluid in die Kammer 140 strömt. Aus der Kammer 140 wird das Behandlungsfluid über das Ventil 170 abgelassen. Anschließend wird das Ventil 170 geschlossen so daß sich das Behandlungsfluid in der Kammer 140 anstaut. Bei dem Ausführungsbeispiel eines Schwimmkörpers als höhenverstellbares Überlaufelement schwimmt dieses auf bis es mit dem Substratträger in Kontakt kommt, wie in Figur 7 gezeigt ist. Bei dem federvorgespannten Überlaufelement wird der Kontakt mit dem Substratträger von Anfang an durch die nach oben gerichtete Federvorspannung erreicht. Anschließend wird der Sub- stratträger 2 angehoben, um den Spalt zwischen Substrat und innerer Behälterwand 128 zu vergrößern. Dabei folgt das höhenverstellbare Überlaufelement 180 bzw. 182 der Bewegung des Substratträgers, so daß die jeweilige Überlaufkante 188 bzw. 194 auf der Höhe des in dem Substrat- träger 2 aufgenommenen Substrats liegt. Bei den in Figur 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispielen ist eine im wesentlichen stufenlose, der Position des Substratträgers 2 folgende Einstellung der Überlaufkanten 188 bzw. 194 möglich.The operation of the device according to the exemplary embodiments in FIGS. 7 and 8 is essentially the same as in the exemplary embodiment in FIGS. 4 to 6. The substrate is first brought into the position shown in FIG. 7 and the flow of treatment fluid flows from below, see above that treatment fluid flows into chamber 140. The treatment fluid is discharged from the chamber 140 via the Valve 170 drained. The valve 170 is then closed so that the treatment fluid accumulates in the chamber 140. In the embodiment of a floating body as a height-adjustable overflow element, it floats until it comes into contact with the substrate carrier, as shown in FIG. With the spring-biased overflow element, contact with the substrate carrier is achieved from the start by the spring biased upwards. Subsequently, the substrate carrier 2 is raised in order to enlarge the gap between the substrate and the inner container wall 128. The height-adjustable overflow element 180 or 182 follows the movement of the substrate carrier, so that the respective overflow edge 188 or 194 lies at the height of the substrate received in the substrate carrier 2. In the exemplary embodiments shown in FIGS. 7 and 8, an essentially stepless adjustment of the overflow edges 188 and 194, which follows the position of the substrate carrier 2, is possible.
Die Vorrichtung wurde anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben ohne auf die spezielle dargestellten Formen beschränkt zu sein. So kann der Prozeßbehälter 3 beispielsweise einteilig ausgebildet sein und der Raum 32 unterhalb des Trichterelements 30 könnte entfallen. Auch kann das Trichterelement und/oder die Lochplatte 30 in bestimmten Anwendungsfällen weggelassen werden. Ferner ist die Vorrichtung nicht auf die Metallplattierung von Wafern beschränkt. Sie ist auch für die Plattierung ande- rer Substrate oder für sonstige Behandlungsprozesse geeignet . The device was described on the basis of preferred exemplary embodiments without being limited to the specific forms shown. For example, the process container 3 can be formed in one piece and the space 32 below the funnel element 30 could be omitted. The funnel element and / or the perforated plate 30 can also be omitted in certain applications. Furthermore, the device is not limited to the metal plating of wafers. It is also suitable for plating other substrates or for other treatment processes.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung (1) zum Behandeln von Substraten (7), insbesondere Halbleiterwafern, mit einem eine Behäl- terwand (44) aufweisenden Prozeßbehälter (3) und einem über dem Prozeßbehälter (3) bewegbar angeordneten Substrathalter (2) , der das Substrat beabstandet oberhalb der Behälterwand positioniert, gekennzeichnet durch einen sich nach außen erweiternden Innenum- fang eines zum Substrat weisenden Rands der Behälterwand (44) .1. Device (1) for treating substrates (7), in particular semiconductor wafers, with a process container (3) having a container wall (44) and a substrate holder (2) which is movably arranged above the process container (3) and which spaces the substrate Positioned above the container wall, characterized by an outwardly widening inner circumference of an edge of the container wall (44) facing the substrate.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (7) mit dem Substrathalter (2) in unterschiedlichen Abständen oberhalb des Rands der Behälterwand (44) positionierbar ist.2. Device (1) according to claim 1, characterized in that the substrate (7) with the substrate holder (2) can be positioned at different distances above the edge of the container wall (44).
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Behälterwand (44) in einer Position des Substrats (7) auf einen Kontaktbereich zwischen dem Substrathalter und dem Substrat gerichtet ist.3. Device (1) according to claim 2, characterized in that the edge of the container wall (44) in a position of the substrate (7) is directed to a contact area between the substrate holder and the substrate.
4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Abstand zwischen dem Substrat (7) und dem Rand der Behälterwand (44) in der einen Position der kleinstmögliche Abstand ist.4. The device (1) according to claim 3, characterized in that the distance between the substrate (7) and the edge of the container wall (44) in one position is the smallest possible distance.
5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Dicke der Behälterwand (44) zum Rand hin verjüngt. 5. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the container wall (44) tapers towards the edge.
6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung durch eine Konturierung des Außenumfangs (58) der Behälterwand (44) gebildet wird.6. The device (1) according to claim 5, characterized in that the taper is formed by contouring the outer circumference (58) of the container wall (44).
7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konturierung des Außenumfangs (58) der Behälterwand (44) an eine Innenumfangsform eines Trägerrings (6) des Substrathalters (2) angepaßt ist.7. The device (1) according to claim 6, characterized in that the contouring of the outer circumference (58) of the container wall (44) is adapted to an inner circumferential shape of a carrier ring (6) of the substrate holder (2).
8. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anodenanordnung (50) innerhalb des Prozeßbehälters (3) .8. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized by an anode arrangement (50) within the process container (3).
9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenanordnung (50) durch eine Lochplatte gebildet wird.9. The device (1) according to claim 8, characterized in that the anode arrangement (50) is formed by a perforated plate.
10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Anodenanordnung (50) durch ein10. The device (1) according to claim 8, characterized in that the anode arrangement (50) by a
Streckgitter gebildet wird.Expanded mesh is formed.
11. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kontaktanordnung am Substrathalter (2) .11. The device (1) according to any one of the preceding claims, characterized by a contact arrangement on the substrate holder (2).
12. Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß über die Kontaktanordnung eine zum Prozeßbehälter weisende Oberfläche des Substrats (7) elektrisch kontaktierbar ist.12. The device (1) according to claim 11, characterized in that a contact to the process container surface of the substrate (7) is electrically contactable via the contact arrangement.
13. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen sich zum Substrat (7) hin erweiternden trichterförmigen Boden des Prozeßbehälters (3) .13. The device (1) according to any one of the preceding claims, characterized by a to the substrate (7) widening funnel-shaped bottom of the process container (3).
14. Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekenn- zeichnet, daß der trichterförmige Boden durch einen Einsatz (30) gebildet wird.14. The device (1) according to claim 13, characterized in that the funnel-shaped bottom is formed by an insert (30).
15. Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der trichterförmige Boden einteilig mit einer senkrechten Behälterwand (16) ausgebildet ist.15. The device (1) according to claim 13, characterized in that the funnel-shaped bottom is formed in one piece with a vertical container wall (16).
16. Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der trichterförmige Boden einen Teil der Behälterwand bildet.16. The device (1) according to claim 13, characterized in that the funnel-shaped bottom forms part of the container wall.
17. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Lochplatte (38) zwischen einem Boden des Prozeßbehälters (3) und dem zum Substrat (7) weisenden Rand der Behälterwand (44) des Prozeßbehälters (7) .17. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized by at least one perforated plate (38) between a bottom of the process container (3) and the substrate (7) facing edge of the container wall (44) of the process container (7).
18. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen den Prozeßbehälter (3) umgebenden Überlaufkragen (60).18. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized by an overflow collar (60) surrounding the process container (3).
19. Vorrichtung (1) nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen nach oben geöffneten Raum zwischen der Behälterwand (44) des Prozeßbehälters (3) und dem Überlaufkragen (60).19. The device (1) according to claim 18, characterized by an upwardly open space between the container wall (44) of the process container (3) and the overflow collar (60).
20. Vorrichtung (1) nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlaufkragen (60) höher als der zum Substrat (60) weisende Rand der Behälterwand (44) ist.20. The device (1) according to claim 18 or 19, characterized in that the overflow collar (60) higher than is the edge of the container wall (44) facing the substrate (60).
21. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 18 bis 20, gekennzeichnet durch einen Ablaß (64) im Überlauf- kragen ( 60) .21. Device (1) according to one of claims 18 to 20, characterized by an outlet (64) in the overflow collar (60).
22. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen den Prozeßbehälter (3) umgebenden weiteren Prozeßbehälter (3).22. The device (1) according to any one of the preceding claims, characterized by a further process container (3) surrounding the process container (3).
23. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Verwendung als Metall- plattierungsvorrichtung .23. Device (1) according to one of the preceding claims, characterized by its use as a metal plating device.
24. Verfahren zum Behandeln von Substraten, insbesondere Halbleiterwafern mit folgenden Verfahrensschritten:24. Process for treating substrates, in particular semiconductor wafers, with the following process steps:
- Bewegen eines Substrats (7) mittels eines Substrathalters in eine erste Position oberhalb und beab- standet zu einer Behälterwand (44) eines Prozeßbehälters (3) ;- moving a substrate (7) by means of a substrate holder into a first position above and spaced apart from a container wall (44) of a process container (3);
- Leiten eines Behandlungsfluids durch den Prozeßbehälter auf eine zum Prozeßbehälter weisende Oberfläche des Substrats (7) , wobei das Behandlungs- fluid über eine sich nach außen erweiternde Innenumfangsflache eines zum Substrat weisenden Rands der Behälterwand (44) des Prozeßbehälters (3) zu einem Außenbereich des Substrats (7) hin gerichtet wird.- Guiding a treatment fluid through the process container onto a surface of the substrate (7) facing the process container, the treatment fluid passing over an outwardly widening inner peripheral surface of an edge of the container wall (44) of the process container (3) facing the substrate to an outer region of the Substrate (7) is directed.
25. Verfahren nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch Anheben des Substrats (1) in eine vom Rand der Behäl- terwand (44) des Prozeßbehälters (3) weiter beabstan- dete zweite Position.25. The method according to claim 24, characterized by lifting the substrate (1) in a from the edge of the container bottom wall (44) of the process container (3) further apart second position.
26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrens- ansprüche, gekennzeichnet durch Anlegen einer Spannung zwischen einer in dem Prozeßbehälter (3) befindlichen Anodenanordnung und dem Substrat (7).26. The method according to any one of the preceding method claims, characterized by applying a voltage between an anode arrangement located in the process container (3) and the substrate (7).
27. Verfahren nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch eine elektrische Kontaktierung der zum Prozeßbehälter (3) weisenden Oberfläche des Substrats (7).27. The method according to claim 26, characterized by electrical contacting of the process container (3) facing surface of the substrate (7).
28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, gekennzeichnet durch Verändern der angelegten Spannung abhängig von der Position des Substrats (7) .28. The method according to claim 26 or 27, characterized by changing the applied voltage depending on the position of the substrate (7).
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die angelegte Spannung in der zweiten Position des Substrats (7) höher ist als in der ersten Position.29. The method according to any one of claims 26 to 28, characterized in that the applied voltage in the second position of the substrate (7) is higher than in the first position.
30. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, gekennzeichnet durch Homogenisieren der auf das Substrat (7) geleiteten Strömung innerhalb des Prozeßbehälters (3) .30. The method according to any one of the preceding method claims, characterized by homogenizing the flow directed onto the substrate (7) within the process container (3).
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Homogenisierung über einen trichterförmigen Boden des Prozeßbehälters (3) und/oder wenigstens ei- ne in dem Prozeßbehälter angeordnete Lochplatte (38) erfolgt . 31. The method according to claim 30, characterized in that the homogenization takes place over a funnel-shaped bottom of the process container (3) and / or at least one perforated plate (38) arranged in the process container.
32. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, gekennzeichnet durch Öffnen eines Ablasses in einem den Rand des Prozeßbehälters umgebenden Überlaufkragen (60), wenn sich das Substrat 4, 1 ) in der ersten Position befindet.32. Method according to one of the preceding method claims, characterized by opening an outlet in an overflow collar (60) surrounding the edge of the process container when the substrate 4, 1) is in the first position.
33. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, gekennzeichnet durch Schließen eines Ablasses in einem den Rand des Prozeßbehälters (3) u - gebenden Überlaufkragen (60) , wenn sich das Substrat (7) in der zweiten Position befindet.33. Method according to one of the preceding method claims, characterized by closing an outlet in an overflow collar (60) giving the edge of the process container (3) when the substrate (7) is in the second position.
34. Verfahren nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch Anstauen von Behandlungsfluid innerhalb des Überlauf- kragens (60), bis das Behandlungsfluid eine Höhe erreicht, die wenigstens auf der Höhe des Substrats (7) liegt .34. The method according to claim 33, characterized by damming treatment fluid within the overflow collar (60) until the treatment fluid reaches a height which is at least at the height of the substrate (7).
35. Vorrichtung zum Behandeln von Substraten mit einem mit Behandlungsfluid befüllbaren Behälter, einem den35. Device for treating substrates with a container fillable with treatment fluid, one
Behälter umgebenden Überlauf und einem Substrathalter zum Positionieren eines Substrats oberhalb des Behälters, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Behandlungsfluid-Niveaus im Überlauf in Abhängigkeit vom Abstand des Substrathalters vom Behälter.Overflow surrounding the container and a substrate holder for positioning a substrate above the container, characterized by a control device for controlling a treatment fluid level in the overflow as a function of the distance of the substrate holder from the container.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit ein steuerbares Auslaß- ventil im Überlauf aufweist. 36. Apparatus according to claim 35, characterized in that the control unit has a controllable outlet valve in the overflow.
37. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder 36, gekennzeichnet durch einen benachbart zum Überlauf angeordneten weiteren Überlauf.37. Apparatus according to claim 35 or 36, characterized by a further overflow arranged adjacent to the overflow.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 36, gekennzeichnet durch einen höhenverstellbaren Überlaufrand.38. Device according to one of claims 35 to 36, characterized by a height-adjustable overflow edge.
39. Vorrichtung nach Anspruch 38, gekennzeichnet durch einen den Überlaufrand aufweisenden Schwimmkörper.39. Apparatus according to claim 38, characterized by a floating body having the overflow edge.
40. Vorrichtung nach Anspruch 38, gekennzeichnet durch einen den Überlaufrand aufweisenden Schieber.40. Apparatus according to claim 38, characterized by a slide having the overflow edge.
41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber mittels einer Feder nach oben vorgespannt ist.41. Apparatus according to claim 40, characterized in that the slide is biased upwards by means of a spring.
42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 41, ge- kennzeichnet durch einen Abstandshalter zwischen dem42. Device according to one of claims 35 to 41, characterized by a spacer between the
Schwimmkörper bzw. dem Schieber und dem Substrathalter.Float or the slide and the substrate holder.
43. Verfahren zum Behandeln von Substraten mit einem Be- handlungsfluid, bei dem ein Substrat mit einem Substrathalter über einem von einem Überlauf umgebenden Becken gehalten und mit dem Behandlungsfluid von unten angeströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Niveau des Behandlungsfluids im Überlauf in Abhän- gigkeit vom Abstand zwischen dem Substrathalter und dem Becken gesteuert wird. 43. A method for treating substrates with a treatment fluid, in which a substrate with a substrate holder is held above a basin surrounded by an overflow and the flow of treatment fluid flows from below, characterized in that the level of the treatment fluid in the overflow is dependent on is controlled by the distance between the substrate holder and the basin.
44. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsfluid-Niveau über ein Auslaßventil gesteuert wird.44. The method according to claim 43, characterized in that the treatment fluid level is controlled via an outlet valve.
45. Verfahren nach Anspruch 43 oder 44, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsfluid-Niveau über einen höhenverstellbaren Überlaufrand gesteuert wird.45. The method according to claim 43 or 44, characterized in that the treatment fluid level is controlled via a height-adjustable overflow edge.
46. Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Überlaufrands durch den Substrathalter gesteuert wird.46. The method according to claim 45, characterized in that the height of the overflow edge is controlled by the substrate holder.
47. Verfahren nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Überlaufrand aufweisendes Ele- ment zum Substrathalter hin vorgespannt ist. 47. The method according to claim 45 or 46, characterized in that an element having the overflow edge is biased towards the substrate holder.
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