从电镀槽去除气泡

摘要

一种电镀装置，其包含位于室的底部的电极、水平设置在室顶部的具有穿孔的离子电阻性部件，而在中间设有膜。一或多个板从膜到所述部件竖直地且平行地延伸，并且线性延伸跨越室，在膜与所述部件之间形成了多个区域。将具有沿衬底的弦延伸并与所述部件的顶部表面接触的凸部的衬底设置在第一区域上方。在衬底与所述部件之间流动的电解液在凸部的第一侧经过穿孔下降进入第一区域，并且在凸部的第二侧经过穿孔从第一区域上升，迫使气泡从与第一区域关联的部件的一部分离开。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月1日申请的美国专利申请No.15/968,192的优先权，其全部公开内容都通过引用合并于此。

技术领域

本公开内容总体上涉及电镀衬底，且更特别是涉及从用于电镀衬底的电镀槽去除气泡。

背景技术

这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的发明人的工作在其在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

电化学沉积(ECD)，也称为镀覆或电镀，被用于将金属沉积到衬底上。例如，ECD被用于在IC封装中在互连结构上沉积金属。互连结构的示例包含凸缘、柱、通硅通孔(TSV)以及重布层(RDL)。ECD还用于多芯片封装以及一般称为晶片级封装(WLP)的互连工艺。

发明内容

一种电镀装置包含室，该室包含沿所述室的底部水平设置的电极、以及沿所述室的顶部水平设置的具有穿孔的离子电阻性部件。该电镀装置还包含膜，该膜由设置在所述电极和所述离子电阻性部件之间的框支撑。该电镀装置还包含一或多个板，该一或多个板从所述膜到所述离子电阻性部件竖直地且平行地延伸，且线性地延伸跨越所述室，从而在所述膜与所述离子电阻性部件之间形成多个区域。该电镀装置还包含衬底座，该衬底座设置在所述离子电阻性部件上方以保持第一衬底，所述第一衬底具有平行且面对所述离子电阻性部件的可处理表面。该电镀装置还包含密封件，该密封件设置在所述离子电阻性部件周边和所述衬底座之间以防止电解液的泄漏，所述电解液在电镀期间横向流经在所述第一衬底的所述可处理表面和所述离子电阻性部件的顶部表面之间的歧管，所述电解液的部分经由所述穿孔从所述歧管下降进入所述多个区域以及从所述多个区域上升进入所述歧管，从而在所述离子电阻性部件下方以及所述多个穿孔中形成气泡。该电镀装置还包含控制器，该控制器被设置成：将第二衬底放入所述衬底座中，所述第二衬底具有沿所述第二衬底的弦而延伸的凸部，所述凸部在所述多个区域中的第一区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面接触，并沿着形成所述第一区域的所述板中的一个跨越所述离子电阻性部件的所述顶部表面进行设置。该控制器被设置成：使所述电解液流过所述歧管，所述电解液在所述凸部的第一侧经过所述穿孔从所述歧管下降进入所述第一区域，并且在所述凸部的第二侧经由所述穿孔从所述第一区域上升进入所述歧管，从而迫使所述气泡从与所述第一区域关联的所述离子电阻性部件的一部分离开。

在另一特征中，所述凸部被整合到所述第二衬底中。

在另一特征中，所述凸部是垫片。

在另一特征中，所述控制器被设置成：使所述凸部在所述第一区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面保持接触第一预定时间。所述控制器被设置成：在所述第一预定时间之后将所述第二衬底旋转，并将所述凸部沿着形成所述第二区域的所述板中的一个放置而在所述多个区域的所述第二区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面接触。所述控制器被设置成：使所述凸部在所述第二区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面保持接触第二预定时间。所述电解液在所述凸部的所述第一侧经过所述穿孔从所述歧管下降进入所述第二区域，并在所述凸部的所述第二侧经由所述穿孔从所述第二区域上升进入所述歧管，迫使气泡从与所述第二区域关联的所述离子电阻性部件的一部分离开。

在另一特征中，所述凸部被设置在所述第一区域的中心。

在另一特征中，所述凸部沿所述第二衬底的所述弦线性延伸。

在另一特征中，所述凸部沿所述第二衬底的所述弦非线性延伸。

在另一特征中，所述凸部包含沿所述凸部的长度的一或多个间隙。

在其他特征中，所述第二衬底包含沿第二弦的第二凸部，所述第二凸部在所述多个区域的第二区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面接触，且沿着形成所述第二区域的所述板中的一个跨越所述离子电阻性部件的所述顶部表面设置。

在其他特征中，所述电解液在所述第二凸部的第一侧经过所述穿孔从所述歧管下降进入所述第二区域，并在所述第二凸部的第二侧经由所述穿孔从所述第二区域上升进入所述歧管，迫使所述气泡从与所述第二区域关联的所述离子电阻性部件的一部分离开。

在另一特征中，所述凸部和所述第二凸部彼此平行。

在另一特征中，所述凸部和所述第二凸部彼此不平行。

在另一特征中，所述凸部和所述第二凸部中的至少一个包含沿各自长度的一或多个间隙。

在另一特征中，所述凸部和所述第二凸部的所述间隙彼此对准。

在另一特征中，所述凸部和所述第二凸部的所述间隙彼此不对准。

在其他特征中，所述控制器被设置成：将第三衬底放入所述衬底座中，所述第三衬底具有沿所述第三衬底的弦延伸的第二凸部，所述第二凸部在所述多个区域的第二区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面接触，并沿着形成所述第二区域的所述板中的一个跨越所述离子电阻性部件的所述顶部表面设置。所述电解液在所述第二凸部的第一侧经过所述穿孔从所述歧管下降进入所述第二区域，并在所述第二凸部的第二侧经由所述穿孔从所述第二区域上升进入所述歧管，迫使气泡从与所述第二区域关联的所述离子电阻性部件的一部分离开。

在另一特征中，所述凸部和所述第二凸部被整合到各自的所述衬底中。

在另一特征中，所述凸部和所述第二凸部中的每一个是垫片。

在其他特征中，所述控制器被设置成：使所述第二凸部在所述第二区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面保持接触第一预定时间。所述控制器还被设置成：在所述第一预定时间后将所述第三衬底旋转，并将所述第二凸部沿着形成所述第三区域的所述板中的一个放置而在所述多个区域的所述第三区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面接触。所述控制器被设置成：使所述第二凸部在所述第三区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面保持接触第二预定时间。所述电解液在所述第二凸部的所述第一侧经过所述穿孔从所述歧管下降进入所述第三区域，并在所述第二凸部的所述第二侧经由所述穿孔从所述第三区域上升进入所述歧管，迫使气泡从与所述第三区域关联的所述离子电阻性部件的一部分离开。

在另一特征中，所述凸部和所述第二凸部中的至少一个被设置在各自区域的中心。

在另一特征中，所述凸部和所述第二凸部中的至少一个沿各自的所述衬底的所述弦线性延伸。

在另一特征中，所述凸部和所述第二凸部中的至少一个沿各自的所述衬底的所述弦非线性延伸。

在另一特征中，所述凸部和所述第二凸部中的至少一个包含沿各自长度的一或多个间隙。

在另一特征中，所述凸部和所述第二凸部的所述间隙彼此对准。

在另一特征中，所述凸部和所述第二凸部的所述间隙彼此不对准。

在其他特征中，所述第三衬底包含沿所述第三衬底的第二弦的第三凸部，所述第三凸部在所述多个区域的第三区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面接触，且沿着形成所述第三区域的所述板中的一个跨越所述离子电阻性部件的所述顶部表面设置。

在其他特征中，所述电解液在所述第三凸部的第一侧经过所述穿孔从所述歧管下降进入所述第三区域，并在所述第三凸部的第二侧经由所述穿孔从所述第三区域上升进入所述歧管，迫使所述气泡从与所述第三区域关联的所述离子电阻性部件的一部分离开。

在另一特征中，所述凸部、所述第二凸部和所述第三凸部中的至少二个彼此平行。

在另一特征中，所述凸部、所述第二凸部和所述第三凸部中的至少二个彼此不平行。

在另一特征中，所述凸部、所述第二凸部和所述第三凸部中的至少一个包含沿各自长度的一或多个间隙。

在另一特征中，所述凸部、所述第二凸部和所述第三凸部中的至少二个的所述间隙彼此对准。

在另一特征中，所述凸部、所述第二凸部和所述第三凸部中的至少二个的所述间隙彼此不对准。

在其他特征中，所述密封件由于在所述歧管中的所述电解液流而被推靠在所述衬底座上，并使得在所述歧管中的所述电解液能迫使所述气泡从所述离子电阻性部件的所述穿孔的下方及所述穿孔中离开。

在另一特征中，所述膜将经过所述穿孔的所述电解液流聚集。

在另一特征中，所述离子电阻性部件作为所述第一衬底附近的均匀流源进行操作。

在另一特征中，所述穿孔中的至少多个具有相同尺寸和密度，且相对于放置所述第一衬底所沿着的平面是垂直的。

在另一特征中，所述穿孔中的至少多个具有不同尺寸和密度，且相对于放置所述第一衬底所沿着的平面是倾斜的。

在还有的其他特征中，一种用于电镀装置的方法包括：沿室的底部水平地设置电极，沿所述室的顶部水平地设置具有穿孔的离子电阻性部件，以及设置由所述电极和所述离子电阻性部件之间的框支撑的膜。该方法还包含：设置一或多个板，该一或多个板从所述膜到所述离子电阻性部件竖直地且平行地延伸，且线性地延伸跨越所述室，从而在所述膜与所述离子电阻性部件之间形成多个区域。该方法还包含设置衬底座，该衬底座设置在所述离子电阻性部件上方以保持第一衬底，所述第一衬底具有平行且面对所述离子电阻性部件的可处理表面。该电镀装置还包含密封件，该密封件设置在所述离子电阻性部件周边和所述衬底座之间以防止电解液的泄漏，所述电解液在电镀期间横向流经在所述第一衬底的所述可处理表面和所述离子电阻性部件的顶部表面之间的歧管，所述电解液的部分经由所述穿孔从所述歧管下降进入所述多个区域以及从所述多个区域上升进入所述歧管，从而在所述离子电阻性部件下方以及所述多个穿孔中形成气泡。该方法还包含：将第二衬底放入所述衬底座中，所述第二衬底具有沿所述第二衬底的弦而延伸的凸部，所述凸部在所述多个区域中的第一区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面接触，并沿着形成所述第一区域的所述板中的一个跨越所述离子电阻性部件的所述顶部表面进行设置。该方法还包含：使所述电解液流过所述歧管，所述电解液在所述凸部的第一侧经过所述穿孔从所述歧管下降进入所述第一区域，并且在所述凸部的第二侧经由所述穿孔从所述第一区域上升进入所述歧管，从而迫使所述气泡从与所述第一区域关联的所述离子电阻性部件的一部分离开。

在另一特征中，该方法还包含将所述凸部整合到所述第二衬底中。

在另一特征中，该方法还包含将垫片设置在所述第二衬底上以形成所述凸部。

在另一特征中，该方法还包含：使所述凸部在所述第一区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面保持接触第一预定时间。该方法还包含：在所述第一预定时间之后将所述第二衬底旋转，并将所述凸部沿着形成所述第二区域的所述板中的一个放置而在所述多个区域的所述第二区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面接触。该方法还包含：使所述凸部在所述第二区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面保持接触第二预定时间。该方法还包含：通过所述电解液在所述凸部的所述第一侧经过所述穿孔从所述歧管下降进入所述第二区域，并在所述凸部的所述第二侧经由所述穿孔从所述第二区域上升进入所述歧管，迫使气泡从与所述第二区域关联的所述离子电阻性部件的一部分离开。

在另一特征中，该方法还包含将所述凸部设置在所述第一区域的中心。

在另一特征中，该方法还包含使所述凸部沿所述第二衬底的所述弦线性延伸。

在另一特征中，该方法还包含使所述凸部沿所述第二衬底的所述弦非线性延伸。

在另一特征中，该方法还包含沿所述凸部的长度设置一或多个间隙。

在其他特征中，该方法还包含沿所述第二衬底的第二弦设置第二凸部。该方法还包含设置所述第二凸部以在所述多个区域的第二区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面接触，且沿着形成所述第二区域的所述板中的一个跨越所述离子电阻性部件的所述顶部表面。

在其他特征中，该方法还包含通过所述电解液在所述第二凸部的第一侧经过所述穿孔从所述歧管下降进入所述第二区域，并在所述第二凸部的第二侧经由所述穿孔从所述第二区域上升进入所述歧管，迫使所述气泡从与所述第二区域关联的所述离子电阻性部件的一部分离开。

在另一特征中，该方法还包含将所述凸部和所述第二凸部设置成彼此平行。

在另一特征中，该方法还包含将所述凸部和所述第二凸部设置成彼此不平行。

在另一特征中，该方法还包含在所述凸部和所述第二凸部中的至少一个中沿各自长度设置一或多个间隙。

在另一特征中，该方法还包含将所述凸部和所述第二凸部的所述间隙彼此对准。

在另一特征中，该方法还包含将所述凸部和所述第二凸部的所述间隙彼此不对准。

在其他特征中，该方法还包含：将第三衬底放入所述衬底座中，所述第三衬底具有沿所述第三衬底的弦延伸的第二凸部，所述第二凸部在所述多个区域的第二区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面接触，并沿着形成所述第二区域的所述板中的一个跨越所述离子电阻性部件的所述顶部表面设置。该方法还包含通过所述电解液在所述第二凸部的第一侧经过所述穿孔从所述歧管下降进入所述第二区域，并在所述第二凸部的第二侧经由所述穿孔从所述第二区域上升进入所述歧管，迫使气泡从与所述第二区域关联的所述离子电阻性部件的一部分离开。

在另一特征中，该方法还包含将所述凸部和所述第二凸部整合到各自的所述衬底中。

在另一特征中，该方法还包含使用垫片形成所述凸部和所述第二凸部中的每一个。

在其他特征中，该方法还包含：使所述第二凸部在所述第二区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面保持接触第一预定时间。该方法还包含：在所述第一预定时间后将所述第三衬底旋转，并将所述第二凸部沿着形成所述第三区域的所述板中的一个放置而在所述多个区域的第三区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面接触。该方法还包含：使所述第二凸部在所述第三区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面保持接触第二预定时间。该方法还包含通过所述电解液在所述第二凸部的所述第一侧经过所述穿孔从所述歧管下降进入所述第三区域，并在所述第二凸部的所述第二侧经由所述穿孔从所述第三区域上升进入所述歧管，迫使气泡从与所述第三区域关联的所述离子电阻性部件的一部分离开。

在另一特征中，该方法还包含将所述凸部和所述第二凸部中的至少一个设置在各自区域的中心。

在另一特征中，该方法还包含使所述凸部和所述第二凸部中的至少一个沿各自的所述衬底的所述弦线性延伸。

在另一特征中，该方法还包含使所述凸部和所述第二凸部中的至少一个沿各自的所述衬底的所述弦非线性延伸。

在另一特征中，该方法还包含在所述凸部和所述第二凸部中的至少一个中沿各自长度形成一或多个间隙。

在另一特征中，该方法还包含使所述凸部和所述第二凸部的所述间隙彼此对准。

在另一特征中，该方法还包含使所述凸部和所述第二凸部的所述间隙彼此不对准。

在其他特征中，该方法还包含沿所述第三衬底的第二弦形成第三凸部。该方法还包含设置所述第三凸部以使其在所述多个区域的第三区域上方与所述离子电阻性部件的所述顶部表面接触，且沿着形成所述第三区域的所述板中的一个跨越所述离子电阻性部件的所述顶部表面。

在其他特征中，该方法还包含使通过所述电解液在所述第三凸部的第一侧经过所述穿孔从所述歧管下降进入所述第三区域，并在所述第三凸部的第二侧经由所述穿孔从所述第三区域上升进入所述歧管，迫使所述气泡从与所述第三区域关联的所述离子电阻性部件的一部分离开。

在另一特征中，该方法还包含将所述凸部、所述第二凸部和所述第三凸部中的至少二个设置成彼此平行。

在另一特征中，该方法还包含将所述凸部、所述第二凸部和所述第三凸部中的至少二个设置成彼此不平行。

在另一特征中，该方法还包含在所述凸部、所述第二凸部和所述第三凸部中的至少一个中沿各自长度形成一或多个间隙。

在另一特征中，该方法还包含使所述凸部、所述第二凸部和所述第三凸部中的至少二个的所述间隙彼此对准。

在另一特征中，该方法还包含使所述凸部、所述第二凸部和所述第三凸部中的至少二个的所述间隙彼此不对准。

在其他特征中，该方法还包含设置所述密封件以使其由于在所述歧管中的所述电解液流而被推靠在所述衬底座上，并使得在所述歧管中的所述电解液能迫使所述气泡从所述离子电阻性部件的所述穿孔的下方及所述穿孔中离开。

在另一特征中，该方法还包含使使用所述膜将经过所述穿孔的所述电解液流聚集。

在另一特征中，该方法还包含将所述离子电阻性部件作为所述第一衬底附近的均匀流源进行操作。

在另一特征中，该方法还包含提供具有相同尺寸和密度的至少多个所述穿孔，且将至少多个所述穿孔相对于放置所述第一衬底所沿着的平面垂直地设置。

在另一特征中，该方法还包含提供具有不同尺寸和密度的至少多个所述穿孔，且将至少多个所述穿孔相对于放置所述第一衬底所沿着的平面倾斜地设置。

上文和下文所述的一个或多个特征，包括权利要求中所述的特征，尽管是分别描述和叙述的，但可以组合。

根据详细描述、权利要求和附图，本公开内容的适用性的进一步的范围将变得显而易见。详细描述和具体示例仅用于说明的目的，并非意在限制本公开的范围。

附图说明

根据详细描述和附图将更充分地理解本公开，其中：

图1A-1C显示了电镀槽的简化剖面图；

图2A显示了包含多个挡板的电镀槽的简化剖面图；

图2B显示了挡板的示例；

图2C和2D显示了后侧嵌件与挡板的不同视图；

图2E显示了电镀槽的膜框与挡板的俯视图并显示由挡板所形成的多个区域(隔室)；

图3显示了该电镀槽的另一剖面图；

图4显示了通过由挡板所形成的区域的电解液流的模型；

图5显示了在电镀槽的离子电阻性部件下形成的气泡；

图6显示了气泡对离子电阻性部件的电阻及流阻的影响；

图7A和7B显示了具有凸部的衬底的示例，该凸部被用于移除在电镀槽的离子电阻性部件下形成的气泡；

图8A和8B显示了用于防止电解槽中的电解液流泄漏并改善电解槽中的电解液流的动态密封件的不同视图；

图9A-9E显示了衬底与凸部的不同设置，该凸部可用于移除在电镀槽中的气泡；

图10显示了电沉积装置的示例的俯视示意图；

图11A-11C显示了用于移除电镀槽中的气泡的手动和自动处理的效能；以及

图12显示了一种用于移除电镀槽中的气泡的方法的流程图。

在附图中，可以重复使用附图标记来标识相似和/或相同的元件。

具体实施方式

在电镀期间气泡会在电镀槽中形成。气泡会负面地影响电镀工艺。本公开涉及各种衬底设计，其可用于取代待电镀的衬底以消除气泡。这些衬底中的一或多个(其可称作为虚拟衬底(dummy substrates)或聚流衬底(flow focusing substrates))可用于在电镀一衬底后并且在电镀下一衬底前移除气泡。在下文详细解释本公开的这些及其他方面。

本公开组织如下。首先，参考图1A-3描述了用于电镀衬底的电镀槽。接着，参考图4-9E解释在电镀槽中气泡的形成并详细描述使用了各种衬底设计的气泡移除。之后，参考图10描述电镀衬底的工具，其使用一或多个特殊设计的衬底以自动移除气泡。此后，参考图11A-11C，比较移除气泡的手动和自动工艺的性能，其后是本公开的总结。在此之后，参考图12描述了一种用于移除电镀槽中的气泡的方法。

图1A-1C显示了根据本公开的电镀装置的简化剖面图。图1A显示了电镀槽的简化剖面图。图1B包含指示在电镀期间通过电镀槽的电解液流的箭头。图1C说明可在电镀期间发生的电解液流偏差。

图1A显示了电镀槽101，其中衬底102放置于衬底座103中。衬底座103也称为杯且在衬底102的周缘支撑它。待电镀的衬底102的表面面朝下且在电镀期间暴露于电解液流。将阳极104放置于靠近电镀槽101的底部。在电镀期间当供电到电镀槽101时衬底102作为阴极。

阳极104与衬底102由膜105所分隔，膜105由膜框106所支撑。阳极104和膜105通过离子电阻性部件107而与衬底102分隔。将离子电阻性部件107放置于膜105及膜框106的上方靠近电镀槽101顶部处。将在膜框106中的膜105放置于阳极104与离子电阻性部件107之间。

离子电阻性部件107包含穿孔112形式的开口(示于图2D)。穿孔112使得电解液穿过离子电阻性部件107以在电镀期间冲击衬底102。关于穿孔112的更多细节在下文描述。

前侧插件108被放置于离子电阻性部件107上方靠近衬底102和衬底座103周边处(意即周长或边缘)。前侧插件108可以是环状的(参见图8A及8B)。

动态密封件109被放置于前侧插件108和衬底座103底部之间，以防止电解期间电解液泄漏。参考图8A和8B以更详细地显示和描述动态密封件109。

横流歧管110在离子电阻性部件107上方和衬底102下方形成。横流歧管110的高度是衬底102与离子电阻性部件107平面之间的距离。举例而言，横流歧管110的高度可以在约1mm-4mm之间或约0.5mm-15mm之间。横流歧管110在其侧面上由前侧插件108所限定，前侧插件108将横向流动的电解液局限在横流歧管110内。横流歧管110的侧入口113与横流歧管110的侧出口114方位相反。侧入口113和侧出口114可至少部分地由前侧插件108形成。

图1B使用箭头显示了电解液的行经途径。电解液穿过侧入口113，进入横流歧管110并通过侧出口114离开。此外，电解液可穿过一或多个入口(未示于图中)进入在离子电阻性部件107和膜105之间形成的第二歧管111，通过离子电阻性部件107的开口(穿孔112)进入横流歧管110，并且可通过侧出口114离开。在通过侧出口114之后，电解液溢流通过堰墙116。电解液可被回收和再循环。

在电镀期间，离子电阻性部件107接近衬底(阴极)102附近的均匀流源。离子电阻性部件107可称为高电阻虚拟阳极(HRVA)或通道离子电阻性部件(CIRP)。离子电阻性部件107紧邻衬底102而设置。在电镀期间，接近恒定的流源自整个离子电阻性部件107的上平面。

离子电阻性部件107包含微米尺寸的穿孔112(例如，小于0.04”)。这些穿孔112在空间上和在离子上彼此隔离。穿孔112一般并不在离子电阻性部件107本体内形成互连通道且被称为非联通式穿孔112。穿孔112一般垂直于衬底102的电镀表面延伸。在某些实施方案中，穿孔112可以相对于衬底102的平面以一定角度延伸。穿孔112一般相互平行。穿孔112可以以方阵列、以偏移螺旋图形、或以任何其他合适的图形进行设置。穿孔112使离子流流动与流体流动重构并将离子流与流体流两者的路径导向衬底102的电镀表面。

在一示例中，离子电阻性部件107是由离子电阻性和电子电阻性的实心无孔介电材料所制成的盘。该材料在所使用的电解液中也是化学稳定的。在某些状况下，离子电阻性部件107是由陶瓷材料所制成的。举例而言，该陶瓷材料可包含氧化铝、二氧化锡、氧化钛、或金属氧化物的混合物。在某些情况下，离子电阻性部件107是由塑料所制成的。举例而言，该塑料材料可包含聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯、聚砜、聚氯乙烯(PVC)或聚碳酸酯。离子电阻性部件107的顶部和底部表面可能是平坦的或实质上平坦的。离子电阻性部件107可具有约6,000-12,000之间的非联通式穿孔112。

离子电阻性部件107实质上与衬底102共同延伸。例如，当与300mm衬底一同使用时，离子电阻性部件107具有约300mm的直径。离子电阻性部件107位于紧邻衬底102处，衬底102一般平行于离子电阻性部件107的顶部表面。举例而言，在衬底面向下的电镀装置中，离子电阻性部件107位于衬底102正下方。优选地，衬底102的电镀表面位于距离子电阻性部件107的顶部表面约10mm以内，更优选地是在约5mm以内。

离子电阻性部件107的离子电阻与流阻取决于多个因素，这些因素包含离子电阻性部件107的厚度、整体多孔性(允许流体穿过该板的面积百分率)、以及穿孔112的尺寸/直径。较低多孔性的板具有较高的冲击流速以及离子电阻。具有相对较小的直径的穿孔112(且因而密度较大)的板在衬底102上具有更均匀分布的流。具有较小直径的穿孔112的板也具有相对高的总压力降(高黏滞流阻)。

在某些实施方案中，穿孔112具有小于在离子电阻性部件107与衬底102之间的间隙或距离的约0.2倍的直径。穿孔112的剖面一般是圆形的但并非需要如此。再者，穿孔112可具有相同直径，但不一定是这种情况。穿孔112的尺寸、形状以及密度可在整个离子电阻性部件107上变化，具体取决于其应用。

图1C说明在图1A及1B中所示的装置中在电镀期间会发生的情况。例如，在横流歧管110与第二歧管111之间可发生压差。例如，由于大量电解液流经侧入口113，因此横流歧管110可处在较高的压力，而第二歧管111则处在较低的压力。这些歧管110、111由离子电阻性部件107分隔开。由于该压差，某些输送通过侧入口113的电解液会向下/向后行进通过离子电阻性部件107中的开口(穿孔112)进入第二歧管111。当电解液靠近侧出口114时，电解液可接着往回行进向上通过这些开口(穿孔112)穿过离子电阻性部件107。

因此，旨在在横流歧管110中剪切经过衬底102上的电解液可通过流经第二歧管111以绕过横流歧管110。该非所期望的电解液流使用虚线箭头显示于图1C中。因为输送通过侧入口113的电解液旨在在横流歧管110内剪切经过衬底102的电镀表面，所以向下穿过离子电阻性部件107的电解液流是不期望有的。行进向下穿过离子电阻性部件107的任何电解液不再能如所期望地剪切经过衬底102的电镀表面。非所期望的电解液流致使在衬底102的电镀表面处低于期望的对流、以及衬底102不同部分上的不均匀对流。非所期望的电解液流可在衬底102上造成实质上的电镀不均匀性。

图2A-2E显示了挡板130，其用于减少以及/或者控制输送往横流歧管110的电解液可绕过横流歧管110的程度。图2A显示了在第二歧管111中提供一或多个挡板130，其用于减少电解液会在第二歧管111内行进穿越电镀槽(例如在横向流动电解液的方向)的程度。

挡板130从膜105竖直且平行地延伸到离子电阻性部件107。挡板130还线性延伸横跨膜105与离子电阻性部件107之间的空间(即，横跨第二歧管111)。因此，将挡板130以垂直于电解液在横流歧管110内的流动方向进行设置。挡板130将第二歧管111分成在膜105与离子电阻性部件107之间的多个区域(隔室)139。挡板也可称为墙或隔板。

图2B显示了挡板130的示例。图2C和2D说明了包含多个挡板130的后侧插件135。图2C显示了当从后侧插件135下方观看(底视)时的后侧插件135。图2D显示了当从后侧插件135上方观看(俯视)时的后侧插件135。

后侧插件135被安装在离子电阻性部件107下方和膜框106上方。后侧插件135被安装成靠近离子电阻性部件107的后侧(例如底侧/下侧)。可将后侧插件135夹持在膜框106与离子电阻性部件107之间。

图2E显示了膜框106与挡板130的俯视图。图2E显示了由挡板130所形成的多个区域139。可形成挡板130作为离子电阻性部件107、膜框106或后侧插件135的一部分。另外，这些挡板130可以是独立的硬件部件或者可以是单一单元。

在电镀期间，挡板130防止电解液在第二歧管111内流动横跨电镀槽(例如在所示示例中由左至右)。因此，输送至侧入口113的电解液的较大部分维持在横流歧管110内，而不是下降通过离子电阻性部件107进入第二歧管111，该下降通过状况在没有挡板130的情况下可能发生。

在某些实现方式中，仅可使用单一挡板。该单一挡板可位于靠近侧入口113处、靠近衬底102处、或靠近侧出口114处。在某些实现方式中，可使用二、三、四、五、六或更多个挡板。

挡板130可以任何合适的方式均等或不均等地与彼此间隔开。例如，相邻挡板130之间的距离可在约10mm-30mm之间、或在约5mm-150mm之间。例如，每个挡板130的厚度可在约0.5mm-1.5mm之间或在约0.25mm-3mm之间。

挡板130可具有不同尺寸使得每个挡板130在其所在的位置与第二歧管111的形状匹配。在某些实现方式中，挡板130可一直延伸到离子电阻性部件107的边缘、一直延伸到膜框106的边缘、以及一直延伸横跨电镀槽101。由于电解液没有空间挤压绕过挡板130，所以挡板130对电解液流提供相对高的阻力。

图3显示了示于图1A-2E中的电镀装置的另一剖面图。将电解液注入注射歧管128。注射歧管128的另一视图示于图8B中。

图4显示了通过由挡板130所形成的区域139的电解液流的模型。区域139中的箭头显示对流，而外部的箭头指出通过区域139的电解液流的整体方向。如将参考图7B所描述的，可通过使用一或多个特殊设计的衬底(示于图9B-9D中)将电解液流聚集在一或多个区域139，以移除在离子电阻性部件107下形成的气泡(示于图5中)。也可类似地移除可在离子电阻性部件107内的穿孔112中捕获的任何气泡。

图5显示了在离子电阻107下形成的气泡500。尽管只显示一个气泡，但是可在离子电阻性部件107下搜集到上百或上千个气泡。尽管未示于图中，气泡还可在穿孔112中被捕获。

图6显示了气泡对离子电阻性部件107的电阻和流阻的影响。图6显示了气泡的存在改变(增加)离子电阻性部件107的电阻和流阻。这是因为空气是电的不良导体，而气泡倾向于阻碍流体流动。因此，由于气泡的存在，下一衬底可能无法被正确地电镀。也就是说，气泡可在下一衬底上造成不均匀的电沉积。

目前，使用手摇泵手动地将这些气泡移除。使用手摇泵手动移除气泡的工艺费时，这增加了用于电镀衬底的工具的停机时间。反之，本公开通过使用如下所述的特殊设计的衬底，以将移除气泡的工艺自动化。

图7A和7B显示了根据本公开具有凸部702的衬底700的示例。衬底700用于将气泡(例如示于图5中的气泡500)从离子电阻性部件107下方移除。衬底700也可用于移除可能在穿孔112中被捕获的任何气泡。

因为不像待电镀的其他衬底，衬底700不被电镀，因此有凸部702的衬底700也可称为虚拟衬底。反之，衬底700用于如图7B中所示地将电解液聚流以移除气泡。因此，衬底700也可称为聚流衬底。

用于衬底700的材料可与待电镀的真实衬底的材料相同或不同。无论所使用的材料，衬底700的某些性质(例如诸如反射性的光学性质等等)可与待电镀的真实衬底相似。因此，用于处理真实衬底的工具(参考图10进行说明的)也可以处理与真实衬底相似的衬底700。也就是说，该工具可如同衬底700是待电镀的真实衬底地处理衬底700。

图7A显示了将衬底700放置于衬底座103中，接着将衬底下降到相似于待电镀的常规衬底的电镀位置。电镀位置接近离子电阻性部件107的顶部表面(即，在其正上方)。衬底700放置于衬底座103中并由参考图10所描述的工具下降到电镀位置。也就是说，衬底700并非以手动处理，这消除了污染和时间延迟的可能性。放置衬底700，使得凸部702触碰或接触到离子电阻性部件107的顶部表面。将衬底700放置在由挡板130所形成的区域139中的一个的上方。凸部702可以位于或可以不位于该区域139的中心。

图7B显示了当注入电解液时，电解液沿由箭头所指示的方向流进和流出区域139。特别是，电解液经由在凸部702的第一侧(例如，当电解液如所示地由左往右流动时的左侧)的穿孔112流进区域139。电解液经由在凸部702的第二侧(例如，在所示的示例中的右侧)的穿孔112流出区域139。如由箭头所示地经过穿孔112和区域139的电解液流迫使任何气泡离开区域139。电解液流驱逐在与区域139关联的离子电阻性部件107的一部分内和/或下方可被捕获的任何气泡。该工艺如下所述地对所有区域139重复以从整个离子电阻性部件107下方和/或其内消除所有气泡。

图8A和8B详细显示了动态密封件109。图8A显示了动态密封件109的一个视图，为了清楚起见，不显示离子电阻性部件107。图8B显示了动态密封件109和离子电阻性部件107、衬底座103、与衬底700(或102)的剖面图。

图8A显示了动态密封件109设置在前侧插件108与夹持环117之间。前侧插件108作为具有宽侧壁的支撑结构或环。前侧插件108设置在动态密封件109的底部。夹持环117设置在动态密封件109的顶部。动态密封件109可以由诸如聚四氟乙烯(PTFE)之类的弹性或耐用材料制成，其可经受电解液的严峻化学性。

图8B显示了在电镀和移除气泡期间，电解液流将动态密封件109推向衬底座103，这防止了电解液泄漏。反过来说，由于动态密封件109被推向衬底座103，所以电解液的全流(以箭头表示)如上述参考图7B与7B和以下图9A-9D所述地，能够用于移除气泡。电解液的全流也能够在电镀期间用于电镀衬底102。

图9A-9E所示衬底700、凸部702的不同设置，以及可用于移除气泡的不同方案。图9A显示了没有穿孔112且没有气泡的离子电阻性部件107的示意性俯视图，这些气泡被假定存在于离子电阻性部件107下方以及在穿孔112中。只示意性地显示挡板130以及由这些挡板所形成的区域139。例如，只显示了七个挡板130和八个区域139。上述参考图7A和7B的移除气泡的程序在显示于图9A中的所有区域139上执行，如下所述参考图9B-9E。

图9B显示了将气泡从显示于图9A中的八个区域139移除的示例方案。该示例方案包含五个衬底：700-1、700-2、700-3、700-4、和700-5(统称为衬底700)。每个衬底700包含设置在不同位置的凸部702。选择凸部702在每个衬底700上的位置，这样凸部702将会和不同的区域139对准。

使用每个衬底700持续预定时间(例如30秒)以将与如上所述参考图7A和7B的区域139中的一个相关联的气泡移除。接着，该工具将衬底700从去气泡化的区域139上方的电镀位置举起，将衬底700转180度，并将衬底700下降至电镀位置，使得在衬底700上的凸部702与不同的区域139对准。将移除气泡的程序重复另一预定时间，以将气泡从该不同的区域139移除。接着，选择不同衬底700，并对剩下的区域139重复该工艺直到使用了所有的衬底700且将所有的区域139去气泡化。

例如，在衬底700-1上的凸部702与第二区域139对准(图9A中显示的区域#2)，并且衬底700-1被用于将第二区域139去气泡化。在衬底700-2上的凸部702与第三和第七区域139对准(图9A中显示的区域#3,7)，且衬底700-2被用于将第三和第七区域139去气泡化。在衬底700-3上的凸部702与第五区域139对准(图9A中显示的区域#5)，且衬底700-3被用于将第五区域139去气泡化。在衬底700-4上的凸部702与第四和第六区域139对准(图9A中显示的区域#4,6)，且衬底700-4被用于将第四和第六区域139去气泡化。在衬底700-5上的凸部702与第三和第八区域139对准(图9A中显示的区域#3,8)，且衬底700-5被用于将第三和第八区域139去气泡化。

在某些示例中，该衬底可再次转回原始的区域，且可对原始的区域重复该移除气泡的程序。在某些情况下，衬底可在待去气泡化的该两区域上前后旋转多次，并对该两个区域重复去除气泡的程序。在某些示例中，执行该程序的预定时间可在每个旋转后变化。一段时间后，该工具可学习并微调用于每个电镀配方的这些预定时间的量。

可在衬底上以各种方式建造凸部702。例如，在一实现方式中，凸部702可建构在衬底700中(即，与其整合)。也就是说，可将凸部702作为衬底700的整合部分与衬底700一同制造。反之，在某些实现方式中，凸部702可以是被安装或附接在衬底700上的垫片。凸部207的尺寸(宽度与高度)可取决于下列因素，包含：穿孔112的尺寸、区域139的宽度(即，挡板130之间的间距)等等。

图9C和9D显示了衬底700和凸部702的各种设计和设置，其可用于将气泡的移除优化。例如，尽管凸部702在图9B中显示为直线，但在某些实现方式中，凸部702可以不是直线。反之，凸部702可以是如图9D中所示的锯齿状的线。凸部702可以如图9D中所示地是波浪状的(例如蛇行线)或“之”字形的形状。

尽管图9B中显示了每个衬底只有一个凸部702，但在某些实现方式中，如图9D中所示，在单一衬底700上可设置多于一个凸部702。另外，当单一衬底700上设置多于一个凸部702时，如图9D中所示，一个凸部702可以是直线而另一个凸部702可以不是直线。

如果每个衬底使用多于一个的凸部702，则可使用较少的衬底以及较少的衬底旋转。在一示例中，可使用单一衬底，其中在该衬底上的凸部数量与待去气泡化的区域139数量匹配。在这个示例中，不需要旋转。

在某些实现方式中，当使用多个衬底700，一或多个衬底700可包含呈直线的凸部702，而一或多个衬底700可包含不是直线的凸部702。另外，一或多个衬底700可包含单一凸部702，同时一或多个衬底700可在每个衬底上包含多于一个的凸部702。

图9C显示了衬底700和凸部702的额外设计变化。例如，凸部702可以是不连续的。也就是说，凸部702可以具有一或多个间隙。另外，在某些状况下，在一衬底上的凸部702中的间隙可与在另一衬底上的凸部702中的间隙对准。在其他情况下，在一衬底上的凸部702中的间隙可不与另一衬底上的凸部702中的间隙对准。相反，在衬底700上的凸部702中的间隙可以是交错的。

在某些情况下，这些间隙可以在交替的衬底700上对准，和/或者这些间隙可以在交替的衬底700上交错。另外，当使用多个衬底时，一或多个衬底700可在凸部702中具有间隙，而一或多个衬底700可在凸部702中不具有间隙。此外，关于间隙的教导可与先前所描述的衬底700和凸部702的各种设计(例如非线性凸部、每个衬底有多个凸部等等)结合。例如，如图9D中所示，当每个衬底上使用了多个凸部时，一衬底上的一个凸部可包含间隙，而在该相同衬底上的另一凸部可不包含间隙。另外，如图9D中所示，在该相同衬底上的凸部的间隙可以是对准的和/或交错的。

在某些实现方式中，如图9C中所示，凸部702可以是倾斜的或斜向的。如图9C中所示，可将间隙的教导添加到倾斜或斜向的凸部。此外，如图9D中所示，关于倾斜或斜向凸部和间隙的教导可以与前述的衬底700和凸部702的各种设计(例如非线性凸部、每个衬底有多个凸部等等)结合。

图9E显示了离子电阻性部件107的特征。离子电阻性部件107包含用于电流控制的凸出的突片900。举例而言，该凸出的突片可邻近于区域#8(参见图9A)。因此，当使用衬底700-1以将区域#2去气泡化时，衬底700-1不可旋转180度而将该凸出的突片900附近的区域去气泡化。为了将凸出的突片900附近的区域去气泡化，在衬底700-1上的凸部702需要具有间隙(例如，参见图9C)，当衬底700-1在将区域#2去气泡化后旋转并放置在凸出的突片900上方时，该间隙防止凸部702接触该凸出的突片900。

图10显示了电沉积装置1000的一个示例的示意俯视图。电沉积装置1000可包含一或多个电镀模块(EPMs)1002、1004和1006。电沉积装置1000还可包含设置用于各种工艺操作的一或多个模块1012、1014和1016。例如，在某些实施方案中，一或多个模块1012、1014和1016可以是旋转冲洗干燥(SRD)模块。在其他实施方案中，一或多个模块1012、1014和1016可以是电填充后模块(PEMs)。模块1012、1014和1016中的每一个可被设置以在将衬底以电镀模块1002、1004和1006中的一个处理后，执行诸如衬底的斜边去除、背面蚀刻以及酸清洗之类的功能。

电沉积装置1000包含中心电沉积室1024。中心电沉积室1024是容纳化学溶液的室，该化学溶液在电镀模块1002、1004和1006中用作电镀溶液。电沉积装置1000还包含可储存并输送用于电镀溶液的添加物的配料系统1026。化学稀释模块1022可储存并混合用作蚀刻剂的化学品。过滤和抽排系统1028可过滤用于中心电沉积室1024的电镀溶液并将过滤的电镀溶液抽至电镀模块1002、1004和1006。系统控制器1030提供各种接口和控制装置以操作电沉积装置1000。系统控制器1030如下所述地控制电沉积装置1000的操作。

用于监测由电沉积装置1000的各种模块所执行的工艺的信号可以从安装在整个电沉积装置1000的各种传感器(未示于图中)通过系统控制器1030的模拟和/或数字输入提供。用于控制这些工艺的信号可在系统控制器1030的模拟和数字输出上输出。传感器的非限制性示例包含质量流传感器、压力传感器(例如压力计)、温度传感器(例如热电偶)、光学位置传感器等等。

传递工具1040可从诸如盒1042或盒1044之类的衬底盒选择衬底(例如衬底102或700)。盒1042或1044可以是前开式晶片传送盒(FOUPs)。FOUP是封闭体，该封闭体被设计以在控制环境中牢固地保持衬底，且使得能为了处理或测量而将衬底通过工具移出，该工具装有恰当的装载端口以及机械手搬运系统。传递工具1040可使用真空附接或某些其他附接机制以保持衬底。

传递工具1040可与晶片搬运站1032、盒1042或1044、传输站1050和1060和/或对准仪1048对接。传递工具1040可从传输站1050和1060获取衬底(例如衬底102或700)。传输站1050和1060可以是狭缝或位置，传递工具1040和1046可将衬底在不经过对准仪1048的情况下往来于该狭缝或位置传送。在某些实施方案中，为确保衬底在传递工具1046上适当地对准以精准地运送到电镀模块，传递工具1046可将衬底与对准仪1048对准。传递工具1046还可将衬底运送至电镀模块1002、1004或1006中的一者，或运送至设置以用于各种处理操作的其他模块1012、1014和1016中的一者。

处理操作的示例可如下：(1)在电镀模块1004中将铜或另一材料电沉积在衬底(例如衬底102)上；(2)在模块1012中在SRD中将衬底冲洗并干燥：以及(3)在模块1014中执行斜边去除。

此外，电沉积装置1000可包含用于存放衬底700的传输站1060，衬底700用于去气泡化。在电镀模块1002、1004和1006中的一者中将衬底(例如衬底102)电镀后，在电镀下一衬底前，传递工具1040、1046可从传输站1060拾取衬底(例如衬底700)，将该衬底放进电镀模块，并且如上述地执行去气泡化。

图11A-11C显示了使用电沉积装置1000根据本公开的教导执行的去气泡化至少与手动去气泡化一样有效。此外，比起手动去气泡化，使用电沉积装置1000执行的去气泡化耗费较少时间、防止电沉积装置1000的污染、并消除在手动去气泡化期间发生的操作者对化学品的暴露。

图12显示了在电镀槽(例如电镀槽101)中如上所述使用各种装置(例如以具有各种凸部702的各种衬底700)移除气泡的方法1200。例如，显示于图10中的控制器1030可执行方法1200。下方使用的术语控制件是指储存于存储器中并由在控制器1030中的处理器执行的编码或指令。方法1200可在该电镀槽中电镀衬底(例如衬底102)后且在电镀另一衬底前执行。方法1200也可在对电镀槽进行预防性维护时执行。

在1202中，在该电镀槽中的离子电阻性部件(107)与膜(105)之间设置一或多个竖直板(例如挡板130)以形成多个区域(139)。在1204中，控制件将设有沿该衬底的弦设置的凸部(例如702)的聚流衬底(例如700)放置在第一区域上方。在1206中，控制件使电解液流动一段时间以将该第一区域去气泡化。在1208中，控制件将该第一衬底旋转180度以将该凸部放置在第二区域上方。在1210中，控制件将电解液流动一段时间以将该第二区域去气泡化。在1212中，控制件通过以下方式重复此工艺直到将所有区域去气泡化：放置额外的聚流衬底，该衬底具有设置在不同位置的在不同区域上方的凸部。

总之，将气泡从该离子电阻性部件107下方以及从该离子电阻性部件107的穿孔112内移除的步骤目前需要手动维护，其中操作者对该离子电阻性部件107进行泵送或抽吸。因为手动方法依赖操作者手动检查离子电阻性部件107及上千个穿孔112的气泡，所以该手动方法不稳健。相反，自动化预防性维护是所期望的以将维护人员的化学暴露最小化。

本公开提供上述装置及方法以移除气泡，该装置及方法兼具稳健(可重复性)和自动化(人员无需暴露于化学品)两者。该装置涉及一或多个聚流衬底700，这些聚流衬底700将电解液横流的主流(每分钟10-50升)引导通过聚流膜(FFM)隔室(区域139中的一者)。每个聚流板700包括弹性物或塑料密封件，其用于将该离子电阻性部件107的顶部表面密封。每个聚流衬底700有效地将电解液流转向通过离子电阻性部件107(该密封件的上游)。由于该FFM隔室(区域139)是受限的，因此电解液向上通过离子电阻性部件107(该密封件的下游)回流，这驱逐了任何被捕获的气泡。

根据本公开的去气泡化方法涉及：(1)将聚流衬底700加载到电镀座(衬底座103)中；(2)将衬底座103与衬底700一起移动到电镀位置(例如持续30秒)；(3)将衬底700从该电镀位置举起、将衬底700旋转180度，并且接着将衬底700移回电镀位置(例如持续30秒)；(4)将步骤2-3重复1-5次；以及(5)将衬底700冲洗并干燥。

一个实施方案包含使用五(5)个聚流衬底700(如图9B中所示)，而其他实施方案包含使用少于五(5)个聚流衬底700(如参考图9C和9D所示及所述)。使用较少的聚流衬底700可加速去气泡化工艺。此外，当大量电镀槽(比如说16个总槽)需要同时去气泡化时，使用较少衬底700将是有利的。

一个实施方案包含使用附接在衬底700的垫片。另一实施方案包含使用塑料凸部，该塑料凸部与平行于离子电阻性部件107顶部的平面非常靠近(0.1mm)。

一实施方案包含将衬底700从晶片FOUP(图10中所示的部件1042、1044)装载，而其他实施方案包含将衬底700从电镀工具中的晶片站(图10中所示的部件1060)装载。

一实施方案包含使用晶片作为聚流衬底700，而其他实施方案包含使用塑料衬底和/或经涂覆的金属衬底作为聚流衬底700。

目前，通过离子电阻性部件107和第二歧管111的电解液流不足以用于气泡移除。因此，在第二歧管111或穿孔112中的任何气泡变得被捕获且需要操作者使用手动泵将电镀槽去气泡化。如果是这些气泡没有被移除，则可能发生不均匀的电沉积，这会严重影响良率。

手动去气泡化中的一个问题是手动去气泡化需要操作者视觉上观察并移除气泡。离子电阻性部件107难以观察，特别是当小气泡陷于穿孔112中时。因此，手动去气泡化程序的效果在操作者之间显著地不同。在电镀槽可被视为可用于生产用途前，通常需要将衬底处理并测量作为测试(以确认气泡被驱逐)。这样的测试耗费时间和资源。

手动去气泡化的另一问题是手动去气泡化需要操作者对电镀槽进行手动维护。操作者需要遵循安全程序，其包含穿戴合适的个人护具(PPE)。期望消除操作者对化学品的暴露。本公开的装置和方法将去气泡化和维护程序自动化，这消除了操作者对化学品的暴露。

目前，在电镀操作期间，聚流膜(FFM)105导致局部电解液流以大约每分钟1到10升渗透通过离子电阻性部件107。这协助浇灌该膜并冲刷每个FFM隔室(区域139)。尽管该每分钟1到10升的总流渗透对膜浇灌的目的而言足够(即，防止CuSO

本公开使用包含弹性物和/或凸出塑料片(凸部702)的衬底或夹具(衬底700)，该弹性物和/或凸出塑料片将离子电阻性部件107顶部充分地密封并将电解液横流的主流(每分钟10-50升)引导通过该FFM隔室(区域139)。这创造了相对高的、局部的流通过每个FFM隔室(区域139)，从而帮助驱逐任何被捕获的气泡。

一实施方案包含使用五(5)个聚流衬底700执行去气泡化。每个衬底700包含附接在特定位置的垫片702(参见图9B)。将聚流衬底700加载到FOUP(图10中所示的部件1042、1044)中。机械手(图10的部件1040和1046)将衬底700传送到电镀模块中(用于去气泡化)且接着传送到旋转冲洗干燥模块中以将衬底700冲洗并干燥。一旦聚流衬底700放置在电镀杯(衬底座103)中，该电镀杯关闭并移动到电镀位置(靠近离子电阻性部件107顶部)。衬底700在不旋转状态下停留在电镀位置，并例如每30秒转180度，使得例如，将每个挡板区域139去气泡化60秒。该180度的旋转确保针对每个聚流衬底700，将两(2)个FFM区域139去气泡化。此序列对每个聚流衬底700重复直到将整个离子电阻性部件107去气泡化。

根据本公开的上面的自动去气泡化程序的结果至少与手动去气泡化的结果相符(参见图11A-11C)。操作者不再需要执行手动维护以移除被捕获的气泡。本公开的自动去气泡化方法比手动方法更稳健，并增进该工具的运行时间和可用性。

前面的描述本质上仅仅是说明性的，并且绝不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以各种形式实现。因此，虽然本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应当被如此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求时，其他修改将变得显而易见。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，方法中的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时地)执行。此外，虽然每个实施方式在上面被描述为具有某些特征，但是相对于本公开的任何实施方式描述的那些特征中的任何一个或多个，可以在任何其它实施方式的特征中实现和/或与任何其它实施方式的特征组合，即使该组合没有明确描述。换句话说，所描述的实施方式不是相互排斥的，并且一个或多个实施方式彼此的置换保持在本公开的范围内。

使用各种术语来描述元件之间(例如，模块之间、电路元件之间、半导体层之间等)的空间和功能关系，各种术语包括“连接”、“接合”、“耦合”、“相邻”、“紧挨”、“在...顶部”、“在...上面”、“在...下面”和“设置”。除非将第一和第二元件之间的关系明确地描述为“直接”，否则在上述公开中描述这种关系时，该关系可以是直接关系，其中在第一和第二元件之间不存在其它中间元件，但是也可以是间接关系，其中在第一和第二元件之间(在空间上或功能上)存在一个或多个中间元件。如本文所使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应当被解释为意味着使用非排他性逻辑或(OR)的逻辑(A或B或C)，并且不应被解释为表示“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。

在一些实现方式中，控制器是系统的一部分，该系统可以是上述示例的一部分。这样的系统可以包括半导体处理设备，半导体处理设备包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台、和/或特定处理部件(晶片基座、气体流系统等)。这些系统可以与用于在半导体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制它们的操作的电子器件集成。电子器件可以被称为“控制器”，其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部件。根据处理要求和/或系统类型，控制器可以被编程以控制本文公开的任何工艺，包括处理气体的输送、温度设置(例如加热和/或冷却)、压力设置、真空设置、功率设置、射频(RF)产生器设置、RF匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置和操作设置、晶片转移进出工具和其他转移工具和/或与具体系统连接或通过接口连接的加载锁。

概括地说，控制器可以定义为电子器件，电子器件具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(DSP)、定义为专用集成电路(ASIC)的芯片、和/或一个或多个微处理器、或执行程序指令(例如，软件)的微控制器。程序指令可以是以各种单独设置(或程序文件)的形式发送到控制器的指令，单独设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片或系统上或针对半导体晶片或系统执行特定工艺的操作参数。在一些实施方式中，操作参数可以是由工艺工程师定义的配方的一部分，以在一或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制造期间完成一个或多个处理步骤。

在一些实现方式中，控制器可以是与系统集成、耦合到系统、以其它方式联网到系统或其组合的计算机的一部分或耦合到该计算机。例如，控制器可以在“云”中或是晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分，其可以允许对晶片处理的远程访问。计算机可以实现对系统的远程访问以监视制造操作的当前进展、检查过去制造操作的历史、检查多个制造操作的趋势或性能标准，改变当前处理的参数、设置处理步骤以跟随当前的处理、或者开始新的处理。在一些示例中，远程计算机(例如服务器)可以通过网络(其可以包括本地网络或因特网)向系统提供工艺配方。远程计算机可以包括使得能够输入或编程参数和/或设置的用户界面，然后将该参数和/或设置从远程计算机发送到系统。在一些示例中，控制器接收数据形式的指令，其指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理步骤的参数。应当理解，参数可以特定于要执行的工艺的类型和工具的类型，控制器被配置为与该工具接口或控制该工具。因此，如上所述，控制器可以是例如通过包括联网在一起并朝着共同目的(例如本文所述的工艺和控制)工作的一个或多个分立的控制器而呈分布式。用于这种目的的分布式控制器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)的一个或多个集成电路通信的室上的一个或多个集成电路，其组合以控制在室上的工艺。

示例系统可以包括但不限于等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转漂洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及可以与半导体晶片的制造和/或制备相关联或用于半导体晶片的制造和/或制备的任何其它半导体处理系统。

如上所述，根据将由工具执行的一个或多个处理步骤，控制器可以与一个或多个其他工具电路或模块、其它工具部件、群集工具、其他工具接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在将晶片容器往返半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口运输的材料运输中使用的工具通信。