具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，本申请中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、底…)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。进一步地，在申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

实施例1

如图2至图4所示，本实施例提供一种晶圆电镀预处理设备200，包括工艺槽体21和角度倾斜系统22；工艺槽体21的内部具有用于盛放处理液的工艺腔23，工艺腔23内设有夹持部，夹持部用于夹持晶圆41的外圆面，以使晶圆41被固定于工艺腔23内部；角度倾斜系统22与工艺槽体21连接，角度倾斜系统22能够驱动工艺槽体21整体旋转，如驱动工艺槽体21从水平位置旋转倾斜至一定角度而后做轻微摆动，由此带动晶圆41相对于水平面呈倾斜状态并以一定速度摆动。

当晶圆41摆动时，处理液会被晶圆41表面带起并填充至晶圆41表面的孔洞，结合晶圆41与处理液液面相对倾斜，孔洞内的气体将向上溢出，由此实现以处理液替换孔洞内气泡的目的，达到预期的预处理效果。由于角度倾斜系统22位于工艺槽体21外部，这一方面大大提高了工艺槽体21整体的密封性，另一方面，无须对驱动源即角度倾斜系统22进行防水处理或是耐腐蚀处理，大大提高了经济效益。

作为一种优选的实施方式，角度倾斜系统22包括第一驱动装置25、第一同步带轮26、第二同步带轮27以及旋转主轴29；第一驱动装置25可以是驱动电机，其输出轴与第一同步带轮26连接，第一同步带轮26通过同步带28与第二同步带轮27联动，第二同步带轮27连接旋转主轴29，旋转主轴29连接工艺槽体21。具体可为，如图3所示，利用腔体夹持板30夹持工艺槽体21的两侧，两侧腔体夹持板30之间横设旋转主轴29，旋转主轴29的一端与第二同步带轮27连接，由此实现当第一驱动装置25工作时，第一同步带轮26旋转，从而带动第二同步带轮27同步旋转，第二同步带轮27进一步带动与其连接的旋转主轴29旋转，旋转主轴29通过腔体夹持板30的作用带动工艺槽体21旋转。在本实施例中，工艺槽体21可在第一驱动装置25的驱动下向上旋转至倾斜状态，也可按一定频率重复作向上旋转和向下旋转动作而实现摆动。

作为一种优选的实施方式，还包括旋转密封系统33，旋转密封系统33包括第二驱动装置34，第二驱动装置34包括两个气缸；工艺槽体21包括具有开口的槽体框架36、与槽体框架36配合使用的盖板37，盖板37通过铰链机构38与槽体框架36转动连接。两个气缸分别设置于盖板37的两侧，且两个气缸的活塞杆分别连接于盖板37的两端。当需要将工艺槽体21密封时，气缸的活塞杆缩回，盖板37通过铰链机构38旋转至与槽体框架36配合，盖板37封闭槽体框架36的开口，可在槽体框架36与盖板37配合的位置处设置密封圈，以提高密封性能。而当需要打开工艺槽体21以放入或取出晶圆41时，气缸的活塞杆伸出，由此推动盖板37沿反方向旋转从而复位。本实施例通过旋转密封系统33的设计，可保证工艺腔23的密封性，提高预处理效果。

作为一种优选的实施方式，如图3所示，工艺槽体的侧壁设置有抽气口31及泄压口35，抽气口31用于连接抽气装置，抽气口31位置高于工艺腔23内处理液的高度。当需要对工艺腔23抽真空时，可通过抽气口31与外部的抽气装置如真空泵连接，利用抽气装置使工艺腔23内的气压不断减小，根据PV＝nRT的理想气体状态方程，在温度不变的情况下，气压减小，工艺腔23内的气压P下降，会导致气体的体积V膨胀，气体从而从孔洞中排出，让位于处理液，同时，将工艺腔23的真空度维持在一定水平，也有利于降低处理液内气体的溶解量，从而有利于排出处理液中的气泡。

作为一种优选的实施方式，如图3所示，工艺槽体21的底部设有进液口32及排液口，进液口32用于输入处理液，排液口用于排出处理液。本实施例利用设置在底部的进液口32从外部输入处理液，处理液能够平稳地进入工艺槽体21内部，有利于减少处理液在注入过程中的波动，减少气泡的产生，实现更优的预处理效果。

作为一种优选的实施方式，如图4所示，夹持部包括若干个支撑柱39，支撑柱39上设置有卡持晶圆41外圆面的卡槽。本实施例通过在支撑柱39上设置卡槽，并将支撑柱39设置于工艺腔23内，这一方面简化了卡槽安装的难度，另一方面，有利于提高卡槽的稳定性。

本实施例提供的晶圆电镀预处理设备200，在实际运用当中，可采用如下操作方法：首先，可采用晶圆真空吸笔将晶圆41放入工艺腔23内部的支撑柱39上，用卡槽固定；而后控制旋转密封系统33的第二驱动装置34关闭工艺槽体21的盖板37以进行密封；进而利用外部抽气装置抽出工艺腔23内的气体，使工艺腔23内的真空度稳定在0.08Mpa以下；进一步地，控制第一驱动装置25驱动第一同步带轮26旋转，第一同步带轮26经第二同步带轮27和旋转主轴29的传动后，带动工艺槽体21从水平位置向一侧旋转至预设角度后进行细微摆动，预设角度的取值范围介于3°至5°之间；而后，将处理液由外部的储液槽注入工艺腔23，使晶圆41浸润在处理液中；当晶圆41浸润预设时间后，控制第一驱动装置25复位，从而使工艺槽体21停止摆动并回到初始位置，通过泄压口35破真空，并利用排液口排出处理液；而后，利用旋转密封系统33的第二驱动装置34打开盖板37，从中取出晶圆41，结束此轮预处理操作。

第2实施例

本实施例提供一种晶圆电镀预处理系统，包括第1实施例所述的晶圆电镀预处理设备200，以及真空系统、进出液系统及控制系统等组成部分。其中，真空系统包括真空泵和真空管道，真空泵通过真空管道与抽气口连接，从而调节工艺腔23内的气压；进出液系统包括进液管、排液管以及储液槽，储液槽通过进液管与进液口连接，从而向工艺腔23内输送处理液。控制系统用于控制晶圆电镀预处理系统的各项参数，如可利用控制系统控制角度倾斜系统22的旋转时间、旋转角度、旋转速度以及摆动的频率、摆动的幅度等参数，控制旋转密封系统33开合盖板37的时间和速度等参数，控制真空系统抽真空的时间及真空度等参数、控制进出液系统输送处理液的时间、流量等参数，从而实现自动化管理。

第3实施例

图5是对本发明所述晶圆电镀预处理方法具体实施方式直观的表示。具体来讲，该晶圆电镀预处理方法主要包括如下步骤：

S10、将晶圆41放入工艺腔23内，用夹持部固定，密封工艺槽体21；

S20、控制角度倾斜系统22驱动工艺槽体21旋转至预设角度后进行摆动；

S30、将处理液注入工艺腔23，使晶圆41浸润在处理液中；

S40、控制角度倾斜系统22停止摆动并复位；

S50、恢复工艺腔23内的正常状态，取出晶圆41，预处理过程结束。

在该具体实施方式中，就步骤S10来说，可采用晶圆真空吸笔将晶圆41放入工艺腔23内部的支撑柱39上，用卡槽固定，控制旋转密封系统33的第二驱动装置34关闭工艺槽体21的盖板37以进行密封；在步骤S10之后，可实施抽真空步骤S11，即利用抽气装置抽出工艺腔23内的气体，使工艺腔23内的真空度稳定在0.08Mpa以下；而后，实施步骤S20，具体为：控制第一驱动装置25驱动第一同步带轮26旋转，第一同步带轮26经第二同步带轮27和旋转主轴29的传动后，带动工艺槽体21旋转至预设角度后进行细微摆动，预设角度的取值范围介于3°至5°之间；而后，实施步骤S30，即将处理液由外部的储液槽注入工艺腔23，使晶圆41浸润在处理液中；晶圆41浸润预设时间后，实施步骤S40，即使第一驱动装置25复位，使工艺槽体21停止摆动并回到初始位置；而后实施步骤S50，具体为，通过泄压口破真空，利用排液口排出处理液，利用旋转密封系统33的第二驱动装置34打开盖板37，从中取出晶圆41，结束此轮预处理操作。

在上述操作步骤中，在处理液注入工艺腔体前，即控制角度倾斜系统驱动工艺槽体旋转至预设角度后进行摆动，由此使得高深宽比的深孔结构中的空气也可以被处理液浸润挤出并排除，注液完成后，在工艺槽体进行倾斜摆动和旋转过程中，处理液中因负压条件而继续产生的微气泡可在浮力和粘滞力的相互作用下以及倾斜摆动导引下溢出晶圆表面边界层，并通过浮力上升至自由表面边界层外破裂后扩散至空气，这样使得微气泡不在晶圆表面破裂，防止了晶圆微细结构损伤，提高预处理效果。

值得说明的是，本发明提供的晶圆预处理设备、系统以及方法，也可用于晶圆的腐蚀处理工作，由此解决现有技术中存在的需对驱动源作耐腐蚀处理所导致的设备结构复杂、操作不便及经济成本高等诸多问题。

以上对本发明的具体实施例进行了描述，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。