JP2002097582A - 不要電気めっき堆積物の除去方法及び装置 - Google Patents
不要電気めっき堆積物の除去方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 不要な堆積物を基体から除去するための装置
及び方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、エッチャントをエッジビード
除去チャンバへ供給するシステムが提供される。本装置
は、エッチャントを貯蔵することができるエッチャント
タンク１６２と、エッチャントタンク内に容れられてい
るエッチャントのレベルを検知するセンサと、検知され
たレベルに応答して１つまたはそれ以上の化学成分をエ
ッチャントとして混合し、エッチャントタンクへ供給す
る混合タンク１６８を有している。
及び方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、エッチャントをエッジビード
除去チャンバへ供給するシステムが提供される。本装置
は、エッチャントを貯蔵することができるエッチャント
タンク１６２と、エッチャントタンク内に容れられてい
るエッチャントのレベルを検知するセンサと、検知され
たレベルに応答して１つまたはそれ以上の化学成分をエ
ッチャントとして混合し、エッチャントタンクへ供給す
る混合タンク１６８を有している。
Description
【０００１】
【暫定出願情報】本願は、レファレンスによってここに
含まれる、2000年３月22日付米国仮出願第60/191,387号
の利益を主張する。
含まれる、2000年３月22日付米国仮出願第60/191,387号
の利益を主張する。
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気化学堆積また
は電気めっきプロセスによって発生した不要の堆積物を
除去するための電気化学堆積、または電気めっき方法及
びシステムに関する。
は電気めっきプロセスによって発生した不要の堆積物を
除去するための電気化学堆積、または電気めっき方法及
びシステムに関する。
【０００３】
【従来の技術】半導体処理においては、化学気相堆積法
（ＣＶＤ）、物理気相堆積法（ＰＶＤ）、及び電気めっ
きのような複数の処理が、半導体ウェーハのような基板
に対してシリーズで遂行される。電気めっきを遂行した
後に、エッジビード除去（edgebead removal:ＥＢＲ）
システムが基板上に残るエッジビード及び他の層を除去
する。
（ＣＶＤ）、物理気相堆積法（ＰＶＤ）、及び電気めっ
きのような複数の処理が、半導体ウェーハのような基板
に対してシリーズで遂行される。電気めっきを遂行した
後に、エッジビード除去（edgebead removal:ＥＢＲ）
システムが基板上に残るエッジビード及び他の層を除去
する。
【０００４】近代的な金属電気めっきは、いろいろな方
法によって達成することができる。比較的高い導電率、
高い電磁抵抗、良好な熱伝導度、及び高純度で入手でき
ることから、銅及びその合金が電気めっき金属として選
択されている。典型的には、電気めっきされる銅または
他の金属及び合金は、基板上に形成されているフィーチ
ャを含む基板の表面上への導電性材料の薄いシード層
（ほぼ2000Å の厚みを有する）の初期堆積物を含む。
次いで、シード層全体に電荷を印加することによって、
シード層上にある層がめっきされる。電荷が印加されて
いるシード層は、金属イオンを引き付ける。次に、堆積
された層及び誘電体層が化学機械研磨（ＣＭＰ）等によ
って平面化され、導電性相互接続フィーチャを限定する
ことができる。
法によって達成することができる。比較的高い導電率、
高い電磁抵抗、良好な熱伝導度、及び高純度で入手でき
ることから、銅及びその合金が電気めっき金属として選
択されている。典型的には、電気めっきされる銅または
他の金属及び合金は、基板上に形成されているフィーチ
ャを含む基板の表面上への導電性材料の薄いシード層
（ほぼ2000Å の厚みを有する）の初期堆積物を含む。
次いで、シード層全体に電荷を印加することによって、
シード層上にある層がめっきされる。電荷が印加されて
いるシード層は、金属イオンを引き付ける。次に、堆積
された層及び誘電体層が化学機械研磨（ＣＭＰ）等によ
って平面化され、導電性相互接続フィーチャを限定する
ことができる。
【０００５】電気めっき中、電解液溶液内の金属イオン
は、電解液溶液が接触するシード層がカバーしている基
板の位置上に堆積する。シード層は通常は基板の表側に
堆積されるが、シード層は基板のエッジまたは裏側まで
延長することができる。従って以下に説明するように、
金属は、金属の堆積が望ましくない若干の表側、エッジ
または裏側に堆積することがあり得る。
は、電解液溶液が接触するシード層がカバーしている基
板の位置上に堆積する。シード層は通常は基板の表側に
堆積されるが、シード層は基板のエッジまたは裏側まで
延長することができる。従って以下に説明するように、
金属は、金属の堆積が望ましくない若干の表側、エッジ
または裏側に堆積することがあり得る。
【０００６】図２Ａは、面取りされたエッジ３３、基板
２２上に堆積されたシード層３４、及び電気めっきによ
り基板上に堆積された導電性金属層３８を含む基板２２
のエッジの一実施の形態の断面図である。基板の処理中
にシード層３４は基板のめっき表面（図２Ａに示すよう
に、めっき表面は下を向いている）上に形成される。シ
ード層は、面取りされたエッジ３３から短い距離で停止
している。次いで、電気めっきプロセスによって導電性
金属層がシード層上に堆積される。図２Ａの導電性金属
層は、シード層が存在しない基板のどの部分上にも形成
されない。図２Ａに示す実施の形態では、エッジビード
３６として知られる過剰堆積物の集結が電気めっきされ
た層のエッジに形成されている。エッジビードは、典型
的にシード層３４のエッジにおける局部的に高い電流密
度によってもたらされ、通常は基板のエッジから２−５
ｍｍ以内に形成される。基板２２上の導電性金属層の厚
みを均一にするために、基板からエッジビードを除去す
ることが望ましい。
２２上に堆積されたシード層３４、及び電気めっきによ
り基板上に堆積された導電性金属層３８を含む基板２２
のエッジの一実施の形態の断面図である。基板の処理中
にシード層３４は基板のめっき表面（図２Ａに示すよう
に、めっき表面は下を向いている）上に形成される。シ
ード層は、面取りされたエッジ３３から短い距離で停止
している。次いで、電気めっきプロセスによって導電性
金属層がシード層上に堆積される。図２Ａの導電性金属
層は、シード層が存在しない基板のどの部分上にも形成
されない。図２Ａに示す実施の形態では、エッジビード
３６として知られる過剰堆積物の集結が電気めっきされ
た層のエッジに形成されている。エッジビードは、典型
的にシード層３４のエッジにおける局部的に高い電流密
度によってもたらされ、通常は基板のエッジから２−５
ｍｍ以内に形成される。基板２２上の導電性金属層の厚
みを均一にするために、基板からエッジビードを除去す
ることが望ましい。
【０００７】図２Ｂは、面取りされたエッジ３３、基板
２２上に堆積されたシード層３４、及び電気めっきによ
り基板上に堆積された導電性金属層３８を含む図２Ａに
示す基板２２のエッジの別の実施の形態の断面図であ
る。この実施の形態のシード層３４は、基板の表側３
５、エッジの面取りされた部分３３、及び基板の裏側４
２の短距離をカバーしている。この型のシード層は、フ
ルカバレッジシード層として知られている。金属堆積物
は、電気めっき中に電解液溶液に曝されるシード層表面
上に形成される。フルカバレッジシード層を基板に設け
る場合には、電気めっきプロセスに続いてエッジビード
３６を除去することが望ましいことが多い。フルカバレ
ッジシード層を設けた基板の裏側及び／またはエッジ上
に出現するシード層の上に堆積された層を除去すること
は、基板の裏側上に堆積されたこれらの層からの汚染を
制限する。
２２上に堆積されたシード層３４、及び電気めっきによ
り基板上に堆積された導電性金属層３８を含む図２Ａに
示す基板２２のエッジの別の実施の形態の断面図であ
る。この実施の形態のシード層３４は、基板の表側３
５、エッジの面取りされた部分３３、及び基板の裏側４
２の短距離をカバーしている。この型のシード層は、フ
ルカバレッジシード層として知られている。金属堆積物
は、電気めっき中に電解液溶液に曝されるシード層表面
上に形成される。フルカバレッジシード層を基板に設け
る場合には、電気めっきプロセスに続いてエッジビード
３６を除去することが望ましいことが多い。フルカバレ
ッジシード層を設けた基板の裏側及び／またはエッジ上
に出現するシード層の上に堆積された層を除去すること
は、基板の裏側上に堆積されたこれらの層からの汚染を
制限する。
【０００８】図３は、面取りされたエッジ３３、基板２
２上に堆積されたシード層３４、及び電気めっきにより
基板上に堆積された導電性金属層３８を含む基板２２の
エッジの更に別の実施の形態の断面図である。電気めっ
きされた導電性金属層３８は分離したエッジ堆積物３９
を含んでいる。このような分離したエッジ堆積物は、電
気めっきの後に基板上に形成され得る。シード層の分離
したエッジ堆積物３９は、典型的には堆積されたエッジ
材料から２−５ｍｍ以内に形成される。分離したエッジ
堆積物は、分離したエッジ堆積物を基板に付着させるシ
ード層に確保されていないので、基板２２から分離する
ことが多い。分離したエッジ堆積物３９は、化学機械平
面化（ＣＭＰ）のようなそれ以後の処理中に剥落するこ
とが多い。分離したエッジ堆積物３９の材料を含むＣＭ
Ｐパッドが、ＣＭＰ中に基板を摩耗させ、破損させる恐
れがある。埋め込まれた粒子を含むＣＭＰパッドは、そ
れらが接触するウェーハを激しく破損させる（引掻きに
より）恐れがある。
２上に堆積されたシード層３４、及び電気めっきにより
基板上に堆積された導電性金属層３８を含む基板２２の
エッジの更に別の実施の形態の断面図である。電気めっ
きされた導電性金属層３８は分離したエッジ堆積物３９
を含んでいる。このような分離したエッジ堆積物は、電
気めっきの後に基板上に形成され得る。シード層の分離
したエッジ堆積物３９は、典型的には堆積されたエッジ
材料から２−５ｍｍ以内に形成される。分離したエッジ
堆積物は、分離したエッジ堆積物を基板に付着させるシ
ード層に確保されていないので、基板２２から分離する
ことが多い。分離したエッジ堆積物３９は、化学機械平
面化（ＣＭＰ）のようなそれ以後の処理中に剥落するこ
とが多い。分離したエッジ堆積物３９の材料を含むＣＭ
Ｐパッドが、ＣＭＰ中に基板を摩耗させ、破損させる恐
れがある。埋め込まれた粒子を含むＣＭＰパッドは、そ
れらが接触するウェーハを激しく破損させる（引掻きに
より）恐れがある。
【０００９】従って、電気めっき中に銅汚染物が基板の
表側、裏側、またはエッジ上に形成される可能性がある
望ましくない位置のこれらの金属堆積物は、裏側の周り
を包み込むフルカバレッジシード層、基板の裏側に電気
めっきされた銅の小さい堆積物、または基板の裏側で乾
燥した湿潤電解液溶液からの銅によって発生する。基板
の裏側に銅汚染物が存在すると基板の特性が変化して、
ウェーハの一部を使用する電子デバイスの性能が劣化す
る恐れがある。金属堆積の後に基板の裏側またはエッジ
から銅汚染物を除去できるシステムを設けることが望ま
しい。
表側、裏側、またはエッジ上に形成される可能性がある
望ましくない位置のこれらの金属堆積物は、裏側の周り
を包み込むフルカバレッジシード層、基板の裏側に電気
めっきされた銅の小さい堆積物、または基板の裏側で乾
燥した湿潤電解液溶液からの銅によって発生する。基板
の裏側に銅汚染物が存在すると基板の特性が変化して、
ウェーハの一部を使用する電子デバイスの性能が劣化す
る恐れがある。金属堆積の後に基板の裏側またはエッジ
から銅汚染物を除去できるシステムを設けることが望ま
しい。
【００１０】エッジビード除去（ＥＢＲ）システムは、
上述したエッジビード、分離した堆積層、または基板上
の他の望ましくない堆積層を除去する。ＥＢＲシステム
内のノズルは、エッチャント（堆積物を除去する）及び
／または洗浄水を基板上の所望の位置へ導くように調整
することができる。従って、ＥＢＲシステムは、望まし
くない堆積物が位置している電気めっきされた基板に、
いろいろな薬品を適用することができる。ＥＢＲシステ
ムにおいて使用される薬品は、例えば、酸と、酸化剤及
び脱イオン水との規定された混合比を含む混合体からな
る。
上述したエッジビード、分離した堆積層、または基板上
の他の望ましくない堆積層を除去する。ＥＢＲシステム
内のノズルは、エッチャント（堆積物を除去する）及び
／または洗浄水を基板上の所望の位置へ導くように調整
することができる。従って、ＥＢＲシステムは、望まし
くない堆積物が位置している電気めっきされた基板に、
いろいろな薬品を適用することができる。ＥＢＲシステ
ムにおいて使用される薬品は、例えば、酸と、酸化剤及
び脱イオン水との規定された混合比を含む混合体からな
る。
【００１１】従来、ＥＢＲに使用される薬品は、エッチ
ャントを形成するためにバッチで混合される。多数のバ
ッチを屡々混合するのに要する努力を制限するために、
個々のバッチサイズは大きくしてある。バッチは、エッ
チャントが使用されるまで、またはエッチャントが使用
不能になるまで維持される。ＥＢＲシステムにおけるエ
ッチャントの使用可能寿命は、特定の薬品及びエッチャ
ントを形成させるために混合される各薬品の量、エッチ
ャントが貯蔵される温度、及びエッチャントに加わる圧
力のようなパラメタに依存する。しかしながら、一旦エ
ッチャントが使用不能になるとそのエッチャントは廃棄
しなければならず、そしてエッチャントの新しいバッチ
を調製しなければならない。銅電気めっきプロセスに使
用されるエッチャントの一実施の形態は、より高いＥＢ
Ｒシステム温度においては益々不安定になる。不幸に
も、ＥＢＲシステムに使用される薬品のエッチング速度
は、典型的には温度が高くなるにつれて増加する。エッ
チング速度を高めてスループットを増加させようとして
オペレータがＥＢＲシステムの温度を高めると、エッチ
ャントの各バッチが変わるか、または不安定になるまで
の時間が短縮される。
ャントを形成するためにバッチで混合される。多数のバ
ッチを屡々混合するのに要する努力を制限するために、
個々のバッチサイズは大きくしてある。バッチは、エッ
チャントが使用されるまで、またはエッチャントが使用
不能になるまで維持される。ＥＢＲシステムにおけるエ
ッチャントの使用可能寿命は、特定の薬品及びエッチャ
ントを形成させるために混合される各薬品の量、エッチ
ャントが貯蔵される温度、及びエッチャントに加わる圧
力のようなパラメタに依存する。しかしながら、一旦エ
ッチャントが使用不能になるとそのエッチャントは廃棄
しなければならず、そしてエッチャントの新しいバッチ
を調製しなければならない。銅電気めっきプロセスに使
用されるエッチャントの一実施の形態は、より高いＥＢ
Ｒシステム温度においては益々不安定になる。不幸に
も、ＥＢＲシステムに使用される薬品のエッチング速度
は、典型的には温度が高くなるにつれて増加する。エッ
チング速度を高めてスループットを増加させようとして
オペレータがＥＢＲシステムの温度を高めると、エッチ
ャントの各バッチが変わるか、または不安定になるまで
の時間が短縮される。
【００１２】ＥＢＲシステムは高価な半導体処理システ
ム内に使用される多数の高価なプロセスの１つを表して
いるに過ぎないから、ＥＢＲシステムにおけるスループ
ットを最大にすることが望ましい。エッチャントを形成
させるために薬品の新しいバッチを混合している時に
は、ＥＢＲシステムを堆積物除去の目的に使用すること
はできない。現在では、ＥＢＲシステム内の薬品のバッ
チは拡散によって混合されるので、大きいバッチを混合
した後に薬品をエッチャントに適切に混合するためには
ある時間が必要である。ＥＢＲシステムのダウン時間を
制限するための努力として、エッチャントのバッチは大
きい体積（１乃至４リットル）で混合される。このよう
な大きいバッチのエッチャントは、エッチャントが不安
定になってから廃棄するのは困難である。更に、貯蔵の
ために使用した設備から不安定なエッチャントを洗浄す
る、及び／または薬品を分与するためにはある時間が必
要である。
ム内に使用される多数の高価なプロセスの１つを表して
いるに過ぎないから、ＥＢＲシステムにおけるスループ
ットを最大にすることが望ましい。エッチャントを形成
させるために薬品の新しいバッチを混合している時に
は、ＥＢＲシステムを堆積物除去の目的に使用すること
はできない。現在では、ＥＢＲシステム内の薬品のバッ
チは拡散によって混合されるので、大きいバッチを混合
した後に薬品をエッチャントに適切に混合するためには
ある時間が必要である。ＥＢＲシステムのダウン時間を
制限するための努力として、エッチャントのバッチは大
きい体積（１乃至４リットル）で混合される。このよう
な大きいバッチのエッチャントは、エッチャントが不安
定になってから廃棄するのは困難である。更に、貯蔵の
ために使用した設備から不安定なエッチャントを洗浄す
る、及び／または薬品を分与するためにはある時間が必
要である。
【００１３】従って、ＥＢＲデバイスが使用できるだけ
の量を、エッチャントが使用される場所において、また
はその付近においてＥＢＲデバイスが薬品をエッチャン
トとして混合するように、混合タンクを含むＥＢＲデバ
イスに対する要望が存在している。
の量を、エッチャントが使用される場所において、また
はその付近においてＥＢＲデバイスが薬品をエッチャン
トとして混合するように、混合タンクを含むＥＢＲデバ
イスに対する要望が存在している。
【００１４】
【発明の概要】本発明は、一般的には、堆積された不要
な金属を基板から除去するエッジビード除去システム及
び関連方法を提供する。本装置及び関連方法は、エッジ
ビード除去チャンバへエッチャントを供給する。本装置
は、エッチャントを貯蔵することができるエッチャント
タンクと、エッチャントタンク内に容れられているエッ
チャントのレベルを検知するセンサと、検知されたレベ
ルに応答して１つまたはそれ以上の化学成分をエッチャ
ントとして混合し、エッチャントタンクへ供給する混合
タンクとを含んでいる。本発明は、特に、例えばスピン
・洗浄・乾燥システムを含むエッジビード除去システム
に適用可能である。
な金属を基板から除去するエッジビード除去システム及
び関連方法を提供する。本装置及び関連方法は、エッジ
ビード除去チャンバへエッチャントを供給する。本装置
は、エッチャントを貯蔵することができるエッチャント
タンクと、エッチャントタンク内に容れられているエッ
チャントのレベルを検知するセンサと、検知されたレベ
ルに応答して１つまたはそれ以上の化学成分をエッチャ
ントとして混合し、エッチャントタンクへ供給する混合
タンクとを含んでいる。本発明は、特に、例えばスピン
・洗浄・乾燥システムを含むエッジビード除去システム
に適用可能である。
【００１５】本発明の教示は、添付図面に基づく以下の
詳細な説明から容易に理解することができよう。
詳細な説明から容易に理解することができよう。
【００１６】
【実施の形態】当分野に精通していれば、以下の説明か
ら、本発明の教示をスピン・洗浄・乾燥（ＳＲＤ）シス
テムを含む、またはそれから分離したエッジビード除去
（ＥＢＲ）モジュール内に容易に使用できることが明白
に理解されるであろう。本説明において、用語“エッチ
ャント”とは、ＥＢＲモジュール内で使用される薬品の
混合体のことである。用語“エッジビード”とは、基板
上の何等かの不要な堆積物のことである。用語ウェー
ハ、基板、またはオブジェクトとは、ＥＢＲモジュール
を使用して不要な堆積物層を除去する半導体ウェーハの
ような何等かのオブジェクトのことである。
ら、本発明の教示をスピン・洗浄・乾燥（ＳＲＤ）シス
テムを含む、またはそれから分離したエッジビード除去
（ＥＢＲ）モジュール内に容易に使用できることが明白
に理解されるであろう。本説明において、用語“エッチ
ャント”とは、ＥＢＲモジュール内で使用される薬品の
混合体のことである。用語“エッジビード”とは、基板
上の何等かの不要な堆積物のことである。用語ウェー
ハ、基板、またはオブジェクトとは、ＥＢＲモジュール
を使用して不要な堆積物層を除去する半導体ウェーハの
ような何等かのオブジェクトのことである。
【００１７】図１は、ＥＢＲモジュール４１２の一実施
の形態の側断面図である。ＥＢＲモジュール４１２は、
一般的に、ＥＢＲチャンバ５０２、エッチャント／薬品
供給アセンブリ１０６、混合モジュール１７３、及びコ
ントローラ５０６を含んでいる。ＥＢＲチャンバ５０２
は、ロボットアームを使用して基板２２をＥＢＲチャン
バ内へ挿入し、または該チャンバから取り出すように配
置されているスリット弁５１２を含んでいる。ノズル１
５０、及び洗浄水ノズル５３２及び５３４がＥＢＲチャ
ンバ５０２内に配置されている。ノズル１５０は、脱イ
オン水及びいろいろなエッチャントを含む１つまたはそ
れ以上のエッチャント／薬品源に選択的に接続すること
ができる。コントローラ５０６は、１つまたはそれ以上
のエッチャント／薬品源からノズル１５０への流量を制
御する。
の形態の側断面図である。ＥＢＲモジュール４１２は、
一般的に、ＥＢＲチャンバ５０２、エッチャント／薬品
供給アセンブリ１０６、混合モジュール１７３、及びコ
ントローラ５０６を含んでいる。ＥＢＲチャンバ５０２
は、ロボットアームを使用して基板２２をＥＢＲチャン
バ内へ挿入し、または該チャンバから取り出すように配
置されているスリット弁５１２を含んでいる。ノズル１
５０、及び洗浄水ノズル５３２及び５３４がＥＢＲチャ
ンバ５０２内に配置されている。ノズル１５０は、脱イ
オン水及びいろいろなエッチャントを含む１つまたはそ
れ以上のエッチャント／薬品源に選択的に接続すること
ができる。コントローラ５０６は、１つまたはそれ以上
のエッチャント／薬品源からノズル１５０への流量を制
御する。
【００１８】複数の洗浄水ノズル５３２及び５３４は、
ＥＢＲチャンバ５０２の側壁５２２を通って伸びてい
る。洗浄水ノズル５３２及び５３４はそれぞれ、弁１６
１を介して脱イオン水源１６０と流体的に通じている。
洗浄水ノズル５３２及び５３４はそれぞれ、基板２２が
洗浄水ノズルに近接して位置決めされた時に基板の近接
表面上に水を噴射するように位置決めされている。一実
施の形態では、１つの弁１６１が全ての洗浄水ノズル５
３２及び５３４への洗浄水の流れを制御する。代替とし
て、別々の弁１６１が洗浄水ノズル５３２及び５３４の
各々に接続される。従って、弁１６１は、各洗浄水ノズ
ル５３２及び５３４への洗浄水の流れを制御する。ノズ
ル１５０は、弁１９９を介してエッチャントタンク１６
２と流体的に通じている。従って、ノズル１５０は、エ
ッチャントを基板のエッジに制御可能に噴射するために
使用することができる。
ＥＢＲチャンバ５０２の側壁５２２を通って伸びてい
る。洗浄水ノズル５３２及び５３４はそれぞれ、弁１６
１を介して脱イオン水源１６０と流体的に通じている。
洗浄水ノズル５３２及び５３４はそれぞれ、基板２２が
洗浄水ノズルに近接して位置決めされた時に基板の近接
表面上に水を噴射するように位置決めされている。一実
施の形態では、１つの弁１６１が全ての洗浄水ノズル５
３２及び５３４への洗浄水の流れを制御する。代替とし
て、別々の弁１６１が洗浄水ノズル５３２及び５３４の
各々に接続される。従って、弁１６１は、各洗浄水ノズ
ル５３２及び５３４への洗浄水の流れを制御する。ノズ
ル１５０は、弁１９９を介してエッチャントタンク１６
２と流体的に通じている。従って、ノズル１５０は、エ
ッチャントを基板のエッジに制御可能に噴射するために
使用することができる。
【００１９】混合モジュール１７３は、一般的に、混合
タンク1６８、エッチャントタンク１６２、加熱タンク
１９５、複数の弁１７２、１７９、及び１９９、複数の
定量弁１６１、１７８、１８０、圧力源１７０、脱イオ
ン水源１６０、酸源１７５、及び酸化剤源１７６を含
む。酸源１７５、脱イオン水源１６０、及び酸化剤源１
７６は全て、圧力によってそれらの成分を所望混合モジ
ュール１７３内へ供給するようになっている。混合モジ
ュール１７３は、基板上に堆積された金属（シード層の
ような）をエッチングすることができる液体エッチャン
トを混合する。定量弁１６１、１７８、及び１８０は各
々、制御され、測定された量の成分薬品、及びエッチャ
ントを形成するように混合される脱イオン水を分与する
ように構成されている。
タンク1６８、エッチャントタンク１６２、加熱タンク
１９５、複数の弁１７２、１７９、及び１９９、複数の
定量弁１６１、１７８、１８０、圧力源１７０、脱イオ
ン水源１６０、酸源１７５、及び酸化剤源１７６を含
む。酸源１７５、脱イオン水源１６０、及び酸化剤源１
７６は全て、圧力によってそれらの成分を所望混合モジ
ュール１７３内へ供給するようになっている。混合モジ
ュール１７３は、基板上に堆積された金属（シード層の
ような）をエッチングすることができる液体エッチャン
トを混合する。定量弁１６１、１７８、及び１８０は各
々、制御され、測定された量の成分薬品、及びエッチャ
ントを形成するように混合される脱イオン水を分与する
ように構成されている。
【００２０】コントローラ５０６は、中央プロセッサユ
ニット（ＣＰＵ）１９０、メモリ１９２、関連回路１９
４、入力／出力回路（Ｉ／Ｏ）１９６、及びバス（図示
してない）を備えている。コントローラ５０６は、以下
に説明するように、ＥＢＲモジュール４１２の動作を制
御する。真空チャック５１６が基板２２と係合すること
ができる。スピンドル５１８が真空チャック５１６を支
持している。真空チャック５１６は一般的に円筒形の形
状であり、下面内に形成されている真空溝５１７を有し
ている。Ｏリング（図示してない）が真空チャックの下
面を画し、若干の実施の形態ではチャックされた基板の
トップと係合する。Ｏリングは、真空ポンプ５２９によ
って作られる真空を高めるシールを形成するのを援助す
る。
ニット（ＣＰＵ）１９０、メモリ１９２、関連回路１９
４、入力／出力回路（Ｉ／Ｏ）１９６、及びバス（図示
してない）を備えている。コントローラ５０６は、以下
に説明するように、ＥＢＲモジュール４１２の動作を制
御する。真空チャック５１６が基板２２と係合すること
ができる。スピンドル５１８が真空チャック５１６を支
持している。真空チャック５１６は一般的に円筒形の形
状であり、下面内に形成されている真空溝５１７を有し
ている。Ｏリング（図示してない）が真空チャックの下
面を画し、若干の実施の形態ではチャックされた基板の
トップと係合する。Ｏリングは、真空ポンプ５２９によ
って作られる真空を高めるシールを形成するのを援助す
る。
【００２１】真空源５２９は、１つまたはそれ以上の導
管５３１によって真空チャック５１６内の真空溝５１７
に接続されている。図１では、真空源５２９はＥＢＲチ
ャンバ５０２の外側に配置され、導管５３１が真空源５
２９から溝５１７まで伸びている。真空ポンプ５２９か
ら溝５１７に加えられる真空は、基板を十分に支持して
基板をプラットフォーム５１４から持上げる。プラット
フォーム５１４の上面は、処理される最大の基板を受入
れるような寸法の、中央に配置された上向きの凹みを有
している。この凹みは、基板がプラットフォーム５１４
から滑り出さないように制限する。支持体５１９によっ
て支持されている回転アクチュエータ５２０は、スピン
ドルを垂直に支持する。回転アクチュエータ５２０が垂
直に作動すると、真空チャック５１６及び基板２２が回
転しながら垂直に持上げられる。また回転アクチュエー
タ５２０は、好ましくは、例えば約2000ＲＰＭのような
所望の制御可能な角速度でスピンドルを回転させること
ができる。
管５３１によって真空チャック５１６内の真空溝５１７
に接続されている。図１では、真空源５２９はＥＢＲチ
ャンバ５０２の外側に配置され、導管５３１が真空源５
２９から溝５１７まで伸びている。真空ポンプ５２９か
ら溝５１７に加えられる真空は、基板を十分に支持して
基板をプラットフォーム５１４から持上げる。プラット
フォーム５１４の上面は、処理される最大の基板を受入
れるような寸法の、中央に配置された上向きの凹みを有
している。この凹みは、基板がプラットフォーム５１４
から滑り出さないように制限する。支持体５１９によっ
て支持されている回転アクチュエータ５２０は、スピン
ドルを垂直に支持する。回転アクチュエータ５２０が垂
直に作動すると、真空チャック５１６及び基板２２が回
転しながら垂直に持上げられる。また回転アクチュエー
タ５２０は、好ましくは、例えば約2000ＲＰＭのような
所望の制御可能な角速度でスピンドルを回転させること
ができる。
【００２２】エッチャント／薬品供給アセンブリ１０６
はＥＢＲ動作中にエッチャントを噴射するために、１つ
またはそれ以上のディスペンサアーム１５２上に配置さ
れている１つまたはそれ以上のノズル１５０を備えてい
る。ディスペンサアーム１５２は、ＥＢＲチャンバ５０
２の容器天井５２３を貫通しているポスト５２１に構造
的に、及び流体的に結合されている。図７に矢印１５５
で示すように、アクチュエータ５２７は各ポスト５２１
をポストの軸を中心として角度的に変位させ、ディスペ
ンサアーム１５２を伸縮させることができる。回転アク
チュエータ１５４は、ディスペンサアームに堅固に接続
されているポスト５２１を回転させることによって、デ
ィスペンサアームを伸縮させる。ディスペンサアーム１
５２が伸縮すると、各ノズル１５０と容器側壁５２２上
の最も近い点との間の距離が変化する。ディスペンサア
ーム１５２が伸張すると、各ノズル１５０は処理中の基
板の下側に、そしてそれに密接して位置決めされる。ノ
ズル１５０が基板の下に位置決めされると、ノズルは、
基板２２が垂直運動してノズル１５０を通過できないよ
うにする。アクチュエータがディスペンサアーム１５２
を収縮した位置へ変位させると、ノズル１５０は容器側
壁５２２に近接して位置決めされる。収縮した位置で
は、ノズルは基板２２が垂直運動してノズル１５０を通
過できるようにする。ノズル１５０は、ノズルが流体を
異なる角度で基板のエッジに接触させ、それにより異な
る直径を有する基板を処理するように、流体を導くこと
ができるように調整することもできる。ノズル１５０の
位置決めをこのように調整可能にすると、ＥＢＲチャン
バ５０２内のノズル１５０の使用に多くの柔軟性を与え
ることになる。
はＥＢＲ動作中にエッチャントを噴射するために、１つ
またはそれ以上のディスペンサアーム１５２上に配置さ
れている１つまたはそれ以上のノズル１５０を備えてい
る。ディスペンサアーム１５２は、ＥＢＲチャンバ５０
２の容器天井５２３を貫通しているポスト５２１に構造
的に、及び流体的に結合されている。図７に矢印１５５
で示すように、アクチュエータ５２７は各ポスト５２１
をポストの軸を中心として角度的に変位させ、ディスペ
ンサアーム１５２を伸縮させることができる。回転アク
チュエータ１５４は、ディスペンサアームに堅固に接続
されているポスト５２１を回転させることによって、デ
ィスペンサアームを伸縮させる。ディスペンサアーム１
５２が伸縮すると、各ノズル１５０と容器側壁５２２上
の最も近い点との間の距離が変化する。ディスペンサア
ーム１５２が伸張すると、各ノズル１５０は処理中の基
板の下側に、そしてそれに密接して位置決めされる。ノ
ズル１５０が基板の下に位置決めされると、ノズルは、
基板２２が垂直運動してノズル１５０を通過できないよ
うにする。アクチュエータがディスペンサアーム１５２
を収縮した位置へ変位させると、ノズル１５０は容器側
壁５２２に近接して位置決めされる。収縮した位置で
は、ノズルは基板２２が垂直運動してノズル１５０を通
過できるようにする。ノズル１５０は、ノズルが流体を
異なる角度で基板のエッジに接触させ、それにより異な
る直径を有する基板を処理するように、流体を導くこと
ができるように調整することもできる。ノズル１５０の
位置決めをこのように調整可能にすると、ＥＢＲチャン
バ５０２内のノズル１５０の使用に多くの柔軟性を与え
ることになる。
【００２３】導管１５３は、ノズル１５０と加熱タンク
１９５とを流体的に接続する。従ってエッチャントは、
導体１５３を通してノズル１５０の１つへ流体的に供給
される。導管１５３は、ディスペンサアーム１５２内に
あるか、またはそれに極めて近接して離間されている。
図７及び８はそれぞれ、ＥＢＲチャンバ５０２内に位置
決めされているノズルの一実施の形態の底面図及び側面
図であり、基板２２は処理位置にある。図７では、各ノ
ズル１５０は接線７０２に対して水平角βでエッチャン
トを導く。接線７０２は、基板の円周に接している。角
βは、基板の他の表面（直接接触領域７０６）上にはね
る流体のスプラッシュを最小にするように選択される。
好ましくは、角βは０°乃至約45°の間であり、より好
ましくは約20°乃至約40°の間である。実質的に等間隔
に離間している３つのノズル１５０が、容器側壁５２２
の内側の周りに配置されている。各ノズル１５０は、ノ
ズル１５０が図６に示す伸張した位置に位置決めされた
時に、基板２２のエッジビード３６（図２Ａまたは図２
Ｂに示す）にエッチャントを導くことができる。代り
に、各ノズル１５０は、ノズル１５０が図６に示す伸張
した位置に位置決めされた時に、基板から分離している
分離エッジ堆積物３９（図３に示す）にエッチャントを
導くことができる。
１９５とを流体的に接続する。従ってエッチャントは、
導体１５３を通してノズル１５０の１つへ流体的に供給
される。導管１５３は、ディスペンサアーム１５２内に
あるか、またはそれに極めて近接して離間されている。
図７及び８はそれぞれ、ＥＢＲチャンバ５０２内に位置
決めされているノズルの一実施の形態の底面図及び側面
図であり、基板２２は処理位置にある。図７では、各ノ
ズル１５０は接線７０２に対して水平角βでエッチャン
トを導く。接線７０２は、基板の円周に接している。角
βは、基板の他の表面（直接接触領域７０６）上にはね
る流体のスプラッシュを最小にするように選択される。
好ましくは、角βは０°乃至約45°の間であり、より好
ましくは約20°乃至約40°の間である。実質的に等間隔
に離間している３つのノズル１５０が、容器側壁５２２
の内側の周りに配置されている。各ノズル１５０は、ノ
ズル１５０が図６に示す伸張した位置に位置決めされた
時に、基板２２のエッジビード３６（図２Ａまたは図２
Ｂに示す）にエッチャントを導くことができる。代り
に、各ノズル１５０は、ノズル１５０が図６に示す伸張
した位置に位置決めされた時に、基板から分離している
分離エッジ堆積物３９（図３に示す）にエッチャントを
導くことができる。
【００２４】また各ノズル１５０は、入射角α（図８に
示す）だけ水平から角度付けされている。入射角αは、
好ましくは約20乃至約80°の間であり、最も好ましくは
水平から約45°である。図７に示すように、ノズル１５
０からスプレーされる流体は、初めは、基板の周縁に近
接するエッジビードに向かう外向きの成分をもって導か
れる。このスプレーされた流体は、直接接触領域７０６
において基板２２と接触した後に、基板の裏側（上向き
の面）に回り込む。この回り込みは流体と基板との間の
表面張力によるものであり、矢印によって示されている
ように流体の方向を効果的に向け直す（基板の中心に向
かって）。流体が上面に沿って基板の中心に向かって走
行する距離は、いろいろな要因に基づいて変化する。こ
れらの要因は、限定するものではないが、基板２２の角
速度、基板の直径、ノズル１５０から供給されたエッチ
ャントが基板２２と接触する速度、ノズル１５０からの
エッチャントの体積流量、及びノズルの角位置を含む。
示す）だけ水平から角度付けされている。入射角αは、
好ましくは約20乃至約80°の間であり、最も好ましくは
水平から約45°である。図７に示すように、ノズル１５
０からスプレーされる流体は、初めは、基板の周縁に近
接するエッジビードに向かう外向きの成分をもって導か
れる。このスプレーされた流体は、直接接触領域７０６
において基板２２と接触した後に、基板の裏側（上向き
の面）に回り込む。この回り込みは流体と基板との間の
表面張力によるものであり、矢印によって示されている
ように流体の方向を効果的に向け直す（基板の中心に向
かって）。流体が上面に沿って基板の中心に向かって走
行する距離は、いろいろな要因に基づいて変化する。こ
れらの要因は、限定するものではないが、基板２２の角
速度、基板の直径、ノズル１５０から供給されたエッチ
ャントが基板２２と接触する速度、ノズル１５０からの
エッチャントの体積流量、及びノズルの角位置を含む。
【００２５】混合モジュールは、規定の比に混合された
薬品を、導管１５３を介してノズル１５０へ供給する。
混合モジュール１７３は、オンラインで定量、混合、及
びエッチングの希釈、及び薬品の洗浄を遂行する。定量
弁１６１、１７８、及び１８０はそれぞれ、脱イオン水
源１６０、酸源１７５、及び酸化剤源１７６内に含まれ
ている脱イオン水、酸、及び酸化剤を規定のレートで分
与する。分与された脱イオン水、酸、及び酸化剤は、混
合タンク１６８内へ引渡される。定量弁１６１、１７
８、及び１８０は、典型的には、それぞれの流体の重量
に基づいて分与される（脱イオン水、酸、及び酸化剤が
組合わされる）。従って、もしオペレータが特定の薬品
の組合わせを発生させたいものとすれば、脱イオン水源
１６０からの水、酸源１７５からの酸、及び酸化剤源１
７６からの酸化剤のそれぞれの重量が、所望のエッチャ
ント薬品に基づいて計算される。これらの重量は、コン
トローラ５０６へ入力される。代替として、コントロー
ラ５０６は、ＥＢＲモジュール４１２によって一般に使
用されているそれぞれの源１６０、１７５、及び１７６
内に含まれる水、若干の酸、及び若干の酸化剤の重量を
貯蔵させることができる。
薬品を、導管１５３を介してノズル１５０へ供給する。
混合モジュール１７３は、オンラインで定量、混合、及
びエッチングの希釈、及び薬品の洗浄を遂行する。定量
弁１６１、１７８、及び１８０はそれぞれ、脱イオン水
源１６０、酸源１７５、及び酸化剤源１７６内に含まれ
ている脱イオン水、酸、及び酸化剤を規定のレートで分
与する。分与された脱イオン水、酸、及び酸化剤は、混
合タンク１６８内へ引渡される。定量弁１６１、１７
８、及び１８０は、典型的には、それぞれの流体の重量
に基づいて分与される（脱イオン水、酸、及び酸化剤が
組合わされる）。従って、もしオペレータが特定の薬品
の組合わせを発生させたいものとすれば、脱イオン水源
１６０からの水、酸源１７５からの酸、及び酸化剤源１
７６からの酸化剤のそれぞれの重量が、所望のエッチャ
ント薬品に基づいて計算される。これらの重量は、コン
トローラ５０６へ入力される。代替として、コントロー
ラ５０６は、ＥＢＲモジュール４１２によって一般に使
用されているそれぞれの源１６０、１７５、及び１７６
内に含まれる水、若干の酸、及び若干の酸化剤の重量を
貯蔵させることができる。
【００２６】混合タンク１６８、エッチャントタンク１
６２、及び加熱タンク１９５は、以下に説明するように
して相互に作用し、脱イオン水源１６０からの水、酸源
１７５からの酸、及び酸化剤源１７６からの酸化剤の組
合わせを混合する。混合タンク１６８は、その中に装入
された薬品を混合するように動作する。通常は混合タン
ク１６８は、さらなるエッチャントが望まれるまでは空
である。エッチャントタンク１６２は、容易に使用でき
る形状で混合されたエッチャントを含む保持タンクとし
て動作する。加熱タンク１９５には、その内容をある規
定された温度（例えば、55℃）に加熱する加熱素子（図
示してない）が設けられている。加熱タンク１９５は、
加熱タンクを出た後の、そして基板に噴射される前のエ
ッチャントの温度が大きく変わらないようにするため
に、ノズル１５０に近接して（例えば、３フィートまた
はそれ以下）に設けられる。混合タンク１６８、エッチ
ャントタンク１６２、及び加熱タンク１９５は全て、過
剰なエッチャントを無駄にすることなく、ＥＢＲモジュ
ール４１２のユーザが合理的な時間フレーム内で使用す
ることができる適当な量のエッチャントを、それぞれ混
合、分与、及び加熱するのに適当なサイズである。例え
ば、混合タンク１６８、エッチャントタンク１６２、及
び加熱タンク１９５として、それぞれ２リットルタンク
が適当であることを見出した。
６２、及び加熱タンク１９５は、以下に説明するように
して相互に作用し、脱イオン水源１６０からの水、酸源
１７５からの酸、及び酸化剤源１７６からの酸化剤の組
合わせを混合する。混合タンク１６８は、その中に装入
された薬品を混合するように動作する。通常は混合タン
ク１６８は、さらなるエッチャントが望まれるまでは空
である。エッチャントタンク１６２は、容易に使用でき
る形状で混合されたエッチャントを含む保持タンクとし
て動作する。加熱タンク１９５には、その内容をある規
定された温度（例えば、55℃）に加熱する加熱素子（図
示してない）が設けられている。加熱タンク１９５は、
加熱タンクを出た後の、そして基板に噴射される前のエ
ッチャントの温度が大きく変わらないようにするため
に、ノズル１５０に近接して（例えば、３フィートまた
はそれ以下）に設けられる。混合タンク１６８、エッチ
ャントタンク１６２、及び加熱タンク１９５は全て、過
剰なエッチャントを無駄にすることなく、ＥＢＲモジュ
ール４１２のユーザが合理的な時間フレーム内で使用す
ることができる適当な量のエッチャントを、それぞれ混
合、分与、及び加熱するのに適当なサイズである。例え
ば、混合タンク１６８、エッチャントタンク１６２、及
び加熱タンク１９５として、それぞれ２リットルタンク
が適当であることを見出した。
【００２７】コントローラ５０６の制御の下に、圧力源
１７０からの圧力が混合タンク１６８、エッチャントタ
ンク１６２、及び／または加熱タンク１９５へ加えら
れ、薬品成分の流れを援助する。典型的には、圧力源１
７０は５−15ｐｓｉの範囲の圧力を有する窒素ガスを供
給する。
１７０からの圧力が混合タンク１６８、エッチャントタ
ンク１６２、及び／または加熱タンク１９５へ加えら
れ、薬品成分の流れを援助する。典型的には、圧力源１
７０は５−15ｐｓｉの範囲の圧力を有する窒素ガスを供
給する。
【００２８】個々の薬品成分は、以下のものを含む多く
の代替源形態を使用して混合モジュールに供給すること
ができる。 １）分離した酸化剤、酸、及び水の加圧されたハウス設
備ラインが各々、混合モジュールに流体的に接続されて
いる。 ２）酸化剤、酸、及び水を含む別個のドラムが各々、混
合モジュールに流体的に接続されている。 ３）オンライン過酸化水素生成ユニットが、混合モジュ
ールに流体的に接続されている。更に、別々のハウス設
備酸及び水ラインが、混合モジュールに流体的に接続さ
れている。酸ラインは、例えば硫酸またはクエン酸を含
む溶液を分与する。オンライン過酸化水素生成器は、大
量の過酸化水素または他の不安定な酸化剤を貯蔵する必
要性を排除する。 ４）上述した３つの代替源形態の組合わせ。
の代替源形態を使用して混合モジュールに供給すること
ができる。 １）分離した酸化剤、酸、及び水の加圧されたハウス設
備ラインが各々、混合モジュールに流体的に接続されて
いる。 ２）酸化剤、酸、及び水を含む別個のドラムが各々、混
合モジュールに流体的に接続されている。 ３）オンライン過酸化水素生成ユニットが、混合モジュ
ールに流体的に接続されている。更に、別々のハウス設
備酸及び水ラインが、混合モジュールに流体的に接続さ
れている。酸ラインは、例えば硫酸またはクエン酸を含
む溶液を分与する。オンライン過酸化水素生成器は、大
量の過酸化水素または他の不安定な酸化剤を貯蔵する必
要性を排除する。 ４）上述した３つの代替源形態の組合わせ。
【００２９】図９は、低レベルセンサ９０２及び高レベ
ルセンサ９０４を有するエッチャントタンク１６２の一
実施の形態を示している。低レベルセンサ９０２は、エ
ッチャントタンク内に含まれる最小エッチャントレベル
を検知する。高レベルセンサ９０４は、エッチャントタ
ンク内に含まれる最大エッチャントレベルを検知する。
図９の実施の形態においては、低レベルセンサ９０２及
び高レベルセンサ９０４は共に光センサである。フロー
トセンサ、電気または磁気をベースとするセンサ、また
は流体のレベルを検知する何等かの公知の適当なセンサ
も代替として使用することができる。
ルセンサ９０４を有するエッチャントタンク１６２の一
実施の形態を示している。低レベルセンサ９０２は、エ
ッチャントタンク内に含まれる最小エッチャントレベル
を検知する。高レベルセンサ９０４は、エッチャントタ
ンク内に含まれる最大エッチャントレベルを検知する。
図９の実施の形態においては、低レベルセンサ９０２及
び高レベルセンサ９０４は共に光センサである。フロー
トセンサ、電気または磁気をベースとするセンサ、また
は流体のレベルを検知する何等かの公知の適当なセンサ
も代替として使用することができる。
【００３０】コントローラ５０６は、低レベルセンサ９
０２及び高レベルセンサ９０４からの出力を受ける。も
しコントローラ５０６が、エッチャントタンク内のエッ
チャントが低レベルセンサ９０２より低いことの指示を
低レベルセンサから受ければ、源１６０、１７５、及び
１７６からのより多くの薬品成分が混合タンク１６８内
で混合される。混合タンク内の混合された薬品は、エッ
チャントタンク内のエッチャントが高レベルセンサのレ
ベルに等しいか、またはそれより高いことを高レベルセ
ンサ９０４がコントローラに指示するまで、エッチャン
トタンク内へ分与される。これらのレベルセンサは、加
熱タンク１９５及び／または混合タンクにも設けること
ができる。
０２及び高レベルセンサ９０４からの出力を受ける。も
しコントローラ５０６が、エッチャントタンク内のエッ
チャントが低レベルセンサ９０２より低いことの指示を
低レベルセンサから受ければ、源１６０、１７５、及び
１７６からのより多くの薬品成分が混合タンク１６８内
で混合される。混合タンク内の混合された薬品は、エッ
チャントタンク内のエッチャントが高レベルセンサのレ
ベルに等しいか、またはそれより高いことを高レベルセ
ンサ９０４がコントローラに指示するまで、エッチャン
トタンク内へ分与される。これらのレベルセンサは、加
熱タンク１９５及び／または混合タンクにも設けること
ができる。
【００３１】コントローラ５０６は、酸源１７５からの
酸、酸化剤源１７６からの酸化剤の供給、及び脱イオン
水源１６０からの脱イオン水の流れを個々に制御する。
またコントローラは、流体及びそれらのそれぞれの流
量、圧力、関連する弁のタイミング、及び基板の１また
は複数のスピンサイクルを含む混合モジュール１７３の
総合動作をも制御する。コントローラを、例えば制御パ
ネルまたは制御室内のような遠隔位置に配置し、ＥＢＲ
モジュール４１２に関連している配管によって遠隔アク
チュエータを制御することができる。コントローラ５０
６は、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、汎
用コンピュータ、または他の何等かの公知の適用可能な
型のコンピュータとして構成される。
酸、酸化剤源１７６からの酸化剤の供給、及び脱イオン
水源１６０からの脱イオン水の流れを個々に制御する。
またコントローラは、流体及びそれらのそれぞれの流
量、圧力、関連する弁のタイミング、及び基板の１また
は複数のスピンサイクルを含む混合モジュール１７３の
総合動作をも制御する。コントローラを、例えば制御パ
ネルまたは制御室内のような遠隔位置に配置し、ＥＢＲ
モジュール４１２に関連している配管によって遠隔アク
チュエータを制御することができる。コントローラ５０
６は、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、汎
用コンピュータ、または他の何等かの公知の適用可能な
型のコンピュータとして構成される。
【００３２】ＣＰＵ１９０は、公知の技法で、バスを介
してメモリ１９２、関連回路１９４、及びＩ／Ｏ１９６
と通信する。ＣＰＵ１９０は、上述したようにＩ／Ｏ回
路１９６を介してコマンドを発行することにより、弁１
６１、１７２、１７８、１８０、及び１９９の動作を制
御することによってタンク１６０、１６２、及び１６８
の内容を制御する。またＣＰＵ１９０は、いろいろな動
作パラメタ及びＥＢＲモジュール４１２全体にわたって
異なる位置に配置されているセンサ（図示してない）か
らの出力（例えば、温度、スピンドル５１８のＲＰＭ
等）をも検知し、システムの動作並びに薬品の混合を監
視する。またＣＰＵ１９０は、例えばユーザ入力（例え
ば、キーボード及び／またはマウスを使用する）、並び
にディスプレイ（例えば、陰極線管ディスプレイまたは
ＬＣＤディスプレイを使用する）を使用することによっ
て関連回路からの動作コマンド及び設定限界をも受け
る。コントローラ５０６に関連する上記要素の統合は公
知であり、さらなる詳細説明は省略する。
してメモリ１９２、関連回路１９４、及びＩ／Ｏ１９６
と通信する。ＣＰＵ１９０は、上述したようにＩ／Ｏ回
路１９６を介してコマンドを発行することにより、弁１
６１、１７２、１７８、１８０、及び１９９の動作を制
御することによってタンク１６０、１６２、及び１６８
の内容を制御する。またＣＰＵ１９０は、いろいろな動
作パラメタ及びＥＢＲモジュール４１２全体にわたって
異なる位置に配置されているセンサ（図示してない）か
らの出力（例えば、温度、スピンドル５１８のＲＰＭ
等）をも検知し、システムの動作並びに薬品の混合を監
視する。またＣＰＵ１９０は、例えばユーザ入力（例え
ば、キーボード及び／またはマウスを使用する）、並び
にディスプレイ（例えば、陰極線管ディスプレイまたは
ＬＣＤディスプレイを使用する）を使用することによっ
て関連回路からの動作コマンド及び設定限界をも受け
る。コントローラ５０６に関連する上記要素の統合は公
知であり、さらなる詳細説明は省略する。
【００３３】動作を説明する。真空チャック５１６が図
１に示す位置から僅かに上昇し、スリット弁５１２を通
して基板２２をプラットフォーム５１４上に挿入できる
ようにする。基板は、ロボットデバイス（図示してな
い）によって、電気めっきされる側が下向きになるよう
にプラットフォーム５１４上に位置決めされる。次いで
回転アクチュエータ５２０が、スピンドル５１８及びそ
れに取付けられている真空チャック５１６を下方に変位
させ、真空チャック５１６を基板２２と接触させる。次
に、真空チャックが作動し、基板２２は真空チャック５
１６に取付けられる。
１に示す位置から僅かに上昇し、スリット弁５１２を通
して基板２２をプラットフォーム５１４上に挿入できる
ようにする。基板は、ロボットデバイス（図示してな
い）によって、電気めっきされる側が下向きになるよう
にプラットフォーム５１４上に位置決めされる。次いで
回転アクチュエータ５２０が、スピンドル５１８及びそ
れに取付けられている真空チャック５１６を下方に変位
させ、真空チャック５１６を基板２２と接触させる。次
に、真空チャックが作動し、基板２２は真空チャック５
１６に取付けられる。
【００３４】図５及び図６においては、真空チャック５
１６及び基板２２が異なる上昇位置に示されている。真
空チャック５１６が基板をプラットフォーム５１４から
拾い上げた後に、チャックされた基板は図５に示す予備
処理位置へ変位される。基板が予備処理位置にある時
に、アクチュエータがスピンドル５１８、真空チャック
５１６、及び基板２２を約200ＲＰＭで回転させ、洗浄
水ノズル５３２及び／または５３４を通して基板の上面
及び下面に洗浄水がスプレーされる。基板を回転させな
がら洗浄水ノズル５３２からスプレーさせることによっ
て、洗浄水ノズル５３２は基板２２の全上面をカバーす
るようになる。基板を回転させながら洗浄水ノズル５３
４からスプレーさせることによって、洗浄水ノズル５３
４は基板２２の全下面をカバーするようになる。洗浄水
ノズル５３２及び５３４を通して上面及び下面を洗浄す
ることにより、エッチャントをノズル１５０から基板へ
スプレーする前に、基板の表面から若干の薬品及び他の
不純物が洗浄される。
１６及び基板２２が異なる上昇位置に示されている。真
空チャック５１６が基板をプラットフォーム５１４から
拾い上げた後に、チャックされた基板は図５に示す予備
処理位置へ変位される。基板が予備処理位置にある時
に、アクチュエータがスピンドル５１８、真空チャック
５１６、及び基板２２を約200ＲＰＭで回転させ、洗浄
水ノズル５３２及び／または５３４を通して基板の上面
及び下面に洗浄水がスプレーされる。基板を回転させな
がら洗浄水ノズル５３２からスプレーさせることによっ
て、洗浄水ノズル５３２は基板２２の全上面をカバーす
るようになる。基板を回転させながら洗浄水ノズル５３
４からスプレーさせることによって、洗浄水ノズル５３
４は基板２２の全下面をカバーするようになる。洗浄水
ノズル５３２及び５３４を通して上面及び下面を洗浄す
ることにより、エッチャントをノズル１５０から基板へ
スプレーする前に、基板の表面から若干の薬品及び他の
不純物が洗浄される。
【００３５】予備処理位置において基板を洗浄した後
に、真空チック５１６が基板を図６に示す処理位置まで
上昇させる。基板がその処理位置にある時に、各ノズル
１５０は基板２２の下面（めっきされる側）に近接する
ように、且つそれに向けられるように変位する（上述し
たように、アクチュエータの動作の下に）。次に回転ア
クチュエータ５２０が、スピンドル５１８、真空チャッ
ク５１６、及び基板２２の組合わせを例えば1000ＲＰＭ
に加速させる。次いで、エッチャントをエッチャントタ
ンク１６２から加熱タンク１９５を介して基板２２の外
縁に噴射し、エッジビード３６（図２に示す）またはゆ
るんだエッジ３９（図３に示す）を除去する。もし基板
の中心に近い材料（図３に示す分離したエッジ堆積物３
９のような）を除去するのであれば、回転アクチュエー
タ１５４は図１のノズル１５０を回転させて基板の中心
に向ける。もしノズルを水平方向に変位させてノズルを
容器側壁５２２に近付ける、またはそれから遠去けるこ
とを望むのであれば、回転アクチュエータ１５４を作動
させる。
に、真空チック５１６が基板を図６に示す処理位置まで
上昇させる。基板がその処理位置にある時に、各ノズル
１５０は基板２２の下面（めっきされる側）に近接する
ように、且つそれに向けられるように変位する（上述し
たように、アクチュエータの動作の下に）。次に回転ア
クチュエータ５２０が、スピンドル５１８、真空チャッ
ク５１６、及び基板２２の組合わせを例えば1000ＲＰＭ
に加速させる。次いで、エッチャントをエッチャントタ
ンク１６２から加熱タンク１９５を介して基板２２の外
縁に噴射し、エッジビード３６（図２に示す）またはゆ
るんだエッジ３９（図３に示す）を除去する。もし基板
の中心に近い材料（図３に示す分離したエッジ堆積物３
９のような）を除去するのであれば、回転アクチュエー
タ１５４は図１のノズル１５０を回転させて基板の中心
に向ける。もしノズルを水平方向に変位させてノズルを
容器側壁５２２に近付ける、またはそれから遠去けるこ
とを望むのであれば、回転アクチュエータ１５４を作動
させる。
【００３６】基板２２を処理した後に、真空チャック５
１６を図５に示す事後処理位置まで下降させることが好
ましい。基板が事後処理位置にある時に、回転アクチュ
エータ５２０がスピンドル５１８、真空チャック５１
６、基板２２を約200ＲＰＭで回転させ、洗浄水が洗浄
水ノズル５３２及び５３４を通して基板の上面及び下面
にそれぞれ噴射される。基板を回転させながら基板の表
面に洗浄水ノズル５３２及び５３４からスプレーするこ
とにより、基板の上面及び下面からエッチャント、薬
品、及び他の不純物が洗浄される。
１６を図５に示す事後処理位置まで下降させることが好
ましい。基板が事後処理位置にある時に、回転アクチュ
エータ５２０がスピンドル５１８、真空チャック５１
６、基板２２を約200ＲＰＭで回転させ、洗浄水が洗浄
水ノズル５３２及び５３４を通して基板の上面及び下面
にそれぞれ噴射される。基板を回転させながら基板の表
面に洗浄水ノズル５３２及び５３４からスプレーするこ
とにより、基板の上面及び下面からエッチャント、薬
品、及び他の不純物が洗浄される。
【００３７】図４に示すＥＢＲモジュール４１２の代替
実施の形態は、図１に示す構成要素の他に、弁１７９、
導管１９３、流れデバイス１８１をも含んでいる。導管
１９３は加熱タンク１９５から洗浄水ノズル５３２まで
伸び、洗浄水ノズル５３２から基板へ噴射される希釈さ
れたエッチャント溶液を供給する。弁１７９は、導管１
７３を通る流量を制御する。コントローラ５０６は弁１
７９の動作を制御する。弁１７９が開いている場合に
は、加熱タンク１９５からの規定された量のエッチャン
トが、脱イオン水源１６０から供給される脱イオン水と
混合されて希釈されたエッチャント溶液に形成される。
加熱タンク１９５から導管１９３を介して洗浄水ノズル
５３２へ供給されるエッチャントは、本明細書の他の部
分において説明した加熱タンク１９５からノズル１５０
へ供給されるエッチャントと化学的に同一である。洗浄
水ノズル５３２は、真空チャック５１６によってカバー
されないウェーハの裏側の部分へ希釈されたエッチャン
ト溶液を噴射する。希釈されたエッチャント溶液は、堆
積された材料及び望ましくない汚染物を基板２２の裏側
（即ち、図５において上側の面）から除去することがで
きるように十分な強さで噴射される。
実施の形態は、図１に示す構成要素の他に、弁１７９、
導管１９３、流れデバイス１８１をも含んでいる。導管
１９３は加熱タンク１９５から洗浄水ノズル５３２まで
伸び、洗浄水ノズル５３２から基板へ噴射される希釈さ
れたエッチャント溶液を供給する。弁１７９は、導管１
７３を通る流量を制御する。コントローラ５０６は弁１
７９の動作を制御する。弁１７９が開いている場合に
は、加熱タンク１９５からの規定された量のエッチャン
トが、脱イオン水源１６０から供給される脱イオン水と
混合されて希釈されたエッチャント溶液に形成される。
加熱タンク１９５から導管１９３を介して洗浄水ノズル
５３２へ供給されるエッチャントは、本明細書の他の部
分において説明した加熱タンク１９５からノズル１５０
へ供給されるエッチャントと化学的に同一である。洗浄
水ノズル５３２は、真空チャック５１６によってカバー
されないウェーハの裏側の部分へ希釈されたエッチャン
ト溶液を噴射する。希釈されたエッチャント溶液は、堆
積された材料及び望ましくない汚染物を基板２２の裏側
（即ち、図５において上側の面）から除去することがで
きるように十分な強さで噴射される。
【００３８】弁１７９が閉じている場合には、加熱タン
ク１９５からのエッチャントは脱イオン水源１６０とは
組合わされない（希釈されたエッチャント溶液に形成さ
れない）。従って、洗浄水ノズル５３２はウェーハの裏
側に脱イオン水を噴射する。従って、弁１７９の位置
は、希釈されたエッチャント溶液を形成するように脱イ
オン水と混合されるエッチャントの濃度（または、完全
な欠如）を制御する。流れデバイス１８１は、希釈され
たエッチャントが逆流して洗浄水ノズル５３２へ達して
いる導管から洗浄水ノズル５３４及び脱イオン水源１６
０内へ流入するの制限する。
ク１９５からのエッチャントは脱イオン水源１６０とは
組合わされない（希釈されたエッチャント溶液に形成さ
れない）。従って、洗浄水ノズル５３２はウェーハの裏
側に脱イオン水を噴射する。従って、弁１７９の位置
は、希釈されたエッチャント溶液を形成するように脱イ
オン水と混合されるエッチャントの濃度（または、完全
な欠如）を制御する。流れデバイス１８１は、希釈され
たエッチャントが逆流して洗浄水ノズル５３２へ達して
いる導管から洗浄水ノズル５３４及び脱イオン水源１６
０内へ流入するの制限する。
【００３９】希釈されたエッチャントを基板の裏側へ噴
射した後に、弁１７９は、洗浄水ノズル５３４からの希
釈されたエッチャントによる洗浄を遮断させる。次い
で、洗浄水が基板２２の裏側に噴射され、裏側の希釈さ
れたエッチャントを洗浄する。希釈されたエッチャント
は、脱イオン水を噴射するノズル５３２と同じ洗浄水ノ
ズル５３２を通して基板の裏側に噴射されるものと説明
したが、洗浄水ノズル５３２とは異なる分離したノズル
によって希釈されたエッチャントを噴射することができ
る。スピン・洗浄・乾燥（ＳＲＤ）チャンバによって屡
々遂行される動作は、ウェーハの裏側の大きい区分へ希
釈されたエッチャントを選択的に噴射するようになって
いる。カリフォルニア州サンタクララのApplied Materi
als, Inc.は、ＳＲＤチャンバを製造している。ＳＲＤ
システムの一実施の形態が、1999年８月４日付米国特許
出願第09/289,074号“ELECTRO-CHEMICAL DEPOSITION SY
STEM”に開示されているので参照されたい。
射した後に、弁１７９は、洗浄水ノズル５３４からの希
釈されたエッチャントによる洗浄を遮断させる。次い
で、洗浄水が基板２２の裏側に噴射され、裏側の希釈さ
れたエッチャントを洗浄する。希釈されたエッチャント
は、脱イオン水を噴射するノズル５３２と同じ洗浄水ノ
ズル５３２を通して基板の裏側に噴射されるものと説明
したが、洗浄水ノズル５３２とは異なる分離したノズル
によって希釈されたエッチャントを噴射することができ
る。スピン・洗浄・乾燥（ＳＲＤ）チャンバによって屡
々遂行される動作は、ウェーハの裏側の大きい区分へ希
釈されたエッチャントを選択的に噴射するようになって
いる。カリフォルニア州サンタクララのApplied Materi
als, Inc.は、ＳＲＤチャンバを製造している。ＳＲＤ
システムの一実施の形態が、1999年８月４日付米国特許
出願第09/289,074号“ELECTRO-CHEMICAL DEPOSITION SY
STEM”に開示されているので参照されたい。
【００４０】混合モジュール１７３において成分を組合
わせてエッチャントを形成させるために、脱イオン水、
酸、及び酸化剤がそれぞれ脱イオン水源１６０、酸源１
７５、及び酸化剤源１７６から順次に供給される。代替
として、源１６０、１７５、及び１７６からの合計成分
の小さいパーセンテージを混合タンク１６８内へ導入
し、混合手順を高めることができる（少量の異なる化学
成分は、拡散によって、大量の異なる化学成分よりもよ
り容易に混合する）。化学成分の混合は、主として異な
る化学成分の拡散によって行われ、エッチャントが形成
される。混合タンク１６８からエッチャントタンク１６
２内へエッチャントを流入させると化学成分に更に流体
の乱れが発生し、エッチャントの混合が保証される。
わせてエッチャントを形成させるために、脱イオン水、
酸、及び酸化剤がそれぞれ脱イオン水源１６０、酸源１
７５、及び酸化剤源１７６から順次に供給される。代替
として、源１６０、１７５、及び１７６からの合計成分
の小さいパーセンテージを混合タンク１６８内へ導入
し、混合手順を高めることができる（少量の異なる化学
成分は、拡散によって、大量の異なる化学成分よりもよ
り容易に混合する）。化学成分の混合は、主として異な
る化学成分の拡散によって行われ、エッチャントが形成
される。混合タンク１６８からエッチャントタンク１６
２内へエッチャントを流入させると化学成分に更に流体
の乱れが発生し、エッチャントの混合が保証される。
【００４１】源１７０からの圧力は初めに混合タンク１
６８へ加えられ（エッチャントタンク１６２には加えら
れない）、エッチャントは混合タンク１６８からエッチ
ャントタンク１６２へ流入させられる。混合タンク１６
８からの組合わされた薬品は、エッチャントタンク１６
２を所望のレベルに充填する。次いで、コントローラ５
０６は弁１７２を閉じ、圧力源１７０からの圧力をエッ
チャントタンク１６２に加え、一方圧力源１７０からの
圧力は最早混合タンク１６８には加えられなくなる。弁
１９９が開くと、圧力源１７０からの圧力がエッチャン
トをエッチャントタンク１６２から導管１５３へ押し出
させる。
６８へ加えられ（エッチャントタンク１６２には加えら
れない）、エッチャントは混合タンク１６８からエッチ
ャントタンク１６２へ流入させられる。混合タンク１６
８からの組合わされた薬品は、エッチャントタンク１６
２を所望のレベルに充填する。次いで、コントローラ５
０６は弁１７２を閉じ、圧力源１７０からの圧力をエッ
チャントタンク１６２に加え、一方圧力源１７０からの
圧力は最早混合タンク１６８には加えられなくなる。弁
１９９が開くと、圧力源１７０からの圧力がエッチャン
トをエッチャントタンク１６２から導管１５３へ押し出
させる。
【００４２】動作中、混合タンク１６８及びエッチャン
トタンク１６２は相互に作用し、一定の、そして新鮮な
エッチャントをＥＢＲチャンバ５０２へ供給する。動作
中、エッチャントタンク１６２はほぼ充填された位置に
維持される。エッチャントタンク内のエッチャントのレ
ベルは、図９に示す実施の形態について上述したよう
に、エッチャントタンク１６２内に組み込まれている低
レベルセンサ９０４によって決定される。エッチャント
タンク１６２内のエッチャントのレベルが所定のしきい
値より低下すると、コントローラ５０６は上述したよう
に監視弁１６１、１７８、及び１８０を作動させ、さら
なる薬品を混合タンク１６８内へ組合わせる。短い拡散
時間（その持続時間は、システム及び薬品構成に基づい
て変化する）中に、組合わされた薬品はエッチャントに
拡散する。次いで、エッチャントは混合タンクからエッ
チャントタンク１６２内へ分与される。従って、コント
ローラ５０６は、エッチャントタンク１６２を充填させ
るのに要する量に一致する選択された量のエッチャント
を混合タンク１６８内で混合させることができる。
トタンク１６２は相互に作用し、一定の、そして新鮮な
エッチャントをＥＢＲチャンバ５０２へ供給する。動作
中、エッチャントタンク１６２はほぼ充填された位置に
維持される。エッチャントタンク内のエッチャントのレ
ベルは、図９に示す実施の形態について上述したよう
に、エッチャントタンク１６２内に組み込まれている低
レベルセンサ９０４によって決定される。エッチャント
タンク１６２内のエッチャントのレベルが所定のしきい
値より低下すると、コントローラ５０６は上述したよう
に監視弁１６１、１７８、及び１８０を作動させ、さら
なる薬品を混合タンク１６８内へ組合わせる。短い拡散
時間（その持続時間は、システム及び薬品構成に基づい
て変化する）中に、組合わされた薬品はエッチャントに
拡散する。次いで、エッチャントは混合タンクからエッ
チャントタンク１６２内へ分与される。従って、コント
ローラ５０６は、エッチャントタンク１６２を充填させ
るのに要する量に一致する選択された量のエッチャント
を混合タンク１６８内で混合させることができる。
【００４３】上述した混合タンク１６８及びエッチャン
トタンク１６２は相互に作用し、予め混合して貯蔵しな
ければならないエッチャントを最小にし、しかも新鮮な
エッチャントをＥＢＲチャンバ５０２内のノズル１５０
へ十分に供給する。200ｍｍウェーハの場合、各ウェー
ハ毎のエッジビードを除去するのに典型的には30ｍｌ／
ウェーハのエッチャントが使用される。使用される銅エ
ッチャントは、酸（硫酸またはクエン酸の何れか）と、
酸化剤（過酸化水素）との混合体からなる。この混合体
は効果的な銅エッチャントであるが、化学的に不安定で
あり、酸が存在する中で過酸化水素の分解が促進されて
水及び酸素を形成するために劣化する。この劣化は、４
日程度の長さにわたって起こり得る。
トタンク１６２は相互に作用し、予め混合して貯蔵しな
ければならないエッチャントを最小にし、しかも新鮮な
エッチャントをＥＢＲチャンバ５０２内のノズル１５０
へ十分に供給する。200ｍｍウェーハの場合、各ウェー
ハ毎のエッジビードを除去するのに典型的には30ｍｌ／
ウェーハのエッチャントが使用される。使用される銅エ
ッチャントは、酸（硫酸またはクエン酸の何れか）と、
酸化剤（過酸化水素）との混合体からなる。この混合体
は効果的な銅エッチャントであるが、化学的に不安定で
あり、酸が存在する中で過酸化水素の分解が促進されて
水及び酸素を形成するために劣化する。この劣化は、４
日程度の長さにわたって起こり得る。
【００４４】このエッチャントは、特に、エッチング速
度及びスループットを増加させる高温において化学的に
不安定である。本発明は、使用混合プロセスの点におい
て２つの成分薬品をオンラインで混合することによっ
て、これらの問題を排除する。この使用混合の点は、薬
品を混合する時点と、それらを使用する時点との間の所
要時間を可能な限り短く保つ。混合タンク内のこの使用
混合の点は、薬品が使用される時に限定された量の薬品
を補充する。混合タンク１６８内に含まれるエッチャン
トは、酸化剤としての６重量％の過酸化水素、２重量％
の硫酸、及び92重量％の脱イオン水の所望濃度に希釈す
ることができる。ハウス脱イオン水は、脱イオン水源１
６０から供給することができる。薬品比及び希釈率は、
プロセスの特定の要望に合わせて変化させることができ
る。
度及びスループットを増加させる高温において化学的に
不安定である。本発明は、使用混合プロセスの点におい
て２つの成分薬品をオンラインで混合することによっ
て、これらの問題を排除する。この使用混合の点は、薬
品を混合する時点と、それらを使用する時点との間の所
要時間を可能な限り短く保つ。混合タンク内のこの使用
混合の点は、薬品が使用される時に限定された量の薬品
を補充する。混合タンク１６８内に含まれるエッチャン
トは、酸化剤としての６重量％の過酸化水素、２重量％
の硫酸、及び92重量％の脱イオン水の所望濃度に希釈す
ることができる。ハウス脱イオン水は、脱イオン水源１
６０から供給することができる。薬品比及び希釈率は、
プロセスの特定の要望に合わせて変化させることができ
る。
【００４５】次いで、エッチャントは、ノズル１５０と
流体的に通じている導管１５３内へポンプされる。加熱
タンク１９５内の加熱素子が加熱タンク内に含まれたエ
ッチャントを、エッチャントを構成する薬品に依存して
25−65°まで加熱する。次いで、傾斜した銅を除去し、
裏側を洗浄するために、エッチャントが基板上に噴射さ
れる。混合された各エッチャント毎の混合時間が記録さ
れる。もし使用前にエッチャントの混合体がエッチャン
トタンクまたは加熱タンク内に滞留した合計遊休時間が
所定値（例えば、３乃至４日）を越えれば、エッチャン
トタンク１６２内のエッチャントはモジュールドレンを
通して破棄され、ＥＢＲモジュール１４２が洗浄され
る。従って、ＥＢＲモジュール１４２のオペレータは、
大量の不良になったエッチャントを破棄することに伴う
過大な費用をもたらすことなく、エッチャントの効力及
び十分な供給を維持することができる。これらの費用
は、エッチャントを構成する薬品が高価であり、またエ
ッチングチャンバを洗浄するのにかなりの時間を必要と
することが原因である。任意の時点には、少量の化学エ
ッチャントだけがエッチャントタンク１６２または加熱
タンク１９５内に貯蔵されているので、薬品の浪費は最
小になる。
流体的に通じている導管１５３内へポンプされる。加熱
タンク１９５内の加熱素子が加熱タンク内に含まれたエ
ッチャントを、エッチャントを構成する薬品に依存して
25−65°まで加熱する。次いで、傾斜した銅を除去し、
裏側を洗浄するために、エッチャントが基板上に噴射さ
れる。混合された各エッチャント毎の混合時間が記録さ
れる。もし使用前にエッチャントの混合体がエッチャン
トタンクまたは加熱タンク内に滞留した合計遊休時間が
所定値（例えば、３乃至４日）を越えれば、エッチャン
トタンク１６２内のエッチャントはモジュールドレンを
通して破棄され、ＥＢＲモジュール１４２が洗浄され
る。従って、ＥＢＲモジュール１４２のオペレータは、
大量の不良になったエッチャントを破棄することに伴う
過大な費用をもたらすことなく、エッチャントの効力及
び十分な供給を維持することができる。これらの費用
は、エッチャントを構成する薬品が高価であり、またエ
ッチングチャンバを洗浄するのにかなりの時間を必要と
することが原因である。任意の時点には、少量の化学エ
ッチャントだけがエッチャントタンク１６２または加熱
タンク１９５内に貯蔵されているので、薬品の浪費は最
小になる。
【００４６】一実施の形態では、回転アクチュエータ５
２０がＥＢＲプロセス中に基板２２を回転させ、基板の
周縁部分を実質的に等しくエッチャントに曝す。面取り
されたエッジ３３付近のエッジビードの制御された除去
を容易にするために、基板２２はエッチャントスプレー
パターンの方向と同一方向に回転させることが好まし
い。例えば、図７に示すように、基板は、反時計方向噴
射パターンに一致する反時計方向（矢印Ａ）に回転させ
る。基板は、好ましくは約100ｒｐｍ乃至1000ｒｐｍ、
より好ましくは約500ｒｐｍ乃至1000ｒｐｍの角速度で
回転させることが好ましい。実効エッチング速度（即
ち、除去される銅の量を、除去に要する時間で除した
値）はエッチャントのエッチング速度、基板のエッジに
接触するエッチャントの速度、エッチャントの温度、ノ
ズルの数、及び基板の回転速度の関数である。これらの
パラメタは、特定の所望結果を達成するために変化させ
ることができる。
２０がＥＢＲプロセス中に基板２２を回転させ、基板の
周縁部分を実質的に等しくエッチャントに曝す。面取り
されたエッジ３３付近のエッジビードの制御された除去
を容易にするために、基板２２はエッチャントスプレー
パターンの方向と同一方向に回転させることが好まし
い。例えば、図７に示すように、基板は、反時計方向噴
射パターンに一致する反時計方向（矢印Ａ）に回転させ
る。基板は、好ましくは約100ｒｐｍ乃至1000ｒｐｍ、
より好ましくは約500ｒｐｍ乃至1000ｒｐｍの角速度で
回転させることが好ましい。実効エッチング速度（即
ち、除去される銅の量を、除去に要する時間で除した
値）はエッチャントのエッチング速度、基板のエッジに
接触するエッチャントの速度、エッチャントの温度、ノ
ズルの数、及び基板の回転速度の関数である。これらの
パラメタは、特定の所望結果を達成するために変化させ
ることができる。
【００４７】単一のノズルから噴射されるエッチャント
は基板の回転の一部に接触するだけであるので、基板に
向けられるノズル１５０の数はエッチング速度に影響を
与える。放射状に離間した複数のノズル１５０を基板の
周りに設けると、基板の各回転中に基板がエッチャント
によってカバーされる放射状の走行の角度（及び時間の
長さ）が増加する。別の実施の形態では、処理中に基板
は静止に維持される。２重量％の硫酸、６重量％の過酸
化水素、及び92重量％の水を含むエッチャントの混合体
は、１μｍ厚の銅フィルムを15秒でエッチングすること
ができる。上述したＥＢＲモジュールによるエッチング
は、エッチングされた部分とエッチングされていない部
分との間にきれいな分割（1/2乃至3/4ｍｍの）を発生す
る。このエッチング速度を用いるＥＢＲモジュール５０
２のスループットは、72ウェーハ／時に達し得る。
は基板の回転の一部に接触するだけであるので、基板に
向けられるノズル１５０の数はエッチング速度に影響を
与える。放射状に離間した複数のノズル１５０を基板の
周りに設けると、基板の各回転中に基板がエッチャント
によってカバーされる放射状の走行の角度（及び時間の
長さ）が増加する。別の実施の形態では、処理中に基板
は静止に維持される。２重量％の硫酸、６重量％の過酸
化水素、及び92重量％の水を含むエッチャントの混合体
は、１μｍ厚の銅フィルムを15秒でエッチングすること
ができる。上述したＥＢＲモジュールによるエッチング
は、エッチングされた部分とエッチングされていない部
分との間にきれいな分割（1/2乃至3/4ｍｍの）を発生す
る。このエッチング速度を用いるＥＢＲモジュール５０
２のスループットは、72ウェーハ／時に達し得る。
【００４８】エッチングプロセスは、図２に示すエッジ
ビード３６、または図３に示す基板から分離されている
分離したエッジ堆積物３９を除去するのに十分な所定の
時間にわたって遂行される。次いで、洗浄水ノズル５３
２、５３４から供給される脱イオン水を用いて基板を洗
浄することが好ましい。洗浄水ノズル５３２、５３４か
らのこの水の噴射は、基板２２が先にスピン・洗浄・乾
燥（ＳＲＤ）プロセスと称した事後処理位置にある間に
行われる。ＳＲＤプロセスは、典型的には、脱イオン水
を基板に送給して基板から残留エッチャント及び他の薬
品を洗浄し、基板を高速でスピンさせて基板を乾燥させ
ることを含む。ＥＢＲ及びＳＲＤプロセスの後に基板は
ＥＢＲチャンバ５０２から転送され、それ以後の処理の
ための準備を整える。
ビード３６、または図３に示す基板から分離されている
分離したエッジ堆積物３９を除去するのに十分な所定の
時間にわたって遂行される。次いで、洗浄水ノズル５３
２、５３４から供給される脱イオン水を用いて基板を洗
浄することが好ましい。洗浄水ノズル５３２、５３４か
らのこの水の噴射は、基板２２が先にスピン・洗浄・乾
燥（ＳＲＤ）プロセスと称した事後処理位置にある間に
行われる。ＳＲＤプロセスは、典型的には、脱イオン水
を基板に送給して基板から残留エッチャント及び他の薬
品を洗浄し、基板を高速でスピンさせて基板を乾燥させ
ることを含む。ＥＢＲ及びＳＲＤプロセスの後に基板は
ＥＢＲチャンバ５０２から転送され、それ以後の処理の
ための準備を整える。
【００４９】本発明の教示を組み込んだいろいろな実施
の形態を詳細に説明したが、当分野に精通していれば、
これらの教示を組み込んだ他の多くの実施の形態を容易
に考案することができよう。
の形態を詳細に説明したが、当分野に精通していれば、
これらの教示を組み込んだ他の多くの実施の形態を容易
に考案することができよう。
【図１】本発明の一実施の形態による傾斜エッジ除去モ
ジュールの実施の形態の部分断面側面図である。
ジュールの実施の形態の部分断面側面図である。
【図２】Ａ及びＢは、基板の周縁付近に堆積槽を形成す
る過剰エッジビードの２つの実施の形態を示す断面図で
ある。
る過剰エッジビードの２つの実施の形態を示す断面図で
ある。
【図３】基板の周縁付近の堆積層が剥皮であるような別
の基板の断面図である。
の基板の断面図である。
【図４】図１に示す傾斜エッジ除去モジュールの別の実
施の形態の部分断面側面図である。
施の形態の部分断面側面図である。
【図５】基板が洗浄位置にある図１のＥＢＲチャンバの
縦断面図である。
縦断面図である。
【図６】基板が処理位置にある図５のＥＢＲチャンバの
縦断面図である。
縦断面図である。
【図７】ノズル位置の一実施の形態を示すＥＢＲチャン
バの底面図である。
バの底面図である。
【図８】図７に示すＥＢＲチャンバ内の基板に対するノ
ズル位置を示す側面図である。
ズル位置を示す側面図である。
【図９】複数のレベルセンサを含むエッチャントタンク
の一実施の形態の側断面図である。
の一実施の形態の側断面図である。
２２ 基板 ３３ 面取りしたエッジ ３４ シード層 ３５ 表側 ３６ エッジビード ３８ 導電性金属層 ３９ 分離したエッジ堆積物 ４２ 裏側 １０６ エッチャント／薬品供給アセンブリ １５０ ノズル １５２ ディスペンサアーム １５３、１９３ 導管 １５４ 回転アクチュエータ １６０ 脱イオン水源 １６１、１７８、１８０ 定量弁 １６２ エッチャントタンク １６８ 混合タンク １７０ 圧力源 １７２、１７９、１９９ 弁 １７３ 混合モジュール １７５ 酸源 １７６ 酸化剤源 １８１ 流れデバイス １９０ ＣＰＵユニット １９２ メモリ １９４ 関連回路 １９５ 加熱タンク １９６ Ｉ／Ｏ回路 ４１２ ＥＢＲモジュール ５０２ ＥＢＲチャンバ ５０６ コントローラ ５１２ スリット弁 ５１４ プラットフォーム ５１６ 真空チャック ５１７ 溝 ５１８ スピンドル ５１９ 支持体 ５２０ 回転アクチュエータ ５２１ ポスト ５２２ 容器側壁 ５２３ 容器天井 ５２７ アクチュエータ ５２９ 真空ポンプ ５３１ 導管 ５３２、５３４ 洗浄水ノズル ７０２ 接線 ９０２ 低レベルセンサ ９０４ 高レベルセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/308 Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｒ (72)発明者 イェズディ ドルディ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94303 パロ アルト ウォルター ヘイ ズ ドライブ 104 (72)発明者 ジョセフ スティーブンス アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95123 サン ホセ アーニング アベニ ュー 5653 (72)発明者 ペーター ヘイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94087 サニーヴェイル ロビア ドライ ブ 1087 Ｆターム(参考） 4K024 AA09 AB19 BA11 BB12 BC06 DB10 GA02 4K057 WA01 WA04 WA19 WB17 WC10 WE02 WE03 WE13 WE25 WK01 WM06 WM11 WM17 WN01 4M104 BB04 CC01 DD33 DD43 DD52 DD64 DD75 HH20 5F043 EE07 EE08 EE10 EE28 GG02 GG04
Claims (24)
- 【請求項１】 エッチャントをチャンバへ供給する装置
であって、 エッチャントを貯蔵することができるエッチャントタン
クと、 上記エッチャントタンクに結合されている流体レベルセ
ンサと、 上記流体レベルセンサに応答し、１つまたはそれ以上の
化学成分をエッチャントとして混合する混合タンクと、
を備えていることを特徴とする装置。 - 【請求項２】 上記装置は、化学成分を上記混合タンク
へ供給するように構成されている１つまたはそれ以上の
貯蔵部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載
の装置。 - 【請求項３】 上記貯蔵部材の１つは、酸貯蔵部材であ
ることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 上記酸貯蔵部材は、硫酸、硝酸、及びク
エン酸のグループからの酸を貯蔵するように構成されて
いることを特徴とする請求項３に記載の装置。 - 【請求項５】 上記貯蔵部材の１つは、酸化剤貯蔵部材
であることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項６】 上記酸化剤貯蔵部材は、過酸化水素を貯
蔵するように構成されていることを特徴とする請求項５
に記載の装置。 - 【請求項７】 コントローラを更に備えていることを特
徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項８】 上記コントローラは、上記混合タンクに
エッチャントを混合させるのと同時に、上記エッジビー
ド除去チャンバへエッチャントを供給させることを特徴
とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項９】 上記エッチャントタンクは、上記混合タ
ンクに対して直列に配置されていることを特徴とする請
求項１に記載の装置。 - 【請求項１０】 上記チャンバは、エッジビード除去チ
ャンバであることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項１１】 上記チャンバは、分離エッジ堆積物チ
ャンバであることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項１２】 上記ノズルは、上記基板の周縁の周り
に円周方向に離間している複数のノズルからなることを
特徴とする請求項１１に記載の装置。 - 【請求項１３】 上記装置は、加熱タンクを更に備えて
いることを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項１４】 酸及び酸化剤の混合体を使用して、電
気めっきされた基板からエッジビードを除去するための
方法であって、 エッチャントタンク内にエッチャントを貯蔵するステッ
プと、 上記エッチャントタンク内のエッチャントの検知される
レベルを検知するステップと、 上記検知されたレベルに応答し、上記酸及び酸化剤を含
む１つまたはそれ以上の化学成分を上記エッチャントに
混合するステップと、 上記エッチャントを上記基板に適用するステップと、を
含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１５】 上記酸は硫酸であり、上記酸化剤は過
酸化水素であることを特徴とする請求項１４に記載の方
法。 - 【請求項１６】 上記酸はクエン酸であり、上記酸化剤
は過酸化水素であることを特徴とする請求項１４に記載
の方法。 - 【請求項１７】 上記酸化剤は、オンラインで連続的に
生成されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１８】 上記基板をスピンさせ、洗浄し、そし
て乾燥させるステップが後続していることを特徴とする
請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１９】 上記混合体を加熱するステップを更に
含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。 - 【請求項２０】 電気めっきされた基板を処理し、電気
めっきされた材料の不要堆積物を除去する方法であっ
て、 上記基板をエッジビード除去チャンバ内に回転可能に支
持するステップと、 エッチャントタンク内にエッチャントを貯蔵するステッ
プと、 酸及び酸化剤からなる上記エッチャントの成分のための
源を準備するステップと、 上記エッチャントタンク内のエッチャントのレベルを検
知するステップと、 上記エッチャントタンク内のエッチャントのレベルに応
答し、上記成分を上記源から混合タンクへ供給し、上記
成分を拡散させてエッチャントを形成させるステップ
と、 上記エッチャントを上記混合タンクから上記エッチャン
トタンクへ供給するステップと、 上記エッチャントを上記エッチャントタンクから少なく
とも１つのスプレーノズルへ適用するステップと、 上記少なくとも１つのスプレーノズルを上記基板上の不
要堆積物へ向けるステップと、を含むことを特徴とする
方法。 - 【請求項２１】 電気めっきされた基板上に堆積された
電気めっき材料の不要堆積物を除去するための装置であ
って、 不要堆積物除去チャンバと、 上記不要堆積物除去チャンバ内に配置され、上記電気め
っきされた基板を支持する回転可能な基板支持体と、 上記回転可能な基板支持体を回転させるアクチュエータ
と、 上記不要堆積物除去チャンバ内に位置決めされ、上記基
板上に位置する上記不要堆積物に向けられている少なく
とも１つのスプレーノズルと、 上記スプレーノズルの各々に流体的に接続されているエ
ッチャント導管と、 上記エッチャント導管に流体的に接続されているエッチ
ャントタンクに接続された混合タンクを有する混合タン
クと、 上記混合タンクに流体的に接続され、エッチング用液体
の成分を供給してエッチャントを形成させる複数の源
と、 上記混合タンクに流体的に接続され、上記エッチャント
を上記導管を通して上記スプレーノズルへ押し出させる
圧力源と、 を備えていることを特徴とする装置。 - 【請求項２２】 上記源の１つは、過酸化水素発生器か
らなることを特徴とする請求項２１に記載の装置。 - 【請求項２３】 上記基板に向けられている少なくとも
１つの付加的なノズルと、 上記付加的なノズルに接続されている洗浄液の源と、を
備えていることを特徴とする請求項２１に記載の装置。 - 【請求項２４】 チャンバ内に位置決めされている基板
にエッチャントを供給する装置であって、 エッチャントを貯蔵することができるエッチャントタン
クと、 上記エッチャントタンクに結合されている流体レベルセ
ンサと、 上記流体レベルセンサに応答し、１つまたはそれ以上の
化学成分をエッチャントとして混合する混合タンクと、 コントローラと、を備え、 上記コントローラは、 上記エッチャントタンク内にエッチャントを貯蔵させ、 上記エッチャントタンク内のエッチャントの検知される
レベルを検知し、 上記エッチャントのレベルに応答し、１つまたはそれ以
上の化学成分をエッチャントとして混合させ、そして上
記エッチャントを上記基板に適用させるようにプログラ
ムされているていることを特徴とする装置。
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