JP2005509746A - 導電性層を電解研磨するための電解研磨アセンブリ及び電解研磨方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1A及び図1Bは、ウェハー1004を研磨するのに使用可能なウェハー電解研磨装置の実施例を示す断面図及び平面図である。大雑把に云えば、この実施例の電解研磨装置は、ウェハーに電荷が印加されている間、ウェハー上の金属膜に向かって電解質流体の流れを導くことにより作業する。電荷及び電解質流体により、金属膜内の金属イオンが電解質流体中に溶解することになる。電解質流体の電流密度及び電解質流体中の金属イオン濃度は、少なくとも部分的に研磨速度を決定する。従って、電流密度及び電解質溶液濃度などを制御することにより、電解研磨装置は、半導体ウェハー上に配置された金属層を正確に研磨することができる。
電解研磨法の実施例は、電解質流体1038がウェハー1004の表面に導かれる間にウェハー1004を回転させることを含む。ウェハー1004は、遠心力を形成するのに十分な速度で回転させられる。この遠心力により、入射する電解質流体1038は、ウェハー1004の表面を横切ってウェハー1004の縁部に向かって流れる。好ましくは、電解質流体1038は、表面から落下する前にウェハー1004の縁部に流れる。流れをウェハー1004の表面を横切るように導くことにより、流体がウェハー表面から落下することを防止して電解質流体1038の流れを乱すこと、又は研磨用容器1008内に電解質流体の連続的な柱(column)を形成することを防止することができる。しかし、このプロセスにより、電解質流体は容器内で跳ね、そして装置から逃げるか、又は電解質流体の流れを乱すおそれがある。従って電解研磨装置の実施例は、ウェハー1004の周りに位置決めされたシュラウド1006を含み、これにより、遠心力の作用を受けている液体が、研磨用容器1008内で跳ねるか又は研磨用容器1008から逃げるのを低減又は防止する。
別の観点において、ウェハーの縁部又は縁部の近くの過剰研磨を低減するための電解研磨法及び電解研磨装置を説明する。典型的には、ウェハーの縁部又は縁部近くの金属層の一部が、ウェハーのその他の領域上の金属層部分よりも速く研磨される。ウェハーの縁部に接続された電極が、ウェハーの縁部領域近くの電解質流体中の電流密度を増大させ、その結果研磨速度を増大させることがある。一般に、ウェハーの縁部又は縁部近くに配置された導電性部材、例えばリングなどを用いて、電解質流体を通して電流密度の一部を吸収することにより、ウェハーの縁部近くのより高い電流密度及び研磨速度を低減することができる。吸収される電流量を変化させるために、導電性部材に荷電させることにより縁部近くの電流密度を調節し、これにより電流密度をより高い程度まで制御することもできる。
ウェハーに被さるように形成された金属層は電解研磨プロセス中に断片化される場合がある。例えば、ウェハー表面上に、1つ又は2つ以上の不連続的な金属領域が生じることがある。これが発生すると、金属層のいくつかの断片が、電極が配置されたウエハーの縁部から隔離されるようになるおそれがある。このような事例において、従来の電解研磨法では、これらの断片化区分を効率的に研磨することはできない。なぜならば、電極が断片化金属層に荷電させないからである。一実施例の方法では、金属層の断片化部分の周りに配置された導電性部材と共にウェハーを回転させることにより、電解質流体の薄層を断片化部分全体に形成し、導電性部材と接触させることができる。電解質流体の薄層及び導電性リングは断片化部分が電解研磨されることを可能にする。
大量生産環境においてウェハーの研磨品質をより一貫した許容可能なものにする上での1つのファクタは、ウェハーを研磨するのに使用される電解質流体の供給部内の金属濃度を制御することである。電解質流体の供給部内の金属濃度が所定の値に達すると、電解質流体は、電流が加えられていないときにも極めて活性になることができる。このことは、例えば電解研磨後のプロセス中にウェハーの化学エッチング又は腐蝕を引き起こすことがある。従って、プロセス実行中に電解質流体中の金属濃度をモニターし、そして所望の通りにリアルタイムに基づいて調節を行うことが望ましい。
別の観点によれば、ウェハー上の金属膜を電解研磨する方法及び装置の実施例は、種々異なる研磨速度を有する複数のサイズのノズルを使用することを含む。一般に大型ノズルは、ウェハー上に形成された金属膜、例えば銅のより高い研磨速度を可能にし、小型ノズルはより低い研磨ノズルを可能にする。従って、大型ノズルを使用して、金属層を粗く研磨し、次いで小型ノズルを使用することにより、電解研磨プロセスをより正確に制御することができる。従って、種々異なるウェハー領域をより正確に研磨するためには、複数のノズルが有利である。しかし、クリーン・ルーム内の空間は限られているので、例えば複数のノズルを備えた装置はコンパクトであるのが望ましい。回転ノズル・ホルダー上に多数のノズルが構成された装置の実施例が、コンパクトな空間内での複数のノズルの使用を可能にする。
別の観点に従って、電解研磨用ノズルを自動クリーニングするプロセスの実施例について説明する。典型的な電解研磨プロセス中、電解質流体中に溶解された金属は、ノズルの電極上にメッキされるようになるおそれがある。メッキされた金属はノズルの開口を制限又は変形させ、これにより、電解質流体の流れの形状及び/又は方向を変えることがある。この流れの形状が変化すると、流れの電流密度を変化させ、その結果、電解研磨装置の研磨速度を変えてしまうおそれがある。ノズルに逆電圧を印加して、金属イオンを電解質溶液中に溶解させて戻すことにより、ノズルからメッキを除去するか、又はノズルをクリーニングすることができる。例えば、金属を別のノズル又は防食用材料などにメッキすることができる。
図1Aを参照すると、DC電源を使用して、ノズル1012上の金属蓄積物を研磨して取り除き、これを電解質流体1038中に溶解することができる。より具体的には、導線Cを導線bに接続することができ、導線Bを導線aに接続することができるので、ノズル電極1056(図1B〜1E)はアノードとして作用し、ノズル電極1060はカソードとして作用する。電解質流体1038をノズル1012及び1014を通して供給することにより、電極1056及び1060の間に電気的な回路を形成することができ、この回路は、ノズル1012上の金属蓄積物がノズル1012から除去され、電解質流体1038中に溶解されることを可能にする。電解質流体1038中に溶解された金属の一部は、ノズル1014上にメッキされるようにすることができる。
図1Aを参照すると、別の実施例のプロセスに従って、DC電源を使用して、ノズル1012上の金属蓄積物を研磨して取り除き、これをウェハー1004上にメッキすることができる。より具体的には、導線Aを導線bに接続することができ、導線Bを導線aに接続することができるので、ウェハー1004はカソードとして作用し、ノズル電極1056(図1B〜1E)はアノードとして作用する。ノズル1012を通して電解質流体1038をウェハー1004に供給することにより、電気的な回路を形成することができ、この回路は、ノズル1012上の金属蓄積物がウェハー1004上にメッキされるのを可能にする。ノズル1012又は電解研磨装置内の他のノズルは、ノズル1014と並列又は直列にクリーニングすることができる。ノズル1012上の金属蓄積物が除去された後、ウェハー1004を廃棄することができる。
図4を参照すると、別の実施例のプロセスに従って、DC電源を使用して、ノズル1012上の金属蓄積物1057を研磨して取り除き、これをブロック1082上にメッキすることができる。より具体的には、導線Bを導線aに接続することができ、導線Dを導線bに接続することができるので、ブロック1082はカソードとして作用し、ノズル電極1056はアノードとして作用する。電解質流体1038(図1)をノズル1012を通して供給し、電解質流体1038がブロック1082と接触可能になることにより、電解質流体1038を通して電気的な回路を形成することができ、この回路は、ノズル1012上の金属蓄積物がブロック1082上にメッキされるのを可能にする。ノズル1012上の金属蓄積物が除去された後、又はさもなければ都合のよい時に、ブロック1082を廃棄することができる。
Claims (182)
- ウェハーを電解研磨する装置において:
該ウェハーを保持するためのウェハー・チャックと;
該ウェハー・チャックを回転させるためのアクチュエータと;
該ウェハーを電解研磨するように構成されたノズルと;
該ウェハーの縁部の周りに位置決めされたシュラウドと;
を具備する、ウェハーを電解研磨する装置。 - 該ウェハー上に入射する電解質流体の流れが該ウェハーの縁部に向かって流れるのに十分な回転速度で、該ウェハー・チャックを回転させるように、該アクチュエータが構成されている、請求項1に記載の装置。
- 該電解質流体が、該ウェハーのエッジを流過して、該シュラウド上に入射する、請求項2に記載の装置。
- 該ウェハーが表を下にして方向付けされ、該ウェハー上に入射する電解質流体の流れが、該ウェハーの表面から落下する前に該ウェハーの縁部に流れる、請求項2に記載の装置。
- 電解研磨されているウェハー部分に応じて、該アクチュエータが、該チャックの回転を変化させるように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 該ウェハーの電解研磨部分が中心に近いときに、該アクチュエータが、該チャックをより高速度で回転させるように構成されている、請求項5に記載の装置。
- 該ウェハー・チャックが、該ノズルに対して並進運動するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 該シュラウドが、該ノズルに対して該ウェハー・チャックと一緒に相対運動するように構成されている、請求項7に記載の装置。
- 該シュラウドと該ウェハー・チャックとが、該ノズルに対して一緒に相対運動するように機械的に結合されている、請求項7に記載の装置。
- 該ノズルが、該ウェハー・チャックに対して相対運動するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 該シュラウドが、該チャックの縁部から約1mm〜約10mmの間隔を置いて位置決めされている、請求項1に記載の装置。
- 該シュラウドが、該チャックの縁部から約5mmの間隔を置いて位置決めされている、請求項1に記載の装置。
- 該シュラウドの側壁がL字形横断面を含む、請求項1に記載の装置。
- 該シュラウドの側壁がテーパされている、請求項1に記載の装置。
- 該シュラウドの側壁が該チャックの上方又は下方に延びている、請求項1に記載の装置。
- 該シュラウドが、プラスチック材料又はセラミック材料を含む、請求項1に記載の装置。
- 該シュラウドが、耐蝕性の金属又は合金を含む、請求項1に記載の装置。
- 該シュラウドに、耐電解質流体性材料が塗被されている、請求項1に記載の装置。
- 半導体ウェハーを電解研磨する方法において、
電解質流体の流れで該ウェハーを電解研磨する段階と;
該ウェハー上に入射する電解質流体が該ウェハーの表面を横切って該ウェハーの縁部に向かって流れるように、該ウェハーを回転させる段階と;
該ウェハーの縁部に隣接するようにシュラウドを位置決めする段階と;
を含んでいる、半導体ウェハーを電解研磨する方法。 - 該ウェハー上に入射する電解質流体が、該ウェハーの表面を去ることなしに該ウェハーの縁部に向かって流れるのに十分な回転速度で、該ウェハーが回転させられる、請求項19に記載の方法。
- 該電解質流体が、該ウェハーのエッジを流過して、該シュラウド上に入射する、請求項19に記載の方法。
- さらに、電解研磨されているウェハー部分に応じて、チャックの回転を変化させることを含む、請求項19に記載の方法。
- 該ウェハーの電解研磨部分が中心に近いときに、該ウェハーがより高速度で回転させられる、請求項22に記載の方法。
- さらに、該ウェハーをノズルに対して並進運動させる段階を含む、請求項19に記載の方法。
- さらに、該シュラウドをノズルに対して相対運動させる段階を含む、請求項19に記載の方法。
- さらに、該シュラウドと該ウェハーとをノズルに対して一緒に相対運動させる段階を含む、請求項19に記載の方法。
- さらに、ノズルを該ウェハーに対して相対運動させる段階を含む、請求項19に記載の方法。
- ウェハーを保持する装置において:
該ウェハーを支持し、該ウェハーの一方の側を電解質流体の流れに晒すためのボディと;
該ウェハーに電荷を印加するように構成された第1の導電性部材と;
電解質流体の流れに晒されるように構成された第2の導電性部材と;
を具備する、ウェハーを保持する装置。 - 該第1の導電性部材がさらに、電解質流体の流れから隔離されるように構成されている、請求項28に記載の装置。
- 第2の導電性部材に電荷が印加される、請求項28に記載の装置。
- 該第2の導電性部材に印加される電荷が、該ウェハーに印加される電荷とは等しくない、請求項28に記載の装置。
- 該第2の導電性部材がリングである、請求項28に記載の装置。
- 該第2の導電性部材が該ウェハーの周縁近くに位置決めされている、請求項28に記載の装置。
- 該第2の導電性部材が金属を含む、請求項28に記載の装置。
- 該第2の導電性部材が該ウェハーと接触している、請求項28に記載の装置。
- 該ウェハーと該第2の導電性部材との間に、絶縁性部材が位置決めされている、請求項28に記載の装置。
- 該絶縁性部材が、該導電性部材と該ウェハーとの間にシールを形成する、請求項36に記載の装置。
- 該絶縁性部材がOリングを含む、請求項36に記載の装置。
- 該絶縁性部材が合成ゴムを含む、請求項36に記載の装置。
- 該第1の導電性部材がばね部材を含む、請求項28に記載の装置。
- 該ばね部材が、該ウェハーの外周縁と接触するように構成されている、請求項40に記載の装置。
- 該ばね部材がばねを含む、請求項40に記載の装置。
- 該ばね部材が、該ウェハーの周縁を巡って配列された複数のコイルばねを含む、請求項40に記載の装置。
- 該ばね部材と該第2の導電性部材との間に、第2の絶縁性部材が挿入されている、請求項40に記載の装置。
- 該第1の導電性部材によって印加される電荷と、該第2の導電性部材によって印加される電荷との一方を、他方に対して変化させることができる、請求項28に記載の装置。
- さらに、該電荷を印加するように構成されたDC電源を含む、請求項28に記載の装置。
- さらに、該電荷を印加するように構成されたAC電源を含む、請求項28に記載の装置。
- 該第2の導電性部材が絶縁性部材内部に位置決めされている、請求項28に記載の装置。
- 該絶縁性部材がリングである、請求項48に記載の装置。
- さらに、該ウェハーに印加される電荷又は該第2の導電性部材に印加される電荷を変化させるために少なくとも1つの抵抗器を含む、請求項28に記載の装置。
- 該第2の導電性部材が絶縁性塗被層を有している、請求項28に記載の装置。
- 該第2の導電性部材の、該ウエハーとは反対の側に、第2の絶縁性部材が位置決めされている、請求項28に記載の装置。
- 電解研磨プロセス中に半導体ウェハーを保持する方法において:
電解質流体の流れの中に該ウェハーの表面を位置決めする段階と;
該ウェハーに第1の導電性部材で電荷を印加する段階と;
該ウェハーの表面上の電解質流体から電流を引き出すように構成された第2の導電性材料に、電荷を印加する段階と;
を含んでいる、電解研磨プロセス中に半導体ウェハーを保持する方法。 - 該第2の導電性材料が、研磨速度を低減するために該ウェハーの縁部近くの電流を引き出す、請求項53に記載の方法。
- 電解質流体が該ウェハーの縁部に向かって流れるように、該ウェハーが回転させられる、請求項53に記載の方法。
- 該第2の導電性材料が、該ウェハーの縁部近くに位置決めされている、請求項53に記載の方法。
- 第2の導電性材料が金属から成るリングである、請求項53に記載の方法。
- さらに、該ウェハーと該第2の導電性部材との間に位置決めされた絶縁性部材を含む、請求項53に記載の方法。
- 該導電性部材が該ウェハーに隣接して位置決めされている、請求項53に記載の方法。
- さらに、該ウェハーに印加される電荷と、該第2の導電性部材に印加される電荷との一方を、他方に対して調節することを含む、請求項53に記載の方法。
- 該電荷がDC電源で印加される、請求項53に記載の方法。
- 該電荷がAC電源で印加される、請求項53に記載の方法。
- 該第2の導電性部材が絶縁性部材内部に位置決めされている、請求項53に記載の方法。
- 該絶縁性部材がリングである、請求項53に記載の方法。
- 該金属層を電解研磨するように構成されたノズルと;
前記ノズルに隣接するように配置された終点検知器と;
電解質流体を含有して前記ノズルに接続されたリザーバと;
該リザーバ内に配置された流体検知器と;を具備するウェハー上に形成された金属層の電解研磨プロセスの終点をモニターする装置において:
該流体検知器が該流体の特性を測定し;そして
該終点検知器が、該測定された流体特性を考慮に入れて、ウェハー特性を測定するように構成されている;ウェハー上に形成された金属層の電解研磨プロセスの終点をモニターする装置。 - 測定されたウェハー特性が目標値に達すると、前記装置がさらに、該電解研磨プロセスを終了させるように構成されている、請求項65に記載の装置。
- 該ノズル及び該終点検知器が、一緒に作動することにより、該ウェハーの不連続的な部分を電解研磨するように構成されている、請求項65に記載の装置。
- 該ノズルが定置のノズルとして構成されており、該ウェハーが該ノズルに対して並進運動させられる、請求項65に記載の装置。
- さらに、該ウェハーを回転させるように構成されたウェハー・チャックを含む、請求項65に記載の装置。
- 該流体検知器が、流体内の金属イオン濃度を測定する、請求項65に記載の装置。
- さらに、電解質流体中に浸漬された電極を含み、該金属イオン濃度がプリセット値に達すると、該電極が該電解質流体から金属イオンを除去するように構成されている、請求項70に記載の装置。
- 該金属イオン濃度が第2のプリセット値に達すると、該電極が該電解質流体から金属イオンを除去するのを停止するように構成されている、請求項71に記載の装置。
- 該流体検知器が光検知器を含む、請求項65に記載の装置。
- 該光検知器が赤色光を含む、請求項73に記載の装置。
- 該光検知器が白色光を含む、請求項73に記載の装置。
- 反射体であって、該光検知器が該反射体から光を反射させるようになっている反射体をさらに含んでいる、請求項73に記載の装置。
- 該終点検知器が光反射検知器を含む、請求項65に記載の装置。
- 該終点検知器が超音波検知器を含む、請求項65に記載の装置。
- 該終点検知器が電磁検知器を含む、請求項65に記載の装置。
- 該終点検知器が渦電流検知器を含む、請求項65に記載の装置。
- さらに、該流体の第2の特性を測定するための第2の流体検知器を含む、請求項65に記載の装置。
- 該終点検知器が、該測定された第2の流体特性を考慮に入れて、ウェハー特性を測定するように構成されている、請求項81に記載の装置。
- 該第2の流体検知器が光検知器を含む、請求項81に記載の装置。
- 該光検知器が青色光を含む、請求項81に記載の装置。
- 該光検知器が白色光を含む、請求項81に記載の装置。
- 該光検知器が電解質流体中の気泡を検出する、請求項81に記載の装置。
- ウェハーの電解研磨プロセスの終点を検出する方法において:
電解質流体を使用して該ウェハーを電解研磨する段階と;
終点検知器を使用して該ウェハーの特性を測定する段階と;
流体検知器を使用して該電解質流体の特性を測定する段階と;
該流体検知器によって測定された流体特性を考慮に入れて、終点検知器によって測定されたウェハー特性を評価する段階と;
を含んでいる、ウェハーの電解研磨プロセスの終点を検出する方法。 - 測定されたウェハー特性が目標値に達すると、該電解研磨段階が終了させられる、請求項87に記載の方法。
- ノズルと該終点検知器とが、一緒に作動することにより、該ウェハーの不連続的な部分を電解研磨するように構成されている、請求項87に記載の方法。
- さらに、該ウェハーを定置のノズルに対して並進運動させる段階を含む、請求項87に記載の方法。
- さらに、該ウェハーをウェハー・チャックと一緒に回転させる段階を含む、請求項87に記載の方法。
- さらに、該流体検知器で、該流体の金属イオン濃度を測定する段階を含む、請求項87に記載の方法。
- さらに、該金属イオン濃度がプリセット値に達すると、該電解質流体から金属イオンを除去する段階を含む、請求項92に記載の方法。
- 該金属イオン濃度が第2のプリセット値に達すると、金属イオンがもはや該電解質流体から除去されない、請求項92に記載の方法。
- 該流体検知器が光検知器を含む、請求項87に記載の方法。
- 該光検知器が赤色光を含む、請求項87に記載の方法。
- 該光検知器が白色光を含む、請求項96に記載の方法。
- さらに、反射体から該光検知器に光を反射させる段階を含む、請求項96に記載の方法。
- 該終点検知器が光反射検知器を含む、請求項87に記載の方法。
- 該終点検知器が超音波検知器を含む、請求項87に記載の方法。
- 該終点検知器が電磁検知器を含む、請求項87に記載の方法。
- さらに、該流体の第2の特性を測定する段階を含む、請求項87に記載の方法。
- 該終点検知器が、該測定された第2の流体特性を考慮に入れて、ウェハー特性を測定するように構成されている、請求項102に記載の方法。
- 該第2の流体特性が第2の検知器で測定される、請求項103に記載の方法。
- 該第2の流体検知器が光検知器を含む、請求項102に記載の方法。
- 該光検知器が青色光を含む、請求項102に記載の方法。
- 該光検知器が白色光を含む、請求項102に記載の方法。
- 該第2の光検知器が電解質流体中の気泡を検出する、請求項102に記載の方法。
- 半導体ウェハー上の断片化金属層を電解研磨する装置において:
該ウェハーを保持するためのウェハー・チャックと;
該ウェハー・チャックの周縁を巡る導電性部材と;
該ウェハーの表面に電解質流体の流れを導くように構成されたノズルと;
該ウェハーの表面全体にわたって電解質流体の薄膜を形成することにより該断片化金属層を電気的に接続するのに十分な回転速度で、該ウェハー・チャックを回転させるように構成されたアクチュエータと;
を具備する、半導体ウェハー上の断片化金属層を電解研磨する装置。 - 該電解質流体の薄膜が、該電解質流体と該導電性部材との間で電流を導くための経路を形成する、請求項109に記載の装置。
- 該ウェハーが表を下にして方向付けされ、該ウェハー上に入射する電解質流体の流れが、該ウェハーの表面から落下する前に該ウェハーの縁部に流れる、請求項109に記載の装置。
- 該アクチュエータが、電解研磨されているウェハー部分に応じて、該チャックの回転を変化させるように構成されている、請求項109に記載の装置。
- 該ウェハーの電解研磨部分が中心に近いときに、該アクチュエータが、該チャックをより高速度で回転させるように構成されている、請求項112に記載の装置。
- 該ウェハー・チャックが、該ノズルに対して該ウェハーを並進運動させるように構成されている、請求項109に記載の装置。
- 該ノズルが、該ウェハー・チャックに対して相対運動するように構成されている、請求項109に記載の装置。
- さらに、該ウェハー・チャックを取り囲むシュラウドを含む、請求項109に記載の装置。
- 該シュラウドが、該ノズルに対して該ウェハー・チャックと一緒に相対運動する、請求項116に記載の装置。
- 該シュラウドと該ウェハー・チャックとが、該ノズルに対して一緒に相対運動するように機械的に結合されている、請求項116に記載の装置。
- 該シュラウドが、該ウェハー・チャックの縁部から約1mm〜約10mmの間隔を置いて位置決めされている、請求項116に記載の装置。
- 該シュラウドが、該チャックの縁部から約5mmの間隔を置いて位置決めされている、請求項116に記載の装置。
- 該シュラウドの側壁がL字形横断面を含む、請求項116に記載の装置。
- 該シュラウドの側壁がテーパされている、請求項116に記載の装置。
- 該シュラウドの側壁が該チャックの上方又は下方に延びている、請求項116に記載の装置。
- 該シュラウドが、プラスチック材料又はセラミック材料を含む、請求項116に記載の装置。
- 該シュラウドが、耐蝕性の金属又は合金を含む、請求項116に記載の装置。
- 該シュラウドに、耐電解質流体性材料が塗被されている、請求項116に記載の装置。
- 半導体ウェハー上の断片化金属層を電解研磨する方法において:
ウェハーの周縁を巡るように位置決めされた導電性部材を含むウェハー・チャックで、該ウェハーを保持する段階と;
電解質流体の流れで該ウェハーを電解研磨する段階と;
該ウェハーに入射する電解質流体が該ウェハーの表面上に電解質流体の薄膜を形成するように、該ウェハーを回転させる段階と;
を含んでいる、半導体ウェハー上の断片化金属層を電解研磨する方法。 - 該ウェハー上に入射する電解質流体が、該ウェハーの表面を去ることなしに該ウェハーの縁部に向かって流れるのに十分な回転速度で、該ウェハーが回転させられる、請求項127に記載の方法。
- さらに、電解研磨されているウェハー部分に応じて、該チャックの回転を変化させることを含む、請求項127に記載の方法。
- 該ウェハーの電解研磨部分が中心に近いときに、該ウェハーがより高速度で回転させられる、請求項129に記載の方法。
- さらに、該ウェハーをノズルに対して並進運動させる段階を含む、請求項127に記載の方法。
- さらに、該ウェハー・チャックの周りにシュラウドを位置決めする段階を含む、請求項127に記載の方法。
- 該電解質流体が、該ウェハーのエッジを流過して、該シュラウドに入射する、請求項127に記載の方法。
- さらに、該シュラウドをノズルに対して相対運動させる段階を含む、請求項127に記載の方法。
- さらに、該シュラウドと該ウェハーとをノズルに対して一緒に相対運動させる段階を含む、請求項127に記載の方法。
- さらに、ノズルを該ウェハーに対して相対運動させる段階を含む、請求項127に記載の方法。
- 電解質流体の供給導管に隣接して2つ又は3つ以上のノズルを保持するように構成されたノズル・ホルダを具備する、ウェハーを電解研磨する装置において:
該ノズル・ホルダと該供給導管との少なくとも一方が、他方に対して相対運動することにより、該電解質流体供給導管に2つ又は3つ以上のノズルのうちの1つが接続されている;ウェハーを電解研磨する装置。 - アクチュエータであって、該アクチュエータが該ノズル・ホルダを回転させることにより、該2つ又は3つ以上のノズルのうちの1つを接続するように構成されている、アクチュエータを含んでいる、請求項137に記載の装置。
- 該ノズル・ホルダが絶縁性材料を含む、請求項137に記載の装置。
- 該ノズル・ホルダが非腐蝕性材料を含む、請求項137に記載の装置。
- 該ノズル・ホルダがプラスチックから成っている、請求項137に記載の装置。
- 該ノズル・ホルダと該1つ又は2つ以上のノズルとが一体的に形成されている、請求項137に記載の装置。
- 該2つ又は3つ以上のノズルが、少なくとも2つの異なるプロフィールを含む、請求項137に記載の装置。
- さらに、該ノズル・ホルダに隣接するように位置決めされた終点検知器を含む、請求項137に記載の装置。
- 可動ベースであって、前記ノズル・ホルダが前記可動ベースに結合されている、可動ベースをさらに含んでいる、請求項137に記載の装置。
- 該可動ベースが直線方向に運動するように構成され、該ノズル・ホルダが回転するように構成されている、請求項145に記載の装置。
- 半導体ウェハーを電解研磨する方法において:
ウェハーを準備する段階と;
電解質流体供給部を準備する段階と;
機械的に結合されて一緒にされた2つ又は3つ以上のノズルを準備する段階と;
該ウェハーに向かって電解質流体の流れを導くために、該電解質流体供給部に対して該2つ又は3つ以上のノズルのうちの1つを運動可能に位置決めする段階と;
を含んでいる、半導体ウェハーを電解研磨する方法。 - 該2つ又は3つ以上のノズルが、ノズル・ホルダを介して機械的に結合されている、請求項147に記載の方法。
- 該2つ又は3つ以上のノズルのうちの1つを運動可能に位置決めする前記段階が、該ノズル・ホルダを回転させる段階を含む、請求項148に記載の方法。
- 該ノズルを運動可能に位置決めする前記段階が、該ノズル・ホルダを直線方向に並進運動させる段階を含む、請求項148に記載の方法。
- 該2つ又は3つ以上のノズルが、少なくとも2つの異なるノズル・プロフィールを含む、請求項147に記載の方法。
- 該ウェハー上の金属層のプロフィールを測定する段階と;
該金属層の具体的なプロフィールに応じて、種々のノズル・プロフィールで、該金属層に電解質流体の流れを導く段階と;
をさらに含んでいる、請求項147に記載の方法。 - 該種々のノズルが、2つ又は3つ以上の異なるノズル・プロフィールを含む、請求項152に記載の方法。
- 該種々のノズルが種々の研磨速度を生成する、請求項152に記載の方法。
- 該種々のノズルが、該金属層の厚い部分上で比較的高速の研磨速度を含み、そして該金属層の薄い部分上で比較的低速の研磨速度を含むように選択される、請求項152に記載の方法。
- 該金属層のプロフィールが、該2つ又は3つ以上のノズルに隣接して位置決めされた終点検知器で測定される、請求項152に記載の方法。
- 側壁を備えた通路と、電解質流体の流れを導くための遠位開口とを具備する、半導体ウェハーを電解研磨するノズルにおいて:
該通路が導電性材料を含み、そして、
該側壁が該遠位開口近くで湾曲させられている、半導体ウェハーを電解研磨するノズル。 - さらに、該通路に対して該側壁の外側に配置された絶縁体を含む、請求項157に記載のノズル。
- 該通路が円筒形状を含む、請求項157に記載のノズル。
- 該通路が円錐・円筒形状を含む、請求項157に記載のノズル。
- さらに、該通路内に配置された導電性構造体を含む、請求項157に記載のノズル。
- 該導電性構造体がロッドを含む、請求項161に記載のノズル。
- 該導電性構造体が、該通路内に位置決めされたロッドを含む、請求項161に記載のノズル。
- 該導電性構造体が複数の通路を含む、請求項161に記載のノズル。
- 該複数の通路の横断面サイズが、約0.1〜10mmの範囲にある、請求項164に記載のノズル。
- 該複数の通路の横断面サイズが、該通路の直径サイズの約10分の1である、請求項164に記載のノズル。
- 電解研磨装置内で使用されるノズルからメッキを除去する方法において:
該ノズルを通して電解質流体を準備する段階と;
該ノズルから金属イオンを除去するように構成された電荷を、該ノズルに印加する段階と;
含んでいる、電解研磨装置内で使用されるノズルからメッキを除去する方法。 - さらに、第2のノズルに第2の対向電荷を印加する段階を含み、前記電解質流体が、該第1のノズルと該第2のノズルとの間に経路を形成する、請求項167に記載の方法。
- 該ノズルと該第2のノズルとが、メッキ除去プロセス中に互いに近接させられる、請求項168に記載の方法。
- 該ノズルがアノードであり、該第2のノズルがカソードである、請求項168に記載の方法。
- 該メッキ除去された金属の一部が、該電解質流体中に溶解される、請求項168に記載の方法。
- 該電解質流体中の金属イオン濃度が約3重量%以下である、請求項168に記載の方法。
- さらに、該ノズル及び該第2のノズルに印加される該電荷を逆転することにより、該第2のノズルからメッキを除去する段階を含む、請求項168に記載の方法。
- 該ノズルがアノードであり、該第2のノズルがカソードである、請求項168に記載の方法。
- 該ノズルがDC電源で荷電させられる、請求項167に記載の方法。
- 該ノズルがAC電源で荷電させられる、請求項167に記載の方法。
- さらに、ウェハーに第2の対向電荷を印加する段階を含む、請求項167に記載の方法。
- 該メッキ除去された金属の一部が、該電解質流体中に溶解される、請求項177に記載の方法。
- 該電解質流体中の金属イオン濃度が約3重量%以下である、請求項177に記載の方法。
- 該ノズルがDC電源で荷電させられる、請求項177に記載の方法。
- 該ノズルがAC電源で荷電させられる、請求項177に記載の方法。
- さらに、導電性材料に第2の対向電荷を印加する段階を含む、請求項167に記載の方法。
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