JP2007119923A - Methods and apparatus for holding and positioning semiconductor workpiece during electropolishing and/or electroplating of the workpiece - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は概ね、半導体ワークの処理中に半導体ワークを保持して位置決めする方法および装置に関する。さらに詳しく述べると、本発明は、半導体ワークの電気めっきおよび/または電解研磨中に半導体ワークを保持して位置決めする方法および装置に関する。 The present invention generally relates to a method and apparatus for holding and positioning a semiconductor workpiece during processing of the semiconductor workpiece. More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for holding and positioning a semiconductor workpiece during electroplating and / or electropolishing of the semiconductor workpiece.
一般的に半導体デバイスはウェーハまたはスライスと呼ばれる半導体材料のディスク上で製造または製作される。さらに詳しく述べるならば、ウェーハは初めシリコンインゴットから切断されることにより形成される。次いでウェーハは多重のマスキングプロセス、エッチングプロセスおよび成膜プロセスを施されて、半導体デバイスの電子回路構造を形成する。 Semiconductor devices are generally manufactured or fabricated on a disk of semiconductor material called a wafer or slice. More specifically, a wafer is formed by first cutting from a silicon ingot. The wafer is then subjected to multiple masking, etching and deposition processes to form the electronic circuit structure of the semiconductor device.
過去10年間、ムーアの法則(Moore's law)に従って、半導体産業は半導体デバイスの出力を増大してきた。このムーアの法則は半導体デバイスの出力が18ヶ月ごとに2倍になると予言している。半導体デバイスの出力のこのような増大は、一部はこれらの半導体デバイスの外形サイズ(つまりデバイス上に存在する最小のディメンション)が小さくなったことにより達成された。事実、半導体デバイスの外形サイズは急速に0.35ミクロンから0.25ミクロンに、そして今や0.18ミクロンになった。半導体デバイスのこのような小型化傾向を見れば、0.18ミクロンの程度を下回るサイズが実現されるのは確実である。 Over the past decade, the semiconductor industry has increased the output of semiconductor devices according to Moore's law. Moore's Law predicts that the output of a semiconductor device will double every 18 months. Such an increase in the output of semiconductor devices has been achieved, in part, due to a reduction in the external size of these semiconductor devices (i.e., the smallest dimension present on the devices). In fact, semiconductor device outline sizes have rapidly moved from 0.35 microns to 0.25 microns and now to 0.18 microns. Looking at this trend toward miniaturization of semiconductor devices, it is certain that a size below 0.18 microns will be realized.
しかしながら、より高い出力を有する半導体デバイスの発展を制限する1つの要因は相互接続部(単一の半導体デバイスのエレメントを接続する、かつ/またはいくつかの半導体デバイスを一緒に接続する導体の線路)における信号遅延の増大である。半導体デバイスの外形サイズが小さくなるにつれて、デバイス上の相互接続部の密度は高くなる。しかしながら、相互接続部の密接により、相互接続部の線路間のキャパシタンスが増大し、その結果、相互接続部の信号遅延が大きくなる。一般的に相互接続の遅れは、外形サイズの減小の2乗でもって増大することが判っている。これとは対照的に、ゲート遅延(つまり半導体デバイスのゲートまたはメサにおける遅れ)は外形サイズの減小に伴って線状に増大することが判っている。 However, one factor that limits the development of higher power semiconductor devices is the interconnects (conductor lines connecting elements of a single semiconductor device and / or connecting several semiconductor devices together) Is an increase in signal delay. As the external size of a semiconductor device decreases, the density of interconnects on the device increases. However, due to the closeness of the interconnects, the capacitance between the lines of the interconnects increases, resulting in a large signal delay at the interconnects. It has been found that interconnect delay generally increases with the square of the reduction in outer size. In contrast, it has been found that the gate delay (ie, the delay in the gate or mesa of the semiconductor device) increases linearly with decreasing feature size.
相互接続の遅れのこのような増大を補償するための1つのコンベンショナルなアプローチは、より多くの金属層を付加することであった。しかしながらこのようなアプローチは、付加的な金属層に関連した製造コストの増大という欠点を有している。さらにこのような付加的な金属層は付加的な熱を発生する。この熱はチップの性能および信頼性の両方にとって不都合である。 One conventional approach to compensate for this increase in interconnect delay has been to add more metal layers. However, such an approach has the disadvantage of increased manufacturing costs associated with additional metal layers. Furthermore, such additional metal layers generate additional heat. This heat is detrimental to both chip performance and reliability.
従って、半導体産業は、金属製の相互接続部を形成するために、アルミニウムではなく銅を使用し始めた。銅の1つの利点は、アルミニウムよりも導電率が大きいことである。しかも銅はアルミニウムよりもエレクトロマイグレーションに対する抵抗が小さい(すなわち、銅から成る線路は電流負荷下で細くなる傾向が少ない)。 Thus, the semiconductor industry has begun to use copper rather than aluminum to form metal interconnects. One advantage of copper is that it has a higher conductivity than aluminum. Moreover, copper has a lower resistance to electromigration than aluminum (that is, a line made of copper is less likely to become thin under a current load).
しかしながら、銅が半導体産業によって幅広く使用可能になる前に、新しい処理技術が要求される。さらに詳しく述べるならば、銅層は、電気めっきプロセスを用いてウェーハ上に形成し、かつ/または、電解研磨プロセスを用いてエッチングすることができる。一般的には、電気めっきおよび/または電解研磨プロセスにおいては、ウェーハは電解液中で保持され、次いで電荷がウェーハに印加される。従って、ウェーハチャックは電気めっきおよび/または電解研磨プロセス中にはウェーハを保持し、電荷をウェーハに印加する必要がある。 However, new processing techniques are required before copper can be widely used by the semiconductor industry. More specifically, the copper layer can be formed on the wafer using an electroplating process and / or etched using an electropolishing process. In general, in an electroplating and / or electropolishing process, the wafer is held in an electrolyte and then a charge is applied to the wafer. Thus, the wafer chuck needs to hold the wafer and apply an electrical charge to the wafer during the electroplating and / or electropolishing process.
本発明の実施態様においては、ウェーハの電気めっきおよび/または電解研磨中にウェーハを保持するためのウェーハチャックアセンブリが、ウェーハを受容するためのウェーハチャックを有している。ウェーハチャックアセンブリはさらに、第1の位置と第2の位置との間でウェーハチャックを運動させるためのアクチュエータアセンブリをも有している。第1の位置ではウェーハチャックは開かれている。第2の位置ではウェーハチャックは閉じられている。 In an embodiment of the present invention, a wafer chuck assembly for holding a wafer during electroplating and / or electropolishing of the wafer includes a wafer chuck for receiving the wafer. The wafer chuck assembly further includes an actuator assembly for moving the wafer chuck between the first position and the second position. In the first position, the wafer chuck is open. In the second position, the wafer chuck is closed.
本発明の主題は特に請求の範囲において明確に示した。ただし本発明は構成および操作方法の両方に関して、請求の範囲および添付の図面と関連付けた以下の説明を参照することにより極めて良く理解することができる。図面中、同様の部分には同一の符号を付した。 The subject matter of the invention is particularly pointed out in the appended claims. However, the invention can be best understood both in terms of structure and method of operation by referring to the following description, taken in conjunction with the claims and the accompanying drawings. In the drawings, similar parts are denoted by the same reference numerals.
本発明のさらに徹底した理解を得るために、特定の材料、パラメータなどのような多数の特定の細目について以下に説明する。ただし、この説明は本発明の範囲を限定しようとするものではなく、実施例のより充実した、より完全な説明を可能にするために提供するものである。 In order to provide a more thorough understanding of the present invention, a number of specific details, such as specific materials, parameters, etc., are described below. However, this description is not intended to limit the scope of the invention, but is provided to enable a more complete and more complete description of the embodiments.
加えて、本発明の内容は、半導体ワークまたはウェーハの電気めっきおよび/または電解研磨に関連した使用に特に適している。その結果、本発明の実施例はその関係において説明している。ただし、このような説明は、本発明の用途または適用可能性を限定するものではない。むしろ、このような説明は実施例のより充実した、より完全な説明を可能にするために提供するものである。 In addition, the subject matter of the present invention is particularly suitable for use in connection with electroplating and / or electropolishing of semiconductor workpieces or wafers. As a result, embodiments of the present invention are described in that context. However, such description does not limit the application or applicability of the present invention. Rather, such descriptions are provided to enable a more thorough and more complete description of the embodiments.
図1を参照すると、ウェーハ処理ツール100が、半導体ワークまたはウェーハを電気めっきおよび/または電解研磨するために構成されている。実施例においては、ウェーハ処理ツール100は電気めっきおよび/または電解研磨ステーション102と、洗浄ステーション104と、ウェーハハンドリングステーション108と、ロボット106とを有している。
Referring to FIG. 1, a
図4を参照すると、ウェーハ処理ツール100により行われる処理ステップがフローチャートの形式で表されている。再び図1を参照すると、未処理の半導体ワークまたはウェーハがロボット106によってウェーハハンドリングステーション108および110(図4、ブロック402)から得られる。ウェーハはロボット106によって、ウェーハハンドリングステーション108および110から電気めっきおよび/または電解ステーション102に搬送される(図4、ブロック404)。下に詳細を述べるように、ウェーハは電気めっきおよび/または電解研磨ステーション102で電気めっきおよび/または電解研磨される(図4、ブロック406)。電気めっきおよび/または電解研磨されたウェーハはロボット106によって洗浄ステーション104(図4、ブロック408)に搬送される。ウェーハは洗浄ステーション104において、洗浄され、乾燥させられる(図4、ブロック410)。洗浄され、乾燥させられたウェーハはロボット106によってウェーハハンドリングステーション108および110(図4、ブロック412)に戻される。次いでこのプロセス全体を、別の未処理のウェーハのために繰り返すことができる。しかしながら、図4に示し、上に説明したステップに、本発明の範囲から逸脱することなしに種々様々な変更を加えることができる。
Referring to FIG. 4, the processing steps performed by the
図2を参照すると、この実施例においては、電気めっきおよび/または電解研磨ステーション102および洗浄ステーション104は5つの電気めっきおよび/または電解研磨セル112と、5つの洗浄セル114とを有している。従って、5つものウェーハを一度に電気めっきおよび/または電解研磨し、洗浄することができる。しかしながら、電気めっきおよび/または電解研磨ステーション102と洗浄ステーション104とは、特定の用途に応じて、いかなる数の電気めっきおよび/または電解研磨セル112および洗浄セル114をも有することができる。例えば低い容量の用途のためには、電気めっきおよび/または電解研磨ステーション102と洗浄ステーション104とは、それぞれ1つの電気めっきおよび/または電解研磨セル112と1つの洗浄セルとで構成されていてよい。加えて、洗浄セル114に対する電気めっきおよび/または電解研磨セル112の比率は特定の用途に応じて変化させることができる。例えば、電気めっきおよび/または電解研磨プロセスが洗浄プロセスよりも多くの処理時間を要求するような用途においては、ウェーハ処理ツール100は洗浄セル114よりも多くの電気めっきおよび/または電解研磨セル112を有するように構成されていてよい。この代わりに、電気めっきおよび/または電解研磨プロセスが洗浄プロセスよりも少ない処理時間を要求するような用途においては、ウェーハ処理ツール100は洗浄セル114よりも少ない電気めっきおよび/または電解研磨セル112を有するように構成されていてよい。
Referring to FIG. 2, in this embodiment, electroplating and / or
図2に示したように、電気めっきおよび/または電解研磨セル112と洗浄セル114とは鉛直方向のセルとして形成されている。このように、処理されるウェーハの数を、ウェーハ処理ツール100(によって占められる床スペースの合計)の面積を増やすことなしに増やすことができる。ますます競争が激しくなっている半導体産業において、ウェーハ処理ツール100によって占められる製作床スペースの平方フィート当たりで処理されるウェーハの比率を増大させることは有利である。
As shown in FIG. 2, the electroplating and / or
再び図1を参照すると、上述のように、未処理のウェーハがウェーハハンドリングステーション108および110で得られ、次いで処理されたウェーハがウェーハハンドリングステーション108および110に戻される。さらに詳しく述べるならば、図3を参照すると、この実施例においては、ウェーハハンドリングステーション108および110(図1)はウェーハを保持するためのウェーハカセット116を有している。図3に示したように、ロボット106はウェーハカセット116から未処理のウェーハを取り除き、このウェーハを電気めっきおよび/または電解研磨セル112のいずれか1つに搬送するように構成されている(図2)。さらにロボット106は、洗浄セル114(図2)のいずれか1つからウェーハカセット116に、処理されたウェーハを返すように構成されている。図3には単一のカセット116が示されてはいるものの、ウェーハハンドリングステーション108および110(図1)は、いかなる数のウェーハカセット116を有していてもよい。
Referring again to FIG. 1, as described above, unprocessed wafers are obtained at
さらに、ウェーハハンドリングステーション108および110は、特定の用途に応じた種々の構成を有していてよい。例えば、ウェーハハンドリングステーション108および110はそれぞれ少なくとも1つのウェーハカセット116を有することができる。1つの形態においては、未処理のウェーハを含むウェーハカセット116がウェーハハンドリングステーション108に設けられている。このウェーハは取り除かれ、処理され、次いで、ウェーハハンドリングステーション108の同じウェーハカセット116に戻される。ウェーハハンドリングステーション108のウェーハカセット116からのウェーハの処理が完了する前に、未処理のウェーハを含む別のウェーハカセット116がウェーハハンドリングステーション110に設けられている。ウェーハハンドリングステーション108のウェーハカセット116からのウェーハが処理されるやいなや、ウェーハ処理ツール100はウェーハハンドリングステーション110のウェーハカセット116からの未処理のウェーハを処理開始することができる。次いで、ウェーハハンドリングステーション108のウェーハカセット内の処理済ウェーハを取り除き、未処理のウェーハを含むさらに別のウェーハカセット116と取り換えることができる。こうして、ウェーハ処理ツール100は、不慮の中断なしに連続的に操作することができる。
Further, the
別の形態においては、未処理のウェーハを含むウェーハカセット116がウェーハハンドリングステーション108に設けられてよい。ウェーハハンドリングステーション110には空のウェーハカセット116が設けられてよい。ウェーハハンドリングステーション108のウェーハカセット116からの未処理のウェーハを処理し、次いでウェーハハンドリングステーション110の空のウェーハハンドリングステーション116に返すことができる。このような形態も、処理ツール100の連続的な操作を簡単にする。しかもこのような形態は、2つのハンドリングステーション108および110のうちの一方を未処理のウェーハのために形成し、他方を処理済のウェーハのために形成することができるという利点を有している。こうして、オペレータまたはロボットが、処理済のウェーハを含むウェーハカセット116を、未処理のウェーハを有するウェーハカセットと混同するおそれ、またはその逆のおそれが少なくなる。
In another form, a
再び図2を参照すると、ウェーハ処理ツール100は、ウェーハ処理ツール100の電気的および機械的な構成部分、例えば給電部、フィルタ、ワイヤ、鉛管、薬品容器、ポンプ、弁などを収容するためのハウジングユニット118を有している。再び図1を参照すると、ウェーハ処理ツール100はウェーハ処理ツール100の操作を制御するためのコンピュータ132をも有することができる。さらに詳しく述べるならば、コンピュータは、図4に示し図4と関連して上に述べた処理ステップを行うための適切なソフトウェアプログラムを有するように構成されていてよい。
Referring again to FIG. 2, a
ただし、本発明の思想および/または範囲から逸脱することなしに、ウェーハ処理ツール100の形態に種々様々な変更を加えることができる。このことに関して、以下に、本発明の選択的な種々の実施態様を図面につき説明する。しかしながら、これらの選択的な実施態様は、本発明に対して行うことができる変化実施例の全てを示そうとするものではない。むしろこれらの選択的な実施態様は多くの可能な変化実施例のいくつかを示そうとしているのに過ぎない。
However, various modifications can be made to the configuration of the
図5〜図7を参照すると、本発明の選択的な実施態様において、ウェーハ処理ツール100はウェーハハンドリングステーション500を有している。図7を参照すると、ウェーハハンドリングステーション500は、ウェーハカセット116を昇降させるために形成されたロボット502を有している。従って、ウェーハをウェーハカセット116内に搬入、および、ウェーハカセット116から搬出するときに、鉛直方向におけるロボット106の運動を減じることができる。こうして、ロボット106の操作速度を増大して、ウェーハ処理ツール100の全体的な処理速度を促進することができる。
With reference to FIGS. 5-7, in an alternative embodiment of the present invention, the
図8を参照すると、本発明の別の選択的な実施態様においては、ウェーハ処理ツール100は側方に(図8において符号xで示す方向)運動するように形成されたロボット800を有している。従って、ロボット800はその鉛直方向軸線を中心にして回転する必要はない。
Referring to FIG. 8, in another alternative embodiment of the present invention, the
図9を参照すると、本発明のさらに別の選択的な実施態様においては、ウェーハ処理ツール100は、電気めっきおよび/または電解研磨セル112(図2)および洗浄セル114(図2)のスタック902を有している。従って、処理ツール100の設置面積をさらに減じることができる。
Referring to FIG. 9, in yet another alternative embodiment of the present invention, the
図10〜図12を参照すると、本発明の別の選択的な実施態様においては、ウェーハ処理ツール100は電気めっきおよび/または電解研磨セル112(図12)と洗浄セル114(図12)の3つのスタック1002,1004,1006とを有している。なおスタック1002,1004,1006は、特定の用途に応じて電気めっきおよび/または電解研磨セル112の種々様々な電気めっきおよび/または電解研磨セル112の種々様々な組み合わせを有するように構成することができる。例えばカラム1002および1006を、電気めっきおよび/または電解研磨セル112だけを有するように形成することができる。カラム104は、洗浄セル114だけを有するように形成されてよい。この代わりに、各カラム1002,1004および1006は、電気めっきおよび/または電解研磨セル112および洗浄セル114との組み合わせで形成することもできる。ウェーハ処理ツール100も側方(図10において符号yで示す方向)に運動するように形成されたロボット1008を有している。図12を参照すると、ウェーハ処理ツール100は、ウェーハ処理ツール100の付加的な処理能力を提供するための付加的なウェーハカセット1202を有している。
Referring to FIGS. 10-12, in another alternative embodiment of the present invention, the
ここまでは、ウェーハ処理ツール100が、電気めっきおよび/または電解研磨ステーション102(図1)および洗浄ステーション104(図2)を有するものとして説明してきた。しかしながら、ウェーハ処理ツール100は、電気めっきおよび/または電解研磨ステーション102(図1)のみを有するように形成されてよい。例えば、図9を参照すると、ウェーハ処理ツール100は、電気めっきおよび/または電解研磨セル112(図1)だけを備えたスタック902を有するように形成されていてよい。従って、ウェーハ処理ツール100は、ウェーハを洗浄することなしに、ウェーハを電気めっきおよび/または電解研磨する。処理されたウェーハは別個のウェーハ洗浄ツール内で洗浄することができる。この代わりに、処理されたウェーハは、別のウェーハ処理ツール内の洗浄ステーションで洗浄することもできる。
So far, the
加えて、ウェーハ処理ツール100は他のウェーハ処理ステーションを有していてよい。例えば、図13〜図15を参照すると、本発明の別の実施態様においては、ウェーハ処理ツール100は化学機械研磨(CMP)1302を有している。こうしてウェーハは、電気めっきおよび/または電解研磨され洗浄されるのに加えて、平坦化および/または研磨することができる。これらのプロセスを実施する詳細な順序は、特定の用途に応じて変えることができる。例えば1つの用途においては、ウェーハは電気めっきおよび/または電解研磨ステーション102で電気めっきし、洗浄ステーション104で洗浄し、次いでCMPステーション1302で平坦化することができる。別の用途では、ウェーハは先ず電気めっきおよび/または電解研磨ステーション102で電解研磨し、洗浄ステーション104で洗浄し、CMPステーション1302で平坦化することができる。
In addition, the
このように、ウェーハ処理ツールの種々様々な実施例について述べてきたが、以下では電気めっきおよび/または電解研磨セル112の実施例について説明する。図16および図17を参照すると、本発明の1実施例においては、ウェーハ電気めっきおよび/または電解研磨セル112は電解液容器1608と、ウェーハチャック1604と、ウェーハチャックアセンブリ1600とを有している。
Thus, while various embodiments of the wafer processing tool have been described, embodiments of the electroplating and / or
図16を参照すると、この実施例においては電解液容器1608はウェーハ1602を電気めっきおよび/または電解研磨するための電解液を保持している。電気めっきおよび/または電解研磨プロセス中、ウェーハチャック1604はウェーハ1602を保持している。ウェーハチャックアセンブリ1600は電解液容器1608内にウェーハチャック1604を位置決めする。ウェーハチャックアセンブリ1600はさらにウェーハチャック1604を回転させて、電気めっきおよび/または電解研磨プロセスの均一性を高める。
Referring to FIG. 16, in this embodiment, an
この実施例においては、図17を参照すると、電解液容器1608は区分壁1610,1612,1614,1616および1618によって区分1620,1622,1624,1626,1628,1630に分割されると有利である。しかしながら、電解液容器1608は特定の用途に応じて、あらゆる数の適切な区分によっていかなる数の区分にも分割することができる。
In this embodiment, referring to FIG. 17, the
図16を参照すると、この実施例においては、ポンプ1654が、リザーバ1658から電解液容器1608内に電解液1656を吐出する。さらに詳しく述べるならば、電解液1656は通過フィルタ1652と液体マスフローコントローラ(LMFC)1646,1648および1650とを貫流する。通過フィルタ1652は、電解液1656から汚染物や望ましくない粒子を取り除く。LMFC1646,1648,1650は区分1620,1624および1628(図17)内への電解液1656の流れを制御する。しかしながら、電解液1656は特定の用途に応じたあらゆる好都合な方法を用いて供給することができる。
Referring to FIG. 16, in this embodiment,
上述のように、電気めっきおよび/または電解研磨プロセス中、ウェーハチャック1604はウェーハ1602を保持する。この実施例においては、ロボット106はウェーハ1602をウェーハチャック1604内に挿入するかまたは供給する。上に述べたように、ロボット106はウェーハカセット116(図3)、または、その前の処理ステーションまたは処理ツールからウェーハ1602を得ることができる。ウェーハ1602は特定の用途に応じて、オペレータによって手によりウェーハチャック1604内に配置されてもよい。
As described above, the
下にさらに詳しく述べるように、ウェーハ1602を受容したあと、ウェーハチャック1604はウェーハ1602を保持するために閉じる。次いでウェーハチャックアセンブリ1600は電解液容器1608内にウェーハチャック1604とウェーハ1602とを位置決めする。さらに詳細に述べると、この実施例においては、ウェーハチャックアセンブリ1600は、区分壁1610,1612,1614,1616および1618(図17)の上方にウェーハチャック1604とウェーハ1602とを位置決めして、ウェーハ1602の底面と区分壁1610,1612,1614,1616および1618(図17)の頂部との間のギャップを形成する。
As described in more detail below, after receiving
本発明においては、電解液1656は区分1620,1624および1628(図17)内に流入し、ウェーハ1602の底面に接触する。電解液1656は、ウェーハ1602の底面と区分壁1610,1612,1614,1616および1618(図17)との間に形成されたギャップを貫流する。次いで電解液1656は区分1622,1626および1630(図17)を通ってリザーバ1658に戻る。
In the present invention,
下にさらに詳細に述べるように、ウェーハ1602は1つまたは複数の給電部1640,1642および1644に接続されている。さらに、電解液容器1608内に配置された1つまたは複数の電極1632,1634および1636が給電部1640,1642および1644に接続されている。電解液1656がウェーハ1602に接触すると、ウェーハ1602を電気めっきおよび/または電解研磨するために回路が形成される。ウェーハ1602が電極1632,1634,1636に対して相対的に負の電位を有するように荷電される場合には、ウェーハ1602は電気めっきされる。ウェーハ1602が電極1632,1634,1636に対して相対的に正の電位を有するように荷電される場合には、ウェーハ1602は適切に電解研磨される。加えて、ウェーハ1602が電気めっきされる場合には、電解液1656は硫酸溶液であると有利である。しかしながら、電解液1656は特定の用途に応じて種々の化学的性質を有していてよい。
As described in more detail below,
加えて、下に詳しく述べるように、ウェーハチャックアセンブリ1600はウェーハ1602のより均一な電気めっきおよび/または電解研磨を容易にするために,ウェーハ1602を回転および/または振動させることができる。ウェーハ1602が電気めっきおよび/または電解研磨されたあと、ウェーハ1602は電解液容器1608から取り除かれる。さらに詳細に述べるならば、ウェーハチャックアセンブリ1600がウェーハチャック1604を電解液容器1608から持ち上げる。次いでウェーハチャック1604が開く。ロボット106がウェーハ1602をウェーハチャック1604から取り除き、次いで別のウェーハ1602を電気めっきおよび/または電解研磨のために供給する。電気めっきおよび/または電解研磨プロセスのさらに詳細な説明のためには、その内容全体を参考のために本明細書に組み入れた、1999年1月15日出願の米国特許出願第09/232,864号明細書“PLATING APPARATUS AND METHOD”、およびその内容全体を参考のために本明細書に組み入れた、1999年8月7日出願のPCT特許出願PCT/US99/15506号明細書“METHODS AND APPARATUS FOR ELECTROPOLISHING METAL INTERCONNECTIONS ON SEMICONDUCTOR DEVICES”を参照されたい。
In addition, as described in detail below, the
先に示唆したように、電気めっきおよび/または電解研磨セル112に関する特定の詳細は、本発明の説明をより充実させ、より完全にするために示したものである。電気めっきおよび/または電解研磨セル112の種々様々な形態自体は、本発明の思想および/または範囲から逸脱することなしに、変更を加えることができる。例えば、電気めっきおよび/または電解研磨セル112は、複数の区分を備えた電解液容器1608を有するものとして示され説明されてきたが、しかし、電気めっきおよび/または電解研磨セル112は静的電解浴(static bath)を有していてよい。
As suggested above, specific details regarding the electroplating and / or
このように電気めっきおよび/または電解研磨セルおよび方法の実施例を説明してきたが、以下ではウェーハチャック1604およびウェーハチャックアセンブリ1600の実施例を説明する。先ず明確に理解を得るために便宜上、以下に半導体の電気めっきと関連させて、ウェーハチャック1604およびウェーハチャックアセンブリ1600について説明する。しかしながらウェーハチャック1604およびウェーハチャックアセンブリ1600はいかなる好都合なプロセス、例えば電解研磨、洗浄、エッチングなどと関連して使用されてもよい。加えて、ウェーハチャック1604およびウェーハチャックアセンブリ1600は半導体ウェーハとは別の種々様々なワークの処理と関連して使用されてよい。
Having described embodiments of electroplating and / or electropolishing cells and methods in this manner, examples of
図18A〜図18Cを参照すると、上述のように電気めっきおよび/または電解研磨プロセス中、ウェーハチャックアセンブリ1600は電解液容器1608内にウェーハチャック1604を位置決めする(図16)。加えてウェーハチャックアセンブリ1600は、ウェーハ1602の挿入および除去のためにウェーハチャック1604を開閉するように構成されている。
Referring to FIGS. 18A-18C, during the electroplating and / or electropolishing process as described above, the
さらに詳しく述べると、この実施例においては、ウェーハチャックアセンブリ1600はアクチュエータアセンブリ1860と、ばねアセンブリ1894とを有している。アクチュエータアセンブリ1860は、ウェーハチャック1604を第1の位置と第2の位置との間で運動させるように構成されている。この実施例においては、アクチュエータアセンブリ1860は、上昇位置と下降位置との間でウェーハチャック1604を運動させるように構成されている。第1の位置においては、ばねアセンブリ1894はウェーハチャック1604を開いてウェーハ1602の除去および挿入を可能にするように構成されている。第2の位置においては、ばねアセンブリ1894はウェーハチャック1604を閉じるように構成されている。
More particularly, in this embodiment,
この実施例においてはアクチュエータアセンブリ1860はモータ1828と、ギヤ1822および1824と、リードスクリュ1820とを有している。モータ1828は、ブラケット1816とリードスクリュ1820とギヤ1822および1824とを介してシャフト1802に結合されている。さらに詳しく述べるならば、モータ1828がギヤ1822および1824を介してリードスクリュ1820を回転させることによって、ブラケット1816をガイドレール1826に沿って並進運動させる。ブラケット1816はシャフト1802に取り付けられている。このシャフトはウェーハチャック1604の上側部分1858に固接されている。こうしてモータ1828はウェーハチャック1604を昇降させることができる。しかしながら、ウェーハチャック1604は空気圧式アクチュエータ、磁力などのようなあらゆる好都合な装置および方法を用いて昇降させることができる。しかもモータ1828は直流式サーボモータ,ステップモータなどを含んでよい。
In this embodiment,
単一のガイドレール1826が図18A〜図18Cに示されてはいるが、しかし、特定の用途に応じて、いかなる数のガイドレール1826が使用されてもよい。加えて、図19を参照すると、本発明の選択的な実施例においては、ブラケット1816と付加的なブラケット1906との間に、ジョイント1902および1904が配置されている。これらのジョイント1902および1904は、リードスクリュ1820がウェーハチャック1604を昇降させているときに、ブラケット1906および1816の運動を可能にする。このようにすると、ブラケットがガイドレール1826上で動かなくなるおそれはほとんどない。この実施例においては、これらのジョイント1902および1904はユニバーサルジョイントである。しかしながら、あらゆる好都合な型のジョイントを、ブラケット1906および1816相互間の運動を可能にするために使用することができる。
A
続けて図18A〜図18Cを参照すると、ばねアセンブリ1894はカラー1804と、複数のロッド1806と、複数のばね1808とを有している。ロッド1806はウェーハチャック1604のカラー1804と下側部分1856とに固接されている。ばね1808はロッド1806の周りに、かつウェーハチャック1604のカラー1804と上部分1858との間に配置されている。加えて、カラー1804はシャフト1802には取り付けられていない。従って、図18Bに示したように,ウェーハチャック1604が上昇させられるにつれて、カラー1804はリッド1810に接触するようになる。図18Cに示したように、ロッド1806は、ウェーハチャック1604の下側部分1856がさらに上昇するのを阻止する。しかしながら、ばね1808はウェーハチャック1604の上側部分1858が上昇し続けるのを可能にするために圧縮される。従って、ウェーハチャック1604はウェーハ1602の挿入および除去のために開かれる。
With continued reference to FIGS. 18A-18C, the
上に説明し、また図18A〜図18Bに示したように、ウェーハチャック1604を上昇させる単一動作はウェーハチャック1604を開く。ウェーハチャック1604を下降させる逆の動作はウェーハチャック1604を閉じる。さらに詳しく述べると、図18Cからスタートして、ウェーハ1602がウェーハチャック1604内に位置決めされているときに、モータ1828がウェーハチャック1604を下降させ始める。図18Bに示したように、モータ1828がウェーハチャック1604を下降させるにつれて、ばね1808がウェーハチャック1604を閉じるために伸張する。
As described above and illustrated in FIGS. 18A-18B, a single operation to raise the
ばね1808によって加えられる力に加えて、真空および/または減圧ガスをウェーハチャック1604の上側部分1858と下側部分1856との間に形成された中空部1830に対して作用させることにより、付加的な力が、ウェーハチャック1604を一緒に保持するために加えられる。さらに詳しく述べるならば、図18Bを参照すると、ウェーハチャックアセンブリ1600は、入口1870および1872を有するように形成されたスリップリングアセンブリ1838を有している。このスリップリングアセンブリ1838も中空部1866および1868を形成するために構成された複数のシール部材1842を有している。この実施例においては、真空および/または減圧ガスは入口1870、通路1874および管路1832を通って中空部1830に対して作用させられる。中空部1830のシール作用を助成するために、ウェーハチャック1604も、上側部分1858と下側部分1856との間に配置されたシール部材1878を有している。
In addition to the force applied by the
さらに、図18Bを参照すると、上に簡単に説明し、下で詳しく説明するように、電気めっきおよび/または電解研磨プロセス中に、電荷がウェーハ1602に印加される。さらに詳しく述べるならば、本発明においては、スリップリングアセンブリ1838はブラシ1844とばね1846とねじ1848とを有している。加えて、下に詳しく説明するように、ウェーハチャック1604は、線路1850と電気的に接触する導電素子1880と、ウェーハ1602と電気的に接触するばね部材1882とを有している。従って電荷はねじ1848とばね1846とブラシ1844とシャフト1802と線路1850と導電素子1880とばね部材1882とを介してウェーハ1602に印加される。従ってねじ1848とばね1846とブラシ1844とシャフト1802と線路1850と導電素子1880とばね部材1882とは、導電材料から成っている。加えてシャフト1802は回転可能なので、ブラシ1844は黒鉛のような導電性の低摩擦材料から成っている。
Further, referring to FIG. 18B, a charge is applied to the
以下に詳しく説明するように、電気めっきおよび/または電解研磨プロセス中にばね部材1882と導電素子1880とを電解液から絶縁するのを助成するために、ウェーハチャック1604はシール部材1884を有している。本発明のこの実施例においては、このシール部材1884のシール品質をチェックするために、正圧ガスが中空部1892に供給される。さらに詳しく述べるならば、正圧ガスは入口1872と通路1876と管路1852とを通って供給される。ウェーハチャック1604はさらに、中空部1892のシールを助成するためにシール部材1886および1888を有している。この代わりに、真空および/または減圧ガスが、シール部材1884のシール品質をチェックするために、中空部1892に対して作用させられてもよい。ウェーハチャック1604が電解液から取り除かれたあと、ウェーハチャック1604から電解液をパージするために、正圧ガスを中空部1892に供給することができる。
As described in detail below, the
先に示唆したように、ウェーハチャックアセンブリ1600は、電気めっきおよび/または電解研磨プロセスの均一性を高めるためにウェーハチャック1604を回転させるように構成されている。さらに詳しく述べると、電気めっきおよび/または電解研磨プロセス中、ウェーハチャックアセンブリ1600は毎分約5回転から毎分約100回転でウェーハチャック1604を回転させる。しかしながら、ウェーハチャック1604は特定の用途に応じて種々の速度で回転させることができる。
As suggested above, the
加えて、下に詳しく説明するように、ウェーハチャックアセンブリ1600は、電気めっきおよび/または電解研磨プロセス後にウェーハチャック1604から電解液を除去することを助成するために、ウェーハチャック1604を回転させるように構成されている。このプロセス中、ウェーハチャックアセンブリ1600はウェーハチャック1604を毎分約300回転から毎分約5000回転、有利には毎分約500回転で回転させる。しかしながら、ウェーハチャックアセンブリ1600はウェーハチャック1604を、特定の用途に応じた種々の速度で回転させることができる。図20に示したように、このプロセス中、ウェーハチャック1604が開位置にあるときに、ウェーハチャック1604を回転させることができる。従って選択的な実施態様においては、ウェーハチャックアセンブリ1600は軸受け2002を有している(図20)。この実施例においては、軸受け2002は、カラー1804とリッド1810との間に配置されているものとして示されている。しかしながら、軸受け2002は特定の用途に応じて種々の位置に配置されてよい。例えばカラー1804が取り除かれるかまたはサイズを小さくされている場合には、軸受け2002は上側部分1858とリッド1810との間に設けられていてよい。ただし、ウェーハチャックアセンブリ1600は特定の用途に応じた種々の速度でウェーハチャック1604を回転させることができる。
In addition, as described in detail below, the
図18を参照すると、ウェーハチャックアセンブリ1600はウェーハチャック1604を回転させるための回転アセンブリ1864を有している。この実施例においては、回転アセンブリ1864はモータ1836と、シャフト1802に結合された駆動ベルト1834とを有している。この実施例においてはモータ1836と駆動ベルト1834とはブラケット1816の下方に配置されている。しかしながら、モータ1836および駆動ベルト1834は、シャフト1802を回転させるために種々の位置に配置することができる。たとえば図21を参照すると、ウェーハチャックアセンブリ1600は、ブラケット1816の上方に配置されたモータ1836と駆動ベルト1834とを有する状態で示されている。この代わりにモータ1836は駆動ベルト1834ではなくギヤを介してシャフト1802に結合されていてもよい。モータ1836はシャフト1802に直接的に結合されていてもよい。この実施例においては、モータ1836は直流サーボモータ、ステップモータなどを含んでよい。加えて、回転アセンブリ1864はウェーハチャック1604を回転させるための種々様々な機構を含んでよい。例えば、回転アセンブリ1864は、ウェーハチャック1604を回転させるための電磁機構として形成されていてよい。
Referring to FIG. 18, the
図18A〜図18Bを参照すると、本発明においては、シャフト1802は金属またはステンレス鋼のような耐食性金属合金から成っている。摩擦を減じるために、シール部材1842とブラシ1844とに接触するシャフト1802の表面は、約5ミクロン未満、有利には約2ミクロン未満の仕上げ面粗さに機械加工されている。加えて、この実施例において、ウェーハチャックアセンブリ1600は、シャフト1802とリッド1810との間に配置された軸受け1812および1814を有している。ウェーハチャックアセンブリ1600はシャフト1802とブラケット1816との間に配置された軸受け1818をも有している。軸受け1812,1814,1818はボールベアリング、ブシュ、低摩擦材料などを有していてよい。
Referring to FIGS. 18A-18B, in the present invention,
上述のように、スリップリングアセンブリ1838は、真空および/または減圧ガス、減圧ガスおよび電気をシャフト1802に対して作用させるように構成されている。ここまでは特に図18A〜図18Cに示したように、スリップリングアセンブリ1838はブラケット1816に固定されたものとして示されている。これとは対称的に図22A〜図22Bを参照すると、本発明の選択的な実施態様においては、ウェーハチャックアセンブリ1600は、ウェーハチャック1604が昇降させられるときに固定されたままであるスリップリングアセンブリ2200を有している。さらに詳しく述べるならば、シャフト1802はその昇降時に、スリップリングアセンブリ2200を貫通してスライドする。
As described above, the
以下に本発明の種々の選択的な実施態様を添付の図面につき説明する。ただし、これらの選択的な実施態様は、本発明に加え得る全ての可能な変更を含むものではない。むしろこれらの選択的な実施態様は可能な変更のうちのいくつかを示そうとするものである。 In the following, various alternative embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, these alternative embodiments do not include all possible modifications that may be made to the present invention. Rather, these alternative embodiments are intended to illustrate some of the possible changes.
図23を参照すると、選択的な実施態様において、ウェーハチャック1604の導電素子1880はシール部材1888(図18A)のない状態で示されている。加えて、ばね2302が導電素子1880に電荷を印加する。図18Cに示したワイヤ1890とは対照的に、ばね2302は、ウェーハチャック1604が開いたときに、導電素子1880から離れて持ち上がる。
Referring to FIG. 23, in an alternative embodiment,
図24を参照すると、別の選択的な実施態様において、ウェーハチャック1604は、Z字形横断面を有するシール部材1884を備えた状態で示されている。L字形横断面(図18A)を有するシール部材1884と比べて、Z字形横断面はばね部材1882をより確実に適所に保持することができる。しかしながら、シール部材1884は種々様々な横断面を有して形成されていてよい。これに関連して、これらの可能な横断面について下に図面につき説明する。
Referring to FIG. 24, in another alternative embodiment, the
図25を参照すると、さらに別の選択的な実施態様において、ウェーハチャック1604は、上側部分1858内に形成された管路1832および1852を備えた状態で示されている。しかしながら管路1832および1852は種々の形式で形成されてよい。例えば上側部分1858の頂面に沿って切欠きを形成することができる。管路1832および1852は、切欠き内に挿入されたチューブであってよい。こうして管路1832および1852はより確実に保持することができる。
Referring to FIG. 25, in yet another alternative embodiment,
図26を参照すると、さらに別の選択的な実施態様において、ウェーハチャック1604は、ナット2602を使用して下側部分1856に取り付けられたロッド1806を備えた状態で示されている。ロッド1806の端部とナット2602の端部とは、電気めっきおよび/または電解研磨プロセス中に電解液からこれらを保護するためのキャップ2604でシールされている。
Referring to FIG. 26, in yet another alternative embodiment, the
図27を参照すると、選択的な実施態様において、図26に示した実施態様が、Z字形横断面を有するシール部材1884を備えた状態で示されている。上述のように、この横断面はばね部材1882をより確実に保持することができる。
Referring to FIG. 27, in an alternative embodiment, the embodiment shown in FIG. 26 is shown with a
図28を参照すると、別の選択的な実施例において、ウェーハチャック1604が管路1852を備えた状態で示されている。従ってウェーハチャック1604が閉じられると、先ず真空および/または減圧ガスが、ウェーハチャック1604を一緒に保持する力を増大するために管路1852に対して作用させられる。電気めっきおよび/または電解研磨プロセス後、ウェーハチャック1604から電解液をパージするのを助成するために、圧縮ガスを管路1852に供給することができる。
Referring to FIG. 28, in another alternative embodiment, the
図29を参照すると、さらに別の選択的な実施態様において、ウェーハチャック1604が、真空および/または減圧ガスと圧縮ガスとをウェーハ1602の表面に対して作用させるための管路2902を備えた状態で示されている。従って、ウェーハチャック1604が閉じられると、真空および/または減圧ガスが管路1852および2902に対して作用させられ、ウェーハチャック1604を一緒に保持する力が増大される。電気めっきおよび/または電解研磨プロセス後、ウェーハチャック1604から電解液をパージするのを助成するために、圧縮ガスを管路1852に供給することができる。次いで、ウェーハチャック1604、有利には約1ミリメータ〜約3ミリメータ、有利には1.5ミリメータのギャップを有して開かれる。ウェーハチャック1604が開かれた後、ウェーハ1602を取り除くのを助成するために、圧縮ガスを管路2902に供給することができる。
Referring to FIG. 29, in yet another alternative embodiment,
図30を参照すると、さらに別の実施態様において、ウェーハチャック1604が単一の管路3002を有する状態で示されている。従って、真空および/または減圧ガスおよび圧縮ガスが、同時に中空部3004とウェーハ1602の表面とに対して作用させられる。
Referring to FIG. 30, in yet another embodiment, the
図31〜図33を参照すると、電気めっきおよび/または電解研磨ステーション102の実施例の更なる詳細が示されている。上述のように、電気めっきおよび/または電解研磨ステーション102は1つまたは複数の電気めっきおよび/または電解研磨セル112を有している。さらに詳しく述べれば、この実施例においては、電気めっきおよび/または電解研磨ステーション102は、フレーム3202に設けられた3つの電気めっきおよび/または電解研磨セル112を有している。しかしながら先に示唆したように、特定の用途に応じてフレーム3202にはあらゆる数の電気めっきおよび/または電解研磨セル112を設けることもできる。
With reference to FIGS. 31-33, further details of an embodiment of the electroplating and / or
この実施例においては、電気めっきおよび/または電解研磨ステーション102はさらにガイドレール3204と、ウェーハチャックアセンブリ1600を運動させるためのエアシリンダ3206とを有している。さらに詳しく述べるならば、エアシリンダ3206はウェーハチャックアセンブリ1600を、フレーム3202に取り付けられたガイドレール3204に沿って並進運動させる。こうして、図32Aおよび32Bに示したように、ウェーハチャックアセンブリ1600およびウェーハチャック1604は、ウェーハチャックアセンブリ1600およびウェーハチャック1604を含む電気めっきおよび/または電解研磨セル112の作業のために、電解液容器1608から引き込むことができる。さらに詳しく述べるならば、図32Bにおいては、電気めっきおよび/または電解研磨セル112は、ウェーハチャックアセンブリ1600が開位置で引き込まれた状態で示されている。図32Aにおいては、電気めっきおよび/または電解研磨セル112は、ウェーハチャックアセンブリ1600が電解液容器1608の上方の閉位置の状態で示されている。しかしながら、ウェーハチャックアセンブリ1600を引き込むために、種々様々なアクチュエータが使用されてよい。
In this embodiment, the electroplating and / or
図31A、図32Aおよび図33Aを参照すると、電気めっきおよび/または電解研磨セル112は電解液容器1608とウェーハチャックアセンブリ1600とを有している。図32Aに示したように、ウェーハチャックアセンブリ1600は、電解液容器1608をカバーするためのリッド1810を有している。リッド1810は電解液容器1608内部から蒸気を除去するための排気孔3208を有している。こうして、電気めっきおよび/または電解研磨ステーション102内の各電気めっきおよび/または電解研磨セル112は個々に排気することができる。これにより、電気めっきおよび/または電解研磨全体のための大きな通気システムの必要性が減じられる(図32Aおよび図33A)。
Referring to FIGS. 31A, 32A and 33A, the electroplating and / or
図31Aおよび図32Aに示したように、ウェーハ1602はスロット1892を通して電解液容器1608内に挿入し、かつここから取り除くことができる。さらに詳しく述べるならば、ロボット106がウェーハ1602を電解質容器1608内に搬入し、かつここから搬出する。スロット1892は電解液容器1608に形成されたものとして示されてはいるものの、スロット1892はリッド1810に形成されていてもよい。
As shown in FIGS. 31A and 32A,
先に説明したように、ウェーハ1602はウェーハチャック1604によって保持される(図18A)。図31Aを参照すると、この実施例においては、ウェーハチャックアセンブリ1600はウェーハ1602を、電気めっきおよび/または電解研磨するために電解液容器1608内に下降させる。電気めっきおよび/または電解研磨プロセスの完了後、ウェーハチャックアセンブリ1600はウェーハを上昇させてこれを取り除き、新しいウェーハ1602を装着する。
As described above, the
図37を参照すると、上述のように、ウェーハチャックアセンブリ1600(図31A)はブラケット1816を有している。この実施例においては、ブラケット1816はシャフト1802(図18A)を介してウェーハチャック1604に結合されている。さらに詳しく述べるならば、下に詳細に説明するように、シャフト1802はウェーハチャック1604の上側部分1858に固定されている。加えて、スリップリングアセンブリ1838はブラケット1816に固定されている。さらに、シャフト1802はスリップリングアセンブリ1838内に配置されている。
Referring to FIG. 37, the wafer chuck assembly 1600 (FIG. 31A) includes a
図35を参照すると、ウェーハチャックアセンブリ1600の一部がリッド1810の下方に位置していることが明らかである。図34を参照すると、この実施例においては、ブラケット1816がガイドレール1826を有している。さらに詳しく述べるならば、この実施例においては、各ガイドレール1826は、ブシュ3404内に配置されたロッド3402を有している。ロッド3402はリッド1810に取り付けられている。加えてこの実施例においては、4つのガイドレール1826が設けられている。しかしながら、特定の用途に応じて、いかなる数のガイドレール1826が使用されてもよい。
Referring to FIG. 35, it can be seen that a portion of the
従って、図35を参照すると、モータ1828がガイドレール1826に沿ってブラケット1816を運動させるように構成されている。さらに詳しく述べるならば、モータ1828はブラケット1816を運動させるために、リードスクリュ1820と係合している。加えて、上述のようにこの実施例においては、ブラケット1816はブラケット1906に結合されている。さらに詳細に述べるならば、ブラケット1816および1906は、ブラケット1816および1906の間の運動を可能にするために、ジョイント1902および1904を介して結合されている。先に述べたようにジョイント1902および1904は、ブラケット1816および1906がガイドレール1826上で動かなくなるおそれを減じる。
Thus, referring to FIG. 35, the
図37を参照すると、上述のように、ウェーハチャック1604は回転するように構成されている。図35を参照すると、モータ1836がウェーハチャック1604を回転させるように構成されている(図37)。さらに詳細に述べるならば、この実施例において、モータ1836は駆動ベルト1834を介してシャフト1802を回転させる。図37を再び参照すると、シャフト1802はウェーハチャック1604の上側部分1858に固定されている。加えて、シャフト1802はスリップリングアセンブリ1838内で回転する。
Referring to FIG. 37, as described above, the
続けて図37を参照すると、上述のように、ウェーハチャック1604を開閉するように構成された複数のばねアセンブリ1894を有している。さらに詳しく述べるならば、この実施例においてはウェーハチャック1604は6つのばねアセンブリ1894を有している。しかしながら、特定の用途に応じていかなる数のばねアセンブリ1894が使用されてもよい。
With continued reference to FIG. 37, it has a plurality of
続けて図37を参照すると、この実施例においては、各ばねアセンブリ1894は、カラー1804(図18A)とは異なるヘッド部分を有するように形成された一方の端部を備えたロッド1806を有している。さらに詳しく述べれば、図40Aおよび図40Bを参照すると、ロッド1806の一方の端部はウェーハチャック1604の下側部分1856に固定されている。ロッド1806の他方の端部はヘッド部分4002を有している。加えて、ばね1808はロッド1806の周りに、かつ上側部分1858とヘッド部分4002との間に配置されている。従って、ウェーハチャック1604が下降させられた位置にあるときには、ばね1808は伸張させられて、上側部分1858と下側部分1856とを閉じた状態に保持するための力を加える。ウェーハチャック1604が上昇させられると、ヘッド部分4002はついにリッド1810の下面に接触する(図34)。従って、ばね1808は圧縮されるようになり、ロッド1806は上側部分1858を下側部分1856から分離して、ウェーハチャック1604を開く。
With continued reference to FIG. 37, in this embodiment, each
上述のように、図37を参照すると、ばねアセンブリ1894によって加えられる力に対して付加的に、真空および/または減じられた圧力が、ウェーハチャック1604を一緒に保持するために作用させられる。図41を参照すると、この実施例においては、真空および/または減じられた圧力が、シール部材4104によって形成された中空部1830に対して作用させられる。先に説明したように、また図18A〜図18Bに示したように、中空部1830は下側部分185に形成され、シール部材1878によってシールされている。これと比べて、再び図41を参照すると、シール部材4104は、スクリュー、ボルト、接着剤などのようなあらゆる好都合な固定装置および/または固定方法を用いて、下側部分1856内により簡単に取り付けることができる。さらに詳しく述べるならば、この実施例においては、シール部材4104はリング1406を使用して取り付けられている。このリングは、ねじ、ボルトなどのようなあらゆる好都合な固定装置を使用して、下側部分1856に固定することができる。リング1406は固定装置によって加えられる力をシール部材4104の周りに分配するのを助成する。加えて、シール部材4104の使用は、下側部分1856に中空部1830を形成することよりも、コスト的に有利であり、また信頼性も高い。シール部材4104はヴィトン(Viton)、(フルオロカーボン)ゴム、シリコーンゴムなどのようないかなるフレキシブルで従動的な材料を含んでいてもよい。
As described above, with reference to FIG. 37, in addition to the force applied by the
図42を参照すると、上述のように、真空および/または減じられた圧力は、シール部材1884によって形成されるシール性をチェックしかつ/または向上させるために、中空部1892に供給することができる。加えてやはり上述のように、シール部材1884によって形成されるシール性をチェックし、シール部材1884によって形成されるシール性を向上させ、残留する電解液をパージするために、また他の種々の目的のために、圧縮ガスを中空部1892に供給することができる。
Referring to FIG. 42, as described above, vacuum and / or reduced pressure can be supplied to the
しかしながら、真空および/または減圧ガスが中空部1892に対して作用させられると、若干の真空および/または減圧ガスがウェーハ1602と上側部分1852との間のインタフェースに滲出するおそれがある。そのような場合、真空および/または減圧ガスがストップしても、ウェーハチャック1604(図37)が開位置にあるときにウェーハ1602が上側部分1852に付着したままであるおそれがあるので、ウェーハ1602を取り除くのが一層困難になる。図46〜図48を参照すると、ウェーハ1602(図42)が上側部分1852(図42)に付着するのを阻止するために、ウェーハ1602(図42)と上側部分(図42)との間にテクスチャパッド4600が設けられていてよい。この実施例においては、テクスチャパッド4600は、ウェーハ1602(図42)に接触する表面全体に形成された多数の溝4602を有している。このようにすると、ウェーハ1602(図42)の背後に滲出するあらゆる真空および/または減圧ガスが一層簡単に逃れることができる。従って、ウェーハ1602(図42)が上側部分1852(図42)に付着するおそれが少なくなる。
However, when vacuum and / or reduced pressure gas is applied to the
図41および図42を再び参照すると、この実施例においては、真空、減じられた圧力および/または圧縮ガスが取り付け部材4102(図41)および4202(図42)を通って、それぞれ中空部1830および1892に供給される。図38を参照すると、真空、減じられた圧力および/または圧縮ガスが通路1874から管路1832を通って取り付け部材4102(図41)に供給され、通路1876から管路1852を通って取り付け部材4202(図42)に供給される。
Referring again to FIGS. 41 and 42, in this embodiment, vacuum, reduced pressure and / or compressed gas is passed through the mounting members 4102 (FIG. 41) and 4202 (FIG. 42) to form the
図43を参照すると、真空、減じられた圧力および/または圧縮ガスはスリップリングアセンブリ1838を通って、シャフト1802に形成された通路1874および1876に供給される。上述のように、スリップリング1838は、シャフト1802が回転しているときにも真空および/または減じられた圧力をシャフト1802内に供給するように構成されている。さらに詳しく述べるならば、上述のように、シール部材1842はシャフト1802とスリップリングアセンブリ1838との間に中空部1866および1868(図18B)を形成する。これらの中空部内に、真空および/または減じられた圧力を入口1870および1872を通して導入することができる。
Referring to FIG. 43, vacuum, reduced pressure, and / or compressed gas is supplied through
図16を参照すると、上述のように、電解液容器1608内で電解液1656の液面高さと平行に整列された状態でウェーハ1602を維持することにより、電気めっきおよび/または電解研磨の均一性の向上が助成される。これに関連して、図43を参照すると、ブラケット1816はウェーハチャック1858と平行に整列されるように構成することができる。
Referring to FIG. 16, as described above, the uniformity of electroplating and / or electropolishing is maintained by maintaining the
図44を参照すると、スリップリング1838に対するブラケット1816の整列状態は、多数のねじ4312および多数の止めねじ4314を多様に調整することによって調整することができる。さらに詳しく述べるならば、ブラケット1816とスリップリングアセンブリ1838との間のギャップを、ねじ4312および止めねじ4314を調整することによってそれぞれ増大させ、減小させることができる。この実施例においては、少なくとも3つのねじ4312および3つの止めねじ4314を使用することによって、スリップリングアセンブリ1838をブラケット1816に対して相対的にほぼ水平に保つことが可能になる。しかしながら、ブラケット1816とスリップリングアセンブリ1838との整列状態を調整することを可能にするために、種々の装置および方法が採用されてよい。
Referring to FIG. 44, the alignment of the
図45を参照すると、シャフト1802に対する上側部分1858の整列状態は、複数のねじ4304と止めねじ4306とを多様に調整することにより、調整することができる。この実施例においてはねじ4304と止めねじ4306とを調整することにより、ステム部材4302に対する上側部分1858の整列状態が調整される。さらに詳細に述べるならば、上側部分1858とステム部材4302との間のギャップはねじ4303と止めねじ4306とを使用して調整することができる。この実施例においては、3つのねじ4304を使用し、上側部分1858およびステム部材4302の中心に止めねじ4306を配置することにより、ステム部材4302に対して上側部分1858をほぼ平行に保つことが可能になる。
Referring to FIG. 45, the alignment of the
加えて、この実施例においては、ステム部材4302は複数のボルト4308でシャフト1802に取り付けられている。こうして上側部分1858はその整列状態を再設定する必要なしにシャフト1802から取り外すことができる。先に示唆したように、ウェーハチャック1604(図37)は検査、修理、メンテナンスなどのような種々の目的で取り外すことができる。あとで再整列を容易にするために、図43を参照すると、この実施例においては、ステム部材4302とシャフト1802とはほぞ・ほぞ穴状のジョイントを使用して結合されている。加えて、ボルト4308はステム部材4302とシャフト1802とにだけ接触している。従って、ボルト4308の調整がステム部材4302に対する上側部分1858の整列状態に影響を与えることはない。
In addition, in this embodiment, the
このようにウェーハチャックアセンブリの種々の実施例について説明してきたが、以下にウェーハチャック1604の種々の実施例について説明する。図49を参照すると、ウェーハチャック1604は下側部分1856と上側部分1858とを有している。下側部分1856は、電気めっきおよび/または電解研磨プロセス中にウェーハ1602の底面を露出するための開口を有するように形成されている。
Having thus described various embodiments of the wafer chuck assembly, various embodiments of the
1つの実施例においては、下側部分1856および上側部分1858は、電気的に絶縁されて耐酸性および耐食性を有する好都合な材料、例えばセラミックス、ポリテトラフルオロエチレン(商業的にはTEFLON(登録商標)として知られている)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ弗化ビニリデン(PVDF)、ポリプロピレンなどから成っている。この代わりに、下側部分1856および上側部分1858はいかなる導電性材料(例えば金属、金属合金など)から成っていてよい。この導電性材料は、電気的に絶縁性を有して耐酸性および耐食性を有する材料で被覆されている。この実施例においては下側部分1856と上側部分1858とは、金属層がプラスチック層で挟まれたサンドイッチ構造から成っている。金属層は構造的な保全性および強度を提供する。プラスチック層は電解液に対する保護を提供する。
In one embodiment, the
本発明の種々の観点に基づくウェーハチャック1604はさらに、ばね部材1882と導電素子1880とシール部材1884とを有している。先に示唆したように、本発明は、半導体ウェーハの保持に関連した使用に特に適している。一般的に半導体ウェーハはほぼ円形の形状を有している。従って、ウェーハチャック1604の種々の構成部分(すなわち下側部分1856、シール部材1884、導電素子1880、ばね部材1882および上側部分1858)はほぼ円形形状を有するものとして示されている。しかしながら、ウェーハチャック1604の種々の構成部分は、特定の用途に応じた種々の形状を有していてよい。例えば、図67を参照すると、ウェーハ6700は平らなエッジ6702を有するように形成されていてよい。従って、ウェーハチャック1604の種々の構成部分はフラットなエッジ6702に適合させることができる。
The
図51を参照すると、ウェーハ1602が下側部分1856と上側部分1858との間に配置されているとき、本発明の1つの観点に従って、ばね部材1882はウェーハ1602に外周部の周りで接触していると有利である。ばね部材1882はさらに導電素子1880に接触していると有利である。こうして電荷が導電素子1880に印加されると、この電荷はばね部材1882を介してウェーハ1602に伝達される。
Referring to FIG. 51, when the
図51に示したように、この実施例においては、ばね部材1882はウェーハ1602と導電素子1880のリップ部分1880aとの間に配置されている。従って下側部分1856と上側部分1858とを一緒に保持するために圧力が加えられると、ばね部材1882はウェーハ1602と導電素子1880との間に電気的な接触を維持するように適合させられる。さらに詳しく述べるならば、ばね部材1882のコイルの頂部と底部とはそれぞれウェーハ1602とリップ部分1880aとに接触している。加えて、はんだ付けなどのようなあらゆる好都合な方法を用いてより良好な電気的なコンタクトを形成するために、ばね部材1882はリップ部分1880aに結合されていてよい。
As shown in FIG. 51, in this embodiment, the
ウェーハ1602と導電素子1880との間に形成された接点の数は、ばね部材1882内のコイルの数を変えることにより、変更することができる。こうして、ウェーハ1602に印加された電荷はウェーハ1602の外周部の周りにより均一に分配することができる。例えば200ミリメータ(mm)のウェーハのためには、典型的には約1〜10アンペアを有する電荷が印加される。ばね部材1882がウェーハ1602との約1000の接点を形成している場合、200mmのウェーハのためには、印加される電荷は1接点当たり約1〜約10ミリアンペアに減じられる。
The number of contacts formed between the
この実施例においては、導電素子1880は、このようにリップ部分1880aを有するものとして示し説明してきたが、導電素子1880は、ばね部材1882に電気的に接触するための種々様々な形状を有していてよい。例えば、導電素子1880は、リップ部分1880aなしで形成することができる。このような形状においては、電気的なコンタクトは導電素子1880の側面とばね部材1882との間に形成することができる。さらに導電素子1880は全体を取り除くことができる。電荷はばね部材1882に直接的に印加することができる。しかしながらこのような構成においては、ホットスポットがばね部材1882の、電荷が印加される部分に形成されるおそれがある。
In this embodiment,
ばね部材1882は導電性および耐食性を有するあらゆる好都合な材料から成っていてもよい。この実施例においては、ばね部材1882は(ステンレス鋼、ばね鋼、チタンなどのような)金属または金属合金から成っている。ばね部材は、(白金、金などのような)耐食性材料で被覆されていてもよい。本発明の1つの観点に従って、ばね部材1882は、リング状に形成されたコイルばねとして形成されている。しかしながらコンベンショナルなコイルばねは典型的には、コイルの全長にわたって変化させることができる横断面を有している。さらに詳しく述べるならば、一般的にはコンベンショナルなコイルばねは長い直径と短い直径とを有する楕円形横断面を有している。コイルの一部において、楕円形横断面の長い直径および短い直径は、それぞれ鉛直方向および水平方向に方向付けされ得る。しかしながら楕円形横断面は典型的にはコイルばねの長さに沿ってねじれるか、または回転する。従ってコイルばねの別の部分においては、楕円横断面の長い直径および短い直径はそれぞれ水平方向および鉛直方向に方向付けされるおそれがある。横断面におけるこのような不均一性は、ウェーハ1602との不均一な電気的な接触、ひいては不均一な電気めっきを招いてしまう。
均一な横断面をその全長にわたって有するコイルばねは製造するのが困難であり、著しく高いコストがかかってしまう。従って、本発明の1つの観点に従い、ばね部材1882はほぼ均一な横断面を維持するために、複数のコイルばねから成っている。この実施態様の1つの形態においては、ばね部材1882がリップ部分1880aの頂面に配置されている場合、印加された電荷はリップ部分1880aからばね部材1882の全長にわたって伝達される。従ってこのような形態においては複数のコイルばねは電気的に結合される必要はない。しかしながら、先に示唆したように、本発明の別の形態においては、電荷はばね部材1882に直接的に印加することができる。このような形態においては、複数のコイルばねは、はんだ付け、溶接などのような好都合な方法を用いて電気的に結合される。この実施態様においては、ばね部材1882は複数のコイルばねを有しており、それぞれのコイルばねが約1〜約2インチの長さを有している。しかしながら、コイル部材1882は、特定の用途に応じて、あらゆる長さを備えたあらゆる数のコイルばねを有していてよい。さらに、先に示唆したように、ばね部材1882は適合性を有するいかなる好都合な導電材料を有していてもよい。
A coil spring having a uniform cross-section over its entire length is difficult to manufacture and is extremely expensive. Thus, in accordance with one aspect of the present invention,
図50および図51を参照すると、ばね部材1882はばねホルダ5002を有していてよい。この実施例においては、ばね部材1882がコイルばねの場合、ばねホルダ5002はコイルばねのループの中心を貫通するロッドとして形成されている。ばねホルダ1882は、特にばね部材1882が複数のコイルばねを有している場合、ばね部材1882の取り扱いを容易にする。加えて、ばねホルダ5002はばね部材1882の望ましくない変形を減じるための構造的な支持を提供する。この実施例においては、ばねホルダ5002は(金属、金属合金、プラスチックなどのような)剛性材料から成っていると有利である。加えて、ばねホルダ5002は(白金、チタン、ステンレス鋼などのような)耐食性材料から成っていると有利である。さらに、ばねホルダ5002は導電性または非導電性であってよい。
Referring to FIGS. 50 and 51, the
導電素子1880は導電性かつ非腐食性を有するいかなる材料から成っていてもよい。この実施例においては、導電素子1880は(チタン、ステンレス鋼などのような)金属または金属合金から成っており、(白金、金などのような)耐食性材料で被覆されている。
The
電荷は伝送線路5104と電極5102を介して導電素子1889に印加することができる。伝送線路5104はあらゆる好都合な導電性媒体を有していてもよい。例えば伝送線路5104は、銅、アルミニウム、金などから成る電気的なワイヤを有していてよい。加えて、伝送線路5104は好都合な方法を用いて、給電部1640,1642,1644に接続されていてよい。例えば、図18Aに示したように、伝送線路5104は上側部分1858を通って、上側部分1858の頂面に沿って延びていてよい。
Electric charge can be applied to the conductive element 1889 through the
電極5102は従動的に形成されていると有利である。従って、下側部分1856と上側部分1858とを一緒に保持するために圧力が加えられると、電極5102は導電素子1880との電気的な接触を維持するために従動する。このことに関連して、電極5102は板ばねアセンブリ、コイルばねアセンブリなどを有していてよい。電極5102は(金属、金属合金などのような)いかなる好都合な導電材料から成っていてもよい。この実施例においては、電極5102は(チタン、ステンレス鋼などのような)非腐食性材料から成っている。加えて、導電素子1880に電荷を印加するために、上側部分1858の周りにはいかなる数の電極5102を配置してもよい。この実施例においては、4つの電極がほぼ均一にスペースを置いて、約90°の間隔で上側部分1858の周りに配置されている。
The electrode 5102 is advantageously formed in a compliant manner. Thus, when pressure is applied to hold the
上述のように、金属層を電気めっきするために、ウェーハ1602は電解液中に浸入させられ、電荷がウェーハ1602に印加される。ウェーハ1602が電極1632,1634,1636(図16)よりも大きな電位で荷電され、電解液中の金属イオンが、金属層を形成するためにウェーハ1602の表面に向かって移動する。しかしながら、電荷が印加されるときに、ばね部材1882および/または導電素子1880が電解液に晒されると、短絡が生じるおそれがある。加えて、電気めっきプロセス中には、ウェーハ1602が金属の種子層(seed layer)を有している場合、金属種子層がアノードとして作用し、ばね部材1882がカソードとして作用するおそれがある。こうして、金属層がばね部材1882に形成され、ウェーハ1602の種子層が電解研磨される(すなわち除去される)おそれがある。ばね部材1882の短絡およびウェーハ1602の種子層の除去により、ウェーハ1602に形成された金属層の均一性が減じられるおそれがある。
As described above, to electroplate the metal layer, the
これにより、本発明の種々の観点に従って、シール部材1884がばね部材1882と導電素子1880とを電解液から絶縁する。シール部材は非腐食性材料、例えばヴィトン(フルオロカーボン)ゴム、シリコーンゴムなどから形成されていると有利である。さらに、図51に示した実施例においては、シール部材1884がL字形横断面を有してはいるが、シール部材1884は特定の用途に応じて種々様々な形状および形態を有していてよい。シール部材1884の種々の形態のいくつかの例が図53A〜図53Gに示されている。しかしながら、図53A〜図53Gに示された種々の形態は一例に過ぎず、シール部材1884の可能な選択的な形態を全て示そうとするものではない。
Thereby, in accordance with various aspects of the present invention,
上に説明し図51に示したように、ばね部材1882とシール部材1884とが、ウェーハ1602の外周部の周りでウェーハ1602に接触している。さらに詳しく述べるならば、ばね部材1882とシール部材1884とがウェーハの外周部の幅5106に接触している。一般的にウェーハ1602のこの領域は、後でマイクロエレクトロニックな構造などを形成するためには使用することはできない。本発明の1つの観点に従い、幅5106はウェーハ1602の表面積全体の小さな割合で維持されている。例えば約300ミリメータ(mm)のウェーハのためには、幅5106は約2mm〜約6mmの間で保たれている。しかしながら、幅5106は特定の用途に応じて、ウェーハ1602の表面積全体のいかなる割合を占めていてもよい。例えば1つの用途においては、ウェーハ1602に堆積された金属層の量がウェーハ1602の使用可能な領域よりも重要な場合がある。こうして、ウェーハ1602の表面積のうちの大きな部分を、大きな電荷を受けるために、ばね部材1882とシール部材1884とに接触するのに用いることができる。
As described above and shown in FIG. 51, the
図54を参照すると、ウェーハチャック1604(図51)によって実施される処理ステップがフローチャートの形式で示されている。図51を参照すると、ウェーハチャック1604が、処理されるべきウェーハ1602を受けるために開かれる(図54、ブロック5402)。さらに詳しく述べると、下側部分1856は、上側部分1858に対して下降させることができる。その代わりに、上側部分1858を下側部分1856に対して上昇させることもできる。先に示唆したように、ウェーハチャック1604を開くために、空気圧、ばね、真空、磁気などのような種々の方法が用いられてよい。
Referring to FIG. 54, the processing steps performed by wafer chuck 1604 (FIG. 51) are shown in flowchart form. Referring to FIG. 51, a
ウェーハチャック1604が空の場合(図54、決定ブロック5404のYES分岐〜ブロック5408)、処理されるべき新しいウェーハ1602が供給され、挿入される(図54、ブロック5408)。しかしウェーハチャック1604が前に処理されたウェーハを有している場合には、前に処理されたこのウェーハがウェーハチャック1604から取り除かれ(図54、決定ブロック5404のNO分岐〜ブロック5406)、次いで新しいウェーハ1602が提供される(図54、ブロック5408)。上述のようにウェーハ1602のハンドリングはロボット106(図16)によって行うことができる。さらにウェーハ1602はウェーハカセット116(図3)から得て、ウェーハカセット116(図3)に戻すこともできる。
If the
ウェーハ1602はウェーハチャック1604内に供給されたあと、ウェーハチャック1604を閉じることができる(図54、ブロック5410)。上に示唆したように、下側部分1856を上側部分1858に対して上昇させることができる。この代わりに上側部分1858を下側部分1856に対して下降させることもできる。上述のように、ウェーハチャック1604が閉じられると、ばね部材1882がウェーハ1602と導電素子1880との電気的なコンタクトを形成する。加えて、導電素子1880が電極502との電気的なコンタクトを形成する。
After the
ウェーハチャック1604が閉じられたあと、ウェーハチャック1604が電解液容器(1608)内に下降させられる(図54、ブロック5412)。上述のように、ウェーハ1602は電解液内に浸入させられる。やはり上述のように、シール部材1884は電解液がばね部材1882および導電素子1880と接触するのを阻止する。
After the
ウェーハ1602が電解液中に浸入させられているとき、電荷がウェーハ1602(図54、ブロック5414)に印加される。さらに詳しく述べるならば、この実施例においては電荷は伝送線路5104、導体5102、導電素子1880およびばね部材1882を介してウェーハ1602に印加される。上述のように、ばね部材1882はウェーハ1602の外周部の周りに複数の接点を形成して、ウェーハ1602に印加された電荷のより均一な分配を容易にする。加えて、上述のように、ばね部材1882は導電素子1880との複数の接点を形成して、ばね部材1882に印加された電荷のより均一な分配を容易にする。なお、電荷はウェーハチャック1602が電解液容器1608(図16)内に下降させられる前または後に印加されてよい。
When the
先に示唆したように、ウェーハチャック1604は、ウェーハ1602(図16)上に金属層をより均一に電気めっきすることを容易にするために回転させることができる。図16で示唆したように、この実施例においては、ウェーハチャック1604はz軸線を中心にして回転させることができる。加えて、ウェーハチャック1604はx−y平面内で振動させることができる。
As suggested above, the
図51を参照すると、ウェーハ1602が電気めっきおよび/または電解研磨されたあと、ウェーハチャック1604は電解液容器1608(図16)から上昇させることができる。本発明の別の観点に従って、(アルゴン、窒素などのような)ドライガスが、残留電解液を除去するために供給される。さらに詳しく述べるならば、図52Aを参照すると、ドライガスはノズル5202を通して供給されて、シール部材1884とウェーハ1602との間の結合部から残留電解液が除去される。なお、特定の用途に応じて、あらゆる数のノズル5202を使用することができる。加えて、ウェーハチャック1604は、ドライガスがノズル5202を通して供給されている間に回転させることができる。ノズル5202自体は定置でも可動でもよい。
Referring to FIG. 51, after the
ウェーハチャック1604が上昇させられたあと、チャック1604が開かれる(図54、ブロック5402)。次いで処理されたウェーハが取り除かれる(図54、決定ブロック5404のNO分岐〜ブロック5406)。(アルゴン、窒素などのような)ドライガスが、残留電解液を除去するために供給されてよい。さらに詳しく述べると、図52Bを参照すると、ドライガスは、導電素子1880とばね部材1882とシール部材1884とから残留電解液を取り除くためにノズル5404を通して供給される。加えて、ドライガスがノズル5204を通して供給されているあいだ、ウェーハチャック1604を回転させることができる。
After the
新しいウェーハが供給された(図54、ブロック5408)あと、プロセス全体が繰り返される。しかしながら、本発明の思想および範囲から逸脱することなしに、図54に示したステップに種々の変更を加えることができる。 After a new wafer is supplied (FIG. 54, block 5408), the entire process is repeated. However, various modifications can be made to the steps shown in FIG. 54 without departing from the spirit and scope of the present invention.
関連の図面につき以下に説明するように、本発明の種々の観点に従って、種々の選択的な実施態様について説明する。しかしながら、これらの選択的な実施態様は,本発明に加えることのできる種々の変更の全てを示そうとするものではない。むしろこれらの選択的な実施態様は、本発明の思想および/または範囲を逸脱することなしに実施することが可能な、多くの変更のうちのいくつかを示すに過ぎない。 Various alternative embodiments are described in accordance with various aspects of the invention as described below with reference to the associated drawings. However, these alternative embodiments are not intended to illustrate all of the various modifications that can be made to the present invention. Rather, these alternative embodiments are merely illustrative of some of the many changes that can be made without departing from the spirit and / or scope of the present invention.
図55を参照すると、本発明の選択的な実施例において、本発明の種々の観点に基づいたウェーハチャック5500はパージ管路5506とノズル5508とノズル5510とを有している。この実施例においては、パージ管路5506とノズル5508および5510とは(アルゴン、窒素などのような)ドライガスをばね部材5514とシール部材5504とに噴射する。こうして、ウェーハ1602が処理されたあと、残留電解液をばね部材5514とシール部材5504とからパージすることができる。上述のように、ばね部材5514を電解液のない状態に維持することにより、より均一な電気めっきプロセスを行うことが容易になる。加えて、シール部材5504から電解液をパージすることにより、次のウェーハが処理されるときに、より良好にシールを行うことが容易になる。図55に示したように、この実施例においては、パージ管路5506とノズル5508および5510とが導電素子5502内に形成されている。加えて、パージ管路5506を圧力管路1852(図18A)に接続することができる。しかしながら、ウェーハチャック5500は、本発明の思想および/または範囲から逸脱することなしに種々の形式で、パージ管路5506とノズル5508および5510とを有するように適切に構成することができる。さらに、いかなる数のパージ管路5506、ノズル5508および5510がウェーハチャック5500内に形成されていてもよい。
Referring to FIG. 55, in an alternative embodiment of the present invention, a
図56を参照すると、本発明の別の選択的な実施例においては、本発明の種々の観点に基づいたウェーハチャック5600はパージ管路5602と複数のノズル5604とを有している。この実施例においては、パージ管路5602と複数のノズル5604とは(アルゴン、窒素などのような)ドライガスをシール部材5606に噴射する。こうして、ウェーハ1602が処理され、ウェーハチャック5600から取り除かれた後、残留電解液をシール部材5606の頂面からパージすることができる。図56に示したように、この実施例においては、パージ管路と複数のノズル5604とが上側部分5608内に形成されている。しかしながら、ウェーハチャック5600は、本発明の思想および/または範囲から逸脱することなしに種々の形式で、パージ管路5602およびノズル5604を有するように適切に構成することができる。さらに、いかなる数のパージ管路5602、ノズル5604がウェーハチャック5600内に形成されていてもよい。
Referring to FIG. 56, in another alternative embodiment of the present invention, a
図57を参照すると、本発明のさらに別の選択的な実施例において、本発明の種々の観点に基づいたウェーハチャック5700はパージ管路5702と複数のノズル5704および5710とを有している。この実施例においては、パージ管路5702と複数のノズル5704および5710とは(アルゴン、窒素などのような)ドライガスをシール部材5706とばね部材5712とにそれぞれ噴射する。こうして、ウェーハ1602が処理され、ウェーハチャック5700から取り除かれた後、残留電解液をシール部材5706の頂面とばね部材5712の頂面とからパージすることができる。図57に示したように、この実施例においては、パージ管路5702と複数のノズル5704および5710とが上側部分5708内に形成されている。しかしながら、ウェーハチャック5700は本発明の思想および/または範囲から逸脱することなしに種々の形式で、パージ管路5702と複数のノズル5704および5710とを有するように適切に構成することができる。さらに、いかなる数のパージ管路5702とノズル5704および5710とがウェーハチャック5700内に形成されていてもよい。
Referring to FIG. 57, in yet another alternative embodiment of the present invention, a
図58を参照すると、本発明のさらに別の選択的な実施例において、本発明の種々の観点に基づいたウェーハチャック5800はパージ管路5802と複数のシールリング5804および5806とを有している。この実施例においては、シールリング5806は導電素子5808と下側部分5810との間のシールを形成している。同様にシールリング5804は、導電素子5808と上側部分5812との間のシールを形成している。その結果、正圧ガスをパージ管路5802に供給し、漏れをチェックすることによって、ウェーハ1602とシール部材5814との間のシール品質をチェックすることができる。この代わりにパージ管路5802は、ウェーハ1602とシール部材5814との間のシール品質をチェックするために負圧を発生させるように、ポンプ作用を受けることができる。この後者のプロセスが使用される場合には、電解液がパージ管路5802内に吸い込まれるのを阻止するために、ウェーハ1602の処理後にパージ管路5802のポンピングを終え、次いでウェーハ1602を取り除く前に正圧をパージ管路5802を通して噴射しなければならない。ウェーハ1602が処理され、ウェーハチャック1200から取り除かれたあと、(アルゴン、窒素などのような)ドライガスをパージ管路5802を通して噴射することによって、残留電解液をばね部材5816とシール部材5814とからパージすることができる。
Referring to FIG. 58, in yet another alternative embodiment of the present invention, a wafer chuck 5800 according to various aspects of the present invention includes a
図59を参照すると、本発明のさらに別の選択的な実施例において、本発明の種々の観点に基づいたウェーハチャック5900は、台形形状を備えたシール部材5902を有している。ウェーハチャック5900がウェーハ1602の処理後に回転させられると、シール部材5902の台形形状により、残留電解液をシール部材5902から取り除くことが簡単になる。この実施例において、シール部材5902の角度5904は約0°〜約60°の範囲にあってよく、有利には約20°である。
Referring to FIG. 59, in yet another alternative embodiment of the present invention, a
図60を参照すると、本発明のさらに別の選択的な実施例において、本発明の種々の観点に基づいたウェーハチャック6000はパージ管路6002を有している。この実施例においては、パージ管路6002は底部部分6006とシール部材6004とを貫通して形成されている。パージ管路6002を通して正圧ガスを供給することによって、ウェーハ1602とシール部材6004との間のシール品質をチェックすることができる。この代わりに、パージ管路6004は、ウェーハ1602とシール部材6004との間のシール品質をチェックするために負圧を発生させるように、ポンプ作用を受けることができる。上述のように、後者のプロセスが使用される場合には、電解液がパージ管路6002内に吸い込まれるのを阻止するために、ウェーハ1602の処理後にパージ管路6002のポンピングを終え、次いでウェーハ1602を取り除く前に正圧をパージ管路6002を通して噴射しなければならない。
Referring to FIG. 60, in yet another alternative embodiment of the present invention, a
図61を参照すると、本発明のさらに別の選択的な実施例において、本発明の種々の観点に基づいたウェーハチャック6100はパージ管路6102とパージ管路6108と複数のシールリング6116および6106とを有している。この実施例において、シールリング6116は、導電素子6118と上側部分6110との間のシールを形成する。同様に、シールリング6104は導電素子6118と下側部分6106との間のシールを形成する。その結果、ウェーハ1602とシール部材6112との間のシール品質を、パージ管路6102および/またはパージ管路6108を使用してチェックすることができる。
Referring to FIG. 61, in yet another alternative embodiment of the present invention, a
さらに詳しく述べるならば、1つの形態において、シール品質は、パージ管路6102とパージ管路6108とに圧縮ガスを供給することによってチェックし、漏れをチェックすることができる。別の形態においては、パージ管路6102とパージ管路6108とが、ウェーハ1602とシール部材6112との間のシール品質をチェックするために負圧を発生させるようにポンプ作用を受けることができる。さらに別の形態においてはパージ管路6102およびパージ管路6108のうちの一方に圧力を供給することができ、他方のパージ管路が負圧を発生させるためにポンプ作用を受ける。負圧が漏れのためのチェックに使用される場合には、電解液がパージ管路6102および/またはパージ管路6108内に吸い込まれるのを阻止するために、ウェーハ1602の処理後にポンピングを終え、次いでウェーハ1602を取り除く前に正圧をパージ管路6102および/またはパージ管路6108を通して噴射しなければならない。ウェーハ1602が処理され、ウェーハチャック6100から取り除かれたあと、(アルゴン、窒素などのような)ドライガスをパージ管路6102および/またはパージ管路6108を通して噴射することによって、残留電解液をシール部材6112とばね部材6114とからパージすることができる。
More specifically, in one form, seal quality can be checked by supplying compressed gas to purge
図62を参照すると、本発明のさらに別の選択的な実施例において、本発明の種々の観点に基づいたウェーハチャック6200はばね部材6208と、導電素子6210と、シール部材6206とを有している。この実施例においては、ばね部材6208と導電素子6210とはシール部材6206内に配置されている。このような形態の利点は、ばね部材6208と、導電素子6210と、シール部材6206とを予め組み立てることができることである。
Referring to FIG. 62, in yet another alternative embodiment of the present invention, a
ウェーハチャック6200はさらにパージ管路6214と、シール部材6214を貫通して形成された複数のノズル6212と、導電素子6210とを有している。パージ管路6214を通して正圧ガスを供給することによって、ウェーハ1602とシール部材6206との間のシール品質をチェックすることができる。この代わりに、パージ管路6214は、ウェーハ1602とシール部材6206との間のシール品質をチェックするために負圧を発生させるように、ポンプ作用を受けることができる。上述のように、後者のプロセスが使用される場合には、電解液がパージ管路6214内に吸い込まれるのを阻止するために、ウェーハ1602の処理後にパージ管路6214のポンピングを終え、次いでウェーハ1602を取り除く前に正圧をパージ管路6214を通して噴射しなければならない。
The
図63を参照すると、本発明のさらに別の選択的な実施例において、本発明の種々の観点に基づいたウェーハチャック6300はパージ管路6302と複数のノズル6304とを有している。この実施例においては、パージ管路6302と複数のノズル6304とは(アルゴン、窒素などのような)ドライガスを、シール部材6310と、導電素子6308と、ばね部材6306とに噴射する。こうして、ウェーハ1602が処理され、ウェーハチャック6300から取り除かれたあと、残留電解液をシール部材6310、導電素子6308およびばね部材6306の各頂面からパージすることができる。図63に示したようにこの実施例においては、パージ管路6302と複数のノズル6304とは上側部分6312内に形成されている。しかしながらウェーハチャック6300は、本発明の思想および/または範囲から逸脱することなしに種々の形式で、パージ管路6302および複数のノズル6304を有するように適切に構成することができる。さらに、いかなる数のパージ管路6302、ノズル6304がウェーハチャック6300内に形成されていてもよい。
Referring to FIG. 63, in yet another alternative embodiment of the present invention, a
図64を参照すると、本発明のさらに別の選択的な実施例においては、ウェーハチャック6400はシール部材6402を有している。この実施例においては、シール部材6402は、ばね部材6404を受容するための正方形の切欠きを内部に有するように形成されている。このような形態の利点は、ばね部材をより確実に受容できることである。しかしながら、シール部材6402は特定の用途に応じて種々様々な形状を有するように形成されていてよい。
Referring to FIG. 64, in yet another alternative embodiment of the present invention, the
図65を参照すると、本発明の別の選択的な実施例においては、本発明の種々の観点に基づいたウェーハチャック6500は、パージ管路6502と、パージ管路6508と、シールリング6506とを有している。この実施例においては、シールリング6506は下側部分6504と上側部分6510との間のシールを形成している。その結果、ウェーハ1602とシール部材6512との間のシール品質を、パージ管路6502および/またはパージ管路6508を使用してチェックすることができる。
Referring to FIG. 65, in another alternative embodiment of the present invention, a
さらに詳しく述べるならば、1つの形態において、シール品質は、パージ管路6502とパージ管路6508とに圧縮ガスを供給することによってチェックし、漏れをチェックすることができる。別の形態においては、パージ管路6502とパージ管路6508とが、ウェーハ1602とシール部材6512との間のシール品質をチェックするために負圧を発生させるようにポンプ作用を受けることができる。さらに別の形態においてはパージ管路6502およびパージ管路6508のうちの一方に圧力を供給することができ、他方のパージ管路が負圧を発生させるためにポンプ作用を受ける。負圧が漏れのためのチェックに使用される場合には、電解液がパージ管路6502および/またはパージ管路6508内に吸い込まれるのを阻止するために、ウェーハ1602の処理後にポンピングを終え、次いでウェーハ1602を取り除く前に正圧をパージ管路6502および/またはパージ管路6508を通して噴射しなければならない。ウェーハ1602が処理され、ウェーハチャック6500から取り除かれたあと、(アルゴン、窒素などのような)ドライガスをパージ管路6502および/またはパージ管路6508を通して噴射することによって、残留電解液をシール部材6512とばね部材6514とからパージすることができる。
More specifically, in one form, seal quality can be checked by supplying compressed gas to purge line 6502 and
図66を参照すると、本発明のさらに別の選択的な実施例において、本発明の種々の観点に基づいたウェーハチャック6600は、台形形状を備えたシール部材6602を有している。ウェーハチャック6600がウェーハ1602の処理後に回転させられると、シール部材6602の台形形状により、残留電解液をシール部材6602から取り除くことが簡単になる。この実施例において、シール部材6602の角度6604は約0°〜約60°の範囲にあってよく、有利には約20°である。
Referring to FIG. 66, in yet another alternative embodiment of the present invention, a
先に述べたように、本発明について、添付の図面に示した多数の選択的な実施態様と関連付けて説明してきたが、本発明の思想および/または範囲から逸脱することなしに種々の変更を加えることができる。従って、本発明は、図面に示し上に説明した特定の形に限定したものとしては構成されない。 While the invention has been described in connection with a number of alternative embodiments shown in the accompanying drawings, as noted above, various modifications can be made without departing from the spirit and / or scope of the invention. Can be added. Accordingly, the present invention is not to be construed as limited to the specific form shown in the drawings and described above.
100 ウェーハ処理ツール
102,112 電気めっきおよび/または電解研磨ステーション
104 洗浄ステーション
106、800、1008 ロボット
108、110、500 ウェーハハンドリングステーション
114 洗浄セル
116、1202 ウェーハカセット
118 ハウジングユニット
132 コンピュータ
902、1002,1004,1006 スタック
1302 化学機械研磨(CMP)
1600 ウェーハチャックアセンブリ
1602 ウェーハ
1604 ウェーハチャック
1608 電解液容器
1610,1612,1614,1616、1618 区分壁
1632,1634、1636 電極
1640、1642、1644 給電部
1646,1648、1650 液体マスフローコントローラ(LMFC)
1652 通過フィルタ
1654 ポンプ
1802 シャフト
1804 カラー
1806 ロッド
1808、1846 ばね
1810 リッド
1812,1814,1818 軸受け
1816 ブラケット
1820 リードスクリュ
1822、1824 ギヤ
1826 ガイドレール
1828 モータ
1834 駆動ベルト
1838 スリップリングアセンブリ
1842、1878、1880、1889 シール部材
1844 ブラシ
1848 ねじ
1850 線路
1852 圧力管路
1860 アクチュエータアセンブリ
1864 回転アセンブリ
1866、1868、1892 中空部
1882 ばね部材
1890 ワイヤ
1894 ばねアセンブリ
1902、1904 ジョイント
1906 ブラケット
2002 軸受け
2200 スリップリングアセンブリ
2302 ばね
2602 ナット
2604 キャップ
2902、3002 管路
3004 中空部
3202 フレーム
3204 ガイドレール
3206 エアシリンダ
3208 排気孔
3404 ブシュ
3402 ロッド
4002 ヘッド部分
4104 シール部材
4600 テクスチャパッド
4202 取り付け部材
4302 ステム部材
4303、4304 ねじ
4306 止めねじ
4308 ボルト
5002 ホルダ
5104 伝送線路
5102 電極
5500、5600、5700、5800、5900、6000、6100、6200、6300、6400、6500、6600、6700、6702 ウェーハチャック
5514、5712、5816、6208、6306、6404、6514 ばね部材
5502、5808、6118、6210、6210、6308 導電素子
5202、5404、5508、5510、5508、5510、5604、5704、5710、6212、6304 ノズル
5506、5602、5702、5802、6002、6102、6108、6214、6302、6502、6508 パージ管路
5804、5806、6106、6116、6506 シールリング
5504、5606、5706、5814、5902、6004、6112、6206、6310、6402、6512、6602 シール部材
DESCRIPTION OF
1600
1652 Pass filter 1654 Pump 1802 Shaft 1804 Collar 1806 Rod 1808, 1846 Spring 1810 Lid 1812, 1814, 1818 Bearing 1816 Bracket 1820 Lead screw 1822, 1824 Gear 1826 Guide rail 1828 Motor 1834 Drive belt 1838, Slip ring assembly 1842 1884 1889 Seal member 1844 Brush 1848 Screw 1850 Line 1852 Pressure line 1860 Actuator assembly 1864 Rotating assembly 1866, 1868, 1892 Hollow part 1882 Spring member 1890 Wire 1894 Spring assembly 1902, 1904 Joint 1906 Bracket 2002 Bearing 2200 Slip ring assembly 2302 Spring 2602 Nut 2604 Cap 2902, 3002 Pipe line 3004 Hollow part 3202 Frame 3204 Guide rail 3206 Air cylinder 3208 Exhaust hole 3404 Bush 3402 Rod 4002 Head part 4104 Seal member 4600 Texture pad 4202 Mounting member 4302 Stem member 4303, 4304 Screw 4 Screw 4308 Bolt 5002 Holder 5104 Transmission line 5102 Electrode 5500, 5600, 5700, 5800, 5900, 6000, 6100, 6200, 6300, 6400, 6500, 6600, 6700, 6702 Wafer chuck 5514, 5712, 5816, 6208, 6306, 6404 6514 Spring member 5502, 5808, 6118, 62 0, 6210, 6308 Conductive element 5202, 5404, 5508, 5510, 5508, 5510, 5604, 5704, 5710, 6212, 6304 Nozzle 5506, 5602, 5702, 5802, 6002, 6102, 6108, 6214, 6302, 6502, 6508 Purge line 5804, 5806, 6106, 6116, 6506 Seal ring 5504, 5606, 5706, 5814, 5902, 6004, 6112, 6206, 6310, 6402, 6512, 6602 Seal member
Claims (107)
下側部分と、該下側部分とウェーハとの間に配置されたばね部材とを有するウェーハチャックが設けられており、前記ばね部材が電荷をウェーハに印加するように形成されており、
さらに、前記ウェーハチャックを運動させるように形成されたアクチュエータアセンブリが設けられている
ことを特徴とする、ウェーハを保持するためのウェーハチャックアセンブリ。 A wafer chuck assembly for holding a wafer includes a wafer chuck having a lower portion and a spring member disposed between the lower portion and the wafer, the spring member applying a charge to the wafer. Is formed as
A wafer chuck assembly for holding a wafer, further comprising an actuator assembly configured to move the wafer chuck.
前記上側部分と前記導電素子との間に配置された第1のシールリングと、
前記下側部分と前記導電素子との間に配置された第2のシールリングと
が設けられている、請求項10記載のウェーハチャックアセンブリ。 further,
A first seal ring disposed between the upper portion and the conductive element;
The wafer chuck assembly of claim 10, further comprising a second seal ring disposed between the lower portion and the conductive element.
第1の端部と第2の端部とを有していて前記第1の端部が前記下側部分に固定されているロッドと、
前記ロッドの前記第2の端部と前記上側部分との間に配置されたばねと
を有している、
請求項14記載のウェーハチャックアセンブリ。 The spring assembly comprises:
A rod having a first end and a second end, the first end being secured to the lower portion;
A spring disposed between the second end of the rod and the upper portion;
The wafer chuck assembly of claim 14.
第1の端部と第2の端部とを有していて第1の端部が前記上側部分に固定されたシャフトと、
前記シャフトの前記第2の端部に結合されたブラケットと
が設けられている、請求項16記載のウェーハチャックアセンブリ。 further,
A shaft having a first end and a second end, the first end being fixed to the upper portion;
The wafer chuck assembly of claim 16, further comprising a bracket coupled to the second end of the shaft.
ガイドレールと、
前記ブラケットに結合されたリードスクリュと、
前記リードスクリュに結合されたモータとが設けられており、前記ガイドレールに沿って前記ブラケットを運動させて前記第1の位置と前記第2の位置との間で前記ウェーハチャックを運動させるために、前記モータが前記リードスクリュを回転させるようになっている、
請求項19記載のウェーハチャックアセンブリ。 The actuator assembly comprises:
A guide rail,
A lead screw coupled to the bracket;
A motor coupled to the lead screw for moving the bracket along the guide rail to move the wafer chuck between the first position and the second position The motor is adapted to rotate the lead screw.
The wafer chuck assembly of claim 19.
開閉するように形成されたウェーハチャックと、
前記ウェーハチャックを第1の位置と第2の位置との間で運動させるように形成されたアクチュエータアセンブリとが設けられており、前記ウェーハチャックが第1の位置にあるときには開いており、第2の位置にあるときには閉じられている
ことを特徴とする、ウェーハを保持するためのウェーハチャックアセンブリ。 In a wafer chuck assembly for holding a wafer,
A wafer chuck formed to open and close;
An actuator assembly configured to move the wafer chuck between a first position and a second position is provided, and is open when the wafer chuck is in the first position; A wafer chuck assembly for holding a wafer, wherein the wafer chuck assembly is closed when in position.
上側部分と、
下側部分とを有しており、該下側部分が、ウェーハが前記上側部分と前記下側部分との間に保持されているときにウェーハの表面を露出させるための開口を有している、請求項31記載のウェーハチャックアセンブリ。 The wafer chuck is
An upper part;
A lower portion, the lower portion having an opening for exposing a surface of the wafer when the wafer is held between the upper portion and the lower portion. 32. The wafer chuck assembly of claim 31.
第1の端部と第2の端部とを有していて前記第1の端部が前記下側部分に固定されているロッドと、
前記ロッドの前記第2の端部と前記上側部分との間に配置されたばねと
を有している、
請求項39記載のウェーハチャックアセンブリ。 The spring assembly comprises:
A rod having a first end and a second end, the first end being secured to the lower portion;
A spring disposed between the second end of the rod and the upper portion;
40. The wafer chuck assembly of claim 39.
第1の端部と第2の端部とを有していて前記第1の端部が前記上側部分に固定されたシャフトと、
該シャフトの前記第2の端部に結合されたブラケットと
が設けられている、請求項31記載のウェーハチャックアセンブリ。 further,
A shaft having a first end and a second end, wherein the first end is fixed to the upper portion;
32. The wafer chuck assembly of claim 31, further comprising a bracket coupled to the second end of the shaft.
ガイドレールと、
前記ブラケットに結合されたリードスクリュと、
該リードスクリュに結合されたモータとが設けられており、前記ガイドレールに沿って前記ブラケットを運動させるために、前記モータが前記リードスクリュを回転させるようになっている、
請求項47記載のウェーハチャックアセンブリ。 The actuator assembly comprises:
A guide rail,
A lead screw coupled to the bracket;
A motor coupled to the lead screw, wherein the motor rotates the lead screw to move the bracket along the guide rail.
48. The wafer chuck assembly of claim 47.
前記第1のブラケットと前記リードスクリュとの間に結合された第2のブラケットと、
前記第1のブラケットと第2のブラケットとの間に配置された複数のジョイントと
を有している、請求項48記載のウェーハチャックアセンブリ。 The actuator assembly further comprises:
A second bracket coupled between the first bracket and the lead screw;
49. The wafer chuck assembly of claim 48, comprising a plurality of joints disposed between the first bracket and the second bracket.
前記シャフトに結合された駆動ベルトと、
該駆動ベルトに結合されたモータと
を有している、請求項51記載のウェーハチャックアセンブリ。 A drive belt coupled to the shaft, the rotating assembly;
52. The wafer chuck assembly of claim 51, comprising a motor coupled to the drive belt.
前記スリップリングアセンブリに形成された少なくとも1つの入口と、
前記スリップリングに形成された前記入口と前記シャフトに形成された前記入口との間の少なくとも1つのシールされた中空部を形成するために、前記スリップリングアセンブリと前記シャフトとの間に配置された複数のシール部材と
を有している、請求項58記載のウェーハチャックアセンブリ。 The slip ring assembly comprises:
At least one inlet formed in the slip ring assembly;
Disposed between the slip ring assembly and the shaft to form at least one sealed hollow between the inlet formed in the slip ring and the inlet formed in the shaft. 59. The wafer chuck assembly of claim 58, comprising a plurality of seal members.
上側部分と下側部分とを有するウェーハチャックと、
装着位置と処理位置との間で前記ウェーハチャックを運動させるように形成されたアクチュエータアセンブリとが設けられており、前記上側部分と下側部分とが、前記ウェーハチャックを前記装着位置にあるときには開くために分離されるようになっていて、前記ウェーハチャックを前記処理位置にあるときには閉じるために係合させられるようになっている
ことを特徴とする、ウェーハを保持するためのウェーハチャックアセンブリ。 In a wafer chuck assembly for holding a wafer,
A wafer chuck having an upper portion and a lower portion;
And an actuator assembly configured to move the wafer chuck between a mounting position and a processing position, wherein the upper and lower portions open when the wafer chuck is in the mounting position. A wafer chuck assembly for holding a wafer, wherein the wafer chuck assembly is adapted to be separated so as to be closed when the wafer chuck is in the processing position.
第1の端部と第2の端部とを有していて前記第1の端部が前記下側部分に係合させられているロッドと、
前記ロッドの前記第2の端部と前記上側部分との間に配置されたばねと
を有している、請求項61記載のウェーハチャックアセンブリ。 Each of the spring assemblies is
A rod having a first end and a second end, wherein the first end is engaged with the lower portion;
62. The wafer chuck assembly of claim 61, comprising a spring disposed between the second end of the rod and the upper portion.
第1の端部と第2の端部とを有していて前記第1の端部が前記上側部分に固定されたシャフトと、
該シャフトの前記第2の端部に結合されたブラケットと
が設けられている、請求項60記載のウェーハチャックアセンブリ。 further,
A shaft having a first end and a second end, wherein the first end is fixed to the upper portion;
61. The wafer chuck assembly of claim 60, further comprising a bracket coupled to the second end of the shaft.
ガイドレールと、
前記ブラケットに結合されたリードスクリュと、
前記リードスクリュに結合されたモータとが設けられており、前記ガイドレールに沿って前記ブラケットを運動させるために、前記モータが前記リードスクリュを回転させるようになっている、
請求項66記載のウェーハチャックアセンブリ。 The actuator assembly comprises:
A guide rail,
A lead screw coupled to the bracket;
A motor coupled to the lead screw, and the motor rotates the lead screw to move the bracket along the guide rail.
68. The wafer chuck assembly of claim 66.
前記第1のブラケットと前記リードスクリュとの間に結合された第2のブラケットと、
前記第1のブラケットと第2のブラケットとの間に配置された複数のジョイントと
を有している、請求項67記載のウェーハチャックアセンブリ。 The actuator assembly further comprises:
A second bracket coupled between the first bracket and the lead screw;
68. The wafer chuck assembly of claim 67, comprising a plurality of joints disposed between the first bracket and the second bracket.
前記シャフトに結合された駆動ベルトと、
該駆動ベルトに結合されたモータと
を有している、請求項70記載のウェーハチャックアセンブリ。 A drive belt coupled to the shaft, the rotating assembly;
71. The wafer chuck assembly of claim 70, further comprising a motor coupled to the drive belt.
前記スリップリングアセンブリに形成された少なくとも1つの入口と、
前記スリップリングに形成された前記入口と前記シャフトに形成された前記入口との間の少なくとも1つのシールされた中空部を形成するために、前記スリップリングアセンブリと前記シャフトとの間に配置された複数のシール部材と
を有している、請求項78記載のウェーハチャックアセンブリ。 The slip ring assembly comprises:
At least one inlet formed in the slip ring assembly;
Disposed between the slip ring assembly and the shaft to form at least one sealed hollow between the inlet formed in the slip ring and the inlet formed in the shaft. 80. The wafer chuck assembly of claim 78, comprising a plurality of seal members.
ウェーハチャックと、
該ウェーハチャックを開閉するように形成されたばねアセンブリと、
前記ウェーハチャックを第1の位置と第2の位置との間で運動させるように形成されたアクチュエータアセンブリとが設けられており、前記ばねアセンブリが、前記ウェーハチャックが前記第1の位置に運動させられるときには前記ウェーハチャックを開き、前記ウェーハチャックが前記第2の位置に運動させられるときには前記ウェーハチャックを閉じるようになっている
ことを特徴とする、ウェーハを保持するためのウェーハチャックアセンブリ。 In a wafer chuck assembly for holding a wafer,
A wafer chuck;
A spring assembly configured to open and close the wafer chuck;
An actuator assembly configured to move the wafer chuck between a first position and a second position is provided, the spring assembly moving the wafer chuck to the first position. A wafer chuck assembly for holding a wafer, wherein the wafer chuck is opened when the wafer chuck is moved, and the wafer chuck is closed when the wafer chuck is moved to the second position.
上側部分と、
下側部分とを有しており、該下側部分が、ウェーハが前記上側部分と前記下側部分との間に保持されているときにウェーハの表面を露出させるための開口を有している、請求項80記載のウェーハチャックアセンブリ。 The wafer chuck is
An upper part;
A lower portion, the lower portion having an opening for exposing a surface of the wafer when the wafer is held between the upper portion and the lower portion. 81. The wafer chuck assembly of claim 80.
第1の端部と第2の端部とを有していて前記第1の端部が前記下側部分に固定されているロッドと、
前記ロッドの前記第2の端部と前記上側部分との間に配置されたばねと
を有している、
請求項81記載のウェーハチャックアセンブリ。 The spring assembly comprises:
A rod having a first end and a second end, the first end being secured to the lower portion;
A spring disposed between the second end of the rod and the upper portion;
The wafer chuck assembly of claim 81.
第1の端部と第2の端部とを有していて前記第1の端部が前記上側部分に固定されたシャフトと、
該シャフトの前記第2の端部に結合されたブラケットと
が設けられている、請求項82記載のウェーハチャックアセンブリ。 further,
A shaft having a first end and a second end, wherein the first end is fixed to the upper portion;
83. The wafer chuck assembly of claim 82, further comprising a bracket coupled to the second end of the shaft.
ガイドレールと、
前記ブラケットに結合されたリードスクリュと、
該リードスクリュに結合されたモータとが設けられており、前記ガイドレールに沿って前記ブラケットを運動させるために、前記モータが前記リードスクリュを回転させるようになっている、
請求項83記載のウェーハチャックアセンブリ。 The actuator assembly comprises:
A guide rail,
A lead screw coupled to the bracket;
A motor coupled to the lead screw, wherein the motor rotates the lead screw to move the bracket along the guide rail.
84. A wafer chuck assembly according to claim 83.
前記第1のブラケットと前記リードスクリュとの間に結合された第2のブラケットと、
前記第1のブラケットと第2のブラケットとの間に配置された複数のジョイントと
を有している、請求項84記載のウェーハチャックアセンブリ。 The actuator assembly further comprises:
A second bracket coupled between the first bracket and the lead screw;
85. The wafer chuck assembly of claim 84, comprising a plurality of joints disposed between the first bracket and the second bracket.
前記シャフトに結合された駆動ベルトと、
該駆動ベルトに結合されたモータと
を有している、請求項89記載のウェーハチャックアセンブリ。 A drive belt coupled to the shaft, the rotating assembly;
90. The wafer chuck assembly of claim 89, comprising a motor coupled to the drive belt.
前記スリップリングアセンブリに形成された少なくとも1つの入口と、
前記スリップリングに形成された前記入口と前記シャフトに形成された前記入口との間の少なくとも1つのシールされた中空部を形成するために、前記スリップリングアセンブリと前記シャフトとの間に配置された複数のシール部材と
を有している、請求項97記載のウェーハチャックアセンブリ。 The slip ring assembly comprises:
At least one inlet formed in the slip ring assembly;
Disposed between the slip ring assembly and the shaft to form at least one sealed hollow between the inlet formed in the slip ring and the inlet formed in the shaft. 98. The wafer chuck assembly of claim 97, comprising a plurality of seal members.
フレームと、
該フレームに取り付けられた少なくとも1つの電気めっきおよび/または電解研磨セルとが設けられており、該電気めっきおよび/または電解研磨セルが電解液容器と、該電解液容器をカバーするために適切に形成されたリッドとを有しており、
さらに、該リッドを第1の位置と第2の位置との間で運動させるように形成されたリッド引き込みアセンブリが設けられており、前記リッドが、前記第1の位置にあるときには前記電解液容器をカバーしており、前記リッドが、前記第2の位置にあるときには前記電解液容器から引き込まれている
ことを特徴とする、ウェーハを電気めっきおよび/または電解研磨するための電気めっきおよび/または電解研磨ステーション。 In an electroplating and / or electropolishing station for electroplating and / or electropolishing a wafer,
Frame,
At least one electroplating and / or electropolishing cell attached to the frame is provided, the electroplating and / or electropolishing cell being suitable for covering the electrolyte container and the electrolyte container A lid formed,
In addition, a lid retracting assembly is provided that is configured to move the lid between a first position and a second position, and the electrolyte container when the lid is in the first position. Electroplating and / or electropolishing and / or electropolishing a wafer, wherein the lid is retracted from the electrolyte container when in the second position Electropolishing station.
ウェーハを保持するためのウェーハチャックと、
前記リッドが前記第1の位置にあるときに前記ウェーハチャックを第1の位置と第2の位置との間で運動させるためのウェーハチャックアセンブリと
を有している、請求項100記載の電気めっきおよび/または電解研磨ステーション。 The electroplating and / or electropolishing cell further comprises:
A wafer chuck for holding the wafer;
101. The electroplating of claim 100, comprising a wafer chuck assembly for moving the wafer chuck between a first position and a second position when the lid is in the first position. And / or electropolishing station.
前記リッドと前記フレームとに取り付けられたガイドレールと、
前記第1の位置と前記第2の位置との間で前記リッドを運動させるように形成された、前記ガイドレールに取り付けられたアクチュエータと
を有している、請求項100記載の電気めっきおよび/または電解研磨ステーション。 The lid retracting assembly comprises:
A guide rail attached to the lid and the frame;
101. The electroplating and / or 100 of claim 100, comprising an actuator attached to the guide rail configured to move the lid between the first position and the second position. Or electropolishing station.
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