JP2008528308A - 電気処理プロファイル制御 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図6
Description
[0001]本発明の実施形態は、一般的に、基板を電気処理するためのプロファイル制御に関する。
[0002]電気化学機械研磨(Ecmp)は、電気化学溶解により基板表面から導電性物質を除去し、同時に、従来の化学機械研磨(CMP)プロセスに比べて減少した機械的研磨にて基板を研磨するのに使用される技術である。電気化学溶解は、基板表面から基板表面から周囲の電解質へと導電性物質を除去するためカソードと基板表面との間にバイアスを印加することによって行われる。このバイアスは、基板が処理されている研磨物質上に配設された導電性コンタクトにより又はその研磨物質を通して基板表面へ加えることができる。この研磨プロセスの機械的部分は、基板からの導電性物質の除去を高める研磨物質と基板との間の相対的運動を与えることにより行われる。
Claims (45)
- 基板を電気処理する方法において、
第1の電極と上記基板との間に第1の電気処理ゾーンを確立するように上記第1の電極をバイアスするステップと、
上記基板の半径方向外方に配設された第2の電極を、上記第1の電極に印加された上記バイアスとは反対の極性でもってバイアスするステップと、
を備えた方法。 - 上記第1の電極をバイアスするステップは、上記第1の電極に負の電圧を印加する段階を更に含む、請求項1に記載の方法。
- 上記第1の電極をバイアスするステップは、0より大きく約7ボルトまでを印加する段階を更に含む、請求項2に記載の方法。
- 上記第2の電極をバイアスするステップは、上記第2の電極に約2ボルト未満を印加する段階を更に含む、請求項3に記載の方法。
- 上記第2の電極をバイアスするステップは、上記第2の電極に0より大きく約5ボルトまでを印加する段階を含む、請求項1に記載の方法。
- 平方インチ当たり約2ポンド(約907.2g)より小さい力で上記基板を研磨パッドに対して押し付けるステップを更に備えた、請求項1に記載の方法。
- 上記第2の電極の内方に配設された複数の電極のうちの少なくとも1つに約0VDCと約7VDCとの間の負のバイアスを印加するステップを更に備えた、請求項1に記載の方法。
- 上記複数の電極の各々に印加される上記バイアスを個々に制御するステップを更に備えた、請求項7に記載の方法。
- 導電性保持リングによって保持された基板を、処理パッドに対して、上記基板と上記処理パッドとの間の接触を維持しながら、移動させるステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 上記保持リングに正のバイアスを印加するステップを更に含む、請求項9に記載の方法。
- 上記保持リングにバイアスを印加するステップは、0より大きく約3ボルトまでを印加する段階を更に含む、請求項9に記載の方法。
- 上記保持リングにバイアスを印加するステップは、上記保持リングに約1ボルトを印加する段階を更に含む、請求項11に記載の方法。
- 研磨パッドを通して且つ上記基板に接触するようにして電解質を流すステップを更に備えた、請求項1に記載の方法。
- 電源に結合される少なくとも1つの導電性素子に上記基板を接触させるステップを更に備えた、請求項1に記載の方法。
- 上記少なくとも1つの導電性素子は、複数の個々にバイアス可能な導電性素子を更に備える、請求項14に記載の方法。
- 上記第2の電極をバイアスするステップは、研磨ヘッドの保持リングの導電性部分に電力を印加する段階を更に含む、請求項1に記載の方法。
- 基板を電気処理する方法において、
基板を研磨表面に接触させ且つそれらの間に相対的運動を与えるステップと、
2つより多い複数の電極と上記基板との間に電解質を通して導電路を確立するステップと、
上記複数の電極に対して上記基板をバイアスするステップと、
同時に上記複数の電極のうちの少なくとも2つの電極を反対の極性でもってバイアスするステップと、
を備えた方法。 - 上記導電路を確立するステップは、上記研磨表面を通して上記基板へ電解質を流す段階を更に含む、請求項17に記載の方法。
- 上記導電路を確立するステップは、上記研磨表面上へ且つ上記研磨表面を通して形成された複数の孔を通して上記電極と接触するように電解質を流す段階を更に含む、請求項17に記載の方法。
- 上記基板をバイアスするステップは、上記研磨表面の導電性部分に上記基板を接触させる段階を更に含む、請求項17に記載の方法。
- 上記研磨表面上に画成される研磨領域は、導電性である、請求項20に記載の方法。
- 上記基板が上記研磨表面の非導電性部分及び導電性部分と同時に接触し、上記研磨表面の上記非導電性部分の間に相対的運動を与えるステップを更に備えた、請求項20に記載の方法。
- 上記2つの反対にバイアスされる電極は、第2の電極の半径方向外方に配設される第1の電極を更に備える、請求項17に記載の方法。
- 上記第1の電極は、上記研磨表面上に画成される研磨領域の外方に配設される、請求項23に記載の方法。
- 上記複数の電極をバイアスするステップは、上記第1の電極を正の電圧でバイアスする段階を更に含む、請求項23に記載の方法。
- 上記基板の外方に配設された研磨ヘッドの部分に正の電圧を印加するステップを更に含む、請求項17に記載の方法。
- 基板を電気処理する方法において、
研磨表面の研磨領域を画成するように上記研磨表面に対して保持された基板を移動させるステップと、
上記基板に対して第1の電極をバイアスするステップと、
上記第1の電極をバイアスするのと同時に、上記研磨領域の少なくとも部分的に外側に配設された第2の電極を、上記第1の電極の上記バイアスとは反対の極性でもってバイアスするステップと、
を備えた方法。 - 上記第2の電極をバイアスするステップは、上記基板の外方に配設された研磨ヘッドの部分に正の電圧を印加する段階を更に含む、請求項27に記載の方法。
- 上記第2の電極をバイアスするステップは、上記第2の電極に約2ボルトより小さい正のバイアスを印加する段階を更に含む、請求項27に記載の方法。
- 上記第2の電極をバイアスするステップは、上記第2の電極に約0ボルトと約4ボルトとの間の正のバイアスを印加する段階を更に含む、請求項27に記載の方法。
- 平方インチ当たり約2ポンド(約907.2g)よりも小さい力で研磨パッドに対して上記基板を押し付けるステップを更に備えた、請求項27に記載の方法。
- 上記第2の電極の内方に配設された複数の電極のうちの少なくとも2つに、約0VDCと負の約7VDCとの間のバイアスを印加するステップを更に備えた、請求項27に記載の方法。
- 上記複数の電極の各々に印加された上記バイアスを個々に制御するステップを更に備えた、請求項32に記載の方法。
- 基板を電気化学的に処理するための装置において、
基板を上において処理するように適応される表面を有する処理層と、
上記処理表面に対して基板を保持するための研磨ヘッドと、
上記処理層と上記研磨ヘッドとの間に相対的運動を与え、上記処理表面上の処理領域を少なくとも部分的に画成する上記研磨ヘッドと上記処理層との間の運動の範囲を与える少なくとも1つの駆動機構と、
上記処理層より下方に配設され、少なくとも第1の電極は、上記処理層の外方に配設され、少なくとも第2の電極及び第3の電極は、上記第1の電極の内方に配設され、少なくとも第4の電極は、上記第2の電極の内方に配設されていて、上記第2の電極及び第3の電極より大きい幅を有しているような複数の電極と、
を備える装置。 - 上記処理層より下方に配設される上記複数の電極は、上記第2の電極の内方に配設され、上記第2の電極及び第3の電極より大きい幅を有する第5の電極を更に備える、請求項34に記載の装置。
- 各々が上記電極の各々に結合される複数の個々に制御可能な出力を有する電源を更に備える、請求項35に記載の装置。
- 電気的にバイアスされる保持リングを更に備える、請求項35に記載の装置。
- 上記処理層と上記電極との間に配設され、約2ショアーAから約90ショアーAまでの硬さを有するサブパッドを更に備える、請求項34に記載の装置。
- 上記処理層と上記電極との間に配設され、約0.5psiの圧力で少なくとも1パーセントの圧縮性を有するサブパッドを更に備える、請求項34に記載の装置。
- 基板を電気化学的に処理するための装置において、
基板を上において処理するように適応される表面を有する処理層と、
上記処理表面に対して基板を保持するための研磨ヘッドと、
電源に結合するように適応される保持リング端子と、
上記処理層より下方に配設された複数の個々にバイアス可能な電極と、
を備える装置。 - 上記処理層と上記電極との間に配設され、約2ショアーAから約90ショアーAまでの硬さを有するサブパッドを更に備える、請求項40に記載の装置。
- 基板を電気処理する方法において、
第1のプロファイルを得るため第1の電気処理ステップにおいて基板から物質を電気化学的に除去するステップと、
上記第1のプロファイルよりも平坦な第2のプロファイルを得るため第2の電気処理ステップにおいて上記基板から物質を電気化学的に除去するステップと、
を備えた方法。 - 上記第2の電気化学的処理ステップは、
研磨表面の研磨領域を画成するように、上記研磨表面に対して保持された上記基板を移動させる段階と、
上記基板に対して第1の電極をバイアスする段階と、
上記第1の電極をバイアスするのと同時に、上記研磨領域の少なくとも部分的に外側に配設された第2の電極を、上記第1の電極の上記バイアスとは反対の極性でもってバイアスする段階と、
を更に含む、請求項42に記載の方法。 - 上記第1及び第2の電気化学的処理ステップは、上記基板を研磨表面に接触させながら異なる研磨ステーションにて行われる、請求項42に記載の方法。
- 上記第2の電気化学的処理ステップは、上記第1の電気化学的処理ステップにおける中心から縁部までの研磨割合の差を補償する、請求項42に記載の方法。
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