KR102043811B1 - 웨이퍼의 도금 및/또는 연마 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

웨이퍼를 도금 및/또는 연마하는 장치 및 방법. 상기 장치는 웨이퍼 척, 보조 노즐 장치(140, 240, 340) 및 메인 노즐 장치(180, 208, 380)를 포함한다. 웨이퍼를 도금 및/또는 연마하기 위해, 상기 웨이퍼 척은 웨이퍼를 홀딩하고 위치시키며, 수평 이동 및 회전시킨다. 상기 보조 노즐 장치는 웨이퍼의 외부 에지 및 웨이퍼 척을 커버하도록 비대전 또는 대전된 전해질을 공급한다. 상기 메인 노즐 장치는 웨이퍼의 표면에 대전된 전해질을 공급한다. 본 발명은 웨이퍼의 외부 에지의 도금 및/또는 연마 균일성을 향상시키고, 장치의 전체 전기 저항을 감소시켜서, 도금 및/또는 연마 속도를 향상시킬 수 있다.

Description

웨이퍼의 도금 및/또는 연마 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PLATING AND/OR POLISHING WAFER}
1. 발명의 분야
본 발명은 일반적으로 집적 회로의 제조 분야에 관한 것이며, 특히 반도체 웨이퍼 상의 금속 층을 도금 및/또는 연마하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
2. 관련 기술
집적 회로는 전자 산업에 널리 적용된다. 집적 회로는 통상 반도체 웨이퍼라고 불리는 반도체 재료 상에 제조 또는 가공된다. 집적 회로의 전자 회로를 형성하기 위해, 웨이퍼는 다수의 마스킹, 에칭, 도금 및 연마 공정 등을 거칠 수 있다.
전자 산업의 급속한 발전과 함께, 소형화(minisize), 낮은 전력 소모 및 높은 신뢰성에 대한 요구는 전자 제품에 불가피하게 되고 있다. 이에 대응하여, 전자 제품의 주요 구성요소인 집적 회로는 전자 제품의 요구를 충족시키기 위해 개선되어야 한다. 집적 회로의 성능을 증가시키기 위해, 집적 회로의 피처 크기(feature size)를 감소시키는 것이 하나의 방법이다. 사실, 집적 회로 피처 크기는 90 나노미터에서 65 나노미터로, 그리고 현재 25 나노미터로 급속히 감소하고 있다. 의심할 여지없이, 집적 회로 피처 크기는 반도체 기술의 향상에 따라 더 감소할 것이다.
그러나, 보다 강력한 집적 회로를 개발하는 것에 대한 하나의 잠재적인 제한 요인은 집적 회로에 형성된 배선(interconnection)에서 신호 지연의 증가이다. 집적 회로의 피처 크기가 감소함에 따라, 집적 회로에 형성된 배선의 밀도는 증가하였다. 그러나, 배선의 가까운 근접성은 배선의 선간(line-to-line) 용량을 증가시키고, 이는 배선에 큰 신호 지연을 초래한다. 일반적으로, 배선 지연은 피처 크기의 감소의 제곱으로 증가하는 것으로 밝혀졌다. 대조적으로, 게이트 지연은 피처 크기의 감소에 선형으로 증가하는 것으로 밝혀졌다.
배선 지연의 증가를 보상하기 위한 종래의 한 접근법은 금속의 층을 더 추가하는 것이다. 그러나, 이 접근법은 금속의 추가적인 층을 형성하는 것과 관련된 제조 비용을 증가시키는 단점이 있었다. 또한, 이러한 금속의 추가적인 층은 칩의 성능과 안정성 모두에 불리할 수 있는 추가 열을 생성할 수 있다.
따라서, 구리가 알루미늄보다 더 큰 도전성을 갖기 때문에, 금속 배선을 형성하기 위해 반도체 산업에서 알루미늄 대신 구리가 널리 사용되어 왔다. 또한, 구리는 알루미늄보다 전자이동(electromigration)에 저항성이 적다(less resistant). 그러나, 구리가 반도체 산업에 널리 사용되기 전에, 새로운 처리 기술이 필요하다. 보다 구체적으로, 구리층은 전기도금 공정을 사용하여 웨이퍼 상에 형성되고/되거나 전해연마 공정을 이용하여 에칭될 수 있다. 전기도금 및/또는 전해연마 공정에서, 웨이퍼는 웨이퍼 척에 의해 홀딩되고, 그 다음 상기 웨이퍼 상에 전해질 용액이 노즐에 의해 적용된다. 종래의 전기도금 및/또는 전해연마 장치는 전기도금 및/또는 전해연마 균일성을 보장하기 위해 작은 크기의 노즐을 가져서, 도금 속도 및/또는 제거 속도가 낮다. 도금 속도 및/또는 제거 속도의 향상을 위해, 단지 노즐의 크기를 증가시키는 경우, 웨이퍼의 외부 에지의 전기도금 및/또는 전해연마 균일성이 더 악화 될 것이다. 도금 속도 및/또는 제거 속도를 향상시키고, 동시에 전기도금 및/또는 전해연마 공정 중에 웨이퍼의 외부 에지의 전기도금 및/또는 전해연마 균일성을 보장하는 방법은 극복해야 할 도전이다.
따라서, 본 발명의 목적은 웨이퍼의 도금 및/또는 연마 장치를 제공하는 것이다. 일 실시양태에서, 상기 장치는 웨이퍼 척, 보조 노즐 장치 및 메인 노즐 장치를 포함한다. 수평 이동 및 회전 가능한 웨이퍼 척은 웨이퍼를 홀딩하고 위치시키기 위해 사용된다. 상기 웨이퍼 척은 전극, 상기 웨이퍼의 외부 에지를 둘러싸는 금속 링, 및 상기 전극과 상기 금속 링 사이에 배치된 절연 링을 갖는다. 상기 보조 노즐 장치는 공급 파이프를 갖는다. 상기 공급 파이프는 상기 웨이퍼의 외부 에지부터 상기 웨이퍼 척의 전극까지의 영역을 커버하도록 전해질을 공급하는 다수의 노즐을 형성한다. 상기 메인 노즐 장치는 도전체 및 절연 노즐 헤드를 갖는다. 상기 도전체는 고정부 및 수용부를 갖는다. 상기 절연 노즐 헤드는 커버 및 튜브를 갖는다. 상기 튜브는 상기 수용부에 수용되고, 상기 웨이퍼의 표면에 전해질을 공급하기 위해 상기 수용부를 관통한다. 상기 수용부의 내주면과 상기 튜브의 외주면 사이에 제1 간극이 형성된다. 상기 커버는 상기 고정부 위에 배치되며, 상기 커버와 상기 고정부 사이에 제2 간극이 형성된다.
또 다른 실시양태에서, 상기 보조 노즐 장치의 공급 파이프는 도전성 금속으로 이루어지고, 제2 전극으로 사용된다.
또 다른 실시양태에서, 상기 장치는 웨이퍼 척, 보조 노즐 장치 및 메인 노즐 장치를 포함한다. 수평 이동 및 회전 가능한 웨이퍼 척은 웨이퍼를 홀딩하고 위치시키기 위해 사용된다. 상기 보조 노즐 장치는 도전성 금속으로 이루어지고 전극으로서 사용되는 공급 파이프를 가진다. 상기 공급 파이프는 상기 웨이퍼의 외부 에지를 커버하도록 전해질을 공급하는 다수의 노즐을 형성한다.
또 다른 실시양태에서, 상기 장치는 웨이퍼 척, 메인 챔버, 보조 챔버, 보조 노즐 장치, 메인 노즐 장치, 및 쉬라우드(shroud)를 포함한다. 상기 쉬라우드는 원형부 및 직사각형부를 포함한다. 상기 원형부는 상기 메인 챔버에 배치되고 상기 메인 노즐 장치를 둘러싼다. 상기 직사각형부는 상기 보조 챔버에 배치되고 상기 보조 노즐 장치를 차폐한다. 상기 직사각형부는, 전해질이 상기 웨이퍼의 외부 에지부터 상기 웨이퍼 척의 전극까지의 영역을 커버하도록 토출되는, 토출 창(eject window)을 형성한다.
또 다른 실시양태에서, 도전성 금속이 상기 토출 창을 래핑(wrapping)한다. 상기 도전성 금속은 상기 전해질이 상기 토출 창으로부터 토출될 때 전해질을 대전하는 제2 전극으로서 사용된다.
또 다른 실시양태에서, 상기 장치는 웨이퍼 척, 메인 챔버, 보조 챔버, 보조 노즐 장치, 메인 노즐 장치, 및 쉬라우드를 포함한다. 수평 이동 및 회전 가능한 웨이퍼 척은 웨이퍼를 홀딩하고 위치시키기 위해 사용된다. 상기 쉬라우드는 원형부 및 직사각형부를 포함한다. 상기 원형부는 상기 메인 챔버에 배치되고 상기 메인 노즐 장치를 둘러싼다. 상기 직사각형부는 상기 보조 챔버에 배치되고 상기 보조 노즐 장치를 차폐한다. 상기 직사각형부는, 전해질이 상기 웨이퍼의 외부 에지를 커버하도록 토출되는, 토출 창(eject window)을 형성한다. 상기 토출 창은 전극으로서 사용되는 도전성 금속에 의해 래핑(wrapping)된다.
따라서, 본 발명의 다른 목적은, 웨이퍼의 도금 및/또는 연마 방법을 제공하는 것이다. 상기 방법은 웨이퍼 척 상에 웨이퍼를 위치시키는 단계; 상기 웨이퍼 척을 수평 이동 및 회전시키는 단계; 및 상기 웨이퍼의 표면에 대전된 전해질을 공급하며, 동시에 상기 웨이퍼의 외부 에지와 전원 공급기 사이에 브레이크오버(breakover)를 형성하기 위해, 상기 웨이퍼의 외부 에지 및 상기 웨이퍼 척을 커버하도록 비대전 또는 대전된 전해질을 공급하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이, 전체 도금 및/또는 연마 공정 중에 항상, 웨이퍼의 외부 에지와 전원 공급기 사이에 브레이크오버(breakover)를 형성하기 위해, 상기 웨이퍼의 외부 에지 및 상기 웨이퍼 척을 커버하도록 비대전 또는 대전된 전해질을 공급함으로써, 웨이퍼의 외부 에지 및 전원 공급기는 안정적인 전기적 접속을 형성할 수 있고, 이는 웨이퍼의 외부 에지의 도금 및/또는 연마 균일성을 향상시킬 수 있고, 장치의 전체 전기 저항을 감소시킬 수 있다. 또한, 메인 노즐 장치의 토출 포트는 상대적으로 커서 도금 및/또는 연마 속도를 향상시킨다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시양태에 대한 다음의 설명을 통해 당업자에게 명백하게 될 것이다.
도 1은, 본 발명에 따른 예시적인, 웨이퍼의 도금 및/또는 연마 장치를 나타내는 개략도이고;
도 2는, 웨이퍼 척, 및 작동 상태에 있는 보조 노즐 장치를 나타내는 개략도이고;
도 3은, 웨이퍼 척, 및 유휴 상태에 있는 보조 노즐 장치를 나타내는 개략도이고;
도 4는, 웨이퍼 척, 및 작동 상태에 있는 보조 노즐 장치를 나타내는 저면도이고;
도 5는, 웨이퍼 척, 및 유휴 상태에 있는 보조 노즐 장치를 나타내는 저면도이고;
도 6은, 본 발명의 예시적인 메인 노즐 장치를 나타내는 개략도이고;
도 7은, 메인 노즐 장치의 상면도이고;
도 8은, 메인 노즐 장치의 예시적인 노즐 헤드를 나타내는 개략도이고;
도 9는, 노즐 헤드의 단면도이고;
도 10은, 도 9에 도시된 부분의 확대도이고;
도 11은, 본 발명의 다른 예시적인, 웨이퍼의 도금 및/또는 연마 장치를 나타내는 개략도이고;
도 12는, 웨이퍼 척 없이, 도 11에 도시된 장치의 상면도이고;
도 13은, 도 11에 도시된 장치의 쉬라우드의 상면도이고;
도 14는, 도 12에 도시된 선 A-A에 따라 취해진 단면도이고;
도 15는, 쉬라우드 및 웨이퍼 척 없이, 도 11에 도시된 장치의 상면도이고;
도 16은, 본 발명의 다른 예시적인, 웨이퍼의 도금 및/또는 연마 장치를 나타내는 개략도이고;
도 17은, 웨이퍼 척 없이, 도 16에 도시된 장치의 상면도이고;
도 18은, 도 16에 도시된 장치의 쉬라우드의 상면도이고;
도 19는, 쉬라우드 및 웨이퍼 척 없이, 도 16에 도시된 장치의 상면도이고;
도 20은, 본 발명의 다른 예시적인, 웨이퍼의 도금 및/또는 연마 장치의 쉬라우드의 상면도이고;
도 21은, 본 발명의 다른 예시적인, 웨이퍼의 도금 및/또는 연마 장치의 쉬라우드의 상면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 예시적인, 웨이퍼의 도금 및/또는 연마 장치가 설명된다. 상기 장치는 전기화학적 원리에 근거하여 웨이퍼를 도금 및/또는 연마한다. 본 발명의 예시적인 장치는 그 위에 웨이퍼(120)를 홀딩하고 위치시키기 위한 웨이퍼 척(110)을 포함한다. 웨이퍼 척(110)은 진공 흡인에 의해 웨이퍼(120)를 홀딩하고 위치시킬 수 있는 진공 척일 수 있다. 웨이퍼 척(110)은 전극(111)을 갖는다. 바람직하게, 전극(111)은 고리 형상이고 웨이퍼(120)를 둘러싼다. 도금 공정 동안, 전극(111)은 전원 공급기(도시되지 않음)의 음극에 접속되고, 연마 공정 동안, 전극(111)은 전원 공급기의 양극에 접속된다. 전극(111) 및 웨이퍼(120)는 전해질을 통해 전기적 연결을 형성할 수 있다. 전극(111) 및 전해질을 통해, 웨이퍼(120)와 전원 공급기 사이에 브레이크오버가 형성되며, 이하에서 상세하게 설명될 것이다.
일반적으로, 도금 공정 또는 연마 공정에서, 금속, 특히 구리는 웨이퍼(120)의 외부 에지 상에 축적되기 쉬워서, 도금 및/또는 연마되는 웨이퍼(120)를 균일하지 않게 하며, 특히 웨이퍼(120)의 외부 에지의 균일성이 불량하다. 그 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 웨이퍼 척(110)은 웨이퍼(120)의 외부 에지 주위에 배치된 금속 링(112)을 갖는다. 전극(111)과 금속 링(112) 사이에, 절연 링(113)이 배치되어 전극(111)과 금속 링(112)을 서로 분리하고, 전극(111)과 금속 링(112)의 브레이크오버를 방지한다. 전극(111)의 직경은 금속 링(112)보다 커서, 전극(111)은 절연 링(113) 및 금속 링(112)을 둘러싼다.
웨이퍼 척(110)은 그 상부에 배치된 회전축(114)을 갖는다. 회전축(114)은 그 중심을 통해 축에 대해 회전하며, 웨이퍼 척(110)이 그 중심 축에 대해 회전하게 할 수 있다. 회전축(114)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 척(110) 위의 빔(130) 상에 설치될 수 있다. 빔(130)은 수평으로 이동할 수 있으며, 웨이퍼 척(110)을 수평으로 이동시킬 수 있다.
도금 공정 또는 연마 공정에서, 웨이퍼 척(110)은 빔(130)을 따라 수평으로 이동하고 그 중심 축에 대해 회전할 수 있다. 웨이퍼(120) 상에 공급된 전해질은 웨이퍼 척(110)의 회전을 위해 웨이퍼(120) 및 웨이퍼 척(110)의 표면을 코팅하는 전해질 막을 형성할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 척(110)의 전극(111)과 웨이퍼(120)는 전해질 막을 통해 그들 사이에 전기적 접속을 형성하고, 전류는 주로 웨이퍼(120)의 표면을 통해 흐르며,그 다음 웨이퍼(120)가 도금 또는 연마된다. 그러나, 실제 적용에서, 웨이퍼(120)의 외부 에지를 도금 또는 연마할 때, 전해질은 웨이퍼(120)의 표면으로부터 직접 스핀 오프(spin off)될 수 있고, 웨이퍼(120) 및 웨이퍼 척(110)의 표면에 전해질 막을 형성 할 수 없다. 전극 (111)과 웨이퍼(120) 사이의 전기적인 접속이 종종 개방되어, 도금 또는 연마될 웨이퍼(120)의 외부 에지를 균일하지 않게 한다. 웨이퍼(120)의 외부 에지의 도금 또는 연마 균일성을 향상시키기 위해, 본 발명은 보조 노즐 장치(140)를 제공한다. 본 발명의 실시양태에서, 보조 노즐 장치(140)는 빔(130) 상에 조립된다. 보조 노즐 장치(140)는 빔(130)을 따라 수평으로 이동하고, 웨이퍼 척(110)의 외부 에지와 일정한 간격을 유지하여, 웨이퍼 척(110)의 회전을 간섭하는 것을 방지할 수 있다. 보조 노즐 장치(140)는 공급 파이프(141)를 갖는다. 공급 파이프(141)는 웨이퍼(120)의 외부 에지 및 웨이퍼 척(110)에 전해질을 공급하기 위해 연속으로 배열된 다수의 작은 노즐(142)을 형성한다. 웨이퍼(120)의 외부 에지로부터 전극(111)까지의 영역은, 도금 또는 연마 동안, 전해질에 의해 커버될 수 있다. 공급 파이프(141)는 독립 배관 시스템에 접속될 수 있기 때문에, 공급 파이프(141)에서 전해질의 흐름은 독립적으로 제어될 수 있다. 보조 노즐 장치(140)는 모터 또는 실린더에 의해 수평면 내에서 회전 가능하다. 특히, 웨이퍼(120)가 도금 또는 연마될 때, 보조 노즐 장치(140)는 90°회전하고, 공급 파이프(141)는 웨이퍼(120)의 수평 이동 방향에 평행하다. 도 1, 도 2, 및 도 4에 도시된 바와 같이, 공급 파이프(141)는 웨이퍼 척(110) 아래에 위치하며, 노즐(142)은 웨이퍼(120)의 외부 에지 및 웨이퍼 척(110)에 걸쳐 위치한다. 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(120)가 도금 또는 연마된 후, 보조 노즐 장치(140)는 90°반전할 수 있고, 공급 파이프(141)는 웨이퍼(120)의 수평 이동 방향에 수직이며, 웨이퍼(120)의 외부 에지 및 웨이퍼 척(110)에 전해질이 공급되지 않는다.
도 6 내지 도 10을 참조하면, 도금 또는 연마에서, 웨이퍼(120)의 표면에 대전된 전해질을 공급하기 위해, 웨이퍼 척(110) 아래에 메인 노즐 장치(150)가 배치된다. 메인 노즐 장치(150)는, 상기 메인 노즐 장치(150)가 도금 또는 연마 챔버에 고정될 수 있는 베이스 부(151)를 갖는다. 상기 베이스 부(151)의 상부에 접속부(152)가 위치한다. 상기 접속부(152)의 상단에 실린더형 중공(cylinder-shaped hollow) 홀딩부(153)가 위치한다. 베이스 부(151), 접속부(152), 및 홀딩부(153)는 절연되어 있고, 전해질의 침식에 저항할 수 있으며, 전해질과 반응할 수 없다. 홀딩부(153)는 우수한 도전성 재료로 이루어진 도전체(154)를 홀딩하고 수용하며, 전해질의 침식에 저항할 수 있고, 스테인리스 스틸 또는 알루미늄 합금 등의 전해질과 반응할 수 없다. 도전체(154)는 홀딩부(153)의 상부에 고정된 고정부(1541)를 가지며, 실린더형 중공 수용부(1542)가 상기 고정부(1541)에 접속되고 상기 홀딩부(153)에 수용된다. 도금 공정 동안 도전체(154)는 전원 공급기의 양극에 접속되고, 연마 공정 동안 도전체(154)는 전원 공급기의 음극에 접속된다.
메인 노즐 장치(150)는 절연 노즐 헤드(155)를 갖는다. 절연 노즐 헤드(155)는 디스크형 커버(1551), 상기 커버(1551)의 중심을 통해 수직으로 연장되는 튜브(1552)를 갖는다. 상기 튜브(1552)의 상부 포트는, 전해질이 웨이퍼(120)의 표면에 토출되는, 토출 포트로서 형성된다. 튜브(1552)의 토출 포트는 원형이다. 도금 또는 연마 공정의 다른 요구에 기초하여, 토출 포트의 형상은 원형뿐 아니라, 삼각형 또는 사각형 또는 육각형 또는 팔각형 등으로 변경되어 설계될 수 있다. 튜브(1552)는 도전체(154)에 수용되어 도전체(154)를 통과한다. 도전체(154)의 수용부(1542)의 내주면과 튜브(1552)의 외주면 사이에 제1 간극(156)이 형성된다. 커버(1551)는 도전체(154)의 고정부(1541) 위에 배치되고, 그 사이에 제2 간극(157)이 형성된다. 튜브(1552)의 측벽은 복수의 통로(1553)을 형성한다. 모든 통로(1553)는 경사져서, 통로(1553)의 내부 포트의 최고점이 통로(1553)의 외부 포트의 최저점보다 낮다. 튜브(1552) 및 제1 간극(156)에서 전해질 압력을 조정하는, 특정한 통로(1553)의 설계에 기초할 때, 전해질은 단지 튜브(1552)로부터 제1 간극(156)까지 통로(1553)를 통과할 수 있으며, 제1 간극(156)으로부터 튜브(1552)까지 통로(1553)를 통과할 수 없어서, 장치의 전기 저항을 감소시키고, 도금 또는 연마 동안 미세 기포가 제1 간극(156)으로부터 튜브(1552)로 들어가는 것을 방지할 수 있다. 제1 간극(156)에서 전해질의 흐름은, 튜브(1552)의 하단에 배치되며 튜브(1552)의 외주면 주위에 부착되는 흐름 조절 링(1554)에 의해 조정될 수 있어서, 제1 간극(156)에서의 전해질 압력이 조정될 수 있다. 흐름 조절 링(1554)은, 필요한 크기에 따라 흐름 조절 링(1554)을 선택하여 교체될 수 있다. 제2 간극(157)은 절연 노즐 헤드(155)를 상승 또는 하강시킴으로써 조정될 수 있다.
도금 및/또는 연마할 때, 웨이퍼(120)는 웨이퍼 척(110) 상에 위치되고, 도금 및/또는 연마될 웨이퍼(120)의 표면은 메인 노즐 장치(150)에 상면(face)한다. 보조 노즐 장치(140)는 90°회전하고, 공급 파이프(141)는 웨이퍼 척(110) 아래에 위치하며, 노즐(142)은 웨이퍼(120)의 외부 에지 및 웨이퍼 척(110)에 걸쳐 위치한다. 빔(130)은 웨이퍼 척(110) 및 보조 노즐 장치(140)가 수평으로 이동하게 하고, 동시에 웨이퍼 척(110)은 회전하며, 보조 노즐 장치(140) 및 메인 노즐 장치(150)가 각각 웨이퍼(120)의 표면에 전해질을 공급한다. 보조 노즐 장치(140)는 노즐(142)을 통해 웨이퍼(120)의 외부 에지 및 웨이퍼 척(110)에 전해질을 공급한다. 전해질은 전체 도금 및/또는 연마 공정 동안 항상, 웨이퍼(120)의 외부 에지로부터 웨이퍼 척(110)의 전극(111)까지의 영역을 커버해서, 웨이퍼(120)와 전원 공급기 사이의 전기적 접속은 안정적이다. 메인 노즐 장치(150)는 튜브(1552)를 통해 웨이퍼(120)의 표면에 전해질을 공급한다. 도전체(154)의 수용부(1542)의 내주면 상에 생성된 미세 기포는 전해질을 따라 제1 간극(156)을 통해 메인 노즐 장치(150)에서 밀려나간다(crowded out). 제1 간극(156)을 통해 흐르는 전해질은 절연 노즐 헤드(155)의 커버(1551)에 의해 차단되어, 웨이퍼(120)의 표면에 도달할 수 없다. 튜브(1552)의 측벽에 형성된 통로(1553)로 인해, 미세 기포는 튜브(1552)로 들어갈 수 없어서, 도금 및/또는 연마의 품질을 향상시킬 수 있다. 전해질을 통해, 도전체(154), 웨이퍼(120), 전극(111), 및 전원 공급기는 회로를 구성하고, 전류는 주로 웨이퍼(120)의 표면을 통해 흘러서, 웨이퍼(120)의 표면을 도금 및/또는 연마한다. 도금 및/또는 연마 속도를 향상시키기 위해, 튜브(1552)의 내부 직경은 상대적으로 크고, 절연 링(113) 또는 금속 링(112)의 폭에 비례하여, 메인 노즐 장치(150)가 전해질을 전극(111)에 공급하는 것을 방지할 수 있으며, 이는 장치의 전기 저항을 감소시키고, 전류가 웨이퍼(120)의 표면을 통해 흐르는 것을 보장할 수 있다. 바람직하게, 튜브(1552)의 내부 직경은 절연 링(113) 또는 금속 링(112)의 폭의 0.5 내지 1.5 배의 범위이다. 노즐(142)을 통해 웨이퍼(120)의 외부 에지 및 웨이퍼 척(110)에 공급되는 전해질의 흐름은 제어되어 커질 수 없으므로, 전해질이 웨이퍼(120) 및 웨이퍼 척(110)으로부터 떨어져서 메인 노즐 장치(150)에 제공하는 전해질과 회로를 형성하는 것을 방지할수 있다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 보조 노즐 장치의 공급 파이프는 내산성 도전성 금속으로 이루어지고, 2차 전극으로서 사용될 수 있다. 도금 공정 중에 공급 파이프는 전원 공급기의 음극에 접속되고, 연마 공정 중에 공급 파이프는 전원 공급기의 양극에 접속된다. 공급 파이프 상에 형성된 노즐을 통해 웨이퍼의 외부 에지로부터 웨이퍼 척의 전극까지의 영역을 커버하도록 공급되는 전해질이 대전된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 웨이퍼 척은 웨이퍼의 외부 에지 주변에 배치된 금속 링을 갖는다. 웨이퍼 척은 전극 및 절연 링을 갖지 않을 수 있다. 보조 노즐 장치의 공급 파이프는 내산성 도전성 금속으로 이루어지고, 전극으로서 사용된다. 도금 공정 중에 공급 파이프는 전원 공급기의 음극에 접속되고, 연마 공정 중에 공급 파이프는 전원 공급기의 양극에 접속된다. 공급 파이프 상에 형성된 노즐을 통해 웨이퍼의 외부 에지로부터 웨이퍼 척의 금속 링까지의 영역을 커버하도록 공급되는 전해질이 대전된다.
도 11 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 웨이퍼의 도금 및/또는 연마 장치의 또 다른 예시가 설명된다. 상기 장치는 웨이퍼(220)를 홀딩 및 위치시키기 위한 웨이퍼 척(210)을 포함한다. 도 1에 도시된 웨이퍼 척(110)과 동일하게, 웨이퍼 척(210)은 전극(211), 금속 링(212), 및 상기 전극(211)과 상기 금속 링(212) 사이에 배치된 절연 링(213)을 갖는다. 도금 공정 중에 전극(211)은 전원 공급기의 음극에 접속되고, 연마 공정 중에 전극(211)은 전원 공급기의 양극에 접속된다. 전극(211) 및 웨이퍼(220)는 전해질을 통해 전기적 접속을 형성할 수 있다. 웨이퍼 척(210)은 또한 그 상부에 배치된 회전축(214)을 갖는다. 회전축(214)은 그 중심을 통해 축에 대해 회전하여, 웨이퍼 척(210)을 그 중심 축에 대해 회전시킬 수 있다. 회전축(214)은 웨이퍼 척(210) 위의 빔 상에 설치될 수 있다. 빔은 수평으로 이동 가능하여, 웨이퍼 척(210)을 수평으로 이동시킨다.
상기 장치는 메인 챔버(280), 보조 챔버(290), 메인 노즐 장치(250), 보조 노즐 장치(240) 및 쉬라우드(260)를 포함한다. 메인 노즐 장치(250)는 메인 챔버(280)에 위치하며, 메인 노즐 장치(250)의 구조와 기능은 메인 노즐 장치(150)와 동일하므로, 여기서 더 이상 반복하여 기술되지 않는다. 보조 노즐 장치(240)는 보조 챔버(290)에 위치하며, 신장된 튜브형 공급 파이프(241)를 갖는다. 공급 파이프(241)는, 웨이퍼(220)의 외부 에지 및 웨이퍼 척(210)에 전해질을 공급하기 위해, 여러 행들 및 열들로 배열된 다수의 작은 노즐(242)을 형성한다. 웨이퍼(220)의 외부 에지로부터 웨이퍼 척(210)의 전극(211)까지의 영역은 도금 또는 연마 동안 전해질에 의해 커버될 수 있어서, 웨이퍼(220)의 외부 에지와 전극(211) 사이의 전기적 접속은 안정적이다. 공급 파이프(241)는 독립 배관 시스템에 접속될 수 있어서, 공급 파이프(241)에서 전해질의 흐름은 독립적으로 제어될 수 있다. 메인 챔버(280)와 보조 챔버(290) 사이에 파티션 벽(270)이 배치되어, 메인 챔버(280) 및 보조 챔버(290)를 두 개의 독립된 챔버가 되게 한다. 메인 챔버(280)에서의 전해질은 보조 챔버(290)로 들어가지 못하며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.
쉬라우드(260)는 원형부(261) 및 직사각형부(262)를 포함한다. 원형부(261)는 메인 챔버(280) 내에 배치되고, 메인 노즐 장치(250)를 둘러싼다. 직사각형부(262)는 보조 챔버(290) 내에 배치되고, 보조 노즐 장치(240)를 차폐한다. 직사각형부(262)의 중심은, 전해질이 웨이퍼(220)의 외부 에지 및 웨이퍼 척(210)에 토출되는, 토출 창(263)을 형성한다. 토출 창(263)에 인접하여, 직사각형부(262)는 연장된 슬롯(264)을 형성한다. 직사각형부(262)는 상방으로 뻗은 측벽(265)을 가져서, 직사각형부(262)의 상단에 제1 오목부(266)를 형성한다. 제1 오목부(266)는 보조 노즐 장치(240)로부터 토출되고 웨이퍼(220)의 외부 에지 및 웨이퍼 척(210)으로부터 떨어지는 전해질을 수집하기 위해 사용될 수 있다. 제1 오목부(266) 내의 전해질은 순환 사용을 위해 슬롯(264)으로부터 보조 챔버(290)로 다시 흐른다. 측벽(265)은 하방으로 뻗어서 직사각형부(262)의 하단에 제2 오목부(267)를 형성한다. 제2 오목부(267)는 파티션 벽(270) 및 보조 노즐 장치(240)를 수용하기 위해 사용될 수 있다.
웨이퍼(220)의 도금 및/또는 연마 장치를 사용하는 경우, 웨이퍼 (220)는 웨이퍼 척(210) 상에 위치하고, 도금 및/또는 연마될 웨이퍼(220)의 표면은 메인 노즐 장치(250)와 상면한다. 웨이퍼 척(210)은 메인 노즐 장치(250) 위의 우측으로 이동한다. 웨이퍼 척(210) 상에 배치되는 이러한 두 개의 자기 접합(magnetic junction)을 사용함으로써, 쉬라우드(260)는 도금 및/또는 연마 공정 중에 웨이퍼 척(210)을 따라 이동할 수 있고, 도금 및/또는 연마 공정이 종료되어 웨이퍼 척(210)이 멀리 이동될 때 웨이퍼 척(210)으로부터 분리될 수 있다. 웨이퍼 척(210)은 수평으로 이동할 수 있고 동시에 회전할 수 있으며, 보조 노즐 장치(240) 및 메인 노즐 장치(250)는 각각 웨이퍼(220)의 표면에 전해질을 공급한다. 보조 노즐 장치(240)는, 토출 창(263)에 대응하는 노즐(242)을 통해 웨이퍼(220)의 외부 에지 및 웨이퍼 척(210)에 전해질을 공급한다. 전해질은 전체 도금 및/또는 연마 공정 동안 항상, 웨이퍼(220)의 외부 에지로부터 웨이퍼 척(210)의 전극(211)까지의 영역을 커버하여, 웨이퍼(220)의 외부 에지와 전극(211) 사이의 전기적 접속은 안정적이므로, 웨이퍼(220)의 외부 에지의 도금 및/또는 연마 균일성을 향상시킬 수 있고, 장치의 전체 전기 저항을 감소시킬 수 있다. 직사각형부(262) 아래에 숨겨진 노즐(242)로부터 토출된 전해질은 직사각형부(262)에 의해 차단되어, 웨이퍼(220)의 외부 에지에 도달할 수 없다. 토출 창(263)의 제한 때문에, 보조 노즐 장치(240)에 의한 토출 영역은 일정하므로, 웨이퍼(220)의 외부 에지로부터 전극(211)까지의 영역 상에 균일한 분포를 보장한다. 웨이퍼(220)의 외부 에지 및 웨이퍼 척(210) 상의 전해질은 낙하되어(drop), 쉬라우드(260)의 제1 오목부(266) 내에 수집된다. 제1 오목부(266) 내의 전해질은 순환 사용을 위해 슬롯(264)으로부터 보조 챔버(290)로 다시 흐른다. 쉬라우드(260)의 원형부(261)는 웨이퍼(220) 및 웨이퍼 척(210) 상의 전해질이 메인 챔버(280) 및 보조 챔버(290)의 밖으로 튀는(splashing out) 것을 방지할 수 있다.
도 16 내지 도 19를 참조하여, 본 발명의 웨이퍼의 도금 및/또는 연마 장치의 또 다른 예시가 설명된다. 상기 장치는 웨이퍼(320)를 홀딩 및 위치시키기 위한 웨이퍼 척(310)을 포함한다. 웨이퍼 척(310)은 전극(311), 금속 링(312), 절연 링(313) 및 회전축(314)을 갖는다.
도 11 및 도 12에 도시된 장치와 비교하여, 본 실시양태의 장치는 두 개의 보조 챔버(390), 및 상기 두 개의 보조 챔버(390)에 각각 위치한 두 개의 보조 노즐 장치(340)를 포함한다. 두 개의 보조 챔버(390)는 메인 챔버(380)의 두 대향 면에 배치된다. 두 개의 보조 챔버(390) 및 메인 챔버(380)는 두 개의 파티션 벽(370)에 의해 서로 분리된다. 각각의 보조 노즐 장치(340)는 신장된 튜브형 공급 파이프(341)를 갖는다. 공급 파이프(341)는, 웨이퍼(320)의 외부 에지 및 웨이퍼 척(310)에 전해질을 공급하기 위해, 여러 행들 및 열들로 배열된 다수의 작은 노즐(342)을 형성한다. 웨이퍼(320)의 외부 에지로부터 웨이퍼 척(310)의 전극(311)까지의 영역은 도금 또는 연마 동안 전해질에 의해 커버될 수 있어서, 웨이퍼(320)의 외부 에지와 전극(311) 사이의 전기적 접속은 안정적이다. 메인 노즐 장치(350)는 웨이퍼(320)의 표면에 전해질을 공급하기 위해 메인 챔버(380) 내에 위치한다.
상기 장치는 쉬라우드(360)를 더 포함한다. 쉬라우드(360)는 원형부(361), 및 상기 원형부(361)의 대향면에 대칭적으로 분포된 두 개의 직사각형부(362)를 갖는다. 각각의 직사각형부(362)는 토출 창(363) 및 연장된 슬롯(364)을 형성한다.
도 12에 도시된 장치와 도 17에 도시된 장치의 차이는, 후자가 제2 보조 노즐 장치(340), 제2 보조 챔버(390), 및 제2 직사각형부(362)를 가져서, 도금 및/또는 연마의 효율성 및 품질을 향상시킬 수 있다는 것이다.
도 20을 참조하여, 본 발명의 또 다른 예시적인, 웨이퍼의 도금 및/또는 연마 장치의 쉬라우드의 상면도를 도시한다. 쉬라우드(460)는 원형부(461) 및 직사각형부(462)을 포함한다. 직사각형부(462)의 중심은, 전해질이 웨이퍼의 외부 에지 및 웨이퍼 척에 토출되는, 토출 창(463)을 형성한다. 토출 창(463)에 인접하여, 직사각형부(462)는 신장된 슬롯(464)을 형성한다. 도 13에 도시된 쉬라우드(260)와 비교하여, 쉬라우드(460)는 토출 창(463)을 래핑하는 내산성 도전성 금속(468)을 더 포함한다. 도전성 금속(468)은 전해질이 토출 창(463)으로부터 토출될 때, 전해질을 대전시키기 위한 2차 전극으로 사용될 수 있다. 대전된 전해질은 전체 도금 및/또는 연마 공정 중에 항상, 웨이퍼의 외부 에지로부터 웨이퍼 척의 전극까지의 영역을 커버하도록 공급된다. 도금 공정 중에 도전성 금속(468)은 전원 공급기의 음극에 접속되고, 연마 공정 중에 도전성 금속(468)은 전원 공급기의 양극에 접속된다.
도 21을 참조하여, 본 발명의 또 다른 예시적인, 웨이퍼의 도금 및/또는 연마 장치의 쉬라우드의 상면도를 도시한다. 쉬라우드(560)는 원형부(561) 및 두 개의 직사각형부(562)을 포함한다. 각각의 직사각형부(562)의 중심은, 전해질이 웨이퍼의 외부 에지 및 웨이퍼 척에 토출되는, 토출 창(563)을 형성한다. 토출 창(563)에 인접하여, 각각의 직사각형부(562)는 신장된 슬롯(564)을 형성한다. 도 18에 도시된 쉬라우드(360)와 비교하여, 쉬라우드(560)는 토출 창(563)을 래핑하는 두 개의 내산성 도전성 금속(568)을 더 포함한다. 두 개의 도전성 금속(568)은 전해질이 토출 창(563)으로부터 토출될 때, 전해질을 대전시키기 위한 2차 전극으로 사용될 수 있다. 대전된 전해질은 전체 도금 및/또는 연마 공정 중에 항상, 웨이퍼의 외부 에지로부터 웨이퍼 척의 전극까지의 영역을 커버하도록 공급된다. 도금 공정 중에 도전성 금속(568)은 전원 공급기의 음극에 접속되고, 연마 공정 중에 도전성 금속(568)은 전원 공급기의 양극에 접속된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 쉬라우드(460/560)가 전극으로서 사용되는 도전성 금속(468/568)을 포함하는 경우, 웨이퍼 척은 전극 및 절연 링을 갖지 않을 수 있다.
따라서, 웨이퍼의 도금 및/또는 연마 방법은,
1 단계: 웨이퍼 척 상에 웨이퍼를 위치시키는 단계;
2 단계: 상기 웨이퍼 척을 수평 이동 및 회전시키는 단계; 및
3 단계: 상기 웨이퍼의 표면에 대전된 전해질을 공급하며, 동시에 상기 웨이퍼의 외부 에지와 전원 공급기 사이에 브레이크오버(breakover)를 형성하기 위해, 상기 웨이퍼의 외부 에지 및 상기 웨이퍼 척을 커버하도록 비대전된 전해질을 공급하는 단계를 포함한다.
따라서, 또 따른 웨이퍼의 도금 및/또는 연마 방법은,
1 단계: 웨이퍼 척 상에 웨이퍼를 위치시키는 단계;
2 단계: 상기 웨이퍼 척을 수평 이동 및 회전시키는 단계; 및
3 단계: 상기 웨이퍼의 표면에 대전된 전해질을 공급하며, 동시에 상기 웨이퍼의 외부 에지와 전원 공급기 사이에 브레이크오버(breakover)를 형성하기 위해, 상기 웨이퍼의 외부 에지 및 상기 웨이퍼 척을 커버하도록 대전된 전해질을 공급하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이, 전체 도금 및/또는 연마 공정 중에 항상, 웨이퍼의 외부 에지와 전원 공급기 사이에 브레이크오버(breakover)를 형성하기 위해, 웨이퍼의 외부 에지 및 웨이퍼 척을 커버하도록 비대전 또는 대전된 전해질을 공급함으로써, 웨이퍼의 외부 에지 및 전원 공급기는 안정적인 전기적 접속을 형성할 수 있고, 이는 웨이퍼의 외부 에지의 도금 및/또는 연마 균일성을 향상시킬 수 있고, 장치의 전체 전기 저항을 감소시킬 수 있다. 또한, 메인 노즐 장치의 토출 포트는 상대적으로 커서 도금 및/또는 연마 속도를 향상시킨다.
본 발명의 상술한 설명은 예시 및 설명을 위해 제공되었다. 이것은 완전하거나 본 발명을 개시된 정확한 형태로 한정하는 것으로 의도되지 않으며, 명백하게 많은 변형 및 변경이 상기 교시의 관점에서 가능하다. 당업자에게 명백할 수 있는 이러한 변형 및 변경은 첨부된 특허청구범위에 의해 한정된 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (33)

  1. 수평 이동 및 회전이 가능하며 웨이퍼를 홀딩(holding) 및 위치시키기 위한 웨이퍼 척;
    공급 파이프를 갖는 보조 노즐 장치; 및
    도전체 및 절연 노즐 헤드를 갖는 메인 노즐 장치를 포함하며,
    상기 웨이퍼 척은 전극, 상기 웨이퍼의 외부 에지를 둘러싸는 금속 링, 및 상기 전극과 상기 금속 링 사이에 배치된 절연 링을 가지고,
    상기 공급 파이프는 상기 웨이퍼의 외부 에지부터 상기 웨이퍼 척의 전극까지의 영역을 커버하도록 전해질을 공급하는 다수의 노즐을 형성하고,
    상기 도전체는 고정부 및 수용부를 가지고, 상기 절연 노즐 헤드는 커버 및 튜브를 가지고, 상기 튜브는 상기 수용부에 수용되고, 상기 웨이퍼의 표면에 전해질을 공급하기 위해 상기 수용부를 관통하며, 상기 수용부의 내주면과 상기 튜브의 외주면 사이에 제1 간극이 형성되고, 상기 커버는 상기 고정부 위에 배치되며, 상기 커버와 상기 고정부 사이에 제2 간극이 형성되는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 튜브는 그 측벽에 복수의 통로를 형성하고, 모든 통로는 경사져서(inclined) 통로의 내부 포트의 최고점이 통로의 외부 포트의 최저점보다 낮은,
    웨이퍼의 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 튜브의 하단에 배치되고, 상기 제1 간극에 전해질 압력을 조절하기 위해 상기 튜브의 외주면 주위에 부착된 흐름 조절 링을 더 포함하는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보조 노즐 장치의 공급 파이프는 상기 공급 파이프에서 상기 전해질의 흐름을 독립적으로 제어하기 위한 독립 배관 시스템(independent plumbing system)에 연결되는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보조 노즐 장치는 수평면에서 회전가능하고, 도금 및 연마 공정 중 적어도 하나의 공정 중에, 상기 공급 파이프는 상기 웨이퍼 척 아래에 있으며, 상기 노즐은 상기 웨이퍼의 외부 에지 및 웨이퍼 척에 걸쳐 있는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    도금 및 연마 공정 중 적어도 하나의 공정 후에, 상기 보조 노즐 장치는, 상기 웨이퍼의 외부 에지 및 상기 웨이퍼 척에 전해질의 공급을 정지하기 위해 수평면에서 90°회전하는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    수평 이동 가능하고 상기 웨이퍼 척 위에 배치되는 빔을 더 포함하며, 상기 웨이퍼 척은 상기 빔 상에 설치된 회전축을 가져서, 상기 웨이퍼 척을 그 중심 축에 대해 회전시킬 수 있는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보조 노즐 장치는 상기 빔 상에 조립되고, 상기 빔을 따라 수평 이동 가능한,
    웨이퍼의 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 메인 노즐 장치는 중공 홀딩부(hollow holding portion)를 가지며, 상기 도전체의 고정부는 상기 홀딩부의 상부에 고정되고, 상기 도전체의 수용부는 상기 홀딩부 내에 수용되는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 튜브는 상기 전해질이 상기 웨이퍼의 표면 상에 토출되는 토출 포트로서 그 상부 포트를 형성하고, 상기 튜브의 토출 포트의 형상은 원형, 삼각형, 사각형, 육각형 또는 팔각형인,
    웨이퍼의 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 튜브의 내부 직경은 상기 절연 링의 폭에 비례하는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 튜브의 내부 직경은 상기 금속 링의 폭에 비례하는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    비율이 0.5배 내지 1.5배의 범위인,
    웨이퍼의 처리 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 척은 진공 척인,
    웨이퍼의 처리 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 보조 노즐 장치의 공급 파이프는 도전성 금속으로 이루어지며, 제2 전극으로 사용되는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  16. 수평 이동 및 회전이 가능하며 웨이퍼를 홀딩(holding) 및 위치시키기 위한 웨이퍼 척;
    도전성 금속으로 이루어지며 전극으로 사용되는 공급 파이프를 갖는 보조 노즐 장치; 및
    도전체 및 절연 노즐 헤드를 갖는 메인 노즐 장치를 포함하며,
    상기 공급 파이프는 상기 웨이퍼의 외부 에지를 커버하도록 전해질을 공급하는 다수의 노즐을 형성하고,
    상기 도전체는 고정부 및 수용부를 가지고, 상기 절연 노즐 헤드는 커버 및 튜브를 가지고, 상기 튜브는 상기 수용부에 수용되고, 상기 웨이퍼의 표면에 전해질을 공급하기 위해 상기 수용부를 관통하며, 상기 수용부의 내주면과 상기 튜브의 외주면 사이에 제1 간극이 형성되고, 상기 커버는 상기 고정부 위에 배치되며, 상기 커버와 상기 고정부 사이에 제2 간극이 형성되는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 웨이퍼 척은 상기 웨이퍼의 외부 에지를 둘러싸는 금속 링을 가지고, 상기 보조 노즐 장치는 상기 웨이퍼의 외부 에지부터 상기 웨이퍼 척의 금속 링까지의 영역을 커버하도록 전해질을 공급하는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  18. 수평 이동 및 회전이 가능하며 웨이퍼를 홀딩(holding) 및 위치시키기 위한 웨이퍼 척;
    메인 챔버;
    상기 메인 챔버로부터 분리된 보조 챔버;
    상기 보조 챔버에 위치하고, 공급 파이프를 갖는 보조 노즐 장치;
    상기 메인 챔버에 위치하고, 도전체 및 절연 노즐 헤드를 갖는 메인 노즐 장치; 및
    원형부 및 직사각형부를 포함하는 쉬라우드(shroud)를 포함하며,
    상기 웨이퍼 척은 전극, 상기 웨이퍼의 외부 에지를 둘러싸는 금속 링, 및 상기 전극과 상기 금속 링 사이에 배치된 절연 링을 가지고,
    상기 공급 파이프는 다수의 노즐을 형성하고,
    상기 도전체는 고정부 및 수용부를 가지고, 상기 절연 노즐 헤드는 커버 및 튜브를 가지고, 상기 튜브는 상기 수용부에 수용되고, 상기 웨이퍼의 표면에 전해질을 공급하기 위해 상기 수용부를 관통하며, 상기 수용부의 내주면과 상기 튜브의 외주면 사이에 제1 간극이 형성되고, 상기 커버는 상기 고정부 위에 배치되며, 상기 커버와 상기 고정부 사이에 제2 간극이 형성되고,
    상기 원형부는 상기 메인 챔버에 배치되고 상기 메인 노즐 장치를 둘러싸고, 상기 직사각형부는 상기 보조 챔버에 배치되고 상기 보조 노즐 장치를 차폐하며, 상기 직사각형부는, 전해질이 상기 웨이퍼의 외부 에지부터 상기 웨이퍼 척의 전극까지의 영역을 커버하도록 토출되는, 토출 창(eject window)을 형성하는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 메인 챔버와 상기 보조 챔버는 파티션 벽(partition wall)에 의해 서로 분리되는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 쉬라우드의 직사각형부는 슬롯을 형성하는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 쉬라우드의 직사각형부는, 상기 직사각형부의 상단에 제1 오목부를 형성하기 위해 상방으로 뻗어있는 측벽을 갖는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 측벽은 상기 직사각형부의 하단에 제2 오목부를 형성하기 위해 하방으로 뻗어있는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 쉬라우드는 상기 토출 창을 래핑(wrapping)하는 도전성 금속을 더 포함하며, 상기 도전성 금속은 상기 전해질이 상기 토출 창으로부터 토출될 때 전해질을 대전하는 제2 전극으로서 사용되는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 장치는 제2 보조 챔버 및 상기 제2 보조 챔버에 위치한 제2 보조 노즐 장치를 더 포함하며, 상기 쉬라우드는 제2 직사각형부를 더 포함하고, 상기 제2 직사각형부는 상기 제2 보조 챔버에 배치되고 상기 제2 보조 노즐 장치를 차폐하며, 상기 제2 직사각형부는, 전해질이 상기 웨이퍼의 외부 에지부터 상기 웨이퍼 척의 전극까지의 영역을 커버하도록 토출되는, 토출 창(eject window)을 형성하는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    두 개의 상기 보조 챔버는 상기 메인 챔버의 두 개의 대향 측면에 배치되고, 파티션 벽에 의해 메인 챔버로부터 분리되는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 쉬라우드의 제2 직사각형부는 슬롯을 형성하는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 쉬라우드의 제2 직사각형부는, 상기 제2 직사각형부의 상단에 제1 오목부를 형성하기 위해 상방으로 뻗어있는 측벽을 갖는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 제2 직사각형부의 측벽은 상기 제2 직사각형부의 하단에 제2 오목부를 형성하기 위해 하방으로 뻗어있는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  29. 제24항에 있어서,
    상기 쉬라우드는 상기 제2 직사각형부에 형성된 토출 창을 래핑(wrapping)하는 제2 도전성 금속을 더 포함하며, 상기 제2 도전성 금속은 상기 전해질이 상기 제2 직사각형부의 토출 창으로부터 토출될 때 전해질을 대전하는 제2 전극으로서 사용되는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  30. 수평 이동 및 회전이 가능하며 웨이퍼를 홀딩(holding) 및 위치시키기 위한 웨이퍼 척;
    메인 챔버;
    상기 메인 챔버로부터 분리된 보조 챔버;
    상기 보조 챔버에 위치하고, 공급 파이프를 갖는 보조 노즐 장치;
    상기 메인 챔버에 위치하고, 도전체 및 절연 노즐 헤드를 갖는 메인 노즐 장치; 및
    원형부 및 직사각형부를 포함하는 쉬라우드(shroud)를 포함하며,
    상기 공급 파이프는 다수의 노즐을 형성하고,
    상기 도전체는 고정부 및 수용부를 가지고, 상기 절연 노즐 헤드는 커버 및 튜브를 가지고, 상기 튜브는 상기 수용부에 수용되고, 상기 웨이퍼의 표면에 전해질을 공급하기 위해 상기 수용부를 관통하며, 상기 수용부의 내주면과 상기 튜브의 외주면 사이에 제1 간극이 형성되고, 상기 커버는 상기 고정부 위에 배치되며, 상기 커버와 상기 고정부 사이에 제2 간극이 형성되고,
    상기 원형부는 상기 메인 챔버에 배치되고 상기 메인 노즐 장치를 둘러싸고, 상기 직사각형부는 상기 보조 챔버에 배치되고 상기 보조 노즐 장치를 차폐하며, 상기 직사각형부는, 전해질이 상기 웨이퍼의 외부 에지를 커버하도록 토출되는, 토출 창(eject window)을 형성하고, 도전성 금속이 상기 토출 창을 래핑(wrapping)하며, 상기 도전성 금속은 상기 전해질이 상기 토출 창으로부터 토출될 때 전해질을 대전하는 전극으로서 사용되는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 웨이퍼 척은 상기 웨이퍼의 외부 에지를 둘러싸는 금속 링을 가지고, 상기 전해질은 상기 웨이퍼의 외부 에지부터 상기 웨이퍼 척의 금속 링까지의 영역을 커버하도록 토출되는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 장치는 제2 보조 챔버 및 상기 제2 보조 챔버에 위치한 제2 보조 노즐 장치를 더 포함하며, 상기 쉬라우드는 제2 직사각형부를 더 포함하고, 상기 제2 직사각형부는 상기 제2 보조 챔버에 배치되고 상기 제2 보조 노즐 장치를 차폐하며, 상기 제2 직사각형부는, 전해질이 상기 웨이퍼의 외부 에지를 커버하도록 토출되는, 토출 창(eject window)을 형성하고, 제2 도전성 금속이 상기 제2 직사각형부에 형성된 토출 창을 래핑(wrapping)하며, 상기 제2 도전성 금속은 상기 전해질이 상기 제2 직사각형부의 토출 창으로부터 토출될 때 전해질을 대전하는 전극으로서 사용되는,
    웨이퍼의 처리 장치.
  33. 웨이퍼 척 상에 웨이퍼를 위치시키는 단계;
    상기 웨이퍼 척을 수평 이동 및 회전시키는 단계; 및
    상기 웨이퍼의 표면에 메인 노즐을 통해 대전된 전해질을 공급하며, 동시에 상기 웨이퍼의 외부 에지와 전원 공급기 사이에 브레이크오버(breakover)를 형성하기 위해, 상기 웨이퍼의 외부 에지 및 상기 웨이퍼 척을 커버하도록 보조 노즐을 통해 비대전 또는 대전된 전해질을 공급하는 단계를 포함하는,
    웨이퍼의 처리 방법.

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