KR20040070342A - 전기처리 공정용 전기 콘택을 제공하는 방법 및 시스템 - Google Patents

전기처리 공정용 전기 콘택을 제공하는 방법 및 시스템 Download PDF

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KR20040070342A KR10-2004-7006065A KR20047006065A KR20040070342A KR 20040070342 A KR20040070342 A KR 20040070342A KR 20047006065 A KR20047006065 A KR 20047006065A KR 20040070342 A KR20040070342 A KR 20040070342A
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Abstract

본 발명은 전기도금 및 전기에칭 공정을 포함하는 전기처리 공정을 개선하기 위하여 작업물에 전기 콘택들을 제공하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

Description

전기처리 공정용 전기 콘택을 제공하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM TO PROVIDE ELECTRICAL CONTACTS FOR ELECTROTREATING PROCESSES}
집적회로(integrated circuit)와 같은 종래의 반도체 디바이스는 일반적으로, 통상적으로 실리콘 기판인 반도체 기판, 및 도전성 재료로 이루어진 도전성 경로(path) 또는 인터커넥트(interconnect) 및 이산화규소(silicon dioxide)와 같은 순차적으로 형성된 복수의 유전체의 개재층(dielectiric interlayer)을 포함한다. 뛰어난 전기이동(electromigration) 및 낮은 고유저항(resistivity) 특성 때문에 최근에는 구리 및 구리 합금이 인터커넥트 재료로서 상당한 주목을 받고 있다. 인터커넥트는 금속화 공정(metallization process)에 의하여 유전체의 개재층내로 에칭된 피처나 공동(cavity) 내에 구리와 같은 전도체를 충전(filling)함으로써 주로 형성된다. 구리 금속화 공정의 바람직한 방법은 전기도금이다. 집적회로내에서, 복수 레벨의 인터커넥트 네트워크(interconnect network)들은 기판 표면에 대하여 횡방향으로(laterally) 연장된다. 순차적인 층들 내에 형성된 인터커넥트들은비어(via)들이나 콘택(contact)들과 같은 피처들을 사용하여 전기적으로 접속된다.
전형적인 인터커넥트 조립 공정에서는, 제일 먼저 절연층이 기판 표면상에 형성된다. 패터닝 및 에칭 공정이 수행되어 상기 절연층 내에 트렌치, 패드(pad) 및 비어 등과 같은 피처들이 형성된다. 그 다음에, 구리는 상기 피처 모두를 충전하도록 전기 도금된다. 이러한 전기도금 공정에서 웨이퍼는 웨이퍼 캐리어상에 놓여지고 전극에 대하여 캐소드의(-) 전압이 웨이퍼 표면에 인가되는 한편 전해물(electrolyte)이 상기 웨이퍼 표면과 상기 전극을 적신다(wet). 전압은 통상 웨이퍼의 주변(circumference)을 에워싸는 콘택들을 사용하여 인가된다. 콘택들은 통상 전기적으로 시일(seal)되고 웨이퍼 표면의 주변을 커버하는 클램프에 의하여 전해물로부터 격리(isolate)된다. 클램프는 콘택들상의 구리증착을 억제시키지만 웨이퍼의 주변을 따른 구리증착도 억제시켜 웨이퍼상의 중요한 공간의 손실을 야기한다. 반도체 산업분야에서 이러한 사용되지 않고 소용없는 웨이퍼 영역들은 에지 배제(edge exclusion)이라 일컬어진다. 반도체 집적회로 산업분야에서는 웨이퍼상의 에지 배제를 감소시키려는 쪽의 흐름(drive)이 항상 존재한다.
일단 도금이 완료되면, 화학적 기계적 폴리싱(CMP) 단계, 전기에칭(또는 전기폴리싱) 또는 에칭 단계, 또는 이러한 단계들의 조합이 수행되어 과잉 구리(excess copper)층 또는 기판의 최상부면 위에 있는, 구리 과도부과(copper overburden) 및 다른 도전성의 층들이 제거된다. 이 공정은 웨이퍼 상에 다양한 피처들로 증착된 구리를 전기적으로 격리시키고 따라서 인터커넥트 구조를 형성한다. 그 다음에 인터커넥트 공정은 원하는 배선층의 수 만큼 반복된다.
전기에칭 공정에서, 제거되어야 할 물질 및 도전성 전극 둘 모두는 전기폴리싱 또는 전기에칭 용액내로 잠기게 된다(dip). 통상적으로 도전성 전극에 대하여 애노드적(anodic) (양의(positive)) 전압이 제거되어야 할 물질에 인가된다. 인가된 전압으로 상기 물질은 전기화학적으로 분해되어 웨이퍼 표면으로부터 제거된다.
CMP 공정, 에칭 공정 또는 전기에칭 공정이 채택되더라도, 이러한 공정들에 의하여 제거되어야 할 필요가 있는 구리 과도부과 두께를 감소시키는 것이 바람직하다. 구리 과도부과 문제를 극복하는 것의 중요성은, 웨이퍼 표면상의 평면의(planar) 얇은 구리층들의 증착을 향하는 기술적 발전에 의하여 증명된다. 이러한 평면 증착기술은 일반적으로 전기화학적 기계적 증착(ECMD)라고 일컬어진다. 이러한 평면화 공정에서, 물리적으로 접촉하거나 가깝게 근접하고 작업물 표면 및 WSID 사이의 상대적 운동이 존재하는 경우 전기증착 또는 전기에칭 공정의 적어도 일부 동안에 패드, 마스크 또는 스위퍼(sweeper)가 사용될 수 있는 데, 이들은 집합적으로 작업물 표면 영향 디바이스(Workpiece Surface Influencing Device; WSID)라 일컬어진다.
에지 배제 문제는 웨이퍼의 전체 면을 가로질러 재료들을 증착하는 증착기술들을 사용하여 극복될 수도 있다. 예를 들면, "전체-면 전기도금 또는 전기폴리싱을 위하여 웨이퍼 표면으로의 전기 콘택을 만드는 방법 및 장치(Method and Apparatus For Making Electical contact to Wafer Surface for Full-face Electroplating or Electropolishing)"라는 명칭으로 2000년 12월 14일에 출원되고 본 발명의 양수인(assignee)과 공동으로 소유된 미합중국 출원 번호 제09/735,546호에는 그 발명의 한 형태로 전체 면 전기처리를 제공하기 위한 기술이 기재되어 있다. 전기처리는 모든 전기화학적 공정들을 지칭하나, 때로는 다른 명칭들로 지칭될 수 있음을 유의하여야 한다. 따라서, 전기처리는, 예를 들면, 전기증착 또는 도금, 전기에칭 또는 전기폴리싱 등과 같은 것들을 포함한다. "웨이퍼 상에 최소한의 에지 배제를 갖는 균일한 막을 전기증착하는 방법 및 장치(Method and Apparatus For Electrodeposition of Uniform Film with Minimal Edge Exclusion on Substrate)"라는 명칭으로 2001년 1월 17일에 출원되고 본 발명의 양수인과 공동으로 소유된 미합중국 출원 번호 제09/760,757호에는 그 발명의 한 형태로 전기 콘택을 위한 표면상의 공간을 손실함이 없이 반도체 웨이퍼 표면상에 도전층들을 형성하는 기술이 기재되어 있다. 이러한 출원들에 예시된 바와 같이, 웨이퍼상의 구리도금 또는 전기에칭은 슬라이딩 가능한 방식으로 웨이퍼에 접촉하는 전기 콘택들을 사용하여 달성될 수 있다, 즉, 공정 시 콘택들과 웨이퍼 표면 사이에 상대적인 운동이 확립되어 재료들이 콘택들의 바로 아래의 영역을 포함하는 전체 작업물 상에 증착되거나 그로부터 제거된다. 이전에 기재된 전기 콘택들은 적당하기는 하나, 상기 확립된 전기 콘택들보다도 더욱 큰 일관성(consistency)을 제공하는 개선된 콘택 구조가 요구된다.
본 발명은 일반적으로 반도체 집적회로 기술에 관한 것이고, 또한 더욱 상세하게는, 작업물(workpiece)의 전체 면에 적용되는 전기도금 또는 전기에칭 (electroetching)과 같은 전기처리(electrotreating) 기술에 관한 것이다.
상기한 그리고 다른 특징, 형태, 및 이점들은 상술될 기재내용으로부터 이하의 도면과 결합하여 이해되는 경우 보다 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 예시적인 전기처리 시스템의 사시도이고;
도 2 및 도 3은, 예시적인 한 쌍의 전기 콘택들을 포함하는, 도 1의 예시적인 전기처리 시스템의 저면도 및 측면도를 각각 도시하는 다이어그램들이고;
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 그리고 도 1 내지 도 3의 예시적인 전기처리 시스템에 따른 예시적인 콘택부재들의 측면도들을 도시하는 다이어그램들이고;
도 5a 및 도 5b는 도 1 내지 도 3의 작업물와 도 4a 내지 도 4c의 예시적인 콘택부재들과의 상호작용(interaction)을 도시하는 다이어그램들이고;
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 그리고 도 1 내지 도 3의 예시적인 전기처리 시스템에 따른 예시적인 콘택부재들의 측면도들을 도시하는 다이어그램들이고;
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 그리고 도 1 내지 도 3의 예시적인 전기처리 시스템에 따른 예시적인 콘택부재들의 측면도들을 도시하는 다이어그램들이고;
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 그리고 도 1 내지 도 3의 예시적인 전기처리 시스템에 따른 예시적인 콘택부재들의 측면도들을 도시하는 다이어그램들이고;
도 9a는 본 발명의 바람직한 제5실시예에 따른 그리고 도 1 내지 도 3의 예시적인 전기처리 시스템에 따른 예시적인 콘택부재의 측면도를 도시하는 다이어그램이고;
도 9b 내지 도 9d는 도 1 내지 도 3의 작업물와 도 9a의 예시적인 콘택부재와의 상호작용을 도시하는 다이어그램이고;
도 10a 및 도 10b는, 예시적인 한 쌍의 고정식 콘택들(stationary contacts), 및 엔클로저(enclosure)를 포함하는 콘택부재 장착 장치를 포함하는 도 1의 예시적인 전기처리 시스템의 측면도 및 저면도를 각각 도시하는 다이어그램들이고;
도 11a 및 도 11c는, 예시적인 한 쌍의 횡방향으로 이동하는 콘택들(laterally moving contacts), 및 가이드 기구(guide mechanism)를 포함하는 콘택부재 장착 장치를 포함하는 도 1의 예시적인 전기처리 시스템의 측면도 및 저면도를 각각 도시하는 다이어그램들이고;
도 11b는 도 11a 및 도 11c의 장착 장치의 일부분의 상세 측면도를 도시하는 다이어그램이고;
도 11d는 곡선형 콘택 부재의 다른 실시예를 도시하며;
도 12a 및 도 12b는, 예시적인 한 쌍의 수직으로 이동가능한 콘택 부재 및콘택 부재 장착장치를 포함하는 도1의 예시적인 전기처리 시스템의 측면도 및 저면도를 각각 도시하는 다이어그램들이고; 및
도 13a 및 도 13b는 후방-면 콘택(back-side contact)들을 사용하는 본 발명의 실시예들을 도시하는 다이어그램들이다.
본 명세서에 기재된 본 발명의 바람직한 실시예들은, 전기도금 및 전기에칭 공정들을 포함하는 전기처리 공정들을 용이하게 하기 위하여 반도체 웨이퍼와 같은 작업물의 표면에 전기 콘택들을 제공하는 시스템들 및 방법들을 포함한다. 본 발명은 개선된 콘택 구조들을 제공하며, 이들은 종래의 전기 콘택들보다 더욱 큰 일관성을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 예시들로서 제공되는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 예시적인 전기처리 시스템(100)의 사시도를 도시한 다이어그램이다. 도 1은 전기도금 및 전기에칭 공정 양자 모두를 수행할 수 있는 예시적인 전기처리 시스템(100)을 개략적으로 보여준다. 본 발명의 예시적인 전기처리 시스템은 전기화학적 기계적 증착(ECMD) 또는 전기화학적 기계적 에칭(ECME) 시스템과 같은 평면(planar) 전기도금 및 평면 전기에칭의 능력을 갖는 것일 수 있다. 이들 시스템은 일괄하여 전기화학적 기계적 처리(ECMPR) 시스템으로 불리운다는 점을 유의해야 한다. 상기 예시적인 ECMPR 시스템(100)은 전극(102), 작업물(104) 및 작업물 표면 영향 디바이스(workpiece surface influencing device; WSID)(106)를 포함한다. 상기 WSID(106)는 예컨대 마스크, 마스크 플레이트, 패드, 스위퍼 또는 여타의 적절한 표면유도장치일 수 있다. 상기 WSID(106)는 공동 또는 컵(107) 위에 있을 수 있다. 용액(108)이 컵(107)을 채워, 전극(102) 및 작업물(104)에 닿는다. 만일 도금이 수행되거나 또는 도금과 전기폴리싱 양자 모두가 수행된다면, 상기 용액(108)은 통상적으로 증착될 금속의 이온 종(ionic species)과 양호한 품질의 막 형성을 위한 첨가제를 포함할 것이다. 도금 또는 도금과 에칭에 있어서, 예시적인 구리도금용액으로는 예컨대 산업상 흔히 사용되는 첨가제를 구비한 황산구리용액을 들 수 있다. 하지만, 단지 전기폴리싱만이 수행된다면, 상기 사용되는 용액(108)은 에칭될 재료의 이온 종을 함유하지 않은 통상적인 전기에칭/폴리싱용액일 수 있다. 구리 전기에칭에 있어서는, 인산과 같은 산을 함유하는 용액이 보통이다. 상기 작업물(104)은 예컨대 도체 금속, 바람직하게는 구리나 구리합금으로 도금될 실리콘 웨이퍼일 수 있다. 상기 웨이퍼(104)는 구리로 도금될 전방면(109)과 캐리어헤드(111)에 의해 유지될 바닥면(110)을 포함한다. 상기 캐리어헤드(111)는 샤프트(112) 또는 스핀들에 의해 회전된다. 상기 샤프트(112)는 지지구조체(도시안됨)에 이동가능하게 부착되는 비회전식 샤프트 하우징(113)을 관통하여 배치된다. 상기 샤프트 하우징은, 샤프트(112) 및 캐리어헤드(111)가 z 또는 x 방향을 따라 이동하는 경우, 상기 샤프트(112) 및 캐리어헤드(111)와 동시에 이동될 수 있다. 상기 WSID(106)는 최상면(114), 바닥면(115) 및 채널(118), 즉 상기 최상면과 바닥면(114, 115) 사이에 연장되는 개구를 포함한다. 상기 채널(118)은 소정의 형태, 크기를 가질 수 있으며, 또는 보다 양호한 막 균일성을 위하여 상기 WSID(106) 상의 소정의 패턴을 형성할 수도 있다. 상기 WSID(106)를 통한 웨이퍼(104)와 전극(102) 사이의 유통(fluid communication)을 허용하는 소정의 채널(118) 모양이 이용될 수 있다. 비록 도 1에서는 WSID(106)가 직사각형의 모양이지만, 소정의 기하학적인 형태의 모양일 수도 있다. 본 발명과 동일한 양수인에게 양도된 2001년 9월 20일에 출원된"마스크 플레이트 디자인"이란 제목의 미국 출원 제 09/960,236호에도, 다양한 마스크 플레이트 실시예들이 개시되어 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 예시적인 전기처리 시스템(100)은 평면 또는 비평면 전기에칭 뿐만 아니라 평면 또는 비평면 전기도금을 수행할 수도 있다. 이 경우, 만일 비평면 공정법이 선택되면, 웨이퍼(104)의 전방면(109)은 상기 WSID(106)의 최상면(114)에 근접하게 되지만, 그것과 닿지는 않으므로, 비평면 금속 증착이 수행될 수 있다. 또한, 평면 공정법이 선택된다면, 본 발명의 일 형태로서 상기 웨이퍼(104)의 전방면이 상기 WSID(106)의 최상면(114)과 접촉한다. 화살표 108로 나타낸 도금용액이 채널(118)을 통해 전달됨에 따라, 전방면(109)이 최상면(114)과 접촉하거나 또는 WSID(106)의 최상면(114)에 근접하면서 상기 웨이퍼(104)가 이동된다. 상기 웨이퍼(104)는 시계방향이나 반시계방향으로 회전가능하게 이동할 수 있으며, 또는 WSID(106)의 x축을 따라 횡방향으로 이동하거나 혹은 횡방향으로 회전 및 이동할 수도 있다. 웨이퍼(104)와 전극(102) 사이에 인가된 전위 하에서, 그리고 채널(118)을 채우는 용액(108)의 존재 하에서, 구리와 같은 금속은 웨이퍼(104)의 전방면(109)에 도금되거나 또는 에칭된다. 하지만, 상기 설명은 WSID(106)가 고정되었다고 가정한 경우에 웨이퍼(104)의 회전 및 움직임을 설명한 것임을 유의한다. 상술된 바와 같이, 상기 시스템(100)은 웨이퍼 또는 WSID 중 어느 하나를 이동시키거나, 또는 그들 양자 모두를 이동시켜, 동일한 상대운동 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 하지만, 설명의 편의상, 본 발명은 상술되었다고 보고, 웨이퍼의 이동에 관해서만 계속 설명한다.
도 2 및 도 3은 예시적인 한 쌍의 전기 콘택(116)을 포함하는 도 1의 예시적인 전기처리 시스템(100)의 저면도 및 측면도를 각각 도시한 다이어그램이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전기도금 또는 전기에칭 공정 시에는, 웨이퍼(104)가 이동함에 따라, 즉 횡방향으로 이동, 회전하거나 또는 횡방향으로 회전 및 이동 양자 모두가 이루어짐에 따라, 상기 웨이퍼(104)의 전방면(109)의 노출된 에지(120)에 닿는 전기 콘택(116)을 통해 캐소드적 또는 애노드적 전위가 인가될 수 있다. 상기 전기 콘택(116)은 전기선(121)을 통해 전원단자(도시안됨)에 접속된다. 본 발명의 원리에 따르면, 전기 콘택(116)은 단방향 또는 양방향 콘택부재를 포함할 수 있다. 도 4a 내지 도 5b에 예시화된 바와 같이, 상기 콘택부재는 웨이퍼가 시계방향이나 반시계방향으로 회전되는 경우에 사용되는 것이 바람직하다. 하지만, 도 6a 내지 도 9d에 예시화된 바에 따르면, 양방향으로 회전하는데 사용되는 것이 바람직한 콘택부재가 도시되어 있다. 또한 도 10a 내지 도 12a를 참조하면, 아래에 보다 상세히 후술하는 바와 같이, 상기 시스템(100)의 전기 콘택(116)은 고정식, 횡방향 이동가능식 또는 수직방향 이동가능식으로 만들어질 수도 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 바람직한 제1실시예 및 도 1 내지 도 3의 예시적인 전기처리 시스템(100)에 따른 예시적인 콘택부재(122A, 122B)의 측면도를 도시한 다이어그램이다. 도 4a 및 도 4b에 예시된 바와 같이, 콘택부재(122A, 122B)는 베이스(124) 및 1 이상의 콘택소자(126)를 포함한다. 본 실시예에서, 콘택소자(126)는 도전성 브리슬(conductive bristles; 128) 또는 와이어 다발로 만들어진 브러시이다. 브리슬(128)은 예컨대 유연한 합금 와이어, Pt 합금 와이어 또는스테인리스 강 와이어 등으로 만들어질 수 있다. 상기 베이스(124)는 구리, 스테인리스 강, 티탄 등으로 만들어질 수 있으며, 또는 후술하는 브러시로 코팅될 수 있다. 상기 브러시(126)는, 사용된 용액과 반응하지 않는(만일 증착에 사용된다면 Cu 도금을 방해하는) 도전성 재료로 만들어지거나 코팅되는 것이 바람직하다. 백금, 백금 합금, Ta, TaN, Ti, TiN 등과 같은 재료 또는 코팅재가 사용될 수 있다. 이들 도전성 재료 및 고려사항들은 후술하는 여타의 실시예에 이용되는 것이 바람직하다.
상기 브러시(126)는 1 내지 4cm, 바람직하게는 2~3cm 범위의 길이를 가질 수 있지만, 소정의 적절한 길이가 이용될 수도 있다. 상기 브러시의 길이 및 상기 브리슬에 대하여 웨이퍼 표면에 의해 밀린 거리는, 상기 브러시(126)에 의해 웨이퍼 표면 상에 가해지는 힘을 결정한다. 경험칙에 따라, 브러시가 길면 길수록, 웨이퍼 상에 가해지는 힘은 보다 부드럽고(milder), 도 2에 도시된 노출된 에지(120)를 따라 스크래칭이 일어날 가능성도 보다 적어진다. 각각의 콘택소자는 여러 다발, 바람직하게는 5 내지 20개, 가장 바람직하게는 최소한 10개로 만들어지며, 각각의 다발은 20 내지 300개, 바람직하게는 (만일 0.002 인치 두께의 와이어가 사용된다면) 50 내지 200개 범위의 여러 개별 와이어들을 가지지만, 필요에 따라 바뀔 것이다. 본 실시예에서는, 브러시(126)가 우측으로 기울어져 있기 때문에, 콘택부재(122A)는 웨이퍼(104)가 콘택소자(126) 위에서 우측으로 이동하는 방식으로 회전될 때에 사용된느 것이 바람직하다. 이와 유사하게, 콘택부재(122B)는 웨이퍼(104)가 브러시 위에서 좌측으로 이동할 때에 사용되는 것이 바람직하다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 'A'로 나타낸, 두 콘택부재(122A, 122B)에서의 브러시(126)의 경사각은 대략 45도이고, 상기 경사각은 30 내지 60도가 바람직하지만, 여타의 적절한 각도가 이용될 수도 있다. 경사각 'A'는 베이스(124)의 상부면(130)과 브러시(126)의 중심을 대칭으로 교차하는 경사축(123) 사이에서 측정된 각도이다. 경사각은 웨이퍼(104)가 콘택부재(122A 또는 122B)와 접촉하게 됨에 따라 브러시(126)가 용이하고도 균일하게 휘어지는 것이 가능하게 한다.
도 5a 및 도 5b는 도 1 내지 도 3의 작업물(104)과 도 4a 내지 도 4c의 예시적인 콘택부재간의 상호작용을 예시하는 다이어그램이다. 작업시, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(104)가 제1위치 'A'에서 제2위치 'B'로 거리 d를 따라 이동함에 따라, 브러시(126)는 같은 거리 d 만큼 아래로 가압된다. 거리 d가 길어질수록, 웨이퍼(104) 상에 가해진 힘 뿐만 아니라 웨이퍼(104)를 스크래칭할 가능성도 커진다. 하지만, 각도 "A"가 작아질수록(도 4c), 힘도 작아지고, 웨이퍼(104)를 스크래칭할 가능성도 낮아진다.
도 6a 내지 도 8b는 웨이퍼가 이동하는 방향에 관계없이 사용하기에 바람직한 콘택부재를 예시한다. 웨이퍼의 회전방향은 공정 시에는 언제나 변경될 수 있다. 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 바람직한 제2실시예 및 도 1 내지 도 3의 예시적인 전기처리 시스템(100)에 따른 예시적인 콘택부재(136)의 측면도를 예시한 다이어그램이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 콘택부재(136)는 베이스(140), 바람직하게는 베이스 프레임 내에 조립되는 일련의 콘택부재(138)를 포함한다. 상기 실시예에서, 콘택소자(138A)는 롤러이다. 또한, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 롤러(138A)는, 전기 접촉이 이루어지는 동안 웨이퍼(104) 표면 위에서 롤러(138A)가 구를 수 있는 평탄한 접촉면(139)을 갖는 디스크 모양인 것이 바람직하다. 롤러(138A)의 평탄면(139) 때문에, 상기 콘택부재(136)의 롤러(138A)는 상기 부재(136)가 웨이퍼(104)에 접촉하게 되는 경우에 웨이퍼(104) 상에 곧추선 자세로 유지된다. 상기 베이스 프레임(140)은 제1프레임이분체(142)와 제2프레임이분체(144)를 가질 수 있다. 상기 롤러(138A)는, 롤러(138A)의 중앙을 관통하여 배치되는 핀(146)에 의하여 상기 제1 및 제2이분체(142, 144) 사이에 이동가능하게 유지되고, 상기 핀(146)의 양쪽 단부로부터 상기 이분체(142, 144)로 고정된다.
도 6c는 둥근 접촉면(150)을 갖는 롤러(138B)를 구비한 대안적인 롤러 디자인을 보여준다. 상술된 롤러(138A)와 유사하게, 상기 롤러(138B)는 여러 핀(146)에 의하여 베이스 프레임(140)의 제1 및 제2이분체(142, 144) 사이에 유지된다. 상기 롤러(138B)의 둥근 접촉면(150)은 그들을 웨이퍼(104) 표면과 소정의 각도로 접촉할 수 있게 한다. 두 디자인에서, 롤러(138A, 138B)에는 웨이퍼(104) 표면과의 접촉력을 강화하기 위한 적절한 기계적 바이어싱 기구(biasing mechanism)가 제공될 수 있다. 이러한 바이어싱 기구는 핀(146)에 인접하여 배치되고 상기 웨이퍼(104)를 향하여 롤러(138A, 138B)를 바이어싱하는 스프링일 수 있지만, 이것으로 국한되지는 않는다.
도 7a 내지 도 7b는 본 발명의 바람직한 제3실시예 및 도 1 내지 도 3의 예시적인 전기처리 시스템(100)에 따른 예시적인 콘택부재(152)의 측면도를 도시한 다이어그램이다. 도 7a 및 도 7b는 베이스(154) 및 콘택소자(156)를 구비한 콘택부재(152)를 보여준다. 상기 실시예에서, 콘택소자(156)는 루프-형상의 구성을 갖는 루프콘택(loop contact)이다. 상기 루프콘택(156)은 콘택(156)의 하부(158)를 통하여 베이스(154)에 부착될 수 있다. 상기 실시예에서, 콘택(156)의 상부(160)는 평탄하게 만들어지는 것이 바람직할 수 있다. 상기 루프콘택은 그것이 웨이퍼 상에 배치될 때에 상부(160)를 통하여 웨이퍼 표면과 물리적 전기적 접촉을 하게 한다. 상기 루프콘택(156)의 루프 형상은, 웨이퍼에 대한 스프링 작용을 형성하여 웨이퍼 상의 그 배치 시에 발생하는 접촉을 강화시킨다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 또 다른 디자인에서, 루프콘택(156)은 곡선 모양이나 볼록 모양을 갖는 상부(162)를 가질 수 있다. 상기 루프콘택은 도전성 와이어, 스트립 또는 평탄 피스(flat piece)로 만들어질 수 있다. 상기 베이스(154)는 도전성 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. 도 7a 또는 도 7b의 루프는 빈 루프일 수 있으며, 또는 상부(160)를 보다 잘 지지하기 위하여 상기 루프 내부에 발포 재료와 같은 압축성 재료가 있을 수 있다.
도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 바람직한 제4실시예 및 도 1 내지 도 3의 예시적인 전기처리 시스템에 따른 예시적인 콘택부재(166)의 측면도를 도시한 다이어그램이다. 도 8a는 베이스(168) 및 콘택소자(170)를 구비한 콘택부재(166)를 보여준다. 상기 콘택소자(170)는 판스프링과 같은 적어도 한 쌍의 유연한 부재(172)에 의하여 베이스(168)에 부착된 도전성 바아(bar)일 수 있다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 측면도에서, 상기 바아(170)는 콘택부재가 웨이퍼 상에 소정의 각도로 배치되도록 하는 둥근 상부(174)를 가질 수 있다. 상기 유연한 부재(172)는 웨이퍼에 대하여 바아(170)를 푸시하고, 이에 따라 웨이퍼와 콘택부재간의 전기 접촉을 강화한다. 상기 베이스 및 유연한 부재는 모두 도전성 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. 상기 콘택소자(170)는 25~1000 미크론 두께의 금속성 포일과 같은 얇은 도전성 포일일 수 있다. 이 경우, 상기 얇은 포일을 지지하기 위해서는, 상기 유연한 부재(172)가 콘택소자(170)와 베이스(168) 사이에 배치되는 발포 재료와 같은 압축성 부재(도시안됨)로 대체된다.
도 9b 내지 도 9d는 도 1 내지 도 3의 작업물(104)과 도 9a의 예시적인 콘택부재(176)의 상호작용을 예시하는 다이어그램이다. 도 9a 내지 도 9d는 양방향 콘택으로 사용될 수 있는 콘택부재(176)를 보여준다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 콘택부재(176)는 베이스(178) 및 1 이상의 콘택소자(180)를 포함한다. 상기 실시예에서, 콘택소자(180)는 도전성 브리슬(182) 또는 와이어 다발로 만들어지는 브러시이다. 브리슬(182)은 예컨대 스테인리스 강 와이어 등과 같은 유연한 합금와이어로 만들어질 수 있다. 상기 베이스(178)는 도전성 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. 상기 브러시(180)는 1 내지 5cm, 바람직하게는 2 내지 3cm 범위의 길이를 가질 수 있지만, 소정의 적절한 길이가 사용될 수도 있다. 상기 브러시(180)의 길이는 브러시(180) 상에 가해질 수 있는 힘을 결정한다. 경험칙에 따르면, 브러시가 길면 길수록, 웨이퍼(104) 상에 가해지는 힘은 보다 부드럽고, 도 2에 도시된 노출된 에지(120)를 따라 스크래칭이 일어날 가능성도 보다 적어진다. 각각의 콘택부재는 여러 다발, 바람직하게는 5 내지 20개, 가장 바람직하게는 최소한 10개로 만들어지며, 각각의 다발은 20 내지 300개, 바람직하게는 (만일 0.002 인치 두께의 와이어가 사용된다면) 50 내지 200개 범위의 여러 개별 와이어들을 가지지만, 필요에 따라 바뀔 것이다. 상기 브러시는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 30 내지 60도 사이의 각도, 바람직하게는 45도로 기울어지는 것이 바람직하지만, 도 9a에 도시된 바와 같이 베이스(178)의 상부면(184)에 수직으로 배치될 수도 있다.
도 9b 내지 도 9d에 도시된 바와 같이, 콘택부재(176)는 어느 한 방향으로 이동하는 웨이퍼에 의해 사용될 수 있다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 반시계방향으로 회전하는 웨이퍼(104)가 상기 브러시(180)에 접근하여 접촉됨에 따라, 상기 브러시는 우측으로 휘어진다. 이 때, 웨이퍼(104)의 회전방향이 변경될 필요가 있다면, 웨이퍼는 우선 도 9c에 도시된 바와 같이 브러시(180) 위로 올려진다. 그런 다음, 웨이퍼(104)가 시계방향으로 회전하는 한편, 상기 웨이퍼(104)가 브러시(180)에 접근하여, 상기 브러시가 좌측으로 휘어질 수 있도록 한다.
도 1 내지 도 3을 다시 참조하면, 앞서 언급된 바와 같이, 상기 시스템(100)은 고정식, 횡방향 이동가능식, 또는 수직방향 이동가능식 전기 콘택 구조체를 포함할 수 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 이러한 각각의 전기 콘택 구조체는 상술된 콘택부재 실시예들을 포함할 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 각각 한 쌍의 예시적인 고정식 콘택(182) 및 엔클로저(188)를 포함하는 콘택부재 장착장치를 포함하는 도 1의 예시적인 전기처리 시스템(100)의 측면도 및 저면도를 예시하는 다이어그램이다. 도 10a 및 도 10b에 예시된 바와 같이, 고정식 콘택(182)은 상기 시스템(100)과 통합될 수 있다. 상기 고정식 콘택(182)은 상술된 실시예에 관하여 위에서 상세히 설명한 소정의 특정 콘택부재일 수 있다. 고정식 콘택(182)의 예시적인 브레이스부(184)는 상기시스템(100)을 포함하는 엔클로저(188)에 고정식 콘택(182)을 접속시키고, 또는 간단히 컵(107)(도시안됨) 상에 고정될 수도 있다. 상기 실시예에서, 상기 고정식 콘택(182)은 상기 WSID(106)에 대하여 고정됨을 알 수 있다. 상기 고정식 콘택(182)은 상기 WSID(106)에 인접하여 위치될 수 있다. 상기 고정식 콘택(182)은, 상기 콘택(182)과 웨이퍼(104)간의 보다 양호한 접촉을 제공하기 위하여, 스프링과 같은 바이어싱 기구(도시안됨)에 의해 웨이퍼(104)를 향하여 바이어싱될 수 있다. 도 10b는 부분저면도로서 웨이퍼 및 상기 WSID(106)에 대한 고정식 콘택(182)의 위치를 보여준다. 웨이퍼(104)가 시계방향이나 반시계방향으로 회전되고 뿐만 아니라 횡방향 x방향으로 이동됨에 따라, 상기 고정식 콘택(182)은 웨이퍼(104)의 노출된 에지(120)에 닿는다. 설명을 명확하게 하기 위하여, 상기 콘택소자와의 전기접속은 어떠한 도면에도 도시하지 않았다. 콘택소자에 전력을 제공하기 위하여 일반적으로 공지된 수단 및 기술들이 사용될 수 있다. 상기 실시예에서, 고정식 콘택은 웨이퍼의 크기, WSID(106)의 크기와 형상 및 상기 WSID 상의 웨이퍼의 횡방향 운동량을 기초로 하는 사전설정된 길이를 가질 수 있다. 고정식 콘택의 길이는, 노출된 에지(120)가 고정식 콘택의 적어도 일부에 의해 연속해서 접촉되도록 조정되어야만 한다. 또한, 도 10a에 도시된 바와 같이, 고정식 콘택의 높이는, 컵(107)으로부터의 용액과 웨이퍼(104)간의 어떠한 접촉에 앞서, 상기 웨이퍼(104)가 콘택에 닿고 전압이 상기 콘택을 거쳐 웨이퍼(104)에 인가될 수 있도록, 상기 WSID 바로 위의 소정 용액의 레벨 이상일 수 있는 것이 바람직하다.
도 11a 및 도 11c는 각각 한 쌍의 예시적인 횡방향으로 이동하는 콘택(190)및 가이드 기구를 포함하는 콘택부재 장착장치를 포함하는 도 1의 예시적인 전기처리 시스템(100)의 측면도 및 저면도를 도시한 다이어그램이다. 상기 횡방향으로 이동하는 콘택(190)은 상술된 실시예에 관하여 위에서 상세히 설명한 소정의 특정 콘택부재일 수 있다. 도 11b는 도 11a 및 도 11c의 장착장치의 일부분의 상세 측면도를 도시한 다이어그램이다. 도 11a 내지 도 11c에 예시된 바와 같이, 횡방향으로 이동하는 콘택(190)은 상기 시스템(100)과 통합될 수 있다. 브레이스부(192)는 횡방향으로 이동하는 콘택(190)을 가이드 기구(194)에 접속시킨다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 단면도에 따르면, 가이드 기구(194)는 상기 브레이스부(192)의 단부를 수용하고 상기 브레이스부(192)의 단부를 레일(194)을 따라 이동하도록 하는 레일일 수 있다. 상기 콘택(190)의 횡방향 운동은 샤프트 하우징(113)에 영구적으로 부착되는 모션로드(motion rod; 195)에 의해 제공된다. 상기 로드(195)의 하단은, 캐리어헤드가 아래로 하강할 때에 상기 브레이스부(192)의 단부에 있는 구멍 안으로 제거가능하게 삽입될 수 있다. 상기 캐리어헤드(111)가 공정 시에 횡방향 x방향으로 이동함에 따라, 상기 로드(195)는 상기 레일(194)에서 상기 브레이스부(192)를 이동시키고, 이에 따라 상기 콘택(190)이 웨이퍼를 따라 횡방향으로 이동된다. 대안적으로, 상기 콘택(190)은 콘택(190)의 이동이 캐리어헤드(111)의 횡방향 운동에 상응하도록 하는 제어기(도시안됨)에 의해 제어되는 이동 기구(도시안됨)에 접속될 수 있다. 상기 콘택(190)은 스프링(도시안됨)에 의해 웨이퍼(104) 쪽으로 바이어싱되어, 상기 콘택(190)과 웨이퍼(104)간의 보다 양호한 도전성을 가능하게 한다. 도 11c는 부분 저면도로서 웨이퍼 및 WSID(106)에 대한 콘택(190)의 위치를 보여준다.웨이퍼(104)가 시계방향이나 반시계방향으로 회전되고 뿐만 아니라 횡방향 x방향으로 이동됨에 따라, 상기 콘택(190)은 웨이퍼(104)에 의해 이동하여 상기 웨이퍼(104)의 노출된 에지(120)와 계속해서 접촉하게 된다. 그러므로, 도 10b의 고정식 콘택의 경우일 필요는 없으며, 또한 반드시 직선일 필요도 없다. 콘택(190A)을 보여주는 도 11d에 예시된 실시예에 의해 예시된 바와 같이, 상기 콘택(190A)은 웨이퍼 에지의 외형을 따르는 곡선 모양을 가질 수 있다. 도 11b에도 예시된 바와 같이, 고정식 콘택의 높이는 컵(107)으로부터의 용액과 웨이퍼(104)간의 어떠한 접촉에 앞서, 상기 웨이퍼(104)가 콘택에 닿고 전압이 상기 콘택을 거쳐 웨이퍼(104)에 인가될 수 있도록, 상기 WSID 바로 위의 소정 용액의 레벨 이상일 수 있는 것이 바람직하다.
도 12a 및 도 12b는 각각 한 쌍의 예시적인 수직방향 및 횡방향 이동가능식 콘택(196) 및 콘택부재 장착장치를 포함하는 도 1의 예시적인 전기처리 시스템(100)의 측면도 및 저면도를 예시한 다이어그램이다. 도 12a 및 도 12b에 예시된 바와 같이, 수직방향 이동가능식 콘택(196)은 상기 시스템(100)과 통합될 수 있다. 상기 수직으로 이동하는 콘택(196)은 상술된 실시예에 관하여 위에서 상세히 설명한 소정의 특정 콘택부재일 수 있다. 수직으로 이동가능한 콘택(196)의 브레이스부(198)는 샤프트 하우징(113)에 부착될 수 있다. 상술된 바와 같이, 샤프트 하우징(113)은 캐리어 헤드에 의해 수직방향 z방향으로 이동할 수 있을 뿐만 아니라 횡방향 x방향으로 이동할 수 있다. 상기 캐리어헤드(111)가 공정 시에 수직방향 z방향으로 이동함에 따라, 상기 콘택(196)은 노출된 에지(120)를 따라 그 위치를 유지시킨다. 상기 실시예에서는, 콘택(196)과 웨이퍼간의 상대운동만이 회전운동이기 때문에, 상기 디자인은 조작자로 하여금 콘택(202)과 웨이퍼간의 압력을 공정 전의 소정의 고정된 레벨로 조정하도록 하여, 그 결과 상기 압력을 상기 소정의 레벨로 유지시킬 수 있게 된다. 콘택(196)과 웨이퍼(104)간의 횡방향 상대운동이 부족하기 때문에, 노출된 에지(120) 전반에 걸쳐 콘택(196)에 의해 발생될 수 있는 기계적인 마모를 줄일 수 있다. 대안적으로, 상기 콘택(196)은 콘택(196)의 이동이 캐리어헤드(111)의 수직운동에 상응하도록 하는 제어기(도시안됨)에 의해 제어되는 이동 기구(도시안됨)에 접속될 수 있다. 상기 콘택(196)은 스프링(도시안됨)에 의해 웨이퍼(104) 쪽으로 바이어싱되어, 상기 콘택(196)과 웨이퍼(104)간의 보다 양호한 도전성을 가능하게 한다. 도 12b는 부분 저면도로서 웨이퍼 및 WSID(106)에 대한 콘택(196)의 위치를 보여준다. 웨이퍼(104)가 시계방향이나 반시계방향으로 회전되고 뿐만 아니라 횡방향 x방향으로 이동됨에 따라, 상기 콘택(196)은 웨이퍼(104)의 노출된 에지(120)와 계속해서 접촉하게 된다. 상기 실시예에서, 상기 콘택(196)은, 캐리어헤드(111) 상에 웨이퍼(104)를 로딩하는 동안에, 소정의 기구(도시안됨)에 의하여 상기 방식을 벗어나 이동될 필요가 있다. 웨이퍼의 로딩 후, 콘택들은 그 표면에 물리적인 접촉을 하게 되고, 상기 공정이 개시된다. 도 11a 및 도 11c에 대하여 논의된 경우와 유사하게, 웨이퍼(104)가 시계방향이나 반시계방향으로 회전되고 뿐만 아니라 횡방향 x방향으로 이동됨에 따라, 상기 콘택(196)은 웨이퍼(104)에 의해 이동하여 상기 웨이퍼(104)의 노출된 에지(120)와 계속해서 접촉하게 된다. 그러므로, 도 10b의 고정식 콘택의 경우일 필요는 없으며, 또한 반드시 직선일 필요도 없다. 웨이퍼 에지의 외형을 따르는 곡선 모양을 가질 수 있다.
도 13a는 예시적인 후방면 콘택(202) 및 그것과 연관된 콘택부재 장착장치를 포함하는 도 1의 예시적인 전기처리 시스템(100)의 측면도를 예시한다. 도 13a에 예시된 바와 같이, 상기 후방면 콘택(202)은 상기 시스템(100)과 통합될 수 있다. 상기 후방면 콘택(202)은 상술된 실시예에 대하여 위에서 상세히 설명한 소정의 특정 콘택부재일 수 있다. 상기 실시예에서, 웨이퍼(204)는 베벨부(210) 주위의 전방면(208)으로부터 후방면(212)으로 연장되는 도전층(206), 통상적으로는 시드층을 가지므로, 웨이퍼의 후방면으로부터의 후방면 콘택(202) 및 웨이퍼(204) 사이에 전기 접촉이 유지될 수 있다. 상기 실시예에서, 콘택(202)을 유지하는 콘택부재가 부착될 수 있다. 후방면 콘택(202)의 브레이스부(198)는 샤프트 하우징(113)에 부착될 수 있다. 상술된 바와 같이, 샤프트 하우징(113)은 캐리어헤드에 의해 수직방향 z방향으로 이동할 수 있을 뿐만 아니라, 횡방향 x방향으로 이동할 수도 있다. 상기 캐리어헤드(111)가 공정 시에 수직방향 z방향으로 이동함에 따라, 상기 콘택(196)은 노출된 후방면 에지를 따라 그 위치를 유지시킨다. 상기 실시예에서는, 콘택(202)과 웨이퍼간의 상대운동만이 회전운동이기 때문에, 상기 디자인은 조작자로 하여금 콘택과 웨이퍼간의 압력을 공정 전의 소정의 고정된 레벨로 조정하도록 하여, 그 결과 상기 압력을 상기 소정의 레벨로 유지시킬 수 있게 된다. 콘택(202)과 웨이퍼(204)간의 횡방향 상대운동이 부족하기 때문에, 기계적인 마모를 줄일 수 있다. 대안적으로, 상기 콘택(202)은 상기 캐리어헤드(111)의 수직운동을 제어하는 제어기(도시안됨)에 의해 제어되는 이동 기구(도시안됨)에 접속될 수 있다. 상기콘택(202)은 스프링(도시안됨)에 의해 웨이퍼(204) 쪽으로 바이어싱되어, 상기 콘택(202)과 웨이퍼(204)간의 보다 양호한 도전성을 가능하게 한다. 대안적으로, 상기 캐리어헤드(111) 내에서 도 13a의 점선으로 도시된 바와 같이, 상기 콘택부재 및 후방면 콘택(202)은 캐리어헤드(111) 내에 배치될 수 있어, 일단 웨이퍼(204)가 캐리어헤드(111) 상에 배치되면, 전기 접촉이 이루어진다. 접촉은 웨이퍼의 에지(베벨)에서 직각을 이룰 수도 있음을 유의해야 한다.
도 13b는 후방면 콘택을 제공하는 시스템의 또 다른 실시예를 예시한다. 예시된 바와 같이, 상기 WSID(106)는 전체 치수에 있어서 웨이퍼보다 큰 치수를 가지므로, 공정 시에 전체 웨이퍼가 상기 WSID(106A) 및 처리용액에 노출된다.
콘택의 세정도 살펴보자. 일 형태에 있어서, 종래의 콘택들은, 많은 경우에 있어 반복성을 보장하기 위하여 Cu, Pt, Pd 또는 여타의 재료로 코팅된다. 하지만, 머지 않아 부식 등으로 인하여 저하된다. 이러한 부식은 콘택이 웨이퍼에 대하여 고정식인 경우에 균일성을 변경시킬 것이지만, 본 발명에 따르면, 콘택이 웨이퍼에 대하여 이동하는 경우에 상기 균일성이 평균화된다(average out). 또 다른 형태에 있어서, 콘택의 실제 세정은 그 수명을 연장시키고, 콘택의 균일성을 향상시킨다. 세정 방법으로는, 웨이퍼 공정 시의 전기폴리싱; 상기 웨이퍼는 전기폴리싱을 하는 한편, 전기폴리싱이 발생하거나 또는 발생하지 않은 채로, 소정 개수의 웨이퍼 공정 후에 컨디셔닝 웨이퍼의 사용; 또는 시스템으로부터 콘택을 제거하여, 컨디셔닝 패드, 전기폴리싱 또는 종래의 기타 세정 작업을 이용한 세정을 들 수 있다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 특별히 설명하였지만, 당업계의 당업자에게는, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않고도 형태 및 상세의 수정예 및 변형예가 가능하다는 것은 자명하다. 첨부된 청구범위가 이러한 수정예 및 변형예를 포함한다는 것은 명백하다.

Claims (55)

  1. 웨이퍼 처리공정동안, 웨이퍼의 전방에지면에서 웨이퍼의 전방면상의 전도층과의 전기적 컨택을 위한 시스템에 있어서,
    상기 웨이퍼는 웨이퍼 캐리어에 의하여 지지되고,
    상기 시스템은, 상기 웨이퍼의 전방에지면에서 상기 전도층과 전기적 컨택을 가지는 1 이상의 컨택부재를 포함하고,
    상기 1 이상의 컨택부재와 상기 웨이퍼의 전방 에지면 사이의 상대적 회전운동은, 상기 1 이상의 컨택부재가 다른 시간에 상기 웨이퍼의 상기 전방에지면의 다른 부분들과 전기적으로 접촉하도록 유발하고; 또한,
    상기 상대적 회전운동이 유지되는동안 발생하는 상기 웨이퍼의 횡방향 운동 및 상기 1 이상의 컨택부재의 대응 횡방향 운동은 동기적으로 발생되어, 상기 웨이퍼의 횡방향 운동동안 상기 전기적 컨택을 유지하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재는, 상기 웨이퍼의 전방에지면의 곡률에 대응하는 만곡된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 횡방향 운동에 더하여, 상기 웨이퍼의 회전운동 이외의 운동및 상기 1 이상의 컨택부재의 어떠한 추가적인 대응운동이 동기적으로 발생되어, 상기 웨이퍼의 전기적 컨택을 유지하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 횡방향 운동에 더하여, 상기 웨이퍼의 회전운동 이외의 운동 및 상기 1 이상의 컨택부재의 어떠한 추가적인 대응운동이 동기적으로 발생되어, 상기 웨이퍼의 전기적 컨택을 유지하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재는, 베이스 지지부재 및 상기 베이스 지지부재에 커플링되는 1 이상의 컨택요소를 포함하고, 상기 1 이상의 컨택요소는 상기 대상물 전방면의 각각의 노출된 에지와 연속적인 전기적 컨택을 유지하고; 또한,
    상기 1 이상의 컨택부재는 상기 웨이퍼 캐리어에 기계적으로 커플링되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상대적 회전운동은, 상기 웨이퍼 캐리어에 연결된 회전가능 샤프트를 사용하는 상기 웨이퍼 캐리어를 회전시킴으로써 확보되고; 또한,
    상기 1 이상의 컨택부재는 상기 웨이퍼 캐리어의 비회전가능 샤프트 하우징에 기계적으로 커플링되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재는 또한 대상물 표면 작용 장치(workpiece surface influencing device, WSID)에 대하여 횡방향으로 이동하도록 순응되고, 처리공정동안 상기 WSID는 물리적으로 상기 웨이퍼의 전방면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재는 브레이스를 사용하여 비회전가능 샤프트 하우징에 기계적으로 커플링되고, 상기 브레이스는, 상기 웨이퍼의 횡방향 운동이 발생할 때 상기 WSID에 대하여 상기 1 이상의 컨택부재의 횡방향 운동을 가능하게 하고 상기 1 이상의 컨택부재의 대응하는 횡방향 운동을 유지시키는 가이드기구상에 놓여있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가이드기구는 레일을 포함하고, 상기 브레이스는 운동로드(rod)에 의하여 상기 레일에 대향하여 위치되고, 상기 운동로드는 상기 샤프트 하우징에 커플링되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재는, 또한 상기 WSID에 대하여 수직으로 운동하도록 순응되고, 상기 1 이상의 컨택부재는 회전하지 않는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재는, 상기 웨이퍼의 전방에지면의 곡률에 대응하는 만곡된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재는, 상기 웨이퍼의 전방에지면의 곡률에 대응하는 만곡된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재는, 또한 대상물 표면 작용 장치(WSID)에 대하여 횡방향으로 이동하도록 순응되고, 처리공정동안 상기 WSID는 물리적으로 상기 웨이퍼의 전방면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재는, 상기 웨이퍼의 전방에지면의 곡률에 대응하는 만곡된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재는 브러쉬를 포함하고, 상기 브러쉬는 전도성 와이어 묶음을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 브러쉬의 전도성 와이어는 경사각에서 상기 대상물의 전방면과 접촉하여 상기 대상물이 상기 1 이상의 컨택부재에 대하여 단방향으로 회전가능한 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 브러쉬의 전도성 와이어는 상기 대상물의 전방면에 대하여 거의 직교하여 상기 대상물이 상기 1 이상의 컨택부재에 대하여 양방향으로 회전가능한 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 브러쉬의 전도성 와이어는 구부러질 수 있어 상기 대상물이 상기 1 이상의 컨택부재에 대하여 수직으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재는 롤러를 포함하고, 상기 롤러는, 편평하여 상기 롤러가 상기 대상물의 전방면에 거의 직교하는 컨택면을 가지고, 상기 대상물은 상기 1 이상의 컨택부재에 대하여 양방향으로 회전가능한 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재는 롤러를 포함하고, 상기 롤러는, 라운드(round)로 형성되어 상기 롤러가 상기 대상물의 전방면과 접촉하도록 구성된 컨택면을 가지고, 상기 대상물은 상기 1 이상의 컨택부재에 대하여 양방향으로 회전가능한 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재는 루프컨택을 포함하고, 상기 루프컨택은 상부 컨택면을 가지고 상기 대상물의 전방면과의 전기적 컨택이 형성됨에 따라 구부러지도록 순응되고, 상기 대상물은 상기 1 이상의 컨택부재에 대하여 양방향으로 회전가능한 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재는 컨택바(contact bar)를 포함하고, 상기 컨택바는 가요성부재에 의하여 상기 각각의 베이스 지지부재에 커플링되고, 상기 가요성부재는 상기 대상물의 전방면과의 전기적 컨택이 형성됨에 따라 구부러지도록 순응되고, 상기 대상물은 상기 1 이상의 컨택부재에 대하여 양방향으로 회전가능한 것을특징으로 하는 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 컨택바는, 라운드로 형성되어 상기 컨택바가 상기 대상물의 전방면과 경사각에서 접촉하도록 구성된 상부 컨택면을 가지는 것을 특징으로 하는 시스템.
  24. 웨이퍼 처리공정동안, 웨이퍼의 전방에지면에서 웨이퍼의 전방면상의 전도층과의 전기적 컨택을 위한 방법에 있어서,
    상기 웨이퍼는 웨이퍼 캐리어에 의하여 지지되고, 상기 방법은,
    상기 웨이퍼 처리공정동안, 상기 웨이퍼의 전방에지면에서 상기 전도층과 1 이상의 컨택부재 사이의 전기적 컨택을 유지하고;
    상기 전기적 컨택이 유지되는 동안, 상기 1 이상의 컨택부재와 상기 웨이퍼의 전방 에지면 사이의 상대적 회전운동을 유지하여 상기 1 이상의 컨택부재가 다른 시간에 상기 웨이퍼의 상기 전방 에지면의 다른 부분들과 전기적으로 접촉하도록 유발하고; 또한,
    상기 전기적 컨택과 상기 상대적 회전운동이 유지되는 동안, 상기 웨이퍼의 횡방향 운동 및 상기 1 이상의 컨택부재의 또다른 횡방향 운동이 동기적으로 발생되어, 상기 웨이퍼의 횡방향 운동동안 상기 전기적 컨택을 유지하는 것을 포함하는 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재를 대상물 표면 작용 장치(workpiece surface influencing device, WSID)에 대하여 횡방향으로 이동시키는 단계를 더욱 포함하고, 처리공정동안 상기 WSID는 물리적으로 상기 웨이퍼의 전방면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재를 수직으로 이동시키는 단계를 더욱 포함하는 방법.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 전기적 접촉을 유지시키는 단계는 상기 1 이상의 컨택부재를 회전시키지 않고 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재를 상기 웨이퍼의 전방면에 대하여 수직으로 이동시키는 단계를 더욱 포함하는 방법.
  29. 제24항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 처리공정은 전기폴리싱(electropolishing)인 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제24항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 처리공정은 전기증착(electrodeposition)인 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 웨이퍼의 후방에지면상의 후방전도층과의 전기적 컨택을 위한 시스템에 있어서,
    상기 후방에지면상의 전도층은, 상기 웨이퍼의 전도성 경사에지를 통하여 상기 웨이퍼의 전방면상에 배치된 전방전도층과 전기적 컨택 상태에 있고, 상기 웨이퍼는 웨이퍼 캐리어에 의하여 지지되고,
    상기 시스템은, 상기 웨이퍼의 후방에지면에서 상기 후방전도층과 전기적 컨택을 가지는 1 이상의 컨택부재를 포함하고, 또한 상기 1 이상의 컨택부재와 상기 웨이퍼의 후방에지면 사이의 상대적 회전운동은, 상기 1 이상의 컨택부재가 다른 시간에 상기 웨이퍼의 상기 후방에지면의 다른 부분들과 전기적으로 접촉하도록 유발하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 상대적 회전운동이 유지되는 동안 발생하는 상기 웨이퍼의 횡방향 운동 및 상기 1 이상의 컨택부재의 대응 횡방향 운동은 동기적으로 발생되어, 상기 웨이퍼의 횡방향 운동동안 상기 전기적 컨택을 유지하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재는, 상기 웨이퍼의 에지부의 곡률에 대응하는 만곡된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 시스템.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 횡방향 운동에 더하여, 상기 웨이퍼의 회전운동 이외의 운동 및 상기 1 이상의 컨택부재의 어떠한 추가적인 대응운동이 동기적으로 발생되어, 상기 웨이퍼의 전기적 컨택을 유지하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  35. 제32항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 횡방향 운동에 더하여, 상기 웨이퍼의 회전운동 이외의 운동 및 상기 1 이상의 컨택부재의 어떠한 추가적인 대응운동이 동기적으로 발생되어, 상기 웨이퍼의 전기적 컨택을 유지하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  36. 웨이퍼의 후방에지면상의 후방전도층과의 전기적 컨택을 위한 방법에 있어서,
    상기 후방에지면상의 전도층은 또한 상기 웨이퍼의 전방면상 및 상기 웨이퍼의 경사에지상에 연속적으로 배치되고, 상기 웨이퍼는 웨이퍼 캐리어에 의하여 지지되고, 상기 방법은,
    상기 웨이퍼의 후방에지면에서 상기 전도층과 1 이상의 컨택부재 사이의 전기적 컨택을 유지하고; 또한,
    상기 전기적 컨택이 유지되는 동안, 상기 1 이상의 컨택부재와 상기 웨이퍼의 후방에지면 사이의 상대적 회전운동을 유지시켜, 상기 1 이상의 컨택부재가 다른 시간에 상기 웨이퍼의 상기 후방에지면의 다른 부분들과 전기적으로 접촉하도록 유발하는 것을 포함하는 방법.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 상대적 회전운동이 유지되는 동안, 상기 웨이퍼의 횡방향 운동 및 상기 1 이상의 컨택부재의 또다른 횡방향 운동이 동기적으로 발생되어, 상기 웨이퍼의 횡방향 운동동안 상기 전기적 컨택을 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 1 이상의 컨택부재를 대상물 표면 작용 장치(workpiece surface influencing device, WSID)에 대하여 횡방향으로 이동시키는 단계를 더욱 포함하고, 처리공정동안 상기 WSID는 물리적으로 상기 웨이퍼의 전방면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 WSID는, 처리공정동안 상기 WSID가 상기 웨이퍼의 전방면을 완전히 커버하는 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 웨이퍼의 처리공정동안, 그 전방면상에서 에지면을 구비한 전도층을 갖는 웨이퍼와의 전기적 컨택을 위한 시스템에 있어서,
    단지 상기 웨이퍼의 에지면에서 상기 전도층과의 전기적 컨택을 형성하는 1 이상의 컨택부재를 포함하고, 상기 1 이상의 컨택부재는, 베이스 지지부재 및 상기 베이스 지지부재에 커플링되는 1 이상의 컨택요소를 포함하고, 상기 1 이상의 컨택요소는 상기 대상물의 전방면의 각각의 노출된 에지와 연속적인 전기적 컨택을 유지하고 브러쉬를 포함하며, 상기 브러쉬는, 경사각으로 상기 대상물의 전방면과 접촉하여 상기 대상물이 상기 1 이상의 컨택부재에 대하여 단방향으로 회전할 수 있는 전도성 와이어 묶음을 포함하고, 상기 웨이퍼의 처리공정동안 상기 1 이상의 컨택부재와 웨이퍼 사이의 상대적 이동은, 상기 1 이상의 컨택부재가 상기 웨이퍼의 에지면의 다른 부분과 전기적으로 접촉하도록 유발하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 컨택요소는, 상기 경사각에서 상기 대상물의 전방면과 각각 접촉하도록 순응되는 복수의 전도성 와이어 묶음을 포함하여, 상기 컨택요소에 대한 상기 대상물의 전방면의 횡방향 운동이 발생할 때 상기 복수의 전도성 와이어 묶음 중 1 이상이 상기 대상물의 전방면과 전기적으로 접촉하는 것을 확보하는 것을 특징으로하는 시스템.
  42. 제40항에 있어서,
    상기 브러쉬의 전도성 와이어는 구부러질 수 있어 상기 대상물이 상기 1 이상의 컨택부재에 대하여 수직으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  43. 웨이퍼의 처리공정동안, 그 전방면상에서 에지면을 구비한 전도층을 갖는 웨이퍼와의 전기적 컨택을 위한 시스템에 있어서,
    상기 웨이퍼의 에지면에서 상기 전도층과의 전기적 컨택을 형성하는 1 이상의 컨택부재를 포함하고, 상기 1 이상의 컨택부재는, 베이스 지지부재 및 상기 베이스 지지부재에 커플링되는 1 이상의 컨택요소를 포함하고, 상기 1 이상의 컨택요소는 상기 대상물의 전방면의 각각의 노출된 에지와 연속적인 전기적 컨택을 유지하고 브러쉬를 포함하며, 상기 브러쉬는, 상기 대상물의 전방면에 거의 직교하게 상기 대상물의 전방면과 접촉하여 상기 대상물이 상기 1 이상의 컨택부재에 대하여 양방향으로 회전할 수 있는 전도성 와이어 묶음을 포함하고, 상기 웨이퍼의 처리공정동안 상기 1 이상의 컨택부재와 웨이퍼 사이의 상대적 이동은, 상기 1 이상의 컨택부재가 상기 웨이퍼의 에지면의 다른 부분과 전기적으로 접촉하도록 유발하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  44. 제43항에 있어서,
    상기 컨택요소는, 상기 대상물의 전방면과 각각 거의 직교하게 접촉하도록 순응되는 복수의 전도성 와이어 묶음을 포함하여, 상기 컨택요소에 대한 상기 대상물의 전방면의 횡방향 운동이 발생할 때 상기 복수의 전도성 와이어 묶음 중 1 이상이 상기 대상물의 전방면과 전기적으로 접촉하는 것을 확보하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  45. 제43항에 있어서,
    상기 브러쉬의 전도성 와이어는 구부러질 수 있어 상기 대상물이 상기 1 이상의 컨택부재에 대하여 수직으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  46. 웨이퍼의 처리공정동안, 그 전방면상에서 에지면을 구비한 전도층을 갖는 웨이퍼와의 전기적 컨택을 위한 시스템에 있어서,
    상기 웨이퍼의 에지면에서 상기 전도층과의 전기적 컨택을 형성하는 1 이상의 컨택부재를 포함하고, 상기 1 이상의 컨택부재는, 베이스 지지부재 및 상기 베이스 지지부재에 커플링되는 1 이상의 컨택요소를 포함하고, 상기 1 이상의 컨택요소는, 상기 대상물의 전방면의 각각의 노출된 에지와 연속적인 전기적 컨택을 유지하고 상기 대상물의 전방면과 접촉하여 상기 대상물이 상기 1 이상의 컨택부재에 대하여 회전할 수 있는 컨택면을 가지는 롤러를 포함하고, 상기 웨이퍼의 처리공정동안 상기 1 이상의 컨택부재와 웨이퍼 사이의 상대적 이동은, 상기 1 이상의 컨택부재가 상기 웨이퍼의 에지면의 다른 부분과 전기적으로 접촉하도록 유발하는 것을특징으로 하는 시스템.
  47. 제44항에 있어서,
    상기 롤러의 컨택면은 실질적으로 편평하고 상기 대상물의 전방면에 거의 직교하게 상기 대상물의 전방면과 접촉하여, 상기 대상물은 상기 1 이상의 컨택부재에 대하여 양방향으로 회전가능한 것을 특징으로 하는 시스템.
  48. 제47항에 있어서,
    상기 컨택요소는 복수의 롤러를 포함하고 각각은 상기 대상물의 전방면과 각각 거의 직교하게 접촉하도록 순응되는 편평면을 가져서, 상기 컨택요소에 대한 상기 대상물의 전방면의 횡방향 운동이 발생할 때 상기 복수의 롤러 중 1 이상이 상기 대상물의 전방면과 전기적으로 접촉하는 것을 확보하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  49. 제46항에 있어서,
    상기 대상물의 전방면에 대하여 상기 롤러를 바이어스 시키기 위하여 사용되는 기계적 바이어싱 기구(mechanical biasing mechanism)를 더욱 포함하는 시스템.
  50. 제49항에 있어서,
    상기 기계적 바이어싱 기구는 스프링인 것을 특징으로 하는 시스템.
  51. 제46항에 있어서,
    상기 롤러의 컨택면은 라운드로 되어 있으며 상기 대상물의 전방면과 접촉하여, 상기 대상물이 양방향으로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  52. 제51항에 있어서,
    상기 컨택요소는 복수의 롤러를 포함하며, 각각은 상기 대상물의 전방면과 각각 접촉하도록 순응되는 라운드면을 가져서, 상기 컨택요소에 대한 상기 대상물의 전방면의 횡방향 운동이 발생할 때 상기 복수의 롤러 중 1 이상이 상기 대상물의 전방면과 전기적으로 접촉하는 것을 확보하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  53. 제51항에 있어서,
    상기 대상물의 전방면에 대하여 상기 롤러를 바이어스 시키기 위하여 사용되는 기계적 바이어싱 기구(mechanical biasing mechanism)를 더욱 포함하는 시스템.
  54. 제53항에 있어서,
    상기 기계적 바이어싱 기구는 스프링인 것을 특징으로 하는 시스템.
  55. 제53항에 있어서,
    상기 롤러는 경사각에서 상기 대상물의 전방면과 접촉하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시스템.
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