KR20060097029A - 무전해 도금 장치 - Google Patents

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KR20060097029A
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KR1020067009430A
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드미트리 루보밀스키
알루쿠마 샨무가선드림
이안 에이. 판참
셀게 로파틴
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명의 실시예는 일반적으로 유체 처리 플랫폼을 제공한다. 플랫폼은 기전달 로봇을 구비한 메인프레임, 상기 메인프레임 상의 하나 이상의 세정 셀, 및 하나 이상의 처리 인클로저를 포함한다. 처리 인클로저는 처리 인클로저의 내부에 유체 연통되게 위치되는 가스 공급원 조립체, 인클로저 내에 위치되는 제 1 유체 처리 셀, 제 1 유체 처리 셀 내에 처리를 위해 기판을 지지하도록 위치되는 제 1 기판 헤드 조립체, 인클로저 내에 위치되는 제 2 유체 처리 셀, 제 2 유체 처리 셀 내에 처리를 위해 기판을 지지하도록 위치되는 제 2 헤드 조립체, 및 제 1 과 제 2 유체 처리 셀 사이에 위치되는 기판 셔틀을 포함하며, 유체 처리 셀과 메인프레임 로봇 사이에 기판을 전달하도록 구성된다.

Description

무전해 도금 장치 {APPARATUS FOR ELECTROLESS DEPOSITION}
본 발명의 실시예는 일반적으로 무전해 도금 공정을 수행하는 처리 플랫폼에 관한 것이다.
서브 100(sub 100) 나노미터 크기의 피쳐의 금속화는 현재와 미래 세대의 집적 회로 제조 공정을 위한 기본 기술이다. 보다 구체적으로, 극 초대규모 통합 형태 장치와 같은 장치 즉, 100만 보다 많은 논리 게이트를 갖는 장치 내에는, 이러한 장치들의 핵심이 놓인 다중 레벨 인터커넥트가 일반적으로 높은 즉, 약 10 : 1 보다 큰 종횡비를 충족시킴으로써 형성되며, 인터커넥트 피쳐는 구리와 같은 전도성 재료를 갖추고 있다. 통상적으로 화학 기상 증착 및 물리 기상 증착과 같은 증착 기술은 인터커넥트 피쳐를 충진시키도록 이용된다. 그러나, 인터커넥트 크기가 감소함에 따라서 종횡비는 증가하며, 종래 금속화 기술을 통한 공극이 없는 인터코넥트 충진은 점점 더 어려워지고 있다. 결과적으로 도금 기술 즉, 전기화학 도금 및 무전해 도금은 집적 회로 제조 공정에서의 서브 100 나노미터로 크기가 정해진 높은 종횡비를 갖는 인터커넥트 피쳐의 공극이 없는 충진을 위해 전도유망한 것으로 판명되었다. 또한, 도금 공정, 특히, 무전해 도금 공정은 캐핑 층(capping layers)과 같은 후 도금 층을 도금하기 위한 전도 유망한 공정으로서 판명되었다.
그러나, 무전해 도금 공정과 관련하여, 종래의 처리 장치 및 방법은 무전해 도금 공정의 정확한 제어 및 최종 도금 층에서의 결함률에 대한 도전에 직면하고 있다. 또한, 기판의 예비 및 후 도금 세정, 최소의 결점의 균일한 무전해 층의 도금 및 기판의 어닐링이 가능한 무전해 도금 공정을 위한 기능 통합형 플랫폼이 필요하다.
본 발명의 실시예는 일반적으로 무전해 기판 처리 플랫폼을 제공한다. 플랫폼은 일반적으로 팩토리 인터페이스로 지칭되는 기판 인터페이스부, 및 메인프레임 처리부를 포함한다. 기판 인터페이스부는 일반적으로, 기판을 내측으로 전달하며 처리 메인프레임으로부터 이동시키도록 적용시키며, 도금 공정이 수행된다. 메인프레임은 일반적으로, 베벨 세정 셀, 베벨 세정 셀과 결합될 수 있는 기판 헹굼 및 건조 셀, 및 무전해 도금 조립체를 포함하며, 이들 모두는 메인프레임에 의해 접근가능할 수 있다. 또한, 어닐링 스테이션은 기판 인터페이스부와 연결되거나 메인프레임과 연통되게 위치될 수 있다.
본 발명의 실시예는 일반적으로 유체 처리 플랫폼을 제공한다. 유체 처리 플랫폼은 기판 전달 로봇을 갖는 메인프레임, 메인프레임 상에 위치되는 하나 이상의 기판 세정 셀, 및 무전해 도금 조립체를 포함하는 하나 이상의 처리 인클로저를 포함한다. 처리 인클로저는 처리 인클로저의 내부에 유체 연통되게 위치되는 가스 공급원 조립체, 인클로저 내에 위치되는 제 1 유체 처리 셀, 제 1 유체 처리 셀 내에 처리를 위해 기판을 지지하도록 위치되는 제 1 기판 헤드 조립체, 인클로저 내에 위치되는 제 2 유체 처리 셀, 제 2 유체 처리 셀 내에 처리를 위해 기판을 지지하도록 위치되는 제 2 헤드 조립체, 및 제 1 유체 처리 셀과 제 2 유체 처리 셀 사이에 위치되며 유체 처리 셀과 메인프레임 로봇 사이에 기판을 전달하도록 구성되는 기판 셔틀을 포함한다.
본 발명의 실시예는 기판 상에 금속을 도금시키는 방법을 더 제공할 수 있다. 본 방법은 일반적으로, 도금 인클로저 내에 위치되는 셔틀 상에 기판을 위치시키는 단계, 약 100 ppm 미만의 인클로저 내에 산소 함량을 제공하도록 도금 인클로저 내측으로 불활성 가스를 유동시키는 단계, 활성 공정용 제 1 유체 처리 셀로 셔틀에 의해 기판을 전달하는 단계, 및 무전해 도금 공정용 제 2 유체 처리 셀에 셔틀에 의해 기판을 전달하는 단계를 포함한다.
본 발명의 전술된 특징들을 보다 잘 이해하기 위해서, 간단하게 전술한 본 발명을 몇몇의 예가 첨부 도면에 도시되어 있는 실시예를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 첨부 도면은 본 발명의 전형적인 실시예만을 설명하며 따라서 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 본 발명이 다른 동일한 효과의 실시예를 허용할 수 있다는 것을 주목해야 한다.
도 1은 본 발명의 무전해 도금 시스템의 일 실시예의 평면도이며,
도 2는 본 발명의 무전해 도금 플랫폼의 다른 실시예의 평면도이며,
도 3은 본 발명의 무전해 도금 플랫폼의 다른 실시예의 평면도이며,
도 3a는 본 발명의 무전해 도금 플랫폼의 다른 실시예의 평면도이며,
도 4는 본 발명의 무전해 도금 플랫폼의 다른 실시예의 평면도이며,
도 5는 도 4에 도시된 무전해 도금 인클로저의 사시도이며,
도 6은 본 발명의 유체 처리 셀의 부분 단면 사시도이며,
도 7은 본 발명의 헤드 조립체의 사시도이며,
도 8은 본 발명의 기판 셔틀의 사시도이다.
본 발명의 실시예는 일반적으로, 통합형 무전해 도금 시스템 또는 플랫폼을 제공한다. 플랫폼은 일반적으로 팩토리 인터페이스(FI) 및 FI와 연통되게 위치되는 메인프레임 처리 부분을 포함한다. 메인프레임 처리 부분은 일반적으로 기판 세정 셀, 무전해 도금 조립체, 및 무전해 도금 조립체 내의 처리 셀과 세정 셀로 접근하도록 구성된 로봇을 포함한다. 어닐링 스테이션은 메인프레임과 연통되게 위치되거나 기판 인터 페이스 부분과 연통되게 위치될 수 있어서 일단 도금 및/또는 세정 공정이 완성된다면, 또는 대안적으로, 바람직하다면 도금 공정 전에 기판을 어닐링 한다.
도 1은 본 발명의 예시적 처리 시스템(100)의 상부 평면도이다. 시스템(100)은 카세트를 포함하는 기판과 접속 연결되도록 구성된 복수의 기판 로딩 스테이션(134)를 갖는 FI(130)를 포함한다. 로봇(132)은 FI(130)내에 위치되며 로딩 스테이션(134) 상에 위치되는 카세트 내에 포함된 기판으로 접근하도록 구성된다. 게다가, 로봇(132)은 또한, 링크 터널(115) 내로 연장하여 FI(130)를 처리 메인 프레임(113)에 연결시킨다. 로봇(132)의 위치는 기판을 회수하기 위해서 로딩 스테 이션(134)으로 접근하게 하여 기판을 처리 메인프레임(113) 상에 위치된 처리 위치(114, 116)들 중 하나에 전달하거나, 대안적으로 어닐링 스테이션(135)에 전달한다. 유사하게, 로봇(132)은 기판 처리 순서가 완성된 후에 처리 위치(114, 116) 또는 어닐링 스테이션(135)으로부터 기판을 회복시키는데 이용될 수 있다. 이러한 위치에서, 로봇(132)은 시스템(100)으로부터의 이동을 위해서 로딩 스테이션(134) 상에 위치된 카세트들 중 하나에 역으로 기판을 전달할 수 있다. FI(130)는 처리 단계 전 및/또는 후에 기판을 점검하는데 이용될 수 있는 계측/점검 스테이션(160)을 포함할 수도 있다. 계측/점검 스테이션은 예를 들어, 특징, 예를 들어, 기판 상의 도금된 재료의 두께, 평면성, 결정 구조 등을 분석하는데 이용될 수 있다. 계측 정보는 기판 상에 전해지는 후속적인 공정을 제어하는데 이용하기 위해 후속적인 공정 하드웨어에 연결될 수 있거나, 대안적으로 계측 정보는 측정된 기판이 도래하는 처리 셀에서의 후속적인 공정 단계를 제어하는데 이용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 이용될 수 있는 예시적 계측/점검 스테이션은 BX-30 강화된 상호연결 측정 시스템(BX-30 Advanced Interconnect Measurement System) 시스템, 및 CD-SEM 또는 DR-SEM 점검 스테이션을 포함하며, 이들 모두는 캘리포니아, 산타클라라에 소재하고 있는 어플라이드 머티어리얼즈 아이엔씨.(Applied Materials, Inc. of Santa Clara California)로부터 상용으로 이용가능하다.
어닐 스테이션(135)은 일반적으로, 두 개의 위치 어닐링 스테이션을 포함하며, 냉각 판(136) 및 가열 판(137)은 근접하게 위치된 즉, 두 개의 스테이션 사이의, 기판 전달 로봇(140)과 서로 인접 위치된다. 로봇(140)은 각각의 가열 판 (137) 및 냉각 판(136)들 사이에 기판을 이동시키도록 구성된다. 게다가, 어닐 스테이션(135)이 링크 터널(115)로부터 접근되도록 위치되는 것처럼 도시되지만, 본 발명의 실시예는 임의의 특정 구성 또는 배치에 제한되지 않는다. 이처럼, 어닐 스테이션(135)은 처리 메인프레임(113)과 직접 연통되게 위치될 수도 있으며, 즉, 메인프레임 로봇(120)에 의해 접근되거나, 대안적으로, 어닐링 스테이션(135)은 처리 메인프레임(113)과 연통되게 위치될 수 있으며 즉, 어닐링 스테이션은 처리 메인프레임(113)과 같이 동일한 시스템 상에 위치될 수 있지만, 처리 메인프레임(113)과 직접 접촉될 수 없으며 또는 메인프레임 로봇(120)으로부터 접근하기 쉽다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 어닐 스테이션(135)은 링크 터널(115)과 직접 연통되게 위치될 수 있으며 처리 메인프레임(113)으로의 접근을 허용하며, 이처럼 어닐 챔버(135)는 처리 메인프레임(113)과 연결되는 것으로 도시되어 있다. 어닐 스테이션(135)의 부가적인 설명은 본원에 전체가 참조되며, "두 개의 위치 어닐 챔버(Two Position Anneal Chamber)" 명칭으로 2003년 4월 18일 공통 양도된 미국 특허 출원 제 60/463,860 호에 근거를 두고 있다.
처리 메인프레임(113)은 중앙으로 위치되는 기판 전달 로봇(120)을 포함한다. 중앙으로 위치되는 기판 전달 로봇(120)은 처리 메인프레임(113) 상의 다양한 위치와 인접한 처리 위치 사이에서 기판을 지지하고 전달하도록 구성되는 일반적으로 하나 이상의 암/블레이드(122, 124)를 포함하고 있다. 부가적으로, 로봇(120) 및 동반 블레이드(122, 124)는 일반적으로, 결합부 둘레를 (수직으로 이동) 연장, 회전, 축 회전하도록 구성되며, 로봇(120)은 기판을 처리 메인프레임(113) 상에 위 치된 복수의 처리 지점(102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116)에/으로부터 삽입하여 이동시킬 수 있다. 로봇(120)의 블레이드(122, 124)는 협동하여 작용할 수 있으며, 즉, 이들은 인접한 처리 지점으로부터 동시에 기판을 전달할 수 있으며, 또는 대안적으로 블레이드는 독립적으로 작동할 수 있으며, 즉 각각의 블레이는 동시에 메인프레임의 다른 측면 상의 다른 처리 지점에 접근할 수 있다. 유사하게, 팩토리 인터페이스 로봇(132)은 기판 지지 블레이드를 회전, 연장, 축회전, 및 수직으로 이동시키는 역량도 포함하지만, 팩토리 인터페이스(130)로부터 처리 메인프레임(113)으로 연장하는 로봇 트랙(150)을 따라 선형 이동시키기도 한다. 일반적으로, 처리 지점(102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116)은 기판 처리 시스템에 이용되는 임의의 수의 처리 셀을 포함할 수도 있다. 보다 특히, 공정 셀은 전기화학 도금 셀, 헹굼 셀, 베벨 세정 셀, 스핀 헹굼 건조 셀, 기판 표면 세정 셀(집합적으로 세정, 헹굼 및 에칭 셀을 포함함), 무전해 도금 셀(예비 및 후 세정 셀, 헹굼 셀, 활성 셀, 도금 셀 등을 포함함), 계측 점검 스테이션, 및/또는 도금 플랫폼과 관련하여 유익하게 이용될 수 있는 다른 처리 셀로서 구성될 수 있다. 개개의 처리 셀 및 로봇 각각은 일반적으로 공정 제어기(111)와 연통되게, 시스템(100) 상에 위치되는 다양한 센서 및/또는 유저 모두로부터 입력 값을 수용하여 입력 값에 따라 시스템(100)의 작동을 적합하게 제어하도록 구성되는 마이크로프로세서-계 제어 시스템일 수 있다. 부가적으로, 공정 셀은 또한, 처리 중에 개개의 셀 각각에 필요한 처리 유체를 공급하도록 구성되는 유체 전달 시스템과 연결된다. 예시적 처리 유체 전달 시스템은 본원에 전체가 참조되며 "다중-화학 전기화학 처리 시스 템(Multi-Chemistry Electrochemical Precessing System)"의 명칭으로 2003년 5월 14일 출원되며 공통 양도된 미국 특허 제 10/438,624호에 근거를 두고 있다.
도 1에 도시된 예시적 무전해 도금 시스템에서, 처리 지점은 다음과 같이 구성될 수 있다. 처리 지점(114, 116)은 처리 메인프레임(113) 상의 침지 처리 스테이션과, 링크 터널(115) 내의 일반적으로 건조 처리 영역, 어닐링 스테이션(135), 및 FI(130) 사이에 인터페이스 형태로 구성될 수 있다. 인터페이스 셀에 위치된 처리 셀은 예를 들어, 스핀 헹굼 건조 셀 및/또는 기판 세정 셀일 수 있다. 보다 특히, 각각의 지점(114, 116)은 적층 구성 내에 기판 세정 셀 및 스핀 헹굼 건조 셀 모두를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 이용될 수 있는 예시적 스핀 헹굼 건조 셀의 상세한 설명은 본원에 전체가 참조되며 "스핀 헹굼 건조 셀(Spin Rinse Dry Cell)"의 명칭으로 2003년 4월 18일 출원되며 공통 양도된 미국 특허 제 60/463,862 호에 근거를 두고 있다.
처리 지점(106, 108)은 베벨 세정 셀 즉, 도금 공정이 완성된 후에 기판의 주변으로부터 과다 도금물을 제거하도록 구성된 셀로서 구성될 수 있다. 예시적 베벨 세정 셀은 본원에 전체가 참조되며 "통합형 베벨 세정 챔버(Integrated Bevel cleaning cell)"의 명칭으로 2003년 4월 18일 출원되며 공통 양도된 미국 특허 출원 제 60/463,970 호에 근거를 두고 있다.
처리 지점(102, 104, 110, 112)은 도금 또는 도금 지지 셀, 예를 들어, 전기화학 도금 셀, 무전해 도금 셀, 활성 셀, 및/또는 예를 들어, 기판 헹굼 또는 세정 셀로서 구성될 수 있다. 처리 셀이 무전해 도금 셀인 경우에, 일반적으로, 플랫폼 (100)의 측면 당 하나의 셀은 활성 셀일 것이며, 플랫폼의 동일한 측면 상의 다른 셀은 무전해 도금 셀일 것이다. 이러한 구성은 일반적으로, 플랫폼(100)의 대향 측면 상에 반영될 것이다. 예를 들어, 처리 지점(102, 112)은 활성 셀(본 원에 더 설명될 것임)로서 구성될 수 있지만, 처리 지점(104, 110)은 무전해 도금 셀(본원에 또한 더 설명될 것임)로서 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 처리되는 기판은 일반적으로, 활성 셀 지점(102, 112) 내에 메인프레임 로봇(120)에 의해 위치될 것이며, 표면 활성 용액이 분배된다. 그 후, 기판은 처리 셀 지점(114, 116)에서 헹궈지거나 세정될 수 있으며, 무전해 도금 용액이 활성화되며 세정되는 표면 상에 분배되는, 무전해 도금 셀 지점(104, 110)으로 메인프레임 로봇(120)에 의해 전달된다. 대안적으로, 기판은 처리 셀 지점(102, 104, 110, 112)들 중 하나에서 헹궈질 수 있다. 그 후, 기판은 처리 셀 지점(114, 116, 122, 124)들 중 하나 이상 또는 활성 셀 지점(102, 112)에서 세정되며 그리고/또는 헹궈질 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 메인프레임 로봇(120)은 처리를 위해 개개의 처리 셀 지점(110, 112, 102, 104) 내에 기판을 위치시키는데 이용된다. 개개의 처리 셀 지점은 개개의 셀 내에 처리를 위해 기판을 지지하도록 구성되는 기판 지지부 조립체를 포함할 수 있으며, 이와 같이, 로봇(120)은 개개의 셀을 위한 기판 지지부에서 기판을 분리시키는데 이용될 수 있으며, 게다가 로봇(120)은 후속적인 처리 단계를 위해 하나의 셀로부터 다른 셀로 기판을 전달하는데 이용될 수 있다. 본 발명에 이용될 수 있는 예시적 기판 지지 부재 또는 헤드 조립체는 도 2 내지 도 7과 관련하여 본원에 더 기재된다. 일 실시예에서, 기판은 표면을 아래로 하는 구성(face down configuration)로 처리를 위해 지지되며, 이와 같이, 메인프레임 로봇(120)으로부터 기판 지지부로의 기판의 이송은 일반적으로 메인프레임 로봇(120)이 기판의 제조 표면과 접촉하든지 않든지 간에 중간 지지 단계를 필요로 할 것이다. 일 실시예에서, 기판이 처리를 위해 표면을 위로 하는 구성(face up configuration)로 지지되는 경우에, 메인프레임 로봇(120)은 처리를 위해 개개의 셀 내에 기판을 위치시켜 철회시킬 수 있다. 이용될 수 있는 예시적 처리 셀은, 본원에 전체가 참조되며, "무전해 도금 시스템에서의 원위치 무전해 구리 시드 층 강화(In-Situ Electroless Cooper Seed Layer Enhancement in an Electroplating System)"의 명칭으로 2001년 7월 10일 허여된 미국 특허 제 6,258,223 호 및 "무전해 도금 시스템(Electroless Plating System)"의 명칭으로 2001년 12월 26일 출원되며 공통 양도된 미국 특허 제 10/036,321 호에 근거를 두고 있다.
도 2는 본 발명의 무전해 도금 플랫폼(200)의 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 2에 도시된 실시예는 일반적으로 도 1에 도시된 실시예와 유사하며, 이와 같이, 적용가능할 경우에 공통 번호가 이용되었다. 그러나 플랫폼(200)은 각각의 처리 셀 지점(102, 104)과 처리 셀 지점(110, 112) 사이에 위치되는 기판 헤드 조립체(202)(본원에 더 기재될 것임)를 포함한다. 헤드 조립체(202)는 일반적으로 포인트(204)에 피벗 운동가능하게 장착되며 상기 포인트로부터 연장하는 기판 지지 조립체(206)를 구비하고 있다. 지지 조립체(206)는 화살표(A)로 지시되는 바와 같이 헤드 조립체(202)의 추축의 이동을 통해, 인접 위치되는 셀 지점들(셀 지점(102, 104) 또는 셀 지점(110, 112)) 사이에서 이동하게 된다. 따라서, 이러한 구성에 서, 메인프레임 로봇(120)은 헤드 조립체(202) 상에 기판을 위치시키도록 이용될 수 있으며, 활성 셀 지점(102, 112)과 무전해 도금 셀 지점(104, 110) 사이에 기판을 전달하도록 이용될 수 있다. 이러한 구성은 활성 셀(예를 들어, 셀 지점(112))로부터 무전해 도금 셀(예를 들어, 셀 지점(110))로 기판의 능률적인 전달을 위해 전달 중에 활성 층의 최소 오염에 대비하여 메인프레임 로봇(120)에 있어서 도금 용액의 세정을 유지시킨다.
도 3은 본 발명의 무전해 플랫폼(300)의 다른 실시예를 도시하고 있다. 플랫폼(300)은 도 2에 도시된 플랫폼과 유사하며, 이와 같이, 적용가능할 수 있는 경우에 동일한 번호가 유지된다. 플랫폼(300)은 활성 셀 지점(102, 112), 및 무전해 도금 지점(104, 110)을 밀폐시키도록 위치되는 유체 도금 처리 인클로저(302)를 포함한다. 처리 인클로저(302)는 일반적으로, 메인프레임 로봇(120)이 개개의 인클로저(302)에 선택적으로 접근하여 기판을 삽입시키며 이동시킬 수 있도록 위치되는, 슬릿 밸브와 같은 하나 이상의 접근 포트(304)를 갖는 처리 메인 프레임(113) 상에 위치되는 환경 제어 인클로저를 포함한다.
처리 인클로저(302)는 유체 연통되게 위치되는 처리 가스 소오스(306)와 연결된다. 처리 가스 소오스(306)는 처리 인클로저(302)의 내부에 처리 가스를 제공하도록 구성된다. 특히, 가스 소오스(306)는 질소, 헬륨, 수소, 이들의 혼합물 또는 반도체 처리에 일반적으로 이용되는 다른 가스와 같은 불활성 가스를 기판 공정 단계 전에, 중에, 그리고 후에 처리 인클로저(302)의 내부에 제공하도록 구성될 수 있다. 특히, 예를 들어, 기판 처리 전에 처리 가스는 처리 인클로저(302)에 계속 하여 제공될 수 있으며 배기 시스템 또는 펌프(도시되지 않음)에 의해 인클로저로부터 제거될 수 있다. 접근 포트(304)가 처리 인클로저(302)로부터 기판을 삽입 또는 이동시키도록 개방되는 경우에, 처리 가스의 처리 인클로저(302)로의 유동은 증가될 수 있어서, 접근 포트(304)로부터 처리 가스의 정 외측 유동(positive outward flow)이 유지된다. 처리 가스의 이러한 정 외측 유동은 인클로저로부터 기판을 삽입 또는 이동시키는 중에 처리 인클로저(302) 내측으로 산소의 도입을 최소화시킨다. 예를 들어, 접근 포트(304)가 폐쇄되어 기판이 처리를 위해 처리 인클로저(302) 내에 위치된다면, 처리 가스의 유동은 감소될 수 있으며, 처리 인클로저의 내부는 퍼징될 수 있다. 퍼징 공정은 처리 인클로저(302) 내측으로 처리 가스를 계속적으로 유동시키는 단계 및 배기 또는 펌프에 의해 처리 인클로저(302)로부터 처리 가스를 제거하는 단계를 포함한다. 처리 가스의 계속적인 유동 및 제거는 처리 인클로저로부터 잔여 산소를 퍼징시키도록 작용한다. 본 발명의 일 실시예에서, 처리 가스 유동은 일반적으로, 처리 지점 위의 처리 인클로저(302)의 상부 부분으로 도입된다. 처리 가스는 처리 지점 위를 향해 하향으로 유동하며 개개의 처리 지점 아래의 또는 내의 지점에서 처리 인클로저로부터 펌핑되거나 배기된다.
처리 가스를 처리 인클로저(302)로 공급하는 통상적인 공정은 약 10slm 내지 약 25slm 또는 보다 특히, 약 12slm 내지 약 20slm의 유동률에서 불활성 가스를 공급하는 단계를 포함한다. 불활성 가스의 유동률은 처리 인클로저가 폐쇄될 때 즉, 접근 포트(304)가 폐쇄될 때 감소될 수 있다. 처리 인클로저(302)는 처리 인클로저(302)의 내부 영역과 유체 연통되게 위치된 진공 펌프(도시되지 않음)를 더 포함 할 수 있다. 진공 펌프는 퍼지 펌핑 공정을 통해 처리 영역 내의 불필요한 가스의 존재를 더 감소시키도록 이용될 수 있다. 처리 인클로저(302)의 내부는 제조 설비 배기 시스템과 선택적으로 유체 연통될 수도 있다. 이와 같이, 배기 시스템은, 처리 가스의 밀봉된 영역으로의 도입의 결과로서 인클로저의 가압을 방지하기 위해서 처리 인클로저(302)의 내부로부터 처리 가스를 배출시키거나 이끌어 내는데 이용될 수 있다. 시스템 제어기(111)는 처리 인클로저로부터 처리 가스의 도입 및 이동률을 제어하는데 이용될 수 있어서 처리 인클로저(302) 내의 환경이 제어된다. 부가적으로, 특정 처리 기술이 다른 환경 제어를 필요로 한다면, 발명자들은 가열기, 냉각기, 공기 필터 또는 정화 장치, 가습기 등과 같은 다른 제어 장치가 처리 인클로저(302)와 연결되거나 내부에 포함되어 제어기(111)에 의해 제어될 수 있다는 점을 고려해야 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 플랫폼의 화학적 구성과 관련하여, 이러한 구성의 플랫폼은 일반적으로, 단일 용도 화학 셀을 이용할 것이며 즉, 공정의 화학 약품의 용량은 단일 기판을 위해 이용될 것이며, 부가적인 기판을 공정처리하기 위해서 이용하지 않고 폐기시킨다. 예를 들어, 플랫폼(200, 300)은 기판을 활성, 세정을 위해 공통 셀을 이용할 수도 있으며 그리고/또는 후 공정을 이용할 수 있다. 이러한 공정들 각각은 여러 가지 화학약품을 이용할 수 있기 때문에, 셀은 일반적으로, 필요할 때 기판에 각각의 요구되는 화학약품을 공급하도록 구성된다. 그러나, 셀은 일반적으로, 오염 문제가 단일 셀로부터 여러 가지 화학약품을 회복시킴으로써 존재하기 때문에, 화학 약품을 회복시키도록 구성되지 않는다.
예를 들어, 처리 셀 지점(102, 112)은 활성 및 세정 셀로서 구성될 수 있지만 처리 셀 지점(104, 110)은 무전해 도금 셀로서 구성될 수 있다. 이러한 구성에서, 기판은 기판이 예비-활성 세정 용액, 헹굼 용액, 및/또는 상부에 분배되는 활성 용액을 가질 수 있는 경우에, 활성/세정 셀 지점(102, 112) 내에 우선 위치될 것이다. 예비-활성 용액이 이용되는 경우에, 기판은 기판 표면이 활성 용액이 적용되기 전에 세정 용액이 남지 않도록 일반적으로 세정 용액이 적용된 후에 헹궈질 것이다. 활성 용액이 적용된다면, 기판은 일반적으로 활성/세정 셀 지점(102, 112)로부터 무전해 도금 셀 지점(104, 110)으로 전달된다. 셀 지점(104, 110)은 바람직한 층을 도금시키기 위해서 무전해 도금 용액을 층 상에 분배하도록 구성된다. 무전해 도금 공정이 완성된다면, 기판은 기판 상부에서 후 도금 세정 공정이 수행되는 경우에, 활성/세정 셀로 역 전달될 수 있다. 후 도금 세정 공정이 완성된다면, 기판은 스핀 헹굼 건조 셀 지점(114, 116)들 중 하나 또는 베벨 세정 셀 지점(106, 108)들 중 하나로 이송될 수 있다. 무전해 도금 셀 지점(104, 110)이 본 실시예에서 여러 가지 화학약품을 이용하지 않기 때문에, 무전해 셀은 다중 용도 화학 셀로서 구성될 수 있으며 즉, 셀용 화학약품은 회복될 수 있으며 화학 특성이 공정용으로 더 이상 바람직하지 않을 때까지 다중 기판에 있어 재사용된다. 그러나, 바람직하다면, 도금 셀은 후 도금 세정 공정과 같은 추가 공정을 위해서 이용될 수 있다. 이러한 구성에서, 도금 셀은 일반적으로, 회복되는 용액이 일반적으로 계속되는 공정에 부적합하기 때문에 단일 용도 형태의 화학 셀로서 구성될 것이다.
도 3a는 본 발명의 무전해 도금 플랫폼(350)의 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 3a는 도 3과 유사하며, 이와 같이, 적용가능할 경우에 두 개의 도면들 사이에 공통 번호가 이용된다. 플랫폼(350)은 도 3에 도시된 바와 같이 처리 인클로저(302)를 포함하지만, 인클로저(302) 내의 부품은 본 실시예에서 다르게 구성된다. 예를 들어, 설명을 위해 도면의 하부 부분 상의 인클로저(302)(플랫폼(350)의 대향 측면 상의 인클로저(302)는 동일하지만 미러 구성임)를 이용함으로써, 처리 셀 지점(112)은 처리 셀 지점(112)을 보존하도록 구성된다. 유사하게, 처리 셀 지점(110)은 처리 셀 지점(110)만을 보존하도록 구성된 전용 헤드 조립체(352)를 포함한다. 이와 같이, 이러한 구성에서, 기판 셔틀(351)은 메인프레임 로봇(120)으로부터 기판을 수용하도록 위치되며 구성된다. 기판은 셔틀(351) 상에 위치되며, 셔틀(351)은 헤드 조립체(352, 353)중 하나 아래에 위치되어 피벗 운동을 한다. 개개의 헤드 조립체(352)는 셔틀 상에 위치되는 기판 위의 위치로 즉시 하강하며, 헤드 조립체는 진공 처킹(vacuum chucking), 중력, 또는 반도체 처리 분야에 공지된 다른 고정 방법을 통해 기판을 헤드 조립체에 결합하여 고정시킨다. 기판이 헤드 조립체(352, 353)에 고정된다면, 셔틀(351)은 헤드 조립체(352, 353) 아래로부터 외측으로 피벗 운동하게 된다.
헤드 조립체(352, 353)는 유체 처리 단계를 위해 개개의 처리 셀 지점(110, 112)으로 기판을 하강시킬 수 있다. 유체 처리 단계가 완성된다면, 기판은 유체로부터 기판을 헹구는 단계를 통해 헤드 조립체(352, 353)에 의해 유체로부터 이동될 수 있다. 따라서, 셔틀(351)은 피벗 운동하여 기판 아래에 위치되도록 하며, 헤드 조립체(352, 353)는 셔틀(351) 상으로 기판을 위치시키도록 하강시키며 기판을 해제시키도록 진공 처킹력을 해방시켜 셔틀(351)에 의해 지지된다. 지지 조립체(352, 353)는 헹궈질 수 있으며, 다른 유체 처리 단계가 수행될 수 있는 경우에, 인접한 처리 셀에 피벗 운동하는 셔틀(351), 또는 대안적으로 셔틀은 메인프레임 로봇(120)이 처리 인클로저(302)로부터 기판을 이동시킬 수 있도록 위치될 수 있다.
도 3a에 도시된 하드웨어 구성은 무전해 도금 공정으로 실행될 수 있다. 예를 들어, 처리 셀 지점(102, 112)은 무전해 예비세정 공정, 무전해 활성 공정, 및 무전해 후 활성 세정 공정을 수행하도록 구성될 수 있지만, 처리 셀 지점(104, 110)은 무전해 도금 셀 및 무전해 후 도금 세정 셀로서 구성될 수 있다. 이러한 구성에서, 개개의 공정으로부터 화학약품의 재이용은 가능할 수 있다. 도 3a에 도시된 구성의 이점은 기판이 유체 공정 셀 지점(102, 104, 110, 112)을 위한 처리 공간이 제어된 환경 처리 인클로저(302) 내에 있기 때문에, 활성 용액으로부터 불활성 환경 내의 무전해 도금 용액으로 전달될 수 있다는 점이며, 즉, 접근 포트(304)는 전달 단계 중에 폐쇄 상태를 유지하며 이와 같이, 처리 인클로저 내의 산소 함량은 제어될 수 있으며 낮은 레벨을 유지할 수 있다. 게다가, 처리 인클로저(302)는 가스 공급원(306)으로부터 불활성 가스와 함께 플러딩되며, 이와 같이, 처리 인클로저(302)의 내부는 신소의 비율이 예를 들어, 약 100 ppm 미만의 산소, 또는 보다 특히, 50 ppm 미만의 산소, 또는 보다 더 특히, 10 ppm 미만의 산소로 대체로 감소된다. 게다가, 처리 셀 지점, 셔틀(351) 및 헤드 조립체(352, 353)의 구 성은 약 10초 미만으로 활성 셀로부터 무전해 도금 셀로의 전달을 허용한다. 이들 모두의 공정은 도금 공정 전에 무전해 공정으로 도금되도록 산화를 실질적으로 방지한다.
일반적으로, 도 3 및 도 3a에 도시된 본 발명의 실시예는 융화성 또는 비융화성 화학약품을 이용할 수 있다. 예를 들어, 비융화성 화학약품, 예를 들어, 산성 및 염기성 용약을 이용하는 공정 순서에서, 산성 용액은 일반적으로 하나의 셀 내에 독점적으로 이용될 것이지만, 염기성 용액은 다른 셀 내에 독점적으로 이용된다. 셀은 인접 위치될 수 있으며, 기판은 셔틀들 중 하나에 의해 개개의 셀들 사이에 전달될 수 있다. 융화성 화학약품이 이용되는 경우에, 단일 유체 처리 셀은 공정 각각의 단계를 수행하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 단일 셀은 기판을 예비세정하며, 기판을 활성화하며, 활성 후의 기판을 세정하며, 무전해 도금 공정을 수행하며, 그리고 후 도금 세정 공정을 수행하도록 이용될 수 있다. 또한, 비융화성 화학약품이 이용되는 경우에, 기판은 기판이 다른 유체 공정으로 전달되기 전에 셀 또는 다른 인접 위치된 세정 셀은 제 1 셀 내에서 화학약품과 비융화적일 수 있는 화학약품을 이용한다는 점에서 제 1 셀 내에서 처리될 수 있다. 헹굼 단계는 기판이 비융화성 화학약품이 이용되는 경우에 후속적인 셀 내에서 처리되기 전에 기판의 표면으로부터 비융화성 화학약품을 제거한다. 또한 본 발명자들은 헹굼 단계가 바람직하게는 제자리에서 즉, 최초 화학약품 적용의 동일한 셀 내에서 발생하며, 이는 이러한 구성이 처리 시스템, 즉 기판 셔틀 내의 다른 성분을 오염시키는 가능성을 최소화시키기 때문이며, 다른 오염원과 나중에 반응할 수 있는 화학 성분 으로 셔틀(351) 상에서 이러한 방식으로 달성시킨다는 점을 고려해야 한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 무전해 도금 플랫폼(400)의 다른 실시예를 도시하고 있다. 도금 플랫폼(400)은 일반적으로, 도 1 내지 도 3a에 도시된 플랫폼 피쳐와 유사한 플랫폼을 포함하며, 이와 같이 적용가능할 경우에 공통 번호가 이용된다. 그러나, 플랫폼은 플랫폼(400) 내의 셀 지점(102, 104, 110, 112)에서 부분적으로 상이하다. 보다 특히, 플랫폼(400)은 이전에 도시된 플랫폼과 유사한 방식으로, 가스 공급원(406)과 연결되는 인클로저(402) 및 상기 인클로저로부터 기판을 삽입하며 이동시키기 위한 접근 포트(404)를 포함한다. 그러나, 플랫폼(400)은 예를 들어, 플랫폼(300)에 있어서 인클로저(302) 내에 도시된 두 개의 처리 지점과 반대되는 바와 같이, 각각의 인클로저(402) 내네 네 개의 처리 지점을 포함한다. 인클로저(402) 내의 네 개의 처리 지점은 셀 지점(414, 416, 418, 420)을 포함한다. 이러한 처리 지점은 활성 셀, 세정 셀, 헹굼 셀, 및 무전해 도금 셀의 조합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 셀 지점(414, 418)은 활성 셀로서 구성될 수 있으며, 셀 지점(416, 420)은 무전해 도금 셀로서 구성될 수 있다(이러한 셀의 구조 및 구성은 본 원에 더 기재될 것이다). 이러한 구성에서, 플랫폼(400)은 외측 처리 셀 지점(414, 418) 즉, 메인프레임 로봇(120)에 근접하게 위치되는 셀들 사이에 기판을 이송시키도록 위치되는 제 1 기판 이송 셔틀(408)(도 8에도 도시됨)을 포함한다. 이러한 구성에서, 셔틀(408)은 메임프레임 로봇(120)으로부터 기판을 수용하며 처리를 위해 셀 지점들 중 하나에 기판을 이송시키도록 이용될 수 있다. 유사하게, 셔틀은 메인프레임 로봇(120)을 인클로저(402)로부터 기판을 이동시킬 수 있 도록 셀 지점(414, 418)으로부터 기판을 이동시키는데 이용된다.
도 8에 더 상세히 도시된 기판 셔틀(408)은 일반적으로, 말단 기판 지지 표면(806)을 포함하는 피벗 운동 가능하게 장착되는 아암 부재(804)(피벗 포인트(802)에 장착됨)를 포함한다. 기판 지지 표면(806)은 기판의 제품 표면을 손상시키기 않기 위해서, 기판의 외측 둘레와 접촉하는 방식으로 표면을 아래로 하는 방식으로 기판을 지지하도록 구성된다. 기판이 기판 지지 표면(806) 상에 위치된다면, 아암은 헤드 조립체가 처리를 위해 지지부 표면(806)으로부터 기판을 분리시키도록 들어올릴 수 있는 경우에 처리 셀 지점(414, 418)들 중 하나 위의 위치에서 피벗 운동할 수 있다.
기판 지지 헤드 조립체(410, 412)는 일반적으로 개개의 처리 셀 지점(418, 420)과 지점(414, 416) 사이에 위치된다. 이러한 헤드 조립체(410, 412)는 일반적으로 헤드 조립체(410, 412)의 각각의 측면 상에 위치되는 처리 셀들 사이에 기판을 전달하여 개개의 셀 내에서 처리 중에 기판을 지지하도록 구성된다. 예를 들어, 헤드 조립체(420)는 처리 셀(418)과 처리 셀(420) 사이에 기판을 전달하도록 구성되며, 유사하게, 헤드 조립체(412)는 처리 셀(414)과 처리 셀(416) 사이에 기판을 전달하도록 구성된다.
본 원에 도시된 헤드 조립체가 일반적으로 표면 하향 형태 조립체로서 도시되지만, 본 발명의 실시예는 이러한 구성에 제한되도록 의도되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 헤드 조립체는 표면 상향 구성으로 기판을 지지하도록 구성될 수 있으며, 이는 당업계에 일반적으로 공지되어 있기 때문이다. 유사하게, 본 우너에 도시된 처리 셀은 일반적으로 표면 하향 구성으로 기판을 수여하며 처리하는 것으로서 도시되지만, 본 발명의 실시예는 이러한 구성에 제한되도록 의도되지 않으며, 이는 처리 셀이 표면 상향 또는 표면 하향 형태 처리 셀로서 구성될 수 있기 때문이다.
도 4 및 도 5에 도시된 플랫폼 구성에서, 헤드 조립체(410, 412)는 다음과 같은 단일 화학 무전해 도금 구성을 지지하도록 이용될 수 있다. 예를 들어, 처리 셀 지점(414, 418)은 활성/헹굼 셀로서 구성될 수 있으며, 처리 셀 지점(416, 420)은 무전해 도금 셀로서 구성될 수 있다. 이러한 구성에서, 기판은 메인프레임 로봇(120)에 의해 처리 인클로저(402)에 전달될 수 있다. 그 후, 기판은 헤드 조립체(410, 412)들 중 하나가 처리를 위해 기판을 지지하는 경우에, 셔틀(408)에 의해 활성 및 헹굼 셀 지점(414, 418)들 중 하나로 이송될 수 있다. 활성 헹굼 셀 지점(414, 418)에서, 기판은 세정될 수 있으며, 그리고/또는 활성되기 전에 헹궈질 수 있다. 그 후, 무전해 활성 용액은 기판 표면 상에 분배될 수 있다. 기판 표면이 활성화된다면, 기판 표면이 헹굼 및/또는 세정되어, 도금을 위해 무전해 도금 용액에 노출될 수 있는 경우에 개개의 헤드 조립체(410, 412)에 의해 무전해 도금 셀(416, 420)로 이송될 수 있다. 도금 공정이 완성된다면, 기판은 다른 활성 층을 위해, 바람직하다면, 헹굼 공정용 헤드 조립체(410, 412)에 의해 활성/헹굼 셀 지점(414, 418)으로 역 이송될 수 있다. 추가의 도금이 바람직하다면, 활성된 기판은 다른 공정을 위해 다른 도금 셀로 이송될 수 있다. 바람직한 도금 공정이 이 지점에서 완성된다면, 기판은 셔틀(408)에 의해 활성 셀 지점(414, 418)으로부터 이동될 수 있으며, 그 후 순차적으로 메인프레임 처리 로봇(120)에 의해 인클로저로부터 이동될 수 있다. 이러한 구성에서, 두 개의 기판은 동시에 인클로저(402)를 통해 처리될 수도 있으며, 즉 하나의 기판은 셀 지점(414, 416)을 이용하지만, 제 2 기판은 셀 지점(418, 420)을 이용한다.
그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 도 4 및 도 5에 도시된 플랫폼은 단일 기판 다중 화학약품 처리 인클로저로서 구성될 수 있다. 보다 특히, 인클로저(402)는 각각의 셀 지점(414, 416, 418, 420)을 이용하여 단일 기판을 처리하도록 구성될 수 있다. 각각의 셀은 다른 화학약품, 즉 산성 무전해 도금 및/또는 활성 화학 약품 및 염기성 무전해 및/또는 활성 화학약품을 포함한다. 이러한 실시예에서, 기판은 감소하거나 증가한 온도의 헤드 조립체가 기판을 지지하도록 이용될 수 있지만 산성 반응성 예비세정 화학약품이 기판 상에 분배되는 경우에, 셀 지점(418)에 위치되는 활성 셀 내에 우선 위치될 수 있다. 감소한 온도의 헤드 조립체는 열 흡수 부재로서 즉, 기판 지지 표면의 온도를 감소시키도록 헤드 조립체의 내부 부분을 통해 냉각 유체를 유동시키도록 구성되는 기판 지지 표면을 포함할 수 있다. 기판은 산성 활성 용액이 기판 상에 분배되는 경우에 셀 지점(420)에 위치되는 무전해 활성 셀로 이송될 수 있다. 그 후, 기판은 후 활성 세정 공정용 셀 지점(418)으로 돌아올 수 있으며, 그 후 기판은 알카리성 또는 염기성 용액이 기판 표면 상에 분배되는 경우에 (셔틀(408) 및 헤드 조립체(412)를 통해)셀 지점(414)에 알카리성 또는 염기성 예비세정 셀로 이송될 수 있다.
산성 활성, 세정, 또는 도금 공정을 위해서 기판을 지지하는데 이용되는 헤 드 조립체(412)는 내부에 위치되는 가열기를 포함할 수 있으며, 이는 헤드 조립체의 기판 지지 표면을 가열시키며, 이러한 결과로서, 활성 세정, 또는 도금 공정 중에 기판을 가열시키도록 구성된다. 가열 세정 공정은 예를 들어, 약 80℃ 내지 약 90℃의 온도로 세정 유체를 가열하는 단계 및/또는 가열된 온도로 기판과 접촉하는 지지 부재를 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 기판은 그 후, 셀 지점(402)에서 무전해 도금 셀로 이송될 수도 있으며, 기판이 후 처리 즉, 후 도금 헹굼 및/또는 세정을 위해 셀 지점(414)으로 돌아가기 전에, 염기성 또는 알칼리성 무전해 용약을 포함할 수도 있다. 본 실시예에서, 개개의 셀 각각은 특정 화학약품, 즉 활성 화학약품, 무전해 화학약품, 예비세정 화학약품 등을 포함할 수 있으며, 이는 셀 내의 화학약품이 하나보다 많은 기판을 위해 이용되게 하며, 이는 단일 셀 내의 교차 화학약품 오염과 관련된 문제가 제거되기 때문이다.
도 6은 본 발명의 헤드 조립체(604)의 하부 부분 및 예시적 유체 처리 셀(600)의 부분 단면 사시도이다. 유체 처리 셀(600)은 본 원에 기재되는 임의의 실시예 에서의 무전해 도금 셀, 활성 셀, 및/또는 세정/헹굼 셀로서 이용될 수 있다. 유체 처리 셀(600)은 일반적으로 셀 바디(602) 위에 이동가능하게 위치되는 헤드 조립체(604)를 구비한 셀 바디(602)를 포함한다. 셀 바디는 예를 들어, 플라스틱, 폴리머, 및 세라믹과 같은 유체 처리(무전해 또는 ECP) 용액과 비 반응하는 것으로 공지된 다양한 물질로부터 제조될 수 있다. 도 7에도 도시된 헤드 조립체(604)는 일반적으로, 회전, 수직 또는 피벗 작용, 및 수직 작용하도록 구성되며, 셀 바디(602)의 개구 내에 수용될 크기로 정해지도록 구성되는 기판 지지 부재(606)를 포 함한다. 기판 지지 부재(606)는 내부에 형성된 진공 개구(610)를 갖는, 적으로 플레이튼(platen)으로 지칭되기도 하는 대체로 평면 지지 표면(608)을 포함한다. 지지 표면(608)은 세라믹 또는 플라스틱과 같은 유체 처리 용액과 반응하지 않는 재료로 코팅되거나 제조될 수 있다. 진공 개구(610)는 진공원(도시되지 않음)과 선택적으로 유체 연통되며, 이와 같이, 진공 개구(610)는 지지 표면(608)에 기판(614)을 진공 처킹시키도록 이용될 수 있다. 예를 들어, O-링 형태 시일과 같은 시일(612)은 기판 지지 표면(608)의 둘레 근처에 위치된다. 시일(621)은 일반적으로, 진공 처킹 공정을 용이하게 하도록 기판 지지 표면(608)과 기판(614) 사이의 진공 기밀 시일을 생성시키기 위해서 기판 지지 표면(608)에 진공 처킹되며 기판(614)의 후방부와 결합하도록 구성되지만 유체가 기판의 후방부와 접촉하는 것으로부터 방지하기도 한다.
기판 지지 부재(606)의 내부는 복수의 동축 위치된 가열 밴드(612)를 포함할 수 있는 히터 조립체를 포함할 수 있다. 가열 밴드(612)는 저항성 히터 및 관통하여 유동하는 가열된 유체를 갖거나 반도체 처리 방법을 위해 기판 지지 부재를 가열하는 다른 방법을 갖도록 구성되는 유체 통로를 포함할 수 있다. 복수의 가열 밴드(612)는 개별적으로 제어될 수 있으며, 바람직하다면, 처리 중에 기판 온도를 보다 정확하게 제어할 수 있다. 보다 특히, 가열 밴드(612)에 있어서 개별적인 제어는 무전해 도금 공정에 중요한, 도금 온도에 있어서 정확한 제어를 하게 한다. 기판 지지 부재(606)는 처리 중에 기판(614)에 메가소닉(megasonic) 또는 다른 진동 에너지를 부여하도록 구성된 액추에이터 또는 진동 장치(도시되지 않음)를 추가 로 포함할 수 있다.
셀 바디(602)의 바닥 중앙 부분은 유체 처리 수조(615)를 포함한다. 수조(615)는 일반적으로 수조 표면(615)을 둘러싸는 환형 유체 위어(annular fluid weir)를 갖는 대체로 평면 수조 표면(616)을 포함한다. 유체 위어(618)는 일반적으로, 약 2 mm 내지 약 20 mm의 높이를 가지며, 일반적으로, 처리 영역(620) 에 있어서 수조 표면(616) 상의 퍼들-형 구성(puddle-type configuration)으로 처리 유체를 유지하도록 구성된다. 수조 표면(616)은 내부에 형성되는 복수의 유체 개구(622)도 포함한다. 유체 개구(622)는 일반적으로, 무전해 도금 공정에 이용될 수 있는 헹굼 용액원, 활성 용액원, 세정 용액원, 무전해 도금 용액원, 및 다른 유체원과 같은 복수의 처리 유체원과 유체 연통된다. 이와 같이, 개구(622)는 처리 영역(620)에 처리 유체를 공급하도록 이용될 수 있다. 처리 유체는 일반적으로, 개구를 통해 상향 유동을 할 것이며, 화살표 "B"로 지칭된 바와 같이, 처리 영역(620)을 통해 외측을 향해 위어(618) 쪽으로 유동할 것이다. 유체 배수구(624)는 일반적으로, 셀 바디(602)의 외측 하부 부분 내에, 일반적으로 유체 위어(618)의 외측을 향해 위치된다. 이와 같이, 유체 배수구(624)는 위어(618)를 넘어 유동하는 유체를 모으도록 구성된다.
도 7에도 도시된 헤드 조립체(604)는 일반적으로, 두 개의 처리 셀들 사이의 위치에, 처리 메인프레임(113)에 피벗 운동 가능하게 부착되는 수직 장착 포스트(714)를 포함하며, 즉, 헤드 조립체(604)는 포스트 부재(714)가 각각의 인접 위치되는 처리 셀 위의 기판 지지 부재(606)를 선택적으로 위치시키도록 축(704) 둘레 를 회전할 수 있도록 위치된다. 헤드 조립체(604)는 포스트 부재(714)에 부착되어 이로부터 연장하는 구조적 아암 부재(716)를 추가로 포함한다. 구조적 아암 부재(716)는 포스트 부재(714)에 이동가능하게 위치되며, 즉 아암 부재(716)의 수직 위치는 예를 들어, 제 1 기어 모터(708)가 트랙(706)을 따라 수직으로 아암 부재(716)를 선택적으로 이동시키도록 포스트(714)의 측면 상의 수직 트랙(706)과 결합하는 경우에, 기어 배열을 통해 포스트 부재(714)와 관련하여 조절될 수 있다. 제 2 모터(712)는 아암 부재(716) 상에 위치되며 기판 지지 부재(606)와 연결된다. 제 2 모터는 기판 지지 부재(606)에 회전 운동을 부여하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 헤드 조립체(604)는 부가적으로, 즉, 기판을 수직, 피벗 운동하도록(수평으로), 그리고 회전 가능하게 이동시키는 것 외에도, 기판 지지 부재(606)를 경사지도록 구성될 수 있다. 본 실시예에서, 제 2 모터(712)의 로터 축은 기판 지지 부재(606)의 회전 축 상에 위치될 수 있으며, 모터(712)와 기판 지지 부재(606)의 조합은 축(718) 둘레에 아암 부재(716)에 피벗 운동가능하게 장착시킬 수 있다. 이러한 구성은 예를 들어, 바람직하다면, 경사 담금 공정을 용이하게 하는 처리 단계 전에, 중에, 또는 후에 기판의 평면을 수평으로부터 경사지게 한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 헤드 조립체(604)는 기판의 후방부 상에 복수의 구역에 걸쳐서 처킹력을 제어하도록 구성되는 다중-구역 진공 척-형 기판 지지 표면을 포함한다. 일반적으로, 이러한 형태의 헤드 조립체는 기판 지지 표면 위에 위치된 멤브레인을 이용하며, 멤브레인은 기판의 후방면에 대해서 위치되어 둘레에 서 밀봉된다. 진공은 그 후, 기판 지지 표면과 멤브레인 사이에 가해져서 멤브레인을 기판 지지 표면 및 내부에 형성된 하나 이상의 홈으로 당기게 한다. 이는 멤브레인과 기판 사이에 진공을 발생시키며, 상기 진공은 멤브레인과 기판 지지 표면으로 기판을 처킹시키도록 작용한다. 기판을 처킹시키도록 멤브레인을 이용하는 헤드 조립체의 상세한 설명은 본원에 전체가 참조되며, "화학 기계적 연마 시스템용 가요성 멤브레인을 갖춘 케리어 헤드(Carrier Head with Flexible Membrane for a Chemical Mechanical Polishing System)"의 명칭으로 1997년 5월 21일 출원되어 2001년 2월 6일 허여된 공통 양도된 미국 특허 제 6,138,354 호에 근거를 두고 있다.
본 발명의 실시예, 작용에서, 특히, 플랫폼(400)은 무전해 도금 공정을 통해 기판 상에 캐핑 층(capping layer)을 도금시키는데 이용될 수 있다. 이러한 공정은 기판을 수용하는 플랫폼(400)에 의해 착수되며, 유전체 층으로 형성되는 피쳐를 갖춘 유전체 층 및 피쳐를 충진시키는 전도성 재료(일반적으로 구리)를 갖는다. 또한 기판은 일반적으로 대체로 평면 제조 표면을 가지며, 필드 영역 및 구리 충진된 피쳐의 상부 표면의 유전체 층을 노출시킨다. 유전체 층 및 피쳐의 대체로 평면인 상부 표면은 일반적으로, 화학 기계적 연마 공정 또는 일반적으로 다른 연마 플랫폼 상에서 수행되는 다른 포스트 피쳐 충진 평탄화 공정의 완성으로부터 생긴다.
기판(126)은 로딩 스테이션(134)들 중 하나를 통해 플랫폼(400)으로 수용되며 로봇(132)에 의해 처리 셀 지점(114, 116)들 중 하나로 이송된다. 일반적으로 기판 스핀 헹굼 건조 셀로서 구성되는 처리 셀 지점(114, 116)에서, 기판(126)은 처음에 헹궈지며 그리고/또는 세정 용액으로 세정시킬 수 있다. 대안적으로, 기판(126)은 셀 지점(114, 116)을 통해 쉽게 통과될 수 있으며 메인프레임 로봇(120)에 의해 들어올려 질 수 있다. 메인프레임 로봇은 기판(126)과 결합하여 예를 들어 접근 밸브(414)를 통해 처리 인클로저(402)로 기판을 전달한다. 전달 공정 중에, 처리 가스원(406)은 불활성 가스, 일반적으로 질소 또는 질소 및 수소와 같은 다른 가스의 혼합물이 처리 인클로저(402)의 내부로 흘러나오게 한다. 이러한 가스 유동은 일반적으로, 불활성 가스로 처리 인클로저(402)의 내부가 가득 차도록 작용하며 기판이 수용되면서 개방 접근 밸브(404)를 통해 처리 인클로저로 유입되는 불필요한 산소 함유 대기중 공기를 최소화시킨다.
기판(126)이 처리 인클로저(402) 내측으로 삽입된다면, 기판(126)은 기판 셔틀(408) 상에 면을 아래로 하는 구성으로 위치된다. 메인프레임 로봇 블레이드(120)는 처리 인클로저(402)로부터 철수되어 접근 밸브(404)를 폐쇄시킨다. 공정 가스원은 바람직하다면, 처리 인클로저(402) 내의 산소 함량을 더 최소화시키기 위해서, 주기 중에 처리 인클로저(402)의 내부 영역을 질소로 계속 가득 차게할 수 있다. 이는 처리 인클로저(402)의 내부를 대기와 연결시키는 하나 이상의 벤트 또는 배기 통로를 개방시킴으로써 수행될 수 있다.
질소로 가득 찬 처리 인클로저 및 셔틀(408) 상에 위치된 기판(126)으로, 상기 공정은 셔틀(408)에 의해 계속하여 기판(126)을 헤드 조립체(412)로 이송시킨다. 보다 특히, 셔틀(408)은 기판(126)이 헤드 조립체(412) 아래에 위치되도록 피 벗 운동하며, 헤드 조립체(412)는 기판 지지 표면(608)을 기판 셔틀(408) 상에 놓이도록 기판(126)의 후방부에 인접한 위치로 하강시킨다. 기판 지지 표면(608)은 기판(126)의 후방부와 접촉하게 될 수 있다. 표면(608)이 기판(126)의 후방부에 인접 위치된다면, 진공 개구(610)는 가동되어, 기판(126)은 진공 처킹되며 지지 표면(608)에서 밀봉된다. 헤드 조립체(412)는 그 후, 기판(126)을 셔틀(408)에서 수직으로 들어올리며, 셔틀(408)은 기판(126)으로부터 떨어져 피벗 운동한다.
기판(126)은 기판(126)이 유전체의 세정 용액을 기판(126)에 적용함으로써 세정될 수 있는 경우에, 처리 셀 지점(414)의 유체 수조(620)로 하강할 수 있다. 유전체 세정 용액은 (구연 산, HF, 및/또는 HCl와 같은) 하나 이상의 산을 포함할 수 있으며 하나 이상의 부식 억제제를 포함할 수 있다. 부식 억제제는 임의의 다양한 화학적 화합물, 예를 들어, 벤조트리아졸, 머캅토-벤조트리아졸, 또는 5-메틸-1-벤조트리아졸과 같은 아졸계를 포함하는 유기 화합물을 포함할 수 있다. 유전체 세정 단계는 기판 온도가 약 20℃ 내지 약 60℃가 되도록 가동되는 히터(612)에 의해 수행될 수 있다.
일반적으로, 유전체 세정 용액은 유전체 층의 노출 부분으로부터 금속 잔여물을 제거하도록 구성된다. 부식 억제제는 유전체 세정 공정 중에 구리 층의 노출 부분을 보호하는 것으로 여겨진다. 금속 잔여물이 제거되지 않는다면, 불필요한 무전해 도금은 일반적으로, 유전체 상의 이러한 금속 잔여물 위에서 발생할 것이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 기판은 이미 수행된 유전체 세정 단계로 처리 플랫폼(400)으로 전달된다. 본 실시예에서, 본 발명의 공정 순서는 유전체 세정 단계를 쉽게 건너뛸 수 있으며 이후에 기재되는 구리 세정 단계를 착수한다.
유전체 세정 공정이 완성된다면, 상기 공정은 구리 세정 공정을 계속한다. 이러한 공정의 일부분은 일반적으로 처리 셀(414) 내에서 수행되기도 한다. 보다 특히, 헤드 조립체(412)는 처리 유체로부터 기판(126)을 이동시키도록 상승될 수 있으며 그 후, 처리 유체는 유전체 세정 용액으로부터 구리 세정 용액으로 전환된다. 구리 세정 용액이 처리 영역(620)에 위치된다면, 기판(126)은 용액 내로 하강할 수 있다. 적합한 구리 세정 용액의 한 예는 캘리포니아, 산타클라라에 소재하고 있는 어플라이드 머티어리얼즈로부터 상용 가능한 등록상표 엘렉트라 크린(Electra Clean™)이다. 적합한 구리 세정 용액의 다른 예는 황산 및 HCl을 포함한다. 적합한 구리 세정 용액의 또 다른 예는 구연산 및 과산화물을 포함한다.
구리 세정 용액은 일반적으로 구리 산화물 및 임의의 잔여 유전체 세정 용액을 제거하도록 구성된다. 예를 들어, 구리 세정 용액은 구리 층의 노출 부분 상에 남아있는 유전체 세정 용액의 부식 억제제를 제거할 수 있다. 구리 층의 노출 부분 상에 남아있는 부식 억제제는 후속적인 공정 단계에서 캐핑 재료의 형성 및/또는 부착을 방지할 수 있다. 일 실시예에서, 유전체 층의 약 50 Å 미만, 바람직하게는 약 30 Å 미만의 두께가 구리 세정 용액에 의해 에칭된다.
구리 세정 단계 후에, 기판은 활성 용액이 기판 구조물 상에 도포될 수 있는 경우에 헤드 조립체(412)에 의해 처리 셀(416)로 전달된다. 처리 셀(416)은 처리 셀(414)(도 6에 도시됨)과 구조적으로 유사하며, 이와 같이, 기판(126)을 처리 영 역(420)으로 담그는 헤드 조립체(412)의 상세한 설명은 생략할 것이다. 활성 셀 지점(416) 내에 이용될 수 있는 활성 용액의 한 예는 팔라듐 염을 포함한다. 팔라듐 염의 예는 염화물, 브롬화물, 불화물, 플루오붕산, 요오드화물, 질산염, 황산염, 카르보닐, 금속산 염, 및 이들의 조합물을 포함한다. 바람직하게, 팔라듐 염은 팔라듐 염화물(PdCl2), 염화백금 산(H2PtCl6), 및 이들의 조합물과 같은 염화물이다. 구리 세정 용액이 셀 지점(414)에 가해질 때의 끝과 활성 용액이 셀 지점(416)에 가해질 때의 시작 시간 사이의 큐(queue) 시간은 약 15 초 미만이며, 바람지하게는, 약 5초 미만이다. 이와 같이, 헤드 조립체(412)는 지연 없이 셀 지점(414)의 구리 세정 용액으로부터 셀 지점(416)의 화성 용액으로 직접 이동한다.
활성 용액을 일반적으로 노출되는 구리의 피쳐 상에 활성 금속 시드 층을 도금시키도록 작용한다. 결과적으로, 세정 후의 구리 층의 노출 부분의 산화는 구리 산화물이 구리보다 전기 저항성이 높은 것으로 공지되어 있기 때문에, 구리 층의 노출된 부분 위에 금속 시드 층의 도금은 불리할 수 있다. 구리 세정과 활성 사이의 짧은 큐 시간은 산화를 최소화시키면서 불활성 가스 대기는 또한 구리 층의 노출 부분의 산화를 방지시키는데 기여한다.
활성 공정이 완성된다면, 기판(126)은 후-활성 세정이 기판(126)에 후-활성 세정 용액을 적용함으로써 수행될 수 있는, 셀 지점(414) 또는 셀 지점(418)에 역 이동될 수도 있다. 후-활성 세정 용액은 (구연 산, HF, 및/또는 HCl와 같은) 하나 이상의 산을 포함할 수 있다. 활성 용액이 가해질 때의 끝과 후-활성 세정 용액이 가해질 때의 시작 사이의 큐 시간은 약 15 초 미만이며, 바람지하게는, 약 5초 미만이다.
후-활성 세정 용액은 일반적으로 임의의 활성 금속 시드 층을 유전체 층의 노출 부분으로부터 제거시키도록 작용하여 활성 금속 시드 층은 구리 층의 노출 부분 상에서만 유지된다. 유전체 층의 노출 부분 상의 활성 금속 시드 층을 유지시키는 것은 캐핑 재료의 바람직하지 않은 무전해 도금을 야기할 수 있다.
활성 층이 세정된다면, 기판은 캐핑 층이 기판 구조물에 무전해 도금 용액을 적용함으로써 노출되는 구리 층의 활성 부분 위에서 선택적인 무전해 도금에 의해 도금될 수 있다. 캐핑 층은 CoP, CoWP, CoB, CoWB, CoWPB, NiB, 또는 NiWB를 포함할 수 있으며 바람직하게는, CoWP 또는 CoWPB를 포함할 수 있다. 무전해 도금 용액은 하나 이상의 금속염 및 하나 이상의 환원제를 포함할 수 있으며, 이는 도금될 캐핑 재료 층 재료에 의해 좌우된다. 무전해 도금 용액은 당업계에 공지된 바와 같이, 산 또는 염기와 같은 pH 조정체를 포함할 수 있다.
선택된 캐핑 층이 코발트를 포함할 때, 무전체 도금 용액은 일반적으로 코발트 염을 포함한다. 코발트 염의 예는 염화물, 브롬화물, 불화물, 플루오붕산, 요오드화물, 질산염, 황산염, 카르보닐, 금속산 염, 이들의 조합물을 포함한다. 바람직하게, 코발트 염은 코발트 황산, 코발트 염화물 또는 이들의 조합물을 포함한다. 텅스텐-함유 캐핑 재료가 도금된다면, 무전해 도금 용액은 텅스텐 염을 포함한다. 텅스텐 염의 예는 염화물, 브롬화물, 불화물, 플루오붕산, 요오드화물, 질산염, 황산염, 카르보닐, 금속산염, 및 이들의 조합물을 포함한다. 바람직하게, 텅스텐염은 암모늄 텅스텐산염 또는 테트라메틸 암모늄 텅스텐산염과 같은 텅스텐산염을 포함한다. 바람직하게, 텅스텐 염은 암모늄 텅스텐산염을 포한한다. 니켈-함유 캐핑 재료가 도금된다면, 무전해 도금 용액은 니켈염을 포함한다. 니켈 염의 예는 염화물, 브롬화물, 불화물, 플루오붕산, 요오드화물, 질산염, 황산염, 카르보닐, 금속산염, 및 이들의 조합물을 포함한다.
선택된 캐핑 재료가 CoP, CoWP, CoWPB와 같은 인을 포함할 때, 환원제는 바람직하게는, 하이포아인산 나트륨과 같은 인 화합물을 포함한다. 캡핑 재료가 CoB, CoWB, CoWPB와 같은 붕소를 포함한다면, 환원제는 일반적으로 수소화붕소 나트륨, 디메틸아민-붕소(DMAH) 또는 이들의 조합물을 포함한다. 다른 환원제는 게다가 또는 대안적으로 히드라진과 같은 전술된 환원제와 함께 이용될 수도 있다.
무전해 도금 용액 및/또는 약 40℃ 내지 약 85℃의 온도로 가열될 수 있다. 일 측면에서, 무전해 도금 용액 및/또는 기판 구조물을 가열하는 것은 무전해 도금 률을 증가시킨다. 일 실시예에서, 캐핑 재료의 도금률은 약 100 Å/min 이상, 바람직하게는 약 200 Å/min 이상이다. 일 실시예에서, 캐핑 재료는 약 100 Å 내지 200 Å, 바람직하게는 약 150 Å의 두께로 도금된다. 그러나, 무전해 공정의 도금률이 거의 온도에 의해 좌우된다고 공지된 바와 같이, 온도를 기판 전체에 걸쳐서 균일한 온도로 유지시키는 것이 중요하다. 이와 같이, 도 6에 도시된 히터(612)의 환형 밴드 및/또는 온도 제어 공정 유체 공급원이 이용될 수 있다.
바람직한 두께의 캐핑 재료가 무전해 도금 공정에 의해 형성된다면, 후 도금 세정 단계는 기판 구조물을 후-도금 세정을 적용함으로써 수행될 수 있다. 후 도 금은 일반적으로 셀(418) 내에서 수행되며, 이와 같이, 기파은 헤드 조립체(410)에 의해 셀로 전달될 수 있다. 일 실시예에서, 후-도금 세정은 (구연 산, HF, 및/또는 HCl와 같은) 하나 이상의 산을 포함할 수 있다. 후-도금 세정은 일반적으로 유전체 층의 노출 부분 상에 존재할 수 있는 캐핑 재료를 제거하도록 구성된다.
후 도금 세정 단계가 완성되면, 기판(126)은 처리 인클로저(402)로부터 이동될 수 있다. 이는 일반적으로 기판을 기판 셔틀(408)에 전달하는 헤드 조립체(410), 및 인클로저(402) 내측으로 들어가는 메인프레임(120)을 포함하여 셔틀(408)로부터 이동한다.
그 후, 메인프레임 로봇은 베벨 세정 공정용 처리 셀 지점(106, 108)들 중 하나에 기판을 전달할 수 있으며, 기판(126)의 베벨 에지는 베벨 에지에 부식액을 제공함으로써 (종종, 에지 비드로 지칭되는) 임의의 축척된 재료를 제거하도록 세정될 수 있다. 부식액의 한 예는 황산, 과산화 수소, 및 탈이온수를 포함한다. 부식액의 다른 예는 질산 용액을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 처리 셀 지점(106, 108)은 베벨 세성 스테이션을 포함하지 않지만, 활성 및 도금을 위해 이용될 수 있는 본 원에 기재된 바와 같은 다른 공정 인클로저는 지점(106, 108) 내에 위치될 수 있다.
베벨 세정 공정이 완성된다면, 기판(126)은 일반적으로 기판 행굼 및 건조 공정이 수행되는, 처리 셀(114, 116) 중 하나에 메인프레임 로봇(120)에 의해 전달된다. 일 실시예에서, 기판 구조물은 스핀-헹굼-건조 셀 내에서 건조될 수 있으며, 다른 실시예에서, 기판 구조물을 증기 건조 셀에 의해 건조된다. 증기 건조는 휘발성 유기 화합물(VOC)과 같은 표면 장력-완화 휘발성 화합물을 기판 구조물에 도입하는 단계를 포함한다. 예를 들어, VOC는 기판 구조물에 부착되는 액체 부근에 (질소 가스와 같은) 캐리어 가스와 함께 도입될 수 있다. VOC의 도입은 약체를 기판으로부터 떨어지도록 유동시켜 건조시키는 표면 장력 변화를 야기한다. 일 실시예에서, VOC는 이소프로필 알코올(IPA)이다. 일 측면에서, 증기 건조에 의해 기판을 건조시키는 단계는 다른 건조 방법에 의해서 기판 상에 남는 워터 마크(water mark)를 감소시킨다.
기판(126)이 헹궈지고 건조된다면, 로봇(132)은 기판(126)을 어닐링 스테이션(135)에 전달하도록 이용된다. 기판(126)은 유전체 또는 금속 층의 공극으로 흡수되는 임의의 물 또는 수분을 제거하는데 기여하도록 어닐링된다. 기판 구조물은 저항성 히터 또는 가열 램프에 의해 약 200℃ 내지 약 350℃ 사이의 온도로 가열될 수 있다.
전술된 내용은 본 발명의 실시예를 기재하고 있지만, 본 발명의 다른 실시예가 기본 범위로부터 벗어나지 않고 기재될 수 있으며, 본 발명의 범위는 다음 청구범위에 의해 결정된다.

Claims (22)

  1. 반도체 처리용 유체 도금 시스템으로서,
    상부에 위치되는 기판 전달 로봇을 구비한 메인프레임; 및
    상기 기판 전달 로봇으로 접근가능하고 상기 메인프레임 상에 위치되는 두 개 이상의 기판 처리 인클로저를 포함하며,
    상기 기판 처리 인클로저 각각은 내부에 위치되는 하나 이상의 유체 처리 셀을 구비하는,
    반도체 처리용 유체 도금 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 기판 유체 처리 셀은 상기 기판 처리 인클로저 내에 서로 인접 위치되는 무전해 유체 활성 셀 및 무전해 유체 도금 셀을 포함하는,
    반도체 처리용 유체 도금 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 무전해 유체 활성 셀과 상기 무전해 유체 도금 셀 사이에 위치되는 기판 전달 셔틀을 더 포함하며,
    상기 기판 전달 셔틀은 상기 무전해 유체 활성 셀과 상기 무전해 유체 도금 셀 사이로 기판을 전달하도록 구성되는,
    반도체 처리용 유체 도금 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 무전해 유체 활성 셀 및 상기 무전해 유체 도금 셀 각각은 상기 각각의 셀들 내에서 유체 처리 중에, 기판을 지지하도록 구성되는 기판 지지 부재를 포함하며,
    상기 기판 지지 부재는 내부에 온도 제어 조립체를 갖는,
    반도체 처리용 유체 도금 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 온도 제어 조립체는 상기 기판 지지 부재 내에 위치되는 개별적으로 제어되는 복수의 가열 부품을 포함하는,
    반도체 처리용 유체 도금 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 처리 인클로저와 유체 연통되는 처리 가스 배기 시스템 및 처리 가스원을 더 포함하는,
    반도체 처리용 유체 도금 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인프레임 상에 위치되는 기판 세정 셀을 더 포함하는,
    반도체 처리용 유체 도금 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 기판 처리 인클로저 내의 산소 함량을 약 100 ppm 미만으로 발생시키도록 상기 처리 가스원 및 상기 처리 가스 배기 시스템의 작동을 제어하도록 구성되는 시스템 제어기를 더 포함하는,
    반도체 처리용 유체 도금 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 처리 가스원은 질소원, 헬륨원, 아르곤원, 및 수소원들 중 하나 이상을 포함하는,
    반도체 처리용 유체 도금 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인프레임과 연통되게 위치되는 어닐링 스테이션을 더 포함하는,
    반도체 처리용 유체 도금 시스템.
  11. 무전해 유체 처리 조립체로서,
    기판 처리 시스템 상에 위치되며, 외부 로봇에 의해 상기 처리 인클로저의 내부 부분으로 접근할 수 있게 구성되는 접근 포트를 갖는 기판 처리 인클로저;
    상기 처리 인클로저의 내부 부분에 위치되는 무전해 활성 셀;
    상기 처리 인클로저의 내부 부분에 위치되는 무전해 도금 셀; 및
    상기 무전해 활성 셀과 상기 무전해 도금 셀 사이에 있는 상기 처리 인클로저의 내부 부분에 위치되는 기판 전달 셔틀을 포함하는,
    무전해 유체 처리 조립체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 처리 인클로저의 내부 부분과 선택적 유체 연통되는 처리 가스 공급원;
    상기 처리 인클로저의 내부 부분과 선택적 유체 연통되는 처리 가스 배기 시스템; 및
    상기 처리 가스 공급원 및 상기 처리 가스 배기 시스템과 전기 연결되는 제어기를 더 포함하는,
    무전해 유체 처리 조립체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어기는 기판 처리 중에 상기 처리 인클로저의 내부 부분 내의 산소 함량을 약 100 ppm 미만으로 발생시키기 위해서 상기 처리 가스 공급원 및 상기 처리 가스 배기를 협동적으로 제어하도록 구성되는,
    무전해 유체 처리 조립체.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 무전해 활성 셀 및 상기 무전해 도금 셀들 중 하나 이상은 가열된 기판 지지 부재를 포함하는,
    무전해 유체 처리 조립체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 가열된 기판 지지 부재는 처리 중인 기판을 지지하도록 구성되는 대체로 평면의 기판 지지 플레이튼을 포함하며,
    상기 플레이튼은 내부에 위치되는 개별적으로 제어되는 복수의 가열원을 갖는,
    무전해 유체 처리 조립체.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판 처리 시스템과 연통되게 위치되는 어닐링 스테이션을 더 포함하는,
    무전해 유체 처리 조립체.
  17. 반도체 기판의 층 상에서 금속을 무전해 도금하는 방법으로서,
    기판 처리 인클로저 내에 위치되는 유체 처리 셀 내에 기판을 위치시키는 단 계;
    상기 기판 처리 인클로저 내측으로 처리 가스를 유동시키는 동시에 상기 기판 처리 인클로저 내의 산소 함량을 약 100 ppm 미만으로 발생시키기 위해서 상기 기판 처리 인클로저로부터 상기 처리 가스를 배기시키는 단계;
    상기 유체 처리 셀 내부에 있는 상기 기판 상에 활성 용액을 분배하는 단계;
    상기 유체 처리 셀 내부에 있는 상기 기판 상에 무전해 도금 용액을 분배하는 단계; 및
    상기 기판을 상기 기판 처리 인클로저로부터 이동시키는 단계를 포함하는,
    반도체 기판의 층 상에서 금속을 무전해 도금하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 활성 용액을 분배하는 단계는 상기 활성 용액을 분배하기 전에 세정 용액을 상기 기판 상에 분배하는 단계; 및
    상기 활성 용액을 분배한 후에 헹굼 용액을 상기 기판 상에 분배하는 단계를 더 포함하는,
    반도체 기판의 층 상에서 금속을 무전해 도금하는 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    무전해 도금 용액을 상기 기판 상에 분배하는 단계는 상기 활성 용액을 분배한 후에 상기 기판 상에 세정 용액 및 헹굼 용액들 중 하나 이상을 분배하는 단계 를 더 포함하는,
    반도체 기판의 층 상에서 금속을 무전해 도금하는 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 개개의 분배 단계 중에 상기 기판의 온도를 제어하기 위해서 상기 무전해 도금 용액의 분배 단계 및 상기 활성 용액의 분배 단계들 중 하나 이상 중에 가열되는 기판 지지 부재에 의해 상기 기판을 지지하는 단계를 더 포함하는,
    반도체 기판의 층 상에서 금속을 무전해 도금하는 방법.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 활성 용액 분배 단계는 상기 기판 처리 인클로저 내에 위치되는 무전해 활성 셀 내에 상기 기판을 위치시키는 단계를 포함하는,
    반도체 기판의 층 상에서 금속을 무전해 도금하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 무전해 도금 용액을 분배하는 단계는 상기 기판 처리 인클로저 내의 상기 무전해 활성 셀에 인접 위치되는 무전해 도금 셀 내에 기판을 위치시키는 단계를 포함하는,
    반도체 기판의 층 상에서 금속을 무전해 도금하는 방법.
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