KR20130028888A - 콘투어된 컵 저부를 갖는 도금 컵 - Google Patents

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Abstract

본 명세서에는 전기도금 동안 클램셀 어셈블리들에서 웨이퍼들을 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼들에 전류를 공급하기 위한 컵들이 개시되어 있다. 컵은, 컵 상에 배치되고 전기도금 동안 웨이퍼를 맞물리게 하도록 구성되는 탄성체 시일로서, 맞물림시 탄성체 시일이 실질적으로 웨이퍼의 주변 영역으로부터 도금 용액을 배제하고, 탄성체 시일 및 컵이 환형 형상인, 상기 탄성체 시일을 포함하고, 그리고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하는 하나 이상의 콘택트 요소들로서, 하나 이상의 콘택트 요소들이 탄성체 시일 상부에 배치된 금속 스트립에 부착되고 금속 스트립으로부터 컵의 중심측으로 내부 연장되는, 상기 하나 이상의 콘택트 요소들을 포함한다. 컵의 노치 영역은, 그 노치 영역이 웨이퍼에서 노치와 정렬되는, 컵의 저면의 부분 상에 돌출부 또는 절연 부분을 가질 수 있다.

Description

콘투어된 컵 저부를 갖는 도금 컵{PLATING CUP WITH CONTOURED CUP BOTTOM}
관련 출원에 대한 상호 참조
이 출원은 2011년 9월 12일에 출원되고 발명의 명칭이 "PLATING CUP WITH CONTOURED CUP BOTTOM"인 미국 가출원 No. 61/533,779 에 대해 우선권을 주장하며, 이것은 모든 목적을 위해 그 전체가 참조로써 본 명세서에 통합된다.
본 발명은 집적 회로용 다마신 인터커넥트의 형성, 및 집적 회로 제작 동안 사용되는 전기도금 장치에 관한 것이다.
전기도금은 전도성 금속의 하나 이상의 층들을 성막하는 집적 회로 (IC) 제작시 사용되는 공통 기술이다. 일부 제작 공정들에서는, 다양한 기판 피쳐들 사이에 단일 또는 다중 레벨의 구리 인터커넥트를 성막하기 위해 사용된다. 전기도금용 장치는 통상적으로 전해질의 풀/배쓰 (pool/bath) 를 갖는 전기도금 셀 및 전기도금 동안 반도체 기판을 홀딩하기 위해 설계된 클램셀 (clamshell) 을 포함한다.
전기도금 장치의 작동 동안, 반도체 기판을 전해질 풀에 침수시켜 기판의 일 표면이 전해질에 노출되도록 한다. 기판 표면과 함께 구축되는 하나 이상의 전기 콘택트들은 전류를 전기도금 셀을 통해 드라이빙하고 전해질에서 이용가능한 금속 이온들로부터 기판 표면 상에 금속을 성막하기 위해서 채용된다. 통상적으로, 전기적 콘택트 요소들이 기판과 전류원으로서 기능하는 버스 바 사이에 전기적 접속을 형성하기 위해 사용된다. 하지만, 일부 구성에서, 전기적 접속에 의해 접촉되는 기판 상의 전도성 씨드층은 기판의 에지 측으로 갈수록 더 얇아질 수 있으며, 이것은 기판과의 최적 전기적 접속의 구축을 더 어렵게 한다.
전기도금에서 발생하는 다른 문제는 전기도금 용액의 잠재적인 부식성이다. 따라서, 많은 전기도금 장치에서, 전해질의 누설을 방지하고, 그리고 전기도금 셀의 내측 및 전기도금을 위해 지정된 기판 측면 이외에 전기도금 장치의 요소들과의 그 접촉을 방지하기 위한 목적으로 립시일 (lipseal) 이 클램셀과 기판의 계면에서 사용된다.
본 명세서에는 전기도금 동안 클램셀 어셈블리들에서 웨이퍼들을 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵들이 개시되어 있다. 컵은, 컵 상에 배치되고 전기도금 동안 웨이퍼를 맞물리게 하도록 구성되는 탄성체 시일을 포함할 수 있고, 맞물림시 탄성체 시일은 실질적으로 웨이퍼의 주변 영역으로부터 도금 용액을 배제하고, 탄성체 시일 및 컵은 형상이 환형이다. 컵은 또한, 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 하나 이상의 콘택트 요소들로서, 탄성체 시일 상부에 배치된 금속 스트립에 부착되고 금속 스트립으로부터 컵의 중심측으로 내부 연장되는 하나 이상의 콘택트 요소들, 및 컵의 저면의 부분에 부착되고 그 부분으로부터 연장되는 돌출부를 포함할 수 있다. 컵의 저면의 부분은 전기도금 동안 웨이퍼에서의 노치와의 정렬을 위한 환형 부분이다.
일부 실시형태에서, 돌출부가 컵의 노치 영역에 제공되며, 노치 영역은 웨이퍼의 중심으로부터 탄성체 시일의 에지까지의 거리가 컵의 무노치 (non-notch) 영역들에서보다 작은 컵의 영역에 상응한다. 일부 실시형태에서, 돌출부의 높이는 약 600 마이크로미터 내지 약 1000 마이크로미터이다.
또한, 본 명세서에는 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼들을 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵들이 개시되어 있다. 컵은, 컵 상에 배치되고 전기도금 동안 웨이퍼를 맞물리게 하도록 구성되는 탄성체 시일을 포함할 수 있고, 맞물림시 탄성체 시일은 실질적으로 웨이퍼의 주변 영역으로부터 도금 용액을 배제하고, 탄성체 시일 및 컵은 형상이 환형이다. 컵은 또한, 전기도금 동안 반도체 기판에 전류를 공급하기 위한 하나 이상의 콘택트 요소들로서, 탄성체 시일 상부에 배치된 금속 스트립에 부착되고 금속 스트립으로부터 컵의 중심측으로 내부 연장되는 하나 이상의 콘택트 요소들, 및 컵의 저면의 부분 상의 절연 부분을 포함할 수 있다. 컵의 저면의 부분은 전기도금 동안 웨이퍼에서의 노치와의 정렬을 위한 환형 부분이다.
일부 실시형태에서는, 절연 부분이 컵의 노치 영역에 제공되며, 노치 영역은 웨이퍼의 중심으로부터 탄성체 시일의 에지까지의 거리가 컵의 무노치 영역들에서보다 작은 컵의 영역에 상응한다. 일부 실시형태에서, 절연 부분은 컵의 저면의 나머지보다 전자 전도도가 더 낮다. 일부 실시형태에, 절연 부분은 플라스틱을 포함한다.
또한, 본 명세서에는 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼들을 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵들이 개시되어 있다. 컵은, 컵 상에 배치되고 전기도금 동안 웨이퍼를 맞물리게 하도록 구성되는 탄성체 시일을 포함할 수 있고, 맞물림시 탄성체 시일은 실질적으로 웨이퍼의 주변 영역으로부터 도금 용액을 배제하고, 탄성체 시일 및 컵은 형상이 환형이다. 컵은 또한, 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 복수의 콘택트 요소들을 포함할 수 있고, 콘택트 요소들 각각은 탄성체 시일 상부에 배치된 금속 스트립에 부착되고 금속 스트립으로부터 컵의 중심측으로 내부 연장된다. 컵의 노치 영역에서의 콘택트 요소들 각각은 컵의 무노치 영역에서의 콘택트 요소들 각각보다 더 길고, 노치 영역은 웨이퍼의 중심으로부터 탄성체 시일의 에지까지의 거리가 컵의 무노치 영역들에서보다 작은 컵의 영역에 상응한다.
도 1은 웨이퍼의 방사상 위치에 따른 노치 영역에서의 전기도금된 층의 두께의 그래프를 도시한다.
도 2는 웨이퍼의 방사상 위치에 따른 무노치 영역에서의 전기도금된 층의 두께의 그래프를 도시한다.
도 3a는 반도체 웨이퍼들을 전기화학적으로 처리하기 위한 웨이퍼 홀딩 및 포지셔닝 장치의 사시도이다.
도 3b는 하나 이상의 콘택트 요소들과 함께 립시일 어셈블리를 갖는 클램셀 어셈블리의 개략 단면도이다.
도 4a는 돌출부를 갖는 저면, 및 기판을 지지하는 립시일 어셈블리 및 하나 이상의 콘택트 요소들을 갖는 무노치 영역에서의 클램셀 어셈블리의 개략 단면도이다.
도 4b는 기판을 지지하는 립시일 어셈블리 및 하나 이상의 콘택트 요소들을 갖는 노치 영역에서의 클램셀 어셈블리의 개략 단면도이다.
도 4c는 돌출부를 갖는 저면을 구비한 클램셀 어셈블리의 사시도이다.
도 4d는 절연 부분을 갖는 저면, 및 기판을 지지하는 립시일 어셈블리 및 하나 이상의 콘택트 요소들을 갖는 노치 영역에서의 클램셀 어셈블리의 개략 단면도이다.
도 4e는 절연 부분을 갖는 저면을 구비한 클램셀 어셈블리의 사시도이다.
도 5a는 기판을 지지하는 립시일 어셈블리 및 하나 이상의 콘택트 요소들을 갖는 무노치 영역에서의 클램셀 어셈블리의 개략 단면도이다.
도 5b는 기판을 지지하는 립시일 어셈블리 및 하나 이상의 콘택트 요소들을 갖는 무노치 영역에서의 클램셀 어셈블리의 개략 단면도이다.
도 6은 클램셀 어셈블리에서 반도체 기판을 정렬 및 시일링하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7a는 웨이퍼의 방사상 위치들에 따른 노치 영역들에서의 전기도금된 층들의 3가지 두께 프로파일들의 그래프를 도시한다.
도 7b는 측정 사이트 10 에 상응하는 노치 포인트를 갖는 3개의 25-포인트 콘투어 측정 프로파일들의 그래프를 도시한다.
도 7c는 도 7b에서의 25-포인트 콘투어 측정 프로파일들에 대한 웨이퍼 상의 측정 사이트들의 25 위치들의 개략도를 도시한다.
하기 설명에서는, 본 개념들의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 상세들이 기재된다. 본 개념들은 이들 특정 상세들의 일부 또는 전부 없이도 실행될 수 있다. 요컨대, 주지된 공정 작업들은 기재된 개념들을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 하기 위해서 상세히 기재되지 않는다. 일부 개념들이 특정 실시형태들과 함께 설명되지만, 이 실시형태들이 한정되는 것으로 의도되지 않음을 이해할 것이다.
도입
전기도금에 사용되는 박형화 씨드층 (thinner seed layer) 의 방향으로 반도체 산업이 나아감에 따라, 이 박형화 층들의 보다 높은 저항이 전기도금의 다양한 양태들에 영향을 줄 수도 있고, 일부의 경우 도금층에서의 결함을 야기시킬 수도 있다. 박형화 씨드층의 저항은 종종 5 Ω/□ 를 초과하고, 때때로 약 30　Ω/□ 만큼, 심지어 약 40 Ω/□ 만큼 클 수 있다. 특히 콘택트 포인트들이 전기도금 용액 바운더리들로부터 상이한 간격으로 포지셔닝되는 경우, 보다 높은 저항이 불균일한 전압 분포를 야기시킬 수도 있다.
박형화 씨드층과 관련된 하나의 전기도금 문제는 기판들의 노치 영역들에 존재하는 것으로 보인다. 구체적으로, 직경이 200　밀리미터 이상인 웨이퍼들은 웨이퍼들의 배열 (orientation) 을 운반하기 위해서 작은 노치 (notch) 들을 사용한다. 이 노치들은 그 웨이퍼들의 중심 측으로 연장되며, 웨이퍼들이 전기도금되는 경우 시일링될 필요가 있다. 이러한 웨이퍼들을 지지하고 시일링하는 클램셀은 이 목적을 위해 노치 연장부를 가지며, 이것은 종종 "플랫 (flat)"으로 불린다. 노치들과 같이, 이 플랫은 웨이퍼의 중심 측으로 연장되며 도금 용액이 웨이퍼를 통해 누설되지 않도록 한다. 따라서, 웨이퍼의 중심과 플랫의 용액 배제 에지 사이의 거리는 다른 영역들에서의 비슷한 거리보다 약간 작다. 예를 들어, 300 밀리미터 웨이퍼는 일반적으로 그 둘레 주변으로 약 1 밀리미터의 넓은 배제 영역을 갖는다. 노치 영역을 제외한 모든 영역에서, 에지 시일은 웨이퍼의 중심으로부터 약 149 밀리미터에 포지셔닝된다. 노치 영역에서, 시일은 중심측으로 약 0.5 밀리미터 연장되며 중심으로부터 약 148.5 밀리미터에 포지셔닝된다.
하지만, 씨드층과의 전기 콘택트들은 통상적으로 중심으로부터 고르게 이격된 원형 바운더리를 따라 확립된다. 전기 콘택트들은, 원형 형상을 갖고 일반적으로 임의의 노치 영역들을 차지하지 않는 콘택트 링의 콘택트 핑거들에 의해 제공된다. 이것은, 노치 영역에서 콘택트 핑거들이 클램셀의 다른 영역들에서 보다 용액으로부터 더 멀리 떨어지는 잠재적인 문제를 야기한다. 이 차이는 일반적으로, 플랫의 연장부, 예를 들면, 300 밀리미터 웨이퍼에 대해 0.5 밀리미터와 같다. 이 상황에서, 전류는 다른 영역들에서보다 노치 영역에서 더 긴 거리를 씨드층을 통해 이동해야 된다. 씨드층이 특히 얇고 저항성이 있을 때, 더 긴 거리는 현저한 전압 강하 및 더 낮은 전압을 노치 영역에서의 전해질과의 계면에서 초래할 수도 있다. 더 낮은 전압은, 전압 구배가 여전히 높을 때 특히 초기 성막 단계들 동안 더 느린 성막 속도 (deposition rate) 를 초래할 수도 있다. 성막이 계속됨에 따라, 전압 구배는 성막된 층을 통한 추가 전도에 기인하여 감소될 수도 있다. 그렇지만, 더 낮은 초기 속도들은, 도금된 층들, 특히 얇은 도금된 층들의 두께 프로파일에 크게 영향을 미칠 수도 있다.
이 문제는 다음 실험의 결과들로부터 용이하게 이해될 수 있다. 39 Ω/□ 씨드층을 갖는 300 밀리미터 웨이퍼가 175 옹스트롬의 타겟 두께를 갖는 종래의 클램셀 전기도금 장치에서 전기도금되었다. 그 다음에 전기도금된 층의 두께가 웨이퍼의 에지 근처의 2개의 상이한 영역들에서 검사되었다. 하나의 영역은 노치 영역에 대응하고 그 두께 프로파일은 라인 10 으로 도 1에 도시되어 있다. 다른 영역은 노치 영역으로부터 둘레를 따라 90도 시프트되고 노치를 갖지 않는 임의의 영역을 나타낸다. 그 두께 프로파일은 라인 20 으로 도 2에 도시되어 있다. 이들 그래프들에서 X 축은 웨이퍼의 중심으로부터 측정된 지점의 거리를 표시하는 한편, Y 축은 이 측정된 위치에서 성막된 층의 두께를 표시한다. 포커스 (focus) 는, 주로 웨이퍼의 에지 근처 부분, 즉 노치 결함들이 일어나는 경향이 있는 중심으로부터 120 밀리미터 내지 150 밀리미터 사이의 거리에서의 부분들이었다. 프로파일들 (10 및 20) 은 중심으로부터 120 밀리미터와 135 밀리미터 사이에 위치된 측정된 지점들에 대해 비슷하다. 양쪽 모두의 영역들에서, 성막된 층은 실질적으로 균일하고 중심으로부터 이 거리에 걸쳐 약 220 옹스트롬의 두께를 가졌다. 무노치 영역에 대응하는 프로파일 (20) 은 웨이퍼의 에지에 더 근접하여, 즉 150 밀리미터 위치쪽으로 약간의 변화만을 보여준다. 동시에, 노치 영역에 대응하는 프로파일 (10) 은 에지 근처의 성막된 층의 부분이 이 영역에서 훨씬 더 얇다는 것을 나타낸다. 에지 근처의 이 부분은 에지로부터 더 멀리 떨어진 다른 부분들보다 훨씬 더 얇을 뿐만 아니라, 이 현상은 노치 영역에만 특정되고 다른 그래프에서는 존재하지 않는다.
노치 영역에서의 이 두께 변화가 씨드층의 전도성에 심하게 의존한다는 것을 증명하기 위하여 다른 실험들이 수행되었다. 구체적으로, 더 전도성이 있는 씨드층들은 일반적으로 훨씬 더 낮은 가변성을 갖는다. 하지만, 위에서 언급된 바처럼 반도체 산업에서의 경향은 더 얇고 더 저항성이 있는 씨드층들을 지향한다.
노치 영역들에 대응하는 돌출부 및/또는 절연 부분들을 갖는 컵 저부 (cup bottom) 들을 포함하는 신규한 클램셀들이 제공된다. 이들 피쳐들은 씨드층 내 및/또는 전해질 내에서 전류의 분포를 변화시켜 기판의 전체 노출된 영역의 보다 균일한 전기도금을 초래하도록 설계된다. 예를 들면, 클램셀의 저면 또는 더 구체적으로는 컵 저부의 저면에 제공된 돌출부는 컵 저부와 도금 장치의 다른 부분들 사이의 갭을 좁히고 전기도금 용액으로 국부화된 전류 분포를 변화시키기 위해 사용된다. 게다가, 돌출부는 더 적은 전류가 듀얼 캐소드로 흐르게 한다. 돌출부는 저면에 실질적으로 수직한 방향으로 연장될 수도 있다. 이 돌출부의 높이는, 컵 저부와 다른 하드웨어 부분들 사이의 갭의 폭, 씨드층의 전도성, 및 다른 영역들에 대한 노치 영역에서의 배제 영역 차이와 같은 다양한 인자들에 의존한다. 어떤 실시형태들에서, 돌출부는 적어도 약 500 마이크로미터 높이, 예를 들면, 약 1000 마이크로미터 높이이다. 이 높이는 약 39 Ω/□ 의 비저항 및 약 2 밀리미터의 갭을 갖는 씨드층에 대해 충분할 수도 있다. 따라서, 1000 마이크로미터 돌출부는 이 갭의 약 절반을 차단한다.
동일하거나 또는 다른 실시형태들에서, 클램셀의 저면의 부분 또는 더 구체적으로는 노치 영역에 인접한 컵 저부의 부분은 저면의 나머지보다 더 낮은 전기 전도성을 갖는다. 예를 들면, 이 부분은, 금속으로 제조될 수도 있는 컵 저부의 표면의 나머지보다 플라스틱과 같이 더 절연성이 있는 재료로부터 제조될 수도 있다. 이러한 전도성이 덜한 부분은 절연 테이프 스트립을 형성하는 것, 절연 코팅 패치를 코팅하는 것, 플라스틱 인서트를 표면 또는 표면 내에 형성된 캐비티에 포지셔닝하는 것에 의해 그리고 다양한 다른 방법들에 따라 형성될 수도 있다. 이 전도성 차이는, 절연된 전도성 부분에 인접한 용액이 캐소드로의 더 적은 배류 (current drain) 를 겪고 결과적으로, 더 많은 재료가 다른 경우보다 노치 영역에서 성막되도록 도금 용액에서 전류의 분포를 수정하는 것으로 생각된다.
클램셀은 노치 영역 돌출부, 노치 영역 절연부 또는 양쪽 모두를 채용하든지 간에, 피쳐들은 이들 피쳐들에 기인하는 성막 속도에서의 임의의 증가가 위에서 설명된 바처럼 씨드층에서 전기 손실에 기인한 성막 속도의 감소를 보상하는 그러한 방식으로 구성된다. 그러므로, 더 적은 전도성 씨드층들이 더 높은 노치 영역 돌출부들 또는 노치 영역 돌출부와 노치 영역 절연부의 조합을 가질 필요가 있을 수도 있다. 이들 피쳐들을 선택 및 구성하는 다양한 인자들이 위에 제시되어 있다.
게다가, 노치 영역에서의 더 큰 배제 영역은 클램셀의 시일링 특성과 간섭하지 않고서 클램셀의 중심에 더 가까운 이 영역에서 콘택트 핑거들을 이동시키는 것을 허용한다. 구체적으로는, 노치 영역은 클램셀의 둘레 주위의 다른 영역들 보다 더 긴 콘택트 핑거들을 가질 수도 있다. 이들 더 긴 콘택트 핑거들은 다른 영역들에서의 시일과 간섭했지만, 그 시일은 노치 영역에서 중심쪽으로 연장된다. 특정 실시형태에서, 이들 더 긴 콘택트 핑거들은, 노치 영역에서, 핑거들로부터 전해질 바운더리까지의 거리인 전자 전도성 경로가 다른 영역들에서와 실질적으로 동일한 방식으로 구성된다. 그러므로, 시일 계면에서 전기도금 용액에 노출된 씨드층은 계면이 노치 영역에 있든지 또는 다른 곳에 있든지에 상관없이 실질적으로 동일한 포텐셜을 가질 것이다. 더 긴 콘택트 핑거들, 노치 영역 돌출부 및 노치 영역 절연부 피쳐들은 더 바람직한 효과를 달성하기 위하여 동일한 클램셀에서 결합될 수도 있다. 위에서 설명된 바처럼, 노치 영역 돌출부는 절연 재료로부터 제조될 수도 있다. 동일한 실시형태들에서, 콘택트 핑거들은 클램셀의 노치 영역에서 더 길 수도 있다.
전기도금 장치의 간단한 설명이 콘택트 핑거들 및 컵 저부들의 다양한 실시형태들에 어느정도의 맥락을 제공하기 위해 아래에서 제시되어 있다. 도 3a는 반도체 웨이퍼들을 전기화학적으로 처리하기 위한 웨이퍼 홀딩 및 포지셔닝 장치 (100) 의 사시도를 나타낸다. 그 장치 (100) 는 웨이퍼 맞물림 컴포넌트 (wafer-engaging component) 들을 포함하고, 이들은 때때로 "클램셀" 컴포넌트들, "클램셀" 어셈블리 또는 "클램셀" 로 지칭된다. 클램셀 어셈블리는 컵 (101) 및 콘 (103) 을 포함한다. 후속 도면들에서 도시되는 바처럼, 컵 (101) 은 웨이퍼를 홀딩하고 콘 (103) 은 웨이퍼를 컵에 단단히 클램프 (clamp) 한다. 상세하게 도시된 것 이상으로 다른 컵 및 콘 설계들이 사용될 수 있다. 공통 피쳐는 웨이퍼가 있는 내부 영역을 갖는 컵과 웨이퍼를 컵에 대고 눌러 그것을 제자리에 홀딩하는 콘이다.
도시된 실시형태에서, 클램셀 어셈블리 (컵 (101) 및 콘 (103)) 는, 상부 플레이트 (105) 에 연결되는 스트럿 (104) 들에 의해 지지된다. 이 어셈블리 (101, 103, 104, 및 105) 는 상부 플레이트 (105) 에 연결된 스핀들 (spindle) (106) 을 통해 모터 (107) 에 의해 구동된다. 모터 (107) 는 장착 브라켓 (미도시) 에 부착된다. 스핀들 (106) 은 토크를 (모터 (107) 로부터) 클램셀 어셈블리에 전달하며 도금 동안 거기에 유지된 웨이퍼 (본 도에서 미도시) 의 회전을 야기한다. 스핀들 (106) 내의 공기 실린더 (미도시) 는 또한 콘 (103) 과 컵 (101) 을 맞물리게 하기 위한 수직력을 제공한다. 클램셀이 풀릴 때 (미도시), 엔드 이펙터 암 (end effector arm) 을 갖는 로봇이 컵 (101) 과 콘 (103) 사이에 웨이퍼를 삽입할 수 있다. 웨이퍼가 삽입된 후에, 콘 (103) 은 컵 (101) 과 맞물려지고, 이는 장치 (100) 내에 웨이퍼를 부동화시켜 웨이퍼 전면 (작업면) 만을 전해질에 노출되게 한다.
어떤 실시형태들에서, 클램셀은 스플래싱 전해질 (splashing electrolyte) 로부터 콘 (103) 을 보호하는 스프레이 스커트 (109) 를 포함한다. 도시된 실시형태에서, 스프레이 스커트 (109) 는 수직 원주 슬리브 및 원형 캡 부분을 포함한다. 이격 부재 (110) 는 스프레이 스커트 (109) 와 콘 (103) 사이에 분리를 유지한다.
이러한 논의를 위해, 컴포넌트들 (101-110) 를 포함하는 어셈블리는 총칭하여 "웨이퍼 홀더" (111) 로 지칭된다. 하지만, "웨이퍼 홀더" 의 개념은 웨이퍼를 맞물리게 하고 그 이동 및 포지셔닝을 허용하는 컴포넌트들의 다양한 조합들 및 서브조합들에 일반적으로 확장된다.
틸팅 어셈블리 (tilting assembly; 미도시) 가 웨이퍼 홀더에 접속되어 도금 용액속으로 웨이퍼의 (평탄한 수평 침지와 반대되는) 비스듬한 침지 (angled immersion) 를 허용할 수도 있다. 플레이트들 및 피봇 조인트들의 구동 메카니즘 및 장치가 몇몇 실시형태들에서 호를 이루는 경로 (미도시) 를 따라 웨이퍼 홀더 (111) 를 이동시키고, 결과적으로 웨이퍼 홀더 (111) (즉, 컵과 콘 어셈블리) 의 근위 (proximal) 단부를 틸팅하기 위하여 사용된다.
또한, 전체 웨이퍼 홀더 (111) 는 상방 또는 하방 중 어느 한쪽으로 수직으로 리프트되어 액츄에이터 (미도시) 를 통해 웨이퍼 홀더 (111) 의 근위 단부를 도금 용액속으로 침지시킨다. 따라서, 2개-컴포넌트 포지셔닝 메카니즘은 전해질 표면에 수직한 궤적을 따른 수직한 이동과 웨이퍼에 대해 (전해질 표면에 평행한) 수평 배향으로부터 이탈을 허용하는 (비스듬한 웨이퍼 침지 능력의) 틸팅 이동 양쪽 모두를 제공한다.
웨이퍼 홀더 (111) 는 도금 용액 및 애노드 챔버 (157) 를 하우징하는 도금 챔버 (117) 를 갖는 도금 셀 (115) 과 함께 사용됨에 유의한다. 챔버 (157) 는 애노드 (119) (예를들면, 구리 애노드) 를 홀딩하고 애노드 격납부 (anode compartment) 및 캐소드 격납부 (cathode compartment) 에서 상이한 전해질 화학 반응 (chemistry) 들을 유지하도록 설계된 멤브레인 또는 다른 세퍼레이터를 포함할 수도 있다. 도시된 실시형태에서, 디퓨저 (153) 는 균일한 프론트에서 회전하는 웨이퍼쪽으로 상방으로 전해질을 보내기 위해 채용된다. 어떤 실시형태들에서, 흐름 디퓨져는 HRVA (high resistance virtual anode) 플레이트이고, 이는 절연 재료 (예를 들면, 플라스틱) 의 고체 편 (solid piece) 으로 제조되며, 다수의 (예를 들면, 4,000-15,000) 의 1차원적 작은 홀들 (직경이 0.01 내지 0.050 인치) 을 가지며 플레이트 위의 캐소드 챔버에 접속된다. 홀들의 전체 단면적은 전체 투영 면적 (projected area) 의 약 5퍼센트 미만이고, 따라서 시스템의 도금 균일성을 향상시키는 것을 돕는 도금 셀에서의 실질적인 흐름 저항을 도입한다. 반도체 웨이퍼들의 전기화학적인 처리를 위한 고저항 가상 애노드 플레이트 및 대응하는 장치의 추가 설명은 참조로써 전부 여기에 원용된 2008년 11월 7일자로 출원된 US 출원 번호 12/291,356에 제공되어 있다. 도금 셀은 또한 분리된 전해질 흐름 패턴들을 제어 및 생성하기 위한 분리된 멤브레인을 포함할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 멤브레인은, 억제제 (suppressor), 가속제 (accelerator) 또는 다른 유기 도금 첨가제들이 실질적으로 없는 전해질을 포함하는 애노드 챔버를 정의하도록 채용된다.
도금 셀은 또한 도금 셀을 통해 - 그리고 도금되는 작업 편 (work piece) 에 반대하여 전해질을 순환시키기 위한 플럼빙 (plumbing) 또는 플럼빙 콘택트 (plumbing contact) 들을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 셀 (115) 은 애노드 (119) 의 중심에 있는 홀을 통해 애노드 챔버 (157) 의 중심으로 수직 연장되는 전해질 입구 관 (131) 을 포함한다. 다른 실시형태들에서, 셀은 챔버의 주변 벽에서 디퓨져/HRVA 플레이트 아래의 캐소드 챔버속으로 유체를 도입하는 전해질 입구 매니폴드를 포함한다 (미도시). 몇몇 경우들에서, 입구관 (131) 은 멤브레인 (153) 의 양쪽 측면들 (애노드 측면 및 캐소드 측면) 상에 출구 노즐들을 포함한다. 이 장치는 애노드 챔버 및 캐소드 챔버 양쪽 모두에 전해질을 전달한다. 다른 실시형태들에서, 애노드 및 캐소드 챔버는 흐름 저항성 멤브레인 (153) 에 의해 분리되고, 각 챔버는 분리된 전해질의 분리 흐름 사이클을 갖는다. 도 3a의 실시형태에 도시된 바처럼, 입구 노즐 (155) 은 멤브레인 (153) 의 애노드 측에 전해질을 제공한다.
또한, 도금 셀 (115) 은 린스 드레인 라인 (159) 및 도금 용액 리턴 라인 (161) 을 포함하며, 각각은 도금 챔버 (117) 에 직접 접속된다. 또한 린스 노즐 (163) 은 탈이온 린스 수 (deionized rinse water) 를 전달하여 웨이퍼 및/또는 컵을 정상 동작 동안 세정한다. 도금 용액은 정상적으로 챔버 (117) 의 대부분을 충전한다. 버블들의 생성 및 스플래싱을 완화시키기 위하여, 챔버 (117) 는 도금 용액 리턴을 위한 내부 위어 (weir; 165) 및 린스 수 리턴을 위한 외부 위어 (167) 를 포함한다. 도시된 실시형태에서, 이들 위어들은 도금 챔버 (117) 의 벽에 있는 원주 수직 슬롯들이다.
위에서 언급된 바처럼, 전기도금 클램셀은 통상적으로 립시일 및 하나 이상의 콘택트 요소들을 포함하여 시일링 및 전기적 접속 기능들을 제공한다. 립시일 (lipseal) 은 탄성체 재료 (elastomeric material) 로부터 제조될 수도 있다. 립시일은 반도체 기판의 표면과 시일을 형성하고 기판의 주변 지역 (peripheral region) 으로부터 전해질을 배제시키고, 이는 콘택트들을 하우징한다. 이 주변 지역에서는 성막이 일어나지 않고 그것은 IC 디바이스들을 형성하기 위해 사용되지 않는다, 즉 주변 지역은 작업 표면의 부분이 아니다. 때때로, 이 지역은 또한 에지 배제 영역으로도 지칭되는데, 전해질이 그 영역으로부터 배제되기 때문이다. 그 주변 지역은 기판에 대한 전기 접속부 및 그와 시일을 확립하는데 뿐만 아니라 프로세싱 동안 기판을 지지하는데 사용된다. 일반적으로 작업 표면을 증가시키는 것이 바람직하므로, 그 주변 지역은 위에서 설명된 기능을 유지하면서 가능한 작을 필요가 있다. 어떤 실시형태들에서, 주변 지역은 기판의 에지로부터 약 0.5 밀리미터 내지 3 밀리미터이거나 또는 더 구체적으로는, 약 1 밀리미터이다.
다음의 설명은 어떤 실시형태들에서 채용될 수도 있는 컵 어셈블리들의 예들 및 추가 피쳐들을 제시한다. 도시된 컵 설계들의 어떤 양태들은 더 큰 에지 도금 균일성 및 감소된 에지 결함들을 잔류 전해질/린세이트 (rinsate) 의 향상된 에지 흐름 특성, 제어된 웨이퍼 엔트리 웨팅 (entry wetting) 및 립시일 버블 제거에 기인하여 제공한다. 도 3b는 컵 어셈블리 (200) 의 예시적인 절단도이다. 어셈블리 (200) 는 전해질로부터 컵의 어떤 부분들을 보호하기 위한 립시일 (212) 을 포함한다. 그것은 또한 웨이퍼의 도전성 요소와 전기적 접속을 확립하기 위한 콘택트 요소 (208) 를 포함한다. 컵 및 그 컴포넌트들은 환형 형상을 가질 수도 있고 웨이퍼의 주변 (예를 들면, 200-mm 웨이퍼, 300-mm 웨이퍼, 450-mm 웨이퍼) 을 맞물리게 하기 위해 사이징될 수도 있다.
컵 어셈블리는 컵 저부 (210) 를 포함하고, 이는 또한 "디스크" 또는 "베이스 플레이트"로도 지칭되고 이는 스크류들의 세트 또는 다른 패스닝 (fastening) 수단들에 의해 쉴드 구조 (202) 에 부착될 수도 있다. 컵 저부 (210) 가 제거되어 (즉, 쉴드 구조 (202) 로부터 분리되어), 시일 (212), 전류 분배 버스 (214) (곡선의 전기 버스 바), 전기 콘택트 부재 스트립 (208), 및/또는 컵 저부 (210) 그 자체와 같은, 컵 어셈블리 (200) 의 다양한 요소들을 대체하는 것을 허용한다. 콘택트 스트립 (208) 의 부분 (일반적으로, 최외각 부분) 은 연속적인 금속 스트립 (204) 과 접촉할 수도 있다. 컵 저부 (210) 는 그 가장 안쪽 주변에서 테이퍼형 에지 (216) 를 가질 수도 있으며, 이는 에지 주변 전해질/린세이트의 흐름 특성을 향상시키고 버블 제거 특성을 향상시키도록 하는 그러한 방식으로 형상화된다. 컵 저부 (210) 는 스테인리스 강, 티타늄 및 탄탈륨과 같은 강성, 부식 저항성 재료 (stiff, corrosive resistant material) 로 재조될 수도 있다. 클로징 (closing) 동안, 컵 저부 (210) 는, 웨이퍼 침지 동안 클램셀 누설 (leakage) 을 회피하기 위하여 웨이퍼를 통해 힘이 가해질 때 립시일 (212) 을 지지한다. 어떤 실시형태들에서, 립시일 (212) 및 컵 저부 (210) 에 가해진 힘은 적어도 약 200 파운드 힘 (pounds force) 이다. 클로징 압력으로도 지칭되는 클로징 힘은 클램셀 "콘" 어셈블리에 의해 가해지며, 그 부분은 웨이퍼 이면과 접촉을 이룬다.
전기적인 콘택트 부재 (208) 는 웨이퍼의 전면 상에 성막되는 전기 콘택트 전도성 재료를 제공한다. 콘택트 부재 (208) 는 연속적인 금속 스트립 (218) 에 부착된 개별적인 콘택트 핑거들 (220) 을 다수 포함한다. 어떤 실시형태들에서, 콘택트 부재 (208) 는 팔리니 7 합금으로 제조된다. 하지만, 다른 적합한 재료들이 사용될 수 있다. 300-mm 웨이퍼 구성들에 대응하는 어떤 실시형태들에서, 콘택트 부재 (208) 는 웨이퍼에 의해 정의된 전체 둘레 주위에 고르게 이격된 적어도 약 300개의 개별 콘택트 핑거들 (220) 을 갖는다. 핑거들 (220) 은 커팅 (예를 들면, 레이저 커팅), 기계가공, 스탬핑, 정밀도 폴딩/밴딩, 또는 임의의 다른 적합한 방법들에 의해 생성될 수도 있다. 콘택트 부재 (208) 는 연속적인 링을 형성할 수도 있고, 여기서 금속 스트립 (218) 은 링의 외경을 정의하고, 핑거 (220) 의 자유 팁들은 내경을 정의한다. 이들 직경들은 콘택트 부재 (208) 의 단면 프로파일에 따라 다르다는 것에 유의해야 한다. 또한, 핑거들 (220) 은 플렉서블하고 웨이퍼가 로딩될 때 하방으로 (즉, 테이퍼형 에지 (216) 쪽으로) 푸시 (push) 될 수도 있다. 예를 들면, 핑거들 (220) 은 자유 포지션으로부터 웨이퍼가 클램셀로 배치될 때 상이한 중간 포지션으로, 콘이 웨이퍼 상에 압력을 가할 때 또 다른 상이한 포지션으로 이동한다. 동작 동안, 탄성 립시일 (elastic lipseal) (212) 의 립 (212b) 은 핑거들 (220) 의 팁들 근처에 있다. 예를 들면, 그들의 자유 포지션에서 핑거들 (220) 은 립 (212b) 보다 더 높게 연장될 수도 있다. 어떤 실시형태들에서, 핑거들 (220) 은 웨이퍼가 컵 (200) 속에 배치될 때 그들의 중간 포지션에서도 립 (212b) 보다 더 높게 연장된다. 즉, 웨이퍼는 립 (212b) 이 아닌 핑거들 (220) 의 팁들에 의해 지지된다. 다른 실시형태들에서, 핑거들 (220) 및/또는 립 (212b) 시일은 웨이퍼가 컵 (200) 내로 도입될 때 밴딩 또는 압축되고, 팁들 (220) 및 립 (212b) 양쪽 모두가 웨이퍼와 접촉한다. 예를 들면, 립 (212b) 은 팁들보다 더 높게 초기에 연장되고 그 다음에 압축될 수도 있고 핑거들 (220) 은 굽혀지고 압축되어 웨이퍼와 접촉을 형성한다. 그러므로, 모호성을 회피하기 위하여 콘택트 부재 (208) 를 위해 여기에 기재된 치수들은, 시일이 웨이퍼와 립시일 (212) 사이에 확립될 때 제공된다.
시일 (212) 은 컵 저부 (210) 에서 그루브와 맞물리고 그에 의해 원하는 위치에서 시일 (212) 을 홀딩하도록 구성된 립시일 캡쳐 리지 (212a) 를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 리지 및 그루브의 조합은 시일 (212) 의 설치 및 교체 동안 올바른 위치에서 시일 (212) 을 포지셔닝하는 것을 도울 수도 있고 정상 사용 및 세정 동안 시일 (212) 의 위치 변화 (displacement) 에 저항하는 것을 도울 수도 있다. 다른 적합한 키잉 (keying) (맞물림) 피쳐들이 사용될 수 있다.
시일 (212) 은 또한 분배 버스 바 (214) 를 수용하도록 구성된 시일 상면에 형성된 그루브와 같은 피쳐를 포함한다. 분배 버스 바 (214) 는 통상적으로 부식 저항성 재료 (예를 들면, 스테인리스 강 그레이드 (316)) 로 구성되고 그루브 내에 설치된다. 몇몇 실시형태들에서, 시일 (212) 은 추가 견고성을 위해 분배 버스 (214) 에 (예를 들면 접착제를 사용하여) 본딩될 수도 있다. 동일하거나 또는 다른 실시형태들에서, 콘택트 부재 (208) 는 연속적인 금속 스트립 (218) 주위에서 분배 버스 (214) 에 접속된다. 일반적으로, 분배 버스 (214) 는 연속적인 금속 스트립 (218) 보다 훨씬 두껍고 따라서, 버스 바가 전력 리드 (미도시) 와 접촉을 이루는 위치와 전류가 스트립 (218) 및 핑거들 (220) 을 통해 웨이퍼 속으로 빠져나가는 임의의 방위각상 위치 (azimuthal location) 사이에서 최소 오믹 전압 강하를 가능하게 하는 것에 의해 더 균일한 전류 분포를 제공할 수 있다.
도 4a 는 특정 실시형태들에 따른, 저면 (401) 과, 기판 (402) 을 지지하는 클램셀 (400) 의 무노치 영역의 개략도로서, 이 지지부의 무노치 영역을 도시한다. 콘택트 핑거들 (406) 은 기판 (402) 의 씨드층 (404) 과 전기적 접속을 형성한다. 탄성체 시일 (408) 은 그 내부 에지 (409) 주위에 시일을 형성하여, 전해질이 콘택트 핑거들 (406) 에 도달하지 못하게 한다. 기판 (402) 상의 성막 영역은 이 내부 에지 (409) 의 우측으로 시작한다. 따라서, 전류는 전해질에 도달하기 전에 씨드층 (404) 을 적어도 D1 거리만큼 이동해야 한다. 특정 실시형태들에서, 이 거리는 0.5 밀리미터 미만, 예를 들어 약 0.2 밀리미터 내지 0.3 밀리미터이다.
도 4b 는 특정 실시형태들에 따른, 기판 (412) 을 지지하는 클램셀 (410) 의 노치 영역의 개략도이다. 도 4a 및 도 4b 는, 기판의 둘레를 따라서 상이한 위치들에 포지셔닝된 동일한 클램셀 및 기판의 2 개의 상이한 단면도를 나타낼 수도 있다. 도 4a 와 유사하게, 이 예의 콘택트 핑거들 (416) 은 기판 (412) 의 씨드층 (414) 과 접기 접속을 형성한다. 탄성체 시일 (418) 은 또한 그 내부 에지 (419) 주위에 시일을 형성하여, 전해질이 콘택트 핑거들 (416) 에 도달하지 못하게 한다. 그러나, 도 4b 는 노치 영역과, 이 영역에서의 내부 에지 (419) 가 기판 (412) 의 중심을 향해 도 4a 에 도시된 무노치 영역에서의 에지 (409) 에 비해 콘택트 핑거들 (416) 로부터 멀리 떨어지도록 시프트된 내부 에지 (419) 를 예시한다. 노치 영역에서의 전류는 전해질에 도달하기 전에 씨드층 (414) 을 D1 거리보다 더 긴 적어도 D2 거리만큼 이동해야 한다. 특정 실시형태들에서, D2 거리와 D1 거리 사이의 차이는 약 0.2 밀리미터 내지 1.0 밀리미터 사이, 예를 들어 약 0.5 밀리미터 사이이다.
전술된 바와 같이, 더 긴 도통 경로는 에지 (409) 에 대한 전압에 비해 에지 (419) 에서 씨드층 (414) 에 더 낮은 전압을 초래할 수도 있다. 이 전압차를 보상하기 위해, 클램셀 (410) 은 클램셀 (410) 의 저면 (411) 으로부터 연장되어 부착된 돌출부 (417) 를 구비할 수도 있다. 돌출부 (417) 의 높이 (H) 는 적어도 약 600 마이크로미터, 예를 들어 약 1000 마이크로미터일 수도 있다. 돌출부 (417) 는 에지 (419) 의 둘레를 따라서, 즉 도 4b 에 예시된 단면도에 수직으로, 노치 영역의 전체 폭으로 연장될 수도 있다. 이 치수는 돌출부 (417) 의 길이라고 지칭될 수도 있다. 돌출부 (417) 의 폭 (W) 은 일정할 수도 있고, 또는 길이에 따라 변할 수도 있는데, 예컨대 돌출부 (417) 는 그 길이의 중간에서 가장 넓을 수도 있고 양 끝단들을 향해 테이퍼링될 수도 있다. 매우 얇은 씨드층들 (414) 을 갖는 기판들 (412) 상에 대한 초기 도금 단계 (plating step) 에서, 듀얼 캐소드는 저면 (411) 과 셀 부분들 (예를 들어, 인서트) 사이에 형성된 채널을 통해 기판 (412) 의 에지로부터 전류를 드로우잉한다. 채널은 약 1.5 mm 와 약 2.5 mm 사이, 예컨대 약 2.0 mm 일 수 있다. H 의 높이를 갖는 돌출부 (417) 의 추가는 채널의 개구를 현저히 감소시키고, 그에 따라 돌출부 (417) 가 추가된 에지 (419) 에서 더 큰 저항성의 경로를 국부적으로 형성한다. 듀얼 캐소드에 대한 전기 경로에서의 이 비대칭성은, 도 4b 에서의 D2 거리와 도 4a 에서의 D1 거리 사이의 차이로 인한, 도 4b 에서의 기판 (412) 과 도 4a 에서의 기판 (402) 사이의, 에지에서의 씨드층 (414) 에서의 전압차를 보상할 것이다. 구체적으로, 도 4b 에서의 D2 거리는 기판 (412) 의 씨드층 (414) 에서 에지에 더 낮은 전압을 야기하였고, 그 결과로, 기판 (402) 의 씨드층 (404) 에 비해 더 적은 도금을 초래한다. 그 사이, 듀얼 캐소드가 기판 (412) 의 씨드층 (414) 에서 에지 (419) 로부터 더 적은 전류를 풀링하고 있으므로, 그것은 기판 (412) 의 씨드층 (414) 에 더 많은 도금으로 이어진다. 클램셀 (410) 의 저면 (411) 의 2 개의 비대칭 피처들에 의해 야기되는 전술된 효과들은 서로 상쇄되고, 기판 (412) 도처에 실질적으로 대칭인 도금으로 이어진다. 이에 따라, 이 메커니즘에 의해, 돌출부 (417) 의 폭 W, 높이 H 및 길이는 동일한 결과들을 성취하도록 가변될 수 있다. 예를 들어, 동시에 돌출부 (417) 의 폭 W 를 증가시키고 돌출부 (417) 의 높이 H 를 감소시키는 것은, 듀얼 캐소드와 동등한 등가의 전기 저항성 경로에 비례적으로 이어져 전류를 드로우잉할 수 있다. 마찬가지로, 여기에서 전술된 바와 같은 테이퍼 형상 돌출부는, 돌출부 (417) 를 그 길이의 중간에서 가장 넓게 형성하고 그 후에 양 끝단들을 향해 테이퍼링함으로써, 또는 그 길이의 중간을 가장 두껍게 형성하고 그 후에 양 끝단들을 향해 테이퍼링함으로써 성취될 수 있다. 돌출부 (417) 의 고정 폭 W 에 의해, 돌출부 (417) 의 높이 H 가 또한 변경될 수 있지만, 저면 (411) 과 셀 부분 (예를 들어, 인서트) 사이의 갭을 변경함으로써 동일한 프로파일 변조 효과를 여전히 성취할 수 있다. 예를 들어, 클램셀 (410) 이 도금 동안에 셀 부분들에 더 가까이 이동하면, 돌출부 (417) 높이 H 는 감소할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 돌출부 (417) 의 높이 H 는 약 600 마이크로미터와 약 1000 마이크로미터 사이에 있을 수 있다.
도 4c 는 도 4b 의 클램셀 (410) 의 사시도이다. 클램셀 (410) 은 클램셀 (410) 의 저면 (411) 으로부터 연장되어 부착된 돌출부 (417) 를 포함한다. 도 4c 에 예시된 바와 같이, 돌출부 (417) 의 폭 W 는 저면 (411) 의 폭을 따라서 부분적으로 연장될 수도 있다.
도 4d 는 특정 실시형태들에 따른, 기판 (422) 을 지지하는 클램셀 (420) 의 다른 노치 영역의 개략도이다. 도 4a 및 도 4d 는, 기판의 둘레를 따라서 상이한 위치들에 포지셔닝된 동일한 클램셀 및 기판의 2 개의 상이한 단면도를 나타낼 수도 있다. 이 예의 콘택트 핑거들 (426) 은 기판 (422) 의 씨드층 (424) 과 접기 접속을 형성한다. 탄성체 시일 (428) 은 또한, 도 4b 를 참조하여 전술된 예들과 유사하게, 그 내부 에지 (419) 주위에 시일을 형성하여, 전해질이 콘택트 핑거들 (426) 에 도달하지 못하게 한다. 노치 영역에서의 전류는 전해질에 도달하기 전에 씨드층 (424) 을 통하여 적어도 D2 거리만큼 이동해야 하며, 그 결과, 이 씨드층 (424) 은 에지 (429) 에서 더 낮은 전압을 가질 수도 있다. 이 전압차를 보상하기 위해, 클램셀 (420) 은 클램셀 (420) 의 저부 (421) 에서 절연 부분 (427) 을 구비할 수도 있다. 이 설계는 다양한 방식들로 성취될 수 있다. 제 1 접근방안은 저면 (421) 의 무노치 부분을 티타늄으로 제조하고, 컵 저부 (421) 의 노치 부분을 플라스틱으로 제조한다. 제 2 접근방안은 전체 저면 (421) 을 티타늄으로 제조하지만, 노치 근처의 저면 부분은 비전도성 코팅으로 코팅되고 무노치 영역은 코팅되지 않는다. 저면 (421) 의 전도성 티타늄 노출 부분은 듀얼 캐소드에 전기 단선 경로를 제공하여 전류를 풀링하고, 절연 노치 부분은 듀얼 캐소드에 대한 전기 경로를 총체적으로 차단하여 전류를 풀링한다. 여기에서 도 4b 와 관련하여 전술된 바와 같이, 전류를 풀링하도록 하는 듀얼 캐소드에 대한 전기 경로에서의 이 비대칭성은, 도 4d 에서의 D2 거리와 도 4a 에서의 거리 D1 사이의 차이로 인한, 도 4d 에서의 기판 (422) 의 씨드층 (424) 과 도 4a 에서의 기판 (402) 의 씨드층 (404) 사이의, 에지 (429) 에서의 기판 (422) 의 씨드층 (424) 에서의 전압차를 보상할 것이다.
도 4e 는 도 4d 의 클램셀 (420) 의 사시도이다. 클램셀 (420) 은 클램셀 (420) 의 저면 (421) 상에 절연 부분 (427) 을 포함한다. 도 4e 에 예시된 바와 같이, 절연 부분 (427) 의 폭 W 는 저면 (421) 의 폭 전체를 따라서 연장될 수도 있다.
도 5a 는 특정 실시형태들에 따른, 기판 (502) 을 지지하는 클램셀 (500) 의 무노치 영역의 개략도이다. 이 도면은 전술된 도 4a 와 일반적으로 유사하다. 그러나, 그것은 또한, 기판 (502) 의 에지와 탄성체 시일의 에지 (509) 사이에 연장되는 E1 배제 영역을 예시한다. 도 5b 는 특정 실시형태들에 따른, 기판 (512) 을 지지하는 클램셀 (510) 의 노치 영역의 개략도이다. 도 5a 및 도 5b 는 기판의 둘레를 따라 상이한 위치들에 배치된 동일한 클램셀 및 기판의 2 개의 상이한 단면도들을 나타낼 수도 있다. 노치 영역에서의 E2 배제 영역은, 노치를 수용하고 전해질이 노치를 통해 콘택트 영역 내로 누설되지 못하도록 하기 위해 무노치 영역에서의 E1 배제 영역보다 크다. 노치 영역에서의 콘택트 핑거들 (516) 은 무노치 영역들에서의 콘택트 핑거들 (506) 보다 길며, 이는 노치 및 무노치 영역들 양측 모두에서 D1 거리를 동일한 거리, 즉 콘택트 핑거들과 립시일의 에지 사이의 거리로 유지하게 한다. 특정 실시형태들에서, 이 거리는 무노치 영역에서보다 노치 영역에서 여전히 더 크다. 그러나, 무노치 영역으로부터 노치 영역으로 진행하는 이 거리의 증가는 배제 영역에서의 증가보다 작다.
반도체 기판을 클렘셀에 정렬하고 시일링하는 방법도 제공된다. 방법은 클램셀 내에 기판을 제공하는 단계 (블록 604), 상부 부분을 통해 시일링 돌출부 상으로 기판을 하강시키는 단계 (블록 606), 및 상부 부분의 상면을 압축하는 단계 (블록 608) 를 포함한다. 동작 608 동안, 내측 표면은 반도체 기판에 접촉하고 그 위로 푸시하여 클램셀에 반도체 기판을 정렬시키도록 구성된다. 동작 608 동안에 반도체 기판을 정렬시킨 후, 방법은 반도체 기판을 가압하여 시일링 돌출부와 반도체 기판 사이에 시일을 형성하도록 진행한다 (블록 610). 특정 실시형태들에서, 반도체 기판을 가압하는 동안에 상면이 계속해서 압축된다. 예를 들어, 상면을 압축하고 반도체 기판을 가압하는 것은 클램셀의 콘의 2 개의 상이한 표면들에 의해 수행된다. 다른 실시형태들에서, 상면을 압축하고 반도체 기판을 가압하는 것은 클램셀의 2 개의 상이한 콤포넌트들에 의해 독립적으로 수행된다. 이들 실시형태들에서, 상면을 압축하는 것은 반도체 기판을 가압할 때 정지될 수도 있다. 또한, 상면에 대한 압축의 레벨은 반도체 기판의 직경에 기초하여 조절될 수도 있다. 이들 동작들은 더 큰 전기도금 프로세스의 일부분일 수도 있다. 일부 다른 동작들이 도 6 에 제시된 흐름도에서 설명되며, 하기에 간단히 설명된다.
초기에, 클램셀의 립시일 및 콘택트 영역은 깨끗하고 건조한 상태일 수도 있다. 클램셀이 개방되고 (블록 602), 웨이퍼가 클램셀 내에 로딩된다. 특정 실시형태들에서, 콘택트 팁들은 시일링 립의 평면보다 약간 위에 있고, 웨이퍼는 이 경우에 웨이퍼 주변부 주위에서 콘택트 팁들의 어레이에 의해 지지된다. 그 후, 클램셀은 콘을 아래 방향으로 이동시킴으로써 폐쇄되고 시일링된다. 이 폐쇄 동작 동안, 전기 콘택트들 및 시일들은 전술된 다양한 실시형태들에 따라서 확립된다. 또한, 콘택트들의 저부 코너들은 탄성 립시일 베이스에 대해 내리눌러져, 팁들과 웨이퍼의 전방 측면 사이에 추가적인 힘을 초래한다. 시일링 립은 전체 둘레 주위의 시일을 보장하도록 약간 압축될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 웨이퍼가 초기에 컵 내에 배치될 때, 시일링 립만이 전방 표면과 접촉한다. 이 예에서, 팁들과 전방 표면 사이의 전기적 접촉은 시일링 립의 압축 동안에 확립된다.
일단 시일 및 전기적 접촉이 확립되면, 웨이퍼를 전달하는 클램셀은 도금 배쓰 내에 침지되고, 클램셀에서 홀딩되는 동안에 배쓰에서 도금된다 (블록 612). 이 동작에서 사용되는 구리 도금 용액의 일반적인 조성은 약 0.5-80 g/L, 보다 구체적으로는 약 5-60 g/L, 및 보다 더 구체적으로는 약 18-55 g/L 의 농도 범위의 구리 이온, 및 약 0.1-400 g/L 의 농도의 황산을 포함한다. 저산성 구리 도금 용액들은 일반적으로 약 5-10 g/L 의 황산을 함유한다. 중산성 및 고산성 용액들은 각각 약 50-90 g/L 및 150-180 g/L 황산을 함유한다. 염화 이온의 농도는 약 1-100 mg/L 일 수도 있다. 엔손 비아폼, 비아폼 넥스트, 비아폼 익스트림 (CT 웨스트 해븐의 엔손 코포레이션으로부터 입수 가능함) 과 같은 다수의 구리도금 유기 첨가제들, 또는 당업자에게 공지되어 있는 촉진제들, 억제제들, 및 레벨러들이 사용될 수 있다. 도금 동작들의 예들은 2006 년 11 월 28 일에 출원되었고, 그 전체가 도금 동작들의 설명을 위해 여기에 포함되는, 미국 특허 출원 제 11/564,222 호에 더 상세히 설명된다. 일단 도금이 완료되고 적절한 양의 재료가 웨이퍼의 전방 표면에 성막되면, 웨이퍼는 도금 배쓰로부터 제거된다. 웨이퍼 및 클램셀은 표면 장력으로 인해 남아 있는 클램셀 표면들 상의 잔여 전해질 중 대부분을 제거하도록 스패닝된다. 그 후, 클램셀은, 가능한 한 많은 비말 동반 유체 (entrained fluid) 를 클램셀 및 웨이퍼 표면들로부터 희석 및 플러시하도록 계속 스피닝되면서 린싱된다. 그 후, 물이 린스액과 함께 스피닝되어, 일부 시간 동안, 일반적으로는 적어도 약 2 초 동안 턴오프되어 일부 잔여 린세이트 (rinsate) 를 제거한다. 프로세스는 클램셀을 개방하고 (블록 614), 프로세싱된 웨이퍼를 제거하는 것 (블록 616) 으로 진행할 수도 있다. 동작들 (604 내지 616) 은 새로운 웨이퍼들에 대해 다수회 반복될 수도 있다.
특정 실시형태들에서, 시스템 제어기는 클램셀을 시일링하는 동안 및/또는 기판의 프로세싱 동안 프로세스 조건들을 제어하는 데 이용된다. 시스템 제어기는 일반적으로 하나 이상의 메모리 디바이스들 및 하나 이상의 프로세서들을 포함할 것이다. 프로세서는 CPU 또는 컴퓨터, 아날로그 및/또는 디지털 입력/출력 커넥션들, 스테퍼 모터 제어기 보드들 등을 포함할 수도 있다. 적절한 제어 동작들을 구현하기 위한 명령들이 프로세서 상에서 실행된다. 이들 명령들은, 제어기와 관련된 메모리 디바이스들 상에 저장될 수도 있고, 또는 네트워크를 통해 제공될 수도 있다.
특정 실시형태들에서, 시스템 제어기는 프로세싱 시스템의 모든 활동성들을 제어한다. 시스템 제어기는 위에서 열거된 프로세싱 단계들의 타이밍 및 특정 프로세스의 다른 파라미터들을 제어하기 위한 명령들의 세트들을 포함하는 시스템 제어 소프트웨어를 실행한다. 제어기와 관련된 메모리 디바이스들 상에 저장된 다른 컴퓨터 프로그램들, 스크립트들 또는 루틴들이 일부 실시형태들에서 이용될 수도 있다.
일반적으로, 시스템 제어기와 관련된 사용자 인터페이스가 존재한다. 사용자 인터페이스는 디스플레이 스크린, 프로세스 조건들을 디스플레이하기 위한 그래픽 소프트웨어, 및 포인팅 디바이스들, 키보드들, 터치스크린들, 마이크로폰들 등과 같은 사용자 입력 디바이스들을 포함할 수도 있다.
상기 동작들을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드는 임의의 종래의 컴퓨터 판독가능 프로그래밍 언어: 예를 들어, 어셈블리 언어, C, C++, 파스칼, 포트란 또는 그 밖의 것들로 기록될 수 있다. 컴파일된 객체 코드 또는 스크립트는 프로그램에서 식별된 태스크들을 수행하도록 프로세서에 의해 실행된다.
프로세스를 모니터링하기 위한 신호들은 시스템 제어기의 아날로그 및/또는 디지털 입력 커넥션들에 의해 제공될 수도 있다. 프로세스를 제어하기 위한 신호들은 프로세싱 시스템의 아날로그 및 디지털 출력 커넥션들 상에서 출력된다.
전술된 장치/프로세스는, 예를 들어 반도체 디바이스들, 디스플레이들, LED들, 광전 패널들 등의 제조 또는 제작을 위해, 리소그래피 패터닝 툴들 또는 프로세스들과 함께 이용될 수도 있다. 일반적으로, 반드시 그러한 것은 아니지만, 그러한 툴들/프로세스들은 공통 제조 설비에서 함께 사용되거나 또는 수행될 것이다. 필름의 리소그래피 패터닝은 일반적으로 다음 단계들 중 일부 또는 모두를 포함하며, 각각의 단계는 다수의 가능한 툴들로 인에이블링된다: (1) 스핀-온 또는 스프레이-온 툴을 사용하여, 작업편, 즉 기판 상에 포토레지스트를 도포; (2) 핫 플레이트 또는 퍼니스 또는 UV 경화 툴을 사용하여 포토레지스트를 경화; (3) 웨이퍼 스테퍼와 같은 툴로 가시광 또는 UV 광 또는 x-레이 광으로의 포토레지스트를 노광; (4) 레지스트를 선택적으로 제거하여 패터닝하기 위해 습식 벤치 (wet bench) 와 같은 툴을 사용하여 레지스트를 현상; (5) 건식 또는 플라즈마 보조 에칭 툴을 사용하여 기저의 필름 또는 작업편에 레지스트 패턴을 전사; 및 (6) RF 또는 마이크로파 플라즈마 레지스트 스트리퍼와 같은 툴을 사용하여 레지스트를 제거.
실험 결과들
300 마이크로미터 웨이퍼에 제공되는 39 Ω/□ 씨드층 위에 175 옴스트롱 두께 층을 성막하기 위해 3개의 상이한 클램셀들이 테스트되었다. 하나의 클램셀은 그 저면 상에 어떠한 돌출부들도 갖지 않았다. 다른 클램셀은 600 마이크론 돌출부를 가졌고, 또 다른 클램셀은 1000 마이크론 돌출부를 가졌다. 이들 3 개의 클램셀들에서 프로세싱되는 웨이퍼들은 성막된 층의 두께 프로파일들을 결정하기 위해 측정되었다. 이 실험의 결과들이 도 7a 및 도 7b 에 제시된다. 구체적으로, 도 7a 는 웨이퍼들의 에지들 근처의 노치 영역들에서 3 개의 두께 프로파일들을 예시한다. 포커스는 주로 웨이퍼의 에지 근처의 부분들, 즉 노치 결함들이 전술된 바와 같이 발생하는 경향이 있는 중심으로부터 120 마이크로미터 내지 150 마이크로미터 사이의 거리의 부분들이었다. 라인 (700) 은 어떠한 돌출부들도 갖지 않은 클램셀에 의해 프로세싱된 웨이퍼의 두께 프로파일을 나타낸다. 그것은 에지 근처의 두께 면에서 상당한 하락을 보였다. 라인 (702) 은 600-마이크로미터 돌출부를 갖는 클램셀에 의해 프로세싱된 웨이퍼의 두께 프로파일을 나타낸다. 그것은 라인 (700) 에 대응하는 두께 프로파일에 걸쳐셔 약간의 개선을 보여 주었지만, 여전히 에지 근처의 두께 면에서 실질적인 하락을 보여 주었다. 이것은, 이 타입의 웨이퍼들 및 프로세싱 조건들에 대해 600 마이크로미터 돌출부를 나타낸다. 라인 (704) 은 1000 마이크로미터 돌출부를 갖는 클램셀에 의해 프로세싱된 웨이퍼의 두께 프로파일을 나타낸다. 그것은 전체 반경 범위에 걸쳐서 오히려 일정한 두께를 보여 주었다.
도 7b 는 측정 사이트 (10) 가 노치 포인트에 대응하는 25-포인트 콘투어 측정 프로파일을 예시한다. 다른 측정 사이트들의 위치들은 도 7c 에 도시된다. 라인 (710) 은 어떠한 돌출부들도 갖지 않은 클램셀에 의해 프로세싱된 웨이퍼의 두께 프로파일을 나타낸다. 라인 (712) 은 600-마이크로미터 돌출부를 갖는 클램셀에 의해 프로세싱된 웨이퍼의 두께 프로파일을 나타내고, 라인 (714) 은 1000-마이크로미터 돌출부를 갖는 클램셀에 의해 프로세싱된 웨이퍼의 두께 프로파일을 나타낸다. 전술된 결과와 유사하게, 이들 결과들은, 최적의 돌출부가 사용되었을 때, 노치 효과가 최소화될 수 있고, 심지어 완전히 제거될 수 있음을 명확히 나타낸다.
에지 프로파일 근처에서의 컵 저부 사이즈 및 두께의 영향은 FlexPDE 소프트웨어로 모델링되었다. 2 개의 클램셀 구성들, 즉, 표준 클램셀 및 1000-마이크로미터 더 두꺼운 클램셀에 대한 전류 밀도 분포들이 모델링되었다. 모델링 결과들은 테스트 결과들과 매우 일관되었으며, 그 결과들에서, 더 두꺼운 컵 저부는 더 작은 컵 저부 내부 직경의 효과를 보상한다.
다른 테스트는, 돌출부 개념이 또한 39 Ω/□ 외의 씨드들에 대해 작용할 것임을 보여 주었다. 돌출부의 두께 범위는 유사한 결과들을 성취하는데 이용될 수 있다.
결론
전술한 개념들이 이해의 명료성을 위해 일부 상세하게 설명되었지만, 특정 변경들 및 수정들이 첨부된 청구범위의 범주 내에서 실행될 수도 있음이 명백할 것이다. 프로세스들, 시스템들 및 장치들을 구현하는 많은 대안 방식들이 존재한다는 것이 주목되어야 한다. 이에 따라, 본 실시형태들은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 고려되어야 한다.

Claims (17)

  1. 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 (engaging) 하고 전기도금 동안 상기 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵으로서,
    상기 컵은,
    상기 컵 상에 배치되고 전기도금 동안 상기 웨이퍼를 맞물리게 하도록 구성되는 탄성체 시일 (elastomeric seal) 로서, 맞물림시 상기 탄성체 시일은 실질적으로 상기 웨이퍼의 주변 영역으로부터 도금 용액을 배제하고, 상기 탄성체 시일 및 상기 컵은 형상이 환형인, 상기 탄성체 시일;
    전기도금 동안 상기 웨이퍼에 전류를 공급하도록 구성되는 하나 이상의 콘택트 요소들로서, 상기 하나 이상의 콘택트 요소들은 상기 탄성체 시일 상부에 배치된 금속 스트립에 부착되고 상기 금속 스트립으로부터 상기 컵의 중심측으로 내부 연장되는, 상기 하나 이상의 콘택트 요소들; 및
    상기 컵의 저면의 부분에 부착되고 상기 컵의 저면의 부분으로부터 연장되는 돌출부로서, 상기 컵의 저면의 부분은 전기도금 동안 상기 웨이퍼에서의 노치와의 정렬을 위한 환형 부분인, 상기 돌출부를 포함하는, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컵의 저면의 부분이 상기 컵에서의 노치 영역에 상응하며,
    상기 노치 영역은, 상기 웨이퍼의 중심으로부터 상기 탄성체 시일의 에지까지의 거리가 상기 컵의 무노치 (non-notch) 영역들에서보다 작은, 상기 컵의 영역을 정의하는, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부의 높이는 약 600 마이크로미터 내지 약 1000 마이크로미터인, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 돌출부의 길이를 따라 폭으로 테이퍼링되고, 상기 돌출부의 길이는 상기 돌출부의 폭과 직교하는, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 돌출부의 길이의 중심에 근접하여 가장 넓은, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 웨이퍼의 노치와 정렬되고,
    상기 웨이퍼 둘레 주위의 전류 밀도 분포가 실질적으로 균일한, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성체 시일은, 상기 웨이퍼의 주변 영역을 맞물리게 하도록 구성되는 직경을 갖는, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
  8. 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 상기 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵으로서,
    상기 컵은,
    상기 컵 상에 배치되고 전기도금 동안 상기 웨이퍼를 맞물리게 하도록 구성되는 탄성체 시일로서, 맞물림시 상기 탄성체 시일은 실질적으로 상기 웨이퍼의 주변 영역으로부터 도금 용액을 배제하고, 상기 탄성체 시일 및 상기 컵은 형상이 환형인, 상기 탄성체 시일;
    전기도금 동안 상기 웨이퍼에 전류를 공급하도록 구성되는 하나 이상의 콘택트 요소들로서, 상기 하나 이상의 콘택트 요소들은 상기 탄성체 시일 상부에 배치된 금속 스트립에 부착되고 상기 금속 스트립으로부터 상기 컵의 중심측으로 내부 연장되는, 상기 하나 이상의 콘택트 요소들; 및
    상기 컵의 저면의 부분 상의 절연 부분으로서, 상기 컵의 저면의 부분은 전기도금 동안 상기 웨이퍼에서의 노치와의 정렬을 위한 환형 부분인, 상기 절연 부분을 포함하는, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 컵의 저면의 부분은 상기 컵의 노치 영역에 제공되고,
    상기 노치 영역은, 상기 웨이퍼의 중심으로부터 상기 탄성체 시일의 에지까지의 거리가 상기 컵의 무노치 영역들에서보다 작은, 상기 컵의 영역에 상응하는, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 노치 영역은 전기적 절연 코팅을 포함하고, 상기 무노치 영역들은 전기적 전도성 재료를 포함하는, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 절연 부분은 상기 컵의 저면의 나머지보다 전자 전도도 (electronic conductivity) 가 더 낮은, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 절연 부분은 플라스틱을 포함하는, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 절연 부분은 상기 컵의 저면의 전체 폭을 따라 연장하는, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 절연 부분은, 높이가 약 600 마이크로미터 내지 약 1000 마이크로미터인 돌출부를 포함하는, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 절연 부분은 상기 웨이퍼의 노치와 정렬되고,
    상기 웨이퍼의 둘레 주위의 전류 밀도 분포는 실질적으로 균일한, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 탄성체 시일은 상기 웨이퍼의 주변 영역을 맞물리게 하도록 구성되는 직경을 갖는, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
  17. 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 상기 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵으로서,
    상기 컵은,
    상기 컵 상에 배치되고 전기도금 동안 상기 웨이퍼를 맞물리게 하도록 구성되는 탄성체 시일로서, 맞물림시 상기 탄성체 시일은 실질적으로 상기 웨이퍼의 주변 영역으로부터 도금 용액을 배제하고, 상기 탄성체 시일 및 상기 컵은 형상이 환형인, 상기 탄성체 시일; 및
    전기도금 동안 상기 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 복수의 콘택트 요소들로서, 상기 콘택트 요소들 각각은 상기 탄성체 시일 상부에 배치된 금속 스트립에 부착되고 상기 금속 스트립으로부터 상기 컵의 중심측으로 내부 연장되는, 상기 복수의 콘택트 요소들을 포함하고,
    상기 컵의 노치 영역에서의 상기 콘택트 요소들 각각은 상기 컵의 무노치 영역에서의 콘택트 요소들 각각보다 더 길고, 그리고 상기 노치 영역은, 상기 웨이퍼의 중심으로부터 상기 탄성체 시일의 에지까지의 거리가 상기 컵의 무노치 영역들에서보다 작은, 상기 컵의 영역에 상응하는, 전기도금 동안 클램셀 어셈블리에서 웨이퍼를 맞물리게 하고 전기도금 동안 웨이퍼에 전류를 공급하기 위한 컵.
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