KR20220000421A - 광학 프로브들 (optical probes) 을 포함하는 전기화학적 증착 시스템 - Google Patents

광학 프로브들 (optical probes) 을 포함하는 전기화학적 증착 시스템 Download PDF

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KR20220000421A
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앤드류 제임스 포
샨티나스 주니어 공가디
지안 흐
매니시 란잔
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Abstract

전기화학적 증착 시스템은: 전기화학적 증착을 위한 전해질을 담는 전기화학적 증착 챔버; 기판을 홀딩하도록 구성되고 기판에 전기적으로 접속되는 제 1 캐소드를 포함하는 기판 홀더; 전기화학적 증착 챔버 내의 기판 홀더의 수직 위치를 조정하도록 구성된 제 1 액추에이터; 전해질에 침지된 애노드; 제 1 캐소드와 애노드 사이에 배치된 제 2 캐소드; 기판이 전기화학적 증착 동안 전해질 내에 침지되는 동안, 기판의 중심부로부터 제 1 거리에서 기판의 제 1 반사율을 측정하도록 구성된 제 1 광학 프로브; 및 제 1 반사율에 기초하여, 제 1 캐소드에 인가된 전력, 제 2 캐소드에 인가된 전력, 애노드에 인가된 전력, 및 기판 홀더의 수직 위치 중 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 구성된 제어기를 포함한다.

Description

광학 프로브들 (optical probes) 을 포함하는 전기화학적 증착 시스템
본 개시는 전기화학적 도금 시스템들에 관한 것이고, 보다 구체적으로 광학 프로브들을 포함하는 전기화학적 도금 시스템들에 관한 것이다.
본 명세서에 제공된 배경기술 기술 (description) 은 본 개시의 맥락을 일반적으로 제시하기 위한 목적이다. 이 배경기술 섹션에 기술된 정도의 본 명세서에 명명된 발명자들의 업적, 뿐만 아니라 출원 시 종래 기술로서 달리 인증되지 않을 수도 있는 본 기술의 양태들은 본 개시에 대한 종래 기술로서 명시적으로나 암시적으로 인정되지 않는다.
전기화학적 증착은 재료로 피처들의 하단부로부터 피처들의 상단부로 (즉, 바텀-업 (bottom-up)) 기판의 피처들 (예를 들어, 트렌치들 (trenches) 및/또는 비아들 (vias)) 을 충진하도록 사용될 수도 있다. 피처들의 상단부들 위에 증착된 과잉 재료는 예를 들어, CMP (Chemical-Mechanical Planarization) 프로세스에 의해 제거될 수 있다. 일부 예들에서, 재료는 구리, 코발트, 텅스텐, 주석, 은, 금, 루테늄, 티타늄, 탄탈룸과 같은 금속, 및 상기의 옥사이드들, 나이트라이드들, 그리고 합금들일 수도 있다.
증착 균일성의 제어는 CMP를 위한 균일한 막을 제공하고 피처들 내의 보이드들 (voids) 을 최소화하는 것에 도움이 될 수도 있다. 재료가 균일한 두께를 갖지 않으면, CMP 동안 언더-폴리싱 (under-polishing) 또는 오버-폴리싱 (over-polishing) 이 발생할 수도 있다. 예를 들어, 오버-폴리싱은 박형 (thin) 영역들에서 발생할 수도 있고, 언더-폴리싱은 두꺼운 영역들에서 발생할 수도 있다. 오버-폴리싱 또는 언더-폴리싱은 보이드들 및/또는 다른 결함들을 증가시킬 수도 있다. 보이드들 및/또는 다른 결함들의 증가는 기판의 에지들 근방의 제 1 피처 충진 레이트와 기판의 중심부 근방의 제 2 충진 레이트 사이에 차이가 있으면 부가적으로 또는 대안적으로 발생할 수도 있다. 집적 회로의 결함들은 집적 회로의 전기적 고장을 초래할 수 있다.
관련 출원들에 대한 교차 참조
본 출원은 2019년 5월 24일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 제 62/852,497 호의 이익을 주장한다. 상기 참조된 출원의 전체 개시는 참조로서 본 명세서에 인용된다.
일 특징에서, 전기화학적 증착 시스템은: 전기화학적 증착을 위한 전해질을 담는 (contain) 전기화학적 증착 챔버; 기판을 홀딩하도록 구성되고 기판에 전기적으로 접속되는 제 1 캐소드를 포함하는 기판 홀더; 전기화학적 증착 챔버 내의 기판 홀더의 수직 위치를 조정하도록 구성된 제 1 액추에이터; 전해질에 침지되는 (submerge) 애노드; 제 1 캐소드와 애노드 사이에 배치되는 제 2 캐소드; 기판이 전기화학적 증착 동안 전해질 내에 침지되는 동안, 기판의 중심부로부터 제 1 거리에서 기판의 제 1 반사율을 측정하도록 구성된 제 1 광학 프로브 (optical probe); 및 전기화학적 증착 동안, 기판의 제 1 반사율에 기초하여, (i) 제 1 캐소드에 인가된 전력, (ii) 제 2 캐소드에 인가된 전력, (iii) 애노드에 인가된 전력, 및 (vi) 기판 홀더의 수직 위치 중 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 구성된 제어기를 포함한다.
일 특징에서, 제 2 광학 프로브가 기판이 전기화학적 증착 동안 전해질 내에 침지되는 동안, 기판의 중심부로부터 제 2 거리에서 기판의 제 2 반사율을 측정하도록 구성된다. 제어기는 전기화학적 증착 동안, 기판의 제 2 반사율에 더 기초하여, (i) 제 1 캐소드에 인가된 전력, (ii) 제 2 캐소드에 인가된 전력, (iii) 애노드에 인가된 전력, 및 (vi) 기판 홀더의 수직 위치 중 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 구성된다.
일 특징에서, 제 1 거리는 제 2 거리와 상이하다.
일 특징에서, 제어기는 전기화학적 증착 동안, 제 1 반사율과 제 2 반사율 간의 차에 기초하여, (i) 제 1 캐소드에 인가된 전력, (ii) 제 2 캐소드에 인가된 전력, (iii) 애노드에 인가된 전력, 및 (vi) 기판 홀더의 수직 위치 중 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 구성된다.
일 특징에서, 제어기는 전기화학적 증착 동안, 차에 기초하여 제 1 조정을 결정하고, 그리고 제 1 조정 및 제 1 프로파일로부터 선택된 값에 기초하여 제 1 캐소드에 전력을 인가하도록 구성된다.
일 특징에서, 제어기는 전기화학적 증착 동안, 차에 기초하여 제 2 조정을 결정하고, 그리고 제 2 조정 및 제 2 프로파일로부터 선택된 값에 기초하여 제 2 캐소드에 전력을 인가하도록 구성된다.
일 특징에서, 제어기는 전기화학적 증착 동안, 차에 기초하여 제 3 조정을 결정하고, 그리고 제 3 조정 및 제 3 프로파일로부터 선택된 값에 기초하여 기판 홀더의 수직 위치를 조정하도록 구성된다.
일 특징에서, 제 1 광학 프로브는: 기판이 전기화학적 증착 동안 전해질 내에 침지되는 동안, 기판의 표면에 수직으로 광을 투과시키도록 구성된 제 1 광원; 및 기판이 전기화학적 증착 동안 전해질 내에 침지되는 동안, 기판의 표면에 수직인 광을 수용하도록 구성된 제 1 광 검출기를 포함한다.
일 특징에서, 제 1 광학 프로브는: 기판이 전기화학적 증착 동안 전해질 내에 침지되는 동안, 기판의 표면에 대해 90°가 아닌 각도로 광을 투과시키도록 구성된 제 1 광원; 및 기판이 전기화학적 증착 동안 전해질 내에 침지되는 동안, 표면에 대해 90°가 아닌 각도의 광을 수용하도록 구성된 제 1 광 검출기를 포함한다.
일 특징에서, 제 1 광학 프로브와 기판 사이에 윈도우가 위치된다. 제 1 광학 프로브는 기판이 전기화학적 증착 동안 전해질 내에 침지되는 동안, 윈도우를 통해 광을 투과시키고 수용하도록 구성된다.
일 특징에서, 제 1 광학 프로브는: 기판이 전기화학적 증착 동안 전해질 내에 침지되는 동안, 기판의 표면에 수직으로 광을 투과시키도록 구성된 제 1 광원; 및 기판이 전기화학적 증착 동안 전해질 내에 침지되는 동안, 기판을 통해 광을 수용하도록 구성된 제 1 광 검출기를 포함한다.
일 특징에서, 제 1 광학 프로브는 수평으로 연장하는 바 (bar) 상에 위치된다.
일 특징에서, 제 1 광학 프로브는 전기화학적 증착 챔버의 벽에 장착된다.
일 특징에서, 제 1 광학 프로브는 광의 단파장 (single wavelength) 만을 투과시키고 수용하도록 구성된다.
일 특징에서, 제 1 광학 프로브는 파장 범위 내의 광을 투과시키고 수용하도록 구성된다.
일 특징에서, 제 2 액추에이터가 전기화학적 증착 동안 기판 홀더를 회전시키도록 구성된다.
일 특징에서, 제어기는 전기화학적 증착 동안, 기판의 제 1 반사율에 기초하여, 전기화학적 증착의 엔드포인트 (endpoint) 를 검출하고, 그리고 엔드포인트의 검출에 응답하여, (i) 제 1 캐소드에 인가된 전력, (ii) 제 2 캐소드에 인가된 전력, (iii) 애노드에 인가된 전력, 및 (vi) 기판 홀더의 수직 위치 중 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 더 구성된다.
일 특징에서, 제어기는 기판의 제 1 반사율에 기초하여, 기판에 형성된 피처들의 깊이를 결정하고, 그리고 기판에 형성된 피처들의 깊이에 기초하여, (i) 제 1 캐소드에 인가된 전력, (ii) 제 2 캐소드에 인가된 전력, (iii) 애노드에 인가된 전력, 및 (vi) 기판 홀더의 수직 위치 중 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 더 구성된다.
일 특징에서, 제어기는 전기화학적 증착 동안, 기판의 제 1 반사율에 기초하여, 결함 (fault) 을 검출하고, 그리고 결함의 검출에 응답하여, 디스플레이 상에 결함의 지표를 디스플레이하도록 더 구성된다.
일 특징에서, 제어기는 전기화학적 증착 동안 기판의 회전량 동안 측정된 기판의 복수의 제 1 반사율들의 평균을 결정하고, 그리고 전기화학적 증착 동안, 평균에 기초하여, (i) 제 1 캐소드에 인가된 전력, (ii) 제 2 캐소드에 인가된 전력, (iii) 애노드에 인가된 전력, 및 (vi) 기판 홀더의 수직 위치 중 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 구성된다.
일 특징에서, 액추에이터가 기판이 전해질 내에 침지되는 동안, 광학 프로브를 기판의 중심부로부터의 제 1 거리에서 제 1 거리와 상이한 기판의 중심부로부터의 제 2 거리로 이동시키도록 구성된다. 제어기는 전기화학적 증착 동안, 제 1 광학 프로브가 기판의 중심부로부터의 제 1 거리일 때 측정된 제 1 반사율의 제 1 값 및 제 1 광학 프로브가 기판의 중심부로부터의 제 2 거리일 때 측정된 제 1 반사율의 제 2 값에 기초하여, (i) 제 1 캐소드에 인가된 전력, (ii) 제 2 캐소드에 인가된 전력, (iii) 애노드에 인가된 전력, 및 (vi) 기판 홀더의 수직 위치 중 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 구성된다.
일 특징에서, 제어기는 전기화학적 증착 동안, 기판의 제 1 반사율에 기초하여, (i) 제 1 캐소드에 인가된 전력, (ii) 제 2 캐소드에 인가된 전력, (iii) 애노드에 인가된 전력, (vi) 기판 홀더의 수직 위치, (v) 기판의 각도, 및 (vi) 제 1 캐소드와 제 2 캐소드 사이의 거리 중 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 구성된다.
일 특징에서, 전기화학적 증착 시스템은: 전기화학적 증착을 위한 전해질을 담도록 구성된 전기화학적 증착 챔버; 제 1 캐소드를 포함하는 기판 홀더; 전기화학적 증착 챔버 내의 기판 홀더의 수직 위치를 조정하도록 구성된 제 1 액추에이터; 애노드; 제 1 캐소드와 애노드 사이에 배치되는 제 2 캐소드; 및 전기화학적 증착 동안 기판의 반사율을 측정하도록 구성된 광학 프로브를 포함한다.
다른 특징들에서, 전기화학적 증착 시스템은 전기화학적 증착 동안 기판의 제 2 반사율을 측정하도록 구성된 제 2 광학 프로브를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 광학 프로브는: 기판의 표면에 수직으로 광을 투과시키도록 구성된 광원; 및 기판의 표면에 수직인 광을 수용하도록 구성된 광 검출기를 포함한다.
다른 특징들에서, 광학 프로브는: 기판의 표면에 대해 90°가 아닌 각도로 광을 투과시키도록 구성된 광원; 및 표면에 대해 90°가 아닌 각도의 광을 수용하도록 구성된 광 검출기를 포함한다.
다른 특징들에서, 전기화학적 증착 시스템은 광학 프로브와 기판 사이에 위치된 윈도우를 더 포함하고, 광학 프로브는 윈도우를 통해 광을 투과시키고 수용하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 광학 프로브는: 기판의 표면에 수직으로 광을 투과시키도록 구성된 광원; 및 기판을 통해 광을 수용하도록 구성된 광 검출기를 포함한다.
다른 특징들에서, 전기화학적 증착 시스템은 바를 더 포함하고, 광학 프로브는 바 상에 위치된다.
다른 특징들에서, 광학 프로브는 전기화학적 증착 챔버의 벽에 장착된다.
다른 특징들에서, 광학 프로브는 광의 단파장만을 투과시키고 수용하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 광학 프로브는 파장 범위 내의 광을 투과시키고 수용하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 전기화학적 증착 시스템은 기판의 중심부를 향하여 그리고 기판의 중심부로부터 멀어지게, 이 중 하나로 광학 프로브를 이동시키도록 구성된 제 2 액추에이터를 더 포함한다.
본 개시의 적용 가능성의 추가 영역들은 상세한 기술, 청구항들 및 도면들로부터 명백해질 것이다. 상세한 기술 및 특정한 예들은 예시의 목적들만을 위해 의도되었고, 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않았다.
본 개시는 상세한 기술 및 첨부한 도면들로부터 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1은 집적 회로를 생성하기 위해 기판을 프로세싱하는 예시적인 방법을 도시하는 플로우 차트이다.
도 2a 및 도 2b는 전기화학적 증착 시스템의 예시적인 구현 예의 기능적 블록도이다.
도 3a는 전기화학적 증착의 시작에서 기판과 애노드 사이의 제 1 예시적인 거리 및 예시적인 전기장을 예시한다.
도 3b는 전기화학적 증착의 종료에 보다 가까울 때 기판과 애노드 사이의 제 2 예시적인 거리 및 예시적인 전기장을 예시한다.
도 4는 기판 상에 증착된 재료의 두께 대 기판의 반사율의 예시적인 그래프를 포함한다.
도 5 내지 도 10은 하나 이상의 광학 프로브들을 포함하는 챔버의 예시적인 부분을 포함하는 단면도들을 포함한다.
도 11은 도금 시간의 함수로서의 기판 상의 위치에서 정규화된 반사율의 예시적인 그래프를 포함한다.
도 12a는 도금 시간의 함수로서의 기판 상의 3 개의 상이한 위치들에서 정규화된 반사율의 예시적인 그래프를 포함한다.
도 12b는 제 2 캐소드의 전류 및 전기화학적 증착 동안 조정된 기판과 애노드 사이의 거리 중 적어도 하나와 도금 시간의 함수로서 기판 상의 3 개의 상이한 위치들에서 정규화된 반사율의 예시적인 그래프를 포함한다.
도 13은 시스템 제어기의 예시적인 구현 예의 기능적 블록도를 포함한다.
도 14는 입사광 및 반사광이 기판에 수직인 예에 대한 간섭을 예시하는 예시적인 그래프 및 시간의 함수로서 파장 평균 반사율의 예시적인 그래프를 포함한다.
도 15는 전기화학적 증착 동안 시간이 지남에 따른 제 1 반사율의 예시적인 그래프를 포함한다.
도 16은 전기화학적 증착 동안 시간이 지남에 따른 제 1 평균 반사율의 롤링하는 (rolling) 표준 편차의 예를 포함한다.
도 17은 전기화학적 증착 동안 제 1 캐소드, 제 2 캐소드에 인가된 전력, 및 기판과 애노드 사이의 거리를 제어하는 예시적인 방법을 도시하는 플로우 차트를 포함한다.
도 18 내지 도 24는 하나 이상의 광학 프로브들을 포함하는 챔버의 예시적인 부분을 포함하는 단면도들을 포함한다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하기 위해 재사용될 수도 있다.
기판의 유전체 층에 형성된 피처들은 프로세싱 챔버 내에서 전기화학적 증착을 사용하여 재료 (예를 들어, 금속) 로 충진될 수 있다. 기판은 제 1 전극과 콘택트한다. 애노드가 프로세싱 챔버의 하단부에 위치된다. 프로세싱 챔버 내의 전기장은 (a) 기판 사이의 거리 및 (b) 제 1 전극에 인가된 전력, 제 2 전극에 인가된 전력, 및 애노드에 인가된 전력 중 적어도 하나, 이 중 적어도 하나를 가변시킴으로써 가변될 수 있다. 증착 전후 기판들의 특성들에 기초한 시행착오는 전기화학적 증착 동안 타깃 제 1 캐소드 전류 프로파일, 타깃 제 2 캐소드 전류 프로파일, 및 이어지는 타깃 거리 프로파일을 캘리브레이팅하도록 (calibrate) 사용될 수 있다.
본 개시에 따라, 증착 동안 측정된 인-시츄 (in-situ) 특성들은 두께 균일성을 상승시키고 증착된 재료의 충진 레이트 균일성을 상승시키도록 사용된다. 예를 들어, 하나 이상의 광학 프로브들은 기판 상의 재료의 증착 동안 기판의 하나 이상의 반사율들을 측정한다. 반사율은 일반적으로 기판 상에 재료 (예를 들어, 금속) 가 증착될 때 상승한다. 제어기가 하나 이상의 반사율들에 기초하여 기판 사이의 거리를 선택적으로 조정한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 제어기는 하나 이상의 반사율들에 기초하여 제 1 전극에 인가된 전력, 제 2 전극에 인가된 전력, 및 애노드에 인가된 전력 중 적어도 하나를 선택적으로 조정할 수도 있다. 증착 동안의 폐루프 조정은 두께 균일성을 상승시킬 수도 있고 증착된 재료의 충진 레이트 균일성을 상승시킬 수도 있다. 상승하는 두께 균일성 및/또는 상승하는 충진 레이트 균일성은 결함 수를 감소시킬 수도 있다.
도 1은 집적 회로를 생성하기 위해 기판을 프로세싱하는 예시적인 방법을 도시하는 플로우 차트이다. 104에서, 유전체 층이 기판 상에 증착된다. 108에서, 예컨대 패터닝 및 에칭에 의해 피처들 (예를 들어, 트렌치들 (trenches) 및/또는 비아들 (vias)) 이 유전체 층에 형성된다. 112에서, 예컨대 CVD (Chemical Vapor Deposition) 및 PVD (Physical Vapor Deposition) 에 의해 확산 배리어가 기판에 도포된다.
116에서, 재료 (예를 들어, 금속) 에 대한 시드 층이 기판에 도포된다. 시드 층은 예를 들어, CVD 또는 PVD를 통해 도포될 수도 있다. 시드 층은 예를 들어, 티타늄 나이트라이드 또는 재료에 대한 또 다른 적합한 시드 재료를 포함할 수도 있다. 금속의 예들은 구리, 코발트, 텅스텐, 주석, 은, 금, 루테늄, 티타늄, 탄탈룸, 및 상기의 옥사이드들, 나이트라이드들, 그리고 합금들을 포함한다. 120에서, 피처들은 재료로 충진된다. 피처들은 예를 들어, 피처들의 하단부로부터 피처들의 상단부들로 전기화학적 증착을 사용하여 충진될 수도 있다. 전기화학적 증착은 이하에 더 논의된다. 124에서, 예컨대 CMP (Chemical-Mechanical Planarization) 에 의해 과잉인 전기적으로 전도성 재료가 제거된다. 제어는 이어서 104로 돌아갈 수도 있다.
도 2a는 전기화학적 증착 챔버 (204) 를 포함하는 전기화학적 증착 시스템 (200) 의 예시적인 구현 예의 기능적 블록도이다. 챔버 (204) 는 기판 (216) 의 하부 표면 (212) 에 형성된 피처들 내에 재료 (예를 들어, 금속) 를 증착하도록 사용되는 전해질 (208) 의 배스 (bath) 를 포함한다. 전해질 (208) 은 기판 (216) 상에 증착되는 재료 (예를 들어, 금속) 의 이온들을 포함할 수도 있다.
기판 (216) 은 제 1 캐소드 (220) 를 포함하는 기판 홀더 (218) 에 매달린다 (suspend). 제 1 캐소드 (220) 는 기판 (216) 의 외측 에지들과 전기적으로 콘택트한다. 예를 들어, 제 1 캐소드 (220) 는 기판 홀더 (218) 에 기판 (216) 을 홀딩하는, 복수의 그립핑 (gripping) 엘리먼트들과 같은 하나 이상의 클램핑 엘리먼트들 (224) 을 포함할 수도 있다. 제 1 캐소드 (220) 는 전기적으로 전도성인 재료로 이루어질 수도 있다. 클램핑 엘리먼트들 (224) 은 또한 전기적으로 전도성인 재료로 이루어질 수도 있다. 제 1 캐소드 (220) 는 클램핑 엘리먼트들 (224) 을 통해 기판 (216) 의 외측 에지들과 전기적으로 콘택트할 수도 있다.
기판 홀더 (218) 는 또한 절연체 (230) 를 통해서와 같이 제 1 캐소드 (220) 로부터 전기적으로 절연되는, 제 2 캐소드 (228) 를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제 2 캐소드 (228) 는 환형 링일 수도 있다. 제 2 캐소드 (228) 는 백금 코팅된 티타늄과 같은 전기적으로 전도성인 재료로 이루어질 수도 있다.
애노드 (232) 가 전해질 (208) 에 침지되고 (submerge), 제 1 캐소드 (220) 로부터 전기적으로 절연된다. 애노드 (232) 는 챔버 (204) 의 하단 표면에 고정될 수도 있다. 애노드 (232) 는 구리 또는 코발트와 같은, 전기적으로 전도성인 재료로 이루어질 수도 있다.
제 1 액추에이터 (236) 가 기판 홀더 (218) 를 상승시키고 하강시킨다. 제 1 액추에이터 (236) 는 따라서 기판 (216) 과 애노드 (232) 사이의 거리를 제어한다. 단지 예를 들면, 제 1 액추에이터 (236) 는 선형 액추에이터 또는 또 다른 적합한 타입의 액추에이터를 포함할 수도 있다. 도 2a는 기판 (216) 이 기판 (216) 의 하부 표면에 형성된 피처들 내의 재료의 증착을 위해 전해질 (208) 에 침지되도록 제 1 액추에이터 (236) 가 제 1 위치로 기판 (216) 을 하강시킨 예를 예시한다. 도 2b는 기판 (216) 이 전해질 (208) 에 침지되지 않도록 제 1 액추에이터 (236) 가 제 2 위치로 기판 (216) 을 상승시킨 예를 예시한다.
제 2 액추에이터 (240) 가 기판 홀더 (218) 를 회전시킨다. 제 2 액추에이터 (240) 는 예를 들어, 회전 속도로 기판 홀더 (218) 의 회전을 구동시키는 전기 모터를 포함할 수도 있다. 제 2 캐소드 (228) 는 기판 홀더 (218) 가 회전하는 동안 기판 홀더 (218) 와 함께 회전할 수도 있고, 회전하지 않을 수도 있다.
전력 공급부 (250) 가 제 1 캐소드 (220), 제 2 캐소드 (228), 및 애노드 (232) 에 전력을 인가한다. 제 1 캐소드 (220), 제 2 캐소드 (228), 및 애노드 (232) 에 인가된 전력, 그리고 애노드 (232) 에 대한 제 1 캐소드 (220) 와 제 2 캐소드 (228) 의 위치들은 챔버 (204) 내의 전기장의 형상을 결정한다. 시스템 제어기 (260) 가 전력 공급부 (250) 에 의해 제 1 캐소드 (220), 제 2 캐소드 (228), 및 애노드 (232) 에 인가된 전력을 제어한다. 시스템 제어기 (260) 는 또한 제 1 액추에이터 (236) 를 통해 기판 (216) 과 애노드 (232) 사이의 거리를 제어한다. 시스템 제어기 (260) 는 또한 제 2 액추에이터 (240) 를 통해 기판 홀더 (218) 의 회전을 제어한다.
챔버 (204) 내의 하나 이상의 광학 프로브들 (264) 로부터의 측정값들에 기초하여, 시스템 제어기 (260) 는 기판 (216) 과 애노드 (232) 사이의 거리, 그리고 제 1 캐소드 (220), 제 2 캐소드 (228), 및 애노드 (232) 에 인가된 전력을 제어한다. 하나 이상의 광학 프로브들 (264) 은 예를 들어, 기판 (216) 이 전해질 (208) 내에 있는 동안 기판 (216) 의 하부 표면 (212) 의 반사율을 측정한다. 제 1 캐소드 (220) 의 위치 및 인가된 전력을 제어하는 것은 기판 (216) 상에 증착된 재료의 두께의 균일성을 상승시키고 기판 (216) 에 걸친 충진 레이트들의 균일성을 상승시킬 수도 있다.
하나 이상의 광학 프로브들 (264) 은 수평으로 연장하는 바 (bar) (266) 또는 탭 상에 위치될 수도 있다. 바 (266) 는 기판 홀더 (218) 에 매달릴 수도 있다. 바 (266) 는 기판 홀더 (218) 가 회전하는 동안 기판 홀더 (218) 와 함께 회전할 수도 있고, 고정되거나 회전하지 않을 수도 있다. 대안적으로, 바 (266) 는 예컨대 챔버 (204) 의 벽에 고정될 수도 있다.
로봇 (270) 이 기판 홀더 (218) 로 기판들을 전달하고 기판 홀더 (218) 로부터 기판들을 제거할 수도 있다. 예를 들어, 로봇 (270) 는 기판 홀더 (218) 로 그리고 기판 홀더 (218) 로부터 기판들을 이송할 수도 있다. 시스템 제어기 (260) 는 로봇 (270) 의 동작을 제어할 수도 있다.
도 3a 및 도 3b는 기판 (216) 의 피처들 내의 재료의 전기화학적 증착 동안의 예시적인 위치들 및 전기장들을 예시하는 단면도들을 포함한다. 전기화학적 증착의 시작 시 기판 (216) 의 제 1 저항은 전기화학적 증착의 종료 시 기판 (216) 의 제 2 저항보다 높다. 재료 (예를 들어, 금속) 가 기판 (216) 상에 증착되기 때문에, 기판 (216) 의 저항은 일반적으로 감소한다.
도 3a는 전기화학적 증착의 시작 시 기판 (216) 과 애노드 (232) 사이의 제 1 예시적인 거리 및 예시적인 전기장을 예시한다. 전기화학적 증착의 시작 시, 전기장 및 전류 밀도는 기판 (216) 이 에지에서 전기적으로 콘택트되는 곳 근방에서 자연적으로 보다 높을 것이다. 시스템 제어기 (260) 는 제 1 전류를 제 2 캐소드 (228) 에 인가함으로써 이를 보상하고, 제 1 캐소드 (220) 에 보다 균일한 전기장 및 전류 밀도를 발생시킨다.
도 3b는 전기화학적 증착의 종료에 보다 가까울 때 기판 (216) 과 애노드 (232) 사이의 제 2 예시적인 거리 및 예시적인 전기장을 예시한다. 전기화학적 증착의 종료에서, 기판 (216) 의 저항은 무시 가능할 수도 있다. 시스템 제어기 (260) 는 전기화학적 증착의 종료에 가까워짐에 따라 기판 (216) 과 애노드 (232) 사이의 거리를 감소시키거나 증가시키고 제 2 캐소드 (228) 에 대한 전류를 감소시키거나 디스에이블할 (disable) 수도 있다. 제 2 캐소드 (228) 에 대한 조정된 거리 및 감소된 전류는 제 1 캐소드 (220) 에 대해 보다 균일한 전기장 및 전류 밀도를 발생시킨다.
도 4는 기판 상에 증착된 재료의 두께 대 기판의 반사율의 예시적인 그래프를 포함한다. 도시된 바와 같이, 기판 상의 재료 (예를 들어, 금속) 두께가 증가함에 따라 반사율이 상승한다. 재료 두께가 하나 이상의 광학 프로브들 (264) 로부터 입사 전자기 복사를 완전히 반사시키도록 충분히 두꺼우면 반사율은 안정된 상태이다 (plateau).
도 5는 챔버 (204) 의 예시적인 부분을 포함하는 단면도를 포함한다. 다양한 구현 예들에서, 하나 이상의 광학 프로브들 (264) 은 2 개 이상의 광학 프로브들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 광학 프로브는 제 1 광원 (504) 및 제 1 광 검출기 (508) 를 포함할 수도 있다. 제 1 광원 (504) 및 제 1 광 검출기 (508) 는 기판 (216) 의 외측 에지에서 또는 외측 에지 근방의 제 1 위치로부터 광을 투과시키고 수용하도록 구성된다. 제 1 광원 (504) 은 기판 (216) 을 향해 광을 출력한다. 제 1 광 검출기 (508) 는 기판 (216) 에 의해 반사되는 제 1 광원 (504) 으로부터의 광을 수용한다.
제 2 광학 프로브가 제 2 광원 (512) 및 제 2 광 검출기 (516) 를 포함할 수도 있다. 제 2 광원 (512) 및 제 2 광 검출기 (516) 는 제 1 광원 (504) 및 제 1 광 검출기 (508) 로부터 방사상으로 내측으로 배치된다. 제 2 광원 (512) 및 제 2 광 검출기 (516) 는 제 1 위치의 방사상으로 내측인 제 2 위치로부터 광을 투과시키고 수용하도록 구성된다. 제 2 위치는 기판 (216) 의 중심부 또는 중심부 근방일 수도 있다. 제 2 광원 (512) 은 기판 (216) 을 향해 광을 출력한다. 제 2 광 검출기 (516) 는 기판 (216) 에 의해 반사되는 제 2 광원 (512) 으로부터의 광을 수용한다.
다양한 구현 예들에서, 하나 이상의 다른 광학 프로브들이 제 1 광학 프로브와 제 2 광학 프로브 사이에 방사상으로 배치될 수도 있다. 예를 들어, 제 3 광학 프로브가 제 3 광원 (520) 및 제 3 광 검출기 (524) 를 포함할 수도 있다. 제 3 광원 (520) 및 제 3 광 검출기 (524) 는 제 1 광원 (504) 및 제 1 광 검출기 (508) 로부터 방사상으로 내측으로, 그리고 제 2 광원 (512) 및 제 2 광 검출기 (516) 로부터 방사상으로 외측으로 배치된다. 제 3 광원 (520) 및 제 3 광 검출기 (524) 는 제 2 위치의 방사상으로 외측이고 제 1 위치의 방사상으로 내측인 제 3 위치로부터 광을 투과시키고 수용하도록 구성된다. 제 3 광원 (520) 은 기판 (216) 을 향해 광을 출력한다. 제 3 광 검출기 (524) 는 기판 (216) 에 의해 반사되는 제 3 광원 (520) 으로부터의 광을 수용한다.
제 4 광학 프로브가 제 4 광원 (528) 및 제 4 광 검출기 (532) 를 포함할 수도 있다. 제 4 광원 (528) 및 제 4 광 검출기 (532) 는 제 3 광원 (520) 및 제 3 광 검출기 (524) 로부터 방사상으로 내측으로, 그리고 제 2 광원 (512) 및 제 2 광 검출기 (516) 로부터 방사상으로 외측으로 배치된다. 제 4 광원 (528) 및 제 4 광 검출기 (532) 는 제 2 위치의 방사상으로 외측이고 제 3 위치의 방사상으로 내측인 제 4 위치로부터 광을 투과시키고 수용하도록 구성된다. 제 4 광원 (528) 은 기판 (216) 을 향해 광을 출력한다. 제 4 광 검출기 (532) 는 기판 (216) 에 의해 반사되는 제 4 광원 (528) 으로부터의 광을 수용한다.
제 5 광학 프로브가 제 5 광원 (536) 및 제 5 광 검출기 (540) 를 포함할 수도 있다. 제 5 광원 (536) 및 제 5 광 검출기 (540) 는 제 4 광원 (528) 및 제 4 광 검출기 (532) 로부터 방사상으로 내측으로, 그리고 제 2 광원 (512) 및 제 2 광 검출기 (516) 로부터 방사상으로 외측으로 배치된다. 제 5 광원 (536) 및 제 5 광 검출기 (540) 는 제 2 위치의 방사상으로 외측이고 제 4 위치의 방사상으로 내측인 제 5 위치로부터 광을 투과시키고 수용하도록 구성된다. 제 5 광원 (536) 은 기판 (216) 을 향해 광을 출력한다. 제 5 광 검출기 (540) 는 기판 (216) 에 의해 반사되는 제 5 광원 (536) 으로부터의 광을 수용한다.
다양한 구현 예들에서, 제 3 광학 프로브, 제 4 광학 프로브, 및 제 5 광학 프로브들 중 하나 이상이 생략될 수도 있다. 다양한 구현 예들에서, 6 개 이상의 광학 프로브들이 포함될 수도 있다.
제 1 광 검출기, 제 2 광 검출기, 제 3 광 검출기, 제 4 광 검출기, 및 제 5 광 검출기 (508, 516, 524, 532, 및 540) 는 기판 (216) 으로부터 제 1 광 검출기, 제 2 광 검출기, 제 3 광 검출기, 제 4 광 검출기, 및 제 5 광 검출기 (508, 516, 524, 532, 및 540) 로 반사된 광에 기초하여 신호들을 생성하고 출력한다. 제 1 광 검출기, 제 2 광 검출기, 제 3 광 검출기, 제 4 광 검출기, 및 제 5 광 검출기 (508, 516, 524, 532, 및 540) 의 출력들은 제 1 위치, 제 2 위치, 제 3 위치, 제 4 위치, 및 제 5 위치에서 기판 (216) 의 반사율들에 각각 대응한다. 제 1 광 검출기, 제 2 광 검출기, 제 3 광 검출기, 제 4 광 검출기, 및 제 5 광 검출기 (508, 516, 524, 532, 및 540) 의 출력들은 따라서 제 1 위치, 제 2 위치, 제 3 위치, 제 4 위치, 및 제 5 위치에서 증착된 재료의 두께들에 각각 대응한다.
제 1 광원, 제 2 광원, 제 3 광원, 제 4 광원, 및 제 5 광원 (504, 512, 520, 528, 및 536) 은 기판 (216) 의 하부 표면 (212) 에 수직으로 광을 투과할 수도 있다. 제 1 광 검출기, 제 2 광 검출기, 제 3 광 검출기, 제 4 광 검출기, 및 제 5 광 검출기 (508, 516, 524, 532, 및 540) 는 기판 (216) 의 하부 표면 (212) 에 수직인 광을 수용할 수도 있다. 이 예에서, 입사 (투과된) 광 및 반사된 광 모두는 기판 (216) 의 하부 표면 (212) 에 수직이다.
도 6은 챔버 (204) 의 예시적인 부분을 포함하는 단면도를 포함한다. 도 6의 예에서, 제 1 광원, 제 2 광원, 제 3 광원, 및 제 4 광원 (504, 512, 520, 및 528) 은 기판 (216) 의 하부 표면 (212) 에 대해 90°가 아닌 각도로 광을 투과시킨다. 제 1 광 검출기, 제 2 광 검출기, 제 3 광 검출기, 및 제 4 광 검출기 (508, 516, 524, 및 532) 는 기판 (216) 의 하부 표면 (212) 에 대해 90°가 아닌 각도의 광을 수용한다.
제 1 광원, 제 2 광원, 제 3 광원, 및 제 4 광원 (504, 512, 520, 및 528) 은 도시된 바와 같이 기판 (216) 상의 상이한 위치들에서 광을 투과시킨다. 예를 들어, 제 1 광원 (504) 은 기판 (216) 의 에지 근방에서 광을 투과시키고, 제 2 광원 (512) 은 기판 (216) 의 중심부에서 또는 중심부 근방에서 광을 투과시킨다. 제 3 광원 및 제 4 광원 (520 및 528) 은 기판 (216) 의 에지와 중심부 사이의 위치들에서 광을 투과시킨다.
도 7은 챔버 (204) 의 예시적인 부분을 포함하는 단면도를 포함한다. 다양한 구현 예들에서, 윈도우 (704) 가 하나 이상의 광학 프로브들과 기판 (216) 사이에 위치될 수도 있다. 이 예에서, 전해질 (208) 은 윈도우 (704) 위와 아래로 순환될 수도 있다. 윈도우 (704) 는 챔버 (204) 의 벽들에 또는 기판 홀더 (218) 에 고정될 수도 있다.
도 8은 챔버 (204) 의 예시적인 부분을 포함하는 단면도를 포함한다. 다양한 구현 예들에서, 광학 프로브들은 챔버 (204) 의 벽들에 고정될 수도 있다. 제 1 광원, 제 2 광원, 제 3 광원, 및 제 4 광원 (504, 512, 520, 및 528) 은 기판 (216) 의 하부 표면 (212) 에 대해 90°가 아닌 각도로 광을 투과시킨다. 제 1 광 검출기, 제 2 광 검출기, 제 3 광 검출기, 및 제 4 광 검출기 (508, 516, 524, 및 532) 는 기판 (216) 의 하부 표면 (212) 에 대해 90°가 아닌 각도의 광을 수용한다.
제 1 광원, 제 2 광원, 제 3 광원, 및 제 4 광원 (504, 512, 520, 및 528) 은 도시된 바와 같이 기판 (216) 상의 상이한 위치들에서 광을 투과시킨다. 예를 들어, 제 1 광원 (504) 은 기판 (216) 의 에지 근방에서 광을 투과시키고, 제 2 광원 (512) 은 기판 (216) 의 중심부에서 또는 중심부 근방에서 광을 투과시킨다. 제 3 광원 및 제 4 광원 (520 및 528) 은 기판 (216) 의 에지와 중심부 사이의 제 3 위치 및 제 4 위치에서 광을 투과시킨다.
도 9는 챔버 (204) 의 예시적인 부분을 포함하는 단면도를 포함한다. 다양한 구현 예들에서, 제 1 광원, 제 2 광원, 제 3 광원, 및 제 4 광원 (504, 512, 520, 및 528) 은 기판 (216) 의 하부 표면 (212) 에 수직으로 광을 투과시킨다. 제 1 광원, 제 2 광원, 제 3 광원, 및 제 4 광원 (504, 512, 520, 및 528) 은 기판 (216) 및 제 1 캐소드 (220) 를 통해 광을 투과시킬 수도 있다. 제 1 광 검출기, 제 2 광 검출기, 제 3 광 검출기, 및 제 4 광 검출기 (508, 516, 524, 및 532) 는 제 1 캐소드 (220) 위에 배치될 수도 있고, 제 1 광원, 제 2 광원, 제 3 광원, 및 제 4 광원 (504, 512, 520, 및 528) 으로부터 기판 (216) 및 제 1 캐소드 (220) 를 통해 광을 수용할 수도 있다. 기판 (216) 상의 위치에 증착된 재료의 두께가 증가함에 따라, 보다 많은 광이 (재료에 의해) 반사되기 때문에 그 위치에서 기판 (216) 을 통한 광 투과가 감소한다. 제 1 광 검출기, 제 2 광 검출기, 제 3 광 검출기, 및 제 4 광 검출기 (508, 516, 524, 및 532) 에 의해 수용된 광의 양은 제 1 광원, 제 2 광원, 제 3 광원, 및 제 4 광원 (504, 512, 520, 및 528) 출력 광이 증가하는 위치들에서 재료의 두께에 따라 감소할 수도 있다.
도 10은 챔버 (204) 의 예시적인 부분을 포함하는 단면도를 포함한다. 도 10의 예에서, 제 1 광원 (504) 및 제 1 광 검출기 (508) 는 방사상으로 내측으로 그리고 외측으로 이동한다. 예들 들어, 제 1 광원 (504) 및 제 1 광 검출기 (508) 는 바 (266) 의 트랙을 따라 슬라이딩하는 트롤리 (trolley) (1004) 상에 놓일 수도 있다. 액추에이터 (1008) 가 트롤리 (1004) 를 밀고 당길 수도 있어서, 제 1 광원 (504) 및 제 1 광 검출기 (508) 를 방사상으로 외측으로 그리고 외측으로 이동시킨다. 액추에이터 (1008) 는 일 주파수로 제 1 광원 (504) 및 제 1 광 검출기 (508) 를 방사상으로 외측 위치로부터 방사상으로 내측 위치 그리고 다시 방사상으로 외측 위치로 이동시킬 수도 있다.
광학 프로브들은 단지 단파장 (single wavelength) 의 광 또는 파장들의 범위 내의 광을 투과시키고 수용하도록 구성될 수도 있다.
도 11은 도금 시간의 함수로서 기판 (216) 상의 위치에서의 정규화된 반사율의 예시적인 그래프이다. 도시된 바와 같이, 정규화된 반사율은 재료의 증착의 시작 시 0이다. 시간이 지남에 따라, 정규화된 반사율은 상승한다. 정규화된 반사율은 재료의 증착이 완료될 때 1에 도달한다.
도 12a는 도금 시간의 함수로서 기판 (216) 상의 3 개의 상이한 위치들에서 정규화된 반사율의 예시적인 그래프를 포함한다. 궤적 (1204) 은 기판 (216) 의 에지 근방의 제 1 위치 (예를 들어, 제 1 광 검출기 (508) 에 의해 측정됨, 중심부로부터 반경 r=135 ㎜) 에서 정규화된 반사율을 추적한다. 궤적 (1208) 은 기판 (216) 의 중심부 근방의 제 2 위치 (예를 들어, 제 2 광 검출기 (516) 에 의해 측정됨, 중심부로부터 반경 r=15 ㎜) 에서 정규화된 반사율을 추적한다. 궤적 (1212) 은 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 제 3 위치 (예를 들어, 제 4 광 검출기 (532) 에 의해 측정됨, 중심부로부터 반경 r=95 ㎜) 에서 정규화된 반사율을 추적한다. 예시된 바와 같이, 정규화된 반사율은 상승하고, 기판 (216) 의 중심부 근방보다 기판 (216) 의 에지들 근방에서 보다 빨리 1에 접근한다.
도 12b는 이하에 더 논의된 바와 같이, 제 2 캐소드 (228) 의 전류 및 전기화학적 증착 동안 조정된 기판 (216) 과 애노드 (232) 사이의 거리 중 적어도 하나와 도금 시간의 함수로서 기판 (216) 상의 3 개의 상이한 위치들에서 정규화된 반사율의 예시적인 그래프를 포함한다. 도시된 바와 같이, 증착은 기판 (216) 의 표면에 걸쳐 거의 동일한 레이트에서 발생한다. 즉, 충진 레이트는 기판 (216) 에 걸쳐 거의 균일하다. 기판 (216) 은 따라서 보다 균일한 두께의 증착된 재료를 가질 수도 있다.
도 13은 시스템 제어기 (260) 의 예시적인 구현 예의 기능적 블록도를 포함한다. 샘플링 모듈 (1304) 은 광 검출기들 중 제 1 광 검출기에 의해 측정된 제 1 반사율 및 광 검출기들 중 제 2 광 검출기에 의해 측정된 제 2 반사율을 기판 홀더 (218) 의 회전 당 다수 회 샘플링하고 디지털화한다. 단지 예를 들면, 샘플링 모듈 (1304) 은 제 1 반사율 및 제 2 반사율을 기판 홀더 (218) 의 회전 당 동일한 간격의 수 40으로 또는 또 다른 적합한 레이트로 샘플링할 수도 있다. 광 검출기들 중 첫 번째 광 검출기 (예를 들어, 제 2 광 검출기 (516)) 및 광 검출기들 중 두 번째 광 검출기 (예를 들어, 제 1 광 검출기 (508)) 는 기판 (216) 상의 재료의 증착 동안 기판 (216) 상의 상이한 방사상 위치들로부터 광을 수용한다.
평균 모듈 (1308) 은 제 1 평균 반사율을 결정하기 위해 일 기간에 걸쳐 측정된 제 1 반사율들의 평균을 낸다. 평균 모듈 (1308) 은 또한 제 2 평균 반사율을 결정하기 위해 일 기간에 걸쳐 측정된 제 2 반사율들의 평균을 낸다. 이 기간은 예를 들어, 기판 홀더 (218) 의 일 회전 또 다른 적합한 기간일 수도 있다. 이 기간은 이동하거나 이동하지 않을 수도 있다.
에러 모듈 (1312) 은 제 1 평균 반사율과 제 2 평균 반사율 사이의 에러를 결정한다. 예를 들어, 에러 모듈 (1312) 은 제 1 평균 반사율 마이너스 (-) 제 2 평균 반사율에 기초하여 또는 이와 동일하게 에러를 설정할 수도 있다. 도 10의 예에서, 에러 모듈 (1312) 은, 제 1 광 검출기 (508) 가 제 1 방사상 위치에 있을 때 제 1 시간에 제 1 광 검출기 (508) 에 의해 측정된 제 1 반사율과 제 1 광 검출기 (508) 가 제 1 방사상 위치와 상이한 제 2 방사상 위치에 있을 때 제 2 시간에 제 1 광 검출기 (508) 에 의해 측정된 제 2 반사율 사이의 차에 기초하여 또는 이와 동일하게 에러를 설정할 수도 있다.
필터링 모듈 (1316) 은 필터링된 에러를 생성하기 위해 하나 이상의 필터들을 에러에 적용한다. 예를 들어, 필터링 모듈 (1316) 은 제 1 광 검출기 및 제 2 광 검출기와 연관된 기판 (216) 상의 위치들에 기초하여 하나 이상의 가중치들을 에러에 적용할 (예를 들어, 곱할) 수도 있다. 필터링 모듈 (1316) 은 부가적으로 또는 대안적으로 필터링된 에러를 평활화하기 위해 에러의 변화들에 레이트 제한을 적용할 수도 있다.
조정 모듈 (1320) 이 필터링된 에러에 기초하여 하나 이상의 조정값들을 선택적으로 설정한다. 예를 들어, 조정 모듈 (1320) 은 필터링된 에러에 기초하여 제 1 캐소드 조정값, 제 2 캐소드 조정값, 또는 거리 조정값 중 적어도 하나를 증가시키거나 감소시킬 수도 있다. 조정 모듈 (1320) 은 0으로 필터링된 에러 (및 에러) 를 조정하기 위해 제 1 캐소드 조정값, 제 2 캐소드 조정값, 또는 거리 조정값 중 적어도 하나를 조정한다. 제 1 캐소드 조정값은 제 1 캐소드 프로파일에 대해 제 1 캐소드 (220) 의 전류를 가변시키도록 사용될 수도 있다. 제 1 캐소드 프로파일은 기판 (216) 상의 재료의 증착 동안 시간이 지남에 따라 제 2 캐소드 (220) 에 인가할 일련의 전력 값들을 포함한다.
제 1 캐소드 제어 모듈 (1324) 이 제 1 캐소드 프로파일 및 제 1 캐소드 조정값에 기초하여 제 1 캐소드 (220) 에 전력 공급부에 의해 인가된 전력을 제어한다. 예를 들어, 제 1 캐소드 제어 모듈 (1324) 은 제 1 캐소드 프로파일의 값들에 제 1 캐소드 조정값을 곱하거나 더할 수도 있고, 곱셈 또는 덧셈의 결과에 기초하여 시간이 지남에 따라 제 1 캐소드 (220) 에 인가된 전력을 제어할 수도 있다.
제 2 캐소드 조정값은 제 2 캐소드 프로파일에 대해 제 2 캐소드 (228) 의 전류를 가변시키도록 사용될 수도 있다. 제 2 캐소드 프로파일은 기판 (216) 상의 재료의 증착 동안 시간이 지남에 따라 제 2 캐소드 (228) 에 인가하기 위한 일련의 전력 값들을 포함한다.
제 2 캐소드 제어 모듈 (1328) 이 제 2 캐소드 프로파일 및 제 2 캐소드 조정값들에 기초하여 제 2 캐소드 (228) 에 전력 공급부에 의해 인가된 전력을 제어한다. 예를 들어, 제 2 캐소드 제어 모듈 (1328) 은 제 2 캐소드 프로파일의 값들에 제 2 캐소드 조정값을 곱하거나 더할 수도 있고, 곱셈 또는 덧셈의 결과들에 기초하여 시간이 지남에 따라 제 2 캐소드 (228) 에 인가된 전력을 제어할 수도 있다.
거리 조정값은 거리 프로파일에 대해 기판 (216) 과 애노드 (232) 사이의 거리를 가변시키도록 사용될 수도 있다. 거리 프로파일은 기판 (216) 상의 재료의 증착 동안 시간이 지남에 따른 기판과 애노드 (232) 사이의 일련의 거리들을 포함한다.
거리 제어 모듈 (1332) 이 거리 프로파일 및 거리 조정값에 기초하여 제 1 액추에이터 (236) 를 액추에이팅한다. 예를 들어, 거리 제어 모듈 (1332) 은 거리 프로파일의 값들에 거리 조정값들을 곱하거나 더할 수도 있고, 곱셈 또는 덧셈의 결과들에 기초하여 시간이 지남에 따라 제 1 액추에이터 (236) 를 액추에이팅한다.
광학 프로브들의 인-시츄 광학 측정값들에 기초하여 전기화학적 증착 동안 제 1 캐소드 (220) 에 인가된 전력, 제 2 캐소드 (228) 에 인가된 전력, 및/또는 기판 (216) 과 애노드 (232) 사이의 거리를 조정하는 것은 기판 (216) 의 결함 수들을 감소시키고 그리고/또는 증착된 재료의 균일성을 상승시킬 수도 있다. 제 1 반사율 및 제 2 반사율의 예가 제공되지만, 제 1 캐소드 조정값, 제 2 캐소드 조정값, 및 거리 조정값 중 적어도 하나는 부가적으로 또는 대안적으로 광 검출기들의 하나 이상의 다른 쌍들에 의해 측정된 하나 이상의 다른 반사율들의 쌍들에 기초하여 설정될 수도 있다. 또한, 제 1 캐소드 조정값, 제 2 캐소드 조정값, 및 거리 조정값 중 적어도 하나는 부가적으로 또는 대안적으로 3 개 이상의 반사율 신호들에 기초하여 설정될 수도 있다. 3 개 이상의 반사율 신호들의 예에서, 에러 모듈 (1312) 은 에러를 생성하기 위해 반사율 신호들 각각에 가중치를 부여할 수도 있다.
기판 (216) 과 애노드 (232) 사이의 거리의 예가 상기 논의되지만, 기하 구조는 부가적으로 또는 대안적으로 에러에 기초하여 하나 이상의 방식들로 조정될 수도 있다. 예를 들어, 시스템 제어기 (260) 는 제 1 캐소드 (220) 와 제 2 캐소드 (228) 사이의 거리를 조정할 수도 있고, 하나 이상의 필드-성형 컴포넌트들 (예를 들어, 제 1 캐소드 (220), 제 2 캐소드 (228), 및/또는 애노드 (232)) 의 위치 또는 치수, 및/또는 전해질 (208) 내의 기판 (216) 의 각도가 조정될 수도 있다.
엔드포인트 (endpoint) 모듈 (1336) 이 제 1 반사율과 같은 반사율들 중 적어도 하나에 기초하여 전기화학적 증착 동안 전기화학적 증착의 엔드포인트들을 검출한다. 엔드포인트 모듈 (1336) 은 예를 들어, 반사율이 엔드포인트 반사율과 교차하고 반사율의 변화 레이트가 엔드포인트 변화 레이트보다 작아질 때, 또는 반사율이 또 다른 적합한 기준을 달성할 때 엔드포인트를 검출할 수도 있다.
제 1 캐소드 제어 모듈 (1324), 제 2 캐소드 제어 모듈 (1328), 및 거리 제어 모듈 (1332) 중 적어도 하나는 엔드포인트가 검출될 때, 제 1 캐소드 (220) 에 인가된 전력, 제 2 캐소드 (228) 에 인가된 전력, 및 거리 각각을 조정할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 캐소드 제어 모듈 (1324) 은 엔드포인트가 검출될 때 상이한 제 1 프로파일을 선택할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 제 2 캐소드 제어 모듈 (1328) 은 엔드포인트가 검출될 때 상이한 제 2 프로파일을 선택할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 거리 제어 모듈 (1332) 은 엔드포인트가 검출될 때 상이한 거리 프로파일을 선택할 수도 있다.
평균 반사율의 사용 예가 도시되지만, 평균되지 않은 반사율이 사용될 수도 있다. 평균되지 않은 반사율 (예를 들어, 제 1 반사율) 의 사용은 기판 표면의 반사율로 하여금 회전 각각에 대해 맵핑되게 (map) 할 수도 있다. 이는 기판 (216) 상의 반사율의 국부적인 차이들의 (시간이 지남에 따른) 진전을 모니터링하도록 사용될 수 있는 일련의 상세한 스냅샷들을 제공할 것이다. 이는 기판이 초기에 보다 저항성이고 따라서 보다 덜 저항성인 경로들에서 재료의 보다 빠른 증착을 하는 경향이 있다면 유용할 수도 있다. 이들 보다 덜 저항성인 경로들은 다른 영역들 전에 핵생성이 확률적으로 개시되거나 콘택트 저항이 최소화되는 기판 (216) 의 에지 상의 방위각적 위치들에서 형성될 수도 있다. 이는 실시간으로 경로 형성의 관찰을 허용할 수도 있고, 경로 형성의 잠재적으로 결함-유발 현상을 방지하기 위해 광 검출기들로부터의 인-시츄 데이터에 기초하여 조정값들 중 적어도 하나의 튜닝을 허용할 수도 있다.
결함 (fault) 모듈 (1340) 이 제 1 반사율에 기초하여 전기화학적 증착 동안 하나 이상의 결함들의 존재를 진단한다. 기준 프로파일은 결함들이 존재하지 않을 때 전기화학적 증착 동안 시간이 지남에 따른 일련의 기준 제 1 반사율들을 포함한다. 주어진 시간에서의 제 1 반사율의 값이 그 시간에서 기준 제 1 반사율보다 적어도 미리 결정된 양만큼 크거나 작을 때, 결함 모듈 (1340) 은 결함의 존재를 진단할 수도 있다. 제 1 반사율의 예가 사용되지만, 결함 모듈 (1340) 은 하나 이상의 다른 반사율들에 기초하여 부가적으로 또는 대안적으로 결함의 존재를 진단할 수도 있다.
결함 모듈 (1340) 은 결함이 진단될 때 하나 이상의 액션들을 취할 수도 있다. 예를 들어, 결함 모듈 (1340) 은 디스플레이 (1344) 상에 미리 결정된 결함 메시지를 디스플레이할 수도 있다.
광의 단파장만을 검출하는 광 검출기들의 예에서, 간섭 무늬들 (interference fringes) 의 존재는 피처들이 바텀-업 (bottom-up) 으로 충진됨에 따라 관찰될 수도 있다. 예를 들어, 상단 반사 표면 (예를 들어, 에칭되지 않은 영역) 과 하단 반사 표면 (에칭된 영역) 상의 평균 거리가 nλ/4와 동일하거나 거의 동일할 때 파괴 간섭 (destructive interference) 이 발생할 수도 있고, 여기서 n은 정수이고 λ은 광의 파장이다. 보강 간섭 (constructive interference) 은 평균 거리가 nλ/2와 동일하거나 거의 동일할 때 발생할 수도 있다.
도 14는 평균 거리가 입사광 및 반사광이 기판 (216) 에 수직인 예에 대해 nλ/4와 동일할 때의 파괴 간섭을 예시하는 예시적인 그래프를 포함한다. 도 14는 또한 시간의 함수로서 파장 평균 반사율의 예시적인 그래프를 포함한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 평균 깊이 모듈 (1350) 이 보강 간섭 및 파괴 간섭 발생, 및 따라서 피처 깊이를 결정하기 위해 시간 프로파일 대 평균 반사율을 시간 프로파일 대 간섭 평균 반사율과 비교할 수도 있다. 이는 샘플링된 파장 각각에 대해 수행될 수 있다. 이는 샘플 영역에서의 피처 깊이들의 평균 및 표준 편차의 추정치들을 개선할 수도 있다.
조정 모듈 (1320) 은 평균 깊이에 기초하여 부가적으로 또는 대안적으로 제 1 캐소드 조정값을 결정할 수도 있다. 예를 들어, 조정 모듈 (1320) 은 제 1 캐소드 조정값들에 평균 깊이들을 관련시키는 룩업 테이블 및 방정식 중 하나를 사용하여 제 1 캐소드 조정값을 결정할 수도 있다. 조정 모듈 (1320) 은 부가적으로 또는 대안적으로 평균 깊이에 기초하여 제 2 캐소드 조정값 및/또는 거리 조정값을 결정할 수도 있다. 평균 깊이에 기초한 조정값은 방위각적 불균일성으로 인한 변동을 제거할 수도 있고, 방사상 (예를 들어, 센터에서 에지로) 불균일성의 임의의 변화들에 대한 신호 대 잡음 비 (signal to noise ratio) 로 상승시킬 수도 있다.
도 15는 전기화학적 증착 동안 시간이 지남에 따른 제 1 (평균되지 않은) 반사율의 예시적인 그래프를 포함한다. 도 16은 전기화학적 증착 동안 시간이 지남에 따른 제 1 평균 반사율의 롤링하는 (rolling) 표준 편차의 예를 포함한다. 엔드포인트 모듈 (1336) 은 제 1 평균 반사율, 제 2 평균 반사율, 또는 각각의 값보다 커지거나 보다 작아지는 제 1 평균 반사율의 롤링하는 표준 편차에 기초하여 엔드포인트를 검출할 수도 있다.
도 17은 전기화학적 증착 동안 제 1 캐소드 (220), 제 2 캐소드 (228) 에 인가된 전력, 및 기판 (216) 과 애노드 (232) 사이의 거리를 제어하는 예시적인 방법을 도시하는 플로우 차트를 포함한다. 제어는 1704로 시작되고, 제 1 광 검출기 및 제 2 광 검출기 (508 및 516) 는 제 1 위치 및 제 2 위치에서 기판 (216) 의 제 1 반사율 및 제 2 반사율을 각각 측정한다. 제 1 광 검출기 및 제 2 광 검출기 (508 및 516) 는 기판 (216) 이 전해질 (208) 내에서 회전되는 동안 제 1 반사율 및 제 2 반사율을 측정하고, 제 1 광원 및 제 2 광원 (504 및 512) 은 제 1 위치 및 제 2 위치로 광을 출력하고, 그리고 기판 (216) 은 기판 홀더 (218) 에 홀딩된다.
1708에서, 평균 모듈 (1308) 은 제 1 평균 반사율 및 제 2 평균 반사율을 결정한다. 1712에서, 에러 모듈 (1312) 은 제 2 평균 반사율과 제 1 평균 반사율 사이의 차에 기초하여 에러를 결정한다. 1716에서, 필터링 모듈 (1316) 은 에러에 기초하여 필터링된 에러를 생성한다. 1720에서, 조정 모듈 (1320) 은 필터링된 에러에 기초하여 제 1 캐소드 조정값, 제 2 캐소드 조정값, 및 거리 조정값을 결정한다.
1724에서, 제 1 캐소드 제어 모듈 (1324) 은 제 1 프로파일로부터 증착 동안의 시점에 대한 (제 1 캐소드 (220) 에 전력을 인가하기 위한) 제 1 값을 선택한다. 또한, 제 2 캐소드 제어 모듈 (1328) 은 제 2 프로파일로부터 증착 동안의 시점에 대한 (제 2 캐소드 (228) 에 전력을 인가하기 위한) 제 2 값을 선택한다. 또한, 거리 제어 모듈 (1332) 은 제 3 프로파일로부터 증착 동안의 시점에 대한 (기판 (216) 과 애노드 (232) 사이의 거리에 대한) 제 3 값을 선택한다.
1728에서, 제 1 캐소드 제어 모듈 (1324) 은 제 1 값 및 제 1 캐소드 조정값에 기초하여 제 1 캐소드 (220) 에 인가된 전력을 제어한다. 예를 들어, 제 1 캐소드 제어 모듈 (1324) 은 (i) 제 1 캐소드 조정값 플러스 (+) 제 1 값 또는 (ii) 제 1 캐소드 조정값에 제 1 값을 곱한 값에 기초하여 또는 이와 동일하게 제 1 캐소드 (220) 에 전력을 인가할 수도 있다. 제 2 캐소드 제어 모듈 (1328) 은 제 2 값 및 제 2 캐소드 조정값에 기초하여 제 2 캐소드 (228) 에 인가된 전력을 제어한다. 예를 들어, 제 2 캐소드 제어 모듈 (1328) 은 (i) 제 2 캐소드 조정값 + 제 2 값 또는 (ii) 제 2 캐소드 조정값에 제 2 값을 곱한 값에 기초하여 또는 이와 동일하게 제 2 캐소드 (228) 에 전력을 인가할 수도 있다. 거리 제어 모듈 (1332) 은 제 3 값 및 거리 조정값에 기초하여 기판 (216) 과 애노드 (232) 사이의 거리를 제어한다. 예를 들어, 거리 제어 모듈 (1332) 은 (i) 거리 조정값 + 제 3 값 또는 (ii) 거리 조정값에 제 3 값을 곱한 값에 기초하여 또는 이와 동일한 거리를 달성하기 위해 제 1 액추에이터 (236) 를 액추에이팅할 수도 있다.
1732에서, 시스템 제어기 (260) 는 기판 (216) 상의 재료의 증착이 완료되었는지 여부를 결정할 수도 있다. 1732가 참이면, 시스템 제어기 (260) 는 제 1 캐소드 (220) 및 제 2 캐소드 (228) 를 디스에이블할 수도 있다. 시스템 제어기 (260) 는 또한 전해질 (208) 로부터 기판 (216) 을 제거할 수도 있다. 1732가 거짓이면, 제어는 1704로 돌아간다.
도 18은 챔버 (204) 의 예시적인 부분을 포함하는 전기화학적 증착 시스템의 단면도를 포함한다. 도 18의 예에서, 챔버 (204) 는 전기화학적 증착 챔버이고, 전기화학적 증착을 위해 전해질 (208) 을 담도록 (contain) 구성된다. 기판 홀더 (218) 는 제 1 캐소드 (220) 를 포함한다. 제 1 액추에이터 (236) 는 기판 홀더 (218) 를 상승시키고 하강시켜 챔버 (204) 내에서 기판 홀더 (218) 의 수직 위치를 조정하도록 구성된다. 챔버 (204) 는 또한 애노드 (232) 및 제 2 캐소드 (228) 를 포함한다. 제 2 캐소드 (228) 는 제 1 캐소드 (220) 와 애노드 (232) 사이에 배치된다. 광학 프로브 (264) 는 전기화학적 증착 동안 기판 (216) 의 반사율을 측정하도록 구성된다. 광학 프로브 (264) 의 예시적인 위치가 제공되지만, 광학 프로브 (264) 는 또 다른 적합한 위치에 위치될 수도 있다.
도 19는 도 18의 챔버의 예시적인 부분을 포함하는 전기화학적 증착 시스템의 단면도를 포함한다. 도 19에 도시된 바와 같이, 광학 프로브들 (264) 중 두 번째 광학 프로브가 포함된다. 광학 프로브들 (264) 중 두 번째 광학 프로브는 전기화학적 증착 동안 기판의 제 2 반사율을 측정하도록 구성된다.
도 18에서, 광학 프로브 (264) 는: 기판의 표면에 수직으로 광을 투과시키도록 구성된 제 1 광원 (504); 및 기판의 표면에 수직인 광을 수용하도록 구성된 제 1 광 검출기 (508) 를 포함한다.
도 20은 도 18의 챔버 (204) 의 예시적인 부분을 포함하는 전기화학적 증착 시스템의 단면도를 포함한다. 도 20에서, 광학 프로브 (264) 는: 기판의 표면에 대해 90°가 아닌 각도로 광을 투과하도록 구성된 제 1 광원 (504); 및 표면에 대해 90°가 아닌 각도의 광을 수용하도록 구성된 제 1 광 검출기 (508) 를 포함한다.
도 21은 도 18의 챔버 (204) 의 예시적인 부분을 포함하는 전기화학적 증착 시스템의 단면도를 포함한다. 도 21의 예에서, 윈도우 (704) 가 광학 프로브 (264) 와 기판 (216) 사이에 위치된다. 광학 프로브 (264) 는 윈도우 (704) 를 통해 광을 투과시키고 수용하도록 구성된다.
도 22는 도 18의 챔버 (204) 의 예시적인 부분을 포함하는 전기화학적 증착 시스템의 단면도를 포함한다. 도 22의 예에서, 광학 프로브 (264) 는: 기판 (216) 의 표면에 수직으로 광을 투과시키도록 구성된 제 1 광원 (504); 및 기판 (216) 을 통해 광을 수용하도록 구성된 제 1 광 검출기 (508) 를 포함한다.
도 18의 예에서, 광학 프로브 (264) 는 바 (266) 상에 위치된다.
도 23은 도 18의 챔버 (204) 의 예시적인 부분을 포함하는 전기화학적 증착 시스템의 단면도를 포함한다. 도 23의 예에서, 광학 프로브 (264) 는 제 1 광원 (504) 및 제 1 광 검출기 (508) 를 포함하고, 전기화학적 증착 챔버 (204) 의 벽에 장착된다.
도 18의 예에서, 광학 프로브 (264) 는 단파장의 광만을 또는 파장 범위 내의 광을 투과시키고 수용하도록 구성된다.
도 24는 도 18의 챔버 (204) 의 예시적인 부분을 포함하는 전기화학적 증착 시스템의 단면도를 포함한다. 도 24의 예에서, 제 2 액추에이터 (240) 는 기판 (216) 의 중심부를 향하여 그리고 기판 (216) 의 중심부로부터 멀리, 이 중 하나로 광학 프로브 (264) 를 이동시키도록 구성된다.
전술한 기술은 본질적으로 단지 예시이고, 어떠한 방식으로도 본 개시, 이의 적용 예, 또는 사용들을 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시의 광범위한 교시들은 다양한 형태들로 구현될 수 있다. 따라서, 본 개시가 특정한 예들을 포함하지만, 본 개시의 진정한 범위는 다른 수정들이 도면들, 명세서, 및 이하의 청구항들의 학습 시 분명해질 것이기 때문에 이렇게 제한되지 않아야 한다. 방법의 하나 이상의 단계들은 본 개시의 원리들을 변경하지 않고 상이한 순서로 (또는 동시에) 실행될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 실시 예들 각각이 특정한 피처들을 갖는 것으로 상기 기술되었지만, 본 개시의 임의의 실시 예에 대해 기술된 이들 피처들 중 임의의 하나 이상은, 조합이 명시적으로 기술되지 않더라도 임의의 다른 실시 예들의 피처들에서 그리고/또는 피처들과 조합하여 구현될 수 있다. 즉, 기술된 실시 예들은 상호 배타적이지 않고, 하나 이상의 실시 예들의 또 다른 실시 예들과의 치환들이 본 개시의 범위 내에 남는다.
엘리먼트들 간 (예를 들어, 모듈들, 회로 엘리먼트들, 반도체 층들, 등 간) 의 공간적 및 기능적 관계들은, “연결된 (connected)”“인게이지된 (engaged)”“커플링된 (coupled)”“인접한 (adjacent)”“옆에 (next to)”“상단에 (on top of)”“위에 (above)”“아래에 (below)”및 “배치된 (disposed)”을 포함하는, 다양한 용어들을 사용하여 기술된다. “직접적 (direct)”으로 명시적으로 기술되지 않는 한, 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 간의 관계가 상기 개시에서 기술될 때, 그 관계는 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 다른 중개하는 엘리먼트들이 존재하지 않는 직접적인 관계일 수 있지만, 또한 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 (공간적으로 또는 기능적으로) 하나 이상의 중개하는 엘리먼트들이 존재하는 간접적인 관계일 수 있다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 구 (phrase) A, B, 및 C 중 적어도 하나는 비배타적인 논리 OR를 사용하여 논리적으로 (A 또는 B 또는 C) 를 의미하는 것으로 해석되어야 하고, “적어도 하나의 A, 적어도 하나의 B, 및 적어도 하나의 C”를 의미하도록 해석되지 않아야 한다.
일부 구현 예들에서, 제어기는, 상기 기술된 예들의 일부일 수도 있는 시스템의 일부이다. 이러한 시스템들은, 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 프로세싱용 플랫폼 또는 플랫폼들, 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템, 등) 을 포함하는, 반도체 프로세싱 장비를 포함할 수 있다. 이들 시스템들은 반도체 웨이퍼 또는 기판의 프로세싱 전에, 프로세싱 동안에, 그리고 프로세싱 후에 그들의 동작을 제어하기 위해 전자장치들에 통합될 수도 있다. 전자장치들은 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부분들을 제어할 수도 있는 “제어기”로서 지칭될 수도 있다. 제어기는, 프로세싱 조건들 및/또는 시스템의 타입에 따라서, 프로세싱 가스들 및/또는 액체들의 전달, 온도 설정사항들 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정사항들, 진공 설정사항들, 전력 설정사항들, 무선 주파수 (Radio Frequency; RF) 생성기 설정사항들, RF 매칭 회로 설정사항들, 주파수 설정사항들, 플로우 레이트 설정사항들, 유체 전달 설정사항들, 위치 및 동작 설정사항들, 툴 및 다른 이송 툴들 및/또는 특정 시스템과 연결되거나 인터페이싱된 로드록들 내외로의 웨이퍼 이송들을 포함하는, 본 명세서에 개시된 프로세스들 중 임의의 프로세스들을 제어하도록 프로그래밍될 수도 있다.
일반적으로 말하면, 제어기는 인스트럭션들을 수신하고, 인스트럭션들을 발행하고, 동작을 제어하고, 세정 동작들을 인에이블하고 (enable), 엔드포인트 측정들을 인에이블하는 등을 하는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리, 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자장치들로서 규정될 수도 있다. 집적 회로들은 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어의 형태의 칩들, 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), ASICs (Application Specific Integrated Circuits) 으로서 규정되는 칩들, 및/또는 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 을 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함할 수도 있다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상에서 또는 반도체 웨이퍼에 대한 특정 프로세스를 실행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는, 다양한 개별 설정사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기로 또는 시스템으로 전달되는 인스트럭션들일 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 동작 파라미터들은 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 옥사이드들, 실리콘, 실리콘 다이옥사이드, 표면들, 회로들, 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하도록 프로세스 엔지니어들에 의해 규정된 레시피의 일부일 수도 있다.
제어기는, 일부 구현 예들에서, 시스템에 통합되거나, 시스템에 커플링되거나, 이와 달리 시스템에 네트워킹되거나, 또는 이들의 조합으로 될 수 있는 컴퓨터에 커플링되거나 이의 일부일 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 웨이퍼 프로세싱의 원격 액세스를 가능하게 할 수 있는 공장 (fab) 호스트 컴퓨터 시스템의 전부 또는 일부이거나 “클라우드” 내에 있을 수도 있다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행을 모니터링하고, 과거 제조 동작들의 이력을 조사하고, 복수의 제조 동작들로부터 경향들 또는 성능 계측치들을 조사하고, 현 프로세싱의 파라미터들을 변경하고, 현 프로세싱을 따르는 프로세싱 단계들을 설정하고, 또는 새로운 프로세스를 시작하기 위해서 시스템으로의 원격 액세스를 인에이블할 수도 있다. 일부 예들에서, 원격 컴퓨터 (예를 들어, 서버) 는 로컬 네트워크 또는 인터넷을 포함할 수도 있는 네트워크를 통해서 프로세스 레시피들을 시스템에 제공할 수 있다. 원격 컴퓨터는 차후에 원격 컴퓨터로부터 시스템으로 전달될 파라미터들 및/또는 설정사항들의 입력 또는 프로그래밍을 인에이블하는 사용자 인터페이스를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안에 수행될 프로세싱 단계들 각각에 대한 파라미터들을 특정하는, 데이터의 형태의 인스트럭션들을 수신한다. 파라미터들은 제어기가 제어하거나 인터페이싱하도록 구성된 툴의 타입 및 수행될 프로세스의 타입에 특정적일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서 상기 기술된 바와 같이, 제어기는 예컨대 본 명세서에 기술된 프로세스들 및 제어들과 같은, 공동의 목적을 향해 함께 네트워킹되고 작동하는 하나 이상의 개별 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적들을 위한 분산된 제어기의 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 조합되는, 원격으로 위치한 (예컨대 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들일 것이다.
비한정적으로, 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, PVD (Physical Vapor Deposition) 챔버 또는 모듈, CVD (Chemical Vapor Deposition) 챔버 또는 모듈, ALD (Atomic Layer Deposition) 챔버 또는 모듈, ALE (Atomic Layer Etch) 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 트랙 (track) 챔버 또는 모듈, 및 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작 시에 사용되거나 연관될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 툴에 의해서 수행될 프로세스 단계 또는 단계들에 따라서, 제어기는, 반도체 제작 공장 내의 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로부터 그리고 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로 웨이퍼들의 컨테이너들을 이동시키는 재료 이송 시에 사용되는, 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접 툴들, 이웃하는 툴들, 공장 도처에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 또 다른 제어기, 또는 툴들 중 하나 이상과 통신할 수도 있다.

Claims (33)

  1. 전기화학적 증착을 위한 전해질을 담는 (contain) 전기화학적 증착 챔버;
    기판을 홀딩하도록 구성되고 상기 기판에 전기적으로 접속되는 제 1 캐소드를 포함하는 기판 홀더;
    상기 전기화학적 증착 챔버 내의 상기 기판 홀더의 수직 위치를 조정하도록 구성된 제 1 액추에이터;
    상기 전해질에 침지되는 (submerge) 애노드;
    상기 제 1 캐소드와 상기 애노드 사이에 배치되는 제 2 캐소드;
    상기 기판이 상기 전기화학적 증착 동안 상기 전해질 내에 침지되는 동안, 상기 기판의 중심부로부터 제 1 거리에서 상기 기판의 제 1 반사율을 측정하도록 구성된 제 1 광학 프로브 (optical probe); 및
    상기 전기화학적 증착 동안, 상기 기판의 상기 제 1 반사율에 기초하여, (i) 상기 제 1 캐소드에 인가된 전력, (ii) 상기 제 2 캐소드에 인가된 전력, (iii) 상기 애노드에 인가된 전력, 및 (vi) 상기 기판 홀더의 상기 수직 위치 중 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 구성된 제어기를 포함하는, 전기화학적 증착 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 전기화학적 증착 동안 상기 전해질 내에 침지되는 동안, 상기 기판의 상기 중심부로부터 제 2 거리에서 상기 기판의 제 2 반사율을 측정하도록 구성된 제 2 광학 프로브를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 전기화학적 증착 동안, 상기 기판의 상기 제 2 반사율에 더 기초하여, (i) 상기 제 1 캐소드에 인가된 상기 전력, (ii) 상기 제 2 캐소드에 인가된 상기 전력, (iii) 상기 애노드에 인가된 상기 전력, 및 (vi) 상기 기판 홀더의 상기 수직 위치 중 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 거리는 상기 제 2 거리와 상이한, 전기화학적 증착 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 전기화학적 증착 동안, 상기 제 1 반사율과 상기 제 2 반사율 간의 차에 기초하여, (i) 상기 제 1 캐소드에 인가된 상기 전력, (ii) 상기 제 2 캐소드에 인가된 상기 전력, (iii) 상기 애노드에 인가된 상기 전력, 및 (vi) 상기 기판 홀더의 상기 수직 위치 중 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 전기화학적 증착 동안,
    상기 차에 기초하여 제 1 조정을 결정하고, 그리고
    상기 제 1 조정 및 제 1 프로파일로부터 선택된 값에 기초하여 상기 제 1 캐소드에 전력을 인가하도록 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 전기화학적 증착 동안,
    상기 차에 기초하여 제 2 조정을 결정하고, 그리고
    상기 제 2 조정 및 제 2 프로파일로부터 선택된 값에 기초하여 상기 제 2 캐소드에 전력을 인가하도록 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 전기화학적 증착 동안,
    상기 차에 기초하여 제 3 조정을 결정하고, 그리고
    상기 제 3 조정 및 제 3 프로파일로부터 선택된 값에 기초하여 상기 기판 홀더의 상기 수직 위치를 조정하도록 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 프로브는,
    상기 기판이 상기 전기화학적 증착 동안 상기 전해질 내에 침지되는 동안, 상기 기판의 표면에 수직으로 광을 투과시키도록 구성된 제 1 광원; 및
    상기 기판이 상기 전기화학적 증착 동안 상기 전해질 내에 침지되는 동안, 상기 기판의 상기 표면에 수직인 광을 수용하도록 구성된 제 1 광 검출기를 포함하는, 전기화학적 증착 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 프로브는,
    상기 기판이 상기 전기화학적 증착 동안 상기 전해질 내에 침지되는 동안, 상기 기판의 표면에 대해 90°가 아닌 각도로 광을 투과시키도록 구성된 제 1 광원; 및
    상기 기판이 상기 전기화학적 증착 동안 상기 전해질 내에 침지되는 동안, 상기 표면에 대해 90°가 아닌 각도의 광을 수용하도록 구성된 제 1 광 검출기를 포함하는, 전기화학적 증착 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 프로브와 상기 기판 사이에 위치된 윈도우를 더 포함하고,
    상기 제 1 광학 프로브는 상기 기판이 상기 전기화학적 증착 동안 상기 전해질 내에 침지되는 동안, 상기 윈도우를 통해 광을 투과시키고 수용하도록 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 프로브는,
    상기 기판이 상기 전기화학적 증착 동안 상기 전해질 내에 침지되는 동안, 상기 기판의 표면에 수직으로 광을 투과시키도록 구성된 제 1 광원; 및
    상기 기판이 상기 전기화학적 증착 동안 상기 전해질 내에 침지되는 동안, 상기 기판을 통해 광을 수용하도록 구성된 제 1 광 검출기를 포함하는, 전기화학적 증착 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    바 (bar) 를 더 포함하고,
    상기 제 1 광학 프로브는 상기 바 상에 위치되는, 전기화학적 증착 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 프로브는 상기 전기화학적 증착 챔버의 벽에 장착되는, 전기화학적 증착 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 프로브는 광의 단파장 (single wavelength) 만을 투과시키고 수용하도록 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광학 프로브는 파장 범위 내의 광을 투과시키고 수용하도록 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기화학적 증착 동안 상기 기판 홀더를 회전시키도록 구성된 제 2 액추에이터를 더 포함하는, 전기화학적 증착 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 전기화학적 증착 동안,
    상기 기판의 상기 제 1 반사율에 기초하여, 상기 전기화학적 증착의 엔드포인트 (endpoint) 를 검출하고, 그리고
    상기 엔드포인트의 상기 검출에 응답하여, (i) 상기 제 1 캐소드에 인가된 상기 전력, (ii) 상기 제 2 캐소드에 인가된 상기 전력, (iii) 상기 애노드에 인가된 상기 전력, 및 (vi) 상기 기판 홀더의 상기 수직 위치 중 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 더 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 전기화학적 증착 동안,
    상기 기판의 상기 제 1 반사율에 기초하여, 상기 기판에 형성된 피처들의 깊이를 결정하고, 그리고
    상기 기판에 형성된 상기 피처들의 상기 깊이에 기초하여, (i) 상기 제 1 캐소드에 인가된 상기 전력, (ii) 상기 제 2 캐소드에 인가된 상기 전력, (iii) 상기 애노드에 인가된 상기 전력, 및 (vi) 상기 기판 홀더의 상기 수직 위치 중 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 더 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 전기화학적 증착 동안,
    상기 기판의 상기 제 1 반사율에 기초하여, 결함 (fault) 을 검출하고, 그리고
    상기 결함의 상기 검출에 응답하여, 디스플레이 상에 상기 결함의 지표를 디스플레이하도록 더 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 전기화학적 증착 동안 상기 기판의 회전량 동안 측정된 상기 기판의 복수의 제 1 반사율들의 평균을 결정하고, 그리고
    상기 전기화학적 증착 동안, 상기 평균에 기초하여, (i) 상기 제 1 캐소드에 인가된 상기 전력, (ii) 상기 제 2 캐소드에 인가된 상기 전력, (iii) 상기 애노드에 인가된 상기 전력, 및 (vi) 상기 기판 홀더의 상기 수직 위치 중 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 전해질 내에 침지되는 동안, 상기 광학 프로브를 상기 기판의 상기 중심부로부터의 상기 제 1 거리에서 상기 제 1 거리와 상이한 상기 기판의 상기 중심부로부터의 제 2 거리로 이동시키도록 구성된 액추에이터를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 전기화학적 증착 동안, 상기 제 1 광학 프로브가 상기 기판의 상기 중심부로부터의 상기 제 1 거리일 때 측정된 상기 제 1 반사율의 제 1 값 및 상기 제 1 광학 프로브가 상기 기판의 상기 중심부로부터의 상기 제 2 거리일 때 측정된 상기 제 1 반사율의 제 2 값에 기초하여, (i) 상기 제 1 캐소드에 인가된 상기 전력, (ii) 상기 제 2 캐소드에 인가된 상기 전력, (iii) 상기 애노드에 인가된 상기 전력, 및 (vi) 상기 기판 홀더의 상기 수직 위치 중 상기 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 전기화학적 증착 동안,
    상기 기판의 상기 제 1 반사율에 기초하여, (i) 상기 제 1 캐소드에 인가된 상기 전력, (ii) 상기 제 2 캐소드에 인가된 상기 전력, (iii) 상기 애노드에 인가된 상기 전력, (vi) 상기 기판 홀더의 상기 수직 위치, (v) 상기 기판의 각도, 및 (vi) 상기 제 1 캐소드와 상기 제 2 캐소드 사이의 거리 중 적어도 하나를 선택적으로 조정하도록 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  23. 전기화학적 증착을 위한 전해질을 담도록 구성된 전기화학적 증착 챔버;
    제 1 캐소드를 포함하는 기판 홀더;
    상기 전기화학적 증착 챔버 내의 상기 기판 홀더의 수직 위치를 조정하도록 구성된 제 1 액추에이터;
    애노드;
    상기 제 1 캐소드와 상기 애노드 사이에 배치되는 제 2 캐소드; 및
    전기화학적 증착 동안 기판의 반사율을 측정하도록 구성된 광학 프로브를 포함하는, 전기화학적 증착 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 전기화학적 증착 동안 상기 기판의 제 2 반사율을 측정하도록 구성된 제 2 광학 프로브를 더 포함하는, 전기화학적 증착 시스템.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 광학 프로브는,
    상기 기판의 표면에 수직으로 광을 투과시키도록 구성된 광원; 및
    상기 기판의 상기 표면에 수직인 광을 수용하도록 구성된 광 검출기를 포함하는, 전기화학적 증착 시스템.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 광학 프로브는,
    상기 기판의 표면에 대해 90°가 아닌 각도로 광을 투과시키도록 구성된 광원; 및
    상기 표면에 대해 90°가 아닌 각도의 광을 수용하도록 구성된 광 검출기를 포함하는, 전기화학적 증착 시스템.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 광학 프로브와 상기 기판 사이에 위치된 윈도우를 더 포함하고,
    상기 광학 프로브는 상기 윈도우를 통해 광을 투과시키고 수용하도록 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  28. 제 23 항에 있어서,
    상기 광학 프로브는,
    상기 기판의 표면에 수직으로 광을 투과시키도록 구성된 광원; 및
    상기 기판을 통해 광을 수용하도록 구성된 광 검출기를 포함하는, 전기화학적 증착 시스템.
  29. 제 23 항에 있어서,
    바를 더 포함하고,
    상기 광학 프로브는 상기 바 상에 위치되는, 전기화학적 증착 시스템.
  30. 제 23 항에 있어서,
    상기 광학 프로브는 상기 전기화학적 증착 챔버의 벽에 장착되는, 전기화학적 증착 시스템.
  31. 제 23 항에 있어서,
    상기 광학 프로브는 광의 단파장만을 투과시키고 수용하도록 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  32. 제 23 항에 있어서,
    상기 광학 프로브는 파장 범위 내의 광을 투과시키고 수용하도록 구성되는, 전기화학적 증착 시스템.
  33. 제 23 항에 있어서,
    상기 기판의 중심부를 향하여 그리고 상기 기판의 중심부로부터 멀어지게, 이 중 하나로 상기 광학 프로브를 이동시키도록 구성된 제 2 액추에이터를 더 포함하는, 전기화학적 증착 시스템.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113359347B (zh) * 2021-05-28 2022-12-23 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种量子点沉积装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02298296A (ja) * 1989-05-11 1990-12-10 Toppan Printing Co Ltd 薄膜形成装置
JPH05186898A (ja) * 1992-01-09 1993-07-27 Fujitsu Ltd メッキ方法及びメッキ装置
EP0666337A1 (en) * 1994-01-28 1995-08-09 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for measuring the deposition rate of opaque films
US6033548A (en) * 1997-07-28 2000-03-07 Micron Technology, Inc. Rotating system and method for electrodepositing materials on semiconductor wafers
US6027631A (en) * 1997-11-13 2000-02-22 Novellus Systems, Inc. Electroplating system with shields for varying thickness profile of deposited layer
JP3346744B2 (ja) * 1999-01-11 2002-11-18 沖電気工業株式会社 メッキ成長装置及びメッキ成長方法
KR100637890B1 (ko) * 1999-07-08 2006-10-23 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 도금장치 및 도금방법 및 도금처리설비
US7597787B2 (en) * 2005-03-04 2009-10-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Methods and apparatuses for electrochemical deposition
US7837851B2 (en) * 2005-05-25 2010-11-23 Applied Materials, Inc. In-situ profile measurement in an electroplating process
US9045840B2 (en) * 2011-11-29 2015-06-02 Novellus Systems, Inc. Dynamic current distribution control apparatus and method for wafer electroplating
DE102008021569A1 (de) * 2008-04-30 2009-11-05 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale System und Verfahren zur optischen Endpunkterkennung während des CMP unter Anwendung eines substratüberspannenenden Signals
US8858774B2 (en) * 2008-11-07 2014-10-14 Novellus Systems, Inc. Electroplating apparatus for tailored uniformity profile
US20110272024A1 (en) * 2010-04-13 2011-11-10 Applied Materials, Inc. MULTI-LAYER SiN FOR FUNCTIONAL AND OPTICAL GRADED ARC LAYERS ON CRYSTALLINE SOLAR CELLS
US9404194B2 (en) * 2010-12-01 2016-08-02 Novellus Systems, Inc. Electroplating apparatus and process for wafer level packaging
US9017528B2 (en) * 2011-04-14 2015-04-28 Tel Nexx, Inc. Electro chemical deposition and replenishment apparatus
US9822460B2 (en) * 2014-01-21 2017-11-21 Lam Research Corporation Methods and apparatuses for electroplating and seed layer detection
US9368340B2 (en) * 2014-06-02 2016-06-14 Lam Research Corporation Metallization of the wafer edge for optimized electroplating performance on resistive substrates
US9624578B2 (en) * 2014-09-30 2017-04-18 Lam Research Corporation Method for RF compensation in plasma assisted atomic layer deposition
US9567685B2 (en) * 2015-01-22 2017-02-14 Lam Research Corporation Apparatus and method for dynamic control of plated uniformity with the use of remote electric current

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