TW525221B

TW525221B - Substrate processing method

Info

Publication number: TW525221B
Application number: TW090129914A
Authority: TW
Inventors: Fumio Kondo; Koji Mishima; Akira Tanaka; Yoko Suzuki; Tetsuji Togawa
Original assignee: Ebara Corp
Priority date: 2000-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2003-03-21
Also published as: CN1473357A; KR100798437B1; US7223690B2; EP1405336A2; WO2002047139A3; US20030092261A1; JP2004515918A; US20040171269A1; WO2002047139A2; US6790763B2; KR20020079828A; US20050064703A1; US6828225B2; CN1260778C

Description

525221 五、發明說明（1 ) [發明之背景] [發明領域] 本發明為有關一種基板處理方法，尤指以鋼填充於形成在半導體基板表面上之細凹#，藉以形成銅之互連線路 (copper interconnection pattern)圖案。 [相關技藝描述] 近年’由於半導體晶片之增加產量和較高的集積度，利用如低電阻和高電遷移阻力之銅（Cu)為金屬材料以代替銘或铭合金，於半導艟基板上形成互連線路已漸受重視。此類型的銅互連線路通常以銅形成於基板表面上以充填細凹槽。形成銅互連線路的方法包括化學氣相沉積（CVD)、濺鍍、以及電鍍。第62A圖至第62C圖顯示以銅電鍍法形成銅互連線路之步驟順序的實例。如第62A圖所示，二氧化矽（Si02) 之絕緣薄膜2係沉積於半導體基板1之導電層1 a上而形成半導體裝置，以微影（lithography)和#刻技術在該絕緣薄膜2内形成互連線路之接觸孔3和溝槽4，該接觸孔3 和該溝槽4上形成氮化钽（TaN)或類似物之阻障層5，且更在其上形成做為電鍍之電源供應層的銅種子層7。如第62B圖所示，應用銅電鍍半導體基板W表面，而使銅充填入該半導體基板1之接觸孔3和溝槽4内，並且亦在該絕緣薄膜2上沉積一層銅薄膜6，然後，利用化學機械研磨法（CMP)除去該絕緣薄膜2上之銅薄膜6和阻障層5，因此使充填入該接觸孔3和該溝槽4之銅薄膜6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1 313239 A 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 -- ^^一 B7 "五、發明說明（2 ) ^ -—- 互連線路表面密佈於該 — , 、’、邑緣薄膜2的表面。藉此方法，可形成含該電鑛銅薄腔& 电又h寻膘ό如弟62C圖所示之互連線路。第63圖顯示於潔淨室中進行上述一連串之互連線路开’成步驟的基板處理裝置之全部構造。在此潔淨室中，容 I絕緣薄膜形成裝置10、微影和鍅刻裝置12、阻障層形成裝置14、銅種子層形成裝置16、鋼電鍍裝置18、以及化子機械研磨裝置20。以該絕緣薄膜形成裝置1〇形成之具有該絕緣薄膜2的基板〜係置入基板匣22内，然後輸迗至該微影和蝕刻裝置12以進行後續步驟，在微影和蝕刻裝置12内形成具有做為互連線路之接觸孔3和溝槽4 的土板W在置於該基板匣22内時，輸送至該阻障層形成裝置14以進行後續的步驟。於是各別裝置處理之基板 W在置於該基板匣22内時，將該基板…輸送至後續的步驟，因此依序進行該一連串之互連線路形成步驟。第64圖顯示應用於上述方式之銅電鍍之習用銅電鍍裝置的一般構造。此電鍍裝置包括開口朝上並内含電鍍液 600之圓柱形電鍍槽6〇2以及以可脫離方式固定基板w 之可旋·轉基板保持器604，該可旋轉基板保持器使例如基板之表面朝下並將該基板W置於靠近該電鍍槽602之上知開口部位。在該電鑛槽6 0 2内，水平置放浸入該電鍍液 600内做為陽電極之平板狀陽極板（陽極）6〇6，而該基板 W之種子層則做為陰電極。此陽極板6〇6包括銅片或一堆銅球。内部安裝有泵浦608的電鍍液供應管6 1 0係連接至該本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 *n £1 SH n en f til. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 525221 A7 ______B7 五、發明說明（3 ) 電鍍槽602之底部之中央，在該電鍍槽6〇2之外放置電鑛液容器612。此外，流入流電鍍液容器612之電鍍液會經由電鍍液回流管614回流至該泵浦608。基於此構造’將該基板W以該基板保持器604於該電鍍槽602之上層保持面朝下，並以此狀態旋轉。以預設電壓施予該陽極板606(陽電極）和該基板w之種子層（陰電極）之間’該泵浦608受驅動使該電鍍液6〇〇進入該電鑛槽602 ’因此電鍍電流流道於該陽極板6〇6和該基板w 之種子層之間而在該基板w的下表面形成電鍍銅薄膜，此時’溢流出該電鍍槽6〇2之電鍍液6〇〇係由該電鍍液容器612回收並循環。在半導體的製造過程中銅容易擴散進入二氧化矽薄膜而降低該二氧化矽薄膜的絕緣性質，並且在該基板的輸送、貯存和處理過程中造成交叉污染，銅亦可能造成潔淨室之内部的污染。詳言之’置於該基板匣内並輸送至該銅電鍍裝置之基板具有銅種子層形成其上，而置於該基板匣内並輸送至該化學機械研磨裝置之基板具有形成於該銅電鍍裝置内之銅薄膜。因此’黏著於該基板之非常具有活性並且有害於其他處理過程的銅粒子和銅離子極可能擴散於潔淨室中。當利用銅電鍍裝置將電鍍銅薄膜沉積於該基板之表面上時’由於形成於該基板之表面上之銅種子層的電阻，該基板之種子層中央和其陽極之間的電壓不同於該基板之種子層周圍和其陽極之間的電壓。因此，在該基板周園之本紙張尺度過用中關家標準（CNS)A4規格⑽χ 297公髮） 313239 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 B7 五、發明說明（4 ) 電鍍銅薄膜的薄膜厚度大於在該基板中央之電鑛銅薄膜的薄膜厚度。士當研磨裝置研磨基板周圍較中央厚之電鍍鋼薄膜時:該基板周圍之電鍍銅薄膜未研磨完全，或中央之電鍛銅薄膜呈過度研磨，形成所謂凹陷的現象。可加長該陽極和其基板之間的距離，以增加該電鐘液本身之電阻，因而消除該銅種子層之電阻的影響，而此方法雖可使該電鍍銅薄膜之厚度更為均句，但是卻會增加該裝置之體積。 [發明概述] 線本發明可解決上述之問題，其目的為提供一種使基板表面之電鍍銅薄膜的沉積能更為均句之基板處理方法，立可，去多餘的電鍍銅薄膜而不導致局部研磨不全或凹陷之問題’並且其可避免來自該鋼薄膜諸如形成於該基板表面之鋼種子層或銅薄膜之有害的銅而污染其潔淨室内部。根據本發明之一態樣，提供一種於基板表面之細凹槽的金屬充填方法，包括：在該基板上形成阻障層，以及在該阻障層上形成種子層；設置具有用以固定該基板之第一基板保持器的電鍍裝置、含電鍍液之電鍍槽、陽極、以及調整電磁場之虛擬陽極；設置具有用以固定該基板之第二基板保持器的研磨裝置，其可將該基板壓向該基板中央和周圍區域有不同壓力的研磨表面；將有該阻障層和該種子層之基板輸送至該電鑛裝置；將該基板固定於該第—基板保持器並將該基板配置於該電錄液内；產生電磁m又張尺度適用_ i標準（CNS)A4_規格（21() χ撕又 4(修正頁） 313239 525221 A7

5(修正頁) 3J3239 請先閱讀背面之 /i 意事項再填寫本頁 t 訂線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 525221 A7 -—----— B7 ___ 五、發明說明（6 ) 域推該基板至該研磨表面之壓力；在該研磨裝置内洗淨和乾燥該基板；以及從該研磨裝置輸送該基板。根據本發明之又一態樣，提供一種於基板表面之細凹槽的金屬充填法，包括：在該基板上形成阻障層，以及在該阻障層上形成種子層；設置具有用於固定該基板之第一基板保持器的電鍍裝置、含電鍍液之電鍍槽、以及陽極； •又置具有用於固定該基板之第二基板保持器的研磨裝置，其可將該基板壓向研磨表面；將有該阻障層和該種子層之基板輸送至該電鍍裝置；在電鍍裝置或無電電鍍裝置内沉積額外金屬以加強該種子層，·將該基板固定於該第一基板保持器並將該基板配置於該電鍍液内；產生電磁場；電鑛整個基板表面，將該第一金屬填入該溝槽並形成含該第一金屬的電鍍薄膜；從電鍍槽中取出該基板；在電鍍裝置内洗淨和乾燥該基板；將該基板輸送至該研磨裝置；以該第二基板保持器固定該基板；藉由將該基板推向該研磨表面而研磨並除去該電鍍薄膜；在研磨後之基板的電鍍薄膜上覆蓋電鍍第二金屬以形成保護電鍍層；以及洗淨和乾燥該基板。下述之說明配合附圖中本發明較隹實施例之實例可更明顯表達本發明上述以及其他之目的、特性以及優點。 [圖式簡單說明] 第1圖為根據本發明實施例之基板處理裝置的完整構造圖。第2圖為電鍍裝置的完整配置圖。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------訂 --------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 A7 B7 五、發明說明（7 ) 第3圖為電鍍裝置之裝載/卸載部份之示意圖。第4圖為電鍍裝置之電鍍單元的概略斷面圖。第5圖為電鍍裝置之基板清潔裝置的簡要示意圖。第ό圖為電鍍裝置之基板清潔裝置的另一實例之概略斷面圖。第7圖為化學機械研磨裝置（Cmp)的完整配置圖。第8圖為化學機械研磨裝置（CMP)之頂環和研磨台之間關係的示意圖。第9圖為化學機械研磨裝置（CMp)之頂環和研磨台之間關係的橫斷面圖。第10圖為於第9圖中所示之頂環的垂直橫斷面圖。第11圖為於第9圖中所示之頂環的仰視圖。第12Α至第12Ε圖為化學機械研磨裝置（CMp)之頂環内接觸元件（中心張間和環形管）的其他實例之垂直橫斷面圖。第13圖為化學機械研磨裝置（CMp)之頂環内接觸元件（中心張間和環形管）的另一實例之垂直橫斷面圖。第14A和第14B圖為化學機械研磨裝置（CMp)之頂環内接觸元件（中心張間和環形管）的其他實例之垂直橫斷面圖。第15圖為化學機械研磨裝置（CMp)另一頂環之垂直橫斷面圖。第16圖為化學機械研磨裝置之頂環内接觸元件（中心張間和環形管）的又另一實例之垂直橫斷面圖 ¥紙張尺度適用中關家標準（CNS_)I·規格⑵Q χ 297公髮） 313239 ---------------------訂----------線Φ· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 A7 B7 五、發明說明（8 第17圖為基板輸送盒體的平面圖。第18圖為基板輸送盒體的前視圖。第19圖為基板輸送盒體的不同實例之斷面平面圖。第20圖為沿第19圖之A-A線剖開的斷面圖。第21圖為不同基板輸送盒體的前視圖。第22圖為不同基板輸送盒體的仰視圖。第23圖為附有使用不同基板輸送盒體之狀態說明之示意圖。第24圖為基板輸送盒體的其他不同實例之斷面平面圖。第25圖為沿第24圖之B-B線段剖開的斷面圖。第26圖為基板處理裝置另一實例的完整構造圖。第27圖為基板處理裝置又一實例的完整構造圖。第28圖為具有薄膜厚度分佈調整功能之鋼電鍍裝置的實例的概略斷面圖。第29圖為具有薄膜厚度分佈調整功能之鋼電鍍裝置的另一實例的概略斷面圖。第30圖為具有薄膜厚度分佈調整功能之銅電鍍裝置的另一實例的概略斷面圖。第31圖為具有薄膜厚度分佈調整功能之鋼電鍍裝置的另一實例的概略斷面圖。第32圖為具有薄膜厚度分佈調整功能之鋼電鍍裝置的另一實例的概略斷面圖。第33圖為具有薄膜厚度分佈調整功能之鋼電鍍裝置本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 525221 A7 B7___ 五、發明說明（9 ) 的另一實例的概略斷面圖。第34圖為具有薄膜厚度分稀調整功能之銅電鑛裝置的另一實例的概略斷面圖。第35圖為具有薄膜厚度分佈調整功能之銅電鍍裝置的另一實例的概略斷面圖。第％圖為具有薄膜厚度分佈調整功能之銅電鍍裝置的另一實例的概略斷面圖。第37圖為具有薄膜厚度分佈調整功能之銅電鍍裝置的另一實例的概略斷面圖。第38圖為具有薄膜厚度分佈調整功能之銅電鍍裝置的另一實例的概略斷面圖。第39圖為具有薄膜厚度分佈調整功能之鋼電鍍裝置的另一實例的概略斷面圖。第40圖為具有薄膜厚度分佈調整功能之銅電鍍裝置的另一實例的概略斷面圖。第41圖為具有研磨量調整功能之化學機械研磨（CMP) 裝置實例的透視圖。第42圖為第41圖之縱斷面前視圖。第43A和第43B圖為第42圖之改良的簡要示意圖，第43 A圖為平面圖，而第43B圖為縱斷面前視圖。第44圖為具有研磨量調整功能之化學機械研磨裝置 (CMP)的另一實例的透視圖。第45圖為第44圖之縱斷面前視圖。第46圖為第45圖之平面圖。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 A7 五、發明說明（10 ) 第47圖為基板處理裝置另一實例的平面配置圖。第48圖為基板處理裝置又另一實例的平面配置圖。第49A至第49E圖為附有兩階段電鍍之說明之示意圖。、經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第50圖為附有第49A至第49E圖之改良的說明之示意圖。第5 1圖為測量鋼種子層之電阻以控制銅電鍍裝置和化學機械研磨裝置（CMp)的實例之方塊圖。第52圖為同時做為銅種子層電阻測量接點和陰極之電氣接點構件的實例之斷面圖。第53圖為第52圖之部分透視圖。第54A至第5 4C圖為不同電氣接點之實例的斷面圖。第55A和第55B圖為附有不同電氣接點構件之中心機構之說明的斷面圖。第56圖為附有利用第52圖中所示之電氣接點元件測量鋼種子層電阻的說明圖。· 第5 7圖為附有測量銅種子層電阻之另一種方法的說明圖。第58A和第58B圖為附有測量鋼種子層電阻之又另 —種方法的說明圖。第59A至第59C圖為附有測量銅種子層電阻更進一步之方法的說明圖。第60圖為同時做為銅種子層電阻測量接點和陰極之電氣接點元件的另一實例之斷面圖。本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱） 10 313239 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁} Φ 訂----------線- 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 11 A7 B7 五、發明說明（11 ) 第61圖為附有利用第60圖之電氣接點元件測量銅種子層電阻的說明圖。第62A至第62C圖顯示在步驟之順序中以銅電鍍形成銅互連線路的實例之示意圖。第63圖為習用基板處理裝置的完整構造之示意圖。第64圖為習用電鍍裝置的概略斷面圖。第65圖為基板電鍍裝置的實例之平面圖。第66圖為第65圖所示基板電鍍裝置内氣流的簡要示意圖。第67圖為第65圖所示基板電鍍裝置内區域間氣流的橫斷面圖。第68圖為第65圖所示置於潔淨室内基板電鍍裝置的透視圖。第69圖為基板電鍍裝置另一實例的平面圖。第70圖為基板電鍍裝置又另一實例的平面圖。第71圖為基板電鍍裝置再另一實例的平面圖。第72圖為半導體基板處理裝置的實例之平面構造圖。第73圖為半導體基板處理裝置另實例的平面構造圖。第74圖為半導體基板處理裝置又另一實例的平面構造圖。第75圖為半導體基板處理裝置又另一實例的平面構造圖。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局消費合作社印製 12 A7 五、發明說明（U ) 第76圖為半導體基板處理裝置又另/實例的平面構造圖。第77圖為半導體基板處理裝置又另一實例的平面構造圖。第78圖為說明於第77圖之半導體基板處理裝置的各步驟流程圖。第79圖為斜角和背側清潔單元的實例之構造簡要示意圖。丹第80圖為無電電鍵裝置的實例之構造簡要系意圖。第81圖為無電電鑛裝置另-實例的構造簡要示意圖。第82圖為退火單元的實例之垂直斷面圖。第83圖為退火單元之橫斷面圖。第84圖為另一電鍍單元之平面圖。第85圖為沿第84圖之Μ線段剖開的斷祝圖。第86圖為基板保持器和陰極部分之放大斷面圖。第87圖為基板保持器之前視圖。第88圖為陰極部分之斷面圖。第89圖為電極臂之平面圖。第90圖為第89圖之縱斷面前視圖。第91圖為沿第89圖之w線段剖開的斷面圖。第92圖為以放大的方式如第91圖所示之部分的放大示意圖。 • 第93圖為已卸除電極臂^電解部份罩的平面圖。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱1 —---一 _____ 313239 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 A7 --- - B7_____ 五、發明說明（13 ) 第94圖為種子層加強處理步驟孓流程的流程圖。第95A至第95C圖說明由電鍍基板表面形成銅製互連線路之一系列的處理步驟，其後在各別的互連線路上形成保護層。 [元件符號說明] 1 半導體基板 2 絕緣薄膜 4 溝槽 6 銅薄膜（電鍍銅薄膜） 8 互連線路保護層 12 微影和餘刻裝置 16 銅種子層形成裝置 20 化學機械研磨裝置 24 基板輸送盒體 26 方形設施 28 隔牆 30 電鍍區 32 潔淨空間 34 電鍍裝置 36a 第一基板台 38 第二輸送裝置 42a 第一基板台 44 第三輸送裝置 _用中國普語 313239 --------------------訂---------線 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) la 導電層 3 接觸孔 5 阻障層 7 銅種子層 10 絕緣薄膜形成裝置 14 阻障層形成裝置 18 鋼電鍍裝置 22 基板匣 24a 基板輪送盒體24之肩 27 清潔/乾燥裝置 29 第一輪送裝置 31 轉向機器 33 預處理裝置 35 裝载/卸載區 36b 第一基板台 40 基板清潔裝置 42b 第二基板台經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 13 525221 Α7 Β7 五、發明說明（Μ ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 50 平台 52 升降台 54 提升機構 60 電鍍液 62 圓柱形電鍍槽 64 電鍍頭 66 陽極 68 電鍍室 70 電鍍容器 72 電鍍液喷嘴 74 凸模板 76 第一電鍍液排出口 78 阻擋元件 80 第二電鍍液排出口 82 第三電鍍液排出口 84 垂直液流調整環 86 水平液流調整環 88 開口 90 圓筒外殼 92 壓環 94 垂直移動壓桿 96 馬達 98 輸出轴 100 支座 102 導向裝備圓柱 104 滑動器 106. 轴承 108 環狀支架 110 馬達 112 滾珠螺桿 114 滑動基底 116 上護罩 118 下護罩 120 旋壓夾盤 122 基板保持is 124 中央喷嘴 126 邊緣喷嘴 128 背側喷嘴 130 背侧喷嘴 132 防水罩 140 裝載/卸載區 142 軌道 144 輸送機器人 146 清潔裝置 148 清潔裝置 150 晶圓支座 152 晶圓支座 154 晶圓支座本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Φ ---訂---------線· 14 313239 525221 A7 B7 五、發明說明（15 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 156 晶圓支座 158 晶圓台 160 隔牆 162 間板 164 輸送機器人 166 輸送機器人 168 感應器 170 感應器 172 感應器 174 洗滌喷嘴 176 感應器 178 洗滌喷嘴 180 閘板 182 清潔裝置 184 清潔裝置 190 護罩 192 隔牆 194 隔牆 196 隔牆 198 隔牆 200 第一轉台 202 第二轉台 204 轉台 206 第二轉台 208 頂環 210 頂環 212 研磨液喷嘴 214 修整器 216 研磨液喷嘴 218 修整器 220 修整器 222 修整器 230 頂環驅動轴 232 頂環體 234 修整器驅動軸 235 支撐軸 236 修整器體部 238 支撐轴 240 修整器驅動軸 242 修整器體部 244 支撐轴 250 轉向裝置 252 轉向裝置 254 閘板 256 閘板 258 旋轉運輸裝置 260 喷嘴清潔升降機 262 喷嘴清潔升降機本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 15 313239 525221 A7 _ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（16 ) 264 推動器 266 270 清潔液喷嘴 300 302 研磨墊 304 306 研磨液供應喷嘴 308 310 頂環驅動軸 310a 312 頂環頭部 314 316 頂環體 316a 316b 環形加壓板支座 316c 316d 球面凹槽 318 318a 通孔 320 322 旋轉套筒 324 326 頂環馬達 328 330 同步皮帶輪 332 334 軸承滾珠 336 340 環形托環 340a 340b 擋環 340c 342 圓盤形失盤 344 346 壓力室 348 350 清潔液體通道 352 354 液體通道 356 360 中心張間 362 364 壓力室 366 368 彈性膜 368a 370 中心張間保持器 370a 本紙張尺度適財推動器頂環研磨台萬向接頭球面凹槽頂環空氣听筒圓筒殼體環形墊圈固定環壓縮空氣供應源(液體供鹿同步皮帶輪 ^ 同步皮帶頂環頭軸彈性墊托環340之上部分齒加壓板液體通道通孔連通孔環形管壓力室突出物螺紋孔 -------------·--------訂_‘1!線伞 (靖先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 16 313239 525221 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（Π ) 370b 小孔 374 中心壓力室 376a 突出物 376d 非彈性元件 378a 螺紋孔 380 螺絲 384 液體通道 3 87 環形管保持器 390 液體通道 400 開口 402a 連通孔 404 外側吸口部分 404b 彈性片 410 放氣孔 414 連通孔 420 密封環 501 容器體部 503 擋板 505 ULPA濾過器 506 雜質空氣捕捉濾過器 507 風扇馬達 509 V形凹槽 511 接收部分 513a 中室 372 螺絲 3 76 彈性膜 376b彈性膜376的側表面 3 78 環形管保持器 3 78b 連通孔 3 82 中間壓力室 386 液體通道 388 液體通道 392 真空供應源 402 内側吸口部分 402b 彈性片 404 a 連通孔 406 液體通道 412 空間 416 螺絲 422 突出部 502 基板輸入/輸出門 504 槽形袋 (>ί匕學濾過器） 508 動態聯結銷 510 定位銷接受部分 512 自動操縱凸緣 513b 側室 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 17 313239 525221 五、發明說明（18 514 氣流調節板 516 氣流調節板 518 供電裝置 520 充電接頭 523 容器門 600 電鍍液 604 基板保持器 608 泵浦 612 電鍍液容器 615 化學機械研磨單元 515 517 519 521 530 602 606 610 614 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 620 620a第一階段電鍍裝置 62〇b 622薄膜厚度分佈測量裝置 624研磨裝置（化學機械研磨裝置） 624a第一化學機械研磨裝置6241) 626薄膜厚度分佈測量裝置626a 626b溥膜厚度分佈測量裝置mo 632絕緣體（虛擬陽極） 632a 632b 通孔 632e 634導體（虛擬陽極） 638 機構 642 碟狀絕緣體（虛擬陽極）644a 碟狀絕緣體（虛擬陽極）6 4 6 a 旋轉機構 650 研磨皮帶固定導板氣流調節板接頭基板裝卸機構分隔板電鍍槽陽極板（陽極）電鑛液供應管電鍍液回流管銅電鍍裝置第二階段電鍍裝置 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 640 644 646 648 652 654 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐第二化學機械研磨裝置薄膜厚度分佈測量裝置南電阻構造（虛擬陽極）中心孔通孔濾過薄膜移動桿通孔通孔旋轉桿滾輪 18(修正頁） 313239 訂---------線· 525221 A7 B7 第一化學機械研磨裝置 822 — — — — — — — — — — — — ·1111111 ' — — III — — — —^^^1 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製電鍍薄膜形成單元（電鍍裝置）退火單元 815 第一清潔單元斜角/背侧清潔單元 817 覆蓋電鍍單元五、發明說明（19 ) 656 研磨頭 660 殼體 662b 促動器 666 環形板 670 鐵氟龍 674 旋轉軸 678 研磨工具 682 薄膜厚度感應器 703 第一機器人 705 轉向機器 707 第二清潔器 709 第一清潔器 710b 頂環 710e 推動器 711b 頂環 711e 推動器 811 阻障層形成單元 813 814 816 818 第二清潔單元 821 831 第一機器人 833 第三機器人 658 研磨液供應喷嘴 6 6 2 a 促動器 664 中央圓盤 668 沖壓裝置 672 馬達 676 旋轉台 680 研磨液供應喷嘴 701 裝載/卸載區 704 第三清潔器 706 轉向機器 708 第二機器人 710 a 研磨台 710c 頂環頭 711a 研磨台 711c 頂環頭 712 中央電氣接點 812 種子層形成單元 820 裝載/卸載區第二化學機械研磨裝置 832 第二機器人 834 第四機器人本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 19 313239 525221

五、發明說明（2〇 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 841 第一校準器和薄膜厚度測量儀器 842 第一校準器和薄膜厚度測量儀器 843 第一基板轉向機器 844 第二基扳轉< 845 基板暫時置放台 846 第三薄膜麂度 900 基板置放台 900a 傾斜表面 902 電氣接點 904 密封元件 906 密封元件 908 密封沖麈11 910 彈簧 914 電極終端臂 1520 裝載/卸載區 1520a 裝載設攉 1520b 卸載設備 1521 隔牆 1522 閘板 1523 隔板 1524 閘板 1530 處理區 1530a 頂棚 1531 預處理室 1532 電鍍室 1533 濾過器 1534 循環管道 1535 循環管道 1536 洗滌器 1537 油霧分離器 1538 油霧分離器 1539 管道 1540 清潔/乾燥區 1540a 頂棚 1540b 底面 1541 水清潔單元 1542 乾燥單元 1543 輸送單元 1544 高性能濾過器 1545 循環管道 1546 管道 1552 管道 1553 管道 1554 共同管道 1555 基板E輸送口 1556 控制板甸機_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 20 313239 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 B7 五、發明說明（21 ) 1557 隔牆 1558 工作區 1559 設備區 1601 裝載單元 1601- 1基板匣 1602 銅電鍍室 1603 水清潔室 1604 水清潔室 1605 化學機械研磨單元 1606 水清潔室 1607 水清潔室 1608 乾燥室 1609 卸載單元 1609-1基板匣 1610 水清潔室 1611 預處理室 1612 保護層電鍍室 1613 水清潔室 1614 水清潔室 1616 機器人 1616-1機械臂 1617 裝載/卸載區 1701 裝載/卸載區 1701- 1基板匣 1702 銅電鍍單元 1703 第一機器人 1704 第三清潔機器 1705 轉向機器 1706 轉向機器 1707 第二清潔機器 1708 第二機器人 1709 第一清潔機器 1710 第一研磨裝置 1710-1研磨台 1710-2頂環 1710-3頂環頭 1710-4薄膜厚度測量儀器 1710-5推動器 --------------------訂----------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1711 第二研磨裝置（研磨設備） 1711-1研磨台 1711-2頂環 1711-3頂環頭 1711-4薄膜厚度測量儀器 1711-5推動器 1712 薄膜厚度測量儀器 1713 乾燥狀態薄膜厚度測量儀器_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 21 313239 525221 五、發明說明（22 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1721 基板置放台 1722 基板置放台 1723 第二機器人 1724 第三機器人 1725 分度推動器 1726 薄膜厚度測量儀器 1727 種子層形成裝置 1750 覆蓋電鍍單元 1751 退火單元 1811 阻障層形成單元 1812 種子層形成單元 1813 電鍍單元 1814 退火單元 1815 第一清潔單元 1816 斜角和背側清潔單元 1817 覆蓋電鍍單元 1818 第二清潔單元 1820 裝载/卸載區 1820a 基板匣 1821 第一研磨裝置 1822 第二研磨裝置 1831 第一機器人 1832 第二機器人 183 3 第三機器人 1834 第四機器人 1841 第一校準器和薄膜厚度測量儀器 1842 第二校準器和薄膜厚度測量儀器 1843 第一基板轉向機器 1844 第一基板轉向機器 1845 基板暫時置放台 1846 第三薄膜厚度測量儀 1911 保持設備 1913 基板置放區 1914 退火單元 1915 背側加熱器 1917 燈管加熱器 1920 柱狀防水罩 1921 旋壓夾盤 1922 基板保持部分 1924 中央喷嘴 1926 邊緣喷嘴 1928 背側噴嘴 1931 阻檔元件 1933 密封部分 1941 蓮蓬頭本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） --------------#------- 丨訂---------線-4?-— (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁：} 22 313239 525221 A7 B7 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（23 ) 1941-2蓮蓬頭 1951 清潔液供應設備 1961 回收槽 2000 閘門 2004 加熱板 2008 升降樞軸 2012 氣體排出管 2014a濾過器 2016 氮氣引入管 2020 基板處理區 2022 電鍍液盤 2024 旋轉軸 2028 電極部分（電極頭） 2032 預塗層/回收臂 2036 基板保持器 2040 柱狀底杯 2044 空氣唧筒 2048 皮帶 2070 垂直支撐臂 2078 螺旋形彈簧 2082 支撐板 2086 環狀框 2090 密封元件 2094 覆蓋護罩 1943-2喷嘴 1953 喷嘴 1965 電鍍液回收喷嘴 2002 腔室 2006 冷卻板 2010 氣體引入管 2012 電鍍裝置 2014b濾過器 2018 氫氣引入管 2020 混合器 2022 混合氣體引入管 2026 擺臂 2030 電極臂部分 2034 固定喷嘴 2038 陰極部分 2042 空氣唧筒 2046 旋轉馬達 2068 碟狀基板台 2076 卡夾銷 2080 壓銷（開合銷） 2084 垂直支撐立柱 2088 陰極電極 2092 滾珠軸承 2096 柱狀支撐框本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 23 313239 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 24 525221 A7 B7 五、發明說明（24 ) 2098 陽極 2098a 電鍍液供應口 2098b 通孔 2100 吸入室 2102 電鍍液供應管 2104 電鍍液引入管 2104a 電鍍液引入通道 2104b 電鍍液引入口 2106 電鍍液排放管 2110 電鍍液浸潰材料 2112 固定銷 2114 U·形彈簧板 A 基板輸送位置 B 上電鍍位置 C 預處理/清潔位置 G 間隙 Η 基板之兩度 L 移動範圍之寬度 Μ 馬達 Q 研磨液 R1 調節器 R2 調節器 R3 調節器 R4 調節器 R5 調節器 R6 調節器 VI 閥 V2 閥 W 半導體基板 [較佳實施例之詳細說明] 於此將配合附圖詳細說明本發明之較佳實施例，然而本發明並非僅侷限於所述之實施例。第1圖為根據本發明實施例之基板處理裝置的完整構造圖。潔淨室中容納有絕緣薄膜形成裝置、平板印刷和兹刻裝置12、阻障層形成裝置14、銅種子層形成裝置· 16、銅電鍍裝置18以及化學機械研磨裝置（CMp)2〇。如第62A圖所示，其依序為，在基板…之表面上，藉由該 i緣薄膜形成裝置10形成絕緣薄膜2，由該平板印刷本紙張尺度翻中關家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱)'*~-----— 313239 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 螓訂----------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 25 525221 五、發明說明（25 蝕刻裝置12形成用於互連線路之接觸孔3和溝槽4，由該阻障層形成裝置14形成阻障層5，並且由該銅種子層形成裝置16形成銅種子層7。如第62B圖所示，由該銅電鍍裝置18在該基板w之表面施予銅電鍍而形成銅薄膜二後如弟62C圖所示，由該化學機械研磨裝置在該基板W之表面上進行化學機械研磨以形成含該銅薄膜6之互連線路。用於在該基板W之表面上形成該銅種子層7之銅種子層形成裝置16、用於施予銅電鍍至該基板W之表面以形成該銅薄m 6之銅電鍍裝418、以及用力處理曝露該銅薄膜6之基板w的化學機械研磨裝置2〇係在該潔淨室中以隔牆分開，並且亦和該潔淨室隔離。表面暴露有該銅種子層7或該鋼薄膜6之基板冒係罩置於基板匣内，將該基板匣22置於基板輸送盒體24内，並且由該基板輪送盒體24連同該基板匣22將該基板％以密封的方式輪送至下一步驟。亦即，以將該基板…罩置於該基板匣Μ，且該基板匣22係密封於該基板輸送盒體24内，執行將該基板w從該銅種子層形成裝置16輸送至該銅電鍍裝置μ 18、將該基板w從該銅電鍍裝置18輪送至該化學機械研磨（CMP)裝置20、以及將該基板w從該化學研磨裝置2〇輸送。換言之，當進行輸送工作時，從該潔淨室隔離該基板W 〇 Χ 第2圖顯示該銅電鍍裝置18的完整構造圖。此電鍍裝置18罩置於以隔牆分開之方^設施26内，並且可本紙€尺度適財關家標準(CNS)A4規格（210 X 297公餐/ 、 313239 --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 A7

五、發明說明（26 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 地進行半導體基板之銅電鍍。此設施26以隔牆區分成電鍛區30和潔淨空間32，並且該電鍍區3〇和該潔淨空間32能各自獨立的使空氣進氣和排氣，該隔牆28有可開啟/關閉之閘板（未圖示），該潔淨空間3 2的壓力低於大氣壓力，並且高於該電鍍區30的壓力，因此，該潔淨空間 32内的空氣不會流入潔淨室而溢出該設施26之外，並且該電鍍區30内的空氣亦不會流入該潔淨空間32内。該潔淨空間32内配置有放置容納該基板匣22之基板輸送盒體24的裝載/卸載區35，以及兩具以純水清潔（洗務）電鍍基板和乾燥該乾淨的基板之清潔/乾燥裝置27，其更進一步提供用以輸送該基板之保持且可旋轉的第一輸送裝置29(4軸機械臂），所使用之清潔/乾燥裝置27之類型為例如具有用於供應超純水至該基板之表面和背面之清潔液供應嘴，並且可以高速將該基板脫水和乾燥之。線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在該電鍍區30内，配置有兩具在電鍍前用於預處理該基板，並且由轉向機器3 1將該基板倒置之預處理單元 33;用於在倒置之基板表面施予銅電鍍之4具電鍍單元 34’以及用於放置和保持該基板之兩具第一基板台36a和 36b，其亦提供用以輸送該基板之自我推進、可旋轉之第二輸送裝置38(4-轴機械臂）。在該潔淨空間32内，配置有兩具以諸如酸溶液或氧化劑溶液之化學溶液清潔該電鍍基板之基板清潔裝置 40 ;以及兩具位於該基板清潔裝置40和該清潔/乾燥裝置 27之間的第二基板台42a和42b’在插入於兩具基板清潔本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 26 313239 525221 A7 B7 五、發明說明（27 ) 裝置40之間的位置提供用於輸送該基板之固定、可旋轉的第三輸送裝置44(4軸機械臂）。使該第一基板台3 6b之其中之一以及該第二基板台 42b之其中之一可容許以水清潔該基板，並且各別提供用於使該基板倒置之轉向機器31。該第一輸送裝置29可於放置及容納於該裝載/卸載區 35之基板匣22、該清潔/乾燥裝置27以及該第二基板台 42a和42b之間輸送該基板，該第二輸送裝置38可於該第一基板台3 6a和36b、該預處理單元33、以及該電鍍單元34之間輸送該基板，該第三輸送裝置44可於該第一基板台36a和36b、該基板清潔裝置40、以及該第二基板台 42a和42b之間輸送該基板。在該設施26之内，在該第一基板台36a的下方係包含用於容納校正-作業基板之容器，該第二輸送裝置38 可從該容器46中將該校正-作業基板取出，並且在校正作業完成之後將該基板送回該容器46中。以此方法，用以容納該校正-作業基板之容器46可配置於該設施26之内，因此，可避免該校正-作業基板之採用由於在外部進行校正作業而造成污染或導致生產量的降低。祗要由任何輸送裝置能從該容器46之配置位置中取出並放回該校正·作業基板，該容器46之配置位置可為該設施26内的任何位置。藉由將該容器46置於靠近讓第一基板台36a，使用該校正_作業基板之校正作業可開始作預處理、隨後藉由電鍍、以及在清潔/乾燥之後之基板可本紙張尺度過用甲國國豕铋準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） 313239 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 _ 0 ϋ n ί ϋ ϋ n H 一-0、I H ϋ n 1 n I I I I I ϋ ϋ n ϋ I ϋ n ϋ n n i ϋ ϋ n I ϋ / I ϋ ( _ 27 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（28 ) 送回該容器46内。可省略用於供應作為以電錢增加該基板之渴潤性之預處理的該預處理單元，或者，在該電鑛單元之其中之一或該預處理單元之其中之—的位置可安裝用於進行預電鍍之預電鍍單元，其在電鍍之勃并箭又又執仃刖以加強之目的形成於該基板上之銅種子層，此時，安裝在預電鑛和電鍛之間和/ 或電鍍之後執行水洗之水洗單元以代替該預處理設備。所使用之輸送裝置29為一支位於上方之乾式手臂，另一支位於下方之濕式手臂的一具兩支插入臂，所使用之輸送裝置38、44分別具有兩支插入臂，其均為濕式手臂。然而，無庸置疑，該等輸送裝置並無特殊之限制。接著，略述在該電鍍裝置18内之基板之流動。將該基板表面朝上（半導體裝置形成側，或處理側）放置於該基板匣22内，並且將該基板匣22放置於該基板輸送盒體24 内，在此狀恶中，該基板係輸送至並放置於該裝載/卸載區35。該第一輸送裝置29從該基板匣22取出該基板，將該基板朝向該第二基板台42a移動，並將其置於該第二基板台42a上。該第三輸送裝置44將置於該第二基板台 42a上之基板輸送至該第一基板台3 6a。於是，該第二輸送裝置38接收來自該第一基板台36a之基板，並將其傳遞至該預處理裝置33上。在由該預處理裝置33完成預處理之後，該轉向機器3 1將該基板倒置而使該基板之表面面朝下。將此倒置之基板再一次傳遞至該第二輪送裝置 38’此第二輸送裝置38將該基板傳遞至該電鍍單元34的 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1·--------tr--- 丨線---- -i n 1 I - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） 28 313239 525221 A7 B7 五、發明說明（29 電鍍頭上。在該電鍛裝置34内電鍍該基板並除去該電鍍液之後，將該基板傳遞至該第二輸送裝置38上，該第二輸送裝置將該基板傳遞至該第一基板台36b，由該第一基板台 36b之轉向機器31將基板倒置以使得其正面面朝上。在倒置狀態中，由該第三輸送裝置44移動該基板至該基板清潔裝置40。已在該基板清潔裝置4〇内以化學溶液清潔、純水清洗、並且離心脫水之基板由該第三輸送裝置44傳遞至該第二基板台42b。於是，該第一輸送裝置29接收來自該第二基板台42b之基板，並將該基板傳遞至該清潔 /乾燥裝置27，該清潔/乾燥裝置以純水清潔該基板並將其離心脫水。由該第一輸送裝置29送出離心脫水之基板，並且將該基板返回至該基板輸送盒體24内之基板匣而輸送至該裝載/卸載區35。此處，可省略由預處理單元之預處理。當安裝該再電锻單元k，從該基板匡取出之基板係視為已經過由該再電鍍設備之再電鍍，並且在水洗步驟或不經水洗之步驟之後，以該電鍍單元電鍍該基板。電鍍之後，該基板進入水洗步驟，或不經水洗步驟，並且將其輸送至該第一清潔裝置。第3圖為該電鍍裝置之裝載/卸截區35之示意圖。此裝載/卸載區35提供有放置容納基板匣22之基板輸送盒體24的平台50，當將該基板輸送盒體24置於該平台5〇之升降台52上時，該升降台52和該基板輸送盒體24之 313239 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -·1111111 11111!11 — — — — — — — — — — — — — — — — — . 29 525221 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消 f 合作社印製五、發明說明（3G ) 底板24a相互鎖定。將該底板24a安裝於該基板輸送盒體 24之底面上，以便靠近基板輸送盒體24之底面之開口。然而，由於該升降台52和該底板24a之同時鎖定，該平台50和該基板輸送盒體24相互緊密接觸，並且該底板24a 可從該基板輸送盒體24脫離而呈游離狀態。耦合該升降台52至一提升機構54以及放置該基板匣 22之底板24a，一旦將該底板24a從該基板輸送盒體24 釋出而呈活動狀態，該底板2 4 a係和該升降台5 2 —起上下移動。當升降台52和底板24 a確實鎖定在一起時，下降該升降台52，使放置於該基板匣22之底板24a往下移動’因此使其能從該基板匣22取出該基板。第4圖顯示該電鍍裝置34,該電鍍單元34主要包括容納電鍍液之實質圓柱形電鍍槽62,以及配置於該電鍍槽62上方且可固定該基板w之電鍍頭64。第4圖顯示電鍍裝置34已在由該電鍍頭64固定該基板wi且昇高該電鍍液60之液面之電鑛的位置。電鍍槽62有開口朝上並且其底部配置有陽極％之電鍍室68,以及在電鍍室68内含有電鍍液6〇之電鍍容器 70。在該電鍍容器70的内周壁上，沿著周邊的方向以等間距配置朝著該電鍍室68之中央水平伸出的電鍍液噴嘴 72,這些電鍍液噴嘴72和在該電鍍容器7〇内垂直延伸之電鍛液供應通道相連通。提供具有許多例如約3毫米之孔的凸模板74(p刪h _ plate)係配置在該電鍍室68内於該陽極66之上的位置，本紙張尺度適用中國國家標準（(：^^幻八4_規_格（21〇 χ四7公釐） 30 313239 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·丨丨線丨— 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（31 ) 故可避免因由該電鍍液60之流進和流出而於該陽極66之表面上形成之黑色薄膜（black Him)。此電鍍容器70亦提供有第一電鍍液排出口 76、第二電鍍液排出口 80、以及第三電鍍液排出α 82,該第一電鍍液排出口 76用於使在該電鍍室68内的電鍍液6〇從該電鑛室68的底部之周圍邊緣排出，該第二電鍍液排出口 8〇用以排出從設置於該電鍍容器70之上端部分之阻擔元件78(dam member)溢出之電鍍液60,該第三電鍍液排出口 82用於在溢出該阻擋元件78之前將該電鍍液排出。流經該第二電鍍液排出口 80和該第三電鍍液排出口 82之電鍍液在電鍍容器70之較底端區域互相混合並且排出。由於此構造，在電鍍期間當電鍍液之供應量較大時，該電鍍液可經由該第三電鍍液排出口 82排出至外部並且同時導致其從該阻擋元件78溢出而經由該第二電鍍液排出口 80排出至外部。在電鍍期間當電鍍液之供應量較小時，該電鍍液可經由該第三電鍍液排出口 82排:至^ 部’並同時導致其通過在該阻擋元件丄 < 開口（未顯示），且經由該第二電鍍液排出口 8〇排出，、 ^ 1外部，這些設計使其適合各種強度的電鍍量。一靠近該電鍍室68之内部之周圍由有固中 α 因疋至該電鍍容器70之水平液流調整環86之外侧周園末端而設置流調整環84和水平液流調整環86。這些液流調整環料及86藉由在該電鍍室68内分成上方辰 τ广万流動之電鍍液 | θ0的上方流動向上推該電鍍液的中央表面，以☆ 本紙張尺度適用中國國以準（CNS)A4規格⑽χ 297公餐)~--該下 313239 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -· n n n n ϋ ϋ · mmm§ i I I ϋ n 1 I 丨#----------------------- 31 525221 經濟部智慧財產局員工消費合社印製 32 A7 B7 五、發明說明（32 ) 方流動，並且可使電流密度的分佈更為平均。該電鍍頭64具有可旋轉之有底圓筒外殼9〇以及垂直移動壓桿90，該圓柱形箱9〇開口朝下並且在其周壁上有開口 88 ’該垂直移動壓桿94有接觸其下端之壓環92。將該圓筒外殼90連接至馬達96之輸出轴98，並且可藉該馬達96之驅動而旋轉。該壓桿94係沿著環狀支架 108之周圍方向懸掛於預定之位置，該環狀支架1〇8藉固疋於該馬達96周圍之支座1 Q〇的導向裝備圓柱ι〇2之動作上下移動在滑動器104之下端透過轴承ι〇6可旋轉地支撐。因此，該壓桿94隨著該圓柱ι〇2之動作而上下移動，並且當固持該基板W時，可和該圓筒外殼9〇一起旋轉。該支座100係安裝於螺栓在隨著該馬達11〇之驅動而旋轉之滾珠螺桿112的滑動基底114上，並且整個一起上下移動。此外，支座100為上護罩116所包圍，並且和該上護罩116隨著該馬達11〇之驅動而上下移動。在電鍍時包圍該支座100之周圍之下護罩118係和該電鍍容器7〇的上表面相接觸。第84至第93圖為另一電鍍設備2012之實例。如第 84圖所示，此電鍍設備2012備有基板處理區2020以進行電鍍處理和其附帶的處理，靠近該基板處理區2〇2〇配置用於容納該電鍍液之電鍍液盤2022，其亦提供具有電極部分2028之電極臂部分2030，將該電極臂部份2030 固持於可對著旋轉轴2024擺動之擺臂2026的游離端，旅且將該電極臂部份2030擺動於該基板處理區2020和該電本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 -1· ϋ ϋ ϋ n ·1 ϋ n ·1 n 1 · 1 ϋ n 1 n ϋ n )aJ I ·ϋ I *1 ϋ I ·1 · >1 I i« n ϋ ·1 I IP n n I ϋ n I n ϋ ϋ ϋ n n I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t 525221 A7 B7 五、發明說明（33 鍍液盤2022之間。此外，該基板處理區2〇2〇之側面配置朝向該基板之預塗層/回收臂2〇32，以及用於喷出純水或化學液體例如離子水和接著之氣體或其類似物之固定噴嘴 2034。在此實施例中，配置有3具固定喷嘴2〇34，且其中一具做為供應純水之用。如第85和第86圖所示，該基板處理區2020具有用於固持基板w之待電鍍而面朝上之基板保持器2〇36，以及位於該基板保持器2036之上方之陰極部分2〇38以便環繞該基板保持器2036之周圍部分。此外，設置環繞該基板保持器2036之周圍以避免在處理期間使用的各種化學液體之濺射之實質柱狀底杯2〇4〇以便藉由空氣唧筒2〇42 垂直移動。藉該空氣唧筒2044可使該基板保持器2036上昇和下降於下基板輸送位置A、上電鍍位置B、以及上述位置中間的預處理/清潔位置C之間，亦可藉旋轉馬達旗6和皮帶2048和該陰極部分2〇38整體的以任意之加速度和任意之速㈣轉該基板保持器2〇36。在該電鑛設備2()12之^ 表面設置面對該基板輸送位置A的基板送進和取出開口 (未圖示）。當該基板保持器2〇36上昇至該電鍍位置B時，該陰極#刀2038之密封疋件2〇9〇和陰極電極(將詳述於後）會和藉由該基板保持器㈣所固持之基板评的周圍邊緣部分接觸。換言之，該底杯2〇4〇具有位於該基板送進和取出開口的下方之上端’並且當該底杯2040昇 ^ °!_該底杯2040之上端到達靠近該基板料和取出開本紙張尺度適财關家標準（CNS)A4i(21G x挪公髮)_ 313239 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂----------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 33 )221 )221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 34 A7 五、發明說明（34 ) 口之陰極部分2038的上方之仞番,^ ^ 一刃上万之位置，如在第86圖由虛線所示0 當未進行電鑛時，該電鑛液盤助以電鑛液濶漁電鍵液浸潰材料2m以及電極臂部分2請之陽極·(容述於后）。如第87圖所示，此基板保持器2036有碟狀基板台 2068和在該基板台2_之外側周圍邊緣上間隔配置之6 支垂直支撐臂2070用於固持各別支撐臂2〇7〇上表面上之水平面中之基板w。可旋轉地將卡夾銷2〇76(chucking fingers)安裝於該支撐臂2〇7〇之上端用以向下壓住該基板 W並且夾緊該基板w之外側周圍邊緣。此卡夾銷2076具有各自耦合至壓銷2〇8〇(pressing pins)之上端的下端，該壓銷2〇8〇之上端通常藉由該螺旋形彈簧2078向下推移。當該壓銷2〇8〇向下移動時以輻射往内地旋轉該卡夾銷2076於關閉的位置。在該基板台 2068之下方配置支撐板2082以嚙合該壓銷2080之下端並且將其往上推壓。當該基板保持器2036如第85圖所示位於該基板輸送位置A時，藉由該支撐板2082嚙合並向上地推該壓銷 2080,使得該卡夾銷2076向外旋轉並開啟◊當基板台2068 上昇時，該開合銷2080會在螺旋形彈簧2078之彈性下往下降，故使卡夾銷2076向内旋轉而關閉。如第88圖所示，該陰極部分2〇38包含固定於安裝在該支撐板2082的周圍邊緣上（參考第87圖）之垂直支撐立本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 313239 --------訂----------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525221 五、發明說明（35 柱2084之上端之環狀框2086、裝設至該環狀框2〇86之下表面並往内伸出之複數個陰極電極2 〇88、以及安裝於該環狀框2086之上表面上並覆蓋至該陰極電極2〇88該上表面之環狀密封元件2090。此密封元件2090可具有向内向下傾斜之内侧周圍邊緣並逐漸變薄，且可具有其向下懸吊之内側周圍末端。當該基板保持器2036上昇至如第86圖所示之電鍍位置B時’將該陰極電極2088壓抵向由該基板保持器2036 固持之基板W的周圍邊緣而允許電流通過該基板w。同時，該密封元件2090之内側周園末端在壓力下與該基板 W的周圍邊緣之上表面接觸以不透水的方式密封其接觸一为。結果’避免供應於該基板w之上表面（待電鍍之表面）之電鍍液從該基板W之末端部分漏出，並且可避免該電鍍液污染該陰極電極2088。如第89至第93圖所示，該電極臂部分2〇3〇之電極頭2028包括經由滾珠轴承2092耦合至該擺臂2026之游離端的護罩2094、圍繞該護罩2094之圓柱支撐框2096、以及藉由具有夾在該護罩2094和該支撐框2096之間之周圍邊緣部分而固定的陽極2098。此陽極2098覆蓋該護罩 2094的開口’該陽極2098之内定義有吸入室21〇〇。在此吸入室2100内’配置有以徑向延伸之電鍍液引入管2104，該電鍍液引入管2104連接至從該電鍍液供應設備（未圖示）延伸而來之電鍍液供應管2102,並且抵靠該陽極2〇98之上表面而固持於支座（abutment)，和該吸入室2100相連本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------^-----------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 35 313239 525221 A7 B7 五、發明說明（36 ) 通之電鍍液排放管2106係連接至該護罩2094。如果該電鍍液引入管2104為集流管之構造時，該電鍍液引入管2104可有效供應均勻的電鍍液至該待電鍍表面。特別是，此電鍍液引入管2 104有持續延伸於其縱向之電鍍液引入通道2104a、以及沿著該電鍍液引入通道 2 104a以一定間距隔開並且從該處向下延伸而和其連通之複數個電鍍液引入口 2104b，該陽極2098具有定義在對應於該電鍍液引入口 2104b之位置中的複數個電鍍液供應口 2098a ’該陽極2098亦有定義在遍佈其整個區域之許多垂直延伸的通孔2098b。從該電鍍液供應管21〇2引入至該電鍍液引入管2104之電鍍液流經該電鍍液引入口 2104b和該電鍍液供應口 2098a而至該陽極2098下方的位置。以該陽極2098浸入該電鍍液中，抽吸該電鍍液排放管2106而經由該通孔2098b和該吸入室21〇〇從該電鍛液排放管210 6排出陽該極2098下方之電鍍液。在此實施例中，包括滯水材料並且覆蓋整個陽極2〇98 之表面之電鍍液浸潰材料2110係接觸於該陽極2〇98之下表面，該電鍍液浸潰材料2110係浸潰有該電錢液以濕潤該陽極2098之表面，由此可避免因乾燥和氧.化而使黑色薄膜掉落於該基板之電鍍表面上，並且當該電錢液係傾倒於基板之待電鍍表面和該陽極2〇98之間時，同時可使空氣易於溢出外部。工此電鑛液浸潰材料2110具有阻滯液體和使液體流經其間的兩種功^並且具有絕佳之化學穩定性，特別是，本紙張尺度適用中關家標準^^4規格⑵〇χ 297公髮） 313239 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) Φ 訂----I----線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 36 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 37 A7 B7 五、發明說明（37 ) 此電鍛液浸潰材料211 〇對酸性電鍛液具有強的耐酸性，該酸性電鍍液包括高濃度的硫酸。此電鍍液浸潰材料2 11 〇包括例如聚丙烯之編織物以避免在該硫酸溶液内的不純物之溶析而有不良影響至該電鍍效果（電鍍速率、電阻率和充填特性），該電鍍液浸潰材料2110可包括除了聚丙烯之外聚乙烯（polyethylene)、聚酯、聚氣乙烯、鐵氟龍 (Teflon)、聚乙稀醇、聚氨胺酯（p〇iyUrethane)、以及上述材料的衍生物之至少一種材料，可使用非編織物或海綿狀構造物代替編織物，可利用多孔陶瓷以及由鋁、碳化矽（sic) 和類似物製成的燒結聚丙浠。將許多在其下端具有頭部之固定銷2112以其頭部設置於該電鍍液浸潰材料2110内而配置以使其不易往上脫出並其軸部穿入該陽極2 09 8之内部，且該固定銷2112由 U-形板簧2114往上推，藉以由該板簧2114之彈力而將該電鍍液浸潰材料2110與該陽極2098之下表面緊密接觸並且裝至該陽極2098。以此配置，即使電鍍過程中該陽極 2098之厚度逐漸減少，該電鍍液浸潰材料211〇仍能可靠地和該陽極2098之下表面緊密接觸。因此，其可避免空氣進入該陽極2098之下表面和該電鍍液浸渍材料211〇之間而造成電鍍不良。當該電鍍液浸潰材料2110例如多孔陶瓷有足夠強度時，該陽極可置於該浸潰材料上而不需利用㈣固定該浸潰材料。田該基板保持器2036係位於該電鍍位置B時（參考第本紙張尺度顧中關家標準（CNS)A4規格（2]G χ 297公髮]：—- 313239 --------------------訂------—線 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 525221 A7

Aw--------it---------- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 38 313239 525221 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（39 板之背側之中央和周圍邊緣部分之間的所欲之位置，但是來自該喷嘴的溶液以供應至該基板之中央較佳。如第6圖所示，可提供一支背侧喷嘴128，且該邊緣喷嘴126可沿著該基板w之徑向垂直移動或水平移動以便可在水平方向調整從該基板之高度Η或移動寬度[之範圍。此外，可用防水罩132圍繞該基板保持器122之周圍，除此之外，可安裝固定式喷嘴（未圖示）在該防水罩132 或其類似物之内裝置侧表面，並且根據所需要之目的供應該基板純水、去離子水或其他化學溶液（酸性溶液、鹼性溶液、表面活化劑、或腐蝕抑制劑）。接著，說明此清潔裝置之清潔方法。首先，在該基板W透過該旋壓夾盤丨2〇由該基板保持器122水平固持之下，該基板…和該基板保持器122 一起水平旋轉。在此狀況下，從該中央喷嘴124供應酸性 /谷液至該基板W之表面之中央。即使在該基板…之表面上於電路形成部分形成鋼之自然氧化薄膜，當基板w旋轉時藉噴灑該酸性溶液於該基板w之整個表面以立刻除去孩自然氧化薄膜，因此，不會造成該自然氧化薄膜之累積。對該酸性溶液而言，可使用通常應用於半導體裝置製造過程的清潔步驟中之任何一種酸類或其組合，例如鹽酸、氫氟酸、硫酸、檸檬酸、以及草酸。然而，該酸性溶液可為非氧化酸溶液，可利用氫氟酸清潔後基板w之背側（將說明於後），並因此為不同目的而共用相同之化學劑，較佳i同時’在除去該氧化薄膜的效果之考慮下，氫氣酸本紙張尺度適^關家標準(CNS)A4_.k格（21G X 297公釐)-------- ----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ------- 線· 39 313239 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 40 A7 B7 五、發明說明（40 ) 的濃度以重量百分比〇1〇/〇或以上較佳。為了避免該銅表面之粗糙，其濃度以重量百分比5%或以下較佳。換言之，從該邊緣喷嘴126持續或斷續地供應氧化劑溶液至該基板W的周圍邊緣部分。藉此處冑，形成於該基板W之周圍邊緣部分之上表面以及末端表面的鋼薄膜等可迅速地用虡氧化劑溶液氧化，以及利用該酸性溶液蝕刻，該酸性溶液同時自該中央嘴嘴124供應並且喷灑於基板W之整個表面，結果，溶解並且除去該銅薄膜。帶有該酸性溶液之餘刻亦發生在除了該氧化劑溶液之供應之處的’、他位f A不需增加該酸性溶液的濃度和供應量。對該氧化劑溶液而言，可使用通常應用於半導體裝置製造過程㈣潔步驛中之任何一種氧化劑或其組合，例如臭氧、 ^氧化I硝酸、以及次氣酸鹽。如果使用臭氧水時，其用量以2〇 PPm或以上較佳，但用量在200 ppm或以下。如果使用過氧化氫時，其濃度以重量百分比10%或以上較佳’但濃度在重量百分比8〇%或以下。如果使用次氯酸鹽時’其濃度以重量百分比1%或以上較佳，但濃度在重量百分比50%或以下。 5時例如氩氟酸之氧化劑溶液和酸性溶液可從該背侧喷，128、130同時或交替供應至該基板w之背側之中央，糟此處理，點著於該基板W之背側之銅等和該基板之可用該氣介無丨、、六 h合液來氧化，並且以該酸性溶液钕刻除去。 _1 >支背側喷嘴I28和130分別、同時或交替供應該本紙張尺㈣时 313239 --------^----------^ (請先閱讀背面之注音心事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 41 A7 B7 五、發明說明（41 ) 氧化劑溶液以及該酸性溶液，如果先停止該氧化劑溶液之供應時’可知到排水表面（hydj^phobic surface);如果先停止該酸性溶液夂供應時，可得到親水表面（hydr〇phiiic surface)，不論何者，可將該基板之背侧調整為適合於滿足後續製程之需要者。對該乳化劑溶液而言，可使用如前所述任何一種氧化劑或其組合，例如臭氧、過氧化氫、硝酸、以及次氣酸鹽。對該酸性溶液而言，可使用上述非氧化酸，例如鹽酸、氫氟酸、硫酸、檸檬酸、或草酸。此外，由於在該基板琛之背側上並無如其正面之電路，故可以例如硝酸之氧化酸之使用將銅除去。如果使用例如硝酸之氧化酸的酸性溶液時，該酸性溶液本身即扮演氧化劑溶液之角色，故可單獨使用此氧化酸溶液，而不必使用氧化劑溶液。為了減少化學劑的使用種類，該氧化劑溶液必需和供應至該基板w 之表面之周圍邊緣部分的氧化劑溶液相同較佳。第7圖顯示化學機械研磨裝置2〇的完整構造。如第 7圖所示，此化學機械研磨裝置2〇包括用以放置容納該基板1£ 22之基板輸送盒體24的裝載/卸載區ι4〇，此裝載/卸載區140包含4座如第3圖所示之平台.50。具有雙臂之輸送機器人144係設置於執道142上，故可使該輸送機器人144沿著該軌道142移動並且接近在該各別裝载/ 卸載平台50上之各別的基板匣22。該輸送機器人144具有位於垂直隔開關係之雙臂，並且其下臂僅用於從該基板匣22取出基板，且其上臂僅用參紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵Q χ 297公髮）- 313239 --------^----------線 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 525221 A7

五、發明說明（42 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製於將該基板送回該基板匣22,此配置方式容許將已清潔之乾淨基板置於上侧並且不受污染。其下臂為用於在真空下固持基板之真空吸吮型手臂，且其上臂為用於藉形成於該臂上之凹槽來支撐基板之周圍邊緣之槽式支撐型手臂。即使在該基板匣22内之基板由於輕微之移位而未置於正常之位置時，該真空吸吮型手臂仍可固持基板並且輸送該基板，並且由於不像該真空吸吮型手臂一般收集灰塵，該槽式支撐型手臂可輸送保持乾淨之基板。將兩具清潔裝置 146和148配置於對應該輸送機器人144之軌道ι42的基板匣22之反侧，將該清潔裝置ι46和ι48配置於可由該輸送機器人144之手臂接近的位置。在兩具清潔裝置ι46 和148以及在該輸送機器人144可接近的位置之間設置具有4具晶圓支座150、152、154和156之晶圓台158，該清潔裝置146和148有一具藉以高速旋轉該基板而乾燥該基板之旋轉乾燥機構，並因此不需更換任何清潔模組即可執行基板之兩階段清潔或三階段清潔。其中配置該清潔裝置146和148以及具有該晶圓支座 150、152、154和156之晶圓台158的區域B以及其中配置該基板匣22和該輸送機器人144的區域A係由隔牆160 分開，以便可分開該區域A和該區域B之潔淨度，該隔牆160具有容許基板通過之開口，以及設置於該隔牆i6Q 之開口之閘板162。將具有雙臂之輸送機器人164配置於可接近該清潔裝置146以及3具晶圓支座150、154和156 之位置’且將具有雙臂之輸送機器人166配置於可接近該本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 42 313239 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 訂----------線-4^"· 525221 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 43 五、發明說明（43 ) 清潔裝置148以及3具晶圓支座152、154和156之位置。該晶圓支座150係用於在該輸送機器人144和該輸送機器人164之間輸送基板並且具有用以摘測是否有基板的感應器168，該晶圓支座152係用於在該輸送機器人144 和該輸送機器人166之間輸送基板並且具有用以偵測是否有基板的感應器170’該晶圓支座154係用於從該輸送機器人166輸送基板至該輸送機器人164，並且具有用於偵測是否有基板的感應器172以及用於供應洗滌液之洗滌喷嘴174以避免基板之乾燥或執行基板之洗滌，該晶圓支座 156係用於從該輸送機器人164輸送基板至該輸送機器人 166，並且具有用於偵測是否有基板的感應器ι76以及用於供應洗滌液之洗滌喷嘴178以避免基板之乾燥或執行基板之洗滌。將該晶圓支座154和156置於共用的水防濺罩内，該水防濺罩具有定義於其中做為經由此處輸送基板之開口，該開口係與閘板180結合。將該晶圓支座154配置於該晶圓支座1 56之上，並且以該晶圓支座154做為已清潔之基板的支撐，而以該晶圓支座156則做為待清潔之基板的支撐，故可避免該已清潔之基板因藉由其他的方法掉落在其上之洗滌水而受到污染。該感應器168、17〇、172 和176、該洗滌喷嘴174和ι78、以及該閘板18〇係簡要地顯示於第7圖中，而其位置和形狀並未完全說明。該輸送機器人164和該輸送機器人166各自具有位於垂直隔開關係的雙臂，該輸送機器人164和輸送機器人166 各自的上臂係用於輸送已清潔之基板至該清潔裝置或該晶本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮 313239 I—I----1—--------^ ---------^ i^w— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 44 A7 B7 五、發明說明（44 ) 圓台158之晶圓支座，且該輸送機器人164和該輸送機器人16 6各自的下臂係用於輸送未清潔之基板或待研磨之基板。由於其下臂係用於輸送基板往返於轉向裝置，該上臂不會因從該轉向裝置之上壁掉落之洗滌水而受到污染。將清潔裝置182配置於緊鄰該清潔裝置146之位置，並藉由该輸送機器人164之臂而可進入，且將其他清潔裝置184配置於緊鄰該清潔裝置ι48之位置並藉由該輸送機裔人166之手臂而可進入。將所有的清潔裝置146、148、182和184、該晶圓台 158之晶圓支座15〇、152、154和156、以及該輸送機器人164和166均置於該區域B，調整該區域B之壓力以便使其低於在該區域A内之壓力，各別之清潔裝置丨82 和184能清潔基板之兩面表面。該化學機械研磨裝置20具有由用於圍住其中各種元件的隔牆所組成之護罩190,此護罩190構成封閉的結構，該護罩190的内部係由隔牆160、192、194、196和198 分隔成複數個間隔或腔室（包括該區域A和B)。研磨至由该隔牆196從該區域B分開而形成，並且係進一步由該隔牆198分成2個區域C和D。在各別的2 個區域C和D中，提供有兩具轉台，以及用於固持基板並且在研磨中將該基板壓抵向該轉台之頂環。即，在該區域C中設置該轉台200和202，且在該區域D中設置該轉台204和206。此外，該頂環208係設置於該區域c中，而該頂環210則設置於該區域D中。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 I-------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 A7 B7 五、發明說明（45 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 在該區域C中用於供應研磨液至該轉台2〇〇之研磨液喷嘴212以及用於修整該轉台2〇〇之修整器214係設置於該區域C中，在該區域D中用於供應研磨液至該轉台 204之研磨液喷嘴216以及用於修整該轉台2Q4之修整器 218係設置在該區域！）辛，在該區域c中用於修整該轉〇 202之修整器220係設置在該區域c中，且在該區域 D中用於修整該轉台206之修整器222係設置在該區域d 中。可用濕式厚度測量裝置取代該轉台2〇2和2〇6以測量在基板上之薄膜的厚度，如果設置該等濕式厚度測量裝置時’則其在研磨後可立即測量在基板上之薄膜的厚度，並且因此可根據該測量值而可進一步研磨該已研磨過之基板或在研磨下一片基板時控制研磨過程。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第8圖顯示在該頂環208以及該轉台200和202之間的關係。在該頂環210以及該轉台204和206之間的關係與在該頂環208和該轉台200和202之間的關係相同，如第8圖所示’該頂環208係藉可旋轉之頂環驅動軸230支撐於頂環頭部232，該頂環頭部232係藉由可有角度地定位之支撐軸235所支撐，且該頂環210可接近該轉台200 和202。該修整器214係藉可旋轉之修整器驅動軸234支撐於修整器頭部236，該修整器頭部236係藉由可有角度地定位支撐轴238所支撐而可於該轉台204上使該修整器 214在待命位置和修整位置之間移動。該修整器22〇係同樣藉可旋轉之修整器驅動軸240支撐於修整器頭部242，該修整器頭部242係藉由可有角度定位支撐軸244所支撐本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 45 313239 525221 A7 B7 五、發明說明（46 ) 而可於該轉台202方使該修整器220在待命位置和修整位置之間移動。 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 如第7圖所示，以在由該隔牆1 96從該區域B分開之區域C中以及藉由該輸送臂164之手臂可接近之位置，係設置用於倒置基板之轉向裝置250，並且在藉由該輸送臂166之手臂可接近之位置，係設置有用於倒置基板之轉向裝置252。在該區域B和該區域C、D之間的隔牆196 有兩個開口，每一個開口分別容許基板通過其中，其中之一開口用於輸送該基板往返於該轉向裝置250而另一開口則用於輸送該基板往返於該轉向裝置252,在該隔牆j96 之各別開口設置閘板254和256。該轉向裝置250和252各自具有用於夾持基板之夹持機構、用於倒置基板之轉向機構、以及用於偵測該夾持機構疋否已夾緊基板之偵測感應器。輸送機器人i 64將基板輸送至轉向裝置250,以及輸送機器人164將基板輸送至轉向裝置252。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製將旋轉運輸裝置258配置於該轉向裝置25〇和252以及該頂環208和210之下，以輸送基板於該清潔室（該區域B)和該研磨室（該區域D)之間。此旋轉運輸裝置具有四處用於以等角度間隔放置基板之平台，並且可同時固持複數個基板於其上。當該旋轉運輸裝置258之平台之中央已對準由該轉向裝置25〇< 252固持之基板的中央時，將已輸送至該轉向裝置25〇或加之基板藉由啟動配置於該旋轉運輸裝置258之下之升降機或㈤輸送至

本紙張尺度適财g _標準（CNS)A4規格(2l〇7^iT 46 313239 525221

五、發明說明（47 ) 該旋轉運輸裝置258。由該旋轉運輸裝置258藉9〇。角的旋轉將置於該旋轉運輸裝置25 8之平台上之基板輸送至在該頂環208或210之下的位置，此時，藉由擺動動作事先將該頂環208或210定位於該旋轉運輸裝置258之上。當該頂環208或210之中央係對準設置在該旋轉運輸裝置 258之平台上之基板的中央時，藉由啟動設置於該旋轉運輪裝置258之下的推動器264或266可將該基板從該旋轉運輸裝置258輸送至該頂環208或210。藉由該頂環208或210之真空吸吮機構將輸送至該頂環208或210的基板固持於真空之下，並且輸送至該轉台 200或204。之後，藉包括附著於該轉台2〇〇或2〇4上之研磨布或磨石（或固定研磨板）之研磨表面研磨該基板。該第二轉台202和206係分別配置於可藉由該頂環2〇8和21〇接近之位置，以此配置，可藉由該第一轉台2〇〇或2〇4進行基板之主要研磨，然後藉由該第二轉台2〇2或2〇6可進行該基板之二次研磨。或者，該基板之主要研磨作業可藉由該第二轉台202或206進行，然後藉由該第一轉台2〇〇或204可進行該基板之二次的研磨作業。此時，由於該第二轉台202或206具有較該第一轉台200或204為小之研磨表面的直徑，故將較研磨布昂貴之磨石（或固定研磨板）裝汉於該弟二轉台202或206以進行該基板之主要研磨。一方面，在該第一轉台200或204裝設具有壽命較短但較該磨石（或該固定研磨板）便宜之研磨布以進行該基板之修整’此種配置或利用可減少該研磨裝置之營運成本。如果本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂----------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 47 525221 A7 五、發明說明（招）在該第一轉台裝設該研磨布而在該第二轉台裝設該磨石 (或該固定研磨板）時’則可以較低成本提供該轉台系統， (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 其原因為該磨石（或該固定研磨板）的價格比該研磨布昂貴，並且該磨石（或該固定研磨板）的價格係和該磨石之直徑實質上成比例之故。此外，由於該研磨布具有較該磨石 (或該固定研磨板）為短的壽命，如果將該研磨布使用於在低負載下之例如最終研磨時，會增加該研磨布的壽命。此外，如果該研磨布的直徑很大時，會分散其和該基板接觸的機會或頻率而有較長的壽命、較長的維修期以及提高的半導體裝置的生產量。在該基板藉由該第一轉台200研磨之後以及在該頂環 208移動至該第二轉台202之前，從配置於靠近該轉台2〇〇的清潔液喷嘴270供應清潔液至在從該轉台2〇〇隔開該頂環208之位置由該頂環208固持之基板。由於該基板在移動至該苐一轉台202之前經過洗務，故可避免在該轉台之間的轉換之污染中因而避免該轉台之交叉污染。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製此外，可用下列方式執行兩階段研磨，於該第一研磨表面使用由Rodel Nitta公司所製造的產品命名為IC-1000/SUBA400之研磨布，以及於該第二研磨表面使用由 Rodel Nitta公司所製造的產品命名為p〇LITEX之研磨布’並且由該第一研磨表面首先研磨該基板，然後由該第二研磨表面研磨。藉由兩具大尺寸的轉台之使用可達成此兩階段研磨，並且甚至可不使用該小尺寸的第二轉台。在上述中，雖然該兩階段研磨已說明為藉由兩種不同的研磨本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 48 313239 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 49 A7 B7 五、發明說明（49 ) 布而進行，但是其可藉由相同的研磨布或相同的磨石而進行。在该基板藉由該第一研磨表面和該第二研磨表面研磨後，分別藉由該修整器214、218、220和222修整該第一和第二研磨表面，該修整過程係為一種用於恢復藉由該基板之研磨而降低品質的轉台之研磨表面的過程。此過程亦稱為整修（conditioning)或調整（rectificati〇n)。已研磨之基板依照上述相反之路徑返回該轉向裝置 250或252，返回該轉向裝置250或252之基板係藉由從洗滌喷嘴供應之純水或化學劑清潔。此外，從已卸下該基板之頂環208或210的基板固持表面亦藉由自該清潔液喷嘴供應之純水或化學劑清潔，在某些情況，清潔該頂環2〇8 或210的基板固持表面之以避免該基板固持表面乾燥，在該隔牆上設置用於清潔該推動器之清潔噴嘴或喷嘴。為了增加該半導體裝置的產量或該基板之清潔效果，可在將該基板藉由該頂環208或2 10固持的情況下藉由化學劑清潔該基板。此外，可在藉由該旋轉運輸裝置258固持該基板的情況下藉由化學劑清潔該基板。此外，可藉由噴嘴（容述於後）清潔該升降機260或262。在第8圖之右侧上，顯示該旋轉運輸裝置258、該轉向裝置250或252、該升降機260或262、以及該推動器 264或266之關係。如第8圖所示，將該轉向裝置25〇或 252配置於該旋轉運輸裝置258之上，並且將該升降機26〇或262和該推動264或266配置於該旋轉運輸裝置25 8 之下。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------^-----^-----^ i^w— - (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) ^25221 五、發明說明（5〇 ) 接著，說明用於輸送基板之輸送路徑。 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 所有軟體係建立於可自由組合全部之設備或裝置，並且在該研磨裝置中設定該基板之正常處理路徑，該處理路徑之實例如下： 1) 方法1(2卡匣並聯過程），其中，在一個基板匣22 内之基板係在該區域C和D其中之一個區域中處理，且在其他基板匣22内之基板係在該區域C*D其中之另一個區域中處理； 2) 方法2(1卡匣並聯過程），其中，在一個基板匣22 内之基板係任忍分配至該區域C和D中處理；以及 3) 方法3(串聯過程），其中，在一個基板匣22内之基板係在該區域C和D其中之一個區域中處理，然後在該區域C和D其中之另一個區域中處理。在該清潔室中，從該研磨室中送出之已研磨的基板係根據下述6種處理方法中之任何一種進行處理：經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A) 處理A，其中，基板係在兩階段中藉清潔裝置之其中一個陣列清潔以及送出，即，從該清潔裝置j 82至該清潔裝置146並從該清潔裝置ι84至該清潔裝置ι48 ; B) 處理B，其中，基板係在三階段中藉清潔裝置之其中一個陣列清潔以及送出，即，從該清潔裝置i 84至該清潔裝置148然後至該清潔裝置ι46，或在三階段中藉清潔裝置之其中一個陣列清潔以及送出，即，從該清潔裝置182 至該清潔裝置184或148然後至該清潔裝置146 ; C) 處理C’其中，基板係在三階段中清潔以及送出， 1本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 50 313239 525221

五、發明說明（Μ ) 即，在一階段中藉褙兩具β潔裝置，即，清潔裝置182、184 兩者中之任一個不進杆、音、繁無〜η > 運仃β /累動作，以及在兩階段中藉清潔 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 裝置之其中一個陣列，即，從該清潔裝置148至該清潔裝置 146 ; D)處理D’其中，基板在係四階段中藉清潔裝置之其中-個陣列清潔以及送出，即，從該清潔裝置184至該清潔裝置148然後至該清潔裝置182然後再至該清潔裝置 146 ； Ε)處理Ε，其中，基板係在四階段中藉清潔裝置之其中一個陣列清潔以及送出，即，從該清潔裝置至該清缄裝置1 84然後至該清潔裝置！ 48然後再至讓清潔裝置 146 ； F)處理F，其中，基板係在三階段中藉清潔裝置之其中一個陣列清潔以及送出，即，從該清潔裝置184至該清 /名裝置148然後至該清潔裝置146，已於第一階段研磨的基板係藉由該清潔裴置182清潔之後再於第二階段研磨。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製該方法1至3以及該處理A至F之組合提供其各別之特徵如下： (1-A)：此組合對兩個基板匣進行不同處理以及以高產量送出多批之基板時有效。如果對兩個基板匣進行不同的處理’則應用例如藉由兩個乾進和乾出型研磨裝置之組合提供裝置結構或配置。由於此種組合提供較大的產量，用其於來自兩個基板匣之基板上進行相同處理以獲得較高產本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 51 313239 525221

五、發明說明（52 ) 能0 (2·Α): 此組合可於短時間内有效率地處理在一個基板匣内之基板，此組合亦容許在兩種任意不同類型之處理中處理在一個基板匣内之基板。 (3-Α): 當在兩個清潔階段之至少一個階段中需要清潔基板的時間係長於兩個研磨階段之任一個階段中需要研磨基板的時間，如果此兩個清潔階段係藉清潔裝置之其中一個陣列進行時，由於較長的清潔時間故其研磨性能較低。既然如此’如果此兩個清潔階段係藉清潔裝置之2個陣列進行時’則在不影響該清潔時間之下可輸送已研磨的基板。此時此組合具有很面的效率。 (1-Β)：當在該研磨處理之後需要進行3種或多種類型的清潔處理時應用此組合。由於藉清潔裝置之其中一個陣列進行清潔處理’根據此組合之清潔處理之處理性能係減低，並且當該研磨時間長於該清潔時間時，此組合可發揮很高的效率。 (2-Β)：當僅處理一批，而非如由該組合（1_Β)同時處理多抵時應用此組合，其並且提供和該組合同樣的優點。 (3_Β): 當需要如和該組合（1_Β)同樣之三個清潔階段時應用本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 313239 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} ·1111111 ·11111111 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 52 525221 A7 B7 五、發明說明（53 ) 此組合。 (1-C)： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此組合提供和該組合（1_B)同樣的優點。如果在該第一階段的清潔時間係長於另一晶圓處理單元之處理時間時，則藉兩具清潔裝置進行該第一清潔階段以避免基㈣塞在该第一清潔裝置，因而增加處理性能。 (2-C): 如同該組合（1-〇,應用此組合之理由和該組合（2_B) 相同。 (3-C): 如同該組合（l-C)，應用此組合之理由和該組合（3_B) 相同。 (1，2,3-D，E): 當除了各自研磨室之使用之外需要四個清潔階段時應用此組合。 (3-F)：經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在該兩階段研磨處理中，將此組合用來在該第二研磨階段之前透過清潔處理輸送基板以避免使用在該第一研磨階段之研磨液從在該第二研磨階段研磨時附著至該基板。如上所述，由於根據本發明之研磨裝置具有有各自的轉台200和204之兩處研磨區，故可當該研磨裝置在操作中使用其中一個研磨區同時可檢查和維修另一個研磨區作為維護。清潔區具有用於清潔基板之清潔裝置146、148、182 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 53 313239 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 54 525221 A7 一 -----— 卩7 ___·___ 五、發明說明（54 ) 和184。當該研磨裝置在操作中至少使用其中一具清潔裝置時’可檢查和維修其他清潔裝置做為維修。第9圖為顯示頂環和該化學機械研磨裝置之研磨台之間的關係之橫斷面圖。如第9圖所示，將研磨台304配置於頂環3 00之下’並且具有附著於其上表面研磨墊3〇2。將研磨液供應喷嘴306設置在該研磨台304之上並且供應研磨液Q於該研磨台304上之研磨墊302上。市面上有各種的研磨墊販售。例如，其中一些為R〇del 公司製造之 SUBA800、icmooo、和 I(>1000/SuBA400(雙層布），以及Fujimi公司製造之Surfin χχχ-5、和Surfiji 〇〇〇。SUBA800、Surfin xxx_5 和 Surfin 〇〇〇為藉由胺曱酸乙脂樹脂（urethane resin)結合之非編織物，而ICM〇⑽為剛性泡洙聚氨胺酯（單層）。泡沫聚氨胺酯為多孔並且具有在其表面形成之报多的細小凹洞或孔。將該頂環300藉萬向接頭3〇8連接至頂環驅動轴 310。將該頂環驅動軸31〇耦合至固定於頂環體312之頂環空氣唧筒314,運作該頂環空氣唧筒314以垂直移動該頂環驅動軸310而使該頂環3〇〇整體上昇或下降，亦運作該頂環空氣唧筒314以將固定於頂環體312之固定環壓抵該研磨台304。將該頂環空氣唧筒314經由調節器R1連接至壓縮空氣供應源（液體供應源）32〇，該調節器Ri調節供應至該頂環空氣唧筒314之空氣的壓力用於由此調節壓力而使該固定環318壓向該研磨墊3〇2。將該頂環驅動軸310藉由銷子（未圖示）連接至旋轉套本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵G χ 297公爱 ----------^ 313239 --丨·--丨丨丨I! -------—訂---------^^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣五、發明說明（55 ) 筒（rotary sleeve)322，該旋轉套筒322具有固定地配置在周圍之同步皮帶輪（timing pulley)3 24。將具有驅動軸之頂環馬達326固定於該頂環頭部（top ring head)3 12之上表面’將該同步皮帶輪328與藉由該同步皮帶328安裝於該頂環馬達326之驅動轴上的同步皮帶輪3 24操作地耦合。當供給該頂環馬達326能量時，轉動該同步皮帶輪330、該同步皮帶328、以及該同步皮帶輪324以同時轉動該旋轉套筒322和該頂環驅動轴310，由此轉動該頂環300。將該頂環頭312支撐於以框架（未圖示）固定地支撐的頂環頭軸332上。第10圖係顯示該頂環300之直立橫斷面圖，而第η 圖為第10圖中所示之頂環300的底視圖。如第1〇圖所示，該頂環300包括以柱狀護罩形成而有貯存空間定義於其中之頂環體316，以及固定至該頂環體316之底端的固定環 3 18。該頂環體3 16係由具有高強度和剛性之例如金屬或陶瓷之材料所製成，該固定環3 18係由高剛性之成合樹脂、陶瓷、或其類似材料所製成。此頂環體316包括圓筒殼體316a、安裝於該圓筒殼體316a之環形加壓板支座316b、以及安裝於該圓筒殼體 316a之上表面之外周緣的環形墊圈316c。將該固定環318 固定至該圓筒殼體316a之底端，並且其具有以輻射狀向内伸出之下部部份，該固定環318可和該頂環體316整地形成。將該頂環驅動軸3 10配置於該頂環體3 16之圓筒殼體 ΐ纟氏張尺度_中國國家標準（chs)A4規格⑵Q χ挪公爱）-------- 55 313239 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) --------訂------ 線.

525221 五、發明說明（56 ) 316a的中央之上，將該頂環體316藉由該萬向接頭3〇8 耦合至該頂環驅動軸31〇，該萬向接頭3〇8具有可使頂環體316和頂環驅動軸31〇相互傾斜之球面軸承機構而，以及用於將該頂環驅動軸31〇之旋轉傳動至該頂環體316之旋轉傳動機構，當允許該頂環體316和該頂環驅動軸31〇相互傾斜時，此旋轉傳動機構和球面軸承機構從頂環驅動軸310傳送壓力和旋轉力至該頂環體316。該球面軸承機構包括在中心地定義於該頂環驅動轴 310之下表面之球面凹槽（Spherical咖州）3 、在中心地疋義於該圓筒殼體316a之上表面之球面凹槽316d、以及由高硬質材料例如陶瓷製成並且插置於該球面凹槽 310a和3 16d之間之軸承滾珠334。該旋轉傳動機構包括固定至該頂環驅動軸3 1〇之傳動轴銷（未圖示）、以及固定至該圓筒殼體316a之從動軸銷（未圖示）。當將該傳動軸銷和該從動軸銷相對於彼此可垂直地轉動時，將該傳動軸銷以和該從動軸銷銜接而固持，將該頂環驅動軸3丨〇之轉動經由該傳動和從動軸銷傳動至該頂環體3丨6。即使該頂環體3 16係相對傾斜於該頂環驅動軸3 1〇，該傳動和從動軸銷在接觸之移動點仍保持相互銜接，故該頂環驅動軸 310之轉矩可確實地傳動至該頂環體316。該頂環體316和固定於該頂環體316的固定環318共同地具有定義於其間之空間，該空間容納具有與藉由該頂環300固定之基板w的上表面接觸之下端表面之彈性墊 336、環形托環340、以及用於支撐該彈性墊336之圓盤本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） 313239 -------------^-----^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 56 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 57 525221 A7 ----~----— B7 五、發明說明（57 ) 形夾盤（支撐元件）342。該彈性墊336具有夾於該托環34〇和該夾盤（chucking plate)342之間之輻射狀外邊緣以及固定至該托環340之下端並輻射向内延伸之夾盤342以便覆蓋該夾盤342之下表面，因此在該彈性墊336和該夾盤342 之間形成空間。該夾盤342可用金屬製成。然而，當形成於基板之表面上之薄膜厚度藉由利用渦流（eddy current)的方法測量，在此狀況下藉由該頂環固定該待研磨基板時，該夾盤342 以無磁性材料製成較佳，例如螢光樹脂或陶瓷之絕緣材料。含有彈性膜之加壓板344延伸至該托環340和該頂環體316之間。此加壓板344具有夹於該圓筒殼體316a和該頂環體之加壓板支座3 16b之間之輻射狀地外侧邊緣，以及夾於該托環340之上部分340a和其擋環（stOpper)340b 之間之輻射狀地内侧邊緣。該頂環體3 16、該夾盤3 4 2、該托環3 40、以及該加壓板344共同地定義在該頂環體316 内之壓力室346。如第10圖所示，包括通管和連接器之液體通道346和壓力室346連通，經由連接至該液體通道 348之調節器R2將該液體通道346連接至該壓縮空氣供應源320，該加壓板344由高強度和耐磨的橡膠材料所製成，例如乙烯丙烯橡膠[乙烯丙烯三之共聚合物（EPDM)]、聚氨酯橡膠、矽氧烷橡膠或類似材料。在加壓板344以例如橡膠之彈性材料製成的情況下，如果將該加壓板344夾於該固定環318和該頂環體316之本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 I I —I— 1111111 ^ ·11111111 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 58 A7 B7 五、發明說明（58 ) 間時，則該加壓板344可如彈性材料般地彈性變形，並且無法將所欲之水平表面維持在該固定環318之下表面上。為了維持所欲之水平表面在該固定環之下表面上，本實施例中將該加壓板344夾於該頂環體316之圓筒殼體316a 和如獨立元件設置之加壓板支座316b之間。該固定環318 可相對該頂環體316垂直地移動，或該固定環318具有能獨立地壓該頂環體316之研磨表面的構造，此時，不需以上述方式固定該加壓板3 44。以環形槽的形式形成之清潔液體通道350係定義於該圓筒殼體31 6a靠近其固定該環形墊圈316c之外周緣之上表面。該清潔液體通道350經由形成於該環形墊圈316c 内之通孔（through hole)3 52和液體通道354連通，並經由該液體通道354供應清潔液（純水）。在該圓筒殼體316a 和加壓板支座3 16b内定義之複數個連通孔（communication holes)356係和該清潔液體通道350連通，該連通孔356 和定義於該彈性墊336之外周面以及該固定環318之内周面之間之小間隙G連通，將該液體通道354經由回轉節（未圖示）連接至清潔液供應源（未圖示）。定義於該彈性墊336和該夾盤342之間的空間内容納如和該彈性墊336相接觸之t心接觸元件的中心張間 (central bag)360，以及如和該彈性墊336相接觸之外接觸元件的環形管（ring tube)362，這些接觸元件可使其支座對著該彈性墊336。在本實施例中，如第1〇和第11圖所示’在中心地將具有圓形接觸表面之中心張間360配置於本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 313239 ---- --------· I---I--訂--I I ----I i^wi (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

59 313239 A7 B7 五、發明說明（59 ) 該夾盤342之下表面上，並且輻射狀地將具有環形接觸表面之環形管362以周圍關係向該中心張間360朝外配置。特別是，將該中心張間和該環形管以預定間隔隔開，每一個中心張間360和環形管362係由高強度和耐磨的橡膠材料所製成，例如乙烯丙烯橡膠[乙烯丙稀三之共聚合物 (EPDM)]、聚氨胺酯橡膠、矽氧烷橡膠、或其類似材料。將定義於該夹盤342和該彈性墊336之間的空間藉由該中心張間360和該環形管362分成複數個空間（第二壓力室）。特別是，壓力室364定義於該中心張間360和該 %开> 管3 62之間’以及壓力室366係定義於該環形管362 輻射狀地朝外處。該中心張間360包括和該彈性墊336之上表面接觸之彈性膜368，以及在適當的位置用於可分離地固持該彈性膜3 68之中心張間保持器（保持元件）37(^該中心張間保持器370具有疋義於其中之螺紋孔（threaded iioles)370a，並且係以可分離地藉由栓進該螺紋孔37〇a之螺絲372而固定至該夾盤342之下表面，該中心張間36〇具有藉由該彈性膜368和該中心張間保持器37〇而定義於其中之中心壓力室374(第一壓力室）。同樣地，該環形管362包括和該彈性墊336之上表面接觸之彈性膜376，以及在適當的位置用於可分離地固持該彈性膜376之環形管保持器（保持元件）378。該環形管保持器378具有定義於其中之螺紋孔378a，並且係以可分離地藉由栓進螺紋孔378a之螺絲38〇而固定至該夾 ϋ n Kmt ϋ I I a^i —Bi 1· ϋ n I ϋ n mMMm ϋ iaal n 一 0、I I n ϋ 1· n I— 1_1 I (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____ B7 ___ 五、發明說明（60 ) 342之下表面，該環形管362具有藉由該彈性膜376和該環形管保持器378而定義於其中之中間壓力室382(第一壓力室）。液體通道384、3 86、3 88和3 90分別包括和該壓力室 364、366、該中心壓力室374、以及該中間壓力室382連通之通管和連接器。將該壓力室364、366、374、和382 經由分別連接至該液體通道384、386、388和390之各別調節器R3、R4、R5和R6連接至該壓縮空氣供應源320，將該液體通道348、384、386、388和390經由安裝於該頂環驅動軸310之上端上之回轉節（未圖示）連接至各別的調節器 R2、R3、R4、R5 和 R6。將該壓力室346、364、366、374和382經由該液體通道348、3 84、386、388和390供應例如加壓空氣、大氣空氣或排空空氣之加壓液體。如第9圖所示，連接至該壓力室346、364、366、374和382之液體通道348、384、 3 86、3 88和3 90的調節器R2至R6能各自調節其供應至該壓力室346、364、366、374和382之加壓液體的壓力，因而獨立地控制其在該壓力室346、364、366、374和382 内之壓力或獨立地引入大氣空氣或真空進入該壓力室 3 46、3 64、3 66、3 74 和 382。因此，在該壓力室 3 46、364、 366、3 74和3 82内之壓力獨立隨著該調節器R2至R6的調整而變化，故可經由該彈性墊336在該基板之局部調整用於將該基板W壓抵該研磨塾302之每單位壓力之壓緊力。在一些實際應用上，該壓力室346、3 64、3 66、374 本紐尺度適財國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公髮)： ------ 60 313239 --------------------^---------^ (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 525221 A7 一_ ............... B7 , 五、發明說明（) 和3 82可連接至真空供應源392。 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 在此情況下，供應至該壓力室364、366、374和之加壓液體或大氣空氣可獨立地控制其溫度，因而可從該待研磨之基板表面的背面直接控制其溫度。特別是，當獨立地控制各別之壓力室之溫度時，在該化學機械研磨^ (CMP)的化學研磨過程中可各自控制其化學反應之速率。如第11圖所示，在該彈性墊336上形成複數個開口 400，該夾盤342具有往下延伸之輻射狀内侧吸口部分4〇2 和輻射狀外侧吸口部分404,位於該中心張間36〇和該環形管362之間的開口 400容許其内側吸口部分4〇2向外露出’而位於該環形管362外面之開口 400則容許其外側吸口部分404向外露出。在本實施例中，該彈性墊336具有 8個開口 400以露出8個吸口部分402、404。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製每一個内側吸口部分402具有連通至液體通道406之小孔402a，且每一個外側吸口部分404有連通至一液體通道408之小孔404a。因此，該内側吸口部分402和該外側吸口部分404均經由各自之液體通道406、408和閥 VI、V2連通至例如真空泵之真空供應源392，當藉由該真空供應源392抽吸該吸口部分402和404以在該連通孔 402a、404a的開口下端產生負壓時，藉由此負壓將該基板W吸附至該吸口部分402和404之開口下端。該吸口部分402和404具有附著於其下端之例如薄橡膠片之彈性片402b、404b，因此彈性地接觸並且將該基板W固持於其下表面。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 61 313239 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 62 A7 五、發明說明（62 ) 如第丨〇圖所示，當研磨該基板％時，該吸口部分4〇2 和404之下端係定位於該彈性塾336的下表面之上，而不會從該彈性塾336之下表面向下凸出。當將該基板以吸附於該吸口部分402和404時，該吸口部分4〇2和綱之下端係和該彈性墊336的下表面定位於由於在該彈性塾336之外周面和該固之内周面之間有小間隙G，該托環340、該夾盤342、以及附著於該夾盤342之彈性塾336可對應該頂環體316和該固定環318垂直移動，因此，其對應該頂環體316和該固定環 318為浮動結構。複數個齒34〇c從該托環34〇之擋環μ卟的外周緣輕射狀向外凸出，當該托環34〇根據該齒34〇(；之向下移動而嚙合該輻射狀向内凸出之固定環318的上表面時，限制該托環340無法再往下移動。下述將說明所構成的頂環3〇〇之操作。當準備將該基板W輸送至該研磨裝置時，該將頂環 3〇〇移動至輸送該基板w之位置，並且藉由該真空供應源392經由該液體通道4〇6、4〇8抽吸該吸口部分4〇2和 404之連通孔402a、404a。該基板W藉由該連通孔4〇2a、 404a之抽吸效果附著至該吸口部分4〇2和4〇4之下端。以附著於該頂環300之基板w，該頂環3〇〇係移動到具有該研磨表面（研磨墊3〇2)在其上之研磨台3〇4之上的位置，該固定環3 18固持該基板w之外周緣以便使該基板 W不會從該頂環300移開。為了研磨該基板w之下表面，因此將該基板W固持 Μ氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵Q x 297公爱)— "~— 313239 — --------訂---------- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 63 525221 ----------- B7 ____ 五、發明說明（63 ) 於該頂環300之下表面，並且附著該連接至該頂環驅動軸 310之頂環空氣唧筒314以在預設之壓力下將固定至該頂環300之下端之固定環3 18壓抵在該研磨台304上之研磨表面。然後’將該加壓液體在各自之壓力下分別供應至該壓力室364、366、該中心壓力室374、以及該中間壓力室 3 82’由此將該基板w壓抵在該研磨台3 〇4上之研磨表面。於是該研磨液供應嘴306供應該研磨液Q至該研磨墊302 上。因此，藉由該研磨墊302以存在於該基板w的待研磨之下表面和該研磨墊302之間的研磨液Q研磨該基板 W 〇將位於該壓力室364、366之下之基板W的局部區域在供應至該壓力室364、366之加壓液體之壓力下壓抵該研磨墊302，位於該中心壓力室374之下的基板w之局部區域經由該中心張間360之彈性膜368和該彈性塾336 在供應至該中心壓力室374之加壓液體的壓力下壓抵該研磨墊302。位於中間壓力室382之下之基板w局部區域經由該環形管362之彈性膜376和該彈性墊336在供應至該中間壓力室382之加壓液體的壓力下壓抵該研磨墊 302 〇因此’藉控制供應至各別壓力室364、366、374和382 之加壓液體的麼力可獨立地調整作用於該基板W之各自局部區域上的研磨壓力。特別是，各別之調節器R3至r6 獨立地調整供應至該壓力室364、366、3 74和3 82之加壓液體的壓力以由此調整施加至將該基板W之局部區域壓本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------------------訂 --------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 A7 B7 五、發明說明（64 ) (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 抵在該研磨台304上之研磨墊302的壓緊力。以此經獨立地調整後的基板W之各別的局部區域上的研磨壓力，將該基板W壓抵在已旋轉之研磨台304上之研磨塾302。同樣地’可藉該調節器R1調節供應至該頂環空氣哪筒3 14 之加壓液體的壓力以調整由該固定環318壓該研磨塾3〇2 的力量。當開始研磨該基板W時，該固定環318壓該研磨螯3 02的力量以及將該基板w壓抵該研磨塾3 02之壓緊力可適當地調整以由此用所欲之壓力分配將研磨壓力施加至該基板W之中心區域C1、内侧區域C2、中間區域C3、以及周圍區域C4(參考第11圖）。將位於該壓力室364、366之下之基板W的局部區域分成經由該彈性墊336施加來自液體的壓緊力之區域，以及直接施加加壓液體的壓力之區域，例如位於該開口 4〇〇之下之區域。然而，施加至此兩區域之壓緊力係彼此相同。當研磨該基板W時，將該彈性塾336與靠近該開口 400 之該基板W的上表面緊密接觸，以便避免供應至該壓力室364、366之加壓液體的外流至外部。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製依此方法’將該基板W分隔成同心圓和環形區域c 1 至C4，可在獨立之壓緊力下壓該同心圓和環形區域C1 至C4。該同心圓和環形區域ci至C4之研磨速率視施加至該等區域之壓緊力而定，由於可獨立地控制施加至這些區域之壓緊力故可獨立地控制其研磨速率。因此，即使在該基板W之表面上之待研磨薄膜之厚度呈輻射狀的差異性’在该基板W之表面之薄膜可均勻地研磨而不致於不本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 64 313239 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 65 525221 A7 __ B7 五、發明說明（65 ) 夠充分地或過度地研磨。更特別是，即使在該基板…之表面上之待研磨薄之膜厚度視其在該基板w上之輻射狀的位置而不同，使位於該薄膜之較厚區域上之壓力室的壓力高於位於該薄膜之較薄區域上之壓力室的壓力，或使位於該薄膜之較薄區域上之壓力室的壓力低於位於該薄膜之較厚區域上之壓力室的壓力。以此方法，使施加至該薄膜之較厚區域上之壓緊力高於施加至該薄膜之較薄區域上之壓力，由此可選擇性地增加該薄膜之較厚區域之研磨速率。因此，該基板W的整個表面可完全依照所欲之程度加以研磨而不需顧慮該薄膜形成時所獲得的薄膜厚度分佈。藉控制施加至該固定環3 18之壓緊力可避免圍繞在該基板W之周緣上的任何不需要的邊緣。如果在該基板w 之周緣上待研磨薄膜具有很大的厚度差異時，可故意增加或減少施加至該固定環318之壓緊力而因此控制該基板 W之周緣的研磨速率。當將該加壓液體供應至該壓力室 364、366、374和382時，該夾盤342之壓力昇高。在本實施例中，將該加壓液體經由該液體通道348供應至該壓力室346以避免該夾盤342在該力量之下從壓力室364、 366、374 和 382 舉起。如上所述，藉由該頂環空氣唧筒3 14將該固定環31$ 壓抵該研磨墊302所施加之壓緊力以及藉由供應至該壓力室364、366、374和3 82之加壓液體將該基板W之局部區域壓抵該研磨墊302所施加之壓緊力係適當地調整以研本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 313239 --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 A7 B7 五、發明說明（66 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 磨該基板W。當完成該基板W之研磨時，該基板W係以如上所述之相同方法在真空下附著至該吸口部分402、404 之下端。此時，停止供應該加壓液體進入該壓力室3 64、 3 66、374和3 82,並且排出該壓力室3 64、366、3 74和382 之壓力至大氣。於是，將該吸口部分402、404之下端與該基板W接觸。該壓力室346之壓力係排出至大氣或排空以於其中形成負壓。如果該壓力室346係在高壓之下維持’則該基板W係強力地壓抵於僅與該吸口部分402、404 接觸之區域的研磨表面而。因此，必需立刻降低在該壓力室346内之壓力。於是，如第1〇圖所示，可設置穿透該頂環體316之放氣孔410以立刻將該壓力室346内之壓力降低。此時，當加壓該壓力室346時，必需經由該液體通道348持續地將該加壓液體供應至該壓力室346。該放氣孔410包括用於在該壓力室346形成負壓時避免外界空氣流進該壓力室346之止回閥（未顯示）。在該基板W附著於該吸口部分402、404下端之後，將該頂環300移動到準備輸送該基板買之位置。然後，經濟部智慧財產局員工消費合作社印製經由該吸口部分402、404之連通孔402a、404a將例如加壓空氣或氮及純水之混合的液體喷至該基板w以使該基板W脫離該頂環3〇〇。用於研磨該基板W之研磨液Q傾向流經在該彈性塾 336和該固定環318外周面之間的間隙G。如果該研磨液 Q係牛固地沉積於該間隙G内時，則阻止該托環34〇、該 I夾盤342、和彈性墊336相對於該頂環體3 16和該固定環 1 本紙張尺ϋ用中國國家標準（CNS)A4 &格（21〇 x 297公釐） 66 313239 525221

五、發明說明（67 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 67 318平滑地垂直移動。| 了避免此種缺點，經由該液體通道3 54供應清潔液（純水）至該清潔液體通道35〇。於是，該純水係經由該連通孔356供應至該間隙G之上的區域，因此，形成於該間隙G之清潔元件移除該研磨液Q之沉積物。在釋出該研磨基板之後以及直到將下一片待研磨基板附著至該頂環300之後供應純水較佳，在研磨下一片基板之刖自該頂環3 0 0排出全部供應的純水亦較佳，因此設置如第10圖所示之有複數個通孔318a之，該固定環318 以釋出該純水。再者，若形成於定義在該固定環318、該托環340、和該加壓板344之間的空間412係壓力增高時，則其作為阻止該夾盤342從該頂環體316内上移。因此，為了使該夾盤342可在該頂環體316内平滑地上移，較佳地應設置該通孔318a以使在該空間412内之壓力和該大氣壓力相等。如上所述，根據本實施例，在該壓力室364和366、在該中心張間360内之壓力室374、以及在該環形管362 内之壓力室382之壓力係獨立地控制以控制作用於該基板 W上之壓緊力。此外，根據本實施例，藉由改變該中心張間360和該環形管362之位置和面積可輕易改變控制施加至該基板W之壓緊力之區域。以下將說明改變控制施加至該基板W之壓緊力之區域的實例。第12A至第12E圖和第13圖為顯示在化學機械研磨裝置之基板保持裝置内其他接觸元件（中心張間360和環形管362)之實例的直立橫斷面圖。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221

五、發明說明（68 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製如第12A和第12B圖所示，藉由另一個具有不同面積之中心張間360可改變控制施加至該基板之壓緊力之區域C1的面積。此時，當預設作為容許定義於該中心張間 360以與該液體通道388連通之壓力室374之小孔370b 的面積和形狀，以及用於安裝在該夾盤342上之中心張間保持器370之螺紋孔370a的面積和位置時，可藉由準備具有不同面積之中心張間保持器370輕易改變控制施加至該基板之壓緊力的區域，此時，不需修改該夾盤342。如第12C和第12D圖所示，藉由另一個具有不同面積和/或形狀之環形管362可改變控制施加至該基板之壓緊力之區域C3的九度和/或位置。此外，如第12ε圖所示，可在該夾盤342之預設輻射位置設置複數個小孔414 和螺紋孔（未圖示）。此時，該連通孔378b係定位於對應其中一個連通孔414之位置，並且其他的連通孔（以及螺紋孔）填塞螺絲416以密封液體。因此，該環形管362可彈性地安裝在該輻射方向，故可彈性地改變該控制壓緊力之區域。如第13圖所示，可在該中心張間36〇的下表面上設置從該彈性膜368的周緣輻射地向外突出之突出物368&，而可在該環形管362的下表面上設置從該彈性膜376的周緣輻射該向外突出之Λ出物376a。該突出物368a、376a 與該中心張間360和該環形管362係以相同之材料製成。如上所述，當研磨該基板時，將加壓液體供應至位於該中心張間360和該環形管362之間的壓力室364、以及圍繞本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 68 313239 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) # 訂----I----, 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 69 A7 B7 五、發明說明（69 ) 該環形管362之壓力室366。因此，藉由供應至該壓力室 3 64、3 66之加壓液體使該突出物368a、376a和彈性墊336 緊密接觸。因此’即使供應至鄰近該中心張間360之壓力室364的加壓液體之壓力係高於定義於該中心張間36〇内之壓力室374的加壓液體之壓力，鄰近該中心張間360之高壓液體無法流入該中心張間360之底部。同樣地，即使供應至鄰近該環形管362之壓力室364或3 66的加壓液體之壓力係高於定義於該環形管362内之壓力室382的加壓液體之壓力，鄰近該環形管362之高壓液體無法流入該環形管362之底部。因此，該突出物368a、376a能增加在各別壓力室之壓力控制的範圍，因而可更穩定地壓該基板。該彈性膜368、376可具有部份不同的厚度或可部份包含非彈性元件，以便該中心張間360之彈性膜368以及該環形管362之彈性膜376有理想之變形。第14A圖顯示實例’其中該環形管362之彈性膜376具有較厚於和該彈性墊336接觸之表面的側表面376b。該第14B圖顯示實例，其中該環形管362之彈性膜376部分地包括在其側表面之非彈性元件376d。在這些實例中，可適當地限制因在該壓力室之壓力而導致該彈性膜之侧表面之變形。如上所述，視沉積方法或沉積裝置形成於該基板之表面上之薄膜厚度之分佈有所不同。根據本實施例，藉更換該中心張間360和該中心張間保持器370、或該環形管362 和該環形管保持器378可以基板保持裝置輕易改變用於施本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7

525221 五、發明說明（70 ) 加壓力至基板之壓力室的位置和面積。因此，根據待研磨薄膜的分佈可以低成本輕易改變控制其壓緊力之位置和區域。換言之，該基板保持裝置可處理在該待研磨基板上^ 成的薄膜之各種不同厚度分佈。該中心張間36〇或該環形管362的形狀和位置改變導致位於該中心張間36〇和該環形官362之間的壓力室364、以及圍繞該環形管362之壓力室366的面積之改變。第15圖為顯示化學機械研磨裝置之另一頂環3〇〇的直立橫斷面圖。該頂環3〇〇具有代替彈性墊之密封環。此該密封環420包括僅覆蓋靠近其外周緣之夾盤342的下表面的彈性膜。此實施例中，在該夾盤342上並無内侧吸口部分（在第10圖中以元件符號4〇2表示）以及外侧吸口部分（在第10圖中以元件符號4〇4表示），以簡化結構。然而，用於吸附基板之吸口部分可如上述設置在該夾盤 342上。該松封環420係由高強度和财磨之橡膠材料製成，例如乙烯丙烯橡膠[乙烯丙烯三之共聚合物（EpDM)]、聚氨酯橡膠、矽氧烷橡膠、或其類似材料。孩畨封環420係以其下表面和該基板w之上表面接觸的狀態而設置，該密封環420具有夾於該夾盤342和托環340之間的輻射狀外侧邊緣被。該基板w具有定義在其外侧邊緣之凹槽，該凹槽係辨識或確認該基板之方位之做為缺口或定位平面以。因此，該密封環42〇以從例如缺口或定位平面之凹槽的最内側位置輻射狀向内延伸較佳。 |__如所上述’中心張間36〇係向中心地配置於在該夾盤 ^紙張尺度適財國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱) -* 313239 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) --------^---------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 70 525221 A7 B7 五、發明說明（71 ) 342之下表面上，且環形管362係輻射狀地以置圍繞該中心張間3 60之關係朝外地設置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此實施例中，藉由該頂環300研磨之基板W以將該基板W與該密封環42〇、該中心張間360之彈性膜368、以及該環形管362之彈性膜376之狀態固持。因此，在該基板W、該夾盤342、以及該密封環420之間共同地定義一空間。此空間係藉由該中心張間360和該環形管362分隔成複數個空間（第二壓力室）。特別是，定義於該中心張間360和該環形管362之間的壓力室364、以及定義於該環形管362之輻射狀地向外的壓力室366。包括通管和連接器之液體通道3 84、3 86、3 88和390 分別連通該壓力室364、366、定義於該中心張間360内之中心壓力室（第一壓力室）374、以及定義於該環形管362 内之中間壓力室（第一壓力室）382。將該壓力室364、366、 374、和382係經由各別之分別以液體通道384、386、388 和390的調節器連接至該壓縮空氣供應源，連接至該壓力室 346、3 64、3 66、3 74 和 3 82 之液體通道 3 48、3 84、386、經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 388和390的調節器能各自調節供應至該壓力室346、364、 366、3 74和3 82之加壓液體的壓力，而由此獨立控制在該壓力室346、364、366、374和382内之壓力或獨立引入大氣空氣或使該壓力室346、364、366、374和382呈真空。因此，在該壓力室346、364、366、374和382内之壓力隨著調節器可獨立變化，以便可調節在該基板w 之局部區域中之壓力。在一些實際應用上，該壓力室346、本紙張尺度過用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 71 313239 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 72 525221 A7 _ B7 五、發明說明（72 ) 364、366、374和3 82可連接至真空供應源392。下述將說明所構成的頂環300之操作。當準備將該基板W輸送至該研磨裝置時，將該頂環 300移動到輸送該基板W之位置，並且在預設壓力下供應該中心張間3 6 0和該環形管3 6 2加壓液體以使該中心張間360和該環形管362之下表面緊密和該基板w之上表面接觸。其後，將該壓力室3 64、366經由該液體通道384、 3 86連接至真空供應源以在該壓力室364、366内產生負壓而使其在真空下吸附該基板W。為了研磨該基板W之下表面，因而將該基板w固持於該頂環300之下表面上，並且將連接至該頂環驅動轴31〇之頂環空氣卩筒314在預設之壓力下將固定至該頂環3〇〇下端之固定環318壓抵該研磨台304上之研磨表面。於是，分別將該加壓液體在各自之壓力下分別供應至該壓力室 364、366、該中心壓力室374、以及該中間壓力室382，以此將該基板W壓抵該研磨台304上之研磨表面。於是，該研磨液供應嘴306供應研磨液Q於該研磨墊302上。因此，該研磨墊302以存在於待研磨基板W的下表面和該研磨墊302之間的研磨液Q研磨該基板w。位於該壓力室364、366下之基板W的局部區域係在供應至該壓力室364、366之加壓液體之壓力下壓抵該研磨墊302。位於該中心壓力室374下之基板W的局部區域係經由該中心張間360之彈性膜368在供應至該中心壓力室3 74之加壓液體的壓力下壓抵該研磨墊302。位於該本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗〇χ297公釐） 313239 ------------*41^ - --------訂----------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 A7

中間壓力室382下之基板W的局部區域經由該環形管362 之彈性膜376在供應至該中間壓力室382之加壓液體的壓力下壓抵該研磨墊302。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製因此，藉控制供應至各別壓力室364、366、374和382 之加壓液體的壓力可獨立調整作用於該基板W之各自局部區域上的研磨壓力。因此，將該基板W分隔成該同心圓和環形區域，在獨立之壓緊力下可壓該同心圓和環形區域。該同心圓和環形區域之研磨速率視施予該等區域之壓緊力而定，因為可各自獨立控制施予那些區域之壓緊力故可獨立控制其研磨速率。因此，即使在該基板W之表面上之待研磨薄膜厚度呈輻射狀的差異，在該基板W之表面之薄膜可均勻地研磨而無不足或過度研磨的現象。更特別是’即使在該基板W之表面上之待研磨薄膜厚度視其在該基板W上之輻射狀的位置而有所不同，可使位於較厚薄膜區域上之壓力室的壓力高於位於較薄薄膜區域上之壓力室的壓力，或可使位於較薄薄膜區域上之壓力室的壓力低於位於較厚薄膜區域上之壓力室的壓力。以此方法，使施加至較厚薄膜區域上之壓緊力高於施加至較薄薄膜區域上之壓力，由此可選擇性地增加該薄膜之較厚區域之研磨速率。因此，該基板w的整個表面可完全依照所欲之程度加以研磨，而不需顧慮該薄膜形成時所獲得的薄膜厚度分佈。當研磨該基板W時，該密封環42係和該基板一部份的上表面緊密地接觸而因此密封此空間。因此，可避免該本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 73 313239 525221 A7

五、發明說明（74 ) 加壓液體流出該壓力室366的外面。 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 當完成該基板w之研磨時，將該基板w以上述同樣之方法吸附於真空之下，並且排出該壓力室346内之大氣或將其内抽吸成負壓。在吸附該基板W之後，將該頂環 300整個移動到待輸送基板w之位置。然後，經由該液體通道384、386朝向該基板w喷出例如加壓空氣或氮和純水之混合的液體以使該基板W從該頂環300釋出。如果該中心張間360之彈性膜368以及該環形管362之彈性膜376下表面具有定義於其下表面之通孔時，藉由流經這些通孔之液體將向下的力量施加至談基板W，而使該基板W能順利地從該頂環300釋出。在該基板W從該頂環 300釋出之後’曝露該頂環300大部分之下表面。因此，在研磨並釋出該基板W之後可輕易地清洗該頂環3〇〇之下表面。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在上述實施例中，該液體通道348、3 84、3 86、3 88 和390設置為分開的通道。然而，該液體通道和該壓力室的配置可以根據施加至該基板W之壓緊力的大小和施加該壓緊力的位置而修改。例如，這些通道可相互合併，或該等壓力室可相互連接。該壓力室364、366可和該壓力室3 46連接以形成一個壓力室，而不須和壓力室3 64連通之液體通道3 84以及和壓力室366連通之液體通道386。此時，在壓力室346、 364、3 66内之壓力係藉經由該液體通道348供應之加壓液體的以相等的壓力控制。如果在該壓力室364和該壓力本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 74 313239 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 75 525221 A7 ___ B7 五、發明說明（75 ) 室3 66之間不需設置不同之壓力，且在該中心麼力室374 和該中間壓力室382内之壓力係不大於在該壓力室346、 364、3 66内之壓力，則可使用上述之配置方式分配該液體通道384、3 86，而以此減少該液體通道的數目以及簡化該液體通道。如第10和第11圖所示，當該夾盤342上設置該侧吸口部分402和該外侧吸口部分404時，在連通至該吸口部分402、404之液體通道406、40 8内不僅能產生真空，而且可將加壓液體供應至該液體通道406、408。此時，在該吸口部分402、404之基板之吸附以及至該壓力室364、 366之加壓液體之供應可以一個各自的通道執行。因此，其不需設置兩個不同液體通道，即，該液體通道384、386，而因此減少該液體通道的數目以及簡化該液體通道。該夹盤342具有從其外周緣向下突出之突出部 (protuberance)422以維持該彈性膜336或該密封環420之下周圍部份的形狀（參考第10和第15圖）。然而，如果由於材料或類似材料而不需維持該彈性膜336或密封環420 之形狀時，則該夾盤342不需具有此突出部。第16圖為在第10和第11圖中所示之實施例中其中沒有突出部422 的炎盤342之頂環300之垂直橫斷面圖。此時，可從該基板W中央部份均勻地將該基板壓向其外側周圍部份。此外，藉省略該突出部422，該基板可輕易地配合在該研磨表面上的大波紋或波動。在上述實施例中，該研磨表面是由該研磨墊所組成。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 ---------------------訂---------^ IAW1 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 525221 A7 五、發明說明（76 ) (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 然而，該研磨表面不僅侷限於此。例如，該研磨表面可由固定研磨料所組成，該固定研磨料係形成於包括以黏著劑固定之研磨料微粒的平板上。以此固定研磨料，藉由從該固定研磨料自我產生之研磨料微粒進行該研磨過程。該固疋研磨料包括研磨料微粒、黏著劑、以及細孔。例如，具有平均微粒直徑為0.5微米之二氧化鈽（Ce〇2)係做為研磨料微粒，而以環氧樹脂（eposyresin)做為黏著劑，此類固疋研磨料形成較硬的研磨表面。該固定研磨料包括具有藉由固定研磨料之薄層所形成之雙層構造之固定研磨料墊和附著至該固定研磨料之膜層之彈性研磨墊。可應用上述之 IC_l〇〇〇做為另一種硬研磨表面。第17和第18圖顯示該基板輸送盒體24之一實例，經濟部智慧財產局員工消費合作社印製該基板輸送容器24中容納有含銅薄膜於其表面上之基板 w的欲封基板匣22，並且將該基板w在密封的情況下和基板匣22 —起輸送。該基板輸送盒體24通常包含SMIF 或HOOP。在該基板輸送盒體24内可安裝除微粒濾過器和風扇馬達以循環和純化該基板輸送盒體24内部之空氣’同時可避免該基板之間的交叉污染。亦可於該基板輸送盒體24内安裝化學吸附濾過器以及微粒瀘過器以除去微粒和離子。當然，可僅使用微粒濾過器，以及做為化學濾過器之去離子化濾過器。當在該基板輸送盒體24内安裝風扇馬達等時，而當將該基板輸送盒體24安裝在該底部元件或類似元件之上時，其可從底部元件或類似元件内設置之電氣插座流動電流由此使該風扇轉動，而取代於在本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---- 76 313239 525221 A7 ^~---— --------------- ----- 五、發明說明（77 ) 該基板輸送盒體24内提供電池。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外’在該基板輸送盒體24中可藉由設置除渴裝置，例如除濕劑，以控制該基板輸送盒體24内之濕度而避免氧化薄膜的發生。此時，在該基板輸送盒體24内之濕度係降低至10%或以下較佳，並以降低至5%或以下更佳: 如果在低濕度下藉由靜電之產生而破壞該半導體裝置時，希望當輸送和/或貯存該基板時使每一個基板之鋼表面接地而使靜電能夠流失。該基板輸送盒體24的内部係通常充滿空氣，但惰性氣體或類似氣體之使用配合限量的氧氣可使避免銅之氧化，氧氣的含量以l0,000 ppm或以下較佳，以1〇〇〇ppm 或以下更佳。第19至第22圖顯示其他基板輸送盒體24之實例。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製例如’此基板輸送盒體24做為輸送和貯存容納固定至該容器體部501内的槽形袋504中之複數個300毫米之基板 W。該基板輸送盒體24包括矩形管狀容器體部5〇1、基板輸入/輸出門502，藉由連接至該基板輸入/輸出門自動開啟/關閉裝置機械式地開啟/關閉形成於該容器體部侧表面的開口部分、位於該開口部分相反側並且可覆蓋用於安裝和卸下濾過器以及風扇馬違之開口之擋板53〇、用於固持基板W之槽形袋504、ULPA濾過器505、化學遽· 過器506、以及風扇馬達507。該基板輸入/輸出門502可機械式地開啟和關閉。係設置於該容器體部501之底部，用於與動態聯結銷508(參本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 77 313239 525221 A7 B7 五、發明說明（78 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 見第23圖）鳴合以進行在該基板輸入/輸出門自動開啟/關閉裝置之V形凹槽509。有將定位銷接受部分510以及用於開啟/關閉該門之可插入彈簧鎖之接收部分511設置在該基板輸入/輸出門502上以便可從該基板輸入/輸出門自動開啟/關閉裝置側完成自動開啟/關閉。其亦設置自動操縱凸緣512以便可利用例如OHT(懸吊式起重機輸送）或 AGV(自動導引車輛）之輸送裝置進行輸送。該v形凹槽 509、該可插入彈簧鎖以及接受部分510係插入自動操縱凸緣5 12以開啟/關閉該門之定位銷、且有關自動化介面的其他内容係依照SEMI標準Ε1·9、E47.1、E57和E62 而設計。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製該容器體部501之内部以分隔板530分隔成位於中央之中室513a、以及兩個位於該中室513a之兩側之側室 513b。和右邊以及左邊之槽形袋504整合成一對之分隔板 530係定位以具有在該基板輸入/輸出門502和該擋板503 之間的間隙。具有錐形尾部朝門成扇形散開以便嚙合該基板W之槽形袋504係一體地設置於面對該基板輸入/輸出門502之分隔板530的部分。在面向談擋板503之中室513a的部分設置組成用於除去微粒為主要目的之除微粒濾過器之ULPA濾過器 5〇5、以及組成用於除去雜質氣體之雜質氣體捕捉濾過器之化學濾過器506，故可使空氣自該擋板503之流向該基板輸入/輸出門502。將該風扇馬達507設置於來自該捕捉濾過器506之逆流以便將空氣送向該基板輸入/輸出門本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 78 313239 525221 A7 --- B7 五、發明說明（79 ) 502 〇該基板輸入/輸出門502的相反端部分係呈向内平滑曲線的形狀，並且在該基板輸入/輸出門502的中央設置二角开々氣流調節板514，該基板輸入/輸出門502亦配備有固定導板（fixed jigS)515以避免基板之位移。同樣地，該擋板503之内侧表面係呈向内平滑曲線的形狀，且在該擋板503的中央設置三角形氣流調節板516。此外，在靠近該向内的清潔空氣供應口之2個位置安裝將清潔空氣均勻地供應至複數個基板W之氣流調節板517。當谷納25片基板W時，例如在第1片及第25片基板W之每一片和該基板輸送盒體24之内壁表面之間的間隙係較其他鄰近基板W之間的間距為寬。以此配置方法，係禁止均勻流速之供應至該基板w，而在該内側清潔空氣供應口之氣流調節板517均勻化第i片及第25片基板 W之每一片之間之流動速率以及該載體相對於鄰近基板之間的流動速率，因此有效率地進行淨化。將含蓄電池之供電裝置518配置在該擋板503之底部’該供電裝置518具有用於連接至該風扇馬達507之接頭519的接點。在該供電裝置518内含用於風扇馬達5〇7 之操作控制基板’該風扇馬達507是依照在該控制基板中已程式化之控制程式在定時操作和停止以及旋轉次數的方面控制。在該供電裝置518的底部設置充電接頭520，當將該基板輸送盒體24置於該基板輸入/輸出門自動開啟/ 關閉裝置上或充電站上時，將該充電接頭520連接上此裝本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 313239 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 79 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525221 五、發明說明（80 ) 置之接頭，因而可自動將此蓄電池充電。本實施例中之雜質空氣捕捉濾過器506係在用於除去無機離子之離子交換非編織物中藉由包裹活性碳微粒以除去有機物質所組成’該介質可為粉狀活性碳、活性碳纖維、高純度矽、沸石（zeolite)、陶瓷或浸潰活性碳。該活性碳纖維、可藉由使人造絲（shaping rayon)、酚醛交聯纖維 (kynol)、聚丙烯腈（polyacryionitrile)、石油、或石油瀝青成形為纖維形狀，並且將該纖維碳化材料採取所謂的活性化反應，即，在8001或以上之高溫下有蒸氣或二氧化碳之氣化反應。該活性碳纖維可含有黏結劑或類似物，該黏結劑或類似物不具做為維持強度以及避免灰塵產生之目的之吸附作用。然而，希望低含量之黏結劑或類似物做為材料。由於在活化的過程中已除去無結構碳等，故活性碳在驗性結晶時存有許多孔，這些孔和大的特定表面區域給予活性碳高的物理吸附力。市面上可購得利用上述特性之充填有粉狀活性碳的活性碳濾過器，同時在市場上，亦可如用於空氣濾過器之薄膜材料係為包括比粉狀活碳更具無灰塵形成、高可加工性、更細之孔，以及大的特定表面區域之濾過器，以及具有在敞口多孔構造之胺基甲酸酯泡沫上運送之約0.5毫米直徑的粉狀活性破之濾過器。可使用和半導體基板相同材料之高純度矽做為吸附劑’高純度矽有親水性和疏水性兩種類型的表面狀態，且該親水性和疏水性各有不同的吸附性質。通常，以稀釋的 i紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵G x 297公髮）! -------- 313239 -------------41^--------訂---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 80 525221 A7

五、發明說明（8丨）氫氟酸清洗之疏水性表面對環境非常敏感，並且即使在很低的濃度對碳氫化合物仍顯示高的吸附作用。然而，當生長氧化薄膜時該疏水性表面之矽會轉變成親水性表面。因此，该疏水性表面之矽具有隨著時間改變該吸附作用之缺點。該親水性表面高度地吸附具有極性之有機物質，例如 BHT(2,6-二·順_丁基_對_甲酚）或DBp(鄰苯二甲酸二丁醋）。高純度之碎不僅單獨使用時非常有效，並且可和活性碳混合使用。可例如藉引入離子交換基以輻射轉移聚合反應獲得該離子交換非編織物或纖維，也就是說，以例如電子射線或T -射線之輻射照射例如諸如聚乙烯或聚異丙烯 (polypropylene)之聚合物之有機聚合物組成之基底材料、或諸如綿或羊毛之天然產生的高分子纖維或編織物而產生許多活性點，這些活性點具有非常高的活性，並且將其稱為基（radical)。單體係化學地結合至這些基，因此可賦予該單體之性質不同於基底材料之性質。此技術將該單體轉移至基底材料並且因此稱為轉移聚合作用，當具有楓（sulf0ne)基、羥基、胺基或其類似基之早體係為離子交換基，例如，苯乙烯楓納（s〇dium styrenesuifonate)、丙稀酸、或芳香胺（arylarnine)時，藉輻射轉移聚合作用結合至該聚乙烯編織物基底材料，而可得到有比一般稱為離子交換樹脂之離子交換珠有較高的離子交換速率之編織物式離子交換器。同樣地，能夠接受例如苯乙烯、氯甲基苯乙烯本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂----1----線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 81 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 82 525221 A7 B7 五、發明說明（82 ) (chloromethylstyrene)、甲基丙烯酸甲酯甘油（glycidyl methacrylate)、丙烯腈、或丙稀醛（acr〇lein)之離子交換基之單體’可和基底材料共同輻射轉移聚合化，然後可引入離子交換群組。此時，同樣可用一種基底材料製備離子交換器。可使用玻璃纖維做為ULPA濾過器或HEPA濾過器之渡過器的介質。然而，發現玻璃纖維會和用於半導體裝置之製造過程中所使用之氟化氫（HF)蒸汽產生三氟化硼 (BFS)，因此造成困擾，近年來，市面上已有販售使用濾

過器介質PTFE(聚四氟乙烯）做為ULPA濾過器或HEPA 慮過器’該濾過器不含例如爛或金屬之雜質並且不受酸、驗、以及有機溶劑的影響，如需要增加可選擇玻璃纖維或 PTFE 〇參考第23圖將說明，當將容納複數個基板w之基板輸送盒體24例如輸送至如第1圖所示之銅電鍍裝置中時所完成之操作。該銅電鍍裝置1 8具有基板輸入/輸出門自動開啟/關閉裝置，當將該基板輸送盒體24輸送進入該銅電鍍裝置 18時’其係置於預設位置。當經由閘閥（gate· valve)或類似物從該清潔室阻斷該基板輸送盒體24時，該基板輸入/ 輸出門自動開啟/關閉裝置開啟該基板輸入/輸出門502，然後’藉由在該電鍍裝置18内之基板裝卸機構521將該基板取出，並處理，將處理後之基板W再返回該基板輸送盒體24。在完成全部之基板W處理後，藉由該基板輸本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 ---------------------^---------^ IAWI (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 83 525221 五、發明說明（83 ) 入/輸出門自動開啟/關閉裝置關閉該基板輸入/輸出門502 以封德、該基板輸送盒體24，從此時前進，開始該風扇馬達507之操作以淨化在該基板輸送盒體24内之空氣。當該基板輸入/輸出門5〇2係關閉之後，將該基板輸送盒體 24輸送至下一個處理位置或裝置、或藉由懸吊式起重機或自動導引車輛將其運輸至貯存倉庫内。根據預設的程式操作該風扇馬達507，藉由空氣之流動從該風扇馬達507流向雜質空氣捕捉濾過器（化學濾過器）506、ULPA濾過器505、並產生中室513a。流入該中至513a之空氣係藉設置在該基板輸入/輸出門5Q2之氣流調節板514平滑地叉開，並且各自的氣流經過該侧室513b 並返回至該風扇馬達507。依此方法，形成空氣之循環路徑。當通過該空氣捕捉濾過器506、ULPA濾過器505之後淨化空氣，且空氣係由位於和與該槽形袋504 —體之分隔板530之開口的内侧之輸入氣流調節板517導引進入該基板之間的間隙。藉由提供該輸入氣流調節板5 17，避免空氣過量流入在該基板W和與槽形袋504 —體之分隔板 530之間的間隙。已通過該基板w之間的空氣沿著該氣流調節板514的内側表面以及該基板輸入/輸出門502而流動，以相反之方向，通過該侧室5 i 3 b而返回至該風扇馬達507。在此過程中，黏著於不同部位之固體物質，例如微粒、或其所產生之氣體物質，係藉由該循環氣流所攜帶。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 ---------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 84 525221 A7 ------------- R7_ —_ 五、發明說明（84 ) ' 一~^ 於，，從位於該基板W之上游的循環氣流係藉由兩個濾過态505、506所淨化並且流向該基板w。因此，不僅可避免外界之Θ染，並且可避免存在於該基板輪送盒體Μ 之内的所謂自我污染。該馬達507的操作型式可根據該基板輸送盒體24之使：狀況而考慮合適之模式。通常，此操作係持續進行或在取初的階段以高的流速以迅速清除已進入該基板輸送盒體24的，染物。經過一段時間之後，降低該氣流流速，或以斷績的進行操作以避免從裝置於基板輸送盒體Μ内土板W以及裝設在該基板輪送盒體中之組件產生污染。藉此分類的操作，可減少該風扇馬達5〇7的電源消耗，故可減少該蓄電池充電頻繁之問題。當該基板輸送盒體24以寬度w為389 5毫米，深度 D為450毫米，以及高度μ州毫米設定並且在該基板輸送盒體24内容納3〇〇毫米之25片基板冒時，包括該基板之總重量為10公斤。在此實施例中，藉由啟動 0亥風扇馬達507，在該基板輸送盒體24内可流動0.12立方米/分之空氣流量之循環空氣，故流經在該基板W之間的間隙之中央的空氣之流速為〇·〇3米/秒，藉由改變該風扇馬達507可增加或減少該循環空氣量。第24和第25圖顯示該基板輸送盒體24之另一實例。此實例和第19至第22圖中所示之實例的差異係在於該基板W之大小為2〇〇毫米，而用於機械介面之門523係位於該谷器之底部，並且該基板係置於基板匣22内並且在本紙張尺度.中國國家標準（CNS)A4逼格（210 X 297公爱了 313239 ---------------------訂---------^ (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 525221 A7 五、發明說明（85 ) 此狀況中容納於該基板輸送盒體24内。在該基板輸送盒體24内淨化空氣的方法係和第19至第22圖所示之實例相同，在此實例巾，用於驅動該風扇馬達5〇7之蓄電池和風扇馬達控制電路係置於該容器門523内。當該基板輸送盒體24以寬度w為283毫米，深度D 為342毫米，以及尚度H為254毫米設定並且在該基板輸送盒體24内容納200毫米之25片基板w時，包括該基板以及該基板匣22之總重量為6公斤。在此實例中，藉由啟動該風扇馬達507,在該基板輸送盒體24内可流動0.05立方米/分之空氣流量之循環空氣，故流經在該基板W之間的間隙之中央的空氣流速為〇〇3米/秒。第26圖顯示本發明另一基板處理裝置的全部組成。如第62B圖所示，藉由具有薄膜厚度分佈調整功能之銅電鍍裝置620係形成該銅薄膜（電鍍鋼薄膜）6。在該基板之表面上的銅薄膜（電鍍銅薄膜）6之厚度係通常等於或小於2微米，以等於或小於i微米較佳。在全部表面上之鋼薄膜6的薄膜厚度分佈係用薄膜厚度分佈測量裝置622而測量，藉由具有研磨量調整功能之研磨装置（化學機械研磨裝置）624將化學機械研磨施加至該基板之表面以形成如第62C圖中所示之鋼薄膜6組成之的鋼互連線路。為了此過程’根據藉由該薄膜厚度分佈測量裝置622之測量結果’故將例如電場控制信號和電鍍時間控制信號之控制仏號輸入該銅電鍍裝置620内以控制該銅電錄裝置620，並且將例如按壓控制信號之控制信號輸入該化學研磨機構本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Φ 訂----I----ΜΦ, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 85 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 86 525221 A7 " *------ R7_____ 五、發明說明（86 ) 624内以控制該化學研磨機構624。 …控制之細節係如下··對該銅電鍍裝置62〇而言，形成於該基板之全部表面上之銅薄膜（電鍍銅薄膜的厚度分佈係利用該薄膜厚度分佈測量裝置622測量，例如，以渦流厚度測試的原·尋找在該基板t中央和在該基板之周圍上之薄膜厚度之銅薄膜（電鍍銅薄膜）6之薄膜厚度之間的差異。根據所得之結果，銅電鍍裝置62〇回饋控制以便在測量標的基板之後可使有更均勻厚度之銅薄膜沉積於待處理基板之表面上，亦即，減小在該基板之中央和在該基板之周圍上之薄膜厚度之銅薄膜（電鍍鋼薄膜）6之薄膜厚度之間的差異。對做為後續處理步驟的化學機械研磨裝置 624而言，根據全部表面上之薄膜厚度分佈的測量結果調整在該基板之中央和周圍上之研磨量，例如，藉由調整施予該基板之中央和周圍上之壓力，藉以於研磨之後終於獲得一平滑之銅薄膜（電鍍鋼薄膜）6。如上所述’使用具有該薄膜厚度分佈調整功能之銅電鍍裝置620並且回饋控制以在該基板之表面上沉積更均勻的電鍍銅薄膜。此外，使用具有該研磨量調整功能之化學機械研磨裝置624,並且根據該薄膜厚度分佈的實際測量調整該電鍍銅薄膜的研磨量，藉以終於可獲得平滑之電鍍銅薄膜。如第27圖所示，以該化學機械研磨裝置624研磨後之在該電鍍銅薄膜之中央和周圍之全部表面的薄膜厚度分佈可用薄膜厚度分佈測量裝置626測量，並且根據這些測本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 ---------I--IAW--------^ · I I------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525221 五、發明說明（87 量的結果，該化學機械研磨裝置624可進行回饋控制（用於微調對該基板之壓力）。第28至第40圖顯示具有薄膜厚度分佈調整機構之銅電鍍裝置620的不同實例。和第64圖中所示之習用實例有相同或相關之元件均指定為相同之元件符號，並且部份地省略其說明。第28圖顯示銅電鑛裝置620，該鋼電艘裝置包括配置於在電鍍槽602中浸入電鍍液600之陽極板（陽極）6〇6和藉由基板保持器604固持並在該電鍍槽602之上方部分的基板w之間的平板狀高電阻構造（虛擬陽極）63〇。該高電阻構造630具有比該電鍍液6〇〇較高的電阻，並且包括例如薄膜或陶瓷板。將該高電阻構造630並聯置於該陽極板6〇6 之電鍍槽602橫斷面的整個區域。根據此配置，在該陽極板606和形成於該基板w之表面（下表面）上之銅種子層7(參考第62A圖）之間的電阻經由該高電阻構造630可使其高於當在上述兩者之間僅含銅電鍍液600時所產生之電阻。此可消除因受形成於該基板 W之表面上之銅種子層7之電阻的影響之整個表面的電流搶度差異。結果，不需完全地延長在該陽極板006和該基板W之間的距離即可減少銅種子層電阻的影響，以便使得電鍍鋼薄膜的薄膜厚度更均勻。第29圖顯示銅電鍍裝置62〇，該銅電鍍裝置62〇包括亚聯設置在陽極板606和基板w之間以取代第28圖中之同電阻構造630的平板狀絕緣體（虛擬陽極）632。該絕本紙^尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗〇 X 297公复)~--- 87(修正頁) 313239 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 A7 五、發明說明（狀）緣體632具有在中央之中心孔632a，並且其尺+ f > 避槽602之橫斷面。由於此絕緣體632，電鍍雷法设士 X，爪僅流經 “絕緣體632之中心孔632a的内侧以及流經在該絕緣體 632之外側周圍末端表面和該電鍍槽602之内側周圍表面之間的間隙，因此可沈積更厚的電鍍銅薄獏，特別是在該基板W之中心。人第30圖顯示銅電鍍裝置620,該銅電鍍裝置62〇包括如第29圖之絕緣體632,該絕緣體632具有較大尺寸並且具有和該電鍍槽602之内周面接觸之外周圍末端表面。由於此構造，電鍍電流僅流經該絕緣體632之中心孔632a 的内側，因此更可於該基板W之中央沈積更厚的電鍛銅膜。第31圖顯示銅電鍍裝置620，該銅電鍍裝置包括置於陽極板606和基板W之間對應該基板w之中央的位置之導體（虛擬陽極）634。該導體634具有較電鍍液6〇〇為低之電阻，較多的電鐘電流流經該導體634,因此使得較厚的電鍍銅薄膜沉積於該基板W之中央。第32圖為第29圖之改良，顯示包括具有複數個於其任意位置之任意大小（内徑）之通孔632]3的絕緣體之銅電鍍裝置620。由於此構造，電鍍電流僅流經該通孔63几之内側，因此使得於該基板W之任意位置的電鍍銅薄膜較厚。第33圖為第32圖之改良，顯示銅電鍍裝置62〇，該銅電鍍裝置620包括具有複數個於其任意位置之任意大。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2]0 X 297公爱） R8 ,τ ·§·\ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525221 A7 ------- B7____ 五、發明說明（89 ) 之通孔632b的絕緣體632，以及在任意通孔632b内埋入之導體636。根據此構造，流經該導體636之内側比流經該無導體636之通孔632b之内側的電鍍電流為較大，因此於該基板W之任意位置沉積較厚厚度的銅薄膜。第34圖為第28圖之改良，顯示銅電鍍裝置，該銅電鑛裝置620包括具有比該電鍍液6〇〇較高電阻以及包括例如一薄膜或一陶瓷板之高電阻構造63〇。該高電阻構造630 具有從中央開始朝向周圍逐漸增加的厚度。在該高電阻構造630周圍之電阻係較在中央者為高，因此可減小該銅種子層之電阻之影響。結果，在該基板％之表面上係沉積有更均勻厚度的電鍍銅薄膜。第35圖為第32圖之改良顯示銅電鍍裝置62〇，該銅電鍍裝置620包括具有複數個於任意位置之相同大小（内徑）之通孔632c的絕緣體632以將該相同大小之通孔632c 任意分佈於該基板W之平面上。依此方法，可較容易製造該絕緣體6 3 2。第36圖顯示銅電鍍裝置62〇，該鋼電鍵裝置62〇包括在與周圍比較之中央似山一樣朝上凸出之陽極板6〇6。因此，該陽極板606之中央和該基㈣之距離短於該陽極板606之周圍和該基板…之距離。結果，比正常狀況更高之電鍍電流流經該基板之中央，因此於該基板上沉積均勻厚度的電鍍鋼薄膜。圖為第36圖之改良’顯示包括以球面外殼形成 4曲朝j平板狀陽極板6〇6之銅電鍍裝置62〇,因此該 1 本紙張尺度翻^標準（CNS)A4麟(210 X 297公釐） 313239 (請先閱讀背面之注咅心事項再填寫本頁) .·____ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^----------M —Aw------------------------ 89 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 297公釐） 525221 A7 — -------- B7 ' ^------- 五、發明說明（9〇 ) ' 陽極板606之中央和該基板w之距離短於該陽極板_之周圍和該基板w之距離。在該陽極板(陽極)606之表面上形成所謂黑色薄膜。如果剝落之黑色薄膜接近並黏著於該基板w之處理表面（表面）時，其對電鍍銅薄膜有不良的影響。因此，如第38圖所示，其以濾過薄膜638圍繞該陽極板6〇6較佳，並且藉該濾過薄膜638之使用以避免該剝落之黑色薄膜的流出。曰在此實例中，將該遽過薄膜638之應用施加於第3〇圖中所示之實例，但無庸置疑，其亦可施加於其他之實例。第39圖顯示銅電鍍裝置62〇，該銅電鍍裝置62〇包括如第29圖所示具有該中心孔632a之相同絕緣體632。將此絕緣體632連接至上下移動機構64〇的上下移動桿 642,並且根據該上下移動機構64〇之驅動改變相對該陽極 606和該基板W之絕緣體632之相對位置。根據此設計，可經由该絕緣體632調整在該陽極板606和該基板w之間的電場。曰第40圖顯示銅電鍵裝置620，該銅電錢裝置62〇包括具有複數個通孔644a之碟狀絕緣體（虛擬陽極）644，以及具有複數個通孔646a並且可旋轉地疊在該絕緣體644 上之類似碟狀絕緣體（虛擬陽極）646。絕緣體646之其中之一係藉由旋轉機構648之旋轉桿650而旋轉以改變絕緣體644和646之狀態。根據在該狀態之改變而改變相互連通之絕緣體644、646之通孔644a和646a的數目。根據此设叶，藉由調整該絕緣體646的旋轉之角度可調整在誃本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 90(修正頁） 313239 --------^---------線 IAW---------------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（91 ) 陽極板606和該基板W之間的電場。第41至第46圖顯示具有研磨量調整機構之化學機械研磨裝置（研磨裝置）。在第41和第42圖中顯示之化學機械研磨裝置624包括含帶狀研磨布或具有研磨粒固定於其上之布的研磨皮帶 652。該研磨皮帶652係以其研磨表面朝外而套在一對滾輪654和654之間。藉由研磨頭656接觸並固定之基板 w係以該基板w轉動而壓抵該轉動之研磨皮帶652。從研磨液供應喷嘴658供應研磨液或純水（含pH調整劑）至該研磨皮帶652之研磨表面。將沖壓裝置668配置於該研磨頭656之下並且在使該沖壓裝置668以及和該研磨頭656夾置向上側跑的研磨皮帶652之間的位置。該沖壓裝置668包括中央圓盤664以及圍繞該中央圓盤664之環形板666。該中央圓盤664和該環形板666係罩置於殼體66〇内，並且可經由促動器 662a、662b獨立地上昇或下降。因為此沖壓裝置668，例如可使該環形板666之上表面突出超過該中央圓盤664的上表面，因此使該基板*之周緣部份之研磨量大於該基板W之中央部分之研磨量。此時，該研磨頭656可為發出單一壓力於該基板整個之表面上者，或可為如第9至第16圖中所示之頂環3〇〇。如第43A和第43B圖所示，該中央圓盤664和該環形板666的上表面可黏著鐵氟龍67〇(商品名），因此可減少該研磨皮帶652和該中央圓盤664之間、以及該研磨时關家鮮（CN^4 祕（21G x ----- 91 313239 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----

訂-------- 線 -----------------------I 525221 A7 五、發明說明（92 ) 皮帶652和該環形板666之間的磨擦力。 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 在研磨銅中，當該研磨表面供應有研磨液時，該研磨布之使用以有固定至該皮帶之研磨粒的使用較佳，因為銅為軟性金屬而可減少凹陷。第44至第46圖顯示該化學機械研磨裝置624之另一實例。在該化學機械研磨裝置624中，比基板W直徑較大之旋轉台676係耦合至根據馬達672之旋轉而旋轉之旋轉軸674的上端。將該基板W以其裝置形成面（表面）朝上而固持至該旋轉台676之表面上，並且在此狀態下旋轉。具有研磨粒或研磨布固定其上並且具有直徑小於該基板W之半徑的研磨工具678係在旋轉時壓抵該基板w，並且同時從研磨液供應喷嘴680供應研磨液或純水至該基板W之表面以研磨該基板w。藉位於該研磨工具678側之薄膜厚度感應器682測量該研磨後之電鍍銅薄膜的厚度。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製该研磨工具678係在該基板之徑向移動以進行該基板之整個表面之研磨，如果在該基板之周圍上之電鍍銅薄膜係較在該基板之中央者為厚時，在該基板之周圍上之研磨工具678的半徑移動速度必需較慢。此外，當測量在該基板研磨中之環形區的電鍍銅薄膜厚度時，為了控制該研磨工具678之半徑移動速度而安裝例如光學感應器之薄膜厚度感應器682。依此方法，可磨平在該基板之中央和周圍之間不同的薄獏厚度之電鑛銅薄膜。此時，如第钧圖所不，該薄膜厚度感應器682之位置係依該基板之旋轉從該㈣狀沒顧τ關冢標準（CNS)A4規格⑵Q χ 2·97公爱------ 92 313239 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 93 A7 五、發明說明（93 ; 研磨工具678之下游較佳，且該研磨液之供應之位置係依该基板之旋轉從該研磨工具678之上游較適合。用於該基板之中央和周圍具有薄膜厚度調整機構之一些或全部之銅電鍍裝置62〇，該薄膜厚度分佈測量裝置 622、以及可調整在該基板w之中央和周圍之研磨量的化學機械研磨裝置（研磨裝置）624可整合入單一裝置内。下列之實施例顯示該整合裝置之實例。種子層形成室可如第47圖所示加入整合裝置内，利用普通的化學氣相沉積裝置或濺鍍裝置、或藉由無電電鍍可進行該種子層之形成’在該整合型態中可包括阻障層形成裝置。第47圖顯示半導體基板處理裝置之平面構造圖。本發明之半導體基板處理裝置包括裝載/卸載區701、銅電鍍裝置620、第一機器人703、第三清潔器704、轉向機器705、轉向機器706、第二清潔器707、第二機器人708、第一清潔器709、第一化學機械研磨裝置624a、以及第二化學機械研磨裝置624b。於電鍍前和後用於測量該電鍍薄膜之厚度的薄膜厚度分佈測量裝置622、以及在研磨之後用於測量在該半導體基板W上之乾式電鍍銅薄膜之厚度的薄膜厚度分佈測量裝置626係配置於該第一機器人 703附近。該薄膜厚度分佈測量裝置622、626，特別是，在研磨之後用於測量該薄膜厚度分佈的薄膜厚度分佈測量裝置 626可設置在該第一機器人703的手臂上。雖然未說明，該薄膜厚度分佈測量裝置622可設置於該銅電鍍裝置620 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) 313239 I IAW--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合社印製五、發明說明（94 ) 之半V體基板輸入/輸出口以測量輸入之半導體基板w的薄膜厚度，以及輸出之半導體基板w的薄膜厚度。該第一化學機械研磨裝置624a包括研磨台710a、頂環710b、頂環頭710e、薄膜厚度分佈測量裝置626a、以及推動器710e。該第二化學機械研磨裝置624b包括研磨台711a、頂環711b、頂環頭711c、薄膜厚度分佈測量裝置626b、以及推動器711e。罩於容納有接觸孔3和溝槽4做為互連線路和形成其上之種子層7之半導體基板W的基板匣22之盒體係置於孩輸入/輸出區701的平台上。此盒體係藉由盒體開啟/關閉機構所開啟，然後藉由該第一機器人7〇3從該基板匣22 取出該半導體基板w，並將其攜帶至該銅電鍍裝置62〇以形成鋼薄膜6。在該銅薄膜6之形成前，以該薄膜厚度分佈測量裝置626測量該種子層7之薄膜厚度，藉由該銅電鍍裝置620將形成之銅薄膜6送出。在該銅薄膜6之形成後，藉由該銅電鍍裝置620洗滌或清潔該基板，如果有足夠時間，可乾燥該基板。當藉由該第一機器人703從該銅電鍍裝置62〇中送出該半導體基板w時，以該薄膜厚度分佈測量裝置626測量该銅薄膜（電鍍銅薄膜）6之薄膜厚度分佈，該測量方法係和用於該種子層7之方法相同。該測量之結果係記錄於記錄器（未圖示）内做為在半導體基板上之記錄資料，並且亦用於判斷該銅電鍍裝置62〇之異常。在測量該薄臈厚度之後，該第一機器人703將該半導體基板w輸送至該轉 —⑵〇 X 297 公髮） 94 313239 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) _·

^--------------------------- n 1 i n I 525221 A7 B7 五、發明說明（95 ) 向機器705，該轉向機器7〇5將該半導體基板w倒置（將已形成銅薄膜6之表面朝下）。該第一機器人708拾起在該轉向機器7〇5上之半導體基板W，並將該半導體基板w置於該化學機械研磨裝置 624a之推動器71〇e上。該頂環71〇b接觸在該推動器71如上之半導體基板W’並將已形成銅薄膜6之半導體基板 w的表面壓抵該研磨台71〇a之研磨表面而開始研磨。使用夕鋁鈽（ceria)做為用於銅薄膜6之研磨的研磨粒子m主要以例如過氧化氫之酸性物質做為氧化銅之材料係用於作為氧化劑。為了維持該研磨台71〇&之溫度於預設值内，用於通過以調節至預設溫度之液體之調節溫度液體管道係連接至該研磨台的内部。為了使含該研磨粒子和氧化劑之研漿的溫度亦維持在預設值，在喷出該研裝之:漿喷嘴内設置溫度調節器。雖然圖中並未顯示，但亦調郎用於修整之水或其類似物的溫度。依此方法，㈣磨台710a的溫度、續讲將孩研漿之溫度、以及用於修整之水或其類似物的溫度維持在預母福成^ *备幵在預叹值内，精此恒定維持該化學反該研磨台7l〇a使用有高導熱性的材料，特別是，鋁或陶瓷，例如碳化矽（Sic)。為摘測研磨之終點，藉由用叹置在該研磨台710a 上之渦流型薄膜厚度測量機行該鋼薄膜6之薄联厚戶4联厚度測量機器進該研磨终點之判U發：:Γ障層5之表面㈣，镇測到該阻障層5:=:※㈣联6之厚度為零時或當 V紙張尺㈣财@^鮮观公爱「 313239 tr 線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 95

經濟部智慧財產局員工消費合社印製 525221 五、發明說明（96 ) 在完成該銅薄膜6的研磨之後，該頂環7丨0b將半導體基板W送回該推動器710e上，該第二機器人7〇8將該半導體基板W拾起，並將其置於該第一清潔器7〇9内。此時，在該推動器710e上之半導體基板w的正、反兩面可噴上化學液體以除去微粒或使微粒難以附著。在該第一清潔器709内，將該半導體基板w之正、反兩面以例如，聚乙烯醇（PVA)海綿條擦拭乾淨。在該第一清潔器709内，從該噴嘴喷出之液體係主要為純水，但亦可為混合有表面活化劑和/或螯合劑（ehelating agent) 者，然後和一氧化銅之電位一致而調整pH值。亦可在該喷嘴上設置超音波振動元件以施加超音波振動至該噴出之清潔液。在擦洗的清潔過程中，將該半導體基板w 藉由旋轉滾輪夾住並在水平平面上旋轉。在完成清潔之後，該第二機器人7〇8將該半導體基板 W輸送至該第二化學機械研磨裝置624b，並將該半導體基板W置於該推動器711e之上。該頂環7Ub在該推動器711e上接觸該半導體基板w，並將該半導體基板界已开乂成阻卩早層5之表面壓抵該研磨台之研磨表面以進行研磨。該研磨台711a以及頂環71 lb之構造和該研磨台 7l〇a以及該頂環710b之構造相同。在該研磨台711a上之研磨表面由例如IC]〇〇〇之聚氨酯泡沫、或具有研磨顆粒固定於其上或浸潰於研磨粒子中之材料所組成。藉由該研磨表面和該半導體基板W之相對運動進行研磨，此時，係使用矽、鋁或鈽做為研磨顆本紙張尺^中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮)' " 313239 --------------·---- ϋ Β— ϋ I^I n n n ϋ n ϋ ϋ I 線--------------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 96 525221 A7 五、發明說明（97 粒或研漿。根據該待研磨薄膜的類型調整化學液體。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在完成研磨之後，該頂環711b將該半導體基板W輸迗至該推動器71 le，該第二機器人708拾起在該推動器 711e上之半導體基板w。此時，在該推動器上之半導體基板W的正、反兩面可喷上化學液體以除去微粒或使微粒難以附著。該第二機器人708輸送該半導體基板w至該第二清潔器707以清潔。該第二清潔器707的構造亦和該第一清潔器709的構造相同。用於清除粒子之清潔液主要使用純水，但亦可使用表面活化劑、螯合劑、或pH調節劑。以聚乙烯醇（PVA)海錦條擦拭乾淨該半導體基板w之表面，從該喷嘴朝該半導體基板W之背面喷出例如DHF之強化學液體以蝕刻滲出之銅。如果無滲出之虞時，該半導體基板w之背面可利用如用於該半導體基板w表面所使用之相同化學液體之聚乙烯醇（PVA)海錦條擦拭乾淨。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在完成上述之清潔後，該第二機器人708拾起該半導體基板W’並將其輸送至該轉向機器706，而該轉向機器 706將該半導體基板w倒置。藉由該第一機器人703將該倒置之半導體基板W拾起並置入該第三清潔器703内，該第三清潔器704可將已由超音波振動激化的兆聲波水 (megasonic water)喷至該半導體基板W表面以清潔該半導體基板W。此時，可加入純水、表面活化劑、螯合劑、或pH調節劑，並且該半導體基板w之表面可用眾所熟知之筆形海綿（pencil type sp〇nge)清潔。然後，藉由離心本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 97 313239 525221 A7 --- R7_____ 五、發明說明（98 ) 乾燥將此半導體基板W乾燥。第48圖顯示基板處理裝置另一實例的平面配置圖。此基板處理裝置包括阻障層形成單元811、種子層形成單元812、電鍍薄膜形成單元（電鍍裝置13、退火單元814、第一清潔單元8 15、斜角/背側清潔單元816、覆蓋電鍍單元（cap-plating unit)8 17、第二清潔單元818、第一校準器和薄膜厚度測量儀器841、第二校準器和薄膜厚度測量儀器842、第一基板轉向機器843、第二基板轉向機器844、基板暫時置放台845、第三薄膜厚度測量儀器846、裝載/ 卸載區820、第一化學機械研磨裝置821、第二化學機械研磨裝置822、第一機器人831、第二機器人832、第三機器人833、以及第四機器人834。在此實例中，可將無電銅電鍍裝置做為該阻障層形成單元811、可將無電銅電鍍裝置做為該種子層形成單元 812、以及可將電鍍裝置做為該電鍍薄膜形成單元813。第49A至第49E圖顯示藉由具有不同薄膜厚度分佈特性的兩具銅電鍍裝置更均勻地調整該薄膜厚度分佈的實例。如第49B圖所示，該第一階段電鍍裝置62〇a係設計具有以沉積在周園有薄膜厚度增加之薄膜厚度分佈特性的電鍍銅薄膜Pi者。如第49C圖所示，該第二階段電鍍裝置620b係設計以沉積具有在中央有薄膜厚度增加之薄膜厚度分佈特性的電鍍銅薄膜p2者。該兩種銅電鍍裝置62如和62〇b係串聯配置以進行該基板之銅電鍍，因此，沉積如第49D圖所示之電鍍鋼薄本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) ' " 98 313239 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) Φ 訂----------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 525221

五、發明說明（99 膜Pi，然後如第49E圖所示沉積電鍍銅薄膜？2於其上。藉調整作為這些電鍍步驟之時間之期間，可獲得有更均勻薄膜厚度分佈之電鑛銅薄膜。此方法即使在電鍍的過程中仍可改變在該基板之中央和周圍之厚度分佈。由於此方法僅需改變該電鍍時間而不需機械調整機構，故其可在原位調整該電鍍銅薄膜厚度分佈。如果在該第二階段電錄之後該電鍍銅薄膜中央之薄臈厚度係大於在該中央時，由調整裝置增加用於第一階段電鍍之電鍍時間或電鍍電流，或減少用於第二階段電鍍之電鍍時間或電鍍電流。此調整裝置可在第二階段電鍍之後減少在該基板之中央和周園之電鍍銅薄膜的薄膜厚度之差異〇無庸置疑該第一階段電鍍裝置可設計成以沉積具有在中央有薄膜厚度增加之薄膜厚度分佈特性的電鍍銅薄膜者，以及該第二階段電鍍裝置可設計成以沉積具有在周圍有薄膜厚度增加之薄膜厚度分佈特性的電鍍銅薄膜者。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製如第50圖所示，藉由該第一階段電鍍裝置620a可加速進行該第一階段之電鍍、藉由該薄膜厚度分佈測量裝置 622a測量該電鍍銅薄膜之薄膜厚度分佈，並根據測量的結果調整該第二階段電鍍裝置620b之電鍍時間。此時，可在該第二階段電鍍之後更進一步減少在該基板之中央和周圍之電鍍鋼薄膜的薄膜厚度之差異。此方法中，電鍍裝置之結合使用可調整在該基板之中央和周圍之電鍍銅薄膜的薄膜厚度，並且用於該基板之中本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 99 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 313239 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 100 A7 -- B7__ 五、發明說明（猶）一" "— 央和周圍之薄膜厚度分佈測量裝置傀衣11早形成調整裝置以便減少在電鑛之後在該基板之中央和周圍之電錄鋼薄膜厚度的差異。此可藉由簡單的調整裝置獲得，而且藉由使用例如回饋和/或反饋控制的一般技術之控制襞置而自動化。此外，其不僅能做成調整裝置以便減少在該基板之中央和周圍之電鍍銅薄膜的厚度之差異，並且亦能電錢具有在該基板之中央和周圍的電鍍銅薄膜之薄臈厚度的分佈之銅電鍍薄膜，而該分佈適合用於該基板之周圍和中央之化學機械研磨裝置的研磨性質。例如，當該電鍍裝置結合在該基板之中央的研磨量比周圍較大之研磨裝置時，建議在該基板之中央電鑛電鍍鋼薄膜而非在該基板之周圍。當研磨該電鍍銅薄膜時，此處所使用之化學機械研磨裝置能獨立地調整在該基板之中央和周圍上之壓力，其可為將藉由旋轉頭固持之基板壓抵附著於普通研磨台上之研磨布，並且以供應至該研磨布之研磨液研磨該基板的一般化學機械研磨裝置。然而，為了避免凹陷，係希望具有研磨顆粒固定其上之固定研磨顆粒型研磨裝置，該希望的研磨頭係藉由液壓壓該基板者。當使用該固定研磨顆粒型研磨裝置時’可能因為研磨而造成在電鍍銅薄膜之表面上的刮痕。為除去此刮痕，希望在該第一研磨階段以該固定研磨顆粒研磨該基板，並在該第二研磨階段以研磨布和研磨液進行一般性研磨，由此除去該刮痕。具有用於在該基板之中央和周圍之電鍍銅薄膜之薄膜厚度分佈調整機構的電鍍裝置、該薄膜厚度分佈測量裝本、紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 ---·---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

一 · n H ϋ n n I ϋ I I I n n I n n n I n ϋ I ϋ n I ϋ ϋ ϋ n ! I n I 525221 A7 B7 五、發明說明（101) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 置、以及·能夠調整用於該基板之中央和周圍之研磨量之化學機械研磨裝置可分開容納於該潔淨室内。此時，為了避免該電鍍銅薄膜之表面之氧化’希望使用例如上述實施例中所k及之SMIF或HOOP之基板輸送盒體，並且更進一步使用能夠在該基板輸送盒體内循環空氣之輸送裝置，以及藉由置於該基板輸送盒體内之微粒濾過器從該潔淨室隔離在圍繞該基板之大氣的空氣，或者此微粒濾過器結合化學濾過器以及又一除濕器，因此控制微粒的含量、氧氣的含量、或氣流量。此外，各別裝置内之大氣希望以已控制該裝置内之氧氣含量或氣流量而藉由隔板或類似物從該潔淨室隔離。此外，如第51圖所示，在鋼電鍍之前可測量形成在該基板之表面上之銅種子層7的電阻，並且根據此結果，經濟部智慧財產局員工消費合作社印製可調整用於該電鍍銅薄膜之中央和周圍之銅電鍍裝置之薄膜厚度分佈調整機構。可用除了該電鍍裝置之外之裝置得 =該銅種子層之電阻。然而，在實際的錢狀態中希望測量在該陰極和該銅種子層之間的電阻佳，故必需利用該電鍍裝置之陰極接頭測量該銅種子層的電阻。第52至第63圖顯示同時做為銅種子層電阻測量終端和陰極之電氣接點元件的實例。如第52和第53圖所示，半導體基板W係置於含絕緣體之基板置放台_上其形成銅種子層之基板的表面朝下。在將該基板放置於該基板置放口 900之表面上’沿著周圍方向以預設間距配置複數個電氣接點9 0 2。當因b主& a ______ U日寸做為陰極時，該電氣接點902 本紙張尺度剌巾關家鮮（cns)A4規格（21g ------- 101 313239

經濟部智慧財 k 局員工消費合作社印製 102 525221 五、發明說明（1〇2 ) 至少需要避免和電鍍液接觸。為此目的，在該電氣接點902 的兩侧（外侧和内侧）配置密封元件904、906，並且以密封沖壓器908沖壓該密封元件906，因此在此實例中組成密封機構，僅設置用於該電氣接點902之内側密封元件9〇6。此實施例中該電氣接點902係形成為矩形，但如第 54A圖所示，亦可呈刀刃形狀而以線性接觸該銅種子層。該電氣接點902亦可呈六角形以便和該種子層點接觸，但並未示於圖中。該點接觸可減少在該電氣接點和該鋼種子層之間的電阻。此外’如弟54B圖所示’希望設置在各個電氣接點902 之下配置彈簧910之構造，藉由該彈簧91〇之彈力將每一個電亂接點902往上推’並且各自以恒力壓抵該銅種子層。此外，如第54C圖所示，可有由彎曲金屬片組成之電氣接點902之構造，並且藉由其自身可壓抵該銅種子層。為了減少在該電氣接點和該銅種子層之間的接觸阻力，至少該電氣接點之表面希望以金屬或鉑製成。為了避免該電氣接點902從該基板脫離，該基板置放台900希望具有定心機構。該定心構造之實例，如第μ a 圖所示’為一種將該基板置放台900之内周面和該基板 w接觸之傾斜表面900&者，以及如第55B圖所示，為一種彎曲金屬片以便具有用於該基板之定心機構，由此構成電氣接點902，並且用於該基板之定心機構係分給該電氣接點902其自身。在這些實例中，用於測量該銅種子層之電阻之裝置以本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 ♦攀 MM MW MBS I IW TJ i ϋ ϋ ·ϋ «ϋ —9 1 1 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 103 A7 B7 五、發明說明（103 ) 該銅種子層面朝下測量該電阻。然而，不需贅述，可以該鋼種子層面朝上測量該電阻。接著，說明測量該銅種子層之電阻的方法。為測量該銅種子層之電阻，建議在基板W中心在以彼此相對定位的兩個電氣接點902和902之間施加直流電’並測量流經兩個電氣接點902和902之間的電流。藉進行在夾於該基板W之中心的電氣接點902和902的測量，如第56圖所示，可取得複數個數據（因為有8個電氣接點，故此實例中可取得4組數據）。由於在電氣接點之測量中存在錯誤，故可藉由不同的方法發現整個基板之電阻值，例如計算該數據的數學平均值、計算該均方根值、以及除去其最大值和最小值之後平均該測量數據。由此得到之種子層電阻的測量值係和該種子層之電阻的標準值相比較，如果該測量值大於該標準值時，則在該基板之周圍之電鍍銅薄膜可能較在該基板之中央為厚。因此，調整該銅電鍍裝置之基板中央/周圍薄膜厚度調整機構以便使該電鍍銅薄膜平滑。此外，如第57圖所示，兩個緊鄰之電氣接點902和 902可視為一個電極使用，以測量在這兩個緊鄰之電氣接點和落在相對該基板W之申心的相對側之兩個緊鄰電氣接點之間的電阻。此時，如第5 8A和第58B圖所示，可利用該緊鄰電氣接點持續地改變該電氣接點902之組合^ @ 進行測量。此外，如第59A至第59C圖所示，可測量配置於該本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 104 A7 -— _ B7 _ 一 -~一丨I 咖五、發明說明（綱）基板W之周邊的任意電氣接點902和902之間的電阻（例如’在此實例中電氣終端的數量為8個，故最多有720種测量方法），並且可求得同時相對應之方程式，藉此可接近地獲得該銅種子層之電阻的平面分佈。應用此種方法在該基板之中央和圍繞基板周邊之間可接近地得到如第61 圖中所示之R1〇至R8〇的電阻。第60和第61圖顯示測量該銅種子層之電阻之分佈的其他實例。此實例包括具有中央電氣接點9丨2之電極終端臂914’使其和在該基板w之中央之銅種子層相接觸。在此實例中，該電極終端臂914為可移動型式並且僅在測量電阻時移動至基板W的中央，而在進行電鍍時撤退。在此實例中，以直流電壓依序施加在該基板之中央之中央電氣接點912和配置於圍繞該基板之周圍之各自電氣接點902之間。此時測量該電流流動之值，因此可發現如第61圖所示在配置於該基板之中央之中央電氣接點912 和配置於圍繞該基板之周圍之各自電氣接點9〇2之間的銅種子層電阻R1Q、R2().....R80。根據所發現的鋼種子層之電阻分佈（例如riq至r8())，在銅電鍍時可獨立調整和控制施加至該陰極之各自電氣接點的電壓，因此不僅使其能夠調整在該基板之輻射方向之電鍍銅薄膜的薄膜厚度之分佈，亦能調整在該基板之周邊方向之電鍍銅薄膜的薄膜厚度之分佈。該等調整裝置可應用具有前饋程序控制之一般控制裝置使其自動化。第65圖為基板電鍍裝置之實例的平面圖。第65圖中本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 mmmmmmm amm§ n mmammm n i··— 1 ϋ amm§ 1_1 i·— · ·ϋ ϋ _1 tmmm B§ ϋ an J··e an n ϋ ·ϋ ϋ an eat I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 Α7 Β7 五、發明說明（1〇5) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 所示之基板電鍍裝置包括用於容納放置半導體基板之基板匣的裝載/卸載區1520、用於處理半導體基板之處理區 1530、以及用於清潔/乾燥已電鍍之半導體基板的清潔/乾燥區1540。該清潔/乾燥區1540係位於該裝載/卸載區1520 和該處理區1530之間，將隔牆1521配置於該裝載/卸載區1520和該清潔/乾燥區1540之間，並且將隔板1523配置於該清潔/乾燥區1540和該處理區1530之間。該隔牆1521具有定義於其中而用於輸送半導體基板於該裝載/卸載區1520和該清潔/乾燥區1540之間的通道 (未圖示），並支撐用於開啟/關閉該通道之閘板1522;該隔板1523具有定義於其中而用於輸送半導體基板於該清潔/ 乾燥區1540和該處理區1530之間的通道（未圖示），並支撐用於開啟/關閉該通道之閘板1524。可獨立供應空氣至 4 β潔/乾燥區1540和該處理區1530並從該等區域排出空氣。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第65圖所示之基板電鍍裝置係置於潔淨室中，該潔淨至谷納半導體製造設備。在該裝載/卸載區1 52〇、該處理區1530、和該清潔/乾燥區1540之壓力係選擇如下：該裝载/卸載區1520内之壓力> 該清潔/乾燥區ι54() 内之壓力〉該處理區1530内之壓力。該裝载/卸載區1520内之壓力係低於潔淨室内之壓力。因此，空氣不會從該處理區1530流入該清潔/乾燥區 1540,且空氣不會從該清潔/乾燥區ι54〇流入該裝載/卸載區1520。此外，空氣不會從該裝載/卸載區ι52〇流入本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） 105 313239 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 106 A7 五、發明說明（1〇6) 該潔淨室内。該裝載/卸载區1520罩著裝載設備1520a以及卸載設 =1520b，每一個容納用於貯存半導體基板之基板匣。該 ’月潔/乾燥區1540罩著兩具用於以水清潔電鍍之半導體基板的水清潔車元1541，以及兩具用於乾燥電鍍之半導體基板的乾燥單元1542。各別之水清潔單元1541包括有安裝在其前端之海綿層之筆形清潔器或以安裝在其外周面之海綿層之滾輪。各別之乾燥設備1542包括以高速旋轉半導體基板而脫水和乾燥之乾燥器。該清潔/乾燥區154〇亦具有用於輸送半導體基板之輸送單元（輸送機器人）1543。該處理區1530罩著複數個做為電鍍前預處理半導體基板之預處理室1531，以及複數個用於以銅電鍍半導體基板之電鍍室1532,該處理區1530亦具有用於輸送半導體基板之輸送單元（輸送機器人）1543。 ’ 第66圖顯示在該基板電鍍裝置内之空氣流動的側視。如第66圖所示，新鮮空氣係經由管道1546從外部引入並且藉由風扇從頂棚154(^強迫通過高性能濾過器15料進入該清潔/乾燥區154〇而使清潔空氣向下流動圍繞於該水清潔單元1541和該乾燥單元1542。大部分供應之清潔空氣係從底面1540b經由循環管道1545回流至該頂棚 1540a，從該清潔空氣再一次藉風扇強力經過濾過器1544 而流入該清潔/乾燥區1540。一部分的清潔空氣係經過管道1552從該晶圓清潔單元1541和乾燥單元1542排出該清潔/乾燦區1 5 4 0之外。卜紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印剩衣 107 A7 五、發明說明（1〇7) 在谷納該預處理室1531和該電鍍室1532之處理區 1530内，即使该處理區153〇為潮濕的區，仍不容許該半導體基板之表面上施加有微粒。為了避免微粒施加於半導體基板，使清潔空氣向下流動圍繞於該預處理室i 5 3丨和該電鍍室1532之周圍。經由管道1539從外部引入清潔空氣並且藉風扇從頂棚1530a強追通過高性能濾過器1533 進入處理區1530。如果和引入該處理區1530向下流動之清潔空氣一樣全部清潔空氣量均為從外部所供應時，則任何時間必需從該處理區1530引入和排出大量的空氣。根據此實施例，空氣係流經管道1553從該處理區1530以足夠使該處理區内之壓力低於該清潔/乾燥區1540内之壓力的流動速度排出，並且大部分引入該處理區j 53〇向下流動之清潔空氣係經由該循環管道1534、1535而循環。該循環管道1534 從該清潔/乾燥區1540延伸並且係連接至該頂棚153(^上之濾過器15 3 3。將該循環管道15 3 5配置於該清潔/乾燥區1540内並且連接至在該清潔/乾燥區ι54〇内之管道 1534 〇具有通過該處理區1530之循環空氣包含來自溶液槽之化學油霧（mist)和氣體。藉配置於連接至該管道ms 之管道1534内的洗滌器（scrubber) 1536和油霧分離器， 1537、1538從該循環空氣除去該化學油霧和氣體。從該清 >名/乾燥區1540通過該洗務器1536和該油霧分離琴 1537、1538回流進入該頂棚1530a上之循環管道1534的本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 -----------------------^---------^ ^wi (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 525221

五、發明說明（108 ) <盾環空氣中不含任何之，丄+ 予油霧和氣體。然後，將該清潔工氣藉風扇強迫通過該濟過恶1 心 ><應過Is 1533而使其循環返回至該處理區1530。部分空氣經由連接至該虛忒恳理區153〇之底面1530b的管道1553從該處理區1530挑ψ 人儿级，办 U排出。含化學油霧和氣體之空氣亦可經由該管道1553從該處理區153G排出。相當於通過該管道1553而被排出之空氣量的清潔空氣量係在相對其該潔淨室内之壓力之形成於其中之負壓之下從該管道 1539供應進入該電鍍室153〇。如上所述，在該裝載/卸載區152〇内之壓力係高於在該清潔/乾燥區1540内之壓力，而該清潔/乾燥區内之壓力則係高於在該處理區1530内之壓力。因此，當該閉板 1522、1524(參考第65圖）開啟時，如第67圖所示，氣流可依序地流經該裝載/卸载區1520、該清潔/乾燥區154〇、以及該處理區1530。從該清潔/乾燥區154〇和該處理區 1530排出之空氣流經該管道1552、ι553而進入延伸出該潔淨室之共同管道1554中（參考第68圖）。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第68圖為第65圖顯示置於該潔淨室内之基板電鍍裝置的透視圖。該裝載/卸載區1520包括具有定義於其中之基板匣輸送口 1555以及控制板1556之側牆1556，並且該側牆1556係露出在該潔淨室中藉由隔牆1557所劃分出之工作區1558。在該潔淨室内之隔牆1557亦劃分出安裝有該基板電鍍裝置之設備區1559。該基板電鍍裝置之其他侧牆則暴露於空氣清潔度低於在該工作區1558内之* 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 108 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 313239 525221 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印制衣 109 A7 B7 五、發明說明（109 ) 氣清潔度的設備區1559。如上所述，該清潔/乾燥區1540係配置於該裝載/卸载區1520和該處理區1530之間，該隔牆1521係配置於該裝載/卸載區1520和該清潔/乾燥區1540之間，該隔牆 1523則係配置於該清潔/乾燥區1540和該處理區1530之間。從該工作區1558通過該基板匣輸送口 1555裝載乾燥之半導體基板進入該基板電鍍裝置，然後在該基板電鍍裝置内進行電鍍。清潔和乾燥該電鍍之半導體基板，從該基板電鍍裝置通過該基板匣輸送口 1555卸下該基板而進入該工作區1558。結果，微粒和油霧不會施加於該半導體基板之表面上，並且具有空氣清潔度高於該設備區1557 之工作區15 5 8可避免受到微粒、化學油霧、以及清潔溶液油霧的污染。如第65和第66圖所示之實施例中，該基板電鍍裝置具有該裝載/卸載區1520、該清潔/乾燥區1540、以及該處理區1530。然而，容納化學機械研磨單元之區域係可配置於處理區1530内或其附近，並且該清潔/乾燥區154〇可配置於該處理區1530内或容納該化學機械研磨單元和該裝載/卸載區1520之間的區域。祗要能裝載乾燥之半導體基板進入該基板電鍍裝置内、能清潔和乾燥電鍍之半導體基板、以及其後能從基板電鍍裝置卸下該基板的任何不同的其他適合區域和單元配置方式均可利用。在上述說明的實施例中，本發明適用於該基板電鍍裝置於電鍍半導體基板。然而，本發明之原理亦可應用於除本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 525221 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（m ) 了用於電鍍半導體基板之外的其他基板之基板電鍍裝置。此外，藉由基板電鍍裝置在電鍍的基板上之區域不僅侷限於在該基板上之互連線路的區域。該基板電鍍裝置可使用銅之外的金屬電鍍基板。第69圖顯示基板電鍍裝置另一實例的平面圖。第69 圖所示之基板電鍍裝置包括用於裝載半導體基板之裝載單元1601、用於以銅電鍍半導體基板之銅電鍍室16〇2、用於以水清潔半導體基板之一對水清潔室16〇3、1604、用於化學地和機械地研磨半導體基板之化學機械研磨設備 1605、用於以水清潔半導體基板之一對水清潔室1606、 1607、用於乾燥半導體基板之乾燥室16〇8、以及用於卸下有互連線路薄膜於其上之半導體基板的卸載設備 1609。該基板電鍍裝置亦具有用於輸送半導體基板至該室 1602、1603、1604、該化學機械研磨單元1605，室1606、 1607、1608，以及該卸載單元1609之晶圓輸送機器人（未圖示）。該裝載單元1601，該室1602、1603、1604，該化學機械研磨單元1605，室1606、1607、1608，以及卸載單元1609係如裝置之而組合成單一個體配置。該基板電鍍裝置操作如下：該晶圓輸送機器人將上面尚未形成互連線路薄膜之半導體基板W從放置於該裝載單元1601内之基板匣1601-1輸送至談銅電鍍室1602。在該銅電鍍室1602中，在該半導體基板W的表面上形成具有由互連線路溝槽和互連線路孔（接觸孔）所組成之互連線路區域的電鍍銅薄膜。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # n ϋ ·ϋ ϊ 、I ϋ Βϋ H ϋ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 110 313239 525221 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 111 在該銅電鍍室1602内形成在該半導體基板w上之電鍍銅薄膜之後，該半導體基板％藉由該晶圓輸送機器人而輸送至其中一個水清潔室16〇3、16〇4，並在其中一個水清潔室1603、1604以水清潔。清潔之半導體基板w藉由該晶圓輸送機器人輸送至該化學機械研磨單元16〇5。该化學機械研磨單元1605從該半導體基板w之表面除去多餘之電鍍銅薄膜，而留下該電鍍銅薄膜在該互連線路溝槽和该互連線路孔的部分。在該電鍍銅薄膜係沉積之前由氮化鈦（TiN)或其類似物製成之阻障層所形成於該半導體基板W的表面上，包含該互連線路溝槽和該互連線路孔之内側表面。於是’含剩餘電鍍銅薄膜的半導體基板W藉由該晶圓輸送機器人輸送至其中之一個水清潔室1606、1607並且並在其中之一個水清潔室16〇3、16〇4以水清潔。然後將清潔之半導體基板W在該乾燥室1608内乾燥，之後將含做為互連線路薄膜所剩餘之電鍍銅薄膜的乾燥半導體基板W置於在該卸載單元16〇9之基板匣16〇9_1内。第70圖顯示基板電鑛裝置另一實例的又一平面圖。第70圖所示之基板電鍍裝置不同於第69圖所示之基板電鍍裝置之處在於其增添包括銅電鍍室16〇2、水清潔室 1610、預處理室1611、在半導體基板上之電鍍銅薄膜上用於形成保護電鍍層的保護層電鍍室1 6〗2、水清潔室 1613、1614、以及化學機械研磨單元615。該裝載單元 1601，室 1602、1602、1603、1604、1614，該化學機械本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 ---------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 525221 A7 B7 五、發明說明（m ) 研磨單元 1605、1615，室 1606、1607、1608、1610、1611、 1612、1613’以及該卸載單元1609係如裝置之而組合成單一個體之配置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第70圖所示之基板電鍍裝置操作如下··從置於在該裝載設備1601内之基板昆1601-1依序地供應該半導體基板w至其中之一個銅電鍍室1602、1602。在其中之一個銅電鍍室1602、1602中，在具有由互連線路溝槽和互連線路孔（接觸孔）組成之互連線路區域的半導體基板w之表面上形成電鍍銅薄膜。利用兩個銅電鍍室16〇2、1602 可容許有電鍍銅薄膜之待電鍍半導體基板w一段長的時間。特別是，在根據其中之一個銅電鍍室16〇2内之電鍍以第一層銅薄膜電鍍該半導體基板w可，然後根據在其他銅電鍍室1602内之無電電鍍以第二層銅薄膜電鍍。該基板電鍍裝置可具有超過兩個以上之銅電鑛室。在其中之一個水清潔室1603、1604内以水清潔有該電鍍鋼薄膜形成其上之半導體基板w。然後，該化學機械研磨單元1605從該半導體基板w之表面上除去該電鍍經濟部智慧財產局員工消費合作社印製銅薄膜之多餘的部分，而留下該電錢銅薄膜之互連線路溝槽和互連線路孔的部分。之後，含其餘電鍍銅薄膜之半導體基板w係輸送至 u水β潔至161 〇，其中並以水清潔該半導體基板w。然後、，該半導體基板w係輸送至該預處理室MU，並於此作為/儿積保遵電錄層之預處理。該預處理之半導體基板 W係輸^^護層電鍍室1612。在該保護層電鍍室1612 本紙— 112 313239 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 113 A7 B7 五、發明說明（113 ) 中，在該半導體基板W之互連線路區域中的電鍍銅薄膜上形成保護電鍍層。例如，以鎳（Ni)和硼（B)合金藉無電電鍍形成該保護電鍍層。备半導體基板在其中之_個水清潔室1613、1614内 /月潔之後，在該化學機械研磨單元“Η内磨掉沉積於該電鍍銅薄膜上的保護電錄層之上部分，而平坦化該保護電鍍層。在研磨該保護電鑛層之後，在其中之一個水清潔室 1606、1607内以水清潔該半導體基板w，在該乾燥室16〇8 内乾燥，然後將其輸送至在該卸載單元16〇9内之基板昆 1609_1 〇第7丨圖顯示基板電鍍裝置另一實例的又一平面圖。 7第71圖所示，該基板電鍍裝置包括在其中央具有機械臂1616-1之機器人1616,以及在該機器人i6i6周圍於 I機械臂1616-1可及之處所配置之銅電鍍室16〇2、一對水=潔室1603、1604、一化學機械研磨單元16〇5、預處理室1611、保濩層電鍍室1612、乾燥室以及裝載 /卸載區1617。用於裝載半導體基板之裝載單元16〇1以及用於卸載半導體基板之卸載單元16〇9係配置緊鄰於該裝载/卸載區1617。該機器人1616,室16〇2、16〇316〇4、該化學機械研磨單元1605，室16〇8、1611、1612、該裝載/卸載區1617、該裝載單元16〇1，以及該卸載單元16〇9 係如裝置之而組合成單一個體之配置。如第71圖所示之基板電鍍裝置操作如下：家標準（CNS)A4 規格7^10 X 297 公爱） 313239 ____________--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _ 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 114 A7 B7 五、發明說明（114) 待電鍍半導體基板係從該裝載單元1601輸送至該裝载/卸載區1617，藉由該機械臂1616-1從該處接收該半導體基板之後由此將其輸送至該銅電鍍室16〇2。在該銅電鍍室1602中，在該半導體基板w的表面上形成具有互連線路溝槽和互連線路孔之互連線路區域的電鍍銅薄膜。有該電鍍鋼薄膜形成其上之半導體基板係藉由機械臂1616_ 1輸送至該化學機械研磨單元16〇5。在該化學機械研磨單元1605中’從該半導體基板w之表面除去電鍍銅薄膜，而留下該電鍍銅薄膜之互連線路溝槽和互連線路孔的部分。然後藉由該機械臂1616-1將該半導體基板輸送至該水清潔室1604，並以水清潔該半導體基板。之後，藉由該機械臂1616-1將該半導體基板輸送至該預處理室 1611’其中該半導體基板於其中用於保護電鍍層之沉積的預處理。預處理之半導體基板係藉由該機械臂1616-1輸送至該保護層電鍍室1612。在該保護層電鍍室1612中，於半導體基板W上的互連線路區域中的電鍍銅薄膜上形成保護電鍍層。有該保護電鍍層形成其上之半導體基板係藉由該機械臂1616-1輸送至該水清潔室1604，其中並以水清潔該半導體基板。清潔之半導體基板係藉由該機械臂 1616-1輸送至該乾燥室1608，其中乾燥該半導體基板。乾燥之半導體基板係藉由該機械臂輸送至該裝載/ 卸載Q 1617’而從该處將電鑛之半導體基板係輸送至該卸載單元1609。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 ------------41^--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 A7 ______B7____ 五、發明說明（115 ) 第72圖顯示半導體基板處理裝置另一實例的平面構造圖。該半導體基板處理裝置係由其中設置裝載/卸載區 1701、鋼電鍍單元17〇2、第一機器人1703、第三清潔機器1704、轉向機器1705、轉向機器1706、第二清潔機器 1707、第二機器人1708、第一清潔機器17〇9、第一研磨裝置1710、以及第二研磨裝置1711所組成。在該第一機器人1703的附近配置用於測量電鍍前和後之薄膜厚度的電鍍前和電鍍後之薄膜厚度測量儀器1712，以及在研磨後以乾燥狀態下測量半導體基板W之薄膜厚度的乾燥狀態薄膜厚度測量儀器1713。該第一研磨裝置（研磨設備）1710具有研磨台171(M、頂環1710-2、頂環頭1710-3、薄膜厚度測量儀器1710-4、以及推動器1710-5。該第二研磨裝置（研磨設備）1711具有研磨台1711-1、頂環1711-2、頂環頭1711-3、薄膜厚度測量儀器1711-4、以及推動器1711-5。裝載/卸載區1701之裝載口上放置容納該半導體基板 W之基板g 1701-1，其中在該基板上形成用於互連線路之通孔和溝槽，並於其上形成種子層。第一機器人17〇3 從該基板匣1701-1取出該半導體基板w，並攜帶該半導體基板W進入該銅電鍍單元1702，而於此處形成電鍍銅 (Cu)薄膜。此時，以該電鍍前和該電鍍後之薄膜厚度測量儀器1712測量該種子層之薄膜厚度。藉由進行該半導體基板W之表面之親水處理，然後鋼電鍍以形成該電鍍銅薄膜。在該電鏟銅薄膜形成之後，在該銅電鍍單元17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21fx 297公髮）------— - 313239 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 訂----------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 115 525221

五、發明說明（116) 内進行半導體基板w之洗滌或清潔。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 116 當藉由該第一機器人1703從該銅電鍍設備1702取出該半導體基板W時，以該電鍍前和該電鍍後之薄膜厚度測量儀器17 12測量該電鍍銅薄膜之厚度。其測量之結果係記錄於記錄裝置（未圖示）内做為在該半導體基板上之記錄數據，並且係用於該銅電鍍設備i 702之異常判斷。在該薄膜厚度之測量後，第一機器人17〇3將該半導體基板 W輸送至該轉向機器17〇5，並且由該轉向機器17〇5可該半導體基板W倒置（將具有已形成電鍍銅薄膜之表面面朝下）°該第一研磨裝置1710和該第二研磨裝置1711在在串聯模式和並聯模式下進行研磨，接下來將說明以串聯模式之研磨。在該串聯模式研磨中，藉由該第一研磨裝置171〇進打主要研磨，以及藉由該第二研磨裝置1711進行二次研磨。第二機器人1708拾起在該轉向機器17〇5上之半導體基板W，並將該半導體基板w置於該研磨裝置m〇之推動器1710-5上。該頂環1710_2藉由吸力而吸附在該推動器1710-5上之半導體基板w，並在壓力下將該半導體基板W之電鍍銅薄膜的表面和該研磨台之研磨表面接觸以進行主要研磨。經該主要研磨後，該電鍍銅薄膜大致上已研磨。該研磨台171〇_1之研磨表面係由例如ic_ 1000之聚氨酯泡沫、或具有研磨微粒固定於其上或浸潰於其子中之材料所組成。在該研磨表面和該半導體基板 W之間的相對運動之下，研磨該電鍍鋼薄膜。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 V ml n flu Hi ϋ n i_l mmmt mmte ϋ I 0 i_fl— I n ϋ· ϋ i·*· Βϋ ·ϋ —i ·_ϋ I i I i請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} 525221 A7 ____Β7 五、發明說明（1Π ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在該電鍍鋼薄膜之研磨完成後，該半導體基板W係藉由該頂環1710-2返回至該推動器1710-5上。該第二機器人1708拾起該半導體基板w，並將其引入該第一清潔機器1709。此時，在該推動器1710_5上之半導體基板冒的正、反兩面可噴上化學液體以除去微粒或使微粒難以附著於其上。在該第一清潔機器1709内之清潔完成之後，該第二機器人1708拾起該半導體基板w，並將該半導體基板w 置於該第二研磨裝置1711之推動器1711-5上。該頂環 1711-2藉由吸力吸附在該推動器1711_5上之半導體基板 W’並使具有該阻障層形成其上之半導體基板w之表面在壓力下和該研磨台1711-1之研磨表面接觸以進行二次研磨。該研磨台1711-1的構造係和該頂環171〇-2相同，以二次研磨將阻障層磨除。然而，亦可能磨除在主要研磨之後之銅薄膜以及氧化薄膜。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製該研磨台1711-1之研磨表面係由例如IC_1〇〇〇之聚氨酯泡沫、或具有研磨微粒固定於其上或浸潰於其中之材料所組成。在該研磨表面和該半導體基板w之相對運動之下，進行研磨。此時，研磨微粒或研漿係使用矽、鋁、鈽、或類似物，視待研磨薄膜類型適當調整化學液體。二次研磨之終點的偵測主要以光學薄膜厚度測量儀器之利用藉由測量該阻障層薄膜厚度而進行，膜厚度是否已變為零，或是否已露出包括二氧化之絕緣薄膜的表面。此外，有影像處理功能之薄膜厚度本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 117 313239 525221 A7

五、發明說明（m ) 量儀器係做為設置於該研磨台PUq附近之薄膜厚度測量儀器1711-4。藉由使用此儀器可達成該氧化薄膜之測量，該結果係儲存做為該半導體基板w之處理記錄，並用以做為判斷是否已完成該半導體基板w二次研磨而可輸送至下一步驟。如果未達二次研磨之終點，進行再研磨，如果因任何之異常使其超過預定值而已進行過度研磨時，則停止該半導體基板處理裝置以避免繼續研磨以便不再增加損壞的產品。在該二次研磨之完成後，藉由該頂環1711 _2將該半導體基板W移動至該推動器1711-5 ^該第二機器人17〇8 拾起該推動器1711-5上之半導體基板W。此時，在該推動器1711-5上之半導體基板W的正、反兩面可喷上化學液體以除去微粒或使微粒難以附著於其上。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製該第二機器人1708攜帶該半導體基板w進入進行該半導體基板W之清潔之第二清潔機器1707。該第二清潔機器1707亦和該第一清潔機器1709的構造相同。利用包括加入表面活化劑、螯合劑、或pH調節劑之純水的清潔液體以聚乙烯醇（PVA)海綿條擦拭該半導體基板w之表面。從喷嘴朝該半導體基板W之背面喷出例.如DHF之強化學液體以於其上進行該擴散銅之蝕刻。如果無擴散之虞時，利用如使用該表面之相同之化學液體以聚乙烯醇（PVA) 海綿條進行擦拭清洗。在上述清潔之完成後，該第二機器人1708拾起該半導體基板W並將其輸送至該轉向機器1706，而該轉向機本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 118 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 313239 525221 A7 ___ B7 _ 五、發明說明（119) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 器1706則將該半導體基板W倒置。已倒置之半導體基板 W係藉由該第一機器人1703拾起，並輸送至該第三清潔機器1704。在該第三清潔機器1704中，藉由超音波振動激化的兆聲波水係噴至該半導體基板W之表面以清潔該半導體基板W。此時，該半導體基板w之表面可用熟知之筆形海綿以利用包括加入表面活化劑、螯合劑、或pH 調節劑之純水的清潔液加以清潔。然後，再藉由離心乾燥將該半導體基板W乾燥。如上所述，如果已使用設置於該研磨台1711-1附近之薄膜厚度測量儀器1711-4測量該薄膜厚度，則該半導體基板W不再進一步處理並將其置入放置於該裝載/卸載區1701之卸載口上的基板匣内。第73圖顯示半導體基板處理裝置另一實例的平面構造圖。該基板處理裝置不同於該第72圖之基板處理裝置之處在於以覆蓋電鍍單元1750代替第72圖中之銅電鍍單元 1702 。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製容納形成電鍍銅薄膜之半導體基板W的基板匣1701-1係置於該裝载/卸載區1701之裝載口上。從該基板匣 1701-1取出之半導體基板w係輸送至該第一研磨裝置 1710或第二研磨裝置1711，其中研磨該電鍍銅薄膜之表面。在該電鍍銅薄膜之研磨之完成後，在該第一清潔機器 1709中清潔該半導體基板w。在該第一清潔機器1709内清潔之完成後，該半導體基板W係輸送至覆蓋電鍍單元ι75〇，並在該處於該電鍍本紙張尺度適用中國國家標準（cns)A4規格（21〇 X 297公釐） 119 313239 525221 A7 B7 五、發明說明（i20 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 銅薄膜之表面上進行覆蓋電鍍以避免因大氣而造成該電鍍銅薄膜之氧化。已施加覆蓋電鍍之半導體基板係藉由該第二機器人1708從該覆蓋電鑛設備1750攜帶至該第二清潔设備17 0 7 ’並於此處以純水或去離子水進行清潔。清潔完成之半導體基板係返回置於該裝载/卸载區17〇1上之基板匣1701-1内。第74圖顯示半導體基板處理裝置另一實例的又一平面構造圖。該基板處理裝置不同於第73圖之基板處理裝置之處在於其以設置該退火設備1751代替第73圖中之第三清潔機器1709。在該研磨單元1710或1711内研磨，並且在上述之第一清潔機器1709内清潔的半導體基板W係輸送至該覆蓋電鍍設備1750，而於此處在該電鍍銅薄膜之表面上施加覆蓋電鍍。已施加覆蓋電鍍之半導體基板係藉由該第二機器人1708從該覆蓋電鍍設備1750攜帶至該第一清潔設備 1709，並於該處清潔。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在該第一清潔機器1709内之清潔完成之後，該半導體基板W係輸送至退火單元1751，並於該處退火該基板，藉以將該電鍍銅薄膜合金化以便增加該銅電鍍薄膜之電子遷移阻力。已施加退火處理之半導體基板W係從該退火單元1751攜帶至該第二清潔單元17〇7，並於此處以純水或去離子水清潔該基板。清潔之完成後之半導體基板係返回置於該裝載/卸載區1701上之基板匣1701-1内。第75圖顯示半導體基板處理裝置另一實例的平面構本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 120 313239

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 121 525221 五、發明說明（121 ) 造圖。在第75圖中，藉由相同之元件符號表示和第72圖中相同或相對應之部分。在該基板處理裝置中，分度推動器（pusher indexer)1725係配置以靠近第一研磨裝置171() 和第二研磨裝置1711。基板置放台1721、丨722係分別配置以靠近第二清潔機器1704和鋼電鍍設備1702。機器人 1723係配置以靠近第一清潔機器17〇9和第三清潔機器 1704。此外，機器人1724係配置以靠近第二清潔機器17〇7 和該銅電鍍設備1702，以及乾燥狀態薄膜厚度測量儀器 1713係配置以靠近裝載/卸載區17〇1和第一機器人17〇3。在上述構造之基板處理裝置中，第一機器人17〇3從置於該裝載/卸載區1701之裝載口上的基板g 17〇11拾起該半導體基板W 〇在以該乾燥狀態薄膜厚度測量儀器 1713測量阻障層和種子層的薄膜厚度之後，該第一機器人1703將該半導體基板w放置於該基板置放台1721上。在該第一機器人1703之臂上設置該乾燥狀態薄膜厚度測量儀器1713的情況下，於其上測量薄膜厚度，並將該基板置於該基板置放台1721上。該第二機器人1723將在該基板置放台1721上之半導體基板w輸送至其中形成電鍍銅薄膜之銅電鍍單元1702。在該電鍍銅薄膜形成之後，以該電鍍前和該電鍍後薄膜厚度測量儀器m2測量該電鍍銅薄膜的薄膜厚度。然後，該第二機器人1723將該半導體基板w輸送至該分度推動器1725，並將該基板置於其上。 [串礴模式] 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） 313239 --------------------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 A7

五、發明說明（122 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 122 在該串聯模式中’頂環頭171〇_3藉由吸力在該分度推動器上固持該半導體基板w，將其輸送至研磨台171〇_ 1’並將半導體基板W壓抵在該研磨台上之研磨表面以進行研磨。以如上所述之相同方法進行其研磨之終點的摘測。在研磨完成後之半導體基板W係藉由該頂環頭1710_3輸送至該分度推動器1725，並放置於其上。該第二機器人1723拾起該半導體基板w，並將其攜帶至該第一清潔機器1709以進行清潔。然後，再將該半導體基板W輸送至該分度推動器！ 725，並放置於其上。頂環頭1711-3藉由吸力在該分度推動器ms上固持該半導體基板W，將其輸送至研磨台1711_1，並將該半導體基板W壓抵在該研磨台1711-1上之研磨表面以進行研磨。以如上所述之相同方法進行研磨終點之偵測。在研磨完成後之半導體基板W係藉由該頂環頭1711_3輸送至該分度推動器1725，並放置於其上。該第三機器人1724 拾起該半導體基板W，並以薄膜厚度測量儀器1726測量其薄膜厚度。於是’該半導體基板W係攜帶至該第二清潔機器1707以進行清潔。之後，再將該半導體基板w攜帶至該第三清潔機器1704,並於該處清潔然後藉由離心乾而乾燥。然後，藉由該第三機器人i 724將該半導體基板W拾起，並置於該基板置放台ι722上。 [並聯模式] 在此並聯模式中，該頂環頭171 0_3或1711-3係在該分度推動器1725上以吸力固持該半導體基板w，將其輸本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 -----------------------------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 123 A7 五、發明說明（123 送至該研磨台1710-1或1711」，並亚將泛半導體基板W壓抵該研磨台mo]或1711_!之研磨表面以進行研磨。在薄膜厚度之測量後，該第三機器人拾起該半導體基板w，並將其置於該基板置放台1722上。土該第一機器人P03將置於該基板置放台1722上之半導體基板W輸送至該乾燥狀態薄膜厚度測量在測量該薄膜厚度之後，該半導體基板係送返回該裝载/ 卸載區1701之基板g 1701-1内。第76圖顯示半導體基板處理裝置的另一平面構造圖。該基板處理裝置係為在無種子層形成於其上之半導體基板W上形成種子層以及電鍍銅薄膜，並且研磨該薄膜以形成互連線路之基板處理裝置。在該基板研磨裝置中，分度推動器1725係配置以靠近第一研磨裝置171〇和第二研磨裝置1711，基板置放台 1721、1722係分別配置以靠近第二清潔機器17〇7和種子層形成單元丨727,以及機器人1723係配置以靠近種子層形成單元1727和銅電鍍裝置17〇2。此外，機器人1724 係配置以靠近第一清潔機器17〇9和該第二清潔機器 1707，以及乾燥狀態薄膜厚度測量儀器1713係配置以靠近裝載/卸載區1701和第一機器人ι7〇3附近。該第一機器人1703從置放於該裝載/卸載區17〇1之裝載口上的基板匣1701-1取出具有阻障層形成其上之半導體基板w，並將其置於該基板置放台1721上。然後，該第二機器人1723將該半導體基板貿輸送至該種子層形本紙張尺度^用7國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 313239 --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 124 A7 —--—------ Β7_______ 五、發明說明（124) 成單70 1727,並於該處形成種子層該種子層係藉由無電電鍍形成。㈣二機器人1723能夠藉由該電鍛前和電鍛後之薄膜厚度測量儀器1712測量具有該種子層形成其上之半導體基板在該種子層之厚度。在測量該薄膜厚度之後，該半導體基板係攜帶至該銅電鍍設備1702，並於該處形成該電鍍銅薄膜。在該電鍍銅薄膜之形成後，測量其薄膜厚度，並將該半導體基板輸送至該分度推動器1725。頂環1710_2或 1711-2以藉由吸力在該分度推動器1725上固持半導體基板w，並將其輸送至研磨台1710-1或1711_丨以進行研磨。在研磨之後，該頂環1710-2或1711-2將該半導體基板w 輸送至薄膜厚度測量儀器1710-4或1711-4以測量該薄膜厚度。然後，該頂環1710_2或1711-2將該半導體基板w 輸送至該分度推動器1725，並置於其上。然後，該第三機器人1724從該分度推動器1725拾起該半導體基板W’並將其攜帶至該第一清潔機器17Q9。該第二機器人1724從該第一清潔機器1709拾起清潔之半導體基板W，並將其攜帶至該第二清潔機器17〇7 ,以及將清潔和乾燥之半導體基板置於在基板置放台1722上。然後，該第一機人1703拾起該半導體基板w，並將其輸送至於其中測量薄膜厚度之乾燥狀態薄膜厚度測量儀器 1713，其且該第一機器人1703將其輸送至放置於該裝載/ 卸載區1701之卸載口上的基板匣1701-1内。在第76圖所示之基板處理裝置中，藉由於具有電路本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 -------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 125 525221 五、發明說明（125) 圖案形成其上之通孔或溝槽的半導體基板W上之阻障層、種子層、以及電鍍鋼薄膜而形成互連線路，並將其研磨。容納在該阻障層之形成前的半導體基板W之基板匣 1701-1係置於該裝載/卸載區17〇1之裝載口上。該第一機器人1703從置於該裝载/卸載· 17〇1之褒載口上的基板匣1701-1取出該半導體基板w，並將其置於該基板置放台1721上。然後，該第二機器人1723將該半導體基板 W輸送至該種子層形成設備1727，並於該處形成阻障層和種子層。該阻障層和該種子層係藉由無電電鍍形成。該第一機器人1723攜帶具有形成其上之阻障層和該種子層之半導體基板W至可測量該阻障層和該種子層的薄膜厚度之電鍍前和電鍍後之薄膜厚度測量儀器1712。在該薄膜厚度之測量後，該半導體基板係攜帶至該銅電鍍設備 1702，並於該處形成電鍍銅薄膜。第77圖顯示半導體基板處理裝置另一實例的平面構造圖。在該基板處理裝置中，提供具有阻障層形成單元 1811、種子層形成單元ι812、電鍍單元1813、退火單元 1814、第一清潔單元1815、斜角和背側清潔單元1816、覆盍電鍍單元1817、第二清潔單元1818、第一校準器和薄膜厚度測量儀器1841 '第二校準器和薄膜厚度測量儀器1842、第一基板轉向機器1843、第二基板轉向機器 1844、基板暫時置放台1845、第三薄膜厚度測量儀器 1846、裝載/卸載區1820、第一研磨裝置1821、第二研磨本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 126 A7 B7 五、發明說明（126 ) 裝置1822、第一機器人1831、第二機碼器人、第二| 器人1833、以及第四機器人1834。壤赠广 ~ /寻獏厚度測量儀3! 1841、1842和1846係具有和其他嚴； w 之正面尺寸相同之單元（電鍍、清潔、退火設備，和類似嚴 J ^ 早70 )，並因此可相互調換。在此實例中’可使用無電釕（Ru)雷 )¾鍍裝置做為該阻障層形成單元18U、無電銅（Cu)電鍍裝置做為該種子層形成單元1812、以及電鍍裝置做為該雷龢w _ 曰/ Λ电緞早兀1 813 〇第78圖顯示本基板處理裝置中各個夺個步驟之流程之流程圖。將根據此流程圖說明本裴置内的女如“ 門的各個步驟。首先，藉由該第一機器人丨83丨從置於該裝栽/卸載區182〇之基板E刪a中取出之半導體基板係以待電錢表面面朝上置於該第一校準器和薄膜厚度測量儀器1841内。為了設定用於在該薄膜厚度測量所做之位置的春者 J I ^點，進行用於薄膜測量之凹痕校準’然後，可在銅薄膜之形成前取得在該半導體基板上之薄膜厚度數據。然後，藉由該第一機器人1831將該半導體基板輸送至該阻障層形成單元1811。該阻障層形成單元1811係藉由無電釕電鍍在該半導體基板上形成阻障層，並且該阻障層形成單元1811形成一層如可避免銅擴散進入該半導體裝置之内層絕緣薄膜（即二氧化矽）釕薄臈。在清潔/乾燥步驊之後釋出之半導體基板係藉由該第一機器人1831輸送至該第一校準器和薄膜厚度測量儀器1841，並於該處測量該半導體基板之薄膜厚度，即，測量該阻障層的薄膜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221

五、發明說明（i27 ) 厚度。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 127 該半導體基板在薄膜厚度測量之後係藉由該第二機器人183 2攜帶至該種子層形成單元1812，並且藉由無電鋼電鍍在該阻障層上形成種子層。在清潔/乾燥步驟之後釋出之半導體基板係藉由該第二機器人1832輸送至該第二校準器和薄膜厚度測量儀器丨842作為凹痕位置之決疋，在該半導體基板被輸送至該電鍍單元1813之前其為浸潰電鍍單元，然後藉由該薄膜厚度測量儀器1842以執行用於銅電鍵之凹痕校準。必要時，在銅薄膜之形成前之半導體基板可在該薄膜厚度測量儀器1842内再次測量之薄膜厚度。已完成凹痕校準之半導體基板係藉由該第三機器人 1833輸送至該電鍍單元1813，並於該處施加半導體基板之銅電鍵。在清潔/乾燥步驟之後釋出之半導體基板係藉由該第二機器人1833輸送至該斜角和背侧清潔設備 =16 ’在該處除去在該半導體基板之周圍部分之多餘的鋼 $膜（種子層）。在該斜角和背侧清潔單元i8i6中，以預設的時間蝕刻該斜角，並以例氣乳弗L吸之化學液體清潔該 =導之背侧的銅附著物。此時，在將該半導體基板二該斜角和背侧清潔設備1816之前，可藉由該第二校準器和薄膜厚度測量儀器1842 膜厚度測量以獲得Λ 薄㈣…丨鋼薄膜的厚度值，並且根據所得到之結果，蝕刻。葬*社“ 角則時間而進行該 ____- —__ Χ馬對應該基板之周邊部本紙張尺^^家標準ϋΰϋϋΤΓιο X 297公爱)一 313239 --------^ (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 128 A7 B7 五、發明說明（128 ) 伤並且無電路形成於其上之區域，或為雖然形成電路但終究未利用做為晶片之區域。斜角部分係包含於此區域内。在該斜角和背侧清潔單元1816中在清潔/乾燥步驟之後釋出之半導體基板係藉由該第三機器人1833輸送至該基板轉向機器1843,在該半導體基板藉由該基板轉向機器1843倒置之後會造成待電鍍表面直接朝下，藉由該第四機器人1834將該半導體基板引入該退火單元1814中而因此穩定互連線路的部分。在退火處理之前和/或之後，該半導體基板係攜帶至該第二校準器和薄膜厚度測量儀器 1842，於該處進行形成在該半導體基板上測量該鋼薄臈的厚度。然後，該半導體基板係藉由該第四機器人1834攜帶至該第一研磨裝置1821，其中係研磨該半導體基板之銅薄膜和種子層。此時，使用適合之研磨微粒或類似物，為了避免凹陷並增加該表面之平滑度可使用固定研磨。在主要研磨之完成後’該半導體基板係藉由該第四機器人1834輸送至該第一清潔單元1 815以清潔之。此清潔為一種洗滌式的清潔，其中具有和該半導體基板之直徑實質上相同長度的滾輪係分別置於該半導體基板之表面和背面上，並且當純水或去離子水流動時，該滾輪係旋轉，因而進行該半導體基板之清潔。在主要清潔之完成後，該半導體基板係藉由該第四機器人1834輸送至該第二研磨裝置ι822，並於該處研磨該半導體基板上之阻障層。此時，使用適合之研磨微粒或本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------------------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 129 A7 B7 五、發明說明（l29 ) 似物，為了避免凹陷並增加該表面之平滑度可使用固定研磨。在二次研磨之完成後，該半導體基板係藉由該第四機器人1834再次輸送至該第一清潔單元1815，並於該處進行洗務式的清潔。在清潔之完成後，該半導體基板係藉由該第四機器人1834輸送至該第二基板轉向機器1844，於該處倒置該半導體基板而造成該電鍍之表面直接朝下，然後藉由該第三機器人將該半導體基板置於該基板暫時置放台1845上。藉由該第二機器人1832從該基板暫時置放台1845將該半導體基板輸送至該覆蓋電鍍單元1817，並於該處將覆蓋電鍍施加在該鋼表面，目的在於為避免因大氣而造成銅薄膜之氧化。已施加覆蓋電鍍之半導體基板係藉由該第二機器人1832從該覆蓋電鍍單元1817攜帶至該第三薄膜厚度測量儀器1846 ’並於該處測量該銅薄膜的厚度。之後’該半導體基板係藉由該第一機器人1831攜帶至該第一清潔單元1818 ’並於此處以純水或去離子水清潔。清潔之完成後的半導體基板係送返回置於該裝載/卸載區 1820上之基板匣1820a内。如第95A至第95C圖所示，依此方法，形成以銅製成的互連線路，之後，選擇性地藉由無電覆蓋電鍍在該互連線路上形成保護層以保護該互連線路。特別是，如第95A圖所示，在形成該半導體裝置上之基板1之導電層la上沉積二氧化矽（Si〇2)之絕緣薄膜 2’藉由微影術和餘刻技術形成作為互連線路之接觸孔3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 —__ β7 —----------— 五、發明說明（HG) 和溝槽4’包括氮化鈦（TiN)或類似物之阻障層5係形成於其上，並且進一步於其上形成種子層7。然後，如第95B圖所示，在該半導體基板w之表面上施加銅電鍍以將銅填入該半導體基板冒之接觸孔3和溝槽4内’並在該絕緣層2上沉積銅薄膜6。之後，藉由化學機械研磨法（CMP)除去在該絕緣薄膜2上的鋼薄膜6 而使該銅薄膜6的表面，如第95C圖所示，充填入該接觸孔3和該溝槽4作為密佈於該絕緣薄膜2表面之互連線路’在該暴露金屬表面上形成互連線路保護層8。此方法中，可加強該種子層7以便成為無過薄部分的完整膜層。第94圖顯示此加強處理步驟之流程圖。首先，具有種子層7(參考第95 A圖）之基板w係輸送至包括電鍍單元或無電電鍍單元之預電鍍單元以在該種子層7上沉積額外的金屬（步驟丨）。接著，在該電鍍或該無電電鍍内進行第一階段電鍍（預電鍍）’因而加強和完成該種子層7之過薄部分（步驟2)。在第一階段電鍍之完成後，視需要將該基板w輸送至該清洗區以水進行清洗（步驟3)，然後輸送至電鍍單元用以將該金屬充填入該溝槽内。接著，在該電鍍單元内進行在該基板w之表面上的第二階段電鍍，由此達到將銅填入（步驟4)。由於該種子層7已藉由Μ第一階段電*而加強以貞為無過薄、部乂分的完整膜層，在該第二階段電鑛中電流均句地流經該種子層 7，因而所填入之銅可在無任何氣洞之變形下完成。曰本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 — --------^-----. (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 畢. 130 525221 五、發明說明（131) 在該第二階段電鍍之完成後，視需要將該基板W輪

运至該清洗區以水進行清洗（步驟5)。之後，將該基板W 輸送至該斜角蝕刻/化學清潔單元並於此處藉由利用化學液體清潔該基板W，形成於該基板W之斜角部分上之薄銅膜等係蝕刻清除（步驟6)。然後該基板係輸送至該清潔/ 乾燥區以清潔和乾燥（步驟7)。之後，藉由該第一輸送裝置將該基板送返置於該裝載/卸載區之基板匣（步驟8)。包括電鍍單元或無電電鍍單元之預電鍍單元係可置於電鍍裝置内。該校準器和薄膜厚度測量儀器圓和該校準器和薄膜厚度測ϊ儀器1842進行該基板之凹痕區域的定位以及該薄膜厚度之測量。 …可省略該種子層形成單元1812。此方法中，在電鍍單元1813内可於該阻障層上直接形成電鍍薄膜。又該種子層形成單元可包括電鍍單元或無電電錢單疋。此方法中，可藉電鑛或無電電鍍於該阻障層上形成例如以鋼薄膜製成之種子層，之後，在電鍵單元Η。内於該阻障層上形成電鍍薄膜。 =斜角和背側清潔單元1816可同時進行邊緣（斜角） X以及背側清潔，並且可抑制在該基板之表面上於電 ::分之銅的自然氧化薄膜的成長。第79圖顯示該清潔單元1816的簡要示意圖。如第79圖所示， =角和老側清潔單元㈣具有定位於底部柱狀防水罩 -—_^側之基板W分1922 ’ Ut"該基板之 _尺度適標準（CNS)A4規格⑽x 297公髮） 313239 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) ------------------ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 131 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 132 A7 五、發明說明（132 ) 周緣之邊緣方向以複數個位詈雜Λ 1罝藉由旋壓夹盤1921水平地固持基板時，可以在該基板％表面面朝上之狀態下以高 j旋轉該基板W;藉由該基板保持部分1922固持而置於靠近該基板W之表面的中央部分之上方的中央喷嘴 1924;以及置於該基板w之周緣部分之上的邊緣嗔嘴 1926。該令央噴嘴1924和該邊緣噴嘴Η%的噴嘴方向朝下。背側喷嘴1928係位於靠近在該基板w之背侧中央部刀之下，並且其喷嘴方向朝上。該邊緣喷嘴1926可在基板W之徑向和高度方向移動。設定該邊緣喷嘴丨926的移動寬度£使其能任意地於從該基板之外侧周端面朝中央之方向的放置，並根據該基板w之大小、使用、或類似狀況而輸入設定值L。通常，邊緣切割寬度C係設定在2毫米至5毫米之範圍内。如果該基板的旋轉速度係為可使從該背侧至該表面的液體流動量毫無困難的在特定值或以上時，即可除去在邊緣切割寬度C之範圍内的銅薄膜。接著，將說明此清潔裝置之清潔的方法。首先，藉由該基板保持部分1922之旋壓夾盤1921以水平地固持該基板而和該基板保持部分1922 —體地與該半導體基板w水平地旋轉。在此狀態下，從該中央喷嘴1924供應酸性溶液至該基板W之表面之中央部分，該酸性溶液可使用非氧化酸、以及氫氟酸、鹽酸、硫酸、檸檬酸、草酸、或類似酸。另一方面，從該邊緣喷嘴1926連續或斷續供應氧化劑溶液至該基板W之周緣部分。該氧化劑溶液可使用本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 133 525221 五、發明說明（m ) A氧水4液其中之—種、過氧化氫水溶液、續酸水溶液、以及次氯酸鈉水溶液、或使用上述之組合。在此方法中，形成於該半導體基板臀之周緣部分c 之上表面和末端表面上的鋼薄膜或類似物係迅速以該氧化劑溶液氧化，並同時以自中央喷嘴1924供應而灑佈於整個基板表面上之酸性溶液進行蝕刻，因而將其溶解和清除。在該基板之周緣部分藉由混合該酸性溶液和該氧化劑办液，和在供應前即已事先混合之溶液比較，可得到更深刻的蝕刻輪廓。此時，該鋼蝕刻速率係藉由其濃度決定。如果銅自然氧化薄膜係形成於該基板之表面上之電路形成邛分中，則此自然氧化薄膜會立刻藉由喷灑於隨該基板之旋轉的基板之整個表面上的酸性溶液除去，並且不再生長在從該中央喷嘴1924停止供應該酸性溶液之後，從該邊緣喷嘴1926供應之氧化劑溶液亦停止。結果，暴露於表面上之碎係被氧化，並且抑制銅的沉積。另一方面，氧化劑溶液和矽氧化薄膜蝕刻劑係從該背侧噴嘴1928同時或斷續地供應至該基板之背侧之中央部分。因此，以金屬形式附著於該半導體基板W之背側之銅或類似物連同該基板上之矽可以該氡化劑溶液氧化，並且可以该石夕乳化薄膜餘刻劑触刻和除去，此氧化劑溶液以’ 和供應至該表面之氧化劑溶液相同較佳，因為可在數量上減少化學劑的種類。可使用氫氟酸做為該矽氧化薄膜飿刻劑，並且如果在該基板之表面上使用氫氟酸做為該酸性溶液時，可在數量上減少化學劑的種類。因此，如果先停止本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 A7 五、發明說明（134 ) 該氧化劑之供應時’得到疏水表面。如果先停止供應該蝕刻劑溶液時，得到水飽和表面（親水表面），因此可根據其後處理之需要來調整該背侧表面。在此方法中，酸性溶液，即蝕刻溶液係供應至該基板以除去殘留在基板W之表面上之金屬離子。然後，供應純水而以純水取代該蝕刻溶液並除去該蝕刻溶液，然後藉由離心乾燥將該基板乾燥。在此方法中，在該半導體基板之表面上的周緣部分之邊緣切割寬度C的銅薄膜之除去，以及在該背側之銅垢除去可同時進行以因此，使此處理在例如80秒内完成。可隨意設定該邊緣之蝕刻切割寬度（從 2毫米至5毫米），但蝕刻所需時間和該切割寬度無關。在該化學機械研磨處理之前以及在電锻之後所進行的退火處理對其後續化學機械研磨處理以及在互連線路的電氣特性上有很大的助益。無退火之化學機械研磨處理之後的廣大互連線路之表面的觀察（數微米之單位）顯示許多例如微氣洞（microvoids)之缺陷，其導致在整個互連線路之電阻的增加。退火之處理可改善在該電阻中之增加。在壽無退火日^ /專互連線路顯示無氣洞。因此，晶粒成長（grain | growth)的程度係認為和這些現象有關。也就是說，可推 | 測下列機制：在薄的互連線路内不易產生晶粒成長。另一 | 方面’在厚的互連線路内，會因退火處理而使晶粒成長。 | 在晶粒成長的過程中，在該電鍍薄膜内由於過小而無法藉 I由SEM(掃描式電子顯微鏡）所看見之超細孔隙會聚集而往 ^ | J:^動’因此在該互連線路的上部形成微氣洞狀的凹坑。本紙i尺度適用ϋϋ準（CNS)A4規格（210 X 297公釐)---— 134 313239 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 A7 B7 五、發明說明（135 ) 在該退火單元1814内的退火條件為在氣氛内加入氫（2% 或以下）、300。(：至400°c之範圍内的溫度、以及在1至5 分鐘的時間範圍内。在這些條件之下可獲得上述之效果。第82圖和第83圖顯示退火單元1814。該退火單元 1814包括具有用於將該半導體基板W送進和取出之閘門 2000的腔室2002、配置於該腔室2002之頂部位置用於將該半導體基板W加熱至例如400 °C之加熱板2004、以及配置於該腔室2002之底部位置用於藉由例如流經該板内 <冷卻水將該半導體基板W冷卻之冷卻板2006。此退火單元1814亦具有複數支穿過該冷卻板2006並由此上下延伸的升降樞轴2008用於放置和固持該半導體基板w於其上。該退火單元更包含在退火過程中用於在該半導體基板 W和該加熱板20〇4之間引入抗氧化劑氣體之氣體引入管 2010、以及用於排出從該氣體引入管2010引入並於該半導體基板W和該加熱板2004之間流動的氣體之氣體排出管2012。這些管道2010和2012係配置在該加熱板2004 之相反側上。該氣體引入管2010係連接至混合氣體引入管2022，該混合氣體引入管係依序連接至通過含濾過器2014a之氮氣引入管2016引入氮氣之混合器2020，以及通過含濾過器2014b之氫氣引入管2018引入氫氣，並係將其混合以形成流經該混合氣體引入管2022而進入該氣體引入管 2010之混合氣體。操作時，已經透過該閘門2000送進該腔室2002之半本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂----------線赢經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 135 525221 A7

五、發明說明（136 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 136 導體基板w係固持於該升降樞轴2〇〇8上，並且該升降樞軸2008係上升至固持在該升降樞轴2〇〇8之半導體基板 W和該加熱板2004之間的位置為止並且該加熱板2〇〇4 變成例如ο·ι至ι·〇毫米。在此狀態下，透過該加熱板2〇〇4 將該半導體基板W加熱至例如4〇〇。(：，並且同時從該氣體引入官2010引入該抗氧化劑氣體，並當氣體係從該氣體排出管2012排出時使該氣體流動在該半導體基板w和該加熱板2004之間，因此，在該半導體基板w進行退火處理的同時可避其氧化。該退火處理可在約數十秒至秒之間完成。該基板之加熱溫度可選擇在1〇〇至6〇(Γ(：2 範圍。在該退火之完成後，將該升降樞軸2008向下下降至固持在該升降樞軸2008上之半導體基板w之間的位置為止且該冷卻板2006變成例如〇至〇·5毫米。在此狀態下，藉由引入冷卻水至該冷卻板2006中，在例如1〇至6〇秒之内可使該半導體基板W冷卻至C或以下之溫度。再將冷卻之半導體基板送至下一個步驟。如上述之抗氧化劑氣體使用含數個百分比（％)之氩氣與氮氣的混合氣體。然而，亦可單獨使用氮氣。可將該退火單元配置於該電鍍裝置内。弟80圖為該無電電鑛裝置的構造簡要示意圖。如第 80圖所示，此無電電鍍裝置包括用於固持待電鍍半導體基板W於其上表面之保持設備1911、接觸藉由該保持設備1911所固持之待電鍍半導艘基板w之待電鍍表面（上本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 137 525221 A7 " ----~--— B7____ 五、發明說明（137 ) 表面）的周緣部分的阻擋元件1931、以及用於供應電鍍液至具有該周緣部分用該阻擋元件1931所密封之半導體基板W之待電鍍表面的蓮蓬頭WO。該無電電鍍裝置復包括配置於靠近該保持設備1911之上外侧周圍以供應清潔液至該半導體基板w之待電鍍表面的清潔液供應設備 1951、用於回收排出之清潔液或類似液體（廢棄電鍍液）的回收槽1961、用於吸取和回收固持在該半導體基板貿上之電鑛液的電鍍液回收喷嘴1965、以及用於旋轉地驅動該保持設備1911之馬達M，該等各別的元件說明如下。該保持設備1911具有用於放置和固持該半導體基板 w於其上表面之基板置放區1913。該基板置放區1913適 σ放置和固定該半導體基板W。特別是，該基板置放區 1913具有用於藉由真空吸力將該半導體基板w吸附至其背侧之真空吸引機構（未圖示）。在該基板置放區1913之老側上裝設一具能從底部加熱該半導體基板W之待電鍍表面而為平面的背側加熱器1915以保持該半導體基板w 之待電鍍表面加熱。該背側加熱器1915係由例如橡膠加熱器所組成。該保持設備1911可藉該馬達μ而旋轉，並且係藉由上升和下降設備（未圖示）而垂直移動。該阻擋元件1931呈管狀，具有在其下方設置之密封部分1933以密封該半導體基板w之外周緣，並且係無法從該說明部份垂直移動。該蓮蓬頭1941之構造為在該前端設置許多喷嘴，並且以喷灑的方式實質上均勻地分散該供應電鍍液體至該半本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 ---------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁}

525221 五、發明說明（138 ) 導體基板w的待電鍍表面。該清潔液供應設備ΐ95ι具有從喷嘴1953噴出清潔液體之構造。該電鍍液回收喷嘴1965可上、下以及左右移動並且該電鍍液回收喷嘴1965之前端可為下降至位於該半導體基板w之周緣部分上之阻擋元件1931的内側並吸取在該半導體基板W上之電鍍液。接著，說明該無電電鍍裝置的操作。首先，該保持設備1911係從該說明之狀態下降以在該保持設備1911和該阻檔元件1931之間設置預定的空隙，並將該半導體基板 W放置和固定至該基板置放區1913上。例如，使用8对晶圓做為該半導體基板W。然後，上升該保持設備1911而如說明使其上表面接觸該阻檔元件1931之下表面，且該半導體基板w之外周圍係由該阻擋元件1931之密封部分1933所密封。此時，該半導體基板W之表面呈開放的狀態。然後，藉由該背側加熱器1915直接加熱該半導體基板W本身以k供該半導體基板w之溫度，例如μ t (維持至電鍍結束為止）。於是，加熱之電鍍液，例如，係從蓮蓬頭1941喷出而將該電鍍液傾注於讓半導體基板 W之整個表面。由於該半導體基板w之表面係藉由該阻檔元件1931所圍繞，該傾注之電鍍液係全部保持在該半導體基板W之表面。該供應的電鍍液之量可為在該半導體基板W之表面上變成1毫米的厚度（約3〇毫升）之少量。固持在該待電鍍表面的電鍍液之深度可為1〇毫米或更本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 -----------------^A_wi (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 138 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 139 A7 五、發明說明（139 ) 少’或者在本實施例中甚至可為1毫米。如果該供應的電鍍液之少量已足夠時’則可以小型之加熱裝置來加熱該電鍍液。在本實例中，藉由加熱器使該半導體基板w之溫度上升至70C，而該電鍛液之溫度則上升至50°C。因此，該半導體基板W之待電鍍表面的溫度為例如6〇它，因此，可達到在本實例中作為電鍍反應之最佳溫度。藉由該馬達Μ該半導體基板w瞬間旋轉以進行均勻該待電鍍表面之液體潤濕，然後以該半導體基板w係在不動的狀態之下之狀態進行該待電鍵表面之電鍛。特別是，當該半導體基板W在以100 rpm或更小之速度旋轉時’其僅需1秒即可均勻地以該電鍍液潤濕讓半導體基板 W的待電鍍表面。然後，該半導體基板w係保持不動並用1分鐘進行無電電鍍，該瞬間旋轉時間最長為1〇秒或更短。在電鍍處理之完成後，該電鍍液回收喷嘴1965之前端係下降至靠近該半導體基板W之周緣部分上之阻擋元件193 1的内側之區域以吸取電鍍液。此時，如果該半導體基板W係以例如1〇〇 rpm或更小之旋轉速度旋轉時，剩餘在該半導體基板上之電鍍液可在離心力之下積聚於該半導體基板w之周緣部分上之阻擋元件1931的部份，故可以有效而且高效率之回收速率來進行電鍍液體的回收。下降該保持設備1911以使該半導體基板W脫離該阻擋元件1931。該半導體基板w開始旋轉，並且從該清潔液供應設備1951之喷嘴1953喷出清潔液（超純水）至該半導體本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱)" " » 313239 --------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 140 A7 —--------B7 —__· 五、發明說明（140 ) '~ 基板W的電鍍表面以冷卻該電鍍表面，並且同時進行稀釋和清潔，因而停止該無電電鍍反應。此時，從該嘴嘴I%) 噴出之清潔液可供應至該阻擋元件1931以同時進行該阻擋疋件1 93 1之清潔。該廢棄之電鍍液於此時係回收至該回收槽1961中並排出。人然後，藉由該馬達Μ以高速旋轉該半導體基板％以進行離心乾燥，然後從該保持設備1911卸下該半導體基板W。土第81圖為另一種無電電鍍裝置的構造簡要示意圖。第81圖之無電電鍍裝置與第8〇圖之無電電鍍裝置之不同在於其以設置於該保持設備1911之上的燈管加熱器BP 代替於該保持設備1911内設置背側加熱器丨9 i 5，並且該燈管加熱器1917和該蓮蓬頭1941為一體。例如，在同心圓地設置複數個具有不同半徑之環形燈管加熱器1917，且從該燈管加熱器1917之間的間隙以環形形式打開該蓮蓬頭1941-2的喷嘴1943-2，該燈管加熱器ι917可由單螺旋燈管加熱器所組成，或可由其他各種構造和配置之燈管加熱器所組成。即使以此構造，電鍍液仍可從各別之喷嘴1943_2以喷灑方式實質上均勻地供應至該半導體基板買的待電鍍表面。此外，可直接而均勻地藉由該燈管加熱器1917進行該半導體基板W之加熱和熱滯留。該燈管加熱器1917 不僅加熱該半導體基板W和該電鍍液並且亦可加熱其附近空氣’因此可在該半導體基板W上呈現熱滯留的效果。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 313239 -------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 525221

五、發明說明（⑷）藉由該燈管加熱器1917之半導體基板w的直接加熱需要有相對較電力消耗量，代替此種燈管加熱器191 7，可共同使用如第80圖所示之有相對較小電力消耗量的燈管加熱器1917及該背侧加熱器1915之燈管加熱器1917 以該背側加熱器1915主要地加熱該半導體基板w，並且藉由該燈管加熱器1917主要地進行該電鍍液和附近空氣之熱滯留。以此相同之方法應用於上述實施例中，可設置用於直接或間接冷卻該半導體基板W之設備以進行溫度的控制。上述說明之覆蓋電鍍係藉由無電電鍍而進行較佳，但亦可藉由電鍍處理來進行。雖然已顯示和詳細說明本發明特定之較佳實施例，但是，必需瞭解在不脫離所附申請專利範圍的範缚之内的各種不同的變化和修改係可包含於其中。 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） 141 313239

Claims

«I IS. κ：!

二一第90129914號專利申請案申請專利範圍修正本 (91年12月11曰）一種基板之處理方法，在糸在基板表面的細溝槽充填金屬的方法，包括：、> 在該基板上形成阻障層，並在該阻障層上形成種子層；設置具有用於固持該基板之第一基板保持器的電鍍裝置5電鍍液之電鍍槽、陽極、以及調整電磁場之虛擬陽極；設置具有用於固持該基板之第二基板保持器的研磨裝置以不同壓力將該基板壓抵該基板中央和周圍部份之研磨表面；將有该阻障層和該種子層之基板輸送至該電鍍裝置； ~ 將該基板固持於該第一基板保持器並將該基板配置在該電鍍液内；產生電磁場；經濟部中央標準局員工福利委員會印製藉由電鍍將第一金屬填入該溝槽中並在該基板之整個表面上形成第一金屬的電鍍薄膜，其中，藉由虛擬陽極調整該電磁場以便減少在該基板之中央和周圍之間的電鍍薄膜之厚度差異；從該電鍍槽中取出該基板；在該電鍍裝置内洗淨和乾燥該基板；本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210 x 297公釐） 1 313239 525221 將該基板輸送至該研磨裝置；以該第二基板保持器固持該基板；藉由將該基板推向該研磨表面而研磨並除去該電鍍薄膜，其中，可調整今其 I4基板之中央部份和周圍部份將該基板推至該研磨表面之壓力；在該研磨裝置内洗淨和乾燥該基板；以及從該研磨裝置送出該基板。 2·如申請專利範圍第1項方法’其中，復包括電鍍基板之退火步驟。 3·如申請專利範圍第2項之又万法，其中，該退火之步驟係在置於該電鑛裝置中之退火裝置内進行。 4·如申請專利範圍第1項之方貝之方法，其中，復包括在研磨後之基板的電鍍薄膜上覆蓋電铲电锻弟一金屬以形成保護電鍍層之步驟。其中，覆蓋電鍵之步驟其中，該無電電鍍裝置其中，復包括在覆蓋電〇设包括在研磨之 5.如申請專利範圍第4項之方法係在無電電鍍裝置内進行。 6·如申請專利範圍第5項之方法係配置於該研磨裝置内。經濟部中央標準局員工福利委員會印製 7·如申請專利範圍第4項之方法鍍之後將該覆蓋電鍍基板退火之步1 8·如申請專利範圍第1項之方法，其中I 前測量基板上電鍍薄膜之厚度的步驟。 9·如申請專利範圍第8項之方法…，根據該測量步驟之輸出㈣基板壓抵該研磨裝置之研磨表面的壓力。 297公釐） 2 本紙張尺度翻 313239 __H3_— 1Q·如申請專利範圍第i 护-腊之方法，其中，在該基板上之電鐵潯膜的厚度係笨於+， <电 n ‘由又係等於或小於2.0微米。 K如申請專利範圍第丨項 4ώ： ^ ^ , 、万法，其中，在該基板上之雷錄蹲膜的厚度係耸於+ , 心电 19… 子又料於或小於1.G微米。 2·如申請專利範圍第〗 ^ 貝之方法，其中，復包括：兮種ίΓ基Γ上形成該阻障層以及在該阻障層上形成 =種子層之後將該基板裝載入該基板輸送盒體内；以及將該基板輸送至該電鍍裝置·，其中，該基板係保持在其内部氣體環境中至、f，v 、〜、丄 ^ 粒污、化學污毕、董畜木虱乳及濕度之一種較外部氣體環境更少之輸送容器内。 ’ " 】3_如申請專利範圍第】項之方法，其中，復包括：在從該研磨裝置輸送該基板之前將該基板裝載入基板輸送金體内；以及從該研磨裝置輸送該基板；其中，該基板係保持在其内部氣體環境中至少微經濟部中央標準局員工福利委員會印製粒污染、化學污染 '氧氣及濕度之一種較外部氣體環境更少之輸送容器内。如申請專利範圍第！項之方法，其中，調整壓向該基板之壓力以便在該基板之表面上除了溝槽内之外無阻障層殘留。 1 5 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中，復包括：

在該溝槽内充填該第一金屬的步驟之前，藉由電本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210 X 297公釐） 313239 525221 鏡單元或無電電鑛單元早疋精由况積額外金屬以加強該種于盾。 16·如申請專利範圍第15項貝灸方法，其中，該電鍍單元或该無電電鍍單元係配置於該電鍍裝置内。一 17.如申請專利範圍第1項之方法，1 銅。 /、甲，該弟一金屬包括係在基板表面的細溝槽充填金 1 8 · —種基板之處理方法屬的方法，包括：之第一基板保持器的電 1%極、以及調整電磁場在該基板上形成阻障層；設置具有用於固持該基板鍍裝置、含電鍍液之電鍍槽、之虛擬陽極；設置具有用於固持該基板之第二基板保持器的研磨裝置，以不同壓力將該基板壓抵向該基板之中央和周圍部份之研磨表面； ' 將有該阻障層之基板輸送至該電鍍裝置；將該基板固持於該第一基板保持器並將該基板配置在該電艘液内；經濟部中央標準員工福利委員會印製產生電磁場；藉由電鍍將第一金屬填入該溝槽中並在該基板整個表面形成第一金屬的電鍍薄膜，其中，藉由該虛擬極π周整3電磁場以便減少在該基板之中央和周圍之間的電鍍薄膜之厚度差異；從該電鍍槽中取出該基板； I ______________ _— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210 X 297公釐） 4 313239 525221 在該電鎮裝置内洗淨和乾燥該基板；將該基板輸送至該研磨裝置；以該第二基板保持器固持該基板；藉由將為基板推向該研磨表面而研磨並除去該電專膜八中’调整该基板之中央部份和周圍部份推向該研磨表面之壓力；在該研磨裝置内洗淨和乾燥該基板；以及從該研磨裝置送出該基板。 19·如申4專利範圍第18項之方法，#中，復包括該電鐘基板之退火步驟。 2〇·如申請專利範圍第19項之方法，丨中，該退火之步驟係在置於該電鑛裝置中之退火裝置内進行。 21. 如申請專利範圍第〗8項之方法，其中，復包括在研磨後之基板的電鑛薄膜上覆蓋電鍍第二金屬以形成保護電鍍層之步驟。，其中，覆蓋電鍍之步，其中，該無電電鍍裝 22. 如申請專利範圍第21項之方法驟係在無電電鍍裝置内進行。經濟部中央標準局員工福利委員會印製 23·如申請專利範圍第22項之方法置係配置於該研磨裝置内。 24·如申請專利範圍第21項之方法，其中，復包括在覆蓋電鍍之後將該覆蓋電鍍基板退火之步驟。 25.如申請專利範圍第18項之方法，其中，復包括在該研磨之前測量基板上電鍍薄膜之厚度的步驟。 26·如申請專利範圍第25項之方法，其中，根據該測量步本紙張尺錢㈣_爾?T^a7£F(210⑤公釐J 5 313239 I 2 2 5 2 5 驟之輸出調整基板壓抿令 &抵4研磨裝置之研磨表面的壓力。 2 7.如申请專利範圍第1 8頂之古固罘8項之方法，其中，該基板上之電鍵薄膜的厚度係等於或小於2·〇微米。 28.如申請專利範圍第18項之方法，其中，該基板上之電鍍薄膜的厚度係等於或小於1·〇微米。 29·如申請專利範圍第18項之方法，其中，復包括：在該基板上形成该阻障層之後，將該基板裝載入該基板輪送盒體内；以及將該基板輸送至該電鍍裝置；其中，該基板係保持在其内部氣體環境中至少微粒污染、化學污染、氧氣及濕度之一種較外部氣體環境更少之輪送容器内。 30·如申請專利範圍第18項之方法，其中，復包括：在從該研磨裝置輸送該基板之前，將該基板裝栽入該基板輪送盒體内；以及從該研磨裝置輸送該基板；經濟部中央標準局員工福利委員會印製其中’ δ亥基板係保持在其内部氣體環境中至少微粒污染、化學污染、氧氣及濕度之一種較外部氣體環境更少之輸送容器内。 31.如申請專利範圍第18項之方法，其中，調整壓向該義板之壓力以便在該基板之表面上除了該溝槽内之外無該阻障層殘留。 3 2 ·如申請專利範圍第1 8項之方法，其中，復包括：本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210 Χ 297公釐） 313239 525221 在该溝槽内充填該第一金屬的步驟之前以電鍍單元或無電電鍍單元藉由沉積額外金屬以加強該種子"早層。 33·如申請專利範圍第32項之方法，《中，該電鐵單元或無電電鍍單元係配置於該電鍍裝置内。 34·如申請專利範圍第18項之方法，其中，該第一金屬包含銅。 35·—種基板之處理方法，係在基板表面的細溝槽充填金屬的方法，包括·· 在該基板上形成阻障層，以及在該阻障層上形成種子層；設置具有用於固持該基板之第一基板保持器的電鑛裝置、含電鑛液之電鑛槽、以及陽極；設置具有用於固持該基板之第二基板保持器的研磨裝置以將該基板壓抵該研磨表面；將有該阻障層和該種子層之基板輸送至該電鍍裝置； " 經濟部中央標準局員工福利委員會印製在電鍍單元或無電電鍍單元内沉積額外金屬以加強該種子層；將孩基板固持於該第一基板保持器並將該基板配置於该電錢液内；產生電磁場；之蚊藉由電鍍將第一金屬填入該溝槽中並在該基板玉個表面上形成該第一金屬的電鍍薄膜；

本紙張尺度翻 A4規袼（210 X 297公釐） 7 313239 525221 _ H3 從該電鍍槽中取出該基板；在該電鍍裝置内洗淨和乾燥該基板；將該基板輸送至該研磨裝置；在該第二基板保持器中固持該基板；藉由將該基板推至該研磨表面而研磨並除去該電鍍薄膜； / 在研磨後之基板的電鍍薄膜上覆蓋電鍍第二金屬以形成保護電錢層；以及洗淨和乾燥該基板。 36·如申請專利範圍第35項之万法，其中，復包括該電鍍基板之退火步驟。 37·如申請專利範圍第35項只心万法，其中，復包括在覆蓋電鍍之後將該覆蓋電鑛基板退火之步驟。 38·如申請專利範圍第35 貝之方法，其中，該第一金屬包含銅。經濟部中央標準局員工福利委員會印製 x 297公釐）本紙張尺度適用中國國m^TS^rMk^r (m 8 313239