TW543104B - Anode assembly for plating and planarizing a conductive layer - Google Patents

Description

543104 五 發明說明（1) 多層積體電路製造需要金屬及絕緣 光阻蝕刻劑作成圖#，及触刻或材:貝主隨後之 多步驟。在照相平版印刷及蝕刻後，2之/、他手段等拫 表面為非平面，並且含很多形體諸如…生之晶圓或基板 等=需要以一種特定材料填滿r;如=或 貝或兩者。供高性能應用，晶圓外形表面需要予以二 ，使其容易再次供下一層之處理，豆济广平面 2表：：：：平版印刷步驟。在照相^刷ί驟 針；二為扁平’以便可達成適當聚焦及層對層配準； 對率。目此’在晶圓上產生-非平面表 ：己丰或 後’常有一表面平面化之步驟。 α ’貝ν驟 ::積為-個廣泛可接受之技術，其用於以製造，供一 ^種间度導電材料諸如銅在半導體晶圓表面上轉變成= 啟方;-絕緣層中如通道及溝道等形體。圖u至^顯干j 法之實施你卜其供以電沉積銅填滿表面形體，且接著將： 圓，光，以獲得一具有一平面表面及電隔離銅頭= 電線之結構。 7他蹲或 在圖1 a中之形體i在絕緣遽層2開啟，並且將以銅填滿。 為完成此形體，首先將—障壁層3沉積在整個晶圓表面 上。然後將一導電銅晶種層4沉積在障壁層3上面。在將 觸點製成銅晶種層4及/或障壁層3時，並於施加電功率 時，銅會電沉積在晶圓表面上，以獲得圖lb中所示之結 構。如在圖ib中可看*，在此種習知途徑，電沉積銅層5 第7頁 \\326\2d-\90-06\90107330.ptd 543104 五、發明說明（2) -- 在配置於絕緣體層2之頂面之障壁層上形成一金屬超載6。 然後藉拋光除去此超載及障壁層3之一部份，而產生如圖 1 C中所示，具有一平面表面及電隔離銅填滿形體之結構。 需注意圖1 c顯不一種理想情況。在實際上，難以獲得一有 絕對平坦表面之金屬層，特別是在大形體上。在化學機械 拋光（chenncal mechanical pollshlng，簡稱CMp)步驟 後，在此等形體常觀察到”形成凹坑，，·’形成凹坑藉圖…中 之虛線顯示。 之特殊配方電 態及電鍍性 著圓形晶圓之 極板置於電鋼 至*晶圓表面 晶圓表面時， >在0^^中，廉 體之晶圓表S 觸。然後將考 藉由在泥聚4

電沉積一般在包含與添加物相同之銅離子 解質在陰極完成，其可控制銅層之紋理、形 質。適當的電觸點在晶圓表面上，一般於^ 周圍被製成晶種層。將一可消耗銅或惰性陽 質中。然後當一陰極電位相對於一陽極施加 時，即，當一負電壓相對於一陽極板施加至 於晶圓表面上之銅沈積可開始。 CMP為表面平面化之一種廣為使用之方、去 晶圓載入在一載具頭中，並使一有非 1外十面形 與一拋光墊片及一種適當選擇之拋先泥毁接 片及晶圓壓緊在一起，並彼此相對移動 、 之磨粒起始拋光，最終產生期望之半^ 士 & 十面表面 發明之概沭 達成如圖1 b中所 圖1 c中所示於拋光 機器中使用二個不 示於金屬沉積步,H I 步驟後之結構之平$ 同方法；在第一機器、 之結構，及達成如 途徑為在二個不同 中一般使用一種供

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543104 五、發明說明（3) 沉積一種導體諸如銅之方法，及在第二機器中 CMP之方法，以獲得平面化。於1 9 9 8年12月工日 主 供 為”供電化學沈積方法及裝置”之待決美國專利二安名稱 ’壯92晉方法及m學機“積 (ECMD)f二，以在相同裝置’在相同時間，或順 方式，達成沉積及平面化步驟。於2 0 00年2月n日 丨員序 1稱為”供電鍍及平面化之修飾電鍍液"之共同擁 ' ’ 臣品時申請案6 0/ 1 82，1〇〇號，以及2〇〇〇年4月6日杲國 稱為”供電鑛及平面化之修飾電鑛液及利用其之製H 土 =擁用之吳國·^利申請案0 9/544,5 58號，係關於可用於ς 化學ί:相G㊁f板之導電層平面化之電鑛溶： 、申明案之揭示經予整個參考併入太寺忐 ^發明係關於一種創新之陽極裝置設計，苴 ：。 計之較佳使用，為在一達成導電層之電平而，此設 :;本案設計之另-重要應用，“㈣Ϊ敍：：：： 之後文中將會討論。 ⑷於本案 本發明之一項目的，為提供一 進之陽極裝置。根據本發明:、此此種機器之改 裝置來達成，以供給一種：任定陽極 進行之電鍍操作，平面化操作、， 丰導肢晶圓上 溶液。陽極裝置包括一可旋轉軸以：電鍍及平面化操作之 室内，-連接至轴之陽=及==:=之， 孔墊片支撲板。墊片支撐板有-適合1;面:：圓套：：： Μ 第9頁 \\326\2d-\90-06\90107330.ptd 543104 五、發明說明（4) =，=，並連同陽極套殼界定一陽極腔。陽枉# w s ::輪送結構，溶液藉其可輸送至陽：腔另包括 造中，溶液輸送社槿+ 七八+ 月工在一種較佳構 … 1、口構予以包含在進行操作之腔室内。

W-有一在軸所界定之實F .3。在某些構造中： ':ΐ其内旋轉。滑環界 通迢。一分配板可憑 排定路線至陽；κ秘 盖 内，=腔中。 。 丨疋在腔室壁 :旋轉軸旋轉時，以防 至之間界定一通氣 孔墊片支撐板可^ 圓。 為小於 料至溶液之可消耗 及多孔，並且陽％ 陽極時所ίί;;裝置 ^ ΐ之碎屑被 .除極。事貫上，其 l濾材料被碎屑堵夷由 ‘此構造中。基日巧 :另包括一心軸，私 l軸。一屏蔽安骏在輛ί I 〇 ，、 r會明白其他特色及佯 543104 五、發明說明（5) 〜--- 點。 施色L之說明 在圖2中顯示一在其中可使用本發明之陽極裝置之電㉛ 及平面化裴置之概括示圖。載具頭丨〇固持一圓形 甩又曰 m 1 c " 丁守肢日日 W i b，亚同時提供一連接至晶圓之導電下表面之電導線 7。頭可繞一第一軸線丨〇 b旋轉。頭也可在圖2中所表示之X 方向移動。也可提供一種配置，其提供頭在y方&向不之^ 年「2:2= Ϊ晶圓16之載具頭之某些具體例，構成 千月27 9申晴，名稱為”供電鍍及拋光之工作件 之待決美國專利巾請細/472,523號之標的。乍件载具頭 片8在一墊圓片之頂部，自晶圓表面橫越提供-塾 墊汉计及多用途材料製程裳置 名稱為 請案09/511，278辦夕二構 決果國專利申 片8之頂面較佳為；：、之设计或結構。®對晶圓1 6之墊 料之電解質9a /葬陽^物/一包含將電鍍在晶圓表面之材 其概括路徑。02^、圣叙置9供給至晶圓表面。箭頭顯示 其他類型之開Γ二電^ 緣流入一腔室9c， =圓表面，以及然後在墊片8之邊 一種未顯示之方A早"潔，過濾，及/或再供給後，以 僅使用一次，在二二再循核。在某些應用中，電解質可 -電導線9d連接。心：不需要將其清潔及再循環。將 10c以控制之速 、置9。陽極裝置9可繞第二軸線 羊在順時針及逆時針方向旋轉。轴線1〇b 90107330.ptd 第11頁 543104 五、發明說明（6) 及1 0 c貫際上彼此 出至墊片表面千仃。在圖2中之墊片8之直徑為小於露 予以電鍍及々平ί晶圓表面之直徑。然而，整個晶圓表面可 可在又方向平移 /因為在同時處理及旋轉時，载具頭10 面與墊片間之夕。藉由載具頭在Ζ方向移動，以調整晶圓表 施加在二表面之t力當晶圓表面與墊片碰觸時，亦可調整 i、在日日圓表面電鑛—姊 線7與至陽極裝置9 。¥胆啫如銅，在至晶圓1 6之電導 面較之陽極裝置導線9d之間施加一電位，使晶圓表 離電解質9a至晶圓表面。在施加之電位下，銅金屬板脫 確之電解質，調整塾片選擇正確之墊片，選擇正 墊片及晶圓表面彼縮曰±曰0表面間之間隙，及/或調整 或電鑛及平面化。如 遷力，藉以可達成僅只電鍍 ;電解質，及在晶圓表面’可利用任何標準銅電 ::§兄明’以此方式在整個晶圓：間保持-間隙:。如圖1b 僅進行電鍍時，可使用很夕 Q表面發生電鍍。需注意當 損墊片。墊片之功能在：J形^墊片，包括磨損及非磨 面，積極攪動溶液，及辦 =輪送電鍍溶液至晶圓表 陽極/陰極間距小，並且^填^禹電解質之質量傳送。較之於 在晶圓與墊片間之小間隙，解質之傳統電錄工具， 利用少量之電解質在低速率（〇. 56笔米），允許H具 作。在本案設計之小間隙及墊 A升/分鐘）流動二 之厚度均勻性。 登片之存在，也改進電鍍溥膜 如果希望電鐘與銅層之平面化相同，則需要配合-碰觸

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543104 五、發明說明（7) 案；；揭示：：修：d如在以上所述共同擁用之申請 片表面為磨損，上且：：：：：墊^較佳為磨。如果墊 在晶圓表面盥^ ^ f低a力碰觸墊片表面，則 由發生電鑛:、==實體接觸之基板，在孔中可自 頂面電鍍之速率&片與表面之間有實體接觸時，在 板之表面m屬:載：：…圖1d中所示，橫越基 方法之結果。屬超載有顯著變化之習知沉積 碰觸之壓力$ °白，如果基板及墊片表面彼此 避免”形成凹步ί加時1可能僅在孔中獲得電鑛，並 之實體接觸不允4 A = f形中，在基板表面之高點所增加 如果希望在積聚在此等部位。 供晶圓表面之+使所施加之電壓極性逆轉，可提 用在基板之化；：：及%電：；二^ 常使用供一接收正（+ )雷朽子蝕刻/拋光。陽極一詞慣 人說明-種陽極裝置，：之電極。然而 '’在本案中，吾 作為陽極。供化學i刻=使用機器供材料沉積時，使用 % ^ ik Μ / ^ ，無電壓施加至陽極裝置。供

Lu:=?。(也稱作電崎抛光)，將-負㈠電壓 供钱刻應用，陽極裝置 狀 一 被其容納，並以—種均白：J 一種衣置，猎此蝕刻溶液可 -般為酸性。餘刻溶、夜^式輸送至晶圓表面。#刻溶液 頂板及塾片之孔，入至陽極腔’並往上通過在 及與晶圓表面進行實體接觸。調整墊 1 90107330.ptd 第13頁 543104 五、發明說明（8) 片孔圖案，在晶圓與墊月門 旋轉，以在晶圓表面上，以及陽極及晶圓之 於此應用中不需要一可溶%生陽極，=亥:速率。需注意 设計。 及因此可使用圖3之 供電蝕刻/拋光應用，將 質，其為適合自曰曰曰目表面除去之材料夂。為在此種電㈣電解 塾片之孔之設計，置。通過在陽極板及在 及曰曰函之運動最佳化，以獲得自晶 =以及以極板 料。 奴竹曰日日圓衣面去除之均勻材 本發明之陽極裝置為一種多用途設計，其一 性：ΐ:耗陽極使用。此陽極裝置具有：控制：速率ΐ :::疋轉之能力，並具有支稽-墊片之機械強度，ΐΐ 工制之力推動晶圓表面抵靠此墊片。其具有接收，容 納，輸送，及分配處理流體之能力。本發明之陽極裝置可 供一種電沉積方法，以及供一種電鍍及平面化 種ECMD方法使用。此設計甚至可使用在一CMp工具。5 圖3中顯示安裝在一腔室9c之陽極裝置9之細圖 求清晰，在圖3中以虛線表示腔室9 c之主體。腔室9c係以… 一種惰性並在供電鍍及/或平面化方法使用之化學品中 定之材料所製成。換言之，月空室材料不導入任何雜質或微 粒至處理溶液中。聚合材料，諸如聚偏二氟乙烯（pvD㈧或 聚乙：，特別適合構成腔室9c。月空，之重要功能為安全 及清潔地容納及收集自陽極裝置排出之（諸）化學溶液，並 第14頁 90107330.ptd 543104 五、發明說明（9) 直接收集溶液至一回流口 2〇， 潔，過遽，及/或再供給回路此)回流口可發送至-清 座21及一可在χ，ν ^ 1未頌不）。腔室透過附著托 y，及ζ方向移動之拓Γ 土祐—、 # -堅固框架(未顯示），以致於腔 』= :)，、附者至 極表面平行於晶圓表面。一？置中，亚可使陽 9c之底部中麥，廿〇 套&21&通過孔置於腔室 一 、 亚藉螺检2 1 c附著至月处宮夕庥部 壁與金屬套管21a問夕宓私91k 月工至之底部。一在孔 9c外。 山、于2 1 b，確保無化學溶液漏出腔室 陽極裝置9包括各種組件。墊片支 板，墊片8(圖2)可安h+J^片/掠板22為一厚圓形 樓板22係以_種全屬諸ϋ、在圖3之設計中，塾片支 ΪΪ雷;:面…予以車削扁平，並且較佳為塗布-種高 ",,2 2 "材枓堵如鉑（Pt)。底面22c也塗布Pt。墊片支 :板2 =栓24附著至陽極套殼23。一置於圓 m片支樓板及陽極套殼密封在一起，形成陽極 圖3之具體例，使用一種構成各自在以上提及之 用臨時申請案60/ 1 82，100號，及吾人共同擁用 吴，專利申請案0 9/544,558號之標的之電解質。此特定溶 液提供銅之供應，其被電鍍脫離電解質。在一種替代性具 =中，如稍後配合圖4所將討論，可將一可消耗陽極置 ^陽極腔26中。在墊片支撐板22之孔22b，使墊片支撐板 夕孔 口為此專孔允許在壓力下抽入陽極腔2 6之流體往上 通過塾片支禮板22，並到達安裝在表面22a之墊片。流體 然後可往上通過設在墊片之孔/ asparHies，並與自墊片

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第15頁 543104 五、發明說明（10) 橫越設置之基板表面作成實體接觸。 陽極套殼23通過螺栓24b栓接至一可旋轉軸27。均由一 單片堅固及導電材料諸如鈦作成之一上凸緣28，一下凸緣 29 ’及一心轴30，予以車削作為轴27之延伸部份。心軸3〇 向了延伸通過金屬套管2 1 a，並予以聯結至一電動馬達（未 顯示）’其可使整個裝置繞第二軸線丨〇 c，在順時針或逆時 =方向，以電腦所可控制之各種旋轉速率（至多約8 0 0轉/ 刀）旋轉。一軸承3 1繞心軸3 〇之上部，恰在下凸緣2 9下 方，配置在金屬套管2la之壁與心軸3〇之間。軸承31藉圓 柱形锿隔板32予以支撐，其向下延伸並僅繞心軸3〇之下 部，抵靠於與轴承31相似之另一軸承（未顯示）。將一屏蔽 33技接在上凸緣28，以防止化學溶液到達下凸緣29，心軸 30及軸承31。一般而言，在墊片支撐板22自孔22b排出之 電鍍/平面化溶液，通過在附著至表面22a之墊片（未顯示） ，開口，輸达至在墊片與基板表面間之介面。溶液然後藉 紋轉陽極裝置9及基板座徑向推出。衝擊垂直或至少腔室 9 c之朝上侧壁’溶液朝向回流口 2 〇流動。如果有些溶液因 為任何原因經過屏蔽33，其收集在凹穴34，並通過一第二 回流口2〇a流出。採用一球形密封35，以進一步自電解質 化學溶液保護下凸緣29，心軸3〇及軸承31。 解貝 & ^過一界定在腔室壁之溶液進口 4 0，將化學溶液抽入系 ^ 丨所二ί通過，，口，其如圖示係藉一在腔室9c之底壁 / 7，亚藉官路40a排定路線至一置於繞轴27之滑 衣 ά可在其内旋轉。滑環係以一種低摩擦惰性材料

90107330.ptd 第16頁 543104 五、發明說明（11) 製成，諸如聚四氟乙稀（簡稱PTFE或鐵氟龍），並藉一組插 鎖保持固定。此組插銷包括一附著至滑環之水平對準銷 4 2，及一對附著至腔室9 c之底部之垂直對準銷4 3。水平對 準銷4 2之尖端配合通過介於二垂直對準銷4 3間之空間，並 且因此該組插銷42及43在腔室9c内形成一扣持裝置，當藉 由聯結至心轴3 0之電動機使軸2 7旋轉時，不允許滑環4 1旋 轉。 自進口 4 0進給之溶液到達滑環腔4 1 a内，以及然後被推 動通過水平注入孔44，向上通過垂直注入孔45，並進入分 配板46。孔45及46因此在軸27形成一供溶液之通道。可^ 削多重水平注入孔44進入轴27。圖3之設計使用四個此種 孔。分配板46覆蓋在軸上之通道，並且也有若干小水平孔 或在其上車削之切口（未顯示），其使溶液選定路徑進入 極腔2 6。 在圖3之设什中’輸送溶液進入陽極腔2 6之機構 洛液輸送結構，予以容納在腔室9c中。此為較佳，因 液自例如滑環腔41a，或將溶液自進口40帶 連 接器及管路術之任何汽漏，將會被腔室9。 連

茂漏之溶液將會被導引至回流口 2〇。然而，或者是溶液可 1過在心軸30中心之輸送孔47注入陽極腔26。在圖3中， 此輸送孔4 7並未使用，並因此未連 个違接至垂直注入孔4 5。供 一種使用輸送孔4 7之設計，务除、仓 ’、 又丁 尤除進口 4 0，滑環4 1乃皮羋、、拿 入孔44，並且輸送孔47予以連接s + 及K千注 w丄 ^ 接至垂直注入孔4 5。在此愔 形中，溶液需要自腔室9 c外面妳人认， 在此【月 主L yr ®，主入輸送孔47。

543104 ——-««-— 五、發明說明（12) 連接至圖3之陽極裝置之電觸點， -處製成。然而，較佳方式為使用纟屬結構上之任 此電觸點至金屬心軸3〇之下部（ 種平常旋轉觸點作成 之=何電位，通過使用金屬螺栓予、以1邮施加至金屬心軸 之至屬部份，載送至墊片支撐板二=及電附著在一起 電位施加至圖3之陽極裝置時 。在操作時，當一陽極 則與孔22b之内表面相同之墊栌4表面部份塗布Pt， 用如惰性陽極。依墊片附著牙板^22之頂及底面可作 板22之頂面22a之墊片，可者麵’而疋’附著至墊片支撐 /八 上 J貝體及電阻斷茈τ百二 如。在此情形，僅實體碰觸電解質頂面之大部 會作用如陽極之一部份。 叁 a之一部份將 塗布pt，以增加有效惰性套殼23之内表面也可 表面之部份將合載有表面區域。僅塗布Pt之陽極 表面將會= =極電流之大部份，因為未塗布Tk 之區^ π電阻氧化物層。因此，藉選擇將塗布pt °°或’以控制有效陽極表面區域。 圖4為適σ使用可消耗陽極，諸如銅陽極之陽極裝置之 極ί5體，之頂部之剖面圖。在此設計中，首先將-銅陽 要 附著至一基板5 1，以及然後將整個陽極板及基板裝 :置於陽極腔。或者，亦可使用銅片，球，及/或金屬塊 厂，板。然後藉螺栓24c及24cc將墊片支撐板22，基板51 立極套〃又23附著在一起。將〇_型環置於凹槽μ及25a， 其分別在陽極套殼23與基板51，以及墊片支撐板22與基板 5 1之間提供密封。 圖 3及4之比較可知，由於在第一具體例不使用陽極 90107330.ptd 第18頁 543104 五、發明說明（13) 板，故在第一具體例可省略基板5〗。 一陽極袋為由一種平常用於使用可消耗陽極之電鍍方法 之材料所形成之過濾器。袋一般予以纏繞陽極。其令溶液 及电流通過，但捕捉在陽極由反應所產生之微粒及殘渣。 時會開啟及清潔。在圖4之設計中，下陽極袋…係成 衣/以及使用以螺栓53c栓接至基板之下外環53a及下内 環训附著至基板51之底部之頂面。I求清晰，圖4a自上 面提i、下陽極袋5 2 a之視圖，並以剖面說明外環5 3 ^，内環 5 3b及用以將環及陽極袋附著至基板5 1之若干螺栓5 3 c。 f下陽極袋52a附著至基板51後，使用螺栓54將基板51 附者^陽極板50。然後將裝置置入至陽極套殼23。 U袋52b係成一全圓之形狀，纟且以&過螺栓53cc 古^ } 99片支撐板Μ之上外環53犯及上内環53bb推抵墊片 支撐板22之下表面。 八Π之電鍍或電鍍/平面化溶液通過垂直注入孔45進入 =己，6。然後，溶液如箭頭46a所示，通過在分配板46 ί 孔/溝道，徑向移出進入一界定在陽極套殼23與 ΐ ϋ之容積。溶液然後通過形成在基板51之孔，及通 過下1¼極袋52a。 過ft f下陽極袋52&後，丨容液通過在陽極板50之孔，通 使==52b ’及通過在支稽板22之孔22b。此設計允許 份。4耗陽極，並且陽極袋係製成陽極裝置之一整體部 在使用期間，陽極板50被逐漸消耗或收縮。在 90107330.ptd 第19頁 543104 五、發明說明（14) 5,000-10,000^ 來更換。 在圖4之設計 溶液繞過二過濾 所產生之殘渣而 袋，並可繼續電 袋。開口 6 0以一 52b與墊片支撐；f 圖4之設計也g 能將被捕捉，並 會增加陽極電流 直徑孔或通氣孔 小孔6 1。 雖然可消耗陽 陽極可取其他形 用本案工具電鍍 之可溶性陽極材 在圖4之設計1 之所有金屬表面 則電流將會僅通 銘電鍍時，則此 在圖3及4中所 及至少陽極裝置 等情形中，載具 電鍍操作後，陽極板5 0必須依其大小而定 中’也有一輔助管系統，其允許至少若干 袋。當及如果在頂部之陽極袋因為在陽極 堵塞時，溶液可通過一開口 6 〇繞過堵塞之 鍍，由於電流仍然可通過實體堵塞之過濾 種未顯示之方式流入一界定在上陽極袋 反間之容積。 i括一氣泡消除系統。在操作時，氣泡可 積聚靠近上陽極袋5 2 b之下表面。然後將 之電阻。為避免氣泡之此種積聚，提供小 通過塾片支撐板22。在圖4中略示一此種 極在圖4中以一板5 〇之形式顯示 式’諸如鋼棒，銅片或金屬塊者 其他材料’在陽極裝置也可使用 料來代替鋼。此等材料之實例有 ^工制有效陽極區域。如果碰 均例如藉一氧化鈦層之存在而予 f銅陽極。如果鈦（Ti)結構之某 寺區=將會作用如惰性之另外陽 不之陽極裝置為適合之結構，其 之墊片支撐板為小於基片或晶圓 頭設計iB 一、. 其他类貞 鎳及金 觸電解 以鈍化 些區g 極區g 中墊片 16 〇太 543104 五、發明說明（15) 利申睛案第0 9/472, 5 23號之標的。在電鍍及拋光期間，載 具頭旋轉，並左右移動，以便能處理整個晶圓或基板表 面〇 圖5顯示一結構，其中至少墊片8，及陽極裝置9，之墊片 支撐板為大於基板或晶圓丨6，。在此情形中，載具頭設計 必須不同。可不使用夾子。晶圓需要在其邊緣予以固持。 根據本發明之陽極設計，甚至可用於CMp。在此情形 中，CMP溶液可連同一磨損墊片來使用，以代替電鍍或電 鍍/平面化溶液。或者，具有磨損粒子之CMp泥漿可連同一 規5之C Μ P墊片使用。在c μ p期間仍然可施加電壓，以有助 於氧化或蝕刻在CMP溶液中之基板表面，而有助於拋光及 材料去除。 目前所使用之腔室9c，為一具有正方形或長方形橫向剖 面之二容積垂直腔室。在腔室“之底部或下容積1〇〇，進 灯=鍍或拋光，或者同時進行電鍍及拋光。在室之頂部或 上奋積1 0 2，進行清洗及乾燥操作。在圖7中略示上及下容 已完成電鑛操作，抛光操作，或合併電錢及抛光操作 ^ ^使載具頭1 〇由在如圖6中所示之下容積的電鍍/拋光位 。上移動至一在如圖7中所示之上容積之清洗/乾燥位 ί、、。陽極裝置保持在下容積100。雖然載具頭已移動進入 /月洗/乾燥位置，而藉由樞軸72安裝至腔室壁或諸腔室壁 之阻力板7 〇 ’肖下樞轉至清洗位置，以封閉上及下容積。 通過界定在阻力板7G之導管，供給用以洗淨載具頭之水或 543104 五、發明說明（16) 另一適當流體，以便形成洗淨載具頭之喷塗喷射口 8 0。在 其洗淨後，可使載具頭繞圖2中所指示之第一軸線1 Ob旋 轉，藉以將其旋乾。可以任何適當方式，諸如，例如藉由 鄰近於樞軸72之位置及界定在容器9c之壁的溝之方式，來 除去自載具頭所流出之水。 上述之揭示經予闡釋僅只說明本發明，而非因此限定。 因此熟習本項技藝者可合併本發明之精神及本質對所揭示 之具體例進行修#，本發明應該建構為包括在隨附之申請 專利範圍及同等者之範圍内之一切。 元件編號之說明 1 形體 2 絕緣體層 3 障壁層 4 銅晶種層 5 電沉積銅層 6 金屬超載 7 電導線 8 墊片 8， 墊片 9 陽極裝置 9， 陽極裝置 9a 電解質 9 c 腔室 9d 電導線

90107330.ptd 第22頁 543104 五、發明說明（17) 10 載具頭 10b 第一軸線 10c 轴線 16 半導體晶圓 16’ 晶圓 20a 第二回流口 21a 金屬套管 21b 密封 21c 螺栓 22 墊片支撐板 22a 頂面 22b 孔 22c 底面 23 陽極套殼 24 螺栓 24b 螺栓 24c 螺栓 24cc 螺栓 25 圓形凹槽 25 凹槽 2 5a 凹槽 26 陽極腔 27 可旋轉軸 28 上凸緣

90107330.ptd 第23頁 543104 五、發明說明 (18) 29 下凸緣 30 心轴 31 軸承 32 圓柱形環隔板 33 屏蔽 34 凹穴 35 球形密封 40 溶液進口 40a 管路 41 滑環 41a 滑環腔 42 水平對準銷 43 垂直對準銷 44 水平注入孔 45 垂直注入孔 46 分配板 47 輸送孔 50 銅陽極板 51 基板 52a 下陽極袋 52b 上陽極袋 5 3a 下外環 5 3 aa 上外環 53b 下内環

90107330.ptd 第24頁 543104

五、發明說明 (19) 53bb 上内環 53c 螺栓 5 3 cc 螺栓 61 小孑L 70 阻力板 72 樞軸 80 喷塗喷射口 100 下容積 102 上容積 90107330.ptd 第25頁 543104 圖式簡單說明 圖la為位於一半導體晶圓矣 r, . , ^ U表面上作成圖案之絕緣體層， 以及在電沉積銅前覆蓋障壁 ρ,ι . , , 早土續及日日種層之部份剖面圖。 圖1 b為相似於圖1 a之視圖一 層結構及橫越基板之超載變化！'其顯不在電沉積銅後’- 除於圖二之視圖’但其顯示在金屬及障壁層去 中，使二圭二面：1之層結構’以在作成圖案之絕緣體層 斤考慮之至屬填滿形體電隔離。 m相似於圖15之視圖，但其顯示一 ，在電鍍 mi , , /…、頁知、越基板表面之均勻超載。 彼之視圖’但其顯示當基板及墊片表面 彼此娅觸之壓力增加時，所產生之層結構。 圖2為一在其中可使用根據 置設計之示意圖。 ^月之除極裝置之總體裝 圖3為一根據本發明之第一 部份為剖面。 _柽凌置具體例之放大圖， 圖4為一根據本發明，在其中可 圖4a為在圖4中所示之陽極裝置，1 一 部份為剖面。 "σ|Μ刀之頂視圖， 圖5為一陽極裝置，諸如在圖3或圖 寸=\使至少其一部份大於基板之示意圖斤。不者’並成尺 意;。為總體裝置之-載具頭，在電錄/抛光位置之高度示 圖7為相似於圖6之圖，但在其中載 戰八頭顯不在清洗/乾 9〇l〇7330.ptd 第26頁 543104

90107330.ptd 第27頁

Claims (1)

1. 543104 t、申請專利範圍 滑環之間的該腔室内延伸之管路。 8. 如申請專利範圍第5項之陽極裝置，並進一步包含一 扣持裝置，其提供在腔室内，當可旋轉滑環旋轉時，可防 止滑環旋轉。 9. 如申請專利範圍第1項之陽極裝置，其中，在該陽極 腔與該腔室之間界定一通氣孔，以消除氣體在該陽極腔内 之積聚。 1 0.如申請專利範圍第1項之陽極裝置，其中，該多孔墊 片支撐板為小於在其進行該操作之晶圓。 11.如申請專利範圍第1項之陽極裝置，其中，該多孔墊 片支撐板為大於在其進行該操作之晶圓。 1 2.如申請專利範圍第1項之陽極裝置，其中，該溶液為 一種沉積溶液，以及裝置在該半導體晶圓上用來沉積材 料。 1 3.如申請專利範圍第1項之陽極裝置，其中，該溶液為 一種蝕刻溶液，其予以輸送至該半導體晶圓之一表面，而 無需施加電壓。 1 4.如申請專利範圍第1項之陽極裝置，其中，該溶液為 一種電蝕刻溶液，藉其可自該半導體晶圓之一表面去除材 料。 1 5.如申請專利範圍第1 4項之陽極裝置，其中，當該半 導體晶圓之表面較該墊片支撐板為更帶正電荷時，會發生 電#刻。 1 6. —種陽極裝置，其可用以供給一種將在一半導體晶

   90107330.ptd 第29頁 543104 六、申請專利範圍 2 2.如申請專利範圍第1 9項之陽極裝置，並進一步包含 一扣持裝置，其提供在腔室内，當可旋轉軸旋轉時可防止 滑環旋轉。 2 3.如申請專利範圍第1 6項之陽極裝置，其中，在該陽 極腔與該腔室之間界定一通氣孔，以消除氣體在該陽極腔 内之積聚。 2 4.如申請專利範圍第1 6項之陽極裝置，其中，該多孔 墊片支撐板為小於在其進行該操作之晶圓。 2 5.如申請專利範圍第1 6項之陽極裝置，其中，該多孔 墊片支撐板為大於在其進行該操作之晶圓。 2 6.如申請專利範圍第1 6項之陽極裝置，其中，該可消 耗陽極為多孔，並進一步包含過濾材料，在消耗陽極期 間，藉其所產生之碎屑被保留在該陽極腔内。 2 7.如申請專利範圍第1 6項之陽極裝置，並進一步包含 一輔助管系統，即使在該碎屑堵塞該過滤材料時，亦可使 電鍍繼續。 2 8.如申請專利範圍第1 6項之陽極裝置，其中，該溶液 為一種沉積溶液，並且在該半導體晶圓上之裝置可用來沉 積材料。 2 9.如申請專利範圍第1 6項之陽極裝置，其中，該溶液 為一種蝕刻溶液，其予以輸送至該半導體晶圓之一表面， 而無需施加電壓。 3 0.如申請專利範圍第1 6項之陽極裝置，其中，該溶液 為一種電蝕刻溶液，藉其可自該半導體晶圓之一表面去除

   90107330.ptd 第31頁 六、申請專利範圍 材料。 、酋1 ·如申凊專利範圍第3 0項之 令體曰曰圓之表面較該墊片支柃極裝置，其中，當該半 電蝕刻。 牙為更帶正電荷時，會發生 32 —種陽極裝置，其可用以 ^上進行之任何—種電鍍操作，平、δ—種將在一半導體晶 平面化操作之溶液，包含： 十面化操作，以及電鍍及 一可旋轉軸，係配置在一在進 -陽極套殼，係在該軸之上，木作之腔室内， = :二=極套般上並有-個適合支 一陽極腔， 、、 及連同該陽極套殼，來界定 液！送結構’該溶液藉其可輪送至該陽極腔，以及 一屏蔽，可防止溶液自該腔室洩漏。 、3_3·如^申請+專利範圍第32項之陽極裝置’其中，該溶液 為種/儿積/谷液，並且在該半導體晶圓上之裝置用來沉積 材料。 、34·如申請專利範圍第32項之陽極裝置，其中，該溶液 為一種蝕刻溶液，其予以輸送至該半導體晶圓之一表面， 而無需施加電壓。 35·如申請專利範圍第32項之陽極裝置，其中，該溶液 為一種電蝕刻溶液，藉其可自該半導體晶圓之一表面去除 材料。 36·如申請專利範圍第35項之陽極裝置，其中，當該半

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   90107330.ptd 第33頁