TWI274393B - Electropolishing and/or electroplating apparatus and methods - Google Patents
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Description
1274393 (1) 玫、發明說明 相關申請之對照
本申請案申明先前申請之臨時申請案的優先權。美國 申請文號 60/372,542 ,標題 “ MAINFRAMES FOR ELECTROPOLISHING AND/OR ELECTROPLATING AND/OR ELECTROPLATING ASSEMBLY”,申請日期 April 14 , 2002 ;文號 60/379,919,標題 “END EFFECTOR SEAL”, 申請日期 April 8, 2002 ; 文號 60/370,95 5,標題 “METHOD AND APPARATUS FOR WAFER CLEANING”,申 請日期 April 8, 2002 ;文號 60/372,566,標題 “METHOD AND APPARATUS FOR ELECTROPOLISHING AND/OR ELECTROPLATING,,,申請日期 April 14, 2002 ; 文號 60/370,956,標題 “METHOD AND APPARATUS FOR DELIVERING LIQUID”,申請日期 April 8, 2002 ;
文號 60/370, 929,標題 “METHOD AND APPARATUS FOR LEVELING WAFER”,申請日期 April 8, 2002 ;文號
60/372 , 567 ,標題 “METHOD AND APPARATUS FOR ELECTROPOLISHING METAL FILM ON SUBSTRATE”, 申 請曰期 April 14, 2002 ;以及文號 60/3 90,460,標題 “ELECTROPLATING APPARATUS”,申請曰期 June 21 , 2 002,以上在此被它們的參考資料合倂。 【發明所屬之技術領域】 1 .領域: (2) 1274393 本發明廣泛的涉及半導體處理,並且更特別的涉及電 拋光及/或電鍍半導體裝置上導體層的電拋光及/或電鍍裝 置及方法。 【先前技術】 利用一連串不同的處理步驟來產生電晶體和相互連接 元件,半導體裝置被製造或裝配在半導體晶圓上。爲了電 連接與半導體晶圓結合之電晶體端點,導體(例如金屬) 溝渠,金屬化孔,等諸如此類以電介體物質形成半導體裝 置的一部分。該溝渠和金屬化孔在電晶體,半導體裝置內 部電路和半導體裝置外部電路之間,連接電信號和電源。 在形成相互連接元件之中,半導體晶圓可能經歷光罩 ,刻蝕,和儲存處理來形成半導體裝置中想要的電子電路 。特別的,多重光罩和刻蝕步驟可以被執行,以形成下凹 區域的圖形在半導體晶圓上之電介層中,該下凹區域的圖 形作爲內部連接的溝渠和金屬化孔。然後一種儲存處理可 以被執行來儲存一金屬層在半導體晶圓,因此儲存金屬層 在溝渠和金屬化孔,以及還有在半導體晶圓的非下凹區域 。爲了隔離相互連接點,例如圖形的溝渠和金屬化孔,儲 存在半導體晶圓非下凹區域的金屬會被除去。 除去儲存在半導體晶圓上電介層中非下凹區域之金屬 膜的習知方法包括,例如,化學機械拋光(CMP ) 。CMP 方法是普遍知道的,並且廣泛運用在半導體工業上來拋光 和平面化在帶有電介層非下凹區域之溝渠與金屬化孔的範 -9 - (3) 1274393 圍之中的金屬層以形成相互連接線。 然而CMP方法會因爲相對的強烈機械力涉入,而在 半導體結構之下產生有害的效應。例如,當相互連接平面 圖形移動0.13微米及以下,會在導體物質,例如銅的機 械性質和用在典型刻紋處理的低k膜之間存在一個大的差 距。例如,一低k電介膜的初期係數會比銅的量的十分之 一還少。結果,在CMP處理中其中之一,作用在電介膜 和銅上的機械力可以在半導體結構中引起涉及瑕疵的應力 ,包括分層,凹陷,侵蝕,膜隆起,刮痕或諸如此類。 新的處理裝置和技術因此被要求來儲存和拋光金屬層 。例如,利用電拋光或電鍍處理可以從晶圓中除去或儲存 一金屬層。通常,在電拋光或電鍍處理中,晶圓被拋光或 電鍍的部分侵入在電解溶液中,然後一電荷被加在晶圓上 。這些情況導致銅會依據加在晶圓上的相關電荷從該晶圓 被儲存或除去。 【發明內容】 本發明的方向之一是關於在一晶圓上作電拋光及/或 電鍍一導體膜的示範裝置及方法。該示範裝置包括不同的 處理模組例如淸結模組,處理模組,校準模組,和爲了執 行不同模組處理的不同裝置一樣,例如機器人學,末端受 動器’液體輸送系統,等諸如此類。 本發明的另一方向包括不同的裝置和處理方法。一示 範裝置包括具有一邊緣淸潔組件之淸潔模組,其目的爲淸 -10- (4) 1274393 除一晶圓主表面在斜角或邊緣部份的金屬殘渣。該邊緣淸 潔組件包括一種具有供應一種液體與一種氣體到晶圓主表 面之功能的噴嘴頭。該噴嘴頭供應液體在晶圓主表面之外 緣鄰近區,並且向被供應液體之位置的內部放射狀的供應 氣體。向液體被供應位置之內放射狀的集中該氣體到晶圓 表面上的一位置,可以立即的降低晶圓上液體放射狀的流 入隨即形成之金屬層的可能。 本發明在考慮與附隨的以下圖解和專利申請範圍關聯 之詳述會更好了解。 【實施方式】 爲了提供對本發明更進一步的了解,以下敘述設定許 多特定的細節,例如特定材料,參數等。然而,必須認知 的是該詳述並不意味本發明之領域上的限制,而是提供該 示範本體更好的敘述。 I.示範電刨光與/或電鍍組件 本發明第一方面包括半導體晶圓處理之示範電刨光與 /或電鍍組件,在一個例子中,一種爲了執行一個或多個 半導體晶圓的裝置可包含一種儲存晶圓模組,兩個或更多 個爲電刨光晶圓或電鍍晶圓之垂直堆積處理模組,一種淸 潔模組,以及一個爲了傳輸晶圓的機器人(具有類似末端 受動器)。該裝置可分爲兩個或更多個區域,這些區域藉 著分開的圖片被描述。一般而言該機器人在儲存晶圓模組 -11 - (5) 1274393 ,處理模組以及淸潔模組之間傳輸晶圓以執行在晶圓上想 要的處理。此外,其他不同的模組和特徵可以被包含在將 被描述的半導體晶圓處理。 圖一描述一示範電拋光及/或電鍍組件1 00之分解圖 。在此例中,組件100包括一主結構(backend。”BE”) 108和前結構(工廠介面,”FI”)132 ;然而,組件100可 以被分成更少或更多區域。
BE108可包含一個電底盤組件102,淸潔排出/處理排 氣管104,淸潔模組組件106,AC控制組件110,液體輸 送系統(LDS ) 1 12,氣體控制系統(GCS ) 114,處理排 水管1 1 6,唧筒和波浪消除器1 1 8,小屋排氣管1 20,處理 槽122,液體濾心124,液體密封托盤126,以及雙重密封 區128,處理模組組件130。
FI132可包含一晶圓先前校正器134,前鑲板136,光 源塔138,機器人結構組件140,機器人控制器142,緊急 機器停止(EMO )按鈕144,前開放一體式縱槽146,以 及風扇過濾器單元152。 組件100可以被拆成兩個部分,換言之,FI132和 BE 1 08,這兩個部分可以分開來運送並且在指定場所再組 件成一個單元。更進一步的來說,包括機器人組件147, 乾末端受動器148,濕末端受動器148,和機器人控制器 142的機器人結構組件140可以在,舉例來說,運送或保 養時從FI1 32拆開和轉出。組件1 〇〇可以因此被模組化或 分開成許多部分以利於運送,淸潔,保養等。 -12- (6) 1274393 如圖一所示,前開放一體式縱槽1 46可包含一個或更 多縱槽來儲存晶圓。該乾末端受動器148將該晶圓150從 任何一個縱槽傳送至晶圓先前校正器1 34。晶圓先前校正 器134在濕末端受動器149接到晶圓之前校正晶圓150, 然後傳送該晶圓至處理模組組件1 30。該晶圓在模組之間 被其他方法或裝置來傳送是可以被確認的。 處理模組組件1 30可包含一個或更多個用來拋光晶圓 的電拋光組件,或著用來電鍍晶圓之電鍍組件1 3 1的架子 。電拋光組件或電鍍組件1 3 1可以被垂直的被疊成堆以減 少處理模組組件1 30的足跡。淸潔模組組件1 06可以包含 用來淸潔晶圓之淸潔室模組1 07的架子。同樣的,淸潔室 模組1 07可以被垂直的疊成堆。在晶圓1 50已經經過電拋 光或電鍍處理之後,濕末端受動器1 4 9傳送晶圓1 5 0至淸 潔室模組107。乾末端受動器148從淸潔室模組107接到 晶圓150然後再將晶圓傳回在前開放一體式縱槽146中的 縱槽。一般而言,當從前開放一體式縱槽1 46中的縱槽接 到並傳回晶圓150時,或著從淸潔室模組107接到晶圓 150時,”乾”末端受動器148會被利用。在處理之後”濕” 末端受動器149通常被用來接收回晶圓150,因爲晶圓 150從處理中可能會有殘渣。利用濕末端受動器149來限 制處理過晶圓的收回將會降低在乾末端受動器1 48,濕末 端受動器1 49,以及它們與組件1 〇〇搬動和傳輸的該晶圓 之間交錯感染的可能性。 一個可以被用在與組件I 〇〇結合的示範電拋光組件在 -13- (7) 1274393 專利運用文號 PCT/US02/3 6567 被描述,標題爲 ELECTROPOLISHING ASSEMBLY AND METHODS FOR ELECTROPOLISHING CONDUCTIVE LAYERS,申言靑曰期爲 2 002年1 1月13號,在此全部從參考文獻中合倂。 如圖一所示,多數的電子設備被放在BE108,特別在 電底盤組件102和AC控制組件110。LDS112和GCS114 也位於B E 1 0 8。
LDS 112可包以包含DI水的輸送線,以及不同的化學 和/或電解液,其可以依據特殊的運用和被包括在組件1 00 的處理模組來改變成分。GCS 1 1 4也可以包含不同的控制 閥,感測器,及輸送線來控制與監視不同化學品和液體的 運送。
啷筒和波浪消除器1 1 8從處理槽1 22抽取處理液體至 處理模組1 30。在處理液體流到處理模組組件1 30之前, 液體濾心1 24可以被包含在輸送線來過濾處理液體。在晶 圓1 5 0被處理之後,該處理液體可以經由處理排水管1 1 6 被吸進處理槽1 22內。任何從處理模組組件1 30和淸潔處 理模組1 06來的氣體,例如潛在有毒氣體,可以從處理排 氣管104排出。淸潔排水管/處理排氣管1〇4可以也被用 來從淸潔模組組件1 04釋出DI水或氣體。小屋排氣管1 20 可以被用來釋出通常在BE 108內造成的氣體。FI132可以 包括一個提供在FI 1 3 2之中過濾後乾淨空氣的風扇濾心元 件。 BE108也包含液體密封托盤126和雙重密封區128。 -14- (8) 1274393 液體密封托盤1 2 6在處理槽1 2 2溢出或供應線 下是有用的。液體密封托盤1 2 6還包括偵測洩 測器。雙重密封區1 2 8可容納從供應線路來的 應線路已經被外在管道阻絕。 一般而言供應線路,啷筒和波浪消除器1 心124,液體密封托盤126和雙重密封區128 酸和侵蝕的物質。 B E 1 0 8 ’ FI 1 3 2,和機器人結構組件1 4 0可 製成,316級的不鏽鋼尤佳。機器人組件147 不鏽鋼等製成。如果機器人組件1 4 7包括鋁或 蝕的物質,鋁部分的表面可以被鍍或塗上鐵弗 防止腐蝕。淸潔模組組件1 06可以由不鏽鋼, ,PVDF,聚胺脂,鐵弗龍等諸如此類來製成, 不鏽鋼尤佳。然而其他物質或塗層被預期用在 或FI132是可以被確認的。 電拋光或電鍍一半導體晶圓的示範處理由 圓的縱槽放在前開放一體式縱槽1 46之中開始 縱槽門被打開以允許機器人組件1 47進入其中 動器148拿起一晶圓。機器人組件147和乾 148傳送晶圓150至晶圓先前校正器134來校 。先前校正器134校正晶圓150之後,機器人 用濕末端受動器149將晶圓150從先前校正器 然後傳送晶圓150至電拋光組件或電鍍組件Π 路洩漏情況 漏的洩漏感 洩漏,而供 1 8,液體濾 可以包含抗 以由不鏽鋼 可以由鋁, 其它容易腐 龍等物質來 塑膠,PVC ,3 1 6級的 B E 1 0 8 和 / 一個裝著晶 。該縱槽或 再以末端受 末端受動器 正晶圓1 5 0 組件1 4 7利 1 3 4拿起, U來做處理 (9) 1274393 在電拋光或電鑛處理之後,機器人組件1 47利用濕末 端受動器149將晶圓150從先前校正器134拿起,然後傳 送晶圓150至淸潔室模組107。在淸潔處理完成之後,乾 末端受動器 148拿起晶圓150然後傳回晶圓150至 FOUP146中的縱槽。 另一示範處理包括多晶圓和多處理電拋光或電鍍組件 ,上述示範處理可以被運用第一個晶圓,如同運用在第二 ,第三晶圓等同時相似的步驟。 組件1 00的不同元件將在以下被詳述。雖然式範電拋 光和/或電鍍裝置有關某一實施例,範例和運用已被敘述 ,顯而易見的是,對現今技術而言,不同的改良與修正在 不背離本發明的情況下是可行的。 II.末端受動器相貌 在半導體組件方面,一示範末端受動器裝置和方法被 描述。末端受動器通常爲了傳送晶圓被運用在晶圓製造處 理,舉例來說,爲了進一步處理,如淸潔,儲存等,從一 處理模組傳到另一個。根據一實施力的一個示範末端受動 器包括一個用來確實抓住和傳送一半導體的真空杯密封。 一示範末端受動器可以被包含在一個半導體處理組件,明 確的說,半導體組件中的機器人組件。該示範末端受動器 可以更確實的抓住一半導體晶圓表面,而導致可以更準確 和可靠的傳送晶圓到目的地。 圖二描述一個在處理組件中傳送半導體晶圓的示範機 -16- (10) 1274393 器人組件。機器人組件包括與機器人組件的示範末 器206,其目的爲拿起與傳送晶圓216。末端受動 製造一真空狀態在末端受動器206下面以穩固晶圓 從一模組傳送到另一個。末端受動器206可以藉著 空來放置或放開晶圓2 1 6,或增加壓力使得地心引 該密閉,然後晶圓216從末端受動器206被釋放。 末端受動器206可以藉著相對於外在環境較小的壓 晶圓2 1 6的下面,在傳送時抓住晶圓以防震動,加: 圖三更詳細的描述示範末端受動器306的一面 三所示,末端受動器306與一個由真空閥控制322 源和一個由氮氣閥320控制的加壓氮氣源結合。當 3 22被開啓時,真空源與末端受動器306連結,接 低真空杯302中的壓力來使末端受動器306抓住晶 。當真空閥322被關閉時氮氣閥320會開啓,末端 3 06會在真空杯 302內的壓力增加時從真空杯釋 216 ° 必須被了解的是絕對真空或幾乎真空是不需要 傳送間不如相對處理環境夠低的壓力來抓住保晶圓 確可抵抗地心引力,震動,加速等。更進一步,氮 的氣體,例如空氣等可以被用來導入氣體並且再釋 時增加壓力。 當晶圓不被抓住或傳送時,氮氣閥可以保持開 化微粒和/或抗防止酸進入真空杯302,或著防止藉 真空杯302內接近或比周圍環境更大的壓力所導致 端受動 器206 216能 解除真 力克服 此外, 力抓住 ϋ等。 。如圖 的真空 真空閥 著會降 圓216 受動器 放晶圓 的;在 2 1 6並 氣以外 放晶圓 啓以淨 由保持 在末端 (11) 1274393 受動氣306內的真空導入。 圖四A和圖四B描述示範末端受動器406的平面圖 示和橫截面圖視,其中包括真空杯402,蘑菇狀蓋404, 溝道405,刪除部分408 (減輕末端受動器重量),真空 道4 1 2,以及螺絲4 1 6 (爲連接至一機器人,或諸如此類 )。末端受動氣406可已在製造時使用包括任何適合的材 料,例如不鏽鋼,鋁,不同的合金或金屬,陶瓷,塑膠等 〇
如圖三和圖四A所示,一真空源經由真空道4 1 2和位 於末端受動器4 0 6主要面和末端的裝置4 1 4來消除空氣。 真空道412可以是一體成形,或著在末端受動器406內( 如圖不),或著經由一個位於附著在末端受動器406,例 如在末端受動器406反面,的分離通道。
藉著真空道412所產生的降壓或真空,一個位於鄰近 末端受動器406的晶圓靠著真空杯402被拉或推,來造成 介於該晶圓反面和末端受動器406的真空杯402之間的暫 時密封。真空杯402可以是任何適合的形狀,例如橢圓形 ,伸長圓形,方形等諸如此類。真空杯4 0 2安裝在蘑蘇狀 蓋4 04邊緣,並解擴展到末端受動器406的表面上。真空 杯4 02可以包括一個彈性體,矽膠,或其它適合材料,該 材料通常識具有彈性或著可以與一晶圓產生一暫時密封, 並且不會對晶圓造成刮痕或裂痕的損壞。 如圖四A至四B所示,爲了增加真空的抓力,一個 淺溝道405穿過蘑菇狀蓋404被形成,例如預防晶圓416 -18- (12) 1274393 堵塞裝置414。溝道405將蘑菇狀蓋4〇4的上面分成兩個 半圓。這個淺溝道405可以也是交錯髮狀,方形,圓形, ^者其他適合的形狀來改善吸力和末端致動器4 〇 6的真空 並且降低裝置4 1 4被阻塞的可能性。蘑菇狀蓋4 0 4可以 由與末端受動器類似的材料所製成,例如金屬或塑膠。在 〜個例子中,蘑菇狀蓋404與末端受動器406的末端有相 似的高度(見圖四B ) ’如此當經騙被真空杯402拉起時 ’晶圓靠著兩個末端和蘑菇狀蓋4〇4被拉起。 圖八描述真空杯的剖試圖,該真空杯可以被包括在一 不範末端受動器。如圖八所示,真空杯通常是一個形成在 末端受動器表面上的洞,該真空杯包括一底部8丨8和通常 傾斜角度α的邊牆820。α可以跟居特殊運用在〇到180 度之間變化,在5到50度之間較適合,大約在30度最好 。邊牆820可以延伸到末端受動器表面以上η高度,來與 晶圓形成密封狀態。藉著額外的圖四A,四Β,和八的參 考,末端受動器會被放在適當的位置,如此當氣體經由真 空道410從裝置414被排出時,晶圓416來與邊牆820的 邊源接觸。真空杯402藉著真空杯402的洞裏產生的真空 來拉或抓住晶圓4 1 6。壓力差會製造足夠的力量來維持晶 圓4 1 6上大於地心引力的抓力。爲了從末端受動器4 1 6放 開晶圓416,氣體(例如氮氣等)可以經由裝置414再經 由真空道410導入來藉著裝置414來增加壓力,如此抓力 會被地心引力克服。 圖五描述另一示範末端受動器506的平面圖視。在圖 -19- (13) 1274393 五裏描述的末端受動器5〇6與圖三,四A和四B裏描述 的相似’除了末端受動器5 06包括三個裝置5丨4和三個真 空杯502 °該裝置514和真空杯5〇2可以根據末端受動器 5 06的設計和特殊運用,被放在末端受動器5〇6上不同的 位置°更進一步的’一個末端受動器的形狀可以包括任何 適合的形狀’例如馬蹄鐵形,長方形,圓形,具有單叉或 多叉的叉狀等,諸如此類。 Η A描述另一示範末端受動器606的平面圖視。末端 受動器6 0 6與圖四a和四B裏描述的相似,除了末端受 動器606具有數個真空杯602,此例中有五個真空杯602 ’每一個包括一個伸長的(換言之,非圓形)蘑菇狀蓋 604 °更進一步的,末端受動器6〇6包括一個位於鄰近如 圖五反面的裝置6 1 4的一般真空道,其包括爲每一個分開 的裝置5 1 4分岔開的真空道。 圖七描述另一示範末端受動器7 〇 6的平面圖視。末端 受動器706與圖三A和三B裏描述的相似,除了 一個真 空杯7 02包括數個裝置7 1 4在其中。此例的真空杯7〇2的 形狀像馬蹄鐵,但具有真空杯402相似的功能,並且包括 數個與伸長形蘑菇狀蓋604相似的伸長形蘑菇狀蓋704。 雖然示範末端受動器密封已經從某些例子和運用中被 描述’顯而易見的是,對現今技術而言,不同的改良與修 正在不背離本發明的情況下是可行的。舉例而言,藉著真 空杯來製造真空的不同方法是被預期的,如同當抓住和傳 送一個晶圓時,用其它不同形狀和結構的真空杯和蘑链狀 (14) 1274393 蓋來製造密封狀態。 III.晶圓淸潔方式和裝置 在一個半導體組件的一示範觀點中,一示範晶圓淸潔 方法和裝置被描述。該示範晶圓淸潔方法和裝置,可以在 電拋光或電鍍處理之前淸除晶圓的殘骸和微粒,如同在電 拋光或電鍍處理之後淸除晶圓上的處理液。例如,在電拋 光處理後,晶圓主表面的外圍區域邊緣(往往稱爲”斜邊 區”)可能包含銅渣。想要做的是從外部區域溶蝕掉該銅 渣,並且在沒有損壞晶圓內部薄金屬層的情況下淸潔晶圓 。在一觀點下一個淸潔模組包括一邊緣淸潔組件來淸除晶 圓外部或邊緣上的金屬殘渣。該邊緣淸潔裝置包括裝配一 噴嘴頭來供應一種液體和一種氣體到晶圓的主表面。該噴 嘴在邊緣區供應該液體並且在邊緣的內緣區供應該種氣體 ,以降低晶圓上液體放射狀的流入金屬層的可能。 圖九A至九C描述一個爲淸潔晶圓的示範淸潔室模 組的不同視角。如圖九A至九C所示,該示範淸潔室模 組可以包括一半球型蓋子902,淸潔室視窗904,圓筒蓋 子906,洩漏感測器908,油滴盤排管910,基塊912,油 滴盤夾鉗9 1 4,油滴盤9 1 6,底部室9 1 8,夾頭馬達組件線 路斷流器920,兩個DI水噴頭922 (後面)和926 (上面 ),兩個氮氣噴頭924 (後面)和928 (上面),邊緣淸 潔組件9 3 0,光學感測器9 3 2,晶圓前面化學藥劑噴嘴9 3 4 ,夾頭9 3 6,排放盤9 3 8,上部室9 4 0,排氣和排水管9 4 2 (15) 1274393 ,氮氣縣944,邊緣淸潔蓋94 6, 晶圓後面化學藥劑噴嘴 948,以及夾頭馬達組件95 0。除了一個化學藥劑噴嘴934 以外,伊個淸潔室模組可以包括一個或更多個的化學藥劑 噴嘴。 晶圓901可以藉著末端致動器903等放入淸潔室。當 爲了淸潔處理而決定將晶圓901放在夾頭93 6上適當的位 置時,夾頭馬達組件95 0可以繞著與晶圓主表面垂直的軸 來旋轉夾頭93 6和晶圓901。當夾頭936和晶圓901以大 約轉速3(kpm旋轉時,DI水噴頭922和926可以供應DI 水流到晶圓90 1的上表面和下表面。該DI水可以流經過 晶圓901再流向淸潔室的牆,並且經由排放盤93 8排放到 排氣和排水管942。爲了將晶圓901上的DI水排除到乾, 夾頭馬達組件950可以增加轉速到2000rpm ± lOOOrpm。兩 個氮氣噴頭924和928接著可以供應氮氣流(或其它適合 氣體)到晶圓901的上表面和下表面,進一步來從晶圓 901的上表面和下表面淸除DI水。 在晶圓9 0 1被淸潔和弄乾並且夾頭馬達組件9 5 0被停 止之後,邊緣淸潔組件930爲了邊緣淸潔而滑入位置。圖 十A至十B描述一示範晶圓邊緣淸潔組件93〇,其包括 DI水管1 0 〇 6,桿子1 〇 1 〇,接合桿子1 〇 〇 8,托架1 〇 1 2,鏍 釘1 0 1 4 ’空氣管圓筒1 〇 1 6,可調式鏍釘1 〇丨8,流量調節 窃1020’壓縮空氣管1022’桿子夾甜1〇24,酸管1026, 氮氣管1 0 2 8,噴嘴頭1 0 3 0,桿刷1 〇 3 2,氮氣噴嘴1 0 3 4, 以及液體噴嘴1 0 3 6。邊緣淸潔組件9 3 0的長度可以爲 (16) 1274393 2 0 0mm,3 00mm晶圓的用途而調整,或著爲了其它尺寸來 增加或減少桿子1 008。晶圓901上面與氮氣噴嘴1 034之 間的間隔可以在〇. 1到1 〇mm的範圍內,並且液體噴嘴 1 03 6可以被放在邊緣區域1 004的上面。
圖十一 A至圖十一 C分別描述一個與邊緣淸潔模組 包含在一起之示範噴嘴頭1 0 3 0的平面圖示,側面圖示, 和前面圖不。如圖* A至圖十一 C所是,氮氣噴嘴頭 1 034製造一接近晶圓901邊緣的氮氣幕狀物1 102。在示 範邊緣淸潔處理中,晶圓901可以大約轉速50〜5OOrpm的 轉速旋轉,最好在20(h.pm。液體噴嘴1 036供應化學藥劑 流來形成晶圓901外主表面上或邊緣區1 004大約10mm 寬的薄膜。該化學藥劑淸除金屬層或金屬殘渣,但是該化 學藥劑可能會意外的流向晶圓90 1中心,此現象可能會在 金屬層上產生有害效應。不停的化學藥劑可以被用來蝕刻 邊緣區域1 004裏的金屬殘渣。例如10%的H2S〇4和20 %的 Η2〇2溶液可以被用來從邊緣區1〇〇4蝕刻銅金屬。還有, 爲了增加蝕刻速率,該化學溶液可以被加熱25 t至80°C 到的範圍。 爲了降低化學藥劑從邊緣向內擴散的可能性,氮氣噴 冑1 034在邊緣區1 004內緣供應或引導一氣體流,例如氮 氣’來產生一氮氣幕狀物1 1 02,以防止或至少降低化學 _劑向晶圓90 1中心擴散的可能性。在邊緣區1 004被淸 '潔之後,液體噴嘴1 03 6可以供應DI水的噴射液體1 104 $稀釋和/或沖洗掉晶圓901邊緣區1 004上的化學藥劑。 -23- (17) 1274393 此外,在一個例子中,在邊緣淸潔處理之後,一額爲DI 水淸洗可以藉由利用DI水噴嘴922和926來執行以淸潔 晶圓901的上面和下面。 當邊緣淸潔處理被完成時,霞頭馬達組件95 0可以停 止旋轉夾頭9 3 6和晶圓90 1,並且邊緣淸潔組件9 3 0可以 從邊緣淸潔位置滑出到停止位置。
圖十一 D至圖十一 E描述另一示範噴嘴頭1〇3〇的不 同視角。圖十一 D至圖十一 E的例子與圖十一 A至圖十 一 C的例子相似,除了氮氣噴嘴1 034有一個從噴嘴延伸 的水平跨度1 034h。該水平跨度1 034h可以製造一氮氣幕 狀物3002來更有效的防止從邊緣噴嘴1 036來的化學藥劑 向晶圓9 0 1中心擴散。水平跨度1 〇 3 4 h與晶圓9 0 1表面之 間的距離較好是在大約0.1mm到3.0mm的範圍,最好大 約是1.5 m m。 圖十一 F至圖十一 G描述另一示範噴嘴頭1 030的不
同視角。圖i--F至圖--G的例子與圖D至圖十 一 E的例子相似,除了水平跨度1 〇34h由該噴嘴下面部分 的兩邊延伸該氮氣噴嘴1 034。 圖十一 Η描述另一示範噴嘴頭1 030。圖十一 Η的例 子與圖十一 Α至C的例子相似,除了它具有兩個液體噴 嘴1 036,一個爲化學藥劑另一個爲DI水。分開的噴嘴可 以在,舉例來說’ DI水淸洗期間提供改良的性能。 圖十二描述一示範夾頭馬達組件950,其可以包括在 晶圓淸潔裝置。在此例中,夾頭馬達組件9 5 0包或夾頭 -24- (18) 1274393 936,上馬達盤1202,光學感測器1204,軸套管1206,馬 達1 2 0 8,旗狀物1 2 1 0,隔片1 2 1 2,離心物軸1 2 1 4,離心 物1 2 1 6和插座1 2 1 8。 再一次爹考圖九A’九B和十A,爲了放一晶圓901 在夾頭936,一末端受動器903從一處理室或先前校正器 拿晶圓901,然後爲了淸潔,經由淸潔室視窗904將晶圓 移到淸潔室模組。圖十三描述一示範淸潔室模組904,其 包括內盤1 302,外盤1 304,托架1 306,流量控制器1308 ,圓筒1 3 1 0,圓筒蓋9 0 6,和限制感側器1 3 1 2。該末端受 動器903裝入晶圓901在夾頭936。該圓筒1310可以舉起 外盤1 304盒關閉淸潔室視窗904來開始一晶圓淸潔處理 〇 如圖十二所示,示範夾頭9 3 6包括基底1 2 2 0和三個 定位器1222。夾頭936可以爲200mm晶圓,300mm晶圓 或任何其他晶圓尺寸修正。當末端受動器9〇3裝入晶圓 901在夾頭936時,晶圓901藉著三個定位器1 222被定位 在夾頭936上。再一次參考圖九A至九C,光學感測器 93 2可以偵測晶圓901在夾頭936上的位置。如圖十五所 示,爲了檢查晶圓的定位誤差,光學感測器932射一條光 線到晶圓901的上表面。如果末端受動器903定位晶圓 901在定位器1 222的上表面,該光線將不會全反射回反射 感測器932。當夾頭936旋轉時,該反射會跟著改變。更 近一步來說,因爲晶圓901和反射感測器9 3 2之間的距離 改變,反射中的差距或變動可以被用來確認晶圓90 1是否 (19) 1274393 準確的放在夾頭9 3 6和三個定位器1 2 2 2上。在一個例子 中,當晶圓901藉由三個定位器1 222被準確的放在夾頭 9 3 6且夾頭旋轉時’該反射大約7 0 %至7 5 %被讀取。然而 ,當晶圓901.沒有被準確定位時’該反射大約30%至60% 被讀取。一個放置錯誤的晶圓在夾頭936高速旋轉時會從 夾頭936脫離,此狀況會導致晶圓901在淸潔室模組內破 裂。 一示範光學感測器932被顯示再圖十四,並且可以包 括一接合管1402,接合〇環1 404,反射感測器1 406,桿 套1 408,人造橡皮〇環1410,以及桿套輪緣1412。必須 認知的是其它合適的光學桿測器可以被用來決定晶圓相對 夾頭936的適當位置。在其它例子中,光學感測器932可 以被一非光學感測器取代來測量一晶圓表面,例如一接近 感測器,渦流感測器,聲納感測器等諸如此類。 爲了防止在不同淸潔處理中,例如風乾期等,晶圓 901藉著相對高離心力從夾頭936轉出,夾頭定位器1222 可以包括一離心物1 2 1 6。該離心物1 2 1 6可以包括一較低 元件(即是一配重),該元件比上面部分重並且接近離心 物軸1214。當夾頭93 6以lOOOrpm或更高轉速旋轉時,該 離心力會導致離心物1 2 1 6裡的配重向外旋轉。結果,離 心物1216的上面部分相內移動抓治並穩固晶圓901到夾 頭9 36。定位器1 222和離心物1216的重量,長度,和外 貌可以變化來改變定位器1 222移動去穩固晶圓的速度。 當夾頭馬達組件9 5 0減速或停止時,離心物1 2 1 6會因爲 (20) 1274393 降低或無離心力的原因回到它的上右邊的位置。爲了穩固 該晶圓,該夾頭旋轉速度被設定在大約200〜3000rpm,在 20001·pm 較好。 圖十六A至十六C描述一示範背面晶圓淸潔處理和 關於定位器1 222和晶圓背面化學藥劑的晶圓。在一個示 範晶圓倍面淸潔處理中,馬達1 208震動夾頭936來面對 該晶圓背面化學藥劑噴嘴,如此該化學藥劑可以被送到晶 圓901的背面而不會濺到三個晶圓定位器1 222。接觸到晶 圓定位器1 222的化學藥劑可能會濺到並侵蝕晶圓的上表 面,此現象可導致形成在晶圓90 1上之裝置和結構的缺陷 。化學藥劑948可以被放置在兩個定位器1 222之間並且 在夾角β和-β之間震動。背面化學藥劑948可以藉由導引 背面化學藥劑948在夾角-γ和γ之間移動來離開晶圓中心 以覆蓋晶圓9 0 1於夾角β和-β之外。 由化學藥劑948送出的化學藥劑會到達晶圓901的背 面,並且淸潔時間會在5〜1 00秒之間,最好在十秒。該淸 潔處理會爲每晶圓90 1背面的三分之一再被重複。 圖十七Α至十七C描述另一示範晶圓背面淸潔處理 。該處理與參照圖十六A至十六C所描述的相似,除了 夾頭9 3 6 —直被旋轉並且背面化學藥劑94 8被有規律的輸 送,或定時在定位器1 222之間爲”開,,,偵測再定位器 1 222時爲”關”。與圖十六A至十六C相似’背面化學藥 劑94 8噴嘴在處理期間可以震動±γ。如圖十七B和十七 C所示,當夾頭9 3 6逆時針旋轉時,背面化學藥劑948導 -27- (21) 1274393 入液體至晶圓直到角度a!那裡被停止。液體被再度在角 度a2被導引至晶圓背面。 在另一個例子中,爲了淸潔與定位器1 222接觸的晶 圓901背面部分,馬達1 208將爲產生一具有足夠程度的 轉動加速的旋轉動量,如此晶圓90 1將會從原始位置離開 。因此,由晶圓半面化學藥劑948噴嘴送出的化學藥劑可 以在旋轉動作之前到達已經與定位器1 222接觸的晶圓901 背面部分。在淸潔晶圓 901背面整個表面之前,DI水噴 頭9 22將會供應DI水流來淸洗在晶圓901背面上的化學 藥劑。 晶圓901可以經歷最後淸潔週期。當夾頭936和晶圓 901以大約轉速30i.pm旋轉時,該DI水噴嘴922和926可 以同時供應DI水到晶圓901的上面和下面。爲了淸除DI 水並弄乾晶圓901,該夾頭轉速.可以增加至2000rpm,土 lOOOrpm。該氮氣噴嘴924和92 8然後可以供應氮氣流到 晶圓9 0 1的上面和下面來淸除D ][水膜。 ί女照以上不範裝置和方法的描述,示範淸潔方法或順 序可以如下執行。 開始淸潔: a •將夾頭歸回原位。 b·開啓外門1 302。 c •放置晶圓9 0 1在夾頭9 3 6。 d ·關閉外門ί 3 〇 2。 (22) 1274393 前面淸潔: e ·以轉速1 0至1 〇 〇 r p m旋轉夾頭9 3 6, 5 0 r p m較好 ο f·從DI水噴頭(上)926送出DI水道晶圓901前面 〇 g. 停止從DI水噴嘴(上)來的DI水,然後增加夾 頭旋轉速度到lOOOrpm〜2000rpm,2000rpm較好。 h. 從氮氣噴頭(上)928送出氮氣來弄乾晶圓901的 上面。 i. 停止氮氣流和停止夾頭旋轉。 邊緣淸潔: j. 藉由給空氣管圓筒1 0 1 6提供動力,將邊緣淸潔組 件從它的休息位置移到邊緣淸潔位置。 k. 以轉速100至5 00rpm旋轉晶圓901, 350rpm較 好,從氮氣噴嘴1034經過氮氣管1028送出氮氣。 l. 從液體噴嘴1 036經過酸管1 026送出邊緣淸潔化 學藥劑。 m. 在邊緣區1 004上的金屬被蝕刻掉之後,停止送出 邊緣淸潔化學藥劑。 η.從液體噴嘴1 036經過DI水管2006送出DI水。 〇.在邊緣區1 004上的化學藥劑被淸洗掉之後,停止 DI水流。 Ρ.從氮氣噴嘴1 034經過氮氣管1 028送出氮氣。 (23) 1274393 q·停止夾頭旋轉並且移回邊緣淸潔裝置930到休息 位置。 後面淸潔: r·移動夾頭93 6到後面淸潔位置,換言之,晶圓背 面化學藥劑94 8噴嘴與兩個相近定位器1 222之間相等距 離的位置。馬達1 208開始在晶圓背面化學藥劑948噴嘴 附近擺動夾頭936。該擺動角度必須小於45 ° ± 5 °。然後 該晶圓背面化學藥劑948噴嘴傳送化學藥劑到晶圓90丨的 背面。 s ·爲晶圓90 1的第二和第三區域重複步驟r。另—個j 方法,晶圓901可以向一個方向連續旋轉,並且調節背面 化學藥劑948來避免定位器1222。 移動旋轉淸潔: t·在一快速旋轉期間利用高加速度來移動晶圓丨。 u.重複步驟s。 v•爲晶圓901的弟一個二分之一經由t來重複步驟s 〇 W ·爲晶圓9 01的最後三分之一經由t來重複步驟s。 X·隨著晶圓以大約50rpm的轉速旋轉,經由di水噴 嘴(後面)922輸送DI水到晶圓901的背面和經由DI水 噴嘴(上面)926輸送DI水到晶圓901的前面。 y.停止迗DI水流。以大約1 〇 〇 〇〜3 〇 〇 〇 r p m的轉速 (24) 1274393 旋轉夾頭93 6, 2000rpm較好,然後輸送氮氣到晶圓901 的前面與後面。 z.停止輸送氮氣流並且停止夾頭93 6。藉著降低與圓 筒13 10在一起的外盤1 304,開啓淸潔室視窗904。末端 受動器903然後將會拿起晶圓901並且移動該晶圓到儲存 縱槽(沒顯示)。 以上順序描述一晶圓淸潔示範方法,並且不意指被限 制。有許多不同替代的方法來淸潔晶圓90 1與本發明其它 不同的觀點一致。舉例來說,一個第二示範方法包括以下 如上所述步驟a到d來開始淸潔處理;接著是爲邊緣淸潔 的步驟j到q ;與完成步驟e到i來以DI水和氮氣淸潔和 弄乾前面。 另一個示範方法包括:以下如上所述步驟a到d來開 始淸潔處理;接著是爲邊緣淸潔的步驟j到Q ;繼續爲步 驟1·到s來藉著化學藥劑淸潔後面;步驟e到i來利用DI 水和氮氣淸潔並弄乾前面;與步驟t到z來利用DI水和 氮氣淸潔並弄乾後面。此外,在一個後面淸潔處理期間, DI水可以被供應到晶圓上面來防止在背面蝕刻期間有任 何化學藥劑被用在上主表面。於是,顯而易見的是,對現 今技術而言’藉著示範裝置和方式來淸潔半導體晶圓的不 同處理是可預期的。 雖然有關某一實施例,範例,和運用方面的淸潔晶圓 之裝置和方法已經被描述,顯而易見的是,對現今技術而 言,不同的改良與修正在不背離本發明的情況下是可行的 -31 - (25) 1274393 IV.處理室 在半導體組件的另一個觀點中,一處理室被包括來電 拋光和/或電鍍半導體晶圓。藉由電拋光裝置和電鍍裝置 該示範處理室是可交換的。 在一個示範處理中,當一處理液被引導到一晶圓之一 主表面的相對小部分時,該晶圓被旋轉。引導液體流的一 噴嘴或類似物被沿著與該晶圓主表面平行的直線方向調動 。爲了增加電鍍或拋光該晶圓上一金屬層的一致性,該晶 圓的旋轉可以改變來增加與入射液體流有關的晶圓表面的 定線性速度。此外,決定一薄膜外形的不同示範方法和電 拋光或電鍍處理被描述。 圖十八根據一實施例包括一示範處理室組件之分解圖 視。示範處理室組件可以包括活動管套1 802 ’磁性連接 器1 804,軸1 806,托架軸1 808,擋泥板1810,管1812, 室托盤1814,底室1816,光學感測器用輸送道1818,插 頭1 820,處理室1 822,歧管1 824,噴嘴盤1 826 ’末端點 偵測器1 828,噴嘴塊1 83 0,側盤1 8 3 2,室視窗1 834,半 月室1 8 3 6,門墊塊1 8 3 8,以及視窗圓筒1 840。 該示範室可以一樣好的被用來電拋光和/或電鍍,但 是通常被描述與電拋光有關。當利用本發明來電鍍’噴嘴 塊1 830,噴嘴盤1 826,歧管1 8 24和活動管套1 802也可 以被用在一電拋光處理。兩者擇一的,它們可以被同心原 -32- (26) 1274393 電鍍裝置取代。一示範同心原電鍍裝置在U.S. Patent No. 63 9 5 1 5 2,標題爲 METHODS AND APPARATUS FOR ELECTROPOLISHING METAL INTERCONNECTIONS ON SEMICONDUCTOR DEVICES,申冒靑於 July 2, 1 999,和
U.S. Patent No. 6440295 ,標題爲 METHODS AND APPARATUS FOR ELECTROPOLISHING METAL INTERCONNECTIONS ON SEMICONDUCTOR DEVICES,申 請於February 4, 2000中被描述,藉由此處的參考文獻 兩者全部被具體化。更近一步,示範電拋光和電鍍處理被 描述在 PCT專利申請文號 PCT/US02/36567,標題爲 ELECTROPOLISHING ASSEMBLY AND METHODS FOR ELECTROPOLISHING CONDUCTIVE LAYERS ,串請於 November 13, 2002, U.S.專利文號 6391166,標題爲
PLATING APPARATUS AND METHOD, 申請於 January 15 ,1 99 9, 以及PCT專利申請文號PCT/US 99/ 1 5506,標 題爲 METHODS AND APPARATUS FOR ELECTROPOLISHING METAL INTERCONNECTIONS ON SEMICONDUCTOR DEVICES,申言靑於 August 7, 1 999, 藉由在它們全部中的參考文獻在此被具體化。 更近一步,該示範末端點偵測器和方法被描述在U.S. 專利文號 6447668 ’ 標題爲 METHOD AND APPARATUS FOR END-POINT DETECTION, 申言靑於 September 10, 2002,並且藉由在它全部中的參考文獻來被具體化。 如圖十九所示,可以被包含在處理室組件的能源驅動 -33- (27) 1274393
系統包括x光旗狀物1 902,x軸驅動組件1 904,連接器 1 9 06,馬達1 908,z軸托架1910,Θ驅動皮帶和皮帶輪 1912, 0y軸反射感測器1 9 1 4,X軸感測器1 9 1 6, Θ托 架1918,z軸萬相球接頭1 920,z軸檯組件1 9 22,z方向 移動托架1 924,Θ馬達1 926,Θ驅動皮帶輪1 928,夾頭組 件1 930,回蓋遮罩組件1 93 2,X軸線性軸承1 934,y軸調 用整指旋螺釘1 936,z軸盤1 93 8,頂遮罩1 940,z軸線性 軸承1 942,軸1 944,X軸磁鐵1 946,磁性分離盤1 948,y 軸角架1 950,磁鐵1 952,以及磁鐵托架1 954。
一示範夾頭組件被描述在例如 U. S.專利文號 6248222B1 ,標題爲 METHOD AND APPARATUS FOR HOLDING AND POSITIONING SEMICONDUCTOR WORKPIECES DURING ELECTROPOLISHING AND/OR ELECTROPLATING OF THE WORKPIECES ,申證靑於 September 7, 1999, U.S·專利序號 09/800990,標題爲
METHOD AND APPARATUS FOR HOLDING AND POSITIONING SEMICONDUCTOR WORKPIECES DURING ELECTROPOLISHING AND/OR ELECTROPLATING OF THE WORKPIECES, 申請於 March 7, 200 1,以及專利序號
09/85685 5 ,標題爲 METHOD AND APPARATUS FOR HOLDING AND POSITIONING SEMICONDUCTOR WORKPIECES DURING ELECTROPOLISHING AND/OR ELECTROPLATING OF THE WORKPIECES, 申言靑於 May 21, 200 1。藉由此處的參考文獻三者全部被具體化。 -34- (28) 1274393 如圖十八所示’該處理室1 822可以包括一活動管套 1 802,該活動管與夾頭組件1 9 30和套擋泥板1810 一起移 動來控制處理液和電解液在室區域範圍之內。爲了光學感 測器和末端點偵測器1 8 2 8,或著例如在底室1 8 1 6或室托 盤1 8 1 4中偵測拽漏之感測器的其他元件’ 一光學感測器 纜線可以經由輸送道1 8 1 8被安裝。額外的插頭1 8 2 0可以 被用做另外的輸送道。
圖十八和圖十九的示範裝置包括磁鐵1 95 2來連接到 X軸磁鐵1 946。該夾頭組件1 930藉著經由X軸線性軸承 1 9 34在軸1 944上滑行,可以沿著X方向移動。當示範裝 置不在使用時,例如改變處理裝置或維修期間,該處理驅 動系統可以從處理室組件脫離。馬達1 908將反時針方向 旋轉一個在X軸驅動組件1 9 0 4中的內螺絲來沿著X方向 往前移動。一樣或新的處理驅動組件以相同的方式與處理 室組件對接。一個例子包括一安全限度,如果在處理驅動 系統和室之間有一個物體,或著某一東西防止X軸驅動組 件1 904向前或向後移動,磁鐵1 95 2或1 946將從磁性分 離盤1 948脫離。X軸驅動組件1 904和馬達1 908將不能近 一步移動夾頭組件和上遮蓋;在那一點,x軸感測器1 9 1 6 將認出停止處理驅動系統帶來的X軸脫離,並且馬達 1 908將會停止動力。 在示範裝置裝入或定期保養期間,y軸調用整指旋 螺釘1 9 3 6可以在活動管套1 8 〇 2上調整夾頭組件1 9 3 0的 位置以及沿著y方向調整噴嘴盤1 8 2 6。 -35- (29) 1274393 參考圖十八和十九,當示範處理室被用在一處理應用 ’藉由連接處理驅動系統上的磁鐵1 952到處理室組件上 的磁性連接器1 804,該處理驅動系統將會被對接在處理 室組件。視窗圓筒1 840從半月室1 8 3 6提高門墊塊1838 來製造一個在室視窗1 8 3 4的開口。一機器人(見圖一) 可以從先前校正器傳送晶圓1801通過室視窗1 834。晶圓 1801被裝入夾頭組件1 930來做電拋光和/或電鍍處理。
爲了從裝載或初始位置移動夾頭組件1 930到電拋光 或電鍍位置,z軸檯組件1 922中的馬達轉動它的內部軸組 件來降低從z軸線性軸承1 9 4 2來的z軸盤1 9 3 8,直到夾 頭組件1 930和噴嘴塊1 830上面之間的間距在大約0.5到 1 0 m m的範圍內,5 m m較好。兩者擇一的,如果示範處理 室備用來電鍍,z軸檯組件1 922中的馬達可以降低從z軸 線性軸承1 942來的z軸盤1 93 8,直到夾頭組件1 930上的 晶圓1801和同心圓裝置上面之間的間距在大約0.5到 10mm的範圍內,5mm較好。在一個第一金屬曾被鍍上晶 圓1 8 0 1之後,z軸盤1 9 3 8可以依照晶圓1 8 0 1附加電鍍 的程序方法遞增的向上移動。 爲了拋光晶圓1 8 0 1,該示範處理室藉由爲晶圓上不 同區域加上不同流體密度的電流,均勻且遞增的淸除從鍍 銅晶圓1 801來的銅。電流和處理液體流的製作法是依據 該晶圓的數據以及根據特殊應用的其他使用者設定之需求 。使用者設定需求可能包括大移動運轉的次數,大或小噴 嘴的使用,或留在晶圓上銅層的厚度。典型的,一晶圓測 -36- (30) 1274393 量度量衡工具測量鍍在一取樣晶圓上銅的厚度數據。該測 量將幫助產生一流量比例表,該表包括被用在晶圓上一特 定設定點的拋光處理流量比。該資料和導致的比例表產 生一金屬膜厚度數據,藉由使用者設定需求,該數據可以 被進一步的修改來制定晶圓的數據表示厚度,以及電鍍處 理期間的電流密度和流體速度。 加在晶圓1 80 1上的電流密度可以根據淸除的形式來 變化。舉例來說,要淸除在晶圓1 801上的厚金屬層,一 較高的流量通常將被利用。要淸除一薄金屬膜,一較小的 流量通常將被用來使一個更被控制和精準的程序成爲可能
爲一個包括相對厚之金屬層的晶圓電拋光的示範處理 ,或方式將被描述。該示範方式通常需要四個或更多的處 理步驟。第一,該金屬,例如銅,厚層的大部分淸除被執 行。第二,末端點偵測器1 828測量剩下銅層的反射性來 決定晶圓上一特定區域之進一步拋光的設定點。該處理根 據反射讀數再計算該膜的厚度。第三,依據新的金屬膜厚 度數據,處理淸除銅的相對薄層。第四,末端點偵測器 1 828測量銅層的反射鍍來絕定晶圓1801是否已經被拋光 到想要的厚度和/或數據。第三殼第四步驟可以被重複直 到晶圓1 80 1被拋光到想的厚度和/或數據。 必須認知的是,然而,如果末端點偵測器1 82 8測定 太多的銅鍍從晶圓1 801淸除,例如,在初始淸潔處理, 本發明可以包括用銅在晶圓表面特定區域的再電鍍處理。 -37- (31) 1274393 該電鍍處理可以包括在噴嘴塊1 8 3 0裏的噴 CuS〇4 + H4S〇4 + H2〇等諸如此類的適當電解液, 的方法。一示範電鍍裝置方法被描述在先前初 被具體化的U. s .專利文號6 3 9 1 1 6 6。 示範處理方式: 步驟一.爲了淸除晶圓1801上的銅層, 1 930沿著X方向移動時,Θ馬達1 9 26以線性 旋轉夾頭組件1 930。在噴嘴塊1830裏的噴嘴 的引導處理液到晶圓1801。㊀馬達1 926的轉 度和旋轉夾頭組件1 9 3 0的線性移動距離有關 圓1 8 0 1上的電流比例也可以基於金屬膜厚度 者設定需求。該示範方式可以在旋轉夾頭組件 性移動上每一個資料點之間連續的推斷新的流 每一個資料點上推斷新的線性速度。該方法可 新的流比例和線性速度被更進一步的計算。處 沿著X方向移回夾頭組件1 930到開始位置。 步驟二.當Θ馬達1 9 2 6再次以定線性速 組件 1 9 3 0,夾頭組件沿著 X方向向前向後移 點偵測器1 8 2 8測量晶圓1 801鍍銅表面的反射 使用者設定的範圍紀錄晶圓1 8 0 1的反射度和 應的線性距離。本例推斷新的資料到金屬膜厚 分內。 步驟三.重複步驟一,除了液體流將會基 嘴藉由例如 使電壓反向 引用且在此 當夾頭組件 不變的速度 可以定流速 速能與流密 。被用在晶 數據和使用 1 930的線 密度,以及 以利用這個 理驅動系統 度旋轉夾頭 動時,末端 度。本例在 夾頭組件對 度數據的部 於末端點偵 -38- (32) 1274393 測器1 828到晶圓1 80 1的反射度,在一特定線性距離的晶 圓位置上,被調整。在噴嘴塊1 8 3 0內的一個較小噴嘴可 以被用來完成一個更能被控制的鍍銅表面之拋光。 步驟四。重複步驟二。如果從末端點偵測器1 828偵測的 反射度比事先設定値要大,重複步驟三。 在示範拋光處理期間,夾頭組件1 930可以用以下三 種模式旋轉: 1 )固定線性速度模式: 2πΚ ( 1 ) 其中,R是在噴嘴和晶圓之間的水平距離,C!是定數,以 及^是旋轉速度。 在實際控制上,R = 0造成無限大的旋轉速度設定値; 因此,數學式(1 )可以表示如下: c] 一 2n{R^C2) ( 2) 其中C2是一個根據特定裝置和運用設定的定數。 2 )固定旋轉速度模式: ( 3) 其中C3是一個處理方式設定的常數。 3 )固定離心力模式: f = 離心力 R (4) 其中,V是線性速度,R是在噴嘴和晶圓之間的水平距離 ,以及C%是一個根據特定裝置和運用設定的定數。 數學式(4)可以藉由使用F = 被重寫成 -39- (33) 1274393 2π^ ( 5 ) 轉者,在特定情況下’ R = 〇造成無限大的旋轉速度設 ’5,數學式(5)可以被重寫爲: n — 2π^ ( 6) 其中C 5是一個根據特定裝置和運用設定的定數。 夾頭的水平方向或X方向的動量可以寫成: 2πΚ ( 7 ) 其中A是夾頭組件1930在x方向的速度,並且在特定 T ’ R = 0造成無限大的A,數學式(7 )可以被寫成: ^— 2π(Κ + C7) ( 8 ) #中C7是一個根據特定裝置和運用設定的定數。 雖然圖十八和十九顯示一處理驅動系統,其中夾 # 1 930沿著X方向移動,必須認知的是,在處理期 _嘴盤1 826或著夾頭組件1 930和噴嘴盤1 826兩者 根據特殊用途沿著X方向移動。 圖二十顯示一個可以被包括在示範處理室組件的 噴嘴頭2054。該示範噴嘴2054包括一增強能源單元 ’該單元可以被裝上或機械的連接到噴嘴2054。增 源單元2080可以增強在金屬膜2004表面上電解液 震動來提供較高的拋光速率,較好的表面修整,和品 在一個示範噴嘴2054中,該能源增強能源單元 包括一個超音波或m a g n a s ο n i c轉換器。電解液2 0 8 1 從噴嘴2054的側入口 5 200被放入。超音波轉換器的 定値 情況 頭組 間, 可以 示範 2080 強能 208 1 質。 2080 可以 頻率 (34) 1274393 可以在15kHz到100MHz的範圍內震動。超音波轉換器的 製成材質可以是鐵電的陶製品,例如鋇化鈦酸鹽(LiTaO: ),鉛化鈦鹽酸,鉛化锆酸鹽等諸如此類。超音波轉換器 的功率可以在0.01到1 W/cm2。 在另一個例子中,能源增強能源單元208 0可以包括 一個雷射。爲了如上述相似的目的,在電拋光期間一個雷 射被照射在金屬表面。該雷射可以是,一固態雷射,例如 紅寶石雷射,铷玻璃雷射,或鉚:YAG (釔鋁石榴石, Y3Ah〇12 )雷射,氣體雷射,例如氨氖雷射,二氧化碳雷 射,氫化氟雷射等諸如此類。該雷射連續模式的平均功率 可以在1 W到100W/Cm2範圍內。在其它例子中,該雷射可 以在脈衝模式下運作。該脈衝模式雷射功率要比平均模式 功率來的高許多,就如同藉著現今技術被認知的一樣。 該雷射也可以偵測晶圓1004上金屬膜的膜厚度。在 這個例子中,被引導到金屬膜的雷射激起金屬膜上的超音 波。金屬膜2004厚度可以在電拋光處理期間經由偵測的 超音波被測量出。藉著改變流,在輻射方向的噴嘴速度等 ,諸如此類,金屬膜2004的厚度可以被用來控制拋光速 率。 在另一個例子中,能源增強能源單元2080可以包括 在拋光處理期間用來韌煉金屬膜2004的紅外線光源。該 紅外線光源可以提供額爲的選擇來控制拋光期間金屬膜的 表面溫度。紅外線光源的功率可以在1 W到1 00w/cm2的範 圍內。一紅外線光源也可以在拋光處理期間用來韌煉金屬 -41 - (35) 1274393 膜。該榖粒狀和結構對決定銅內部連接電遷移表現和電阻 而言是非常重要的。因爲溫度是決定該金屬層的榖粒狀和 結構的一個因素,一紅外線光源可以在拋光處理期間被用 來偵測金屬膜的表面溫度。 一紅外線光源也可以被用來決定金屬膜的溫度。藉著 修正紅外線光源功率,改變流密度等諸如此類,監測該溫 度提供拋光處理期間的溫度調整。 在另一個例子中,在一拋光處理期間,能源增強能源 單元2080可以包括一磁場來集中在晶圓2004上的拋光流 體。集中拋光流體考慮到噴嘴拋光率數據的增強控制,對 相對大直徑噴嘴而言更形重要。一個在電解液流方向的磁 場被產生,即是,與金屬膜表面垂直的方向。一個磁鐵和 電fe鐵’超導體線圈驅動磁鐵或諸如此類可以被用來產生 和集中該磁場。 必須被認知的是,其它能源,例如紫外線,x光,微 波源等諸如此類也可以被用來強化通常如上所描述的電拋 光處理的表現。 雖然與特定實施例,例子和運用有關的示範室膜組和 處理已經被描述,藏而易見的是,對現今技術而言,不同 的改良與修正在不背離本發明的情況下是可行的。 V.電鍍裝置和處理 一個半導體組件的另一個觀點,電鍍裝置和方法被包 括來電鍍半導體晶圓。在一個電鍍裝置和處理中,想要的 -42- (36) 1274393 是處理液被均勻的散佈在晶圓表面上來鍍上一層一樣厚的 金屬膜。在一個示範處理中,一電鍍裝置的噴頭被描述包 括一濾心塊,該濾心塊阻止電解液的即時流,並且經由從 噴頭出現之前的噴頭管道更均勻的散佈處理液。經由該管 道更均勻的分布該液體導致從噴頭組件的每一個孔來的電 解液流速相等或幾乎相等,來增加電鍍處理的均勻度。 圖二十一描述一電鍍半導體晶圓2102用之式範電鍍 裝置的分解圖示。該電拋光裝置可以包括半月室2104, 固定罩2106,電鍍噴頭組件2108,排氣管21 10,液體進 口 2112,電解液 fit through 2114,液體 fit through 2116 ,室托盤2118,底室視窗2120,底室2122,處理室2124 ,室視窗2126,上蓋組件2130,液體進口管2132,電極 纜線2134,以及軸2136。上蓋組件2130在功能上可與先 前在標題”處理室”底下討論的示範上蓋組件相似。例如, 該固定罩2106蓋住晶圓夾頭(沒有被顯示)來防止在電 鍍和轉乾處理期間電解液從室中灑出。 如圖二十一所示,晶圓2102經由半月室2104被裝入 電鍍裝置中的上蓋組件 21 30之晶圓夾頭。爲了在晶圓 2101上鍍銅,上蓋組件2130將會降低晶圓2102並且將晶 圓定位在電鍍噴頭組件2 1 08頂部之上。在一示範電鍍處 理中,當晶圓2 1 02和電鍍噴頭組件2 1 08之間的間隙在大 約0 · 1 m m到1 〇 m m的範圍時,2 m m較好,一個第一金屬層 的局部儲存被執行。上蓋組件2 1 30可以升起晶圓2 1 02額 外的2mm到5mm,並且一個第二層沉澱可以在晶圓上銅 -43- (37) 1274393 的較厚層被儲存之處被執行。 示範電鍍處理和程序被描述在U . S .專利文號6 3 9 1 1 6 6 ,標題爲 PLATING APPARATUS AND METHOD 申請於 January 15,1 999, U.S.專利申請序號 09/8 3 7 902,標題 爲 PLATING APPARATUS AND METHOD,申請方令 April 18 ,200 1,以及 U.S.專利申請序號 09/8 37 9 1 1,標題爲 PLATING APPARATUS AND METHOD,申請於 April 18, 200 1。藉由參考文獻其全部的內容被具體化。 圖二十二描述一電鍍處理用之式範噴頭裝置2108的 分解圖示。噴頭裝置2108可以包括外通道環2202,噴頭 頂2 204,以及噴頭2206。圖二十三和二十四分別描述爲 電鍍300mm晶圓和200mm晶圓裝配之示範噴頭的分解圖 示。爲了 200mm晶圓的使用,只要將300mm的外通道環 23 02換成200mm外通道環2402,以及將300mm噴頭頂 2 3 04換成200mm噴頭頂2404。因此,噴頭2006可以被用 在300mm和200mm的晶圓上。關於圖二十四,當晶圓大 小從300mm降到200mm時,該噴頭頂2404可以包括較少 的環套以及外通道環2402的直徑可以更小。必須認知的 是,然而,該示範噴頭可以爲任何大小的晶圓安裝。 圖二十五A描述一示範噴頭的分解圖示。如圖二十五 A所示,噴頭2206可以包括電極環套2502,螺帽25 04, 電極連接器25 06,電極外連接器2508,小入口外傾裝置 25 10,入口外傾裝置2512,電鍍濾心塊2514,噴頭基底 25 16,濾心墊片2518,以及鍍濾心環套2520。每一個電 -44- (38) 1274393 極環套2502被安裝在相稱的鍍濾心環套2520上,並 著閂緊電極環套25 02的電極,螺帽2504,電極連 25 06和電極外連接器2508,來將電極環套2502鎖進 基底2516上面的地方。如圖二十一所示,每一電極 電極纜線2134與電極外連接器2508連接。電極環套 可以是抗腐鈾或合金製造,例如白金,包覆白金的鈦 諸如此類。噴頭基底25 1 6將有從入口外傾裝置25 1 2 小入口外傾裝置25 1 0來的電解液流的通道。 更進一步的看圖二十五A,入口外傾裝置2512 比噴頭基底2516裏的通道寬度來的大,並且入口外 置不能被閂緊在7-或10-環套上的相同位置。爲了閂 口外傾裝置在噴頭基底25 1 6上,並且平均分配張力 量在環套上,其它每個小入口外傾裝置2510或入口 裝置25 1 2和相對濾心塊25 1 4被放置在相反的半圓上 心塊25 1 4沒有顯示)。與入口外傾裝置25 1 2相似, 環套25 02安裝在電鍍濾心環套25 20,如此電極與其 一個電極環套被放置在圓的另一半。 圖二十五B描述一電鍍濾心環套2520和與濾心 2518在一起的電鍍濾心塊2514所組成的一個液體流 件的分解圖示,並且一個電極環套2502裝在該液體 組件。該示範液體流塊組件將被放置在入口外傾 2512下面之噴頭基底2516的上面,以及在具有〇環 (沒有示出)的每一個電鍍濾心塊25 1 4的中心之上 一個電鍍濾心環套25 20有洞25 22,每一個孔的中心 且藉 接器 噴頭 藉著 2502 ,等 和從 可以 傾裝 緊入 和重 外傾 (濾 電極 它每 墊片 塊組 流塊 裝置 25 30 。每 裏有 -45- (39) 1274393 一窄孔徑。現在關於圖二十五A和二十五B,當液體流塊 組件和電極環套2 5 0 2閂緊在噴頭基底2 5 1 6時,一個通道 在電鍍濾心環套2520和噴頭基底的底部之間形成。電解 液會從入口外傾裝置25 1 2流進。電解液流會先到達入口 上面之電鍍濾心塊25 1 4的中心,並且散佈貫穿該通道。 當電解液在該通道升起時,該電解液會均勻的流出洞 25 22並且到達電極環套 2502。該電解液通過電極環套 2 5 0 2,並且經由噴嘴頭2 0 0 4中的口 2 5 2 4均勻的流到晶圓 2 1 0 2的表面上。 圖二十五C描述洞25 22和噴頭2006底上的噴嘴頭口 2 5 24之間的關係。如圖二十五C和二十二所示,該噴頭 頂2004被堆放在噴頭2006上,如該口 2524被放置在兩 個洞25 22之間。該交錯安排的位置可以使前面討論的電 解液流更均勻的流過在該液體塊流組件上的每一個凹處。 如圖二十五D中的噴頭的上視圖所示,該口 25 24繞著在 噴頭頂2204 (或2304或2404 )上的外環套被儲存。這些 口 25 24,也在噴頭頂2240上的封閉環套裡面,可以依據 特殊用途被做成任何形狀’例如圓形’痩長形等。有關圖 二十四,口 25 24可以做成伸長圓的形狀,該伸長圓的形 狀是由三個圓孔所產生。 如果沒有電鍍濾心塊25 1 4,入口外傾裝置25 1 2可以 直接經由在入口外傾裝置附近的上面的一個或更多個孔送 出電解液,導致遍佈通道上的電解液之不均衡分佈。由於 電解液從一出口流出’該電解液之液壓會很難控制。利用 -46- (40) 1274393 液體流塊組件,該示範裝置可以提供較好的金屬沉搬 解液的控制,例如銅,因爲電鍍濾心塊25 14將會妨 即的電解液流,並且分佈電解液在整個通道上。分佈 液在整個通道上提供相等或幾乎相等的電解液體積從 濾心環套2 5 2 0上每一個洞2 5 2 2流出。如圖二十五£ ,電解液從電極外連接器2 5 0 8出來,經過噴頭基底 和電鍍濾心環套2520,繞過電極環套2502以及流出 頭頂2004上的口 2524。 雖然與特定的實施例,例子,和應用有關的示範 裝置已經被描述,顯而易見的是,對現今技術而言, 的改良與修正在不背離本發明的情況下是可行的。 VI.平整晶圓之方法和裝置 根據另一個觀點,整平半導體晶圓用的方法和裝 一個處理模組有關,例如電拋光或電鍍裝置。一般 ,當處理一晶圓時,想要做的是,晶圓被整平使得晶 主表面與處理室或工具的一層表面平行。例如,校正 理裝置中的晶圓增加拋光或電鍍的一致性。 圖二十六A和二十六B顯示一個示範整平工具 可以被用來測量晶圓2602相對於處理裝置,例如一 室,的平行距離在± 0。001英吋的範圍內。如圖二十 和二十六B所示,該整平裝置一般來說包括整平 2 604,接地線2610,信號線1612,控制系統2614, 頭 2 6 1 6。 用電 礙立 電解 電鍍 所示 2516 在噴 噴頭 不同 置與 而言 圓的 在處 ,其 處理 六A 工具 和夾 (41) 1274393 一示範夾頭被描述在U.S.專利文號6248222B1,標題 爲 METHOD AND APPARATUS FOR HOLDING AND POSITIONING SEMICONDUCTOR WORKPIECES DURING ELECTROPOLISHING AND/OR ELECTROPLATING OF THE WORKPIECES,申請於 September 7, 1999,和 U.S.專利 文號 6495007,標題爲 METHOD AND APPARATUS FOR HOLDING AND POSITIONING SEMICONDUCTOR WORKPIECES DURING ELECTROPOLISHING AND/OR ELECTROPLATING OF THE WORKPIECES ^ 申言靑於 March 7 ,2001,藉由此處的參考文獻兩者全部被具體化。 關於圖二十六A和二十六B,夾頭2616在半導體電 拋光和/或電鍍處理期間夾住晶圓2602。爲了準備一個更 均勻的電拋光和/或電鍍處理,晶圓被平行或接近平行的 放置到處理室2630,特別與處理裝置的電鍍頭或拋光噴 嘴(沒有示出)在一起。整平工具2 6 04可以被放置在處 理室2 6 3 0內部來提供增加的晶圓調校。 整平工具2604可以包括三個感測器2606和對應的信 號線2612。當整平工具2604被放置在夾頭2616之下,並 且晶圓2602被拿下到整平工具2604時,信號線2612 (經 由感測器2606 )提供到控制系統2614的連接,該連接通 過形成在晶圓2602表面上的一薄金屬層。從控制系統 2614來的接地線2610被連接到晶圓2602金屬層。當感測 器2606接觸到薄金屬層時,在感側器2606和接地線2610 之間的電路被完成,並且可以藉由控制器26 1 4來測量。 (42) 1274393 此外,如圖二十六B所示,整平工具2604可以包括 支柱2608,其用途爲測量夾頭2616中的晶圓2602和拋光 噴嘴的平行距離,以及整平工具2604接近晶圓2602表面 的位置。 圖二十六C描述一示範感測器2606的截面圖。感測 器2606可以包括支架2626,固定螺絲2618,針調節器 2620 ’接點螺絲2622,以及針2624。信號線2602穿過接 點螺絲2622連接到感測器2606。支架2626,針調節器 2 620 ’和針2624可以由金屬或合金製成,例如不鏽鋼, 鈦,鉬,或金。 關於處理工具中,在測量晶圓2602之平行或調教的 示範處理裏,夾頭261 6朝整平工具2604下降,直到感測 器2606之一的針2624接觸晶圓2602的導體表面。該接 觸完成一電路,該電路包括信號線2 6 1 2,接地線2 6 1 0, 和控制系統2 6 1 4,並且提供一信號到控制系統2 6 1 4。該 控制系統2 6 1 4在接觸的瞬間決定從夾頭2 6 1 6的初始位置 到針的位置。 夾頭2616繼續下降直到第二個感測器2606,和第三 個感測器2606接觸晶圓2606的表面。對應兩個感測器 2 6 06接觸的距離被求出,然後測量程序結束。 如圖二十七所示,該示範處理可以包括一軟體介面, 其顯示每一個感測器2606接觸時的測量距離。該介面也 可以顯示感測器2606的位置。測量距離的最大和最小距 離之間的差異越小,該晶圓2602被調校的更接近或更接 (43) 1274393 近平行關係。該資料可以被用來調整夾頭261 6,以及必 然的’晶圓2602的位置。在調整後,該測量過程可以重 複,直到測量距離的最大和最小距離之間的差異在設計規 範的範圍內,例如±0。00 1英吋或取決於特殊的應用。 雖然與特定實施利’例子,和應用有關的示範晶圓調 校方法和系統已經被描述,顯而易見的是,對現今技術而 言,不同的改良與修正在不背離本發明的情況下是可行的 〇 以上不同的裝置’方法,和系統的細節描述被提供來 描述示範實施利,而且並不意指被限制。顯而易見的是, 對現今技術而言,不同的改良與修正在本發明的範圍內是 可行的。例如,不同的示範電拋光和電鍍裝置,例如淸潔 室,光學感測器,液體輸送系統,末端點偵測器等諸如此 類可以一起被用在一單一處理組件,或著可以被分別用來 加強電拋光和/或電鍍系統和方法。因此,本發明藉由附 加的申請範圍來定義,並且不應被在此的敘述來限制。 【圖式簡單說明】 圖一描述一種示範半導體處理組件,該組件可用來電 拋光及/或電鍍半導體晶圓; 圖二描述一種機器人包括一種爲轉移半導體晶圓的示 範末端受動器; 圖三描述一種示範末端受動器的平面圖視; 圖四A和圖四B描述示範末端受動器的平面圖示和 -50- (44) 1274393 橫截面圖視; 圖五描述一種示範末端受動器的平面圖視; 圖六描述一種示範末端受動器的平面圖視; 圖七描述一種示範末端受動器的平面圖視; 圖八描述一種示範真空杯的側面圖示; 圖九A描述一種具有半球狀封蓋的示範淸潔室模組; 圖九B描述一種淸潔室模組的部分內部圖視; 圖九C描述一種具有淸潔噴嘴細節之淸潔室模組的分 解圖視; 圖十A和圖十B描述一種示範邊緣淸潔組件的俯視 圖視和側面圖示; 圖十一 A至圖十一 Η描述被包括如斜角淸潔模組一 部分之示範噴嘴頭的不同圖視; 圖十二描述被包括如淸潔室模組的一部分的示範馬達 組件的分解圖視; 圖十三描述被包括在淸潔室模組之淸潔室視窗的分解 圖視; 圖十四描述被包括在淸潔室模組之示範光學感測器的 分解圖視; 圖十五描述一示範方法,其目的爲決定一晶圓在卡盤 的適當位置; 圖十六Α至圖十六C和圖十七Α至圖十七C描述不 範晶圓淸潔處理; 圖十八描述一種示範處理室組件的分解圖視; -51 - (45) 1274393 圖十九描述一的示範處理驅動系統的分解圖視,該系 統可以被包括在圖十八中的處理室組件; 圖二十描述一種具有能源強化元件的示範噴嘴; 圖二十一描述一種示範電鍍裝置的分解圖視; 圖二十二描述圖二十一中一種示範電鍍噴嘴組件的分 解圖視;
圖二十三描述一種示範300mm晶圓電鍍噴嘴組件的 分解圖視; 圖二十四描述一種示範200mm晶圓電鍍噴嘴組件的 分解圖視; 圖二十五 A至圖二十五E描述圖二十二至圖二十四 中噴嘴的不同視角 圖二十六A與圖二十六B描述一種示範整平工具合 晶圓卡盤的俯視圖與截面圖;
圖二十六C描述圖二十六A與圖二十六B中一種示 範感測器的截面圖;與 圖二十七描述一整平工具之軟體視窗。 元件符號對照表 100 :組件 102 :電底盤組件 1〇4 :淸潔排出/處理排氣管 106 :淸潔模組組件 107 :淸潔室模組 -52- (46) (46)1274393 108 :主結構(backend "BE") 1 1 0 : A C控制組件 Π2 :液體輸送系統(LDS ) 1 14 :氣體控制系統(GCS ) 1 1 6 :處理排水管 1 1 8 :嘟筒和波浪消除器 1 20 :小屋排氣管 122 :處理槽 1 24 :液體濾心 126 :液體密封托盤 128 :以及雙重密封區 130 :處理模組組件 1 3 1 :電鍍組件 132 :前結構(工廠介面,”FI”) 134 :晶圓先前校正器 1 3 6 :前鑲板 1 3 8 :光源塔 140 :機器人結構組件 142 :機器人控制器 144 :緊急機器停止(EMO)按鈕 146 :前開放一體式縱槽(FOUP) 147 :機器人組件 148 :乾末端受動器 149 :濕末端受動器 (47) (47)1274393 1 5 0 :晶圓 152 :風扇過濾器單元 206 :末端受動器 2 1 6 :晶圓 302 :真空杯 306:末端受動器 3 2 0 :氮氣閥 322 :真空閥控制 402 :真空杯 404 :蘑菇狀蓋 405 :溝道 406 :末端受動器 408 :刪除部分 412 :真空道 4 1 4 :裝置 4 1 6 :晶圓 502 :真空杯 5 06 :末端受動器 514 :裝置 602 :真空杯 6 04 :蘑薛狀蓋 606:末端受動器 702 :真空杯 704 :蘑菇狀蓋 -54- (48) 1274393 706 :末端受動器 714 :裝置 8 1 8 :底部 8 20 :邊牆 901 :晶圓
902 :半球型蓋子 904 :淸潔室視窗 906 :圓筒蓋子 908 :洩漏感測器 9 1 0 :油滴盤排管 9 1 2 :基塊 9 1 4 :油滴盤夾鉗 9 1 6 :油滴盤 9 1 8 :底部室
9 20 :夾頭馬達組件線路斷流器 922 : DI水噴頭(後面) 926 : DI水噴頭(上面) 924 :氮氣噴頭(後面) 92 8 :氮氣噴頭(上面) 9 3 0 :邊緣淸潔組件 932 :光學感測器 934 :晶圓前面化學藥劑噴嘴 9 3 6 :夾頭 9 3 8 :排放盤 -55- (49) 1274393 940 :上部室 942 :排氣和排水管 944 :氮氣縣 946 :邊緣淸潔蓋 948 :晶圓後面化學藥劑噴嘴 950 :夾頭馬達組件 1 0 0 4 :邊緣區域
1 006 : DI 水管 1 0 1 0 :桿子 1 008 :接合桿子 1 0 1 2 :托架 1 0 1 4 :鏍釘 1016 :空氣管圓筒 1 0 1 8 :可調式鏍釘 1 0 2 0 :流量調節器
1 022 :壓縮空氣管 1 0 2 4 :桿子夾鈕 1 026 :酸管 1 028 :氮氣管 1 030 :噴嘴頭 1 032 :桿刷 1 034 :氮氣噴嘴 1 034h :水平跨度 1 036 :液體噴嘴 -56- (50) 1274393
1 102 :氮氣幕狀物 1 104 :噴射液體 1 202 :上馬達盤 1 204 :光學感測器 1 206 :軸套管 1 2 0 8 :馬達 1 2 1 0 :旗狀物 1 2 1 2 :隔片 1 2 1 4 :離心物軸 1 2 1 6 :離心物 1218 :插座 1220 :基底 1 222 :定位器 1 3 02 :內盤 1304 :外盤 1306 :托架 1 3 0 8 :流量控制器 1 3 1 0 :圓筒 1 3 1 2 :限制感側器 1 402 :接合管 1 4 0 4 ·接合〇ί哀 1406 :反射感測器 1 4 0 8 :桿套 1 4 1 0 :人造橡皮◦環· -57- (51) 1274393
1 4 1 2 :桿套輪緣 1801 :晶圓 1 802 :活動管套 1 804 :磁性連接器 1806 :軸 1 8 0 8 :托架軸 1 8 1 0 :擋泥板 1812 :管 1 8 1 4 :室托盤 1816 :底室 1 8 1 8 :光學感測器用輸送道 1 8 2 0 :插頭 1 8 2 2 :處理室 1824 :歧管 1 8 2 6:噴嘴盤
1 828 :末端點偵測器 1 8 3 0:噴嘴塊 1 8 3 2 :側盤 1 8 3 4 :室視窗 1 83 6 :半月室 1 8 3 8 :門墊塊 1 8 4 0 :視窗圓筒 1 902 : X光旗狀物 1 904 : X軸驅動組件 -58- (52) 1274393 1 906 :連接器 1 9 0 8 :馬達 1 9 1 0 : z軸托架 1 9 1 2 : 0驅動皮帶和皮帶輪 1 9 1 4 : β y軸反射感測器 1 9 1 6 : X軸感測器 1 9 1 8 : 0托架
1 9 2 0 : z軸萬相球接頭 1 922 : z軸檯組件 1 924 : z方向移動托架 1 9 2 6 : 0馬達 1 9 2 8 : 0驅動皮帶輪 1 9 3 0 :夾頭組件 1 9 3 2 :回蓋遮罩組件 1 9 3 4 : X軸線性軸承
1 9 3 6 : y軸調用整指旋螺釘 1 9 3 8 : z軸盤 1 940 :頂遮罩 1 9 4 2 : z軸線性軸承 1 944 :軸 1 946 : X軸磁鐵 1 948 :磁性分離盤 1 950 : y軸角架 1 95 2 :磁鐵 -59- (53) (53)1274393 1 954 :磁鐵托架 2004 :金屬膜 2006 :噴頭 2054 :噴嘴 2080 :增強能源單元 2 0 8 1 :電解液 2102 :半導體晶圓 2104 :半月室 2106 :固定罩 2 1 0 8 :電鍍噴頭組件 2 1 1 0 :排氣管 2 1 1 2 :液體進口 2 1 1 4 :電解液 2 1 1 6 :液體 2 1 1 8 :室托盤 2 120 :底室視窗 2122 :底室 2124 :處理室 2126 :室視窗 2 1 3 0 :上蓋組件 2 1 3 2 :液體進口管 2 1 3 4 :電極纜線 2 1 3 6 :軸 2202 :外通道環 (54) (54)1274393 2204 :噴頭頂 2206 :噴頭 2302 :外通道環 2 3 0 4 : 3 0 0 m m 噴頭頂 2402 :外通道環 2404 : 200mm 噴頭頂 2 5 0 2:電極環套 2504 :螺帽 2506 :電極連接器 2508 :電極外連接器 2 5 1 0 :小入口外傾裝置 2 5 1 2 :入口外傾裝置 2 5 1 4 :電鍍濾心塊 2516 :噴頭基底 2518 :濾心墊片 25 20 :鍍濾心環套 2522 :洞 2524 : □ 2530 : 〇 環 2602 :晶圓 2604 :整平工具 2606 :感測器 2 6 0 8 :支柱 2 6 1 0 :接地線 (55) 1274393 2 6 1 2 :信號線 2 6 1 4 :控制系統 2 6 1 6 :夾頭 2 6 1 8 :固定螺絲 2620 :針調節器 2622 :接點螺絲 2624 :針 2626 :支架 5 200 :側入口
Claims (1)
1274393 拾、申請專利範圍
附件2A : 第92 107906號專利申請案 中文申請專利範圍替換本, 民國95年9月21曰修正 1. 一種處理一個或更多個半導體晶圓的裝置,包含: 儲存一個晶圓的一模組;
數個垂直堆疊處理模組,用於電拋光該晶圓和電鍍該 晶圓之中至少一個; 一清潔模組;和 一機器人,用於在該儲存用模組、該處理模組、和該 清潔模組之間傳輸, 其中該裝置被分成至少兩個具有分開架構之特徵的區 域。 2 ·如申請專利範圍第1項之裝置,更進一步的包括 在處理之前用來校正該晶圓的一先前校正模組。
3.如申請專利範圍第1項之裝置,其中該機器人包 括一個或更多個用來拿起或傳輸該晶圓的末端受動器。 4..如申請專利範圍第1項之裝置,其中該機器人可 以藉著從至少兩個區域之一滾出或滑出來移動。 5.如申請專利範圍第1項之裝置,其中該機器人包 括, 一第一末端受動器,用於傳輸該晶圓到處理模組,以 及一種第二末端受動器,用於從處理模組傳輸該晶圓。 6.如申請專利範圍第1項之裝置,更進一步的包括 1274393 一液體輸送系統,用於輸送處理液到處理模組。 7. 如申請專利範圍第6項之裝置,其中該液體輸送 系統包括一浪湧消除器。 8. 如申請專利範圍第6項之裝置,其中該液體輸送 系統包括用來調整該處理液流速的一控制器。 9. 如申請專利範圍第6項之裝置,其中該液體輸送 系統被儲存在一密封托盤。 10. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中該裝置包括 馨 用來從處理模組移除氣體的一排氣管。 11. 一種在處理模組中用於電拋光和電鍍一個晶圓中 至少一個的方法,包括: 利用一第一末端受動器來傳輸一個晶圓到數個垂直堆 疊處理模組中之一; 電拋光或電鍍在處理模組中的該晶圓; 利用一第二末端受動器從處理模組傳送該晶圓到一清 潔模組;以及 41 在該清潔模組中清潔該晶圓,其中該處理模組被分成 至少兩個具有分開架構之特徵的區域。 12 ·如申請專利範圍第1 1項之方法,更進一步的包 括在傳輸該晶圓中利用一機器人,並且其中該機器人被安 裝來滑出或滾出該處理組件。 1 3 ·如申請專利範圍第1 1項之方法,更進一步的包 括經由一供應線來輸送液體到該處理模組,其中一浪湧消 除器與該供應線結合。 -2- 1274393 14 ·如申請專利範圍第1 1項之方法,更進一步的包 括經由一排氣系統從該處理模組移除氣體。 1 5 · —種用來抓住一個半導體晶圓之裝置,包含: 一個洞,位於一末端受動器部分的一邊; 連接到該洞的一通道,用於從該洞排出氣體;以及 繞著該洞配置的一杯,被安裝以當氣體從該洞排出時 ’製造在該末端受動器和該晶圓之間的一暫時密閉。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項之裝置,更進一步的包 括具有形成於其中之一溝槽的一罩,該杯被配置在該洞之 上。 1 7 ·如申請專利範圍第16項之裝置,其中該罩被做 成圓形。 1 8 ·如申請專利範圍第1 5項之裝置,更進一步的包 括兩個或更多個連接到該真空通道的洞。 1 9 ·如申請專利範圍第1 5項之裝置,更進一步的包 括兩個或更多個連接到該真空通道的洞,並且在單一杯之 內。 20·如申請專利範圍第15項之裝置,其中該杯包括 一有彈性的物質。 2 1 ·如申請專利範圍第1 5項之裝置,其中該杯包括 一彈性體物質。 2 2 ·如申請專利範圍第1 5項之裝置,其中該杯從該 末端受動器部分的表面延伸。 2 3 ·如申請專利範圍第1 5項之裝置,其中該杯被做 -3- 1274393 成圓形。 24.如申請專利範圍第15項之裝置,其中該杯被做 成伸長圓形。 25 .如申請專利範圍第1 5項之裝置,其中該杯被做 成馬蹄鐵形。 26. 如申請專利範圍第15項之裝置,其中該末端受 動器被機械式的連接到一機器人,並且該杯被配置在該末 端受動器的一末端。 g 27. 如申請專利範圍第1 5項之裝置,其中該末端受 動器的一末端是馬蹄形。 28. 如申請專利範圍第15項之裝置,其中該真空通 道與末端受動器的本體一體成形。 29. 如申請專利範圍第15項之裝置,其中該真空通 道連接到真空源。 3 0.如申請專利範圍第29項之裝置,其中該真空通 道進一步的連接到氣體源來將氣體導入真空通道。 · 3 1. —種抓住一半導體晶圓的方法,包含: 把一個末端受動器放在接進一晶圓主表面的位置; 排空配置在該末端受動器主表面上的彈性杯,該末端 受動器面對該晶圓的主表面;以及 製造真空杯和晶圓間的一暫時密閉。 3 2.如申請專利範圍第3 1項之方法,其中該彈性杯 與該晶圓的上主表面鄰近並且被充分的排空來抓住該晶圓 以對抗地心引力。 -4- 1274393 3 3 .如申請專利範圍第31項之方法,其中該彈性杯 與該晶圓的下主表面鄰近並且被排空到達相對於周遭環境 較低的壓力。 3 4.如申請專利範圍第3 1項之方法,其中該彈性杯 爲圓形。 3 5 .如申請專利範圍第31項之方法,更進一步的包 括將氣體導入彈性杯來釋放晶圓。 36.如申請專利範圍第3 1項之方法,其中該彈性杯 g 經由該凹處形成的洞來排空。 3 7.如申請專利範圍第3 1項之方法,其中該彈性杯 包括配置在該洞上的一罩,該罩具有在此形成的一溝槽。 38. —種用來清潔一半導體晶圓之裝置,包含: 一晶圓邊緣清潔組件,包括一種噴嘴頭,其被裝配來 供應一液體和一氣體到晶圓主表面,其中, 該液體被供應到接近晶圓主表面的外緣,以及 該氣體放射狀的向內供應到液體被供應的位置。 # 3 9.如申請專利範圍第38項之裝置,其中該氣體和 液體從鄰近的噴嘴供應。 40.如申請專利範圍第38項之裝置,其中該氣體是 氮氣以及該液體包括一金屬蝕刻化學藥劑。 4 1.如申請專利範圍第3 8項之裝置,其中該噴嘴被 裝置來供應該氣體,以防止該液體放射狀的向內擴散在該 晶圓的主表面。 42.如申請專利範圍第38項之裝置,其中該噴嘴被 -5- 1274393 裝置來供應氣簾形式的氣體,以防止液體穿越該氣體。 4 3.如申請專利範圍第38項之裝置,其中該噴嘴包 括與晶圓主表面平行的一水平跨度來製造在水平跨度和面 對的晶圓主表面之間的一氣體屏障。 44. 如申請專利範圍第43項之裝置,其中在水平跨 度和面對的晶圓主表面之間的距離大約是 0.1mm 到 2.0mm 〇 45. 如申請專利範圍第43項之裝置,其中在水平跨 _ 度和面對的晶圓主表面之間的距離大約是1.5mm。 46. 如申請專利範圍第38項之裝置,更進一步的包 括一夾頭來旋轉接近該噴嘴的該晶圓。 47. 如申請專利範圍第46項之裝置,其中該夾頭組 件包括當夾頭旋轉時被裝置來穩固該晶圓的定位器。 48. 如申請專利範圍第47項之裝置,其中該定位器 包括一第一部分和機械連接的一第二部分,並且該第一部 分的質量比該第二部分大,如此在旋轉期間該第一部分向 鎌 外移動和該第二部分向內移動來穩固該晶圓。 49. 如申請專利範圍第48項之裝置,其中該定位器 包括一旋轉軸,並且該第一部分被放置在旋轉軸之下和該 第二部分被放置在旋轉軸之上。 50. —種清潔半導體晶圓的方法,包含: 一邊緣清潔處理,包括, 繞著一中心軸旋轉一個晶圓; 引導一流體到該晶圓的主表面;以及 -6 - 1274393 放射狀的向內引導一氣體到該晶圓主表面位於接近蝕 刻液體被導引的位置。 5 1 ·如申請專利範圍第50項之方法,其中該氣體降 低流體放射狀的向內流到半導體上面的可能性。 52. 如申請專利範圍第50項之方法,其中該氣體和 液體同時被供應。 53. 如申請專利範圍第50項之方法,其中該氣體在 導入流體到晶圓的處理期間和之前被導入。 Φ 5 4.如申請專利範圍第5 0項之方法,其中該氣體在 導入流體到晶圓的處理期間和之後被導入。 55. 如申請專利範圍第50項之方法,其中該氣體包 括氮氣和該液體包括一金屬蝕刻化學藥劑。 56. 如申請專利範圍第50項之方法,其中該液體被 供應到晶圓主表面上一斜面區域。 57. 如申請專利範圍第56項之方法,其中該氣體被 供應到該斜面的放射狀內緣。 β 5 8.如申請專利範圍第50項之方法,其中該氣體被 供應到接近該液體被供應區域的區域’該區域具有放射方 向的寬度和周圍方向的長度來降低液體放射狀的向內流上 晶圓的可能性。 59.如申請專利範圍第50項之方法,其中該夾頭在 邊緣清潔處理期間以大約50rpm到500i:pm的轉速旋轉該 晶圓。 6〇.如申請專利範圍第50項之方法,其中該夾頭在 1274393 邊緣清潔處理期間以3 50rpm的轉速旋轉該晶圓。 6 1 _如申請專利範圍第50項之方法,更進一步的包 括供應DI水到晶圓的兩個主表面。 62.如申請專利範圍第50項之方法,更進一步的包 括藉由以大約lOOOrpm到3000rpm的轉速旋轉該晶圓和供 應氣流到該晶圓的主表面來弄乾該晶圓。 6 3.如申請專利範圍第50項之方法,更進一步的包 括在震盪該晶圓的三分之一期間引導一液體到該晶圓的背 # 面,如此該液體才不會直接接觸抓住該晶圓的定位器。 64.如申請專利範圍第50項之方法,更進一步的包 括脈衝式的引導一液體到該晶圓的背面,如此該液體才不 會直接接觸抓住該晶圓的定位器。 6 5.如申請專利範圍第50項之方法,更進一步的包 括以一足夠的加速度來旋轉一個夾頭,如此該晶圓相對該 夾頭的移動並且重複一清潔處理。 66. —種用來決定一個晶圓在夾頭上的位置之方法, 善 包含: 旋轉定位在一夾頭上的一個晶圓; 當該晶圓被旋轉時,藉著一感測器來測量該晶圓主表 面的一特性;並且 根據測量的特性來決定該晶圓是否被正確的放置。 67. 如申請專利範圍第66項之方法,其中該感測器 是一光學感測器,其測量從該晶圓表面來的光反射。 68. 如申請專利範圍第66項之方法,其中如果該反 -8 - 1274393 射在一門檻値之下變動,則決定該晶圓沒有被正確的放置 在夾頭上。 6 9.如申請專利範圍第6 6項之方法,其中該感測器 是一接近感測器,其測量該感測器和該晶圓表面之間的距 離。 70.如申請專利範圍第66項之方法,其中該感測器 是一聲感測器。 7 1 ·如申請專利範圍第6 6項之方法,其中該感測器 | 是一渦流感測器。 7 2. —種處理室,用於一半導體晶圓的一電拋光處理 或一電鍍處理,該處理室包含: 一夾頭組件,用來定位一個晶圓面對一處理噴嘴,其 被裝置來分配一處理液體到該晶圓的一主表面,其中當處 理一晶圓時,該夾頭組件轉移到相對該處理噴嘴的一第一 方向;以及 一遮罩,機械式的連接到夾頭組件,如此該遮罩與該 着 夾頭組件一起轉移。 73. 如申請專利範圍第72項之處理室,其中該遮罩 被磁性的連接到該夾頭組件。 74. 如申請專利範圍第72項之處理室,其中該夾頭 組件轉移到與該第一方向垂直的一第二方向來調整該液體 被分配在該晶圓的位置。 75. 如申請專利範圍第72項之處理室,其中在一電 拋光處理期間,該夾頭組件定位該晶圓的主表面距離該噴 -9 - 1274393 嘴 Ο · 5 m m 到 1 0 m m。 76. 如申請專利範圍第75項之處理室,其中該距離 大約是5 m m。 77. 如申請專利範圍第72項之處理室,其中在一電 拋光處理期間,該夾頭組件定位該晶圓的主表面距離該噴 嘴 0.5mm 到 20mm。 78. 如申請專利範圍第77項之處理室,其中該距離 大約是5mm。 _ 7 9.如申請專利範圍第72項之處理室,更進一步的 包括一光學感測器和一種末端點偵測器,其被裝置來測量 該晶圓主表面上的一金屬層。 80.如申請專利範圍第72項之處理室,其中該夾頭 組件與該處理室磁性的連接起來。 8 1.如申請專利範圍第80項之處理室,其中該夾頭 組件可以與處理室脫離。 82. —種電鍍或電拋光裝置,包含: Φ 一噴嘴,用來導引一處理液體流, 一能源元件,被裝置來加強在一金屬膜表面上的處理 液的震動。 83. 如申請專利範圍第82項之裝置,其中該能源元 件被磁性的連接到該噴頭。 84·如申請專利範圍第82項之裝置,其中該能源元 件包括超音波變換器、magnasonic變換器、雷射源、紅外 線熱源、微波源、和磁能源中至少一^種。 -10- 1274393 85 ·如申請專利範圍第82項之裝置,其中該能源元 件包括一超音波變換器,該超音波變換器被裝置在15KHz 到lOOMegaHz的範圍中操作。 86.如申請專利範圍第82項之裝置,其中該能源元 件包括一雷射,該雷射被裝置在1到1 〇〇 W/cm2的範圍中 操作,其中該雷射被引導到一個晶圓上一金屬膜的一個表 面。 8 7 ·如申請專利範圍第8 2項之裝置,更進一步的包 括藉著利用一雷射激出的超音波來決定該金屬膜厚度。 8 8 ·如申請專利範圍第8 2項之裝置,其中該能源元 件包括一紅外線源,該紅外線源被裝置在1到1 〇 〇 W / c m2 的範圍中操作,其中該紅外線源被引導到一個晶圓上一金 屬膜的一個表面。 8 9.如申請專利範圍第82項之裝置,更進一步的包 括一紅外線感測器,用來測量該金屬膜表面的該表面溫度 〇 90. 如申請專利範圍第82項之裝置,其中該能源元 件包括一磁性源,其被裝置來集中一電流在一個晶圓金屬 月旲上的處理流體。 91. 一種電抛光或電鑛在一^半導體晶圓上的一金屬膜 的方法,包含以下動作: 旋轉抓住一晶圓的一個晶圓夾頭; 引導一處理液體流到一晶圓表面上的一金屬層; 轉移有關處理液體流的該晶圓;以及 -11 - 1274393 轉移與該晶圓在一起的一遮罩,其中該遮罩和晶圓夾 頭被機械式的連接。 9 2.如申請專利範圍第91項之方法,其中該遮罩和 晶圓夾頭被機械式的連接而且可以分開。 93. 如申請專利範圍第9 1項之方法,其中該晶圓被 轉移到與該晶圓主表面平行的方向並且以一定線性速度被 旋轉。 94. 如申請專利範圍第91項之方法,更進一步的包 g 括藉由一末端點偵測器來測量該金屬層的反射,並且產生 一金屬膜厚度數據。 95. 如申請專利範圍第91項之方法,更進一步的包 括根據一決定的金屬膜厚度數據來調整流量。 9 6.如申請專利範圍第9 1項之方法,其中一電拋光 處理包括 a )決定在晶圓上一金屬膜想要的厚度’ b)移除在晶圓上的一部分金屬3吴’ 4^ c )測量該金屬膜的厚度,以及 d )如果該金屬膜的厚度比想要的厚度大,則重複 b ) 、c )和d)直到測量到想要的厚度爲止。 97.如申請專利範圍第96項之方法,其中該金屬膜 藉由一末端點偵測器來被測量。 9 8 .如申請專利範圍第9 6項之方法,其中該金屬膜 厚度藉由測量一超音波來決定,該超音波是由導引一雷射 到金屬膜所產生的。 -12 - 1274393 99.如申請專利範圍第96項之方法,更進一步的包 括如果在c )中決定該金屬膜厚度太薄,則電鍍該晶圓。 100·如申請專利範圍第91項之方法,其中在一電拋 光處理之中,該夾頭的旋轉速度隨著在該晶圓和與該晶圓 主表面平行的一個噴嘴之間的一線性游移距離而改變。 10 1 ·如申請專利範圍第91項之方法,其中在一電拋 光處理之中,該夾頭的旋轉速度隨著一電拋光處理液的流 密度而改變。 102. 如申請專利範圍第91項之方法,其中在一電拋 光處理之中,該夾頭的旋轉速度隨著該測量出來的金屬膜 厚度數據、該想要的厚度數據、和該晶圓被拋光的位置而 改變。 103. 如申請專利範圍第91項之方法,其中該夾頭以 一定線性速度模式被旋轉。 104·如申請專利範圍第91項之方法,其中該夾頭以 一定旋轉模式被旋轉。 105.如申請專利範圍第91項之方法,其中該夾頭以 一定離心力模式被旋轉。 106· —種電鍍一晶圓之裝置,包含: 一噴頭,用來分配一處理液體,包括: 接收該處理液體的一進口, 一通道,與該進口結合並且被配置在該進口和多 數的孔之間,以及 一濾心元件,其中該濾心元件被配置在該通道, -13- 1274393 以散佈該處理液進入該進口貫穿該通道而且從多數孔均€ 的流動。 10 7.如申請專利範圍第106項之裝置,更進一步的 包括多數通道,被配置在多數進口和多數孔之間,而旦至 少一進口與每一通道結合,以及 多數的濾心元件,用於散佈該處理液來貫穿每一通道 〇 108. 如申請專利範圍第106項之裝置,其中該濾心 β 元件被配置面對該進口。 109. 如申請專利範圍第106項之裝置,其中該濾心 元件是被配置面對該進口的一阻擋板。 1 10.如申請專利範圍第106項之裝置,其中該噴頭 爲了一個300mm晶圓或一個200mm晶圓被裝配。 111.如申請專利範圍第106項之裝置,更進一步的 包括電極環套,其被配置在接近該多數孔和該通道表面的 位置。 · 112·如申請專利範圍第111項之裝置,其中該電極 環套包括抗腐餽金屬或合金。 1 1 3 .如申請專利範圍第111項之裝置,更進一步的 包括一噴嘴頭,其具有被定位在該噴頭電擊環套上的多數 噴嘴孔。 114·如申請專利範圍第102項之裝置,其中該多數 噴嘴孔是有關該多數孔的補償。 1 1 5. —種電鍍一半導體晶圓之方法,包含以下動作: -14· 1274393 經由在一通道中的一進口來接收處理液,其中該通道 包括用來分配該處理液的多數孔;以及 經由貫穿該通道的該進口散佈接收到的該處理液,以 便均勻的通過該多數孔。 116.如申請專利範圍第115項之方法,更進一步的 包括接收被配置在多數進口和多數孔之間的多數通道的一 處理液而且至少一進口與每一通道結合,以及 散佈貫穿每一通道所接收到的該處理液。 · 1 1 7 .如申請專利範圍第1 1 5項之方法,其中該處理 液爲電解液。 1 1 8 .如申請專利範圍第1 1 5項之方法,其中該處理 液藉著被配置在該進口對面的一濾心元件來散佈。 1 1 9 .如申請專利範圍第1 1 8項之方法,其中該濾心 元件是一阻擋板。 120.如申請專利範圍第1 15項之方法,更進一步的 包括電鍍一 300mm晶圓或一 200mm晶圓。 邇^ 1 2 1.如申請專利範圍第1 1 5項之方法,更進一步的 包括在該處理液已經從該多數孔分佈之後,在電擊環套上 通過該處理液。 12 2.如申請專利範圍第121項之方法,其中該電極 環套包括抗腐触金屬或合金。 1 23 .如申請專利範圍第1 2 1項之方法,更進一步的 包括將處理液通過包含多數噴嘴孔的一噴嘴頭’該噴嘴頭 位在該電擊環套之上。 -15- 1274393 124. 如申請專利範圍第123項之方法,更進一步的 包括爲有關該多數孔的多數噴嘴孔裝支管。 125. 如申請專利範圍第123項之方法,其中該處理 液體流藉著該濾心元件被散佈在一通道之內,從在該電擊 環套之後的多數孔均勻的流出,以及通過該噴嘴孔到一晶 圓的表面。 126· —種用於整平在一處理裝置中的一半導體晶圓 的裝置,包含: 大體上定位在一平面上的三個感測器;和 一夾頭,其被裝配來抓住面對該三個感測器的一晶圓 ’其中該三個感測器被裝配來測量該晶圓表面相對該感測 器的距離。 127·如申請專利範圍第126項之裝置,其中該平面 與該處理裝置的一部分平行。 128.如申請專利範圍第126項之裝置,其中該平面 與一處理噴嘴結合。 1 2 9 ·如申請專利範圍第丨2 6項之裝置,其中該感測 器包括一有導電性的針,該針與一條連接到該感測器的信 號線’該晶圓主表面上的金屬層,和一條連接到晶圓的接 地線來完成一個迴路。 130·如申請專利範圍第129項之裝置,更進一步的 包括 控制系統’其根據當該迴路完成時所產生的信號來 測量該晶圓的偏移距離。 131·如申請專利範圍第130項之裝置,其中該控制 1274393 系統根據該距離測量値來調整該夾頭。 132. 一種整平在一處理裝置中的一晶圓之方法,包 含: 決定一晶圓的一要求校正平面; 決定一晶圓的位置在相對該晶圓要求校正平面的三個 位置;以及 根據已決定的該晶圓和要求校正平面的位置來調整該 晶圓。 133. 如申請專利範圍第13 2項之方法,其中該平面 與該處理裝置的一部分平行。 1 3 4 ·如申請專利範圍第1 3 2項之方法,其中該平面 與該處理噴嘴結合。 1 3 5 .如申請專利範圍第1 3 2項之方法,其中決定該 晶圓的該位置包括利用三個感測器所測量的距離,每一具 有一有導電性的針,該針與一條連接到該感測器的信號線 ,該晶圓主表面上的金屬層,和一條連接到晶圓金屬層的 接地線來完成一迴路。 13 6.如申請專利範圍第135項之方法,其中一控制 系統根據當該迴路完成時所產生的信號來測量該晶圓的偏 移距離。 13 7.如申請專利範圍第136項之方法,其中調整該 晶圓包括根據該距離測量値來移動抓住該晶圓的一夾頭。 -17-
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