TWI789706B

TWI789706B - 後電填充模組及用於後電填充模組的校準方法

Info

Publication number: TWI789706B
Application number: TW110105702A
Authority: TW
Inventors: 呂泳信; 侯國隆; 林明賢
Original assignee: 台灣積體電路製造股份有限公司
Priority date: 2021-02-19
Filing date: 2021-02-19
Publication date: 2023-01-11
Also published as: TW202234541A

Abstract

提供一種用於後電填充模組的校準方法。設置校正器具於晶圓固持器上方，校正器具包括支架、影像偵測器，以及第一、第二及第三雷射光源。設置晶圓於晶圓固持器上，晶圓的中心對準第一雷射光源放射出的第一雷射標記。使第二雷射光源放射出的第二雷射標記對準晶圓的邊緣。設置噴嘴於晶圓上方。使第三雷射光源放射出的第三雷射標記對準噴嘴。以影像偵測器量測第一至第二雷射標記間的第一距離，以及第一至第三雷射標記間的第二距離。確認第一距離減去第二距離的差值是否等同於預定值。

Description

後電填充模組及用於後電填充模組的校準方法

本揭示內容是關於一種後電填充模組及一種用於後電填充模組的校準方法。

積體電路(Integrated circuit, IC)上之導電互連結構一般具有溝槽及通孔，上述溝槽及通孔一般由鑲嵌製程(Damascene process)或雙重鑲嵌製程(Dual-damascene process)形成。由於銅具有低電阻率的特性，常應用於極大型積體電路(Ultra large scale integration, ULSI)中。標準鑲嵌或雙重鑲嵌製程例如為電化學銅沉積(Electrochemical copper deposition, ECD)。特定來說，電化學電鍍法(Electrochemical plating, ECP)可輕鬆控制電鍍膜生長。舉例來說，電化學電鍍設備包括電鍍模組、後電填充模組等等。

本揭示內容提供一種用於後電填充模組的校準方法，包括以下操作。設置校正器具於晶圓固持器上方，其中校正器具包括：支架；影像偵測器，設置於支架上，朝向晶圓固持器；以及第一雷射光源、第二雷射光源及第三雷射光源，分別設置於支架上，朝向晶圓固持器。設置晶圓於晶圓固持器上，其中晶圓的中心對準第一雷射光源放射出的第一雷射標記。使第二雷射光源放射出的第二雷射標記對準晶圓的邊緣。設置噴嘴於晶圓上方。使第三雷射光源放射出的第三雷射標記對準噴嘴。以影像偵測器量測第一雷射標記至第二雷射標記間的第一距離，以及第一雷射標記至第三雷射標記間的第二距離。確認第一距離減去第二距離的差值是否等同於預定值。

本揭示內容提供一種用於後電填充模組的校準方法，包括以下操作。設置校正器具於晶圓固持器上方，其中校正器具包括：支架；影像偵測器，設置於支架上，朝向晶圓固持器；以及第一雷射光源及第二雷射光源，分別設置於支架上，朝向晶圓固持器。使來自第一雷射光源的第一雷射標記對準晶圓固持器的中心。設置晶圓於晶圓固持器上。使來自第二雷射光源的第二雷射標記對準晶圓的邊緣。以影像偵測器量測第一雷射標記與第二雷射標記間的距離。確認距離是否等同於晶圓的半徑。

本揭示內容提供一種後電填充模組，包括晶圓固持器及校正器具，校正器具設置於晶圓固持器上方。校正器具包括支架、影像偵測器，以及第一雷射光源、第二雷射光源及第三雷射光源。影像偵測器設置於支架上，朝向晶圓固持器。第一雷射光源、第二雷射光源及第三雷射光源，分別設置於支架上，朝向晶圓固持器。

為了使本揭示內容之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施例，圖式中相同之號碼代表相同或相似之元件。

以下將以圖式揭露本揭示內容之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本揭示內容。也就是說，在本揭示內容部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

雖然下文中利用一系列的操作或步驟來說明在此揭露之方法，但是這些操作或步驟所示的順序不應被解釋為本揭示內容的限制。例如，某些操作或步驟可以按不同順序進行及/或與其它步驟同時進行。此外，並非必須執行所有繪示的操作、步驟及/或特徵才能實現本揭示內容的實施方式。此外，在此所述的每一個操作或步驟可以包含數個子步驟或動作。

積體電路製造一般而言包含沉積一層以上的金屬層於晶圓上的有效電路區域。積體電路上的導電互連結構一般具有溝槽及通孔之形式。這些溝槽及通孔一般由鑲嵌製程或雙重鑲嵌製程形成。特定而言，電化學電鍍法可輕鬆控制電鍍膜生長，因其具有自底向上填充的能力及電鍍膜的優良導電特性，而非常適合用於形成小型嵌式鑲嵌特徵金屬，故為形成金屬層沉積的常見方法。

然而，在電鍍的過程中，金屬層可能沉積於有效電路區域之外的區域，例如晶圓的邊緣區域。舉例來說，在進行電鍍前，通常需沉積一金屬層作為晶種層以利後續的電鍍操作，可利用例如濺鍍的物理氣相沉積(Physical vapor deposition, PVD)進行沉積，然而，為了最大化晶圓的有效電路區域的尺寸，必須濺鍍晶種層至非常接近晶圓的邊緣。因此，晶種層不僅會覆蓋有效電路區域，亦會覆蓋晶圓的邊緣區域，例如晶圓的正面邊緣區域及側面。在後續的電鍍製程中，進一步於晶種層上形成電鍍金屬層。

由於各種不同的理由，殘留在晶圓邊緣的晶種層是不理想的。其中一個理由是由PVD形成的晶種層厚度較薄，因而在後續處理期間容易剝落，因此產生不期望的微粒或汙染物。在晶圓的邊緣處，晶圓的表面是傾斜的。此處的晶種層不僅薄，且亦不均勻地沉積，因此，它們並未良好附著於晶圓上。在此晶種層上後續形成的介電層的附著性亦為不良的，因此造成更多微粒產生的可能性。相反地，在晶圓的有效電路區域上的晶種層被厚的且均勻的電填充金屬覆蓋，且電填充金屬可藉由化學機械平坦化(Chemical-mechanical planarization,CMP)至介電質而暴露出來。接下來，此主要為介電質的平坦表面上可進一步覆蓋阻障層材料，例如氮化矽(SiN)，其良好黏著於介電質且可協助後續層的黏著。總結來說，相較於位於有效電路區域的金屬，位於邊緣區域的金屬附著性不佳，而可能在後續製程期間剝落，而產生不期望的微粒，而影響製程。

由於位於晶圓的邊緣區域的金屬對後續製程可能造成不利的影響。針對此問題，可在電鍍晶圓後，對晶圓的邊緣區域進行邊緣斜角去除(Edge bevel removal, EBR)，以去除晶種層及電鍍金屬層。邊緣斜角去除通常會在一後電填充模組(Post electrofill module, PEM)中進行。

邊緣斜角去除操作的精準度相當重要，其不能自晶圓的邊緣區域移除過多或是過少的金屬。精準度可能被以下兩個因素影響。第一，晶圓與後電填充模組的晶圓固持器的對準和定心相當重要，這乃是因為若晶圓未加以定心，則邊緣斜角去除操作無法對稱地移除邊緣區域的金屬。第二，在邊緣斜角去除操作時，須將提供蝕刻液的噴嘴置放於晶圓的邊緣區域上，噴嘴是否精準地置放於預定位置上，亦會影響被移除金屬的區域大小。一有效的邊緣斜角去除操作用以自邊緣區域儘可能完整且徑向對稱地移除邊緣區域上的金屬，以避免與邊緣區域中的金屬相關的缺陷。

本揭示內容提供了一種後電填充模組。此後電填充模組可為一電鍍系統內的一部分。電鍍系統通常是用以藉由電鍍操作在晶圓上形成一層電鍍金屬的一晶圓處理系統。後電填充模組通常是用以在已由電鍍操作在晶圓表面上形成一層電鍍金屬後，進一步處理晶圓的晶圓處理裝置。後電填充模組通常包括可進行邊緣斜角去除的元件。此元件可執行例如背面蝕刻（Backside etch, BSE）以及例如預清洗、清洗、酸洗、及乾燥的附屬製程。

詳細來說，電鍍操作可藉由一電鍍模組執行。電鍍模組通常包含：電鍍槽及晶圓固持器。電鍍槽用於在電鍍期間容納陽極及電解液。晶圓固持器用於在電鍍期間將晶圓固持於電鍍溶液之中且旋轉此晶圓。電解液中之一個電極(陽極)將經歷氧化，且另一電極(陰極)將經歷還原。在一些實施方式中，陽極是銅陽極，而晶圓是陰極。銅陽極之金屬將氧化且變成離子。在晶圓處，電解液中之金屬離子將接受來自晶圓之一或更多個電子，且離子被還原，而形成電沉積在晶圓上之固態金屬(亦即，銅)。因而，設置在電鍍槽中之晶圓經電鍍以在晶圓上形成互連特徵。

在一些實施方式中，電鍍系統亦可包含化學稀釋模組、中心電填充浴槽、及用劑系統。化學稀釋模組可儲存及混合化學品以用作在後電填充模組之中的蝕刻劑。中心電填充浴槽可為在電填充模組中容納用於電鍍浴之化學溶液的一槽。用劑系統用以儲存及輸送用於鍍浴的化學添加劑。在一些實施方式中，進行邊緣斜角去除的方法包括用包括以去離子水的預沖洗液預沖洗旋轉的晶片，然後，在邊緣斜面上方輸送稀釋液流來稀釋預沖洗液層。稀釋液可以改變預沖洗液的性質，例如降低其表面張力和/或黏度，增加溫度和/或蒸氣壓等。之後，將蝕刻液輸送到晶片的邊緣上，使得蝕刻液選擇性地在邊緣斜面區域上流動。蝕刻液穿過殘留的預沖洗液層，並蝕刻掉斜面邊緣區域上不需要的金屬。

請參照第1圖，第1圖繪示根據本揭示內容一些實施方式的後電填充模組100的示意圖。後電填充模組100包括腔室110、校正器具120、晶圓固持器130、旋轉軸140及馬達150。校正器具120設置於晶圓固持器130上方。校正器具120包括支架(Jig)122、影像偵測器124，以及第一雷射光源126A、第二雷射光源126B及第三雷射光源126C。影像偵測器124設置於支架122上，朝向晶圓固持器130。第一雷射光源126A、第二雷射光源126B及第三雷射光源126C，分別設置於支架122上，朝向晶圓固持器130。旋轉軸140設置於晶圓固持器130與馬達150之間。馬達150應易於控制，且應在各種不同旋轉速度之間順暢地轉變。晶圓固持器130提供晶圓(未示出)的旋轉運動。

在一些實施方式中，第一雷射光源126A、第二雷射光源126B及第三雷射光源126C可旋轉地設置於支架122上，因此上述雷射光源的照射方向是可調的。詳細來說，第一雷射光源126A、第二雷射光源126B及第三雷射光源126C可被轉動，以改變照射方向與支架122下表面間的夾角。在一些實施方式中，影像偵測器124為感光耦合元件(Charge coupled device, CCD)。在另一些實施方式中，後電填充模組100更包括一噴嘴(未於第1圖中示出) 設置於晶圓固持器130與校正器具120間。關於噴嘴的細節，將於隨後之第2圖的實施方式中進一步描述。在一些實施方式中，第一雷射光源126A設置於支架122的中心。在一些實施方式中，第一雷射光源126A實質上對準晶圓固持器130的中心。

在一些實施方式中，腔室110可包含一抗蝕刻劑材料，且包含在蝕刻和清潔期間所使用的各種液體和氣體流的埠和噴嘴。腔室110可具有任何合適的設計以將流體(例如：蝕刻劑)限制於其內部，且容許輸送各種流體至晶圓。在一些實施方式中，腔室110裝設有一排放管路(未示出)。該排放管路使提供至腔室110的各種液體能夠被排出腔室110以進行廢料處理。

在一些實施方式中，晶圓固持器130被設計成能夠將晶圓牢固地固持於合適位置且加以旋轉和加速在約0 RPM至約6000 RPM之範圍的各種轉速。晶圓固持器130亦可協助晶圓的對準以進行蝕刻製程。

在一些實施方式中，為了防止來自液態蝕刻劑的損害，如第1圖所示，馬達150設置於腔室110之外。可進一步以一密封件(未示出)將馬達150與腔室110分隔開來。旋轉軸140穿過該密封件。在另一些實施方式中，馬達150設置於腔室110內。在一些實施方式中，馬達150可將晶圓固持器110在介於約0RPM和約6000 RPM之間的旋轉速率快速地加速及減速。在一些實施方式中，一控制器操作和控制該馬達及其轉速。一般而言，此處揭露的邊緣斜角去除(EBR)程序的有效轉速範圍是約0RPM至約2500 RPM的轉速，或為約100RPM至約1500 RPM，或為約500RPM至約1300 RPM。

本揭示內容一些實施方式提供了一種用於後電填充模組的校準方法。第2圖繪示放置晶圓200及噴嘴210於第1圖所示的後電填充模組100的示意圖。第3A圖繪示根據本揭示內容一些實施方式的晶圓200與雷射標記的上視圖。

用於後電填充模組的校準方法包括以下操作：操作(a)：設置校正器具120於晶圓固持器130上方，其中校正器具120包括支架122、影像偵測器124，以及第一雷射光源126A、第二雷射光源126B及第三雷射光源126C。影像偵測器124設置於支架122上，朝向晶圓固持器130。第一雷射光源126A、第二雷射光源126B及第三雷射光源126C，分別設置於支架122上，朝向晶圓固持器130。操作(b)：設置晶圓200於晶圓固持器130上，其中晶圓200的中心對準第一雷射光源126A放射出的第一雷射標記M1。操作(c)：使第二雷射光源126B放射出的第二雷射標記M2對準晶圓200的邊緣。操作(d)：設置噴嘴210於晶圓200上方。操作(e)：使第三雷射光源126C放射出的第三雷射標記M3對準噴嘴210。操作(f)：以影像偵測器量測第一雷射標記M1至第二雷射標記M2間的第一距離D1，以及第一雷射標記M1至第三雷射標記M3間的第二距離D2。操作(g)：確認第一距離D1減去第二距離D2的差值是否等同於預定值。在一些實施方式中，當差值不等同於預定值，調整噴嘴的位置以使差值等同於預定值。在一些實施方式中，預定值為約1毫米(mm)至約2.8毫米。可根據設計需求，調整預定值的大小。

在一些實施方式中，噴嘴210連接至一液態蝕刻劑源(未示出)，用以提供液態蝕刻液至晶圓上，進行邊緣斜角去除(EBR)，以自晶圓200的邊緣斜角區域選擇性移除不想要的金屬(例如：由PVD或電鍍所沉積的金屬)。舉例來說，蝕刻液包括酸和氧化劑。有用的酸的實例包括硫酸、氫鹵酸、鉻酸和硝酸。在一個實施例中，用於銅EBR的蝕刻液可以是硫酸(H ₂SO ₄)和過氧化氫(H ₂O ₂)。在一些實施方式中，蝕刻液包含按重量計介於約15％至約25％之間的H ₂SO ₄至按重量計約20％至約35％之間的H ₂O ₂。預沖洗液體的薄膜越薄，蝕刻液中的酸濃度越高。可以使用其他氧化劑，例如過氧二硫酸鹽和濃硝酸HNO ₃（在水中約30％至約35％）。詳細來說，液態蝕刻液通過一流量計且經由管線及噴嘴210輸送至晶圓200。

如第2圖所示，噴嘴210的噴口朝外，因此，蝕刻液會蝕刻第三雷射標記M3至晶圓邊緣所界定出的環形區域寬度，此區域寬度即為第一距離D1減去第二距離D2的差值。伴隨著旋轉，蝕刻液可將靠近晶圓邊緣處的金屬移除。本揭示內容的用於後電填充模組的校準方法，可藉由影像偵測器124即時偵測上述雷射標記，以精確確定噴嘴210的擺放位置，以精確移除預定移除的邊緣處的金屬。在一些實施方式中，請同時參照第2圖及第3A圖，噴嘴210的噴口的軸向與第二距離D2夾一角度。此角度介於約10°至約80°。可根據需求，調整角度，以使噴嘴210 噴出的蝕刻液移除預定量的金屬。

在一些實施方式中，於設置晶圓200於晶圓固持器130上之前，使第一雷射光源126A放射出的第一雷射標記M1對準晶圓固持器130的中心。經由此操作，可確保第一雷射標記M1、晶圓固持器130的中心、及晶圓200的中心相互對準。晶圓200與後電填充模組100的晶圓固持器130的對準和定心相當重要，在晶圓200精準定心後，則邊緣斜角去除操作可對稱地移除邊緣區域的金屬。

第4圖繪示根據本揭示內容一些實施方式的後電填充模組100在放置晶圓200及噴嘴210後的剖面示意圖。第5圖繪示根據本揭示內容各種實施方式的後電填充模組100蝕刻晶圓200的示意圖。如第5圖所示，噴嘴210的噴口朝外，液態蝕刻液500由噴嘴210噴出，用以移除靠近晶圓邊緣處的金屬。詳細來說，將液態蝕刻液500以細流方式施加至晶圓的邊緣，使得液態蝕刻液500在晶圓200上靠近其施加處維持一薄層的黏滯層，從而避免液態蝕刻液500飛濺至晶圓200的內部，避免去除有效電路區域的金屬。均勻施加液態蝕刻液500是重要的，否則可能導致欲移除金屬區域尺寸的變化。實質上均勻的欲移除金屬區域可產生最大的有效及可使用表面區域。因為液態蝕刻液通常以一徑向速度分量施加，且因為旋轉晶圓200的向心加速度效應，該薄的黏滯層向外流動，向下流過側邊緣，亦可能流到晶圓200的背面上，如此達成自晶圓邊緣去除金屬的目的。在一些實施方式中，在以下條件下執行EBR：對於直徑約290毫米至約310毫米的晶圓，以約0.2毫升/秒至約3毫升/秒的速率，較佳是約0.3毫升/秒至約0.4毫升/秒，輸送總共約3毫升至約15毫升的液態蝕刻液。在一些實施方式中，可藉由二個以上操作提供液態蝕刻液，在不同操作中，液態蝕刻液的流率不同。舉例來說，在第一操作中，以約0.4 毫升/秒至約0.5 毫升/秒提供約1毫升至約2毫升的液態蝕刻液，接著，在第二操作中，以約0.2 毫升/秒至約0.4 毫升/秒提供約8毫升至約12毫升的液態蝕刻液。

在一些實施方式中，在邊緣斜角去除(EBR)之後，將電鍍的金屬加以平坦化，通常係藉由在化學機械拋光(Chemical-mechanical planarization, CMP)進行平坦化，以準備進一步加入後續的介電質和金屬化層。

以下為可通入腔室110中的氣體及液體。氣態氮或其他非反應氣體可自一氣體源提供至後電填充模組100的腔室110內。詳細來說，來自氣體源的氮可在閥的控制下通過一噴嘴(未示出)輸送至腔室110中。噴嘴通常在晶圓200上方，噴口朝下，以將氮以朝下方向輸送至晶圓200，通入氮氣可進一步加速乾燥製程。在旋轉/清洗/乾燥期間晶圓固持器130可在約4500RPM至約5500 RPM的轉速下旋轉。

此外，可在晶圓200的正面上執行酸洗。舉例來說，硫酸可自一硫酸源提供至後電填充模組100的腔室110內。其他酸類亦可使用，或與硫酸一併同時使用。舉例來說，可使用過氧化氫。值得注意的是，提供硫酸的噴嘴是定向成將硫酸引導至晶圓200正面的中心上。在硫酸輸送至晶圓的中心之後，它接著在旋轉期間被旋出進入晶圓的邊緣。此解決方案可應用以去除在氧化(蝕刻)晶圓之後殘留的殘餘金屬氧化物，以及輔助整體的晶圓清潔步驟。通常僅需要相對小量的酸。在此施用之後，將晶圓200的正面以去離子水加以清洗。

在一些實施方式中，在邊緣斜角去除(EBR)之前，通常會對晶片進行預沖洗，以將乾燥或部分潤濕的邊緣和邊緣斜面轉變為均勻潤濕的晶片邊緣。預沖洗液可以是例如去離子水。去離子水可自一去離子水源提供至後電填充模組100的腔室110內。詳細來說，去離子水可在閥的控制下通過一噴嘴(未示出)輸送至腔室110中。值得注意的是，管線及噴嘴將去離子水引導至晶圓200的頂部上，此舉可清洗晶圓的頂部。在一些實施方式中，如果不進行預沖洗，蝕刻液可能會沿著稀疏的潤濕區域而在邊緣上不均勻地流動。因此，在沒有均勻且完全濕潤的邊緣的情況下，會損害邊緣斜角去除的效果。但是，在將預沖洗液輸送到晶片表面後，由於離心力徑向向外驅動流體，並且表面張力傾向於將預沖洗液保持在晶片上，因此預沖洗液傾向於積聚在晶片邊緣（斜面）。在一些實施方式中，在提供液態蝕刻液前，施加去離子水至晶圓200上，其中晶圓200以約200RPM至約600 RPM旋轉，以預清洗晶圓200上先前操作所留下的任何微粒及汙染物。接下來，將去離子水源關閉，再使晶圓以約350RPM至約500 RPM的速度旋轉，這會使晶圓200表面產生一均勻的去離子水薄層。此濕膜層穩定化可促成在晶圓200上的蝕刻劑可均勻分布。在一些實施方式中，在提供液態蝕刻液後，施加去離子水至晶圓200上，以做為後EBR清洗，以保護晶圓免於任何多餘的背面蝕刻劑噴灑和損傷。在一些實施方式中，預沖洗操作的時間在約1秒到約5秒之間，流速為約200毫升/分鐘至約800毫升/分鐘。有時希望使用熱漂洗水以提高預沖洗效率。因此，可以使用約20℃至約50℃的去離子水。

在一些實施方式中，在EBR後，執行背面蝕刻(Backside etching, BSE)操作。舉例來說，可使用與用於EBR者相同的液態蝕刻劑進行BSE操作。詳細來說，BSE操作可包括以下操作：瞄準晶圓200背面的中心噴注液態蝕刻劑。液態蝕刻劑例如是從具有約0.02英吋直徑至約0.04英吋直徑及至少約4倍至約5倍直徑之長度的管狀噴嘴輸送。此液態蝕刻劑接著覆蓋在整個晶圓200背面上。BSE操作的目的是去除在沉積晶種層期間在晶圓背面上所形成的任何殘餘金屬（例如銅）。

用於BSE的蝕刻劑通常利用一噴霧噴嘴加以施加。由於晶圓固持器130的手臂可能干擾在晶圓200背面上噴灑液態蝕刻劑，噴霧噴嘴的角度在BSE期間可加以調整以確保液態蝕刻劑完整施加。此製程通常以二種不同的速度執行以確保液態蝕刻劑在晶圓200的整個背面上適當地流動。舉例來說，在BSE的一部分期間，晶圓200於約300RPM至約400RPM下旋轉，在另一部分期間，晶圓200於約500RPM至約700 RPM旋轉，以確保完整的覆蓋性。BSE製程通常耗時約1秒至約4秒且使用約1立方厘米至約5立方厘米以下所述的液態蝕刻劑。

在一些實施方式中，在BSE操作之後，利用去離子水清洗晶圓200的兩側（或至少晶圓的背面），以清洗掉自BSE操作殘留的任何液態蝕刻劑、微粒、及汙染物。在一些實施方式中，終止提供去離子水後，更施加稀釋酸至晶圓200的正面以去除殘留金屬氧化物。在特定的實施方式中，酸係以約1毫升/秒至約3毫升/秒的速率施加。在酸洗之後，可再度施加去離子水至晶圓200的兩側、或至少正面，以自晶圓清洗掉該酸。在特定的實施方式中，去離子水係以約300毫升/分鐘至約400毫升/分鐘施加約15秒至約30秒。接下來，晶圓200可加以旋轉且依需要進一步使用氮氣將晶圓200吹乾。舉例來說，乾燥步驟是在約750RPM至約2000 RPM下執行約10秒至約60秒。

在後電填充模組100中的處理完成後，可利用一機器人手臂拾起晶圓200且將其置放於一卡匣中以傳送至電鍍系統的其他模組中進行後續的額外處理。

本揭示內容提供了另一種用於後電填充模組的校準方法。第2圖繪示放置晶圓200及噴嘴210於第1圖所示的後電填充模組100的示意圖。第3B圖繪示根據本揭示內容各種實施方式的晶圓200與雷射標記的上視圖。

用於後電填充模組的校準方法包括以下操作：操作(a)：設置校正器具120於晶圓固持器130上方，其中校正器具120包括支架122、影像偵測器124，以及第一雷射光源126A及第二雷射光源126B。影像偵測器124設置於支架122上，朝向晶圓固持器110。操作(b)：使來自第一雷射光源126A的第一雷射標記M1對準晶圓固持器130的中心。操作(c)：設置晶圓200於晶圓固持器130上。操作(d)：使來自第二雷射光源126B的第二雷射標記M2對準晶圓200的邊緣。操作(e)：以影像偵測器124量測第一雷射標記M1與第二雷射標記M2間的第一距離D1。操作(f)：確認第一距離D1是否等同於晶圓的半徑R。

藉由上述操作，可以確認晶圓200的中心是否對準晶圓固持器130的中心。晶圓200與後電填充模組100的晶圓固持器130的對準和定心相當重要，在晶圓200精準定心後，則邊緣斜角去除操作可對稱地移除邊緣區域的金屬。在一些實施方式中，當第一距離D1不等同於晶圓200的半徑R，調整晶圓200的位置以使第一距離D1等同於晶圓200的半徑R。藉由上述操作，可使晶圓200的中心對準晶圓固持器130的中心。

接下來，請再次參照第2圖及第3A圖。在一些實施方式中，在確認第一距離D1是否等同於晶圓200的半徑R之後，設置噴嘴210於晶圓200上方。使來自第三雷射光源126C的第三雷射標記M3對準噴嘴210。以影像偵測器124量測第一雷射標記M1至第三雷射標記M3間的第二距離D2。確認第一距離D1減去第二距離D2的差值是否等同於預定值。在一些實施方式中，當差值不等同於預定值，調整噴嘴210的位置以使差值等同於預定值。在一些實施方式中，預定值為約1 毫米(mm)至約2.8 毫米。可根據設計需求，調整預定值的大小。

本揭示內容的用於後電填充模組的校準方法，可藉由影像偵測器124即時偵測上述雷射標記，以精確確定噴嘴210的擺放位置，以精確移除預定移除的邊緣處的金屬。因此，邊緣斜角去除操作可用以自邊緣區域儘可能完整且徑向對稱地移除邊緣區域上的金屬。

第4圖繪示根據本揭示內容各種實施方式的後電填充模組100在放置晶圓200及噴嘴210後的剖面示意圖。第5圖繪示根據本揭示內容各種實施方式的後電填充模組100蝕刻晶圓200的示意圖。如第5圖所示，噴嘴210的噴口朝外，液態蝕刻液500由噴嘴210噴出，用以移除靠近晶圓邊緣處的金屬。詳細來說，將液態蝕刻液500以細流方式施加至晶圓的邊緣，使得液態蝕刻液500在晶圓200上靠近其施加處維持一薄層的黏滯層，從而避免液態蝕刻液500飛濺至晶圓200的內部，避免去除有效電路區域的金屬。均勻施加液態蝕刻液500是重要的，否則可能導致欲移除金屬區域尺寸的變化。實質上均勻的欲移除金屬區域可產生最大的有效及可使用表面區域。因為液態蝕刻液通常以一徑向速度分量施加，且因為旋轉晶圓200的向心加速度效應，該薄的黏滯層向外流動，向下流過側邊緣，亦可能流到晶圓200的背面上，如此達成自晶圓邊緣去除金屬的目的。

綜上所述，本揭示內容提供後電填充模組及用於後電填充模組的校準方法。後電填充模組具有裝設影像偵測器的校正器具，可利用影像偵測器即時偵測雷射標記所對應的晶圓中心、晶圓邊緣及噴嘴的位置，故可確認晶圓在放片時是否定位正確，亦可確認噴嘴的置放位置是否如預期。相較於用目視的方式調整放片位置及噴嘴位置，本揭示內容的校準方法更為精確。

在一些實施方式中，用於後電填充模組的校準方法更包括：當差值不等同於預定值，調整噴嘴的位置以使差值等同於預定值。

在一些實施方式中，用於後電填充模組的校準方法更包括：於設置晶圓於晶圓固持器上之前，使第一雷射光源放射出的第一雷射標記對準晶圓固持器的中心。

在一些實施方式中，用於後電填充模組的校準方法更包括：當距離不等同於晶圓的半徑，調整晶圓的位置以使距離等同於晶圓的半徑。

在一些實施方式中，第一雷射光源、第二雷射光源及第三雷射光源可旋轉地設置於支架上。

在一些實施方式中，後電填充模組更包括：噴嘴設置於晶圓固持器與校正器具間。

在一些實施方式中，第一雷射光源設置於支架的中心。

在一些實施方式中，第一雷射光源實質上對準晶圓固持器的中心。

儘管已經參考某些實施方式相當詳細地描述了本揭示內容，但是亦可能有其他實施方式。因此，所附申請專利範圍的精神和範圍不應限於此處包含的實施方式的描述。

對於所屬技術領域人員來說，顯而易見的是，在不脫離本揭示內容的範圍或精神的情況下，可以對本揭示內容的結構進行各種修改和變化。鑑於前述內容，本揭示內容意圖涵蓋落入所附權利要求範圍內的本揭示內容的修改和變化。

100:後電填充模組 110:腔室 120:校正器具 122:支架 124:影像偵測器 126A:第一雷射光源 126B:第二雷射光源 126C:第三雷射光源 130:晶圓固持器 140:旋轉軸 150:馬達 200:晶圓 210:噴嘴 500:蝕刻液 D1:第一距離 D2:第二距離 M1:第一雷射標記 M2:第二雷射標記 M3:第三雷射標記

本揭示內容上述和其他態樣、特徵及其他優點參照說明書內容並配合附加圖式得到更清楚的瞭解，其中：第1圖繪示根據本揭示內容各種實施方式的後電填充模組的示意圖。第2圖繪示放置晶圓及噴嘴於第1圖所示的後電填充模組的示意圖。第3A圖繪示根據本揭示內容各種實施方式的晶圓與雷射標記的上視圖。第3B圖繪示根據本揭示內容各種實施方式的晶圓與雷射標記的上視圖。第4圖繪示根據本揭示內容各種實施方式的後電填充模組在放置晶圓及噴嘴後的剖面示意圖。第5圖繪示根據本揭示內容各種實施方式的後電填充模組蝕刻晶圓的示意圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100:後電填充模組

110:腔室

120:校正器具

122:支架

124:影像偵測器

126A:第一雷射光源

126B:第二雷射光源

126C:第三雷射光源

130:晶圓固持器

140:旋轉軸

150:馬達

200:晶圓

210:噴嘴

M1:第一雷射標記

M2:第二雷射標記

M3:第三雷射標記

Claims

一種用於後電填充模組的校準方法，包括：設置一校正器具於一晶圓固持器上方，其中該校正器具包括：一支架；一影像偵測器，設置於該支架上，朝向該晶圓固持器；以及一第一雷射光源、一第二雷射光源及一第三雷射光源，分別設置於該支架上，朝向該晶圓固持器；設置一晶圓於該晶圓固持器上，其中該晶圓的一中心對準該第一雷射光源放射出的一第一雷射標記；使該第二雷射光源放射出的一第二雷射標記對準該晶圓的一邊緣；設置一噴嘴於該晶圓上方；使該第三雷射光源放射出的一第三雷射標記對準該噴嘴；以該影像偵測器量測該第一雷射標記至該第二雷射標記間的一第一距離，以及該第一雷射標記至該第三雷射標記間的一第二距離；以及確認該第一距離減去該第二距離的一差值是否等同於一預定值。
如請求項1所述的方法，更包括：當該差值不等同於該預定值，調整該噴嘴的位置以使該差值等同於該預定值。
如請求項1所述的方法，更包括：於設置該晶圓於該晶圓固持器上之前，使該第一雷射光源放射出的該第一雷射標記對準該晶圓固持器的中心。
一種用於後電填充模組的校準方法，包括：設置一校正器具於一晶圓固持器上方，其中該校正器具包括：一支架；一影像偵測器，設置於該支架上，朝向該晶圓固持器；以及一第一雷射光源及一第二雷射光源，分別設置於該支架上，朝向該晶圓固持器；使來自該第一雷射光源的該第一雷射標記對準該晶圓固持器的中心；設置一晶圓於該晶圓固持器上；使來自該第二雷射光源的一第二雷射標記對準該晶圓的一邊緣；以該影像偵測器量測該第一雷射標記與該第二雷射標記間的一距離；以及確認該距離是否等同於該晶圓的半徑。
如請求項4所述的方法，更包括：當該距離不等同於該晶圓的半徑，調整該晶圓的位置以使該距離等同於該晶圓的半徑。
一種後電填充模組，包括：一晶圓固持器；以及一校正器具，設置於該晶圓固持器上方，其中該校正器具包括：一支架；一影像偵測器，設置於該支架上，該影像偵測器朝向該晶圓固持器；以及一第一雷射光源、一第二雷射光源及一第三雷射光源，分別設置於該支架上，朝向該晶圓固持器，其中該第一雷射光源實質上對準該晶圓固持器的中心。
如請求項6所述的後電填充模組，其中該第一雷射光源、該第二雷射光源及該第三雷射光源可旋轉地設置於該支架上。
如請求項6所述的後電填充模組，更包括：一噴嘴設置於該晶圓固持器與該校正器具間。
如請求項6所述的後電填充模組，其中該第一雷射光源設置於該支架的中心。
如請求項9所述的後電填充模組，其中該影像偵測器鄰近該支架的中心。