用于避免在电沈积法中之粒子堆积的方法和装置

主权项

1.一种用以避免电化学机械处理中之粒子堆积的方法，其包括调理一工件表面作用装置，该工件表面作用装置系在至少一电化学机械处理的至少一部份期间中被使用，该电化学机械处理使用一种溶液而在一工件上操作，该方法包含：在电化学机械处理期间，利用被放置在该工件附近的工件表面作用装置，于该电化学机械处理中，藉使用该溶液而在该工件上操作，该电化学机械处理也会导致粒子在该工件表面作用装置上堆积；和进行其他的电化学机械处理之前，调理该工件表面作用装置，该调理步骤包括：在电极与调理构件之间施加一电位差，该调理步骤之电位差施加会致使堆积的导电粒子的数目被减少与堆积的导电粒子的尺寸被缩小之其中一者。2.如申请专利范围第1项的方法，进一步包含进行另一种电化学机械处理的步骤。3.如申请专利范围第2项的方法，其中该电化学机械处理是第一电化学机械沈积方法，而该另一种电化学机械处理是第二电化学机械沈积方法，其中该第一电化学机械沈积方法是在该工件上操作，而且该第二电化学机械沈积方法是在不同于该工件的另一工件上操作。4.如申请专利范围第2项的方法，其中该电化学机械处理是第一电化学机械沈积方法，而该另一种电化学机械处理是第二电化学机械沈积方法，其中该第一电化学机械沈积方法是在该工件上操作，而且该第二电化学机械沈积方法是在该工件上操作。5.如申请专利范围第2项的方法，其中该电化学机械处理是一种电化学机械沈积方法，而且该另一种电化学机械处理是一电化学机械蚀刻方法。6.如申请专利范围第5项的方法，其中该电化学机械沈积方法是在该工件上操作，而且该电化学机械蚀刻方法是在该工件上操作。7.如申请专利范围第1项的方法，其中该电化学机械处理是一种电化学机械沈积方法，而且该些在调理的步骤中被减少缩小的粒子，是在电化学机械沈积方法期间形成并堆积之导电粒子，而且实质上是由该电化学机械沈积方法沈积的导电材料制成。8.如申请专利范围第1项的方法，其中该电化学机械处理是一电化学机械蚀刻方法，而且在该调理步骤中被减少缩小的该些粒子是在电化学机械蚀刻方法期间形成与堆积的导电粒子，而且实质上是由利用该电化学机械蚀刻方法移除之导电材料制成。9.如申请专利范围第1项的方法，其中在该调理步骤中，被减少缩小的该些粒子是不导电的粒子。10.如申请专利范围第1项的方法，其中该电化学机械处理是使用与该电位差相反的另一电位差之电化学机械沈积方法，而且在该调理步骤中被减少缩小的该些粒子是在电化学机械沈积方法期间堆积的导电粒子，而且实质上是由利用该电化学机械沈积方法沈积之导电材料制成。11.如申请专利范围第1项的方法，其中该电化学机械处理是使用与该电位差相同极性之另一电位差的电化学机械蚀刻方法，而且在该调理步骤中被减少缩小的该些粒子是在电化学机械蚀刻方法期间被堆积的导电粒子，而且实质上是由利用该电化学机械蚀刻方法移除之导电材料制成。12.如申请专利范围第1项的方法，其中该调理步骤进一步包含：在工件表面作用装置与调理构件之间建立摩擦的机械接触。13.如申请专利范围第12项的方法，其中该调理步骤是对着该工件表面作用装置旋转该调理构件。14.如申请专利范围第12项的方法，其中该调理步骤是对着该工件表面作用装置侧向移动该调理构件。15.如申请专利范围第1项的方法，其中该调理步骤进一步包含：在工件表面作用装置与调理构件之间建立摩擦的机械接触。16.如申请专利范围第15项的方法，其中该调理步骤是对着该工件表面作用装置旋转该调理构件。17.如申请专利范围第15项的方法，其中该调理步骤是对着该工件表面作用装置侧向移动该调理构件。18.如申请专利范围第2项的方法，其中该电化学机械处理是一多数的电化学机械处理，而且另一电化学机械处理是另一多数的电化学机械处理。19.如申请专利范围第18项的方法，其中该多数的电化学机械处理包含电化学机械沈积方法与电化学机械蚀刻方法。20.如申请专利范围第19项的方法，其中该另一多数的电化学机械处理包含另一电化学机械沈积方法与另一电化学机械蚀刻方法。21.如申请专利范围第18项的方法，其中该多数的电化学机械处理包含第一电化学机械沈积方法与电化学机械蚀刻方法和第二电化学机械沈积方法。22.如申请专利范围第21项的方法，其中另一多数的电化学机械处理包含另一第一电化学机械沈积方法与另一电化学机械蚀刻方法和另一第二电化学机械沈积方法。23.如申请专利范围第1项的方法，其中在该电化学机械处理中，于使用该溶液在该工件上操作的步骤期间，该工件表面作用装置接触该工件一段时间。24.如申请专利范围第1项的方法，其中在该电化学机械处理中，于使用该溶液在该工件上操作的步骤期间，该工件表面作用装置不与该工件接触一段时间。25.如申请专利范围第1项的方法，其中于操作步骤期间，该溶液流过形成在工件表面作用装置中的通道，而且在调理的步骤期间，形成在该些通道中的粒子被减少缩小。26.如申请专利范围第1项的方法，其中于操作步骤期间，该溶液流过形成在工件表面作用装置中的通道，而且在调理的步骤期间，伴随该电化学机械处理而形成在该些通道中的导电粒子被减少缩小。27.如申请专利范围第1项的方法，其中于操作步骤期间，该溶液流过形成在工件表面作用装置中的通道，而且在调理的步骤期间，伴随电化学机械沈积而形成在该些通道中的导电粒子被减少缩小。28.如申请专利范围第1项的方法，进一步包含步骤：在该操作步骤完成之后立即由接近该工件表面作用装置附近移除该工件；和将调理构件带至该工件表面作用装置附近，以便之后可以进行该调理步骤。29.如申请专利范围第28项的方法，其中该移除与带至的步骤都使用一支托物，而且该支托物在操作的步骤期间支撑该工件，而且该支托物在该调理步骤期间支撑该调理构件。30.如申请专利范围第29项的方法，其中该调理步骤包含：在电极与该调理构件之间施加一电位差。31.如申请专利范围第30项的方法，其中该电化学机械处理是一使用与该电位差相反的另一电位差之电化学机械沈积方法，而且在该调理步骤中被减少缩小的该些粒子是在电化学机械沈积方法期间堆积的导电粒子，而且实质上是由利用该电化学机械沈积方法沈积之导电材料制成。32.如申请专利范围第30项的方法，其中该电化学机械处理是一使用与该电位差相同极性之另一电位差的电化学机械蚀刻方法，而且在该调理步骤中被减少缩小的该些粒子是在电化学机械蚀刻方法期间被堆积的导电粒子，而且实质上是由利用该电化学机械蚀刻方法移除之导电材料制成。33.如申请专利范围第30项的方法，其中该调理步骤进一步包含：在工件表面作用装置与该调理构件之间建立摩擦的机械接触。34.如申请专利范围第33项的方法，其中该建立摩擦机械接触的步骤，是使用该调理构件的一部份之刷子建立该接触。35.如申请专利范围第33项的方法，其中该调理步骤是对着该工件表面作用装置旋转该调理构件。36.如申请专利范围第33项的方法，其中该调理步骤是对着该工件表面作用装置侧向移动该调理构件。37.如申请专利范围第29项的方法，其中该调理步骤进一步包含：在该工件表面作用装置与该调理构件之间建立摩擦机械接触。38.如申请专利范围第37项的方法，其中该调理步骤是对着该工件表面作用装置旋转该调理构件。39.如申请专利范围第37项的方法，其中该调理步骤是对着该工件表面作用装置侧向移动该调理构件。40.一种加工的装置，其包括工件表面作用装置上的粒子移除，该工件表面作用装置系被使用于一溶液存在下所进行之一工件之电化学机械处理期间，该装置包含：一适合在该工件上进行该电化学机械处理的电化学机械处理系统，其包括：一电极；一适合于支撑该工件的支托物；一适合于与该工件变成电气接触的端子；和一工件表面作用装置，其中该电化学机械处理系统适合利用被放置在该工件附近的工件表面作用装置，于该电化学机械处理期间，藉使用该溶液在该工件上操作一段时间，该电化学机械处理在该工件表面作用装置上也会导致粒子的堆积；和一适于调理该工件表面作用装置的调理系统，藉此致使堆积粒子的数目被减少与堆积粒子的尺寸被缩小之其中一者。41.如申请专利范围第40项的装置，其中该调理系统被装在该支托物上，并且适合容许该工件表面作用装置的调理与该工件上的电化学机械处理两者同时进行。42.如申请专利范围第40项的装置，其中该调理系统包含一调理基底，在该基底上具有多数刷子，该多数刷子适合于机械地接触该工件表面作用装置。43.如申请专利范围第42项的装置，其中该调理基底在由该支托物移除该工件之后立即贴附在该支托物。44.如申请专利范围第40项的装置，其中该调理系统包含在该溶液中不会被阳极化之调理导体层，而且该调理导体层适合于与一电位差作电气连接，此会导致该堆积粒子的数目被减少与该些堆积粒子的尺寸被缩小之一者。45.如申请专利范围第44项的装置，其中该调理导体层在由该支托物移除该工件之后立即贴附在该支托物。46.如申请专利范围第40项的装置，其中该调理系统和该电化学机械处理系统是位于一垂直构形的舱室系统的较低舱室中，而且该垂直构形的舱室系统也包含一含有清理该工件的清洁系统之较高的舱室，和一适于在该较高的舱室被使用时，使该较低的舱室与较高的舱室分离之可移动的防护物。47.如申请专利范围第46项的装置，其中该调理系统包含被安装在一调理基底上的多数刷子与一刷子移动总成，该刷子移动总成被建构成在该工件表面作用装置上方移动该多数的刷子，以调理该工件表面作用装置。48.如申请专利范围第47项的装置，其中该调理系统适合于在该工件表面作用装置上操作，同时该清洁系统适合于在该工件上操作。49.如申请专利范围第47项的装置，其中该多数的刷子与该调理基底具有于放置在该较低舱室内之溶液中不会阳极化的导电涂层，该调理基底适合于与一电位差作电气连接，此将会导致该堆积粒子的数目被减少与该些堆积粒子的尺寸被缩小之一者。50.如申请专利范围第49项的装置，其中该调理系统适合于在该工件表面作用装置上操作，同时该清洁系统适合于在该工件上操作。51.如申请专利范围第49项的装置，其中该导电涂层是由一惰性导体组成。52.如申请专利范围第46项的装置，其中该调理系统包含一于放置在该较低舱室内之溶液中不会阳极化的调理导体层，该调理导体层适合与一电位差作电气连接，此将会导致该堆积粒子的数目被减少与该些堆积粒子的尺寸被缩小之一者。53.如申请专利范围第52项的装置，其中该调理导体层是由一惰性导体组成。54.如申请专利范围第46项的装置，其中该调理系统适合于在该工件表面作用装置上操作，同时该清洁系统适合于在该工件上操作。55.如申请专利范围第40项的装置，其中：该电化学机械处理系统是位于一垂直构形的舱室系统的较低的舱室中，且该垂直构形的舱室系统也包含一较高的舱室，和一适于在该较高的舱室被使用时，使该较低的舱室与较高的舱室分离之可移动的防护物。56.如申请专利范围第55项的装置，进一步包含清洁被放置在该较高的舱室之工件的清洁系统。57.如申请专利范围第55项的装置，其中：当该支托物不再支撑该工件时，该支托物进一步适合于支撑该调理系统。58.如申请专利范围第57项的装置，其中该调理系统包含安装在一调理基底的多数刷子，该多数刷子被建构成对于该工件表面作用装置做相对运动，以调理该工件表面作用装置。59.如申请专利范围第58项的装置，其中该多数刷子与该调理基底具有于放置在该较低的舱室内之溶液中不会阳极化的导电涂层，该调理基底适合与一电位差作电气连接，此将会导致该堆积粒子的数目被减少与该些堆积粒子的尺寸被缩小之一者。60.如申请专利范围第59项的装置，其中该导电涂层是由一惰性导体组成。61.如申请专利范围第57项的装置，其中该调理系统包含一于放置在该较低的舱室内之溶液中不会阳极化的调理导体层，该调理导体层适合与一电位差作电气连接，此将会导致该堆积粒子的数目被减少与该些堆积粒子的尺寸被缩小之一者。62.如申请专利范围第61项的装置，其中该调理导体层是由一惰性导体组成。63.一种用于处理工件并且将工件表面作用装置上的粒子移除的系统，该工件表面作用装置结合一电镀溶液而被使用于处理该工件，其包含：适于接收工件并且将该工件移至接近该工件表面作用装置的支托物；一装置，其适于经由该电镀溶液，使用被施加在电极与具有非常接近该工件之工件表面作用装置的该工件之间的第一电位差，而将导电材料沈积在该工件上；和一具有一调理导体层之调理构件，其适合利用被施加在该电极与该调理构件之该调理导体层之间的第二电位差，于该导电材料沈积期间来协助移除至少第一部份堆积在该工件表面作用装置上的粒子，该第二电位差具有与该第一电位差相反的极性。64.如申请专利范围第63项的系统，其中该调理构件进一步包含一机械接触构件，以至少机械地移除该些堆积在该工件表面作用装置上的粒子之第二部分。65.如申请专利范围第63项的系统，其中当该支托物不再支撑该工件时，该支托物进一步适合于支撑该调理构件。66.一种处理工件并且将工件表面作用装置上的粒子移除的方法，该工件表面作用装置结合一电镀溶液而被使用于处理该工件，其包含：在电极与该工件之间施加第一电位差；在该第一电位差存在下，且该工件表面作用装置之顶端表面非常接近该工件时，经由该电镀溶液，将导电材料沈积在该工件上；和对着该工件表面作用装置之该顶端表面，移动具有至少一个机械接触构件之调理构件，以便在该导电材料的沈积期间，使至少一部份堆积在该工件表面作用装置上的粒子，由该工件表面作用装置被机械性地移除。67.如申请专利范围第66项的方法，其中至少一个机械接触构件包含多数导电刷，而且进一步包含对有助于由该工件表面作用装置移除该些粒子的多数导电刷施加第二电位差的步骤。68.如申请专利范围第67项的方法，其中该移动步骤是在至少一个机械接触构件与该工件表面作用装置之间造成相对的旋转运动。69.如申请专利范围第68项的方法，其中该移动步骤是在至少一个机械接触构件与该工件表面作用装置之间造成相对侧向移动。70.如申请专利范围第66项的方法，其中该移动步骤是在至少一个包含多数刷子之机械接触构件与该工件表面作用装置之间造成相对运动。71.如申请专利范围第66项的方法，其中该工件表面作用装置包含多数电镀溶液通过之通道，且在移动步骤期间，该电镀溶液持续通过该些多数通道，并且在移动步骤期间，在该电极与该调理构件之该至少一个机械接触构件之间施加第二电位差，该第二电位差与有助于从该工件表面作用装置移除该些导电粒子的第一电位差是相反的极性。72.如申请专利范围第66项的方法，进一步包括步骤：在该操作步骤完成之后立即移除被放置在该工件表面作用装置附近的该工件；和将调理构件带至该工件表面作用装置附近，以便之后可以进行该调理步骤。73.如申请专利范围第72项的方法，其中该移除与带至步骤两者都使用一支托物，而且该支托物在沈积步骤期间支托该工件，且该支托物在该移动步骤期间支托该调理构件。74.一种用于处理工件并且移除在工件表面作用装置上的粒子的系统，该工件表面作用装置与一电镀溶液结合而被使用以处理该工件，其包含：一适合于经由电镀溶液并且利用在该工件附近的该工件表面作用装置，而在被施加在电极与该工件之间的第一电位差存在时，将导电材料沈积在该工件上的装置；一适合于接收该工件的支托物，以移动接近该工件表面作用装置附近的工件，以便可以藉由该装置进行导电材料的沈积，而且在经由该装置完成该沈积之后立即由该工件表面作用装置附近移除该工件；和一调理构件，该调理构件具有至少一个机械接触构件，并且适合于对着该工件表面作用装置的顶端表面移动，以便在该导电材料沈积期间，至少一部份堆积在该工件表面作用装置上的粒子可以由该工件表面作用装置被机械式地移除。75.如申请专利范围第74项的系统，其中该装置进一步适合于在该导电材料沈积期间，使用一被施加在该电极与该调理构件之该至少一个机械接触构件之间的第二电位差至少移除堆在该工件表面作用装置上的第二部份粒子，该第二电位差与该第一电位差是相反的极性，而且该至少一个机械接触层是由惰性导体组成，以便该至少一个机械接触层导体在该电镀溶液中不会被阳极化。76.如申请专利范围第74项的装置，其中：当该支托物不再支撑该工件时，该支托物进一步适合于支撑该调理构件。77.一种包含减少工件表面作用装置上粒子的堆积之加工方法，该工件表面作用装置结合电镀溶液而被使用在第一与第二工件上操作，其包含：以非常接近该第一工件之该工件表面作用装置，使用该电镀溶液而将第一导电材料沈积在该第一工件上，而且在沈积期间，在该工件表面作用装置和该第一工件之间于第一旋转方向产生相对旋转运动；以该第二工件替换该第一工件；以非常接近该二工件之该工件表面作用装置，将第二导电材料沈积在该第二工件上，而且在沈积期间，在该工件表面作用装置和该第二工件之间于和第一旋转方向相反的第二旋转方向产生相对旋转运动，以便由该工件表面作用装置上至少移除一部份于该第一导电材料沈积期间堆积在该工件表面作用装置上的粒子。78.如申请专利范围第77项的方法，其中在产生相对旋转的步骤期间，旋转该工件表面作用装置与该第一或第二工件之一。79.如申请专利范围第77项的方法，其中在产生相对旋转的步骤期间，旋转该工件表面作用装置与该第一或第二工件两者。80.一种用于处理工件并且移除在工件表面作用装置上的粒子的系统，该工件表面作用装置与一电镀溶液结合而被使用以处理该工件，其包含：一沈积装置，其位在一较低的舱室以非常接近该工件之该工件表面作用装置，而用于将来自电镀溶液之导电材料沈积在该工件上；和一调理构件，其适合于被放置在较低的舱室，并且适用以移除至少一部份在该沈积装置进行该导电材料沈积期间所堆积在该工件表面作用装置上的粒子；和一适合于当该沈积装置正被使用的同时，将该工件放置在较低的舱室的支托物。81.如申请专利范围第80项的系统，进一步包含放置在较高的舱室的清洁系统，而且其中使用一可移动的防护物可以使该较高的与较低的舱室被分开。82.如申请专利范围第80项的系统，其中该调理构件适合与该工件表面作用装置做相对运动，以便使导电粒子由该工件表面作用装置被机械地移除。83.如申请专利范围第80项的系统，其中该调理构件适合于在该调理构件与该工件表面作用装置之间施加一电位差，以助于由该工件表面作用装置移除该些粒子。84.如申请专利范围第80项的系统，其中该支托物适合于对第一轴旋转。85.如申请专利范围第84项的系统，其中该支托物进一步适合在该较低的舱室中一边接着一边移动。86.如申请专利范围第80项的系统，其中该沈积装置包含一电化学机械沈积装置。87.如申请专利范围第80项的系统，其中该调理构件包含一刷子构件。88.如申请专利范围第87项的系统，进一步包含：一在侧向上移动连接其上之刷子构件的刷子总成，而且其中该刷子总成被放置在该较低的舱室中。89.如申请专利范围第88项的系统，其中该调理构件适合于在该工件表面作用装置上操作，同时另一系统是在较高的舱室中于该工件上操作。90.如申请专利范围第89项的系统，其中该刷子总成包含：在侧向上移动该刷子构件的驱动装置。图式简单说明：第1-4图说明在使用电沈积技术使金属电镀在一半导体期间各种不同的加工步骤；第5图显示示范的电化学机械加工系统之各种不同的构件；第6图说明一示范的WSID；第7A图说明在依可以依据本发明操作之示范的WSID上之粒子堆积；第7B图说明在另一示范的WSID上之粒子堆积；第7C图说明再另一个示范的WSID上之粒子堆积；第7D图显示第7C图中所示之该WSID的截面图；第7E图显示在一示范的WSID的表面上之粒子堆积；第7F图显示在一示范的WSID之疲劳的表面上的粒子堆积；第8图说明依据本发明之实施例示范调理基底的处理；第9-10图说明本发明之另一个实施例；第11A图说明依据本发明的另一个实施例之示范的调理构件；第11B图说明第11A图中显示之调理构件的另一个示范的实施例；第12图说明第11A图之调理构件的使用；第13-15图说明示范的机械接触构件，并且将该机械接触构件并入具有WSID之电镀系统中；第16-18图显示可以使用本发明清洁或条理的示范WSID；和第19图和第20图说明可以调理WSID同时也可以进行电化学机械加工之调理基材装置。