| 主权项 |
1.一种用以电解抛光一晶圆之装置,包括: 一用以固持晶圆之晶圆夹盘; 一用以旋转晶圆夹盘之致动器; 一用以电解抛光晶圆之喷嘴;及 一置于晶圆边缘周围之屏蔽。 2.如申请专利范围第1项之装置,其中致动器系以足 够旋转速度旋转晶圆夹盘而使得一入射于晶圆上 之电解质液体流系朝向晶圆之边缘流动。 3.如申请专利范围第2项之装置,其中电解质液体流 动越过晶圆之边缘且入射于屏蔽之上。 4.如申请专利范围第2项之装置,其中晶圆被定向为 面朝下且其入射于晶圆上之电解质液体流在从晶 圆之表面落下前流至晶圆之边缘。 5.如申请专利范围第1项之装置,其中致动器系根据 其正被电解抛光之晶圆部分而改变夹盘之旋转。 6.如申请专利范围第5项之装置,其中致动器系以较 高的速度旋转夹盘,当抛光其接近中心之晶圆的部 分时。 7.如申请专利范围第1项之装置,其中晶圆夹盘系关 连于喷嘴而转移。 8.如申请专利范围第7项之装置,其中屏蔽系随着其 关连于喷嘴之晶圆夹盘而移动。 9.如申请专利范围第7项之装置,其中屏蔽及晶圆夹 盘系机械地耦合以关连于喷嘴而移动。 10.如申请专利范围第1项之装置,其中喷嘴系关连 于晶圆夹盘而移动。 11.如申请专利范围第1项之装置,其中屏蔽被置于 离夹盘之边缘约1 mm至约10 mm处。 12.如申请专利范围第1项之装置,其中屏蔽被置于 离夹盘之边缘约5 mm处。 13.如申请专利范围第1项之装置,其中屏蔽之侧壁 包含一L形横断面。 14.如申请专利范围第1项之装置,其中屏蔽之侧壁 为锥形。 15.如申请专利范围第1项之装置,其中屏蔽之侧壁 延伸于夹盘之上或之下。 16.如申请专利范围第1项之装置,其中屏蔽包含塑 胶或陶器材料。 17.如申请专利范围第1项之装置,其中屏蔽包含抗 腐蚀金属或合金。 18.如申请专利范围第1项之装置,其中屏蔽被涂敷 以一电解质液体抵抗材料。 19.一种用以电解抛光一半导体晶圆之方法,包括下 列步骤: 以一电解质液体流电解抛光晶圆; 旋转晶圆以致其入射于晶圆上之电解质液体流动 跨越晶圆之表面而朝向晶圆之边缘;及 将一屏蔽设置靠近晶圆之边缘。 20.如申请专利范围第19项之方法,其中晶圆被旋转 以足够的旋转速度以致其入射于晶圆上之电解质 液体流至晶圆之边缘而不离开晶圆之表面。 21.如申请专利范围第19项之方法,其中电解质液体 越过晶圆之边缘而流动且入射于屏蔽之上。 22.如申请专利范围第19项之方法,进一步包含根据 其正被电解抛光之晶圆部分而改变夹盘之旋转。 23.如申请专利范围第22项之方法,其中当晶圆之电 解抛光部分接近中心时则晶圆被旋转以较高的速 度。 24.如申请专利范围第19项之方法,进一步包含关连 于喷嘴以转移晶圆。 25.如申请专利范围第19项之方法,进一步包含关连 于喷嘴以移动屏蔽。 26.如申请专利范围第19项之方法,进一步包含关连 于喷嘴以一同移动屏蔽及晶圆。 27.如申请专利范围第19项之方法,进一步包含关连 于晶圆以移动喷嘴。 28.一种用以固持一晶圆之装置,包括: 一用以支撑晶圆并将晶圆之一侧暴露至一电解质 液体流之主体; 一用以供电至晶圆之第一导电构件;及 一用以被暴露至电解质液体流之第二导电构件。 29.如申请专利范围第28项之装置,其中第一导电构 件系进一步用以被隔离自电解质液体流。 30.如申请专利范围第28项之装置,其中一电荷被供 应至第二导电构件。 31.如申请专利范围第28项之装置,其中供应至第二 导电构件之电荷不等于供应至晶圆之电荷。 32.如申请专利范围第28项之装置,其中第二导电构 件为一环状物。 33.如申请专利范围第28项之装置,其中第二导电构 件被置于接近晶圆之周围。 34.如申请专利范围第28项之装置,其中第二导电构 件包含金属。 35.如申请专利范围第28项之装置,其中第二导电构 件接触与晶圆。 36.如申请专利范围第28项之装置,其中一绝缘构件 被置于晶圆与第二导电构件之间。 37.如申请专利范围第36项之装置,其中绝缘构件形 成一介于导电构件与晶圆之间的密封。 38.如申请专利范围第36项之装置,其中绝缘构件包 含一环状物。 39.如申请专利范围第36项之装置,其中绝缘构件包 含合成橡胶。 40.如申请专利范围第28项之装置,其中第一导电构 件包含一弹簧构件。 41.如申请专利范围第40项之装置,其中弹簧构件系 接触晶圆之外周围。 42.如申请专利范围第40项之装置,其中弹簧构件包 含一弹簧。 43.如申请专利范围第40项之装置,其中弹簧构件包 含多数配置于晶圆周围附近之线圈弹簧。 44.如申请专利范围第40项之装置,其中一第二绝缘 构件被插入于弹簧构件与第二导电构件之间。 45.如申请专利范围第28项之装置,其中由第一导电 构件所供应的电荷与由第二导电构件所供应的电 荷之一可彼此相关地被改变。 46.如申请专利范围第28项之装置,进一步包含一用 以供应电荷之直流电源供应。 47.如申请专利范围第28项之装置,进一步包含一用 以供应电荷之交流电源供应。 48.如申请专利范围第28项之装置,其中第二导电构 件被置于一绝缘构件之内。 49.如申请专利范围第48项之装置,其中绝缘构件系 一环状物。 50.如申请专利范围第28项之装置,进一步包含至少 一电阻,以改变其供应至晶圆之电荷或供应至第二 导电构件之电荷。 51.如申请专利范围第28项之装置,其中第二导电构 件具有一绝缘敷层。 52.如申请专利范围第28项之装置,其中第二绝缘构 件被置于一与晶圆相对之第二导电构件的侧边上 。 53.一种于电解抛光制程期间固持半导体晶圆之方 法,包括下列步骤: 将晶圆之一表面置于一电解质液体流中; 以第一导电构件施加电荷至晶圆;及 施加电荷至第二导电构件,其中第二导电构件系用 以从晶圆表面上之电解质液体吸引电流。 54.如申请专利范围第53项之方法,其中第二导电构 件吸引其靠近晶圆之边缘的电流以减小抛光率。 55.如申请专利范围第53项之方法,其中晶圆被旋转 以致其电解质液体流动朝向晶圆之边缘。 56.如申请专利范围第53项之方法,其中第二导电构 件被置于靠近晶圆之边缘。 57.如申请专利范围第53项之方法,其中第二导电构 件系一金属环状物。 58.如申请专利范围第53项之方法,进一步包含一置 于晶圆与第二导电构件之间的绝缘构件。 59.如申请专利范围第53项之方法,其中导电构件系 置于邻近晶圆。 60.如申请专利范围第53项之方法,进一步包含彼此 相对地调整其供应至晶圆的电荷与供应至第二导 电构件的电荷之一。 61.如申请专利范围第53项之方法,其中系以直流电 源供应来供应电荷。 62.如申请专利范围第53项之方法,其中系以交流电 源供应来供应电荷。 63.如申请专利范围第53项之方法,其中第二导电构 件系置于一绝缘构件之内。 64.如申请专利范围第53项之方法,其中绝缘构件系 一环状物。 65.一种用以监督一形成于晶圆上之金属层的电解 抛光制程期间之终止点的装置,包括: 一用以电解抛光金属层之喷嘴; 一配置邻近于该喷嘴之终止点检测器; 一包含有电解质液体且耦合至该喷嘴之贮存器; 一配置于贮存器中之液体检测器,其中 液体检测器测量液体之性质,及 终止点检测器系考量液体之测量性质以测量晶圆 性质。 66.如申请专利范围第65项之装置,其中系进一步用 以终止电解抛光制程,当晶圆之测量性质达到一目 标値时。 67.如申请专利范围第65项之装置,其中喷嘴及终止 点检测器系一同移动以电解抛光晶圆之离散部分 。 68.如申请专利范围第65项之装置,其中喷嘴被构成 为固定喷嘴而晶圆系相对于喷嘴移动。 69.如申请专利范围第65项之装置,进一步包括一用 以旋转晶圆之晶圆夹盘。 70.如申请专利范围第65项之装置,其中液体检测器 检测液体中之金属离子浓度。 71.如申请专利范围第70项之装置,进一步包含沈浸 入电解质液体中之电极,用以于金属离子浓度达到 一预设値时从电解质液体移除金属离子。 72.如申请专利范围第71项之装置,其中假如金属离 子浓度达到一第二预设値时,则电极系用以停止从 电解质液体移除金属离子。 73.如申请专利范围第65项之装置,其中液体检测器 包含一光学检测器。 74.如申请专利范围第73项之装置,其中光学检测器 包含红光。 75.如申请专利范围第73项之装置,其中光学检测器 包含白光。 76.如申请专利范围第73项之装置,进一步包含一反 射器,其中光学检测器系从此反射器反射光线。 77.如申请专利范围第65项之装置,其中终止点检测 器包含一光学反射检测器。 78.如申请专利范围第65项之装置,其中终止点检测 器包含一超音波检测器。 79.如申请专利范围第65项之装置,其中终止点检测 器包含一电磁检测器。 80.如申请专利范围第65项之装置,其中终止点检测 器包含一漩涡电流检测器。 81.如申请专利范围第65项之装置,进一步包括一第 二液体检测器以测量液体之第二性质。 82.如申请专利范围第81项之装置,其中终止点检测 器系考量液体之第二测量性质以测量晶圆性质。 83.如申请专利范围第81项之装置,其中第二液体检 测器包含一光学检测器。 84.如申请专利范围第81项之装置,其中光学检测器 包含蓝光。 85.如申请专利范围第81项之装置,其中光学检测器 包含白光。 86.如申请专利范围第81项之装置,其中光学检测器 检测电解质液体中之气泡。 87.一种检测晶圆之电解抛光制程之终止点的方法, 包括下列步骤: 使用一电解质液体以电解抛光晶圆; 使用一终止点检测器以测量晶圆之性质; 使用一液体检测器以测量电解质液体之性质;及 考量液体检测器所测得之液体性质以评估其由终 止点检测器所测得之晶圆性质。 88.如申请专利范围第87项之方法,其中电解抛光之 步骤系终止于晶圆之一测量性质达到一目标値时 。 89.如申请专利范围第87项之方法,其中喷嘴及终止 点检测器系一同移动以电解抛光晶圆之离散部分 。 90.如申请专利范围第87项之方法,进一步包含相对 于一固定喷嘴以转移晶圆。 91.如申请专利范围第87项之方法,进一步包含以一 晶圆夹盘旋转晶圆。 92.如申请专利范围第87项之方法,进一步包含以液 体检测器测量液体之金属离子浓度。 93.如申请专利范围第92项之方法,进一步包含于金 属离子浓度达到一预设値时从电解质液体移除金 属离子。 94.如申请专利范围第92项之方法,其中假如金属离 子浓度达到一第二预设値时,则不再从电解质液体 移除金属离子。 95.如申请专利范围第87项之方法,其中液体检测器 包含一光学检测器。 96.如申请专利范围第87项之方法,其中光学检测器 包含红光。 97.如申请专利范围第96项之方法,其中光学检测器 包含白光。 98.如申请专利范围第96项之方法,进一步包含从一 反射器反射光线至光学检测器。 99.如申请专利范围第87项之方法,其中终止点检测 器包含一光学反射检测器。 100.如申请专利范围第87项之方法,其中终止点检测 器包含一超音波检测器。 101.如申请专利范围第87项之方法,其中终止点检测 器包含一电磁检测器。 102.如申请专利范围第87项之方法,进一步包含测量 液体之第二性质。 103.如申请专利范围第102项之方法,其中终止点检 测器系考量液体之第二测量性质以测量晶圆性质 。 104.如申请专利范围第103项之方法,其中液体之第 二性质系以第二检测器测量。 105.如申请专利范围第102项之方法,其中第二液体 检测器包含一光学检测器。 106.如申请专利范围第102项之方法,其中第二光学 检测器包含蓝光。 107.如申请专利范围第102项之方法,其中第二光学 检测器包含白光。 108.如申请专利范围第102项之方法,其中第二光学 检测器检测电解质液体中之气泡。 109.一种用以电解抛光半导体晶圆上之分段金属层 的装置,包括: 一用以固持晶圆之晶圆夹盘; 一位于晶圆夹盘之周围附近的导电构件; 一用以导引电解质液体流至晶圆之表面的喷嘴;及 一致动器,其系以足够的旋转速度旋转晶圆夹盘以 形成电解质液体之薄膜跨越晶圆之表面,以利电连 接分段金属层。 110.如申请专利范围第109项之装置,其中电解质液 体之薄膜形成一路径以导通电流于电解质液体与 导电构件之间。 111.如申请专利范围第109项之装置,其中晶圆被定 向为面朝下且其入射于晶圆上之电解质液体流在 从晶圆之表面落下前流至晶圆之边缘。 112.如申请专利范围第109项之装置,其中致动器系 根据其正被电解抛光之晶圆部分而改变夹盘之旋 转。 113.如申请专利范围第112项之装置,其中致动器系 以较高的速度旋转夹盘,当抛光其接近中心之晶圆 的部分时。 114.如申请专利范围第109项之装置,其中晶圆夹盘 系关连于喷嘴而转移晶圆。 115.如申请专利范围第109项之装置,其中喷嘴系关 连于晶圆夹盘而移动。 116.如申请专利范围第109项之装置,进一步包含一 环绕晶圆夹盘之屏蔽。 117.如申请专利范围第116项之装置,其中屏蔽系随 着其关连于喷嘴之晶圆夹盘而移动。 118.如申请专利范围第116项之装置,其中屏蔽及晶 圆夹盘系机械地耦合以关连于喷嘴而移动。 119.如申请专利范围第116项之装置,其中屏蔽被置 于离夹盘之边缘约1 mm至约10 mm处。 120.如申请专利范围第116项之装置,其中屏蔽被置 于离夹盘之边缘约5 mm处。 121.如申请专利范围第116项之装置,其中屏蔽之侧 壁包含一L形横断面。 122.如申请专利范围第116项之装置,其中屏蔽之侧 壁为锥形。 123.如申请专利范围第116项之装置,其中屏蔽之侧 壁延伸于夹盘之上或之下。 124.如申请专利范围第116项之装置,其中屏蔽包含 塑胶或陶器材料。 125.如申请专利范围第116项之装置,其中屏蔽包含 抗腐蚀金属或合金。 126.如申请专利范围第116项之装置,其中屏蔽被涂 敷以一电解质液体抵抗材料。 127.一种用以电解抛光半导体晶圆上之分段金属层 的方法,包括: 以一晶圆夹盘固持晶圆,此晶圆夹盘包含一置于晶 圆周围附近的导电构件; 以一电解质液体电解抛光晶圆;及 旋转晶圆以致其入射于晶圆上之电解质液体形成 电解质液体之一薄膜于晶圆之表面上。 128.如申请专利范围第127项之方法,其中晶圆被旋 转以足够的旋转速度以致其入射于晶圆上之电解 质液体流至晶圆之边缘而不离开晶圆之表面。 129.如申请专利范围第127项之方法,进一步包含根 据其正被电解抛光之晶圆部分而改变夹盘之旋转 。 130.如申请专利范围第129项之方法,其中当晶圆之 电解抛光部分接近中心时则晶圆被旋转以较高的 速度。 131.如申请专利范围第127项之方法,进一步包含关 连于喷嘴以转移晶圆。 132.如申请专利范围第127项之方法,进一步包含设 至一屏蔽于晶圆夹盘周围。 133.如申请专利范围第127项之方法,其中电解质液 体越过晶圆之边缘而流动且入射于屏蔽之上。 134.如申请专利范围第127项之方法,进一步包含关 连于喷嘴以移动屏蔽。 135.如申请专利范围第127项之方法,进一步包含关 连于喷嘴以一同移动屏蔽及晶圆。 136.如申请专利范围第127项之方法,进一步包含关 连于晶圆以移动喷嘴。 137.一种用以电解抛光晶圆之装置,包括: 一喷嘴固持器,用以固持一、二或更多邻近电解质 液体之供应线的喷嘴,其中 至少一喷嘴固持器彼此相对地移动以耦合二或更 多喷嘴之一至电解质液体之供应线。 138.如申请专利范围第137项之装置,进一步包含一 致动器,其中致动器系用以旋转喷嘴固持器以耦合 二或更多喷嘴之一。 139.如申请专利范围第137项之装置,其中喷嘴固持 器包含绝缘材料。 140.如申请专利范围第137项之装置,其中喷嘴固持 器包含非腐蚀材料。 141.如申请专利范围第137项之装置,其中喷嘴固持 器系由塑胶所制。 142.如申请专利范围第137项之装置,其中喷嘴固持 器与一或更多喷嘴被一体地形成。 143.如申请专利范围第137项之装置,其中二或更多 喷嘴包含至少两个不同轮廓。 144.如申请专利范围第137项之装置,进一步包含一 置于邻近喷嘴固持器之终止点检测器。 145.如申请专利范围第137项之装置,进一步包含一 可移动基座,其中该喷嘴固持器系耦合至该可移动 基座。 146.如申请专利范围第145项之装置,其中可移动基 座系用以移动于一线性方向而喷嘴固持器系用以 旋转。 147.一种用以电解抛光半导体晶圆之方法,包括下 列步骤: 提供一晶圆; 提供一电解质液体供应; 提供二或更多机械地耦合在一起之喷嘴; 可移动地放置二或更多喷嘴之一至电解质液体供 应以导引一电解质液体流朝向晶圆。 148.如申请专利范围第147项之方法,其中二或更多 喷嘴系透过一喷嘴固持器而被机械地耦合。 149.如申请专利范围第148项之方法,其中可移动地 放置二或更多喷嘴之一的步骤包含旋转喷嘴固持 器。 150.如申请专利范围第148项之方法,其中可移动地 放置喷嘴之步骤包含于线性方向转移喷嘴固持器 。 151.如申请专利范围第147项之方法,其中二或更多 喷嘴包含至少两个不同的喷嘴轮廓。 152.如申请专利范围第147项之方法,进一步包含: 决定晶圆上之金属层的轮廓;及 根据金属层之特定轮廓以导引具有不同喷嘴轮廓 之一电解质液体流于金属层上。 153.如申请专利范围第152项之方法,其中不同的喷 嘴包含二或更多不同的喷嘴轮廓。 154.如申请专利范围第152项之方法,其中不同的喷 嘴产生不同的抛光率。 155.如申请专利范围第152项之方法,其中不同的喷 嘴被选取以包含相当高的抛光率于金属层之厚部 分上及相当低的抛光率于金属层之薄部分上。 156.如申请专利范围第152项之方法,其中金属层之 轮廓系以一置于邻近二或更多喷嘴之终止点检测 器来决定。 157.一种用以电解抛光半导体晶圆之喷嘴,包括: 一通道,其具有侧壁及远端开口以导引一电解质液 体流,其中 通道包含一导电材料,及 侧壁被弯曲接近远端开口。 158.如申请专利范围第157项之喷嘴,进一步包含一 绝缘器,其系配置在相对于通道之侧壁的外部上。 159.如申请专利范围第157项之喷嘴,其中通道包含 圆柱体形状。 160.如申请专利范围第157项之喷嘴,其中通道包含 圆锥形圆柱体形状。 161.如申请专利范围第157项之喷嘴,进一步包含一 配置于通道中之导电结构。 162.如申请专利范围第161项之喷嘴,其中导电结构 包含一杆。 163.如申请专利范围第161项之喷嘴,其中导电结构 包含一置于通道中之杆。 164.如申请专利范围第161项之喷嘴,其中导电结构 包含多数通道。 165.如申请专利范围第164项之喷嘴,其中多数通道 之横断面尺寸系于约0.1至10 mm之范围内。 166.如申请专利范围第164项之喷嘴,其中多数通道 之横断面尺寸系约通道直径尺寸的十分之一。 167.一种用以除电镀电解抛光装置中所使用之喷嘴 的方法,包括下列步骤: 透过喷嘴以提供电解质液体;及 施加电荷至喷嘴,其中电荷系用以从喷嘴移除金属 离子。 168.如申请专利范围第167项之方法,进一步包含施 加一第二相反电荷至第二喷嘴,其中该电解质液体 形成一介于第一喷嘴与第二喷嘴之间的路径。 169.如申请专利范围第168项之方法,其中喷嘴及第 二喷嘴系于除电镀程序期间被更紧靠在一起。 170.如申请专利范围第168项之方法,其中喷嘴系阳 极而第二喷嘴系阴极。 171.如申请专利范围第168项之方法,其中除电镀金 属之一部分系溶解于电解质液体中。 172.如申请专利范围第168项之方法,其中电解质液 体中之金属离子的浓度系约3%重量或更少。 173.如申请专利范围第168项之方法,进一步包含将 其供应至喷嘴及第二喷嘴之电荷反向以除电镀第 二喷嘴。 174.如申请专利范围第168项之方法,其中喷嘴系阳 极而第二喷嘴系阴极。 175.如申请专利范围第167项之方法,其中喷嘴系以 直流电源供应充电。 176.如申请专利范围第167项之方法,其中喷嘴系以 交流电源供应充电。 177.如申请专利范围第167项之方法,进一步包含施 加一第二相反电荷至晶圆。 178.如申请专利范围第177项之方法,其中除电镀金 属之一部分系溶解于电解质液体中。 179.如申请专利范围第177项之方法,其中电解质液 体中之金属离子的浓度系约3%重量或更少。 180.如申请专利范围第177项之方法,其中喷嘴系以 直流电源供应充电。 181.如申请专利范围第177项之方法,其中喷嘴系以 交流电源供应充电。 182.如申请专利范围第167项之方法,进一步包含施 加一第二相反电荷至一导电材料。 图式简单说明: 图1A及1B个别为一包含屏蔽之示范半导体处理装置 的横断面图及顶视图; 图1C、1D及1E系一半导体处理装置之示范喷嘴的横 断面图; 图2系一半导体处理装置之示范喷嘴的横断面图; 图3系一半导体处理装置之示范喷嘴的横断面图; 图4系一半导体处理装置之示范喷嘴及一区块的横 断面图; 图5A至5H显示各种示范喷嘴形状及架构之横断面图 ; 图6A及6B显示一示范喷嘴结构之横断面及顶视图; 图6C至6I显示各种示范喷嘴结构之顶视图; 图7显示一包含导电构件之示范半导体处理装置的 横断面图; 图8A及8B显示一包含导电构件之示范半导体处理装 置的横断面图; 图8C显示一包含导电构件之示范晶圆夹盘总成的 分解图; 图9A及9B显示包含导电构件之示范半导体处理装置 的横断面图; 图10A及10B个别显示包含一或两个光学感应器之示 范半导体处理装置的横断面图; 图11A及11B显示一示范半导体处理装置之顶视图及 横断面图; 图12显示一示范半导体处理装置之横断面图; 图13A-13E显示一具有多个旋转总成之示范电解抛光 总成; 图14A及14B显示示范性多个旋转喷嘴总成之横断面 图; 图14C显示一用以电解抛光导电层于一晶圆上之示 范制程; 图15显示一具有示范性多个线性可移动喷嘴总成 之电解抛光室的横断面图;及 图16A-16E显示一具有一线性可移动及多个旋转喷嘴 之电解抛光装置的示范图。 |
