專(zhuān)利名稱：設(shè)備、陽(yáng)極、以及制造集成電路的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制造工藝，特別是涉及一種裝置以及方法，提供 從陽(yáng)極到晶圓的間隙(橫越一晶圓的表面，間隙具有不同高度或是厚度)，通 過(guò)一濕工藝處理設(shè)備進(jìn)行濕工藝處理。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體工藝中進(jìn)行許多濕工藝處理程序，這些程序包括例如電化學(xué)電
鍍(ECP)、電化學(xué)機(jī)械拋光(ECMP)、旋轉(zhuǎn)涂布、清潔以及蝕刻。因此，許多 設(shè)備是設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行晶圓或是其他基板的濕工藝處理。
一種制式的濕工藝處理設(shè)備包括處理室，用以限制化學(xué)處理以及用以將 晶圓挾持于處理室的載具頭，使晶圓通過(guò)處理室中或是引進(jìn)處理室的化學(xué)物 質(zhì)進(jìn)行化學(xué)處理。在濕工藝處理設(shè)備中，例如是電化學(xué)電鍍(ECP)設(shè)備、電 化學(xué)機(jī)械拋光(ECMP)設(shè)備，處理室包括固定形狀的陽(yáng)極。在處理程序中，陽(yáng) 極通常設(shè)置為離晶圓有一段距離，使一立體(三維)空間形成于陽(yáng)極與晶圓之 間。設(shè)置于或是隨后引進(jìn)于介于陽(yáng)極與晶圓之間的空間的化學(xué)物質(zhì)(例如是沉 積于基板包含金屬離子的電解液)隨著電場(chǎng)而改變，通過(guò)提供一個(gè)電位于陽(yáng)極 與晶圓(相當(dāng)于一個(gè)陰極)之間，可產(chǎn)生電場(chǎng)于化學(xué)物質(zhì)中。在具有電解質(zhì)的 化學(xué)物質(zhì)中，電解質(zhì)制造出電場(chǎng)使電解質(zhì)中的金屬離子可沉積于晶圓上，在 晶圓上形成一個(gè)金屬層。
這些濕工藝處理設(shè)備的缺點(diǎn)，便是介于陽(yáng)極以及晶圓間的立體空間的高 度，在橫越整個(gè)晶圓時(shí)皆相同。因此，化學(xué)物質(zhì)中電場(chǎng)強(qiáng)度的分布并不能被 控制或調(diào)整。當(dāng)半導(dǎo)體晶圓的尺寸增加以及最小裝置特征尺寸(device feature size)減少時(shí)，化學(xué)物質(zhì)中電場(chǎng)強(qiáng)度的分布導(dǎo)致無(wú)法得知橫越晶圓的裝置特征， 或者無(wú)法選擇性的調(diào)整橫越晶圓的裝置特征。
根據(jù)上述， 一種改良式的濕工藝處理設(shè)備以及方法是必要的，使介于陽(yáng) 極以及晶圓間的立體空間中的化學(xué)物質(zhì)中電場(chǎng)強(qiáng)度的分布可以被控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的設(shè)備、陽(yáng)極、以及制造集成電路的方 法，使介于陽(yáng)極以及晶圓間的立體空間中的化學(xué)物質(zhì)中電場(chǎng)強(qiáng)度的分布可以 被控制。
本發(fā)明提供一種設(shè)備，包括晶圓載具或是基板載具、處理室以及設(shè)置于 處理室中的陽(yáng)極。處理室用以限制化學(xué)物質(zhì)，陽(yáng)極具有可調(diào)整的外形。在晶 圓載具或是基板載具所挾持的晶圓或是基板以及陽(yáng)極之間形成一個(gè)空間。該 空間具有個(gè)高度，該高度可通過(guò)調(diào)整陽(yáng)極的外形而可選擇性的根據(jù)橫越該晶 圓或基板而被調(diào)整。
如上所述的設(shè)備，其中該陽(yáng)極由多個(gè)平板所形成。
如上所述的設(shè)備，其中該多個(gè)平板具有同一中心。
如上所述的設(shè)備，還包括滑動(dòng)握持組件，可使該多個(gè)平板的至少一個(gè)平 板相對(duì)于該多個(gè)平板的另外一個(gè)平板移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。
如上所述的設(shè)備，其中該滑動(dòng)握持組件移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)該多個(gè)平板的至少一 個(gè)平板由第一平面到至少一個(gè)第二平面。
如上所述的設(shè)備，其中該滑動(dòng)握持組件包括臂部，可使該多個(gè)平板的至 少一個(gè)平板相對(duì)于該多個(gè)平板的另外一個(gè)平板移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。
如上所述的設(shè)備，其中該多個(gè)平板的每一個(gè)單獨(dú)被發(fā)電機(jī)(electrical frequency generator)所馬區(qū)動(dòng)。
本發(fā)明提供一種制造集成電路的方法，方法包括放置晶圓或基板于晶圓 或基板處理設(shè)備的處理室中，且處理室包括具有可調(diào)式外形的陽(yáng)極；設(shè)定一 個(gè)空間于晶圓或基板以及陽(yáng)極之間；調(diào)整陽(yáng)極的外形，使橫越晶圓或基板的 空間可具有不同的高度；以及運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備以處理晶圓，可形成集成電路。
如上所述的方法，還包括在該運(yùn)轉(zhuǎn)步驟之前，于調(diào)整該陽(yáng)極的外形之前 或之后，提供電位于該陽(yáng)極以及該晶圓或該基板之間。
如上所述的方法，其中在調(diào)整該陽(yáng)極的外形中，該陽(yáng)極可調(diào)整成平面， 使該空間的該高度在橫越該晶圓或該基板時(shí)，實(shí)質(zhì)上不變，或者，該陽(yáng)極調(diào) 整為凸面、凹面或是波浪形，使該空間的該高度在橫越該晶圓或該基板時(shí)， 具有變化。本發(fā)明又提供用于濕工藝處理設(shè)備的陽(yáng)極。陽(yáng)極包括多個(gè)平板，以及至 少一平板可相對(duì)于另外一平板移動(dòng)以調(diào)整陽(yáng)極的外形。使用于濕工藝處理設(shè) 備的陽(yáng)極與晶圓或是基板之間形成一個(gè)空間，通過(guò)調(diào)整陽(yáng)極的外形，使空間 在橫越晶圓或是基板時(shí)，具有可調(diào)整的高度。
如上所述的陽(yáng)極，其中該多個(gè)平板具有同一中心。
如上所述的陽(yáng)極，還包括滑動(dòng)握持組件，可使該多個(gè)平板的至少一個(gè)平 板相對(duì)于該多個(gè)平板的另外一個(gè)平板移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。
如上所述的陽(yáng)極，其中該滑動(dòng)握持組件移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)該多個(gè)平板的至少一 個(gè)平板由第一平面到至少一個(gè)第二平面。
如上所述的陽(yáng)極，其中該滑動(dòng)握持組件包括臂部，可使該多個(gè)平板的至 少一個(gè)平板相對(duì)于該多個(gè)平板的另外一個(gè)平板移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明所提供的設(shè)備、陽(yáng)極及制造集成電路的方法，通過(guò)調(diào)整陽(yáng)極的外 形，使橫越晶圓或基板的空間具有了不同的高度，進(jìn)而使介于陽(yáng)極以及晶圓 間的立體空間中的化學(xué)物質(zhì)中電場(chǎng)強(qiáng)度的分布可以被控制。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉 出較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明。


圖1顯示使用可調(diào)式陽(yáng)極的電化學(xué)電鍍?cè)O(shè)備的一實(shí)施例的剖面圖； 圖2A顯示可調(diào)式陽(yáng)極組件的一實(shí)施例的仰視圖； 圖2B顯示圖2A中可調(diào)式陽(yáng)極組件的正視圖； 圖3顯示圖2A、圖2B中可調(diào)式陽(yáng)極組件中陽(yáng)極的仰視圖； 圖4顯示圖2A、圖2B中可調(diào)式陽(yáng)極組件中線型可移動(dòng)的滑動(dòng)握持組件 的俯視圖5A顯示圖2A、圖2B中可調(diào)式陽(yáng)極組件的部分正視圖5B顯示圖2A、圖2B中可調(diào)式陽(yáng)極組件的另一實(shí)施例的部分正視圖6A-圖6C顯示圖2A、圖2B中可調(diào)式陽(yáng)極組件動(dòng)作的正視圖6D顯示圖5B中可調(diào)式陽(yáng)極組件動(dòng)作的正視圖7A顯示圖6A中當(dāng)陽(yáng)極調(diào)整時(shí)，陽(yáng)極與晶圓間的空間的示意圖7B顯示圖6B中當(dāng)陽(yáng)極調(diào)整時(shí)，陽(yáng)極與晶圓間的空間的示意圖7C顯示圖6C中當(dāng)陽(yáng)極調(diào)整時(shí)，陽(yáng)極與晶圓間的空間的示意圖； 圖7D顯示圖6D中當(dāng)陽(yáng)極調(diào)整時(shí)，陽(yáng)極與晶圓間的空間的示意圖； 圖8A顯示可調(diào)式陽(yáng)極組件的另一實(shí)施例的仰視圖8B顯示圖8A中可調(diào)式陽(yáng)極組件的另一實(shí)施例的正視圖； 圖9顯示圖8A、圖8B中可調(diào)式陽(yáng)極組件中陽(yáng)極的仰視圖； 圖10顯示圖8A、圖8B中可調(diào)式陽(yáng)極組件中可旋轉(zhuǎn)的滑動(dòng)式握持組件 的部分正視圖11A顯示圖8A中V形區(qū)域的剖面圖11B顯示圖11A中沿11B-11B切線的剖面圖IIC顯示圖11A中沿11C-11C切線的剖面圖IID顯示凸輪槽的一個(gè)變化例的剖面圖，類(lèi)似圖11C的視角；
圖12A-圖12D顯示圖8A、圖8B中可調(diào)式陽(yáng)極組件動(dòng)作正視圖；以及 圖13顯示利用可調(diào)式陽(yáng)極組件于濕工藝處理設(shè)備的晶圓濕工藝處理方 法的流程圖。
其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下
1000電化學(xué)電鍍?cè)O(shè)備 3000處理室組件 3110擴(kuò)散器 3130流體傳送管 3230、 3330可調(diào)式陽(yáng)極組件 3240a中心平板 3240d外平板 3252中心集中元件 3254a內(nèi)部端 3256柱狀連接件 3256b下端 3258長(zhǎng)形開(kāi)口 3330可調(diào)節(jié)陽(yáng)極 3350旋轉(zhuǎn)式滑動(dòng)扶持組件 3362外環(huán)元件
2000載具頭組件 3100電鍍室 3120多孔墊 3135出口 3240圓形陽(yáng)極 3240b、 3240c中間平板 3250可動(dòng)式滑動(dòng)扶持組件 3254臂元件 3254b外部端 3256a上端 3256a，、 3256b，連接件 3260固定陽(yáng)極支撐結(jié)構(gòu) 3340陽(yáng)極 3360平板旋轉(zhuǎn)裝置 3362a凸緣
3364內(nèi)環(huán)元件
3370傾斜線形凸輪溝槽
3371拱形止動(dòng)裝置
A 中心軸
H 高度
S 處理表面
SH2平面形狀
SH4波浪形狀
3366 、 3368柱狀連接件 3370，凸輪溝槽 3372凸輪從動(dòng)件 AS 上表面 M 、 Ml、 M2傳動(dòng)器 SH,凸起形狀 SH3凹入形狀 SP立體空間
w半導(dǎo)體晶圓
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明揭示一種可調(diào)式陽(yáng)極組件，用于對(duì)半導(dǎo)體晶圓、其他晶圓以及基 板進(jìn)行濕工藝處理的設(shè)備?？烧{(diào)式陽(yáng)極組件可應(yīng)用于使用陽(yáng)極的任一濕工藝
處理或類(lèi)似的設(shè)備，例如電化學(xué)電鍍(ECP)設(shè)備以及電化學(xué)機(jī)械拋光(ECMP) 設(shè)備，但不限于此。為了便于描述可調(diào)式陽(yáng)極組件，本發(fā)明利用電化學(xué)電鍍 設(shè)備作為參照，并顯示一實(shí)施例于圖1中。電化學(xué)電鍍?cè)O(shè)備1000大致包括 處理室組件3000以及載具頭組件2000，可用以握持半導(dǎo)體晶圓W或是其他 晶圓或基板，使其可于處理室設(shè)備3000中進(jìn)行濕工藝處理，以及在電鍍或 反電鍍時(shí)傳送直流電力至晶圓W。
處理室組件3000形成容器或電鍍室3100以限制電解質(zhì)溶液。電解質(zhì)溶 液包括可電化學(xué)沉積于晶圓W上的一種或多種金屬包括銅(Cu)、鋁(A1)、鴇 (W)、金(Au)以及銀(Ag)。
處理室組件3000包括可調(diào)式陽(yáng)極組件3230、 3330，設(shè)置于電鍍室3100 中。擴(kuò)散器3110以及多孔墊3120設(shè)置于處理室3100中，位于可調(diào)式陽(yáng)極 組件3230、 3330之上。于一些實(shí)施例中，擴(kuò)散器3110于處理室3100中支 撐多孔墊3120并提供電鍍?nèi)芤河啥嗫讐|3120至晶圓W的均勻分布。多孔 墊3120可具有離子傳導(dǎo)性。于一些實(shí)施例中，金屬離子電解質(zhì)可通過(guò)流體 傳送管3130供給至多孔墊3120，流體傳送管3130具有出口 3135位于多孔 墊3120之上。于其他實(shí)施例中，多孔墊3120可設(shè)置于鄰近于可調(diào)式陽(yáng)極組 件3230、 3330的位置，或是直接與可調(diào)式陽(yáng)極組件3230、 3330接觸。
載具頭組件2000以可移動(dòng)的方式位于多孔墊3120之上。于一實(shí)施例中， 載具頭組件2000包括Z形運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，可于垂直方向移動(dòng)載具頭組件2000， 使載具頭組件2000相對(duì)于多孔墊3120移動(dòng)。于其他實(shí)施例中，載具頭組件 2000可包括傾斜運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，可使載具頭組件2000相對(duì)于多孔墊3120傾斜， 或者是載具頭組件2000可包括旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，可使載具頭組件2000相對(duì)于 多孔墊3120旋轉(zhuǎn)。Z形運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、傾斜運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)已為公知， 因此上述機(jī)構(gòu)的細(xì)部將不再贅述。載具頭組件2000握持住晶圓W，使晶圓 W的處理表面S朝下面對(duì)多孔墊3120。載具頭組件2000可握持不同尺寸的 晶圓，包括具有4英寸、5英寸、6英寸以及8英寸直徑的半導(dǎo)體晶圓以及 其他晶圓或基板，但不限于此。于一較佳實(shí)施例中，具有大于12英寸半徑 的半導(dǎo)體晶圓以及其他晶圓或基板為佳。
通過(guò)將處理表面S與多孔墊3120接觸并提供一個(gè)電位于可調(diào)式陽(yáng)極組 件3230、 3330以及晶圓W(相當(dāng)于一個(gè)陰極)之間，可于電解質(zhì)溶液中產(chǎn)生一 個(gè)電場(chǎng)于一個(gè)立體空間SP，其中立體空間SP形成于可調(diào)式陽(yáng)極組件3230、 3330的上表面AS與晶圓W的處理表面S之間，使一個(gè)金屬層沉積于晶圓 W朝下的水平表面S(處理表面)。至于關(guān)于電化學(xué)電鍍更詳細(xì)的構(gòu)造以及操 作，請(qǐng)參閱美國(guó)專(zhuān)利US6,863,794。
可調(diào)式陽(yáng)極組件3230、 3330的外形可于任何時(shí)間(在處理之前或是處理 中)依照特定的半導(dǎo)體處理程序進(jìn)行調(diào)整，以于電解質(zhì)溶液中提供一電場(chǎng)強(qiáng)度 分布，該電解質(zhì)溶液符合處理程序必要條件，例如45nm與45nm以下處理 技術(shù)以及/或8英寸與8英寸以上的晶圓。提供一預(yù)定的電場(chǎng)強(qiáng)度分布于電解 質(zhì)溶液的能力必須考慮到較寬的處理窗和/或更多處理控制。
更具體地，調(diào)整可調(diào)式陽(yáng)極組件3230、 3330的外形由一平面至一非平 面，例如是凹面、凸面或波浪形等，使電解質(zhì)溶液中的電場(chǎng)強(qiáng)度分布可選擇 性的作調(diào)整，使得處理規(guī)格，例如是沉積率、沉積剖面、選擇性以及殘余物， 也可選擇性的沿著晶圓W的處理表面S作變化。這是因?yàn)榭烧{(diào)式陽(yáng)極組件 3230、3330的非平面外形提供一立體空間SP(位于可調(diào)式陽(yáng)極組件3230、3330 的上表面AS以及晶圓W的處理表面S之間)，此一立體空間SP橫越晶圓W 時(shí)具有多種不同的高度H。而立體空間SP的多種不同的高度H在電解質(zhì)溶 液中提供相對(duì)的多種不同的電場(chǎng)分布，可改變橫越晶圓W處理表面S的處
理規(guī)格。因此，可依需求控制橫越晶圓W處理表面S處理規(guī)格的一致性。
圖2A、圖2B顯示可調(diào)式陽(yáng)極組件3230的一實(shí)施例的俯視圖以及正視 圖。可調(diào)式陽(yáng)極組件3230包括一圓形陽(yáng)極3240，圓形陽(yáng)極3240由多個(gè)同心 平板以及一線型可動(dòng)式滑動(dòng)扶持組件3250所組成，可動(dòng)式滑動(dòng)扶持組件3250 使同心陽(yáng)極平板定位于相同或不同水平以產(chǎn)生一多變厚度的間隙，該間隙于 化學(xué)物質(zhì)(例如是電解質(zhì)溶液)中提供符合工藝需求的一期望的電場(chǎng)強(qiáng)度分 布。于其他實(shí)施例中，可調(diào)式陽(yáng)極可以是正方形、矩形、橢圓形等，以及/ 或者分為多個(gè)可調(diào)式平板，而該平板可為同心或是不同心，但平板可分別獨(dú) 立的移動(dòng)至不同的位置設(shè)置。
如圖3中的仰視圖所示，多個(gè)同心陽(yáng)極平板由一碟形中心平板3240a、 兩個(gè)圓形環(huán)狀中間平板3240b、 3240c以及一圓形環(huán)狀外平板3240d組成。 于其他實(shí)施例中，中心平板、環(huán)狀中間平板和/或環(huán)狀外平板不限于圓形，可 以是其他形狀例如正方形、矩形以及橢圓形。多個(gè)同心陽(yáng)極平板于其他實(shí)施 例中，根據(jù)不同的裝置需求，包括多個(gè)以上任一數(shù)目的平板。于一些實(shí)施例 中，平板可以通過(guò)相對(duì)應(yīng)的DC電源、脈沖、無(wú)線電頻率或是微波發(fā)電機(jī)的 力量驅(qū)動(dòng)和/或頻率驅(qū)動(dòng)。
如圖4中俯視圖所示，線形可動(dòng)式滑動(dòng)扶持組件3250包括一軸向移動(dòng) 中心集中元件3252、 一個(gè)或二個(gè)或以上的臂元件3254以及多個(gè)柱狀連接件 3256(參見(jiàn)圖3以及圖5A、圖5B)。臂元件3254軸向延伸自中心集中元件 3252，柱狀連接件3256連接臂元件3254與同心陽(yáng)極平板3240a、 3240b、 3240c、 3240d。臂元件3254具有一內(nèi)部端3254a以及一外部端3254b，內(nèi)部 端3254a樞接于一中心集中元件，外部端3254b樞接于處理室組件3000中 的一固定陽(yáng)極支撐結(jié)構(gòu)3260(圖2B)。
如圖5A中部分正視圖所示，其中左數(shù)第1、 2個(gè)向上箭頭表示扶持組件 的滑動(dòng)點(diǎn)(slide point oflifter)，最右邊的向上箭頭表示扶持組件的固定點(diǎn)(f1X point of lifter)。連接件3256下部延伸穿過(guò)臂元件3254的長(zhǎng)形開(kāi)口 3258(圖 4)，上端3256a固定連接于同心陽(yáng)極平板3240a、 3240b、 3240c、 3240d，加 大的下端3256b防止連接件3256由長(zhǎng)形開(kāi)口 3258中退出，以及從臂元件 3254脫離。當(dāng)臂元件向上或向下樞轉(zhuǎn)時(shí)，連接件3256分別在臂元件3254的 長(zhǎng)形開(kāi)口 3258中向外或向內(nèi)滑動(dòng)，因此當(dāng)陽(yáng)極3240的外形被調(diào)整時(shí)，使陽(yáng)
極平板3240a、 3240b、 3240c、 3240d的上表面維持與晶圓W處理表面S平 行。于圖2A、圖2B、圖3、圖4、圖5A、圖6A-圖6C的實(shí)施例中，每一陽(yáng) 極平板3240a、 3240b、 3240c、 3240d通過(guò)至少一連接件3256與一個(gè)臂元件 3254連接。于其他實(shí)施例中， 一個(gè)或多個(gè)陽(yáng)極平板被固定，因此僅有垂直移 動(dòng)的陽(yáng)極平板會(huì)通過(guò)連接件與臂元件連接。
再次參閱圖2B，軸向移動(dòng)中心集中元件3252可通過(guò)一傳動(dòng)器M沿著中 心軸A垂直移動(dòng)(例如上或下)，傳動(dòng)器M可以是由一步進(jìn)馬達(dá)控制的線形傳 動(dòng)器。于其他實(shí)施例中，其他種類(lèi)的傳動(dòng)器也可用于使軸向中心集中元件上 下移動(dòng)以變化陽(yáng)極3240的外形。
圖5B與圖6D分別顯示圖2A與圖2B中可調(diào)式陽(yáng)極組件的變化部分以 及完全的正視圖。于第二實(shí)施例中，滑動(dòng)扶持組件的中心集中元件與臂元件 被多個(gè)傳動(dòng)器M1、 M2所取代，傳動(dòng)器M1、 M2直接對(duì)連接件3256a'以及 3256b，動(dòng)作，可垂直上下移動(dòng)陽(yáng)極平板3240b與3240c至不同水平面。外陽(yáng) 極平板3240d于此實(shí)施例中是固定的，但是于其他實(shí)施例中，外陽(yáng)極平板可 通過(guò)一傳動(dòng)器垂直移動(dòng)。
于更多的實(shí)施例中(并未圖示)如下，臂元件的中間部樞接于處理室組件 中一固定陽(yáng)極支撐結(jié)構(gòu)，以及當(dāng)中心集中元件通過(guò)傳動(dòng)器垂直移動(dòng)時(shí)，臂元 件的外部端可自由的上下移動(dòng)。同樣于其他實(shí)施例(并未圖示)中，例如中心 集中元件與處理室組件中的固定陽(yáng)極支撐結(jié)構(gòu)連接，以及臂元件的外部端被 傳動(dòng)而移動(dòng)(向上或向下)以改變陽(yáng)極的外形。
參見(jiàn)圖6A-圖6C中的正視圖，線形可動(dòng)式滑動(dòng)扶持組件3250運(yùn)轉(zhuǎn)，以 調(diào)整陽(yáng)極3240的外形，通過(guò)傳動(dòng)器M的運(yùn)轉(zhuǎn)，中心集中元件3252可被上下 移動(dòng)。中心集中元件3252的上下移動(dòng)升高或降低陽(yáng)極平板3240a、 3240b、 3240c至多種水平面，因此可改變陽(yáng)極3240的外形，依次顯示于圖7A-圖7C 中，橫越晶圓W處理表面S的立體空間SP的高度H可變化，以于化學(xué)物質(zhì) 中提供符合工藝需求的一期望的電場(chǎng)強(qiáng)度分布。圖7A顯示當(dāng)圖6A中的陽(yáng) 極3240被調(diào)整至一凸起形狀SHJ寸，立體空間SP的高度H如何沿著晶圓W 處理表面S改變。圖7B顯示當(dāng)圖6B中的陽(yáng)極3240被調(diào)整至一平面形狀SH2 時(shí)，立體空間SP的高度H如何沿著晶圓W處理表面S改變。圖7C顯示當(dāng) 圖6C中的陽(yáng)極3240被調(diào)整至一凹入形狀SH3時(shí)，立體空間SP的高度H如
何沿著晶圓W處理表面S改變。
如圖5B、圖6D所示，可調(diào)式陽(yáng)極組件的傳動(dòng)器M1、 M2之一或兩者皆 運(yùn)轉(zhuǎn)以升高或降低陽(yáng)極平板3240b、 3240c至不同水平面，陽(yáng)極3240的外形 可因此而改變。如前述實(shí)施例中，改變陽(yáng)極3240的外形可改變橫越晶圓W 處理表面S的立體空間SP的高度H。圖7D顯示當(dāng)圖6D中的陽(yáng)極3240被 調(diào)整至一波浪形狀SH4時(shí)，立體空間SP的高度H如何沿著晶圓W處理表面 S改變。
圖8A中的仰視圖以及圖8B中的正視圖共同顯示另一實(shí)施例中的可調(diào)節(jié) 陽(yáng)極，代表符號(hào)為3330。可調(diào)節(jié)陽(yáng)極3330包括一陽(yáng)極3340，陽(yáng)極3340由 類(lèi)似前述實(shí)施例中多個(gè)同心平板以及旋轉(zhuǎn)式滑動(dòng)扶持組件3350所組成，旋 轉(zhuǎn)式滑動(dòng)扶持組件3350可改變陽(yáng)極的外形。
如圖9中的仰視圖所示，多個(gè)同心平板包括一碟形中心平板3340a、 一 圓形環(huán)狀中間平板3340b以及一圓形環(huán)狀外平板3340c。于一些實(shí)施例中， 平板可以通過(guò)相對(duì)應(yīng)的DC電源、脈沖、無(wú)線電頻率或是微波發(fā)電機(jī)的能量 驅(qū)動(dòng)和/或頻率驅(qū)動(dòng)。
轉(zhuǎn)動(dòng)式滑動(dòng)扶持組件3350包括如圖10所示的平板旋轉(zhuǎn)裝置3360，用于 可選擇的旋轉(zhuǎn)一個(gè)或多個(gè)陽(yáng)極平板3340a、 3340b、 3340c，以及圖11A-圖11D 所示的凸輪溝槽及從動(dòng)件排列，當(dāng)陽(yáng)極平板3340a、 3340b、 3340c通過(guò)旋轉(zhuǎn) 裝置3340彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪溝槽及從動(dòng)件排列用于使陽(yáng)極平板3340a、 3340b、 3340c上下垂直移動(dòng)，進(jìn)而使陽(yáng)極平板3340a、 3340b、 3340c定位于 相同或不同的水平面以改變陽(yáng)極3340的外形。
參見(jiàn)圖10，旋轉(zhuǎn)裝置3360包括一外環(huán)元件3362，用以旋轉(zhuǎn)中間平板 3340b，以及一內(nèi)環(huán)元件3364，用以旋轉(zhuǎn)中心平板3340a。外環(huán)元件3362具 有至少一凸緣3362a，用以容納一柱狀連接件3366的一端，該連接件3366 與中間陽(yáng)極平板3340b固定連接。內(nèi)環(huán)元件3364具有至少一交叉臂3364a， 用以容納另一柱狀連接件3368的一端，該柱狀連接件3368與中間陽(yáng)極平板 3340a固定連接。外環(huán)元件3362與內(nèi)環(huán)元件3364可選擇的被相對(duì)應(yīng)的傳動(dòng) 器(位圖式)旋轉(zhuǎn)，例如是步進(jìn)馬達(dá)。于其他實(shí)施例中，其他傳動(dòng)器也可用于 旋轉(zhuǎn)外環(huán)元件3362與內(nèi)環(huán)元件3364。
凸輪溝槽及從動(dòng)件排列使陽(yáng)極平板3340a、 3340b、 3340c彼此連接，以
致于相鄰的陽(yáng)極平板可相對(duì)旋轉(zhuǎn)，使其中之一平板依不同的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)于 其他平板垂直向上或向下移動(dòng)，進(jìn)而相鄰的平板可定位于相同或不同的水平面。
參見(jiàn)圖11A-圖IID，凸輪溝槽及從動(dòng)件排列包括兩個(gè)或以上的等間傾斜
線形凸輪溝槽3370以及相對(duì)應(yīng)的等間凸輪從動(dòng)件3372，傾斜線形凸輪溝槽 3370形成于每一外陽(yáng)極平板3340c與中間陽(yáng)極平板3340b的內(nèi)周?chē)砻?，?對(duì)應(yīng)的凸輪從動(dòng)件3372突出于中心陽(yáng)極平板3340a與中間陽(yáng)極平板3340b 的外周?chē)砻??；蛘?，凸輪從?dòng)件3372提供于每一外陽(yáng)極平板3340c與中 間陽(yáng)極平板3340b的內(nèi)周?chē)砻?，而相?duì)應(yīng)的傾斜凸輪溝槽3370形成于中 心陽(yáng)極平板3340a與中間陽(yáng)極平板3340b的外周?chē)砻妗?br> 圖12D顯示另一實(shí)施例，其中每一凸輪溝槽代表符號(hào)為3370'，配備一 拱形止動(dòng)裝置3371以提供數(shù)種分離陽(yáng)極外形的調(diào)整機(jī)制。
旋轉(zhuǎn)式滑動(dòng)扶持組件3350可調(diào)整陽(yáng)極3340的外形，通過(guò)傳動(dòng)器旋轉(zhuǎn)內(nèi) 環(huán)和/或外環(huán)元件3362、 3364。如圖12A-圖12D所示，外環(huán)元件3362使中 間陽(yáng)極平板3340b相對(duì)于固定的外陽(yáng)極平板3340c旋轉(zhuǎn)，使中間平板3340b 垂直向上或向下相對(duì)于外陽(yáng)極平板3340c移動(dòng)。內(nèi)環(huán)元件3364使中心陽(yáng)極 平板3340a相對(duì)于中間陽(yáng)極平板3340b旋轉(zhuǎn)，使中心陽(yáng)極平板3340a垂直向 上或向下相對(duì)于中間陽(yáng)極平板3340b移動(dòng)。當(dāng)中心與中間陽(yáng)極平板3340a、 3340b旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪從動(dòng)件依不同的旋轉(zhuǎn)方向于凸輪溝槽中向上或向下滑動(dòng) (圖IIC)或階梯式移動(dòng)(圖11D)，使中心陽(yáng)極平板3340a與中間陽(yáng)極平板3340b 依不同的旋轉(zhuǎn)方向垂直向上或向下移動(dòng)，進(jìn)而改變陽(yáng)極3340的外形。橫越 晶圓W處理表面S的立體空間SP的高度H可因此而變化，以于化學(xué)物質(zhì)中 提供符合工藝需求的一期望的電場(chǎng)強(qiáng)度分布。
可調(diào)式陽(yáng)極組件的陽(yáng)極可由任何電極材料所制成。于一些實(shí)施例中，陽(yáng) 極可由形狀記憶合金(SMA)或是其他具有可塑性及延展性的材料所制成。可 調(diào)式陽(yáng)極組件的滑動(dòng)扶持組件可由任何材料所制成，包括金屬材料、陶磁材 料或與陽(yáng)極相同的材料，但不限于此。
圖13顯示一晶圓濕工藝處理方法的步驟的流程圖，該晶圓濕工藝處理 方法利用一可調(diào)式陽(yáng)極組件于一濕工藝處理設(shè)備中。該方法可用于制造集成 電路。濕工藝處理設(shè)備可為一電化學(xué)電鍍?cè)O(shè)備，例如為前述圖1所示的設(shè)備。
于其他實(shí)施例中，濕工藝處理設(shè)備可以為一電化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備或是其他晶 圓或基板處理設(shè)備。
晶圓濕工藝處理方法開(kāi)始于步驟4000:放置一晶圓于濕工藝處理設(shè)備的 載具頭組件的握持件。
于步驟4010中，載有晶圓的握持件被放置于濕工藝處理設(shè)備的處理室 中，處理室中包括用于處理晶圓的化學(xué)物質(zhì)。握持件被放置于處理室中，使 晶圓被其中的化學(xué)物質(zhì)所浸沒(méi)。
于步驟4020中， 一個(gè)空間被定義于晶圓與可調(diào)式陽(yáng)極組件的陽(yáng)極之間。 于步驟4030中，可調(diào)式陽(yáng)極組件的外形被調(diào)整，使橫晶圓與可調(diào)式陽(yáng) 極組件的陽(yáng)極間的空間呈多樣式變化。
于歩驟4040中，濕工藝處理設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)以濕工藝處理晶圓。 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng) 與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視隨附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括晶圓載具或基板載具；處理室，用以限制化學(xué)物質(zhì)；以及陽(yáng)極，具有可調(diào)整的外形，并設(shè)置于處理室中；其中一個(gè)空間形成于該晶圓載具或是基板載具所挾持的晶圓或是基板以及該陽(yáng)極之間，該空間具有一個(gè)高度，該高度通過(guò)調(diào)整該陽(yáng)極的外形而可選擇性的根據(jù)橫越該晶圓或基板而被調(diào)整。
2. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中該陽(yáng)極由多個(gè)平板所形成。
3. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中該多個(gè)平板具有同一中心。
4. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，還包括滑動(dòng)握持組件，可使該多個(gè)平板 的至少一個(gè)平板相對(duì)于該多個(gè)平板的另外一個(gè)平板移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。
5. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中該滑動(dòng)握持組件移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)該多個(gè) 平板的至少一個(gè)平板由第一平面到至少一個(gè)第二平面。
6. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中該滑動(dòng)握持組件包括臂部，可使該 多個(gè)平板的至少一個(gè)平板相對(duì)于該多個(gè)平板的另外一個(gè)平板移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。
7. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中該多個(gè)平板的每一個(gè)單獨(dú)被發(fā)電機(jī) 所驅(qū)動(dòng)。
8. —種制造集成電路的方法，該方法包括放置晶圓或基板于晶圓或基板處理設(shè)備的處理室中，該處理室包括陽(yáng) 極，該陽(yáng)極具有可調(diào)整的外形；在該晶圓或基板以及該陽(yáng)極之間設(shè)定一個(gè)空間；調(diào)整該陽(yáng)極的外形，使橫越該晶圓或該基板的該空間可具有不同的高 度；以及運(yùn)轉(zhuǎn)該設(shè)備以處理該晶圓，以形成該集成電路。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，還包括在該運(yùn)轉(zhuǎn)步驟之前，于調(diào)整該陽(yáng) 極的外形之前或之后，在該陽(yáng)極以及該晶圓或該基板之間提供一個(gè)電位。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中在調(diào)整該陽(yáng)極的外形中，該陽(yáng)極可 調(diào)整成平面，使該空間的該高度在橫越該晶圓或該基板時(shí)，實(shí)質(zhì)上不變，或者，該陽(yáng)極調(diào)整為凸面、凹面或是波浪形，使該空間的該高度在橫越該晶圓 或該基板時(shí)，具有變化。
11. 一種用于濕工藝處理設(shè)備的陽(yáng)極，包括 多個(gè)平板；以及該多個(gè)平板的至少一個(gè)平板可相對(duì)于該多個(gè)平板的另外一個(gè)平板移動(dòng) 以調(diào)整該陽(yáng)極的外形；其中使用于該濕工藝處理設(shè)備的該陽(yáng)極與晶圓或是基板之間形成一個(gè) 空間，通過(guò)調(diào)整該陽(yáng)極的外形，使該空間在橫越該晶圓或是該基板時(shí)，具有 可調(diào)整的高度。
12. 如權(quán)利要求ll所述的陽(yáng)極，其中該多個(gè)平板具有同一中心。
13. 如權(quán)利要求11所述的陽(yáng)極，還包括滑動(dòng)握持組件，可使該多個(gè)平板的至少一個(gè)平板相對(duì)于該多個(gè)平板的另外一個(gè)平板移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。
14. 如權(quán)利要求13所述的陽(yáng)極，其中該滑動(dòng)握持組件移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)該多 個(gè)平板的至少一個(gè)平板由第一平面到至少一個(gè)第二平面。
15. 如權(quán)利要求14所述的陽(yáng)極，其中該滑動(dòng)握持組件包括臂部，可使 該多個(gè)平板的至少一個(gè)平板相對(duì)于該多個(gè)平板的另外一個(gè)平板移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
一種設(shè)備、陽(yáng)極、以及制造集成電路的方法。該陽(yáng)極為用于濕工藝處理設(shè)備的可調(diào)式陽(yáng)極組件，在設(shè)備中可選擇地調(diào)整濕工藝處理化學(xué)物質(zhì)中的電場(chǎng)強(qiáng)度的分布，當(dāng)設(shè)備在處理晶圓時(shí)，橫越晶圓的處理表面，可調(diào)式陽(yáng)極組件依次可選擇地變化不同的處理規(guī)格。該可調(diào)式陽(yáng)極組件包括陽(yáng)極，陽(yáng)極可分為數(shù)個(gè)平板，其中至少一個(gè)平板可由第一平面移動(dòng)至至少一個(gè)第二平面。
文檔編號(hào)H01L21/00GK101192509SQ20071010884
公開(kāi)日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2007年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月27日
發(fā)明者余振華, 汪青蓉, 蕭義理, 許呈鏘 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司