(57)【要約】【課題】電気的処理プロセスのための電気接点を形成する方法及びシステム【解決手段】電気めっきプロセス及び電気エッチングプロセスを含む電気的処理プロセスを容易にするための、被加工物に対する電気接点を実現できるシステム及び方法を提供する。
2005507170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハの処理中に、ウェハキャリアによって保持されているウェハの表縁部面での、ウェハの表面上の導電層との電気的接触のためのシステムであって、
前記ウェハの表縁部面で、前記導電層と電気的に接触する、少なくとも１つの接点部材を備え、
前記少なくとも１つの接点部材と、前記ウェハの表縁部面との間の相対的な回転運動が、前記少なくとも１つの接点部材を、それぞれ異なる時間に、前記ウェハの表縁部面の異なる部分に電気的に接触させ、
前記相対的な回転運動が維持されている間に生じる、前記ウェハの横方向の動きと、前記少なくとも１つの接点部材の対応する横方向の動きとが同期して生じ、それにより、前記ウェハの横方向の動きの間、前記電気的接触が維持される、システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの接点部材は、前記ウェハの表縁部面の湾曲に対応する湾曲形状を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ウェハの横方向の動きに加えて、前記ウェハの回転運動以外の何らかの動きと前記少なくとも１つの接点部材の他の対応する動きとが同期して生じ、それにより、前記ウェハの電気的接触が維持される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ウェハの横方向の動きに加えて、前記ウェハの回転運動以外の何らかの動きと前記少なくとも１つの接点部材の他の対応する動きとが同期して生じ、それにより、前記ウェハの電気的接触が維持される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの接点部材は、ベース支持部材と、このベース支持部材に結合された少なくとも１つの接点要素とを備え、前記少なくとも１つの接点要素が、被加工物の表面の各露出した縁部との電気的接触を維持し続け、
前記少なくとも１つの接点部材は、前記ウェハキャリアと機械的に結合されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記相対的な回転運動は、前記ウェハキャリアに接続された回転可能な軸を用いて前記ウェハキャリアを回転させることによって得られ、
前記少なくとも１つの接点部材は、前記ウェハキャリアの回転不能の軸ハウジングに機械的に結合されている、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの接点部材は、さらに、被加工物面作用デバイス（ＷＳＩＤ）に対して横方向に移動するようになっており、処理中、前記ＷＳＩＤは、前記ウェハの表面に物理的に接触する、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくとも１つの接点部材は、固定部材を用いて前記回転不能の軸ハウジングに機械的に結合されており、前記固定部材は、前記ウェハの横方向の動きが生じたときに、前記ＷＳＩＤに対する、前記少なくとも１つの接点部材の横方向の動きを可能にし、かつ前記少なくとも１つの接点部材の対応する横方向の動きを維持するガイド機構上に載っている、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記ガイド機構は、レールを備え、前記固定部材は、作動ロッドによって前記レールと対向して配置されており、この作動ロッドは、前記軸ハウジングに結合されている、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの接点部材は、さらに、前記ＷＳＩＤに対して直交する方向に移動するようになっており、前記少なくとも１つの接点部材は回転しない、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの接点部材は、前記ウェハの表縁部面の湾曲に対応する湾曲形状を有する、請求項５に記載のシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの接点部材は、前記ウェハの表縁部面の湾曲に対応する湾曲形状を有する、請求項５に記載のシステム。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの接点部材は、さらに、被加工物面作用デバイス（ＷＳＩＤ）に対して横方向に移動するようになっており、処理中、前記ＷＳＩＤは、前記ウェハの表面に物理的に接触する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの接点部材は、前記ウェハの表縁部面の湾曲に対応する湾曲形状を有する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの接点要素は、ブラシを備え、このブラシは、導電性ワイヤからなる束を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記ブラシの導電性ワイヤは、前記被加工物が、前記少なくとも１つの接点部材に対して一方向に回転可能なように、傾斜した角度で、前記被加工物の表面に接触する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記ブラシの導電性ワイヤは、前記被加工物が、前記少なくとも１つの接点部材に対して二方向に回転可能なように、前記被加工物の表面に対して略直角になっている、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ブラシの導電性ワイヤは、前記被加工物が、前記少なくとも１つの接点部材に対して直交する方向に移動可能なように、湾曲することが可能である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの接点要素は、ローラーを備え、前記ローラーは、前記ローラーが、前記被加工物の表面に対して略直角となるように平坦になっている接触面を有し、前記被加工物は、前記少なくとも１つの接点部材に対して二方向に回転可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの接点要素は、ローラーを備え、前記ローラーは、前記ローラーが前記被加工物の表面に接触するように構成されるように丸みを帯びている接触面を有し、前記被加工物は、前記少なくとも１つの接点部材に対して、二方向に回転可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの接点要素は、ループ状の接点を備え、前記ループ状の接点は、上方接触面を有し、前記ループ状接点は、前記被加工物の表面との電気的接触が確立されたときに撓むようになっており、前記被加工物は、前記少なくとも１つの接点部材に対して、二方向に回転可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの接点要素は、接触バーを備え、前記接触バーは、フレキシブル部材によって前記各ベース支持部材に結合されており、前記フレキシブル部材は、前記被加工物の表面との電気的接触が確立されたときに撓むようになっており、前記被加工物は、前記少なくとも１つの接点部材に対して、二方向に回転可能である、請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記接触バーは、前記接触バーが、傾斜した角度で、前記被加工物の表面に接触するように構成されるように丸みを帯びている上方接触面を有する、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
ウェハキャリアによって保持されているウェハの処理中に、表縁部面を有するウェハの表面上の導電層との電気的接触の方法であって、
前記ウェハの処理中に、少なくとも１つの接点部材と、前記ウェハの表縁部面における前記導電層との間の電気的接触を維持することと、
前記電気的接触を維持させながら、前記少なくとも１つの接点部材と、前記ウェハの表縁部面との間の相対的な回転運動を維持して、前記少なくとも１つの接点部材を、それぞれ異なる時間に、前記ウェハの表縁部面の異なる部分に電気的に接触させることと、
前記電気的接触及び相対的な回転運動を維持している間に、前記ウェハの横方向の動きと、前記少なくとも１つの接点部材の別の横方向の動きとが、同期して生じ、それにより、前記ウェハの横方向の動きの間に、前記電気的接触が維持されることとを具備する方法。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの接点部材を、被加工物面作用デバイス（ＷＳＩＤ）に対して横方向に移動させることであって、処理中に、前記ＷＳＩＤが、前記ウェハの表面に物理的に接触する工程をさらに具備する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの接点部材を、垂直方向に動かす工程をさらに具備する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記電気的接触を維持する工程は、前記少なくとも１つの接点部材を回転させることなく行われる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの接点部材を、前記ウェハの表面に対して直交する方向に動かす工程をさらに具備する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記ウェハの処理は、電気研磨である、請求項２４に記載の方法。
【請求項３０】
前記ウェハの処理は、電着である、請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
ウェハキャリアによって保持されているウェハの裏面縁部面上の導電性裏面層との電気的接触のためのシステムであって、前記裏面縁部面上の導電層が、前記ウェハの導電性ベベル縁部を介して前記ウェハの表面に設けられた導電性表面層と電気的に接触している、システムであって、
前記ウェハの裏面縁部面で、前記導電性裏面層と電気的に接触する少なくとも１つの接点部材を備え、前記少なくとも１つの接点部材と、前記ウェハの裏面縁部面との間の相対的な回転運動が、前記少なくとも１つの接点部材を、それぞれ異なる時間に、前記ウェハの裏面縁部面の異なる部分に電気的に接触させるシステム。
【請求項３２】
前記相対的な回転運動が維持されている間に生じる、前記ウェハの横方向の動きと、前記少なくとも１つの接点部材の対応する横方向の動きとが同期して生じ、それにより、前記ウェハの横方向の動きの間の前記電気的接触が維持される、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記少なくとも１つの接点部材は、前記ウェハの縁部の湾曲に対応する湾曲形状を有する、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記ウェハの横方向の動きに加えて、前記ウェハの回転運動以外の何らかの動き前記少なくとも１つの接点部材の他の対応する動きとが同期して生じ、それにより、前記ウェハの電気的接触が維持される、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記ウェハの横方向の動きに加えて、前記ウェハの回転運動以外の何らかの動き前記少なくとも１つの接点部材の他の対応する動きとが同期して生じ、それにより、前記ウェハの電気的接触が維持される、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３６】
ウェハキャリアによって保持されているウェハの裏面縁部面の導電層との電気的接触の方法であって、前記裏面縁部面の導電層が、前記ウェハの表面及び前記ウェハのベベル縁部まで連続的に設けられている方法であって、
少なくとも１つの接点部材と、前記ウェハの裏面縁部面における前記導電層との間の電気的接触を維持することと、
電気的接触を維持している間に、前記少なくとも１つの接点部材と、前記ウェハの裏面縁部面との間の相対的な回転運動を維持して、前記少なくとも１つの接点部材を、それぞれ異なる時間に、前記ウェハの裏面縁部面の異なる部分に電気的に接触させることとを備える方法。
【請求項３７】
前記電気的接触及び相対的な回転運動を維持している間に、前記ウェハの横方向の動きと、前記少なくとも１つの接点部材の別の横方向の動きとが、同期して生じ、それにより、前記ウェハの横方向の動きの間の前記電気的接触が維持される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記少なくとも１つの接点部材を、被加工物面作用デバイス（ＷＳＩＤ）に対して横方向に移動させることであって、処理中に、前記ＷＳＩＤが、前記ウェハの表面に物理的に接触する工程をさらに含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記ＷＳＩＤは、前記ＷＳＩＤが、処理中の前記ウェハの表面を完全に覆うような寸法を有する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
ウェハの表面の縁部面を有する導電層を有するウェハとの、前記ウェハの処理中の電気的接触のためのシステムであって、
前記ウェハの縁部面においてのみ、前記導電層と電気的接触を確立する少なくとも１つの接点部材であって、ベース支持部材と、前記ベース支持部材に結合された少なくとも１つの接点要素とを備える接点部材を備え、前記少なくとも１つの接点要素が、被加工物の表面の各露出した縁部との連続的な電気的接触を維持し、かつブラシを備え、前記ブラシは、前記被加工物が、前記少なくとも１つの接点部材に対して、一方向に回転可能であるように、傾斜した角度で、前記被加工物の表面に接触する導電性ワイヤからなる束を含み、前記ウェハの処理中の、前記少なくとも１つの接点部材とウェハとの間の相対的な動きが、前記少なくとも１つの接点部材を、前記ウェハの縁部面の異なる部分に電気的に接触させる、システム。
【請求項４１】
前記接点要素は、前記被加工物の表面に傾斜した角度で各々接触するようになっている、導電性ワイヤからなる複数の束を含み、それによって、前記接点要素に対する、前記被加工物の表面の横方向の動きが生じたときに、前記ワイヤからなる複数の束のうちの少なくとも１つが、前記被加工物の表面に電気的に接触することを保障する、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
前記ブラシの導電性ワイヤは、前記被加工物が、前記少なくとも１つの接点部材に対して直交する方向に移動可能であるようなたわみを可能にする、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４３】
ウェハの表面の縁部面を有する導電層を有するウェハとの、前記ウェハの処理中の電気的接触のためのシステムであって、
前記ウェハの縁部面において、前記導電層と電気的接触を確立する少なくとも１つの接点部材であって、ベース支持部材と、前記ベース支持部材に結合された少なくとも１つの接点要素とを備える接点部材を備え、前記少なくとも１つの接点要素が、被加工物の表面の各露出した縁部との連続的な電気的接触を維持し、かつブラシを備え、前記ブラシは、前記被加工物が、前記少なくとも１つの接点部材に対して、二方向に回転可能であるように、前記被加工物の表面と略垂直に、前記被加工物の表面に接触する導電性ワイヤからなる束を含み、前記ウェハの処理中の、前記少なくとも１つの接点部材とウェハとの間の相対的な動きが、前記少なくとも１つの接点部材を、前記ウェハの縁部面の異なる部分に電気的に接触させる、システム。
【請求項４４】
前記接点要素は、前記被加工物の表面に、各々略垂直に接触するようになっている、導電性ワイヤからなる複数の束を含み、それによって、前記接点要素に対する、前記被加工物の表面の横方向の動きが生じたときに、前記ワイヤからなる複数の束のうちの少なくとも１つが、前記被加工物の表面に電気的に接触することを保障する、請求項４３に記載のシステム。
【請求項４５】
前記ブラシの導電性ワイヤは、前記被加工物が、前記少なくとも１つの接点部材に対して直交する方向に移動可能であるようなたわみを可能にする、請求項４３に記載のシステム。
【請求項４６】
ウェハの表面の縁部面を有する導電層を有するウェハとの、前記ウェハの処理中の電気的接触のためのシステムであって、
前記ウェハの縁部面において、前記導電層と電気的接触を確立する少なくとも１つの接点部材であって、ベース支持部材と、前記ベース支持部材に結合された少なくとも１つの接点要素とを備える接点部材を備え、前記少なくとも１つの接点要素が、被加工物の表面の各露出した縁部との連続的な電気的接触を維持し、かつ前記被加工物が前記少なくとも１つの接点部材に対して回転可能であるように、前記被加工物の表面に接触する接触面を有するローラーを備え、前記ウェハの処理中の、前記少なくとも１つの接点部材とウェハとの間の相対的な動きが、前記少なくとも１つの接点部材を、前記ウェハの縁部面の異なる部分に電気的に接触させる、システム。
【請求項４７】
前記ローラーの接触面は、実質的に平坦であり、かつ被加工物が、二方向に回転可能であるように、前記被加工物の表面に対して略垂直に、前記被加工物の表面に接触する、請求項４４に記載のシステム。
【請求項４８】
前記接点要素は、前記被加工物の表面に略垂直に接触するようになっている平坦面を各々が有する、複数のローラーを含み、それによって、前記接点要素に対する、前記被加工物の表面の横方向の動きが生じたときに、前記複数のローラーのうちの少なくとも１つが、前記被加工物の表面に電気的に接触することを保証する、請求項４７に記載のシステム。
【請求項４９】
前記被加工物の表面に対して、前記ローラーを付勢するために使用される機械的付勢機構をさらに含む、請求項４６に記載のシステム。
【請求項５０】
前記機械的付勢機構は、ばねである、請求項４９に記載のシステム。
【請求項５１】
前記ローラーの接触面は、丸みを帯びており、かつ被加工物が二方向に回転可能であるように、前記被加工物の表面に接触する、請求項４６に記載のシステム。
【請求項５２】
前記接点要素は、前記被加工物の表面にそれぞれ接触するようになっている丸みを帯びた面を各々が有する複数のローラーを含み、それによって、前記接点要素に対する、前記被加工物の表面の横方向の動きが生じたときに、前記複数のローラーのうちの少なくとも１つが、前記被加工物の表面に電気的に接触することを保証する、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５３】
前記被加工物の表面に対して、前記ローラーを付勢するために使用される機械的付勢機構をさらに含む、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５４】
前記機械的付勢機構は、ばねである、請求項５３に記載のシステム。
【請求項５５】
前記ローラーは、傾斜した角度で、前記被加工物の表面に接触するように構成されている、請求項５３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、半導体集積回路技術に関し、より具体的には、被加工物の全面に施される電気めっきや電気エッチング等の電気的処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路等の従来の半導体デバイスは、一般に、半導体基板、通常シリコン基板と、二酸化シリコン等の、複数の連続形成された絶縁中間層と、導電材料で形成された導電性経路または配線とを含む。銅や銅合金は、その優れたエレクトロマイグレーション及び低抵抗特性により、最近、配線材としてかなり注目されてきている。該配線は、一般に、メタライゼーションプロセスにより絶縁中間層にエッチングされた形状構成またはキャビティ内に、銅等の導電体を充填することによって形成される。銅メタライゼーションプロセスの好適な方法は、電気めっきである。集積回路においては、配線網の多数の層が、基板表面に対して横方向に拡がっている。連続する層内に形成された配線は、ビアまたは接点等の形状構成を用いて電気的に接続することができる。
【０００３】
典型的な配線製造プロセスにおいては、先ず、絶縁層が半導体基板上に形成される。パターン形成及びエッチングプロセスは、絶縁層内に、トレンチ、パッド及びビア等の形状構成を形成するために行われる。次に、全ての形状構成を充填するために、銅が電気めっきされる。このような電気めっきプロセスにおいては、ウェハがウェハキャリア上に配置され、電極に対する陰極（−）電圧が、ウェハ表面に印加されると共に、電解液がウェハ表面及び電極の両方をぬらす。該電圧は、通常、ウェハの周囲を囲む接点を利用して印加される。該接点は、一般に、電気的にシールされ、かつウェハ表面の周囲を覆うクランプによって上記電解液から絶縁されている。該クランプは、上記接点への銅の成長を阻止するが、ウェハの周囲への銅の成長も阻止し、該ウェハ上の大切な空間を失うことになる。半導体産業においては、この使用しないまたは無駄にする領域を、周辺部除外領域と呼んでいる。半導体集積回路産業においては、ウェハ上の周辺部除外領域を削減しようとする傾向が常にある。
【０００４】
めっきが一旦終了すると、過剰な銅層または銅や、基板の表面上にあるその他の導電層を除去するために、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）工程、電気エッチング（または電気研磨）またはエッチング工程、あるいは、それらを組み合わせた工程が行われる。このプロセスは、ウェハ上の様々な形状構成内に成長させた銅を電気的に絶縁して配線構造を形成する。そして、該配線プロセスは、所望の配線層の数と同じ数の回数だけ繰り返される。
【０００５】
電気エッチングプロセスにおいては、除去すべき物質及び導電性電極は、共に、電気的研磨または電気エッチング溶液中に浸漬される。一般に、陽極（正の）電圧が、導電性電極に対して、除去すべき物質に印加される。該印加された電圧によって、上記物質は、電気化学的に溶解されてウェハ表面から除去される。
【０００６】
ＣＭＰプロセス、エッチングプロセスまたは電気エッチングプロセスを用いようと用いまいと、それらのプロセスによって除去することを必要とする余分な銅の厚みを削減することが好ましい。該余分な銅の問題を克服することの重要性は、ウェハ表面への平坦かつ薄い銅層の成長に注がれた技術開発によって明らかである。このような平坦な成長技術は、一般に、電気化学機械的成長（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＥＣＭＤ）と呼ばれている。このような平坦化プロセスにおいては、被加工物の表面とＷＳＩＤとの間に、物理的接触または近接、および相対運動がある場合には、まとめて被加工物作用デバイス（Ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ；ＷＳＩＤ）と呼ばれる、パッド、マスクまたはスイーパーを、電着または電気めっきプロセスの少なくとも一部の間に用いることができる。
【０００７】
上記周辺部除外領域の問題は、材料をウェハの全面にわたって成長させる成長技術を用いて克服することができる。例えば、２０００年１２月１４日に出願され、かつ本発明の譲受人によって共同で所有されている、「全面電気めっきまたは電気研磨のために、ウェハ表面に対する電気接点を形成する方法及び装置（Method and Apparatus For Making Electrical Contact To Wafer Surface for Full-Face Electroplating or Electropolishing）」と題された米国特許出願第０９／７３５，５４６号明細書は、一つの態様において、全面電気処理を可能にする技術について記載している。電気処理は、全電気化学プロセスと呼ばれ、別の名称で呼ばれる場合もあることに注意すべきである。そのため、電気処理は、例えば、電着またはめっき、電気エッチングまたは電気研磨等を含む。２００１年１月１７日に出願され、かつ本発明の譲受人によって共同で所有されている、「基板上に最小限の周辺部除外領域を有する、均一な膜の電着のための方法及び装置（Method and Apparatus for Electrodeposition of Uniform Film with Minimal Edge Exclusion on Substrate）」と題された米国特許出願第０９／７６０，７５７号明細書は、一つの態様において、電気接点のために表面の空間を失うことなく、半導体ウェハ表面上に導電層を形成する技術について記載している。これらの出願に例示されているように、ウェハ表面への銅成長または電気エッチングは、滑動可能な方法で、ウェハに接触する電気接点を利用して実施することができ、例えば、該接点の真下の領域を含む被加工物表面の全体に材料が成長されるように、または該全体から材料が除去されるように、プロセス中に、該接点とウェハ表面との間に、相対的な動きが確立される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これまでに述べてきた電気接点は適切ではあるが、上記確立した電気接点よりもはるかに優れた一貫性を実現できる、改良された接点構造が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願明細書に記載した好適な実施形態は、電気めっき及び電気エッチングプロセスを含む電気的処理プロセスを容易にするための、半導体ウェハ等の被加工物の表面への電気接点を可能にするシステム及び方法を含む。本発明は、従来の電気接点よりも優れた一貫性を実現できる、改良された接点構造を提供する。
【００１０】
上述の及び他の特徴、態様及び効果は、図面と共に読めば、以下の詳細な説明からより明白になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明を、本発明の好適な実施形態の例示的な具体例として記載されている添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１について説明すると、これは、好適な実施形態に係る例示的な電気処理システム１００の斜視図を示す図である。図１は、電気めっきプロセス及び電気エッチングプロセスの両方を行うことが可能な具体例としての電気処理システム１００を模式的に示す。該本発明の例示的な電気処理システムは、電気化学的機械的成長（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＥＣＭＤ）または電気化学的機械的エッチング（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｅｔｃｈｉｎｇ；ＥＣＭＥ）システム等のプレーナ電気めっきやプレーナ電気エッチングの能力を有するものであってもよい。これらのシステムは、電気化学的機械的処理（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ＥＣＭＰＲ）システムと総称されていることに注意すべきである。例示的なＥＣＭＰＲシステム１００は、電極１０２と、被加工物１０４と、被加工物面作用デバイス（ＷＳＩＤ）１０６とを有する。ＷＳＩＤ１０６は、例えば、マスク、マスクプレート、パッド、スイーパー、あるいは、他の適当な表面作用デバイスであってもよい。ＷＳＩＤ１０６は、キャビティまたはカップ１０７を覆っていてもよい。溶液１０８は、カップ１０７を充たしており、かつ電極１０２及び被加工物１０４に接触している。めっきを行う場合、または、めっき及び電気研磨を行う場合、溶液１０８は、通常、堆積させるべき金属のイオン種と、良質の膜形成のための添加物とを含んでいる。めっきまたはめっき及びエッチングの場合、具体例としての銅めっき溶液は、例えば、当業界で一般的に使用されている添加物を有する硫酸銅溶液であってもよい。しかし、電気研磨のみを行う場合には、使用する溶液１０８は、エッチングすべき材料のイオン種を含まない、一般的な電気エッチング／研磨溶液であってもよい。銅の電気エッチングの場合、燐酸等の酸を含む溶液が一般的である。被加工物１０４は、例えば、導電性金属、好ましくは、銅または銅合金を用いてめっきするシリコンウェハであってもよい。ウェハ１０４は、銅でめっきされる表面１０９と、キャリアヘッド１１１によって保持される底面１１０とを含む。キャリアヘッド１１１は、軸１１２またはスピンドルによって回転される。軸１１２は、支持構造（図示せず）に移動可能に取り付けられている非回転軸ハウジング１１３の中を通って設けられている。該軸ハウジングは、軸１１２及びキャリアヘッド１１１が、ｚまたはｘ軸に沿って移動したときに、軸１１２及びキャリアヘッド１１１と同時に動くことができる。ＷＳＩＤ１０６は、上面１１４と、底面１１５と、上面１１４と底面１１５との間に伸びるチャネル１１８または開口部とを含む。チャネル１１８は、どのような形、サイズを有してもよく、あるいは、良好な膜均一性のために、ＷＳＩＤ１０６上にどのようなパターンを形成してもよい。ＷＳＩＤ１０６を介してウェハ１０４と電極１０２との間に流体的連通を可能にするどのようなチャネル１１８形状も使用可能である。図１において、ＷＳＩＤ１０６は、矩形形状を有しているが、どのような幾何学的形状に形成してもよい。２００１年９月２０日に出願され、本発明と同じ譲受人に譲渡され、「マスクプレート設計（Mask Plate Design）」と題された米国特許出願第０９／９６０，２３６号明細書は、様々なマスクプレートの実施形態について開示している。
【００１３】
既に述べたように、例示的な電気処理システム１００は、プレーナまたは非プレーナ電気めっき及びプレーナまたは非プレーナ電気エッチングを実行することが可能である。この点において、非プレーナプロセスアプローチを選択した場合、ウェハ１０４の表面１０９は、ＷＳＩＤ１０６の上面１１４に近づけられるが、該ＷＳＩＤに接触はせず、その結果、非プレーナ金属成長を実行することができる。また、プレーナプロセスアプローチが選択された場合、ウェハ１０４の表面１０９は、本発明の一つの態様においては、ＷＳＩＤ１０６の表面１１４に接触する。矢印１０８で示すめっき溶液が、チャネル１１８を介して供給されるので、ウェハ１０４が移動すると共に、表面１０９が上面１１４に接触するか、あるいは、ＷＳＩＤ１０６の上面１１４に近接する。ウェハ１０４は、時計回りまたは反時計回りに回転移動してもよく、あるいは、該ウェハは、ＷＳＩＤ１０６のｘ軸に沿って横方向に移動することができ、または該ウェハは、回転及び横方向の移動の両方が可能である。ウェハ１０４と電極１０２との間に電位を印加すると、およびチャネル１１８を充たす溶液１０８がある場合、銅等の金属は、ウェハ１０４の表面１０９にめっきされ、あるいは、該表面からエッチングされる。しかし、上記説明は、ウェハ１０４の回転及び移動について示すと共に、ＷＳＩＤ１０６が固定されていると仮定していることに注意されたい。上述したようなシステム１００は、上記ウェハまたは上記ＷＳＩＤを移動できるようにし、あるいはその両方を移動できるようにし、それによって同じ相対運動効果を生じさせることを理解されたい。しかし、説明を容易にするために、本発明は、上述のように記載し、また、上記ウェハの動きに関して説明を続けることにする。
【００１４】
図２及び３は、それぞれ、電気接点１１６の例示的な対を含む、図１の例示的な電気処理システム１００の底面図及び側面図を示す図である。図２及び３に示すように、電気めっきまたは電気エッチングプロセス中、ウェハ１０４が動いたとき、例えば、横方向に移動したとき、回転したとき、あるいは、回転しかつ横方向に移動したときに、ウェハ１０４の表面１０９の露出した縁部１２０に接触する電気接点１１６を介して、陰極または陽極の電位を印加することができる。電気接点１１６は、電線１２１を介して電源端子（図示せず）に接続される。本発明の原理によれば、電気接点１１６は、一方向性または二方向性の接点部材を含んでもよい。図４Ａ〜５Ｂに例示するように、該接点部材は、好ましくは、上記ウェハが、時計回り方向または反時計回り方向のいずれかに回転された場合に使用した。しかし、図６Ａ〜９Ｄに例示するように、両方向での回転に対しても、好ましくは使用される接点部材が示されている。さらに、図１０Ａ〜１２Ａについて説明すると、以下に詳しく説明するように、システム１００の電気接点１１６も、固定して、横方向に移動可能に、および垂直方向に移動可能に形成することもできる。
【００１５】
図４Ａ〜４Ｃは、第１の好適な実施形態に係る、および図１〜３の例示的な電気的処理システム１００に係る、例示的な接点部材１２２Ａ、１２２Ｂの側面図を示す図である。図４Ａ及び４Ｂに示すように、接点部材１２２Ａ、１２２Ｂは、ベース１２４と、１つまたは複数の接点要素１２６とを含む。この実施形態においては、接点要素１２６は、導電性の毛１２８またはワイヤからなる束で形成されているブラシである。毛１２８は、例えば、フレキシブル合金ワイヤ、プラチナ合金ワイヤまたはステンレス鋼ワイヤ等で形成してもよい。ベース１２４は、銅、ステンレス鋼、チタン等で形成してもよく、あるいは、以下に説明するブラシとして被覆してもよい。ブラシ１２６は、好ましくは、使用する溶液と反応せず、また、膜成長に使用した場合に、銅めっきに耐える導電性材料で形成され、あるいは該導電性材料で被覆される。プラチナ、プラチナ合金、Ｔａ、ＴａＮ、Ｔｉ、ＴｉＮ等の材料またはコーティングを使用することができる。これらの導電性材料及び考察は、好ましくは、以下に記載する他の実施形態に利用される。
【００１６】
ブラシ１２６は、どのような適当な長さを用いてもよいが、１〜４ｃｍ、好ましくは、２〜３ｃｍの範囲の長さを有することが可能である。該ブラシの長さ及び上記毛に抗して上記ウェハ表面により押される距離は、ブラシ１２６により該ウェハ表面に加えられる力を決める。経験則として、上記ブラシが長ければ長いほど、上記ウェハに加わる力は弱くなり、かつ図２に示す露出した縁部１２０に沿って擦る機会は少なくなる。各接点要素は、０．００２インチ厚のワイヤを使用した場合、必要に応じて変化する可能性があるが、各束が、多数の個々のワイヤ、例えば、２０〜３００本、好ましくは、５０〜２００本の範囲のワイヤを有する状態で、多数の束、好ましくは５〜２０、最も好ましくは、少なくとも１０の束で形成されている。この実施形態においては、ブラシ１２６が右に傾斜しているため、接点部材１２２Ａは、好ましくは、ウェハ１０４が、接点要素１２６の上を右に動くように回転する場合に使用される。同様に、接点部材１２２Ｂは、好ましくは、ウェハ１０４が、上記ブラシ上を左に移動する場合に使用される。
【００１７】
図４Ｃに示すように、両接点部材１２２Ａ及び１２２Ｂにおけるブラシ１２６のための、「Ａ」で示す傾斜の角度は約４５度であり、そのため、どのような適当な角度を用いてもよいが、傾斜の角度は、好ましくは、３０〜６０度である。傾斜「Ａ」の角度は、ベース１２４の上面１３０と、ブラシ１２６の中心を対称的に通っている傾斜軸１３２との間で測った角度である。該傾斜角度は、ウェハ１０４が、接点部材１２２Ａまたは１２２Ｂと接触したときに、ブラシ１２６が、容易かつ均一に撓むことができるようにする。
【００１８】
図５Ａ及び５Ｂは、図４Ａ〜４Ｃの例示的な接点部材と、図１〜３の被加工物１０４との相互作用を説明する図である。動作中は、図５Ａ及び５Ｂに示すように、ウェハ１０４は、第１の位置「Ａ」から第２の位置「Ｂ」まで距離ｄだけ移動するので、ブラシ１２６は、同じ距離ｄだけ押圧される。距離ｄが長くなるほど、ウェハ１０４に加えられる力及びウェハ１０４を擦る機会が増す。しかし、角度「Ａ」が小さくなるほど（図４Ｃ）、上記力は小さくなり、かつウェハ１０４を擦る機会も少なくなる。
【００１９】
図６Ａ〜８Ｂは、上記ウェハが動く方向に関係のない用途に好適な接点部材を示す。該ウェハの回転方向は、上記プロセス中のいつでも変更することができる。図６Ａ〜６Ｃは、第２の好適な実施形態に係る、および図１〜３の例示的な電気的処理システム１００に係る、例示的な接点部材１３６の側面図を示す図である。図６Ａに示すように、一実施形態においては、接点部材１３６は、ベース１４０、好ましくはベースフレームに組み込まれている一連の接点部材１３８を含む。この実施形態において、接点要素１３８Ａは、ローラーである。また、図６Ｂに示すように、ローラー１３８Ａは、好ましくは、ローラー１３８Ａが、ウェハ１０４の表面上で回転すると共に、電気接点を確立することを可能にする平坦な接触面１３９を有するディスク円盤状である。ローラー１３８Ａの平坦面１３９のため、接点部材１３６のローラー１３８Ａは、部材１３６がウェハ１０４と接触したときに、ウェハ１０４に対して直立状態で保持される。ベースフレーム１４０は、第１のフレーム半体１４２と、第２のフレーム半体１４４とを有してもよい。ローラー１３８Ａは、ローラー１３８Ａの中心を通って設けられ、かつピン１４６の両端部から半体１４２、１４４に固定されているピン１４６によって、第１及び第２の半体１４２、１４４の間に移動可能に保持される。
【００２０】
図６Ｃは、丸みを帯びた接触面１５０を有するローラー１３８Ｂを有する、代替的なローラーの設計を示す。上述したローラー１３８Ａと同様に、ローラー１３８Ｂは、多数のピン１４６によって、ベースフレーム１４０の第１及び第２の半体１４２、１４４間に保持される。ローラー１３８Ｂの丸みを帯びた接触面１５０は、該ローラーが、ある角度でウェハ１０４の表面に接触できるようにする。どちらの設計においても、ローラー１３８Ａ、１３８Ｂには、ウェハ１０４の表面との接触性を高めるための適切な機械的な付勢機構を設けてもよい。そのような付勢機構は、限定するものではないが、ピン１４６に近接して配置され、かつローラー１３８Ａ、１３８Ｂをウェハ１０４の方へ付勢するばねとすることができる。このような付勢機構は、ローラー１３８Ａ、１３８Ｂがウェハ１０４の表面を円滑に移動するように補助してもよい。
【００２１】
図７Ａおよび７Ｂは、第３の好適な実施形態に係る、および図１〜３の例示的な電気的処理システム１００に係る、例示的な接点部材１５２の側面を示す図である。図７Ａおよび７Ｂは、ベース１５４及び接点要素１５６を有する接点部材１５２を示す。この実施形態において、接点要素１５６は、ループ状形態を有するループ接点である。ループ接点１５６は、接点１５６の下部１５８を介してベース１５４に付着させてもよい。この実施形態においては、接点１５６の上方部１６０は、好ましくは、平坦に形成してもよい。上記ループ接点は、上記ウェハ上に位置するときに、上方部１６０を介して該ウェハの表面と物理的かつ電気的に接触する。ループ接点１５６のループ形状は、上記ウェハに対してばね作用を生じることにより、該ウェハ上に位置するときに生じる接触を強める。図７Ｂに示すように、別の設計においては、ループ接点１５６は、湾曲または凸状形状を有する上方部１６２を有してもよい。該ループ接点は、導電性のワイヤ、ストリップまたは平坦な片で形成することができる。ベース１５４は、好ましくは、導電性物質で形成されている。図７Ａまたは７Ｂにおける上記ループは、空のループでもよく、あるいは、上方部１６０を良好に支持するために、該ループの内側に発泡材等の圧縮性の材料を設けてもよいことに注意すべきである。
【００２２】
図８Ａおよび８Ｂは、第４の好適な実施形態に係る、および図１〜３の例示的な電気的処理システムに係る、例示的な接点部材１６６の側面を示す図である。図８Ａは、ベース１６８と接点要素１７０とを有する接点部材１６６を示す。接点要素１７０は、板ばね等の、少なくとも一対のフレキシブル部材１７２によってベース１６８に取り付けられた導電性のバーであってもよい。図８Ｂに示すように、側面図において、バー１７０は、上記接点部材が、ある角度で上記ウェハ上に位置することができるようにする丸みを帯びた上方部１７４を有してもよい。フレキシブル部材１７２は、上記ウェハに対してバー１７０を押圧し、それにより該ウェハと上記接点部材との間の電気的接触を強める。上記ベース及びフレキシブル部材は、好ましくは、全て導電性材料で形成される。接点要素１７０は、例えば、２５〜１０００μ厚の金属箔のような薄い導電性箔であってもよいことに注意すべきである。この場合、この薄い箔を支持するために、フレキシブル部材１７２は、接点要素１７０とベース１６８との間に設けられる発泡材等の圧縮性部材（図示せず）と置き換えられる。
【００２３】
図９Ｂ〜９Ｄは、図９Ａの例示的な接点部材１７６と、図１〜３の被加工物１０４との相互作用を説明する図である。図９Ａ〜９Ｄは、二方向接点として使用することができる接点部材１７６を示す。図９Ａに示すように、接点部材１７６は、ベース１７８と、１つまたは複数の接点要素１８０とを含む。この実施形態において、接点要素１８０は、導電性の毛１８２またはワイヤからなる束で形成されたブラシである。毛１８２は、例えば、ステンレス鋼ワイヤ等のフレキシブルな合金ワイヤで形成することができる。ベース１７８は、好ましくは、導電性材料で形成される。ブラシ１８０は、どのような適当な長さでも用いることができるが、１〜５ｃｍ、好ましくは、２〜３ｃｍの範囲の長さを有することが可能である。ブラシ１８０の長さによって、ブラシ１８０に加えることができる力が決定される。経験則として、上記ブラシが長くなればなるほど、ウェハ１０４に加わる力は弱くなり、かつ図２に示す露出した縁部１２０を擦る機会は少なくなる。各接点部材は、０．０２インチ径のワイヤを使用した場合、必要に応じて変化する可能性があるが、各束が、多数の個々のワイヤ、例えば、２０〜３００本、好ましくは、１００〜２００本の範囲のワイヤを有する、多数の束、好ましくは、５〜２０、最も好ましくは、少なくとも１０の束で形成されている。上記ブラシは、好ましくは、図４Ａ及び４Ｂに示すように、３０〜６０度、好ましくは４５度傾斜しているが、図９Ａに示すように、ベース１７８の上面１８４と直角に配置することもできる。
【００２４】
図９Ｂ〜９Ｄに示すように、接点部材１７６は、両方向に動くウェハに対して使用することができる。図９Ｂに示すように、反時計回り方向に回転しているウェハ１０４がブラシ１８０に近づいて接触すると、該ブラシは、右側へ撓む。このとき、ウェハ１０４の回転方向を変更する必要がある場合には、該ウェハは、先ず、図９Ｃに示すように、ブラシ１８０の上に位置する。そして、ウェハ１０４が時計回り方向に回転されると共に、ウェハ１０４が、該ブラシが左側に撓むことができるように、ブラシ１８０に近づく。
【００２５】
図１〜３に戻ると、既に述べたように、システム１００は、固定した、横方向に移動可能な、あるいは、垂直方向に移動可能な電気接点構造を含んでもよい。また、既に述べたように、そのような電気接点構造の各々は、上述した接点部材の実施形態を含んでもよい。
【００２６】
図１０Ａ及び１０Ｂは、それぞれ、例示的な一対の固定した接点１８２と、エンクロージャ１８８を含む接点部材取付構成とを含む、例示的な電気的処理システム１００の側面図及び底面図である。図１０Ａ及び１０Ｂに示すように、固定接点１８２は、システム１００と一体化することができる。固定接点１８２は、上述した実施形態に関連して詳細に述べた特定の接点部材のうちのいずれかとすることができる。固定接点１８２の例示的な固定部１８４は、固定接点１８２を、システム１００を収容するエンクロージャ１８８に接続し、あるいは、該固定部は、単に、カップ１０７上に固定してもよい（図示せず）。この実施形態においては、固定接点１８２が、ＷＳＩＤ１０６に対して固定されていることを理解されたい。固定接点１８２は、ＷＳＩＤ１０６に近接して設けることができる。固定接点１８２は、接点１８２とウェハ１０４との間に良好な接触を形成するために、ばね等の付勢機構（図示せず）を用いて、ウェハ１０４の方へ付勢してもよい。図１０Ｂは、ＷＳＩＤ１０６に対する固定接点１８２の位置と、上記ウェハの底面の一部とを示す。ウェハ１０４が、時計回り方向または反時計回り方向に回転した場合、またはｘ方向に横方向に動いた場合、固定接点１８２は、ウェハ１０４の露出した縁部１２０に接触する。説明を簡単にするため、上記接点要素への電気的接続部は、どの図面にも示してはいない。上記接点要素に電力を供給するために、一般的に知られている手段及び方法を用いることができる。この実施形態においては、上記固定接点は、上記ウェハのサイズと、ＷＳＩＤ１０６のサイズ及び形状と、該ＷＳＩＤ上での該ウェハの横方向の動きの量とに基づく所定の長さを有する。該固定接点の長さは、露出した縁部１２０が、上記固定接点のうちの少なくともいくつかによって継続的に接触されるように調整すべきである。また、図１０Ａに示すように、上記固定接点の高さは、好ましくは、ウェハ１０４が該接点に接触し、かつウェハ１０４と、カップ１０７からの溶液とが接触する前に、該接点を介して電圧をウェハ１０４に印加することができるように、上記ＷＳＩＤの真上の溶液のレベルの上にあってもよい。
【００２７】
図１１Ａ及び１１Ｃは、それぞれ、例示的な一対の横方向に動く接点１９０と、ガイド機構を含む接点部材取付構成とを含む、図１の例示的な電気的処理システム１００の側面図及び底面図である。横方向に動く接点１９０は、上述した実施形態に関連して詳細に説明した特定の接点部材のうちのいずれかとすることができる。図１１Ｂは、図１１Ａ及び１１Ｃの取付構成の一部の詳細な側面図である。図１１Ａ〜１１Ｃに示すように、横方向に動く接点１９０は、システム１００と一体化することができる。固定部１９２は、横方向に動く接点１９０をガイド機構１９４に接続する。図１１Ｂの断面図に示すように、ガイド機構１９４は、固定部１９２の端部を収容して、固定部１９２がレール１９４に沿って動くことができるようにするレールとすることができる。接点１９０の横方向の動きは、軸ハウジング１１３に恒久的に取り付けられている移動ロッド１９５によってもたらされる。ロッド１９５の下方端部は、上記キャリアヘッドが低下する場合に、固定部１９２の端部の穴に取り外し可能に挿入することができる。キャリアヘッド１１１は、上記プロセス中、ｘ方向に横方向に移動し、ロッド１９５は、固定部１９２をレール１９４内で移動させ、それにより、接点１９０は、上記ウェハと共に横方向に移動する。別法として、接点１９０は、接点１９０の動きを、キャリアヘッド１１１の横方向の動きに対応させるコントローラー（図示せず）によって制御される移動機構（図示せず）に接続することができる。接点１９０は、接点１９０とウェハ１０４との間の良好な導通のために、ばね（図示せず）によってウェハ１０４の方へ付勢してもよい。図１１Ｃは、ＷＳＩＤ１０６に対する接点１９０の位置と、上記ウェハの底面の一部とを示す。ウェハ１０４が、時計回り方向または反時計回り方向に回転し、およびｘ方向に横方向に移動するので、接点１９０は、ウェハ１０４と共に動くことにより、ウェハ１０４の露出した縁部１２０と接触し続ける。そのため、該接点は、図１０Ｂの固定接点ほど長い必要はなく、また該接点は、必ずしも直線状である必要はない。接点１９０Ａを示す図１１Ｄに示す実施形態によって説明されるように、接点１９０Ａは、上記ウェハの縁部の輪郭に追従する湾曲した形状を有することができる。図１１Ｂに示すように、上記固定接点の高さは、好ましくは、ウェハ１０４が該接点に接触し、かつウェハ１０４と、カップ１０７からの溶液とが接触する前に、該接点を介して電圧をウェハ１０４に印加することができるように、上記ＷＳＩＤの真上の溶液のレベルの上とすることができる。
【００２８】
図１２Ａ及び１２Ｂは、それぞれ、例示的な一対の垂直方向及び横方向に移動可能な接点１９６と、接点部材取付構成とを含む、図１の例示的な電気的処理システム１００の側面図及び底面図である。図１２Ａ及び１２Ｂに示すように、垂直方向に移動可能な接点１９６は、システム１００と一体化することができる。垂直方向に移動可能な接点１９６は、上述した実施形態に関連して詳細に述べた特定の接点部材のうちのいずれかとすることができる。垂直方向に移動可能な接点１９６の固定部１９８は、軸ハウジング１１３に取り付けてもよい。上述したように、軸ハウジング１１３は、上記キャリアヘッドと共に、ｚ方向へと垂直方向に、およびｘ方向へと横方向に移動することができる。キャリアヘッド１１１が、上記プロセス中に、ｚ方向へと垂直方向に移動したとき、接点１９６は、露出した縁部１２０に沿った位置を保つ。この実施形態においては、接点１９６と上記ウェハとの間の相対運動が回転のみであるため、この設計は、上記プロセスの前に、オペレータが、接点２０２と上記ウェハとの間の圧力を所望の固定されたレベルに調節できるようにして、その結果として該圧力をその所望のレベルに保てるようにする。接点１９６とウェハ１０４との間の相対的な横方向の動きがないため、露出した縁部１２０上の接点１９６によって生じる可能性がある機械的摩耗が低減される。別法として、接点１９６は、接点１９６の動きを、キャリアヘッド１１１の垂直方向の動きに対応させるコントローラー（図示せず）によって制御される移動機構（図示せず）に接続することができる。接点１９６は、接点１９６とウェハ１０４との間の良好な導通のために、ばね（図示せず）によってウェハ１０４の方へ付勢してもよい。図１２Ｂは、ＷＳＩＤ１０６に対する接点１９６の位置と、上記ウェハの底面の一部とを示す。ウェハ１０４が、時計回り方向または反時計回り方向に回転し、およびｘ方向に横方向に移動するので、接点１９６は、ウェハ１０４の露出した縁部１２０と接触し続ける。この実施形態において、接点１９６は、ウェハ１０４をキャリアヘッド１１１上に装填する間、機構（図示せず）により移動路から外す必要がある。該ウェハの装填後、上記接点は該ウェハの表面と物理的に接触し、上記プロセスが初期化される。図１１Ａ及び１１Ｃに関して議論したケースと同様に、ウェハ１０４は、時計回り方向または反時計回り方向に回転し、およびｘ方向に横方向に移動するので、接点１９６は、ウェハ１０４と共に動くことにより、ウェハ１０４の露出した縁部１２０と接触し続ける。そのため、該接点は、図１０Ｂの固定接点ほど長い必要はなく、また該接点は、必ずしも直線状である必要はない。該接点は、上記ウェハの縁部の輪郭に追従する湾曲した形状を有することができる。
【００２９】
図１３Ａは、例示的な裏面接点２０２と、該接点に関連する接点部材取付構成とを含む、図１の例示的な電気的処理システム１００の側面図である。図１３Ａに示すように、裏面接点２０２は、システム１００と一体化することができる。裏面接点２０２上述した実施形態に関して詳細に説明した特定の接点部材のうちのいずれかとすることができる。この実施形態において、ウェハ２０４は、べベル部２１０の周囲で表面２０８から拡がっている導電層２０６、一般的にはシード層を有することになり、その結果、電気的接触を、ウェハ２０４と、該ウェハの裏面からの裏面接点２０２との間で維持することができる。この実施形態においては、接点２０２を保持する接点部材を取付けることができる。裏面接点２０２の固定部１９８は、軸ハウジング１１３に取付けてもよい。上述したように、軸ハウジング１１３は、上記キャリアヘッドと共に、ｚ方向へと垂直に移動することができると共に、ｘ方向に横方向に移動することができる。キャリアヘッド１１１は、上記プロセス中に、ｚ方向に垂直に移動するので、接点１９６は、その位置を、露出した裏面縁部に沿って維持する。この実施形態においては、接点２０２と上記ウェハとの間の相対運動のみが回転であるため、この設計は、上記プロセスの前に、オペレータが、上記接点と上記ウェハとの間の圧力を所望の固定されたレベルに調節できるようにし、その結果として該圧力をその所望のレベルに保てるようにする。接点２０２とウェハ２０４との間の相対的な横方向の動きがないため、機械的摩耗が低減される。別法として、接点２０２は、キャリアヘッド１１１の垂直方向の動きを制御するコントローラー（図示せず）によって制御される移動機構（図示せず）に接続することができる。接点２０２は、接点２０２とウェハ２０４との間の良好な導通のために、ばね（図示せず）によってウェハ２０４の方へ付勢してもよい。別法として、上記接点部材及び裏面接点２０２は、ウェハ２０４が、一旦、キャリアヘッド１１１上に載置されると、電気接点が確立されるように、図１３Ａに点線で示すように、キャリアヘッド１１１の内部に設けることができる。接点は、上記ウェハの縁部（べベル）に垂直に形成できることに注意すべきである。
【００３０】
図１３Ｂは、裏面接点を備えるシステムの別の実施形態を示す。図に示すように、ＷＳＩＤ１０６Ａは、上記ウェハ全体が、処理中に、ＷＳＩＤ１０６Ａ及び処理溶液に曝されるように、全ての寸法が、該ウェハよりも大きくなっている寸法を有する。
【００３１】
上記接点のクリーニングも、考慮すべき問題である。一つの態様において、従来の接点は、多くの場合、繰り返し性を確保するために、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄまたは他の物質で被覆されている。しかし、該従来の接点は、腐蝕等により、いずれ劣化する。そのような腐蝕は、上記接点が上記ウェハに対して固定されている場合には、均一性が変化する可能性があるが、該均一性は、本発明の場合のように、上記接点が該ウェハに対して移動する場合には、平均化される。他の態様においては、上記接点の実際のクリーニングは、該接点の寿命を延ばすことが可能であり、かつ該接点の均一性を増すことができる。クリーニング方法としては、上記ウェハを電気研磨している間の、該ウェハの処理中の電気研磨、電気研磨しながらまたは電気研磨せずに、該ウェハを何枚か処理した後にコンディショニングウェハを使用すること、あるいは、該接点を上記システムから取り外して、コンディショニングパッド、電気研磨または他の従来のクリーニング作業により該接点をクリーニングすることが挙げられる。
【００３２】
本発明を、好適な実施形態に関して詳しく説明してきたが、当業者には、本発明の趣旨及び範囲を逸脱せずに、上記形態及び詳細における変形例及び変更例が可能であることは、容易に明白であろう。請求項が、そのような変形例及び変更例を含むことは、意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】好適な実施形態に係る例示的な電気処理システムの斜視図を示す図である。
【図２】例示的な１対の電気接点を含む、図１の例示的な電気的処理システムの底面図を示す図である。
【図３】例示的な１対の電気接点を含む、図１の例示的な電気的処理システムの側面図を示す図である。
【図４Ａ】第１の好適な実施形態に係る、および図１〜３の例示的な電気的処理システムに係る、例示的な接点部材の側面図を示す図である。
【図４Ｂ】第１の好適な実施形態に係る、および図１〜３の例示的な電気的処理システムに係る、例示的な接点部材の側面図を示す図である。
【図４Ｃ】第１の好適な実施形態に係る、および図１〜３の例示的な電気的処理システムに係る、例示的な接点部材の側面図を示す図である。
【図５Ａ】図１〜３の被加工物を有する、図４Ａ〜４Ｃの例示的な接点部材の相互作用を説明する図である。
【図５Ｂ】図１〜３の被加工物を有する、図４Ａ〜４Ｃの例示的な接点部材の相互作用を説明する図である。
【図６Ａ】第２の好適な実施形態に係る、および図１〜３の例示的な電気的処理システムに係る、例示的な接点部材の側面図を示す図である。
【図６Ｂ】第２の好適な実施形態に係る、および図１〜３の例示的な電気的処理システムに係る、例示的な接点部材の側面図を示す図である。
【図６Ｃ】第２の好適な実施形態に係る、および図１〜３の例示的な電気的処理システムに係る、例示的な接点部材の側面図を示す図である。
【図７Ａ】第３の好適な実施形態に係る、および図１〜３の例示的な電気的処理システムに係る、例示的な接点部材の側面図を示す図である。
【図７Ｂ】第３の好適な実施形態に係る、および図１〜３の例示的な電気的処理システムに係る、例示的な接点部材の側面図を示す図である。
【図８Ａ】第４の好適な実施形態に係る、および図１〜３の例示的な電気的処理システムに係る、例示的な接点部材の側面図を示す図である。
【図８Ｂ】第４の好適な実施形態に係る、および図１〜３の例示的な電気的処理システムに係る、例示的な接点部材の側面図を示す図である。
【図９Ａ】第５の好適な実施形態に係る、および図１〜３の例示的な電気的処理システムに係る、例示的な接点部材の側面図を示す図である。
【図９Ｂ】図１〜３の被加工物を有する、図９Ａの例示的な接点部材の相互作用を説明する図である。
【図９Ｃ】図１〜３の被加工物を有する、図９Ａの例示的な接点部材の相互作用を説明する図である。
【図９Ｄ】図１〜３の被加工物を有する、図９Ａの例示的な接点部材の相互作用を説明する図である。
【図１０Ａ】例示的な１対の固定接点と、エンクロージャを含む接点部材取付構成とを含む、図１の例示的な電気的処理システムの側面図を示す図である。
【図１０Ｂ】例示的な１対の固定接点と、エンクロージャを含む接点部材取付構成とを含む、図１の例示的な電気的処理システムの底面図を示す図である。
【図１１Ａ】例示的な１対の横方向に移動可能な接点と、ガイド機構を含む接点部材取付構成とを含む、図１の例示的な電気的処理システムの側面図を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａ及び１１Ｃの取付構成の一部の詳細な側面図を示す図である。
【図１１Ｃ】例示的な１対の横方向に移動可能な接点と、ガイド機構を含む接点部材取付構成とを含む、図１の例示的な電気的処理システムの底面図を示す図である。
【図１１Ｄ】湾曲した接点部材の他の実施形態を示す図である。
【図１２Ａ】例示的な１対の垂直方向に移動可能な接点部材と、接点部材取付構成とを含む、図１の例示的な電気的処理システムの側面図を示す図である。
【図１２Ｂ】例示的な１対の垂直方向に移動可能な接点部材と、接点部材取付構成とを含む、図１の例示的な電気的処理システムの底面図を示す図である。
【図１３Ａ】裏面接点を用いた、本発明の実施形態を説明する図である。
【図１３Ｂ】裏面接点を用いた、本発明の実施形態を説明する図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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