(57)【要約】基板上に材料層を堆積させかつ平坦化する方法及び装置が提供される。一実施例においては、部分的エンクロージャと、透過性ディスクと、拡散プレートと、場合によっては陽極とを含む装置が提供される。基板キャリヤは、部分的エンクロージャの上に位置することができ、透過性ディスクと接触又は密接な近傍へ又はそこから基板を移動させるように適合している。部分的エンクロージャと基板キャリヤは、基板と透過性ディスク間の運動が相対的であるように回転可能である。他の態様においては、電解液を有する部分的エンクロージャ内に透過性ディスクから第一距離に基板を配置させる方法が提供される。基板の表面に電流を加えてもよく、基板上に第一厚みが堆積する。次に、基板を透過性ディスクの近くに配置させ、基板上に第二厚さが堆積する。堆積中、部分的エンクロージャと基板が相互に相対して回転する。【選択図】図１
2004537842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に材料を堆積して平坦化する装置であって、前記装置は、
ａ）処理領域を画成し且つ流体入口と流体出口を有する部分的エンクロージャと、
ｂ）一端が該部分的エンクロージャに接続し、対向する一端がアクチュエータに接続して、該部分的エンクロージャを回転させるように構成されたシャフトと、
ｃ）該部分的エンクロージャ内に配置された透過性ディスクと、
ｄ）該部分的エンクロージャ内に配置され、該透過性ディスクの下に位置する拡散プレートと、
ｅ）該透過性ディスクの上に可動的に配置された基板キャリヤであって、該基板キャリヤは、基板取り付け面と、基板受け取り面の周辺に配置された複数の電気コンタクトとを有する、基板キャリヤと、
を含む装置。
【請求項２】
該透過性ディスクに流体が供給されるよう該透過性ディスクの上に配置された第二流体入口を更に含む、請求項１記載の装置。
【請求項３】
該第一流体入口が該部分的エンクロージャと流体的に接続した該シャフトの一部に配置されている、請求項１記載の装置。
【請求項４】
該拡散プレートがプラスチックでできている、請求項１記載の装置。
【請求項５】
該拡散プレートの下の該部分的エンクロージャに配置された陽極を更に含んでいる、請求項１記載の装置。
【請求項６】
該透過性ディスクがポリウレタンを含んでいる、請求項１記載の装置。
【請求項７】
該拡散プレートがフルオロポリマー、ＰＥ、ＨＤＰＥ、ＵＨＭＷ及びその組合わせからなる群より選ばれた材料から構成されている、請求項１記載の装置。
【請求項８】
該拡散プレートがその中に形成された複数の穴を含んでいる、請求項７記載の装置。
【請求項９】
該透過性ディスクが、材料が流れるように配置された複数の孔を含んでいる、請求項１記載の装置。
【請求項１０】
該透過性ディスクがグルーブを更に含んでいる、請求項１記載の装置。
【請求項１１】
該陽極は、基板表面上に堆積される導電材料と同一の材料を含む消費可能部分である、請求項５記載の装置。
【請求項１２】
該陽極が該透過性ディスクと接触している、請求項５記載の装置。
【請求項１３】
該陽極と透過性ディスク間に配置された膜を更に含んでいる、請求項５記載の装置。
【請求項１４】
該ウエハと該透過性ディスクとの間に軌道運動、円回転、並進運動、又は線形運動を与える、請求項１記載の装置。
【請求項１５】
基板上に平坦化層を形成する処理システムであって、前記処理システムは、
ａ）２つ以上の処理ステーションと、装填ステーションと、該処理ステーションと該装填ステーションの上に配置された基板搬送デバイスとを有する処理プラットフォームと、
ｂ）各処理ステーションに位置している処理装置であって、前記処理装置は、
（ｉ）処理領域を画成し且つ流体入口と流体出口を有する部分的エンクロージャと、
（ｉｉ）一端が該部分的エンクロージャに接続し、対向する一端がアクチュエータに接続して、該部分的エンクロージャを回転させるように構成されたシャフトと、
（ｉｉｉ）該部分的エンクロージャ内に配置された透過性ディスクと、
（ｉｖ）該部分的エンクロージャ内に配置され、該透過性ディスクの下に位置する拡散プレートと、
（ｖ）該透過性ディスクの上に可動的に配置された基板キャリヤであって、該基板キャリヤは、基板取り付け面と、基板受け取り面の周辺に配置された複数の電気コンタクトとを有する、基板キャリヤと、
を含む、処理装置と、
を含む処理システム。
【請求項１６】
該透過性ディスクに流体が供給されるよう該透過性ディスクの上に配置された第二流体入口を更に含む、請求項１５記載の処理システム。
【請求項１７】
該第一流体入口が該部分的エンクロージャと流体的に接続した該シャフトの一部に配置されている、請求項１５記載の処理システム。
【請求項１８】
該拡散プレートがプラスチックでできている、請求項１５記載の処理システム。
【請求項１９】
該拡散プレートの下の該部分的エンクロージャに配置された陽極を更に含んでいる、請求項１５記載の処理システム。
【請求項２０】
該透過性ディスクがポリウレタンを含んでいる、請求項１５記載の処理システム。
【請求項２１】
該拡散プレートがフルオロポリマー、ＰＥ、ＨＤＰＥ、ＵＨＭＷ及びその組合わせからなる群より選ばれた材料から構成されている、請求項１５記載の処理システム。
【請求項２２】
該透過性ディスクが、材料が流れるように配置された複数の孔を含んでいる、請求項１５記載の処理システム。
【請求項２３】
該透過性ディスクがグルーブを更に含んでいる、請求項１５記載の処理システム。
【請求項２４】
該陽極は、基板表面上に堆積される導電材料と同一の材料を含む消費可能部分である、請求項１９記載の処理システム。
【請求項２５】
該陽極が該透過性ディスクと接触している、請求項１９記載の処理システム。
【請求項２６】
該装置が該ウエハと該透過性ディスクとの間に軌道運動、円運動、並進運動、又は線形運動を与える、請求項１５記載の処理システム。
【請求項２７】
該陽極と透過性ディスク間に配置された膜を更に含んでいる、請求項１５記載の処理システム。
【請求項２８】
該基板表面から導電材料を研磨することが可能な１つ以上の追加の処理ステーションを更に含んでいる、請求項１５記載の処理システム。
【請求項２９】
該基板表面から誘電材料を研磨することが可能な１つ以上の追加の処理ステーションを更に含んでいる、請求項１５記載の処理システム。
【請求項３０】
基板を処理する方法であって、前記方法は、
ａ）電解質溶液中の該基板を該電解液中に配置された透過性ディスクから第一距離に配置するステップと、
ｂ）該電解液にさらした該基板の表面に電流を加え、該基板上に材料を堆積させるステップと、
ｃ）該基板を該透過性ディスクから第二距離に配置するステップであって、該第二距離が該第一距離より短い、前記ステップと、
ｄ）該第二距離の該基板上に該材料を堆積させるステップと、
を含む方法。
【請求項３１】
該電解液が銅含有溶液である、請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
５０００オングストローム未満の材料が該第一距離で堆積する、請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
該電流が約２０アンペア以下の範囲で加えられる、請求項３０記載の方法。
【請求項３４】
該透過性ディスクが研磨パッドである、請求項３０記載の方法。
【請求項３５】
該基板に該電流を加えるステップがパルスメッキ法の使用を含む、請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
該第一距離が約１ｍｍ〜約５ｍｍである、請求項３０記載の方法。
【請求項３７】
該第二距離が約１００μｍ以下である、請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
該第二距離の該基板上に該材料を堆積させる場合、該基板と該透過性ディスクが接触している、請求項３６記載の方法。
【請求項３９】
該基板を研磨装置に搬送するステップを更に含む、請求項３０記載の方法。
【請求項４０】
該基板が、形状画成が形成された誘電層と、該誘電層上とその中に形成された該形状画成内にコンホーマルに堆積したバリア層とを含む表面を有し、銅含有材料が該バリヤ層上に堆積する、請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
ｅ）残留銅含有材料を除去するステップと、
ｆ）該バリヤ層を除去するステップと、
ｇ）該基板表面をバフ研磨して、そこに形成された欠陥を取り除くステップと、
を更に含む、請求項４０記載の方法。
【請求項４２】
該透過性ディスクが該第二距離で約２ｐｓｉ以下の圧力を基板に加える、請求項３８記載の方法。
【請求項４３】
該電流が約０.５アンペア〜約５.０アンペアの範囲内で加えられる、請求項３０記載の方法。
【請求項４４】
１ミクロン以下の形状が該第一距離で実質的に充填される、請求項４３記載の方法。
【請求項４５】
１ミクロン以上の形状が該第二距離で実質的に充填される、請求項３３記載の方法。
させるステップと、
【請求項４６】
基板を処理する方法であって、前記方法は、
電解質溶液中の該基板を該電解液中に配置された透過性ディスクから第一距離に配置するステップと、
該電解液にさらした該基板の表面に電流を加え、該基板上に材料を堆積させるステップと、
を含む方法。
【請求項４７】
該基板を該透過性ディスクから第二距離に配置するステップであって、該第二距離が該第一距離より短い、前記ステップを更に含む、請求項４６記載の方法。
【請求項４８】
該第二距離の該基板上に該材料を堆積させるステップを更に含む、請求項４７記載の方法。
【請求項４９】
該電解液が銅含有溶液である、請求項４６記載の方法。
【請求項５０】
５０００オングストローム未満の材料を該第一距離で堆積させる、請求項４９記載の方法。
【請求項５１】
該電流が約２０アンペア以下の範囲で加えられる、請求項４６記載の方法。
【請求項５２】
該透過性ディスクが研磨パッドである、請求項４６記載の方法。
【請求項５３】
該基板に電流を加えるステップがパルスメッキ法の使用を含んでいる、請求項４７記載の方法。
【請求項５４】
該第一距離が約１ｍｍ〜約５ｍｍである、請求項４６記載の方法。
【請求項５５】
該第二距離が約１００μｍ以下である、請求項５４記載の方法。
【請求項５６】
該第二距離の該基板上に該材料を堆積させる場合、該基板と該透過性ディスクが接触している、請求項５４記載の方法。
【請求項５７】
該基板を研磨装置に搬送するステップを更に含んでいる、請求項４６記載の方法。
【請求項５８】
該基板が、形状画成が形成された誘電層と、該誘電層上とその中に形成された該形状画成内にコンホーマルに堆積したバリア層とを含む表面を有し、銅含有材料が該バリヤ層上に堆積する、請求項５７記載の方法。
【請求項５９】
残留銅含有材料を除去するステップと、
該バリヤ層を除去するステップと、
該基板表面をバフ研磨して、そこに形成された欠陥を取り除くステップと、
を更に含む、請求項５８記載の方法。
【請求項６０】
該透過性ディスクが該第二距離で約２ｐｓｉ以下の圧力を基板に加える、請求項５５記載の方法。
【請求項６１】
該電流が約０.５アンペア〜約５.０アンペアの範囲内で加えられる、請求項４６記載の方法。
【請求項６２】
１ミクロン以下の形状が該第一距離で実質的に充填される、請求項６１記載の方法。
【請求項６３】
１ミクロン以上の形状が該第二距離で実質的に充填される、請求項５１記載の方法。
【請求項６４】
基板を処理する方法であって、前記方法は、
電解質溶液中の該基板を該電解液中に配置された透過性ディスクから第一距離に配置させ、該基板上に材料をエレクトロレスの堆積法によって堆積させるステップと、
該第一距離より短い、該透過性ディスクからの第二距離に該基板を配置させるステップと、
該第二距離の該基板上に該材料をエレクトロレスの堆積法によって堆積させるステップと、
を含む方法。
【請求項６５】
該電解液が銅含有溶液である、請求項６４記載の方法。
【請求項６６】
５０００オングストローム未満の材料を該第一距離で堆積させる、請求項６５記載の方法。
【請求項６７】
該透過性ディスクが研磨パッドである、請求項６４記載の方法。
【請求項６８】
該第一距離が約１ｍｍ〜約５ｍｍである、請求項６４記載の方法。
【請求項６９】
該第二距離が約１００μｍ以下である、請求項６８記載の方法。
【請求項７０】
該第二距離の該基板上に該材料を堆積させる場合、該基板と該透過性ディスクが接触している、請求項６８記載の方法。
【請求項７１】
該基板を研磨装置に搬送するステップを更に含んでいる、請求項６４記載の方法。
【請求項７２】
該基板が、形状画成が形成された誘電層と、該誘電層上とその中に形成された該形状画成内にコンホーマルに堆積したバリア層とを含む表面を有し、該バリヤ層上に銅含有材料が堆積する、請求項７１記載の方法。
【請求項７３】
残留銅含有材料を除去するステップと、
該バリヤ層を除去するステップと、
該基板表面をバフ研磨して、そこに形成された欠陥を取り除くステップと、
を更に含む、請求項７２記載の方法。
【請求項７４】
該透過性ディスクが該第二距離で約２ｐｓｉ以下の圧力を基板に加える、請求項７０記載の方法。
【請求項７５】
該研磨パッドが非導電材料を含む、請求項６４記載の方法。
【請求項７６】
１ミクロン以下の形状が該第一距離で実質的に充填される、請求項６４記載の方法。
【請求項７７】
１ミクロン以上の形状が該第二距離で実質的に充填される、請求項６４記載の方法。
【請求項７８】
基板表面を処理する方法であって、前記方法は、
形状画成が形成された誘電層と、該誘電層上とその中に形成された該形状画成内にコンホーマルに堆積したバリア層とを含む基板を供するステップと、
該バリヤ層上に銅含有材料を堆積させるとともに、形成された該銅含有材料を平坦化させるステップと、
第一プラテン上で該基板表面を研磨して残留銅含有材料を除去するステップと、
第二プラテン上で該基板表面を研磨して該バリヤ層を除去するステップと、
第三プラテン上で該基板表面をバフ研磨して、そこに形成された欠陥を取り除くステップと、
を含む方法。
【請求項７９】
該基板を洗浄ユニットに搬送して該基板表面上に形成された欠陥を更に減少させるステップを更に含む、請求項７８記載の方法。
【請求項８０】
該第一プラテン、該第二プラテン、及び／又は該第三プラテンが回転研磨パッド、固定研磨パッド又は線形研磨パッドを含んでいる、請求項７８記載の方法。
【請求項８１】
該第一プラテン、該第二プラテン、及び／又は該第三プラテンが所定の研磨剤研磨パッドを含んでいる、請求項７８記載の方法。
【請求項８２】
該基板が、形状画成が形成された誘電層と、該誘電層上とその中に形成された該形状画成内にコンホーマルに堆積したバリア層とを含む表面を有し、銅含有材料が該バリヤ層上に堆積する、請求項７８記載の方法。
【請求項８３】
該バリヤ層上に銅含有材料を堆積させるとともに、形成された該銅含有材料を平坦化するステップが、
ａ）電解質溶液中の該基板を該電解液中に配置した透過性ディスクから第一距離に配置させ、該基板上に材料を堆積させるステップと、
ｂ）該第一距離より短い、該透過性ディスクからの第二距離に該基板を配置させるステップと、
ｃ）該第二距離で該基板上に該材料を堆積させるステップと、
を含む、請求項７８記載の方法。
【請求項８４】
該材料をエレクトロレスの堆積法によって堆積させる、請求項８３記載の方法。
【請求項８５】
該第一距離が約１ｍｍ〜約５ｍｍである、請求項８３記載の方法。
【請求項８６】
該第二距離が約１００μｍ以下である、請求項８３記載の方法。
【請求項８７】
該電解液にさらされた該基板の表面に電流を加えて、該第一距離と該第二距離の該基板上に該材料を堆積させるステップを更に含む、請求項８３記載の方法。
【請求項８８】
該材料の堆積中に約２０アンペア以下の該電流が加えられる、請求項８７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、基板上に金属のような材料を堆積させかつ平坦化する装置と方法に関する。
【関連技術の背景】
【０００２】
四分の一サブミクロンの多重レベルの金属化は超大規模集積回路（ＵＬＳＩ）の次世代に対して鍵となる技術の一つである。この技術の中心に位置する多重レベル相互接続は、コンタクト、バイア、ライン及び他の形状のものを含む高いアスペクト比の開口に形成される相互接続形状の平坦化を必要とする。これらの相互接続形状の信頼できる形成はＵＬＳＩの成功に非常に重要であり、個々の基板とダイ上の回路密度と品質を高める継続的努力に大変重要である。
【０００３】
集積回路と他の電子素子の製造において、導電材料、半導電材料及び誘電材料の多層は基板の表面上に堆積させるか又はその表面から除去される。導電材料、半導電材料及び誘電材料の薄層は、多くの堆積法によって堆積させることができる。現代の処理における共通の堆積法にはスパッタリングとしても知られる物理気相成長（ＰＶＤ）、化学気相成長（ＣＶＤ）、プラズマ強化化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）及び今の電子化学メッキ（ＥＣＰ）が含まれる。
【０００４】
材料の層が順次堆積除去されるにつれて、基板の最も上層の表面はその表面に渡って非平面になり、平坦化が必要となることがある。表面を平坦化するか、表面を「研磨する」かは一つのプロセスであり、そのプロセスでは材料が、一般的には、平らで平坦な表面を形成するように基板の表面から除去される。平坦化は、粗い表面、塊になった材料、結晶格子の損傷、引っかき傷及び汚染された層や材料のような望ましくない表面立体構造と表面欠陥を取り除くのに有効である。平坦化は、また、次のレベルの金属化及び処理に対して形状を充填しかつ平らな表面を与えるのに用いた余分の堆積した材料を取り除くことにより基板上に形状を形成するのにも有効である。
【０００５】
化学機械的平坦化或いは化学機械的研磨（ＣＭＰ）は基板を平坦化するのに用いられる共通の手法である。ＣＭＰは基板から材料を選択的に取り除くために化学組成物、典型的にはスラリ或いは他の流体媒体を用いる。従来のＣＭＰ法では、基板のキャリヤ或いは研磨ヘッドがキャリヤアセンブリの上に取り付けられ、ＣＭＰ装置内の研磨パッドに接触して位置決めされる。キャリヤアセンブリは研磨パッドに対して基板を即応させるように基板に制御可能な圧力を与える。パッドは外部の駆動力により基板に対して相対的に移動する。ＣＭＰ装置は化学的活性及び/又は機械的活性を与えるために、またその結果として基板の表面から材料を除去するために研磨組成物或いはスラリを分散しつつ基板の表面と研磨パッドの間で研磨或いは摩擦を達成させる。
【０００６】
集積回路や他の電子素子において導電通路を与える相互接続部を形成するのにＵＬＳＩでは銅が選択される金属となって来ている。銅はアルミニウムのような伝統的材料に比べより低い抵抗とより良い電子マイグレション性能のような有利な特性を持つ材料である。銅はＰＶＤ、ＣＶＤ及び電気メッキのようなさまざまな手法で堆積し得る。電気メッキ（ＥＣＰ）は低コストで確実性のある効果的な堆積法と見られている。ＥＣＰは基板をメッキ浴の中に入れ、基板に電流を与えることによって実施される。銅イオンが溶液からメッキし、基板に堆積する。
【０００７】
しかしながら、銅はパターン形成やエッチングが難しい。従って、銅の形状はダマシーンプロセス或いはデュアルダマシーンプロセスを用いて形成される。ダマシーンプロセスでは形状は誘電材料で画成され、次に銅で充填される。バリア層は銅の堆積前に誘電層に形成される形状の表面上にコンホーマルに堆積される。銅は、次にバリア層と取り巻くフィールド上に堆積する。フィールド上に堆積した銅は、誘電材料内に形成された銅で充填された形状を残すようにＣＭＰプロセスにより除去される。研磨剤を使ったＣＭＰと研磨剤無しのＣＭＰプロセスの両方が利用可能で、他は銅を除去するのに開発中である。研磨剤は、スラリ中の添加剤又は研磨される表面の機械的な摩耗を与える研磨パッドに形成される添加剤である。研磨剤の一例は研磨スラリ中のシリカ粒子である。
【０００８】
図１は基板表面上に形成されるさまざまな形状に対して銅のような堆積した材料のステップの高さを示すグラフである。１μｍより小さい形状に対しては形状に対して堆積した銅の表面はフィールドの上より高い；しかしながら１μｍより大きい形状に対してはフィールド表面がより高い。広範な形状に対して完全な平坦化を達成するには内部レベル誘電体（ＩＬＤ）厚さの〜１.４−１.６倍の銅の厚さを堆積させる必要がある。典型的電力導通レベルに対しては２μｍの厚さの銅層が必要である。しかしながら、厚い銅層の堆積はＣＭＰの全体を通した性能を制限するものとなる。
【０００９】
銅のＣＭＰに関する他の問題は、研磨の結果として皿型になる銅表面の傾向である。皿型化はウエハ全体を通してフィールド上に形成されるすべての銅を取り去るのに用いられる銅の過剰研磨から生じ得る。皿型化が生じる一つの領域は導電性形状が５ミクロンを超えるところの領域内である。これは導電性形状がしばしばおよそ１０ミクロンを超えるある種の電流設計において特に問題となる。ＣＭＰ処理中これら表面の過剰な皿型化を避けるために、導電性形状の幅を低減するように酸化物ピラーがＣＭＰ処理にさらされるこれらの形状の間に典型的に挿入される。
【００１０】
その結果、基板上に銅層のような金属層を堆積させかつ平坦化する装置と方法が求められている。
【発明の概要】
【００１１】
本発明は、一般的には、電気化学的堆積法と研磨法を用いて基板上に層を堆積しかつ平坦化する方法と装置を提供する。
【００１２】
一態様においては、本発明は、基板上に材料を堆積させかつ平坦化する装置であって、処理領域を画成するとともに流体の入口と流体の出口を持つ部分的エンクロージャと、一端が部分的エンクロージャに、その対向する一端がアクチュエータに接続し、部分的エンクロージャを回転させるように適合したシャフトと、部分的エンクロージャ内に配置された透過性ディスクと、部分的エンクロージャ内に配置され透過性ディスクの下に位置する拡散プレートと透過性ディスクの上に可動的に配置される基板キャリヤとからなり、該基板キャリヤが基板取り付け面を持ち、また基板を受け取る表面の周囲に配置される複数の電気コンタクトを持つ、前記装置である。
【００１３】
他の態様においては、本発明は、基板上に平坦化された層を形成するための処理システムであって、２つ以上の処理ステーションと、装填ステーションと、処理ステーションと装填ステーションの上に配置される基板キャリヤの回転トレイを持つ処理プラットフォームと、各々の処理ステーションに配置された処理装置とを含み、該処理装置が処理領域を画成し流体入口と流体出口を持つ部分的エンクロージャと、一端が部分的エンクロージャに、その対向する一端がアクチュエータに接続し、部分的エンクロージャを回転させるように適合したシャフトと、部分的エンクロージャ内に配置された透過性ディスクと、部分的エンクロージャ内に配置され透過性ディスクの下に位置する拡散プレートと、透過性ディスクの上に可動的に配置される基板キャリヤとを含み、該基板キャリヤが基板取り付け面を持ち、また基板を受け取る表面の周囲に配置される複数の電気コンタクトを持つ、前記処理システムである。
【００１４】
別の態様においては、本発明は、基板を処理する方法であって、基板上に材料を堆積させる電解質溶液中の基板を電解液中に配置させた透過性ディスクから第一距離に配置するステップと、電解液にさらされた基板の表面に電流を与え、基板上に材料を堆積させるステップと、第二距離が第一距離より小さい透過性ディスクから基板を第二距離に配置するステップと、第二距離で基板上に材料を堆積させるステップと、を含む前記方法を提供する。
【００１５】
別の態様においては、本発明は、基板を処理する方法であって、電解液中の基板を電解液中に配置された透過性ディスクから第一距離に配置するステップと、電解液にさらされた基板の表面に電流を与えるステップと、基板上に材料を堆積させるステップとを含む、前記方法を提供する。
【００１６】
別の態様においては、本発明は、基板を処理する方法であって、電解液中に配置された透過性ディスクから第一距離に電解液中の基板を置き、基板上にエレクトロレスの堆積法により材料を堆積させるステップと、第二距離が第一距離より小さい透過性ディスクから基板を第二距離に配置するステップと、第二距離で基板上にエレクトロレスの堆積法により材料を堆積させるステップと、を含む前記方法を提供する。
【００１７】
本発明の別の態様においては、基板表面を処理する方法であって、形状画成が形成された誘電層と、誘電層上とその中に形成された形状画成内にコンホーマルに堆積したバリア層とを含む基板を準備するステップと、形成された銅含有材料を平坦化しつつバリア層上に銅含有材料を堆積させるステップと、基板表面を第一プラテン上で研磨して残りの銅含有材料を除去するステップと、基板表面を第二プラテン上で研磨してバリア層を除去するステップと、基板表面を第三プラテン上でバフ研磨して形成された欠陥を取り除くステップと、を含む前記方法を提供する。
【００１８】
本発明の上記で引用された特徴、利点及び目的が得られ、詳細に理解されることができるように、上記に要約された本発明のより多くの具体的な説明は、添付された図面に示されるその実施例を参照してもたらされる。
【００１９】
しかしながら、添付された図面は本発明の典型的実施例のみを図示するもので、その範囲を制限するものとみなされず、本発明に対しては他の等しく効果的な実施例を容認するものであることは留意されるべきである。
【好適実施例の詳細な説明】
【００２０】
図２は、基板２２上に金属層を堆積しかつ平坦化する装置２０の一実施例の断面図である。本発明から利益を受けるように適合していてもよい装置の一例はカリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアル社から得られるERECTRA（登録商標）電気メッキ工作機械である。適切な電気メッキ工作機械の一例は共同譲受人であるアプライドマテリアル社に譲渡された２０００年４月８日出願の同時係属中の米国特許出願第０９／２８９,０７４号に記載されており、これは本発明と矛盾しない範囲で本明細書に援用されている。装置２０は、一般的には、部分的エンクロージャ３４の上の支柱によって可動的に支持されるキャリヤヘッドアセンブリ３０を含んでいる。支柱８０とエンクロージャ３４は、一般的には、共通のベース８２上に配置されている。支柱８０は、一般的には、基板支持体８４とリフト機構８６を含んでいる。ベース支持体８４はベース８２から垂直に伸び、その軸上で回転できるようになっており、キャリヤアセンブリ３０が部分的エンクロージャ３４の上を移動でき、或いは他方の位置、例えば他のエンクロージャに向けて移動でき、或いは図には示されていない他の処理装置とインタフェースするよう移動可能である。
【００２１】
リフト機構８６はキャリヤアセンブリ３０に結合される。リフト機構８６は、一般的には、部分的エンクロージャ３４に関してキャリヤアセンブリ３０の高さを制御する。リフト機構８６はボールスクリュー、リードスクリュー、空気シリンダ等の線形アクチュエータ８８と、レール９２に沿ってスライドするガイド９０を含んでいる。レール９２は、ヒンジ９４によってベース支持体８４に結合され、それによってリフト機構８６のレール９２（すなわち移動の方向）が水平に対して約９０〜６０度の角度の範囲を通じて制御可能に定置される。リフト機構８６とヒンジ９４は、基板２２を保持するキャリヤアセンブリ３０がさまざまな方向において部分的エンクロージャ３４の中に下降させることを可能にする。例えば、エンクロージャ３４の中に入れられる流体とインタフェースする時、基板２２の上の泡の形成をできるだけ少なくするために、基板２２は部分的エンクロージャ３４に挿入される時にある角度に定置され、次に一旦その中に入ると水平に回転する。
【００２２】
部分的エンクロージャ３４は、一般的には、収納容器或いは電解液セルを画成し、その中に電解液或いは他の研磨／堆積液を入れることができる。基板２２を処理するのに用いられる電解液は、銅、アルミニウム、タングステン、金、銀又は基板上に電気化学的に堆積させ得る他の材料のような金属を含むことができる。一例として、硫化銅（ＣｕＳＯ4）が電解液として使用し得る。メッキに用いられる銅含有溶液はペンシルバニア州フィラデルフィアに本社があるロームアンドハ−スの一部局であるシップレイローネルから商品名Ultrafil 2000として入手可能である。
【００２３】
エンクロージャ３４は、典型的には、陽極２６と、拡散プレート４４と、そこに配置される透過性ディスク２８とを含んでいる。研磨パッドのような透過性ディスク２８は拡散プレート４４の上の電解液セル内に配置され支持されている。部分的エンクロージャ３４はフルオロポリマーのようなプラスチック、TEFLON（登録商標）、ＰＦＡ、ＰＥ、ＰＥＳ、又はメッキ化学と適合する他の材料で作られたボウル形部材であり得る。部分的エンクロージャ３４はベース８２の下に伸びている下のほうの表面上にあるシャフト３２に接続される。或いは、部分的エンクロージャ３４はシャフト３２に接続している取り付けプラットに接続し得る。シャフト３２は、基板８２に配置されるモータ、例えば、ステッパモータのようなアクチュエータ（図示されていない）に接続される。アクチュエータは、部分的エンクロージャ３４を縦軸ｘの周りに回転するように適合している。一つの実施例においては、シャフト３２はシャフト３２に形成される複数のポート３６を通して部分的エンクロージャ３４へ液体が送られる中央通路を画成するものである。
【００２４】
陽極２６はエンクロージャ３４の下の部分に配置され、そこで電解質溶液に浸される。陽極２６はプレート状部材であり得、プレートがそこを通して形成される多数の穴、又は透過性部材又は容器の中に配置される複数の陽極片を持つものである。陽極２６は基板上に電気化学的に堆積させ得る銅、ニッケル、アルミニウム、金、銀、タングステン及び他の材料のような堆積する材料からできていることが好ましい。少なくとも一つの実施例においては、陽極２６は定期的交換を要していてもよい消耗性陽極を含んでいる。もしくは、陽極は銅の堆積で用いられる白金のような堆積させた材料以外の材料の非消耗性陽極を含んでいてもよい。
【００２５】
少なくとも一つの実施例においては、陽極２６はシャフト３２の流体入口が配置される中央開口を画成するリング型をしている。陽極２６がプレート状の実施例においては、複数の穴が電解液がそこを通ることを可能にする陽極を通して形成されてもよい。陽極２６は、また、リング陽極、プレート状の陽極、或いは透過性チャンバ又は他のエンクロージャを含むメッキ材料を取り込むチャンバでも可能である。
【００２６】
透過性ディスク２８は、研磨パッド或いは流体環境と処理仕様に適合する他の型の容積をもつスペーサーであってもよい。透過性ディスク２８は部分的エンクロージャ３４の上端に位置し、その下の表面上を拡散プレート４４によって支持される。透過性ディスク２８は、電解液のイオンに導電性であることが望ましく、従って、例えば銅の応用において銅イオンのような金属イオンに透過性があってはいけない。金属イオンは出口４２が透過性ディスク２８の上に配置された液体供給ライン４０から供給される。透過性ディスク２８は陽極２６に隣接して、或いは接触して配置されてもよい。
【００２７】
透過性ディスク２８は、基板表面に電解液を流れるようにするのに十分な大きさと組織の複数の細孔を含み、一方副産物により促進剤と抑制剤が劣化するように副産物による堆積の流れを防ぐ働きをする。透過性ディスク２８は、また、基板２２と透過性ディスク２８の間のギャップに向けてエンクロージャ３４内へ大量の溶液から新鮮な電解液を輸送するのを補助するようにそこに形成されるグルーブを含むものであってもよい。しかしながら、透過性ディスク２８はいくつかの応用では金属イオンに透過性のあるものでもあり得る。典型的には、透過性ディスク２８はポリウレタンのようなポリマー材料から構成される研磨パッドでもよい。使用し得る研磨パッドの例には、ＩＣ１０００、ＩＣ１０１０、ス−バシリーズのパッド、ポリテックスシリーズのパッド、アリゾナ州フェニックスのローデル社からのＭＨ Ｓシリーズのパッド、或いはアサヒオブジャパンからのＰＶＤＦ、或いはミネソタ州ミネアポリスの３Ｍからの固定研磨剤パッドが含まれるが、これらに限定されない。
【００２８】
拡散プレート４４は、部分的エンクロージャ３４内の透過性ディスク２８を支持するのに用いられる。拡散プレート４４は、部分的エンクロージャ４４にネジ３８のようなファスナ、又はつるされている、エンクロージャとのスナップ或いは干渉フィット等の他の手段を用いて保持され得る。拡散プレート４４は、プラスチック、例えばフルロポリマー、ＰＥ、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）、ＰＦＡ、ＰＥＳ，ＨＤＰＥ，ＵＨＭＷ等の材料で作られ得る。少なくとも一つの実施例においては、拡散プレート４４は複数の穴、或いはそこに形成されるチャンネル４６を含んでいる。穴４６は、基板２２に向けてそこを通って液体の流れを可能にし、透過性ディスク２８を通る電解液の分布を一様にする大きさのものである。透過性ディスク２８は流体環境と処理要求に適合する接着剤を用いて拡散プレート４４に留めることができる。拡散プレート４４はより広いプロセス窓を与えるように、またそれによって陽極寸法に対してメッキの膜厚の感度を低下させ、透過性ディスク２８と基板２２の間で画成される主メッキ容量部３８から促進剤と抑制剤の分解副産物、例えば、ドイツのラッシグコープ社から市販されているビス(3‐スルホプロピル)ジスルフィイド、Ｃ6Ｈ12Ｎａ2Ｏ6Ｓ4のような促進剤から分解したモノスルフィドを分離するように陽極２６から間隔をあけておくことが好ましい。
【００２９】
図には示されていないが、陽極２６と透過性ディスク２８の間にエンクロージャ３４に入り基板表面にパーティクルとして堆積することから陽極膜から作り出されるパーティクルを含むように膜が配置されてもよい。例えば、該膜は電解液流に透過性があるが、陽極表面上の促進剤と抑制剤の分解副産物に典型的に透過性がないものである。
【００３０】
基板キャリヤ或いはヘッドアセンブリ３０は透過性ディスク２８の上に可動的に配置される。基板キャリヤアセンブリ３０は透過性ディスク２８の上を縦に移動可能で、そこに向けて横に移動可能である。例えば、キャリヤアセンブリ３０は縦軸ｙの周りに回転可能である。部分的エンクロージャとヘッドアセンブリのｘ軸とｙ軸はそれぞれ透過性ディスク２８と基板キャリヤアセンブリ３０の間の軌道を描く動きを与えるようオフセットされている。軌道を描く動きは透過性ディスク２８と基板キャリヤアセンブリ３０の間の楕円状の相対運動としてここでは広く記載されている。基板キャリヤアセンブリ３０は基板２２を保持し、堆積面は透過性ディスク２８に向かって下を向いている。もしくは、透過性ディスク２８は、基板キャリヤアセンブリ３０の回転或いは円回転の相対運動同様、並行或いは線形の相対運動に移動可能な表面を含むことができる。
【００３１】
基板キャリヤアセンブリ３０は、一般的には、駆動システム６８と、ヘッドアセンブリ７８と、シートアセンブリ７６とを含んでいる。駆動システム６８は、一般的には、支柱８０のガイド９０に結合される。駆動システム６８はシートアセンブリ７６を支持するように動力ヘッド５６から伸びる円柱７０を含んでいる。動力ヘッド５６は電気又は空気力によるモータであってもよく、一般的には、中央軸に沿って円柱７０に回転を与える。駆動システム８６は、付加的に円柱７０の中に配置されるアクチュエータ５４を含み、ヘッドアセンブリ７８に結合される。リードスクリュー、空気シリンダ或いは他の線形アクチュエータであってもよいアクチュエータ５４は、ヘッドアセンブリ７８がシートアセンブリ７８に対して移動可能にする。
【００３２】
シートアセンブリ７６は、一般的には、グリッパプレート７２の周りに極配列で配置される複数のグリッパフィンガ７４を含んでいる。グリッパプレート７２は円柱７０に結合され、グリッパプレート７２が駆動システム６８で移動する。一実施例においては、三つのグリッパフィンガが示されている。グリッパフィンガ７４は、一般的には、ベース部材６６と、伸長部６４と、コンタクトフィンガ６２を含んでいる。コンタクトフィンガ６２は伸長部６４にある角度で配置される。伸長部６４はベース部材６６に結合される。ベース部材６６はグリッパプレート７２に回転可能に結合される。ベース部材６６は、一般的には、グリッパプレート７２の穴と整列するアパーチャを含んでいる。クレビスピン或いは他のシャフト部材は、グリッパプレート７２に関してグリッパフィンガ７４の回転を可能にするように穴とアパーチャを通して配置される。アクチュエータ６０は伸長部６４とグリッパプレート７２の間に結合される。アクチュエータ６０はグリッパフィンガ７４を開閉位置の間を移動する。スプリング５８は、グリッパフィンガ７４を一方の方向にバイアスさせるようにクレビスピンの上に任意に配置されてもよい。コンタクトフィンガ６２が内側に移動するとき、各コンタクトフィンガ６２のグリッパに配置されるノッチ５２が移動ロボット（図示されていない）から基板２２を受け取るよう適合させるシート５０を画成させる。内側の位置で伸長部６４は基板２２とロボットがその間を通過できるようお互いに離して配置される（図５Ａを参照のこと）。
【００３３】
図３はヘッドアセンブリ７８の一実施例を示す図である。ヘッドアセンブリ７８は、一般的には、ハウジング３０２と、ステム３０４と、支持プレート３０６と、複数の基板クランプ（クランプ３２０の一つが図示されている）とを含んでいる。一般的には、ハウジング３０２は一方の端のアクチュエータ５４に結合され、対向する端のフランジ部３０８において終端する中空シャフト３２８を含んでいる。フランジ部３０８は、中央の空洞部３１２を画成する下方に伸びるリップ部３１０を持っている。
【００３４】
支持プレート３０６は中央の空洞部３１２の中に配置される。支持プレート３０６は第一側面３１４と第二側面３１６を持っている。基板２２は、一般的には、処理中第一側面３１４の近くに配置される。第一側面３１４は付加的に第一側面３１４の近くに基板２２を拘束するようにその中に配置される一つ以上の真空ポート３１８を含むことができる。
【００３５】
ステム３０４は支持プレート３０６の第二側面３１６に結合される。ステム３０４は、一般的には、支持プレート３０６に垂直に向けられる。ステム３０４は支持プレート３０８の第一側面３１４或いはヘッドアセンブリ７８の他の部分に真空或いは流体を供給するようにその中に配置される通路を含んでいる。
【００３６】
基板クランプ３２０は、一般的には、銅のような導電材料を含んでいる。基板クランプ３２０は個々の基板クランプ３２０に電気的に結合する導電リング３２２に結合される。他のファスナ或いは締結法を用いることができるが、スクリューによって典型的には基板クランプ３２０が導電リング３２２に留められる。導電リング３２２は、一般的には、リング３２２がハウジング３０２を通って回路が定められるリード線３２６によってリング３２２に結合される電源（図示されていない）によって電気的にバイアスされる端子３２４を含んでいる。
【００３７】
図４Ａは、支持プレート３０６の第一側面３１４から伸びる基板クランプ３２０を示す部分的透視図である。基板クランプ３２０は、一般的には、基板プレート３０６の周囲に極配列で配置される。一実施例においては、クランプ３２０はクランプ３２０が支持プレート３０６から突出する距離を制御することができるように支持プレートに対して動かすことができる。一般的には、基板クランプ３２０は支持プレート３０６の周囲に等間隔で配置される複数の第一クランプ４０２と複数の第二クランプ４０４を含んでいる。第一と第二のクランプ４０２、４０４は、一般的には、周縁周りに順次交互に配置され、グリッパフィンガ７４がその間を通過できるように隔置されている。第一クランプ４０２は、一般的には、形が矩形であり、基板２２の直径に合うようにそれらの幅に対して随意に曲がっていてもよい。第二クランプ４０４もまた、一般的には、矩形で、基板２２の直径に合うよう随意に曲がっていてもよい。第一クランプと第二クランプ４０２、４０４の両方の内面４０６が基板と接触している。
【００３８】
図４Ａと図４Ｂに図示されるように、クランプ３２０は伸長するときに基板２２がその間を通過できるように外側に向けて角度がつけられている。クランプ３２０の内面上に配置されるバンプ４１０は支持プレート３０６の周辺面４１２とインタフェースする。バンプ４１０はクランプ３２０が伸長するときにクランプ３２０を外側に広げる働きをする。随意的に、支持表面３０６は支持プレート３０６の表面４１２の上にバンプ４１０の滑らかな動きを可能にするように面取り部４１４を含んでいる。ハウジング３０２は、一般的には、クランプ３２０を内側に促すようにクランプ３２０の外側に放射状に配置されたバイアスをかける部材を含んでいる。一実施例においては、バイアスをかける部材はデタントピン４１６である。
【００３９】
第二クランプ４０４は、一般的には、先端近くの接触面上に形成されるノッチ４１８を含んでいる。ノッチ４１８の底面４２０は、長さが基板２２の厚さよりもたいてい長い。第一クランプ４０４の端に最も近いノッチ４１８の壁４２２は、一般的には、基板２２の斜面或いは丸みのついたエッジ部と接触するように面取りされるか、角度がつけられている。
【００４０】
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ及び図５Ｄは、キャリヤアセンブリ３０に搭載されている基板２２を示す図である。図５Ａでは、グリッパフィンガ７４が、図には示されていないロボットから基板２２を受け取るシート５０を形成するように回転する。ヘッドアセンブリ７８はシートアセンブリ７６に近い第一位置５０２に配置される。基板クランプ３２２は支持プレート３０８の第一側面３１４から完全に伸長している。グリッパフィンガ７４のシート５０に基板２２を残してロボットが除去されると、次にヘッドアセンブリ７８が基板クランプ３２２（図５Ｂを参照のこと）の間のシート５０に保持される基板２２を搭載するように第二位置５０４の中に伸長する。第一クランプ４０２によってヘッドアセンブリ７８に対して基板が中央に配置される。クランプ３２２は、次に支持プレート３０８の方に引っ込められる。第二クランプ４０４の角度のついた壁４２２は、基板２２の傾斜のついたエッジ部と接触し、支持プレート３０８に対して基板２２を引張っている。傾斜のついた壁４２２と基板２２の間の相互作用が追加的に第二クランプ４０４をデタントピン４１６に対し外側に曲げさせ、基板周囲からノッチ４１８の底面４２０がずれる。曲げられた第二クランプ４０４とデタントピン４１６は、支持プレート３０８に対して基板２２を捕獲するように第二クランプ４０４を内部に移動を促すよう結合し、クランプ４０４と基板２２の間の電気コンタクトは良好である（図５Ｃと図５Ｄを参照のこと）。
【００４１】
図３に戻って、導電リング３２２はハウジング３０２と支持プレート３０６の間の中央空洞部３１２の中に配置される取り付けプレート３３０に固定される。取り付けプレート３３０は、一般的には、支持プレート３０６に対して移動可能で、基板クランプ３２０が支持プレートの第一側面３１４を超えて伸長する距離を制御することができる。一般的には、取り付けプレート３３０はその間に配置されるバネ３３２によって支持プレート３０６から偏移している。
【００４２】
取り付けプレート３３０と基板クランプ３２０の動きを容易にするために、取り付けプレート３３０はステム３０４の周りに可動的に配置されるスリーブ３３４に結合される。スリーブ３３４は、Ｏ−リング３３８のようなシールで一方の端のステム３０４に対してシールされる第一直径部分３３６を持っている。スリーブ３３４は、ステム３０４のより狭い部分３４２とインタフェースするより小さい第二直径部分３４０を持っている。ステム３０４のより狭い部分３４２はＯ−リング３５２によってスリーブ３３４に対してシールされ、よってステム３０４とスリーブ３３４の間のピストンチャンバ３４４を創り出している。空気のような流体がチャンバ３４４から供給されたり、排出されたりするので、スリーブ３３４とステム３０４の間に与えられることになる力はスリーブ３３４を動かし、その結果それに対応して基板クランプ３２０を移動させる。スリーブ３３４の外側の部分３４６は取り付けプレートに配置される対応するオス側のネジきり部分３４８に対してネジがきられ、嵌め合わされている。取り付けプレート３３０とスリーブ３３４の間のネジ係合の量はあらかじめ決められた量で支持プレート３０６から基板クランプ３２０が突き出る距離を決めるよう調整される。取り付けプレート３３０内の止めネジ３５０は取り付けプレート３３０がスリーブ３３４の回りに無意識のうちに回転してしまうのを防ぐように締め付けられてもよい。
【００４３】
図６は、基板キャリヤアセンブリ６００の別の実施例を示す部分図である。キャリヤアセンブリ６００は、接触プレート６０２が支持プレート６０４の上に配置されるのを除いて上記のキャリヤアセンブリ３０に本質的に同様のものである。一般的には、接触プレート６０２は支持プレート６０４の第一側面６０６の上に配置される。接触プレート６０２は導電材料からなり、処理中基板２２をバイアスするのに用いられる。接触プレート６０２は支持プレート６０４の第二側面６１２に配置される端子６１０に電気的に結合している。端子６１０は基板２２をバイアスするのに用いられるリード線６０８によって電源（図示されていない）へ接触プレート６０２を結合させることを容易にする。
【００４４】
接触プレート６０２は、一般的には、基板２２のエッジ部の近くに配置される。接触プレート６０２は基板２２に直接、或いは基板の裏側の部分へ基板のエッジ部の周りを包み込むように基板表面の上に配置される導電性シード層６２０へ電荷を結合させる。
【００４５】
図７は、基板キャリヤ７００の別の実施例を示す図である。基板キャリヤ７００は、一般的には、ハウジング７０２の中に配置される底部７０６に開口していて、少なくとも一つのポート７０８を通って中央空洞部７０４を画成するハウジング７０２を含んでいる。ポート７０８は、典型的にはロボット（図示されていない）によって運ばれる基板２２を空洞部７０４の中に配置されるようにすることができる大きさのものである。スラストプレート７１０はハウジング７０２の中に配置され、エンクロージャ７０２の底部７０６に向けて駆動されてもよい。底部７０６の開口部分を取り巻くリング７１２は、スラストプレート７１０がリング７１２に対して基板２２の動きを促すように基板２２を支持する出っ張り部７１４を含んでいる。リング７１２は、基板２２をバイアスするように電気コンタクトを与えることができる。もしくは、スラストプレート７１０は図６を参照して記載される接触プレート６０２と同様の接触プレート７１６を交互に含んでいてもよい。
【００４６】
図８と図９は、基板表面に材料をエレクトロレスに堆積させ研磨する装置８００の代替実施例を示す断面図である。エレクトロレス堆積は通常材料の堆積のために陽極の存在の必要がない。図８と図９に示される実施例では図２を参照して記載されるものに対応して同様の構成品が示され、更に以下のように記載される。
【００４７】
装置８００は図２において上述されたキャリヤアセンブリ８３０に配置される基板８２２に隣接し、縦方向に位置がずれた第一相対位置８１０に配置される拡散プレート８４４と透過性ディスク８２８を典型的に含むエンクロージャ８３４を開示している。研磨パッドのような透過性ディスク８２８は、拡散プレート８４４上の電解液セルの中に配置され、保持される。部分的エンクロージャ３４はメッキ化学に適合するフルオロポリマー、TEFLON（登録商標）、ＰＦＡ、ＰＥ、ＰＥＳ、又は他の材料のようなプラスチックでできているボウル形部材である。エンクロージャ８３４は、一般的には、電解液或いは他の研磨／堆積液が取込まれる容器又は電解液セルを画成する。基板２２を処理するのに用いられる電解液には銅、ニッケル或いは基板上にエレクトロレスに堆積される他の材料が含まれてもよい。
【００４８】
電解液は、処理するための基板表面へ材料を十分集中させるようにエンクロージャ８３４の中へ或いは外へと循環する。電解液は典型的には透過性ディスク８２８の上に位置する出口８４２を持つ液体供給ライン８４０を経てエンクロージャ８３４へ与えられる。エンクロージャ８３４からの電解液出口は図示されていない。一態様においては、部分的エンクロージャ８３４は基板処理前に電解液で始めに満たしておくことができ、次に電解液を部分的エンクロージャの内外に循環させることができる。
【００４９】
図８は、一般的には、相対した第一位置８１０における基板８２２と透過性ディスク８２８を示している。第一位置８１０は、典型的には透過性ディスク８２８と基板８２２の間に約１ｍｍと５ｍｍの間の間隔がある。本発明の一態様においては、透過性ディスク８２８と基板８２２の間は２ｍｍの距離が用いられている。
【００５０】
図９は第二位置８２０における透過性ディスク８２８と基板８２２が隣接或いはお互いにほぼ接触している図である。第二位置は、一般的には、透過性ディスクと基板８２２の間が約１００μｍ以下である。
【００５１】
図１０と図１１は、少なくとも一つのメッキステーションを持ち、少なくとも一つの従来の研磨或いはバフ研磨するステーションを持つ処理装置１０００を示す図である。本発明から利益を得るように適合されていてもよい一つの研磨ツールはカリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアル社から得られるＭＩＲＲＡ（登録商標）化学機械研磨装置である。典型的な装置１０００は、一般的には、工場インタフェース１００８と、搭載ロボット１０１０と、堆積と平坦化のモジュール１０１２とを含んでいる。一般的には、搭載用ロボット１０１０は工場インタフェースの近くでその間の基板２２の搬送を容易にするように堆積と平坦化のモジュール１０１２の近くに配置される。
【００５２】
工場インタフェースは、通常洗浄モジュール１０１４と一つ以上のウエハカセット１０１６を含んでいる。インタフェースロボット１０１８は基板２２をウエハカセット１０１６と、洗浄モジュール１０１４と、入力モジュール１０２０との間を移動させるのに用いられる。入力モジュール１０２０は、搭載ロボット１０１０によって基板２２を堆積平坦化処理をするモジュール１０１２と工場インタフェース１００８の間の移動を容易にするように配置される。例えば、インタフェースロボット１０１８によってカセット１０１６から取り出された未処理基板２２は入力モジュール１０２０に移動させることができ、基板２２は搭載ロボット１０１０によって取り込まれ、堆積平坦化モジュール１０１２から戻ってきた処理基板２２は搭載ロボット１０１０によって入力モジュール１０２０に入れることができる。処理された基板２２は、工場インタフェースロボット１０１８が洗浄した基板２２をカセット１０１６へ戻す前に典型的には入力モジュール１０２０から洗浄モジュール１０１４を通って通過する。有利に用いることができるそのような工場インタフェース１００８は共同譲受人アプライドマテリアル社に譲渡されている２０００年４月１１日に出願の米国特許出願第０９／５４７,１８９号に開示され、この開示内容は本明細書に援用されている。
【００５３】
搭載ロボット１０１０は、一般的には、搭載ロボット１０１０によって与えられる動きの範囲は両者の間の基板２２の搬送を容易にするように工場インタフェース１００８と堆積平坦化モジュール１０１２の近くに配置される。搭載ロボット１０１０の一例は、カリフォルニア州リッチモンドにあるケンジントン研究所によって製作された４-リンクロボットである。典型的な搭載ロボット１０１０は基板２２を縦方向或いは横方向に方向付けするグリッパ１０１１を持っている。
【００５４】
典型的な堆積平坦化モジュール１０１２は、メッキステーション１００２と研磨ステーション１００６に加えて、搬送ステーション１０２２と回転トレイ１０３４を持ち、これらすべてが装置ベース１０２６の上に配置される。堆積平坦化モジュール１０１２は、１つの研磨モジュールと２つのメッキモジュールを含んでいてもよい。もしくは、堆積平坦化モジュール１０１２は１つのメッキモジュールと２つの研磨プレ−ト１１２０を含んでいてもよい。更に別の場合には、研磨モジュール１１２０が本明細書に記載される方法によって或いは本明細書に記載される装置による処理に続いて基板を研磨するために設けられてもよい。
【００５５】
一実施例においては、搬送ステーション１０２２は、少なくとも入力バッファステーション１０２８と、出力バッファステーション１０３０と、搬送ロボット１０３２と、搭載用カップアセンブリ１０２４とを含んでいる。搭載用ロボット１０１０は基板２２を入力バッファステーション１０２８の上に配置する。搬送ロボット１０３２は２つのグリッパアセンブリを持ち、それぞれが基板のエッジ部のところで基板２２をつかむ空気力によるグリッパフィンガを持っている。搬送ロボット１０３２は基板２２を入力バッファステーション１０２８から持ち上げ、グリッパと基板２２を搭載カップ用アセンブリ１０３４の上に基板２２を位置付けるように回転させ、次に、基板２２を搭載カップ用アセンブリ１０２４の上に降ろしてくる。有利に用いることができる搬送ステーションの一例は、共同譲受人アプライドマテリアル社に譲渡された１９９９年１０月１０日出願のTobinの米国特許出願第０９／３１４,７７１号に記載され、この開示内容は本明細書に援用されている。
【００５６】
回転トレイ１０３４は、一般的には、１９９８年９月８日にTollesらに発行された米国特許第５,８０４,５０７号に記載され、この開示内容は全体として本明細書に援用されている。一般的には、回転トレイ１０３４はベース１０２６の中央に配置される。回転トレイ１０３４は、典型的には複数のアーム１０３６を含んでいる。アーム１０３６は、一般的には、それぞれが研磨ヘッド１０３８を支持し、１つのアームはキャリヤヘッドアセンブリ１００４を支持する。図１０に示されるアーム１０３６の一つは搬送ステーション１０２２を見ることができるように想像線で示されている。回転トレイ１０３４は、研磨ヘッド１０３８とキャリヤヘッド１００４がモジュール１００２、１００６と搬送ステーション１０２２の間で移動することができるように指標が与えられるようになっている。
【００５７】
一般的には、研磨ヘッド１０３８は研磨ステーション１００６に配置された研磨材料（図示されていない）に対して基板を押圧しつつ基板２２を保持している。研磨ステーション１００６は、一般的には、研磨ヘッド１０３８によって保持される基板２２と研磨材料との間で相対的な運動を与えるように回転する。典型的には、研磨液は基板からの材料除去を援助するように与えられる。用いることができる１つの研磨ヘッドはカリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアル社によって製造されたTITAN HEAD（登録商標）ウエハキャリヤである。
【００５８】
図１１は、メッキステーション１００６の上に保持される基板キャリヤヘッドアセンブリ１００４を示す断面図である。一実施例においては、基板キャリヤヘッドアセンブリ１００４は上に記述された基板キャリヤアセンブリ３０と実質的に同じものである。同様に、メッキステーション１００６は、上記エンクロージャ３０と実質的に同じである、基板２２上の金属堆積を容易にするように電解液セルを画成する部分的エンクロージャ１１０２を含んでいる。メッキステーション１００６のエンクロージャ１１０２はエンクロージャ１１０２の回転を与えるモータに結合している。
【００５９】
堆積平坦化モジュール１０１２上のメッキステーション１００６と研磨ステーション１００２の配置は、基板２２が両ステーションの間で基板を移動させることによって逐次メッキ又は研磨することを可能にする。基板２２は、それぞれのヘッド或いはキャリヤ１０３８、１００４に対しそこに残っている間、各ステーション１００２，１００６で処理されるか、又は基板を１つのヘッドから搭載カップに取り出し、他の研磨ヘッドに基板を搭載することによって基板が両ヘッド間で切り替えられる。随意的に、堆積平坦化モジュール１０１２は１つの型のヘッドのみを含むものを用いることができる（即ち、すべての研磨ヘッド１０３８或いはすべてのキャリヤヘッド１００４）。
【００６０】
図１２は、本明細書に記載される方法或いは本明細書に記載される装置よる処理に続いて基板を更に処理するための化学機械的研磨装置の概略透視図である。研磨装置１１２０は、その上に取り付けられるテーブルトップ１１２８と取り外し可能な外カバー（図示されていない）を持つ低いマシンベース１１２２を含んでいる。テーブルトップ１１２８は、第一研磨ステーション１１２５ａと、第二研磨ステーション１１２５ｂと、最終研磨ステーション１１２５ｃと、搬送ステーション１１２７とを含む一連の研磨ステーションを支持している。搬送ステーション１１２７は、例えば、搭載装置（図示されていない）から個々の基板１１１０を受け取り、基板を洗浄し、基板をキャリヤヘッド１１８０に搭載し、キャリヤヘッド１１８０から基板１１１０を受け取り、基板１１１０を再度洗浄し、基板１１１０を搭載装置へ戻すことを含む多重機能を果たすものである。
【００６１】
各研磨ステーション１１２５ａ〜１１２５ｃは、研磨パッド１１００がその上に配置されている回転可能なプラテン１１３０を含んでいる。各プラテン１１３０は、プラテン駆動モータ（図示されていない）に接続された回転可能なアルミニウム又はステンレス鋼のプレートであってもよい。研磨パッド１１００は、従来の研磨或いは固定研磨剤研磨パッド、例えば、結合剤ポリマー材料中に研磨剤粒子を含む研磨パッドからなっている。もしくは、研磨剤スラリが処理用の従来の研磨パッドに使われてもよい。更に、研磨剤を含まない組成物もその上に配置される基板の研磨を可能にする従来のパッドに用いることができる。
【００６２】
研磨ステーション１１２５а〜１１２５ｃは、パッドコンディショナ装置１１４０を含むことができる。パッドコンディショナ装置１１４０は、独立して回転するコンディショナヘッド１１４４と付随する洗浄たらい１１４６を持つ回転可能なアーム１１４０を持っている。パッドコンディショナ装置１１４０は、研磨パッドの状態を保持し、それによって効果的に基板を研磨する。各研磨ステーションは、ＣＭＰ装置が他のパッド構造で用いられる場合、コンディショニングステーションを含むことができる。
【００６３】
研磨ステーション１１２５а〜１１２５ｃは、研磨パッドの表面に１種以上の化学スラリ及び／又は水を供給するように２つ以上の供給管を含むスラリ／リンス用アーム１１５２をそれぞれ持つことができる。スラリ／リンス用アーム１１５２は、研磨パッド全体を覆い湿らすのに十分な量の１種以上の化学スラリを供給する。各スラリ／リンスアーム１１５２は、また、各研磨及びコンディショニングサイクルの終わりに研磨パッド上に高圧液体リンスを供給し得るいくつかのスプレーノズル（図示されていない）を含んでいる。更に、２つ以上の中間の洗浄ステーション１１５５ａ、１１５５ｂ、１１５５ｃは、基板が１つのステーションから次のステーションへ通過していくにつれて基板を洗浄するために隣接する研磨ステーション１１２５ａ、１１２５ｂ、１１２５ｃの間に配置することができる。
【００６４】
回転可能な多重ヘッドの回転トレイ１１６０は、低いマシンベース１１２２の上に配置される。回転トレイ１１６０は、４つのキャリアヘッドシステム１１７０ａ、１１７０ｂ、１１７０ｃ、１１７０ｄを含んでいる。キャリアヘッドシステムのうちの３つは、研磨ステーション１１２５ａ〜１１２５ｃ上に配置される研磨パッド１１００にそれらを押圧することによって基板１１１０を受け取り保持する。キャリアヘッドシステム１１７０ａ〜１１７０ｄのうちの１つが搬送ステーション１１２７から基板を受け取り、基板１１１０を送り出す。回転トレイ１１６０は、中央ポスト１１６２によって保持され、マシンベース１１２２内のモータアセンブリ（図示されていない）によって回転軸１１６４周りに回転する。中央ポスト１１６２は、また、回転トレイ支持プレート１１６６とカバー１１６８を保持する。
【００６５】
４つのキャリアヘッドシステム１１７０ａ〜１１７０ｄは、回転軸１１６４周りに等角度間隔で回転支持プレート１１６０上に取り付けられる。中央ポスト１１６２は、回転モータが回転トレイ支持プレート１１６６を回転させ、回転軸１１６４の周りにキャリアヘッドシステム１１７０ａ〜ｄを周回させる。各キャリアヘッドシステム１１７０ａ〜１１７０ｄは１つのキャリヤヘッド１１８０を含んでいる。キャリヤ駆動シャフト１１７８は、キャリヤヘッド回転モータ１１７６（カバー１１６８の四分の一除去することによって図示されている）をキャリヤヘッド１１８０に接続し、それによってキャリヤヘッド１１８０がそれ自体の軸周りに独立して回転し得る。各ヘッド１８０に対して１つのキャリヤ駆動シャフト１１７８とモータ１１７６がある。更に、各キャリヤヘッド１１８０は回転トレイ支持プレート１１６６に形成される半径方向のスロット１１７２内で独立して横方向に振動する。
【００６６】
キャリヤヘッド１１８０はいくつかの機械的機能を果たしている。一般的には、キャリヤヘッド１１８０は研磨パッド１１００に対して基板１１１０を保持し、基板１１１０の裏面に下方向の等価な圧力を加え、駆動シャフト１１７８から基板１１１０へトルクを伝達し、基板１１１０が研磨動作中キャリヤヘッド１１８０の下から滑りでないことを確実にする。
【００６７】
装置１１２０の一実施例においては、テーブルトップ１１２８は一連の研磨ステーションを保持するものである。ここで研磨ステーションは、基板表面上に形成される形状を充填するように堆積する銅のような残留材料を研磨或いは除去するように適合した第一研磨ステーション１１２５ａと、基板表面からタンタル或いは窒化タンタルのようなバリア層材料を研磨し除去するように適合した第二研磨ステーション１１２５ｂと、基板表面上に形成される表面欠陥を取り除くために基板表面をバフ研磨するよう適合した最終研磨ステーション１１２５ｃとを含んでいる。更に、クリーニングモジュール１０１４は、基板の処理と取り扱い中に形成される表面欠陥を除去するよう更に処理するため装置１１２０の上に又は隣接して配置することができる。
【平坦化処理】
【００６８】
基板上に金属層を堆積しかつ平坦化する方法の一実施例には、二段階プロセスが含まれ、第一ステップでは重要な或いは小さな形状が充填され、次に第二ステップで大きな形状が充填される。プロセスは各ステップを含むものとして本明細書に示されているが、各ステップはお互いに分離する必要がなく、時間的に分離される必要もない。
【００６９】
第一ステップにおいては、基板は基板キャリヤアセンブリ３０の中に位置し、流体供給ライン４０を通り及び／又は透過性ディスク２８の下の液体入口を通ってその中に与えられる電解液と接触して部分的エンクロージャ３４の中に位置している。基板は、透過性ディスクの上の約１ｍｍ〜約５ｍｍの範囲の距離に配置される。本発明の一態様においては、約２ｍｍの距離が用いられる。約０.５アンペア〜約５アンペアの範囲の低い電流が最初に基板に供給される。材料の、例えば、約５０００オングストローム以下、典型的には約１０００オングストローム〜約３０００オングストロームの基板上に堆積したシード層がこの位置で基板上に堆積する。更に、電流は充填される形状によって変動してもよく、約２０アンペアまでの電流が形状を充填するのに用いることができることが企図される。
【００７０】
堆積させる材料の量は充填される形状の大きさによって変動してもよい。例えば、典型的により小さな形状は充填される全体の堆積量はより少なくてよく、一方、大きな形状は形状を充填するためにより多くの堆積材料を必要とする。単独で或いは間隔をあけるのとの組み合わせで低電流が小さな形状を底まで充填させることを可能にすると思われる。これはメッキ表面に隣接する電解液と金属イオンの十分な濃度を与えることによって達成される。典型的には約２０００〜３０００オングストロームの厚さの堆積が約２.５以上のアスペクト比で０.４μｍの形状を充填するのに必要とされる。アスペクト比は形状の高さを幅で割ったものとして定義される。
【００７１】
更に、電流は高いアスペクト比の空隙のない充填を向上させるためパルス変調、或いはパルスメッキ法で与えることができる。典型的には、パルスメッキ法は、第一時間間隔で基板に対して一定の電流密度を与えるステップと、次に第二時間間隔で基板に対して一定の逆電流密度を与えるステップと、構造を充填するために第一ステップと第二のステップを繰り返すステップとを含む電気パルス変調法を与えるものである。一定の電流密度と逆電流密度の変調は、ブリッジ、空隙、或いは他の充填欠陥を形成することなく高いアスペクト比での充填を可能にする。構造がこのパルス変調処理を用いて充填した後、定電流密度は基板上に金属層を堆積するように基板上に与えることができる。パルス変調処理は共同譲受人であるアプライドマテリアル社に譲渡された２０００年５月１１日出願の「電気パルス変調を用いた高いアスペクト比構造に対する電気化学的堆積」と題する同時係属中の米国特許出願第０９／５６９,８３３号に詳細に記載されており、この開示内容を本発明と矛盾しない範囲で全体として本明細書に援用されている。
【００７２】
次のステップにおいては、基板は透過性ディスク２８に近接して或いは接触するように低下させる。一例として、基板は透過性ディスクと直接接触して或いは約１００μｍまで透過性ディスクから離して配置することができる。電流が基板に与えられ、約５アンペア〜約２０アンペアの間の範囲であり得る。パルスメッキ法もこの処理ステップで使用し得る。
【００７３】
このステップ中、基板上のさまざまな形状と浸透性ディスクとの間の間隔はどの分離された領域内の堆積量にも応じて変えられる。間隔がフィールド領域と透過性ディスクとの間で最小化されるところではこれらの領域の堆積速度はこれらの領域のイオンの欠如と透過性パッドに隣接する電解液の不十分な供給により低下する。正確なメカニズムは不明であるが、低い堆積速度は堆積による金属イオンの欠如から生じるか、基板表面での液体の相対的移動と金属イオンを混ぜ合わせ、それらをこの領域から取り除く添加物の効果による金属イオンの欠如によるものと思われる。
【００７４】
基板は研磨パッドと直接接触している必要は無いと思われる。むしろ、研磨パッドが基板のフィールド領域で利用可能な電解液量を最小にし、また基板とパッドの間の相対的運動によって電解液中の添加物が移動するように金属を除去させるものと思われる。基板表面の近傍の銅の欠如はその領域におけるより少ない堆積という結果になる。抑制剤或いは促進剤のような添加物はより大きな分子であり、基板の表面上の液体によって洗い流される傾向がある。これらの分子はそれらが表面から洗い流されるように基板の表面上で銅に密接に結合し、それによって結合した銅を除去する。その結果、正味の成長速度は除去速度と成長速度のバランス速度となる。透過性ディスクが堆積表面に近ければ近いほど基板と透過性ディスクの間の相対的運動により多くの効果を与える。それによってより深い形状が透過性ディスクに隣接しているものより速い速度で充填される。
【００７５】
本発明の他の実施例においては、基板は最初にカソード接触によりその堆積面上に接触する。最初の層が基板上に約５０００オングストローム以下の厚さに堆積する。最初の層が堆積すると、基板は堆積した最初の層とその上に以前に堆積したいずれかの下層のエッジ部上に接触し、第二の層がその上に形成される。最初の堆積ステップは基板のエッジ部に十分な堆積がなされることを確実にするように行われる。第二の堆積ステップは基板上の完全なカバレッジを保証するとともに基板がその面に接触する時に生じることがあるエッジ部の厚い堆積が形成することを避けるように行われる。エッジ部の厚い堆積は、カソードの接触が基板の面と接触する結果として、ギャップが基板と透過性ディスクの間で処理中に与えられる時に生じる。この多重ステッププロセスは、基板が透過性ディスクから第一と第二の距離だけ間が開けられている上記のプロセスで使用し得る。
【００７６】
基板上に金属層を堆積しかつ平坦化する方法の他の実施例においては、第一ステップで重要な又は小さな形状が充填され、次に第二ステップで与えられる電流を使用することなく大きな形状が充填される２ステップのエレクトロレス堆積プロセスを含んでいる。プロセスは本明細書ではステップを含むことを意味するが、そのステップはお互いに分離している必要はなく、また時間的に分離されている必要もない。
【００７７】
図８と図９を参照して、基板は基板キャリヤアセンブリ８３０内に配置され、流体供給ライン８４０を通ってかつ／又は透過性ディスク８２８の下の流体入口を通ってそこに供給される電解液と接触して部分的エンクロージャ８３４の中に配置される。基板は約１ｍｍ〜約５ｍｍの範囲の距離で第一位置８１０における透過性ディスク８２８の上に配置される。本発明の一態様においては約２ｍｍの距離が用いられる。種層は約５０００オングストローム以下の基板上に堆積させ、典型的には約１０００オングストローム〜３０００オングストロームの材料をエレクトロレス堆積法によりこの位置の基板上に堆積させる。
【００７８】
次のステップでは、基板は図９に示される第二位置８２０に透過性ディスク８２８に密接した近傍或いは接触するように低下させる。一例として、基板は透過性ディスク８２８と直接接触して或いは透過性ディスクから約１００μｍだけ間隔があけられた位置に配置される。次に材料層が基板上にエレクトロレス堆積法により基板表面上に形成されたさまざまな形状を充填するように基板上に堆積させる。エレクトロレス堆積法の例は、Chap. Modern Electroplating, F. Lowenheim(3d ed.)や米国特許第５,８９１,５１３号、また、共同譲受人アプライドマテリアル社に譲渡された１９９９年７月９日出願の同時係属中の米国特許出願第０９／３５０,８７７号に詳細に記載されて、これらの内容は本発明と矛盾しない範囲で全体として本明細書に援用されている。
【００７９】
堆積と平坦化の処理に続いて、基板は次に図１２に記載されるように基板の平坦化のため研磨装置へ移される。本発明の一態様においては、上述したように堆積させ研磨した基板は最初のプラテンに移され、残留した或いは残っている銅のような堆積した材料が基板表面から取り除かれる。一例においては、基板は固定の研磨剤研磨パッドを含む第一プラテン上に配置され、典型的には研磨ステーション１２５ａにおける固定の研磨剤研磨パッド１１００上に基板を配置することを含む。研磨プロセスは上記の従来の或いは固定研磨剤研磨パッド上に研磨剤を含まない或いは研磨剤を含む研磨剤を用いることができる。残留銅研磨処理と組成物の例は、共同譲受人アプライドマテリアル社にいずれも譲渡された２０００年５月５日出願の同時係属中の米国特許出願第０９／５４３,７７７号と２０００年４月６日に出願の同時係属中の米国特許第０９／５４４,２８１号に詳細に記載され、これらの内容は本発明に矛盾しない範囲で本明細書に援用されている。
【００８０】
次に基板は、バリア除去研磨パッドを含む第２プラテン上に配置されてもよく、典型的には研磨ステーション１１２５ｂにおけるプラテン１１３０上に配置される研磨剤を含まない研磨パッド上に基板を位置付けるステップを含んでいる。次にバリア除去用研磨組成物が研磨パッド１１００に供給され、次にバリア層の材料が基板上の研磨処理によって基板の表面から除去される。バリア除去研磨組成物は従来の固定研磨剤パッド上の研磨剤を含まない組成物であってもよい。バリア除去用研磨組成物とプロセスの一例は、共同譲受人アプライドマテリアル社に譲渡された２０００年５月１１日出願の同時係属中の米国特許出願第０９／５６９,９６８号に詳細に記載され、これらの内容は本発明と矛盾しない範囲で本明細書に援用されている。
【００８１】
任意により、研磨プロセスから微粒子物質や使用済み試薬を除去するとともに研磨パッド上の金属の残留堆積や基板表面上に形成される欠陥を最小化することを援助するために研磨プロセス中に或いは次の研磨処理の各々おいて洗浄溶液が研磨パッドに供給されてもよい。適当な洗浄溶液の一例は共同譲受人に譲渡されたアプライドマテリアル社の１９９９年１１月２９日出願の同時係属中の米国特許出願第０９／４５０,４７９号に記載され、この内容は本発明と矛盾しない範囲で本明細書に援用されている。
【００８２】
次に基板は表面の欠陥を最小にするバフ研磨プロセスのため研磨ステーション１２５ｃの第三プラテン１３０上に配置されてもよい。バフ研磨組成物とプロセスの一例は、共同譲受人アプライドマテリアル社の２０００年５月１１日出願の同時係属中の米国特許第０９／５６９,９６８号に記載され、この開示内容は本発明と矛盾しない範囲で本明細書に援用されている。
【００８３】
最後に、基板は研磨中又は基板取り扱い中に形成される欠陥を低減するために後研磨洗浄プロセスにさらされてもよい。そのようなプロセスは基板表面上に形成される銅の形状の不要な酸化や他の欠陥を最小にすることができる。そのような後研磨洗浄プロセスの一例は共同譲受人に譲渡されたアプライドマテリアル社の１９９９年１１月２９日出願の同時係属中の米国特許出願第０９／４５０,４７９号に記載され、この開示内容は本発明と矛盾しない範囲で本明細書に援用されている。
【００８４】
上記は本発明のさまざまな実施例に関するが、本発明の更に多くの実施例が本発明の範囲から逸脱することなく講じられてもよく、その範囲は前述の特許請求の範囲によって決定される。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】基板表面に形成されるさまざまな形状に対して堆積した材料のステップ状の高さを示すプロットである。
【図２】透過性ディスクの上に配置された基板を示す本発明の処理装置の一実施例の断面図である。
【図３】キャリヤヘッドアセンブリの一実施例の部分的断面図である。
【図４Ａ】複数の基板クランプの部分的透視図である。
【図４Ｂ】図４Ａの線４Ｂ−−４Ｂに沿って切った基板クランプの断面図である。
【図５Ａ】キャリヤヘッドアセンブリに固定されている基板を示す図である。
【図５Ｂ】キャリヤヘッドアセンブリに固定されている基板を示す図である。
【図５Ｃ】キャリヤヘッドアセンブリに固定されている基板を示す図である。
【図５Ｄ】キャリヤヘッドアセンブリに固定されている基板を示す図である。
【図６】キャリヤヘッドアセンブリの他の実施例を示す部分図である。
【図７】キャリヤヘッドアセンブリの他の実施例を示す部分図である。
【図８】透過性ディスクの上に配置された基板を示す本発明の処理装置のもう一つの実施例を示す断面図である。
【図９】透過性ディスクの上に或いは接触して配置された基板を示す本発明の処理装置の一実施例の断面図である。
【図１０】本発明の処理装置の実施例を組込んでいる処理プラットフォームの一実施例の計画図である。
【図１１】図１０のプラットフォームのメッキステーションを示す断面図である。
【図１２】化学機械的研磨装置の概略透視図である。
【符号の説明】
【００８６】
２０…装置、２２…基板、２６…陽極、２８…透過性ディスク、３０…キャリヤヘッドアセンブリ、３２…シャフト、３４…部分的エンクロージャ、３６…ポート、３８…ネジ、４０…流体供給ライン、４２…出口、４４…拡散プレート、４６…穴又はチャネル、５０…シート、５２…ノッチ、５４…アクチュエータ、５６…動力ヘッド、５８…バネ、６２…コンタクトフィンガ、６４…伸長部、６６…ベース部材、６８…駆動システム、７０…円柱、７２…グリッパプレート、７４…グリッパフィンガ、７６…シートアセンブリ、７８…ヘッドアセンブリ、８０…支柱、８２…ベース、８４…ベース支持体、８６…リフト機構、９０…ガイド、９２…レール、９４…ヒンジ、３０２…ハウジング、３０４…ステム、３０６…支持プレート、３０８…フランジ部、３１０…リップ部、３１２…中央空洞、３１４…第一側面、３１６…第二側面、３１８…真空ポート、３２０…クランプ、３２２…導電リング、３２８…中空シャフト、３３０…取り付けプレート、３３２…バネ、３３４…スリーブ、３３６…第一直径部分、３３８…Ｏ‐リング、３４２…狭い部分、３４４…チャンバ、３４６…外部分、３４８…雄ネジ部分、４０２…第一クランプ、４０４…第二クランプ、４０６…内面、４１０…バンプ、４１２…周辺面、４１４…チャンファ、４１６…デテントピン、４１８…ノッチ、４２０…底面、４２２…壁、５０２…第一位置、６００…キャリヤアセンブリ、６０２…コンタクトプレート、６０４…支持プレート、６０６…第一側面、６１０…端子、６１２…第二側面、７００…基板キャリヤ、７０２…ハウジング、７０４…中央空洞、７０６…底部、７０８…ポート、７１０…トラストプレート、７１２…リング、７１４…出っ張り部、７１６…コンタクトプレート、８００…装置、８１０…相対位置、８２２…基板、８２８…透過性ディスク、８３０…キャリヤアセンブリ、８３４…エンクロージャ、８４０…流体供給ライン、８４４…拡散プレート、１０００…処理装置、１００２…メッキステーション、１００４…キャリヤヘッドアセンブリ、１００６…研磨ステーション、１００８…工場ンタフェース、１０１０…装填ロボット、１０１１…グリッパ、１０１２…堆積平坦化モジュール、１０１４…洗浄モジュール、１０１６…ウエハカセット、１０１８…インタフェースロボット、１０２２…搬送ステーション、１０２６…ベース、１０２８…入力バッファステーション、１０３０…出力バッファステーション、１０３２…搬送ロボット、１０３４…カルーセル、１０３６…アーム、１０３８…研磨ヘッド、１１００…研磨パッド、１１０２…エンクロージャ、１１１０…基板、１１２０…化学機械的研磨装置、１１２２…マシンベース、１１２５…研磨ステーション、１１２７…搬送ステーション、１１２８…テーブルトップ、１１３０…プラテン、１１４０…パッドコンディショナ装置、１１４２…回転可能なアーム、１１４４…回転中のコンディショナ装置、１１４６…付随した洗浄たらい、１１５２…スラリ／リンスアーム、１１５５…洗浄ステーション、１１６０…回転可能な多重カルーセル、１１６２…中央ポスト、１１６４…カルーセル軸、１１６６…カルーセル支持プレート、１１６８…カバー、１１７０…キャリヤヘッドシステム、１１７２…半径方向スロット、１１７６…キャリヤヘッド回転モータ、１１７８…キャリヤ駆動シャフト、１１８０…キャリヤヘッド。
【図１】
2004537842.tif 000003
【図２】
2004537842.tif 000004
【図１１】
2004537842.tif 000005
【国際公開パンフレット】
2004537842.tif 000006
2004537842.tif 000007
2004537842.tif 000008
2004537842.tif 000009
2004537842.tif 000010
2004537842.tif 000011
2004537842.tif 000012
2004537842.tif 000013
2004537842.tif 000014
2004537842.tif 000015
2004537842.tif 000016
2004537842.tif 000017
2004537842.tif 000018
2004537842.tif 000019
2004537842.tif 000020
2004537842.tif 000021
2004537842.tif 000022
2004537842.tif 000023
2004537842.tif 000024
2004537842.tif 000025
2004537842.tif 000026
2004537842.tif 000027
2004537842.tif 000028
2004537842.tif 000029
2004537842.tif 000030
2004537842.tif 000031
2004537842.tif 000032
2004537842.tif 000033
2004537842.tif 000034
2004537842.tif 000035
2004537842.tif 000036
2004537842.tif 000037
2004537842.tif 000038
2004537842.tif 000039
2004537842.tif 000040
2004537842.tif 000041
2004537842.tif 000042
2004537842.tif 000043
2004537842.tif 000044
2004537842.tif 000045
2004537842.tif 000046
2004537842.tif 000047
2004537842.tif 000048
2004537842.tif 000049
2004537842.tif 000050
2004537842.tif 000051
2004537842.tif 000052
2004537842.tif 000053
2004537842.tif 000054