CN114959843A - 后电填充模块及用于后电填充模块的校准方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种后电填充模块及用于后电填充模块的校准方法。用于后电填充模块的校准方法包括:设置校正器具于晶圆固持器上方,校正器具包括支架、影像侦测器,以及第一、第二及第三激光光源。设置晶圆于晶圆固持器上,晶圆的中心对准第一激光光源放射出的第一激光标记。使第二激光光源放射出的第二激光标记对准晶圆的边缘。设置喷嘴于晶圆上方。使第三激光光源放射出的第三激光标记对准喷嘴。以影像侦测器量测第一至第二激光标记间的第一距离,以及第一至第三激光标记间的第二距离。确认第一距离减去第二距离的差值是否等同于预定值。
Description
技术领域
本揭示内容是关于一种后电填充模块及一种用于后电填充模块的校准方法。
背景技术
集成电路(Integrated circuit,IC)上的导电互连结构一般具有沟槽及通孔,上述沟槽及通孔一般由镶嵌制程(Damascene process)或双重镶嵌制程(Dual-damasceneprocess)形成。由于铜具有低电阻率的特性,常应用于极大型集成电路(Ultra largescale integration,ULSI)中。标准镶嵌或双重镶嵌制程例如为电化学铜沉积(Electrochemical copper deposition,ECD)。特定来说,电化学电镀法(Electrochemicalplating,ECP)可轻松控制电镀膜生长。举例来说,电化学电镀设备包括电镀模块、后电填充模块等等。
发明内容
本揭示内容提供一种用于后电填充模块的校准方法,包括以下操作。设置校正器具于晶圆固持器上方,其中校正器具包括:支架;影像侦测器,设置于支架上,朝向晶圆固持器;以及第一激光光源、第二激光光源及第三激光光源,分别设置于支架上,朝向晶圆固持器。设置晶圆于晶圆固持器上,其中晶圆的中心对准第一激光光源放射出的第一激光标记。使第二激光光源放射出的第二激光标记对准晶圆的边缘。设置喷嘴于晶圆上方。使第三激光光源放射出的第三激光标记对准喷嘴。以影像侦测器量测第一激光标记至第二激光标记间的第一距离,以及第一激光标记至第三激光标记间的第二距离。确认第一距离减去第二距离的差值是否等同于预定值。
本揭示内容提供一种用于后电填充模块的校准方法,包括以下操作。设置校正器具于晶圆固持器上方,其中校正器具包括:支架;影像侦测器,设置于支架上,朝向晶圆固持器;以及第一激光光源及第二激光光源,分别设置于支架上,朝向晶圆固持器。使来自第一激光光源的第一激光标记对准晶圆固持器的中心。设置晶圆于晶圆固持器上。使来自第二激光光源的第二激光标记对准晶圆的边缘。以影像侦测器量测第一激光标记与第二激光标记间的距离。确认距离是否等同于晶圆的半径。
本揭示内容提供一种后电填充模块,包括晶圆固持器及校正器具,校正器具设置于晶圆固持器上方。校正器具包括支架、影像侦测器,以及第一激光光源、第二激光光源及第三激光光源。影像侦测器设置于支架上,朝向晶圆固持器。第一激光光源、第二激光光源及第三激光光源,分别设置于支架上,朝向晶圆固持器。
附图说明
本揭示内容上述和其他态样、特征及其他优点参照说明书内容并配合附加附图得到更清楚的了解,其中:
图1绘示根据本揭示内容各种实施方式的后电填充模块的示意图;
图2绘示放置晶圆及喷嘴于图1所示的后电填充模块的示意图;
图3A绘示根据本揭示内容各种实施方式的晶圆与激光标记的上视图;
图3B绘示根据本揭示内容各种实施方式的晶圆与激光标记的上视图;
图4绘示根据本揭示内容各种实施方式的后电填充模块在放置晶圆及喷嘴后的剖面示意图;
图5绘示根据本揭示内容各种实施方式的后电填充模块蚀刻晶圆的示意图。
【符号说明】
100:后电填充模块
110:腔室
120:校正器具
122:支架
124:影像侦测器
126A:第一激光光源
126B:第二激光光源
126C:第三激光光源
130:晶圆固持器
140:旋转轴
150:马达
200:晶圆
210:喷嘴
500:蚀刻液
D1:第一距离
D2:第二距离
M1:第一激光标记
M2:第二激光标记
M3:第三激光标记
具体实施方式
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备,可参照所附的附图及以下所述各种实施例,附图中相同的号码代表相同或相似的元件。
以下将以附图揭露本揭示内容的多个实施方式,为明确说明起见,许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而,应了解到,这些实务上的细节不应用以限制本揭示内容。也就是说,在本揭示内容部分实施方式中,这些实务上的细节是非必要的。此外,为简化附图起见,一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。
虽然下文中利用一系列的操作或步骤来说明在此揭露的方法,但是这些操作或步骤所示的顺序不应被解释为本揭示内容的限制。例如,某些操作或步骤可以按不同顺序进行及/或与其它步骤同时进行。此外,并非必须执行所有绘示的操作、步骤及/或特征才能实现本揭示内容的实施方式。此外,在此所述的每一个操作或步骤可以包含数个子步骤或动作。
集成电路制造一般而言包含沉积一层以上的金属层于晶圆上的有效电路区域。集成电路上的导电互连结构一般具有沟槽及通孔的形式。这些沟槽及通孔一般由镶嵌制程或双重镶嵌制程形成。特定而言,电化学电镀法可轻松控制电镀膜生长,因其具有自底向上填充的能力及电镀膜的优良导电特性,而非常适合用于形成小型嵌式镶嵌特征金属,故为形成金属层沉积的常见方法。
然而,在电镀的过程中,金属层可能沉积于有效电路区域之外的区域,例如晶圆的边缘区域。举例来说,在进行电镀前,通常需沉积一金属层作为晶种层以利后续的电镀操作,可利用例如溅镀的物理气相沉积(Physical vapor deposition,PVD)进行沉积,然而,为了最大化晶圆的有效电路区域的尺寸,必须溅镀晶种层至非常接近晶圆的边缘。因此,晶种层不仅会覆盖有效电路区域,亦会覆盖晶圆的边缘区域,例如晶圆的正面边缘区域及侧面。在后续的电镀制程中,进一步于晶种层上形成电镀金属层。
由于各种不同的理由,残留在晶圆边缘的晶种层是不理想的。其中一个理由是由PVD形成的晶种层厚度较薄,因而在后续处理期间容易剥落,因此产生不期望的微粒或污染物。在晶圆的边缘处,晶圆的表面是倾斜的。此处的晶种层不仅薄,且亦不均匀地沉积,因此,它们并未良好附着于晶圆上。在此晶种层上后续形成的介电层的附着性亦为不良的,因此造成更多微粒产生的可能性。相反地,在晶圆的有效电路区域上的晶种层被厚的且均匀的电填充金属覆盖,且电填充金属可通过化学机械平坦化(Chemical-mechanicalplanarization,CMP)至介电质而暴露出来。接下来,此主要为介电质的平坦表面上可进一步覆盖阻障层材料,例如氮化硅(SiN),其良好粘着于介电质且可协助后续层的粘着。总结来说,相较于位于有效电路区域的金属,位于边缘区域的金属附着性不佳,而可能在后续制程期间剥落,而产生不期望的微粒,而影响制程。
由于位于晶圆的边缘区域的金属对后续制程可能造成不利的影响。针对此问题,可在电镀晶圆后,对晶圆的边缘区域进行边缘斜角去除(Edge bevel removal,EBR),以去除晶种层及电镀金属层。边缘斜角去除通常会在一后电填充模块(Post electrofillmodule,PEM)中进行。
边缘斜角去除操作的精准度相当重要,其不能自晶圆的边缘区域移除过多或是过少的金属。精准度可能被以下两个因素影响。第一,晶圆与后电填充模块的晶圆固持器的对准和定心相当重要,这乃是因为若晶圆未加以定心,则边缘斜角去除操作无法对称地移除边缘区域的金属。第二,在边缘斜角去除操作时,须将提供蚀刻液的喷嘴置放于晶圆的边缘区域上,喷嘴是否精准地置放于预定位置上,亦会影响被移除金属的区域大小。一有效的边缘斜角去除操作用以自边缘区域尽可能完整且径向对称地移除边缘区域上的金属,以避免与边缘区域中的金属相关的缺陷。
本揭示内容提供了一种后电填充模块。此后电填充模块可为一电镀***内的一部分。电镀***通常是用以通过电镀操作在晶圆上形成一层电镀金属的一晶圆处理***。后电填充模块通常是用以在已由电镀操作在晶圆表面上形成一层电镀金属后,进一步处理晶圆的晶圆处理装置。后电填充模块通常包括可进行边缘斜角去除的元件。此元件可执行例如背面蚀刻(Backside etch,BSE)以及例如预清洗、清洗、酸洗、及干燥的附属制程。
详细来说,电镀操作可通过一电镀模块执行。电镀模块通常包含:电镀槽及晶圆固持器。电镀槽用于在电镀期间容纳阳极及电解液。晶圆固持器用于在电镀期间将晶圆固持于电镀溶液之中且旋转此晶圆。电解液中的一个电极(阳极)将经历氧化,且另一电极(阴极)将经历还原。在一些实施方式中,阳极是铜阳极,而晶圆是阴极。铜阳极的金属将氧化且变成离子。在晶圆处,电解液中的金属离子将接受来自晶圆的一或更多个电子,且离子被还原,而形成电沉积在晶圆上的固态金属(亦即,铜)。因而,设置在电镀槽中的晶圆经电镀以在晶圆上形成互连特征。
在一些实施方式中,电镀***亦可包含化学稀释模块、中心电填充浴槽、及用剂***。化学稀释模块可储存及混合化学品以用作在后电填充模块之中的蚀刻剂。中心电填充浴槽可为在电填充模块中容纳用于电镀浴的化学溶液的一槽。用剂***用以储存及输送用于镀浴的化学添加剂。在一些实施方式中,进行边缘斜角去除的方法包括用包括以去离子水的预冲洗液预冲洗旋转的晶片,然后,在边缘斜面上方输送稀释液流来稀释预冲洗液层。稀释液可以改变预冲洗液的性质,例如降低其表面张力和/或粘度,增加温度和/或蒸气压等。之后,将蚀刻液输送到晶片的边缘上,使得蚀刻液选择性地在边缘斜面区域上流动。蚀刻液穿过残留的预冲洗液层,并蚀刻掉斜面边缘区域上不需要的金属。
请参照图1,图1绘示根据本揭示内容一些实施方式的后电填充模块100的示意图。后电填充模块100包括腔室110、校正器具120、晶圆固持器130、旋转轴140及马达150。校正器具120设置于晶圆固持器130上方。校正器具120包括支架(Jig)122、影像侦测器124,以及第一激光光源126A、第二激光光源126B及第三激光光源126C。影像侦测器124设置于支架122上,朝向晶圆固持器130。第一激光光源126A、第二激光光源126B及第三激光光源126C,分别设置于支架122上,朝向晶圆固持器130。旋转轴140设置于晶圆固持器130与马达150之间。马达150应易于控制,且应在各种不同旋转速度之间顺畅地转变。晶圆固持器130提供晶圆(未示出)的旋转运动。
在一些实施方式中,第一激光光源126A、第二激光光源126B及第三激光光源126C可旋转地设置于支架122上,因此上述激光光源的照射方向是可调的。详细来说,第一激光光源126A、第二激光光源126B及第三激光光源126C可被转动,以改变照射方向与支架122下表面间的夹角。在一些实施方式中,影像侦测器124为感光耦合元件(Charge coupleddevice,CCD)。在另一些实施方式中,后电填充模块100还包括一喷嘴(未于图1中示出)设置于晶圆固持器130与校正器具120间。关于喷嘴的细节,将于随后的图2的实施方式中进一步描述。在一些实施方式中,第一激光光源126A设置于支架122的中心。在一些实施方式中,第一激光光源126A实质上对准晶圆固持器130的中心。
在一些实施方式中,腔室110可包含一抗蚀刻剂材料,且包含在蚀刻和清洁期间所使用的各种液体和气体流的端口和喷嘴。腔室110可具有任何合适的设计以将流体(例如:蚀刻剂)限制于其内部,且容许输送各种流体至晶圆。在一些实施方式中,腔室110装设有一排放管路(未示出)。该排放管路使提供至腔室110的各种液体能够被排出腔室110以进行废料处理。
在一些实施方式中,晶圆固持器130被设计成能够将晶圆牢固地固持于合适位置且加以旋转和加速在约0RPM至约6000RPM的范围的各种转速。晶圆固持器130亦可协助晶圆的对准以进行蚀刻制程。
在一些实施方式中,为了防止来自液态蚀刻剂的损害,如图1所示,马达150设置于腔室110之外。可进一步以一密封件(未示出)将马达150与腔室110分隔开来。旋转轴140穿过该密封件。在另一些实施方式中,马达150设置于腔室110内。在一些实施方式中,马达150可将晶圆固持器110在介于约0RPM和约6000RPM之间的旋转速率快速地加速及减速。在一些实施方式中,一控制器操作和控制该马达及其转速。一般而言,此处揭露的边缘斜角去除(EBR)程序的有效转速范围是约0RPM至约2500RPM的转速,或为约100RPM至约1500RPM,或为约500RPM至约1300RPM。
本揭示内容一些实施方式提供了一种用于后电填充模块的校准方法。图2绘示放置晶圆200及喷嘴210于图1所示的后电填充模块100的示意图。图3A绘示根据本揭示内容一些实施方式的晶圆200与激光标记的上视图。
用于后电填充模块的校准方法包括以下操作:操作(a):设置校正器具120于晶圆固持器130上方,其中校正器具120包括支架122、影像侦测器124,以及第一激光光源126A、第二激光光源126B及第三激光光源126C。影像侦测器124设置于支架122上,朝向晶圆固持器130。第一激光光源126A、第二激光光源126B及第三激光光源126C,分别设置于支架122上,朝向晶圆固持器130。操作(b):设置晶圆200于晶圆固持器130上,其中晶圆200的中心对准第一激光光源126A放射出的第一激光标记M1。操作(c):使第二激光光源126B放射出的第二激光标记M2对准晶圆200的边缘。操作(d):设置喷嘴210于晶圆200上方。操作(e):使第三激光光源126C放射出的第三激光标记M3对准喷嘴210。操作(f):以影像侦测器量测第一激光标记M1至第二激光标记M2间的第一距离D1,以及第一激光标记M1至第三激光标记M3间的第二距离D2。操作(g):确认第一距离D1减去第二距离D2的差值是否等同于预定值。在一些实施方式中,当差值不等同于预定值,调整喷嘴的位置以使差值等同于预定值。在一些实施方式中,预定值为约1毫米(mm)至约2.8毫米。可根据设计需求,调整预定值的大小。
在一些实施方式中,喷嘴210连接至一液态蚀刻剂源(未示出),用以提供液态蚀刻液至晶圆上,进行边缘斜角去除(EBR),以自晶圆200的边缘斜角区域选择性移除不想要的金属(例如:由PVD或电镀所沉积的金属)。举例来说,蚀刻液包括酸和氧化剂。有用的酸的实例包括硫酸、氢卤酸、铬酸和硝酸。在一个实施例中,用于铜EBR的蚀刻液可以是硫酸(H2SO4)和过氧化氢(H2O2)。在一些实施方式中,蚀刻液包含按重量计介于约15%至约25%之间的H2SO4至按重量计约20%至约35%之间的H2O2。预冲洗液体的薄膜越薄,蚀刻液中的酸浓度越高。可以使用其他氧化剂,例如过氧二硫酸盐和浓硝酸HNO3(在水中约30%至约35%)。详细来说,液态蚀刻液通过一流量计且经由管线及喷嘴210输送至晶圆200。
如图2所示,喷嘴210的喷口朝外,因此,蚀刻液会蚀刻第三激光标记M3至晶圆边缘所界定出的环形区域宽度,此区域宽度即为第一距离D1减去第二距离D2的差值。伴随着旋转,蚀刻液可将靠近晶圆边缘处的金属移除。本揭示内容的用于后电填充模块的校准方法,可通过影像侦测器124即时侦测上述激光标记,以精确确定喷嘴210的摆放位置,以精确移除预定移除的边缘处的金属。在一些实施方式中,请同时参照图2及图3A,喷嘴210的喷口的轴向与第二距离D2夹一角度。此角度介于约10°至约80°。可根据需求,调整角度,以使喷嘴210喷出的蚀刻液移除预定量的金属。
在一些实施方式中,于设置晶圆200于晶圆固持器130上之前,使第一激光光源126A放射出的第一激光标记M1对准晶圆固持器130的中心。经由此操作,可确保第一激光标记M1、晶圆固持器130的中心、及晶圆200的中心相互对准。晶圆200与后电填充模块100的晶圆固持器130的对准和定心相当重要,在晶圆200精准定心后,则边缘斜角去除操作可对称地移除边缘区域的金属。
图4绘示根据本揭示内容一些实施方式的后电填充模块100在放置晶圆200及喷嘴210后的剖面示意图。图5绘示根据本揭示内容各种实施方式的后电填充模块100蚀刻晶圆200的示意图。如图5所示,喷嘴210的喷口朝外,液态蚀刻液500由喷嘴210喷出,用以移除靠近晶圆边缘处的金属。详细来说,将液态蚀刻液500以细流方式施加至晶圆的边缘,使得液态蚀刻液500在晶圆200上靠近其施加处维持一薄层的粘滞层,从而避免液态蚀刻液500飞溅至晶圆200的内部,避免去除有效电路区域的金属。均匀施加液态蚀刻液500是重要的,否则可能导致欲移除金属区域尺寸的变化。实质上均匀的欲移除金属区域可产生最大的有效及可使用表面区域。因为液态蚀刻液通常以一径向速度分量施加,且因为旋转晶圆200的向心加速度效应,该薄的粘滞层向外流动,向下流过侧边缘,亦可能流到晶圆200的背面上,如此达成自晶圆边缘去除金属的目的。在一些实施方式中,在以下条件下执行EBR:对于直径约290毫米至约310毫米的晶圆,以约0.2毫升/秒至约3毫升/秒的速率,较佳是约0.3毫升/秒至约0.4毫升/秒,输送总共约3毫升至约15毫升的液态蚀刻液。在一些实施方式中,可通过二个以上操作提供液态蚀刻液,在不同操作中,液态蚀刻液的流率不同。举例来说,在第一操作中,以约0.4毫升/秒至约0.5毫升/秒提供约1毫升至约2毫升的液态蚀刻液,接着,在第二操作中,以约0.2毫升/秒至约0.4毫升/秒提供约8毫升至约12毫升的液态蚀刻液。
在一些实施方式中,在边缘斜角去除(EBR)之后,将电镀的金属加以平坦化,通常系通过在化学机械抛光(Chemical-mechanical planarization,CMP)进行平坦化,以准备进一步加入后续的介电质和金属化层。
以下为可通入腔室110中的气体及液体。气态氮或其他非反应气体可自一气体源提供至后电填充模块100的腔室110内。详细来说,来自气体源的氮可在阀的控制下通过一喷嘴(未示出)输送至腔室110中。喷嘴通常在晶圆200上方,喷口朝下,以将氮以朝下方向输送至晶圆200,通入氮气可进一步加速干燥制程。在旋转/清洗/干燥期间晶圆固持器130可在约4500RPM至约5500RPM的转速下旋转。
此外,可在晶圆200的正面上执行酸洗。举例来说,硫酸可自一硫酸源提供至后电填充模块100的腔室110内。其他酸类亦可使用,或与硫酸一并同时使用。举例来说,可使用过氧化氢。值得注意的是,提供硫酸的喷嘴是定向成将硫酸引导至晶圆200正面的中心上。在硫酸输送至晶圆的中心之后,它接着在旋转期间被旋出进入晶圆的边缘。此解决方案可应用以去除在氧化(蚀刻)晶圆之后残留的残余金属氧化物,以及辅助整体的晶圆清洁步骤。通常仅需要相对小量的酸。在此施用之后,将晶圆200的正面以去离子水加以清洗。
在一些实施方式中,在边缘斜角去除(EBR)之前,通常会对晶片进行预冲洗,以将干燥或部分润湿的边缘和边缘斜面转变为均匀润湿的晶片边缘。预冲洗液可以是例如去离子水。去离子水可自一去离子水源提供至后电填充模块100的腔室110内。详细来说,去离子水可在阀的控制下通过一喷嘴(未示出)输送至腔室110中。值得注意的是,管线及喷嘴将去离子水引导至晶圆200的顶部上,此举可清洗晶圆的顶部。在一些实施方式中,如果不进行预冲洗,蚀刻液可能会沿着稀疏的润湿区域而在边缘上不均匀地流动。因此,在没有均匀且完全湿润的边缘的情况下,会损害边缘斜角去除的效果。但是,在将预冲洗液输送到晶片表面后,由于离心力径向向外驱动流体,并且表面张力倾向于将预冲洗液保持在晶片上,因此预冲洗液倾向于积聚在晶片边缘(斜面)。在一些实施方式中,在提供液态蚀刻液前,施加去离子水至晶圆200上,其中晶圆200以约200RPM至约600RPM旋转,以预清洗晶圆200上先前操作所留下的任何微粒及污染物。接下来,将去离子水源关闭,再使晶圆以约350RPM至约500RPM的速度旋转,这会使晶圆200表面产生一均匀的去离子水薄层。此湿膜层稳定化可促成在晶圆200上的蚀刻剂可均匀分布。在一些实施方式中,在提供液态蚀刻液后,施加去离子水至晶圆200上,以做为后EBR清洗,以保护晶圆免于任何多余的背面蚀刻剂喷洒和损伤。在一些实施方式中,预冲洗操作的时间在约1秒到约5秒之间,流速为约200毫升/分钟至约800毫升/分钟。有时希望使用热漂洗水以提高预冲洗效率。因此,可以使用约20℃至约50℃的去离子水。
在一些实施方式中,在EBR后,执行背面蚀刻(Backside etching,BSE)操作。举例来说,可使用与用于EBR者相同的液态蚀刻剂进行BSE操作。详细来说,BSE操作可包括以下操作:瞄准晶圆200背面的中心喷注液态蚀刻剂。液态蚀刻剂例如是从具有约0.02英吋直径至约0.04英吋直径及至少约4倍至约5倍直径的长度的管状喷嘴输送。此液态蚀刻剂接着覆盖在整个晶圆200背面上。BSE操作的目的是去除在沉积晶种层期间在晶圆背面上所形成的任何残余金属(例如铜)。
用于BSE的蚀刻剂通常利用一喷雾喷嘴加以施加。由于晶圆固持器130的手臂可能干扰在晶圆200背面上喷洒液态蚀刻剂,喷雾喷嘴的角度在BSE期间可加以调整以确保液态蚀刻剂完整施加。此制程通常以二种不同的速度执行以确保液态蚀刻剂在晶圆200的整个背面上适当地流动。举例来说,在BSE的一部分期间,晶圆200于约300RPM至约400RPM下旋转,在另一部分期间,晶圆200于约500RPM至约700RPM旋转,以确保完整的覆盖性。BSE制程通常耗时约1秒至约4秒且使用约1立方厘米至约5立方厘米以下所述的液态蚀刻剂。
在一些实施方式中,在BSE操作之后,利用去离子水清洗晶圆200的两侧(或至少晶圆的背面),以清洗掉自BSE操作残留的任何液态蚀刻剂、微粒、及污染物。在一些实施方式中,终止提供去离子水后,更施加稀释酸至晶圆200的正面以去除残留金属氧化物。在特定的实施方式中,酸系以约1毫升/秒至约3毫升/秒的速率施加。在酸洗之后,可再度施加去离子水至晶圆200的两侧、或至少正面,以自晶圆清洗掉该酸。在特定的实施方式中,去离子水系以约300毫升/分钟至约400毫升/分钟施加约15秒至约30秒。接下来,晶圆200可加以旋转且依需要进一步使用氮气将晶圆200吹干。举例来说,干燥步骤是在约750RPM至约2000RPM下执行约10秒至约60秒。
在后电填充模块100中的处理完成后,可利用一机器人手臂拾起晶圆200且将其置放于一卡匣中以传送至电镀***的其他模块中进行后续的额外处理。
本揭示内容提供了另一种用于后电填充模块的校准方法。图2绘示放置晶圆200及喷嘴210于图1所示的后电填充模块100的示意图。图3B绘示根据本揭示内容各种实施方式的晶圆200与激光标记的上视图。
用于后电填充模块的校准方法包括以下操作:操作(a):设置校正器具120于晶圆固持器130上方,其中校正器具120包括支架122、影像侦测器124,以及第一激光光源126A及第二激光光源126B。影像侦测器124设置于支架122上,朝向晶圆固持器110。操作(b):使来自第一激光光源126A的第一激光标记M1对准晶圆固持器130的中心。操作(c):设置晶圆200于晶圆固持器130上。操作(d):使来自第二激光光源126B的第二激光标记M2对准晶圆200的边缘。操作(e):以影像侦测器124量测第一激光标记M1与第二激光标记M2间的第一距离D1。操作(f):确认第一距离D1是否等同于晶圆的半径R。
通过上述操作,可以确认晶圆200的中心是否对准晶圆固持器130的中心。晶圆200与后电填充模块100的晶圆固持器130的对准和定心相当重要,在晶圆200精准定心后,则边缘斜角去除操作可对称地移除边缘区域的金属。在一些实施方式中,当第一距离D1不等同于晶圆200的半径R,调整晶圆200的位置以使第一距离D1等同于晶圆200的半径R。通过上述操作,可使晶圆200的中心对准晶圆固持器130的中心。
接下来,请再次参照图2及图3A。在一些实施方式中,在确认第一距离D1是否等同于晶圆200的半径R之后,设置喷嘴210于晶圆200上方。使来自第三激光光源126C的第三激光标记M3对准喷嘴210。以影像侦测器124量测第一激光标记M1至第三激光标记M3间的第二距离D2。确认第一距离D1减去第二距离D2的差值是否等同于预定值。在一些实施方式中,当差值不等同于预定值,调整喷嘴210的位置以使差值等同于预定值。在一些实施方式中,预定值为约1毫米(mm)至约2.8毫米。可根据设计需求,调整预定值的大小。
本揭示内容的用于后电填充模块的校准方法,可通过影像侦测器124即时侦测上述激光标记,以精确确定喷嘴210的摆放位置,以精确移除预定移除的边缘处的金属。因此,边缘斜角去除操作可用以自边缘区域尽可能完整且径向对称地移除边缘区域上的金属。
图4绘示根据本揭示内容各种实施方式的后电填充模块100在放置晶圆200及喷嘴210后的剖面示意图。图5绘示根据本揭示内容各种实施方式的后电填充模块100蚀刻晶圆200的示意图。如图5所示,喷嘴210的喷口朝外,液态蚀刻液500由喷嘴210喷出,用以移除靠近晶圆边缘处的金属。详细来说,将液态蚀刻液500以细流方式施加至晶圆的边缘,使得液态蚀刻液500在晶圆200上靠近其施加处维持一薄层的粘滞层,从而避免液态蚀刻液500飞溅至晶圆200的内部,避免去除有效电路区域的金属。均匀施加液态蚀刻液500是重要的,否则可能导致欲移除金属区域尺寸的变化。实质上均匀的欲移除金属区域可产生最大的有效及可使用表面区域。因为液态蚀刻液通常以一径向速度分量施加,且因为旋转晶圆200的向心加速度效应,该薄的粘滞层向外流动,向下流过侧边缘,亦可能流到晶圆200的背面上,如此达成自晶圆边缘去除金属的目的。
综上所述,本揭示内容提供后电填充模块及用于后电填充模块的校准方法。后电填充模块具有装设影像侦测器的校正器具,可利用影像侦测器即时侦测激光标记所对应的晶圆中心、晶圆边缘及喷嘴的位置,故可确认晶圆在放片时是否定位正确,亦可确认喷嘴的置放位置是否如预期。相较于用目视的方式调整放片位置及喷嘴位置,本揭示内容的校准方法更为精确。
本揭示内容提供一种用于后电填充模块的校准方法,包括以下操作。设置校正器具于晶圆固持器上方,其中校正器具包括:支架;影像侦测器,设置于支架上,朝向晶圆固持器;以及第一激光光源、第二激光光源及第三激光光源,分别设置于支架上,朝向晶圆固持器。设置晶圆于晶圆固持器上,其中晶圆的中心对准第一激光光源放射出的第一激光标记。使第二激光光源放射出的第二激光标记对准晶圆的边缘。设置喷嘴于晶圆上方。使第三激光光源放射出的第三激光标记对准喷嘴。以影像侦测器量测第一激光标记至第二激光标记间的第一距离,以及第一激光标记至第三激光标记间的第二距离。确认第一距离减去第二距离的差值是否等同于预定值。
在一些实施方式中,用于后电填充模块的校准方法还包括:当差值不等同于预定值,调整喷嘴的位置以使差值等同于预定值。
在一些实施方式中,用于后电填充模块的校准方法还包括:于设置晶圆于晶圆固持器上之前,使第一激光光源放射出的第一激光标记对准晶圆固持器的中心。
本揭示内容提供一种用于后电填充模块的校准方法,包括以下操作。设置校正器具于晶圆固持器上方,其中校正器具包括:支架;影像侦测器,设置于支架上,朝向晶圆固持器;以及第一激光光源及第二激光光源,分别设置于支架上,朝向晶圆固持器。使来自第一激光光源的第一激光标记对准晶圆固持器的中心。设置晶圆于晶圆固持器上。使来自第二激光光源的第二激光标记对准晶圆的边缘。以影像侦测器量测第一激光标记与第二激光标记间的距离。确认距离是否等同于晶圆的半径。
在一些实施方式中,用于后电填充模块的校准方法还包括:当距离不等同于晶圆的半径,调整晶圆的位置以使距离等同于晶圆的半径。
本揭示内容提供一种后电填充模块,包括晶圆固持器及校正器具,校正器具设置于晶圆固持器上方。校正器具包括支架、影像侦测器,以及第一激光光源、第二激光光源及第三激光光源。影像侦测器设置于支架上,朝向晶圆固持器。第一激光光源、第二激光光源及第三激光光源,分别设置于支架上,朝向晶圆固持器。
在一些实施方式中,第一激光光源、第二激光光源及第三激光光源可旋转地设置于支架上。
在一些实施方式中,后电填充模块还包括:喷嘴设置于晶圆固持器与校正器具间。
在一些实施方式中,第一激光光源设置于支架的中心。
在一些实施方式中,第一激光光源实质上对准晶圆固持器的中心。
尽管已经参考某些实施方式相当详细地描述了本揭示内容,但是亦可能有其他实施方式。因此,所附申请专利范围的精神和范围不应限于此处包含的实施方式的描述。
对于所属技术领域人员来说,显而易见的是,在不脱离本揭示内容的范围或精神的情况下,可以对本揭示内容的结构进行各种修改和变化。鉴于前述内容,本揭示内容意图涵盖落入所附权利要求范围内的本揭示内容的修改和变化。
Claims (10)
1.一种用于后电填充模块的校准方法,其特征在于,包括:
设置一校正器具于一晶圆固持器上方,其中该校正器具包括:
一支架;
一影像侦测器,设置于该支架上,朝向该晶圆固持器;以及
一第一激光光源、一第二激光光源及一第三激光光源,分别设置于该支架上,朝向该晶圆固持器;
设置一晶圆于该晶圆固持器上,其中该晶圆的一中心对准该第一激光光源放射出的一第一激光标记;
使该第二激光光源放射出的一第二激光标记对准该晶圆的一边缘;
设置一喷嘴于该晶圆上方;
使该第三激光光源放射出的一第三激光标记对准该喷嘴;
以该影像侦测器量测该第一激光标记至该第二激光标记间的一第一距离,以及该第一激光标记至该第三激光标记间的一第二距离;以及
确认该第一距离减去该第二距离的一差值是否等同于一预定值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:当该差值不等同于该预定值,调整该喷嘴的位置以使该差值等同于该预定值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:于设置该晶圆于该晶圆固持器上之前,使该第一激光光源放射出的该第一激光标记对准该晶圆固持器的中心。
4.一种用于后电填充模块的校准方法,其特征在于,包括:
设置一校正器具于一晶圆固持器上方,其中该校正器具包括:
一支架;
一影像侦测器,设置于该支架上,朝向该晶圆固持器;以及
一第一激光光源及一第二激光光源,分别设置于该支架上,朝向该晶圆固持器;
使来自该第一激光光源的该第一激光标记对准该晶圆固持器的中心;
设置一晶圆于该晶圆固持器上;
使来自该第二激光光源的一第二激光标记对准该晶圆的一边缘;
以该影像侦测器量测该第一激光标记与该第二激光标记间的一距离;以及
确认该距离是否等同于该晶圆的半径。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括:当该距离不等同于该晶圆的半径,调整该晶圆的位置以使该距离等同于该晶圆的半径。
6.一种后电填充模块,其特征在于,包括:
一晶圆固持器;以及
一校正器具,设置于该晶圆固持器上方,其中该校正器具包括:
一支架;
一影像侦测器,设置于该支架上,该影像侦测器朝向该晶圆固持器;以及
一第一激光光源、一第二激光光源及一第三激光光源,分别设置于该支架上,朝向该晶圆固持器。
7.根据权利要求6所述的后电填充模块,其特征在于,该第一激光光源、该第二激光光源及该第三激光光源可旋转地设置于该支架上。
8.根据权利要求6所述的后电填充模块,其特征在于,还包括:一喷嘴设置于该晶圆固持器与该校正器具间。
9.根据权利要求6所述的后电填充模块,其特征在于,该第一激光光源设置于该支架的中心。
10.根据权利要求9所述的后电填充模块,其特征在于,该第一激光光源对准该晶圆固持器的中心。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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