[发明专利]晶片卡盘和抛光/电镀托座之间的测量对准

说明书

相关申请的对照

该申请权利要求了美国临时申请号60/431916，题目为“电镀/抛光组件中的原位间隙测量”，提交于2002年12月9日，在此完全引用作为参考。

技术领域

本申请总体涉及在半导体晶片上对金属层的电抛光和/或电镀，以及更具体而言涉及一个晶片卡盘和抛光/电镀托座之间的测量对准。

背景技术

总体上，半导体器件制造或制作在半导体材料称作晶片或薄片的圆盘上。更具体而言，晶片最初从一个硅锭上切下来。然后晶片进行多次掩模，刻蚀以及淀积工艺，以形成半导体器件的电子电路。

例如，电抛光一个晶片上的导电薄膜公开于美国专利号6391166B1，题目电镀装置和方法，提交于1999年1月15日，在此完全引用作为参考。电抛光一个晶片上的金属层公开于美国专利号6395152，题目用于电抛光半导体器件上的金属互连的方法和装置，提交于1999年7月2日，在此完全引用作为参考，以及美国专利号6440295，题目用于电抛光半导体器件上的金属的方法，提交于2000年2月4日，在此完全引用作为参考。用于夹住一个晶片的卡盘公开于美国专利号6248222，题目在电抛光和/或电镀工件过程中用于夹住和抛光半导体工件的方法和装置，提交于1999年1月15日，在此完全引用作为参考。

发明内容

在一个示例的实施例中，一种用于电抛光和/或电镀半导体晶片上金属层的装置，包括含有多个分段壁的一个托座。该装置包括一个晶片卡盘，配置为夹住半导体晶片并在托座中定位半导体晶片，使得半导体晶片的一个表面靠近多个分段壁的顶部。该装置还包括第一多个传感器，配置为测量多个分段壁中一个的中心到晶片卡盘中心之间的对准，这样就测量了半导体晶片的中心。

附图说明

参考下面的描述并结合附图可以更好地理解本申请，其中相同部分参考相同的数字：

图1A是一个示例的抛光/电镀托座的顶视图；

图1B是图1A中描绘的，沿1B-1B线的抛光/电镀托座侧视图；

图2A是另一个示例的抛光/电镀托座的顶视图；以及

图2B是图2A中描绘的，沿2B-2B线的抛光/电镀托座侧视图。

具体实施方式

下面的描述阐述了各种具体的配置，参数等。然而应该认识到，这种描述并不是作为本发明范围的限制，相反是提供了作为示例实施例的一种描述。

参考图1A，描述了一个示例的抛光/电镀托座102。在该示例的实施例中，托座102描述为由壁120，122，124，126和128分成六个部分108，110，112，114，116和118。然而应该认识到，托盘102可以由任何合适数目的分段壁分成任何数目的部分。

如图1B中描绘的，在本示例的实施例中，一个晶片卡盘104夹住并定位托座102中的一个晶片106。更具体而言，晶片106位于分段壁120，122，124，126和128的顶部，以形成约0.5毫米到约10毫米的间隙，优选5毫米。间隙使得电解质在晶片106底表面和分段壁120，122，124，126和128的顶部之间容易流动。还是如图1B所描绘的，晶片卡盘104可以旋转托座102中的晶片106。

将卡盘104的中心从而也就是晶片106的中心匹配/对准分段壁120，122，124，126和128的中心，对获得均匀的电解质流模式，以及在晶片106上电镀的金属薄膜获得好的均匀性是希望的/关键的。更具体而言，在本发明示例的实施例中，晶片106和分段壁120，122，124，126和128形状是圆柱形的。晶片106和分段壁120，122，124，126和128的中心同心对准，增加了电镀在晶片106上的金属薄膜或在晶片106上抛光的均匀性。这些中心的匹配/对准优选在0.001mm-1mm的容差范围内，优选小于0.01mm。

在本示例的实施例中，为确保中心是匹配的，传感器130和132分别放置在分段壁120和卡盘104上，来测量对准。参考图1A，传感器130围绕位于托座102中的分段壁120的周围放置。参考图1B，传感器132围绕卡盘104的周围放置。如图1B所示，传感器130和132互相成对。每对传感器130和132测量每一个分段壁120和卡盘104之间的间隙。当由这些对传感器130和132测量的间隙是均匀的时，那么卡盘104以及晶片106的中心同心地对准分段壁120的中心。如上所述，在本示例的实施例中，晶片106和分段壁120，122，124，126和128的中心对准，容差在0.001mm-1mm的范围内，优选小于0.01mm