[发明专利]在电镀和/或电抛光期间装载和定位半导体工件的方法与设备

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明一般涉及到在工件的工艺处理过程中装载和定位半导体工件的方法和设备。更确切地说，本发明涉及到在半导体工件的电镀和/或电抛光期间装载和定位半导体工件的方法和设备。

2.相关技术描述

一般说来，半导体器件是制造或制作在盘状的称为晶片或切片的半导体材料上的。更确切地说，晶片起初是从硅锭上切下来的。然后晶片经过多次掩蔽、腐蚀和淀积工艺而形成半导体器件的电子学电路。

在过去的数十年间，半导体工业是半导体器件的功能按照摩尔定律增长，摩尔定律预言，半导体器件的功能每18个月将提高一倍。半导体器件功能的这种提高因减小了器件的特征尺寸(即，存在于器件中的最小尺寸)而部分地达到了。事实上，半导体器件的特征尺寸已迅速地由0.35μm降为0.25μm，而现在为0.18μm。无疑，这种趋向更小的半导体器件的趋势看来已进展至超出亚0.18μm的阶段。

然而，开发更强劲的半导体器件的一个潜在限制因素是互连线(单个半导体器件的引线以及将任何数目的半导体器件连在一起的导体引线)信号延迟的增大。随着半导体器件特征尺寸的减小，器件中的互连线密度增大。然而，互连线的更加接近增加了互连线的线间电容，从而引起更大的互连线信号延迟。一般说来，已发现互连线延迟随特征尺寸减小的平方而增大。与之对照，已发现栅延迟(即，半导体器件的栅极或台面的延迟)随特征尺寸减小而线性增大。

一个常规的补偿这种互连线延迟增大的办法是增加多个金属层。然而，这个办法的缺点是制作附加的金属层连带着增加了生产成本。而且，这些附加的金属层产生了附加发热，这对芯片性能和可靠性都是不利的。

因此，半导体工业已开始使用铜而非铝制作金属互连线。再者，铜的电迁徙(意为由铜制成的引线在电流负荷下减薄的趋势较弱)较铝弱。

然而，在半导体工业广泛使用铜之前，需要有新的工艺技术。更确切地说，可在晶片上用电镀工艺和/或用电抛光工艺腐蚀来制作铜层。一般说来，在电镀和/或电抛光工艺中，将晶片置于电解液中，然后向晶片供给电荷。这样，在电镀和/或电抛光工艺中就需要一个晶片夹来装载晶片并想晶片供给电荷。

发明综述

在本发明的典型实施方案中，在晶片的电镀和/或电抛光期间晶片夹组件包含接受晶片的晶片夹。晶片夹组件也包含致动器组件使晶片夹在第一和第二位置间移动。在第一位置时晶片夹打开。而在第二位置时晶片夹关闭。

附图简述

在本说明书的结论部分明确地指出了本发明的要点并清楚地提出了权利要求。然而，参照以下与权利要求相关的描述和附图，可在构成和操作方法两方面最好地了解本发明，在附图中相同的部分可由同样的数字来代表。

图1为一种典型实施方案的晶片处理设备俯视图；

图2为图1所示晶片处理设备沿2-2线截取的剖面图；

图3为图1所示晶片处理设备沿3-3线截取的另一剖面图；

图4为用图1所示晶片处理设备处理晶片的流程；

图5为图1所示晶片处理设备的一种替代结构的俯视图；

图6为图5所示晶片处理设备沿6-6线截取的剖面图；

图7为图5所示晶片处理设备沿7-7线截取的另一剖面图；

图8为图1所示晶片处理设备的另一种替代结构的俯视图；

图9为图1所示晶片处理设备还有另一种替代结构的俯视图；

图10为图1所示晶片处理设备再有另一种替代结构的俯视图；

图11为图10所示晶片处理设备沿11-11线截取的剖面图；

图12为图10所示晶片处理设备沿12-12线截取的另一剖面图；

图13为图1所示晶片处理设备的另一种替代结构；

图14为图13所示晶片处理设备沿14-14线截取的剖面图；

图15为图13所示晶片处理设备沿15-15线截取的另一剖面图；

图16为一电镀和/或电抛光槽的一种典型实施方案的剖面图；

图17为图16所示的电镀和/或电抛光槽一部分的俯视图；

图18A～18C为晶片夹组件的一种典型实施方案的剖面图；

图19为图18A～18C所示晶片夹组件一种替代结构的剖面图；

图20为图18A～18C所示晶片夹组件另一种替代结构的剖面图；

图21为图18A～18C所示晶片夹组件还有另一种替代结构的剖面图；

图22A和22B为图18A～18C所示晶片夹组件再有另一种替代结构的剖面图；

图23为晶片夹的一种典型实施方案的剖面图；