JP2008537782A - めっき浴およびエッチング浴を監視する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は2005年の4月8日に提出された米国特許仮出願第60/669,436号および2006年の1月17日に提出された米国特許仮出願第60/59,377号のに関連し、その優先権の恩恵を主張するものであることを、参考としてここに付記する。
本発明システムおよび方法は、電気めっきおよび無電解めっきプロセス(処理)に使用される電解浴を監視するために提供される。これら監視システムおよび方法は、浴の流体サンプルの収集および特性を測定する小型化されたサンプリングプローブまたは装置を使用する。さらに、本発明システムおよび方法はエッチングプロセスに使用される電解浴を監視するのに適合する。
Claims (29)
- 電解液浴流体の組成を監視するシステムにおいて、
(a)サンプリングプローブであって、
(i)流体ポンプ機構に接続し得る測定マイクロチャネルを有する基板、および
(ii)前記測定マイクロチャネルの内面に配置した電極のセット
を有する該サンプリングプローブと、
(b)前記電極セットに接続した監視電子機器と
を備え、この監視電子機器および前記電極セットは、前記測定マイクロチャネルを通してポンプ送給される浴流体の所定量における1個またはそれ以上の電気化学的特性を測定するよう構成したことを特徴とする電解液浴流体監視システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、前記電解液浴流体は、めっき溶液およびエッチング溶液のうちの一方としたシステム。
- 請求項1に記載のシステムにおいて、前記測定マイクロチャネルは約1平方ミリメートル以下、約0.1平方ミリメートルおよび0.01平方ミリメートルのうちの一つよりも小さい断面積を有するものとして構成したシステム。
- 請求項1に記載のシステムにおいて、前記電極を金属薄膜電極としたシステム。
- 請求項1に記載のシステムにおいて、さらに、外部流体ポンプ送給装置を備え、また前記基板には、測定マイクロチャネルの端部に配置した導入口を設け、この導入口を前記外部流体ポンプ送給装置に接続可能としたシステム。
- 請求項5に記載のシステムにおいて、前記外部流体ポンプ送給装置は、混合マニホルドを有するものとし、このマニホルドによって浴流体のサンプルおよび他の流体を混合してから、前記測定マイクロチャネルに導入するようにしたシステム。
- 請求項1に記載のシステムにおいて、前記基板は、前記測定マイクロチャネルに接続した混合マイクロマニホルドをを有するものとし、この混合マイクロマニホルドによって浴流体のサンプルおよびの他の流体を混合してから、前記測定マイクロチャネルに導入するようにしたシステム。
- 請求項1に記載のシステムにおいて、前記基板は、さらに、前記マイクロチャネルの端部に配置した廃棄物リザーバを有するものとしたシステム。
- 請求項1に記載のシステムにおいて、さらに、基板の外部に配置し、前記マイクロチャネルの端部に接続し得る廃棄物リザーバを有するものとしたシステム。
- 請求項1に記載のシステムにおいて、前記サンプリングプローブは、
流体ポンプ機構にそれぞれ接続し得る少なくとも1個の測定マイクロチャネルを有するマイクロチャネルアレイを設けた基板と、
前記測定マイクロチャネルの内面に配置した電極セットと、および
前記電極セットに接続した監視電子機器と
を備え、この監視電子機器および前記電極セットは、前記測定マイクロチャネルを通してポンプ送給される浴流体の所定量における1個またはそれ以上の電気化学的特性を測定するよう構成したシステム。 - 請求項10に記載のシステムにおいて、前記マイクロチャネルアレイは、前記測定マイクロチャネルに流体連通する1対のマイクロチャネルを有するものとし、これら1対のマイクロチャネルに導入した1対の流体を混合してから、前記測定マイクロチャネルに通過させるようにしたシステム。
- 請求項10に記載のシステムにおいて、前記マイクロチャネルアレイは、前記測定マイクロチャネルに流体連通する多数のマイクロチャネルのセットを有するものとし、対応の数の流体の組み合わせを前記測定マイクロチャネルに導入することができるようにしたのシステム。
- 請求項10に記載のシステムにおいて、複数個の測定マイクロチャネルを備えたシステム。
- めっき浴におけるめっき比率を測定するシステムにおいて、
このシステムはサンプリングプローブを備えたものとし、
このサンプリングプローブは、それぞれ流体ポンプ機構に接続し得る少なくとも1個の測定マイクロチャネルを有するマイクロチャネルのアレイを設けた基板と、前記測定マイクロチャネルの内面に配置した電極のセットとを備えたものとし、
前記流体ポンプ機構は、めっき流体および剥離溶液を電極上に導入する構成とし、また
前記電極に接続した監視電子機器を備え、この監視電子機器および前記電極のセットは、前記電極に加わる電圧の関数として電流を測定し、この測定からめっき比率を計算することができるよう構成したことを特徴とするめっき比率測定システム。 - エッチング浴溶液における添加剤の濃度を決定するシステムにおいて、
a)少なくとも1個のマイクロチャネル、およびこのマイクロチャネルの内面に配置した薄膜電極のセットを有する基板と、
b)前記マイクロチャネルに接続し、前記マイクロチャネルに流体を通過させる少なくとも1個のポンプと、
c)前記電極に電気的に接続する少なくとも1個の定電位電解装置および電源と、および
f)電圧を前記電極に加えるとき、前記マイクロチャネルを通過する流体の組成の関数となる電流を測定する手段と
を備えたことを特徴とするエッチング浴溶液における添加剤濃度決定システム。 - 請求項15に記載のシステムにおいて、さらに、前記基板および前記マイクロチャネルの温度を制御する手段を備えたシステム。
- 請求項15に記載のシステムにおいて、前記マイクロチャネルを通過する前記流体は、エッチング浴サンプル、第2流体、めっき流体、基準流体、電極クリーニング流体、電極調整流体、較正流体、およびこれらを組み合わせた流体のうちの1つとしたシステム。
- 請求項15に記載のシステムにおいて、前記薄膜電極は、作動電極、基準電極および対向電極のうち少なくとも1個を有するものとしたシステム。
- 請求項1,14および15のうちいずれか一項記載のシステムにおいて、前記流体ポンプ機構は、サンプリングプローブに配置した重力流装置を有するものとしたシステム。
- 電解液浴監視システムに使用するサンプリングプローブにおいて、マイクロチャネルをこのマイクロチャネルと対応する流体送給機構に物理的に接続し、また電極のセットを電子機器に電気的に接続する可逆的機械式コネクタを備え、これによって使い捨て部品として使用できるようにしたことを特徴とするサンプリングプローブ。
- めっき浴流体またはエッチング浴流体の組成を監視する方法において、
(a) 流体ポンプ機構に接続し得る測定マイクロチャネルを有する基板、およびこの測定マイクロチャネルの内面に配置した電極のセットを設けたサンプリングプローブを準備するステップと、
(b) 浴流体の検査サンプルを前記測定マイクロチャネルに通過させるステップと、および
(c) 前記測定マイクロチャネルを通って流れる浴流体の検査サンプルの1つまたはそれ以上の電気化学的特性を決定するため前記電極に対して電圧および/または電流を加えて測定するステップと
を有し、前記決定した電気化学的特性は、前記浴流体の組成に対応するものとしたことを特徴とする浴流体組成の監視方法。 - 請求項21に記載の方法において、前記浴流体の検査サンプルは、前記浴流体と他の検査流体の混合物をとした方法。
- 請求項21に記載の方法において、前記サンプリングプローブは、前記測定マイクロチャネルに流体連通する多数のマイクロチャネルを有するものとし、互いに異ならせて準備した検査サンプルを、前記多数のマイクロチャネルに順次引き込み、また前記測定マイクロチャネルに導入し、前記測定マイクロチャネルを流れる前記浴流体の検査サンプルの1個またはそれ以上の電気化学的特性を決定するようにした方法。
- 前記サンプリングプローブは、基準電極を配置した付加的測定マイクロチャネルを有するものとし、前記測定マイクロチャネルに前記浴流体の検査サンプルを通過させるステップは、前記付加的測定マイクロチャネルに基準流体を通過させるものとした方法。
- 所定のめっき浴で得られためっき比率を測定する方法において、
(a)流体ポンプ機構に接続し得る測定マイクロチャネルを有する基板、およびこの測定マイクロチャネルの内面に配置した電極のセットを設けたサンプリングプローブを準備するステップと、
(b)所定時間にわたり前記電極表面上にめっきを生ずるよう前記測定マイクロに前記めっき浴流体のサンプルを通過させるステップと、
(c) 次に、前記電極表面に生じためっきが前記電極表面から剥離するよう前記測定マイクロチャネルに剥離溶液通過させるステップと、
(d) 前記電極表面で生じためっきの剥離中に前記電極における剥離電荷を測定するステップと、および
(e)前記所定のめっき浴で得られためっき比率の指標として測定した剥離電荷を使用するステップと
を有することを特徴とするめっき比率測定方法。 - 請求項25に記載の方法において、前記所定のめっき浴は、電気化学的めっき浴とし、前記マイクロチャネルに前記めっき浴のサンプルを通過させるステップは、さらに、前記電極を電気めっきするよう前記電極に電位差を加えるものとした方法。
- エッチング浴を監視する方法において、
作動電極および基準電極を配置したマイクロチャネルを通過する前記エッチング浴の検査溶液の流量を制御するステップと、
前記作動電極と前記基準電極との間に電圧を加えるステップと、
前記作動電極と前記基準電極との間を流れる電流を測定および記録するステップと
を有することを特徴とするエッチング浴監視方法。 - 請求項27に記載の方法において、前記作動電極は、エッチング可能材料により構成し、さらに、前記方法は、前記作動電極をからエッチング可能材料の溶解を測定するステップを有するものとした方法。
- 請求項27に記載の方法において、さらに前記マイクロチャネルを通過する検査溶液を加熱するステップを有するものとした方法。
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