JP2019056174A - 化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布システム - Google Patents
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Abstract
【課題】プロセス流体中における基板の化学及び／又は電解の表面処理のための、改善された分布システムの提供。【解決手段】プロセス流体中における基板の化学及び／又は電解の表面処理のための分布システムは、分布部２１と、制御ユニット１２とを備える。分布部は、プロセス流体および電流の少なくとも一方の流れを基板へ導くように構成される。分布部は、少なくとも第１の分布素子１３および第２の分布素子１４を備える。制御ユニットは、第１の分布素子および第２の分布素子を別々に制御するように構成される。【選択図】図３
Description
本発明は、プロセス流体中における基板の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布システム、プロセス流体中における基板の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのデバイス、ならびにプロセス流体中における基板の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布方法に関する。
半導体産業においては、材料をウェーハの表面上に堆積させるか、またはそこから除去するために様々なプロセスを用いることができる。
例えば、予めパターン形成されたウェーハ表面上に銅などの導体を堆積させてデバイスの相互接続構造を作製するために、電気化学堆積（ＥＣＤ：ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）または電気化学機械堆積（ＥＣＭＤ：ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）プロセスを用いることができる。
材料除去ステップには化学機械研磨（ＣＭＰ：ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）がよく用いられる。ウェーハの表面から過剰な材料を除去するために、別の技術、電解研磨または電解エッチングを用いることもできる。
ウェーハ表面上の材料の電気化学（または電気化学機械）堆積あるいはウェーハ表面からの材料の電気化学（または電気化学機械）除去は、まとめて「電気化学処理」と呼ばれる。電気化学、化学および電解の少なくとも一方の表面処理技術は、電解研磨（または電解エッチング）、電気化学機械研磨（または電気化学機械エッチング）、電気化学堆積および電気化学機械堆積を含みうる。すべての技術がプロセス流体を利用する。
化学および電解の少なくとも一方の表面処理技術は、以下のステップを伴う。処理されることになる基板は、基板ホルダに取り付けられ、電解プロセス流体中に浸漬されてカソードとしての機能を果たす。電極は、プロセス流体中に浸漬されてアノードとしての機能を果たす。プロセス流体に直流が印加されて、正に帯電した金属イオンをアノードにおいて解離する。次にイオンがカソードへ移動して、カソードに取り付けられた基板をめっきする。
かかるプロセスにおける課題は、均一な層の形成である。めっき電流がシステムのアノードからカソードへ流れるときに均一でないことや、プロセス・チャンバ中の流体分布が均一でないこともある。電流および流れの少なくとも一方の均一な分布は、処理されることになる基板に対応すべき分布部によって実現される。不均一な電流または流体分布は、不均一な層厚をもたらしかねない。
この問題は、特定の基板、特に基板の特定の形状およびサイズの少なくとも一方に対する化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのシステム全体の厳密な調整によって処理することができる。しかしながら、これは、基板を変える度に表面処理システムを適合させなければならないという問題を引き起こす。表面処理システムのこの適合は、処理されることになる基板に対応すべき分布部の交換を主に含む。適合は、アノードの取換えをさらに含んでよい。結果として、特定の基板に対する化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのシステム全体の調整は、多くの時間および費用を浪費する。
従って、異なる基板に対する容易な適合を可能にする、プロセス流体中における基板の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための改善された分布システムを提供する必要がありうる。
本発明の課題は、独立請求項の主題によって解決され、さらなる実施形態は、従属請求項に限定される。留意すべきは、以下に記載される本発明の態様が、プロセス流体中における基板の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布システム、プロセス流体中における基板の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのデバイス、ならびにプロセス流体中における基板の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布方法にも適用されることである。
本発明によれば、プロセス流体中における基板の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布システムが提示される。分布システムは、基板が垂直に挿入される垂直めっきチャンバをもつ垂直分布システムであってよい。分布システムは、基板が水平方向に挿入される水平めっきチャンバをもつ水平分布システムであってもよい。
化学および電解の少なくとも一方の表面処理は、いずれかの材料堆積、亜鉛めっきコーティング、化学または電気化学エッチング、陽極酸化、金属分離もしくは同様のものであってよい。
基板は、導体平板、半導体基板、フィルム基板、基本的に平板形状の金属もしくは金属化ワークピースまたは同様のものを含んでよい。処理されることになる表面は、少なくとも部分的にマスクされていてもいなくてもよい。
化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布システムは、分布部および制御ユニットを含む。
分布部は、プロセス流体および電流の少なくとも一方の流れを基板へ導くように構成される。分布部は、特にその形状およびサイズに鑑みて、処理されることになる基板に対応してよい。
分布部は、少なくとも第１の分布素子および第２の分布素子を含む。第１の分布素子および第２の分布素子は、プロセス流体および電流の少なくとも一方の流れを基板の異なる部分へ導くように配置されてよい。
制御ユニットは、第１の分布素子および第２の分布素子を別々に制御するように構成される。制御ユニットは、プロセッサであってよい。制御ユニットは、プロセス流体および電流の少なくとも一方の流れを基板の異なる部分へ導くために、第２の分布素子を第１の分布素子とは別々に独立してオンまたはオフに切り換えるように構成されてよい。
本発明による化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのシステムは、それによって異なる基板、特に基板の異なる形状およびサイズの少なくとも一方に対するシステムの容易な適合を可能にする。容易な適合は、表面処理システムを調整するために必要とされる時間を短縮し、省くことさえ可能にして、その結果、表面処理システムを調整するためのコストを削減し、無くすことさえ可能にする。分布部、アノード、プロセス流体源などを異なる基板に対して交換することはもはや必要はない。本発明による表面処理は、さらに、基板の形状およびサイズの少なくとも一方によらず基板上に均一な層を形成することを可能にする。一例では、第１の分布素子および第２の分布素子の別々の制御は、均一な堆積速度のために構成される。一例では、第１の分布素子および第２の分布素子の別々の制御は、基板の均一な表面処理のために構成される。
例えば、第１の分布素子は、より小さい基板の表面処理またはより大きい基板の内側部分の表面処理のために構成されてよい。一例では、第１の分布素子が分布部の内円に対応する。別の例では、第１の分布素子が分布部の内側矩形に対応する。
第２の分布素子は、より小さい基板を処理するときにオフに切り換えられるか、またはより大きい基板の外側部分を処理するためにオンに切り換えられるように構成されてよい。一例では、第２の分布素子は、第１の分布素子を少なくとも部分的に囲む分布部の外側素子に対応する。
言い換えれば、第１の分布素子をより小さい基板に用いることができて、第１の分布素子および第２の分布素子の組み合わせをより大きい基板に用いることができる。より大きい基板の場合、第１の分布素子および第２の分布素子を同時にまたは連続してオンに切り換えることができる。一例では、制御ユニットは、第１の分布素子を第１の電力状態に、第２の分布素子を第１の電力状態とは異なる第２の電力状態へ切り換えるように構成される。
さらに言い換えれば、第１の分布素子および第２の分布素子は、プロセス流体および電流の少なくとも一方の流れを基板の異なる部分へ導くように制御されてよい。
一例では、第１の分布素子は、円形または矩形であり、第２の分布素子は、分布部の形状を円形または矩形のうちの他方に変化させるように形作られる。
分布部は、任意の種類の形状を有してよい。一例では、分布部は、円形状を有する。別の例では、分布部は、角のある形状を有する。分布部は、矩形、正方形、長円形または三角形であってもよく、または別の適切な幾何学的構成を有してもよい。
一例では、分布部は、少なくとも第３の分布素子をさらに含み、制御ユニットは、第１の分布素子、第２の分布素子および第３の分布素子のうちの少なくとも２つを別々に制御するように構成される。分布部は、２つまたは３つより多い分布素子を含んでもよく、それらのうちの少なくとも２つは、別々に制御されるように構成される。
本発明によれば、プロセス流体中における基板の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのデバイスも提示される。化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのデバイスは、上記のようなプロセス流体中における基板の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布システムならびに基板ホルダを含む。
基板ホルダは、基板を保持するように構成される。基板ホルダは、１つまたは２つの基板（基板ホルダの各側面に１つの基板）を保持するように構成されてよい。
化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのデバイスは、アノードをさらに含んでよい。化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのデバイスは、電源をさらに含んでよい。化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのデバイスは、プロセス流体源をさらに含んでよい。
本発明によれば、プロセス流体中における基板の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布方法も提示される。化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための方法は、必ずしもこの順序とは限らないが、以下のステップ、すなわち、
ａ）プロセス流体および電流の少なくとも一方の流れを基板へ導くように構成された分布部を設けるステップであって、分布部は、少なくとも第１の分布素子および第２の分布素子を含むステップ、
ｂ）第１の分布素子を制御するステップ、および
ｃ）第２の分布素子を制御するステップ
を含み、
第１の分布素子および第２の分布素子の制御は、互いに分離している。
ａ）プロセス流体および電流の少なくとも一方の流れを基板へ導くように構成された分布部を設けるステップであって、分布部は、少なくとも第１の分布素子および第２の分布素子を含むステップ、
ｂ）第１の分布素子を制御するステップ、および
ｃ）第２の分布素子を制御するステップ
を含み、
第１の分布素子および第２の分布素子の制御は、互いに分離している。
例えば、第１の分布素子は、より小さい基板の表面処理またはより大きい基板の内側部分の表面処理のために構成されてよい。第２の分布素子は、より小さい基板を処理するときにオフに切り換えられるか、またはより大きい基板の外側部分を処理するためにオンに切り換えられるように構成されてよい。言い換えれば、第１の分布素子をより小さい基板に用いることができて、第１の分布素子および第２の分布素子の組み合わせをより大きい基板に用いることができる。より大きい基板の場合、第１の分布素子および第２の分布素子を同時にまたは連続してオンに切り換えることができる。
結果として、本発明は、異なる基板、特に基板の異なる形状およびサイズの少なくとも一方に対する容易な適合を可能にする、化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための方法に関する。容易な適合は、表面処理方法を調整するために必要とされる時間を短縮し、省くことさえ可能にして、その結果、表面処理方法を調整するためのコストを削減し、無くすことさえ可能にする。本発明による表面処理方法は、さらに、基板の形状およびサイズの少なくとも一方によらず基板上に均一な層を形成することを可能にする。
デバイスおよび方法は、特に、構造化された半導体基板、導体平板およびフィルム基板の処理に適するが、平面状金属および金属化基板の表面全体の処理にも適する。デバイスおよび方法は、本発明に従って太陽エネルギー発電のための大表面光電パネルまたは大規模モニタパネルの製造に用いられてもよい。
独立請求項によるプロセス流体中における基板の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのシステム、デバイスおよび方法は、特に、従属請求項において規定されるのと同様および同一の少なくとも一方の好ましい実施形態を有することが理解されよう。さらに、本発明の好ましい実施形態を従属請求項とそれぞれの独立請求項とのいずれかの組み合わせとすることもできることが理解されよう。
本発明のこれらおよび他の態様は、以下に記載される実施形態から明らかになり、それらを参照して解明されるであろう。
本発明の例示的な実施形態が添付図面を参照して以下に記載される。
図１は、本発明によるプロセス流体中における基板３０の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのデバイス１００の一実施形態を模式的および例示的に示す。化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのデバイス１００は、プロセス流体中における基板３０の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布システム１０および基板ホルダ２０を含む。
基板ホルダ２０は、図２ａおよび２ｂに示される。基板ホルダ２０は、各々が基板３０を垂直に保持するように構成される。両方の基板ホルダ２０が２つの基板３０、基板ホルダ２０の各側面に１つの基板３０を保持する。図２ａにおける基板ホルダ２０は、例えば、２００ｍｍの直径をもつ円形基板３０を保持し、図２ｂにおける基板ホルダ２０は、例えば、３７０×４７０ｍｍのサイズをもつ矩形基板３０を保持する。これらの基板ホルダ２０は、化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのデバイス１００の構造的な変更なしに異なる形状およびサイズの少なくとも一方の基板を用いることを可能にする。
もちろん、化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのデバイス１００は、好ましくは水平配置において片側または両側表面処理のために１つだけの基板３０を保持するように構成された基板ホルダ２０とともに用いられてもよい。
図１および３に示されるようなプロセス流体中における基板３０の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布システム１０は、化学および電解の少なくとも一方の表面処理のために目標とする流れおよび電流密度パターンを生成する。分布システム１０は、プロセス流体（示されない）中に沈んだ２つの分布部２１を含む。各分布部２１に対向するのは、基板ホルダ２０に取り付けられた基板３０である。基板３０の表面は、プロセス流体によって濡らされる。２つの電極、ここでは２つのアノード２２が存在し、その各々が分布部２１の基板３０とは反対側に位置して、やはりプロセス流体中に浸される。
分布部２１は、プロセス流体のための少なくとも１つの入口開口部２３、および分布部２１の前面において出口ノズルアレイ（示されない）で終わる少なくとも１つの液体通路を有する。ポンピングされたプロセス流体は、出口ノズルを通って比較的高速で基板３０の方向に流れて、その位置で所望の化学および電解の少なくとも一方の反応を行う。
分布部２１は、好ましくは、プラスチック、特に好ましくは、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニール、ポリエチレン、アクリルガラスすなわちポリメチルメタクリラート、ポリテトラフルオロエチレン、またはプロセス流体によって分解されない別の材料からなってよい。
基板３０は、電気または電子部品の製造のための基本的に平板形状のワークピースであってよく、基板ホルダ２０に機械的に固定される。処理媒質が分布部２１から出るにつれて、処理されることになる基板３０の表面はプロセス流体中に浸される。特別な場合には、基板３０は、マスクされるかもしくはマスクされない導体平板、半導体基板またはフィルム基板であってよく、あるいはほぼ平面状の表面を有するいずれかの金属または金属化ワークピースであってもよい。
アノード２２は、プロセス流体内で対電極として機能する基板３０とアノード２２との間に電流の流れが生じるように、分布部２１と機械的に接触するか、または分布部２１から空間的に分離して、分布部２１の背面領域に取り付けられる。用いられる表面処理方法に応じて、アノード２２は、プロセス液体に不溶な白金被覆チタンなどの材料か、または別の状況では、例えば、ガルバニックに分離されることになる金属などの可溶な材料からなってよい。
図３ａは、プロセス流体中に水平に配置された基板３０の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのデバイス１００の一断面を模式的および例示的に示す。図３ｂは、本発明によるプロセス流体中における基板３０（図３ｂには示されない）の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布システム１０を示す。化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布システム１０は、分布部２１および制御ユニット１２を含む。
分布部２１は、プロセス流体および電流の少なくとも一方の流れを基板３０へ導き、特にその形状およびサイズに鑑みて、処理されることになる基板３０に対応する。分布部２１は、ここでは第１の分布素子１３および第２の分布素子１４を含む。第１の分布素子１３および第２の分布素子１４は、プロセス流体および電流の少なくとも一方の流れを基板３０の異なる部分に導くように配置される。
制御ユニット１２は、プロセス流体および電流の少なくとも一方の流れを基板３０の異なる部分へ導くために、第１の分布素子１３および第２の分布素子１４を別々に独立して制御し、すなわち、制御ユニット１２は、例えば、第２の分布素子１４を第１の分布素子１３とは別々に独立してオンまたはオフに切り換えてよい。
第１の分布素子１３は、ここではより小さい基板３０の表面処理またはより大きい基板３０の内側部分の表面処理のために構成される。第１の分布素子１３は、ここでは分布部２１の内円に対応する。
第２の分布素子１４は、ここではより小さい基板３０を処理するときにオフに切り換えられるか、またはより大きい基板３０の外側部分を処理するためにオンに切り換えられるように構成される。第２の分布素子１４は、ここでは第１の分布素子１３を囲む分布部２１の外輪に対応する。
結果として、第１の分布素子１３をより小さい基板に用いることができて、第１の分布素子１３および第２の分布素子１４の組み合わせをより大きい基板に用いることができる。より大きい基板の場合、第１の分布素子１３および第２の分布素子１４を同時にまたは連続してオンに切り換えることができる。
本発明による化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布システム１０は、それによって、異なる基板、特に基板３０の異なる形状およびサイズの少なくとも一方に対する分布システム１０の容易な適合を可能にする。これは、表面処理システムの部品を取り換えることによって表面処理システムを調整するために従来必要とされた時間およびコストを削減し、無くすことさえ可能にする。本発明による表面処理は、均一な堆積速度および基板３０の均一な表面処理を可能にするため、基板３０の形状およびサイズの少なくとも一方によらず基板３０上に均一な層を形成することをさらに可能にする。
図４ａは、化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのデバイス１００中に水平に配置されることになる１つの基板のための基板ホルダ２０を模式的に示す。図４ｂは、化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのデバイス１００中に垂直に配置されることになる１つの基板のための基板ホルダ２０を模式的に示す。
図５は、プロセス流体中における基板３０の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布方法のステップの概略図を示す。化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための方法は、以下のステップを含む、すなわち、
−第１のステップＳ１において、プロセス流体および電流の少なくとも一方の流れを基板３０へ導くように構成された分布部２１を設ける。ここで、分布部２１は、少なくとも第１の分布素子１３および第２の分布素子１４を含む。
−第２のステップＳ２において、第１の分布素子１３を制御する。
−第３のステップＳ３において、第２の分布素子１４を制御する。
−第１のステップＳ１において、プロセス流体および電流の少なくとも一方の流れを基板３０へ導くように構成された分布部２１を設ける。ここで、分布部２１は、少なくとも第１の分布素子１３および第２の分布素子１４を含む。
−第２のステップＳ２において、第１の分布素子１３を制御する。
−第３のステップＳ３において、第２の分布素子１４を制御する。
第１の分布素子１３および第２の分布素子１４の制御は、互いに分離している。
本発明の実施形態が種々の主題を参照して記載されることに留意されたい。特に、幾つかの実施形態は方法の請求項を参照して記載されたのに対して、他の実施形態は、装置の請求項を参照して記載される。しかしながら、当業者は、以上および以下の記載から、別に通知されない限り、１つの主題に属する特徴のいずれかの組み合わせに加えて、異なる主題に関する特徴の間のいずれかの組み合わせも成し得、それらはこの出願により開示されると考えられる。しかしながら、すべての特徴を組み合わせて、特徴の単なる足し合わせを超えた相乗効果を提供することができる。
本発明が図面および先の説明に詳細に図示され、記載されたが、かかる図示および記載は、例証または例示であり、それらに制限されない。本発明は、開示される実施形態には限定されない。請求項に係る発明の分野の当業者は、図面、開示および従属請求項の検討から、開示される実施形態に対する他の変形形態を理解し、生み出すことができる。
請求項において、単語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、他の要素またはステップを除外せず、不定冠詞「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」は、複数を除外しない。一つの処理装置または他のユニットが請求項に列挙された複数の構成の機能を達成してもよい。幾つかの手段が互いに異なる従属請求項に列挙されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に用いることができないことを示すわけではない。請求項におけるいずれかの参照符号が範囲を限定すると解釈すべきではない。
１０ 分布システム
１２ 制御ユニット
１３ 第１の分布素子
１４ 第２の分布素子
２１ 分布部
１２ 制御ユニット
１３ 第１の分布素子
１４ 第２の分布素子
２１ 分布部
Claims (14)
- プロセス流体中における基板（３０）の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布システム（１０）であって、
分布部（２１）と、
制御ユニット（１２）と
を備え、
前記分布部（２１）は、前記プロセス流体および電流の少なくとも一方の流れを前記基板（３０）へ導くように構成され、
前記分布部（２１）は、少なくとも第１の分布素子（１３）および第２の分布素子（１４）を備え、
前記制御ユニット（１２）は、前記第１の分布素子および前記第２の分布素子（１４）を別々に制御するように構成された、
分布システム（１０）。 - 前記第１の分布素子（１３）および前記第２の分布素子（１４）の前記別々の制御は、異なる基板（３０）に対する前記分布部（２１）の適合のために構成された、請求項１に記載の分布システム（１０）。
- 前記分布部（２１）は円形状を有する、請求項１または２に記載の分布システム（１０）。
- 前記分布部（２１）は角のある形状を有する、請求項１または２に記載の分布システム（１０）。
- 前記第１の分布素子（１３）は前記分布部（２１）の内円に対応する、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の分布システム（１０）。
- 前記第１の分布素子（１３）は前記分布部（２１）の内側矩形に対応する、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の分布システム（１０）。
- 前記第２の分布素子（１４）は、前記第１の分布素子（１３）を少なくとも部分的に囲む前記分布部（２１）の外側素子に対応する、請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載の分布システム（１０）。
- 前記第１の分布素子（１３）は、円形または矩形であり、前記第２の分布素子（１４）は、前記分布部（２１）の前記形状を円形または矩形のうちの他方に変化させるように形作られた、請求項１または２に記載の分布システム（１０）。
- 前記制御ユニット（１２）は、前記第１の分布素子（１３）を第１の電力状態に、前記第２の分布素子（１４）を前記第１の電力状態とは異なる第２の電力状態に切り換えるように構成された、請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の分布システム（１０）。
- 前記第１の分布素子（１３）および前記第２の分布素子（１４）の前記別々の制御は、前記基板（３０）の均一な表面処理のために構成された、請求項１〜９のうちのいずれか一項に記載の分布システム（１０）。
- 前記第１の分布素子（１３）および前記第２の分布素子（１４）の前記別々の制御は、均一な堆積速度のために構成された、請求項１〜１０のうちのいずれか一項に記載の分布システム（１０）。
- 前記分布部（２１）は少なくとも第３の分布素子をさらに含み、前記制御ユニット（１２）は前記第１の分布素子（１３）、前記第２の分布素子（１４）および前記第３の分布素子のうちの少なくとも２つを別々に制御するように構成された、請求項１〜１１のうちのいずれか一項に記載の分布システム（１０）。
- プロセス流体中における基板（３０）の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのデバイス（１００）であって、
請求項１〜１２のうちのいずれか一項に記載の分布システム（１０）と、
基板ホルダ（２０）と
を備え、前記基板ホルダは、前記基板（３０）を保持するように構成された、デバイス（１００）。 - プロセス流体中における基板（３０）の化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布方法であって、
前記プロセス流体および電流の少なくとも一方の流れを前記基板（３０）へ導くように構成された分布部（２１）であって、少なくとも第１の分布素子（１３）および第２の分布素子（１４）を含む前記分布部（２１）を設け、
前記第１の分布素子（１３）を制御し、
前記第２の分布素子（１４）を制御する
ことを含み、
前記第１の分布素子（１３）および第２の分布素子（１４）の前記制御は、互いに分離している
分布方法。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6393897A (ja) * | 1986-10-03 | 1988-04-25 | C Uyemura & Co Ltd | めつき液噴射式めつき処理装置 |
| JPH04143299A (ja) * | 1990-10-03 | 1992-05-18 | Fujitsu Ltd | 電解メッキ方法 |
| JPH11246999A (ja) * | 1998-03-03 | 1999-09-14 | Ebara Corp | ウエハのメッキ方法及び装置 |
| JP2006089810A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Noge Denki Kogyo:Kk | 補助陰極を使用したウエハーのめっき装置及び方法 |
| JP2008510889A (ja) * | 2004-08-26 | 2008-04-10 | サーフェクト テクノロジーズ インク． | 動的形状アノード |
| US20090272644A1 (en) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | Alcatel Lucent | Plating apparatus with direct electrolyte distribution system |
| CN105274605A (zh) * | 2014-07-09 | 2016-01-27 | 天津市大港镀锌厂 | 一种电泳喷涂装置 |
| JP2016504500A (ja) * | 2012-12-20 | 2016-02-12 | アトテツク・ドイチユラント・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングＡｔｏｔｅｃｈ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ ＧｍｂＨ | 基板上への電解金属の垂直堆積装置 |
| JP2016504499A (ja) * | 2012-12-20 | 2016-02-12 | アトテツク・ドイチユラント・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングＡｔｏｔｅｃｈ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ ＧｍｂＨ | 電解金属、好適には銅の、基板上への垂直堆積装置および当該装置の受容に適した容器 |
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Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6720263B2 (en) * | 2001-10-16 | 2004-04-13 | Applied Materials Inc. | Planarization of metal layers on a semiconductor wafer through non-contact de-plating and control with endpoint detection |
| NL1035961C (nl) * | 2008-09-19 | 2010-03-22 | Elsyca N V | Inrichting geschikt voor het elektrochemisch bewerken van een voorwerp alsmede een dergelijke werkwijze. |
| US9303329B2 (en) * | 2013-11-11 | 2016-04-05 | Tel Nexx, Inc. | Electrochemical deposition apparatus with remote catholyte fluid management |
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6393897A (ja) * | 1986-10-03 | 1988-04-25 | C Uyemura & Co Ltd | めつき液噴射式めつき処理装置 |
| JPH04143299A (ja) * | 1990-10-03 | 1992-05-18 | Fujitsu Ltd | 電解メッキ方法 |
| JPH11246999A (ja) * | 1998-03-03 | 1999-09-14 | Ebara Corp | ウエハのメッキ方法及び装置 |
| JP2008510889A (ja) * | 2004-08-26 | 2008-04-10 | サーフェクト テクノロジーズ インク． | 動的形状アノード |
| JP2006089810A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Noge Denki Kogyo:Kk | 補助陰極を使用したウエハーのめっき装置及び方法 |
| US20090272644A1 (en) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | Alcatel Lucent | Plating apparatus with direct electrolyte distribution system |
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| CN105274605A (zh) * | 2014-07-09 | 2016-01-27 | 天津市大港镀锌厂 | 一种电泳喷涂装置 |
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