JP2023505619A - 基板を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理する処理流体に対する分配システム - Google Patents

Abstract

本発明は、基板を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理する処理流体に対する分配システムと、基板を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理する処理流体に対する分配方法と、データ処理デバイスとに関する。基板を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理する処理流体に対する分配システムは分配体及び遮蔽エレメントを有する。分配体は処理流体に対する複数の孔を有する。遮蔽エレメントは複数の孔の少なくとも１つを少なくとも部分的に被覆して、分配体を通る処理流体の流れを制限するように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、基板を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理する処理流体（プロセス流体）及び電流に対する分配システムと、基板を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理する処理流体に対する分配方法と、対応のデータ処理デバイスとに関するものである。

プリント回路基板（ＰＣＢ）を形成するパネルの基板寸法は、生産効率を高め且つ大きな物理的寸法に対する技術条件を受け入れるためにその寸法の大幅な増大に直面している。これらのパネルは既に一辺の長さにおいて１０００mmよりもかなり大きくなっており、ある場合には３０００mmよりも長くなっている。

電子産業用のパネルを製造する際の重要な処理ステップは、基板上のデバイス間の個々の電気接続体の製造を意味するいわゆる相互接続体を形成することにある。通常、これらの相互接続体を形成するのに、銅（又はその他の導電性材料）を電気化学堆積する技術が用いられている。超小型電子技術の相互接続体に比べて、パネル上の電気接続ラインは寸法的に巨視的であり、パネル領域全体に亘って殆ど巨視的に不均等に分布されている。例えば、銅を堆積させる必要がある領域の巨視的の不均等分布は、低密度の金属ラインを有する領域において銅ラインの密度が高い領域に比べて銅の堆積率が高くなることが観測される結果をもたらす。その理由は、金属ラインが低密度である領域においては、より高密度の金属ラインを堆積する必要がある領域に比べて堆積処理に対して電解質を含むより多くの銅が得られる（金属イオンの拡散限界が小さくなる）為である。更に、得られる金属ラインに比べて有効な電界ラインの密度が高くなる。

相互接続体に対する全体的な堆積の均一性を改善するための現在までの最良な処理方法は、高速めっき技術を含むシステムを意味するいわゆるＨＳＰシステムに基づくものである。このようなシステムにおいては、１つ又は２つのＨＰＳが、１つ又は２つの基板と一緒に、電解質と１つ又は幾つかの陽極とが収容されているタンク内に浸漬される。電解質が満たされたこのタンク内では、この電解質が（及びその電流分布とともに）ＨＰＳプレートを介して基板表面の方向に向かう。ＨＰＳは通常、パネルの特徴を基板上に電気めっきすべき金属ラインの特徴とある程度まで整列させるようにした特定のパネル設計を処理するために特別に達成されているものである。従来技術では、基板上で反応する表面要素の分布にほぼ対応する高密度の電解質ジェット（噴流）及び電流密度分布の要素を形成し、これにより例えば出口の孔（オープニング）が表面要素とほぼ整列されるように表示される構造を規定することにより、基板上で空間的に不均一となるめっきの問題を改善している。しかし、パネルの寸法が大規模である場合には、異なるパネル設計で寸法が変わる場合の特定のＨＳＰ分配体を製造するのに極めて時間を要するとともに費用がかかるようになる。

ドイツ特許出願公開第１０２０１００３３２５６号明細書

このドイツ特許出願公開明細書は、化学及び電気分解の双方又は何れか一方による表面処理において目標とする流体及び電流の密度パターンを生ぜしめるデバイス及び方法を開示している。このデバイスは流体分配体を有しており、この流体分配体は、その前面が処理すべき基板に対して面平行となっているとともにこの前面上に出口の孔を有しており、これらの出口の孔を通して処理溶液が基板の表面上に流れるようになっている。基板から逆流する処理溶液は接続通路を通って流体分配体の後面（裏面）上に導かれる。これと同時に、導電性の基板表面上に目標とする電界分布が前記の接続通路の特定配置により影響されるようになっている。

従って、基板を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理するための処理流体及び電流に対する改善した分配システムを提供し、これによりＨＳＰユニットを再製造したり交換したりすることなく種々のパネル設計及び寸法に対して良好な堆積の均一性が得られるようにする必要があると思われる。

この問題は本発明の独立請求項の主題により解決するものであり、本発明においては更なる実施例を従属請求項に導入してある。以下に記載した本発明の態様は、基板を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理するための処理流体に対する分配システムと、基板を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理するための処理流体に対する分配方法と、対応するデータ処理デバイスとにも適用されることに留意すべきである。

本発明によれば、基板を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理する処理流体及び電流に対する分配システムを提供する。この分配システムは分配体及び遮蔽（シールド）エレメントを具えている。分配体は複数の孔を有している。これらの孔は処理流体及び電流の双方又は何れか一方を通しうるものである。処理流体に対する孔と電流に対する孔とは別々にすることができ、このことは孔を異ならせることを意味している。換言すれば、幾つかの孔は処理流体のためのものであり、他の孔は電流のためのものである。遮蔽エレメントは、前記複数の孔の少なくとも１つ（又は少なくとも幾つか）を少なくとも部分的に被覆して、分配体を通る処理流体及び電流の双方又は何れか一方の流れを制限するように構成されている。このことは、遮蔽エレメントにより処理流体の孔と電流の孔とを独立して被覆し、これにより処理流体の流れと電流の流れとを独立して制御及び制限するようにしうる点で理解しうるものである。

換言すれば、遮蔽エレメントにより分配体の部分を被覆し、これにより基板上の堆積材料、例えば、銅の局所的な堆積率に影響を与えるようにすることができる。用語「局所的」は同じ基板上の異なる領域又はスポットを言及するものである。基板上の局所的な堆積率を制御することにより、全体的な堆積をより一層良好に且つより一層均一にすることができる。このことは特に、従来では堆積率を異ならせたり、全体の堆積の均一性を不十分にしたりするおそれがある互いに異なる密度の構造が基板に設けられている場合に当てはまる。その結果、本発明による分配システムによれば、互いに異なる密度の構造が同じ基板上に堆積されている場合の従来での悪影響を均衡させる（バランスをとる）ものである。従って、本発明による分配システムによれば、基板上の互いに異なる密度の構造を、堆積の均一性が大きくなるように処理することができる。

より詳細には、堆積処理により、密の構造及び疎の構造や、分離構造及び非分離構造をも基板に設けることができる。密の構造及び疎の構造や、分離構造及び非分離構造によれば堆積率を異なるレベルにする可能性がある。密の構造は、基板上の堆積材料の被覆率が７０～９０％の範囲にあるものと理解でき、一方疎の構造は、１０～３０％の範囲にある被覆率を有するものと理解できる。更に、１００％～０％の分配が可能である。１つの領域が密の構造を有し、他の領域が疎の構造を有する場合には、疎の構造の領域が密の構造の領域よりも高い堆積率を有する可能性がある。分離構造及び非分離構造の場合、基板はこの基板の分離領域において高い堆積率とした不均一な堆積率を有する可能性がある。更に、基板の縁に近い領域又はこの縁自体はこの基板の縁から更に離れた領域よりも高い堆積率を有する可能性がある。

遮蔽エレメントを分配システムに適用することにより、基板上の堆積材料の分配率を調整して少なくとも上述した不規則性を均衡させることができる。特に、遮蔽エレメントにより分配体の孔の被覆率を変えることにより、堆積材料の分配率を調整することができるとともに、堆積をより一層均一にすることができる。

本発明の実施例では、分配体が処理流体及び電流に対する複数の孔を有するようにしうる。この実施例では、孔の幾つかをドレインホールとし、他の幾つかの孔をジェットホールとすることができる。ドレインホールは電流を指向させるように構成することができる。これらのドレインホールは、分配体の前面及び後面間に延在する貫通孔（スルーホール）とすることができる。これらのドレインホールは、電流密度分配エレメントとして作用しうる。ジェットホールは電解質を放電させるための電解質ジェットとすることができる。分配体の前面は基板の方向に向け、分配体の後面は前面とは反対側にあり、基板には面していない（しかし、例えば、少なくとも１つの陽極に面している）。遮蔽エレメントは、複数の孔のうちの少なくとも１つを部分的に被覆して分配体を通る処理流体の流れ及び電流の流れの双方又は何れか一方を制限するように構成することができる。分配体の孔の少なくとも幾つかを被覆することにより、処理流体の流れを変更するか、又は基板の電流分布を変えるか、或いはこれらの双方を行うことができる。

電流を処理流体から分離してそれぞれ別々の孔を通して指向させることにより、基板表面の特定の部分の処理における更なる柔軟性及び簡潔さを達成しうる。電流及び処理流体の分配を異なる孔を通して分離させることにより、目標とする選択を達成することができ、例えば、電流の流れを変化（減少又は増大）させている間に処理流体の流れが影響されない状態に保つことができる。電流密度を低減させている間に基板の方向への処理流体の流れを低減させないことは、例えば、水素ガス気泡が化学及び電気分解の双方又は何れか一方による基板の表面処理中により一層基板に付着するのを阻止すること又は粒子を処理後に依然として表面から洗い流しうることにつながる。同様に、電流の流れが一定に保たれている間に処理流体の流れを変える（増大又は減少させる）ことができる。電流又は処理流体の一方の流れを切断（基板に到達するのを阻止）し、その間他方が分配体を通して流し続けることもできる。実施例では、複数の孔のうちの１つ（又は幾つか）を少なくとも部分的に被覆するように遮蔽エレメントを構成して、分配体を通る処理流体の流れを変更させるようにするばかりではなく、化学及び電気分解の双方又は何れか一方による基板の表面処理のための電流分配を変えるようにする。

化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理するシステム及び方法では、電気分解処理流体内に浸漬されて陰極として作用する基板ホルダに、処理すべき基板を取り付けることができる。処理室内の処理流体内に電極を浸漬させてこの電極を陽極として作用させることができる。処理流体には直流電流を供給し、陽極において正に帯電した金属イオンを解離させるようにすることができる。その後、これらのイオンを陰極に移行させ、ここでこの陰極に取付けられた基板をこれらのイオンによりめっき処理する。或いはまた、陽極を不活性とすることができ、この場合この陽極により、電解質組成物を介して提供される金属イオンの堆積に必要とする電流の供給を可能としうる。

分配システムは、基板が垂直方向に挿入された垂直処理室を有する垂直分配システムとすることができる。分配システムは、基板が水平方向に挿入された水平処理室を有する水平分配システムとすることもできる。

基板は、導体プレート、半導体基板、薄膜（フィルム）基板、実質的にプレート状とした金属の又は金属化したワークピース（被加工物）、等を有するようにしうる。

処理流体と電流との双方又は何れか一方の流れを基板に向けるために、分配体は複数の孔を有している。これらの孔は、処理室内へ処理流体を放出するか、又は処理室からの処理流体の逆流を受けるか、或いはこれらの双方を達成するように構成することができる。処理流体を指向させるこれらの孔は、基板方向に向けるか、基板を回避する逆方向に向けるか、又はこれらの双方に向けるようにすることができる。

遮蔽エレメントは特にその形状及び寸法の点で分配体に対応させることができる。このことは、遮蔽エレメント及び分配体が同じ形状及び寸法を有しうることを意味する。遮蔽エレメントは分配体よりも小さくすることもできる。遮蔽エレメントは、特に基板の縁の領域において分配体よりも大きく又は処理すべき領域よりも大きくすることもできる。遮蔽エレメントは、処理流体を通しうる少なくとも１つの孔を有するようにしうる。換言すれば、遮蔽エレメントのバルク材料により分配体の複数の孔のうちの少なくとも１つを被覆して処理流体及び電流の双方又は何れか一方の流れを妨害する又はブロックするようにすることができる。従って、分配体を通る処理流体及び電流の双方又は何れか一方の流れが変更され、遮蔽エレメントの孔を通る処理流体の一部分のみが基板に到達するようにしうる。従って、基板上への堆積材料（例えば、銅）の堆積率が遮蔽エレメントにより影響されるようにしうる。

遮蔽エレメントは少なくとも１つの孔を有することができるが、処理流体及び電流を通しうる複数の孔を有することもできる。これらの孔は同じ寸法及び同じ形状に形成することができる。しかし、これらの孔は寸法及び形状の双方又は何れか一方において異なるように形成することができる。又、孔は矩形、三角形、多角形又は円形の形状にすることができる。又、孔は垂直、水平或いは交差配置の幾つかのスロットを有するようにもすることができる。

遮蔽エレメントにより孔の特定の部分を被覆し、これらの孔の幾つかが処理流体を基板の方向に又は反対方向に直接放出するようにすることができ、一方これらの孔の残りの部分を遮蔽エレメントにより被覆して処理流体がこれらの孔から基板に直接到達できないようにすることができる。又、電流を基板の方向に向けるこれらの孔の特定の部分を遮蔽エレメントにより被覆することもでき、一方これらの孔の残りの部分を遮蔽エレメントにより被覆してこれらの孔から出る電流が基板に直接到達しえないようにすることができる。遮蔽エレメントのこのような被覆率は０％と１００％との間にすることができる。換言すれば、遮蔽エレメントのバルク材料により分配体の孔の幾つかを被覆することができ、例えば全ての孔の３０％以上を、又は全ての孔の５０％以上を、又は全ての孔の７０％以上を被覆することができる。

実施例では、基板を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理する処理流体に対する分配システムは、処理すべき基板の局所部分に対する予め決定した局所的な堆積率に基づいて遮蔽エレメントによる孔の被覆率を制限するように構成された処理ユニットを具えるようにする。処理ユニットは、処理流体に対する孔のみを、又は電流に対する孔のみをブロック又は被覆するようにすることができる。換言すれば、処理ユニットは、処理流体の予め決定した局所的な堆積率に応じて遮蔽エレメントによりブロック又は被覆すべき分配体の孔の一部分を監視且つ決定することができる。従って、必要とする孔の被覆率に応じて遮蔽エレメントの自動的な変更又は移動を実行することができる。

実施例では、処理ユニットを更に、基板の局所部分上に適用すべき局所的な構造密度に基づいて局所的な堆積率を決定するように構成する。予め決定した条件、例えば、局所的な構造密度又は堆積の均一性に従って、処理ユニットにより処理流体の局所的な堆積率を監視且つ決定することができる。従って、必要とする孔の被覆率に応じて遮蔽エレメントの自動的な変更又は移動を実行しうる。

実施例では、遮蔽エレメントを、孔の配列を被覆するプレート形状とする。遮蔽エレメントは、分配体の孔の特定の又は予め決定した領域をブロック又は妨害しうるように形成することができる。この遮蔽エレメントは、分配体と基板との間か又は分配体と陽極との間との何れかで処理すべき基板表面に対し平行に配置することができる。このようにすると、遮蔽エレメントをプレート状に形成しうる場合に、分配体と、基板と、陽極と、処理流体とを挿入しうる処理室の寸法を低減させることができる。更に、被覆すべき分配体の全ての孔を遮蔽エレメントに対して同じ距離にし、これにより孔の被覆効果を均等にすることができる。しかし、遮蔽エレメントは例えば、シェル形状又はリング形状にすることができる。リング形状には円形のリング形状のみならず、正方形、又は矩形、又は堆積の均一性をより一層高くする目的を達成且つ維持しうる角のある他の如何なる形状をも含むものである。

実施例では、遮蔽エレメントを分配体に対して移動しうるようにする。換言すれば、遮蔽エレメントを分配体よりも小さくするとともに、被覆すべきであると決定した位置に移動しうるようにする。好ましくは、この場合遮蔽エレメントを垂直方向及び水平方向に移動しうるようにする。これに加えるに、又はこれに代えて、遮蔽エレメントを分配体に着脱可能に固定するとともに、必要に応じこの遮蔽エレメントを、異なる被覆率を有する他の遮蔽エレメントと一緒に配置しうるようにする。好ましくは、この場合遮蔽エレメントを垂直方向に移動しうるようにする。

実施例では、分配体の複数の孔のうちの少なくとも１つ（又は少なくとも幾つか）の中に少なくとも部分的に挿入して、処理流体及び電流の流れを防止するための複数のステンシル又はピンを遮蔽エレメントが有するようにする。予め決定した局所的な堆積率と、局所的な構造密度と、電流分布との何れか又はこれらの任意の組み合わせに基づいて決定した必要な被覆率に応じて、複数のピンを分配体の複数の孔のうちの少なくとも１つ（又は少なくとも幾つか）の中に挿入することができる。

実施例では、遮蔽エレメントを機械的と、静電気的と、磁気的との何れか又はこれらの任意の組み合わせにより分配体に接続する。遮蔽エレメントは所定の距離で分配体に着脱可能に取付けるか、又は分配体に固着させることができる。又、遮蔽エレメントと分配体とは同時に又は別々に処理室内に挿入させることができる。遮蔽エレメントは分配体に沿って又は処理すべき基板表面に沿って、或いはこれらの双方に沿って挿入することができる。

実施例では、分配体が遮蔽エレメントフレームを有するようにしうる。この遮蔽エレメントフレームには、遮蔽エレメントを挿入しうる溝を設けることができる。この遮蔽エレメントフレームは分配体に直接配置することができる。又、この遮蔽エレメントフレームは静電力、又は機械力、又は磁気力等を適用することにより遮蔽エレメントを保持するようにしうる。又、この遮蔽エレメントフレームによれば、例えば処理すべき異なる基板に応じて遮蔽エレメントの（自動的な）交換を可能としうる。

ステンシルの場合には、電流の通過中に処理流体中のステンシルの消失又はその除去を回避する為に、これらのステンシルを分配体の孔内にぴったり形状適合するように挿入するようにしうる。更に、ステンシルを孔内に固定的に保持するために、静電力、又は機械力、又は磁気力等を適用することができる。ステンシルは、例えば処理すべき異なる基板に応じて（自動的に）交換するようにしうる。ステンシルは使用後に掃除するようにしうる。

実施例では、ステンシルの少なくとも１つ（又は少なくとも幾つか）がボアホールを有するようにする。孔内に挿入すべきステンシルは分配体の孔の方向に延在する貫通孔を有するようにしうる。これらの貫通孔を通して処理流体を放出又は流出（ドレイン）させることができる。従って、ボアホールは、貫通孔の直径を変えることにより孔の被覆率又は電流分布の追加的な調整を可能にすることができる。

実施例では、孔をドレインホールとする。用語「ドレインホール」は、電流を通してこの電流が分配体を経て流れるようにする孔として理解しうる。

実施例では、ドレインホールを基板の方向に向いた分配体の前面と、この前面とは反対側の分配体の後面との間に延在する貫通孔とする。換言すれば、分配体が第１の面及び第２の面を有しうる。分配体を通る電流の流体伝達を可能にするために、分配体が第１の面すなわち前面と第２の面すなわち後面との間の貫通孔を有するようにしうる。例えば、電流を分配体の前面に与えるとともに分配体に逆流して後面に到達するようにしうる。従って、ドレインホールを貫通孔、すなわち分配体の前面と後面とを連結する通路として形成しうる。

実施例では、孔は、処理流体を基板上に指向させるように構成したジェットホールとする。この用語「ジェットホール」は、処理流体を通過させて分配体から基板又は処理側に向かう方向に流す孔として理解しうる。換言すれば、分配体に又はその中に配置されたジェットホールは処理すべき基板に面するようにしうる。従って、この場合、ジェットホールを、予め決定した被覆率に応じて少なくとも部分的に遮蔽エレメントにより被覆して、処理用の流体の放出率を、従って基板上の堆積率を調整するようにすることができる。

実施例では、電流を指向させる孔の寸法及び形状の双方又は何れか一方は処理流体を指向させる孔に対して異ならせることができる。例えば、ジェットホールの寸法及び形状の双方又は何れか一方をドレインホールとは異ならせることができる。

実施例では、処理流体の流れを指向させる孔の量を電流の流れを指向させる孔の量よりも多くすることができる。換言すれば、ドレインホールの量をジェットホールの量よりも少なくすることができる。更に、処理流体の流れを指向させる孔を、電流を指向させる孔の量に等しくすることもできる。すなわち、ドレインホールの個数とジェットホールの個数とを等しくしうる。

実施例では、孔を分配体の前面に配置する。分配体の前面は基板の表面処理のために基板の方向に指向するように構成する。分配体の前面は、基板が配置される処理側に面しているようにでき、分配体の後面は、陽極が配置される陽極側に面しているようにできる。これらの前面及び後面は分配体に対して互いに対向するようにしうる。

換言すれば、遮蔽エレメントにより被覆すべき孔を、基板の方向に配置することができる。従って、処理室内の流体の放出率又は流出率（又はこれらの双方）と電流密度とを局所的な構造密度に対して調整しうるようにする。

実施例では、孔を分配体の後面に配置する。この後面は、前面が基板の表面処理のためにこの基板の方向に向くように構成されている分配体のこの前面に対向するように配置されている。換言すれば、遮蔽エレメントにより被覆すべき孔を陽極の方向に配置することができる。従って、陽極内への処理流体の流出率を調整することができる。好ましくは、遮蔽エレメントを分配体の後面における孔上に直接配置しうるようにする。

実施例では、分配体の後面を、追加の基板の方向に指向させてこの追加の基板を表面処理するようにも構成する。従って、処理すべき２つの基板は分配体に対して対称的に配置するものであり、処理ユニットはこれら２つの基板に対する孔の被覆率を制御するように構成しうる。この場合、１つの基板よりも多くの化学及び電気分解の双方又は何れか一方による表面処理を更に容易且つ迅速としうる。この実施例では、電流を指向させる孔も、処理すべき双方の基板に電流を指向させる貫通孔とすることができる。

本発明によれば、基板を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理する処理流体及び電流に対する分配方法をも提供する。基板を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理する処理流体及び電流に対する分配方法は、
- 前記処理流体及び電流に対する複数の孔を有する分配体を設けるステップと、
- 前記複数の孔の少なくとも１つ（又は少なくとも幾つか）を少なくとも部分的に被覆して、前記分配体を通る前記処理流体及び電流の流れを制限するように構成されている遮蔽エレメントを設けるステップと、
- 前記遮蔽エレメントにより前記分配体を通る前記処理流体及び電流の流れを制御するステップと
を有する。

これによれば、基板上の堆積材料の分配率を調整するようにすることができる。特に、遮蔽エレメントの被覆率を変えることにより、従って、処理流体及び電流に対する分配体の孔の被覆率を変えることにより、堆積材料の分配率を制御することができる。これにより、基板が堆積材料の均一層を有しうるようになる。

実施例では、分配方法により提供する分配体が、処理流体を指向させる孔と電流を指向させる他の孔とを有するようにしうる。これらの孔の幾つかをドレインホールとし、幾つかの他の孔をジェットホールとすることができる。ドレインホールは電流を指向させるように構成でき、一方ジェットホールは処理流体を基板上に指向させるように構成できる。ドレインホールは分配体の前面及び後面間に延在させ、前面は基板の方向に向けるようにすることができる。この実施例では、孔を少なくとも部分的に被覆するように遮蔽エレメントを構成して、処理流体の流れを変更させるか又は基板の電流分布を変えるか、或はこれらの双方、すなわち処理流体及び電流の流れを変更させるために、分配体を通る処理流体の流れ及び電流の流れの双方又は何れか一方を制限するようにすることができる。

本発明によれば、上述した方法を実行するための手段を有するデータ処理デバイスを提供する。

本発明の独立請求項によるシステム、方法及びデータ処理デバイスは、特に従属請求項において規定したように類似の好適実施例又は同一の好適実施例、或いは双方の好適実施例を有することを理解すべきである。本発明の好適実施例は、従属請求項とそれぞれの独立請求項との如何なる組み合わせにすることもできることを理解すべきである。

本発明の上述した及びその他の態様は、以下に説明する実施例から明らかとなるとともに、これらを参照することにより解明されるであろう。

本発明の代表的な実施例を以下に添付図面を参照して説明する。

図１は、基板を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理する処理流体及び電流に対する本発明による分配システムの実施例を概略的及び例示的に示す線図である。 図２ａは、本発明による分配システムにおいて分配体に配置した遮蔽エレメントの実施例の一状態を概略的及び例示的に示す線図である。 図２ｂは、図２ａの遮蔽エレメントの実施例の他の状態を概略的及び例示的に示す線図である。 図３ａは、本発明による分配システムにおいて配置した遮蔽エレメントの実施例の一状態を概略的及び例示的に示す線図である。 図３ｂは、図３ａの遮蔽エレメントの実施例の他の状態を概略的及び例示的に示す線図である。 図４ａは、本発明による遮蔽エレメントの実施例の一状態を概略的及び例示的に示す線図である。 図４ｂは、図４ａの遮蔽エレメントの実施例の他の状態を概略的及び例示的に示す線図である。 図５は、本発明による遮蔽エレメントの実施例を概略的及び例示的に示す線図である。

図１は、基板２０を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理する処理流体及び電流に対する本発明による分配システム１の実施例を概略的及び例示的に示している。

化学及び電気分解の双方又は何れか一方による表面処理技術では、処理すべき基板２０を基板ホルダ２１に取付けるとともに電気分解処理流体内に浸漬させて、陰極として作用するようにする。又、この処理流体内には陽極４０として作用する電極を浸漬させる。この処理流体には直流を供給して陽極４０において正に帯電した金属イオンを解離させる。これらの金属イオンはその後陰極に移動して陰極に取付けられた基板２０をめっき処理する。

基板２０は、導体プレート、半導体基板、薄膜基板、実質的にプレート状とした金属の又は金属化したワークピース、等を有するようにしうる。

分配システム１は分配体１０と遮蔽エレメント３０とを有している。処理流体と電流との双方又は何れか一方の流れを基板２０に向けるために、分配体１０は複数の孔１１を有している（図３a及び３ｂをも参照されたい）。これらの孔１１は、基板２０への処理流体の放出と、基板２０からの処理流体の逆流の受け入れとの双方又は何れか一方を達成することができる。他の孔１１によれば電流を基板２０に放出することができる。遮蔽エレメント３０は、複数の孔１１の幾つかを被覆して分配体１０を通る処理流体及び電流の双方又は何れか一方の流れを制限するように構成せれている。この遮蔽エレメント３０は少なくとも１つの開口３２を有し、この開口を通して処理流体及び電流が流れるようにしうる（図４ａ及び４ｂをも参照されたい）。

遮蔽エレメント３０により被覆すべき孔１１はドレインホールとすることができる。これらのドレインホールは、基板２０の方向に向いた分配体１０の前面と、この前面とは反対側で陽極４０の方向に向いた分配体１０の後面との間に延在する貫通ホールとして形成しうる。分配体１０を貫通するこれらのドレインホールは、基板２０の表面処理のために電流を基板２０の方向に供給するように構成されている。分配体１０の後面はこの分配本体１０の前面とは反対側に配置されている。

或いは、孔１１を、分配体１０の前面に配置されて処理流体を基板２０の方向に指向させるように構成されたジェットホールとすることができる。

更なる他の実施例では、孔１１を、電流を供給するドレインホールと、処理流体を基板に向けるジェットホールとの組み合わせとすることができる。

遮蔽エレメント３０により被覆すべき孔１１は分配体１０の前面に配置することができる。これらの孔１１は、ドレインホール又はジェットホールとするか、或いはこれらの混合とすることができる。或いはまた、遮蔽エレメント３０により被覆すべき孔１１は分配体１０の後面に配置することができる。換言するに、遮蔽エレメント３０は陽極４０と分配体１０との間に配置することができる。

分配システム１は更に、処理すべき基板２０の局所部分に対し予め決定した局所的な堆積率に基づいて遮蔽エレメント３０による孔１１の被覆率を制御するように構成した処理ユニット（図示せず）を有している。この処理ユニットは更に、基板２０の局所部分に適用すべき局所的な構造密度に基づいて局所的な堆積率を決定するように構成されている。この処理ユニットは又、遮蔽エレメントによる孔の被覆率を制御して、基板の化学及び電気分解の双方又は何れか一方による表面処理に対する電流分布を制限するように構成されている。この遮蔽エレメントは、処理流体に対する孔１１又は電流に対する孔１１のみを、或いはこれらの双方の孔１１をブロック又は被覆することができる。

図２ａ及び２ｂは、分配体１０に配置した遮蔽エレメント３０の実施例を概略的及び例示的に示している。遮蔽エレメント３０は孔１１の配列を被覆するプレート形状となっている（図３ａ及び３ｂを参照されたい）。この遮蔽エレメント３０は、好ましくは垂直方向で、分配体１０に対して移動しうるようになっている。この遮蔽エレメント３０を分配体１０において固定的に保持するようにするために、遮蔽エレメントフレーム３１を分配体１０に配置してある。この遮蔽エレメントフレーム３１は溝を有し、この溝内でプレート形状の遮蔽エレメント３０が容易に摺動しうるようになっている。遮蔽エレメントフレーム３１に代えて又は加えて、静電力、又は機械力、又は磁気力を適用することにより遮蔽エレメント３０を分配体１０に接続するようにしうる。

図３ａ及び３ｂは、分配システムにおいて配置した遮蔽エレメント３０の実施例を概略的及び例示的に示している。特に、図３ａは遮蔽エレメント３０を設けていない分配体１０を示している。これに対し、図３ｂは、孔１１の少なくとも１つの配列をプレート形状の遮蔽エレメント３０により被覆した分配体１０を示している。孔１１の被覆率は、処理すべき基板２０の局所部分に対し予め決定した局所的な堆積率と、基板２０の局所部分において適用すべき構造の局所密度との双方又は何れか一方に基づいて処理ユニット（図示せず）により決定且つ制御することができる。

遮蔽エレメント３０は特にその形状及び寸法の点で分配体１０に対応する。図３ｂに示すように、遮蔽エレメント３０は孔１１の特定の部分を被覆し、残りの未被覆状態の孔のみが処理流体又は電流を基板に直接放出しうるようにしている。被覆された孔１１は、これらの孔１１からの処理流体が基板２０に直接到達できないように、又は電流が基板２０に直接到達できないように、或いはこれらの双方の到達ができないように、遮蔽エレメント３０により被覆されている（図４ａ及び４ｂをも参照されたい）。遮蔽エレメント３０のバルク材料により例えば、分配体１０の孔１１の３０％、又は５０％、又は７０％を被覆するようにすることができる。

図４ａ及び４ｂは遮蔽エレメント３０の２つの設計を示している。図４ａに示すように、遮蔽エレメント３０は１つの開口３２を有している。又、図４ｂに示すように、遮蔽エレメント３０は例えば予め決定した電流分布に応じて複数の開口を有している。

これに代わるものとして、図５に、分配体１０の複数の孔１１の少なくとも幾つかにおいて少なくとも部分的に挿入すべき複数のステンシル３３を有する遮蔽エレメント３０を示している。更に、これらステンシルの少なくとも１つが複数のボアホール（図示せず）を有するようにしうる。これらのボアホールは、貫通ホールの直径を変えることによりその範囲又は電流分布の追加的な調整を可能にすることができる。

本発明の実施例は種々の異なる主題を参照して説明したことに留意すべきである。特に、幾つかの実施例は方法に関する請求項を参照して説明したものであり、一方、他の実施例はデバイスに関する請求項を参照して説明したものである。しかし、当業者は、上述した説明及び以下の説明から、他に断りがない限り、１種類の主題に属する特徴の如何なる組み合わせにも加えて他の異なる主題に関する特徴間の如何なる組み合わせも本出願にて開示されていることを考慮することを推測するであろう。しかしながら、全ての特徴を組み合わせることにより、これら特徴の単なる合計以上の相乗効果を提供するものである。

図面及び前述した説明において本発明を詳細に例示且つ説明したが、このような例示及び説明は実例又は例示的であり、これらに限定されるものではないことを考慮すべきである。本発明はここに開示した実施例に限定されるものではない。ここに開示した実施例に対する他の変形例も、当業者により独立請求項の発明を実施する際に図面、明細書及び従属請求項を考察することから理解且つ実行しうるものである。

単一のプロセッサ又はその他のユニットは独立請求項に再引用された幾つかの項目の機能を遂行しうるものである。特定の処置が互いに異なる従属請求項に再引用されているという単なる事実は、これらの処置の組み合わせを有利に用いることができないということを意味するものではない。請求項における如何なる参照符号も本発明の範囲を限定するものとして解釈すべきではない。

Claims (15)

1. 基板（２０）を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理する処理流体及び電流に対する分配システム（１）であって、
   - 分配体（１０）及び
   - 遮蔽エレメント（３０）を具える
   分配システム（１）において、
   前記分配体（１０）が前記処理流体及び電流に対する複数の孔（１１）を有し、且つ
   前記遮蔽エレメント（３０）は前記複数の孔（１１）の少なくとも１つを少なくとも部分的に被覆して、前記分配体（１０）を通る前記処理流体及び電流の流れを制限するように構成されているようにした分配システム（１）。
2. 請求項１に記載の分配システム（１）において、この分配システム（１）が更に、処理すべき前記基板（２０）の局所部分に対する予め決定した局所的な堆積率に基づいて前記遮蔽エレメント（３０）による前記複数の孔（１１）の被覆率を制限するように構成された処理ユニットを具えている分配システム（１）。
3. 請求項２に記載の分配システム（１）において、前記処理ユニットは更に、前記基板（２０）の局所部分上に適用すべき局所的な構造密度に基づいて局所的な堆積率を決定するように構成されている分配システム（１）。
4. 請求項２又は３に記載の分配システム（１）において、前記処理ユニットは、前記遮蔽エレメント（３０）による前記孔（１１）の被覆率を制御して、前記基板（２０）の化学及び電気分解の双方又は何れか一方による表面処理に対する電流分布を制限するように構成されている分配システム（１）。
5. 請求項１～４の何れか一項に記載の分配システム（１）において、前記遮蔽エレメント（３０）が、前記孔（１１）の配列を被覆するプレート形状となっている分配システム（１）。
6. 請求項１～５の何れか一項に記載の分配システム（１）において、前記遮蔽エレメント（３０）が、前記分配体（１０）に対して移動しうるようになっている分配システム（１）。
7. 請求項６に記載の分配システム（１）において、前記遮蔽エレメント（３０）が、機械的と、静電気的と、磁気的との何れか又はこれらの任意の組み合わせにより前記分配体（１０）に接続されている分配システム（１）。
8. 請求項１～７の何れか一項に記載の分配システム（１）において、前記遮蔽エレメント（３０）が、前記分配体（１０）の前記複数の孔（１１）の少なくとも幾つかにおいて少なくとも部分的に挿入される複数のステンシル（３３）を有している分配システム（１）。
9. 請求項８に記載の分配システム（１）において、前記複数のステンシル（３３）の少なくとも１つがボアホールを有している分配システム（１）。
10. 請求項１～９の何れか一項に記載の分配システム（１）において、前記孔（１１）は、前記電流を指向させるように構成されているドレインホールであり、これらドレインホールは、前記基板（２０）の方向に向いた前記分配体（１０）の前面と、この前面とは反対側の前記分配体（１０）の後面との間に延在する貫通ホールである分配システム（１）。
11. 請求項１～１０の何れか一項に記載の分配システム（１）において、前記孔（１１）は、前記処理流体を前記基板（２０）の方向に指向させるように構成されたジェットホールである分配システム（１）。
12. 請求項１～１１の何れか一項に記載の分配システム（１）において、前記孔（１１）は前記分配体（１０）の前面に配置されており、この分配体（１０）のこの前面は、前記基板（２０）を表面処理するためにこの基板（２０）の方向に向いているように構成されている分配システム（１）。
13. 請求項１～１１の何れか一項に記載の分配システム（１）において、前記孔（１１）は前記分配体（１０）の後面に配置されており、この後面は前記分配体（１０）の前面とは反対側に配置されており、この前面は前記基板（２０）を表面処理するためにこの基板（２０）の方向に向いているように構成されている分配システム（１）。
14. 基板（２０）を化学及び電気分解の双方又は何れか一方により表面処理する処理流体及び電流に対する分配方法であって、
    - 前記処理流体及び電流に対する複数の孔（１１）を有する分配体（１０）を設けるステップと、
    - 前記複数の孔（１１）の少なくとも１つを少なくとも部分的に被覆して、前記分配体（１０）を通る前記処理流体及び電流の流れを制限するように構成されている遮蔽エレメント（３０）を設けるステップと、
    - 前記遮蔽エレメント（３０）により前記分配体（１０）を通る前記処理流体及び電流の流れを制御するステップと
    を有する分配方法。
15. 請求項１４の分配方法の前記ステップを実施するために構成したデータ処理デバイス。

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