TWI785599B - 電鍍系統 - Google Patents

Abstract

一種電鍍系統，具有一容器組件，容置一電解質。位於容器組件中的一堰取樣電極組件包括一氣室，位於一堰框架之內側。氣室分成至少一第一、一第二及一第三虛擬取樣電極部。穿過堰框架的數個分隔的開孔係通往氣室。一堰環貼附於堰框架及在電鍍期間導引電流。電鍍系統係提供確定的徑向及周向電流密度控制之製程，及不需在設置期間改變硬體部件。

Description

電鍍系統

本發明是有關於一種電鍍系統，且特別是有關於一種具有容器組件之電鍍系統。

微電子裝置係製造於晶圓或工件上及/或中，微電子裝置例如是半導體裝置。一般的晶圓電鍍製程包含透過氣相沈積來沈積金屬晶種層於晶圓之表面上。光阻劑可沈積及圖案化，以暴露出晶種層。晶圓接著移動至電鍍處理器的容器中，其中電流係導引通過電解質而到達晶圓，以提供金屬或其他導電材料之毯覆層(blanket layer)或圖案層於晶種層上。導電材料之例子包括坡莫合金(permalloy)、金、銀、銅、鈷、錫、鎳、及此些金屬的合金。接續的處理步驟係形成元件、接觸件及/或導線於晶圓上。

在許多或大部份的應用中，金屬之電鍍膜或層在整個晶圓或工件具有均勻的厚度是相當重要的。一些電鍍處理器使用電流取樣(current thief)，電流取樣為具有相同於晶圓之極性的電極。電流取樣係藉由從晶圓的邊緣汲取(drawing)電流來進行操作。此舉有助於保持在晶圓之邊緣的電鍍厚度與晶圓之剩餘部分的電鍍厚度更加均勻。電流取樣可為靠近晶圓的邊緣之實體電極。或者，電流取樣可為虛擬 電流取樣，其中實體電極係遠離晶圓。在此設計中，來自遠離之實體電極的電流係透過電解質傳導至接近晶圓的位置。

在晶圓級封裝及其他應用中的電鍍製程係根據製程及晶圓圖案而有所不同。顯著之電鍍非均勻性時常沿著晶圓圖案的邊緣發生。非均勻性可能因圖案變化所導致之電場中的不規則性產生，或因接近晶圓邊緣之質量傳遞(mass-transfer)非均勻性產生。

一些電鍍處理器係使用槳或攪拌器來攪拌電解質及增加電解質中的金屬離子到晶圓上的質量傳遞，而可亦改善電鍍均勻性。然而，容器中的電場遮罩物可能突出於晶圓及槳之間，而可能減少電解質之攪拌且降低接近晶圓之邊緣的電鍍均勻性。電場遮罩物可能也必須移除及替換成代替之不同尺寸的場遮罩物，以符合電鍍不同形式之晶圓的需求。此舉係耗費時間且亦需要保有多種場遮罩物的存貨。

因此，在設計電鍍處理器中仍存有工程挑戰。

一種電鍍系統具有一容器組件，容置一電解質。位於容器組件中的一堰取樣電極組件包括一氣室，分成至少一第一及一第二虛擬取樣電極部。氣室具有數個分隔的開孔，取樣電流流過開孔，以改善晶圓之邊緣附近的電場。堰取樣電極組件上的一堰環導引電流。第一及第二實體取樣電極係電性連接於分別的電源，及分別與第一及第二虛擬取樣電極部保有電連續性。為了 對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

20:電鍍系統

28:清洗組件

30:頭部

32:轉子

34:升舉/旋轉單元

36:容器組件

38:容器固定板

40:電控制及電力纜線

42:排出件

44:抽吸件

50:容器框架

52:堰取樣電極組件

54:槳

55:槳框架

56:槳致動器

58:堰溢流通道

60:上部杯

62:容器膜

64:陽極組件

66:底板

68:下部杯

70:第一環

72:第二環

74:第三環

76:第一或內部陽極腔室

78:第二或中間陽極腔室

80:第三或外部陽極腔室

82:第一陽極電極

84:第二陽極電極

86:第三陽極電極

90:栓

92:栓環

98:電源

100:堰框架

102:凸出部

104:堰環

106:平剖面

110:第一實體取樣電極

111:第二實體取樣電極

112:第三實體取樣電極

113:第四實體取樣電極

115:纜線

120~123:取樣通道

120R:徑向部

124:第一腔室

125:第一取樣電極杯

126:第三腔室

127:第二腔室

129:第三取樣電極杯

130:第一取樣液膜

131:第四腔室

132:第三取樣液膜

133:第二取樣液膜

135:第四取樣液膜

140:柱狀堰唇

142:角形剖面

144,145:開孔

146:氣室

147,162a,162b:槽

148:內部牆

149:徑向孔洞

156:槳插入件

158:槳環

160:葉片

164a,164b:端開孔

200:晶圓

200a:邊緣

AA,BB,CC,DD:虛擬取樣電極部

於圖式中，相同之參考編號係在各示圖中意指相同的元件。

第1圖繪示電鍍處理器的爆炸透視圖。

第2圖繪示第1圖中所示之電鍍處理器之容器組件的透視圖。

第3圖繪示第2圖中所示之容器組件的透視剖面圖。

第4圖繪示第2及3圖中所示之容器組件的正交剖面圖。

第5圖繪示第2-4圖中所示之分段的堰取樣電極組件的上透視圖。

第6圖繪示第5圖中所示之分段的堰取樣電極組件之透視剖面圖。

第7圖繪示裝設於第2-5圖之容器組件中之另一分段的堰取樣電極組件的局部透視剖面圖。

第8圖繪示裝設於第2-5圖之容器組件中之再另一分段的堰取樣電極組件的局部透視剖面圖。

第9圖繪示第2-5圖中所示之局部的槳的平面圖。

第1圖繪示出電鍍系統20，具有頭部30。頭部30位於容器組件36的上方。單一之電鍍系統20可使用作為獨立單元。或者，多個電鍍系統20可提供於殼體中之陣列中，藉由一或多個機械手來裝載晶圓或工件至處理器中或卸載晶圓或工件離開處理器。頭部30可支撐於升舉或升舉/旋轉單元34上，用以升舉及/或反轉頭部以裝載及卸載晶 圓至頭部中的轉子32中，及用以降低頭部30而與容器組件36接合來進行處理。轉子32具有接觸環，接觸環在處理期間與支承於轉子中之晶圓電性接觸。連接至升舉/旋轉單元34與內部頭部元件的電控制及電力纜線40從電鍍系統20向上導引到設施連接件，或導引到多處理器自動系統的連接件。具有層疊之排出環(drain rings)的清洗組件28可設置於容器框架50之上方。

如第2及3圖中所示，分段的堰取樣電極組件(weir thief electrode assembly)52係位於接近容器框架50之頂部的附近。槳54可設置於容器組件36中，且位在分段之堰取樣電極組件52之高度的下方。亦參照第9圖，於繪示之例子中，槳54係為槳插入件156。槳插入件156具有水平分隔之葉片160，延伸跨越槳環158。槳插入件156可貼附於容器框架50中之槳框架55。此讓槳插入件更加輕易地移除及替換。容器固定板38上之槳致動器56係移動槳。

翻至第3及4圖，容器組件36包括陽極組件64。陽極組件64具有下部杯68。下部杯68包括第一環70、第二環72及第三環74。此些環區分陽極組件成第一或內部陽極腔室76、第二或中間陽極腔室78及第三或外部陽極腔室80。第一、第二及第三陽極電極82、84及86係分別位於第一、第二及第三陽極腔室之底部。雖然可使用多種形式之陽極電極，於所示之例子中，各第一、第二及第三陽極電極可為平面金屬環。各第一、第二及第三陽極電極係連接於分別可控制的電源，或連接於第3圖中所示之多通道的電源98的分離通道，以允許獨立控制各陽極電極所供應的電流。

仍參照第3及4圖，在陽極組件64中，以介電材料製成之下部杯68可支撐於堅硬金屬之底板66上。下部杯68上或底板66上的多個栓90卡合於容器框架50上或容器固定板38上的栓環92，以快速裝設及移除陽極組件64。

也是以介電材料製成的上部杯60位於下部杯的頂部上。上部杯60具有環及腔室，對應於及對準於下部杯68的環及腔室的上方。下部杯68及上部杯60之間的容器膜62係傳導電流，而避免電解質或粒子的移動。上部杯60及容器膜62係形成一容器或一碗件，用以裝承電解質，特別是陰極電解質。下部杯68裝承藉由容器膜62與陰極電解質分離的第二電解質，特別是陽極電解質。

在處理期間，槳致動器56移動槳54，以攪拌包含於上部杯60中之陰極電解質。槳以擺動運動方式在槳行程尺寸中前後移動。對於一些應用來說，槳可使用其他運動方式，例如是開始/停止、交錯等。在有使用的情況下，清洗組件28中之層疊的排出環係經由第2圖中所示之一或多個排出件42及抽吸件44連接於排出及真空設施。容器組件36可固定在容器固定板38上，以支撐容器組件及其他元件及/或用以對準或定位容器組件。

參照第3及4圖，容器組件36包括陽極組件64、上部杯60及分段之堰取樣電極組件52，可直接或間接藉由容器框架50貼附或支撐。容器框架50中之堰溢流通道58連接於再循環口。再循環口連接於陰極電解質再循環線。在處理及/或閒置狀態期間，陰極電解質再循環線可提供陰極電解質連續流動通過上部杯60。

翻至第5及6圖，分段之堰取樣電極組件52可包括堰框架100。堰框架100貼附於平面的堰環104，此兩者皆以介電材料製成。在所示之例子，堰框架100係為圓形環，具有徑向分離之凸出部(lugs)102，用以貼附分段之堰取樣電極組件52於容器框架50。堰框架100上的向上延伸的柱狀堰唇140可決定上部杯60中之陰極電解質的液位。在特定製程步驟期間，陰極電解質可越過柱狀堰唇140流出上部杯60及流入堰溢流通道58。如第6圖中所示，堰框架100可具有角形剖面142，從堰環104向上延伸而相鄰於平剖面106。平剖面106可垂直於柱狀堰唇140。包含陰極電解質之氣室146繞著堰框架100的內側延伸。氣室係藉由第5圖中以虛線所繪示之內部牆148分成四個虛擬取樣電極部(virtual thief electrode segments)。

仍參照第5圖，此四個虛擬取樣電極部係以AA、BB、CC及DD標註。此四部係因為不包括實體取樣電極(physical thief electrode)而意指為數個虛擬取樣電極部。與虛擬取樣電極部相關之實體取樣電極反而係位在遠離虛擬取樣電極部的位置。容器組件中的電解質係提供從虛擬取樣電極部到實體取樣電極的電流路徑，如下所述。

虛擬取樣電極部AA及CC可皆對著130至150度之扇形且標稱為140度。虛擬取樣電極部BB可對著70到90度之扇形且標稱為80度。虛擬取樣電極部DD係為局部窄扇形，對著1至15度且標稱為10度，及可安置(fit in)於此兩個相鄰虛擬取樣電極部AA及CC之端部之間。

穿過平剖面106之開孔145係對齊於氣室的直徑上，此氣室的直徑大於堰環之內直徑。開孔145係藉由提供從氣室146中之陰極電解質至上部杯60中的電流路徑，讓虛擬取樣電極部影響主要靠近晶圓之邊緣的容器組件中的電場。或者，如第6圖中之虛線所示的相鄰於堰環104的槽147可使用來取代開孔145，雖然槽係更易受到氣泡捕獲的影響。氣室146的剖面面積可最大化，以增加最小孔徑或槽寬度，而簡化分段的堰取樣電極組件之製造。開孔145或槽147可以角度15至25度之間隔分隔，或以角度20度的間隔分隔。孔徑係變化，以在各部中提供均勻分布的取樣電流。

對於以延伸至297或298mm(也就是在1或1.5mm之晶圓邊緣中)之電鍍區域來處理300mm的晶圓來說，堰環104可具有298mm之內側直徑。在所示之例子中，頭部中之接觸環上的密封件係距離晶圓的邊緣至少二毫米，及第一個電鍍特徵時常在離密封件更遠的地方開始。因此，堰環104不放置在電鍍膜的下方，因而不干擾槳運動的範圍或阻擋質量傳遞至電鍍膜的邊緣。堰環104係操作以導引流，而非當成電場遮罩物。對於較小之晶圓來說，或對於所有的電鍍區域更遠離晶圓邊緣的晶圓來說，可使用具有較小之內側直徑的堰環104。

參照第3至5圖，第一、第二、第三及第四實體取樣電極110、111、112及113係設置於四個取樣電極杯中。此四個取樣電極杯貼附於容器框架50之底部，且圍繞陽極組件64的外側。第3圖繪示出第一實體取樣電極110及第三實體取樣電極112，分別與虛擬取樣電極部AA及CC相關且在虛擬取樣電極部AA及CC之下方垂直地對齊。繪示於 第5圖中之第二及第四實體取樣電極111及113係類似地與虛擬取樣電極部BB及DD相關，及於虛擬取樣電極部BB及DD之下方垂直地對齊。各實體取樣電極係藉由纜線115電性連接於分離之電源供應通道。第一取樣電解質(第一取樣液(thiefolyte))係藉由第一取樣液膜130包含在第一取樣電極杯125中的第一腔室124中。第一取樣液係電性接觸第一實體取樣電極110。填充有陰極電解質的取樣通道或出入口120係從第一取樣液膜130向上延伸至分段之堰取樣電極組件52的虛擬取樣電極部AA的氣室中。

如第3圖中所示，第三取樣電解質(第三取樣液)類似地藉由第三取樣液膜132包含在第三取樣電極杯129中的第三腔室126中。第三取樣液係電性接觸第三實體取樣電極112。填充有陰極電解質的第三取樣電極通道或出入口122係從第三取樣液膜132向上延伸至分段之堰取樣電極組件52的虛擬取樣電極部CC的氣室中。

第二及第四取樣電解質(第二及第四取樣液)類似地藉由第二及第四取樣液膜133及135包含在第二及第四取樣電極杯中的第二及第四腔室127及131中，如第5圖中所示。第二及第四取樣液係分別電性接觸第二及第四實體取樣電極111及113。填充有陰極電解質的第二及第四取樣電極通道121及123係從第二及第四取樣液膜向上延伸至分段之堰取樣電極組件52的虛擬取樣電極部BB及DD的氣室中。除了扇形角之外，如第5圖中所示之虛擬取樣電極部的設計可相同於第3圖中所示之虛擬取樣電極部。取樣液化學性質可為常見。在所示之例子中， 取樣通道120-123可在凸出部102之下方的居中對齊。根據此些部所對著的角度，各取樣通道120-123可位在或不位在其所對應的部的中間。

取樣通道120-123之剖面可亦基於各部之電流需求變化。開孔145之直徑或槽147的尺寸可隨著從提供電流之填充有陰極電解質的通道到部的距離而增加，使得所有的開孔或槽對晶圓200上的圖案或電鍍金屬的邊緣200a周圍之電場有大致相同的影響，如第7圖中所示。

所有四種取樣液可相同。容器組件36接著包含三種電解質：陽極組件之下部杯68中的陽極電解質、上部杯60、氣室及取樣通道120-123中的陰極電解質、以及第一、第二、第三及第四腔室124、127、126、131中之取樣液。於一些實施例中，取樣液可省略及利用陰極電解質取代。在此情況中，第一、第二、第三及第四腔室124、127、126、131及第一、第二、第三及第四取樣液膜130、133、132、135可亦省略。於一些實施例中，取樣液可利用陽極電解質取代。

第7圖繪示另一分段之堰取樣電極組件，其中填充有陰極電解質之通道係形成虛擬取樣電極部且具有徑向部120R。徑向部120R徑向地向內延伸通過堰環104或堰環104之下方，使得徑向部120R相對於第5圖中所示之分段的堰取樣電極組件中之開孔145更靠近晶圓之邊緣。此讓虛擬取樣對靠近晶圓之邊緣的電場有更大的影響。相對於第5圖之虛擬取樣電極部AA、BB及CC，且虛擬取樣的效應更分布在整個晶圓邊緣來說，虛擬取樣電流需求亦減少，及虛擬取樣的效應更窄。第7圖中之設計可做為局部虛擬取樣電極(虛擬取樣電極部DD)。徑 向部120R可使用來取代開孔145。在第7圖中，交叉線區域係表示結構，及白色區域係為電解質填充空間。在替代的設計中，徑向部120R可通向堰遮罩物中的徑向孔洞149。在所示之例子中，可使用兩個或三個孔洞，具有0.7至1.2mm之孔徑。

第8圖繪示另一分段的堰取樣電極組件，其中開孔144係直接地切至氣室中，以提供局部取樣電流的路徑。相較於第7圖中之設計，製造係簡化，因為開孔144可利用立銑刀輕易地切削。此設計有利地使用於局部取樣部(虛擬取樣電極部DD)中，因為此設計具有窄集中(narrow focus)的效果而相當適合用以補償晶圓上的不規則性，例如是劃線區域(scribe area)或凹口。此設計可使用於接近不規則性的周向電流調整，但對晶圓的剩餘部分之周向電流分布或周向均勻性的效用低或沒有任何效用。如果處理的晶圓沒有不規則性時，局部取樣部可關掉或不使用。

除了繪示於第5圖中之此些部的數量及配置之外，可使用其他數量及配置。舉例來說，分段之堰取樣電極組件可替代地具有兩個、三個、五個、六個或更多個部，各連接於分開的電源供應通道。分段之堰取樣電極組件的一個替代實施例可具有1至15度之兩個局部部(local segments)，由165至179度之兩個部分隔或位於165至179度之兩個部分之間。

翻至第9圖，槳54或槳插入件156可具有兩個槽162a及162b，位於兩個相鄰之葉片160之間。槳54可亦具有端開孔164a及164b，位於槳之相反側上，以減少行程範圍之端部附近的遮擋。弦形 端開孔比槽寬。在所示之例子中，葉片高度係為13至15mm或14mm，及葉片間距係為29至33mm或31mm。

在使用時，具有金屬晶種層的晶圓係裝載至頭部30之轉子中。升舉/旋轉單元34係翻轉及降低晶圓至容器組件36中，直到至少晶種層接觸上部杯中之陰極電解質。頭部30可旋轉晶圓，以使非均勻電鍍因素均等。槳致動器56移動槳54到晶圓的下方。根據適用於特定將電鍍之晶圓的預排程時間表，電源98提供獨立於第一、第二及第三陽極電極82、84及86的特定隨時間變化的直流(正)電流。

電源98亦提供獨立於第一、第二、第三及第四實體取樣電極之特定隨時間變化直流(負)電流，其中電流通過第一、第二、第三及第四虛擬取樣電極部之取樣通道中的取樣液及陰極電解質。各虛擬取樣電極部周向地分布電流通過一組可變尺寸開孔，此組可變尺寸開孔可為開孔144或145。從入口進入取樣膜之上方的取樣通道120-123中的陰極電解質係流動到氣室146中及從氣室之頂部中的開孔145離開。使用朝上的開孔145係讓陰極電解質中之捕獲氣泡從氣室146脫離。

既然在整個晶圓之電流密度可藉由調整陽極的電流及虛擬電流取樣來進行控制，電鍍系統20可透過一範圍的參數來較佳的處理晶圓，而無需置換容器組件36中固定的遮罩物，置換容器組件36中固定的遮罩物係為耗費時間的過程。電鍍系統20可亦透過電流控制來提供整體製程的良好表現。

虛擬取樣電極部的設計係迫使取樣電流通過頭部中之接觸環的底表面及堰環104的頂表面之間。此致使虛擬取樣電極部 AA、BB、CC及DD的效應集中在第7圖中所示之晶圓200的邊緣200a附近。如此一來，所需的取樣電流係降低及更集中控制電場於晶圓的邊緣。既然取樣電流不同於許多已知系統而相對較低，電鍍系統20可連續地處理大數量的晶圓，而不會造成實體取樣電極被電鍍且變得無法操作。

徑向電流密度控制及周向電流密度控制可藉由調整陽極及取樣電流來達成。測量先前之晶圓的電鍍厚度係可使用來調整此些電流。最初的電流可從使用製程條件作為輸入(舉例為陽極電解質及陰極電解質之浴導電率(bath conductivity)、晶圓電流、晶種阻抗(seed resistance)、圖案開放區域、圖案邊緣去除、圖案特徵尺寸、及所欲的電鍍厚度)的模型來設定。

由電源98所提供到各取樣部之電流或電壓係獨立地控制，舉例為利用10mA至5A之範圍中的電流、100ms或更少之電流上升時間、及-0V至-60V的電壓。電流及/或電壓控制可(經由控制旋轉轉子的頭部中的馬達)同步於晶圓位置，以準確周向均勻控制晶圓之邊緣的電鍍。晶圓位置可隨著連續的晶圓旋轉改變。晶圓位置可包括暫停在固定的晶圓角度位置或包括改變晶圓旋轉速度。根據晶圓位置及角度旋轉速度，電流及/或電壓可隨著時間增加或減少。根據晶圓位置及角度旋轉速度與基於先前之晶圓的沈積厚度測量(也就是反饋控制)，電流及/或電壓可隨著時間增加或減少。根據晶圓位置及角度旋轉速度及基於局部邊緣圖案密度之模型或測量，電流及/或電壓可隨著時間增加或減少。

取樣通道120、121、122及123延伸通過容器膜62，容器膜62分離陽極電解質及陰極電解質。此設計係更能容忍通道之間的陽極電流洩漏，因為陽極電流針對預期的製程條件係不接近零。此讓容器膜62的下方的各分隔牆處採用縫隙，以讓氣泡通過。縫隙係讓電流通過此些通道之間，但此些電流洩漏夠小，使得陽極電流可調整以進行補償。

特定實施例的具體細節可在不脫離本發明之數個實施例的精神及範圍下以任何適合的方式結合。然而，本發明之其他實施例可針對有關各個別方面的特定實施例，或此些個別方面之特定結合的特定實施例。

本發明的範例實施例之上述說明已經針對說明和描述之目的提出。此非意欲為詳盡無疑或限制本發明成所述的精確形式，及許多調整及變化係有鑑於上述的教示而為可行。數個細節係已經提出，以理解本技術的數種實施例。然而，此技術領域中具有通常知識者將明瞭，特定實施例可在無需一些細節或額外的細節的情況下實現。

在已經說明數個實施例的情況下，此技術領域中具有通常知識者將承認，數種調整、替換構造、及等效物可在不脫離本發明的精神下使用。此外，許多眾所周知的製程及元件並未說明，以避免不必要的混淆本發明。再者，任何特定實施例之細節可能並非總是呈現在該實施例之變型中，或可加至其他實施例。

當提出一數值範圍時，除非文中有明確規範，應理解在該範圍的上限及下限之間的各區間數值(intervening value)及至其下限 之單位的十分之一係亦具體的揭露。在一所述範圍中的任何所述數值或區間數值之間的各較小範圍以及該所述範圍中的任何其他所述或區間數值係包含在內。就所述範圍中的任何特定排除限制的情況下，此些較小範圍的上限及下限可在範圍中獨立地包括或排除，及包括於較小範圍中之具有該些限制之其中一者、不包括該些限制之任一者或包括該些限制之兩者的各範圍係亦包含於本發明中。當所述範圍包括該些限制的其中一者或兩者時，排除該些包括之限制的其中一者或兩者的範圍亦包含在內。

用語「晶圓」包括矽晶圓及形成微尺度特徵於其上的其他基板。如此處所使用及所附之申請專利範圍中，除非內文另有規範，單數形式「一(a、an)」及「該(the)」包括複數參照。用語以上或以下係意指設備在其慣常方向中的重力方向。本發明目前已基於明確及理解的目的詳細說明。然而，將理解的是，特定改變及調整可在所附之申請專利範圍的範圍中實現。綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

20:電鍍系統

28:清洗組件

30:頭部

32:轉子

34:升舉/旋轉單元

36:容器組件

38:容器固定板

40:電控制及電力纜線

50:容器框架

Claims (15)

1. 一種電鍍系統，包括：一容器組件，用以容置一電解質；一堰取樣電極組件，位於該容器組件中，該堰取樣電極組件包括一氣室，該氣室位於一堰框架的內側，該堰取樣電極組件分成至少一第一虛擬取樣電極部及一第二虛擬取樣電極部；複數個分隔的開孔，穿過該堰框架至該氣室中；以及一堰環，貼附於該堰框架。
2. 如請求項1所述之電鍍系統，其中該堰框架更包括一角形剖面，從該堰環朝向一平剖面延伸，及該些分隔的開孔位於該平剖面中。
3. 如請求項2所述之電鍍系統，更包括一柱狀堰唇，位於該堰框架上，該平剖面垂直於該堰環，及該些開孔集中於一直徑上，該直徑大於該堰環之一內直徑。
4. 如請求項1所述之電鍍系統，更包括一第一實體取樣電極及一第二實體取樣電極，分別與該第一虛擬取樣電極部及該第二虛擬取樣電極部保有電連續性，該第一及該第二實體取樣電極分別電性連接於一第一獨立可控制電源及一第二獨立可控制電源。
5. 如請求項4所述之電鍍系統，其中該容器組件包括一容器框架，及該第一及該第二實體取樣電極係支撐於該堰環之下方的一垂直位置的該容器框架上。
6. 如請求項4所述之電鍍系統，其中該堰取樣電極組件更包括一第三虛擬取樣電極部及一第四虛擬取樣電極部，一第三實體取樣電極及一第四實體取樣電極分別與該第三虛擬取樣電極部及該第四虛擬取樣電極部保有電連續性，該第三及該第四實體取樣電極分別電性連接於一第三獨立可控制電源及一第四獨立可控制電源，該第四虛擬取樣電極部對著1至15度之一角度。
7. 如請求項6所述之電鍍系統，更包括一第一取樣通道、一第二取樣通道、一第三取樣通道及一第四取樣通道，位於該容器組件中，該第一取樣通道、該第二取樣通道、該第三取樣通道及該第四取樣通道分別自一第一腔室、一第二腔室、一第三腔室及一第四腔室延伸至該氣室，該第一、該第二、該第三及該第四腔室分別包含該第一、該第二、該第三及該第四實體取樣電極。
8. 如請求項7之電鍍系統，更包括一取樣通道膜，位於各該第一、該第二、該第三及該第四取樣通道中，一腔室包含位於各該取樣通道膜之下方的一第二電解質，在各該腔室中的該第二電解質係接觸該第一、該第二、該第三及該第四實體取樣電極之其中一者。
9. 如請求項6所述之電鍍系統，其中該容器組件包括一電解質容器與一槳，該電解質容器位於該堰取樣電極組件之 下方，該槳位於該電解質容器中，該槳貼附於一槳致動器，用以攪動該電解質。
10. 如請求項6所述之電鍍系統，其中該第一及該第三虛擬取樣電極部對著130至150度之一角度，及該第二虛擬取樣電極部對著70至90度之一角度。
11. 一種電鍍系統，包括：一容器組件，包括一下部杯及一上部杯，該上部杯位於該下部杯之頂部；一容器膜，位於該下部杯及該上部杯之間；一槳，位於該上部杯的上方，該槳連接於一槳致動器，用以移動該槳；一堰取樣電極組件，位於該容器組件中及該槳之上方，該堰取樣電極組件包括一堰框架，該堰框架具有一氣室，分成至少一第一虛擬取樣電極部、一第二虛擬取樣電極部及一第三虛擬取樣電極部；複數個分隔之開孔，位於該堰框架中，以讓電解質流出該氣室；以及一第一實體取樣電極及一第二實體取樣電極，分別與該第一及該第二虛擬取樣電極部保有電連續性，該第一及該第二實體取樣電極分別電性連接於一第一電源及一第二電源。
12. 如請求項11所述之電鍍系統，其中該堰取樣電極組件更包括該第三虛擬取樣電極部及一第四虛擬取樣電極部，一第三實體取樣電極及一第四實體取樣電極分別與該第三虛擬取 樣電極部及該第四虛擬取樣電極部保有電連續性，該第三及該第四實體取樣電極分別電性連接於一第三獨立可控制電源及一第四獨立可控制電源，其中該第一、該第二、該第三及該第四實體取樣電極係位於該槳之下方的一垂直位置及係經由在該容器組件中之一第一、一第二、一第三及一第四取樣通道與該第一、該第二、該第三、該第四虛擬取樣電極部保有電連續性，第一、該第二、該第三及該第四取樣通道分別從該第一、該第二、該第三及該第四實體取樣電極延伸至該氣室，該第一、該第二、該第三及該第四取樣通道之至少部分係填充有該電解質。
13. 如請求項11所述之電鍍系統，其中該槳包括複數個平行分隔的葉片及一第一槽與一第二槽，該第一槽與該第二槽位於相鄰之該些葉片之間。
14. 如請求項11所述之電鍍系統，其中該槳更包括複數個弦形開孔，位於該槳之複數個相反側。
15. 如請求項12所述之電鍍系統，其中該第一及該第三虛擬取樣電極部對著130至150度之一角度，該第二虛擬取樣電極部對著70至90度之一角度，及該第四虛擬取樣電極部對著5至15度之一弧。

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