(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体処理における金属の電着のために使用される電気めっきツールを提供する。【解決手段】ウェハ１０３の表面上に金属の層を電気めっきするための装置であって、電気めっきの過程中に補助カソードおよび補助アノードの両方として働くように構成された補助電極１１９を含む。この装置は、さらに、メインアノード１０５からウェハの中心部分にイオン電流を向けるように構成されたイオン電流コリメータ１１７（例えば、合焦リング）を含む。一例では、補助電極は、末端効果が顕著である電気めっきの開始時に補助カソードとして働き、その後、アノード的にバイアスされる。【効果】めっきシステム内でイオン電流を効果的に再分配し、均一な金属層のめっきを可能にし、末端効果を緩和する。【選択図】図１Ａ
2014111831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハ基板上に金属を堆積するための電気めっき装置であって、
（ａ）内部に電気めっき溶液を保持するように構成されためっき容器と、
（ｂ）電気めっき中に前記ウェハ基板を定位置に保持するように構成されたウェハ基板ホルダとを備え、前記ウェハ基板ホルダが、前記基板の縁部に接触するように、また電気めっき中に前記ウェハ基板に電流を提供するように構成された１つまたは複数の電力接点を有し、前記装置が、電気めっき中に前記ウェハ基板をカソード的にバイアスするように構成され、
（ｃ）前記めっき容器内にあるアノードを備え、前記アノードが、電気めっきの少なくとも一期間中にアノード的にバイアスされるように構成され、
（ｄ）前記アノードの近位にあるイオン電流コリメータを備え、前記イオン電流コリメータが、前記アノードからのイオン電流を、概して前記めっき容器の周縁から中心に向かう方向に向けるように構成された非導電性部材であり、
（ｅ）電気めっき中にカソード的にもアノード的にもバイアスされるように構成された補助電極を備える電気めっき装置。
【請求項２】
前記イオン電流コリメータが、
（ｉ）前記ウェハ基板のめっき表面に垂直な方向に延在する開いた円筒体の形態での中心部分を備え、前記円筒体の開口が、前記イオン電流のための経路を提供し、かつ
（ｉｉ）前記中心部分に接続された電流制限部分を備え、前記電流制限部分が、前記ウェハ基板の前記めっき表面に平行な方向に延在する
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記イオン電流コリメータの前記電流制限部分が、前記めっき容器の側壁まで延在し、前記めっき容器の周縁でイオン電流を阻止するように構成される請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記イオン電流コリメータの前記電流制限部分が、前記めっき容器の側壁に取り付けられる請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記イオン電流コリメータが、電解質に浸透しない誘電体材料からなり、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニリデンジフロリド（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン、およびポリスルホンからなる群から選択される請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記イオン電流コリメータが、前記アノードに接触せず、前記ウェハ基板半径の少なくとも約１５％の距離だけ前記アノードから離隔される請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記イオン電流コリメータが、電気めっき中に前記ウェハ基板のめっき表面に垂直な方向で移動可能であるように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記イオン電流コリメータが、電気めっき中に静止しているように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記補助電極が、前記アノードの上にあり、かつ前記イオン電流コリメータと前記ウェハ基板ホルダとの間にある請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記イオン電流コリメータが、前記補助電極を支持するプラットフォームとして働く請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
さらに、電気めっきの過程中に前記補助電極を負にも正にもバイアスするように構成された１つまたは複数の電源を備える請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記補助電極が、少なくとも前記補助電極の表面上に銅を含む請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
電気めっきの開始時には前記補助電極を負にバイアスしてイオン電流を逸らし、次いで正にバイアスして、イオン電流を供給するように構成された請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記アノード上への前記補助電極のフットプリントが、総アノード面積の少なくとも約４０％である請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記補助電極が、概して環状形状を有し、少なくとも約２０ｍｍの厚さを有する請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記補助電極が、少なくとも約６００ｃｍ2の作業表面を有する請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
さらに、プログラム命令および／またはビルトイン論理を備える制御装置を備え、前記プログラム命令および／またはビルトイン論理が、
（ｉ）第１の電気めっき段階で、前記補助電極をカソード的にバイアスしながら、前記ウェハ基板上に金属を電気めっきし、
（ｉｉ）第２の電気めっき段階で、前記補助電極をアノード的にバイアスしながら、前記ウェハ基板上に金属を電気めっきする
ためのものである請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
ウェハ基板上に金属を電気めっきする方法であって、
（ａ）ウェハホルダと、メインアノードを含むめっき容器と、補助電極と、イオン電流コリメータとを有する電気めっき装置において、前記イオン電流コリメータが、前記めっき容器の周縁から中心にイオン電流を向けるように構成され、前記電気めっき装置に前記ウェハ基板を準備し、
（ｂ）第１の電気めっき段階で、前記補助電極をカソード的にバイアスしながら、前記ウェハ基板上に金属を電気めっきし、
（ｃ）第２の電気めっき段階で、前記補助電極をアノード的にバイアスしながら、前記ウェハ基板上に金属を電気めっきする
方法。
【請求項１９】
前記第２の電気めっき段階が、前記第１の電気めっき段階の後に行われ、前記第１のめっき段階中、前記補助電極に最初に印加される前記カソード電流が、同時に前記ウェハ基板に印加されるカソード電流の少なくとも約３００％である請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２の電気めっき段階において、前記補助電極が、前記第２の電気めっき段階の少なくとも一期間中に、前記メインアノードよりも大きくアノード的にバイアスされる請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
さらに、前記第２の電気めっき段階の少なくとも一期間中に、前記メインアノードをカソード的にバイアスする請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
さらに、前記電気めっき中に、前記イオン電流コリメータおよび前記補助電極を、前記ウェハ基板のめっき表面に垂直な方向に移動させる請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
さらに、
前記ウェハ基板にフォトレジストを塗布し、
前記フォトレジストを光にさらし、
前記フォトレジストをパターン形成して、前記パターンを前記ウェハ基板に転写し、
前記ウェハ基板から前記フォトレジストを選択的に除去する
請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
システム内に含まれ、さらにステッパを備える請求項１に記載の装置。
【請求項２５】
電気めっき装置の制御のためのプログラム命令を備える非一時的なコンピュータ機械可読媒体であって、前記プログラム命令が、
（ａ）第１の電気めっき段階で、前記補助電極をカソード的にバイアスしながら、前記ウェハ基板上に金属を電気めっきすること、および
（ｂ）第２の電気めっき段階で、前記補助電極をアノード的にバイアスしながら、前記ウェハ基板上に金属を電気めっきすること
を含む非一時的なコンピュータ機械可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１２年１１月２７日出願の米国仮特許出願第６１／７３０，２８５号、およびＺｈｉａｎ  Ｈｅが出願人であり２０１３年１０月３０日出願の「Method and Apparatus for dynamic Current Distribution Control during Electroplating」という名称の米国特許出願第１４／０６７，６１６号の利益を主張し、それらの特許文献の全体を参照により本明細書に組み込む。
【０００２】
本発明は、電気めっき用の方法および装置に関する。具体的には、本発明は、半導体処理における金属の電着のために使用される電気めっきツールに関する。
【背景技術】
【０００３】
集積回路（ＩＣ）製造においてアルミニウムから銅への移行は、（ダマシンおよびデュアルダマシンへの）プロセス「アーキテクチャ」の変更、および全く新しい１組のプロセス技術を必要とした。銅ダマシン回路を製造するのに使用される１つのプロセスステップは、「シード」層または「ストライク」層の形成であり、この層は次いで、銅が上に電気めっきされるベース層として使用される（エレクトロフィル）。シード層は、ウェハの縁部領域（ここに電気接点が形成される）からすべてのトレンチに、およびウェハ表面にわたって位置された構造を通して、電気めっき電流を搬送する。シード被膜は、典型的には、薄い導電性銅層である。この層は、バリア層によって、絶縁二酸化ケイ素または他の誘電体から離隔される。バリアとシードとの両方の機能を有する薄いシード層（例えば、銅の合金、またはルテニウムやタンタルなど他の金属の合金）の使用も研究されている。
【０００４】
半導体産業が進歩するにつれて、技術的な関心は、電気化学フィルのための非常に薄い抵抗シードをどのように実現するかという課題に向かっている。そのような抵抗シード層を有するウェハにわたって均一な初期めっきを実現することが非常に難しい課題になる。大きな表面積を効果的にめっきするために、めっきツールは、ウェハ基板の縁部領域にのみ、導電性シードへの電気接点を形成する。基板の中心領域に形成される直接的な接点はない。したがって、高抵抗シード層に関して、層の縁部での電位は、層の中心領域よりもかなり高い。抵抗および電圧補償の適切な手段がないと、縁部から中心へのこの大きな電圧降下は、主にウェハ縁部におけるより厚いめっきによって特徴付けられる非常に不均一なめっき厚さ分布をもたらすことがある。この効果は、末端効果として知られている。
【０００５】
不均一なめっき厚さは、産業が３００ｍｍウェハから４５０ｍｍウェハに移行するにつれてさらに顕著となるであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
末端効果は、ウェハ上のシード層が最も高い抵抗を有する電気めっきの開始時には非常に顕著であるが、電気めっきの過程中に急速に減少するので、末端効果を制御するのはさらに難しい。電気めっきが進行するにつれて、めっきされた層は、より厚く、より高い導電性になり、それにより末端効果を減少させる。したがって、単一の電気めっきプロセス中に、プロセスの開始時の末端効果を補償するという目的と、末端効果が弱まった後に電気めっきを継続するという目的とで、非常に異なるイオン電流環境をめっき装置内に形成すべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
抵抗シード層への制御可能な電気めっきの必要性は、本願では、アノードの近位に位置決めされた合焦リング（イオン電流コリメータとも呼ぶ）と、柔軟に調節可能な電気特性を有する補助電極とを利用する電気めっき用の装置および方法を提供することによって対処される。イオン電流コリメータは、周縁でイオン電流を制限することによって、およびウェハ基板の中心部分にイオン電流を向けることによって、末端効果に対する抵抗性の補正を提供する。しかし、イオン電流コリメータの使用だけでは、不要に中心が厚いめっきが生じる。イオン電流コリメータの周りにある補助電極が、コリメータによって提供されるイオン電流を中心から逸らせ、より均一になるように修正することによって、この問題を解決する。いくつかの実施形態では、補助電極は、末端効果が最も顕著である電気めっきプロセスの開始時に補助カソードとして働くように構成され、また、その後、プロセス中に補助アノード（またはさらにはメインアノード）としても働くように構成される。補助電極は、いくつかの実施形態では、大量の電流を受け取ることができるように構成され（例えば、電気めっきの開始時にウェハに供給される電流の少なくとも約２００％、例えば、電気めっきの開始時にウェハに供給される電流の少なくとも約４００％）、電気めっき装置内の独自の位置によって特徴付けられる。補助電極は、いくつかの実施形態では、メインアノードの上に少なくとも部分的に位置し、アノード上への非ゼロフットプリントを有する。いくつかの実施形態では、補助電極はまた、大きな表面積によって特徴付けられ、これは、非常に高い電流密度を生成せずに大きな電流を受け取ることができるようにする。例えば、補助電極は、いくつかの実施形態では、約１０〜７５Ａ、例えば約２０〜５０Ａの電流を受け取ることが可能である。
【０００８】
一態様では、ウェハ基板上で金属を電気めっきするための装置が提供される。この装置は、（ａ）内部に電気めっき溶液を保持するように構成されためっき容器と、（ｂ）電気めっき中にウェハ基板を定位置に保持するように構成されたウェハホルダとを備え、ウェハホルダが、基板の縁部に接触するように、また電気めっき中に基板に電流を提供するように構成された１つまたは複数の電力接点を有し、装置が、電気めっき中にウェハ基板をカソード的にバイアスするように構成され、装置がさらに、（ｃ）めっき容器内にあり、電気めっきの少なくとも一期間中にアノード的にバイアスされるように構成されたアノード（「メインアノード」とも呼ぶ）と、（ｄ）アノードの近位にあるイオン電流コリメータとを備え、イオン電流コリメータが、アノードからのイオン電流を、概してめっき容器の周縁から中心に向かう方向に向けるように構成された非導電性部材であり、装置がさらに、（ｅ）電気めっき中にカソード的にもアノード的にもバイアスされるように構成された補助電極を備える。
【０００９】
別の態様では、ウェハ基板上に金属の層を電気めっきするための方法が提供される。いくつかの実施形態では、この方法は、（ａ）ウェハホルダと、メインアノードを含むめっき容器と、補助電極と、イオン電流コリメータとを有する電気めっき装置にウェハ基板を提供するステップであって、イオン電流コリメータが、めっき容器の周縁から中心にイオン電流を向けるように構成されたステップと、（ｂ）第１の電気めっき段階で、補助電極をカソード的にバイアスしながら、ウェハ基板上に金属を電気めっきするステップと、（ｃ）第２の電気めっき段階で、補助電極をアノード的にバイアスしながら、ウェハ基板上に金属を電気めっきするステップとを含む。
【００１０】
別の態様では、電気めっき装置を制御するための命令を備える非一時的なコンピュータ可読媒体が提供される。プログラム命令は、（ａ）第１の電気めっき段階で、補助電極をカソード的にバイアスしながら、ウェハ基板上に金属を電気めっきすること、および（ｂ）第２の電気めっき段階で、補助電極をアノード的にバイアスしながら、ウェハ基板上に金属を電気めっきすることなど、本明細書に提供する方法を実施するためのコードを含む。
【００１１】
本発明のこれらおよび他の特徴および利点を、関連の図面を参照して以下により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】本明細書に提示する一実施形態による電気めっき装置の概略断面図である。
【図１Ｂ】本明細書に提示する別の実施形態による電気めっき装置の概略断面図である。
【図１Ｃ】本明細書に提示する別の実施形態による電気めっき装置の概略断面図である。
【図２Ａ】アノードの上にあるイオン電流コリメータの概略断面図である。
【図２Ｂ】イオン電流コリメータの概略上面図である。
【図３Ａ】本明細書に提示する一実施形態による、補助電極、イオン電流コリメータ、およびアノードの概略断面図である。
【図３Ｂ】本明細書に提示する一実施形態による補助電極の概略上面図である。
【図４】本明細書に提供する一実施形態による、めっきセルの制御装置、電源、および構成要素の間の電気接続性を示す概略図である。
【図５Ａ】本明細書に提供する一実施形態による電気めっき方法に関するプロセス流れ図である。
【図５Ｂ】本明細書に提供する一実施形態による制御装置命令を決定および使用するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図６Ａ】本明細書に提供する一実施形態による、めっきの第１の段階中の電気めっき装置内でのイオン電流分布を示す計算モデリングの結果を示す図である。
【図６Ｂ】本明細書に提供する一実施形態による、めっきの第２の段階中の電気めっき装置内でのイオン電流分布を示す計算モデリングの結果を示す図である。
【図７】本明細書に提示する一例に従った、シード層シート抵抗の関数としての、電気めっきセルの様々な構成要素に関する好ましい電流レベルを示すべくプロットした図である。
【図８】電気めっき時間の関数としての、補助電極に関する好ましい電流レベルを示すべくプロットした図である。
【図９】めっきの様々な段階でのウェハ基板上での瞬時電流分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書に提供する方法および装置は、１つまたは複数の凹形フィーチャ（例えば、トレンチおよびビア）を有する半導体基板上に、限定はしないが銅およびその合金を含めた様々な金属を電気めっきするのに有用である。これらの方法および装置は、３００ｍｍ半導体ウェハおよび特に４５０ｍｍ半導体ウェハ上、ならびに抵抗シード層上での電気めっきに有用である。例えば、これらの装置および方法は、いくつかの実施形態では、約５０Ω／ｓｑ．（この数値を含む）までのシードシート抵抗、例えば、約１０〜５０Ω／ｓｑ．の間、例えば約２０〜４０Ω／ｓｑ．の間のシート抵抗を有するシード層上での電気めっきのために使用することができる。提供される方法によって処理することができる基板の例は、限定はしないが、約１０〜２０００Åの間の厚さを有する銅シード層を有する３００ｍｍウェハ、または約２０〜２０００Åの間の厚さを有する銅シード層を有する４５０ｍｍウェハを含む。いくつかの実施形態では、初期銅シード層厚さは、約１０〜１００Åの間、例えば約１０〜５０Åの間である。
【００１４】
本明細書で述べる方法および装置は、電気めっき浴内のイオン電流環境を制御することができるそれらの高い能力により、優れた中心−縁部均一性を有するめっき層を提供するために使用することができる。多くの実装形態においては均一なめっきが望ましいが、中心が厚いめっきまたは縁部が厚いめっきが必要とされるいくつかの実施形態では、装置は、所望の不均一性を導入するためにイオン電流分布を制御するように構成することができる。
【００１５】
一態様では、電気めっきのための装置が提供される。この装置は、（ａ）内部に電気めっき溶液を保持するように構成されためっき容器と、（ｂ）電気めっき中にウェハ基板を定位置に保持するように構成されたウェハホルダとを備え、ウェハホルダが、基板の縁部に接触するように、また電気めっき中に基板に電流を提供するように構成された１つまたは複数の電力接点を有し、装置が、電気めっき中にウェハ基板をカソード的にバイアスするように構成され、装置がさらに、（ｃ）めっき容器内にあるアノード（メインアノードとも呼ぶ）と、（ｄ）アノードの近位にあるイオン電流コリメータとを備え、イオン電流コリメータが、アノードからのイオン電流を、概してめっき容器の周縁から中心に向かう方向に向けるように構成された非導電性部材であり、装置がさらに、（ｅ）電気めっき中にカソード的にもアノード的にもバイアスされるように構成された補助電極を備える。
【００１６】
イオン電流コリメータは、電解質に浸透しない誘電体材料（例えばプラスチック）からなる。適切な材料の例には、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン、およびポリスルホンが含まれる。いくつかの実施形態では、イオン電流コリメータは、以下の２つの部分を備える。（ｉ）円筒形中心部分。概して、ウェハ基板の平面（基板のめっき表面の平面と呼ぶ）に垂直な方向に延在する開いた円筒体の形態であり、典型的には、ウェハ基板の中心およびアノードの中心と同心であり、円筒体の開口は、イオン電流のための経路を提供する；および（ｉｉ）電流制限部分。電流制限部分は、例えばアノードの近位にある円筒形部分の端部で円筒形部分に接続され、ウェハ基板の平面に概して平行である。電流制限部分は、典型的には、めっき容器の側壁まで延在し、これらの壁に固定され（例えば取り付けられ）、それにより、イオン電流コリメータが定位置に保持され、アノードからのイオン電流は、めっき容器の周縁で逃げることができない。したがって、イオン電流コリメータは、メインアノードからの電流の実質的にすべてを、イオン電流コリメータの中心円筒形開口を通して、概してウェハの中心の方向に向けることができる。イオン電流コリメータは、いくつかの実施形態では、アノードに接触せず、ウェハ半径の少なくとも約１５％（例えば少なくとも４０ｍｍ）、例えば約６０ｍｍだけアノードから離隔される。アノードからの間隔は、アノード利用の量を決定し、また、厚さまたは電流密度プロファイルに影響を及ぼす。例えば、コリメータがアノードに非常に近い場合、アノード利用は比較的小さいことがある。
【００１７】
いくつかの実施形態では、イオン電流コリメータは静止型であり、電気めっき中に移動しない。
【００１８】
他の実施形態では、装置は、ウェハ基板の平面に垂直な軸に沿ってイオン電流コリメータを移動させるように構成される。例えば、コリメータは、ウェハ中心でより多くのイオン電流が望まれるときには、ウェハの近くに移動させることができ、それほど中心に集中されない電流が必要とされるときには、ウェハから離れるように移動させることができる。いくつかの実装形態では、装置は、イオン電流コリメータを移動させるために構成されたメカニズムを含む。例えば、コリメータは、蛇腹型のメカニズムによって移動させることができる。
【００１９】
補助電極が、（ウェハ基板に垂直な軸上の位置に関して）アノードとウェハ基板またはウェハ基板ホルダとの間に、コリメータの電流制限部分よりもアノードから離して位置される。いくつかの実施形態では、コリメータの電流制限部分は、簡便なプラットフォームとして働き、電極はそのプラットフォーム上の、補助電気めっき装置内にある。補助電極は、電源に電気的に接続され、必要に応じて負または正にバイアスすることができる。負にバイアスされるとき、補助電極は、補助カソードとして働き、それ自体に向かうイオン電流を逸らすことが可能であり、それにより、ウェハ基板が受ける電流を減少させ、コリメータの円筒形部分から出た中心に集中された電流を再分配する。正にバイアスされるとき、補助電極は、アノードとして働き、追加のイオン電流をウェハに提供することが可能である。補助電極は、典型的には、電気めっきされる材料と同じ材料からなる。例えば、銅がウェハ基板上に電着されるとき、銅補助電極が使用され、補助電極がアノードとして働くときには銅イオン源として働く。いくつかの実施形態では、補助電極は、任意の適切な金属からなるコアを有し、めっきされる材料のコーティング（例えば銅コーティング）を有する。コーティングは、予め施すことができ、あるいは、補助電極がカソードとして働くときには、電気めっきの初期段階中に（カソード的にバイアスされた補助電極上への電着により）生成することができる。
【００２０】
この補助電極の他の重要な特徴は、その独自の位置およびそのサイズである。いくつかの実施形態では、補助電極は、アノードの円周を越えては位置されず、比較的めっき浴の中心の近くで、電流コリメータの開口の周りに位置される。そのような積層構成では、アノードと補助電極が同じ平面内に位置する構成に比べて、メインアノードと補助電極との両方に関する表面の利用が大きくなる。より大きな表面積を利用することができることにより、これらの電極で不必要に高い電流密度を生成することなく、メインアノードと補助電極の両方に関して高い電流の使用が可能となる。これは、抵抗シード層上のめっきは、しばしば非常に高い電流の使用を必要とすることから、大きな利点である。
【００２１】
いくつかの実施形態では、アノード上に投影される補助電極のフットプリントは、総アノード面積の少なくとも約４０％であり、例えば総アノード面積の約６０〜８０％の間である。補助電極のそのような位置は、アノードモードにおいても、コリメータからの中心電流の再分配のためにも、補助電極の効率的な使用を可能にする。さらに、いくつかの実施形態では、補助電極は、大きな表面積を有する。表面積が大きいとき、補助電極は、望ましくなく高い電流密度を生成せずに、（高抵抗シード層によって引き起こされる末端効果を補償するのにしばしば必要とされる）非常に高い電流を受け取ることができる。いくつかの実施形態では、補助電極の作業表面積（電解質と接触する面積）は、少なくとも約６００ｃｍ2、例えば約９００ｃｍ2〜１２００ｃｍ2の間である。いくつかの実施形態では、補助電極は、概して円環形状であり、少なくとも約２０ｍｍ、例えば約２０ｍｍ〜８０ｍｍの間の厚さ（外側半径と内側半径の差）を有する。例えば、外径と内径の差は、いくつかの実施形態では、ウェハ半径の少なくとも約５％、例えばウェハ半径の約８〜４０％の間である。
【００２２】
いくつかの実施形態では、補助電極は、静止型である。他の実施形態では、補助電極は、ウェハ基板の平面に垂直な軸に沿って移動可能であるように構成される。補助電極は、可動のイオン電流コリメータと共に、またはコリメータとは別個に移動することができる。例えば、ウェハの中心により多くのめっき電流を提供するために、アノードモードでの補助電極をウェハに近付くように移動させることができる。いくつかの実施形態では、電気めっき装置は、補助電極を移動させるために構成されたメカニズム（例えば蛇腹状のメカニズム）を含む。
【００２３】
イオン電流コリメータおよび補助電極に加えて、電気めっき装置は、さらに、末端効果を緩和するのに有用な追加の要素を含むことがある。いくつかの実施形態では、装置は、さらに、電解質が浸透可能な孔または穴を有するイオン抵抗性要素を含み、この要素は、ウェハ基板の近位（例えば、ウェハのめっき可能な表面の約５ｍｍ以内）にある。イオン抵抗性のイオン浸透性要素は、薄い抵抗シード層上でのめっき均一性を改良するのに有用である。イオン抵抗性のイオン浸透性要素は、ウェハカソードの近位で均一な電流密度を示し、したがって仮想アノードとして働く。したがって、イオン抵抗性のイオン浸透性要素は、高抵抗仮想アノード（ＨＴＶＡ）とも呼ばれる。
【００２４】
特定の実施形態では、ＨＲＶＡは、ウェハの近位に位置される。特定の実施形態では、ＨＲＶＡは、複数の貫通穴を含み、これらの貫通穴は、互いに隔離され、ＨＲＶＡの本体内部に相互接続チャネルを形成しない。そのような貫通穴は、必ずではないが典型的にはウェハのめっき表面に垂直な１次元に広がるので、１Ｄ貫通穴と呼ぶ。これらの貫通穴は、チャネルが３次元に広がって相互接続孔構造を形成する３次元有孔ネットワークとは異なる。ＨＲＶＡの一例は、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスルホンなど、イオン抵抗性材料からなるディスクであり、約６０００個〜１２０００個の間の１Ｄ貫通穴を有する。他の実施形態では、ＨＲＶＡは、孔の少なくともいくつかが相互接続され、したがって電解質が内部でいくらかの２次元または３次元移動を行うことができるようにする有孔構造である。ディスクは、多くの実施形態において、ウェハと実質的に同一の広がりを有し（例えば、３００ｍｍウェハと共に使用されるときには約３００ｍｍの直径を有し）、ウェハの近位にあり、例えば、ウェハが下を向いた電気めっき装置内でウェハのすぐ下にある。いくつかの実施形態では、ディスクは比較的薄く、例えば約５〜５０ｍｍの間の厚さである。ＨＲＶＡの孔の内部に含まれるめっき電解質は、イオン電流がディスクを通過できるようにするが、システム全体に比べてかなりの電圧降下が生じる。例えば、ＨＲＶＡでの電圧降下は、対向電極（アノード）とウェハ周縁部との間での総電圧降下の約５０％よりも大きいことがあり、例えば約５５〜９５％の間であることがある。特定の実施形態では、ウェハのめっき表面は、最も近いＨＲＶＡ表面の約１０ｍｍ以内にあり、いくつかの実施形態では、約５ｍｍ以内にある。
【００２５】
さらに、いくつかの実施形態では、装置は副カソードを含み、副カソードは、典型的には、ウェハ基板の周縁に位置される（例えば、ウェハに投影されるフットプリントを有さない）。この副カソード（シーフィングカソードとも呼ぶ）は、電気めっきの少なくとも一期間中に負にバイアスされ、イオン電流の少なくとも一部をウェハ周縁から逸らすように構成され、それにより、ウェハのその縁部でのめっき厚さを減少させる。
【００２６】
装置は、さらに、１つまたは複数の電源と、電源および装置の要素に関連付けられる制御装置とを含み、制御装置は、本明細書で述べる方法を実施するように構成される。例えば、制御装置は、ウェハ基板、補助電極、アノード、および副電極（シーフ電極とも呼ぶ）からなる群から選択される１つまたは複数の構成要素に提供される電気特性（例えば、電流、電圧、電力、極性）を指定するための（例えば、プログラム命令または事前に組み込まれた論理ブロックの形態での）命令を含むことがある。命令は、いくつかの実施形態では、各要素ごとの時間−特性シーケンス（例えば、時間−電流シーケンス）によって提供されることがある。
【００２７】
いくつかの実施形態では、メインアノードは、離隔されたアノードチャンバ内に位置され、一方、ウェハ基板はカソードチャンバ内に位置され、２つのチャンバは、イオン浸透膜（例えば、Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）膜）によって離隔される。アノードチャンバとカソードチャンバ内の電解質の組成は、異なることがある。例えば、カソードチャンバ内の陰極液は、有機めっき添加物を含むことがあり、陽極液は、有機添加物を含まないことがある。１つの構成では、イオン電流コリメータおよび補助電極は、離隔されたアノードチャンバ内に位置される。
【００２８】
いくつかの実施形態では、補助電極はまた、電解質（例えば陽極液）とイオン連絡したままの状態で、Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）膜などの陽イオン交換膜によってアノードから離隔される。例えば、補助電極は、電流コリメータの壁と、めっき容器の壁と、陽イオン交換膜とによって画定されるチャンバ内にあることがある。膜は、好ましくは、フレーキングにより電極で生成することがある粒子材料が膜を横切って移動しないようにする。膜を使用して補助電極を隔離することにより、より少数の欠陥を有する電気めっきを得ることができる。
【００２９】
別の態様では、ウェハ基板上に金属の層を電気めっきするための方法が提供される。いくつかの実施形態では、この方法は、（ａ）ウェハホルダと、メインアノードを含むめっき容器と、補助電極と、イオン電流コリメータとを有する電気めっき装置にウェハ基板を提供するステップであって、イオン電流コリメータが、めっき容器の周縁から中心にイオン電流を向けるように構成されたステップと、（ｂ）第１の電気めっき段階で、補助電極をカソード的にバイアスしながら、ウェハ基板上に金属を電気めっきするステップと、（ｃ）第２の電気めっき段階で、補助電極をアノード的にバイアスしながら、ウェハ基板上に金属を電気めっきするステップとを含む。
【００３０】
電気めっきは、ウェハ基板の周縁に１つまたは複数の電気接点を形成し（ここで、接点は、ウェハ基板上にある導電性シード層に対して形成される）、ウェハ基板がメインカソードとして働くようにウェハ基板を負にバイアスすることによって実施される。めっきの開始時、基板上のシード層は高い抵抗性であり、最初は、負にバイアスされた補助電極に比較的大きい電流を印加すべきである。典型的には、最初に補助電極に印加されるカソード電流は、ウェハ基板に印加されるカソード電流の少なくとも約２００％、例えば少なくとも約３００％、より好ましくは少なくとも約５００％、例えば約４００〜６００％の間である。例えば、約１０〜１５Ａの間の電流がウェハに印加されるとき、約５０〜７５Ａの間の電流が、最初に（カソードとして働く）補助電極に印加される。いくつかの実施形態では、最初に補助電極に印加されるカソード電極は、約１０〜７５Ａの間、例えば約２０〜５０Ａの間である。いくつかの実施形態では、めっきが進行し、末端効果が弱まるにつれて、補助電極に印加されるカソード電流が減少される。補助電極へのカソード電流の減少は、いくつかの電流対時間の関数に従うことがあり、例えば、時間と共に、電流を線形に減少させることができ、指数関数的に減少させることができ、または電流が多項式関数に従うこともできる。減少後、補助電極が正にバイアスされ、補助アノードとして働き始める。いくつかの実施形態では、（ここではアノードモードでの）補助電極に供給される電流は、時間と共に増加される。いくつかの実施形態では、少なくとも電気めっき時間の一期間中、補助電極は、メインアノードよりも大きいアノード電流を受け取り、それにより、システム内で実質的にメインアノードとして働く。いくつかの実施形態では、補助電極がアノード的にバイアスされるとき、（めっきの開始時にはアノード的にバイアスされていた）メインアノードが、カソード的にバイアスされるように切り替えられ、少なくとも電気めっきの一期間にわたってカソード的にバイアスされる。いくつかの実施形態では、めっきの開始時の非常に強い末端効果を補償するために、めっきツールは、電気めっきの開始時にはウェハの中心でのめっきを優先するように構成されることがある。例えば、めっき装置において、アノードからウェハの縁部への電気経路が、ウェハの中心への電気経路よりも大きな抵抗性を有するように構成される。いくつかの実施形態では、めっきが進行し、末端効果が低下するにつれて、ウェハの中心での電気めっき速度が非常に速くなることがあり、それにより、ウェハにわたる電流密度の不均一性を引き起こす可能性がある。そのような場合、（電気めっきの第２の段階でアノードとして働く）補助電極によって提供される電流は、時間と共に増加され、メインアノードによって提供される電極は、時間と共に減少される。めっき装置がウェハの中心で特に大きな量のめっき電流を提供するいくつかの場合には、メインアノードは、カソード的にバイアスされるように切り替えられて、中心が厚いめっきをさらに減少させ、ウェハ全体にわたる均一な電流密度分布を保つ助けとなる。そのような場合、メインアノードは、電気めっきの一期間中、例えば電気めっきの第２の段階の少なくとも一期間中、中心にベースがある副カソードとして働く。
【００３１】
いくつかの実施形態では、本明細書に提供する方法は、電気めっき中にウェハ基板の平面に垂直な軸に沿ってイオン電流コリメータを移動させることを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に提供する方法は、電気めっき中にウェハ基板の平面に垂直な軸に沿って補助電極を移動させることを含む。いくつかの実施形態では、イオン電流コリメータと補助電極が、１ブロックで一緒に移動される。他の実施形態では、補助電極は、コリメータとは別個に移動される。
【００３２】
いくつかの実施形態では、イオン電流コリメータおよび補助電極に加えて、電気めっき装置は、さらに、末端効果を緩和するのに有用な追加の要素を含む。いくつかの実施形態では、イオン抵抗性のイオン浸透性部材（ＨＲＶＡとしても知られている）が、アノードとウェハ基板との間にある。補助電極は、好ましくは、めっきチャンバ内でＨＲＶＡとアノードとの間にある。いくつかの実施形態では、装置はさらに副カソードを含み、副カソードは、典型的には、ウェハ基板の周縁に位置される（例えば、ウェハに投影されるフットプリントを有さない）。この副カソード（シーフィングカソード）は、電気めっきの少なくとも一期間中に負にバイアスされ、イオン電流の少なくとも一部をウェハ周縁から逸らすように構成され、それにより、ウェハの当該縁部でのめっき厚さを減少させる。いくつかの実施形態では、提供される方法は、副カソードにカソード電流を提供することを含み、この電流は、電気めっきの開始時にウェハ基板に提供される電流の約１００〜４００％の間、より好ましくは約２００〜３００％の間である。電気めっきが進行するにつれて、副カソードに供給される電流を、例えばゼロ、または小さな一定の電流に減少させることができる。
【００３３】
融通性のある補助電極（ここで、融通性とは、カソードとしてもアノードとしても働くことができ、また、使用者の必要に応じていくつかの電流−時間ルーチンに従うことができることを表す）の使用は、電気めっきの過程全体にわたって、イオン電流分布の効率的な制御を可能にする。それにより、高抵抗シード層が使用されるときでさえ、または大きなウェハ（例えば４５０ｍｍウェハ）が使用されるときでさえ、均一にめっきされた金属層を得ることができる。補助電極とイオン電流コリメータは、末端効果を緩和するために相乗効果で働く。コリメータは、周縁から概して中心方向にイオン電流を向け、それにより、末端効果を減少させる。コリメータが存在するとき、末端効果の緩和を実現するために、電気めっきの開始時に（カソードモードでの）補助電極に比較的小さな電流を提供することができる。さらに、いくつかの実施形態では、イオン電流コリメータは、大きな補助電極のためのめっきチャンバ内の効率的なプラットフォームを提供する。
【００３４】
本明細書で上述した装置およびプロセスは、例えば、半導体デバイス、ディスプレイ、ＬＥＤ、光発電パネルなどの作製または製造のために、リソグラフィパターン形成ツールまたはプロセスと共に使用することができる。必ずではないが典型的には、そのようなツール／プロセスは、共通の製造施設内で一緒に使用または実施される。被膜のリソグラフィパターン形成は、以下のステップのいくつかまたはすべてを含み、各ステップは、いくつかの使用可能なツールを用いて実現される。（１）スピンオンまたはスプレーオンツールを使用して、加工物、すなわち基板上にフォトレジストを塗布するステップ；（２）ホットプレートまたは炉またはＵＶ硬化ツールを使用して、フォトレジストを硬化するステップ；（３）ウェハステッパなどのツールを用いて、フォトレジストを可視光またはＵＶまたはＸ線光にさらすステップ；（４）レジストを現像し、ウェットベンチなどのツールを使用してレジストを選択的に除去し、それによりレジストをパターン形成するステップ；（５）ドライエッチングまたはプラズマエッチングツールを使用することによって、下にある被膜または加工物にレジストパターンを転写するステップ；および（６）ＲＦまたはマイクロ波プラズマレジストストリッパなどのツールを使用してレジストを除去するステップ。いくつかの実施形態では、本明細書に提供する電気めっき方法は、さらに、以下のリソグラフィステップを含む。加工物にフォトレジストを塗布するステップ；フォトレジストを光にさらすステップ；レジストをパターン形成し、そのパターンを加工物に転写するステップ；および加工物からフォトレジストを選択的に除去するステップ。いくつかの実施形態では、本明細書で述べる電着装置とステッパとを含むシステムが提供される。
【００３５】
本発明の別の態様は、本明細書で述べる方法を達成するように構成された装置である。適切な装置は、プロセス操作を達成するためのハードウェアと、本発明によるプロセス操作を制御するための命令を有するシステム制御装置とを含む。システム制御装置は、典型的には、１つまたは複数のメモリデバイスと、装置が本発明による方法を実施するように命令を実行するように構成された１つまたは複数の処理装置とを含む。本発明によるプロセス操作を制御するための命令を含む機械可読媒体を、システム制御装置に結合させることができる。いくつかの実施形態では、めっき容器と、ウェハホルダと、補助電極と、イオンコリメータと、プログラム命令および／またはビルトイン論理を備える制御装置とを備える装置であって、プログラム命令および／またはビルトイン論理が、（ａ）第１の電気めっき段階で、補助電極をカソード的にバイアスしながら、ウェハ基板上に金属を電気めっきし、（ｂ）第２の電気めっき段階で、補助電極をアノード的にバイアスしながら、ウェハ基板上に金属を電気めっきするためのものである装置が提供される。
【００３６】
先進技術は、１０Ω／ｓｑ．以上（さらには、２０Ω／ｓｑ．または４０Ω／ｓｑ．以上）のシート抵抗を有するウェハ上への金属の電気めっきを必要とする。シード層がより薄くなるにつれて、およびウェハサイズが大きくなるにつれて、中心と縁部とのめっき厚さの差（すなわち末端効果）がより顕著になる。これにより、末端効果を補償するために、より一層積極的な技法が必要となる。めっき中、金属の厚さおよびシート抵抗は、短時間で数桁減少することがあり、したがって、最初は急激に変化し、その後比較的一定となるシート抵抗が生じることがあるプロセス全体を通じて、ウェハ上に均一にめっきすることが可能な方法および装置が必要とされる。本発明の実施形態は、そのような高抵抗シード層、シード電気パラメータの急激な動的変化、およびそれらが示す大きな末端効果によって提示される課題に対処する。
【００３７】
本発明の実施形態は、シード層を上に有する加工物上に、実質的に均一な層を電気めっきするための方法および装置に関する。特定の実施形態では、めっきセルは、アノードの近位に位置決めされるイオン電流コリメータと、電気めっきの開始時には補助カソードとして働き、電気めっきのより後の段階では補助アノードとして働くように構成された補助電極との両方を含む。特にＨＲＶＡおよび副カソードと組み合わせて使用されるときの上述した構成は、めっきプロセスを通じて均一な電流分布を維持することができる。しかし、いくつかの場合には、本発明の実施形態を使用して、ウェハが受ける不均一な電流密度を生成することが望まれることがある。例えば、不均一な電流密度を生成することが望ましいことがあり、不均一な電流密度は、化学機械研磨（ＣＭＰ）、ウェット化学エッチング、電気研磨、または電気機械研磨を補助するために、過剰堆積中に不均一な金属めっきを生じる。
【００３８】
イオン電流コリメータおよび融通性補助電極を有する電気めっき装置の一例の概略断面図が、図１Ａに示されている。明瞭性を保つために、電気接続性は図示していない。
【００３９】
図１Ａに示される装置は、めっき容器１０１を含み、めっき容器１０１は、電気めっき中に、ウェハ基板１０３と接触させて電解質１０２（例えば、銅塩、酸、および電気めっき添加物の水溶液）を保つように構成される。ウェハ基板１０３は、ウェハホルダ１０４によって下向きに保持される。ウェハホルダは、（中心ではなく）その周縁でウェハ１０３と接触するように構成された電気接点を含み、電気接点は、電源（図示せず）に電気的に接続される。いくつかの実施形態では、ウェハホルダ１０４は、クラムシェル装置であり、これは、クラムシェルを封止する働きをする典型的には弾性の「リップシール」の後方に収容されたいくつかの接触フィンガによって、ウェハの周縁に接点を形成し、縁部接点領域およびウェハ背面を実質的に電解質に触れないように保ち、接点上へのめっきを防止する。本発明と共に使用するのに適した側面を有するクラムシェルタイプのめっき装置の全般的な説明は、Ｐａｔｔｏｎ氏他に付与された米国特許第６，１５６，１６７号、およびＲｅｉｄ氏他に付与された米国特許第６，８００，１８７号に詳細に記載されており、どちらの特許も本明細書に参照により組み込む。また、ウェハホルダは、電気めっき中にウェハ基板を回転させるように構成される。
【００４０】
装置は、ウェハ基板がカソードとして働くように、電気めっき中にウェハ基板を負にバイアスするように構成される。電気めっき容器１０１は、さらに、ウェハ基板の下に、ある距離で位置されたアノード１０５を含む。アノードは、電源に電気的に接続され、めっき中にウェハ基板に対して正にバイアスされるように構成される（例えば接地電位に保つことができる）。典型的には、活性アノード（例えば、銅含有アノード）が使用される。他の金属の堆積のために使用される用途では、活性アノードまたは不活性アノードを使用することができる。いくつかの実施形態では、メインアノード１０５は、電気めっきのいくつかの段階中に（例えば、補助電極がアノード機能を行うときに）カソードとして働くように構成することもできることに留意されたい。これらの実施形態では、メインアノードは、メインアノードをアノード的にもカソード的にもバイアスすることが可能な１つまたは複数の電源と接続される。
【００４１】
示される実施形態では、装置は、アノードチャンバ１０７とカソードチャンバ１０９を含み、これらは、イオン浸透膜１１１によって離隔されている。Ｎａｆｉｏｎなどの陽イオン交換膜を、膜１１１として使用してもよい。アノードチャンバ１０７とカソードチャンバ１１１内の電解質の組成は、同じでっても異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、アノードチャンバ内の電解質（陽極液）が、めっき可能な金属のイオンを含有するが、有機めっき添加物は含有せず、カソードチャンバ内の電解質（陰極液）は、めっき可能な金属のイオンと、有機めっき添加物（例えば、加速剤、抑制剤、および均展剤の１つまたは複数）との両方を含有する。陽イオン交換膜１１１は、離隔された陽極液チャンバとカソードチャンバとの間のイオン連絡を可能にし、その一方で、アノードで生成された粒子が、ウェハの近位に進入してウェハを汚染するのを防止する。また、陽イオン交換膜は、浴添加物などの非イオン種および陰イオン種が膜を通過して、アノード表面で減少されるのを妨げるのにも有用であり、さらに、多少ではあるが、めっきプロセス中の電流を再分配し、それによりめっき均一性を改良するのにも有用である。適切なイオン膜の詳細な説明は、Ｒｅｉｄ氏他に付与された米国特許第６，１２６，７９８号および第６，５６９，２９９号に提供されており、どちらの特許も参照により本明細書に組み込む。適切な陽イオン交換膜の詳細な説明は、参照により本明細書に組み込む２００８年１２月１７日出願の「Electroplating Apparatus with Vented Electrolyte Manifold」という名称の米国特許出願第１２／３３７，１４７号に提供されている。適切な陽イオン交換膜のさらなる詳細な説明は、参照により本明細書に組み込む２００８年１２月１９日出願の「Plating Method and Apparatus with Multiple Internally Irrigated Chambers」という名称の米国特許出願第６１／１３９，１７８号に提供されている。
【００４２】
イオン抵抗性のイオン浸透性要素１１３（ＨＲＶＡとしても知られている）が、ウェハ１０３のすぐ下に位置され、カソードチャンバ１０９内にある。いくつかの実施形態では、ＨＲＶＡは、誘電体材料からなるプレートであり、これは、連絡していない複数の穴を有し、穴は、基板の近位でのイオン電流のための抵抗経路を提供する。ＨＲＶＡは、参照により本明細書に組み込む２００９年６月９日出願の「Method and Apparatus for Electroplating」という名称のＭａｙｅｒ氏他による米国特許出願公開第２０１０／０１１６６７２号に詳細に記載されている。
【００４３】
シーフィング副電極１１５は、この実施形態では、電解質で満たされた専用のチャンバ内にあり、カソードチャンバ内の電解質とイオン連絡する。副電極１１５は、電源に電気的に接続され、少なくとも電気めっきの一期間中に負にバイアスされるように構成される。仮想シーフカソードを画定するチャンバの開口は、仮想軸上の位置に関して、ＨＲＶＡ１１３とウェハ１０３の間に位置される。この位置は、ウェハの縁部付近の領域からイオン電流を効率的に逸らすことができるようにする。この位置での（物理的および仮想）シーフ電極は、予め参照により本明細書に組み込む米国特許出願第１２／４８１，５０３号に詳細に記載されている。いくつかの実施形態では、シーフカソードは、ウェハ基板に対して周縁に位置された金属リングである。
【００４４】
再び図１を参照すると、アノードチャンバ１０７は、イオン電流コリメータ１１７および補助電極１１９を収容する。イオン電流コリメータ１１７は、アノード１０５の上に位置される。電流コリメータは、アノードの平面に概して平行であり、めっきチャンバの壁に取り付けられた電流制限部分と、円筒形中心部分とを有し、円筒形中心部分は、概して、ウェハ基板の平面に垂直な方向に延在する開いた円筒体の形態であり、典型的には、ウェハ基板の中心およびアノードの中心と同心である。円筒体の開口は、イオン電流がアノードからウェハ基板の方向へ上に移動するための経路を提供する。電流コリメータは、全体として、電流をアノードからウェハの中心部分の方向に向け、それにより、末端効果に対する抵抗性の補償を提供する。しかし、この補償だけでは、高抵抗シード層上にめっきするのに十分でない。したがって、コリメータの開口からの電流を、ウェハの中心から離れるように再分配するように構成された補助電極が必要とされる。
【００４５】
図示される実施形態における補助電極１１９は、イオン電流コリメータ１１７の電流制限部分の上にある。補助電極１１９は、電源に電気的に接続され、単一の基板の電気めっきの過程中に、カソード的にもアノード的にもバイアスされるように構成される。いくつかの実施形態では、補助電極は、末端効果が顕著である電気めっきの開始時には負にバイアスされ、その後、アノード的にバイアスされる。補助電極は、アノードとして働くので、いくつかの実施形態では、ウェハ基板上にめっきされる材料、例えば銅めっき中の銅からなる。他の実施形態では、基板上にめっきされる金属のコーティングと、別の金属からなるコアとを有する。さらに他の実施形態では、補助電極は、めっきされる材料とは異なる材料からなることがあるが、カソードとして働く期間中に、めっきされる金属（例えば銅）で十分にコーティングされる。この堆積された金属は、その後、補助電極がアノードとして働くときに再び溶解される。
【００４６】
イオン電流コリメータおよび補助電極を有する電気めっき装置の別の例の概略断面図が、図１Ｂに示されている。この装置では、ＨＲＶＡの下にある陽イオン交換膜１１１に加えて、第２の陽イオン交換膜１１１ａが追加され、膜１１１ａは、補助電極１１９のすぐ上にあり、それによりチャンバ１２０が形成される。補助電極チャンバ１２０は、一方の側部では装置の側壁によって、底部および他方の側部ではイオン電流コリメータ１１７によって、および上部では陽イオン交換膜１１１ａによって画定される。陽イオン交換膜１１１ａは、補助電極で生成される任意の粒子が膜を横切ることができないように、補助電極をアノードから離隔する。しかし、陽イオン交換膜は、陽イオンの移動を可能にするので、補助電極チャンバと陽極液とのイオン連絡を可能にする。陽イオン交換膜１１１ａは、めっき容器の側壁に取り付けられ、典型的にはまた、（例えばＯリングによって）イオン電流コリメータ１１７の円筒体の開口にも取り付けられる。補助電極は、めっきおよびめっき剥離サイクルにより、フレーキングを受けやすいことがあり、したがって、いくつかの実施形態では陽イオン交換膜によるその隔離が好ましい。
【００４７】
イオン電流コリメータおよび融通性補助電極を有する電気めっき装置のさらに別の例の概略断面図が、図１Ｃに示されている。この実装形態では、チャンバ１２０内の補助電極１１９を隔離する陽イオン交換膜１１１ａが存在するが、ＨＲＶＡの近位の陽イオン交換膜１１１は存在しない。
【００４８】
イオン電流コリメータと補助電極の相対位置は、説明する装置の重要な特徴である。イオン電流コリメータと補助電極は、イオン電流分布を変更するため、およびその結果、変化する条件下で電気めっきを行う過程においてめっき均一性を実現するための融通性のある解決策を提供するために、相乗効果で働く。
【００４９】
電流コリメータを、図２Ａおよび図２Ｂを参照してより詳細に説明する。図２Ａは、アノード２０５の上にあるイオン電流コリメータ２１７の概略断面図である。イオン電流コリメータ２１７の中心部分２２１は、直径ｄ１および高さｄ２を有する中空円筒体である。いくつかの実施形態では、直径ｄ１は、ウェハ半径の約３０〜７０％の間、より好ましくはウェハ半径の約４０〜６０％の間、例えば約９０〜１３５ｍｍの間である。高さｄ２は、いくつかの実施形態では、ｄ１の約３０〜６０％の間でよい。イオン電流コリメータの中心部分は、電流制限部分２２３に取り付けられ、電流制限部分２２３は、アノードに平行である。電流制限部分は、めっき容器の壁まで延在し、ウェハ半径の約３０〜７０％の間の長さｄ３を有する。イオン電流コリメータは、イオン電流が周縁で逃げるのを制限し、実質的にすべての電流をアノードから中心部分２２１の円筒体の開口に向けるように位置決めされる。コリメータの上面と、ＨＲＶＡの底面とは、非ゼロの距離で維持され、補助電極への電流の再分配を可能にする。いくつかの実施形態では、この距離は、ウェハ半径の半分未満である。
【００５０】
いくつかの実施形態では、イオン電流コリメータは、上述した２つの異なる部分を有さず、単に、中心に開口を有するイオン制限部分を有する。これらの実施形態におけるイオン電流コリメータは、（ウェハ表面に垂直な軸に沿って）均一な厚さを有する円環形状を有することができる。しかし、ウェハに向かって上方に延びる中心円筒形部分を有するコリメータの一実施形態は、より単純なドーナツ形のコリメータに勝るいくつかの利点を有する。例えば、上方に延びる中心円筒形部分を有するコリメータは、典型的には、ウェハの中心部分にイオン電流を送達するのにより効果的であり、また、補助電極のためのより簡便なプラットフォームとして働く。
【００５１】
図２Ｂは、イオン電流コリメータ２１７の上面図を示し、中心部分２２１の開口の周りに延びた電流制限部分２２３のディスクを示す。
【００５２】
図３Ａは、電気めっき装置の一部分の概略断面図を示し、この装置は、アノード３０５と、電流コリメータ３１７と、補助電極３１９とを含み、補助電極３１９は、電流コリメータの電流制限部分にある。補助電極３１９は、円環形状を有し、アノードの上に少なくとも部分的に位置される（アノード上に投影されるときに非ゼロフットプリントを有する）。アノード上に投影されるフットプリントは、符号ｄ５で示されている。いくつかの実施形態では、アノード上に投影されるそのフットプリントは、総アノード面積の少なくとも約４０％であり、例えば総アノード面積の約４０〜８０％の間である。いくつかの実施形態では、アノード上へのイオン電流コリメータの電流制限部分のフットプリントは、補助アノードのフットプリントと非常に類似しており、例えば、総アノード面積の少なくとも約４０％であり、例えば約４０〜８０％の間である。
【００５３】
さらに、いくつかの実施形態では、補助電極は、大きな表面積を有する。表面積が大きいとき、補助電極は、望ましくなく高い電流密度を生成せずに、（高抵抗シード層によって引き起こされる末端効果を補償するのにしばしば必要とされる）非常に高い電流を受け取ることができる。いくつかの実施形態では、補助電極の表面積は、少なくとも約６００ｃｍ2、例えば約９００ｃｍ2〜１２００ｃｍ2の間である。図３Ｂは、円環状の補助電極３１９の上面図を示す。いくつかの実施形態では、電極は、少なくとも６０ｍｍ、例えば約６０ｍｍ〜１５０ｍｍの間の半径方向厚さｄ６（外側半径と内側半径の差）を有する。
【００５４】
図４は、一実施形態による電気めっき装置の要素間の電気接続性の概略図である。ウェハ基板４０３、アノード４０５、副シーフカソード４１５、および補助電極４１９が、１つまたは複数の電源４３１（１つのブロックとして図示されている）に接続され、電源４３１は、電気めっき中に基板４０３を負にバイアスし、それと同時に、基板に対してアノード４０５を正にバイアスし、また、１つの基板の電気めっきの少なくとも一期間中にシーフカソード４１５を負にバイアスし、また、１つの基板の電気めっきの過程中に補助電極を負と正の両方にバイアスするように構成される。典型的には、補助電極は、電気めっきの開始時に負にバイアスされ、その後、めっきプロセス中に正にバイアスされる。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の電源４３１はまた、補助電極がアノード的にバイアスされるときに、メインアノードをカソード的にバイアスするように構成される。
【００５５】
特定の実施形態では、ウェハ基板、補助電極、および副カソードに電力を提供するための１つまたは複数の電源が提供される。いくつかの場合には、個別の電源が、補助電極、副カソード、および加工物それぞれに提供される。これは、各カソードへの電力の送達に勝る融通性および独立性のある制御を可能にする。あるいは、独立して制御可能な複数のコンセントを有する１つの電源を使用して、ウェハ、補助電極、および副カソードに異なるレベルの電流を提供することができる。図４に示される実施形態では、アノードは、ウェハ、補助電極、および副カソードに対して正にバイアスされ、時として接地される。
【００５６】
いくつかの実施形態では、電源４１３は、マルチチャネル電源である。電源４３１の１つのチャネルは、アノードに対してウェハ４０３を負にバイアスする。電源の別のチャネルは、アノードに対して副カソード４１５を負にバイアスする。電源４３１の別のチャネルは、めっきの開始時にアノードに対して補助電極を負にバイアスする。電源４３１を制御装置４３３に接続することができ、制御装置４３３は、ウェハと、電気めっき装置の副カソードおよび補助電極とに提供される電流および電位の独立制御を可能にする。電源４３１は、アノード４０５からウェハ４０３に電流を流し、ウェハ上に金属をめっきする。電源４３１の副カソード４１５に接続されたチャネルは、アノード４０５から副カソード４１５に電流を流し、それにより、アノード４０５からウェハ４０３に流れる電流を部分的にまたは実質的に逸らす。補助電極４１９に印加される相対電位に応じて、補助電極４１９は、アノード４０５から電流を引き出す、またはウェハ４０３に電流を供給することがある。また、上述した電気回路は、１つまたは複数のダイオード（図示せず）を含むこともあり、これらのダイオードは、逆流が必要とされないときには電流の逆流を防止する。
【００５７】
補助電極、副カソード、およびウェハのための個別の電源または電源チャネルを用いて、各電極に印加される電流を動的に制御することができる。ウェハが金属で電気めっきされるにつれて、シート抵抗は減少し、電流分布の不均一性が減少されることがあり、特定の厚さの金属が実現された後には副カソードは不要になる。副カソードおよび補助電極に供給される電流は、ウェハのシート抵抗の減少を見込み、また、補助電極の活性化なしで通常生じる関連のより均一な電流分布を見込むように動的に制御することができる。いくつかの実施形態では、ウェハのシート抵抗が約１Ω／ｓｑ．以下など規定のレベルまで下がった後、副カソードに電流が供給されなくなる。いくつかの実施形態では、（カソードモードでの）補助電極に供給される電流は、ウェハのシート抵抗が約７．５Ω／ｓｑ．以下など規定のレベルまで下がった後、極性を変え、その点の後、補助カソードがアノードになり、ウェハ４０３に電流を供給し始める。すなわち、１つのプロセスシーケンスにおいて、めっきの開始時、副カソード（シーフ）と（カソードモードでの）補助電極との両方が電力供給され、典型的には、それぞれが、ウェハよりも多くの電流を受け取る。次に、特定の量のめっき後、補助電極の極性が負から正に切り替えられ、次いで、さらなる量のめっき後、シーフへの電力がオフに切り替えられ、一方、ウェハは、プロセス全体にわたって負にバイアスされ、一定の電流または変化する電流を受け取る。
【００５８】
制御装置４３３は、１つまたは複数の電源４３１と電気的に接続され、装置構成要素に印加される電気パラメータを制御するように構成される。例えば、制御装置は、装置の構成要素に印加される電力、電流、および電圧の１つまたは複数を制御することができ、電気めっきの過程中にこれらのパラメータを動的に変化させることが可能である。いくつかの実施形態では、制御装置は、本明細書に提供する方法を行うためのプログラム命令または論理を含む。
【００５９】
一実施形態による電気めっき方法が、図５Ａに図示されるプロセス図によって示される。プロセスは、ステップ５０１で、アノードからウェハの中心部分にイオン電流を送るように構成されたイオン電流コリメータを有する電気めっき装置のウェハホルダ内に、連続したシード層または連続したバリア−シード層を有するウェハを配置することから始まる。次に、ステップ５０３で、シードまたはバリア−シード層上に金属をめっきするために、（電解質と接触している）ウェハが負にバイアスされ、それと同時に、ウェハの縁部付近の領域からイオン電流を逸らすために、ウェハの周縁に位置されたシーフカソードが負にバイアスされる。同時に、アノードとウェハとの間に位置される補助電極が負にバイアスされる。次に、ステップ５０５で、補助電極に供給される電流が減少され、次に補助電極が正にバイアスされる。さらに、シーフカソードに供給される電流が、少量に減少されるか、またはシーフカソードへの電力がオフに切り替えられる。さらに、メインアノードに供給される電流は、いくつかの実施形態では、めっきの過程中に減少され、またはさらにはカソード電流に変えられる。ステップ５０７で、所望の厚さに達するまで金属がめっきされる。
【００６０】
いくつかの実施形態では、電気めっきの開始時に補助電極に提供されるカソード電流は、ウェハ基板に提供される電流の少なくとも２００％、例えばウェハ基板に提供される電流の少なくとも４００％である。いくつかの実施形態では、この電流は、例えば電気めっき時間の最初の５秒で急速に減少され、次いでアノード電流に切り替えられ、このアノード電流は、電気めっきの過程中に増加させることができる。いくつかの実施形態では、電流は、指数関数に従って減少される。他の実施形態では、電流は、多項式関数に従って減少される。アノードモードへの切替えの時間は、いくつかの入力パラメータ（例えば、めっきされる金属の種類、ウェハのサイズ、およびめっき速度）に基づいてウェハの投影シート抵抗を計算することによって決定することができる。あるいは、投影シート抵抗は、システムを通過するクーロンの数を測定し、めっきされる金属の種類およびウェハのサイズを知ることによって計算することができる。切替え時間は、特定の投影シート抵抗に達した後に生じることがある。例えば、既知のサイズのウェハ上での既知の金属の堆積に関して、シート抵抗がいつ所定の数値未満に減少するかを計算することができる。したがって、補助電極は、シート抵抗が所定の数値未満（例えば７．５Ω／ｓｑ．未満）に下がったときに、アノードモードに切り替えることができる。
【００６１】
図５Ｂは、本明細書に提供する方法を実施するためにシステム制御装置を構成するための例示的なアルゴリズムを示す。操作５１１において、複数の入力パラメータが提供される。これらの入力パラメータは、ウェハのサイズ、金属のタイプ、およびめっき速度を含むことができる。次に、ステップ５１３で、ウェハ、副シーフカソード、および補助電極の１つまたは複数に関する電流−時間プロファイルが、入力パラメータに基づいて計算される。ステップ５１７で、これらの電流−時間命令を有する制御装置が、１つまたは複数の電源、および電気めっきシステムの構成要素と、必要な情報のやり取りを行なう。次に、ステップ５１９で、システム制御装置によって提供される命令に従って金属がめっきされる。
【００６２】
電源４３１と協働する制御装置４３３は、ウェハと、電気めっき装置の補助電極および副補助カソードとに提供される電流および電位の独立制御、ならびに他のめっき構成要素に対する制御を可能にする。したがって、制御装置４３３は、上述した電流プロファイルを生成するように電源４３１を制御することが可能である。しかし、制御装置は、一般には、任意の所与の時間にウェハに送られる電荷の既知の総累積量に基づいてシート抵抗の推定を行うことはできるが、上述した条件の１つ（例えば、シート抵抗が１Ω／ｓｑ．以下のレベルに達していること）が満たされているかどうかを個別に判断することはできない。したがって、制御装置は、条件が満たされているかどうか判断することができるセンサと共に使用することができる。あるいは、制御装置は、ウェハ、補助電極、および副カソードそれぞれに関する個別の電流対時間プロファイルを用いてプログラムすることができる。また、制御装置は、ウェハ、補助電極、および副カソードに供給される電荷（クーロン＝アンペア×時間の積分）を測定して、これらのデータに電流−時間プロファイルを基づかせることもできる。
【００６３】
制御装置４３３は、基板上に規定量の金属を電気めっきした後、または規定の期間にわたって電気めっきした後に、アノードからのより均一な電流分布を生成するように、補助電極に送達される電力を制御するように構成することができる。また、制御装置４３３は、基板の縁部領域からイオン電流の一部を逸らすように適合された副カソードに送達される電力を制御するように構成することもできる。さらに、制御装置４３３は、金属が基板上に堆積されたときに、補助電極４１９と副カソード４１５に送達される電力をそれぞれ異なる速度で減少させるように構成することもできる。さらに、制御装置４３３は、基板表面のシート抵抗が第１のしきい値レベルに達した後、補助電極にカソード電流を供給した後にアノード電流を供給するように構成することができ、さらに、基板表面のシート抵抗が第２のしきい値レベルに達した後、副カソードに電流を供給しない、または実質的に電流を供給しないように構成することもできる。
【００６４】
制御装置４３３は、さらに、アノード位置に対するウェハの位置や、ウェハホルダ内でのウェハの回転などを制御するように設計または構成することもできる。補助電極および／またはコリメータが可動である場合には、制御装置４３３は、コリメータおよび／または補助カソードの移動パラメータ、例えば、移動の速度や、移動を開始および停止するタイミングを制御することもできる。コリメータおよび補助カソードの位置は、いくつかの因子に基づいて制御することができ、それらの因子は、限定はしないが、基板表面のシート抵抗、時間（すなわち電着プロセスが行われている長さ）、および基板表面上に堆積される金属の量を含む。これらの因子は、コリメータ位置の動的な制御を可能にし、ウェハにわたるより均一な堆積をもたらす。例えば、制御装置は、しきい値シート抵抗に達した後、または所定量の時間後、または所定量のめっきが行われた後に、コリメータと補助電極の一方または両方の移動を開始するように構成されることがあり、そのためのプログラム命令を備えることがある。
【００６５】
図６Ａは、補助電極が補助カソードとして働く電気めっきの開始時のイオン電流分布を示す計算モデリングの結果を示す。例示されるシステムでは、イオン電流は、（接地電位での）メインアノード６０５から、イオン電流コリメータ６１７の中心開口に向けられ、そこから、（負にバイアスされた）ウェハ６０３の中心部分に進み、負にバイアスされた補助電極６１９に向けて一部逸らされる。ウェハ６０３の縁部に達する過剰のイオン電流は、負にバイアスされたシーフカソード６１５に逸らされ、シーフカソード６１５は、ウェハの周縁の周りでチャンバ内にあり、狭いチャネルを通して主めっき浴に接続される。
【００６６】
図６Ｂは、電気めっきのより後の段階でのイオン電流分布を例示する計算モデリングの結果を示す。この場合、副シーフカソード６１５への電力がオフに切り替えられ、補助電極６１９が正にバイアスされ、アノードとして働く。メインアノード６０５は、接地電位にある。ここでは、イオン電流は、アノード６０５と補助電極６１９との両方によって供給されることが分かり、補助電極６１９からのイオン電流は、主にウェハ基板６０３の非中心領域に向けられる。したがって、電気めっきの最初の段階では、システムは、１つのアノードおよび３つのカソードを含み、電気めっきのより後の段階では、システムは、２つのアノードと１つのカソード（ウェハ）とを含む。
【００６７】
図７は、一実装形態による、様々なシート抵抗を有するシード層に関する、めっきセルの構成要素上での最適な瞬時電流のプロットを示す。シート抵抗の範囲は、約０．０５Ω／ｓｑ．（約４０００Åの銅層に対応する）から約５０Ω／ｓｑ．までである。曲線（ａ）は、ウェハ基板に提供されるカソード電流が１０Ａで一定であることを示す。曲線（ｂ）は、めっき中に副カソードに提供されるカソード電流を示す。シート抵抗が減少するにつれて、副カソードに供給されるカソード電流の量も減少する。曲線（ｃ）は、補助電極に供給される電流を示す。高抵抗シード層（７．５〜５０Ω／ｓｑ．）に関して、この電極にカソード電流が供給される。カソード電流は、シード抵抗が５０Ω／ｓｑ．から７．５Ω／ｓｑ．に減少するにつれて減少する。７．５Ω／ｓｑ．で、この電極に電流は供給されず、より低いシート抵抗では、電極の極性が切り替えられ、電極は、正電流の受け入れを開始し、補助アノードとして働き始める。アノード電流は、シート抵抗がさらに減少されるにつれて増加される。曲線（ｄ）は、メインアノードでの電流を示す。このアノードでの電流は、シート抵抗が減少するにつれて減少する（メインアノードに関するアノード電流は、このプロットでは正と定義される）。
【００６８】
図８は、抵抗シードにめっきするときに補助電極に関して採用することができる電流対時間プロファイルの１つの例示的なシナリオを示す。プロセスは、補助電極に約５０Ａのカソード電流を印加することから始まり、５秒以内にカソード電流を急速に減少させ、次いでアノード電流に移行し、次いでアノード電流を増加させ、次いで少なくとも３０秒間、補助電極で比較的一定のアノード電流でめっきする。ウェハへの電流は、以下のような波形に従う。最初の５秒に関しては１０Ａ、その後、次の３０秒に関しては１５Ａ、その後、めっき時間の残りに関しては９０Ａ。この計算のために、電流は、１０Ａの一定のウェハ電流に正規化される。メインアノードへの電流は時間と共に減少し、それにより、約３０秒のめっき後、補助電極のアノード電流は、「メイン」アノードよりも高かった。したがって、アノードは、このシナリオにおいて役割を変え、めっきのその後の部分においては、補助アノードが「メイン」アノードとして働いた。
【００６９】
図９は、１つの例示的な電気めっきシーケンス中の、ウェハの基板での電流の分布を示す計算モデリング結果を示す。Ｘ軸は、ウェハ上での半径方向位置を表し、中心（０ｍ）から始まり、縁部（０．２２５ｍ）まで延びる。Ｙ軸は、電流（Ａ）／ｍ2単位での電流のレベルを示す。電気めっきプロセスは、段階（ａ）で始まり、シード層のシート抵抗は、５０Ω／ｓｑ．であり、ウェハは、１０Ａのカソード電流を受け取り、副シーフカソードは、２７．７Ａのカソード電流を受け取り、補助電極は、４９．７Ａのカソード電流を受け取る。次に、０．４５秒後、段階（ｂ）において、シート抵抗は、３０Ω／ｓｑ．に下がり、ウェハは、１０Ａのカソード電流を受け取り、副シーフカソードは、１６．８Ａのより小さいカソード電流を受け取り、補助電極は、２４．６Ａのより小さいカソード電流を受け取る。次に、めっきの開始から２．１秒後、段階（ｃ）において、シート抵抗は、１０Ω／ｓｑ．までさらに下がり、ウェハは、１０Ａのカソード電流を受け取り、副シーフカソードは、５．６Ａのより小さなカソード電流を受け取り、補助電極は、２．７Ａのより小さなカソード電流を受け取る。次に、めっきの開始から１１秒後、段階（ｄ）において、シート抵抗は、さらに１Ω／ｓｑ．までさらに下がり、ウェハは、１０Ａのカソード電流を受け取り、副シーフカソードは、０．１Ａのより小さなカソード電流を受け取り、補助電極は、極性を切り替え、−５Ａのアノード電流を受け取る。最後に、めっきの開始から４５秒後、段階（ｅ）において、シート抵抗は、０．０５Ω／ｓｑ．までさらに下がり、ウェハは、１０Ａのカソード電流を受け取り、副シーフカソードは、オフに切り替えられ、電流を受け取らず、補助電極は、−６．９Ａのより高いアノード電流を受け取る。提供される電気めっきシーケンスを使用して、ウェハ表面にわたる電流の非常に均一な分布、したがって均一なめっきを実現することができることが分かる。
【００７０】
所望の電流−時間特性を用いた装置の制御装置のプログラミングは、いくつかの実施形態では、以下に提供する例示的な指針に従って行うことができる。
【００７１】
図７に示されるように、補助電極および副カソードでの最適な電流は、シードウェハ基板の瞬時シート抵抗と線形相関される。したがって、めっきプロセスにおいて、ウェハ基板上で一定のめっきが行われることにより、好ましいプロセスは、補助電極および副カソードでの電流に対する動的に変化するスマートな制御を含む。
【００７２】
補助電極（および副カソード）での電流レベルの制御は、いくつかの実施形態では、最適な電流レベルと瞬時基板シート抵抗との線形相関に基づいて設計される。以下の３つの側面を、単一の数学モデルに統合させることができ、このモデルは、波形制御（装置の各構成要素に関する電流−時間関数）によって実施することができる。この関数は、例えば電源ファームウェア制御ユニットに含めることによって、プログラム命令の形態で制御装置に含めることができる。第１の側面によれば、ウェハ基板のシート抵抗と、補助カソードでの最適な電流との線形相関が存在する。第２の側面によれば、めっきプロセスにおいて、金属成長速度（したがって、「シード」厚さ増加速度）は、階段関数に従う。したがって、ある期間にわたって、成長速度は一定である。したがって、ウェハ基板上での金属の厚さは、各期間にわたって時間と線形相関される。第３の側面によれば、ウェハ基板のシート抵抗と、「シード」層の厚さとの相関は線形でない。そうではなく、この相関は、多項式関数または指数関数として数学的に表すことができる。提示した３つの相関は、統合されると、図８に示されるように、最適な補助電極電流とめっき時間との多項式および／または指数関数的な相関となる。したがって、いくつかの実施形態では、基板シート抵抗の瞬時測定は必要ない。
【００７３】
いくつかの実施形態では、システムの制御は、センサを使用せずに以下のステップを使用して実施される。第１のステップで、図７に示されるように、所与のハードウェア設計に関して、補助電極での最適な電流とウェハシート抵抗との相関を決定するために、計算モデリングが行われる。次に、様々な金属層成長速度に関する補助電極電流と時間との相関を最終的に決定するために、確認実験が行なわれる。得られた相関は、特定のハードウェア寸法および構成を有する選択されたハードウェア設計に対する制御を提供するのに適している。次いで、得られた相関を使用して、電源ファームウェアおよびソフトウェアを構成し、制御装置によって使用される多項式関数および／または指数関数の定数を予め定義し、それにより電流−時間関数を定義することができる。制御装置を構成するために装置使用者によって提供される入力パラメータは、以下のものを含むことがある。基板上での初期シード層厚さ、補助電極での初期電流、多項式関数および／または指数関数の開始点を定義する情報、および補助電極パラメータ以外の因子によって決定されるウェハ基板上での初期めっき電流。ウェハ基板上のめっき電流を決定する因子は、限定はしないが以下のものを含む。ウェハ基板上の構造のタイプ、ウェハ基板上でのめっきのために使用されるめっき浴の化学的特性、積分要件など。
【００７４】
（むすび）
本明細書で述べた実施例および実施形態は、単に例示の目的にすぎず、それらに鑑みて様々な修正または変更が当業者に提案されることを理解されたい。分かりやすくするために様々な詳細を省略してきたが、様々な設計変形形態を実施することができる。したがって、本明細書における例は、例示であり、限定ではないものとみなすべきであり、本発明は、本明細書に与えた詳細に限定されず、添付の特許請求の範囲の範囲内で変更することができる。さらに、当業者には理解されるように、本出願で提示される多くの特徴は、個別に実施することも、互いに任意の適切な組合せで実施することもできることを理解されたい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図７】
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【外国語明細書】
2014111831000001.pdf