(57)【要約】液体を用いて、超小型電子品加工片を熱的に制御して処理する装置及び方法である。本発明の実施形態による装置は、無電解処理液のような処理液を支持するように構成された処理容器を含む。この容器は、内部の処理液との間で熱を伝達する熱透過型壁を有する。処理容器から溢れ出る処理液を受けるリザーバのような熱伝達装置が、処理容器内の処理液との間で熱を伝達する。熱伝達装置はまた、熱伝達用流体を運ぶ導管或いは電気抵抗加熱器のような、内部又は外部の熱源との間で熱を伝達することもできる。超小型電子品加工片と処理液との間の相互作用は、該超小型電子品加工片の回転速度、及び／又は該超小型電子品加工片を処理液に導入する及び／又は該処理液から引き出す方法を制御することによって、さらに制御することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
超小型電子品加工片を処理するための装置であって、
前記処理液を受けるように配置された入口部分と、容器を出ていく処理液を通すように配置された出口部分と、容器の外側の第１の領域と容器の内側の第２の領域との間で熱を伝達するように構成された熱透過型容器壁とを有し、処理液を支持するように構成された容器と、
前記第１の領域内に配置され、前記容器壁との間で熱を伝達するように該容器壁に熱的に連結された熱伝達装置と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記容器が第１の容器であり、前記熱伝達装置が第２の容器を含み、前記第１の容器が、該第１の容器から前記第２の容器内に受けられる処理液内に部分的に浸漬可能であり、前記処理液と熱的に連通するように該第２の容器内に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記熱伝達装置が、前記容器に少なくとも近接して配置された、熱伝達用流体の源に連結可能なコイルを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記熱伝達装置が、前記容器に少なくとも近接して配置された電気抵抗加熱器を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記容器が、無電解処理液を支持するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記容器が第１の容器であり、前記熱伝達装置が第２の容器を含み、前記第１の容器が、該第１の容器から前記第２の容器内に受けられる処理液内に部分的に浸漬可能であり、前記処理液と熱的に連通するように該第２の容器内に配置され、前記装置が、該第２の容器と熱的に連通している熱交換器をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記容器の入口部分に少なくとも近接して配置された拡散装置をさらに備え、前記拡散装置が、少なくとも１つの入口ポートと、前記少なくとも１つの入口ポートと流体連通しているプレナム領域と、前記プレナム領域から内側に環状配置された一次出口ポートと、該プレナム領域と前記一次出口ポートとの間に連結された少なくとも１つの一次流路と、該一次出口ポートから外側に環状配置された少なくとも１つの二次出口ポートと、該プレナム領域と前記少なくとも１つの二次出口ポートとの間に連結された少なくとも１つの二次流路とを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記容器に近接して移動可能に配置された支持部材をさらに備え、前記支持部材が、前記超小型電子品加工片を運ぶために配置された少なくとも１つの運搬部材を有し、該支持部材は、該支持部材が前記容器内の処理液から離間配置された該超小型電子品加工片を運ぶように配向された第１の位置と、該支持部材が該容器内の処理液と接触した状態で該超小型電子品加工片を運ぶように配向された第２の位置との間で、該容器に対して移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記容器が第１の容器であり、前記熱伝達装置が第２の容器を含み、前記第１の容器が、該第１の容器のせきから溢れ出た後、前記第２の容器内に受けられる処理液内に部分的に浸漬可能であり、前記処理液と熱的に連通するように該第２の容器内に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記容器が第１の容器であり、前記熱伝達装置が第２の容器を含み、前記第１の容器が、該第１の容器のせきから溢れ出た後、前記第２の容器内に受けられる処理液内に部分的に浸漬可能であり、前記処理液と熱的に連通するように該第２の容器内に配置され、該第２の容器は、該第１の容器から受け取った処理液のための一体型リザーバを形成し、前記装置が、
前記第１の容器の前記入口部分に連結された、前記第２の容器内の処理液と熱的に連通している回旋状の供給用導管をさらに備え、前記回旋状の供給用導管を通して該第１の容器に進む処理液が該第２の容器内の処理液から熱を受け取り、該供給用導管は、該第２の容器に連結されて、該第２の容器において受け取った処理液を再利用するようになり、
前記超小型電子品加工片をすすぐために前記第１の容器の上に配置されたすすぎ装置が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
第１及び第２の容器の少なくとも１つと熱的に連通している熱交換器をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１の容器の前記出口部分が第１の出口部分であり、前記第１の容器が第１の入口部分を含み、さらに、前記第２の容器が、第２の入口部分及び第３の入口部分を含み、前記第２の入口部分は、該第１の容器から処理液を受けるように配置されており、前記装置は、該第２の容器の前記第２の出口部分、該第２の容器の前記第３の出口部分、及び該第１の容器の前記第１の入口部分との間に連結された流路をさらに備え、前記流路が、該第２の容器を出る処理液の第１の部分を該第１の容器内に指向させ、該第２の容器を出る処理液の第２の部分を再び第２の容器内に指向させるように構成された弁を含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１３】
処理液を前記第２の容器から前記第１の容器に運ぶための、該第１の容器と該第２の容器との間に連結された流路をさらに備え、前記流路が該第２の容器内に配置された部分を含み、該第２の容器内の該流路の前記部分が回旋状の経路に従うことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１４】
前記第２の容器から外側に配置され、該第２の容器と熱的に連通している熱伝達用流体を支持するように配置された第３の容器をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１５】
前記第３の容器が、前記第２の容器の周りに環状配置されたことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記第３の容器が、前記第２の容器の壁の周りに巻き付けられた導管を含むことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記容器が複数の処理ステーションの１つに配置され、前記装置が、
超小型電子品加工片を受けるように配置された入力／出力ステーションと、
前記処理ステーションの間で超小型電子品加工片を移動させるように配置された運搬装置と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
少なくとも別の処理ステーションが、前記超小型電子品加工片を洗浄、エッチング、測定、及び／又はアニールするように構成されたことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記容器の前記入口部分と流体連通した状態で連結され、各々が処理液源に連結された複数のポートを有する弁装置をさらに備え、各々の処理液源が、処理液を支持するように配置された源の容器と、前記処理液との間で熱を伝達するように構成された熱交換器とを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記容器が、自由表面を有する処理液を支持するように構成され、前記自由表面の面において全体的に横断方向の寸法を有する超小型電子品加工片を受けるようにさらに構成され、ある容器容積を有しており、
前記横断方向の寸法の３乗と前記容器容積の比が約８０より大きいことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記一次出口ポートが前記拡散装置本体の唯一の一次出口ポートであることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの一次流路が、前記一次出口ポートの周りに周方向に配設された複数の一次流路の１つであり、各々の一次流路が、前記プレナムと流体連通している第１の開口部と、該出口ポートと流体連通している第２の開口部とを有することを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項２３】
前記拡散装置本体が、前記一次出口ポートから半径方向外側に延びる凸状湾曲面を含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの二次出口ポートが、前記一次出口ポートに対して外側に傾斜されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの一次流路が、前記プレナム領域と前記一次出口ポートとの間に連結された複数の一次流路を含み、さらに、各々の一次流路が、該一次出口ポートに開口部を有し、前記開口部の対が互いに向かい合っていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項２６】
前記第２の容器が、前記第１の容器の周り及び下方に配置されたリザーバを含み、
前記第１の容器の前記入口部分が、前記リザーバ内に位置する入口を含み、
前記第１の容器が、前記入口に連結された第１の供給用導管を含み、
前記第２の容器が、第２の供給用導管と、前記リザーバの底部に向けて配置されたドレインとを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項２７】
前記ドレインが、前記第２の供給用導管に連結され、該ドレインを通して取り除かれる処理液の少なくとも一部を、該第２の供給用導管を通してもとの前記リザーバまで運ぶことを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記第１の供給用導管が、前記リザーバを通過し、該リザーバ内に位置する処理液と熱的に接触していることを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
前記第１の供給用導管が、前記リザーバ内に位置する処理液と熱的に接触している、該リザーバを通過するコイル状の導管を含むことを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項３０】
熱交換用流体の供給源に連結された、前記リザーバ内に配置され、該リザーバ内に位置する処理液と熱的に連通しているコイル状の熱交換用導管を含む熱交換器をさらに備えることを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項３１】
前記ドレインが、前記第１の供給用導管及び前記第２の供給用導管の両方に連結され、前記装置が、該ドレインを通して取り除かれた流れの第１の部分を該第１の供給用導管内に指向させ、該ドレインを通して取り除かれた流れの第２の部分を該第２の供給用導管内に指向させるように配置された弁をさらに備えることを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項３２】
前記ドレインが、前記第１の供給用導管及び前記第２の供給用導管の両方に連結され、前記装置が、該ドレインを通して取り除かれた流れの第１の部分を該第１の供給用導管内に指向させ、該ドレインを通して取り除かれた流れの第２の部分を該第２の供給用導管内に指向させるように配置された弁と、熱交換用流体の源に連結された、前記リザーバ内に配置され、該リザーバ内に位置する処理液と熱的に連通しているコイル状の熱交換用導管を含む熱交換器とをさらに備えることを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項３３】
前記第１の供給用導管が、前記リザーバ内に位置する処理液と熱的に接触している、該リザーバを通過するコイル状の導管を含み、前記装置が、熱交換用流体の供給源に連結された、前記リザーバ内に配置され、該リザーバ内に位置する処理液と熱的に連通しているコイル状の熱交換用導管を含む熱交換器をさらに備えることを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、無電解析出プロセスの温度を制御する方法及び装置のような、超小型電子品加工片を熱的に制御して処理する装置及び方法に向けられる。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス及び電界放出ディスプレイのような超小型電子デバイスは、一般に、幾つかの異なる型の機械（「ツール」）を用いて、超小型電子品加工片上及び／又は該超小型電子品加工片内に製造される。多くのこうした加工機は、加工片上で１つ又はそれ以上の手順を行う単一の処理ステーションを有する。他の加工機は、個々の加工片上又はバッチ単位の加工片上で一連の異なる手順を行う複数の処理ステーションを有する。典型的な製造プロセスにおいて、析出段階中に、１つ又はそれ以上の導電性材料層が加工片上に形成される。次に、加工片は、一般的に、エッチング及び／又は研磨手順（すなわち、平坦化）にかけられ、析出された導電層の一部を取り除き、電気的に隔離された接点及び／又は導電線を形成する。
【０００３】
加工片上に金属又は他の材料をめっきするめっき用ツールは、ますます加工機の有用な種類になっている。電気めっき及び無電解めっき技術を用いて、ニッケル、銅、はんだ、パーマロイ、金、銀、プラチナその他の金属を加工片の上に付着させ、ブランケット層又はパターン層を形成することができる。典型的な金属めっきプロセスは、化学気相成長法（ＣＶＤ）、物理的気相成長法（ＰＶＤ）、又は他の適切な方法を用いて、加工片の表面上に種層を析出させることを含む。種層を形成した後、適切な電気めっき又は無電解処理技術によって、金属のブランケット層又はパターン層を加工片上に析出させることができる。いずれのプロセスにおいても、次に、加工片を別の加工機に移す前に、次の手順において、該加工片を洗浄し、エッチングし、及び／又はアニールすることができる。
【０００４】
幾つかの従来の無電解処理技術において、導電性材料を超小型電子品加工片上にめっきするために用いられる流体が、加熱される。例えば、コバルト、ニッケル、タングステンを有するそれらの合金は、一般に、加熱された無電解溶液を用いて、超小型電子品加工片上にめっきされる。無電解溶液の加熱に伴う１つの欠点は、処理温度と、超小型電子品加工片と無電解液体との間の境界面における流れの均一性とを適切に制御することが困難な点である。このことは、超小型電子品加工片の表面に生じる化学めっき反応、及び多数の超小型電子品加工片が処理される際の均一性に悪影響を与えることがある。
【発明の開示】
【０００５】
本発明は、超小型電子品加工片が処理される温度を制御する装置及び方法に向けられる。本発明の幾つかの実施形態の１つの態様は、処理中に超小型電子品加工片に接触する（無電解処理液のような）処理液の温度を制御する段階を含む。例えば、１つの特定の態様において、処理液は、超小型電子品加工片と接触させるように処理容器内に配置される。処理容器は、薄い及び／又は熱透過型の壁を有し、該処理容器との間で熱を容易に伝達することを可能にする。熱伝達装置が、処理容器の外側に配置され、熱透過型壁を通して該処理容器との間で熱を伝達する。本発明の更に別の態様において、熱伝達装置は、処理容器から溢れ出る処理液を受けるために、該処理容器から外側に配置された第２の容器を含む。第２の容器は、処理容器の熱透過型壁と熱的に連通している処理液を支持する。本発明の更に別の態様において、電気抵抗加熱器又は熱伝達用流体の源に連結されたコイルのような熱交換器が、第２の容器内に配置される。したがって、温度感性プロセスをより効果的に実行するために、処理容器内の温度を正確に制御することができる。
【０００６】
本発明の別の態様において、処理液は、一次出口開口部と少なくとも１つの二次出口開口部とを有する拡散装置を通して、処理容器内に進む。一次出口開口部は、少なくとも１つの二次出口開口部より大きいので、例えば、拡散装置を通過する総流量の約２０％から約５０％までが、該一次出口開口部を通過する。
【０００７】
本発明の他の態様による方法が、処理液と超小型電子品加工片との間の相互作用の他の特性を制御することに向けられる。本発明の１つの態様において、処理中に超小型電子品加工片に付加される材料の分布は、処理液に接触しながら超小型電子品加工片が回転する速度を制御することによって制御される。本発明の別の態様によると、超小型電子品加工片の表面における温度分布は、該超小型電子品加工片が回転する速度を制御することによって、処理中に制御される。
【０００８】
本発明の更に別の態様による方法において、処理前及び／又は処理語に、熱が、超小型電子品加工片と処理液との間で伝達される。例えば、処理液を加熱する際には、（該処理液に接触させる前に）該処理液に近接し且つ該処理液から離間した状態で超小型電子品加工片を配置し、該超小型電子品加工片を予熱する。処理後に超小型電子品加工片を冷却する速度は、処理が完了した後に、該超小型電子品加工片を処理液に近接し且つ該処理液から離間した状態で位置決めすることによって制御される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次の説明は、超小型電子品加工片を処理するための処理ステーション、一体型ツール、及び関連した方法の幾つかの実施形態の詳細及び特徴を開示するものである。「超小型電子品加工片」という用語は、その上及び／又はその中で超小型電子回路又はコンポーネント、データ記憶素子又は層、及び／又は超小型機械素子が製造される基板から形成された加工片を含むものとして、全体を通して用いられる。基板の特徴は、トレンチ、バイアス、ライン、及び孔のようなサブミクロンの特徴（例えば、０．１μから０．７５μまでの範囲のサブミクロン寸法を有する）を含むことができる。以下に述べられる幾つかの詳細は、当業者が、開示された実施形態を作り、使用することを可能にするのに十分なように、以下の実施形態を説明するために提供されることが理解される。しかしながら、以下に述べられる幾つかの詳細及び利点は、本発明の特定の実施形態の実施に不可欠のものではない。さらに、本発明は、特許請求の範囲内にあるが、図１乃至図１４Ｃに関して詳細に説明されていない他の実施形態を含むこともできる。
【００１０】
本発明の更に別の実施形態において、以下に説明される本発明の多くの態様を組み合わせることができる。しかしながら、説明のために、これらの態様の幾つかを、特定の図に関連して以下の別個のセクションに説明する。例えば、セクションＡ（図１）は、本発明の実施形態による１つ又はそれ以上の処理容器を支持するツールについて説明し、セクションＢ（図２乃至図９）は、本発明の更に別の実施形態による熱伝達機能を有する処理容器について説明し、セクションＣ（図１０及び図１１）は、本発明の更に別の実施形態による流れ拡散装置について説明する。セクションＤ（図１２及び図１３）は、本発明の更に別の実施形態による処理前及び／又は処理後の超小型電子品加工片の温度の制御方法について説明し、セクションＥ（図１４Ａ乃至図１４Ｃ）は、超小型電子品加工片の回転速度を制御することによって、該超小型電子品加工片上の材料の温度及び析出速度を制御する方法について説明する。
【００１１】
Ａ．超小型電子品加工片処理用ツール
図１は、本発明の実施形態による、１つ又はそれ以上の処理ステーション１１５を有する加工機又はツール１００の等角図である。選択された内部の構成部品を図示するために、処理用ツール１００の一部を切り欠いた状態で示されている。この実施形態の１つの態様において、処理用ツール１００は、内部領域１１０を外部領域１１１から少なくとも部分的に隔離するキャビネット１０２又は他のエンクロージャを含む。キャビネット１０２は、複数のアパーチャ１０６（図１にその１つが見られる）を含み、このアパーチャ１０６を通して、超小型電子品加工片が、入力／出力ステーション１０１を介して、内部領域１１０と外部領域１１１との間を移動する。１つの実施形態において、入力／出力ステーション１０１は、各々が加工片コンテナ１０４をアパーチャ１０６の近くに配置するように構成された２つのコンテナ支持体１０５を有する。他の実施形態において、入力／出力ステーション１０１は、より多数の又はより少数の加工片コンテナ１０４を支持する。これらの実施形態のいずれかにおいて、加工片コンテナ１０４は各々、クリーンルーム基準でない他の環境を通して複数の加工片１０７を支持するのに適した「ミニ」クリーン環境内に、複数の超小型電子品加工片１０７を収容する。各々の加工片コンテナ１０４は、処理ステーション１１５への送出しのために、アパーチャ１０６を通してキャビネット１０２の内部領域１１０からアクセス可能である。
【００１２】
処理ステーション１１５は、洗浄／エッチング・カプセル、アニール・ステーション、測定ステーション、無電解析出ステーション、電解析出ステーション、及び／又は超小型電子品加工片１０７上でこれら又は他の処理を行うように構成された他のステーションを含む。運搬装置１２８が、入力／出力ステーション１０１と処理ステーション１１５との間で超小型電子品加工片１０７を移動させる。１つの実施形態において、運搬装置１２８は、対向する処理ステーション１１５の列間を内部領域１１０の長手方向に延びる直線の軌道１０９を含む。ロボット・ユニット１０８は、キャビネット１０２内の処理ステーション１１５のいずれかにアクセスするために、軌道１０９に沿って移動する。ツール１００の操作は、操作者から命令を受け取ることができ、該命令に基づいて、該ツールの操作を自律的又は半自律的に指示することができるコントローラ１１２によって制御される。したがって、以下に説明される方法及び操作の一部又は全ては、コンピュータベースのプログラム又はコードによって指示することができる。
【００１３】
図２は、本発明の実施形態に従って構成された処理ステーション１１５の１つの概略的な部分断面図である。この実施形態の１つの態様において、処理ステーション１１５は、超小型電子品加工片１０７を処理容器１３０に対して支持する支持部材１２０を含む。処理容器１３０内の処理液は、熱伝達装置１５０及び／又は処理ステーション１１５の他の機能によって制御される温度である。１つの実施形態において、処理液の温度は、例えば、無電解金属析出プロセスの間、周囲より上に上げられる。したがって、処理液は、一般に、導電性材料を障壁層、形状充填材、及び／又はブランケット層として適用するために用いられる多種多様の無電解処理液のいずれかを含むことができる。別の実施形態において、処理液の温度は、周囲より低く下げられるか、又は周囲より高い最初の高温から周囲より高い低温に下げられる。したがって、熱伝達装置１５０は、プロセスの要求によって、処理液から及び／又は該処理液に熱を伝達する。これらの実施形態のいずれかにおいて、支持部材１２０は、処理中に、超小型電子品加工片１０７を処理液と接触した状態で支持する。
【００１４】
この実施形態の１つの態様において、超小型電子品加工片１０７は、頭部１２１によって支持され、該頭部１２１は、頭部支持体１２２によって支持される。頭部支持体１２２は、頭部１２１を処理容器１３０に対して上下に（矢印１３０で示されるように）動かす昇降用モータ１２４ａを含む。頭部１２１内に配置された頭部回転用モータ１２４ｂが、頭部支持体１２２に固定的に取り付けられたシャフトを回転させる。頭部回転用モータ１２４ｂが回転すると、頭部１２１が頭部支持体１２２に対して回転し（矢印Ｂで示されるように）、超小型電子品加工片１０７を（装入取り出しのための）上向き方向と（処理のための）下向き方向との間で移動させる。頭部２１は、運搬装置１２３に連結された加工片回転用モータ１２４ｃをさらに含む。矢印Ｃで示されるように、加工片回転用モータ１２４ｃは、運搬装置１２３を回転させる。
【００１５】
１つの実施形態において、運搬装置１２３は、超小型電子品加工片１０７を上向き方向に支持するように該超小型電子品加工片１０７に接触する柱１２５又は他の保持装置或いは接触部分を含む。この実施形態の１つの態様において、柱１２５は、超小型電子品加工片１０７の最外周辺縁部にだけ接触する。この実施形態の別の態様において、柱１２５は、複数の離間した場所で超小型電子品加工片を支持する。例えば、１つの特定の実施形態において、支持用柱１２５は、６つの場所で超小型電子品加工片１０７に接触し、別の実施形態においては、支持用柱１２５は、７つの場所で超小型電子品加工片１０７に接触する。更に別の実施形態において、支持用柱１２５は、より多数の又はより少数の場所で超小型電子品加工片１０７に接触する。これらの実施形態の更に別の態様において、支持用柱１２５は、加工片１０７の裏面の（中央部のような）少なくとも一部が、運搬装置１２３及びバックプレートのような他の何らかの裏面構造体から離間して配置されるように、該超小型電子品加工片１０７を支持する。したがって、超小型電子品加工片１０７の裏面を介して伝達される熱の量を既存の構成より減少させることができる。
【００１６】
上記の実施形態のいずれかにおいて、頭部１２１は、加工片回転用モータ１２４ｃが超小型電子品加工片１０７を回転させる間、少なくとも前側が処理容器１３０内の処理液と接触した状態で、該超小型電子品加工片１０７を支持する。処理の完了後、昇降用モータ１２４ａが頭部１２１を持ち上げ、任意のすすぎ装置１２６が加工片１０７をすすぐ。次に、頭部回転用モータ１２４ｂは頭部１２１を逆にし、伝達装置１２８（図１）が超小型電子品加工片１０７を取り出し、処理容器１３０における処理のために次の超小型電子品加工片１０７を位置決めすることを可能にする。
【００１７】
本発明の１つの態様において、処理容器１３０は、該処理容器１３０の下部の方向に配置された入口部分１３１に処理液を運ぶ供給用導管１３３を含む。処理液は、拡散装置１４０（図１０及び図１１に関連して以下により詳細に説明される）を通して進み、超小型電子品加工片１０７に接触する。処理液は、出口部分１３２で処理チャンバ１３０を出る。１つの実施形態において、出口部分１３２は、処理液の自由表面のレベルを定めるせき１３７を含む。処理液は、せき１３７の上を進み、外側に延びるスカート１３４に受けられる。スカート１３４は、超小型電子品加工片１０７に接触した後、処理液が下降するオーバーフロー用アパーチャ１３５を含む。
【００１８】
この実施形態の更に別の態様において、熱伝達装置１５０が、処理容器１３０内の処理液の温度を制御するように、該処理容器１３０と熱的に接触した状態で配置される。この実施形態の特定の態様において、熱伝達装置１５０は、処理容器１３０のせき１３７を超えて進む処理液を集める、上部入口部分を有する熱伝達容器又はリザーバ１５３を含む。処理容器１３０から受けた処理液は、別の入口部分１５１を通して熱伝達容器１５３に導入された付加的な処理液と混合する。図７に関連して以下に詳細に説明されるように、１つの実施形態において、入口部分１５１を通して入る付加的な処理液は、熱伝達容器１５３から遠く離れて配置された付加的な熱伝達装置によって温度制御される。付加的な処理液との間で遠く離れて熱を伝達することに加えて又は代わりに、以下に説明されるように、別の実施形態において、処理液が熱伝達容器１５３内にある間に、付加的な処理液を含む処理液との間で熱が伝達される。同じく図７に関連して以下により詳細に説明されるように、少なくともこれらの実施形態の一部の更に別の態様において、処理液は、出口部分１５２を通して熱伝達容器１５３から取り除かれ、再利用される。熱伝達容器１５３内の液体レベルを判断するために、センサ・ポート１６７がセンサに連結される（図２には図示されていない）。
【００１９】
１つの実施形態において、熱伝達容器１５３は、該熱伝達容器１５３内の処理液との間で熱を直接伝達する熱交換器１６６を含む。この実施形態の１つの態様において、熱交換器１６６は、熱伝達用流体が通る１つ又はそれ以上の熱交換用導管１５４を含む。この実施形態の別の態様において、熱伝達用流体は、脱イオン水（０℃から１００℃までの温度に適している）、或いはエチレン・グリコール、グリセロール、フッ化化合物、又はオイル（より高い温度又はより低い温度に適している）を含む。脱イオン水は、約４０℃から約８０℃までの温度で行われる一般的な無電解めっきプロセスに適している。これらの実施形態のいずれかにおいて、熱交換用導管１５４は、熱交換用入力ポート１５６で熱伝達容器１５３に入り、熱交換用出力ポート１５７で出ていく。
【００２０】
この実施形態の更に別の態様において、熱交換用導管１５４が、供給用導管１３３に極めて近接して熱交換用支持体１５５上に支持され、熱交換用導管１５４と供給用導管１５４内の処理液との間で熱を伝達する効率を改善する。この実施形態の更に別の態様において、熱交換用導管１５４は、供給用導管１３３を囲む螺旋形又は他の回旋状の経路を有し、該供給用導管１３３もまた、熱伝達容器１５３を通して処理容器１３３に進む時に螺旋形又は他の回旋状の経路を有する。他の実施形態において、熱交換用導管１５４及び／又は供給用導管１３３は、熱伝達に利用可能な表面積を増加させる他の構成をもつこともできる。例えば、１つの実施形態において、熱交換用導管１５４及び／又は供給用導管１３３は、熱伝達用フィンを含む。他の実施形態において、熱伝達容器１５３内の処理液は、他の構成に従って加熱又は冷却される。例えば、１つの特定の実施形態において、熱交換器１６６は、熱交換用導管１５４の代わりに、（被覆された、及び／又は他の方法で処理液との接触から保護された）電気抵抗加熱器を含む。図４及び図５に関連して以下により詳細に説明されるように、更に別の実施形態において、内部装置ではなく外部装置によって、熱伝達容器１５３との間で熱が伝達される。熱伝達用フィンのない単純な流体含有供給用導管１３３の利点は、これが、局所的に高い（又は低い）温度領域を有する傾向が少ない点である。こうした領域により、処理液内の導電性材料が外部にめっきされることがある。
【００２１】
上記の実施形態の何れかにおいて、熱交換用導管１５４は、供給用導管１３３内の処理液との間だけでなく、該供給用導管１３３及び熱伝達容器１５３内の処理液との間でも、熱を伝達する。熱伝達容器１５３内の処理液は、処理容器１３０の容器壁１３６を通して、該処理容器１３０内の処理液との間で熱を伝達する。したがって、この実施形態の１つの態様において、容器壁１３６は、薄く及び／又は熱伝導性の高い、或いは他の方法で熱透過型のものであり、内部の処理液との間で熱が伝達される効率を改善する。
【００２２】
図３は、図２に関連して上述されたものにほぼ類似した処理ステーションの、上から見た部分拡大等角図である。この実施形態の１つの態様において、処理ステーション１１５は、該処理ステーション１１５をツール１００（図１）に取り付けるための取り付けプレート１１７を含む。処理ステーション１１５は、処理容器１３０内に存在し得る気泡を運び去る排出プレナム１１６をさらに含む。こうした気泡は、超小型電子品加工片１０７（図２）において完了した処理を妨げるものである。
図３に示される実施形態の１つの態様において、排出プレナム１１６、処理容器１３０、及び拡散装置１４０は、処理ステーション１１５から容易に取り外されるように構成される。したがって、熱交換用支持体１５５及び該熱交換用支持体１５５が支持する熱交換用導管１５４（図２）は、洗浄、及び／又は他のルーチンの点検及び／又は保守のために、熱伝達容器１５３から容易に取り外すことができる。
【００２３】
図４は、本発明の別の実施形態による、熱伝達容器４５０及び熱交換器４６６を有する処理ステーション４１５の部分的に概略的な、部分的に切り欠いた等角図である。本発明の１つの態様において、処理ステーション４１５は、図２に関連して上述されたものにほぼ類似した処理容器１３０を含む。熱伝達装置４５０は、処理容器１３０内の処理液との間で熱を伝達し、該処理容器１３０のせき１３７から溢れ出る処理液を集めるように、処理容器１３０から外側に配置された第１の熱伝達容器４５３ａを含む。（第１の熱伝達容器４５３ａ内の処理液を加熱又は冷却する）熱交換器４６６は、該第１の熱伝達容器４５３ａから外側に配置された第２の熱伝達容器４５３ｂを含む。第２の熱伝達容器４５３ｂは、処理液から別個に熱伝達用流体を受け取る、及び／又は該処理液と異なる熱伝達用流体を受け取る入口部分４５１を含む。熱伝達用流体は、第２の熱伝達容器４５３ｂを通して、出口部分４５２に進み、該出口部分４５２に進むにつれて、第１の熱伝達容器４５３ａ内の処理液に熱を伝達する。処理ステーション４１５は、第１の熱伝達容器４５３ａと第２の熱伝達容器４５３ｂとの間の間隙領域内にバッフル又はフィン４５８を含み、該第２の熱伝達容器４５３ｂを通して熱伝達用流体の流れを制御し、及び／又は該熱伝達用流体と第１の熱伝達容器４５３ａとの間で伝達される熱の量を増加させる。
【００２４】
図５は、本発明の別の実施形態に従って構成された処理ステーション５１５の部分概略図である。この実施形態の１つの態様において、処理ステーション５１５は、図２に関連して上述された処理容器１３０及び熱伝達容器１５３とほぼ同様に構成された処理容器１３０及び熱伝達容器１５３を含む。熱交換器５６６が、熱伝達容器１５３から外側に配置され、該熱伝達容器１５３内の処理液を加熱又は冷却する。この実施形態の１つの態様において、熱交換器５６６は、熱伝達容器４５３と熱的に接触した状態で熱伝達用流体を運ぶ導管を含む。別の実施形態において、熱交換器５６６は、同じく熱伝達容器１５３と熱接触した状態で配置された電気抵抗加熱器を含む。
【００２５】
図６は、本発明の別の実施形態に従って構成された処理ステーション６１５の一部の、部分的に概略的な、部分断面側面図である。この実施形態の１つの態様において、処理ステーション６１５は、処理液を受ける入口部分６３１と、処理液が処理容器６３０を出ていく出口部分６３２とを有する処理容器６３０を含む。出口部分６３２は、図２に関連して上述されたものにほぼ類似した方法で進むせき６３７を含む。オーバーフロー用アパーチャ６３６が、せき６３７を越えた処理液を受ける。次に、処理容器６３０から出た処理液は、再利用されるか又は廃棄される。
【００２６】
処理ステーション６１５の実施形態は、処理容器６３０の円錐状の容器壁６３６から外側に配置され、該容器壁６３６に隣接した熱伝達装置６５０をさらに含む。この実施形態の１つの態様において、熱伝達装置６５０は、容器壁６３６の周りの螺旋形の経路内の熱伝達用流体を運ぶ導管６５４を含む。別の実施形態において、熱伝達装置６５０は、処理容器６３０内の処理液を加熱するのにほぼ類似した方法で配置された電気抵抗加熱器を含む。他の実施形態において、熱伝達装置６５０は、内部の処理液との間で容器壁６３６を通して熱を伝達するように配置された他の構成を含む。
【００２７】
この実施形態の別の態様において、処理容器６３０は、内部の処理液からの熱損失の可能性を減少させるために、比較的小さな容積を有するものである。例えば、１つの実施形態において、処理容器６３０は、２００ｍｍ（２０ｃｍ）の直径の超小型電子品加工片１０７を受けるような大きさに作られ、約１００ｃｍ3又はそれより少ない容積を有する。特定の実施形態においては、処理容器６３０は、約２０ｃｍ3の容積を有する。別の実施形態においては、処理容器６３０は、（２００ｍｍの直径の超小型電子品加工片１０７上に１ｍｍの厚さの流体層を形成するのに十分な）約３２ｃｍ3の容積を有する。したがって、１つの実施形態において、加工片の直径の３乗と処理容器６３０の容積の比は、約８０（１００ｃｍ3の容積の場合）から約４００（２０ｃｍ3の容積の場合）までの範囲を有する。他の実施形態において、容器６３０は、例えば、処理液についての金属欠乏の目標レベルによって、他の容積を有する。例えば、比較的低い金属イオン濃度をもった処理液を有する、単一の２００ｍｍの加工片上に、１００Åのコバルト・タングステン・リン合金層を析出させる時、処理液内の金属は、処理容積が２．３ｃｍ3の場合には完全に使い果たされ、処理容積が２２ｃｍ3の場合には１０％使い果たされ、処理容積が４４ｃｍ3の場合には５％使い果たされる。
【００２８】
１つの実施形態において、比較的小さい容積を有する処理容器６３０は、無電解又は他の処理液を用いる使い捨て処理に適したものである。この実施形態の１つの態様による方法は、第１の量の処理液を処理容器６３０内に指向させ、超小型電子品加工片１０７を下げて、処理のために処理液と接触させ、該超小型電子品加工片１０７を該処理液から取り出す段階を含む。次に、第１の量の処理液が処理容器６３０から取り出され、次の超小型電子品加工片１０７の処理前に、新たな第２の量の処理液と交換される。上記の方法は、金属を超小型電子品加工片１０７の上に無電解により析出するのに特に適しており、処理液の（化学的性質のような）特徴が安定していないもののような他の処理にも適している。
【００２９】
図７は、本発明の別の実施形態による熱伝達機能及び流れ機能の構成を有する処理ステーション７１５の概略図である。この実施形態の１つの態様において、処理ステーション７１５は、図２に関連して上述されたものにほぼ類似した方法で、処理液が熱伝達容器７５３内に溢れ出るように配置された処理容器７３０を含む。処理容器７３０には、供給用導管７３３によって処理液が供給され、この供給用導管７３３は、説明のために図７では直線の導管として示されるが、図２に関連して上述された供給用導管１３３にほぼ類似した回旋形状又は螺旋形状を有することができる。
【００３０】
この実施形態の１つの態様において、処理ステーション７１５は、供給用導管７３３内の処理液を加熱又は冷却するための熱伝達装置７５０を含む。熱伝達装置７５０は、熱伝達容器７５３と熱交換器７６６とを含む。熱交換器７６６は、（第１の回路７６０ａ及び第２の回路７６０ｂとして図７に示される）２つの回路７６０を通過する熱伝達用流体を加熱又は冷却するための熱伝達容器７５３の外側に配置された加熱器７５９を含む。各々の回路７６０は、熱交換用導管７５４（第１の熱交換用導管７５４ａ及び第２の熱交換用導管７５４ｂとして示される）を含む。第１及び第２の回路７６０ａ、７６０ｂは、逆流熱交換器構成を有する。したがって、第１の熱交換用導管７５４ａは、熱伝達容器７５３に入って底部に向かい、該熱伝達容器７５３を出て上部に向かう。第２の熱交換用導管７５４ｂは、熱伝達容器７５３に入って上部に向かい、該熱伝達容器７５３を出て底部に向かう。その結果、熱伝達容器７５３及び供給用導管７３３の両方の内容物が均一に加熱又は冷却される。他の実施形態において、熱伝達装置７５０は、処理液の流量及び許容温度偏差といった特定の要件によって、２つより多いか又は少ない回路を含む。
【００３１】
この実施形態の別の態様において、熱伝達容器７５３内の処理液が、出口部分７５２で該熱伝達容器７５３から取り出される。処理液は、ポンプ７６１、フィルタ７６２、及び任意に直列型熱交換器７６３を通して進む。次に、処理液は、処理容器７３０の入口部分７３１及び熱伝達容器７５３の入口部分７５１の両方に提供される。弁又は制限装置７６４により、処理液が処理容器７３０の入口部分７３１を通して進む速度が調整される。ポンプ７６１が一定の速度で作動する時、弁７６４を通る流量を減らすことは、熱伝達容器７５３の入口部分７５１を通る流量を増加させ、該弁７６４を通る流量を増やすことは、反対の効果を有する。別の代替的な構成において、別個の弁が、処理容器７３０及び熱伝達容器７５３への流れを個別に制御する。いずれの実施形態においても、処理容器７３０及び／又は熱伝達容器７５３への流量は、所望の温度均一性と共に、超小型電子品加工片１０７における所望の流量をもたらすように選択される。
【００３２】
幾つかの場合、処理容器７３０に入る所望の処理液の流量は非常に少ないものなので、処理液の自由表面から熱が失われる速度は、熱伝達装置７５０及び直列型熱交換器７６３によって熱が加えられる速度を超える。これらの場合、本発明の実施形態による方法は、処理容器内の処理液の温度における比較的小さい受容可能な変化を可能にしながら、非常に少ない処理液の流量で１つ又はそれ以上の超小型電子品加工片１０７を処理する段階を含む。次に、処理容器７３０は速い流速で流され、次の超小型電子品加工片１０７が処理される前に所望の処理温度で新たな処理液を導入する。
【００３３】
図８は、各々が、図２に関連して上述された処理容器１３０にほぼ類似した（第１の処理容器８３０ａ及び第２の処理容器８３０ｂとして示される）処理容器８３０を有する、（第１の処理ステーション８１５ａ及び第２の処理ステーション８１５ｂとして示される）一対の処理ステーション８１５の概略図である。処理液は、処理容器８３０ａ、８３０ｂから、対応する熱伝達容器８５３ａ、８５３ｂ内に進む。第１のポンプ８６１ａが、処理液を第１の熱伝達容器８５３ａから第２の処理容器８３０ｂ内に指向させ、第２のポンプ８６１ｂが、処理液を第２の熱伝達容器８５３ｂから第１の処理容器８３０ａ内に指向させる。各々の熱伝達容器８５３ａ、８５３ｂ内の処理液を一定レベルに維持するために、均等化チャネル８６５が、該熱伝達容器８５３ａと８５３ｂの間に連結される。この構成の１つの特徴は、処理容器８３０及び熱伝達容器８５３を交差連結することによって、各々の処理容器８３０ａ、８３０ｂの中の処理液の温度をほぼ同じにすることができる点である。この特徴の利点は、各容器８３０ａ、８３０ｂ内で処理される超小型電子品加工片１０７が、ほぼ同じ処理条件の影響下におかれ、処理される超小型電子品加工片により大きい均一性がもたらされることである。
【００３４】
図９は、本発明の別の実施形態による、供給弁組立体９７０から複数の処理液を受け取る処理容器９３０を有する処理ステーション９１５の概略図である。この実施形態の１つの態様において、処理容器９３０は、処理液を受けるために供給弁組立体９７０に連結された入口部分９３１を含む。（熱伝達容器９５３のような）熱伝達装置９５０は、上述のものとほぼ類似した方法で、処理容器９３０との間で熱を伝達する。供給弁組立体９７０は、連続的な操作段階中に異なる処理液を処理容器９３０に連続的に供給するように３つの供給弁９７１（図９にその２つが見られる）を支持する単一のハウジングを含む。処理液の１つのための源９９０が図９に概略的に示され、この源９９０は、処理液を加熱又は冷却するために（熱伝達用流体導管のような）熱伝達装置９９１を含む。供給弁組立体９７０をより完全に排水するために、供給弁９７１の下に排出弁９７２が配置される。熱伝達容器９５３は、１つの実施形態において、該熱伝達容器９５３を出る処理液を分離するように、供給弁９７０のものにほぼ類似した構成を有する弁組立体に連結された出口部分９５２を含む。
【００３５】
この実施形態の１つの態様において、単一のハウジングが、多数の処理液を単一の処理容器９３０に連続的に供給する。別の実施形態において、各々が別個の弁を有する複数のハウジングが、対応する複数の処理液を供給するために互いに連結される。これらの実施形態のいずれかにおいて、単一の処理容器９３０には、対応する複数の化学プロセスを実行するために複数の処理液が供給される。したがって、単一の処理容器９３０を用いて、材料の析出、材料の除去、洗浄のような作業、及び／又は超小型電子品加工片における他のプロセスを実行することができる。多数のポートをもつ供給弁組立体９７０は、処理容器９３０を洗浄液の源に選択的に連結するのにも適している。したがって、処理容器９３０を取り外すことなく、（例えば、処理液によってめっきすること、又は他の方法で該処理液から析出する化学物質の析出物を除去することによって）処理容器９３０を洗浄することができる。他の実施形態において、例えば、大処理量要求により、同時に処理されることになる種々の超小型電子品加工片が必要とされる時、ツール１００（図１）は、各々が別個の処理の源に連結された複数の処理容器を含む。
【００３６】
図１乃至図９に関連して上述された処理ステーションの特定の実施形態の１つの特徴は、処理容器が薄い及び／又は熱伝導性の壁を有することである。この構成の利点は、処理容器内の処理液が、該処理容器の外側の領域から熱を受け取り又は該処理容器の外側の領域に熱を放散して、該処理液の自由表面において、及び／又は超小型電子品加工片との接触によって失われた又は得られた熱をオフセットさせるという点である。したがって、処理液の温度、特に超小型電子品加工片との界接面における処理液の温度は、均一な処理結果のために安定したレベルに維持される。この構成の別の利点は、一定の温度で処理液を維持することによって、高温及び／又は低温の区域を減少及び／又は排除できることであり、このことは、処理液から導電性材料をめっきする可能性を減少させることができる。
【００３７】
図１乃至図９に関連して上述された処理ステーションの特定の実施形態の別の特徴は、処理液と超小型電子品加工片との間の界接面の近くの領域における処理容器との間で熱を伝達するために、熱伝達装置が該処理容器のすぐ近くに配置されるという点である。この構成の利点は、この界接面における処理液の温度をより正確に制御できることである。特定の実施形態において、熱伝達装置は、処理容器を出る処理液も受け取る。この構成の利点は、熱伝達装置が、処理液及び／又は超小型電子品加工片の界接面（上述のような）に極めて接近した状態で該処理液を加熱又は冷却するだけでなく、処理液のためのリザーバとして働く点である。
【００３８】
上記の特徴は、超小型電子品加工片で実行される処理の温度感性が高い場合に特に有利である。こうしたプロセスの１つの例は、超小型電子品加工片上への導電性材料の無電解析出である。１つの特定の例は、（コバルト、ニッケル、又はその合金のような）障壁金属を、パターン形成された（例えば、化学機械平坦化後の）超小型電子品加工片上にめっきすることである。別の特定の例は、導電性材料のブランケット層及び／又は充填材層を超小型電子品加工片の上に析出させることを含む。無電解処理液の化学的安定性及び／又は無電解により析出された材料の析出速度の両方とも、温度感性が高い傾向があり、処理液の温度を正確に制御することによって、優れた結果が得られる。電解析出法プロセスのような他のプロセスにおいても、処理液の温度を正確に制御することが有利である。例えば、電解処理液は、広範囲の温度において安定したままであるが、これらの液体が材料を超小型電子品加工片に適用する速度は、温度に左右され得る。したがって、材料が電解によって超小型電子品加工片に適用される速度（よって、潜在的に均一性）は、電解処理液の加熱及び／又は冷却を通して温度を制御することによって、制御することができる。
他の実施形態において、図１乃至図９に関連して上述されたものにほぼ類似した装置が、超小型電子品加工片を処理するための他のプロセスで用いられる。こうしたプロセスには、加工片の洗浄及び／又はエッチング、及び／又は析出、及び／又は超小型電子品加工片から（フォトレジストのような）導電性材料以外の材料を取り除くことが含まれる。
【００３９】
Ｂ．処理液のための流れ拡散装置
図１０は、本発明の実施形態による、処理容器１３０内に配置された拡散装置１４０の部分展開等角図である。この実施形態の１つの態様において、拡散装置１４０は、拡散装置カップ１０４２内に取り外し可能に配置された拡散装置本体１０８０を含む。拡散装置カップ１０４２は、拡散装置本体１０８０と協働して、入口ポートと１０８１を通して該拡散装置本体１０８０に入り、液体のためのプレナム１０８４を定めるカップ壁１０４４を含む。処理液は、拡散装置本体１０８０を通して進み、一次出口ポート１０８２及び／又は１つ又はそれ以上の二次出口ポート１０８３を通して出ていく。したがって、拡散装置本体１０８０は、処理液を超小型電子品加工片１０７の方向に指向させる。本発明の特定の態様において、処理液は無電解処理液であり、よって電極がない場合には超小型電子品加工片１０７に向けられる。
【００４０】
図１１は、図１０に示される拡散装置１４０の実施形態の断面図である。この実施形態の１つの態様において、処理液は、１つ又はそれ以上の入口ポート１０８１を通してプレナム１０８４内に進む。プレナム１０８４内の処理液のある部分は、一次流路１０８５を通して一次出口ポート１０８２に進む。処理液の別の部分は、二次流路１０８６を通して二次出口ポート１０８３に進む。
この実施形態の１つの態様において、拡散装置本体１０８０は、対で配置された複数の一次流路１０８５を含み、対向する一次流路１０８５が、処理液のそれぞれの部分を互いに向けて指向させる。この特徴の利点は、一次流路１０８５が該一次出口ポート１０８２の対向する壁のような他の構造体に直接当たる場合より、一次出口ポート１０８２を通過する流れを均一にできる点である。
【００４１】
１つの実施形態において、入口部分ポート１０８１、一次流路１０８５、及び二次流路１０８６は、ほぼ円形の断面形状を有する。他の実施形態において、これらの特徴は、弧状又はスロット型の形状を有することができる。これらの実施形態のいずれかにおいて、プレナム１０８４から超小型電子品加工片１０７の方向に進む流れのかなりの部分が、一次出口ポート１０８２を通して進む。例えば、この実施形態の１つの態様において、処理の総量の約２０％から約５０％までが、一次出口ポート１０８２を通して進む。したがって、一次出口ポート１０８２の流れ面積は、該一次出口ポート１０８２及び全ての二次出口ポート１０８３の総流れ面積の約２０％から約５０％までになる。
この実施形態の別の態様は、二次流路１０８６及び二次出口ポート１０８３が、一次出口ポート１０８２の中心軸１０８７から外側に傾斜しているというものである。前記の特徴の利点は、超小型電子品加工片１０７上に衝突する流れが、別個の噴流の形態で衝突する可能性が低く、均一の上昇流の形態で衝突する可能性がより高いことである。この利点は、温度依存プロセス、及び／又は超小型電子品加工片１０７との界接面における処理液の特性（流速及び温度のような特性）が、所望のプロセスの結果として均一になるために、他のプロセスにとって特に重要なものになり得る。
【００４２】
Ｃ．超小型電子品加工片の予熱及び／又は後加熱、及び／又は冷却
図１２は、本発明の実施形態による、予熱、予冷却、後加熱、及び／又は後冷却されるように配置された、図２に関連して上述された処理ステーション１１５の部分概略図である。この実施形態の１つの態様において、例えば、処理容器１３０内の処理液が周囲温度及び超小型電子品加工片１０７の初期温度より上に加熱される場合には、該超小型電子品加工片１０７は、処理液と接触する前に予熱される。したがって、頭部１２１は、処理容器１３０内の処理液の自由表面１２３８に対して離間配置された位置に超小型電子品加工片１０７を支持し、該超小型電子品加工片１０７が、処理液と接触する前に熱平衡に近づく及び／又は熱平衡に達することを可能にする。
【００４３】
この実施形態の１つの態様において、頭部１２１は、超小型電子品加工片１０７が処理容器１３０内の処理液の温度になるか又は処理液の温度付近になるまで、選択された時間の間動かないままである。例えば、特定の実施形態において、頭部１２１は、数秒から６０秒又はそれより長い範囲にわたる時間動かないままである。別の実施形態において、頭部１２１は、超小型電子品加工片１０７が、処理液と接触するために該処理液との熱平衡に近づくか又は熱平衡に達することを可能にするのに十分に遅い速度で下方に移動する。どちらの実施形態の特徴も、超小型電子品加工片１０７が処理液と接触する時に、該処理液に熱的に衝撃を与える可能性が少ないことである。したがって、処理液は、処理中により一定の温度で維持されることになり、このことは、その後のプロセス中に得られる結果の品質及び／又は均一性を改善する。
【００４４】
別の実施形態において、前記のステップを逆にし、超小型電子品加工片が処理液と接触した後に、制御された方法で該超小型電子品加工片１０７を冷却することができる。この実施形態の１つの態様において、超小型電子品加工片１０７は、処理容器１３０の上に静止した状態で保持されるか、該処理容器１３０から遠ざかるようにゆっくりと移動され、該超小型電子品加工片１０７が該処理容器１３０を囲む環境と徐々に熱平衡状態になることを可能にする。
図１２に関連して上述された前記の実施形態の１つの態様において、超小型電子品加工片１０７は、該超小型電子品加工片１０７を予熱のために処理する前、及び／又は該超小型電子品加工片１０７を冷却するために処理した後、処理容器１３０の上に配置される。別の実施形態において、例えば、処理容器１３０内の処理容器が周囲より下の温度である時、同じ技術を用いて、処理前に超小型電子品加工片１０７を予冷却し、及び／又は該超小型電子品加工片１０７の温度が処理後に上がることを可能にする。
【００４５】
図１３は、図１２に関連して上述されたものとほぼ類似した方法で超小型電子品加工片１０７を予熱する時間の関数として、該超小型電子品加工片１０７の平均温度を示すグラフである。ここで図１２及び図１３を参照すると、１つの実施形態において、超小型電子品加工片１０７は、時間Ｔ＝０から約Ｔ＝９０秒まで、頭部１２１内に上向きに配置される。Ｔ＝９０秒において、頭部１２１は回転して超小型電子品加工片１０７を反対にし、処理液の近くであるが該処理容器から離間した状態で該超小型電子品加工片１０７を位置決めする。Ｔ＝９０秒から約Ｔ＝１５０秒まで、超小型電子品加工片は、処理液の上に置かれたままである。この間に、超小型電子品加工片１０７の温度は、約２５℃から約５５℃まで上がる。Ｔ＝１５０秒において、超小型電子品加工片は、約７２℃の温度で処理するために、処理液と接触するように下げられる。他の実施形態において、上述の時間セグメント（例えば、Ｔ＝０からＴ＝９０秒まで、及びＴ＝０からＴ＝１５０までのような）は、著しく減少され、超小型電子品加工片が予熱及び／又は予冷却するのを依然として可能にしながら、全体の処理時間が減少される。
【００４６】
Ｄ．加工片の温度の均一性及び／又は析出の均一性
本発明の別の実施形態による方法において、処理液と接触した状態で超小型電子品加工片１０７（図２）の回転速度を制御し、該超小型電子品加工片１０７の表面における温度及び／又は温度分布を制御することができる。図１４Ａ乃至図１４Ｃは、回転速度が増大された時に超小型電子品加工片１０７の表面にわたる温度均一性の増大を予測する数値的なシミュレーションの結果である。回転する超小型電子品加工片によって引き起こされる遠心ポンプ効果を説明するために、このシミュレーションは、超小型電子品加工片１０７の表面に処理液を提供する速度を増大させる段階を含む。
【００４７】
図１４Ａは、２ｒｐｍの超小型電子品加工片回転速度及び１分あたり１リットルの処理液の流量についての予測結果を示す。超小型電子品加工片１０７が処理液に接触する時に、ライン１４９０ａは、該超小型電子品加工片の縁部における時間の関数として、温度応答を示す。ライン１４９２ａは、超小型電子品加工片１０７の中心における温度応答を示し、ライン１４９１ａは、超小型電子品加工片１０７の縁部と中心の間の中点における温度応答を示す。
図１４Ｂは、１０ｒｐｍの加工片回転速度及び１分あたり２リットルの処理液の流量についての予測結果を示す。図１４Ｂに示されるように、超小型電子品加工片の縁部及び中点における温度応答（それぞれライン１４９０ｂ及び１４９１ｂ）は、互いにつぶれており、両方とも加工片の中心における温度応答（ライン１４９２ｂ）に接近している。図１４Ｃに示されるように、２０ｒｐｍの加工片回転速度及び１分あたり３リットルの処理液の流量において、超小型電子品加工片１０７の３つの領域全て（１４９０ｃ、１４９１ｃ、及び１４９２ｃで示される）が互いにつぶれている。図１４Ａ乃至図１４Ｃに関連して上述された方法の実施形態の１つの特徴は、超小型電子品加工片１０７を回転させる速度を増大させることによって、超小型電子品加工片１０７の表面の温度をより迅速かつ均一に一定値にもっていくことができる点である。この実施形態の１つの態様において、回転速度を２０ｒｐｍまで上げ、温度応答の均一性を高めることができる。他の実施形態において、例えば、処理液が他の温度及び／又は他の特性を有する場合には、他の回転速度を用いて同じ又は類似した結果を達成することができる。これらの実施形態にいずれかにおいて、回転速度は、最初に比較的高くし（例えば、超小型電子品加工片が、処理液との熱平衡に達するか又は少なくとも接近するまで）、次に、例えば、低い回転速度が次のプロセスにより適している場合に減少される。
【００４８】
Ｅ．回転速度を用いて大量輸送の均一性及び／又は析出の均一性を制御する
本発明の別の実施形態による方法は、処理液と接触した状態で超小型電子品加工片１０７が回転する速度を制御することによって、該超小型電子品加工片１０７（図２）の上に析出された材料の分布のような特性を制御するステップを含む。この実施形態の１つの態様において、超小型電子品加工片１０７に適用される材料の厚さ形状は、該超小型電子品加工片の回転速度を制御することによって制御される。例えば、１つの特定の実施形態において、超小型電子品加工片１０７を回転させる速度は、該超小型電子品加工片１０７に材料を均一に適用するか、又は該加工片１０７の中心又は周囲のいずれかに材料をより迅速に適用するように制御される。この実施形態の１つの態様において、加工片１０７の縁部よりも該加工片１０７の中心で材料をより迅速に適用するように、２００ミリメートルの直径を有する超小型電子品加工片１０７が、（１ｒｐｍのような）非常に低い速度で回転される。加工片の回転速度が増大するにつれて、中間の回転速度（例えば、約５０ｒｐｍ）で、材料が該加工片１０７にわたって均一の速度で適用されるまで、材料適用速度の均一性も増す。回転速度がさらに増すと、材料は、例えば、約１００ｒｐｍの回転速度においては、加工片１０７の中央領域より該加工片１０７の周辺領域に、より迅速に適用されることになる。
【００４９】
上前記の実施形態の１つの態様において、コバルト合金（コバルト、タングステン、及びリンのような）のための無電解析出溶液が、約０．５ｌｐｍから約１ｌｐｍまでの速度の、約７３℃の無電解プロセスにおいて適用される。他の実施形態において、この方法は、優先的に異なる材料を適用し、及び／又は優先的に材料を超小型電子品加工片の異なる部分に適用するように、異なる化学化合物、異なる流量（例えば、約５ｌｐｍまで）、及び／又は回転速度を選択するステップを含む。
上記から、説明のために本発明の特定の実施形態をここに説明するが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の修正をなし得ることが理解されるであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲によるものを除き、制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態による、１つ又はそれ以上の処理ステーションを有する装置の、部分的に切り欠いた部分概略等角図である。
【図２】本発明の実施形態による、処理ステーションの部分的な概略断面立面図である。
【図３】図２に示されるものにほぼ類似した処理ステーションの一部の、上から見た部分分解等角図である。
【図４】本発明の別の実施形態による、熱伝達装置を有する処理ステーションの、部分的に概略的な、部分的に切り欠いた等角図である。
【図５】本発明の更に別の実施形態による、熱伝達装置を有する処理ステーションの部分的な概略等角図である。
【図６】本発明の更に別の実施形態による、熱伝達装置を有する処理容器の一部の断面外観図である。
【図７】本発明の１つの実施形態による、流路及び弁構成を有する処理ステーションの概略図である。
【図８】本発明の１つの実施形態に従って連結された一対の処理ステーションの概略図である。
【図９】本発明の１つの実施形態による、弁構成を有する処理ステーションの、部分的に概略的な部分断面図である。
【図１０】本発明の別の実施形態による流れ拡散装置の、上から見た部分展開等角図である。
【図１１】図１０に示されるものにほぼ類似した拡散装置の断面外観図である。
【図１２】本発明の１つの実施形態による、超小型電子品加工片を支持する処理ステーションの断面外観図である。
【図１３】本発明の１つの実施形態による、超小型電子品加工片の動きを制御することによって得られる結果を示すグラフである。
【図１４Ａ】本発明の更に別の実施形態による、超小型電子品加工片の回転速度を制御することによって得られる予測結果を示す。
【図１４Ｂ】本発明の更に別の実施形態による、超小型電子品加工片の回転速度を制御することによって得られる予測結果を示す。
【図１４Ｃ】本発明の更に別の実施形態による、超小型電子品加工片の回転速度を制御することによって得られる予測結果を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【国際調査報告】
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