(57)【要約】【課題】微小フィーチャ工作物を電気化学的に処理するチャンバ、システム及び方法をここに開示する。【解決手段】一実施形態では、電気化学堆積チャンバは、微小フィーチャ工作物に第１の処理流動体の流れを運ぶように構成された第１のフローシステムを有している処理部を含む。チャンバは、電極と、電極に少なくとも隣接して第２の処理流動体の流れを運ぶように構成された第２のフローシステムとを有している電極部を更に含む。チャンバは、第１及び第２の処理流動体を分離するために処理部と電極部との間に無孔仕切りを更に含む。無孔仕切りは、陽イオン又は陰イオンが第１及び第２の処理流動体間の仕切りを通って流されるように構成されている。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小フィーチャ工作物に物質を堆積するための電気化学堆積チャンバであって、
第１の処理流動体の流れを微小フィーチャ工作物に運ぶように構成された第１のフローシステムを含んでいる処理部と；
前記処理部に結合され、電極及び少なくとも当該電極に隣接して第２の処理流動体の流れを運ぶように構成された第２のフローシステムを含んでいる電極部と；及び
第１及び第２の処理流動体を分離するための前記処理部と前記電極部との間の無孔仕切りとを備え、
前記無孔仕切りは、陽イオン又は陰イオンのいずれかに前記第１及び第２の処理流動体間の仕切りを通過させる物質であることを特徴とする電気化学堆積チャンバ。
【請求項２】
前記無孔仕切りは、陽イオンが前記第１及び第２の処理流動体間を通ることを抑止する陰イオン選択交換仕切りであることを特徴とする請求項１に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項３】
前記無孔仕切りは、陰イオンが前記第１及び第２の処理流動体間を通ることを抑止する陽イオン選択交換仕切りであることを特徴とする請求項１に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項４】
前記無孔仕切りは、可撓性であることを特徴とする請求項１に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項５】
前記無孔仕切りは、前記第１の処理流動体の流れを前記第２の処理流動体の流れから分離することを特徴とする請求項１に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項６】
前記無孔仕切りは、電解液の存在で電流に該無孔仕切りを通過させることを特徴とする請求項１に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項７】
前記第１の処理流動体は、陰極電解液を含み、かつ
前記第２の処理流動体は、陽極電解液を含むことを特徴とする請求項１に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項８】
前記第１の処理流動体は、酸の約１０ｇ/ｌと約２００ｇ/ｌとの間の濃度を有し、
前記第２の処理流動体は、酸の約０．１ｇ/ｌと約２００ｇ/ｌとの間の濃度を有することを特徴とする請求項１に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項９】
前記第２の処理流動体は、酸の約０．１ｇ/ｌと約１．０ｇ/ｌの間の濃度を有することを特徴とする請求項８に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項１０】
前記第１の処理流動体が酸の第１の濃度を有し；かつ
前記第２の処理流動体が酸の第２の濃度を有し、前記第２の濃度に対する前記第１の濃度の比は、約１：１と約２０，０００：１との間であることを特徴とする請求項１に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項１１】
前記電極部は、複数の電極を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項１２】
前記電極は、第１の電極であり；
前記電極部は、第２の電極を更に備え；かつ
前記チャンバは、前記第１の電極と前記第２の電極との間に誘電体分配器を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項１３】
前記電極によって誘導された前記第１の処理流動体の電界を形作るための電界成形モジュールを更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項１４】
前記無孔仕切りは、前記第２の処理流動体から気体を放出するために前記処理部に対して傾けられることを特徴とする請求項１に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項１５】
前記処理部及び前記電極部に結合され、前記無孔仕切りを含んでいる仕切り部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項１６】
前記無孔仕切りは、第１の側面と、当該第１の側面に対向する第２の側面とを含み；
前記第１のフローシステムは、前記無孔仕切りの前記第１の側面に少なくとも隣接して前記第１の処理流動体を流すように構成され；かつ
前記第２のフローシステムは、前記無孔仕切りの前記第２の側面に少なくとも隣接して前記第２の処理流動体を流すように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項１７】
前記電極は、純銅電極を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項１８】
前記電極は、燐銅電極を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項１９】
微小フィーチャ工作物に物質を堆積するための電気化学堆積チャンバであって、
処理サイトに微小フィーチャ工作物を位置決めするように構成された工作物ホルダーと、前記工作物上の層に電流を供給するように配置された複数の電気コンタクトと、を含んでいるヘッド・アセンブリと；及び
陰極電解液及び陽極電解液の一方を工作物に隣接して運ぶための処理部と、電極を有しかつ前記陰極電解液及び前記陽極電解液の他方を少なくとも前記電極に隣接して運ぶように構成された電極部と、及び前記処理部と前記電極部との間の半透性仕切りを含んでいる容器と、を備え
前記半透性仕切りは、陰イオン及び陽イオンの一つが前記陰極電解液と前記陽極電解液との間を通ることを選択的に抑止することを特徴とする電気化学堆積チャンバ。
【請求項２０】
前記半透性仕切りは、陽イオン選択イオン交換仕切りか又は陰イオン選択イオン交換仕切りのいずれかであることを特徴とする請求項１９に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項２１】
前記半透性仕切りは、前記陽極電解液の流れから前記陰極電解液の流れを分離することを特徴とする請求項１９に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項２２】
前記処理部及び前記電極部に結合された仕切り部を更に備え、前記仕切り部は、半透性仕切りを含んでいることを特徴とする請求項１９に記載の電気化学堆積チャンバ。
【請求項２３】
微小フィーチャ工作物の湿式化学処理用リアクタであって、
微小フィーチャ工作物に第１の処理流動体を供給する処理部と；
電極を含む電極部と；
半透性陽イオン選択イオン交換仕切り又は半透性陰イオン選択交換仕切りのいずれかを含んでいる、前記処理部及び前記電極部の間の仕切り部と；
前記処理部の第１の部分と、前記処理部の前記第１の部分と流動体伝送する前記仕切り部の第２の部分とを含んでいる、前記第１の処理流動体を運ぶ第１のフローシステムと；
前記電極部の第１の部分と、前記電極部の前記第１の部分に流動体伝送する前記仕切り部の第２の部分とを含んでいる、前記電極に少なくとも隣接して第２の処理流動体を運ぶ第２のフローシステムと、を備え、
前記イオン交換仕切りは、前記第２のフローシステムの前記第２の処理流動体から前記第１のフローシステムの前記第１の処理流動体を分離することを特徴とするリアクタ。
【請求項２４】
微小フィーチャ工作物の湿式化学処理用チャンバであって、
酸の約１０ｇ/ｌと約２００ｇ/ｌとの間の濃度を有している第１の処理流動体と；
前記第１の処理流動体を運びかつ微小フィーチャ工作物に該第１の処理流動体を供給するように構成された処理部と；
酸の約０．１ｇ/ｌと約１．０ｇ/ｌとの間の濃度を有している第２の処理流動体と；
前記第２の処理流動体を運びかつ該第２の処理流動体に隣接した電極を持っている電極部と；及び
前記第１及び第２の処理流動体を分離するための前記処理部と前記電極部との間の半透性仕切りと、
を備えていることを特徴とするチャンバ。
【請求項２５】
前記半透性仕切りは、陽イオン又は陰イオンのいずれかが前記第１及び前記第２の処理流動体間を通ることを抑止することを特徴とする請求項２４に記載のチャンバ。
【請求項２６】
前記第１及び第２の処理流動体は、それぞれ銅の約１０ｇ/ｌと約５０ｇ/ｌとの間の濃度を有することを特徴とする請求項２４に記載のチャンバ。
【請求項２７】
微小フィーチャ工作物の湿式化学処理用チャンバであって、
酸の第１の濃度を有している第１の処理流動体と；
前記第１の処理流動体を運びかつ該第１の処理流動体を微小フィーチャ工作物に供給するように構成された処理部と；
酸の第２の濃度を有し、当該第２の濃度に対する前記第１の濃度の比が約１０：１と約２０，０００：１との間である、第２の処理流動体と；
前記第２の処理流動体を運びかつ当該第２の処理流動体に隣接した電極を持っている電極部と；及び
前記第１及び第２の処理流動体を分離するための前記処理部と前記電極部との間の無孔仕切りとを備えていることを特徴とするチャンバ。
【請求項２８】
前記無孔仕切りは、陰イオンが前記第１及び第２の処理流動体の間を通ることを抑止することを特徴とする請求項２７に記載のチャンバ。
【請求項２９】
前記第１及び第２の処理流動体は、それぞれ銅の約１０ｇ/ｌと約５０ｇ/ｌとの間の濃度を有することを特徴とする請求項２７に記載のチャンバ。
【請求項３０】
微小フィーチャ工作物の湿式化学処理用システムであって、
第１の電解液を微小フィーチャ工作物に供給する処理部と；
前記処理部と流動体伝送する第１の貯蔵器であり、当該第１の貯蔵器と該処理部とが前記第１の電解液の第１のボリュームを運ぶように構成された該第１の貯蔵器と；
第２の電解液を運びかつ当該第２の電解液に隣接した電極を持っている電極部と；
前記電極部と流動体伝送する第２の貯蔵器であり、当該第２の貯蔵器と該電極部とが前記第２の電解液の第２のボリュームを運ぶように構成され、前記第１の電解液の前記第１のボリュームが前記第２の電解液の前記第２のボリュームの少なくとも２倍である、該第２の貯蔵器と；
イオンが前記第２の電解液及び前記第１の電解液の間を通るようにさせると同時に前記第２の電解液及び前記第１の電解液を分離するための前記処理部と前記電極部との間の半透性仕切りと、
を備えていることを特徴とするシステム。
【請求項３１】
前記第２の電解液の前記第２のボリュームに対する前記第１の電解液の前記第１のボリュームの比は、約１．５：１と約１０：１との間であることを特徴とする請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
銅の約１０ｇ/ｌと約５０ｇ/ｌの間の濃度を有する第１の電解液と、
銅の約１０ｇ/ｌと約５０ｇ/ｌの間の濃度を有する第２の電解液と、
を更に備えていることを特徴とする請求項３０に記載のシステム。
【請求項３３】
酸の約１０ｇ/ｌと約２００ｇ/ｌの間の濃度を有する第１の電解液と、
酸の約０．１ｇ/ｌと約１．０ｇ/ｌの間の濃度を有する第２の電解液と、
を更に備えていることを特徴とする請求項３０に記載のシステム。
【請求項３４】
微小フィーチャ工作物を電気化学的に処理する方法であって、
リアクション・チャンバの微小フィーチャ工作物に少なくとも隣接して第１の処理流動体を流す段階と；
前記リアクション・チャンバの電極に少なくとも隣接して第２の処理流動体を流す段階と；
前記第１及び第２の処理流動体における電流の流れを設定するために前記電極に電位を印加する段階と；
陰イオン及び陽イオンの一つが前記第１及び第２の処理流動体の間を通ることを選択的に抑止するために半透性仕切りで該第１及び第２の処理流動体を分離する段階と
を具備することを特徴とする方法。
【請求項３５】
前記第１及び第２の処理流動体を分離する段階は、電解液の存在で電流がそれを通るようにさせる仕切りで該第１及び第２の処理流動体を分離する段階を具備することを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１及び第２の処理流動体を分離する段階は、該第２の処理流動体の流れから該第１の処理流動体の流れを分離する段階を具備することを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記第１の処理流動体を流す段階は、酸の約１０ｇ/ｌと約２００ｇ/ｌとの間の濃度を有している陰極電解液を流す段階を具備し；かつ
前記第２の処理流動体を流す段階は、酸の約０．１ｇ/ｌと約１．０ｇ/ｌとの間の濃度を有している陽極電解液を流す段階を具備することを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
前記第１の処理流動体を流す段階は、酸の第１の濃度を有している陰極電解液を流す段階を具備し；かつ
前記第２の処理流動体を流す段階は、酸の第２の濃度を有している陽極電解液を流す段階を具備し、前記第２の濃度に対する前記第１の濃度の比は、約１０：１と約２０，０００：１との間であることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
前記電極に前記電位を印加する段階は、複数の電極に電位を印加する段階を具備することを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項４０】
前記半透性仕切りは、第１の側面と当該第１の側面に対向する第２の側面とを含み、かつ前記方法は、前記半透性仕切りの前記第１の側面に少なくとも隣接して前記第１の処理流動体を流す段階と；及び
前記半透性仕切りの前記第２の側面に少なくとも隣接して前記第２の処理流動体を流す段階と
を更に具備することを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項４１】
前記第１の処理流動体は、前記仕切りを越えて第１の電荷を運ぶための第１の電荷運搬流動体であり；かつ
前記第２の処理流動体は、前記仕切りを越えて第２の電荷を運ぶための第２の電荷運搬流動体である
ことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項４２】
前記第１及び第２の電荷運搬流動体は、陰イオンを含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記第１及び第２の電荷運搬流動体は、陽イオンを含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４４】
前記第１及び第２の電荷運搬流動体の電荷キャリヤは、リアクション・チャンバが動作している場合及び使用されていない場合に反対方向に移動することを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４５】
微小フィーチャ工作物を電気化学的に処理する方法であって、
湿式化学処理ツールの微小フィーチャ工作物に少なくとも隣接して酸の約１０ｇ/ｌと約２００ｇ/ｌとの間の濃度を有している第１の処理流動体を流す段階と；
前記湿式化学処理ツールの電極に少なくとも隣接して酸の約０．１ｇ/ｌと約１．０ｇ/ｌとの間の濃度を有している第２の処理流動体を流す段階と；
前記第１及び第２の処理流動体に電流の流れを設定するために前記電極に電位を印加する段階と；及び
半透性仕切りで前記第１の処理流動体と前記第２の処理流動体とを分離する段階とを具備することを特徴とする方法。
【請求項４６】
微小フィーチャ工作物を電気化学的に処理する方法であって、
湿式化学処理ツールの微小フィーチャ工作物に少なくとも隣接して第１のイオン濃度を有している第１の処理流動体を流す段階と；
前記湿式化学処理ツールの電極に少なくとも隣接して第２のイオン濃度を有している第２の処理流動体を流す段階と；
前記第１及び第２の処理流動体に電流の流れを設定するために前記電極に電位を印加する段階と；及び
半透性仕切りで前記第１の処理流動体と前記第２の処理流動体とを分離する段階とを具備し、前記第１及び第２のイオン濃度は、前記半透性仕切りを越える主要電荷キャリヤ及び濃度均衡を制御するように選択されることを特徴とする方法。
【請求項４７】
微小フィーチャ工作物を電気化学的に処理する方法であって、
湿式化学処理ツールの微小フィーチャ工作物に少なくとも隣接して酸の第１の濃度を有している第１の処理流動体を流す段階と；
前記湿式化学処理ツールの電極に少なくとも隣接して酸の第２の濃度を有している第２の処理流動体を流す段階であり、酸の前記第２の濃度に対する酸の前記第１の濃度の比が約１０：１と約２０，０００：１との間にある該段階と；
前記第１及び第２の処理流動体に電流の流れを設定するために前記電極に電位を印加する段階と；及び
陽イオン選択イオン交換仕切りで前記第１及び第２の処理流動体を分離する段階とを具備することを特徴とする方法。
【請求項４８】
微小フィーチャ工作物を電気化学的に処理する方法であって、
湿式化学処理ツールの第１のフローシステムを通してかつ微小フィーチャ工作物に少なくとも隣接して陰極電解液を流す段階であり、前記第１のフローシステムが陰極電解液の第１のボリュームを運ぶように構成される、該段階と；
前記湿式化学処理ツールの第２のフローシステムを通してかつ電極に少なくとも隣接して陽極電解液を流す段階であり、前記第２のフローシステムが陽極電解液の第２のボリュームを運ぶように構成され、該陰極電解液の該第１のボリューが該陽極電解液の第２のボリューの少なくとも２倍である、該段階と；
前記第１及び第２の処理流動体に電流の流れを設定するために前記電極に電位を印加する段階と；及び
無孔仕切りで前記陰極電解液と前記陽極電解液とを分離する段階とを具備することを特徴とする方法。
【請求項４９】
微小フィーチャ工作物に材料を堆積するための電気化学堆積チャンバであって、
処理サイトの微小フィーチャ工作物に第１の処理流動体の流れを運ぶように構成された第１のフローシステムを含んでいる処理部と；
電極コンパートメント及び第１のフローシステムから分離した第２のフローシステムを含み、該第２のフローシステムが該電極コンパートメントを通して第２の処理流動体の流れを運ぶように構成された、電極部と；
前記電極コンパートメントの複数の独立した電極と；及び
選択された物質が前記第１及び第２の処理流動体間を通ることを抑止するための前記処理部と前記電極部との間の仕切りと、
を備えていることを特徴とするチャンバ。
【請求項５０】
前記電極は、第１の電極及び第２の電極を備え；かつ
前記電極部は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に誘電体分配器を更に備えていることを特徴とする請求項４９に記載のチャンバ。
【請求項５１】
前記電極は、第１の電極と当該第１の電極と同心円に配置された第２の電極とを備え、かつ
前記処理部は、フィールド形成モジュールを更に備え、前記フィールド形成モジュールは、誘電体材料で構成されかつ前記第１の電極による影響を受けたイオンが通り抜けることができる処理サイトの第１のセクションに対向している第１の開口と、前記第２の電極による影響を受けたイオンが通り抜けることができる処理サイトの第２のセクションに対向している第２の開口とを有することを特徴とする請求項４９に記載のチャンバ。
【請求項５２】
前記仕切りは、非イオン・スペシーズが前記第１及び第２の処理流動体間を通ることを防ぐ無孔仕切りであることを特徴とする請求項４９に記載のチャンバ。
【請求項５３】
前記仕切りは、陽イオン又は陰イオンのいずれかが前記第１及び第２の処理流動体間の仕切りを通り抜けるようにさせる半透性仕切りであることを特徴とする請求項４９に記載のチャンバ。
【請求項５４】
前記仕切りは、前記第２の処理流動体の前記流れから前記第１の処理流動体の前記流れを分離する半透性仕切りであることを特徴とする請求項４９に記載のチャンバ。
【請求項５５】
前記仕切りは、前記第１及び第２の処理流動体間の流動体の流れを許容する透水性仕切りであることを特徴とする請求項４９に記載のチャンバ。
【請求項５６】
前記仕切りは、電解液の存在で電流を通過させる仕切りであることを特徴とする請求項４９に記載チャンバ。
【請求項５７】
前記電極は、対応する電界を選択的に誘導し；かつ
前記処理部は、前記電極によって誘導された前記電界を形成するフィールド形成モジュールを更に備えている、ことを特徴とする請求項４９に記載チャンバ。
【請求項５８】
前記電極は、第１の電極及び第２の電極を備え；かつ
前記電極部は、前記第１の電極に結合された第１の電気コネクタと、前記第２の電極に結合された第２の電気コネクタとを更に備え、前記第１及び第２の電極は、互いに独立して動作可能であることを特徴とする請求項４９に記載のチャンバ。
【請求項５９】
酸の約１０ｇ/ｌと約２００ｇ/ｌとの間の濃度を有する第１の処理流動体と、
酸の約０．１ｇ/ｌと約２００ｇ/ｌとの間の濃度を有する第２の処理流動体と
を更に備えていることを特徴とする請求項４９に記載のチャンバ。
【請求項６０】
前記第２の処理流動体は、酸の約０．１ｇ/ｌと約１．０ｇ/ｌとの間の濃度を有することを特徴とする請求項５８に記載のチャンバ。
【請求項６１】
酸の第１の濃度を有する第１の処理流動体と、
酸の第２の濃度を有する第２の処理流動体とを更に備え、
前記第２の濃度に対する前記第１の濃度の比は、約１：１と約２０，０００：１との間であることを特徴とする請求項４９に記載のチャンバ。
【請求項６２】
前記仕切りは、前記第２の処理流動体からガスを排出するために前記処理部に対して傾けられることを特徴とする請求項４９に記載のチャンバ。
【請求項６３】
前記処理部及び前記電極部に結合された仕切り部を更に備え、前記仕切り部は、前記仕切りを含むことを特徴とする請求項４９に記載のチャンバ。
【請求項６４】
前記仕切りは、第１の側面と、当該第１の側面に対向する第２の側面とを含み；
前記第１のフローシステムは、前記仕切りの前記第１の側面に少なくとも隣接して前記第１の処理流動体を流すように構成され；かつ
前記第２のフローシステムは、前記仕切りの前記第２の側面に少なくとも隣接して前記第２の処理流動体を流すように構成されていることを特徴とする請求項４９に記載のチャンバ。
【請求項６５】
前記電極は、純銅電極を備えていることを特徴とする請求項４９に記載のチャンバ。
【請求項６６】
前記電極は、燐銅電極を備えていることを特徴とする請求項４９に記載のチャンバ。
【請求項６７】
微小フィーチャ工作物に材料を堆積するための電気化学堆積チャンバであって、
処理サイトに微小フィーチャ工作物を位置決めするように構成された工作物ホルダーと、工作物の層に電流を供給するように配置された複数の電気コンタクトとを含んでいるヘッド・アセンブリと；
（ａ）前記工作物に隣接して陰極電解液及び陽極電解液の一つを運ぶための処理部と、（ｂ）複数の電極を有しかつ前記電極に少なくとも隣接して前記陰極電解液及び前記陽極電解液の他方を運ぶように構成されている電極部と、及び（ｃ）前記陰極電解液と前記陽極電解液とを分離するための前記処理部と前記電極部との間の仕切りとを含んでいる容器とを備えていることを特徴とするチャンバ。
【請求項６８】
前記仕切りは、陽イオン又は陰イオンのいずれかが前記第１及び第２の処理流動体間の前記仕切りを通過するようにさせる半透性仕切りであることを特徴とする請求項６７に記載のチャンバ。
【請求項６９】
前記仕切りは、前記陰極電解液と前記陽極電解液との間の流動体の流れを許容する透水性仕切りであることを特徴とする請求項６７に記載のチャンバ。
【請求項７０】
前記仕切りは、前記陰極電解液と前記陽極電解液とを分離する無孔仕切りであることを特徴とする請求項６７に記載のチャンバ。
【請求項７１】
前記電極は、第１の電極と第２の電極とを備え；かつ
前記電極部は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に誘電体分配器を更に備えていることを特徴とする請求項６７に記載のチャンバ。
【請求項７２】
微小フィーチャ工作物の湿式化学処理用ツールであって、
微小フィーチャ工作物へ第１の処理流動体を運ぶための処理部と；
複数の電極を含んでいる電極部と；
仕切りを含んでいる、前記処理部と前記電極部との間の仕切り部と；
前記処理部の第１の部分と、前記処理部の前記第１の部分に流動体伝送する前記仕切り部の第２の部分とを含んでいる、第１の処理流動体を運ぶための第１のフローシステムと；
前記電極部の第１の部分と、前記電極部の前記第１の部分に流動体伝送する前記仕切り部の第２の部分とを含んでいる、前記電極に少なくとも隣接して第２の処理流動体を運ぶ第２のフローシステムとを備え、
前記仕切りは、前記第１のフローシステムの前記第１の処理流動体と前記第２のフローシステムの前記第２の処理流動体との間にあることを特徴とするツール。
【請求項７３】
微小フィーチャ工作物の湿式化学処理用チャンバであって、
酸の約１０ｇ/ｌと約２００ｇ/ｌとの間の濃度を有している第１の処理流動体と；
前記第１の処理流動体を運びかつ微小フィーチャ工作物へ前記第１の処理流動体を運ぶように構成された処理部と；
酸の約０．１ｇ/ｌと約１．０ｇ/ｌとの間の濃度を有している第２の処理流動体と；
複数の電極を持ちかつ前記電極に隣接して前記第２の処理流動体を運ぶ電極部と；及び
前記第１及び第２の処理流動体を分離するための前記処理部と前記電極部との間の仕切りとを備えていることを特徴とするチャンバ。
【請求項７４】
前記第１及び第２の処理流動体は、それぞれ銅の約１０ｇ/ｌと約５０ｇ/ｌの間の濃度を有することを特徴とする請求項７３に記載のチャンバ。
【請求項７５】
前記仕切りは、前記第２の処理流動体の流れから前記第１の処理流動体の流れを分離する無孔仕切りであることを特徴とする請求項７３に記載のチャンバ。
【請求項７６】
前記仕切りは、前記第１及び第２の処理流動体の間の流動体の流れを許容すると同時に有機添加剤が該仕切りを通過することを防ぐ多孔仕切りであることを特徴とする請求項７３に記載のチャンバ。
【請求項７７】
微小フィーチャ工作物の湿式化学処理用チャンバであって、
酸の第１の濃度を有している第１の処理流動体と；
前記第１の処理流動体を運びかつ微小フィーチャ工作物へ前記第１の処理流動体を運ぶように構成された処理部と；
酸の第２の濃度を有している第２の処理流動体であり、前記第２の濃度に対する前記第１の濃度の比が約１０：１と約２０，０００：１との間にある、該第２の処理流動体と；
複数の電極を持ちかつ前記電極に隣接して前記第２の処理流動体を運ぶ電極部と；
有機添加剤が前記第１及び第２の処理流動体の間を通ることを抑止するための前記処理部と前記電極部との間の仕切りと
を備えていることを特徴とするチャンバ。
【請求項７８】
前記仕切りは、前記第２の処理流動体の流れから前記第１の処理流動体の流れを分離する無孔仕切りであることを特徴とする請求項７７に記載のチャンバ。
【請求項７９】
前記仕切りは、前記第１及び第２の処理流動体の間の流動体の流れを許容する多孔仕切りであることを特徴とする請求項７７に記載のチャンバ。
【請求項８０】
前記第１及び第２の処理流動体は、それぞれ銅の約１０ｇ/ｌと約５０ｇ/ｌの間の濃度を有することを特徴とする請求項７７に記載のチャンバ。
【請求項８１】
微小フィーチャ工作物の湿式化学処理用システムであって、
第１の電解液を微小フィーチャ工作物に運ぶ処理部と；
前記処理部と流動体伝送する第１の貯蔵器であり、当該第１の貯蔵器及び前記処理部は、前記第１の電解液の第１のボリュームを運ぶように構成される、該第１の貯蔵器と；
第２の電解液を運びかつ当該第２の電解液に隣接した複数の電極を持っている電極部と；
前記電極部と流動体伝送する第２の貯蔵器であり、当該第２の貯蔵器及び前記電極部は、前記第２の電解液の第２のボリュームを運ぶように構成され、前記第１の電解液の前記第１のボリュームは、前記第２の電解液の前記第２のボリュームの少なくとも２倍である、該第２の貯蔵器と；及び
前記第２の電解液及び前記第１の電解液を分配するための前記処理部と前記電極部との間の仕切りと、
を備えていることを特徴とするシステム。
【請求項８２】
前記第２の電解液の前記第２のボリュームに対する前記第１の電解液の前記第１のボリュームの比は、約１．５：１と約１０：１の間であることを特徴とする請求項８１に記載のシステム。
【請求項８３】
酸の約１０ｇ/ｌと約２００ｇ/ｌの間の濃度を有する第１の電解液と；及び
酸の約０．１ｇ/ｌと約１．０ｇ/ｌの間の濃度を有する第２の電解液とを更に備えていることを特徴とする請求項８１に記載のシステム。
【請求項８４】
銅の約１０ｇ/ｌと約５０ｇ/ｌの間の濃度を有する第１の電解液と；
銅の約１０ｇ/ｌと約５０ｇ/ｌの間の濃度を有する第２の電解液と、
を更に備えていることを特徴とする請求項８１に記載のシステム。
【請求項８５】
微小フィーチャ工作物を電気化学的に処理する方法であって、
第１の処理流動体をリアクション・チャンバの微小フィーチャ工作物に少なくとも隣接して流す段階と；
第２の処理流動体を前記リアクション・チャンバの複数の電極に少なくとも隣接して流す段階と；
前記第１及び第２の処理流動体における電流の流れを設定するために個々の電極に独立した電流を印加する段階と；及び
仕切りで前記第１の処理流動体及び前記第２の処理流動体を分離する段階と、
を具備することを特徴とする方法。
【請求項８６】
前記第１及び前記第２の処理流動体を分離する段階は、前記第２の処理流動体の流れから前記第１の処理流動体の流れを分離する段階を具備することを特徴とする請求項８５に記載の方法。
【請求項８７】
前記第１及び前記第２の処理流動体を分離する段階は、有機添加剤が該第１の及び第２の処理流動体の間を通ることを抑止するために多孔仕切りで該第１及び第２の処理流動体を分離する段階を具備することを特徴とする請求項８５に記載の方法。
【請求項８８】
前記第１及び前記第２の処理流動体を分離する段階は、電流が電解液の存在で通り抜けるようにさせる仕切りで該第１及び第２の処理流動体を分離する段階を具備することを特徴とする請求項８５に記載の方法。
【請求項８９】
前記第１の処理流動体を流す段階は、酸の約１０ｇ/ｌと約２００ｇ/ｌの間の濃度を有している陰極電解液を流す段階を具備し；かつ
前記第２の処理流動体を流す段階は、酸の約０．１ｇ/ｌと約１．０ｇ/ｌの間の濃度を有している陽極電解液を流す段階を具備することを特徴とする請求項８５に記載の方法。
【請求項９０】
前記第１の処理流動体を流す段階は、酸の第１の濃度を有している陰極電解液を流す段階を具備し；かつ
前記第２の処理流動体を流す段階は、酸の第２の濃度を有している陽極電解液を流す段階を具備し、
前記酸の第２の濃度に対する前記酸の第１の濃度に対する比は、約１０：１と約２０，０００：１との間であることを特徴とする請求項８５に記載の方法。
【請求項９１】
前記個々の電極に独立した電流を印加する段階は、第１の電極に第１の電流を印加しかつ第２の電極に前記第１の電流とは異なる第２の電流を印加する段階を具備することを特徴とする請求項８５に記載の方法。
【請求項９２】
前記電流をメッキ・サイクル中に動的に変化させる段階を更に具備することを特徴とする請求項８５に記載の方法。
【請求項９３】
前記第１の処理流動体は、前記仕切りを越えて第１の電荷を運ぶための第１の電荷運搬流動体であり；かつ
前記第２の処理流動体は、前記仕切りを越えて第２の電荷を運ぶための第２の電荷運搬流動体であることを特徴とする請求項８５に記載の方法。
【請求項９４】
前記第１及び第２の電荷運搬流動体は、陰イオンを含むことを特徴とする請求項９３に記載の方法。
【請求項９５】
前記第１及び第２の電荷運搬流動体は、陽イオンを含むことを特徴とする請求項９３に記載の方法。
【請求項９６】
前記第１及び第２の電荷運搬流動体の電荷キャリヤは、リアクション・チャンバが動作している場合及びアイドルである場合に反対方向に移動することを特徴とする請求項９３に記載の方法。
【請求項９７】
微小フィーチャ工作物を電気化学的に処理する方法であって、
電気化学堆積チャンバの微小フィーチャ工作物に少なくとも隣接して第１の処理流動体を流す段階と；
前記電気化学堆積チャンバの複数の電極に少なくとも隣接して第２の処理流動体を流す段階と；
前記第１及び第２の処理流動体における電流の流れを設定するために個々の電極に電位を印加する段階と；及び
有機添加剤が前記第１及び第２の処理流動体の間の仕切りを通り抜けることを抑止する段階とを具備することを特徴とする方法。
【請求項９８】
微小フィーチャ工作物を電気化学的に処理する方法であって、
湿式化学処理ツールの微小フィーチャ工作物に少なくとも隣接して酸の約１０ｇ/ｌと約２００ｇ/ｌの間の濃度を有している第１の処理流動体を流す段階と；
前記湿式化学処理ツールの複数の電極に少なくとも隣接して酸の約０．１ｇ/ｌと約１．０ｇ/ｌの間の濃度を有している第２の処理流動体を流す段階と；
前記第１及び第２の処理流動体における電流の流れを設定するために個々の電極に独立した電流を印加する段階と；及び
仕切りで前記第１の処理流動体及び前記第２の処理流動体を分離する段階とを具備することを特徴とする方法。
【請求項９９】
微小フィーチャ工作物を電気化学的に処理する方法であって、
湿式化学処理ツールの微小フィーチャ工作物に少なくとも隣接して酸の第１の濃度を有している第１の処理流動体を流す段階と；
前記湿式化学処理ツールの複数の電極に少なくとも隣接して酸の第２の濃度を有している第２の処理流動体を流す段階であり、前記酸の第２の濃度に対する前記酸の第１の濃度の比が約１０：１と約２０，０００：１の間である、該段階と；
前記第１及び第２の処理流動体における電流の流れを設定するために個々の電極に独立した電位を印加する段階と；及び
仕切りで前記第１及び第２の処理流動体を分配する段階とを具備することを特徴とする方法。
【請求項１００】
微小フィーチャ工作物を電気化学的に処理する方法であって、
湿式化学処理ツールの第１のフローシステムを通して微小フィーチャ工作物に少なくとも隣接して陰極電解液を流す段階であり、前記第１のフローシステムが前記陰極電解液の第１のボリュームを運ぶように構成されている、該段階と；
前記湿式化学処理ツールの第２のフローシステムを通して複数の電極に少なくとも隣接して陽極電解液を流す段階であり、前記第２のフローシステムが前記陽極電解液の第２のボリュームを運ぶように構成され、前記陰極電解液の前記第１のボリュームが前記陽極電解液の前記第２のボリュームの少なくとも２倍である、該段階と；
前記第１及び第２の処理流動体における電流の流れを設定するために個々の電極に独立した電位を印加する段階と；及び
仕切りで前記陰極電解液及び前記陽極電解液を分離する段階とを具備することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作物に組込まれた及び/又は集積された複数のマイクロデバイスを有している微小フィーチャ工作物を電気化学的に処理するチャンバ、システム、及び方法に関する。マイクロデバイスは、サブミクロン・フューチャを含みうる。本発明の特定の形態は、第１の処理流動体と第２の処理流動体とを分離するための無孔仕切りを有している電気化学堆積チャンバに対して行われる。本出願の更なる形態は、（ａ）第１の処理流動体と第２の処理流動体との間の仕切り、及び（ｂ）第２の処理流動体における複数の個別に動作可能な電極、を有している電気化学堆積チャンバに対して行われる。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイス、イメージャ、及びディスプレイのような、マイクロエレクトロニクス・デバイスは、いくつかの異なる種類の機械（“ツール（工具）”）を用いてマイクロエレクトロニクス工作物の上に及び/又は中に一般的に製造される。多くの係る加工機械は、工作物で一つ以上の手順を実行する単一の加工局を有する。その他の加工機械は、個々の工作物又は一団の工作物で一連の異なる手順を実行する複数の加工局を有する。典型的な製造処理において、成長ステージ中に一つ以上の導電体の層が工作物に形成される。次いで、工作物は、電気的に隔離されたコンタクト及び/又は導電線を形成するために成長された導電層の部分を除去するためにエッチング及び/又は研磨手順（即ち、平坦化）の対象に一般的になる。
【０００３】
金属又は他の素材を工作物にメッキするツールは、増大する有用な種類の加工機械になってきている。電気メッキ及び化学メッキ技術は、ブランケット層又はパターン化層を形成するために、銅、はんだ、パーマロイ、金、銀、プラチナ、電気泳動レジスト及びその他の素材を工作物に堆積するために用いることができる。典型的な銅メッキ処理は、化学蒸着法（ＣＶＤ）、物理蒸着法（ＰＶＤ）、化学メッキ処理、又はその他の適切な方法を用いて銅シード層を工作物の上に堆積することを含む。シード層を形成した後、シード層と電気処理溶液の存在下での陽極との間に適当な電位を供給することによって銅のブランケット層又はパターン化層が工作物上にメッキされる。次いで、工作物は、工作物を別の工作機械に転送する前に続いて起る手順で洗浄され、エッチングされ、及び/又はアニール（焼鈍し）される。
【０００４】
図１は、コンテナ２の下部における液体吸入口３からの電気メッキ液の流れを受け容れるためのコンテナ２を含む単一-ウェハ処理局１の実施形態を示す。処理局１は、陽極４、複数の開口７を有しているプレート型ディフューザー６、及び工作物５を担持するための工作物ホルダー９を含むことができる。工作物ホルダー９は、電流を工作物５の表面上のシード層に供給する複数の電気コンタクトを含むことができる。シード層が陽極４に対して負の電位にバイアスされた場合、それは陰極として動作する。動作中、電気メッキ流体は、ディフューザー６の開口７を通り、かつ工作物５のメッキ面に対して、陽極４の回りを流れる。電気メッキ液は、陽極４と工作物５の表面上の陰極的シード層との間で電流を導通する電解液である。従って、電気メッキ液のイオンが工作物５の表面をメッキする。
【０００５】
マイクロエレクトロニクス・デバイスを製造するために用いられるメッキ機械は、多くの特定の性能基準に合致しなければならない。例えば、多くのメッキ処理は、０．５μｍ以下の幅、そしてしばしば０．１μｍ以下の幅であるバイア又はトレンチ（溝）に小さなコンタクトを形成することができなければならない。メッキ金属がトレンチを完全に充たすようにトレンチ内のメッキ処理を改良するために、例えば、“促進剤”、“サプレッサー（抑制剤）”、及び“レベラー”のような有機添加剤の組合せを電気メッキ液に追加することができる。そのように、電気メッキ液の有機添加剤の適切な濃度を維持することは、非常に小さなフューチャを適切に充たすために重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常のメッキ処理の一つの欠点は、有機添加剤が分解しかつ陽極の表面の近くで崩壊することである。また、有機添加剤が分解すると、メッキ液における有機添加剤の濃度及びそれらの関連分解生成物を制御することが難しく、貧弱なフューチャ充填及び不均一層を結果としてもたらしうる。更に、有機添加剤の分解は、欠陥又はその他の不均一性をもたらし得る副生成物を生成する。有機添加剤が陽極の近くで分解する速度を低減するために、例えば、燐銅陽極のような他の陽極を用いることができる。
【０００７】
通常のメッキ処理の別の欠点は、電気メッキ液の有機添加剤及び/又は塩素イオンが純銅電極を変えることができるということである。これは、電解を変えることができ、不一貫性な処理及び不均一な層を結果としてもたらしうる。そこで、有機添加剤の弊害を低減するためにメッキ処理を改良する必要性が存在する。
【０００８】
電気メッキの更に別の欠点は、工作物の表面で所望の電解を供給することである。メッキ液における電流の分布は、コンタクト面にわたるシード層の均一性、陽極の構成/状態、チャンバの構成、及びその他の要因の関数である。しかしながら、メッキ面の電流密度プロフィールは、メッキ・サイクル中に変化することができる。例えば、電流密度プロフィールは、素材がシード層の上にメッキされるときのメッキ・サイクル中に典型的に変化する。また、電流密度プロフィールは、（ａ）腐蝕するときに消費可能な陽極の形状が変化し、かつ（ｂ）メッキ液の構成成分の濃度が変化しうるので、長期間にわたり変化することもできる。従って、工作物の表面で所望の電流密度を維持することは、困難でありうる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、部分的に、処理流動体を分離するための無孔仕切りを有する電気化学堆積チャンバに関する。チャンバは、有機添加剤が陽極に隣接する場合及び気泡又はその他の物質が処理流動体に入り込む場合にもたらされる問題を回避するために仕切り越える処理流動体の選択された素子（例えば、有機添加剤）の移動を制御すると同時に工作物に物質を電気メッキするために互いに相互作用する二つの異なるシステムに分配される。
【００１０】
チャンバは、第１の処理流動体を工作物（即ち、動作電極）に供給するための処理部と、第１の処理流動体とは異なる第２の処理流動体の流れを運ぶための電極部と、及び電極部の電極（即ち、対極）とを含む。また、チャンバは、第１の処理流動体と第２の処理流動体との間に無孔仕切りを含む。無孔仕切りは、イオンに仕切りを通過させるが、しかし、非イオン・スペシーズが第１及び第２の処理流動体の間を通ることを抑止する。そのように、無孔仕切りは、第１の処理流動体が第２の処理流動体とは異なる化学特性を有することができるように互いに第１及び第２の処理流動体の成分を分離しかつ隔離する。例えば、第１の処理流動体は、有機添加剤を有している陰極電解液でありうるしかつ第２の処理流動体は、有機添加剤なし又は係る添加剤のより低い濃度の陽極電解液でありうる。
【００１１】
無孔仕切りは、陰極電解液の有機添加剤が陽極へ移動することを実質的に防ぐことによりいくつかの利点を供給する。第１に、有機添加剤が陽極に入ることができないので、それらは、陽極を通って流れかつとメッキ処理を妨げる生成物に分解できない。第２に、有機添加剤は、陽極で分解しないので、それらは、それがより安価でありかつ陰極電解液の有機添加剤の濃度を制御することがより容易であるように陰極でゆっくりした速度で消費される。第３に、不動態化（パッシベーション）のリスクが低減されるか又は排除されるので、純銅陽極のような、より安価な陽極を陽極電解液で用いることができる。
【００１２】
また、本発明は、（ａ）有機添加剤を移動すべく又はそれらによってもたらされる問題を排除すべく処理流動体間に多孔及び/又は無孔仕切りと、及び（ｂ）工作物の表面で所望の電流密度を供給しかつ維持するために複数の独立して動作可能な電極と、を有する電気化学堆積チャンバに関する。また、これらもチャンバも、有機添加剤と陽極との間の相互作用により及び処理流動体の気泡又は粒子によりもたらされる問題を回避するために仕切り越える処理流動体の選択された素子（例えば、有機添加剤）の移動を制御すると同時に工作物に物質を電気メッキするために互いに相互作用する二つの異なるシステムに分配される。更に、独立して動作可能な電極は、単一電極だけを有するシステムと比較して工作物の表面における電界のより良い制御を提供する。
【００１３】
チャンバは、第１の処理流動体を工作物（即ち、動作電極）に供給するための処理部と、第１の処理流動体とは異なる第２の処理流動体の流れを運ぶための電極部と、及び電極部の複数の電極（即ち、対極）とを含む。また、チャンバは、第１の処理流動体と第２の処理流動体との間の仕切りも含む。仕切りは、流動体及び小さな分子が第１と第２の処理流動体の間の仕切りを流れるようにする多孔質、親水性部材でありうる。代替的に、仕切りは、流動体が第１及び第２の処理流動体間を流れることを防ぐと同時に、イオンが流動体間を流れるようにする、無孔質、半透性、部材でありうる。また、仕切りは、多孔質領域及び無孔質領域を有している部材を備えうる。これらの実施形態の仕切りは、第１の処理流動体が第２の処理流動体とは異なる化学特性を有することができるように互いに第１及び第２の処理流動体の成分を分離及び/又は隔離する。例えば、第１の処理流動体は、有機添加剤を有している陰極電解液でありうるし、かつ第２の処理流動体は、有機添加剤なし又は係る添加剤のより少ない濃度の陽極電解液でありうる。
【００１４】
本発明のこの形態における複数の電極は、工作物に電界を調整するために互いに独立して制御することができる。各電極は、電極の全てによって生成された電界が工作物の表面で所望のメッキ・プロフィールを供給するように電流レベルを有することができる。更に、各電極に印加された電流は、メッキされた層の厚みが増加するときに工作物の表面で発生する差を補償するためにメッキ・サイクル全体を通して独立して変化させることができる。
【００１５】
電界を制御するための複数の電極とチャンバの仕切りとを有することの組合せは、かなりより効率的でかつかなり良好な品質の製品を生成するシステムを供給する。システムは、工作物に対して一つの処理流動体をそして電極に対して別の処理流動体を用いることは、単一処理溶液だけを用いることの悪影響が移動することを解決することを必要とせずに処理流動体が各領域における最良の使用に調整されるのでより効率的である。そのように、ツールは、流動体を調整するためにしばしば中断されることを必要としないし、かつそれはより少ない構成成分を消費する。システムは、（ａ）二つの異なる処理流動体を用いることが各処理流動体における重要な構成成分の濃度のより良い制御を許容し、かつ複数の電極を用いることが工作物の表面における電流密度のより良い制御を供給するので、より質の良い製品を生成する。
【実施例】
【００１６】
ここで用いられるように、用語“微小フィーチャ工作物”又は“工作物”は、その上又はその中にマイクロデバイスが形成される基板を表す。典型的なマイクロデバイスは、マイクロ電子回路又はコンポーネント、薄膜記録ヘッド、データ記憶素子、マイクロ流体素子、及びその他の製品を含む。マイクロマシン又はマイクロメカニカルデバイスは、それらが集積回路の製造に用いられるものと同じ技術の大半を用いて製造されるので、この定義内に含まれる。基板は、半導体部品（例えば、シリコン・ウェハ又はガリウムヒ素・ウェハ）、非導電部品（例えば、様々なセラミック基板）、又は導電部品（例えば、ドープされたウェハ）でありうる。また、用語、電気化学処理又は堆積は、電気メッキ、電気エッチング、陽極酸化、及び/又は化学メッキを含む。
【００１７】
微小フィーチャ工作物を処理するための電気化学堆積チャンバのいくつかの実施形態は、工作物の構造中又は上に金属又は電気泳動レジストを電解で堆積するために特に有用である。本発明による電気化学堆積チャンバは、従って、半導体基板又はその他の種類の工作物の中又はその上の微小フィーチャの製造におけるエッチング、リンス、又はその他の種類の湿式化学処理のための湿式化学処理チャンバを有するシステムで用いることができる。本発明による電気化学堆積チャンバ及び集積ツールのいくつかの実施形態は、本発明の特定の実施形態の完全な理解を提供するために図２Ａ〜１３及びそれらに対応する説明に示されている。当業者は、しかしながら、本発明が更なる実施形態を有しうるということ又は本発明が図２Ａ〜１３に示した実施形態の詳細のいくつかがなくても実施されうるということを理解するであろう。
【００１８】
Ａ．湿式化学処理システムの実施形態
図２Ａは、微小フィーチャ工作物の電気化学堆積、電気研磨、又はその他の湿式化学処理のためのシステム１００を概略的に示す。システム１００は、（概略的に示す）ヘッド・アセンブリ１０４及び（概略的に示す）湿式化学容器１１０を有している電気化学堆積チャンバ１０２を含む。ヘッド・アセンブリ１０４は、容器１１０に対して処理サイトに工作物Ｗ又は一群の工作物を、装填し、非装填し、及び位置決めする。ヘッド・アセンブリ１０４は、導電層を工作物Ｗに噛み合せるように構成された複数の電気コンタクトを有するコンタクト・アセンブリを有している工作物ホルダーを典型的に含む。工作物ホルダーは、従って、電位を工作物Ｗ上の導電層に印加することができる。適切なヘッド・アセンブリ、工作物ホルダー、及びコンタクト・アセンブリは、ここのそれらの全体が参考文献として採り入れられる米国特許第６，２２８，２３２号、米国特許第６，２８０，５８３号、米国特許第６，３０３，０１０号、米国特許第６，３０９，５２０号、米国特許第６，３０９，５２４号、米国特許第６，４７１，９１３号、米国特許第６，５２７，９２５号、及び米国特許第６，５６９，２９７号、及び米国出願第０９/７３３，６０８号及び米国出願第０９/８２３，９４８号に開示されている。
【００１９】
説明した容器１１０は、（概略的に示す）処理部１２０、（概略的に示す）電極部１８０、及び処理部１２０と電極部１８０との間の（概略的に示す）無孔仕切り１７０を含む。処理部１２０は、微小フィーチャ工作物Ｗを処理するための第１の処理流動体を含むように構成されている。電極部１８０は、電極１９０と電極１９０に少なくとも隣接する第２の処理流動体とを含むように構成されている。第２の処理流動体は、第１の処理流動体とは一般的に異なるが、しかし、それらは、あるアプリケーションでは同じでありうる。一般に、第１及び第２の処理流動体は、共通なイオンを有する。工作物が陰極に関する場合に、処理部１２０の第１の処理流動体は、陰極電解液でありかつ電極部１８０の第２の処理流動体は、陽極電解液である。しかしながら、電気研磨又はその他の堆積処理では、第１の流動体は、陽極電解液でありうるしかつ第２の流動体は、陰極電解液でありうる。
【００２０】
システム１００は、第１の処理流動体を格納しかつ循環する第１のフローシステム１１２と、第２の処理流動体を格納しかつ循環する第２のフローシステム１９２とを更に含む。第１のフローシステム１１２は、第１の処理流動体貯蔵器１１３、第１の処理流動体貯蔵器１１３と処理部１２０との間で第１の処理流動体の流れを運ぶための複数の流体管１１４、及び処理サイトと無孔仕切り１７０との間で第１の処理流動体の流れを運ぶための処理部１２０の（概略的に示す）複数のコンポーネント１１５を含みうる。第２のフローシステム１９２は、第２の処理流動体貯蔵器１９３、第２の処理流動体貯蔵器１９３と電極部１８０との間で第２の処理流動体の流れを運ぶための複数の流体管１８５、及び電極１９０と無孔仕切り１７０との間で第２の処理流動体の流れを運ぶための電極部１８０の（概略的に示す）複数のコンポーネント１８４を含みうる。第１及び第２の処理流動体の個々の構成物質の濃度は、第１及び第２の処理流動体貯蔵器１１３及び１９３で別々に制御することができる。例えば、銅のような金属は、対応する貯蔵器１１３又は１９３の第１及び/又は第２の処理流動体に追加することができる。更に、第１及び第２の処理流動体の温度及び/又は不要な素材又は気泡の除去は、第１及び第２のフローシステム１１２及び１９２で別々に制御することができる。
【００２１】
無孔仕切り１７０は、第１の処理流動体を第２の処理流動体から分離及び/又は隔離するために処理部１２０と電極部１８０との間のインターフェイスの領域において第１及び第２の処理流動体間に位置決めされる。例えば、無孔仕切り１７０は、第１のフローシステム１１２と第２のフローシステム１９２との間の流動体の流れを抑止すると同時に、例えば、陽イオン（カチオン）及び/又は陰イオン（アニオン）のようなイオンに、第１及び第２の処理流動体の間の仕切り１７０を選択的に通過させる。そのように、電界、処理流動体間の電荷不均衡、及び/又は処理流動体における物質の濃度における差は、以下に詳述するように、無孔仕切り１７０の間でイオンを推進することができる。
【００２２】
例えば、フィルタ媒体、伸長テフロン（Ｇｏｒｅｔｅｘ）、及びフリット素材（ガラス、水晶（石英）、セラミック、等）のような、有孔仕切りとは対照的に、無孔仕切り１７０は、小さな分子及び流動体を含んでいる、非イオン種が仕切り１７０を通過することを抑止する。例えば、無孔仕切り１７０は、実質的に空スペースなしでありうる。その結果、第１及び第２のフローシステム１１２及び１９２が典型的な圧力で動作する場合に、流動体は、無孔仕切り１７０を通過することから抑止される。しかしながら、水は、浸透及び/又は電気浸透を介して無孔仕切り１７０を通って移送することができる。浸透は、第１及び第２の処理流動体におけるモル濃度が実質的に異なる場合に発生しうる。電気浸透は、水和層の形式のイオンを持っている電流で無孔仕切り１７０を通って水が運ばれるときに発生されうる。第１及び第２の処理流動体が類似するモル濃度を有しかつ電流が処理流動体を通過しない場合には、第１及び第２の処理流動体間の流動体の流れは、実質的阻止される。
【００２３】
更に、無孔仕切り１７０は、処理流動体における気泡が仕切り１７０の部分を乾燥させないように親水性でありうるし、仕切り１７０を通る導電率を低減する。適切な無孔仕切り１７０は、DuPonにより製造されるNAFION膜、Sybron Chemicals Inc.により製造されるIonac膜、及びTokuyamaにより製造されるNeoSepta膜を含む。
【００２４】
システム１００を電気化学処理に用いる場合、電極１９０が陽極でありかつ工作物Ｗが陰極であるように電極１９０及び工作物に、電位を印加することができる。従って、第１及び第２の処理流動体は、それぞれ陰極分解液及び陽極分解液であり、かつ各流動体は、工作物Ｗ上にメッキされるべき金属イオンの溶液を含みうる。電極１９０と工作物Ｗとの間の電界は、陽極分解液から陰極分解液へ無孔仕切り１７０を通して正イオンを推進しうるか、又は反対の方向に負イオンを推進しうる。メッキ・アプリケーションでは、電気化学反応は、金属イオンが微小フィーチャ工作物Ｗ上に金属の固体層を形成すべく低減される微小フィーチャ工作物Ｗで発生する。電気化学エッチング及びその他の電気化学アプリケーションでは、電界は、反対方向にイオンを推進しうる。
【００２５】
図２Ａに示したシステム１００の一つの特徴は、無孔仕切り１７０が第１及び第２の処理流動体を互いに分離しかつ隔離するが、しかしイオンを第１及び第２の処理流動体の間で通すということである。そのように、処理部１２０の流動体は、電極部１８０の流動体とは異なる化学特性を有することができる。例えば、第１の処理流動体は、有機添加剤を有している陰極分解液でありうるしかつ第２の処理流動体は、有機添加剤なしか又は係る添加剤のより少ない濃度の陽極分解液でありうる。発明の開示の部分で説明したように、陽極分解液における有機添加剤の欠如は、次のような効果を与える：（ａ）陰極分解液における分解有機物の副生成物を低減する；（ｂ）有機添加物の消費を低減する；（ｃ）陽極の不動態化を低減する；及び（ｄ）純銅陽極の効率的使用を可能にする。
【００２６】
また、図２Ａに示したシステム１００は、第１の処理流動体において銅イオン又はその他の金属イオンの所望の濃度を維持することに特に有効である。電気メッキ処理中に、多数の個々の微小フィーチャ工作物上での一貫した、繰返し可能な堆積を確実にするために第１の処理流動体における金属の濃度を正確に制御することが望ましい。例えば、銅が工作物Ｗ上に堆積される場合、工作物Ｗ上に銅の適切な層を堆積するために所望の範囲内に第１の処理流動体（例えば、陰極分解液）における銅の濃度を維持することが望ましい。システム１００のこの態様を以下に詳述する。
【００２７】
電気メッキ・アプリケーションにおいて第１の処理溶液における金属イオンの濃度を制御するために、図２Ａに示したシステム１００は、無孔仕切り１７０の特性、第１のフローシステム１１２のボリューム（体積・容積）、第２のフローシステム１９２の体積、及び第１及び第２の処理溶液における異なる酸濃度を用いる。一般に、第１の処理流動体における酸の濃度は、第２の処理流動体における酸の濃度よりも大きく、かつシステム１００における第１の流動体の体積は、システム１００における第２の流動体の体積よりも大きい。以下に詳述するように、これらの特徴は、工作物Ｗ上への一貫かつ均一な堆積を確実にするために所望に範囲内で第１の処理流動体における構成物質の濃度を維持すべく互いに作用する。説明のために、第１の処理流動体における酸の濃度を増大することの効果を、銅が工作物上に電気メッキされる実施形態を参照して説明する。当業者は、異なる金属を電気メッキすることができるし、及び/又は、原理をその他のアプリケーションにおけるその他の湿式化学処理に適用することができるということを認識するであろう。
【００２８】
図２Ｂは、本発明の別の実施形態による微小フィーチャ工作物の電気化学堆積、電気研磨、又はその他の湿式化学処理のためのシステム１００ａを概略的に示す。システム１００ａは、図２Ａに示したシステム１００に類似し、それゆえに同様な参照番号は、図２Ａ及び図２Ｂにおいて同様なコンポーネント（構成要素）を示す。システム１００ａは、（概略的に示す）ヘッド・アセンブリ１０４及び（概略的に示す）湿式化学容器１１０ａを有している電気化学堆積チャンバ１０２を含む。ヘッド・アセンブリ１０４は、図２Ａを参照して上述したように容器１１０ａに対して処理サイトに工作物Ｗ又は一群の工作物を、装填し、非装填し、及び位置決めする。説明した容器１１０ａは、（概略的に示す）処理部１２０ａ、（概略的に示す）電極部１８０ａ、及び処理部１２０ａと電極部１８０ａとの間の（概略的に示す）仕切り１７０ａを含む。説明した実施形態の処理部１２０ａは、仕切り１７０ａから処理サイトの方向に突出している誘電体分配器１４２と、誘電体分配器１４２によって定義された複数のチャンバ１３０（１３０ａ−ｂとして個々に識別される）とを含む。チャンバ１３０ａ−ｂは、同心円状に構成することができかつ工作部位に隣接する対応する開口１４４ａ−ｂを有することができる。チャンバ１３０ａ−ｂは、微小フィーチャ工作物Ｗ間で第１の処理流動体を運ぶように構成されている。しかしながら、処理部１２０ａは、誘電体分配器１４２及びチャンバ１３０を含まないかもしれないし、又は誘電体分配器１４２及びチャンバ１３０は、その他の構成を有するかもしれない。
【００２９】
電極部１８０ａは、誘電体分配器１８６と、誘電体分配器１８６によって定義された複数の分室（コンパートメント）１８４ａ−ｂと、及び対応する分室１８４ａ−ｂ内に配置された複数の電極１９０ａ及び１９０ｂとを含んでいる。分室１８４ａ−ｂは、同心円状に配置することができかつ電極１９０ａ−ｂに少なくとも隣接して第２の処理流動体を運ぶように構成することができる。上記したように、第２の処理流動体は、第１の処理流動体とは一般的に異なるが、それらは、あるアプリケーションでは同じであり得る。一般に、第１及び第２の処理流動体は、共通なイオンを有する。工作物が陰極に関する場合に、処理部１２０ａの第１の処理流動体は、陰極電解液でありかつ電極部１８０ａの第２の処理流動体は、陽極電解液である。しかしながら、電気研磨又はその他の堆積処理では、第１の流動体は、陽極電解液でありうるしかつ第２の流動体は、陰極電解液でありうる。図２Ｂに示したシステム１００ａは、二つの同心円状の電極１９０ａ−ｂを含むが、その他の実施形態では、システムは、異なる数の電極を含むことができ、及び/又は電極は、異なる構成で配置することができる。
【００３０】
システム１００ａは、第１の処理流動体を格納しかつ循環する第１のフローシステム１１２ａと、第２の処理流動体を格納しかつ循環する第２のフローシステム１１２ｂとを更に含む。第１のフローシステム１１２ａは、（ａ）第１の処理流動体貯蔵器１１３、（ｂ）第１の処理流動体貯蔵器１１３と処理部１２０ａとの間で第１の処理流動体の流れを運ぶための複数の流体管１１４、及び（ｃ）処理サイトと仕切り１７０ａとの間で第１の処理流動体の流れを運ぶためのチャンバ１３０ａ−ｂを含みうる。第２のフローシステム１９２ａは、（ａ）第２の処理流動体貯蔵器１９３、（ｂ）第２の処理流動体貯蔵器１９３と電極部１８０ａとの間で第２の処理流動体の流れを運ぶための複数の流体管１８５、及び（ｃ）電極１９０ａ−ｂと仕切り１７０ａとの間で第２の処理流動体の流れを運ぶための分室１８４ａ−ｂを含みうる。第１及び第２の処理流動体の個々の構成物質の濃度は、第１及び第２の処理流動体貯蔵器１１３及び１９３で別々に制御することができる。例えば、銅のような金属は、対応する貯蔵器１１３又は１９３の第１及び/又は第２の処理流動体に追加することができる。更に、第１及び第２の処理流動体の温度及び/又は不要な素材又は気泡の除去は、第１及び第２のフローシステム１１２ａ及び１９２ａで別々に制御することができる。
【００３１】
仕切り１７０ａは、第１の処理流動体を第２の処理流動体から分離及び/又は隔離するために処理部１２０ａと電極部１８０ａとの間のインターフェイスの領域において第１及び第２の処理流動体間に配置される。例えば、仕切り１７０ａは、流動体及び小さな分子を第１及び第２の処理流動体間で仕切り１７０ａを通して流れさせる、多孔、透水性膜でありうる。代替的に、仕切り１７０ａは、第１と第２のフローシステム１１２及び１９２間の流動体の流れを阻止すると同時に、図２Ａに示した無孔仕切り１７０に関して上述したように、例えば、陽イオン（カチオン）及び/又は陰イオン（アニオン）のような、イオンを、第１と第２の処理流動体間の仕切り１７０ａを選択的に通過させる無孔質、半透性膜でありうる。いずれの場合でも、仕切り１７０ａは、第１及び第２の処理流動体間を通ることから気泡、粒子、及び有機添加剤のような大きな分子を制限する。
【００３２】
システム１００ａを電気化学処理に用いる場合、電極１９０ａ−ｂが陽極でありかつ工作物Ｗが陰極であるように電極１９０ａ−ｂ及び工作物Ｗに電位を印加することができる。従って、第１及び第２の処理流動体は、それぞれ陰極分解液及び陽極分解液であり、かつ各流動体は、工作物Ｗ上にメッキされるべき金属イオンの溶液を含みうる。電極１９０ａ−ｂと工作物Ｗとの間の電界は、陽極分解液から陰極分解液へ無孔仕切り１７０ａを通して正イオンを推進しうるか、又は反対の方向に負イオンを推進しうる。メッキ・アプリケーションでは、電気化学反応は、金属イオンが微小フィーチャ工作物Ｗ上に金属の固体層を形成すべく低減される微小フィーチャ工作物Ｗで発生する。電気化学エッチング及びその他の電気化学アプリケーションでは、電界は、反対方向にイオンを推進しうる。
【００３３】
第１の電極１９０ａは、電極部１８０ａの第１の分室１８４ａにおける第２の処理流動体の一部及び処理部１２０ａの第１のチャンバ１３０ａの第１の処理流動体の一部を通して処理サイトで工作物Ｗに電界を供給する。従って、第１の電極１９０ａは、第１の開口１４４ａを介して処理サイトに効果的に露出される電界を供給する。第１の開口１４４ａは、第１の開口１４４ａの上部で“仮想電極”を生成するように第１の電極１９０ａの電界を形作る。効果があたかも第１の電極１９０ａが第１の開口１４４ａに配置されたかのようなに誘電体分配器１４２が第１の電極１９０ａの電界を形作るので、これは“仮想電極”である。仮想電極は、上記で参考文献として採り入れられた米国特許出願第０９/８７２，１５１号に詳細に記述されている。同様に、第２の電極１９０ｂは、電極部１８０ａの第２の分室１８４ｂの第２の処理流動体の一部及び処理部１２０ａの第２のチャンバ１３０ｂの第１の処理流動体の一部を通して工作物Ｗに電界を供給する。従って、第２の電極１９０ｂは、別の“仮想電極”を生成すべく第２の開口１４４ｂを介して処理サイトに効果的に露出される電界を供給する。
【００３４】
稼動中、第１の電流が第１の電極１９０ａに印加されかつ第２の電流が第２の電極１９０ｂに印加される。第１及び第２の電流は、それらが所与のときに互いに同じであるか又は異なりうるように互いに独立して制御される。更に、第１及び第２の電流は、メッキ・サイクル全体を通して動的に変化されうる。従って、第１及び第２の電極は、非一貫性又は不均一シード層並びにメッキ・サイクル中のメッキ層における変化を補償するためにかなり制御された電界を供給する。
【００３５】
複数の独立的に動作可能な電極を有していることの利益に加えて、システム１００ａは、第１の処理流動体を第２の処理流動体から分離することに関して上述したシステム１００と同様な利益を有することが期待される。上述したように、例えば、陽極分解液における有機添加剤の欠如は、以下の効果を供給する：（ａ）陰極分解液における分解有機物の副産物（副生成物）を低減する；（ｂ）有機添加物の消費を低減する；（ｃ）陽極の不動態化を低減する；及び（ｄ）純銅陽極の効率的使用を可能にする。また、図２Ｂに示したシステム１００ａは、以下に詳述する理由に対して第１の処理流動体における銅イオン又はその他の金属イオンの所望の濃度を維持することに特に有効であることが期待される。
【００３６】
Ｂ．電気化学堆積システムの動作
図３Ａ〜３Ｈは、メッキ・サイクル中及びアイドル期間中のシステム１００及び１００ａに対する陽極分解液及び陰極分解液における水素及び銅イオンの濃度の間の関係を図式的に示す。図３Ａ〜３Ｈに関する以下の説明は、より特定的には、簡略のために図２Ａに示すシステム１００を動作するいくつかの実施形態を説明する。システム１００ａの陽極分解液及び陰極分解液の動作は、システム１００におけるこれらの特徴の動作に実質的に類似するか又はそれに等しいものでありうる。そのように、以下の説明は、図２Ｂに示したシステム１００ａにも適用する。
【００３７】
図３Ａ及び３Ｂは、メッキ・サイクル中の第２の処理流動体（陽極分解液）及び第１の処理流動体（陰極分解液）の水素イオンの濃度をそれぞれ示す。電界は、メッキ・サイクル中に陽極分解液から陰極分解液へ無孔仕切り１７０（図２Ａ）を横切って水素イオンを容易に推進する。結果として、水素イオンの濃度は、陽極分解液で減少しかつ陰極分解液で増加する。パーセント濃度変化又はモル濃度で測定されたように、陽極分解液の水素イオンの濃度における減少は、（ａ）説明したシステム１００における陰極分解液の体積が陽極分解液の体積よりも大きく；かつ（ｂ）陰極分解液の水素イオンの濃度が陽極分解液のものよりもかなり高いなので、一般的に陰極分解液の水素イオンの濃度における対応する増加よりもかなり大きい。
【００３８】
図３Ｃ及び３Ｄは、メッキ・サイクル中の陽極分解液及び陰極分解液の銅イオンの濃度をグラフで示す。メッキ・サイクル中に、陽極は、陽極分解液の銅イオンを補充しかつ電界は、陽極分解液から陰極分解液へ無孔仕切り１７０を横切って銅イオンを推進する。陽極は、メッキ・サイクル中に陽極分解液へ銅イオンを補充する。そこで、図３Ｃに示すように、メッキ・サイクル中に陽極分解液の銅イオンの濃度が増加する。逆に、陰極分解液セルにおいて、図３Ｄは、微小フィーチャ工作物Ｗ上に層を形成するために銅イオンが消費されるのでメッキ・サイクル中に陰極分解液の銅イオンの濃度が最初は減少することを示す。
【００３９】
図３Ｅ〜３Ｈは、図２Ａのシステム１００が使用されていない間の陽極分解液及び陰極分解液の水素及び銅イオンの濃度をグラフで示す。例えば、図３Ｅ及び３Ｆは、陰極分解液の酸のより大きな濃度が水素イオンを、無孔仕切り１７０を横切って陽極分解液に推進するのでシステム１００が使用されていない間に水素イオンの濃度が陽極分解液で増加しかつ陰極分解液で減少することを示す。図３Ｇ及び３Ｈは、システム１００が使用されていない間に銅イオンの濃度が陽極分解液で減少しかつ陰極分解液で増加することをグラフで示す。陽極分解液への水素イオンの移動は、銅イオンを陽極分解液から陰極分解液へ推進する電荷不均衡を生成する。従って、説明した実施形態の一つの特徴は、システム１００が使用されていない場合、陽極分解液と陰極分解液における酸の濃度における差のために陰極分解液が銅で補充されるということである。この特徴の利点は、システム１００が使用されていない間に陰極分解液における銅の所望の濃度を維持することができるということである。この特徴の別の利点は、無孔仕切り１７０を横切る銅イオンの増加した移動が、陽極の不動態化及び/又は塩結晶の形成をもたらしうる、銅による陽極分解液の飽和を防ぐということである。
【００４０】
図２Ａに示したシステム１００の上述した動作は、部分的に、水素イオン（即ち、酸プロトン）及び銅の適切な濃度を選択することによって発生する。銅を堆積するためのいくつかの有用な処理において、第１の処理流動体における酸濃度は、約１０ｇ/ｌから２００ｇ/ｌでありうるし、かつ第２の処理流動体における酸濃度は、約０．１ｇ/ｌから１．０ｇ/ｌでありうる。代替的に、第１及び/又は第２の処理流動体の酸喉は、これらの範囲の外側でありうる。例えば、第１の処理流動体は、酸の第１の濃度を有しうるし、かつ第２の処理流動体は、第１の濃度よりも少ない酸の第２の濃度を有しうる。酸の第２の濃度に対する酸の第１の濃度の比率は、例えば、約１０：１から約２０，０００：１でありうる。また、銅の濃度もパラメータである。例えば、多くの銅メッキ・アプリケーションにおいて、第１及び第２の処理流動体は、約１０ｇ/ｌと約５０ｇ/ｌの間の銅濃度を有しうる。上記範囲は、多くのアプリケーションに対して有用であるが、第１及び第２の処理流動体は、銅及び/又は酸のその他の濃度を有しうるということが理解されるであろう。
【００４１】
他の実施形態では、無孔仕切りは、アニオン（陰イオン）性でありうるし、かつ電極は、第１の処理流動体における硫酸イオンの累積を防ぐために不活性陽極（即ち、プラチナ又は酸化イリジウム）でありうる。この実施形態では、第１及び第２の処理流動体における酸濃度又はｐＨは、類似でありうる。代替的に、第２の処理流動体は、流動体の導電率を増加するためにより高い濃度の酸を有しうる。流動体の銅を補充するために第１の処理流動体に銅塩（硫酸銅）を加えることができる。電流は、第１の処理流動体から第２の処理流動体へ硫酸を流すことにより仕切りを通って運ぶことができる。従って、硫酸イオンは、それらが堆積膜に悪影響を及ぼしうる第１の処理流動体において累積する可能性が低い。
【００４２】
他の実施形態では、システムは、工作物から銅を電気化学的にエッチングすることができる。これらの実施形態では、第１の処理溶液（陽極分解液）は、銅イオンを含みうる電解液を包含する。電気化学エッチング中に、電極及び/又は工作物に電位を印加することができる。（例えば、銅のような）正イオンを第２の処理流動体（陰極電解液）に通すことを防ぐためにアニオン（陰イオン）性無孔仕切りを用いることができる。その結果、電流は、アニオン（陰イオン）によって運ばれ、かつ銅イオンは、電極に隣接して流れること及び電極上に堆積することから抑止される。
【００４３】
説明したシステム１００の上記動作は、陽極電解液及び陰極電解液の適切な体積を選択することによっても発生する。図２Ａを再び参照すると、説明したシステム１００の別の特徴は、それが対応する処理流動体貯蔵器１１３及び１９３そしてフローシステム１１２及び１９２に第１の処理流動体の第１の体積及び第２の処理流動体の第２の体積を有するということである。第１の体積と第２の体積との間の比は、約１．５：１から２０：１でありうるし、かつ多くのアプリケーションでは約２：１、３：１、４：１、５：１、６：１、７：１、８：１、９：１又は１０：１である。第１及び第２の処理流動体における体積の差は、第１の処理流動体における物質の濃度における変化を加減する。例えば、図３Ａ及び３Ｂを参照して上述したように、水素イオンが陽極電解液から陰極電解液へ移動する場合、陰極電解液における水素イオンの濃度における変化率は、陰極電解液の体積が陽極電解液の体積よりも大きいので陽極電解液における水素イオンの濃度における変化よりも少ない。他の実施形態では、第１及び第２の体積は、約同じでありうる。
【００４４】
Ｃ．電気化学堆積容器の実施形態
図４は、本発明の別の実施形態による湿式化学容器２１０の断面部分を示す概略等角図である。容器２１０は、微小フィーチャ工作物の電気化学堆積、電気研磨、陽極酸化、又はその他の湿式化学処理のためにシステム１００及び１００ａ（図２Ａ及び２Ｂ）に類似するシステムで用いられるように構成されている。図４に示す容器２１０は、従って容器１１０又は１１０ａの形式の一つの例である。そのように、容器２１０は、第１のフローシステム（２１２ａ−ｂとして部分的に示す）が処理のために第１の処理流動体を工作物に供給することができるように第１の処理流動体貯蔵器（図示省略）に結合することができる。容器２１０は、また、第２のフローシステム（２９２ａ−ｂとして部分的に示す）が第２の処理流動体を電極に隣接して運ぶことができるように第２の処理流動体貯蔵器（図示省略）に結合することもできる。
【００４５】
説明した容器２１０は、処理部２２０、処理部２２０に結合された仕切り部２６０、及び仕切り部２６０に結合された電極部２８０を含む。処理部２２０、仕切り部２６０、及び電極部２８０は、別々のユニット（部）である必要がないが、それよりもそれらは、単一ユニットのセクション又はコンポーネントでありうる。処理部２２０は、シャーシ２２８を通って第１の処理流動体の流れを指向するために第１のフローシステム２１２ａの第１の部分を有しているシャーシ２２８を含む。第１のフローシステム２１２ａの第１の部分は、シャーシ２２８に取付けられた別個のコンポーネント及び/又はシャーシ２２８の複数の流動体通路を含むことができる。この実施形態では、第１のフローシステム２１２ａの第１の部分は、導管２１５、複数のスロット２１７を有している第１のフローガイド２１６、及び副室（アンティチャンバ）２１８を含む。第１のフローガイドにおけるスロット２１７は、流れを放射状に副室２１８へ分配する。
【００４６】
第１のフローシステム２１２ａの第１の部分は、副室（アンティチャンバ）２１８からの流れを受け取る第２のフローガイド２１９を更に含む。第２のフローガイド２１９は、複数のオープニング（開口）２２２を有している側壁２２１と、複数のアパーチャ（孔）２２５を有しているフロープロジェクタ２２４とを含むことができる。オープニング２２２は、プロジェクタ２２４に向って内方向に放射状に突き出ている複数のフロー・コンポーネントを供給するために側壁２２１の回りに放射状に配置された垂直スロットでありうる。フロープロジェクト２２４のアパーチャ２２５は、上方向にかつ内方向に放射状に傾けられた複数の細長いスロット又はその他のオープニングでありうる。フロープロジェクタ２２４は、オープニング２２２から放射フロー・コンポーネントを受け取りかつアパーチャ２２５を通して流れの向きを変える。オープニング２２２及びアパーチャ２２５は、いくつかの異なる構成を有することができるということが理解されるであろう。例えば、アパーチャ２２５は、上方向に傾けられることなく内方向に放射状にフローを突き出すことができるか、又はアパーチャ２２５は、図４に示す角度よりも大きな角度で上方向に傾けることができる。アパーチャ２２５は、従って、約０°〜４５°の範囲の角度で傾けることができ、かついくつかの特定の実施形態では、アパーチャ２２５は、約５°〜２５°の角度で上方向に傾けることができる。
【００４７】
また、処理部２２０は、電界を成形しかつ処理サイトに第１の処理流動体の流れを向けるためのフィールド成形モジュール２４０も含むことができる。この実施形態では、フィールド成形モジュール２４０は、第１のリム２４３ａを有する第１のパーティション（区分）２４２ａ、第２のリム２４３ｂを有する第２のパーティション２４２ｂ、及び第３のリム２４３ｃを有する第３のパーティション２４２ｃ２を有している。第１のリム２４３ａは、第１のオープニング２４４ａを規定し、第１のリム２４３ａ及び第２のリム２４３ｂは、第２のオープニング２４４ｂを規定し、かつ第２のリム２４３ｂ及び第３のリム２４３ｃは、第３のオープニング２４４ｃを規定する。処理部２２０は、その上を第１の処理流動体がリカバリー・チャネル２４７に流れることができるリム２４６を有しているウェヤー（weir）２４５を更に含むことができる。第３のリム２４３ｃ及びウェヤー２４５は、第４のオープニング２４４ｄを規定する。フィールド成形モジュール２４０及びウェヤー２４５は、複数のボルト又はねじによって処理部２２０に取付けられ、かつ多数のシール２４９がシャーシ２２８とフィールド成形モジュール２４０との間に配置される。
【００４８】
容器２１０は、図４に示したフィールド成形モジュール２４０を有していることに限定されない。その他の実施形態では、フィールド成形部は、その他の構成を有することができる。例えば、フィールド成形部は、第１のオープニングを規定している第１の誘電体部材と、第１のオープニングの上に第２のオープニングを規定している第２の誘電体部材とを有することができる。第１のオープニングは、第１のエリア（領域）を有することができかつ第２のオープニングは、第１のエリアとは異なる第２のエリアを有することができる。また、第１及び第２のオープニングは、異なる形状を有することもできる。
【００４９】
説明した実施形態では、処理部２２０の第１のフローシステム２１２ａの第１の部分は、副室（アンティチャンバ）２１８に流動体伝送する第１のチャネル２３０ａ、第２のオープニング２４４ｂに流動体が連通する第２のチャネル２３０ｂ、第３のオープニング２４４ｃに流動体伝送する第３のチャネル２３０ｃ、及び第４のオープニング２４４ｄに流動体伝送する第４のチャネル２３０ｄを更に含む。第１のフローシステム２１２ａの第１の部分は、従って、処理サイトで所望の流動体フロー・プロフィールを供給するために第１の処理流動体を処理サイトに運ぶことができる。
【００５０】
この特定の処理部２２０では、第１の処理流動体は、注入口２１４を通って入りかつ導管２１５及び第１のフローガイド２１６を通り抜ける。次いで、第１の処理流動体の流れは、副室２１８を介して第２のフローガイド２１９を通って上昇して流れる流動体の一部と、処理部２２０の第１のチャネル２３０ａを通って下降して流れかつ仕切り部２６０に流れ込む流動体の別の一部とに二分する。第２のフローガイド２１９を通る上昇流は、フロープロジェクタ２２４及び第１のオープニング２４４ａを通り抜ける。第１の処理流動体の流れの一部は、リム２４３ａの上を上方向に通り、工作物に隣接する処理サイトを通り、そしてウェヤー２４５のリム２４６の上を流れる。第１の処理流動体の他の部分は、処理部２２０のチャネル２３０ｂ−ｄのそれぞれを通って下方向に流れかつ仕切り部２６０に流れ込む。
【００５１】
説明した容器２１０の電極部２８０は、電極アセンブリ及び第２のフローシステム２９２ａの第１の部分を収容するコンテナ２８２を含む。説明したコンテナ２８２は、（２８４ａ−ｄとして個別に識別される）複数のコンパートメント２８４を規定する複数の分配器又は壁２８６を含む。このコンテナ２８２の壁２８６は、環状コンパートメント２８４を規定する同心環状分配器である。しかしながら、その他の実施形態では、壁は、非環状コンパートメントを生成するために異なる構成を有することができ及び/又は各コンパートメントは、セルに更に分割することができる。図４に示した特定の実施形態は、４つのコンパートメント２８４を有するが、しかしその他の実施形態では、コンテナ２８２は、電極を収容するためにあらゆる数のコンパートメントを含むことができる。また、コンパートメント２８４は、それを通って第２の処理流動体が流れる第２のフローシステム２９２ａの第１の部分の一部を規定することもできる。
【００５２】
容器２１０は、電極部２８０に配置された少なくとも一つの電極を更に含むことができる。図４に示した容器２１０は、第１のコンパートメント２８４ａに第１の電極２９０ａ、第２のコンパートメント２８４ｂに第２の電極２９０ｂ、第３のコンパートメント２８４ｃに第３の電極２９０ｃ、及び第４のコンパートメント２８４ｄに第４の電極２９０ｄを含む。電極２９０ａ−ｄは、互いに同心に配置された環状又は円形導電体素子でありうる。その他の実施形態では、電極は、弓形部分（弓状セグメント）であるか又はその他の形状及び構成を有することができる。説明した実施形態では４つの電極２９０が示されているが、その他の実施形態は、単一の電極、２つの電極、等を含んでいる、異なる数の電極を含むことができる。
【００５３】
この実施形態では、電極２９０は、電極２９０を電源に結合するために電極部２８０のコンテナ２８２を通って伸長する電気コネクタ・システム２９１に結合される。電極２９０は、メッキ・サイクル全体を通して一定電流を供給することができるか、又は電極２９０の一つ以上を通る電流は、工作物の特定のパラメータによりメッキ・サイクル中に変更することができる。更に、各電極２９０は、その他の電極２９０の電流とは異なる独自の電流を有することができる。電極２９０は、ＤＣ、パルス形、及びパルス・リバーズ波形で動作することができる。電極を動作するための適切な処理は、それら全体が参考文献としてここに採り入れられる、米国特許出願第０９/８４９，５０５号；米国特許出願第０９/８６６，３９１号；及び米国特許出願第０９/８６６，４６３号に示されている。
【００５４】
第２のフローシステム２９２ａの第１の部分は、電極部２８０を通して第２の処理流動体を運ぶ。より特定的には、第２の処理流動体は、注入口２８５を通って電極部２８０に入り、そして流れは、コンパートメント２８４のそれぞれに第２の処理流動体の流れの一部として分配される。流動体がコンパートメント２８４を通って流れかつ仕切り部２６０に流れ込むときに、第２の処理流動体の部分は対応している電極２９０を横切って流れる。
【００５５】
説明した仕切り部２６０は、電極２９０からの個々の電界にオープニング２４４ａ−ｄを通して作用させると同時に第２の処理流動体から第１の処理流動体を分離するために処理部２２０と電極部２８０との間にある。仕切り部２６０は、第１のフローシステム２１２ａの第２の部分と、第２のフローシステム２９２ｂの第２の部分と、及び第２のフローシステム２９２の第２の処理流動体から第１のフローシステム２１２の第１の処理流動体を分離する無孔仕切り２７０とを含む。第１のフローシステム２１２ｂの第２の部分は、処理部２２０の第１のフローシステム２１２ａの第１の部分と流動体伝送する。第１のフローシステム２１２ｂの第２の部分は、無孔仕切り２７０に隣接する（２６５ａ−ｄとして個々に識別される）複数の環状オープニング２６５と、処理部２２０の対応している環状オープニング２６５と対応しているチャネル２３０との間に伸長している（２６４ａ−ｄとして個々に識別される）複数のチャネル２６４と、及び対応している環状オープニング２６５と第１の排出口２７３との間に伸長している複数の通路２７２とを含む。そのように、第１の処理流動体は、処理部２２０のチャネル２３０ａ−ｄから仕切り部２６０の対応しているチャネル２６４ａ−ｄに流れる。仕切り部２６０のチャネル２６４ａ−ｄを通って流れた後、第１の処理流動体は、対応している通路２７２に対応している環状オープニング２６５を通って無孔仕切り２７０に一般的に並行な方向に流れる。第１の処理流動体は、通路２７２を通って流れかつ第１の排出口２７３を介して容器２１０から出る。
【００５６】
第２のフローシステム２９２ｂの第２の部分は、電極部２８０の第２のフローシステム２９２ｂの第１の部分と流動体伝送である。第２のフローシステム２９２ｂの第２の部分は、仕切り２７０と電極部２８０の対応しているコンパートメント２８４との間に伸長している（２６６ａ−ｄとして個々に識別される）複数のチャネル２６６と、無孔仕切り２７０と第２の排出口２７５との間に伸長している複数の通路２７４とを含む。そのように、第２の処理流動体は、コンパートメント２８４ａ−ｄから対応しているチャネル２６６ａ−ｄにかつ無孔仕切り２７０にぶつかって流れる。第２の処理流動体の流れは、流動体が対応する通路２７４へ仕切り２７０と仕切り部２６０の表面２６３との間の仕切り２７０に一般的に並行な方向に流れることができるように処理部２２０に向けて無孔仕切り２７０を曲げる。第２の処理流動体は、通路２７４を通って流れかつ第２の排出口２７５を介して容器２１０から出る。
【００５７】
無孔仕切り２７０は、第１及び第２の処理流動体を分離するために第１のフローシステム２１２ｂの第２の部分と第２のフローシステム２９２ｂの第２の部分との間に配置されている。無孔仕切り２７０は、イオンに第１及び第２の処理流動体間の仕切り２７０を通過させると同時に、第１のフローシステム２１２と第２のフローシステム２９２との間の流動体の流れを抑止するために半透性膜でありうる。上述したように、また、無孔仕切り２７０は、陽イオン又は陰イオン選択でもありうるし、従って、選択されたイオンだけに仕切り２７０を通過させる。流動体は、無孔仕切り２７０を通って流れることを抑止されるので、仕切り２７０は、目詰まりの対象ではない。
【００５８】
電流は、電解液の存在でいずれかの方向に無孔仕切り２７０を通って流れることができる。例えば、電流は、チャネル２６６の第２の処理流動体から環状オープニング２６５の第１の処理流動体へ流れることができる。更に、無孔仕切り２７０は、処理流動体の気泡が仕切り２７０の部分を乾燥させずかつ電流をブロックしないように親水性でありうる。また、図４に示した無孔仕切り２７０は、仕切り２７０と仕切り部２６０の表面２６３との間で横方向に（例えば、環状になって）第２の処理流動体をチャネル２６６から対応している通路２７４へ流させるように可撓性である。無孔仕切り２７０は、第２の処理流動体が仕切り２７０に対して第１の処理流動体よりも大きな圧力を及ぼす場合に上方向に曲がることができる。
【００５９】
また、容器２１０は、システムの電極２９０又はいずれかで形成される気泡を制御する。例えば、無孔仕切り２７０、仕切り部２６０の下方部分、及び電極部２８０は、第２の処理流動体の気泡が仕切り２７０にトラップ（捕捉）されるようになるのを防ぐために処理部２２０に対して傾けられる。第２の処理流動体の気泡がコンパートメント２８４及びチャネル２６６を通って上向きに移動する場合、無孔仕切り２７０の角度が付いた配向及び各チャネル２６６の上の仕切り２７０のそり（湾曲）は、各チャネル２６６に対応している表面２６３の上側に向けて仕切り２７０の下で横方向に気泡を移動させる。通路２７４は、除去のために第２の排出口２７５へ気泡を運ぶ。説明した無孔仕切り２７０は、約５°の角度αで配向される。更に実施形態では、仕切り２７０は、気泡を除去するのに十分である、５°よりも大きいか又は小さい角度で配向することができる。角度αは、従って、５°に限定されない。一般に、角度αは、気泡を高い側に移動させるために十分に大きいべきであるが、それが電界に悪影響を及ぼすように大きくはないようにすべきである。
【００６０】
説明した仕切り部２６０の利点は、無孔仕切り２７０の角度αが、気泡が仕切り２７０の部分に対してトラップされかつ、電界に悪影響を及ぼす、仕切り２７０に誘電体エリアを生成することを防ぐということである。その他の実施形態では、仕切り２７０を傾ける代わりに又はそれに加えて処理流動体からガスを抜くためにその他のデバイスを用いることができる。そのように、無孔仕切り２７０は、全てのアプリケーションにおいて処理部２２０に対して傾ける必要がない。
【００６１】
電極２９０と無孔仕切り２７０との間の間隔は、容器２１０に対する別の設計基準である。説明した容器２１０では、無孔仕切り２７０と各電極２９０との間の距離は、約同じである。例えば、無孔仕切り２７０と第１の電極２９０ａとの間の距離は、無孔仕切り２７０と第２の電極２９０ｂとの間の距離と約同じである。代替的に、無孔仕切り２７０と各電極２９０との間の距離は、異なりうる。いずれの場合でも、無孔仕切り２７０と単一電極２９０の各弓形部分との間の距離は、約同じである。単一電極２９０の各部分と無孔仕切り２７０との間の均一な間隔は、電極２９０の部分と仕切り２７０との間の異なる間隔を有することに比較して電界に対してより正確な制御を供給することが期待される。第２の処理流動体がより少ない酸を有し、それゆえに導電率が低いので、無孔仕切り２７０と個々の電極２９０の個別の部分との間の距離における差は、工作物と仕切り２７０との間の距離における差よりも工作物における電界に大きな影響を有する。
【００６２】
動作において、処理部２２０、仕切り部２６０、及び電極部２８０は、工作物に所望の電界プロフィール（例えば、電流密度）を供給するように一緒に動作する。第１の電極２９０ａは、第１のチャネル２３０ａ、２６４ａ、及び２６６ａ、及び第１のコンパートメント２８４ａに流れる第１及び第２の処理流動体の部分を通して工作物に電界を供給する。従って、第１の電極２９０ａは、第１のオープニング２４４ａを介して処理サイトに効果的に露出される電界を供給する。第１のオープニング２４４ａは、第１のオープニング２４４ａの上部に“仮想電極”を生成するために第１のパーティション２４２ａのリム２４３ａの構成により第１の電極２９０ａの電界を形成する。フィールド形成モジュール２４０が、効果があたかも第１の電極２９０ａが第１のオープニング２４４ａに配置されたものであるかのように第１の電極２９０ａの電界を形成するので、これは“仮想電極”である。仮想電極は、ここに参考文献として採り入れられる米国特許出願第０９/８７２，１５１号に詳細に記述されている。同様に、第２、第３、及び第４の電極２９０ｂ−ｄは、第２のチャネル２３０ｂ、２６４ｂ、及び２６６ｂ、第３のチャネル２３０ｃ、２６４ｃ、２６６ｃ、及び第４のチャネル２３０ｄ、２６４ｄ、及び２６６ｄにそれぞれ流れる第１及び第２の処理流動体の部分を通して処理サイトに電界を供給する。従って、第２、第３、及び第４の電極２９０ｂ−ｄは、対応している仮想電極を生成するために第２、第３及び第４のオープニング２４４ｂ−ｄをそれぞれ介して処理サイトに効果的に露出される電界を供給する。
【００６３】
図５は、図４の湿式化学容器２１０の断面側面部分を示す概略側面図である。説明した容器２１０は、処理部２２０と仕切り部２６０との間に第１のインターフェイス素子２５０、及び仕切り部２６０と電極部２８０との間に第２のインターフェイス素子２５２を更に含む。この実施形態では、第１のインターフェイス素子２５０は、処理部２２０のチャネル２３０と仕切り部２６０の対応しているチャネル２６４との間の流動体伝送マイクロフューチャ工作物を許容するための複数のオープニング２５１を有しているシールである。シールは、対応しているチャネル２３０及び２６４内で電界を電気的に絶縁する誘電体物質である。同様に、第２のインターフェイス素子２５２は、仕切り部２６０のチャネル２６６と電極部２８０の対応しているコンパートメント２８４との間の流動体伝送を許容するための複数のオープニング２５３を有しているシールである。
【００６４】
説明した容器２１０は、仕切り部２６０を処理部２２０に取付けるための第１の取付けアセンブリ２５４ａと、電極部２８０を仕切り部２６０に取付けるための第２の取付けアセンブリ２５４ｂとを更に含む。第１及び第２の取付けアセンブリ２５４ａ−ｂは、一緒に対応している部を確実に保持するための速放性デバイスでありうる。例えば、第１及び第２の取付けアセンブリ２５４ａ−ｂは、クランプ・リング２５５ａ−ｂと、クランプ・リング２５５ａ−ｂを第１の位置と第２の位置との間で移動するラッチ２５６ａ−ｂとを含むことができる。ラッチ２５６ａ−ｂがクランプ・リング２５５ａ−ｂを第１の位置から第２の位置へ移動するときに、クランプ・リング２５５ａ−ｂの直径は、対応している部を一緒にクランプするために減少する。選択的に、第１及び第２の取付けアセンブリ２５４ａ−ｂが第１の位置から第２の位置へ移動するときに、取付けアセンブリ２５４ａ−ｂは、インターフェイス素子２５０及び２５２を圧縮しかつ互いに対して部を適切に位置決めするために対応している部を一緒に駆動する。この種の適切な取付けアセンブリは、その全体がここに参考文献として採り入れられる２００３年６月６日に出願された米国特許出願第６０/４７６，８８１号に詳細に開示されている。他の実施形態では、取付けアセンブリ２５４ａ−ｂは、速放性デバイスではないかもしれないしかつ複数のクランプ・リング、複数のラッチ、複数のボルト、又は他の種類の締め具（ファスナー）を含むことができる。
【００６５】
図４及び５に示した容器２１０の一つの効果は、仕切り部２６０及び/又は電極部２８０の破損コンポーネントは、かなりの期間について処理部２２０を停止することなく置換することができるということである。仕切り部２６０及び/又は電極部２８０は、処理部２２０から迅速に取り除くことができ、そして取替用仕切り及び/又は電極部は、ほんの一瞬で取付けることができる。これは、コンポーネントを容器の元の位置で修理することを必要とするか又はチャンバ全体を容器から取り除くことを必要とする通常のシステムと比較して電極又は他の処理コンポーネントを修理するためのダウンタイム（休止時間、不稼働時間）をかなり低減する。
【００６６】
仕切り部２６０の代替的実施形態は、図４及び５を参照して示しかつ説明した無孔仕り２７０の代わりに多孔仕切りを含むことができる。係る多孔仕切りは、第１及び第２のフローシステムを一般的に分離することができるが、しかし、多孔仕切りは、ある流動体を第１及び第２のフローシステム間で一般的に流させる。
【００６７】
Ｄ．電気化学堆積容器の更なる実施形態
図６は、本発明の別の実施形態による湿式化学容器３１０の概略図である。容器３１０は、（概略的に示した）処理部３２０と、（概略的に示した）電極部３８０と、及び処理部３２０及び電極部３８０を分離している（概略的に示した）仕切り３７０とを含む。処理部３２０及び電極部３８０は、図４及び５を参照して上述した処理部２２０及び電極部２８０に一般的に類似しうる。例えば、処理部３２０は、処理サイトの工作物に向けて第１の処理流動体の流れを運ぶために第１のフローシステムの一部を含むことができ、かつ電極部３８０は、少なくとも一つの電極３９０と、電極３９０に少なくともの隣接して第２の処理流動体の流れを運ぶために第２のフローシステムの一部と、を含むことができる。仕切り３７０は、無孔仕切り又は多孔仕切りでありうる。
【００６８】
容器２１０とは異なり、容器３１０は、個別の仕切り部を含まないが、それよりも仕切り３７０は、処理部３２０と電極部３８０との間に直接取付けられている。仕切り３７０は、さもなければ、無孔仕切り２７０と同じ方法で処理部３２０の第１の処理流動体と電極部３８０の第２の処理流動体とを分離する。容器２１０との別の違いは、仕切り３７０及び電極部３８０が処理部３２０に対して傾けられていないということである。
【００６９】
第１及び第２の処理流動体は、図４及び５の容器２１０を参照して上述した流れ方向と反対の方向に容器３１０の中を流れることができる。より特定的には、第１の処理流動体は、仕切り３７０から工作物に向って経路Ｆ1に沿って流れかつ処理サイトに隣接して容器３１０を出ることができる。第２の処理流動体は、仕切り３７０から電極３９０に向って経路Ｆ2に沿って流れそれから容器３１０を出ることができる。その他の実施形態では、容器３１０は、第１及び/又は第２の処理流動体からガスを抜くデバイスを含むことができる。
【００７０】
図７は、処理部４２０と、電極部４８０と、及び処理部４２０及び電極部４８０に対して傾けられた仕切り４７０とを有している容器４１０を概略的に示す。この実施形態は、それが個別の仕切り部を有していないしかつ仕切り４７０が無孔又は多孔であいうるという点で容器３１０に類似しているが、しかし容器４１０は、仕切り４７０がある角度で傾けられているという点で容器３１０とは異なる。代替的に、図８は、処理部５２０と、電極部５８０と、処理部５２０及び電極部５８０の間の仕切り５７０と、を含んでいる容器５１０を概略的に示す。容器５１０は、容器４１０に類似するが、しかし仕切り５７０及び電極部５８０は、両方とも容器５１０の処理部５２０に対して傾けられている。
【００７１】
Ｅ．取付けモジュールを有する統合ツールの実施形態
図９は、一つ以上の湿式化学処理を実行することができる統合ツール６００を概略的に示す。ツール６００は、デッキ６６４と、複数の湿式化学処理局６０１と、及び移送システム６０５とを取り囲む筐体又はキャビネット６０２を含む。各処理局６０１は、容器、チャンバ、又はリアクタ６１０と、微小フィーチャ工作物Ｗをリアクタ６１０との間で転送するための工作物支持装置（例えば、リフト-回転部）６１３とを含む。容器、チャンバ、又はリアクタ６１０は、図２Ａ〜８を参照して上述した容器のいずれか一つに一般的に類似しうる。局（ステーション）６０１は、スピン-リンス-ドライ・チャンバ、シード層修復チャンバ、洗浄カプセル、エッチング・カプセル、電気化学堆積チャンバ、及び/又はその他の種類の湿式化学処理容器を含むことができる。移送システム６０５は、直線トラック６０４と、ツール内の個々の工作物Ｗを移送するためにトラック６０４に沿って移動するロボット６０３とを含む。統合ツール６００は、工作物Ｗを保持するための複数のコンテナ６０７を有している工作物装填/非装填（load/unload）部６０８を更に含む。動作において、ロボット６０３は、ツール６００内の所定のワークフロー・スケジュールにより工作物Ｗをコンテナ６０７及び処理局６０１との間で移送する。例えば、個々の工作物Ｗは、シード層修復処理、メッキ処理、スピン-リンス-ドライ処理、及び焼鈍し処理を通り抜けることができる。代替的に、個々の工作物Ｗは、シード層修復処理を通り抜けられないか又はさもなければ異なるように処理されうる。
【００７２】
図１０Ａは、本発明の実施形態による統合ツール６００の一部を示している等角図である。統合ツール６００は、フレーム（枠）６６２と、フレーム６６２に取付けられた寸法安定性取付けモジュール６６０と、複数の湿式化学処理チャンバ６１０と、複数の工作物支持装置６１３とを含む。また、ツール６００は、移送システム６０５を含むこともできる。取付けモジュール６６０は、処理チャンバ６１０と、工作物支持装置６１３と、及び移送システム６０５とを担持する。
【００７３】
フレーム６６２は、この技術分野で知られた方法で一緒に溶接された複数のポスト（柱）６６３及びクロス-バー（横棒）６６１を有する。複数の外側パネル及びドア（図１０Ａで図示省略）は、密閉形キャビネット６０２（図９）を形成するためにフレーム６６２に一般的に取付けられている。取付けモジュール６６０は、フレーム６６２内に少なくとも部分的に収納（収容）される。一実施形態では、取付けモジュール６６０は、フレーム６６２のクロス-バー６６１によって担持されるが、しかし、取付けモジュール６６０は、代替的に、ファシリティのフロア又は他の構造物の上に直接立てかけることができる。
【００７４】
取付けモジュール６６０は、湿式化学処理チャンバ６１０、工作物支持装置６１３、及び移送システム６０５間の相対的位置を維持する、堅固な、安定構造体である。取付けモジュール６６０の一形態は、湿式化学処理チャンバ６１０、工作物支持装置６１３、及び移送システム６０５間の相対的位置が時間に対して変化しないように、それがフレーム６６２と比較してより堅固でありかつかなり大きな構造的完全性を有するということである。取付けモジュール６６０の別の形態は、それが、デッキ６６４の既知の位置に処理チャンバ６１０及び工作物支持装置６１３を位置決めするための正確な位置に位置決め素子を有する寸法安定性デッキ６６４を含むということである。一つの実施形態（図示省略）では、移送システム６０５がデッキ６６４に直接取付けられる。図１０Ａに示した構成では、取付けモジュール６６０は、寸法安定性プラットフォーム６６５も有し、かつ移送システム６０５は、プラットフォーム６６５に取付けられる。デッキ６６４及びプラットフォーム６６５は、デッキ６６４の位置決め素子及びプラットフォーム６６５の位置決め素子が互いに対して移動しないように互いに対して固定して位置決めされる。取付けモジュール６６０は、従って、湿式化学処理チャンバ６１０及び工作物支持装置６１３がデッキ６６４の正確な位置に置換部品を正確に位置決めするような方法で除去されかつ交換可能な部品で置換されるシステムを供給する。
【００７５】
ツール６００は、湿式化学処理チャンバ６１０、工作物支持装置６１３、又は移送システム６０５の頻繁な保守を必要とする厳しい仕様を有するアプリケーションに特に適する。湿式化学処理チャンバ６１０は、処理デッキ６６４からチャンバを単に取り外しかつチャンバ６１０を、デッキ６６４の位置決め素子と接続するように構成された取付けハードウェアを有している交換可能なチャンバで交換することによって修復又は保守することができる。取付けモジュール６６０が寸法安定性でありかつ交換処理チャンバ６１０の取付けハードウェアがデッキ６６４と接続するので、チャンバ６１０は、移送システム６０５を再調整することを必要とせずにデッキ６６４で交換することができる。これは、ツール６００が厳しい性能仕様を有するアプリケーションで高い処理量を維持することができるように処理チャンバ６１０を修復すること又は保守することに関連付けられたダウンタイム（不稼働時間）をかなり低減することが期待される。
【００７６】
図１０Ｂは、移送システム６０５と、取付けモジュール６６０に取付けられた装填/非装填部６０８とを示しているツール６００の平面図である。図１０Ａ及び１０Ｂを一緒に参照して、トラック６０４は、プラットフォーム６６５に取付けられ、そして特に、それがチャンバ６１０及びデッキ６６４に取付けられた工作物支持装置６１３に対して正確に位置決めされるようにプラットフォーム６６５の位置決め素子と接続する。（工作物Ｗを把持するためのエンデ・エフェクタ６０６を含む）ロボット６０３は、従って、取付けモジュール６６０によって設定された固定された、寸法安定性基準フレームで工作物Ｗを移動する。図１０Ｂを参照すると、ツール６００は、キャビネット６０２に取付けモジュール６６０、湿式化学処理チャンバ６１０、工作物支持装置６１３、及び移送システム６０５を密閉するためにフレーム６６２に取付けられた複数のパネル６６６を更に含むことができる。代替的に、ツール６００の一面又は両面のパネル６６６は、オープン・ツールを供給するために処理デッキ６６４の上の領域で取り除くことができる。
【００７７】
Ｆ．寸法安定性取付けモジュールの実施形態
図１１は、ツール６００（図９〜１０Ｂ）で使用する本発明の実施形態により構成された取付けモジュール６６０の等角図である。デッキ６６４は、堅固な（剛体の）第１のパネル６６６ａと、第１のパネル６６６ａの下に重ね合わせられた堅固な第２のパネル６６６ｂとを含む。第１のパネル６６６ａは、外側部材であり、かつ第２のパネル６６６ｂは、外側部材に近接して並べられた内側部材である。代替的に、第１及び第２のパネル６６６ａ及び６６６ｂは、図１１に示すものとは異なる構成を有することができる。複数のチャンバ容器（レセプタクル）６６７は、湿式化学処理チャンバ６１０（図１０Ａ）を受け容れるために第１のパネル６６６ａ及び第２のパネル６６６ｂに配置される。
【００７８】
デッキ６６４は、複数の位置決め素子６６８と、第１のパネル６６６ａにわたり正確なパターンで配置された取付け素子６６９とを更に含む。位置決め素子６６８は、正確な位置で第１のパネル６６６ａに機械加工されたホール（穴）と、及び/又はホールに受け容れられる合くぎ又はピンとを含む。また、合くぎは、湿式化学処理チャンバ６１０（図１０Ａ）とインターフェイス（接続）するように構成されている。例えば、合くぎは、対応しているホール又は処理チャンバ６１０のその他のインターフェイス部材に受け容れることができる。その他の実施形態では、位置決め素子６６８は、第１のパネル６６６ａのホールに位置決めされることなく第１のパネル６６６ａから上方向に突き出ている円筒ピン又は円錐ピンのような、ピンを含む。デッキ６６４は、取付けモジュール６６０の正確な位置に個々の湿式化学処理チャンバを正確に位置決めするために各チャンバ容器（レセプタクル）６６７に配置された一組の第１のチャンバ位置決め素子６６８ａを有する。また、デッキ６６４は、取付けモジュール６６０の正確な位置に個々の工作物支持装置６１３（図１０Ａ）を正確に位置決めするために各レセプタクル（容器）６６７の近くに一組の第１の支持位置決め素子６６８ｂも含むことができる。第１の支持位置決め素子６６８ｂは、工作物支持装置６１３の対応している位置決め素子と結合するように位置決めされかつ構成されている。取付け素子６６９は、デッキ６６４にチャンバ６１０及び工作物支持装置６１３を固定するためにボルト（ねじ）を受け容れる第１のパネル６６６ａのねじ穴でありうる。
【００７９】
また、取付けモジュール６６０は、デッキ６６４の長手方向の外側エッジに沿った外側プレート６７０ａと、デッキ６６４の長手方向の内側エッジに沿った内側プレート６７０ｂと、及びデッキ６６４の両端に取付けられたエンド・プレート６７０ｃとを含む。移送プラットフォーム６６５は、内側プレート６７０ｂ及びエンド・プレート６７０ｃに取付けられている。移送プラットフォーム６６５は、取付けモジュール６６０に移送システム６０５（図１０Ａ及び１０Ｂ）のトラック６０４（図１０Ａ及び１０Ｂ）を正確に位置決めするためのトラック位置決め素子６６８ｃを含む。例えば、トラック位置決め素子６６８ｃは、トラック６０４の対応している穴（ホール）、ピン、又はその他のインターフェイス（接続）部材と結合するピン又は穴（ホール）を含むことができる。移送プラットフォーム６６５は、プラットフォーム６６５にトラック６０４を固定するためにボルトを受け容れる、ねじ穴のような、取付け素子６６９を更に含むことができる。
【００８０】
図１２は、デッキ６６４の内部構造の一つの適切な実施形態を示している断面図であり、図１３は、図１２に示したデッキ６６４の一部の詳細図である。デッキ６６４は、外側プレート６７０ａと内側プレート６７０ｂとの間で横方向に（側面に沿って）伸長している、梁のような、ブレーシング（支柱）６７１を含む。第１のパネル６６６ａは、ブレーシング６７１の上側に取付けられ、かつ第２のパネル６６６ｂは、ブレーシング６７１の下側に取付けられている。デッキ６６４は、ブレーシング６７１に第１のパネル６６６ａ及び第２のパネル６６６ｂを固定する複数のスルーボルト６７２及びナット６７３を更に含むことができる。図１３に最も良く示したように、ブレーシング６７１は、それを通ってスルーボルト６７２が伸長する複数のホール（穴）６７４を有している。ナット６７３は、これらのコンポーネント間の接続を強化するためにボルト６７２に溶接することができる。
【００８１】
デッキ６６４のパネル及びブレーシングは、ステンレススチール、その他の合金、一体鋳物材料、又は繊維強化複合材で作ることができる。例えば、パネル及びプレートは、ニトロン５０ステンレススチール、ハステロイ６２５合金鋼、又はマイカ（雲母）で充填された一体鋳物エポキシで作ることができる。繊維強化複合材は、硬化樹脂に炭素繊維又はケブラー(Kevlar)・メッシュを含むことができる。パネル６６６ａ及び６６６ｂに対する材料は、かなり堅固でかつ湿式化学処理で用いられる化学物質とコンパチブルであるべきである。ステンレススチールは、強力であるが湿式化学処理で用いられる電解溶液又は洗浄溶液の多くによって影響を及ぼされないので、多くのアプリケーションに大変適している。一実施形態では、パネル６６６ａ−ｂ及びプレート６７０ａ−ｃは、０．１２５〜０．３７５インチ厚みのステンレススチールであり、かつより特定的には、それは０．２５０インチ厚みのステンレススチールでありうる。しかしながら、パネル及びプレートは、その他の実施形態において異なる厚みを有することができる。
【００８２】
また、ブレーシング６７１は、ステンレススチール、繊維強化複合材、その他の合金、及び/又は一体鋳物材料でありうる。一実施形態では、ブレーシングは、０．５〜２．０インチ幅のステンレススチール梁でありうるし、より特定的には１．０インチ幅×２．０インチ高さのステンレススチール梁でありうる。その他の実施形態では、ブレーシング６７１は、金属（例えば、ステンレススチール、アルミニウム、チタン、等）、ポリマー、グラスファイバー又はその他の材料で作られた蜂の巣コア又はその他の構造でありうる。
【００８３】
取付けモジュール６６０は、デッキ６６４の部分をアセンブルし、そしてエンド・プレート６７０ｃをデッキ６６４の部分に溶接又は接着することによって構築される。デッキ６６４のコンポーネントは、一般的に溶接なしでスルーボルト６７２により一緒に固定される。外側プレート６７０ａ及び内側プレート６７０ｂは、溶接及び/又は締め具（ファスナー）を用いてデッキ６６４及びエンド・プレート６７０ｃに取付けられる。次いで、プラットフォーム６６５は、エンド・プレート６７０ｃ、及び内側プレート６７０ｂに確実に取付けられる。取付けモジュール６６０がアセンブルされる順番は、変わりうるしかつ上述した手順に限定されない。
【００８４】
取付けモジュール６６０は、交換処理チャンバ６１０又は工作物支持装置６１３がデッキ６６４に取付けられる毎に移送システム６０５を再調整させることを必要としない範囲内でデッキ６６４の位置決め素子６６８ａ−ｂとプラットフォーム６６５の位置決め素子６６８ｃとの間で相対的位置を維持する、頑丈な、寸法安定性構造を供給する。取付けモジュール６６０は、一般的に、湿式化学処理チャンバ６１０、工作物支持装置６１３、及び移送システム６０５が取付けモジュール６６０に取付けられた場合に位置決め素子６６８ａ−ｂと６６８ｃとの間で相対的位置を維持するために十分に強い堅固な（剛性の）構造である。いくつかの実施形態では、取付けモジュール６６０は、位置決め素子６６８ａ−ｂと６６８ｃとの間の相対的位置を０．０２５インチ内に維持するように構成されている。その他の実施形態では、取付けモジュールは、位置決め素子６６８ａ−ｂと６６８ｃとの間の相対的位置を約０．００５〜０．０１５インチ内に維持するように構成されている。そのように、デッキ６６４は、均一的にフラットな面を約０．０２５インチ内にしばしば維持し、そしてより特定の実施形態では約０．００５〜０．０１５インチに維持する。
【００８５】
上述より、本発明の特定の実施形態は、説明のためにここに記述されたが、しかし本発明の精神及び適用範囲から逸脱することなく様々な変更がなされうるということが理解されるであろう。例えば、上述した実施形態の様々な形態を異なる組合せで組合せることができるし、大きさ、材料、種類、及び/又は流動体の流れのような特徴は、異なりうる。従って、本発明は、添付した特許請求の範囲によるもの以外には限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】従来技術による電気メッキ・チャンバーの概略図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による微小フィーチャ工作物の電気化学堆積、電気研磨、又はその他の湿式化学処理のシステムを概略的に示す図である。
【図２Ｂ】本発明の別の実施形態による微小フィーチャ工作物の電気化学堆積、電気研磨、又はその他の湿式化学処理のシステムを概略的に示す図である。
【図３Ａ−３Ｈ】本発明の一実施形態による図２Ａ及び２Ｂのシステムが使用されていない間のメッキ・サイクル中の陽極液及び陰極液における水素イオンの濃度と銅イオンの濃度との間の関係をグラフで示す図である。
【図４】本発明の別の実施形態による湿式化学容器の断面部分を示す概略等角図である。
【図５】図４の容器の断面側面部分を示す概略側面図である。
【図６】本発明の別の実施形態による湿式化学容器の概略図である。
【図７】本発明の別の実施形態による湿式化学容器の概略図である。
【図８】本発明の別の実施形態による湿式化学容器の概略図である。
【図９】本発明の別の実施形態による湿式化学処理ツールの概略平面図である。
【図１０Ａ】本発明の別の実施形態による湿式化学処理ツールの部分を示す等角図である。
【図１０Ｂ】本発明の別の実施形態により構成された湿式化学処理ツールの概略平面図である。
【図１１】本発明の別の実施形態による湿式化学処理ツールで用いられる取付けモジュールの等角図である。
【図１２】本発明の別の実施形態による湿式化学処理ツールで用いられる取付けモジュールの図１１の線１２−１２に沿った断面図である。
【図１３】より詳細に取付けモジュールのデッキの部分を示す断面図である。
【図１】
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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３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年8月2日(2006.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小フィーチャ工作物に材料を堆積するための電気化学堆積チャンバであって、
処理サイトの微小フィーチャ工作物に第１の処理流動体の流れを運ぶように構成された第１のフローシステムを含んでいる処理部と；
複数の電極コンパートメント及び第１のフローシステムから分離した第２のフローシステムを含み、該第２のフローシステムが該電極コンパートメントを通して第２の処理流動体の流れを運ぶように構成された、電極部と；
複数の独立した電極であり、個々の電極が対応している電極コンパートメントにある、該電極と；及び
選択された物質が前記第１及び第２の処理流動体間を通ることを抑止するための前記処理部と前記電極部との間の仕切りと、
を備え、
前記仕切りは、前記処理部から前記複数の電極コンパートメントを分離するイオン交換膜を備えていることを特徴とするチャンバ。
【請求項２】
前記電極は、第１の電極及び第２の電極を備え；かつ
前記電極部は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に誘電体分配器を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のチャンバ。
【請求項３】
前記電極は、第１の電極と当該第１の電極と同心円に配置された第２の電極とを備え、かつ
前記処理部は、フィールド形成モジュールを更に備え、前記フィールド形成モジュールは、誘電体材料で構成されかつ前記第１の電極による影響を受けたイオンが通り抜けることができる処理サイトの第１のセクションに対向している第１の開口と、前記第２の電極による影響を受けたイオンが通り抜けることができる処理サイトの第２のセクションに対向している第２の開口とを有することを特徴とする請求項１に記載のチャンバ。
【請求項４】
前記イオン交換膜は、陽イオン又は陰イオンのいずれかが前記第１及び第２の処理流動体間の仕切りを通過するようにさせることを特徴とする請求項１に記載のチャンバ。
【請求項５】
前記イオン交換膜は、前記第２の処理流動体の前記流動体から前記第１の処理流動体の前記流動体を分離することを特徴とする請求項１に記載のチャンバ。
【請求項６】
前記仕切りは、電解液の存在で電流を通過させる仕切りであることを特徴とする請求項１に記載チャンバ。
【請求項７】
前記電極は、対応する電界を選択的に誘導し；かつ
前記処理部は、前記電極によって誘導された前記電界を形成するフィールド形成モジュールを更に備えている、ことを特徴とする請求項１に記載チャンバ。
【請求項８】
前記電極は、第１の電極及び第２の電極を備え；かつ
前記電極部は、前記第１の電極に結合された第１の電気コネクタと、前記第２の電極に結合された第２の電気コネクタとを更に備え、前記第１及び第２の電極は、互いに独立して動作可能であることを特徴とする請求項１に記載のチャンバ。
【請求項９】
酸の約１０ｇ/ｌと約２００ｇ/ｌとの間の濃度を有する第１の処理流動体と、
酸の約０．１ｇ/ｌと約２００ｇ/ｌとの間の濃度を有する第２の処理流動体と
を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のチャンバ。
【請求項１０】
前記第２の処理流動体は、酸の約０．１ｇ/ｌと約１．０ｇ/ｌとの間の濃度を有することを特徴とする請求項８に記載のチャンバ。
【請求項１１】
酸の第１の濃度を有する第１の処理流動体と、
酸の第２の濃度を有する第２の処理流動体とを更に備え、
前記第２の濃度に対する前記第１の濃度の比は、約１：１と約２０，０００：１との間であることを特徴とする請求項１に記載のチャンバ。
【請求項１２】
前記仕切りは、前記第２の処理流動体からガスを排出するために前記処理部に対して傾けられることを特徴とする請求項１に記載のチャンバ。
【請求項１３】
前記処理部及び前記電極部に結合された仕切り部を更に備え、前記仕切り部は、前記仕切りを含むことを特徴とする請求項１に記載のチャンバ。
【請求項１４】
前記仕切りは、第１の側面と、当該第１の側面に対向する第２の側面とを含み；
前記第１のフローシステムは、前記仕切りの前記第１の側面に少なくとも隣接して前記第１の処理流動体を流すように構成され；かつ
前記第２のフローシステムは、前記複数の電極コンパートメントにおける前記仕切りの前記第２の側面に少なくとも隣接して前記第２の処理流動体を流すように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のチャンバ。
【請求項１５】
前記電極は、純銅電極を備えていることを特徴とする請求項１に記載のチャンバ。
【請求項１６】
前記電極は、燐銅電極を備えていることを特徴とする請求項１に記載のチャンバ。
【請求項１７】
処理サイトに微小フィーチャ工作物を位置決めするように構成された工作物ホルダーと、工作物の層に電流を供給するように配置された複数の電気コンタクトとを含んでいるヘッド・アセンブリを更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のチャンバ。
【請求項１８】
前記処理部と流動体伝送する第１の貯蔵器であり、当該第１の貯蔵器及び前記処理部は、前記第１の電解液の第１のボリュームを運ぶように構成される、該第１の貯蔵器と；
前記電極部と流動体伝送する第２の貯蔵器であり、当該第２の貯蔵器及び前記電極部は、前記第２の電解液の第２のボリュームを運ぶように構成され、前記第１の電解液の前記第１のボリュームは、前記第２の電解液の前記第２のボリュームの少なくとも２倍である、該第２の貯蔵器と、
を含んでいる、微小フィーチャ工作物の湿式化学処理用システムを更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のチャンバ。
【請求項１９】
前記第２の電解液の前記第２のボリュームに対する前記第１の電解液の前記第１のボリュームの比は、約１．５：１と約１０：１の間であることを特徴とする請求項１８に記載のチャンバ。
【請求項２０】
酸の約１０ｇ/ｌと約２００ｇ/ｌの間の濃度を有する第１の電解液と；及び
酸の約０．１ｇ/ｌと約１．０ｇ/ｌの間の濃度を有する第２の電解液とを更に備えていることを特徴とする請求項１８に記載のチャンバ。
【請求項２１】
銅の約１０ｇ/ｌと約５０ｇ/ｌの間の濃度を有する第１の電解液と；
銅の約１０ｇ/ｌと約５０ｇ/ｌの間の濃度を有する第２の電解液と、
を更に備えていることを特徴とする請求項１８に記載のチャンバ。
【請求項２２】
微小フィーチャ工作物を電気化学的に処理する方法であって、
処理部を通してリアクション・チャンバの微小フィーチャ工作物に少なくとも隣接して第１の処理流動体を流す段階と；
複数の電極コンパートメントを通して対応している電極コンパートメントの複数の電極に少なくとも隣接して第２の処理流動体を流す段階と；
前記第１及び第２の処理流動体における電流の流れを設定するために個々の電極に独立した電流を印加する段階と；及び
仕切りで前記第１の処理流動体及び前記第２の処理流動体を分離する段階と、
を具備し、
前記仕切りは、前記処理部の前記第１の処理流動体から前記複数の電極コンパートメントの前記第２の処理流動体を分離する無孔イオン交換膜を備えていることを特徴とする方法。
【請求項２３】
前記第１及び前記第２の処理流動体を分離する段階は、前記第２の処理流動体の流れから前記第１の処理流動体の流れを分離する段階を具備することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１及び前記第２の処理流動体を分離する段階は、有機添加剤が該第１の及び第２の処理流動体の間を通ることを抑止するために多孔仕切りで該第１及び第２の処理流動体を分離する段階を具備することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１及び前記第２の処理流動体を分離する段階は、電流が電解液の存在で通り抜けるようにさせる仕切りで該第１及び第２の処理流動体を分離する段階を具備することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の処理流動体を流す段階は、酸の約１０ｇ/ｌと約２００ｇ/ｌの間の濃度を有している陰極電解液を流す段階を具備し；かつ
前記第２の処理流動体を流す段階は、酸の約０．１ｇ/ｌと約１．０ｇ/ｌの間の濃度を有している陽極電解液を流す段階を具備することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１の処理流動体を流す段階は、酸の第１の濃度を有している陰極電解液を流す段階を具備し；かつ
前記第２の処理流動体を流す段階は、酸の第２の濃度を有している陽極電解液を流す段階を具備し、
前記酸の第２の濃度に対する前記酸の第１の濃度に対する比は、約１０：１と約２０，０００：１との間であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
前記個々の電極に独立した電流を印加する段階は、第１の電極に第１の電流を印加しかつ第２の電極に前記第１の電流とは異なる第２の電流を印加する段階を具備することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２９】
前記電流をメッキ・サイクル中に動的に変化させる段階を更に具備することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１の処理流動体は、前記仕切りを越えて第１の電荷を運ぶための第１の電荷運搬流動体であり；かつ
前記第２の処理流動体は、前記仕切りを越えて第２の電荷を運ぶための第２の電荷運搬流動体であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１及び第２の電荷運搬流動体は、陰イオンを含むことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１及び第２の電荷運搬流動体は、陽イオンを含むことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１及び第２の電荷運搬流動体の電荷キャリヤは、リアクション・チャンバが動作している場合及びアイドルである場合に反対方向に移動することを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【国際調査報告】
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