(57)【要約】      （修正有）【課題】上部にバリアー層を有する基材に直接に伝導性フィルムをメッキする設備および方法をを提供する。【解決手段】管１０９の内部に配置されたアノードロッド１、並びに筒状壁１０７と１０５との間、筒状壁１０３と１０１の間にそれぞれ配置されたアノードリング２及び３とを有する設備とする。基材表面の第一の部分に所望の厚さまでメッキすること、及び前記基材表面の少なくとも第２の部分に所望の厚さまでメッキして、所望の厚さの連続フィルムを基材に付与する。第１、第２の部分のための電極に独立にメッキ電流を与えたり、または独立に電解液を流すことによって行う。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材表面の第１の部分に所望の厚さまでフィルムをメッキすること、及び
前記基材表面の少なくとも第２の部分に所望の厚さまでフィルムをメッキして、所望の厚さの連続フィルムを前記基材に提供すること、
を含む基材表面に所望の厚さまでフィルムをメッキする方法。
【請求項２】
前記所望の厚さが、前記基材にフィルムの連続シード層を与える厚さである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記連続シード層に更にメッキして、前記シード層の所望の厚さよりも厚い第２の均一な厚さの連続フィルムを前記基材に提供する工程、
を更に含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
フィルムが所望の厚さになるまで、前記基材表面の第１の部分に電解質を流し且つメッキ電流を提供して、前記基材の第１の部分にフィルムをメッキし；少なくとも前記基材の第２の部分のために、電解質を流すこと及びメッキ電流を流すことを繰り返して、この第２の部分に所望の厚さまでフィルムをメッキすること；並びに、第２の均一な厚さが得られるまで、前記基材の第１の部分及び少なくとも第２の部分に電解質を流し、少なくとも第２の部分にメッキ電流を流すこと、によって前記基材の第１の部分にフィルムをメッキする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記基材の第１及び第２の部分のためのメッキ電極に独立にメッキ電流を提供することによって、この第１及び第２の部分にフィルムをメッキする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記基材の第１の部分及び第２の部分に独立に前記電解質を流す請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記基材の第１及び第２の部分に同時に電解質を流し、この第１及び第２の部分のためのメッキ電極に別々にメッキ電流を提供することによって、この第１及び第２の部分にフィルムをメッキする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記基材の第２の部分にメッキ電流を提供している間、前記基材の第１の部分のフィルム厚さが所望の厚さに達した後で、メッキが除去されるのを防ぐのに十分な電流を、前記基材の第１の部分に提供する工程、を更に含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記基材の第１の部分にメッキ電流を提供している間、メッキが除去されることを防ぐのに十分なメッキ電圧を、前記基材の第２の部分に提供する工程、を更に含む請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記基材の第２の部分にメッキ電流を提供している間、前記基材の第１の部分のフィルム厚さが所望の厚さに達した後で、前記基材の第１の部分を電解質から出す工程、を更に含む請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記基材の第１の部分にフィルムをメッキしている間、前記基材の第１の部分に電解質を流すこと、及び前記基材の第２の部分にフィルムをメッキしている間、前記基材の第１の部分及び第２の部分に同時に電解質を流すことによって、前記基材の第１及び第２の部分にフィルムをメッキする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記基材の第２の部分にメッキ電流を提供している間、前記基材の第１の部分のフィルムの厚さが所望の厚さに達した後で、メッキが除去されることを防ぐのに十分なメッキ電圧を、前記基材の第１の部分に提供する工程を更に含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記基材の第１の部分の近くに可動式ジェットアノードを移動させることによって、前記基材の第１の部分にのみ電解質を流すこと、及び前記基材の第２の部分の近くに可動式ジェットアノードを移動させることによって、前記基材の第２の部分にのみ電解質を流すことによって、前記基材の第１の部分及び第２の部分に前記フィルムをメッキする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記基材の表面を電解質に浸漬し、別々に、可動式ジェットアノードを前記基材の第１の部分の近くに移動させ、可動式ジェットアノードを前記基材の第２の部分の近くに移動させることによって、前記基材の第１の部分及び第２の部分に前記フィルムをメッキする工程、を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記基材の第２の部分にフィルムをメッキしている間、前記基材の第１の部分に継続してフィルムをメッキする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記基材の第１の部分にフィルムをメッキしている間、前記基材の第１の部分に電解質を流すこと、及び前記基材の第１及び第２の部分に同時にフィルムをメッキする間、前記基材の第１及び第２の部分に同時に電解質を流すことによって、前記基材の第１及び第２の部分にフィルムをメッキする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記連続シード層に更にメッキして、前記シード層の所望の厚さよりも厚い第２の均一な厚さの連続フィルムを、前記基材に提供する工程、
を更に含む、前記基材の第１及び第２の部分に所望の厚さまで前記フィルムをメッキして連続シード層を与える請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記基材の第１の部分にフィルムをメッキしている間、前記基材の第１の部分にのみ電解質を流すこと、及び前記基材の第２の部分にフィルムをメッキしている間、前記基材の第１及び第２の部分に同時に電解質を流すことによって、前記基材の第１及び第２の部分にフィルムをメッキする請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記基材の第２の部分にメッキ電流を提供している間、前記基材の第１の部分のフィルムの厚さが所望の厚さに達した後で、メッキが除去されるのを防ぐのに十分な電圧を、前記基材の第１の部分に提供する工程を更に含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記連続シード層に更にメッキして、前記シード層の所望の厚さよりも厚い第２の均一な厚さの連続フィルムを、前記基材に提供する工程、
を更に含む、前記基材の第１及び第２の部分に所望の厚さまでフィルムをメッキして連続シード層を与える請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記基材の第２の部分が、前記基材の第１の部分に隣接している請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記基材が半導体ウェハーである請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記半導体ウェハーがシリコンウェハーである請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記シリコンウェハーが、その上部にバリアー層を有する請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記バリアー層が、チタン、窒化チタン、タンタル、又は窒化タンタルである請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記半導体ウェハーが、前記バリアー層の上部にシード層を更に有する請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記シード層が、半導体ウェハーの周縁部領域の近くで比較的厚く且つ内側領域で比較的薄い請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記フィルムが、前記半導体ウェハー上の集積回路の相互接続を含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２９】
前記相互接続が、ダマシン構造である請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
メッキ電解質と接触させて基材を配置する基材ホルダー、
前記基材にメッキ電流を供給する少なくとも１つのアノード、
前記基材に接触する電解質を供給する少なくとも２つの関連する流量制御装置、
前記少なくとも１つのアノード及び前記少なくとも２つの流量制御装置に組み合わされて、前記基材の一連の部分に電解質とメッキ電流を組み合わせて提供し、基材のこれらの部分にフィルムを続けてメッキすることによって、前記基材に均一な厚さの連続フィルムを提供する制御システム、
を具備している基材にフィルムをメッキする設備。
【請求項３１】
前記少なくとも１つのアノードが、少なくとも２つのアノードのそれぞれを取り囲む隔離壁によって離されたこれら少なくとも２つのアノードを含む請求項３０に記載の設備。
【請求項３２】
前記それぞれのアノードの隔離壁の高さが同じである請求項３１に記載の設備。
【請求項３３】
前記それぞれのアノードの隔離壁の高さが異なっている請求項３１に記載の設備。
【請求項３４】
前記基材の中央部に近い前記それぞれのアノードの隔離壁の高さが、前記基材の縁に近い前記それぞれのアノードの隔離壁の高さよりも高い請求項３１に記載の設備。
【請求項３５】
前記基材の中央部に近い前記それぞれのアノードの隔離壁の高さが、前記基材の縁に近い前記それぞれのアノードの隔離壁の高さよりも低い請求項３１に記載の設備。
【請求項３６】
前記少なくとも２つの流量制御装置が、前記少なくとも２つのアノードのそれぞれに近接する基材部分に、メッキ電解質を選択的に供給する別々のバルブであり、これらのバルブに組み合わされた少なくとも１つのポンプを更に具備する請求項３１に記載の設備。
【請求項３７】
前記少なくとも１つのポンプが２つのポンプを含む請求項３６に記載の設備。
【請求項３８】
前記少なくとも１つのポンプの出口に結合した圧力漏出バルブを更に具備した請求項３６に記載の設備。
【請求項３９】
前記バルブが液体質量流量制御バルブである請求項３６に記載の設備。
【請求項４０】
前記少なくとも１つの制御システムが、前記少なくとも２つのアノードに選択的にメッキ電流を供給するように設計されている請求項３１に記載の設備。
【請求項４１】
前記基材の一連の部分に電解質を供給するように設計された複数の電解質流路を更に具備する請求項３１に記載の設備。
【請求項４２】
前記複数の電解質流路のそれぞれが、入口と前記基材ホルダーに向いている複数のノズルを具備している請求項４１に記載の設備。
【請求項４３】
２つの隣接する電解質流路が、これら２つの隣接する電解質流路の間に少なくとも１つの電解質戻り経路を有する請求項４１に記載の設備。
【請求項４４】
前記基材ホルダーが上下に移動して、前記基材と前記アノードとの間の隙間を調節することができる請求項３０に記載の設備。
【請求項４５】
前記基材ホルダーが、メッキ処理の間に水平方向に振動することができる請求項３０に記載の設備。
【請求項４６】
前記基材ホルダーが、メッキ処理の間に、基材に対して垂直な軸の周りに回転することができる請求項３０に記載の設備。
【請求項４７】
メッキ処理の間に前記電解質の温度を一定に維持する温度制御装置を具備する請求項３０に記載の設備。
【請求項４８】
前記少なくとも２つの流量制御装置に結合したフィルターとタンクを更に具備して、メッキ処理の間に電解質を循環させる請求項３０に記載の設備。
【請求項４９】
前記制御システムが、一定電流様式で操作可能な少なくとも２つの直流電源を具備する請求項３０に記載の設備。
【請求項５０】
前記制御システムが、一定電圧様式で操作可能な少なくとも２つの直流電源を具備する請求項３０に記載の設備。
【請求項５１】
前記少なくとも２つの直流電源を、一定電圧様式及び一定電流様式の両方で操作することができる請求項５０に記載の設備。
【請求項５２】
前記制御システムが、少なくとも２つのパルス電源を具備する請求項３０に記載の設備。
【請求項５３】
前記少なくとも２つのパルス電源を、２極パルス、変形サイン波、単一極パルス、反転パルス、パルス−オン−パルス、又は２パルスの様式で操作することができる請求項５２に記載の設備。
【請求項５４】
前記少なくとも２つのパルス電源を、位相シフト様式で操作することができる請求項５２に記載の設備。
【請求項５５】
前記制御システムが、少なくとも１つの電荷監視装置を具備して、メッキされたフィルムの厚さを測定する請求項３０に記載の設備。
【請求項５６】
前記制御システムが、前記少なくとも１つの電荷監視装置からの厚さの入力に基づいて、前記基材にメッキされたフィルム厚さの均一性を制御するソフトウェアを有する請求項５５に記載の設備。
【請求項５７】
前記少なくとも１つのアノードの形状が、円形、楕円形、又は多角形である請求項３０に記載の設備。
【請求項５８】
前記多角形が、三角形、正方形、長方形、又は五角形である請求項５７に記載の設備。
【請求項５９】
前記アノードが、円形、楕円形、又は多角形を作るように配置された少なくとも２つのサブアノードを含む請求項５７に記載の設備。
【請求項６０】
前記サブアノードが、互いに電気的に絶縁されている請求項５９に記載の設備。
【請求項６１】
前記制御システムが、前記基材の前記部分にフィルムを続けてメッキした後でフィルムの連続性を調べる論理表を更に有する請求項３０に記載の設備。
【請求項６２】
複数の電解質流路を更に含み、前記少なくとも２つの流量制御装置のそれぞれが、前記複数の電解質流路のうちの１つからの出口とバルブを具備している請求項３０に記載の設備。
【請求項６３】
それぞれのバルブと出口が、前記基材の中央に関して放射状に配置されている請求項６２に記載の設備。
【請求項６４】
前記複数の流量制御装置のそれぞれが液体質量流量制御装置及びポンプを具備し、且つ前記流量制御装置の１つによって制御されている流路の出口の上の基材部分にフィルムをメッキしている間、前記制御システムが、流量制御装置の１つのバルブを閉じるように設計されている請求項６２に記載の設備。
【請求項６５】
前記少なくとも１つのアノードが、単一の電極である請求項６２に記載の設備。
【請求項６６】
前記少なくとも１つのアノードが、電気的に接続された少なくとも２つの電極を含み、それぞれの電極が、前記複数の電解質流路のうちの異なるものの中にある請求項６２に記載の設備。
【請求項６７】
基材をメッキ電解質と接触させて配置する基材ホルダー、
前記基材にメッキ電流を供給する少なくとも２つのアノード、
前記基材に接触する電解質を制御する少なくとも１つの流量制御装置、
前記少なくとも１つのアノード及び前記少なくとも１つの流量制御装置と組み合わさって、電解質及びメッキ電流を組み合わせて前記基材の一連の部分に提供し、前記基材のこれらの部分に続けてフィルムを続けてメッキすることによって、前記基材に均一な厚さの連続フィルムを提供する少なくとも１つの制御システム、
を具備した基材にフィルムをメッキする設備。
【請求項６８】
前記少なくとも２つのアノードが、これら少なくとも２つのアノードのそれぞれを取り囲む隔離壁によって離されている請求項６７に記載の設備。
【請求項６９】
前記少なくとも１つの制御システムが、前記少なくとも２つのアノードに選択的にメッキ電流を供給するように設計されている請求項６７に記載の設備。
【請求項７０】
前記基材の一連の部分に電解質を供給するように設計された複数の電解質流路を更に具備する請求項６７に記載の設備。
【請求項７１】
前記複数の電解質流路のそれぞれが、前記基材ホルダーに向いている複数のノズルを具備している請求項７０に記載の設備。
【請求項７２】
前記少なくとも１つの流量制御装置が、少なくとも１つの質量流量制御装置である請求項６７に記載の設備。
【請求項７３】
基材をメッキ電解質と接触させて配置する基材ホルダー、
前記基材にメッキ電流を供給する少なくとも１つのアノード、
前記基材に接触する電解質を制御する少なくとも１つの流量制御装置であって、少なくとも３つの筒状壁を有し、前記基材の中央部分の下に配置された第１の筒状壁が、前記基材の中央部分よりも周縁部側の基材の第２の部分の下に配置された第２の筒状壁と比較して、前記基材の近くまで上方向に延びている、少なくとも１つの流量制御装置、
前記基材ホルダーと組み合わさって、前記基材ホルダーを上下に移動させ、電解質に接触する基材の１又は複数の部分を制御する駆動機構、
前記少なくとも１つのアノード及び前記少なくとも１つの流量制御装置と組み合わさって、電解質及びメッキ電流を組み合わせて前記基材の一連の部分に提供し、前記基材のこれらの部分に続けてフィルムをメッキすることによって、前記基材に均一な厚さの連続フィルムを提供する少なくとも１つの制御システム、
を具備した基材にフィルムをメッキする設備。
【請求項７４】
基材をメッキ電解質と接触させて配置する基材ホルダー、
前記基材にメッキ電流を供給する少なくとも１つのアノード、
前記基材に接触する電解質を制御する流量制御装置であって、基材に向かって上向きに及び基材から離れるように下向きに移動することができる少なくとも３つの筒状壁を有し、前記基材と前記筒状壁のそれぞれのとの隙間を調節して、電解質に接触する基材の１又は複数の部分を制御する、少なくとも１つの流量制御装置、
前記少なくとも１つのアノード及び前記流量制御装置と組み合わさって、電解質及びメッキ電流を組み合わせて前記基材の一連の部分に提供し、前記基材のこれらの部分に続けてフィルムをメッキすることによって、前記基材に均一な厚さの連続フィルムを提供する少なくとも１つの制御システム、
を具備した基材にフィルムをメッキする設備。
【請求項７５】
前記少なくとも１つのアノードが、少なくとも２つのアノードを含む請求項７４に記載の設備。
【請求項７６】
前記流量制御装置が、前記基材の異なる部分への電解質の流量を制御する少なくとも２つのバルブを更に具備している請求項７５に記載の設備。
【請求項７７】
基材を電解質表面の上に配置する基材ホルダー、
前記基材にメッキ電流と電解質を供給する少なくとも１つの、前記基材の表面に対して平行な方向に移動することができる可動式ジェットアノード、
前記可動式ジェットアノードを通って流れる電解質を制御する少なくとも１つの流量制御装置、
前記可動式ジェットアノード及び前記流量制御装置と組み合わさって、電解質及びメッキ電流を組み合わせて前記基材の一連の部分に提供し、前記基材のこれらの部分に続けてフィルムをメッキすることによって、前記基材に均一な厚さの連続フィルムを提供する少なくとも１つの制御システム、
を具備した基材にフィルムをメッキする設備。
【請求項７８】
前記基材ホルダーが、前記基材に対して垂直な軸の周りに回転可能である請求項７７に記載の設備。
【請求項７９】
前記基材ホルダーが、基材を完全に電解質に浸漬させるように電解質に向かって移動可能であり、また電解質から離れるように移動可能である請求項７７に記載の設備。
【請求項８０】
前記可動式ジェットアノードが、１つのアノード、及び前記アノードを囲んでいる電解質流れノズルを具備している請求項７７に記載の設備。
【請求項８１】
前記可動式ジェットアノードが、前記ノズルの外側の周りに配置された第２の電極を更に含む請求項８０に記載の設備。
【請求項８２】
前記可動式ジェットアノードが、前記第２の電極の周りに配置された絶縁壁、及びこの絶縁壁の周りに配置された第３の電極を更に具備している請求項８１に記載の設備。
【請求項８３】
前記可動式ジェットアノードが、前記基材に対して平行な直線経路を移動することができる請求項７７に記載の設備。
【請求項８４】
前記可動式ジェットアノードが、前記基材に対して平行な湾曲経路を移動することができる請求項７７に記載の設備。
【請求項８５】
前記湾曲経路がらせん状の経路である請求項８４に記載の設備。
【請求項８６】
基材を電解質中に配置する基材ホルダー、
前記基材にメッキ電流と電解質を供給する少なくとも１つの、前記基材の表面に対して平行な方向に移動することができる可動式ジェットアノード、
前記可動式ジェットアノードを通って流れる電解質を制御する流量制御装置、
前記可動式ジェットアノード及び前記流量制御装置と組み合わさって、電解質及びメッキ電流を組み合わせて前記基材の一連の部分に提供し、前記基材のこれらの部分に続けてフィルムをメッキすることによって、前記基材に均一な厚さの連続フィルムを提供する少なくとも１つの制御システム、
を具備した基材にフィルムをメッキする設備。
【請求項８７】
前記可動式ジェットアノードが、前記基材に対して平行な直線経路を移動することができる請求項８６に記載の設備。
【請求項８８】
前記可動式ジェットアノードが、前記基材に対して平行な湾曲経路を移動することができる請求項８６に記載の設備。
【請求項８９】
前記湾曲経路がらせん状の経路である請求項８８に記載の設備。
【請求項９０】
前記基材を、前記可動式ジェットアノードの下に隣接させて水平に配置する請求項８６に記載の設備。
【請求項９１】
前記基材を、前記可動式ジェットアノードに隣接させて垂直に配置する請求項８６に記載の設備。
【請求項９２】
基材を電解質表面の上に配置する基材ホルダー、
前記基材ホルダーと組み合わさって、この基材ホルダーを電解質表面に向かうように及び電解質表面から離れるように動かして、基材表面の電解質と接触する部分を制御する第１の駆動機構、
電解質の浴、
前記浴内に取り付けられた少なくとも１つのアノード、
前記浴と組み合わさって、垂直軸の周りにこの浴を回転させ、電解質の表面を実質的に放物線状の形状にする第２の駆動機構、
前記第１及び第２の駆動機構並びに前記少なくとも１つのアノードと組み合わさって、電解質及びメッキ電流を組み合わせて前記基材の一連の部分に提供し、前記基材のこれらの部分に続けてフィルムをメッキすることによって、前記基材に均一な厚さの連続フィルムを提供する制御システム、
を具備した基材にフィルムをメッキする設備。
【請求項９３】
メッキ処理の間に新しい電解質を供給する少なくとも１つの流量制御装置を更に具備している請求項９２に記載の設備。
【請求項９４】
前記少なくとも１つのアノードが複数のアノードを含む請求項９２に記載の設備。
【請求項９５】
前記基材ホルダーと組み合わさった第３の駆動機構を更に具備して、前記基材の表面に垂直な軸の周りに前記基材ホルダーを回転させる請求項９２に記載の設備。
【請求項９６】
基材を電解質表面の上に配置する基材ホルダー、
前記基材ホルダーと組み合わさって、この基材ホルダーを電解質表面に向かうように及び電解質表面から離れるように動かして、基材表面の電解質と接触する部分を制御する第１の駆動機構、
前記基材ホルダーと組み合わさって、前記基材の表面に対して垂直な軸の周りに前記基材を回転させる第２の駆動機構、
前記基材ホルダーと組み合わさって、前記電解質の表面に関して前記基材ホルダーを傾斜させる第３の駆動機構、
前記電解質の浴、
前記浴内に取り付けられた少なくとも１つのアノード、
前記第１、第２及び第３の駆動機構並びに前記少なくとも１つのアノードと組み合わさって、電解質及びメッキ電流を組み合わせて前記基材の一連の部分に提供し、前記基材のこれらの部分に続けてフィルムをメッキすることによって、前記基材に均一な厚さの連続フィルムを提供する制御システム、
を具備した基材にフィルムをメッキする設備。
【請求項９７】
メッキ処理の間に新しい電解質を供給する少なくとも１つの流量制御装置を更に具備している請求項９６に記載の設備。
【請求項９８】
前記少なくとも１つのアノードが複数のアノードを含む請求項９６に記載の設備。
【請求項９９】
前記第３の駆動機構が、約０〜１８０℃の傾斜角で前記基材ホルダーを傾斜させるように設計されている請求項９６に記載の設備。
【請求項１００】
前記浴と組み合わさって垂直軸の周りにこの浴を回転させ、前記電解質の表面を実質的に放物線状の形状にする第４の駆動機構、
を更に具備している請求項９６に記載の設備。
【請求項１０１】
複数の積み重ねメッキモジュール及び基材輸送機構を提供すること、
前記基材輸送機構によって基材ホルダーから基材を取ること、
前記基材輸送機構によって、積み重ねメッキモジュールの第１のモジュールに、前記基材を装填すること、
前記積み重ねメッキモジュールの第１のモジュールにおいて、前記基材にフィルムをメッキすること、
前記基材輸送機構によって、前記基材ホルダーに基材を戻すこと、
を含む基材の表面に所望の厚さまでフィルムをメッキする方法。
【請求項１０２】
前記基材にフィルムをメッキした後で、前記基材を回転させること及び乾燥ガスを前記基材に送ることの少なくとも一方によって前記基材を乾燥させる工程、
を更に含む請求項１０１に記載の方法。
【請求項１０３】
メッキ処理の後で、前記基材輸送機構によって、前記積み重ねメッキモジュールの第１のモジュールから基材を取る工程、
前記積み重ねメッキモジュールの、清浄化のための第２のモジュールに前記基材を配置する工程、
前記積み重ねメッキモジュールの第２のモジュールにおいて前記基材を清浄化する工程、
前記積み重ねメッキモジュールの第２のモジュールにおいて前記基材を乾燥する工程、
を更に含む、前記複数のメッキモジュールの少なくとも第２のモジュールが清浄化モジュールである請求項１０１に記載の方法。
【請求項１０４】
積み重ねて配置してある少なくとも２つのメッキ浴、
少なくとも１つの基材ホルダー、
基材輸送機構、
前記メッキ浴、前記基材ホルダー、及び前記基材輸送機構を支持しているフレーム、並びに
前記基材輸送機構、前記基材ホルダー、及び前記メッキ浴と組み合わさって、複数の基材への連続的な均一なフィルムの堆積を行う制御システム、
を具備している基材にフィルムをメッキする自動化機器。
【請求項１０５】
前記少なくとも１つのメッキ浴と共に積み重ねて配置してある少なくとも２つの清浄化モジュール、
を更に含む請求項１０４に記載の自動化機器。
【請求項１０６】
前記基材輸送機構が、ｘ、ｙ及びｚ軸方向に可動式の多段部分を有する請求項１０４に記載の自動化機器。
【請求項１０７】
前記基材輸送機構が、前記フレームの底部に取り付けられている請求項１０４に記載の自動化機器。
【請求項１０８】
前記基材輸送機構が、前記フレームの上部に取り付けられている請求項１０４に記載の自動化機器。
【請求項１０９】
積み重ねて配置されている少なくとも２組のメッキ浴、及びこの２組のメッキ浴と共に積み重ねて配置されている少なくとも２つの追加の清浄化モジュールを更に有する請求項１０４に記載の自動化機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の背景］
１．発明の分野
本発明は、一般に薄膜のメッキ方法及び設備、特に半導体デバイスの相互接続を形成するために金属フィルムをメッキする方法及び設備である。
【０００２】
２．従来技術の説明
Ｍｏｏｒｅの法則に従って半導体デバイスの特徴は小さくなっているので、アルミニウム（Ａｌ）及びＳｉＯ２を使用し続けると、０．１８μｍ世代のデバイスでは、相互接続遅延はデバイスゲート遅延よりも大きくなる。相互接続遅延を減少させるためには、銅及びｋ値が小さい誘電体が可能な解である。銅／小さいｋ値の誘電体の相互接続は、従来のＡｌ／ＳｉＯ２を超えるいくつかの利点を有する。この利点としては、必要とされる金属のレベル数を減少させ、電力の放散を最小化し、且つ製造コストを減少させつつ、相互接続遅延を有意に減少させる能力を挙げることができる。アルミニウムと比較したときに銅は、電気移動に対する抵抗性がかなり良好なので、改良された信頼性を提供する。従来の物理気相堆積（ＰＶＤ）及び化学気相堆積（ＣＶＤ）技術から電気メッキ方法までの様々な技術が、銅の堆積のために開発されてきている。ＰＶＤによるＣｕの堆積では典型的に、大きいアスペクト比の小さい隙間（０．１８μｍ未満）を充填するときに、気孔をもたらす問題がある。ＣＶＤによるＣｕの堆積では、堆積の間にフィルム内に多くの不純物がフィルムに組み込まれ、抵抗が小さいＣｕフィルムを得るためには、高温でのアニール処理を行って、不純物を除去することが必要である。電気メッキによるＣｕのみが、小さい抵抗性及び隙間を充填する優れた能力の両方を、同時に提供することができる。もう１つの重要な要素はコストであり、電気メッキ機器のコストは、ＰＶＤ又はＣＶＤ機器のそれぞれ２／３又は１／２である。また、Ｃｕを電気メッキするための低い処理温度（３０℃〜６０℃）は、今後の世代のデバイスのｋ値が小さい誘電体（ポリマー、キセロゲル、及びエアロゲル）に関して有利である。
【０００３】
電気メッキによるＣｕが、長年にわたってプリント回路板、チップパッケージにおけるバンパーメッキ、及び磁気ヘッドにおいて使用されている。従来のメッキ装置では、ウェハーの周縁部へのメッキ電流の密度は、ウェハーの中央部へのメッキ電流の密度よりも大きい。これは、ウェハーの周縁部において、ウェハーの中央部でよりも大きいメッキ速度をもたらす。Ｇｒａｎｄｉａらの米国特許第４，３０４，８４１号明細書は、基材への均一なメッキ電流流れ及び電解質流れを得るために、基材とアノードの間に拡散装置を配置することを開示している。Ｍｏｒｉの米国特許第５，４４３，７０７号明細書は、アノードの大きさを小さくすることによって、メッキ電流を操作することを開示している。Ｔｚａｎａｖａｒａｓの米国特許第５，４２１，９８７号明細書は、複数のジェットノズルを有するアノードを回転させて、均一で早いメッキ速度を得ることを開示している。Ｌｏｗｅｒｙの米国特許第５，６７０，０３４号明細書は、回転しているウェハーの前面においてアノードを横方向に往復運動させて、メッキ厚さの均一性を改良することを開示している。Ａｎｇの米国特許第５，８２０，５８１号明細書は、別個の電力供給源によってシーフ（ｔｈｉｅｆ）リングに電力を供給して、ウェハーでのメッキ電流分布を操作することを開示している。
【０００４】
これら従来技術手法の全てが、Ｃｕメッキの前にＣｕシード層を必要としている。通常、Ｃｕシード層は、拡散バリアーの上部に存在する。このＣｕシード層は、化学気相堆積（ＣＶＤ）又は物理気相堆積（ＰＶＤ）のいずれかによって堆積させる。しかしながら上述のようにＰＶＤによるＣｕには問題がある。この問題は、続くＣｕ電気メッキによって、アスペクト比が大きい小さい隙間（０．１８μｍ未満）を充填するときに気孔をもたらすことである。ＣＶＤによるＣｕでは、堆積の間にフィルム内に高レベルの不純物を堆積させ、抵抗が小さいＣｕシード層を得るためには、高温アニール処理を行って不十分物を除去することが必要である。デバイスの特徴の大きさは小さくなってきているので、このＣｕシード層はより深刻な問題となる。また、Ｃｕシード層の堆積は追加の処理であり、これはＩＣの製造コストを増加させる。
【０００５】
従来技術のもう１つの欠点は、メッキ電流及び電解質流れパターンを関連させて操作すること、又はメッキ電流のみを操作することである。これはプロセスを変更する可能性を制限する。なぜならば、良好な隙間充填能力、厚さの均一性、及び電気的な均一性、並びに粒度及び構造の均一性を全て同時に得るためには、最適なメッキ電流条件は、最適な電解質流れ条件と必ずしも同調しないためである。
【０００６】
従来技術のもう１つの欠点は、メッキヘッド又はメッキシステムが大きく設置面積が大きいので、使用者が所有するのに多くの費用が必要であることである。
【０００７】
［発明の概略］
本発明の目的は、メッキ処理以外の方法によって作ったシード層を使用せずに、バリアー層に直接に、金属フィルムをメッキする新しい方法及び設備を提供することである。
【０００８】
本発明の更なる目的は、従来技術で使用されるのよりも薄いシード層上に、金属フィルムをメッキする新しい方法及び設備を提供することである。
【０００９】
本発明の追加の目的は、ウェハー上に比較的均一な厚さの薄いフィルムをメッキする新しい方法及び設備を提供することである。
【００１０】
本発明の更なる目的は、ウェハー上に比較的均一な導電性の伝導性フィルムをメッキする新しい方法及び設備を提供することである。
【００１１】
本発明の更なる目的は、比較的均一なフィルム構造、粒子サイズ、組織及び配向を持つ薄いフィルムをメッキする新しい方法及び設備を提供することである。
【００１２】
本発明の更なる目的は、ウェハー上で改良された隙間充填能力を持つ薄いフィルムをメッキする新しい方法及び設備を提供することである。
【００１３】
本発明の更なる目的は、集積回路ＩＣチップの相互接続のための金属フィルムをメッキする新しい方法及び設備を提供することである。
【００１４】
本発明の更なる目的は、独立のメッキ電流制御及び電解質フローパターン制御を行う方法及び設備で、薄いフィルムをメッキする新しい方法及び設備を提供することである。
【００１５】
本発明の更なる目的は、ダマシンプロセスのための金属の薄いフィルムをメッキする新しい方法及び設備を提供することである。
【００１６】
本発明の更なる目的は、不純物レベルが低い金属フィルムをメッキする新しい方法及び設備を提供することである。
【００１７】
本発明の更なる目的は、ストレスが小さく付着性が良好な銅をメッキする新しい方法及び設備を提供することである。
【００１８】
本発明の更なる目的は、付加粒子密度が小さい金属フィルムをメッキする新しい方法及び設備を提供することである。
【００１９】
本発明の更なる目的は、設置面積が小さい新しいメッキシステムを提供することである。
【００２０】
本発明の更なる目的は、所有に関するコストが安い新しいメッキシステムを提供することである。
【００２１】
本発明の更なる目的は、１度に１つのウェハーメッキする新しいメッキシステムを提供することである。
【００２２】
本発明の更なる目的は、その場のフィルム厚さ均一性監視装置を有する新しいメッキシステムを提供することである。
【００２３】
本発明の更なる目的は、乾燥したウェハーが入って出る組み込み式清浄化システムを伴う新しいメッキシステムを提供することである。
【００２４】
本発明の更なる目的は、ウェハーの処理量が大きい新しいメッキシステムを提供することである。
【００２５】
本発明の更なる目的は、３００ｍｍを超える大きさのウェハーを扱うことができる新しいメッキシステムを提供することである。
【００２６】
本発明の更なる目的は、複数のメッキ浴及び清浄化／乾燥容器を有する新しいメッキシステムを提供することである。
【００２７】
本発明の更なる目的は、積み重ねメッキ容器及び清浄化／乾燥容器構造を有する新しいメッキシステムを提供することである。
【００２８】
本発明の更なる目的は、標準機械インターフェイス（ＳＭＩＦ）、自動搬送体（ＡＧＶ）、及びＳＥＭＩ装置通信標準／汎用装置機械（ＳＥＣＳ／ＧＥＭ）の自動特徴を有する新しいメッキシステムを提供することである。
【００２９】
本発明の更なる目的は、半導体装置及び材料国際（ＳＥＭＩ）及びヨーロッパ安全仕様に合う新しいメッキシステムを提供することである。
【００３０】
本発明の更なる目的は、平均故障間隔（ＭＴＢＦ）が大きく、計画停止時間が小さく、且つ装置アップタイムが大きい生産能力の大きい新しいメッキシステムを提供することである。
【００３１】
本発明の更なる目的は、標準のオペレーティングシステムを有するパーソナルコンピューター、例えばウィンドウズＮＴ環境のＩＢＭパーソナルコンピューターによって制御される新しいメッキシステムを提供することである。
【００３２】
本発明の更なる目的は、グラフィックユーザーインターフェイス、例えばタッチスクリーンを有する新しいメッキシステムを提供することである。
【００３３】
本発明のこれらの及び関連する目的並びに利点は、ここで説明する新しい方法及び設備を使用して達成することができる。本発明によって基材の表面に所望の厚さのフィルムをメッキする方法は、基材の表面の第１の部分に所望の厚さまでフィルムをメッキすることを含む。その後で、少なくとも基材の第２の部分に所望の厚さまでフィルムをメッキして、基材に所望の厚さの連続フィルムを提供する。先の部分の１又は複数に既にメッキされたフィルムに隣接して接触する基材表面の追加の部分は、必要に応じてメッキして、基材表面全体に連続フィルムを与える。
【００３４】
本発明に従って基材にフィルムをメッキする設備は、メッキ電解質に基材を接触させて配置するための基材ホルダーを有する。この設備は、基材にメッキ電流を供給するための少なくとも１つのアノード、及び基材に接触する電解質を供給する関連する少なくとも２つの流量制御装置を有する。少なくとも１つの制御システムは、少なくとも１つのアノードと少なくとも２つの流量制御装置に組み合わされており、電解質及びメッキ電流を組み合わせて基材の一連の部分に提供して、基材の一部分へのフィルムの続くメッキ処理によって、均一な厚さの連続フィルムを基材に提供する。
【００３５】
本発明のもう１つの面では、本発明によって基材にフィルムをメッキする設備は、基材をメッキ電解質と接触させて配置する基材ホルダーを具備している。この設備は、基材にメッキ電流を供給するための少なくとも２つのアノード、及び基材に接触する電解質を供給する関連する少なくとも１つの流量制御装置を有する。少なくとも１つの制御システムは、少なくとも２つのアノードと少なくとも１つの流量制御装置に組み合わされており、電解質及びメッキ電流を組み合わせて基材の一連の部分に提供して、基材の一部分へのフィルムの一連のメッキ処理によって、均一な厚さの連続フィルムを基材に提供する。
【００３６】
本発明の更なる面では、本発明によって基材にフィルムをメッキする設備は、基材をメッキ電解質と接触させて配置する基材ホルダーを具備している。この設備は、基材にメッキ電流を供給するための少なくとも１つのアノード、及び基材に接触する電解質を供給する少なくとも１つの関連する流量制御装置を有する。少なくとも１つの流量制御装置は、少なくとも３つの筒状の壁を有しており、基材の中央部分の下に配置された第１の筒状の壁は、第２の筒状の壁よりも基材により近くまで上方向に延びている。ここでこの第２の筒状の壁は、中央部分に対して基材周縁部の第２の部分の下に配置されている。駆動機構を基材ホルダーに結合して、基材ホルダーを上下に動かし、電解質に接触する基材の１又は複数の部分を制御する。少なくとも１つの制御システムを、少なくとも１つのアノード及び少なくとも１つの流量制御装置に結合させて、電解質及びメッキ電流を組み合わせて基材の一連の部分に提供し、基材のこの部分へのフィルムの一連のメッキによって、均一の厚さの連続フィルムを基材に提供する。
【００３７】
本発明の更にもう１つの面では、本発明によって基材にフィルムをメッキする設備は、基材をメッキ電解質と接触させて配置する基材ホルダーを具備している。この設備は、基材にメッキ電流を供給するための少なくとも１つのアノード、及び基材に接触する電解質を供給する少なくとも１つの関連する流量制御装置を有する。少なくとも１つの流量制御装置は、基材に向かって上向きに及び基材から離れるようにして下向きに動くことができる少なくとも３つの筒状壁を有しており、基材とそれぞれの筒状壁との間の隙間を調節して、電解質に接触する基材の１又は複数の部分を制御する。駆動機構を基材ホルダーに結合して、基材ホルダーを上下に動かし、電解質に接触する基材の１又は複数の部分を制御する。少なくとも１つの制御システムを、少なくとも１つのアノード及び少なくとも１つの流量制御装置に結合させて、電解質及びメッキ電流を組み合わせて基材の一連の部分に提供し、基材のこの部分へのフィルムの一連のメッキによって、均一の厚さの連続フィルムを基材に提供する。
【００３８】
本発明の更にもう１つの面では、基材にフィルムをメッキする設備は、基材を電解質の本体に入れて配置する基材ホルダーを具備している。少なくとも１つの可動式ジェットアノードは、基材にメッキ電流及び電解質を供給する。可動式ジェットアノードは、基材表面に対して平行な方向に可動式である。流量制御装置は、可動式ジェットアノードを通る電解質の流量を制御する。少なくとも１つの制御システムは、可動式ジェットアノード及び流量制御装置に結合させて、電解質及びメッキ電流を組み合わせて基材の部分に提供し、基材のこの部分へのフィルムの一連のメッキによって、均一の厚さの連続フィルムを基材に提供する。
【００３９】
本発明の更にもう１つの面では、基材にフィルムをメッキする設備は、基材を電解質表面の上に配置する基材ホルダーを具備している。第１の駆動機構を基材ホルダーに結合させて、基材ホルダーが電解質表面に向かうように及び電解質表面から離れるように動かして、基材表面の電解質と接触する部分を制御する。電解質のための浴は、この浴内に配置された少なくとも１つのアノードを有する。第２の駆動機構を浴に結合させて、この浴を垂直軸の周りに回転させて、電解質の表面を実質的に放物線状の形状にする。制御システムを第１及び第２の駆動機構、並びに少なくとも１つのアノードに結合させて、電解質及びメッキ電流を組み合わせて基材の一連の部分に提供し、基材の一部分へのフィルムの一連のメッキ処理によって、均一な厚さの連続フィルムを基材に提供する。
【００４０】
本発明の更にもう１つの面では、基材にフィルムをメッキする設備は、基材を電解質表面の上に配置する基材ホルダーを具備している。第１の駆動機構を基材ホルダーに結合させて、基材ホルダーが電解質表面に向かうように及び電解質表面から離れるように動かして、基材表面の電解質と接触する部分を制御する。第２の駆動機構を基材ホルダーに結合させて、基材の表面に対して垂直な軸の周りに基材ホルダーを回転させる。第３の駆動機構を基材ホルダーに結合させて、電解質表面に対して基材ホルダーを傾ける。電解質のための浴は、浴内に取り付けられた少なくとも１つのアノードを有する。制御システムは、第１、第２、及び第３の駆動機構、並びに少なくとも１つのアノードに結合させて、電解質及びメッキ電流を組み合わせて基材の一連の部分に提供し、基材の一部分へのフィルムの一連のメッキ処理によって、均一な厚さの連続フィルムを基材に提供する。
【００４１】
本発明の更にもう１つの面では、基材表面に所望の厚さのフィルムをメッキする方法は、複数の積み重ねメッキモジュール及び基材輸送機構を提供することを含む。基材は、基材ホルダーから、基材輸送機構によって取る。基材は、基材輸送機構によって、第１の積み重ねメッキモジュールに装填する。フィルムは、この第１の積み重ねメッキモジュールにおいて基材にメッキする。基材は、基材輸送機構によって基材ホルダーに戻す。
【００４２】
本発明の更にもう１つの面では、基材にフィルムをメッキする自動機器は、積み重ねの関係で配置された少なくとも２つのメッキ浴、少なくとも１つのメッキホルダー、及び基材輸送機構を有する。フレームは、メッキ浴、基材ホルダー、及び基材輸送機構を支持している。制御システムは、基材輸送機構、基材ホルダー、及びメッキ浴に結合して、複数の基材への均一なフィルムの堆積を連続的に行う。
【００４３】
方法１：ウェハー表面の一部分を電解質と接触させる（固定アノード）
本発明の上述の目的及び他の目的を、上部（又は表面）にバリアー層を有する基材に直接に薄いフィルムをメッキする方法によって更に達成する。ここでこの方法は、（１）上部にバリアー層を有する基材表面の一部分に電解質を流すこと、（２）直流又はパルス電力を提供して、フィルム厚さが所定の厚さになるまで、基材表面のこの部分に金属フィルムをメッキすること、（３）基材の追加の部分に電解質を流すことによって、基材のこの追加の部分に工程１及び２を繰り返すこと、（４）薄いシード層によって基材表面全体がメッキされるまで、工程３を繰り返すこと、（５）電解質を基材の全領域に流すこと、（６）全てのアノードに正電圧を印可する電力を供給して、フィルム厚さが所望の厚さに達するまで、薄いフィルムをメッキすること、を含む。
【００４４】
方法２：ウェハー表面全体を電解質と接触させる（固定アノード）
本発明の更なる面では、上部にバリアー層を有する基材に直接に薄いフィルムをメッキするもう１つの方法を提供する。ここでこの方法は、（１）基材の表面全体に電解質を流すこと、（２）ウェハー表面の一部分に近いアノードに正電圧を印可し、且つ基材表面の残部に近い全ての他のアノードに負電圧を印可することによって、基材のこの部分にメッキされたフィルムの厚さが所定の厚さになるまで、基材表面のこの部分のみに薄いフィルムをメッキすること、（３）基材の更なる部分に工程２を繰り返すこと、（４）薄いシード層によって基材表面全体がメッキされるまで、工程３を繰り返すこと、（５）全基材表面のフィルムの厚さが所定の厚さに達するまで、全てのアノードに正電圧を印可することによって、同時に基材の全表面に薄いフィルムをメッキすること、を含む。
【００４５】
方法３：初めにウェハー表面全体を電解質と接触させ、その後でメッキされたウェハーの一部分を電解質から取り出す
本発明の更なる面では、上部にバリアー層を有する基材に直接に薄いフィルムをメッキするもう１つの方法を提供する。ここでこの方法は、（１）基材の表面全体に電解質を流すこと、（２）ウェハー表面の一部分に近いアノードに正電圧を印可し、且つ基材表面の残部に近い全ての他のアノードに負電圧を印可することによって、基材のこの部分にメッキされたフィルムの厚さが所定の厚さになるまで、基材表面のこの部分のみに薄いフィルムをメッキすること、（３）基材のメッキされた全ての部分と接触しないように電解質を移動させ、且つ電解質が、基材のメッキされていない残部にまだ接触しているようにすること、（４）基材の次の部分にメッキするために工程２及び３を繰り返すこと、（５）薄いシード層によって基材表面全体がメッキされるまで、工程４を繰り返すこと、（６）全基材表面のフィルムの厚さが所定の厚さに達するまで、全てのアノードに正電圧を印可し、且つ基材の全表面に電解質を流すことによって、基材全体に同時に薄いフィルムをメッキすること、を含む。
【００４６】
方法４：初めに基材の一部分を電解質と接触させ、その後で基材のメッキされた部分及び次の部分を電解質と接触させる
本発明の更なる面では、上部にバリアー層を有する基材に直接に薄いフィルムをメッキするもう１つの方法を提供する。ここでこの方法は、（１）基材表面の第１の部分に電解質を流すこと、（２）基材表面の第１の部分に近いアノードに正電圧を印可することによって、基材表面の第１の部分にメッキされたフィルムの厚さが所定の厚さになるまで、基材表面の第１の部分にのみ薄いフィルムをメッキすること、（３）電解質を動かして基材表面の第２の部分に接触させ、且つ同時に基材表面の第１の部分にまだ電解質が接触しているようにすること、（４）基材表面の第２の部分に近いアノードに正電圧を印可し、且つ基材表面の第１の部分に近いアノードに負電圧を印可することによって、基材表面の第２の部分にのみ薄いフィルムをメッキすること、（５）基材表面の第３の部分をメッキするために工程３及び４を繰り返すこと、（６）基材表面の全領域が薄いシード層によってメッキされるまで、工程４を繰り返すこと、（７）全てのアノードに正電圧を印可し且つ全基材表面に電解質を流すことによって、全基材表面のフィルムの厚さが所定の厚さになるまで、同時にウェハー全体に薄いフィルムをメッキすること、を含む。
【００４７】
方法５：シード層のメッキのためだけに基材表面の一部分を電解質と接触させる（可動式アノード）
本発明の更なる面では、上部にバリアー層を有する基材に直接に薄いフィルムをメッキするもう１つの方法を提供する。ここでこの方法は、（１）可動式ジェットアノードを通して、上部にバリアー層を有する基材表面の一部分に電解質を流すこと、（２）フィルム厚さが所定の厚さになるまで、直流電流又はパルス電流を提供して、前記基材の一部分に金属フィルムをメッキすること、（３）基材の更なる部分の近くに可動式ジェットアノードを移動させることによって、基材のこの更なる部分のために工程１及び２を繰り返すこと、（４）基材の全ての領域が薄いシード層によってメッキされるまで、工程３を繰り返すこと、を含む。
【００４８】
方法６：シード層のメッキのためだけに全基材表面を電解質と接触させる（可動式アノード）
本発明の更なる面では、上部にバリアー層を有する基材に直接に薄いフィルムをメッキするもう１つの方法を提供する。ここでこの方法は、（１）基材の全表面を電解質に浸漬すること、（２）基材表面の第１の部分に近い可動式アノードに正電圧を印可することによって、基材表面の第１の部分のみに薄いフィルムをメッキすること、（３）基材の更なる部分の近くに可動式アノードを移動させることによって、基材のこの更なる部分のために工程２を繰り返すこと、（４）基材の全ての領域が薄いシード層によってメッキされるまで、工程３を繰り返すこと、を含む。
【００４９】
設備１：複数の液体流量制御装置（ＬＭＦＣ）及び複数の電力源
本発明の更なる面では、上部にバリアー層を有する基材に薄いフィルムを直接にメッキするための設備を提供する。ここでこの設備は、電解質表面の上に基材を保持するための基材ホルダー；それぞれが隔離筒状壁によって離されている少なくとも２つのアノード；２つの筒状壁の間の空間を通る電解質の流量を制御して、基材の一部分に接触させる別個の液体質量流量制御装置；それぞれのアノードとカソード又は基材との間に電位を発生させる別個の電力供給源、を具備し、基材の一部分に対応する電力供給源及び液体流量制御装置を同時に作用させたときのみ、基材表面のこの部分をメッキする。
【００５０】
設備２；１つの共通ＬＭＦＣ及び複数の電力供給源
本発明の更なる面では、上部にバリアー層を有する基材に直接に薄いフィルムをメッキするもう１つの設備を提供する。ここでこの設備は、電解質表面の上に基材を保持する基材チャック；基材ホルダーを上向き又は下向きに移動させ、表面領域の電解質と接触する部分を制御するモーター；それぞれが２つの隔離筒状壁によって離されている少なくとも２つのアノード、ここで筒状壁の高さは、基材半径の外側方向に行くにつれて低くなっている；それぞれの隣接する筒状壁の間の空間を通る電解質を制御して、基材表面に達するようにする１つの共通液体質量流量制御装置；それぞれのアノードとカソード又は基材との間に電位を発生させる別個の電力供給源、を具備し、同時に、基材の一部分に近いアノードに正電圧を印可し、残りのアノードに負電圧を印可し、且つ基材の前記部分に電解質を接触させたときのみ、基材表面のこの部分をメッキする。メッキ厚さがシード層の所定の厚さに達した後で、基材を上向きに移動させて、メッキされた部分を電解質から取り出す。これは、基材の他の部分をメッキするときに、更なるメッキ処理又はエッチング処理をもたらさないことを可能にする。
【００５１】
設備３；複数のＬＭＦＣ及び１つの共通電力供給源
本発明の更なる面では、上部にバリアー層を有する基材に直接に薄いフィルムをメッキするもう１つの設備を提供する。ここでこの設備は、電解質表面の上に基材を保持する基材ホルダー；それぞれが２つの隔離筒状壁によって離されている少なくとも２つのアノード；２つの筒状壁の間の空間を通る電解質の流量を制御して、基材の一部分に接触するようにする別個の液体質量流量制御装置；それぞれのアノードとカソード又は基材との間に電位を発生させる１つの共通電力供給源、を具備し、液体質量流量制御装置及び電力供給源を同時に作用させたときのみ、基材表面の一部分をメッキする。
【００５２】
設備４；１つの共通ＬＭＦＣ及び１つの共通電力供給源
本発明の更なる面では、上部にバリアー層を有する基材に直接に薄いフィルムをメッキするもう１つの設備を提供する。ここでこの設備は、電解質表面の上に基材を保持する基材ホルダー；それぞれが２つの隔離筒状壁によって離されている少なくとも２つのアノード、ここで筒状壁は、上下に動いて基材と筒状壁との間の隙間を調節することができ、それによって電解質を制御して基材のこの壁に隣接する部分に接触させることができる；２つの筒状壁の間の空間を通って流れる電解質を制御するための１つの液体質量流量制御装置；全てのアノードとカソード又は基材との間に電位を発生させる１つの電力供給源、を具備し、基材表面の一部分の下の筒状壁を上向きに動かし、それによって電解質が基材のこの部分に接触し、且つ同時に電力を供給したときのみ、基材表面のこの部分をメッキする。
【００５３】
設備５；電解質に浸漬されていない基材を伴う可動式アノード
本発明の更なる面では、上部にバリアー層を有する基材に直接に薄いフィルムをメッキするもう１つの設備を提供する。ここでこの設備は、電解質表面の上に基材を保持する基材ホルダー；基材の下側に近接させて配置された可動式アノードジェットであって、基材表面に向かって移動し、それによってアノードジェットからの電解質を制御して、基材の任意の箇所に接触させることができるアノードジェット；可動式アノードジェットとカソード又は基材との間に電位を発生させる１つの電力供給源、を具備し、可動式アノードジェットから放出される電解質が表面の一部分と接触するときのみ、基材表面のこの部分をメッキする。
【００５４】
設備６；電解質に浸漬させた基材を伴う可動式アノード
本発明の更なる面では、上部にバリアー層を有する基材に直接に薄いフィルムをメッキするもう１つの設備を提供する。ここでこの設備は、基材を電解質に浸漬させて保持する基材ホルダー；基材に近接する可動式アノードジェットであって、基材表面に向かって移動することができ、それによってアノードジェットからのメッキ電流を制御して基材の任意の箇所に送ることができるアノードジェット；可動式アノードジェットとカソード又は基材との間に電位を発生させる１つの電力供給源、を具備し、基材の一部分が可動式アノードジェットに近い場合のみ、基材のこの部分をメッキする。
【００５５】
方法７；完全に自動化されたメッキ機器による基材への金属フィルムのメッキ
本発明の更なる面では、完全に自動化されたメッキ機器によって基材に薄フィルムをメッキするもう１つの方法を提供する。ここでこの方法は、（１）カセットからウェハーを取って、ロボットによって積み重ねメッキ浴の１つに送ること；（２）ウェハーに金属フィルムをメッキすること；（３）メッキ処理が完了した後で、メッキされたウェハーを、積み重ねメッキ浴からロボットによって取って、積み重ね清浄化／乾燥容器のうちの１つに送ること；（４）メッキされたウェハーを清浄化すること；（５）メッキされたウェハーを乾燥させること；（６）乾燥したウェハーを、積み重ね清浄化／乾燥容器からロボットによって取って、カセットに送ること、を含む。
【００５６】
設備７；基材に金属フィルムをメッキするための完全自動化機器
本発明の更なる面では、基材に金属フィルムをメッキするための完全自動化機器を提供する。ここでこの完全自動化機器は、ウェハーを輸送するためのロボット；ウェハーカセット；複数の積み重ね浴；複数の積み重ね清浄化／乾燥浴；電解質タンク；並びに制御バルブ、フィルター、液体質量流量制御装置、及び配管を保持する配管ボックス、を含む。この完全自動化機器は、コンピューター、及びコンピューターと自動化機器の他の構成要素との間に接続された制御ハードウェア、並びにコンピューターのオペレーティングシステム制御ソフトウェアパッケージを有する。
【００５７】
方法８：薄層メッキ−−ウェハー表面の一部分を電解質と接触させ、その後でウェハーのメッキされた部分及び他の部分の両方を、電解質と接触させて金属によってメッキする
本発明の更なる面では、上部にバリアー層又は薄いシード層を有する基材に直接に薄いフィルムをメッキするもう１つの方法を提供する。ここでこの方法は、（１）直流電流又はパルス電流を提供すること；（２）基材表面の第１の部分を電解質と接触させ、それによって基材のこの第１の部分に金属フィルムをメッキすること；（３）金属フィルム厚さが所定の厚さになったときに、基材の１又は複数の更なる部分を電解質と接触させることによって、基材の１又は複数の更なる部分に工程１及び２を繰り返えすことを、基材の第１の部分及び基材の任意の先の１又は複数の更なる部分へのメッキ処理を継続しながら行うこと；（４）基材の全領域が薄いシード層によってメッキされるまで、工程３を繰り返すこと、を含む。
【００５８】
方法９：薄層そして厚い層のメッキ−−ウェハー表面の一部分を電解質と接触させ、その後でウェハーのメッキされた部分及び次の部分の両方を、電解質と接触させて金属によってメッキする
本発明の更なる面では、上部にバリアー層又は薄いシード層を有する基材に直接にフィルムをメッキするもう１つの方法を提供する。ここでこの方法は、（１）直流電流又はパルス電流を提供すること；（２）基材表面の第１の部分を電解質と接触させ、それによって基材のこの第１の部分に金属フィルムをメッキすること；（３）金属フィルム厚さが所定の厚さになったときに、基材の１又は複数の更なる部分を電解質と接触させることによって、この基材の１又は複数の更なる部分に工程１及び２を繰り返えすことを、基材の第１の部分及び基材の任意の先の１又は複数の更なる部分へのメッキ処理を継続しながら行うこと；（４）基材の全ての部分が薄いシード層によってメッキされるまで、工程３を繰り返すこと；（５）基材の全ての部分を電解質と接触させること；（６）基材の全ての部分に近接するアノードに正電圧を印可して、フィルム厚さが所定の厚さになるまでフィルムをメッキすること、を含む。
【００５９】
方法１０：薄層のメッキ−−ウェハー表面の第１の部分を初めに電解質と接触させ、その後でウェハーのこの第１の部分と第２の部分の両方を電解質と接触させるにもかかわらず、ウェハーの第２の部分のみをメッキする
本発明の更なる面では、上部にバリアー層又は薄いシード層を有する基材に直接にフィルムをメッキするもう１つの方法を提供する。ここでこの方法は、（１）基材表面の第１の部分に近い第１のアノードに正電圧を印可すること；（２）基材表面のこの第１の部分に電解質と接触させ、それによって基材この第１の部分にフィルムをメッキすること；（３）基材表面のこの第１の部分のフィルム厚さが所定の厚さに達したときに、基材表面の第１の部分に電解質を接触させたままで、基材表面の第２の部分を更に電解質と接触させること、（４）基材表面の第２の部分に近い第２のアノードに正電圧を印可し、且つ基材表面の第１の部分に近い第１のアノードに十分な正電圧を印加して、基材表面の第１の部分がメッキされないがメッキの除去もされないようにすることによって、基材表面の第２の部分のみにフィルムをメッキすること；（５）基材表面の第１及び第２の部分のメッキが除去されないようにしながら、基材の第３の部分のために工程３及び４を繰り返すこと；（６）基材表面の全領域が薄いシード層でメッキされるまで、基材表面の続く領域に工程４を繰り返すこと、を含む。
【００６０】
方法１１：薄層そして厚い層のメッキ−−ウェハー表面の一部分を初めに電解質と接触させ、その後でウェハーのメッキされた部分及び次の部分の両方を電解質と接触させ、ウェハーの次の部分のみをメッキする
本発明の更なる面では、上部にバリアー層又は薄いシード層を有する基材に直接にフィルムをメッキするもう１つの方法を提供する。ここでこの方法は、（１）基材領域の第１の部分を電解質と接触させること；（２）基材表面の第１の部分のフィルム厚さが所定の厚さに達するまで、ウェハー表面のこの部分に近い第１のアノードに正電圧を印可することによって、基材表面のこの第１の部分のみに薄いフィルムをメッキすること；（３）基材表面の第１の部分への電解質の接触を維持したままで、基材表面の第２の部分を更に電解質に接触させること；（４）基材表面の第２の部分に近い第２のアノードに正電圧を印可し、且つ基材表面の第１の部分に近い第１のアノードに十分な正電圧を印加して、基材表面のこの第１の部分がメッキされないがメッキの除去もされないようにすることによって、基材表面の第２の部分のみにフィルムをメッキすること；（５）基材表面の第１及び第２の部分のメッキが除去されないようにしながら、基材の第３の部分のために工程３及び４を繰り返すこと；（６）基材表面の全領域が薄いシード層でメッキされるまで、工程４を繰り返すこと；（７）全てのアノードに正電圧を印可し且つ同時に基材表面の全領域を電解質に接触させることによって、全基材表面の更なるフィルムの厚さが所定の厚さに達するまで、ウェハー全体に更なる金属フィルムをメッキすること、を含む。
【００６１】
設備８：電解質を放物線状の形状にする回転メッキ浴（１つのアノード）
本発明の更なる面では、上部にバリアー層又は薄いシード層を有する基材に直接にフィルムをメッキするもう１つの設備を提供する。ここでこの設備は、電解質表面の上に基材を保持する基材チャック；基材ホルダーを上下に動かして、表面領域の電解質に接触する部分を制御するモーター；浸漬したアノードを有する浴；電解質流量を制御して基材に接触させる液体質量流量制御装置；アノードとカソード又は基材との間に電位を発生させる電力源；電解質表面が放物線状の形状を作るような速度で、その中心軸の周りにメッキ浴を回転させるもう１つのモーター、を有し、液体質量流量制御装置及び電力供給源が同時に作用しているときのみ、基材表面の一部分をメッキする。メッキ厚さが所定のシード層厚さに達した後で、基材を下向きに移動させ、それによって基材の次の部分を電解質と接触させてメッキする。
【００６２】
設備９：電解質を放物線状の形状にする回転メッキ浴（複数のアノード）
本発明の更なる面では、上部にバリアー層又は薄いシード層を有する基材に直接にフィルムをメッキするもう１つの設備を提供する。ここでこの設備は、電解質表面の上に基材を保持する基材チャック；基材ホルダーを上下に動かして、表面領域の電解質に接触する部分を制御するモーター；それぞれが２つの隔離筒状壁によって分離される少なくとも２つのアノード；２つの筒状壁の間の空間を流れる電解質を制御して基材の一部分に接触させる別個の液体質量流量制御装置；それぞれのアノードとカソード又は基材との間に電位を発生させる別個の電力源；電解質表面が放物線状の形状を作るような速度で、その中心軸の周りにメッキ浴を回転させるもう１つのモーター、を有し、基材表面のある部分に近いアノードに正の電圧を印可し且つ同時に基材表面のその部分に電解質を接触させたときにのみ、基材表面のその部分をメッキする。メッキ厚さが所定の厚さに達した後で、基材を下向きに移動させ、それによって基材の次の部分を電解質と接触させてメッキする。
【００６３】
設備１０：ｙ軸又はｘ軸の周りに傾斜しているウェハーホルダー（１つのアノード）
本発明の更なる面では、上部にバリアー層又は薄いシード層を有する基材に直接にフィルムをメッキするもう１つの設備を提供する。ここでこの設備は、電解質表面の上に基材を保持する基材チャック、ここで基材ホルダーはｚ軸の周りに回転可能でありまたｙ軸又はｘ軸の周りに傾斜可能である；アノード；基材に接触する電解質を制御する液体質量流量制御装置；アノードとカソード又は基材との間に電位を発生させる電力源、を有し、基材チャックがｙ軸又はｘ軸の周りに傾斜してｚ軸の周りに回転し、それによって基材の周囲部分が電解質と接触し、且つ同時に液体質量流量制御装置及び電力源が作用するときにのみ、基材表面の周囲部分をメッキする。
【００６４】
設備１１：ウェハーホルダーの傾斜回転軸（複数のアノード）
本発明の更なる面では、上部にバリアー層又は薄いシード層を有する基材に直接にフィルムをメッキするもう１つの設備を提供する。ここでこの設備は、電解質表面の上に基材を保持する基材チャック、ここで基材ホルダーはｚ軸の周りに回転可能でありまたｙ軸又はｘ軸の周りに傾斜可能である；それぞれが２つの隔離筒状壁によって分離されている少なくとも２つのアノード；２つの筒状壁の間の空間を流れる電解質を制御して、基材の一部分に接触させる別個の液体質量流量制御装置；それぞれのアノードとカソード又は基材との間に電位を発生させる別個の電力源、を有し、基材チャックがｙ軸又はｘ軸の周りに傾斜してｚ軸の周りに回転し、それによって基材の周囲部分が電解質と接触し、且つ同時に液体質量流量制御装置及び電力源が作用するときにのみ、基材表面の周囲部分をメッキする。
【００６５】
設備１２：電解質を放物線状の形状にする回転メッキ浴、及びｙ軸又はｘ軸の周りに傾斜しているウェハーホルダー（１つのアノード）
本発明の更なる面では、上部にバリアー層又は薄いシード層を有する基材に直接にフィルムをメッキするもう１つの設備を提供する。ここでこの設備は、電解質表面の上に基材を保持する基材チャック；基材ホルダーを上下に移動させて、表面領域の電解質と接触する部分を制御するモーター；ｚ軸の周りに回転可能であり、またｙ軸又はｘ軸の周りに傾斜可能である基材ホルダー；アノード；電解質を制御して基材と接触するようにする液体質量流量制御装置；アノードとカソード又は基材との間に電位を発生させる電力源；電解質表面が放物線状の形状になるような速度でその中心軸の周りにメッキ浴を回転させるもう１つのモーター、を有し、基材チャックがｙ軸又はｘ軸の周りに傾斜してｚ軸の周りに回転し、それによって基材の周囲部分が電解質と接触し、且つ同時に液体質量流量制御装置及び電力源が作用するときにのみ、基材表面の周囲部分をメッキする。
【００６６】
設備１３：電解質を放物線状の形状にする回転メッキ浴、及びｙ軸又はｘ軸の周りに傾斜しているウェハーホルダー（複数のアノード）
本発明の更なる面では、上部にバリアー層又は薄いシード層を有する基材に直接にフィルムをメッキするもう１つの設備を提供する。ここでこの設備は、電解質表面の上に基材を保持する基材チャック；基材ホルダーを上下に移動させて、基材表面の電解質に接触する部分を制御するモーター；前記基材ホルダーはｚ軸の周りに回転可能であり、またｙ軸又はｘ軸の周りに傾斜可能である；それぞれが２つの隔離筒状壁によって分離される少なくとも２つのアノード、ここで前記筒状壁は基材の縁側でよりも中央部分で基材に近く；２つの筒状壁の間の空間を流れる電解質を制御して、基材の一部分に接触させる別個の液体質量流量制御装置；それぞれのアノードとカソード又は基材との間に電位を発生させる別個の電力源；電解質表面が放物線状の形状になるような速度でその中心軸の周りにメッキ浴を回転させるもう１つのモーター、を有し、基材の一部分に近いアノードに正の電位を印可し、且つ同時に基材表面のこの部分を電解質に接触させたときのみ、基材表面のこの部分をメッキする。メッキ厚さが所定の厚さに達した後で、基材を下向きに動かし、それによって基材の次の部分を電解質に接触させてメッキする。
【００６７】
メッキ以外の処理によって作られたシード層を使用せずに、金属フィルムをメッキする本発明の考えの中心は、ある時間ウェハーの一部分をメッキしてバリアー層への電流負荷を減少させることである。これはバリアー層の抵抗が典型的に銅金属層の１００倍であるためである。詳細については、以下の理論的な解析を参照。
【００６８】
上述の事項の達成並びに本発明に関連する目的、利点、及び特徴は、以下の本発明のより詳細な説明を図と共に参照すると、当業者はより容易に理解するであろう。
【００６９】
［発明の詳細な説明］
図、特に図１Ａ及び１Ｂを参照すると、本発明を理解するのに有益な従来技術のメッキ設備の一部が示されている。
【００７０】
従来のメッキ処理の場合のウェハーの中央部分及び縁部分での電位差の理論計算図１Ａは、従来の噴水（ｆｏｕｎｔａｉｎ）タイプのメッキ機器、及び薄いバリアー層４００を有する半導体ウェハー３１の断面図を示している。以下の理論計算では、通常のメッキ処理の間のウェハーの中央部と周縁部との電位差を求める。メッキ電流密度はウェハー表面全体で均一であることを仮定すると、電位差は以下の式で計算することができる：
Ｖ＝（Ｉ０ρｓ／４πｒ０２）（ｒ２−ｒ０２）            （１）
ここで、ｒは半径（ｃｍ）、ｒ０はウェハーの半径（ｃｍ）、Ｉ０はウェハーに流れる全メッキ電流（Ａ）、ρｓはバリアー層のシート抵抗（Ω／□）である。
【００７１】
原子半径が３Åであることを仮定すると、表面密度が１×１０１５原子／ｃｍ２となる。ウェハーを流れる電流の密度は、以下のように表すことができる：
ＩＤ＝（２×１０１５／６０）（ｑＰ．Ｒ．／Ｄａｔｏｍ）    （２）
ここで、ＩＤはメッキ電流密度（Ａ／ｃｍ２）、ｑは電子の電荷（Ｃ）、Ｐ．Ｒ．はメッキ速度（Å／分）、Ｄａｔｏｍは原子の直径である。適当な値であるＰ．Ｒ．＝２０００Å／分、ｑ＝１．８２×１０−１９Ｃ、及びＤａｔｏｍ＝３Åを式（２）に入れると以下のようになる：
2004162166.tif 000003
２００ｍｍウェハーへの全電流は以下のようになる：
2004162166.tif 000004
シート抵抗はフィルムの厚さ及びフィルムの堆積方法に依存している。通常のＣＶＤ又はＰＶＤ法によって堆積させた厚さが２００Åのフィルムのシート抵抗は、１００〜３００Ω／□である。上述のＩ０＝１．１３Ａ、ρｓ＝１００〜３００Ω／□、及びｒ＝０、ｒ０＝１０ｃｍを式（１）に代入すると、ウェハーの中央部分と縁部分の電位差は以下のようになる：
Ｖ＝８．９６〜２６．９Ｖ
【００７２】
酸性Ｃｕメッキにおける通常のメッキ電圧は、２〜４Ｖである。そのような電位差は、従来の機器によってバリアー層に直接にメッキを行うことを不可能にすることは明らかである。過剰な電圧を使用するとウェハーの中央部において金属をメッキすることはできるが、ウェハーの周縁部において、金属イオンと共に実質的な量のＨ＋が現れ、これが金属フィルムの質を低下させる。半導体の相互接続の用途では、メッキされた銅フィルムは非常に抵抗が大きく形態が劣っている。
【００７３】
本発明のメッキ処理の間のメッキ領域の外側と内側との電位差の理論計算
図２に示されるように、本発明では一度のウェハーの一部分のみをメッキする。半径ｒ２の部分と半径ｒ１の部分の電位差は以下のようにして示すことができる：
2004162166.tif 000005
最も悪いのは、ウェハーの周縁部の場合である。ｒ１＝９ｃｍ、ｒ２＝１０ｃｍ、ＩＤ＝３．６×１０−３Ａ（Ｐ．Ｒ．＝２０００Å／分に対応）、ρｓ＝１００〜３００Ω／□を、式（６）に代入すると以下のようになる：
Ｖ２１＝０．１７３〜０．５２２Ｖ
水素過電圧は約０．８３Ｖである。本発明のメッキ処理の間に水素が発生しないことは明らかである。
【００７４】
［好ましい態様の説明］
本発明の様々な態様の説明において、繰り返しの説明を最小化するために、異なる図の対応する部分は同じ参照番号で示してある。
【００７５】
図３Ａ及び３Ｂは、上部にバリアー層を有する基材に直接に伝導性フィルムをメッキする本発明の装置の１つの態様の概略図である。メッキ浴は、管１０９内に配置されたアノードロッド１、及び筒状壁１０７と１０５、１０３と１０１の間にそれぞれ配置されたアノードリング２及び３を有する。アノードリング１、２及び３には、それぞれ電力供給源１３、１２及び１１によって電力を供給する。電解質３４はポンプ３３によって送って、フィルター３２に通し、液体質量流量制御装置（ＬＭＦＣ）２１、２２及び２３の入口に達するようにする。ＬＭＦＣ２１、２２及び２３は、所定の流量で電解質を、それぞれアノード３、２及び１を有するサブメッキ浴に送る。電解質を、ウェハー３１と筒状壁１０１、１０３、１０５、１０７及び１０９の上部との間を通した後で、それぞれ筒状壁１００と１０１、１０３と１０５、及び１０７と１０９の間を通してタンク３６に戻す。圧力漏出バルブ３８を、ポンプ３３の出口と電解質タンク３６との間に配置して、ＬＭＦＣ２１、２２、２３が閉じたときに電解質が漏れてタンク３６に戻るようにする。浴の温度はヒーター４２、温度センサー４０、及びヒーター制御装置４４によって調節する。ウェハーチャック２９によって保持しているウェハー３１は、電力供給源１１、１２及び１３に接続する。駆動機構３０を使用して、ウェハー３１をｚ軸の周りに回転させ、示されているｘ、ｙ及びｚ方向にウェハーを振動させる。ＬＭＦＣは、当該技術分野で既知のタイプの、耐酸性又は耐腐食性で汚染がないタイプの質量流量制御装置である。フィルター３２は、０．１又は０．２μｍよりも大きい粒子をろ過し、それによってメッキプロセスに粒子があまり加わらないようにする。ポンプ３３は、耐酸性又は耐腐食性で、汚染がないポンプであるべきである。筒状壁１００、１０１、１０３、１０５、１０７及び１０９は、電気的に絶縁性且つ耐酸性又は耐腐食性で酸に溶解せず金属を含まない物質、例えばテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリプロピレン等で作る。
【００７６】
図４Ａ及び４Ｂは、上部にバリアー層２０３を有するウェハー３１を示している。バリアー層２０３を使用して、メッキ金属のシリコンウェハーへの拡散を防ぐ。典型的に、窒化チタン又は窒化タンタルを使用する。カソード導線とバリアー層との接触抵抗を減少させるために、ＰＶＤ又はＣＶＤによってウェハー３１の周縁部に金属フィルム２０１を堆積させる。この金属フィルム２０１の厚さは、５００Å〜２０００Åである。フィルム２０１の材料は、好ましくは後でメッキする材料と同じである。例えば、Ｃｕフィルムをメッキするためには、フィルム２０１の材料としてＣｕを選択することが好ましい。
【００７７】
１Ａ．バリアー層に直接に（又はシード層に）伝導性フィルムをメッキするための処理工程
工程１：ＬＭＦＣ２１のみを作用させ、それによって電解質がウェハー３１のアノード３の上の部分にのみ接触するようにする。
工程２：電解質の流れが安定した後で、電力供給源１１を作用させる。正の金属イオンが、ウェハー３１のアノード３の上の部分にのみメッキされる。
工程３：金属の伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さになったときに、電力供給源１１を切り且つＬＭＦＣ２１を切る。
工程４：ＬＭＦＣ２２及び電極供給源１２を使用し、アノード２について工程１〜３を繰り返す。
工程５：ＬＭＦＣ２３及び電極供給源１３を使用し、アノード１について工程４を繰り返す。
【００７８】
上述のメッキ処理の間に、電力供給源は直流様式、パルス様式、又は直流−パルス混合様式で操作することができる。直流様式では、電力供給源を一定電流様式、又は一定電圧様式、又は一定電流様式と一定電圧様式との組み合わせで操作することができる。一定電流様式と一定電圧様式との組み合わせとは、メッキ処理の間に、１つの様式から他の様式に電力供給を切り替えられることを意味している。図５は、代表的なシード層メッキの間のそれぞれの電源のオン／オフの順序を示している。Ｔｐはいわゆるメッキ時間であり、１つのサイクルの間の正のパルスの時間である。Ｔｅはいわゆるエッチング時間であり、１つのサイクルの間の負のパルスの時間である。Ｔｅ／Ｔｐはいわゆるエッチングメッキ比である。これは一般に０〜１の間の値である。図６Ａ及び６Ｂに示されるように、Ｔｅ／Ｔｐの比が大きいことは、隙間の充填性が比較的良好であること又は突端ができにくいことを意味しているが、メッキ速度が比較的遅いことを意味している。Ｔｅ／Ｔｐの比が小さいことは、メッキ速度が比較的大きいことを意味するが、隙間の充填性が比較的不十分であること又は比較的突端できやすいことを意味している。
【００７９】
１Ｂ．１Ａの処理においてメッキした金属シード層に、続けて金属をメッキする処理工程
工程６：ＬＭＦＣ２１、２２及び２３を作用させる。原理的に、それぞれのＬＭＦＣからの電解質の流量は、対応するアノードが担当するウェハー領域に比例するように設定する。
工程７：全ての流れが安定した後で、電力供給源１１、１２及び１３を作用させる。原理的に、それぞれの電力供給源の電流も、対応するアノードが担当するウェハー領域に比例するように設定する。
工程８：厚さの均一性を調節する可変要素としてメッキ電流を使用する場合、電力供給源１１、１２及び１３を同時に切る。あるいは、メッキフィルム厚さの均一性を調節するために、異なる時間で電力供給源を切ることができる。
【００８０】
図７は、予めメッキした金属シード層に、金属フィルムをメッキするための代表的な順序を示している。上述のように、全メッキ時間Ｔ３、Ｔ２及びＴ１は、ウェハーでの厚さの均一性を調節するためにメッキ電流を可変要素として使用する場合、同じであってよく、又はウェハーでの厚さの均一性を調節するためにメッキ時間を使用する場合、異なっていてよい。
【００８１】
アノードの数は、１よりも大きい任意の数でよい。電極の数が多ければ多いほど、より良好なフィルムの均一性が得られると考えられる。性能とコストのバランスを考えると、アノードの数は典型的に、２００ｍｍウェハーで７〜２０個、３００ｍｍウェハーで１０〜３０個である。
【００８２】
図８に示されているように、２極のパルス波（ａ）を使用する代わりに、変形サイン波型パルス波（ｂ）、単一極パルス波（ｃ）、反転パルス波（ｄ）、パルス−オン−パルス波（ｅ）、又は２パルス波（ｆ）を使用することができる。
【００８３】
シード層メッキ処理においては、アノード３、アノード２、そしてアノード１の順序が通常は好ましいが、メッキ順序は以下のようなものであってもよい：
（１）アノード１、そしてアノード２、そしてアノード３、
（２）アノード２、そしてアノード１、そしてアノード３、
（３）アノード２、そしてアノード３、そしてアノード１、
（４）アノード３、そしてアノード１、そしてアノード２、又は
（５）アノード１、そしてアノード３、そしてアノード２。
【００８４】
図９Ａ〜９Ｄは、アノードと壁の形状の他の態様の概略断面図を示している。図３の場合には、電極１０３と１０５の間の空間の上のウェハー領域は、アノード３の上のウェハー領域と比べて、受け取るメッキ電流が比較的少ない。メッキ処理の間にウェハーを回転させるだけの場合は、これはウェハーでの厚さの変化をもたらす。ウェハーをｘ及びｙ方向に振動させずに比較的均一性が良好なフィルムをメッキするために、アノード及び壁の形状は、例えば三角形、正方形、長方形、五角形、多角形、又は楕円形であってよい。これらの様式では、ウェハーでのメッキ電流分布を平均化することができる。
【００８５】
図１０は、シード層がウェハー全体にわたって連続フィルムになっているかを確認するための機構を示している。バリアー層（Ｔｉ／ＴｉＮ又はＴａ／ＴａＮ）の抵抗は、金属銅の約５０〜１００倍であるので、シード層をメッキする前の周縁部と中央部の間の電位差は、連続銅シード層をメッキした後の周縁部と中央部の電位差よりもかなり大きい。この抵抗は、図１０に示されるように、電力供給源１１、１２及び１３の出力電圧及び電流を測定することによって、計算することができる。シード層が連続フィルムになったときに、負荷抵抗は有意に減少する。この様式では、いずれの領域が連続フィルムによって覆われていないかも測定することができる。例えば：
【００８６】
論理表１
（１）Ｖ１１、Ｖ１２が小さく、且つＶ１３が大きい場合、アノード１の上のウェハー領域のフィルムが不連続である；
（２）Ｖ１１が小さく、且つＶ１２及びＶ１３が大きい場合、少なくともアノード２の上のウェハー領域のフィルムが不連続である；
更にこの条件（２）では、
Ｖ１２とＶ１３が互いに近いと、アノード１の上のウェハー領域のフィルムは連続である；
Ｖ１２とＶ１３が有意に異なっていると、アノード１の上のウェハー領域のフィルムは不連続である；
（３）Ｖ１１、Ｖ１２及びＶ１３が大きい場合、少なくともアノード３の上のウェハー領域のフィルムは不連続である；
更にこの条件（３）では、
Ｖ１２とＶ１３が有意に異なっていると、アノード２とアノード１の上のウェハー領域のフィルムは不連続である；
Ｖ１１とＶ１２が有意に異なっており、且つＶ１２とＶ１３が互いに近いと、アノード２の上のウェハー領域のフィルムは不連続であるが、領域１の上のウェハー領域のフィルムは連続である；
Ｖ１１とＶ１２が互いに近く、且つＶ１２とＶ１３が有意に異なっていると、アノード２の上のウェハー領域のフィルムは連続であり、アノード１の上のウェハー領域のフィルムは不連続である；
Ｖ１２及びＶ１３がＶ１１に近いと、アノード１及びアノード２の上のウェハー領域のフィルムは連続である。
【００８７】
図１１に示されるような論理チェックによって、どこのシード層が連続であるかを示すことができる。そして、更なるシード層メッキを行うことができる。
【００８８】
図１２は、図３Ａ及び３Ｂの態様を使用して電解質中に完全に浸漬させたウェハーにシード層をメッキする処理手順を示している。第１の半サイクルでは、アノード３の上のウェハー領域はメッキ状態であり、アノード２及び１の上のウェハー領域はエッチング状態である。第２の半サイクルでは、アノード３の上のウェハー領域はエッチング状態であり、アノード２及び１の上のウェハー領域がメッキ状態である。この様式では、メッキ電流の一部はエッチング電流によって打ち消され、従ってウェハーの周縁部への全電流流れは有意に減少している。２極パルス波形を使用する代わりに、図７に示されるような他のパルス波形を使用することもできる。
【００８９】
図１３Ａ及び１３Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図１３Ａ及び１３Ｂの態様は、ＬＭＦＣ２１、２２及び２３をバルブ５１、５２及び５３とＬＭＦＣ５５で置き換えたことを除いて、図３Ａ及び３Ｂの態様と同様である。ＬＭＦＣ５５の流量設定値は、以下のようなそれぞれのバルブの状態によって決定する：
ＬＭＦＣ５５の流量設定値＝Ｆ．Ｒ．３×ｆ（バルブ５１）＋Ｆ．Ｒ．２×ｆ（バルブ５２）＋Ｆ．Ｒ．１×ｆ（バルブ５３）
ここで、Ｆ．Ｒ．１はアノード１のための流量設定、Ｆ．Ｒ．２はアノード２のための流量設定、且つＦ．Ｒ．３はアノード３のための流量設定であり、ｆ（バルブ＃）は以下のように定義されるバルブの状態関数である：
ｆ（バルブ＃）＝バルブ＃が開いているときは１；バルブ＃が閉じているときは０
【００９０】
図１４Ａ及び１４Ｂは、伝導性フィルムをメッキするための本発明の設備のもう１つの態様を示している。図１４Ａ及び１４Ｂの態様は、ＬＭＦＣ２１、２２及び２３を断続（ｏｎ／ｏｆｆ）バルブ５１、５２及び５３と３つのポンプ３３で置き換えたことを除いて、図３Ａ及び３Ｂの態様と同様である。それぞれのアノードに流れる電解質は、１つのポンプ３３と１つの断続バルブによって独立に制御する。
【００９１】
図１５Ａ及び１５Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図１５Ａ及び１５Ｂの態様は、追加のアノード５及び４をそれぞれ筒状壁１０９と１０７の間及び筒状壁１０３及び１０５の間に加え、アノード３と筒状壁１０１を取り去り、且つ断続バルブ８１、８２、８３、８４をＬＭＦＣ２１、２２、２３、２４とタンク３６との間に挿入することを除いて、図３Ａ及び３Ｂの態様と同様である。
【００９２】
２Ａ．バリアー層に直接に（又はシード層に）伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：ＬＭＦＣ２１を作用させバルブ８２、８３及び８４を開き；ＬＭＦＣ２２、２３、２４を切りバルブ８１を閉じ、それによって電解質をウェハーのアノード４の上の部分にのみに接触させ、そして筒状壁１００と１０３との間の戻り経路空間を通し、バルブ８２、８３及び８４を通してタンク３６に戻す。
工程２：電解質の流れが安定した後で、電力供給源１１を作用させる。正の金属イオンは、ウェハー３１のアノード４の上の部分にのみメッキされる。
工程３：伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さになったときに、電力供給源１１を切り且つＬＭＦＣ２１を切る。
工程４：アノード３について工程１〜３を繰り返す（ＬＭＦＣ２２を作用させ、バルブ８１、８３、８４を開き、且つ電力供給源１２を作用させ、ＬＭＦＣ２１、２３、２４を切り、バルブ８２を閉じ、且つ電力供給源１１、１３、１４を切る）。
工程５：アノード２について工程４を繰り返す（ＬＭＦＣ２３を作用させ、バルブ８１、８２、８４を開き、且つ電力供給源１３を作用させ、ＬＭＦＣ２１、２２、２４を切り、バルブ８３を閉じ、及び電力供給源１１、１２、１４を切る）。
工程６：アノード１について工程４を繰り返す（ＬＭＦＣ２４を作用させ、バルブ８１、８２、８３を開き、且つ電力供給源１４を作用させ、ＬＭＦＣ２１、２２、２３を切り、バルブ８４を閉じ、及び電力供給源１１、１２、１３を切る）。
上述のシード層メッキ処理では、ウェハーの周縁部からウェハーの中央に向かってメッキする代わりに、ウェハーの中央部から周縁部に向かってメッキを行うこと、又はアノードの順序を無作為に選択して行うことができる。
【００９３】
２Ｂ．２Ａの処理においてメッキした金属シード層に、続けて金属をメッキする処理工程
工程７：ＬＭＦＣ２１、２２、２３及び２４を作用させ、バルブ８１、８２、８３及び８４を閉じる。原理的に、それぞれのＬＭＦＣからの電解質の流量は、対応するアノードが担当するウェハー領域に比例するように設定する。
工程８：全ての流れが安定した後で、電力供給源１１、１２、１３及び１４を作用させる。原理的に、それぞれの電力供給源の電流は、対応するアノードが担当するウェハー領域に比例するように設定する。
工程９：厚さの均一性を調節する可変要素としてメッキ電流を使用する場合、電力供給源１１、１２、１３及び１４を同時に切る。メッキフィルム厚さの均一性を調節するために、異なる時間で電力供給源を切ることもできる。
【００９４】
図１６Ａ及び１６Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図１６Ａ及び１６Ｂの態様は、断続バルブ８１、８２、８３、８４を取り除き、電解質戻り経路を、筒状壁１００と１０３との間の１つのみに減らしたことを除いて、図１５Ａ及び１５Ｂの態様と同様である。
【００９５】
３Ａ．バリアー層に直接に（又はシード層に）伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：ＬＭＦＣ２１をのみを作用させ、ＬＭＦＣ２２、２３、２４を切る。ウェハー全体を電解質に浸漬する。しかしながら、ウェハーのアノード４の上の部分のみがＬＭＦＣ２１から電解質流れに向くようにする。
工程２：電解質の流れが安定した後で、電力供給源１１を作用させて、電極４に正電圧を印可し、且つ電力供給源１２、１３及び１４を作用させて、電極３、２及び１にそれぞれ負電圧を印可する。従って、正の金属イオンは、ウェハー３１のアノード４の上の部分にのみメッキされる。
工程３：伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さになったときに、電力供給源１１を切り且つＬＭＦＣ２１を切る。
工程４：ＬＭＦＣ２２をのみを作用させ、ＬＭＦＣ２１、２３、２４を切る。この様式では、ウェハー領域全体を電解質に浸漬するが、ウェハーのアノード３の上の領域のみがＬＭＦＣ２２からの電解質流れに向くようにする。
工程５：アノード３について工程２及び３を繰り返す（電力供給源１２を作用させて、アノード３に正電圧を印可し、且つ電力供給源１１、１３及び１４を作用させて、アノード４、２及び１に負電圧を印可し、ＬＭＦＣ２１、２３、２４を切る）。
工程６：アノード２について工程４及び５を繰り返す（ＬＭＦＣ２３を作用させ、電力供給源１３を作用させてアノード２に正電圧を印可し、電力供給源１１、１２及び１４を作用させてアノード４、３及び１に負電圧を印可し、且つＬＭＦＣ２１、２２、２４を切る）。
工程７：アノード１について工程４及び５を繰り返す（ＬＭＦＣ２４を作用させ、電力供給源１４を作用させてアノード１に正電圧を印可し、電力供給源１１、１２及び１３を作用させてアノード４、３及び２に負電圧を印可し、且つＬＭＦＣ２１、２２、２３を切る）。
【００９６】
上述のシード層メッキ処理では、ウェハーの周縁部からウェハーの中央部に向かってメッキする代わりに、ウェハーの中央部から周縁部に向かってメッキを行うこと、又はアノードの順序を無作為に選択して行うことができる。
【００９７】
３Ｂ．３Ａの処理においてメッキした金属シード層に、続けて金属をメッキする処理工程
工程８：ＬＭＦＣ２１、２２、２３及び２４を作用させる。原理的に、それぞれのＬＭＦＣからの電解質の流量は、対応するアノードが担当するウェハー領域に比例するように設定する。
工程９：全ての流れが安定した後で、電力供給源１１、１２、１３及び１４を作用させる。原理的に、それぞれの電力供給源の電流は、対応するアノードが担当するウェハー領域に比例するように設定する。
工程１０：厚さの均一性を調節する可変要素としてメッキ電流を使用する場合、電力供給源１１、１２、１３及び１４を同時に切る。また、メッキフィルム厚さの均一性を調節するために、異なる時間で電力供給源を切ることもできる。
【００９８】
図１７は、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図１７の態様は、拡散リング１１２をそれぞれのアノードの上に加えて、筒状壁に沿う流量を均一にすることを除いて、図３Ａ及び３Ｂの態様と同様である。この拡散装置は、拡散リングを通る多くの孔を開けることによって作ること、又は気孔率が１０％〜９０％の多孔質材料で直接に作ることができる。この拡散装置を作る材料は、耐酸性、耐腐食性で、粒子及び汚染をもたらさない。
【００９９】
図１８Ａ及び１８Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図１８Ａ及び１８Ｂの態様は、メッキ処理の間にそれぞれの電力供給源が供給する電荷を正確に測定するために、それぞれの電力供給源に電荷累算装置に加えたことを除いて、図３Ａ及び３Ｂの態様と同様である。例えば、銅イオンは２価のイオンであるので、累算された電荷数を２で割ることによって、全銅原子数を計算することができる。
【０１００】
図１９Ａ及び１９Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図１９Ａ及び１９Ｂの態様は、メッキ浴への電解質の入口の数が１つではなく２つであることを除いて、図３Ａ及び３Ｂの態様と同様である。これは、筒状壁の周囲に沿う流量の均一性を更に促進する。入口の数は３、４、５、６等であってもよい。すなわち、２よりも大きい任意の数の入口を使用して、筒状壁の周囲に沿う流量を均一にすることができる。
【０１０１】
図２０Ａ及び２０Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図２０Ａ及び２０Ｂの態様は、図２０Ａに示すように半径方向の外側に向かって筒状壁の高さが高くなっていること、及び図２０Ｂに示すように半径方向の外側に向かって筒状壁の高さが低くなっていることを除いて、図１５Ａ及び１５Ｂ並びに図１６Ａ及び１６Ｂの態様と同様である。このことは、メッキ条件を最適化するために電解質及びメッキ電流の流れパターンを操作する追加の可変要素を提供する。
【０１０２】
図２１Ａ及び２１Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図２１Ａ及び２１Ｂの態様は、図２１Ａに示すように半径方向の外側に向かって筒状壁の高さが高くなっていること、及び図２１Ｂに示すように半径方向の外側に向かって筒状壁の高さが低くなっていることを除いて、図３Ａ及び３Ｂの態様と同様である。このことは、メッキ条件を最適化するために電解質及びメッキ電流の流れパターンを操作する追加の可変要素を提供する。
【０１０３】
図２２Ａ及び２２Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図２２Ａ及び２２Ｂの態様は、筒状壁を上下に動かして流れのパターンを調節することを除いて、図３Ａ及び３Ｂの態様と同様である。図２２Ｂに示されているように、筒状壁１０５及び１０７を上向きに動かし、それによってウェハーの筒状壁１０５及び１０７の上の部分に電解質が向かうようにする。メッキ処理工程は以下のようなものである：
【０１０４】
４Ａ．バリアー層に直接に（又はシード層に）伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：ＬＭＦＣ２１をのみを作用させ、筒状壁１０１、１０３を動かしてウェハーに近付け、それによって電解質がウェハーの筒状壁１０１及び１０３の上の部分にのみ接触するようにする。
工程２：電解質の流れが安定した後で、電力供給源１１を作用させる。ウェハー３１の筒状壁１０１及び１０３の上の部分に正の金属イオンをメッキする。
工程３：伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さになったときに、電力供給源１１を切り、ＬＭＦＣ２１を切り、且つ筒状壁１０１及び１０３を動かして比較的低い位置にする。
工程４：筒状壁１０５及び１０７に関して工程１〜３を繰り返す（ＬＭＦＣ２２、筒状壁１０５及び１０７、並びに電力供給源１２）。
工程５：管１０９に関して工程４を繰り返す（ＬＭＦＣ２３、管１０９、及び電力供給源１３）。
【０１０５】
４Ｂ．４Ａの処理においてメッキした金属シード層に、続けて金属をメッキする処理工程
工程６：ＬＭＦＣ２１、２２及び２３を作用させ、全ての筒状壁１０１、１０３、１０５、１０７及び管１０９を動かして、ウェハー３１に近付ける。原理的に、それぞれのＬＭＦＣからの電解質の流量は、対応するＬＭＦＣが担当するウェハー領域に比例するように設定する。
工程７：全ての流れが安定した後で、電力供給源１１、１２及び１３を作用させる。原理的に、それぞれの電力供給源からの電流は、対応するアノード又は電力供給源が担当するウェハー領域に比例する。
工程８：厚さの均一性を調節する可変要素としてメッキ電流を使用する場合、電力供給源１１、１２及び１３を同時に切る。また、メッキフィルム厚さの均一性を調節するために、異なる時間で電力供給源を切ることもできる。
【０１０６】
図２３Ａ及び２３Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備の更に２つの態様を示している。図２３Ａ及び２３Ｂの態様は、プレート１１３によって筒状壁及びアノードリングを６つの区画に分けていることを除いて、図１５Ａ及び１５Ｂ並びに図３Ａ及び３Ｂの態様と同様である。この区画の数は２よりも大きい任意の数であってよい。以下の表２は、電極供給源とアノードとの接続及びＬＭＦＣとそれぞれの区画との接続の可能な組み合わせを示している。
【０１０７】
【表１】
2004162166.tif 000006
【０１０８】
上記の表では、組み合わせのタイプ１、２、４及び５の操作が上述の操作と同じである。組み合わせのタイプ１、２及び３の場合、ウェハー回転機構はなくすことができる。これは、異なる区画のそれぞれのアノードを独立の電力供給源によって制御することによる。例えば、基材の一部分のメッキフィルムの厚さは、基材のこの部分の下のアノードのメッキ時間又はメッキ電流を制御することによって操作できる。組み合わせのタイプ３、６、７、８及び９の操作は、以下で詳細に説明する。
【０１０９】
図２４Ａ及び２４Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様をしている。図２４Ａ及び２４Ｂの態様は、筒状壁及びアノードリングを複数のロッドタイプアノード１及び管１０９で置き換えたことを除いて、図３Ａ及び３Ｂの態様と同様である。電解質は、管１０９から出て、ウェハー表面に接触し、そして複数の孔５００を通ってタンク（図示せず）に戻る。リングの管及びアノードは、同じ円周に配置する。管とアノードの隣接する２つのリングの間には複数の孔が存在して、電解質をタンク３６に引き出す。以下の表３は、電極供給源とアノードとの接続及びＬＭＦＣとそれぞれの区画との接続の可能な組み合わせを示している。
【０１１０】
【表２】
2004162166.tif 000007
【０１１１】
上記の表では、組み合わせのタイプ１、２、４及び５の操作が上述の操作と同じである。組み合わせ１、２及び３のタイプの場合、ウェハー回転機構はなくすことができる。これは、異なる管のそれぞれのアノードを、独立の電力供給源によって制御することによる。例えば、基材の一部分のメッキフィルムの厚さは、基材のこの部分の下のアノードのメッキ時間又はメッキ電流を制御することによって操作できる。組み合わせのタイプ３、６、７、８及び９の操作は、以下で詳細に説明する。
【０１１２】
円周状リングに管及びアノードを配置する代わりに、三角形、正方形、長方形、五角形、多角形、及び楕円形のリングに管及びアノードを配置することができる。三角形、正方形、及び楕円形のリングは図２５Ａ〜２５Ｃに示している。
【０１１３】
２．複数のＬＭＦＣ及び１つの電力供給源
図２６Ａ及び２６Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図２６Ａ及び２６Ｂの態様は、アノードリング及び筒状壁を１つのアノード２４０、棒状体（ｂａｒ）２４２、並びにバルブ２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１４、２１６、及び２１８で置き換えることを除いて、図３Ａ及び３Ｂの態様と同様である。複数の電力供給源は、１つの電力供給源２００に減らす。新しいバルブは断続バルブであり、これを使用してウェハー領域への電解質流れを制御する。バルブ２０８と２１２、２０６と２１４、２０４と２１６、２０２と２１８をそれぞれ対称になるようにして棒状体２４２に配置する。
【０１１４】
５Ａ．バリアー層に直接に（又はシード層に）伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：ポンプ３３及びＬＭＦＣ５５を作用させ、バルブ２０２及び２１８を開き、駆動機構３０を作動させ、それによってバルブ２０２及び２１８を出る電解質をウェハーのバルブ２０２及び２１８の上の周縁部にのみ接触させる。
工程２：電解質の流れが安定した後で、電力供給源２００を作用させる。ウェハー３１のバルブ２０２及び２１８の上の周縁部に正の金属イオンをメッキする。
工程３：伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さになったときに、電力供給源２００を切り、ＬＭＦＣ５５を切り、且つバルブ２０２及び２１８を閉じる。
工程４：バルブ２０４及び２１６に関して工程１〜３を繰り返す。
工程５：バルブ２０６及び２１４に関して工程４を繰り返す。
工程６：バルブ２０８及び２１２に関して工程４を繰り返す。
工程７：バルブ２１０に関して工程４を繰り返す。
【０１１５】
上述のメッキ処理の間に、電力供給源は直流様式、又は図８に示すパルスのような任意の様々なパルス様式で操作することができる。
【０１１６】
５Ｂ．５Ａの処理においてメッキした金属シード層に、続けて金属をメッキする処理工程
工程８：ＬＭＦＣ５５を作用させ、全てのバルブ２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１４、２１６、２１８を開き、それによって電解質がウェハー領域全体に接触するようにする。
工程９：全ての流れが安定化した後で、電力供給源２００を作用させる。
工程１０：フィルム厚さが所定の厚さに達したときに、電力供給源２００を切り且つ全てのバルブを閉じる。ウェハーにおけるメッキフィルム厚さの均一性を調節するために、電力供給源２００を作用させたままで、バルブを異なる時間で閉めることもできる。
【０１１７】
図２７は、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図２７の態様は、より良い均一性で金属をメッキするために、異なる半径で全てのバルブを棒状体２４２に配置することを除いて、図２６Ａ及び２６Ｂの態様と同様である。メッキ処理工程は以下に示すようなものである：
【０１１８】
６Ａ．バリアー層に直接に（又はシード層に）伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：ポンプ３３及びＬＭＦＣ５５を作用させ、バルブ２１８を開き、駆動機構３０を作動させ、それによってバルブ２１８を出る電解質をウェハーのバルブ２１８の上の周縁部にのみ接触させる。
工程２：電解質の流れが安定した後で、電力供給源２００を作用させる。ウェハー３１のバルブ２１８の上の周縁部に正の金属イオンをメッキする。
工程３：伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さになったときに、電力供給源２００及びＬＭＦＣ５５を切り、且つバルブ２１８を閉じる。
工程４：バルブ２０４に関して工程１〜３を繰り返す。
工程５：バルブ２１６に関して工程４を繰り返す。
工程６：バルブ２０６に関して工程４を繰り返す。
工程７：バルブ２１４、２０８、２１２及び２１０に関してそれぞれ工程４を繰り返す。
【０１１９】
上述のメッキ処理の間に、電力供給源２００は直流様式、又は図８に示すパルスのような任意の様々なパルス様式で操作することができる。
【０１２０】
６Ｂ．６Ａの処理においてメッキした金属シード層に、続けて金属をメッキする処理工程
工程８：ＬＭＦＣ５５を作用させ、且つ全てのバルブ２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１４、２１６、２１８を開き、それによって電解質がウェハー領域全体に接触するようにする。
工程９：全ての流れが安定化した後で、電力供給源２００を作用させる。
工程１０：フィルム厚さが所定の厚さに達したときに、電力供給源２００を切り且つ全てのバルブを閉じる。ウェハーにおけるメッキフィルム厚さの均一性を調節するために、電力供給源２００を作用させたままで、バルブを異なる時間で閉めることもできる。
【０１２１】
図２８は、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図２８の態様は、追加の棒状体を加えて十字型の形状の棒状体構造物２４４を作ることを除いて、図２６の態様と同様である。バルブ２０２と２１８、２０４と２１６、２０６と２１４、２０８と２１２を、棒状体構造物２４４の水平部分に対称で配置する。同様に、バルブ２２０と２３６、２２２と２３４、２２４と２３２を、棒状体構造物２４４の垂直部分に対称で配置する。棒状体２４４の水平部分の全てのバルブは、それぞれ棒状体２４４の垂直部分の全てのバルブと異なる半径で配置されている。メッキ処理工程は以下のようなものである：
【０１２２】
７Ａ．バリアー層に直接に（又はシード層に）伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：ポンプ３３及びＬＭＦＣ５５を作用させ、バルブ２１８及び２０２を開き、且つ駆動機構３０を作動させ、それによってバルブ２１８を出る電解質を、ウェハーのバルブ２１８及び２０２の上の周縁部にのみ接触させる。
工程２：電解質の流れが安定した後で、電力供給源２００を作用させる。ウェハー３１のバルブ２１８及び２０２の上の周縁部に、正の金属イオンをメッキする。
工程３：伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さになったときに、電力供給源２００及びＬＭＦＣ５５を切り、且つバルブ２１８及び２０２を閉じる。
工程４：バルブ２２０及び２３６に関して工程１〜３を繰り返す。
工程５：バルブ２０４及び２１６に関して工程４を繰り返す。
工程６：バルブ２２２及び２３４に関して工程４を繰り返す。
工程７：バルブ２０６と２１４、２２４と２３２、２０８と２１２、及び２１０のみに関して工程４を繰り返す。
【０１２３】
上述のメッキ処理の間に、電力供給源は直流様式、又は図８に示すパルスのような任意の様々なパルス様式で操作することができる。
【０１２４】
７Ｂ．７Ａの処理においてメッキした金属シード層に、続けて金属をメッキする処理工程
工程８：ＬＭＦＣ５５を作用させ、且つ全てのバルブ２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１４、２１６、２１８、２２０、２２２、２２４、２３２、２３４、２３６を開き、それによって電解質がウェハー領域全体に接触するようにする。
工程９：全ての流れが安定した後で、電力供給源２００を作用させる。
工程１０：フィルム厚さが所定の厚さに達したときに、電力供給源２００を切り且つ全てのバルブを閉じる。ウェハーにおけるメッキフィルム厚さの均一性を調節するために、電力供給源２００を作用させたままで、バルブを異なる時間で閉めることもできる。
【０１２５】
図２９Ａ〜２９Ｃは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備の更に３つの態様の一部分を示している。図２９Ａの態様は、棒状体の数を３つに増やしたことを除いて、図２６Ａ及び２６Ｂの態様と同様である。２つの隣接する棒状体の間の角度は６０°である。図２９Ｂの態様は、棒状体の数を４つに増やしたことを除いて、図２６Ａ及び２６Ｂの態様と同様である。２つの隣接する棒状体の間の角度は４５°である。図２９Ｃの態様は、棒状体の数を０．５に減らしたこと、すなわち棒状体を半分にしたことを除いて、図２６Ａ及び２６Ｂの態様と同様である。あるいは、棒状体の数は５、６、７、又はそれ以上にすることができる。
【０１２６】
メッキ処理は、ウェハーの周縁部に近いバルブから開始すること、又はウェハーの中央部から開始すること、又は無作為に開始することができる。予めメッキされた金属シード層（比較的大きい直径）は次のシード層（比較的小さい直径）のメッキのために電流を運ぶことができるので、ウェハーの周縁部からメッキを開始することが好ましい。
【０１２７】
図３０Ａ及び３０Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図３０Ａ及び３０Ｂの態様は、位置固定バルブ（ジェット）を２つの可動式アノードジェット２５４で置き換えたことを除いて、図２６Ａ及び２６Ｂの態様と同様である。アノードジェット２５４は、ウェハー３１の下に配置して、棒状体２５０のガイドに乗せる。アノードジェット２５４は、電位質をウェハー３１の一部分に吹き付け、また図３０Ｂに示されるようにｘ方向に動くことができる。新しい電解質は、フレキシブルパイプ２５８を通して供給する。この態様は、シード層のメッキのために特に有利である。シード層メッキ処理工程は以下に示すようなものである：
【０１２８】
８Ａ．バリアー層に直接に（又はシード層に）伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：ポンプ３３及びＬＭＦＣ５５を作用させ、バルブ３５６を開き、且つ駆動機構３０を作用させ、それによってバルブ３５６を出る電解質を、ウェハーのバルブ３５６の上の周縁部にのみ接触させる。
工程２：電解質の流れが安定した後で、電力供給源２００を作用させる。ウェハー３１のバルブ３５６の上の周縁部に、正の金属イオンをメッキする。
工程３：伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さになったときに、電力供給源２００及びＬＭＦＣ５５を切り、且つバルブ３５６を閉じる。
工程４：アノードジェット２５４を、比較的半径が小さい次の部分に移動させる。
工程５：薄いフィルムによってウェハー全体がメッキされるまで、工程１〜４を繰り返す。
上述の処理工程は以下のように変更することができる：
工程１：上記の工程と同様。
工程２：上記の工程と同様。
工程３：伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さの特定の割合に達したときに、アノードジェット２５４をウェハーの中央部に向けて半径方向でゆっくりと移動させ始める。アノードジェット２５４を移動させる速度は、所定の値又は厚さによって決定する。また、アノードジェット２５４によってメッキされる表面領域は、アノードジェット２５４がある部分の半径に比例するので、アノードジェット２５４を移動させる速度は、ウェハーの中央部分に向かうにつれて速くなる。
工程４：アノードジェット２５４がウェハーの中央部に達したときに、電力供給源２００及びＬＭＦＣ５５を切り、且つバルブ３５６を閉じる。
【０１２９】
図３１Ａ及び３１Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図３１Ａ及び３１Ｂの態様は、Ｙ方向に２つの追加の可動式アノードジェットを加えて、メッキ速度を増加させることを除いて、図３０Ａ及び３０Ｂの態様と同様である。処理の手順は、図３０Ａ及び３０Ｂの態様と同様である。
【０１３０】
図３２Ａ及び３２Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図３２Ａ及び３２Ｂの態様は、ウェハー３１を電解質中に浸漬させることを除いて、図３０Ａ及び３０Ｂの態様と同様である。可動式アノードはウェハー３１に非常に近付けて配置して、メッキ電流をウェハー３１の一部分に集める。この間隔の大きさは、０．１ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは１ｍｍである。処理の手順は、図３０の態様と同様である。
【０１３１】
図３３Ａ及び３３Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図３３Ａ及び３３Ｂの態様は、新しい電解質をフレキシブルパイプ２５８を通してアノードジェット２５４に送る代わりに、新しい電解質を浴の中央から入れてパイプ２６０に通すことを除いて、図３２Ａ及び３２Ｂの態様と同様である。また、ウェハー３１は電解質に浸漬させている。同様に、可動式アノードはウェハー３１に非常に近付けて配置して、メッキ電流をウェハー３１の一部分に集める。この間隔の大きさは、０．１ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは１ｍｍである。処理の手順は、図３０の態様と同様である。
【０１３２】
図３４Ａ〜３４Ｄは、本発明の可動式アノードの４つの態様を示している。図３４Ａは、アノード２５２及びケース２６２からなるアノード構造を示している。ケース２６２は、テトラフルオロエチレン、ＰＶＣ、ＰＶＤＦ又はポリプロピレンのような絶縁材料からできている。図３４Ｂは、アノード２６６及びケース２６４からなるアノード構造を示している。電解質は、ケース２６４の底部の孔を通して供給する。図３４Ｃは、アノード２６２、電極２７４及び２７０、絶縁スペーサー２７２及びケース２６２、並びに電力供給源２７６、２６８からなるアノード構造を示している。電極２７４は、電力供給源２７６の負極側に接続されており、電極２７０はカソードウェハー３１に接続されている。電極２７４の機能は、ケース２６２から流出する全ての金属イオンを捕らえること、すなわちケース２６２の外側のウェハー領域にはフィルムがメッキされないようにすることである。電極２７０の機能は、電極２７４からの電場の漏れを防いで、全てのエッチング効果を最少化することである。図３４Ｄの態様は、ケース２６４の底部に孔が存在してそこを通って電解質が流れることを除いて、図３４Ｃの態様と同様である。
【０１３３】
図３５は、メッキ処理の間のウェハーの表面状態を示している。ウェハー領域２８０はシード層によってメッキされており、ウェハー領域２８４はメッキ処理中であり、ウェハー領域２８２はまだメッキされていない。
【０１３４】
図３６Ａ〜３６Ｃは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備の更に３つの態様を示している。図３６Ａの態様は、棒状体の数を３つに増やしたことを除いて、図３０Ａ及び３０Ｂの態様と同様である。２つの隣接する棒状体の間の角度は６０°である。図３６Ｂの態様は、棒状体の数を４つに増やしたことを除いて、図３０Ａ及び３０Ｂの態様と同様である。２つの隣接する棒状体の間の角度は４５°である。図３６Ｃの態様は、棒状体の数を０．５に減らしたこと、すなわち棒状体を半分にしたことを除いて、図３０Ａ及び３０Ｂの態様と同様である。あるいは、棒状体の数は５、６、７、又はそれ以上にすることができる。
【０１３５】
図３６Ｄの態様は、棒状体２５０の形状を直線型ではなくらせん状の形状にしたことを除いて、図３０Ａ及び３０Ｂの態様と同様である。可動式アノードジェット２５４は、らせん状の棒状体に沿って移動させることができ、それによってウェハーを回転させなくても良い均一性のメッキを得ることができる。これはウェハーチャックの機構を単純化する。
【０１３６】
図３７Ａ及び３７Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備の更に２つの態様を示している。図３７Ａ及び３７Ｂの態様は、それぞれ、ウェハーを上下反対に配置すること及び垂直に配置することを除いて、図３０Ａ及び３０Ｂの態様と同様である。
【０１３７】
図３８Ａ及び３８Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図３８Ａ及び３８Ｂの態様は、全てのアノードを一体型アノード８で置き換えることを除いて、図１６Ａ及び１６Ｂの態様と同様である。アノード８は、１つの電力供給源１１に接続する。この態様のメッキ処理工程は以下のようなものである：
【０１３８】
９Ａ．バリアー層に直接に（又はシード層に）伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：ＬＭＦＣ２１を作用させ、バルブ８２、８３及び８４を開き、ＬＭＦＣ２２、２３、２４を切り、且つバルブ８１を閉じ、それによって電解質をウェハーのサブメッキ浴６６の上の部分にのみ接触させ、筒状壁１００と１０３、１０５と１０７、１０７と１０９の間の間隔及び管１０９の戻り経路を通してタンク３６に戻す。
工程２：電解質の流れが安定した後で、電力供給源１１を作用させる。ウェハー３１のサブメッキ浴６６の上の部分に、正の金属イオンをメッキする。
工程３：伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さになったときに、電力供給源１１及びＬＭＦＣ２１を切る。
工程４：ＬＭＦＣ２２に関して工程１〜３を繰り返す（ＬＭＦＣ２２を作用させ、バルブ８１、８３、８４を開け、電力供給源１１を作用させ、且つＬＭＦＣ２１、２３、２４を切り、バルブ８２を閉める）。
工程５：ＬＭＦＣ２３に関して工程４を繰り返す（ＬＭＦＣ２３を作用させ、バルブ８１、８２、８４を開け、電力供給源１１を作用させ、且つＬＭＦＣ２１、２２、２４を切り、バルブ８３を閉める）。
工程６：ＬＭＦＣ２４に関して工程４を繰り返す（ＬＭＦＣ２４を作用させ、バルブ８１、８２、８３を開け、電力供給源１１を作用させ、且つＬＭＦＣ２１、２２、２３を切り、バルブ８４を閉める）。
上述のシード層メッキ処理では、ウェハーの周縁部からウェハーの中央部に向かってメッキする代わりに、ウェハーの中央部からウェハーの周縁部に向かってメッキすること、又は無作為に選択したアノード順序で行うこともできる。
【０１３９】
９Ｂ．９Ａの処理においてメッキした金属シード層に、続けて金属をメッキする処理工程
工程７：ＬＭＦＣ２１、２２、２３及び２４を作用させ、且つバルブ８１、８２、８３及び８４を閉じる。原理的に、それぞれのＬＭＦＣからの電解質の流量は対応するＬＭＦＣが担当するウェハー領域に比例するように設定する。
工程８：全ての流れが安定した後で、電力供給源１１を作用させる。
工程９：フィルム厚さが所定の厚さに達したときに、電力供給源１１を切る。
【０１４０】
図３９に示すように、ＬＭＦＣを異なる時間で切って、メッキフィルム厚さの均一性を調節することができる。時間ｔ１では、ＬＭＦＣ２１、２３及び２４のみが切りられており、またバルブ８１、８３及び８４が閉じられている。従って電解質は、サブメッキ浴６４の上の領域以外ではウェハーに接触していない。電力供給源１１は作用しているままなので、金属イオンは、サブメッキ浴６４の上の領域にのみメッキされる。ＬＭＦＣ２２は時間ｔ２で切る。同様にＬＭＦＣ２４は時間ｔ３で作用させ、時間ｔ４で切って、サブメッキ浴６０の上のウェハー領域で追加のメッキを得る。停止時間ｔ２及びｔ４は、ウェハー厚さの均一性を測定することによって、細かく調節することができる。
【０１４１】
図４０Ａ及び４０Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図４０Ａ及び４０Ｂの態様は、全てのアノードを１つの電力供給源１１に接続することを除いて、図３Ａ及び３Ｂの態様と同様である。シードメッキ処理の間にアノードの上のウェハー部分にのみ電解質が接触するので、メッキ電流はアノードを通りウェハーのその部分にのみ流れる。このメッキ処理工程は、電力供給源１１を電力供給源１２及び１３で置き換えれば、図３Ａ及び３Ｂの態様と同様である。
【０１４２】
図４１Ａ及び４１Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図４１Ａ及び４１Ｂの態様は、筒状壁が上下に動いて流れのパターンを調節できることを除いて、図４０Ａ及び４０Ｂの態様と同様である。図４１Ｂに示されているように、筒状壁１０５及び１０７が上方向に移動し、それによって電解質が筒状壁１０５及び１０７の上のウェハー部分に向かうようになっている。この態様のメッキ処理工程は以下のようなものである：
【０１４３】
１０Ａ．バリアー層に直接に（又はシード層に）伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：ＬＭＦＣ２１のみを作用させ、筒状壁１０１及び１０３を動かしてウェハーに近付け、それによってウェハーの筒状壁１０１及び１０３の上の部分にみ電解質が接触するようにする。
工程２：電解質の流れが安定した後で、電力供給源１１を作用させる。ウェハー３１の筒状壁１０１及び１０３の上の部分に、正の金属イオンがメッキされる。
工程３：伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さになったときに、電力供給源１１及びＬＭＦＣ２１を切り、筒状壁１０１及び１０３を動かして下側の位置にする。
工程４：筒状壁１０５及び１０７に関して工程１〜３を繰り返す（ＬＭＦＣ２２、筒状壁１０５及び１０７）。
工程５：管１０９に関して工程４を繰り返す（ＬＭＦＣ２３及び管１０９）。
【０１４４】
１０Ｂ．１０Ａの処理においてメッキした金属シード層に、続けて金属をメッキする処理工程
工程６：ＬＭＦＣ２１、２２及び２３を作用させ、且つ全ての筒状壁１０１、１０３、１０５、１０７及び管１０９を動かしてウェハー３１に近付ける。原理的に、それぞれのＬＭＦＣからの電解質の流量は、対応するＬＭＦＣが担当するウェハー領域に比例するように設定する。
工程７：全ての流れが安定した後で、電力供給源１１を作用させる。
工程８：フィルム厚さが所定の値に達したときに、全ての筒状壁を下側の位置に動かし、全てのＬＭＦＣを同時に切り、そして電力供給源１１を切る。厚さの均一性を改良するために、電力供給源１１を作用させたままで、それぞれの筒状壁の対を異なる時間で下向きに移動させることもできる。例えば図４１Ｂに示されるように、筒状壁１０５及び１０７は、ＬＭＦＣ２２を作用させたままで、比較的高い位置に維持する。筒状壁１０５及び１０７の上のウェハー領域は、追加のメッキフィルムを得る。追加のメッキ時間及び箇所は、ウェハーにおけるメッキフィルムの厚さの均一性を解析することによって、決定することができる。
【０１４５】
３．複数の電力供給源及び単一のＬＭＦＣ
図４２Ａ及び４２Ｂは、上部にバリアー層を有する基材に直接に伝導性フィルムをメッキする本発明の、複数の電力供給源及び単一のＬＭＦＣを有する設備の態様である。図４２Ａ及び４２Ｂの態様は、ＬＭＦＣ２１、２２、２３及び２４を単一のＬＭＦＣ５５で置き換えたことを除いて、図１６Ａ及び１６Ｂの態様と同様である。
【０１４６】
１１Ａ．バリアー層に直接に（又はシード層に）伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：ＬＭＦＣ５５を作用させ、ウェハー全体を電解質に浸漬する。
工程２：電解質の流れが安定した後で、電力供給源１１を作用させて電極４に正電圧を印可し、電力供給源１２、１３及び１４を作用させて電極３、２及び１にそれぞれ負電圧を印可する。従って、正の金属イオンは、ウェハー３１のアノード４の上の部分にのみメッキされる。
工程３：伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さになったときに、電力供給源１１を切る。
工程４：アノード３に関して関して工程２及び３を繰り返す（電力供給源１２を作用させてアノード３に正電圧を印可し、電力供給源１１、１３及び１４を作用させて電極２及び１にそれぞれ負電圧を印可する）。
工程５：アノード２に関して関して工程４を繰り返す（電力供給源１３を作用させてアノード２に正電圧を印可し、電力供給源１４を作用させて電極１に負電圧を印可する）。
工程６：アノード１に関して関して工程４を繰り返す（電力供給源１４を作用させてアノード１に正電圧を印可する）。
【０１４７】
図４３は、ウェハー領域４（アノード４の上）、３、２及び１をメッキするための、電力供給源のオン／オフの順序を示している。電力供給源の出力は波形としては様々な波形を選択することができ、例えば図４４に示すような変形サイン波、単一極パルス、反転パルス、パルス−オン−パルス、又は２パルスを選択することができる。
【０１４８】
上述のシード層メッキ処理では、ウェハーの周縁部からウェハーの中央部に向かってメッキする代わりに、ウェハーの中央部からウェハーの周縁部に向かってメッキすること、又は無作為に選択したアノード順序で行うこともできる。
【０１４９】
１１Ｂ．１１Ａの処理においてメッキした金属シード層に、続けて金属をメッキする処理工程
工程７：ＬＭＦＣ５５を作用させる。
工程８：全ての流れが安定した後で、電力供給源１１、１２、１３及び１４を作用させる。原理的に、それぞれの電力供給源からの電流は、対応するアノードが担当するウェハー領域に比例するように設定する。
工程９：厚さの均一性を調節する可変要素としてメッキ電流を使用する場合、電力供給源１１、１２、１３及び１４を同時に切る。あるいは、電力供給源を異なる時間で切って、メッキフィルム厚さの均一性を調節することができる。
【０１５０】
図４５Ａ及び４５Ｂは、上部にバリアー層を有する基材に直接に伝導性フィルムをメッキする本発明の、複数の電力供給源及び単一のＬＭＦＣを有する設備のもう１つの態様である。図４５Ａ及び４５Ｂの態様は、筒状壁が上下に動いて流れのパターンを調節できることを除いて、図４２Ａ及び４２Ｂの態様と同様である。図４５に示されているように、筒状壁１０５及び１０７が上向きに移動し、それによって電解質がウェハーの筒状壁１０５及び１０７の上の部分に流れるようにする。この態様でのメッキ処理工程は以下に示すようなものである：
【０１５１】
１２Ａ．バリアー層に直接に（又はシード層に）伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：ＬＭＦＣ５５を作用させ、筒状壁１０１及び１０３を動かしてウェハーに近付け、それによって電解質がウェハーの筒状壁１０１及び１０３の上の部分にのみ接触するようにする。
工程２：電解質の流れが安定した後で、電力供給源１１を作用させる。正の金属イオンは、ウェハー３１の筒状壁１０１及び１０３の上の部分にのみメッキされる。
工程３：伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さになったときに、電力供給源１１を切り、筒状壁１０１及び１０３を動かして下側の位置にする。
工程４：筒状壁１０５及び１０７に関して工程１〜３を繰り返す（筒状壁１０５及び１０７、並びに電力供給源１２）。
工程５：管１０９に関して関して工程４を繰り返す（管１０９、及び電力供給源）。
【０１５２】
１２Ｂ．１２Ａの処理においてメッキした金属シード層に、続けて金属をメッキする処理工程
工程６：ＬＭＦＣ５５を作用させ、全ての筒状壁１０１、１０３、１０５、１０７及び管１０９を動かして、ウェハー３１に近付ける。
工程７：全ての流れが安定した後で、電力供給源１１、１２及び１３を作用させる。原理的に、それぞれの電力供給源からの電流は、対応するアノード又は電力供給源が担当するウェハー領域に比例している。
工程８：厚さの均一性を調節する可変要素としてメッキ電流を使用する場合、電力供給源１１、１２及び１３を同時に切る。あるいは、電力供給源を異なる時間で切って、メッキフィルム厚さの均一性を調節することができる。
【０１５３】
図４６Ａ及び４６Ｂは、上部にバリアー層を有する基材に直接に伝導性フィルムをメッキする本発明の、複数の電力供給源及び単一のＬＭＦＣを有する設備のもう１つの態様である。図４６Ａ及び４６Ｂの態様は、図４６Ｂに示すように、筒状壁の高さが半径方向の外側に行くに従って低くなっていることを除いて、図４２Ａ及び４２Ｂの態様と同様である。電解質の流れのパターン又は形状は、筒状壁１２０を上下に動かすことで調節することができる。この筒状壁を最も高い位置に移動させると、ウェハー領域全体が電解質と接触し、この筒状壁１２０を最も低い位置に移動させると、ウェハーの中央部分が電解質と接触する。この態様でのメッキ処理工程は以下に示すようなものである：
【０１５４】
１３Ａ．バリアー層に直接に（又はシード層に）伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：ＬＭＦＣ５５を作用させ、筒状壁１２０を動かして最も高い位置にし、それによって電解質がウェハー３１の全領域に接触するようにする。
工程２：電解質の流れが安定した後で、電力供給源１１を作用させてアノード４に正電圧を印可し、電力供給源１２、１３及び１４を作用させてアノード３、２及び１にそれぞれ負電圧を印可する。従って、正の金属イオンは、アノード４の上のウェハー３１の周縁部にのみメッキされる。
工程３：ウェハー周縁部の伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さになったときに、電力供給源１１を切る。
工程４：筒状壁１２０を動かして比較的低い位置にし、それによって工程３において薄い金属フィルムでメッキしたウェハーの周縁部のみが電解質と接触しないようにする。
工程５：アノード３に関して工程２及び３を繰り返す（電力供給源１２を作用させてアノード３に正電圧を印可し、電力供給源１３及び１４を作用させてアノード２及び１に負電圧を印可する）。
工程６：筒状壁１２０を動かして更に比較的低い位置にし、それによって工程５において薄い金属フィルムによってメッキされたウェハーの周縁部のみが電解質と接触しないようにする。
工程７：アノード２に関して工程２及び３を繰り返す（電力供給源１３を作用させてアノード２に正電圧を印可し、電力供給源１４を作用させてアノード１に負電圧を印可する）。
工程８：筒状壁１２０を動かして更に比較的低い位置にし、それによって工程７において薄い金属フィルムによってメッキされたウェハーの周縁部のみが電解質と接触しないようにする。
工程９：アノード１に関して工程２及び３を繰り返す（電力供給源１４を作用させてアノード１に正電圧を印可する）。
【０１５５】
１３Ｂ．１３Ａの処理においてメッキした金属シード層に、続けて金属をメッキする処理工程
工程１０：ＬＭＦＣ５５を作用させ、筒状壁１２０を動かして最も高い位置にし、それによってウェハー３１の全領域が電解質と接触するようにする。
工程１１：流れが安定した後で、電力供給源１１、１２、１３及び１４を作用させる。原理的に、それぞれの電力供給源からの電流は、対応するアノード又は電力供給源が担当するウェハー領域に比例している。
工程１２：厚さの均一性を調節する可変要素としてメッキ電流を使用する場合、電力供給源１１、１２、１３及び１４を同時に切る。あるいは、それぞれの電力供給源を異なる時間で切って、メッキフィルム厚さの均一性を調節することができる。
【０１５６】
図４７Ａ及び４７Ｂは、上部にバリアー層を有する基材に直接に伝導性フィルムをメッキする本発明の、複数の電力供給源及び単一のＬＭＦＣを有する設備のもう１つの態様である。図４７Ａ及び４７Ｂの態様は、筒状壁１２０の位置を固定し、電解質の流量を調節することによって電解質の高さを変えることを除いて、図４６Ａ及び４６Ｂの態様と同様である。電解質の流量が大きい場合、電解質の高さは高く、それによって全ウェハー領域が電極と接触する。流量が少ない場合、電解質の高さが低く、それによって図４７Ｂに示すようにウェハー３１の周縁部は電解質から出る。この態様でのメッキ処理工程は以下に示すようなものである：
【０１５７】
１４Ａ．バリアー層に直接に（又はシード層に）伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：ＬＭＦＣ５５を作用させ、電解質がウェハー３１の全領域に接触するのに十分に大きいように電解質の流量を設定する。
工程２：電解質の流れが安定した後で、電力供給源１１を作用させてアノード４に正電圧を印可し、電力供給源１２、１３及び１４を作用させてアノード３、２及び１にそれぞれ負電圧を印可する。従って、正の金属イオンは、アノード４の上のウェハー３１の周縁部にのみメッキされる。
工程３：ウェハー周縁部の伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さになったときに、電力供給源１１を切る。
工程４：電解質の流量を減少させ、それによって工程３において薄い金属フィルムでメッキしたウェハーの周縁部のみが電解質と接触しないようにする。
工程５：アノード３に関して工程２及び３を繰り返す（電力供給源１２を作用させてアノード３に正電圧を印可し、電力供給源１３及び１４を作用させてアノード２及び１に負電圧を印可する）。
工程６：電解質の流量を減少させ、それによって工程５において薄い金属フィルムでメッキしたウェハーの周縁部のみが電解質と接触しないようにする。
工程７：アノード２に関して工程２及び３を繰り返す（電力供給源１３を作用させてアノード２に正電圧を印可し、電力供給源１４を作用させてアノード１に負電圧を印可する）。
工程８：電解質の流量を減少させ、それによって工程７において薄い金属フィルムでメッキしたウェハーの周縁部のみが電解質と接触しないようにする。
工程９：アノード１に関して工程２及び３を繰り返す（電力供給源１４を作用させてアノード１に正電圧を印可する）。
【０１５８】
１４Ｂ．１４Ａの処理においてメッキした金属シード層に、続けて金属をメッキする処理工程
工程１０：電解質の流量を増加させ、ウェハー３１全体が電解質と接触するようにする。
工程１１：流れが安定した後で、電力供給源１１、１２、１３及び１４を作用させる。原理的に、それぞれの電力供給源からの電流は、対応するアノード又は電力供給源が担当するウェハー領域に比例している。
工程１２：厚さの均一性を調節する可変要素としてメッキ電流を使用する場合、電力供給源１１、１２、１３及び１４を同時に切る。あるいは、それぞれの電力供給源を異なる時間で切って、フィルム厚さの均一性を調節することができる。
【０１５９】
図４８Ａ及び４８Ｂは、上部にバリアー層を有する基材に直接に伝導性フィルムをメッキする本発明の、複数の電力供給源及び単一のＬＭＦＣを有する設備のもう１つの態様である。図４８Ａ及び４８Ｂの態様は、電解質の高さの固定し、ウェハー３１自身を上下に動かして、電解質と接触するウェハー領域の大きさを調節することを除いて、図４７Ａ及び４７Ｂの態様と同様である。ウェハー３１を最も低い位置に移動させると、ウェハー領域全体が電解質と接触する。ウェハー３１を最も高い位置に移動させると、図４８Ｂのようにウェハー３１の中央部分のみが電解質と接触する。この態様でのメッキ処理工程は以下に示すようなものである：
【０１６０】
１５Ａ．バリアー層に直接に（又はシード層に）伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：ＬＭＦＣ５５を作用させ、電解質がウェハー３１の全領域に接触するようにウェハー３１を移動させる。
工程２：電解質の流れが安定した後で、電力供給源１１を作用させてアノード４に正電圧を印可し、電力供給源１２、１３及び１４を作用させてアノード３、２及び１にそれぞれ負電圧を印可する。従って、正の金属イオンは、アノード４の上のウェハー３１の周縁部にのみメッキされる。
工程３：ウェハー周縁部の伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さになったときに、電力供給源１１を切る。
工程４：ウェハー３１を上方向に移動させ、それによって工程３において薄い金属フィルムでメッキしたウェハーの周縁部のみが電解質と接触しないようにする。
工程５：アノード３に関して工程２及び３を繰り返す（電力供給源１２を作用させてアノード３に正電圧を印可し、電力供給源１３及び１４を作用させてアノード２及び１に負電圧を印可する）。
工程６：ウェハー３１を上方向に移動させ、それによって工程５において薄い金属フィルムでメッキしたウェハーの周縁部のみが電解質と接触しないようにする。
工程７：アノード２に関して工程２及び３を繰り返す（電力供給源１３を作用させてアノード２に正電圧を印可し、電力供給源１４を作用させてアノード１に負電圧を印可する）。
工程８：ウェハー３１を上方向に移動させ、それによって工程７において薄い金属フィルムでメッキしたウェハーの周縁部のみが電解質と接触しないようにする。
工程９：アノード１に関して工程２及び３を繰り返す（電力供給源１４を作用させてアノード１に正電圧を印可する）。
【０１６１】
１５Ｂ．１５Ａの処理においてメッキした金属シード層に、続けて金属をメッキする処理工程
工程１０：ウェハー３１を下向きに移動させ、ウェハー３１の全領域が電解質と接触するようにする。
工程１１：流れが安定した後で、電力供給源１１、１２、１３及び１４を作用させる。原理的に、それぞれの電力供給源からの電流は、対応するアノード又は電力供給源が担当するウェハー領域に比例している。
工程１２：厚さの均一性を調節する可変要素としてメッキ電流を使用する場合、電力供給源１１、１２、１３及び１４を同時に切る。あるいは、それぞれの電力供給源を異なる時間で切って、フィルム厚さの均一性を調節することができる。
【０１６２】
４．単一の電力供給源及び単一のＬＭＦＣ
図４９Ａ及び４９Ｂは、上部にバリアー層を有する基材に直接に伝導性フィルムをメッキする本発明の、単一の電力供給源及び単一のＬＭＦＣを有する設備のもう１つの態様である。図４９Ａ及び４９Ｂの態様は、電力供給源の数を１つの減少させて、全てのアノードを単一の電力供給源１１に接続することを除いて、図４５Ａ及び４５Ｂの態様と同様である。同様に、筒状壁を上下に移動させて、流れのパターンを調節することができる。図４９Ｂに示されるように、筒状壁１０５及び１０７を上向きに動かして、ウェハーの筒状壁１０５及び１０７の上の部分に向けて電解質を流す。この態様でのメッキ処理工程は以下に示すようなものである：
【０１６３】
１６Ａ．バリアー層に直接に（又はシード層に）伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：ＬＭＦＣ５５を作用させ、筒状壁１０１及び１０３を動かしてウェハー３１に近付け、それによって電荷質がウェハーの筒状壁１０１及び１０３の上の部分にのみ接触するようにする。
工程２：電解質の流れが安定した後で、電力供給源１１を作用させる。正の金属イオンは、ウェハー３１の筒状壁１０１及び１０３の上の部分にのみメッキされる。
工程３：伝導性フィルムの厚さが所定の値又は厚さになったときに、電力供給源１１を切り、筒状壁１０１及び１０３を比較的低い位置に移動させる。
工程４：筒状壁１０５及び１０７に関して工程１〜３を繰り返す（筒状壁１０５及び１０７を動かしてウェハー３１に近付け、電力供給源１１を作用させる）。
工程５：管１０９に関して工程４を繰り返す（管１０９を動かしてウェハー３１に近付け、電力供給源１１を作用させる）。
【０１６４】
１６Ｂ．１６Ａの処理においてメッキした金属シード層に、続けて金属をメッキする処理工程
工程６：ＬＭＦＣ５５を作用させ、全ての筒状壁１０１、１０３、１０５、１０７及び管１０９を動かしてウェハー３１に近付ける。
工程７：流れが安定した後で、電力供給源１１を作用させる。
工程８：フィルム厚さが所定の値に達したときに、全ての筒状壁を同時に下向きに移動させ、電力供給源１１を切る。それぞれの対の筒状壁は、電力供給源１１を作用させたままで、異なる時間で下向きに移動させて、厚さの均一性を調節することができる。例えば、図４９Ｂに示されているように、電力供給源１１を作用させたままで、筒状壁１０５及び１０７を比較的高い位置に維持することができる。筒状壁１０５及び１０７の上のウェハー領域は、追加のメッキ処理を受ける。追加のメッキの時間の長さ及び箇所は、後のフィルムの特性によってウェハーにおけるフィルム厚さの均一性を解析して決定することができる。
【０１６５】
５．他の可能な組み合わせ
流量調節装置、例えば図１７の態様で示す拡散装置は、単一のＬＭＦＣを使用する全ての態様で使用することができる。多段階フィルター、例えば第１のフィルターが１μｍよりも大きい粒子をろ過する粗いフィルターであり第２のフィルターが０．１μｍよりも大きい粒子をろ過する細かいフィルターである一連の接続された２つのフィルターを使用することができる。また、ウェハーを回転させる代わりに、ウェハーにおける良好なフィルムの均一性を得るために、メッキ処理の間にメッキ浴を回転させることができる。この場合、メッキ電流を導通させるためのスリップリングを使用するべきである。またこのスリップリングは、電解質を輸送するようにする。あるいは、電解質を輸送するための別の構造を使用してもよい。
【０１６６】
その場の厚さ均一性監視装置を、図５０に示すように本発明のメッキ浴に加えることができる。１つの厚さ検出器５００を、異なる半径の流路又はそれぞれのサブメッキ浴、の下に設置する。検知器５００は厚さの信号を検知して、コンピューター５０２に送る。コンピューター５０２はこの信号を処理して、厚さの均一性を求める。また、ウェハーの回転位置をコンピューター５０２にインプットして、周囲方向に沿う位置を決めることができる。この場合には、メッキ浴の底部は透明な材料で作り、又はメッキ浴の底部がレーザー光が透過する窓を持つようにする。
【０１６７】
図５１は、厚さ均一性監視装置を有する設備のもう１つの態様を示している。この態様は、光学ファイバー５０４を使用することを除いて図５０の態様と同様である。検知装置５００からのレーザービームは光学ファイバー５０４を通ってウェハーに達する。ウェハーで反射したレーザービームは、再び光学ファイバー５０４を通って検知装置５００に戻る。この態様の利点は、メッキ浴の底部を透明な材料で作る必要がないことである。
【０１６８】
本発明の設備及び方法を使用して、様々な金属をメッキすることができる。例えば、銅、ニッケル、クロム、亜鉛、カドミウム、銀、金、ロジウム、パラジウム、プラチナ、スズ、鉛、鉄、及びインジウムの全てを本発明でメッキすることができる。
【０１６９】
銅をメッキする場合、３つのタイプの電解質を使用する。これは、シアニド、酸、及びピロリン酸錯電解質である。シアン化銅電解質の基本的な組成は、シアン化銅；シアン化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、及びロッシェル塩である。酸性銅電解質の基本的な組成は、硫酸銅、硫酸、フルオロホウ酸銅、フルオロホウ酸、及びホウ酸である。ピロリン酸銅電解質の基本的な組成は、ピロリン酸銅、ピロリン酸カリウム、硝酸アンモニウム、及びアンモニアである。処理の調和性を考慮すると、半導体ウェハーを銅メッキするためには酸性銅電解質が好ましい。
【０１７０】
銀をメッキする場合、シアニド電解質を使用する。シアニド電解質の基本的な組成は、シアン化銀、シアン化カリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム、及び硝酸カリウムである。
【０１７１】
金をメッキする場合、シアニド電解質を使用する。シアニド電解質の基本的な組成は、シアン化カリウム金、シアン化カリウム、炭酸カリウム、リン酸二カリウム一水素、水酸化カリウム、リン酸一カリウム二水素、及び硝酸カリウムである。
【０１７２】
添加剤を使用して、表面の滑らかさ、小さい粒度、樹状構造形成傾向の減少、小さいフィルム応力、小さい抵抗率、良好な付着性、及び比較的良好な隙間充填能力に関するフィルムの品質を促進することができる。酸性銅メッキの場合、ニカワ、デキストロース、フェノールスルホン酸、糖蜜（ｍｏｌａｓｓｓｅｓ）、及びチオ尿素の様な物質を添加剤として使用することができる。シアン化銅のメッキのための添加剤としては、活性硫黄基を有する及び／又はセレニウム若しくはテルリウムのようなメタロイドを含む化合物；活性硫黄を伴う有機アミン又はそれらの反応生成物を含む化合物；セレニウム、テルリウム、鉛、タリウム、アンチモン、ヒ素のような金属を含む無機化合物；並びに有機窒素及び硫黄ヘテロ環化合物を挙げることができる。
【０１７３】
５．系の構造設計（積み重ね構造）
図５２Ａ〜５２Ｃは、半導体ウェハーに伝導性フィルムメッキする本発明のメッキ系の１つの態様の概略図である。これは独立式のコンピューターによって完全に制御された系であり、自動ウェハー輸送装置、並びにウェハーのドライイン及びドライアウト能力を備えた清浄化モジュールを有する。これは、５つの積み重ねメッキ浴３００、３０２、３０４、３０６及び３０８、５つの積み重ね清浄化／乾燥容器３１０、３１２、３１４、３１６、３１８、ロボット３２２、ウェハーカセット３２１、３２２、電解質タンク３６、並びに配管ボックス３３０からなっている。上述のように、メッキ浴３００は、アノード、筒状壁又は管、ウェハーチャック、及びメッキ処理の間にウェハーを回転させる又は振動させる駆動装置、からなっている。電解質タンク３６は、温度制御装置を含む。配管ボックス３３０は、ポンプ、ＬＭＦＣ、バルブ、フィルター、及び配管接続からなっている。メッキ系は、コンピューター制御ハードウェア、電力供給源、及びオペレーティングシステム制御ソフトウェアパッケージを更に有する。ロボット３２２は、大きいｚ−行程を有する。Ｇｅｎｍａｒｋ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ社によって製造されている全位置能力を持つ多段式タイプの（積み重ね式の）ロボットが好ましい。この態様のための操作処理の順序は以下に示すようなものである：
【０１７４】
単一ウェハーのメッキ処理操作順序
工程Ａ：ウェハーカセット３２０、３２１を手動で又はロボットでメッキ機器に装填する。
工程Ｂ：処理方法を選択して、処理を開始する。
工程Ｃ：制御ソフトウェアがシステム初期化する。これは、処理方法の仕様における全てのシステムパラメーターを調べること、及びシステムに警告が存在しないことを確認することを含む。
工程Ｄ：初期化が終了した後で、ロボット３２２がカセット３２０又は３２１からウェハーを取って、ウェハーをメッキ浴（３００又は３０２又は３０４又は３０６又は３０８）のうちの１つに送る。
工程Ｅ：ウェハーに金属フィルムをメッキする。
工程Ｆ：メッキ処理が終了した後で、ロボット３２２がメッキ浴からウェハーを取って、このウェハーを清浄化／乾燥容器（３１０又は３１２又は３１４又は３１６又は３１８）のうちの１つに運ぶ。
工程Ｇ：メッキされたウェハーを清浄化する。
工程Ｈ：スピンドライ及び／又はＮ２  パージによってメッキされたウェハーを乾燥する。
工程Ｉ：ロボット３２２が乾燥したウェハーを取って、このウェハーをカセット３２０又は３２１に運ぶ。
【０１７５】
図５３は、複数のウェハーを同時にメッキするための処理の順序を示している。複数のウェハーをメッキするための処理の順序は、工程Ｉの後でカセット３２０又は３２１に未処理のウェハーが残っているかをコンピューターが調べることを除いて、単一のウェハーをメッキするための処理の順序と同様である。カセット３２０又は３２１に未処理のウェハーが残っていない場合、システムループは工程Ａに戻る。すなわち、新しいカセットを装填又はカセットを交換する。カセット３２０及び／又は３２１に未処理のウェハーが残っている場合、システムは工程Ｄに戻る。すなわち、ロボット３２２がカセットから未処理のウェハーを取って、このウェハーをメッキ浴のうちの１つに運ぶ。
【０１７６】
処理工程Ｅは２つの処理工程を含むことができる。この２つの処理工程の第１の処理工程は、バリアー層に直接にシード層をメッキすること、第２の処理工程は、メッキされたシード層に金属フィルムをメッキすることである。
【０１７７】
１つの浴でシード層メッキとシード層メッキへの金属メッキを行う代わりに、これら２つの処理工程を異なる浴で行うことができる。これら２つの処理工程を異なる浴で行うことの利点は、比較的良好な処理の制御又は比較的幅広い処理の可能性を与えることである。このことは、シード層メッキのための電解質を、続くシード層へのメッキのための電解質と変えられることによる。ここで、異なる電解質とは、異なる酸のタイプ、異なる酸の濃度、異なる添加剤、異なる添加剤の濃度、又は異なる処理温度を意味している。また、シード層メッキの要求を考慮して、メッキハードウェアが異なっていてもよい。このシード層メッキの要求としては、高密度の核形成部位、滑らかな形態、非常に初期の段階（数百Å未満）で連続フィルムができること、及び相似層の必要性を挙げることができる。続くシード層へのメッキは、大きいメッキ速度、単結晶構造、特定の粒子配向、及び気孔がない隙間充填性を必要とする。
【０１７８】
１つの容器でウェハーを清浄化する代わりに、異なる容器で清浄化処理を行うことができる。清浄化処理は複数の工程からなっていて、それぞれの工程で異なる溶液若しくは異なる溶液濃度を使用し、又は異なるハードウェアを使用することができる。フレーム３０１の底部にロボット３２２を取り付ける代わりに、ロボット３２２をフレーム３０１の上部に上下を逆にしてぶら下げることができる。
【０１７９】
５つのメッキ浴及び５つの清浄化／乾燥容器を配置する代わりに、メッキ浴の数及び清浄化／乾燥容器の数を、以下の表に示すように１〜１０に変えることができる。
【表３】
2004162166.tif 000008
この表のタイプ４〜７が好ましい。
【０１８０】
図５４Ａ〜５４Ｃは、伝導性フィルムを半導体ウェハーにメッキする本発明のメッキシステムのもう１つの態様の概略図である。図５４Ａ〜５４Ｃの態様は、カセット３２０をロボット３２３によって上下に移動させることを除いて、図５２Ａ〜５２Ｃの態様と同様である。カセット３２０の位置を上下に移動させてロボットの位置に合わせ、それによってカセット３２０から未処理のウェハーを取るとき又はメッキした乾燥ウェハーをカセット３２０に戻すときに、ロボット３２２をｚ方向に動かす必要がないようにする。これはロボットの輸送速度を増加させる。
【０１８１】
図５５は、伝導性フィルムを半導体ウェハーにメッキする本発明のメッキシステムのもう１つの態様の概略図である。図５５は、ロボット３２２自身がｘ方向に移動できることを除いて、図５２Ａ〜５２Ｃの態様と同様である。この様式では、ロボットはｚ軸のまわりに回転する機能を必要としない。
【０１８２】
図５６は、伝導性フィルムを半導体ウェハーにメッキする本発明のメッキシステムのもう１つの態様の概略図である。図５６のシステムは、メッキ浴及び清浄化／乾燥容器を１つのカラムに入れることを除いて、図５２Ａ〜５２Ｃの態様と同様である。図５２の態様と比較すると、システムの設置面積は減少するが、ウェハーの処理量は比較的少なくなる。
【０１８３】
図５７Ａ〜５７Ｃは、伝導性フィルムを半導体ウェハーにメッキする本発明のメッキシステムのもう１つの態様の概略図である。これは、メッキ浴及び清浄化／乾燥容器の３つのカラム、直線的に移動可能なロボット３２２、ディスプレイスクリーン３４０、２つの積み重ねカセット、配管ボックス３３０、並びに電解質タンク３６からなっている。メッキ処理工程は、図５２Ａ〜５２Ｃの態様で説明したのと同様である。
【０１８４】
図５８Ａ〜５８Ｃは、上部にバリアー層又は薄いシードを層を有する基材に直接に伝導性フィルムをメッキする本発明の設備の更なる態様の概略図である。メッキ浴は、管１０９内に配置されたアノードロッド１、それぞれ筒状壁１０７と１０５、１０３と１０１の間に配置されたアノードリング２及び３を含む。アノード１、２及び３にはそれぞれ、電力供給源１３、１２及び１１によって電力を供給する。メッキ処理においてそれぞれの電力供給源によって提供される電荷は、それぞれ電荷計１１Ａ、１２Ａ及び１３Ａによって監視する。電解質３４はポンプ３３によって輸送して、フィルター３２を通し、液体質量流量計（ＬＭＦＣ）２１、２２及び２３の入口に達するようにする。ＬＭＦＣ２１、２２及び２３は、所定の流量で電解質を、アノード３、２及び１をそれぞれ有するサブメッキ浴に輸送する。電解質を、ウェハー３１と筒状壁の上部との間の隙間を通して流した後で、それぞれ筒状壁１００と１０１、１０３と１０５、１０７と１０９の間の空間を通してタンク３６に戻す。圧力漏出バルブ３８を、ポンプの出口と電解質タンク３６との間に配置して、ＬＭＦＣ２１、２２、２３が閉じているときは、電解質が漏れてタンク３６に戻るようにする。浴の温度はヒーター４２、温度センサー４０、及びヒーター制御装置４４によって制御する。ウェハーチャック２９が保持しているウェハー３１は、電力供給源１１、１２及び１３に接続する。機構３０を使用して、ωｘｌの速度でｚ軸の周りにウェハー３１を回転させ、ｘ、ｙ及びｚ方向にウェハー３１を振動させる。ＬＭＦＣは、耐酸性又は耐腐食性であり、且つ汚染がないタイプの質量流量制御装置である。フィルター３２は、０．０５又は０．１μｍよりも大きい粒子をろ過して、加えられる粒子が少ないメッキ処理を得るべきである。ポンプ３３は、耐酸性又は耐腐食性であり、且つ汚染がないタイプのポンプであるべきである。筒状壁１００、１０１、１０３、１０５、１０７及び１０９は、電気的に絶縁性の材料でできている。またこの材料は、耐酸性又は耐腐食性であり、且つ酸に溶解せず、金属を含まない物質、例えばテフロン、ＣＰＶＣ、ＰＶＤＦ又はポリプロピレンである。
【０１８５】
１６．非常に薄いシード層又はバリアー層に直接に伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：電力供給源１１を作用させる。
工程２：ＬＭＦＣ２１のみを作用させ、それによってウェハーのアノード３の上の部分にのみ、電解質が接触するようにする。正の金属イオンは、ウェハー３１のアノード３の上の領域部分にのみメッキされる。
工程３：伝導性フィルムの厚さが、所定の厚さ又は厚さに達したときに、電力供給源１１及びＬＭＦＣ２１を作用させたままで工程４に進む。
工程４：アノード２に関して工程１〜３を繰り返し（ＬＭＦＣ２２及び電力供給源１２）、電力供給源１１、１２及びＬＭＦＣ２１、２２を作用させたままで工程５に進む。
工程５：アノード１に関して工程４を繰り返す（ＬＭＦＣ２３及び電力供給源１３）。ウェハー全体のフィルムの厚さが所定の値に達したときに、電力供給源及びＬＭＦＣを同時に切る。
【０１８６】
上述のメッキ処理の間に、電力供給源は直流様式、パルス様式、又は直流パルス混合様式で操作することができる。図５９は、シード層メッキの間の、それぞれの電力供給源の断続の順序を示している。工程３が終了した後で、電力供給源１１の出力電圧は、ウェハーのアノード３の上の部分でメッキが起こらない又はメッキが失われるレベルまで減少させることができる。また、工程３及び４の完了の後で、電力供給源１１及び１２の出力電圧は、時間Ｔ３、Ｔ２及びＴ１の間にアノード３、２及び１に輸送される全電荷が以下の要求を満たすように減少させることができる：
Ｑ３／（アノード３の上の領域）＝
Ｑ２／（アノード２の上の領域）＝
Ｑ１／（アノード１の上の領域）＝所定の値
ここで、Ｑ３は全メッキ処理の間にアノード３に輸送される全電荷、Ｑ２は全メッキ処理の間にアノード２に輸送される全電荷、Ｑ１は全メッキ処理の間にアノード１に輸送される全電荷である。
【０１８７】
電荷監視装置１１Ａ、１２Ａ及び１３Ａは、その場の厚さ監視装置として使用する。電圧供給の変動による全ての電荷の偏差は、コンピューターにフィードバックさせることができる。コンピューターは、この電力供給源によって提供される電流を調節することによって、又はメッキ時間を調節することによって、この偏差を補正することができる。
【０１８８】
上述の方法の利点は、全メッキ処理の間にメッキが失われることがないことである。そのようにメッキが失われることは、更なる厚さの偏差をもたらし、場合によってはメッキフィルムの腐食をもたらす。
【０１８９】
図６０Ａ及び６０Ｂは、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図６０Ａ及び６０Ｂの態様は、それぞれの流路の出口に複数の小さいノズル９００を付けることを除いて、図５８Ａ及び５８Ｂの態様と同様である。これらノズルは、フィルムの均一性を促進する。
【０１９０】
図６１は、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。メッキ浴８８を機械的手段（図示せず）によって回転させて、電解質の表面を放物線状の形状にする。アノード８０４を浴８８の内側に配置して、電力供給源８０６に接続する。ウェハーチャック２９をｘ、ｙ及びｚ方向に動かし、ｚ軸の周りに回転させる。
【０１９１】
１７．非常に薄いシード層又はバリアー層に直接に伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：電解質を浴８００に送る。
工程２：ωｗ２の速度でｚ軸の周りに浴８００を回転させて、電解質の表面を放物線状の形状にする。
工程３：電力供給源８０６を作用させる。
工程４：ウェハー表面全体が電解質と接触するまで、特定の速度でチャックを下向きに移動させる。回転角度又は傾斜角度は、０〜１８０°である。チャックを下向きに移動させる速度は、初期フィルム厚さ分布を決定する。この初期厚さ分布は、続くメッキ処理の間のウェハーでの電位に影響を与える。
工程５：フィルム厚さが所定の値に達したときに、電解質ポンプ、電力供給源、及び浴８００の駆動手段を切る。
上述の処理の間に、チャックをｚ軸の周りに回転させて、フィルムの均一性を更に促進することができる。チャックの回転方向は、浴８０の回転方向の反対であることが好ましい。
【０１９２】
図６２及び６３は、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備の更に２つの態様を示している。図６２及び６３の態様は、単一のアノードを複数のアノードによって置き換えることを除いて、図６１の態様と同様である。浴の縁部に配置される隔離壁の高さは、浴の中央部に配置される隔離壁の高さよりも高い。これら２つの態様の利点は、ウェハーでのフィルムの均一性を制御するための追加の可変要素を提供することである。
【０１９３】
図６４及び６５は、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備の更に２つの態様を示している。図６４及び６５の態様は、浴の中央部から縁部にかけて配置される隔離壁の高さを同じにすることを除いて、図６２及び６３の態様と同様である。
【０１９４】
図６６は、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図６６の態様は、チャック２９をｙ軸又はｘ軸の周りに回転させて、ウェハーの周縁部のみを電解質に接触させられることを除いて、図６１の態様と同様である。回転角度又は傾斜角度は０〜１８０°である。
【０１９５】
１８．非常に薄いシード層又はバリアー層に直接に伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：電解質を浴８００に送る。
工程２：θｙの角度でｙ軸の周りにチャック２９を回転させる。
工程３：ωｚ１の速度でｚ軸の周りにチャック２９を回転させる。
工程４：電力供給源８０６を作用させる。
工程５：ウェハー表面全体が電解質と接触するまで、特定の速度でチャック２９を下向き（ｚ軸）に移動させる。チャックを下向きに移動させる速度は、初期フィルム厚さ分布を決定する。この初期厚さ分布は、続くメッキ処理の間のウェハーでの電位に影響を与える。
工程６：フィルム厚さが所定の値に達したときに、電解質ポンプ、電力供給源、及びチャック２９の駆動手段を切る。
【０１９６】
処理工程５の間に、ウェハーが完全に電解質と接触した後で、ウェハーチャックをｙ軸の周りに回転させて、ウェハーチャックを水平にすることができる。これはフィルムの均一性を促進する。
【０１９７】
図６７及び図６８は、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備の更に２つの態様を示している。図６７及び図６８の態様は、単一のアノードを複数のアノードによって置き換えることを除いて、図６６の態様と同様である。これら２つの態様の利点は、ウェハーでのフィルムの均一性を制御するための追加の可変要素を提供することである。
【０１９８】
図６９は、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備のもう１つの態様を示している。図６９の態様は、図６１の態様と図６６の態様の組み合わせである。この態様の利点は、電解質表面に対するウェハーの位置を制御するための追加の可変要素を提供することである。
【０１９９】
１９．非常に薄いシード層又はバリアー層に直接に伝導性フィルムをメッキする処理工程
工程１：電解質を浴８００に送る。
工程２：θｙの角度でｙ軸の周りにチャック２９を回転させる。
工程３：ωｚ１の速度でｚ軸の周りにチャック２９を回転させる。
工程４：ωｚ２の速度でｚ軸の周りに浴８００を回転させ、電解質の表面を放物線状の形状にする。
工程５：電力供給源８０６を作用させる。
工程６：ウェハー表面全体が電解質と接触するまで、特定の速度でチャック２９を下向き（ｚ軸）に移動させる。チャックを下向きに移動させる速度は、初期フィルム厚さ分布を決定する。この初期厚さ分布は、続くメッキ処理の間のウェハーでの電位に影響を与える。
工程７：フィルム厚さが所定の値に達したときに、電解質ポンプ、電力供給源、及び浴８００とチャック２９の駆動手段を切る。
工程６の間に、ウェハーが完全に電解質と接触した後で、ウェハーチャック２９をｙ軸の周りに回転させて、ウェハーチャック２９を水平にすることができる。これはフィルムの均一性を促進する。
【０２００】
図７０及び７１は、伝導性フィルムをメッキする本発明の設備の更に２つの態様を示している。図７０及び７１の態様は、単一のアノードを複数のアノードによって置き換えることを除いて、図６９の態様と同様である。これら２つの態様の利点は、ウェハーでのフィルムの均一性を制御するための追加の可変要素を提供することである。
【０２０１】
ここで示され説明されてきた本発明の詳細及び形状に様々な変更を行えることは当業者に明らかである。そのような変更は、特許請求の範囲に示される本発明の範囲及び本発明の本質に含まれることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明を理解するために有益な従来技術のメッキ設備の一部（Ａ）、及びここで使用される基材の平面図（Ｂ）である。
【図２】図２は、本発明のメッキ処理の間の、対応する基材の平面図である。
【図３】図３は、本発明のメッキ設備の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図４】図４は、本発明のメッキをする基材の平面図（Ａ）、及び断面図（Ｂ）である。
【図５】図５は、本発明の図３の態様の操作を理解するために有益な波形の一連の図である。
【図６】図６は、本発明を更に理解するために有益なメッキされた基材の部分断面図である。
【図７】図７は、本発明の図３の態様の操作を更に理解するために有益な波形の更なる一連の図である。
【図８】図８は、本発明の図３の態様の操作を更に理解するために有益な波形の更なる一連の図である。
【図９】図９は、本発明の他の態様のメッキ設備の一部の平面図である。
【図１０】図１０は、本発明の設備の操作で得られた波形である。
【図１１】図１１は、本発明の方法の流れ図である。
【図１２】図１２は、本発明のもう１つの態様のための波形の一連の図である。
【図１３】図１３は、本発明のメッキ設備の第２の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図１４】図１４は、本発明のメッキ設備の第３の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図１５】図１５は、本発明のメッキ設備の第４の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図１６】図１６は、本発明のメッキ設備の第５の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図１７】図１７は、本発明のメッキ設備の第５の態様の一部の断面図である。
【図１８】図１８は、本発明のメッキ設備の第６の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図１９】図１９は、本発明のメッキ設備の第７の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図２０】図２０は、部分的に断面図で及び部分的にブロック線図で示した本発明のメッキ設備の第８の態様である。
【図２１】図２１は、部分的に断面図で及び部分的にブロック線図で示した本発明のメッキ設備の第９の態様である。
【図２２】図２２は、本発明のメッキ設備の第１０の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図２３】図２３は、本発明のメッキ設備の第１１及び１２の態様の一部の平面図である。
【図２４】図２４は、本発明のメッキ設備の第１３の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図２５】図２５は、本発明のメッキ設備の第１４、１５及び１６の態様の一部の平面図である。
【図２６】図２６は、本発明のメッキ設備の第１７の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図２７】図２７は、本発明のメッキ設備の第１８及び１９の態様の一部の平面図である。
【図２８】図２８は、本発明のメッキ設備の第１８及び１９の態様の一部の平面図である。
【図２９】図２９は、本発明のメッキ設備の第２０、２１及び２２の態様の一部の平面図である。
【図３０】図３０は、本発明のメッキ設備の第２３の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図３１】図３１は、本発明のメッキ設備の第２４の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図３２】図３２は、本発明のメッキ設備の第２５の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図３３】図３３は、本発明のメッキ設備の第２６の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図３４】図３４は、本発明のメッキ設備の第２７〜３０の態様の一部の断面図である。
【図３５】図３５は、本発明による処理でメッキしている間の基材を示している。
【図３６】図３６は、本発明のメッキ設備の第３１〜３４の態様の平面図である。
【図３７】図３７は、本発明のメッキ設備の第３５及び３６の態様の一部の断面図である。
【図３８】図３８は、本発明のメッキ設備の第３７の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図３９】図３９は、図３８のメッキ設備の操作を理解するために有益な一連の波形図である。
【図４０】図４０は、本発明のメッキ設備の第３８の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図４１】図４１は、本発明のメッキ設備の第３９の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図４２】図４２は、本発明のメッキ設備の第４０の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図４３】図４３は、図４２の態様の操作を理解するのに有益な一連の波形図である。
【図４４】図４４は、図４２の態様の操作を理解するのに有益な一連の波形図である。
【図４５】図４５は、本発明のメッキ設備の第４１の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図４６】図４６は、本発明のメッキ設備の第４２の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図４７】図４７は、本発明のメッキ設備の第４３の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図４８】図４８は、本発明のメッキ設備の第４４の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図４９】図４９は、本発明のメッキ設備の第４５の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図５０】図５０は、部分的に断面図で示し及び部分的にブロック線図で示した本発明のメッキ設備の第４６の態様である。
【図５１】図５１は、部分的に断面図で示し及び部分的にブロック線図で示した本発明のメッキ設備の第４７の態様である。
【図５２】図５２は、本発明のメッキシステムの第１の態様の概略の上面図、断面図、及び側面図である。
【図５３】図５３は、図５２のメッキシステムの制御のためのソフトウェアの一部の操作流れ図である。
【図５４】図５４は、本発明のメッキシステムの第２の態様の概略の上面図、断面図、及び側面図である。
【図５５】図５５は、本発明のメッキシステムの第３及び４の態様の上面概略図である。
【図５６】図５６は、本発明のメッキシステムの第３及び４の態様の上面概略図である。
【図５７】図５７は、本発明の態様のメッキシステムの概略の上面図、断面図、及び側面図である。
【図５８】図５８は、本発明のメッキ設備の第４８の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示し、部分的にブロック線図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図５９】図５９は、メッキ処理の間に図５８で使用する電力供給のオン／オフの順序を示す一連の波形図である。
【図６０】図６０は、本発明のメッキ設備の第４９の態様の一部の平面図（Ａ）、及び部分的に（Ａ）の線Ｂ−−Ｂに沿ってとった断面図で示したこのメッキ設備（Ｂ）である。
【図６１】図６１は、部分的に断面図で示し、部分的に概略図で示した本発明のメッキ設備の第５０の態様である。
【図６２】図６２は、本発明のメッキ設備の第５１の態様の概略図である。
【図６３】図６３は、本発明のメッキ設備の第５２の態様の概略図である。
【図６４】図６４は、本発明のメッキ設備の第５３の態様の概略図である。
【図６５】図６５は、本発明のメッキ設備の第５４の態様の概略図である。
【図６６】図６６は、本発明のメッキ設備の第５５の態様の概略図である。
【図６７】図６７は、本発明のメッキ設備の第５６の態様の概略図である。
【図６８】図６８は、本発明のメッキ設備の第５７の態様の概略図である。
【図６９】図６９は、本発明のメッキ設備の第５８の態様の概略図である。
【図７０】図７０は、本発明のメッキ設備の第５９の態様の概略図である。
【図７１】図７１は、本発明のメッキ設備の第６０の態様の概略図である。
【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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年7月24日(2003.7.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の積み重ねメッキモジュール及び基材輸送機構を提供すること、
前記基材輸送機構によって基材ホルダーから基材を取ること、
前記基材輸送機構によって、前記積み重ねメッキモジュールの第１のモジュールに、前記基材を装填すること、
前記積み重ねメッキモジュールの第１のモジュールにおいて、前記基材にフィルムをメッキすること、
前記基材輸送機構によって、前記基材ホルダーに基材を戻すこと、
を含む、基材の表面に所望の厚さまでフィルムをメッキする方法。
【請求項２】
前記基材にフィルムをメッキした後で、前記基材を回転させること及び乾燥ガスを前記基材に送ることの少なくとも一方によって、前記基材を乾燥させること、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
メッキ処理の後で、前記基材輸送機構によって、前記積み重ねメッキモジュールの第１のモジュールから基材を取ること、
前記積み重ねメッキモジュールの、清浄化のための第２のモジュールに前記基材を配置すること、
前記積み重ねメッキモジュールの第２のモジュールにおいて前記基材を清浄化すること、及び
前記積み重ねメッキモジュールの第２のモジュールにおいて前記基材を乾燥すること、
を更に含む、前記複数のメッキモジュールの少なくとも第２のモジュールが清浄化モジュールである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
積み重ねて配置してある少なくとも２つのメッキ浴、
少なくとも１つの基材ホルダー、
基材輸送機構、
前記メッキ浴、前記基材ホルダー、及び前記基材輸送機構を支持しているフレーム、並びに
前記基材輸送機構、前記基材ホルダー、及び前記メッキ浴と組み合わさって、複数の基材への連続的な均一なフィルムの堆積を行う制御システム、
を具備している、基材にフィルムをメッキする自動化機器。
【請求項５】
前記少なくとも２つのメッキ浴と共に積み重ねて配置してある少なくとも２つの清浄化モジュール、
を更に具備している、請求項４に記載の自動化機器。
【請求項６】
前記基材輸送機構が、ｘ、ｙ及びｚ軸方向に可動式の多段部分を有する、請求項４に記載の自動化機器。
【請求項７】
前記基材輸送機構が、前記フレームの底部に取り付けられている、請求項４に記載の自動化機器。
【請求項８】
前記基材輸送機構が、前記フレームの上部に取り付けられている、請求項４に記載の自動化機器。
【請求項９】
積み重ねて配置されている少なくとも第２の組のメッキ浴、及びこの第２の組のメッキ浴と積み重ねて配置されている少なくとも２つの追加の清浄化モジュールを更に有する、請求項４に記載の自動化機器。
【外国語明細書】
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