(57)【要約】本発明は、マイクロ電子デバイスの製造のために微細加工業界で電気泳動レジストの使用を可能にし、現行のフォトレジスト付着技術に代わる手段又はその補完手段として利用できるほどの高い品質のものであるシステムを提供する。このシステムは、微細加工業界によって望まれる清浄度及び製造処理量の基準を満たす自動化設備での電気泳動レジストの塗布を可能にする。マイクロ電子デバイスの微細加工のために電気泳動フォトレジスト（ＥＰＲ）層をマイクロ電子加工物に被着させるシステム、装置及び方法は、マイクロ電子加工物を受け取ってこれに電気泳動フォトレジスト（ＥＰＲ）の層を被着させる付着ステーションと、加工物取扱い装置と、加工物取扱い装置及び付着ステーションに結合されていて、所定のシーケンス及び処理パラメータの組に従って加工物の処理を協調させる制御ユニットとを有する。
2006517004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ電子加工物を処理する一体形ツールであって、キャビネットと、キャビネット内に設けられた電気泳動エマルジョン（ＥＰＥ）付着ステーションとを有し、ＥＰＥ付着ステーションは、ＥＰＥを収容するよう構成されたカップ及び加工物の少なくとも一領域をカップ内のＥＰＥから隔離するよう構成された加工物ホルダを含む反応器を有し、前記一体形ツールは、キャビネット内に設けられていて、流体を加工物に与えるよう構成された第１の湿潤処理ステーションと、キャビネットの少なくとも一部内に設けられた加工物取扱い装置とを更に有し、加工物取扱い装置は、ＥＰＥから隔離されている加工物の領域に接触して加工物をＥＰＥ付着ステーション及び第１の湿潤処理ステーションに対して運搬するよう構成されていることを特徴とする一体形ツール。
【請求項２】
ＥＰＥ付着ステーションの反応器は、反応器内に収容されたＥＰＥ中のガスが加工物の処理側に接触するのを阻止するよう構成されたガス制御システムを更に有していることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項３】
加工物ホルダは、加工物の周囲部分に係合し、加工物の裏側領域を反応器内に収容されたＥＰＥから隔離するよう構成されている外側部材を備えた接触組立体を更に有していることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項４】
加工物ホルダは、加工物をカップ上で少なくとも実質的に水平に保持するよう構成されており、加工物ホルダは、加工物の周囲部分に係合し、加工物の裏側領域を反応器内に収容されたＥＰＥから隔離するよう構成された外側部材を備えた接触組立体を更に有していることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項５】
ＥＰＥ付着ステーションの反応器は、反応器内に収容されたＥＰＥ中のガスを取り込むよう構成された環状バブルトラップを含むガス制御システムを更に有し、加工物ホルダは、加工物をカップ上で少なくとも実質的に水平に保持するよう構成されており、加工物ホルダは、加工物の周囲部分に係合し、加工物の裏側領域を反応器内に収容されたＥＰＥから隔離するよう構成された外側部材を備えた接触組立体を更に有していることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項６】
ＥＰＥ付着ステーションの反応器は、反応器を通って流れているＥＰＥを透過溶液と濃縮電気泳動溶液に分離するよう構成された限外濾過器を含む流体制御システムを更に有していることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項７】
ＥＰＥ付着ステーションの反応器は、反応器内に収容されたＥＰＥ中のガスが加工物の処理側に接触するのを阻止するよう構成されたガス制御システムと、反応器を通って流れているＥＰＥを透過溶液と濃縮電気泳動溶液に分離するよう構成された限外濾過器を含む流体制御システムとを更に有していることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項８】
ＥＰＥ付着ステーションは、リンス溶液をカップの上方の高さ位置のところで加工物に差し向けるノズル及びカップ内に収容されたＥＰＥから分離された使用済みリンス溶液を集めるキャッチシステムを備えた現場リンス組立体を更に有していることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項９】
第１の湿潤処理ステーションは、前洗浄処理ステーションを含むことを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項１０】
キャビネット内に設けられた第２の湿潤処理ステーションを更に有し、第２の湿潤処理ステーションは、電気泳動レジストを生じさせるよう構成されたカプセルを有し、加工物取扱い装置は、加工物を第２の湿潤処理ステーションに対し運搬するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項１１】
キャビネット内に設けられていて、被着された電気泳動レジストの層をベーキングするよう構成された熱処理ステーションを更に有し、加工物取扱い装置は、加工物を熱処理ステーションに対し運搬するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項１２】
マイクロ電子加工物を処理する一体形ツールであって、キャビネットと、キャビネット内に設けられた電気泳動エマルジョン（ＥＰＥ）付着ステーションとを有し、ＥＰＥ付着ステーションは、処理場所、加工物を前記処理場所で少なくとも実質的に平行に保持するよう構成された加工物ホルダ及びガスが加工物の処理側に接触するのを阻止するよう構成されたガス制御システムを含む反応器を有し、前記一体形ツールは、キャビネット内に設けられていて、流体を加工物に与えるよう構成された第１の湿潤処理ステーションと、キャビネットの少なくとも一部内に設けられていて、加工物をＥＰＥ付着ステーション及び第１の湿潤処理ステーションに対し運搬する加工物取扱い装置とを更に有していることを特徴とする一体形ツール。
【請求項１３】
加工物ホルダは、加工物の周囲部分に係合し、加工物の裏側領域を反応器内に収容されたＥＰＥから隔離するよう構成された外側部材を備えた接触組立体を更に有していることを特徴とする請求項１２記載の一体形ツール。
【請求項１４】
ガス制御システムは、反応器内に収容されたＥＰＥ中のガスを取り込むよう構成された環状バブルトラップを有し、加工物ホルダは、加工物の周囲部分に係合し、加工物の裏側領域を反応器内に収容されたＥＰＥから隔離するよう構成された外側部材を備える接触組立体を有していることを特徴とする請求項１２記載の一体形ツール。
【請求項１５】
ＥＰＥ付着ステーションの反応器は、反応器を通って流れているＥＰＥを透過溶液と濃縮電気泳動溶液に分離するよう構成された限外濾過器を含む流体制御システムを更に有していることを特徴とする請求項１２記載の一体形ツール。
【請求項１６】
ＥＰＥ付着ステーションは、リンス溶液をカップの上方の高さ位置のところで加工物に差し向けるノズル及びカップ内に収容されたＥＰＥから分離された使用済みリンス溶液を集めるキャッチシステムを備えた現場リンス組立体を更に有していることを特徴とする請求項１２記載の一体形ツール。
【請求項１７】
第１の湿潤処理ステーションは、前洗浄処理ステーションを含むことを特徴とする請求項１２記載の一体形ツール。
【請求項１８】
キャビネット内に設けられた第２の湿潤処理ステーションを更に有し、第２の湿潤処理ステーションは、電気泳動レジストを生じさせるよう構成されたカプセルを有し、加工物取扱い装置は、加工物を第２の湿潤処理ステーションに対し運搬するよう構成されていることを特徴とする請求項１２記載の一体形ツール。
【請求項１９】
キャビネット内に設けられていて、被着された電気泳動レジストの層をベーキングするよう構成された熱処理ステーションを更に有し、加工物取扱い装置は、加工物を熱処理ステーションに対し運搬するよう構成されていることを特徴とする請求項１２記載の一体形ツール。
【請求項２０】
マイクロ電子加工物を処理する一体形ツールであって、キャビネットと、キャビネット内に設けられた電気泳動エマルジョン（ＥＰＥ）付着ステーションとを有し、ＥＰＥ付着ステーションは、電気泳動材料をたった１つの加工物の処理側に付着させるよう構成された処理場所及び電気泳動ミセルを透過溶液から分離する限外濾過器を含む流体流れシステムを含む反応器を有し、前記一体形ツールは、キャビネット内に設けられていて、流体を加工物に与えるよう構成された第１の湿潤処理ステーションと、キャビネットの少なくとも一部内に設けられていて、加工物をＥＰＥ付着ステーション及び第１の湿潤処理ステーションに対し運搬する加工物取扱い装置とを更に有していることを特徴とする一体形ツール。
【請求項２１】
ＥＰＥ付着ステーションの反応器は、反応器内に収容されたＥＰＥ中のガスが加工物の処理側に接触するのを阻止するよう構成されたガス制御システムを更に有していることを特徴とする請求項２０記載の一体形ツール。
【請求項２２】
加工物ホルダは、加工物の周囲部分に係合し、加工物の裏側領域を反応器内に収容されたＥＰＥから隔離するよう構成された外側部材を備えた接触組立体を更に有していることを特徴とする請求項２０記載の一体形ツール。
【請求項２３】
加工物ホルダは、加工物をカップ上で少なくとも実質的に水平に保持するよう構成されており、加工物ホルダは、加工物の周囲部分に係合し、加工物の裏側領域を反応器内に収容されたＥＰＥから隔離するよう構成された外側部材を備えた接触組立体を更に有していることを特徴とする請求項２０記載の一体形ツール。
【請求項２４】
ＥＰＥ付着ステーションの反応器は、反応器内に収容されたＥＰＥ中のガスを取り込むよう構成された環状バブルトラップを含むガス制御システムを更に有し、加工物ホルダは、加工物をカップ上で少なくとも実質的に水平に保持するよう構成されており、加工物ホルダは、加工物の周囲部分に係合し、加工物の裏側領域を反応器内に収容されたＥＰＥから隔離するよう構成された外側部材を備えた接触組立体を更に有していることを特徴とする請求項２０記載の一体形ツール。
【請求項２５】
ＥＰＥ付着ステーションは、リンス溶液をカップの上方の高さ位置のところで加工物に差し向けるノズル及びカップ内に収容されたＥＰＥから分離された使用済みリンス溶液を集めるキャッチシステムを備えた現場リンス組立体を更に有していることを特徴とする請求項２０記載の一体形ツール。
【請求項２６】
キャビネット内に設けられた第２の湿潤処理ステーションを更に有し、第２の湿潤処理ステーションは、電気泳動レジストを生じさせるよう構成されたカプセルを有し、加工物取扱い装置は、加工物を第２の湿潤処理ステーションに対し運搬するよう構成されていることを特徴とする請求項２０記載の一体形ツール。
【請求項２７】
キャビネット内に設けられていて、被着された電気泳動レジストの層をベーキングするよう構成された熱処理ステーションを更に有し、加工物取扱い装置は、加工物を熱処理ステーションに対し運搬するよう構成されていることを特徴とする請求項２０記載の一体形ツール。
【請求項２８】
マイクロ電子加工物を処理する一体形ツールであって、電気泳動材料を付着チャンバ内の電気泳動エマルジョンからマイクロ電子加工物に付着させる手段と、付着チャンバ内の電気泳動エマルジョンとは異なる流体を用いて補助プロセスを加工物に対して行う手段と、付着チャンバから分離された湿潤処理チャンバ内で湿潤プロセスを加工物に対して行う手段と、加工物を付着チャンバから湿潤処理チャンバに運搬する手段とを有し、前記運搬手段は、単一の加工物を保持するよう構成されたエンドエフェクタを有していることを特徴とする一体形ツール。
【請求項２９】
マイクロ電子加工物を処理する方法であって、加工物の少なくとも一領域が電気泳動エマルジョンに接触しないようにした状態で加工物の処理側を電気泳動エマルジョンの浴に接触させることにより電気泳動材料の層を加工物の処理側に被着させる工程と、取扱い装置が電気泳動エマルジョンから隔離された加工物の領域に接触するように加工物を取扱い装置上に積むことにより加工物を電気泳動エマルジョンから湿潤処理ステーションに運搬する工程とを有していることを特徴とする方法。
【請求項３０】
加工物の処理側に電気泳動エマルジョンの浴を接触させる工程は、加工物をその処理側が電気泳動エマルジョンに接触した状態で少なくとも実質的に水平に保持し、電位を加工物に印加する工程から成ることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
加工物の処理側を電気泳動エマルジョンの浴に接触させる工程は、加工物をその処理側が電気泳動エマルジョンに接触した状態で少なくとも実質的に水平に保持し、電位を加工物及び浴内の電極に印加しながら加工物を回転させる工程から成ることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３２】
加工物の少なくとも一領域が電気泳動エマルジョンに接触するのを阻止する工程は、加工物の処理側の透過部分を密封する工程から成ることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３３】
ガスが加工物の処理側上に滞留するのを阻止する工程を更に有していることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３４】
バブルが加工物の処理側に到達する前にバブルを電気泳動エマルジョンから除去することによりガスが加工物の処理側上に滞留するのを阻止する工程を更に有していることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３５】
バブルを加工物の処理側から払い去ることによりガスが処理側上に滞留するのを阻止する工程を更に有していることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３６】
電気泳動材料の層を加工物に被着させる前に付着ステーションが収容された同一ツール内の前洗浄ステーション内で加工物を前洗浄する工程を更に有していることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３７】
加工物及び（又は）加工物ホルダを付着ステーション内の透過溶液で現場でリンスする工程を更に有していることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３８】
加工物に被着された電気泳動材料の層を付着ステーションが収容された同一ツール内のベーキングステーション内でベーキングする工程を更に有していることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３９】
加工物に被着された電気泳動材料の層を付着ステーションが収容された同一ツール内の第２の湿潤処理ステーション内で現像する工程を更に有していることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項４０】
マイクロ電子加工物を処理する方法であって、加工物の処理側を電気泳動付着ステーション内の電気泳動エマルジョンの浴に接触させることにより、電気泳動材料の層を加工物の処理側に被着させる工程と、加工物を取扱い装置上に積むことにより加工物を電気泳動付着ステーションから湿潤処理ステーションに運搬する工程と、湿潤処理ステーション内で湿潤プロセスを加工物に対して行う工程と、加工物を取扱い装置上に積むことにより加工物を湿潤処理ステーションからベーキングステーションに運搬する工程と、加工物の処理側に付着された電気泳動材料をベーキングする工程とを有し、電気泳動付着ステーションと湿潤処理ステーションとベーキングステーションは、共通キャビネット内に共存状態に置かれていることを特徴とする方法。
【請求項４１】
加工物の処理側を電気泳動エマルジョンの浴に接触させる工程は、加工物の少なくとも一領域が電気泳動エマルジョンに接触するのを阻止しながら加工物をその処理側が電気泳動エマルジョンに接触した状態で少なくとも実質的に水平に保持する工程から成ることを特徴とする請求項４０記載の方法。
【請求項４２】
加工物の処理側を電気泳動エマルジョンの浴に接触させる工程は、加工物をその処理側が電気泳動エマルジョンに接触した状態で少なくとも実質的に水平に保持し、加工物の少なくとも一領域が電気泳動エマルジョンに接触するのを阻止しながら加工物を回転させる工程から成ることを特徴とする請求項４０記載の方法。
【請求項４３】
バブルが加工物の処理側に到達する前にバブルを電気泳動エマルジョンから除去することによりガスが加工物の処理側上に滞留するのを阻止する工程を更に有していることを特徴とする請求項４０記載の方法。
【請求項４４】
バブルを加工物の処理側から払い去ることによりガスが処理側上に滞留するのを阻止する工程を更に有していることを特徴とする請求項４０記載の方法。
【請求項４５】
加工物を付着ステーション内の透過溶液で現場でリンスする工程を更に有していることを特徴とする請求項４０記載の方法。
【請求項４６】
電気泳動材料を加工物に付着させる電気泳動付着ステーションの反応器ベースであって、オーバーフローカップと、オーバーフローカップ内に設けられた処理カップとを有し、処理カップは、電気泳動エマルジョンの供給導管に結合された入口及び処理ゾーンを構成する堰を有し、前記反応器ベースは、処理カップ内に設けられていて、バブルが処理ゾーン内で少なくとも実質的に水平に差し向けられた加工物上に滞留するのを阻止するように構成されたガス制御システムと、カップ内に設けられた電極とを更に有していることを特徴とする反応器ベース。
【請求項４７】
オーバーフローカップの下に位置したリザーバと、リザーバ内の熱要素と、オーバーフローカップとリザーバとの間に設けられていて、ＥＰＥ流体が下方に流れるようにする排出通路とを更に有していることを特徴とする請求項４６記載の反応器ベース。
【請求項４８】
ＥＰＥを透過溶液と濃縮ＥＰＥに分離するよう構成された限外濾過器を更に有していることを特徴とする請求項４６記載の反応器ベース。
【請求項４９】
ガス制御システムは、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突出した環状バブルトラップを有していることを特徴とする請求項４６記載の反応器ベース。
【請求項５０】
ガス制御システムは、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突出している棚状突起及び棚状突起の一部の下に位置した状態で処理カップを貫通して設けられていて、バブルが処理ゾーンに到達する前に処理カップから流出できるようにするベントを備えた環状バブルトラップを有していることを特徴とする請求項４６記載の反応器ベース。
【請求項５１】
棚状突起は、処理カップから半径方向内方に且つ下方に突き出た下面を有していることを特徴とする請求項５０記載の反応器ベース。
【請求項５２】
ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥの流れ成分を処理ゾーンの中央場所に向かって上方に差し向けるディフューザを有していることを特徴とする請求項４６記載の反応器ベース。
【請求項５３】
電極は、垂直方向に差し向けられた側壁及び処理ゾーンと整列していて、ＥＰＥ流体が流通できる開口部を備えた環状電極から成り、ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥ流体の第１の流れ成分を処理ゾーンの中央領域に差し向けると共にＥＰＥ流体の第２の流れ成分を電極の側壁に向かって上方且つ半径方向外方に差し向けるディフューザを有していることを特徴とする請求項４６記載の反応器ベース。
【請求項５４】
電極は、垂直方向に差し向けられた側壁及び処理ゾーンと整列していて、ＥＰＥ流体が流通できる開口部を備えた環状電極から成り、ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥ流体の第１の流れ成分を処理ゾーンの中央領域に差し向けると共にＥＰＥ流体の第２の流れ成分を電極の側壁に向かって上方且つ半径方向外方に差し向けるディフューザと、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突き出た棚状突起及び棚状突起の下に位置した状態で処理カップを貫通して設けられたベントを有するバブルトラップとを有することを特徴とする請求項４６記載の反応器ベース。
【請求項５５】
電気泳動材料を第１の直径をもつ加工物に付着させるための電気泳動付着ステーションの反応器ベースであって、ＥＰＥを収容したリザーバと、リザーバ内に設けられていて、ＥＰＥを所望の温度に維持する熱要素と、リザーバの上方に設けられた反応器容器とを有し、反応器容器は、オーバーフローカップと、オーバーフローカップ内に設けられた処理カップとを有し、処理カップは、電気泳動エマルジョンの供給導管に結合された入口及び少なくとも実質的に水平に差し向けられた単一加工物の処理ゾーンを構成するよう加工物の第１の直径よりも大きな直径をもつ堰を有し、反応器容器は、カップ内に設けられた電極を更に有し、前記反応器ベースは、反応器容器及び（又は）リザーバを通って流れるＥＰＥと流体連通状態にあるフィルタを更に有し、前記フィルタは、ＥＰＥを透過溶液と濃縮ＥＰＥ溶液に分離するよう構成されていることを特徴とする反応器ベース。
【請求項５６】
バブルが処理ゾーン内の水平方向に差し向けられた加工物上に滞留するのを阻止するよう構成されたガス制御システムを更に有していることを特徴とする請求項５５記載の反応器ベース。
【請求項５７】
処理カップの上方に設けられた現場補助処理組立体を更に有し、前記現場補助処理組立体は、ＥＰＥ流体とは異なる補助処理流体の流れを半径方向内方に差し向けるノズル及び堰の上方で使用済み補助処理流体を捕捉するコレクタを有していることを特徴とする請求項５６記載の反応器ベース。
【請求項５８】
ガス制御システムは、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突出した環状バブルトラップを有していることを特徴とする請求項５６記載の反応器ベース。
【請求項５９】
ガス制御システムは、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突出している棚状突起及び棚状突起の一部の下に位置した状態で処理カップを貫通して設けられていて、バブルが処理ゾーンに到達する前に処理カップから流出できるようにするベントを備えた環状バブルトラップを有していることを特徴とする請求項５６記載の反応器ベース。
【請求項６０】
棚状突起は、処理カップから半径方向内方に且つ下方に突き出た下面を有していることを特徴とする請求項５９記載の反応器ベース。
【請求項６１】
ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥの流れ成分を処理ゾーンの中央場所に向かって上方に差し向けるディフューザを有していることを特徴とする請求項５６記載の反応器ベース。
【請求項６２】
電極は、垂直方向に差し向けられた側壁及び処理ゾーンと整列していて、ＥＰＥ流体が流通できる開口部を備えた環状電極から成り、ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥ流体の第１の流れ成分を処理ゾーンの中央領域に差し向けると共にＥＰＥ流体の第２の流れ成分を電極の側壁に向かって上方且つ半径方向外方に差し向けるディフューザを有していることを特徴とする請求項５６記載の反応器ベース。
【請求項６３】
電極は、垂直方向に差し向けられた側壁及び処理ゾーンと整列していて、ＥＰＥ流体が流通できる開口部を備えた環状電極から成り、ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥ流体の第１の流れ成分を処理ゾーンの中央領域に差し向けると共にＥＰＥ流体の第２の流れ成分を電極の側壁に向かって上方且つ半径方向外方に差し向けるディフューザと、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突き出た棚状突起及び棚状突起の下に位置した状態で処理カップを貫通して設けられたベントを有するバブルトラップとを有することを特徴とする請求項５６記載の反応器ベース。
【請求項６４】
電気泳動材料を加工物に付着させる電気泳動付着ステーションの反応器ベースであって、オーバーフローカップと、オーバーフローカップ内に設けられた処理カップとを有し、処理カップは、電気泳動エマルジョンの供給導管に結合された入口及び処理ゾーンを構成する堰を有し、前記反応器ベースは、処理カップ内に設けられていて、バブルが処理ゾーン内で少なくとも実質的に水平に差し向けられた加工物上に滞留するのを阻止するように構成されたガス制御システムと、カップ内に設けられた電極とを更に有し、前記反応器ベースは、処理カップの上方に設けられた現場補助処理組立体を更に有し、前記現場補助処理組立体は、ＥＰＥ流体とは異なる補助処理流体の流れを半径方向内方に差し向けるノズル及び堰の上方で使用済み補助処理流体を捕捉するコレクタを有していることを特徴とする反応器ベース。
【請求項６５】
オーバーフローカップの下に位置したリザーバと、リザーバ内の熱要素と、オーバーフローカップとリザーバとの間に設けられていて、ＥＰＥ流体が下方に流れるようにする排出通路とを更に有していることを特徴とする請求項６４記載の反応器ベース。
【請求項６６】
ＥＰＥを透過溶液と濃縮ＥＰＥに分離するよう構成された限外濾過器を更に有していることを特徴とする請求項６４記載の反応器ベース。
【請求項６７】
ガス制御システムは、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突出した環状バブルトラップを有していることを特徴とする請求項６４記載の反応器ベース。
【請求項６８】
ガス制御システムは、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突出している棚状突起及び棚状突起の一部の下に位置した状態で処理カップを貫通して設けられていて、バブルが処理ゾーンに到達する前に処理カップから流出できるようにするベントを備えた環状バブルトラップを有していることを特徴とする請求項６４記載の反応器ベース。
【請求項６９】
棚状突起は、処理カップから半径方向内方に且つ下方に突き出た下面を有していることを特徴とする請求項６８記載の反応器ベース。
【請求項７０】
ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥの流れ成分を処理ゾーンの中央場所に向かって上方に差し向けるディフューザを有していることを特徴とする請求項６４記載の反応器ベース。
【請求項７１】
電極は、垂直方向に差し向けられた側壁及び処理ゾーンと整列していて、ＥＰＥ流体が流通できる開口部を備えた環状電極から成り、ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥ流体の第１の流れ成分を処理ゾーンの中央領域に差し向けると共にＥＰＥ流体の第２の流れ成分を電極の側壁に向かって上方且つ半径方向外方に差し向けるディフューザを有していることを特徴とする請求項６４記載の反応器ベース。
【請求項７２】
電極は、垂直方向に差し向けられた側壁及び処理ゾーンと整列していて、ＥＰＥ流体が流通できる開口部を備えた環状電極から成り、ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥ流体の第１の流れ成分を処理ゾーンの中央領域に差し向けると共にＥＰＥ流体の第２の流れ成分を電極の側壁に向かって上方且つ半径方向外方に差し向けるディフューザと、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突き出た棚状突起及び棚状突起の下に位置した状態で処理カップを貫通して設けられたベントを有するバブルトラップとを有することを特徴とする請求項６４記載の反応器ベース。
【請求項７３】
電気泳動材料を加工物に付着させる反応器であって、加工物ホルダを備えたヘッドを有し、加工物ホルダは、支持部材及び支持部材から内方に突き出ていて、電流を加工物に与える複数の電気接点を有し、加工物ホルダは、加工物を処理位置で少なくとも実質的に水平に保持するよう構成されており、前記反応器は、反応器ベースを更に有し、前記反応器ベースは、オーバーフローカップと、オーバーフローカップ内に設けられた処理カップとを有し、処理カップは、電気泳動エマルジョンの供給導管に結合された入口及び処理ゾーンを構成する堰を有し、前記反応器ベースは、処理カップ内に設けられていて、バブルが処理ゾーン内で少なくとも実質的に水平に差し向けられた加工物上に滞留するのを阻止するように構成されたガス制御システムと、カップ内に設けられた電極とを更に有していることを特徴とする反応器。
【請求項７４】
オーバーフローカップの下に位置したリザーバと、リザーバ内の熱要素と、オーバーフローカップとリザーバとの間に設けられていて、ＥＰＥ流体が下方に流れるようにする排出通路とを更に有していることを特徴とする請求項７３記載の反応器。
【請求項７５】
ＥＰＥを透過溶液と濃縮ＥＰＥに分離するよう構成された限外濾過器を更に有していることを特徴とする請求項７３記載の反応器。
【請求項７６】
ガス制御システムは、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突出した環状バブルトラップを有していることを特徴とする請求項７３記載の反応器。
【請求項７７】
ガス制御システムは、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突出している棚状突起及び棚状突起の一部の下に位置した状態で処理カップを貫通して設けられていて、バブルが処理ゾーンに到達する前に処理カップから流出できるようにするベントを備えた環状バブルトラップを有していることを特徴とする請求項７３記載の反応器。
【請求項７８】
棚状突起は、処理カップから半径方向内方に且つ下方に突き出た下面を有していることを特徴とする請求項７７記載の反応器。
【請求項７９】
ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥの流れ成分を処理ゾーンの中央場所に向かって上方に差し向けるディフューザを有していることを特徴とする請求項７３記載の反応器。
【請求項８０】
電極は、垂直方向に差し向けられた側壁及び処理ゾーンと整列していて、ＥＰＥ流体が流通できる開口部を備えた環状電極から成り、ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥ流体の第１の流れ成分を処理ゾーンの中央領域に差し向けると共にＥＰＥ流体の第２の流れ成分を電極の側壁に向かって上方且つ半径方向外方に差し向けるディフューザを有していることを特徴とする請求項７３記載の反応器。
【請求項８１】
電極は、垂直方向に差し向けられた側壁及び処理ゾーンと整列していて、ＥＰＥ流体が流通できる開口部を備えた環状電極から成り、ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥ流体の第１の流れ成分を処理ゾーンの中央領域に差し向けると共にＥＰＥ流体の第２の流れ成分を電極の側壁に向かって上方且つ半径方向外方に差し向けるディフューザと、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突き出た棚状突起及び棚状突起の下に位置した状態で処理カップを貫通して設けられたベントを有するバブルトラップとを有することを特徴とする請求項７３記載の反応器。
【請求項８２】
電気泳動材料を加工物に付着させる反応器であって、加工物ホルダを備えたヘッドを有し、加工物ホルダは、支持部材及び支持部材から内方に突き出ていて、電流を加工物に与える複数の電気接点を有し、加工物ホルダは、加工物を処理位置で少なくとも実質的に水平に保持するよう構成されており、前記反応器は、反応器ベースを更に有し、前記反応器ベースは、ベースＥＰＥを収容したリザーバと、リザーバ内に設けられていて、ＥＰＥを所望の温度に維持する熱要素と、リザーバの上方に設けられた反応器容器とを有し、反応器容器は、オーバーフローカップと、オーバーフローカップ内に設けられた処理カップとを有し、処理カップは、電気泳動エマルジョンの供給導管に結合された入口及び少なくとも実質的に水平に差し向けられた単一加工物の処理ゾーンを構成するよう加工物の第１の直径よりも大きな直径をもつ堰を有し、反応器容器は、カップ内に設けられた電極を更に有し、前記反応器ベースは、反応器容器及び（又は）リザーバを通って流れるＥＰＥと流体連通状態にあるフィルタを更に有し、前記フィルタは、ＥＰＥを透過溶液と濃縮ＥＰＥ溶液に分離するよう構成されていることを特徴とする反応器。
【請求項８３】
バブルが処理ゾーン内の水平方向に差し向けられた加工物上に滞留するのを阻止するよう構成されたガス制御システムを更に有していることを特徴とする請求項８２記載の反応器。
【請求項８４】
処理カップの上方に設けられた現場補助処理組立体を更に有し、前記現場補助処理組立体は、ＥＰＥ流体とは異なる補助処理流体の流れを半径方向内方に差し向けるノズル及び堰の上方で使用済み補助処理流体を捕捉するコレクタを有していることを特徴とする請求項８３記載の反応器。
【請求項８５】
ガス制御システムは、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突出した環状バブルトラップを有していることを特徴とする請求項８３記載の反応器。
【請求項８６】
ガス制御システムは、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突出している棚状突起及び棚状突起の一部の下に位置した状態で処理カップを貫通して設けられていて、バブルが処理ゾーンに到達する前に処理カップから流出できるようにするベントを備えた環状バブルトラップを有していることを特徴とする請求項８３記載の反応器。
【請求項８７】
棚状突起は、処理カップから半径方向内方に且つ下方に突き出た下面を有していることを特徴とする請求項８６記載の反応器。
【請求項８８】
ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥの流れ成分を処理ゾーンの中央場所に向かって上方に差し向けるディフューザを有していることを特徴とする請求項８３記載の反応器。
【請求項８９】
電極は、垂直方向に差し向けられた側壁及び処理ゾーンと整列していて、ＥＰＥ流体が流通できる開口部を備えた環状電極から成り、ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥ流体の第１の流れ成分を処理ゾーンの中央領域に差し向けると共にＥＰＥ流体の第２の流れ成分を電極の側壁に向かって上方且つ半径方向外方に差し向けるディフューザを有していることを特徴とする請求項８３記載の反応器。
【請求項９０】
電極は、垂直方向に差し向けられた側壁及び処理ゾーンと整列していて、ＥＰＥ流体が流通できる開口部を備えた環状電極から成り、ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥ流体の第１の流れ成分を処理ゾーンの中央領域に差し向けると共にＥＰＥ流体の第２の流れ成分を電極の側壁に向かって上方且つ半径方向外方に差し向けるディフューザと、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突き出た棚状突起及び棚状突起の下に位置した状態で処理カップを貫通して設けられたベントを有するバブルトラップとを有することを特徴とする請求項８３記載の反応器。
【請求項９１】
電気泳動材料を加工物に付着させる反応器であって、加工物ホルダを備えたヘッドを有し、加工物ホルダは、支持部材及び支持部材から内方に突き出ていて、電流を加工物に与える複数の電気接点を有し、加工物ホルダは、加工物を処理位置で少なくとも実質的に水平に保持するよう構成されており、前記反応器は、反応器ベースを更に有し、前記反応器ベースは、オーバーフローカップと、オーバーフローカップ内に設けられた処理カップとを有し、処理カップは、電気泳動エマルジョンの供給導管に結合された入口及び処理ゾーンを構成する堰を有し、前記反応器ベースは、処理カップ内に設けられていて、バブルが処理ゾーン内で少なくとも実質的に水平に差し向けられた加工物上に滞留するのを阻止するように構成されたガス制御システムと、カップ内に設けられた電極とを更に有し、前記反応器ベースは、処理カップの上方に設けられた現場補助処理組立体を更に有し、前記現場補助処理組立体は、ＥＰＥ流体とは異なる補助処理流体の流れを半径方向内方に差し向けるノズル及び堰の上方で使用済み補助処理流体を捕捉するコレクタを有していることを特徴とする反応器。
【請求項９２】
オーバーフローカップの下に位置したリザーバと、リザーバ内の熱要素と、オーバーフローカップとリザーバとの間に設けられていて、ＥＰＥ流体が下方に流れるようにする排出通路とを更に有していることを特徴とする請求項９１記載の反応器。
【請求項９３】
ＥＰＥを透過溶液と濃縮ＥＰＥに分離するよう構成された限外濾過器を更に有していることを特徴とする請求項９１記載の反応器。
【請求項９４】
ガス制御システムは、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突出した環状バブルトラップを有していることを特徴とする請求項９１記載の反応器。
【請求項９５】
ガス制御システムは、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突出している棚状突起及び棚状突起の一部の下に位置した状態で処理カップを貫通して設けられていて、バブルが処理ゾーンに到達する前に処理カップから流出できるようにするベントを備えた環状バブルトラップを有していることを特徴とする請求項９１記載の反応器。
【請求項９６】
棚状突起は、処理カップから半径方向内方に且つ下方に突き出た下面を有していることを特徴とする請求項９５記載の反応器。
【請求項９７】
ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥの流れ成分を処理ゾーンの中央場所に向かって上方に差し向けるディフューザを有していることを特徴とする請求項９１記載の反応器。
【請求項９８】
電極は、垂直方向に差し向けられた側壁及び処理ゾーンと整列していて、ＥＰＥ流体が流通できる開口部を備えた環状電極から成り、ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥ流体の第１の流れ成分を処理ゾーンの中央領域に差し向けると共にＥＰＥ流体の第２の流れ成分を電極の側壁に向かって上方且つ半径方向外方に差し向けるディフューザを有していることを特徴とする請求項９１記載の反応器。
【請求項９９】
電極は、垂直方向に差し向けられた側壁及び処理ゾーンと整列していて、ＥＰＥ流体が流通できる開口部を備えた環状電極から成り、ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥ流体の第１の流れ成分を処理ゾーンの中央領域に差し向けると共にＥＰＥ流体の第２の流れ成分を電極の側壁に向かって上方且つ半径方向外方に差し向けるディフューザと、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突き出た棚状突起及び棚状突起の下に位置した状態で処理カップを貫通して設けられたベントを有するバブルトラップとを有することを特徴とする請求項９１記載の反応器。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔関連出願の引照〕
本願は、２００１年８月３１日に出願された米国特許出願第６０／３１６，４６１号の優先権主張出願である。
【０００２】
〔技術分野〕
本発明は、マイクロ電子デバイスの製作においてマイクロ電子加工物を処理するシステム及び方法に関する。本発明は特に、自動化単一ウェーハ処理装置内で電気泳動エマルジョン（ＥＰＥ）、例えば電気泳動フォトレジスト（ＥＰＲ）をマイクロ電子加工物に塗布するシステム及び方法に関する。
【０００３】
〔背景技術〕
マイクロ電子デバイス及び微小機械デバイスの製作に当たり、幾つかの材料層を単一の基板に被着させて加工し、多量の個々のデバイスを製造する。基板中及び（又は）基板上でデバイスを形成した後、基板を複数の小片の状態に切断して個々のデバイスを互いに分離する。これらデバイスを基板上に形成する方法では、フォトレジスト層を被着させて加工し（即ち、パターニング（パターン付け）、現像、エッチング等を行い）デバイスの特徴部を基板中及び（又は）基板上に形成する。
【０００４】
マイクロ電子デバイスの製作に用いられるフォトレジスト付着技術の１つは、レジストを回転中の基板に付着させるスピンオンレジスト（spin-on resist）法である。レジストは、遠心力の作用下で基板の端から端まで広がる。しかしながら、幾つかのデバイスの形成に関しては、スピンオンレジスト法は問題がある。例えば、スピンオン法の１つの問題は、過剰のフォトレジストを基板の或る部分に付着させると共に（或いは）不十分な量のフォトレジストが他の部分に付着する場合があるということである。スピンオン法の別の問題は、フォトレジストの層が加工物上の特徴部の微細構造（トポグラフィー）に一致しない場合があるということである。この問題は、レジストが大きな段部の高さ又は微細な特徴部を被覆すべきである場合に大きな関心事である場合がある。デバイスはより複雑になるので、フォトレジストの一様で適合性のある層を形成する上での制約がスピンオン法の能力を超える場合がある。さらに、方法によっては、レジストの厚い層を被着させる必要があるが、スピンオン法はレジストを所要の厚さまで付着堆積させることができない場合がある。したがって、スピンオン法は、多くの場合においてレジストをマイクロ電子デバイスに付着させる場合に適当な結果をもたらさない場合がある。
【０００５】
プリント回路基板の製造に用いられる別のフォトレジスト付着法は、ＥＰＲ付着である。プリント回路基板業界におけるＥＰＲの電着は一般に、「ラックアンドタンク（rack-and-tank ）」型システムにより行われ、かかるシステムでは、加工物を垂直方向に吊るし、加工物の両側をエマルジョンの入っている電解浴中に浸漬する。図１は、ＥＰＲをプリント回路基板に電着させる従来型ラックアンドタンク型システム１を概略的に示している。ラックアンドタンク型システム１は、種々の溶液及び（又は）エマルジョン３ａ〜３ｅを収容した複数のタンク２ａ〜２ｅを有している。例えば、システム１は、前洗浄溶液３ａの入った前洗浄タンク２ａ、リンス溶液３ｂの入ったリンスタンク２ｂ、ＥＰＲエマルジョン３ｃの入った電解タンク２ｃ、透過溶液３ｄの入った透過タンク２ｄ及びリンス溶液３ｅの入った別のリンスタンク２ｅを有する。電解タンク２ｃは、電極４ａ，４ｂを有している。システム１は、個々の加工物７を垂直の向きに吊り下げる複数のハンガ６を備えたラック５を更に有している。ハンガ６は又、ＥＰＲが又めっきされる加工物７に付着された導電層に電気的に接触する。作用を説明すると、ラック５は、加工物７をタンク２ａ〜２ｅを通って前洗浄し、リンスし、ＥＰＲを付着させ、透過溶液中に浸漬し、次にリンスする。加工物７をＥＰＲタンク２ｃ内に浸漬すると、電圧を電極４ａ〜４ｂ及び加工物７に印加してレジスト材料が加工物を被覆するようにする。
【０００６】
ＥＰＲの電着は、マイクロ電子加工物への用途に有用な幾つかの利点を有している。第１に、電解液ＥＰＲは、加工物全体にわたり一様に厚いレジストの層を被着させることができる。第２に、電解液ＥＰＲの付着は、微細構造度の高い表面に適合する層を形成することができる。第３に、電解液ＥＰＲの付着は、良好な一様性で厚いレジストの層を形成することができる。
【０００７】
しかしながら、プリント回路基板に用いられる従来のラックアンドタンク型システムは、他の自動化微細加工ツールとの統合に適していない。というのは、ステーション間汚染が問題になる場合があるからである。例えば、ラックアンドタンク付着システムは比較的汚れがある。というのは、これらシステムは加工物の両面をＥＰＲの浴中に完全に浸漬させるからである。これにより、加工物がエマルジョンで完全に被覆され、かくして、ロボット式搬送ユニットが加工物を処理ステーション相互間で搬送するための加工物にはクリーンな領域は存在しない。さらに、ラックランドタンク型システムは、電着中、バブルをＥＰＲ浴中に形成し又は引き込みがちである。フォトレジストの電気泳動付着の場合、バブルが加工物に移動し、その結果、「ピンホール」と呼ばれる欠陥がレジスト層中に生じる場合がある。ピンホール欠陥は一般に直径が１０μｍ〜５０μｍである。ピンホール欠陥のある加工物の領域に微細なマイクロ電子構造をパターン付けすることはできないので、これらは加工物の潜在的に無駄になる領域である。例えば、欠陥がフォトリソグラフィー中、各マスク工程でチップサイトの１０％にのみ生じたとしても、セブンマスク法の完了後に働くのはチップのうち５０％未満であろう。従来のランクアンドタンク型ＥＰＲ設備は、加工物を垂直に保持し、加工物をＥＰＲ浴中で振動させることによりピンホールの発生を減少させている。しかしながら、プリント回路基板に用いられる振動エネルギは典型的には、半導体加工物（即ち、半導体ウェーハ）及び他種類のデリケートなマイクロ電子加工物に安全に加えることができる力よりも大きい）。
【０００８】
プリント回路基板用の電解液ＥＰＲ付着設備は、マイクロ電子デバイス、例えば半導体デバイス及び微小機械の製造においてマイクロ電子加工物を被覆の際に用いられるよう提案された。しかしながら、これは一般に、マイクロ電子製作業界において拒否された。本発明者の認識によれば、プリント回路基板用のＥＰＲのためのＥＰＲ付着設備は、マイクロ電子製作業界において一般的に期待される厳密な公差の作業、清浄度及び処理量に関する要件には適していない。例えば、ＥＰＲ付着中加工物の完全な浸漬により、従来型ＥＰＲ付着法は、マイクロ電子デバイス処理用の自動化マルチステージ処理ツールへの統合には実現不可能である。というのは、ＥＰＲは、単一ウェーハタイプのロボット式取扱い機器を汚損したり汚染するからである。加うるに、ＥＰＲ付着のための設備は、付着中、バブルを形成しがちであり、加工物を振動させる従来型システムは幾つかの加工物を破損させる場合がある。半導体ウェーハ又は他形式の加工物上にマイクロデバイスを製作する用途において、プリント回路基板を処理するよう設計されたＥＰＲ付着システムを用いる場合の他の問題としては、（ａ）他の処理ステーションの汚染、（ｂ）エッジビードを加工物から除去する追加の工程が必要であること、（ｃ）加工物との電気的接触が不十分であることが挙げられる。
【０００９】
〔要約〕
本発明は、マイクロ電子デバイスの製造のために微細加工業界において電気泳動レジスト及び他の電気泳動エマルジョンを用いることができるようにするシステムを提供する。本発明のシステム、反応器及び方法の幾つかの実施形態を、現行のフォトレジスト付着技術の代替手段又はその補完例として利用することができる。例えば、多くの実施形態は、微細加工業界によって望まれる清浄度及び製造処理量の基準を満たす自動化設備での電気泳動フォトレジストの応用を可能にする。マイクロ電子デバイスの微細加工のためにマイクロ電子加工物上に電気泳動レジスト（ＥＰＲ）層を被着させるシステム、装置及び方法も又、例えばフラットパネルコンピュータスクリーン用の誘電体又はカラーフィルタ材料として用いるのに適した他の電気泳動エマルジョン（ＥＰＥ）を付着させるのに用いることもできる。
【００１０】
一実施形態では、一体形ツールが、キャビネットと、キャビネット内に設けられたＥＰＥ付着ステーションと、キャビネット内に設けられた第１の湿潤処理ステーションと、加工物をＥＰＥ付着ステーション及び第１の湿潤処理ステーションに対して運搬するよう構成された加工物取扱い装置とを有する。この実施形態のＥＰＥ付着ステーションは、ＥＰＥを収容するよう構成されたカップ及び加工物の少なくとも一領域をカップ内のＥＰＥから隔離するよう構成された加工物ホルダを含む反応器を有する。第１の湿潤処理ステーションは、別の形式の処理、例えば前洗浄又は前湿潤操作を加工物に実施するよう構成されている。加工物取扱い装置は、残留エマルジョンによる加工物取扱い装置又は他の処理ステーションの汚染を減少させる仕方で、ＥＰＥから隔離されている加工物の領域に接触するよう構成されている。システムは、２以上の付着ステーションを有することができ、そのようにした場合には、異なる洗浄プロセスをＥＰＥ付着の前又は後、或いはＥＰＥ付着の前後両方において実施できるよう２以上の洗浄ステーション又は異なる構成の洗浄ステーションを有するのがよい。システムは、加工物を個々に処理し、加工物の片方の面へのＥＰＥ付着を行いながら加工物の反対側の面をＥＰＥで被覆するのを最小限に抑え又は回避するよう構成されたものであるのがよい。このシステムは又、ＥＰＥ付着物をＥＰＥ付着後、加工物の反対側の面から除去して加工物が加工物のフェース上に望まれる領域上にのみＥＰＥ被膜を備えた状態でシステムを出るように構成されたものであるのがよい。
【００１１】
他の実施形態では、一体形ツールは、反応器及び反応器内に設けられたガス制御システムを備えるＥＰＥ付着ステーションを有する。ガス制御システムは、ガスが加工物の処理側に接触するのを阻止するよう構成されている。付着ステーションは、バブルが加工物上に滞留するのを阻止するよう構成されたガス制御システムを有するのがよい。例えば、バブルを制御するガス制御システム又は方法は、（ａ）加工物を付着中回転させる段階、（ｂ）電解液浴を付着中攪拌する段階、（ｃ）加工物を付着中振動させる段階、（ｄ）実質的に横断方向に且つ（或いは）加工物に平行に差し向けられたエマルジョンの衝突流を生じさせる段階、（ｅ）バブルが加工物に到達する前にバブルを電解液浴内に捕捉する段階、（ｆ）バブルが加工物に到達する前にバブルを電解液浴から除去する段階、（ｇ）電圧を所定の遅延に従って電極又は加工物に印加する段階、（ｈ）処理チャンバ内に配置され、更に電圧を受けるようになった複数のカウンタ電極を準備する段階、（ｉ）浴及び（又は）コンポーネントの機械的な攪拌を使用してバブルを加工物から取り除く段階、（ｊ）電流が流れることができるメンブレン又は他の部材を用いてカウンタ電極を加工物から分離する段階、（ｋ）バブルがリザーバの表面まで上昇できるよう低速の流れをもたらすと共に（或いは）流体流れ中の乱流を回避する段階を含むのがよい。ガスが加工物の処理側上に滞留するのを阻止することにより、加工物をＥＰＥ内で実質的に水平に保持でき、したがって加工物の裏側又は別の領域がＥＰＥから隔離されるようになる。これにより、加工物をＥＰＥによる設備のファウリング（汚れ）を生じることなく、他のステーションへの搬送及び他のステーション内での処理のために取り扱うことができる。また、ガスが加工物の処理側上に滞留するのを阻止することにより、良好な品質の層が加工物に被着されるようになる。
【００１２】
〔詳細な説明〕
本明細書で用いる「マイクロ電子加工物」又は「加工物」という用語は、マイクロ電子デバイス、例えばマイクロ電子回路又は素子、薄膜記録ヘッド、微小機械又は微小機械要素、データ記憶素子及びこれらと類似したデバイスが外部又は内部に形成される基板を意味している。この定義には微小機械又は微小機械要素も含まれる。というのは、これらを製造するのに用いられる製造法は一般に、集積回路の製造に用いられる製造法と同一又は類似しているからである。基板は、半導体部品（例えば、ドープしたシリコンウェーハ）、非導電性部品（例えば、種々のセラミック基板）又は導電性部品であってもよい。典型的な加工物は、微細加工業界で通常理解されるように比較的薄く且つ円板の形をしており、必ずしも円形でなくてもよい。
【００１３】
装置及び方法の幾つかの実施形態を電気泳動フォトレジスト（ＥＰＲ）を加工物に付着させる場合について説明するが、本発明は、ＥＰＲの付着には限定されない。上述したように、以下の実施形態のうち多くは、ＥＰＲエマルジョン以外の適当な電気泳動エマルジョン（ＥＰＥ）を付着するのに用いることができる。例えば、エマルジョン中に含まれ、電気泳動により付着又は塗装される他の物質としては、高解像度フラットパネルディプレイ装置に用いられる燐物質及び種々の選択的に付着可能な誘電体が挙げられる。ＥＰＥ用途では、サスペンション中の帯電粒子は代表的には「ミセル」（即ち、浴の水性相中に浮遊した安定有機粒子）である。
【００１４】
以下の装置及び方法に従って行われる電気泳動による付着は、他の付着方法と比べて利点を有している。例えば、電気泳動は、物質を３次元構造に付着するのに特に有用である。というのは、電気泳動により、非常に微細構造度の非常に高い表面をこれに合致した物質層で覆うことができるからである。加うるに、以下の装置及び方法の幾つかの実施形態は、結果的にスピンオンを又はラックアンドタンク付着法において結果的に生じるエッジビードを無くすことができる。さらに、電気泳動被着又は塗装法は、スピンオン法と比べ非常に厚いレジスト層を正確に被着させることができる。本発明の幾つかの実施形態のもう１つの利点は、電気泳動材料の自動化付着であり、これによりＥＰＲを利用したフォトリソグラフィーを他の自動化半導体プロセスと一体化できることにある。以下に説明する装置及び方法の幾つかの実施形態の更に別の利点は、このシステムにおいてバブルにより生じる問題が解決されることにある。
【００１５】
自動化ＥＰＥ処理ツール
自動化処理ツールについての以下の説明は、自動化ＥＰＥ付着を実施する方法及びシステムの幾つかの例に関している。自動化処理ツールを追加の微細加工処理ツールと一体化してシステムが自動化ＥＰＥ処理ツールを含む完全な微細加工処理システムを形成できる。例えば、他形式の処理ステーション、例えば露光ステーション、化学エッチングステーション又は金属付着ステーションを含む自動化処理ツールの異なる構成を設けることが本発明の範囲に含まれる。かかる他の処理ステーションをＥＰＥ処理ステーションを収容した密閉式又は部分密閉式ハウジング内に収容することができ、或いはＥＰＥ処理ステーションとは別個の自動化処理ツール内に配置することができる。以下に詳細に説明するように、マイクロ電子加工部品を自動化処理ツール相互間で手作業で又は自動化ロボット式取扱い機器により搬送することができる。
【００１６】
図２は、ＥＰＲ又は他の電気泳動材料の付着のためのＥＰＥ付着ステーション１１を有する自動化マイクロ電子処理ツール１０の等角図である。処理ツール１０は、外部領域１４、例えばクリーンルームから少なくとも部分的に隔離された内部領域１３を備えるキャビネット１２を有するのがよい。キャビネット１２は、複数の孔１５（図２には１つしか示さず）を有する密閉構造体であるのがよく、カセット１７内に収容されたマイクロ電子加工物１６をこれら孔を通して積み卸しステーション１８に、或いはこれから移動させることができる。他の実施形態では、キャビネットは、開放式キャビネット、例えば、米国特許出願第１０／０８０，９１４号明細書及び第１０／０８０，９１５号明細書に記載されたレイアウト及びツールプラットフォームであってもよく、かかる米国特許出願明細書の記載内容を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。
【００１７】
積み卸しステーション１８は、各々が対応関係をなす保護シュラウド２２内に収容された１又は２以上の容器支持体２０を有するのがよい。容器支持体２０は、加工物カセット１７をキャビネット１２内の孔１５の近くに位置決めするよう構成されている。この位置では、マイクロ電子加工物１６に１又は２以上のロボット式搬送機構によりキャビネット１２内部又はこれに沿ってアクセスすることができる。加工物カセット１７は、群を成すマイクロ電子加工物を処理ツール相互間で自動的に又は手動で移送することができる「ミニ」クリーンエンバイロンメント内にマイクロ電子加工物１６を収容するよう構成されたものであるのがよい。図２に示す特定の実施形態は、代表的には３００ｍｍ半導体加工物と関連して用いられるＦＯＵＰウェーハホルダを取り扱うのに適した積み卸しステーションを示している。しかしながら、カセット１７は、「ミニ」クリーンエンバイロンメントを提供しない開放式カセットであってもよい。したがって、他の構成の積み卸しステーションを、ツール１０内で処理されるべき加工物の特定の形式の特性に応じて用いることができる。
【００１８】
図２に示すツール１０の実施形態は、１又は２以上のＥＰＥ付着ステーション１１、１又は２以上の流体処理ステーション２４、加工物取扱いシステム２６及びフォトレジストベーキングステーション２５を有している。ＥＰＥ付着ステーション１１のうち１又は２以上は、現場リンス又は二次現場プロセスを実施するようになった構造体を更に有するのがよい。ＥＰＥ付着に続き、現場リンスを用いて加工物をＥＰＥステーション１１でリンスするのがよく、その後これを別のステーションに移送する。このようにすると、他の反応器との相互汚染が減少し、処理ツールのフットプリントが一層効率的になる。さらに、現場リンスを用いると、電極及び（又は）付着中加工物に接触したシールを洗浄することができる。それにより、電極及び（又は）シールに付着した材料の堆積物を除去して首尾一貫したウェーハ間接触が得られるようにすることができる。この現場洗浄法は、加工物をＥＰＥステーション１１内に入れない状態で電極だけにリンスサイクルを施すことにより達成できる。流体処理ステーション２４は、１又は幾つかの処理シーケンス、例えばＥＰＲ付着前の加工物の前洗浄及び（又は）前湿潤、ＥＰＲ付着後における加工物の洗浄、パターニングに続くＥＰＲ被膜の現像、加工物上への金属化層の被着、ＥＰＲ付着又は金属化層被着のいずれかの前におけるシード層の促進等を行うことができる。
【００１９】
図２に示す処理ツールの特定の実施形態は、処理ステーションが加工物取扱いシステム２６の両側の側部で全体として直線状に整列する「リニア」ツールである。この種のシステムでは、加工物取扱いシステム２６は、直線軌道２８及び直線軌道２８に沿って走行する１又は２以上のロボット式移送機構３０を有している。図２に示す特定の実施形態では、第１の組をなす処理ステーションが、第１の列Ｒ1−Ｒ1に沿って全体として直線状に配置され、第２の組をなす処理ステーションが、第２の列Ｒ2−Ｒ2に沿って全体として直線状に配置されている。直線軌道２８は、第１の列をなす処理ステーションと第２の列をなす処理ステーションの間に延びていて、ロボット式ユニット３０が軌道２８に沿って処理ステーションのうち１以上に接近して加工物を積むと共に（或いは）卸すことができるようになっている。
【００２０】
ロボット式移送機構２６及び処理ステーション１１，２４の作動可能なコンポーネントは、制御ユニット４６と連絡状態にある。制御ユニット４６は、ユーザの入力パラメータに応答してソフトウェアプログラミング又は他のコンピュータで動作可能な命令を実行することができる。制御ユニット４６は、少なくとも１つのグラフィカルユーザインタフェース４８を有するのがよく、かかるインタフェースとしては、例えばユーザ入力パラメータを制御ユニット４６に入力させるユーザフレンドリーなディスプレイが挙げられる。ユーザインタフェースをツールの領域又は遠隔地に設置してもよいが、このようにするかどうかは任意である。遠隔地に設ける場合、制御ユニット４６は、遠隔ユーザインタフェースと連絡する通信用リンクを更に有するのがよい。多くの制御ユニット４６を、微細加工施設又はその区分内で実行される作業を制御したり監督するために用いられる共通制御システム（図示せず）に連結するのがよいことは認識されよう。制御ユニット４６は、その多くの機能のうち種々の処理ステーション相互間及び入力／出力区分と処理ステーションとの間におけるマイクロ電子加工物の移送を制御するようプログラムされている。さらに、制御ユニット４６は、個々の処理ステーションでのコンポーネントの動作を制御してユーザ入力パラメータに応じて特定の処理シーケンスを実行するようプログラムされている。
【００２１】
プロセス処理シーケンス
制御ユニット４６は、幾つかの互いに異なる制御シーケンスに従って電気泳動材料を加工物に付着させるよう処理ツール１０を作動させることができる。制御シーケンスは一般に、パターニングマイクロ特徴部で用いられる他形式の単一ウェーハ処理機器と統合可能な仕方で半導体ウェーハ又は他形式のマイクロ電子加工物へのレジスト又は他の材料の自動化付着をもたらす。かかる制御シーケンスの幾つかの実施形態は、加工物上の正常な表面を維持することにより自動化シーケンスをもたらす。したがって、制御シーケンスは、ステッパ機械及び他のマイクロ製造機器と適合性のある単一ウェーハ取扱い機器を利用することができる。制御シーケンスの幾つかの実施形態も又、ＥＰＥと処理量を減少させ、保守を増大させる場合のある他の流体との間の交差汚染を制限する。
【００２２】
図３は、多数の考えられるシーケンスのうちの１つの処理シーケンス５０を示している。ＥＰＥ付着法で用いられる特定のシーケンス及びパラメータは、実行しようとする特定の製造法で決まる。処理シーケンス５０の図示の実施形態では、処理ツール１０（図２）は、カセット１７（図２）からマイクロ電子加工物を受け取り、これを処理ステーションのうちの１つに移送する。処理シーケンス５０は例えば、流体処理ステーション２４（図２）内の第１の流体処理５２、例えば前洗浄／前湿潤プロセスを含むのがよい。変形実施形態では、処理シーケンス５０は、第１の流体プロセス５２の実施前にシード層補修／促進手順を含んでもよい。というのは、これは、マイクロ電子加工物に前洗浄／前湿潤プロセスを施す前に追加の導電材料をマイクロ電子加工物に付け足し又は付着させるのが有用な場合があるからである。シード層のかかる促進又は補修により、良好なフォトレジストフィルム特性を得ることができる。導電性シード層を処理する方法及び装置は、米国特許第６，１９７，１８１号明細書に開示されており、かかる米国特許明細書の記載内容全体を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。
【００２３】
前洗浄／前湿潤プロセス又は他形式の第１の流体プロセス５２の実施後、制御システム４６は、ロボット式移送機構５０が加工物を前洗浄／前湿潤ステーションから取り出して、これを電気泳動付着ステーション１１に移送するようにする。電気泳動付着ステーション１１では、シーケンス５０は、マイクロ電子加工物にＥＰＥ付着プロセス、例えばＥＰＥの付着を施す付着プロセス５４を更に有している。付着プロセス５４で用いられる特定のパラメータは、ユーザにより直接又は間接的に制御システム４６に入力される。特定のパラメータは、ＥＰＥの種類、加工物のサイズ、その下に位置する導電層の種類、所望のフォトレジスト層の厚さ及び他の幾つかのパラメータで決まることは理解されよう。
【００２４】
付着プロセス５４の完了後、シーケンス５０は、マイクロ電子加工物に付着ステーション１１で実施される現場リンスプロセス５６を施すことを含む。このプロセスは、加工物をロボット３０（図２）に積む前に残留ＥＰＥを加工物からリンスして落とすので他のコンポーネントの汚染を減少させる。さらに、制御システム４６は、任意の時点における現場接点洗浄作業の実行を命令することができる。この後者のプロセスは、電気めっき電力をもたらすのに用いられる接点と加工物上の導電性の表面との間の終始一貫した接触があるようにするのを助ける。
【００２５】
現場リンスプロセス５６の実施後、シーケンス５０は、第２の流体プロセス、例えばリンスプロセス５８を更に有している。例えば、制御システム４６は、ロボット式移送機構３０に命令を出してマイクロ電子加工物を付着ステーション１１から取り出し、これをリンスプロセス５８を実施する脱イオン水リンスステーションに移送することができるようにする。リンスプロセス５８の実施後、加工物を次の処理のためにツール１０から取り出すことができる。変形実施形態では、シーケンスは、熱プロセス５９を有するのがよいが、このようにするかどうかは任意である。例えば、制御システム４６は、加工物を、熱プロセス５９がリンスプロセス５８の完了後に実施されるステーションに差し向けるようプログラムされたものであってもよい。熱プロセス５９は、加工物の加熱と、フォトレジストを効果的に硬化させるためにその次に行われる加工物の冷却との両方を有するのがよい。熱プロセス５９がツール１０内で実施されると、加工物をレジストのベーキング及び冷却後、ツール１０から取り出すことができる。以下に詳細に説明するように、加工物は代表的には、加工物に付着されたレジスト又は他の電気泳動材料の次の処理のための追加のツールで処理される。
【００２６】
ＥＰＥ付着反応器の実施形態
ＥＰＥ付着反応器は、ＥＰＲ又は他のＥＰＥをマイクロ電子加工物上に電気化学的に析出又は付着させる。本明細書で用いる「電気化学的」という用語は、（ａ）加工物をアノード又はカソードとして用いて浴中に電界を作る電気的プロセス及び（ｂ）電界を浴中に誘発させないで加工物と浴との間の電気化学的相互作用を利用する無電解プロセスを含む。一般に、ＥＰＥ付着反応器は、小さな特徴部（例えば、特徴部のサイズが１０ミクロン未満又は１ミクロン未満）を有する半導体デバイス又は他のマイクロデバイスの製造に用いられる微細加工技術に適している。処理ツールに用いられる反応器の幾つかの実施形態は、加工物を少なくとも実質的に水平に保持してＥＰＥ浴が加工物の片面にのみ接触するようにする単一ウェーハユニットである。これにより、加工物の他方の面が「クリーン」のままにすることができ、したがって単一ウェーハ取扱い機器がＥＰＥによって汚されないようになる。反応器の幾つかの実施形態は又、加工物をエッジビードが加工物の周囲に沿ってぐるりと生じるのを阻止する仕方で保持する。以下に詳細に説明するように、反応器は、バブルを制御してピンホールを減少させるよう構成されており、反応器は、マイクロ電子加工物又は反応器のコンポーネントをリンスして流体の交差汚染及びレジストミセルの消費を減少させる現場リンス機能を更に有するのがよいが、このようにするかどうかは任意である。
【００２７】
図４は、ＥＰＥを加工物に付着させる処理ツール１０（図２）の付着ステーション１１（図２）を構成する反応器組立体１００の一実施形態を示している。一般的に言って、反応器組立体１００は、反応器ヘッド１０５及び反応器ベース１１０を有している。反応器ヘッド１０５は、ステータ７０、ステータ７０によって支持されたロータ１２０及びロータ１２０によって支持された加工物ホルダ１２５を有している。反応器ベース１１０は、ＥＰＲの付着又は他のＥＰＥの付着に適した処理領域又は容器を有している。図４に示す反応器の全体的な設計は、他の処理作業を実施するのにも用いることができ、したがって、かかる全体的な設計は、処理ツール１０内での他の処理ステーションのところで使用できるよう設計変更できる。例えば、反応器組立体１００は、リンス／乾燥プロセス、エッチングプロセス及び電気化学的プロセス（例えば、電気研磨、陽極化成、無電解めっき、電気めっき、シード層促進等）を実施するよう設計変更できる。かかる他のプロセスに関し、反応器ベース１１０は、種々の化学組成物及び（又は）種々の化学物質送出し機構を収容するよう設計変更できる。
【００２８】
１．反応器ベース
本発明の幾つかの実施形態に係る反応器は、ＥＰＥ流体中のバブルを加工物へのピンホールの生成を減少させるような仕方で制御するガス制御システムとなる。以下に詳細に説明するように、ガス制御システムの幾つかの実施形態は、既存のバブルが加工物に到達する前にバブルを取り込み、バブルを加工物から払い去ると共に（或いは）バブルの生成を防止することができる。一般に、幾つかの互いに異なる方法及び装置を反応器内のバブルを制御のために個々に又は一緒に用いることができる。
【００２９】
ａ．反応器ベース構造の実施形態
図４は、ＥＰＥを加工物１６に付着させるための反応器ベース１１０の一実施形態を示している。この実施形態では、加工物１６は、処理されるべきその面が全体として水平な平面内で下方に向くように反応器ベース１１０に対して位置決めされている。図４に示す特定の反応器ベース１１０を機能的に４つの主要な垂直方向に分離された領域又はサブアセンブリに分割できる。第１の領域１３５は、処理流体の環境的に制御されるリザーバとなる。第２の領域１４０は、処理流体が反応器ベース１１０に流れたり、これから流れるようにするチャネル及びツールを備えた流体入力／出力領域を構成している。第３の領域１４５は、フォトレジスト又は他の電気泳動溶液／エマルジョンが加工物１６に付着される付着領域を構成する。第３の領域１４５は、付着層中にピンホール生成を引き起こす場合のあるバブルを減少させると共に（或いは）無くす１又は２以上のコンポーネントを有するのがよい。第４の領域１５０は、加工物を現場でリンスすることができ、接点組立体１２５を現場で洗浄することができ、或いは他の付着前又は付着後の操作の実施が可能な現場補助処理領域であるのがよい。
【００３０】
図示のように、第１の領域１３５は、エマルジョンタンク１５５及びタンク１５５内に配置された温度制御装置１６０を有している。温度制御装置１６０は、タンク１５５内のＥＰＥ化学組成物を加熱すると共に（或いは）冷却する要素であるのがよい。ＥＰＥ化学組成物は、付着領域１４５内の処理区域２１５への送出し可能にタンク１５５内に所望の温度に維持された状態で収容されている。温度制御装置１６０は、比較的不活性の材料、例えばステンレス鋼で作られているのがよい。図示の実施形態に用いるのに適したかかる温度制御装置の１つは、サーモ・ハーケ・インコーポレイテッド（ニュージャージー州パラマス所在）から入手できる。
【００３１】
流体入力／出力領域１４０は、第１の主化学組成物送出し導管１７０ａ、第２の主化学組成物送出し導管１７０ｂ及びエマルジョン戻し導管１７５を含む幾つかのチャネルを備えたチャンバベース１６５を有している。化学組成物送出し導管１７０ａ，１７０ｂは、チャンバベース１６５内の対応関係にある流れチャネルと流体連通可能に連結されている。チャンバベース１６５内の流れチャネルの配置場所及び配列を反応器内のチャンバベースの位置及び自動化処理ツール１０内の反応器の位置に応じて変えることができる。変形実施形態では、第１の導管１７０ａと第２の導管１７０ｂは、チャンバベース１６５内で同一高さ位置にあってもよいが、互いに異なる半径方向位置に沿って延びるのがよい。流体入力／出力領域１４０は、１又は２以上の排出通路１８０（かかる通路は１つしか示されていない）を更に有している。排出通路１８０は、全体としてチャンバベース１６５の中心と同心であり、これと一体に形成された環状チャネルであるのがよい。
【００３２】
付着領域１４５は、エマルジョンタンク１５５の上方に垂直方向に積み重ねられたオーバーフローカップ１８５及びこれと同心に配置された状態でオーバーフローカップ１８５内に設けられた処理カップ１９０を有している。オーバーフローカップ１８５は、処理カップ１９０の周囲を包囲した全体として円筒形の部材であるのがよい。オーバーフローカップ１８５と処理カップ１９０の両方をチャンバベース部材１６５に取り付けるのがよい。図示の実施形態では、処理カップ１９０は、環状上方構造体及び下方且つ半径方向内方に傾斜したテーパした切頭円錐形下方部分２１０を有している。図示のように、排出通路１８０が、オーバーフローカップ１８５とエマルジョンタンク１５５との間に延びていて、処理カップ１９０の上方部分のリムを越えて流れる処理流体がオーバーフローカップ１８５及び排出通路１８０を通ってエマルジョンタンク１５５に流れるようになっている。オーバーフローカップ１８５の寸法形状は、湿潤処理ツール内に用いられた他形式の反応容器（例えば、無電解めっき反応器、エッチング反応器、リンス／乾燥カプセル等）と類似しているのがよい。したがって、反応器１００は、ツールの設計に当たり他の反応器と容易に交換可能であり、したがって単一処理ツールフレームを多種多様な形式の処理ツールの基準として用いることができるようになっている。
【００３３】
反応器組立体１００は、カウンタ電極１９５を更に有している。図示のようにカウンタ電極１９５は、その構成材料の高さがその幅よりも大きな環状リングである。カウンタ電極１９５は、処理カップ１９０の内部のところに設けられた棚部２００に載っている。カウンタ電極１９５は、１又は２以上の電気接続部材２０５に接続されており、この電気接続部材は、電力を電源からカウンタ電極１９５に伝える。変形例として、カウンタ電極１９５は、処理カップ１９０の棚部２００の周りに配置された複数の直線又は湾曲セグメントから成っていてもよい。
【００３４】
付着領域１４５は、所望のフォトレジスト付着プロセスを行うために加工物１６が処理流体に接触する処理区域２１５を有している。図示の実施形態では、フォトレジストエマルジョン及び関連の溶剤は、処理カップ１９０内に設けられたディフューザ２２０を通って処理区域２１５に入る。第１の送出し導管１７０ａ及び（又は）第２の送出し導管１７０ｂは、流体の流れをディフューザ２２０に与えることができる。
【００３５】
図４は又、エマルジョン又は他種類の溶液を供給してこれを反応器１００内で再循環させる一方法を示している。図示のように、システムを通るエマルジョンの流れを生じさせるためにポンプ３１０が設けられている。マニホルド３３０が、エマルジョンの流れを制御するためにポンプ３１０と直列に配置されている。エマルジョンタンク１５５内の流体は、マニホルド３３０の入口３３５を通って流れる。粒子及び（又は）バブルを流れから取り除くためにフィルタ３１１を流れ中に設けるのがよい。マニホルド３３０により、エマルジョンは入口導管１７０ａ及び（又は）１７０ｂのうち１以上に流れ、これら入口導管は、エマルジョンの流れをカップ１９０内のディフューザ２２０に差し向ける。ディフューザ２２０は、第１の入口導管１７０ａからのエマルジョンがディフューザ２２０の周囲部分の穴へのエマルジョンの流れとなり、第２の入口導管１７０ｂからのエマルジョンがディフューザ２２０の中央部分の穴へのエマルジョンの流れとなるようにするデュアルポートシステムを有するのがよいが、このようにするかどうかは任意である。第１の入口導管１７０ａと第２の入口導管１７０ｂとの間の流れの分布状態は、導管１７０ａ，１７０ｂ相互間の流れを独立制御する１又は２のポンプを用いて自由に設定できる。デュアルポートシステムを実施する他の方法も又実現可能である。
【００３６】
状況によっては、エマルジョンがディフューザ２２０又は付着領域１４５を通って流れてはならない場合がある。この目的のため、付着領域１４５への主流路を閉鎖したとき、エマルジョンの循環を維持するために補助流路を設けるのがよい。図示の実施形態では、この特徴は、入口３３５を通る戻し導管１７５へのエマルジョンの補助流れを生じさせる再循環ポンプ３４５を用いて実施される。これにより、エマルジョンタンク１５５内のエマルジョンがこれを付着領域１４５に供給していないときに淀んだままにならないようになり、それにより、エマルジョンの寿命が長くなる。
【００３７】
ｂ．ガス制御システムの実施形態
背景技術の項目で上述したように、フォトレジスト付着の一問題は、加工物の処理側近くでのバブルの堆積である。加工物を図４に示すような仕方で浴内に水平方向に差し向けると、加工物は、その下側でかかるガスを捕捉する。というのは、電解液浴中のガスバブルは、加工物に向かって表面上に浮かぶ傾向があるからである。加工物に付着して捕捉されたバブルの結果として、付着材料の品質を著しく損ね、かくしてコンポーネントの総歩留りを著しく減少させるピンホールサイズのボイドがフォトレジストの表面に生じることになる。従来型電気泳動フォトレジスト付着又は塗装法が加工物を付着タンク内で垂直方向に保持するシステムを用いているのはこの理由による。しかしながら本発明者は、加工物を水平方向に保持した場合の幾つかの利点を認識した。例えば、加工物を水平方向に保持した場合の利点の１つは、ＥＰＥが加工物の片面にのみ接触するということにある。したがって、加工物の他方の面をＥＰＥ溶液から隔離して自動化ロボットによる取扱いのためにクリーンな状態のままであるようにすることができる。この利点を得るため、本発明者は、加工物の表面のところのバブルを減少させると共に（或いは）無くす幾つかのガス制御システムを開発した。ガス制御システムは一般に、反応器１００の反応器ベース１１０及び（又は）反応器ヘッド１０５と一体化される。
【００３８】
幾つかの実施形態では、付着ステーションは、バブルが加工物に移動すると共に（或いは）加工物上に滞留するのを阻止するよう構成されたガス制御システムを有するのがよい。以下に詳細に説明するように、ガス制御システムは、（ａ）加工物を付着中回転させる機能、（ｂ）電解液浴を付着中攪拌する機能、（ｃ）加工物を付着中振動させる機能、（ｄ）実質的に横断方向に且つ（或いは）加工物に平行に差し向けられたエマルジョンの衝突流を生じさせる機能、（ｅ）バブルが加工物に到達する前にバブルを電解液浴内に捕捉する機能、（ｆ）バブルが加工物に到達する前にバブルを電解液浴から除去する機能、（ｇ）電圧を所定の遅延に従って電極又は加工物に印加する機能、（ｈ）処理チャンバ内に配置され、更に電圧を受けるようになった複数のカウンタ電極を準備する機能、（ｉ）浴及び（又は）コンポーネントの機械的な攪拌を使用してバブルを加工物から取り除く機能、（ｊ）電流が流れることができるメンブレン又は他の部材を用いてカウンタ電極を加工物から分離する機能、（ｋ）バブルがリザーバ１５５の表面まで上昇できるよう低速の流れをもたらすと共に（或いは）堰２６５（図５参照）近くでオーバーフローカップ１５８内の流体レベルを維持することにより堰２６５を越えてリザーバ１５５内へ入る流体流れの乱流を回避する機能を含むのがよい。
【００３９】
ガス制御システムの一実施形態によれば、反応器ベース１１０は、バブルを加工物の表面から払い去るＥＰＥの流れをもたらす化学組成物送出しシステムを有する。例えば、カップ１９０内のディフューザ２２０は、流体の流れを導管１７０ａ及び（又は）導管１７０ｂから処理区域２１５の所望のゾーンに差し向けることができる。ディフューザ２２０は例えば、流れの一部をカウンタ電極１９５に差し向け、別の部分を加工物１６の中央に差し向けるよう構成されたものであるのがよい。図示の実施形態では、ディフューザ２２０は、ドームの形をしており、このディフューザは、流れの一部を加工物表面に差し向け、別の部分をカウンタ電極１９５に差し向ける穴パターンを有する。カウンタ電極１９５に差し向けられる流れの部分は、電極１９５の上方部分に向かって流れて電極１９５のところで生じたバブルをこれが以下に詳細に説明するように加工物に到達する前に捕捉することができるようにする。加工物の中央部分に差し向けられた流れの部分は、加工物表面の近くのバブルを払い去って加工物の外周部に差し向け、ここでバブルはここから逃げ出ることができる。
【００４０】
ガス制御システムの別の実施形態によれば、ロータ１２０は、めっきサイクル中加工物を回転させてバブルを加工物表面の近くの区域から追い出すことができる。好ましくは、付着サイクルの大部分を通じて加工物を回転させる。加工物表面に当たるフォトレジスト化学組成物の流れと加工物１６の回転が組み合わさって加工物１６の中央から半径方向外方へ動く流体の流れを処理区域２１５内に生じさせる。かかる外方への流れは物理的にバブルを払ってこれらを加工物周囲に差し向け、バブルはここで処理流体から逃げ出ることができる。バブルを制御するこの特徴をディフューザ２２０の流れに関する特徴と組み合わせるのがよい。
【００４１】
図４に示す実施形態のガス制御システムは、フォトレジストエマルジョン中に存在するバブルが加工物１６の表面に到達する前にバブルを捕捉する構造体を更に有するのがよい。この実施形態は、バブルを加工物の表面又は加工物に隣接したゾーンから必ずしも物理的に取り除く必要は無いという点において上述の実施形態とは異なっている。この実施形態は、これとは異なり、加工物表面の前に位置する領域中のフォトレジストエマルジョン内でのバブルの存在を減少させてバブルが加工物に到達するのを阻止する。これは、或る程度は、フォトレジスト化学組成物の流れを反応器ベース中に差し向けてバブルが捕捉区域のところで捕捉されるようにすることにより達成できる。例えば、上述したように、ディフューザ２２０は、流体の流れの一部をカウンタ電極１９５の上方に垂直方向に位置したバブル捕捉領域に差し向けることができる。バブルをいったん捕捉すると、バブルを加工物から見て遠くの区域に差し向けるのがよい。例えば、バブルをバブル排出ベントを通って反応器ベースの外部に差し向け、ここから反応器ベース排出ベントに差し向けるのがよい。
【００４２】
図４は、反応器１００に用いられるバブルトラップ２２５の一実施形態を示し、図５は、バブルトラップ２２５を詳細に示している。図４に示すように、バブルトラップ２２５は、カウンタ電極１９５の頂部に設けられた環状コンポーネントであるのがよい。図５を参照すると。バブルトラップ２２５は、上面２３０及び下面２３５を備えた傾斜棚状突起を有するのがよい。上面２３０は、フォトレジストエマルジョンが処理区域２１５に到達する前に通る流れ区域２４０を構成している。傾斜下面２３５は、カウンタ電極１９５の上に位置するよう半径方向内方に延びている。流れ区域２４０の半径方向外部に位置する下面２３５は、カップ１９０の中央に向かって下方に傾斜してバブルトラップ領域２４５を構成するのがよく、このバブルトラップ領域は、カウンタ電極１９５のところで生じ又は流体の流れに同伴されたバブルを捕捉する。
【００４３】
バブルトラップ２２５は、ディフューザ２２０及びカウンタ電極１９５の形状と強調して動作する。付着中、ディフューザ２２０は、フォトレジストエマルジョンの一部をカウンタ電極１９５の表面上に半径方向外方に差し向け、次に、このフォトレジストエマルジョンの一部は、バブルトラップ２２５のバブルトラップ領域２４５に向かって上方に流れる。理論的説明はともかく、フォトレジストエマルジョン中に存在するバブルのうち多くは、ＥＰＲ付着中、カウンタ電極のところで起こる化学反応により生じると考えられる。流れの一部をカウンタ電極の表面上に差し向けることにより、カウンタ電極上に生じたバブルは、上方に払い取られ、次にバブルトラップ２２５のバブルトラップ領域２４５を通って半径方向外方に動く。カウンタ電極の垂直方向側部は、電極１９５のところのバブルを頂部２２５に向かって流れるエマルジョンの上方の流れに同伴するのを容易にする。図示の実施形態では、バブルベント２５０は、環状チャネルであるのがよく、バブルはこの環状チャネルを通って逃げ出ることができる。しかしながら、図６に示すように、バブルベント２５０は、複数の分布して設けられた穴であってもよい。
【００４４】
図４及び図５を参照すると、バブルトラップ２２５の上面の外部の最も上に位置する部分は、堰２６５を構成するのがよい。処理区域２１５内のフォトレジスト化学組成物は、堰２６５を越えてオーバーフローカップ１６５内へ流れる。したがって、堰２６５は、浴の上面を形成している。処理堰２６５を越えてパージされた流体の容積は、バブルベント２５０を通って流れる流体の容積に等しいものであるのがよく、したがってカウンタ電極１９５上に差し向けられるエマルジョン及び溶剤の割合は加工物１６の中央に差し向けられるエマルジョンの割合に実質的に等しいようになる。この種のバランスの取れた流れは、フォトレジストエマルジョンを処理区域２１５内へ導入する速度並びにバブルベント２５０の相対的な寸法形状で決まる。処理堰２６５及びバブルベント２５０の相対的な寸法を変え、それによりバランスの取れた流れを生じさせて処理堰２６５を越えて流れる処理流体の容積がバブルベント２５０を通って流れる処理流体の量に実質的に等しくなるようにすることは本発明の範囲に属する。
【００４５】
図５に破線で示す任意的な実施形態では、バブルトラップ２２５は、処理カップ１９０の外部側壁の周りに環状に延びるバブル堰２７０を更に有するのがよい。図示のように、バブル堰２７０は、環状体２７５及び環状体２７５から半径方向内方の方向に延びる下方棚部２８０を有している。環状体２７５の上方部分は、堰２６５の頂部の直ぐ下に位置する垂直方向高さ位置のところで終端している。下方棚部２８０は、バブルベントの直ぐ下の区域で処理カップ１９０の外面に係合してこれと密封関係をなす。
【００４６】
流体が反応器１００を通って流れると、環状体２７５の上方部分と堰２６５との間の高さの違いの結果として、これら構造体相互間の中間領域内でフォトレジストエマルジョンの半径方向外方の流れが生じることになる。したがって、バブルベント２５０を通って出たバブルは、フォトレジストエマルジョンの表面まで移動し、ここでこの半径方向外方の流れは、バブルを加工物１６から更に払い去る。この作用は、既に加工物の表面に向かって進んだバブルを更に減少させると共に（或いは）無くし、それにより高い製品歩留りを生じさせるのに役立つ。
【００４７】
ｃ．現場二次的処理の実施形態
図４と図７の両方を参照すると、反応器ベース１１０の現場二次的処理領域１５０は、同一の反応器サイトで他の処理を加工物及び（又は）接点組立体１２５に行うコンポーネントを有するのがよい。代表的には、かかる二次的プロセスは、付着領域１４５で起こる付着プロセスにとって補助的である。例えば、反応器ベース１１０の二次的処理領域１５０は、現場リンス組立体２８５を有するのがよい。図７は、二次的処理領域１５０に用いるのに適した現場リンス組立体２８５の一実施形態を示している。図７に示す現場リンス組立体２８５は、２０００年１０月１２日に出願され、２００１年４月１９日に国際公開第ＷＯ０１／２７３５７号パンフレットとして公開された国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ００／２８２１０号明細書に詳細に記載されており、国際公開第ＷＯ０１／２７３５７号パンフレットの開示内容を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。
【００４８】
図示の実施形態では、電気泳動エマルジョンの連続水性相で構成された透過溶液を用いると、付着サイクル後、加工物及び（又は）接点組立体をリンスすることができる。現場リンス組立体２８５は、リンス溶液を加工物１６の下面のところにスプレーする１又は２以上のノズル２９０を有するのがよい。ノズル２９０は又、透過溶液を電気接点組立体１２５にスプレーすることができる。加工物及び接点組立体を透過溶液でリンスすることにより、残留ＥＰＥを接点組立体から除去してより終始一貫すると共に信頼性の高い係合が電気接点組立体と加工物との間で達成できるようにする。これにより、自動化ＥＰＥ付着が一段と可能になる。というのは、単一ウェーハ組立体をほんの数回の付着サイクル後に手動で洗浄する必要が無いからである。
【００４９】
互いに異なる処理工程で用いられる処理化学組成物の混合を少なくとも部分的に回避することが望ましい場合があるが、必ずしもこのようにする必要は無い。したがって、反応器ベース１１０は、使用済み透過液（例えば、加工物１６の１又は２以上の表面に接触した透過液）を集める別個の収集システムを有する。収集システムは、現場リンス組立体２８５の内周部の周りに設けられた１又は２以上の流体チャネル３００を有するのがよい。図示のように、流体チャネル３００は、加工物が二次的処理部分１５０内で処理を受けるときに加工物１６の位置の近くの二次的処理領域１５０内に半径方向内方且つ上方に突き出た環状リップである。
【００５０】
現場処理システムを作動させるため、制御システム４６は反応器ヘッド１０５（図４）が主処理区域２１５の上方であるが収集チャネル３００の下方境界部の下の中間位置まで加工物１６を移動させるようにする。加工物１６がこの位置にある間、加工物１６を高回転速度で回転させてカップ１９０内で用いられた過剰のＥＰＥの大部分を飛ばし去る。これにより、ＥＰＥの「持出し（drag out）」及びフォトレジストの無駄が減少する。過剰のＥＰＥの大部分を加工物から除去した後、制御システム４６は反応器ヘッド１０５が加工物１６を収集チャネル３００の高さの第２の処理位置に移動させるようにする。この位置では、透過液又は他の二次処理溶液の流れをノズル２９０からスプレーして加工物１６の下面に接触させる。このスプレーは、加工物１６上の付着フィルムに当たる。液体流れを加工物表面に差し向けると、ロータ組立体１２０は、高回転速度で回転して加工物表面に当たる液体が遠心力の作用下で半径方向外方に振り飛ばされるようになる。かくして、ノズル２９０からスプレーされた液体は、収集チャネル３００によって集められ、この液体はここからリザーバ内へ再導入でき、又は再循環、処分等のために反応器から取り出し可能である。
【００５１】
１又は２以上のノズル２９０は、透過液又は他の二次溶液の流れを水平面に対し一定の角度をなして差し向けることができる。かかる場合、制御システム４６は、ノズルを通って透過液を提供するにつれて加工物を次第に上昇させるよう反応器ヘッド１０５を差し向けるのがよい。これにより、「追いかけ（chasing ）」効果が得られ、それにより透過液の流れと加工物表面との間の接触点が反応器ヘッド１０５の高さによって変化する。
【００５２】
二次処理領域１５０は、現場リンス組立体２８５の上に位置した排出シュラウド３４０を更に有するのがよい。図６を参照すると、排出シュラウド３４０は、開口部３５０を備えた環状体３４５を有するのがよく、処理ヘッド１０５（図４）を支持したアームは、ヘッド１０５を処理位置に下降しているとき、又は積み卸し位置に上昇させているときにこの開口部３５０を通って垂直に動くことができる。環状体３４５は、ポンプ（図示せず）に連結可能な排出ベント３５５に向かって開口している。排出シュラウド３４０は、ＥＰＥ、例えば揮発性成分又は有害蒸気を含む或る幾つかのＥＰＲに用いるのに特に有用である。それにより、ＥＰＥの蒸気相は、外部環境及び（又は）ツール１０のツール領域１３（図２参照）の汚染を防止するため処理ベース１１０に制限されるのがよい。
【００５３】
ｄ．ガス制御システムの追加の実施形態
図８は、反応器１００に用いるのに適した反応器ベース１１０ａの別の実施形態の切除等角図である。図４〜図８では、同一の部分には同一の符号が付けられている。反応器ベース１１０ａは、下方に延びるリップ３６０を備えた棚状突起を有する点を除き、図４及び図５に示すバブルトラップ２２５と実質的に同一である。リップ３６０は、バブルにより生じる欠陥を無くす保護手段となることができる。しかしながら、本発明者は、棚状突起の半径方向幅及び棚状突起が下方に垂下したリップを有する範囲がレジストの付着相の品質に影響を及ぼすことを発見した。棚状突起及び（又は）リップの寸法形状は、幾つかの要因、例えばＥＰＥ中の固形物の割合（例えば、ミセル濃度）、電界の強さ、カウンタ電極の形状及びバブルトラップと加工物との間の距離の関数である。棚状突起の半径方向幅、棚状突起と加工物との間の距離、リップが下方に延びる範囲、及び他の要因は、過度の実験を行わないで所望の表面品質をもたらすよう特定の用途に応じて様々であってよいことは理解されよう。
【００５４】
図９は、反応器１００に用いられるのに適した反応器ベース１１０ｂの別の実施形態を示している。図４〜図９では、同一の部分には同一の符号が付けられている。この実施形態では、反応器ベース１１０ｂは、攪拌された流体の流れを加工物の表面にもたらすデュアル化学組成物送出しシステムを有しており、この攪拌された流体の流れは、加工物表面のところのバブルを加工物から半径方向外方に追い払うのを助ける。フォトレジストの主要な流れをディフューザ２２０ｂ中へ差し向ける主化学組成物送出し導管１７０ａ及び（又は）１７０ｂに加えて、反応器ベース１１０ｂは、二次導管３６５及び導管３６５に結合されたスプレイヤ（sprayer ）又はスプレーバー３７０を更に有するのがよい。フォトレジスト化学組成物の追加の流れをスプレーバー３７０を通って処理区域２５５ｂに送り出し、このスプレーバーは、加工物１６の処理側に直ぐ隣接して配置されるのがよい。スプレーバー３７０は、加工物表面に向かうフォトレジストエマルジョンの拡散を可能にするために加工物１６に向いた側部に幾つかの直線状に配置された穴を有する十字状構造体として形作られたものであるのがよい。ディフューザヘッド２２０ｂとスプレーバー３７０は協働して、付着中、フォトレジストエマルジョンの攪拌流を加工物１６へ差し向ける。図示の実施形態では、主として加工物の中央部分に差し向けられるこの攪拌流は、加工物の近くのバブルを加工物の外周部に向かって追い払うのに役立ち、バブルは、かかる外周部において流体の流れから逃げ出ることができる。
【００５５】
上述したように、加工物を回転させると、バブルを加工物表面の近くの区域から追い払うのが一段と助長される。この目的のため、ディフューザヘッド２２０ｂ及びスプレーバー３７０によって生じた流れが加工物の表面に当たると、ロータ組立体１２０（図４）は、加工物を回転させる。加工物表面に向かうエマルジョンの衝突流と加工物１６の回転動作が組み合わさって加工物１６の中央から半径方向外方に動く流れが生じ、それによりバブルを加工物周囲に向かって物理的に移動させる。
【００５６】
図９は、別のバブルトラップ２２５ｂを示している。この実施形態では、バブルトラップ２２５ｂは、水平面において環状の断面を持ち、垂直面において漏斗状断面を有するのがよい。図示のように、この特定の形状は、電極上に生じたバブルのほぼ全てをバブルトラップ２２５ｂで捕捉するような仕方でカウンタ電極１９５を実質的に包囲している。バブルトラップ２２５ｂの特定の形状は、適当な表面品質を確保するよう上述したパラメータで決まることになろう。
【００５７】
図１０は、同一の基本的な反応器ベース構成部品を用いて小径ウェーハを処理するようになった図９の反応器ベース１１０ｂの別の変形例を示している。図１０に示す反応器１１０ｂは、バブルトラップ２２５ｅ及びスプレーバー３７０ｅを有している。バブルトラップ２２５ｅは、図９に示す反応器ベースのバブルトラップ部材２２５ｂの最大外径と同一の最大外径Ｄ１を有している。その結果、図１０のバブルトラップ部材２２５ｅ及び図９のバブルトラップ部材２２５ｂは、同一の反応器ベースで用いることができる効果的に互換性のあるインサートである。しかしながら、バブルトラップ部材２２５ｅは、図９に示す反応器ベースの対応関係にある直径よりも小さな直径Ｄ２を有する開口部を有するプロセス堰２６５ｅで終端している。この結果、図９の反応器ベースの仮想電極よりも小さなの仮想電極が開口部のところに得られることになる。図９の反応器ベースの大きな仮想電極は直径が３００ｍｍのウェーハの処理に適しているが、図１０の反応器ベースは、これよりも小さな直径のウェーハ、例えば２００ｍｍウェーハ又は１５０ｍｍウェーハの処理に合わせて製造できる。これと同様に、図１０のスプレーバー３７０ｅの長さは、図９に示す実施形態のスプレーバー３７０と比較して短く、したがってこれは直径Ｄ２の開口部に嵌まり込むことができるようになっている。
【００５８】
バブルトラップ部材２２５ｅの外壁は、反応器ベースを先ず最初に流体で充填すると、電気泳動エマルジョンが流れる傾斜した表面を備えている。このように、若し上記のように構成しなければプロセス堰２６５を越える急激な垂直方向の変化に起因して生じる攪拌により起こるガスの閉じ込め及びバブル生成を減少させると共に（或いは）完全に無くすことができる。
【００５９】
図１１及び図１２は、反応器１００に用いるのに適した反応器ベースの別の実施形態を示している。この実施形態は、複数のカウンタ電極３７５を備えている点を除き、上述の反応器ベースと実質的に同一の反応器ベース１１０ｂを有している。或る用途では、複数のカウンタ電極は、レジストの付着速度及び厚さを制御するのに有用な場合がある。例えば、レジストの厚い層を被着させる場合の１つの問題は、バブルが生じがちであるということにある。複数のカウンタ電極を用いることにより、付着速度の制御の度合いを高くすることができる。かかる付着速度の制御により、バブルが付着中、レジスト層中に捕捉されないようになる。
【００６０】
図１１に示す特定の実施形態では、反応器ベース１１０ｃは、カウンタ電極３７５ａ〜３７５ｃ及びカウンタ電極の直ぐ上に位置した対応関係をなすバブル捕捉部材３８０ａ〜３８０ｃを有している。バブル捕捉部材３８０ａは、各カウンタ電極３７５の幅よりも僅かに大きな内寸の逆Ｕ字形リングで構成されたものであるのがよい。特に図１２を参照すると、カウンタ電極３７５を導電性又は非導電性材料ウェブ３８２によって互いに連結して単一のカウンタ電極ユニット３９０を形成するのがよい。これと同様に、バブルトラップ部材３８０をウェブ材料３８４によって互いに連結して単一のバブルトラップ構造３８５を形成するのがよい。一般に、上述の反応器ベースと関連して説明した原理は、反応器ベース１１０ｃにも当てはまり、但し、異なる点は、ディフューザ２２０からのエマルジョンの流れが、バブルを捕捉部材３８０内に捕捉するような仕方で上方に且つ電極３７５上に差し向けられるということにある。バブルは、捕捉部材３８０内に留まることができ、或いはバブルトラップ構造３８５の周囲に設けられた対応関係をなすベントに流れることができる。反応器ベース１１０ｃの残りの部分は一般に、上述したのと実質的に同一に動作する。
【００６１】
種々の他の構造を反応器に組み込んで加工物１６の表面の近くのバブルを減少させると共に（或いは）無くすことができる。例えば、付着中、ロータ組立体１２０に取り付けられた共通の振動装置（図４）を用いることにより加工物を振動させるのがよい。変形例として、振動装置をステータ７０（図４）に取り付けてもよい。いずれの場合においても、かかる振動は、バブルが加工物の表面にくっ付くのを阻止するのを助ける。用いることができる適当な振動装置は、バイブラテクニークス・リミテッド（イギリス国ブライトン・ニューイングランドハウス所在）からシリーズＭＶＳ１及びＭＳＰ（３０００ｒｐｍ）である。
【００６２】
加工物の表面のところのフォトレジストエマルジョンの攪拌流の生成は又、可動パドルを用いることによっても達成できる。かかるパドルを加工物１６の表面の直ぐ下に配置するのがよく、ここでパドルは、振動して加工物の表面のところに存在するバブルをその周辺部分に向かって追い払うことができる。パドルは、３角形の断面を有するのがよく、パドルを右側を上にして又は逆さまの向きで加工物の表面の直ぐ下に設けるのがよい。この場合、振動駆動装置をパドルに取りつけてＥＰＲ付着プロセス中、パドルの前後水平方向の振動を行わせるのがよい。パドルは、ＥＰＥを流通させることができる穴を更に有するのがよい。適当なパドルは、ライス他（Rice et al. ）著“Copper Electrodeposition Studies With A Reciprocating paddle, ”J. Electrochem. Soc., vol. 135, No. 11, Nov. 1988 、メディザデェ他（Mehdizadeh et al. ）著“The influence of Lithographic
Patterning on Current Distribution in Electrodeposition ：Experimental Study and Mass. Transfer Effects,” J. Electrochem. Soc., vol. 140 No. 12, Dec. 1993 及びシュワルツ他（Schwartz et al. ）著“Mass-Transfer Studies in a Plating Cell With A Reciprocating Paddle,”  J. Electrochem. Soc., vol.134, No.7, Jul. 1987の論文に開示されためっきシステムに類似している。
【００６３】
バブルを制御する更に別の実施形態は、反応容器を操作するプロセスである。本発明者は、付着中、パルスめっき電流を用いると、浴の総合バブル含有量を減少させることができるということを発見した。理論的な説明はともかく、連続した電流は、ガスには溶液中に拡散する時間が与えられないのでカウンタ電極又は加工物表面のところに多くのバブルを発生させると考えられる。電流がほんの少しの期間遮断されると、多くのバブルは、簡単に壊れて溶液中に溶けることになろう。若しそうでなければ、付着中、加工物表面又はカウンタ電極のところで本題的に生じるバブル、例えばＯ2又はＨＯ2バブルが、電極又は加工物のところに生じることはない。さらに、限外濾過システムを用いると、幾分かのガスバブルを除去してガスバブルがフォトレジストエマルジョンの導入により電解液浴に入るのを阻止することができる。例えば、フィルタ３１１（図４）は、バブルを除去することができ、或いは透過溶液を濾過するためにシステム内に設けられた他のフィルタを用いてバブルを除去することができる。
【００６４】
必須要件ではないが、本明細書に記載したガス制御システムのうち１又は２以上を所望の結果を達成するよう組み合わせた状態で用いるのが有用である。例えば、本明細書に記載した教示に鑑みて、限外濾過、加工物の回転、浴の攪拌、加工物の振動、衝突流、オーバーフロー堰からオーバーフローカップ１８５内の流体レベルまでの距離が短いこと及び同一反応器内へのバブルトラップの設置を組み合わせて比較的ボイドの無いフォトレジストフィルムを製造することが可能である。
【００６５】
２．反応器ヘッド
本発明の幾つかの実施形態のＥＰＥ反応器に用いられる反応器ヘッドは、ＥＰＥ浴中のバブルにより生じるピンホールを減少させると共に微細加工プロセスにおいてＥＰＲ及び他のＥＰＥの電気化学的付着の統合を可能にする。ピンホールを減少させる反応器ヘッドの一特徴は、反応器ヘッドが電気化学的処理中、加工物を回転させるよう構成されていることにある。加うるに、以下に詳細に説明するように、反応器ヘッドの幾つかの実施形態は、電気化学的ＥＰＥ付着と他の微細加工法の統合を可能にする。というのは、反応器ヘッドは、加工物とＥＰＥ浴との接触を、加工物の選択された処理領域にのみ限定して加工物の他の領域がＥＰＥ浴から隔離されるように構成されているからである。したがって、他の微細加工法で用いられる単一のウェーハ取扱い機器を用いると、ＥＰＥ反応器によって処理される加工物を取り扱うことができる。図示の反応器に用いるのに適した反応器ヘッドは、国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ９９／１５８４７号明細書及び第ＰＣＴ／ＵＳ９９／１５８５０号明細書に記載されており、かかる国際出願明細書の開示内容を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。図４に戻ると、反応器組立体１００の反応器ヘッド１０５の図示の実施形態は、ステータ組立体７０及びロータ組立体１２０を有している。反応器ヘッド１０５は、関連のマイクロ電子加工物１６を受け入れてこれを支持し、マイクロ電子加工物をベース１１０の処理区域２１５内で処理側を下にした向きで位置決めし、加工物１６を回転させ又は高速回転させる。反応器ヘッド１０５は、加工物１６の導電性表面に係合して加工物を電位に電気的に結合する接点を備えた接点組立体１２５を更に有している。接点組立体１２５は、加工物の非処理側（「裏側」）又は他の領域を付着プロセス中に用いられる流体から効果的に隔離する構造体を更に有している。これは、加工物全体を電解液中に浸漬させ、加工物の両面をフォトレジストで覆うようにするプリント回路基板製造で用いられるラックアンドタンクＥＰＲ法とは対照的である。
【００６６】
反応器ヘッド１０５を「持上げ及び回転（lift and rotate ）」装置に取り付けるのがよく、この「持上げ及び回転」装置１３０は、反応器ヘッド１０５を、これがマイクロ電子加工物１６（図示せず）を受け取る上方に向いた位置からマイクロ電子加工物１６の表面をＥＰＲベース１１０（図４参照）に入っているフォトレジスト化学組成物と接触させることができる下向きの位置に回転させるよう構成されている。上述したように、ロボットユニット３０（図２）は、マイクロ電子加工物１６をロータ組立体１２０上に処理のために積んだりマイクロ電子加工物１６を処理後ロータ組立体１２０から取り出すことができる。図示の反応器に用いるのに適した反応器ヘッドが、国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ９９／１５８４７号明細書及び第ＰＣＴ／ＵＳ９９／１５８５０号明細書に記載されており、これら国際出願明細書の開示内容を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。
【００６７】
処理ヘッド１０５内には多種多様な電気接点組立体１２５を用いることができる。幾つかの適当な接点組立体が国際出願ＰＣＴ／ＵＳ９９／１５８４７及び米国特許第６，０８０，２９１号明細書に開示されており、これら特許文献の各々の開示内容全体を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。接点組立体１２５の一実施形態が図１３及び図１４に詳細に示されている。接点組立体１２５は、ロータ組立体１２０に取り外し自在に取り付けられ、マイクロ電子加工物１６と電力源との電気的接触を可能にしている。図示の実施形態では、加工物１６と接点組立体１２５との電気接触は、多くの別々の曲げ接点４２５（図１４）のところで生じ、これら曲げ接点は、加工物１６を接点組立体内に入れると、ＥＰＥから効果的に分離される。
【００６８】
図１３を参照すると、接点組立体１２５は、中央開放領域４３０を有するのがよく、加工物はこの中央開放領域内で露光される。図１３及び図１４に示されるように、接点組立体１２５は、主支持部材４４５によって支持された外側本体部材４３５、支持部材４４５から半径方向内方に突き出た複数の曲げ接点４２５及び支持部材４４５の内部に設けられた内部ウェーハガイド４５０を有している。図１４だけを参照すると、接点組立体１２５は、曲げ部材４２５を支持部材４４５に固定する環状ウェッジ４４０を更に有するのがよい。環状ウェッジ４４０、曲げ接点４２５及び支持部材４４５は好ましくは、白金チタンで作られ、ウェーハガイド４５０及び外側本体部材４３５は好ましくは、処理環境と適合性のある誘電体から形成される。
【００６９】
図１４は、曲げ接点４２５の一実施形態を詳細に示している。曲げ接点４２５は、直立部分４７０、横方向部分４７５、垂直移行部分４８０及びウェーハ接触部分４８５を有するのがよい。これと同様に、ウェッジ４４０は、直立部分４９０及び横方向部分４９５を有している。ウェッジ４４０の直立部分４９０及び曲げ接点４２５の直立部分４７０は、支持部材４４５の第１の環状溝４５５内に固定されている。作用を説明すると、加工物をウェーハ接点４２５上に載るように心出しする。接触部分４８５は、第１の直径部の周りで加工物の周囲部分に接触する。
【００７０】
外側本体部材４３５は、直立部分５２０、横方向部分５２５、垂直移行部分５３０及びリップ５４０で終端する別の横方向部分５３５を有している。直立部分５２０は、支持部材４４５の外壁に設けられた環状切欠き５５０に係合するよう半径方向内方に延びる対応関係をなした環状延長部５４５を有している。横方向部分５３５は、曲げ接点４２５の接触部分４８５を越えて半径方向内方に延びている。横方向部分５３５及び接点４２５は、ウェーハを中央開口部を通って下方に押し進めると、弾性変形する。加工物１６が接触部分４８５と正しく係合している状態では、リップ５４０は、加工物１６に係合し、処理溶液及び加工物の外側周縁部、加工物の裏側及び曲げ接点４２５相互間のバリヤとなる。シール、例えばポリマー材料がリップ５４０の周りに延びてＥＰＥが接点４２５の付近又は加工物の裏側の周りに漏れるのを阻止するのがよい。したがって、外側部材４３５は、加工物１６の裏側及び処理側の周辺部分をＥＰＥから隔離する。したがって、裏側はクリーンなままであり、周縁部は、レジストのエッジビードによって被覆されない。
【００７１】
図１３及び図１４に示す曲げ接点４２５は別々の部品であるが、これら接点を他の実施形態では一体形組立体として互いに接合してもよい。例えば、曲げ接点４２５の直立部分４７０を、別々の部品として形成され、或いは単一の材料片から曲げ作用を持つよう形成されたウェブ状材料、例えば白金チタンにより互いに接合するのがよい。ウェブ状材料を曲げ接点の全ての相互間又は曲げ接点の選択されたグループ相互間に形成することができる。例えば、第１のウェブ状材料を用いて曲げ接点のうち半分（例えば、図示の実施形態では曲げ接点のうち１８個）を接合し、第２のウェブ状材料を用いて曲げ接点のもう半分（例えば、図示の実施形態では残りの１８個の曲げ接点）を接合する。種々のグループ分けも又可能である。
【００７２】
一体形ツールのため追加の流体処理ステーション
他の流体プロセスを実施する際に用いられる他の流体処理ステーション２４（図２）は、リンスステーション、洗浄ステーション及びエッチングステーションを有するのがよい。接点組立体１２５（図４）は、加工物をカップ１９０（図４）内で水平に保持しているとき加工物１６の裏側を保護するので、ロボットユニット３０（図２）は、ツール１０（図２）の他のステーションでの自動化処理を行うことができるよう加工物のクリーンな部分を取り扱うことができる。例えば、制御シーケンス５０（図３）の前洗浄及び湿潤前プロセス５２（図３）及び脱イオン水リンスプロセス５８（図３）を、図１５において全体が６６８で示されていて、１９９９年３月１５日に出願された国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ９９／０５６７６号明細書（発明の名称：Microenvironment for Microprocessing a Workpiece）及び１９９９年３月１５日に出願された国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ９９／０５６７４号明細書（発明の名称：Selective Treatment of a Microelectric Workpiece）に開示された形式のカプセル反応器で実施するのがよく、これら特許文献の両方の記載内容を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。この基本的な反応器タイプは、自動化ＥＰＲ処理ツールでの種々の処理を実施するのに用いることができる。図１５を参照すると、チャンバは、洗浄、ストリッピング、ベベルエッチング、リンス及び乾燥を実施することができる処理カプセルの形態をしている。図示の実施形態では、流体処理カプセルは、マイクロ電子加工物ハウジング６８０を回転させるよう連結されたロータモータ６７５を有している。マイクロ電子加工物ハウジング６８０は、ハウジングの回転中に生じる遠心加速力により１又は２以上の処理流体をマイクロ電子加工物の少なくとも一方の面全体にわたって分布させる少なくとも部分的に閉鎖された処理チャンバを備えている。
【００７３】
マイクロ電子加工物ハウジングは、流体入口開口部を備えた上方チャンバ部材及び流体入口開口部を備えた下方チャンバ部材を有するのがよい。上方チャンバ部材６８５と下方チャンバ部材６９０は、実質的に密閉された処理チャンバを形成するよう互いに接合されている。処理チャンバは全体として、マイクロ電子加工物の形状に一致しており、この処理チャンバは、その周辺領域に位置する少なくとも１つの流体出口を有している。少なくとも１つのマイクロ電子加工物支持体が設けられている。この支持体は、マイクロ電子加工物ハウジングを回転させると、上方チャンバ部材の入口開口部６９５を通って供給された流体をマイクロ電子加工物の少なくとも上側の面全体にわたって遠心加速力により分布させることができるような位置でマイクロ電子加工物１６を処理チャンバ内に支持するようになっている。加工物１６は、更に、回転中、下方チャンバ部材の入口開口部を通って供給された流体をマイクロ電子加工物１６の少なくとも下方の面全体にわたって遠心加速力で分布させることができるよう支持体によって位置決めされる。少なくとも１つの流体出口７００は、遠心加速力の作用により処理チャンバ内の流体を抽出できるよう位置決めされている。所望ならば、処理流体を別途孔６９７を通って加工物１６の下方の面に提供することができる。
【００７４】
カプセルがフォトレジストを現像する（即ち、ポジ型フォトレジスト中の露光されたその部分を取り去る）のに用いられる場合、特定のフォトレジストの化学的性質に適した現像剤を用いると、ポジ型フォトレジストの露光層を除去することができる。ＰＥＰＲ（登録商標）３０５０用の適当な現像用化学薬品は、シプレー・カンパニイ（マサチューセッツ州ニュートン所在）から入手できる。さらに、Ｄｌ水及びフォトレジストエマルジョンを用いるとＥＰＲ付着に先立って加工物を前洗浄すると共に前湿潤することができる。最後に、チャンバを用いてＥＰＲ全体にわたり必要に応じて加工物を乾燥させることができる。
【００７５】
図１７は、流体処理ステーション６８９の別の実施形態を示しており、この流体処理ステーションは、ツール１０（図２）中の処理ステーションのうちの１つであるのがよい。流体処理ステーション６９０は、チャンバ６９１及びチャンバ６９１内に設けられたスプレーバー６９２を備えたリンスステーションである。スプレーバー６９２は、スプレーを加工物のリンス場所に向かって上方に差し向ける複数のノズル６９３を有するのがよい。処理ステーション６９０は、チャンバ６９１の周囲に沿ってぐるりと配置された複数の上方ノズル６９４を更に有するのがよい。作用を説明すると、反応器ヘッド１０５に類似した処理ヘッドが、加工物をチャンバ６９１内に位置決めする。次に、処理溶液、例えばＤｌ水溶液又は別の洗浄溶液をノズル６９３，６９４を介して加工物にスプレーする。
【００７６】
電気泳動ベーキングのための熱処理ステーション
付着ステーション及び他の流体ステーションに加えて、ツール１０（図２）は、熱処理ステーション２５を有するのがよい。熱処理ステーション２５は、フォトレジストを加工物１６上にベーキングすることができる。かかるステーションは、標準型アルミニウムペデスタルヒータ、例えばウォトロー・インコーポレイテッドから入手できるモデルＷＲ２００と同程度に簡単なものであってよい。他のステーションは、加工物を別個独立にベーキングし、アニールし又は別の仕方で加熱するための複数のスロットを備えた小形オーブンであるのがよい。ツール１０は、加工物をベーキングサイクル後に保持する冷却ラックを更に有するのがよい。
【００７７】
図１７及び図１８は、熱処理ステーション７０５の別の実施形態を示している。図示のように、熱ステーション７０５は、第１の組立体７１０、第２の組立体７１５及び第１の組立体７１０と第２の組立体７１５の相対運動を可能にするよう連結された１又は２以上のアクチュエータ７２０を有するのがよい。図示の熱ステーション７０５の形状は、幾つかの従来構造よりも少ない空間の量を占めるよう構成されたものであるのがよく、それによりステーションの融通性を向上させることができる。
【００７８】
図示の実施形態では、第２の組立体７１５は、１枚の加工物Ｗを自動化加工物移送機構、例えば加工物１６を掴んだり放すことができるエンドエフェクタを備えたロボットから受け取るようになった１又は２以上のコンポーネント７２５を有するのがよい。第２の組立体７１５は例えば、上方リムを備えた第２の組立体ハウジング７３０を有するのがよく、１又は２以上の加工物支持部材７２５がこの上方リムから延びている。加工物支持部材７２５は、種々の形態のものであってよい。例えば、単一の加工物支持部材７２５を加工物移送機構により加工物１６を載せることができるリップ等を備えた連続リングとして形成するのがよい。変形例として、複数の加工物支持部材７２５は、加工物Ｗの周縁部に相当する種々の角度位置のところに設けられた別々のフィンガであってもよい。かかる別々のフィンガの角度位置は、加工物移送機構によるアクセスを保証するよう定めることができる。加工物支持体の他の形態であっても同様に適している。
【００７９】
第２の組立体７１５は、熱伝達ユニット７３５を収納した内部領域を有するのがよい。熱伝達ユニット７３５は、ヒータ７４０及びヒートシンク７４５を有するのがよい。ヒータ７４０は、その温度反応時間が加工物１６を適度に定められた期間内で熱処理するのに十分早いように比較的小さな熱質量を有するのがよい。さらに、ヒートシンク７４５は、ヒータ７４０と比較して比較的大きな熱質量を有するのがよく、したがってヒートシンク７４５は、ヒータ７４０を適度に定められた期間内で冷却することができるようになる。所望ならば、ヒートシンク７４５の熱容量は、ヒータ７４０の熱容量と加工物１６の熱容量の合計よりも大きいものであるのがよい。ヒートシンク７４５は、熱伝導性の高い材料、例えば銅を更に有していてもよい。本明細書で用いる「熱質量」という用語は、材料の密度と比熱の積であり、「熱容量」という用語は、熱質量と材料の体積の積である。
【００８０】
アクチュエータ７２０は、第１の組立体７１０と第２の組立体７１５の相対運動を可能にする。図示の構成例では、アクチュエータ７２０は、第１の組立体７１０を移動させて第２の組立体７１５に係合させたりこれから離脱させるよう連結されている。具体的に説明すると、アクチュエータ７２０は、第２の組立体７１５と一定の位置的整列状態をなす下方部分を有するのがよい。というのは、両方とも共通のデッキ７５０に固定されているからである。横方向に延びるアーム７５５が、アクチュエータ７２０の上方部分７６０から延びるのがよく、これは第１の組立体７１０に係合する。アクチュエータ７２０は、横方向に延びるアーム７５５及び第１の組立体７１０を、加工物１６を自動化加工物移送機構（図示せず）により第２の組立体７１５に積むことができる第１の位置と、第１の組立体７１０及び第２の組立体７１５を加工物１６が処理される空間又はチャンバを形成するよう互いに近接して配置される第２の位置との間で駆動するよう構成されたものであるのがよい。
【００８１】
作用を説明すると、先ず最初にアクチュエータ７２０が第１の組立体７１０を図１７に示す第１の位置に駆動するのがよい。この位置にある間、加工物１６を自動化加工物移送機構、例えば加工物１６を担持するエンドエフェクタを備えた関節式ロボットによって第２の組立体７１５の加工物支持部材７２５上に置くのがよい。加工物１６をいったん加工物支持体７２５上に積むと、アクチュエータ７２５は第１の組立体７１０を図１８に示す第２の位置まで第２の組立体７１５に向かって駆動することができる。加工物支持部材７２５は、第１の組立体７１０の下面との接触により又は独立の作動方式により第１の組立体７１０と一致して並進する。図１８に示すように、加工物１６を熱処理のために熱伝達ユニット７３５の表面上に直接置く。一般に、加工物１６の上面は、加工物のデバイス側であり、加工物１６の下面は、熱伝達ユニット７３５の上面と接触状態に置かれる非デバイス側である。変形例として、加工物１６の向きを逆にしてもよい。加工物１６を処理中、熱伝達ユニット７３５の上面に固定するため、熱伝達ユニット７３５は、加工物１６の下面を熱伝達ユニット７３５の上面に引き付ける真空源に連結された１又は２以上の孔を有するのがよい。
【００８２】
図１８で示す位置では、第１の組立体７１０の下方部分は、熱処理ステーション７６５を形成するよう第２の組立体７１５のハウジング７３０の上方部分に係合するのがよく、この熱処理ステーションは、全体としてガス密であるのがよいがそうでなくてもよい。熱ステーション７０５が加工物をベーキングするフォトレジストのために用いられる場合、熱処理チャンバ７６５を不活性ガスで連続的にパージしてフォトレジスト材料と望ましくない酸化物を生じさせる場合のある酸化剤のレベルを最小限に抑えるのがよい。このパージを容易にするため、第１の組立体７１０は、１又は２以上のガス入口ポート７７０及び１又は２以上のガス出口ポート７７５を備えるのがよい。ガス入口ポート７７０は、ハウジング内に設けられたマニホルドに開口するのがよく、このマニホルドは、ハウジングの下面を貫通して設けられた複数の穴に開口している。処理チャンバ７６５内の酸化剤を減少させるのに特に適したガス混合物としては、窒素又は水素生成ガス（５％水素／９５％アルゴン）が挙げられる。不活性の処理環境は、水素生成ガスの酸素ゲッタリング効果によって高めることができる高温での加工物１６の表面膜酸化を阻止する。熱によりベーキング以外の処理では、ポート７７０，７７５は、加工物１６を処理するために用いられる他のガスの入口及び出口となるよう使用できる。
【００８３】
熱ステーション７０５を単一の加工物処理に特に適したものにする他の特徴を熱ステーション７０５に組み込んでもよい。例えば、第１の組立体７１０と第２の組立体７１５の協働により形成される処理チャンバ７６５の容積は、比較的小さなものであってよく、これにより純度の高い不活性処理ガスの消費量を減少させるためにパージするのが一層効率的になる。加うるに、第１の組立体７１０は、加工物１６の冷却を助ける冷却用流体の流れを加工物１６の近くでハウジング７１０に与える１又は２以上の冷却用流体入口ポート７７２及び１又は２以上の冷却用流体出口ポート７７３を備えるのがよい。
【００８４】
種々の流体入口及び出口ポートを第２の組立体７１５に取り付けてもよいことは理解されよう。例えば、流体ポートをヒートシンク７４５と関連して用いるために第２の組立体７１５に取り付けることができる。具体的に説明すると、冷却用流体の流れをヒートシンク７４５の冷却のためにヒートシンク７４５に直接又は第２の組立体の他の構造体に与えるのがよい。さらに、プロセスガスを供給すると共に（或いは）抜くために１又は２以上の排出ポートを第２の組立体７１５に設けるのがよい。ポートが第２の組立体７１５に取り付けられたこの構成は、ポート及びこれと対応関係にあるコネクタに与えられる運動の量を減少させ、それにより対応関係にある連結部の全体的な信頼性を高めるという利点を有している。
【００８５】
流体流れ制御システムの実施形態
図１９は、図２の処理ツール１０と関連して用いることができる全体を符号８００で示した流体流れ制御システムの一実施形態を示している。必須要件ではないが、流体流れ制御システム８００を制御システム４６（図２）の制御下に置いて制御システムが流体の流れと処理ツール１０内で行われる種々の他の操作と協調させることができるようにするのが有利である。
【００８６】
図示のシステムでは、流体の流れは一般にエマルジョンタンク１５５内で始まる。エマルジョンタンク内に収容されたフォトレジストエマルジョンは、上述したように熱ユニット１６０により所定の温度に保たれる。通常の作動中、吸引力がポンプ８０５の作動により作られ、それによりエマルジョンをエマルジョンタンク１５５からライン８１０を通って弁８１５，８２０に引き出す。弁８１５，８２０は常態では開いており、これら弁は、一般にライン８２５，８３０に通じ、これらラインは例えば図４に示すデュフューザ２２０にエマルジョンを供給する。フィルタ８３１をライン８２５，８３０に配置するのがよいが、このようにするかどうかは任意である。ライン８２５，８３０は一般に、ＥＰＲエマルジョンを反応器ベース１１０の処理区域２１５に提供する主化学組成物送出し導管１７０ａ〜１７０ｂ（図４）に相当している。ライン８２５，８３０内の流体の流れは、制御システム４６と連絡状態にあるのがよい流量計によってモニタ可能である。流体の流れの流量に関する情報は、流量計から得ることができ、全体的なＥＰＲ付着プロセスの制御のために制御システム４６によって利用可能である。
【００８７】
次に、ポンプ８５５の作動により生じる流体の流れに注目すると、流体は、エマルジョンタンク１５５からライン８６５を介し、そして開放状態にある弁８３５を通って粒子フィルタ８６０に引き込まれる。粒子フィルタ８６０は、５〜１０ミクロンの範囲の粒子を除去し、かかる大きな粒子をフォトレジスト化学組成物の流れから分離するよう選択されている。エマルジョンは引き続き粒子フィルタ８６０を通って限外濾過ユニット８７０に流入する。適当な限外濾過ユニットは、コッホ・インターナショナル・リミテッド（部品#P4-HFM-183-LPP ）から入手できる。限外濾過ユニット８７０は、フォトレジスト化学組成物の流れをライン８６７を通って透過液タンク８７５内に引き込まれる透過溶液とライン８４６を通って提供される濃縮エマルジョンに分離する。弁８８０は、ライン８６７を通る流れを制御し、弁８４７は、ライン８４６を通る流れを制御する。限外濾過ユニット８７０は、大きな分子又はコロイド粒子を保持するが、水、溶剤及び他の小さな分子を通すことができる半透膜フィルタを有している。換言すると、限外濾過ユニットは、フォトレジストエマルジョンを濃縮物と透過液に分離する。透過溶液は、接点及び加工物をリンスするのに用いられる保存型の溶液である。このように、処理化学組成物を洗浄のたび毎にその後で交換する必要は無い。というのは、透過液がエマルジョンタンク１５５内に流れて戻ることができ、そして付着のために再び用いられる濃縮エマルジョンとの混合が可能だからである。
【００８８】
透過液は、大部分が水と溶剤と他の小さな分子で構成されている。透過液を分離した後、濃縮エマルジョンをライン８４６、弁８４７及び流量計８４８を通って引き込んでこれがエマルジョンタンク１５５に流入するようにする。限外濾過器８７０を用いて分離されたエマルジョンは、エマルジョンタンク中のエマルジョンよりも濃度が僅かに高いものである。というのは、大部分が水である透過溶液は、全バッチ化学的装置から引き出されるからである。限外濾過後、透過溶液を透過液タンク８７５内の別の熱ユニット８５６により維持される所望の温度状態で保存現場リンス中に用いることができるよう貯蔵される。熱ユニット８５６は、熱ユニット１６０と同一タイプ及び構造のものであるのがよい。
【００８９】
現場リンス及び（又は）接点洗浄操作中、流体をポンプ８９０により透過液タンク８７５からライン８５８を通って引き出される。透過液タンク８７５からの流体の流れは、ポンプ８９０、弁８６２及び粒子フィルタ８６４を通って進む。粒子フィルタ８６４は、適当には０．１ミクロンフィルタであるのがよい。流体の流れは、ライン８８５を通って弁８９５，９００まで続く。現場リンス操作中、弁８９５を閉じ、弁９００を開いてライン９０５を通って透過液リンスを現場リンス組立体２８５に投入する。現場リンス操作が行われていない場合、弁９００を閉じ弁８９５を開いて透過液タンク８７５からのオーバーフローがライン９１０を通って付着チャンバに戻ることができるようにする。この透過液の戻りは、限外濾過が反応器１００の通常の作動中、限外濾過器８７０を介して続いている場合には続行される。タンク８７５内の透過液レベルは、ライン８５８、ポンプ８９０、弁８７２及びライン８６６を含む回路を介して常時供給される。今説明した再循環流れが容量を越えると、過剰又はオーバーフロー透過液を弁８９５及びライン９１０経由で付着チャンバに戻すのがよい。
【００９０】
フォトレジスト付着プロセス
上記システム及び反応器で用いられるフォトレジストは、任意の電着可能なレジスト材料、例えばシプレー・カンパニイ・インコーポレイテッド（マサチューセッツ州ニュートン所在）から入手できる商品名ＰＥＰＲ（登録商標）２１７０の電着可能なレジスト材料である。当業者には明らかなように、フォトレジストを電着させるのに用いられるプロセスパラメータは、用いられるフォトレジストに応じて様々である。付着プロセスについての以下の説明は、ＰＥＰＲ（登録商標）２１７０フォトレジストと関連して用いることができるパラメータを含むが、これらパラメータは、大抵の電気泳動フォトレジスト又は他のパターン付け可能な材料の付着に全体として当てはまると考えられる。
【００９１】
ＰＥＰＲ（登録商標）２１７０の付着は、アノードプロセスであり、かかるプロセスでは、加工物がアノードとして働く。本明細書で記載するレジストは、大抵の場合自己制限性であり、５〜１０ミクロンのフォトレジストを付着させる。ただし、これよりも厚いレジスト膜を浴の固形物含有量及び溶剤含有量を操作することにより達成できる。レジスト膜の厚さは、可塑化剤（ＰＥＰＲ２１７０（登録商標）ＴＣ、主としてオクトノンで構成された溶剤）の濃度を変えることにより制御される。可塑化剤は、手動操作又は自動的な容量決定により追加され、かかる可塑化剤は、レジスト厚さを制御する簡単且つ信頼性の高い手段であることが判明した。
【００９２】
実験例１
１０〜１３％固形物（ＰＥＰＲ（登録商標）２１７０フォトレジスト）及び１０％溶剤（主としてオクトノン又はシプレー・カンパニイによって提供される「厚さ制御装置」）を含有した電解液浴を用いた。浴は、他の用途では５〜１５％の固形物を含有してもよい。前洗浄工程を利用せず、浴を３０℃に保持した。加工物をＥＰＲ反応器内に挿入し、ヘッドを閉鎖した。この特定の例では２００ｍｍ加工物についての全ＥＰＲ付着プロセスの所要時間は、９５秒を僅かに下回った（表１参照）。第１の一時停止工程を、加工物が７５ｒｐｍで５秒間回転している状態で実施し、第２の一時停止工程を、加工物の回転を最高１分の標点まで１０ｒｐｍまで減少させた状態で実施した。１分の標点のところで、回転を１５０ｒｍｐまで増速し、１５０ボルトの電圧を次の３０秒間電解液浴に印加した。９０秒の標点でヘッドを所定レベルから約７００ｃｔｓのところに持ち上げ、加工物の回転を７５ｒｐｍに落とした。次に、スピンオフ工程を２００ｒｐｍで３秒間行った（表１参照）。
【００９３】
実験例２
１０〜１３％固形物（ＰＥＰＲ（登録商標）２１７０フォトレジスト）及び１０％溶剤（主としてオクトノン又はシプレー・カンパニイによって提供される「厚さ制御装置」）を含有した電解液浴を用いた。浴は、他の用途では５〜１５％の固形物を含有してもよい。前洗浄工程を利用せず、浴を３０℃に保持した。ＥＰＲ処理チャンバのヘッドを所定レベルから７００ｃｔｓの角度でクラッキング位置に保持した状態で加工物をＥＰＲ処理チャンバ内に挿入した。この特定の例では２００ｍｍ加工物についての全ＥＰＲ付着プロセスの所要時間は、９５秒を僅かに下回った（表２参照）。ヘッドがクラッキング位置にある状態で加工物を６０ｒｐｍで回転させながらスピンアップ工程を５秒間開始した。次に、６０ｒｐｍの回転状態でヘッドを１分間で閉鎖した状態で一時停止工程を実施し、この場合、振動を一時停止工程の最後の１０秒間ヘッドに及ぼした。電圧を１５０ボルトで８０秒標点のところで印加し、振動を反応器ヘッドに及ぼしながら加工物を１５０ｒｐｍで回転させた（表２参照）。８５秒の標点のところで、反応器ヘッドを再び約７００ｃｔｓのところでクラッキング（crack ）し、加工物を６０ｒｐｍで５秒間回転させている間、電圧の印加を停止した。この手順の最後の３秒間は、スピンオフ工程を行い、この工程ではヘッドをクラッキングし、基板を２００ｒｐｍで回転させた。
〔表１〕
工程    名    称    時    間    電  圧      ＲＰＭ    振動    ヘッド位置
１．  スピンアップ  ０：０５                ７５      無し      閉鎖
２．  一時停止      １：００                １０      無し      閉鎖
３．  付着          ０：１５  １５０ボルト  １５０    無し      閉鎖
４．  持上げ        ０：０５                ７５      無し    クラッキング
５．  スピンオフ    ０：０３                ２００    無し    クラッキング
〔表２〕
工程    名    称    時    間    電  圧      ＲＰＭ    振動    ヘッド位置
１．  スピンアップ  ０：０５                ６０      無し    クラッキング
２．  一時停止      １：００                ６０      無し      閉鎖
３．  付着          ０：１５  １５０ボルト  １５０    無し      閉鎖
４．  持上げ        ０：０５                ６０      無し    クラッキング
５．  スピンオフ    ０：０３                ２００    無し    クラッキング
【００９４】
処理ステーションレイアウトの追加の実施形態
図２０〜図２２は、自動化ＥＰＥ付着プロセスを実施する本発明の追加の実施形態のＥＰＥ付着ツール内の処理ステーションについての別のレイアウトを示している。特に図２０を参照すると、ツール１０ａは、ＥＰＥ付着ステーション１１、積み卸しステーション１８、１又は２以上の流体処理ステーション３２及び熱処理ステーション３４を有している。流体処理ステーション３２は、１又は数種類のプロセスシーケンス、例えばＥＰＥ付着に先立つ加工物の前湿潤、ＥＰＲ付着に続く加工物の洗浄、パターニングに続くＥＰＲ被膜の現像、加工物への金属化層の被着、ＥＰＲ被着又は金属化層被着のいずれかに先立つシード層の形成促進等を実施することができる。
【００９５】
中央軌道２８に沿って直線運動可能に設けられた１又は２以上のロボット移送機構３６，３８を用いて加工物を処理ステーション１１，３４，３２相互間で移送する。処理ステーションの全て並びにロボット移送機構は、キャビネット、例えば図２に示すキャビネット内に配置されている。キャビネットには濾過後の空気を正圧状態で供給し、それにより加工物の処理の有効性を損ねる場合のある空中浮揚の汚染要因物を制限する。処理ステーション相互間における交差汚染に対する全体的なプロセスの抵抗性を一段と高めるため、ロボット移送機構３６，３８を特定の処理ステーション専用にするのがよい。
【００９６】
図２１は、処理ステーション４０が１組の一体形ツールセットの別個の部分内に配置された処理ツール１０ｂの別の実施形態を示している。図２０の実施形態とは異なり、この実施形態では、少なくとも１つの処理ステーション、例えば熱処理ステーション専用ロボット機構４２によって取り扱われる。専用ロボット機構４２は、ロボット移送機構３６及び（又は）３８によりこれに移送された加工物を受け取る。移送は、中間ステージングドア区域／４４を介して行われる。したがって、加工物処理ツールの一部分、例えば熱処理部分４５をツールの他の部分から分離することが可能になる。加うるに、かかる構造を用いて、図示の別の処理ステーションを既存のツールセットを更新するために取り付けられる別個のモジュールとして具体化できる。例えば、処理部分４５を既存の電気化学的金属化付着ツールに付け加えて金属化層被着及びＥＰＲ付着が同一の処理ツールで行われるようにするのがよい。他形式の処理ステーションを熱処理ステーション４０に加えて又はこれに代えて処理部分４５内に配置してもよいことは認識されよう。
【００９７】
他形式の処理ツールのレイアウトも又利用できる。例えば、モンタナ州カリスペル所在のセミツール社から入手できる商品名Equinox （登録商標）で市販されている或る特定のツールでは、処理ステーションは、中央に配置されたロボット移送機構及び積み卸しステーションの周りに半径方向に配置されている。このプラットホームは、図２２に示されている。図２２に示すように、回転ツール１０ｃが、同一の基本的な処理ステーション及びリニアツールと類似したロボット移送装置を有するのがよい。したがって、ここでは同一の符号が用いられている。追加の構成、例えばカリフォルニア州サンタクララ所在のアプライド・マテリアルズ社及びオレゴン州ポートランド所在のノベラス・インコーポレイテッドから入手できる処理ツールに用いられている構成が可能である。
【００９８】
ロボット移送機構３６，３８，４２及び処理ステーション１１，３４，３２，４０の作動可能なコンポーネントは、ユーザの入力パラメータに応じてソフトウェアプログラミングを実行する制限ユニット４６と連絡状態にある。多くの制御ユニット４６を微細加工施設又はその部分で実施される作業を制御して監視するのに用いられる共通の制御システム（図示せず）に接続するのがよいことは認識されよう。制御システム４６は、種々の処理ステーション相互間及び入力／出力区分と処理ステーションとの間におけるマイクロ電子加工物の移送を制御するようプログラムされている。さらに、制御ユニット４６は、ユーザの入力パラメータに応じて特定の処理シーケンスを実行する個々の処理ステーションのところでコンポーネントの操作を制御するようプログラムされている。
【００９９】
制御シーケンスの追加の実施形態
図２３は、本発明の別の実施形態の制御シーケンス５０ａを示す流れ図である。図３に記載した制御シーケンス５０に加えて、マイクロ電子加工物に対して行うことができる制御シーケンス５０ａの次のプロセスは、露光工程６０及びその次に行われるフォトレジスト現像工程６２を含む。露光工程６０及び現像工程６２を処理ツール１０（図２）で実施することができるが、別個のツールで実施する場合が多い。露光工程６０及び現像工程６２を実施した後、マイクロ電子加工物を化学エッチング及び（又は）金属化めっき操作６４の実施のために処理ツール１０に送り戻すのがよい。図示のように、ステージ６６では、必要に応じてプロセス全体を繰り返し実施し、遂には所望の構造が基板上又は基板内に形成されるようにする。
【０１００】
本発明を多種多様の仕方で実施でき、上記説明は単なる例示であることは理解されるべきである。上記説明は、本発明をいかなる意味においても図示の実施形態に限定するものではない。これとは異なり、本発明者の意図は、文言上の均等例と全体から判断される均等例は法上特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に属する全ての変更例及び改造例を含むことにある。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】従来技術に従ってレジストをプリント回路基板に付着させるのに用いられるラックアンドタンク型ＥＰＲ付着システムの略図である。
【図２】本発明の自動化マイクロ電子加工物処理ツールの一実施形態の等角図である。
【図３】制御装置が電気泳動付着又は塗装法を実施するようプログラムできる手順の一シーケンスを示すプロセス流れ図である。
【図４】ＥＰＥ付着法を実施するために用いることができる処理反応器の一実施形態の断面図である。
【図５】図４に示す反応器で用いられるバブルトラップ及び堰の構造を含むガス制御システムの略図である。
【図６】図４に示す反応器の分解等角図である。
【図７】図４に示す反応器に用いられる現場リンス組立体の等角切除図である。
【図８】ＥＰＥ付着法を実施する反応器で用いられる処理ベースの別の実施形態の切除等角図である。
【図９】ＥＰＥ付着法を実施する反応器で用いられる処理ベースの更に別の実施形態の切除等角図である。
【図１０】図９に示す反応器ベースと関連した反応器ベースの実施形態の変形例を示す図である。
【図１１】反応器ベースの更に別の実施形態を示す反応器の断面図である。
【図１２】図１１に示す実施形態の選択されたコンポーネントの等角図である。
【図１３】反応器の実施形態に用いることができる電気接点組立体の一実施形態を示す図である。
【図１４】反応器の実施形態に用いることができる電気接点組立体の一実施形態を示す図である。
【図１５】電気泳動エマルジョンからの材料付着に対し補助的なプロセスを実施するのに用いることができる湿潤処理ステーションの一実施形態の断面図である。
【図１６】電気泳動エマルジョンからの材料付着に対し補助的なプロセスを実施するために用いることができる湿潤処理ステーションの別の実施形態の断面図である。
【図１７】図２の処理ツールに組み込むことができる熱処理ステーションの一実施形態を示す図である。
【図１８】図２の処理ツールに組み込むことができる熱処理ステーションの一実施形態を示す図である。
【図１９】図２の処理ツールに用いることができる流体流れ制御システムの一実施形態を示す図である。
【図２０】本発明の他の実施形態の一体形ツールの追加の実施形態を示す概略平面図である。
【図２１】本発明の他の実施形態の一体形ツールの追加の実施形態を示す概略平面図である。
【図２２】本発明の他の実施形態の一体形ツールの追加の実施形態を示す概略平面図である。
【図２３】本発明の更に別の実施形態の電気泳動付着及びフォトレジスト処理のための別の制御シーケンスの流れ図である。
【図１】
2006517004.tif 000003
【図２】
2006517004.tif 000004
【図３】
2006517004.tif 000005
【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】
2006517004.tif 000012
【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】
2006517004.tif 000019
【図１８】
2006517004.tif 000020
【図１９】
2006517004.tif 000021
【図２０】
2006517004.tif 000022
【図２１】
2006517004.tif 000023
【図２２】
2006517004.tif 000024
【図２３】
2006517004.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成17年9月5日(2005.9.5)
【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】
マイクロ電子加工物を処理する一体形ツールであって、キャビネットと、キャビネット内に設けられた電気泳動エマルジョン（ＥＰＥ）付着ステーションとを有し、ＥＰＥ付着ステーションは、ＥＰＥを収容するよう構成されたカップ及び加工物の少なくとも一領域をカップ内のＥＰＥから隔離するよう構成された加工物ホルダを含む反応器を有し、前記一体形ツールは、キャビネット内に設けられていて、流体を加工物に与えるよう構成された第１の湿潤処理ステーションと、キャビネットの少なくとも一部内に設けられた加工物取扱い装置とを更に有し、加工物取扱い装置は、ＥＰＥから隔離されている加工物の領域に接触して加工物をＥＰＥ付着ステーション及び第１の湿潤処理ステーションに対して運搬するよう構成されていることを特徴とする一体形ツール。
【請求項２】
ＥＰＥ付着ステーションの反応器は、反応器内に収容されたＥＰＥ中のガスが加工物の処理側に接触するのを阻止するよう構成されたガス制御システムを更に有していることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項３】
加工物ホルダは、加工物の周囲部分に係合し、加工物の裏側領域を反応器内に収容されたＥＰＥから隔離するよう構成されている外側部材を備えた接触組立体を更に有していることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項４】
加工物ホルダは、加工物をカップ上で少なくとも実質的に水平に保持するよう構成されており、加工物ホルダは、加工物の周囲部分に係合し、加工物の裏側領域を反応器内に収容されたＥＰＥから隔離するよう構成された外側部材を備えた接触組立体を更に有していることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項５】
ＥＰＥ付着ステーションの反応器は、反応器内に収容されたＥＰＥ中のガスを取り込むよう構成された環状バブルトラップを含むガス制御システムを更に有し、加工物ホルダは、加工物をカップ上で少なくとも実質的に水平に保持するよう構成されており、加工物ホルダは、加工物の周囲部分に係合し、加工物の裏側領域を反応器内に収容されたＥＰＥから隔離するよう構成された外側部材を備えた接触組立体を更に有していることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項６】
ＥＰＥ付着ステーションの反応器は、反応器を通って流れているＥＰＥを透過溶液と濃縮電気泳動溶液に分離するよう構成された限外濾過器を含む流体制御システムを更に有していることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項７】
ＥＰＥ付着ステーションの反応器は、反応器内に収容されたＥＰＥ中のガスが加工物の処理側に接触するのを阻止するよう構成されたガス制御システムと、反応器を通って流れているＥＰＥを透過溶液と濃縮電気泳動溶液に分離するよう構成された限外濾過器を含む流体制御システムとを更に有していることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項８】
ＥＰＥ付着ステーションは、リンス溶液をカップの上方の高さ位置のところで加工物に差し向けるノズル及びカップ内に収容されたＥＰＥから分離された使用済みリンス溶液を集めるキャッチシステムを備えた現場リンス組立体を更に有していることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項９】
第１の湿潤処理ステーションは、前洗浄処理ステーションを含むことを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項１０】
キャビネット内に設けられた第２の湿潤処理ステーションを更に有し、第２の湿潤処理ステーションは、電気泳動レジストを生じさせるよう構成されたカプセルを有し、加工物取扱い装置は、加工物を第２の湿潤処理ステーションに対し運搬するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項１１】
キャビネット内に設けられていて、被着された電気泳動レジストの層をベーキングするよう構成された熱処理ステーションを更に有し、加工物取扱い装置は、加工物を熱処理ステーションに対し運搬するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項１２】
前記加工物ホルダは、加工物を前記処理場所で少なくとも実質的に平行に保持するよう構成されていることを特徴とする請求項２記載の一体形ツール。
【請求項１３】
ＥＰＥ付着ステーションの反応器は、反応器を通って流れているＥＰＥを透過溶液と濃縮電気泳動溶液に分離するよう構成された限外濾過器を含む流体制御システムを更に有していることを特徴とする請求項２記載の一体形ツール。
【請求項１４】
ＥＰＥ付着ステーションは、リンス溶液をカップの上方の高さ位置のところで加工物に差し向けるノズル及びカップ内に収容されたＥＰＥから分離された使用済みリンス溶液を集めるキャッチシステムを備えた現場リンス組立体を更に有していることを特徴とする請求項２記載の一体形ツール。
【請求項１５】
さらに、電気泳動ミセルを透過溶液から分離する限外濾過器を有することを特徴とする請求項１記載の一体形ツール。
【請求項１６】
ＥＰＥ付着ステーションの反応器は、反応器内に収容されたＥＰＥ中のガスが加工物の処理側に接触するのを阻止するよう構成されたガス制御システムを更に有していることを特徴とする請求項１５記載の一体形ツール。
【請求項１７】
加工物ホルダは、加工物の周囲部分に係合し、加工物の裏側領域を反応器内に収容されたＥＰＥから隔離するよう構成された外側部材を備えた接触組立体を更に有していることを特徴とする請求項１５記載の一体形ツール。
【請求項１８】
加工物ホルダは、加工物をカップ上で少なくとも実質的に水平に保持するよう構成されており、加工物ホルダは、加工物の周囲部分に係合し、加工物の裏側領域を反応器内に収容されたＥＰＥから隔離するよう構成された外側部材を備えた接触組立体を更に有していることを特徴とする請求項１５記載の一体形ツール。
【請求項１９】
ＥＰＥ付着ステーションの反応器は、反応器内に収容されたＥＰＥ中のガスを取り込むよう構成された環状バブルトラップを含むガス制御システムを更に有し、加工物ホルダは、加工物をカップ上で少なくとも実質的に水平に保持するよう構成されており、加工物ホルダは、加工物の周囲部分に係合し、加工物の裏側領域を反応器内に収容されたＥＰＥから隔離するよう構成された外側部材を備えた接触組立体を更に有していることを特徴とする請求項１５記載の一体形ツール。
【請求項２０】
マイクロ電子加工物を処理する一体形ツールであって、電気泳動材料を付着チャンバ内の電気泳動エマルジョンからマイクロ電子加工物に付着させる手段と、付着チャンバ内の電気泳動エマルジョンとは異なる流体を用いて補助プロセスを加工物に対して行う手段と、付着チャンバから分離された湿潤処理チャンバ内で湿潤プロセスを加工物に対して行う手段と、加工物を付着チャンバから湿潤処理チャンバに運搬する手段とを有し、前記運搬手段は、単一の加工物を保持するよう構成されたエンドエフェクタを有していることを特徴とする一体形ツール。
【請求項２１】
マイクロ電子加工物を処理する方法であって、加工物の少なくとも一領域が電気泳動エマルジョンに接触しないようにした状態で加工物の処理側を電気泳動エマルジョンの浴に接触させることにより電気泳動材料の層を加工物の処理側に被着させる工程と、取扱い装置が電気泳動エマルジョンから隔離された加工物の領域に接触するように加工物を取扱い装置上に積むことにより加工物を電気泳動エマルジョンから湿潤処理ステーションに運搬する工程とを有していることを特徴とする方法。
【請求項２２】
加工物の処理側に電気泳動エマルジョンの浴を接触させる工程は、加工物をその処理側が電気泳動エマルジョンに接触した状態で少なくとも実質的に水平に保持し、電位を加工物に印加する工程から成ることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
加工物の処理側を電気泳動エマルジョンの浴に接触させる工程は、加工物をその処理側が電気泳動エマルジョンに接触した状態で少なくとも実質的に水平に保持し、電位を加工物及び浴内の電極に印加しながら加工物を回転させる工程から成ることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
加工物の少なくとも一領域が電気泳動エマルジョンに接触するのを阻止する工程は、加工物の処理側の透過部分を密封する工程から成ることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
ガスが加工物の処理側上に滞留するのを阻止する工程を更に有していることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２６】
バブルが加工物の処理側に到達する前にバブルを電気泳動エマルジョンから除去することによりガスが加工物の処理側上に滞留するのを阻止する工程を更に有していることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２７】
バブルを加工物の処理側から払い去ることによりガスが処理側上に滞留するのを阻止する工程を更に有していることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２８】
電気泳動材料の層を加工物に被着させる前に付着ステーションが収容された同一ツール内の前洗浄ステーション内で加工物を前洗浄する工程を更に有していることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２９】
加工物及び（又は）加工物ホルダを付着ステーション内の透過溶液で現場でリンスする工程を更に有していることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項３０】
加工物に被着された電気泳動材料の層を付着ステーションが収容された同一ツール内のベーキングステーション内でベーキングする工程を更に有していることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項３１】
加工物に被着された電気泳動材料の層を付着ステーションが収容された同一ツール内の第２の湿潤処理ステーション内で現像する工程を更に有していることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項３２】
さらに、湿潤処理ステーション内で湿潤プロセスを加工物に対して行う工程と、加工物を取扱い装置上に積むことにより加工物を湿潤処理ステーションからベーキングステーションに運搬する工程と、加工物の処理側に付着された電気泳動材料をベーキングする工程とを有し、電気泳動付着ステーションと湿潤処理ステーションとベーキングステーションは、共通キャビネット内に共存状態に置かれていることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項３３】
電気泳動レジストの層を被着させる工程が、加工物の少なくとも一領域が電気泳動エマルジョンに接触するのを阻止しながら加工物をその処理側が電気泳動エマルジョンに接触した状態で少なくとも実質的に水平に保持する工程から成ることを特徴とする請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
さらに、加工物の少なくとも一領域が電気泳動エマルジョンに接触するのを阻止しながら加工物を回転させる工程から成ることを特徴とする請求項３２記載の方法。
【請求項３５】
バブルが加工物の処理側に到達する前にバブルを電気泳動エマルジョンから除去することによりガスが加工物の処理側上に滞留するのを阻止する工程を更に有していることを特徴とする請求項３２記載の方法。
【請求項３６】
バブルを加工物の処理側から払い去ることによりガスが処理側上に滞留するのを阻止する工程を更に有していることを特徴とする請求項３２記載の方法。
【請求項３７】
加工物を付着ステーション内の透過溶液で現場でリンスする工程を更に有していることを特徴とする請求項３２記載の方法。
【請求項３８】
電気泳動材料を加工物に付着させる電気泳動付着ステーションの反応器ベースであって、オーバーフローカップと、オーバーフローカップ内に設けられた処理カップとを有し、処理カップは、電気泳動エマルジョンの供給導管に結合された入口及び処理ゾーンを構成する堰を有し、前記反応器ベースは、処理カップ内に設けられていて、バブルが処理ゾーン内で少なくとも実質的に水平に差し向けられた加工物上に滞留するのを阻止するように構成されたガス制御システムと、カップ内に設けられた電極とを更に有していることを特徴とする反応器ベース。
【請求項３９】
オーバーフローカップの下に位置したリザーバと、リザーバ内の熱要素と、オーバーフローカップとリザーバとの間に設けられていて、ＥＰＥ流体が下方に流れるようにする排出通路とを更に有していることを特徴とする請求項３８記載の反応器ベース。
【請求項４０】
ＥＰＥを透過溶液と濃縮ＥＰＥに分離するよう構成された限外濾過器を更に有していることを特徴とする請求項３８又は３９に記載の反応器ベース。
【請求項４１】
ガス制御システムは、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突出した環状バブルトラップを有していることを特徴とする請求項３８乃至４０の何れか１項に記載の反応器ベース。
【請求項４２】
ガス制御システムは、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突出している棚状突起及び棚状突起の一部の下に位置した状態で処理カップを貫通して設けられていて、バブルが処理ゾーンに到達する前に処理カップから流出できるようにするベントを備えた環状バブルトラップを有していることを特徴とする請求項３８乃至４０の何れか１項に記載の反応器ベース。
【請求項４３】
棚状突起は、処理カップから半径方向内方に且つ下方に突き出た下面を有していることを特徴とする請求項４２記載の反応器ベース。
【請求項４４】
ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥの流れ成分を処理ゾーンの中央場所に向かって上方に差し向けるディフューザを有していることを特徴とする請求項３８乃至４０の何れか１項に記載の反応器ベース。
【請求項４５】
電極は、垂直方向に差し向けられた側壁及び処理ゾーンと整列していて、ＥＰＥ流体が流通できる開口部を備えた環状電極から成り、ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥ流体の第１の流れ成分を処理ゾーンの中央領域に差し向けると共にＥＰＥ流体の第２の流れ成分を電極の側壁に向かって上方且つ半径方向外方に差し向けるディフューザを有していることを特徴とする請求項３８乃至４０の何れか１項に記載の反応器ベース。
【請求項４６】
電極は、垂直方向に差し向けられた側壁及び処理ゾーンと整列していて、ＥＰＥ流体が流通できる開口部を備えた環状電極から成り、ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥ流体の第１の流れ成分を処理ゾーンの中央領域に差し向けると共にＥＰＥ流体の第２の流れ成分を電極の側壁に向かって上方且つ半径方向外方に差し向けるディフューザと、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突き出た棚状突起及び棚状突起の下に位置した状態で処理カップを貫通して設けられたベントを有するバブルトラップとを有することを特徴とする請求項３８乃至４０の何れか１項に記載の反応器ベース。
【請求項４７】
電気泳動材料を、請求項４０記載の反応器ベースを含む加工物に付着させる反応器であって、加工物ホルダを備えたヘッドを有し、加工物ホルダは、支持部材及び支持部材から内方に突き出ていて、電流を加工物に与える複数の電気接点を有し、加工物ホルダは、加工物を処理位置で少なくとも実質的に水平に保持するよう構成されていることを特徴とする反応器。
【請求項４８】
オーバーフローカップの下に位置したリザーバと、リザーバ内の熱要素と、オーバーフローカップとリザーバとの間に設けられていて、ＥＰＥ流体が下方に流れるようにする排出通路とを更に有していることを特徴とする請求項４７記載の反応器。
【請求項４９】
ＥＰＥを透過溶液と濃縮ＥＰＥに分離するよう構成された限外濾過器を更に有していることを特徴とする請求項４７又は４８に記載の反応器。
【請求項５０】
ガス制御システムは、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突出した環状バブルトラップを有していることを特徴とする請求項４７乃至４９の何れか１項に記載の反応器。
【請求項５１】
ガス制御システムは、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突出している棚状突起及び棚状突起の一部の下に位置した状態で処理カップを貫通して設けられていて、バブルが処理ゾーンに到達する前に処理カップから流出できるようにするベントを備えた環状バブルトラップを有していることを特徴とする請求項４７乃至４９の何れか１項に記載記載の反応器。
【請求項５２】
棚状突起は、処理カップから半径方向内方に且つ下方に突き出た下面を有していることを特徴とする請求項５１記載の反応器。
【請求項５３】
ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥの流れ成分を処理ゾーンの中央場所に向かって上方に差し向けるディフューザを有していることを特徴とする請求項４７乃至４９の何れか１項に記載の反応器。
【請求項５４】
電極は、垂直方向に差し向けられた側壁及び処理ゾーンと整列していて、ＥＰＥ流体が流通できる開口部を備えた環状電極から成り、ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥ流体の第１の流れ成分を処理ゾーンの中央領域に差し向けると共にＥＰＥ流体の第２の流れ成分を電極の側壁に向かって上方且つ半径方向外方に差し向けるディフューザを有していることを特徴とする請求項４７乃至４９の何れか１項に記載の反応器。
【請求項５５】
電極は、垂直方向に差し向けられた側壁及び処理ゾーンと整列していて、ＥＰＥ流体が流通できる開口部を備えた環状電極から成り、ガス制御システムは、処理カップの入口のところに設けられていて、ＥＰＥ流体の第１の流れ成分を処理ゾーンの中央領域に差し向けると共にＥＰＥ流体の第２の流れ成分を電極の側壁に向かって上方且つ半径方向外方に差し向けるディフューザと、処理カップの内側部分の周りに延びると共に電極の上方で半径方向内方に突き出た棚状突起及び棚状突起の下に位置した状態で処理カップを貫通して設けられたベントを有するバブルトラップとを有することを特徴とする請求項４７乃至４９の何れか１項に記載の反応器。
【国際調査報告】
2006517004.tif 000026
2006517004.tif 000027
2006517004.tif 000028
2006517004.tif 000029