氧氣敏感并且需要(或會受益于)惰性氣體(n2)接觸時(shí)，會發(fā)生不同類型的缺點(diǎn)。在這樣的情況下，使得n2充分流動可能是高代價(jià)的。
[0102]圖9是如本文所公開的水提取模塊的簡化示意圖，該水提取模塊包括膜蒸餾模塊和最小相關(guān)部件。圖9示出了膜蒸餾模塊在“處理槽”上進(jìn)行操作，該處理槽可以是ECD鍍覆溶液儲器。在該示意圖中，膜蒸餾(MD)模塊9030被定位成與鍍覆溶液儲器9010串聯(lián)。模塊9030—一其還被稱為接觸器一一可以配備有小孔疏水膜9001。膜9001可以以多個(gè)形式因素進(jìn)行配置，其示例包括被配置成殼管式構(gòu)造的平板或管束。由于輸送速率(水提取率)與可用面積成比例，所以較大的面積-體積比是有利的。
[0103]通過使用蒸汽壓驅(qū)動力穿過透氣但不透液性的膜來實(shí)現(xiàn)膜蒸餾。通過在合適的膜的任一側(cè)使低蒸汽壓相和高蒸汽壓相接觸，蒸氣從膜的高蒸汽壓側(cè)行進(jìn)到低蒸氣壓側(cè)，在低蒸氣壓側(cè)蒸氣冷凝。具體地，在膜蒸餾中，通過控制蒸餾液(熱)和冷凝液(冷)階段的溫度來控制蒸汽壓力差。
[0104]在當(dāng)前實(shí)施例中，蒸餾物側(cè)是ECD鍍覆溶液(或其他處理溶液)，該溶液可以包含在儲器9010中。冷凝液側(cè)提供有來自單獨(dú)的儲器9020的液體。處理溶液經(jīng)由模塊(接觸器)9030的導(dǎo)管9033被供給通過一側(cè)并且經(jīng)由導(dǎo)管9034返回通過下游側(cè)，并且可以使用栗9012經(jīng)由導(dǎo)管9011再循環(huán)。在膜9001的另一側(cè)，冷凝液從儲器9020 (冷罐)循環(huán)。通過模塊9030的兩股流的流動優(yōu)選地為逆流，其中冷側(cè)溶液在處理流的相反側(cè)經(jīng)由導(dǎo)管9031進(jìn)入以及通過導(dǎo)管9032返回，并且可以使用栗9022經(jīng)由導(dǎo)管9021再循環(huán)。加熱和/或冷卻設(shè)備9013和9023可以用于對鍍覆溶液和冷凝溶液進(jìn)行冷卻或加熱。傳感器9014和9024可以監(jiān)測這兩種溶液(蒸餾液和冷凝液)的溫度以保持穿過膜9001的指定溫度差。
[0105]在圖9中所示的配置的一個(gè)實(shí)施例中，冷凝溶液可以為水。使用水具有的好處是簡單，但冷側(cè)溫度的下限設(shè)置在冰點(diǎn)以上幾度(例如約5°C )。
[0106]通過加熱蒸餾側(cè)溫度(鍍覆溶液)最容易提高水提取率。在一些實(shí)施例中，可以增大鍍覆溶液溫度，但在其他實(shí)施例中，溫度上限可能由于由特定的ECD處理的規(guī)格和化學(xué)穩(wěn)定性所施加的限制而被固定。實(shí)施例針對許多膜選擇提供了有利的傳輸速率，即使當(dāng)處理溫度被設(shè)置在25攝氏度并且冷凝液溫度被設(shè)置在10攝氏度時(shí)鍍覆溶液例如[Sn]=80g/L和[MSA] = 130g/L的SnAg、即使在這些電解質(zhì)濃度處具有依數(shù)性水蒸氣抑制也如此。
[0107]可以從特拉華州紐瓦克市的Gore公司和馬薩諸塞州比爾里卡的Millipore公司購買到合適的膜。還可以使用預(yù)制模塊例如由Membrana提供的預(yù)制模塊，這取決于工藝化
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[0108]如前所述，圖9中所示的配置是簡化示意圖?？梢岳斫獾氖牵梢蕴砑痈郊拥臋C(jī)制和技術(shù)(未示出)以促進(jìn)操作。這些機(jī)制可以包括常規(guī)機(jī)制，例如排水、進(jìn)料和用于冷凝液儲器的水平控制、用于沖洗膜模塊9030的機(jī)制等。此外，圖9中所描繪的實(shí)施例可以用作多模塊(接觸器)配置的基礎(chǔ)。使兩個(gè)或更多個(gè)接觸器并聯(lián)或串聯(lián)使得能夠?qū)崿F(xiàn)更高的總水提取率和冗余度。
[0109]這些模塊的不同配置可以用于各種實(shí)施例，并且還可以與各種Ε⑶模塊相結(jié)合并且可以相互結(jié)合以使得能夠針對多種方案實(shí)現(xiàn)最佳化學(xué)控制策略。
[0110]雖然已經(jīng)在上面詳細(xì)地描述了本發(fā)明的若干實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解到，在實(shí)質(zhì)上不脫離本文技術(shù)的新穎教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)的情況下可以得到實(shí)施例中的許多改型。相應(yīng)地，所有這些修改意在被包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電化學(xué)沉積系統(tǒng)，包括: 被布置在公共平臺上的一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊，所述一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊用于將一種或更多種金屬沉積在基底上；以及 化學(xué)品管理系統(tǒng)，所述化學(xué)品管理系統(tǒng)被耦接至所述一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊并且被配置成向所述一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊中的至少一個(gè)電化學(xué)沉積模塊提供用于沉積所述一種或更多種金屬的一種或更多種金屬成分，所述化學(xué)品管理系統(tǒng)包括: 至少一個(gè)金屬富集槽，所述至少一個(gè)金屬富集槽補(bǔ)給所述一種或更多種金屬成分中的至少一種金屬成分，并且以與將所述一種或更多種金屬沉積在所述基底上同步的方式將所補(bǔ)給的金屬成分供應(yīng)至所述一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊中的至少一個(gè)電化學(xué)沉積模塊，以及 至少一個(gè)金屬濃縮物產(chǎn)生器槽，所述至少一個(gè)金屬濃縮物產(chǎn)生器槽產(chǎn)生所述一種或更多種金屬成分中的至少一種金屬成分的濃縮溶液，并且以與將所述一種或更多種金屬沉積在所述基底上異步的方式或同步的方式將濃縮的所述金屬成分定量給料至所述一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊中的至少一個(gè)電化學(xué)沉積模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述化學(xué)品管理系統(tǒng)位于所述公共平臺上，靠近所述一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述公共平臺位于晶片制造設(shè)備層上，并且所述化學(xué)品管理系統(tǒng)位于子晶片制造設(shè)備層上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述公共平臺包括: 濕潤區(qū)，所述濕潤區(qū)包括所述一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊；以及 干燥區(qū)，所述干燥區(qū)被耦接至所述濕潤區(qū)，并且所述干燥區(qū)被配置成接收來自晶片制造設(shè)備環(huán)境的一個(gè)或更多個(gè)基底并且將所述一個(gè)或更多個(gè)基底移入所述濕潤區(qū)中以及從所述濕潤區(qū)移出。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)金屬濃縮物產(chǎn)生器槽產(chǎn)生金屬濃度超過約100g/l的所述濃縮溶液。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述金屬富集槽補(bǔ)給所述一種或更多種金屬成分中的金屬濃度小于約100g/l的所述至少一種金屬成分。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊中的至少一個(gè)電化學(xué)沉積模塊包括可溶陽極。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊中的至少一個(gè)電化學(xué)沉積模塊包括不可溶陽極。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊中的至少一個(gè)電化學(xué)沉積模塊包括離子交換膜。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述離子交換膜包括陽離子膜或陰離子膜。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)金屬濃縮物產(chǎn)生器槽包括: 金屬濃縮物產(chǎn)生器槽，所述金屬濃縮物產(chǎn)生器槽限定陽極區(qū)、陰極區(qū)以及布置在所述陽極區(qū)與所述陰極區(qū)之間的金屬離子捕獲區(qū)，所述金屬濃縮物產(chǎn)生器槽包括:布置在所述陽極區(qū)中的可溶陽極；布置在所述陰極區(qū)中的惰性陰極；布置在所述陽極區(qū)與所述金屬離子捕獲區(qū)之間的第一離子交換膜；以及布置在所述陰極區(qū)與所述金屬離子捕獲區(qū)之間的第二離子交換膜； 電源，所述電源被電耦接至所述可溶陽極和所述惰性陰極，當(dāng)電流在所述可溶陽極與所述惰性陰極之間流動時(shí)所述電源從所述可溶陽極產(chǎn)生金屬離子； 陽極電解液儲器和第一栗，所述第一栗使陽極電解液循環(huán)通過所述金屬濃縮物產(chǎn)生器槽的所述陽極區(qū)；以及 金屬濃縮物分配系統(tǒng)，所述金屬濃縮物分配系統(tǒng)經(jīng)由第一閥被耦接至所述第一栗的輸出端，并且被布置成向所述一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊中的至少一個(gè)電化學(xué)沉積模塊提供對所述金屬濃縮物的定量給料。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)金屬富集槽包括: 陽極區(qū)和陰極區(qū)，所述金屬富集槽包括:布置在所述陽極區(qū)中的可溶陽極；布置在所述陰極區(qū)中的惰性陰極；以及布置在所述陽極區(qū)與所述陰極區(qū)之間的至少一個(gè)離子交換膜； 電源，所述電源被電耦接至所述可溶陽極和所述惰性陰極，當(dāng)電流在所述可溶陽極與所述惰性陰極之間流動時(shí)所述電源從所述可溶陽極產(chǎn)生金屬離子； 陰極電解液儲器和第一栗，所述第一栗使陰極電解液循環(huán)通過所述金屬富集槽的所述陰極區(qū)；以及 金屬富集循環(huán)線路和第二栗，所述金屬富集循環(huán)線路和所述第二栗被布置成:使金屬耗減工藝電解質(zhì)從所述一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊中的至少一個(gè)電化學(xué)沉積模塊的處理區(qū)循環(huán)通過所述金屬富集槽的所述陽極區(qū)；以及將通過來自所述可溶陽極的金屬而富集的工藝電解質(zhì)供應(yīng)至所述一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊中的所述至少一個(gè)電化學(xué)沉積模塊的所述處理區(qū)。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)金屬富集槽包括: 陽極區(qū)、陰極區(qū)以及布置在所述陽極區(qū)與所述陰極區(qū)之間的鍍覆溶液富集區(qū)，所述金屬富集槽包括:布置在所述陽極區(qū)中的可溶陽極；布置在所述陰極區(qū)中的惰性陰極；布置在所述陽極區(qū)與所述鍍覆溶液富集區(qū)之間的第一離子交換膜；以及布置在所述陰極區(qū)與所述金屬離子捕獲區(qū)之間的第二離子交換膜； 電源，所述電源被電耦接至所述可溶陽極和所述惰性陰極，當(dāng)電流在所述可溶陽極與所述惰性陰極之間流動時(shí)所述電源從所述可溶陽極產(chǎn)生金屬離子； 陽極電解液儲器和第一栗，所述第一栗使所述陽極電解液循環(huán)通過所述金屬富集槽的所述陽極區(qū)； 陰極電解液儲器和第二栗，所述第二栗使所述陰極電解液循環(huán)通過所述金屬富集槽的所述陰極區(qū)；以及 金屬富集循環(huán)線路和第三栗，所述金屬富集循環(huán)線路和所述第三栗被布置成:使金屬耗減工藝電解質(zhì)從所述一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊中的至少一個(gè)電化學(xué)沉積模塊的處理區(qū)循環(huán)通過所述金屬富集槽的所述金屬離子捕獲區(qū)；以及將通過來自所述可溶陽極的金屬而富集的工藝電解質(zhì)供應(yīng)至所述一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊中的所述至少一個(gè)電化學(xué)沉積模塊的所述處理區(qū)。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述金屬富集槽包括四個(gè)腔。
【專利摘要】描述了一種電化學(xué)沉積系統(tǒng)。該電化學(xué)沉積系統(tǒng)包括：被布置在公共平臺上的一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊，其用于將一種或更多種金屬沉積在基底上；以及化學(xué)品管理系統(tǒng)，其被耦接至一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊?；瘜W(xué)品管理系統(tǒng)被配置成向一個(gè)或更多個(gè)電化學(xué)沉積模塊中的至少一個(gè)電化學(xué)沉積模塊提供用于沉積一種或更多種金屬的一種或更多種金屬成分。化學(xué)品管理系統(tǒng)可以包括至少一個(gè)金屬富集槽和至少一個(gè)金屬濃縮物產(chǎn)生器槽。
【IPC分類】C25D21/16
【公開號】CN105378154
【申請?zhí)枴緾N201480038155
【發(fā)明人】德梅特留斯·帕帕帕納約圖, 阿瑟·凱格勒, 喬納森·漢德, 約翰內(nèi)斯·基烏, 達(dá)維德·G·瓜爾納恰, 丹尼爾·L·古德曼
【申請人】東京毅力科創(chuàng)尼克斯公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2014年7月1日
【公告號】US20150008119, US20150008133, US20150008134, WO2015002942A1