CN101448983B - 用于制造在一个或多个基板上形成金属层所用的处理反应器的组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在一个或多个基板(2)上形成金属层的处理反应器的组件，其中该层藉由将存在于流体(F)内的金属离子沉积于该基板上而产生，且其中该处理反应器(1)大体上包括下列元件：具有两端(4；5)的反应器外壳(3)，其中该流体在该反应器外壳的内部中自一端流动至另一端；用以接收该基板的器件(6)，其配置于该反应器外壳(3)的该出口(4)的区域中；该反应器外壳(3)的该出口(4)的该区域中的至少一个溢出部(8)，沿该基板(2)的方向流动的流体(F)可通过该溢出部(8)流出该反应器外壳(3)；集水槽(10)，其用以收集通过该溢出部(8)上流出的流体(F)；用以将所收集的流体在该反应器外壳(3)中进行再循环的构件；以及至少一个阳极，其中该处理反应器为获得尽可能均匀均质的涂层而进一步包括下列元件中的一个或多个：至少一个流调整器件(S)，其用于有目的的在该反应器外壳(3)内控制流体(F)；至少一个场调整器件(E)，其用于有目的的控制该反应器外壳(3)内所建立的电场；至少一个辅助电极(H)，其可获得正电位或负电位，且其配置于待涂布的该基板(2)与该反应器外壳(3)的相对端(5)之间；至少一个遮挡件(B)，其用于该反应器外壳(3)内所建立的该电场的对准；-至少一个遮挡件(B)，其用于该反应器外壳(3)内的该流体(F)的流动的对准；及至少一个环元件(R)，其用以减小该反应器外壳(3)的内径(3i)。

Description

用于制造在一个或多个基板上形成金属层所用的处理反应器的组件

本发明涉及处理反应器的组件且涉及使用该组件的方法。此处理反应器用于在一个或多个基板上形成金属层，其中该基板(例如)可为基本上平坦的半导体晶圆。

本发明具体而言涉及电镀技术，一般将其理解为对象上的金属沉积物(涂层)的电化学沉积。在该处理中，引导电流经过电解槽。将待沉积的金属(例如，铜或镍)定位于正极(阳极)处，且将待处理或精制的对象定位于负极(阴极)处。因此，电流使金属离子自可消耗性电极溶解并藉由还原而析出于基板上。作为对于可消耗性阳极的备选方法，亦可能使用惰性阳极，其中电镀所必需的金属离子(例如)藉由将其添加于电镀溶液而被提供。以此方式，以正被使用的金属或多或少均匀地涂布待处理的基板。对象处于槽内的时间越长且电流越高，金属层将越厚。

通常，可在功能电镀技术与装饰电镀技术两者之间加以区分，且本发明特定地可应用于功能电镀的领域。尽管装饰电镀技术主要用于对象的美化，但功能电镀技术主要用于腐蚀保护、磨损保护或用于催化作用以及用于改变或改良电导率。在半导体技术的领域中，本发明相对于已知方法特定适合于用于微电子电路的接触、再布线或焊接的导电层的结构化或非结构化涂布，以及适合于具有(例如)扩散障蔽、附着交换、催化性质以及具有特殊光学、机械、磁或导热性质的功能层的结构化或非结构化涂布。同样，本发明亦适合于用于微元件或光学数据载体(CD/DVD)的浇铸的结构化镶件的电流生产(所谓的母板制作)，以及适合于电化学复制。

在根据本发明所涉及的电镀技术的电化学变体的情况下，将基底材料(本文中被称为基板)暴露于电场。由于电场以及电解流体的流动条件并非保持均匀，从而产生特定作用于待电镀的不同大小的结构上或作用于基板的边缘处的不同场强或流量，因而此区域上的沉积层的厚度将保持不同。不匀性的此效应因增加场强或流动速率而被另外放大，但另一方面，此效应对于较高电镀速率且因此对于较高生产效能的获得将系有利的。

根据本发明所揭示的实施例一般可适用于不同大小、数目及材料黏稠度的较广范围的基板。然而，为清楚起见，对于大体半导基板(所谓的晶圆)的处理的较佳实例来揭示本发明。

根据本发明的处理反应器包括可充满流体且具有两端的反应器外壳。以流体可自一端流向另一端的方式来设计该反应器外壳。另外，在反应器外壳的出口的区域中，用以接收基板的器件较佳以其能够围绕反应器外壳的中心纵向轴线而关于反应器外壳旋转的方式被配置。可将处理反应器设计为所谓的喷泉式电镀器。此意谓流体在经由收集容器由经定义的构件被导引回至处理反应器的反应器外壳中之前自下端至上端流经反应器外壳的内部且存在于溢出部(ueberlauf)上。根据另一或者较佳实施例，反应器外壳可以任何角度倾斜或水平定向或甚至倒转，使得流体并非自底部流至顶部而亦可以根据反应器倾角的任何所要角度流动。以下，藉由垂直由下而上流的实例来说明本发明，其中明确指示根据本发明的组件的个别元件分别与反应器外壳的倾角或与流体流量无关，且可因此而用于以任何次序倾斜的处理反应器外壳中。

处理反应器进一步包括具有正电位的至少一个阳极，而基板位于负极(阴极)处，从而展现负电位。根据本发明，可能转换所涉及电极的极性。此意谓原始阳极获得负电位且原始阴极获得正电位。另外，可预见不同电位量值的调整。

在当前技术状态下，已知所谓的喷泉式反应器包括在其中产生流体流的反应器外壳。藉由自溶解阳极(可消耗性电极)，用因为处理反应器内的电位差而沉积于待涂布的基板上并形成或多或少均质(亦即均匀厚度的)层的所要金属离子来使流体变浓。

在当前技术状态下，亦揭示所使用的是所谓的惰性阳极而非使用溶解可消耗性电极。以其它方式(诸如藉由添加)来提供电镀所需的金属离子。

US 5,000,827揭示一种用以将接触点沉积于微电子电路上的处理反应器。此反应器包括反应器外壳，藉由泵将流体馈入其下端中。因为流体的馈入，流体在待电镀的基板的方向上流动。在基板与反应器外壳的上端之间提供间隔，从而形成经设计为溢出部的环形间隙。为共同反应器类型所固有的流特性及基板处的不同场强的所得或伴生发展引起尤其在基板的边缘区域中的较厚沉积物的形成，因为材料沉积由诸如流体的离子浓度或正存在于此区域中的电阻的电镀参数促进。此项技术中所揭示的装置提供用以防止材料在此边缘区域中积聚的构件，藉助于该构件应获得均匀层厚度。详言的，建议进行流相关测量，藉由该测量应产生尤其在溢出部区中的不同流质量。

此项技术的缺点存在于以下事实中：此项技术集中于提供可专门用于预定大小的基板且仅用于个电化学应用的刚性器件。对于不同大小的基板(例如较大或包括若干元件)的所要处理，因此必须提供具有较大直径的另一反应器。此外，此项技术中已知的处理反应器不允许备选、组件状设计，藉由该设计可相对于可能应用的不同需求来组态反应器使其较为简单且灵活。

因此，本发明的目标在于提供用于在一个或多个基板上形成金属层的处理反应器的组件，可藉由该组件克服此项技术的上述缺点。

为解决任务，提供根据本发明的组件及处理反应器的不同实施例以及使用该组件的方法。

根据本发明的组件的主要优点中的者存在于以下事实中：该组件可相对于处理的所要模式与待处理的基板的尺寸两者而完全且灵活地适用于所欲的实际应用。根据本发明，因此提供具有经界定的大小(较佳标准大小)的处理反应器，该处理反应器可由简单测量最佳化使得不同尺寸的基板(诸如较小、中等及较大基板)可藉由同处理反应器而被处理。

本发明的另一主要优点在于允许在相应基板上实现具有大体均匀层厚度的均质(亦即均匀)沉积。亦在备选方法中或在组合中所提供的根据本发明的处理反应器的构件关于(例如)用于反应器外壳内的目标或定向流体流的产生或控制的流调整器件以及关于可藉以分别控制、影响或最佳化待建立或已存在的反应器外壳内的电场的场调整器件。另外，较佳实施例提供可藉以遮蔽场与流两者的遮挡件(Blende)，使得尤其在待电镀的基板的边缘区域处的沉积层不显示较厚沉积物。环元件的较佳应用为用以视需要减小标准化处理反应器的内径，因此使处理反应器能够适应于待处理的基板。

下文中所述的根据本发明的其它构件用于沉积制程的进一步或备选最佳化。视具体应用而定，可个别地、多种形式地或彼此组合地或以模块形式来使用根据本发明的所有构件。

根据本发明所提供的流调整器件用以建立或影响反应器外壳内自其下(一)端上至基板的流量。若在处理期间侦测(例如)可能产生不均匀层厚度的基板的边缘区域中的材料的积聚，则可选择性地减少此区域中的流量。分别撞击基板或沿基板经过的流动的可变与灵活调整的可能性提供使反应器适应于大多数不同应用的优点。

提供不同构件用以调整处理反应器内的流，根据本发明可单独或在单数与复数两种情况下组合使用该构件。此构件展现影响自处理反应器的一(例如下)端至处理反应器的另一(例如上)端的流体流的共同特征。流体流的变化(例如体积及/或速度)可均匀地发生于处理反应器的横截面上及/或均匀地发生于其纵向延伸上，或流体流可以流体流的不同参数存在于不同区段中(亦即存在于横截面上的经界定的区域内及/或纵向方向上)的方式被影响。

根据本发明所优选的流调整器件的构件为扩散器。扩散器具有碟状设计且较佳延伸于反应器外壳的横截面上。扩散器具有以流动方向上的扩散器之后发展的流体流不再为方向导向的方式而同时改变定向与非定向流动的性质。扩散器的另外或其它特性在于可在横截面上不同地调整流动参数(体积及/或速度)。

根据本发明所优选的流调整器件的另一构件为所谓的喷嘴阵列。此喷嘴阵列具有较佳延伸于反应器外壳的横截面上的碟状设计。直径相同或不同的一个或多个通路开口均匀或不均匀地分布于阵列的横截面上。通路开口的轴线较佳垂直于待电镀的基板，且因此经定向平行于反应器外壳的纵向轴线。

在特定较佳的实施例中，提供：可打开或关闭个别通路开口。

喷嘴阵列较佳具有以下特性：每一通路开口可暴露于流体流的不同参数(体积及速度)。

根据本发明所优选的流调整器件的另一实施例关于反应器外壳的纵向延伸中的管状或环形管状构件的配置，其中个别构件具有不同横截面。又因为此管内的流发展，可在基板表面处获得不同质量。此由可因为管的不同直径而在管内获得的不同速度引起。

根据一实施例，并排配置该管，使得在横截面图中发展一种蜂巢结构。另一实施例提供，以较小直径开始且以较大直径结束彼此相套来配置该管。可藉由重合轴线以及藉由交错轴线来配置该管。较佳地，该管自处理反应器的下(一)端上至处理反应器的上(另一)端的区域而延伸。

因此，流调整器件的目的在于以流特性得以发展的方式来调变反应器外壳内的流，可藉由该流特性来确保沉积的主要均质或均匀大小或厚度。该调变可使得基板的某些区域与流体流不同地接触。因此，可选择性地抵制基板处的非均匀沉积，使得在基板的整个纵向延伸上获得均质、均匀沉积。

根据本发明的装置有利地进一步包括场调整器件。在处理反应器内部，于一(例如下)端与另一(例如上)端之间建立电场。通常，基板形成阴极，而将阳极配置于反应器外壳的相对区域中。

存在于反应器外壳内的电场可(例如)由配置于反应器外壳内的一个或多个场调整器件(例如辅助电极)来调整、控制或改变。如本文所用的术语“辅助电极”应理解为用于辅助阳极及辅助阴极的通用术语，其中辅助阳极的特征为正电位且辅助阴极的特征为负电位。

如根据本发明所意欲的均匀沉积的获得由反应器外壳内的辅助电极的使用来支持，较佳引入及/或配置该辅助电极使其可于反应器外壳的任意位置处移动。一个或多个辅助电极的位置可延伸于处理反应器外壳的整个横截面上。通常，使用经涂布的电极作为辅助阳极使得辅助阳极处的凝积作用被避免。

备选较佳实施例涉及所谓的阳极阵列的使用。此阳极阵列为延伸于处理反应器的整个横截面上的分段辅助阳极，其中每一个别辅助阳极可具有相应电位。分段允许维持不同场强及不同电位，可藉此进一步最佳化程序。此外，在阳极阵列中存在通路开口，该通路开口允许流体流自处理反应器的端经导引至另一端。或者，亦提供，辅助阳极部分或完全由辅助阴极替换。

根据特定较佳实施例，分别尤其在出口或溢出部区域中提供辅助电极。藉由此配置产生电场，可藉由该电场而与所选电位无关地来避免或促进尤其边缘区域中的所沉积金属离子的积聚。

另一备选实施例提供，可视需要另外在可环形地位于反应器外壳中的盲管处配置辅助电极。在此设定中，将辅助电极配置于反应器外壳的上端处，较佳配置于溢出部区域中且于相对侧上，亦即配置于基板的接收器件中。又此处，可视希望的结果而有目的地选择所要电位。

特定较佳实施例关于具有提供于阳极阵列中的通路开口的喷嘴阵列与阳极阵列的组合使用，该通路开口将藉由流体流的经定义的参数而个别驱动。

所要产品特性的获得可受到根据本发明所建议且分别用于所建立的流或电场内的选择性堵塞的遮挡件正向影响。

若应处理基板的尺寸小于标准尺寸或应被覆盖的结构仅部分分布于基板上，则可使用目前所提及的环元件及/或所谓的盲管来减小反应器外壳的内径。相对于基板而言，此措施再次引起电场及流的选择性荫蔽。

反应器外壳的另一有利实施例提供，在流方向上(亦即在待覆盖的基板的方向上)配置遮挡件。将此遮挡件分别直接安装于基板处或安装于基板的接收器件处。该遮挡件用以荫蔽建立于阳极与阴极之间的场力线，使得分别可避免非均匀沉积或可获得沉积的均匀性。被称为扁平盲孔的遮挡件特定地用以补偿如(例如)晶圆切面的状况下的基板的可能不对称。

为增加或减小反应器外壳的内径，根据本发明提供环元件，其高度或长度仅占据反应器外壳的内部的部分且其内径小于反应器外壳的内径。藉由此构件，可以区段状方式减小反应器外壳的内部空间，其中可在整个纵向延伸上以梯状以及均质地且以相同或不同方式来实现此减小。另外，区段状设计具有以下优点：在插入相应区段之后，可配置或插入诸如辅助阳极或辅助阴极又或扩散器的其它辅助元件。此实施例亦显示了，藉由根据本发明所述的组件，可以再现方式在高质量水平上满足多数不同需求而不必改变或替换根据本发明的装置的架构。

有利地，亦提供较佳以可在沉积制程期间测量层厚度(若继续需要)的方式所制造的调节电路，使得可能出现的不规则性可被侦测且控制功能可被触发，可藉由该控制功能根据需要来启用、停用或调节流调整器件及/或场调整器件。或者，亦可以在完成沉积制程之后独立地测量电镀结果的方式来设计调节电路，且根据测量结果来触发或调整上述调节功能用于随后沉积。

另一备选实施例提供，存在流体信道而非溢出部区域，使得流体可仅在个特定位点处退出。藉由关于反应器外壳旋转基板而获得均匀分布，且较佳配置于流体信道中的辅助阳极帮助避免尤其在基板的边缘区域中的材料的积聚。

另一较佳实施例关于以调整器件来装备反应器外壳，可藉由该调整器件控制基板至反应器外壳的距离。

根据另一较佳实施例，至少一个阳极(辅助阳极)可相对于待电镀的基板而正交旋转。前述遮挡件可共同旋转或其为固定的。

较佳提供的快速夹钳装置允许快速交换含有基板的接收器件，使得制程周期可相应缩短。为此，已有利地在处理反应器外部将基板固定于接收器件上或固定于接收器件处，使得具有非常短的停留时间的连续处理可由相应装载的接收器件的简单交换来确保。

其它有利实施例将自以下描述、图式以及申请专利范围显而易见。

附图简述

图1显示了具有根据本发明的元件的处理反应器的示意图；

图2显示了大体上由辅助电极及扩散器组成的处理反应器的示意图；

图3显示了具有盲管的处理反应器的另一实施例；

图4显示了具有存在于溢出部区中的流体通道的处理反应器的另一示例性实施例；

图5显示了具有配置于溢出部区中的备选溢出部器件及辅助电极的处理反应器的另一备选实施例；

图6显示了俯视图中的喷嘴阵列的示意图；

图7A显示了俯视图中的阳极阵列的示意图；

图7B显示了横截面图中的处理反应器(仅部分绘制)中的根据图7A的阳极阵列的配置的示意图；

图8A显示了具有流调整器件的一实施例的处理反应器的一实施例的示意图；

图8B显示了根据图8A的流调整器件的示意俯视图；

图9显示了具有配置于基板的区域中的扁平盲孔的处理反应器的示意图。

具体实施方式

图1说明根据本发明的处理反应器1的标准实施例。通常，用于涂布基板2的处理反应器1包括反应器外壳3。该反应器外壳3具有上端4及下端5。在相对于下端5的一侧处提供用以接收基板2的器件6。在此处所描绘的实施例中，接收器件6围绕其纵向轴线相对于固定反应器外壳3旋转。以产生形成溢出部8的距离7的方式相对于反应器外壳3将接收器件6配置于上端4的区域中。经设定为反应器外壳3内的流动运动的流体F在溢出部8上的箭头9的方向上流动。溢出部流体F到达至少部分围绕反应器外壳3的集水槽10，此处藉由致构件11将溢出部流体F导引回至反应器外壳3中。泵12确保维持箭头9的方向上的循环。将馈入13提供于泵12与反应器外壳3的下端5之间。然而，亦可不同地设计下部区域5。举例而言，可提供，将下部区域5设计为漏斗状，其中漏斗朝向反应器外壳3的侧壁扩展。

另外，提供电源14，藉由该电源14将电位施加于阳极15以及施加于待电镀的基板2(作为阴极)。

阳极15可具有不同设计；举例而言，其可为惰性阳极或为自溶阳极，其中必须以规则时间间隔替换此可消耗性电极。

为最佳化基板2的涂布，根据本发明的组件以单数或复数(若需要，亦组合地)提供下列元件中的至少一个者：

流调整器件S，

场调整器件E，

至少一个辅助电极H，

至少一个环元件R，

至少一个遮挡件B。

在下文中，基于不同非限制性示例性实施例来描述个别选定的元件及其组合。在此上下文中，于图1中说明为处理反应器1的标准化反应器类型用作基本模型。

在图1中，基本模型还具备定义为流调整器件S及场调整器件E的至少一个环元件R。先前已提及的此环元件R用以减小反应器外壳3的内径3_i。较佳地，将环元件R的复数个区段插入于反应器外壳3的内部中。因此，将内部自原始内径3_i减小至由最小环元件R的内径决定的内径R_i。藉此方式，以区段状方式减小反应器外壳3的内部，其中可以相同或不同方式在整个纵向延伸上梯状以及均质地实现此减小。在个别环元件R之间，可插入流调整器件S(例如扩散器)或其它所要构件(诸如辅助电极、阳极阵列及/或喷嘴阵列)。

在图2中，基本模型还具备经定义为场调整器件E的至少一个辅助阳极16。仅示意地描绘于诸图中的此辅助阳极16具有流体F(箭头17)可藉以穿过的通路开口。因此，流体F在基板2的方向上自阳极15流经辅助阳极16的通路开口。

在本文所描绘的示例性实施例中，基板2具有负电位且因此形成阴极。

可以将较佳板状辅助阳极16的横截面以分段的方式来设计辅助阳极16，其中提供具有正电位的区段(阳极)及具有通路开口的区段。具有不同参数的数目、配置以及分配视所要电镀结果而定。通路开口亦可外加均匀或不同流体流。

在此示例性实施例中，进一步提供经定义为流调整器件S的扩散器19。该扩散器19经配置于反应器外壳3的下部区域5中，且确保相对于流动方向在其后方，产生均匀分布于反应器外壳的横截面上的流。

根据辅助阳极16的另一实施例，可在箭头18的方向上及与其相反的方向上将辅助阳极16定位于反应器外壳3内。

在图3中，基本模型还具备经定义为流调整器件S及场调整器件E的至少一个盲管20。图3描绘一示例性实施例，其中待处理的基板2具有小于反应器外壳3的直径的尺寸。藉由插入圆柱形盲管20，将与反应器外壳3内的流体流动相关的直径调整至所要大小。较佳地，将辅助电极21提供于指向基板2的盲管20的自由端处。根据另一改型，可将额外辅助电极26配置于接收器件6的相对侧处。藉由在辅助电极21之间产生电场，尤其在基板2的边缘区域中获得无材料积聚发生，使得可产生经均匀涂布的基板2。在此实施例中，辅助电极21较佳具有负电位，使得其亦可被称为辅助阴极。

图4说明基本模型的另一修改。其包括经定义为流调整器件S的流体通道22。与图1相反，此处描绘的示例性实施例不在反应器外壳3的上端4的区域中提供圆周溢出部8。根据如此处所描绘的处理反应器1的示例性实施例，提供流体通道22，其较佳仅在径向向外的个方向上提供反应器外壳3的内部与集水槽10之间的流体连接。又在此处，于流体通道22内的溢出部8的区域中提供至少一个辅助电极23，其中尤其较佳的是相对地配置两个辅助电极23。藉由在辅助电极23之间产生电场，尤其在基板2的边缘区域中获得无材料积聚发生，且可产生具有大体均匀涂层的基板2。辅助电极23较佳展现负电位，使得其亦可被称为辅助阴极。

图5描绘处理反应器1的经定义的基本模型的另一备选实施例。与图1至图3相反，反应器外壳3内的流体F的流方向并非首先在上侧垂直定向且接着平行于基板2，而是流动致地行进于反应器外壳3的纵向延伸中。为此，在接收器件6处横向地提供一个或多个通路开口24或环形通路开口24。有利地，在通路开口24的区域中提供辅助电极25。亦可将辅助电极25或其它辅助电极配置于接收器件6中。

在图6中，提供经定义为流调整器件S的喷嘴阵列30。喷嘴阵列30较佳经设计为板状，且以其延伸于反应器外壳3的整个横截面上方的方式而被定尺寸。可将喷嘴阵列30配置于反应器外壳3的任何位置处。

此喷嘴阵列30的较佳实施例提供，在板状设计上提供众多通路开口31，其中剩余部分由通路开口31的外壳33形成。通路开口31经均匀配置且具有相同大小。

另一实施例提供，个别通路开口31可经个别控制。此意谓每一通路开口31或通路开口31的矩阵(亦即彼此连接的若干通路开口31)可单独地且彼此独立地控制流体流。以此方式，不同流体流撞击于基板2上，进而使得诸涂层被不同地涂覆。参数的选择使得涂布均匀且均质。

在图7A及图7B中，提供阳极阵列33作为场调整器件E。如在俯视图中于图7A中所描绘的阳极阵列33具有盘状或圆形设计且大体上展现两个不同特征。该盘的第一特征关于流体F可藉此在箭头9(图1)的方向上流经反应器外壳3的内部的通路开口34。另一特征在于提供可获得相应电位的区域。在此处所描绘的示例性实施例中，此阳极35经显示了为二维(暗的)。

通路开口34及阳极35的分布可为任意的或以经定义的图案来分布。

在图7B中，于横截面图中说明处理反应器1的基本模型内的阳极阵列33的配置。可见，阳极阵列33包括具有阳极35的离散区域以及具有通路开口34的离散区域。流体在箭头17的方向上流经通路开口34。

根据图8A及图8B，提供一个或多个流管28作为流调整器件S。具有不同横截面的流管28被提供于反应器外壳3的纵向延伸中。因为存在于此管内的流，可在基板的表面处获得不同电镀质量。此由因为不同直径而产生于管内的不同流动速度(由经不同设计的流动箭头(箭头9的方向)说明于图8A中)引起。

图8B描绘此流管28上的俯视图。可见，流管28分别具有不同直径或彼此间的不同距离，使得不同流动速度及因此的不同离子积聚可在基板2的区域中实现。

在图9中，提供扁平盲管29作为场调整器件E。该扁平盲管29直接配置于接收器件6处且可以分别对于接收器件或对于基板2的角度加以调整。藉此，在基板上获得致荫蔽，使得此区域中的场强减小且下部离子沉积获得。

用以获得最均质涂布结果的所有前述措施可个别使用以及彼此组合，其中组合并不限于已描绘的示例性实施例。实情为，可将每一元件与一个或多个其它元件组合用以获得如根据本发明所要的均匀涂层。该元件以组件状方式加以建构，使得其可视实际需要而个别地或彼此组合地被选择用来组成处理反应器的基本模型。

参考标号列表

1            处理反应器

2            基板

3            反应器外壳

4            上(一)端/出口区域

5            下(另一)端/入口区域

6            接收器件

7            距离

8            溢出部

9            (流向的)箭头方向

10           集水槽

11           构件

12           泵

13           至下(另一)端/至入口区域的馈入

14           电源

15           辅助电极

16           辅助阳极

17           箭头(流动)

18           箭头方向(辅助阳极的位置)

19           扩散器

20           盲管

21           辅助电极

22           流体通道

23           辅助电极

24           通道开口

25           辅助电极

26           通道开口

27           ——

28      流管

29      扁平盲管

30      喷嘴阵列

31      通道开口

32      外壳

33      阳极阵列

34      通道开口

35      阳极

36

37      Ri(环元件的内径)

38      R(环元件)

39      3i(反应器外壳3的内径)

40      S(流调整器件)

41      H(辅助电极)

42      B(遮挡件)

43      E(场调整器件)

44      F(流体)

Claims (15)

1.一种使用处理反应器(1)的组件通过沉积存在于流体内的金属离子而在一个或多个基板上形成金属层的方法，其中，该处理反应器(1)包括下列元件：

-具有上端(4)和下端(5)的反应器外壳(3)，其中该流体在该反应器外壳的内部中自一端流动至另一端；

-用以容纳该基板的接收器件(6)，其配置于该反应器外壳(3)的上端(4)的区域中；

-该反应器外壳(3)的上端(4)的区域中的至少一个溢出部(8)，沿该基板(2)的方向流动的流体(F)能够通过该溢出部(8)流出该反应器外壳(3)；

-集水槽(10)，其用以收集通过该溢出部(8)而流出的流体(F)；

-用以将所收集的流体在该反应器外壳(3)中进行再循环的构件；

-至少一个阳极；以及

-至少一个流调整器件(S)和/或至少一个场调整器件(E)；

其中，该至少一个流调整器件用于有目的地在该反应器外壳(3)内控制流体(F)流并且设计成喷嘴阵列(30)、流管(28)和/或盲管(20)，该喷嘴阵列(30)的通路开口(31)由于个别通路开口的个别地打开或关闭而能够个别地且彼此独立地受该流体流的不同参数的作用，该流管(28)横过该反应器外壳(3)的直径并且用于对从该反应器外壳(3)的下端(5)至上端(4)的流体(F)流进行分段，该盲管(20)从该反应器外壳(3)的下端(5)延伸至该反应器外壳(3)的上端(4)；

该至少一个场调整器件用于有目的地在该反应器外壳(3)内控制电场并且设计成盲管(20)，其从该反应器外壳(3)的下端(5)延伸至该反应器外壳(3)的上端(4)，和/或至少一个第一辅助电极(H)，其采用正电位并且配置于待涂布的该基板(2)与该反应器外壳(3)的下端(5)之间，并且配置于该反应器外壳(3)内，所述至少一个第一辅助电极(H)作为具有盘状设计的阳极阵列(33)，该阳极阵列(33)包括具有阳极(35)的离散区段及具有通路开口(34)的离散区段。

2.一种用于在一个或多个基板(2)上形成金属层的处理反应器的组件，其中该层藉由将存在于流体(F)内的金属离子沉积于该基板上而产生，且其中该处理反应器(1)包括下列元件：

-具有上端(4)和下端(5)的反应器外壳(3)，其中该流体在该反应器外壳的内部中自一端流动至另一端；

-用以容纳该基板的接收器件(6)，其配置于该反应器外壳(3)的上端(4)的区域中；

-该反应器外壳(3)的上端(4)的区域中的至少一个溢出部(8)，沿该基板(2)的方向流动的流体(F)能够通过该溢出部(8)流出该反应器外壳(3)；

-集水槽(10)，其用以收集通过该溢出部(8)而流出的流体(F)；

-用以将所收集的流体在该反应器外壳(3)中进行再循环的构件；

-至少一个阳极；以及

-至少一个流调整器件(S)和/或至少一个场调整器件(E)；

其中，该至少一个流调整器件用于有目的地在该反应器外壳(3)内控制流体(F)流并且设计成喷嘴阵列(30)、流管(28)和/或盲管(20)，该喷嘴阵列(30)的通路开口(31)由于个别通路开口的个别地打开或关闭而能够个别地且彼此独立地受该流体流的不同参数的作用，该流管(28)横过该反应器外壳(3)的直径并且用于对从该反应器外壳(3)的下端(5)至上端(4)的流体(F)流进行分段，该盲管(20)从该反应器外壳(3)的下端(5)延伸至该反应器外壳(3)的上端(4)；

该至少一个场调整器件用于有目的地在该反应器外壳(3)内控制电场并且设计成盲管(20)，其从该反应器外壳(3)的下端(5)延伸至该反应器外壳(3)的上端(4)，和/或至少一个第一辅助电极(H)，其采用正电位并且配置于待涂布的该基板(2)与该反应器外壳(3)的下端(5)之间，并且配置于该反应器外壳(3)内，所述至少一个第一辅助电极(H)作为具有盘状设计的阳极阵列(33)，该阳极阵列(33)包括具有阳极(35)的离散区段及具有通路开口(34)的离散区段。

3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，该阳极阵列(33)的阳极(35)可受不同电位的作用。

4.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，该阳极阵列(33)的通路开口(34)可个别地且彼此独立地受该流体流的不同参数的作用。

5.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，该盲管(20)在指向该基板(2)的一侧上具有第二辅助电极(21)。

6.根据权利要求5所述的组件，其特征在于，相对于该第二辅助电极(21)，在该接收器件(6)的区域中配置有第三辅助电极。

7.根据权利要求6所述的组件，其特征在于，第二辅助电极和第三辅助电极在该溢出部(8)的区域中配置作为流调整器件(S)。

8.根据权利要求6所述的组件，其特征在于，第一、第二和第三辅助电极被涂布。

9.根据权利要求2至6中任一项所述的组件，其特征在于，不同直径的多个流管(28)彼此相套而配置。

10.根据权利要求2至6中任一项所述的组件，其特征在于，所述流调整器件用于依赖于该基板(2)上所确定的层厚度而调整控制该电场的强度。

11.根据权利要求2至6中任一项所述的组件，其特征在于，该基板(2)的区域中、在该接收器件(6)上配置有扁平盲管(29)。

12.根据权利要求2至6中任一项所述的组件，其特征在于，该接收器件(6)能够经由快速夹钳装置而改变。

13.根据权利要求2至6中任一项所述的组件，其特征在于，该溢出部(8)具有至少一个流体通道(22)。

14.根据权利要求2至6中任一项所述的组件，其特征在于，该基板(2)相对于该反应器外壳(3)的位置为可调节的。

15.根据权利要求2至6中任一项所述的组件，其特征在于，所述处理反应器(1)还包括至少一个环元件(R)，其用以减小该反应器外壳(3)的内径(3i)。

Images