CN111378996B - 电镀设备和使用该电镀设备的电镀方法 - Google Patents

电镀设备和使用该电镀设备的电镀方法 Download PDF

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Abstract

电镀设备和使用该电镀设备的电镀方法。提供一种电镀设备。该电镀设备包括镀槽和台架，所述台架被配置为支撑被装载到镀槽中的基板以使基板沿水平方向设置。该电镀设备还包括设置在基板的两侧的多个阴极和被配置为可在基板上方移动的阳极。该电镀设备还包括多个喷嘴，所述多个喷嘴设置在阳极的至少一侧并且被配置为喷射镀液。该电镀设备还包括屏蔽件，其设置在阳极的两侧，并且屏蔽件的一端比阳极更靠近基板。

Description

电镀设备和使用该电镀设备的电镀方法
技术领域
本公开涉及电镀设备和使用该电镀设备的电镀方法，更具体地，涉及采用水平镀敷方法形成均匀镀层的电镀设备和使用该电镀设备的电镀方法。
背景技术
镀敷(Plating)用于通过向材料和零件表面给予功能性质(例如耐腐蚀性、耐久性和导电性)或通过物理、化学和电化学处理改善外观来增加最终产品的附加价值。因此，镀敷是材料和零件工业的核心技术。镀敷可粗略分为在水溶液中进行的湿式镀敷和在气氛和真空状态中进行的干式镀敷。湿式镀敷的示例包括电镀、无电镀、阳极氧化和化学转化处理，干式镀敷的示例包括热浸、热喷涂、物理沉积和化学沉积。湿式镀敷具有镀敷速度快、经济可行性高、易于添加各种功能性质、便于连续加工和批量生产等优点。因此，湿式镀敷是一种已经发展并将继续发展的技术。
发明内容
本公开的发明人使用这样的镀敷工艺并开发了一种用于形成掩模的工艺，所述掩模例如为在制造有机发光显示装置时所使用的精细金属掩模(FMM)。
根据设计，有机发光显示装置的有机层可以具有图案化的发射层结构。在具有图案化发射层结构的有机发光显示装置中，发射不同颜色光的发射层针对各个像素而分开。
例如，用于发射红光的红色有机发射层，用于发射绿光的绿色有机发射层和用于发射蓝光的蓝色有机发射层可以分别在红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素中分开。可以使用具有用于各个子像素的开口的掩模(例如FMM)在各个子像素的发射区域上沉积和图案化有机发射层。
这种掩模通常通过经由曝光和显影形成图案并且然后通过湿法蚀刻在金属片上转印所述图案来制造。然而，当使用湿法蚀刻工艺制造掩模时，由于蚀刻的各向同性，难以在蚀刻工艺期间精确地控制图案宽度。因此，难以获得高分辨率图案。
因此，本公开的发明人发明了一种使用湿式镀敷工艺代替上述蚀刻工艺来制造掩模的方法。
垂直电镀方法作为传统湿式镀敷工艺被广泛使用，在垂直电镀方法中，在镀槽中垂直设置基板的状态下进行镀敷。根据垂直电镀方法，在镀槽中在镀槽底部垂直设置基板。当镀槽填充有镀液时，在镀液的表面垂直于基板设置的状态下进行镀敷。当通过垂直镀敷方法进行镀敷时，阴极连接到基板上的种子图案的一侧，阳极设置在镀液上。
本公开的发明人发现当使用垂直镀敷方法时可能发生各种问题。例如，根据垂直镀敷方法，阴极仅在基板的一侧连接到种子图案，所以阴极和种子图案在单点处接触。因此，种子图案的电阻随着远离阴极和种子图案之间的接触部分而增加。因此，根据垂直镀敷方法，很难在整个基板上形成均匀的镀层。此外，根据垂直镀敷方法，基板沿垂直方向设置。因此，在镀敷工艺中产生的诸如氢的气体和诸如盐的副产物可以在垂直方向上累积。例如，可以累积镀敷障碍物。此外，根据垂直镀敷方法，需要将沿水平方向传输的基板旋转到垂直方向以将基板装载到镀槽中。在从镀槽中卸下经镀敷的基板之后，需要将基板再次旋转到水平方向。因此，镀槽及其外围装置变得笨重。
因此，本公开的发明人认识到垂直镀敷方法的上述问题。然后，本公开的发明人发明了一种使用水平镀敷方法进行镀敷的电镀设备和制造该电镀设备的方法。
本公开提供一种电镀设备，其使用水平镀敷方法进行镀敷以保持在基板上的种子图案的恒定电阻，本公开还提供制造该电镀设备的方法。
此外，本公开提供一种电镀设备，其使用水平镀敷方法进行镀敷以减少或最小化镀敷工艺中产生的诸如气体或副产物的障碍物的累积，本公开还提供制造该电镀设备的方法。
另外，本公开提供一种电镀设备，其使用水平镀敷方法执行镀敷以实现镀敷系统的减小的或最小化的体积，以及制造该电镀设备的方法。
本公开还提供一种电镀设备，其能够通过将连接到基板上的种子图案的阴极分成多个部分而将不同的电流密度施加到各个镀敷区域，本公开还提供制造该电镀设备的方法。
此外，本公开提供一种电镀设备，其能够通过在阳极的侧面上设置屏蔽件来调节阳极下方的电流密度，本公开还提供制造该电镀设备的方法。
本公开还提供一种电镀设备，其能够形成具有均匀厚度和均匀组分比的镀层，本公开还提供制造该电镀设备的方法。
本公开还提供一种电镀设备，其能够改善阳极下方的镀敷区域中镀液的流速均匀度，本公开还提供制造该电镀设备的方法。
本公开的优点不限于上述内容，并且本领域技术人员从以下描述中能够清楚理解上面未提及的其他优点。
根据本公开的一个方面，一种电镀设备包括镀槽和台架，所述台架被配置为支撑被装载到镀槽中的基板以使基板沿水平方向设置。该电镀设备还包括设置在基板的两侧的多个阴极和被配置为可在基板上方移动的阳极。该电镀设备还包括多个喷嘴，所述多个喷嘴设置在阳极的至少一侧并且被配置为喷射镀液。该电镀设备还包括屏蔽件，屏蔽件邻近于设置在阳极的至少一侧的多个喷嘴，并且屏蔽件的一端比阳极更靠近基板。
根据本公开的另一方面，一种水平电镀设备包括提供填充镀液的空间的镀槽。该水平电镀设备还包括设置成在镀槽中分别彼此面对的多个第一阴极和多个第二阴极。该水平电镀设备还包括阳极，其被配置为可在多个第一阴极和多个第二阴极之间移动。该水平电镀设备还包括屏蔽件，其与阳极相邻设置并且被配置为可与阳极一起移动。该水平电镀设备还包括喷嘴，其设置在阳极和屏蔽件之间或屏蔽件外侧并且被配置为可与阳极和屏蔽件一起移动。
根据本公开的又一方面，一种水平电镀方法包括在镀槽中沿第一方向放置包括种子图案的基板。该水平电镀方法还包括使用多个阴极固定基板的相对的第一侧和第二册，并且在基板上方放置阳极。该水平电镀方法还包括向多个阴极和阳极施加电流，并且在沿第一方向移动阳极的同时在基板上沉积镀层。在一些实施方式中，第一方向是水平方向。
示例性实施方式的其他详细内容包含在具体实施方式和附图中。
根据本公开，可以解决垂直镀敷方法的问题，例如种子图案的电阻的不均匀性、副产物的产生、制造设备的庞大体积。
根据本公开，多个阴极设置在基板的两侧，并且可以调节被施加到彼此对应的阴极的电压。因此，可以自由地调节被施加到每个镀敷区域的电流密度。
根据本公开，可以通过调节阳极下方的电流密度分布来减小镀层的厚度分布。而且，可以抑制在镀层的两端形成镀层的镍的组分比的增加。
根据本公开，可以提高阳极和作为镀敷目标对象的基板之间的镀液的流速均匀度。
根据本公开的效果不限于上面例举的内容，并且在本说明书中包括更多种效果。
附记1.一种电镀设备，所述电镀设备包括：
镀槽；
台架，所述台架被配置为支撑被装载到所述镀槽中的基板以使所述基板沿水平方向设置；
多个阴极，所述多个阴极设置在所述基板的两侧；
阳极，所述阳极被配置为能够在所述基板上方移动；
多个喷嘴，所述多个喷嘴设置在所述阳极的至少一侧并且被配置为喷射镀液；以及
屏蔽件，所述屏蔽件设置在所述阳极的两侧。
附记2.根据附记1所述的电镀设备，其中，所述屏蔽件的一端比所述阳极更靠近所述基板。
附记3.根据附记1所述的电镀设备，其中，所述屏蔽件设置在所述阳极和所述多个喷嘴之间。
附记4.根据附记3所述的电镀设备，其中，所述屏蔽件与所述多个喷嘴的出口间隔开。
附记5.根据附记3所述的电镀设备，其中，所述屏蔽件与所述阳极和所述多个喷嘴的出口的侧表面接触。
附记6.根据附记3所述的电镀设备，其中，基于所述阳极的移动方向，所述多个喷嘴包括设置在所述阳极的正面上的多个第一喷嘴和设置在所述阳极的背面上的多个第二喷嘴，并且
所述屏蔽件包括设置在所述阳极和所述多个第一喷嘴之间的第一屏蔽件，以及设置在所述阳极和所述多个第二喷嘴之间的第二屏蔽件。
附记7.根据附记1所述的电镀设备，其中，所述多个喷嘴设置在所述阳极和所述屏蔽件之间。
附记8.根据附记7所述的电镀设备，其中，所述多个喷嘴的出口的侧表面与所述阳极和所述屏蔽件接触。
附记9.根据附记1所述的电镀设备，其中，基于所述阳极的移动方向，所述多个阴极包括在所述基板的一侧的多个第一阴极和在所述基板的另一侧的多个第二阴极，并且
所述多个第一阴极被设置为分别面对所述多个第二阴极。
附记10.根据附记9所述的电镀设备，所述电镀设备还包括：
电源单元，所述电源单元电连接到所述多个阴极和所述阳极并且被配置为施加电流；以及
控制器，所述控制器被配置为控制所述电源单元，
其中，所述控制器控制所述电源单元向所述多个第一阴极和所述多个第二阴极中的彼此面对的第一阴极和第二阴极施加相同的电压。
附记11.根据附记10所述的电镀设备，其中，被施加到彼此面对的所述第一阴极和所述第二阴极的所述相同的电压是交流电压，并且
所述控制器还控制所述电源单元向所述阳极施加直流电压。
附记12.根据附记10所述的电镀设备，其中，所述控制器被配置为基于所述基板上的对应于所述阳极的位置的镀敷面积来调节要被施加到所述多个阴极的电压或者启用/停用所述阴极。
附记13.根据附记1所述的电镀设备，其中，所述屏蔽件的长度和所述阳极与所述基板之间的距离是能够调节的。
附记14.一种水平电镀设备，所述水平电镀设备包括：
镀槽，所述镀槽提供填充镀液的空间；
多个第一阴极和多个第二阴极，所述多个第一阴极和所述多个第二阴极被设置为在所述镀槽中彼此面对；
阳极，所述阳极被配置为能够在所述多个第一阴极和所述多个第二阴极之间移动；
屏蔽件，所述屏蔽件被设置为与所述阳极相邻并且被配置为能够与所述阳极一起移动；以及
喷嘴，所述喷嘴设置在所述阳极和所述屏蔽件之间或所述屏蔽件外侧并且被配置为能够与所述阳极和所述屏蔽件一起移动。
附记15.根据附记14所述的水平电镀设备，其中，所述喷嘴和所述屏蔽件被设置为彼此间隔开。
附记16.根据附记14所述的水平电镀设备，其中，所述喷嘴与所述屏蔽件接触，使得所述镀液沿着所述屏蔽件喷射。
附记17.根据附记14所述的水平电镀设备，其中，所述屏蔽件具有比所述阳极更加向下突出的形状。
附记18.根据附记17所述的水平电镀设备，其中，改变所述屏蔽件的在所述阳极下方突出的长度，以调节所述阳极下方的电流密度。
附记19.根据附记17所述的水平电镀设备，其中，所述阳极、所述屏蔽件和所述喷嘴被配置为在垂直于所述镀液的表面的方向上移动以调节所述阳极下方的电流密度。
附记20.一种电镀设备，所述电镀设备包括：
镀槽；
多个阴极，所述多个阴极设置在被装载到所述镀槽中的基板的两侧，并且被配置为固定所述基板以使所述基板设置在水平方向上；
阳极，所述阳极被配置为能够在所述基板上方移动；
多个喷嘴，所述多个喷嘴设置在所述阳极的至少一侧并且被配置为喷射镀液；以及
屏蔽件，所述屏蔽件设置在所述阳极的两侧。
附记21.一种电镀方法，所述电镀方法包括以下步骤：
在镀槽中沿水平方向放置包括种子图案的基板；
在所述基板的两侧放置多个阴极；
将与屏蔽件和喷嘴结合的阳极放置为在所述基板上方与所述基板间隔开；
向所述多个阴极和所述阳极施加电流；以及
在沿水平方向移动所述阳极的同时在所述基板上沉积镀层。
附记22.根据附记21所述的电镀方法，其中，所述屏蔽件设置在所述阳极的两侧，并且所述喷嘴设置在所述屏蔽件的两侧。
附记23.根据附记21所述的电镀方法，其中，所述喷嘴设置在所述阳极的两侧，并且所述屏蔽件设置在所述喷嘴的两侧。
附记24.根据附记21所述的电镀方法，其中，放置所述阳极的步骤包括以下步骤：
将所述屏蔽件和所述喷嘴放置在所述阳极的两侧；
调节所述屏蔽件的长度；以及
调节所述阳极和所述基板之间的距离。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本公开的上述和其他方面、特征和其他优点，其中：
图1是根据本公开实施方式的电镀设备的立体示意图；
图2是沿图1的X轴/Z轴平面截取的截面示意图；
图3是沿图1的Y轴/Z轴平面截取的截面示意图；
图4是根据本公开实施方式的电镀设备的平面示意图；
图5是用于说明根据本公开实施方式的施加到电镀设备的阴极的电流的曲线示意图；
图6是沿X轴/Z轴平面截取的根据本公开另一实施方式的电镀设备的截面示意图；
图7是沿图6的Y轴/Z轴平面截取的截面示意图；
图8是分别示出了根据实施方式1和2以及比较例1的电镀设备的基于阳极的中心的沿Z轴方向的电流密度的模拟结果的曲线图；
图9是沿X轴/Z轴平面截取的根据本公开又一实施方式的电镀设备的截面示意图；
图10是沿X轴/Z轴平面截取的根据本公开再一实施方式的电镀设备的截面示意图；
图11示出了根据实施方式3的电镀设备的流速的模拟结果；
图12示出了根据实施方式3的电镀设备的粒子流动的模拟结果；
图13是分别示出了根据实施方式2和3以及比较例1的电镀设备的速度分布的模拟结果的曲线图；
图14A是根据比较例2的电镀设备的截面示意图；
图14B是根据比较例3的电镀设备的截面示意图；以及
图15是分别示出了根据实施方式3以及比较例2和3的电镀设备的速度分布的模拟结果的曲线图。
具体实施方式
通过参照以下结合附图描述的示例性实施方式，本公开的优点和特性以及实现这些优点和特性的方法将变得清楚。然而，本公开不限于此处公开的示例性实施方式，而是将以各种形式实现。示例性实施方式仅作为示例提供，以使得本领域技术人员可以完全理解本公开的公开内容和本公开的范围。因此，本公开将仅由所附权利要求的范围限定。
在附图中示出的用于描述本公开的示例性实施方式的形状、尺寸、比率、角度、数量等仅仅是示例，并且本公开不限于此。在整个说明书中，相同的附图标记通常表示相同的元件。此外，在本公开的以下描述中，可以省略对已知相关技术的详细说明，以避免不必要地模糊本公开的主题。此处使用的诸如“包括”、“具有”和“由……组成”之类的术语通常旨在允许其他部件的加入，除非这些术语与术语“仅”一起使用。除非另有明确说明，否则对单数形式的任何引用可以包括复数形式。
即使没有明确说明，部件也被解释为包括普通的误差范围。
当使用诸如“上”，“上方”，“下方”和“接着”之类的术语来描述两个部分之间的位置关系时，一个或更多个部分可以位于这两个部分之间，除非这些术语与术语“紧接”或“直接”一起使用。
当一个元件或层设置在另一元件或层“上”时，元件或层可直接设置在另一元件或层上，或者又一元件或层可以插入在它们之间。
尽管术语“第一”、“第二”等用于描述各种部件，但这些部件不受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个部件与其他部件。因此，下面提到的第一部件可以是本公开的技术构思中的第二部件。
在整个说明书中，相同的附图标记通常表示相同的元件。
附图所示的每个部件的尺寸和厚度是为了便于描述而示出的，并且本公开不限于所示出的部件的尺寸和厚度。
本公开的各种实施方式的特征可以部分地或整体地彼此附接或彼此组合，并可以在技术上以各种方式互锁和操作，而且实施方式可以彼此独立或彼此关联地执行。
在下文中，将参照附图详细描述根据本公开的示例性实施方式的显示装置。
电镀设备
图1是根据本公开实施方式的电镀设备的立体示意图。图2是沿图1的X轴/Z轴平面截取的截面示意图。图3是沿图1的Y轴/Z轴平面截取的截面示意图。图4是根据本公开实施方式的电镀设备的平面示意图。参照图1至图4，根据本公开实施方式的电镀设备100包括镀槽110、台架(stage)120、基板130、阴极140、阳极150和喷嘴160。电镀设备100还包括连接单元171、驱动单元172、镀液传输单元180、镀液SOL、镀液储存器STORAGE、电源单元POWER和控制器CONTROL。
镀槽110提供填充镀液SOL的内部空间。在镀槽110中容纳其上要形成镀层的基板130。此外，镀槽110可以具有这样的空间尺寸：其中可以供应足够量的镀液SOL以在基板130上形成镀层，并且可以排出剩余的镀液。镀槽110可以具有包括顶部开口的六面体形状，但是不限于此。
台架120为被配置为将作为镀敷目标对象的基板130装载到镀槽110中并在供应镀液SOL的过程中支撑基板130的台架。台架120可设置在镀槽110中以保持一致的水平状态。例如，台架120可以设置在水平方向(X轴/Y轴方向)上。此外，台架120可以设置成使得设置在台架120上的基板130的表面平行于镀液SOL的表面。图2和图3示出了镀液SOL的表面为流动的以表示镀液SOL是液体，但是镀液SOL的表面可以基本上平行于镀槽110的底表面。
台架120可设置成在特定方向上彼此间隔开的多个杆状台架120，如图1所示。例如，台架120包括沿Y轴方向延伸的多个杆，并且多个杆可以沿X轴方向平行设置。在一些实施方式中，多个杆状台架120可以连接在镀槽110的彼此面对的两侧之间。多个阴极140也可以连接在镀槽110的两侧之间，并且多个杆状台架120可以布置在相邻的阴极140之间。台架120可以形成为网格形状或板状形状，并且因此，本公开不限于杆状形状。
此外，台架120可包括安装在多个轴和膜上的辊125以传输基板130。当旋转多个轴以传输基板130时，辊125相应地旋转。当辊125旋转时，台架120支撑设置在镀槽110外部的基板130并将其传输到镀槽110中。当基板130到达镀敷位置时，轴停止驱动，并且台架120用于支撑基板130。图1示出了台架120，其中四个辊125安装在五个轴中的每一个上。然而，本公开不限于此。可以设置更多台架120以提高基板130的平坦度。
基板130是镀敷目标对象，并且通过根据本公开实施方式的电镀设备100在基板130的表面上形成镀层。例如，在镀敷工艺期间用作种子的种子图案由基板130上的导电材料形成。其上包括种子图案的基板130设置在台架120上。基板130沿水平方向设置在镀槽110中。因此，当镀槽110填充有镀液SOL时，基板130的表面可以基本上平行于镀液SOL的表面设置。基板130可以是导体或非导体，但不限于此。此处已经描述了基板130和种子图案是单独的部件，但是基板130可以包括种子图案。
阴极140设置在基板130的两侧以向基板130施加电流。例如，阴极140可以将电流施加到基板130上设置的种子图案。因此，镀层可以通过阴极140和阳极150之间的电流形成在基板130的表面上。阴极140可以设置在镀槽110中并且可以与基板130的两侧接触。此外，在基板130的两侧的阴极140也可以固定基板130，从而使之不移动。例如，阴极140还可以被配置为夹具以抓住基板130的两侧。如果基板130可以通过阴极140完全固定，则可以不提供台架120。
阴极140可以形成为多个阴极140，并且多个阴极140可以在基板130的两侧彼此对应地设置。例如，基于作为阳极150的移动方向的X轴方向，阴极140可包括设置在基板130的相应两侧的多个第一阴极140A和多个第二阴极140B。基于X轴方向，多个第一阴极140A设置在基板130的一侧。基于X轴方向，多个第二阴极140B设置在基板130的另一侧。此处，设置在基板130的一侧的多个第一阴极140A可以设置成分别面对并且对应于设置在基板130的另一侧的多个第二阴极140B。因此，多个第一阴极140A和多个第二阴极140B可以被配置为将不同的电流密度施加到基板130的各个镀敷区域。
多个第一阴极140A和多个第二阴极140B可以平行于镀槽110中的镀液SOL的表面设置。例如，设置有多个第一阴极140A和多个第二阴极140B的虚拟平面可以平行于镀液SOL的表面。因此，通过将基板130固定的多个阴极140，基板130的表面可以保持与镀液SOL的表面平行。
阳极150在上方与基板130(或者放置有基板130的镀槽110)间隔开并向基板130施加电流。阳极150可以被配置为通过连接单元171和驱动单元172沿X轴方向移动。例如，阳极150可以被配置为在多个第一阴极140A和多个第二阴极140B之间移动。通过在阳极150和阴极140之间流动的电流，沿着阳极150的移动方向与阳极150所位于的区域相对应地在基板130的上表面上形成镀层。阳极150的尺寸可以小于作为镀敷目标对象的基板130。在水平电镀设备中，可在使阳极150沿X轴方向移动一次或更多次的同时在基板130上形成镀层。
阳极150可以具有矩形平行六面体形状。例如，阳极150可以具有如下矩形形状：其沿作为阳极150的移动方向的X轴方向的宽度小于沿垂直于X轴方向的Y轴方向的长度。此外，阳极150可以具有如下矩形形状：其沿作为阳极150的移动方向的X轴方向的宽度小于沿垂直于X轴方向和Y轴方向的Z轴方向的高度。换句话说，阳极150可以具有如下矩形形状：其X轴方向宽度小于Y轴方向长度和Z轴方向高度，但是阳极150的形状不限于此，并且可以采用具有各种尺寸的其它形状和大小。
喷嘴160向下朝向基板130喷射镀液SOL。喷嘴160可以与阳极150相邻地设置。喷嘴160可以与阳极150结合并且与阳极150一起沿X轴方向移动。喷嘴160从基板130上方供应镀液SOL。因此，喷嘴160可以支持镀槽110中的镀液SOL的循环并保持镀液SOL的恒定浓度。
喷嘴160可以包括沿着基板130的表面在Y轴方向上设置的多个喷嘴。由于使用了多个喷嘴160，所以当执行电镀时可以快速供应镀液SOL。此外，基于作为阳极150的移动方向的X轴方向，喷嘴160可以设置在阳极150的仅一个表面上或两个表面上。例如，基于作为阳极150的移动方向的X轴方向，喷嘴160可包括设置在阳极150的一个表面上的多个第一喷嘴160A和设置在阳极150的另一个表面上的多个第二喷嘴160B。此外，喷嘴160可以是可旋转的，而具有可调节的喷射方向和角度。
连接单元171设置在镀槽110上并且连接到阳极150和喷嘴160。连接单元171可以固定阳极150和喷嘴160并调节阳极150和喷嘴160的Z轴方向高度。连接单元171可以通过驱动单元172沿X轴方向移动。连接单元171可以在镀敷工艺期间调节喷嘴160相对于基板130的高度，以优化镀液SOL的流量和基板130的各个区域的电流。
驱动单元172与连接单元171结合在一起，以沿作为阳极150的移动方向的X轴方向使连接单元171往复运动。驱动单元172可设置在镀槽110的边缘。驱动单元172可以移动连接单元171，还可以控制连接单元171的移动速度。因此，驱动单元172控制阳极150和喷嘴160的移动速度，以调节将在基板130上形成的镀层的厚度和面积。在一个或更多个实施方式中，驱动单元172可以由用于向连接到连接单元171的阳极150提供移动的电力或电机操作。可以采用在电镀工艺中用于适当地辅助阳极150(以及诸如喷嘴160或屏蔽件等的连接到阳极150的其它部件)的移动的任何合适的机械装置。
镀液SOL可填充镀槽110。镀液SOL可以包含用于镀敷工艺的各种离子。掩模作为使用根据本公开实施方式的电镀设备和电镀方法制造的产品，可能用于在加热环境中而不是在室温下沉积有机层。因此，掩模可以由例如殷钢等形成。由此，如果电镀设备使用殷钢进行镀敷，镀液SOL可以是混合溶液。该混合溶液可由无水硫酸镍(NiSO4)、使用氯化镍(NiCl2)等的镍离子、使用无水硫酸铁(FeSO4)等的铁离子源、诸如硼酸的pH调节剂、抛光剂、应力消除剂和稳定剂组成。然而，本公开并不限于此。在此，假定镀层由殷钢形成，但镀层的材料不限于此。
镀液储存器STORAGE是被配置为将镀液SOL储存在电镀设备100中的储存器。通过第二镀液传输管线182、镀液传输单元180、第一镀液传输管线181和喷嘴160将镀液储存器STORAGE中的镀液SOL喷向基板130。来自镀液储存器STORAGE的镀液SOL在镀液传输单元180中分支的情况下供应到在阳极150侧面沿Y轴方向布置的多个喷嘴160中。一对第一镀液传输管线181可对应于设置在阳极150的两个表面上的喷嘴160进行设置。
电源单元POWER与阴极140和阳极150电连接，并施加电流。例如，电源单元POWER可向阴极140和阳极150施加电压，以允许恒定电流在阴极140和阳极150之间流动。由于恒定电流在阴极140和阳极150之间流动，因此可以形成厚度和表面轮廓均匀的镀层。
电源单元POWER可向阳极150施加恒定电压，例如直流(DC)电压，并向阴极140施加交流(AC)电压。在此，AC电压可具有各种波形，例如正弦波、脉冲波或三角波。在这种情况下，电源单元POWER可以向多个第一阴极140A和多个第二阴极140B中彼此面对布置的第一阴极140A和第二阴极140B施加相同的电压。在此情况下，当阳极150移动时，在第一阴极140A和阳极150之间流动的电流以及在第二阴极140B和阳极150之间流动的电流可以改变。然而，在阳极150与第一阴极140A之间流动的电流和在阳极150与被布置为面对第一阴极140A的第二阴极140B之间流动的电流之和可以是恒定的。
控制器CONTROL连接到电源单元POWER，并控制从电源单元POWER施加到阴极140和阳极150的电流。例如，控制器CONTROL可以调节阴极140和阳极150产生的电流密度，以控制镀层的厚度和表面轮廓。在一个或更多个实施方式中，控制器CONTROL包括诸如微处理器、微控制器、集成电路、芯片或微芯片等的适合于实施和执行在此描述的控制器CONTROL的算法和步骤的处理电路。
例如，控制器CONTROL可根据在彼此面对设置的第一阴极140A和第二阴极140B之间移动的阳极150的位置，调节要施加到阴极140的电流密度。控制器CONTROL可以感测阳极150的位置。然后，控制器CONTROL可以基于基板130上的对应于阳极150的位置的镀敷面积来调节要施加到多个阴极140的电压或启用/停用阴极140。另外，根据阳极150的位置的变化的要施加到多个阴极140的电压可以预先存储在控制器CONTROL的存储器中。当阳极150的位置改变时，控制器CONTROL可以基于存储在存储器中的数据调节要施加到多个阴极140的电压或启用/停用阴极140。因此，控制器CONTROL可以调节要施加到每个镀敷区域的电流的量，以调节在镀敷区域上要形成的镀层的量和厚度。
在根据本公开实施方式的电镀设备100中，恒定电流可在阴极140和阳极150之间流动，因此，可形成厚度和表面轮廓均匀的镀层。DC电压可施加至阳极150，而AC电压可施加至阴极140。在此情况下，为了在阳极150和阴极140之间保持恒定电流，控制器CONTROL可以调节施加到彼此面对的第一阴极140A和第二阴极140B的电压强度。因此，施加到第一阴极140A和第二阴极140B的电流之和可以保持恒定。
图5是用于说明根据本公开实施方式的施加到电镀设备的阴极的电流的示例性曲线图。例如，图5示出了通过彼此面对的第一阴极140A和第二阴极140B施加的电流。
参照图5，对第一阴极140A和第二阴极140B施加AC电压。在此情况下，如果对第一阴极140A和第二阴极140B施加相同的电压，则在第一阴极140A和阳极150之间流动的电流以及在第二阴极140B和阳极150之间流动的电流可以随着阳极150的移动而改变。然而，由于对第一阴极140A和第二阴极140B施加了相同的电压，因此在第一阴极140A和阳极150之间流动的电流与在第二阴极140B和阳极150之间流动的电流之和可以保持恒定。
更具体而言，相同的电压可以施加至第一阴极140A和第二阴极140B。在这种情况下，当阳极150位于最接近第一阴极140A并且最远离第二阴极140B的位置时(t1)，第一阴极140A和阳极150之间的电阻被最小化。因此，在第一阴极140A和阳极150之间流动的电流被最大化。另一方面，阳极150位于最远离第二阴极140B的位置，并且因此，第二阴极140B和阳极150之间的电阻被最大化，并且在第二阴极140B和阳极150之间流动的电流被最小化。
然后，随着阳极150从第一阴极140A侧朝向第二阴极140B侧移动，第一阴极140A和阳极150之间的电阻可以逐渐增大。因此，在第一阴极140A和阳极150之间流动的电流可以逐渐减小。
然后，当阳极150位于最接近第二阴极140B并且最远离第一阴极140A时(t2)，在第二电极140B和阳极150之间的电阻被最小化。因此，在第二阴极140B和阳极150之间的流动的电流被最大化。另一方面，阳极150位于最远离第一阴极140A的位置处，第一阴极140A和阳极150之间的电阻被最大化，并且在第一阴极140A和阳极150之间流动的电流被最小化。
通常，垂直电镀方法已用于电镀。根据垂直电镀方法，仅在基板的一侧进行基板的阴极和种子图案之间的连接。因此，阴极和种子图案之间的接触在单点处进行。因而，种子图案的电阻随着远离阴极和种子图案之间的接触部分而增加。因此，根据垂直电镀方法，很难在整个基板上形成均匀的镀层。此外，根据垂直电镀方法，基板沿垂直方向设置。因此，在镀敷工艺中产生的诸如氢的气体和诸如盐的副产物可能在垂直方向上累积。也即是说，可能累积镀敷障碍物。此外，根据垂直电镀方法，需要将沿水平方向传输的基板130旋转到垂直方向，以将基板130装载到镀槽中。在从镀槽中卸下经镀敷的基板130之后，需要将基板130再次旋转到水平方向。因此，镀槽及其外围装置变得笨重。
根据本公开的实施方式的电镀设备100通过水平电镀方法执行镀敷工艺，以解决垂直电镀方法的上述问题。例如，根据本公开的实施方式的电镀设备100的多个阴极140可以设置在基板130的两侧。例如，多个第一阴极140A可以设置在基板130的一侧，多个第二阴极140B可以设置在基板130的另一侧。因此，多个阴极140可以电连接到基板130上的种子图案。因此，种子图案的电阻可以由于阴极140和种子图案之间的多重接触而保持恒定。因此，在根据本公开的实施方式的电镀设备100中，可以在整个基板130中保持均匀的电流密度，并且可以形成均匀的镀层。
此外，根据本公开的实施方式的电镀设备100通过水平电镀方法执行镀敷工艺，以减少或最小化镀敷障碍物的累积。例如，在根据本公开的实施方式的电镀设备100中，基板130沿水平方向设置。因此，基板130的表面可以基本上平行于镀液SOL的表面设置。因此，可以使镀敷工艺中产生的气体或副产物的累积减少或最小化。
此外，根据本公开的实施方式的电镀设备100通过水平电镀方法执行镀敷工艺，以减小或最小化系统的体积。通常，如果在制造工艺中使用生产线内(in-line)工艺，则在制造工艺期间沿水平方向移动制造目标(例如基板)。因此，如果电镀设备100通过水平电镀方法执行镀敷工艺，则可将沿水平方向设置的基板装载到镀槽中。在从镀槽中卸载经镀敷的基板之后，基板可以原样移动到清洁装置。因此，在根据本公开的实施方式的电镀设备100中，不需要用于将基板130从水平方向旋转到垂直方向或从垂直方向旋转到水平方向的任何装置。因此，可以减小系统的体积。根据垂直电镀方法，镀槽的尺寸需要大于基板纵向尺寸的两倍。然而，根据如在根据本公开的实施方式的电镀设备100中的水平电镀方法，镀槽110可以具有远小于基板130的尺寸的两倍的尺寸。因此，在根据本公开的实施方式的电镀设备100中，可以减小镀槽110的尺寸，以使系统的体积最小化。
在根据本公开的实施方式的电镀设备100中，阴极140由多个阴极140组成，因此，可以实现各个镀敷区域的不同电流。例如，阴极140可以包括设置在基板130的一侧的多个第一阴极140A和设置在基板130的另一侧的多个第二阴极140B。控制器CONTROL可以调节施加到分别彼此面对的多个第一阴极140A和多个第二阴极140B的电压。因此，阴极140可以针对各个镀敷区域实现不同的电流密度。例如，为了在对应于多个第一阴极140A和多个第二阴极140B中的最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中实现比在对应于位于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B旁边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中更高的电流，可以将被施加到最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的电压设置成高于被施加到位于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B旁边的第一阴极140A和第二阴极140B的电压。由此，当被施加到第一阴极140A中的一个和第二阴极140B中的一个的电压被设置为不同于被施加到第一阴极140A中的另一个和第二阴极140B中的另一个的电压时，在对应于第一阴极140A中的一个和第二阴极140B中的一个的镀敷区域中的电流可以不同于在对应于第一阴极140A中的另一个和第二阴极140B中的另一个的镀敷区域中的电流。因此，如图4所示，如果设置五对阴极，则可以分别对五个镀敷区域实施不同的电流。
如果一个单个阴极设置在基板的一侧，并且另一单个阴极设置在基板的相对侧，则单个电压通过阴极被施加到所有镀敷区域。因此，可能不能实现针对各个镀敷区域的不同电流。也就是说，如果单个阴极设置在基板的两侧中的每一侧，则对基板的整个区域实施相同的电流。
然而，在根据本公开的一个实施方式的电镀设备100中，由于多个第一阴极140A设置在基板的一侧，并且多个第二阴极140B设置在基板的另一侧，所以相比于单个第一阴极设置在基板的一侧并且单个第二阴极设置在基板的另一侧的情况，能够实现针对各个镀敷区域的不同电流。
如上所述，在根据本公开的一个实施方式的电镀设备100中，可以使用多个第一阴极140A和多个第二阴极140B实现针对各个镀敷区域的不同电流。因此，在根据本公开的一个实施方式的电镀设备100中，可以在基板130上形成具有均匀的厚度的镀层。
例如，对应于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中的镀敷面积可能大于对应于位于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B旁边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中的镀敷面积。例如，假设在对应于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中可以形成具有大约1cm2的镀敷面积的镀层，并且在对应于位于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B旁边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中可以形成具有大约1mm2的镀敷面积的镀层，在对应于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中设置在基板130上的种子图案的尺寸可以大于在对应于位于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B旁边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中设置在基板130上的种子图案的尺寸。然而，如果在对应于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中的电流可以与在对应于位于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B旁边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中的电流相同，则在对应于位于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B旁边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中的种子图案的电流密度可能大于在对应于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中的种子图案的电流密度。在这种情况下，由于电流密度的差异，在对应于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中形成的镀层的厚度可能小于在对应于位于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的旁边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域上形成的镀层的厚度。因此，可能形成针对各个镀敷区域具有不同厚度的镀层。因此镀层可能不具有均匀的厚度。
然而，在根据本公开的一个实施方式的电镀设备100中，可以考虑在每个镀敷区域中的镀敷的面积而实现针对各个镀敷区域的不同电流。例如，在对应于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中的镀敷面积可能大于在对应于位于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的旁边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中的镀敷面积。在这种情况下，相比于对应于位于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的旁边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域，可以将更高的电流施加至对应于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域。因此，在对应于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域和对应于位于最左边的第一阴极140A和第二阴极140旁边的第一阴极140A和第二阴极140B镀敷区域中的电流密度可以是均匀地。因此，在根据本公开的一个实施方式的电镀设备100中，镀层的总体厚度可以是均匀的，并且由于镀敷面积的差异所导致的镀层的厚度差异可以减小或最小化。因此，可以形成厚度和表面轮廓均匀的镀层。
此外，在根据本公开的一个实施方式的电镀设备100中，可以控制被施加至一对夹具的电压的电平。因此，可以减小或最小化对应于该对阴极的镀敷区域中的镀层的厚度差异。例如，在对应于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中，随着阳极移动，镀敷面积可能变化。例如，在第一时间点，在对应于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中的镀敷面积可以是大约1cm2，并且在第一时间点之后的第二时间点，对应于最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的镀敷区域中的镀敷面积可以是大约1mm2。然而，如果在第一时间点和第二时间点对最左边的第一阴极140A和第二阴极140B施加相同的电压，则可能在第一时间点形成具有更小厚度的镀层，并且可能在第二时间点形成具有更大厚度的镀层。因此，在第二时间点施加至最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的电压可以小于在第一时间点施加至最左边的第一阴极140A和第二阴极140B的电压，以便即使在阳极移动时也实施均匀的电流密度。因此，在根据本公开的一个实施方式的电镀设备100中，镀层的总体厚度可以是均匀的，并可以减小或最小化由于镀敷面积的差异所导致的镀层的厚度差异。因此，可以形成厚度和表面轮廓均匀的镀层。
图6是沿X轴/Z轴平面截取的根据本公开另一实施方式的电镀设备的截面示意图。图7是沿图6的Y轴/Z轴平面截取的截面示意图。图6和图7所示的电镀设备200与图1至图5所示的电镀设备100大致相同，区别在于其阳极250和喷嘴260与电镀设备100的阳极和喷嘴不同并且加入了屏蔽件290。因此，将省略其冗余描述。
参照图6和图7，根据本公开另一实施方式的电镀设备200包括设置在阳极250的至少一侧的喷嘴260和屏蔽件290。在此情况下，阳极250、喷嘴260和屏蔽件290可以通过附加的固定单元彼此连接。另外，可以在没有任何固定单元的情况下将屏蔽件290固定到阳极250，并且可以将喷嘴260固定到屏蔽件290。阳极250、喷嘴260和屏蔽件290的布局和连接可以自由设计。
参照图6，喷嘴260可以设置在阳极250的两侧。喷嘴260可以包括沿阳极250的表面在Y轴方向上设置的多个喷嘴。例如，基于作为阳极250的移动方向的X轴方向，喷嘴260可包括设置在阳极250的一侧的多个第一喷嘴260A和设置在阳极250的另一侧的多个第二喷嘴260B。然而，本公开不限于此。喷嘴260可以设置在阳极250的仅一侧。
镀液SOL通过喷嘴260的出口喷射。在此情况下，喷嘴260的出口可以设置为与阳极250的邻近于基板130的端面(或者尖端或端部)共线，但不限于此。喷嘴260的出口的位置可以根据要形成的镀层的形状和厚度自由调节。此处，喷嘴260的出口可以指镀液SOL被喷射所通过的喷嘴260的端部。
屏蔽件290可以通过改变填充在镀槽110中的镀液SOL的流量和通过喷嘴260喷射的镀液SOL的流量来调节阳极250和基板130之间的电流密度。屏蔽件290可以形成为使得与基板130相邻的一端比阳极250更靠近基板130。例如，屏蔽件290可以具有比阳极250更加朝向镀槽110向下突出的形状。
屏蔽件290设置在阳极250的两个侧表面上，并设置在阳极250和喷嘴260之间。屏蔽件290可以沿着阳极250的表面设置在Y轴方向上。例如，与阳极250类似，屏蔽件290可以具有如下矩形形状：其X轴方向宽度小于Y轴方向长度和Z轴方向高度。参照图6，屏蔽件290基于X轴方向包括设置在阳极250一侧的第一屏蔽件290A和设置在阳极250另一侧的第二屏蔽件290B。然而，本公开不限于此。屏蔽件290可以设置在阳极250的仅一侧。
参照图6，第一屏蔽件290A设置在阳极250和多个第一喷嘴260A之间，并且第二屏蔽件290B设置在阳极250和多个第二喷嘴260B之间。在此情况下，第一屏蔽件290A和第二屏蔽件290B中的每一个可以设置成与阳极250的侧表面接触并且与第一喷嘴260A和第二喷嘴260B隔开预定距离。由于喷嘴260与屏蔽件290间隔开，因此可以在所有方向上喷射从喷嘴260的出口排出的镀液SOL。
屏蔽件290在Z轴方向上与基板130隔开预定距离。在此情况下，第一屏蔽件290A和第二屏蔽件290B可以具有相同或不同的长度。例如，第一屏蔽件290A和基板130之间的距离可以与第二屏蔽件290B和基板130之间的距离相同或不同。
在根据本公开另一实施方式的电镀设备200中，屏蔽件290设置在阳极250和喷嘴260之间。因此，可以调节被施加到镀敷区域的电流密度的分布。例如，在根据本公开另一实施方式的电镀设备200中，屏蔽件290设置在阳极250和喷嘴260之间。因此，可以使阳极250下方的电流密度分布变窄。如果阳极250下方的电流密度分布较宽，则对更宽的区域进行镀敷。随着远离阳极250的中心，镀层厚度差异可能增加，并且镀层的组分比变化。因此，镀层的质量下降。然而，在根据本公开另一实施方式的电镀设备200中，设置有屏蔽件290。因此，可以减小镀层的厚度分布并且形成具有均匀组分比的镀层。
将参照图8更详细地描述根据本公开另一实施方式的电镀设备200的效果。
图8是分别示出了基于根据实施方式1和2以及比较例1的电镀设备的阳极的中心的沿Z轴方向的电流密度的模拟结果的曲线图。在图8中，对应于阳极中心的位置设定为0，在X轴上绘制距阳极中心的距离，并且在Y轴上绘制对应的位置处的电流密度。
比较例1是不包括屏蔽件但包括阳极和设置在阳极两侧的喷嘴的电镀设备。
实施方式1是根据本公开另一实施方式的电镀设备200。此外，实施方式1包括阳极250、设置在阳极250两侧的屏蔽件290以及设置在屏蔽件290两侧的喷嘴260。在此情况下，屏蔽件290和基板130之间的距离是大约20mm。
实施方式2是根据本公开另一实施方式的电镀设备200。此外，实施方式2包括阳极250、设置在阳极250两侧的屏蔽件290以及设置在屏蔽件290两侧的喷嘴260。在此情况下，屏蔽件290和基板130之间的距离是大约10mm。
在比较例1以及实施方式1和2全体中，阳极250的X轴方向宽度设定为大约40mm，并且基板130和阳极250之间的距离设定为大约30mm。此外，阳极250由铜形成并且用于代替镀液SOL的电解质含有硫酸(H2SO4)，并且基板130由ITO形成。此外，阳极250的电导率为大约5e7 S/m，电解质的电导率为大约22S/m，并且基板130的电导率为大约1e5 S/m。此外，向阳极施加大约5V，向阴极140施加大约0V，并将阴极140和基板130之间的接触电阻设定为大约0Ω。基于上述条件，使用模拟工具SIMENS Star CCM+对比较例1以及实施方式1和2进行模拟。
作为模拟结果，对应于最大电流密度的大约50％(I0.5/Imax)的分布宽度和对应于最大电流密度的10％(I0.1/Imax)的分布宽度如以下的表1所示。
[表1]
I<sub>0.5</sub>/I<sub>max</sub> I<sub>0.1</sub>/I<sub>max</sub>
比较例1 80mm 165mm
实施方式1 50mm 100mm
实施方式2 40mm 65mm
参照图8，与实施方式1和2相比，不使用屏蔽件的比较例1的电流密度呈现为无尖峰化的(non-peaky)。比较例1具有大于0的电流密度值并且具有最大的镀敷面积。因此，如果镀层由殷钢形成，则镀层的两个侧部都具有低电流密度值。因此，预期镀层中镍的组分比会增加。例如，在比较例1中，对应于最大电流密度的大约50％(I0.5/Imax)的分布宽度与对应于最大电流密度的大约10％(I0.1/Imax)的分布宽度之间的差值为大约85mm。与实施方式1和2相比，比较例1示出了最大的差值。与实施方式1和2相比具有最大的镍的组分比增加的面积的比较例1中，镀层的比中心部分具有更高热膨胀系数的两个侧部可以具有最大尺寸。
使用屏蔽件290并且屏蔽件290和基板130之间的距离为大约20mm的实施方式1的电流密度与比较例1的电流密度相比呈现为尖峰化的。因此，实施方式1具有大于0的电流密度值并且具有与比较例1相比更小的镀敷面积。因此，如果镀层由殷钢形成，则镀层的两个侧部都具有低电流密度值。因此，预期实施方式1相比于比较例1具有更小的其中预期镀层中镍的组分比增加的面积。例如，在实施方式1中，对应于最大电流密度的大约50％(I0.5/Imax)的分布宽度与对应于最大电流密度的大约10％(I0.1/Imax)的分布宽度之间的差值为大约50mm。实施方式1显示出与比较例1相比更小的差值。在与比较例1相比具有更小的其中镍的组分比增加的面积的实施方式1中，镀层的比中心部分具有更高热膨胀系数的两个侧部可以具有与比较例1相比更小的尺寸。
使用屏蔽件290并且屏蔽件290和基板130之间的距离为大约10mm的实施方式2的电流密度与比较例1和实施方式1的电流密度相比呈现为尖峰化的。因此，实施方式2具有大于0的电流密度值并且与比较例1和实施方式1相比具有更小的镀敷面积。因此，如果镀层由殷钢形成，则镀层的两个侧部都具有低电流密度值。因此，与比较例1和实施方式1相比，预期实施方式2具有更小的其中预期镀层中镍的组分比增加的面积。例如，在实施方式2中，对应于最大电流密度的大约50％(I0.5/Imax)的分布宽度与对应于最大电流密度的大约10％(I0.1/Imax)的分布宽度之间的差值为大约25mm。实施方式2显示出与比较例1和实施方式1相比更小的差值。与比较例1和实施方式1相比具有更小的其中镍的组分比增加的面积的实施方式2中，镀层的比中心部分具有更高热膨胀系数的两个侧部可以具有与比较例1和实施方式1相比更小的尺寸。
根据上述模拟结果，使用屏蔽件290的实施方式1和2示出了与不使用屏蔽件的比较例1相比更加尖峰化的电流密度分布。因此，阳极250的两端中的电流密度在实施方式1和2中低于在比较例1中。因此，预期实施方式1和2与比较例1相比具有更小的其中预期镀层中镍的组分比增加的面积。此外，镀层的比中心部分具有更高热膨胀系数的两个侧部与在比较例1中相比可以具有更小的尺寸。因此，在实施方式1和2中，与比较例1相比，可以减小镀层的厚度分布并且可以形成具有均匀组分比的镀层。因此，在实施方式1和2中，与比较例1相比，可以形成具有均匀的更低热膨胀系数的镀层。
可以使用电镀设备制造用于沉积有机层的掩模，并且掩模可以由殷钢形成。在此情况下，非常重要的是实现形成殷钢的镍的在约36％至约40％的范围内的均匀组分比。用于沉积有机层的掩模用于加热环境而不是室温。此外，需要使用掩模将有机层精确地沉积在期望的位置，因此，需要非常精确地形成掩模的图案形状。如果图案的尺寸或形状随温度变化而变化，则不可能将有机层沉积在期望的位置。因此，如果通过电镀由殷钢形成掩模，则掩模中镍的组分比需要在约36％至约40％的范围内保持均匀，以使掩模尺寸在温度变化时的变化最小化。如果掩模中镍的组分比在约36％至约40％的范围之外，则掩模的热膨胀系数急剧增加。此外，在使用掩模沉积有机层的工艺的过程中，不可能将有机层精确地沉积在期望的位置。
鉴于上述情况，如果使用比较例1的电镀设备制造掩模，则与实施方式1和2相比，镀层的两个侧部可能具有大的镍的组分比增加的面积。使用比较例1的电镀设备制造的掩模具有相对高的热膨胀系数。因此，在使用掩模沉积有机层的工艺中，可能不能将有机层精确地沉积在期望的位置。
然而，如果使用实施方式1和2的电镀设备200制造掩模，则与比较例1相比，镀层的两个侧部可以具有小的镍的组分比增加的面积。使用实施方式1和2的电镀设备200制造的掩模具有相对低的热膨胀系数。因此，在使用掩模沉积有机层的工艺的过程中，可以将有机层精确地沉积在期望的位置。
此外，参照实施方式1和2，可以看出，随着屏蔽件290和基板130之间的距离减小，电流密度呈现为更加尖峰化。因此，在根据本公开另一实施方式的电镀设备200中，可以选择性地调节屏蔽件290和基板130之间的距离，以形成具有期望的镍组分比和期望的镍组分比均匀性的镀层。
图9是沿X轴/Z轴平面截取的根据本公开又一实施方式的电镀设备的截面示意图。除了喷嘴360和屏蔽件390的布局之外，图9所示的电镀设备300与图6和图7所示的电镀设备200基本相同。因此，将省略其冗余描述。
参照图9，根据本公开又一实施方式的电镀设备300包括设置在阳极250两侧的喷嘴360和屏蔽件390。在此情况下，屏蔽件390设置在阳极250和喷嘴360之间，并设置成与喷嘴360接触。例如，第一屏蔽件390A和多个第一喷嘴360A基于X轴方向顺序地设置在阳极250的一侧。此外，第二屏蔽件390B和多个第二喷嘴360B基于X轴方向顺序地设置在阳极250的另一侧。在此情况下，第一屏蔽件390A与多个第一喷嘴360A接触，并且第二屏蔽件390B与多个第二喷嘴360B接触。在此情况下，屏蔽件390和喷嘴360之间的接触结构可指屏蔽件390的侧表面的一部分与喷嘴360的出口的侧表面之间的接触结构。如果用于喷射镀液SOL的喷嘴360的出口与屏蔽件390的侧表面接触，则喷射到镀敷区域的镀液SOL的流体性状(behavior)可以变化。
在根据本公开又一实施方式的电镀设备300中，屏蔽件390设置在阳极250和喷嘴360之间，并且喷嘴360的出口的侧表面设置成与屏蔽件390接触。如果喷嘴360的出口设置成与屏蔽件390接触，则从喷嘴360排出的镀液SOL沿着屏蔽件390的侧表面在Z轴方向上向下喷射。例如，屏蔽件390的作用是直接强加从喷嘴360排出的镀液SOL的喷射方向。因此，根据本公开又一实施方式的电镀设备300可以使用屏蔽件390以将镀液SOL定向(target)在期望的镀敷区域。从喷嘴360排出的镀液SOL相对于镀槽110中已经存在的镀液SOL是新的。因此，从喷嘴360排出的镀液SOL可以比镀槽110中已经存在的镀液SOL具有更适合镀敷的浓度。因此，根据本公开又一实施方式的电镀设备300能够将镀液SOL保持在期望的浓度，并且直接将镀液SOL供应到镀敷区域及其周围。因此，可以形成具有均匀组分的镀层。
图10是沿X轴/Z轴平面截取的根据本公开再一实施方式的电镀设备的截面示意图。除了阳极450、喷嘴460和屏蔽件490的布局之外，图10所示的电镀设备400与图6和图7所示的电镀设备200基本相同。因此，将省略其冗余描述。
参照图10，根据本公开再一实施方式的电镀设备400包括设置在阳极450两侧的喷嘴460和屏蔽件490。例如，喷嘴460布置在屏蔽件490和阳极450之间的空间中。也就是说，第一喷嘴460A设置在阳极450和第一屏蔽件490A之间，并且第二喷嘴460B设置在阳极450和第二屏蔽件490B之间。在此情况下，喷嘴460设置在阳极450和屏蔽件490之间并且接触阳极450和屏蔽件490。例如，多个第一喷嘴460A和第一屏蔽件490A基于X轴方向顺序地设置在阳极450的一侧，并且，多个第二喷嘴460B和第二屏蔽件490B基于X轴方向顺序地设置在阳极450的另一侧。在此情况下，各个第一喷嘴460A的出口的侧表面可以与第一屏蔽件490A的侧表面接触。此外，各个第二喷嘴460B的出口的侧表面可以与第二屏蔽件490B的侧表面接触。然而，在其它实施方式中，喷嘴460不需要接触屏蔽件490或阳极450的侧表面，而是可以间隔开。
在根据本公开再一实施方式的电镀设备400中，可以调节阳极450的X轴方向宽度以在阳极450下方实现均匀的电流密度。如果喷嘴460设置在屏蔽件490内侧，则第一喷嘴460A和第二喷嘴460B之间的距离可以减小。然而，如果喷射镀液SOL的第一喷嘴460A和第二喷嘴460B设置得彼此过于靠近，则喷射的镀液SOL可能过度流动。因此，在根据本公开再一实施方式的电镀设备400中，可以调节第一喷嘴460A和第二喷嘴460B之间的距离以在阳极450下方实现均匀的电流密度。
在根据本公开再一实施方式的电镀设备400中，喷嘴460设置在由屏蔽件490形成的区域内。因此，喷嘴460可以不受在屏蔽件490外侧产生的旋流(swirl)的影响。例如，如果移动阳极和屏蔽件以进行镀敷，则可能在位于移动方向上的屏蔽件外侧产生旋流。旋流可能导致镀敷区域中的流体和粒子的流动不均匀性。此外，旋流和流体流动的不均匀性可导致在镀敷区域中分散在镀液SOL中的粒子的浓度降低。因此，可能不会形成具有足够厚度的镀层。然而，在根据本公开再一实施方式的电镀设备400中，喷嘴460设置在屏蔽件490内侧。因此，喷嘴460可以不受在屏蔽件490外侧产生的旋流的影响，镀液SOL可以稳定地供应到屏蔽件490内侧的镀敷区域，并且镀液SOL的流速可以是均匀的。
此外，在根据本公开再一实施方式的电镀设备400中，喷嘴460的出口设置成与屏蔽件490接触。因此，可以沿着屏蔽件490的表面容易地将镀液SOL喷射到镀敷区域。
参照图11至图15更详细地描述根据本公开再一实施方式的电镀设备400的效果。
图11示出了根据实施方式3的电镀设备的流速的模拟结果。图12示出了根据实施方式3的电镀设备的粒子流动的模拟结果。在图11中，示出当阳极450向右移动时产生的流体的流动。此外，在图12中示出了当阳极450向右移动时产生的分散在镀液中的粒子(例如离子)的流动。
实施方式3是根据本公开再一实施方式的电镀设备400。此外，实施方式3包括阳极450、设置在阳极450两侧的喷嘴460以及设置在喷嘴460两侧的屏蔽件490。在此情况下，屏蔽件490和基板130之间的距离是10mm。
可以看出，如果如实施方式3那样将喷嘴460设置在阳极450和屏蔽件490之间，则基板130上的流体和粒子的流动变得均匀。
例如，在如图11所示的实施方式3中，可在区域A中观察到具有相对高的流速的流体的均匀流动，区域A是位于阳极450下方的基板上的镀敷区域并且是实际进行镀敷的区域。由于在区域A中可以观察到均匀的流体流动，因此在实施方式3中可以形成具有均匀厚度和均匀组分比的镀层。
此外，在如图12所示的实施方式3中，可以观察到从填充在镀槽中的镀液SOL供应的粒子和从右喷嘴460B喷射的粒子在区域B中是均匀的，区域B位于阳极450下方的基板上并且是实际进行镀敷的区域。特别地，可以看出，从喷嘴460B供应的新镀液沿着屏蔽件490B流动而不受外部旋流的影响，并且稳定地穿过阳极450和基板130之间。由于在区域B中可以观察到均匀的粒子流动，因此在实施方式3中可以形成具有均匀厚度和均匀组分比的镀层。
图13是分别示出了根据实施方式2和3以及比较例1的电镀设备的速度分布的模拟结果的曲线图。速度分布显示了流体在对应的位置处的移动方向和移动速度。在图13所示的曲线图中，对应于阳极中心的位置设定为0，并且在X轴上绘制距阳极中心的距离。此外，Y轴上的正(+)值表示流体向右流动，负(-)值表示流体向左流动。在此，Y轴上的流体速度基于基板上方大约0.8mm的点测量。
如上所述，比较例1是不包括屏蔽件但包括阳极和设置在阳极两侧的喷嘴的电镀设备。
实施方式2是根据本公开另一实施方式的电镀设备200。此外，实施方式2包括阳极250、设置在阳极250两侧的屏蔽件290以及设置在屏蔽件290两侧的喷嘴260。在此情况下，屏蔽件290和基板130之间的距离是大约10mm。
实施方式3是根据本公开再一实施方式的电镀设备400。此外，实施方式3包括阳极450、设置在阳极450两侧的喷嘴460以及设置在喷嘴460两侧的屏蔽件490。在此情况下，屏蔽件490和基板130之间的距离是大约10mm。
在比较例1以及实施方式2和3全体中，阳极250或450的X轴方向宽度设定为大约40mm，并且基板130和阳极250或450之间的距离设定为大约30mm。此外，基于图13的曲线图，阳极250或450由铜形成，并且镀液包含作为流体的水。基板130由ITO形成。此外，阳极250或450的电导率为大约5e7 S/m，而基板130的电导率为大约1e5 S/m。此外，向阳极250或450施加大约5V，向阴极140施加大约0V，并将阴极140和基板130之间的接触电阻设定为大约0Ω。此外，镀液SOL以大约50lpm从喷嘴260或460喷出，并且阳极250或450以大约370mm/min的速度向右移动。基于上述条件，使用模拟工具ANSYS FLUENT对比较例1和实施方式2和3进行模拟。
参照图13，可以看出，与分别使用屏蔽件290和490的实施方式2和3相比，在不使用屏蔽件的比较例1中，从阳极下方的镀敷区域向左流动的流体的速度太高。此外，如上面参照图8所述，不使用屏蔽件的比较例1具有较宽的电流密度分布，因此，镀层的两侧可能具有不均匀的镀敷组分比和增大的厚度分布。
此外，参照图13，可以看出，在喷嘴260设置在屏蔽件290外侧的实施方式2中，镀敷区域中的流速有一点慢。然而，可以看出，在喷嘴460设置在屏蔽件490内侧的实施方式3中，镀敷区域中的流速比在实施方式2中高，但是比在比较例1中低。
此外，可以看出，镀敷区域中的流速在实施方式3中比在比较例1中更加均匀。例如，可以看出，实施方式3的对应于阳极250的X轴方向宽度的区域中的流速比比较例1的对应于阳极的X轴方向宽度的区域中的流速显示出更小的偏差。
实施方式3可以解决由屏蔽件490外侧产生的旋流所引起的镀敷区域中的流速降低，并且抑制由镀敷区域中的高流速引起的镀敷区域中的浓度降低。此外，由于镀敷区域中的均匀流速，实施方式3可以形成具有均匀厚度的镀层。
在下文中，将通过与包括屏蔽件的垂直电镀设备进行比较，参照图14A、图14B和图15描述电镀设备400的效果。
图14A是根据比较例2的电镀设备的截面示意图。图14B是根据比较例3的电镀设备的截面示意图。
比较例2是包括屏蔽件90的垂直电镀设备。参照图14A，根据比较例2的垂直电镀设备包括镀槽10、基板30、阴极40、阳极50、屏蔽件90和喷嘴60a。例如，在根据比较例2的垂直电镀设备中，基板30在镀槽10内沿垂直方向设置，并且阴极40连接到基板30的一侧。阳极50设置在基板30的两侧，与基板30隔开一定距离并且平行于基板30设置。屏蔽件90设置在阳极50的表面上，并具有从阳极50朝向基板30突出的结构。多个屏蔽件90与实施方式3的屏蔽件490设置在相同的距离处。在此情况下，屏蔽件90和基板30之间的距离是10mm。喷嘴60a与屏蔽件90接触。喷嘴60a的出口设置成与屏蔽件90的侧表面接触。
比较例3是包括屏蔽件的垂直电镀设备。参照图14B，除了喷嘴60b的布局之外，根据比较例3的垂直电镀设备与根据比较例2的垂直电镀设备基本相同。例如，在根据比较例3的垂直电镀设备中，喷嘴60b设置在阳极50的表面上并朝向基板30喷射镀液。与其中喷嘴60a的出口与屏蔽件的侧表面接触的比较例2不同，比较例3的喷嘴60b的出口与屏蔽件90间隔开。
实施方式3是根据本公开再一实施方式的电镀设备400。此外，实施方式3包括阳极450、设置在阳极450两侧的喷嘴460以及设置在喷嘴460两侧的屏蔽件490。在此情况下，屏蔽件490和基板130之间的距离是大约10mm。
图15是分别示出了根据实施方式3以及比较例2和3的电镀设备的速度分布的模拟结果的曲线图。在图15所示的曲线图中，对应于阳极中心的位置设定为0，并且在X轴上绘制距阳极中心的距离。在实施方式3中，Y轴上的负(-)值表示流体向左流动。在此，Y轴上的流体速度基于基板上方0.8mm的点测量。此外，在比较例2和3中，Y轴上的负(-)值表示流体向下流动。在此，Y轴上的流体速度基于基板左方大约0.8mm的点测量。
参照图15，可以看出，在根据比较例2和3的各个垂直电镀设备中，阳极上方的镀敷区域中的流速存在很大差异。例如在实验范围内，比较例2的流速均匀度为大约28％，而比较例3的流速均匀度为大约22％。在此，流速均匀度是指最小流速与最大流速之比。
然而，可以看出，在实施方式3中，镀敷区域中的流速相对均匀。例如，在实验范围内，实施方式3的流速均匀度为大约90％。因此，与包括控制流体流动的屏蔽件的垂直电镀设备相比，根据本公开各种实施方式的水平电镀设备的流速均匀度很优秀。因此，在镀敷区域中离子浓度是均匀的，从而可以形成具有均匀厚度的镀层。
电镀方法
根据本公开实施方式的电镀方法包括在镀槽中沿水平方向放置包括种子图案的基板。此外，该电镀方法包括在基板的两侧放置多个阴极，并且在基板上方将与屏蔽件和喷嘴结合的阳极放置为与基板间隔开。该电镀方法还包括向多个阴极和阳极施加电流，并且在沿第一方向移动阳极的同时在基板上形成镀层。根据本公开实施方式的电镀方法将基于上面参照图6和图7描述的电镀设备200进行描述，但不限于此。根据本公开实施方式的电镀方法可以采用根据本公开的各种实施方式的其他电镀设备300和400。
首先，在镀槽110中沿水平方向设置包括种子图案的基板130。
例如，将作为镀敷目标对象的基板130设置在位于镀槽110内的台架120上。在镀槽110中沿水平方向设置基板130。在此情况下，基板130可以设置成使基板130的表面平行于镀槽110中的镀液SOL的表面。
然后，在基板130的两侧设置多个阴极140。
将多个阴极140设置成与基板130的两侧的至少一部分接触。在此情况下，多个阴极140连接到基板130上的种子图案并向其施加电流。例如，多个阴极140可以包括多个第一阴极140A和多个第二阴极140B，但不限于此。在此情况下，多个第一阴极140A可以基于作为阳极250的移动方向的X轴方向设置在基板130的一侧。此外，多个第二阴极140B可以设置在基板130的一侧。在此情况下，第一阴极140A设置为分别面对第二阴极140B。例如，多个第一阴极140A可以设置为分别共线地面对多个第二阴极140B。
然后，将镀液SOL供应到镀槽110中。因此，可以用镀液SOL填充镀槽110。当镀液SOL填充镀槽110时，多个第一阴极140A和多个第二阴极140B可以设置为平行于镀液SOL的表面。多个阴极140可以用作夹具以固定基板130。在此情况下，设置有多个第一阴极140A和多个第二阴极140B的虚拟平面可以平行于镀液SOL的表面。因此，可以保持基板130的表面平行于镀液SOL的表面。
然后，将与屏蔽件290和喷嘴260结合的阳极250设置在基板130上方而与基板130间隔开。
阳极250设置在距基板130的固定表面预定距离处。在阳极250可以与阴极保持恒定电流并且具有均匀电流密度的范围内，可以自由调节基板130与阳极250之间的距离。例如，基板130和阳极250之间的距离可以是约30mm，但不限于此。
在此，放置阳极的过程还可包括将屏蔽件和喷嘴放置在阳极的侧表面上，调节屏蔽件的长度，以及调节阳极和基板之间的距离。
在将屏蔽件和喷嘴放置在阳极的侧表面上的过程中，屏蔽件和喷嘴设置在阳极的两侧。在此情况下，屏蔽件可以设置在阳极的两侧，并且喷嘴可以设置在屏蔽件的两侧。例如，屏蔽件可以设置在阳极250和喷嘴之间。参照图6所示的电镀设备200，第一屏蔽件290A和多个第一喷嘴260A基于X轴方向顺序地设置在阳极250的一侧。此外，第二屏蔽件290B和多个第二喷嘴260B基于X轴方向顺序地设置在阳极250的另一侧。在此情况下，屏蔽件290的侧表面的一部分可以与喷嘴260的出口的侧表面间隔开。
另外，喷嘴可以设置在阳极的两侧，并且屏蔽件可以设置在喷嘴的两侧。例如，喷嘴可以设置在屏蔽件和阳极之间。参照图10所示的电镀设备400，第一屏蔽件490A和多个第一喷嘴460A基于X轴方向顺序地设置在阳极450的一侧。此外，第二屏蔽件490B和多个第二喷嘴460B基于X轴方向顺序地设置在阳极450的另一侧。
调节屏蔽件290的长度的过程是调节屏蔽件290和基板130之间的距离。屏蔽件290具有比阳极250更加向下突出的形状。在此情况下，通过调节屏蔽件290的长度，可以调节屏蔽件290从阳极250朝向基板130的突出量。通过调节屏蔽件290的长度，可以调节镀敷区域中的电流密度分布和流速。
电镀方法还可以包括调节阳极250和基板130之间的距离。考虑镀层的厚度和镀敷速度来调节阳极250和基板130之间的距离。在此情况下，通过调节阳极250和基板130之间的距离，也可以调节连接到阳极250的屏蔽件290与基板130之间的距离。因此，可以根据镀敷工艺的需要自由地调节阳极250和基板130之间的距离以及屏蔽件290和基板130之间的距离。
然后，将电流施加到多个阴极140和阳极250。
例如，将负电压施加到阴极140，并且将正电压施加到阳极250。因此，可以在多个阴极140和阳极250之间形成电流。
施加电流的过程可包括通过多个阴极140和阳极250向种子图案施加恒定电流。如果恒定电流在阴极140和阳极250之间流动，则可形成厚度和表面轮廓均匀的镀层。
在此情况下，施加恒定电流的过程可以包括向阳极250施加恒定电压并且向多个阴极140施加AC电压。
在此情况下，将AC电压施加到多个阴极140的过程可以包括向多个阴极140施加电平随着阳极250移动而变化的AC电压。为了在即使阳极250的位置变化时也保持基板130上的恒定电流，可以根据阳极250的位置变化来改变施加到多个阴极140的AC电流的电平。
将AC电压施加到多个阴极140的过程还可以包括向彼此面对设置的第一阴极140A和第二阴极140B施加相同的电压。由于向彼此面对设置的第一阴极140A和第二阴极140B施加了相同的AC电压，所以当阳极250移动时，施加到第一阴极140A和第二阴极140B的电流之和保持恒定。此外，可以在阳极250和阴极140之间保持恒定电流。
将AC电压施加到多个阴极140的过程可以进一步包括基于在与阳极250的位置对应的位置处的阳极250下方的镀敷面积将可变AC电压施加到多个阴极140中的每一个。当阳极250移动时，基于与阳极250的位置对应的在阳极250下方的镀敷区域中的镀敷面积，调节被施加到多个阴极140的电压或者启用/停用阴极140。可以针对每个镀敷区域改变电流密度，因此，可以调节要在镀敷区域上形成的镀层的厚度和表面特性。
然后，在阳极250沿X轴方向移动的同时，在基板130上形成镀层。
例如，连接单元171和连接到阳极250的驱动单元172可用于使阳极250沿X轴方向移动。在将电流施加到多个阴极140和阳极250的状态下，阳极250沿X轴方向移动。因此，在位于阳极250下方的基板130的上表面上形成镀层。
可以通过沿X轴方向平移阳极250来重复形成镀层。
如果喷嘴160与阳极250结合，则喷嘴160与阳极250一起沿X轴方向移动。镀液SOL通过喷嘴160从基板130上方供给。因此，可以使在镀槽110中的镀液SOL的浓度变化最小化，并抑制镀层中金属含量的变化。
根据本公开的实施方式的电镀方法涉及一种水平电镀方法，通过该方法将多个阴极设置在基板的两侧。因此，由于阴极和种子图案之间的多重接触，种子图案的电阻可以保持恒定。因此，电流密度可在整个基板上保持均匀，并且可形成均匀的镀层。此外，根据本公开的实施方式的电镀方法可以通过使镀液的表面基本平行于基板的表面放置来抑制镀敷工艺中产生的副产品的垂直累积。
此外，这种电镀方法可以利用设置在基板两侧的多个阴极来调节施加到各个镀敷区域的电流，从而改变电流密度。例如，这种电镀方法可针对各个镀敷区域实现不同的电流密度，从而调节要在各个镀敷区域上形成的镀层的厚度和表面特性。
此外，这种电镀方法可以调节镀敷区域中的电流密度分布。这种电镀方法使用与屏蔽件结合的阳极来缩小电流密度的分布。因此，可以减小镀层的厚度分布并且形成具有均匀组分比的镀层。特别地，可在抑制镀层的两端形成镀层的镍的组分比的增加。
此外，在根据本公开实施方式的电镀方法中，喷嘴设置在阳极和屏蔽件之间。因此，可以提高阳极和作为电镀目标对象的基板之间的镀液中的流速均匀度。
本公开的示例性实施方式还可以描述如下：
根据本公开的一个方面，提供了一种电镀设备。该电镀设备包括：镀槽；台架，其被配置为支撑装载到镀槽中的基板以使基板沿水平方向设置；多个阴极，其设置在基板的两侧；阳极，其被配置为可在基板上方移动；多个喷嘴，多个喷嘴设置在阳极的至少一侧并且被配置为喷射镀液；以及屏蔽件，其设置在阳极的两侧，屏蔽件的一端比阳极更靠近基板。
屏蔽件可以设置在阳极和多个喷嘴之间。
屏蔽件可以与多个喷嘴的出口间隔开。
屏蔽件可以与阳极和多个喷嘴的出口的侧表面接触。
基于阳极的移动方向，多个喷嘴可以包括设置在阳极的正面上的多个第一喷嘴和设置在阳极的背面上的多个第二喷嘴，并且屏蔽件可以包括设置在阳极和多个第一喷嘴之间的第一屏蔽件，以及设置在阳极和多个第二喷嘴之间的第二屏蔽件。
多个喷嘴可以设置在阳极和屏蔽件之间。
多个喷嘴的出口的侧表面可以与阳极和屏蔽件接触。
基于阳极的移动方向，多个阴极可以包括在基板的一侧的多个第一阴极和在基板的另一侧的多个第二阴极，并且多个第一阴极可以设置为分别面对多个第二阴极。
电镀设备还可以包括：电源单元，其电连接到多个阴极和阳极并且被配置为施加电流；以及控制器，其被配置为控制电源单元，并且控制器可以控制电源单元向多个第一阴极和多个第二阴极中的彼此面对的第一阴极和第二阴极施加相同的电压。
根据本公开的另一方面，提供了一种水平电镀设备。该水平电镀设备包括：镀槽，其提供填充镀液的空间；多个第一阴极和多个第二阴极，各设置成在镀槽中彼此面对；阳极，其被配置为可在多个第一阴极和多个第二阴极之间移动；屏蔽件，其与阳极相邻设置并且被配置为可与阳极一起移动；以及喷嘴，其设置在阳极和屏蔽件之间或屏蔽件外侧并且被配置为可与阳极和屏蔽件一起移动。
喷嘴和屏蔽件可以设置成彼此间隔开。
喷嘴可以与屏蔽件接触，使得电镀液沿着屏蔽件喷射。
屏蔽件可以具有比阳极更加朝向镀槽向下突出的形状。
可以改变在阳极下方突出的屏蔽件的长度，以调节阳极下方的电流密度。
阳极、屏蔽件和喷嘴可以被配置为在垂直于镀液的表面的方向上移动，以调节阳极下方的电流密度。
根据本公开的又一方面，提供了一种电镀方法。该电镀方法包括以下步骤：在镀槽中沿水平方向放置包括种子图案的基板；在基板的两侧放置多个阴极；将与屏蔽件和喷嘴结合的阳极放置为在基板上方与基板间隔开；向多个阴极和阳极施加电流；以及在沿水平方向移动阳极的同时在基板上沉积镀层。
屏蔽件可以设置在阳极的两侧，并且喷嘴设置在屏蔽件的两侧。
喷嘴可以设置在阳极的两侧，并且屏蔽件设置在喷嘴的两侧。
放置阳极的步骤可以包括将屏蔽件和喷嘴放置在阳极的两侧，调节屏蔽件的长度，以及调节阳极和基板之间的距离。
尽管已经参照附图详细描述了本公开的示例性实施方式，但是本公开不限于此，并且可以在不脱离本公开的技术构思的情况下以多种不同的形式实施。因此，本公开的示例性实施方式仅提供用于说明的目的，而非旨在限制本公开的技术构思。本公开的技术构思的范围不限于此。因此，应该理解，上述示例性实施方式在所有方面中都是说明性的并且不限制本公开。本公开的保护范围应基于所附权利要求来解释，并且在其等同范围内的所有技术构思应被解释为落入本公开的范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年12月31日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0173578的优先权，其公开内容通过引用结合于此。

Claims (22)

1.一种电镀设备，所述电镀设备包括：
镀槽；
台架，所述台架被配置为支撑被装载到所述镀槽中的基板以使所述基板沿水平方向设置；
多个阴极，所述多个阴极设置在所述基板的两侧；
阳极，所述阳极被配置为能够在所述基板上方移动；
多个喷嘴，所述多个喷嘴设置在所述阳极的至少一侧并且被配置为喷射镀液；以及
屏蔽件，所述屏蔽件设置在所述阳极的两侧，并且与所述多个喷嘴相邻，并且所述屏蔽件被配置为改变通过所述多个喷嘴喷射的镀液的流量，
其中，所述屏蔽件的一端比所述阳极和所述多个喷嘴更靠近所述基板。
2.根据权利要求1所述的电镀设备，其中，所述屏蔽件设置在所述阳极和所述多个喷嘴之间。
3.根据权利要求2所述的电镀设备，其中，所述屏蔽件与所述多个喷嘴的出口间隔开。
4.根据权利要求2所述的电镀设备，其中，所述屏蔽件与所述阳极和所述多个喷嘴的出口的侧表面接触。
5.根据权利要求2所述的电镀设备，其中，基于所述阳极的移动方向，所述多个喷嘴包括设置在所述阳极的正面上的多个第一喷嘴和设置在所述阳极的背面上的多个第二喷嘴，并且
所述屏蔽件包括设置在所述阳极和所述多个第一喷嘴之间的第一屏蔽件，以及设置在所述阳极和所述多个第二喷嘴之间的第二屏蔽件。
6.根据权利要求1所述的电镀设备，其中，所述多个喷嘴设置在所述阳极和所述屏蔽件之间。
7.根据权利要求6所述的电镀设备，其中，所述多个喷嘴的出口的侧表面与所述阳极和所述屏蔽件接触。
8.根据权利要求1所述的电镀设备，其中，基于所述阳极的移动方向，所述多个阴极包括在所述基板的一侧的多个第一阴极和在所述基板的另一侧的多个第二阴极，并且
所述多个第一阴极被设置为分别面对所述多个第二阴极。
9.根据权利要求8所述的电镀设备，所述电镀设备还包括：
电源单元，所述电源单元电连接到所述多个阴极和所述阳极并且被配置为施加电流；以及
控制器，所述控制器被配置为控制所述电源单元，
其中，所述控制器控制所述电源单元向所述多个第一阴极和所述多个第二阴极中的彼此面对的第一阴极和第二阴极施加相同的电压。
10.根据权利要求9所述的电镀设备，其中，被施加到彼此面对的所述第一阴极和所述第二阴极的所述相同的电压是交流电压，并且
所述控制器还控制所述电源单元向所述阳极施加直流电压。
11.根据权利要求9所述的电镀设备，其中，所述控制器被配置为基于所述基板上的对应于所述阳极的位置的镀敷面积来调节要被施加到所述多个阴极的电压或者启用/停用所述阴极。
12.根据权利要求1所述的电镀设备，其中，所述屏蔽件的长度和所述阳极与所述基板之间的距离是能够调节的。
13.一种水平电镀设备，所述水平电镀设备包括：
镀槽，所述镀槽提供填充镀液的空间；
多个第一阴极和多个第二阴极，所述多个第一阴极和所述多个第二阴极被设置为在所述镀槽中彼此面对；
阳极，所述阳极被配置为能够在所述多个第一阴极和所述多个第二阴极之间移动；
屏蔽件，所述屏蔽件被设置为与所述阳极相邻并且被配置为能够与所述阳极一起移动；以及
喷嘴，所述喷嘴设置在所述阳极和所述屏蔽件之间或所述屏蔽件外侧并且被配置为能够与所述阳极和所述屏蔽件一起移动，
其中，所述屏蔽件与所述喷嘴相邻，被配置为改变通过所述喷嘴喷射的镀液的流量，并且具有比所述阳极和所述喷嘴更加朝向所述镀槽向下突出的形状。
14.根据权利要求13所述的水平电镀设备，其中，所述喷嘴和所述屏蔽件被设置为彼此间隔开。
15.根据权利要求13所述的水平电镀设备，其中，所述喷嘴与所述屏蔽件接触，使得所述镀液沿着所述屏蔽件喷射。
16.根据权利要求13所述的水平电镀设备，其中，改变所述屏蔽件的在所述阳极下方突出的长度，以调节所述阳极下方的电流密度。
17.根据权利要求13所述的水平电镀设备，其中，所述阳极、所述屏蔽件和所述喷嘴被配置为在垂直于所述镀液的表面的方向上移动以调节所述阳极下方的电流密度。
18.一种电镀设备，所述电镀设备包括：
镀槽；
多个阴极，所述多个阴极设置在被装载到所述镀槽中的基板的两侧，并且被配置为固定所述基板以使所述基板设置在水平方向上；
阳极，所述阳极被配置为能够在所述基板上方移动；
多个喷嘴，所述多个喷嘴设置在所述阳极的至少一侧并且被配置为喷射镀液；以及
屏蔽件，所述屏蔽件设置在所述阳极的两侧，
其中，所述屏蔽件与所述多个喷嘴相邻，并且被配置为改变通过所述多个喷嘴喷射的镀液的流量，并且
其中，所述屏蔽件的一端比所述阳极和所述多个喷嘴更靠近所述基板。
19.一种电镀方法，所述电镀方法包括以下步骤：
在镀槽中沿水平方向放置包括种子图案的基板；
在所述基板的两侧放置多个阴极；
将与屏蔽件和喷嘴结合的阳极放置为在所述基板上方与所述基板间隔开；
向所述多个阴极和所述阳极施加电流；以及
在沿水平方向移动所述阳极的同时在所述基板上沉积镀层，
其中，所述屏蔽件与所述喷嘴相邻，并且被配置为改变通过所述喷嘴喷射的镀液的流量，并且
其中，所述屏蔽件的一端比所述阳极和所述喷嘴更靠近所述基板。
20.根据权利要求19所述的电镀方法，其中，所述屏蔽件设置在所述阳极的两侧，并且所述喷嘴设置在所述屏蔽件的两侧。
21.根据权利要求19所述的电镀方法，其中，所述喷嘴设置在所述阳极的两侧，并且所述屏蔽件设置在所述喷嘴的两侧。
22.根据权利要求19所述的电镀方法，其中，放置所述阳极的步骤包括以下步骤：
将所述屏蔽件和所述喷嘴放置在所述阳极的两侧；
调节所述屏蔽件的长度；以及
调节所述阳极和所述基板之间的距离。
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