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Die
Erfindung betrifft eine elektrisch leitende Trägervorrichtung für plattenförmige, mit
der Trägervorrichtung
leitend verbundene Substrate (z. B. Wafer, Gläser, Kunststoff- oder Metallplatten)
bei der galvanischen Beschichtung.
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Bei
der galvanischen Beschichtung werden die Substrate einzeln oder
zu mehreren auf elektrisch leitenden Trägervorrichtungen angebracht,
die mit einer der Elektroden der Galvanisierungsanlage verbunden
ist. Dabei ist es nur möglich,
die Trägervorrichtung
und die Substrate vollflächig
zu beschichten. Dies führt
dazu, dass die abgeschiedene Schicht auf der Trägervorrichtung und auf dem
oder den Substraten zusammenwächst
und die eigentlich zu nutzende Schicht mit großem Aufwand herausgeschnitten
werden muß.
Dies ist nicht nur mit hohen Kosten verbunden, sondern hat auch
den Nachteil, dass die eigentlich benötigte Nutzschicht beschädigt oder
zerstört werden
kann.
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In
der Praxis werden gelegentlich Verbesserungsversuche gegenüber den
geschilderten Nachteilen unternommen, bei denen beispielsweise Teile des
Grenzbereichs zwischen der Trägervorrichtung und
dem Substrat mit Klebeband abgeklebt werden. Es liegt auf der Hand,
dass derartige Versuche verhältnismäßig aufwendig
sind und nur teilweise zum Erfolg führen.
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Das
U.S. Patent
US 6 080
291 A1 offenbart eine Beschichtungsvorrichtung bei der
ein zu beschichtender Wafer in Kontakt mit einem Kontaktbereich
eines Kontaktrings gebracht werden kann, wobei die Beschichtungsvorrichtung
eine Dichtung mit einer Dichtlippe umfaßt, die von dem Kontakbereich radial
nach innen in Kontakt mit dem Wafer gebracht werden kann um so den
Kontaktbereich vor einer Beschichtungslösung zu isolieren. Dabei wird
die gesamte der Beschichtungslösung
zugewandte Seite des Kontaktrings isoliert.
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Das
Epodoc- und WPI-Abstract zu
JP 58181898
A und die Figuren der
JP 58181898 A zeigen Teile einer Beschichtungsvorrichtung
bei der ein zu beschichtendes Werkstück in Kontakt mit einem Leiter
gebracht werden kann. Dabei wird der Leiter über einen ringförmigen elastischen
Körper
auf den Wafer gepresst und dabei vollständig von einer Beschichtungslösung isoliert.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trägervorrichtung für ein oder
mehrere Substrate bei der galvanischen Beschichtung zu schaffen, die
es ermöglicht,
die beschichteten Substrate ohne nennenswerte Nacharbeit nach dem
Beschichten zur Verfügung
zu stellen.
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Zur
Lösung
der gestellten Aufgabe ist die erfindungsgemäße Trägervorrichtung dadurch gekennzeichnet,
dass auf der zu beschichtenden Seite ein Isolierteil zwischen der
Trägervorrichtung
und dem Wafer liegt.
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Auf
diese Weise wird ein Zusammenwachsen der Beschichtung zwischen der
Trägervorrichtung
und dem Substrat zuverlässig
verhindert, da zwischen beiden Oberflächen das Isolierteil liegt.
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Zum
Sprachgebrauch soll klargestellt werden, dass im vorliegenden Zusammenhang
von einer zu beschichtenden Seite und einer Rückseite gesprochen wird. Die
Rückseite
ist diejenige, die der zu beschichtenden Seite gegenüberliegt.
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Vorzugsweise
befindet sich auf der Rückseite
der Trägervorrichtung
wenigsten eine von der Rückseite
eintretende Ausnehmung, die zu der beschichtenden Seite hin austritt,
also die Trägervorrichtung
vollständig
durchdringt. Auf der zu beschichtenden Seite bleibt jedoch ein Randstreifen
stehen, so dass ein Substrat, das in die Ausnehmung eingelegt wird,
einen von dem Randstreifen überdeckten Randbereich
aufweist. Dieser überdeckte
Randbereich wird naturgemäß nicht
beschichtet Im übrigen liegt
gegen den Randstreifen der Trägervorrichtung das
Isolierteil von innen an, so dass es auf der zu beschichtenden Oberfläche des
Substrats liegt und auf diese Weise eine isolierende Unterbrechung
zwischen der Oberfläche
des Wafers und der außerhal des
Isolierteils liegenden Oberfläche
der Trägervorrichtung
bildet.
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Vorzugsweise
ist das Isolierteil ringförmig ausgebildet.
Der Ring kann jede beliebige Form (rund, rund mit Abflachung, eckig,
usw.) aufweisen. Das Isolierteil ist also ein schmaler Ring, der
auf dem plattenförmigen
Substrat in dessen Randbereich liegt.
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Eine
erfindungsgemäße Trägervorrichtung kann
sowohl mehrere Substrate aufnehmen als auch nur einen Wafer.
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Insoweit
bestehen zahlreiche Variationsmöglichkeiten.
Dies gilt auch für
die Form des Isolierteils.
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Das
Isolierteil besteht aus einem geeigneten elektrisch isolierenden
Material.
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Die
erfindungsgemäße Lösung hat
zahlreiche Vorteile. Die Beschichtungsqualität, das heißt der Schichtdickenverlauf
und die Homogenität
der Beschichtung werden verbessert. Durch das Isolierteil wird das
elektrische Feld nicht nachhaltig beeinträchtigt. Ein aufwendiges Trennverfahren
und eine Nachbearbeitung des Substrats ist nicht notwendig. Das
Isolierteil und die Trägervorrichtung
können
im Säurebad
vollständig
gereinigt werden und sind daher wiederverwendbar.
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Im
folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung
näher erläutert.
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1 ist
eine Draufsicht auf eine Trägervorrichtung
für drei
Wafer;
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2 ist
ein Schnitt entlang der Linie 2-2 in 1; und
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3 ist
eine vergrößerte Darstellung
des Bereichs 3 in 2.
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Die
in 1 gezeigte Trägervorrichtung
ist mit 10 bezeichnet. Es handelt sich um eine kreisförmige plattenförmige Trägervorrichtung,
die für
die Aufnahme von drei Substraten ausgelegt ist. Die drei leicht
abgeflachten Kreise in 1 beziehen sich auf Ausnehmungen 12, 14, 16,
die später
näher erläutert werden
sollen. Die dargestellten Ausnehmungen 12, 14, 16 weisen
jeweils an einer Seite eine leichte Abflachung auf, die nicht näher bezeichnet
ist. Diese Abflachung dient zur Festlegung der Orientierung der später beschriebenen
Wafer in bezug auf die Galvanisierungsrichtung. Die Abflachung folgt
der Form der verwendeten Substrate und dient zur Fixierung gegen
eine Rotation in der Vorrichtung.
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2 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in 1. 2 läßt erkennen,
dass die Trägervorrichtung 10 zusammen
mit eingelegten Substraten ein sehr dünnes, plattenförmiges Gebilde
ist.
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Zum
besseren Verständnis
soll jedoch auf 3 Bezug genommen werden, die
den in 2 eingekreisten Bereich ”3” in vergrößertem Maßstab zeigt.
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Gemäß 3 ist
die Trägervorrichtung 10 als
flache Platte ausgebildet. In 3 liegt die
zu beschichtende Seite rechts und die Rückseite links. Gemäß 3 tritt
von der Rückseite
der Trägervorrichtung 10 eine
Ausnehmung ein, die sich, mit Ausnahme eines Randstreifens 18 bis
zur vorderen, also der zu beschichtenden Seite hindurch erstreckt.
Auf diese Weise wird von der Rückseite
her eine im wesentlichen kreisförmige
Tasche gebildet, in die ein kreisförmiges Substrat 20 eingelegt
werden kann. Die geometrische Form des Substrats kann dabei beliebig sein.
Die Form der Ausnehmung folgt der Form des Substrats in der Weise,
dass das Substrat mit geringem Freiraum aufgenommen wird.
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Das
Substrat 20 wird auf dem gesamten Umfangsbereich durch
den Randstreifen 18 gehalten und gehindert, durch die Ausnehmung 14 hindurchzufallen.
Zugleich wird in dem Bereich zwischen dem Randstreifen 18 und
dem Substrat 20 die elektrische Verbindung zwischen beiden
dauerhaft hergestellt. Im oberen Bereich der 3 ist die
Abflachung zu erkennen, die in 1 dargestellt
ist. Diese Abflachung ist hier nicht Thema der Anmeldung. Angrenzend
an die innere Randfläche
des Randstreifens 18 befinden sich ein Isolierteil 22,
das zugleich gegen die zu beschichtende Oberfläche des Substrats 20 anliegt.
Auf diese Weise wird dieser Bereich des Substrats bei der Beschichtung
freigehalten.
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Beim
Beschichtungsvorgang wird zum einen die auf der rechten Seite der 3 liegende
Oberfläche 24 beschichtet,
und zugleich gelangt die Beschichtung auch auf die nach rechts in 1 gerichtete
Oberfläche 26 des
Substrats 20. Ein Zusammenwachsen der Beschichtung auf
den Flächen 24,26 findet
nicht statt. Die Beschichtung auf der Oberfläche 26 des Substrats
weist angrenzend an das Isolierteil 22 einen definierten
Rand auf.
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Da 3 nur
den oberen Bereich der dortigen Ausnehmung 14 zeigt, ist
nicht erkennbar, dass das Isolierteil 22 als Kreisring
ausgebildet ist und die gesamte Ausnehmung 14 umgibt.
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Das
Isolierteil 22 kann im übrigen
durchaus über
die Oberfläche 24 der
Vorrichtung hinausragen. Das Isolierteil 22 kann weiterhin
den Randstreifen 18 übergreifen
und insoweit teilweise auf der Oberfläche 24 aufliegen.