JP6000473B2 - 基板上への電解金属の垂直堆積装置 - Google Patents
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Description
i)互いに平行となるように垂直に配置された少なくとも1つの第1の装置要素および第2の装置要素を備え、第1の装置要素が、複数の貫通管路を有する少なくとも1つの第1のアノード要素と、複数の貫通管路を有する少なくとも1つの第1の支持要素とを備え、少なくとも1つの第1のアノード要素および少なくとも1つの第1の支持要素が互いに堅く接続され、第2の装置要素が、処理する少なくとも1つの第1の基板を受容するように構成された少なくとも1つの第1の基板ホルダーを備え、少なくとも1つの第1の基板ホルダーが、処理する少なくとも1つの第1の基板の受容後にその外枠に沿って、当該基板の少なくとも一部、好ましくは全部を囲んでおり、少なくとも1つの第1の装置要素の第1のアノード要素と第2の装置要素の少なくとも1つの第1の基板ホルダーとの間の距離が2〜15mmの範囲である、先行請求項のいずれか一項に記載の装置を用意する方法ステップと、
ii)第1の装置要素の第1の支持要素の貫通管路を通った後、当該第1の装置要素の第1のアノード要素の貫通管路を通り、第2の装置要素の少なくとも1つの第1の基板ホルダーに受容された処理する少なくとも1つの第1の基板における当該第1の装置要素の当該第1のアノード要素のアノード表面側の面まで処理溶液の体積流を導く方法ステップと、
iii)処理する少なくとも1つの第1の基板の処理面と平行な2つの方向に第2の装置要素を移動させる方法ステップであって、当該処理する少なくとも1つの第1の基板を移動させる当該2つの方向が互いに直交しており、および/または処理する少なくとも1つの第1の基板を振動させて、好ましくは当該基板の処理面と平行な円形パス上を移動させる、方法ステップと、
を特徴とする方法によって達成される。
方法ステップii)において、第3の装置要素の第1の支持要素の貫通管路を通った後、当該第3の装置要素の第1のアノード要素の貫通管路を通り、第2の装置要素の少なくとも1つの第1の基板ホルダーに受容された処理する少なくとも1つの第1の基板における当該第3の装置要素の当該第1のアノード要素のアノード表面側の面まで処理溶液の第2の体積流を導き、
方法ステップiii)において、第1の装置要素と第3の装置要素との間で、処理する少なくとも1つの第1の基板の処理面と平行な2つの方向に第2の装置要素を移動させ、当該処理する少なくとも1つの第1の基板を移動させる当該2つの方向が互いに直交しており、および/または処理する少なくとも1つの第1の基板を振動させて、好ましくは当該基板の処理面と平行な円形パス上を移動させる、
ことを特徴とする。
2、2’、2’’ 第1のアノード要素の第1のアノード部分
3、3’、3’’ 第1のアノード要素の第2のアノード部分
4、4’、4’’、4’’’ 第1のアノード要素の第1および第2のアノード部分間の中間空間
5、5’、5’’、5’’’、5’’’’ 第1のアノード要素の第1のアノード部分の固定要素および電気コンタクト要素
6、6’、6’’、6’’’、6’’’’ 第1のアノード要素の第2のアノード部分の固定要素および電気コンタクト要素
7、7’、7’’ 第1のアノード要素の第1のアノード部分の貫通管路
8、8’、8’’ 第1のアノード要素の第1のアノード部分における貫通管路のない中心
9、9’、9’’ 貫通管路のない第1または第3の装置要素の第1のアノード要素の最も外側のアノード領域
10、10’、10’’、10’’’、10’’’’ 第1/第3の装置要素の第1の支持要素
11、11’、11’’、11’’’ 第1の支持要素の貫通管路
12、12’、12’’、12’’’、12’’’’ 第1の支持要素の固定要素
13、13’ 第1の支持要素の内側の空洞
14 第1の支持要素の表面上の垂線
15 アノード要素
16、16’ マスキング要素
17、17’ マスキング要素の貫通管路
18、18’ マスキング要素の固定要素
19 第1の支持要素の突起
Claims (24)
- 電解金属の基板上への垂直堆積装置において、
互いに平行となるように垂直に配置された少なくとも1つの第1の装置要素および第2の装置要素を備え、
前記第1の装置要素が、複数の貫通管路を有する少なくとも1つの第1のアノード要素と、複数の貫通管路を有する少なくとも1つの第1の支持要素とを備え、前記少なくとも1つの第1のアノード要素および前記少なくとも1つの第1の支持要素が互いに堅く接続され、
前記第2の装置要素が、処理する少なくとも1つの第1の基板を受容するように構成された少なくとも1つの第1の基板ホルダーを含み、前記少なくとも1つの第1の基板ホルダーが、前記処理する少なくとも1つの第1の基板の受容後にその外枠に沿って、当該基板の少なくとも一部を囲んでおり、
前記第2の装置要素は、前記第1の装置要素の前記第1のアノード要素側に設けられており、前記少なくとも1つの第1の装置要素の前記第1のアノード要素と前記第2の装置要素の前記少なくとも1つの第1の基板ホルダーとの間の距離が2〜15mmの範囲であり、
前記第1の装置要素の前記第1の支持要素の前記複数の貫通管路が、当該支持要素の表面上の垂線に関して10°〜60°の角度を有する直線の形態で当該第1の支持要素を貫通しており、
前記第1の装置要素の前記第1のアノード要素の前記複数の貫通管路が、当該第1のアノード要素の表面上の垂線に関して0°〜80°の角度を有する直線の形態で当該第1のアノード要素を貫通しており、
前記第1の装置要素の前記第1の支持要素の前記複数の貫通管路、および前記第1の装置要素の前記第1のアノード要素の前記複数の貫通管路が、前記基板の中心軸に関して対称に配置されている
ことを特徴とする装置。 - 垂直堆積する電解金属が銅であることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記処理する少なくとも1つの第1の基板が、丸型、角型、または丸型および角型構造要素の混合であり、および/または
前記処理する少なくとも1つの第1の基板が、丸型構造の場合は50mm〜1000mmの範囲の直径を有し、角型構造の場合は10mm〜1000mmの範囲の辺長を有しており、および/または
前記処理する少なくとも1つの第1の基板が、プリント配線板、プリント配線箔、半導体ウェハ、太陽電池、光電セル、またはモニタセルであることを特徴とする、請求項1または2に記載の装置。 - 第3の装置要素であって、前記第2の装置要素が前記第1の装置要素と当該第3の装置要素との間に配置されるように、当該第1の装置要素および当該第2の装置要素に平行となるように垂直に配置された、第3の装置要素をさらに備え、
前記第3の装置要素が、複数の貫通管路を有する少なくとも1つの第1のアノード要素と、複数の貫通管路を有する少なくとも1つの第1の支持要素とを備え、前記少なくとも1つの第1のアノード要素および前記少なくとも1つの第1の支持要素が互いに堅く接続され、
前記第2の装置要素は、前記第3の装置要素の前記第1のアノード要素側に設けられており、前記少なくとも1つの第3の装置要素の前記第1のアノード要素と前記第2の装置要素の前記少なくとも1つの第1の基板ホルダーとの間の距離が2〜15mmの範囲であり、
前記第3の装置要素の前記第1の支持要素の前記複数の貫通管路が、当該支持要素の表面上の垂線に関して10°〜60°の角度を有する直線の形態で当該第1の支持要素を貫通しており、
前記第3の装置要素の前記第1のアノード要素の前記複数の貫通管路が、当該第1のアノード要素の表面上の垂線に関して0°〜80°の角度を有する直線の形態で当該第1のアノード要素を貫通しており、
前記第3の装置要素の前記第1の支持要素の前記複数の貫通管路、および前記第3の装置要素の前記第1のアノード要素の前記複数の貫通管路が、前記基板の中心軸に関して対称に配置されている
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の装置。 - 前記第1の装置要素および/または前記第3の装置要素が、複数の貫通管路を有し、当該第1の装置要素および/または当該第3の装置要素の前記少なくとも1つの第1のアノード要素に取り外し可能に接続されたマスキング要素をさらに備え、
前記マスキング要素の表面上における前記複数の貫通管路の分布が均等または不均等であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置。 - 前記マスキング要素は、前記第1の装置要素および/または前記第3の装置要素の前記少なくとも1つの第1の支持要素にも取り外し可能に接続されていることを特徴とする、請求項5に記載の装置。
- 前記第1の装置要素および/または前記第3の装置要素の前記第1の支持要素が、前記少なくとも1つの第1のアノード要素側の前面上に複数の突起をさらに備え、
前記第1の支持要素の前記突起が、当該突起の表面が前記第1のアノード要素の表面と整列するように、当該第1のアノード要素の前記貫通管路に嵌入しており、
前記第1の支持要素の前記貫通管路が、前記突起全体にわたって直線的に延びたことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の装置。 - 一方側の前記第2の装置要素と他方側の前記第1の装置要素および/または前記第3の装置要素との間において、前記処理する基板の処理面と平行な方向の相対移動を生じさせる手段をさらに備えたことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第1の装置要素および/もしくは前記第3の装置要素の前記第1のアノード要素が、少なくとも外側のアノード部分と内側のアノード部分とを備え、各アノード部分が互いに独立して電気的に制御または調整可能であり、前記外側のアノード部分、前記内側のアノード部分、および/または前記第1のアノード要素の中心周りの領域が、貫通管路なしで構成されたことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第1の装置要素および/または前記第3の装置要素の前記第1のアノード要素の前記複数の貫通管路が、当該第1のアノード要素の表面上の垂線に関して10°〜60°の角度を有する直線の形態で当該第1のアノード要素を貫通することを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第1の装置要素および/または前記第3の装置要素の前記第1のアノード要素の前記複数の貫通管路が、当該第1のアノード要素の中心周りの同心円の形態で当該第1のアノード要素の表面上に配置されており、および/または
前記第1の装置要素および/または前記第3の装置要素の前記第1の支持要素の前記複数の貫通管路が、当該第1の支持要素の中心周りの同心円の形態で当該第1の支持要素の表面上に配置されたことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の装置。 - 前記第1の支持要素の中心周りの同心円の内側の前記貫通管路が、異なる角度を有しており、および/または
前記第1の支持要素の中心周り近傍に配置された第1の同心円の内側の前記貫通管路が、当該第1の支持要素の中心周りの当該第1の同心円よりも外側にある少なくとも1つの第2の同心円の内側の当該貫通管路よりも小さな角度を有していることを特徴とする、請求項11に記載の装置。 - 前記第1の支持要素の表面上の垂線に関して、隣の各貫通管路と反対の角度を有している第2の貫通管路が配置された同心円の部分を含むことを特徴とする、請求項12に記載の装置。
- 前記同心円の第2の貫通管路がそれぞれ、前記支持要素の表面上の垂線に関して、隣の各貫通管路と反対の角度を有していることを特徴とする、請求項13に記載の装置。
- 前記第1の装置要素および/または前記第3の装置要素の前記第1の支持要素の貫通管路より外部のすべての同心円の内側の前記貫通管路が、より大きな角度を有することを特徴とする、請求項12〜14のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第1の装置要素および/または前記第3の装置要素の前記第1の支持要素の貫通管路より外部のすべての同心円の内側の前記貫通管路が、すべて同じ大きな角度を有することを特徴とする、請求項15に記載の装置。
- 前記第1の装置要素および/または前記第3の装置要素の前記第1の支持要素の前記複数の貫通管路が、当該支持要素の表面上の垂線に関して10°〜60°の角度を有する直線の形態で当該第1の支持要素を貫通しており、
前記第3の装置要素の前記第1の支持要素の前記貫通管路と対向する前記第1の装置要素の前記第1の支持要素の前記貫通管路の角度が、同一かまたは相違することを特徴とする、請求項1〜16のいずれか一項に記載の装置。 - 前記第1の装置要素および/または前記第3の装置要素の前記第1の支持要素の前記複数の貫通管路が、当該支持要素の表面上の垂線に関して25°〜50°の角度を有する直線の形態で当該第1の支持要素を貫通していることを特徴とする、請求項17に記載の装置。
- 前記第3の装置要素の前記第1の支持要素の前記貫通管路と対向する前記第1の装置要素の前記第1の支持要素の前記貫通管路の角度が同一であることを特徴とする、請求項17または18に記載の装置。
- 前記第1の支持要素の表面上の垂線に関して10°〜60°の角度を有する直線の形態で当該支持要素を貫通している複数の貫通管路を備えた前記第1の装置要素の当該第1の支持要素および前記第3の装置要素の当該第1の支持要素の両者が、当該第1の装置要素の当該第1の支持要素の当該複数の貫通管路が当該第3の装置要素の当該第1の支持要素の当該複数の貫通管路と同様かまたは別様に分布するように、互いに平行となるように垂直に配置されていることを特徴とする、請求項1〜19のいずれか一項に記載の装置。
- 請求項1〜20のいずれか一項に記載の装置を用いた、電解金属の基板上への垂直堆積方法において、
i)互いに平行となるように垂直に配置された少なくとも1つの第1の装置要素および第2の装置要素を備え、
前記第1の装置要素が、複数の貫通管路を有する少なくとも1つの第1のアノード要素と、複数の貫通管路を有する少なくとも1つの第1の支持要素とを備え、前記少なくとも1つの第1のアノード要素および前記少なくとも1つの第1の支持要素が互いに堅く接続され、
前記第2の装置要素が、処理する少なくとも1つの第1の基板を受容するように構成された少なくとも1つの第1の基板ホルダーを備え、前記少なくとも1つの第1の基板ホルダーが、前記処理する少なくとも1つの第1の基板の受容後にその外枠に沿って、当該基板の少なくとも一部を囲んでおり、前記第2の装置要素は、前記第1の装置要素の前記第1のアノード要素側に設けられており、前記少なくとも1つの第1の装置要素の前記第1のアノード要素と前記第2の装置要素の前記少なくとも1つの第1の基板ホルダーとの間の距離が2〜15mmの範囲である、請求項1〜20のいずれか一項に記載の装置を用意する方法ステップと、
ii)前記第1の装置要素の前記第1の支持要素の前記貫通管路を通った後、当該第1の装置要素の前記第1のアノード要素の前記貫通管路を通り、前記第2の装置要素の前記少なくとも1つの第1の基板ホルダーに受容された前記処理する少なくとも1つの第1の基板における当該第1の装置要素の当該第1のアノード要素のアノード表面側の面まで処理溶液の体積流を導く方法ステップと、
iii)前記処理する少なくとも1つの第1の基板の処理面と平行な2つの方向に前記第2の装置要素を移動させる方法ステップであって、当該処理する少なくとも1つの第1の基板を移動させる当該2つの方向が互いに直交しており、および/または前記処理する少なくとも1つの第1の基板を振動させる、方法ステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 方法ステップi)において、第3の装置要素をさらに設け、前記第2の装置要素が前記第1の装置要素と当該第3の装置要素との間に配置され、当該第3の装置要素が、複数の貫通管路を有する少なくとも1つの第1のアノード要素と、複数の貫通管路を有する少なくとも1つの第1の支持要素とを備え、前記少なくとも1つの第1のアノード要素および前記少なくとも1つの第1の支持要素が互いに堅く接続され、前記第2の装置要素は、前記第3の装置要素の前記第1のアノード要素側に設けられており、前記少なくとも1つの第3の装置要素の前記第1のアノード要素と前記第2の装置要素の前記少なくとも1つの第1の基板ホルダーとの間の距離が2〜15mmの範囲であり、
方法ステップii)において、前記第3の装置要素の前記第1の支持要素の前記貫通管路を通った後、当該第3の装置要素の前記第1のアノード要素の前記貫通管路を通り、前記第2の装置要素の前記少なくとも1つの第1の基板ホルダーに受容された前記処理する少なくとも1つの第1の基板における当該第3の装置要素の当該第1のアノード要素のアノード表面側の面まで処理溶液の第2の体積流を導き、
方法ステップiii)において、前記第1の装置要素と前記第3の装置要素との間で、前記処理する少なくとも1つの第1の基板の処理面と平行な2つの方向に前記第2の装置要素を移動させ、当該処理する少なくとも1つの第1の基板を移動させる当該2つの方向が互いに直交しており、および/または前記処理する少なくとも1つの第1の基板を振動させる
ことを特徴とする、請求項21に記載の方法。 - 前記処理する少なくとも1つの第1の基板を、当該基板の処理面と平行な円形パス上を移動させることを特徴とする、請求項21または22に記載の方法。
- 垂直堆積する電解金属が銅であることを特徴とする、請求項21〜23のいずれか一項に記載の方法。
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