KR101047336B1 - 반도체기판용 수직연속도금장치의 애노드판 급전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체기판용 수직연속도금장치의 애노드판 급전장치를 개선하여 도금편차를 감소시키는 것에 관한 것이다. 그 구성은; 반도체회로가 형성된 기판을 행거에 설치한 상태에서 도금액에 침지하여 연속적으로 이동시키면서 도금이 이루어지도록 하는 반도체회로기판용 수직연속도금장치의 애노드판 급전장치에 있어서; 상기 애노드판(1)은 이동하는 상기 기판(106)과 대향되도록 상기 도금조(100) 내부에 고정 설치되며; 상기 애노드판(1)에 전류를 공급하는 전원케이블(3)은, 상기 애노드판(1)의 중앙부에 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체기판용 수직연속도금장치의 애노드판 급전장치{Electrical Connecting Apparatus Of Anode Plate Of Continuous Plating System For Semiconductor Integrated Circuit Board}

본 발명은 반도체기판용 수직연속도금장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체기판용 수직연속도금장치의 애노드판 급전장치를 개선하여 도금편차를 감소시키는 것에 관한 것이다.

본 발명은 판형상의 반도체회로 패턴이 형성된 기판에 도금을 시행하기 위한 장비를 개시한다. 반도체회로가 형성(patterning)된 얇은 판(이하, '기판'이라 한다)을 효율적으로 도금할 수 있는 장비로서 수직연속 도금장치가 있다. 이는 기판을 수직으로 세운 상태에서 기다란 도금조를 연속적으로 통과시키는 구성으로서 도금조를 통과하는 과정에서 전기화학적 반응으로 기판에 동도금이 이루어지도록 하는 것이다. 기판은 예를 들어 면적이 400 X 500mm이고 두께가 0.1mm 이하가 되기도 하며 하나의 기판에는 반도체 회로 패턴이 수십에서 수백 개까지 반복적으로 형성되어 있을 수 있다.

기판 전체 면적을 따라 발생되는 도금편차는 도금장치의 성능을 가늠하게 하는 것으로서 생산성 내지 수득률과 직결된다. 그러므로 도금편차를 최소화하며 기판 전체 면적에 대하여 도금두께가 고르게 이루어지도록 세심한 주의가 필요하게 된다.

본 발명의 도금장치에서 피도금물인 기판은 행거에 매달린 상태로 기다란 도금조를 따라 이송된다. 그리고 기판에 직접 연결되는 전극은 환원전극인 캐소드(cathode)이다. 도금조에는 기판과 나란하게 도전판(이하에서 '애노드판'이라 한다)이 설치되는데 이에 연결되는 전극은 산화전극인 애노드(anode)이다.

도 1을 참조하여 종래 도금장치에서 도금조(100)의 개략적 구성을 살펴보면 다음과 같다. 행거(102) 선단에는 클램프(104)가 설치되어 있고 기판(106)은 클램프(104)를 통해 행거(102)에 매달려 있다. 기판(106)의 앞뒷면에는 애노드판(108)이 설치되어 있다. 도시되지는 않았지만 애노드판(108)은 케이싱 내부에 설치됨으로써 도금조(100) 내부에 고정된다.

그리고 전원케이블(110)은 애노드판(108)의 상단 중심에 연결되어 있다. 애노드판(108)과 전원케이블(110)은 도시된 방식 이외의 다른 연결방식이 고려되지 않았었다. 도시된 것처럼 애노드판(108)과 전원케이블(110)은 극히 상식적이며 평범한 방식으로 연결되어 있기 때문이다.

그러나 도금편차를 없애기 위한 노력은 도금장치의 각 부분에 걸쳐 이루어져 왔으며 본 발명자는 지속적인 연구 및 실행과정에서 애노드판(108)에 전기를 공급하는 방식도 도금편차를 줄이기 위해서는 개선될 수 있지 않을까 판단하게 되었다.

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은 수직연속도금장치의 애노드판 급전장치를 개선함으로써 기판 전체 면적에 대하여 전류밀도를 균등하게 유지하고 이로써 기판의 도금편차를 최소화하여 제품 생산성과 수득률을 높이는 것에 있다.

위와 같은 목적은, 반도체회로가 형성된 기판을 행거에 설치한 상태에서 도금액에 침지하여 연속적으로 이동시키면서 도금이 이루어지도록 하는 반도체회로기판용 수직연속도금장치의 애노드판(anode plate) 급전장치에 있어서;

상기 애노드판은 이동하는 상기 기판과 대향되도록 상기 도금조 내부에 고정 설치되며; 상기 애노드판에 전류를 공급하는 전원케이블은 상기 애노드판의 중앙부에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체회로기판용 수직연속도금장치의 애노드판 급전장치에 의해 달성된다.

본 발명의 특징에 따르면 상기 전원케이블과 상기 애노드판은, 일단은 상기 애노드판에 용접으로 고정되고 타단은 상기 전원케이블에 연결되는 것으로서, 도전성 금속 선재 또는 판재를 절곡하여 형성된 커넥터를 매개로 연결될 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면 반도체회로기판용 수직연속도금장치의 애노드판 급전장치에 있어서 전류가 애노드판의 중심으로부터 공급되는 효과를 얻을 수 있게 된다. 따라서 기판에 가해지는 전류밀도가 고르게 분포되고 도금편차 또한 줄어들게 된다.

도 1은 종래 반도체회로기판용 수직연속도금장치의 도금조의 단면구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 반도체회로기판용 수직연속도금장치의 도금조의 단면구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 애노드판의 배면 사시도이다.
도 4는 전원케이블이 설치되는 범위를 설명하기 위한 애노드판의 배면도이다.
도 5는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 것으로서 전류밀도분포의 컴퓨터 시뮬레이션 데이터이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.

본 발명은 반도체회로기판용 수직연속도금장치의 애노드판 급전장치에 관한 것이다. 수직연속도금장치는 반도체회로가 형성된 기판을 행거에 설치한 상태에서 도금액에 침지하여 연속적으로 이동시키면서 도금이 이루어지도록 하는 설비이다. 종래기술에 대해 변함이 없는 구성요소는 종래기술에 관련된 도 1과 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.

도금조(100)는 좁고 기다란 통로를 형성하며 내부에는 도금액이 담겨진다. 기판(106)은 이 도금조(100)를 따라 이동되면서 도금되는 것이다. 행거(102) 선단에는 클램프(104)가 설치되어 있고 기판(106)은 클램프(104)를 통해 행거(102)에 매달려 있다. 기판(106)의 앞뒤면에는 애노드판(1)이 설치되어 있다. 도시되지는 않았지만 애노드판(1)은 케이싱 내부에 설치됨으로써 도금조 내부에 고정된다.

본 발명의 핵심은 전원케이블(3)과 애노드판(1)의 연결 형태에 있다. 본 발명에 의하면 전원케이블(3)이 애노드판(1)의 중앙부에 연결된다. 여기서 중앙부는 애노드판(1)의 가로 및 세로를 3등분하고 그 중심에 해당하는 부위(도 4의 해칭으로 표시된 부위)라고 표현될 수 있다. 전기적 접속지점(C)은 이 중앙부에 위치되며 접속지점(C)의 개수 내지 총면적은 도 4에 도시된 것처럼 다양하게 선택될 수 있다.

애노드판(1)과 전원케이블(3)의 물리적 연결방법 또한 다양하게 안출될 수 있다. 본 발명의 실시예에 의하면 좁고 기다란 도전성 금속판재를 크랭크 형태(

)로 절곡하여 완성된 커넥터(5)의 일단을 용접으로써 애노드판(1)의 배면(1a)에 접합하고 커넥터(5)의 타단에는 통상의 방식으로 전원케이블(3)을 연결하고 있다. 커넥터(5)는 접속부(5a)와 연장부(5b)로 구성되며 연장부(5b)는 PVC 등 절연소재로써 코팅할 수도 있다. 연장부(5b)는 애노드판(1)의 상단보다 높은 위치까지 상부로 연장된 상태에서 전원케이블(3)과 연결된다.

커넥터(5)를 납작한 판재로 하는 것은 공간상의 제약 및 용접의 용이성 때문이다. 커넥터(5) 자체의 단면적은 통전 전류량, 저항 등에 의거하여 결정될 것이다. 커넥터(5)는 판재 이외에도 선재 또는 봉재가 될 수도 있음은 물론이다.

커넥터(5)는 도 4(a)에 도시된 바와 같이 1개가 설치될 수도 있고 도 4(b)와 같은 형태로 2개가 설치될 수도 있다. 직사각형으로 표시된 부분은 각각 접속지점(C)을 의미한다.

기판(106)은 통상 티타늄(Ti) 합금으로 되어 있으므로 커넥터(5)도 동일한 재질을 사용하는 것이 무난하다.

도 5는 본 발명의 작용 효과를 시각적으로 보여주기 위한 컴퓨터 시뮬레이션 자료이다. 도 5(a)는 종래 방식에 의한 기판의 전류밀도 분포를, 도 5(b)는 본 발명에 의한 기판의 전류밀도분포를 나타낸다. 등고선과 같은 곡선으로 표현된 다수의 선이 전기력선을 나타낸다. 주지된 것처럼 전기력선의 간격은 전류밀도에 해당한다.

도 5(a)는 기판의 상단과 하단의 전기력선이 상당히 다른 형태로 배치되고 있는 것을 볼 수 있으나, 도 5(b)에 의하면 기판의 상단과 하단에 걸쳐 비교적 균일하게 전기력선이 배치되고 있다.

이를 참조하여 보면 본 발명에 의한 방식에 의해 기판(106)의 전체 면적에 걸쳐 전류밀도를 균일하게 분포시킬 수 있게 된다. 이는 곧 기판(106) 전체 면적에 걸쳐 전기화학적 작용이 균일하게 일어나게 하며 도금두께가 균일하게 생성되도록 한다는 것을 의미한다.

한편 본 발명의 권리범위를 해석함에 있어서 다음의 사항을 간과해서는 아니될 것이다.

애노드판(108)과 전원케이블(110)의 전기적 접속지점(C)을 애노드판(1)의 중앙부가 아닌 그로부터 약간 벗어난 위치에 둠으로써 본 발명의 권리범위를 벗어나고자 하는 경우가 있을 수 있다. 이 경우 당연히 본 발명이 기도하는 효과는 감소될 것이지만 기존 방식에 비해서는 좋은 효과를 얻을 수 있다.

이러한 문제 때문에 본 발명의 권리범위는 실질적으로 도 1에 표현된 종래의 방식이 아닌 그와 다른 위치(예를 들어 도 4의 일점쇄선의 타원으로 표시된 부분(C'))에 전기적 접속지점을 설치하는 것 모두에 미친다고 해석하여야 할 것이다. 왜냐하면 본 발명의 기술적 사상은, 애노드판(108)과 전원케이블(110)의 연결관계에 관련된 문제점을 직시하고 그에 대한 개선책을 모색한 것에 있기 때문이다.

1(108) ; 애노드판 3(110) ; 전원케이블
5 ; 커넥터 100 ; 도금조
102 ; 행거 104 ; 클램프
106 ; 기판 C,C' ; 접속지점

Claims (3)

1. 반도체회로가 형성된 기판을 행거에 설치한 상태에서 도금액에 침지하여 연속적으로 이동시키면서 도금이 이루어지도록 하는 반도체회로기판용 수직연속도금장치의 애노드판(anode plate) 급전장치에 있어서;
   상기 애노드판은 이동하는 상기 기판과 대향되도록 도금조 내부에 고정 설치되며; 상기 애노드판에 전류를 공급하는 전원케이블은, 상기 애노드판의 중앙부에 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체회로기판용 수직연속도금장치의 애노드판 급전장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전원케이블(3)과 상기 애노드판(1)은, 일단은 상기 애노드판(1)에 용접으로 고정되고 타단은 상기 전원케이블(3)에 연결되는 것으로서, 도전성 금속으로 된 선재 또는 판재를 절곡하여 형성된 커넥터(5)를 매개로 하여 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체회로기판용 수직연속도금장치의 애노드판 급전장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 커넥터(5)는 티타늄(Ti) 합금으로 된 것을 특징으로 하는 반도체회로기판용 수직연속도금장치의 애노드판 급전장치.
   
   

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