KR101103450B1 - 기판 도금 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 기판 도금 장치는, 전해액이 수용되며 내측 하부에는 전원 인가 시 금속 이온을 발생시키는 타겟부가 배치되고, 상부에는 도금 대상물인 기판을 파지하는 척(chuck)이 승강 가능하게 배치되는 프로세스 챔버(process chamber); 척의 상단부에 결합되는 이동부와, 이동부를 승강 구동시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동력 발생부를 구비하는 실린더; 및 이동부의 승강 동작에 따라 접지 또는 비접지되어, 음극(cathode)을 형성하는 기판에 대한 전력 공급을 온/오프(on/off)하는 전력 공급 허용부를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 척을 승강 이동시키는 실린더와 전력 공급을 허용하는 전력 공급 허용부 간의 간단한 상호 작용에 의해 음극을 형성하는 기판에 대한 전력 공급이 정확하게 온/오프(on/off)될 수 있으며, 실린더의 승강 동작에 의해 기판에 대한 전력 공급을 온/오프함으로써 잔류전류 발생을 미연에 방지할 수 있다.

Description

기판 도금 장치{Apparatus to Plate Substrate}

기판 도금 장치가 개시된다. 보다 상세하게는, 실린더의 승강 동작에 의해 음극을 형성하는 기판에 대한 전력 공급을 온/오프(on/off)할 수 있는 기판 도금 장치가 개시된다.

일반적으로 반도체 소자를 구성하는 실리콘 기판 상에 금속 배선을 형성하기 위해, 기판의 전면에 금속막을 패터닝(patterning)하게 된다. 이때, 기판의 전면에 형성되는 금속막은 알루미늄(aluminium) 또는 구리(copper) 등에 의해 형성된다.

이 중, 구리로 형성되는 금속막은 알루미늄으로 형성되는 금속막에 비해 녹는점이 높기 때문에 전기 이동도에 대한 큰 저항력을 가질 수 있으며, 이로 인해 반도체 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 비저항이 낮아 신호 전달 속도를 증가시킬 수 있는 이점이 있다. 따라서 구리로 형성되는 금속막이 주로 채택되고 있는 실정이다.

박막을 증착하는 방법은 물리적인 충돌을 이용하는 물리기상증착방법(PVD, physical vapor deposition)과 화학 반응을 이용하는 화학기상증착방법(CVD, chemical vapor deposition)으로 크게 분류된다. 물리기상증착방법으로는 스퍼터링(sputtering) 방법 등이 있고, 화학기상증착방법으로는 열을 이용한 열 화학기상증착방법(thermal CVD)과 플라즈마를 이용한 플라즈마 화학기상증착방법(plasma enhanced CVD) 등이 있다.

그러나 기판 상에 금속막을 패터닝하기 위해서는 증착 방법에 비해 전기 이동도에 대한 내성이 우수하고 제조 비용이 상대적으로 저렴한 전기 도금 방법이 선호된다.

구리 금속막을 패터닝하기 위한 전기 도금의 원리는, 전해액이 수용된 프로세스 챔버 내에 양극(anode)를 형성하는 구리판과 음극(cathode)를 형성하는 기판을 침지시키고 양극 및 음극에 전원을 인가하면, 구리판에서 분리된 구리 이온(Cu^{2 +})이 기판으로 이동하여 금속막이 형성된다.

한편, 음극을 형성하는 기판을 전원을 인가하기 위하여, 종래에는 일반적으로 와이어(wire) 방식이 적용되었다. 즉, 전류가 흐르는 와이어를 통해 기판에 전류를 인가함으로써 기판에 대한 도금 공정을 실행할 수 있었다.

그런데, 전류 인가를 위한 기존의 와이어 방식은 구조적으로 복잡할 뿐만 아니라 셀 스핀(cell spin) 시 와이어에 꼬임 등이 발생되어 기판에 대한 전류 인가가 원활히 수행되지 못하는 경우가 발생될 수 있다.

또한, 종래의 경우 파워 서플라이(power supply)를 통해 전류 인가를 온/오프(on/off)하는데, 이때 오프 상태 시에도 미세한 잔류전류에 의하여 기판에 전류 인가될 가능성이 있다.

이에, 종래에 비해 간단한 방법으로 전력 공급을 온/오프(on/off)할 수 있으면서도, 잔류전류에 의하여 기판에 전력 공급이 되는 것을 미연에 차단할 수 있는 기판 도금 장치의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명의 실시예에 따른 목적은, 척을 승강 이동시키는 실린더와 전력 공급을 허용하는 전력 공급 허용부 간의 간단한 상호 작용에 의해 음극을 형성하는 기판에 대한 전력 공급이 정확하게 온/오프(on/off)될 수 있는 기판 도금 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 목적은, 실린더의 승강 구동에 의해 기판에 대한 전력 공급을 온/오프(on/off)함으로써 잔류전류 발생을 미연에 방지할 수 있는 기판 도금 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 기판 도금 장치는, 전해액이 수용되며 내측 하부에는 전원 인가 시 금속 이온을 발생시키는 타겟부가 배치되고, 상부에는 도금 대상물인 기판을 파지하는 척(chuck)이 승강 가능하게 배치되는 프로세스 챔버(process chamber); 상기 척의 상단부에 결합되는 이동부와, 상기 이동부를 승강 구동시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동력 발생부를 구비하는 실린더; 및 상기 이동부의 승강 동작에 따라 접지 또는 비접지되어, 음극(cathode)을 형성하는 상기 기판에 대한 전력 공급을 온/오프(on/off)하는 전력 공급 허용부;를 포함하며, 이러한 구성에 의해서, 척을 승강 이동시키는 실린더와 전력 공급을 허용하는 전력 공급 허용부 간의 간단한 상호 작용에 의해 음극을 형성하는 기판에 대한 전력 공급이 정확하게 온/오프(on/off)될 수 있으며, 실린더의 승강 동작에 의해 기판에 대한 전력 공급을 온/오프함으로써 잔류전류 발생을 미연에 방지할 수 있다.

여기서, 상기 이동부는, 상기 기판 측에 배치되며 제1 직경을 갖는 제1 이동 부분; 및 상기 제1 이동 부분의 상단에 결합되며, 상기 제1 이동 부분에 비해 상대적으로 큰 직경인 제2 직경을 갖는 제2 이동 부분을 포함하며, 상기 이동부의 하강 시 상기 제1 이동 부분을 거쳐 상기 제2 이동 부분이 상기 전력 공급 허용부의 일부분에 도달할 때 상기 기판으로 전력 공급이 허용될 수 있다.

상기 제2 이동 부분은 전력을 공급하는 전력 공급부로부터 전력 인가 시 전력이 인가될 수 있도록 전도성 물질로 마련되는 것이 바람직하다.

상기 전력 공급 허용부는, 상기 제2 이동 부분의 접촉 시 양측 방향으로 상호 이격되는 이격부재; 상기 이격부재가 이격될 때 상기 이격부재와 접지되는 접지부재; 및 상기 이격부재에 결합되며, 상기 이동부의 상승 시 상기 이격부재를 원위치로 복원시키는 복원부재를 포함할 수 있다.

상기 제2 이동 부분이 접촉될 때 상기 이격부재는 미끄러지며 이격될 수 있도록, 상기 이동부를 향하는 상기 이격부재의 일면은 곡면 형상을 가질 수 있다.

상기 제2 이동 부분에 의해 상기 이격부재가 이격되어 상기 접지부재에 접지될 때 상기 제2 이동 부분으로부터 상기 이격부재를 거쳐 상기 접지부재로 인가된 전력이 공급될 수 있도록, 상기 이격부재는 전도성을 갖는 금속 재질로 마련될 수 있다.

상기 복원부재는 상기 이격부재를 상기 이동부 방향으로 미는 복원력을 발생시키는 복원 스프링으로 마련될 수 있다.

상기 기판 도금 장치는, 상기 기판과 전기적으로 연결되어 상기 기판에 전력을 공급하는 파워 서플라이(power supply)를 더 포함할 수 있되, 상기 파워 서플라이에 의한 상기 기판에 대한 전력 공급과, 상기 실린더 및 상기 전력 공급 허용부의 상호 동작에 의한 상기 기판의 전력 공급은 2중으로 제어 가능하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 척을 승강 이동시키는 실린더와 전력 공급을 허용하는 전력 공급 허용부 간의 간단한 상호 작용에 의해 음극을 형성하는 기판에 대한 전력 공급이 정확하게 온/오프(on/off)될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 실린더의 승강 구동에 의해 기판에 대한 전력 공급을 온/오프(on/off)함으로써 잔류전류 발생을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 도금 장치의 구성 중 프로세스 챔버를 부분적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 도금 장치에서 척이 상승된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에서 척이 하강되어 전력 공급이 허용된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 부분 확대도로서 실린더의 이동부에 의해 전력 공급 허용부의 이격부재가 이격되어 접지된 상태를 도시한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

한편, 이하에서는 기판을 실리콘 재질의 웨이퍼로 설명할 것이나 기판의 종류가 이에 한정되는 것은 아니며, 기판은 LCD, PDP와 같은 평판 디스플레이가 될 수 있음은 자명하다. 또한 기판의 형상 및 크기가 도면 또는 설명 내용에 한정되는 것은 아니며, 원형 및 사각형 등과 같은 다양한 형상 및 크기로 기판이 제작될 수 있음은 당연하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 도금 장치의 구성 중 프로세스 챔버를 부분적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 도금 장치에서 척이 상승된 상태를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에서 척이 하강되어 전력 공급이 허용된 상태를 도시한 도면이며, 도 4는 도 3의 부분 확대도로서 실린더의 이동부에 의해 전력 공급 허용부의 이격부재가 이격되어 접지된 상태를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 도금 장치(100)는, 전해액(103)이 수용되며 내측 하부에는 양극 인가 시 구리 이온(Cu^{2 +})을 발생시키는 타겟부(120)가 배치되고 상부에는 도금 대상물인 기판(W)을 파지하는 척(125, chuck)이 승강 가능하게 배치되는 프로세스 챔버(110, process chamber)와, 척(125)에 결합되어 척(125)을 승강 구동시키는 실린더(150, cylinder)와, 실린더(150)의 승강 동작에 따라 접지 또는 비접지되어 음극을 형성하는 기판(W)에 대한 전력 공급을 온/오프(on/off)하는 전력 공급 허용부(170)를 포함할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 기판 도금 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 타겟부(120)를 감싸도록 프로세스 챔버(110) 내에 마련되어 전해액(103) 상에서 구리 이온(Cu^{2 +})을 여과시키는 여과부(130)를 더 포함할 수 있다.

각각의 구성에 대해 설명하면, 먼저 프로세스 챔버(110)는, 상호 착탈 가능하게 조립될 수 있는 이너 챔버(111, inner chamber) 및 아우터 챔버(115, outer chamber)를 구비할 수 있다. 본 실시예의 이너 챔버(111)에는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전해액(103)이 상단부까지 채워지며, 하단부에는 타겟부(120) 및 그를 감싸는 여과부(130)가 장착된다.

이러한 이너 챔버(111)는 아우터 챔버(115)의 내측에 착탈 가능하게 결합되며, 이러한 결합 구조에 의해 외부 환경으로부터 보호받을 수 있다.

이와 같이, 본 실시예의 프로세스 챔버(110)는 상호 조립 및 분해가 용이한 이너 챔버(111) 및 아우터 챔버(115)를 구비하며, 이로 인해 제작이 용이하다는 장점이 있다. 다만, 프로세스 챔버(110)의 구조가 이에 한정되는 것은 아니며, 이너 챔버(111) 및 아우터 챔버(115)가 일체로 형성될 수 있음은 당연하다.

도 1을 참조하면, 전해액(103)은 타겟부(120) 및 여과부(130)가 완전히 잠기도록 이너 챔버(111)의 일정선까지 수용된다. 이너 챔버(111) 및 아우터 챔버는 기판(W)의 출입을 위하여 상부가 개방된 원통 형상을 갖는다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 기판(W)이 침지될 수 있는 용량의 전해액(103)을 수용함과 아울러 기판(W)이 출입할 수 있는 다양한 형상 중 어느 하나가 채용될 수 있음은 당연하다.

한편, 이너 챔버(111)의 내부에는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 양극(anode)을 형성하는 타겟부(120)가 마련된다. 타겟부(120)는 전해액(103)에 완전히 침지되며 전원 공급부(미도시)에 의해 전류가 인가되는 경우, 산화 반응에 의해 구리 이온(Cu^{2 +})을 발생시키는 부분이다.

본 실시예에서 타겟부(120)의 상면은 불규칙하게 마련된다. 이는, 타겟부(120)에 양극이 인가될 경우 많은 양의 구리 이온(Cu^{2 +})이 발생될 수 있도록, 타겟부(120)의 상면의 실질적인 면적을 확대하기 위함이다.

이와 같이, 타겟부(120)로부터 구리 이온(Cu^{2 +})이 발생되면, 발생된 구리 이온(Cu^{2 +})을 도금 대상물인 기판(W)으로 이동시켜야 한다. 이러한 역할은 전술한 바와 같이 이너 챔버(111) 내에서 일정선까지 수용되는 전해액(103)에 의해서 이루어진다. 따라서 전해액(103)은 구리 이온(Cu^{2 +})을 전도하기에 적합한 황산구리 용액으로 적용된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 종류의 전해액(103)이 적용될 수 있음은 물론이다.

한편 여과부(130)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 타겟부(120)를 감싸도록 이너 챔버(111)의 내측에 마련되어 전해액(103)을 통해 이동하는 구리 이온(Cu^{2 +})을 여과한다. 이러한 여과부(130)는 타겟부(120)의 상부에서 타겟부(120)와 실질적으로 평행하게 마련되며 1 내지 10 마이크로미터(μm)의 직경을 갖는 여과공(미도시)이 규칙적으로 관통 형성된 멤브레인 필터(membrane filter)로 마련될 수 있다.

따라서, 전해액(103) 상의 구리 이온(Cu^{2 +})을 제외한 물질, 예를 들면 기포 등이 기판(W)에 도달하는 것을 차단할 수 있다.

한편, 본 실시예의 기판 도금 장치(100)는, 도시하지는 않았지만, 전해액 공급부(미도시)와 연결되어 이너 챔버(111)의 내부로 전해액(103)을 공급할 뿐만 아니라 전해액(103)의 흐름을 형성시키는 전해액 공급라인(140)을 더 포함할 수 있다.

전해액 공급라인(140)을 통해 이너 챔버(111)의 내측에 전해액(103)을 공급할 수 있을 뿐만 아니라 전해액(103)의 흐름을 형성할 수 있어 타겟부(120)로부터 기판(W)으로 전달되는 구리 이온(Cu^{2 +})의 움직임을 활성화시킬 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 전원 공급부(미도시)에 의해 양극을 형성하는 타겟부(120) 및 음극을 형성하는 기판(W)에 전류를 인가하는 경우, 타겟부(120)로부터 발생되는 구리 이온(Cu^{2 +})이 전해액(103)에 의해 기판(W)으로 이동하여 기판(W) 상에 금속막이 패터닝될 수 있다.

그런데, 종래에는 음극을 형성하는 기판(W)에 전류를 인가하기 위하여 와이어 방식이 적용되었으나 이 방법의 경우 복잡한 구조를 가졌을 뿐만 아니라 잔류전류가 잔존할 가능성이 있어 기판(W)에 대한 전력 공급이 간단하면서도 정확하게 이루어지지 않을 우려가 있었다.

이에, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 실시예의 기판 도금 장치(100)는, 간단한 방법에 의해 음극을 형성하는 기판(W)에 전류를 인가하기 위한 실린더(150) 및 전력 공급 허용부(170)를 더 포함할 수 있다.

이러한 구성에 의해서, 실린더(150)의 승강 구동에 따라 기판(W)에 대한 전력 공급이 온(on) 또는 오프(off)될 수 있어 종래에 비해 전력 공급을 간단하면서도 정확하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라 잔류전류가 남는 것을 미연에 방지할 수 있다.

각각의 구성에 대해 설명하면, 먼저 본 실시예의 실린더(150)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 척(125)의 상단부 중앙 부분에 결합되는 이동부(151)와, 이동부(151)를 승강 구동시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동력 발생부(160)를 포함할 수 있다.

즉, 구동력 발생부(160)에 의해 발생되는 구동력에 의해 이동부(151)는 승하강 이동할 수 있는 것이며, 이에 따라 이동부(151)에 장착된 척(125)이 승강 이동될 수 있어 기판(W)을 전해액(103)에 침지되도록 척(125)을 하강시키거나 또는 반대로 상승시킬 수 있다.

부연 설명하면, 실린더(150)의 승강 구동에 의해 척(125)이 하강되고, 이에 따라 기판(W)이 전해액(103)에 침지될 때 실린더(150)와 후술할 전력 공급 허용부(170)의 상호 작용에 의해 음극을 형성하는 기판(W)으로 전력이 공급될 수 있으며, 반면에 기판(W)이 전해액으로부터 상승하는 경우 실린더(150)와 전력 공급 허용부(170)의 상호 작용에 의해 전력 공급이 차단될 수 있다. 이에 대해서는 자세히 후술하기로 한다.

한편, 본 실시예의 이동부(151)는 직접적으로 전력 공급 허용부(170)와 상호 동작하는 부분으로서 이동부(151)와 전력 공급 허용부(170)의 상호 동작 시 일 경우(도 3의 경우)에는 기판(W)으로 전력이 공급되고 다른 경우(도 2의 경우)에는 기판(W)으로의 전력 공급이 차단될 수 있도록 단차진 원통 형상을 갖는다.

즉, 본 실시예의 이동부(151)는, 하단부를 형성하며 제1 직경을 갖는 제1 이동 부분(152)과, 제1 이동 부분(152)의 상단에 연결되며 제1 직경에 비해 상대적으로 큰 직경인 제2 직경을 갖는 제2 이동 부분(153)을 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 구동력 발생부(160)에 의해서 이동부(151)가 상하로 이동하는데 이때 제1 이동 부분(152)이 전력 공급 허용부(170)의 일 구성(후술한 한 쌍의 이격부재(171))과 접촉하며 이동할 때는 음극을 형성하는 기판(W)에 전력 공급이 되지 않지만, 제2 이동 부분(153)이 전력 공급 허용부(170)의 일 구성과 접촉하며 이동할 때는 음극을 형성하는 기판(W)에 전력이 공급되며, 이에 따라 전해액(103)을 통해 기판(W)으로 전달되는 구리 이온(Cu^{2 +})이 기판(W) 상에 패터닝될 수 있다.

이를 위해, 본 실시예의 경우 제2 이동 부분(153)이 전력 공급 허용부(170)의 일 구성과 접촉될 때 전원 공급부로부터 공급되는 전류가 제2 이동 부분(153)을 거쳐 전력 공급 허용부(170)에 전달될 수 있도록, 제2 이동 부분(153)은 전도성 물질로 마련될 수 있다. 한편, 제1 이동 부분(152)은 척(125)과 직접 결합되는 부분이기 때문에, 척(125)으로의 전력 공급을 차단하기 위하여 부도체로 마련되는 것이 바람직하다.

한편, 실린더(150)의 이동부(151)와 상호 동작하여 기판(W)에 대한 전력 공급을 온/오프(on/off)하는 본 실시예의 전력 공급 허용부(170)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이동부(151)의 제2 이동 부분(153)이 접촉되며 하강할 때 양측 방향으로 이격되는 한 쌍의 이격부재(171)와, 이격부재(171)가 이격될 때 이격부(171)의 단부가 개재됨으로써 접지가 발생되는 한 쌍의 접지부재(172)와, 이격부재(171)에 결합되며 이동부(170)의 상승 시 이격부재(171)를 원위치로 복원시킴으로써 전력 공급이 차단되도록 하는 복원부재(173)를 포함할 수 있다.

한 쌍의 이격부재(171)는, 제1 이동 부분(152)이 그 사이에 위치할 때(도 2의 상태일 때)는 접지부재(172)와 상호 닿지 않으며, 이에 따라 접지가 이루어지지 않아 기판(W)으로 전력 공급이 되지 않는다.

한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 이동 부분(153)이 이격부재(171)의 사이에 위치할 때는 이격부재(171)가 양측으로 밀려 접지부재(172)로 인입되며, 이에 따라 접지가 이루어져 전원 공급부로부터의 음극을 형성하는 기판(W)으로 공급될 수 있다.

이와 같이, 이격부재(171)는 이동부(151)와 상호 동작함으로써 전류가 이동하는 통로를 형성할 수 있다. 따라서 이격부재(171)는 전도성을 갖는 금속 중 전도성이 우수한 구리(copper) 재질로 마련될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 전도성을 갖는 다른 금속 재질로 마련될 수 있음은 당연하다.

또한, 본 실시예의 이격부재(171)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 이동부(151)를 향하는 일면이 곡면 형상을 갖는다. 따라서, 제1 이동 부분(152)을 지나 제2 이동 부분(153)이 이격부재(171) 사이에 인입될 때 제2 이동 부분(153)에 의해 이격부재(171)는 미끄럼 접촉되며 이격될 수 있다. 즉, 이격부재(171)의 일면이 곡면 형상으로 마련됨으로써 이격부재(171)의 이격 동작이 원활하게 이루어질 수 있는 것이다.

본 실시예의 복원부재(173)는, 이격부재(171)를 다시 원래의 상태로 미는 복원력을 발생시키는 부분으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 복원 스프링으로 마련될 수 있다. 이러한 복원부재(173)는, 이동부(151)의 상승에 의해 이격부재(171)의 사이에서 제2 이동 부분(153)이 빠져나가고 다시 제1 이동 부분(152)이 위치할 때 제1 이동 부분(152)의 측면과 접촉하도록 이격부재(171)를 내측으로 밀어 접지부재(172)와 이격부재(171)의 접지 상태가 해제되도록 한다. 이에 따라 기판(W)에 대한 전력 공급은 차단될 수 있다.

한편, 도시하지는 않았지만, 본 실시예의 기판 도금 장치(100)의 경우, 전술한 바와 같이, 실린더(150)의 승강 구동에 의해 음극을 형성하는 기판(W)으로 전력을 공급할 수 있지만, 이외에도 파워 서플라이(미도시, power supply)를 통해서 기판으로 바로 전원을 공급할 수도 있다. 즉, 기판(W)에 대한 전력 공급이 2중으로 제어될 수 있는 것이다.

따라서, 하나의 방법이 적용될 수 없을 때에도 다른 하나의 방법으로 기판(W)에 대한 전력 공급을 원활하게 할 수 있어 기판(W)에 대한 전력 공급의 효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 이하에서는, 이러한 구성을 갖는 기판 도금 장치(100)에서 음극을 형성하는 기판(W)에 전력을 공급하는 작동 과정에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 외부의 기판(W)을 프로세스 챔버(110) 내로 유입시킨 후 척(125)이 기판(W)을 척킹한다. 이후, 실린더(150)의 승강 구동에 의해 척(125)을 하강시켜 기판(W)이 전해액(103)에 침지되도록 한다.

다음으로, 전원 공급부로부터 양극을 형성하는 타겟부(120) 및 음극을 형성하는 기판(W)에 전력을 공급하여 기판(W)에 금속막을 패터닝시킨다.

여기서, 기판(W)에 전력을 공급하는 방법에 대해 부연 설명하면, 전술한 실린더(150)의 구동력 발생부(160)를 구동시켜 척(125)이 결합된 이동부(151)를 하강시킨다. 그러면, 이동부(151)의 제2 이동 부분(153)이 전력 공급 허용부(170)의 이격부재(171)의 사이로 인입되면서 이격부재(171)는 양측으로 밀리게 되고 접지부재(172)와 접지된다. 그러면, 전원 공급부로부터의 전력이 제2 이동 부분(153) 및 이격부재(171) 그리고 접지부재(172) 등을 거쳐 음극을 형성하는 기판(W)으로 공급될 수 있고, 이에 따라 기판(W)에 대한 도금 공정이 진행될 수 있다.

반대로, 기판(W)에 대한 도금 공정이 완료되어 전력 공급을 차단해야 하는 경우, 구동력 발생부(160)를 구동시켜 척(125)이 결합된 이동부(151)를 상승시키면 제2 이동 부분(153)이 한 쌍의 이격부재(171) 사이에서 빠져 나오면서 이격부재(171)와 접지부재(172)의 접지 상태는 해제될 수 있고, 이에 따라 기판(W)에 대한 전력 공급을 차단할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 실린더(150)에 구비되는 이동부(151)와 전력 공급 허용부(170)에 구비되는 이격부재(171)의 상호 동작에 의해 음극을 형성하는 기판(W)에 전력을 공급하거나 차단할 수 있어, 도금 공정 시 기판(W)에 대한 전력 공급을 간편하면서도 정확하게 수행할 수 있으며, 아울러 실린더의 승강 구동에 의해 기판(W)에 대한 전력 공급을 온/오프(on/off)함으로써 잔류전류 발생을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 기판 도금 장치 103 : 전해액
110 : 프로세스 챔버 120 : 타겟부
125 : 척 130 : 여과부
140 : 전해액 공급라인 150 : 실린더
151 : 이동부 152 : 제1 이동 부분
153 : 제2 이동 부분 160 : 구동력 발생부
170 : 전력 공급 허용부 171 : 이격부재
172 : 접지부재 173 : 복원부재

Claims (8)

1. 전해액이 수용되며 내측 하부에는 전원 인가 시 금속 이온을 발생시키는 타겟부가 배치되고, 상부에는 도금 대상물인 기판을 파지하는 척(chuck)이 승강 가능하게 배치되는 프로세스 챔버(process chamber);
   상기 척의 상단부에 결합되는 이동부와, 상기 이동부를 승강 구동시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동력 발생부를 구비하는 실린더; 및
   상기 이동부의 승강 동작에 따라 접지 또는 비접지되어, 음극(cathode)을 형성하는 상기 기판에 대한 전력 공급을 온/오프(on/off)하는 전력 공급 허용부;
   를 포함하며,
   상기 이동부는,
   상기 기판 측에 배치되며 제1 직경을 갖는 제1 이동 부분; 및
   상기 제1 이동 부분의 상단에 결합되며, 상기 제1 이동 부분에 비해 상대적으로 큰 직경인 제2 직경을 갖는 제2 이동 부분을 포함하며,
   상기 이동부의 하강 시 상기 제1 이동 부분을 거쳐 상기 제2 이동 부분이 상기 전력 공급 허용부에 도달할 때 상기 기판으로 전력 공급이 허용되는 기판 도금 장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 이동 부분은 전력을 공급하는 전력 공급부로부터 전력 인가 시 전력이 인가될 수 있도록 전도성 물질로 마련되는 기판 도금 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 전력 공급 허용부는,
   상기 제2 이동 부분의 접촉 시 양측 방향으로 상호 이격되는 이격부재;
   상기 이격부재가 이격될 때 상기 이격부재와 접지되는 접지부재; 및
   상기 이격부재에 결합되며, 상기 이동부의 상승 시 상기 이격부재를 원위치로 복원시키는 복원부재를 포함하는 기판 도금 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2 이동 부분이 접촉될 때 상기 이격부재는 미끄러지며 이격될 수 있도록, 상기 이동부를 향하는 상기 이격부재의 일면은 곡면 형상을 갖는 기판 도금 장치.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 제2 이동 부분에 의해 상기 이격부재가 이격되어 상기 접지부재에 접지될 때 상기 제2 이동 부분으로부터 상기 이격부재를 거쳐 상기 접지부재로 인가된 전력이 공급될 수 있도록, 상기 이격부재는 전도성을 갖는 금속 재질로 마련되는 기판 도금 장치.
   
7. 제4항에 있어서,
   상기 복원부재는 상기 이격부재를 상기 이동부 방향으로 미는 복원력을 발생시키는 복원 스프링으로 마련되는 기판 도금 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 기판과 전기적으로 연결되어 상기 기판에 전력을 공급하는 파워 서플라이(power supply)를 더 포함하되,
   상기 파워 서플라이에 의한 상기 기판에 대한 전력 공급과, 상기 실린더 및 상기 전력 공급 허용부의 상호 동작에 의한 상기 기판의 전력 공급은 2중으로 제어 가능한 기판 도금 장치.

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