KR101256312B1 - Apparatus to Plate Substrate - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 기판 도금 장치는, 전해액이 수용되며, 내측 상부에는 도금 대상물인 기판을 파지하는 척(chuck)이 승강 가능하게 배치되고 내측 하부에는 양극 전압 인가 시 플러스 금속 이온을 발생시키는 타겟부가 배치되는 프로세스 챔버; 및 프로세스 챔버 내에서 타겟부의 상부에 배치되어 플러스 금속 이온을 이동시키는 전해액의 흐름을 조절하는 복수 개의 관통홀이 관통 형성되며, 하면에는 구배(勾配)진 형상의 구배 부분이 형성되는 적어도 하나의 전해액 디퓨져;를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 기판의 외측 영역에 비해 상대적으로 전류밀도가 작은 기판의 내측 영역에 고농도의 금속 이온을 함유한 전해액을 전달할 수 있으며, 따라서 기판의 도금 균일도를 향상시킬 수 있다.In a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention, an electrolyte is accommodated, and a chuck for holding a substrate, which is a plating target, is liftable at an inner upper side thereof, and a positive metal ion is generated at an inner lower side when an anode voltage is applied. A process chamber in which the target portion is disposed; And a plurality of through-holes formed through the target portion in the process chamber to control the flow of the electrolyte to move the positive metal ions therethrough, and at least one electrolyte having a gradient-shaped portion formed on the lower surface thereof. Diffuser; may include. According to an embodiment of the present invention, an electrolyte containing a high concentration of metal ions can be delivered to an inner region of a substrate having a relatively small current density compared to an outer region of the substrate, thereby improving plating uniformity of the substrate.

Description

기판 도금 장치{Apparatus to Plate Substrate}Substrate Plating Apparatus {Apparatus to Plate Substrate}

기판 도금 장치가 개시된다. 보다 상세하게는, 적어도 하나의 디퓨져를 통해 기판 도금을 위한 금속 이온이 기판 전면에 고르게 전달됨으로써 기판 도금의 균일도를 향상시킬 수 있는 기판 도금 장치가 개시된다.
A substrate plating apparatus is disclosed. More specifically, a substrate plating apparatus is disclosed that can improve uniformity of substrate plating by uniformly transferring metal ions for substrate plating through at least one diffuser.

일반적으로 반도체 소자를 구성하는 실리콘 기판(silicon wafer) 상에 금속 배선을 형성하기 위해, 기판의 전면에 금속막을 패터닝(patterning)하게 된다. 이때, 기판의 전면에 형성되는 금속막은 알루미늄 또는 구리 등에 의해 형성된다.In general, a metal film is patterned on the entire surface of a substrate in order to form a metal wiring on a silicon wafer constituting a semiconductor device. At this time, the metal film formed on the entire surface of the substrate is formed of aluminum, copper, or the like.

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.Among them, the metal film formed of copper has a high melting point compared to the metal film formed of aluminum, and thus may have a large resistance to electrical mobility. As a result, the reliability of the semiconductor device may be improved and the signal resistance is low. There is an advantage that can increase the delivery speed. Therefore, a metal film formed of copper is mainly used.

기판 상에 금속막을 패터닝하기 위해서는, 물리기상증착방법(PVD, physical vapor deposition) 또는 화학기상증착방법(CVD, chemical vapor deposition) 등과 같은 증착 방법에 비해 전기 이동도에 대한 내성이 우수하고 제조 비용이 상대적으로 저렴한 전기도금 방법이 선호된다.In order to pattern a metal film on a substrate, it is more resistant to electrical mobility and more expensive to manufacture than deposition methods such as physical vapor deposition (PVD) or chemical vapor deposition (CVD). Relatively inexpensive electroplating methods are preferred.

이러한 전기도금 방법이 적용되는 종래의 기판 도금 장치의 구성에 대해 개략적으로 설명하면, 기판 도금 장치는, 전해액이 수용되는 프로세스 챔버와, 프로세스 챔버의 내측 하부에 배치되어 양극 전압이 인가되는 경우 플러스(plus) 금속 이온, 예를 들면 구리 이온(Cu2 +)을 배출하는 타겟부와, 프로세스 챔버의 내측 상부에 배치되며 기판을 파지한 상태로 승강 가능한 척(chuck)과, 타겟부에 양극 전압을 인가하고 기판에 음극 전압을 인가하는 전압 인가부를 포함한다.The substrate plating apparatus includes a process chamber in which an electrolytic solution is accommodated, a positive electrode disposed in an inner lower portion of the process chamber, and a positive (+ plus) metal ion, for the target portion which instance the discharge of copper ions (Cu 2 +), disposed inside the upper portion of the process chamber, and a positive voltage to the sub-lifting possible chuck (chuck) and the target in a state of holding the substrate And a voltage applying unit for applying a negative voltage to the substrate.

이러한 구성의 종래의 기판 도금 장치에 있어서, 일반적으로 전기도금에서 양질의 금속 석출물을 얻기 위해 프로세스 챔버 내의 전해액 내에서 교반이 이루어지는데, 예를 들면 에어(air) 교반, 음극 진동에 의한 교반, 초음파 교반 등이 적용될 수 있다. 전기도금에서의 교반은 도금면의 평활성, 광택을 향상시키고 농도 분극을 해소하여 도금 효율을 높이며, 음극 부근에 접합하는 가스의 피막을 제거하여 피트 발생을 줄이고 금속 이온의 활동을 활발히 함으로써 고전류밀도에서 우수한 도금면을 얻을 수 있다.In the conventional substrate plating apparatus having such a configuration, stirring is generally performed in the electrolyte in the process chamber in order to obtain good metal precipitates by electroplating. For example, air stirring, stirring by cathode vibration, and ultrasonic waves Agitation and the like can be applied. Stirring in electroplating improves the smoothness and gloss of the plated surface, reduces the concentration polarization, improves the plating efficiency, removes the film of gas bonded near the cathode, reduces pit generation, and activates the activity of metal ions at high current density. Excellent plating surface can be obtained.

한편, 종래의 기판 도금 장치는, 기판의 도금 효율을 향상시키기 위해, 다수의 홀들이 규칙적으로 형성된 원판 형상을 가지며 프로세스 챔버 내에서 타겟부와 기판 사이에 배치되는 디퓨져를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the conventional substrate plating apparatus may further include a diffuser disposed between the target portion and the substrate in the process chamber and having a disc shape in which a plurality of holes are regularly formed in order to improve plating efficiency of the substrate.

이러한 디퓨져는 전해액의 흐름을 조절함으로써 전기도금에 의해 기판에 금속막을 증착시킬 때 균일한 전해액을 공급하여 국부적으로 발생되는 금속 이온의 농도 차이를 줄이고 따라서 도금막의 품질을 향상시키는 역할을 한다.The diffuser serves to reduce the difference in concentration of locally generated metal ions by supplying a uniform electrolyte when the metal film is deposited on the substrate by electroplating, thereby improving the quality of the plating film.

그러나, 이러한 종래의 디퓨져의 경우, 양면이 평판 형상을 가짐으로써 전해액이 프로세스 챔버 내로 유입될 때 디퓨져의 홀 내에 버블이 발생하여 전해액의 유동이 원활하게 이루어지지 않을 수 있고 따라서 도금 균일도가 저하될 수 있어 석출된 도금면의 품질이 저하될 우려가 있다. However, in the conventional diffuser, since both surfaces have a flat plate shape, bubbles may be generated in the holes of the diffuser when the electrolyte flows into the process chamber, so that the flow of the electrolyte may not be smoothly performed, and thus plating uniformity may be reduced. There exists a possibility that the quality of the plated surface which precipitated may fall.

또한, 종래의 디퓨져는 전류밀도가 상호 다른 기판의 외측(테두리) 영역과 내측 영역의 전기력선의 분포에 대해서 외측 영역에 상대적으로 집중되는 전기력선 밀도를 분산하기 어려워 기판의 외측 영역의 도금막이 기판의 내측 영역에 대해 두껍게 형성되는 문제점도 있다.In addition, in the conventional diffuser, it is difficult to disperse the electric field line density concentrated in the outer region relative to the distribution of the electric field lines of the outer (border) region and the inner region of the substrate having different current densities, so that the plated film of the outer region of the substrate is formed inside the substrate. There is also a problem that is formed thick with respect to the area.

따라서, 기판의 도금 균일도를 향상시킴으로써 우수한 도금 품질을 구현할 수 있는 새로운 구조의 기판 도금 장치의 개발이 시급한 실정이다.
Therefore, it is urgent to develop a substrate plating apparatus having a new structure capable of realizing excellent plating quality by improving the plating uniformity of the substrate.

본 발명의 실시예에 따른 목적은, 기판의 외측 영역에 비해 상대적으로 전류밀도가 작은 기판의 내측 영역에 고농도의 금속 이온을 함유한 전해액을 전달할 수 있으며, 따라서 기판의 도금 균일도를 향상시킬 수 있는 기판 도금 장치를 제공하는 것이다.An object according to an embodiment of the present invention, it is possible to deliver an electrolyte containing a high concentration of metal ions to the inner region of the substrate relatively small current density compared to the outer region of the substrate, thereby improving the plating uniformity of the substrate It is to provide a substrate plating apparatus.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 전해액 디퓨져의 적어도 일부분에 형성된 관통홀의 길이를 줄임으로써 전해액이 유입될 때 전해액 디퓨져의 관통홀 내에서 버블이 발생되는 것을 저지할 수 있어 전해액의 흐름을 원활하게 할 수 있는 기판 도금 장치를 제공하는 것이다.
In addition, another object according to an embodiment of the present invention, by reducing the length of the through-hole formed in at least a portion of the electrolyte diffuser can prevent the generation of bubbles in the through hole of the electrolyte diffuser when the electrolyte flows in the flow of the electrolyte It is to provide a substrate plating apparatus that can smoothly.

본 발명의 실시예에 따른 기판 도금 장치는, 전해액이 수용되며, 내측 상부에는 도금 대상물인 기판을 파지하는 척(chuck)이 승강 가능하게 배치되고 내측 하부에는 양극 전압 인가 시 플러스 금속 이온을 발생시키는 타겟부가 배치되는 프로세스 챔버; 및 상기 프로세스 챔버 내에서 상기 타겟부의 상부에 배치되어 상기 플러스 금속 이온을 이동시키는 상기 전해액의 흐름을 조절하는 복수 개의 관통홀이 관통 형성되며, 하면에는 구배(勾配)진 형상의 구배 부분이 형성되는 적어도 하나의 전해액 디퓨져;를 포함하며, 이러한 구성에 의해서, 기판의 외측 영역에 비해 상대적으로 전류밀도가 작은 기판의 내측 영역에 고농도의 금속 이온을 함유한 전해액을 전달할 수 있으며, 따라서 기판의 도금 균일도를 향상시킬 수 있다.In a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention, an electrolyte is accommodated, and a chuck for holding a substrate, which is a plating target, is liftable at an inner upper side thereof, and a positive metal ion is generated at an inner lower side when an anode voltage is applied. A process chamber in which the target portion is disposed; And a plurality of through holes arranged in an upper portion of the target part in the process chamber to control the flow of the electrolyte for moving the plus metal ions, and having a gradient portion having a gradient shape on a lower surface thereof. At least one electrolyte diffuser, and by this configuration, it is possible to transfer the electrolyte containing a high concentration of metal ions to the inner region of the substrate having a relatively small current density compared to the outer region of the substrate, and thus plating uniformity of the substrate Can improve.

상기 전해액 디퓨져는 구배 부분의 내측 부분이 외측 부분에 비해 내측 방향으로 들어간 오목 형상을 갖도록 마련될 수 있다.The electrolyte diffuser may be provided to have a concave shape in which the inner portion of the gradient portion enters the inner side relative to the outer portion.

상기 전해액 디퓨져는 상기 구배 부분의 중앙 부분을 기준으로 중앙 부분과 외측 부분의 사이 부분이 내측으로 들어감으로써 중앙 부분이 볼록 형상을 가지고 상기 사이 부분이 오목 형상을 가질 수 있다.The electrolyte diffuser may have a convex shape and a concave shape between the central part and the convex shape between the center part and the outer part based on the center part of the gradient part.

상기 전해액 디퓨져의 외측 부분에는 상기 관통홀이 형성되되 상기 구배 부분이 미형성될 수 있다.The through hole may be formed in an outer portion of the electrolyte diffuser, but the gradient portion may not be formed.

상기 전해액 디퓨져는 상기 구배 부분이 상기 전해액 디퓨져의 중앙 부분을 기준으로 좌우 대칭이 되도록 수직 단면이 형성될 수 있다.The electrolyte diffuser may have a vertical cross section such that the gradient portion is symmetrical with respect to the central portion of the electrolyte diffuser.

상기 적어도 하나의 전해액 디퓨져는 복수 개의 전해액 디퓨져이며, 상기 기판과 상기 타겟부의 사이에서 적층 구조로 배치될 수 있다.The at least one electrolyte diffuser may be a plurality of electrolyte diffusers, and may be disposed in a stacked structure between the substrate and the target unit.

상기 전해액 디퓨져는 친수성 고분자 물질 또는 표면개질이 된 소수성 고분자 물질로 마련될 수 있다.The electrolyte diffuser may be formed of a hydrophilic polymer material or a hydrophobic polymer material that is surface-modified.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 기판 도금 장치는, 전해액이 수용되며, 내측 상부에는 도금 대상물인 기판을 파지하는 척(chuck)이 승강 가능하게 배치되고 내측 하부에는 양극 전압 인가 시 플러스 금속 이온을 발생시키는 타겟부가 배치되는 프로세스 챔버; 및 상기 프로세스 챔버 내에서 상기 타겟부의 상부에 배치되어 상기 플러스 금속 이온을 이동시키는 상기 전해액의 흐름을 조절하는 복수 개의 관통홀이 관통 형성되며, 외측 부분에 비해 내측 부분이 얇은 두께를 갖도록 마련되되 상기 내측 부분은 상하면이 평행한 평판 형상으로 마련되는 적어도 하나의 전해액 디퓨져;를 포함하며, 이러한 구성에 의해서, 기판의 외측 영역에 비해 상대적으로 전류밀도가 작은 기판의 내측 영역에 고농도의 금속 이온을 함유한 전해액을 전달할 수 있으며, 따라서 기판의 도금 균일도를 향상시킬 수 있다.On the other hand, the substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention, the electrolyte is accommodated, a chuck to hold the substrate to be plated on the inner upper side is arranged to be liftable, and the lower inner side when the positive voltage is applied to the positive metal ion A process chamber in which a target portion to generate is disposed; And a plurality of through-holes formed through the target portion in the process chamber to control the flow of the electrolyte for moving the plus metal ions, and having an inner portion thinner than an outer portion. The inner portion includes at least one electrolyte diffuser having a flat upper and lower surfaces in parallel, and by such a configuration, a high concentration of metal ions is contained in the inner region of the substrate having a relatively low current density compared to the outer region of the substrate. One electrolyte can be delivered, thus improving the plating uniformity of the substrate.

상기 전해액 디퓨져의 내측 부분은 상기 전해액 디퓨져의 외측 부분의 두께 구간에서 선택적으로 높이 조절되어 제조될 수 있다.
The inner portion of the electrolyte diffuser may be manufactured by selectively adjusting the height in the thickness section of the outer portion of the electrolyte diffuser.

본 발명의 실시예에 따르면, 기판의 외측 영역에 비해 상대적으로 전류밀도가 작은 기판의 내측 영역에 고농도의 금속 이온을 함유한 전해액을 전달할 수 있으며, 따라서 기판의 도금 균일도를 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an electrolyte containing a high concentration of metal ions can be delivered to an inner region of a substrate having a relatively small current density compared to an outer region of the substrate, thereby improving plating uniformity of the substrate.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전해액 디퓨져의 적어도 일부분에 형성된 관통홀의 길이를 줄임으로써 전해액이 유입될 때 전해액 디퓨져의 관통홀 내에서 버블이 발생되는 것을 저지할 수 있어 전해액의 흐름을 원활하게 할 수 있다.
In addition, according to an embodiment of the present invention, by reducing the length of the through-hole formed in at least a portion of the electrolyte diffuser, it is possible to prevent the generation of bubbles in the through-holes of the electrolyte diffuser when the electrolyte is introduced to smoothly flow the electrolyte can do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 도금 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 전해액 디퓨져의 수직 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전해액 디퓨져의 평면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 전해액 디퓨져의 변형예들을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 도금 장치의 개략적인 구성을 도시하되 전해액 디퓨져들은 수직으로 단면 처리한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 도금 장치에 구비되는 전해액 디퓨져를 수직으로 단면 처리한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기판 도금 장치의 전해액 디퓨져를 사용하여 기판 도금 공정을 수행한 결과를 도시한 그래프이다.
1 is a view showing a schematic configuration of a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the electrolyte diffuser shown in FIG. 1.
3 is a plan view of the electrolyte diffuser illustrated in FIG. 2.
4A to 4C illustrate modified examples of the electrolyte diffuser illustrated in FIG. 2.
FIG. 5 illustrates a schematic configuration of a substrate plating apparatus according to another embodiment of the present invention, but the electrolyte diffusers are vertically cross-sectioned.
FIG. 6 is a cross-sectional view of an electrolyte diffuser provided in a substrate plating apparatus according to still another embodiment of the present invention.
7 is a graph showing a result of performing a substrate plating process using an electrolyte diffuser of the substrate plating apparatus according to the embodiment of the present invention.

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. Hereinafter, configurations and applications according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following description is one of several aspects of the patentable invention and the following description forms part of the detailed description of the invention.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail for the sake of clarity and conciseness.

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.Hereinafter, the substrate will be described as a wafer made of silicon, but the type of the substrate is not limited thereto, and it is obvious that the substrate can be a flat panel display such as an LCD or a PDP. Further, the shape and size of the substrate are not limited to the drawings or description, and it is natural that the substrate can be manufactured in various shapes and sizes such as circular and square.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 도금 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 전해액 디퓨져의 수직 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 전해액 디퓨져의 평면도이다.1 is a view showing a schematic configuration of a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a vertical cross-sectional view of the electrolyte diffuser shown in Figure 1, Figure 3 is a view of the electrolyte diffuser shown in Figure 2 Top view.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 도금 장치(100)는, 전해액(103)이 수용되며 내측 상부에는 도금 대상물인 기판(W)을 파지하는 척(125, chuck)이 승강 가능하게 배치되고 내측 하부에는 플러스 금속 이온을 발생시키는 타겟부(120)가 배치되는 프로세스 챔버(110)와, 기판(W) 및 타겟부(120)로 전압을 인가하는 전압 인가부(140)와, 프로세스 챔버(110) 내에서 타겟부(120)의 상부에 배치되어 플러스 금속 이온을 이동시키는 전해액(103)의 흐름을 조절하는 전해액 디퓨져(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the substrate plating apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention has an electrolyte 103 accommodated therein, and a chuck 125 for holding a substrate W, which is a plating target, is lifted at an inner upper portion thereof. A process chamber 110 in which a target portion 120 capable of generating positive metal ions is disposed under the inner side, and a voltage applying portion 140 for applying a voltage to the substrate W and the target portion 120; The electrolyte diffuser 150 may be disposed on the target 120 in the process chamber 110 to control the flow of the electrolyte 103 to move the positive metal ions.

또한, 본 실시예의 기판 도금 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 타겟부(120)를 감싸도록 프로세스 챔버(110) 내에 마련되어 전해액)103) 상에서 금속 이온을 여과시키는 여과부(130)를 더 포함할 수 있다.1, the substrate plating apparatus 100 of this embodiment includes a filtration unit 130 (not shown) for filtering metal ions on the electrolyte solution 103 provided in the process chamber 110 so as to surround the target portion 120, ).

각각의 구성에 대해 설명하면, 먼저 본 실시예의 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 1에 도시된 바와 같이, 전해액(103)이 상단부까지 채워지며 하단부에는 타겟부(120) 및 그를 감싸는 여과부(130)가 장착되고 그 상부에는 후술한 전해액 디퓨져(150)가 장착된다. First, the process chamber 110 of the present embodiment may include an inner chamber 111 and an outer chamber 115, which may be assembled to be detachable from each other. In the inner chamber 111 of the present embodiment, as shown in FIG. 1, the electrolyte 103 is filled up to the upper end, and the lower end is equipped with the target part 120 and the filtration part 130 surrounding it, and the upper part thereof will be described later. The electrolyte diffuser 150 is mounted.

이러한 이너 챔버(111)는 아우터 챔버(115)의 내측에 착탈 가능하게 결합되며, 이러한 결합 구조에 의해 외부 환경으로부터 보호받을 수 있다.The inner chamber 111 is detachably coupled to the inside of the outer chamber 115 and can be protected from the external environment by such a coupling structure.

이와 같이, 본 실시예의 프로세스 챔버(110)는 상호 조립 및 분해가 용이하기 때문에 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.As such, the process chamber 110 of the present embodiment has an advantage of being easy to fabricate because of easy assembly and disassembly. However, the structure of the process chamber 110 is not limited to this, and it is natural that the inner chamber 111 and the outer chamber 115 can be integrally formed.

프로세스 챔버(110)의 내측 상부에는 기판(W)을 파지하는 척(125)이 승강 가능하게 배치된다. 척(125)은 도금될 기판(W)의 일면이 하방을 향하도록 기판(W)의 테두리 부분을 파지하며, 이러한 척(125)의 하강 동작에 의해 기판(W)이 전해액(103)에 침지될 때, 전압 인가부(140)로부터 전압이 인가되어 기판(W)에 대한 도금 공정이 실행될 수 있다.A chuck 125 for holding the substrate W is disposed on the inner upper portion of the process chamber 110 so as to be liftable. The chuck 125 grasps a rim portion of the substrate W with one surface of the substrate W to be plated downward and the substrate W is immersed in the electrolyte solution 103 by the lowering operation of the chuck 125, A voltage is applied from the voltage application unit 140 to perform the plating process on the substrate W. [

전압 인가부(140)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(W)에 음극 전압을 인가하고 후술할 타겟부(120)에 양극 전압을 인가하는 부분으로서, 이러한 전압 인가부(140)로부터 전압이 인가되는 경우 타겟부(120)로부터 발생된 플러스 금속 이온이 전해액(103)을 통해 기판(W) 방향으로 이동함으로써 기판(W)에 대한 도금 공정이 실행될 수 있다.1, the voltage applying unit 140 applies a negative voltage to the substrate W and applies a positive voltage to the target portion 120 to be described later. The voltage applying unit 140 applies a negative voltage to the substrate W, The plating process for the substrate W can be performed by moving the positive metal ions generated from the target portion 120 in the direction of the substrate W through the electrolyte 103 when the voltage is applied.

한편, 본 실시예의 타겟부(120)는 양극(anode)을 형성하는 부분으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 전해액(103)에 완전히 침지되며 전압 인가부(140)로부터 양극 전압이 인가되는 경우 산화 반응에 의해 플러스 금속 이온, 즉 본 실시예의 금속 이온(Cu2 +)을 발생시킬 수 있다.1, the target portion 120 of the present embodiment is a portion for forming an anode. When the anode portion is completely immersed in the electrolyte solution 103 and the positive electrode voltage is applied from the voltage applying portion 140 The positive metal ion, that is, the metal ion (Cu 2 + ) of this embodiment can be generated by the oxidation reaction.

본 실시예에서 타겟부(120)의 상면은 불규칙하게 마련될 수 있다. 이는 타겟부(120)에 양극 전압이 인가될 경우 많은 양의 구리 이온(Cu2 +)이 발생될 수 있도록, 타겟부(120)의 상면의 실질적인 면적을 확대하기 위함이다.In this embodiment, the upper surface of the target portion 120 may be provided irregularly. This is to, expand the substantial area of the upper surface of the target portion 120 to be a large amount of copper ion (Cu + 2) occurs when a positive voltage is applied to the target portion 120.

이와 같이, 타겟부(120)로부터 구리 이온(Cu2 +)이 발생되면, 발생된 구리 이온(Cu2 +)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(Cu2 +)을 전도하기에 적합한 황산구리 용액으로 적용된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 종류의 전해액(103)이 적용될 수 있음은 물론이다.Thus, when copper ions (Cu 2 + ) are generated from the target portion 120, the generated copper ions (Cu 2 + ) must be transferred to the substrate W to be plated. This is accomplished by the electrolyte 103 which is accommodated in the inner chamber 111 up to a line. Therefore, the electrolytic solution 103 is applied as a copper sulfate solution suitable for conducting copper ions (Cu 2 + ). However, the present invention is not limited thereto, and it is needless to say that other kinds of electrolytic solution 103 can be applied.

본 실시예의 여과부(130)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 타겟부(120)를 감싸도록 이너 챔버(111)의 내측에 마련되어 전해액(103)을 통해 이동하는 구리 이온(Cu2 +)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.1, the filtration unit 130 of the present embodiment includes copper ions (Cu 2 + ) provided inside the inner chamber 111 to surround the target portion 120 and move through the electrolyte 103, Lt; / RTI > The filtration unit 130 may include a filtration hole (not shown) that is provided substantially parallel to the target portion 120 at an upper portion of the target portion 120 and has a diameter of 1 to 10 micrometers (μm) And may be provided with a membrane filter.

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(미도시)을 더 포함할 수 있다.Although not shown, the substrate plating apparatus 100 of this embodiment is connected to an electrolyte solution supply unit (not shown) to supply the electrolyte solution 103 into the inner chamber 111 and to form a flow of the electrolyte solution 103 And may further include an electrolyte supply line (not shown).

이러한 전해액 공급라인을 통해 타겟부(120)로부터 기판(W)으로 전달되는 구리 이온(Cu2 +)의 움직임을 활성화시킬 수 있다.It is possible to activate the movement of copper ions (Cu < 2 + & gt ; ) transferred from the target portion 120 to the substrate W through the electrolyte supply line.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 도금 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전해액(103)의 흐름을 원활하게 함으로써 기판(W)의 도금 균일도를 향상시킬 수 있는 전해액 디퓨져(150)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the substrate plating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, the electrolyte diffuser that can improve the plating uniformity of the substrate W by smoothly flowing the electrolyte 103 150 may be further included.

또한, 기판(W)에 음극 전압 인가 시 기판(W)의 내측(중앙) 영역보다 외측(테두리) 영역에 상대적으로 큰 전압이 걸리게 되어 구리 이온(Cu2 +)이 외측 영역으로 몰리게 되어 기판(W)에 대한 균일한 도금이 저해될 수 있는데, 본 실시예의 전해액 디퓨져(150)는 상대적으로 내측 영역에 걸리는 저항을 작게 함으로써 기판(W)의 내측의 도금 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the relatively takes a large voltage to the outside (edge) area than the inner (central) region of the anode voltage is applied when the substrate (W) to a substrate (W), copper ion (Cu 2 +) is rushes into a region outside the substrate ( Uniform plating on W) may be inhibited, and the electrolytic solution diffuser 150 of the present embodiment may improve plating efficiency on the inside of the substrate W by reducing the resistance applied to the inner region relatively.

이러한 전해액 디퓨져(150)의 구성에 대해 구체적으로 설명하면, 본 실시예의 전해액 디퓨져(150)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수 개의 관통홀(155)이 규칙적으로 형성되며, 일부분이 다른 부분에 비해 다른 두께를 갖도록 타겟부(120)를 향하는 하단부에 구배(勾配)진 구배 부분(151)이 형성된다. Referring to the configuration of the electrolyte diffuser 150 in detail, the electrolyte diffuser 150 of the present embodiment, as shown in Figures 2 and 3, a plurality of through holes 155 are formed regularly, a portion A gradient portion 151, which is graded at the lower end facing the target portion 120, is formed to have a different thickness than the other portions.

따라서, 관통홀(155)을 통해 구리 이온(Cu2 +)을 포함한 전해액(103)이 기판(W)으로 전달할 수 있으며, 이에 기판(W)에 대한 도금 공정이 실행될 수 있다.Accordingly, it is possible to pass to the electrolyte 103 is a substrate (W) that contains a copper ion (Cu + 2) through the through hole 155, whereby the plating process for the substrate (W) can be performed.

그런데, 종래의 디퓨져(미도시)와 같이, 전해액이 통과하는 관통홀의 길이가 디퓨져에 걸쳐 동일한 경우 상대적으로 많은 구리 이온이 기판(W)의 외측 영역에 몰릴 수밖에 없으며 따라서 기판(W)의 외측 영역이 내측 영역보다 과하게 도금될 수 있다.By the way, as in the conventional diffuser (not shown), when the length of the through hole through which the electrolyte passes is the same across the diffuser, a relatively large amount of copper ions are bound to the outer region of the substrate W, and thus the outer region of the substrate W. It may be plated excessively than this inner region.

그러나, 본 실시예의 전해액 디퓨져(150)의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 전해액 디퓨져(150)의 하면으로부터 내측 방향으로 오목 형상으로 들어간 구배 부분(151)이 구비되기 때문에, 전해액 디퓨져(150)의 내측 부분에 형성된 관통홀(h1)의 길이가 전해액 디퓨져(150)의 외측 부분에 형성된 관통홀(h2)의 길이에 비해 짧고 따라서 전해액(103)을 따라 이동하는 구리 이온(Cu2 +)의 전달 효과가 높아짐으로써 기판(W)의 내측 영역에 대한 도금 효율이 향상될 수 있다.However, in the case of the electrolyte diffuser 150 of the present embodiment, as shown in FIG. 2, since the gradient portion 151 that is recessed inwardly from the lower surface of the electrolyte diffuser 150 is provided, the electrolyte diffuser 150 is provided. ) through-hole (copper ion (Cu 2 +), the length of h1) shorter than the length of the through-hole (h2) formed in the outer portion of the electrolyte diffuser 150, thus moving along the electrolyte 103 formed in the inner portion of By increasing the effect of the transfer of the plating efficiency to the inner region of the substrate (W) can be improved.

즉, 상대적으로 큰 전류밀도를 갖는 기판(W)의 외측 영역에 대응하는 전해액 디퓨져(150)의 외측 부분에는 상대적으로 긴 관통홀(h2)이 관통 형성되고, 상대적으로 작은 전류밀도를 갖는 기판(W)의 내측 영역에 대응하는 전해액 디퓨져(150)의 내측 부분에는 상대적으로 짧은 관통홀(h1)이 관통 형성됨으로써, 기판(W)의 전류밀도 분포에 따른 구리 이온(Cu2 +)의 상대적인 전달이 가능하다. 따라서, 기판(W)의 전면으로 구리 이온(Cu2 +)의 전달이 실질적으로 균일하게 이루어질 수 있어 기판(W)의 도금 균일도가 향상될 수 있는 것이다.That is, a relatively long through-hole h2 is formed in the outer portion of the electrolyte diffuser 150 corresponding to the outer region of the substrate W having a relatively large current density, and the substrate having a relatively small current density ( the relative transfer is relatively small through the inside portion of the electrolyte diffuser (150) corresponding to the inner area hole (h1) it is being formed through, copper ion (Cu 2 +) in accordance with the current density distribution of the substrate (W) and W) This is possible. Therefore, it is possible to transfer substantially made uniform in the copper ion (Cu + 2) in front of the substrate (W) is to be improved the plating uniformity of the substrate (W).

여기서, 전해액 디퓨져(150)의 구성에 대해 부연 설명하면, 본 실시예의 전해액 디퓨져(150)의 구배 부분(151)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 전해액 디퓨져(150)의 중앙 부분을 기준으로 좌우 대칭되는 수직 단면 형상을 가짐으로써 기판(W)에서 가상의 동심원 상에 실질적으로 동일한 농도의 구리 이온(Cu2 +)이 전달될 수 있다.Herein, the configuration of the electrolyte diffuser 150 will be described in detail. As illustrated in FIG. 2, the gradient part 151 of the electrolyte diffuser 150 is based on the central portion of the electrolyte diffuser 150. a vertical by having a cross-section a substrate (W) substantially the same concentration of copper ions in a concentric circle in the virtual (Cu + 2) can be passed to be symmetrical.

또한, 전해액 디퓨져(150)는, 친수성 고분자 물질 또는 표면개질이 된 소수성 고분자 물질로 마련될 수 있으며, 따라서 구리 이온(Cu2 +)이 함유된 전해액(103)의 흐름을 원활하게 할 수 있어 기판(W) 도금의 균일도를 향상시킬 수 있다.In addition, the electrolyte diffuser 150, may be provided with a hydrophilic high-molecular substance or the surface-reforming the hydrophobic high molecular material, and thus the copper ion (Cu 2 +) substrate it is possible to smooth the flow of the electrolyte 103, the containing (W) The uniformity of plating can be improved.

다만, 이러한 전해액 디퓨져(150)의 구배 부분(151)의 구성은 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 전해액 디퓨져(150)의 구배 부분의 구성은 다양한 형태로 마련될 수 있다. However, the configuration of the gradient portion 151 of the electrolyte diffuser 150 is not limited to the above-described embodiment. The configuration of the gradient portion of the electrolyte diffuser 150 may be provided in various forms.

도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 전해액 디퓨져의 변형예들을 도시한 도면이다.4A to 4C illustrate modified examples of the electrolyte diffuser illustrated in FIG. 2.

먼저 도 4a에 도시된 전해액 디퓨져(150a)는 전술한 일 실시예의 전해액 디퓨져(150, 도 2 참조)와 유사한 오목 타입의 구배 부분(151a)을 갖지만, 형성 위치가 다소 다르다. 즉, 도 4a에 도시된 구배 부분(151a)은 전해액 디퓨져(150a)의 최외곽 관통홀(155a)에서부터 내측 방향으로 소정 간격, 예를 들면 1mm 이격된 지점(A)으로부터 구배가 시작되어 전해액 디퓨져(150a)의 하단면으로부터 내측 방향으로 오목하게 형성된다. First, the electrolyte diffuser 150a illustrated in FIG. 4A has a concave gradient portion 151a similar to the electrolyte diffuser 150 (see FIG. 2) of the above-described embodiment, but the forming position is somewhat different. That is, the gradient portion 151a illustrated in FIG. 4A starts the gradient from a point A spaced apart from the outermost through hole 155a of the electrolyte diffuser 150a by a predetermined interval, for example, 1 mm, in the electrolyte diffuser. It is formed concave inward from the lower end surface of 150a.

이러한 구배 부분(151a)의 형성 지점(A)의 차이로 인해, 기판(W)의 외측 영역으로 전달되는 구리 이온(Cu2 +)의 저항을 보다 크게 할 수 있고 따라서 기판(W)의 외측 영역에 과한 도금이 발생되는 것을 저지할뿐더러 기판(W)의 내측 영역에 대한 도금을 신뢰성 있게 실행할 수 있다.The outer area of the gradient portion (151a) forming the point (A) of copper ion (Cu 2 +) resistance can be much more increased, and thus the substrate (W) of which is due to the difference, it passes the outside region of the substrate (W) of the Excessive plating is prevented from occurring, and plating on the inner region of the substrate W can be reliably performed.

한편, 도 4b에 도시된 전해액 디퓨져(150b)는, 전술한 일 실시예의 전해액 디퓨져(150, 도 2 참조) 및 도 4a에 도시된 전해액 디퓨져(150a)의 구배 부분(151, 151a)이 오목한 곡면 형상으로 마련되는 것과는 달리, 구배 부분(151b)이 선형적으로 감소되는 오목 형상으로 형성된다.Meanwhile, the electrolyte diffuser 150b illustrated in FIG. 4B has a curved surface in which the gradient portions 151 and 151a of the electrolyte diffuser 150 (see FIG. 2) and the electrolyte diffuser 150a illustrated in FIG. 4A are concave. Unlike being provided in a shape, the gradient portion 151b is formed in a concave shape that is linearly reduced.

이러한 전해액 디퓨져(150b) 역시, 기판(W)의 외측 영역으로 전달되는 구리 이온(Cu2 +)이 받는 저항에 비해 기판(W)의 내측 영역으로 전달되는 구리 이온(Cu2 +)이 받는 저항을 작게 함으로써 상대적으로 전류밀도가 작은 기판(W)의 내측 영역으로 구리 이온(Cu2 +)의 전달이 효율적으로 이루어질 수 있으며 따라서 기판(W) 도금의 균일도를 향상시킬 수 있다.The electrolyte diffuser (150b) also, copper ion (Cu 2 +) are delivered to the inner area of the substrate (W) relative to receive the copper ion (Cu 2 +) resistance is passed to the outside area of the substrate (W) is to receive resistance By lowering the transfer of copper ions (Cu 2 + ) to the inner region of the substrate (W) having a relatively small current density, it is possible to efficiently improve the uniformity of the substrate (W) plating.

한편, 도 4c에 도시된 전해액 디퓨져(150c)의 구배 부분(151c)은, 전해액 디퓨져(150c)의 하면의 중앙 부분을 기준으로 중앙 부분과 외측 부분의 사이 부분이 내측으로 들어감으로써 중앙 부분이 볼록 형상을 가지고 사이 부분이 오목 형상을 갖도록 형성된다.On the other hand, in the gradient portion 151c of the electrolyte diffuser 150c shown in FIG. 4C, a portion between the central portion and the outer portion enters inward with respect to the central portion of the lower surface of the electrolyte diffuser 150c, and the central portion is convex. It has a shape and is formed to have a concave shape in between.

이러한 전해액 디퓨져(150c)는, 중앙 부분 및 외측 부분에 형성된 관통홀(155c)에 비해 그 사이 영역에 형성된 관통홀(155c)이 상대적으로 짧은 길이를 가짐으로써 구리 이온(Cu2 +)을 함유한 전해액(103)의 이동 시 저항을 줄일 수 있으며, 따라서 사이 영역에 대응하는 기판(W)의 일부분에 대한 도금 효율을 향상시킬 수 있다. 이러한 전해액 디퓨져(150c)는 단독으로 사용되기 보다는 전술한 실시예들의 전해액 디퓨져(150 또는 150a)와 같이 사용될 수 있다. 이는 다음의 실시예를 통해 설명하기로 한다.The electrolyte diffuser (150c) has, relative to the through-hole (155c) formed in the center portion and the outside portion by having a through-hole (155c) is a relatively short length is formed in the area between one containing a copper ion (Cu 2 +) When the electrolyte 103 is moved, the resistance may be reduced, and thus the plating efficiency of the portion of the substrate W corresponding to the inter-region may be improved. The electrolyte diffuser 150c may be used like the electrolyte diffuser 150 or 150a of the above-described embodiments rather than being used alone. This will be described through the following examples.

한편, 이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 도금 장치에 대해 설명하되, 전술한 실시예의 기판 도금 장치와 실질적으로 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다. Meanwhile, hereinafter, a substrate plating apparatus according to another embodiment of the present invention will be described, and description thereof will be omitted for parts substantially the same as the substrate plating apparatus of the above-described embodiment.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 도금 장치의 개략적인 구성을 도시하되 전해액 디퓨져들은 수직으로 단면 처리한 도면이다.FIG. 5 illustrates a schematic configuration of a substrate plating apparatus according to another embodiment of the present invention, but the electrolyte diffusers are vertically cross-sectioned.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 도금 장치(200)는, 단일의 전해액 디퓨져가 아닌 2개의 전해액 디퓨져(250a, 250b)를 구비하며 전해액 디퓨져(250a, 250b)들은 기판(W)과 타겟부(220)의 사이에서 적층 구조로 배치된다. 여기서, 설명의 편의를 위해, 하부에 배치되는 전해액 디퓨져(250a)를 제1 전해액 디퓨져(250a)라 명칭하고, 상부에 배치되는 전해액 디퓨져(250b)를 제2 전해액 디퓨져(250b)라 명칭하기로 한다.As shown therein, the substrate plating apparatus 200 according to another embodiment of the present invention includes two electrolyte diffusers 250a and 250b instead of a single electrolyte diffuser, and the electrolyte diffusers 250a and 250b are formed of a substrate ( It is arranged in a laminated structure between W) and the target portion 220. Here, for convenience of description, the electrolyte diffuser 250a disposed below is referred to as a first electrolyte diffuser 250a, and the electrolyte diffuser 250b disposed above is referred to as a second electrolyte diffuser 250b. do.

먼저, 구리 이온(Cu2 +)을 함유한 전해액(203)이 먼저 통과하는 제1 전해액 디퓨져(250a)는, 전술한 일 실시예의 구배 부분(150, 도 2 참조)과 실질적으로 동일한 구배 부분(251a)을 갖는 전해액 디퓨져(250a)로 마련될 수 있다. 이러한 제1 전해액 디퓨져(250a)는 내측 부분의 관통홀(255a)이 외측 부분의 관통홀(255a)에 비해 상대적으로 짧은 길이를 가짐으로써 내측 부분을 통과하는 전해액(203)의 저항을 줄일 수 있으며 따라서 기판(W)의 내측 영역으로 전해액(203)이 신뢰성 있게 전달될 수 있다.First, the copper ions first electrolyte diffuser (250a), the example gradient portion foregoing exemplary (150, see FIG. 2) that is substantially the same as the gradient portion as long as the electrolytic solution 203 to pass through the first containing (Cu 2 +) ( It may be provided as an electrolyte diffuser (250a) having a (251a). The first electrolyte diffuser 250a may reduce the resistance of the electrolyte 203 passing through the inner part by having a relatively short length of the through-hole 255a of the inner part than the through-hole 255a of the outer part. Therefore, the electrolyte 203 can be reliably transferred to the inner region of the substrate W. FIG.

한편, 제2 전해액 디퓨져(250b)는, 전술한 일 실시예의 변형예 중 도 4c에 도시된 구배 부분(151c)과 실질적으로 동일한 구배 부분(251b)을 갖는 전해액 디퓨져(250b)로 마련될 수 있다. 이러한 제2 전해액 디퓨져(250b)는 중앙 부분 및 외측 내분의 관통홀(255b)들에 비해 그 사이 영역의 관통홀(255b)이 상대적으로 짧게 형성된다. 따라서 제1 전해액 디퓨져(250a)의 중앙 부분에 형성된 상대적으로 짧은 관통홀(255a)을 통해 이송된 전해액(203)은 제2 전해액 디퓨져(250b)의 중앙 부분에 형성된 상대적으로 긴 관통홀(255b)을 통해 이송됨으로써 기판(W)으로 전달되는 구리 이온(Cu2 +)의 농도를 보다 정밀하게 조절할 수 있다. Meanwhile, the second electrolyte diffuser 250b may be provided as an electrolyte diffuser 250b having a gradient portion 251b that is substantially the same as the gradient portion 151c shown in FIG. 4C of a variation of the above-described embodiment. . The second electrolyte diffuser 250b has a shorter through hole 255b in the area therebetween than the through holes 255b in the central portion and the outer inner portion. Accordingly, the electrolyte 203 transferred through the relatively short through hole 255a formed in the center portion of the first electrolyte diffuser 250a may have a relatively long through hole 255b formed in the center portion of the second electrolyte diffuser 250b. the transfer can be thereby more precisely adjust the concentration of the copper ion (Cu + 2) is transferred to the substrate (W) through.

또한, 제2 전해액 디퓨져(250b)의 외측 부분에 형성된 관통홀(255b)의 길이가 상대적으로 길기 때문에 제1 및 제2 전해액 디퓨져(250a, 250b)의 외측 부분을 거쳐 상대적으로 적은 농도의 구리 이온(Cu2 +)이 전달됨으로써 기판(W)의 외측 영역에 과도금이 발생되는 것을 저지할 수 있다. In addition, since the length of the through hole 255b formed in the outer portion of the second electrolyte diffuser 250b is relatively long, a relatively small concentration of copper ions passes through the outer portions of the first and second electrolyte diffusers 250a and 250b. (Cu + 2) is transmitted thereby can be prevented from being excessively generated in the gold outer region of the substrate (W).

다만, 전술한 다른 실시예에서는, 전해액 디퓨져(250a, 250b)의 개수가 2개이며 적층 구조로 마련된다고 상술하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 3개의 이상의 전해액 디퓨져가 적층 구조로 마련될 수 있음은 당연하다.However, in another exemplary embodiment described above, the number of the electrolyte diffusers 250a and 250b is two and provided in a laminated structure, but the present invention is not limited thereto and three or more electrolyte diffusers may be provided in a laminated structure. Do.

한편, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 도금 장치의 전해액 디퓨져에 대해 설명하되 전술한 실시예들의 기판 도금 장치에 구비되는 전해액 디퓨져와 실질적으로 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.Meanwhile, hereinafter, the electrolyte diffuser of the substrate plating apparatus according to another embodiment of the present invention will be described, but the description thereof will be omitted for parts substantially the same as the electrolyte diffuser provided in the substrate plating apparatus of the above-described embodiments. .

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 도금 장치에 구비되는 전해액 디퓨져를 수직으로 단면 처리한 도면이다.FIG. 6 is a cross-sectional view of an electrolyte diffuser provided in a substrate plating apparatus according to still another embodiment of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 전해액 디퓨져(350)에는 전 영역에 걸쳐 관통홀(355)이 규칙적으로 형성된다. 다만, 외측 부분(351a)에 비해 내측 부분(351b)이 얇은 두께를 갖도록 마련되되 내측 부분(351b)은 상하면이 평행한 평판 형상을 갖는다.As shown in the figure, the through hole 355 is regularly formed over the entire area of the electrolyte diffuser 350 of the present embodiment. However, the inner portion 351b is provided to have a thinner thickness than the outer portion 351a, but the inner portion 351b has a flat top and bottom surfaces thereof.

이에 따라, 전해액 디퓨져(350)의 외측 부분(351a)에는 상대적으로 긴 관통홀(355a)이 구비되고, 전해액 디퓨져(350)의 내측 부분(351b)에는 상대적으로 짧은 관통홀(355b)이 구비됨으로써, 전해액 디퓨져(350)의 외측 부분(351a)에 비해 내측 부분(351b)으로 구리 이온(Cu2 +)을 함유한 전해액이 보다 작은 저항을 받으며 전해액 디퓨져(350)를 통과할 수 있고 따라서 기판(W)의 내측 영역에 대한 도금을 신뢰성 있게 실행할 수 있다.Accordingly, a relatively long through hole 355a is provided in the outer portion 351a of the electrolyte diffuser 350, and a relatively short through hole 355b is provided in the inner portion 351b of the electrolyte diffuser 350. , one containing a copper ion (Cu 2 +) to the inner portion (351b) relative to the outer portion (351a) of the electrolyte diffuser 350, the electrolyte receives a smaller resistance can pass through the electrolyte diffuser 350, thus the substrate ( Plating of the inner region of W) can be reliably performed.

다만, 본 실시예에서는, 전해액 디퓨져(350)의 외측 부분(351a)의 중앙 높이에 내측 부분(351b)이 구비되는 경우에 대해 설명하였고 도 6에 도시하였지만, 내측 부분(351b)은 도 6에 점선으로 표현한 것과 같이 그보다 더 높게도 구비될 수 있고 낮게도 구비될 수 있음은 당연하다.However, in the present embodiment, the case in which the inner portion 351b is provided at the center height of the outer portion 351a of the electrolyte diffuser 350 is illustrated in FIG. 6, but the inner portion 351b is illustrated in FIG. 6. Naturally, it can be provided higher and lower than that indicated by a dotted line.

이와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 기판(W)의 외측 영역에 비해 상대적으로 내측 영역으로 고농도의 구리 이온(Cu2 +)을 함유한 전해액(103)을 전달할 수 있어 기판(W)의 외측 영역이 과하게 도금되는 것을 저지할 수 있을뿐더러 기판(W) 전면에 대한 도금 균일도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.Thus, according to another embodiment of the present invention, it is possible to pass the electrolytic solution 103 containing a high concentration of copper ion (Cu 2 +) at a relatively inner region than in the outer regions of the substrate (W), the substrate (W In addition to preventing excessive plating of the outer region, there is an advantage of improving the plating uniformity of the entire surface of the substrate (W).

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기판 도금 장치의 전해액 디퓨져를 사용하여 기판 도금 공정을 수행한 결과를 도시한 그래프이다.On the other hand, Figure 7 is a graph showing the result of performing a substrate plating process using the electrolyte diffuser of the substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 경우(도 7의 상부 도면 참조) 기판(W)의 내측 영역에 비해 외측 부분이 두껍게 도금되지만, 본 실시예의 전해액 디퓨져(150, 150a 내지 150c, 250, 350)들을 사용하는 경우(하부 도면 참조), 기판(W)의 중앙 영역에 많은 양의 구리 이온(Cu2 +)이 도달함으로써 기판(W)의 내측 영역이 상대적으로 두껍게 도금되는 것을 알 수 있다. 즉, 전해액 디퓨져(150, 150a 내지 150c, 250, 350)로 인해 전류밀도가 상대적으로 큰 기판(W)의 외측 영역으로 구리 이온(Cu2 +)이 몰리지 않고, 전류밀도가 상대적으로 작은 기판(W)의 내측 영역에 고농도의 구리 이온(Cu2 +)이 도달할 수 있어 전체적인 기판(W)의 도금 균일도를 향상시킬 수 있음을 도 7을 통해 확인할 수 있다.As shown in FIG. 7, the outer portion of the substrate W is plated thicker than the inner region of the substrate W, but the electrolyte diffusers 150, 150a to 150c, 250, and 350 of the present embodiment are plated. when using the inner area (see lower figure), the substrate (W), copper ion substrate (W) by (Cu + 2) is reached much in the center area of the amount of it can be seen that the relatively thick plated. That is, the electrolytic solution diffuser (150, 150a to 150c, 250, 350) due to the outer region of the current density is relatively large substrate (W) with copper ion (Cu 2 +) is unpatriotic rather, a relatively small current density of substrate ( W) a high concentration of copper ions (Cu + 2 in the inner area of) can be reached can be confirmed through 7 that can improve the coating uniformity of the whole substrate (W).

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.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.

100 : 기판 도금 장치 110 : 프로세스 챔버
120 : 타겟부 130 : 여과부
140 : 전압 인가부 150 : 전해액 디퓨져
151 : 구배 부분 155 : 관통홀
100: substrate plating apparatus 110: process chamber
120: target portion 130: filtration portion
140: voltage applying unit 150: electrolyte diffuser
151: gradient part 155: through hole

Claims (9)

전해액이 수용되며, 내측 상부에는 도금 대상물인 기판을 파지하는 척(chuck)이 승강 가능하게 배치되고 내측 하부에는 양극 전압 인가 시 플러스 금속 이온을 발생시키는 타겟부가 배치되는 프로세스 챔버; 및
상기 프로세스 챔버 내에서 상기 타겟부의 상부에 배치되어 상기 플러스 금속 이온을 이동시키는 상기 전해액의 흐름을 조절하는 복수 개의 관통홀이 관통 형성되며, 하면에는 구배(勾配)진 형상의 구배 부분이 형성되는 적어도 하나의 전해액 디퓨져;
를 포함하며,
상기 전해액 디퓨져는 상기 구배 부분이 상기 전해액 디퓨져의 중앙 부분을 기준으로 좌우 대칭이 되도록 수직 단면이 형성되는 기판 도금 장치.
A process chamber in which an electrolyte is accommodated, and a chuck for holding a substrate, which is a plating target, is liftable at an inner upper side thereof, and a target unit at an inner lower side to generate a positive metal ion when an anode voltage is applied; And
A plurality of through-holes are formed in the process chamber, the plurality of through-holes are formed in the upper portion of the target portion to control the flow of the electrolyte to move the plus metal ions, and at least a gradient portion having a gradient shape is formed on the lower surface of the process chamber. One electrolyte diffuser;
Including;
The electrolytic solution diffuser is a substrate plating apparatus having a vertical cross-section is formed so that the gradient portion is symmetrical with respect to the central portion of the electrolyte diffuser.
제1항에 있어서,
상기 전해액 디퓨져는 구배 부분의 내측 부분이 외측 부분에 비해 내측 방향으로 들어간 오목 형상을 갖도록 마련되는 기판 도금 장치.
The method of claim 1,
The electrolytic solution diffuser is provided with a substrate plating apparatus so that the inner portion of the gradient portion has a concave shape inwardly compared to the outer portion.
제1항에 있어서,
상기 전해액 디퓨져는 상기 구배 부분의 중앙 부분을 기준으로 중앙 부분과 외측 부분의 사이 부분이 내측으로 들어감으로써 중앙 부분이 볼록 형상을 가지고 상기 사이 부분이 오목 형상을 갖는 기판 도금 장치.
The method of claim 1,
The electrolytic solution diffuser is a substrate plating apparatus in which the portion between the center portion and the outer portion is moved inward with respect to the center portion of the gradient portion, so that the center portion has a convex shape and the portion therebetween has a concave shape.
제1항에 있어서,
상기 전해액 디퓨져의 외측 부분에는 상기 관통홀이 형성되되 상기 구배 부분이 미형성되는 기판 도금 장치.
The method of claim 1,
The through-hole is formed in the outer portion of the electrolyte diffuser, wherein the gradient portion is a substrate plating apparatus.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 전해액 디퓨져는 복수 개의 전해액 디퓨져이며, 상기 기판과 상기 타겟부의 사이에서 적층 구조로 배치되는 기판 도금 장치.
The method of claim 1,
The at least one electrolyte diffuser is a plurality of electrolyte diffusers, the substrate plating apparatus disposed in a laminated structure between the substrate and the target portion.
제1항에 있어서,
상기 전해액 디퓨져는 친수성 고분자 물질 또는 표면개질이 된 소수성 고분자 물질로 마련되는 기판 도금 장치.
The method of claim 1,
The electrolytic solution diffuser is a substrate plating apparatus provided with a hydrophilic polymer material or a surface-modified hydrophobic polymer material.
전해액이 수용되며, 내측 상부에는 도금 대상물인 기판을 파지하는 척(chuck)이 승강 가능하게 배치되고 내측 하부에는 양극 전압 인가 시 플러스 금속 이온을 발생시키는 타겟부가 배치되는 프로세스 챔버; 및
상기 프로세스 챔버 내에서 상기 타겟부의 상부에 배치되어 상기 플러스 금속 이온을 이동시키는 상기 전해액의 흐름을 조절하는 복수 개의 관통홀이 관통 형성되며, 외측 부분에 비해 내측 부분이 얇은 두께를 갖도록 마련되되 상기 내측 부분은 상하면이 평행한 평판 형상으로 마련되는 적어도 하나의 전해액 디퓨져;
를 포함하며,
상기 전해액 디퓨져는 상기 내측 부분 및 상기 외측 부분이 상기 전해액 디퓨져의 중앙 부분을 기준으로 좌우 대칭이 되도록 수직 단면이 형성되는 기판 도금 장치.
A process chamber in which an electrolyte is accommodated, and a chuck for holding a substrate, which is a plating target, is liftable at an inner upper side thereof, and a target unit at an inner lower side to generate a positive metal ion when an anode voltage is applied; And
A plurality of through-holes are formed in the process chamber to control the flow of the electrolyte to move the plus metal ions, and are formed to have a thinner thickness than an outer portion. At least one electrolyte diffuser having a flat upper and lower surface portion;
Including;
The electrolytic solution diffuser is a substrate plating apparatus having a vertical cross-section is formed so that the inner portion and the outer portion is symmetrical with respect to the center portion of the electrolyte diffuser.
제8항에 있어서,
상기 전해액 디퓨져의 내측 부분은 상기 전해액 디퓨져의 외측 부분의 두께 구간에서 선택적으로 높이 조절되어 제조되는 기판 도금 장치.
9. The method of claim 8,
The inner portion of the electrolyte diffuser is a substrate plating apparatus that is selectively adjusted in height in the thickness section of the outer portion of the electrolyte diffuser.
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KR20110067402A (en) * 2009-12-14 2011-06-22 주식회사 케이씨텍 Apparatus to plate substrate

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