KR101978627B1 - 기판상의 수직 갈바닉 금속 디포지션을 위한 디바이스 - Google Patents

기판상의 수직 갈바닉 금속 디포지션을 위한 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판상에 수직 갈바닉 금속, 바람직하게는 구리, 디포지션을 위한 디바이스에 관련되며, 그 디바이스는 서로에 평행한 수직적 방식으로 배열되는 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트 및 제 2 디바이스 엘리먼트를 포함하며; 여기서 제 1 디바이스 엘리먼트는 복수의 관통 도관들을 갖는 적어도 제 1 애노드 엘리먼트 및 복수의 관통 도관들을 갖는 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트를 포함하고; 여기서 상기 적어도 제 1 애노드 앨리먼트 및 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트는 서로에 확고하게 연결되며; 제 2 디바이스 엘리먼트는 처리될 적어도 제 1 기판을 수용하도록 적응되는 적어도 제 1 기판 홀더를 포함하고, 상기 적어도 제 1 기판 홀더는 처리될 적어도 제 1 기판을 그것을 수용한 후에 그것의 외부 프레임을 따라 적어도 부분적으로 둘러싸고 있고, 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트는 복수의 플러그들을 더 포함하며, 각각의 플러그는 적어도 관통 채널을 포함하고, 각각의 플러그는 각각의 플러그가 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트의 후측으로부터 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트의 관통 도관을 통해 그리고 또한 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 각각의 전방에 놓인 관통 도관을 통해 주행하는 그러한 방식으로 배열되며; 모든 플러그들은 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트에 탈착가능하게 연결된다. 또한, 본 발명은 일반적으로 그러한 디바이스를 사용하여 기판상에 수직 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법으로 지향된다.

Description

기판상의 수직 갈바닉 금속 디포지션을 위한 디바이스
본 발명은 서로에 평행한 수직적 방식으로 배열되는 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트 및 제 2 디바이스 엘리먼트를 포함하는 기판상에 수직 갈바닉 금속, 바람직하게는 구리, 디포지션을 위한 디바이스에 관한 것이며; 여기서 제 1 디바이스 엘리먼트는 복수의 관통 도관들을 갖는 적어도 제 1 애노드 엘리먼트 및 복수의 관통 도관들을 갖는 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트를 포함하고; 여기서 상기 적어도 제 1 애노드 앨리먼트 및 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트는 서로에 확고하게 연결되며; 제 2 디바이스 엘리먼트는 처리될 적어도 제 1 기판을 수용하도록 적응되는 적어도 제 1 기판 홀더를 포함하고, 상기 적어도 제 1 기판 홀더는 처리될 적어도 제 1 기판을 그것을 수용한 후에 그것의 외부 프레임을 따라 적어도 부분적으로 둘러싸고 있다.
본 발명은 또한 그러한 디바이스를 사용하여 기판상에 수직 갈바닉 금속, 바람직하게는 구리, 디포지션을 위한 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼들로부터의 반도전성 집적 회로들 및 다른 반도전성 디바이스들의 제조는 통상적으로 집적회로의 여러 디바이스들을 전기적으로 상호 연결하기 위해 웨이퍼상의 다수의 금속층들의 형성을 요구한다. 전기도금된 금속들은 통상적으로 구리, 니켈, 금 및 납을 포함한다. 통상적인 전기도금 장치에서, (소비가능하거나 소비 불가능한) 장치의 애노드는 금속 디포지션을 실행하기 위해 워크 피스의 표면에 원하는 전기 전위를 생성하기 위한 장치의 반응기 용기 내의 전기도금 용액에 침지된다. 이전에 채용된 애노드들은 통상적으로 구성에 있어서 일반적으로 디스크형이었으며, 전기도금 용액은 애노드의 외주 둘레로, 그리고 일반적으로 애노드 위에, 그리고 애노드에 대해 이격된 관계로 위치된 다공 확산판 (perforate diffuser plate) 을 통해 지향된다. 전기도금 용액은 확산판을 통해, 그리고 확산판 위에 제자리에 유지된 연관된 워크 피스에 대해 흐른다. 금속 디포지션의 균일성은 워크 피스를, 금속이 그것의 표면상에 디포짓되는 동안 회전시킴으로써 증진된다.
전기도금에 후속하여, 통상적인 반도체 웨이퍼 또는 다른 워크 피스는 다수의 개개의 반도체 컴포넌트들로 서브 분할된다. 하나의 컴포넌트로부터 다음 컴포넌트로 도금의 원하는 균일성을 달성하면서, 각각의 컴포넌트 내의 회로의 원하는 형성을 달성하기 위해, 각각의 금속층을 워크 피스의 표면에 걸쳐 가능한 한 균일한 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 각각의 워크 피스는 통상적으로 전기도금 장치의 주위에서 그것의 주변 부분에서 조인되기 때문에 (워크 피스는 통상적으로 캐소드로서 기능한다), 워크 피스의 표면을 가로지르는 전류 밀도에서의 변동들은 불가피하다. 과거에, 금속 디포지션의 균일성을 증진시키기 위한 노력들은 워크 피스에 대해 전기도금 용액의 흐름을 지향 및 제어하기 위해 전기도금 반응기 용기 내에 위치된, 확산기들 등과 같은 흐름-제어 디바이스들을 포함했다.
US 2016/194776 A1 은 기판 상의 수직 갈바닉 금속 디포지션을 위한 디바이스 또는 기판 상의 수직 갈바닉 금속 디포지션을 개시하며, 여기서 디바이스는 서로에 평행한 수직적 방식으로 배열되는 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트 및 제 2 디바이스 엘리먼트를 포함하고, 여기서 제 1 디바이스 엘리먼트는 복수의 관통 도관들을 갖는 적어도 제 1 애노드 엘리먼트 및 복수의 관통 도관들을 갖는 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트를 포함하고, 여기서 상기 적어도 제 1 애노드 앨리먼트 및 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트는 서로에 확고하게 연결되며; 제 2 디바이스 엘리먼트는 처리될 적어도 제 1 기판을 수용하도록 적응되는 적어도 제 1 기판 홀더를 포함하고, 상기 적어도 제 1 기판 홀더는 처리될 적어도 제 1 기판을 그것을 수용한 후에 그것의 외부 프레임을 따라 적어도 부분적으로 둘러싸고 있고; 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트의 제 1 애노드 엘리먼트와 제 2 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 기판 홀더 사이의 거리는 2 내지 15 mm 의 범위에 있고; 제 1 디바이스 엘리먼트의 제 1 캐리어 엘리먼트의 복수의 관통 도관들은 10°와 60°사이의, 캐리어 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각도를 갖는 직선들의 형태로 제 1 캐리어 엘리먼트를 통과하고 있다.
US 2012/305404 A1 은 적어도 하나의 워크피스를 유체 프로세싱하기 위한 장치를 개시하며, 그 장치는 유체를 유지하도록 구성된 하우징; 하우징 내에 배치되고 적어도 하나의 워크피스를 보유하도록 구성된 워크피스 홀더; 및 적어도 하나의 워크피스 각각에 인접하여 하우징 내에 배치된 전기장 차폐판을 포함하며, 전기장 차폐판은 전기장 차폐판으로부터 워크피스의 표면까지의 갭을 변화시키도록 구성된 적어도 하나의 컨투어드 (contoured) 영역을 갖고, 갭은 전기장 차폐판의 적어도 하나의 컨투어드 영역 및 전기장 차폐판과 대향하는 워크피스의 표면의 대응하는 부분에 의해 정의된다.
US 2004/026257 A1 은 반도체 웨이퍼 상에 도전성 필름들을 전기도금하기 위한 시스템을 개시하며, 그 시스템은 저장조 (reservoir) 에 배치된 캐소드 및 애노드로서, 캐소드 및 애노드 중 첫번째 것은 웨이퍼와 전기적으로 연관되는, 상기 캐소드 및 애노드; 조장조 내의 캐소드 및 애노드 사이의 전해질 유체를 통해 전기장을 제공하기 위해 캐소드 및 애노드와 동작적으로 커플링된 전력 공급 장치; 캐소드 및 애노드 사이의 저장조 내에 위치된 필드 조정 장치로서, 그 필드 조정 장치는 웨이퍼와 일반적으로 대향하는 제 1 측면, 캐소드 및 애노드 중 두번째 것과 일반적으로 대향하는 제 2 측면, 및 제 1 측면 및 제 2 측면 사이의 플레이트를 통해 연장되는 복수의 플레이트 구멍들을 포함하는 상기 플레이트를 포함하는, 상기 필드 조정 장치; 및 플러그 근처의 전기장에 영향을 주기 위해 복수의 플레이트 구멍들 중 하나에 위치된 상기 플러그를 포함한다.
DE 10 2007 026633 A1 은 처리 약품을 사용하여, 장치 내에 배치되고 적어도 하나의 실질적으로 평면인 처리 표면을 갖는 플레이트-형상 제품의 전해 처리를 위한 장치를 개시하며, 여기서 장치는 i) 장치 내의 제품을 보유하기 위한 디바이스들, ii) 각각 적어도 하나의 노즐을 포함하고 제품에 대향하여 위치되어 배치되는 하나 또는 복수의 흐름 디바이스들, iii) 처리 약품에 대해 불활성이고 적어도 하나의 처리 표면에 평행하게 배치되는 하나 또는 복수의 카운터 전극들, iv) 처리 표면에 평행한 방향들에서, 일측면상의 제품과 타측면상의 흐름 디바이스들 및/또는 카운터 전극들 사이의 상대 운동을 발생시키는 수단을 포함하고, 여기서 상대 운동을 발생시키는 수단은 제품을 이동시키도록 설계되며, 상대 운동은 진동 운동이고, 진동 운동을 발생시키는 수단은 상대 운동이 서로에 직교인 2 개의 방향으로 발생하도록 설계된다.
EP 2746433 A1 는 기판 상의 수직 갈바닉 금속, 바람직하게는 구리, 디포지션을 위한 디바이스를 개시하며, 여기서 디바이스는 적어도 하나의 관통 도관을 갖는 적어도 제 1 애노드 엘리먼트, 적어도 하나의 관통 도관을 포함하는 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트, 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트 내부에 처리 용액을 리딩하기 위한 적어도 제 1 유체 피딩 엘리먼트, 적어도 제 1 체결 수단 및 적어도 제 1 전기 연결 엘리먼트를 포함하고; 여기서 상기 적어도 제 1 애노드 엘리먼트 및 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리면트는 서로에 확고하게 연결되며; 그러한 디바이스를 수용하기 위해 적합한 컨테이너의 내부에 탈착가능하게 전체 디바이스를 고정하는 상기 적어도 제 1 체결 수단 및 적어도 제 1 애노드 엘리먼트로 전류를 제공하기 위한 상기 적어도 제 1 전기 연결 엘리먼트는 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트의 후측에 양자가 배열된다.
그러나, 갈바닉 금속 디포지션을 위한, 특히 수직 갈바닉 금속 디포지션을 위한 보정된 디바이스들 및 그러한 새로운 보정된 디바이스들을 사용하는 방법들을 제공하도록 하는 높은 요구가 시장에서 여전히 존재한다.
통상적으로, 기지의 디바이스들 및 방법들은 그러한 갈바닉 금속들의 불균일한 디포지션의 형태의 상당한 단점들을 겪는다. 또한, 그러한 기지의 디바이스들 및 방법들은 통상 인클로징된 보이드들, 가스들, 전해액들을 발생시키는 것 및 단락 등과 같은 기지의 기술적 단점들이 생기는 것 없이 홀들의 후속적인 충전으로 처리될 기판의 홀들을 상호 연결함에 있어서 갈바닉 금속의 브리지-구축을 성공적으로 및 효과적으로 실행하기 위한 그들의 용량들에서 강하게 제한된다. 동일한 문제가 인쇄 회로 보드들, 웨이퍼들 등과 같은 기판들 내의 블라인드 홀들의 충전에서 발생한다.
종래 기술에 비추어, 본 발명의 목적은 따라서 기지의 종래 기술 디바이스들의 상술된 단점들을 나타내지 않을, 기판상의 수직 갈바닉 금속 디포지션을 위한 디바이스를 제공하는 것이다.
따라서, 필요로 되는 것은 기판의 적어도 하나의 측면의 기판 위에 불균일한 부분들 또는 두께 구배들을 갖지 않는 균일한 방식으로 기판의 적어도 하나의 측면상에 갈바닉 금속을 디포짓하는 방법이다.
또, 본 발명의 다른 목적은 기판의 하나의 측면상에 갈바닉 금속을 디포짓할 수 있을 뿐아니라, 상기 기판 내의 블라인드 홀들을 충전할 수 있는 디바이스를 제공하는 것이다.
이들 목적들 및 또한 명시적으로 진술되지 않지만 도입부를 통해 여기서 논의된 연관성들로부터 즉각적으로 도출가능하거나 판별가능한 다른 목적들은 청구항 1 의 모든 특징들을 갖는 디바이스에 의해 달성된다. 발명의 디바이스에 대한 적절한 변경들은 종속 청구항 2 내지 12 에서 보호된다. 또한, 청구항 13 은 그러한 디바이스를 사용하는 기판상의 수직 갈바닉 금속, 바람직하게는 구리, 디포지션을 위한 방법을 포함하는 반면, 상기 발명의 방법의 적절한 변경이 종속 청구항 14 에 의해 포함된다.
본 발명은 이에 따라 기판상에 수직 갈바닉 금속, 바람직하게는 구리, 디포지션을 위한 디바이스를 제공하며, 여기서 디바이스는 서로에 평행한 수직적 방식으로 배열되는 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트 및 제 2 디바이스 엘리먼트를 포함하며; 여기서 제 1 디바이스 엘리먼트는 복수의 관통 도관들을 갖는 적어도 제 1 애노드 엘리먼트 및 복수의 관통 도관들을 갖는 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트를 포함하고; 여기서 상기 적어도 제 1 애노드 앨리먼트 및 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트는 서로에 확고하게 연결되며; 제 2 디바이스 엘리먼트는 처리될 적어도 제 1 기판을 수용하도록 적응되는 적어도 제 1 기판 홀더를 포함하고, 상기 적어도 제 1 기판 홀더는 처리될 적어도 제 1 기판을 그것을 수용한 후에 그것의 외부 프레임을 따라 적어도 부분적으로 둘러싸고 있고, 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트는 복수의 플러그들을 더 포함하며, 각각의 플러그는 적어도 관통 채널을 포함하고, 각각의 플러그는 각각의 플러그가 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트의 후측으로부터 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트의 관통 도관을 통해 그리고 또한 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 각각의 전방에 놓인 관통 도관을 통해 주행하는 방식으로 배열되며; 모든 플러그들은 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트에 탈착가능하게 연결된다.
따라서, 기지의 종래 기술 디바이스들의 상술된 단점들을 나타내지 않는, 기판상에 수직 갈바닉 금속 디포지션을 위한 디바이스를 제공하는 것이 예측불가능한 방식으로 가능하다.
그것에 더하여, 본 발명의 디바이스는 기판의 적어도 하나의 측면의 기판 위에 불균일한 부분들 또는 두께 구배들을 갖지 않는 균일한 방식으로 기판의 상기 적어도 하나의 측면상에 갈바닉 금속을 디포짓하는 방법을 제공한다.
더욱이, 본 발명은 기판의 하나의 측면상에 갈바닉 금속을 디포짓할 수 있을 뿐아니라 상기 기판 내의 블라인드 홀들을 충전할 수 있는 디바이스를 제공한다.
또한, 복수의 플러그들을 포함하는, 본 발명의 디바이스는 이로 인해 관통 도관들의 유일한 사용에 비해, 전해질 볼륨이 상기 관통 도관들보다 훨씬 더 높은 품질로 제공될 수 있는 적어도 관통 채널을 통해 흐른다는 추가적인 이점을 제공한다. 관통 채널들은 한편으로는 비금속 재료로 제조된 저렴한 대량 생산된 사출 성형된 플러그들을 이용함으로써 비용을 절약할 가능성을 제공한다. 다른 한편으로, 그 플러그들은 관통 도관들을 제조하기 위해 통상 사용되는 바와 같은 드릴링 또는 밀링 제조 프로세스로부터의 잔류 불순물들을 갖지 않는 관통 채널들의 더 깨끗한, 무입자 내부 표면을 제공한다. 이들 드릴링되거나 밀링된 관통 도관들이 후속적으로 세정될 때조차도, 적어도 비교할만한 깨끗한 채널들을 달성하는 것은 많은 인력과 많은 작업 시간을 추가적으로 요구할 것이다.
또, 모든 플러그들이 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트에 탈착가능하게 연결되는 본 발명의 디바이스는 전해질 볼륨 흐름이 특정의 새로운 고객 요구들에 따라 새로운 시스템 요건들에 쉽게 적응가능하다는 추가적인 이점을 제공한다. 관통 채널의 전체 길이를 통해 상이한 직경을 갖는 관통 채널을 갖는 플러그들과 같은 다른 상이한 플러그들에 의해 소정의 플러그들을 대체하는 것은 쉽게 가능하다. 그것은 손상되거나 바람직하지 않은 플러그들을 대체하는 것이 쉽게 가능하기 때문에 유지보수 이유들로 또한 이롭다.
발명의 디바이스는 종래 기술에서 알려진 특히 전해질 용액의 적합한 일정한 전해질 볼륨 흐름을 생성하도록 작용하며, 이것은 처리될 기판의 외부 에지들로 지향된 처리될 상기 기판의 표면의 중앙으로부터의 가능한 한 높은 일정한 전해질 볼륨 흐름을 유도한다.
본 발명의 목적들, 특징들, 및 이점들은 또한 도면들과 결합하여 다음의 설명을 읽을 때 명백하게 될 것이다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시형태의 제 1 디바이스 엘리먼트의 제 1 캐리어 엘리먼트에 확고하게 연결된 제 1 애노드 엘리먼트를 포함하는 디바이스의 개략 정면도를 도시한다.
도 2 는 도 1 에 도시된 디바이스의 단면 사시도를 도시한다.
도 3 은 도 1 에 도시된 디바이스의 제 1 디바이스 엘리먼트의 제 1 캐리어 엘리먼트에 확고하게 연결된 제 1 애노드 엘리먼트의 단면 사시도를 도시한다.
도 4 는 도 3 에 도시된 디바이스의 제 1 디바이스 엘리먼트의 제 1 캐리어 엘리먼트의 단면 사시도를 도시한다.
여기서 사용되는 바와 같이, 본 발명에 따라 기판상에 수직 갈바닉 금속 디포지션을 위한 디바이스에 적용되는 경우, 용어 "갈바닉 금속" 은 그러한 수직 디포지션 방법에 적합한 것으로 알려져 있는 금속들을 지칭한다. 그러한 갈바닉 금속들은 금, 니켈, 및 구리, 바람직하게는 구리를 포함한다.
적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 각각의 관통 도관은 처리될 기판으로 일정한 전해질 볼륨 흐름을 허용하기 위해 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트의 적어도 하나의 각각의 관통 도관과 정렬되어야 한다는 것이 주지되어야 한다.
여기서 사용되는 바와 같이, 용어 "확고하게 연결된" 은 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트와 상기 캐리어 엘리먼트 앞에 그들 사이에 임의의 현저한 거리를 두지 않고 놓인 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 연결을 지칭한다. 무시할 수 없는 그러한 거리는 적어도 제 1 애노드 엘리먼트 및 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트의 각각의 관통 도관에 삽입된 플러그가 존재하지 않는 경우에 제 1 애노드 엘리먼트의 각각의 관통 도관들에 도달하기 전에 캐리어 엘리먼트들의 관통 도관들을 통과한 후 전해질 볼륨 흐름의 불리한 확장 (broadening) 을 야기할 것이다.
확고하게 연결된 제 1 캐리어 엘리먼트와 제 1 애노드 엘리먼트 사이의 그러한 현저한 거리가 50 mm 보다 작고, 바람직하게는 25 mm 보다 작으며, 더 바람직하게는 10 mm 보다 더 작으면 이롭다고 발견되었다.
플러그들은 폴리머 재료들과 같은 임의의 종류의 적합한 비금속 재료로 제조된다. 위에서 약술된 바와 같이, 그것들을 사출 성형 제조 프로세스에서 사용되기에 적합한 재료로 제조하는 것이 특히 바람직하다.
관통 채널의 전체 길이를 통한 관통 채널의 직경은 0.1 내지 5 mm, 바람직하게는 0.2 내지 3 mm, 및 더 바람직하게는 0.35 내지 1.5 mm 의 범위에 있다.
바람직한 실시형태에서, 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트의 관통 도관들의 50% 이상, 더 바람직하게는 80% 이상, 및 가장 바람직하게는 90% 이상은 적어도 관통 채널을 갖는 각각의 플러그를 포함한다.
대안적인 실시형태에서, 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트의 모든 관통 도관들은 적어도 관통 채널을 갖는 각각의 플러그를 포함한다.
2 내지 15 mm, 바람직하게는 3 내지 11 mm, 및 더 바람직하게는 4 내지 7 mm 의 범위에 있는, 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트의 제 1 애노드 엘리먼트와 제 2 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 기판 홀더 사이의 거리를 이용하는 것은 이로운 것으로 판명되었다.
여기서 사용되는 바와 같이, 제 1 애노드 엘리먼트와 반대측에 놓인 기판 홀더 사이의 거리는 상기 제 1 애노드 엘리먼트의 표면으로부터 상기 기판 홀더의 반대측에 놓인 표면으로 가는 수직선의 길이로서 측정된다.
하나의 실시형태에서, 적어도 제 1 애노드 엘리먼트는 티타늄 또는 이리듐 산화물로 코팅된 재료를 포함하는 불용성 애노드이다.
본 발명의 콘텍스트에서, 처리될 적어도 제 1 기판은 둥글거나, 바람직하게는 원형이거나, 각이 져 있거나, 바람직하게는 직사각형, 정사각형 또는 삼각형과 같이 다각형이거나, 반원과 같이 둥근 및 각이 진 구조 엘리먼트들의 혼합일 수 있다. 처리될 적어도 제 1 기판은 둥근 구조의 경우에 50 mm 내지 1000 mm, 바람직하게는 100 mm 내지 700 mm, 및 더 바람직하게는 120 mm 내지 500 mm 의 범위에 있는 직경을 가질 수 있거나; 각이 진, 바람직하게는 다각형의, 구조의 경우에는, 10 mm 내지 1000 mm, 바람직하게는 25 mm 내지 700 mm, 및 더 바람직하게는 50 mm 내지 500 mm 의 범위에 있는 변 길이를 가질 수 있다. 처리될 적어도 제 1 기판은 인쇄 회로 보드, 인쇄 회로 호일, 반도체 웨이퍼, 웨이퍼, 태양 전지, 광전 셀, 평판 디스플레이 또는 모니터 셀일 수 있다. 처리될 적어도 제 1 기판은 유리, 플라스틱들, 성형된 화합물들 또는 세라믹들과 같은 하나의 재료 또는 상이한 재료들의 혼합물로 이루어질 수 있다.
제 1 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 및/또는 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트의 일반적인 형상은 처리될 기판의 및/또는 제 2 디바이스 엘리먼트의 기판 홀더의 일반적 형상으로 정해지는 것이 본 발명에 의해 추가로 의도될 수 있다. 이것에 의해, 갈바닉 금속 디포지션은 여전히 요구된 디바이스 구축 조건들을 감소시킴으로써 더 효율적이고 비용 절약적으로 될 수 있다. 이것은 특히 처리될 원형, 직사각형 또는 정사각형 기판에 적용된다.
하나의 실시형태에서, 제 1 애노드 엘리먼트는 적어도 2 개의 세그먼트들을 포함하고, 여기서 각각의 애노드 엘리먼트 세그먼트는 서로 개별적으로 전기적으로 제어되고 및/또는 조정될 수 있다.
추가의 실시형태에서, 애노드 세그먼트, 바람직하게는 가장 외측의 애노드 세그먼트, 애노드 세그먼트의 내부, 바람직하게는 가장 외측의 애노드 세그먼트의 내부의 가장 외측의 영역, 및/또는 제 1 애노드 엘리먼트의 중앙의 영역은 관통 도관들 및 플러그들 없이 구성된다.
특히, 제 1 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 애노드 세그먼트의 내부의 가장 외측 영역 및/또는 가장 외측 세그먼트와 같은, 처리된 기판의 표면의 원하는 사이트들에서 금속, 특히 구리, 디포지션을 감소시키기 위해 전류의 제어 및/또는 조정이 이로울 수 있다.
제 1 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 가장 외측의 애노드 세그먼트의 내부의 가장 외측의 애노드 세그먼트 및/또는 애노드 영역은 적어도 5%, 바람직하게는 적어도 10%, 및 보다 바람직하게는 적어도 15% 의 전체 애노드 엘리먼트 표면적의 표면적 퍼센티지를 포함할 수 있다.
제 1 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 가장 내측의 애노드 세그먼트의 내부의 가장 내측의 애노드 세그먼트 및/또는 애노드 영역은 적어도 30%, 바람직하게는 적어도 50%, 및 보다 바람직하게는 적어도 70% 의 전체 애노드 엘리먼트 표면적의 표면적 퍼센티지를 포함할 수 있다.
제 1 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 애노드 엘리먼트는 제 1 디바이스 엘리먼트의 상기 적어도 제 1 애노드 엘리먼트 및 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트를 관통하는 적어도 하나의 체결 엘리먼트를 포함한다. 2 이상의 애노드 엘리먼트 및/또는 2 이상의 애노드 세그먼트가 제 1 디바이스 엘리먼트에 제공되는 경우에, 적어도 하나의 체결 엘리먼트가 제 1 디바이스 엘리먼트의 각각의 애노드 엘리먼트 및/또는 애노드 세그먼트에 대해 개별적으로 제공되는 것이 의도될 수 있다. 또한, 이들 체결 엘리먼트들이 동시에 제 1 디바이스 엘리먼트의 적어도 하나의 애노드 엘리먼트 및/또는 하나의 애노드 세그먼트의 전기 콘택 엘리먼트들을 제공하는 것이 본 발명의 의미에서 의도될 수 있다.
하나의 실시형태에서, 플러그들의 적어도 일부분, 바람직하게는 모든 플러그들의 단부는 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 표면과 정렬된다.
대안적으로, 플러그의 각각의 단부가 플러그의 단부를 갖는 각각의 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 표면으로부터 조금, 바람직하게는 0 내지 0.50 mm, 더 바람직하게는 0.10 내지 0.40 mm, 및 가장 바람직하게는 0.24 내지 0.32 mm 의 범위로 돌출하고 있는 그러한 방식으로, 플러그들이 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트의 후측으로부터 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트의 각각의 관통 도관을 통해 그리고 또한 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 각각의 전방에 놓인 관통 도관을 통해 주행하고 있다. 이것은 전해질 볼륨 흐름 및 이로인해 야기되는 전해지 스프레이 패턴상의 각각의 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 표면의 임의의 에지 효과들을 회피함으로써 전해질 볼륨 흐름의 품질을 향상시킨다.
부정적으로 영향을 받은 전해질 스프레이 패턴의 그러한 상술된 단점은 전형적으로 너무 짧아서 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 표면에 도달할 수 없는 플러그들로부터 야기될 수 있을 것이다.
본 발명의 콘텍스트에서, 제 1 애노드 엘리먼트 표면은 처리될 기판의 반대측에 놓인 표면으로 지향되는, 제 1 애노드 엘리먼트의 표면을 의미한다.
본 발명의 콘텍스트에서, 제 1 캐리어 엘리먼트 표면은 제 1 애노드 엘리먼트의 전방에 놓인 표면으로 지향되는, 제 1 캐리어 엘리먼트의 표면을 의미한다.
그러나, 플러그의 단부가 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 표면과 정렬되는 것은 이상적인 경우일 것이며, 플러그의 총 길이가 플러그가 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 표면에서 정확하게 종료하는 그러한 방식으로 조정되는 것을 의미한다.
하나의 실시형태에서, 복수의 플러그들은 적어도 제 1 애노드 엘리먼트를 통해, 바람직하게는 도트 매트릭스의 형태로, 균일하게 분포된다.
이러한 특정의 실시형태는 처리될 기판상에 균일한 전해질 볼륨 흐름 및 이로 인해 균일한 갈바닉 금속 디포지션을 생성하는 접근법을 제공한다.
상술된 실시형태에 대한 대안적인 실시형태에서, 복수의 플러그들은, 바람직하게는 정의된 영역당 플러그들의 수가 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 중앙으로부터 각각의 제 1 애노드 엘리먼트의 더 외측의 영역으로 감소하고 있는 그러한 방식으로, 적어도 제 1 애노드 엘리먼트를 통해 불균일하게 분포된다.
이것은 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트의 중앙으로부터 외부 에지들로 흐르는 총 전해질 볼륨 흐름이 더 외측에 놓인 플러그들을 관통하는 추가적인 전해질 볼륨 흐름에 의해 너무 많이 계속적으로 확대되고 있지 않다는 이점을 제공한다.
하나의 실시형태에서, 각각의 플러그의 관통 채널은 관통 채널의 총 길이를 통해 동일한 일정한 직경을 포함한다.
다른 실시형태에서, 플러그의 관통 채널은 복수의 플러그들 사이에 상이한, 관통 채널의 총 길이를 통해 일정한 직경을 포함한다.
이러한 상술된 실시형태의 바람직한 실시형태에서, 각각의 플러그의 관통 채널의 총 길이를 통한 관통 채널의 일정한 직경은 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트의 중앙의 플러그로부터 각각의 제 1 디바이스 엘리먼트에서 더 외측에 배열되는 플러그로 감소하고 있다.
이것은 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트의 중앙으로부터 외부 에지들로 흐르는 총 전해질 볼륨 흐름이 더 외측에 놓인 플러그들을 관통하는 추가적인 전해질 볼륨 흐름에 의해 너무 많이 계속적으로 확대되고 있지 않다는 이점을 제공한다. 플러그의 관통 채널의 총 길이를 통한 관통 채널의 직경이 더 작을 수록, 플러그를 통해 주행하는 전해질 볼륨 흐름의 속도는 더 높다. 이것에 의해, 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트의 중앙으로부터 외부 에지들로의 총 전해질 볼륨 흐름의 더 빠른 흐름을 지원하는 것이 가능하다.
대안적인 실시형태에서, 각각의 플러그의 관통 채널의 전체 길이를 통한 관통 채널의 일정한 직경은 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트의 중앙의 플러그로부터 각각의 제 1 디바이스 엘리먼트에서 더 외측에 배열되는 플러그로 증가하고 있다.
이것은 예를 들어 각각의 제 1 디바이스 엘리먼트의 제 1 서브-영역에서의 관통 채널 및 각각의 제 1 디바이스 엘리먼트의 제 2 서브-영역에서의 다른 관통 채널의 총 길이에 걸쳐 상이한 일정한 직경을 선택함으로써, 사용자가 특정의 사이트들에서 특정의 전해질 볼륨 흐름 조건들을 생성하는 것을 가능하게 하는 그러한 방식으로 플러그들의 시스템을 적응시키는 가능성을 제공한다. 이것은 고유한 방식으로 처리될 각각의 기판에 대해 디바이스를 적응시킬 수 있기 위해 사용자에 대해 최대 조정 가능성들을 제공한다.
하나의 실시형태에서, 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트는 복수의 더미 플러그들을 더 포함하며, 여기서 상기 더미 플러그들은 임의의 종류의 관통 채널을 소유하지 않는다.
여기서, 더미 플러그들은 적어도 관통 채널을 갖는 플러그들에 추가적으로 제공될 수 있고 및/또는 더미 플러그들은 적어도 관통 채널을 갖는 플러그들의 일부를 대체할 수 있다. 이것은 소정의 상이한 고객 요구들에 따라 처리될 기판의 표면으로 지향된 전해질 볼륨 흐름을 조정하기 위해 원하는 방식으로 전해질 볼륨 흐름에 영향을 주는 유망한 접근법을 제공한다. 더 많은 더미 플러그들이 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트의 정의된 표면 영역에서 적어도 관통 채널을 갖는 소정 수의 플러그들을 전형적으로 대체하고 있을 수록, 상기 영역에서의 총 전해질 볼륨 흐름은 더 적다. 그 역도 동일한 것이 적용된다.
하나의 실시형태에서, 제 1 애노드 엘리먼트의 복수의 관통 도관들은 0°와 80°사이, 바람직하게는 10°와 60°사이, 및 더 바람직하게는 25°와 50°사이의, 또는 대안적으로는 0°내지 20°, 바람직하게는 0°내지 10°, 및 더 바람직하게는 0°내지 5°의 범위에 있는 제 1 애노드 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각도를 갖는 직선들의 형태로 제 1 애노드 엘리먼트를 관통하고 있다.
여기서, 상기 관통 도관들은 통상적으로 둥글거나 타원형 단면을 포함한다. 대안적으로, 바람직하게는 길쭉한 홀들이 제 1 애노드 엘리먼트의 중앙으로부터 외측으로의 배향을 갖는 길쭉한 홀들의 단면이 제공될 수 있다.
하나의 실시형태에서, 제 1 캐리어 엘리먼트의 복수의 관통 도관들은 0°와 80°사이, 바람직하게는 10°와 60°사이, 및 더 바람직하게는 25°와 50°사이의, 또는 대안적으로는 0°내지 20°, 바람직하게는 0°내지 10°, 및 더 바람직하게는 0°내지 5°의 범위에 있는 제 1 캐리어 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각도를 갖는 직선들의 형태로 제 1 캐리어 엘리먼트를 관통하고 있다.
여기서, 상기 관통 도관들은 통상적으로 둥근, 바람직하게는 원형의 단면을 포함한다.
하나의 실시형태에서, 제 1 애노드 엘리먼트의 복수의 관통 도관들은 제 1 애노드 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각도 (α) 를 갖는 직선들의 형태로 제 1 애노드 엘리먼트를 관통하고 있으며, 여기서 제 1 캐리어 엘리먼트의 복수의 관통 도관들은 제 1 캐리어 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각도 (β) 를 갖는 직선들의 형태로 제 1 캐리어 엘리먼트를 관통하고 있으며, 여기서 α 및 β 는 본질적으로 같다.
본 발명에 따른 어구 "α 및 β 는 본질적으로 같다" 는 α 및 β 가 본질적으로 동일한 경우를 지칭한다. 바람직하게는, α 는 β 로부터 5°미만, 더 바람직하게는 3°미만, 훨씬 더 바람직하게는 1°미만 평향된다. 통상적으로, α 및 β 는 동일한 것이 바람직하다.
여기서, 0°의 각도가 특히 바람직하다. 그러나, 처리될 기판의 외부 에지들로 지향된 제어된 전해질 볼륨 흐름이 원해지는 경우, 10°와 60°사이의 각도가 대안적으로 바람직하다.
하나의 실시형태에서, 제 1 캐리어 엘리먼트의 복수의 관통 도관들은 제 1 캐리어 엘리먼트의 중앙 주위의 동심원들의 형태로 상기 제 1 캐리어 엘리먼트의 표면상에 배열된다.
여기서, 제 1 캐리어 엘리먼트의 중앙 주위의 동심원의 내부의 관통 도관들은 바람직하게는 동심원의 부분들을 포함하는 상이한 각도들을 포함하는 것이 더 바람직하며, 여기서 각각의 제 2 관통 도관은 캐리어 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각각의 선행의 관통 도관의 대각 (opposite angle) 을 포함한다. 동심원의 각각의 제 2 관통 도관은 캐리어 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각각의 선행의 관통 도관의 대각을 포함하는 것이 훨씬 더 바람직하다.
대안적으로, 제 1 캐리어 엘리먼트의 중앙 주위에 가깝게 배열된 제 1 동심원의 내부의 관통 도관들은 제 1 캐리어 엘리먼트의 중앙 주위의 제 1 동심원보다 더 외측에 있는 적어도 제 2 동심원의 내부의 관통 도관들보다 더 작은 각들을 포함하며, 바람직하게는 여기서 제 1 캐리어 엘리먼트의 관통 도관들의 모든 더 외측의 동심원들의 내부의 관통 도관들은 더 큰 각들, 특히 모두 동일한 더 큰 각을 포함한다.
하나의 실시형태에서, 적어도 제 1 애노드 엘리먼트는 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이며, 여기서 상기 적어도 제 1 애노드 엘리먼트를 향해 지향된 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트의 측면은 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트 및 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 상부 에지들이 정렬되거나 정렬되지 않는, 바람직하게는 정렬되는 그러한 방식으로 상기 적어도 제 1 애노드 엘리먼트를 취하는 캐비티를 갖는다.
그러한 디바이스는 제 1 캐리어 엘리먼트 및 제 1 애노드 엘리먼트의 상부 에지들의 바람직한 정렬에 기초하여 제 1 디바이스 엘리먼트의 고도로 컴팩트한 정렬을 제공한다. 따라서, 제 1 애노드 엘리먼트는 종래 기술에서 알려진 바와 같은 제 1 캐리어 엘리먼트로부터 이격된 디바이스의 분리된 피스 (piece) 가 아니고, 그것은 더 작은 디바이스 절약 비용을 야기하는 유니폼 (uniform) 디바이스 유닛을 나타내며, 여기서 제 1 애노드 엘리먼트는 마찬가지로 전체 제 1 디바이스 엘리먼트의 안정성을 지원한다.
본 발명은 처리 용액의 일정한 볼륨 흐름 속도를 보장하는 디바이스를 제공하며, 여기서 볼륨 흐름 속도는 0.1 내지 30 m/s, 바람직하게는 0.5 내지 20 m/s, 및 더 바람직하게는 1 내지 10 m/s 의 범위이다.
처리될 기판의 중앙의 표면으로부터 처리될 기판의 외부 에지들로 흐르고 있는 처리 용액의 총 볼륨은 추가적인 볼륨 흐름이 제 1 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트 및 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 관통 도관들을 통해 기판 표면에 도달하고 있고 기판의 중앙으로부터 외부 에지들로 가는 도중에 기판 표면을 이미 통과하는 볼륨 흐름과 결합한다는 사실에 기인하여 일정하게 증가하고 있다.
제 1 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트의 전체 두께는 4 mm 내지 25 mm, 바람직하게는 6 mm 내지 18 mm, 및 더 바람직하게는 8 mm 내지 12 mm 의 범위에 있는 반면; 제 1 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 전체 두께는 1 mm 내지 20 mm, 바람직하게는 2 mm 내지 10 mm, 및 더 바람직하게는 3 mm 내지 5 mm 의 범위에 있다.
제 1 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트 및 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 상부 에지들의 정렬은, 제 2 디바이스 엘리먼트의 처리될 기판의 각각의 측면에 반대측의, 제 1 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트 및 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 측면이 제 1 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트와 적어도 제 1 애노드 엘리먼트 사이의 높이 차이들의 형태의 임의의 장애물들이 없는 균일한 평평한 표면을 소유할 것이라는 사실에 기인하여 제 1 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 전체 두께의 상술된 제한을 지원한다.
대안적인 실시형태에서, 제 1 디바이스 엘리먼트는 제 1 애노드 엘리먼트에, 및 바람직하게는 또한 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트에 탈착가능하게 연결된 제 2 캐리어 엘리먼트를 더 포함한다. 여기서, 적어도 제 1 애노드 엘리먼트, 및 바람직하게는 또한 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트는 바람직하게는 상기 제 2 캐리어 엘리먼트에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이며, 여기서 제 2 디바이스 엘리먼트를 향해 지향된 제 1 애노드 엘리먼트 및 제 2 캐리어 엘리먼트의 상부 에지들은 정렬되거나 정렬되지 않고, 바람직하게는 정렬된다. 여기서, 상기 제 2 캐리어 엘리먼트는 또한 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 전방 표면상에 배열된 적어도 부분적으로 둘러싸는 엘리먼트, 특히 링일 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 디바이스는 제 2 디바이스 엘리먼트가 상기 제 1 디바이스 엘리먼트와 제 3 디바이스 엘리먼트 사이에 배열되는 그러한 방식으로 제 1 디바이스 엘리먼트 및 제 2 디바이스 엘리먼트에 평행한 수직적 방식으로 배열되는 상기 제 3 디바이스 엘리먼트를 더 포함한다. 여기서, 제 3 디바이스 엘리먼트는 바람직하게는 제 1 디바이스 엘리먼트와 동일하다.
여기의 더 바람직한 실시형태에서, 제 3 디바이스 엘리먼트의 제 1 캐리어 엘리먼트의 관통 도관들에 대향하는 제 1 디바이스 엘리먼트의 제 1 캐리어 엘리먼트의 관통 도관들의 각들은 동일하거나 상이하며, 바람직하게는 동일하다.
여기의 다른 더 바람직한 실시형태에서, 제 3 디바이스 엘리먼트는 제 1 디바이스 엘리먼트의 제 1 캐리어 엘리먼트의 복수의 관통 도관들이 제 3 디바이스 엘리먼트의 제 1 캐리어 엘리먼트의 복수의 관통 도관들과 동일하거나 상이한 방식으로 분포되는 그러한 방식으로 배열된다.
여기의 다른 더 바람직한 실시형태에서, 제 1 디바이스 엘리먼트 및 제 3 디바이스 엘리먼트는 제 3 디바이스 엘리먼트의 제 1 캐리어 엘리먼트의 관통 도관들에 대한 제 1 디바이스 엘리먼트의 제 1 캐리어 엘리먼트의 관통 도관들의 특정의 배향을 설정하기 위해 수직 배열의 평행한 평면 내에서 서로에 대해 회전된다.
하나의 실시형태에서, 제 1 디바이스 엘리먼트 및/또는 제 3 디바이스 엘리먼트는 제 1 디바이스 엘리먼트 및/또는 제 3 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 애노드 엘리먼트에, 및 바람직하게는 또한 제 1 디바이스 엘리먼트 및/또는 제 3 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트에 탈착가능하게 연결되는, 복수의 관통 도관들을 갖는 마스킹 엘리먼트를 더 포함한다. 여기서, 상기 마스킹 엘리먼트의 표면상의 복수의 관통 도관들의 분포는 균질적이거나 비균질적일 수 있다.
제 1 및/또는 제 3 디바이스 엘리먼트의 각각의 제 1 애노드 엘리먼트 앞에 배열되는 그러한 마스킹 엘리먼트는 처리될 기판으로 가는 도중에 제 1 애노드 엘리먼트로부터 오는 전기장의 분포 및 포메이션에 영향을 미친다. 따라서, 사용되도록 의도되는, 처리될 기판의 종류에 따라, 마스킹 엘리먼트는 가장 효과적인 원하는 균일한 전기장 분포가 생성되는 그러한 방식으로 상기 전기장에 영향을 미칠 가능성을 제공하며, 이것은 다시 결과적으로 처리될 기판의 표면상의 가장 효과적인 균일한 갈바닉 금속 디포지션을 야기한다.
처리될 기판들을 핸들링할 수 있기 위해 갈바닉 금속 디포지션 프로세스 동안 상이한 원하는 갈바닉 금속 디포지션 밀도 영역들을 생성하는 것이 또한 가능하며, 이들은 관통 연결 비아들 및/또는 블라인드 홀들의 상이한 밀도들을 갖는 상이한 영역들을 포함한다. 따라서, 마스킹 엘리먼트는 처리될 기판의 표면 및/또는 구조적 조성 또는 레이아웃에 따라 개별적으로 설계될 수 있다.
그러한 개별적 설계는 일종의 개개의 다공 구조를 소유하는, 마스킹 엘리먼트의 관통 도관들의 의도된 소정의 분포에 의해 생성될 수 있다. 마스킹 엘리먼트는, 효과적이기 위해, 바람직하지 않은 전기장 에지 효과들을 회피하기 위해 제 1 애노드 엘리먼트와 적어도 동일한 치수의 사이즈를 가질 것이다.
또, 본 발명의 목적은 또한 다음의 방법 단계들을 특징으로 하는 기판상의 수직 갈바닉 금속, 바람직하게는 구리, 디포지션을 위한 방법에 의해 해결된다:
i) 그러한 발명의 디바이스를 제공하는 단계,
ii) 제 2 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 기판 홀더에 의해 수용된 처리될 적어도 제 1 기판의 측면에 플러그들의 관통 채널들을 통해 전해질 볼륨 흐름을 가이딩하는 단계, 여기서 적어도 제 1 기판의 상기 측면은 제 1 디바이스 엘리먼트의 제 1 애노드 엘리먼트의 애노드 표면으로 지향된다,
iii) 처리될 적어도 제 1 기판의 처리 측면에 평행한 2 개의 방향들로 제 2 디바이스 엘리먼트를 이동시키는 단계, 여기서 처리될 적어도 제 1 기판이 이동되는 2 개의 방향들은 서로 직교하고 및/또는 기판은 진동하는 방식으로 이동되며, 바람직하게는 처리될 적어도 제 1 기판의 처리 측면에 평행하게 원형 경로 상에서 이동된다.
인커밍 (incoming) 전해질 볼륨 흐름은, 가능하다면, 동일하거나, 적어도 상대적으로 유사한 전해질 볼륨 흐름 및 전해질 볼륨 흐름 속도를 가지고 제 2 디바이스 엘리먼트의 처리될 기판의 표면에 도달하도록 플러그들의 관통 채널들을 통해 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트의 후측으로부터 주행하는 플러그들을 통한 일정한 전해질 볼륨 흐름을 보장하기 위해 모두 동일하거나, 적어도 상대적으로 유사한 압력으로 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트의 후측 상의 플러그들의 개구들에 도달할 것이라는 것은 본 발명에서 이로운 것으로 판명되었다.
본 방법의 바람직한 실시형태에서, 방법은 방법 단계 i) 에서 발명의 디바이스가 제 3 디바이스 엘리먼트를 더 포함하고, 여기서 제 2 디바이스 엘리먼트는 제 1 디바이스 엘리먼트와 제 3 디바이스 엘리먼트 사이에 배열되고, 상기 제 3 디바이스 엘리먼트는 복수의 관통 도관들을 갖는 적어도 제 1 애노드 엘리먼트 및 복수의 관통 도관들을 갖는 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트를 포함하고; 상기 적어도 제 1 애노드 엘리먼트 및 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트는 서로 확고하게 연결되며; 제 3 디바이스 엘리먼트는 복수의 플러그들을 더 포함하고, 각각의 플러그는 적어도 관통 채널을 포함하며, 각각의 플러그는 각각의 플러그가 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트의 관통 도관을 통해 그리고 또한 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 각각의 전방에 놓인 관통 도관을 통해 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트의 후측으로부터 주행하고 있는 그러한 방식으로 배열되고; 및
방법 단계 ii) 에서, 제 2 전해질 볼륨 흐름은 제 2 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 기판 홀더에 의해 수용된 처리될 적어도 제 1 기판의 측면으로 플러그들의 관통 채널들들을 통해 가이딩되며, 적어도 제 1 기판의 상기 측면은 제 3 디바이스 엘리먼트의 제 1 애노드 엘리먼트의 애노드 표면으로 지향되고; 및
방법 단계 iii) 에서, 제 2 디바이스 엘리먼트는 처리될 적어도 제 1 기판의 처리 측면에 평행한 2 개의 방향들로 제 1 디바이스 엘리먼트와 제 3 디바이스 엘리먼트 사이에서 이동되며, 처리될 적어도 제 1 기판이 이동되는 2 개의 방향들은 서로 직교하고 및/또는 기판은 진동하는 방식으로 이동되며, 바람직하게는 처리될 적어도 제 1 기판의 처리 측면에 평행한 원형 경로 상에서 이동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 따라서 기판상의 수직 갈바닉 금속, 바람직하게는 구리, 디포지션을 위한 디바이스; 및 종래 기술의 상술된 단점들을 성공적으로 극복하는 그러한 디바이스를 사용하는 방법을 제공하는 문제를 다룬다.
다음의 비제한적 예들은 본 발명의 바람직한 실시형태를 예시하기 위해 제공되며, 여기서 제 1 디바이스 엘리먼트의 제 1 애노드 엘리먼트는 제 1 디바이스 엘리먼트의 제 1 캐리어 엘리먼트에 의해 완전히 둘러싸이고, 상기 제 1 애노드 엘리먼트를 향해 지향된 상기 제 1 캐리어 엘리먼트의 측면은 제 1 캐리어 엘리먼트 및 제 1 애노드 엘리먼트의 상부 에지들이 정렬되는 그러한 방식으로 상기 제 1 애노드 엘리먼트를 취하는 캐비티를 갖는다. 상기 바람직한 실시형태는 본 발명의 이해를 용이하게 할 것이지만, 여기에 첨부된 청구범위에 의해 정의되는, 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.
이제 도면들을 참조하면, 도 1 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 디바이스의 개략 정면도를 도시한다.
여기에, 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 를 포함하는 기판상의 수직 갈바닉 금속, 바람직하게는 구리, 디포지션을 위한 디바이스가 도시되며, 여기서 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 는 복수의 관통 도관들들 갖는 제 1 애노드 엘리먼트 및 복수의 관통 도관들을 갖는 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 를 포함한다.
여기서, 제 1 애노드 엘리먼트 및 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 는 서로 확고하게 연결된다.
제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 는 복수의 플러그들 (7) 을 더 포함하며, 여기서 각각의 플러그는 관통 채널을 포함하고, 각각의 플러그는 각각의 플러그가 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 의 관통 도관을 통해 그리고 또한 제 1 애노드 엘리먼트의 각각의 전방에 놓인 관통 도관을 통해 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 의 후측으로부터 주행하고 있는 그러한 방식으로 배열된다.
여기서, 모든 플러그들 (7) 의 단부는 제 1 애노드 엘리먼트의 표면과 정렬되고, 여기서 모든 플러그들 (7) 은 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 에 탈착가능하게 연결된다.
도 1 에 도시된 이러한 바람직한 실시형태에서, 모든 플러그들 (7) 은 제 1 애노드 엘리먼트를 통해 도트 매트릭스 형태로 균일하게 분포되며, 여기서 각각의 플러그 (7) 의 관통 채널은 관통 채널 (12) 의 전체 길이에 걸쳐 동일한 일정한 직경을 포함한다.
여기서, 제 1 애노드 엘리먼트의 모든 관통 도관들은 0°의 제 1 애노드 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각을 갖는 직선들의 형태로 제 1 애노드 엘리먼트를 관통하고 있다.
여기서, 또한 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 의 모든 관통 도관들은 0°의 제 1 캐리어 엘리먼트 표면 (10) 상의 수직선에 대한 각을 갖는 직선들의 형태로 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 를 관통하고 있다.
제 1 애노드 엘리먼트 및 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 의 관통 도관들은 이로 인해 본 바람직한 케이스에서 0°의 동일한 각을 소유한다.
더욱이, 제 1 애노드 엘리먼트는 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 에 의해 완전히 둘러싸이며, 여기서 상기 제 1 애노드 엘리먼트를 향해 지향된 상기 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 의 측면은 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 및 제 1 애노드 엘리먼트의 상부 에지들이 정렬되는 그러한 방식으로 상기 제 1 애노드 엘리먼트를 취하는 캐비티를 갖는다.
도 1 에 도시된 바람직한 실시형태는 제 1 애노드 세그먼트 (2), 제 2 애노드 세그먼트 (3), 및 제 1 애노드 엘리먼트의 상기 제 1 및 제 2 애노드 세그먼트 (2, 3) 사이의 중간 간격 (4) 을 더 포함한다. 본 바람직한 실시형태에서, 제 1 애노드 엘리먼트의 제 3 애노드 세그먼트는 가장 외측 애노드 영역 (9) 으로서 도시된다.
또한, 도 1 은 제 1 애노드 세그먼트 (2) 내부에 제 1 애노드 엘리먼트의 제 1 애노드 세그먼트 (2) 의 4 개의 상이한 체결 및 전기 콘택 엘리먼트들 (5) 을 보여주는 반면, 제 1 애노드 엘리먼트의 제 3 애노드 세그먼트 (9) 내부에 4 개의 상이한 체결 및 전기 콘택 엘리먼트들 (6) 이 도시된다. 이것에 의해, 이들 4 개의 상이한 체결 및 전기 콘택 엘리먼트들 (6) 은 제 1 애노드 엘리먼트의 원형의 제 2 애노드 세그먼트 (3) 의 외측에 배치된다. 마지막으로, 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 의 체결 엘리먼트들 (11) 이 존재한다.
추가적으로, 도 1 은 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 의 중앙 (8) 주위에 원형으로 배열되는, 제 1 애노드 엘리먼트의 제 1 애노드 세그먼트 (2) 내의 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 의 복수의 플러그들 (7) 을 도시한다.
도 2 는 도 1 에 도시된 디바이스의 단면 사시도를 도시한다. 여기서 도 2 는 복수의 플러그들 (7) 의 확대도로 도시함으로써 본 발명의 이해를 용이하게 하는 것으로 여겨진다.
여기서, 일련의 플러그들 (7) 을 반으로 나누고 있는 단면 사시도는 각각의 플러그 (7) 가 관통 채널 (12) 를 포함하다는 것, 및 모든 플러그들 (7) 의 단부가 제 1 애노드 엘리먼트의 표면과 정렬된다는 것을 인식하는 것을 용이하게 하며, 여기서 모든 플러그들 (7) 은 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 에 탈착가능하게 연결된다. 각각의 플러그 (7) 의 관통 채널 (12) 이 관통 채널 (12) 의 전체 길이에 걸쳐 동일한 일정한 직경을 포함한다는 것을 이러한 확대도에서 인식하는 것이 또한 더 양호하다.
도 3 은 도 1 에 도시된 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 의 다른 단면 사시도를 도시하는 반면, 도 4 는 도 3 에 도시된, 그러나 설명의 목적을 위해 제거된 제 1 애노드 엘리먼트가 없는 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 의 동일한 단면 사시도를 도시한다. 이것에 의해, 플러그들 (7) 의 기하학적 형상 및 배열은, 일상 업무에서 애노드 엘리먼트가 물론 포함되어야 할 때조차도, 훨씬 더 양호하게 인식될 수 있다.
본 발명의 원리들이 소정의 특정의 실시형태들과 관련하여 설명되었고, 설명의 목적으로 제공되지만, 그것의 여러 변경들이 명세서를 읽을 때 본 기술에서 통상의 기술자에게 분명하게 될 것이라는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 여기에 개시된 발명은 첨부된 청구범위의 범위에 있는 그러한 변경들을 커버하도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부한 청구범위의 범위에 의해서만 제한된다.
1 제 1 디바이스 엘리먼트
2 제 1 애노드 엘리먼트의 제 1 애노드 세그먼트
3 제 1 애노드 엘리먼트의 제 2 애노드 세그먼트
4 제 1 애노드 엘리먼트의 제 1 및 제 2 애노드 세그먼트 사이의 중간 간격
5 제 1 애노드 엘리먼트의 제 1 애노드 세그먼트의 체결 엘리먼트 및 전기 콘택 엘리먼트
6 제 1 애노드 엘리먼트의 제 3 애노드 세그먼트의 체결 엘리먼트 및 전기 콘택 엘리먼트
7 제 1 디바이스 엘리먼트의 플러그들
8 제 1 디바이스 엘리먼트의 중앙
9 제 1 애노드 엘리먼트의 가장 외측 애노드 영역
10 제 1 디바이스 엘리먼트의 제 1 캐리어 엘리먼트
11 제 1 캐리어 엘리먼트의 체결 엘리먼트
12 플러그의 관통 채널

Claims (20)

  1. 기판상에 수직 갈바닉 금속 디포지션을 위한 디바이스로서,
    상기 디바이스는 서로에 평행한 수직적 방식으로 배열되는 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 및 제 2 디바이스 엘리먼트를 포함하며;
    상기 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 는 복수의 관통 도관들을 갖는 적어도 제 1 애노드 엘리먼트 및 복수의 관통 도관들을 갖는 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 를 포함하고;
    상기 적어도 제 1 애노드 앨리먼트 및 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 는 서로에 확고하게 연결되며;
    상기 제 2 디바이스 엘리먼트는 처리될 적어도 제 1 기판을 수용하도록 적응되는 적어도 제 1 기판 홀더를 포함하고, 상기 적어도 제 1 기판 홀더는 처리될 적어도 제 1 기판을, 그것을 수용한 후에 그것의 외부 프레임을 따라, 적어도 부분적으로 둘러싸고 있고,
    상기 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 는 복수의 플러그들 (7) 을 더 포함하며, 각각의 플러그 (7) 는 적어도 관통 채널 (12) 을 포함하고,
    각각의 플러그 (7) 는 각각의 플러그 (7) 가 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 의 후측으로부터 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 의 관통 도관을 통해 그리고 또한 상기 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 각각의 전방에 놓인 관통 도관을 통해 주행하는 그러한 방식으로 배열되며;
    모든 상기 플러그들 (7) 은 상기 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 에 탈착가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플러그들 (7) 의 적어도 일부분의 단부는 상기 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 표면과 정렬되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 플러그들 (7) 은 상기 적어도 제 1 애노드 엘리먼트를 통해 균일하게 분포되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 플러그들 (7) 은 상기 적어도 제 1 애노드 엘리먼트를 통해 불균일하게 분포되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    각각의 플러그 (7) 의 상기 관통 채널 (12) 은 상기 관통 채널 (12) 의 총 길이를 통해 동일한 일정한 직경을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 플러그들 (7) 의 상기 관통 채널 (12) 은 상기 복수의 플러그들 (7) 사이에 상이한, 상기 관통 채널 (12) 의 총 길이를 통해 일정한 직경을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    각각의 플러그 (7) 의 상기 관통 채널 (12) 의 총 길이를 통한 상기 관통 채널 (12) 의 일정한 직경은 상기 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 의 중앙 (8) 의 플러그 (7) 로부터 각각의 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 에서 더 외측에 배열되는 플러그 (7) 로 감소하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 는 복수의 더미 플러그들을 더 포함하고,
    상기 더미 플러그들은 임의의 종류의 관통 채널 (12) 을 소유하지 않는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 애노드 엘리먼트의 상기 복수의 관통 도관들은 0°내지 80°, 또는 대안적으로는 0°내지 20°의 범위에 있는 제 1 애노드 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각도를 갖는 직선들의 형태로 상기 제 1 애노드 엘리먼트를 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 의 상기 복수의 관통 도관들은 0°와 80°사이의, 또는 대안적으로는 0°내지 20°의 범위에 있는 상기 제 1 캐리어 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각도를 갖는 직선들의 형태로 상기 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 를 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 애노드 엘리먼트의 상기 복수의 관통 도관들은 상기 제 1 애노드 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각도 (α) 를 갖는 직선들의 형태로 상기 제 1 애노드 엘리먼트를 관통하고 있고,
    상기 제 1 캐리어 엘리먼트의 상기 복수의 관통 도관들은 상기 제 1 캐리어 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각도 (β) 를 갖는 직선들의 형태로 상기 제 1 캐리어 엘리먼트를 관통하고 있으며,
    α 및 β 는 본질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 디바이스.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 제 1 애노드 엘리먼트는 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이며,
    상기 적어도 제 1 애노드 엘리먼트를 향해 지향된 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 의 측면은, 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 및 상기 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 상부 에지들이 정렬되거나 정렬되지 않는 그러한 방식으로 상기 적어도 제 1 애노드 엘리먼트를 취하는 캐비티를 갖는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  13. 다음의 방법 단계들을 특징으로 하는 기판상의 수직 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법:
    i) 제 1 항에 기재된 디바이스를 제공하는 단계,
    ii) 상기 제 2 디바이스 엘리먼트의 상기 적어도 제 1 기판 홀더에 의해 수용된 처리될 적어도 제 1 기판의 측면에 상기 플러그들의 상기 관통 채널들 (12) 을 통해 전해질 볼륨 흐름을 가이딩하는 단계로서, 상기 적어도 제 1 기판의 상기 측면은 상기 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 의 상기 제 1 애노드 엘리먼트의 상기 애노드 표면으로 지향되는, 상기 전해질 볼륨 흐름을 가이딩하는 단계,
    iii) 처리될 상기 적어도 제 1 기판의 처리 측면에 평행한 2 개의 방향들로 상기 제 2 디바이스 엘리먼트를 이동시키는 단계로서, 처리될 상기 적어도 제 1 기판이 이동되는 상기 2 개의 방향들은 서로 직교하고 및/또는 상기 기판은 처리될 상기 적어도 제 1 기판의 상기 처리 측면에 평행하게 진동하는 방식으로 이동되는, 상기 제 2 디바이스 엘리먼트를 이동시키는 단계.
  14. 제 13 항에 있어서,
    방법 단계 i) 에서, 제 1 항에 기재된 디바이스는 제 3 디바이스 엘리먼트를 더 포함하고, 상기 제 2 디바이스 엘리먼트는 상기 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 와 상기 제 3 디바이스 엘리먼트 사이에 배열되고, 상기 제 3 디바이스 엘리먼트는 복수의 관통 도관들을 갖는 적어도 제 1 애노드 엘리먼트 및 복수의 관통 도관들을 갖는 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 를 포함하고; 상기 적어도 제 1 애노드 엘리먼트 및 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 는 서로 확고하게 연결되며; 상기 제 3 디바이스 엘리먼트는 복수의 플러그들 (7) 을 더 포함하고, 각각의 플러그 (7) 는 적어도 관통 채널 (12) 을 포함하며, 각각의 플러그 (7) 는 각각의 플러그 (7) 가 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 의 관통 도관을 통해 그리고 또한 상기 적어도 제 1 애노드 엘리먼트의 각각의 전방에 놓인 관통 도관을 통해 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 의 후측으로부터 주행하고 있는 그러한 방식으로 배열되고; 및
    방법 단계 ii) 에서, 제 2 전해질 볼륨 흐름은 상기 제 2 디바이스 엘리먼트의 적어도 제 1 기판 홀더에 의해 수용된 처리될 상기 적어도 제 1 기판의 측면으로 상기 플러그들 (7) 의 상기 관통 채널들 (12) 을 통해 가이딩되며, 상기 적어도 제 1 기판의 상기 측면은 상기 제 3 디바이스 엘리먼트의 상기 제 1 애노드 엘리먼트의 애노드 표면으로 지향되고; 및
    방법 단계 iii) 에서, 상기 제 2 디바이스 엘리먼트는 처리될 상기 적어도 제 1 기판의 처리 측면에 평행한 2 개의 방향들로 상기 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 와 상기 제 3 디바이스 엘리먼트 사이에서 이동되며, 처리될 상기 적어도 제 1 기판이 이동되는 상기 2 개의 방향들은 서로 직교하고 및/또는 상기 기판은 처리될 상기 적어도 제 1 기판의 처리 측면에 평행하게 진동하는 방식으로 이동되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 애노드 엘리먼트의 상기 복수의 관통 도관들은 0°내지 80°, 또는 대안적으로는 0°내지 20°의 범위에 있는 제 1 애노드 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각도를 갖는 직선들의 형태로 상기 제 1 애노드 엘리먼트를 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  16. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 의 상기 복수의 관통 도관들은 0°와 80°사이의, 또는 대안적으로는 0°내지 20°의 범위에 있는 상기 제 1 캐리어 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각도를 갖는 직선들의 형태로 상기 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 를 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  17. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 애노드 엘리먼트의 상기 복수의 관통 도관들은 0°내지 80°, 또는 대안적으로는 0°내지 20°의 범위에 있는 제 1 애노드 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각도를 갖는 직선들의 형태로 상기 제 1 애노드 엘리먼트를 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  18. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 의 상기 복수의 관통 도관들은 0°와 80°사이의, 또는 대안적으로는 0°내지 20°의 범위에 있는 상기 제 1 캐리어 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각도를 갖는 직선들의 형태로 상기 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 를 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  19. 제 2 항에 있어서,
    각각의 플러그 (7) 의 상기 관통 채널 (12) 의 총 길이를 통한 상기 관통 채널 (12) 의 일정한 직경은 상기 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 의 중앙 (8) 의 플러그 (7) 로부터 각각의 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 에서 더 외측에 배열되는 플러그 (7) 로 감소하고 있고,
    상기 제 1 애노드 엘리먼트의 상기 복수의 관통 도관들은 0°내지 80°, 또는 대안적으로는 0°내지 20°의 범위에 있는 제 1 애노드 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각도를 갖는 직선들의 형태로 상기 제 1 애노드 엘리먼트를 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  20. 제 2 항에 있어서,
    각각의 플러그 (7) 의 상기 관통 채널 (12) 의 총 길이를 통한 상기 관통 채널 (12) 의 일정한 직경은 상기 적어도 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 의 중앙 (8) 의 플러그 (7) 로부터 각각의 제 1 디바이스 엘리먼트 (1) 에서 더 외측에 배열되는 플러그 (7) 로 감소하고 있고,
    상기 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 의 상기 복수의 관통 도관들은 0°와 80°사이의, 또는 대안적으로는 0°내지 20°의 범위에 있는 상기 제 1 캐리어 엘리먼트 표면상의 수직선에 대한 각도를 갖는 직선들의 형태로 상기 제 1 캐리어 엘리먼트 (10) 를 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 디바이스.

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