KR102119634B1 - 기판 상에서의 균일한 금속화를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전해질 용액에서의 종래의 막 성장 속도보다 훨씬 더 빠른 속도로 매우 균일한 금속막 부착을 성취하도록 금속화 장치 내에서 정상파를 형성하기 위하여 적어도 하나의 초음파/메가소닉 장치와 이의 커플링 반사판을 적용하는 것에 관한 것이다. 본 발명에서, 기판의 위치가 각각의 운동 사이클에서 상이한 파워 세기를 갖는 전체 음장에 통과하도록 기판이 동적으로 제어된다. 이 방법은 기판의 각각의 위치가 공정 시간의 간격 동안 동일한 양의 전체 음향 에너지 투여량을 공급받는 것을 보증하고, 빠른 속도로 균일한 부착 두께를 축적하여 성장시키는 것을 보증한다.

Description

기판 상에서의 균일한 금속화를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR UNIFORMLY METALLIZATION ON SUBSTRATE}
본 발명은 일반적으로 전해질 용액부터의 기판의 금속화를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 전해질 용액에서의 종래의 막 성장 속도보다 훨씬 더 빠른 속도로 매우 균일한 금속막 부착을 획득하기 위하여, 기판 표면에 걸쳐 음파를 균일하게 인가하기 위하여 기판 운동의 동적 제어 방법을 포함하여, 적어도 하나의 초음파/메가소닉 장치를 금속화 장치에 적용하는 것에 관한 것이다.
전해질 환경에서 통상적으로 구리인 얇은 도전층을 보유하는 기판 상으로 금속층을 형성하는 것은, ULSI(ultra large scale integrated) 회로 제조 동안 도전 라인을 형성하도록 구현된다. 이러한 공정은 과도한 부담을 지우는 막이 기판의 표면을 덮는 전기 화학 방법에 의해 비아(via), 트렌치(trench) 또는 이 양자의 조합과 같은 캐비티를 채우는데 사용된다. 과도한 도전성 금속 재료를 제거하기 위한 후속 공정 단계, 일반적으로는 평탄화 단계(예를 들어, CMP(chemical-mechanical planarization))가 생산 라인의 마지막에서 여러 소자에 걸쳐 동일한 전기적 특성을 획득하기 위하여 높은 정도의 균일성을 필요로 하기 때문에, 균일한 최종 부착 막(deposit film)을 획득하는 것은 중요하다.
현재, 전해질 용액으로부터의 금속화는 또한 기판 스택의 3D 패키지에 대한 수직 연결을 제공하기 위하여 TSV(through silicon via)를 채우는데 채용된다. TSV 애플리케이션에서, 비아 개구(via opening)는 수 마이크로미터 이상의 지름을 가지며, 수백 마이크로미터 정도로 깊은 깊이를 가진다. TSV의 치수는 통상적인 듀얼 다마신(damascene) 공정에서의 것보다 더 큰 차수의 크기를 갖는다. 이러한 높은 종횡비(aspect ratio)와 기판 자체의 두께에 이르는 두께에 가까운 깊이를 갖는 캐비티의 금속화를 수행하는 것은 TSV 기술에서 도전 과제이다. 보통 분당 수천 옹스트롬인 통상적인 듀얼 다마신 공정에서의 사용을 위하여 설계된 금속화 시스템의 부착 속도(deposition rate)는 TSV 제조에 있어서 효율적으로 적용되기에는 너무 낮다.
깊은 캐비티(deep cavity)에서 보이드가 없는(void-free) 상향식(bottom-up) 갭필(gapfill)을 획득하기 위하여, 복수의 유기 첨가제가 국지적인 부착 속도를 제어하기 위하여 전해질 용액에 첨가된다. 부착 동안, 이러한 유기 성분은, 종종, 원하는 금속화 공정을 변동시킬 수 있는 부산물 종으로 분해된다. 불순물로서 부착된 막 내로 포함되면, 이는 보이드 형성에 대한 핵(nucleus)으로서 작용하여, 소자의 신뢰성 부족을 야기한다. 따라서, 부착 공정 동안, 새로운 화학품을 공급하고 캐비티 내 및 근처에서 분해된 부산물을 제거하는 높은 화학품 교환율이 필요하다. 또한, 높은 종횡비로, 안정된 전해질 흐름이 캐비티 개구의 상부에서 통과하지만, 캐비티 내부의 아래에 소용돌이가 형성된다. 소용돌이와 메인 흐름 사이에 대류가 거의 발생하지 않고, 벌크 전해질 용액과 캐비티 하부 사이의 새로운 화학품과 분해된 부산물의 수송은 주로 확산에 의한다. TSV와 같은 깊은 캐비티에 대하여, 확산 경로를 위한 길이는 더 길어, 캐비티 내에서 화학품 교환을 더 제한한다. 더욱이, TSV 내부의 긴 경로를 따르는 느린 확산 공정은 경제적인 제조에 의해 요구되는 높은 부착 속도를 방해한다. 물질 전달이 제한되는 경우에 전기 화학 방법에 의한 최대 부착 속도는 주어진 전해질 농도에 대한 확산 이중층(diffusion double layer) 두께에 반비례하는 한계 전류 밀도(limiting current density)와 관련된다. 확산 이중층이 더 얇을수록, 한계 전류 밀도는 더 높아지고, 따라서, 부착 속도가 더 빨라지는 것이 가능하다. 특허 문헌 WO/2012/174732, PCT/CN2011/076262는 전술한 문제점을 정복하기 위하여 기판 금속화에서 초음파/메가소닉을 이용하는 장치 및 방법을 개시한다.
한 피스의 초음파/메가소닉 장치가 사용되는 사용되는 도금조에서, 초음파/메가소닉 장치의 길이에 걸친 파 분포는 균일하지 않으며, 이는 음파 센서 및 다른 광-음파 검사 도구의 파워 세기(power intensity) 테스트에 의해 증명된다. 이를 기판에 적용하기 위하여, 기판의 각 포인트에서의 음향 에너지 투여량은 동일하지 않다.
또한, 음장(acoustic field)을 갖는 도금조에서, 도금조 벽에 의해 흡수되는 파 전파 및 첨가제와 부산물 주위의 회절 때문에, 파 에너지 손실이 발생한다. 따라서, 음향원 근처의 영역에서의 음파의 파워 세기는 음향원으로부터 멀리 있는 영역에서의 음파의 파워 세기와 다르다. 2개의 평행한 평면에서 형성되는 정상파(standing wave)는 에너지 손실을 최소화하기 위하여 도금조 내에 에너지를 유지한다. 그리고, 에너지 전달은 정상파 내의 파절(node) 및 파복(anti-node) 사이에서만 발생한다. 그러나, 이의 파절 및 파복에서의 파의 파워 세기는 상이하여, 공정 동안 기판에 걸쳐 균일한 음향 성능을 제공하지 않는다. 더하여, 정상파를 형성하기 위한 표면 사이의 평행성 및 거리에 대한 조정에 있어서의 어려움 때문에 전체 공정 동안 정상파를 제어하는 것은 어렵다.
그러나, 이 방법으로, 음파 에너지 분포의 균일성 및 도금 부착의 균일성을 제어하는 방법이 발견되어야 한다. 그리고, 도금조에서 낮은 에너지 손실을 가지면서 음장을 제어하는 방법이 더 요구된다.
본 발명은 전해질 용액에서의 종래의 막 성장 속도보다 훨씬 더 빠른 속도로 매우 균일한 금속막 부착을 성취하도록 금속화 장치 내에서 정상파를 형성하기 위하여 적어도 하나의 초음파/메가소닉 장치와 이의 커플링 반사판을 적용하는 것에 관한 것이다. 본 발명에서, 기판의 위치가 각각의 운동 사이클에서 상이한 파워 세기를 갖는 전체 음장에 통과하도록 기판이 동적으로 제어된다. 이 방법은 기판의 각각의 위치가 공정 시간의 간격 동안 동일한 양의 전체 음향 에너지 투여량을 공급받는 것을 보증하고, 빠른 속도로 균일한 부착 두께를 축적하여 성장시키는 것을 보증한다.
침지조에서 초음파/메가소닉 장치를 이용하는 것에 의한 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치에 대한 본 발명의 일 실시예가 개시된다. 이는 적어도 하나의 금속염 전해질을 수용하는 침지조, 개별 전원을 갖는 적어도 하나의 전극, 전기 전도 기판 홀더, 기판 홀더에 의해 유지되고 도전성 측이 전극을 마주보는 적어도 하나의 기판 및 초음파/메가소닉 장치를 포함한다. 장치는 정상파 형성을 방지한다. 기판 홀더와 전극은 침지조에서 상이한 음파 파워 세기를 갖는 음향 영역을 통과하도록 동적 운동 액추에이터에 의해 진동된다. 이는 소정의 누적 시간에 기판 표면 상에서 동일한 음향 에너지 투여량을 보장하고, 이는 부착된 필름의 균일성을 향상시킨다.
침지조에서 정상파를 제어하여 초음파/메가소닉 장치를 이용하는 것에 의한 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치에 대한 본 발명의 일 실시예가 개시된다. 이는 적어도 하나의 금속염 전해질을 수용하는 침지조, 개별 전원을 갖는 적어도 하나의 전극, 전기 전도 기판 홀더, 기판 홀더에 의해 유지되고 도전성 측이 전극을 마주보는 적어도 하나의 기판, 초음파/메가소닉 장치 및 초음파/메가소닉 장치와의 사이의 공간 내에서 정상파를 형성하기 위한 초음파/메가소닉 장치에 평행한 반사판을 포함한다. 기판 홀더와 전극은 침지조에서 상이한 정상파 파워 세기를 갖는 음향 영역을 통과하도록 동적 운동 액추에이터에 의해 진동된다. 이는 소정의 누적 시간에 기판 표면 상에서 동일한 음향 에너지 투여량을 보장하고, 이는 부착된 필름의 균일성을 향상시킨다. 다른 실시예에서, 정상파 형성을 제어하기 위한 초음파/메가소닉 장치와 반사판의 공간 거리는 침지조 내의 정상파 형성을 추가로 동적으로 안정화시키도록 진동 액추에이터에 의해 제어된다.
침지조에서 초음파/메가소닉 장치를 이용하는 것에 의한 무전해 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치에 대한 본 발명의 일 실시예가 개시된다. 이는 적어도 하나의 금속염 전해질을 수용하는 침지조, 기판 홀더에 의해 유지되는 적어도 하나의 기판 및 초음파/메가소닉 장치를 포함한다. 장치는 정상파 형성을 방지한다. 기판은 침지조에서 상이한 음파 파워 세기를 갖는 음향 영역을 통과하도록 동적 운동 액추에이터에 의해 진동된다. 이는 소정의 누적 시간에 기판 표면 상에서 동일한 음향 에너지 투여량을 보장하고, 이는 부착된 필름의 균일성을 향상시킨다.
침지조에서 정상파를 제어하여 초음파/메가소닉 장치를 이용하는 것에 의한 무전해 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치에 대한 본 발명의 일 실시예가 개시된다. 이는 적어도 하나의 금속염 전해질을 수용하는 침지조, 기판 홀더에 의해 유지되는 적어도 하나의 기판, 초음파/메가소닉 장치 및 초음파/메가소닉 장치에 평행한 반사판을 포함한다. 기판은 침지조에서 상이한 정상파 파워 세기를 갖는 음향 영역을 통과하도록 동적 운동 액추에이터에 의해 진동된다. 이는 소정의 누적 시간에 기판 표면 상에서 동일한 음향 에너지 투여량을 보장하고, 이는 부착된 필름의 균일성을 향상시킨다. 다른 실시예에서, 정상파 형성을 제어하기 위한 초음파/메가소닉 장치와 반사판의 공간 거리는 침지조 내의 정상파 형성을 추가로 동적으로 안정화시키도록 진동 액추에이터에 의해 제어된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법이 제공된다. 방법은, 금속염 전해질을 침지조로 흐르게 하는 단계; 적어도 하나의 기판을 기판의 표면 상의 도전성 측과 전기적으로 접촉하는 기판 홀더로 옮기는 단계; 제1 바이어스 전압을 기판에 인가하는 단계; 기판을 전해질과 접촉하게 하는 단계; 전류를 전극에 인가하는 단계; 초음파/메가소닉을 기판에 인가하고 기판 홀더를 진동시키는 단계; 상이한 세기를 갖는 음향 영역을 통과하도록 기판 홀더를 위아래로 진동시키는 단계; 초음파/메가소닉을 인가하는 것을 정지하고, 기판 홀더의 진동을 정지하는 단계; 제2 바이어스를 기판에 인가하는 단계; 기판을 금속염 전해질 밖으로 가져오는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법이 제공된다. 방법은, 금속염 전해질을 침지조로 흐르게 하는 단계; 적어도 하나의 기판을 기판의 표면 상의 도전성 측과 전기적으로 접촉하는 기판 홀더로 옮기는 단계; 제1 바이어스 전압을 기판에 인가하는 단계; 기판을 전해질과 접촉하게 하는 단계; 전류를 전극에 인가하는 단계; 초음파/메가소닉을 기판에 인가하고 기판 홀더를 진동시키는 단계; 상이한 세기를 갖는 음향 영역을 통과하도록 기판 홀더를 위아래로 진동시키는 한편, 초음파/메가소닉 장치와 반사판 사이의 공간의 거리를 주기적으로 변경하는 단계; 초음파/메가소닉을 인가하는 것을 정지하고, 기판 홀더의 진동을 정지하는 단계; 제2 바이어스 전압을 기판에 인가하는 단계; 기판을 금속염 전해질 밖으로 가져오는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무전해 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법이 제공된다.
도 1은 메가소닉 장치의 앞에 있는 음향 영역에서의 파워 세기 분포를 도시한다.
도 2a 및 2b는 전해질 용액으로부터의 기판의 금속화를 위한 하나의 예시적인 장치를 도시한다.
도 3은 전해질 용액으로부터의 기판의 금속화를 위한 다른 예시적인 장치 및 장치 내의 용액 분포 플레이트를 도시한다.
도 4는 전해질 용액으로부터의 기판의 금속화를 위한 다른 예시적인 장치를 도시한다.
도 5a 및 5b는 예시적인 장치에서의 초음파/메가소닉 장치 및 반사판 사이의 공간을 따르는 파워 세기 분포를 도시한다. 도 5c는 예시적인 장치에서의 초음파/메가소닉 장치 및 반사판 사이의 공간 내의 고정된 포인트의 파워 세기를 도시한다.
도 6a 및 6b는 전해질 용액으로부터의 기판의 금속화를 위한 하나의 예시적인 장치를 도시한다.
도 7은 전해질 용액으로부터의 기판의 금속화를 위한 다른 예시적인 장치를 도시한다.
도 8은 전해질 용액으로부터의 기판의 금속화를 위한 다른 예시적인 장치를 도시한다.
도 9는 전해질 용액으로부터의 기판의 금속화를 위한 다른 예시적인 장치를 도시한다.
도 10a 및 10b는 초음파/메가소닉 장치 및 반사판 사이의 공간의 거리가 변화하는 동안 초음파/메가소닉 장치 및 반사판 사이의 파워 세기의 변화를 도시한다.
도 11a 및 11b는 Z 축을 따르는 기판의 운동과 X' 방향을 따르는 반사판의 운동을 예시한다.
도 12a 내지 12c는 전해질 용액으로부터의 기판의 금속화를 위한 다른 예시적인 장치를 도시한다.
도 13은 전해질 용액으로부터의 기판의 금속화를 위한 다른 예시적인 장치를 도시한다.
도 14는 전해질 용액으로부터의 기판의 금속화를 위한 장치에서의 하나의 예시적인 반사판을 도시한다.
도 15는 전해질 용액으로부터의 기판의 금속화를 위한 다른 예시적인 장치를 도시한다.
본 발명의 실시예에 따라, 초음파/메가소닉 장치가 활용되고, 본 발명에 적용될 수 있는 예시적인 초음파/메가소닉 장치는 US 6,391,166 및 WO/2009/055992에서 설명된다.
도 1은 바(bar) 형상의 메가소닉 장치의 앞에 있는 영역에서의 파워 세기 분포를 도시한다. 이 맵은 수중 청음기(hydrophone) 센서에 의해 얻어지고, 어두운 영역은 높은 파워 세기를 나타내고, 밝은 영역은 낮은 파워 세기를 나타낸다. 메가소닉 장치 중심으로부터 에지로의 파워 세기 분포는 균일하지 않으며, 높은 파워 세기를 갖는 복수의 어두운 스트립이 존재한다. 그리고, 메가소닉 장치 표면에 수직인 D 축으로부터의 파워 세기 분포도 균일하지 않으며, 파워 세기는 메가소닉 장치 근처의 영역에서 높고, 메가소닉 장치로부터 먼 영역에서 낮다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따라 초음파/메가소닉을 이용하는 것에 의한 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 하나의 예시적인 장치를 도시한다. 장치는 적어도 하나의 금속염 전해질(2020)을 수용하는 침지조(immersion bath)(2021), 개별 전원(2024a, 2024b)에 연결되는 1 또는 2 세트의 전극(2002a, 2002b), 전극(2002a, 2002b)을 마주보도록 기판(2001a, 2001b)의 도전성 측을 노출시키기 위하여 하나 또는 2개의 기판(2001a, 2001b)을 유지하는 전기 전도 기판 홀더(2003), 초음파/메가소닉 장치(2004) 및 초음파/메가소닉 영역과 비초음파/메가소닉 영역을 통과하게 기판 홀더(2003)와 전극(2002a, 2002b)을 운동시키기 위한 제1 액추에이터라 하는 수직 진동 액추에이터(2013)를 포함한다. 장치는 침지조(2021)에서 2개의 기판(2001a, 2001b)를 동시에 처리하거나 그 중 하나만을 처리하도록 설계될 수 있다. 금속염 전해질(2020)은 침지조(2021) 하부로부터 침지조(2021) 상부로 흐른다. 적어도 하나의 입구와 하나의 출구가 금속염 전해질(2020) 순환을 위하여 침지조(2021) 내에 위치 설정된다. 초음파/메가소닉 장치(2004)는 침지조(2021) 측벽에 장착되고, 그 표면은 금속염 전해질(2020)로 침지된다. 초음파/메가소닉 생성기는 20 KHz 내지 10 MHz의 주파수와 0.01 내지 3 W/cm2의 파워 세기를 갖는 음파를 생성하기 위하여 초음파/메가소닉 장치(2004)에 연결된다. 초음파/메가소닉 장치(2004)는 적어도 한 피스의 피에조(piezo) 크리스탈로 이루어진다. 음파장(acoustic wave field)이 구역 B라 하는 초음파/메가소닉 장치(2004)의 앞의 공간에 형성된다. 그리고, 상기 공간 밖의 구역 A 및 구역 C는 비초음파/메가소닉 영역이다. 음향 흡수 표면(2004)이 정상파 형성을 방지하기 위하여 초음파/메가소닉 장치(2004)를 마주보고 있다. 독립적인 전원(2024a, 2024b)이 각 세트의 전극(2002a, 2002b)에 연결되어, 미리 프그래밍된 파형으로 전압 제어 모드 또는 전류 제어 모드로 작동하며, 원하는 시간에 2개의 모드 사이에서 스위칭한다. 전류를 인가하는 것은 DC 모드 또는 5 ms 내지 2 s의 펄스 주기를 갖는 펄스 리버스 모드(pulse reverse mode)로 동작 가능하다. 각 세트의 전극(2002a, 2002b)은 하나의 피스 또는 각 피스에 대하여 독립적인 전원을 갖는 복수의 피스로 이루어질 수 있다. 하나의 층 또는 여러 층을 갖는 투과성 막(2011a, 2011b)이 전극(2002a, 2002b)과 기판 홀더(2003) 사이에서 설치된다. 기판 홀더(2003)는 기판(2001a, 2001b)을 침지조(2021) 내로 로딩하거나 그 밖으로 언로딩하기 위하여 수직 운동 액추에이터(2012)에 연결된다. 액추에이터(2012) 및 전극(2002a, 2002b)은 1 내지 300 mm의 진폭과 0.001 내지 0.5 Hz의 주파수를 갖는 제1 진동 액추에이터(2013)에 연결된다. 제1 진동 액추에이터(2013)는 음파 전파 방향에 수직인 Z 축을 따라 위아래로 전극(2002a, 2002b) 및 기판(2001a, 2001b)을 진동시킨다. 이는, 기판(2001a, 2001b) 상의 각각의 포인트가 상이한 파워 세기를 갖는 구역 B라 하는 전체 음파장을 통과할 수 있는 것을 보장하도록, 기판(2001a, 2001b)을 구역 B로부터 구역 A로 그리고 그 다음 다시 구역 B로, 구역 B로부터 구역 C로 그리고 그 다음 다시 구역 B로 진동시킨다. 이 경우에, 기판(2001a, 2001b)의 각 포인트 상의 음향 에너지 투여량은 공정 과정 동안 균일하다. 초음파/메가소닉 장치를 적용하기 위한 전해질 용액으로부터의 금속화 장치의 일례는 US 6,391,166 및 WO/2009/055992에 설명된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 초음파/메가소닉을 이용하는 것에 의한 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 다른 예시적인 장치를 도시한다. 장치는 적어도 하나의 금속염 전해질(3020)을 수용하는 침지조(3021), 대응하는 전원에 연결되는 적어도 한 세트의 전극, 전극을 마주보도록 기판(3001)의 도전성 측을 노출시키기 위하여 적어도 하나의 기판(3001)을 유지하는 전기 전도 기판 홀더(3003), 구역 B에 음파장을 형성하기 위한 초음파/메가소닉 장치(3004) 및 초음파/메가소닉 영역과 비초음파/메가소닉 영역을 통과하게 기판 홀더(3003)와 전극을 운동시키기 위한 제1 액추에이터라 하는 수직 진동 액추에이터를 포함한다. 음향 흡수 표면(3004)은 정상파 형성을 방지하기 위하여 초음파/메가소닉 장치(2004)를 마주보고 있다. 제2 액추에이터라 하는 회전 액추에이터(3017)는, 음향 구역 B를 통과할 때 기판(3001)에 걸쳐 음파 분포를 더 균일하게 하도록, 기판 홀더(3003)가 제1 진동 액추에이터에 의해 비음향 구역 A 및 구역 C에 대하여 진동되는 동안, 기판 홀더(3003)의 축 주위로 기판 홀더(3003)를 180도 뒤집도록 기판 홀더(3003)에 연결된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 초음파/메가소닉을 이용하는 것에 의한 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 다른 예시적인 장치를 도시한다. 장치는 적어도 하나의 금속염 전해질(4020)을 수용하는 침지조(4021), 대응하는 전원에 연결되는 적어도 한 세트의 전극, 전극을 마주보도록 기판(4001)의 도전성 측을 노출시키기 위하여 적어도 하나의 기판(4001)을 유지하는 전기 전도 기판 홀더(4003), 구역 B에 음파장을 형성하기 위한 초음파/메가소닉 장치(4004) 및 초음파/메가소닉 영역과 비초음파/메가소닉 영역을 통과하게 기판 홀더(4003)와 전극을 운동시키기 위한 제1 액추에이터라 하는 수직 진동 액추에이터를 포함한다. 정상파 형성을 방지하기 위하여, 초음파/메가소닉 장치(4004)를 마주보는, 침지조(4021)의 다른 측에서 각도 α(0<α<45)를 갖는 경사면(4040)이 침지조(4021) 밖으로 1차 음파(primary acoustic wave)를 반사하는데 사용된다.
도 5a는 기판(5001)이 그 표면에 걸쳐 정상파로 도금조 내에서 처리되는 것을 도시한다. 음파가 초음파/메가소닉 장치(5004)와 이의 평행한 반사판(5005) 사이의 공간 내에서 전파함에 따라, 공간의 거리가 다음과 같을 때, 정상파가 이의 반사파와 간섭하는 전파하는 파에 의해 형성된다.
Figure 112015101622912-pct00001
, N = 1, 2, 3 ...
여기에서, λ는 초음파/메가소닉 파의 파장이고, N은 정수이며, 가장 높은 파워 세기를 갖는 정상파가 공간 내에서 형성된다. 또한, 공간 거리가 반파장 길이의 배수에 가까운 조건 하에서, 정상파가 형성되지만 그렇게 강하지 않다. 정상파는 파의 방향을 따라 매우 균일하게 공간 내에서의 에너지를 유지한다. 전해질에서 파 전파에 의한 에너지 손실은 최소화된다. 이 경우에, 음향원에 가까운 영역으로부터 음향원으로부터 먼 영역으로의 음향 파워 세기 분포의 균일성이 향상되고, 음향 생성기의 효율도 향상된다.
그러나, 정상파의 단일 길이 내의 에너지 분포는, 정상파의 파절(node) 및 파복(anti-node) 사이에서의 에너지 전달 때문에, 균일하지 않다. 도 5b는 누적 시간에 표면에 걸쳐 균일한 파의 파워 세기를 획득하기 위하여, 파절로부터 파복으로, 1/4 파장의 거리로 진동하는 기판(5001)을 도시한다. 또한, 기판(5001)의 각 포인트에서의 초음파/메가소닉 파의 전체 음향 에너지 투여량을 동일하게 유지하기 위하여, 기판(5001)의 진동 거리는 다음과 동일하다.
Figure 112015101622912-pct00002
, N = 1, 2, 3 ...
여기에서, λ는 초음파/메가소닉 파의 파장이고, N은 정수이며, 표면에 걸친 기판(5001)의 각 포인트는 누적 도금 시간 동안 동작 음파의 동일한 전체 파워 세기를 획득한다. 균일한 초음파/메가소닉 파가 낮은 에너지 손실로 기판(5001)에 걸쳐 작용함에 따라, 높은 도금 속도 및 도금된 막의 균일성이 성취될 수 있다.
도 5c는 예시적인 장치에서 초음파/메가소닉 장치와 반사판 사이의 공간을 따라 파워 세기 분포를 도시한다. 결과는 음파 센서에 의해 획득되고, 측정은 메가소닉 소스로 도금조에서 수행된다. 이는, 파워 세기가 도금조에서 초음파/메가소닉 장치와 반사판 사이의 공간의 거리를 따라 주기적으로 변화한다는 것을 증명한다. 파절 사이의 거리는 메가소닉 소스의 파장의 1/2이고, 파절과 파복 사이의 거리는 메가소닉 소스의 파장의 1/4이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따라, 초음파/메가소닉, 특히 정상파를 이용하는 것에 의한, 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 예시적인 장치를 도시한다. 장치는 적어도 하나의 금속염 전해질(6020)을 수용하는 침지조(6021), 대응하는 전원(6024a, 6024b)에 연결되는 두 세트의 전극(6002a, 6002b), 전극(6002a, 6002b)을 마주보도록 기판(6001a, 6001b)의 도전성 측을 노출시키기 위하여 두개의 기판(6001a, 6001b)을 유지하는 전기 전도 기판 홀더(6003), 초음파/메가소닉 장치(6004)와 초음파/메가소닉 장치(6004)에 평행한 커플링 반사판(6005) 및 초음파/메가소닉 영역과 비초음파/메가소닉 영역을 통과하게 기판 홀더(6003)와 전극(6002a, 6002b)을 운동시키기 위한 제1 액추에이터라 하는 수직 진동 액추에이터(6013)를 포함한다. 장치는 침지조(6021)에서 2개의 기판(6001a, 6001b)를 동시에 처리하거나 그 중 하나만을 처리하도록 설계될 수 있다. 금속염 전해질(6020)은 침지조(6021) 하부로부터 침지조(6021) 상부로 흐른다. 적어도 하나의 입구 및 하나의 출구가 금속염 전해질(6020) 순환을 위하여 침지조(6021) 내에 위치 설정된다. 기판 홀더(6003)는 기판(6001a, 6001b)을 침지조(6021) 내로 로딩하거나 그 밖으로 언로딩하기 위하여 수직 운동 액추에이터(6012)에 연결된다. 액추에이터(6012)와 전극(6002a, 6002b)은 1 내지 300 mm의 진폭과 0.001 내지 0.5 Hz의 주파수를 갖는 제1 진동 액추에이터(6013)에 연결된다. 제1 진동 액추에이터(6013)는 공정 동안 침지조(6021)의 하부 평면에 수직인 Z 축을 따라 전극(6002a, 6002b) 및 기판(6001a, 6001b)을 진동시킨다. 제1 진동 액추에이터(6013)는 기판(6001a, 6001b) 상의 각각의 포인트가 상이한 파워 세기를 갖는 구역 B라 하는 전체 음파장을 통과하는 것을 보장하도록, 기판(6001a, 6001b)을 구역 B로부터 구역 A로 그리고 그 다음 다시 구역 B로, 구역 B로부터 구역 C로 그리고 그 다음 다시 구역 B로 진동시킨다. 이 경우에, 기판(6001a, 6001b)의 각 포인트가 공급받은 음향 에너지 세기는 공정 과정 동안 균일하다. 초음파/메가소닉 장치(6004) 및 초음파/메가소닉 장치(6004)에 평행한 반사판(6005)은, 기판 홀더(6003) 진동 방향에 대하여 작은 각도 θ(0<θ<45)로 침지조(6021)의 마주보는 측벽에 장착된다. 초음파/메가소닉 장치(6004) 및 이의 반사판(6005)의 표면은 금속염 전해질(6020) 내에 침지되고, 정상파가 초음파/메가소닉 장치(6004) 및 이의 반사판(6005)의 평행한 표면들의 공간 내에 형성된다. 정상파의 전파 방향은 기판(6001a, 6001b)의 표면에 평행하다. 또한, 정상파는 기판 홀더(6003) 진동 방향의 수선으로부터 상기 각도 θ로 경사진다. 기판(6001)의 진동 거리의 음파 방향을 따른 가로 방향 성분 ΔX'이 1/4 파장의 정수 배일 때, 기판(6001) 표면의 각 포인트는 진동하는 동안 파절 및 파복을 통과하여, 진동의 각 사이클에 있어서 초음파/메가소닉 파의 동일한 전체 음파 에너지 투여량을 획득한다. 이 경우에, 진동 진폭 ΔZ는 다음과 동일하여야 한다:
Figure 112015101622912-pct00003
, N = 1, 2, 3 ...
여기에서, λ는 초음파/메가소닉 파의 파장이고, N은 정수이다. 반사판(6005)은 하나의 층으로 이루어지거나 또는 여러 층으로 이루어지고 음향 에너지 손실을 최소화하기 위하여 공간이 반사판(6005)의 층들 사이에 제공될 수 있다. 반사판(6005)의 표면을 초음파/메가소닉 장치(6004)의 표면에 평행하게 유지하기 위하여, 조정 컴포넌트가 반사판(6005) 위치를 설정하는데 이용된다.
본 장치의 다른 실시예에서, 기판이 구역 A 또는 구역 C와 같은 비음향 영역 내에 있는 동안, 기판 홀더의 축 주위로 기판 홀더를 180도 회전시키기 위하여 제2 액추에이터라 하는 회전 액추에이터를 더 포함한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라, 초음파/메가소닉, 특히 정상파를 이용하는 것에 의한, 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 예시적인 장치를 도시한다. 장치는 적어도 하나의 금속염 전해질(7020)을 수용하는 침지조(7021)를, 대응하는 전원에 연결되는 적어도 한 세트의 전극, 전극을 마주보도록 기판(7001)의 도전성 측을 노출시키기 위하여 적어도 하나의 기판(7001)을 유지하는 전기 전도 기판 홀더(7003), 초음파/메가소닉 장치(7004)와 초음파/메가소닉 장치(7004)에 평행한 반사판(7005) 및 초음파/메가소닉 영역과 비초음파/메가소닉 영역을 통과하게 기판 홀더(7003)와 전극을 운동시키기 위한 제1 액추에이터라 하는 수직 진동 액추에이터(7013) 포함한다. 초음파/메가소닉 장치(7004) 및 초음파/메가소닉 장치(7004)에 평행한 반사판(7005)은, 침지조의 하부 평면에 수직인 침지조(7021)의 마주보는 측벽에 장착된다. 초음파/메가소닉 장치(7004) 및 이의 반사판(7005)의 표면은 금속염 전해질(7020) 내에 침지되고, 정상파가 초음파/메가소닉 장치(7004) 및 이의 반사판(7005)의 평행한 표면들의 공간 사이에 형성된다. 기판 홀더(7003)는 제1 진동 액추에이터(7013)에 연결되고, 기판 홀더(7003)는 1 내지 300 mm의 진폭과 0.001 내지 0.5 Hz의 주파수를 갖는 제1 진동 액추에이터(7013)에 연결된다. 기판 홀더(7003)는 정상파 전파 방향에 수직인 Z 축으로부터 작은 각도 θ(0<θ<45)로 경사진 Z' 방향을 따라 주기적으로 위아래로 운동하도록 기판(7001)을 유지한다. 기판(7001)의 진동 거리의 정상파 방향을 따라 가로 방향 성분 ΔX'이 1/4 파장의 정수 배일 때, 기판(7001) 표면의 각 포인트는 진동하는 동안 파절 및 파복을 통과하여, 진동의 각 사이클에 있어서 초음파/메가소닉 파의 동일한 전체 파워 세기를 획득한다. 이 경우에, 진동 진폭 ΔZ'는 다음과 동일하여야 한다:
Figure 112015101622912-pct00004
, N = 1, 2, 3 ...
여기에서, λ는 초음파/메가소닉 파의 파장이고, N은 정수이다. 한편, Z 축을 따르는 가로 방향 성분 ΔZ는, 구역 B로부터 구역 A로 그리고 그 다음 다시 구역 B로, 구역 B로부터 구역 C로 그리고 그 다음 다시 구역 B로, 기판(7001) 상의 각각의 포인트가 상이한 파워 세기를 갖는 전체 음파장 구역 B를 통과하는 것을 보장한다. 이 경우에, 기판(7001)의 각각의 포인트에서의 파워 세기는 공정 과정 동안 균일하다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라, 초음파/메가소닉, 특히 정상파를 이용하는 것에 의한, 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 예시적인 장치를 도시한다. 장치는 적어도 하나의 금속염 전해질(8020)을 수용하는 침지조(8021)를, 대응하는 전원에 연결되는 적어도 한 세트의 전극, 전극을 마주보도록 기판(8001)의 도전성 측을 노출시키기 위하여 적어도 하나의 기판(8001)을 유지하는 전기 전도 기판 홀더(8003), 초음파/메가소닉 장치(8004)와 초음파/메가소닉 장치(8004)에 평행한 반사판(8005) 및 초음파/메가소닉 영역과 비초음파/메가소닉 영역을 통과하게 기판 홀더(8003)와 전극을 운동시키기 위한 제1 액추에이터라 하는 수직 진동 액추에이터(8013) 포함한다. 초음파/메가소닉 장치(8004) 및 초음파/메가소닉 장치(8004)에 평행한 반사판(8005)은, 침지조(8021)의 마주보는 측벽에 장착되고 침지조(8021)의 하부 평면에 수직이다. 초음파/메가소닉 장치(8004) 및 이의 반사판(8005)의 표면은 금속염 전해질(8020) 내에 침지되고, 정상파가 초음파/메가소닉 장치(8004) 및 반사판(8005)의 평행한 표면들의 공간 사이에 형성된다. 기판 홀더(8003)는 제1 진동 액추에이터(8013)에 연결되고, 기판 홀더(8003)와 전극은 1 내지 300 mm의 진폭과 0.001 내지 0.5 Hz의 주파수로 제1 진동 액추에이터(8013)에 의해 Z 축을 따라 진동된다. 제3 액추에이터라 하는 다른 진동 액추에이터(8015)가 제1 진동 액추에이터(8013)에 더 연결되어, 제1 진동 액추에이터(8013)가 Z 축을 따라 진동하는 동안 X 측을 따라 기판 홀더(8003)를 진동시킨다. 이러한 2개의 진동 액추에이터는 파 전파 방향을 따라 주기적으로 앞뒤로 운동하는 동안 파 전파 방향에 수직으로 위아래로 주기적으로 운동하도록 기판 홀더(8003)를 진동시키고, 파 전파 방향을 따른 진동 주파수는 파 전파 방향에 수직인 진동 주파수보다 더 크다. 기판(8001)이 진동 액추에이터(8015)에 의해 초음파/메가소닉 파의 1/4 파장의 정수 배의 진폭으로 X 축을 따라 진동될 때, 기판(8001) 표면의 각각의 포인트는 진동하는 동안 파절 및 파복을 통과하여, X 축을 따른 진동의 각 사이클에서 초음파/메가소닉 파의 동일한 전체 파워 세기를 획득한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라, 초음파/메가소닉, 특히 정상파를 이용하는 것에 의한, 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 예시적인 장치를 도시한다. 장치는 적어도 하나의 금속염 전해질(9020)을 수용하는 침지조(9021), 개별 전원(9024)에 연결되는 적어도 하나의 전극(9002), 전극(9002)을 마주보도록 기판(9001)의 도전성 측을 노출시키기 위하여 적어도 하나의 기판(9001)을 유지하는 전기 전도 기판 홀더(9003), 초음파/메가소닉 장치(9004)와 초음파/메가소닉 장치(9004)에 평행한 반사판(9005) 및 상이한 파워 세기를 갖는 초음파/메가소닉 영역을 통과하게 기판 홀더(9003)를 운동시키기 위한 제1 액추에이터라 하는 수직 진동 액추에이터(9013)를 포함한다. 금속염 전해질(9020)은 침지조(9021) 하부로부터 침지조(9021) 상부로 흐른다. 적어도 하나의 입구 및 하나의 출구가 금속염 전해질(9020) 순환을 위하여 침지조(9021) 내에 위치 설정된다. 초음파/메가소닉 장치(9004) 및 초음파/메가소닉 장치(9004)에 평행한 반사판(9005)은, 침지조(9021)의 마주보는 측벽에 장착된다. 초음파/메가소닉 장치(9004) 및 이의 반사판(9005)의 표면은 금속염 전해질(9020) 내에 침지되고, 정상파가 초음파/메가소닉 장치(9004) 및 이의 반사판(9005)의 평행한 표면들의 공간 사이에 형성된다. 10 rpm 내지 300 rpm의 범위의 회전 속도를 갖는 회전 컴포넌트(9036)가 기판 홀더(9003)에 연결된다. 침지조(9021)의 외벽에 위치된 제4 액추에이터라 하는 회전 액추에이터(9033)가 자기 커플링 메커니즘에 의해 회전 컴포넌트(9036)를 구동하기 위한 힘을 공급한다. 연결 컴포넌트(9030)가 제1 진동 액추에이터(9013)와 회전 컴포넌트(9036)를 양호한 밀봉을 가지면서 함께 연결하는데 사용된다. 기판 홀더(9003)는 회전 컴포넌트(9036)에 의해 회전되는 동안 1 내지 300 mm 범위의 진폭으로 Z 축을 따라 제1 진동 액추에이터(9013)에 의해 진동된다. 이 경우에, 기판(9001)의 각각의 포인트가 공급받는 음향 파워 세기는 공정 과정 동안 균일하다. 또한, 연결 컴포넌트(9030)는 기판(9001) 회전 동안 컨택(9034)을 통해 기판에 대한 전기 전도를 제공한다. 가스 라인(9038)은 연결 컴포넌트(9030) 내에 가스를 공급하여, 전해질(9020)이 외부에 유지되도록 내부에 양압을 유지한다.
도 10a는 공간의 거리가 변화하는 동안 예시적인 장치에서 초음파/메가소닉 장치와 반사판 사이의 공간 내의 파워 세기 분포 맵을 도시한다. 초음파/메가소닉 장치와 이의 반사판 사이의 공간의 파워 세기 분포 맵은 음향 시험 스테이션에 의해 측정되고, 어두운 영역은 낮은 파워 세기를 나타내고, 밝은 영역은 높은 파워 세기를 나타낸다. 파워 세기 분포 맵에서의 Z 축을 따르는 교번하는 어둡고 밝은 선은 정상파의 형성을 나타내고, 파절은 가장 어두운 선에 있고 파복은 가장 밝은 선에 있다. 파워 세기 분포 맵에서의 D 축을 따른 어두운 스트립은 메가소닉 장치 길이에 걸쳐 균일하지 않은 파워 세기 분포를 나타낸다. 초음파/메가소닉 장치와 이의 반사판 사이의 공간의 거리는 d로서 표시된다. 거리 d를 d1에서 d2로 변경하기 위하여(d1≠d2), 파워 세기 맵은 가장 어두운 곳부터 가장 밝은 데까지 변화한다; 여기에서, d2-d1은 메가소닉 파의 1/4 파장이다. 이는 초음파/메가소닉 장치와 반사판 사이의 상기 공간의 거리가 변화할 때 침지조에서의 정상파 형성이 상이하다는 것을 나타낸다. 도 10b는 공간의 거리가 변화하는 동안 예시적인 장치에서 초음파/메가소닉 장치와 반사판 사이의 공간 내의 고정 포인트의 파워 세기를 도시한다. 결과는 음향 센서에 의해 획득되고, 측정은 공간의 거리가 dn에서 dm으로 감소하는 동안 메가소닉 소스로 침지조 내에서 수행된다. 이는 초음파/메가소닉 장치와 반사판 사이의 공간의 거리가 변화하는 동안 파워 세기가 주기적으로 변화하는 것을 나타낸다. 피크 파워 세기는 공간의 거리가 파장의 정수 배일 때 침지조가 정상파 형성의 조건을 만족하는 경우에 성취되고, 에너지가 최소 에너지 손실로 공간 사이에 유지된다.
도 11a 및 11b는 도금 과정 동안 기판과 반사판의 동적 운동을 예시한다. 초음파/메가소닉 장치와 이의 반사판 사이의 공간의 파워 세기 분포 맵은 음향 시험 스테이션에 의해 측정되고, 어두운 영역은 낮은 파워 세기를 나타내고, 밝은 영역은 높은 파워 세기를 나타낸다. 파워 세기 분포 맵에서의 Z 축을 따르는 교번하는 어둡고 밝은 선은 정상파의 형성을 나타내고, 파절은 가장 어두운 선에 있고 파복은 가장 밝은 선에 있다. 파워 세기 분포 맵에서의 X' 축을 따른 어두운 스트립은 메가소닉 장치 길이에 걸쳐 균일하지 않은 파워 세기 분포를 나타낸다.
Figure 112015101622912-pct00005
, N = 1, 2, 3 ...
상기 진폭(ΔZ)으로 Z 축을 따라 기판을 진동시키기 위하여, Z 축으로부터 각도 θ(0<θ<45)로 경사진 Z' 축을 따르는 가로 방향 성분 운동은 기판 상의 각각의 포인트가 스트립을 통과하게 하고, X 축으로부터 각도 θ(0<θ<45)로 경사진 X' 축을 따르는 가로 방향 성분 운동은 기판 상의 각각의 포인트가 각각의 진동 사이클에서 정상파의 파절과 파복을 통과하게 하고, 여기에서, λ는 초음파/메가소닉 파의 파장이고, N은 정수이다. 한편, 반사판은 반파장의 정수 배의 진폭으로 X' 축을 따라 진동하여, 각각의 진동 사이클에서 공간 사이의 전체 파워 세기가 동일한 것을 보장한다. 여기에서, 반사판의 진동 속도는 기판의 진동 속도보다 더 빠르다. 이것은 최상의 정상파 조건을 만족하기 위한 반사판의 평행 위치 조정에 있어서의 어려움에 대한 해결책이다. 또한, 이는 침지조의 상태가 시간의 흐름에 의해 불안정한 경우에, 침지조 음파장이 각각의 진동 기간 사이에서 안정되게 한다.
도 12a 및 12b는 본 발명의 일 실시예에 따라, 초음파/메가소닉, 특히 정상파를 이용하는 것에 의한, 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 예시적인 장치를 도시한다. 장치는 적어도 하나의 금속염 전해질(12020)을 수용하는 침지조(12021), 대응하는 전원(12024a, 12024b)에 연결되는 두 세트의 전극(12002a, 12002b), 전극(12002a, 12002b)을 마주보도록 기판(12001a, 12001b)의 도전성 측을 노출시키기 위하여 두 개의 기판(12001a, 12001b)을 유지하는 전기 전도 기판 홀더(12003), 초음파/메가소닉 장치(12004)와 초음파/메가소닉 장치(12004)에 평행한 커플링 반사판(12005), 초음파/메가소닉 영역과 비초음파/메가소닉 영역을 통과하게 기판 홀더(12003)를 운동시키기 위한 제1 액추에이터라 하는 수직 진동 액추에이터(12013) 및 반사판(12005)에 연결된 진동 액추에이터(12006)를 포함한다. 진동 액추에이터(12006)는 유연성 있는 밀봉을 위하여 벨로우즈 컴포넌트(12007)로 그 뒷측으로부터 반사판(12005)에 장착되어, 초음파/메가소닉 장치(12004)와 반사판(12005) 사이의 공간의 거리를 변경하도록, 반사판(12005)을 X' 축인 파 진동 방향을 따라 앞뒤로 진동시킨다. 진동 액추에이터(12006)는 1 내지 10 Hz로 동작되는 주파수와 초음파/메가소닉 파의 반파장의 N 배와 동일한 진폭을 가지며, N은 1에서 10까지의 정수이다. 상기 제1 액추에이터(12013)가 상이한 파워 세기를 갖는 전체 음향 구역 B를 통과하도록 기판(12001)을 구역 B로부터 구역 A로 그리고 그 다음 다시 구역 B로, 구역 B로부터 구역 C로 그리고 그 다음 다시 구역 B로 운동시키는 동안, 진동 액추에이터(12006)가 작동한다. 여기에서, 진동 액추에이터(12006)의 진동 속도는 제1 진동 액추에이터(12013)의 진동 속도보다 더 빠르다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라, 초음파/메가소닉, 특히 정상파를 이용하는 것에 의한, 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 예시적인 장치를 도시한다. 진동 액추에이터(13006)는 유연성 있는 밀봉을 위하여 벨로우즈 컴포넌트(13007)로 그 뒷측으로부터 초음파/메가소닉 장치(13004)에 장착되어, 초음파/메가소닉 장치(13004)와 반사판(13005) 사이의 공간의 거리를 변경하도록, 초음파/메가소닉 장치(13004)를 그 축인 파 진동 방향을 따라 앞뒤로 진동시킨다. 진동 액추에이터(13006)는 1 내지 10 Hz로 동작되는 주파수와 초음파/메가소닉 파의 반파장의 N 배와 동일한 진폭을 가지며, N은 1에서 10까지의 정수이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치에서의 하나의 예시적인 반사판을 도시한다. 반사판(14005)은 하나의 층 또는 고체 평판(solid plate)(14050, 14052)의 여러 층으로 이루어진다. 반사판(14005)의 반사율을 증가시키고 음향 에너지 손실을 최소화하기 위하여 140051인 공극(air gap)이 2개의 고체 평판(14050, 14052) 사이에 제공된다. 공극(14051)으로의 전해질 노출을 방지하기 위하여 밀봉 링(14053)이 2개의 고체 평판(14050, 14052) 사이에 제공된다. 일 실시예에서, 반사판(14005)의 고체 평판(14050)은 초음파/메가소닉 파의 반파장의 n 배의 두께를 갖는 얇은 쿼츠(quatz) 재료로 이루어진다; n은 1에서 100까지의 정수이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라, 초음파/메가소닉을 이용하는 것에 의한, 무전해 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 예시적인 장치를 도시한다. 장치는 적어도 하나의 금속염 전해질(15020)을 수용하는 침지조(15021)를, 도금되는 측이 전해질(15020)에 노출되는 2개의 기판(15001a, 15001b)을 유지하는 기판 홀더(15003), 초음파/메가소닉 장치(15004) 및 초음파/메가소닉 영역과 비초음파/메가소닉 영역을 통과하게 기판 홀더(15003)를 운동시키기 위한 제1 액추에이터라 하는 진동 액추에이터(15013) 포함한다. 기판 홀더(15003)는 침지조(15021) 내에서 동시에 처리되도록 여러 기판을 배열하기 위하여 사용 가능하다. 제1 진동 액추에이터(15013)는 공정 동안 침지조(15021)의 하부 평면에 수직인 Z 축을 따라 기판 홀더(15003)를 진동시킨다. 이것은 누적 시간에 기판 홀더(15003)에 의해 유지된 기판에 걸쳐 균일한 파워 세기 분포를 제공하도록, 각각의 기판이 상이한 파워 세기를 갖는 전체 음향 구역 B를 통과하는 것을 보장하기 위하여 기판을 진동시킨다. 기판(15001a, 15001b)이 구역 A 및 구역 C인 비음향 구역으로 진동될 때, 이는 기판 표면을 통해 음향 에너지를 더 균일하기 하도록 180도 회전된다.
무전해 전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치에 대한 다른 실시예에서, 침지조에서 정상파를 생성하기 위하여 반사판(15004)이 초음파/메가소닉 장치(15004)에 평행하게 배치된다. 장치는 금속염 전해질를 수용하는 침지조, 상기 반사판에 결합된 적어도 하나의 초음파/메가소닉 장치, 누적된 시간에 기판에 걸쳐 균일한 파워 세기 분포를 제공하도록 상이한 초음파/메가소닉 파워 세기를 갖는 전체 정상파 영역을 통해 그 축을 따라 기판 홀더를 진동시키는 제1 진동 액추에이터를 포함한다. 초음파/메가소닉 장치와 반사판 사이의 공간의 거리는 정상파 형성 및 분포를 위하여 제어된다.
초음파/메가소닉 장치를 갖는 금속화 장치에 적용되는 한 방법은 다음과 같다:
공정 시컨스
단계 1: 상기 장치로 금속염 전해질을 유입하고, 금속염 전해질은 Cu, Au, Ag, Pt, Ni, Sn, Co, Pd, Zn인 재료의 적어도 하나의 양이온 형태를 포함한다;
단계 2: 기판을 기판 홀더의 일측으로 옮기거나 2개의 기판을 기판 홀더의 양측으로 옮기고, 기판의 도전성 측은 전극을 마주보도록 노출되며, 기판 홀더는 전기 전도성이다;
단계 3: 10 V까지의 작은 바이어스 전압을 기판에 인가한다;
단계 4: 기판을 전해질 내로 가져오고, 기판의 도전성 측은 전해질과 완전히 접촉한다;
단계 5: 전류를 각 전극에 인가한다; 전극에 연결된 전원은 원하는 시간에 전압 모드에서 전류 모드로 스위칭한다;
단계 6: 0.1 A 내지 100 A 범위의 전류를 갖는 일정한 전류를 전극에 유지하고, 초음파/메가소닉 장치를 켠다; 초음파/메가소닉 장치의 파워 세기는 0.01 내지 3 W/cm2의 범위 내에 있다; 초음파/메가소닉 장치의 주파수는 20 kHz 내지 10 MHz 사이로 설정된다; 다른 실시예에서, 전류를 인가하는 것은 5 ms 내지 2 s의 펄스 주기를 갖는 펄스 리버스 모드로 동작 가능하다;
단계 7: 상이한 파워 세기를 갖는 전체 음향 구역 B를 통과하도록 기판을 구역 B로부터 구역 A로 그리고 그 다음 다시 구역 B로, 구역 B로부터 구역 C로 그리고 그 다음 다시 구역 B로 진동시킨다; 기판 홀더 진동 진폭 범위는 1 mm 내지 300 mm이고, 그 주파수는 0.001 내지 0.5 Hz이다;
단계 8: 초음파/메가소닉 장치를 끄고, 기판 홀더의 진동을 정지한다;
단계 9: 0.1 V 내지 0.5 V의 작은 바이어스 전압 모드로 전원을 스위칭하여, 이를 기판에 인가한다;
단계 10: 전해질 밖으로 기판을 가져온다;
단계 11: 전력 공급을 정지하고, 기판의 표면 상에 잔류 전해질을 세정한다.
상기 방법은 0.5 내지 50 ㎛의 폭과 5 내지 500 ㎛의 깊이의 치수를 갖는 기판 상의 깊은 캐비티를 금속화하는데 적용된다.
다른 실시예에서, 기판은 단계 7에서 구역 A와 구역 C로 진동하는 동안 180도 뒤집힌다.
초음파/메가소닉 장치를 갖는 금속화 장치에 적용되는 다른 방법은 다음과 같다:
공정 시컨스
단계 1: 상기 장치로 금속염 전해질을 유입하고, 금속염 전해질은 Cu, Au, Ag, Pt, Ni, Sn, Co, Pd, Zn인 재료의 적어도 하나의 양이온 형태를 포함한다;
단계 2: 기판을 전해질에 노출되는 기판 도전층에 대한 전기 전도 경로를 갖는 기판 홀더의 일측으로 옮기거나 2개의 기판을 기판 홀더의 양측으로 옮기고, 기판 홀더는 전기 전도성이다;
단계 3: 10 V까지의 작은 바이어스 전압을 기판에 인가한다;
단계 4: 기판을 전해질 내로 가져오고, 기판의 전면은 전해질과 완전히 접촉한다;
단계 5: 전류를 각 전극에 인가한다; 전극에 연결된 전원은 원하는 시간에 전압 모드에서 전류 모드로 스위칭한다;
단계 6: 0.1 A 내지 100 A 범위의 전류를 갖는 일정한 전류를 전극에 유지하고, 초음파/메가소닉 장치를 켠다; 초음파/메가소닉 장치의 파워 세기는 0.01 내지 3 W/cm2의 범위 내에 있다; 초음파/메가소닉 장치의 주파수는 20 kHz 내지 10 MHz 사이로 설정된다; 다른 실시예에서, 전류를 인가하는 것은 5 ms 내지 2 s의 펄스 주기를 갖는 펄스 리버스 모드로 동작 가능하다;
단계 7: 상이한 파워 세기를 갖는 전체 음향 구역 B를 통과하도록 기판을 구역 B로부터 구역 A로 그리고 그 다음 다시 구역 B로, 구역 B로부터 구역 C로 그리고 그 다음 다시 구역 B로 진동시킨다; 기판 홀더 진동 진폭 범위는 1 mm 내지 300 mm이고, 그 주파수는 0.001 내지 0.5 Hz이다; 한편, 초음파/메가소닉 장치와 반사판의 표면들 사이의 공간의 거리를 주기적으로 변경한다; 초음파/메가소닉 장치와 반사판 사이의 공간의 변화하는 거리는
Figure 112015101622912-pct00006
이고, 여기에서, λ는 초음파/메가소닉 파의 파장이고, N은 1부터 10까지의 정수이며, 변화하는 주파수는 1 내지 10 Hz의 범위에 있다;
단계 8: 초음파/메가소닉 장치를 끄고, 기판 홀더의 진동과 상기 기판 간격의 주기적인 변경을 정지한다;
단계 9: 0.1 V 내지 0.5 V의 작은 바이어스 전압 모드로 전원을 스위칭하여, 이를 기판에 인가한다;
단계 10: 전해질 밖으로 기판을 가져온다;
단계 11: 전력 공급을 정지하고, 기판의 표면 상에 잔류 전해질을 세정한다.
상기 방법은 0.5 내지 50 ㎛의 폭과 5 내지 500 ㎛의 깊이의 치수를 갖는 기판 상의 깊은 캐비티를 금속화하는데 적용된다.
단계 7의 다른 실시예에서, 위아래로의 기판 진동의 진폭은
Figure 112015101622912-pct00007
이며, N = 1, 2, 3 ...이고, 여기에서, λ는 초음파/메가소닉 파의 파장이고, N은 정수이며, θ는 침지조 측벽에 대한 초음파/메가소닉의 각도이다.
단계 7에서, 주기적으로 변화하는 공간 거리의 주파수는 기판 진동의 주파수보다 더 크다. 진동하는 기판의 운동과 주기적으로 변화하는 공간 거리에 따라, 기판의 각각의 포인트는 초음파/메가소닉 장치와 반사판 사이의 공간 내에서 상이한 파워 세기의 영역을 통과하고, 따라서 기판 상의 음향 에너지 투여량은 공정 과정 동안 균일하다.
다른 실시예에서, 단계 7에서 상이한 파워 세기를 갖는 음향 영역을 수직으로 통과하여 진동하는 동안, 기판은 파 전파 방향을 따라 수평으로 진동된다. 진폭은 초음파/메가소닉 파의 1/4 파장의 정수 배로서 제어된다.
다른 실시예에서, 기판은 단계 7에서 진동하는 동안 180도 뒤집힌다.
다른 실시예에서, 단계 7에서, 기판은 초음파/메가소닉 장치 및 그 반사판에 대하여 0 내지 45의 범위에 있는 각도 θ로 경사져서 위아래로 진동한다. 그리고, 진동의 진폭은
Figure 112015101622912-pct00008
이며, N = 1, 2, 3 ...이고, 여기에서, λ는 초음파/메가소닉 파의 파장이고, N은 정수이다.
다른 실시예에서, 기판이 단계 7에서 기판이 위아래로 진동하는 동안, 기판은 10 rpm 내지 300 rpm의 범위의 속도로 회전한다.
초음파/메가소닉 장치를 갖는 금속화 장치에 적용되는 다른 방법, 특히 무전해 전해질로부터의 기판 금속화가 다음과 같이 설정될 수 있다:
공정 시컨스
단계 1: 도금조 내로 금속염 전해질을 흐르게 하고, 금속은 Cu, Au, Ag, Pt, Ni, Sn, Co, Pd, Zn로 이루어지는 금속 그룹으로부터 선택된다;
단계 2: 적어도 하나의 기판을 기판 홀더로 옮긴다;
단계 3: 초음파/메가소닉 장치를 켠다; 초음파/메가소닉 장치의 파워 세기는 0.01 내지 3 W/cm2의 범위 내에 있다; 초음파/메가소닉 장치의 주파수는 20 kHz 내지 10 MHz 사이로 설정된다;
단계 4: 상이한 파워 세기를 갖는 전체 음향 구역 B를 통과하도록 기판 홀더를 구역 B로부터 구역 A로 그리고 그 다음 다시 구역 B로, 구역 B로부터 구역 C로 그리고 그 다음 다시 구역 B로 진동시킨다; 기판 홀더 진동 진폭은 1 내지 300 mm이며, 그 주파수는 0.001 내지 0.5 Hz이다;
단계 5: 초음파/메가소닉을 인가하는 것을 정지하고, 기판 홀더의 진동을 정지한다;
단계 6: 전해질 밖으로 기판을 가져온다;
초음파/메가소닉 장치를 갖는 금속화 장치에 적용되는 다른 방법, 특히 무전해 전해질로부터의 기판 금속화가 다음과 같이 설정될 수 있다:
공정 시컨스
단계 1: 도금조 내로 금속염 전해질을 흐르게 하고, 금속은 Cu, Au, Ag, Pt, Ni, Sn, Co, Pd, Zn로 이루어지는 금속 그룹으로부터 선택된다;
단계 2: 적어도 하나의 기판을 기판 홀더로 옮긴다;
단계 3: 초음파/메가소닉 장치를 켠다; 초음파/메가소닉 장치의 파워 세기는 0.01 내지 3 W/cm2의 범위 내에 있다; 초음파/메가소닉 장치의 주파수는 20 kHz 내지 10 MHz 사이로 설정된다;
단계 4: 상이한 파워 세기를 갖는 전체 음향 구역 B를 통과하도록 기판 홀더를 구역 B로부터 구역 A로 그리고 그 다음 다시 구역 B로, 구역 B로부터 구역 C로 그리고 그 다음 다시 구역 B로 진동시킨다; 기판 홀더 진동 진폭은 1 내지 300 mm이며, 그 주파수는 0.001 내지 0.5 Hz이다; 한편, 초음파/메가소닉 장치와 반사판의 표면들 사이의 공간의 거리를 주기적으로 변경한다; 초음파/메가소닉 장치와 반사판 사이의 공간의 변화하는 거리는
Figure 112015101622912-pct00009
이고, 여기에서, λ는 초음파/메가소닉 파의 파장이고, N은 1부터 10까지의 정수이며, 변화하는 주파수는 1 내지 10 Hz의 범위에 있다;
단계 5: 초음파/메가소닉을 인가하는 것을 정지하고, 기판 홀더의 진동과 상기 기판 간격의 주기적인 변경을 정지한다;
단계 6: 전해질 밖으로 기판을 가져온다;
본 발명이 소정의 실시예, 예 및 애플리케이션에 관하여 설명되었지만, 다양한 수정 및 변경이 본 발명을 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims (49)

  1. 금속염 전해질을 수용하는 침지조;
    적어도 하나의 전원에 연결된 적어도 한 세트의 전극;
    한 세트의 전극을 마주보도록 기판의 도전성 측을 노출시키게 적어도 하나의 기판을 유지하는, 전기 전도성의 기판 홀더;
    상기 침지조에서 초음파/메가소닉 정상파 영역을 형성하기 위하여 반사판과 결합되는 적어도 하나의 초음파/메가소닉 장치;
    누적된 시간에 상기 기판 홀더에 의해 유지되는 상기 기판에 걸쳐 균일한 음향 에너지 투여량 분포를 제공하기 위하여, 상기 기판 홀더가 상이한 초음파/메가소닉 파워 세기를 갖는 전체 초음파/메가소닉 정상파 영역을 통과하게 하도록 상기 기판 홀더를 그 축을 따라 진동시키는 제1 진동 액추에이터; 및
    상기 반사판과 상기 초음파/메가소닉 장치 중 하나를 다른 하나에 평행하게 되도록 조정하기 위한 조정 메커니즘
    을 포함하고,
    상기 조정 메커니즘은 상기 반사판 또는 상기 초음파/메가소닉 장치를 상기 초음파/메가소닉 정상파의 전파 방향을 따라 진동시키기 위한 액추에이터를 포함하고, 진동 진폭은 상기 초음파/메가소닉 정상파의 반파장의 N 배이며, N은 1에서 10까지의 정수인,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 진동 액추에이터는 상기 초음파/메가소닉 정상파의 전파 방향에 수직인 축을 따라 상기 기판 홀더를 위아래로 진동시키는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 진동 액추에이터는 상기 초음파/메가소닉 정상파의 전파 방향에 수직인 축으로부터 경사진 축을 따라 상기 기판 홀더를 위아래로 진동시키는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판이 비음향 영역 내에 있는 동안 상기 기판 홀더의 축 주위로 상기 기판 홀더를 180도 회전시키는 회전 액추에이터를 더 포함하는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 초음파/메가소닉 정상파의 전파 방향을 따라 상기 기판 홀더를 진동시키는 제3 진동 액추에이터를 더 포함하고, 상기 제3 진동 액추에이터의 주파수는 상기 기판이 상기 정상파 영역을 통과하는 동안 상기 제1 진동 액추에이터의 주파수보다 더 큰,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판 홀더는 상기 기판 홀더의 각 측에 각각 하나의 기판씩 2개의 기판을 유지하는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    각각의 전극 세트가 하나의 기판을 마주보는 2개의 전극 세트가 상기 침지조에 제공되는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    각각의 전극 세트는 독립적인 전원 제어를 받는 하나 이상의 전극 피스를 포함하는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 진동 액추에이터의 주파수는 0.001 내지 0.5 Hz인,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기판과 상기 전극 사이에 설치되는 적어도 한 층의 투과성 막을 더 포함하는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 초음파/메가소닉 장치는 적어도 한 피스의 피에조(piezo) 크리스탈을 포함하는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 초음파/메가소닉 장치는 0.01 내지 3 W/cm2의 파워 세기를 가지면서 20 kHz 내지 10 MHz의 주파수로 동작되는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 반사판은 상기 초음파/메가소닉 장치를 마주보고 상기 초음파/메가소닉 장치에 평행한,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 초음파/메가소닉 장치와 상기 반사판은 상기 침지조의 마주보는 측벽에 설치되고, 상기 초음파/메가소닉 장치와 상기 반사판의 표면 모두는 상기 침지조 내에 침지되는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 초음파/메가소닉 정상파의 전파 방향은 상기 기판의 표면에 평행한,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 초음파/메가소닉 장치와 상기 반사판은 상기 기판 홀더의 진동 방향에 평행한,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 초음파/메가소닉 장치 및 상기 반사판은 상기 기판 홀더의 진동 방향에 대하여 경사각을 가지면서 설치되는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  18. 삭제
  19. 제1항에 있어서,
    상기 액추에이터의 주파수는 1 내지 10 Hz인,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 반사판은 상기 초음파/메가소닉 정상파의 반파장의 n 배인 두께를 갖는 얇은 쿼츠(quatz) 재료로 이루어지고, n은 1에서 100까지의 정수인,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 반사판은, 음향 에너지 손실을 최소화하기 위하여, 적어도 2개의 고체 평판(solid plate)과, 인접한 2개의 고체 평판 사이의 공극(air gap)을 포함하는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 기판에 걸쳐 상기 초음파/메가소닉 정상파의 분포를 균일하게 하기 위하여, 상기 기판의 표면에 수직인 축을 따라 상기 기판 홀더를 회전시키기 위한 회전 액추에이터를 더 포함하는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 회전 액추에이터는 자기 커플링 메커니즘에 의해 상기 기판 홀더를 회전시키는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 기판 홀더의 회전 속도는 10 내지 100 rpm의 범위 내에 있는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 금속염 전해질을 수용하는 침지조;
    적어도 하나의 기판을 유지하는 기판 홀더;
    상기 침지조에서 초음파/메가소닉 정상파 영역을 형성하기 위하여 반사판과 결합되는 적어도 하나의 초음파/메가소닉 장치;
    누적된 시간에 상기 기판 홀더에 의해 유지되는 상기 기판에 걸쳐 균일한 파워 세기 분포를 제공하기 위하여, 상기 기판 홀더가 전체 초음파/메가소닉 정상파 영역을 통과하게 하도록 상기 기판 홀더를 그 축을 따라 진동시키는 제1 진동 액추에이터; 및
    상기 반사판과 상기 초음파/메가소닉 장치 중 하나를 다른 하나에 평행하게 되도록 조정하기 위한 조정 메커니즘
    을 포함하고,
    상기 조정 메커니즘은 상기 반사판 또는 상기 초음파/메가소닉 장치를 상기 초음파/메가소닉 정상파의 전파 방향을 따라 진동시키기 위한 액추에이터를 포함하고, 진동 진폭은 상기 초음파/메가소닉 정상파의 반파장의 N 배이며, N은 1에서 10까지의 정수인,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 장치.
  31. 금속염 전해질을 침지조로 흐르게 하는 단계;
    적어도 하나의 기판을 상기 기판의 도전성 측과 전기적으로 접촉하는 기판 홀더로 옮기는 단계;
    제1 바이어스 전압을 상기 기판에 인가하는 단계;
    전류를 전극에 인가하는 단계;
    초음파/메가소닉 장치를 켜는 단계;
    상기 기판 홀더가 전체 음향 영역을 통과하게 하기 위하여 상기 기판 홀더를 그 축을 따라 진동시키는 단계;
    상기 초음파/메가소닉 장치의 표면과, 상기 초음파/메가소닉의 표면을 마주보는 반사판 사이의 공간의 거리를 주기적으로 변경하는 단계로서, 상기 초음파/메가소닉 장치와 상기 반사판의 표면 사이의 공간의 거리는 초음파/메가소닉 파의 반파장의 N 배의 진폭으로 주기적으로 변경되고, N은 1 내지 10의 정수인 단계;
    초음파/메가소닉을 인가하는 것을 정지하고, 상기 기판 홀더의 진동과 상기 공간의 거리의 주기적인 변경을 정지하는 단계;
    제2 바이어스 전압을 상기 기판에 인가하는 단계; 및
    상기 기판을 상기 금속염 전해질 밖으로 가져오는 단계
    를 포함하는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 제1 바이어스 전압은 0.1 V 내지 10 V이고;
    상기 전류는 0.1 A 내지 100 A이고;
    상기 초음파/메가소닉은 20 KHz 내지 10 MHz의 동작 주파수와 0.01 내지 3 W/cm2의 파워 세기를 갖고;
    상기 기판 홀더는 1 mm 내지 300 mm의 진폭과 0.001 내지 0.5 Hz의 주파수로 진동하고;
    상기 초음파/메가소닉 장치와 상기 반사판의 표면 사이의 공간의 거리는 1 내지 10 Hz의 주파수로 주기적으로 변화하고;
    상기 제2 바이어스 전압은 0.1 V 내지 5 V인,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 금속염 전해질은 Cu, Au, Ag, Pt, Ni, Sn, Co, Pd, Zn인 재료의 적어도 하나의 양이온 형태를 포함하는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법.
  34. 제31항에 있어서,
    상기 기판 상의 깊은 캐비티는 0.5 내지 50 ㎛의 폭과 5 내지 500 ㎛의 깊이의 치수를 갖는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법.
  35. 제31항에 있어서,
    상기 전류는 DC 모드 또는 5 ms 내지 2 s의 펄스 주기를 갖는 펄스 리버스(pulse reverse) 모드로 인가되는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법.
  36. 제31항에 있어서,
    상기 기판이 비음향 영역 내에 있는 동안 상기 기판은 180도 뒤집어지는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법.
  37. 제31항에 있어서,
    상기 기판의 각각의 포인트는 전체 음향 영역을 통과하고, 상기 기판의 각각의 포인트에서의 파워 세기는 공정 과정 동안 균일한,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법.
  38. 제31항에 있어서,
    2개의 기판이 상기 침지조 내에서 동시에 처리되는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법.
  39. 제31항에 있어서,
    상기 기판의 진동의 진폭은
    Figure 112015101622912-pct00010
    이고, N = 1, 2, 3 ...이고, 여기에서, λ는 초음파/메가소닉 파의 파장이고, N은 정수이고, θ는 상기 침지조의 측벽에 대한 상기 초음파/메가소닉 장치의 각도인,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법.
  40. 제31항에 있어서,
    주기적으로 변화하는 상기 공간의 거리의 주파수는 상기 기판의 진동 주파수보다 더 큰,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법.
  41. 제31항에 있어서,
    상기 기판이 상기 음향 영역을 수직으로 통과하여 진동되는 동안, 상기 기판은 정상파의 전파 방향을 따라 수평으로 진동되는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법.
  42. 제31항에 있어서,
    수평 진동의 진폭은 초음파/메가소닉 파의 1/4 파장의 정수 배로서 제어되는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법.
  43. 제31항에 있어서,
    상기 기판은 상기 초음파/메가소닉 장치 및 상기 반사판에 경사진 0 내지 45도 범위 내의 각도 θ로 위아래로 진동하고, 상기 진동의 진폭은
    Figure 112015101622912-pct00011
    이고, N = 1, 2, 3 ...이고, 여기에서, λ는 초음파/메가소닉 파의 파장이고, N은 정수인,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법.
  44. 제31항에 있어서,
    상기 기판이 위아래로 진동하는 동안 상기 기판은 10 rpm 내지 300 rpm 범위 내의 속도로 회전하는,
    전해질로부터의 기판 금속화를 위한 방법.
  45. 삭제
  46. 삭제
  47. 삭제
  48. 삭제
  49. 금속염 전해질을 침지조로 흐르게 하는 단계;
    적어도 하나의 기판을 기판 홀더로 옮기는 단계;
    초음파/메가소닉 장치를 켜는 단계;
    상기 기판 홀더가 전체 음향 영역을 통과하게 하기 위하여 상기 기판 홀더를 그 축을 따라 진동시키는 단계;
    초음파/메가소닉 장치와 반사판의 표면 사이의 공간의 거리를 주기적으로 변경하는 단계로서, 상기 초음파/메가소닉 장치와 상기 반사판의 표면 사이의 공간의 거리는 초음파/메가소닉 파의 반파장의 N 배의 진폭으로 주기적으로 변경되고, N은 1 내지 10의 정수인 단계;
    초음파/메가소닉을 인가하는 것을 정지하고, 상기 기판 홀더의 진동과 상기 공간의 거리의 주기적인 변경을 정지하는 단계; 및
    상기 기판을 상기 금속염 전해질 밖으로 가져오는 단계
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