KR102166198B1 - 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 애노드 및 전해액을 사용하는 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법에 관한 것이며, 여기서 복수의 전해액 노즐들 각각으로부터 국부적으로 정의된 전해액 스트림이 처리되어야 하는 기판 표면의 부분을 향해 지향되고, 여기서 디포지션 동안 기판과 전해액 스트림 사이에 상대 이동이 수행되며, 제 1 이동은 제 1 경로를 따라 수행되고, 적어도 상기 제 1 경로 (1) 의 부분을 따라, 제 2 이동이 제 2 경로를 따라 수행되며, 제 1 이동 및 제 2 이동은 각각 전해액 스트림과 기판 사이의 상대 이동들이다. 또한, 본 발명은 기판 홀더 수용 장치 및 전기화학 처리 장치에 관한 것이다.

Description

갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법

본 발명은 기판의 전기화학 처리를 위한 방법, 즉 기판상의 갈바닉 금속 디포지션에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 기판 홀더 수용 장치 및 전기화학 처리 장치에 관한 것이다.

다수의 전기화학적 프로세스들에서, 특히 갈바닉 금속 디포지션 (deposition) 에서, 기판들은 전해액 스트림을 사용하여 기판으로 금속 이온들을 가져옴으로써 처리된다. 통상적으로, 전하들은 전해액 내의 이온에 의해 반송되고, 기판은 프로세스에 전자들을 공급하도록 전기적으로 연결된다. 전해액 스트림의 화학적, 수리학적 (hydraulic) 및 기하학적 특성들은 기판에 및 특히 기판의 소정의 영역들에 가져와지는 이온들의 양을 결정한다. 통상적인 프로세스들에서, 처리의 강도는 기판상의 소정의 장소에 도달하는 이온들의 양에 의존한다.

다수의 전기화학적 프로세스들에서, 균질적인 처리가 요구된다. 이것을 달성하기 위해, 기판의 각각의 포인트에 이온들의 동일한 양을 가져오는 것이 원해진다. 보통, 전해액은 전해액이 통과하는 적어도 하나의 노즐을 사용하여 기판으로 지향된다. 이것은 노즐들 및 따라서 전해액 스트림이 지향되는 기판의 포인트들에서 더 높은 처리 강도를 야기한다. 갈바닉 금속 디포지션 프로세스의 경우에, 이것은 코팅을 비균질적으로 만드는 이들 포인트들에서 더 큰 코팅 두께를 야기한다. 또한, 전해액 스트림은 균질적이지 않다. 따라서, 또한 이러한 사실로부터 비균질성이 발생한다.

본 기술의 상태에서, 종종 애노드와 기판 사이의 가능한 가장 큰 거리가 기판을 향해 이러한 스트림을 지향시키는 적어도 하나의 노즐에 의해 야기된 농도 효과들과 관련하여 거리에 걸쳐 전해액 스트림을 균질화하기 위해 선택된다. 이것은 개선가능하지 않지만 사용가능한 결과들을 낳는다. 이러한 목적을 위해, 본 기술의 상태에서, 기판의 처리를 균질화하기 위해 수행되는, 노즐들에 대해 기판이 이동되는 프로세스들이 알려져 있다. 이들 이동들은 기판의 고정 포인트 주위의 전체 기판의 원운동들로서 수행된다.

이러한 기지의 프로세스의 단점은 여전히 꽤 비균질적인 코팅 두께가 그 원운동이 수행되는 고정 포인트의 영역에 생긴다는 것이다.

종래 기술에 비추어, 따라서 더 균질적인 결과를 생성하는 개선된 전기화학 프로세스를 제공하는 것이 본 발명의 목적이었다.

본 발명의 주제는 청구항 1 에 진술된 바와 같은 기판의 전기화학 처리를 위한 방법이다.

본 발명에 따르면, 제 1 경로를 따른 제 1 이동이 수행된다. 이러한 이동은 기판 표면을 따라 수행된다. 제 1 이동에 추가적으로, 제 2 경로를 따른 제 2 이동이 제 1 경로를 따라 수행된다. 따라서, 기판 표면을 따른 제 1 및 제 2 경로의 합산으로부터 야기되는 결과의 경로에 의해 결정되는 기판과 전해액 스트림의 전체 상대적인 이동이 수행된다. 간단히, 전해액 스트림과 기판 표면 사이에 상대적인 결과 이동을 형성하기 위해 제 2 이동이 제 1 이동에 더해진다. 제 1 및 제 2 이동은 별개의 이동 유닛들에 의해 수행될 수 있지만, 제어하에서 제 1 및 제 2 이동 경로를 가산하기 위해 전기적으로 제어될 수 있는 단일의 이동 유닛을 사용하는 것이 바람직하다. 제 1 및 제 2 이동의 합산은 기하학적으로 발생하지만, 시간에 있어서 동시에 발생하는 것이 또한 가능할지라도, 반드시 시간에 있어서 동시에 발생할 필요는 없다.

전해액 스트림과 기판 사이의 이러한 종류의 상대 이동의 이점은 디포지션이 차례로 코팅의 두께의 더 양호한 균질성을 야기하는 훨씬 더 분포된 방식으로 발생할 수 있다는 점이다. 이것은 제 1 및 제 2 이동들의 경로가 결과의 경로가 그 자신과 중첩하도록 수행된다면 가능하지만, 그것은 또한 결과의 경로가 그 자신과 중첩하지 않는 경우에도 가능하며, 이는 국부적으로 한정된 전해액 스트림의 처리 영역이 기판 홀더와 전해액 스트림 사이의 상대 이동이 발생하는 이론적인 결과의 경로보다 더 넓기 때문이다. 따라서, 처리 영역은 중첩하는 결과의 경로 없이 중첩할 수 있다.

본 발명의 더 완전한 이해를 위해, 첨부하는 도면들과 함께 고려된 본 발명의 다음의 상세한 설명에 대한 참조가 행해진다.
도 1 은 제 1 이동의 제 1 경로와 제 2 이동의 제 2 경로가 가산되는 결과의 경로의 개략적인 표현을 도시한다.
도 2 는 2 개의 행들 및 2 개의 열들을 갖는 어레이 형태의 정지 포인트들의 패턴의 개략적인 표현을 도시한다.
도 3 은 3 개의 행들 및 3 개의 열들을 갖는 어레이 형태의 정지 포인트들의 패턴의 개략적인 표현을 도시한다.
도 4 는 4 개의 행들 및 4 개의 열들을 갖는 어레이 형태의 정지 포인트들의 패턴의 개략적인 표현을 도시한다.
도 5 는 5 개의 행들 및 5 개의 열들을 갖는 어레이 형태의 정지 포인트들의 패턴의 개략적인 표현을 도시한다.
도 6 은 6 개의 행들 및 6 개의 열들을 갖는 어레이 형태의 정지 포인트들의 패턴의 개략적인 표현을 도시한다.
도 7 은 평평한 재료의 갈바닉 처리를 위한 장치의 기판 홀더 수용 장치를 도시한다.
도 8 은 전기화학 처리 장치의 개략도를 도시한다.
도 9a 는 본 기술의 상태에 따른 방법으로의 실험의 결과들을 도시하며, 여기서 디포짓된 코팅의 두께들이 기판을 가로질러 도시된다.
도 9b 는 도 9a 와 동일한 결과들을, 그러나 등고선 표현으로 도시한다.
도 10a 는 본 발명에 따른 방법으로의 실험의 결과들을 도시하며, 여기서 디포짓된 코팅의 두께들이 기판을 가로질러 도시된다.
도 10b 는 도 10a 와 동일한 결과들을, 그러나 등고선 표현으로 도시한다.

복수의 국부적으로 한정된 전해액 스트림들로 상술된 바와 같은 방법을 수행하는 것이 바람직하다. 그 후, 상술된 바와 같은 방법에 따라 국부적으로 한정된 전해액 스트림들 중 하나로 기판 표면의 전용 (dedicated) 부분을 처리하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 기판 표면의 그 전용 부분들은 기판 표면의 큰 부분 및 더욱 바람직하게는 완전한 기판 표면을 커버하며, 여기서 바람직하게는 전용 부분들 사이의 어떠한 갭들도 기판 표면상에 존재하지 않는다. 바람직하게는, 기판 표면의 전용 부분들의 처리는 복수의 국부적으로 한정된 전해액 스트림들과 동시적으로 수행된다. 복수의 국부적으로 한정된 전해액 스트림들은 예를 들어 국부적으로 한정된 전해액 스트림들의 수에 대응하는 노즐들의 수에 의해 생성될 수 있다. 노즐 플레이트는 이 점에 있어서 본 특허 출원에 포함될 제 1 디바이스 엘리먼트로서 WO 2014/095356 에 개시되어 있다. 바람직하게는, 기판상의 수직적 갈바닉 금속, 바람직하게는 구리, 디포지션을 위한 디바이스가 개시되며, 여기서 그 디바이스는 서로 평행하게 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 포함하며, 여기서 상기 적어도 제 1 애노드 엘리먼트 및 상기 적어도 제 1 캐리어 엘리먼트는 서로 확고하게 연결되고; 여기서 제 2 디바이스 엘리먼트는 처리될 적어도 제 1 기판을 수용하도록 구성되는 적어도 제 1 기판 홀더를 포함하며, 여기서 상기 적어도 제 1 기판 홀더는 처리될 적어도 제 1 기판을 그것을 수용한 후 그것의 외측 프레임을 따라 적어도 부분적으로 둘러싸고 있고; 여기서 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; 여기서 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 관통하고 있다.

바람직하게는, 노즐들의 배열은 완전한 기판이 국부적으로 한정된 전해액 스트림들에 의해 커버될 수 있도록 하는 것이다. 바람직하게는, 노즐들의 배열은 기판의 컨투어 (contour) 에 대응하는 컨투어를 갖는다. 바람직하게는, 기판 표면에서의 전해액 스트림의 스트리밍 속도는 기판의 중앙으로부터 경계로 증가된다. 이것을 달성하기 위해, 기판의 경계 근처에서 더 낮은 노즐 밀도가 적용될 수 있다.

바람직하게는, 제 1 경로의 외주는 기판 표면의 전용 부분의 형태에 대응한다. 기판의 전용 부분의 형태는 기판이 그것에 의해, 예를 들어 직사각형들, 정사각형들, 육각형들 또는 삼각형들에 의해 완전히 커버될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 상이한 형상들의 전용 부분들로, 하지만 상이한 전용 부분들이 함께 그 표면을 완전히 커버하는 방식으로 기판 표면을 커버하는 것이 또한 가능하다. 이것에 대한 예들은 수학적으로 또는 타일링된 (tiled) 표면들에 대해 통상적으로 알려져 있다.

바람직하게는, 제 1 경로는 제 2 경로의 형태와는 상이한 형태를 갖는다. 이러한 방식으로, 제 1 경로는 기판의 컨투어에 적응될 수 있는 반면, 제 2 경로는 양호한 균질성을 생성하기 위해 하나 이상의 다른 제 2 경로들과의 양호한 중첩을 위해 적응될 수 있다. 예를 들어, 이것은 제 2 경로의 형태 및 사이즈에 관련된다.

바람직하게는, 방법은 전기화학 처리 장치에서 사용된다. 그러한 전기화학 처리 장치에서, 전해액 스트림을 생성하는 노즐들과 기판 사이의 거리는 바람직하게는 10 mm 와 25 mm 사이, 가장 바람직하게는 17.5 ± 2.5 mm 이다. 이것은 통상적인 전기화학 처리 장치들에서보다 훨씬 더 짧은 거리이다. 기판의 적어도 부분들에서 또는 전체 기판에 대해 기판 당 다수의 작은 노즐들, 예를 들어 10 ㎠ 당 약 1 개의 노즐을 갖는 것이 바람직하다. 추가적으로 또는 대안적으로, 노즐과 기판 사이의 거리는 2 개의 이웃 노즐들 사이의 거리의 1/3 내지 3 배일 수 있다. 바람직하게는, 노즐들은, 기판을 향한 그들의 단부들에서, 약 1 mm 의 직경을 갖는다. 이들 조건들은 노즐들과 기판 사이의 통상적으로 훨씬 더 높은 거리들을 갖는 통상의 전해액 처리와 비교하여 기판상의 처리 밀도의 훨씬 더 비균질적이고 거의 점 형상 분포를 야기한다. 기판에서의 노즐로부터의 스트림의 히팅 (hitting) 포인트에서, 전해액의 원래의 구성요소들의 농도는 그때까지 아무것도 사용되지 않았기 때문에 최대이어서, 스트림에 의해 직접 히팅되지 않는 기판의 표면의 다른 부분들과 비교하여 상이한 처리 조건들을 야기한다. 또한, 구성요소 농도와는 다른 처리 조건들은 불연속성 효과들을 야기할 수 있다. 예를 들어, 기판 표면상의 거의 점 형상 히팅 영역에서의 하나의 노즐로부터의 스트림의 스트림 속도 및/또는 압력 분포는 비균질적일 수 있고, 이것은 추가의 조치의 적용이 없이는 이러한 포인트에서 비균질적 코팅 두께를 야기한다.

기판은 노즐들로부터의 전해액 스트림들에 의해 커버되는 영역보다 더 작을 수 있다. 따라서, 보다 보편적인 방법 및 장치가 각각 제공될 수 있다.

바람직하게는, 노즐들은 비스듬한 방식으로 기판으로 지향된다. 바람직하게는, 전해액은 30 - 40 l/min 의 체적 흐름률로 약 400 x 600 mm 또는 약 500 x 500 mm 의 디멘젼들을 갖는 통상적인 기판을 향해 스트리밍된다. 전해액의 스트림은 바람직하게는 수평 흐름 방향으로 기판으로 지향된다. 흐름 속도는 바람직하게는 20 과 35 m/s 사이이다. 노즐들을 통해 전해액을 가압하기 위해 약 800 mbar 의 압력을 사용하는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 방법을 수행하도록 구성되는 장치에서, 기판은 2 개의 대향 측면들로부터 처리될 수 있다. 그 후, 기판의 양 측면의 처리를 위해 한 번의 제 1 이동 및 한 번의 제 2 이동을 수행하는 것은 충분한다. 그 후, 바람직하게는, 연관된 전해액 스트림들이 기판의 대향 측면들 각각으로 지향된다. 전해액 스트림들은 기판의 대향 측면들에 도달하기 위해 상이한, 바람직하게는 반대의 방향들을 갖는다. 바람직하게는, 전해액 스트림들은 서로에 대해 고정된 위치를 갖는다.

바람직하게는, 전해액 스트림은 연속적이다. 기판 홀더 내의 기판의 처리를 위해 사용되는 적어도 하나의 관통 도관을 갖는 애노드를 사용하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 기판 홀더는 그것의 외주에서 기판을 에워싼다. 노즐로부터 기판 표면까지의 전해액 스트림의 길이는 기판 표면의 더 큰 디멘젼보다 더 작은 것이 바람직하고, 전해액 스트림의 길이는 기판 표면의 더 큰 디멘젼의 1/10 보다 작은 것이 더 바람직하다. 이러한 방식으로, 애노드와 기판 표면의 전용 부분 사이의 가능한한 짧은 거리는 이롭게는 처리 프로세스가 발생하는 위치의 높은 정밀도를 야기한다. 이것은 또한 코팅 두께의 균질성을 향상시키는 것을 도울 수 있다.

방법의 일 실시형태에서, 제 2 이동은 제 1 경로를 따라 2 회 이상 수행된다. 이러한 방식으로, 제 2 이동은 제 1 이동보다 더 자주 실행된다. 따라서, 제 1 이동에 의해 처리되어야 하는 영역 및 제 2 이동에 의한 처리의 상세들을 정의하는 것이 가능하다.

추가의 실시형태에서, 제 2 이동의 제 1 실행의 제 2 경로는 제 2 이동의 제 2 실행의 제 2 경로와 중첩하며, 여기서 바람직하게는 모든 제 2 경로들은 적어도 하나의 다른 제 2 경로에 의해 중첩된다.

전해액 스트림과 기판 사이의 이러한 종류의 상대 이동의 이점은 기판 표면상의 하나의 단일 장소가 제 1 이동 동안 2 회 이상 처리될 수 있다는 점이며, 이는 그것이 제 2 이동의 상이한 실행들에 의해 스트라이크 (strike) 될 수 있기 때문이다. 이것은 기판상의 다수의 장소들에 대해 사실일 수 있다. 이러한 방식으로, 코팅의 두께의 양호한 균질성 및 표면의 완전한 피복 (coverage) 에 대한 양호한 보장이 달성될 수 있다. 바람직하게는, 기판 표면의 다수의 처리된 영역들 - 여기서 상기 처리된 영역은 복수의 처리된 단일 장소들을 포함한다 - 은 처리된 영역에서의 결과의 경로의 부분들이 이웃하는 처리된 영역들에서의 결과의 경로의 다른 부분들을 가로지른다는 사실의 결과로서 서로 중첩한다. 이것은 중첩 없이 서로 접하는 처리된 영역들에 비해 바람직하다. 후자의 경우에, 처리된 영역들 사이의 갭이 발생한다는 위험이 항상 존재한다.

바람직하게는, 제 1 경로에 의해 커버되는 거리는 제 1 경로의 한 번의 단일 실행을 따른 제 2 경로의 실행들에 의해 커버되는 거리보다 더 짧다. 그 후, 결과의 경로의 주요 부분은 제 2 이동들의 실행에 의해 야기된다. 바람직하게는, 결과의 경로 또는 거의 완전한 결과의 경로의 상당한 부분이 결과의 경로의 상이한 부분들이 그들 자신들을 가로지르는 단일의 장소들에서 실행된다. 제 2 이동들이 바람직하게는 제 1 이동보다 더 많은 횟수 실행되고 및/또는 그것들 자신의 사이즈보다 서로에 대한 더 작은 거리로 실행되기 때문에, 그것들은 다수 회 서로를 가로지른다. 상술된 방안은 코팅의 두께의 균질성을 향상시킨다. 바람직하게는, 제 2 이동들의 실행에 의해 커버되는 거리는 제 1 이동의 한 번의 단일의 실행에서 제 1 이동에 의해 커버되는 거리보다 적어도 5 배 더 길다.

다른 실시형태에서, 제 1 이동은 불연속적이며, 여기서 제 2 이동은 제 1 이동이 정지될 때 수행된다.

불연속적이란 제 1 경로를 따른 제 1 이동을 따라 제 1 이동이 속도를 갖는 시간들 및 제 1 이동이 정지되는, 즉 그것이 속도를 갖지 않는 다른 시간들이 존재한다는 것을 의미한다.

바람직하게는, 제 2 이동은, 제 2 이동이 정지되는 시간들에서, 그것이 정지되지 않는 시간들에서 제 1 이동보다 더 큰 평균 속도를 갖는다.

다른 실시형태에서, 제 1 경로는 제 1 이동이 정지되는 정지 포인트들을 포함하고, 그 후, 그 정지 포인트들에서, 제 2 이동이 수행되며, 여기서 그 정지 포인트들은 바람직하게는 기하학적 패턴으로 배열된다.

패턴은 어레이 형상 래스터 (raster) 일 수 있지만, 패턴은 다른 기본적 지오메트리, 예를 들어 다각형 엘리먼트들로 커버되는 영역에서의 에지 포인트들 또는 예를 들어 2 이상의 상이한 기하학적 엘리먼트들을 포함하는 더 복합한 모자이크를 갖거나, 그것이 심지어 불규칙한 기본 패턴일 수 있다는 것이 또한 가능하다. 중요한 점은 기판의 표면을 균질적인 방식으로 최종적으로 처리하는 방식으로 제 2 이동들을 수행하는 것을 가능하게 하는 위치들에 정지 포인트들을 배열하는 것이다. 제 2 이동들의 형상 및 사이즈는 이러한 목표를 달성하기 위해 패턴의 형상 및 제 1 이동의 정지 포인트들에 적응될 수 있다. 정지 포인트들 사이에 규칙적인 간격들을 갖는 패턴을 사용하는 것이 바람직하다. 특히 이러한 경우에, 모든 실행들에서 동일한 제 2 이동을 항상 사용하는 것이 바람직하지만, 특별한 타입의 패턴에 상이한 제 2 이동들을 적응시키는 것이 또한 가능하다.

바람직하게는, 2 개의 이웃 정지 포인트들 사이의 거리는 2 개의 정지 포인트들을 링크하는 방향으로 2 개의 이웃 노즐들의 거리 이하이다. 그 후, 패턴에 의해 커버되는 기판 표면의 전용 부분은 각각의 노즐이 기판 표면의 이들 전용 부분들 사이의 가능한 중첩을 제외하고 기판 표면의 그것의 전용 부분을 처리할 수 있도록 2 개의 노즐들 사이에 피팅된다.

제 1 이동에 대한 정지 포인트들로 이루어지는 기본 패턴을 갖는 것이 또한 가능하며, 여기서 기본 패턴의 정지 포인트들 사이에 위치되는 경로를 따라 추가의 정지들이 행해진다. 이러한 방식으로, 더 큰 양의 중첩 및 더 분포된 처리 프로세스에 의해 이해가능한 그리고 또한 실험들에 의해 입증된 코팅 두께의 더 양호한 균질성을 야기하는 본 특허 출원에서 기술된 방법을 사용하는 처리의 정제가 가능하다. 이것의 이점은 동일한 기본 패턴이 더 양호한 결과들로 사용될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 추가적인 정지 포인트가 기본 패턴의 2 개의 정지 포인트들 사이의 중앙에 추가될 수 있지만, 기본 패턴의 2 개의 정지 포인트들 사이에 및/또는 그들 사이의 다른 위치들에서 2 이상의 추가적인 정지 포인트를 사용하는 것이 또한 가능하다.

바람직하게는, 제 1 이동은 2 개의 정지 포인트들 사이에서 선형 이동으로서 수행된다. 이것은 제 1 이동을 수행하기 위한 간단하고 용이하게 예측가능한 방법이다.

바람직하게는, 제 1 이동에서의 래스터 포인트들은 제 1 이동의 한 번의 단일의 실행 동안 2 회 이상 도달되지 않는다. 이러한 방식으로, 정지 포인트들이 위치되는 영역의 균일한 피복이 달성된다. 이것에 의해, 균질성이 향상된다.

패턴은 또한 제 1 이동이 제 2 이동을 수행하기 위해 정지되는 것이 아니라, 제 1 및 제 2 이동들이 동시에 수행되는 경우에 사용될 수 있다. 그 후, 패턴의 정지 포인트들은 예를 들어 다음의 제 2 이동에 대한 시작 포인트들로서 작용할 수 있다.

다른 실시형태에서, 기하학적 패턴은 정지 포인트들이 열들 및 행들의 교차부들에 배열되는 열들 및 행들을 갖는 어레이를 포함하며, 여기서 바람직하게는 행들의 수는 2 보다 많으며, 바람직하게는 3, 4, 5 또는 6 이고, 여기서 바람직하게는 열들의 수는 2 보다 많으며, 바람직하게는 3, 4, 5 또는 6 이고, 바람직하게는 열들 및 행들의 수는 정지 포인트들의 수가 4, 9, 16, 25 또는 36 이도록 동일하며, 여기서 래스터는 정사각형 형상 래스터이다.

래스터의 형태는 바람직하게는 따라서 정사각형 형상일 수 있는 기판의 전용 부분의 형태에 대응한다. 정지 포인트들에 대한 그러한 래스터 타입에 의해, 양호한 결과들이 실험들에 의해 발견되었다. 바람직하게는, 그 래스터는 정지 포인트들 사이에 일정한 거리들을 갖는다.

다른 실시형태에서, 제 1 이동은 패턴의 경계에 있지 않은 정지 포인트에서 시작한다.

기판 표면의 전용 부분의 경계 영역들은, 이웃 전용 부분에 대한 중첩이 동일한 전해액 스트림에 의해 발생하지 않기 때문에, 코팅의 두께의 비균질성에 대해 더 민감하다. 그러나, 디포지션 프로세스의 시작은 아직 그 프로세스의 나중 만큼 안정할 수 없어서, 디포지션 프로세스의 시작 포인트에서 비균질성들을 야기하는 경향이 있다. 코팅의 두께의 균질성을 가능한 많이 향상시키기 위해, 이 문단에서 위에서 언급된 바와 같이 2 개의 소스들로부터의 양자의 가능한 비균질성들의 추가를 회피하는 것이 이롭다.

다른 실시형태에서, 제 1 이동의 패턴의 외부 컨투어는 처리되어야 하는 기판 표면의 외부 컨투어와 유사하다.

컨투어란 이러한 콘텍스트에서 기판의 외부 경계들을 의미한다. 바람직하게는, 방법은 각이 진, 특히 직사각형 기판들을 위해 사용된다. 그러면, 또한 패턴은 직사각형 형상일 수 있다. 그러면, 직사각형 기판의 에지들은 패턴의 에지들에서의 처리 및 대응하는 제 2 이동들에 의해 잘 커버된다. 각각 컨투어 및 패턴의 다른 각이 지거나 둥근 형태들에 동일한 것이 또한 사실이다.

다른 실시형태에서, 제 2 이동의 경로는 폐쇄된 곡선, 바람직하게는 원형, 타원형, 직사각형 또는 정방형 또는 다른 다각형 곡선이며, 여기서 바람직하게는 그 폐쇄된 곡선의 최대 디멘젼은 2 와 80 mm 사이, 바람직하게는 20 과 40 mm 사이이다.

이롭게는, 폐쇄된 곡선에서, 단일의 실행의 종료 포인트는 다음의 실행에 대한 시작 포인트로서 사용될 수 있다. 그것은 따라서 쉽게 반복될 수 있다.

바람직하게는, 폐쇄된 곡선은 제 1 이동의 각각의 정지 시에 1 회 수행된다. 모든 제 2 이동들은 동일한 속도로 수행되는 것이 바람직하다. 또한, 모든 제 1 이동들은 동일한 속도로 수행되는 것이 바람직하다. 제 1 이동의 속도 및 제 2 이동의 속도는 또한 동일할 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에서, 제 1 이동 및 제 2 이동은 본질적으로 동일한 평면에서의 기판의 병진 운동들이다. 이러한 콘텍스트에서의 어구 "본질적으로 동일한 평면에서의 기판의 병진 운동" 은 바람직하게는 기판이 제 1 이동의 시작 포인트에서 기판의 표면을 통과하는 평면을 따라 이동되는 것을 의미하며, 여기서 이동하는 기판의 대응하는 표면은 그 이동 동안 상기 표면으로부터 5 mm 미만, 더욱 바람직하게는 3 mm 미만, 훨씬 더 바람직하게는 1 mm 미만 벗어난다.

다른 실시형태에 따르면, 제 1 이동의 경로 및 제 2 이동의 경로는 각각 적어도 본질적으로 직선 또는 곡선을 포함하며, 여기서 상기 곡선은 폐쇄되고 원형 또는 타원형 곡선들로부터 선택되고, 여기서 본질적으로 직선은 적어도 5 mm, 예를 들어 5 mm, 더욱 바람직하게는 적어도 1 cm, 예를 들어 1 cm, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 3cm, 예를 들어 3 cm 를 제공한다. 이러한 콘텍스트에서의 어구 "본질적으로 직선" 은 가상의 직선으로부터 10% 미만, 더욱 바람직하게는 7% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 5% 미만 벗어나는 선을 지칭한다. 그러한 퍼센티지는 상기 본질적인 직선의 길이에 관하여 상기 선과 가상의 직선 사이의 최고 거리에 기초하여 계산되며, 여기서 가상의 직선은 가능한 낮은 그러한 최고 거리를 제공하도록 배열된다. 당연히, 본질적으로 직선 및 가상의 직선 사이의 그러한 거리는 가상의 직선에 수직으로 측정된다.

다른 실시형태들에서, 적어도 하나, 더욱 바람직하게는 적어도 2 개, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 3 개, 가장 바람직하게는 적어도 4 개의 정지 포인트 쌍(들) 사이의 제 1 이동의 경로는 본질적으로 직선으로 이루어진다. 이러한 콘텍스트에서의 어구 "정지 포인트 쌍들" 은 제 1 이동의 2 개의 후속적인 정지 포인트들을 지칭한다.

다른 실시형태들에 따르면, 2 개의 후속적인 포인트들 사이의 제 1 이동의 경로는 본질적으로 직선을 포함하며, 바람직하게는 그것으로 이루어지고, 제 2 이동의 경로는 나선형, 원형, 또는 타원형 곡선, 더욱 바람직하게는 원형 또는 타원형 곡선, 훨씬 더 바람직하게는 원형 곡선을 포함하며, 바람직하게는 그것으로 이루어진다.

다른 실시형태에서, 모든 제 1 및 제 2 이동들을 수행한 후, 노즐들 및 기판의 상대 위치는 제 1 및 제 2 이동들의 시작에서와 동일하거나 이웃하는 상대 위치이다.

이러한 특징의 이점은 제 1 및 제 2 이동들을 수행하는 프로세스가 기판 표면상에서 동일한 방식으로 및 동일한 장소에서 반복될 수 있다는 점이다. 바람직하게는, 제 1 및 제 2 이동들의 실행의 2 이상의 사이클이 기판 표면상에서 동일한 장소에서 수행된다.

다른 실시형태에서, 제 1 및 제 2 이동들은 미리 결정된 시간 주기의 시작부에서 시작함으로써 수행되며, 여기서 마지막 이동은 미리 결정된 시간의 종료와 함께 종료하며, 여기서 제 1 및 제 2 이동들의 실행은 반복되고, 시간 주기가 만료한 때에 제 1 경로를 따른 모든 제 1 및 제 2 이동들의 실행의 종료에서 종료된다.

제 1 경로를 따른 모든 정지 포인트들이 아직 도달되지는 않았지만, 프로세스에 의해 도달된 정지 포인트들이 바람직하게는 종료 대칭 포인트에 대칭적인 패턴에 대해 규칙적인 방식으로 분포되는 대칭적 포인트들에서 도금 사이클을 종료하는 것이 또한 가능하다. 프로세스에 의해 도달된 정지 포인트들이 처리된 영역들과 관련이 있기 때문에, 처리된 영역들이 종료 대칭 포인트에 대칭적이도록 프로세스가 종료 대칭 포인트에서 종료될 수 있는 시작 대칭 포인트인 정지 포인트에서 시작하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 시작 대칭 포인트 및 종료 대칭 표인트는 동일하거나 이웃하는 정지 포인트들이다.

고정된 시간 주기에서 디포지션 프로세스를 수행하기 위해, 제 1 및/또는 제 2 이동의 속도를 적응시키는 것이 대안적으로 또한 가능하다. 그러면, 바람직하게는, 사이클의 실행이 시작되기 전에 속도들이 계산된다. 이동들이 수행되는 통상적인 시간 주기는 약 300 초일 수 있다.

다른 실시형태에서, 제 1 및 제 2 이동들은 처리되어야 하는 기판상의 영역들이 이러한 시작 대칭 포인트에 대해 대칭적인 기판상의 포인트에서 시작한다. 그러한 시작 대칭 포인트 포인트로부터 시작하는 것은 전체 기판 표면들을 균일하게 커버할 가능성을 용이하게 한다.

이동들은 이미 처리된 대상의 영역들이 대칭적인 종료 대칭 포인트에서 종료할 수 있다. 그러면, 처리는 생성물 코팅이 특히 균질적인 상태에서 종료된다.

다른 실시형태에서, 방법은 기판 홀더의 기계적 정렬 및 전기적 접촉을 위한 적어도 하나의 기판 홀더 연결 디바이스를 포함하는, 기판 홀더의 미리 결정된 위치에서 기판 홀더 클램핑 방향으로 기판 홀더를 클램핑하고 기판 홀더를 릴리스하는 기판 홀더 수용 장치를 사용하여 수행되며, 여기서 기판 홀더 연결 디바이스는 정렬 방향으로 기판 홀더 연결 디바이스와 기판 홀더를 정렬하기 위한 별개의 기판 홀더 정렬 디바이스, 및 기판 홀더를 전기적으로 접촉시키기 위한 별개의 기판 홀더 접촉 디바이스를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에서, 기판 홀더의 미리 결정된 위치에서 기판 홀더 클램핑 방향으로 기판 홀더를 클램핑하고 기판 홀더를 릴리스하는 기판 홀더 수용 장치가 제안되며, 그것은 기판 홀더의 기계적 정렬 및 전기적 접촉을 위한 적어도 하나의 기판 홀더 연결 디바이스를 포함하며, 여기서 기판 홀더 연결 디바이스는 정렬 방향으로 기판 홀더 연결 디바이스와 기판 홀더를 정렬하기 위한 별개의 기판 홀더 정렬 디바이스, 및 기판 홀더를 전기적으로 접촉시키기 위한 별개의 기판 홀더 접촉 디바이스를 포함하고, 그 장치가 선행하는 청구항들 중 하나에 따른 방법들 중 하나를 수행하도록 사용 및/또는 구성된다.

그러한 기판 홀더 수용 장치는 상술된 바와 같은 방법을 수행하기에 특히 적합하다. 위에서 제안된 기판과 노즐들 사이의 작은 거리로 인해, 수용 위치에서의 허용 오차들 또는 기판의 불안정한 고정에 의해 발생할 수 있을 비균질성을 최소화하기 위해 정밀한 수용 장치를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 양태에서, 전해액 유체 내에서 캐소드로서 작용하는 기판을 처리하는 전기화학적 처리 장치가 제안되며, 여기서 그 전기화학적 처리 장치는 위에 나타낸 바와 같이 애노드 및 기판 홀더 수용 장치를 포함하며, 여기서 애노드의 활성 표면은, 동작 시에, 기판으로 지향되며, 여기서 애노드는 25 mm 미만 그리고 바람직하게는 17.5 mm 미만의 기판까지의 거리를 갖는다.

그러한 전기화학적 처리 장치는 기판과 애노드 사이의 작은 거리에 의해 매우 효과적이고 빠른 처리가 달성될 수 있다는 이점을 갖는다.

상술된 바와 같은 기판 홀더 수용 장치는 동일한 출원인의 이전의 유럽 특허 출원 제 EP 15179883.2 호에 기재되어 있다. 이 출원은 기판 홀더 수용 장치 및 전기화학적 처리 장치의 점에서 본 특허 출원에 통합될 것이다.

수개의 실험들이 본 발명에 따른 방법으로 수행되었다. 결과들이 다음 페이지의 다음의 표에 제시되어 있다. 중요한 결과는 단위로서 퍼센티지를 갖는 NU (non-uniformity) 로 명명된 열에 표시되며, 여기서 NU 는 다음과 같이 정의된다:

모든 실험들에 대해, 도금 장치의 동일한 셋업이 사용되었다. 조정가능한 파라미터들만이 변경되었다. 실험들은 동일한 기판의 2 개의 측면들을 도금할 수 있는 장치로 행해졌으며, 여기서 그 측면들은 측면들 A 및 B 로서 명명된다. 포인트들 (pt) 의 수는 제 1 경로에서의 정지 포인트들의 수를 의미한다.

피치는 제 2 이동의 위치의 시프팅에 대응하는 제 1 이동의 정지들 사이의 거리를 의미한다. 2 개의 피치들이 표시되는 경우, 상이한 피치들을 사용하고 상이한 NU 결과들을 야기하는 실험이 2 회 수행되었다.

표: 본 발명의 방법에 따른 실험들 및 기지의 종래 기술에 따른 하나의 비교예.

런 번호	측면	NU [%]	비고
제 1 그룹 실험들			제 1 세트의 펄스들로 펄스 도금 (PP) 에 의해 행해짐
222	A	19.2	제 1 경로 없는 5 mm 의 반경을 갖는 제 2 경로 원 (종래 기술)
223	A	14.3	5 mm 의 반경을 갖는 제 2 경로 원; 매 10s 마다 시프트된 제 2 경로의 중심; 피치 1.875mm; 9 개의 정지 포인트들의 정사각형 패턴
224	A	8.9	5 mm 의 반경을 갖는 제 2 경로 원; 매 10s 마다 시프트된 제 2 경로의 중심; 피치 3.75mm; 9 개의 정지 포인트들의 정사각형 패턴
225	A	11.5	5 mm 의 반경을 갖는 제 2 경로 원; 매 10s 마다 시프트된 제 2 경로의 중심; 피치 1.875mm; 25 개의 정지 포인트들의 정사각형 패턴
제 2 그룹 실험들			직류 (DC) 도금에 의해 행해짐
242	B	6.5	5 mm 의 반경을 갖는 제 2 경로 원; 매 10s 마다 시프트된 제 2 경로의 중심; 피치 3.75mm; 9 개의 정지 포인트들의 정사각형 패턴
244	A	6.4	5 mm 의 반경을 갖는 제 2 경로 원; 매 10s 마다 시프트된 제 2 경로의 중심; 피치 3.75mm; 9 개의 정지 포인트들의 정사각형 패턴
제 3 그룹 실험들			제 2 세트의 펄스들로 펄스 도금 (PP) 에 의해 행해짐
248	A	51.2	제 1 경로 없는 5 mm 의 반경을 갖는 제 2 경로 원 (종래 기술)
249	A	8.1	5 mm 의 반경을 갖는 제 2 경로 원; 매 10s 마다 시프트된 제 2 경로의 중심; 피치 2.5mm; 16 개의 정지 포인트들의 정사각형 패턴
250	A	21.1	5 mm 의 반경을 갖는 제 2 경로 원; 매 10s 마다 시프트된 제 2 경로의 중심; 피치 3.75mm; 9 개의 정지 포인트들의 정사각형 패턴
252	B	8.6	5 mm 의 반경을 갖는 제 2 경로 원; 매 10s 마다 시프트된 제 2 경로의 중심; 피치 2.5mm; 16 개의 정지 포인트들의 정사각형 패턴
254	A	9.5	5 mm 의 반경을 갖는 제 2 경로 원; 매 10s 마다 시프트된 제 2 경로의 중심; 피치 2.5mm; 16 개의 정지 포인트들의 정사각형 패턴
256	A	4.7	5 mm 의 반경을 갖는 제 2 경로 원; 매 10s 마다 시프트된 제 2 경로의 중심; 피치 2.5mm; 25 개의 정지 포인트들의 정사각형 패턴
267	B	8.3	5 mm 의 반경을 갖는 제 2 경로 원; 매 10s 마다 시프트된 제 2 경로의 중심; 피치 5mm; 9 개의 정지 포인트들의 정사각형 패턴

도 1 은 제 1 이동의 제 1 경로 (1) 와 제 2 이동의 제 2 경로 (2) 를 더하는 것으로부터 야기되는 결과의 경로 (12) 의 개략적인 표현을 도시한다. 제 1 이동은 점섬들로 묘사되는 제 1 경로 (1) 를 따라 수행된다. 제 1 경로 (1) 는 그것의 실행 동안 9 개의 정지 포인트들 (SP1 내지 SP9) 을 가로질러 주행한다. 정지 포인트들 (SP1 내지 SP9) 은 그들의 번호들의 순서로 제 1 경로에 의해 가로질러 진다. 따라서, 제 1 이동에 대한 패턴 (10) 은 정지 포인트들 (SP1 내지 SP9) 에 의해 구성된다. 도 1 에서, 정지 포인트들 (SP1 내지 SP9) 은 3 개의 행들 및 3 개의 열들로 배열된다. 제 1 경로 (1) 의 실행은 정지 포인트 (SP1) 에서 시작한다. 정지 포인트 (SP1) 는 다른 정지 포인트들 (SP2 내지 SP9) 의 중앙에 배열된다. 그 후, 제 1 경로 (1) 는 패턴 (10) 의 외주에 배열되는 정지 포인트들 (SP2 내지 SP9) 로 진행한다. 정지 포인트 (SP1) 로부터 시작하고, 그 후 정지 포인트들 SP9, SP8, SP7 등으로 이순서로 SP2 에 도달할 때까지 계속하는 것이 또한 가능하다. 마지막 단계로서, 경로는 폐쇄된 루프가 제 1 경로 (1) 에 대해 확립되도록 다시 정지 포인트 (SP1) 로 리턴한다. 모든 정지 포인트들 (SP1 내지 SP9) 은 열 또는 행의 방향에서 그들의 이웃들까지 동일한 거리를 갖는다. 제 1 경로 (1) 에 의해, 정지 포인트들 (SP1 내지 SP9) 은 곧은 경로 섹션들에 의해 연결된다.

각각의 정지 포인트 (SP1 내지 SP9) 에서, 제 1 이동은 정지된다. 이동은 그 후 특정의 정지 포인트 (SP1 내지 SP9) 와 연관되는 제 2 경로들 (2) 중 하나로 계속된다. 정지 포인트들 (SP1 내지 SP9) 각각은 하나의 제 2 경로 (2) 와 연관된다. 모두 자신의 참조 부호에 의해 표시되지 않는 모든 9 개의 제 2 경로들 (2) 은 동일한 형태, 즉 원의 형태, 및 동일한 사이즈를 갖는다. 제 2 경로들 (2) 각각은 그것의 이웃들과 그리고 또한 그것의 제 2 이웃들과 중첩한다. 제 2 경로 (2) 의 반경은 행 또는 열의 방향에서 2 개의 이웃 정지 포인트들 (SP1 내지 SP9) 사이의 그것의 거리보다 더 크다.

결과의 경로 (12) 는 따라서 제 2 경로 (2) 의 원들과 함께 차례차례 제 1 경로 (1) 의 곧은 섹션들을 통해 진행한다. 결과의 경로 (12) 의 실행은 임의의 횟수로 기판의 추가의 처리에 대해 반복될 수 있다.

도 2 내지 도 6 은 도 2 내지 도 6 에서 도시되지 않은 상이한 제 1 경로들에서 사용될 수 있는 정지 포인트들 (SP) 의 추가의 가능한 패턴들 (10) 을 도시한다. 패턴들은 정방형 컨투어를 갖는다. 정지 포인트들은 열과 행 라인들의 교차부에 배열된다. 열들 및 행들은 그들의 중간 공간들로서가 아니라 라인들에서 정의될 것이다. 정지 포인트들 (SP) 을 통해 제 1 경로를 정의할 다수의 가능성들이 존재하며, 여기서 각각의 정지 포인트 (SP) 는 제 1 경로에 의해 도달된다. 도 2 내지 도 6 은 정지 포인트들 (SP) 의 행들 및 열들의 수에 의해 상이하다. 정지 포인트가 없는 라인들은 정지 포인트들 (SP) 의 어레이 및 이에 따라 그들의 열들 및 행들이 배열되는 기본 그리드를 보여준다.

도 7 은 평평한 재료의 습식-화학적 또는 전기화학적 처리를 위한 장치의 기판 홀더 수용 장치 (100) 를 도시한다. 기판 홀더 수용 장치 (100) 는 도 7 에 도시되지 않은 기판 홀더를 수용하도록 구성되는 기판 홀더 클램핑 디바이스 (20), 및 기판 홀더 이동 디바이스를 포함한다. 기판 홀더 수용 장치 (100) 는 2 개의 기판 홀더 연결 디바이스들 (21) 사이에 기판 홀더를 수용하도록 구성된다. 기판 홀더에는 기판이 부착가능하다. 기판은 본 발명에 따른 방법들에 의해 처리되어야 하는 기판 표면을 포함한다. 기판 홀더는 기판에 전류를 공급하도록 구성되며, 여기서 기판은 처리 프로세스에서 캐소드로서 작용한다.

기판 홀더 이동 디바이스 (30) 는 도 7 에 도시되지 않은 머신 베이스 (machine base) 에 직접 또는 간접으로 고정될 수 있다. 또한, 애노드는 그 머신 베이스에 고정될 수 있거나 다른 방법으로 기판 홀더 수용 장치 (100) 에 기계적으로 연결된다. 기판 홀더 이동 디바이스는 애노드 표면에 평행한 방향으로 도 7 에 도시되지 않은 애노드로 상대적으로 기판을 이동시키도록 구성된다. 애노드 표면은 바람직하게는 평평하고, 처리 동안, 기판으로 지향된다. 기판의 피처리 표면은 처리 동안 애노드 표면에 실질적으로 평행하게 정렬된다. 기판 홀더 수용 장치 (100) 에 기판 홀더를 연결하기 위해, 기판 홀더 클램핑 디바이스 (20) 는 기판 홀더가 그것들 사이에 정렬될 수 있는 2 개의 기판 홀더 연결 디바이스들 (21) 을 포함한다. 기판 홀더 연결 디바이스들 (21) 은 각각 기판 홀더 클램핑 아암 (22) 의 말단에 배열된다. 기판 홀더 연결 디바이스들 (21) 은 또한 각각 아암들 (22) 중 하나에 평행한 클램핑 디바이스 프레임 (26) 의 돌출 부분에 의해 각각 지지된다. 기판 홀더 연결 디바이스들 (21) 각각은 동작 시에 전류 공급 케이블들 (23) 에 의해 전류가 공급될 수 있다. 각각의 기판 홀더 연결 디바이스들 (21) 에 대한 전류 공급 케이블들 (23) 은 그들의 기판 홀더 연결 디바이스 (21) 로 동일한 전위를 공급한다. 기판 홀더 연결 디바이스들 (21) 사이에는, 프레임 브리지 (25) 가 배열된다. 기판 홀더 연결 디바이스 (21) 는 차례로 기판 홀더 클램핑 디바이스 (21) 에 상대적으로 기판 홀더를 정렬하도록 구성되는 기판 홀더 정렬 디바이스를 포함한다. 기판 홀더 정렬 디바이스 및 기판 홀더 수용 장치 (100) 뿐아니라 기판 홀더 수용 장치 (100) 와 애노드 사이의 상대적인 기계적 연결 경로는 기판의 피처리 표면을 평평한 애노드 표면에 실질적으로 평행하게 정렬하도록 구성된다. 또한, 기판 홀더 클램핑 디바이스 (21) 는 기판 홀더에 전류를 공급하도록 구성되는 기판 홀더 접촉 디바이스를 포함한다. 전류는 기판 홀더를 통해 기판으로 흐른다.

도 8 은 애노드 (421) 를 홀딩하고 있는 애노드 홀더 (42) 를 갖는 머신 프레임 (4) 를 포함하는 전기화학 처리 장치 (5) 의 개략도를 도시한다. 또한, 머신 프레임 (4) 은 기판 홀더 클램핑 디바이스 및 기판 홀더 이동 디바이스를 포함하는 기판 홀더 수용 장치 (100) 를 갖는다. 기판 홀더 클램핑 디바이스 (20) 는 차례로 기판 (111) 을 홀딩하는 기판 홀더 (11) 를 클램핑한다. 기판 (111) 및 애노드 (421) 는 전해조 (51) 에 포함되는 전해액 레벨 (512) 까지 축적된 전해액 (511) 에 침지된다. 이러한 방식으로, 전류는 기판 (111) 을 처리하기 위해 애노드 (421) 로부터 기판 (111) 으로 흐를 수 있다.

도 9a 및 도 9b 는 상기 표에서 실험 222 (비교예) 로서 표시된 갈바닉 금속 도금 기판의 금속 코팅의 두께의 측정 결과를 보여준다. 도 9a 에서, 측정 결과들은 숫자들로서 표시되는 반면, 도 9b 에서 가장 두꺼운 라인들은 평균 두께를 나타낸다. 작은 "+" 또는 "-" 에 의해 마크된 다른 더 얇은 라인들은 기판상의 금속 디포지션의 평균 두께로부터의 편차들을 나타내며, 여기서 편차가 더 높을수록 각각의 라인들은 더 두껍게 묘사된다. 따라서, 그러한 그림상에서 더 상대적으로 두꺼운 라인들을 검출할 수 있을 수록, 기판 표면상에 디포짓된 금속 두께 분포는 더 불규칙하다. 코팅의 두께는 관련된 기판 표면상의 49 개의 포인트들에서 측정되었다. 여기서 간단한 원이 종래 기술에 따른 제 1 경로로서 사용되었다. 제 2 경로들은 실행되지 않았다. 기판은 원형 외주를 갖는다.

결과적으로, 19.2 의 비균일성이 측정되었다. 평균 두께 분포 라인은 기판의 중앙으로부터 나오는 4 개의 레이들 (rays) 을 갖는 별 형상을 갖는 리지들 (ridges) 및 밸리들 (valleys) 의 형태를 갖는다. 다른 라인들은 검출하기에 명확해서, 이것이 꽤 불규칙적인 패턴이라는 결론에 이른다.

도 10a 및 도 10b 는 상기 표에서 실험 224 (발명의 예) 로서 표시된 갈바닉 금속 도금 기판의 금속 코팅의 두께의 측정 결과를 보여준다. 도 10a 에서, 측정 결과들은 숫자들로서 표시되는 반면, 도 10b 에서 가장 두꺼운 라인들은 평균 두께를 나타낸다. 작은 "+" 또는 "-" 에 의해 마크된 다른 더 얇은 라인들은 기판상의 금속 디포지션의 평균 두께로부터의 편차들을 나타내며, 여기서 편차가 더 높을수록 각각의 라인들은 더 두껍게 묘사된다. 코팅의 두께는 관련된 기판 표면상의 49 개의 포인트들에서 측정되었다. 여기서, 정지 포인트들의 패턴을 통한 제 1 경로가 본 발명에 따라 사용되었다. 제 2 경로들은 원들로서 실행되었다. 기판은 또한 원형 외주를 갖는다.

결과적으로, 8.9 의 비균일성이 측정되었다. 평균 두께 분포 라인은 주로 약간의 경사의 형태를 갖는다. 다른 라인들은 훨씬 더 얇야서 이것이 도 9a 및 도 9b 와 비교하여 훨씬 더 규칙적인 패턴이라는 결론에 이른다.

1 제 1 경로
2 제 2 경로
4 머신 프레임
5 전기화학 처리 장치
10 패턴
11 기판 홀더
12 결과의 경로
20 기판 홀더 클램핑 디바이스
21 기판 홀더 연결 디바이스
22 아암
23 케이블
25 프레임 브리지
26 클램핑 디바이스 프레임
30 기판 이동 디바이스
42 애노드 홀더
51 전해조
100 기판 홀더 수용 장치
111 기판
421 애노드
511 전해액
512 전해액 레벨
SP, SP1 내지 SP9 정지 포인트들

Claims (20)

1. 애노드 및 전해액을 사용하는 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법으로서,
   복수의 전해액 노즐들 각각으로부터 국부적으로 정의된 전해액 스트림이 처리되어야 하는 기판 표면의 부분을 향해 지향되고, 디포지션 동안 상기 기판과 상기 전해액 스트림 사이에 상대 이동이 수행되며,
   제 1 이동은 제 1 경로를 따라 수행되고,
   적어도 상기 제 1 경로의 부분을 따라, 제 2 이동이 제 2 경로를 따라 수행되고,
   상기 제 1 이동 및 상기 제 2 이동은 각각 상기 전해액 스트림과 상기 기판 사이의 상대 이동들이며,
   상기 제 1 이동은 불연속적이고, 상기 제 2 이동은 상기 제 1 이동이 정지될 때 수행되는 것을 특징으로 하는 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   제 2 이동은 상기 제 1 경로를 따라 2 회 이상 수행되는 것을 특징으로 하는 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 2 이동의 제 1 실행의 상기 제 2 경로는 상기 제 2 이동의 제 2 실행의 상기 제 2 경로와 중첩하고,
   바람직하게는 모든 제 2 경로들은 적어도 하나의 다른 제 2 경로에 의해 중첩되는 것을 특징으로 하는 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 경로는 상기 제 1 이동이 정지되는 정지 포인트들 (SP, SP1 내지 SP9) 을 포함하고, 그 후, 상기 정지 포인트들 (SP, SP1 내지 SP9) 에서, 상기 제 2 이동이 수행되고,
   상기 정지 포인트들 (SP, SP1 내지 SP9) 은 기하학적 패턴으로 배열되는 것을 특징으로 하는 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 정지 포인트들 (SP, SP1 내지 SP9) 은, 상기 기하학적 패턴이 행들 및 열들 갖는 어레이이도록, 행들 및 열들로 배열되는 것을 특징으로 하는 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 1 이동은 상기 패턴의 경계에 있지 않은 정지 포인트 (SP1) 에서 시작하는 것을 특징으로 하는 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 1 이동의 상기 패턴의 외부 컨투어는 처리되어야 하는 상기 기판 표면의 외부 컨투어와 유사한 것을 특징으로 하는 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 이동의 상기 제 2 경로는 폐쇄된 곡선이며,
   상기 폐쇄된 곡선의 최대 디멘젼은 2 와 80 mm 사이인 것을 특징으로 하는 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
10. 제 1 항에 있어서,
    모든 제 1 및 제 2 이동들을 수행한 후, 상기 전해액 스트림 및 상기 기판의 상대 종료 위치는 상기 제 1 및 제 2 이동들의 상대 시작 위치와 동일하거나 상기 상대 종료 위치는 상기 상대 시작 위치에 대한 이웃하는 위치인 것을 특징으로 하는 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 이동 및 상기 제 2 이동은 미리 결정된 시간 주기의 시작부에서 시작함으로써 수행되고,
    마지막 이동은 상기 미리 결정된 시간 주기의 종료와 함께 종료하며,
    상기 제 1 및 상기 제 2 이동의 실행은 반복되고 시간 주기가 만료한 때에 상기 제 1 경로를 따른 모든 제 1 및 제 2 이동들의 실행의 종료에서 종료되는 것을 특징으로 하는 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 경로는 상기 제 2 경로의 형태와는 상이한 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 기판 홀더의 기계적 정렬 및 전기적 접촉을 위한 적어도 하나의 기판 홀더 연결 디바이스를 포함하는, 상기 기판 홀더의 미리 결정된 위치에서 기판 홀더 클램핑 방향 (SHCD) 으로 상기 기판 홀더를 클램핑하고 상기 기판 홀더를 릴리스하는 기판 홀더 수용 장치를 사용하여 수행되며,
    상기 기판 홀더 연결 디바이스는 정렬 방향으로 상기 기판 홀더 연결 디바이스와 상기 기판 홀더를 정렬하기 위한 별개의 기판 홀더 정렬 디바이스, 및 상기 기판 홀더를 전기적으로 접촉시키기 위한 별개의 기판 홀더 접촉 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
14. 기판 홀더의 미리 결정된 위치에서 기판 홀더 클램핑 방향으로 기판 홀더를 클램핑하고 기판 홀더를 릴리스하는 기판 홀더 수용 장치로서,
    상기 기판 홀더의 기계적 정렬 및 전기적 접촉을 위한 적어도 하나의 기판 홀더 연결 디바이스를 포함하며,
    상기 기판 홀더 연결 디바이스는 정렬 방향으로 상기 기판 홀더 연결 디바이스 와 상기 기판 홀더를 정렬하기 위한 별개의 기판 홀더 정렬 디바이스, 및 상기 기판 홀더를 전기적으로 접촉시키기 위한 별개의 기판 홀더 접촉 디바이스를 포함하고,
    상기 장치는 제 1 항에 기재된 방법을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 홀더 수용 장치.
15. 전해액 유체 내에서 캐소드로서 작용하는 기판을 처리하기 위한 전기화학적 처리 장치로서,
    상기 전기화학적 처리 장치는 애노드 및 제 14 항에 기재된 기판 홀더 수용 장치를 포함하며,
    상기 애노드의 활성 표면은, 동작 시에, 상기 기판으로 지향되며,
    상기 애노드는 25 mm 미만의 상기 기판까지의 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 전기화학적 처리 장치.
16. 제 6 항에 있어서,
    행들 및 열들 갖는 상기 어레이는 3 이상의 행들의 수, 3 이상의 열들의 수를 포함하는, 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 행들의 수는 3 으로부터 6 까지이고, 상기 열들의 수는 3 으로부터 6 까지인, 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
18. 제 16 항에 있어서,
    상기 열들 및 행들의 수는 정지 포인트들의 수가 4, 9, 16, 25 또는 36 이도록 동일한, 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
19. 제 9 항에 있어서,
    상기 폐쇄된 곡선은 원형, 타원형, 직사각형 또는 정방형 또는 다른 다각형 곡선인, 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
20. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 경로는 상기 제 1 이동이 정지되는 정지 포인트들 (SP, SP1 내지 SP9) 을 포함하고, 그 후, 상기 정지 포인트들 (SP, SP1 내지 SP9) 에서, 상기 제 2 이동이 수행되고,
    상기 정지 포인트들 (SP, SP1 내지 SP9) 은, 기하학적 패턴이 행들 및 열들 갖는 어레이이도록, 행들 및 열들로 배열되며,
    모든 제 1 및 제 2 이동들을 수행한 후, 상기 전해액 스트림 및 상기 기판의 상대 종료 위치는 상기 제 1 및 제 2 이동들의 상대 시작 위치와 동일하거나 상기 상대 종료 위치는 상기 상대 시작 위치에 대한 이웃하는 위치인 것을 특징으로 하는 기판의 갈바닉 금속 디포지션을 위한 방법.
    
    
    

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