KR102381604B1 - 기판 보유 장치 - Google Patents

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Abstract

기판(113)을 보유하기 위한 장치는 척 컵(101), 시일 쉘(111), 척 플레이트(102) 및 수직방향 구동 장치(103)를 갖는다. 상기 시일 쉘(111)은 하부벽(1111), 외벽(1112) 및 내벽(114)을 갖는다. 상기 내벽(1114)은 립 시일부(1115)를 형성한다. 상기 시일 쉘(111)의 하부벽(1111) 및 외벽(1112)은 상기 척 컵(101)의 베이스부(1011)의 하부면 및 외부면을 각각 감싼다. 상기 립 시일부(1115)는 상기 기판(113)의 전면의 에지를 밀봉하도록 상기 척 컵(101)의 지지부(1014)를 감싼다. 상기 장치는 상기 기판의 전면의 에지, 상기 기판의 배면 및 상기 척 컵이 전해질 용액과 접촉하는 것으로부터 보호한다.

Description

기판 보유 장치
본 발명은 일반적으로 기판을 보유하는 장치, 더 상세하게 기판이 장치에 의해 보유되어 화학용액 내에서 처리, 예컨대 도금을 위해 전해질용액 내에 침지될 때 기판의 에지 및 배면과, 척 컵을 보호하도록 척 컵을 감싸는 시일 쉘을 갖는 장치에 관한 것이다.
현재 금속 도금/증착 공정은 IC 제조에서 더욱더 인기가 있다. 그 뿐만 아니라, 진보한 웨이퍼 레벨 패키징의 분야, 즉 Cu 필러, RDL(재분포층), TSV 및 인터포저와 같은 많은 기술에서, 라인의 말미에서의 구리 상호연결은 금속 도금 공정을 이용한다. 높은 도금 속도로 인해, 상술한 공정을 위해서는 전기화학 도금이 주로 이용된다.
도금 장치, 특히 전기화학 도금 장치를 위해서는, 기판을 보유하는 장치가 매우 중요하다. 상기 장치의 접촉 링은 기판의 전면 상에서 시드층과 균일하게 접촉되어야 한다. 한편, 접촉 링은 전해질 용액과 직접 접촉하지 않아야 하므로, 격리를 위해 시일 링이 이용되어 전해질 용액은 기판의 전면의 에지에 도달하지 않는다. 그렇지 않으면, 기판의 전면의 에지는 금속으로 도금될 것이고, 기판 상에 증착된 금속 필름의 균일성이 열화될 것이다.
특허 US 8,172,992 B2호는 금속 증착 공정을 위해 이용되는 클램쉘(clamshell)을 개시한다. 립시일을 구비하는 클램쉘의 베이스 플레이트는 폴리아미드-이미드(PAI) 및 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 같은 소수성 코팅을 갖는 강성의 내부식성 재료로 제조된다. 그러나, 코팅 재료의 두께는 매우 제한되어, 통상적으로 그 두께는 수 미크론이다. 따라서, 장시간 사용 후에, 클램쉘을 개방 및 폐쇄하는 빈번한 운동 동안에, 코팅 재료는 기판과의 마찰로 인해 손상받게 되어 시일 효과가 열화된다. 그 전체의 클램쉘은 새로운 것으로 교체될 필요가 있다. 클램쉘의 수명은 단축된다. 그리고, 그 비용은 클램쉘의 빈번한 교체로 인해 매우 높아진다. 그래서 대량 생산을 위한 비용을 감소시키기 위한 신규한 발명이 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판을 보유하기 위한 장치를 제공하는 것이다. 상기 장치는 척 컵(chuck cup), 시일 쉘(seal shell), 척 플레이트(chuck plate) 및 수직방향 구동 장치(vertical driving device)를 갖는다. 상기 척 컵은 베이스부를 갖는다. 상기 베이스부는 하부면, 외부면 및 내부면을 갖는다. 상기 베이스부의 하단부에 있는 상기 내부면은 기판의 전면의 에지를 지지하는 지지부를 형성하도록 상측방향으로 비스듬하게 돌출한다. 상기 시일 쉘은 하부벽, 외벽 및 내벽을 갖는다. 상기 내벽은 립 시일부를 형성한다. 상기 시일 쉘의 하부벽 및 외벽은 상기 척 컵의 베이스부의 하부면 및 외부면을 각각 감싼다. 상기 립 시일부는 상기 기판의 전면의 에지를 밀봉하도록 상기 척 컵의 지지부를 감싼다. 상기 수직방향 구동 장치는 상기 척 플레이트에 연결하여 상기 척 플레이트를 아래 또는 위로 구동하여, 상기 척 플레이트가 상기 시일 쉘의 립 시일부 상에 상기 기판을 척킹하도록 상기 기판의 배면에 대해 가압하게 하거나 또는 상기 기판의 배면으로부터 떠나게 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 장치는, 그 장치가 기판을 보유하고 상기 기판을 도금을 위한 전해질 용액 내에 침지하도록 이용될 때, 상기 척 컵을 감싸는 상기 시일 쉘을 이용하고, 상기 시일 쉘은 상기 기판의 전면의 에지, 상기 기판의 배면 및 상기 척 컵을 보호하여, 상기 기판의 전면의 에지, 상기 기판의 배면 및 상기 척 컵이 전해질 용액과 접촉하는 것을 회피한다. 상기 시일 쉘은 연질이고, 상기 척 컵은 상기 시일 쉘이 상기 척 컵을 감쌀 때 상기 시일 쉘보다 더 높은 경도를 갖는 재료로 제조되어, 상기 척 컵은 변형하지 않는다. 따라서, 상기 기판을 척킹한 후에, 상기 시일 쉘은 기판 표면에 손상 없이 상기 기판 표면을 매우 부드럽게 밀봉한다. 상기 시일 쉘의 밀봉 효과는 매우 양호하다. 게다가, 상기 시일 쉘의 두께는 두꺼워서, 상기 시일 쉘의 수명이 길다. 더욱이, 상기 장치가 일정 시간 동안 사용된 후에는, 전체의 척 컵이 아니라, 상기 시일 쉘만을 교체할 필요가 있으므로, 제조 비용을 감소시킨다.
도 1은 본 발명에 따른 기판을 보유하기 위한 장치에 대한 사시도,
도 2는 기판을 보유하는 장치의 평면도,
도 3은 도 2의 A-A선을 따라 취한 단면도,
도 4는 도 3에서의 부분 D의 부분 확대도,
도 5는 도 4에서의 부분 H의 부분 확대도,
도 6은 장치의 척 컵, 접촉 링 및 시일 쉘을 도시하는 분해도,
도 7은 장치의 시일 쉘의 사시도,
도 8은 시일 쉘의 평면도,
도 9는 도 8의 B-B선을 따라 취한 단면도,
도 10은 도 9에서의 부분 F의 부분 확대도,
도 11은 장치의 접촉 링에 대한 단면도,
도 12는 도 11의 부분 G의 부분 확대도,
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가압 플레이트 및 접촉 링을 도시하는 사시도,
도 14는 가압 플레이트 및 접촉 링을 도시하는 평면도,
도 15는 도 14의 C-C선을 따라 취한 단면도,
도 16은 도 15에서의 부분 J의 부분 확대도,
도 17a-17f는 각종 형상을 갖는 기판의 도면,
도 18은 소수성의 기본 원리를 도시한 도면.
본 발명은 기판이 처리될 때, 예컨대 도금을 위해 전해질용액 내에 침지될 때 기판을 보유하는 장치를 제공한다. 기판의 전면 상에 금속층을 도금하도록 전해질 용액 내에 기판이 침지될 때, 기판의 전면의 에지 및 기판의 배면은 보호되어 전해질 용액과의 접촉이 회피되어야 한다. 따라서, 기존의 기술과는 달리, 본 발명의 장치는 기판이 도금을 위해 전해질 용액 내에 침지될 때 전해질 용액이 기판의 전면의 에지 및 기판의 배면에 도달하는 것을 방지하는 시일 쉘을 이용하고, 시일 쉘은 교체가능하다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 기판 보유 장치(100)를 도시한다. 장치(100)는 척 컵(101) 및 척 플레이트(102)를 갖는다. 척 컵(101)은 컵 형상의 베이스부(1011)를 갖는다. 베이스부(1011)는 관통 수용 공간(1012)을 한정한다. 베이스부(1011)는 하부면, 외부면 및 내부면을 갖는다. 베이스부(1011)의 내부면은 경사져서, 기판(113)을 반입하는데 유익하다. 베이스부(1011)의 상단부는 브림(1013)을 형성하도록 외측방향으로 연장된다. 베이스부(1011)의 하단부에 있는 내부면은 기판(113)이 수용 공간(1012) 내에 놓일 때 기판(113)을 지지하는 지지부(1014)를 형성하도록 상측방향으로 비스듬하게 돌출한다. 베이스부(1011)의 하단부에는 그루브(1015)가 형성된다. 척 컵(101)은 스테인리스강, Ti, Ta, Al 합금 등의 금속 또는 탄소 섬유로 제조된다.
척 플레이트(102)는 범용 샤프트(105)를 통해 수직방향 구동 장치(103)에 연결한다. 수직방향 구동 장치(103)는 척 플레이트(102)를 위로 또는 아래로 구동시킨다. 기판(113)이 수용 공간(1012) 내에 반입되어 지지부(1014)에 의해 지지될 때, 수직방향 구동 장치(103)는 척 플레이트(102)를 아래로 구동하여 기판(113)의 배면에 대해 가압하므로, 기판(113)은 척 컵(101) 및 척 플레이트(102)에 의해 척킹된다. 기판(113)의 전면은 공정에 노출된다. 그 공정이 완료된 후에, 수직방향 구동 장치(103)는 척 플레이트(102)를 위로 구동하여 척 플레이트(102)는 기판(113)의 배면으로부터 떠난다. 그 다음, 기판(113)은 수용 공간(1012) 외부로 꺼내진다. 수직방향 구동 장치(103)는 실린더 또는 모터일 수 있다. 기판(113)의 배면과 접촉하는 척 플레이트(102)의 표면은 복수의 슬롯(1021)을 형성한다. 척 플레이트(102)가 기판(113)의 배면으로부터 떠나면, 공기가 척 플레이트(102)와 기판(113)의 배면 사이의 공간인 슬롯(1021)으로부터 쉽게 들어가, 기판(113)이 척 플레이트(102)로부터 쉽게 이탈되게 한다. 기판(113)이 척 플레이트(102)로부터 쉽게 이탈하게 하기 위해, N2 가스는 범용 샤프트(105) 내에 배치된 가스 파이프(107)를 통해 기판(113)의 배면에 공급될 수 있다. 척 플레이트(102)는 PP, PVDF, PEEK, PET 등으로 제조된다.
척 플레이트(102)가 기판(113)을 척킹하기 위해 아래로 구동될 때 완충을 위해 척 플레이트(102)와 척 컵(101) 사이에는 o-링(108)이 배치된다. 게다가, o-링(108)은 기판(113)이 도금을 위해 전해질 용액 내에 침지될 때 전해질 용액이 수용 공간(1012)에 들어가는 것을 방지할 수 있다. 상이한 공정 요건을 만족시키기 위해, 장치(100)는 각도 제어 구동 장치(104) 및 회전 구동 장치(106)를 갖는다. 각도 제어 구동 장치(104)는 척 플레이트(102)와 척 컵(101)이 처리를 위해 기판(113)을 고정할 때 각도를 기울이도록 척 플레이트(102)와 척 컵(101)을 구동한다. 회전 구동 장치(106)는 척 플레이트(102)와 척 컵(101)이 처리를 위해 기판(113)을 고정할 때 척 플레이트(102)와 척 컵(101)을 회전시키도록 구동한다.
도 7 내지 도 10은 장치(100)의 시일 쉘(111)을 도시한다. 시일 쉘(111)은 하부벽(1111), 외벽(1112) 및 내벽(1114)을 갖는다. 외벽(1112)의 팁 단부는 돌출부(1113)를 갖는다. 내벽(1114)은 립 시일부(1115)를 형성하도록 구부려진다. 립 시일부(1115)에 연결하는 내벽(1114)의 팁 단부는 고정부(1116)를 형성하도록 수평방향으로 연장된다. 시일 쉘(111)은 척 컵(101)을 감싼다. 구체적으로, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 시일 쉘(111)의 하부벽(1111)은 척 컵(101)의 베이스부(1011)의 하부면을 감싼다. 시일 쉘(111)의 외벽(1112)은 척 컵(101)의 베이스부(1011)의 외부면을 감싼다. 립 시일부(1115)는 척 컵(101)의 지지부(1014)를 감싼다. 시일 쉘(111)의 고정부(1116)는 척 컵(101)의 그루브(1015) 내에 위치된다. 시일 쉘(111)과 척 컵(101)을 함께 고정하기 위해, 고정 링(109)이 제공되어 척 컵(101)의 브림(1013)의 하부에 배치된다. 고정 링(109)은 시일 쉘(111)의 돌출부(1113)를 스퀴징한 다음, 고정 링(109)은 복수의 나사(110)를 통해 척 컵(101)의 브림(1013)의 하부에 고정된다. 시일 쉘(111)의 두께는 0.1mm 내지 2mm, 바람직하게 0.3mm 내지 1mm이다. 습식 처리 동안에, 시일 쉘(111)의 립 시일부(1115)는 기판(113)의 전면의 에지를 밀봉하여 화학 용액이 기판(113)의 전면의 에지 및 기판(113)의 배면에 도달할 수 없다. 그러므로, 습식 처리가 완료된 후에, 이 기판(113)의 전면의 에지 및 기판(113)의 배면은 건조된다. 게다가, 시일 쉘(111)이 척 컵(101)을 감싸기 때문에, 시일 쉘(111)은 척 컵(101)을 보호하고 척 컵(101)이 화학 용액과 접촉하는 것을 방지하여, 척 컵(101)이 화학 용액에 의해 부식되는 것을 회피한다. 시일 쉘(111)의 보호로 인해, 장치(100)에 의해 보유되는 기판(113)은 처리, 예컨대 도금을 위해 화학 용액 내에 침지될 수 있다. 화학 용액의 액상 레벨은 고정 링(109) 아래에 있어, 화학 용액이 고정 링(109) 및 나사(110)를 부식하는 것을 회피한다.
시일 쉘(111)은 몰딩으로 제조된다. 시일 쉘(111)을 제조하기 위한 재료는 고무, 예컨대 불소 고무, 실리콘 고무, 니트릴부타디엔 고무이다. 또한, 시일 쉘(111)을 제조하기 위한 재료는 연질이고 소정의 경도를 갖는다. 그 재료의 경도는 경도계로 시험되는 20 내지 70, 바람직하게 40 내지 60에서 변화한다. 시일 쉘(111)을 제조하기 위한 재료는 소수성이고 재료 표면 거칠기는 Ra < 8㎛이다. 도 18에 도시한 바와 같이, 액적(301)과 기판(313) 사이의 접촉 각도(Ф)가 90°를 초과하면, 기판(313)은 소수성이다. 접촉 각도(Ф)는 재료 표면 거칠기와 관련된다. 접촉 각도(Ф)가 감소하는 반면, 재료 표면 거칠기는 증가한다. 재료 표면이 너무 거친, 8㎛ 초과하면, 시일 효과는 열화될 것이다. 따라서, 더 양호한 시일 효과를 성취하기 위해, 재료 표면 거칠기는 바람직하게 5㎛ 미만이다.
시일 쉘(111)의 내벽(1114)은 수평면에 대해 각도(α)를 경사진다. 각도(α)는 90°미만이다. 기판(113)이 도금을 위해 전해질 용액 내에 침지될 필요가 있을 때, 장치(100)는 기판(113)을 보유한 다음, 장치(100)는 반입 또는 반출 위치로부터 처리 위치로 이동한다. 기판(113)은 전해질 용액 내에 완전히 침지된다. 도금 공정 동안에, 장치(100)는 회전하는데, 회전 속도는 3rpm 내지 200rpm이다. 기판(113)을 침지하는 공정 동안에, 공지는 시일 쉘(111)의 내벽(1114)을 따라 외부로 압출될 수 있다. 한편, 도금 공정 동안에, 기판(113)의 전면 상에는 H2 가스가 발생할 수 있다. 가스 버블도 외부로 압출되어야 한다. 그렇지 않으면, 공기 또는 가스 버블은 증착된 금속 내에서 공동 문제를 야기할 것이다.
장치(100)가 기판(113)의 전면 상에 금속층을 전기 도금하는데 이용될 때, 전류 전도를 위해 접촉 링(112)이 제공된다. 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 접촉 링(112)은 바디부(1121), 복수의 제1 핑거부(1122) 및 복수의 제2 핑거부(1123)를 갖는다. 접촉 링(112)을 장착하기 위해, 척 컵(101)의 베이스부(1011)의 하단부는 탈착가능하다. 명확한 도시를 위해, 척 컵(101)의 베이스부(1011)의 하단부는 받침대로 명명된다. 접촉 링(112)의 바디부(1121)는 복수의 제2 나사 구멍(1124)을 형성한다. 복수의 나사(114)는 제1 나사 구멍(1016) 및 제2 나사 구멍(1124)을 통과하여 척 컵(101)의 베이스부(1011)와 함께 접촉 링(112)의 바디부(1121) 및 척 컵(101)의 받침대를 고정한다. 복수의 제1 핑거부(1122)는 기판(113)의 전면의 에지 상에 시드층과 접촉하고, 접촉 지점은 기판(113)의 에지로부터 2mm 미만의 거리에 위치된다. 전기도금 공정 동안에, 기판(113)은 전원 전극과 연결되고, 그 전류는 접촉 링(109)을 통해 전도된다. 척 컵(101)은 전류 전도를 위해 전도성 재료로 제조된다. 복수의 제2 핑거부(1123)는 시일 쉘(11)의 고정부(1116)에 대해 가압하여, 시일 쉘(111)의 고정부(1116)가 척 컵(101)의 그루브(1015) 내에 고정되게 하므로, 시일 쉘(111)이 척 컵(101)으로부터 낙하하는 것을 회피한다. 제1 핑거부(1122) 및 제2 핑거부(1123)는 교호적으로 배치된다. 300mm 기판의 경우, 제1 핑거부(1122)의 개수는 200개나 되어야 한다. 제1 핑거부(1122)의 개수가 너무 적으면, 기판(113) 상의 전류 분포가 불균일하여, 기판(113) 상의 증착 속도가 불균일해진다. 접촉 링(112)은 전도성 재료, 예컨대 스테인리스강, Cu, Ti, Ir, Ta, Au, Ag, Pt 및 그 합금으로 제조된다. 또한, 접촉 링(112)은 Pt 코팅 또는 Au 코팅을 갖는 스테인리스강, Ti, Ta, Al 및 합금으로 제조될 수 있다. 또한, 접촉 링(112)은 높은 전도성을 갖는 다른 재료로 제조된다. 바람직하게, 접촉 링(112)은 스프링강으로 제조된다.
도 17a 내지 도 17f에 도시한 바와 같이, 기판(113)의 형상은 원, 타원, 삼각형, 정방형, 장방형, 팔각형 등일 수 있다. 그에 대응하게, 척 컵(101) 및 척 플레이트(102)는 기판(113)을 수용하도록 설계되어야 한다.
시일 쉘(111) 및 접촉 링(112)을 조립하기 위해, 우선, 척 컵(101)의 베이스부(1011)로부터 받침대를 분리한 다음, 시일 쉘(111)의 립 시일부(1115)는 척 컵(101)의 지지부(1014)를 감싸고, 시일 쉘(111)의 고정부(1116)는 척 컵(101)의 그루브(1015) 내에 위치된다. 복수의 나사가 척 컵(101)의 받침대와 함께 접촉 링(112)의 바디부(1121)를 고정하는데 이용되어, 접촉 링(112)의 복수의 제2 핑거부(1123)가 척 컵(101)의 그루브(1015) 내의 시일 쉘(111)의 고정부(1116)에 대해 가압하게 한다. 둘째로, 복수의 나사(114)가 척 컵(101)의 제1 나사 구멍(1016) 및 접촉 링(112)의 제2 나사 구멍(1124)을 통과하여, 척 컵(101)의 베이스부(1011)와 함께 받침대를 고정한다. 세째로, 시일 쉘(111)의 하부벽(1111) 및 외부벽(1112)은 척 컵(101)의 베이스부(1011)의 하부면 및 외부면을 각각 감싼다. 마지막으로, 고정 링(109)은 복수의 나사(110)를 통해 척 컵(101)의 브림(1013)의 하부에 고정되고, 고정 링(109)은 시일 쉘(111)의 돌출부(1113)를 스퀴징한다.
장치(100)를 이용하는 전기도음 고정 시퀀스는 하기와 같은 단계를 구비한다.
단계 1: 장치(100)는 반입 또는 반출 위치로 이동한다.
단계 2: 수직방향 구동 장치(103)는 척 플레이트(102)를 위로 구동한다.
단계 3: 기판(113)은 시일 쉘(111)의 립 시일부(1115) 상에 반입되고 기판(113)의 전면이 노출되어 아래로 면한다.
단계 4: 수직방향 구동 장치(103)는 기판(113)을 척킹하도록 척 플레이트(102)를 아래로 구동하고, 시일 쉘(111)의 립 시일부(1115)는 기판(113)의 전면의 에지를 밀봉하고, 접촉 링(112)의 복수의 제1 핑거부(1122)는 기판(113)의 전면의 에지 상에 시드층과 접촉한다.
단계 5: 각도 제어 구동 장치(104)는 척 플레이트(102) 및 척 컵(101)의 각도를 경사지게 구동한다.
단계 6: 회전 구동 장치(106)는 척 플레이트(102) 및 척 컵(101)를 사전 설정 회전 속도로 회전하게 구동하는 한편, 장치(100)는 기판(113)이 전해질 용액 내에 침지하는 공정 위치로 이동한다.
단계 7: 각도 제어 구동 장치(104)는 척 플레이트(102) 및 척 컵(101)를 터닝하게 구동하여, 척 플레이트(102) 및 척 컵(101)이 수직 상태로 머물게 한다.
단계 8: 전류는 기판(113)의 전면 상에 금속층을 전기도금하도록 턴온된다.
단계 9: 전기도금 공정이 완료된 후에, 장치(100)는 린스 위치로 이동된 다음, 고속으로 회전하고, 전해질 용액은 기판(113)의 표면으로부터 헹궈진다.
단계 10: 장치(100)는 반출 위치로 이동하고, 기판(113)의 배면에는 N2 가스가 공급된다. 수직방향 구동 장치(103)는 척 플레이트(102)를 위로 구동한 다음, 기판(113)은 시일 쉘(111)의 립 시일부(1115)로부터 취해진다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 장치(100)는, 장치(100)가 기판(113)을 보유하고 도금을 위해 전해질 용액 내에 기판(113)을 침지시키는데 이용될 때 척 컵(101)을 감싸는 시일 쉘(111)을 이용하고, 시일 쉘(111)은 기판(113)의 전면의 에지, 기판(113)의 배면 및 척 컵(101) 내의 접촉 링(112)을 보호하여, 기판(113)의 전면의 에지, 기판(113)의 배면 및 척 컵(101) 내의 접촉 링(112)이 전해질 용액과 접촉하는 것을 회피한다. 시일 쉘(111)은 연질이고, 척 컵(101)은 시일 쉘(111)이 척 컵(101)을 감쌀 때 시일 쉘(111)보다 더 높은 경도를 갖는 재료로 제조되어, 척 컵(101)은 변형하지 않는다. 따라서, 기판(113)을 척킹한 후에, 시일 쉘(111)은 기판 표면에 손상 없이 기판 표면을 매우 부드럽게 밀봉한다. 시일 쉘(111)의 밀봉 효과는 매우 양호하다. 게다가, 시일 쉘(111)의 두께는 두꺼워서, 시일 쉘(111)의 수명이 길다. 더욱이, 장치(100)가 일정시간 동안 이용된 후에는, 접촉 링(112) 및 시일 쉘(111)을 단지 교체할 필요가 있고, 장치(100)의 다른 부품은 교체할 필요가 없으므로, 제조 비용을 감소시킨다.
도 13 내지 도 16을 참조하면, 또 다른 실시예에서, 전류 전도를 위한 전도 링(201) 및 시일 쉘(111)을 고정하기 위한 가압 플레이트(202)가 제공된다. 전도 링 및 가압 플레이트(202)의 조립체에 대한 기능은 접촉 링(112)과 동일하므로, 전도 링 및 가압 플레이트(202)의 조립체는 접촉 링(112)을 대체할 수 있다. 장치가 무전해 도금을 위해 이용된다면, 전도 링(201)이 생략된다. 전도 링(201)은 기판(113)의 전면의 에지와 접촉하는 복수의 핑거부(2011)를 갖는다. 가압 플레이트(202)는 전도 링(201)의 핑거부(2011)에 맞춰지도록 슬로프(2021)를 갖는다. 시일 쉘(111)을 조립하기 위해, 우선, 척 컵(101)의 베이스부(1011)로부터 받침대를 분리한 다음, 시일 쉘(111)의 립 시일부(1115)는 척 컵(101)의 지지부(1014)를 감싸고, 시일 쉘(111)의 고정부(1116)는 척 컵(101)의 그루브(1015) 내에 위치된다. 제1 그룹의 나사가 척 컵(101)의 받침대와 함께 가압 플레이트(202)를 고정하는데 이용되어, 가압 플레이트(202)는 척 컵(101)의 그루브(1015) 내의 시일 쉘(111)의 고정부(1116)에 대해 가압하게 한다. 둘째로, 제2 그룹의 나사가 척 컵(101)의 베이스부(1011)와 함께 척 컵(101)의 받침대, 가압 플레이트(202) 및 전도 링(201)을 고정하는데 이용된다. 세째로, 시일 쉘(111)의 하부벽(1111) 및 외부벽(1112)은 척 컵(101)의 베이스부(1011)의 하부면 및 외부면을 각각 감싼다. 마지막으로, 고정 링(109)은 복수의 나사(110)를 통해 척 컵(101)의 브림(1013)의 하부에 고정되고, 고정 링(109)은 시일 쉘(111)의 돌출부(1113)를 스퀴징한다.
본 발명의 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제공되었다. 개시된 정확한 형태로 본 발명을 제한하거나 배타적인 것으로 의도되지 않고, 명확하게 많은 변경 및 수정이 전술한 내용의 견지에서 가능하다. 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 수 있는 이러한 변경 및 수정은 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (19)

  1. 기판을 보유하는 장치에 있어서,
    하부면, 외부면 및 내부면을 갖는 베이스부를 갖는 척 컵(chuck cup)으로서, 상기 베이스부의 하단부에 있는 상기 내부면은 기판의 전면의 에지를 지지하는 지지부를 형성하도록 상측방향으로 비스듬하게 돌출하는, 상기 척 컵;
    하부벽, 외벽 및 내벽을 갖는 시일 쉘(seal shell)로서, 상기 내벽은 립 시일부를 형성하고, 상기 시일 쉘의 하부벽은 상기 척 컵의 베이스부의 하부면을 감싸고, 상기 시일 쉘의 외벽은 상기 척 컵의 베이스부의 외부면을 감싸고, 상기 시일 쉘의 립 시일부는 상기 기판의 전면의 에지를 밀봉하도록 상기 척 컵의 지지부를 감싸는, 상기 시일 쉘;
    척 플레이트; 및
    상기 척 플레이트에 연결하는 수직방향 구동 장치로서, 상기 수직방향 구동 장치는 상기 척 플레이트를 아래 또는 위로 구동하여, 상기 척 플레이트가 상기 시일 쉘의 립 시일부 상에 상기 기판을 척킹하도록 상기 기판의 배면에 대해 가압하게 하거나 또는 상기 기판의 배면으로부터 떠나게 하는, 상기 수직방향 구동 장치
    를 포함하는,
    기판 보유 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 척 컵의 베이스부의 상단부는 브림(brim)을 형성하도록 외측방향으로 연장되고, 상기 시일 쉘의 외벽의 팁 단부는 돌출부를 갖고, 상기 브림의 하부에는 복수의 나사를 통해 고정 링이 고정되고, 상기 고정 링은 상기 척 컵과 함께 상기 시일 쉘을 고정하도록 상기 돌출부를 스퀴징(squeeze)하는,
    기판 보유 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 시일 쉘의 두께는 0.1mm 내지 2mm인,
    기판 보유 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 시일 쉘의 두께는 0.3mm 내지 1mm인,
    기판 보유 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 시일 쉘을 제조하기 위한 재료는 고무인,
    기판 보유 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 시일 쉘을 제조하기 위한 재료는 불소 고무, 실리콘 고무, 니트릴부타디엔 고무인,
    기판 보유 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 시일 쉘을 제조하기 위한 재료의 경도는 경도계에 의해 시험되는 20 내지 70에서 변화하는,
    기판 보유 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 시일 쉘을 제조하기 위한 재료는 소수성인,
    기판 보유 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 시일 쉘의 내벽은 수평면에 대해 각도(α)로 경사지고, 상기 각도(α)는 90도 미만인,
    기판 보유 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 척 컵의 베이스부의 하단부에는 그루브가 형성되고, 상기 립 시일부에 연결하는 상기 시일 쉘의 내벽의 팁 단부는 고정부를 형성하도록 연장되고, 상기 고정부는 상기 그루브 내에 위치되는,
    기판 보유 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    전류 전도를 위한 접촉 링을 더 포함하며, 상기 접촉 링은 바디부, 복수의 제1 핑거부 및 복수의 제2 핑거부를 갖고, 상기 바디부는 상기 척 컵의 베이스부의 하단부에 고정되고, 상기 복수의 제1 핑거부는 상기 기판의 전면의 에지와 접촉하고, 상기 복수의 제2 핑거부는 상기 시일 쉘의 고정부에 대해 가압하는,
    기판 보유 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 척 컵의 베이스부의 하단부는 상기 베이스부의 하단부에 상기 접촉 링을 장착하도록 탈착가능하고, 상기 베이스부의 하단부의 하부면은 복수의 제1 나사 구멍을 형성하고, 상기 접촉 링의 바디부는 복수의 제2 나사 구멍을 형성하고, 상기 접촉 링, 상기 베이스부의 하단부 및 상기 베이스부를 함께 고정하도록 복수의 나사가 상기 제1 나사 구멍 및 상기 제2 나사 구멍을 통과하는,
    기판 보유 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 핑거부 및 상기 제2 핑거부는 교호적으로 배치되는,
    기판 보유 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 척 컵의 그루브 내에서 상기 시일 쉘의 고정부에 대해 가압하기 위한 가압 플레이트를 더 포함하는,
    기판 보유 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    전류 전도를 위한 전도 링을 더 포함하며, 상기 전도 링은 상기 기판의 전면의 에지와 접촉하는 복수의 핑거부를 갖는,
    기판 보유 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 배면과 접촉하는 상기 척 플레이트의 표면은 복수의 슬롯을 형성하는,
    기판 보유 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 척 플레이트와 상기 척 컵 사이에 배치된 o-링을 더 포함하는,
    기판 보유 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    각도 제어 구동 장치를 더 포함하며, 상기 각도 제어 구동 장치는 상기 척 플레이트와 상기 척 컵이 처리를 위해 상기 기판을 고정할 때 각도를 기울이도록 상기 척 플레이트와 상기 척 컵을 구동하는,
    기판 보유 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    회전 구동 장치를 더 포함하며, 상기 회전 구동 장치는 상기 척 플레이트와 상기 척 컵이 처리를 위해 상기 기판을 고정할 때 상기 척 플레이트와 상기 척 컵을 회전시키도록 구동하는,
    기판 보유 장치.
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