KR102454873B1 - 도금 시스템의 세정 컴포넌트들 및 방법들 - Google Patents
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Abstract
전기 도금 시스템 컴포넌트들을 세정하기 위한 시스템들은 전기 도금 시스템과 통합된 밀봉부 세정 어셈블리를 포함할 수 있다. 밀봉부 세정 어셈블리는 제1 포지션과 제2 포지션 사이에서 선회 가능한 암을 포함할 수 있다. 암은 암의 중심 축을 중심으로 회전 가능할 수 있다. 밀봉부 세정 어셈블리는 또한, 암의 말단 부분과 결합된 브래킷 부분을 포함하는 세정 헤드를 포함할 수 있다. 세정 헤드는 전기 도금 장치의 밀봉부와 인터페이스하도록 형성된 전방 부분을 특징으로 할 수 있다. 세정 헤드는 전방 부분을 따라 트렌치를 한정할 수 있고, 세정 헤드는 세정 헤드를 통하는 복수의 유체 채널들을 한정할 수 있으며, 복수의 유체 채널들 중 각각의 유체 채널은 트렌치의 후면에 유체 접근한다.
Description
[0001] 본 출원은 2018년 2월 1일자로 출원된 미국 가출원 제62/625,277호를 우선권으로 주장하며, 이 가출원은 이로써 그 전체가 모든 목적들을 위해 인용에 의해 포함된다.
[0002] 본 기술은 반도체 처리에서의 세정 동작들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 기술은 전기 도금 시스템들에 대한 인시튜(in situ) 세정을 수행하는 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
[0003] 기판 표면들 상에 복잡하게 패터닝된 재료 층들을 생성하는 프로세스들에 의해 집적 회로들이 가능하게 된다. 기판 상에 형성, 에칭 및 다른 처리 후에, 금속 또는 다른 전도성 재료들이 흔히 증착 또는 형성되어 컴포넌트들 간의 전기 접속들을 제공한다. 이 금속화는 많은 제조 작업들 후에 수행될 수 있기 때문에, 금속화 중에 야기된 문제들이 고가의 폐기 기판들 또는 웨이퍼들을 생성할 수 있다. 하나의 일반적인 문제는 기판 표면에 걸친 금속의 불균일한 형성이다.
[0004] 금속화 중의 균일성 문제들은 프로세스 또는 장비에 관련된 여러 상황들로부터 발생될 수 있다. 하나의 예는 전도성인 또는 전도성이 되는 챔버의 컴포넌트들 상에 도금하는 것이며, 이는 기판 상의 금속의 국소적 손실을 야기할 수 있다. 접촉 링, 접촉 밀봉부, 또는 시스템 내에 있을 수 있는 임의의 다른 컴포넌트 상에 재료가 도금될 수 있다. 이러한 잘못된 형성은 기판 상의 도금량을 제한할 수 있고, 이는 불충분한 도금, 증가된 비용 및 디바이스 고장으로 이어질 수 있다.
[0005] 따라서 고품질 디바이스들 및 구조들을 생성하는 데 사용될 수 있는 개선된 시스템들 및 방법들에 대한 필요성이 있다. 이러한 그리고 다른 요구들이 본 기술에 의해 해결된다.
[0006] 본 기술은 전기 도금 시스템과 통합된 밀봉부 세정 어셈블리를 포함할 수 있는 전기 도금 시스템 컴포넌트들을 세정하기 위한 시스템들 및 방법들을 포함할 수 있다. 밀봉부 세정 어셈블리는 제1 포지션과 제2 포지션 사이에서 선회 가능한 암을 포함할 수 있다. 암은 암의 중심 축을 중심으로 회전 가능할 수 있다. 밀봉부 세정 어셈블리는 또한, 암의 말단 부분과 결합된 브래킷(bracket) 부분을 포함하는 세정 헤드를 포함할 수 있다. 세정 헤드는 전기 도금 장치의 밀봉부와 인터페이스하도록 형성된 전방 부분을 특징으로 할 수 있다. 세정 헤드는 전방 부분을 따라 트렌치를 한정할 수 있고, 세정 헤드는 세정 헤드를 통하는 복수의 유체 채널들을 한정할 수 있으며, 복수의 유체 채널들 중 각각의 유체 채널은 트렌치의 후면에 유체 접근한다.
[0007] 일부 실시예들에서, 세정 헤드의 전방 부분은 환형 밀봉부를 수용하도록 구성된 아치형 프로파일을 적어도 부분적으로 특징으로 할 수 있다. 세정 헤드는 또한, 트렌치를 관통하여 적어도 부분적으로 연장되며 밀봉부와 직접 접촉하도록 구성된 접촉 핀을 포함할 수 있다. 세정 헤드는 또한, 트렌치를 관통하여 적어도 부분적으로 연장되는 클리어런스(clearance) 핀을 포함할 수 있으며, 클리어런스 핀은 접촉 핀이 밀봉부와 직접 접촉할 때 클리어런스 핀과 밀봉부 사이에 간극을 한정하도록 구성된다. 세정 헤드의 복수의 유체 채널들은 트렌치를 따라 제1 포지션에 유체 접근하는 제1 채널을 포함할 수 있고, 트렌치를 따라, 밀봉부의 회전 방향으로 제1 포지션으로부터 방사상으로 오프셋된 제2 포지션에 유체 접근하는 제2 채널을 포함할 수 있다. 클리어런스 핀은 제1 포지션과 제2 포지션 사이에 포지셔닝될 수 있다. 일부 실시예들에서, 세정 헤드는 소수성 재료일 수 있거나 소수성 재료를 포함할 수 있다.
[0008] 본 기술의 실시예들은 추가로, 로터를 갖는 시스템 헤드를 포함할 수 있는 전기 도금 시스템들을 포괄한다. 시스템 헤드는 처리를 위해 기판을 유지하도록 구성될 수 있다. 시스템들은 로터 상에 포지셔닝된 밀봉부를 포함할 수 있다. 시스템들은, 시스템 헤드와 결합되며 시스템 헤드를 포지셔닝하도록 구성된 헤드 리프터를 포함할 수 있다. 시스템들은 또한 밀봉부 세정 어셈블리를 포함할 수 있다. 밀봉부 세정 어셈블리는 제1 포지션과 제2 포지션 사이에서 선회 가능한 암을 포함할 수 있으며, 여기서 암의 말단 부분이 시스템 헤드의 내부 영역과 수직으로 정렬될 수 있다. 암은 암의 중심 축을 중심으로 회전 가능할 수 있다. 밀봉부 세정 어셈블리는 또한, 암의 말단 부분과 결합된 브래킷 부분을 포함하는 세정 헤드를 포함할 수 있다. 세정 헤드는 밀봉부의 내부 표면과 인터페이스하도록 형성된 전방 부분을 특징으로 할 수 있다. 세정 헤드는 전방 부분을 따라 트렌치를 한정할 수 있고, 세정 헤드는 세정 헤드를 통하는 복수의 유체 채널들을 한정할 수 있다. 복수의 유체 채널들 중 각각의 유체 채널은 트렌치의 후면에 유체 접근할 수 있다.
[0009] 일부 실시예들에서, 암은 제2 포지션에 위치될 수 있고, 암의 말단 부분은 세정 헤드를 수축 포지션으로부터 밀봉부와 직접 접촉하게 회전시키도록 구성될 수 있다. 시스템은, 암을 구동하고, 로터가 세정 헤드를 가로질러 밀봉부를 회전시키는 동안 세정 헤드와 밀봉부 간의 접촉을 유지하도록 구성된 토크 제어 모터를 포함할 수 있다. 밀봉부는 환형 형태를 특징으로 할 수 있으며, 세정 헤드의 전방 부분은 밀봉부의 내부 환형 측벽을 수용하도록 구성된 아치형 프로파일을 적어도 부분적으로 특징으로 할 수 있다. 세정 헤드는 또한, 트렌치를 관통하여 적어도 부분적으로 연장되며 세정 동작 동안 밀봉부와 직접 접촉하도록 구성된 접촉 핀을 포함할 수 있다. 세정 헤드는 또한, 트렌치를 관통하여 적어도 부분적으로 연장되는 클리어런스 핀을 포함할 수 있으며, 클리어런스 핀은 접촉 핀이 밀봉부와 직접 접촉할 때 클리어런스 핀과 밀봉부 사이에 간극을 한정하도록 구성된다. 복수의 유체 채널들은 트렌치를 따라 제1 포지션에 유체 접근하는 제1 채널, 및 트렌치를 따라, 밀봉부의 회전 방향으로 제1 포지션으로부터 방사상으로 오프셋된 제2 포지션에 유체 접근하는 제2 채널을 포함할 수 있다. 클리어런스 핀은 제1 포지션과 제2 포지션 사이에 포지셔닝될 수 있다. 시스템은, 암을 따라 연장되며 제1 채널에 유체를 제공하도록 구성된 유체 전달 튜브를 포함할 수 있다. 시스템은 또한, 암을 따라 연장되며 제2 채널로부터 유체를 제거하도록 구성된 유체 제거 튜브를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 동작 중에 유체 제거 튜브를 통해 진공이 유지될 수 있다.
[0010] 본 기술의 실시예들은 또한, 전기 도금 시스템 접촉 밀봉부를 세정하는 방법들을 포괄할 수 있다. 이 방법들은 세정 헤드의 제1 유체 채널에 산성 용액을 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 세정 헤드는 전기 도금 시스템 접촉 밀봉부와 물리적으로 접촉하도록 포지셔닝될 수 있다. 이 방법들은 세정 헤드를 가로질러 전기 도금 시스템 접촉 밀봉부를 회전시키는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법들은 또한, 전기 도금 시스템 접촉 밀봉부의 회전 방향으로 제1 유체 채널로부터 방사상으로 오프셋된 제2 유체 채널을 통해 세정 헤드로부터 산성 용액을 추출하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 산성 용액은 전기 도금 시스템 접촉 밀봉부의 내부 표면, 세정 헤드의 전방 부분 내에 형성된 트렌치, 및 전기 도금 시스템 접촉 밀봉부의 회전 방향으로 세정 헤드의 선두 에지에 근접하게 트렌치를 관통하여 적어도 부분적으로 연장되는 접촉 핀에 의해 부분적으로 한정된 체적 내에 실질적으로 유지될 수 있다.
[0011] 이러한 기술은 종래의 기술에 비해 많은 이점들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 기술은 접촉 밀봉부의 인시튜 세정이 수행되게 함으로써 세정 시간들을 감소시킬 수 있다. 추가로, 사용된 장치는 세정 용액으로 다른 시스템 컴포넌트들을 손상시키지 않으면서 접촉 밀봉부의 개선된 세정을 가능하게 할 수 있다. 이러한 그리고 다른 실시예들은 이들의 많은 이점들 및 특징들과 함께 아래의 설명 및 첨부된 도면들과 관련하여 보다 상세하게 설명된다.
[0012] 개시된 실시예들의 성질 및 이점들의 추가 이해는 명세서 및 도면들의 나머지 부분들을 참조로 실현될 수 있다.
[0013] 도 1은 본 기술의 일부 실시예들에 따라 세정 기술이 수행될 수 있는 챔버의 개략적인 사시도를 도시한다.
[0014] 도 2는 본 기술의 일부 실시예들에 따라 밀봉부 세정 어셈블리들이 연관될 수 있는 챔버의 부분 단면도를 도시한다.
[0015] 도 3은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 세정 헤드의 개략적인 사시도를 도시한다.
[0016] 도 4는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 세정 헤드의 개략적인 사시도를 도시한다.
[0017] 도 5는 본 기술의 일부 실시예들에 따라 세정 헤드를 포지셔닝하기 위한 개략적인 예시적인 장치를 도시한다.
[0018] 도 6은 본 기술의 일부 실시예들에 따라 세정 헤드를 포지셔닝하기 위한 개략적인 예시적인 장치를 도시한다.
[0019] 도 7은 본 기술의 일부 실시예들에 따라 동작 중인 세정 헤드의 부분 단면도를 도시한다.
[0020] 도 8은 본 기술의 일부 실시예들에 따라 동작 중인 세정 헤드의 부분 단면도를 도시한다.
[0021] 도 9는 본 기술의 일부 실시예들에 따라 접촉 밀봉부를 세정하는 예시적인 방법의 동작들을 도시한다.
[0022] 도면들 중 몇몇은 개략도들로서 포함된다. 도면들은 예시 목적들이며, 구체적으로 실측대로라고 언급되지 않는 한 실측대로인 것으로 간주되지 않아야 한다고 이해되어야 한다. 추가로, 개략도들로서, 도면들은 이해를 돕기 위해 제공되며, 현실적인 표현들과 비교하여 모든 양상 또는 정보를 포함하지 않을 수 있고, 예시 목적들로 과장된 재료를 포함할 수 있다.
[0023] 도면들에서, 유사한 컴포넌트들 및/또는 피처들은 동일한 수치 참조 라벨을 가질 수 있다. 추가로, 동일한 타입의 다양한 컴포넌트들은, 참조 라벨 다음에 유사한 컴포넌트들 및/또는 특징들 사이를 구별하는 문자가 뒤따름으로써 구별될 수 있다. 명세서에서 제1 수치 참조 라벨만 사용된다면, 설명은 문자 접미사와 관계없이 동일한 제1 수치 참조 라벨을 갖는 유사한 컴포넌트들 및/또는 특징들 중 임의의 것에 적용 가능하다.
[0013] 도 1은 본 기술의 일부 실시예들에 따라 세정 기술이 수행될 수 있는 챔버의 개략적인 사시도를 도시한다.
[0014] 도 2는 본 기술의 일부 실시예들에 따라 밀봉부 세정 어셈블리들이 연관될 수 있는 챔버의 부분 단면도를 도시한다.
[0015] 도 3은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 세정 헤드의 개략적인 사시도를 도시한다.
[0016] 도 4는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 세정 헤드의 개략적인 사시도를 도시한다.
[0017] 도 5는 본 기술의 일부 실시예들에 따라 세정 헤드를 포지셔닝하기 위한 개략적인 예시적인 장치를 도시한다.
[0018] 도 6은 본 기술의 일부 실시예들에 따라 세정 헤드를 포지셔닝하기 위한 개략적인 예시적인 장치를 도시한다.
[0019] 도 7은 본 기술의 일부 실시예들에 따라 동작 중인 세정 헤드의 부분 단면도를 도시한다.
[0020] 도 8은 본 기술의 일부 실시예들에 따라 동작 중인 세정 헤드의 부분 단면도를 도시한다.
[0021] 도 9는 본 기술의 일부 실시예들에 따라 접촉 밀봉부를 세정하는 예시적인 방법의 동작들을 도시한다.
[0022] 도면들 중 몇몇은 개략도들로서 포함된다. 도면들은 예시 목적들이며, 구체적으로 실측대로라고 언급되지 않는 한 실측대로인 것으로 간주되지 않아야 한다고 이해되어야 한다. 추가로, 개략도들로서, 도면들은 이해를 돕기 위해 제공되며, 현실적인 표현들과 비교하여 모든 양상 또는 정보를 포함하지 않을 수 있고, 예시 목적들로 과장된 재료를 포함할 수 있다.
[0023] 도면들에서, 유사한 컴포넌트들 및/또는 피처들은 동일한 수치 참조 라벨을 가질 수 있다. 추가로, 동일한 타입의 다양한 컴포넌트들은, 참조 라벨 다음에 유사한 컴포넌트들 및/또는 특징들 사이를 구별하는 문자가 뒤따름으로써 구별될 수 있다. 명세서에서 제1 수치 참조 라벨만 사용된다면, 설명은 문자 접미사와 관계없이 동일한 제1 수치 참조 라벨을 갖는 유사한 컴포넌트들 및/또는 특징들 중 임의의 것에 적용 가능하다.
[0024] 반도체 제조 및 처리의 다양한 동작들이 수행되어 기판에 걸친 피처들의 광대한 어레이들을 생성한다. 반도체들의 층들이 형성될 때, 비아들, 트렌치들 및 다른 경로들이 구조물 내에 생성된다. 이러한 피처들은 다음에, 전기가 디바이스를 통해 층에서 층으로 전도될 수 있게 하는 전도성 또는 금속 재료로 채워질 수 있다. 디바이스 피처들의 크기가 계속 수축됨에 따라, 기판을 통하는 전도성 경로들을 제공하는 금속의 양도 역시 줄어든다. 금속의 양이 감소함에 따라, 디바이스를 통한 적절한 전기 전도성을 보장하기 위해 충전물의 품질 및 균일성이 더욱 중요해질 수 있다. 이에 따라, 제조는 경로들의 불완전성들과 불연속성들을 줄이거나 제거하려고 시도할 수 있다.
[0025] 전기 도금 작업들이 수행되어 기판 상의 비아들 및 다른 피처들에 전도성 재료를 제공할 수 있다. 전기 도금은 전도성 재료의 이온들을 함유하는 전해조(electrolyte bath)를 이용하여 전도성 재료를 기판 상에 그리고 기판 상에 한정된 피처들에 전기 화학적으로 증착한다. 금속이 도금되고 있는 기판은 캐소드로서 작동한다. 링 또는 핀들과 같은 전기 접촉부가 시스템을 통해 전류가 흐르게 할 수 있다. 이 접촉부는 밀봉부에 의해 전해질로부터 보호될 수 있으며, 이는 다른 전도성 컴포넌트들 상에 금속이 도금되는 것을 방지할 수 있다. 밀봉부는 흔히 비전도성 재료이지만, 시간 경과에 따라 도금 작업들 동안 밀봉부 상에 형성된 잔류물들로 인해 밀봉부가 전도성이 될 수 있다. 충분히 전도성일 때, 밀봉부 상에서 도금이 발생할 수 있으며, 이는 기판 상의 국소 도금을 감소시켜 균일성 문제들을 발생시킬 수 있는데, 이는 폐기 기판들 또는 웨이퍼들을 야기할 수 있다.
[0026] 종래 기술들은 흔히 이 밀봉부로부터 잔류물들을 세정하기 위해 웨이퍼들 간의 동작들을 중단시킨다. 시스템은 부분적으로 분해될 수 있으며, 밀봉부는 툴로 교체되기 전에 수동으로 세정되고 스크럽(scrub)될 수 있다. 이 프로세스는 시간 소모적이며, 연마 스크럽은 밀봉부 표면들을 더 거칠어지게 하여, 처리 중에 밀봉부 상에 남을 수 있는 전도성 잔류물의 양을 증가시킬 수 있다.
[0027] 본 기술은 밀봉부의 인시튜 세정을 수행할 수 있는 세정 시스템을 통합함으로써 이러한 문제들을 극복한다. 시스템은 밀봉부 가까이로 연장될 수 있는 노즐 또는 헤드를 포함할 수 있고, 세정 용액이 밀봉부 가까이로 흘러, 임의의 잔류물들을 제거할 수 있다. 본 기술에 따른 세정 시스템들을 이용함으로써, 세정이 보다 용이하게 수행될 수 있고, 밀봉부에 대한 표면 손상이 제한 또는 감소될 수 있다. 본 기술의 실시예들이 수행될 수 있는 예시적인 챔버를 설명한 후, 나머지 개시내용은 본 기술의 시스템들 및 프로세스들의 양상들을 논의할 것이다.
[0028] 도 1은 본 기술의 실시예들에 따라 방법들 및 세정 시스템들이 이용되고 실시될 수 있는 전기 도금 시스템(20)의 개략적인 사시도를 도시한다. 전기 도금 시스템(20)은 시스템 헤드(22) 및 볼(bowl)(26)을 포함하는 예시적인 전기 도금 시스템을 예시한다. 전기 도금 작업들 동안, 웨이퍼가 시스템 헤드(22)에 클램핑되고, 뒤집히며, 볼(26) 내로 연장되어 전기 도금 작업을 수행할 수 있다. 전기 도금 시스템(20)은 헤드 리프터(24)를 포함할 수 있으며, 헤드 리프터(24)는 헤드(22)를 상승시킬 뿐만 아니라 회전시키거나, 아니면 헤드를 시스템 내에 포지셔닝하도록 구성될 수 있다. 헤드 및 볼은, 다수의 전기 도금 시스템들(20)을 통합하는 더 큰 시스템의 일부일 수 있으며 전해질 및 다른 재료들을 공유할 수 있는 데크 플레이트(28) 또는 다른 구조물에 부착될 수 있다. 상이한 동작들에서, 로터(34)는 헤드에 클램핑된 기판이 볼 내에서 회전되게 하거나 볼 외부에서 회전되게 할 수 있다. 로터는 기판과의 전도성 접촉을 제공할 수 있는 접촉 링(40)을 포함할 수 있다. 도 1은 플랫폼 상에서 직접 세정될 컴포넌트들을 포함할 수 있는 전기 도금 챔버를 예시한다. 헤드가 추가 모듈로 이동되고 밀봉부 또는 다른 컴포넌트 세정이 수행되는 플랫폼들을 포함하여 다른 구성들이 가능하다고 이해되어야 한다. 추가로, 밀봉 링과 같은 하나 이상의 컴포넌트들이 세정을 위해 챔버로부터 제거되어 유지보수 시스템 또는 세정 시스템에 배치될 수 있다. 세정을 위한 컴포넌트를 제공 또는 노출하는 임의의 수의 다른 동작들이 수행될 수 있다.
[0029] 도 2를 참조하면, 전기 도금 시스템(20)의 부분 단면도가 도시된다. 헤드 내에 포함된 모터(38)가 접촉 링(40)뿐만 아니라, 기판에 대해 밀봉할 수 있는 접촉 밀봉부(50)의 회전을 가능하게 할 수 있다. 이 밀봉부는 동작 중에 전해질로부터 접촉 링(40)의 격리를 가능하게 할 수 있으며, 이는 접촉 링 상의 도금을 방지할 수 있다. 밀봉부는 절연성 재료로 만들어질 수 있고, 전해질과의 상호 작용을 제한하도록 구성된 재료들로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 밀봉 재료는 엘라스토머들을 포함하는 다수의 중합체들을 포함할 수 있고, 타입 1, 타입 2, 타입 3, 타입 4 및 타입 5 FKM 재료들을 포함하는 임의의 FKM 재료들을 포함하는 플루오로중합체들, 이를테면 플루오로엘라스토머들을 포함할 수 있다. 재료들은 또한 임의의 FFKM 재료들을 포함하는 퍼플루오로엘라스토머들뿐만 아니라 테트라플루오로에틸렌/프로필렌 고무들 또는 FEPM을 포함할 수 있다. 밀봉 재료는 또한 열가소성 가황물들을 포함하는 열가소성 엘라스토머들, 및 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌과 같은 추가 부분(moiety)들을 갖는 엘라스토머들뿐만 아니라, 폴리올레핀들 또는 다른 플라스틱들로부터 개발된 재료들을 포함할 수 있다. 밀봉부는 또한 전기 도금 시스템들 및 전해질들과 융화성이 있을 수 있는 임의의 다른 재료들을 포함할 수 있다.
[0030] 앞서 설명한 바와 같이, 전기 도금 작업들 동안 밀봉부 상에 잔류물들이 형성될 수 있다. 본 기술의 일부 실시예들에서는, 도금 작업에 후속하여, 기판이 제거될 수 있고, 밀봉부가 세정될 수 있다. 밀봉부는 볼이 상주하는 동일한 플랫폼 상에서 세정될 수 있거나, 헤드가 시스템(20)과 연관된 또는 시스템(20)에 연결된 별도의 모듈에 재포지셔닝될 수 있다. 헤드(22)는 뒤집힐 수 있고, 밀봉부가 여전히 헤드와 연결되어 있는 동안 밀봉부를 세정하기 위해 밀봉부 세정 어셈블리가 사용될 수 있다. 도 3은 본 기술의 실시예들에서 사용될 수 있는 밀봉부 세정 어셈블리(300)의 개략적인 정면 사시도를 예시한다. 기판이 제거되고 헤드(22)가 뒤집힌 상태에서, 밀봉부 세정 어셈블리(300)가 헤드의 공동 내에 포지셔닝되어, 표면 상에 도금 잔류물들을 가질 수 있는 밀봉부의 내부를 세정하는 데 사용될 수 있다. 헤드의 뒤집힘은 중요하지 않을 수 있으며, 본 시스템들은 임의의 배향으로 밀봉부를 수용하도록 작동될 수 있다고 이해되어야 한다.
[0031] 예시된 바와 같이, 밀봉부 세정 어셈블리(300)는 암(305)과 세정 헤드(310)를 포함할 수 있다. 암(305)은 스윙 암, 또는 전기 도금 시스템 또는 헤드에 대한 유지보수 시스템과 연관된 다른 디바이스일 수 있고, 수축될 수 있는 제1 포지션, 및 작동 위치일 수 있고 세정 헤드(310)가 결합될 수 있는 암(305)의 말단 부분을 시스템 헤드(22)의 내부 영역과 수직으로 정렬될 수 있는 위치에 포지셔닝할 수 있는 제2 포지션을 포함하는 다수의 포지션들 사이에서 선회 가능할 수 있다. 암(305)은 또한 암의 중심 축을 중심으로 회전 가능할 수 있으며, 이는 세정 헤드가 밀봉부와 접촉할 수 있는 작동 포지션으로 세정 헤드가 상승 및 하강되게 할 수 있다. 암(305)은 L자형 또는 다른 방식으로 수축 가능 또는 연장 가능한 암일 수 있고, 이는 암과 통합되거나 암과 연결될 수 있는 토크 제어 모터와 결합될 수 있다. 토크 제어 모터는 제1 포지션과 제2 포지션 사이에서 암을 구동할 수 있고, 또한 세정 헤드와 세정될 밀봉부 간의 접촉을 유지하도록 구성될 수 있다.
[0032] 암(305)은 또한 암을 따라 연장될 수 있는 하나 이상의 유체 전달 튜브들(307a) 또는 유체 제거 튜브들(307b)을 포함할 수 있다. 튜브들은 세정 동작에 사용될 수 있는 하나 이상의 저장소들 또는 다른 재료들과 결합될 수 있고, 세정 헤드(310)와 결합되거나 유체 연결될 수 있다. 예를 들어, 유체 전달 튜브(307a)는 하나 이상의 세정 용액들을 세정 헤드에 제공할 수 있는 한편, 유체 제거 튜브(307b)는 세정될 밀봉부와의 상호 작용 이후에 세정 용액을 제거할 수 있다. 세정 헤드(310)는 다른 챔버 컴포넌트들과 접촉하거나, 적하(drip)하거나 아니면 시스템 헤드(22)와 상호 작용하지 않고도 세정 용액이 밀봉부로 전달되고 밀봉부로부터 제거되게 할 수 있다. 밀봉부 접촉 및 세정 동작들은 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.
[0033] 세정 헤드(310)는 여러 컴포넌트들을 함께 결합할 수 있거나, 설계 시 하나 이상의 양상들을 통합하는 단일체 가공 설계일 수 있다. 세정 헤드(310)는 브래킷 부분(312)을 포함할 수 있으며, 브래킷 부분(312)에 의해 세정 헤드(310)가 암(305)과, 이를테면 암(305)의 말단 부분과 결합될 수 있다. 브래킷 부분(312)은 체결 컴포넌트들이나 접착제를 포함하는 임의의 수의 컴포넌트들로 헤드와 단단히 결합될 수 있거나, 브래킷 부분은 세정 헤드를 암에 스냅 피팅(snap-fitting)하는 것을 수용하도록 구성된 형태를 포함할 수 있다. 컴포넌트들 간의 결합을 제공하도록 암 또는 세정 헤드 브래킷 부분의 임의의 수의 양상들이 조정될 수 있다.
[0034] 세정 헤드(310)의 전방 부분(314)은 브래킷 부분(312)으로부터 제1 방향으로 연장될 수 있고, 세정 헤드(310)의 후면 부분(316)은 브래킷 부분(312)으로부터 전방 부분에 대향하는 제2 방향으로 연장될 수 있다. 전방 부분(314)은 전기 도금 시스템 헤드의 밀봉부과 인터페이스하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 접촉 밀봉부는 환형 컴포넌트일 수 있고, 따라서 내부 표면 및 외부 표면을 따라 곡선형 프로파일을 특징으로 할 수 있다. 이에 따라, 전방 부분(314)은 밀봉부의 곡률을 수용하도록 구성된 아치형 프로파일을 적어도 부분적으로 특징으로 할 수 있다. 이는 유체 누출들 또는 적하에 대한 가능성을 감소시키기 위해 컴포넌트들 사이에 개선된 접촉이 제공되게 할 수 있다.
[0035] 세정 헤드(310)는 전방 부분(314)을 따라 트렌치(318)를 한정할 수 있다. 트렌치(318)는 상부 측벽(320) 및 하부 측벽(322)에 의해 한정될 수 있고, 세정될 밀봉부를 향할 수 있다. 상부 측벽(320) 및 하부 측벽(322) 중 하나 또는 둘 다는 실시예들에서 아치형 프로파일을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서 하부 측벽(322)은 세정 헤드(310)의 전방 부분(314)을 따라 아치형 프로파일을 나타낼 수 있다. 하부 측벽은 컴포넌트들 사이에 형성된 공간을 통해 트렌치 밖으로의 어떠한 유체 누출도 제한하도록 밀봉부의 곡률과 동등한 곡률을 특징으로 할 수 있다.
[0036] 세정 헤드(310)는 임의의 수의 재료들 또는 재료들의 조합들로 만들어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 세정 헤드(310)는 사용될 수 있는 세정 용액들로부터의 손상에 저항할 수 있는 중합체 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 아래의 작동 방법과 관련하여 설명되는 바와 같이, 세정 용액들은 일부 실시예들에서 산성 용액을 포함할 수 있다. 이에 따라, 세정 헤드(310)는 세정 헤드를 통해 흐를 수 있는 산성 용액들에 대해 저항성이 있는 재료들을 포함할 수 있다. 추가로, 산성 용액들 내의 또는 별도의 전달에 의한 물이 세정 헤드(310)를 통해 흐르게 될 수 있다. 일부 실시예들에서, 세정 헤드(310)는 세정 유체들에 의한 습윤에 저항할 수 있고 세정 헤드(310)를 통한 세정 유체들의 이동 및 제거를 가능하게 할 수 있는 소수성 재료를 포함할 수 있다. 소수성 재료들을 이용함으로써, 세정 유체는 세정 헤드로부터 반발되어 세정 헤드의 표면들 상에 세정 용액의 높은, 이를테면 90°보다 큰 접촉각을 형성할 수 있기 때문에, 세정 유체가 트렌치의 체적을 더 잘 채울 수 있다. 이는 밀봉부의 전체 표면이 세정 용액에 의해 접촉되는 것을 보장할 수 있다. 예를 들어, 세정 헤드(310)는 세정될 밀봉부와 유사하거나 동일한 재료이거나 그러한 재료를 포함할 수 있으며, 앞서 설명한 재료들 중 임의의 재료일 수 있다. 세정 헤드(310)는 또한 폴리비닐 불화물들을 포함하는 플루오로중합체, 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 플루오로에틸렌 화합물들, 플루오로프로필렌 화합물들, 및 전기 도금에 또는 논의될 세정 동작들에 사용되는 임의의 재료들에 저항할 수 있는 다른 화합물들일 수 있거나 이들을 포함할 수 있다.
[0037] 도 4는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 세정 헤드(310)의 개략적인 사시도를 도시한다. 도 4는 세정 헤드(310)의 후면 부분(316)을 추가로 예시할 수 있고, 유체 전달 포트들(324)을 예시할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 유체 튜브들(307)이 암(305)을 따라 연장될 수 있고 세정 헤드(310)와 유체 연결될 수 있다. 튜브들은 세정 헤드(310)의 후면 부분(316)에 한정 또는 포지셔닝된 유체 전달 포트들(324)을 통해 세정 헤드와 유체 결합될 수 있다. 3개의 유체 전달 포트들(324)이 예시되지만, 세정 어셈블리의 크기 및 구성에 따라 임의의 수의 유체 전달 포트들(324)이 시스템에 포함될 수 있다. 유체 전달 포트들은 트렌치(318), 이를테면 아래에 도시되는 바와 같이 트렌치(318)의 후면에 접근할 수 있고, 세정 용액들을 트렌치에 전달하는 데 사용될 수 있거나, 트렌치로부터 세정 용액들을 회수하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 기술에 의해 포함되는 가능한 구성들의 예시를 위해 포함된 일 실시예에서, 유체 전달 포트(324a)는 유체 전달 튜브(307a)와 유체 결합될 수 있고, 유체 전달 포트들(324b, 324c)은 2개의 유체 제거 튜브들(307b)과 유체 결합될 수 있다. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 이해되는 바와 같이, 임의의 다른 구성이 또한 세정 어셈블리에 의해 수용될 수 있다.
[0038] 도 5는 본 기술의 일부 실시예들에 따라 세정 헤드를 포지셔닝하기 위한 개략적인 예시적인 장치를 도시한다. 예시된 장치는 베이스(303)를 포함할 수 있으며, 베이스(303) 내에는 토크 제어 모터가 연결될 수 있다. 베이스(303)와 암(305)이 결합될 수 있는데, 세정 헤드(310)가 말단 위치에서 암(305)과 결합될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 베이스(303)는 세정 헤드(310)가 세정될 밀봉부 또는 다른 디바이스에 대해 포지셔닝될 수 있게 암(305)을 선회 또는 스윙하도록 동작 가능할 수 있다. 세정 헤드(310)는 베이스(303)의 동작 중에 수축 또는 후퇴 포지션으로 유지될 수 있으며, 이는 세정 헤드(310)가 밀봉부 또는 다른 컴포넌트들과 접촉할 기회를 제한하면서 세정 헤드(310)의 포지셔닝을 가능하게 할 수 있다. 세정 헤드(310)를 위쪽으로 리세스된 하향 포지션에 유지함으로써, 세정 헤드(310)는 밀봉부와 접촉하여 포지셔닝되기 전에 밀봉부를 통과하여 세정될 수 있다.
[0039] 도 6은 본 기술의 일부 실시예들에 따라 세정 헤드를 포지셔닝하기 위한 개략적인 예시적인 장치를 도시한다. 일단 세정 헤드(310)가 밀봉부의 내부 영역으로 스윙되었으면, 암(305)은 세정될 밀봉부 또는 다른 컴포넌트와 접촉할 수 있는 작동 포지션에 세정 헤드(310)를 포지셔닝하도록 회전할 수 있다. 일부 실시예들에서, 암(305)은 세정 헤드(310)를 작동 가능하게 포지셔닝하도록 어느 방향으로든 회전할 수 있지만, 일부 실시예들에서 암(305)은 밀봉부에 대해 세정 헤드(310)의 일정량의 압축을 제공하도록 시계 방향으로 스윙할 수 있다. 도 5 - 도 6은 세정 헤드(310)를 밀봉부 또는 세정될 컴포넌트에 전달하기 위한 하나의 가능한 시스템을 예시하지만, 세정될 밀봉부에 대해 세정 헤드(310)를 선회, 회전 또는 다른 방식으로 포지셔닝하기 위해 임의의 시스템이 사용될 수 있다고 이해되어야 한다.
[0040] 앞서 설명한 도 4는 일부 실시예들에서, 상부 측벽(320)이 하부 측벽(322)의 외측 에지를 넘어 측방향으로 연장될 수 있음을 추가로 예시한다. 예를 들어, 아래에 도시되는 바와 같이 밀봉부와 맞물릴 때, 상부 측벽(320)이 밀봉부의 내벽을 넘어 연장될 수 있어, 세정 중에 밀봉부가 트렌치(318) 내에 적어도 부분적으로 존재할 수 있다. 도 7은 본 기술의 일부 실시예들에 따라 동작 중인 세정 헤드(310)의 부분 단면도를 예시한다. 단면은 예를 들어, 상부 측벽(320) 바로 아래와 같이, 트렌치(318)를 통과할 수 있다. 예시되고 단면에 도시된 바와 같이, 세정 헤드(310)는 세정 헤드를 관통하는 복수의 유체 채널들(326)을 한정할 수 있다. 각각의 유체 채널(326)은 트렌치(318)의 후면에 유체 접근할 수 있다. 유체 채널들(326)은 세정 헤드(310)의 후면으로 연장되어 유체 전달 포트들(324)로부터 접근될 수 있다. 이에 따라, 일부 실시예들에서 유체 전달 포트들의 수는 유체 전달 채널들의 수와 동일할 수 있다. 유체 전달 채널들은 예시된 바와 같이 더 큰 직경 부분 및 더 작은 직경 부분을 포함할 수 있으며, 더 작은 직경 부분은 트렌치(318)와 더 큰 직경 부분들 사이에 포지셔닝된다. 채널 직경의 조정은 세정 헤드를 통한 유체 이동을 추가로 가능하게 할 수 있다.
[0041] 세정 헤드는 세정될 밀봉부와 상호 작용할 수 있는 하나 이상의 접촉 핀들을 포함할 수 있다. 예시된 바와 같이, 세정 헤드(310)는 접촉 핀(328) 및 접촉 핀(330) 상의 밀봉부(510)와 접촉할 수 있다. 동작 시, 시스템 헤드 로터가 세정 헤드(310)를 가로질러 밀봉부(510)를 회전시킬 수 있다. 예시된 바와 같은 회전 방향은 세정 헤드(310)의 선두 에지(332)에서 시작되어 세정 헤드를 따라 후미 에지(334)로 측방향으로 또는 방사상으로 연장될 수 있다. 접촉 핀(328)은 트렌치(318)를 관통하여 적어도 부분적으로 연장될 수 있고, 세정 헤드(310)의 전방 부분(314)을 통해 수직으로 포지셔닝될 수 있다. 접촉 핀(328)은 세정 헤드(310)의 선두 에지(332)에 근접하게 포지셔닝될 수 있다. 접촉 핀(328)은 세정 동작 동안 밀봉부(510)와 직접 접촉하도록 구성될 수 있다. 추가로, 접촉 핀(330)은 접촉 핀(328)과 동일할 수 있고, 세정 헤드(310)를 가로질러 밀봉부(510)의 회전 방향으로 세정 헤드의 후미 에지(334)에 근접하게 포지셔닝될 수 있다. 일부 실시예들에서, 접촉 핀들을 트렌치(318) 내에서 부분적으로만 연장되게 함으로써, 밀봉부는 밀봉부의 위와 아래 모두에서 트렌치 내에 적어도 부분적으로 리세스될 수 있다. 이에 따라, 트렌치(318) 내에서 제1 접촉 핀(328)과 밀봉부(510)와 제2 접촉 핀(330) 사이에 세정 체적이 한정될 수 있다. 이 체적은 세정 헤드로부터의 어떠한 누설도 제한 또는 방지하기 위해 세정 헤드의 유체 채널들을 통해 전달되는 세정 유체를 유지하도록 구성될 수 있다.
[0042] 세정 헤드(310)는 또한 제1 접촉 핀(328)과 제2 접촉 핀(330) 사이에 포지셔닝된 클리어런스 핀(336)을 포함할 수 있다. 클리어런스 핀(336)은 접촉 핀들과 유사한 트렌치(318)를 통해 적어도 부분적으로 연장될 수 있다. 접촉 핀들과 달리, 클리어런스 핀(336)은 일부 실시예들에서 밀봉부(510)와 접촉하지 않을 수 있다. 클리어런스 핀(336)은 대신, 접촉 핀들이 밀봉부(510)와 직접 접촉할 때 클리어런스 핀과 밀봉부 사이에 간극을 한정할 수 있다. 결과적으로, 클리어런스 핀(336)은 전달된 세정 유체와 밀봉부 간의 접촉을 가능하게 하여, 밀봉부 회전 중에 밀봉부의 완벽한 습윤을 보장할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 세정 헤드(310)의 컴포넌트들은 소수성일 수 있고, 따라서 트렌치와 밀봉부 사이의 간극 거리에 따라, 세정 유체가 밀봉부와 접촉하지 않거나 밀봉부와 간헐적으로 접촉하여 유체 전달 채널로부터 유체 제거 채널로 흐를 수 있다.
[0043] 클리어런스 핀(336)을 포함함으로써, 감소된 간극이 유지될 수 있는데, 이는 밀봉부가 세정 헤드를 가로질러 회전할 때 밀봉부의 표면을 따라 완전히 접촉하는 것을 보장하는 데 이용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 간극은 세정될 표면들 및 시스템의 크기에 따라, 약 1㎝ 이하일 수 있고, 약 9㎜ 이하, 약 8㎜ 이하, 약 7㎜ 이하, 약 6㎜ 이하, 약 5㎜ 이하, 약 4㎜ 이하, 약 3㎜ 이하, 약 2㎜ 이하, 약 1㎜ 이하, 약 0.5㎜ 이하, 약 0.2㎜ 이하, 또는 그 미만일 수 있다. 접촉 핀들(328, 330) 및 클리어런스 핀(336)은 밀봉부 또는 세정 헤드와 유사하거나 상이한 재료들일 수 있으며, 앞서 설명한 재료들 중 임의의 재료이거나 그러한 재료를 포함할 수 있다. 핀들은 폴리에틸렌을 포함하는 일반적인 플라스틱들, 또는 낮은 마찰 또는 다른 유리한 특성들, 이를테면 세정 헤드가 밀봉부에 충돌할 때의 충격 강도를 제공할 수 있는 임의의 다른 장쇄(long chain) 중합체 재료일 수 있다. 추가로, 핀들은 접촉 핀들이 밀봉부와 직접 접촉할 수 있기 때문에 마모에 저항할 수 있는 임의의 다른 중합체를 포함할 수 있지만, 재료는 밀봉부에 대한 손상을 제한하도록 밀봉 재료와 융화성일 있을 수 있다. 핀들 각각은 또한 세정 헤드 아래에서부터 접근 가능할 수 있어, 필요하다면 교체를 가능하게 할 수 있다.
[0044] 클리어런스 핀(336)은 세정 헤드 내에서 세정 유체를 위한 유입구 채널들과 유출구 채널들 사이에 포지셔닝될 수 있다. 예를 들어, 예시된 바와 같이, 제1 유체 채널(326a)이 접촉 핀(328)의 내측으로 그리고 제1 포지션에서 트렌치(318) 내로 연장될 수 있다. 제2 유체 채널(326b)뿐만 아니라 제3 유체 채널(326c)이 밀봉부의 회전 방향으로 제1 포지션으로부터 방사상으로 또는 측방향으로 오프셋된 트렌치를 따라 각각 제2 포지션 및 제3 포지션에 유체 접근할 수 있다. 클리어런스 핀(336)은 제1 유체 채널과 제2 유체 채널 사이에 포지셔닝될 수 있고, 제1 포지션과 제2 포지션 사이의 트렌치 내에 적어도 부분적으로 포지셔닝될 수 있다.
[0045] 이를테면, 유체 전달 튜브(307a)를 통해 세정 헤드(310)의 제1 전달 포트로 세정 용액을 전달함으로써 세정 용액이 제1 유체 채널(326a)로 흐르거나 펌핑될 수 있다. 세정 용액이 클리어런스 핀(336)을 중심으로 밀봉부(510)와 접촉하여 상호 작용한 후 세정 용액을 회수하기 위해 제2 유체 채널(326b)뿐만 아니라 제3 유체 채널(326c)도 사용될 수 있다. 제2 유체 채널 및 제3 유체 채널은 유체 제거 튜브들을 통해 흡인기와 같은 진공 시스템과 결합될 수 있으며, 이는 트렌치(318)로부터 그리고 세정 헤드(310)로부터 세정 유체를 끌어당기도록 흡입 작용이 수행되게 할 수 있다. 하나 이상의 표면들 상에서 전체 밀봉부가 세정될 수 있게 하도록 세정 용액의 흐름 동안 밀봉부가 회전될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 토크 제어 모터는 세정 헤드가 결합된 암과 결합될 수 있고, 밀봉부가 회전될 때 밀봉부 전체에 걸쳐 세정 헤드가 밀봉부과 접촉을 유지하는 것을 보장할 수 있다.
[0046] 도 8은 본 기술의 일부 실시예들에 따라 동작 중인 세정 헤드(310)의 다른 부분 단면도를 도시한다. 부분 단면은 제3 유체 채널(326c)을 수직으로 가로지를 수 있다. 도 8은 내부 환형 측벽(512)을 포함할 수 있는 밀봉부(510)의 추가 양상들을 도시한다. 이 측벽은 전기 도금 잔류물들이 발생하는 위치일 수 있고, 일부 실시예들에서 이 측벽은 전해질과 접촉할 유일한 위치일 수 있다. 세정 헤드가 결합된 암이 회전될 때, 이를테면 시계 방향으로 회전될 때, 세정 헤드는 상승 또는 수축 포지션으로부터 아래로 스윙할 수 있고, 내부 환형 측벽(512)을 따라, 이를테면 앞서 설명한 접촉 핀들에 의해 밀봉부(510)에 직접 접촉할 수 있다. 내부 환형 측벽(512)은 트렌치(318) 내에서 연장될 수 있고 세정 헤드(310)의 트렌치(318)의 상부 측벽(320) 아래에서 리세스될 수 있다. 일부 실시예들에서 밀봉부는 또한 하부 측벽(322)을 가로질러 적어도 부분적으로 리세스될 수 있고, 하부 측벽(322)은 컴포넌트들 사이의 세정 용액 누설을 제한하도록 밀봉부의 형상을 수용하기 위한 아치형 프로파일을 특징으로 할 수 있다. 이 세정 어셈블리를 이용함으로써, 밀봉부 상에서 인시튜 세정이 수행되어 밀봉부 상에서, 전도성일 수 있고 도금 작업들에 영향을 줄 수 있는 잔류물들을 감소 또는 제거할 수 있다.
[0047] 앞서 설명한 시스템들 및 컴포넌트들은 인시튜 컴포넌트 세정을 위한 다수의 방법들에 사용될 수 있다. 도 9는 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 그리고 앞서 설명한 컴포넌트들 중 임의의 컴포넌트, 이를테면 세정 헤드(310)를 사용할 수 있는 전기 도금 시스템의 접촉 밀봉부를 세정하는 예시적인 방법(900)의 동작들을 도시한다. 방법(900)은 실제 밀봉부 세정 이전의 동작들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 세정 이전에, 세정될 접촉 밀봉부 또는 다른 컴포넌트를 노출시키도록 시스템 헤드가 포지셔닝될 수 있는데, 이를테면 뒤집힐 수 있다. 세정 어셈블리의 암은 헤드의 내부 내에 포지셔닝될 수 있고, 세정 헤드를 접촉 밀봉부 또는 다른 컴포넌트와 접촉하여 회전시킬 수 있다. 동작(910)에서 세정 용액이 세정 헤드를 통해 밀봉부와 접촉하여 전달될 수 있다. 세정 헤드는 전기 도금 시스템 접촉 밀봉부와 물리적으로 접촉하도록 포지셔닝될 수 있고, 세정 용액은 세정 헤드의 제1 유체 채널을 통해 전달될 수 있다. 동작(920)에서 밀봉부가 세정 헤드를 가로질러 회전될 수 있으며, 이는 전체 표면이 세정 용액에 의해 접촉되게 할 수 있다. 동작(930)에서 전기 도금 시스템의 회전 방향으로 제1 유체 채널로부터 방사상으로 오프셋된 제2 유체 채널을 통한 세정 용액의 회전 및 전달 동안 세정 용액이 세정 헤드로부터 추출될 수 있다. 특정한 연속물로 예시되지만, 동작(910) 및 동작(920)은 동시를 포함하여 임의의 순서로 발생할 수 있다. 예를 들어, 방법(900)은 밀봉부를 회전시킴으로써 시작될 수 있으며, 이는 세정 용액이 전달 채널로부터 회수 채널로 세정 헤드에 진입할 때 세정 용액을 끌어당기도록 작동할 수 있다. 밀봉부의 회전으로 동작을 개시함으로써, 전달 채널들로부터 복귀 유동 채널들로의 유체의 전달을 가능하게 하도록 밀봉부를 이용하여 유체 유동과 진공배기 속도들 간에 균형이 나타나게 될 수 있다. 추가로, 동작(920)의 밀봉부 회전은 용액의 전달과 동시에 수행될 수 있다.
[0048] 일부 실시예들에서, 세정 용액은 산성 용액일 수 있거나 산성 용액을 포함할 수 있다. 잔류물들은 밀봉부의 표면 상의 금속 이온들 또는 재료들을 포함할 수 있으며, 이들은 산 세정에 의해 제거될 수 있다. 산성 용액은 전기 도금되는 금속에 기초하여 선택될 수 있으며, 질산, 아세트산, 황산, 또는 임의의 다른 유기 또는 무기산뿐만 아니라, 구리 재료들, 니켈 재료들, 주석-은 땜납들, 또는 금속 유기 재료들 및 복합 금속들, 이를테면 예를 들어, 주석 은 배스(bath) 내의 은을 포함하여, 전기 도금될 수 있고 밀봉부 상에 잔류물들이 형성되게 할 수 있는 다른 재료들의 제거를 가능하게 할 수 있는 산 혼합물을 포함할 수 있다.
[0049] 앞서 설명한 바와 같이, 세정 헤드는 세정 헤드 재료들로의 세정 용액의 습윤을 제한 또는 방지할 수 있는 소수성 재료로 형성될 수 있다. 세정 용액의 전달, 세정 용액의 제거 및 밀봉부의 회전은 또한, 세정 헤드의 표면들과의 용액의 접촉을 제한할 뿐만 아니라, 시스템 헤드의 임의의 다른 컴포넌트와 접촉하는 세정 헤드로부터의 용액의 적하 또는 누설을 제한하는 식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 산성 용액은 접촉부들과 상호 작용하는 것이 가능하게 된다면 접촉부들에 손상을 야기할 수 있으며, 이에 따라 용액의 전달 및 제거를 신중하게 제어함으로써, 물로 제한될 수 있는 다른 인시튜 시스템들과 달리 본 기술에는 산성 용액들이 사용될 수 있다. 본 기술을 이용하면, 접촉 밀봉부의 내부 표면, 세정 헤드의 전방 부분 내에 형성된 트렌치, 및 세정 헤드를 가로질러 접촉 밀봉부의 회전 방향으로 세정 헤드의 선두 에지 및 후미 에지에 근접하게 트렌치를 관통하여 적어도 부분적으로 연장되는 하나 이상의 접촉 핀들에 의해 부분적으로 한정된 체적 내에 세정 용액이 실질적으로 유지될 수 있다.
[0050] 일부 실시예들에서는, 세정 용액의 전달 및 제거 후에, 탈이온수와 같은 물로 물 헹굼이 수행될 수 있다. 물은 세정 용액과 실질적으로 동일한 방식으로 전달될 수 있다. 일부 실시예들에서, 물은 세정 용액보다 더 큰 체적 유량으로 전달될 수 있다. 제거 속도에 비례하여 추가 물을 전달함으로써, 물은 이를테면, 접촉 핀(328) 또는 접촉 핀(330)과 상호 작용하도록 체적 내에서 추가로 흐를 수 있으며, 이는 임의의 잔류 세정 용액이 세정 헤드로부터 효과적으로 플러시(flush)되게 할 수 있다. 추가로, 일정량의 물이 세정 헤드로부터 누설 또는 방출될 수 있으며, 이는 시스템 헤드 상의 하부 접촉부의 헹굼을 가능하게 할 수 있다. 본 기술은 접촉 밀봉부들을 인시튜 세정하는 능력을 제공하는데, 이는 전기 도금 장비의 정지 시간을 제한하는 동시에, 기판의 도금 균일성에 영향을 줄 수 있는, 노출된 툴 표면들 상에서의 전도성 잔류물 형성을 또한 제한한다. 이에 따라, 본 기술에 따른 시스템들 및 방법들에 의해 개선된 스루풋 및 품질이 제공될 수 있다.
[0051] 위의 설명에서는, 설명을 목적으로, 본 기술의 다양한 실시예들의 이해를 제공하기 위해 다수의 세부사항들이 제시되었다. 그러나 특정 실시예들은 이러한 세부사항들 중 일부 없이 또는 추가 세부사항들과 함께 실시될 수 있다는 것이 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 설명된 습윤 기술들로부터 이익을 얻을 수 있는 다른 기판들이 또한 본 기술과 함께 사용될 수 있다.
[0052] 여러 실시예들을 개시했지만, 실시예들의 사상을 벗어나지 않으면서 다양한 변형들, 대안적인 구성들 및 등가물들이 사용될 수 있다고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 인식될 것이다. 추가로, 본 기술을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해 다수의 잘 알려진 프로세스들 및 엘리먼트들은 설명되지 않았다. 이에 따라, 위의 설명은 기술의 범위를 제한하는 것으로 여겨지지 않아야 한다.
[0053] 수치 범위가 주어진 경우, 그러한 수치 범위의 상한들과 하한들 사이에 존재하는 각각의 값은, 문맥상 달리 명백히 표시되어 있지 않은 한 하한의 단위의 소수점 이하 최소 자리까지 또한 구체적으로 기재된 것으로 해석된다. 명시된 범위 내의 임의의 명시된 값들 또는 그 범위에 속하는 명시되지 않은 값들과 그러한 명시된 범위 내의 임의의 다른 명시된 값 또는 그 범위에 속하는 다른 값 사이에 존재하는 각각의 소범위가 포함된다. 이러한 소범위의 상한들과 하한들은 독립적으로 그러한 범위에 포함되거나 그러한 범위에서 제외될 수 있고, 각각의 범위는, 상한과 하한 중 하나 또는 둘 모두가 그러한 소범위에 포함되든지 그러한 소범위에서 제외되는지 간에, 임의의 한계값이 명시된 범위에서 구체적으로 제외된 것이 아닌 한, 또한 본 기술에 포함된다. 명시된 범위가 한계값들 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 경우, 그렇게 포함된 한계값들 중 하나 또는 둘 모두를 제외한 범위들이 또한 포함된다. 다수의 값들이 리스트에 제공되는 경우, 그러한 값들 중 임의의 값을 포함하거나 그러한 값에 기초하는 임의의 범위가 마찬가지로 구체적으로 개시된다.
[0054] 본 명세서에서 그리고 첨부된 청구항들에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태들은 맥락이 명확하게 달리 지시하지 않는 한, 복수 언급들을 포함한다. 따라서 예를 들어, "재료"에 대한 언급은 복수의 이러한 재료들을 포함하고, "채널"에 대한 언급은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 공지된 하나 이상의 채널들 및 그 등가물들 등에 대한 언급을 포함한다.
[0055] 또한, "구성한다", "구성하는", "함유한다", "함유하는", "포함한다" 및 "포함하는"이라는 단어들은 본 명세서 및 다음 청구항들에서 사용될 때, 언급된 특징들, 정수들, 컴포넌트들 또는 동작들의 존재를 특정하는 것으로 의도되지만, 이들은 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 컴포넌트들, 동작들, 행위들 또는 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하는 것은 아니다.
Claims (15)
- 전기 도금 장치 밀봉부 세정 어셈블리로서,
제1 포지션과 제2 포지션 사이에서 선회 가능한 암 ― 상기 암은 상기 암의 중심 축을 중심으로 회전 가능함 ―; 및
상기 암의 말단 부분과 결합된 브래킷 부분을 포함하는 세정 헤드를 포함하며,
상기 세정 헤드는 상기 전기 도금 장치의 밀봉부와 인터페이스하도록 형성된 전방 부분을 특징으로 하고,
상기 세정 헤드는 상기 전방 부분을 따라 트렌치를 한정하고,
상기 세정 헤드는 상기 세정 헤드를 통하는 복수의 유체 채널들을 한정하고,
상기 복수의 유체 채널들 중 각각의 유체 채널은 상기 트렌치의 후면에 유체 접근하며,
상기 세정 헤드는, 상기 트렌치를 관통하여 적어도 부분적으로 연장되고 상기 밀봉부와 직접 접촉하도록 구성된 접촉 핀을 더 포함하는,
전기 도금 장치 밀봉부 세정 어셈블리. - 제1 항에 있어서,
상기 세정 헤드의 전방 부분은 환형 밀봉부를 수용하도록 구성된 아치형 프로파일을 적어도 부분적으로 특징으로 하는,
전기 도금 장치 밀봉부 세정 어셈블리. - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 세정 헤드는, 상기 트렌치를 관통하여 적어도 부분적으로 연장되는 클리어런스 핀(clearance pin)을 더 포함하며,
상기 클리어런스 핀은 상기 접촉 핀이 상기 밀봉부와 직접 접촉할 때 상기 클리어런스 핀과 상기 밀봉부 사이에 간극을 한정하도록 구성되는,
전기 도금 장치 밀봉부 세정 어셈블리. - 제4 항에 있어서,
상기 복수의 유체 채널들은,
상기 트렌치를 따라 제1 포지션에 유체 접근하는 제1 채널; 및
상기 트렌치를 따라, 상기 밀봉부의 회전 방향으로 상기 제1 포지션으로부터 방사상으로 오프셋된 제2 포지션에 유체 접근하는 제2 채널을 포함하며,
상기 클리어런스 핀은 상기 제1 포지션과 상기 제2 포지션 사이에 포지셔닝되는,
전기 도금 장치 밀봉부 세정 어셈블리. - 제1 항에 있어서,
상기 세정 헤드는 소수성 재료를 포함하는,
전기 도금 장치 밀봉부 세정 어셈블리. - 로터를 갖는 시스템 헤드 ― 상기 시스템 헤드는 처리를 위해 기판을 유지하도록 구성됨 ―;
상기 로터 상에 포지셔닝된 밀봉부;
상기 시스템 헤드와 결합되며 상기 시스템 헤드를 포지셔닝하도록 구성된 헤드 리프터; 및
밀봉부 세정 어셈블리를 포함하며,
상기 밀봉부 세정 어셈블리는,
제1 포지션과 제2 포지션 사이에서 선회 가능한 암 ― 상기 암의 말단 부분은 상기 시스템 헤드의 내부 영역과 수직으로 정렬되고, 상기 암은 상기 암의 중심 축을 중심으로 회전 가능함 ―, 및
상기 암의 말단 부분과 결합된 브래킷 부분을 포함하는 세정 헤드를 포함하고,
상기 세정 헤드는 상기 밀봉부의 내부 표면과 인터페이스하도록 형성된 전방 부분을 특징으로 하며,
상기 세정 헤드는 상기 전방 부분을 따라 트렌치를 한정하고,
상기 세정 헤드는 상기 세정 헤드를 통하는 복수의 유체 채널들을 한정하고,
상기 복수의 유체 채널들 중 각각의 유체 채널은 상기 트렌치의 후면에 유체 접근하며,
상기 세정 헤드는, 상기 트렌치를 관통하여 적어도 부분적으로 연장되고 세정 동작 동안 상기 밀봉부와 직접 접촉하도록 구성된 접촉 핀을 더 포함하는,
전기 도금 시스템. - 제7 항에 있어서,
상기 암이 상기 제2 포지션에 위치될 때, 상기 암의 말단 부분은 상기 세정 헤드를 수축(retracted) 포지션으로부터 상기 밀봉부와 직접 접촉하게 회전시키도록 구성되고,
상기 전기 도금 시스템은, 상기 암을 구동하고, 상기 로터가 상기 세정 헤드를 가로질러 상기 밀봉부를 회전시키는 동안 상기 세정 헤드와 상기 밀봉부 간의 접촉을 유지하도록 구성된 토크 제어 모터를 더 포함하는,
전기 도금 시스템. - 제7 항에 있어서,
상기 밀봉부는 환형 형태를 특징으로 하며,
상기 세정 헤드의 전방 부분은 상기 밀봉부의 내부 환형 측벽을 수용하도록 구성된 아치형 프로파일을 적어도 부분적으로 특징으로 하는,
전기 도금 시스템. - 삭제
- 제7 항에 있어서,
상기 세정 헤드는, 상기 트렌치를 관통하여 적어도 부분적으로 연장되는 클리어런스 핀을 더 포함하며,
상기 클리어런스 핀은 상기 접촉 핀이 상기 밀봉부와 직접 접촉할 때 상기 클리어런스 핀과 상기 밀봉부 사이에 간극을 한정하도록 구성되는,
전기 도금 시스템. - 제11 항에 있어서,
상기 복수의 유체 채널들은,
상기 트렌치를 따라 제1 포지션에 유체 접근하는 제1 채널; 및
상기 트렌치를 따라, 상기 밀봉부의 회전 방향으로 상기 제1 포지션으로부터 방사상으로 오프셋된 제2 포지션에 유체 접근하는 제2 채널을 포함하는,
전기 도금 시스템. - 제12 항에 있어서,
상기 클리어런스 핀은 상기 제1 포지션과 상기 제2 포지션 사이에 포지셔닝되고,
상기 전기 도금 시스템은,
상기 암을 따라 연장되며 상기 제1 채널에 유체를 제공하도록 구성된 유체 전달 튜브, 및
상기 암을 따라 연장되며 상기 제2 채널로부터 상기 유체를 제거하도록 구성된 유체 제거 튜브를 더 포함하며,
동작 중에 상기 유체 제거 튜브를 통해 진공이 유지되는,
전기 도금 시스템. - 전기 도금 시스템 접촉 밀봉부를 세정하는 방법으로서,
세정 헤드의 제1 유체 채널에 산성 용액을 전달하는 단계 ― 상기 세정 헤드는 상기 전기 도금 시스템 접촉 밀봉부와 물리적으로 접촉하도록 포지셔닝됨 ―;
상기 세정 헤드를 가로질러 상기 전기 도금 시스템 접촉 밀봉부를 회전시키는 단계; 및
상기 전기 도금 시스템 접촉 밀봉부의 회전 방향으로 상기 제1 유체 채널로부터 방사상으로 오프셋된 제2 유체 채널을 통해 상기 세정 헤드로부터 상기 산성 용액을 추출하는 단계를 포함하며,
상기 산성 용액은 상기 전기 도금 시스템 접촉 밀봉부의 내부 표면, 상기 세정 헤드의 전방 부분 내에 형성된 트렌치, 및 상기 전기 도금 시스템 접촉 밀봉부의 회전 방향으로 상기 세정 헤드의 선두 에지에 근접하게 상기 트렌치를 관통하여 적어도 부분적으로 연장되는 접촉 핀에 의해 부분적으로 한정된 체적 내에 실질적으로 유지되는,
전기 도금 시스템 접촉 밀봉부를 세정하는 방법. - 삭제
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