KR20030036143A - 전기도금 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

단일 전달 채널이 내부 벽(2)과 배플(baffle)(3) 사이에서 그에 의하여 형성된다. 전해질(5)은 채널(1)의 내부로 펌핑되어져, 캐쏘드가 -10 볼트로 유지되는 기판(4) 상으로 향하여진다. 채널(1)의 내부 벽(2)의 상부는 전해질이 기판과 애노드(6)의 상부 수평 표면 사이로 흐르게끔 애노드를 형성한다. 두 번째 배플(7)이 기판(4)과의 충돌 이후에 전해질(5)을, 가능하다면 재사용을 위하여, 채집하고 제거하는 것을 보조하기 위하여 제공된다. 전해질(5)과 기판(4)의 접촉은, 전해질이 채널(1)을 상승하여 통과할 때, 전해질에 소용돌이 운동을 제공함으로써 최적화된다. 애노드(6)는 고체 전도 바(10)이고, 다른 한편으로는, 그것은 고체 로드들(11) 또는 튜브들(12)로 이루어진다.

Description

전기도금 장치 및 방법{Electro-plating apparatus and method}

전기도금과 관련하여, 특히 높은 침착율(depositon rate)이 시도되는 경우에는, 침착의 불규칙성이 주된 문제점이 된다.

또 다른 문제점은 도금이 될 모든 영역이 전기적으로 연결되어 있을 필요성이 있다는 점이다.

종래의 방법을 사용하여 균일한 도금 침착물(deposit)을 얻기 위해서는, 균질한(homogenous) 저항의 매개에 의하여 분리된 두 개의 평행한, 동축(co-axial) 및 등전위 전도판에 의하여 필요한 환경이 제공된다. 만약, 두 판 사이에서 전위 차이가 존재하게 되면, 전류가 두 개의 판 사이를, 두 판에 대하여 수직(normal)으로, 균일한 밀도로 흐르게 된다(도 1 참조). 두 판을 분리하는 매개체가 침착되어야 할 재료의 적당하고 적합한 이온을 포함한 적합한 조성의 전해질이라면, 더욱 음 전위인 쪽에서 평면 상에 그 재료의 균일한 침착이 형성될 수 있다. 침착물의 양은 재료 타입 및 총 전기적 전하에 의존한다.

실제로는, 두 판의 표면 거칠음과 전해질 균질성의 결핍으로 인하여 상기 설명한 상황은 발생되지 않는다. 또한, 판들의 완전한 평행의 달성, 네가티브(타겟)판의 전도 표면의 불규칙한 패턴 가능성 및 일부 또는 전체 타겟 평면 표면으로의 전해질 흐름의 제한과 관련된 실제적 어려움이 전해질 내의 전류 밀도의 균일성 결핍에 더해진다. 이는 타겟 표면 상에 재료의 불규칙한 침착을 야기한다.

도 2는 타겟(네가티브) 표면의 불규칙성에 기인한 전류 흐름의 왜곡(distortion) 및 그에 따른 전류 밀도의 분배를 보여준다. 포지티브 표면에서의 불규칙성 및 전해질 저항에 있어서의 변이로 인하여 전류 흐름이 더욱 왜곡되는 것은 도면에 나타나 있지 않다.

도 3은 불균등한 전류 밀도 분배로 인한 타겟 표면에서의 불규칙성을 강조한 것을 보여준다. 불균등한 전류 밀도와 표면 불규칙성은 상호 향상시키는 것으로 보여진다.

이러한 효과들을 상쇄시키기 위하여 타겟 표면에서의 전류 전환 장치(로버 바(robber bars))를 사용하는 것을 포함하는 몇몇 기술들이 채용되었다. 그와 같은 기술들은 단지 부분적으로 성공적이며, 내재적으로 비효율적이다. 타겟 표면이 도금되어야 할 영역을 가지지만 전기적으로 연결되어 있지 않은 상황을 다루는 실용적인 기술들은 있다 하더라도 거의 존재하지 않는다.

본 발명은 전기도금 장치 및 전기도금 방법에 관한 것이다.

본 발명을 더욱 용이하게 이해되도록 하기 위하여, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 예만을 드는 방법으로 설명하기로 하며, 도면에서:-

도 1은 두 전도판 사이에서의 이상적인 전류 흐름에 대한 개략도이고;

도 2는 표면 불규칙성을 갖는 두 전도판 사이에서의 실제 전류 흐름에 대한 개략도이고;

도 3은 두 전도판 사이에서의 피크(peak) 강화(build-up)에 대한 개략도이고;

도 4는 표면 불규칙성을 갖는 두 전도판 사이에서의 전류 조절 용액의 개략도이고;

도 5는 본 발명의 개략도이고;

도 6은 본 발명의 또 다른 형태의 개략도이고;

도 7은 본 발명의 또 다른 형태의 개략도이고;

도 8은 본 발명의 또 다른 형태의 개략도이고; 및

도 9는 도 8의 변형에 대한 개략도이다.

본 발명은 전해질을 타겟으로 향하게 하는 지시 수단 및 타겟의 선택된 영역에서 이온의 환원량 및/또는 그 속도를 조절하는 수단을 구비한 전기도금 장치를 포함한다.

상기 전기도금 장치는 타겟의 일부 또는 전체 영역에서 전류 흐름을 모니터하기 위한 수단을 포함할 수도 있다.

상기 전기도금 장치는 각각의 영역에 대한 재료 침착율이 독립적으로 변화할 수 있도록 각각의 영역으로 흐르는 전류 흐름을 조절하는 수단을 포함할 수도 있다.

상기 지시 수단은, 전해질이 그 내부를 따라 통과하여(예를 들어, 펌핑, 또는 다른 압력 방법, 또는 흐름을 유도하기 위한 다른 방법에 의하여) 배출구를 통하여, 몸체의 부분에 대하여 네가티브 전압으로 유지됨으로써 타겟은 캐쏘드를 형성하고 몸체의 부분은 애노드를 형성하는, 기판(substrate)이 되는 타겟으로 향하여 배출(exit)되기 위한 공동의(hollow), 가늘고 긴(elongated), 몸체를 포함할 수도 있다. 몸체의 애노드 부분은 단일 요소 또는 복수 개의 전기적으로 분리된 요소 또는 로드(rods)로 형성될 수도 있다. 특히, 유리한 구현예에서, 이러한 지시 수단은 튜브의 내부를 따라 타겟으로 향하는 전해질의 흐름을 위한 복수 개의 공동(hollow) 튜브를 포함할 수도 있다.

상기 전기도금 장치는 하나 또는 그 이상의 하기 특징들을 포함할 수도 있다:-

타겟의 분리된 복수 개의 영역 각각에 가해지는 전류를 조절하는 수단을 포함하는 조절 수단;

타겟의 분리된 복수 개의 영역 각각에 가해지는 전류의 크기 및/또는 지속도(duration)를 조절하는 수단을 포함하는 조절 수단;

타겟의 영역에 흐르는 전류를 측정하는 수단 및 측정 수단의 출력에 의존하여 그 영역에 가해진 전류를 조절하는 수단을 포함하는 조절 수단;

타겟 상에 균일한 두께의 환원층(reduction layer)을 제공하기 위하여 작동가능한 조절 수단;

다른 영역들이 미리 정해진 환원 두께(reduction thickness)를 갖는 타겟 상에 환원층을 제공하기 위하여 작동가능한 조절 수단;

선택된 영역에서 균일한 환원 두께를 갖는 타겟을 제공하기 위하여 작동가능한 조절 수단;

각각의 영역에 대한 이온 환원율이 독립적으로 변화될 수 있도록 각각의 영역으로 흐르는 전류 흐름을 조절하기 위한 수단을 포함하는 조절 수단;

타겟의 모든 영역에서 전류 흐름을 모니터하기 위한 수단을 포함하는 조절 수단;

몸체의 내부를 따라 전해질이 통과하기 위한 공동의, 가늘고 긴 몸체를 포함하는 지시 수단;

단일 요소 애노드;

실질적으로 평행인 복수 개의 고체 로드들로 이루어진 애노드;

전해질이 통과하는 실질적으로 평행인 복수 개의 튜브들로 이루어진 애노드;

타겟과의 접촉 부위 근방에서 전해질의 소용돌이(swirling)에 영향을 주기 위한 수단;

와류(vortex)를 형성하거나 강화하기 위하여 몸체 및/또는 배출구(outlet)를 성형(shaping)하는 것을 포함하는 소용돌이 수단;

애노드 앞쪽 가장자리(leading edge)의 톱니(serrations).

전기도금 장치는 타겟과 접촉하는 영역에서 전해질의 이동에 영향을 주어, 이온 이용가능성을 최적화하기 위하여 전해질과 타겟 사이에서 충돌(impingement)을 강화하는 수단을 포함할 수도 있다. 한 가지 구현예에서 몸체 및 배출구의 형태는, 통상적으로 애노드 앞쪽 가장자리에 톱니를 포함함으로써, 소용돌이가 생성되거나 강화되는 것일 수 있다.

본 발명은 전해질을 타겟으로 향하게 하고, 타겟의 선택된 영역에서 재료의 침착의 양 및/또는 그 속도를 조절하는 것을 포함하는 전기도금 방법을 포함한다.

상기 방법은 타겟의 일부 또는 모든 영역에서 전류 흐름을 모니터하는 것을 포함할 수도 있다.

상기 방법은 각각의 영역에 대한 재료 침착율이 독립적으로 변화될 수 있도록 각각의 영역으로의 전류 흐름을 조절하는 것을 포함할 수도 있다.

상기 방법은 타겟과의 접촉 영역에서 전해질의 이동에 영향을 주어, 이온 이용가능성을 최적화하기 위하여 전해질과 타겟 사이에서 충돌을 강화하기 위한 방법을 포함할 수도 있다. 한 가지 구현예에서 몸체 및 배출구의 형태는, 통상적으로 애노드 앞쪽 가장자리에 톱니를 포함함으로써, 소용돌이가 생성되거나 강화되는 것일 수 있다.

본 발명은 또한, 컴퓨터 상에서 동작되는 경우에는, 본 발명에 따른 방법의 단계들을 수행하기 위한 소프트웨어 암호 부분들을 포함하는, 디지털 컴퓨터의 내부 메모리에 직접 탑재가능한 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.

본 발명은 또한, 하기를 포함하는, 컴퓨터로 사용가능한 매개체에 저장된 컴퓨터 프로그램 산물을 제공한다:

컴퓨터가 타겟의 선택된 영역에서 재료의 침착의 양 및/또는 그 속도를 조절하게 하기 위한 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 수단.

본 발명은 또한 본 발명에서 한정된 바와 같은 컴퓨터 프로그램의 전자적 배포를 제공한다.

균일한 전기도금 침착은 타겟의 각 단위 영역으로 동일한 양의 전류가 흐를 것이 요구된다. 단위 영역이 작을수록, 침착 개시 이전의 마감에 대한 함수로서 표면 마감의 해상도가 우수하다. 타겟의 각 단위 영역의 표면에서 적당한 이온의 이용가능성은 선택된 침착율을 지지하기에 충분한 것이어야 한다.

이러한 요구 사항들을 달성하는 방법 및 초기 불규칙성을 수정하는 방법이 도 4에 도시되어 있다. 명확성을 위하여, 오직 한 열 및 행의 전극들만 도시되어 있으며, 이들 중에서, 주어진 불규칙성 상황을 수정할 수 있는 것들만이 도시되어 있다.

현실적으로는, 캐쏘드의 반대 면을 전극 배열과 접촉시키는 방법은 캐쏘드 재료를 지지하는 데에 사용된 비전도 지지체(backing) 또는 기판(substrate)이 존재하지 않는 경우에만 실용적이다.

비전도 기판이 존재하는 상황을 다루는 방법이 도 5에 도시되어 있다. 도 5에서는, 투명 기판(4) 상의 패턴이 애노드 및 전해질 용액 상을 통과함에 따라, 그것은 캐쏘드이 된다. 화살표 D는 기판 재료 흐름의 방향을 나타낸다. 네가티브 전극(negative electrode)(16)(한편으로 캐쏘드 커넥터로 알려짐)은 통상적으로 1 mm 피치(pitch)에 0.5 mm 폭을 갖고, 인쇄된 써킷(circuit) 판 위에 부착된다.

도 4 및 5에서, 타겟 표면의 각 단위 영역은 그 자체의 독립적인 전극에 의하여 더욱 네가티브 전위인 곳에 연결된다. 각 전극에서의 전류는 통상적으로 각각의 단위 영역이 동일한 전하를 수용하도록 전기적 수단에 의하여 조절된다.

전해질의 공급은 애노드와 타겟 표면 사이를 유체정역학적(hydrostatic), 확산 및 다른 장벽층이 적당한 이온들이 세트된 전류 밀도에 의하여 요구되는 속도, 바람직하게는 이보다 훨씬 더 큰 속도로 제공되는 것을 방해하지 않는 방식으로 흐르게 된다.

장치의 기하학은, 전해질의 조성, 전류 밀도 및 타겟 표면이 장치를 통과하는 속도와 함께, 환원(reduction)의 속도를 한정하는 주된 요소이다.

도 5를 참조하여 설명된 본 발명의 구현예는 내부 벽(2)과 배플(baffle)(3) 사이에서, 100 mm의 높이, 1 m의 폭(예를 들어, 기판(4)의 폭을 가로질러 연장된) 및 20 mm의 길이(예를 들어 기판(4)의 길이를 따라 연장된)의 공간을 갖는 채널(1)에 의하여 형성된 단일 전달 채널(1)을 포함한다. 전해질(5)은 채널(1)의 내부로 펌핑되어져, 비록 캐쏘드와 애노드의 전위차가 2.5 V 정도로 작은 경우에도 성공적으로 채용될 수 있지만, 캐쏘드가 애노드에 대하여 -10 볼트에서 유지되는 기판(4) 상으로 향하여진다. 채널(1)의 내부 벽(2)의 상부는 전해질이 기판과 애노드(6)의 상부 수평 표면 사이로 흐르게끔 애노드를 형성한다. 두 번째 배플(7)이 기판(4)과의 충돌 이후에 전해질(5)을, 가능하다면 재사용을 위하여, 채집하고 제거하는 것을 보조하기 위하여 제공된다.

전해질(5)과 기판(4)의 접촉은, 전해질이 채널(1)을 상승하여 통과할 때, 전해질에 소용돌이 운동을 제공하여, 환원 비율을 증가시키기 위하여 흐름이 기판과 충돌할 때 와류의 형성을 강화함으로써 최적화된다.

도 5에 서술된 장치는 종래의 전기도금 기술의 최대치로 고려되는 것보다 두 차수 더 큰 크기의 전류 밀도를 사용한 선형 침착(linear deposition)을 도시하고 있다.

애노드(6)의 기판(4)에 대한 근접성 및 결과적으로 통상 1 또는 2 mm의 짧은 전류 경로는, 기판 표면에서의 적당한 이온들의 이용가능성과 함께, 전해질(5)을 통한 더 긴 전류 경로를 갖는 시스템과 비교할 때, 기판 표면의 단위 영역 당 더욱 균일한 전류 흐름을 제공할 수 있다. 인접한 네가티브 전극들 사이의 거리에 대한 네가티브 전극들로부터 전해질까지의 거리는 도 4 및 도 5에 도시한 배열에 대한 분별 전류 조절(differential current control)의 해상도를 한정한다.

도 5를 참조하여 설명된 본 발명의 구현예는, 1 m의 폭, 100 mm의 높이, 및 20 mm의 말단 길이 공간을 갖는 고체 전도 바(bar)(10)인 애노드(6)를 포함한다. 도 6의 구현예에서는, 애노드가 여러 개의(오직 12개만이 도시됨) 직경 3 mm 및 높이 30 mm의 고체 전도 로드(11)로 이루어지며, 이러한 고체 전도 로드는 서로에 대하여 평행이고, 경계간 분리 간격이 약 1 mm인 2 차원 격자 구조 내에 배열되거나 또는 속도를 최대화하고, 정확한 이온 충돌 및 재료 침착을 가능케하고, 요구되는 전류 조절 특징을 유지하도록 서로에 대하여 기하학적으로 배열된다.

도 7의 구현예에서는, 애노드가 외부 직경 3 mm, 내부 직경 1 mm 및 높이 30 mm를 갖는 여러 개의 모세관 전달 튜브들(capillary delivery tubes)(12)로 이루어지며, 이러한 모세관 전달 튜브는 서로에 대하여 평행이고, 기판 폭을 가로지른 길이가 1 미터이고, 튜브(12)는 그들 경계 간의 분리 간격이 1 mm인 2 차원 격자 구조 내에 배열된다. 전해질(5)은 바(도 5의 10) 또는 로드(도 6의 11)를 통과하여 펌핑되거나, 또는 튜브 내에서 상승하며(도 7의 12), 캐쏘드를 형성하는 기판(4)의 타겟 표면으로 향한다. 바(10), 로드(11) 또는 튜브(12)는 적절하게 캐쏘드에 대하여 +10 볼트를 유지하는 애노드를 형성한다. 기판(4)과의 충돌 이후에 전해질(5)을, 가능하다면 재사용을 위하여, 채집하고 제거하는 것을 보조하기 위하여 채널(1)의 출구에 배플(7)이 제공된다.

더욱 구체적으로는, 도 6은 플라스틱에 싸여진 복수 개의 개별적인 로드들(11)로 구성된 애노드를 가지며, 상기 로드들은 각각 그 내부에 흐르는 전류가, 앞서 서술한 네가티브 전극에 대하여 서술한 것과 비슷한 방식으로 모니터되고 조절되는, 전기도금 장치를 도시하고 있다. 애노드의 상부 표면이 이온 환원이 발생하는 표면과 상대적으로 가깝기 때문에, 따라서 각각의 애노드 부분(segment)으로부터 캐쏘드로의 경로가 애노드 부분의 축 또는 수평 간격 사이의 거리보다 더 짧거나, 또는 짧게 만들어질 수 있고, 분별 전류 조절(differential current control)의 영역들의 해상도가 도 3, 4 및 5의 배열을 이용한 것에 비하여 더욱 향상된다.

전류 모니터링 및 조절이 도 6에 도시된 방법에서의 애노드 요소 써킷에서 수행될 수도 있기 때문에, 네가티브 전극에서의 전류 모니터링 및 조절은 더 이상 필수적인 것은 아니다. 최적의 이온 환원 해상도를 달성하기 위하여, 애노드 및 네가티브 전극 모두에 대한 전류 모니터링 및 조절이 필요한 상황이 발생할 수도 있다. 그러나, 도 6에 도시된 방법에서 네가티브 전극의 주된 기능은 네가티브 전위와 이온 환원이 발생하게 되는 상기 특징들 간의 전기적 연결을 제공하는 것이다. 애노드와 전해질에 대한 네가티브 전극의 기하학은 이온 환원이 발생하는 상기 특징 크기의 해상도를 한정한다. 다중 애노드 시스템 및 이온 환원과 특징 해상도를 조절하는 관련된 요인들은 기판 또는 전도 기판이 존재하지 않는 장치에도 동일하게 적용될 수 있으며, 네가티브 전극이 이온 환원이 요구되는 기판 또는 캐쏘드의 반대편과 접촉할 수도 있다.

도 7은 도 6의 복합 애노드 시스템을 더욱 개량한 형태를 나타낸 도면이다. 이 경우에는, 애노드 로드들이 공동(hollow) 튜브 형태이며 전해질이 화살표 E의 방향을 따라 튜브 내를 통과하여 침착 표면으로 전달된다. 공동 애노드 원리는 전해질이 두 개의 바 사이를 흐르게 함으로써 더욱 간단하게 실현될 수도 있다(도 8 및 도 9 참조). 기판(4) 표면에서의 전해질(5)의 유체정역학적 장벽 층은 기판 평면에 평행인 방향의 전해질의 속도에 의존한다. 그러므로, 이러한 시스템 내에서의 전해질 흐름에 대한 올바른 디자인은 "소용돌이 단독(swirling only)" 방법에 의하여 달성되는 것과 비교하여 다양한 장벽 층을 더 환원시킨다. 환원은 전해질이 기판을 때리기 전까지 기판에 대하여 정상(normal)인 전해질의 초기 흐름에 의하여 야기된다. 이러한 시스템의 디자인은 기판 표면에서 전해질이 정체된 어떠한 영역도 발생시키지 않도록 저지하여야 한다. 정체(stagnation)의 회피는 소용돌이(swirling)의 도입에 의하여 달성될 수도 있다.

도 5에 도시된 배열로 분별 전류 조절의 최대 해상도를 달성하기 위하여, 인접한 네가티브 전극들 사이의 거리에 대한 네가티브 전극으로부터 전해질로의 거리는 가능한한 작아야 한다. 그러므로, 도 5에 도시된 배열은 네가티브 전극의 접촉 지점으로부터 전해질까지의 거리 및 전극의 두 세트 사이의 전해질의 폭 양자 모두가 가능한한 작을 것이 요구된다.

도 6 및 도 7에 도시된 배열은 이러한 제한을 갖지 않는데, 이는 조절된 전류 경로들의 길이가 기판으로부터 애노드로의 거리에 의하여 한정되고, 따라서 두 세트의 네가티브 전극들 사이의 공간이 더 큰 애노드 구조의 사용을 가능하게 하기 때문이다. 이것은 기판의 더 짧은 전이(transit) 시간 또는 동일한 전이 시간에 대해 더 큰 이온 환원율을 가능하게 한다. 애노드 크기, 또한 이에 따른 두 세트의 네가티브 전극들 간의 거리의 한계는 재료가 침착되는 상기 특징들의 최소한의 크기이다.

도 5, 6 및 7에 도시한 바와 같이, 네가티브 전극 구조의 사용을 허락치 않는 형상들에 재료가 침착될 필요성이 있는 경우에는, 도 5의 애노드와 동일한 형태를 갖고 애노드 배열과 섞인(intermingled) 네가티브 전극의 사용 또는 동심의(concentric) 애노드-캐쏘드 로드/튜브의 사용이 채용될 수도 있다. 두 가지 경우 모두에서, 네가티브 전극의 기판에 대한 접촉 지점은 전해질 오염으로부터 도 5, 6 및 7의 네가티브 전극을 보호하기 위하여 사용된 것과 같은 탈이온화(de-ionised) 물 흐름, 또는 다른 적당한 수단에 의하여 보호되어야 한다.

도 6 및 7의 로드 및 튜브들은 평행으로 도시되어 있다. 그러나, 그들이 평행이 아닌 변형도 가능하며, 예를 들어 그들의 상부 말단이 나머지 부분보다 더 가깝도록 직선 또는 곡선일 수 있으며, 그리고/또는 그들 중 하나 또는 그 이상이 전해질에 순환성(circulatory) 소용돌이 또는 와류 운동을 부여하기 위하여 나선상(helical or spiral) 형태일 수도 있다.

각각의 영역과 관련된 (포지티브 및/또는 네가티브) 전극에서의 전류는 각각의 전극에 흐르는 전류를 측정하여, 이를 원하는 수치와 비교하고 원하는 수치로 전류를 증가 또는 감소시킴으로써 조절될 수 있다. 각각의 전극에 흐르는 전류는 전극 써킷에 위치한 적당한 저항기(resistor)를 가로질러 형성된 전압을 측정함으로써 정량화될 수 있다. 각각의 전극 써킷에 흐르는 전류는 아나로그 또는 디지털 기술을 사용함으로써 조절될 수 있다.

재료가 침착될 패턴이 반복적인 경우에는, 각 전극의 시간 또는 거리에 따른 전류 프로필(profile)이 최적의 결과를 위하여 미리 프로그램되어질 수도 있다. 전류 프로필의 각 싸이클은 각 반복적인 패턴과 동시의 또는 이에 앞서는 표지(marker)에 의하여 개시될 수 있다.

도 8은 전해질의 일부분이 타겟 표면에 대하여 수직(normal)으로 흐르는 간단한 공동의 애노드 시스템을 도시한 것이다.

도 8은 단단한(rigid) 또는 유연한(flexible) 기판(21)을 도금하기 위한 전기도금 장치(20)를 도시한 것이다. 장치(20)는 그 중앙을 통하여 전해질(23)이 B 방향으로 이동하여 기판(21)의 일부분으로 향하고, 측 채널들(side channels)(24)을 따라 제거되는 공동의 애노드(22)를 포함한다. 캐쏘드(25)는 기판(21)의 모든 필요한 부분들 상에 재료의 적당한 침착이 되는 것을 보장하기 위하여 기판(21)의 연결되지 않은 영역들이 전해질(23)의 충돌 이전 및 이후에 캐쏘드(25)에 전기적으로 연결되는 것을 보장하기 위한, 이(teeth)(27)를 갖는 빗 메인 부위(comb main portions)의 형태이다.

탈이온화된 물을 캐쏘드(25)와의 접촉 이전 및 이후에 기판(20) 상으로 향하게 하기 위하여 노즐(29)을 갖는 두 개의 클리너(28)가 제공된다.

도 9는 도 8의 장치의 변형으로서, 기판(21)의 양면 모두가 도금되는 것을 도시한 것이다.

상기 서술된 애노드는 비희생형(non-sacrificial type)이고, 기하학적 일체성(geometric integrity)을 유지하기 위하여 부식에 저항성을 갖는 물질로 만들어진다.

전해질 조성물은 적당한 염의 첨가 또는 2차 희생 애노드(secondary sacrificial anodes)의 사용에 의하여 유지되어질 수 있다.

어떠한 시스템이 사용되건 간에, 애노드(들)와 캐쏘드의 밀접한 기하학적 관계로 인하여, 종래의 방법에 비하여 출력 요구(power requirement)가 감소된다.

Claims (35)

1. 전해질을 타겟으로 향하게 하는 지시 수단 및 타겟의 선택된 영역에서 이온의 환원량 및/또는 그 속도를 조절하는 수단을 구비한 전기도금 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 조절 수단은 타겟의 분리된 복수 개의 영역 각각에 가해지는 전류를 조절하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조절 수단은 타겟의 분리된 복수 개의 영역 각각에 가해지는 전류의 크기 및/또는 지속도(duration)를 조절하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 조절 수단은 타겟의 영역에 흐르는 전류를 측정하는 수단 및 측정 수단의 출력에 의존하여 그 영역에 가해진 전류를 조절하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 타겟 상에 균일한 두께의 재료 침착층(material deposition layer)을 제공하기 위하여 작동가능한 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 다른 영역들이 미리 정해진 환원 두께(reduction thickness)를 갖는 타겟 상에 재료 침착층을 제공하기 위하여 작동가능한 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 선택된 영역에서 균일한 침착 두께를 갖는 타겟을 제공하기 위하여 작동가능한 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 조절 수단은 각각의 영역에 대한 이온 환원율이 독립적으로 변화될 수 있도록 각각의 영역으로 흐르는 전류 흐름을 조절할 수 있는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 조절 수단은 타겟의 모든 영역에서 전류 흐름을 모니터하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 지시 수단은 몸체의 내부를 따라 전해질이 통과하기 위한 공동의, 가늘고 긴 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 단일 요소 애노드를 포함하는것을 특징으로 하는 장치.
12. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 실질적으로 평행인 복수 개의 고체 로드들로 이루어진 애노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 전해질이 통과하는 실질적으로 평행인 복수 개의 튜브들로 이루어진 애노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 타겟과의 접촉 부위 근방에서 전해질의 소용돌이(swirling)에 영향을 주기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 소용돌이 수단은 와류(vortex)를 형성하거나 강화하기 위하여 몸체 및/또는 배출구를 성형하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 제14항에 있어서, 애노드 앞쪽 가장자리에 톱니를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
17. 전해질을 타겟으로 향하게 하고, 타겟의 선택된 영역에서 이온의 환원량 및/또는 그 속도를 조절하는 것을 포함하는 전기도금 방법.
18. 제17항에 있어서, 타겟의 분리된 복수 개의 영역 각각에 가해지는 전류를 조절하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 타겟의 분리된 복수 개의 영역 각각에 가해지는 전류의 크기 및/또는 지속도(duration)를 조절하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제17항 내지 제19항 중의 어느 한 항에 있어서, 타겟의 영역에 흐르는 전류를 측정하고, 측정 단계의 출력에 의존하여 그 영역에 가해진 전류를 조절하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 제17항 내지 제20항 중의 어느 한 항에 있어서, 타겟 상에 균일한 두께의 재료 침착층(material deposition layer)을 제공하기 위한 조절 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제17항 내지 제21항 중의 어느 한 항에 있어서, 다른 영역들이 미리 정해진 두께를 갖는 타겟 상에 재료 침착층을 제공하기 위한 조절 단계를 포함하는 것을특징으로 하는 방법.
23. 제17항 내지 제22항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 조절 단계는 선택된 영역에서 균일한 침착 두께를 갖는 타겟을 제공하는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제20항 내지 제24항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 조절 단계는 각각의 영역에 대한 이온 환원율이 독립적으로 변화될 수 있도록 각각의 영역으로 흐르는 전류 흐름을 조절하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
25. 제17항 내지 제24항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 조절 단계는 타겟의 모든 영역에서 전류 흐름을 모니터링하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
26. 제17항 내지 제24항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 지시 수단은 몸체의 내부를 따라 전해질이 통과하기 위한 공동의, 가늘고 긴 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
27. 제17항 내지 제26항 중의 어느 한 항에 있어서, 단일 요소 애노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
28. 제17항 내지 제26항 중의 어느 한 항에 있어서, 실질적으로 평행인 복수 개의 고체 로드들로 이루어진 애노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
29. 제17항 내지 제26항 중의 어느 한 항에 있어서, 전해질이 통과하는 실질적으로 평행인 복수 개의 튜브들로 이루어진 애노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
30. 제17항 내지 제28항 중의 어느 한 항에 있어서, 타겟과의 접촉 부위 근방에서 전해질을 소용돌이(swirling) 시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
31. 제29항에 있어서, 몸체 및/또는 배출구를 성형함으로써 와류(vortex)를 형성하거나 강화하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
32. 제29항 또는 제30항에 있어서, 애노드 앞쪽 가장자리에 톱니를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
33. 컴퓨터 상에서 동작되는 경우에는, 제17항 내지 제32항 중의 어느 하나 또는 그 이상에 따른 방법의 단계들을 수행하기 위한 소프트웨어 암호 부분들을 포함하는, 디지털 컴퓨터의 내부 메모리에 직접 탑재가능한 컴퓨터 프로그램 제품.
34. 하기를 포함하는, 컴퓨터로 사용가능한 매개체에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품:

    컴퓨터가 전해질을 타겟으로 향하게 하기 위한 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 수단; 및

    컴퓨터가 타겟의 선택된 영역에서 이온의 환원량 및/또는 그 속도를 조절하게 하기 위한 컴퓨터로 판독가능한 프로그램 수단.
35. 제33항 또는 제34항에서 한정된 바와 같은 컴퓨터 프로그램의 전자적 배포.