KR20110088571A - 전도성 기판 도금 시스템 및 기판 홀더 - Google Patents

전도성 기판 도금 시스템 및 기판 홀더 Download PDF

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KR20110088571A
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미카엘 프레덴버그
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레플리서러스 그룹 에스에이에스
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Abstract

따라서, 본원 발명은 상술한 결점 중 하나 이상을 완화하거나 감소시키는 방법 및 언급된 종류의 개선된 기판 홀더를 제공하는 방법을 모색한다.
(ⅰ) 제1 측면에 도금이 이루어지는 제1 도전 측면 및 제2 도전 측면을 포함하는 전도성 기판 및 (ⅱ) 기판 홀더의 제1 면이 전도성 기판의 제2 면을 마주하여 전도성 기판을 기판 홀더에 부착하는 부착 수단 및 기판 홀더의 제1 면에 부착되는 탄성 접촉 수단을 포함하는 기판 홀더를 포함하고, 탄성 접촉 수단은 제1 외부 포텐셜에 연결될 수 있으며, 전도성 기판의 제2 측면을 노출하는 절연 물질을 가지는 전도성 기판의 제2 측면이 제공되어, 적어도 하나의 접촉 부위가 제공되며, 탄성 접합 수단은 적어도 하나의 접촉 부위에서 노출된 제2 측면에 연결된다.
기판 홀더는, 기판 홀더의 제1 면이 전도성 기판의 제1 면을 마주하여 전도성 기판을 기판 홀더에 부착하는 부착 수단, 기판 홀더의 제1 면에 부착되며, 제1 외부 포텐셜에 연결될 수 있는 탄성 접촉 수단을 포함한다.
발명의 이로운 특징들은 종속항에서 정의된다.

Description

전도성 기판 도금 시스템 및 기판 홀더 {A system for plating a conductive substrate, and a substrate holder for holding a conductive substrate during plating thereof}
본 발명은 전해질 도금 공정에서 사용되는 기판 홀더에 관련된 것이다. 좀 더 자세하게는, 본 발명은 기판 홀더에 부착되어 있는 전기적으로 전도성을 가지는 기판후면에 형성된 동공과 전기적인 연결을 제공하기 위해 물리적으로 구성 가능한 접촉 수단을 포함하는 기판 홀더에 관한 것이다. 기판 홀더에 기판을 배치하는 방법 역시 제공된다.
전기 도금은 상호 접속, 부품, 도파관, 인덕터, 연결 패드 등의 마이크로일렉트로닉스의 다양한 적용 분야에 사용된다.
본원발명에 의해 구비되는 마스터 전극은 단일 혹은 다중 레이어 구조를 가지는 마이크로 구조 및 나노 구조, PWB(printed wiring boards), PCB(printed circuit board), MEMS(micro electro mechanical systems), IC(integrated circuit), 상호 접속, 센서, 평판 디스플레이 패널, 자기 및 광학 저장 장치, 태양 전지 및 기타 전자 장치의 생산 분야에 적용하기가 적합하다. 또한 다양한 형태의 전도성 폴리머, 반도체 구조, 금속 구조에 사용될 수 있고, 이 외에도 마스터 전극을 사용하여 다른 구조를 생산할 수 있다. 심지어, 다공성 실리콘 형성에 의한 3차원 구조의 실리콘에도 사용될 수 있다.
화학기상성장법(CVD, chemical vapour deposition) 및 물리기상성장법(PVD, physical vapour deposition) 또한 금속 도금법의 일종에 속하나, 전기 도금법이 일반적으로 비용이 저렴하고, 상온 및 상압에서 가능하므로 선호되고 있다.
대상물의 전기도금은 전해질이 수용된 반응조에서 발생한다. 도금할 금속이 있는 산화전극은 양극(positive voltage)에 연결된다. 전극 자체는 비활성이지만 도금할 금속이 전해질 내의 이온으로부터 얻어지는 경우도 있다. 반도체 기판과 같은 대상물의 전도성은 일반적으로 너무 낮아서 도금될 구조가 기판을 통해 배면 연결을 할 수 없다. 그러므로 도금될 구조에는 우선 시드층(seed layer)과 같은 도전층이 제공되어야 한다. 도선은 전면의 finger contact로 패턴을 연결한다. Finger contact는 음극(negative voltage)에 연결된다. 전기도금 단계는 산화 전극 또는 전해질 용액 내의 이온으로부터 도전 패턴(환원 전극)으로 전해질 및, 산화 전극과 대상물상에서 환원 전극을 형성하는 전도층 사이에 가해진 전기장에 의해 금속이 전달되는 전해 공정이다.
상술한 바와 같이, 대상물은 대개 비전도성 물질로 만들어진다. 도금될 패턴이 전면에 형성되므로, 전도층의 전면에 전압을 가해야 한다. 또한 전극에 직접적으로 패턴을 연결하는 것은 그 부위부분의 도금 공정을 방해 할 수 있으므로, 추가적인 도선과 접촉 부위도 전면에 형성되어야 한다.
그 결과의 설정은 많은 문제점을 가지고 있다.
- 전면에 접촉 부위를 형성하는 것은 도금할 패턴에 사용할 수 있는 많은 공간을 차지하게 된다.
- 접촉 부위는 가능한 한 작은 공간을 차지하게 하기 위하여 대상물의 주변으로 제한된다.
- 도금 공정은 가장 인접한 전극의 가속률로 발생하므로 그 결과 금속 도금이 불균일하게 된다. 균일하게 도금을 하려면 대상물 의 일부분이 연결돼 있어야 한다.
- 접촉 부위에 적용된 핑거 전극은, 도금 공정 동안에 부식 등의 전해질 손상 환경 속에 잠기게 되어, 전극의 열화를 초래하게 된다.
- 내구적인 전극은 설계가 복잡하고 재료 비용이 많이 든다.
그 대안의 장비 및 공정이 기재돼 있는 US6322678에 의하면, 기판 홀더는 대상물 후면의 접촉 부위에 적용되는 전극으로 구성되며, 접촉 부위는 대상물의 가장자리 주위까지 연장된 도선들 혹은 전도성 비아들과 연결되어 기판을 통과한다. 하지만, US6322678은 여전히 도선과 접촉 부위가 전면에 공간을 차지하는 문제점을 수반한다. 이러한 도선들과 접촉 부위들은 의도된 대로 도금되도록 조절하는 것이 불가능하기 때문이다. 또한, 전극들은 기판 홀더 주변부 가까운 몇몇 위치에 고정되므로 도금할 대상물의 전도성 표면과의 주변부 접촉만이 보장되고, 따라서 대상물 후면의 대응되는 위치에 정확한 배치를 보장하려면 접촉 부위들 및 대상물의 도선 설계가 쉽지 않게 된다. 또한 US6322678에 따른 기판 홀더는 ECPR 마스터 전극, 특히 도금하려 하지 않는 면에도 절연 물질이 있는 마스터 전극의 도금에 아무 쓸모가 없다. 이는 전극들이 마스터 전극의 전도성 부분에 접촉되는지 확실하지 않기 때문이다. 기판은 또한, 기판 홀더의 전극과 정확하게 정렬되어야 한다. 더군다나, 전극은 기판 홀더를 통해 미끄러질 수 있게 배치되므로 전해질로부터 대상물 후면의 분리를 보장할 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 전기 도금용 챔버의 단면도.
도 2a-c는 본원발명에서 결합에 사용되는 전도성 기판의 바람직한 실시예를 도시.
도 3a, 3b, 4는 본원발명에 따라 기판 홀더의 구성을 도시.
도 5는 본원발명에 따라 기판 홀더의 탈부착 구성을 도시.
도 6은 본원 발명에 따라 기판 홀더의 결합 구성을 도시.
도 7은 본원 발명에 따라 기판 홀더의 전기적 연결 구성을 도시.
도 8은 본원 발명에 따라 기판 홀더의 전기적 연결 구성을 도시.
도 9는 본원 발명에 따라 기판 홀더의 전기적 연결 구성을 도시.
도 10a, 10b는 본원 발명의 일 실시예에 따른 기판 홀더의 연결 구성의 상세도.
도 11a, 11b는 본원 발명에 따라 기판 홀더의 연결 구성을 상세히 도시.
도 12a, 12b는 본원 발명에 따라 기판 홀더의 연결 구성을 상세히 도시.
도 13a, 13b는 본원 발명에 따라 기판 홀더의 접촉 수단을 상세히 도시.
도 14a. 14b는 본원 발명에 따라 기판 홀더의 접촉 수단을 상세히 도시.
이하에는, 도면을 참고하여 발명의 몇 가지 구성이 서술될 것이다. 이러한 구성들은 발명을 수행하는 통상의 기술자가 실시 가능하도록 묘사하기 위한 목적에서 서술된다. 하지만, 그러한 구성들은 발명을 제한하지 않으나, 다른 특징을 갖는 조합도 발명의 범위 내에 속할 수 있다.
도 1을 참고하면, 전기 도금 공정 장치(100)의 개략적 단면도가 도시된다. 도면은 도금 공정 작동 원리의 개략도이며, 그러한 공정 중의 기판 홀더(101)의 역할에 대해 도시한다.
발명의 구성에 따른 전기 도금 공정 동안에, 전도성 기판(102)은 기판 홀더(101)에 부착된다. 전도성 기판(102)은 전도성 및/또는 반도체 성 물질, 예를 들어, 금속성 물질 또는 실리콘과 같이 도핑된 반도체 물질의 웨이퍼일 수 있다. 전도성 기판(102)은 전기 도금 공정 중에 전해질로부터 기판의 후면을 밀봉하는 접착 수단에 의해 기판 홀더(101)에 부착될 수 있다. 그러한 접착 수단은, 예를 들어, 클램프 링(104)일 수 있다. 클램프 링(104)은 테플론과 같은 단단한 비전도성의 물질로 이루어질 수 있다.
일 구성에 있어, 상술한 전도성 기판(102)은 전도성 실리콘 웨이퍼의 적어도 일부를 포함한다.
그 다음에, 절연성 물질의 단일 혹은 복수의 층 또는 패턴은 전도성 기판(102) 상에 배치될 수 있다. 그 대신에, 다른 전도성 물질이 전도성 기판(102) 상에 배치될 수 있다. 또한, 절연성 물질의 단일 혹은 복수의 층 또는 패턴은 전도성 기판(102)에 패턴을 형성하기 위해 전도성 물질의 단일 혹은 복수의 층 또는 패턴과 결합될 수 있다.
일 구성에 있어, 기판 홀더(101)는 PP(polypropylene), 테플론, PEEK(polyetheretherketone) 등의 절연성 물질로 만들어지며, 또 다른 구성에 있어, 스테인레스 스틸과 같은 전도성 물질로 만들어진다. 또 다른 구성에 있어, 기판 홀더(101)는 주로 절연물질로 이루어지나, 본원 발명에서 더 자세히 서술되는 접촉 수단과는 다른, 단일 혹은 복수의 전도성 부분을 포함할 수 있다. 전도성 기판(102)은 전기적 절연층(103)과 함께 패턴화된다. 절연층(103)은 동공이 형성된 그 사이에서 융기된 구조를 형성한다. 상기 동공에서는 전기 도금 공정 중에 금속이 적층될 전도성 표면이 노출된다. 볼(bowl)(105)은 저수조(106)와 함께 구성된다. 전기 도금 공정 동안, 저수조(106)는 전해질로 채워진다. 전해질은 산화 전극(107)을 통하여 완만한 흐름으로 외부 저수조(미도시)로부터 펌핑된다. 산화 전극(107)은 전해질의 흐름을 방해하지 않도록, 전해질 표면 아래 잠긴 전도성 기판(102)의 상측을 향하여, 쇠창살 형상으로 형성될 수 있다. 전해질은 절연층(103)에 의해 형성된 동공에서, 전도성 표면을 지나서 흘러가게 된다. 전압은, 단일 조각 또는 분할일 수 있는 산화 전극(107) 및 전도성 기판(102)의 후면 사이에 가해지며, 이에 의해, 노출된 전도성 표면은 공정 중에 환원 전극을 형성한다. 이하에서 더욱 상세하게 설명하겠지만, 전압은 산화 전극 및 기판 홀더(101)를 경유하는 전도성 기판(102)의 후면 사이에 가해질 수 있다. 금속 이온은 산화 전극에 의해 방출되고, 전해질과 가해진 전기장에 의하여, 금속 이온이 도포되어 도금된 금속층이 되는 노출된 전도성 표면을 향하여 전달된다.
또 다른 구성에 있어, 산화 전극은 안정하고, 이온들은 전해질에 의해서만 공급된다. 이런 구성에 있어, 정기적으로 신선한 이온 전해질로 보충해주는 것이 선호된다.
또 다른 구성에 따라, 공정에서 두 가지 전해질을 사용하도록 기판 홀더(101)에 배치되는, 볼(bowl) 내부의 제1 수용부 및 산화 전극(107)에 배치되는 제2 수용부를 형성하는 투과성 막(미도시)이 볼(bowl) 내부에 있는 산화 전극(107) 및 기판 홀더(101) 사이에 배치된다. 투과성 막은 산화 전극(107) 및 물에서 금속의 용해로부터 도출된 금속 이온과 같은 무기물이 투과될 수 있으나, 발광제 혹은 억제제와 같은 유기물은 투과될 수 없다. 제2 전해질은 제1 수용부에 있는 막의 상측에, 즉, 기판 홀더(101)가 배치되는 막의 상면에 투여될 수 있으며, 발광제 혹은 억제제를 포함할 수 있다. 발광제 혹은 억제제가 산화 전극(107)에서 분해될 수 있기 때문에, 막에 의해 산화 전극(107)으로부터 격리되는 것이 중요하다. 기판 홀더(101)와 산화 전극(107) 사이에 있는 투과성 막의 도입은 상술한 문제점을 해소한다.
화살표(108)로 도시된 바와 같이, 기판을 지나 흐른 후, 전해질은 볼(bowl)(105)로부터 넘쳐 외부 전해질 집수조(109)로 흐르게 된다. 전해질은 공정에서 재순환될 수 있도록 집수조로부터 외부 저수조(미도시)로 되돌아갈 수 있다. 재순환 시, 전해질은 아마도, 먼저 제어부(미도시) 및/또는 필터(미도시)를 통과할 수 있다. 또한, 전해질은 공정에 재순환되지 않고 폐수로서 집수될 수 있다. 선정된 공정 흐름은 문제의 요구 사항을 근거로 결정된다.
그러므로, 본원 발명의 일 구성에 따라 마스터 전극이 구비되는 동안, 기판 홀더(101)는 기판(102)을 전해질 속에 담근다. 그리고 기판의 후면이 전해질로부터 밀봉되어 보호되고 있는 동안, 금속은 전기 도금에 의하여 기판(102)의 전면에 형성된 동공에 도포된다. 일 구성에 따라, 기판 홀더(101)는 피스톤(110) 및 외부 공정 제어 장치(미도시)에 실장될 수 있다. 전체 공정 동안에, 기판 홀더(101)는 도 1에 도시된 바와 같이 z축 주위를 양쪽으로 회전할 수 있다. 이는 전기장 및 기판을 가로질러 흐르는 전해질의 흐름의 다양함에 대하여, 도금 공정의 균일함을 보장한다.
도 1에 도시된 구성은 기판 홀더(101)가 수평으로 배치되는 것을 보여주지만, 기울여진 도금기와 같이 전기 도금 장치용 기판 홀더(101)의 사용 역시 마찬가지로 가능하다. 기울여진 도금기에 있어, 기판 홀더(101)는, z축으로부터 30도에서 60도 사이의 간격으로, 예를 들어 45도와 같이 기울여질 수 있다. 또 다른 대안은 선반 도금기와 같은 전기 도금 장치용 기판 홀더(101)의 사용이다. 선반 도금기에 있어, 기판 홀더(101)는 거의 수직으로 전해질에 잠기게 된다. 또한, 후자의 대안은, 복수 개의 기판 홀더(101)는 동일한 공정 장치(100)에서 동시에 평행하게 사용되도록 할 수 있다.
점선(111)에 의해 도시된 외부 전도체 및/또는 공기관(air ducts)은 전기적 접촉 수단(미도시, 기판 홀더(101)에 포함됨)에는 전압을, 피스톤(110)을 경유하는 기판 홀더(101)에는 기압을 각각 공급한다. 항상 필수적인 것은 아니지만, 피스톤(110)의 회전 운동 때문에, 적어도 하나의 외부 전원으로의 전기적 연결은, 브러시 접촉, 슬라이딩 접촉, 혹은 해당 분야의 당업자에 의해 적당히 도출되는 유사한 마찰 접촉 수단을 통하여 확립될 필요가 있다.
상기 공기관의 목적은, 기판 홀더(101)의 안팎으로 기판(102)을 탈부착하거나, 클램프 링(104)의 움직임을 작동하는 것 등을 위하여, 예를 들면, 기판 홀더(101)로의 기판(102)의 부착과 같은 응용을 위한 기압을 기판 홀더(101)에 제공하는 것이다.
전도체 및/또는 공기관(111)은 피스톤(110)으로부터 전원 공급 장치, 가스 펌프, 컴퓨터와 같이 사용자가 장치 및 공정의 각각 다른 부분을 제어할 수 있는 사용자 인터페이스로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 장치와 같은 장치들의 집합으로 구성된 외부 유닛(112)으로 전송될 수 있다.
도 2a 및 2b를 참고하면, 전도성 기판(102) 및 패턴화 된 절연층(103)의 다양한 바람직한 구성이 도시된다. 절연층(103a)의 후면은 하나 이상의 접촉 부위(203)을 형성하기 위하여 패턴화될 수 있다. 후면에 형성된 패턴들은 항상 필수적인 것은 아니지만, 주로 동심원이거나 원호의 형상이다. 도 2c에서 보다 상세히 서술되는 바와 같이, 가운데 부위, 즉 후면의 중심부는 항상 필수적인 것은 아니지만, 단일 후면 접촉 부위(203)를 형성하기 위하여, 후면 전체가 개방된 채 남겨지는 것 역시 발명의 범위에 속한다. 패턴화된 후면은, 전면에 형성된 동공에서, 선도금되는(pre-deposited) 물질에서 공급되는, ECPR용 마스터 전극이 후면에 형성된 다른 접촉 부위로부터 다른 전압에 연결되는 유익한 기술적 효과를 가져온다. 이는 전체 마스터 전극을 넘어서는 도금 효율의 고른 분포를 제어하고 보증하는 가능성을 야기한다. 그러므로, 후면을 패턴화하는 것 역시 편리해진다.
일 구성에 있어, 접촉 부위(203)는 전도성 기판(102) 후면 대각선의 적어도 50%를 덮는다. 이런 점에서, 전도성 기판(102) 후면 대각선의 적어도 80%가, 예를 들어 95%가 접촉 부위(203)에 의하여 덮일 수 있다. 이런 방법으로 전압의 고른 분포가 제공될 수 있으며, 그리하여, 전면에 고른 도금 높이 및 도금 속도 역시 보증된다. 또한, 이러한 구성은, 특정 후면 패턴이 하기에 따른 접촉 수단(304)의 다른 배치와 상호작용 가능한 기술적 효과를 제공한다.
측면 방향으로의 전도성 기판(102)의 저항이 충분히 크거나, 다른 포텐셜의 접촉 부위들 사이 혹은 전면 동공들 사이의 측면 공간 역시 전도성 기판(102) 전면 반지름 상의 적어도 두 지점에서 다른 포텐셜들을 산출하기에 충분히 크다는 것은 이해될 수 있다.
절연층(103B)의 전면은, 전기 화학 패턴 복제 과정(electrochemical pattern replication process, ECPR)에서 기판이 마스터 전극으로 사용될 때, 복제되는 배치에 의해 패턴화된다. 절연층(103b) 전면에 의해 형성된 동공은, 대체로 안정한 (상기 전해질 내에서) 전도성 물질(201)의, 후에 전극층으로 불리는 하나 이상의 층으로 (앞선 공정에서) 먼저 배치된다. 전극층은 금(Au), 티타늄(Ti), 텅스텐화 티타늄(TiW), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 규소(Si), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 로듐(Rh), 코발트(Co) 및/또는 이들의 합금 또는 이들의 여러 가지 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질일 수 있다. 전해 공정 동안, 화살표(202)로 도시된 것처럼, 금속은 상기 먼저 배치되는 전극층(201)에 도포될 수 있다.
전도성 기판은, 적어도 하나의 전기적 절연 물질을 포함하는 모서리 절연층(103C)이 전도성 기판(102)의 모서리를 덮기 위해 사용되도록 한다. 모서리 절연층(103C)의 목적은, 상기 전기 화학 패턴 복제 과정(electrochemical pattern replication process, ECPR)에서 상기 전도성 기판(102)이 마스터 전극으로 사용될 때, 전도성 기판과 타겟 웨이퍼 사이의 전기적 절연을 제공하는 것이다. 또 다른 모서리 절연층(103C)의 목적은 기판 홀더(101)와의 밀폐 봉합의 제공하거나, 기판 홀더(101)에서 웨이퍼의 탈부착을 위하여, 공정 과정 중 기판 홀더(101)에 의해 붙들리거나, 로봇팔에 의해 붙들리는 것과 같은 기계적 조작이 가능한 표면을 제공하는 것이다. 모서리 절연층(103C)은 또한, 공정 중에 기판 홀더(101) 상부에 기판(102)이 실장될 때 전해질이 기판 후면에 닿는 것을 방지하기 위하여, 개스킷(gasket)과 함께 밀폐 봉합 형성에 사용된다. 모서리 절연층(103C)은 기판의 모서리로부터 적어도 1 내지 10mm를 덮는 것에 적합하다.
모서리 절연층(103C)의 또 다른 이점은 ECPR 과정 이후에서 기판(102)을 마스터 전극으로 사용하는 것이다. 마스터 전극이 패턴화되고 있는 기판(102)에 눌러지면, 모서리 절연층(103C)은 모서리를 따라 패턴화된 기판이 단락(short circuited) 되지 않음을 보증한다.
도 2c를 참고하면, 전도성 기판(102)의 또 다른 바람직한 구성이 도시되어 있다. 이러한 구성에 있어, 후면 전체는 단일 후면 접촉 부위(203)를 형성하기 위하여 개방된 채 남겨진다. 전면은 구조화되어 있으며, 전극층(201)은 함몰부에 위치한다. 측벽은 절연층(103B)으로 덮인다.
도 3a 및 3b를 참고하면, 기판 홀더(101)와 본원 발명에 따라 물리적 적용 가능 접촉 수단(304)의 작동 원리가 도시되어 있다. 이하에서 상세히 서술되는 물리적 적용 가능 접촉 수단(304)은, 상기 전기적 접촉 수단(304) 및 외부 전원 공급 장치 사이에서 전기적 접촉을 제공하기 위하여 배치되는, 이하에서 상세히 서술되는 상호 접속(interconnection)을 제외하고는, 기판 홀더(101)로부터 전기적으로 절연되는 전기적 접촉 수단일 수 있다. 나아가, 상호 접속(interconnection)은 예를 들어, 기판 홀더(101)를 통과하거나 두르는 도선일 수 있다. 그러한 물리적 적용 가능 접촉 수단(304)은 측면 방향으로의 기판의 상당한 표면 면적을 덮는 동시에 수직 방향의 구조화 된 표면에서 조정할 수 있거나, 혹은 전기적 접촉이 확립될 수 있다. ECPR 이후의 과정이 절연층(모서리 절연층(103C)과 같은) 표면 및 동공의 바닥과의 사이에 일정 높이의 단부를 필요로 하기 때문에, 기판(102) 후면에 적절한 전기적 연결을 만드는 것이 필요해진다. 이는 기판 홀더(101)의 물리적 적용 가능 접촉 수단(304)의 사용에 의해 보증된다. 접촉 수단(304)은 예를 들어, 탄성에 의해 물리적 적용 가능하며, 기판(102)의 후면을 향하여 형성된 기판 홀더(101)의 표면에 부착될 수 있다. 접촉 수단(304)이 탄성적이고, 기판 홀더(101)의 표면에 부착될 때, 외부 전원 공급 장치로의 전기적 연결은 기판 홀더(101)를 통과하거나 둘러 지나는 도선에 의하여 확인될 수 있다. 외부 전원 공급 장치로의 전기적 연결이 기판 홀더(101)를 통과하는 도선에 의해 확인되었을 때, 그 도선은 기판 홀더(101)에 통합되어 기판 홀더(101) 내부에서 움직일 수 없게 된다. 이는 내부 공간(306) 및 기판 홀더(101)를 둘러싸는 환경 사이의 적절한 봉합 효과를 나타낸다.
도 3a 및 3b에 화살표에 의해 도시된 것과 같이, 기판(102) 후면의 절연층(103A, 103C)의 패턴의 배치 또는 두께와는 무관하게, 본원 발명의 사용자는 물리적 적용 가능 접촉 수단(304)을 갖추고, 기판 홀더(101)를 사용중인, 어느 노출된 접촉 부위(203)에 접촉을 확실히 할 수 있다. 화살표는 단지, 측면 덮개와 수직적 조정 원리를 보여주기 위한 것이다. 도 3a 및 3b의 화살표들은 어떠한 물리적인 장치를 나타내지 않는다.
일반적으로, 후면 전체가 접촉되지 않는다면, 물리적 적용 가능 접촉 수단은 전도성 기판(102) 후면에서 적어도 두 개의 접촉 부위(203)에 연결될 수 있다. 이러한 적어도 두 개의 접촉 부위(203)은 적어도 하나의 반지름을 따라 배치된다. 적어도 하나의 반지름을 따라 적어도 두 개의 접촉 부위(203)에서 기판의 후면이 접촉되는 것에 의하여, 전류는 보다 고르게 형성되고, 이에 의하여, 적어도 하나의 반지름을 따라 단지 하나의 접촉 부위에 연결되는 것과 비교하여 도금 속도가 빨라지게 한다.
도 3a를 참고하면, 전도성 기판(102)은 일반적으로 클램프 링(302)으로 기판 홀더(101)에 고정된다. 클램프 링(302)은 일반적으로 PP(polypropylene), 테플론, PEEK(polyetheretherketone) 또는 앞서 언급한 절연성의 안정한 물질에 의해 코팅된 금속이나 세라믹 링 등의 단단하고 절연성의 안정한 물질로 이루어질 수 있다. 도 3a에서 클램프 링(302)은, 클램프 링(302)과 기판 홀더(101) 사이의 수직 접점에서, 나사산이 형성된 표면에 의하여, 기판 홀더 위에 스크루(screw) 고정으로 실장된다. 클램프 링(302)의 하부는 비스듬하고 편평한 구조(305)가 제공될 수 있다. 이러한 설계는 거리 및 클램프 링(302)이 기판(102)의 전면 부근에서의 전해질의 흐름 방해를 감소하는 기술적 효과를 야기한다. 거리 d는 가급적이면 5mm 와 같이 10mm 이하의 범위에서, 예를 들면 2mm 이하의 범위여야 한다.
클램프 링(302)은, 기판 홀더(101) 및 기판(102)이 조정되기만 하면 클램프 링이 의도되는 것과 같이, 주변부 혹은 원주 형태가 적합할 것이다. 그러므로, 주변부 혹은 원주 형태로는 원형, 사각형, 직사각형 또는 다각형이 될 수 있다.
기판 후면으로 전해질이 새지 않음을 확실히 하기 위하여, 개스킷(303A-C)이 제공될 수 있다. 게다가, 상기에서 개시된 바와 같이, 접촉 수단 및 외부 전원 공급 장치를 연결하는 상기 도선은 기판의 후면에 전해질이 새지 않도록 하기 위하여, 접촉 수단(304)에는 기판 홀더(101)의 표면에 기판 홀더에 통합된 도선으로 기판 홀더(101)의 표면에 부착될 수 있다. 개스킷(303A-C)은 립 봉합(lip seal), 더블 립 봉합(double lip seal) 또는 오-링(o-ring)일 수 있다. 개스킷(303A)은 기판 홀더(101)와 전도성 기판(102) 사이의 내부 공간(306)을 봉합한다. 작동이 진행되는 동안, 혹은 그 전후에, 기판 홀더(101) 및 피스톤(110, 미도시) 내부의 공기관을 통해서 내부 공간(306)은 1 기압 미만으로 비워질 수 있다. 압축은 기판(102)을 기판 홀더(101)에 고정시키기 위하여 확립된다.
본원 발명의 또 다른 구성에 따라, 기판 홀더(101)를 향하여 기계적으로 기판 홀더(101)를 눌러서 기판(102)을 기판 홀더(101)에 고정시키는 것 역시 가능하다. 이는 기판 홀더(101)와 클램프 링(302) 사이에 나사형 바이스의 작용을 제공하는 것에 의하여, 예를 들면, 당업자에게 자명한 나사/볼트 배열에 의하여 완수될 수 있다. 그리고 나서 가급적이면, 나사/볼트 배열은 상기 배열이 전도성 물질일 때 상기 배치에서 전기 도금이 빠져나갈 수 있도록 처리 후에 절연 물질에 의해 덮인다.
추가적인 압력 챔버(미도시)는 기판 홀더(101)의 대부분에서 제공될 수 있다. 관에 의해 내부 공간(306)으로 직접 연결되는 이 챔버의 목적은, 예를 들면 관 시스템(미도시)의 밸브에서의 누출과 같은 예기치 못한 압력 변동에 반하여 기판(102)의 부착을 보호하는 것이다. 압축은 진공 펌프와 같은 외부 출처로부터 공기관으로 제공될 수 있다. 밸브는 상기 외부 출처 및 상기 공기관 사이에 배치될 수 있다. 일 구성에 있어, 압축은 어느 밸브 또는 개스킷에 예기치 못한 누출이 있음에도 불구하고, 공정 진행 중에 공기관을 향하여, 원하는 압축에 확실히 달성되도록 연속적으로 제공된다. 또 다른 구성에 있어, 상기 밸브는 압축을 제공하기 위해 개방되나, 전기 도금 작동 중에는 폐쇄되어 예기지 못한 누출 사건에서 전해질이 진공 시스템 안으로 유입되는 위험을 줄일 수 있다. 압축은 또한, 제거 가능한 커넥터를 통해서 제공될 수 있다. 이러한 경우, 기판 홀더(101)는 압축이 유지되는 것을 보증하는 확인 밸브를 포함할 수 있다. 외부 공간(307)은 개스킷(303B, 303C)에 의한 외부 환경 및 개스킷(303A)에 의한 내부 공간으로부터 봉합된다. 일 구성에 있어, 가스 분사기 혹은 압축 라인은 볼 베어링 밸브를 구비하여 제공될 수 있으며, 그에 의하여 기판 홀더는 압력 공급 수단을 회전시키지 않고 회전할 수 있다. 외부 공간(307)은, 개스킷(303B, 303C)를 통하여 전해질이 누출되는 것에 대하여 외부 공간(307)이 추가적인 안전을 지킬 수 있게 하기 위하여, 예를 들어 압축된 공기를 도입하거나, 가급적이면 질소 기체와 같이 상당히 안정한 비활성 기체를 공급하여 압력이 1 기압을 초과하도록 선택적으로 증가될 수 있다. 측정된 값을 외부 유닛(112)에 제공하고, 예상치 못한 압력 변화의 경우, 사용자에게 경고하거나 자동으로 예방 측정을 시작하기 위하여, 압력 센서(미도시)는 내부 공간(306)과 외부 공간(307)의 압력을 감시하기 위해 배치된다. 측정은 압력 자동 정정 또는 실패 또는 공정 중지를 포함할 수 있다.
또한, 전도성 기판(102)이 단독으로 클램프 링(302)에 의하여 기판 홀더(101)에 부착될 수 있으며, 또한, 그러한 경우에 있어, 내부 공간(306)에는, 예를 들어 질소 가스의 사용에 의하여 증가된 압력이 제공될 수 있다.
공기관의 노즐(308)은 기판 홀더(101)의 전면에 홈(groove) 또는 홀 형상일 수 있다. 노즐(308)은 동심원, 방사형 혹은 양자가 조합된 패턴으로 배열될 수 있다. 다른 압력들은 다른 노즐(308)들, 혹은 다른 방사상 위치를 갖는 노즐(308) 그룹에 적용될 수 있다. 즉, 가해진 압력은 기판 홀더(101)의 동심원을 따라 동일할 수 있다.
도 3b를 참고하면, 전도성 기판(102)이 단지 압축에 의해서만 기판 홀더(101)에 부착되어 있는 본원 발명의 구성의 단면도가 도시되어 있다. 개스킷(303A)은 전해질로부터 내부 공간(306)을 봉합한다.
도 4를 참고하면, 내부 공간(306)에서 압축이 확립되는, 발명의 또 다른 구성이 도시된다. 압력은 기판 홀더(101)를 향하여 전도성 기판(102)을 구부리기에는 충분히 작다. 따라서, 기판 홀더(101)의 전체 전면을 덮는 전도성 판과 같은 접촉 수단(미도시)으로 전기적 연결이 이루어질 수 있다. 이러한 구성에 있어, 전도성 기판(102)의 후면은 거의 전체적으로 개방된 채 남겨질 수 있다. 자세한 구성에 있어, 내부 공간(306)의 압축은 접촉 수단과 전도성 기판(102) 사이의 전기적 접촉을 향상시키기 위하여, 본원 발명에서 서술하는 어떠한 접촉 수단과 함께 사용될 수 있다.
도 4에는 클램프 링(302)이 포함되어 있지 않지만, 클램프 링(302)을 사용하는 동안 기판 홀더(101)를 향하여 기판(102)을 구부리는 것 역시 마찬가지로 가능하다.
도 5를 참고하면, 발명의 또 다른 구성의 단면도가 도시된다. 클램프 링(302)을 기판 홀더(101)에 나사 고정시키는 대신, 클램프 링(302)과 기판 홀더(101)는 링/홀더 주변을 따라 배열된 가이드 요소(501)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 그러므로 클램프 링(302)은 탈부착 위치가 낮아지거나, 혹은 선형 모터, 스텝퍼(steeper), 혹은 회전 모터 등의 액추에이터(actuator, 미도시)에 의하거나 혹은 공압 모터에 의해 처리 위치가 높아질 수 있다. 탈부착 위치에서, 기판(102)은 로봇팔(미도시) 에 의해 자동적으로 탈부착 되거나, 사용자에 의해 수동으로 탈부착 될 수 있다. 부착 작업은 기판(102)을 들어올려서, 도 3a의 설명에 따라 형성되는 압축에 의하여 부착이 확보되는, 개스킷(303a)과의 접촉에 의해 실행될 수 있다. 개스킷(303b)에 기판을 떨어뜨리고, 개스킷(303a)과의 접촉으로 들어올리는 것 역시 기판(102)을 부착하기 위하여 사용될 수 있다.
기판 홀더(101)의 안팎으로 기판을 부착하거나 탈락하는 것을 가능하게 하기 위하여 적어도 두 개의 가이드 요소(501)의 거리는 기판(102)의 지름보다 더 큰 것이 선호된다.
또 다른 탈부착 장치의 구성으로는 상기 적어도 하나의 관(duct)과 연결될 수 있는 가압 액추에이터(actuator, 502A 및/또는 502B), 압축에 의해 전도성 기판을 지지 가능한 가압 액추에이터, 또는 기판 홀더의 제1 표면으로부터 가까이 혹은 멀리 전도성 기판을 가져올 수 있도록 연장 및 개폐 가능한 가압 액추에이터의 형태일 수 있다. 가압 액추에이터(502A)는, 예를 들어 진공 핀이거나 진공 패드인 반면에, 가압 액추에이터(502B)는, 예를 들어 진공 물림쇠(chuck)일 수 있다. 그러므로, 가압 액추에이터(502A 및/또는 502B)는 기판 홀더(101)의 전면에 실장될 수 있다. 기판(102)이 수동으로 혹은 로봇팔에 의해서 기판 홀더(101)의 주위에 놓이게 되면, 액추에이터 (502A 및/또는 502B)는 진공 흡입에 의해 기판의 후면을 지지하기 위해 연장된다. 그리고 나서 액추에이터(502A 및/또는 502B)는 개스킷(303A)과 연결된 기판(102)을 가져오기 위하여 개폐된다. 액추에이터(502A)는 3개의 액추에이터 진공 핀(502A)을 가진 것과 마찬가지로, 최대 내부 간격이 120°인 원형으로 배치될 수 있다. 진공 물림쇠(chick)와 같은 액추에이터(502B)는 기판 홀더(101)의 중심부에 실장될 수 있다. 액추에이터(502B)는 전도성 기판(102)보다 작은 지름을 가진다. 액추에이터(502A 502B)의 연장 및 개폐는 공기의 작용에 의한(pneumatic) 수단 혹은 선형 모터, 스텝퍼 모터(stepper motor), 혹은 회전 모터(미도시)에 의할 수 있다.
클램프 링(302) 대신에, 갈고리나 모서리 그립 링(grip ring, 클램프 링과는 다름)과 같은 모서리 그리퍼(edge gripper, 미도시)는 전도성 기판(102)의 모서리 잡아두는 것 및 기판 홀더(101) 및 개스킷(303A)에 대하여 잡아당기는 것에 사용될 수 있다.
도 6을 참고하면, 발명의 또 다른 구성의 단면도가 도시되어 있다. 기판 홀더(101)와 클램프 링(302)은 여기서 각각 비스듬히 기울어있는 가이드 표면(601A, 601B)으로 설계된다. 가이드 표면(601A, 601B)은 부착 과정 동안에 기판(102)을 기판 홀더(101)에 대하여 측면 및 수평으로 정렬하기 위해서 사용된다. 기판 홀더(101)와 클램프 링(302)은 여전히 개스킷(303A 303B)으로 각각 제공될 수 있다. 명확성을 위하여, 도 6에는 이들이 생략된다.
도 6에서 도시되는 클램프 링(302)은, 상술한 것과 같이, 예를 들어 나사 조임을 통해 기판 홀더(101)에 고정될 수 있다. 하지만, 도 5에 결합되어 도시된 것과 같이, 가이드 요소(501)로 설계의 사용 역시 마찬가지로 가능하다.
절연층(103A) 후면이 사용될 경우, 기판(102)을 기판 홀더(101)에 부착할 때, 절연층(103A) 후면 패턴을 기판 홀더(101)의 접촉 수단과 정렬하는 것이 필요할 수 있다.
도 7을 참고하면, 기판 홀더(101)의 전면 및 물리적 적용 가능 접촉 수단(701)의 바람직한 구성이 도시되어 있다.
일 구성에 있어, 물리적 적용 가능 접촉 수단(701)은 장치가 접촉 요소(701A) 및 상호 접속 구조(701B)의 양자로 이루어져 있음을 의미한다.
물리적 적용 가능 접촉 수단(701)은 여기서, 상호 접속 구조(701B)를 따라 고르게 각각의 접촉 요소(701A)가 형성된 별 모양 패턴으로 일정 간격을 유지한다. 상호 접속 구조(701B)의 패턴은 동심원 형태이거나 혹은 동심원과 별 모양의 조합으로 설계될 수 있다. 하지만, 전도성 기판(102)의 상당한 부분을 덮을 수 있는 어느 형상이든 본원 발명의 범위 내이다. 도 7에 따른 구성에 있어, 접촉 요소(701A)는 상호 접속 구조(701B)를 통하여 일반적 포텐셜 노드(702)에 서로 전기적 병렬 연결된다. 노드(node, 702)는 기판 홀더(101)의 중심에 위치할 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 노드(702)는 도 1에 결합되어 도시된 것과 같이, 피스톤(110)을 통해 적어도 하나의 외부 포텐셜(미도시)에 차례대로 연결된다. 접촉 요소(701A)를 각각 연결하는 것 또는 적어도 두 개 이상의 접촉 요소(701A)의 그룹을 전도성 기판(102)의 다른 포텐셜을 가지는 다른 부분들에 적용하기 위해서 각기 다른 포텐셜에 연결하는 것 역시 마찬가지로 가능하다. 그러한 경우에, 다른 접촉 요소(701A)마다 다른 포텐셜을 공급하기 위하여, 피스톤(110)을 통하여 많은 컨덕터를 적어도 하나의 외부 전원 공급 장치에 보내는 것이 필요하다. 대개 전도성 기판(102)의 다른 부분에 다른 포텐셜이 작용할 때, 중심으로부터 어느 정도의 반지름 및, 예를 들면 동일한 포텐셜을 갖는 동심원들에 전압을 적용하기 위한 어느 정도의 레벨에서 접촉 요소(701A)의 포텐셜을 유지하는 것이 선호된다.
접촉 요소(701A)는 발명의 개념에서 벗어나지 않은 채 다양한 다른 방법으로 설계될 수 있다. 하지만, 모든 설계의 일반적이고 특성화된 특징은 접촉 요소(701A)가 수직 방향으로 유연하고/탄력적이어야 한다는 것이다. 그러므로 기판 표면의 구조적 지형과는 무관하게 전도성 기판(102) 후면의 접촉 요소(701A)와의 전기적 연결이 가능해진다. 접촉 요소(701A)의 다른 설계는 이하 도 9 내지 도 13과 결합하여 보다 상세히 서술될 것이다.
도 8을 참고하면, 발명의 또 다른 바람직한 구성이 도시되어, 전도성 기판(101)의 전면 및 물리적 적용 가능 접촉 수단(701)을 보여준다. 도 8의 장치는 도 7A와 단지 중심부에 더 큰 접촉 요소(701C)가 있다는 점에서만 차이가 있다. 다른 모든 면에 있어, 장치는 동일하며, 전기적 연결 및 물리적 적용 가능 접촉 수단(701)의 배치를 위한 동일한 대안을 제공한다.
일 구성에 있어, 접촉 요소(701A)는 전도성 물질로 만들어지며, 수직 방향으로 갈고리처럼 설계되어, 탄성적이고 유연하다. 그 뒤에, 접촉 요소(701A)는 전도성 기판(102) 후면에 전기적 접촉을 만든다. 물리적 적용 가능 접촉 수단(701)의 일부인 접촉 요소(701A)는 예를 들어, 도 7A 및 7B에 도시된 것과 같이 상호 접속 구조(701B)를 통하여 유사한 다른 접촉 요소(701A)와 전기적으로 병렬 연결된다. 그리고 나서 접촉 요소(701A)는 다소 압축되어, 전도성 기판(102)의 절연층(103a) 후면에 물리적으로 접촉된다.
도 9를 참고하면, 기판 홀더(101) 전면 및 물리적 적용 가능 접촉 수단(901)의 또 다른 바람직한 구성이 도시된다. 여기서 물리적 구성 가능 접촉 수단(901)은, 전도성 탄성 튜브의 형태인 각각의 접촉 요소(901A)를 상호 접속 구조(901B)에 연결하여 별 형상 패턴으로 배치된다. 튜브는, 예를 들어 전도성 고무로 만들어질 수 있다. 상호 접속 구조(901B) 및 접촉 요소(901A)의 패턴은 또한 동심원이거나 동심원 및 별의 조합으로 설계될 수 있다. 전도성 기판(102)의 상당한 부분을 덮을 수 있는 어느 형태이든, 본원 발명의 범위 내에 속한다. 이러한 구성에 있어, 접촉 요소(901A)는 상호 접속 구조(901A)를 통하여 기판 홀더(101)의 중심에 있는 공통 포텐셜 노드(902)에 서로 전기적으로 병렬 연결된다. 노드(902)는 도 1과 결합하여 서술된 것과 같이, 피스톤(110, 미도시)을 통하여 차례로, 적어도 하나의 외부 전원 장치(미도시)에 연결된다. 길이에 따라 접촉 요소(901A)를, 전기적으로 서로 절연되는 더 짧은 접촉 조각(미도시)으로 나누는 것 역시 마찬가지로 가능하다. 그리고 나서, 접촉 조각은 전도성 기판(102)의 다른 부분에 다른 전압을 적용하기 위하여, 각각 혹은 적어도 두 개의 접촉 조각의 그룹으로 다른 포텐셜에 연결된다. 이는 전도성 기판을 도금하는 물질의 보다 고른 속도를 이끌어 낼 수 있는, 전도성 기판에서의 전압 분포를 향상시킬 수 있다. 보다 고른 도금 속도는 도금되는 물질이 전도성 기판(102)에서 함몰부인 어느 부위에 오버필링(overfilling) 되지 않고, 보다 많은 물질이 도금되도록 한다. ECPR 공정 없이 수행될 수 있는 반면에, 전도성 기판이 마스터 전극으로 사용되고, 전기 화학 패턴 복제(ElectroChemical Pattern) 공정 이전에 타겟 웨이퍼와 접촉된다면, 오버필링 된 물질이 상기 타겟 기판과 마스터 전극을 단락(short circuit) 시키기 때문에, 오버필링(overfilling)을 방지하는 것은 중요하다. 이는 특히 높은 속도가 필요할 때 중요하다. 그러한 경우에, 적어도 하나의 외부 전원 공급 장치에서 다른 조각에 다른 포텐셜을 공급하기 위하여 피스톤(110)을 통하여 복수 개의 컨덕터를 전송하는 것이 필요할 수 있다. 일반적으로, 전도성 기판(102)의 다른 부분에 다른 포텐셜이 적용될 때, 중심으로부터 어떤 반지름 및 예를 들면, 등포텐셜 동심원에 전압을 적용하기 위한 어떤 레벨에서 접촉 조각의 포텐셜을 유지하는 것이 선호될 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 물리적 적용 가능 접촉 수단(901)의 유연성을 도시한다.
도 10a를 참고하면, 일 구성에 따라, 접촉 요소(901A) 중 하나의 상세한 모습이 도시된다. 접촉 요소(901A)의 서술되는 바람직한 구성은 상대적으로 부드럽고, 튜브 형태의 물질로 만들어져서, 전도성이거나 혹은 그의 표면이 전도성이며 유연한 필름(1001)으로 코팅될 수 있다. 접촉 요소(901A)의 내면(1002)은 움푹 패이거나 또 다른 유연한 물질로 채워질 수 있다. 도 10a는 어떻게 접촉 요소(901A)가 전도성 기판(102) 후면과 전기적 접촉을 형성하는지를 보여준다. 물리적 적용 가능 접촉 수단(901)의 일부분인 접촉 요소(901A)는 상호 접속 구조(801B)를 통하여 다른 유사한 접촉 요소(901A)와 전기적으로 병렬 연결된다.
도 10b를 참고하면, 전도성 기판(102)의 절연층(103a) 후면에 물리적 접촉을 형성하기 위하여, 다소 가압 된 접촉 요소(901B)가 도시된다.
또 다른 구성에 있어, 접촉 요소(901A)는 전도성 물질 용수철일 수 있다. 용수철은 도 9에 묘사된 것과 같이, 별 모양으로 배치될 수 있으나, 동심원 혹은 그 둘의 조합으로 배치될 수 있다. 도 9, 10a, 및 10b에서 장치의 다른 어떤 특징은 상기 용수철에 역시 적용될 수 있다.
도 11a를 참고하면, 물리적 적용 가능 접촉 수단(1101)의 바람직한 구성의 또 다른 모습이 도시된다. 접촉 요소(1101A)는 미세한 함몰부(1102A)를 포함하여, 필요에 따라, 외부 펌프 유닛과 같은 액추에이터(미도시) 혹은 다른 기압 액추에이터(pneumatic actuator)에 의하여, 부풀려지거나 수축될 수 있다. 함몰부(1102A)는 예를 들어, 기판 홀더(101)에 기판(102)이 부착되어 수축될 수 있으며, 그 뒤에 접촉 부위(201)에서 전기적 접촉을 확립하기 위해 부풀려질 수 있다. 공기 도관(1103)은 기판 홀더(101)에서 제공되며, 적어도 하나의 밸브(1104)를 통하여, 피스톤(110, 미도시)의 공기관을 경유하여, 외부 기압 액추에이터에 연결된다.
또 다른 구성에 있어, 과압 혹은 진공은 탈락된 커넥터(connector)를 통하여, 공기 도관(1103)으로 제공될 수 있다. 이러한 경우에, 확인 밸브는 진공 혹은 압력을 유지하기 위해 사용될 수 있다.
도면에 도시된 것과 같이, 접촉 요소(1101A)는 상호 접속 구조(1101B)를 통하여 병렬로 연결될 수 있다. 도 7 내지 도 10과 결합하여 이전에 도시된 것과 같이, 접촉 요소(1101A) 역시 다른 접촉 요소(1101) 혹은 다른 접촉 요소(1101A)의 그룹에 다른 전압을 가하기 위하여, 각각 혹은 그룹으로 연결될 수 있다.
풀무(bellows) 대신에, 선형 모터, 스텝퍼 모터(stepper motor), 혹은 회전 모터에 의하여 작동되는 구성에 접촉 요소(1101A)를 실장하는 것 역시 마찬가지로 가능하다.
도 11b를 참고하면, 물리적 적용 가능 접촉 수단(1101)이 바람직한 구성의 또 다른 상세한 모습이 도시된다. 여기서, 접촉 요소(101A)는 탄성 용수철(1102B)에 실장된다. 탄성 용수철(1102B)은, 기판 홀더(101)에 기판이 부착되었을 때, 접촉 요소(1101A)가 접촉 부위(203)에 닿게 하기 위하여, 역학적으로 압력 없는 상태에서 충분히 연장될 수 있다. 도면에 도시된 것과 같이, 접촉 요소(1101A)는 상호 접속 구조(1101B)를 통하여 병렬로 연결된다. 도 7 내지 도 10과 결합하여, 앞서 도시된 바와 같이, 접촉 요소(1101A) 역시 다른 접촉 요소(1101A) 혹은 다른 접촉 요소(1101A)의 그룹들에 다른 전압을 적용하기 위하여 각각 혹은 그룹으로 연결될 수 있다.
도 12a 및 도 12b를 참고하면, 물리적 적용 가능 접촉 수단(1201)의 또 다른 바람직한 구성이 도시된다. 접촉 요소는 기판 홀더(101, 미도시)에 부착되는 상대적으로 부드럽고 유연한 탄성층(1202)에 실장될 수 있다. 그러므로 탄성층(1202)은 접촉 요소(1201A)의 중심부 쪽에 위치하며, 접촉 요소(1201A)는 탄성층(1202)과 이격되어 위치한다. 기판(102)이 기판 홀더(101, 미도시)에 부착되었을 때, 유연한 탄성층은 접촉요소(1201A)로부터의 압력에 따라 조정될 것이다. 절연층(103A) 후면과 접촉을 형성하는 접촉 요소(1201A)는 도 12b에 도시된 것처럼 유연한 탄성층(1202)을 밀어 넣는다. 다른 접촉 요소(1201A)는 동공에 닿아서 접촉 부위(203)와 접촉을 형성할 것이다.
접촉 요소(1201A)는 공통 전압에 병렬로 연결될 수 있거나, 유연한 탄성층(1202)을 통하여 상호 접속 구조(미도시)를 경유하여, 적어도 하나의 외부 전압 공급 장치(미도시)에 각각 혹은 적어도 두 개의 접촉 요소(1201A)의 그룹으로 연결될 수 있다.
일 구성에 있어, 유연한 전도성 필름(1203)은 접촉 요소(1201A) 및 전도성 기판(102) 사이에, 즉, 접촉 요소(1201A)와 이격되어 배치될 수 있다. 그리고 나서, 유연한 전도성 필름(1203)은 접촉 요소(1201A) 및 전도성 기판(102) 사이에서 접촉면으로서 행동할 수 있다. 전도성 기판(102)의 다른 부분에 다른 전압이 요구되는 경우에, 전도성 필름(1203)은 전기적으로 서로 절연되는 동심원으로 나누어질 필요가 있을 수 있다.
도 13a 및 도 13b를 참고하면, 물리적 적용 가능 접촉 수단(1301)의 또 다른 바람직한 구성이 도시된다. 단단한 전도층(1302)은 기판 홀더(101, 미도시)에 적용되며, 전기적으로 연결된다. 접촉 요소(1301A)는 밀려나는 구조(1303)를 포함하는 전도성 박막으로 형성된다. 구조는 예를 들어, 돌출부 혹은 연장된 주름과 같은 유연하게 탄성적인 지점일 수 있다. 그러한 유연한 돌출된 구조는 예를 들어, 박막 상에 원하는 구조대로 절단, 돌출, 레이저 절단, 천공, 물 분사 절단, 혹은 그라인딩(grinding)하는 것에 의하여, 전도성 박막으로 생산될 수 있다. 돌출부는 성형 공정에 의하여 직접적으로 생산되거나 혹은 편평한 박막으로부터 돌출시키기 위하여 성형 된 부위가 변형되거나/구부러지는 이후의 단계에 의하여 생산된다.
접촉 요소(1301A)가 기판 홀더(101, 미도시)에 부착된 기판(102)에 대하여 압축되었을 때, 절연층(103A) 후면과 물리적 접촉을 형성하는 돌출부(1303)는, 다른 돌출부가 동공에 닿아서 접촉 지역(203)과 전기적 접촉을 확립하기 위하여 탄성적으로 변형된다.
전도성 기판(102)의 다른 부분에 다른 전압이 요구되는 경우에, 단단한 전도층(1302) 및 접촉 요소(1301A) 양자 모두, 전기적으로 서로 절연되는 동심원으로 분리될 수 있다. 그 결과 접촉 요소(1303A)는 공통 전압에 병렬로 연결되거나, 단단한 전도층(1302)을 통하여 상호 접속 구조(미도시)를 경유하여 적어도 하나의 외부 전압 공급 장치(미도시)에 각각 혹은 적어도 두 접촉 요소(1301A)의 그룹으로 연결될 수 있다.
도 14a 및 14b를 참고하면, 물리적 적용 가능 접촉 수단(1401)의 또 다른 바람직한 구성이 도시된다. 상대적으로 부드러운 신축층(1402)은 기판 홀더(101, 미도시)에 적용된다. 접촉 요소(1401A)는 평평하고, 순응하는 전도성 박막으로 형성되어, 상기 신축층(1402)에 이격되어 적용된다. 신축층(1402)이 기판 홀더(101)에 의하여 전도성 기판(102)에 대해 가압 될 때, 신축층(1402)은 탄성적으로 변형하여 절연층(103A) 후면에 의하여 형성된 동공에 닿게 될 것이며, 그 결과 순응적인 접촉 요소(1401A)도 가압하여 전도성 기판(102)과 전기적으로 접촉하게 한다.
상호 접속 구조(미도시)는 기판 홀더에 배치될 수 있으며, 탄성층(1402)을 통하여 접촉 요소(1401A)와 연결될 수 있다.
전도성 기판(102)의 다른 부분에 다른 전압이 요구되는 경우, 접촉 요소(1401A)는 서로 전기적으로 절연되는 동심원으로 나뉠 수 있다. 그 뒤에 생겨난 접촉 요소(1401A)는 공통 전압에 병렬로 연결되거나, 신축층(1402)을 통하여, 상호 접속 구조(미도시)를 경유하여 적어도 하나의 외부 전원 공급 장치(미도시)에 각각 혹은 적어도 두 개의 접촉 요소(1401A) 그룹과 연결될 수 있다.
이제 도 15a 및 15b를 참고하면, 물리적 적용 가능 접촉 수단(1501)의 또 다른 바람직한 구성이 도시된다. 접촉 요소(1501A)는 오-링(o-ring), 립씰(lip-seal), 혹은 접착제씰(glued seal)과 같은 밀폐 봉합에 의하여, 혹은 클램프 링과 같은 역학적 고정 수단에 의하여, 주변부를 따라 기판 홀더(101)에 고정되는 얇은 전기적 전도성 박막이다. 과압은 기판 홀더(101)에서 노즐을 경유하여, 접촉 요소(1501A) 및 기판 홀더(101) 사이에 에워싸인 부피에서, 즉, 상기 접촉 요소(1501A)의 중심부에서 확립될 수 있다. 접촉 요소(1501A)와 함께 가압되는 기판 홀더(101)가 나중에 전도성 기판(102)에 대하여 가압되었을 때, 접촉 요소(1501A)는 절연층(103a) 후면에 의하여 형성된 동공에 닿기 위하여 변형되며, 그렇게 함으로써 전도성 기판(102)과 전기적 접촉을 확립한다.
이제 도 15c 및 도 15d를 참고하면, 도 15a 및 15b에서 도시된 장치의 대안적인 구성이 도시된다. 여기서, 접촉 요소(1501A)는 서로 전기적으로 절연되는 동심원으로 나뉠 수 있다. 그 뒤에 생겨난 접촉 요소(1501A)는 공통 전압에 병렬로 연결되거나, 혹은 기판 홀더(101)를 통하여 상호 접속 구조(미도시)를 경유하여, 적어도 하나의 외부 전원 공급 장치(미도시)에 각각 혹은 적어도 두 개의 접촉 요소(1501A)의 그룹으로 연결되어, 예를 들면 다른 각각의 혹은 접촉 요소(1501A)의 그룹에 다양한 전압 혹은 전류를 연결한다. 도랑(trench, 1503)은 원 조각 사이에 형성되며, 접촉 요소(1501A) 및 기판 홀더(101)의 사이에서 에워싸인 부피의 외부에 압축을 제공하기 위하여, 밸브(1502)는 도랑에 배치된다. 그러한 압축은 더해져서 상술한 과압이 될 수 있다. 압축의 목적은 접촉 요소(1501A)의 표면의 적응성을 향상시키는 것이다. 접촉부(701A, 901A, 1001A, 1101A, 1201A, 1203, 1301A, 1401A 및 1501A)는 구리(Cu), 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti) 혹은 철(steel)로부터 선택된 금속 혹은 금속 합금과 같이, 내구적이며, 상대적으로 유연한, 높은 전기 전도성을 가진 물질로 만들어지며, 화학 약품 및 부식에 강하다. 그들은 또한 금속층으로 코팅될 수 있으며, 금속층으로 코팅된 절연 물질로 만들어질 수 있다. 코팅은 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir), 금(Au) 혹은 전도성 산화물의 혼합물과 같이, 내구적이고 화학적으로 저항성있는 물질로부터 선택된다.
상호 접속 구조(701B, 901B, 1101B) 및 도 12, 13, 14 및 15(미도시)의 상호 접속 구조는, 단지 외부 포텐셜이 사용되는 동안 전도성 기판(102)의 다른 부분에 적용되는 다른 전압 제어를 발휘하기 위하여, 저항기, 부분적 가변 저항기 및 저항 측정기 혹은 적절하게 여겨지는 다른 수단이 제공된다. 다양한 저항기 제어 및 측정된 값의 전시는 도 1의 외부 유닛(112)과 연결된다.
상호 접속 구조(701B, 901B, 1101B) 및 도 12, 13, 14 및 15(미도시)의 상호 접속 구조는, 또한 접촉 수단의 다른 부분의 전기 연결 혹은 단절을 위한 스위치가 제공된다.
상기 적어도 하나의 외부 전원 공급 장치 혹은 전압 공급 장치는 다른 접촉 수단 각각 혹은 접촉 수단의 그룹에 다른 포텐셜 및/또는 전류를 공급 및/또는 제어하기 위한 복수 개의 채널을 가진다.
발명의 어느 구성에 있어, 기판 홀더(101) 및 전도성 기판(102) 사이에서 패턴화되는 추가적인 절연층 혹은 필름을 도입하는 것 역시 가능하다. 그러한 절연층 혹은 필름의 목적은 절연층(103a) 후면에 수정이 필요할 경우 노출된 임의의 접촉 부위(203)를 덮는 것이다. 상기 절연층은 다른 절연 패턴 혹은 전도성 물질의 전후면으로 다른 전도성 기판을 위한 것과 같이 다른 적용을 위해 노출된, 접촉 부위(203)의 모양이나 크기를 쉽게 수정하기 위하여 쉽게 제거되거나 교환될 수 있다.
도 7 내지 15에 개시된 구성은 도 1 및 3 내지 6 및 상기에 따라 그것에 연관된 상세한 설명에 개시된, 공기관 및 노즐(308)을 포함할 수 있다. 이런 다른 층들이 공기 및/또는 질소와 같은 다른 기체를 투과시킬 수 있다면, 그러한 공기관 및 노즐(308)은 도 12 내지 15에 개시된 층 뒤에 배치될 수 있다. 도 12 내지 15에 개시된 층이 공기 및/또는 질소와 같은 다른 기체를 투과할 수 없다면, 노즐(308)에 대응되는 층을 통하여 지역적으로 배치되는 채널과 함께 다른 층이 제공될 수 있으며, 그에 의하여 도 1 내지 6에 연관되어 서술된 다른 구성에 따라, 압력 혹은 압축이 여전히 내부 공간(306)에 제공된다.
마찬가지로, 도 7 내지 15에 개시된 구성은 도 5 및 상기에 따라 그것에 연관된 상세한 설명에 개시된 가압 액추에이터(502A 및 502B)를 포함할 수 있다. 그리고 나서 그러한 가압 액추에이터(502A, 503A)는 도 12 내지 15에 개시된 층을 통하여 채널에서 작동될 수 있으며, 그렇게 함으로써, 도 5와 관련되어 기재된 다른 구성에 따라, 액추에이터는 여전히 기판(102)을 쥘 수 있다.
본원 발명의 구성에 따른 기판 홀더(101)는 마스터 전극의 구성 및 준비, 즉, 전도성 기판(102)에 형성된 전극의 구성 및 준비에 사용될 수 있고, 절연층은 동공의 패턴을 형성하며, 동공은 기판의 전도성 표면에 개방된다. 마스터 전극을 준비하는 동안, 기판 홀더(101)는 기판을 전해질에 담그며, 전기도금에 의하여, 후면이 전해질로부터 밀봉되어 있는 동안, 금속이 기판의 전면에 형성된 동공에 도포된다. 전기화학 패턴 복제(electrochemical pattern replication, ECPR) 공정 이후에, 기판은 마스터 전극으로서, 전자 부품, 광파 경로(wave guide) 등의 제작에 사용된다.
발명에 따른 기판 홀더는 전기적 접촉 수단이 기판의 패턴 배치를 물리적으로 적응하도록 하는 것 및 기판의 다른 부분에 적용된 전압의 정확히 제어하도록 하는 것에 의하여, 도포 공정의 제어를 대단히 향상시킨다.
이상에서 구체적으로 도시된 구체적인 구성에 대하여 참조와 함께 서술되었다 할지라도, 이는 여기에 구체적인 형상을 제한하려는 것은 아니다. 오히려, 본 발명은 단지 수반되는 청구항에 의하여만 한정되며, 상술한 내용 외의 다른 실시 예들도 본 청구항의 범위 내에서 동일하게 가능함은 물론이다.
청구항에서 "구성하다/구성하는"의 용어는 다른 요소나 단계의 존재를 배제하지 않는다. 게다가 각각 언급되었다 하더라도, 다수의 수단들, 요소들, 또는 방법 단계들은, 예를 들어 단일 유닛이나 프로세서에 의해 시행될 수 있다. 또한, 각각의 특징들이 다른 청구항에 포함되어 있다 하더라도, 이들은 가능한 한 유리하게 조합될 수 있으며, 다른 청구항들의 결론은 특징들의 조합이 실현 가능성 및/또는 유리함을 암시하지는 않는다. 또한, 하나의 참고는 복수를 배제하지 않는다. "하나의", "제1의", "제2의" 등의 용어는 복수 개가 아님을 뜻하는 것은 아니다. 청구항에 기재된 참조 번호는 단지 실시 예를 분류하기 위해서 제공된 것일 뿐, 어떤 식으로든 청구항의 범위를 제한하기 위해 부여된 것은 아니다.
101: 기판 홀더
102: 전도성 기판
103, 103C: 절연층
104: 클램프 링
105: 볼(bowl)
106: 저수조
107: 산화 전극
108: 화살표
109: 집수조
110: 피스톤
111: 점선
112: 외부 유닛
203: 접촉 부위(contact area)
302: 클램프 링
303A, B, C: 개스킷(gasket)
304: 접촉 수단(contact means)
305: 비스듬하고 편평한 구조(slating, low-profile structure)
306: 내부 공간
307: 외부 공간
308: 노즐
501: 가이드 요소
502A, 502B: 가압 액추에이터(pressure actuator)
601A: 601B: 가이드 표면
701: 물리적 적용 가능 접촉 수단(physically adaptable contact means)
701A: 접촉 요소(contact elements)
701B: 상호 접속 구조(interconnect structure)
701C: 접촉 요소(contact elements)
702: 노드(node)
901: 물리적 적용 가능 접촉 수단(physically adaptable contact means)
901A: 접촉 요소(contact elements)
901B: 상호 접속 구조(interconnect structure)
902: 포텐셜 노드(potential node)
1101: 물리적 적용 가능 접촉 수단(physically adaptable contact means)
1101A: 접촉 요소(contact elements)
1101B: 상호 접속 구조(interconnect structure)
1102a: 함몰부(bellows)
1102b: 탄성 용수철(resilient springs)
1104: 밸브(valve)
1201: 물리적 적용 가능 접촉 수단(physically adaptable contact means)
1201A: 접촉 요소(contact elements)
1202: 유연한 탄성층(flexible resilient layer)
1203: 유연한 전도성 필름(flexible conductive film)
1301: 물리적 적용 가능 접촉 수단(physically adaptable contact means)
1301A: 접촉 요소(contact elements)
1302: 단단한 전도층(rigid conductive layer)
1303: 밀려나는 구조(protruding structures)
1401: 물리적 적용 가능 접촉 수단(physically adaptable contact means)
1401A: 접촉 요소(contact elements)
1402: 신축층(elastic layer)
1501: 물리적 적용 가능 접촉 수단(physically adaptable contact means)
1501A: 접촉 요소(contact elements)

Claims (34)

  1. 제1 면에 도금이 이루어지는 제1 도전면 및 제2 도전면을 포함하는 전도성 기판; 및
    기판 홀더를 포함하며,
    상기 기판 홀더의 제1 표면이 상기 전도성 기판의 제2 면을 마주하도록 상기 전도성 기판을 상기 기판 홀더에 부착하는 부착 수단; 및
    상기 기판 홀더의 상기 제1 표면에 부착되고 제1 외부 포텐셜에 연결될 수 있는 탄성 접촉 수단을 포함하되,
    상기 전도성 기판의 상기 제2 면은 상기 전도성 기판의 상기 제2면을 노출하는 절연 물질을 구비하여 제공되어, 상기 탄성 접합 수단은 상기 적어도 하나의 접촉 부위에서 적어도 하나의 접촉 지점과 접촉되는 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 도금을 위한 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 기판의 상기 제2면은,
    상기 전도성 기판의 상기 제2면을 노출하는 적어도 하나의 동공을 형성하는 절연층을 구비하여 제공되는 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 도금을 위한 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 전기적 절연 물질로 된 적어도 하나의 층을 포함하는 모서리 절연층이 전도성 기판의 모서리를 덮는 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 도금을 위한 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 접촉 부위가 상기 제1 면 대각선의 적어도 50%를 덮는 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 도금을 위한 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 접촉 수단은,
    상기 전도성 기판의 중심으로부터 상기 전도성 기판의 모서리 주변부까지의 거리를 따라 적어도 두 개의 상기 접촉 지점에서 상기 접촉 부위와 연결되는 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 도금을 위한 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 접촉 부위가 상기 전도성 기판의 중심에 제공되는 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 도금을 위한 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    전해질 용액이 상기 전도성 기판의 상기 제2 면에 접촉되는 것을 방지하도록 상기 전도성 기판은 상기 기판 홀더에 밀봉되어 부착되는 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 도금을 위한 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    복수 개의 상기 접촉 부위가 상기 제2 도전면에 제공되도록 상기 절연 물질이 패턴화되는 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 도금을 위한 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 패턴은 동심원 또는 원호 형상인 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 도금을 위한 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    복수 개의 상기 접촉 지점이 상기 제2 도전면에 제공되도록 상기 접촉 수단의 배치가 패턴화되는 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 도금을 위한 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 부착 수단은 상기 기판 홀더의 주위를 따라 클램프 링(clamp ring) 또는 모서리 집게(edge gripper), 또는 압력 제공 수단 및 밀폐 봉합을 포함하며,
    상기 밀폐 봉합은 상기 기판 홀더의 주변부에 위치하는 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 도금을 위한 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 클램프 링, 또는 상기 모서리 집게와 상기 기판 홀더는 상기 기판 홀더의 주변부를 따라 일정한 간격을 유지하도록 하는 가이드 요소에 의하여 서로 연결되며,
    상기 가이드 요소는 액추에이터와 연결되며,
    상기 액추에이터는 탈부착 위치로 낮추거나 및/또는 공정 위치로 높이도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 도금을 위한 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    적어도 두 개의 상기 접촉 수단을 포함하되,
    제1 탄성 접촉 수단은 상기 제1 외부 포텐셜과 연결 가능하고, 제2 탄성 접촉 수단은 제2 외부 포텐셜과 연결 가능한 것을 특징으로 하는 전도성 기판의 도금을 위한 시스템.
  14. 도금되는 동안 전도성 기판을 지지하는 기판 홀더에 있어서,
    상기 기판 홀더의 제1 표면이 상기 전도성 기판의 제2 면을 마주하도록 상기 전도성 기판을 상기 기판 홀더에 부착하는 부착 수단; 및
    상기 기판 홀더의 상기 제1 면에 부착되고 적어도 하나의 외부 포텐셜에 연결 가능한 접촉 수단을 포함하는 기판 홀더.
  15. 제14항에 있어서,
    복수 개의 상기 접촉 지점이 상기 전도성 기판의 제2 면에 제공되도록 상기 접촉 수단의 배열이 패턴화되는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 접촉 수단은 상기 기판 홀더의 제1 표면에 분포되고, 상기 탄성 접촉 요소와 상호 접속하는 상호 접속 구조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 상호 접속 구조의 분포는 별 모양으로 구성된 그룹, 동심원 형상 또는 동심원 및 별 형상의 조합으로부터 선택된 형상인 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 접촉 요소는 상기 상호 접속 구조를 통해서 공통 포텐셜 노드에 전기적으로 서로 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  19. 상기 접촉 요소는 상기 제1 표면에 수직인 방향으로 유연하고/탄성 있는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 접촉 수단, 또는 상기 기판 홀더 및 상기 전도성 기판 사이의 공간, 또는 상기 접촉 수단 및 상기 기판 홀더 사이의 공간에 과압 또는 압축을 가하는 적어도 하나의 관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 접촉 수단은 상기 접촉 수단의 풀무에서 공급되는 기압으로 인하여 상기 제1 표면에 대하여 수직 방향으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  22. 제20항에 있어서,
    압축에 의해 상기 전도성 기판을 지지할 수 있으며, 상기 기판 홀더의 제1 표면으로부터 가까이 혹은 멀리 상기 전도성 기판을 가져올 수 있도록 연장 및 개폐 가능하며, 상기 적어도 하나의 관과 연결되는 가압 액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  23. 제20항에 있어서,
    대부분의 상기 기판 홀더에서 제공되며, 상기 관에 연결되고, 상기 접촉 수단, 또는 상기 기판 홀더 및 상기 전도성 기판 사이의 공간, 또는 상기 접촉 수단 및 상기 기판 홀더 사이의 공간과 연결되는 추가적인 압력 챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  24. 제14항에 있어서,
    상기 접촉 수단은,
    상기 제1 표면에 수직인 방향으로 움직일 수 있도록, 선형 모터, 스텝퍼 모터, 혹은 회전 모터에 의해 작동되는 구성 상부에 실장되는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  25. 제14항에 있어서,
    상기 접촉 수단은,
    갈고리, 고리, 혹은 튜브로 구성되며, 상기 제1 표면에 수직인 방향으로 유연함 및/또는 탄성 있는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  26. 제14항에 있어서,
    상기 접촉 수단은,
    상기 기판 홀더에서, 적어도 하나의 통합된 도선을 이용하여 상기 기판 홀더의 제1 표면에 부착될 수 있으며,
    상기 적어도 하나의 도선은,
    상기 접촉 수단과 적어도 하나의 상기 외부 포텐셜을 연결하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  27. 제14항에 있어서,
    상기 접촉 수단은,
    상기 기판 홀더의 제1 표면에 부착된 상기 유연한 탄성층 상부에 실장된 접촉 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 접촉 요소와 이격되어 배치되는 유연성 전도 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  29. 제14항에 있어서,
    전기적으로 상기 기판 홀더에 연결되며, 이격되어 돌출된 전도성 접촉 구조를 포함하는 전도성 박막인 상기 접촉 수단의 중앙부에 단단한 전도층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  30. 제14항에 있어서,
    상기 기판 홀더의 상기 제1 표면에 적용되는 탄성층을 포함하되, 상기 접촉 요소는 상기 탄성층과 이격되는 순응적이고 전도성인 박막인 기판 홀더.
  31. 제20항에 있어서,
    상기 접촉 수단은,
    밀폐 봉합에 의하여 상기 기판 홀더의 주변부를 따라 상기 기판 홀더의 상기 제1 표면에 고정된 얇고 전기적으로 전도성인 박막이며,
    상기 전기적 전도성인 박막은,
    상기 기판 홀더 및 상기 얇고 전기적으로 전도성인 박막 사이에서 부피가 형성되며,
    상기 부피는,
    적어도 하나의 제1 관과 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  32. 제31항에 있어서,
    접촉 수단은,
    서로 전기적으로 절연된 동심을 가지는 원으로 나뉘는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 원 사이에 형성된 도랑(trench)은 상기 도랑 내부에 위치하며, 적어도 하나의 제2 관에 연결되는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
  34. 제16항에 있어서,
    상기 상호 접속 구조는 적어도 하나의 저항기를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180124039A (ko) * 2016-03-22 2018-11-20 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판 홀더 및 도금 장치

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009021561A1 (de) * 2009-05-15 2010-11-18 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Verfahren und Vorrichtung zum Oberflächenätzen von integral beschaufelten Rotoren
WO2011103214A1 (en) * 2010-02-16 2011-08-25 Cypress Semiconductor Corporation Integrated shielding for wafer plating
WO2012007521A1 (en) * 2010-07-15 2012-01-19 Replisaurus Group Sas A contact sheet for arrangement between a chuck and a master electrode in an ecpr process
KR101181983B1 (ko) 2010-08-04 2012-09-11 삼성전기주식회사 인쇄회로기판 도금용 지그 및 이를 이용한 도금방법
US8317987B2 (en) * 2010-09-23 2012-11-27 Sunpower Corporation Non-permeable substrate carrier for electroplating
JP5750327B2 (ja) * 2010-10-21 2015-07-22 株式会社荏原製作所 めっき装置、めっき処理方法及びめっき装置用基板ホルダの姿勢変換方法
TWI580814B (zh) 2010-10-21 2017-05-01 荏原製作所股份有限公司 基板處理裝置,以及鍍覆裝置及鍍覆方法
JP2014080645A (ja) * 2012-10-15 2014-05-08 I Plant:Kk 基板保持装置
US10373839B2 (en) * 2013-09-11 2019-08-06 Infineon Technologies Ag Wafer contacting device, and arrangement and method for electrochemical etching of a wafer
US20150147883A1 (en) * 2013-11-22 2015-05-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Post-CMP Cleaning and Apparatus for Performing the Same
CN104975338B (zh) * 2014-04-02 2018-09-07 盛美半导体设备(上海)有限公司 电化学抛光的金属阳极及其密封结构
EP3156523B1 (en) * 2014-06-11 2019-03-27 Shanghai Meishan Iron & steel Co., Ltd. Continuous electroplating test device simulating different linear speeds of band steel
PT3034657T (pt) * 2014-12-19 2019-05-31 Atotech Deutschland Gmbh Porta-substrato para deposição galvânica vertical de metal
TWI570280B (zh) * 2015-12-16 2017-02-11 茂迪股份有限公司 太陽能電池電鍍陰極治具及應用其之電鍍裝置
JP6713863B2 (ja) 2016-07-13 2020-06-24 株式会社荏原製作所 基板ホルダ及びこれを用いためっき装置
JP6621721B2 (ja) * 2016-08-31 2019-12-18 株式会社多加良製作所 平板治具、樹脂成形装置および樹脂成形方法
JP6963524B2 (ja) 2018-03-20 2021-11-10 キオクシア株式会社 電解メッキ装置
CN111663161B (zh) * 2020-07-16 2024-03-12 合肥微睿科技股份有限公司 一种大尺寸上部电极板阳极氧化用挂具
CN113882004B (zh) * 2021-10-28 2023-04-21 京东方科技集团股份有限公司 基板载具和电化学沉积设备

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2737416B2 (ja) * 1991-01-31 1998-04-08 日本電気株式会社 めっき処理装置
JPH05166815A (ja) * 1991-12-16 1993-07-02 Matsushita Electron Corp メッキバンプ形成方法及びそれに用いるウエーハメッキ用治具
US6322678B1 (en) * 1998-07-11 2001-11-27 Semitool, Inc. Electroplating reactor including back-side electrical contact apparatus
US6106680A (en) * 1999-01-26 2000-08-22 Amd Apparatus for forming a copper interconnect
JP2001316870A (ja) * 2000-05-08 2001-11-16 Tokyo Electron Ltd 液処理装置及び液処理方法
SE523309E (sv) * 2001-06-15 2009-10-26 Replisaurus Technologies Ab Metod, elektrod och apparat för att skapa mikro- och nanostrukturer i ledande material genom mönstring med masterelektrod och elektrolyt
JP2003268594A (ja) * 2002-03-12 2003-09-25 Hitachi Kyowa Engineering Co Ltd 基板上への電解めっき方法および装置並びに基板
US7067045B2 (en) * 2002-10-18 2006-06-27 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for sealing electrical contacts during an electrochemical deposition process
JP2005133113A (ja) * 2003-10-28 2005-05-26 Fujitsu Ltd めっき装置
JP4937655B2 (ja) * 2006-07-18 2012-05-23 株式会社東設 電気めっき装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180124039A (ko) * 2016-03-22 2018-11-20 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판 홀더 및 도금 장치
US11015261B2 (en) 2016-03-22 2021-05-25 Ebara Corporation Substrate holder and plating apparatus

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Publication number Publication date
TW201020344A (en) 2010-06-01
US20110278162A1 (en) 2011-11-17
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TWI468552B (zh) 2015-01-11
JP5469178B2 (ja) 2014-04-09
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CN102257186B (zh) 2014-10-15

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