KR20180116446A - 알루미늄 반도체 프로세스 장비를 위한 배리어 층으로서의 알루미늄 전기도금 및 산화물 형성 - Google Patents
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Abstract
본 개시내용은 일반적으로, 알루미늄 또는 알루미늄 산화물을 전기화학적으로 형성하는 방법들에 관한 것이다. 방법들은 전기화학 배스의 선택적 준비, 기판 상으로의 알루미늄 또는 알루미늄 산화물의 전착, 기판의 표면으로부터의 용제의 제거, 및 전착된 알루미늄 또는 알루미늄 산화물을 상부에 갖는 기판의 후-처리를 포함할 수 있다.
Description
[0001]
본 개시내용의 구현들은 일반적으로, 기계 컴포넌트들 상에 보호 층들을 형성하는 것에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 반도체 프로세싱 장비 상에 코팅들, 이를테면 알루미늄 또는 알루미늄 산화물을 전기화학적으로 형성하는 것에 관한 것이다.
[0002]
종래에, 반도체 프로세싱 장비 표면들은 부식성 프로세싱 환경으로부터의 어느 정도의 보호를 제공하기 위해, 또는 장비의 표면 보호를 증진시키기 위해, 그 표면들 상에 특정 코팅들을 포함한다. 보호 층을 코팅하기 위해 활용되는 여러 종래의 방법들은 물리 기상 증착(PVD), 화학 기상 증착(CVD), 플라즈마 스프레잉, 에어로졸 증착 등을 포함한다. 그러나, 이들 종래 방법들은 반도체 장비를 만족스럽게 코팅하는 것이 가능하지 않은데, 특히, 작은 홀들 또는 플리넘(plenum)들을 갖는 영역들, 이를테면 샤워헤드들에서 반도체 장비를 만족스럽게 코팅하는 것이 가능하지 않다. 일부 다른 기법들, 이를테면 기판의 양극산화 및 PEO 코팅들은 홀들 내부에 배리어 층을 형성할 수 있지만, 이들 배리어 층들은 본질적인 다공성을 포함한다. 이들 층들의 다공성은 내부에 할로겐화물들을 포획할 수 있고, 프로세싱 동안에 할로겐화물들을 방출할 수 있으며, 그에 따라, 원하지 않는 오염을 발생시킬 수 있다.
[0003]
따라서, 보호 코팅들을 위한 개선된 증착 방법들이 필요하다.
[0004]
일 구현에서, 기판 상에 재료를 증착하는 방법은, 전기도금 배스(electroplating bath)에 알루미늄 기판을 위치시키는 단계 ― 전기도금 배스는 비-수성 용제 및 증착 전구체를 포함함 ―; 알루미늄 기판 상에 코팅을 증착하는 단계 ― 코팅은 알루미늄 또는 알루미늄 산화물을 포함함 ―; 알루미늄 기판으로부터 과도한 도금 용액을 제거하는 단계; 및 코팅을 상부에 갖는 알루미늄 기판을 후-처리하는 단계를 포함한다.
[0005]
다른 구현에서, 기판 상에 재료를 증착하는 방법은, 하나 또는 그 초과의 플리넘들이 내부에 형성된 알루미늄 기판을 전기도금 배스에 위치시키는 단계 ― 전기도금 배스는 비-수성 용제 및 증착 전구체를 포함하고, 증착 전구체는 AlCl3 또는 Al(NO3)3를 포함함 ―; 알루미늄 기판 상에 코팅을 증착하는 단계 ― 코팅은 알루미늄 또는 알루미늄 산화물을 포함함 ―; 알루미늄 기판으로부터 과도한 도금 용액을 제거하는 단계 ― 제거하는 단계는, 과도한 도금 용액을 증발시키는 단계를 포함함 ―; 및 코팅을 상부에 갖는 알루미늄 기판을 후-처리하는 단계를 포함한다.
[0006]
다른 구현에서, 기판 상에 재료를 증착하는 방법은, 하나 또는 그 초과의 플리넘들이 내부에 형성된 알루미늄 기판을 전기도금 배스에 위치시키는 단계 ― 전기도금 배스는 비-수성 용제, 증착 전구체, 및 설폰아미드를 포함함 ―; 알루미늄 기판 상에 코팅을 증착하는 단계 ― 코팅은 알루미늄 또는 알루미늄 산화물을 포함함 ―; 알루미늄 기판으로부터 과도한 도금 용액을 제거하는 단계; 및 코팅을 상부에 갖는 알루미늄 기판을 후-처리하는 단계를 포함한다.
[0007]
본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 구현들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 구현들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 예시적인 구현들을 도시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하며, 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 구현들을 허용할 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
[0008] 도 1은 본 개시내용의 일 구현에 따른, 기판 상에 알루미늄 또는 알루미늄 산화물을 전착하기 위한 방법의 흐름도를 예시한다.
[0009] 도 2는 본 개시내용의 일 구현에 따른 전기화학 배스를 예시한다.
[0010] 도 3a 및 도 3b는 각각, 종래의 방법들을 사용하여 코팅된, 샤워헤드 및 페이스플레이트의 부분 단면도들을 예시한다.
[0011] 도 4a 및 도 4b는 각각, 본원에서 설명되는 방법들을 사용하여 코팅된, 샤워헤드 및 페이스플레이트의 부분 단면도들을 예시한다.
[0012] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우에 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 구현의 엘리먼트들 및 특징들이 추가적인 설명 없이 다른 구현들에 유익하게 포함될 수 있다는 것이 고려된다.
[0008] 도 1은 본 개시내용의 일 구현에 따른, 기판 상에 알루미늄 또는 알루미늄 산화물을 전착하기 위한 방법의 흐름도를 예시한다.
[0009] 도 2는 본 개시내용의 일 구현에 따른 전기화학 배스를 예시한다.
[0010] 도 3a 및 도 3b는 각각, 종래의 방법들을 사용하여 코팅된, 샤워헤드 및 페이스플레이트의 부분 단면도들을 예시한다.
[0011] 도 4a 및 도 4b는 각각, 본원에서 설명되는 방법들을 사용하여 코팅된, 샤워헤드 및 페이스플레이트의 부분 단면도들을 예시한다.
[0012] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우에 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 구현의 엘리먼트들 및 특징들이 추가적인 설명 없이 다른 구현들에 유익하게 포함될 수 있다는 것이 고려된다.
[0013]
본 개시내용은 일반적으로, 알루미늄 또는 알루미늄 산화물을 전기화학적으로 형성하는 방법들에 관한 것이다. 방법들은 전기화학 배스의 선택적 준비, 기판 상으로의 알루미늄 또는 알루미늄 산화물의 전착, 기판의 표면으로부터의 용제의 제거, 및 전착된 알루미늄 또는 알루미늄 산화물을 상부에 갖는 기판의 후-처리를 포함할 수 있다.
[0014]
도 1은 본 개시내용의 일 구현에 따른, 기판 상에 알루미늄 또는 알루미늄 산화물을 전착하기 위한 방법(100)의 흐름도를 예시한다. 도 2는 본 개시내용의 일 구현에 따른 전기화학 배스를 예시한다. 도 1 및 도 2는 본 개시내용의 양상들의 설명을 용이하게 하기 위해 함께 설명될 것이다.
[0015]
방법(100)은 동작(101)에서 시작된다. 동작(101)에서, 전기화학 배스(210)가 준비된다. 전기화학 배스(210)는 용기(211)를 포함하며, 그 용기(211)는 용기(211)에 배치된 용액(212)을 갖는다. 용액(212)은 용제, 전해질 또는 다른 증착 전구체, 및 도금 첨가제들 중 하나 또는 그 초과를 포함할 수 있다. 캐소드로서 기능하는 기판(214) 및 애노드(213)가 용액(212)에 위치되고, 그리고 애노드(213)와 기판(214) 사이의 물리적 접촉의 가능성을 감소시키기 위해, 디바이더(215), 이를테면 다공성 멤브레인(membrane), 예컨대 천공 PVDF 시트에 의해 분리될 수 있다. 애노드(213) 및 기판(214)은 기판(214) 상으로의 재료의 도금을 가능하게 하기 위해, 전력 공급부(216), 이를테면 일정 DC 전력 공급부 또는 펄스형 DC 전력 공급부에 커플링된다.
[0016]
일 예에서, 기판(214)은 반도체 프로세싱 장비이다. 반도체 프로세싱 장비의 예들은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금들로 형성된 컴포넌트들, 이를테면 샤워헤드들 또는 가스 분배기들, 또는 복수의 가스 통로들이 내부에 형성될 수 있는 다른 장비를 포함한다. 알루미늄 합금들의 예들은, 다른 합금들 중에서도 특히, Al6061 및 Al6063을 포함한다. 가스 통로들이 내부에 형성되지 않은 기판들이 또한, 도금을 받을 수 있다는 것이 고려된다. 일 예에서, 애노드(213)가 또한, 알루미늄, 이를테면 Al6061 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다.
[0017]
용액(212)은 하나 또는 그 초과의 수성 용제들, 이를테면 물, 또는 비-수성 용제들, 이를테면 건조 아세토니트릴, 에탄올, 톨루엔 또는 이소프로필 알코올, 또는 약 1:20 내지 약 1:5, 이를테면 약 1:2 또는 약 1:3 또는 약 1:4 또는 약 1:5의 비율의 2개의 용제들의 혼합물들을 포함할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 도금 전구체들, 이를테면 AlCl3, Al(NO3)3, 알루미늄 알콕사이드, 또는 알킬 알루미늄이 용액(212)에 용해될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 도금 전구체들은, 약 0.001 몰농도(Molar)(M) 내지 약 2 M, 이를테면 약 0.1 M 내지 약 1 M, 예컨대 약 0.5 M 내지 약 1 M의 농도로, 용액에 용해될 수 있다. 도금된 재료의 특성들을 개선하기 위해, 하나 또는 그 초과의 첨가제들, 이를테면 질산 칼륨(KNO3), 플루오르화 나트륨, 아세트산 나트륨, 또는 설폰아미드가 용액(212)에 첨가될 수 있다. 예컨대, 첨가제들은, 증착된 코팅의 평탄도를 개선하기 위해, 또는 증착된 코팅의 조성을 조정하기 위해, 또는 도금된 코팅의 거칠기 또는 균열을 감소시키기 위해 선택될 수 있다. 첨가제들은 또한, 용액(212)의 전도율을 개선하여, 도금된 재료의 증착 레이트를 증가시키고 증착 균일성을 개선하기 위해 선택될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 첨가제들은, 0.001 몰농도(M) 내지 약 1 M, 이를테면 약 0.1 M 내지 약 0.5 M, 예컨대 약 0.1 M 내지 약 0.3 M의 농도로, 용액(212)에 존재할 수 있다. 기판(214)은 용액(212)의 준비 후에 용액(212)에 위치될 수 있다.
[0018]
동작(102)에서, 재료, 이를테면 알루미늄 또는 알루미늄 산화물이 기판(214) 상에 전착된다. 애노드(213)는 전력 공급부(216)에 의해 음으로 바이어싱되는 한편, 기판(214)은 전력 공급부(216)에 의해 양으로 바이어싱된다. 애노드(213) 및 기판(214)의 바이어스는 용액(212)으로부터 기판(214) 상으로의 원하는 재료들, 이를테면 알루미늄 또는 알루미늄 산화물의 도금을 가능하게 한다. 애노드(213) 및 기판(214)은, 약 1 볼트 내지 약 300 볼트 또는 1 볼트 내지 약 100 볼트, 이를테면 약 1 볼트 내지 약 50 볼트 또는 약 1 볼트 내지 약 10 볼트의 범위의 전압으로 바이어싱될 수 있다. 일 예에서, 애노드(213) 및 기판(214)은, 비교적 낮은 전압들로 알루미늄의 증착을 가능하게 하는 알루미늄 증착 전구체들의 능력으로 인해, 알루미늄 증착 전구체를 사용하는 경우에, 약 1 볼트 내지 약 10 볼트의 범위 내의 전압으로 바이어싱될 수 있다. 애노드(213) 및 기판(214)은, 약 -0.1 밀리암페어(mA) 내지 약 -2 암페어, 이를테면 약 -0.1 mA 내지 약 -50 mA, 또는 약 -0.1 mA 내지 약 -10 mA의 범위의 전류로, 바이어싱될 수 있다.
[0019]
동작(102) 동안에, 용액(212)은 섭씨 약 0 도 내지 섭씨 약 100 도의 범위 내의 온도로 유지될 수 있다. 일 예에서, 용액은 섭씨 약 23 도 내지 섭시 약 50 도, 이를테면 섭씨 약 25 도의 온도로 유지될 수 있다. 동작(102)의 바이어스 전압들은, 약 3 시간 또는 그 미만, 예컨대 약 5 분 내지 약 60 분, 이를테면 약 10 분 내지 약 30 분의 시간 기간 동안 인가될 수 있다.
[0020]
부가적으로 또는 대안적으로, 전위 또는 전류가 2개의 상이한 값들 간에 신속하게 변경되는 펄스 증착 기법들의 사용이 고려된다. 신속한 교번은 제로(zero) 전류에 의해 분리된, 동일한 진폭, 지속기간 및 극성의 일련의 펄스들을 발생시킨다. 각각의 펄스는 ON 시간(TON) 및 OFF 시간(TOFF)으로 구성된다. TOFF 동안에, 이온들은 배스 내의 고갈된 영역들로 이동한다. TON 동안에, 더 균등하게 분배된 이온들이 기판(214) 상으로의 증착을 위해 이용가능하다. 일 예에서, TON은 약 0.001 초 내지 60 초일 수 있고, TOFF 시간은 약 0.001 초 내지 60 초일 수 있다.
[0021]
부가적으로 또는 대안적으로, 전위 또는 전류가 2개의 상이한 값들 간에 신속하게 변경되는 펄스 증착 기법들의 사용이 고려된다. 신속한 교번은 제로(zero) 전류에 의해 분리된, 동일한 진폭, 지속기간 및 극성의 일련의 펄스들을 발생시킨다. 각각의 펄스는 ON 시간(TON) 및 OFF 시간(TOFF)으로 구성된다. TOFF 동안에, 이온들은 배스 내의 고갈된 영역들로 이동한다. TON 동안에, 더 균등하게 분배된 이온들이 기판(214) 상으로의 증착을 위해 이용가능하다. 일 예에서, TON은 약 0.001 초 내지 60 초일 수 있고, TOFF 시간은 약 0.001 초 내지 60 초일 수 있다.
[0022]
도금된 재료의 원하는 두께 또는 조성을 달성하기 위해, 동작들(101 및 102)의 특성들이 변화될 수 있다는 것이 고려된다. 예컨대, 도금된 재료의 두께 또는 증착 레이트를 증가시키기 위해, 도금 전구체의 농도, 바이어스 전압의 지속기간, 또는 바이어스 전압의 크기가 증가될 수 있다는 것이 고려된다. 일 예에서, 도금된 재료, 이를테면 알루미늄은, 100 마이크로미터 또는 그 미만, 이를테면 약 2 마이크로미터 내지 약 50 마이크로미터, 이를테면 약 10 마이크로미터 내지 약 20 마이크로미터의 두께까지 증착될 수 있다.
[0023]
후속하여, 동작(103)에서, 용액(212)으로부터 기판(214)이 제거되고, 기판(214)의 표면으로부터 과도한 용액(212)이 제거된다. 과도한 용액(212)은, 예컨대, 증발 또는 건조를 통해 제거될 수 있다. 건조기, 열 소스, 광 소스, 또는 팬 중 하나 또는 그 초과가 기판(214)으로부터의 과도한 용액(212)의 제거를 가능하게 할 수 있다. 선택적으로, 동작(103)은 생략될 수 있다.
[0024]
일 도금 예에서, 기판(214) 상의 알루미늄의 전기화학적 증착은 다음과 같이 진행된다.
캐소드:
Al3+ + 2H+ + 3e- → Al + H2
애노드:
4OH- → 2O- + 2H2O + 4e-
[0025]
동작(104)에서, 과도한 용액(212)의 증발 후에, 기판(214)은 후-처리 프로세스를 받을 수 있다. 일 예에서, 동작(104)의 후-처리 프로세스는 어닐링 프로세스이다. 그러한 예에서, 기판(214)은 섭씨 약 50 도 내지 섭씨 약 300 도의 온도로 어닐링될 수 있다. 어닐링 온도는 후-처리 프로세스 동안에 기판(214)의 표면으로부터의 히드록실 모이어티(hydroxyl moiety)들의 제거를 가능하게 하도록 선택될 수 있다. 다른 구현에서, 후-처리 프로세스는 산화 프로세스일 수 있다. 그러한 예에서, 기판(214)은 기판(214) 상의 도금된 재료의 산화를 가능하게 하기 위해 산소-함유 환경에 노출될 수 있다. 예컨대, 기판은 산소, 오존, 또는 이온화된 산소 또는 산소-함유 가스에 노출될 수 있다. 도금된 재료의 산화는 플라즈마 또는 열 프로세싱의 사용을 통해 가능하게 될 수 있다. 동작(104)의 어닐링 프로세스는 또한, 아래에 놓인 기판(214)에 대한 도금된 재료의 접착력을 증가시킬 수 있다.
[0026]
다른 예에서, 후-처리 프로세스는 제2 배스에서 수행될 수 있다. 제2 배스에서, 기판(214)은 도금된 코팅의 외측 표면 상에 산화물 층을 형성하기 위해, 약 10 볼트 내지 약 200 볼트로, 중성 전해질들을 사용하여 양극산화될 수 있다. 다른 구현에서, 후-처리 프로세스는 증착된 코팅의 상부 표면을 산화시키기 위해 질산에 기판을 노출시키는 것을 포함할 수 있다. 질산 배스는 약 20 % 내지 약 69 %의 질산을 포함할 수 있고, 섭씨 약 0 도 내지 섭씨 약 25 도의 온도일 수 있다. 실온 또는 그 초과에서 발생하는 유사한 질산 양극산화 프로세스와 비교하여, 실온 미만의 온도들이 양극산화된 층의 밀도를 증가시킨다는 것이 고려된다. 일 예에서, 도금된 코팅의 산화된 부분은, 약 200 나노미터 또는 그 미만, 이를테면 약 100 나노미터 또는 그 미만, 이를테면 약 5 나노미터 또는 그 미만의 두께를 가질 수 있다. 일 예에서, 도금된 알루미늄 층의 약 5 퍼센트 내지 약 5 퍼센트가 양극산화될 수 있다.
[0027]
일 예에서, 방법(100)에 따르면, 알루미늄 기판 상에 코팅이 증착된다. 예에서, 알루미늄 기판은 전기도금 배스에 위치되며, 그 전기도금 배스는 용제로서 에탄올을 사용하고, 0.1 M의 농도로 그 에탄올에 용해된 증착 전구체를 갖는다. 배스는 섭씨 10 도의 온도로 유지되고, 10 볼트의 바이어스가 30 분 동안 인가된다. 전기도금된 막은 약 100 나노미터의 두께, 및 약 5 나노미터의 두께를 갖는 양극산화된 알루미늄의 상부 부분을 갖는다. 도금된 알루미늄의 양극산화는 다른 양극산화 방법들, 특히 알루미늄 합금들의 양극산화보다 더 밀도가 높은 알루미늄 산화물 층을 발생시킨다. 일 예에서, 양극산화된 도금된 알루미늄의 밀도는, 세제곱 센티미터당 약 2.0 내지 3.0 그램, 이를테면 세제곱 센티미터당 약 2.3 내지 2.8 그램, 예컨대 세제곱 센티미터당 2.5 그램의 범위 내의 밀도를 갖는다.
[0028]
도 3a 및 도 3b는 각각, 종래의 방법들, 이를테면 열 스프레잉 또는 e-빔 증착을 사용하여 코팅된, 샤워헤드(320) 및 페이스플레이트(325)의 부분 단면도들을 예시한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 샤워헤드(320)는 알루미늄으로 형성되고, 샤워헤드(320)에 형성된 복수의 플리넘들(321)(2개가 도시됨)을 포함한다. 플리넘들(321)은 선택적으로, 플리넘들(321)의 일 단부에 베벨형 에지(beveled edge)들(322)을 포함할 수 있다. 종래의 코팅 기법들을 사용하면, 종래의 코팅 기법들의 한계들로 인해, 베벨형 에지들(322)은 보호 코팅(323)으로 코팅되지 않는다. 예컨대, 종래의 기법들은 종래의 기법들의 방향성 증착 성질로 인해 플리넘들 근처에서 기판들을 적절하게 코팅하는 것이 가능하지 않다. 따라서, 종래의 기법들은 베벨형 에지들(322)을 노출된 상태로 방치하고, 그에 의해, 플라즈마의 존재 시에, 코팅되지 않은 표면들과 플라즈마의 반응을 통해 오염에 기여한다. 플라즈마에 노출되는 보호되지 않은 표면들은 쉽게 악화되어, 그에 따라, 프로세스 구역에 바람직하지 않은 입자 문제를 도입하고, 결과로서, 디바이스 품질을 감소시킨다.
[0029]
도 3b는 페이스플레이트(325)를 예시하며, 그 페이스플레이트(325)는 플리넘들(326)을 포함하고, 페이스플레이트(325) 상에 증착된 보호 코팅(327)을 갖는다. 설명된 샤워헤드(320)와 유사하게, 종래의 기법들은 페이스플레이트(325), 특히 플리넘들(326)을 적절하게 코팅하는 것이 가능하지 않다. 보호 코팅(327)의 증착 동안 증착 소스에 일반적으로 인접한 페이스플레이트(325)의 상부 표면들은 코팅될 수 있지만, 플리넘들(326)의 내부 표면들은 코팅되지 않은 상태로 남는다. 코팅되지 않은 표면들은 프로세싱 플라즈마들과의 바람직하지 않은 상호작용으로 인해 프로세스 챔버 내의 오염에 기여한다.
[0030]
도 4a 및 도 4b는 각각, 본원에서 설명되는 방법들을 사용하여 코팅된, 샤워헤드(420) 및 페이스플레이트(425)의 부분 단면도들을 예시한다. 본원에서 설명되는 전기도금 방법들은, 기계 컴포넌트들, 특히 오리피스(orifice)들, 홀들, 플리넘들 등을 포함하는 기계 컴포넌트들의 도금을 개선한다. 도 4a를 참조하면, 샤워헤드(420)는 종래의 접근법들과 비교하여, 플리넘들(421)의 베벨들(422)의 개선된 코팅 커버리지를 포함한다. 본원에서 설명되는 방법들을 사용하여, 전기도금은 도금 배스에 침지된 모든 표면들에 걸쳐 각각의 코팅들(423, 427)의 완전하고 균일한 증착을 발생시킨다. 샤워헤드(420)의 침지된 부분들은 라인(430)에 의해 표시된다. 그러나, 전체 샤워헤드(420)가 도금 배스에 침지될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 그러한 구현에서, 원하지 않는 증착의 영역들은 도금을 방지하기 위해 마스킹될 수 있다.
[0031]
본 개시내용의 이익들은 컴포넌트들 상의 재료의 더 완전한 증착을 포함한다. 종래의 증착 기법들과 대조적으로, 본원에서 개시되는 전기도금 방법들은 기판의 오리피스들, 플리넘들 또는 다른 작은 피처들 근처에서 도금을 개선한다. 더 완전한 커버리지는, 특히 반도체 재료들의 프로세싱에서 종종 사용되는 플라즈마 환경들에서, 컴포넌트의 보호를 증가시킨다.
[0032]
부가적으로, 본원에서 형성되는 양극산화된 층들은 종래의 양극산화된 층들 및 알루미늄 합금들로 형성된 양극산화된 층들보다 밀도가 더 높고(예컨대, 다공도가 더 낮고), 그에 따라, 특히 플라즈마들에 대해, 더 양호한 내부식성을 제공한다. 일부 예들에서, 본 개시내용의 양극산화된 층들은 버블 테스트(bubble test)에서 5 퍼센트의 HCl의 배스를 받는다. 양극산화된 층은 약 20 내지 47 시간 동안 HCl 버블 테스트 저항을 나타내었다. 대조적으로, 종래의 양극산화된 층들은 약 5 시간 동안 HCl 버블 테스트 저항을 나타낸다.
[0033]
전술한 바가 본 개시내용의 구현들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 및 추가적인 구현들이 본 개시내용의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 고안될 수 있고, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.
Claims (15)
- 기판 상에 재료를 증착하는 방법으로서,
전기도금 배스(electroplating bath)에 알루미늄 기판을 위치시키는 단계 ― 상기 전기도금 배스는 비-수성 용제 및 증착 전구체를 포함함 ―;
상기 알루미늄 기판 상에 코팅을 증착하는 단계 ― 상기 코팅은 알루미늄 또는 알루미늄 산화물을 포함함 ―;
상기 알루미늄 기판으로부터 과도한 도금 용액을 제거하는 단계; 및
상기 코팅을 상부에 갖는 상기 알루미늄 기판을 후-처리하는 단계
를 포함하는,
기판 상에 재료를 증착하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 알루미늄 기판은 Al6061 또는 Al6063 합금을 포함하는,
기판 상에 재료를 증착하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 증착 전구체는 AlCl3 또는 Al(NO3)3를 포함하는,
기판 상에 재료를 증착하는 방법. - 제3 항에 있어서,
상기 전기도금 배스는 상기 비-수성 용제와 제2 용제를 1:2 내지 1:5의 비율로 포함하는,
기판 상에 재료를 증착하는 방법. - 제3 항에 있어서,
상기 증착 전구체는 약 0.1 M 내지 약 1 M의 범위 내의 농도를 갖는,
기판 상에 재료를 증착하는 방법. - 제3 항에 있어서,
상기 증착 전구체는 약 0.5 M 내지 약 1 M의 범위 내의 농도를 갖는,
기판 상에 재료를 증착하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 전기도금 배스는 질산 칼륨, 플루오르화 나트륨, 또는 아세트산 나트륨을 더 포함하는,
기판 상에 재료를 증착하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 코팅을 증착하는 단계는 전류를 온 상태 및 오프 상태로 펄싱하는 단계를 포함하며, 상기 코팅은 약 10 나노미터 내지 약 500 나노미터의 두께를 갖는,
기판 상에 재료를 증착하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 후-처리하는 단계는 상기 코팅을 열적으로 처리하는 단계를 포함하는,
기판 상에 재료를 증착하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 후-처리하는 단계는 상기 코팅을 산화시키기 위해, 산화제에 상기 코팅을 노출시키는 단계를 포함하는,
기판 상에 재료를 증착하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 코팅을 증착하는 단계는 약 1 볼트 내지 약 300 볼트의 범위 내의 바이어스 전압을 인가하는 단계를 포함하고, 상기 후-처리하는 단계는 오존 플라즈마에 상기 알루미늄 기판을 노출시키는 단계를 포함하며, 후-처리 프로세스는 상기 코팅의 약 200 나노미터 또는 그 미만을 산화시키는,
기판 상에 재료를 증착하는 방법. - 기판 상에 재료를 증착하는 방법으로서,
하나 또는 그 초과의 플리넘(plenum)들이 내부에 형성된 알루미늄 기판을 전기도금 배스에 위치시키는 단계 ― 상기 전기도금 배스는 비-수성 용제 및 증착 전구체를 포함하고, 상기 증착 전구체는 AlCl3, Al(NO3)3, 또는 알루미늄 알킬을 포함함 ―;
상기 알루미늄 기판 상에 코팅을 증착하는 단계 ― 상기 코팅은 알루미늄 또는 알루미늄 산화물을 포함함 ―;
상기 알루미늄 기판으로부터 과도한 도금 용액을 제거하는 단계 ― 상기 제거하는 단계는, 상기 알루미늄 기판을 세척하고 건조시키는 단계를 포함함 ―; 및
상기 코팅을 상부에 갖는 상기 알루미늄 기판을 후-처리하는 단계
를 포함하는,
기판 상에 재료를 증착하는 방법. - 제12 항에 있어서,
상기 후-처리하는 단계는 오존 플라즈마에 상기 알루미늄 기판을 노출시키는 단계를 포함하며, 상기 후-처리하는 단계는 상기 코팅을 산화시키는 단계를 포함하는,
기판 상에 재료를 증착하는 방법. - 기판 상에 재료를 증착하는 방법으로서,
하나 또는 그 초과의 플리넘들이 내부에 형성된 알루미늄 기판을 전기도금 배스에 위치시키는 단계 ― 상기 전기도금 배스는 비-수성 용제, 증착 전구체, 및 하나 또는 그 초과의 첨가제들을 포함하고, 상기 하나 또는 그 초과의 첨가제들은, 질산 칼륨, 플루오르화 나트륨, 아세트산 나트륨, 설폰아미드 및 테트라부틸 암모늄 헥사플루오로포스페이트로 구성된 그룹으로부터 선택됨 ―;
상기 알루미늄 기판 상에 코팅을 증착하는 단계 ― 상기 코팅은 알루미늄 또는 알루미늄 산화물을 포함함 ―;
상기 알루미늄 기판으로부터 과도한 도금 용액을 제거하는 단계; 및
상기 코팅을 상부에 갖는 상기 알루미늄 기판을 후-처리하는 단계
를 포함하는,
기판 상에 재료를 증착하는 방법. - 제14 항에 있어서,
상기 증착 전구체는 AlCl3 또는 Al(NO3)3를 포함하는,
기판 상에 재료를 증착하는 방법.
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