KR20200045510A

KR20200045510A - 도금 장치

Info

Publication number: KR20200045510A
Application number: KR1020207007784A
Authority: KR
Inventors: 자오웨이 지아; 홍차오 양; 첸후아 루; 지안 왕; 후이 왕
Original assignee: 에이씨엠 리서치 (상하이) 인코포레이티드
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2017-08-30
Publication date: 2020-05-04
Also published as: CN111032923A; US11859303B2; SG11202001659PA; JP6999195B2; WO2019041154A1; CN111032923B; US20200354851A1; KR102420759B1; JP2020531696A

Abstract

기판 상에 금속을 증착하기 위한 도금 장치는 멤브레인 프레임(14), 음극액 입구 파이프(30) 및 중앙 캡(40)을 포함한다. 멤브레인 프레임(14)은 멤브레인 프레임(14)의 중앙을 통과하는 중앙 통로(144)를 갖는다. 음극액 입구 파이프(30)는 멤브레인 프레임(14)의 중앙 통로(144)에 연결된다. 중앙 캡(40)은 멤브레인 프레임(14)의 중앙에 고정되고, 멤브레인 프레임(14)의 중앙 통로(144)를 덮는다. 중앙 캡(40)의 상부는 복수의 제1 홀(42)을 갖는다. 음극액 입구 파이프(30)는 멤브레인 프레임(14)의 중앙 통로(144)를 통해 중앙 캡(40)에 음극액을 공급하고, 음극액은 중앙 캡(40)의 제1 홀(42)을 통해 기판의 중앙 영역에 공급된다.

Description

도금 장치

본 발명은 IC 반도체 제조 장비에 관한 것으로, 특히 금속 증착용 도금 장치에 관한 것이다.

반도체 제조 분야에서, 도금은 기판 상에 금속 막을 증착하기 위해 통상적으로 사용되는 방법이다. 특히, 진보된 패키징 기술에서, 칩 기판 상호연결을 구현하는데 이용되는 구리 필러(copper pillars), 솔더 범프(solder bumps) 등은 일반적으로 전기도금에 의해 기판 상에 형성되는데, 그 이유는 전기 도금이 단순한 공정, 저비용, 대량 생산 용이성 등의 이점을 갖기 때문이다. 불행하게도, 현재, 시장에서의 도금 장치는 낮은 도금 속도의 공통적인 결함을 갖는다. 낮은 도금 속도는 낮은 생산 효율을 의미하며, 이는 반도체 기업에 허용될 수 없다. 반도체 기업의 경우, 가장 큰 투자 비용은 많은 수의 제조 장비로부터 나온다. 따라서, 장비 용량을 최적화하는 방법은 비용을 감소시키는 가장 효과적인 방법이다.

도금 속도를 향상시키기 위해, 물질 전달이 향상될 필요가 있다. 도 23은 구리 필러의 비정상적인 형상을 도시한다. 도 24는 구리 필러의 정상적인 형상을 도시한다. 구리 필러의 비정상적인 형상은 물질 전달이 충분하지 않을 때 야기되고, 증착 속도의 한계인 것으로 판명된다. 도금 시, 필러 비아(pillar via)에 형성된 구리 필러에 대해, 물질 전달이 충분하지 않은 경우, 도금 속도는 전해액 유동이 더 강한 영역에서 더 높고, 상대적으로, 다른 영역에서의 도금 속도는 낮다. 최종적으로, 구리 필러의 형상은 도금 종료 후 비정상이다. 전체 기판 상의 구리 필러의 정상 형상을 얻기 위해, 물질 전달은 구리 필러의 모든 곳에서 충분히 커야 하고, 또한 모든 구리 필러가 정상적이고 기판 상의 모든 구리 필러가 양호한 균일성을 갖게 보장하도록 전체 기판에 걸쳐 충분히 커야 한다는 것을 알 수 있다.

일반적으로, 도금 용액 화학식을 최적화하는 것, 도금 용액 온도를 증가시키는 것, 도금 용액 교반을 향상시키는 것 등과 같은 물질 전달을 향상시키는 복수의 방법이 있다. 그 점에서, 도금 용액 교반을 향상시키기 위한 통상적인 방법은: 전해액 내의 교반기를 사용하여 기판 회전 속도를 증가시키는 단계, 전해액 유량을 증가시키는 단계를 포함한다. 그러나, 기판 회전 속도 증가는 원심력으로 인해 기판 에지가 더욱 도금되고 기판 중앙이 덜 도음되게 할 것이다. 따라서, 단순히 기판 회전 속도를 증가시키는 것은 도금된 막의 불균일성을 초래할 것이다. 교반기는 보통 가동 패들(movable paddle)이다. 교반기는 높은 주파수에서 전후로 이동하며, 이는 공기 버블을 전해액에 용이하게 포획할 것이다. 기판 상의 공기 버블은 전해액이 디바이스 구조체 또는 필러 비아로 들어가는 것을 차단한다. 증가하는 전해액 유량과 관련하여, 유량 증가가 전체 기판에 공급되기 때문에, 그 유동은 중앙으로 분포될 것이고, 그 유동은 기판 중심으로부터 기판 에지까지 스핀 아웃될 것이다. 따라서, 기판 중앙은 더 낮은 새로운 전해질 보충을 가질 것이다.

높은 전류 밀도의 요건을 충족시키기 위해 새로운 전해액 및 첨가제를 시간 내에 공급하기 위해, 더 많은 전해액이 기판의 중심에 공급되어야 한다. 그렇지 않으면, 기판의 중심에서의 필러의 형상은 비정상이거나 또는 필러의 높이가 낮아질 것이다. 사실상, 전체 기판에 걸친 전류 밀도가 불균일하기 때문에 단순히 전류 밀도를 증가시킴으로써 도금 속도를 향상시킬 수 없는데, 이는 "말단기 효과(terminal effect)"로 불리는 현상에 기인하여 기판 주변부에서 더 높은 전류 밀도이다. 이러한 전류 밀도 불균일성은 기판 에지에서 더 높은 도금 속도 및 기판 중심에서 비교적 낮은 도금 속도를 초래하며, 이는 도금된 막 불균일성을 더욱 초래한다. 전체 기판에 걸쳐 불균일한 전류 밀도로 인해, 어떠한 구조 개선도 없이 도금 속도를 높이기 위한 전해액 유량을 단순히 증가시키는 경우, 도금된 막 불균일성을 악화시킬 것이다.

도금 장치의 경우, 화학 물질이 도금 속도에 영향을 미칠 수 있는 요인이지만, 도금 속도는 주로 전체 기판에 걸친 전해액 유량과 관련된다. 높은 도금 속도에 도달하기 위해, 기판에 공급되는 크고 안정한 전해액 흐름이 필요하다. 그러나, 일단 전해액 유량이 증가되면 전체 기판에 걸쳐 전기장 및 전해액 유동 균일성을 제어하는 것은 어렵다.

본 발명의 목적은 전체 기판 상에 높은 도금 속도와 균일한 도금 막으로 기판 상에 금속을 증착하는 도금 장치를 개시하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도금 장치는 멤브레인 프레임, 음극액 입구 파이프 및 중앙 캡을 포함한다. 멤브레인 프레임은, 멤브레인 프레임의 중앙을 통과하는 중앙 통로를 갖는다. 음극액 입구 파이프는 멤브레인 프레임의 중앙 통로에 연결된다. 중앙 캡은 멤브레인 프레임의 중앙에 고정되어 멤브레인 프레임의 중앙 통로를 덮는다. 중앙 캡의 상부는 복수의 제1 홀을 갖는다. 음극액 입구 파이프는 멤브레인 프레임의 중앙 통로를 통해 중앙 캡에 음극액을 공급하고, 음극액은 중앙 캡의 제1 홀을 통해 기판의 중앙 영역에 공급된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 도금 장치는 중앙 캡을 이용하여 기판 중앙 영역에서의 전기장과 전해액 유동의 균일성을 향상시키고, 이는 전체 기판 상의 도금된 막 균일성을 더욱 향상시킨다. 따라서, 도금 동안, 음극액 입구 파이프 내의 음극액의 유동 속도는 도금 속도가 상승될 수 있도록 증가될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도금 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 도금 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 도금 장치의 다른 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 도금 장치의 또 다른 단면도이다.
도 5 는 도 1에 도시된 도금 장치의 부품 조립체의 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 도금 장치의 부품 조립체의 분해도이다.
도 7은 도 5에 도시된 도금 장치의 부품 조립체의 부분 확대도이다.
도 8은 도금 장치의 멤브레인 프레임의 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 멤브레인 프레임의 단면도이다.
도 10은 도금 장치의 중앙 캡의 사시도이다.
도 11은 중앙 캡의 다른 사시도이다.
도 12는 도금 장치의 조절 부재의 사시도이다.
도 13은 도금 장치의 제1 확산 플레이트의 사시도이다.
도 14는 도금 장치의 제2 확산 플레이트의 사시도이다.
도 15는 도금 장치의 중간 플레이트의 사시도이다.
도 16은 도금 장치의 척의 사시도이다.
도 17은 척을 세정하기 위한 척 세정 노즐을 도시한 사시도이다.
도 18은 척의 단면도이다.
도 19는 도 18에 도시된 척의 부분 확대도이다.
도 20은 도금 장치의 단순화된 개략도이다.
도 21은 갭 변화와 도금된 필러 높이 사이의 관계를 도시한다.
도 22는 중간 플레이트를 사용하여 에지 도금 데이터를 도시한다.
도 23은 구리 필러의 비정상적인 형상을 도시한다.
도 24는 구리 필러의 정상적인 형상을 도시한다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 장치가 도시되어 있다. 도금 장치는 챔버 바디(10)를 구비한다. 챔버 바디(10)는 페데스탈(202)에 의해 지지된다. 챔버 바디(10)는 애노드 챔버(11) 및 캐소드 챔버(12)로 나뉜다. 애노드 챔버(11) 및 캐소드 챔버(12)는 멤브레인 프레임(14) 상에 위치된 멤브레인(13)에 의해 분리된다.

애노드 챔버(11)는 복수의 애노드 구역(111)으로 나뉘고, 모든 2개의 인접한 애노드 구역(111)은 수직으로 배치된 구획부(112)에 의해 분리된다. 구획부(112)의 재료는 비전도성 및 내화학성 플라스틱으로부터 선택된다. 구획부(112)는 전기장을 분리하여 전해액 유동장을 제한한다. 일 실시예에서, 본 발명에 제한되지 않는 예로서, 애노드 챔버(11)는 2개의 애노드 구역(111)으로 나뉜다. 각각의 애노드 구역(111)은 독립적으로 제어되는 전력 공급 채널(114)에 연결된 환형 애노드(113)를 수용한다. 도금 전류 또는 전위는 전력 공급 채널(114)에 의해 환형 애노드(113)의 각각에 독립적으로 공급된다. 모든 전력 공급 채널(114)은 DC 또는 펄스 전원일 수 있는 전원에 접속된다. 전력 공급 채널(114)은 보호 실드(115) 내에 수용된다. 환형 애노드(113)는 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn)과 같은 가용성 재료로 제조된다. 선택적으로, 환형 애노드(113)는 불활성 물질로 제조된다. 모든 애노드 구역(111)은, 애노드 구역(111)에 양극액을 공급하기 위한 전해액 유동 제어 디바이스에 연결된 독립적인 양극액 입구(116)를 갖는다. 한편, 모든 애노드 구역(111)은 각각의 애노드 구역(111)으로부터 노화된 전해액, 분해 생성물 및 입자를 배출하기 위한 독립적인 양극액 출구(117)를 갖는다.

멤브레인(13)은 Cu, Ni, Sn 도금용 양이온 막이다. 또한, 멤브레인(13)은 합금 도금에서 특수한 용도를 위한 텍스쳐를 갖는 양성자 교환 멤브레인 또는 정상 멤브리인일 수 있다. 멤브레인(13)은 멤브레인 프레임(14)에 부착된다. 멤브레인 프레임(14) 상에 멤브레인(13)의 주변 에지를 고정하기 위해 환형 고정 플레이트(15)가 사용된다. 멤브레인(13)의 주변 에지와 멤브레인 프레임(14) 사이에는 제1 시일 링(16)이 설정된다. 멤브레인(13)의 주변 에지와 환형 고정 플레이트(15) 사이에는 제2 시일 링(17)이 설정된다. 나사와 같은 복수의 고정 부재(18)는 멤브레인 프레임(14), 제1 시일 링(16), 멤브레인(13), 제2 시일 링(17) 및 환형 고정 플레이트(15)를 챔버 바디(10) 상에 고정시켜 애노드 챔버(11)와 캐소드 챔버(12)를 분리시키는데 사용된다. 환형 고정 플레이트(15)와 챔버 바디(10) 사이에는 제3 시일 링(19)이 설정된다.

캐소드 챔버(12)에 음극액을 공급하기 위해 멤브레인 프레임(14)의 중앙에는 음극액 입구 파이프(30)가 장착된다. 멤브레인(13)의 내측 에지와 음극액 입구 파이프(10) 사이에는 제4 시일 링(31)이 설정된다. 멤브레인(13)의 내측 에지와 멤브레인 프레임(14) 사이에는 제5 시일 링(32)이 설정된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 애노드 구역(111)들 사이에는 완전한 격리가 존재하지 않는다. 구획부(112)의 상부와 통과하는 가스 버블용 멤브레인(13) 사이에는 거리가 존재하지 않는다. 애노드 챔버(11)의 측벽은 멤브레인(13)에 접근하는 복수의 배출 홀(118)을 형성한다. 모든 배출 홀(118)은 배출 통로(119)에 연결된다. 애노드 구역(111) 내의 가스 버블은 수집되어 멤브레인(13)에 의해 배출 홀(118)로 안내되어 배출 통로(119)로부터 배출된다.

도금 장치의 단순화된 개략도인 도 20을 참조하면, 주로 애노드 전해액 순환 및 환형 애노드(113)의 자동 세정을 도시한다. 도금하는 동안, 양극액 입구 파이프(1161) 상에 설정된 제3 밸브(1162)가 개방된다. 양극액 입구 파이프(1161)는 양극액 입구(116)에 연결된다. 한편, 배출 파이프(1191) 상에 설치된 제2 밸브(1192)가 개방된다. 배출 파이프(1191)는 배출 통로(119)에 연결된다. 애노드 전해액은 양극액 입구 파이프(1161) 및 양극액 입구(116)를 통해 애노드 구역(111)으로 공급된 다음, 배출 홀(118), 배출 통로(119) 및 배출 파이프(1191)를 통해 배출되어 양극 전해액 순환을 실현한다. 도금 공정이 미리 설정된 조건, 예를 들어 200 시간에 걸친 공정 시간에 도달할 때, 환형 애노드(113)를 세정하는 것이 필요하다. 환형 애노드(113)를 세정하기 위해, 우선, 제3 밸브(1162) 및 제2 밸브(1192)가 폐쇄되어 애노드 전해액 순환을 정지시킨다. 그 후, 양극액 출구 파이프(1171) 상에 설정된 제4 밸브(1172)가 개방된다. 양극액 출구 파이프(1171)는 양극액 출구(1173)에 연결된다. 애노드 구역(111) 내의 애노드 전해액은 양극액 출구(117) 및 양극액 출구 파이프(1171)를 통해 드레인된다. 그 다음, 제4 밸브(1172)가 폐쇄된다. DIW(deionized water: 탈이온수) 입구 파이프(1193) 상에 설치된 제1 밸브(1194) 및 DIW 출구 파이프(1173) 상에 설치된 제5 밸브(1174)가 개방된다. DIW 입구 파이프(1193)는 배출 통로(1196)에 연결된다. DIW 출구 파이프(1173)는 양극액 출구(117)에 연결된다. DIW는 애노드 챔버(11)의 애노드 구역(111)에 공급되어, DIW 입구 파이프(1193), 배출 통로(119) 및 배출 홀(118)을 통해 환형 애노드(113)를 플러싱한 다음, 양극액 출구(117) 및 DIW 출구 파이프(1173)를 통해 드레인되어 애노드 점액을 제거한다. DIW의 유속은 0.5 lpm 내지 10 lpm 의 범위이다. 제1 밸브(1194)를 개방하여 애노드 챔버(11) 내에 소정량의 DIW를 공급하는 단계; 제1 밸브(1194)를 폐쇄하는 단계; 제5 밸브(1174)를 개방하여 DIW를 드레인하고 애노드 점액을 제거하는 단계; 제5 밸브(1174)를 폐쇄하는 단계; 환형 애노드(113)가 세정될 때까지 이들 단계를 반복하는 단계를 포함하는 환형 애노드(113)를 세정하는 방법이 있다. 도 20 에서는, 하나의 애노드 구역(111)만을 나타낸다. 애노드 전해액 순환 및 다른 애노드 구역(111) 내의 환형 애노드(113)의 자동 세정은 도시된 것과 동일한 것으로 구형되어야 한다.

멤브레인(13)을 갖는 멤브레인 프레임(14)은 애노드 챔버(11)와 캐소드 챔버(12)를 분리하기 위해 수평으로 배치된다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 멤브레인 프레임(14)은 강성 천공 또는 메시 프레임이다. 멤브레인 프레임(14)은 실질적으로 디스크 형상이고, 그 중심에 음극액 입구(141)를 갖는다. 음극액 입구(141)는 음극액 입구 파이프(30)에 연결된다. 멤브레인 프레임(14)은 멤브레인 프레임(14)의 중심으로부터 멤브레인 프레임(14)의 에지까지 연장되는 복수의 브랜치 파이프(142)를 더 구비한다. 모든 브랜치 파이프(142)는 음극액 입구(141)에 연결된다. 모든 브랜치 파이프(142)는 복수의 스프레이 홀(143)을 갖는다. 각각의 브랜치 파이프(142) 상의 복수의 스프레이 홀(143)의 직경은 동일하거나 그렇지 않을 수 있다. 기판 상에서 반경이 증가함에 따라, 도금 물질 전달을 충족시키기 위해 더 많은 흐름이 필요하도록 영역이 증가한다. 따라서, 스프레이 홀(143)의 직경은 멤브레인 프레임(14)의 중심에서부터 에지까지 점진적으로 증가한다. 예를 들어, 50 mm의 반경에 대응하여, 스프레이 홀(143)의 직경은 2 mm이고, 반경 100 mm에 대응하여, 스프레이 홀(143)의 직경은 4 mm이며, 반경 150 mm에 대응하여, 스프레이 홀(143)의 직경은 6 mm 등이다. 또 다른 방식으로, 각 브랜치 파이프(142) 상의 스프레이 홀(143)의 밀도는 동일하거나 그렇지 않을 수 있다. 스프레이 홀(143)의 밀도는 멤브레인 프레임(14)의 중심에서부터 에지까지 점진적으로 증가한다. 예시적인 실시예에 의하면, 모든 스프레이 홀(143)의 개방방향은 충격을 야기하는 동일한 위치에 음극액 분사를 회피하기 위해 수직면에 대해 경사진다. 각 브랜치 파이프(142) 상의 복수의 스프레이 홀(143)은 2개의 그룹으로 나누어질 수 있다. 2개 그룹의 스프레이 홀(143)의 개방방향은 반대이다. 선택적으로, 각 브랜치 파이프(142) 상의 모든 2개의 인접한 스프레이 홀(143)의 개방방향은 반대이다. 일 실시예에서, 멤브레인 프레임(14)은 유동 균일 분포를 위한 6개의 브랜치 파이프(142)를 갖는다.

멤브레인 프레임(14)은 멤브레인 프레임(14)의 중앙을 통과하는 중앙 통로(144)를 갖는다. 유지 공동(145)은 멤브레인 프레임(14)의 중앙에 형성된다. 중앙 통로(144)의 하단부는 음극액 입구(141)에 연결되고, 중앙 통로(144)의 상단부는 유지 공동(145)에 연결된다. 멤브레인 프레임(14)은 유지 공동(145) 내에 복수의 고정 홀(146)을 더 형성한다.

직경이 약 0-60 mm인 기판 중심 범위에서의 도금이 제어하기가 어렵기 때문에, 특히 전해액 유동의 균일성 및 기판 중심 범위에서의 전기장은 제어하기가 어렵고, 이러한 문제를 해결하고 전체 도금에 대한 중심 범위의 도금의 제한을 통해 파괴하기 위해, 본 발명의 도금 장치는 중앙 캡(40) 및 조절 부재(50)를 더 구비한다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 중앙 캡(40)은 중앙 캡(40)의 중앙에 형성된 관통 홀(41)을 갖는다. 중앙 캡(40)은 균일한 유동 분포를 위해 중앙 캡(40)의 상부에 반경방향으로 배치된 복수의 제1 홀(42)을 갖는다. 제1 홀(42)의 직경은 동일하거나 동일하지 않을 수 있다. 기판 상에서 반경이 증가함에 따라, 도금 물질 전달을 충족시키기 위해 더 많은 흐름이 필요하도록 영역이 증가한다. 따라서, 제1 구멍(42)의 직경은 중앙 캡(40)의 중심으로부터 에지까지 점진적으로 증가한다. 또 다른 방식으로, 중앙 캡(40) 상의 제1 구멍(42)의 밀도는 동일하거나 그렇지 않을 수 있다. 제1 홀(42)의 밀도는 중앙 캡(40)의 중심으로부터 에지까지 점진적으로 증가한다. 바람직하게, 중앙 캡(40)의 측벽은 복수의 제2 홀(43)을 갖는다. 모든 제2 홀(43)의 개방방향은 상측으로 경사진다. 중앙 캡(40)의 상부에만 제1 홀(42)이 형성되면, 전해액이 제1 홀(42)로부터 캐소드 챔버(12)로 분사되는 경우, 중앙 캡(40) 주위의 영역에 형성된 캐비테이션이 있을 수 있고, 중앙 캡(40) 주위의 전애액 유동이 충분하지 않을 것이다. 이러한 문제는 중앙 캡(40)의 측벽에 제2 홀(43)을 설정함으로써 해결된다. 중앙 캡(40)의 측벽에 분포된 제2 홀(43)의 직경 또는 밀도는 중앙 캡(40)의 상부에 분포된 제1 홀(42)의 직경 또는 밀도와 상이할 수 있다.

중앙 캡(40)의 상부는 복수의 장착 홀(44)을 갖는다. 중앙 캡(40)은 복수의 나사를 사용하여 멤브레인 프레임(14)의 유지 공동(145)에 고정된다. 중앙 캡(40)의 장착 홀(44)과 멤브레인 프레임(14)의 고정 홀(146)에는 각각 나사가 삽입된다. 중앙 캡(40)과 멤브레인 프레임(14) 사이에는 o-링(45)이 설치된다. 음극액은 음극액 입구 파이프(30), 음극액 입구(141) 및 중앙 통로(144)를 통해 브랜치 파이프(142) 및 중앙 캡(40)에 공급된다. 음극액은 브랜치 파이프(142) 상의 스프레이 홀(143)과, 중앙 캡(40) 상의 제1 홀(42) 및 제2 홀(43)을 통해 캐소드 챔버(12)에 분사된다. 음극액 입구 파이프(30) 내의 전해액의 유속은 30 LPM(분당 리터) 이상, 일반적으로 2 LPM 내지 60 LPM의 범위에 도달할 수 있다. 음극액의 유량이 중앙 캡(40) 및 멤브레인 프레임(14)의 브랜치 파이프(142)의 신규한 설계로 인해 증가되지만, 전체 기판에 걸친 전기장 및 전해액 유동의 균일성이 개선되며, 이는 전체 기판 상의 도금된 막 균일성을 더욱 향상시킨다. 또한, 크고 안정된 전해액 유동이 얻어질 수 있기 때문에, 도금 속도는 종래의 도금 장치에 비해 상승된다. 중앙 캡(40)이 존재하지 않는 경우, 멤브레인 프레임(14)의 음극액 입구 파이프(30) 및 음극액 입구(141)로부터 직접 상측방향으로 분출되기 때문에, 유동은 빠르고 충격력이 커서, 기판 중앙 영역에서의 분출 현상을 야기하여, 기판 중앙 영역에서의 도금 필러의 형상이 비정상이게 더욱 야기한다. 중앙 캡(40)을 설정하고 제1 홀(42) 및 제2 홀(43)의 개수를 증가시킴으로써, 유동이 느려지고 충격력이 작게 된다. 한편, 음극액의 흐름은 제1 홀(42)과 제2 홀(43)의 분포에 의해 조절될 수 있어, 기판 중심 영역에 공급되는 음극액의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 12를 참조하면, 조절 부재(50)는 중앙 캡(40)에 공급되는 음극액의 유동을 조절하도록 구성되어, 기판의 중심 범위로 공급되는 음극액의 흐름을 더욱 조절한다. 조절 부재(50)는 중앙 캡(40)의 관통 구멍(41)에 삽입되고 중앙 유동 제어를 위해 멤브레인 프레임(14)의 중앙 통로(144)의 상단부에 위치된다. 조절 부재(50)는 음극액이 중앙 캡(40)에 공급될 수 없도록 멤브레인 프레임(14)의 중앙 통로(144)의 상단부를 완전히 차단할 수 있다. 조절 부재(50)를 상향으로 점진적으로 상승시킴으로써, 중앙 통로(144)의 상부 개구는 점진적으로 개방되어, 음극액이 조절 부재(50)와 중앙 통로(144) 사이에 형성된 갭(147)을 통해 중앙 캡(40)에 공급된다. 따라서, 기판의 중앙 범위에 공급되는 음극액의 유동은 캡(147)의 크기를 변경함으로써 조절될 수 있다. 갭(147)의 크기는 조절 부재(50)를 승강시킴으로써 변경될 수 있다. 일 실시예에서, 조절 부재(50)는 베이스 바디(51)와, 상기 베이스 바디(51)의 바닥에 형성된 차단 구성요소(52)를 갖는다. 베이스 바디(51)는 실린더 형상이다. 차단 구성요소(52)는 역 원추형이다. 베이스 바디(51)의 상부는 조절 부재(50)가 갭(147)의 크기를 조절하기 위해 중앙 캡(40)의 관통 홀(41)에서 상향 또는 하향 이동하도록 나사 드라이버와 같은 공구를 이용하여 조절 부재(50)를 편리하게 회전시키기 위한 홈형 개구(53)를 형성하여, 중앙 캡(40)에 공급되는 음극액의 유동을 조절하여, 기판 중심 범위에 공급되는 음극액의 유동을 더욱 조절한다. 중앙 캡(40)에 공급되는 음극액의 유동은 조절 부재(50)에 의해 독립적으로 제어된다는 것을 알 수 있다. 조절 부재(50)는 세트 스크류일 수 있다. 또한, 음극액 입구 파이프(30) 내의 음극액의 유동이 제공될 때, 중앙 캡(40)에 공급되는 음극액의 유동이 적다면, 멤브레인 프레임(14)의 브랜치 파이프(142)에 공급되는 음극액의 유동은 클 것이고, 반대로, 중앙 캡(40)에 공급되는 음극액의 유동이 많다면, 멤브레인 프레임(14)의 브랜치 파이프(142)에 공급되는 음극액의 유동은 적을 것이다. 따라서, 중앙 캡(40)에 공급되는 음극액의 유동 및 멤브레인 프레임(14)의 브랜치 파이프(142)에 공급되는 음극액의 유동은 조절될 수 있다.

갭의 크기를 조절함으로써, 기판 중심 영역의 유동이 제어될 수 있다. 갭이 작다면, 기판 중심 영역의 유속은 작다. 반대로, 갭이 크면, 기판 중심 영역의 유속은 크다. 조절 부재(50)를 회전시킴으로써 갭이 조절된다. 조절 부재(50)는 상향 또는 하향으로 회전하며, 이에 대응하여 갭의 크기는 1 mm 증가하거나 감소한다. 도 21을 참조한다. 기판 중앙 영역에서, 갭은 더 크고, 하나의 다이에서의 도금된 필러의 평균 높이는 더 높은 것이 도 21에서 알 수 있으며, 이는 도금된 필러 높이가 갭의 크기를 조절함으로써 제어될 수 있다는 것을 의미한다. 기판 중앙 영역에서, 갭은 더 크고, 이에 대응하여 유동이 더 강하며, 이에 대응하여 도금된 필러 높이는 더 높으며, 이는 기판 중심 영역의 도금의 문제를 해결한다.

균일한 전기장 제어 및 균일한 전해액 제어의 유동을 포함하는 보다 균일한 제어를 위해, 본 발명의 도금 장치는 복수의 작은 개구를 갖는 적어도 하나의 확산 플레이트를 구비한다. 도 5, 도 6, 도 13 및 도 14를 참조한다. 제1 확산 플레이트(60)는 복수의 개구(61)를 갖는다. 일 실시예에서, 개구(61)는 균일한 크기를 가지며, 제1 확산 플레이트(60) 상에 분포된 개구(61)의 밀도는 또한 균일하다. 개구(61)의 직경은 0.5mm 내지 5 mm이다. 또 다른 실시예에서, 제1 확산 플레이트(60)에 분포된 개구(61)의 밀도는 균일하지만, 개구(61)의 직경은 상이할 수 있다. 구체적으로, 제1 확산 플레이트(60)의 중앙 영역에 분포된 개구(61)의 직경은 제1 확산 플레이트(60)의 에지 영역에 분포된 개구(61)의 직경보다 크며, 이는 중앙 영역의 전계 강도를 향상시킬 수 있고, 기판 중심 영역의 도금 속도를 더욱 증가시킬 수 있다. 제1 확산 플레이트(60)의 재료는 PVC, PP, PEEK, PVDF, PFA, 테플론 등일 수 있다. 제1 확산 플레이트(60)의 두께는 2 mm 내지 20 mm이다. 제2 확산 플레이트(70)는 복수의 개구(71)를 갖는다. 일 실시예에서, 개구(71)는 균일한 크기를 가지며, 제2 확산 플레이트(70) 상에 분포된 개구(71)의 밀도는 균일하다. 개구(71)의 직경은 0.5mm 내지 5 mm이다. 다른 실시예에서, 제2 확산 플레이트(70) 상에 분포된 개구(71)의 밀도는 균일하지만, 개구(71)의 직경은 상이할 수 있다. 구체적으로, 제2 확산 플레이트(70)의 중앙 영역에 분포된 개구(71)의 직경은 제2 확산 플레이트(70)의 에지 영역에 분포된 개구(71)의 직경보다 크고, 이는 중앙 영역의 전계 강도를 향상시킬 수 있고, 기판 중심 영역의 도금 속도를 더욱 증가시킬 수 있다. 제2 확산 플레이트(70)의 재료는 PVC, PP, PEEK, PVDF, PFA, 테플론 등일 수 있다. 제2 확산 플레이트(70)의 두께는 2 mm 내지 20 mm이다. 제1 확산 플레이트(60) 및 제2 확산 플레이트(70)는 동일하거나 그렇지 않을 수 있다. 바람직하게, 제1 확산 플레이트(60) 상에 분포된 개구(61)의 밀도는 제2 확산 플레이트(70) 상에 분포된 개구(71)의 밀도보다 크고, 제1 확산 플레이트(60)는 제2 확산 플레이트(70) 위에 설정된다. 제2 확산 플레이트(70)가 멤브레인(13)과 환형 애노드(113)에 더 가깝기 때문에, 전기장의 재분포가 실현될 수 있고 에지 효과의 문제를 해결할 수 있도록 전기장의 분포를 제어할 수 있다. 기판 상의 포토레지스트 및 시드 층의 저항에 기인하여, 기판 중앙 영역에서의 저항은 더 크고, 기판의 에지가 더 가까울수록, 저항이 더 작다. 따라서, 제2 확산 플레이트(70)는 주로 회로에서의 전기장을 조절하는 것이다. 제2 확산 플레이트(70)의 중앙 영역에 분포된 구멍(71)의 직경은 더 크고, 이는 4 mm이다. 개구(71)의 직경은 제2 확산 플레이트(70)의 중앙으로부터 에지까지 점진적으로 감소한다. 제2 확산 플레이트(70)의 에지에 분포된 구멍(71)의 직경은 25 mm이다. 이러한 방식으로, 중앙의 전기장이 향상될 것이고, 에지의 전기장이 약해질 것이고, 이는 에지 효과의 문제를 해결한다. 제1 확산 플레이트(60)는 기판에 더 가깝고, 주로 매끄러운 유동 및 유체 분배를 달성하는 것이다. 그러나, 전기장 분포의 거리 효과를 고려하면, 제1 확산 플레이트(60)와 제2 확산 플레이트(70) 사이의 거리는 너무 클 수 없다. 제1 확산 플레이트(60)와 제2 확산 플레이트(70) 사이의 거리가 너무 크면, 제2 확산 플레이트(70)의 전계 분포 효과는 분명히 약해진다. 제1 확산 플레이트(60)와 제2 확산 플레이트(70) 사이의 거리는 1 mm 내지 20 mm이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 확산 플레이트(60)와 제2 확산 플레이트(70) 사이에 환형 중간 플레이트(80)가 설정되어 기판의 에지 영역에서 도금된 필러의 높이를 제어한다. 제1 확산 플레이트(60)와 중간 플레이트(80) 사이에는 시일 링(62)이 설치된다. 중간 플레이트(80)와 제2 확산 플레이트(70) 사이에는 또 다른 시일 링(82)이 설치된다. 제2 확산 플레이트(70)와 멤브레인 프레임(14)의 상부 사이에는 또 다른 시일 링(72)이 설치된다. 복수의 위치설정 부재(90)는 제1 확산 플레이트(60), 시일 링(62), 중간 플레이트(80), 시일 링(82), 제2 확산 플레이트(70) 및 밀봉 링(72)을 멤브레인 프레임(14)의 상부에 고정하는데 사용된다.

도 15a에 도시된 바와 같이, 바람직하게, 중간 플레이트(80)는 기판의 에지에서 도금된 필러의 균일성을 개선하기 위해 중간 플레이트(80)의 내측 에지에 복수의 볼록부(81) 및 복수의 오목부(82)를 갖는다. 볼록부(81)와 오목부(82)는 교대로 배치된다. 중간 플레이트(80)는 제1 확산 플레이트(60)와 제2 확산 플레이트(70) 사이에 설치된다. 볼록부(81)는 제1 확산 플레이트(60)의 에지에 분포된 대응하는 개구(61)를 차단하여 전해액이 이들 개구(61)의 통과를 방지한다. 제1 확산 플레이트(60)의 에지에 분포된 다른 개구(61)는 오목부(82)에 대응하여 중간 플레이트(80)에 의해 차단되지 않은 개구(61)를 통과할 수 있도록 차단되지 않는다. 바람직하게, 제1 확산 플레이트(60)의 에지에 분포된 개구(61)의 절반은 중간 플레이트(80)의 볼록부(81)에 의해 차단되고, 제1 확산 플레이트(60)의 에지에 분포된 개구(61)의 다른 절반은 차단되지 않는다.

도 15a는 복수의 볼록부(81) 및 복수의 오목부(82)를 갖는 중간 플레이트(80)를 도시하며, 이에 따라 제1 확산 플레이트(60)의 에지에 분포된 개구(61)의 절반은 중간 플레이트(80)의 볼록부(81)에 의해 차단되고, 제1 확산 플레이트(60)의 에지에 분포된 개구(61)의 다른 절반은 차단되지 않는다. 도 15b는 전해액이 제1 확산 플레이트(60)의 에지에 분포된 모든 개구부(61)를 통과할 수 있도록 제1 확산 플레이트(60)의 에지에 분포된 개구(61)를 완전히 차단할 수 없는 중간 플레이트(80')을 도시한다. 도 15c는 전해액이 이들 개구(61)를 통과할 수 없도록 제1 확산 플레이트(60)의 에지에 분포된 모든 개구(61)를 차단할 수 있는 중간 플레이트(80")를 도시한다. 도 22로부터 중간 플레이트는 주로 기판의 에지에서 도금된 두께에 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 제1 확산 플레이트(60)의 에지에 분포된 모든 개구(61)가 차단되는 조건 하에서, 에지 전력 라인이 감소되기 때문에, 기판의 에지에서의 도금된 두께는 기판의 다른 영역보다 더 낮다. 반대로, 제1 확산 플레이트(60)의 에지에 분포된 모든 개구(61)가 차단되지 않는 조건 하에서, 기판의 에지에서의 도금된 두께는 기판의 다른 영역보다 더 높다. 전술한 2가지 조건 하에서, 기판의 에지에서의 도금된 필러의 높이는 공정 요건의 범위 내에 있지 않으며, 이는 수율 손실을 야기한다. 본 발명은 복수의 볼록부(81) 및 복수의 오목부(82)를 갖는 중간 플레이트(80)를 이용하여 제1 확산 플레이트(60)의 에지에 분포된 개구(61)의 일부를 선택적으로 차단한다. 전체 기판 상의 도금된 두께는 실질적으로 균일하고, 공정 요건의 범위 내에 있다. 따라서, 기판의 에지에서의 도금된 두께는 잘 제어될 수 있다.

도 4를 참조하면, 캐소드 챔버(12)는 내부 측벽(121) 및 외부 측벽(122)을 갖는다. 리세스 트로프(123)는 내부 측벽(121)과 외부 측벽(122) 사이에 형성된다. 내부 측벽(121)의 상부는 노치(124)를 갖는다. 리세스 트로프(123)의 바닥부는 음극액 출구(125)를 형성한다. 캐소드 챔버(12)의 전해액은 노치(124)를 통해 유동하여 리세스 트로프(123) 내에 수용되어 음극액 출구(125)를 통해 드레인된다. 기판 세정 노즐(126)은 기판의 도금된 막을 세정하기 위해 캐소드 챔버(12) 내에 위치된다.

도 2를 참조하면, 슈라우드(1010)는 도금 동안에 전해질 스플래시를 회피하기 위해 캐소드 챔버(12)의 상부에 고정된다. 슈라우드(1010)는 수집 홈(1011)을 갖는다. 드레인 통로(1012)는 수집 그루브(1011)에 연결된다. 수집 그루브(1011) 내의 액체는 드레인 통로(1012)를 통해 드레인된다. 슈라우드(1010)의 측벽은 수집 그루브(1011)를 세정하도록 세정액 입구(1013)를 형성한다. 가스 벤트(1030)는 가스 배출을 위해 캐소드 챔버(12)에 연결된다. 또한, 도금 장치는 캐소드 챔버(12)의 액체 레벨을 모니터링하기 위한 레벨 센서(1040)를 더 구비할 수 있다.

척 세정 노즐(1020)은 도금용 기판을 유지하는데 사용되는 척(100)을 세정하기 위해 세정액을 분사하도록 슈라우드(1010) 위에 위치된다. 척(100)을 세정하는 동안, 척 세정 노즐(1020)로부터 분사된 세정액은 슈라우드(1010)의 수집 그루브(1011)에 의해 수집되어 배수 통로(1012)를 통해 드레인된다. 척(100)은 2015년 12월 4일자로 출원된 PCT 특허출원 PCT/CN2015/096402호에 상세히 기재되어 있으며, 이는 본원에 참고로 인용된다.

도 16 내지 도 19를 참조하면, 척(100)은 척 컵(101), 지지 및 전기 전송을 위해 척 컵(101)의 상부에 위치된 3개의 직립 칼럼(120), 기판의 전면 에지와 접촉하는 복수의 핑거부(2011)를 갖는 전도 링, 및 기판이 도금용 전해액에 침지되는 동안 전해액이 기판의 전면 및 기판의 후면의 에지에 도달할 수 없도록 기판의 전면 에지를 밀봉하기 위한 립 밀봉부(1115)를 갖는 시일 쉘을 갖는다. 척 세척 노즐(1020)은 시일 쉘의 립 밀봉부(1115)와 전도 링의 핑거부(2011)를 세정하기 위해 세정액을 분사한다. 기판이 도금된 후에, 전도 링의 핑거부(2011) 및 시일 쉘의 립 밀봉부(1115)는 잔류 도금 용액을 가질 수 있다. 잔류 도금 용액이 제시간에 세정되지 않으면, 잔류 도금 용액은 결정을 형성할 것이다. 시일 쉘의 립 밀봉부(1115) 상의 결정은 립 밀봉부(1115)와 기판의 전면 에지 사이의 시일에 영향을 미칠 것이고, 이는 도금 용액이 전도 링과 접촉하게 하여, 도금된 유출 문제를 야기한다. 따라서, 기판의 각 피스가 도금된 후에 시일 쉘의 립 밀봉부(1115)와 전도 링의 핑거부(2011)를 세정하는 것이 필요하다.

그러나, 척(100)이 세정 공정 동안 회전하기 때문에, 척 세정 노즐(1020)로부터 분사된 세정액은 3개의 직립 칼럼(120)을 타격하여, 세정액 스플래시를 유발한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 공급 배관 상에 설정된 온-오프 밸브를 제어하기 위한 타이머를 포함하는 제어기가 제공된다. 공급 배관은 척 세정 노즐(1020)에 세정액을 공급하기 위해 척 세정 노즐(1020)에 연결된다. 제어기는, 직립 칼럼(120) 각각이 척 세정 노즐(1020)을 통과하여 세정액의 분사를 중단하는 기간 동안에 온-오프 밸브를 폐쇄하고; 그리고 직립 칼럼(120)이 척 세정 노즐(1020)을 통과한 후에 세정액을 분사하도록 온-오프 밸브를 개방하하도록 타이머에 기초하여 온-오프 밸브를 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 척(100)의 회전 속도는 20 rpm이고 척(100)이 원을 회전시키는 시간은 3s이다. 척(100)은 3개의 직립 칼럼(120)을 갖고, 각각의 직립 칼럼(120)이 척 세정 노즐(1020)을 통과하는 시간은 0.1s이다. 제1 직립 칼럼이 척 세정 노즐(1020)을 통과할 때 온-오프 밸브는 0.1s 동안 폐쇄된다. 이어서, 온-오프 밸브는 0.9s 동안 개방된다. 그 다음, 제2 직립 칼럼이 척 세정 노즐(1020)을 통과할 때 온-오프 밸브는 다시 0.1s 동안 폐쇄된다. 그 다음, 온-오프 밸브는 0.9s 동안 다시 개방된다. 그 다음, 제3 직립 칼럼이 척 세정 노즐(1020)을 통과할 때 온-오프 밸브는 다시 0.1s 동안 폐쇄된다. 이러한 방식으로 반복하여, 직립 칼럼(120)을 타격하는 세정액을 회피한다.

본 발명의 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제공되었다. 본 발명을 총망라하거나 본 발명을 개시된 정확한 형태로 제한하고자 하는 것은 아니며, 명백히 많은 변형 및 변화가 상기한 교시에 비추어 가능하다. 당업자에게 명백할 수 있는 이러한 변형 및 변형은 첨부한 청구범위에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims

기판 상에 금속을 증착하기 위한 도금 장치에 있어서,
멤브레인 프레임의 중심을 통과하는 중앙 통로를 갖는 상기 멤브레인 프레임;
상기 멤브레인 프레임의 중앙 통로에 연결되는 음극액 입구 파이프(catholyte inlet pipe);
상기 멤브레인 프레임의 중앙에 고정되고 상기 멤브레인 프레임의 중앙 통로를 덮는 중앙 캡으로서, 상기 중앙 캡의 상부는 복수의 제1 홀을 갖는, 상기 중앙 캡
을 포함하고,
상기 음극액 입구 파이프는 상기 멤브레인 프레임의 중앙 통로를 통해 상기 중앙 캡에 음극액을 공급하고, 상기 음극액은 상기 중앙 캡의 제1 홀을 통해 상기 기판의 중앙 영역에 공급되는,
도금 장치.
제1항에 있어서,
상기 중앙 캡에 공급되는 음극액의 흐름은 조절가능하고 독립적으로 제어되는,
도금 장치.
제1항에 있어서,
상기 중앙 캡은, 상기 중앙 캡의 중앙에 형성된 관통 홀을 갖고, 상기 중앙 캡의 관통 홀에 조절 부재가 삽입되어 상기 멤브레인 프레임의 중앙 통로의 상단부에 위치되며, 상기 조절 부재는 상기 중앙 캡에 공급되는 음극액의 흐름을 조절하도록 구성되는,
도금 장치.
제3항에 있어서,
상기 조절 부재는 베이스 바디와, 상기 베이스 바디의 하부에 형성된 차단 구성요소를 갖는,
도금 장치.
제4항에 있어서,
상기 베이스 바디의 상부는 상기 조절 부재를 편리하게 회전시키기 위한 홈형 개구를 형성하고, 상기 조절 부재는 상기 차단 부재와 상기 중앙 통로 사이에 형성된 갭의 크기를 조절하도록 상기 중앙 캡의 관통 홀에 상측방향 또는 하측방향으로 이동할 수 있으며, 상기 음극액은 상기 갭을 통해 상기 중앙 캡에 공급되는,
도금장치.
제3항에 있어서,
상기 조절 부재는 세트 스크류(set screw)인,
도금 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 홀의 직경 또는 상기 제1 홀의 밀도는 동일한,
도금 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 홀의 직경 또는 상기 제1 홀의 밀도는 상이한,
도금 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 홀의 직경은 상기 중앙 캡의 중심으로부터 에지까지 점진적으로 증가하거나, 또는 상기 제1 홀의 밀도는 상기 중앙 캡의 중심으로부터 에지까지 점진적으로 증가하는,
도금 장치.
제1항에 있어서,
상기 중앙 캡은 측벽을 가지며, 상기 중앙 캡의 측벽은 복수의 제2 홀을 가지며, 모든 제2 홀의 개방방향은 상측방향으로 경사지는,
도금 장치.
제1항에 있어서,
상기 멤브레인 프레임은 음극액 입구를 가지며, 상기 음극액 입구는 상기 음극액 입구 파이프 및 상기 중앙 통로에 연결되고,
상기 멤브레인 프레임은, 상기 멤브레인 프레임의 중심으로부터 에지까지 연장되는 복수의 브랜치 파이프를 가지며, 모든 브랜치 파이프는 상기 음극액 입구에 연결되며, 모든 브랜치 파이프는 복수의 스프레이 홀을 갖는,
도금 장치.
제11항에 있어서,
각각의 브랜치 파이프 상의 상기 복수의 스프레이 홀의 직경 또는 밀도는 동일한,
도금 장치.
제11항에 있어서,
각각의 브랜치 파이프 상의 상기 복수의 스프레이 홀의 직경 또는 밀도는 상이한,
도금 장치.
제11항에 있어서,
상기 스프레이 홀의 직경 또는 밀도는 상기 멤브레인 프레임의 중심으로부터 에지까지 점진적으로 증가하는,
도금 장치.
제11항에 있어서,
모든 스프레이 홀의 개방방향은 수직 평면에 대해 경사진,
도금 장치.
제15항에 있어서,
각각의 브랜치 파이프 상의 상기 복수의 스프레이 홀은 2개의 그룹으로 나뉘고, 상기 2개의 그룹의 스프레이 홀의 개방방향은 서로 반대되는,
도금 장치.
제1항에 있어서,
복수의 개구를 갖는 적어도 하나의 확산 플레이트를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 확산 플레이트는 상기 멤브레인 프레임 상에 고정되는,
도금 장치.
제17항에 있어서,
상기 확산 플레이트 상의 개구는 균일한 크기를 가지며, 상기 확산 플레이트 상에 분포된 상기 개구의 밀도는 균일한,
도금 장치.
제17항에 있어서,
상기 확산 플레이트에 분포된 개구의 밀도가 균일하지만, 상기 확산 플레이트의 중앙 영역에 분포된 개구의 직경은 상기 확산 플레이트의 에지 영역에 분포된 개구의 직경보다 큰,
도금 장치.
제17항에 있어서,
상기 확산 플레이트의 개수는 2개이고, 상기 2개의 확산 플레이트는 제1 확산 플레이트와 제2 확산 플레이트로 각각 형성되고, 상기 제1 확산 플레이트는 상기 제2 확산 플레이트 위에 설정되고, 상기 2개의 확산 플레이트들 사이에는 거리가 형성되는,
도금 장치.
제20항에 있어서,
상기 제1 확산 플레이트에 분포된 개구의 밀도는 상기 제2 확산 플레이트에 분포된 개구의 밀도보다 큰,
도금 장치.
제20항에 있어서,
상기 2개의 확산 플레이트들 사이에 설정되는 환형 중간 플레이트를 더 포함하며, 상기 중간 플레이트는 상기 중간 플레이트의 내측 에지에 복수의 볼록부 및 복수의 오목부를 갖는,
도금 장치.
제22항에 있어서,
상기 볼록부와 오목부는 교대로 배치되는,
도금 장치.
제22항에 있어서,
상기 제1 확산 플레이트의 에지에 분포된 개구의 절반은 상기 중간 플레이트의 볼록부에 의해 차단되고, 상기 제1 확산 플레이트의 에지에 분포된 개구의 나머지 절반은 차단되지 않는,
도금 장치.
제1항에 있어서,
애노드 챔버 및 캐소드 챔버를 더 포함하며, 상기 애노드 챔버와 상기 캐소드 챔버는 상기 멤브레인 프레임 상에 위치된 멤브레인에 의해 분리되는,
도금 장치.
제25항에 있어서,
상기 애노드 챔버는 측벽을 갖고, 상기 애노드 챔버의 측벽은 복수의 배출 홀을 형성하고, 모든 배출 홀은 배출 통로에 연결되는,
도금 장치.
제26항에 있어서,
상기 애노드 챔버는 복수의 애노드 구역으로 나뉘고, 모든 2개의 인접한 애노드 구역은 수직으로 배치된 구획부에 의해 분리되고, 모든 애노드 구역은 환형 애노드를 수용하고, 모든 애노드 구역은 독립적인 양극액 입구 및 독립적인 양극액 출구를 갖는,
도금 장치.
제27항에 있어서,
상기 구획부의 상부와 가스 버블을 통과시키는 멤브레인 사이에는 거리가 있고, 상기 애노드 구역 내의 가스 버블은 상기 멤브레인에 의해 상기 배출 홀로 수집 및 안내되어 상기 배출 통로로부터 배출되는,
도금 장치.
제28항에 있어서,
상기 양극액 입구에 연결된 양극액 입구 파이프 상에 설정되는 제3 밸브, 및 상기 배출 통로와 연결된 배출 파이프 상에 설치되는 제2 밸브를 더 포함하고,
애노드 전해액이 상기 양극액 입구 파이프와 상기 양극액 입구를 통해 상기 애노드 구역으로 공급되고, 상기 배출 홀, 상기 배출 통로 및 상기 배출 파이프를 통해 배출되는,
도금 장치.
제27항에 있어서,
상기 양극액 출구에 연결된 양극액 출구 파이프 상에 설정된 제4 밸브를 더 포함하고, 상기 애노드 구역 내의 애노드 전해액이 상기 양극액 출구 및 상기 양극액 출구 파이프를 통해 드레인되는,
도금 장치.
제28항에 있어서,
DIW(탈이온수) 입구 파이프 상에 설정된 제1 밸브와, DIW 출구 파이프 상에 설정된 제5 밸브를 더 포함하고,
상기 DIW 입구 파이프는 상기 배출 통로에 연결되고, 상기 DIW 출구 파이프는 상기 양극액 출구에 연결되며, DIW는 상기 DIW 입구 파이프, 상기 배출 통로 및 상기 배출 홀을 통해 상기 환형 애노드를 플러싱(flush)하도록 상기 애노드 구역에 공급된 다음, 상기 양극액 출구와 상기 DIW 출구 파이프를 통해 드레인되는,
도금 장치.
제25항에 있어서,
상기 캐소드 챔버는 내부 측벽 및 외부 측벽을 가지며, 상기 내부 측벽과 상기 외부 측벽 사이에는 리세스 트로프(recess trough)가 형성되고, 상기 내부 측벽의 상부는 노치를 가지며, 상기 리세스 트로프의 바닥부는 음극액 출구를 가지며, 상기 캐소드 챔버의 전해액은 상기 노치를 통해 흘러서 상기 리세스 트로프 내에 수용되어 상기 음극액 출구를 통해 드레인되는,
도금 장치.
제25항에 있어서,
상기 기판의 도금 막을 세정하기 위해 상기 캐소드 챔버 내에 위치되는 기판 세정 노즐을 더 포함하는,
도금 장치.
제25항에 있어서,
상기 캐소드 챔버의 상부에 고정된 슈라우드를 더 포함하는,
도금 장치.
제34항에 있어서,
상기 슈라우드는 수집 그루브를 갖고, 상기 수집 그루브에 드레인 통로가 연결되고, 상기 드레인 통로를 통해 상기 수집 그루브 내의 액체가 드레인되는,
도금 장치.
제35항에 있어서,
상기 슈라우드의 측벽은 상기 수집 그루브를 세정하기 위한 세정액 입구를 형성하는,
도금 장치.
제25항에 있어서,
가스 배출을 위해 상기 캐소드 챔버에 연결하는 가스 벤트를 더 포함하는,
도금 장치.
제34항에 있어서,
도금을 위해 상기 기판을 유지하는 척을 세정하기 위해 상기 슈라우드 위에 위치된 척 세정 노즐을 더 포함하는,
도금 장치.
제38항에 있어서,
상기 척은 복수의 직립 칼럼을 갖는,
도금 장치.
제39항에 있어서,
타이머를 갖는 제어기를 더 포함하고, 상기 척 세정 노즐에 세정액을 공급하기 위해 상기 척 세정 노즐에 연결된 공급 파이프라인 상에는 온-오프 밸브가 설정되고,
상기 제어기는,
상기 직립 칼럼 각각이 상기 척 세정 노즐을 통과하여 상기 세정액의 분사를 중지하는 기간 동안에 상기 온-오프 밸브를 폐쇄하고,
상기 직립 칼럼이 상기 척 세정 노즐을 통과하여 상기 세정액을 분사한 후에 상기 온-오프 밸브를 개방하기 위해
상기 타이머에 근거하여 상기 온-오프 밸브를 제어하도록 구성되는,
도금 장치.