KR20200052306A - 도금 척 - Google Patents

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KR20200052306A
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지안 왕
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Abstract

도금 프로세스 동안 기판을 보유하기 위한 도금 척으로서, 상기 기판은 노치 영역(3031)및 상기 노치 영역(3031)에 인접한 패터닝된 영역(3032)을 갖는 도금 척. 상기 도금 척은 기판이 도금될 때 노치 영역(3031)에서 전기장을 차폐하기 위해 기판의 노치 영역(3031)을 덮도록 구성된 커버 플레이트(3033)를 포함한다.

Description

도금 척
본 발명은 기판 상에 금속 막을 도금하기 위한 도금 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 기판의 노치 영역 근방의 도금된 막의 균일성을 향상시킬 수 있는 도금 공정 동안에 기판을 보유하기 위한 도금 척에 관한 것이다.
도체 제조 분야에서, 도금(plating)은 기판 상에 금속 막을 증착하기 위해 통상적으로 사용되는 방법이다. 특히, 진보된 패키징 기술에서, 칩 기판 상호연결을 구현하는데 이용되는 구리 필러, 솔더 범프 등은 일반적으로 전기도금에 의해 기판 상에 형성되는데, 그 이유는 전기도금이 단순한 공정, 저비용, 대량 생산 용이성 등의 장점을 갖기 때문이다.
웨이퍼-레벨 패키징(wafer-level packaging)의 대량 생산에 있어서, 제공된 생산 기판은 그 에지에 노치 영역을 갖는다. 노치 영역은 포토레지스트로 덮인 상태로 유지되며, 따라서 노치 영역은 전도성이 아니므로 도금 공정에서 도금되지 않을 것이다. 노치 영역의 비-도금은 그 자체가 문제가 되지 않지만, 이러한 문제는 노치 영역에 대한 도금의 부재가 노치 영역에 인접한 패터닝된 영역 상에 과도한 도금을 야기하여, 노치 영역에 인접한 패터닝된 영역에서의 도금된 필러의 높이가 목표값보다 더 높아지게 한다는 것이다.
도 19a 및 도 19b는 2가지의 예시적인 유형의 노치 영역을 도시한다. 구체적으로, 도 19a는 아치형 노치 영역(5131)과, 노치 영역(5131)에 인접한 패터닝된 영역(5132)을 갖는 기판(513)을 도시하고, 도 19b는 실질적으로 정사각형 형상의 노치 영역(7131)과, 노치 영역(7131)에 인접한 패터닝된 영역(7132)을 갖는 기판(713)을 도시한다. 도금 공정 동안, 노치 영역들(5131, 7131)의 비-도금으로 인해, 패터닝된 영역(5132, 7132)에서의 전기장이 강화되어, 패터닝된 영역(5132, 7132) 상의 도금량이 기판(513, 713) 상의 다른 패터닝된 영역보다 더 높고, 따라서 패터닝된 영역(5132, 7132) 상의 도금된 필러의 높이가 공정 요건으로부터 벗어나게 된다. 도 20a에 도시된 바와 같이, 도 20a는 노치 영역에 인접한 패턴화된 영역이 과도하게 도금되는 이유에 대한 기본적인 원리를 도시한다. 노치 영역(2031)이 도전성이 아니기 때문에, 도금 공정 동안, 노치 영역(2031)에 대응하는 가상 애노드(2001)로부터의 전력 라인은 노치 영역(2031)에 인접한 패터닝된 영역(2032)으로 전달되어, 패터닝된 영역(2032) 상에 과도한 도금을 야기한다.
따라서, 본 발명의 목적은 도금 공정 동안 기판을 유지하기 위한 도금 척을 제공하는 것이다. 상기 기판은 노치 영역과, 상기 노치 영역에 인접한 패턴화된 영역을 갖는다. 상기 도금 척은 기판이 도금될 때 노치 영역에서 전기장을 차폐하기 위해 기판의 노치 영역을 커버하도록 구성된 커버 플레이트를 포함한다.
도금 공정에서, 본 발명은 기판의 노치 영역을 커버하기 위해 커버 플레이트를 이용하고, 따라서 노치 영역에 대응하는 가상 애노드로부터의 전력 라인은 차폐되어, 노치 영역에 인접한 패터닝된 영역 상의 영향을 약화시키며, 따라서 노치 영역에 인접한 패터닝된 영역 상의 도금 막의 두께를 감소시키고 기판 상의 도금 막의 균일성을 개선한다. 바람직하게, 상기 커버 플레이트는 노치 영역에 인접한 패터닝된 영역의 전기장을 약화시키도록 노치 영역에 인접한 패터닝된 영역의 일부를 커버하여, 노치 영역에 인접한 패터닝된 영역 상의 도금된 막의 두께를 감소시킨다.
도 1은 본 발명에 따른 기판을 유지하기 위한 장치의 사시도이다.
도 2는 기판을 보유하는 장치의 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 도 3에 둘러싸인 부분 D의 부분 확대도이다.
도 5는 도 4에 둘러싸인 부분 H의 부분 확대도이다.
도 6은 장치의 척 컵, 접촉 링 및 밀봉 쉘을 도시하는 분해도이다.
도 7은 장치의 밀봉 쉘의 사시도이다.
도 8은 밀봉 쉘의 평면도이다.
도 9는 도 8의 B-B선을 따라 취한 단면도이다.
도 10은 도 9에 둘러싸인 부분 F의 부분 확대도이다.
도 11은 장치의 접촉 링의 단면도이다.
도 12는 도 11에 둘러싸인 부분 G의 부분 확대도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레스 플레이트 및 전도 링을 도시하는 사시도이다.
도 14는 프레스 플레이트 및 전도 링을 도시하는 평면도이다.
도 15는 도 14의 C-C선을 따라 취한 단면도이다.
도 16은 도 15에 둘러싸인 부분 J의 부분 확대도이다.
도 17a-17f는 다양한 형상을 갖는 기판을 도시한다.
도 18 은 소수성의 기본 원리를 도시한다.
도 19a 및 도 19b는 2가지의 예시적인 유형의 노치 영역을 도시한다.
도 20a는 노치 영역에 인접한 패터닝된 영역이 기존의 기술에서 과도하게 도금되는 이유를 기본적인 원리를 도시한다.
도 20b는 본 발명의 기본 원리를 도시한다.
도 21은 효과 대비 차트이다.
도 22는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 도금 척의 저면도이다.
도 23은 도금 척의 단면도이다.
도 24는 도 23의 부분 확대도이다.
도 25는 도금 척의 차폐부의 사시도이다.
도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쉴드의 사시도이다.
도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밀봉 쉘의 사시도이다.
도 28은 도 27에 도시된 밀봉 쉘의 단면도이다.
도 29는 도 28의 부분 확대도이다.
도 30은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밀봉 쉘의 사시도이다.
도 31은 도 30에 도시된 밀봉 쉘의 단면도이다.
도 32는 도 31의 부분 확대도이다.
도 33a 내지 도 33h는 본 발명의 커버 플레이트의 다양한 형상을 도시한다.
본 발명은 도금용 전해질 용액에 침지되는 것과 같이, 기판이 처리될 때 기판을 보유하기 위한 장치를 제공한다. 기판이 기판의 전면 상에 금속층을 도금하기 위해 전해질 용액에 침지될 때, 기판의 전면 및 기판의 후면의 에지는 보호되어야 하고 전해질 용액과 접촉하는 것을 방지해야 한다. 따라서, 본 발명의 장치는, 기판이 도금용 전해질 용액에 침지될 때 전해질 용액이 기판의 전면 및 기판의 후면에 도달하는 것을 방지하기 위해 밀봉 쉘을 이용하고, 밀봉 쉘은 교체가능하다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 기판을 보유하기 위한 장치(100)가 도시되어 있다. 상기 장치(100)는 척 컵(101) 및 척 플레이트(102)를 갖는다. 척 컵(101)은 컵 형상의 베이스 부분(1011)을 갖는다. 베이스 부분(1011)은 관통 수용 공간(1012)을 한정한다. 베이스 부분(1011)은 바닥 표면, 외부 표면 및 내부 표면을 갖는다. 베이스 부분(1011)의 내부 표면은 경사져 있으며, 이는 기판(113)을 로딩하는데 유리하다. 베이스부(1011)의 상단부는 브림(1013)을 형성하도록 외측으로 연장된다. 베이스 부분(1011)의 하단부에서의 내부 표면은 기판(113)이 수용 공간(1012) 내에 안착될 때 기판(113)을 지지하기 위한 지지부(1014)를 형성하도록 상측으로 경사지게 돌출한다. 베이스 부분(1011)의 하단부에는 홈(1015)이 형성된다. 척 컵(101)은 스테인리스강, Ti, Ta, Al 합금 등과 같은 금속 또는 탄소 섬유로 제조된다.
척 플레이트(102)는 범용 샤프트(105)를 통해 수직 구동 장치(103)에 연결된다. 수직 구동 장치(103)는 척 플레이트(102)를 상하로 구동한다. 기판(113)이 수용 공간(1012)에 로딩되어 지지부(1014)에 의해 지지될 때, 수직 구동 장치(103)는 척 플레이트(102)를 하강시키도록 구동하여 기판(113)의 후면을 가압함으로써, 기판(113)은 척 컵(101) 및 척 플레이트(102)에 의해 척킹된다. 기판(113)의 전면은 공정에 노출된다. 공정이 완료된 후, 수직 구동 장치(103)는 척 플레이트(102)를 상승시키도록 구동하고 척 플레이트(102)는 기판(113)의 후면으로부터 벗어난다. 그 다음, 기판(113)은 수용 공간(10128)으로부터 인출된다. 수직 구동 장치(103)는 실린더 또는 모터일 수 있다. 기판(113)의 후면과 접촉하는 척 플레이트(102)의 표면은 복수의 슬롯(1021)을 형성한다. 척 플레이트(102)가 기판(113)의 후면으로부터 떠날 때, 공기는 슬롯(1021)으로부터 척 플레이트(102)와 기판(113)의 후면 사이의 공간으로 용이하게 도입하여, 기판(113)이 척 플레이트(102)로부터 쉽게 분리되게 한다. 기판(113)이 척 플레이트(102)로부터 쉽게 분리되도록 하기 위해, N2 가스는 범용 샤프트(105)에 배치된 가스 파이프(107)를 통해 기판(113)의 후면에 공급될 수 있다. 척 플레이트(102)는 PP, PVDF, PEEK, PET 등으로 제조된다.
O-링(108)이 척 플레이트(102)와 척 컵(101) 사이에 배치되어, 척 플레이트(102)가 기판(113)을 척킹하기 위해 하강할 때 버퍼링한다. 또한, O-링(108)은 기판(113)이 도금용 전해질 용액에 침지될 때 전해질 용액이 수용 공간(1012)으로 들어가는 것을 방지할 수 있다. 상이한 공정 요건을 충족시키기 위해, 장치(100)는 각도 제어 구동 장치(104) 및 회전 구동 장치(106)를 갖는다. 각도 제어 구동 장치(104)는 척 플레이트(102) 및 척 컵(101)이 공정을 위해 기판(113)을 고정할 때 각도를 기울이도록 척 플레이트(102) 및 척 컵(101)을 구동한다. 회전 구동 장치(106)는 척 플레이트(102) 및 척 컵(101)이 공정을 위해 기판(113)을 고정할 때 척 플레이트(102) 및 척 컵(101)을 회전시키도록 구동한다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 장치(100)의 밀봉 쉘(111)이 도시되어 있다. 밀봉 쉘(111)은 바닥 벽(1111), 외부 벽(1112) 및 내부 벽(11140)을 갖는다. 외부 벽(1112)의 팁 단부는 돌출부(1113)를 갖는다. 내부 벽(1114)은 립 밀봉부(1115)를 형성하도록 구부려진다. 립 밀봉부(1115)에 연결되는 내부 벽(1114)의 팁 단부는 수평방향으로 연장되어 고정부(1116)를 형성한다. 밀봉 쉘(111)은 척 컵(101을 감싼다. 특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 밀봉 쉘(111)의 바닥 벽(1111)은 척 컵(101)의 베이스 부분(1011)의 바닥 표면을 감싼다. 밀봉 쉘(111)의 외부 벽(1112)은 척 컵(101)의 베이스 부분(1011)의 외부 표면을 감싼다. 립 밀봉부(1115)는 척 컵(101)의 지지부(1014)를 감싼다. 밀봉 쉘(111)의 고정부(1116)는 척 컵(101)의 홈(1015) 내에 위치된다. 밀봉 쉘(111)과 척 컵(101)을 함께 고정하기 위해, 고정 링(109)이 제공괴어 척 컵(101)의 브림(1013)의 바닥에 제공된다. 고정 링(109)은 밀봉 쉘(111)의 돌출부(1113)를 압착하고, 이어서 고정 링(109)은 복수의 나사(110)를 통해 척 컵(101)의 브림(1013)의 바닥에 고정된다. 밀봉 쉘(111)의 두께는 0.1mm 내지 2 mm, 바람직하게 0.3mm 내지 1 mm이다. 습식 처리 중에, 밀봉 쉘(111)의 립 밀봉부(1115)은 기판(113)의 전면의 에지를 밀봉하고, 화학 용액은 기판(113)의 전면측 및 기판(113)의 후면측의 에지에 도달할 수 없다. 따라서, 습식 처리가 완료된 후에, 기판(113)의 전면측 및 기판(113)의 후면측의 에지는 건조된다. 또한, 밀봉 쉘(111)이 척 컵(101)을 둘러싸기 때문에, 시일 쉘(111)은 척 컵(101)을 보호하고 척 컵(101)이 화학 용액과 접촉하는 것을 방지하여, 척 컵(101)이 화학 용액에 의해 침식되는 것을 방지한다. 밀봉 쉘(111)의 보호로 인해, 장치(100)에 의해 보유된 기판(113)은 도금 등의 공정을 위해 화학 용액에 침지될 수 있다. 화학 용액의 액체 레벨은 고정 링(109) 아래에 있으며, 이는 고정 링(109) 및 나사(110)를 부식시키는 화학 용액을 회피한다.
밀봉 쉘(111)은 몰딩에 의해 제조된다. 밀봉 쉘(111)을 제조하기 위한 재료는 불소 고무, 실리콘 고무, 니트릴 부타디엔 고무와 같은 고무이다. 또한, 밀봉 쉘(111)을 제조하기 위한 재료는 테프론과 같은 플라스틱일 수 있다. 밀봉 쉘(111)을 제조하기 위한 재료는 연성이고 소정의 경도를 갖는다. 재료의 경도는 듀로미터에 의해 시험된 20 내지 70, 바람직하게 40 내지 60으로 변한다, 밀봉 쉘(111)을 제조하기 위한 재료는 소수성이고 재료 표면 조도는 Ra < 8 ㎛이다. 도 18에 도시된 바와 같이, 액적(301)과 기판(313) 사이의 접촉각(φ)이 90°보다 클 때, 기판(313)은 소수성이다. 접촉각(φ)은 재료 표면 조도와 관련된다. 접촉각(φ)은 재료 표면 조도가 증가하는 동안 감소한다. 만약 재료 표면이 너무 거칠다면, 8 ㎛보다 크면, 밀봉 효과는 더 나빠질 것이다. 따라서, 보다 양호한 밀봉 효과를 달성하기 위해, 재료 표면 조도는 바람직하게는 5 ㎛ 미만이다.
밀봉 쉘(111)의 내부 벽(1114)은 수평면에 대해 각도(α)로 경사진다. 각도(α)는 90°보다 작다. 기판(113)이 도금을 위해 전해질 용액에 침지될 필요가 있을 때, 장치(100)는 기판(113)을 보유한 다음, 장치(100)는 로딩 또는 언로딩 위치로부터 공정 위치로 이동한다. 기판(113)은 전해질 용액에 완전히 침지된다. 도금 공정 동안, 장치(100)는 회전하고, 회전 속도는 3 rpm 내지 200 rpm이다. 기판(113)을 침지시키는 공정 동안, 공기는 밀봉 쉘(111)의 내부 벽(1114)을 따라 압출될 수 있다. 한편, 도금 공정 동안, H2 가스는 기판(113)의 전면 상에 발생할 수 있다. 가스 버블은 아주 많이 압출되어야 한다. 그렇지 않으면, 공기 또는 가스 버블은 증착된 금속에서 공극 문제를 야기할 것이다.
장치(100)가 기판(113)의 전면 상에 금속층을 전기도금하는데 사용될 때, 접촉 링(112)이 전류 전도를 위해 제공된다. 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 접촉 링(112)은 바디부(1121), 복수의 제1 핑거부(1122) 및 복수의 제2 핑거부(1123)를 갖는다. 접촉 링(112)을 장착하기 위해, 척 컵(101)의 베이스 부분(1011)의 하단부는 탈착가능하다. 명확한 예시의 목적을 위해, 척 컵(101)의 베이스 부분(1011)의 하단부는 페데스탈로서 명명된다. 페데스탈의 바닥 표면은 복수의 제1 나사 구멍(1016)을 형성한다. 접촉 링(112)의 바디부(1121)는 복수의 제2 나사 구멍(1124)을 형성한다. 복수의 나사(114)는 척 컵(101)의 베이스 부분(1011)과 함께 접촉 링(112)의 바디부(1121) 및 척 컵(101)의 페데스탈을 고정하기 위해 제1 나사 구멍(1016) 및 제2 나사 구멍(1124)을 통과한다. 복수의 제1 핑거 부분(1122)은 기판(113)의 전면측의 에지 상의 시드 층과 접촉하고 접촉 지점은 기판(113)의 에지로부터 2 mm 이하의 거리에 위치된다. 전기도금 공정 동안, 기판(113)은 전력 공급 전극과 연결되고 전류는 접촉 링(112)을 통해 전도된다. 척 컵(101)은 전류 전도를 위한 전도성 재료로 제조된다. 복수의 제2 핑거부(1123)는 밀봉 쉘(111)의 고정부(1116)에 대해 가압되어, 시일 쉘(111)의 고정부(1116)가 척 컵(101)의 홈(1015)에 고정됨으로써, 밀봉 쉘(111)이 척 컵(101)으로부터 낙하하는 것을 회피한다. 제1 핑거부(1122) 및 제2 핑거부(1123)는 교대로 배치된다. 300 mm 기판을 위해, 제1 핑거부(1122)의 개수는 200보다 작아야 한다. 제1 핑거부(1122)의 개수가 너무 작다면, 기판(113)상의 전류 분포는 불균일하며, 이는 기판(113)상의 증착률이 균일하지 않게 한다. 접촉 링(112)은 스테인리스강, Cu, Ti, Ir, Ta, Au, Ag, Pt 및 이와 유사한 합금과 같은 전도성 재료로 제조된다. 또한, 접촉 링(112)은 스테인리스강, Ti, Ta, Al 및 Pt 코팅 또는 Au 코팅을 갖는 합금으로 제조될 수 있다. 또한, 접촉 링(112)은 높은 전도성을 갖는 다른 재료로 제조된다. 바람직하게, 접촉 링(112)은 스프링강으로 제조된다.
도 17a 내지 도 17f에 도시된 바와 같이, 기판(113)의 형상은 원형, 타원형, 삼각형, 정사각형, 직사각형, 팔각형 등일 수 있고, 이에 대응하여 척 컵(101) 및 척 플레이트(102)는 기판(113)에 수용하도록 설계되어야 한다.
밀봉 쉘(111)과 접촉 링(112)을 조립하기 위해, 우선, 척 컵(101)의 베이스 부분(1011)으로부터 페데스탈을 떼어내고, 이어서 밀봉 쉘(111)의 립 밀봉부(1115)는 척 컵(101)의 지지부(1014)를 감싸고, 밀봉 셸(111)의 고정부(1116)는 척 컵(101)의 홈(1015) 내에 위치된다. 접촉 링(112)의 복수의 제2 핑거부(1123)를 척 컵(101)의 홈(1015) 내의 밀봉 쉘(111)의 고정부(1116)에 대해 가압하도록 접촉 링(112)의 바디부(1121)를 척 컵(101)의 페데스탈과 함께 고정하기 위해 복수의 나사가 사용된다. 둘째로, 복수의 나사(114)는 척 컵(101)의 베이스 부분(1011)과 함께 페데스탈을 고정하기 위해 척 컵(101)의 제1 나사 구멍(1016)과 접촉 링(112)의 제2 나사 구멍(1124)을 통과한다. 세번째로, 밀봉 쉘(111)의 바닥 벽(1111) 및 외부 벽(1112)은 각각 척 컵(101)의 베이스 부분(1011)의 바닥 표면 및 외부 표면을 둘러싼다. 마지막으로, 고정 링(109)은 복수의 나사(110)를 통해 척 컵(101)의 브림(1013)의 바닥에 고정되고, 고정 링(109)은 밀봉쉘(111)의 돌출부(1113)를 압착한다.
장치(100)를 사용하여 전기도금 공정 시퀀스는 하기와 같은 단계를 포함한다.
단계 1: 장치(100)는 로딩 또는 언로딩 위치로 이동한다.
단계 2: 수직 구동 장치(103)는 척 플레이트(102)를 상승시키하도록 구동한다.
단계 3: 기판(113)은 밀봉 쉘(111)의 립 밀봉부(1115) 상에 로딩되고, 기판(113)의 전면은 노출되어 아래로 향한다.
단계 4: 수직 구동 장치(103)는 기판(113)을 척킹하기 위해 척 플레이트(102)를 하강시키도록 구동시키고, 밀봉 쉘(111)의 립 밀봉부(1115)는 기판(113)의 전면의 에지를 밀봉하고, 접촉 링(112)의 복수의 제1 핑거부(1122)는 기판(113)의 전면측의 에지 상의 시드층과 접촉한다.
단계 5: 각도 제어 구동 장치(104)는 척 플레이트(102) 및 척 컵(101)을 구동하여 각도를 경사시킨다.
단계 6: 회전 구동 장치(106)는 척 플레이트(102) 및 척 컵(101)을 사전설정된 회전 속도로 회전시키도록 구동하고, 한편 장치(100)는 기판(113)이 전해질 용액에 침지되는 공정 위치로 이동한다.
단계 7: 각도 제어 구동 장치(104)는 척 플레이트(102) 및 척 컵(101)을 회전시키도록 구동하여 척 플레이트(102) 및 척 컵(101)을 수직 상태로 유지한다.
단계 8: 전류는 기판(113)의 전면 상에 금속층을 전기도금하기 위해 턴온된다.
단계 9: 전기도금 공정이 완료된 후, 장치(100)는 린스 위치로 이동한 다음, 고속으로 회전하며, 전해질 용액은 기판(113)의 표면으로부터 세정된다.
단계 10: 장치(100)는 언로딩 위치로 이동하고, N2 가스는 기판(113)의 후면측에 공급된다. 수직 구동 장치(103)는 척 플레이트(102)를 상승시키도록 구동하고 이어서 기판(113)이 밀봉 쉘(111)의 립 밀봉부(1115)로부터 취해진다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 장치(100)는, 장치(100)가 기판(113)을 보유하고 도금용 전해질 용액에 기판(113)을 침지시키는 데 사용될 때, 척 컵(101)을 둘러싸는 밀봉 쉘(111)을 이용하며, 밀봉 쉘(111)은 기판(113)의 전면과 기판(113)의 후면의 에지, 및 척 컵(101) 내부의 접촉 링(112)을 보호하여, 기판(113)의 전면과 기판(113)의 후면의 에지 및 척 컵(101) 내부의 접촉 링(112)이 전해질 용액과 접촉하는 것을 회피한다. 밀봉 쉘(111)은 연질이고, 척 컵(101)은 밀봉 쉘(111)이 척 컵(101)을 둘러쌀 때, 밀봉 쉘(111)보다 높은 정도의 경도를 갖는 재료로 제조되어, 척 컵(101)은 변형되지 않는다. 따라서, 기판(113)을 척킹한 후에, 밀봉 쉘(111)은 기판 표면을 손상시키지 않고서 기판 표면을 매우 부드럽게 밀봉한다. 밀봉 쉘(111)의 밀봉 효과는 매우 양호하다. 또한, 밀봉 쉘(111)의 두께는 두꺼워서, 밀봉 쉘(111)의 수명이 길다. 더욱이, 장치(100)가 일정시간 동안 사용된 후, 접촉 링(112) 및 밀봉 쉘(111)을 교체하는 것이 필요하고, 장치(100)의 다른 부분은 교체할 필요가 없으며, 이는 생산 비용을 감소시킨다.
도 13 내지 도 16을 참조하면, 다른 실시예에서, 전기 전류 전도를 위한 전도 링(201) 및 밀봉 쉘(111)을 고정하기 위한 프레스 플레이트(202)가 제공된다. 전도 링(201)과 프레스 플레이트(202)의 조립체의 기능은 접촉 링(112)과 동일하므로, 전도 링(201)과 프레스 플레이트(202)의 조립체는 접촉 링(112)을 대체할 수 있다. 만약 장치가 무전해 도금을 위해 사용된다면, 전도 링(201)은 생략된다. 전도 링(201)은 기판(113)의 전면의 에지와 접촉하는 복수의 핑거부(2011)를 갖는다. 프레스 플레이트(202)는 전도 링(201)의 핑거부(2011)과 정합하기 위한 슬로프(2021)를 갖는다. 밀봉 쉘(111)을 조립하기 위해, 우선, 척 컵(101)의 베이스 부분(1011)으로부터 페데스탈을 분리시키고, 이어서 밀봉 쉘(111)의 립 밀봉부(1115)는 척 컵(101)의 지지부(1014)를 감싸고 밀봉 쉘(111)의 고정부(1116)는 척 컵(101)의 홈(1015) 내에 위치된다. 제1 그룹의 나사는 프레스 플레이트(202)를 척 컵(101)의 홈(1015) 내의 시일 쉘(111)의 고정부(1116)에 대해 가압하도록 척 컵(101)의 페데스탈과 함께 프레스 플레이트(202)를 고정하는데 사용된다. 둘째로, 제2 그룹의 나사는 척 컵(101)의 베이스 부분(1011)과 함께 척 컵(101)의 페데스탈, 프레스 플레이트(202) 및 전도 링(201)을 고정하기 위해 사용된다. 세번째로, 밀봉 쉘(111)의 바닥 벽(1111) 및 외부 벽(1112)은 각각 척 컵(101)의 베이스 부분(1011)의 바닥 표면 및 외부 표면을 둘러싼다. 마지막으로, 고정 링(109)은 복수의 나사(110)를 통해 척 컵(101)의 브림(1013)의 바닥에 고정되고, 고정 링(109)은 밀봉 쉘(111)의 돌출부(1113)를 압착한다.
도 20b를 참조하면, 도 20b는 본 발명의 기본 원리를 개시한다. 기판의 노치 영역 근방의 도금 막의 균일성을 개선하기 위해, 기판이 도금될 때 노치 영역에서 전기장을 차폐하기 위해 기판의 노치 영역을 커버하도록 커버 플레이트가 구성된다. 도 20b에 도시된 바와 같이, 도금 공정에서, 커버 플레이트(3033)가 기판의 노치 영역(3031)을 커버하도록 구성되기 때문에, 노치 영역(3031)에 대응하는 가상 애노드(3001)로부터의 전력 라인은 차폐되어, 노치 영역(3031)에 인접한 패터닝된 영역(3032)에 대한 영향을 약화시키며, 따라서 패터닝된 영역(3032) 상의 도금 막의 두께를 더 감소시키고 기판 상의 도금 막의 균일성을 개선한다. 바람직하게, 커버 플레이트(3033)는 패터닝된 영역(3032)에서의 전기장을 약화시키도록 노치 영역(3031)에 인접한 패터닝된 영역(3032)의 일부를 커버하여 패터닝된 영역(3032) 상의 도금 막의 두께를 감소시킨다. 도 21을 참조하면, 도 21은 효과 대비 차트이다. 도 21에서, 라인 1은 전체 기판이 도금 공정에서 도금되도록 노치 영역 없이 기판에 대응하는 도금 데이터이다. 도금된 필러의 높이는 노치 영역을 갖지 않는 전체 기판에 걸쳐 균일성을 갖는다. 라인 2는 노치 영역을 갖는 기판에 대응하는 도금 데이터이지만, 도금 공정 동안 노치 영역을 커버하지 않는 커버 플레이트를 갖지 않는다. 노치 영역에 인접한 패터닝된 영역에서의 도금된 필러의 높이는 점진적으로 증가한다. 라인 3은 도금 공정 동안 노치 영역을 커버하기 위해 노치 영역 및 커버 플레이트를 갖는 기판에 대응하는 도금 데이터이다. 노치 영역에 인접한 패턴화된 영역에서의 도금 필러의 높이는 라인 1에 접근하도록 감소된다. 도 21로부터 커버 플레이트를 갖는 도금 효과가 커버 플레이트 없는 도금 효과보다 명백히 더 우수하다는 것을 알 수 있다.
도 22 내지 도 25를 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 도금 척이 도시되어 있다. 도금 척(200)은 장치(100)와 유사하고, 도금 척(200)과 장치(100) 간의 주요 차이는 도금 척(200)이 쉴드(2040)를 갖는다는 점이다. 장치(100)와 동일한 도금 척(200)의 구조는 이후에 상세히 설명되지 않을 것이다. 다음은 실드(2040)를 주로 도입할 것이다.
도 25에 도시된 바와 같이, 쉴드(2040)는 바닥 벽(2041), 바닥 벽(2041)으로부터 상향으로 연장하는 측벽(2042), 및 측벽(2042)의 상부로부터 외측으로 연장되는 상부 벽(2043)을 갖는다. 바닥 벽(2041)은 커버 플레이트(2044)를 형성하도록 수평으로 돌출한다. 실시예에서, 개구(2045)는 긴 좁은 절단부이다. 개구(2045)는 바닥 벽(2041)에 인접한다. 쉴드(2040)는 절연 재료에 의해 코팅된 플라스틱, 고무 또는 금속으로 제조될 수 있다.
조립 시에, 쉴드(2040)의 바닥 벽(2041)은 밀봉 쉘(111)의 바닥 벽(1111)에 단단히 부착되고, 밀봉 쉘(111)의 바닥 벽(1111)의 약 2/3를 감싸는 것과 같이 밀봉 쉘(111)의 바닥 벽(1111)의 일부를 감싼다. 쉴드(2040)의 측벽(2042)은 밀봉 쉘(111)의 외부 벽(1112) 상에 단단히 부착된다. 쉴드(2040)의 상부벽(2043)은 척 컵(101)의 브림(1013)에 단단히 부착되고, 나사와 같은 복수의 고정 부재에 의해 척 컵(101)의 브림(1013)에 고정된다. 이러한 방식으로, 쉴드(2040)의 상부 벽(2043)은 밀봉 쉘(111)을 더 고정하기 위해 밀봉 쉘(111)의 돌출부(1113)를 압착하도록 고정 링(109)을 대체할 수 있다. 따라서, 실시예의 고정 링(109)을 없앨 수 있다. 쉴드(2040)의 커버 플레이트(2044)는 도금을 위해 도금 척(200)에 의해 보유되는 기판(213)의 노치 영역을 커버하도록 구성된다. 기판(213)과 쉴드(2040)의 커버 플레이트(2044) 사이에는 거리가 있고, 그 거리는 커버 플레이트(2044)가 기판(2130)과 접촉하는 것을 피하기 위해 커버 플레이트(2044)의 변형량보다 크다. 거리는 0.5mm 내지 8 mm, 바람직하게 4 mm이다.
도금 동안, 쉴드(2040)의 커버 플레이트(2044)는 기판(213)의 노치 영역을 커버하고, 따라서 기판(213)의 노치 영역에 대응하는 가상 애노드로부터의 전력 라인은 차폐되어, 기판(213)의 노치 영역에 인접한 패터닝된 영역에 대한 영향을 약화시키므로, 기판(213)의 노치 영역에 인접한 패터닝된 영역 상의 도금 막의 두께를 더 감소시키고, 기판(2130) 상의 도금 막의 균일성을 개선한다. 바람직하게, 쉴드(2040)의 커버 플레이트(2044)는 패터닝된 영역에서의 전기장을 약화시키도록 노치 영역에 인접한 패터닝된 영역의 일부를 커버하여 패터닝된 영역 상의 도금 막의 두께를 감소시킨다. 기판(213)과 쉴드(2040)의 커버 플레이트(2044) 사이의 공간 내의 도금 전해질은 도금 전해질의 흐름을 달성하기 위해 쉴드(2040)의 개구(2045)를 통해 흐른다. 도금 공정에 있어서, 도금 척(200)이 기판(213)의 노치 영역을 커버하기 위해 커버 플레이트(2044)를 갖기 때문에, 커버 플레이트(2044)를 갖는 쉴드(2040)는 도금 척(200)과 함께 회전한다. 기판(213)이 도금되는 동안 기판(213)을 보유하는 도금 척(200)은 일정한 속도 또는 일정하지 않은 속도로 회전할 수 있고, 도금 효과는 영향을 받지 않을 것이다.
도 26을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 쉴드(2640)가 도시되어 있다. 쉴드(2640)는 바닥 벽(2641), 바닥 벽(2641)으로부터 상향으로 연장되는 측벽(2642), 및 측벽(2642)의 상부로부터 외측으로 연장되는 상부 벽(2643)을 갖는다. 바닥 벽(2641)은 커버 플레이트(2644)를 형성하도록 수평으로 돌출한다. 실시예에서, 복수의 구멍(2645)은 커버 플레이트(2644) 상에 형성된다. 쉴드(2640)의 커버 플레이트(2644)는 기판 도금 공정 동안 기판의 노치 영역을 커버한다. 바람직하게, 쉴드(2640)의 커버 플레이트(2644)는 기판의 노치 영역에 인접한 패터닝된 영역의 일부를 덮는다. 기판과 쉴드(2640)의 커버 플레이트(2644) 사이의 공간 내의 도금 전해질은 도금 전해질의 흐름을 달성하기 위해 쉴드(2640)의 복수의 구멍(2645)을 통해 흐른다. 쉴드(2640)는 절연 재료에 의해 코팅된 플라스틱, 고무 또는 금속으로 제조될 수 있다.
도 27 내지 도 29를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예가 개시되어 있다. 도금 척의 시일 쉘(2711)이 도시되어 있다. 밀봉 쉘(2711)은 바닥 벽(27111), 외부 벽(27112) 및 내부 벽(27114)을 갖는다. 외부 벽(27112)의 팁 단부는 돌출부(27113)를 갖는다. 내부 벽(27114)은 립 밀봉부(27115)를 형성하도록 구부려진다. 립 밀봉부(27115)에 연결하는 내부 벽(27114)의 팁 단부는 고정부(27116)를 형성하도록 수평으로 연장된다. 내부 벽(27114)은 커버 플레이트(2711)를 형성하도록 수평으로 돌출한다. 실시예에서, 개구(27118)는 커버 플레이트(2711) 상에 형성된다. 개구(27118)는 긴 좁은 절단부이다. 개구(27118)는 내부 벽(27114)에 인접한다. 커버 플레이트(27117)를 형성하는 다른 방법이 있을 수 있다. 원하는 형상을 갖는 커버 플레이트(27117)는 접착제 등에 의해 내부 벽(27114) 상에 수평으로 고정된다. 도금 공정에서, 커버 플레이트(27117)는 기판의 노치 영역을 덮는다. 바람직하게, 커버 플레이트(27117)는 기판의 노치 영역에 인접한 패터닝된 영역의 일부를 덮는다. 기판과 커버 플레이트(27117) 사이의 공간 내의 도금 전해질은 도금 전해질의 흐름을 달성하기 위해 개구(27118)를 통해 흐른다.
도 30 내지 도 32를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예가 개시되어 있다. 도금 척의 시일 쉘(3011)이 도시되어 있다. 밀봉 쉘(3011)은 바닥 벽(30111), 외부 벽(30112) 및 내부 벽(30114)을 갖는다. 외부 벽(30112)의 팁 단부는 돌출부(30113)를 갖는다. 내부 벽(30114)은 립 밀봉부(30115)를 형성하도록 구부려진다. 립 밀봉부(30115)에 연결하는 내부 벽(30114)의 팁 단부는 고정부(30116)를 형성하도록 수평으로 연장된다. 내부 벽(30114)은 커버 플레이트(301175)를 형성하도록 수평으로 돌출한다. 실시예에서, 복수의 구멍(30118)은 커버 플레이트(30117) 상에 형성된다. 도금 공정에서, 커버 플레이트(30117)는 기판의 노치 영역을 커버한다. 바람직하게, 커버 플레이트(30117)는 기판의 노치 영역에 인접한 패터닝된 영역의 일부를 덮는다. 기판과 커버 플레이트(30117) 사이의 공간 내의 도금 전해질은 도금 전해질의 흐름을 달성하기 위해 복수의 구멍(30118)을 통해 흐른다.
도 33a 내지 도 33h를 참조하면, 다양한 형상의 커버 플레이트가 도시되어 있다. 이들 도면에서, 검정색 부분은 각각 커버 플레이트를 나타낸다. 이들 도면으로부터, 커버 플레이트는 기판의 중심 및 기판의 노치를 통과하는 축에 대해 대칭 또는 비대칭일 수 있다는 것을 알 수 있다. 기판의 노치로부터 더 멀리 있는 커버 플레이트의 측면은 직선 또는 아크 라인일 수 있고, 기판의 노치에 더 가까운 커버 플레이트의 다른 측면은 직선, 다각형 라인 또는 아크 라인일 수 있다. 커버 플레이트의 형상은 노치 영역의 형상에 따라 조절된다.
본 발명의 도금 척dl 기판의 노치 영역을 덮는 커버 플레이트를 구비하기 때문에, 도금 공정에서, 커버 플레이트는 도금 척과 함께 회전한다. 기판을 보유하는 도금 척은 기판이 도금되는 동안 일정한 속도 또는 일정하지 않은 속도로 회전할 수 있고, 도금 효과는 영향을 받지 않을 것이다
본 발명의 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시되었다. 본 발명을 총망라하거나 본 발명을 개시된 정확한 형태로 제한하고자 하는 것은 아니며, 명백히 많은 변형 및 변화가 상기 교시에 비추어 가능하다. 당업자에게 명백할 수 있는 이러한 변형 및 변형은 첨부된 청구범위에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (13)

  1. 노치 영역과, 상기 노치 영역에 인접한 패터닝된 영역을 포함하는 기판을 보유하기 위한 도금 척에 있어서,
    상기 도금 척은,
    상기 기판이 도금될 때 상기 노치 영역에서 전기장을 차폐하기 위해 상기 기판의 노치 영역을 커버하도록 구성되는 커버 플레이트를 포함하는,
    도금 척.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커버 플레이트는 상기 기판의 노치 영역에 인접한 상기 패터닝된 영역의 일부를 덮는,
    도금 척.
  3. 제1항에 있어서,
    쉴드를 더 포함하고,
    상기 쉴드는 바닥벽, 상기 바닥벽으로부터 상방으로 연장되는 측벽, 및 상기 측벽의 상부로부터 외측으로 연장되는 상부벽을 가지며, 상기 바닥벽은 상기 커버 플레이트를 형성하도록 수평으로 돌출하는,
    도금 척.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 커버 플레이트 상에 개구부가 형성되는,
    도금 척.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 커버 플레이트 상에 복수의 구멍이 형성되는,
    도금 척.
  6. 제1항에 있어서,
    시일 쉘을 더 포함하고,
    상기 시일 쉘은 바닥 벽, 외벽 및 내벽을 가지며, 상기 내벽은 립 밀봉부를 형성하도록 구부려지고, 상기 내벽은 상기 커버 플레이트를 형성하도록 수평으로 돌출하는,
    도금 척.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 커버 플레이트 상에 개구가 형성되는,
    도금 척.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 커버 플레이트 상에 복수의 구멍이 형성되는,
    도금 척.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 커버 플레이트의 형상은 상기 노치 영역의 형상에 따라 조절되는,
    도금 척.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 노치로부터 더 멀리 있는 상기 커버 플레이트의 측면은 직선 또는 아크 라인(arc line)이고, 상기 기판의 노치에 더 가까운 상기 커버 플레이트의 다른 측면은 직선, 다각형 라인 또는 아크 라인인,
    도금 척.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 커버 플레이트는 상기 기판의 중심 및 상기 기판의 노치를 통과하는 축에 대해 대칭 또는 비대칭인,
    도금 척.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 커버 플레이트와 상기 기판 사이에는 거리가 있으며, 상기 거리는 상기 커버 플레이트가 상기 기판과 접촉하는 것을 방지하기 위해 상기 커버 플레이트의 변형량보다 더 큰,
    도금 척.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 커버 플레이트의 재료는 플라스틱, 고무 또는 절연 재료에 의해 코팅된 금속인,
    도금 척.
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