KR20230138010A - 전기 도금 장치 및 전기 도금 방법 - Google Patents

전기 도금 장치 및 전기 도금 방법 Download PDF

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KR20230138010A
KR20230138010A KR1020237029986A KR20237029986A KR20230138010A KR 20230138010 A KR20230138010 A KR 20230138010A KR 1020237029986 A KR1020237029986 A KR 1020237029986A KR 20237029986 A KR20237029986 A KR 20237029986A KR 20230138010 A KR20230138010 A KR 20230138010A
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지안 왕
자오웨이 지아
홍차오 양
준 카이
첸후아 루
지아치 리
멍 우
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에이씨엠 리서치 (상하이), 인코포레이티드
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Abstract

전기 도금 장치 및 전기 도금 방법이 본 발명의 일 실시예에 개시된다. 전기 도금 장치는 평행하게 배열된 복수의 패들을 포함한다. 패들은 기판과 평행한 방향으로 이동하고, 전기 도금 용액을 교반하는 데 사용된다. 1주기 내에, 패들은 설정된 스트로크로 왕복 운동을 수행하며, 왕복 운동의 반환점은 패들의 폭과 인접한 패들 사이의 간극의 가장 좁은 폭과 관련된다. 본 발명에 따르면, 패들의 크기와 이동 모드를 설계함으로써, 기판 상의 각각의 대응하는 지점이 패들에 의해 차단되는 누적 시간이 동일하여, 공급받는 전기량이 동일하고 따라서 전기 도금 높이의 일관성이 더 개선된다.

Description

전기 도금 장치 및 전기 도금 방법
본 발명은 반도체 소자 분야에 관한 것으로, 특히, 전기 도금 장치 및 전기 도금 방법에 관한 것이다.
전기 도금은 구리 상호 연결을 완료하기 위한 기본 공정이다. 현재, 시장에는 수평 제트 컵 도금(horizontal jet cup plating)과 수직 랙 도금(vertical rack plating)의 두 가지 유형의 전기 도금 장치가 있다. 수직 랙 도금은 기판을 도금 용액에 수직으로 담그는 것으로 하나의 도금 탱크는 다수의 기판을 동시에 도금할 수 있다. 컵 도금은 컵 형상의 도금 탱크에서 기판을 덮는 것으로 기판당 한 컵씩 도금이 수행된다. 랙 도금과 비교하여, 컵 도금 공정은 더 잘 제어될 수 있으며, 더 복잡하고 다양한 제품 요구 사항을 충족할 수 있다.
기술의 발달로, 칩 면적이 증가하고 칩 내의 범프 수가 급격히 증가한다. 심지어 단일 칩 내부에 수만 또는 100,000개 이상의 범프가 있을 수 있다. 전기 도금 공정은 더 높은 전기 도금율과 출력을 요구하며, 첨단 패키징 분야에서는 칩 내부의 더 높은 균일성도 요구된다. 그러나, 미약한 교반의 경우, 칩 내부의 균일성, 즉 범프의 동일 평면성을 달성하기 어렵다. 동시에, 칩 사이의 상호 연결의 첨단 패키징 기술의 경우, 구리 기둥(pillar)의 높이가 250um에 달할 수 있어, 전기 도금 공정 동안 물질 전달(mass transfer)에 대한 요구 사항이 더 높아진다. 일반적인 교반은 약한 물질 전달을 가지며, 생산 능력 및 품질에 대한 요구 사항을 충족할 수 없다.
전기 도금 용액의 교반을 향상시키기 위해, 기판 표면에 평행한 다수의 패들을 포함하는 패들 조립체가 전기 도금 장치에 설치될 수 있다. 패들은 전기 도금 용액을 교반하기 위해 왕복 운동하여, 금속 이온과 전기 도금 첨가제를 기판 표면에 충분히 공급한다. 그러나, 실제로는, 일반적인 패들의 교반 공정 동안, 기판의 표면이 패들에 의해 차단되는 시간에 대한 제어는 없다. 그 결과, 기판 표면의 각각의 지점이 공급받는 전기량이 불균일하고, 불균일한 전기 도금 높이의 문제가 여전히 존재한다.
본 발명은 상기 기술적 문제점을 감안하여 전기 도금 장치 및 전기 도금 방법을 제공하여, 기판 상의 전기 도금 높이의 일관성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 다수의 평행한 패들을 포함하는 전기 도금 장치를 제안하며, 패들은 전기 도금 용액을 교반하기 위하여 기판에 평행하게 배열된다. 전기 도금 장치는 컨트롤러 및 구동 기구를 더 포함한다. 구동 기구는 컨트롤러 및 패들에 각각 연결되고, 컨트롤러는 패들에 의해 차단된 기판 상의 각각의 대응하는 지점의 누적 시간이 동일하도록 패들이 주기적으로 이동하게 구동 기구를 제어하고;
패들의 배열 방향을 좌표 축 방향으로 하여, 1주기 내의 패들의 이동 단계는:
좌표 원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
…
좌표 Δ+(N-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 N*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+N*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
다시 좌표 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계
를 포함하고,
Δ≥a+b이고, a는 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 가장 좁은 폭이고, 이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 정수이다.
본 발명의 다른 실시예는 다수의 평행한 패들을 포함하는 전기 도금 장치를 제안하며, 패들은 전기 도금 용액을 교반하기 위하여 기판에 평행하게 배열된다. 전기 도금 장치는 컨트롤러 및 구동 기구를 더 포함한다. 구동 기구는 컨트롤러 및 패들에 각각 연결되고, 컨트롤러는 패들에 의해 차단된 기판 상의 각각의 대응하는 지점의 누적 시간이 동일하도록 패들이 주기적으로 이동하게 구동 기구를 제어하고;
패들의 배열 방향을 좌표 축 방향으로 하여, 1주기 내의 패들의 이동 단계는:
좌표 원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
…
좌표 Δ+(N-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 N*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+N*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 N*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+(N-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
…
좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동
좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+N*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계;
를 포함하고,
Δ≥a+b이고, a는 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 가장 좁은 폭이고, 이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 정수이다.
본 발명의 다른 실시예는 다수의 평행한 패들을 포함하는 전기 도금 장치를 제안하며, 패들은 전기 도금 용액을 교반하기 위하여 기판에 평행하게 배열된다. 전기 도금 장치는 컨트롤러 및 구동 기구를 더 포함한다. 구동 기구는 컨트롤러 및 패들에 각각 연결되고, 컨트롤러는 패들에 의해 차단된 기판 상의 각각의 대응하는 지점의 누적 시간이 동일하도록 패들이 주기적으로 이동하게 구동 기구를 제어하고;
패들의 배열 방향을 좌표 축 방향으로 하여, 1주기 내의 패들의 이동 단계는:
원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
…
좌표 Δ+(y-2)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 (y-1)*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+(y-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계
를 포함하고,
Δ≥a+b이고, a는 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 가장 좁은 폭이고, 이고, y=x*(N+1)이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 1보다 큰 정수가 아닌 수이고, x는 x*N을 정수로 만드는 값이다.
본 발명의 다른 실시예는 다수의 평행한 패들을 포함하는 전기 도금 장치를 제안하며, 패들은 전기 도금 용액을 교반하기 위하여 기판에 평행하게 배열된다. 전기 도금 장치는 컨트롤러 및 구동 기구를 더 포함한다. 구동 기구는 컨트롤러 및 패들에 각각 연결되고, 컨트롤러는 패들에 의해 차단된 기판 상의 각각의 대응하는 지점의 누적 시간이 동일하도록 패들이 주기적으로 이동하게 구동 기구를 제어하고;
패들의 배열 방향을 좌표 축 방향으로 하여, 1주기 내의 패들의 이동 단계는:
원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
…
좌표 Δ+(y-2)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 (y-1)*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+(y-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 (y-1)*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+(y-2)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
…
좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+(y-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계
를 포함하고,
Δ≥a+b이고, a는 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 가장 좁은 폭이고, 이고, y=x*(N+1)이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 1보다 큰 정수가 아닌 수이고, x는 x*N을 정수로 만드는 값이다.
본 발명의 일 실시예는 기판에 평행하게 배열되고 전기 도금 용액을 교반하기 위해 이동하는 다수의 평행한 패들을 설치하는 단계와, 패들에 의해 차단된 기판 상의 각각의 대응하는 지점의 누적 시간이 동일하도록 패들의 이동을 제어하는 단계를 포함하는 전기 도금 방법을 제공하고;
패들의 배열 방향을 좌표 축 방향으로 하여, 1주기 내의 패들의 이동 단계는:
좌표 원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
…
좌표 Δ+(N-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 N*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+N*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
다시 좌표 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계
를 포함하고,
Δ≥a+b이고, a는 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 가장 좁은 폭이고, 이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 정수이다.
본 발명의 다른 실시예는 기판에 평행하게 배열되고 전기 도금 용액을 교반하기 위해 이동하는 다수의 평행한 패들을 설치하는 단계와, 패들에 의해 차단된 기판 상의 각각의 대응하는 지점의 누적 시간이 동일하도록 패들의 이동을 제어하는 단계를 포함하는 전기 도금 방법을 제공하고;
패들의 배열 방향을 좌표 축 방향으로 하여, 1주기 내의 패들의 이동 단계는:
좌표 원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
…
좌표 Δ+(N-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 N*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+N*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 N*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+(N-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
…
좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동
좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+N*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계
를 포함하고,
Δ≥a+b이고, a는 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 가장 좁은 폭이고, 이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 정수이다.
본 발명의 다른 실시예는 기판에 평행하게 배열되고 전기 도금 용액을 교반하기 위해 이동하는 다수의 평행한 패들을 설치하는 단계와, 패들에 의해 차단된 기판 상의 각각의 대응하는 지점의 누적 시간이 동일하도록 패들의 이동을 제어하는 단계를 포함하는 전기 도금 방법을 제공하고;
패들의 배열 방향을 좌표 축 방향으로 하여, 1주기 내의 패들의 이동 단계는:
원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
…
좌표 Δ+(y-2)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 (y-1)*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+(y-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계
를 포함하고,
Δ≥a+b이고, a는 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 가장 좁은 폭이고, 이고, y=x*(N+1)이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 1보다 큰 정수가 아닌 수이고, x는 x*N을 정수로 만드는 값이다.
본 발명의 다른 실시예는 기판에 평행하게 배열되고 전기 도금 용액을 교반하기 위해 이동하는 다수의 평행한 패들을 설치하는 단계와, 패들에 의해 차단된 기판 상의 각각의 대응하는 지점의 누적 시간이 동일하도록 패들의 이동을 제어하는 단계를 포함하는 전기 도금 방법을 제공하고;
패들의 배열 방향을 좌표 축 방향으로 하여, 1주기 내의 패들의 이동 단계는:
원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
…
좌표 Δ+(y-2)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 (y-1)*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+(y-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 (y-1)*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+(y-2)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
…
좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+(y-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계
를 포함하고,
Δ≥a+b이고, a는 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 가장 좁은 폭이고, 이고, y=x*(N+1)이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 1보다 큰 정수가 아닌 수이고, x는 x*N을 정수로 만드는 값이다.
본 발명은 동일한 양의 시간 동안 기판 상의 각각의 대응하는 지점을 차단하고 동일한 양의 전기량을 공급 받는 패들의 이동 모드를 설계함으로써 전기 도금 높이의 일관성을 개선한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 도금 장치의 개략도를 도시하고;
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 패들 보드의 상면도를 도시하고;
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 패들 보드의 단면도를 도시하고;
도 3b는 도 3a에서의 D 부분의 확대도이고;
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 패들의 치수를 도시하고;
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 1주기 내의 패들의 위치 변화를 도시하고;
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 패들의 치수를 도시하고;
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 1주기 내의 패들의 위치 변화를 도시하고;
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 패들의 치수를 도시하고;
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 1주기 내의 패들의 위치 변화를 도시하고;
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 1주기 내의 패들의 위치 변화의 일 방식을 도시하고;
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 패들의 치수를 도시하고;
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 1주기 내의 패들의 위치 변화를 도시하고;
도 13은 본 발명의 제7 실시예에 따른 전기 도금 장치의 개략도를 도시하고;
도 14는 본 발명의 제7 실시예에 따른 확산판이 있는 전기 도금 장치와 확산판이 없는 전기 도금 장치 사이의 전기 도금 결과 곡선의 비교를 도시하고;
도 15는 본 발명의 제8 실시예에 따른 패들의 좌표 위치도를 도시하고;
도 16은 본 발명의 제9 실시예에 따른 패들 보드와 가이드 레일의 연결 구조도를 도시하고;
도 17은 본 발명의 제9 실시예에 따른 편심 베어링과 가이드 레일을 둘러싸는데 사용되는 질소 보호 박스를 도시하고;
도 18은 본 발명의 제10 실시예에 따른 패들 보드의 개략도를 도시하고;
도 19a는 기존의 전기 도금 장치를 사용한 전기 도금 효과 다이어그램을 도시하고;
도 19b는 본 발명의 전기 도금 장치를 사용한 전기 도금 효과 다이어그램을 도시하고;
도 19c는 기존의 전기 도금 장치와 본 발명의 전기 도금 장치를 사용한 기판 상의 테스트 포인트의 전기 도금 높이 데이터의 비교를 도시한다.
본 발명의 기술적 내용, 구조적 특징, 성취되는 목적 및 효과에 대한 상세한 설명을 제공하기 위해, 이하 실시예 및 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명된다.
전기 도금 장치에서, 전기 도금 용액의 교반을 향상시키기 위해, 패들이 기판 반대 측의 위치에 설치될 수 있다. 전기 도금 동안, 패들은 전기 도금 용액의 교반을 향상시키기 위해 기판에 평행한 방향을 따라 왕복 운동한다. 패들 자체가 전기장을 차단하기 때문에, 패들 사이의 간극(gap)만이 전기장이 통과할 수 있게 한다. 따라서, 패들과 마주하는 기판 상의 영역은 "그림자(shadow)"를 가질 것이며, 공급받은 전기량은 "그림자가 없는" 영역보다 적다. "쉐도잉(shadowing)"의 정도가 기판의 서로 다른 지점에서 달라지면, 공급받은 전기량이 고르지 않게 될 것이고, 이는 전체 기판에서 고르지 않은 도금 높이를 야기한다.
전기 도금 동안, 기판은 회전하고, "쉐도잉"의 결과는, 도 19a에 도시된 바와 같이, 기판의 표면 상의 동심원 링, 즉 기판의 반경 방향을 따라 전기 도금 높이에서 상당한 요동이 나타난다. 본 발명은 "쉐도잉" 효과를 제거하고 기판 상의 모든 지점에서 일관된 전기 도금 높이를 보장하는 것을 목표로 한다.
제1 실시예
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 전기 도금 탱크(101), 기판 홀더(102) 및 평행하게 배열된 복수의 패들(103)을 포함하는 전기 도금 장치를 개시한다. 기판 홀더(102)는 기판(104)을 클램핑하는 데 사용되며, 패들(103)은 기판(104)과 전극 사이에 기판(104)에 평행하게 위치된다. 전기 도금 동안, 기판(104)과 패들(103)은 전기 도금 탱크(101) 내의 전기 도금 용액에 침지된다. 패들(103)은 모터일 수 있는 구동 기구(105)의 구동 하에 기판(104)에 평행한 방향을 따라 왕복 운동하여 전기 도금 용액을 교반한다. 패들(103)의 이동 방향은 그에 연결된 가이드 레일(109)에 의해 더 제한될 수 있다. 구동 기구(105)는 구동 기구(105)를 프로그래밍함으로써 패들(103)의 이동을 제어하는 컨트롤러(106)에 연결된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 패들(103)은 패들 보드(108) 내의 직사각형 관통 홀에 의해 형성된다. 패들 보드(108)의 재료는 PVC, PC, CPVC, PPS, PEEK, PTFE 및 기타 플라스틱 재료와 같은 절연체이다. 구체적으로, 평행한 직사각형 관통 홀은 패들 보드(108) 중앙에서 원형 영역에 가공되며, 이를 통해 액체와 전기장이 통과할 수 있다. 인접한 관통 홀 사이의 고형(solid) 부분은 패들(103)을 형성한다. 원형 영역의 크기는 기판(104)의 크기와 일치한다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 패들(103)의 단면은 대략 사다리꼴일 수 있고, 각각의 사다리꼴의 밑변은 패들(103)의 배열 방향인 동일한 라인 상에 위치된다. 사다리꼴의 2개의 각(脚)은 약간의 곡률을 가진다.
또한, 패들(103)의 단면은 삼각형 또는 직사각형일 수 있다. 직사각형 패들을 갖는 패들 보드에 비해, 삼각형 또는 사다리꼴 패들을 갖는 패들 보드의 개구 면적이 더 크고, 따라서 더 큰 개구 면적을 갖는 패들 보드(108)의 일측이 기판(104)을 향하고, 전기 도금 용액이 이 측에서 더욱 충분히 교반되어, 도금 높이의 일관성을 더 개선한다. 한편, 고속 교반 동안 패들(103) 측면에서 기포가 쉽게 생성되므로, 기포는 패들(103) 측면에 부착할 것이다. 패들(103)의 측면이 경사면으로 설계되면, 기포는 패들 보드(108)로부터 더 쉽게 배출된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 이등변 삼각형의 형상을 예로 들면, 패들(103)의 폭은 a이다. 달리 말하면, 패들(103)의 배열 방향으로의 좌표 축 상의 패들(103)의 투영의 폭은 이등변 삼각형의 밑변의 크기인 a이다. 인접한 패들(103) 사이의 간극의 가장 좁은 폭은 b이다. 달리 말하면, 인접한 패들(103)에서 가장 가까운 두 점 사이의 거리는 b이며, 이는 인접한 2개의 이등변 삼각형의 인접한 꼭지점 사이의 거리이다.
본 실시예에서, a=b, 즉 바닥에서의 패들 보드(108)의 하부 개구 영역의 개구율은 50%이다.
도 4에서 화살표로 도시된 바와 같이, 패들(103)의 이동 방향은 패들(103)의 배열 방향과 동일하고, 또한 패들(103)의 길이 방향에 수직이다. 패들(103) 자체에 의해 야기된 전극과 기판(104) 사이의 전기장의 차단(obstruction) 때문에, 패들(103)에 대응하는 기판(104) 상의 영역은 전기를 공급받을 수 없다. 그러나, 인접한 패들(103) 사이의 간극에 대응하는 기판(104) 상의 영역은 그 사이의 전기장에 대한 차단이 없기 때문에 전기를 공급받을 수 있다. 전기 도금 공정에서, 기판(104) 상의 각각의 지점이 동일한 전기량을 공급받을 수 있다면, 기판(104) 상의 각각의 지점에서의 전기 도금 높이가 일관될 수 있다. 출원인은 이것이 패들(103)의 크기 및 이동 모드의 최적화 설계를 필요로 하는 것을 발견하였다.
도 5에 도시된 바와 같이, 삼각형은 패들(103)의 단면을 나타낸다. 이해를 쉽게 하기 위해, 패들(103) 중 하나를 검은색 삼각형으로 그려져 있다. 패들(103)의 상대적인 위치는 변하지 않기 때문에, 모든 패들(103)의 이동은 선택된 검은색 삼각형 패들(103)의 이동과 일치한다. 패들(103)의 배열 방향을 1차원 좌표 축의 방향으로 하고, 선택된 검은색 삼각형 패들(103)의 시작점을 좌표계의 원점으로 하고, 구체적으로는, 선택된 검은색 삼각형 패들(103)의 왼쪽 끝점을 좌표계의 원점으로 하여, 패들(103)이 다음의 4개의 좌표 지점에서 좌표 축을 따라 왕복 운동한다: Δ, a, Δ+a, 0.
패들(103)의 좌표 위치의 관찰을 용이하게 하기 위해, 좌표 축에 수직인 다수의 점선이 도 5에 그려져 있고, 생략 부호는 그려지지 않은 여러 개의 패들(103)을 나타낸다. 테두리가 있는 화살표는 패들(103)의 변위를 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, 1주기 내에서 패들(103)의 이동은 다음의 4개의 단계로 구분된다:
원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계 501;
좌표 a로 왼쪽으로 이동하는 단계 502;
좌표 Δ+a로 오른쪽으로 이동하는 단계 503;
다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계 504.
1주기 내에서, 패들(103)은 좌우로 교대로 이동한다. 패들(103)에 대응하는 기판(104) 상의 각각의 지점은 동일한 양의 시간 동안 패들(103)에 의해 차단되므로, 전기장이 고르게 분포될 때, 패들(103)에 대응하는 기판(104) 상의 각각의 지점은 동일한 양의 전기량을 공급받으며, 따라서 각각의 지점에서의 전기 도금 높이는 동일하다.
1주기 내에서, 각각의 반전점에서 패들(103)에 의해 덮이는 좌표 범위가 겹치지 않는 것을 보장하기 위해, 전기 도금 동안 각각의 지점에서의 교반 정도가 더욱 균형을 이루도록, Δ≥a+b, 즉 Δ≥2a인 것이 요구된다. 패들(103)의 폭 a는 5mm 내지 15mm의 범위를 가질 수 있으며, 기판(104)의 크기 및 전기 도금 장치의 부품의 크기에 따라 설정될 수 있다. a=5mm 및 Δ=15mm를 예로 들면, 패들(103)은 15mm, 5mm, 20mm, 0mm인 4개의 좌표점에서 반전된다.
전기 도금 공정에서, 1주기의 이동을 완료한 후에, 패들(103)은 다음 주기의 이동으로 바로 진입한다.
제2 실시예
본 실시예는 도 1에 도시된 바와 같은 제1 실시예에서의 전기 도금 장치의 모든 구조를 포함하는 전기 도금 장치를 개시한다. 이는 여기서는 반복되지 않는다.
제1 실시예와 달리, 도 6에 도시된 바와 같이, b=2a이고, 여기서 a는 패들(103)의 폭이고 b는 인접한 패들(103) 사이의 간극의 가장 좁은 폭이다. 본 실시예에서의 패들 플레이트(108)의 바닥에서의 개구 영역은, 50% 개구율에 비하여, 대략 66.7%인 더 큰 개구율을 가진다. 패들(103) 자체는 전기장을 덜 차단할 것이다. 따라서, 패들(103)의 이동은 상이하다. 1주기 내에서, 패들(103)은 도 7에 도시된 바와 같이 Δ, a, Δ+a, 2a, Δ+2a, 0인 6개의 좌표점에서 반전한다. 패들(103)의 이동은 다음의 6개의 단계로 구성된다:
원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계 701;
좌표 a로 왼쪽으로 이동하는 단계 702;
좌표 Δ+a로 오른쪽으로 이동하는 단계 703;
좌표 2a로 왼쪽으로 이동하는 단계 704;
좌표 Δ+2a로 오른쪽으로 이동하는 단계 705;
다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계 706.
1주기 내에서, 패들(103)은 좌우로 교대로 이동한다. 패들(103)에 대응하는 기판(104) 상의 각각의 지점은 동일한 양의 시간 동안 패들(103)에 의해 차단되므로, 전기장이 고르게 분포될 때, 패들(103)에 대응하는 기판(104) 상의 각각의 지점은 동일한 양의 전기량을 공급받으며, 따라서 각각의 지점에서의 전기 도금 높이는 동일하다.
1주기 내에서, 각각의 반전 위치에서 패들(103)에 의해 덮이는 좌표 범위가 겹치지 않는 것을 보장하기 위해, Δ≥a+b, 즉 Δ≥3a인 것이 요구된다. a=6mm 및 Δ=20mm를 예로 들면, 패들(103)은 20mm, 6mm, 26mm, 12mm, 32mm, 0mm인 6개의 좌표점에서 반전된다.
제3 실시예
본 실시예는 도 1에 도시된 바와 같은 제1 실시예에서의 전기 도금 장치의 모든 구조를 포함하는 전기 도금 장치를 개시한다. 이는 여기서는 반복되지 않는다.
제1 실시예와 달리, 도 8에 도시된 바와 같이, a=2b이고, 여기서 a는 패들(103)의 폭이고 b는 인접한 패들(103) 사이의 간극의 가장 좁은 폭이다. 본 실시예에서의 패들 플레이트(108)의 바닥에서의 개구 영역은 대략 33.3%인 더 작은 개구율을 가진다. 이러한 크기 설계는 제2 실시예에서의 패들(103)의 크기를 인접한 패들(103) 사이의 간극의 크기와 교환하는 것으로 간주될 수 있다. 따라서, 패들(103)의 이동은 제2 실시예에서 설명된 것과 유사할 수 있고, 패들(103)이 Δ, b, Δ+b, 2b, Δ+2b, 0인 6개 좌표점에서 반전한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 1주기 내에서 패들(103)의 이동은 다음의 6개의 단계로 구성된다:
원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계 901;
좌표 b로 왼쪽으로 이동하는 단계 902;
좌표 Δ+b로 오른쪽으로 이동하는 단계 903;
좌표 2b로 왼쪽으로 이동하는 단계 904;
좌표 Δ+2b로 오른쪽으로 이동하는 단계 905;
다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계 906.
1주기 내에서, 패들(103)은 좌우로 교대로 이동한다. 패들(103)에 대응하는 기판(104) 상의 각각의 지점은 동일한 양의 시간 동안 패들(103)에 의해 차단되므로, 전기장이 고르게 분포될 때, 패들(103)에 대응하는 기판(104) 상의 각각의 지점은 동일한 양의 전기량을 공급받으며, 따라서 각각의 지점에서의 전기 도금 높이는 동일하다.
유사하게, 1주기 내에서, 패들(103)이 반전하는 좌표를 최대한 분산시키기 위해서, Δ≥a+b, 즉 Δ≥3b인 것이 요구된다. b=10mm, Δ=35mm를 예로 들면, 패들(103)이 멈추는 좌표는 35mm, 10mm, 45mm, 20mm, 55mm, 0mm이다.
제4 실시예
제1 실시예 내지 제3 실시예에서, 패들(103)의 폭 a와 인접한 패들(103) 사이의 간극의 가장 좁은 폭 b 사이의 배수는 정수이다. 패들(103)의 폭 a와 인접한 패들(103) 사이의 간극의 가장 좁은 폭 b 사이의 배수가 정수인 전기 도금 장치에 대해, 본 실시예는 다음의 전기 도금 방법을 개시한다:
패들(103)을 다음과 같이 이동시키기 위하여 컨트롤러에서 프로그램을 실행한다: 1주기 내에서, 패들(103)의 이동 단계는 다음과 같다:
패들(103)의 배열 방향으로 원점으로부터 좌표 Δ로 이동하는 단계;
반대 방향으로 좌표 c로 이동하는 단계;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+c로 이동하는 단계;
반대 방향으로 좌표 2c로 이동하는 단계;
…
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+(N-1)*c로 이동하는 단계;
반대 방향으로 좌표 N*c로 이동하는 단계;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+N*c로 이동하는 단계;
반대 방향으로 다시 원점으로 이동하는 단계.
여기서, Δ≥a+b이고, 이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 정수이다.
한편으로는, 패들(103)의 교대 이동은 전기 도금 용액 내의 금속 이온 및 전기 도금 첨가제의 분포를 균일하게 만들 수 있다. 다른 한편으로는, 패들(103)에 대응하는 기판(104) 상의 각각의 지점은 동일한 양의 시간 동안 패들(103)에 의해 차단되며, 이는 패들(103)에 대응하는 기판(104) 상의 각각의 지점의 전기 도금 높이를 동일하게 만들 수 있다.
대안적으로, 1주기 내에서, 패들(103)은 다음과 같이 이동할 수 있다:
패들(103)의 배열 방향으로 원점으로부터 좌표 Δ로 이동하는 단계;
반대 방향으로 좌표 c로 이동하는 단계;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+c로 이동하는 단계;
반대 방향으로 좌표 2c로 이동하는 단계;
…
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+(N-1)*c로 이동하는 단계;
반대 방향으로 좌표 N*c로 이동하는 단계;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+N*c로 이동하는 단계;
반대 방향으로 좌표 N*c로 이동하는 단계;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+(N-1)*c로 이동하는 단계;
…
반대 방향으로 좌표 2c로 이동하는 단계;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+c로 이동하는 단계;
반대 방향으로 좌표 c로 이동하는 단계;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ로 이동하는 단계;
반대 방향으로 다시 원점으로 이동하는 단계;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+N*c로 이동하는 단계;
반대 방향으로 다시 원점으로 이동하는 단계.
각각의 반전점에서의 패들(103)의 위치를 보다 직관적으로 표시하기 위해, b=2a를 예로 들면, 1주기 내의 패들(103)의 이동은 도 10에 도시된 바와 같이 다음의 12개의 단계로 분할된다:
패들(103)의 배열 방향으로 원점으로부터 좌표 Δ로 이동하는 단계 1001;
반대 방향으로 좌표 a로 이동하는 단계 1002;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+a로 이동하는 단계 1003;
반대 방향으로 좌표 2a로 이동하는 단계 1004;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+2a로 이동하는 단계 1005;
반대 방향으로 좌표 2a로 이동하는 단계 1006;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+a로 이동하는 단계 1007;
반대 방향으로 좌표 a로 이동하는 단계 1008;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ로 이동하는 단계 1009;
반대 방향으로 다시 원점으로 이동하는 단계 1010;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+2a로 이동하는 단계 1011;
반대 방향으로 다시 원점으로 이동하는 단계 1012.
유사하게, 패들(103)에 대응하는 기판(104) 상의 각각의 지점이 차단되는 시간이 동일하므로, 공급받는 전기량이 동일하고 전기 도금 높이가 일관된다.
제5 실시예
본 실시예는 도 1에 도시된 바와 같은 제1 실시예에서의 전기 도금 장치의 모든 구조를 포함하는 전기 도금 장치를 개시한다. 이는 여기서는 반복하지 않는다.
제1 실시예와 달리, 도 11에 도시된 바와 같이, b=1.5a이고, 여기서 패들(103)의 폭은 a이고 인접한 패들(103) 사이의 간극의 가장 좁은 폭은 b이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 패들(103)은 다음 10개의 좌표점에서 반전한다:
Δ, a, Δ+a, 2a, Δ+2a, 3a, Δ+3a, 4a, Δ+4a, 0.
1주기 내에서, 패들(103)의 이동은 다음의 10개의 단계를 포함한다:
패들(103)의 배열 방향으로 원점으로부터 좌표 Δ로 이동하는 단계 1201;
반대 방향으로 좌표 a로 이동하는 단계 1202;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+a로 이동하는 단계 1203;
반대 방향으로 좌표 2a로 이동하는 단계 1204;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+2a로 이동하는 단계 1205;
반대 방향으로 좌표 3a로 이동하는 단계 1206;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+3a로 이동하는 단계 1207;
반대 방향으로 좌표 4a로 이동하는 단계 1208;
패들(103)의 배열 방향으로 좌표 Δ+4a로 이동하는 단계 1209;
다시 원점으로 반대 방향으로 이동하는 단계 1210.
1주기 내에서, 패들(103)에 대응하는 기판(104) 상의 각각의 지점이 차단되는 시간은 동일하다. 전기장이 균일하게 분포될 때, 패들(103)에 대응하는 기판(104) 상의 각각의 지점은 동일한 양의 전기량을 공급받고, 따라서 각각의 지점의 전기 도금 높이는 동일하다.
제6 실시예
제5 실시예에서, 패들(103)의 폭 a와 인접한 패들(103) 사이의 가장 좁은 간격 b 사이의 배수는 1보다 큰 정수가 아닌 수이다. a와 b 사이의 1보다 큰 정수가 아닌 배수를 갖는 전기 도금 장치에 대해, 다음의 전기 도금 방법이 본 예에 개시된다:
패들(103)을 다음과 같이 이동시키기 위하여 컨트롤러에서 프로그램을 실행한다: 1주기 내에서 패들(103)의 이동 단계는 다음과 같다:
원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
…
좌표 Δ+(y-2)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 (y-1)*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+(y-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계.
여기서, Δ≥a+b이고, a는 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 가장 좁은 간극이고, 이고, y=x*(N+1)이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 1보다 큰 정수가 아닌 수이고, x는 x*N을 정수로 만드는 값이다.
이 방법을 이해하기 위하여, c가 a 및 b 사이의 작은 값이라고 가정하고, 폭이 c인 여러 개의 작은 격자를 사용하여 폭이 x*(a+b)인 큰 격자(x는 정수)를 채운다고 가정하라. 각각의 작은 격자는 폭 방향을 따라 배열되고, 덮인 위치는 겹치지 않으며, 큰 격자는 어떠한 간극도 남겨두지 않고 채워진다. 적절한 값의 x를 선택함으로써, x*(a+b)는 요구 사항을 충족하는 c의 배수가 될 수 있다. x*(a+b)가 c의 배수인 것은 x*(N+1)이 정수인 것과 동일하다. 즉, x*N은 정수이다.
폭이 c인 작은 격자는 폭이 c인 패들(103)로 간주되고, x*(N+1)은 그룹 내 반환점의 수로 간주되고, 폭이 x*(a+b)인 큰 격자는 그룹 내 반환점에서 패들(103)에 의해 덮이는 좌표 범위로 간주된다. 큰 격자를 작은 격자로 채우는 설명은 제5 실시예에서 언급된 "패들(103)에 대응하는 기판(104)의 각각의 지점이 차단되는 시간이 동일하다"는 효과를 달성하는 것으로 간주될 수 있다. 1주기 내에 2개의 반환점 그룹이 있으므로, 1주기 내의 반환점 수는 2x*(N+1)이다. 표현을 단순화하기 위해, y＝x*(N+1)이라고 하면, 제1 반환점 그룹의 좌표는 0, c, 2c, …, (y-2)*c, (y-1)*c이고, 제2 반환점 그룹의 좌표는 Δ, Δ+c, Δ+2c, …, Δ+(y-2)*c, Δ+(y-1)*c이다.
1주기 내에서, 패들(103)의 이동 단계는 또한 다음과 같을 수 있다.
원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;9
좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
…
오른쪽으로 좌표 Δ+(y-2)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 (y-1)*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+(y-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 (y-1)*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+(y-2)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
…
좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계;
좌표 Δ+(y-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계.
유사하게, 패들(103)에 대응하는 기판(104) 상의 각각의 지점은 동일한 양의 시간 동안 덮이고, 공급받은 전기량이 동일하여, 일관된 전기 도금 높이를 제공한다.
제7 실시예
본 실시예는 제1 실시예의 전기 도금 장치의 모든 구조를 포함하는 전기 도금 장치를 개시하며, 여기서는 반복되지 않을 것이다
또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 전기 도금 장치는 패들(103)과 기판(104) 사이에 설치된 확산판(107)을 더 포함한다. 확산판(107)은 다수의 관통 홀을 가지며, 관통 홀의 밀도 및 애퍼처(aperture)를 설정함으로써, 기판 상의 각각의 지점에서의 전기 도금 높이의 일관성이 더 개선될 수 있다.
본 발명의 확산판(107)이 없는 전기 도금 장치와 확산판(107)이 있는 전기 도금 장치의 전기 도금 결과를 비교하기 위해, 도 14는 이 2개의 전기 도금 장치의 전기 도금 결과 곡선을 도시한다. 수평 축은 테스트 지점과 기판의 중심점 사이의 거리를 나타내고, 수직 축은 테스트 지점의 전기 도금 높이를 나타낸다. 확산판이 있는 전기 도금 장치가 더욱 일관된 전기 도금 높이를 달성할 수 있다는 것을 알 수 있다.
제8 실시예
본 실시예는 도 1에 도시된 바와 같은 제1 실시예에서의 전기 도금 장치의 모든 구조를 포함하는 전기 도금 장치를 개시한다. 이는 여기서는 반복되지 않는다.
제1 실시예와 달리, 패들(103)은 패들 배열 방향으로 좌표 축과 각도 α를 가지며, α는 90° 미만이다. 따라서, 패들(103)의 좌표는 좌표 축 상의 패들(103)의 실제 위치의 투영이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 패들(103) 상의 한 지점의 실제 위치가 지점 A라면, 그 지점의 좌표 위치는 좌표 축 상의 지점 A의 투영 지점 B이다. 이것은 다음과 같이 이해될 수 있다: 좌표 축 방향으로의 패들(103)의 이동 성분만이 기판(104) 상의 대응하는 영역이 공급받는 전기량에서의 변화를 야기할 것이기 때문에, 좌표 축 상의 패들(103)의 좌표 변화만이 고려된다.
물론, 각도 α의 존재로 인해, 패들(103)이 이동하는 움직이는 실제 거리는 더 커지고, 따라서 각도 α의 크기는 실제 상황에 따라 설정될 수 있다.
제9 실시예
본 실시예는 도 1에 도시된 바와 같은 제1 실시예에서의 전기 도금 장치의 모든 구조를 포함하는 전기 도금 장치를 개시한다. 이는 여기서는 반복되지 않는다.
또한, 도 16에 도시된 바와 같이, 패들 플레이트(108)의 일측은 연결부재(1011)를 통해 편심 베어링(1010)에 연결되고, 편심 베어링(1010)은 가이드 레일(109)에 슬라이딩 가능하게 연결된다. 패들 플레이트(108)는 구동 기구(105)에 의해 구동되어 이동한다. 편심 베어링(1010)이 없으면, 패들 플레이트(108)의 이동은 가이드 레일(109)의 방향을 따라야 한다. 구동 기구가 패들 플레이트(108)로 하여금 다른 방향으로 이동하게 하면, 패들 플레이트(108)가 가이드 레일에 걸리게 될 것이다. 편심 베어링(1010)의 기능은 패들 플레이트(108)의 이동 방향과 가이드 레일의 방향 사이에 약간의 편차를 허용하여 설치 오류로 인해 패들 플레이트(108)의 이동이 방해되는 것을 방지하는 것이다.
부식성 가스가 정밀 부품을 부식시키는 것을 방지하기 위해, 구동 기구(105), 편심 베어링(1010) 및 가이드 레일(109)은 질소 보호 상자(1012)로 둘러싸인다. 도 17은 질소 입구 및 질소 출구를 갖는 질소 보호 박스(1012)로 둘러싸인 편심 베어링(1010) 및 가이드 레일(109)을 도시한다. 질소 보호 상자(1012)는 질소로 채워진 상태로 유지되며, 외부 가스가 질소 보호 상자(1012)로 유입되어 내부 정밀 부품을 부식시킬 수 없다. 유사하게, 구동 기구(105)는 또한 다른 질소 보호 박스로 둘러싸일 수도 있다.
제10 실시예
본 실시예는 도 1에 도시된 바와 같은 제1 실시예에서의 전기 도금 장치의 모든 구조를 포함하는 전기 도금 장치를 개시한다. 이는 여기서는 반복되지 않는다.
제1 실시예와 달리, 도 18에 도시된 바와 같이, 패들 플레이트(108)의 형상은 정사각형 기판을 전기 도금하기에 적합한 정사각형이다. 대응하여, 패들(103)은 패들 플레이트(108) 중앙에서 정사각형 영역 내에 스트립 관통 홀을 개방함으로써 형성된다.
본 발명의 각각의 실시예에서의 패들(103)의 좌표의 제한은 패들(103)의 병진 이동 거리를 반영한다는 점에 유의해야 한다. 전기 도금 공정에서, 좌표 축의 원점 위치는 임의로 특정될 수 있다.
본 발명에 의해 성취되는 효과를 입증하기 위해, 도 19a, 도 19b 및 도 19c는 기존의 전기 도금 장치를 이용한 기판의 전기 도금 효과, 본 발명의 전기 도금 장치를 이용한 기판의 전기 도금 효과 및 기판 상의 테스트 지점의 전기 도금 높이 데이터를 각각 도시한다. 도 19b와 비교하여, 도 19a에서의 기판 상의 동심원은 더 분명하며, 전기 도금 높이가 고르지 않다. 도 19c에서, 수평 축은 테스트 지점과 기판의 중심점 사이의 거리를 나타내고, 수직 축은 테스트 지점의 전기 도금 높이를 나타낸다. 기존의 전기 도금 장치를 이용하면, 기판의 반경 방향을 따라 기판의 중심 근처의 영역에서 더 분명한 전기 도금 높이에서의 큰 변동이 있다는 것을 도 19c로부터 알 수 있다. 본 발명의 전기 도금 장치를 사용하면, 기판의 각각의 지점의 전기 도금 높이는 더욱 일관되고, 서로 다른 지점 사이의 전기 도금 높이에서의 작은 차이는 다른 요인과 관련되며 허용 가능한 범위 내에 있다.
요약하면, 본 발명은 상기 실시예들 및 관련 도면을 통해 구체적이고 포괄적으로 개시되었으며, 당해 업계에서의 통상의 기술자가 본 발명을 구현할 수 있도록 한다. 상기 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위해 사용된 것이며 본 발명의 범위를 제한하려고 의도되지 않는다. 본 발명의 범위는 본 발명의 청구범위에 의하여 정의되어야 한다. 본 문서에 기술된 구성 요소의 수의 변경 또는 동등한 구성 요소의 대체도 본 발명의 범위 내에 있어야 한다.

Claims (14)

  1. 기판에 평행하게 배열되고 전기 도금 용액을 교반하기 위해 이동하는 다수의 평행한 패들을 포함하는 전기 도금 장치에 있어서,
    상기 전기 도금 장치는, 컨트롤러 및 구동 기구를 더 포함하고, 상기 구동 기구는 상기 컨트롤러 및 상기 패들에 각각 연결되고, 상기 컨트롤러는 상기 패들에 의해 차단된 상기 기판 상의 각각의 대응하는 지점의 누적 시간이 동일하도록 상기 패들이 주기적으로 이동하게 상기 구동 기구를 제어하며;
    상기 패들의 배열 방향을 좌표 축 방향으로 하여, 1주기 내의 상기 패들의 이동 단계는:
    좌표 원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    …
    좌표 Δ+(N-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 N*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+N*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    다시 좌표 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계
    를 포함하고,
    Δ≥a+b이고, a는 상기 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 간극의 가장 좁은 폭이고, 이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 정수인, 전기 도금 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    확산판이 상기 패들과 상기 기판 사이에 제공되고, 상기 확산판은 다수의 관통 홀을 가지는, 전기 도금 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전기 도금 장치에는 가이드 레일이 제공되고, 상기 패들은 패들 플레이트 상에 스트립 형상의 관통 홀을 개방함으로써 형성되고, 상기 패들 플레이트의 일측은 상기 구동 기구와 연결되고 상기 패들 플레이트의 타측은 편심 베어링을 통해 상기 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 연결되는, 전기 도금 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 구동 기구, 상기 편심 베어링 및 상기 가이드 레일은 질소 보호 상자에 의해 둘러싸이고, 상기 질소 보호 상자에는 질소 입구 및 질소 출구가 제공되는, 전기 도금 장치.
  5. 기판에 평행하게 배열되고 전기 도금 용액을 교반하기 위해 이동하는 다수의 평행한 패들을 포함하는 전기 도금 장치에 있어서,
    상기 전기 도금 장치는, 컨트롤러 및 구동 기구를 더 포함하고, 상기 구동 기구는 상기 컨트롤러 및 상기 패들에 각각 연결되고, 상기 컨트롤러는 상기 패들에 의해 차단된 상기 기판 상의 각각의 대응하는 지점의 누적 시간이 동일하도록 상기 패들이 주기적으로 이동하게 상기 구동 기구를 제어하며;
    상기 패들의 배열 방향을 좌표 축 방향으로 하여, 1주기 내의 상기 패들의 이동 단계는:
    좌표 원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    …
    좌표 Δ+(N-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 N*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+N*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 N*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+(N-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    …
    좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동
    좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+N*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    를 포함하고,
    Δ≥a+b이고, a는 상기 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 간극의 가장 좁은 폭이고, 이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 정수인, 전기 도금 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    확산판이 상기 패들과 상기 기판 사이에 제공되고, 상기 확산판은 다수의 관통 홀을 가지는, 전기 도금 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 전기 도금 장치에는 가이드 레일이 제공되고, 상기 패들은 패들 플레이트 상에 스트립 형상의 관통 홀을 개방함으로써 형성되고, 상기 패들 플레이트의 일측은 상기 구동 기구와 연결되고 상기 패들 플레이트의 타측은 편심 베어링을 통해 상기 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 연결되는, 전기 도금 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구동 기구, 상기 편심 베어링 및 상기 가이드 레일은 질소 보호 상자에 의해 둘러싸이고, 상기 질소 보호 상자에는 질소 입구 및 질소 출구가 제공되는, 전기 도금 장치.
  9. 기판에 평행하게 배열되고 전기 도금 용액을 교반하기 위해 이동하는 다수의 평행한 패들을 포함하는 전기 도금 장치에 있어서,
    상기 전기 도금 장치는, 컨트롤러 및 구동 기구를 더 포함하고, 상기 구동 기구는 상기 컨트롤러 및 상기 패들에 각각 연결되고, 상기 컨트롤러는 상기 패들에 의해 차단된 상기 기판 상의 각각의 대응하는 지점의 누적 시간이 동일하도록 상기 패들이 주기적으로 이동하게 상기 구동 기구를 제어하며;
    상기 패들의 배열 방향을 좌표 축 방향으로 하여, 1주기 내의 상기 패들의 이동 단계는:
    원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    …
    좌표 Δ+(y-2)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 (y-1)*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+(y-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계
    를 포함하고,
    Δ≥a+b이고, a는 상기 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 간극의 가장 좁은 폭이고, 이고, y=x*(N+1)이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 1보다 큰 정수가 아닌 수이고, x는 x*N을 정수로 만드는 값인, 전기 도금 장치.
  10. 기판에 평행하게 배열되고 전기 도금 용액을 교반하기 위해 이동하는 다수의 평행한 패들을 포함하는 전기 도금 장치에 있어서,
    상기 전기 도금 장치는, 컨트롤러 및 구동 기구를 더 포함하고, 상기 구동 기구는 상기 컨트롤러 및 상기 패들에 각각 연결되고, 상기 컨트롤러는 상기 패들에 의해 차단된 상기 기판 상의 각각의 대응하는 지점의 누적 시간이 동일하도록 상기 패들이 주기적으로 이동하게 상기 구동 기구를 제어하며;
    상기 패들의 배열 방향을 좌표 축 방향으로 하여, 1주기 내의 상기 패들의 이동 단계는:
    원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    …
    좌표 Δ+(y-2)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 (y-1)*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+(y-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 (y-1)*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+(y-2)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    …
    좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+(y-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    를 포함하고,
    Δ≥a+b이고, a는 상기 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 간극의 가장 좁은 폭이고, 이고, y=x*(N+1)이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 1보다 큰 정수가 아닌 수이고, x는 x*N을 정수로 만드는 값인, 전기 도금 장치.
  11. 기판에 평행하게 배열되고 전기 도금 용액을 교반하기 위해 이동하는 다수의 평행한 패들을 설치하는 단계와, 상기 패들에 의해 차단된 기판 상의 각각의 대응하는 지점의 누적 시간이 동일하도록 상기 패들의 이동을 제어하는 단계를 포함하는 전기 도금 방법에 있어서,
    상기 패들의 배열 방향을 좌표 축 방향으로 하여, 1주기 내의 상기 패들의 이동 단계는:
    좌표 원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    …
    좌표 Δ+(N-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 N*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+N*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    다시 좌표 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계
    를 포함하고,
    Δ≥a+b이고, a는 상기 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 간극의 가장 좁은 폭이고, 이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 정수인, 전기 도금 방법.
  12. 기판에 평행하게 배열되고 전기 도금 용액을 교반하기 위해 이동하는 다수의 평행한 패들을 설치하는 단계와, 상기 패들에 의해 차단된 기판 상의 각각의 대응하는 지점의 누적 시간이 동일하도록 상기 패들의 이동을 제어하는 단계를 포함하는 전기 도금 방법에 있어서,
    상기 패들의 배열 방향을 좌표 축 방향으로 하여, 1주기 내의 상기 패들의 이동 단계는:
    좌표 원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    …
    좌표 Δ+(N-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 N*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+N*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 N*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+(N-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    …
    좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동
    좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+N*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계
    를 포함하고,
    Δ≥a+b이고, a는 상기 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 간극의 가장 좁은 폭이고, 이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 정수인, 전기 도금 방법.
  13. 기판에 평행하게 배열되고 전기 도금 용액을 교반하기 위해 이동하는 다수의 평행한 패들을 설치하는 단계와, 상기 패들에 의해 차단된 기판 상의 각각의 대응하는 지점의 누적 시간이 동일하도록 상기 패들의 이동을 제어하는 단계를 포함하는 전기 도금 방법에 있어서,
    상기 패들의 배열 방향을 좌표 축 방향으로 하여, 1주기 내의 상기 패들의 이동 단계는:
    원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    …
    좌표 Δ+(y-2)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 (y-1)*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+(y-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계
    를 포함하고,
    Δ≥a+b이고, a는 상기 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 간극의 가장 좁은 폭이고, 이고, y=x*(N+1)이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 1보다 큰 정수가 아닌 수이고, x는 x*N을 정수로 만드는 값인, 전기 도금 방법.
  14. 기판에 평행하게 배열되고 전기 도금 용액을 교반하기 위해 이동하는 다수의 평행한 패들을 설치하는 단계와, 상기 패들에 의해 차단된 기판 상의 각각의 대응하는 지점의 누적 시간이 동일하도록 상기 패들의 이동을 제어하는 단계를 포함하는 전기 도금 방법에 있어서,
    상기 패들의 배열 방향을 좌표 축 방향으로 하여, 1주기 내의 상기 패들의 이동 단계는:
    원점으로부터 좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    …
    좌표 Δ+(y-2)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 (y-1)*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+(y-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 (y-1)*c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+(y-2)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    …
    좌표 2c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 c로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계;
    좌표 Δ+(y-1)*c로 오른쪽으로 이동하는 단계;
    다시 원점으로 왼쪽으로 이동하는 단계
    를 포함하고,
    Δ≥a+b이고, a는 상기 패들의 폭이고, b는 인접한 패들 사이의 간극의 가장 좁은 폭이고, 이고, y=x*(N+1)이고, b=N*a 또는 a=N*b이고, N은 1보다 큰 정수가 아닌 수이고, x는 x*N을 정수로 만드는 값인, 전기 도금 방법.
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