TWI378157B - Kit for the assembly of a process reactor for the formation of metallic layers on one or more substrates - Google Patents

Kit for the assembly of a process reactor for the formation of metallic layers on one or more substrates Download PDF

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TWI378157B
TWI378157B TW096148749A TW96148749A TWI378157B TW I378157 B TWI378157 B TW I378157B TW 096148749 A TW096148749 A TW 096148749A TW 96148749 A TW96148749 A TW 96148749A TW I378157 B TWI378157 B TW I378157B
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Dirk Habermann
Patrik Muller
Ernst Hartmannsgruber
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Rena Gmbh
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Description

1378157 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-處理反應器之-裝配套組且係關於使用 該裝配套組之一方法。此處理反應器用於在一或多個基板 上形成金屬層,其中該等基板(例如)可為基本上平坦之半 導體晶圓。 【先前技術】 本發明特定言之係關於電鍍技術,一般將其理解為物件 上之金屬沈積物(塗層)之電化學沈積。在該處理中,引導 電流經過一電解槽。將待沈積之金屬(例如,銅或鎳)定位 於正極(陽極)處,且將待處理或精製之物件定位於負極(陰 極)處。因此,電流使金屬離子自可消耗性電極溶解並藉 由還原而析出於基板上。作為對於可消耗性陽極之替代方 法,亦可旎使用一惰性陽極,其中電鍍所必需之金屬離子 (例如)藉由將其添加於電鍍溶液而被提供。以此方式以 正被使用之金屬或多或少均一地塗佈待處理之基板。物件 處於槽内之時間越長且電流越高,金屬層將越厚。 通常,可在功能電鍍技術與裝飾電鍍技術兩者之間加以 區分,且本發明特定地可應用於功能電鍍之領域。儘管裝 飾電錄技術主要用於物件之美化,但功能電鑛技術主要用 於腐姓保4、磨損保護或用於催化作用以及用於改變或改 良電導率。在半導體技術之領域申,本發明相對於已知方 法特疋適合於用於微電子電路之接觸、再佈線或焊接之導 電層的結構化或非結構化塗佈,以及適合於具有(例如)擴 127539-I001M8.doc _9· 1378157 散障蔽、黏著促進、催化性質以及具有特殊光學、機械、 磁或導熱性質之功能層的結構化或非結構化塗佈。同樣, 本發明亦適合於用於微組件或光學資料載體(CD/DVD)之 淹鑄之結構化鑲件的電流生產(所謂的母板製作),以及適 合於電化學複製。 在根據本發明所涉及之電鐘技術之電化學變體的情境 下’將基底材料(本文中被稱為基板)暴露於電場。由於電 場以及電解流體之流動條件並非保持均一,從而產生特定 作用於待電鍍之不同大小之結構上或作用於基板之邊緣處 的不同場強或流量,因而此等區域上之沈積層之厚度將保 持不同》不勻性之此等效應因增加場強或流動速率而被另 外放大’但另一方面’此等效應對於較高電鍵速率且因此 對於較高生產效能之達成將係有利的。 根據本發明所揭示之實施例一般可適用於不同大小、數 目及材料黏_度之較廣範圍之基板。然而,為清楚起見, 對於大體半導基板(所謂的晶圓)之處理之較佳實例來揭示 本發明。 根據本發明之處理反應器包含一可充滿流體且具有兩端 之反應器外殼。以流體可自一端流向另一端之方式來設計 該反應器外殼。另外,在反應器外殼之出口之區域中,一 用以接收基板之器件較佳以其能夠圍繞反應器外殼之中心 縱向轴線而關於反應器外殼旋轉之方式被配置。可將處理 反應器設計為一所謂的噴泉式電鍍器。此意謂流體在經由 一收集谷器由經定義之構件被導引回至處理反應器之反應 127539-1001118.doc ^/8157 态外威中之前自下端至上端流經反應器外殼之内部且存在 於溢流上。根據另一或者較佳實施例,反應器外殼可以 任何角度傾斜或水平定向或甚至倒轉,使得流體並非自底 部流至頂部而亦可以根據反應器傾角之任何所要角度流 動以下,藉由一垂直由下而上流之實例來說明本發明, 其中明確指示根據本發明之套組之個別元件分別與反應器 外殼之傾角或與流體流量無關,且可因此而用於以任何次 序傾斜之處理反應器外殼中。 處理反應器進一步包含具有正電位之至少一陽極,而基 板位於負極(陰極)處,從而展現負電位。根據本發明,可 能轉換所涉及電極之極性。此意謂原始陽極獲得負電位且 原始陰極獲得正電位。另外,可預見不同電位量值之調 整。 在當前技術狀態下,已知所謂的喷泉式反應器包含在其 中產生流體流之一反應器外殼。藉由自溶解陽極(可消耗 性電極)’用歸因於處理反應器内之電位差而沈積於待塗 佈之基板上並形成或多或少均質(亦即均一厚度之)層的所 要金屬離子來濃化流體。 在當前技術狀態下’亦揭示所使用的是所謂的惰性陽極 而非使用溶解可消耗性電極。以其他方式(諸如藉由添加) 來提供電鐘所需之金屬離子。 US 5,000,827揭示一種用以將接觸點沈積於微電子電路 上之處理反應器。此反應器包含一反應器外殼,藉由栗將 流體饋入其下端中。歸因於流體之饋入,流體在待電錢之 127539-1001118.doc 1378157 基板之方向上流動。在基板與反應器外殼之上端之間提供 一間隔,從而形成經設計為一溢流之環形間隙。為共同反 應器類型所固有之流特性及基板處之不同場強之所得或伴 生發展引起尤其在基板之邊緣區域中之較厚沈積物之形 成,因為材料沈積由諸如流體之離子濃度或正存在於此等 區域中之電阻的電鍍參數促進。此項技術申所揭示之裝置 提供用以防止材料在此等邊緣區域中積聚之構件,藉助於 該等構件應獲得均一層厚度^詳言之,建議進行流相關量 測’藉由該等量測應產生尤其在溢流區中之不同流品質。 此項技術之缺點存在於以下事實中:此項技術集中於提 供可專門用於預定大小之基板且僅用於一個電化學應用之 剛性器件。對於不同大小之基板(例如較大或包含若干元 件)之所要處理,因此必須提供具有較大直徑之另一反應 器。此外,此項技術中已知之處理反應器不允許替代套 組狀設計,藉由該等設計可相對於可能應用之不同需求來 組態反應器使其較為簡單且靈活。 【發明内容】 因此,本發明之目標在於提供用於在一或多個基板上形 成金屬層之處理反應器的裝配套組,可藉由該套組克服此 項技術之上述缺點。 為解決任務’提供根據本發明之套組及處理反應器之不 同實施例以及使用該套組之方法。 根據本發明之套組之主要優點中的一者存在於以下事實 中:該套組可相對於處理之所要模式與待處理之基板之尺 I27539-1001118.doc -12· 1378157 寸兩者而完全且靈活地適用於所欲之實際應用。根據本發 明,因此提供具有經界定之大小(較佳標準大小)之處理反 應器’該處理反應器可由簡單量測最佳化使得不同尺寸之 基板(諸如較小、中等及較大基板)可藉由同一處理反應器 而被處理。
本發明之另一主要優點在於各別基板上之具有大體均一 層厚度之均質(homogenous ;)(亦即均勻(unif〇rm))沈積可 以實現。根據本發明之處理反應器的構件(亦在替代方法 中或在組合中所提供),是關於(例如)用於反應器外殼内之 目標流體流或定向流體流之產生或控制之流調整器件 (stream adjustment devices),以及關於可藉以分別控制、
影響或最佳化待建立或已存在之反應器外殼内之電場之場 調整器件(field adjustment devices)。另外,較佳實施例提 供可藉以遮蔽場與流兩者之節流孔,使得尤其在待電鍍之 基板之邊緣區域處的沈積層錢示較厚沈積物。環元件之 較佳使用用以視需要減小標準化處理反應器之内徑因此 使處理反應器能夠適應於待處理之基板。 下文中所述之根據本發明之其他構件用於沈積製程之進 一步或替代最佳化。視具體應用而定,可個別地、多種形 式地或彼此組合地或以模組形式來❹根據本發明之所有 根據本發明所,流調整器# 咖“ 态件用以建立或影響反應器外殼 自下(一)端上至基板之流量。 里例如,若在處理期間偵 d i在基板之邊緣區域中的材料 竹疋積聚,其可能產生不均 127539-100lH8.d〇( -13· 1378157 勻的層厚度,則可選擇性地減少此等區域中之流量。提供 一可變調整與靈活調整的流動來分別撞擊基板或通過基板 的可能性,使得反應器具有可適應於大多數不同應用之優 根據本發明’提供不同構件用以調整處理反應器内之 流’此等不同構件可單獨使用、或在單數與複數兩種情況 下組合使用。此等構件展現影響自處理反應器之一(例如 下)端至處理反應器之另一(例如上)端之流體流的共同特 徵。流體流之變化(例如體積及/或速度)可均一地發生於處 理反應器之橫截面上及/或均一地發生於其縱向延伸上, 或流體流可以流體流之不同參數存在於不同區段中(亦即 存在於橫截面上之經界定之區域内及/或縱向方向上)的方 式被影響。 根據本發明所優選之流調整器件之構件為擴散器。擴散 器具有碟狀設計且較佳延伸於反應器外殼之橫截面上。擴 散器具有以流動方向上之擴散器之後發展的流體流不再為 方向導向之方式而同時改變定向與非定向流動的性質。擴 散器之一另外或其他特性在於可在橫截面上不同地調整流 動參數(體積及/或速度)。 根據本發明所優選之流調整器件之另一構件為所謂的喷 嘴陣列(nozzle array)e此喷嘴陣列具有較佳延伸於反應器 外殼之橫截面上之碟狀設計。直徑相同或不同之―或^個 通路開口均勻或不均勻地分布於陣列之橫截面上 。通路開 口之軸線較佳垂直於待錢之基板,且因此經定向平行於 127539-1001118.doc -14- 1378157 反應器外殼之縱向軸線。 在特定較佳之實施例中,提供:可打開或關閉個別通路 開口。 喷嘴陣列較佳具有以下特性:每一通路開口可暴露於济 體流之不同參數(體積及速度)。 根據本發明所優選之流調整器件之另一實施例,是關於 反應器外殼之縱向延伸中之管狀或環形管狀構件的配置, 其中個別構件具有不同橫截面。又歸因於此等管内之流發 展 了在基板表面處達成不同品質。此由可歸因於管之不 同直經而在管内達成之不同速度引起。 根據一實施例,並排配置該等管,使得在橫截面圖中發 展一種蜂巢結構。另一實施例提供,以較小直徑開始且以 較大直徑結束彼此相套來配置該等管。可藉由重合軸線以 及藉由交錯轴線來配置該等管。較佳地,該等管自處理反 應器之下㈠端上至處理反應器之上(另―)端之區域而延 伸。 因此,流調整器件之目的在於以一流特性得以發展之方 式來調變反應器外殼内之流,可藉由該流特性來確保沈積 之主要均質或均—大小或厚度。該調變可使得基板之某些 區域與流體流不同地接觸H可選擇性地抵制基板處 之非均一沈積,使得在基板之整個縱向延伸上達成均質、 均一沈積》 根據本發明之裝置有利地進一步包含場調整器件。在處 理反應器内部’於一(例如下)端與另一(例如上)端之間建 127539-100Ui8.doc -15- 1378157 立一電場。通常,基板形成陰極,而將陽極配置於反應器 外殼之相對區域t。 存在於反應器外殼内4L電場可(例如)由酉己置於反應器外 殼内之一或多個場調整器件(例如辅助電極)來調整、控制 或改變。如本文所用之術語“輔助電極,,應理解為用於輔 助陽極及辅助陰極之通用術語,其中辅助陽極之特徵為正 電位且輔助陰極之特徵為負電位。 如根據本發明所意欲之均一沈積之達成由反應器外殼内 之辅助電極之使用來支援,較佳引入及/或配置該等輔助 電極使其可於反應器外殼之任意位置處移動。一或多個辅 助電極之位置可延伸於處理反應器外殼之整個橫截面上。 通*,使用經塗佈之電極作為辅助陽極使得輔助陽極處之 凝積作用被避免。 替代較佳實施例關於所謂的陽極陣列之使用。此等陽極 陣列為延伸於處理反應器之整個橫截面上之分段輔助陽 極,其中每一個別辅助陽極可具有一各別電位。分段允許 維持不同場強及不同電位,可藉此進一步最佳化程序。此 外,在陽極陣列中存在通路開口,該等通路開口允許流體 流自處理反應器之一端經導引至另一端。或者,亦提供, 輔助陽極部分或完全由輔助陰極替換。 根據一特定較佳實施例,分別尤其在出口或溢流區域中 提供辅助電極。藉由此配置產生一電場,可藉由該電場而 與所選電位無關地來避免或促進尤其邊緣區域中之所沈積 金屬離子的積聚。 127539-100Hl8.doc 1378157 另-替代實施例提供,可視需要另外在可環形地位於反 應盜外设中之盲管處配置輔助電極。在此設定中,將輔助 電極配置於反應器外殼之上端處,較佳配置於溢流區域中 且於相對側上,亦即g&置於基板之接收器件中。又此處, 可視希望之結果而有目的地選擇所要電位。 一特疋較佳實施例關於具有提供於陽極陣列中之通路開
口之喷嘴陣列與陽極陣列的組合使用,該等通路開口將藉 由流體流之經定義之參數而經個別驅動。 所要產品待性之達成彳受到根據本發明所建議且分別用 於所建立之流或電場内之選擇性堵塞的節流孔正向影響。 若應處理基板之尺寸小於標準尺寸或應被覆蓋之結構僅 部分分布於基板上,則可使用目前所提及之環元件及/或 所謂的盲管來減小反應器外殼之内徑。相對於基板而言, 此措施再次引起電場及流之選擇性陰蔽。 反應器外殼之另一有利實施例提供,在流方向上(亦即 在待覆蓋之基板之方向上)配置一節流孔。將此節流孔分 別直接安裝於基板處或安裝於基板之接收器件處。該節流 孔用以蔭蔽建立於陽極與陰極之間的場力線,使得分別可 避免非均-沈積或可達成沈積之H被稱為扁平盲孔 之節流孔特定地用以補償如(例如)晶圓切面之狀況下的基 板之可能不對稱。 為增加或減小反應器外殼之内徑’根據本發明提供環元 件’其高度或長度僅佔據反應器外殼之内部之—部分且其 内徑小於反應器外殼之内徑。藉由此等構件,可以=段狀 127539-1001118.doc -17- 1378157 方式減小反應器外殼之内部空間,其中可在整個縱向延伸 上以梯狀以及均質地且以相同或不同方式來實現此減小。 另外,區段狀設計具有以下優點:在插入各別區段之後, 可配置或插入諸如辅助陽極或輔助陰極又或擴散器之其他 辅助元件》此等實施例亦展示,藉由根據本發明之套組, 可以再現方式在高品質水平上滿足多數不同需求而不必改 變或替換根據本發明之裝置之架構。 有利地,亦提供較佳以可在沈積製程期間量測層厚度 (若繼續需要)之方式所製造之一調節電路,使得可能出現 之不規則性可被偵測且控制功能可被觸發,可藉由該等控 制功旎根據需要來啟用、停用或調節流調整器件及/或場 調整器件。或者,亦可以在完成沈積製程之後獨立地量測 電鐘I果之方式來設計調節電路,且根據量測結果來觸發 或調整上述調節功能用於隨後沈積。 另一替代實施例提供,存在流體通道而非溢流區域,使 得流體可僅在一個特定位點處退出。藉由關於反應器外殼 方疋轉基板而達成均一分布,且較佳配置於流體通道中之辅 助陽極幫助避免尤其在基板之邊緣區域甲之材料的積聚。 另一較佳實施例關於以一調整器件來裝備反應器外殼, 可藉由該調整器件控制基板至反應器外殼之距離。 根據另一較佳實施例,至少一陽極(輔助陽極)可相對於 待電錢之基板而正交旋轉。前述節流孔可共同旋轉或其為 固定的。 較佳提供之快速定位器允許快速交換含有基板之接收器 127539-1001118.doc 1378157 件’使得製程週期可相應縮短。為此,已有利地在處理反 應器外部將基板固定於接收器件上或固定於接收器件處, 使得具有非常短之停留時間之連續處理可由相應裝載之接 收器件之簡單交換來確保。
I 其他有利實施例將自以下描述、圖式以及申請專利範圍 顯而易見。 【實施方式】 圖1說明根據本發明之處理反應器1之標準實施例。通 常,用於塗佈基板2之處理反應器1包含一反應器外殼3。 邊反應器外殼3具有一上端4及一下端5。一用來接收基板2 的接收器件6設於相對於下端5之側。在此處所描繪之實施 例中,接收器件6圍繞其縱向輛線而相對於固定反應器外 殼3旋轉。接收器件6配置於相對於反應器外殼3的上端4區 域中’其配置方式在產生可形成一溢流8的一距離7。一設 定進入反應器外殼3内的流體F,在溢流8上以箭頭9的方向 流動。溢流流體F到達一至少部分圍繞反應器外殼3之一集 水槽1 〇,在此處溢流流體F藉由一適當構件11而導引回到 反應器外殼3中。一泵12確保維持沿著箭頭9之方向之循 環。一饋入13提供於泵12與反應器外殼3之下端5之間。然 而,下部區域5亦可以不同方式設計。舉例而言,下部區 域5可設計為漏斗狀’該漏斗朝向反應器外殼3之諸壁擴 展。 另外’提供一電源14,藉由該電源14將一電位施加於一 個陽極15以及施加於待電鍍之基板2(作為陰極)。 127539-1001HS.doc •19- 1378157 陽極15可具有不同設計;舉例而言,其可為惰性陽極 (inert anode)或為自溶陽極(self-dissolving anode);其中, 此種可消耗性電極必須以規則的時間間隔替換。 為最佳化基板2之塗佈,根據本發明之套組以下列組件 中之至少一者而單數或複數型態提供(若有需要,亦可以 組合方式提供): 一流調整器件S, 一場調整器件E, 至少一辅助電極Η, 至少一環元件R, 至少一節流孔Β » 在下文中’個別選定之組件及其組合是基於不同非限制 性例示性實施例來描述。在此上下文中,圖1所示標準化 反應器類型的基本模型為處理反應器1。 在圖1中,基本模型另設有至少一環元件R,定義為流調 整器件S及場調整器件Εβ先前已提及,此環元件R用以減 小反應器外殼3之内徑3; »較佳的是,環元件R有複數個區 段插入反應器外殼3之内部中。因此,内部從原始内徑^減 小至内徑Ri,内徑Ri由最小環元件R之内徑。藉此方式, 反應器外殼3的内部以區段狀方式減小,其中,此—減小 可以相同或不同方式藉由在整個縱向延伸上梯狀地(step_ like)以及均質地(homogeneously)實現。在個別環元件汉之 間,可插入一流調整器件S(例如擴散器)或其他所需構件 (諸如輔助電極、陽極陣列及/或喷嘴陣列)。 127539-1001M8.doc -20- 1378157 在圖2中,基本模型另外吟古 丨、 乃外-又有至少一辅助陽極16,其定 義為場調整器件Ε。此辅肋陆搞! Α,说_立. 锎助險極16(僅不意地描繪於諸圖 中)具有通路開口,可供流體F(箭頭17)通過。因此,流體F 從陽極15沿基板2之方向流經輔助陽極16之通路開口。 在本文所描繪之例示性實施例中,基板2具有負電位而 形成陰極。 輔助陽極16可以設計為:較佳為板狀輔助陽極16形式, 其橫截面呈現分段形式,其中包括具有正電位之數個區段 (陽極)及具有通路開口之數個區段。具有不同參數之數 目、配置以及分配視所要電鍍結果而定。通路開口亦可外 加均一(uniform)流體流或不同流體流。 在此例示性實施例中,進一步提供—擴散器19,其定義 為流調整器件S。該擴散器19經配置於反應器外殼3之下部 區域5中,且確保在其後方相對於流動方向,產生均一分 布於反應器外殼之橫截面上之流。 根據輔助陽極16之另一實施例’可沿箭頭丨8之方向上及 與其相反之方向上將辅助陽極16定位於反應器外殼3内。 在圖3中’基本模型另設有至少一盲管2〇,定義為流調 整器件S及%調整器件E。圖3描繪一例示性實施例,其中 待處理之基板2具有小於反應器外殼3之直徑之尺寸。藉由 插入一圓柱形的盲管20,將與反應器外殼3内之流體流動 相關之直徑調整至所要大小》較佳地,將輔助電極2〖設於 指向基板2之盲管20之自由端處。根據另一發展,可將額 外辅助電極26配置於接收器件6之相對側處。藉由在輔助 127539-1001118.doc • 21· 1378157 電極21之間產生一電場,尤其在基板2之邊緣區域中可達 成無材料積聚的狀況’因此可產生經均勻塗佈(unif〇rmly coated)之基板2。在此實施例中,辅助電極21較佳具有一 負電位,故其亦可稱為辅助陰極。 圖4說明基本模型之另—修改例。其包含經定義為流調 整器件S之一流體通道2 2。與圖1相反,此處描繪之例示性 實施例不在反應器外殼3之上端4之區域中提供一周圍的 (circumferential)溢流8。根據此例示性實施例之處理反應 器1,提供一流體通道22(較佳只在沿徑向向外的一個方向 上提供)’其提供反應器外殼3之内部與集水槽10之間的流 體連接。又’在此處’至少一輔助電極23設於流體通道22 内之溢流8之區域中,且較佳為相對配置的兩個輔助電極 23。藉由在輔助電極23之間產生一電場,尤可達成在基板 2之邊緣區域中無材料積聚發生,且可產生具有大體均勻 塗層之基板2 »輔助電極23較佳展現一負電位,故其亦可 稱為辅助陰極。 圖5描繪基本模型的另一替代實施例的處理反應器1。與 圖1至圖3相反,反應器外殼3内之流體F之流方向並非首先 在上側垂直定向且接著平行於基板2,而是在反應器外殼3 之縱向延伸中一致地流動。為此,可在接收器件6處橫向 地提供一或多個通路開口 24或一環形通路開口 24。有利 地,可在通路開口 24之區域中提供辅助電極25。辅助電極 25或其他辅助電極亦可配置於接收器件6中。 圖6提供一喷嘴陣列3〇,定義為流調整器件s。喷嘴陣列 127539-1001118.doc -22- 30較佳經設計為板狀, 3之整個橫截面上方。 之任何位置處。 且其尺寸設計成延伸於反應器外殼 可將噴嘴陣列30配置於反應器外殼3 此噴嘴陣列3〇之一較佳眚 貫施例為:在板狀設計上提供眾 多通路開口 31,其中剩餘部分由通路開口 η之外殼⑽ 成。通:開口 31呈均句配置且具有相同大小。 另實施例為.個別通路開口 31可予以個別控制。此意 謂:-通路開口31或通路開口 31之一矩陣(亦即彼此連接 右干通路開口 3 1)可分別地且彼此獨立地控制流體流。 以此方式;R U流撞擊於基板2上進而獲得使得諸 塗層以不同方式塗覆的效果。參數之選擇在使塗佈 (coating)均勻且均質。 在圖7A及圖7B中,提供—陽極陣列33作為場調整器件 E如圖7A之俯視圖所示,陽極陣列33具有盤狀或圓形設 計,且大體上展現兩個不同特徵。該盤之第一特徵是關於 通路開口 34’其供流❹以箭頭9(gI1)之方向上流經反應 器外殼3之内部。另一特徵在於:設有可獲得一各別電位 (respective potential)之數個區域。在此處所描繪之例示性 實施例中’此等陽極35呈現出二維形式(暗的 通路開口 34及陽極35之分布,可以任意分布或以一經定 義之圖案來分布。 在圖7B中,一處理反應器1之基本模型内之陽極陣列33 的配置以一橫截面圖說明。陽極陣列33包含具有陽極35之 離散區域(discrete regions)以及具有通路開口 34之離散區 127539-1001H8.doc -23- 1378157 域。流體沿箭頭17之方向流經通路開口 34。 根據圖8A及圖8B,提供一或若干個流管28作為流調整 器件S。具有不同橫截面之流管28設於反應器外殼3之縱向 延伸中。歸因於存在於此等管内之流,可在基板之表面達 成不同的電鍍品質。此是因不同直徑而導致管内產生不同 流動速度(由經不同設計之流動箭頭(箭頭9之方向)說明於 圖8A中)所造成。 圖8B描繪此等流管28上之俯視圖。可見,流管28分別具 有彼此間不同的直徑或不同的距離,使得不同流動速度及 因此之不同離子積聚可在基板2之區域中實現。 在圖9中,提供一扁平盲管29作為場調整器件E。該扁平 盲官29直接配置於接收器件6處,且相對於接收器件或對 於基板2之角度可以分別加以調整。藉此,在基板上達成 適當蔭蔽(shading),使得此區域中之場強度(field strength)減小且達成一下部離子沈積。 用以達成最均質塗佈結果之所有前述措施可個別使用以 及彼此組合,其中組合並不限於已描繪之例示性實施例。 實情為,可將每一組件與一或若干個其他組件組合用以達 成如根據本發明所要之均一塗層。該等組件以套組狀方式 加以建構,使得其可視實際需要而個別地或彼此組合地被 選擇用來組成處理反應器之基本模型。 【圖式簡單說明】 圖1展不具有根據本發明之組件之處理反應器的示意 圖: 127539-1001118.doc 1378157 圖2展示大體上由輔助電極及擴散器組成之處理反應器 之不意圖, 圖3展示具有盲管之處理反應器之另一實施例; 圖4展示具有存在於溢流區中之流體通道之處理反應器 的另一例示性實施例; 圖5展示具有配置於溢流區中之替代溢流器件及辅助電 極之處理反應器的另一替代實施例; 圖6展示俯視圖中之喷嘴陣列之示意圖;
圖7A展示術視圖中之陽極陣列之示意圖; 圖7B展示橫截面圖中之處理反應器(僅部分繪製)中的根 據圖7A之陽極陣列之配置的示意圖; 圖8 A展示具有流調整器件之一實施例的處理反應器之一 實施例之示意圖; 圖8B展示根據圖8A之流調整器件之示意俯視圖; 圖9展示具有配置於基板之區域中之扁平盲孔的處理反 應器之示意圖。
【主要元件符號說明】 1 處理反應器 2 基板 3 反應器外殼 4 上(一)端/出口區域 5 下(另一)端/入口區域 6 接收器件 7 距離 127539-1001118.doc -25- 1378157 δ 溢流 9 (流向之)箭頭方向 10 集水槽 11 構件 12 泵 13 至下(另一)端/至入口區域之饋入 14 電源 15 輔助電極 16 輔助陽極 17 箭頭(流動) 18 箭頭方向(輔助陽極之位置) 19 擴散器 20 盲管 21 輔助電極 22 流體通道 23 輔助電極 24 通道開口 25 輔助電極 26 通道開口 28 流管 29 扁平盲管 30 喷嘴陣列 31 通道開口 32 外殼 127539-1001118.doc -26- 1378157
33 陽極陣列 34 通道開口 35 陽極 37 Ri(環元件之内徑) 38 R(環元件) 39 3i(反應器外殼3之内徑) 40 S(流調整器件) 41 Η(輔助電極) 42 Β(節流孔) 43 Ε(場調整器件) 44 F(流體)
127539-1001118.doc 27 ·

Claims (1)

1378157 十、申請專利範圍: 1· 一種配套組,用於製造用於在一或多個基板(2)上形成金 屬層之一處理反應器,其中該等層是藉由將存在於一流 體(F)内之金屬離子沈積而在該等基板上產生,且其中該 處理反應器(1)主要包含下列組件: • 一具有兩端(4; 5)之反應器外殼(3),其中該反應器外 设之内部可允許一流體從一端流動至另一端; -一器件(6),用以接收配置於來自該反應器外殼(3)之 出口流(4)之區域中之基板; •來自該反應器外殼(3)之該出口流(4)之該區域中的至 少一溢流(8) ’在其上方沿著在該基板之方向上流 動之該流體(F)可從該反應器外殼退出; _ 一集水槽(1〇),其用以接收在該溢流(8)上退出之該流 體(F); _用以將該所收集之流體再循環至該反應器外殼(3)中 之構件;以及 - 至少一陽極(15),及 -至少一調整器件(S及/或E),其用於該反應器外殼(3) 内之該流體(F)的流動及/或電場之特定控制; 其特徵在於: 該至少一調整器件設計成:具有數個通路開口(31)之 噴嘴陣列(30),該等通路開口可個別地且彼此獨立地暴 露於該流體流之不同參數;或設計成流管(28);及/或設 計成一盲管(20);及/或該反應器外殼為調整裝置,包括 127539-10011 lS.doc 1378157 至少一輔助電極(H),其可獲得一正電位或一負電位且其 I配置於待塗佈之該基板(2)與該反應器外殼之該相 對端(5)之間’且亦可為可沿該反應器外殼⑺之縱向延 伸移動之一辅助陽極⑽,或為一具有一盤狀設計的陽 +陣歹J(33)’其包含具有陽極(35)之數個區段及具有通 路開口(34)之數個區段。 2-如明求項1之套組,其中該陽極陣列(33)之該等陽極(35) 可暴露於不同電位。 3. 如請求項1或2之套組,其中該陽極陣列(33)之通路開口 罐 (34)可個別地且彼此獨立地暴露於該流體流之不同參 數。 4. 如請求項1或2之套组,其中該至少一盲管(2〇)在指向該 基板(2)之側上具有一輔助電極(2 u。 5. 如請求項1或2之套組,其中該接收器件(6)之區域中之該 輔助電極(21)的相對處,配置有其他輔助電極。 6. 如請求項1或2之套組,其中至少一輔助電極(21 ; 23 ; 25)配置為.在該溢流(8)之區域中的調整器件(jg)。 7. 如請求項1或2之套組,其中該輔助電極(I〗;21 ; 23 ; 25)被塗佈。 8·如請求項1或2之套組’其中具有不同參數的流管(28)彼 此配置成套。 9.如請求項1或2之套組,其中設有依賴該基板(2)上所偵測 到的層厚度來調整該電場的強度的調整構件,以作為流 調整器件。 127539-1001H8.doc 1378157 10·如喷求項1或2之套組,其中一扁平盲管(29)配置於該基 板(2)之區域中之該接收器件(6)處。 11.如請求項1或2之套組,其中該接收器件(6)可經由一快速 定位器而改變。 12_如請求項1或2之套組,其中該溢流(8)具有至少一流體通 道(22)。 13.如請求項1或2之套組,其中該基板(2)相對於該反應器外 殼(3)之位置為可變的。 14_如請求項1或2之套組,其中該處理反應器(1)進一步包括 至少一環元件(R),其用以減小該反應器外殼Ρ)之内徑 (Ri) 〇 127539-100lll8.doc 1378157 七、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:第(1)圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 1 處理反應器 2 基板 3 反應器外殼 4 上(一)端/出口區域 5 下(另一)端/入口區域 6 接收器件 7 距離 8 溢流 9 (流向之)箭頭方向 10 集水槽 11 構件 12 泵 13 至下(另一)端/至入口區域之饋入 14 電源 15 輔助電極 37 Ri(環元件之内徑) 38 R(環元件) 39 3i(反應器外殼3之内徑) 40 S(流調整器件) 41 Η(輔助電極) 42 Β(節流孔) 127539-1001118.doc 1378157 43 E(場調整器件) 44 F(流體) 八、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式: (無) 127539-1001118.doc
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