KR20010051653A - 금속층용 전도 바이어싱 부재 - Google Patents
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Abstract
접촉링은 전기 전도부분을 가진 기판에 전기도금을 수행하기 위하여 사용된다. 접촉링은 환형 절연몸체, 전도성 바이어싱 부재 및 밀봉부 부재를 포함한다. 환형 절연몸체는 중앙 개구부를 한정한다. 전도성 바이어싱 부재는 기판에 바이어싱 힘을 가하도록 구성된다.
Description
본 발명은 금속 층의 증착, 특히 기판상에 금속을 증착하기 위하여 사용된 전기 접촉부에 관한 것이다.
서브 쿼터 미크론 다중 레벨 금속화는 초대규모집적회로(ULSI)의 생성에 중요한 기술이다. 이 기술에 사용된 다중레벨 상호접속부는 접촉부, 바이어스, 라인 및 다른 페쳐(feature)를 포함하는 높은 종횡비 구조로 형성된 상호접속부 페쳐의 평탄화를 요구한다. 이들 상호접속 페쳐의 신뢰적인 형성은 ULSI의 수용을 개선시키고, 회로 밀도를 증가시키고, 각각의 기판 및 다이의 품질을 개선시킨다.
회로 밀도가 증가할때, 페쳐 사이의 유전체 재료의 폭뿐 아니라, 바이어스의 폭, 접촉부 및 다른 페쳐는 상당히 감소한다; 그러나, 유전체 층의 높이는 실질적으로 일정하게 남는다. 그러므로, 페쳐에 대한 종횡비(즉, 폭에 의해 나누어지는 높이 또는 깊이)는 증가한다. 물리적 기상 증착(PVD) 및 화학 기상 증착(CVD) 같은 많은 종래 증착 처리는 바람직하게 4:1, 및 특히 10:1 이상의 종횡비를 가진 페쳐를 제공하는데 어려움이 있다. 그러므로, 많은 노력이 4:1 또는 그 이상의 높은 종횡비를 가지는 보이드없는 나노미터 크기의 페쳐 형성에 기울여진다. 부가적으로, 페쳐 폭이 감소할때, 페쳐 전류는 일정하거나 증가하여, 페쳐 전류 밀도가 증가된다. 상기 전류 밀도의 증가는 기판상 구성요소에 손상을 제공할수있다.
엘리먼트 알루미늄(Al) 및 그 합금은 반도체 처리시 라인, 상호접속부, 및 플러그를 형성하기 위하여 사용된 주 금속이다. 알루미늄은 그것의 낮은 전기 저항, 실리콘 이산화물(SiO2)에 대한 우수한 접착력, 패터닝 용이성, 및 매우 순수한 형태를 얻는 것에 관한 용이성으로 인해 사용된다. 그러나, 실제적으로 알루미늄은 구리 같은 다른 보다 많은 전도 금속보다 높은 전기 저항을 가진다. 알루미늄은 바람직하지 않은 전도체에 보이드 형성을 유발하는 전자이동을 가진다.
구리 및 그 합금은 알루미늄보다 낮은 전기 저항 및 상당히 높은 전자이동 저항을 가진다. 이들 특성은 현대의 디바이스와 관련된 보다 높은 집적 레벨 및 증가된 디바이스 속도로부터 발생하는 보다 높은 전류 밀도를 유지하기 위하여 중요하다. 또한, 구리는 우수한 열전도성을 가지며 매우 순수한 상태로 이용 가능하다. 그러므로, 구리는 반도체 기판상에 서브쿼터 미크론의 높은 종횡비 상호접속 페쳐를 충전하기에 바람직한 금속이다.
반도체 디바이스를 제조하기 위해 구리를 사용하는 것이 바람직함에도 불구하고, 구리를 매우 높은 종횡비 페쳐, 예를들어 4:1 또는 그 이상의 종횡비에 증착하기 위한 제조 방법의 선택은 제한된다. 구리의 CVD 증착은 개발되지 않았고 금속화된 구리에 보이드가 형성되기 때문에 만족스럽지 못한 결과가 형성된다.
회로 보드상 라인의 제조시 집적 회로 설계로 제한된 전기 도금은 현재 반도체 디바이스 바이어스 및 접촉부를 충전하기 위하여 사용된다. 일반적으로 금속 전기도금은 공지되었고 다양한 기술에 의해 달성된다. 통상적인 전기도금 기술은 처음에 기판의 페쳐 표면상에 장벽층을 증착하고; 장벽층상에 전도 금속 씨드 층을 증착하고 구조/페쳐를 충전하기 위하여 씨드층상에 전도 금속, 바람직하게 구리를 전기도금하는 단계를 포함한다. 최종적으로, 증착된 층 및 유전체 층은 전도 상호접속 페쳐를 한정하기 위하여 예를들어 화학 기계적 폴리싱(CMP)에 의해 평탄화된다.
전기도금은 씨드층에 전기 전력을 유도하고 증착될 금속을 포함하는 전해질 용액에 표면 도금 표면을 노출시킴으로써 달성된다. 씨드 층은 금속 층의 균일한 성장을 위하여 등각 층뿐 아니라, 추후에 증착되는 금속 층을 위한 우수한 접착부를 제공한다. 다수의 장애물은 나노미터 크기의 높은 종횡비 페쳐를 가지는 기판위에 구리의 일관되고 신뢰적인 전기도금을 방해한다. 이들 장애물은 균일한 두께를 가지는 금속층을 형성하기 위하여 기판 도금 표면에 걸쳐 균일한 전력 분포 및 전류 밀도를 제공하는 것을 포함한다.
도금 표면에 전력을 제공하기 위한 하나의 방법은 기판 씨드 층을 전력 공급기에 전기적으로 공급하기 위한 접촉 핀을 사용하는 것이다. 기판상에 금속을 전기도금하기 위한 셀의 현재 설계는 접촉 핀(56)을 포함하는 파운틴 플레이터(도 1에서 10으로서 도시됨)를 바탕으로 한다. 파운틴 플레이터(10)는 상부 개구부(13)를 가지는 전해질 컨테이너(12), 상부 개구부(13)에 배치될수있는 제거 가능한 기판 홀더(14), 전해질 컨테이너(120의 하부에 배치된 애노드(16), 및 기판(48)을 접촉시키고 정위치에 기판을 홀딩하도록 구성된 접촉 링(20)을 포함한다. 도 2에 상세히 도시된 접촉 링(20)은 접촉 링(20)에 대해 방사적으로 연장되고, 접촉 링(20) 주변에 분포된 다수의 접촉 핀(56)을 포함한다. 통상적으로, 접촉 핀(56)은 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 백금(Pt), 금(Au), 구리(Cu), 질화 티타늄(TiN), 또는 은(Ag) 같은 전도 재료를 포함한다. 각각의 접촉 핀(56)의 외부 접촉 지역(55)은 접촉 링(20)의 외부 주변 에지(53)상으로 연장된다. 다수의 접촉 핀(56)은 기판(48)의 내부 주변 에지(59)상에서 방사상 안쪽으로 연장되고 접촉 핀(56)의 팁에서 기판(48)의 전도 씨드 층과 접촉한다. 접촉 핀(56)의 내부 접촉 지역(57)은 전기 접속부를 씨드 층에 제공하기 위하여 기판(48)의 최외부 에지에서 씨드 층(도시되지 않음, 그러나 기판 48상에 포함됨)과 접촉한다. 내부 접촉 지역(57)은 기판(48) 핀(56)의 전기장 및 기계적 바인딩 효과를 최소화하도록 구성된다. 기판(48)은 기판의 모양과 일치하는 원통형인 전해질 컨테이너(12)내 및 상기 컨테이너 상부에 고정되고, 전해질 흐름은 파운틴 플레이터(10)의 동작 동안 기판(48)의 기판 도금 표면(54)상에 수직으로 충돌한다.
기판(48)은 캐소드로서 기능하고, 제어 가능하게 전기 도금되는 제품으로서 생각된다. 도 2에 도시된 접촉 링(20)은 전기 도금 처리시 발생하는 캐소드 전기 바이어스를 기판 도금 표면(54)에 제공한다. 통상적으로, 접촉 링(20)은 금속 또는 세미 금속 전도체를 포함한다. 접촉 링이 전해질에 노출되기 때문에, 접촉 핀(56) 같은 접촉 링(20)의 전도 부분은 도금 증착물을 축적한다. 접촉 핀(56)상 증착물은 전도체의 물리적 전기 및 화학 특성을 변화시키고 결국 접촉 링(20)의 전기 성능을 저하시켜서, 기판에 대한 비균일한 전류 분포로 인한 도금 결함을 발생시킨다. 기판(48)의 원하지 않는 도금을 최소화하기 위한 노력은 비도금 또는 절연 코팅을 가지는 접촉 링(20) 및 접촉 핀(56)의 외부 표면을 커버하는 것을 포함한다.
그러나, 절연 코팅 재료가 접촉 핀(56)의 노출 표면상에 노출되는 것을 방지하는 동안, 상부 접촉 표면은 노출된채로 있는다. 따라서, 도 1의 파운팅 플레이터의 확장된 사용후, 고체 증착물은 접촉 핀(56)상에 형성된다. 다른 접촉 핀(56)상에서 각각 다른 증착으로 인해, 각각의 접촉 핀은 균일한 지형 프로파일 및 밀도를 가지며, 따라서 접촉 핀 및 씨드 층의 인터페이스에서 접촉 핀(56) 사이에 가변적이고 예측할 수 없는 접촉 저항이 생긴다. 접촉 핀의 이런 가변 저항은 결과적인 변형된 전기장으로 인해 기판에 걸쳐 불균일한 전류 밀도 분포를 유발한다. 또한, 핀/씨드 층 인터페이스에서 접촉 저항은 여러 기판 사이에서 서로 다르고, 동일한 장치를 사용함에도 다른 기판상에서 도금 분포가 일치하지 않게된다. 게다가, 도금 비율은 접촉 핀 지역 근처에서 최대화되고, 근처로부터 멀어진 거리에서 감소된다. 전기장의 프린징(fringing) 효과는 접촉 핀에 의해 방사된 로컬 전기장으로 인해 기판의 에지에서 발생하여, 핀 접촉이 발생하는 기판의 에칭 근처에서 보다 높은 증착 비율이 발생한다.
바람직하지 않은 증착물은 오염원이고 기판에 손상을 제공하는 잠재적인 원인이다. 이들 증착물은 처리 동안 접촉 핀(56)에 기판(48)을 본딩한다. 추후, 기판이 파운틴 플레이터(10)로부터 제거될때, 접촉 핀(56) 및 기판(48) 사이의 본딩은 분리되야 하고, 이것은 입자 오염을 유발한다. 부가적으로, 접촉 핀(56) 및 기판(48) 사이의 본딩을 분리하는 것은 기판에 손상을 제공할 수 있는 힘을 제공한다.
도 1에서 파운틴 플레이터(10)는 기판(48)에 제공되는 후면 증착 문제를 가진다. 접촉 핀(56)은 기판 표면 영역의 단지 작은 부분만을 차폐하고, 몇몇 전해질 용액은 기판의 후면으로 통과되어(기판 48 및 접촉 링 20 사이로 통과함), 후면 및 기판 홀더(14)상에 증착물을 형성한다. 후면 증착은 시스템 구성요소의 추후 오염뿐 아니라, 추후 처리 동안 기판에 확산 같은 바람직하지 않은 결과를 유발할수있다.
본 발명의 소유자에게 양도되고 참조로써 통합된 1997년 11월 15일에 특허사정된 미국특허 번호 5,690,795는 스크류(screw)를 사용하지 않고 정위치에 차폐부를 유지하기 위하여 사용되는 스프링 장치를 개시한다. 스프링은 전류가 통과하도록 구성되고 정위치에 차폐부를 유지한다. 이런 종래 기술 시스템에서, 스프링은 기판에 대해 원격 위치에 배치되고, 기판과 전기적으로 접촉하지 않는다.
그러므로, 본 발명의 목적은 기판상에 신뢰적이고 일정한 전도층을 증착하기 위하여 전기 도금 셀의 기판 표면에 균일한 전기 전력 분포를 유도하는 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 장치 및 기판의 후면상에 도금을 최소화하고, 전도체 핀에 바람직하지 않은 도금을 최소화하는 것이다.
도 1은 종래 기술 파운틴 플레이터(fountain plater)의 단면도.
도 2는 다수의 접촉 핀을 포함하는 종래 기술 캐소드 접촉 링의 투시도.
도 3은 본 발명에 따른 전도성 바이어싱 부재/밀봉 부분의 일실시예를 포함하는 캐소드 접촉 링의 부분 단면도.
도 4는 도 3의 단면 라인 4-4를 따라 얻어진 도 3의 캐소드 접촉 링의 단면도.
도 5는 도 4의 캐소드 접촉 링 좌측의 확대 단면도.
도 6은 본 발명의 일실시예의 전도 바이어싱 부재/밀봉 부분을 도시하는 도 5의 캐소드 접촉 링의 다른 확대도.
도 7은 본 발명의 전도 바이어싱 부재/밀봉 부분의 다른 실시예를 도시한 도.
도 8은 전기 화학 증착 셀의 내부 구성요소를 도시하는 본 발명의 일실시예의 전기 화학 증착부의 부분 단면도.
도 9는 본 발명의 일실시예의 전도 바이어싱 부재로서 사용된 경사진 스프링의 투시도.
도 10은 본 발명의 일실시예의 전도 바이어싱 부재에 전기적으로 제공되는 전력 공급기의 개략적인 회로도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예의 전도 바이어싱 부재/밀봉 부분의 다른 실시예를 도시한 도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
149 : 전기 전력 공급기 152 : 접촉 링
162 : 플랜지 164 : 어깨부
165 : 전도 바이어싱 부재 168 : 기판 수용 표면
170 : 환형 절연 몸체 177 : 전도체 엘리먼트
179 : 접촉 프루브 180 : 접촉 플레이트
189 : 외부 저항기
본 발명은 전기 전도 부분을 가진 기판에 전기도금을 제공하기 위하여 사용되는 접촉 링에 관한 것이다. 접촉 링은 환형 절연 몸체, 전도 바이어싱 부재, 및 밀봉 부재를 포함한다. 환형 절연 몸체는 중앙 개구부를 형성한다. 본 발명의 일실시예에서, 전도 바이어싱 부재는 기판상에 바이어싱 힘을 제공하도록 구성된다. 전도 바이어싱 부재는 전기 전도 부분이 전도 바이어싱 부재와 접촉하여 배치될때 전기적으로 전도 부분에 전기를 제공한다.
본 발명의 상기된 특징, 장점 및 목적이 보다 상세히 이해될수있도록, 상기 간략하게 요약된 본 발명의 특정 설명이 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 이루어진다.
그러나, 첨부된 도면은 본 발명의 일반적인 실시예만을 도시하고 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니라는 것이 주의되고, 본 발명은 다른 효율적인 실시예를 허용한다.
구조
도 8은 본 발명의 상기된 많은 측면을 가지는 기판위에 금속을 전기 도금하기 위한 전기 도금 셀(100)의 일실시예의 개략적인 부분 수직 단면도이다. 전기 도금 셀(100)은 일반적으로 상부 부분상에 형성된 개구부(191)를 가지는 전해질 컨테이너 몸체(142)를 포함한다. 컨테이너 몸체(142)는 플라스틱 같은 전기 절연 재료로 만들어진다. 컨테이너 몸체는 리드(lid)(144)를 수용 및 지지하도록 구성된다. 리드(144)는 하부상에 배치된 기판 지지 표면(146)을 가지는 상부 커버로서 사용된다. 기판(148)은 기판 지지 표면(146)에 평행하게 인접하여 있다. 전해질 컨테이너 몸체(142)는 바람직하게 일반적으로 원통형인 기판(148)을 수용하기 위한 크기 및 원통형 모양이다. 그러나, 컨테이너 몸체(142)는 다른 모양으로도 형성될수있다. 전해질 용액 입구(150)는 전해질 컨테이너 몸체(142)의 하부에 배치된다. 전해질 용액은 입구(150)에 접속된 적당한 펌프(151)에 의해 전해질 컨테이너 몸체(142)로 펌핑되고; 전해질 용액은 노출된 기판 도금 표면(154)와 접촉하도록 기판(148)쪽으로 전해질 컨테이너 몸체(142) 상부 안쪽으로 흐른다. 소모품인 애노드(156)는 전해질에 금속 소스를 제공하기 위하여 전해질 컨테이너 몸체(142)에 배치된다.
전해질 컨테이너 몸체(142)는 접촉 링(152)의 어깨부(164)에 의해 상부 제한부에서 제한되고 기판 수용 표면(168) 및 기판 도금 표면(154)과 실질적으로 동일 평면인(또는 약간 위에 있는) 환형 위어(weir)(143)로 유도되는 출구 갭(158)을 포함한다. 환형 위어(143)는 전해질 용액이 환형 위어(143)쪽으로 흐를때 기판 도금 표면(154)상에 전해질 용액의 상부 레벨이 있는 것을 보장하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 위어(143)의 상부 표면은 전해질이 환형 위어(143)를 넘어 흐를때, 전해질이 메니스커스(meniscus) 특성(즉, 모세관 힘)을 통해 기판 도금 표면(154)과 접촉하도록 기판 도금 표면(154) 약간 아래에 있다.
기판 수용 표면(168)은 기판(148)의 주변 에지 아래 안쪽 최소 방사상 거리로 연장하지만, 기판 증착 표면(154)상 금속 씨드 층과 전기 접촉을 달성하기에 충분한 거리에 있다. 기판 수용 표면(168)의 정확한 안쪽 방사상 연장부는 응용에 따라 가변될수있다. 그러나, 일반적으로 이 거리는 최대 증착 표면(154)이 전해질에 노출되도록 최소화된다. 바람직한 실시예에서, 수용 표면(168)의 방사상 폭은 에지에 근접하게 배치된다.
순차적으로 기술된 본 발명의 전도 바이어싱 부재(165)에 대한 3가지 실시예가 제공된다. 본 발명의 제 1 실시예는 도 3에 도시된다. 본 발명의 제 2 실시예는 도 7에 도시된다. 본 발명의 제 3 실시예는 도 11에 도시된다.
도 3은 본 발명의 일실시예중 캐소드 접촉 링(152)의 단면도이다. 일반적으로, 접촉 링(152)은 그 위에 증착된 적어도 하나의 원주상으로 연장하는 전도체 엘리먼트(177)를 가지는 환형 절연 몸체(170)를 포함한다. 환형 절연 몸체는 전도체 엘리먼트(177)를 전기적으로 절연하기 위한 절연 재료로 구성된다. 그와 함께, 환형 절연 몸체(170) 및 전도체 엘리먼트(177)는 도 1에 도시된 기판(48)을 지지하고, 전류를 제공한다. 접촉 링(152)은 하기될 바와같이 그 자신과 기판 사이의 재료의 통과를 제한하도록 구성된다.
환형 절연 몸체(170)는 플랜지(162), 아래쪽으로 기울어진 어깨부(64), 및 기판 수용 표면(168)을 가진다. 플랜지(162) 및 기판 수용 표면(168)은 실질적으로 평행하고 서로 오프셋되고, 어깨부(164)에 의해 접속된다. 도 3의 접촉 링(152)은 단순히 도시된다. 다른 실시예에서, 어깨부(164)는 담금 각(플랜지 162 및 기판 수용 표면 168 양쪽에 대해 실질적으로 수직이도록 수직을 포함함)이다. 선택적으로, 접촉 링(152)은 실질적으로 편평하고, 효과적으로 어깨부(164)를 제거한다.
전도 바이어싱 부재(165)는 기판 수용 표면(168)에 인접하게 연장된다(바람직하게 이전 접촉부이고 후에 지지된다). 단일 전도 바이어싱 부재(165)는 기판 수용 표면(168)의 전체 주변 둘레로 연장된다. 도시되지 않은 다른 실시예에서, 하나의 전도 바이어싱 부재(165)는 다수의 전도 바이어싱 부재에 의해 대체되고, 상기 부재 각각은 기판 수용 표면(168)의 환형 부분(예를들어, 1/4)으로 연장한다. 전도체 엘리먼트(177)는 전력 공급기(149)를 전도 바이어싱 부재(165)에 접속한다. 전도체 엘리먼트(177)는 전력 공급기에 접속되는 접촉 플레이트(180); 및 전도 바이어싱 부재(165)에 전기적으로 접속된 접촉 프루브(probe)(179)를 포함한다. 비록 하나의 연속적인 전도체 엘리먼트(177)가 도 3에 도시되었지만, 하나 이상의 전도 바이어싱 부재 세그먼트가 사용될수있다. 만약 다수의 전도체 바이어싱 엘리먼트 세그먼트가 있다면, 각각의 전도체 엘리먼트(177)는 전기 전력 공급기(149)로부터 각각의 전도 바이어싱 엘리먼트에 전기적으로 공급하기 위하여 필요하다. 절연 몸체(170)는 전도체 엘리먼트(177)의 부분을 감싼다. 절연 몸체(170)는 폴리비닐리텐플루오라이드(PVDF), 퍼플루오로알콕시 수지(PFA), 테플론(TeflonTM), 테프젤(TefzelTM), 알루미나(Al2O3) 또는 임의의 세라믹 같은 재료로 형성될수있다.
경사진 스프링(900)을 포함하는 전도 바이어싱 부재(165)의 일실시예는 도 9에 도시된다. 전도 바이어싱 부재의 실시예는 하기에 기술된 바와같이 도 3, 7 및 11에 도시된 실시예에 사용된다. 경사진 스프링(900)은 위에서 가해진 힘에 의해 수직으로 압축될때 목표된 양만큼 그 길이(902)를 따라 변형하도록 선택되고, 경사진 스프링은 도 9에 도시된 바와같이 방향이 설정된다. 기판(148)이 도 7에 도시된 바와같이 기판 수용 표면(168)상에 배치될때 상기 압축이 발생한다. 경사진 스프링(900)은 수직으로 압축되고, 각각의 코일(904)은 "편평"하게 되어, 상부 접촉점(906)에서 각각의 코일이 코일의 베이스(907)에 관련하여 왼쪽으로 이동하게 된다(도 9에 방향이 도시됨). 이런 접촉점(906)의 이동은 각각의 코일의 각각의 접촉점(906) 및 기판(148) 사이에 상대적 이동을 제공하고, 이것은 증착물, 금속 산화물, 및 전도 바이어싱 부재(165) 또는 기판(148)상에 형성된 다른 불순물을 제거함으로써, 그 사이에 전기 접촉을 개선시킨다.
기판 수용 표면에 인접한 엘리먼트만이 있도록 전도 바이어싱 부재(165)가 도 3에 도시되고, 본 발명의 범위내에 있는 기판 수용 표면에 제공된 다양한 구조가 있다. 비록 전도 바이어싱 부재(165)가 경사진 스프링으로서 도 3에 도시되었지만(일부분의 경사진 스프링은 도 9에 확장되어 도시된다), 임의의 가요적인 전도 엘리먼트(가능하게 사각형, 또는 몇몇 다른 구조)는 전도 바이어싱 부재(165)로서 사용되고 본 발명의 범위내에 있다. 전도 바이어싱 부재(165)로서 경사진 스프링을 사용할때의 장점은 경사진 스프링이 편평한 동안 접촉점(906)의 변위가 상기된 바와같이 전기 접촉을 향상시킬수 있다는 것이다.
도 7은 피기백(piggy-back) 형식으로 밀봉부(169c 및 169d) 사이에 배치된 다수의 경사진 스프링(165c, 165d)를 포함한다. 전도 바이어싱 부재(165a, 165b)는 도 3의 실시예에 도시된 전도 바이어싱 부재(165)와 유사하다. 전도성 위치설정 엘리먼트(173)는 밀봉부(169a 및 169b) 사이로 연장하여 고정된다. 상부 전도 바이어싱 부재(165a)는 두개의 밀봉부(169c, 169d) 사이에 배치되고 전도성 위치설정 엘리먼트(173)상에 있다; 반면 하부 전도성 바이어싱 부재(165b)는 두개의 밀봉부(169c, 169d) 사이에서 전도성 위치설정 엘리먼트(173) 아래에 배치된다.
도 7의 전도성 위치설정 엘리먼트(173)는 임의의 수직 스프링 편향력이 도 3의 실시예의 전도성 바이어싱 부재(165) 대신 두개의 전도성 바이어싱 부재(165a 및 165b)에 의해 흡수되기 때문에 증가된 탄성력을 제공하는 것을 보장하는 구조이다. 도 7의 각각의 전도성 바이어싱 부재는 기판(148) 및 기판 수용 표면(168) 사이의 상대적 편향력에 의해 유발된 전체적인 스프링 편향력의 반만이 견디도록 요구된다. 그래서, 보다 큰 스프링 편향력이 손상, 또는 영구적 손상에 대해 충분하기 때문에, 반쪽으로 필요한 스프링 편향력을 나눈 하나의 스프링은 도 6의 실시예와 비교하여 수명이 증가된다.
전도성 위치설정 엘리먼트(173)가 전도 바이어싱 부재(165a, 165b) 양쪽과 직접적으로 전기 접촉하기 때문에, 전도 바이어싱 부재(165a, 165b)중 어느 하나에 공급된 전기는 기판(148)의 도금 표면(154), 예를들어 씨드 층에 매우 우수한 전기 접속을 제공한다. 각각의 전도 바이어싱 부재(165a, 165b)는 도 9에 도시된 경사진 스프링(900)으로서 형성된다. 전도 바이어싱 부재(165a)의 수평 압축은 도 7에 도시된 바와같이 전도성 위치설정 엘리먼트(173)에 대해 접촉점(906b, 907a)의 미글어짐 운동을 유발한다. 또한 전도성 바이어싱 부재(165a)의 수평 압축은 기판(148)의 도금 표면(154)에 대해 접촉점(906a)이 미끌어지도록 한다. 이런 상대적인 미끌어짐 운동에 의해 유발된 표면의 제거는 전도 바이어싱 부재(165a, 165b) 및 전도성 위치설정 엘리먼트(173) 사이에 전기 접속을 향상시킨다.
도 7의 전도성 바이어싱 부재(165a, 165b) 및 밀봉부(169c, 169d) 엘리먼트는 부착 층(171)없이 기판 수용 표면(168)에 인접한 위치에 머무르도록 구성된다. 그러나, 부착 층(171)은 밀봉부 및 전도 바이어싱 부재를 정위치에 보다 고정되게 배치시킨다. 부착 층은 부착 층이 목표된 바와같이 쉽게 떨어지고, 밀봉부 및 전도 바이어싱 부재가 필요할때 대체 또는 수리될수있도록 임의의 적당한 대체가능한 부착 층 또는 기판을 고정할 수 있다. 모든 밀봉부(169c, 169d) 및 전도 바이어싱 부재(165a, 165b)는 유니트로서 위쪽으로 제거될수있고, 그 방향은 도 7에 도시된 바와같이 얻어진다. 이런 구조는 이들 부분이 쉽게 유지 및 대체되도록 한다.
도 11은 밀봉부(169e, 169f)에 사용된 전도 바이어싱 부재(165c)의 다른 실시예를 도시한다. 전도 바이어싱 부재(165c)는 도 3의 실시예에 도시된 전도성 바이어싱 부재(165)와 유사하다. 도 11은 리세스(1104)를 포함하는 일반적으로 U 모양인 전도성 탄성 위치설정 부재(1102)를 부가적으로 포함하다. 리세스(1104)는 그 안에 전도 바이어싱 부재(165c)를 수용하도록 구성된다. 도 11에서, 전도 바이어싱 부재(165)는 바람직하게 도 9에 도시된 형태의 경사진 스프링(900)이도록 선택된다. 도 11의 전도성 바이어싱 부재(165c)의 높이는 전도성 탄성 위치설정 부재(1102)의 리세스(1104) 깊이 보다 약간 크다. 그러므로, 기판(148)의 도금 표면(154)이 전도 바이어싱 부재(165c)의 접촉점(907)와 초기 기판 접촉부의 리세스(1104) 및 도금 표면(154)내에 배치될때, 도금 표면(154)은 간격(1106)만큼 전도성 탄성 위치설정 부재(1102)의 상부 표면들(1110) 양쪽으로부터 간격질 것이다. 부가적으로, 도금 표면(154)은 간격(1106) 만큼 밀봉부(169e, 169)의 상부 표면(1112)로부터 간격진다. 충분한 힘이 전도 바이어싱 부재(165c) 및 전도 탄성 위치설정 부재(1102)의 결합을 변형하도록 기판(148)에 인가될때, 간격(1106)은 도금 표면(154)이 표면(1110 및 1112)와 접촉할때까지 감소할 것이다. 밀봉부는 도금 표면(164) 및 접촉 표면(1110, 1112) 사이에 형성된다.
경사진 스프링이 도 11에 도시된 실시예에서 높이(902)를 따라 압축될때, 상부 접촉점(906)는 부착 층이 목표된 바와같이 쉽게 떨어지고, 밀봉부 및 전도 바이어싱 부재가 필요할때 대체 또는 수리되도록 기판에 관련하여 수직으로 변위(예를들어, 왼쪽으로)될 것이다. 이러한 변위는 기판(148)의 접촉점(907) 및 도금면(154)사이의 슬라이딩 이동을 야기할 뿐만아니라 접촉점(906) 및 리세스(1104)사이의 슬라이딩 접촉을 야기한다. 이러한 슬라이딩 접촉은 각각의 엘리먼트상에서 형성될 수 있는 산화물을 제거함으로 인해 맞물림 부재사이의 전기 전도를 개선할 수 있다.
전도성 탄성 위치설정 부재(1102) 및 전도성 바이어싱 부재(165c)는 기판(148)으로부터 전도성 바이어싱 부재(165c)상에 인가되는 힘의 결과로써 압축된다. 전도성 탄성 위치설정 부재(1102) 및 전도성 바이어싱 부재(165c)의 상대적 압축은 두 부재의 상대 스프링 상수를 조절함으로써 제어될 수 있다. 전도성 탄성 위치설정 부재(1102)의 스프링 상수는 예컨대 전도성 바이어싱 부재(165c) 아래에서 전도성 탄성 위치설정 부재(1102)의 화살표(1102)에 의해 도시된 높이를 선택함으로써 얻어진다. 도 11에 도시된 접착부재(168a)는 도 6 및 도 7에 도시된 실시예와 관련하여 도시된 접착층(168)에 대한 동작 및 구조와 유사하다.
전도성 바이어싱 부재(165)(도 3), 165a 및 165b(도 7) 및 165c(도 11) 뿐만아니라 도 11의 전도성 탄성 위치설정부재(1102)의 선택은 본 발명의 동작을 결정하는데 중요하다. 도전성 바이어싱 부재(165)의 낮은 고유저항 및 높은 전도성은 양호한 도금과 직접 관련된다. 낮은 고유저항을 보장하기 위하여, 전도성 바이어싱 부재(165)는 예컨대 구리(Cu), 구리합금(Cu:Be), 백금(Pt), 탄탈(Ta), 티타늄(Ti), 금(Au), 은(Ag), 스테인레스강 또는 다른 전도성 재료로 이루어진다. 낮은 고유저항 및 낮은 접촉저항은 전도성 바이어싱 부재를 전도성 재료로 코딩함으로써 달성될 수 있다. 따라서, 전도성 바이어싱 부재는 예컨대 구리(구리에 대한 고유저항은 대략 2×10-8Ω임)로 만들어지며 백금(백금에 대한 고유저항은 대략 10.6×10-8Ω??m)으로 코딩된다. 스테인레스강, 몰리브덴(Mo), Cu 및 Ti와 같은 전도성 베이스재료상으로의 탄탈 질화물(TaN), 티타늄 질화물(TiN), 로듐(Rh), Au, Cu 또는 Ag와 같은 재료의 코딩은 이루어질 수 있다. 접촉 플레이트(180) 또는 접촉 플로브(179)중 하나 또는 둘다는 전도성 재료로 코딩될 수 있다. 선택적으로, 도금이 절연체로써 작용하는 산화물에 의해 악영향을 미치기 때문에, 접촉 프로브(179)는 Pt, Ag, 또는 Au와 같은 산화물에 저항하는 재료로 이루어진다.
동작
도 8에 도시된 분출 도금기(100)와 관련된 전도성 바이어싱 부재(165, 165a, 165b, 165c)의 여러 실시예에 대한 구성이 전도성 바이어싱 부재를 포함하는 분출 도금기의 일반적인 동작에 대한 일 실시예의 상세한 설명과 관련하여 지금 기술되었다. 일반적으로, 기판 밀봉부 표면(168)에 인접하여 배치된 엘리먼트와 관련하여 본 발명의 도 3, 도 7 및 도 11 실시예의 각각에 의하여 달성된 특징은 전도성 바이어싱 부재 및 기판(148)사이의 고체 전기접촉을 유지하기 위하여 전도성 바이어싱 부재(165)에 의하여 기판(148)에 바이어싱하는 단계와 기판 수용표면(168) 및 기판(148)사이에 밀봉부를 형성 및 유지하는 단계를 포함한다. 도 6에서, 두 개의 밀봉부(169a, 169b)은 양측면상에, 즉 전도성 바이어싱 부재(165)에 대하여 방사상 내부 그리고 외부적으로 배치되며, 또한 기판 수용표면(168)에 인접하여 배치된다. 비록 도 6이 두 개의 밀봉부(169a, 169b)을 가진 일 실시예를 도시할지라도, 도 7은 두 개의 밀봉부(169c, 169d)을 가진 다른 실시예를 도시하며 도 11은 두 개의 밀봉부(169e, 169f)을 가진 다른 실시예를 도시하며, 하나 또는 다수의 밀봉부는 본 발명의 범위내에서 유지되면서 전도성 바이어싱 부재를 밀봉하기 위하여 사용될 수 있다. 선택적으로, 밀봉부가 사용되지 않을 수 있으며 전도성 바이어싱 부재(165)는 밀봉 기능을 실행하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 전도성 바이어싱 부재(165)는 단일화된 전도성 바이어싱 부재 및 밀봉 구조가 밀봉, 바이어싱 및 전도성 기능을 수행하도록 전도성 밀봉 부재내에 삽입될 수 있다.
밀봉부(169a, 169b)은 바람직한 실시예에서 탄성 재료로 형성될 수 있다. 도 7에서, 기판(148)이 릴랙스된 상태에서 전도성 바이어싱 부재(165)와 접촉할 때, 기판(148) 및 각각의 밀봉부(169c, 169d)사이의 작은 수직공간(181)이 존재할 것이다. 그러나, 전도성 바이어싱 부재(169)가 기판에 의해 약간 압축될 때, 기판은 밀봉부(169c, 169d0의 상부표면과 만난다. 기판(148)을 밀봉부(169c, 169d)에 접촉하는 것보다 기판 수용표면(168)쪽의 기판(148)에 매우 큰 힘을 공급하면, 전도성 바이어싱 부재(165) 및 각각의 밀봉부(169a, 169d)을 더 압축시킬 수 있다. 전도성 바이어싱 부재(165)의 밀봉과 오염으로의 노출 감소는 전도성 바이어싱 부재(165)의 수명을 증가시키며 그것의 전기적 특성을 개선한다. 도 6에 도시된 접착층(171)은 기판 수용표면(168)에 대하여 밀봉부(169a, 169b) 및 전도성 바이어싱 부재(165)를 고정한다. 임의의 실시예에서, 접착층(171)은 일정하게 이격된 위치에 제공될 수 있다. 임의의 실시예는 밀봉부(169a, 169b)이 전도성 바이어싱 부재를 측면으로 유지할 수 있기 때문에 전도성 바이어싱 부재(165) 및 기판 수용표면(168)사이에 배치될 접착층(171)을 필요로하지 않는다.
접착층은 접착층(171)이 엘리먼트들을 제위치에 효과적으로 고정할 수 없는 경우에 밀봉부(169a, 169b) 및/또는 전도성 바이어싱 부재가 비효과적인 또는 바람직하지 않은 위치내로 시프트되는 경우에만 필요하다. 접착층은 밀봉부(169a, 169b) 및 전도성 바이어싱 부재(165)가 반복적으로 순환될 때 제위치에 유지될 수 있도록 액체 유입으로 인해 야기된 변화를 방지하기 위하여 충분히 강하게 선택되어야 한다. 만일 접착층(171)이 비영구적이나 동작을 유지하기에 충분한 경우에, 도 6의 밀봉부(169a, 169b), 도 7의 밀봉부(169c, 169d), 도 6의 전도성 바이어싱 부재(165) 및 도 7의 전도성 바이어싱 부재(165a, 165b)가 반복된다. 이러한 교체는 하나 이상의 부품이 침전물로 코딩되거나 손상되거나 또는 다른 이유로 인하여 낡아지게될 때 행해진다. 이러한 교체의 특징은 매우 비싼 전체 접촉링(152)으로 교체하는 것에 비교하여 일부의 부품만을 교체할 수 있다.
처리동안, 도 6의 밀봉부(169a, 169b) 또는 도 7의 밀봉부(169c, 169d)은 기판 도금면의 주변 부분과 접촉을 유지하며 나머지 캐소드 접촉링(152) 및 기판사이에 밀봉을 제공하도록 압축된다. 밀봉부(169a, 169b)(도 3) 또는 밀봉부(169c, 169d)(도 7) 또는 밀봉부(169e, 169f)(도 11)은 도 8의 전해물 용기(142)에 포함된 전해물이 기판(148)의 에지 및 후면(175)과의 접촉되는 것을 방지한다. 전술한 바와같이, 세정 접촉면(즉, 증착물로부터)을 유지하면, 접촉링(152)을 반복적으로 도금하여 수명을 연장시킬 수 있다. 종래의 접촉링 설계는 접촉표면의 형상이 증착물로 인해 시간이 지남에 따라 변화하기 때문에 일정한 도금결과를 제공하지 못한다. 본 발명의 접촉링은 도 1의 접촉핀(56)상의 축적된 증착물을 제거하거나 적어도 최소화 하여, 전자기장 특징을 변화시킨다. 따라서, 본 발명은 기판 도금면(54) 전반에 걸쳐 반복적으로 균일한 도금을 수행한다.
처리동안, 기판(148)은 진공펌프(도시안됨)에 의하여 표면내에 형성된 다수의 진공통로(160)에서 발생된 흡인력에 의하여 리드(144)의 기판 지지표면(146)에 고정된다. 접촉링(152)은 기판(148)에 전력을 공급하기 위하여 전원(149)에 접속된다. 접촉링(152)은 플랜지(162), 환형 위어(143)에 따르는 슬로핑 쇼울더(164), 기판 도금면(154)의 직경을 한정하는 내부 기판 수용면(168) 및 전도성 바이어싱 부재(165)를 포함한다. 쇼울더부(164)는 기판 수용면(168)이 플랜지(162)아래에 배치되도록 구성된다. 이러한 기하학적 형상은 전해질 용액이 출구갭(158)내로 흐르기 전에 기판 도금면(154)이 전해질과 접촉하도록 한다. 접촉링 설계는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 도 10의 구성을 변화시킬 수 있다.
전기회로
도 10은 전원(149)으로부터 다중 전도성 바이어싱 부재(165)에 전기를 공급하는 전기회로의 일 실시예를 나타낸 개략도이다. 만일 하나 이상이 존재하면, 외부 저항기(200)는 각각의 전도성 바이어싱 부재(165)와 직렬로 접속된다. 도 10의 개략도는 전도성 바이어싱 부재(165)의 각 세그먼트의 저항이 대략 동일하다고 가정한다. 만일 이러한 경우가 존재하지 않는다면, 상대 저항과 관련한 계산은 수정되어야 한다. 바람직하게, 외부 저항기(200)의 저항값은 회로의 임의의 다른 소자의 저항값보다 훨씬 크다. 도 8에 도시된 바와같이, 각각의 전도성 바이어싱 부재(165) 전반에 걸친 전기회로는 전원(149)과 직렬로 접속된 각 소자의 저항에 의해 표현된다. RE는 애노드 및 캐소드 접촉링과 전해 화학물의 조성물사이의 거리에 따르는 전해물의 저항을 나타낸다. RA는 기판 도금면(154)에 인접한 전해물의 저항을 나타낸다. RS는 기판 도금면(154)의 저항을 나타내며, RC는 캐소드 전도성 바이어싱 부재(165)의 저항과 접촉 프로브(179) 및 전도성 바이어싱 부재(165)사이의 인터페이스에서 발생하는 압축 저항의 더한 값을 나타낸다. 일반적으로, 외부 저항기(REX)의 저항값은 적어도 R이다(여기서, R은 RE, RA, RS,및 RC의 합과 동일하다). 바람직하게, 외부 저항기(REX)의 저항값은 R이 무시되도록 R 보다 훨씬 크며, 각 직렬 회로의 저항은 REXT와 근사한다.
전원(149)은 접촉 프로부(179)(하나 이상이 존재하는 경우)를 통해 각각의 전도성 바이어싱 부재(165)에 접속되어, 접촉 프로브(179)를 통해 병렬회로를 유발한다. 그러나, 접촉 프로브(179) 대 기판(148) 인터페이스 저항이 변화하기 때문에, 특정 전압을 가진 전원(149)에 대해 전류가 흐른다. 도금이 낮은 저항 사이트에서 발생한다. 그러나, 각각의 전도성 바이어싱 부재(165)와 직렬로 외부 저항기(189)를 배치함으로써, 각 전도성 바이어싱 부재(165)를 통과하는 전류의 양은 외부 저항기의 값에 의하여 주로 제어된다. 결과로써, 각각의 접촉 프로브(179)사이의 전기 특성의 변화는 기판의 전류 분배에 영향을 미치지 않으며, 균일한 전류밀도는 균일한 도금 두께를 이룩하는 도금 표면 전반에 걸쳐 발생한다.
접촉 재료의 함수에 더하여, 각 회로의 전체 저항은 도 3에 도시된 접촉 프로브(179)의 기하학적 형상, 접촉 플레이트(180)의 형상 및 접촉링(152)상의 기판(148)에 의해 공급된 힘에 따른다. 이들 인자는 두 개의 표면사이의 거칠함으로 인해 기판(148) 및 전도성 바이어싱 부재(165)의 인터페이스에서 압축저항 RCR을 한정한다.
일반적으로, 두 개의 표면사이에 공급된 힘이 증가할 때, 두 개의 표면사이의 접촉영역이 증가된다. 접촉영역은 RCR에 역비례한다. 그 때문에, 전체 저항을 최소화하기 위하여, 기판(148) 및 기판 수용면(168)사이의 힘을 최대화하는 것이 바람직하다. 동작시 공급되는 최대 힘은 초과적인 힘 및 결과적인 압축에 의하여 손상될 수 있는 기판 및 스프링 부재의 수율에 의해 제한된다. 그러나, 압력이 힘 및 영역 둘다에 비례하기 때문에, 최대 지탱력은 접촉 프로브(179)의 기하학적 형태에 따른다. 당업자는 장점을 위하여 사용될 수 있는 다른 형상을 용이하게 인식할 것이다. 접촉 기하학적 형태, 힘 및 저항사이의 관계의 완전한 설명은 Integrated Device and Connection Technology, D.Baker et al., Prentice Hall, Chapter 8, pp. 434-449(여기에 참조에 의해 통합됨)에 개시되어 있다.
비록 본 발명의 접촉 링(152)이 다중 기판도금 사이클이상 전도성 바이어싱 부재상의 증착을 방지하도록 설계되었을지라도, 기판-패드-인터페이스 저항은 증가되어 허용되지 않은 값에 도달한다. 전자 센서/알람(204)은 도 10에 도시된 외부 저항기의 전압/전류를 모니터링하기 위하여 외부 저항기(200)에 접속될 수 있다. 만일 외부 저항기(200)의 전압/전류가 높은 전도성 바이어싱 부재(165)의 저항을 나타내는 미리 설정된 동작범위 밖으로 떨어지면, 센서/알람(204)은 오퍼레이터에 의해 문제가 보정될때까지 도금처리의 차단과 같은 보상측정을 트리거한다. 선택적으로, 개별 전원은 각각의 전도성 바이어싱 부재(165)에 접속될 수 있으며 기판에 전류를 균일하게 분배하기 위하여 모니터링된다. 처리 유니트, 메모리, 및 공지된 장치의 임의의 결합을 포함하는 제어 시스템은 전류를 공급하고 전류의 흐름을 변조하기 위하여 사용될 수 있다. 전도성 바이어싱 부재(165)의 물리화학적 그리고 전기적 특성이 시간에 따라 변화하기 때문에, VSS는 데이터 피드백을 처리 및 분석한다. 데이터는 미리 설정된 세트포인트에 비교되며, VSS는 균일한 증착을 보장하기 위하여 전류 및 전압을 교번시킨다.
동작중에, 접촉링(152)은 시드층으로 커버되는 기판(148)의 도금면(154)의 일부분에 음의 바이이스를 공급한다. 따라서, 시드층은 음으로 충전되어 캐소드로써 동작한다. 전해물 용기(142)에 포함된 전해물 용액이 기판 도금면(154)와 접촉할 때, 전해물 용액의 이온은 기판 도금면(154)에 유인된다. 기판 도금면(154)상에 충돌하는 이온은 적정 막을 형성하기 위하여 막과 반응한다. 전술한 소모품 애노드(156) 및 캐소드 접촉링(152)외에, 보조 전극(167)은 기판도금면(154)상의 전기장의 형상을 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 보조전극(167)은 배출 채널(169)에 인접한 용기 몸체(142)를 통해 배치된다. 배출 채널(169)에 인접하도록 보조 전극(167)의 위치를 설정함으로써, 전극(167)은 처리동안 전해물과 접촉을 유지할 수 있으며 전기장에 영향을 미친다. 전술한 설명이 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 것일지라도, 본 발명의 다른 실시예가 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않고 고안될 수 있으며 본 발명의 권리범위는 첨부된 청구범위에 의해 결정된다.
본 발명은 전기 도금 셀의 기판 표면에 균일한 전기 전력 분포를 유도하는 장치에 의해 기판상에 신뢰적이고 일정한 전도층을 증착할 수 있고, 장치 및 기판의 후면상에 도금을 최소화하고, 전도체 핀에 바람직하지 않은 도금을 최소화할 수 있다.
Claims (29)
- 전기 전도부분을 가진 기판에 전기도금을 수행하는데 사용하는 접촉링에 있어서,중앙 개구부를 한정하는 환형 절연몸체와;상기 환형 절연몸체에 결합되며 상기 기판에 바이어스 힘을 가하도록 구성된 전도성 바이어싱 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉링.
- 제 1항에 있어서, 상기 전도성 바이어싱 부재는 구리(Cu), 백금(Pt), 탄탈(Ta), 질화 탄탈(TaN), 질화 티타늄(TiN), 티타늄(Ti), 금(Au), 은(Ag), 스테인레스강 및 이들의 임의의 결합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 접촉링.
- 제 1항에 있어서, 상기 환형 절연몸체는 폴리비닐리텐플루오라이드(PVDF), 퍼플루오르알콕시 수지(PFA), 테플론, 테프젤, 알루미나(Al2O3), 세라믹 및 이들의 임의의 결합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 절연재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 접촉링.
- 제 1항에 있어서, 상기 절연성 바이어싱 부재에 접속된 전원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉링.
- 제 1항에 있어서, 상기 전도성 바이어싱 부재는 상기 기판이 상기 전도성 바이어싱 부재에 인접하여 배치될 때 변형되는 것을 특징으로 하는 접촉링.
- 제 5항에 있어서, 상기 바이어싱 부재는 변형될 때 측면으로 이동하는 것을 특징으로 하는 접촉링.
- 제 1항에 있어서, 상기 전도성 바이어싱 부재는 적어도 하나의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉링.
- 제 7항에 있어서, 상기 스프링은 경사진 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉링.
- 제 1항에 있어서, 상기 전도성 바이어싱 부재에 인접하여 배치된 전도성 탄성 위치설정 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉링.
- 제 1항에 있어서, 상기 전도성 바이어싱 부재는 상기 환형 절연몸체의 주변 둘레에 배열된 다수의 전도성 바이어싱 세그먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉링.
- 제 1항에 있어서, 상기 전도성 바이어싱 부재에 인접하여 배치된 밀봉부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉링.
- 제 1항에 있어서, 상기 전도성 바이어싱 엘리먼트는 다수의 전도성 바이어싱 부재를 포함하며;상기 접촉링은(a) 상기 다수의 전도성 바이어싱 부재의 각 전도성 바이어싱 부재에 접속된 전원, 및 (b) 상기 다수의 전도성 바이어싱 엘리먼트의 각각을 상기 전원에 접속하는 하나 이상의 외부 저항기를 포함하며;상기 하나 이상의 외부 저항기의 각각은 상기 다수의 전도성 바이어싱 세그먼트의 각 세그먼트에 대한 제 2저항보다 큰 제 1저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉링.
- 제 12항에 있어서, 상기 접촉링은 밀봉 부재를 더 포함하며, 상기 밀봉 부재는 상기 환형 절연몸체에 결합되며 상기 중앙 개구부 및 상기 전도성 바이어싱 부재사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 접촉링.
- 제 13항에 있어서, 상기 밀봉부재는 상기 전도성 바이어싱 부재에 인접하여 배치된 직사각형 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉링.
- 제 13항에 있어서, 상기 밀봉부재 및 상기 전도성 바이어싱 부재는 상기 접촉링으로부터 유니트로써 제거가능한 것을 특징으로 하는 접촉링.
- 제 12항에 있어서, 상기 전도성 바이어싱 부재는 상기 전기 전도부분이 상기 전도성 바이어싱 부재와 접촉할 때 상기 전기 전도부분에 전기를 공급하는 것을 특징으로 하는 접촉링.
- 기판을 전기도금하기 위한 장치에 있어서,(a) 전기도금 셀 몸체와;(b) 상기 몸체의 하부 단부에 배치된 애노드와;(c) 리드에 인접한 상기 셀 몸체내에 적어도 부분적으로 배치된 캐소드 접촉링을 포함하는데, 상기 캐소드 접촉링은(i) 중앙 개구부를 한정하는 환형 절연몸체,(ii) 상기 환형 절연몸체에 결합된 전도성 바이어싱 부재, 및(iii) 상기 환형 절연몸체에 결합되며, 상기 중앙 개구부 및 상기 전도성 바이어싱 부재사이의 전해질의 통로를 제한하기 위하여 밀봉을 형성하는 밀봉 부재를 포함하며;(d) 상기 전도성 바이어싱 부재에 결합된 적어도 하나의 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 17항에 있어서, 상기 전도성 바이어싱 부재는 다수의 전도성 바이어싱 부재를 포함하며;상기 장치는 상기 각각의 전도성 바이어싱 부재 및 상기 전원사이에 접속된 개별 외부 저항기를 더 포함하며;상기 각각의 외부 저항기는 상기 각각의 전도성 바이어싱 부재의 제 2저항보다 큰 제 1저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 18항에 있어서, 상기 다수의 전도성 바이어싱 부재의 각각은 구리(Cu), 백금(Pt), 탄탈(Ta), 티타늄(Ti), 금(Au), 은(Ag), 로듐(Rh), 질화 티타늄 (TiN), 스테인레스강 및 이들의 임의의 결합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 전도성 코팅재를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 17항에 있어서, 상기 환형 절연몸체는 상기 전기도금 셀 몸체내에 제거가능하게 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 17항에 있어서, 상기 환형 절연몸체는 구리(Cu), 백금(Pt), 탄탈(Ta), 티타늄(Ti), 금(Au), 은(Ag), 스테인레스강 및 이들의 임의의 결합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 전도성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 17항에 있어서, 상기 몸체의 상부단부에 배치된 리드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 17항에 있어서, 상기 전도성 바이어싱 부재는 상기 기판상에 바이어싱 힘을 가하도록 구성되며, 상기 전도성 바이어싱 부재는 상기 전기 전도부분이 상기 전도성 바이어싱 부재와 접촉하여 배치될 때 상기 전기 전도부분에 전기를 공급하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 17항에 있어서, 상기 전도성 바이어싱 부재에 접속된 전원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 17항에 있어서, 상기 전도성 바이어싱 부재는 상기 기판이 상기 전도성 바이어싱 부재에 인접하여 배치될 때 변형되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 25항에 있어서, 상기 바이어싱 부재는 변형될 때 측면으로 이동하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 17항에 있어서, 상기 전도성 바이어싱 부재에 인접하여 배치된 전도성 탄성 위치설정 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 17항에 있어서, 상기 전도성 바이어싱 부재는 상기 환형 절연몸체의 주변 둘레에 배열된 다수의 전도성 바이어싱 세그먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 17항에 있어서, 상기 전도성 바이어싱 부재에 인접하여 배치된 밀봉부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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