KR101426373B1 - 기판 도금 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 기판 도금 장치는, 전해액이 수용되며, 내측 상부에는 도금 대상물인 기판을 파지하는 척(chuck)이 승강 가능하게 배치되고 내측 하부에는 양극 전압 인가 시 플러스 금속 이온을 발생시키는 타겟부가 배치되는 프로세스 챔버; 상기 전해액을 공급하는 전해액 공급부와 연결되도록 상기 프로세스 챔버에 장착되어 상기 프로세스 챔버 내로 상기 전해액을 유입시킴은 물론 교반시키는 교반부; 및 상기 프로세스 챔버 내에서 상기 타겟부의 상부에 장착되며, 상기 교반부에 의해 제공되는 상기 전해액으로부터 버블을 제거하는 버블 제거부;를 포함할 수 있으며, 이러한 구성에 의해서, 버블 제거부에 의해 프로세스 챔버 내로 유입되는 전해액으로부터 버블을 제거할 수 있으며, 이를 통해 기판 도금 시 발생 가능한 디펙트를 최소화할 수 있고, 프로세스 챔버 내로 유입되는 전해액의 교반을 활발히 함으로써 전해액에 의한 플러스 금속 이온의 이동을 원활히 하여 기판 도금의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 도금 장치{Apparatus to Plate Substrate}

기판 도금 장치가 개시된다. 보다 상세하게는, 버블 제거부에 의해 프로세스 챔버 내로 유입되는 전해액으로부터 버블(bubble)을 제거할 수 있으며, 이를 통해 기판 도금 시 발생 가능한 디펙트(defect)를 최소화할 수 있는 기판 도금 장치가 개시된다.

일반적으로 반도체 소자를 구성하는 실리콘 기판(silicon wafer) 상에 금속 배선을 형성하기 위해, 기판의 전면에 금속막을 패터닝(patterning)하게 된다. 이때, 기판의 전면에 형성되는 금속막은 알루미늄 또는 구리 등에 의해 형성된다.

이 중, 구리로 형성되는 금속막은 알루미늄으로 형성되는 금속막에 비해 녹는점이 높기 때문에 전기 이동도에 대한 큰 저항력을 가질 수 있으며, 이로 인해 반도체 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 비저항이 낮아 신호 전달 속도를 증가시킬 수 있는 이점이 있다. 따라서 구리로 형성되는 금속막이 주로 채택되고 있는 실정이다.

기판 상에 금속막을 패터닝하기 위해서는, 물리기상증착방법(PVD, physical vapor deposition) 또는 화학기상증착방법(CVD, chemical vapor deposition) 등과 같은 증착 방법에 비해 전기 이동도에 대한 내성이 우수하고 제조 비용이 상대적으로 저렴한 전기도금 방법이 선호된다.

이러한 전기도금 방법이 적용되는 종래의 기판 도금 장치의 구성에 대해 개략적으로 설명하면, 기판 도금 장치는, 전해액이 수용되는 프로세스 챔버와, 프로세스 챔버의 내측 하부에 배치되어 양극 전압이 인가되는 경우 플러스(plus) 금속 이온, 예를 들면 구리 이온(Cu^{2 +})을 배출하는 타겟부와, 프로세스 챔버의 내측 상부에 배치되며 기판을 파지한 상태로 승강 가능한 척(chuck)과, 타겟부에 양극 전압을 인가하고 기판에 음극 전압을 인가하는 전압 인가부와, 프로세스 챔버 내로 전해액을 공급하고 교반하는 교반부를 포함할 수 있다.

이러한 구성의 종래의 기판 도금 장치에 있어서, 일반적으로 전기도금에서 양질의 금속 석출물을 얻기 위해 프로세스 챔버 내의 전해액 내에서 교반이 이루어지는데, 예를 들면 에어(air) 교반, 음극 진동에 의한 교반, 초음파 교반 등이 적용될 수 있다. 전기도금에서의 교반은 도금면의 평활성, 광택을 향상시키고 농도 분극을 해소하여 도금 효율을 높이며, 음극 부근에 접합하는 가스의 피막을 제거하여 피트 발생을 줄이고 금속 이온의 활동을 활발히 함으로써 고전류밀도에서 우수한 도금면을 얻을 수 있다.

한편, 종래의 기판 도금 장치는, 기판의 도금 효율을 향상시키기 위해, 다수의 홀들이 규칙적으로 형성된 원판 형상을 가지며 프로세스 챔버 내에서 타겟부와 기판 사이에 배치되는 디퓨져를 더 포함할 수 있다.

이러한 디퓨져는 전해액의 흐름을 조절함으로써 전기도금에 의해 기판에 금속막을 증착시킬 때 균일한 전해액을 공급하여 국부적으로 발생되는 금속 이온의 농도 차이를 줄이고 따라서 도금막의 품질을 향상시키는 역할을 한다.

그러나, 이러한 종래의 기판 도금 장치에 있어서는, 전해액 공급부와 연결된 교반부에 의해 전해액이 프로세스 챔버 내로 유입됨은 물론 교반이 이루어지는데, 전해액 내에 함유되어 있는 버블을 제거할 수 있는 구성이 별도로 구비되지 않아 버블이 프로세스 챔버 내에 잔류하였으며, 이로 인해 기판 도금 시 디펙트가 발생될 우려가 있다. 또한, 이러한 우려 발생을 없애기 위해 버블 제거 등을 위한 별도의 유지보수 작업이 요구될 수 있다.

또한, 버블이 함유된 전해액이 디퓨져를 통과하는 경우 버블이 디퓨져의 홀 내 또는 입구 영역에 정체됨으로써 전해액의 유동이 원활하게 이루어지지 않을 수 있고 따라서 기판의 도금 균일도가 저하될 수 있어 석출된 도금면의 품질이 저하될 우려가 있다.

본 발명의 실시예에 따른 목적은, 버블 제거부에 의해 프로세스 챔버 내로 유입되는 전해액으로부터 버블을 제거할 수 있으며, 이를 통해 기판 도금 시 발생 가능한 디펙트를 최소화할 수 있는 기판 도금 장치를 제공하는 것이다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 프로세스 챔버 내로 유입되는 전해액의 교반을 활발히 함으로써 전해액에 의한 플러스 금속 이온의 이동을 원활히 하여 기판 도금의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기판 도금 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 기판 도금 장치는, 전해액이 수용되며, 내측 상부에는 도금 대상물인 기판을 파지하는 척(chuck)이 승강 가능하게 배치되고 내측 하부에는 양극 전압 인가 시 플러스 금속 이온을 발생시키는 타겟부가 배치되는 프로세스 챔버; 상기 전해액을 공급하는 전해액 공급부와 연결되도록 상기 프로세스 챔버에 장착되어 상기 프로세스 챔버 내로 상기 전해액을 유입시킴은 물론 교반시키는 교반부; 및 상기 프로세스 챔버 내에서 상기 타겟부의 상부에 장착되며, 상기 교반부에 의해 제공되는 상기 전해액으로부터 버블을 제거하는 버블 제거부;를 포함할 수 있으며, 이러한 구성에 의해서, 버블 제거부에 의해 프로세스 챔버 내로 유입되는 전해액으로부터 버블을 제거할 수 있으며, 이를 통해 기판 도금 시 발생 가능한 디펙트를 최소화할 수 있고, 프로세스 챔버 내로 유입되는 전해액의 교반을 활발히 함으로써 전해액에 의한 플러스 금속 이온의 이동을 원활히 하여 기판 도금의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

일측에 의하면, 상기 버블 제거부의 내측에 위치하도록 상기 프로세스 챔버 내에 장착되며, 상기 플러스 금속 이온을 이동시키는 상기 전해액의 흐름을 조절하는 복수 개의 관통홀을 구비하는 디퓨져를 더 포함할 수 있다.

일측에 의하면, 상기 버블 제거부는, 중공 형상의 제거몸체; 상기 제거몸체의 하단벽을 따라 형성되어, 상기 교반부로부터 제공되는 상기 전해액으로부터 버블을 제거한 후 상기 디퓨져로 버블이 제거된 상기 전해액을 제공하는 복수 개의 버블 제거홀; 및 상기 제거몸체의 상단벽을 따라 형성되어, 상기 복수 개의 버블 제거홀에 의해 분리된 버블을 제거하는 경로가 형성되는 경로 형성부재를 포함할 수 있다.

일측에 의하면, 상기 버블 제거부는, 상기 경로 형성부재와 연통되며, 상기 전해액이 상기 디퓨져의 상기 관통홀들을 통과할 때 발생 가능한 버블을 추가적으로 제거하는 추가 제거부재를 더 포함할 수 있다.

일측에 의하면, 상기 제거몸체의 상기 하단벽과 상기 상단벽을 있는 연결벽은, 상기 전해액의 흐름에 의해 상기 버블 제거홀에 정체된 상기 버블이 상기 경로 형성부재를 향할 수 있도록 상방으로 갈수록 외측으로 경사지는 단면 형상을 가질 수 있다.

일측에 의하면, 상기 전해액 교반부는, 상기 프로세스 챔버 내에서 상기 타겟부의 하부에 위치되어 상기 프로세스 챔버로 전해액을 제공하는 중앙 교반부재; 및 상기 프로세스 챔버 내에서 외측에 배치되어 상기 프로세스 챔버로 전해액을 제공하는 외측 교반부재를 포함하며, 상기 중앙 교반부재 및 상기 외측 교반부재의 전해액 공급에 의해 상기 전해액의 교반이 이루어질 수 있다.

일측에 의하면, 상기 프로세스 챔버는, 상기 타겟부가 내측에 장착되는 타겟 챔버; 상기 타겟 챔버가 내측에 장착되고, 상기 전해액이 상단까지 채워지는 이너 챔버; 및 내측에 상기 이너 챔버가 장착되는 아우터 챔버를 포함하며, 상기 버블 제거부는 상기 이너 챔버에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 버블 제거부에 의해 프로세스 챔버 내로 유입되는 전해액으로부터 버블을 제거할 수 있으며, 이를 통해 기판 도금 시 발생 가능한 디펙트를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 프로세스 챔버 내로 유입되는 전해액의 교반을 활발히 함으로써 전해액에 의한 플러스 금속 이온의 이동을 원활히 하여 기판 도금의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 도금 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 Ⅱ의 확대 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ의 확대 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

한편, 이하에서는 기판을 실리콘 재질의 웨이퍼로 설명할 것이나 기판의 종류가 이에 한정되는 것은 아니며, 기판은 LCD, PDP와 같은 평판 디스플레이가 될 수 있음은 자명하다. 또한 기판의 형상 및 크기가 도면 또는 설명 내용에 한정되는 것은 아니며, 원형 및 사각형 등과 같은 다양한 형상 및 크기로 기판이 제작될 수 있음은 당연하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 도금 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 Ⅱ의 확대 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ의 확대 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 도금 장치(100)는, 전해액(103)이 수용되며 내측 상부에는 도금 대상물인 기판(W)을 파지하는 척(125, chuck)이 승강 가능하게 배치되고 플러스 금속 이온, 즉 본 실시예의 구리 이온(Cu^{2 +})을 발생시키는 타겟부(120)가 배치되는 프로세스 챔버(110)와, 기판(W) 및 타겟부(120)로 전압을 인가하는 전압 인가부(미도시)와, 프로세스 챔버(110) 내에서 타겟부(120)의 상부에 배치되어 구리 이온(Cu^{2 +})을 이동시키는 전해액(103)의 흐름을 조절하는 디퓨져(150)와, 프로세스 챔버(110) 내로 전해액(103)을 유입시킴은 물로 교반시키는 교반부(140)와, 디퓨져(150)를 감싸도록 프로세스 챔버(110) 내에 장착되어 교반부(140)에 의해 제공되는 전해액(103)으로부터 버블(B, 도 2 및 도 3 참조)을 제거하는 버블 제거부(160)를 포함할 수 있다.

또한, 본 실시예의 기판 도금 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 타겟부(120)를 감싸도록 프로세스 챔버(110) 내에 마련되어 전해액(103) 상에서 구리 이온(Cu^{2 +})을 여과시키는 여과부(130)를 더 포함할 수 있다.

각각의 구성에 대해 설명하면, 먼저 본 실시예의 프로세스 챔버(110)는, 타겟부(120)를 감싸는 타겟 챔버(111)와, 타겟 챔버(111)를 감싸는 이너 챔버(113, inner chamber)와, 이너 챔버(113)와 착탈 가능하게 조립될 수 있는 아우터 챔버(115, outer chamber)를 구비할 수 있다.

본 실시예의 타겟 챔버(111)는 이너 챔버(113)의 저면과 이격되도록 배치되며 상면은 타겟부(120)로부터 발생되는 구리 이온(Cu^{2 +})을 여과시키는 여과부(130)가 장착될 수 있다.

본 실시예의 이너 챔버(113)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전해액(103)이 상단부까지 채워지며 내측에는 타겟부(120) 및 그를 감싸는 여과부(130)가 장착되고 그 상부에는 후술할 디퓨져(150)가 장착된다. 아울러, 후술할 버블 제거부(160)는 이너 챔버(113)의 상단부에 착탈 가능한 구조를 가짐으로써 선택에 따라 이너 챔버(113)에 결합되거나 또는 분리될 수 있다.

이러한 이너 챔버(113)는 아우터 챔버(115)의 내측에 착탈 가능하게 결합되며, 이러한 결합 구조에 의해 외부 환경으로부터 보호받을 수 있다.

프로세스 챔버(110)의 내측 상부에는 기판(W)을 파지하는 척(125)이 승강 가능하게 배치된다. 척(125)은 도금될 기판(W)의 일면이 하방을 향하도록 기판(W)의 테두리 부분을 파지하며, 이러한 척(125)의 하강 동작에 의해 기판(W)이 전해액(103)에 침지될 때, 전압 인가부로부터 전압이 인가되어 기판(W)에 대한 도금 공정이 실행될 수 있다.

한편, 본 실시예의 타겟부(120)는 양극(anode)을 형성하는 부분으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 전해액(103)에 완전히 침지되며 전압 인가부로부터 양극 전압이 인가되는 경우 산화 반응에 의해 구리 이온(Cu^{2 +})을 발생시킬 수 있다.

본 실시예에서 타겟부(120)의 상면은 불규칙하게 마련될 수 있다. 이는 타겟부(120)에 양극 전압이 인가될 경우 많은 양의 구리 이온(Cu^{2 +})이 발생될 수 있도록, 타겟부(120)의 상면의 실질적인 면적을 확대하기 위함이다.

이와 같이, 타겟부(120)로부터 구리 이온(Cu^{2 +})이 발생되면, 발생된 구리 이온(Cu^{2 +})을 도금 대상물인 기판(W)으로 이동시켜야 한다. 이러한 역할은 이너 챔버(113) 내에서 일정선까지 수용되는 전해액(103)에 의해서 이루어진다. 따라서 전해액(103)은 구리 이온(Cu^{2 +})을 전도하기에 적합한 황산구리 용액으로 적용된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 종류의 전해액(103)이 적용될 수 있음은 물론이다.

본 실시예의 여과부(130)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 타겟부(120)를 감싸는 타겟 챔버(111)의 내측에 마련되어 전해액(103)을 통해 이동하는 구리 이온(Cu^{2 +})을 여과한다. 이러한 여과부(130)는 타겟부(120)의 상부에서 타겟부(120)와 실질적으로 평행하게 마련될 수 있으며 1 내지 10 마이크로미터(μm)의 직경을 갖는 여과공(미도시)이 규칙적으로 관통 형성된 멤브레인 필터(membrane filter)로 마련될 수 있다.

한편, 본 실시예의 기판 도금 장치(100)는, 전해액 공급부(미도시)와 연결되어 이너 챔버(113)의 내부로 전해액(103)을 공급할 뿐만 아니라 전해액(103)의 흐름을 형성시키기 위하여 전해액(103)을 교반시키는 교반부(140)를 더 포함할 수 있다.

본 실시예의 교반부(140)는, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 이너 챔버(113) 내에서 타겟 챔버(111)의 하부에 부분적으로 위치되어 이너 챔버(113)로 전해액(103)을 제공하는 중앙 교반부재(141)들과, 이너 챔버(113) 내에서 외측에 부분적으로 장착되어 이너 챔버(113)로 전해액(103)을 제공하는 외측 교반부재(145)들을 포함할 수 있다.

여기서, 중앙 교반부재(141)들은 전해액(103)을 배출하는 배출구가 측 방향으로 형성되어 전해액(103)을 측 방향으로 배출할 수 있고, 외측 교반부재(145)들은 배출구가 상 방향으로 형성되어 전해액(103)을 상 방향으로 배출할 수 있다.

이러한 교반부(140)의 구성에 의해서, 이너 챔버(113) 내로 유입된 전해액(103)을 교반시킬 수 있으며, 따라서 타겟부(120)로부터 기판(W)으로 전달되는 구리 이온(Cu^{2 +})의 움직임을 활성화시킬 수 있다.

한편, 본 실시예의 기판 도금 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전해액(103)의 흐름을 원활하게 함으로써 기판(W)의 도금 균일도를 향상시킬 수 있는 디퓨져(150)를 더 포함할 수 있다.

디퓨져(150)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 원형의 플레이트 형상으로 마련되며, 두께 방향으로 관통 형성된 관통홀(151)들이 디퓨져(150)의 전 구간에 걸쳐 규칙적으로 형성됨으로써 기판(W)으로 전달되는 전해액(103)의 흐름이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

다만, 디퓨져(150)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 형상을 가질 수도 있다. 예를 들면, 전해액(103)의 흐름을 보다 원활하게 하기 위해 디퓨져의 하단부가 내측으로 들어간 오목 형상을 가질 수도 있다.

한편, 전술한 것처럼, 전해액 공급부로부터 프로세스 챔버(110)로 제공되는 전해액(103)에는 버블(B)이 있을 수 있다. 이러한 버블(B)은 기판의 도금 시 디펙트를 발생시킬 수 있을 뿐만 아니라 디퓨져(150)를 통한 전해액(103)의 원활한 흐름을 방해하기 때문에 전해액(103)으로부터 제거해주어야 한다.

이를 위해, 본 실시예의 기판 도금 장치(100)는, 도 1에 도시된 것처럼, 전해액(103)으로부터 버블(B)을 일차적으로 제거함은 물론 추가적으로 제거하는 버블 제거부(160)를 더 포함한다.

본 실시예의 버블 제거부(160)는, 중공 형상의 제거몸체(161)와, 제거몸체(161)의 하단부에 형성되어 전해액(103)으로부터 버블(B)을 일차적으로 제거하는 복수 개의 버블 제거홀(163)과, 제거몸체(161)의 상단부에 형성되어 버블 제거홀(163)에 의해 제거된 버블(B)을 이동시키는 경로의 역할을 하는 경로 형성부재(167)와, 경로 형성부재(167)와 연통되며 전해액(103)이 디퓨져(150)의 관통홀(151)들을 통과할 때 발생 가능한 버블(B)을 추가적으로 제거하는 추가 제거부재(168)를 포함할 수 있다.

각 구성에 대해 설명하면, 먼저 본 실시예의 제거몸체(161)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전체적으로 중공의 원통 형상을 갖되 하단부에 비해 상단부의 직경이 상대적으로 넓은 형상을 갖는다. 이러한 제거몸체(161)는 이너 챔버(113)의 상단부에 착탈 가능한 구조를 가짐으로써 필요에 따라 이너 챔버(113)에 결합될 수 있고 또는 분리될 수도 있다.

이러한 제거몸체(161)는, 복수 개의 버블 제거홀(163)들이 둘레 방향을 따라 형성되는 하단벽(162)과, 경로 형성부재(167)가 형성되는 상단벽(165)과, 하단벽(162) 및 상단벽(165)을 연결하는 연결벽(164)을 포함할 수 있다.

여기서, 연결벽(164)은 전해액(103)의 흐름에 의해 버블 제거홀(163)에 정체된 버블(B)이 경로 형성부재(167)를 향할 수 있도록 상방으로 갈수록 외측으로 경사지는 단면 형상을 가질 수 있다.

한편, 본 실시에의 복수 개의 버블 제거홀(163)은, 제거몸체(161)의 하단벽(162)을 따라 관통 형성되어, 교반부(140)에 의해 상방으로 올라오는 전해액(103)을 통과시키는 역할을 하는데, 버블 제거홀(163)을 통과할 때 전해액(103)에 포함된 버블(B)이 버블 제거홀(163)을 통과하지 못하고 버블 제거홀(163)의 입구에 머무르게 된다.

도 3을 참조하면, 버블 제거홀(163)에 정체된 버블(B)은 계속적으로 유입되는 전해액(103)의 상방 흐름에 의해 상방으로 이동하여, 경로 형성부재(167)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

이와 같이, 전해액(103)에 포함된 버블(B)은 일차적으로 복수 개의 버블 제거홀(163)에 의해 걸러지며 이로 인해 기판(W)으로 전달되는 전해액(103)의 버블(B) 함유 정도를 줄임으로써 기판(W)에 발생되는 디펙트를 최소화할 수 있다.

한편, 버블 제거홀(163)을 통과한 전해액(103)은 바로 기판(W)으로 전달되는 것이 아니라 타겟부(120)에 의해 공급되는 구리 이온(Cu^{2 +})을 포함시킨 상태로 디퓨져(150)의 관통홀(151)을 관통한 후 기판(W)으로 향한다.

다만, 전해액(103)이 디퓨져(150)의 관통홀(151)을 통과할 때 버블(B)이 발생될 수 있으며, 아울러 전해액(103)이 버블 제거홀(163)을 통과하였지만 이 때 버블(B)이 다 제거되지 않고 일부의 버블(B)이 잔존할 수 있다.

그러나, 본 실시예의 버블 제거부(160)는 전술한 버블 제거홀(163) 이외에도 디퓨져(150)에 의해 발생되는 버블(B)을 추가적으로 제거하는 추가 제거부재(168)를 더 포함하며, 이로 인해 디퓨져(150)의 관통홀(151)을 통해 전해액(103)의 흐름이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다. 즉, 버블(B)로 인한 관통홀(151)의 막힘 현상 등이 발생되는 것을 저지할 수 있다.

이러한 추가 제거부재(168)는, 도 3에 도시된 것처럼, 전해액(103)의 흐름에 의해 디퓨져(150)의 양단으로 모인 버블(B)을 포집하여 전술한 경로 형성부재(167)의 경로를 따라 버블(B)이 제거될 수 있도록 한다.

이처럼, 버블 제거홀(163)에 의해 일부의 버블(B)이 제거몸체(161)의 내측으로 유입되더라도, 그리고 디퓨져(150)의 관통홀(151)을 통과하는 과정에서 버블(B)이 추가적으로 발생되더라도 추가 제거부재(168)가 이러한 버블(B)을 제거할 수 있으며, 이에 따라 구리 이온(Cu^{2 +})이 함유된 전해액(103)이 디퓨져(150)의 관통홀(151)을 따라 기판(W) 방향으로 원활하게 이동할 수 있어 기판(W) 도금의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 버블 제거부(160)에 의해 프로세스 챔버(110) 내로 유입되는 전해액(103)으로부터 버블(B)을 제거할 수 있으며, 이를 통해 기판(W) 도금 시 발생 가능한 디펙트를 최소화할 수 있고, 아울러 프로세스 챔버(110) 내로 유입되는 전해액(103)의 교반을 활발히 함으로써 전해액(103)에 의한 구리 이온(Cu^{2 +})의 이동을 원활히 하여 기판 도금의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

전술한 실시예에서는, 버블 제거부(160)가 버블 제거홀(163)과 추가 제거부재(168)를 구비함으로써 전해액(103)에 있는 버블(B)을 순차적으로 제거하는 경우에 대해 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 디퓨져가 기판 도금 장치에 구비되지 않는 경우에는 추가 제거부재가 별도로 구비되지 않아도 무방하다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 기판 도금 장치 110 : 프로세스 챔버
120 : 타겟부 130 : 여과부
140 : 교반부 150 : 디퓨져
160 : 버블 제거부 161 : 제거몸체
163 : 버블 제거홀 167 : 경로 형성부재
168 : 추가 제거부재

Claims (7)

1. 전해액이 수용되며, 내측 상부에는 도금 대상물인 기판을 파지하는 척(chuck)이 승강 가능하게 배치되고 내측 하부에는 양극 전압 인가 시 플러스 금속 이온을 발생시키는 타겟부가 배치되는 프로세스 챔버;
   상기 전해액을 공급하는 전해액 공급부와 연결되도록 상기 프로세스 챔버에 장착되어 상기 프로세스 챔버 내로 상기 전해액을 유입시킴은 물론 교반시키는 교반부; 및
   상기 프로세스 챔버 내에서 상기 타겟부의 상부에 장착되며, 상기 교반부에 의해 제공되는 상기 전해액으로부터 버블을 제거하는 버블 제거부;
   를 포함하며,
   상기 버블 제거부는,
   중공 형상의 제거몸체;
   상기 제거몸체의 하단벽을 따라 형성되어, 상기 교반부로부터 제공되는 상기 전해액으로부터 버블을 제거한 후 상기 전해액을 제공하는 복수 개의 버블 제거홀; 및
   상기 제거몸체의 상단벽을 따라 형성되어, 상기 복수 개의 버블 제거홀에 의해 분리된 버블을 제거하는 경로가 형성되는 경로 형성부재를 포함하는 기판 도금 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 버블 제거부의 내측에 위치하도록 상기 프로세스 챔버 내에 장착되며, 상기 플러스 금속 이온을 이동시키는 상기 전해액의 흐름을 조절하는 복수 개의 관통홀을 구비하는 디퓨져를 더 포함하는 기판 도금 장치.
   
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,
   상기 버블 제거부는,
   상기 경로 형성부재와 연통되며, 상기 전해액이 상기 디퓨져의 상기 관통홀들을 통과할 때 발생 가능한 버블을 추가적으로 제거하는 추가 제거부재를 더 포함하는 기판 도금 장치.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 제거몸체의 상기 하단벽과 상기 상단벽을 있는 연결벽은, 상기 전해액의 흐름에 의해 상기 버블 제거홀에 정체된 상기 버블이 상기 경로 형성부재를 향할 수 있도록 상방으로 갈수록 외측으로 경사지는 단면 형상을 갖는 기판 도금 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 전해액 교반부는,
   상기 프로세스 챔버 내에서 상기 타겟부의 하부에 위치되어 상기 프로세스 챔버로 전해액을 제공하는 중앙 교반부재; 및
   상기 프로세스 챔버 내에서 외측에 배치되어 상기 프로세스 챔버로 전해액을 제공하는 외측 교반부재를 포함하며,
   상기 중앙 교반부재 및 상기 외측 교반부재의 전해액 공급에 의해 상기 전해액의 교반이 이루어지는 기판 도금 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 프로세스 챔버는,
   상기 타겟부가 내측에 장착되는 타겟 챔버;
   상기 타겟 챔버가 내측에 장착되고, 상기 전해액이 상단까지 채워지는 이너 챔버; 및
   내측에 상기 이너 챔버가 장착되는 아우터 챔버를 포함하며,
   상기 버블 제거부는 상기 이너 챔버에 착탈 가능하게 결합되는 기판 도금 장치.

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