本发明专利技术涉及一种用于化学金属化至少一个工件(5)的目标表面的装置(1)，其具有用于容纳金属化溶液的容器(10)，所述容器具有用于金属化溶液的入口(15)和出口(16)，以及用于容纳所述至少一个工件(5)的支架(20)，所述支架(20)可以设置在所述容器(10)中，其中在至少一个入口(15)和所述支架(20)之间设置至少一个扩散板(30)，所述扩散器具有多个在板平面(E)中间隔开的扩散开口(35)，并且其中设置移动装置(40)，所述移动装置可以在至少一个空间方向上在所述容器(10)中移动所述扩散板(30)。此外，本发明专利技术还涉及一种用于化学金属化至少一个工件(5)的目标表面的方法。件(5)的目标表面的方法。件(5)的目标表面的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于化学金属化至少一个工件的目标表面的装置以及用于此的方法和扩散板
[0001]本专利技术涉及一种具有专利权利要求1的特征的用于化学金属化至少一个工件的目标表面以提高所述工件的沉积金属层的均匀性的装置，一种具有权利要求13的特征的用于化学金属化至少一个工件的方法和一种具有权利要求16的特征的扩散板。
技术介绍
[0002]用于化学金属化至少一个工件的目标表面的装置和方法在现有技术中的各种配置是已知的。来自电解质溶液的无电金属沉积在半导体、太阳能或纳米技术中是众所周知的。诸如结构化晶片之类物体的化学金属化相比于电镀金属化在沉积技术的耐久性、均匀性和一致性以及可实现层的特征方面具有明显的优势。有利的是，待涂覆的工件不需要电接触装置。也可以在所谓的批处理中同时对多个工件金属化，从而明显提高这种设备的生产率。还可以提及的优点是，由于纯化学沉积工艺，不需要在工件上设置初始层(种子层)。
[0003]金属目标材料的化学金属化工艺需要包含还原剂、金属源和络合剂的金属化溶液，其中除了控制溶液组成外，还需要诸如PH值、温度和金属化溶液组成等参数还以高精度设置，因为通过催化剂的化学反应的主动引发对过程温度反应极为敏感。所述反应可以是自催化，交换或置换反应。
[0004]通常，无电解电解质溶液的操作温度可以在接近于金属化溶液白发自分解的自催化温度的范围内。化学金属化溶液的自引发分解的发生导致金属沉积不仅在工件的目标表面的所需区域上，而且在金属化设备的表面上，如反应器电池、电解质溶液容器、进料管线之类。在自引发分解的严重情况下，电解质中基本上所有的金属含量都会迅速还原为纯金属，可能会堵塞所有管线、管道和工艺池。因此，需要付出很大的努力通过例如硝酸和其他化学物质化学去除金属化溶液，其中同时还会流失所有贵重的电解成分。此外，还必须处理潜在的有毒废物，这将进一步显著增加化学金属化设备的操作成本。
[0005]为了提高可实现的原理，现有技术中已知的用于化学金属化的装置不是设计为单晶片系统，而是设计用于批处理。为了能够同时处理大量晶片，这些晶片被放置在盛有电解质溶液的池中的支架中，即所谓的载体中。通常所述晶片直立在所述支架中，其中电解质溶液在池中不断转换，以确保反应物的均匀分布。
[0006]通常电解质溶液通过中央入口从下方引入池中，并且可以在顶侧移除并送入循环和加热。例如，可以通过简单的溢流进入溢流池来实现移除。
[0007]在现有技术已知的装置中，电解质溶液的入口布置在容器的底侧，其中入口设计为具有附加扩散板的单个入口喷嘴。所述扩散板具有同心圆形式的流量优化入口开口。
[0008]在现有技术中，已证明不利的是，沉积金属的层厚度在晶片上变化，并且在批次内晶片与晶片之间也存在差异。这些差异归因于晶片上电路的表面电位的变化以及工艺容器中的流体动力学条件，导致电解质溶液的反应物浓度在待金属化的目标表面的表面上发生变化。在此现有技术中还示出，扩散板的入口开口被气泡堵塞或节流。
[0009]这就是本专利技术的所要解决的问题。
技术实现思路
[0010]本专利技术致力于提供一种改进的用于工件化学金属化装置的目标，所述装置有利地消除了现有技术中已知装置的缺点，并且能够在晶片内和晶片与晶片之间实现均匀的层沉积。
[0011]所述目的通过具有专利权利要求1的特征的对至少一个工件进行化学金属化的装置、具有专利权利要求13的特征的方法和具有专利权利要求16的特征的扩散板来实现。
[0012]本专利技术的进一步有利的实施例在从属权利要求中限定。
[0013]根据本专利技术的具有专利权利要求1的特征的用于化学金属化至少一个工件的目标表面的装置具有用于接收金属化溶液的容器，所述容器具有用于金属化溶液的入口和用于金属化溶液的出口。此外，根据本专利技术的装置具有用于接收所述至少一个工件的支架，所述支架可以布置在容器中。根据本专利技术，设置至少一个扩散板，所述扩散板具有在板平面内间隔开的多个扩散开口，并且其中设置移动装置，所述移动装置可以在至少一个空间方向上在容器中移动所述扩散板。
[0014]本专利技术的基本构思在于通过扩散板的运动将运动耦合到反应过程中，这减少了金属化溶液从入口到出口途中的消耗，因此金属沉积的均匀性和一致性可以增加。所述扩散板的运动会引起容器中金属化溶液的额外的循环。所述扩散板的运动还可以防止气泡可能卡在所述扩散板的扩散开口区域而堵塞所述扩散开口。改进的循环可以实现反应物在工件目标表面上的改进传输。
[0015]入口可以有利地布置在底侧和/或出口布置在顶侧。也可以设置多个入口和/或出口。特别地，多个入口可以在容器上彼此间隔地布置，以便在多个点以分布式供应金属化溶液。
[0016]本专利技术的另一有利实施例规定，扩散板布置在容器的至少一个入口和支架之间。通过所述扩散板的这种布置使得，在金属化溶液可以沿至少一个工件的方向流过扩散板的扩散开口之前，从入口流入容器的金属化溶液被混合并均匀分布。
[0017]如果移动装置可以使扩散板在垂直于板平面的空间方向和其相反方向上以至少一个重复或循环运动来移动，也已证明是有利的。所述扩散板因此由所述移动装置升高和降低，因此当所述扩散板下降时，金属化溶液被迫通过扩散开口。由于这种强制流动，在所述扩散板面向出口的一侧形成通过扩散开口的所谓“射流”或急流。另一方面，当所述扩散板升高时则产生回流。所述射流和所述回流的重复形成减少了金属化溶液在从入口到出口的途中的局部消耗，并增加了金属沉积的均匀性和一致性。
[0018]本专利技术的另一有利实施例规定，容纳部在容器中是可移动的。特别优选地，所述容纳部以这样的方式可移动地布置在所述容器中，即所述容纳部跟随扩散板移动。所述扩散板和所述容纳部的运动的耦合防止所述扩散板和所述容纳部之间的距离在所述扩散板的运动过程中增加或减小而由此形成的射流引起的金属化溶液的运动和冲洗的失去其作用。
[0019]此外，根据本专利技术可以规定，在化学金属化期间，容纳部被布置在容器中的固定位置。换言之，当所述扩散板在容器中被搅动时，所述容纳部不移动。已经表明，目标表面上的金属化溶液很容易更换和补充。由于容器中容纳部的固定布置减少了工件或晶片上的应
力，因此提高了层的均匀性并且更容易处理。
[0020]此外，有利地，容纳部可以通过所述扩散板的移动装置或通过容器中另外的移动装置移动。特别优选地，所述容纳部通过容器中的移动装置在至少两个空间方向上移动。这种运动也称为搅拌，在至少两个空间方向上的搅拌能够改善反应物在工件目标表面上的传输。
[0021]根据本专利技术的另一优选实施例，扩散开口在第一侧具有第一横截面积，在与第一侧相反的第二侧具有第二横截面积，所述第一横截面积大于所述第二横截面积。特别优选地，具有较大横截面积的扩散板的第一侧布置在容器中面向入口的一侧，并且所述扩散板的第二侧布置在面向容纳部的一侧。扩散开口优选地设计为锥形或具有锥形部分的圆锥形，以使压力损失最小化，并且取决于通流方向，作为喷嘴或扩散器使金属化溶液加速或减速，并且更好地引本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于化学金属化至少一个工件(5)的目标表面的装置(1)，其具有：
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用于接收金属化溶液的容器(10)，其具有用于所述金属化溶液的入口(15)和出口(16)，以及
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用于容纳所述至少一个工件(5)的支架(20)，所述支架能够布置在所述容器(10)中，
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其中在至少一个入口(15)和所述支架(20)之间设置至少一个扩散板(30)，所述扩散板具有在板平面(E)中间隔开的多个扩散开口(35)，以及
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其中设置移动装置(40)，所述移动装置能够在至少一个空间方向上在所述容器(10)中移动所述扩散板(30)。2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述移动装置(40)能够在垂直于所述板平面(E)的空间方向上以至少一次重复运动移动扩散板(30)。3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，所述容纳部(20)能够在所述容器(10)中移动。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述支架(20)能够通过所述移动装置(40)或另一个移动装置在所述容器(10)中移动，或者所述支架(20)能够以位置固定的方式布置在所述容器(10)中。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述扩散板(30)的第一侧(31)上的扩散开口(35)的第一横截面积(A1)大于在与所述第一侧(31)相对的第二侧(32)上的第二横截面积(A2)。6.根据权利要求5所述的装置(1)，其特征在于，所述第一横截面积(A1)与所述第二横截面积(A2)之间的比例至少为1.1，即A1/A2≥1.1。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述扩散开口(35)在所述至少一个空间方向上对齐。8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述扩散开口(35)在所述板平面(E)中成行...
【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：APamp，amp，S国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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