(19) |
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(11) |
EP 1 204 786 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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12.03.2003 Patentblatt 2003/11 |
(22) |
Anmeldetag: 10.08.2000 |
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE0002/704 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 0101/2882 (22.02.2001 Gazette 2001/08) |
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(54) |
ANORDNUNG ZUM GLEICHMÄSSIGEN UMSTRÖMEN EINER OBERFLÄCHE EINER PROBE MIT EINER FLÜSSIGKEIT
UND VERWENDUNG DER ANORDNUNG
ARRANGEMENT ENABLING A LIQUID TO FLOW EVENLY AROUND A SURFACE OF A SAMPLE AND USE
OF SAID ARRANGEMENT
DISPOSITIF PERMETTANT A UN LIQUIDE DE S'ECOULER UNIFORMEMENT SUR LA SURFACE D'UN ECHANTILLON
ET UTILISATION DE CE DISPOSITIF
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FI FR GB SE |
(30) |
Priorität: |
13.08.1999 DE 19938409
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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15.05.2002 Patentblatt 2002/20 |
(73) |
Patentinhaber: TYCO Electronics Logistics AG |
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9323 Steinach (CH) |
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(72) |
Erfinder: |
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- HOSTEN, Daniel
B-8610 Handzam (BE)
- SCHMIDT, Helge
67346 Speyer (DE)
- SCHWAB, Michael
10587 Berlin (DE)
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(74) |
Vertreter: Hirsch, Peter, Dipl.-Ing. |
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Klunker Schmitt-Nilson Hirsch
Winzererstrasse 106 80797 München 80797 München (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
US-A- 5 443 707
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US-A- 5 597 460
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 333 (C-1074), 24. Juni 1993 (1993-06-24) &
JP 05 033196 A (TANAKA KIKINZOKU KOGYO KK), 9. Februar 1993 (1993-02-09)
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum gleichmäßigen Umströmen einer Oberfläche
einer Probe mit Flüssigkeit, wobei die Probe in der Flüssigkeit rotiert. Ferner betrifft
die Erfindung die Verwendung der Anordnung.
[0002] Solche Anordnungen werden insbesondere verwendet zur galvanischen Bearbeitung von
Oberflächen, wobei sich in einem Elektrolyten die mit der Kathode verbundene Probe
und eine Anode gegenüberstehen. Dabei ist wünschenswert, daß bei galvanischer Abscheidung
die abgeschiedenen Schichten über die beschichtete Oberfläche homogen sind bezüglich
Schichtdicke und weiteren funktionellen Eigenschaften, wie z. B. intrinsischem Streß.
Dies erfordert einen gleichmäßigen Übergang des im Elektrolyten gelösten Stoffes auf
die Schichtoberfläche.
[0003] Aus der EP 0 856 598 A1 ist eine Anordnung zum galvanischen Beschichten einer Oberfläche
bekannt, bei der eine rotierende Probe seitlich durch eine Düse mit dem Elektrolyten
angeströmt wird. Durch die rotierende Probe kann über Mittelwertbildung eine homogene
Schichtdicke erreicht werden. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß die
aus der Düse austretende Strömung nicht laminar ist. Die dabei auftretende Wirbelbildung
führt zu ungleichmäßigen Abscheideraten. Ferner wirkt sich die ungleichmäßige Strömung
auch auf die Anode aus, an der sich das abzuscheidende Material im Elektrolyten auflöst.
Bei ungleichmäßiger Anströmung der Anode können Ionenkonzentrationsunterschiede innerhalb
des Elektrolyten auftreten.
[0004] Ferner sind Anordnungen zum galvanischen Abscheiden von Schichten bekannt, bei denen
eine ruhende Probe in einer Strömungszelle angeordnet ist. Bei der Strömungszelle
wird die einströmende bzw. ausströmende Flüssigkeit durch mehrere parallel liegende
Röhrchen geführt. Dadurch wird versucht, eine möglichst gleichmäßige Strömung in der
Zelle zu erzeugen. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß auf der ruhenden
Probe vorhandene Partikel zu Strömungsschatten führen können. Darüber hinaus werden
partiell auftretende Inhomogenitäten im elektrischen Feld zwischen Anode und Kathode
wegen der ruhenden Probe nicht ausgeglichen.
[0005] Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anordnung zum gleichmäßigen Umströmen
einer Oberfläche einer Probe mit Flüssigkeit bereitzustellen, bei der Strömungswirbel,
Strömungsschatten und Inhomogenitäten aufgrund einer ruhenden Probe vermieden werden
und bei der die Strömung über der Oberfläche laminar ist.
[0006] Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung nach Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sowie Verwendungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen
zu entnehmen.
[0007] Die Erfindung gibt eine Anordnung zum gleichmäßigen Umströmen einer Oberfläche einer
Probe mit Flüssigkeit an, die einen Strömungsraum aufweist, der von der Flüssigkeit
durchströmt ist. Im Strömungsraum befindet sich zumindest teilweise eine Probe, die
mittels eines Drehantriebs um eine Drehachse drehbar ist. Ausgehend von einem Zulaufbehälter
und einem Ablaufbehälter verlaufen Zuströmröhren bzw. Abströmröhren von und zu entgegensetzten
Enden des Strömungsraumes. Dabei gehen die Röhren jeweils von den Behältern aus. Die
Flüssigkeit wird über ein Zulaufrohr dem Zulaufbehälter zugeführt. Die Flüssigkeit
wird über ein Ablaufrohr, das im Ablaufbehälter beginnt, aus diesem abgeführt. Dabei
erfüllen Zu- und Ablaufbehälter lediglich eine Verteilerfunktion von den Rohren zu
den Röhren. Die Anordnung weist ferner Mittel auf, die zum Erzeugen einer Strömung
geeignet sind. Zudem weist die Anordnung Filter auf, die an einer Stelle der Anordnung
von der Flüssigkeit durchströmt werden. Diese Filter sind entweder im Zu- bzw. Ablaufbehälter
oder in den Zu- bzw. Abströmröhren angeordnet.
[0008] Durch die erfindungsgemäße Kombination einer Strömungszelle mit einem von der Flüssigkeit
durchströmten Filter und die daraus resultierende gleichmäßige Strömung in den Zuströmund
Abströmröhren, wird zusammen mit einer rotierenden Probe eine laminare Umströmung
der Oberfläche erreicht. Ferner wird erreicht, daß aufgrund einer ruhenden Probe auftretende
Inhomogenitäten vermieden werden.
[0009] Eine besonders gleichmäßige Umströmung der Oberfläche erhält man erfindungsgemäß
dadurch, daß die Poren des oder der Filter in ihrer Größe und Anzahl so eingestellt
sind, daß der Druckunterschied zwischen den Zu- und Abströmröhren, die verschieden
weit vom Zu-/Ablaufrohr entfernt sind, ausgeglichen wird. Dies erreicht man vorzugsweise
dadurch, daß bei weiter vom Zu- oder Ablaufrohr entfernten Röhren eine größere Gesamtporenfläche
des dazugehörigen Filters bzw. Filterabschnitts von Flüssigkeit durchströmt ist, als
bei Röhren, die nahe am Zu- oder Ablaufrohr angeordnet sind.
[0010] Besonders vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Anordnung zum galvanischen Auf- oder
Abtragen von Material auf oder von der Oberfläche einer Probe Verwendung finden, wenn
im Strömungsraum eine Elektrode angeordnet ist und die Flüssigkeit ein Elektrolyt
ist. Die Probe und die Elektrode sind mit einer Stromquelle verbunden. Es kann eine
Gleichstromquelle verwendet werden, deren Polarität entsprechend der Anwendung zum
Auf- oder Abtragen gewählt wird. Die Stromquelle kann darüber hinaus auch pulsierend
sein, wodurch die Abscheidung mechanisch verspannter Schichten auf der Probenoberfläche
ermöglicht wird.
[0011] Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung zum galvanischen Auf- oder Abtragen von
Material auf oder von einer Oberfläche einer Probe, bei der erfindungsgemäß der Strömungsraum
zwei zueinander parallele ebene Begrenzungswände aufweist. Diese Begrenzungswände
weisen dabei eine erste bzw. eine zweite Ausnehmung auf. Die Probe weist eine im wesentlichen
ebene Oberfläche auf und ist um eine senkrecht zur Oberfläche verlaufende Drehachse
drehbar so angeordnet, daß mit dieser Oberfläche die erste Ausnehmung abgedeckt wird,
wobei die Oberfläche mit der zugehörigen Begrenzungswand eine Ebene bildet. Auch die
Elektrode weist eine ebene Oberfläche auf, die die zweite Ausnehmung abdeckt und mit
der zugehörigen Begrenzungswand eine Ebene bildet. Der Strömungsraum ist in diesem
Fall von parallel zu den Zu- und Abströmröhren verlaufenden ebenen Begrenzungswänden
begrenzt, was die Ausbildung einer laminaren Strömung zusätzlich begünstigt.
[0012] Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung zum galvanischen Auftragen von Material,
bei der erfindungsgemäß die Anode ein Gitterkorb aus elektrochemisch inertem Material
ist, welcher eine ebene, Löcher enthaltende Oberfläche aufweist. Dieser Gitterkorb
ist mit dem abzuscheidenden Material als Granulat gefüllt. Durch die Granulatform
des abzuscheidenden Materials ist die Kontaktfläche mit dem Elektrolyten besonders
groß, wodurch sich das abzuscheidende Material leichter im Elektrolyten auflöst.
[0013] Zudem ist es besonders vorteilhaft, wenn die Elektrode aus einem mit Platin oder
einem anderen Edelmetall beschichteten Metall besteht. In diesem Fall wird abzuscheidendes
Material ausschließlich durch Ersetzen des verbrauchten Elektrolyten nachgeliefert.
An der Anode wird dann der Elektrolyt bzw. dessen üblicherweise wäßriges Lösungsmittel
zersetzt. Eine mögliche elektrochemische Reaktion mit einem gelöstes Nickel enthaltenden
Elektrolyten wäre beispielsweise die Abscheidung von Nickel an der Kathode und die
gleichzeitige Erzeugung von Sauerstoff aus dem Wasser der Lösung an der Anode.
[0014] Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung zum gleichmäßigen Umströmen einer Oberfläche
einer Probe mit Flüssigkeit, bei der erfindungsgemäß das Zu- und Ablaufrohr jeweils
über ein Drosselventil in einen mit Flüssigkeit gefüllten Vorratsbehälter geführt
sind. Als Mittel zum Erzeugen einer Strömung kommt dabei eine Flüssigkeitspumpe in
Betracht, die die Flüssigkeit des Vorratsbehälters durch das Zulaufrohr pumpt. Ferner
sind im Vorratsbehälter Mittel zum Filtern sowie zur Regelung von Temperatur, pH-Wert
und Füllstand der Flüssigkeit vorgesehen. Für den Fall, daß die Flüssigkeit ein Elektrolyt
ist, sind zudem Mittel zur Regelung der Ionenkonzentration des Elektrolyten vorgesehen.
[0015] Dadurch wird es möglich, beispielsweise einen Beschichtungsprozeß genauestens zu
kontrollieren, denn die Überwachung und Kontrolle der relevanten Parameter Temperatur,
pH-Wert und Ionenkonzentration des Elektrolyten begünstigen eine homogene Schichtabscheidung.
[0016] Die Erfindung kann besonders vorteilhaft verwendet werden zum Abscheiden einer mechanisch
verspannten Schicht aus Nickel/Eisenlegierung auf einem Wafer. Dieser Wafer besteht
dann vorzugsweise aus Silizium oder Keramik. Durch Verwendung der erfindungsgemäßen
Anordnung kann erreicht werden, daß die Zusammensetzung der Legierung und die intrinsische
mechanische Spannung der Schicht über den Wafer homogen ist. Aus der abgeschiedenen
Schicht können durch Strukturierung von Rechtekken, die anschließend partiell unterätzt
werden, vom Wafer weggebogene Federn in einem Batchprozeß hergestellt werden. Solche
Federn finden beispielsweise Verwendung in miniaturisierten Relais.
[0017] Die erfindungsgemäße Anordnung kann auch besonders vorteilhaft verwendet werden zur
Belackung von Wafern mit elektrophoretischem Lack. Die für die Elektrophorese benötigte
Spannung wird zwischen dem Wafer und einer gegenüberliegenden Elektrode angelegt.
[0018] Ferner kann die erfindungsgemäße Anordnung auch besonders vorteilhaft verwendet werden
zum stromlosen Abscheiden von Material auf der Oberfläche der Probe.
[0019] Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Anordnung auch verwendet werden zum Abtragen
von Material von der Oberfläche der Probe mit Hilfe einer Ätzlösung. Beispielsweise
könnte die Oberfläche eines Silizium-Wafers mit KOH-Lösung geätzt werden.
[0020] Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen
Figuren näher erläutert.
[0021] Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung zum Umströmen einer Oberfläche einer
Probe mit Flüssigkeit im schematischen Längsschnitt.
[0022] Figur 2 zeigt den Strömungsraum einer erfindungsgemäßen Anordnung zum gleichmäßigen
Umströmen einer Oberfläche im schematischen Querschnitt.
[0023] Figur 3 zeigt einen Vorratsbehälter, in den ein Zu- und ein Ablaufrohr geführt sind,
im schematischen Längsschnitt.
[0024] Figur 1 zeigt eine Anordnung zum gleichmäßigen Umströmen einer Oberfläche mit einem
Strömungsraum 1, in dem sich ein Elektrolyt 2 befindet. Auf der Oberseite des Strömungsraums
1 ist ein Wafer 3 angeordnet. Der Wafer 3 ist an eine Kathode 4 angeschlossen und
mittels eines Drehantriebs 5 um eine Achse senkrecht zu seiner Oberfläche drehbar.
Der Drehantrieb 5 ist mit Hilfe des Lagers 22 gelagert und mit Hilfe der Dichtung
23 gegenüber dem Wafer abgedichtet. Gegenüber dem Wafer 3 befindet sich ein mit einer
Anode 6 verbundener Gitterkorb 15, der das abzuscheidende Material in Form von Granulat
14 enthält. Der Strömungsraum 1 ist von einem Gehäuse 18 umgeben. Jeweils seitlich
vom Strömungsraum 1 ist ein Zulaufbehälter 9 und ein Ablaufbehälter 10 angeordnet.
Die Behälter 9, 10 sind über Zuströmröhren 7 bzw. Abströmröhren 8 mit dem Strömungsraum
1 verbunden. Im Zulaufbehälter 9 und im Ablaufbehälter 10 befindet sich je ein Filter
13. Durch dieses Filter 13 wird eine möglichst gleichmäßige Durchströmung der Zuströmröhren
7 und der Abströmröhren 8 erreicht. Das Filter 13 enthält Filterporen 24, durch die
der Elektrolyt 2 strömen kann.
[0025] Figur 2 zeigt einen Strömungsraum 1, der auf der Oberseite mit einem Wafer 3 abgedeckt
ist. Seitlich zum Strömungsraum 1 ist ein Zulaufbehälter 9 und ein Ablaufbehälter
10 angeordnet. Im Zulaufbehälter 9 endet ein Zulaufrohr 11, das Flüssigkeit in den
Zulaufbehälter 9 transportiert. Im Ablaufbehälter 10 beginnt ein Ablaufrohr 12, das
Flüssigkeit vom Ablaufbehälter 10 wegtransportiert. Der Strömungsraum 1 ist mit dem
Zulaufbehälter 9 und dem Ablaufbehälter 10 über parallel verlaufende Zuströmröhren
7 bzw. Abströmröhren 8 verbunden. Im Zulaufbehälter 9 und im Ablaufbehälter 10 befindet
sich ein Filter 13 mit Filterporen 24. Die Größe der Filterporen 24 ist über die Gesamtfilterfläche
variierend so gewählt, daß der Druckunterschied zwischen verschieden weit vom Zulaufrohr
11 bzw. Ablaufrohr 12 entfernten Zuströmröhren 7 bzw. Abströmröhren 8 ausgeglichen
wird. Dadurch wird eine gleichförmige Durchströmung der Zuströmröhren 7 und der Abströmröhren
8 erreicht, was eine laminare Strömung im Strömungsraum 1 begünstigt.
[0026] Figur 3 zeigt einen mit Elektrolyt 2 gefüllten Vorratsbehälter 17, in den ein Ablaufrohr
12 und ein Zulaufrohr 11 geführt sind. Das Zulaufrohr 11 ist über ein Drosselventil
16 in den Vorratsbehälter 17 geführt. Als Mittel zur Erzeugung einer Strömung findet
die Förderpumpe 20 Verwendung. Im Vorratsbehälter 17 ist eine Heizung 19 angeordnet,
die zur Temperaturregelung verwendet wird. Mittels einer weiteren Förderpumpe 25 und
einer Filterpatrone 21 kann der Elektrolyt 2 aus dem Vorratsbehälter 17 in einem kontinuierlichen
Prozeß gereinigt werden.
[0027] Mit Hilfe des Drehantriebs und der Förderpumpe kann die Rotationsgeschwindigkeit
des Wafers und die Strömungsgeschwindigkeit des Elektrolyten auf den gewünschten Prozeß
abgestimmt werden.
[0028] Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beispielhaft gezeigten Ausführungsformen,
sondern wird in ihrer allgemeinsten Form durch Anspruch 1 definiert.
1. Anordnung zum gleichmäßigen Umströmen einer Oberfläche einer Probe (3) mit einer Flüssigkeit
(2), aufweisend
- einen Strömungsraum (1), der von der Flüssigkeit (2) durchströmt ist,
- eine zumindest teilweise im Strömungsraum (1) befindliche Probe (3), die mittels
eines Drehantriebs (5) um eine Drehachse drehbar ist,
- Zu- und Abströmröhren (7, 8), die jeweils von einem Zu- bzw. Ablaufbehälter (9,
10) ausgehen,
- ein Zulaufrohr (11), das im Zulaufbehälter (9) endet,
- ein Ablaufrohr (12),
- Mittel (20) zum Erzeugen einer Strömung, und
- im Zu- und/oder Ablaufbehälter (9, 10) oder in den Zu- bzw. Abströmröhren (7, 8)
angeordnete, von der Flüssigkeit (2) durchströmte Filter (13),
dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abströmröhren (7, 8) zu entgegengesetzten Enden des Strömungsraumes (1)
verlaufen und das Ablaufrohr (12) im Ablaufbehälter (10) beginnt.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
bei der die Größe und die Anzahl der Filterporen (24) über die Gesamtfilterfläche
variierend so eingestellt sind, daß ein eine ungleichmäßige Durchströmung der Röhren
(7, 8) erzeugender Druckunterschied zwischen verschieden weit vom Zu-/Ablaufrohr (11,
12) entfernten Zu-/Abströmröhren (7, 8) durch verschiedene den einzelnen Röhren (7,
8) zugeordnete durchströmte Gesamtporenflächen kompensiert ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 zum galvanischen Aufoder Abtragen von Material auf
oder von der Oberfläche der Probe (3), die eine Elektrode (6) im Strömungsraum (1)
aufweist, bei der die Flüssigkeit (2) ein Elektrolyt ist und bei der die Probe (3)
und die Elektrode (6) mit einer pulsierenden oder konstanten Stromquelle verbunden
sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3 zum galvanischen Auf- oder Abtragen von Material auf oder
von der Oberfläche der Probe, bei der
- der Strömungsraum (1) zwei parallel zur Strömungsrichtung angeordnete ebene Begrenzungswände
mit einer ersten bzw. einer zweiten Ausnehmung aufweist,
- die Probe (3) eine im wesentlichen ebene Oberfläche aufweist, zu der die Drehachse
senkrecht angeordnet ist,
- die Probe (3) die erste Ausnehmung abdeckt und die genannte ebene Oberfläche mit
der zugehörigen Begrenzungswand eine Ebene bildet, und
- die Elektrode (6) mit einer ebenen Oberfläche die zweite Ausnehmung abdeckt und
mit der zugehärigen Begrenzungswand eine Ebene bildet.
5. Anordnung nach Anspruch 4,
bei der die Elektrode (6) einen mit dem abzuscheidenden Material (14) in Granulatform
gefüllter Gitterkorb (15) aus elektrochemisch inertem Material ist, welcher eine ebene,
Löcher enthaltende Oberfläche aufweist.
6. Anordnung nach Anspruch 4,
bei der die Elektrode (6) aus einem mit Platin oder einem anderen Edelmetall beschichteten
eine ebene Oberfläche aufweisenden Metallkörper besteht.
7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6,
bei der das Zu- und/oder das Ablaufrohr (11, 12) über ein Drosselventil (16) in einen
mit Flüssigkeit (2) gefüllten Vorratsbehälter (17) geführt ist, der Mittel zum Filtern
(21) sowie zur Regelung von Temperatur (19), pH-Wert, Füllstand und ggf. auch der
Ionenkonzentration der Flüssigkeit (2) aufweist.
8. Verwendung der Anordnung nach Anspruch 5 bis 7 zum Abscheiden einer Schicht aus Nickel-/Eisenlegierung
auf einem Silizium- oder Keramikwafer (3), wobei die Legierungszusammensetzung und
die intrinsische mechanische Spannung der Schicht über den Wafer (3) homogen ist.
9. Verwendung der Anordnung nach Anspruch 1 bis 7 zum Belakken eines Wafers (3) mit elektrophoretischem
Photolack.
10. Verwendung der Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 zum stromlosen Abscheiden von Material
auf der Oberfläche der Probe.
11. Verwendung der Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 zum Abtragen von Material von der
Oberfläche der Probe, wobei als Flüssigkeit eine Ätzlösung eingesetzt wird.
1. An arrangement for allowing a liquid (2) to flow evenly around a surface of a sample
(3), having
a flow chamber (1) through which the liquid (2) flows,
a sample (3) at least partly located in the flow chamber (1) and rotatable about
an axis of rotation by means of a rotary drive (5),
inflow and outflow tubes (7, 8) which lead out of a supply and a drainage container
(9, 10) respectively,
a supply tube (11) which terminates in the supply container (9),
a drainage tube (12),
means (20) of generating a flow, and
filters (13) which are arranged in the supply and/or drainage containers (9, 10)
or in the inflow and outflow tubes (7, 8) and through which the liquid (2) flaws,
characterised in that the inflow and outflow tubes (7, 8) extend at opposing ends of the flow chamber (1)
and the drainage tube (12) begins in the drainage container (10).
2. An arrangement according to Claim 1, in which the size and number of the filter pores
(24) are determined to vary over the total filter surface such that a pressure difference,
generating an uneven flow through the tubes (7, 8), between inflow/outflow tubes (7,
8) which are at different distances from the supply/drainage tubes (11, 12) is compensated
by different total pore surface areas through which there is flow and which are associated
with the individual tubes (7, 8).
3. An arrangement according to Claim 1 or 2 for galvanically depositing or removing material
onto or from the surface of the sample (3), which has an electrode (6) in the flow
chamber (1), in which the liquid (2) is an electrolyte and in which the sample (3)
and the electrode (6) are connected to a pulsed or constant power source.
4. An arrangement according to Claim 3 for galvanically depositing or removing material
onto or from the surface of the sample, in which
the flow chamber (1) has two planar delimiting walls arranged parallel to the direction
of flow, having a first and a second cutout,
the sample (3) has a substantially planar surface with respect to which the axis
of rotation is arranged to be perpendicular,
the sample (3) covers the first cutout and the said planar surface forms a plane
with the associated delimiting wall, and
the electrode (6) having a planar surface covers the second cutout and forms a
plane with the associated delimiting wall.
5. An arrangement according to Claim 4, in which the electrode (6) is a mesh basket (15)
filled with the material (14) to be deposited in granular form and made of an electrochemically
inert material and having a planar surface containing holes.
6. An arrangement according to Claim 4, in which the electrode (6) comprises a metal
body coated with platinum or another precious metal and having a planar surface.
7. An arrangement according to Claim 1 to 6, in which the supply and/or drainage tubes
(11, 12) are guided by way of a choke valve (16) into a reservoir (17) which is filled
with liquid (2) and has means of filtering (21) and regulating temperature (19), pH
value, filling level and where appropriate also the ion concentration of the liquid
(2).
8. The use of the arrangement according to Claim 5 to 7 for depositing a layer of nickel/iron
alloy onto a silicon or ceramic wafer (3), where the composition of the alloy and
the intrinsic mechanical stress of the layer are homogeneous over the wafer (3).
9. The use of the arrangement according to Claim 1 to 7 for coating a wafer (3) with
electrophoretic photo-resist.
10. The use of the arrangement according to Claim 1 or 2 for currentless deposition of
material onto the surface of the sample,
11. The use of the arrangement according to Claim 1 or 2 for removing material from the
surface of the sample, where the liquid used is an etching solution.
1. Dispositif permettant un écoulement continu d'un liquide (2) autour de la surface
d'un échantillon (3), comprenant
un espace d'écoulement (1) traversé par le liquide (2)
un échantillon (3) agencé au moins partiellement dans l'espace d'écoulement (1),
pouvant être tourné autour d'un axe de rotation par l'intermédiaire d'un mécanisme
d'entraînement en rotation (5),
des tubes d'alimentation et d'évacuation (7, 8) partant respectivement d'un récipient
d'alimentation et d'évacuation (9, 10),
un tube d'alimentation (11) se terminant dans le récipient d'alimentation (9),
un tube d'évacuation (12),
un moyen (20) destiné à établir un écoulement, et
des filtres (13) traversés par le liquide, agencés dans le récipient d'alimentation
et/ou d'évacuation (9, 10) ou dans les tubes d'amenée ou d'échappement (7, 8),
caractérisé en ce que les tubes d'alimentation et d'évacuation (7, 8) s'étendent vers les extrémités opposées
de l'espace d'écoulement (1) et en ce que le tube d'évacuation (12) s'étend à partir du récipient d'évacuation (10).
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les dimensions et le nombre des pores
filtrants (24) sont ajustés de manière variable sur l'ensemble de la surface du filtre,
de sorte à compenser une différence de pression, entraînant un écoulement irrégulier
à travers les tubes (7, 8) entre des tubes d'amenée/d'échappement (7, 8) agencés à
des distances différentes du tube d'alimentation/d'évacuation (11, 12) par différentes
surfaces à pores globales traversées par l'écoulement, affectées aux différents tubes
(7, 8).
3. Dispositif selon les revendications 1 ou 2 permettant l'application électrolytique
de matériau sur la surface de l'échantillon ou la séparation correspondante, comportant
une électrode (6) dans l'espace d'écoulement (1), le liquide (2) étant constitué par
un électrolyte, l'échantillon (3) et l'électrode (6) étant reliés à une source de
courant à pulsations ou continue.
4. Dispositif selon la revendication 3 permettant l'application ou la séparation par
galvanisation de matériau sur la surface de l'échantillon, dans lequel
l'espace d'écoulement (1) comporte deux parois de délimitation comportant un premier
et un deuxième évidement, agencées parallèlement à la direction de l'écoulement,
l'échantillon (3) a pour l'essentiel une surface plane, l'axe de rotation étant
agencé perpendiculairement à celle-ci,
l'échantillon (3) recouvre le premier évidement et la surface formant un plan avec
la paroi de délimitation correspondante, et
l'électrode (6) recouvre avec une surface plane le deuxième évidement et formant
un plan avec la paroi de délimitation correspondante.
5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel l'électrode (6) comporte un panier
grillagé (15), composé d'un matériau électrochimiquement inerte, comportant une surface
plane contenant des trous, rempli du matériau devant être séparé (14) sous forme de
granules.
6. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel l'électrode (6) est constituée par
un corps métallique comportant une surface plane revêtue de platine ou d'un autre
métal précieux.
7. Dispositif selon les revendications 1 à 6, dans lequel le tube d'alimentation et/ou
d'évacuation (11, 12) est guidé par l'intermédiaire d'une soupape d'étranglement (16)
dans un réservoir (17) rempli d'un liquide (2), comportant des moyens de filtrage
(21) et de réglage de la température (19), de la valeur pH, du niveau de remplissage
et éventuellement aussi de la concentration ionique du liquide (2).
8. Utilisation du dispositif selon les revendications 5 à 7 pour la séparation d'une
couche composée d'un alliage de nickel/fer d'une plaquette de silicium ou de céramique
(3), la composition de l'alliage et la tension mécanique intrinsèque de la couche
étant homogènes au-delà de la plaquette (3).
9. Utilisation du dispositif selon les revendications 1 à 7 pour le vernissage d'une
plaquette (3) avec un vernis photosensible électrophorétique.
10. Utilisation du dispositif selon les revendications 1 ou 2 pour la séparation sans
courant de matériau de la surface de l'échantillon.
11. Utilisation du dispositif selon les revendications 1 ou 2 pour la séparation de matériau
de la surface de l'échantillon, le liquide étant constitué par une solution de décapage.