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用于電鍍期間的有效質量傳遞的電解液流體動力學的控制的制作方法

文檔序號:11147509閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種電鍍設備,其包括:

(a)鍍敷腔室,其經配置以容納電解液和陽極,同時將金屬電鍍到大體平面的襯底上;

(b)襯底固持器,其經配置以固持所述大體平面的襯底以使得在電鍍期間將所述襯底的鍍敷面與所述陽極分離;以及

(c)流成形元件,其包括面對襯底的表面,所述面對襯底的表面在電鍍期間大體平行于所述襯底的所述鍍敷面且與所述鍍敷面分離,所述流成形元件包括具有穿過所述流成形元件制成的多個通道的離子電阻性材料,其中所述通道允許在電鍍期間輸送所述電解液穿過所述流成形元件,且其中所述通道的開口在所述流成形元件的面對襯底的表面上以螺旋形圖案布置,使得所述螺旋形圖案的中心自所述流成形元件的中心偏移。

2.根據權利要求1所述的設備,其中所述螺旋形圖案的中心位于所述流成形元件的周界內。

3.根據權利要求1所述的設備,其中所述螺旋形圖案的中心位于所述流成形元件的周界外。

4.根據權利要求1所述的設備,其中所述通道沒有流體上連接在所述流成形元件的主體內部。

5.根據權利要求1所述的設備,其中所述流成形元件的所述面對襯底的表面的2%到5%之間的面積被所述通道的所述開口所占據。

6.根據權利要求1所述的設備,其中所述螺旋形圖案包括局部同軸環(huán)。

7.根據權利要求1所述的設備,其中所述多個通道大體上彼此平行。

8.根據權利要求1所述的設備,其中所述多個通道中的至少一些通道彼此不平行。

9.根據權利要求1所述的設備,其中所述流成形元件為由離子阻力材料構成的圓盤,所述離子阻力材料選自以下材料所構成的組:聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氯乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯、聚砜及聚碳酸酯。

10.根據權利要求1所述的設備,其中所述流成形元件的厚度在5mm與10mm之間。

11.根據權利要求1所述的設備,其中所述流成形元件的所述面對襯底的表面在電鍍期間與所述襯底的所述鍍敷面分離約10毫米或更小的距離。

12.根據權利要求1所述的設備,其中所述多個通道以相對于所述流成形元件的所述面對襯底的表面90°的角度而被定位。

13.根據權利要求1所述的設備,其中所述流成形元件為具有6,000-12,000個通道的圓盤。

14.根據權利要求1所述的設備,其中所述設備經配置以在所述襯底鍍敷面的方向上且于在電鍍期間產生退出所述流成形元件的通道的至少10cm/s的平均流速的條件下使電解液流動。

15.根據權利要求1所述的設備,其進一步包含位于所述流成形元件的所述面對襯底的表面上的流轉向器,所述流轉向器包括部分沿著所述流成形元件的圓周且具有一個或一個以上間隙的壁結構,且在電鍍期間界定所述流成形元件與所述大體平面的襯底之間的假腔室。

16.一種在襯底上進行電鍍的方法,所述方法包含:

(a)將所述襯底提供到鍍敷腔室,所述鍍敷腔室經配置以容納電解液和陽極,同時將金屬電鍍到所述襯底上,其中所述鍍敷腔室包含:

(i)襯底固持器,其固持所述襯底以使得在電鍍期間將所述襯底的鍍敷面與所述陽極分離,以及

(ii)流成形元件,其包括面對襯底的表面,所述面對襯底的表面在電鍍期間大體平行于所述襯底的所述鍍敷面且與所述鍍敷面分離,所述流成形元件包括具有穿過所述流成形元件制成的多個通道的離子電阻性材料,其中所述通道允許在電鍍期間輸送所述電解液穿過所述流成形元件,且其中所述通道的開口在所述流成形元件的面對襯底的表面上以螺旋形圖案布置,使得所述螺旋形圖案的中心自所述流成形元件的中心偏移;

(b)在使所述襯底旋轉的同時且在使所述電鍍單元中的所述電解液沿所述襯底鍍敷面的方向流動通過所述流成形元件的通道的同時將金屬鍍敷在所述襯底鍍敷面上。

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