CN114959845A - 镀覆装置以及镀覆方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够抑制镀覆液的液体飞溅的技术。镀覆装置具备：具有内槽(11)的镀覆槽(10)、基板支架、构成为在水平方向往复移动由此搅拌存积于内槽(11)的镀覆液的搅拌桨(50)，搅拌桨(50)具有：第1部位(51)，该第1部位(51)配置为插通于在内槽的外周壁设置的孔，并且将内槽的内部与内槽的外部跨接，并构成为搅拌存积于内槽的镀覆液；第2部位(53)，该第2部位(53)配置于内槽的外部，并且配置为比第1部位靠上方；以及连接部位(52)，该连接部位(52)配置于内槽的外部并将第1部位与第2部位连接。

Description

镀覆装置以及镀覆方法

技术领域

本发明涉及镀覆装置以及镀覆方法。本申请主张基于2021年2月19日申请的日本专利申请号第2021－025155号的优先权。日本专利申请号第2021－025155号的包括说明书、权利要求书、附图以及摘要在内的全部的公开内容通过参照作为整体被引入本申请中。

背景技术

以往，作为能够对基板实施镀覆处理的镀覆装置，公知有所谓的杯式的镀覆装置(例如，参照专利文献1)。这样的镀覆装置具备存积镀覆液并且在内部配置有阳极的镀覆槽和保持作为阴极的基板的基板支架。

此外，作为与本申请相关的其他的现有技术文献，能够列举专利文献2。在该专利文献2中，公开了与搅拌存积于镀覆槽的镀覆液的搅拌桨有关的技术。

专利文献1：日本特开2008－19496号公报

专利文献2：日本特开2016－211010号公报

在上述的专利文献1例示的镀覆装置中，为了搅拌镀覆液，例如考虑到将专利文献2例示的搅拌桨以该搅拌桨的延伸方向成为水平方向的方式设置于镀覆槽。然而，在该情况下，存积于镀覆槽的镀覆液的液面因搅拌桨而起伏，由此存在产生镀覆液的液体飞溅的担忧。

发明内容

本发明是鉴于上述的课题而完成的，目的之一在于提供一种能够抑制镀覆液的液体飞溅的技术。

(方式1)

为了实现上述目的，本发明的一个方式的镀覆装置具备：镀覆槽，其具有内槽，上述内槽在内部存积镀覆液并且在内部配置有阳极；基板支架，其保持作为阴极的基板；以及搅拌桨，其构成为在水平方向往复移动，由此搅拌存积于上述内槽的镀覆液，上述搅拌桨具有：第1部位，上述第1部位配置为插通于在上述内槽的外周壁设置的孔，并且将上述内槽的内部与上述内槽的外部跨接，并构成为搅拌存积于上述内槽的镀覆液；第2部位，上述第2部位配置于上述内槽的外部，并且配置为比上述第1部位靠上方；以及连接部位，上述连接部位配置于上述内槽的外部并将上述第1部位与上述第2部位连接。

根据该方式，例如与搅拌桨的连接部位、第2部位被配置于内槽的内部的情况比较，能够在搅拌桨往复移动时，抑制镀覆液的液面因搅拌桨而起伏。由此，能够抑制镀覆液的液体飞溅。

(方式2)

在上述方式1的基础上，上述镀覆槽也可以是进一步具有配置于上述内槽的外侧的外槽的双槽构造的镀覆槽。

(方式3)

在上述方式2的基础上，在上述外槽也可以设置有引导上述第2部位在水平方向往复移动的引导部件。

根据该方式，使搅拌桨在水平方向顺利地往复移动变得容易。

(方式4)

为了实现上述目的，本发明的一个方式的镀覆方法使用上述方式1～3中任1个方式的镀覆装置，上述镀覆方法包括在对上述基板实施镀覆处理时使上述搅拌桨在水平方向往复移动的步骤。

根据该方式，能够抑制镀覆液的液体飞溅。

附图说明

图1是表示实施方式的镀覆装置的整体构成的立体图。

图2是表示实施方式的镀覆装置的整体构成的俯视图。

图3是用于对实施方式的镀覆装置的镀覆模块的构成进行说明的示意图。

图4是放大表示实施方式的镀覆模块的一部分的剖视图。

图5是实施方式的搅拌桨的第1部位的示意的俯视图。

附图标记的说明

10…镀覆槽；11…内槽；11b…外周壁；12…阳极；13…孔；15…外槽；15b…外周壁；16…孔；20…基板支架；50…搅拌桨；51…第1部位；52…连接部位；53…第2部位；70…引导部件；400…镀覆模块；1000…镀覆装置；Wf…基板；Wfa…下表面；Ps…镀覆液。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。此外，为了使物体的特征的理解变得容易，示意地图示附图，各构成要素的尺寸比率等不限于与实际的情况相同。另外，在几个附图中，作为参考用，图示了X－Y－Z的正交坐标。该正交坐标中的Z方向相当于上方，－Z方向相当于下方(重力作用的方向)。

图1是表示本实施方式的镀覆装置1000的整体构成的立体图。图2是表示本实施方式的镀覆装置1000的整体构成的俯视图。如图1以及图2所示，镀覆装置1000具备：装卸口100、输送机械臂110、对准器120、预湿模块200、预浸模块300、镀覆模块400、清洗模块500、旋转冲洗干燥模块600、输送装置700以及控制模块800。

装卸口100是用于向镀覆装置1000搬入收容于未图示的FOUP等的盒的基板、从镀覆装置1000向盒搬出基板的模块。在本实施方式中，4台装卸口100在水平方向并列配置，但装卸口100的数量以及配置为任意。输送机械臂110是用于输送基板的机器人，构成为在装卸口100、对准器120以及输送装置700之间交接基板。输送机械臂110以及输送装置700当在输送机械臂110与输送装置700之间交接基板时，能够经由临时放置台(未图示)进行基板的交接。

对准器120是用于使基板的定向平面、凹口等的位置与规定的方向对准的模块。在本实施方式中，2台对准器120沿水平方向排列配置，但对准器120的数量及配置是任意的。预湿模块200通过利用纯水或脱气水等处理液润湿镀覆处理前的基板的被镀覆面，将在基板表面形成的图案内部的空气置换为处理液。预湿模块200构成为实施通过在镀覆时将图案内部的处理液置换为镀覆液而容易向图案内部供给镀覆液的预湿处理。在本实施方式中，2台预湿模块200沿上下方向排列配置，但预湿模块200的数量及配置是任意的。

预浸模块300例如构成为实施利用硫酸、盐酸等处理液对在镀覆处理前的基板的被镀覆面形成的种子层表面等存在的电阻大的氧化膜进行蚀刻除去而对镀覆基底表面进行清洗或活化的预浸处理。在本实施方式中，2台预浸模块300沿上下方向排列配置，但预浸模块300的数量及配置是任意的。镀覆模块400对基板实施镀覆处理。在本实施方式中，沿上下方向排列3台且沿水平方向排列4台而配置的12台镀覆模块400的组件为两组，合计设置有24台镀覆模块400，但镀覆模块400的数量及配置是任意的。

清洗模块500构成为为了除去镀覆处理后的基板上残留的镀覆液等而对基板实施清洗处理。在本实施方式中，2台清洗模块500沿上下方向排列配置，但清洗模块500的数量及配置是任意的。旋转冲洗干燥模块600是用于使清洗处理后的基板高速旋转而使其干燥的模块。在本实施方式中，2台旋转冲洗干燥模块600沿上下方向排列配置，但旋转冲洗干燥模块的数量及配置是任意的。输送装置700是用于在镀覆装置1000内的多个模块之间输送基板的装置。控制模块800构成为控制镀覆装置1000的多个模块，例如能够由具备与操作人员之间的输入输出接口的一般的计算机或专用计算机构成。

对镀覆装置1000进行的一系列镀覆处理的一个例子进行说明。首先，将收容于盒的基板搬入于装载口100。接着，输送机械臂110从装载口100的盒取出基板，并将基板输送至对准器120。对准器120使基板的定向平面、凹口等的位置与规定的方向对准。输送机械臂110将由对准器120对准了方向的基板交接给输送装置700。

输送装置700将从输送机械臂110接收到的基板输送给预湿模块200。预湿模块200对基板实施预湿处理。输送装置700将实施了预湿处理的基板输送给预浸模块300。预浸模块300对基板实施预浸处理。输送装置700将实施了预浸处理的基板输送给镀覆模块400。镀覆模块400对基板实施镀覆处理。

输送装置700将实施了镀覆处理的基板输送给清洗模块500。清洗模块500对基板实施清洗处理。输送装置700将实施了清洗处理的基板输送给旋转冲洗干燥模块600。旋转冲洗干燥模块600对基板实施干燥处理。输送装置700将实施了干燥处理的基板交接给输送机械臂110。输送机械臂110将从输送装置700接收到的基板输送给装载口100的盒。最后，将收容基板的盒从装载口100搬出。

此外，在图1、图2中说明的镀覆装置1000的构成只不过是一个例子，镀覆装置1000的构成不限定于图1、图2的构成。

接着，对镀覆模块400进行说明。此外，本实施方式的镀覆装置1000具有的多个镀覆模块400具有相同的构成，因此对一个镀覆模块400进行说明。

图3是用于对本实施方式的镀覆装置1000的镀覆模块400的构成进行说明的示意图。图4是放大表示镀覆模块400的一部分(图3的A1部分)的剖视图。作为一个例子，本实施方式的镀覆装置1000是杯式的镀覆装置。本实施方式的镀覆装置1000的镀覆模块400主要具备镀覆槽10、基板支架20、旋转机构30、升降机构40、搅拌桨50、搅拌桨驱动机构60以及引导部件70。此外，在图3中，镀覆槽10、基板支架20、搅拌桨50以及引导部件70的各个剖面被示意性地图示。

作为一个例子，本实施方式的镀覆槽10具有双槽构造。具体而言，镀覆槽10具备内槽11与配置于该内槽11的外侧的外槽15。内槽11具有底壁11a与从该底壁11a的外周缘向上方延伸的外周壁11b，该外周壁11b的上部开口。在内槽11的内部存积有镀覆液Ps。内槽11经由保持部件(未图示)固定于外槽15的内侧。外槽15具有底壁15a与从该底壁15a的外周缘向上方延伸的外周壁15b，该外周壁15b的上部开口。

此外，作为一个例子，本实施方式的内槽11的底壁11a在俯视时具有圆形状。另一方面，作为一个例子，本实施方式的外槽15的底壁15a在俯视时具有矩形形状。其中，内槽11的底壁11a以及外槽15的底壁15a的形状不限定于此。例如，内槽11的底壁11a可以具有圆形以外的形状(例如矩形形状等)，外槽15的底壁15a也可以具有矩形以外的形状(例如圆形状等)。

另外，如图4所示，在本实施方式的内槽11的外周壁11b设置有用于供后述的搅拌桨50的第1部位51插通的孔13。具体而言，本实施方式的孔13由贯通孔构成。该孔13设置为在比外周壁11b的上端靠下方且比外周壁11b的下端靠上方的位置使外周壁11b的内侧与外侧连通。

另外，在本实施方式中，作为一个例子，在本实施方式的外槽15的外周壁15b也设置有用于供后述的搅拌桨50的第2部位53插通的孔16。具体而言，本实施方式的孔16由贯通孔构成。该孔16设置为在比外周壁15b的上端靠下方且比外周壁15b的下端靠上方的位置使外周壁15b的内侧与外侧连通。

其中，外槽15的构成不限定于此，例如，也能够形成在外槽15的外周壁15b不设置孔16的构成。在该情况下，后述的搅拌桨50的第2部位53例如也可以配置为通过外槽15的外周壁15b的上方。

在内槽11的外周壁11b与外槽15的外周壁15b之间设置有空间80a。另外，在本实施方式中，在内槽11的底壁11a与外槽15的底壁15a之间也设置有空间80b。其中，不限定于该构成，在内槽11的底壁11a与外槽15的底壁15a之间也可以不设置空间80b(即，内槽11的底壁11a也可以与外槽15的底壁15a接触)。

作为镀覆液Ps，只要是包含构成镀覆皮膜的金属元素的离子的溶液即可，其具体例不被特别地限定。在本实施方式中，作为镀覆处理的一个例子，使用镀铜处理，作为镀覆液Ps的一个例子，使用硫酸铜溶液。另外，在本实施方式中，在镀覆液Ps中包含有规定的添加剂。其中，不限定于该构成，也能够形成镀覆液Ps不包含添加剂的构成。

在内槽11的内部配置有阳极12。阳极12的具体的种类不被特别地限定，能够使用溶解阳极、不溶解阳极。在本实施方式中，作为阳极12使用不溶解阳极。该不溶解阳极的具体的种类不被特别地限定，能够使用铂、氧化铱等。

基板支架20配置为比阳极12靠上方，保持作为阴极的基板Wf。此外，基板Wf的下表面Wfa相当于被镀覆面。基板支架20与旋转机构30的旋转轴31连接。旋转机构30是用于使基板支架20旋转的机构。作为旋转机构30，能够使用马达等公知的机构。升降机构40被在上下方向延伸的支轴45支承。升降机构40是用于使基板支架20以及旋转机构30在上下方向升降的机构。作为升降机构40，能够使用直动式的促动器等公知的升降机构。旋转机构30以及升降机构40的动作由控制模块800控制。

在执行镀覆处理时，旋转机构30使基板支架20旋转，并且升降机构40使基板支架20向下方移动，而使基板Wf浸渍于镀覆槽10的镀覆液Ps。接下来，通过通电装置(未图示)，使电在阳极12与基板Wf之间流动。由此，在基板Wf的下表面Wfa形成有镀覆皮膜。

镀覆模块400的动作由控制模块800控制。控制模块800具备微型计算机，该微型计算机具备作为处理器的CPU(Central Processing Unit)801、作为非暂时的存储介质的存储部802等。控制模块800通过CPU801基于存储于存储部802的程序的指令进行动作，而对镀覆模块400的被控制部(旋转机构30、升降机构40、搅拌桨驱动机构60)进行控制。

搅拌桨50是构成为在水平方向往复移动由此搅拌存积于内槽11的镀覆液Ps的部件。此外，图3以及图4所示的“mv”是搅拌桨50的往复移动方向的一个例子。如图4所示，搅拌桨50具备第1部位51、第2部位53、连接部位52。第1部位51以及第2部位53被连接部位52连接。

本实施方式的搅拌桨50被后述的搅拌桨驱动机构60驱动，由此在水平方向中的搅拌桨50的第1部位51的延伸方向(即长边方向(在图中为X方向以及－X方向))往复移动。其中，搅拌桨50的往复移动方向不限定于图3以及图4例示的方向。若列举其他的一个例子，则搅拌桨50例如也可以在与第1部位51的延伸方向垂直的方向(即短边方向(在图中为Y方向以及－Y方向))往复移动。

图5是第1部位51的示意的俯视图。参照图4以及图5，第1部位51配置为插通于在内槽11的外周壁11b设置的孔13，并且将内槽11的内部与内槽11的外部(具体而言，在本实施方式中为空间80a)跨接。第1部位51构成为在水平方向往复移动由此搅拌内槽11的镀覆液Ps。

具体而言，如图5所示，本实施方式的第1部位51在俯视时具有梯子状的形态。更具体而言，第1部位51具备在与第1部位51的往复移动方向垂直的方向延伸的多个搅拌板51a。各个搅拌板51a的长边方向的端部被连结板51b以及连结板51c连结。在第1部位51往复移动的情况下，镀覆液Ps被第1部位51的特别是搅拌板51a搅拌。此外，图5的构成只不过是第1部位51的一个例子，第1部位51的构成不限定于图5的构成。

参照图4，第2部位53配置于内槽11的外部。具体而言，本实施方式的第2部位53配置为将空间80a与外槽15的外侧区域82跨接。更具体而言，作为一个例子，本实施方式的第2部位53插通在外槽15的外周壁15b设置的孔16，将空间80a与外槽15的外侧区域82跨接。第2部位53中的向外侧区域82突出的端部与搅拌桨驱动机构60连接。另外，第2部位53配置为比第1部位51靠上方。

连接部位52配置于内槽11的外部(具体而言，在本实施方式中为空间80a)，将第1部位51的端部与第2部位53的端部连接。具体而言，本实施方式的连接部位52在上下方向延伸，其下端与第1部位51的端部(位于空间80a的一侧的端部)连接，其上端与第2部位53的端部(位于空间80a的一侧的端部)连接。

如图3所示，搅拌桨驱动机构60是用于使搅拌桨50在水平方向往复移动的驱动机构。本实施方式的搅拌桨驱动机构60的动作由控制模块800控制。搅拌桨驱动机构60接受该控制模块800的指令，在对基板Wf实施镀覆处理时(即，在镀覆处理时)，使搅拌桨50在水平方向往复移动。作为这样的搅拌桨驱动机构60，例如能够使用直动式的促动器等公知的镀覆装置所使用的搅拌桨驱动机构。

此外，在本实施方式中，在对基板Wf实施镀覆处理时(即，在镀覆处理时)，从镀覆液供给装置(未图示)向内槽11供给镀覆液Ps。参照图4，存积于内槽11的镀覆液Ps能够通过孔13与第1部位51之间的间隙，向内槽11的外部流出。另外，内槽11的镀覆液Ps也能够越过内槽11的外周壁11b的上端而向内槽11的外部流出。在镀覆处理时，以存积于内槽11的镀覆液Ps的液面位于比搅拌桨50的第1部位51靠上方的方式调整存积于内槽11的镀覆液Ps的量。

向内槽11的外部流出的镀覆液Ps暂时存积于外槽15的内部。暂时存积于外槽15的镀覆液Ps经由在外槽15的例如底壁15a设置的镀覆液排出口(未图示)，被排出至外槽15的外部。向外槽15的外部被排出的镀覆液Ps通过镀覆液供给装置再次返回内槽11的内部。此外，在镀覆处理时，以暂时存积于外槽15的镀覆液Ps的液面不到达至搅拌桨50的连接部位52的下端的位置的方式调整存积于外槽15的镀覆液Ps的量。

如图4所示，引导部件70是用于引导搅拌桨50的第2部位53在水平方向往复移动的部件。具体而言，本实施方式的引导部件70设置于外槽15。更具体而言，本实施方式的引导部件70设置于外槽15的外周壁15b的外周面中的孔16的周围的位置。在引导部件70的内部设置有用于供搅拌桨50的第2部位53滑动的贯通孔。搅拌桨50的第2部位53在该贯通孔滑动，由此引导搅拌桨50的往复移动。

该引导部件70在本实施方式中不是必须的构成，也能够形成镀覆装置1000不具备引导部件70的构成。其中，镀覆装置1000具备引导部件70的情况与不具备引导部件70的情况比较，在搅拌桨50顺利地往复移动变得容易这点优选。

此外，本实施方式的镀覆方法由上述的镀覆装置1000实现。即，本实施方式的镀覆方法使用了镀覆装置1000，该镀覆方法包括在对基板Wf实施镀覆处理时，使搅拌桨50在水平方向往复移动的步骤。该镀覆方法的说明与上述的镀覆装置1000的说明重复，因此省略。

根据以上说明的本实施方式，具备上述那样的搅拌桨50，因此例如与搅拌桨50的连接部位52、第2部位53被配置于内槽11的内部的情况比较，能够在搅拌桨50往复移动时，抑制镀覆液Ps的液面因搅拌桨50而起伏。由此，能够抑制镀覆液Ps的液体飞溅。

这样，根据本实施方式，能够抑制镀覆液Ps的液体飞溅，因此能够抑制存积于内槽11的镀覆液Ps因液体飞溅而向外槽15的外侧(外侧区域82)泄漏。

另外，根据本实施方式，搅拌桨50的第2部位53位于比第1部位51靠上方，因此能够抑制存积于内槽11的镀覆液Ps在第1部位51传递后传递至第2部位53。由此，也能够有效地抑制存积于内槽11的镀覆液Ps在搅拌桨50传递而向镀覆槽10的外槽15的外侧泄漏。

另外，根据本实施方式，如上所述，能够有效地抑制存积于内槽11的镀覆液Ps向外槽15的外侧泄漏，因此也能够抑制镀覆液Ps的不必要的消耗。另外，也能够抑制因泄漏到外槽15的外侧的镀覆液Ps而在镀覆装置1000中的存在于外槽15的外侧的部件产生腐蚀等。

以上，对本发明的实施方式进行了详述，但本发明不限定于上述的特定的实施方式，能够在权利要求书记载的本发明的主旨的范围内，进一步进行各种变形、变更。

例如，在上述的实施方式中，作为镀覆槽10，使用具有内槽11与外槽15的双层构造的镀覆槽，但不限定于该构成。例如镀覆槽10也可以不具备外槽15。

Claims (4)

1.一种镀覆装置，其特征在于，具备：

镀覆槽，其具有内槽，所述内槽在内部存积镀覆液并且在内部配置有阳极；

基板支架，其保持作为阴极的基板；以及

搅拌桨，构成为通过在水平方向往复移动而搅拌存积于所述内槽的镀覆液，

所述搅拌桨具有：第1部位，所述第1部位配置为插通于在所述内槽的外周壁设置的孔，并且将所述内槽的内部与所述内槽的外部跨接，并构成为搅拌存积于所述内槽的镀覆液；第2部位，所述第2部位配置于所述内槽的外部，并且配置为比所述第1部位靠上方；以及连接部位，所述连接部位配置于所述内槽的外部并将所述第1部位与所述第2部位连接。

2.根据权利要求1所述的镀覆装置，其特征在于，

所述镀覆槽是进一步具有配置于所述内槽的外侧的外槽的双槽构造的镀覆槽。

3.根据权利要求2所述的镀覆装置，其特征在于，

在所述外槽设置有引导所述第2部位在水平方向往复移动的引导部件。

4.一种镀覆方法，其使用权利要求1所述的镀覆装置，所述镀覆方法的特征在于，

包括在对所述基板实施镀覆处理时使所述搅拌桨在水平方向往复移动的步骤。

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