CN115244227A - 镀覆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及镀覆装置，本发明提供一种能够抑制由旋转机构的轴承产生的颗粒侵入镀覆槽的技术。镀覆装置(1000)具备迷宫式密封部件(50)，迷宫式密封部件具有：内侧迷宫式密封件(53)，配置于比轴承(33)靠下方的位置，且密封轴承；外侧迷宫式密封件(54)，配置于比内侧迷宫式密封件在旋转轴(32)的径向上靠外侧的位置；排出口(55)，构成为向形成于比内侧迷宫式密封件在径向上靠内侧的内侧密封空间(60)供给空气；以及吸收口(56)，构成为对形成于比内侧迷宫式密封件在径向上靠外侧且比外侧迷宫式密封件在径向上靠内侧的外侧密封空间(65)的空气进行吸收。
Description
技术领域
本发明涉及镀覆装置。
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：镀覆槽，存积镀覆液，并且配置有阳极；基板保持件，配置于比阳极靠上方的位置，并保持作为阴极的基板；以及旋转机构，配置于比基板保持件靠上方的位置，并使基板保持件旋转。另外，这样的旋转机构具有连接于基板保持件的旋转轴、和轴支承该旋转轴的轴承。
专利文献1：日本特开2008-19496号公报
在上述那样的现有的镀覆装置中，在由旋转机构的轴承产生的尘埃等颗粒落下的情况下，存在该落下的颗粒侵入镀覆槽的担忧。
发明内容
本发明是鉴于上述状况而完成的，其目的之一在于提供一种能够抑制由旋转机构的轴承产生的颗粒侵入镀覆槽的技术。
(方式1)
为了实现上述目的，本发明的一个方式所涉及的镀覆装置具备：镀覆槽，存积镀覆液，并且配置有阳极；基板保持件，配置于比上述阳极靠上方的位置，并保持作为阴极的基板；旋转机构，配置于比上述基板保持件靠上方的位置，且具有连接于上述基板保持件的旋转轴和轴支承上述旋转轴的轴承；以及迷宫式密封部件，具有内侧迷宫式密封件、外侧迷宫式密封件、排出口及吸收口，上述内侧迷宫式密封件配置于比上述轴承靠下方的位置且密封上述轴承，上述外侧迷宫式密封件配置于比上述内侧迷宫式密封件在上述旋转轴的径向上靠外侧的位置，上述排出口构成为向形成于比上述内侧迷宫式密封件在上述径向上靠内侧的内侧密封空间供给空气，上述吸收口构成为吸收形成于比上述内侧迷宫式密封件在上述径向上靠外侧且比上述外侧迷宫式密封件在上述径向上靠内侧的外侧密封空间的空气。
根据该方式，即使在由旋转机构的轴承产生的尘埃等颗粒落到迷宫式密封部件的内侧密封空间的情况下，也能够使该颗粒与供给至内侧密封空间的空气一起经过内侧迷宫式密封件而排出到外侧密封空间，并从吸收口吸收排出到该外侧密封空间的颗粒。由此，能够抑制由旋转机构的轴承产生的颗粒侵入镀覆槽。
(方式2)
在上述方式1中，上述迷宫式密封部件可以还具备上板部件和配置于比上述上板部件靠下方的位置的下板部件，上述内侧迷宫式密封件以及上述外侧迷宫式密封件配置为被夹持在上述上板部件与上述下板部件之间，上述排出口以及上述吸收口设置于上述上板部件。
(方式3)
在上述方式2中，上述旋转机构也可以具备外筒部件，该外筒部件配置于上述轴承的上述径向上外侧，上述外筒部件构成为即使在上述旋转轴旋转的情况下也不旋转，上述上板部件与上述外筒部件的下端连接，上述下板部件与上述旋转轴连接。
根据该方式，即使旋转轴旋转，外筒部件也不旋转，因此上板部件也不旋转。而且，在该不旋转的上板部件设置有排出口及吸收口，因此例如，与将排出口、吸收口设置于下板部件的情况相比，能够实现迷宫式密封部件的构造的简化。
(方式4)
上述方式1～3中的任一方式可以还具备控制模块，该控制模块至少在上述旋转机构使上述旋转轴旋转的情况下，执行从上述排出口供给空气，从上述吸收口吸收空气的控制处理。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的镀覆装置的整体结构的立体图。
图2是表示实施方式所涉及的镀覆装置的整体结构的俯视图。
图3是用于对实施方式所涉及的镀覆装置的镀覆模块的结构进行说明的示意图。
图4是用于对实施方式所涉及的旋转机构以及迷宫式密封部件的结构进行说明的示意图。
图5(A)是图4的A2部分的放大剖视图。图5(B)是图4的A3部分的放大剖视图。
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，在以下的实施方式中，往往对相同或对应的结构标注相同的附图标记并适当省略说明。另外，附图是为了容易理解物体的特征而示意性地图示的，各构成要素的尺寸比率等不限于与实际的相同。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，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的整体结构的立体图。图2是表示本实施方式的镀覆装置1000的整体结构的俯视图。如图1及图2所示，镀覆装置1000具备装载口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。
装载口100是用于将收容于未图示的FOUP等盒的基板搬入于镀覆装置1000或者从镀覆装置1000向盒搬出基板的模块。在本实施方式中，4台装载口100沿水平方向排列配置，但装载口100的数量及配置是任意的。输送机械臂110是用于输送基板的机械臂，构成为在装载口100、对准器120以及输送装置700之间交接基板。输送机械臂110及输送装置700能够在输送机械臂110与输送装置700之间交接基板时，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的结构只不过是一个例子，镀覆装置1000的结构不限定于图1、图2的结构。
接着，对镀覆模块400进行说明。此外，本实施方式所涉及的镀覆装置1000所具有的多个镀覆模块400具有相同的结构，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所涉及的镀覆模块400的结构进行说明的示意图。本实施方式所涉及的镀覆装置1000是杯式的镀覆装置。镀覆模块400主要具备镀覆槽10、基板保持件20、旋转机构30、升降机构40以及迷宫式密封部件50。此外，在图3中，示意性地图示了镀覆槽10、基板保持件20以及旋转机构30的截面。
本实施方式所涉及的镀覆槽10由在上方具有开口的有底的容器构成。具体而言，镀覆槽10具有底部10a和从该底部10a的外周缘向上方延伸的外周部10b，该外周部10b的上部开口。此外，镀覆槽10的外周部10b的形状没有特别限定，本实施方式所涉及的外周部10b作为一个例子具有圆筒形状。
在镀覆槽10的内部存积有镀覆液Ps。作为镀覆液Ps，只要是含有构成镀膜的金属元素的离子的溶液即可，其具体例没有特别限定。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，镀覆液Ps含有规定的添加剂。但是，不限定于该结构，镀覆液Ps也能够为不含添加剂的结构。
在镀覆槽10的镀覆液Ps的内部配置有阳极11。阳极11的具体种类没有特别限定，能够使用溶解阳极、不溶解阳极。在本实施方式中，作为阳极11，使用不溶解阳极。该不溶解阳极的具体种类没有特别限定，能够使用铂、氧化铱等。
基板保持件20是用于保持作为阴极的基板Wf的部件。此外，基板Wf的下表面Wfa相当于被镀覆面。基板保持件20与旋转机构30的旋转轴32连接。
旋转机构30配置于比基板保持件20靠上方的位置。旋转机构30是用于使基板保持件20旋转的机构。该旋转机构30的详细内容在后面叙述。
升降机构40由沿上下方向延伸的支轴45支承。升降机构40是用于使基板保持件20及旋转机构30沿上下方向升降的机构。作为升降机构40，能够使用直动式的致动器等公知的升降机构。
在执行镀覆处理时，旋转机构30使基板保持件20旋转，并且升降机构40使基板保持件20向下方移动，使基板Wf浸渍于镀覆槽10的镀覆液Ps。在将基板Wf浸渍于镀覆液Ps后，通过通电装置(未图示)，使电流在阳极11与基板Wf之间流动。由此，在基板Wf的下表面Wfa形成镀膜。
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：中央处理器)801、作为非临时性存储介质的存储部802等。控制模块800基于存储于存储部802的程序的指令，使CPU801进行动作，来控制镀覆模块400的被控制部。另外，本实施方式所涉及的控制模块800也控制后述的空气供给装置70。
图4是用于对旋转机构30以及迷宫式密封部件50的结构进行说明的示意图。具体而言，图4表示图3的A1部分的放大截面。参照图3及图4，旋转机构30具备旋转驱动装置31、旋转轴32、轴承33以及外筒部件34。
如图3所示，旋转轴32的上端连接于旋转驱动装置31，旋转轴32的下端连接于基板保持件20。旋转驱动装置31由马达等公知的旋转驱动装置构成。该旋转驱动装置31使旋转轴32旋转，由此与旋转轴32连接的基板保持件20旋转。
参照图4，旋转轴32的具体结构没有特别限定，本实施方式所涉及的旋转轴32作为一个例子，具有直径相对较大的大径部32a和直径相对较小的小径部32b。小径部32b连接于大径部32a的下端。
轴承33是用于轴支承旋转轴32的部件。本实施方式所涉及的轴承33配置于旋转轴32的大径部32a的径向上外侧。外筒部件34配置于轴承33的径向(旋转轴32的径向)上外侧。即，本实施方式所涉及的轴承33被旋转轴32与外筒部件34夹持。
本实施方式所涉及的轴承33的个数作为一个例子为多个。具体而言，旋转机构30具有配置于上方侧的轴承33和配置于下方侧的轴承33。但是，轴承33的个数不限定于此，也可以比2个多，或者也可以是一个。轴承33的种类没有特别限定，在本实施方式中，作为一个例子，使用轴承(滚动轴承)。
图5(A)是图4的A2部分的放大剖视图，图5(B)是图4的A3部分的放大剖视图。参照图4、图5(A)以及图5(B)，迷宫式密封部件50具备上板部件51、下板部件52、内侧迷宫式密封件53以及外侧迷宫式密封件54。
上板部件51连接于外筒部件34的下端。在旋转轴32旋转的情况下，外筒部件34不旋转，因此与外筒部件34连接的上板部件51也不旋转。下板部件52配置于比上板部件51靠下方的位置，并且与旋转轴32的小径部32b连接。在旋转轴32旋转的情况下，下板部件52与旋转轴32一起旋转。内侧迷宫式密封件53以及外侧迷宫式密封件54配置为被夹持在上板部件51与下板部件52之间。
内侧迷宫式密封件53配置于比旋转机构30的轴承33靠下方的位置，是为了密封该轴承33而设置的。如图5(A)及图5(B)所示，本实施方式所涉及的内侧迷宫式密封件53具备连接于上板部件51的下表面的上侧密封部件53a和连接于下板部件52的上表面的下侧密封部件53b。迷宫式密封构造由该上侧密封部件53a和下侧密封部件53b形成。在比内侧迷宫式密封件53在径向上靠内侧的区域形成有内侧密封空间60。
外侧迷宫式密封件54配置于比内侧迷宫式密封件53在径向上靠外侧的位置。具体而言，外侧迷宫式密封件54具备连接于上板部件51的下表面的上侧密封部件54a和连接于下板部件52的上表面的下侧密封部件54b。迷宫式密封构造由该上侧密封部件54a和下侧密封部件54b形成。由此，在比内侧迷宫式密封件53在径向上靠外侧且比外侧迷宫式密封件54在径向上靠内侧的区域形成有外侧密封空间65。
另外，迷宫式密封部件50具备：排出口55，构成为向内侧密封空间60供给空气(Ar1)；和吸收口56，构成为吸收外侧密封空间65的空气(Ar2)。具体而言，本实施方式所涉及的排出口55及吸收口56设置于上板部件51。
根据该结构，在不旋转的上板部件51设置有排出口55及吸收口56，因此例如，与将排出口55、吸收口56设置于下板部件52(它们与旋转轴32一起旋转)的情况相比，能够实现迷宫式密封部件50的构造的简化。
此外，在本实施方式中，排出口55以及吸收口56分别各设置有一个，但排出口55以及吸收口56的个数不限定于此。列举其他例子，排出口55的个数也可以是多个。同样，吸收口56的个数也可以是多个。
参照图4，排出口55经由供给流路71与空气供给装置70连通。空气供给装置70是用于对排出口55供给空气(Ar1)的装置。从空气供给装置70供给的空气(Ar1)在供给流路71中流动后从排出口55排出，并流入内侧密封空间60。此外，在本实施方式中，空气供给装置70不是镀覆装置1000的构成要素的一部分。具体而言，在本实施方式中，作为空气供给装置70，使用设置有镀覆装置1000的工厂设备所具备的空气供给装置(即，工厂设备的现有的空气供给装置)。
流入内侧密封空间60的空气(Ar1)从内侧迷宫式密封件53的上侧密封部件53a与下侧密封部件53b之间的间隙(微小的间隙)泄漏，并流入外侧密封空间65。
此外，在本实施方式中，作为从空气供给装置70供给至排出口55的空气(Ar1)的一个例子，使用不含0.1μm以上的粒径的颗粒的清洁空气。
吸收口56与排气流路81连通。在本实施方式中，在排气流路81的空气流动方向上，上游侧端部与吸收口56连通，排气流路81的下游侧端部配置于镀覆槽10的外部的规定部位。由此，从吸收口56吸收的空气(Ar2)经过排气流路81向镀覆槽10的外部的规定部位排出。此外，该规定部位优选为镀覆槽10的镀覆液Ps的上方以外的部位。根据该结构，在经过排气流路81的空气中含有的颗粒落下的情况下，能够可靠地抑制该颗粒侵入镀覆槽10的镀覆液Ps的内部。另外，如本实施方式那样，即使在排气流路81没有配置排气泵等排气装置，只要从空气供给装置70向排出口55供给空气，就能够利用外侧密封空间65与大气的压力差，从吸收口56吸收外侧密封空间65的空气。
另外，本实施方式所涉及的控制模块800构成为至少在旋转机构30使旋转轴32旋转的情况下(即，基板保持件20旋转的情况下)，执行向排出口55供给空气并从吸收口56吸收空气的控制处理。
具体而言，本实施方式所涉及的控制模块800至少在旋转机构30的旋转轴32的旋转开始的情况下，使来自空气供给装置70的空气供给开始，至少在旋转轴32进行旋转的期间，使来自该空气供给装置70的空气供给持续。由此，至少在旋转机构30的旋转轴32旋转的期间，进行向排出口55的空气供给，并且也进行从吸收口56吸收空气。
根据以上说明的本实施方式，即使在由旋转机构30的轴承33产生的尘埃等颗粒落到迷宫式密封部件50的内侧密封空间60的情况下，也能够使该颗粒与供给至内侧密封空间60的空气一起经过内侧迷宫式密封件53(经过内侧迷宫式密封件53的微小的间隙)，排出到外侧密封空间65，并从吸收口56吸收排出至该外侧密封空间65的颗粒。由此，能够抑制由旋转机构30的轴承33产生的颗粒侵入镀覆槽10。
另外，根据本实施方式，通过从排出口55向内侧密封空间60供给空气，能够使内侧密封空间60的内压高于大气压。由此，能够有效地抑制从镀覆槽10的镀覆液Ps产生的酸性蒸气侵入内侧密封空间60。其结果，能够有效地抑制旋转机构30的轴承33被该酸性蒸气腐蚀。
以上，对本发明的实施方式进行了详细叙述，但本发明不限定于上述特定的实施方式，在权利要求书所记载的本发明的主旨的范围内，能够进行进一步的各种变形·变更。
例如，迷宫式密封部件50不限定于图4所例示的结构。列举另一例，例如，镀覆装置1000也可以具备多个图4所例示的迷宫式密封部件50。具体而言，在该情况下，多个迷宫式密封部件50也可以在旋转轴32的轴向(上下方向)上，以多级配置。
附图标记说明
10…镀覆槽；11…阳极；20…基板保持件；30…旋转机构；32…旋转轴；33…轴承；34…外筒部件；50…迷宫式密封部件；51…上板部件；52…下板部件；53…内侧迷宫式密封件；54…外侧迷宫式密封件；55…排出口；56…吸收口；60…内侧密封空间；65…外侧密封空间；70…空气供给装置；400…镀覆模块；1000…镀覆装置；Wf…基板；Wfa…下表面；Ps…镀覆液；Ar1、Ar2…空气。
Claims (4)
1.一种镀覆装置，其中，具备：
镀覆槽，存积镀覆液，并且配置有阳极；
基板保持件，配置于比所述阳极靠上方的位置，并对作为阴极的基板进行保持；
旋转机构，配置于比所述基板保持件靠上方的位置，且具有连接于所述基板保持件的旋转轴、和对所述旋转轴进行轴支承的轴承；以及
迷宫式密封部件，具有内侧迷宫式密封件、外侧迷宫式密封件、排出口及吸收口，所述内侧迷宫式密封件配置于比所述轴承靠下方的位置且将所述轴承密封，所述外侧迷宫式密封件配置于比所述内侧迷宫式密封件在所述旋转轴的径向上靠外侧的位置，所述排出口构成为向形成于比所述内侧迷宫式密封件在所述径向上靠内侧的内侧密封空间供给空气，所述吸收口构成为对形成于比所述内侧迷宫式密封件在所述径向上靠外侧且比所述外侧迷宫式密封件在所述径向上靠内侧的外侧密封空间的空气进行吸收。
2.根据权利要求1所述的镀覆装置，其中，
所述迷宫式密封部件还具备上板部件、和配置于比所述上板部件靠下方的位置的下板部件，
所述内侧迷宫式密封件以及所述外侧迷宫式密封件配置为被夹持在所述上板部件与所述下板部件之间，
所述排出口以及所述吸收口设置于所述上板部件。
3.根据权利要求2所述的镀覆装置，其中，
所述旋转机构具备外筒部件，所述外筒部件配置于所述轴承的所述径向上的外侧，
所述外筒部件构成为即使在所述旋转轴旋转的情况下也不旋转，
所述上板部件与所述外筒部件的下端连接，所述下板部件与所述旋转轴连接。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的镀覆装置，其中，
还具备控制模块，所述控制模块构成为至少在所述旋转机构使所述旋转轴旋转的情况下，执行由所述排出口供给空气，由所述吸收口吸收空气的控制处理。
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