CN117813423A - 镀覆装置及镀覆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够使搅拌器对镀覆液的搅拌力提升的技术。镀覆装置(1000)具备搅拌器(70),该搅拌器(70)配置于阳极(11)与基板(Wf)之间,构成为在与阳极平行的方向上沿第一方向及第二方向往复移动从而搅拌镀覆液(Ps),并且具备具有多个多边形的贯通孔(74)的蜂窝构造部(71),蜂窝构造部具有第三方向上的中央部的搅拌器宽度比第三方向上的端部的搅拌器宽度宽的形状,该第三方向是与搅拌器的往复移动方向垂直的方向,蜂窝构造部具有朝向第一方向的第一外周壁(75),第一外周壁具有第一中央壁(77),该第一中央壁(77)配置于第一外周壁中的第三方向上的中央部并沿第三方向延伸。
Description
技术领域
本发明涉及镀覆装置及镀覆方法。
背景技术
以往,已知可对基板实施镀覆处理的镀覆装置(例如,参照专利文献1)。这种镀覆装置具备:镀覆槽,贮存镀覆液,并且配置有阳极;基板保持架,将作为阴极的基板保持为与阳极对置;以及搅拌器,配置于阳极与基板之间,构成为在与阳极平行的方向上沿第一方向及与第一方向相反的第二方向往复移动来搅拌镀覆液,并且具备具有多个多边形的贯通孔的蜂窝构造部。这种镀覆装置由于搅拌器具备蜂窝构造部,从而实现搅拌器对镀覆液的搅拌力的提升。
另外,该专利文献1中例示的搅拌器的蜂窝构造部具有第三方向上的中央部的搅拌器宽度(搅拌器的往复移动方向上的长度)比第三方向上的端部的搅拌器宽度宽的形状,该第三方向是与搅拌器的往复移动方向垂直的方向。而且,该蜂窝构造部的外周壁的第三方向上的中央部为圆弧状。
专利文献1:日本专利第7079388号公报
对于如上所述的现有的搅拌器而言,蜂窝构造部的外周壁中的第三方向上的中央部为圆弧状,因此,例如在搅拌器往复移动的情况下,镀覆液容易沿着该外周壁的圆弧状的中央部逸散。因此,在实现搅拌器对镀覆液的搅拌力的提升的观点中,现有技术存在改善的余地。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的,目的之一是提供一种能够使搅拌器对镀覆液的搅拌力提升的技术。
(形态1)
为了达成上述目的,本发明的一个形态所涉及的镀覆装置具备:镀覆槽,贮存镀覆液,并且配置有阳极;基板保持架,将作为阴极的基板保持为与上述阳极对置;以及搅拌器,配置于上述阳极与上述基板之间,构成为在与上述阳极平行的方向上沿第一方向及与上述第一方向相反的第二方向往复移动来搅拌上述镀覆液,并且具备具有多个多边形的贯通孔的蜂窝构造部,上述蜂窝构造部具有第三方向上的中央部的搅拌器宽度比上述第三方向上的端部的搅拌器宽度宽的形状,上述第三方向是与上述搅拌器的往复移动方向垂直的方向,上述蜂窝构造部具有朝向上述第一方向的第一外周壁,上述第一外周壁具有第一中央壁,上述第一中央壁配置于上述第一外周壁中的上述第三方向上的中央部,并沿上述第三方向延伸。
根据该形态,搅拌器的蜂窝构造部的第一外周壁具有沿第三方向(即,与搅拌器的往复移动方向垂直的方向)延伸的第一中央壁,因此在搅拌器向第一方向移动时,能够通过第一中央壁将镀覆液向第一方向有效地推出。由此,能够使搅拌器对镀覆液的搅拌力提升。
(形态2)
也可以在上述形态1中,上述蜂窝构造部具有朝向上述第二方向的第二外周壁,上述第二外周壁具有第二中央壁,上述第二中央壁配置于上述第二外周壁中的上述第三方向上的中央部,并沿上述第三方向延伸。
根据该形态,搅拌器的蜂窝构造部的第二外周壁具有沿第三方向延伸的第二中央壁,因此在搅拌器向第二方向移动时,能够通过第二中央壁将镀覆液向第二方向有效地推出。由此,能够进一步使搅拌器对镀覆液的搅拌力提升。
(形态3)
也可以在上述的形态1或2中,上述第一外周壁具有一对第一倾斜壁,上述一对第一倾斜壁以上述第一中央壁的两端部为起点,向上述第二方向且向靠近上述蜂窝构造部的端部的方向延伸。
(形态4)
也可以在上述的形态3中,上述一对第一倾斜壁中的至少一者具有至少一个阶梯差。
根据该结构,能够使镀覆液的搅拌力进一步提升。
(形态5)
也可以在上述的形态2~4中的任意一个形态中,上述第二外周壁具有一对第二倾斜壁,上述一对第二倾斜壁一边从上述第二外周壁的上述第三方向上的中央部侧向端部侧靠近,一边朝向上述第一方向延伸。
(形态6)
也可以在上述的形态5中,上述第二外周壁具有一对连接壁,上述一对连接壁将上述第二中央壁的两端部的每一个和一对第二倾斜壁的每一个连接。
(形态7)
为了达成上述目的,本发明的一个形态所涉及的镀覆方法是使用了上述的形态1~6中的任意一个形态所涉及的镀覆装置的镀覆方法,其中,包括:使上述基板浸渍于上述镀覆液;使上述搅拌器沿上述第一方向及上述第二方向往复移动来搅拌上述镀覆液;以及对上述基板实施镀覆处理。
根据该形态,能够使搅拌器对镀覆液的搅拌力提高。
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是表示实施方式所涉及的镀覆装置中的镀覆模块的结构的示意图。
图4是表示实施方式所涉及的基板已浸渍于镀覆液的状态的示意图。
图5是用于对实施方式所涉及的搅拌器及驱动装置进行说明的示意图。
图6是实施方式所涉及的搅拌器的示意性的俯视图。
图7是用于对实施方式所涉及的从镀覆液的供给到镀覆处理的开始的一系列的动作进行说明的流程图。
图8是比较例所涉及的镀覆装置的搅拌器的示意性的俯视图。
图9是表示实施方式的变形例1所涉及的搅拌器的第一外周壁的周边结构的示意性的俯视图。
图10是用于证实实施方式的变形例1所涉及的搅拌器的效果的模拟结果的一个例子。
图11是表示实施方式的变形例1所涉及的搅拌器的第二外周壁的周边结构的示意性的俯视图。
图12是表示实施方式的变形例2所涉及的搅拌器的第二外周壁的周边结构的示意性的俯视图。
图13是表示实施方式的变形例3所涉及的搅拌器的第一外周壁的周边结构的示意性的俯视图。
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,附图为了使构成要素的特征容易理解而示意性地进行图示,各构成要素的尺寸比率等不一定与实际的相同。另外,在若干附图中,图示有X-Y-Z的正交坐标作为参考用。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(顶视图)。如图1及图2所示,镀覆装置1000具备:装载埠100、搬运机器人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、旋转干燥机600、搬运装置700以及控制模块800。
装载埠100是用于将未图示的FOUP等盒中所收容的基板搬入至镀覆装置1000、从镀覆装置1000将基板搬出至盒的模块。在本实施方式中,在水平方向上排列配置有4台装载埠100,但装载埠100的数量及配置是任意的。搬运机器人110是用于搬运基板的机器人,构成为在装载埠100、对准器120、预湿模块200以及旋转干燥机600之间交接基板。搬运机器人110及搬运装置700当在搬运机器人110与搬运装置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是用于将基板的定向平面、凹口等位置对准于规定的方向的模块。在本实施方式中,在水平方向上排列配置有2台对准器120,但对准器120的数量及配置是任意的。预湿模块200用纯水或者脱气水等处理液将镀覆处理前的基板的被镀覆面润湿,从而将形成于基板表面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从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,在上下方向上排列配置有2台预湿模块200,但预湿模块200的数量及配置是任意的。
预浸模块300构成为:实施例如将镀覆处理前的基板的被镀覆面处所形成的晶种层表面等处所存在的电阻较大的氧化膜用硫酸、盐酸等处理液蚀刻去除来对镀覆基底表面进行清洗或者活性化的预浸处理。在本实施方式中,在上下方向上排列配置有2台预浸模块300,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,在上下方向上排列配置3台并且在水平方向上排列配置4台的12台镀覆模块400的机组有两个,设置有合计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:为了将残留于镀覆处理后的基板的镀覆液等去除而对基板实施清洗处理。在本实施方式中,在上下方向上排列配置有2台清洗模块500,但清洗模块500的数量及配置是任意的。旋转干燥机600是用于使清洗处理后的基板高速旋转来使其干燥的模块。在本实施方式中,在上下方向上排列配置有2台旋转干燥机600,但旋转干燥机600的数量及配置是任意的。搬运装置700是用于在镀覆装置1000内的多个模块间搬运基板的装置。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界面的一般计算机或者专用计算机构成。
对由镀覆装置1000进行的一系列的镀覆处理的一个例子进行说明。首先,向装载埠100搬入已被收容于盒的基板。接着,搬运机器人110从装载埠100的盒取出基板,并将基板搬运至对准器120。对准器120将基板的定向平面、凹口等位置对准于规定的方向。搬运机器人110向预湿模块200交接已由对准器120对准了方向的基板。
预湿模块200对基板实施预湿处理。搬运装置700将已实施了预湿处理的基板向预浸模块300搬运。预浸模块300对基板实施预浸处理。搬运装置700将已实施了预浸处理的基板向镀覆模块400搬运。镀覆模块400对基板实施镀覆处理。
搬运装置700将已实施了镀覆处理的基板向清洗模块500搬运。清洗模块500对基板实施清洗处理。搬运装置700将已实施了清洗处理的基板向旋转干燥机600搬运。旋转干燥机600对基板实施干燥处理。搬运机器人110从旋转干燥机600接收基板,将已实施了干燥处理的基板向装载埠100的盒搬运。最后,从装载埠100搬出已收容了基板的盒。
此外,在图1、图2中说明的镀覆装置1000的结构不过是一个例子,镀覆装置1000的结构并不限定于图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具有同样的结构,因此对一个镀覆模块400进行说明。
图3是表示本实施方式所涉及的镀覆装置1000中的镀覆模块400的结构的示意图。具体而言,图3示意性地图示出基板Wf浸渍于镀覆液Ps之前的状态的镀覆模块400。图4是表示基板Wf已浸渍于镀覆液Ps的状态的示意图。
作为一个例子,图3及图4中例示的镀覆装置1000是杯式镀覆装置。但是,并不限定于该结构,例如,本实施方式所涉及的镀覆装置1000也可以是在使基板Wf的面方向成为上下方向的状态下使其浸渍于镀覆液Ps的类型的镀覆装置(即、纵式镀覆装置)。
图3及图4中例示的镀覆装置1000的镀覆模块400具备镀覆槽10、溢流槽20、基板保持架30以及搅拌器70。另外,如图3中例示那样,镀覆模块400也可以具备旋转机构40、倾斜机构45以及升降机构50。
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具有底壁10a、和从该底壁10a的外周缘向上方延伸的外周壁10b,该外周壁10b的上部开口。此外,镀覆槽10的外周壁10b的形状并不特别限定,但作为一个例子,本实施方式所涉及的外周壁10b具有圆筒形状。在镀覆槽10的内部贮存有镀覆液Ps。
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,其具体例并不特别限定。在本实施方式中,使用铜镀覆处理作为镀覆处理的一个例子,使用硫酸铜溶液作为镀覆液Ps的一个例子。另外,镀覆液Ps中也可以包含规定的添加剂。
在镀覆槽10的内部配置有阳极11。阳极11的具体种类并不特别限定,可以是不溶解性阳极,也可以是溶解性阳极。在本实施方式中,使用不溶解性阳极作为阳极11的一个例子。该不溶解性阳极的具体种类并不特别限定,能够使用白金、氧化铱等。
如图3、图4中例示那样,也可以在镀覆槽10的内部,在比阳极11靠上方的位置配置有离子阻抗体12。具体而言,如图4(B1部分的放大图)中例示那样,离子阻抗体12由具有多个孔12a(细孔)的多孔质的板部件构成。孔12a设置为将离子阻抗体12的下表面和上表面连通。
如图3中例示那样,将离子阻抗体12中的形成有多个孔12a的区域称为“孔形成区域PA”。本实施方式所涉及的孔形成区域PA在俯视时具有圆形状。另外,本实施方式所涉及的孔形成区域PA的面积与基板Wf的被镀覆面Wfa的面积相同,或者比该被镀覆面Wfa的面积大。但是,并不限定于该结构,孔形成区域PA的面积也可以比基板Wf的被镀覆面Wfa的面积小。
该离子阻抗体12为了实现阳极11与作为阴极的基板Wf之间形成的电场的均匀化而设置。如本实施方式那样,通过在镀覆槽10配置离子阻抗体12,而能够容易地实现形成于基板Wf的镀覆皮膜(镀覆层)的膜厚的均匀化。
如图3、图4中例示那样,也可以在镀覆槽10的内部,在比阳极11靠上方且比离子阻抗体12靠下方的部位配置有膜16。该情况下,镀覆槽10的内部由膜16划分为比膜16靠下方的阳极室17a、和比膜16靠上方的阴极室17b。阳极11配置于阳极室17a,离子阻抗体12、基板Wf配置于阴极室17b。膜16构成为允许镀覆液Ps中所包含的包含有金属离子的离子种通过膜16,并抑制镀覆液Ps中包含的非离子类的镀覆添加剂通过膜16。例如能够使用离子交换膜作为这样的膜16。
在镀覆槽10设置有用于向镀覆槽10供给镀覆液Ps的供给口。具体而言,在本实施方式所涉及的镀覆槽10的外周壁10b设置有:第一供给口13a,用于向阳极室17a供给镀覆液Ps;和第二供给口13b,用于向阴极室17b供给镀覆液Ps。
另外,在镀覆槽10设置有第一排出口14a,该第一排出口14a用于将阳极室17a的镀覆液Ps向镀覆槽10的外部排出。从第一排出口14a排出的镀覆液Ps由泵(未图示)压送,再一次从第一供给口13a向阳极室17a供给。
溢流槽20由配置于镀覆槽10的外侧的有底的容器构成。溢流槽20为了暂时贮存已超过镀覆槽10的外周壁10b的上端的镀覆液Ps(即,从镀覆槽10溢流的镀覆液Ps)而设置。溢流槽20中贮存的镀覆液Ps从第二排出口14b排出后,由泵(未图示)压送,再一次从第二供给口13b向阴极室17b供给。
基板保持架30将作为阴极的基板Wf保持为基板Wf的被镀覆面Wfa与阳极11对置。在本实施方式中,具体而言,基板Wf的被镀覆面Wfa设置于基板Wf的朝向下方侧的面(下表面)。
如图3中例示那样,基板保持架30也可以具有环31,该环31设置为比基板Wf的被镀覆面Wfa的外周缘向下方突出。具体而言,本实施方式所涉及的环31在仰视时具有环状。
基板保持架30与旋转机构40连接。旋转机构40是用于使基板保持架30旋转的机构。图3中例示的“R1”是基板保持架30的旋转方向的一个例子。作为旋转机构40,能够使用公知的旋转马达等。倾斜机构45是用于使旋转机构40及基板保持架30倾斜的机构。升降机构50由在上下方向延伸的支轴51支承。升降机构50是用于使基板保持架30、旋转机构40以及倾斜机构45在上下方向升降的机构。能够使用直动式致动器等公知的升降机构作为升降机构50。
控制模块800具备微型计算机,该微型计算机具备处理器801、作为非暂时性的存储介质的存储装置802等。控制模块800通过处理器801基于存储装置802中存储的程序的指令工作,来控制镀覆模块400的动作。
图5是用于对搅拌器70及后述的驱动装置90进行说明的示意图。图6是搅拌器70的示意性的俯视图。参照图3~图6,搅拌器70配置于镀覆槽10的内部中的阳极11与基板Wf之间的部位。具体而言,本实施方式所涉及的搅拌器70配置于离子阻抗体12与基板Wf之间,该离子阻抗体12配置于比阳极11靠上方的位置。
参照图5,搅拌器70由驱动装置90驱动。控制模块800控制驱动装置90的动作。通过驱动搅拌器70,来搅拌镀覆槽10的镀覆液Ps。
本实施方式所涉及的驱动装置90接受控制模块800的指示,在与阳极11(或基板Wf)平行的方向上沿“第一方向(作为一个例子,在本实施方式中为X方向)”及与第一方向相反的“第二方向(作为一个例子,在本实施方式中为-X方向)”交替地驱动搅拌器70。即,本实施方式所涉及的搅拌器70沿第一方向及第二方向往复移动。
此外,这样的驱动装置90的机械机构自身例如与专利文献1、日本特开2021-130848号公报等中公开的公知的驱动装置相同。即,本实施方式所涉及的驱动装置90具备:电动机91;和动力转换机构92,构成为与搅拌器70连接,并且将电动机91的旋转运动转换为直行往复运动而向搅拌器70传递。
此外,第一方向、第二方向并不限定于上述的方向。若举出另一个例子,也可以将-X方向设为第一方向,将X方向设为第二方向。另外,将与搅拌器70的往复移动方向垂直的方向称为“第三方向(作为一个例子,在本实施方式中为Y方向及-Y方向)”。另外,在图5及图6中,作为搅拌器70的中心轴线,例示出沿第三方向延伸的第一中心轴线XL1、和沿搅拌器70的往复移动方向延伸的第二中心轴线XL2。
搅拌器70优选为构成为在俯视时搅拌镀覆液Ps时的搅拌器70的移动区域MA(即、搅拌器70往复移动的范围)覆盖离子阻抗体12的孔形成区域PA的整个面。根据该结构,能够通过搅拌器70有效地搅拌比离子阻抗体12的孔形成区域PA靠上方的镀覆液Ps。
此外,搅拌器70至少在搅拌镀覆液Ps时配置于镀覆槽10的内部即可,不需要始终配置于镀覆槽10的内部。例如,也能够设为在停止搅拌器70的驱动而不进行搅拌器70对镀覆液Ps的搅拌的情况下搅拌器70配置于镀覆槽10的外部的结构。
搅拌器70具备:蜂窝构造部71,具有蜂窝构造;和一对外框(第一外框72a及第二外框72b),与该蜂窝构造部71的第三方向上的端部连接。第一外框72a及第二外框72b的具体构造并不特别限定,但作为一个例子,本实施方式所涉及的第一外框72a及第二外框72b由平板状的部件构成。第一外框72a及第二外框72b中的至少一者与驱动装置90连接。
蜂窝构造部71具有多个由梁部件73划分出的多边形的贯通孔74。本实施方式所涉及的贯通孔74以将蜂窝构造部71的上表面和下表面连通的方式在上下方向贯通。
贯通孔74的多边形的具体形状并不特别限定,能够采用三角形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形等各种N边形(N为3以上的自然数)。在本变形例中,采用六边形作为多边形的一个例子。
参照图6,本实施方式所涉及的蜂窝构造部71具有在俯视时蜂窝构造部71的“搅拌器宽度D2(搅拌器70的往复移动方向上的长度)”沿着第三方向而发生变化的部分。具体而言,蜂窝构造部71具有第三方向上的中央部的搅拌器宽度D2(后述的第一中央壁77与第二中央壁80的距离)比第三方向上的端部的搅拌器宽度D2(后述的第一端部壁79与第二端部壁82的距离)宽的形状。换言之,蜂窝构造部71具有在第三方向上比端部靠中央侧的部分比该端部向第一方向及第二方向突出的形状。
根据该结构,例如,与蜂窝构造部71中的中央部的搅拌器宽度D2和端部的搅拌器宽度D2相同的情况相比较,能够增大搅拌器70移动了一定距离时的搅拌器70可搅拌的区域。
另外,作为一个例子,本实施方式所涉及的蜂窝构造部71具有隔着第二中心轴线XL2而线对称(左右对称)的形状。
另外,本实施方式所涉及的蜂窝构造部71具备朝向第一方向的第一外周壁75、和朝向第二方向的第二外周壁76。第一外周壁75及第二外周壁76由梁部件73构成。
第一外周壁75具有第一中央壁77、一对第一倾斜壁78以及一对第一端部壁79。
第一中央壁77配置于第一外周壁75中的第三方向上的中央部。另外,第一中央壁77在第三方向延伸。换言之,第一中央壁77与第一中心轴线XL1平行地延伸。即,本实施方式所涉及的第一中央壁77不是向第一方向突出为圆弧状的曲面,而由在第三方向直线地延伸的平面构成。
一对第一倾斜壁78一边在第一中央壁77的第三方向上从中央部侧向端部侧靠近,一边朝向第二方向延伸。具体而言,本实施方式所涉及的一对第一倾斜壁78以第一中央壁77的两端部为起点,向第二方向且靠近蜂窝构造部71的端部的方向延伸。换言之,一对第一倾斜壁78以第一中央壁77的两端部为起点,以向从第二中心轴线XL2远离的方向延伸并且越从第二中心轴线XL2远离越靠近第一中心轴线XL1的方式延伸。
一对第一端部壁79以一对第一倾斜壁78的各个端部为起点在第三方向延伸。换言之,一对第一端部壁79以一对第一倾斜壁78的各个端部为起点,向从第二中心轴线XL2远离的方向且与第一中心轴线XL1平行地延伸。
此外,在搅拌器70向第一方向移动了时,从镀覆液Ps对一对第一倾斜壁78与一对第一端部壁79的连接部位施加较大的应力。因此,一对第一倾斜壁78与一对第一端部壁79的连接部位优选为具有规定曲率的曲面84(换言之,R面)。根据该结构,能够使一对第一倾斜壁78与一对第一端部壁79的连接部位的强度提升。
第二外周壁76具有第二中央壁80、一对第二倾斜壁81、一对第二端部壁82、以及一对连接壁83。
第二中央壁80配置于第二外周壁76中的第三方向上的中央部。另外,第二中央壁80在第三方向延伸。换言之,第二中央壁80与第一中心轴线XL1平行地延伸。即,本实施方式所涉及的第二中央壁80不是向第二方向突出为圆弧状的曲面,而由在第三方向直线地延伸的平面构成。
一对第二倾斜壁81一边从第二外周壁76的第三方向上的中央部侧向端部侧靠近,一边朝向第一方向延伸。换言之,一对第二倾斜壁81以向从第二中心轴线XL2远离的方向延伸并且越从第二中心轴线XL2远离越靠近第一中心轴线XL1的方式延伸。
一对连接壁83将第二中央壁80的两端部的每一个和一对第二倾斜壁81的每一个连接。另外,本实施方式所涉及的一对连接壁83分别以第二中央壁80的两端部为起点向第二方向延伸。并且,本实施方式所涉及的一对连接壁83以随着朝向第二方向而靠近蜂窝构造部71的端部的方式延伸。
但是,连接壁83的结构并不限定于此。例如,连接壁83也可以在搅拌器70的往复移动方向延伸(换言之,也可以与第二中心轴线XL2平行地延伸)。
此外,本实施方式所涉及的搅拌器70的第二外周壁76具有上述的连接壁83,因此由第二中央壁80和一对连接壁83划分出的区域成为向第一方向凹陷的“凹部”。但是,这只不过是第二外周壁76的一个例子,第二外周壁76的结构并不限定于具有这样的连接壁83的形状(即,具有凹部的形状)。此外,关于第二外周壁76不具备连接壁83的情况的一个例子,在后述的图12中进行说明。
一对第二端部壁82以一对第二倾斜壁81的各个端部为起点向第三方向延伸。换言之,一对第二端部壁82以一对第二倾斜壁81的各个端部为起点,向从第二中心轴线XL2远离的方向且与第一中心轴线XL1平行地延伸。
在搅拌器70向第二方向移动了时,从镀覆液Ps对一对第二倾斜壁81与一对第二端部壁82的连接部位施加较大的应力。因此,一对第二倾斜壁81与一对第二端部壁82的连接部位优选成为具有规定曲率的曲面84(换言之,R面)。根据该结构,能够使一对第二倾斜壁81与一对第二端部壁82的连接部位的强度提升。
作为一个例子,第一中央壁77的第三方向上的长度(D4)为蜂窝构造部71的第三方向上的长度(即、全长(D3))的5%以上、50%以下。另外,作为一个例子,第二中央壁80的第三方向上的长度(D5)为蜂窝构造部71的全长(D3)的5%以上、50%以下。另外,在图6中例示的结构中,作为一个例子,第一中央壁77的长度(D4)比第二中央壁80的长度(D5)长。但是,这不过是第一中央壁77、第二中央壁80的长度的一个例子,第一中央壁77及第二中央壁80的长度并不限定于上述例子。
另外,搅拌器宽度D2的“最大值(D2max)”可以比“基板宽度D1(该附图标记在图3中例示)”大,也可以比其小,基板宽度D1是基板Wf的被镀覆面Wfa的处于第一方向的外缘与处于第二方向的外缘的距离的最大值。或者,搅拌器宽度D2的最大值(D2max)也可以是与基板宽度D1相同的值。
其中,搅拌器宽度D2的最大值(D2max)比基板宽度D1小的情况相比于搅拌器宽度D2的最大值(D2max)与基板宽度D1相同的情况或比基板宽度D1大的情况,能够确保搅拌器70与镀覆槽10的外周壁10b之间的缝隙较大。其结果是,能够增大镀覆槽10的内部的搅拌器70的向第一方向及第二方向的移动距离(即、搅拌器70的往复移动时的行程)。由此,能够通过搅拌器70有效地搅拌镀覆液Ps。在这种观点中,搅拌器宽度D2的最大值(D2max)优选为基板宽度D1小。
此外,在基板Wf的被镀覆面Wfa为圆形的情况下,基板宽度D1相当于被镀覆面Wfa的直径。在基板Wf的被镀覆面Wfa为四边形的情况下,基板宽度D1相当于被镀覆面Wfa的处于第一方向的边与同该边对置的边(处于第二方向的边)的间隔的最大值。
搅拌器70的具体制造方法并不特别限定,但作为一个例子,本实施方式所涉及的搅拌器70能够使用3D打印机等公知的立体打印机来制造。
图7是用于对本实施方式所涉及的从镀覆液的供给到镀覆处理的开始的一系列的动作进行说明的流程图。首先,向镀覆槽10供给镀覆液Ps(步骤S10)。具体而言,向镀覆槽10供给镀覆液Ps,以便阳极11及离子阻抗体12浸渍于镀覆液Ps。更具体而言,在本实施方式中,从第一供给口13a及第二供给口13b向镀覆槽10供给镀覆液Ps。
接着,使基板Wf浸渍于镀覆液Ps(步骤S20)。具体而言,在本实施方式中,通过升降机构50使基板保持架30下降,来使基板Wf的至少被镀覆面Wfa浸渍于镀覆液Ps。
接着,通过驱动装置90开始搅拌器70的驱动,来开始搅拌器70对镀覆液Ps的搅拌(步骤S30)。
接着,通过通电装置(未图示)而使电流在阳极11与基板Wf之间流动,来开始对基板Wf的镀覆处理(步骤S40)。由此,开始对基板Wf的被镀覆面Wfa的镀覆皮膜的形成。具体而言,在本实施方式中,即使在该步骤S40所涉及的对基板Wf的镀覆处理的执行中,也进行步骤S30所涉及的搅拌器70对镀覆液Ps的搅拌(即,搅拌镀覆液Ps并进行对被镀覆面Wfa的镀覆皮膜的形成)。
此外,搅拌器70搅拌镀覆液Ps的时期并不限定于上述的时期。例如,在步骤S10与步骤S20之间的时期(即,向镀覆槽10供给镀覆液Ps后且基板Wf浸渍于镀覆液Ps前的时期),也可以通过搅拌器70搅拌镀覆液Ps。
接着,对上述的镀覆装置1000的作用效果进行说明。首先,根据本实施方式所涉及的镀覆装置1000,搅拌器70具有蜂窝构造部71,因此与搅拌器70不具有蜂窝构造部71的情况相比较,能够增大梁部件73(即、搅拌部件)的配置密度。由此,能够有效地搅拌镀覆液Ps。另外,也能够使搅拌器70的强度提升。
并且,根据本实施方式,还能够起到以下说明的作用效果。关于该作用效果,与比较例相比较来进行说明。图8是比较例所涉及的镀覆装置的搅拌器7000的示意性的俯视图。具体而言,图8示意性地图示出比较例所涉及的搅拌器7000向第一方向移动了的情况下的样子。
比较例所涉及的搅拌器7000在第一外周壁75具有第一圆弧壁7100来取代第一中央壁77及第一倾斜壁78这一点、和第二外周壁76具有第二圆弧壁7110来取代第二中央壁80、连接壁83及第二倾斜壁81这一点,与上述的图5、图6中例示的本实施方式所涉及的搅拌器70不同。
在比较例所涉及的搅拌器7000的情况下,例如,在搅拌器7000往复移动了的情况下,成为镀覆液Ps容易沿着搅拌器7000的第一圆弧壁7100的部分和/或第二圆弧壁7110的部分逸散的构造。在这一点,无法说比较例所涉及的搅拌器7000的镀覆液Ps的搅拌力充分大。
与此相对地,根据本实施方式所涉及的搅拌器70,搅拌器70的第一中央壁77在第三方向(即、与搅拌器70的往复移动方向垂直的方向)延伸,因此在搅拌器70向第一方向移动时,能够通过第一中央壁77将镀覆液Ps向第一方向有效地推出。由此,能够使搅拌器70对镀覆液Ps的搅拌力提升。
并且,根据本实施方式,搅拌器70的第二中央壁80也在第三方向延伸,因此在搅拌器70向第二方向移动时,能够通过第二中央壁80将镀覆液Ps向第二方向有效地推出。由此,能够使搅拌器70对镀覆液Ps的搅拌力进一步提升。
根据本实施方式,如上所述,能够使镀覆液Ps的搅拌力提升,因此能够使基板Wf的特别是外周部的镀覆液Pd的搅拌力提升。其结果是,能够降低基板Wf的中心部与基板Wf的外周部之间的镀覆液Ps的搅拌力的差。由此,在以高电流密度对基板Wf实施镀覆处理时,能够抑制在基板Wf的外周部发生镀覆异常。
另外,根据本实施方式,如上所述,能够使镀覆液Ps的搅拌力提升,因此能够有效地实现镀覆液Ps的均匀化。另外,根据本实施方式,例如,即使是在向镀覆槽10供给镀覆液Ps时镀覆液Ps中包含的气泡Bu(其在图4中例示)附着于离子阻抗体12的孔12a的情况,也能够通过搅拌器70对镀覆液Ps的搅拌,来有效地促进已附着于孔12a的气泡Bu向上方的移动。由此,能够有效地去除已附着于孔12a的气泡Bu。
此外,在上述的实施方式中,第二外周壁76具有第二中央壁80,但并不限定于该结构。在上述的实施方式中,第二外周壁76也可以不具有第二中央壁80,例如是图8中例示的比较例的第二圆弧壁7110那样的圆弧状的形状。但是,第二外周壁76具有第二中央壁80的情况与第二外周壁76为圆弧状的情况相比较,在能够有效地搅拌镀覆液Ps这一点,是优选的。
(变形例1)
图9是表示实施方式的变形例1所涉及的搅拌器70a的后述的第一外周壁75a的周边结构的示意性的俯视图。此外,图9仅图示出本变形例所涉及的搅拌器70a的比第一中心轴线XL1靠第一方向侧的部分。另外,在图9中省略了蜂窝构造部71的贯通孔74的图示。
本变形例所涉及的搅拌器70a在具备第一外周壁75a来取代第一外周壁75这一点,与图6中例示的实施方式所涉及的搅拌器70不同。第一外周壁75a在具有第一倾斜壁78a来取代第一倾斜壁78这一点,与第一外周壁75不同。搅拌器70a的其他结构和搅拌器70相同(此外,该情况下,搅拌器70a的第二外周壁76是图6中例示的结构)。
本变形例所涉及的一对第一倾斜壁78a在其中至少一者具有至少一个阶梯差85这一点,与不具有这种阶梯差85而具有平滑的面的实施方式所涉及的一对第一倾斜壁78(图6)不同。即,可以仅本变形例所涉及的两个第一倾斜壁78a中的任意一者具有至少一个阶梯差85,也可以两个第一倾斜壁78a的两者都具有至少一个阶梯差85。在图9中例示的搅拌器70a中,作为一个例子,一对第一倾斜壁78a两者都具有多个阶梯差85。阶梯差85优选为与第一中央壁77同样地具有在第三方向延伸的平面。
根据本变形例,具有第一中央壁77并且第一倾斜壁78a具有阶梯差85,因此搅拌器70a向第一方向移动时,能够通过第一中央壁77及第一倾斜壁78a的阶梯差85两者,将镀覆液Ps向第一方向有效地推出。由此,能够使镀覆液Ps的搅拌力更加提升。
图10是用于证实本变形例所涉及的搅拌器70a的效果的模拟结果的一个例子。具体而言,图10的线L1a及线L1b是图9中已说明的本变形例所涉及的搅拌器70a的模拟结果。另一方面,线L2a及线L2b是比较例所涉及的搅拌器7000(图8)的模拟结果。此外,在线L1a、L1b所涉及的本变形例和线L2a,L2b所涉及的比较例中,除搅拌器的形状以外,均在相同的模拟条件下进行了模拟。另外,对于线L1b和线L2b而言,线重叠。另外,图10的横轴示出通过搅拌器的往复移动而搅拌了镀覆液Ps的情况下的镀覆液Ps的流速(mm/sec)。图10的纵轴示出距基板Wf的表面的垂直方向上的距离(μm)。
具体而言,线L1a及线L2a示出搅拌器往复移动了的情况下的图5中例示的“P2”、“P4”、“P6”、“P8”中的任意一处部位(即、基板Wf的外周部的部位)的流速的计算结果。另一方面,线L1b及线L2b示出图5中例示的“P0”的部位(即、基板Wf的中心部的部位)的流速的计算结果。
比较图10的线L1a(本变形例)与线L2a(比较例)可知,在距基板Wf的距离相同的情况下进行比较时,本变形例与比较例相比较,流速整体上升。具体而言,线L1a的流速为线L2a的流速的最大时的约1.25倍。根据该模拟结果也可知,通过使用本变形例所涉及的搅拌器70a可以实现镀覆液Ps的搅拌力的提升。特别是,可知可以实现基板Wf的外周部的镀覆液Pd的搅拌力的提升。其结果是,本变形例的情况下,线L1a与线L1b之间的流速差与比较例的情况相比较,变小。即,根据本变形例,能够降低基板Wf的中心部(线L1b)与基板Wf的外周部(L1a)之间的镀覆液Ps的搅拌力的差。
此外,如图11中例示那样,在本变形例中,第二外周壁76a的一对第二倾斜壁81a中的至少一者也可以与第一倾斜壁78a同样地具有至少一个阶梯差85。根据该结构,在搅拌器70a向第二方向移动时,能够通过第二中央壁80及第二倾斜壁81a的阶梯差85两者,将镀覆液Ps向第二方向有效地推出。由此,能够使镀覆液Ps的搅拌力更加提升。
(变形例2)
图12是表示实施方式的变形例2所涉及的搅拌器70b的后述的第二外周壁76b的周边结构的示意性的俯视图。此外,图12仅图示出本变形例所涉及的搅拌器70b的比第一中心轴线XL1靠第二方向侧的部分。另外,在图12中省略了蜂窝构造部71的贯通孔74的图示。
本变形例所涉及的搅拌器70b在具备第二外周壁76b来取代第二外周壁76这一点,与图6中例示的实施方式所涉及的搅拌器70不同。第二外周壁76b在不具有连接壁83这一点与第二外周壁76不同。即,本变形例所涉及的第二外周壁76b的第二倾斜壁81与第二中央壁80的端部直接连接。搅拌器70b的其他结构与搅拌器70相同(此外,该情况下,搅拌器70b的第一外周壁75是图6中例示的结构)。
在本变形例中,也能够起到与上述的实施方式同样的作用效果。
此外,搅拌器70也能够是具备图9中例示的第一外周壁75a、和图12中例示的第二外周壁76b的结构。
(变形例3)
图13是表示实施方式的变形例3所涉及的搅拌器70c的后述的第一外周壁75c的周边结构的示意性的俯视图。此外,图13仅图示出本变形例所涉及的搅拌器70c的比第一中心轴线XL1靠第一方向侧的部分。另外,在图13中省略了蜂窝构造部71的贯通孔74的图示。
本变形例所涉及的搅拌器70c在具备第一外周壁75c来取代第一外周壁75这一点,与图6中例示的实施方式所涉及的搅拌器70不同。第一外周壁75c在还具备将第一中央壁77和一对第一倾斜壁78连接的一对连接壁83c这一点,与图6中例示的搅拌器70的第一外周壁75不同。搅拌器70c的其他结构和搅拌器70相同(此外,该情况下,搅拌器70c的第二外周壁76是图6中例示的结构)。
一对连接壁83c将第一中央壁77的两端部的每一个和一对第一倾斜壁78的每一个连接。另外,本变形例所涉及的一对连接壁83c分别以第一中央壁77的两端部为起点向第一方向延伸。并且,本变形例所涉及的一对连接壁83c以随着朝向第一方向而靠近蜂窝构造部71的端部的方式延伸。换言之,本变形例所涉及的一对连接壁83c以随着从第一中心轴线XL1远离也从第二中心轴线XL2远离的方式延伸。
但是,连接壁83c的结构并不限定于此。例如,连接壁83c也可以在搅拌器70的往复移动方向延伸(换言之,也可以与第二中心轴线XL2平行地延伸)。
在本变形例中,也能够起到与上述实施方式同样的作用效果。
以上,对本发明的实施方式、变形例进行了详述,但本发明并不限定于上述的特定的实施方式、变形例,能够在本发明主旨的范围内进行进一步的各种变形·变更。
附图标记说明
10…镀覆槽;11…阳极;30…基板保持架;70…搅拌器;71…蜂窝构造部;74…贯通孔;75…第一外周壁;76…第二外周壁;77…第一中央壁;78…第一倾斜壁;79…第一端部壁;80…第二中央壁;81…第二倾斜壁;82…第二端部壁;83…连接壁;85…阶梯差;1000…镀覆装置;Wf…基板;Ps…镀覆液;Bu…气泡;D2…搅拌器宽度。
Claims (7)
1.一种镀覆装置,其特征在于,具备:
镀覆槽,贮存镀覆液,并且配置有阳极;
基板保持架,将作为阴极的基板保持为与所述阳极对置;以及
搅拌器,配置于所述阳极与所述基板之间,构成为在与所述阳极平行的方向上沿第一方向及与所述第一方向相反的第二方向往复移动来搅拌所述镀覆液,并且具备具有多个多边形的贯通孔的蜂窝构造部,
所述蜂窝构造部具有第三方向上的中央部的搅拌器宽度比所述第三方向上的端部的搅拌器宽度宽的形状,所述第三方向是与所述搅拌器的往复移动方向垂直的方向,
所述蜂窝构造部具有朝向所述第一方向的第一外周壁,
所述第一外周壁具有第一中央壁,所述第一中央壁配置于所述第一外周壁中的所述第三方向上的中央部,并沿所述第三方向延伸。
2.根据权利要求1所述的镀覆装置,其特征在于,
所述蜂窝构造部具有朝向所述第二方向的第二外周壁,
所述第二外周壁具有第二中央壁,所述第二中央壁配置于所述第二外周壁中的所述第三方向上的中央部,并沿所述第三方向延伸。
3.根据权利要求1所述的镀覆装置,其特征在于,
所述第一外周壁具有一对第一倾斜壁,所述一对第一倾斜壁以所述第一中央壁的两端部为起点,向所述第二方向且向靠近所述蜂窝构造部的端部的方向延伸。
4.根据权利要求3所述的镀覆装置,其特征在于,
所述一对第一倾斜壁中的至少一者具有至少一个阶梯差。
5.根据权利要求2所述的镀覆装置,其特征在于,
所述第二外周壁具有一对第二倾斜壁,所述一对第二倾斜壁一边从所述第二外周壁的所述第三方向上的中央部侧向端部侧靠近,一边朝向所述第一方向延伸。
6.根据权利要求5所述的镀覆装置,其特征在于,
所述第二外周壁具有一对连接壁,所述一对连接壁将所述第二中央壁的两端部的每一个和一对第二倾斜壁的每一个连接。
7.一种镀覆方法,是使用了权利要求1所述的镀覆装置的镀覆方法,其特征在于,包括:
使所述基板浸渍于所述镀覆液;
使所述搅拌器沿所述第一方向及所述第二方向往复移动来搅拌所述镀覆液;以及
对所述基板实施镀覆处理。
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