JPWO2013042629A1 - 金属充填装置 - Google Patents
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Abstract
Description
被処理物表面の、該表面に開口するように形成された微小空間内に、溶融金属を充填する金属充填装置であって、
前記被処理物が保持される処理室を具備した処理部本体と、
溶融状態の金属を貯留する供給用タンク、一端が前記供給用タンクに接続され、他端が前記処理部本体の処理室に接続された供給管、並びに該供給管に介装され、前記供給用タンク内の溶融金属を、前記供給管を介して前記処理室内に供給する供給機を含んで構成される溶融金属供給機構とを備えた金属充填装置において、
前記処理室内に供給された溶融金属を該処理室内から回収する溶融金属回収機構を備えた金属充填装置に係る。尚、「管に介装する」とは、管の両端部の間、即ち中間部位に対象物(上記では供給機)が介在するように当該対象物を配設することを意味するものである。
まず、本発明の第1の実施形態について、図1〜図4に基づいて説明する。
以下、本例の金属充填装置の装置構成について説明する。図1に示すように、本例の金属充填装置1は、処理部本体2、押付機7、溶融金属供給機構10、溶融金属回収機構20、廃棄機構25、減圧機構30及びガス供給機構40の各部から構成される。
次に、図2乃至図4を用い、上記構成を備えた金属充填装置1による金属充填の操作手順について説明する。
以上詳述したように、本例の金属充填装置1によれば、半導体ウェハK上の余剰の溶融金属Mを、押付機7及び溶融金属回収機構20の作用によって当該半導体ウェハK上から供給用タンク11に回収して再利用するようにしているので、使用する金属材料の無駄を少なくすることができ、金属充填における材料コストを低減することができる。
図5は、この変形例に係る金属充填装置50の構成を示す説明図である。尚、この金属充填装置50は、上述した金属充填装置1の溶融金属回収機構20に代えて、これとは構成が異なる溶融金属回収機構51を備えたものである。したがって、上述した金属充填装置1と同じ構成部分については同一の符号を付して、その詳しい説明を省略する。また、金属充填操作及び溶融金属の廃棄操作については、上記金属充填装置1の場合と同様であるので、その詳しい説明は省略し、主に溶融金属の回収操作について説明する。
図6は、この変形例に係る金属充填装置60の構成を示す説明図である。尚、この金属充填装置60は、上述した金属充填装置1の溶融金属回収機構20に代えて、これとは構成が異なる溶融金属回収機構61を備えたものである。したがって、上述した金属充填装置1と同じ構成部分については同一の符号を付して、その詳しい説明を省略する。また、金属充填操作、及び溶融金属の廃棄操作については、上記金属充填装置1の場合と同様であるので、その詳しい説明は省略し、主に溶融金属の回収操作について説明する。
図7は、この変形例に係る金属充填装置70の構成を示す説明図である。尚、この金属充填装置70は、上述した金属充填装置1の構成から、前記溶融金属回収機構20を取り外すとともに、供給用ポンプとして、図8に示したプランジャポンプ71を用い、このプランジャポンプ71に、金属回収機構の機能を持たせた態様のものである。したがって、上述した金属充填装置1と同じ構成部分については同一の符号を付して、その詳しい説明を省略する。また、金属充填操作、及び溶融金属の廃棄操作については、上記金属充填装置1の場合と同様であるので、その詳しい説明は省略し、主に溶融金属の回収操作について説明する。
次に、本発明の第2の実施形態について、図9に基づいて説明する。
まず、第2の実施形態に係る金属充填装置の装置構成について説明する。図9に示すように、本例の金属充填装置100は、処理部本体110、押付機7、溶融金属供給機構10、溶融金属回収機構20、廃棄機構25、減圧機構30及びガス供給機構40の各部から構成される。尚、押付機7、溶融金属供給機構10、溶融金属回収機構20、廃棄機構25、減圧機構30及びガス供給機構40は、処理部本体110への接続が、上述した金属充填装置1とは異なるが、その他の構成は同じであるので、同一の符号を付して、その詳しい説明は省略する。
次に、上記構成を備えた金属充填装置100による金属充填の操作手順について説明する。尚、ここでは、金属充填及び余剰の溶融金属を回収する操作手順について主に説明し、好ましい態様等の付加的な要素については、上述した金属充填装置1の場合と同様であるので、その詳しい説明は省略する。
以上詳述したように、本例の金属充填装置100によっても、半導体ウェハK上の余剰の溶融金属Mを、押付機7及び溶融金属回収機構20の作用によって当該半導体ウェハK上から供給用タンク11に回収して再利用するようにしているので、使用する金属材料の無駄を少なくすることができ、金属充填における材料コストを低減することができる。
図10は、この変形例に係る金属充填装置120の構成を示す説明図である。尚、この金属充填装置120は、上述した金属充填装置100の溶融金属回収機構20に代えて、上述した金属充填装置50の溶融金属回収機構51を備えたものである。したがって、上述した金属充填装置1及び金属充填装置100と同じ構成部分については同一の符号を付して、その詳しい説明を省略する。また、金属充填操作及び溶融金属の廃棄操作については、上記金属充填装置100の場合と同様であるので、その詳しい説明は省略し、主に溶融金属の回収操作について説明する。
図11は、この変形例に係る金属充填装置130の構成を示す説明図である。尚、この金属充填装置130は、上述した金属充填装置100の溶融金属回収機構20に代えて、上述した金属充填装置60の溶融金属回収機構61を備えたものである。したがって、上述した金属充填装置1及び金属充填装置100と同じ構成部分については同一の符号を付して、その詳しい説明を省略する。また、金属充填操作及び溶融金属の廃棄操作については、上記金属充填装置100の場合と同様であるので、その詳しい説明は省略し、主に溶融金属の回収操作について説明する。
図12は、この変形例に係る金属充填装置140の構成を示す説明図である。尚、この金属充填装置140は、上述した金属充填装置100の構成から、前記溶融金属回収機構20を取り外すとともに、供給用ポンプとして、上述した金属充填装置70のプランジャポンプ71を用い、このプランジャポンプ71を金属回収機構の機能を持たせた態様のものである。したがって、上述した金属充填装置1及び金属充填装置100と同じ構成部分については同一の符号を付して、その詳しい説明を省略する。また、金属充填操作及び溶融金属の廃棄操作については、上記金属充填装置100の場合と同様であるので、その詳しい説明は省略し、主に溶融金属の回収操作について説明する。
次に、上述した第1及び第2の実施形態における更なる変形例について説明する。この変形例は、上述した金属充填装置1,50,60,100,120,130における回収管21,53,62の前記一端をそれぞれ、処理部本体2,110に接続した態様のものである。
100,110,130,140 金属充填装置
2 処理部本体
3 第1本体
4 第2本体
5 処理室
7 押付機
10 溶融金属供給機構
11 供給用タンク
12 供給用ポンプ
13 供給管
15 ゲートバルブ
20,51,61 溶融金属回収機構
21,53,62 回収管
22,54,63 開閉バルブ
40 ガス供給機構
110 処理部本体
111 保持部材
112 筒状部材
113 押付部材
114 処理室
K 半導体ウェハ
M 溶融金属
Claims (15)
- 被処理物表面の、該表面に開口するように形成された微小空間内に、溶融金属を充填する金属充填装置であって、
前記被処理物が保持される処理室を具備した処理部本体と、
溶融状態の金属を貯留する供給用タンク、一端が前記供給用タンクに接続され、他端が前記処理部本体の処理室に接続された供給管、並びに該供給管に介装され、前記供給用タンク内の溶融金属を、前記供給管を介して前記処理室内に供給する供給機を含んで構成される溶融金属供給機構とを備えた金属充填装置において、
前記処理室内に供給された溶融金属を該処理室内から回収する溶融金属回収機構を備えていることを特徴とする金属充填装置。 - 前記処理部本体は、前記処理室となる凹部を有し、該凹部内に前記被処理物を保持する第1本体と、前記凹部に気密状に嵌合する押付部を備えた第2本体とを含んで構成され、
前記金属充填装置は、更に、前記第1本体及び第2本体の少なくとも一方を相互に離接する方向に移動させる押付機構を備え、
前記押付機構は、前記溶融金属回収機構の一部として機能するように構成されていることを特徴とする請求項1記載の金属充填装置。 - 前記押付機構は、前記第2本体の押付部が前記第1本体内の被処理物表面に当接する押付位置と、前記第1本体と第2本体とが相互に離反した待機位置とに、前記第1本体及び第2本体の少なくとも一方を移動させるように構成されていることを特徴とする請求項2記載の金属充填装置。
- 前記溶融金属回収機構は、一端が前記処理部本体と前記供給機との間の前記供給管、又は前記処理部本体の処理室に接続され、他端が前記供給用タンクに接続された回収管と、該回収管に介装されて、該回収管の開閉状態を制御する回収用制御弁とを含んで構成されることを特徴とする請求項2又は3記載の金属充填装置。
- 前記溶融金属回収機構は、更に、前記回収用制御弁と前記供給管若しくは処理部本体との間の前記回収管、又は前記処理部本体と前記供給機との間の前記供給管に接続され、前記処理部本体から回収される溶融金属を一時的に収容するバッファタンクを備え、該バッファタンクは、収容した溶融金属を前記接続した管に押し戻す押戻機を具備していることを特徴とする請求項4記載の金属充填装置。
- 前記溶融金属回収機構は、溶融状態の金属を貯留する回収用タンクと、一端が前記処理部本体と前記供給機との間の前記供給管、又は前記処理部本体の処理室に接続され、他端が前記回収用タンクに接続された回収管と、該回収管に介装されて、該回収管の開閉状態を制御する回収用制御弁とを含んで構成されることを特徴とする請求項2又は3記載の金属充填装置。
- 前記溶融金属回収機構は、更に、一端が前記回収用タンクに接続され、他端が前記供給用タンクに接続された還流管と、該還流管に介装され、前記回収用タンク内の溶融金属を前記還流管を介して前記供給用タンクに還流させる還流機とを含んで構成されることを特徴とする請求項6記載の金属充填装置。
- 前記供給機は、逆流する溶融金属を受容可能に構成され、前記溶融金属回収機構の一部として機能するように構成されていることを特徴とする請求項2又は3記載の金属充填装置。
- 前記処理部本体は、前記被処理物を保持する保持部材と、内部空間を有し、一端が前記保持部と対向して設けられる筒状部材と、該筒状部材の内部空間内に進退自在、且つ気密状に挿入された押付部材とを含んで構成されるとともに、前記保持部材に保持される被処理物又は前記保持部材と、前記筒状部材及び前記押付部材とによって気密状の処理室が形成され、
前記金属充填装置は、更に、前記処理室に接続され、該処理室内に加圧した気体を供給する気体供給機構と、
前記保持部材に保持される被処理物に対して前記押付部材を進退させる押付機構とを備え、
前記押付機構は、前記押付部材を、前記被処理物の表面に当接する押付位置と、前記被処理物から離反した待機位置とに移動させるように構成され、
前記気体供給機構は、前記溶融金属回収機構の一部として機能するように構成されていることを特徴とする請求項1記載の金属充填装置。 - 前記押付部材は、前記被処理物と当接する面に、前記被処理物と当接した際に、前記被処理物表面に形成された微小空間が存在する領域を囲んで封止する封止部材を備えていることを特徴とする請求項9記載の金属充填装置。
- 前記溶融金属回収機構は、一端が前記処理部本体と前記供給機との間の前記供給管、又は前記処理部本体の処理室に接続され、他端が前記供給用タンクに接続された回収管と、該回収管に介装されて、該回収管の開閉状態を制御する回収用制御弁とを含んで構成されることを特徴とする請求項9又は10記載の金属充填装置。
- 前記溶融金属回収機構は、更に、前記回収用制御弁と前記供給管若しくは処理部本体との間の前記回収管、又は前記処理部本体と前記供給機との間の前記供給管に接続され、前記処理部本体から回収される溶融金属を一時的に収容するバッファタンクを備え、該バッファタンクは、収容した溶融金属を前記接続した管に押し戻す押戻機を具備していることを特徴とする請求項11記載の金属充填装置。
- 前記溶融金属回収機構は、溶融状態の金属を貯留する回収用タンクと、一端が前記処理部本体と前記供給機との間の前記供給管、又は前記処理部本体の処理室に接続され、他端が前記回収用タンクに接続された回収管と、該回収管に介装されて、該回収管の開閉状態を制御する回収用制御弁とを含んで構成されることを特徴とする請求項9又は10記載の金属充填装置。
- 前記溶融金属回収機構は、更に、一端が前記回収用タンクに接続され、他端が前記供給用タンクに接続された還流管と、該還流管に介装され、前記回収用タンク内の溶融金属を前記還流管を介して前記供給用タンクに還流させる還流機と、前記還流管に介装されて、該還流管の開閉状態を制御する還流用制御弁とを含んで構成されることを特徴とする請求項13記載の金属充填装置。
- 前記供給機は、逆流する溶融金属を受容可能に構成され、前記溶融金属回収機構の一部として機能するように構成されていることを特徴とする請求項9又は10記載の金属充填装置。
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