KR102378307B1

KR102378307B1 - 도금 장치

Info

Publication number: KR102378307B1
Application number: KR1020217035358A
Authority: KR
Inventors: 마사야 세키; 마사키 도미타; 샤오 후아 장
Original assignee: 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date: 2021-02-22
Filing date: 2021-02-22
Publication date: 2022-03-25
Also published as: CN115244227A; US20230151507A1; JP6936928B1; WO2022176186A1; JPWO2022176186A1; CN115244227B

Abstract

회전 기구의 베어링에서 발생한 파티클이 도금조에 침입하는 것을 억제할 수 있는 기술을 제공한다.
도금 장치(1000)는, 래버린스 시일 부재(50)를 구비하고, 래버린스 시일 부재는, 베어링(33)보다도 하방에 배치되어 베어링을 시일하는 내측 래버린스 시일(53)와, 내측 래버린스 시일보다도 회전축(32)의 직경 방향으로 외측에 배치된 외측 래버린스 시일(54)과, 내측 래버린스 시일보다도 직경 방향으로 내측에 형성된 내측 시일 공간(60)에, 에어를 공급하도록 구성된 토출구(55)와, 내측 래버린스 시일보다도 직경 방향으로 외측 또한 외측 래버린스 시일보다도 직경 방향으로 내측에 형성된 외측 시일 공간(65)의 에어를 흡인하도록 구성된 흡인구(56)를 갖는다.

Description

도금 장치

본 발명은 도금 장치에 관한 것이다.

종래, 기판에 도금 처리를 실시하는 것이 가능한 도금 장치로서, 소위 컵식의 도금 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 이러한 도금 장치는, 도금액을 저류함과 함께 애노드가 배치된 도금조와, 애노드보다도 상방에 배치되어 캐소드로서의 기판을 보유 지지하는 기판 홀더와, 기판 홀더보다도 상방에 배치되어 기판 홀더를 회전시키는 회전 기구를 구비하고 있다. 또한, 이러한 회전 기구는, 기판 홀더에 접속된 회전축과, 이 회전축을 축 지지하는 베어링을 갖고 있다.

일본 특허 공개 제2008-19496호 공보

상술한 바와 같은 종래의 도금 장치에 있어서, 회전 기구의 베어링에서 발생한 티끌 등의 파티클이 낙하한 경우에, 이 낙하한 파티클이 도금조에 침입할 우려가 있다.

본 발명은 상기 사항을 감안하여 이루어진 것이며, 회전 기구의 베어링에서 발생한 파티클이 도금조에 침입하는 것을 억제할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.

(양태 1)

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 관한 도금 장치는, 도금액을 저류함과 함께 애노드가 배치된 도금조와, 상기 애노드보다도 상방에 배치되어 캐소드로서의 기판을 보유 지지하는 기판 홀더와, 상기 기판 홀더보다도 상방에 배치되어, 상기 기판 홀더에 접속된 회전축과, 상기 회전축을 축 지지하는 베어링을 갖는 회전 기구와, 상기 베어링보다도 하방에 배치되어 상기 베어링을 시일하는 내측 래버린스 시일과, 상기 내측 래버린스 시일보다도 상기 회전축의 직경 방향으로 외측에 배치된 외측 래버린스 시일과, 상기 내측 래버린스 시일보다도 상기 직경 방향으로 내측에 형성된 내측 시일 공간에, 에어를 공급하도록 구성된 토출구와, 상기 내측 래버린스 시일보다도 상기 직경 방향으로 외측 또한 상기 외측 래버린스 시일보다도 상기 직경 방향으로 내측에 형성된 외측 시일 공간의 에어를 흡인하도록 구성된 흡인구를 갖는 래버린스 시일 부재를 구비한다.

이 양태에 의하면, 회전 기구의 베어링에서 발생한 티끌 등의 파티클이 래버린스 시일 부재의 내측 시일 공간에 낙하한 경우라도, 이 파티클을 내측 시일 공간에 공급된 에어와 함께, 내측 래버린스 시일을 통과시켜 외측 시일 공간으로 배출시켜, 이 외측 시일 공간으로 배출된 파티클을 흡인구로부터 흡인할 수 있다. 이에 의해, 회전 기구의 베어링에서 발생한 파티클이 도금조에 침입하는 것을 억제할 수 있다.

(양태 2)

상기 양태 1에 있어서, 상기 래버린스 시일 부재는, 상판 부재와, 상기 상판 부재보다도 하방에 배치된 하판 부재를 더 구비하고, 상기 내측 래버린스 시일 및 상기 외측 래버린스 시일은, 상기 상판 부재와 상기 하판 부재의 사이에 끼움 지지되도록 배치되고, 상기 토출구 및 상기 흡인구는, 상기 상판 부재에 마련되어 있어도 된다.

(양태 3)

상기 양태 2에 있어서, 상기 회전 기구는, 상기 베어링의 상기 직경 방향으로 외측에 배치된 외통 부재를 구비하고, 상기 외통 부재는, 상기 회전축이 회전한 경우라도 회전하지 않도록 구성되고, 상기 상판 부재는 상기 외통 부재의 하단에 접속되고, 상기 하판 부재는 상기 회전축에 접속되어 있어도 된다.

이 양태에 의하면, 회전축이 회전해도 외통 부재는 회전하지 않으므로, 상판 부재도 회전하지 않는다. 그리고, 이 회전하지 않는 상판 부재에 토출구 및 흡인구가 마련되어 있기 때문에, 예를 들어 토출구나 흡인구가 하판 부재에 마련되어 있는 경우와 비교하여 래버린스 시일 부재의 구조의 간소화를 도모할 수 있다.

(양태 4)

상기 양태 1 내지 3의 어느 일 양태는, 적어도 상기 회전 기구가 상기 회전축을 회전시키고 있는 경우에, 상기 토출구로부터 에어를 공급시켜, 상기 흡인구로부터 에어를 흡인시키는 제어 처리를 실행하도록 구성된 제어 모듈을 더 구비하고 있어도 된다.

도 1은 실시 형태에 따른 도금 장치의 전체 구성을 도시하는 사시도이다.
도 2는 실시 형태에 따른 도금 장치의 전체 구성을 도시하는 평면도이다.
도 3은 실시 형태에 따른 도금 장치의 도금 모듈의 구성을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는 실시 형태에 따른 회전 기구 및 래버린스 시일 부재의 구성을 설명하기 위한 모식도이다.
도 5의 (A)는, 도 4의 A2 부분의 확대 단면도이다. 도 5의 (B)는, 도 4의 A3 부분의 확대 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태에서는, 동일하거나 또는 대응하는 구성에 대하여, 동일한 부호를 부여하고 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다. 또한, 도면은, 물건의 특징의 이해를 용이하게 하기 위해 모식적으로 도시되어 있어, 각 구성 요소의 치수 비율 등은 실제의 것과 동일하다고는 할 수 없다. 또한, 몇가지의 도면에는, 참고용으로서, X-Y-Z의 직교 좌표가 도시되어 있다. 이 직교 좌표 중, Z 방향은 상방에 상당하고, -Z 방향은 하방(중력이 작용하는 방향)에 상당한다.

도 1은, 본 실시 형태의 도금 장치(1000)의 전체 구성을 도시하는 사시도이다. 도 2는, 본 실시 형태의 도금 장치(1000)의 전체 구성을 도시하는 평면도이다. 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 도금 장치(1000)는, 로드 포트(100), 반송 로봇(110), 얼라이너(120), 프리웨트 모듈(200), 프리소크 모듈(300), 도금 모듈(400), 세정 모듈(500), 스핀 린스 드라이어(600), 반송 장치(700) 및 제어 모듈(800)을 구비한다.

로드 포트(100)는, 도금 장치(1000)에 도시하지 않은 FOUP 등의 카세트에 수용된 기판을 반입하거나, 도금 장치(1000)로부터 카세트에 기판을 반출하기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 4대의 로드 포트(100)가 수평 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 로드 포트(100)의 수 및 배치는 임의이다. 반송 로봇(110)은, 기판을 반송하기 위한 로봇이며, 로드 포트(100), 얼라이너(120) 및 반송 장치(700)의 사이에서 기판을 전달하도록 구성된다. 반송 로봇(110) 및 반송 장치(700)는, 반송 로봇(110)과 반송 장치(700) 사이에서 기판을 전달할 때는, 가배치 대(도시하지 않음)를 통하여 기판의 전달을 행할 수 있다.

얼라이너(120)는, 기판의 오리엔테이션 플랫이나 노치 등의 위치를 소정의 방향에 맞추기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 2대의 얼라이너(120)가 수평 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 얼라이너(120)의 수 및 배치는 임의이다. 프리웨트 모듈(200)은, 도금 처리 전의 기판의 피도금면을 순수 또는 탈기수 등의 처리액으로 적심으로써, 기판 표면에 형성된 패턴 내부의 공기를 처리액으로 치환한다. 프리웨트 모듈(200)은, 도금 시에 패턴 내부의 처리액을 도금액으로 치환함으로써 패턴 내부에 도금액을 공급하기 쉽게 하는 프리웨트 처리를 실시하도록 구성된다. 본 실시 형태에서는 2대의 프리웨트 모듈(200)이 상하 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 프리웨트 모듈(200)의 수 및 배치는 임의이다.

프리소크 모듈(300)은, 예를 들어 도금 처리 전의 기판의 피도금면에 형성한 시드층의 표면 등에 존재하는 전기 저항이 큰 산화막을 황산이나 염산 등의 처리액으로 에칭 제거하여 도금 하지 표면을 세정 또는 활성화하는 프리소크 처리를 실시하도록 구성된다. 본 실시 형태에서는 2대의 프리소크 모듈(300)이 상하 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 프리소크 모듈(300)의 수 및 배치는 임의이다. 도금 모듈(400)은, 기판에 도금 처리를 실시한다. 본 실시 형태에서는, 상하 방향으로 3대이면서 또한 수평 방향으로 4대 배열되어 배치된 12대의 도금 모듈(400)의 세트가 둘 있고, 합계 24대의 도금 모듈(400)이 마련되어 있지만, 도금 모듈(400)의 수 및 배치는 임의이다.

세정 모듈(500)은, 도금 처리 후의 기판에 남은 도금액 등을 제거하기 위해 기판에 세정 처리를 실시하도록 구성된다. 본 실시 형태에서는 2대의 세정 모듈(500)이 상하 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 세정 모듈(500)의 수 및 배치는 임의이다. 스핀 린스 드라이어(600)는, 세정 처리 후의 기판을 고속 회전시켜 건조시키기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 2대의 스핀 린스 드라이어(600)가 상하 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 스핀 린스 드라이어(600)의 수 및 배치는 임의이다. 반송 장치(700)는, 도금 장치(1000) 내의 복수의 모듈간에서 기판을 반송하기 위한 장치이다. 제어 모듈(800)은, 도금 장치(1000)의 복수의 모듈을 제어하도록 구성되어, 예를 들어 오퍼레이터와의 사이의 입출력 인터페이스를 구비하는 일반적인 컴퓨터 또는 전용 컴퓨터로 구성할 수 있다.

도금 장치(1000)에 의한 일련의 도금 처리의 일례를 설명한다. 먼저, 로드 포트(100)에 카세트에 수용된 기판이 반입된다. 계속해서, 반송 로봇(110)은, 로드 포트(100)의 카세트로부터 기판을 취출하여, 얼라이너(120)에 기판을 반송한다. 얼라이너(120)는, 기판의 오리엔테이션 플랫이나 노치 등의 위치를 소정의 방향에 맞춘다. 반송 로봇(110)은, 얼라이너(120)에서 방향을 맞춘 기판을 반송 장치(700)에 전달한다.

반송 장치(700)는, 반송 로봇(110)으로부터 수취한 기판을 프리웨트 모듈(200)에 반송한다. 프리웨트 모듈(200)은, 기판에 프리웨트 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는, 프리웨트 처리가 실시된 기판을 프리소크 모듈(300)에 반송한다. 프리소크 모듈(300)은, 기판에 프리소크 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는, 프리소크 처리가 실시된 기판을 도금 모듈(400)에 반송한다. 도금 모듈(400)은, 기판에 도금 처리를 실시한다.

반송 장치(700)는, 도금 처리가 실시된 기판을 세정 모듈(500)에 반송한다. 세정 모듈(500)은, 기판에 세정 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는, 세정 처리가 실시된 기판을 스핀 린스 드라이어(600)에 반송한다. 스핀 린스 드라이어(600)는, 기판에 건조 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는, 건조 처리가 실시된 기판을 반송 로봇(110)에 전달한다. 반송 로봇(110)은, 반송 장치(700)로부터 수취한 기판을 로드 포트(100)의 카세트에 반송한다. 마지막으로, 로드 포트(100)로부터 기판을 수용한 카세트가 반출된다.

또한, 도 1이나 도 2에서 설명한 도금 장치(1000)의 구성은, 일례에 지나지 않으며, 도금 장치(1000)의 구성은, 도 1이나 도 2의 구성에 한정되는 것은 아니다.

계속해서, 도금 모듈(400)에 대해서 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 따른 도금 장치(1000)가 갖는 복수의 도금 모듈(400)은 마찬가지의 구성을 갖고 있으므로, 1개의 도금 모듈(400)에 대해서 설명한다.

도 3은, 본 실시 형태에 따른 도금 모듈(400)의 구성을 설명하기 위한 모식도이다. 본 실시 형태에 따른 도금 장치(1000)는, 컵식의 도금 장치이다. 도금 모듈(400)은, 주로, 도금조(10)와, 기판 홀더(20)와, 회전 기구(30)와, 승강 기구(40)와, 래버린스 시일 부재(50)를 구비하고 있다. 또한, 도 3에 있어서, 도금조(10), 기판 홀더(20) 및 회전 기구(30)는, 단면이 모식적으로 도시되어 있다.

본 실시 형태에 따른 도금조(10)는, 상방에 개구를 갖는 바닥이 있는 용기에 의해 구성되어 있다. 구체적으로는, 도금조(10)는, 저부(10a)와, 이 저부(10a)의 외주연으로부터 상방으로 연장되는 외주부(10b)를 갖고 있고, 이 외주부(10b)의 상부가 개구되어 있다. 또한, 도금조(10)의 외주부(10b)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태에 따른 외주부(10b)는, 일례로서 원통 형상을 갖고 있다.

도금조(10)의 내부에는, 도금액(Ps)이 저류되어 있다. 도금액(Ps)으로서는, 도금 피막을 구성하는 금속 원소의 이온을 포함하는 용액이면 되며, 그 구체예는 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 실시 형태에 있어서는, 도금 처리의 일례로서, 구리 도금 처리를 사용하고 있고, 도금액(Ps)의 일례로서, 황산구리 용액을 사용하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서, 도금액(Ps)에는 소정의 첨가제가 포함되어 있다. 단, 이 구성에 한정되는 것은 아니며, 도금액(Ps)은 첨가제를 포함하고 있지 않은 구성으로 할 수도 있다.

도금조(10)의 도금액(Ps)의 내부에는, 애노드(11)가 배치되어 있다. 애노드(11)의 구체적인 종류는 특별히 한정되는 것은 아니고, 용해 애노드나 불용해 애노드를 사용할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 애노드(11)로서 불용해 애노드를 사용하고 있다. 이 불용해 애노드의 구체적인 종류는 특별히 한정되는 것은 아니고, 백금이나 산화이리듐 등을 사용할 수 있다.

기판 홀더(20)는, 캐소드로서의 기판(Wf)을 보유 지지하기 위한 부재이다. 또한, 기판(Wf)의 하면(Wfa)은, 피도금면에 상당한다. 기판 홀더(20)는, 회전 기구(30)의 회전축(32)에 접속되어 있다.

회전 기구(30)는, 기판 홀더(20)보다도 상방에 배치되어 있다. 회전 기구(30)는, 기판 홀더(20)를 회전시키기 위한 기구이다. 이 회전 기구(30)의 상세는 후술한다.

승강 기구(40)는, 상하 방향으로 연장되는 지지축(45)에 의해 지지되어 있다.

승강 기구(40)는, 기판 홀더(20) 및 회전 기구(30)를 상하 방향으로 승강시키기 위한 기구이다. 승강 기구(40)로서는, 직동식의 액추에이터 등의 공지된 승강 기구를 사용할 수 있다.

도금 처리를 실행할 때에는, 회전 기구(30)가 기판 홀더(20)를 회전시킴과 함께, 승강 기구(40)가 기판 홀더(20)를 하방으로 이동시켜, 기판(Wf)을 도금조(10)의 도금액(Ps)에 침지시킨다. 기판(Wf)이 도금액(Ps)에 침지된 후에, 통전 장치(도시하지 않음)에 의해, 애노드(11)와 기판(Wf) 사이에 전기가 흐른다. 이에 의해, 기판(Wf)의 하면(Wfa)에, 도금 피막이 형성된다.

도금 모듈(400)의 동작은, 제어 모듈(800)에 의해 제어된다. 제어 모듈(800)은, 마이크로컴퓨터를 구비하고 있고, 이 마이크로컴퓨터는, 프로세서로서의 CPU(Central Processing Unit)(801)나, 비일시적인 기억 매체로서의 기억부(802) 등을 구비하고 있다. 제어 모듈(800)은, 기억부(802)에 기억된 프로그램의 명령에 기초하여 CPU(801)가 동작함으로써, 도금 모듈(400)의 피제어부를 제어한다. 또한, 본 실시 형태에 따른 제어 모듈(800)은, 후술하는 에어 공급 장치(70)도 제어한다.

도 4는, 회전 기구(30) 및 래버린스 시일 부재(50)의 구성을 설명하기 위한 모식도이다. 구체적으로는, 도 4는, 도 3의 A1 부분의 확대 단면을 나타내고 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 회전 기구(30)는, 회전 구동 장치(31)와, 회전축(32)과, 베어링(33)과, 외통 부재(34)를 구비하고 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 회전축(32)의 상단은 회전 구동 장치(31)에 접속되고, 회전축(32)의 하단은 기판 홀더(20)에 접속되어 있다. 회전 구동 장치(31)는, 모터 등의 공지된 회전 구동 장치에 의해 구성되어 있다. 이 회전 구동 장치(31)가 회전축(32)을 회전시킴으로써, 회전축(32)에 접속된 기판 홀더(20)가 회전한다.

도 4를 참조하면, 회전축(32)의 구체적인 구성은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태에 따른 회전축(32)은, 일례로서, 상대적으로 직경이 큰 대경부(32a)와, 상대적으로 직경이 작은 소경부(32b)를 구비하고 있다. 소경부(32b)는, 대경부(32a)의 하단에 접속되어 있다.

베어링(33)은, 회전축(32)을 축 지지하기 위한 부재이다. 본 실시 형태에 관한 베어링(33)은, 회전축(32)의 대경부(32a)의 직경 방향으로 외측에 배치되어 있다. 외통 부재(34)는, 베어링(33)의 직경 방향(회전축(32)의 직경 방향)으로 외측에 배치되어 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 베어링(33)은, 회전축(32)과 외통 부재(34)에 의해 끼움 지지되어 있다.

본 실시 형태에 관한 베어링(33)의 개수는, 일례로서 복수이다. 구체적으로는, 회전 기구(30)는, 상단측에 배치된 베어링(33)과, 하단측에 배치된 베어링(33)을 갖고 있다. 단, 베어링(33)의 개수는, 이것에 한정되는 것이 아니고, 2개보다도 많아도 되고, 혹은 1개여도 된다. 베어링(33)의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태에서는, 일례로서, 베어링(볼 베어링)을 사용하고 있다.

도 5의 (A)는, 도 4의 A2 부분의 확대 단면도이며, 도 5의 (B)는, 도 4의 A3 부분의 확대 단면도이다. 도 4, 도 5의 (A) 및 도 5의 (B)를 참조하면, 래버린스 시일 부재(50)는, 상판 부재(51)와, 하판 부재(52)와, 내측 래버린스 시일(53)과, 외측 래버린스 시일(54)을 구비하고 있다.

상판 부재(51)는, 외통 부재(34)의 하단에 접속되어 있다. 회전축(32)이 회전한 경우, 외통 부재(34)는 회전하지 않으므로, 외통 부재(34)에 접속된 상판 부재(51)도 회전하지 않는다. 하판 부재(52)는, 상판 부재(51)보다도 하방에 배치됨과 함께, 회전축(32)의 소경부(32b)에 접속되어 있다. 회전축(32)이 회전한 경우, 하판 부재(52)는 회전축(32)과 함께 회전한다. 내측 래버린스 시일(53) 및 외측 래버린스 시일(54)은, 상판 부재(51)와 하판 부재(52) 사이에 끼움 지지되도록 배치되어 있다.

내측 래버린스 시일(53)은, 회전 기구(30)의 베어링(33)보다도 하방에 배치되어, 이 베어링(33)을 시일하기 위해 마련되어 있다. 도 5의 (A) 및 도 5의 (B)에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 내측 래버린스 시일(53)은, 상판 부재(51)의 하면에 접속된 상측 시일 부재(53a)와, 하판 부재(52)의 상면에 접속된 하측 시일 부재(53b)를 구비하고 있다. 이 상측 시일 부재(53a)와 하측 시일 부재(53b)에 의해 래버린스 시일 구조가 형성되어 있다. 내측 래버린스 시일(53)보다도 직경 방향으로 내측의 영역에는, 내측 시일 공간(60)이 형성되어 있다.

외측 래버린스 시일(54)은, 내측 래버린스 시일(53)보다도 직경 방향으로 외측에 배치되어 있다. 구체적으로는, 외측 래버린스 시일(54)은, 상판 부재(51)의 하면에 접속된 상측 시일 부재(54a)와, 하판 부재(52)의 상면에 접속된 하측 시일 부재(54b)를 구비하고 있다. 이 상측 시일 부재(54a)와 하측 시일 부재(54b)에 의해 래버린스 시일 구조가 형성되어 있다. 이에 의해, 내측 래버린스 시일(53)보다도 직경 방향으로 외측 또한 외측 래버린스 시일(54)보다도 직경 방향으로 내측의 영역에는, 외측 시일 공간(65)이 형성되어 있다.

또한, 래버린스 시일 부재(50)는, 내측 시일 공간(60)에 에어(Ar1)를 공급하도록 구성된 토출구(55)와, 외측 시일 공간(65)의 에어(Ar2)를 흡인하도록 구성된 흡인구(56)를 구비하고 있다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 따른 토출구(55) 및 흡인구(56)는, 상판 부재(51)에 마련되어 있다.

이 구성에 의하면, 회전하지 않는 상판 부재(51)에 토출구(55) 및 흡인구(56)가 마련되어 있으므로, 예를 들어 토출구(55)나 흡인구(56)가 하판 부재(52)(이것은 회전축(32)과 함께 회전함)에 마련되어 있는 경우와 비교하여 래버린스 시일 부재(50)의 구조의 간소화를 도모할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 토출구(55) 및 흡인구(56)는, 각각 1개씩 마련되어 있지만, 토출구(55) 및 흡인구(56)의 개수는 이것에 한정되는 것은 아니다. 다른 예를 들면, 토출구(55)의 개수는 복수여도 된다. 마찬가지로, 흡인구(56)의 개수도 복수여도 된다.

도 4를 참조하여, 토출구(55)는, 공급 유로(71)를 통하여 에어 공급 장치(70)에 연통되어 있다. 에어 공급 장치(70)는, 토출구(55)에 에어(Ar1)를 공급하기 위한 장치이다. 에어 공급 장치(70)로부터 공급된 에어(Ar1)는, 공급 유로(71)를 유동한 후에 토출구(55)로부터 토출되어, 내측 시일 공간(60)으로 유입된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 에어 공급 장치(70)는, 도금 장치(1000)의 구성 요소 중 일부는 아니다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 있어서는, 에어 공급 장치(70)로서, 도금 장치(1000)가 설치되어 있는 공장 설비에 구비되어 있는 에어 공급 장치(즉, 공장 설비의 기존의 에어 공급 장치)를 사용하고 있다.

내측 시일 공간(60)에 유입된 에어(Ar1)는, 내측 래버린스 시일(53)의 상측 시일 부재(53a)와 하측 시일 부재(53b) 사이의 틈간(미소한 간극)으로부터 누설하여, 외측 시일 공간(65)에 유입될 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 에어 공급 장치(70)로부터 토출구(55)에 공급되는 에어(Ar1)의 일례로서, 0.1㎛ 이상의 입경의 파티클을 포함하지 않는 클린 에어를 사용하고 있다.

흡인구(56)는, 배기 유로(81)에 연통되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 배기 유로(81)의 에어 유동 방향으로 상류측 단부는 흡인구(56)에 연통되어 있고, 배기 유로(81)의 하류측 단부는, 도금조(10)의 외부에 있어서의 소정 개소에 배치되어 있다. 이에 의해, 흡인구(56)로부터 흡인된 에어(Ar2)는, 배기 유로(81)를 통과하여 도금조(10)의 외부의 소정 개소로 배출된다. 또한, 이 소정 개소는, 도금조(10)의 도금액(Ps)의 상방 이외의 개소인 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 배기 유로(81)를 통과한 에어에 포함되는 파티클이 낙하한 경우에, 이 파티클이 도금조(10)의 도금액(Ps)의 내부로 침입하는 것을 확실하게 억제할 수 있기 때문이다. 또한, 본 실시 형태와 같이, 배기 유로(81)에 배기 펌프 등의 배기 장치가 배치되어 있지 않아도, 에어 공급 장치(70)로부터 토출구(55)에 에어가 공급되면, 외측 시일 공간(65)과 대기와의 압력차를 이용하여, 외측 시일 공간(65)의 에어를 흡인구(56)로부터 흡인할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 제어 모듈(800)은, 적어도 회전 기구(30)가 회전축(32)을 회전시키고 있는 경우에(즉, 기판 홀더(20)가 회전하고 있는 경우에), 토출구(55)에 에어를 공급시키고 또한 흡인구(56)로부터 에어를 흡인시키는 제어 처리를 실행하도록, 구성되어 있다.

구체적으로는, 본 실시 형태에 관한 제어 모듈(800)은, 적어도 회전 기구(30)의 회전축(32)의 회전이 개시한 경우에, 에어 공급 장치(70)로부터의 에어 공급을 개시시키고, 적어도 회전축(32)의 회전이 행해지고 있는 동안은, 이 에어 공급 장치(70)로부터의 에어 공급을 계속시킨다. 이에 의해, 적어도 회전 기구(30)의 회전축(32)이 회전하고 있는 동안, 토출구(55)로의 에어 공급이 행해짐과 함께, 흡인구(56)로부터의 에어 흡인도 행해진다.

이상 설명한 바와 같은 본 실시 형태에 의하면, 회전 기구(30)의 베어링(33)에서 발생한 티끌 등의 파티클이 래버린스 시일 부재(50)의 내측 시일 공간(60)에 낙하한 경우라도, 이 파티클을 내측 시일 공간(60)에 공급된 에어와 함께 내측 래버린스 시일(53)을 통과시켜(내측 래버린스 시일(53)이 미소한 간극을 통과시켜), 외측 시일 공간(65)으로 배출시켜, 이 외측 시일 공간(65)으로 배출된 파티클을 흡인구(56)로부터 흡인할 수 있다. 이에 의해, 회전 기구(30)의 베어링(33)에서 발생한 파티클이 도금조(10)에 침입하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 의하면, 내측 시일 공간(60)으로 토출구(55)로부터 에어가 공급됨으로써, 내측 시일 공간(60)의 내압을 대기압보다 높일 수 있다. 이에 의해, 도금조(10)의 도금액(Ps)으로부터 발생한 산성의 증기가, 내측 시일 공간(60)에 침입하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 이 결과, 이 산성의 증기에 의해 회전 기구(30)의 베어링(33)이 부식되는 것을, 효과적으로 억제할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 이러한 특정한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 요지 범위 내에 있어서, 한층 더 다양한 변형ㆍ변경이 가능하다.

예를 들어, 래버린스 시일 부재(50)는, 도 4에 예시한 것에 한정되는 것은 아니다. 다른 일례를 들면, 예를 들어 도금 장치(1000)는, 도 4에 예시하는 바와 같은 래버린스 시일 부재(50)를 복수 구비하고 있어도 된다. 구체적으로는, 이 경우, 복수의 래버린스 시일 부재(50)는, 회전축(32)의 축 방향으로(상하 방향으로), 복수단에 배치되어 있어도 된다.

10: 도금조
11: 애노드
20: 기판 홀더
30: 회전 기구
32: 회전축
33: 베어링
34: 외통 부재
50: 래버린스 시일 부재
51: 상판 부재
52: 하판 부재
53: 내측 래버린스 시일
54: 외측 래버린스 시일
55: 토출구
56: 흡인구
60: 내측 시일 공간
65: 외측 시일 공간
70: 에어 공급 장치
400: 도금 모듈
1000: 도금 장치
Wf: 기판
Wfa: 하면
Ps: 도금액
Ar1, Ar2: 에어

Claims

도금액을 저류함과 함께 애노드가 배치된 도금조와,
상기 애노드보다도 상방에 배치되어 캐소드로서의 기판을 보유 지지하는 기판 홀더와,
상기 기판 홀더보다도 상방에 배치되고, 상기 기판 홀더에 접속된 회전축과, 상기 회전축을 축 지지하는 베어링을 갖는 회전 기구와,
상기 베어링보다도 하방에 배치됨과 함께, 상기 회전축보다도 상기 회전축의 직경 방향으로 외측에, 상기 회전축으로부터 떨어져 배치되어, 상기 베어링을 시일하는 내측 래버린스 시일과, 상기 내측 래버린스 시일보다도 상기 회전축의 직경 방향으로 외측에 배치된 외측 래버린스 시일과, 상기 내측 래버린스 시일보다도 상기 직경 방향으로 내측에 형성된 내측 시일 공간에, 에어를 공급하도록 구성된 토출구와, 상기 내측 래버린스 시일보다도 상기 직경 방향으로 외측 또한 상기 외측 래버린스 시일보다도 상기 직경 방향으로 내측에 형성된 외측 시일 공간의 에어를 흡인하도록 구성된 흡인구를 갖는 래버린스 시일 부재와,
적어도 상기 회전 기구가 상기 회전축을 회전시키고 있는 경우에, 상기 토출구로부터 에어를 공급시키고, 상기 흡인구로부터 에어를 흡인시키는 제어 처리를 실행하도록 구성된 제어 모듈을 구비하는, 도금 장치.
제1항에 있어서, 상기 래버린스 시일 부재는, 상판 부재와, 상기 상판 부재보다도 하방에 배치된 하판 부재를 더 구비하고,
상기 내측 래버린스 시일 및 상기 외측 래버린스 시일은, 상기 상판 부재와 상기 하판 부재 사이에 끼움 지지되도록 배치되고,
상기 토출구 및 상기 흡인구는, 상기 상판 부재에 마련되어 있는, 도금 장치.
제2항에 있어서, 상기 회전 기구는, 상기 베어링의 상기 직경 방향으로 외측에 배치된 외통 부재를 구비하고,
상기 외통 부재는, 상기 회전축이 회전한 경우라도 회전하지 않도록 구성되고,
상기 상판 부재는 상기 외통 부재의 하단에 접속되고, 상기 하판 부재는 상기 회전축에 접속되어 있는, 도금 장치.
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