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五、發明說明（1 [技術領域] 本發明係關於-種電鍍裝置，尤其是關於在半導體製 造製程等中適合於對半導體晶圓等之基板實行金屬電鑛之 電鍍裝置者。 [背景技術] 在半導體製造製程中，多使用配線用或製膜用之電鍍 過程。第1圖係顯示以往該種電鍛裝置構成之圖。如圖所 不，電鍍裝置係由電鍵部i及管理部2所構成；在電鑛部 1設有電鍍# 1-2,管理部2設有補充槽2_2 &補充槽2_3。 電鍍槽1-2收容有電鍍液丨-丨，在該電鍍液^中相 向配置有安裝在夾具上之被電鍍基板丨_4及陽極電極（溶 解性）1-3，在該被電鍍基板1-4與陽極電極1-3之間連接 有電鍍電源1-5。又，設有泵1-6及溫度調節器^7，以 泵1-6把電鍍液1-1送到溫度調節器U，以該溫度調節 器1-7調整成最適合於實行電鍍之液溫而送回電鍍槽^ 2 〇 補充槽2-3收容有預定濃度之電鍍液（例如預定濃度 之CuS〇4· 51〇之水溶液為主成份之溶液）2_5，電鍍液2 ^ 係由泵2-7通過配管3而供給至電鍍槽ι_2 ;補充槽2 2 收容有添加劑液2-4，並以泵2-6使之經過配管4而你 阳供給 至電鍍槽1-2。啟動時有新的電鍍液2-5注入電鍍槽1 2 内，運轉時用未圖示之分析裝置來分析電鍍槽丨_2 鍍液1-1之組成及濃度，從補充槽2_2及補充槽2d μ ▲ 〇供給 添加劑液2-4及電鍍液2-5至電鍍槽1-2，以便維持談組 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀t面之注 _ II - · I 意事項^^寫本頁、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 311005 1 ^7381 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2 ) 成及濃度於預定之值。 從電鍍電源1-5對被電鍍基板1-4與陽極電極1_3之 間通以電流時，從溶解性之陽極電極（例如含磷銅電極）κ 3所釋出之金屬離子（例如Cu2+)附著於被電鍍基板1-4之 表面，形成金屬電鍍膜。陽極電極1_3係把金屬離子釋出 於電鍍液1-1中而消耗的關係，有定期更換該陽極電極 3的必要。 在使用上述電鍍裝置之電鍍過程中，電鍍液係含有金 屬離子之溶液，當其附著於構件時該金屬離子析出而附著 於該構件。又，有時候該附著之金屬會轉移或侵入擴散。 又’電鍍液或其霧（mist)氣化時會析出結晶，產生固體粉 末。該等金屬性附著物及結晶性粉末會污染淨化工作室 (clean room)、半導體晶圓及電路材料等。 在半導體製造製程中，用金屬電鐘埋設形成在半導體 曰曰圓表面之微細配線等時，在淨化工作室内實行該等電鍍 處理就製程管理等之方面而言非常方便。然而，在淨化工 作室内設置上述電鍍部1及管理部2所成之電鍍裝置時， 管理部2之補充槽2·2,補充槽2-3及液分析裝置（未圖示） 等也必需要設在淨化工作室内，在維護作業時會發生如上 述之污染之問題。 第2圖係顯不以往之使用不溶解性陽極電極之電鍍裝 置之構成例之圖。如圖所示，電鍍裝置係由電鍍部丨與管 理部2所構成；其中電鍍部i係具備有密封型之電鍍室丨_24 及調整槽1-31，而管理部2具備有補充 2，2_3，2_i7 -------------裝 i I (請先閱讀臂面之注意事項t寫本頁) 訂· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公复） 2 311005 473811 A7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 及2-23。電鍍部1之電鍍室1-24係由離子交換臈^以隔 開成陽極側室及陰極侧室，以該離子交換膜 1-25夾在中間，在陽極側室配置不溶解性之陽極電極卜 23，在陰極側室l-24b配置被電鍍基板1-4，使該等成為 相向之狀態。 調整槽1-31係由離子交換膜i_27隔開成陽極側室^ 31a與陰極侧室，以該離子交換臈127夾在中間， 在陽極側室i-31a配置溶解性之陽極電極〗_28，在陰極侧 室l-31b配置陰極電極^9,使該等成為相向之狀態。在 陽極電極1-28與陰極電極1-29之間連接有調整槽電源^ 33。在陽極側室i — Ha内收容電鍍液，在陰極側室i_3ib 内收容電解液。從調整槽電源1-33對陽極電極與陰 極電極1-29之間施加預定電壓時，從溶解性之陽極電極 卜28溶出金屬離子。 調整槽1-31之陽極側室1-3 la之電鍍液1-1係以栗 1-14使之經過過滤|§ 1-16及配管1-20而供給至電鑛室ι_ 24之陰極侧室l-24b，陰極側室1-3 lb之電解液係以栗ι_ 15使之經過過濾器1-17及配管1-21而供給至電解室1-24 之陽極側室l-24a。又，電鍍室1-24之陽極側室i-24a 之電解液1-22及陰極侧室i-24b之電鍍液1-1係分別回 到調整槽1-31之陰極側室1-3 lb及陽極側室1-3 la。 從電鍍電源1-5對電鍍室1-24之陽極電極1-23及被 電鍍基板1-4之間施加預定之電壓，該陽極電極1-23與 被電鍍基板1-4通以電鍍電流之結果，在被電鍍基板14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 311005 ------I------裝 i I (請先閱讀贵面之注咅？事項寫本頁) 訂·· if -t 473811 A7 五、發明說明（4 ) 之表面形成金屬電鍍膜。在電鍍室1_24進行電鍍之結果 所消耗之金屬離子（例如Cu2 + )係從調整槽補充之。 如上述，使用不溶解性之電極作為電鍍部1之陽極電 極1 -23時，不需要更換陽極電極，可相對地減少維護作 業’但調整槽1-31之陽極電極1-28需要更換之維護作業。 從電鍍室1-24之陽極電極1-23之附近釋出氧氣，從調整 槽1-31之陰極電極丨_29附近釋出氫氣，而在安全上的考 量’將該等氣體釋出於同一室之淨化工作室内是件不妥當 的事。 在上述構成之電鍍裝置中，欲洗淨電鍍後之被電鍵基 板1 _4時會排出很多洗淨水。尤其是被電鐘基板1 為半 導體晶圓等之半導體用基板時，會消耗很多的洗淨水及純 水。又’該洗淨水含有電鍍液的關係，需要除去金屬離子 等之處理，因此’排水處理設備之負擔很大。又，由於電 鍍液之劣化而要處理電鍍液之廢液時也會發生同樣的情 形。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 --------：-----裝 i — (請先閱讀臂面之注意事項寫本頁) -f 於是，使電鍍裝置具備有洗淨水處理功能以及電錢廢 液再生功能，使其具備有可自行完成關於處理電鍍液及含 有電鍍液之液體之專用處理功能，可以說是一件可減輕一 般設備之負荷之有效方法。該時，將調整及管理電鍍液之 電鍍液調整功能，從洗淨過之洗淨水中除去金屬離子之金 屬離子除去功能，再調整及再生電鍍廢液用之電錄液再生 功能等設置在另一個房間内，與設有對乾淨度要求較高之 電鍍部1之房間分開，以便實行電鍍液之管理及電鐘洛 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G χ 297公釐了 47381 1 A7 ____B7 ____ 五、發明說明（5 ) "~ " =以及洗淨水之處理時，在維護上有报大的益處，然而， 彺尚未有開發可以符合這種要求之電鍍裝置。 [發明之揭示] — — — — — — — — — — — — — ^ · 11 (請先閱讀嘴面之注意事項寫本頁) 本發明係鑑於上述問題點所成，其目的在於提供一種 電錢裝i，其係、在由電鍍部及管理部所構成之電鑛裝置 中’將電鑛部及管理部設置在不同之房間内，維護等汗機 作業而會發生污染之作業則儘量在設置管理部之房間實 行，把電鍍部之維護作業減少到最低限度，以避免從電鍍 部發生污染之電鍍裝置者。 同時，本發明之另一目的，在於提供一種避免在同一 场所釋出氧氣與氫氣，其安全性高之電鍍裝置者。 又，本發明之另一目的，在於提供一種電鍍裝置，其 係使電鍍裝置具備有洗淨水處理功能及電鍍廢液再生功 能’以及可自行完成有關處理電鍍液及含有電鍍液之液體 之專用處理功能，且在不同之房間實行該等功能以便與設 有對乾淨度要求較高之電鍍部之房間分開，有效率且合適 地維護之電鍍裝置者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 為解決上述問題，申請專利範圍第1項記載之發明係 一種由實行電鍍之電鍍部，及實行電鍍液之調整等之管裡 部所構成之電鍍裝置，其特徵為：電鍍部具備有容納電鍍 液同時將陽極電極及作為陰極之被電鍍體予以配置成相向 狀態而實行電鍍之電鍍槽；而管理部則具備有調整電鍍浪 之成份及/或濃度之調整槽，及對該調整槽之電鍍液注入 補充劑液之液補充機構；設有使管理部之調整槽與電鍍部 311005 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 473811 B7 五、發明說明（6 ) 鑛槽之電鑛液循環之液循環機構；以及把電鑛部設置 弟-房間内，而管理部則設置在第二房間内。 二^述，電鑛部係設置於第—房間，管理部係設在第 他的r辦關係’為調整電鑛液成份而注入添加劑、混合其 二調整電鍍液之溫度及為成份分析而抽出電鑛液 護作業係集中在設置管理部之第二房間實行而 項 生汗染的一房間分開的關係’電鑛部幾乎不會發 二從電鑛部之電鑛室之不溶解性陽極電極之附近會 产氧耽，從管理部之調整槽之陰極電極之附近會產生氣 Γ知Γ電鍛部與管理部係分別設置在不同房間的關係，不 二心及氫氣釋出於同一場所’分開釋出於空氣中的結 可以成為安全性高之電鍍裝置。 又’吕理部設有調整電鍍液之成份及/或濃度之調整 η:電鍍液及補充劑之補充機構、電渡液之成份分析 或及濃度測定之分析裝置、除去在洗淨裝置洗淨被電鑛 t 所含有之金屬離子或除去金屬離子而再生洗 淨液之裝置、以及抽出調整槽之電鑛液而除去該電鑛液之 ==整金屬離子濃度及氮離子指數等之電鍍液再生 、’、可以具備有由洗淨水處理及電鍍廢液再生， 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 電鐘液及含有電鑛液之液體之處理所成之自行完成之專用 處理功能1此，可有效地實行料處理，同時可 置管理部之第二房間實行電鑛裝置之大部分的維護作業， 可提土維護作業效率，同時可防止設有電鍍部之乾淨度要 311005
5 1 I __ A7 五、發明說明（ 求高之第一房間之污染。 如上逑’使設置電鍍部 間，設置管理部之第二_ “居間成為乾淨度兩 間的結果，可…淨度低於第一房間之摩 實行上述汙穢的維之雜用室（utiiityrG〇m)集中 ^ ' 乍業的關係，可儘量地避免淨化工作 至之污染。
[圖式之簡單說明J 第1圖係顯7F以往之電鍍裝置之構成例之圖。 $ 2 Mill Μ往之電鍍褒置之構成例之圖。 第3圖係、帛不有關本發明 < 第一實施开，態例之電鍍裝 置之構成例之圖。 第4圖係顯示有關本發明之第一實施形態例之電鍍裝 置之構成例之圖。 第5圖係顯示有關本發明之第一實施形態例之電鍍裝 置之構成例之圖。 第6圖係顯示有關本發明之第一實施形態例之電鍍裝 置之構成例之圖。 第7圖係顯示有關本發明之第二實施形態例之電鍍裝 置之構成例之圖。 第8圖係顯示有關本發明之第二實施形態例之電鍍裝 置之構成例之圖。 第9圖係顯示金屬離子採取器之構成例之圖。 第10圖係顯示洗淨水再生裝置之構成例之圖。 第11圖係顯示電鍍液再生裝置之構成例之圖。 I I I I I — I I I ϋ ϋ ϋ I · I I (請先閲讀贵面之注意事項t寫本頁) 訂·· -· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 7 311005 473811 A7 ~---gz____ 五、發明說明（8) [實施發明之最佳形態] 兹根據第3圖乃至第6圖，將本發明之第一實施 說明如下。 _ --------------裝—— (請先閱讀臂面之注咅？事項寫本頁) 。第3圖係顯示有關本發明之電鍍裝置之構成例 :在第3圖中，使用與第i圖相同圖號之部分係顯示 =@同或相當的部分（以下，在其他之圖式中也同樣）。如第 3圖所不’本電鍍裝置係由電鍍部1與管理部2所構成。 電鍍部1係設置在如淨化工作室等乾淨度高之第一房間 内，音理部2係設置在雜用室等其乾淨度較低之第二房間 内。 電錢部1係具備有容納電鍍液之電鍍槽1-2，該 電鑛槽1 之電鍍液1 ·1中，相向配置有溶解性之陽極電 極1 3及安裝在夾具上之被電鍍基板1-4。在該陽極電極 1 3與被電錄基板之間連接有電鍍電源1-5，而通以 從陽極電極1-3流向被電鍍基板1_4之電鍍電流。又，^ --線i ” ’ 1-7係溫度調節器；電鍍槽ι-2内之電鍍液u 係以該果1 _6送到溫度調節器1 _7，而調整成適合於實行 電錢之液溫後送回到電槽1 ·2。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 管理部2係具備有調整槽2-1，補充槽2-2及補充槽 2 3 ’ δ周整槽2-1内容納有經調整之電鍍液1-1，補充槽2_ 2谷納有添加劑液2-4，補充槽2-3容納有預定濃度之電 鐘液（例如以預定濃度之硫酸銅為主體之溶液）2-5。添加 劑液2_4係以泵2_6使之經過配管2_8而供給至調整槽2- 1 ’而電鍵液2-5係以泵2-7使之經過配管2-9而供給至 調整槽2-1。 本紙張尺度適(CN—規格⑽X 297 iil 8 311005 473811 A7 五、發明說明（9 ) (請先閱讀臂面之注咅？事項寫本頁) 調整槽2-1及電鍍槽1-2係由配管3及配管4所連接； 調整槽2-1之電鍍液1-1係以泵2_10使之經過過濾器2-11 及配管3而送到電鍍槽1-2，電鍍槽1_2之電鍍液1_1係 以泵1-8使之經過配管4而送到調整槽2·1。換言之，配 管3、泵2-10、過濾器2-11、配管4及泵1-8係構成在調 整槽2-1及電鍍槽1-2之間循環電鍍液11之電鍍液循環 機構。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 在上述構成之電鍍裝置中，從電鍍電源1-5施加預定 值之電壓之結果，從溶解性之陽極電極（例如含磷鋼電 極）1-3所釋出之金屬離子（例如cu2 + )係附著於被電鍍基板 1-4之表面而形成金屬電鍍膜。隨著繼續電鍍運轉以及被 電鍍基板1-4之處理枚數，因電鍍液u之組成、濃度及 電鍍液會變化的關係，必須相應於該變化之狀態，對調整 槽2-1補充補充槽2-2之添加劑液2_4及補充槽2_3之電 鍍液2·5，以便將電鍍液丨-丨之組成及濃度維持在預定之 值。又，關於補充槽2-2之添加劑液2_4，則使用有機添 加劑液（聚合物（polymer)，均化劑（leveler)，载體，及hci 之混合溶液）。 如以上所述，將電鍍部1設置在淨化工作室等乾淨度 高之第-房間内，而管理部2設置在雜用室等其乾淨度較 低之第二房間内之結果，因在乾淨度高的第一房間内只實 行溶解性之陽極電極丨-3之交換作業，而在管理部實 行之電鍍液之調整作業等之汙穢作業為在其乾淨度較低之 第二房間實行的關係，可減低污染第一房 _________ 匁间I可能性。又， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 9 311005 五、發明說明（10) 所需要之設置空間較大之管理部2設置在乾淨度較低之第 =間的關係’可節省乾淨度高之貴重的第一房間之設置 第4圖係顯示有關本發明之電鑛裝置之其他構成例之 圖。本電鍍裝置係在電鍍部丨之電鍍槽1-2之上部，水平 地配置安裝在基板保持具上之被電鑛基板卜4，該被 電鍍基板i-4之下方保持預定之間隔配置有溶解性之：極 電極1-3。又’基板保持具丨_9係以密封構件ιι〇密封電 鍍槽1-2之上部之狀態配置之。在陽極電極丨_3上形成有 多數噴出電鍍液i-i之電鍍液喷出口 1-3a，並用殼體i u 覆蓋其後方。換言之，由陽極電極丨_3及殼體i_n來構 成把電鍍液向被電鍍基板喷出之喷嘴。 又，在管理部2之調整槽2-1設有溫度調節器2“5 及泵2_14，以便將調整槽2“内之電鍍液u之溫度維持 在預定之溫度。又，管理部2設有用以分析從調整槽2_丄 送至電鍍槽1-2之電鑛液1-1之組成及濃度之分析裝置2 26及補充槽2-17。該補充槽2-17之添加劑液2-20係以 泵2-18經配管2-19而供給至調整槽2-1。 上述電鍍裝置之電鍍部1係設置在淨化工作室等乾缚 度高之第一房間内，而管理部2係設置在雜用室等其乾謂 度車父低之第二房間内。調整槽2-1之電鍍液1-1係以泵2. 10使之經過過濾器2-11及配管3而送至電鍍槽1-2，並 從陽極電極1-3之電鍍液喷出口 l-3a向被電鍍基板1-4 喷出。電鍍槽1-2内充滿電鍍液1-1。從電鍍電源1-5對 473811 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（„ ) 2極電極1-3與被電鍍基板卜4之間施加預定值之電愿之 、’-果’電鍍電流從陽極電極W流向被電鍍基板卜4而形 成金屬電鍵膜。 從調整槽2-1送至電鍵槽卜2之電錢液μ之組成及 濃度係由分析裝置2_26所分析，根據該分析結果，從補 充槽2-2供給添加劑液2_4至調整槽2]，並從補充槽 供給電鍵液2-5至調整槽2_卜又，從補充槽2_17補充添 加劑液2-20。添加劑液含有於電鍍開始時在實行空電解 之陽極電極1-3之表面形成黑色薄膜所需要之起動添加劑 (Make-up additive) ’以及電鍍運轉繼續時所需要之補充 添加劑（Replenish additives)之兩種。補充槽2_17之添加 劑液2-20係該起動添加劑液，而補充槽2_2之添加劑液 係補充添加劑。 如上述，將電鍍部1設置在淨化工作室等乾淨度高之 第一房間内，而管理部2設置在雜用室等其乾淨度較低之 第二房間内之結果，可得到如同在第丨圖所示構成之電鍍 裝置之作用效果。尤其是在本例中，因將電鍍液循環用之 泵2-10及過濾器2-11及溫度調節器2-15等設在管理部， 而設置在乾淨度較低之第二房間，使維護作業也可在第二 房間實行，所以較為理想。 第5圖係顯示有關本發明之電鍍裝置之其他構成例之 圖。本電鍍裝置係在電鍍部1具備有密封型之電鍍室 24，在該電鍍室1-24内相向配置有被電鍍基板與不 溶解性之陽極電極1-23。然後，在被電鍍基板ι_4與陽極 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公着） 311005 • I I !-裝--- (請先閱讀背面之注咅？事項寫本頁) 訂， --線·
4738H Α7 五、發明說明（U) 電極1-23之間配置離子交換媒1-25而把電鍍室[24隔 開成陽極側室K24a及陰極側室^仆。 在電鍍部1设有容納電鍍液（例如以硫酸鋼為主 體之溶液）1_1之雷嫌你诚Ί Μ 電鍍液槽1_12及容納電解液（例如以硫酸 為主體之溶液）122夕雪4 4 )22之電解液槽^13。電鍍液槽1·12之電 鐘液1 -1係以粟1 1 4你 承1·14使之經過過濾器1_16及配管1_2()而 供給至陰極侧室U4b，你兮f k y丨a 1 24D從該陰極側室l_24b溢出之電鍍 液1 1則返回到電錢槽1-12。又，電解液槽卜13之電解 液1 22係以泵^15使之經過過濾器1-17及配管1_21而 供給至陰極側室L24a，而從該陰極側室卜施所溢出之 電解液1·22則返回到電解槽ι_13。 又$理°卩2设置有調整槽2-25，該調整槽2_25設 置有離子父換臈2-27而將該調整槽2-25内隔開成陽極側 室2-25a及陰極側室2_25b。在該調整槽2_25内，以離子 父換膜2_27夾在中間之相向狀態，在陽極側室2_25&配 置有；谷解性之陽極電極（例如，含磷鋼電極）2-28，而陰極 側至2-25b則配置有陰極電極2-29。又，在陽極電極2-28 與陰極電極2-29之間連接有調整槽電源2_35，從該陽極 電極2_28向陰極電極2-29通以預定之電流。 又，陽極側室2-25a容納有電鍍液1-1，在陰極側室 2-25b容納有電解液1—22。又，從補充槽2-2將添加劑液 2-4，從補充槽2-3將電鍍液2-5，以及從補充槽2_17將 添加劑液2-20分別供給至陽極側室2-25a。又，以泵2-24 可從補充槽2-23供給電解液2-36至陰極側室2-25b。 ---------------ii (請先閱讀*t面之注咅？事項^||^本頁) 訂---------線· -f 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 12 311005 47381! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 311005 A7 五、發明說明（D) 又，陽極侧室2-25a連接有i 2 m Ώ _ 頁汞2_30及溫度調節器2- 32，以便將陽極側室2-25a之電鐘液彳1 ^ 电锻液1_1維持在預定之溫 度。又，陰極侧室2_25b連接有泵2_31 叹，皿度調節器2_33， 以便將陰極侧室2_25b之電解液ι_22 维持在預定之溫度。 電錢部i之電解液槽UU與管理部2之調整槽225 之陰極側室2-25b係以配管5及6加以連接，用泵2_34 把陰極侧室2-25b之已調整濃度之電解液⑷送到電解 液槽1-13’ g i-19把電解液槽m3之電解液⑷送 到陰極侧室2-25b，藉以將電解液槽1-13之電解液之濃度 維持在預定之值。 又，電鍍部1之電鍍液槽丨-^與管理部2之陽極側 室2-25a係以配管3及配管4加以連接，用泵2_21將陽 極侧室2-25a之組成及濃度經調整過的電鍍液經過濾 器2-11及配管3而送到電鍍槽1-12,電鍍液槽hi〗之電 鍍液1 -1係以泵1 使之經過配管4而送到陽極侧室2_ 25a ’以便將電鍍液槽ι·12之電鍍液槽id維持在預定之 成份及濃度。 在具有上述構成之電鍍裝置中，從電鍍電源1_5對電 鑛部1之電鍍室1-24之被電鍍基板1-4與不溶解性之陽 極電極1-23之間通以電鍍電流時，陰極側室1_2讣之電 鍍液1-1中之金屬離子（例如Cu2 + )附著於被電鍍基板 之表面，形成金屬電鍍膜。在該電鍍中，陽極電極丨_23 之附近釋出氧氣，而陽極側室l-24a中之電解液U2之 值下降。 Pli 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） --------------裝--------訂---------線· (請先閱讀嘴面之注咅？事項本頁) 4
I A7 五、發明說明（15) 槽1-12。然後，從管理部2 ^ Λ 您凋整槽2-25之陽極側室2- 25a用泵2-21使電鍍液經過過滹 ▲ 丁而 恩15 Hi及配管8直接供 、、口至電鍍室1-24之陰極侧室丨_2 (請先閱讀嘴面之注意事項本頁) 卜⑽溢出之電鑛液1]經配管b同㈣從該陰極侧室 側室2_25ae <回調整槽2_25之陽極 =，用…將調整槽…之陰極側室⑽之 ^ 配&9而直接供給至電鍍 :雷二 w’同時將從陽極側室⑽溢出 之電解液⑶經配管1G送回至調整槽2·25之陰極侧室 2-25b。該時，因陽極側室1-24 之不溶解性之陽極電極1-23 之附近會產生氧氣的關係，用 32來放氣。 β崎1〇上之放氣閥！· 然後，電鑛部上係設置於淨化工作室等其乾淨度高之 第-房間内，管理部2係設置在如雜用室等其乾淨度較低 之第二房間内。如此構成之結果，在電錄部ι内未有需要 維護作業之機器存在，使構成更為簡單，因此，其作用效 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 果相較於第3圖之電鑛裝置，可得到無污染乾淨度高之第 一房間之虞之優良效果。 又，在第5圖及第6圖所示之電鍍裝置中，把電鍍室 1-24隔開成陽極側室b24a及陰極側室^仆之離子交換 膜1-25並不限定於離子交換膜，使用多孔質膜也可以。 又，把管理部2之調整槽2-25隔開成陽極側室2_25a與 陰極側室2-25b之離子交換膜2-27亦不限定於離子交換 膜’只要是離子選擇透過性高的膜皆可。 311005 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^3811 A7 ^-----2Z----- 五、發明說明（16) 又，上述例中第3圖乃至第6圖所示構成之電鍍裝置 中，顯示以設置電鍍部！之第一房間作為淨化工作室之 例，但並不限定於淨化工作室，只要是如淨化小隔間（ciean booth) ’淨化工作台（cl_ bench)，淨化箱⑷_㈣等 乾淨度高之房間或區域皆可。 又，上述第3圖乃至第6圖所示之電鍍裝置之構成例 中，圖示將電鍍電源〗_5設在該電鍍部丨而設置在第一房 間，但把該電鍍電源1 _5設在設置有管理部2之第二房間， 從該處供電之構成也可以。如此構成時，電鍍電源1-5之 維護作業也可在設置有管理部2之第二房間實行。尤其是 使用蓄電池作為電鍍電源1 _ 5時，可在乾淨度較低之第二 房間實行汙穢之蓄電池之維護作業較為理想。 又，在上述第3圖乃至第6圖所示之電鍍裝置之構成 例中，係對一個電鍍部1設一個管理部之構成，然而，對 複數個電鍍部1設一個管理部2，複數個電鍍部丨設置於 第一房間，一個管理部2設在第二房間，以一個管理部來 管理複數個電鍍部之構成也可以。 又，上述第3圖乃至第6圖所示電鍍裝置之構成例中 雖然省略，但用以測定電鍍液及電解液等之液體流量之流 量計、測定壓力之壓力計、溫度計等需要維修之機器係設 置在有設置管理部2之乾淨度較低之第二房間内。因此， 不必擔心因該等之維修而污染到設置有電鍍部1之乾淨度 高之第一房間。 又，在上述實施之形態例中，以半導體晶圓等之被電 -------------裝— (請先閱讀臂面之注意事項本頁) 訂·· 線— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 16 311005 473811 A7 經 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明（17) 錢基板作為被電鍍體，但當然並非限定於基板。 如以上說明，根據本發明，可發揮下述之優良效果。 將而要維遵作業之機器儘量設置於管理部，對電鑛部 則實仃僅而取小限度之維護，把電錢部設置在第一房間， 管理部設置在第二房間，因此，可提供一種來自電鑛部之 亏染v i不會因管理部之各種維護作輩而污染設置有電 鍍部之第一房間之電鍍裝置。 電鍍邛之電鍍至之不溶解性陽極電極之附近產生 氧氣，管理部之調整槽之陰極電極附近產生氫氣，但電鍍 部與管理部係設置在不同的房間因此’因氧氣及氮氣並 2釋出：同一場所而是分別釋出於空氣中的關係，可提供 女王I·生间之電鑛裝置。又，電鑛部之電鑛室之陽極電極係 不溶解性陽極電極，因此可提供一種不必在設置有電錄部 之第房間内實行汙穢之陽極電極更換作業之電鍍裝置。 々又，以设置電鍍部之第一房間作為淨化工作室，以設 ^管理部之第二房間作為雜用室的關係，可提供一種將可 月b會5染要求高度乾淨之淨化工作室之維護作業儘量在雜 用室内進彳，以便儘量可避免污染淨化工作室 置。 又 其次，根據第7圖乃至第11圖，將本發明之第二實 施形態說明如下。 第7圖係顯示有關本發明之電鍍裝置構成例之圖。如 圖所示’本電鍍裝置係由電鍍部1及管理部2所構成。 t 設有電鍍槽11-2及洗淨裝置π_6。電鍍槽 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ χ 297公髮 311005 -I----------裝 i I (請先閱讀臂面之注意事項本頁) 訂- 473811 ΚΙ
五、發明說明（18 ) 11- 2内容納有電鍍液11-1 ;在該電鍍液中相向配置 有％極電極11-3及女裝在夾具上而成為陰極之被電鍍基 板（例如，半導體晶圓）11_4。在陽極電極n_3與被電鍍基 板11-4之間連接有電錢電源1 U，從該電鍍電源丨1-5對 %極電極11 -3及被電鍍基板11 _4之間通以電鐘電流之結 果，在被電鍍基板11-4之表面形成金屬電鍍膜（例如銅電 鍍膜）。 洗淨裝置11-6係用以洗淨電鍍後之被電鍍基板u_4, 之裝置’具備有向電鍍後之被電鍍基板11_4,喷射洗淨水 (例如純水）11-7之洗淨用喷嘴11_8、接受並收容喷自該洗 淨用噴嘴11·8之使用過的洗淨水11-7,之洗淨水槽11-9 及將該洗淨水槽11 -9之已用於洗淨之洗淨水11 -7，送到管 理部之果11_1〇。 管理部2具備有調整槽U-1、補充槽12-2、補充槽 12- 3、電鍍液再生裝置12-4、金屬離子採取器12_5及分 析裝置12-6。調整槽12_1收容有調整過之電鍍液11-1， 補充槽12-2收容有添加劑液12-7，補充槽12-3收容有預 定濃度之電鍍液（例如以預定濃度之硫酸銅為主體之溶 液）12-8。添加劑液12-7係以泵12-9使之經過配管12-10 而供給至調整槽12-1，電鍍液12-8係以泵使之12-11經 過配管12-12而供給至調整槽。 調整槽12-1與電鍍槽ιι_2係以配管3及配管4加以 連接’調整槽12-1之電鍍液ιι_ι係以泵12-13使之經過 過濾器12-14及配管3而送到電鍍槽11-2，電鍍槽11-2 --------------裝i I (請先閱讀-t面之注意事項本頁) I. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G x 297公爱） 18 311005 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
47381 I A7 ____ B7 五、發明說明（19) 之電鑛液11 -1係以栗11 -11使之經過配管4而送到調整 槽12-1。換言之，配管3、泵12-13、過濾器12-14、配 “4及果ii-ii係構成使電鑛液ιι_ι在調整槽12-1與電 鍍槽11 -2之間循環之電鍍液循環機構。 調整槽12-1之電鍍液11-1係以泵12-15送至電链液 再生裝置12-4，在該液再生裝置12-4中除去電鍍液114 中之老廢物及調整金屬離子濃度及氫離子指數等。除去老 廢物及調整過金屬離子濃度及氫離子指數等之該電鍍液 11-1係以泵12-16使之經由過濾器12-17而送到調整槽 12_1。換言之，泵12-15、泵12-16及過濾器12_17係構 成使電鍍液11-1在調整槽12-1與電鍍液再生裝置12_4 間循環之循環機構。 電鍍部1之洗淨水槽11 -9内之已用於洗淨之洗淨水 11- 7 ’係以泵11 _ 1 〇經配管丨丨_丨2而送到管理部2之金屬離 子採取器12-5，以該金屬離子採取器丨2-5從洗淨水ιι_7, 中採取（除去）金屬離子（例如Cu2 + )，而以除去該金屬離子 之使用過之洗淨水11 -7，作為一般排水12-1 8而排出。又， 12- 19係溫度調節器，調整槽12_丨之電鍍液nd係以果 12-20經該溫度調節器12-19而調整液溫，以便維持在預 定之液溫。 又’以泵12-13從調整槽i24送出之電鍍液^^之 一部分係送到分析裝置12_6，在該處分析電鍍液之成分 及/或濃度。根據其分析結果，啟動泵12_9及泵12-11， 把補充槽12-2内之添加劑液12-7及補充槽ι2-3内之電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4 ^i721〇 X 297公爱)--'~~ -- 19 311005 --------------裝--- (請先閱讀臂面之注意事項頁) 訂： •線” 473811 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 ____ 五、發明說明（2〇) 錢液12-8補充至調整槽12-1内，藉以調整調整槽12-1 内之電鍍液11-1之成分及/或濃度。 在上述構成之電鍍裝置中，從電鍍電源11-5施加預 定值之電壓之結果，溶解性之陽極電極（例如含磷銅電 極）11-3所釋出之金屬離子（例如Cu2 + )為附著於被電鍍基 板11-4之表面，形成金屬電鍍膜。隨著繼續電鍍運轉及 被電鍍基板1-4之處理牧數，電鍍液11-1之組成，濃度 及電鍍液量有所變化。對應於該變化之狀態，對調整槽12-1 補充補充槽12-2之添加劑液12-7及補充槽12-3之電鍍 液12-8，以便把電鍍液11_1之組成成份及濃度維持在預 定之值。又，關於補充槽i2-2之添加劑液12-7，係使用 有機添加劑液（聚合物，均化劑，載體，及HCL之混合溶 液）。 將上述構成之電鍍裝置之電鍍部1設置於淨化工作室 等之乾淨度高之第一房間，將管理部2設置在雜用室等乾 淨度較低之第二房間内。於是，電鍍部1之洗，淨裝置1 i 一 6之洗淨水槽U_9中已用於洗淨之洗淨水1U，係以栗 11-10送到管理部12之金屬離子採取器12 _5，除去金屬 離子，變成一般排水12-18而排出。 弟8圖係有關本發明之電鍍裝置之其他構成例之圖。 在第8圖中，使用與第7圖相同圖號之部分係表示同/或 相當部分。本電鍍裝置與第7圖所示電鍍裝置相異之點 為：在管理部2中設置洗淨水再生裝置12-21以代替金屬 離子採取12 - 5，以電鑛部1之果11-10經配管ii_i2將 ϋ ϋ ·1 ϋ ϋ I · I I (請先閱讀脅面之注意事項本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 20 311005
23 311005 裝 訂 4 ^38ΓΡ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（24) 係對一個電鍍部1設有一個管理部之構成，然而，對複數 個電鍛部1没一個管理部’在第一房間内設置複數個電鑛 部1 ’在第二房間設一個管理部2，以一個管理部來管理 複數個電鍍部之構成也可以。 又，在上述第7圖及第8圖所示電鍍裝置之構成例中， 雖然省略，但用以測定電鍍液及電解液等之液體流量之流 量計、測定壓力之壓力計、溫度計等需要維護之機器均設 在有設置管理部2之乾淨度較低之第二房間。因此，不必 擔心因該等之維護而污染設置有電鍍部1之乾淨度高之第 一房間。 又，在上述實施形態例中，被電鍍體係以半導體晶圓 等之半導體用之被電鍍基板11-4形成金屬電鍍膜之情形 為例來說明，然而，被電鍍體並不限定於此。 綜合以上所述，可以得到如下述之優良效果。 (1) 藉由具有由淨水處理及電鍍廢液再生，電鍍液及 含有電鍍液之液體之處理所成之自行完成之專用處理功 能，可以有效地實行該等之處理。 (2) 可在設置有管理部之第二房間實行電鍍裝置之大 部分的維護作業，可提高維護作業效果同時可防止設置電 鍍部之乾淨度高之第一房間之污染。 [產業上之利用可能性] 本發明是尤其適合於在半導體製造製程等中對半導體 晶圓等之基板實行金屬電鍍之電鍍裝置者。因此，可用於 半導體製造業等要求極高乾淨度及高精度之產業領域中。 --------------裝 i I (請先閱讀臂面之注意事項本頁) 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 24 311005 473811 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（25) [符號說明] 1 電鍍部 1-1 電鍍液 1-2 電鍍槽 1-3 陽極電極 l_3a 電鍍液喷出口 1-4 被電鍍基板 1-5 電鍍電源 1-8 泵 1-7 溫度調節器 1-9 基板保持具 1_10 密封構件 1-11 殼體 1-12 電鍍液槽 1-13 電解液槽 1-16 過濾器 1-20 配管 1-22 電解液 1-24 電鍍室 l-24a 陽極側室 l-24b 陰極側室 1-25 離子交換膜 1-29 陰極電極 1-31 調整槽 1-32 放氣閥 1-33 調整槽電源 2 管理部 2-2 補充槽 2-4 添加劑液 2-26 分析裝置 11-6 洗淨裝置 11-7 洗淨水 11-8 洗淨喷嘴 11-9 洗淨水槽 12 pH調整槽 12-4 電鍍液再生裝置 12-5 金屬離子採取器 12-8 一般排水 12-21 洗淨水再生裝置 12-22 純水 14 螯合樹脂塔 21 洗淨排水儲存槽 22 界面活性劑塔 23 紫外線殺菌塔 24 陰離子交換樹脂塔 25 陽離子交換樹脂塔 29 三向閥 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 25 311005 --------------裝--- (請先閱讀嘴面之注音？事項本頁) 473811 A7 B7 五、發明說明（26) 31 開閉閥 43 電鍍液再生槽 44 添加劑液槽 46 硫酸銅溶液槽 47 硫酸槽 48 鹽酸槽 50 第一添加劑 51 第二添加劑 52 硫酸銅溶液 53 硫酸溶液 54 鹽酸溶液 --------------裝 (請先閱讀臂面之注意事項本頁) 訂---------線/--- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 26 311005