TWI544114B - 電鍍裝置 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種與陽極支持具一同使用之導電帶(conducting belt)及陽極支持具，且尤有關於一種用於供應電流至陽極之導電帶來電鍍例如為半導體晶片之基板表面，以及用於支持上述陽極之陽極支持具。本發明亦有關於一種使用該導電帶來電鍍基板之電鍍裝置。該電鍍裝置可以是用於在半導體基板的表面上形成凸點之凸點電鍍裝置(bump plating apparatus)，或是藉由具有高的長寬比(high aspect ratio)及大的深度(例如、尺寸介於10至20μm的直徑及尺寸介於70至150μm的深度)之孔洞來電鍍之電鍍裝置。
近幾年來，藉由電鍍處理而形成半導體電路互連及凸點，已經被使用做為在例如為半導體晶片之基板上形成金屬薄膜及有機薄膜的方法。舉例而言，可被廣泛地應用於在具有用於連接半導體電路之半導體電路及高品質互連之半導體晶片之表面上的預定部份形成凸點(突出連接電極)或是由金、銀、銅、焊錫、鎳或這些金屬的多層形成互連，藉此經由該等凸點電性連接該等半導體電路至封裝基板之
電極或捲帶自動接合(tape automated bonding,TAB)之電極。該等互連及凸點可藉由包含電鍍法、無電電鍍法、氣相沉積法及印刷法等各種不同方法之一而形成。在這些方法中，以電鍍處理(electroplating process)被最為廣泛的使用，係因為其可以較高薄膜沉積率來生產具有較多I/O端子及較小間距的半導體晶片而生產出較高品質的圖案。更詳細的內容應參照日本早期公開專利公告第2000-96292號。藉由被廣泛使用的該電鍍處理所形成的金屬薄膜具有高純度、高沉積率及易於控制薄膜厚度的特性。
第15圖係為示意地顯示一種垂直沉浸式之電鍍裝置(vertical-immersion plating apparatus)，於其中乃垂直地放置基板及陽極於電鍍槽中。如第15圖所示，該電鍍裝置包括含有電鍍液Q於其中之電鍍槽101。由陽極支持具102支持的陽極103及由基板支持具104支持的基板W係垂直地沉浸於該電鍍液Q中，而沉浸於該電鍍液Q中之該陽極103及基板W彼此之間的放置係具有相互面對及相互平行的關係。當電鍍電源供應器105在該陽極103及該基板W之間供應電流時，對由該基板支持具104暴露的該基板W之表面W1施加電鍍。該電鍍槽101係結合有用於循環該電鍍液Q之電鍍液循環器(plating solution circulator)106，係由輸入部111供應該電鍍液Q至該電鍍槽101中並由該電鍍槽101透過輸出部112排出該電鍍液Q。
如第15圖所示，該垂直沉浸式之電鍍裝置係藉由將該基板W設置成面對由該陽極支持具102所支持之該陽極
103而執行該基板W的電鍍。雖然圖中顯示以板狀陽極作為陽極，但亦可使用容置於架體中之陽極球作為陽極。然而，由該陽極支持具所支持之該板狀陽極提供了以下優點：
1)可固定遮屏板(shield plate)於該陽極支持具上，上述遮屏板使可使該陽極的開口直徑可調整，俾使易於控制平面的一致性(in-plane uniformity)(參照，例如日本早期公開專利公開第2005-29863號)。
2)因為該陽極係為板片形狀，所以該陽極可易於被支持而平行於該基板以提升平面的一致性。
如同上述，使用該陽極支持具支持該陽極而藉由該垂直沉浸式之電鍍裝置電鍍該基板是具有上述優點。然而，為了能更加符合發展中的需求而達成更高品質互連及增加產量，該電鍍裝置係需要具有下列功能：
1)在基板上形成更高品質之互連需要固定的電流供應至該電極。
2)若被處理的該基板具有較大的尺寸，該陽極亦需對應具有較大的尺寸。因此，由於重量的緣故無法輕易地使用人工的方式來對該較大的陽極進行更換，故需要新的夾具以用於陽極的更換。
3)該陽極的置換需要在短的時間內有效率地被執行。
本發明的目的為提供一種導電帶及陽極支持具，該陽極支持具有下列進步功效：可確實地供應電流到陽極；可容易地使用新的陽極來更換該陽極；以及可提升陽極更換
作業的效率來縮短操作時間。
關於本發明的第一實施態樣，係提供有與陽極支持具一同使用之導電帶來供應電流到陽極，該陽極及基板係垂直且彼此相對地設置於電鍍裝置之電鍍槽中，該導電帶包括具有接觸該陽極之外周緣及支持該陽極的能力之帶體。
關於本發明，係藉由圓形帶來扣緊該陽極的外周緣，使得該導電帶可支持圓盤形陽極(disk-shaped anode)。由於該帶體會扣緊該陽極之外周緣，因而電流被經由該導電帶確實地供應到該陽極。因此，在該陽極及該導電帶之間無需執行位置的調準(positional aligment)，且可縮短更換該陽極所需的時間。由於該導電帶通常具有尺寸介於1cm至2cm之間的寬度，因而在該導電帶與該陽極之間具有大的接觸區域，故可將在該導電帶與該陽極之間的任何接觸性電阻降低。
在本發明的上述較佳實施態樣中，該帶體係能大致上與該陽極之外周緣全面接觸。
在本發明的一較佳實施態樣中，該帶體具有相對端，該相對端係藉由鎖固件而鎖固彼此來支持該陽極。
在本發明的一較佳實施態樣中，該鎖固件包括螺栓及螺帽。
在本發明的一較佳實施態樣中，係提供有導電帶，復包括：固定於該帶端之導電性托架(electrically conductive bracket)，該導電性托架具有接點來供應該電流。
關於本發明的第二實施態樣，係提供有用於垂直地支
持陽極之陽極支持具，該陽極及基板係垂直且彼此相對地設置於電鍍裝置之電鍍槽中，該陽極支持具包括：設有孔於其中之陽極支持具基座，用於安置導電帶來供應電流到該陽極；以及陽極遮蔽物(anode mask)，係放置於該陽極支持具基座上來覆蓋該陽極之前部表面的一部份；其中，該導電帶包括具有接觸該陽極之外周緣及支持該陽極的能力之帶體。
關於本發明，該陽極的暴露區域係可藉由該陽極遮蔽物而調整。再者，該導電帶係藉由該陽極支持具而遮蔽且於電鍍處理過程中係未暴露於電鍍液。
在本發明之一較佳實施態樣中，陽極支持具復包括：背面蓋，係放置於該陽極支持具基座之背部表面上來覆蓋該陽極之背部表面。
在本發明之一較佳實施態樣中，該陽極遮蔽物具有圓形開孔，且該圓形開孔之直徑係小於該陽極之直徑。
在本發明之一較佳實施態樣中，該陽極支持具基座包含用於搬運該陽極支持具之柄。
在本發明之一較佳實施態樣中，該陽極支持具基座包含用於允許將電鍍液經由其中排出之液體排出孔。
關於本發明的第三實施態樣，係提供有電鍍裝置，該電鍍裝置包括：電鍍槽，係用於垂直安放支持有陽極之陽極支持具及支持有基板於其上之基板支持具於該電鍍槽中，其中，該陽極支持具及該基板支持具彼此之間具有面對面的關係；暫時儲存單元，係用於交換該陽極支持具；
搬運機器人，係用於在該電鍍槽及該暫時儲存單元之間搬運該陽極支持具；該陽極支持具包括：設有孔於其中之陽極支持具基座，用於安置導電帶來供應電流到該陽極；以及陽極遮蔽物(anode mask)，係放置於該陽極支持具基座上來覆蓋該陽極之前部表面的一部份；其中，該導電帶包括具有接觸該陽極之外周緣及支持該陽極的能力之帶體。
關於本發明，該陽極支持具有可供該搬運機器人處理之上述結構，故該陽極支持具可被藉由該搬運機器人而傳遞。
在本發明之一較佳實施態樣中，電鍍裝置復包括：用於清洗該陽極支持具之清洗槽。
在本發明之一較佳實施態樣中，電鍍裝置復包括：用於自該陽極支持具中移除水滴之吹風槽。
關於本發明，在將該陽極支持具藉由清洗水清洗及將水滴自該陽極支持具移出之後，該陽極支持具可被藉由該搬運機器人通過移出區域而搬運到該裝置之外面。
關於本發明的第四實施態樣，係提供有導電帶所支持之陽極用以使用陽極支持具來供應電流到陽極，該陽極及基板係垂直且彼此相對地設置於電鍍裝置之電鍍槽中，該導電帶包括具有接觸該陽極之外周緣及支持該陽極的能力之帶體。
在本發明之一較佳實施態樣中，該陽極係為圓盤形狀(disk-shaped)。
關於本發明之該導電帶提供有下列優點：
1)由於該導電帶係用來與該陽極之全部或大體上全部的外周緣接觸，因而該導電帶可自該陽極之全部或大致上全部的外周緣供應電流到該陽極。因此，在該導電帶及該陽極之間可避免發生接觸不良。
2)因為在該導電帶及該陽極之間具有大的接觸區域，故可降低任何在該導電帶及該陽極之間的接觸阻抗。
3)由於該陽極的全部外周緣係藉由該導電帶而扣緊，因而無需在該陽極及該導電帶之間實施位置的調準。再者，由於該陽極係為圓盤形狀，故可易於製成該陽極。
4)該陽極係可簡單藉由放鬆該導電帶、放置該新的陽極於定位及重新鎖緊該導電帶而輕易地完成新品的更換。
5)由於該陽極係為圓盤形狀並藉由該導電帶而支持，故該陽極並不會浪費多餘的區域。
關於本發明之該陽極支持具提供有下列優點：
1)該陽極簡單地藉由移開該背面蓋、鬆開該對螺帽、安放該新的陽極於定位、重新鎖緊該對螺帽，以及再次裝設該背面蓋，即可輕易地完成新品的更換。
2)該陽極遮蔽物具有小於該陽極直徑之內部直徑。因而避免該陽極由該陽極支持具中脫落或面臨導電不良的缺陷，甚至該導電帶所支持之該陽極被過度使用而超過應更換的時間亦具有上述功效。
3)設於該陽極支持具之較低端之該液體排出孔允許該電鍍液被快速及確實地自該陽極支持具排出。
關於本發明之該電鍍裝置提供有下列優點：
1)由於該陽極支持具係藉由該完全自動化地搬運機器人而移出，所以可易於將該陽極支持具更換。
2)為了自該電鍍裝置移出該陽極支持具係進行了下列處理：藉由該搬運機器人將該陽極支持具自該電鍍槽中取出；以及將該陽極支持具於該水清洗槽中清洗，使得自該陽極支持具移出該電鍍液。然後，在該吹風槽中將水滴自該陽極支持具移出，且將該陽極支持具自該電鍍裝置通過該暫時儲存單元移出。由於該陽極支持具的移出並無需操作者接觸該電鍍液，因而可確保操作者的安全。
3)由於可輕易地將該陽極支持具移出，故可輕易地將該陽極遮蔽物更換。
4)該搬運機器人具有高度之定位準確性並可執行位置微細調整。因此，該陽極支持具具有高的重現度(reproducibility)可被安放於所預期的位置中，且可輕易地將介於該基板及該陽極的極間距離(interelectrode distance)改變。
以下將藉由範例結合說明本發明之較佳實施例之附圖來敘述本發明，而使本發明之上述及其它目的、特徵和優點更為清楚明白。
1‧‧‧導電帶
1a‧‧‧端部(把持部)
1b‧‧‧端部(把持部)
1c‧‧‧孔
1d‧‧‧槽口(固定具)
2‧‧‧托架
3‧‧‧接點
5‧‧‧陽極
6‧‧‧螺栓
7‧‧‧螺帽
8‧‧‧螺栓
9‧‧‧螺帽
10‧‧‧陽極支持具
11‧‧‧陽極支持具基座
11a‧‧‧安置孔
11b‧‧‧柄
11h‧‧‧液體排出孔
11e‧‧‧凹部
12‧‧‧背面蓋
12a‧‧‧按壓部
13‧‧‧陽極遮蔽物
13a‧‧‧開孔
15‧‧‧支持具
16‧‧‧接觸板
17‧‧‧電力供應線
18‧‧‧基板支持具
20‧‧‧卡匣
22‧‧‧卡匣座
24‧‧‧對準器
26‧‧‧旋轉乾燥機
30‧‧‧放置/拆卸單元
32‧‧‧搬運機器人
34‧‧‧倉庫
36‧‧‧預濕潤槽
38‧‧‧預浸泡槽
40‧‧‧水清洗槽
42‧‧‧吹風槽
44‧‧‧電鍍槽
45‧‧‧旋轉軸
46‧‧‧平面支撐板
47‧‧‧殼體
50‧‧‧搬運裝置
52‧‧‧運輸器
53‧‧‧運輸器本體
54‧‧‧臂
55‧‧‧臂升起/降下機構
57‧‧‧夾持機構
58‧‧‧螺桿
59‧‧‧螺帽
60‧‧‧LM基座
61‧‧‧馬達
62‧‧‧驅動滑輪
63‧‧‧驅動滑輪
64‧‧‧時規皮帶
70‧‧‧暫時儲存單元
74‧‧‧間隔側板
75‧‧‧固定支持具
76‧‧‧導桿
77‧‧‧可動支持具
77a‧‧‧凸出物
78‧‧‧橫向移動圓柱
79‧‧‧圓柱接頭
80‧‧‧垂直移動圓柱
81‧‧‧圓柱連接器
82‧‧‧桿支持具
85‧‧‧線性馬達單元
86‧‧‧基座
87‧‧‧滑動件
89‧‧‧電纜輸送器托架
90‧‧‧電纜輸送器接收裝置
92‧‧‧電纜輸送器
101‧‧‧電鍍槽
102‧‧‧陽極支持具
103‧‧‧陽極
104‧‧‧基板支持具
105‧‧‧電鍍電源供應器
106‧‧‧電鍍液循環器
111‧‧‧輸入部
112‧‧‧輸出部
U1‧‧‧裝載/卸載單元
U2‧‧‧電鍍處理單元
第1圖係為顯示支持陽極之導電帶的前視圖，該導電帶係與陽極支持具一同使用；第2圖係為顯示該導電帶的側視圖。
第3圖係為顯示在第1圖中之圓形區域A及顯示鎖固
裝配件細部的放大圖；第4圖係為顯示該導電帶的透視圖；第5圖係為顯示該陽極支持具部份剖面的前視圖；第6圖係為沿著第5圖之VI-VI線截切的剖面圖；第7圖係為顯示該陽極支持具的組件分解圖；第8圖係為顯示被沈浸於電鍍液中之該陽極支持具的圖；第9圖係為顯示該電鍍裝置的平面示意圖，其係結合圖示於第1至4圖中之該導電帶與圖示於第5至7圖中之該陽極支持具；第10圖係為顯示搬運裝置之線性馬達單元的平面圖；第11圖係為圖示於第10圖中之該線性馬達單元的前視圖；第12圖係為顯示在該電鍍裝置中之運輸器的前視圖；第13圖係為顯示放置於該運輸器臂上之夾持機構的平面圖；第14圖係為顯示圖示於第13圖中之該夾持機構的垂直剖面圖；以及第15圖係為顯示習知沉浸式之電鍍裝置的垂直剖面圖，於其中乃垂直地將基板及陽極安放於電鍍槽中。
將參照圖式第1至8圖而描述有關於本發明實施例的與陽極支持具一同使用之導電帶及陽極支持具。該導電帶及陽極支持具係通常地實施於如圖式第15圖所示之該垂
直沉浸式之電鍍裝置中。具有電鍍槽之該電鍍裝置的細部結構將不會被描述於下列的實施例中。
圖式第1至4圖顯示有關於本發明實施例的與陽極支持具一同使用之導電帶。圖式第1圖係為支持陽極之導電帶的前視圖，而圖式第2圖係為該導電帶的側視圖。
如圖式第1及2圖所示，該導電帶大體上標識為1，係包括由例如為鈦(titanium)的導電性材料所組成之圓形帶狀薄板。該導電帶支持放置於其中的圓盤形陽極5。該導電帶1具有相對兩端部1a及1b，該等兩端部係藉由螺栓6及螺帽7而鎖固彼此，俾使固定該陽極5於該導電帶1中。該導電帶1具有尺寸介於1mm至3mm之間的厚度及尺寸介於1cm至2cm之間的寬度。由於被電鍍之基板W係為圓盤形狀，故該陽極5亦須為圓盤形狀。該陽極5具有尺寸介於150mm至300mm之間的外部直徑及尺寸介於10mm至20mm之間的厚度。
圖式第3圖係為圖式第1圖中之圓形區域A的放大圖以詳細顯示鎖固裝配件。如圖式第3圖所示，該螺栓6係插入至該導電帶1的相對端部1a及1b內，以及將該對螺帽7朝向該螺栓6旋入使得藉由該導電帶1鎖固該陽極5。該圓形陽極5具有與該導電帶1之內周表面全部或大致上全部緊密接觸之外周緣。
如圖式第1及3圖所示，導電性托架2(electrically conductive bracket)係藉由螺栓8及一對螺帽9而固定於該導電帶1的端部1a。該導電性托架2在其末端具有接點3。
該接點3係拿來與該電鍍槽中所提供之接點(圖未示)接觸，因而可自電鍍電源供應器供應電流至該接點3。
第4圖係為該導電帶1的透視圖。如第4圖所示，該導電帶1之端部1a及1b係自該圓形薄板向外呈放射狀地彎曲為約略90度的角度。該1a及1b兩端部具有形成於其中的螺栓插入孔1c以供該螺栓6的插入。該端部1a係長於該端部1b並具有形成於其中的槽口1d以供該螺栓8的插入。
構成如第1至4圖所示之該導電帶1提供有下列優點：
1)由於該導電帶1係拿來與該陽極5之全部或大體上全部的外周緣接觸，因而該導電帶1可自該陽極5之全部或大致上全部的外周緣供應電流到該陽極5。因此，在該導電帶1及該陽極5之間可避免發生接觸不良。
2)因為在該導電帶1及該陽極5之間具有大的接觸區域，故可降低任何在該導電帶1及該陽極5之間的接觸阻抗。
3)由於該陽極5的全部外周緣係藉由該導電帶1而扣緊，因而無需在該陽極5及該導電帶1之間實施位置的校準。再者，由於該陽極5係為圓盤形狀，故可易於製成該陽極5。
4)該陽極5係可簡單藉由放鬆該導電帶1、放置該新的陽極於定位及重新鎖緊該導電帶1而輕易地完成新品的更換。
5)由於該陽極5係為圓盤形狀並藉由該導電帶1而支
持，故該陽極5並不會浪費多餘的區域。
如圖式第1至4圖所示的該陽極5及該導電帶1係藉由如圖式第5至7圖所示的陽極支持具而支持。將參照圖式第5至7圖描述該陽極支持具10於下。
圖式第5圖係為該陽極支持具10的部份剖面前視圖，圖式第6圖係為沿著圖式第5圖VI-VI線截切的剖面圖，以及圖式第7圖係為該陽極支持具10的組件分解圖。如圖式第5至6圖所示，該陽極支持具10包括：陽極支持具基座11，用以放置該導電帶1所支持之該陽極5於其上；背面蓋12，係放置於該陽極支持具基座11之背部表面上來支持該陽極5之背部表面；以及陽極遮蔽物(anode mask)13，係設置於該陽極支持具基座11之前部表面來覆蓋該陽極5之前部表面的一部份。
如第7圖所示，該陽極支持具基座11係大致為矩形的薄板，並於其中央形成有圓形安置孔11a來安置該導電帶1所支持之陽極5。在該陽極支持具基座11的上端上具有一對大致為T形的柄11b及11b，當機器人搬運該陽極支持具10時，該對柄係可藉由該機器人而夾持來更換該耗盡的陽極。如圖式第5圖所示，在連接至該導電帶1之該導電性托架2末端上的接點3係支持在該對柄11b之一者之較低表面上。如圖式第6圖所示，該陽極支持具基座11具有形成於其較低端之液體排出孔11h，用於將該陽極支持具10提起而離開該電鍍槽來進行陽極更換時，供該電鍍液被快速及可靠地自該陽極支持具10經由該液體排出孔
11h排出。
如第7圖所示，該背面蓋12係形狀大致上為矩形的薄板並於其中央設置有圓形按壓部12a。如第6圖所示，該圓形按壓部12a係稍微厚於該背面蓋12之外周緣區域。因此，當將該背面蓋12放置於該陽極支持具基座11上時，該圓形按壓部12a係置於該陽極支持具基座11之圓形安置孔11a內。因而，該圓形按壓部12a按壓著安置於該圓形安置孔11a中之該陽極5之背部表面。
該陽極遮蔽物13係為環狀板(annular plate)的形式並於其中設有中央開孔13a。該陽極遮蔽物13的開孔13a之直徑係小於該陽極5之直徑，因而放置於該陽極支持具基座11上之該陽極遮蔽物13會覆蓋或遮蔽安置在該安置孔11a中之該陽極5之外周緣部。該開孔13a的直徑可被選擇以控制在該陽極5之前部表面上之電場。該陽極遮蔽物13係以乙烯基氯(vinyl chloride)、聚醚醚酮(polyether ether ketone,PEEK)、聚偏二氟乙烯(polyvinylidene difluoride,PVDF)或其等效材料製成。
於第5至7圖中，放置於該陽極支持具基座11上之該陽極5具有供該背面蓋12按壓之背部表面。然而，該陽極5亦具有供前面蓋按壓之前部表面。亦可適當修改之，可將該陽極遮蔽物放置於該前面蓋上，或者該前面蓋可兼作為該陽極遮蔽物。
如圖式第5至7圖所示之該陽極支持具10提供有下列優點：
1)該陽極5簡單地藉由移開該背面蓋12、鬆開該對螺帽7、安放該新的陽極5於定位、重新鎖緊該對螺帽7，以及再次裝設該背面蓋12，即可輕易地完成新品的更換。
2)該陽極遮蔽物13具有小於該陽極5直徑之內部直徑。因而避免該陽極5由該陽極支持具10中脫落或面臨導電不良的缺陷，甚至該導電帶1所支持之該陽極5被過度使用而超過應更換的時間亦具有上述功效。
3)設於該陽極支持具10之較低端之該液體排出孔11h，當將該陽極支持具10提起而離開該電鍍槽時，允許該電鍍液被快速及確實地自該陽極支持具10排出。
第8圖顯示被沈浸於該電鍍液中之該陽極支持具10。如第8圖所示，該陽極支持具10係置於該電鍍液中，其中，該對柄11b,11b被置於高於電鍍液水平線L之位置。該對柄11b,11b之一者所支持之該接點3被拿來與接觸板16接觸，該接觸板16係固定於提供在該電鍍槽中之支持具15。該接觸板16係經由電力供應線17而連接到該電鍍電源供應器(未示於圖式第8圖中)。因此，自該電鍍電源供應器供應流經該電力供應線17及該接觸板16之電流到該陽極支持具10所支持之該陽極5，其中，該陽極支持具10係連接於該接點3。
第9圖係為該電鍍裝置的平面示意圖，其係結合顯示於第1至4圖中之該導電帶1與顯示於第5至7圖中之該陽極支持具10。
如圖式第9圖所示，該電鍍裝置係包括：用於裝載及
卸載該基板W之裝載/卸載單元U1；以及用於執行各種處理之電鍍處理單元U2，該處理包含該基板W的電鍍、該基板W的清洗及與其相似的處理。該裝載/卸載單元U1係包括：用於安放卡匣20於其上之三個卡匣座22，該卡匣20安置有例如為半導體晶元之基板W；用以對準基板W之定位平面或凹口於預定方向之對準器24；以及用於藉由高速旋轉該電鍍基板來乾燥該電鍍基板W之旋轉乾燥機26。該裝載/卸載單元U1亦具有基板放置/拆卸單元30，係用於安放基板支持具18於其上並放置該基板W於該基板支持具18上及自該基板支持具18拆卸該基板W。該等卡匣座22、該對準器24、該旋轉乾燥機26及該基板放置/拆卸單元30係環繞搬運機器人32而設置，用於在該等卡匣座22、該對準器24、該旋轉乾燥機26及該基板放置/拆卸單元30之間搬運基板W。
該電鍍單元U2由該基板放置/拆卸單元30依序包括：倉庫(stocker)34，係用於儲存及暫時安放基板支持具18；預濕潤槽(pre-wetting tank)36，係用於沈浸基板W於純水中以濕潤該基板W使得該基板W之表面高度含水；預浸泡槽(pre-soaking tank)38，係使用例如為硫酸或鹽酸之化學液來自形成於該基板W上之晶種層(seed layer)之表面蝕刻移除具有大電阻抗之氧化物薄膜；水清洗槽(water cleaning tank)40，係使用清水來清洗該基板W及該陽極支持具10之表面；電鍍槽44，係用於電鍍該基板W；另一水清洗槽(water cleaning tank)40；另一電鍍槽44；再一水清洗槽40；
以及吹風槽(blowing tank)42，係用於自該清洗過的基板W及該清洗過的陽極支持具10移除水。該等電鍍槽44之每一個提供執行該基板W的銅質電鍍(copper plating)。或者，該等電鍍槽44之每一個可執行該基板W之鎳質電鍍(nickel plating)、焊錫電鍍(solder plating)或金質電鍍(gold plating)。
搬運裝置(transer apparatus)50係沿著該倉庫34及該等槽36、38、40、42、44而設置，用於在上述倉庫及槽之間搬運與該基板W一起之該基板支持具18。該搬運裝置50包含運輸器52，該運輸器52係用於在該基板放置/拆卸單元30及該倉儲34之間與在該倉儲34、該預濕潤槽36、該預浸泡槽38、該水清洗槽40、該電鍍槽44及該吹風槽42之間運輸該基板W。該運輸器52亦提供在暫時儲存單元70(於後描述)、該預濕潤槽36、該預浸泡槽38、該等水清洗槽40、該吹風槽42及該等電鍍槽44之間運輸該等陽極支持具10。
該基板放置/拆卸單元30包括有平面支撐板(flat support plate)46，該平面支撐板46係在垂直位置及水平位置之間以90度的角度在鄰近旋轉軸45的位置有角度地運動。當該平面支撐板46係在該水平位置時，兩個基板支持具18係彼此平行地安放於該支撐板46上。在於該等基板支持具18之一者及該搬運機器人32之間搬運該基板W之後，該支撐板46係從該水平位置有角度地運動至該垂直位置，且搬運該基板支持具18至該運輸器52或是自該運輸
器52運輸該基板支持具18。
該暫時儲存單元70用於重新安放陽極支持具10及暫時安放置於該水清洗槽40與該電鍍槽44之間的陽極支持具10。或者，可將該暫時儲存單元70設置於位於該倉儲34與該吹風槽42之間的任何相鄰設備間之任何位置中。再者，如圖式第9圖中的虛線所示，可將該暫時儲存單元70設置於該吹風槽42與該殼體47之間。
在該陽極支持具10上端所提供之大致上為T形的該對柄11b及11b供作為支撐，來搬運該陽極支撐具10或懸吊該陽極支持具10(參見圖式第5及8圖)。在該暫時儲存單元70中，該陽極支持具10係藉由該對柄11b而垂直地懸吊，該對柄11b係掛於該暫時儲存單元70周壁之上表面上。再者，該陽極支持具10係藉由該運輸器52與該運輸器52所夾持之該懸吊的陽極支持具10之該對柄11b而搬運。在該預濕潤槽36、該預浸泡槽38、該水清洗槽40、該吹風槽42及該電鍍槽44中之任一者中，該陽極支持具10係藉由該對柄11b而懸吊，而該對柄11b掛於該等槽周壁之上表面上。
第10及11圖顯示作為該搬運裝置50之驅動單元之線性馬達單元85。其中，第10圖係為該搬運裝置50之線性馬達單元85的平面圖，而第11圖係為顯示於第10圖中之該線性馬達單元85之前視圖。如第10及11圖所示，該線性馬達單元85大體上包括延長基座(elongate base)86及沿著該基座86移動之滑動件87。該運輸器52係放置於該滑
動件87之上表面上。電纜輸送器托架(cable conveyer bracket)89及電纜輸送器接收裝置(cable conveyer receiver)90係沿著該基座86的邊而設置，以及電纜輸送器92沿著該電纜輸送器托架89及該電纜輸送器接收裝置90延伸。
如第10及11圖中所示，由於該運輸器52係藉由該線性馬達單元85而驅動，故可將該運輸器52長距離的移動，且可將該運輸器52的長度降低因而降低該搬運裝置50之整體長度。該搬運裝置50可免除例如要求尺寸準確及保持的長螺桿(long ball screw)的零組件。
第12至14圖顯示該運輸器52的細部構造。其中，圖式第12圖係為該運輸器52之前視圖，圖式第13圖係為放置於該運輸器52臂上之夾持機構之平面圖，以及圖式第14圖係為該夾持機構之垂直剖面圖。該運輸器52包括有用於搬運該基板支持具及該陽極支持具10之搬運機器人。於下將描述該運輸器52搬運或運輸該陽極支持具10的情況。如第12及13圖中所示，該運輸器52大體上包括：運輸器本體53；自該運輸器本體53側向延伸之臂54；用於升起及降下該臂54之臂升起/降下機構55；設置於該臂54中來分別夾持該陽極支持具10之柄11b之夾持機構57。該臂升起/降下機構55包括：垂直延伸的旋轉螺桿58；以及旋入於該螺桿58之螺帽59。LM基座60係耦接於該螺帽59。時規皮帶(timing belt)64係環繞固定於升起/降下馬達61之驅動桿之驅動滑輪62與固定於該螺桿58之上端之驅動滑輪63而拖曳。該升起/降下馬達61之驅動桿係固
定於該運輸器本體53。當供給能量至該升起/降下馬達61時，該螺桿58係藉由該時規皮帶64而在其軸上旋轉，且將該LM基座60耦接於旋入至該螺桿58之該螺帽59，其中，該LM基座60係沿著LM導軌而垂直地移動。
如第13及14圖中所示，該臂54具有一對間隔側板(spaced side plate)74，且該對夾持機構57係設置於該對間隔側板74之間。儘管該兩個夾持機構57已於具體圖例中顯示，但仍將於下針對彼此結構相同的該對夾持機構57之一者來進行描述。
該夾持機構57包括：具有橫向移動端之固定支持具75，該固定支持具75係設置於該對側板74之間；延伸穿過該對側板74之導桿76；以及可動支持具77，該可動支持具77係耦接至該等導桿76之端(在第14圖中顯示該端為底端)。該固定支持具75係藉由圓柱接頭(cylinder joint)79而耦接至橫向移動圓柱(transversely moving cylinder)78，其中，該橫向移動圓柱78係放置於該對側板74之一者上。該等導桿76之其他端(在第14圖中顯示該其他端為上端)連接有桿支持具82。該桿支持具82係藉由圓柱連接器81而耦接於垂直移動圓柱80。
當將該橫向移動圓柱78致動時，該固定支持具75係於該對側板74之間與該可動支持具77一起橫向移動。當將該垂直移動圓柱80致動時，該可動支持具77係藉由該等導桿76導引而垂直移動。
使用該夾持機構57來夾持懸吊於該暫時儲存單元70
或與其相似物中之陽極支持具10之該對柄11b，將該可動支持具77降下至低於該對柄11b的位置，而避免該可動支持具77與該對柄11b干涉。然後，將該橫向移動圓柱78致動使定位該固定支持具75於該對柄11b的上方及定位該可動支持具77於該對柄11b的下方。接著，將該垂直移動圓柱80致動以升起該可動支持具77直到該固定支持具75及該可動支持具77夾持該對柄11b於其間。當將該垂直移動圓柱80致動以降低該可動支持具77時可鬆開該對柄11b。
如第5圖中所示，該陽極支持具10之該對柄11b之一者具有設於其底緣之凹部11e。如第14圖所示，該可動支持具77具有凸出物77a於其上表面上，該凸出物77a可被置入於該陽極支持具10之凹部11e內。當將該對柄11b夾持於該固定支持具75及該可動支持具77之間時，該凸出物77a被置入於該凹部11e內以適當地定位及定向該對柄11b。
構成如第9至14圖中所示之該電鍍裝置的處理操作將被描述於下。於下文中將主要描述該陽極的更換作業。首先，將簡約地描述電鍍該基板W之處理於下。在該裝載/卸載單元U1中將該基板W放置於該基板支持具18上之後，該搬運裝置50之運輸器52夾持該基座支持具18並懸吊(暫時地安放)該基板支持具18於該倉儲34中。然後，該運輸器52會自該倉儲34移出該基板支持具18，並依序地通過該預濕潤槽36、該預浸泡槽38、該電鍍槽44及該
水清洗槽40來依序對該基板W進行預濕潤、預浸泡、電鍍及清洗。
當重複施行上述電鍍處理時，該陽極5會被耗盡並需要被更換為新品。將更換該陽極5的處理描述於下。
將沈浸於該電鍍槽44中並夾持該耗盡陽極5之該陽極支持具10藉由該運輸器52升起。於此時，該運輸器52之夾持機構57夾持該陽極支持具10，以及將該臂54藉由該臂升起/降下機構55升起。接著，將該陽極支持具10傳遞至該鄰近的水清洗槽40。然後，將該臂54藉由該臂升起/降下機構55降下，使得放入該陽極支持具10於該水清洗槽40內，於該清洗槽40中係使用水來清洗該陽極支持具10。將該清洗後的陽極支持具10藉由該運輸器52搬運到該吹風槽42，於該吹風槽42中將水滴自該陽極支持具10中移除。
接著，將該陽極支持具10藉由該運輸器52搬運到該暫時儲存單元70。然後，該陽極支持具10係通過該暫時儲存單元70而到工作枱(圖未示)上，在該工作枱上將該陽極支持具10由該電鍍裝置中取出。於此時，將該陽極支持具10自該電鍍裝置之側邊移出。若如圖式第9圖中的虛線所示將該暫時儲存單元70置於該吹氣槽42與該殼體47之間的位置，然後可將該陽極支持具10自該電鍍裝置之後端移出。在該工作枱上係進行下列處理：將該背面蓋12與該陽極支持具10分開、鬆開該導電帶1、將該耗盡陽極5更換為新的陽極5，以及將該導電帶1重新鎖緊。因而僅需
藉由鬆開該等螺帽7即可將該導電帶1鬆開，以及僅需藉由重新鎖緊該等螺帽7即可將該導電帶1重新鎖緊。
然後，將該背面蓋12裝設於該陽極支持具基座11，藉以完成放置該新的陽極5於該陽極支持具10上的處理。在該電鍍裝置中將具有放置該新的陽極5於其中之該陽極支持具10退回到該暫時儲存單元70，並於隨後將該陽極支持具10藉由該運輸器52放回到該電鍍槽44內。
構成如第9至14圖所示之該電鍍裝置提供有下列優點：
1)由於該陽極支持具10係藉由該完全自動化地運輸器(搬運機器人)52而移出，所以可易於將該陽極支持具10更換。
2)為了自該電鍍裝置移出該陽極支持具10係進行了下列處理：藉由該運輸器(搬運機器人)52將該陽極支持具10自該電鍍槽44中取出；將該陽極支持具10於該水清洗槽40(該水清洗槽40亦可使用於清洗該基板W)中清洗，使得自該陽極支持具10移出該電鍍液；將該陽極支持具10置於該吹風槽42(該吹風槽42亦可使用於乾燥該基板W)中乾燥；以及將該陽極支持具10自該電鍍裝置通過該暫時儲存單元70移出。該暫時儲存單元70提供作為陽極支持具交換區域。由於該陽極支持具10的移出並無需操作者接觸該電鍍液，因而可確保操作者的安全。
3)由於可輕易地將該陽極支持具10移出，故可輕易地將該陽極遮蔽物13更換。
4)該運輸器(搬運機器人)52具有高度之定位準確性並可執行位置微細調整。因此，該陽極支持具10具有高的重現度(reproducibility)可被安放於所預期的位置中，且可輕易地將介於該基板W及該陽極5的極間距離(interelectrode distance)改變。
儘管本發明之特定較佳實施例已經詳細圖示及描述，但應瞭解可於不脫離本發明申請專利範圍的範圍進行各種改變及修改。
18‧‧‧基板支持具
20‧‧‧卡匣
22‧‧‧卡匣座
24‧‧‧對準器
26‧‧‧旋轉乾燥機
30‧‧‧放置/拆卸單元
32‧‧‧搬運機器人
34‧‧‧倉庫
36‧‧‧預濕潤槽
38‧‧‧預浸泡槽
40‧‧‧水清洗槽
42‧‧‧吹風槽
44‧‧‧電鍍槽
45‧‧‧旋轉軸
46‧‧‧平面支撐板
47‧‧‧殼體
50‧‧‧搬運裝置
52‧‧‧運輸器
70‧‧‧暫時儲存單元
U1‧‧‧裝載/卸載單元
U2‧‧‧電鍍處理單元
Claims (4)
- 一種電鍍裝置，係包括：基板支持具，係用以支持基板；陽極支持具，係用以支持陽極；基板放置/拆卸部，係用以對前述基板支持具放置/拆卸基板；暫時放置處，係用以將前述陽極支持具移出至電鍍裝置外部；具有複數個電鍍槽之電鍍處理單元，係設置於前述基板放置/拆卸部與前述暫時放置處之間，且將支持有基板之基板支持具及支持有陽極之陽極支持具對向而配置，以進行電鍍處理；及運輸器，可在前述基板放置/拆卸部與前述暫時放置處之間搬運基板支持具及陽極支持具。
- 如申請專利範圍第1項所述之電鍍裝置，其中，在前述電鍍槽與前述暫時放置處之間，係設置有清洗基板支持具及陽極支持具的水清洗槽。
- 如申請專利範圍第2項所述之電鍍裝置，其中，設置有使在前述水清洗槽清洗過的基板支持具及陽極支持具乾燥的吹風槽。
- 如申請專利範圍第1項所述之電鍍裝置，其中，前述陽極支持具係具備搬運用的柄，在前述柄設有凹部，且前述運輸器係具備與前述柄的凹部嵌合的凸出物。
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