TWI756483B - 可安裝於攪拌槳之消波構件及具備消波構件之鍍覆裝置 - Google Patents

Abstract

在本發明中，提供一種能夠安裝於攪拌槳的消波構件及具有消波構件的鍍覆裝置，該攪拌槳能夠為了攪拌液體而沿水平方向移動，即使攪拌鍍覆液也盡可能地不使鍍覆液的表面紊亂而抑制鍍覆液跳起或產生飛沫。前述消波構件具有：以在沿水平方向移動時在液面上移動的方式構成的薄板狀的主體部；和從上述主體部朝向端部細細地構成的前端部。

Description

可安裝於攪拌槳之消波構件及具備消波構件之鍍覆裝置

本申請係有關能夠安裝於攪拌槳(paddle)的消波構件及具有消波構件的鍍覆裝置。

在半導體裝置的製造中，有時會使用電鍍。根據電鍍法，能夠容易得到高純度的金屬膜(鍍覆膜)，而且金屬膜的成膜速度比較快，金屬膜的厚度控制也能夠比較容易地進行。在向半導體晶片上形成金屬膜的過程中，為了追求高密度安裝、高性能化以及高成品率，也會要求膜厚的面內均勻性。藉由電鍍，期待能夠透過使鍍覆液的金屬離子供給速度分佈和電位分佈均勻而得到膜厚的面內均勻性優異的金屬膜。在電鍍中，為了將足夠量的離子均勻地供給到基板，有時會攪拌鍍覆液。已知一種為了攪拌鍍覆液而具有攪拌用攪拌槳的鍍覆裝置(專利文獻1)。

[現有技術文獻]

專利文獻1：日本特開2009-155726號公報

當攪拌鍍覆液時，鍍覆液會跳起而向鍍覆槽外飛散，或產生飛沫，藉此，存在鍍覆液中的成分析出而弄髒裝置的情況。尤其是，為了 使鍍覆液中的離子均勻，使攪拌鍍覆液的攪拌槳更加高速地運動是有效的。當使攪拌槳高速運動時，鍍覆液的表面容易紊亂，而容易產生飛沫。於是，本發明的目的之一在於即使攪拌鍍覆液也會盡可能地不使鍍覆液的表面紊亂而抑制鍍覆液跳起和產生飛沫。另外，本發明不僅能夠適用於鍍覆裝置，也能夠廣泛適用於攪拌液體的情況。

〔態樣1〕根據態樣1，提供一種消波構件，係能夠安裝於攪拌槳者，該攪拌槳能夠為了攪拌液體而沿水平方向移動，前述消波構件具有：以在沿水平方向移動時在液面上移動的方式構成的薄板狀的主體部；和從前述主體部朝向端部細細地構成的前端部。

〔態樣2〕依據態樣2，在態樣1的消波構件中，前述前端部係以在前述消波構件安裝於攪拌槳的狀態下相對於水平面成為銳角的方式傾斜。

〔態樣3〕依據態樣3，在態樣1或2的消波構件中，前述消波構件係具有形成在薄板狀的前述主體部的兩側且整體沿水平方向延伸的引導部。

〔態樣4〕依據態樣4，在態樣3的消波構件中，前述引導部係具有直線部分。

〔態樣5〕依據態樣5，在態樣3或4的消波構件中，前述引導部係具有曲線部分。

〔態樣6〕依據態樣6，在態樣3至5中任一態樣的消波構件中，前述引導部係具有向從液面起變高的方向延伸的第一部分、和向從液面起變低的方向延伸的第二部分。

〔態樣7〕依據態樣7，在態樣3至6中任一態樣的消波構件中，前述引導部係設有多個。

〔態樣8〕依據態樣8，在能夠為了攪拌液體而沿水平方向移動的攪拌槳中，具有態樣1至7中任一態樣的消波構件。

〔態樣9〕依據態樣9，提供一種鍍覆裝置，具有：用於儲存鍍覆液的鍍覆槽；和用於對儲存在前述鍍覆槽中的鍍覆液進行攪拌的態樣8的攪拌槳。

10‧‧‧鍍覆槽

12‧‧‧溢流槽

24‧‧‧基板保持器

26‧‧‧陽極

28‧‧‧陽極保持器

30‧‧‧電源

32‧‧‧攪拌槳

32a‧‧‧長孔

32b‧‧‧格子部

34‧‧‧調整板

36‧‧‧夾子

38‧‧‧軸

40‧‧‧軸保持部

42‧‧‧攪拌槳驅動部

44‧‧‧馬達

46‧‧‧控制部

60‧‧‧保持器握持部

62‧‧‧保持器支承部

64‧‧‧保持器臂

150‧‧‧頸部

200‧‧‧消波構件

202‧‧‧主體部

204‧‧‧前端部

206‧‧‧安裝部

208‧‧‧孔

210a、210b‧‧‧引導部

Q‧‧‧鍍覆液

W‧‧‧基板

第1圖是概略地表示一個實施方式的鍍覆裝置的圖。

第2圖是從正面(第1圖的橫向)表示第1圖所示的攪拌槳的圖。

第3圖是從上方(第1圖、第2圖的上方)表示第1圖、第2圖所示的攪拌槳的局部剖面圖。

第4圖是從上方(第1圖、第2圖的上方)表示第1圖、第2圖所示的攪拌槳的局部剖面圖。

第5圖是將一個實施方式的攪拌槳的驅動機構與鍍覆槽一起表示的圖。

第6圖是表示一個實施方式的攪拌槳的行程末端處的、攪拌槳的關係的圖。

第7A圖是表示一個實施方式的消波構件的立體圖。

第7B圖是第7A圖所示的消波構件的左側視圖。

第7C圖是第7A圖所示的消波構件的前視圖。

第7D圖是第7A圖所示的消波構件的右側視圖。

第8圖是表示一個實施方式的消波構件的立體圖。

第9圖是表示一個實施方式的消波構件的立體圖。

第10圖是表示一個實施方式的消波構件的立體圖。

第11A圖是表示一個實施方式的消波構件的立體圖。

第11B圖是第11A圖所示的消波構件的左側視圖。

第11C圖是第11A圖所示的消波構件的前視圖。

第11D圖是第11A圖所示的消波構件的右側視圖。

第12圖是說明第11圖所示的消波構件的作用的圖。

第13圖是表示第1圖所示的鍍覆裝置的基板保持器與鍍覆槽的保持器支承部之間的關係的圖。

以下，與附圖一起說明本發明的能夠安裝於攪拌槳的消波構件及具有消波構件的鍍覆裝置的實施方式。在附圖中，對相同或類似的要素標註相同或類似的附圖標記，在各實施方式的說明中有時會省略與相同或類似的要素相關的重複說明。另外，在各實施方式中所示的特徵只要不相互矛盾，則也能夠適用於其他實施方式。

第1圖是概略地表示一個實施方式的鍍覆裝置的圖。鍍覆裝置例如能夠為用於使用含硫酸銅的鍍覆液Q在半導體基板的表面上鍍銅的鍍覆裝置。如第1圖所示，鍍覆裝置在內部具有保持鍍覆液Q的鍍覆槽10。在鍍覆槽10的上方外周具有承接從鍍覆槽10的邊緣溢出的鍍覆液Q的溢流槽12。在溢流槽12的底部連接有具有泵14的鍍覆液供給路16的一端， 鍍覆液供給路16的另一端與設在鍍覆槽10的底部的鍍覆液供給口18連接。藉此，積存在溢流槽12內的鍍覆液Q會伴隨著泵14的驅動而回流到鍍覆槽10內。在鍍覆液供給路16上設有位於泵14的下游側且對鍍覆液Q的溫度進行調節的恆溫單元20、和將鍍覆液內的異物過濾並除去的過濾器22。

在鍍覆裝置中具有基板保持器24，該基板保持器24裝拆自如地保持基板(被鍍覆體)W，使基板W以鉛垂狀態浸漬於鍍覆槽10內的鍍覆液Q。在鍍覆槽10內的與由基板保持器24保持且浸漬於鍍覆液Q中的基板W相對的位置處，以被陽極保持器28保持且浸漬於鍍覆液Q中的方式配置有陽極26。作為陽極26，在本例中，使用含磷銅。基板W和陽極26經由鍍覆電源30而電性連接，藉由使電流在基板W與陽極26之間流動而在基板W的表面上形成鍍覆膜(銅膜)。

在以由基板保持器24保持並浸漬於鍍覆液Q中的方式配置的基板W與陽極26之間，配置有與基板W的表面平行地往復運動而攪拌鍍覆液Q的攪拌槳32。像這樣，藉由以攪拌槳32攪拌鍍覆液Q，而能夠將足夠的銅離子均勻地供給到基板W的表面。攪拌槳32與基板W之間的距離較佳為2mm至11mm。而且，在攪拌槳32與陽極26之間配置有用於使基板W整面範圍內的電位分佈更加均勻的由電介體構成的調整板(調節板)34。

第2圖是從正面(第1圖的橫向)表示第1圖所示的攪拌槳32的圖。第3圖是從上方(第1圖、第2圖的上方)表示第1圖、第2圖所示的攪拌槳32的局部剖面圖。如第2圖及第3圖所示，攪拌槳32由板厚t 為3mm至6mm的具有固定厚度的矩形板狀構件構成。攪拌槳32在內部平行地設有多個長孔32a，構成為具有沿鉛垂方向延伸的多個格子部32b。攪拌槳32的材質能夠為例如對鈦實施了特氟龍(註冊商標)塗層而得到的材質。攪拌槳32的垂直方向的長度L₁及長孔32a的長度方向的尺寸L₂設定為遠比基板W的垂直方向的尺寸大。另外，攪拌槳32的橫向的長度H設定為與攪拌槳32的往復運動的振幅(行程St)的合計長度遠比基板W的橫向的尺寸大。

較佳的是長孔32a的寬度及數量以如下方式確定：在格子部32b具有所需剛性的範圍內使格子部32b盡可能變細，以使得長孔32a與長孔32a之間的格子部32b高效地攪拌鍍覆液，且鍍覆液高效率地從長孔32a通過。另外，即使是為了減少當在攪拌槳32的往復運動的兩端附近攪拌槳32的移動速度變慢或者瞬間停止時在基板W上形成電場遮蔽區(不受電場的影響、或電場的影響少的部位)的影響，使攪拌槳32的格子部32b變細也是重要的。

在該例中，如第3圖所示，以各格子部32b的橫截面成為長方形的方式垂直地開設長孔32a。如第4圖(a)所示，可以對格子部32b的橫截面的四角實施倒角，另外如第4圖(b)所示，也可以以格子部32b的橫截面成為平行四邊形的方式對格子部32b付與角度。

為了能夠使調整板34接近基板W，而較佳為使攪拌槳32的厚度(板厚)t為3mm至6mm，在本例中將其設定為4mm。另外，透過使攪拌槳32的厚度均勻，能夠防止鍍覆液跳起和鍍覆液的大幅晃動。另外，在攪拌槳32的形成有長孔32a的區域的上方，具有橫向的尺寸相對小的頸 部150。在頸部150上如後述那樣固定有夾子36。另外，在頸部150的兩側如後述那樣配置有消波構件200(參照第5圖)。

第5圖是將攪拌槳32的驅動機構與鍍覆槽10一起示出的圖。攪拌槳32藉由固定在攪拌槳32的上端的夾子36而固定在沿水平方向延伸的軸38上。在夾子36上安裝有後述的消波構件200，在攪拌槳32的頸部150的兩側分別配置有消波構件200。軸38構成為能夠被軸保持部40保持且沿左右滑動。軸38的端部與使攪拌槳32沿左右直線前進往復運動的攪拌槳驅動部42連結。攪拌槳驅動部42例如能夠為將馬達44的旋轉藉由曲柄機構(未圖示)轉換成軸38的直線前進往復運動的構件。在本例中，具有藉由控制攪拌槳驅動部42的馬達44的旋轉速度來控制攪拌槳32的移動速度的控制部46。攪拌槳的往復速度是任意的，但例如能夠為約250往復/分到約400往復/分的速度。此外，攪拌槳驅動部的機構不僅可以為曲柄機構，也可以為藉由滾珠螺桿將伺服馬達的旋轉轉換成軸的直線前進往復運動的機構、或藉由線性馬達使軸直線前進往復運動的機構。

在本例中，如第6圖所示，在攪拌槳32移動了行程St而到達的左右的衝程末端，攪拌槳32的格子部32b的位置相互不重疊。藉此，能夠減少攪拌槳32在基板W上形成電場遮蔽區的影響。

在一個實施方式中，鍍覆裝置具有能夠安裝於攪拌槳32的消波構件200。如第5圖所示，消波構件200配置為：在攪拌槳32配置於保持著鍍覆液Q的鍍覆槽10時，消波構件200位於鍍覆液Q的液面。如第5圖所示，消波構件200藉由安裝於夾子36而能夠與攪拌槳32一體地動作。此外，消波構件200也可以構成為不是固定於夾子36、而是直接固 定在攪拌槳32上。

第7A圖是表示一個實施方式的消波構件200的立體圖。第7B圖是第7A圖所示的消波構件200的左側視圖，第7C圖是第7A圖所示的消波構件200的前視圖，第7D圖是第7A圖所示的消波構件200的右側視圖。消波構件200整體由大致直角三角形狀的薄板構成。消波構件200具有大致直角三角形狀的主體部202。另外，消波構件200具有從主體部202朝向端部(第7C圖的左方)而細細地構成的前端部204。前端部204形成在與直角三角形狀的主體部202的斜邊相當的地方。前端部204以在消波構件200安裝於攪拌槳32的狀態下前端部204相對於水平面成為銳角的方式傾斜。前端部204與水平面所成的角度能夠為任意角度，例如較佳為20度至45度的範圍，作為一個例子而能夠使其為30度。另外，作為一個實施方式，也可以使前端部204與水平面所成的角度為90度，亦即採用不傾斜的前端部。另外，前端部204構成為，在消波構件200安裝於攪拌槳32並以攪拌鍍覆液Q的方式沿水平方向移動時，尖細的前端部劃開鍍覆液Q的液面而行進。能夠將前端部204的使以與斜邊正交的截面剖切前端部204時的斜邊作為頂點的角度設為例如10度至30度的範圍。消波構件200具有用於將消波構件200安裝於攪拌槳32的安裝部206。安裝部206具有用於供將消波構件200固定到夾子36上的螺釘穿通的孔208。在圖示的實施方式中，為了防止消波構件200的旋轉而設有兩個孔208，但孔208的數量是任意的，可以為一個也可以為三個。第7A圖~第7D圖所示的消波構件200具有與攪拌槳32的厚度t相同程度的厚度。其中，在圖示的消波構件200中，構成為安裝部206比主體部202厚。例如，能夠形成為使 安裝部206的厚度與攪拌槳32的厚度相同且使主體部202比安裝部206薄。作為其他實施方式，也可以構成為使消波構件200的安裝部206及主體部202的厚度相同。消波構件200的材質由對於要攪拌的液體具有耐性的材料形成。在一個實施方式中，消波構件200能夠以對使用的鍍覆液Q具有耐性的聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)等使用射出成型或3D印表機等來形成。

在圖示的實施方式中，透過使具有消波構件200的攪拌槳32沿水平方向往復運動來攪拌鍍覆液Q。由於消波構件200的前端部204尖細，所以當攪拌槳32在液面上移動時，能夠抑制鍍覆液Q產生波紋或飛沫。

第8圖是表示一個實施方式的消波構件200的立體圖。第8圖的消波構件200與第7圖所示的消波構件200大致相同，但第8圖的消波構件200的安裝部206和主體部202以相同的厚度構成。其他部分能夠具有與第7圖一起說明的任意特徵。

第9圖是表示一個實施方式的消波構件200的立體圖。第9圖的消波構件200的整體形狀與第7圖所示的消波構件200類似。但是，第9圖的消波構件200在主體部202上形成有引導部210a、210b。引導部210a、210b構成為從主體部202向厚度方向突出的凸形狀呈直線地沿水平方向延伸。在圖示的實施方式中，引導部210a、210b設在薄板狀的主體部202的兩側。在第9圖所示的消波構件200中，引導部210a、210b僅設在主體部202上，沒有設在前端部204上。在第9圖中，設有兩條引導部210a、210b，但引導部的數量是任意的。引導部210a、210b發揮如下 作用：抑制攪拌槳32為了攪拌鍍覆液Q而沿水平方向移動時產生的波紋。在第9圖的實施方式的消波構件200中，能夠採用與第7圖一起說明的消波構件200的任意特徵。

第10圖是表示一個實施方式的消波構件200的立體圖。第10圖所示的消波構件200為與第9圖所示的消波構件200相同的形狀，但第10圖所示的消波構件200的引導部210a、210b延伸至前端部204。第10圖所示的引導部210a、210b的前端與前端部204的傾斜同樣地傾斜。在第10圖的實施方式的消波構件200中，能夠採用與第7圖一起說明的消波構件200的任意特徵。

第11A圖是表示一個實施方式的消波構件200的立體圖。第11B圖是第11A圖所示的消波構件200的左側視圖，第11C圖是第11A圖所示的消波構件200的前視圖，第11D圖是第11A圖所示的消波構件200的右側視圖。第11圖所示的消波構件200與第10圖的消波構件200同樣地，具有從主體部202延伸至前端部204的引導部210a、210b。但是，在第11圖所示的消波構件200中，引導部210a、210b不是呈直線形而是呈流線形設置。更具體地說，第11圖所示的消波構件200的引導部210a、210b形成為，攪拌槳32的頸部150這一側處於最低的位置，且從該處逐漸向上方延伸，然後沿大致水平或向下方延伸。將引導部210a、210b設置為，在將第11圖的消波構件200安裝於攪拌槳32並使其浸漬於鍍覆液Q的狀態下，鍍覆液Q的液面與引導部210a的最低位置大致一致。第12圖是說明第11圖所示的消波構件200的作用的圖。如第12圖所示，鍍覆液Q的液面與消波構件200的下側的引導部210a的最低位置大致一致。 在該狀態下，為了攪拌鍍覆液Q，攪拌槳32沿水平方向移動並且消波構件200沿水平方向移動。在第12圖的說明圖中，消波構件200沿左右方向移動。在消波構件200向右方移動時，鍍覆液Q沿著消波構件200的前端部204的斜面上升。此時藉由引導部210a而將鍍覆液Q向消波構件200的行進方向的相反方向引導，使其返回到原來的液面，從而抑制液面紊亂。越過下側的引導部210a而上升了的液面藉由引導部210b被向消波構件200的背面引導，從而抑制液面紊亂。

如第1圖所示，基板W由基板保持器24保持。基板保持器24構成為從該基板W的周邊部向帶有例如銅濺射膜等基底導通膜的基板W供電。基板保持器24的導通接點為多接點構造，接觸寬度的合計相對於能夠取為接點的基板上的周長而為60%以上。另外，接點以各個接點之間呈相等距離的方式排列而被均等分配。

如第13圖所示，基板保持器24在設置於鍍覆槽10內時，藉由未圖示的轉運裝置握持保持器握持部60而被從上方吊起，向外側突出的保持器臂64卡掛於固定在鍍覆槽10上的保持器支承部62而被懸掛保持。在將基板保持器24懸掛支承於鍍覆槽10時，設在保持器臂64上的臂側接點、與設在鍍覆槽10的保持器支承部62上的支承部側接點接觸，而能夠從外部電源經由基板保持器24向基板W供給電流。

以上，根據幾個例子說明了本發明的實施方式，但上述發明的實施方式是為了使本發明容易理解的實施方式，並不限定本發明。本發明能夠在不脫離其主旨的情形下進行變更、改進，並且在本發明中當然也包含其均等物。另外，在能夠解決上述課題的至少一部分課題的範圍、或 達成至少一部分效果的範圍內，能夠進行申請專利範圍及說明書所記載的各結構要素的任意組合或省略。例如，本說明書所公開的攪拌槳及消波構件的發明不僅適用於攪拌鍍覆液的情況，也能夠適用於攪拌其他液體的情況。

10‧‧‧鍍覆槽

32‧‧‧攪拌槳

36‧‧‧夾子

38‧‧‧軸

40‧‧‧軸保持部

42‧‧‧攪拌槳驅動部

44‧‧‧馬達

46‧‧‧控制部

150‧‧‧頸部

200‧‧‧消波構件

Q‧‧‧鍍覆液

Claims (9)

1. 一種消波構件，係能夠安裝於攪拌槳者，該攪拌槳能夠為了攪拌液體而沿水平方向移動，該消波構件具有：板狀的主體部；及前端部，係從前述主體部朝向端部細細地構成；前述消波構件係對於攪拌槳安裝成為在攪拌槳沿水平方向移動時平行於前述板狀的主體部的板面而移動且以前述前端部劃開液面而行進。
2. 如申請專利範圍第1項所述的消波構件，其中，前述前端部係以在前述消波構件安裝於攪拌槳的狀態下相對於水平面成為銳角的方式傾斜。
3. 如申請專利範圍第1項所述的消波構件，前述消波構件係具有引導部，該引導部係形成在板狀的前述主體部的兩側的板面且整體沿水平方向延伸。
4. 如申請專利範圍第3項所述的消波構件，其中，前述引導部係具有直線部分。
5. 如申請專利範圍第3項所述的消波構件，其中，前述引導部係具有曲線部分。
6. 如申請專利範圍第3項所述的消波構件，其中，前述引導部係具有向從液面起變高的方向延伸的第一部分、和向從液面起變低的方向延伸的第二部分。
7. 如申請專利範圍第3項所述的消波構件，其中，前述引導部係設有多個。
8. 一種攪拌槳，係能夠為了攪拌液體而沿水平方向移動者，該攪拌槳係具有申請專利範圍第1項所述的消波構件。
9. 一種鍍覆裝置，係具有：用於儲存鍍覆液的鍍覆槽；和用於對儲存在前述鍍覆槽中的鍍覆液進行攪拌的申請專利範圍第8項所述的攪拌槳。

Images