TWI774443B - 鍍覆裝置及鍍覆方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之鍍覆裝置係具備:鍍覆槽;隔膜,其係上下區分前述鍍覆槽;陽極,其係配置在被區劃在比前述隔膜更為下方側的前述陽極室;基板保持具,其係配置在比前述陽極室更為上方,保持作為陰極的基板;供給口,其係對前述陽極室導入鍍覆液;排出口,其係由前述陽極室排出鍍覆液;及1或複數漂動物,其係被設在前述陽極室,因由前述供給口朝向前述排出口的鍍覆液的流動而晃動,前述漂動物係其一端在鍍覆液的流動的上游側鄰接前述隔膜予以固定。
Description
本案係關於鍍覆裝置及鍍覆方法。
在將基板(晶圓)的鍍覆面朝向下方進行鍍覆的面朝下型的鍍覆裝置中,有採用在陽極與基板之間設置隔膜,區分陽極側與陰極側的鍍覆液的構成的情形。此係避免因在不溶解陽極表面的電化學反應所發生之有害鍍覆性能的分解生成物到達基板之故。在該構成的鍍覆裝置中,在鍍覆中在陽極所發生的陽極氣體(例如氧)的氣泡上浮,氣泡附著、停滯在隔膜的下表面。若氣泡大量附著在隔膜的下表面,該部分並未流通電流,因此有電場(電流)的分布成為不均一的可能性。結果,發生部分膜厚不足,有基板上的製品成為不良的情形。
另一方面,在使用溶解陽極的鍍覆裝置中,由於因電解所致之氧化反應,所以陽極金屬溶解取代在陽極發生氧,因此並沒有氣泡的問題。另一方面,在溶解陽極係有如以下所示之問題。陽極本身因鍍覆而消耗,因此必須進行陽極的頻繁替換作業。此外,陽極表面狀態安定化需要時間(在Cu鍍覆的黑膜(black film)形成)。此外,有黑膜剝落而附著在鍍覆膜而成為缺陷的原因的可能性。此外,陽極伴隨使用而變薄,基板-陽極間的極間距離擴大,因此基板鍍覆膜的面內均一性發生變化。此外,在面朝下型中,由於溶解陽極位於鍍覆槽之底,因此替換時的作業性差。具體而言,有必須將鍍覆液全部去除且將有重量的陽極板上舉等問題。
此外,已知如以下所示之鍍覆裝置。在美國專利申請公開2019-0055665號說明書(專利文獻1)中係記載在不溶解陽極的上方以研缽狀固定有隔膜的鍍覆裝置。在該裝置中,在不溶解陽極所發生的氣泡係沿著隔膜以鍍覆槽的外周方向流動,自該處排出至鍍覆槽外。在美國專利申請公開2018-0237933號說明書(專利文獻2)係記載在不溶解陽極的上方設置隔膜,且將陽極室的鍍覆液以泵作循環的鍍覆裝置。在不溶解陽極所發生的氣泡係藉由利用泵所致之循環而被送至槽外部的氣液分離槽,且在該處由鍍覆液被分離。在美國專利申請公開2017-0121842號說明書(專利文獻3)係記載以面朝上設置基板,由基板上方流下鍍覆液的鍍覆裝置。在該裝置中,係將由陽極所發生的氣泡放出至上部,因此基板並不會受到氣泡影響。在美國專利申請公開2016-0047058號說明書(專利文獻4)係記載在陽極的上方設置隔膜,在基板表面的近旁設置攪拌鍍覆液的機構,而將附著在基板表面的氣泡去除的鍍覆裝置。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]美國專利申請公開2019-0055665號說明書
[專利文獻2]美國專利申請公開2018-0237933號說明書
[專利文獻3]美國專利申請公開2017-0121842號說明書
[專利文獻4]美國專利申請公開2016-0047058號說明書
[發明所欲解決之問題]
在專利文獻1的鍍覆裝置中,必須要有用以在陽極-隔膜間取得傾斜的距離,陽極室的鍍覆液(陽極液)變得需要較多。此外,成為裝置尺寸、液使用量增大的原因。附著在隔膜表面的氧的細微氣泡因表面張力而不容易脫離,持續留在該處。藉此,可能成為部分膜厚異常的原因。在專利文獻2的鍍覆裝置中,由陽極所發生的氣泡並未積極地被去除,殘留在鍍覆槽內的可能性高。在專利文獻3的鍍覆裝置中,難以積存鍍覆液,因此有難以進行在基板近旁的均一鍍覆液的攪拌的問題。專利文獻4的鍍覆裝置係被認為假想溶解陽極的系統,關於陽極側的氣泡,並未特別採取對策。
本發明係鑑於上述情形而完成者,目的在提供可抑制因滯留在隔膜的下表面的陽極氣體而基板的鍍覆品質惡化的技術。
[解決問題之手段]
藉由本發明之一態樣,提供一種鍍覆裝置,其係具備:鍍覆槽;隔膜,其係上下區分前述鍍覆槽;陽極,其係配置在被區劃在比前述隔膜更為下方側的前述陽極室;基板保持具,其係配置在比前述陽極室更為上方,保持作為陰極的基板;供給口,其係對前述陽極室導入鍍覆液;排出口,其係由前述陽極室排出鍍覆液;及1或複數漂動物,其係被設在前述陽極室,因由前述供給口朝向前述排出口的鍍覆液的流動而晃動,前述漂動物係其一端在鍍覆液的流動的上游側鄰接前述隔膜予以固定。
以下一邊參照圖示,一邊說明本發明之實施形態。其中,在以下實施形態或實施形態的變形例中,有針對同一或對應的構成,標註同一符號且適當省略說明的情形。此外,各實施形態中所示特徵只要彼此不矛盾,亦可適用於其他實施形態。此外,圖示係為了易於理解實施形態或變形例的特徵而予以模式圖示,各構成要素的尺寸比率等並不一定與實際者相同。
在本說明書中,在「基板」係不僅半導體基板、玻璃基板、液晶基板、印刷電路基板,亦包含:磁性記錄媒體、磁性記錄感測器、反射鏡、光學元件、微小機械元件、或部分製作的積體電路、其他任意的被處理對象物。基板係包含:包括多角形、圓形的任意形狀者。此外,在本說明書中係使用「前面」、「後面」、「前方」、「後方」、「上」、「下」、「左」、「右」等表現,惟該等係為方便說明起見,表示例示圖示的紙面上的位置、方向者,在裝置使用時等實際配置中係有不同的情形。
圖1係顯示本實施形態之鍍覆裝置的整體構成立體圖。圖2係顯示本實施形態之鍍覆裝置的整體構成俯視圖。如圖1、2所示,鍍覆裝置1000具備:裝載埠100、搬送機器人110、對準器120、預濕模組200、預浸模組300、鍍覆模組400、清洗模組500、自旋沖洗乾燥器600、搬送裝置700、及控制模組800。
裝載埠100係用於搬入收納於鍍覆裝置1000中無圖示之FOUP(前開式晶圓傳送盒)等匣盒的基板,或是從鍍覆裝置1000搬出基板至匣盒的模組。本實施形態係在水平方向並列配置4台裝載埠100,不過,裝載埠100之數量及配置不拘。搬送機器人110係用於搬送基板之機器人,且以在裝載埠100、對準器120、及搬送裝置700之間交接基板的方式構成。搬送機器人110及搬送裝置700在搬送機器人110與搬送裝置700之間交接基板時,可經由無圖示之暫置台進行基板的交接。
對準器120係用於將基板之定向範圍或蝕刻除去形成於鍍覆處理前之基板的被鍍覆面之種層表面等存在的電阻大之氧化膜,實施清洗或活化鍍覆凹槽等的位置對準指定方向之模組。本實施形態係在水平方向並列配置2台對準器120,不過,對準器120之數量及配置不拘。預濕模組200藉由將鍍覆處理前之基板的被鍍覆面以純水或脫氣水等處理液濕潤,並將形成於基板表面之圖案內部的空氣替換成處理液。預濕模組200係以在鍍覆時藉由將圖案內部之處理液替換成鍍覆液,而實施容易在圖案內部供給鍍覆液之預濕處理的方式構成。本實施形態係在上下方向並列配置2台預濕模組200,不過預濕模組200之數量及配置不拘。
預浸模組300例如係以實施藉由硫酸或鹽酸等處理液蝕刻除去形成於鍍覆處理前之基板的被鍍覆面之種層表面等上存在之電阻大的氧化膜,清洗或活化鍍覆基底表面之預浸處理的方式構成。本實施形態係在上下方向並列配置2台預浸模組300,不過預浸模組300之數量及配置不拘。鍍覆模組400對基板實施鍍覆處理。本實施形態有2組在上下方向並列配置3台且在水平方向並列配置4台之12台的鍍覆模組400,而設置合計24台之鍍覆模組400,不過鍍覆模組400之數量及配置不拘。
清洗模組500係以為了除去殘留於鍍覆處理後之基板的鍍覆液等而對基板實施清洗處理之方式構成。本實施形態係在上下方向並列配置2台清洗模組500,不過清洗模組500之數量及配置不拘。自旋沖洗乾燥器600係用於使清洗處理後之基板高速旋轉而乾燥的模組。本實施形態係在上下方向並列配置2台自旋沖洗乾燥器,不過自旋沖洗乾燥器之數量及配置不拘。搬送裝置700係用於在鍍覆裝置1000中之複數個模組間搬送基板的裝置。控制模組800係以控制鍍覆裝置1000之複數個模組的方式構成,例如可由具備與作業人員之間的輸入輸出介面之一般電腦或專用電腦而構成。
以下說明鍍覆裝置1000之一連串鍍覆處理的一例。首先,將收納於匣盒之基板搬入裝載埠100。繼續,搬送機器人110從裝載埠100之匣盒取出基板,並將基板搬送至對準器120。對準器120將基板之定向範圍或凹槽等的位置對準指定方向。搬送機器人110將藉由對準器120對準方向之基板送交搬送裝置700。
搬送裝置700將從搬送機器人110接收之基板搬送至預濕模組200。預濕模組200對基板實施預濕處理。搬送裝置700將實施預濕處理後之基板搬送至預浸模組300。預浸模組300對基板實施預浸處理。搬送裝置700將實施預浸處理後之基板搬送至鍍覆模組400。鍍覆模組400對基板實施鍍覆處理。
搬送裝置700將實施鍍覆處理後之基板搬送至清洗模組500。清洗模組500對基板實施清洗處理。搬送裝置700將實施清洗處理後之基板搬送至自旋沖洗乾燥器600。自旋沖洗乾燥器600對基板實施乾燥處理。搬送裝置700將實施乾燥處理後之基板送交搬送機器人110。搬送機器人110將從搬送裝置700所接收之基板搬送至裝載埠100的匣盒。最後,從裝載埠100搬出收納了基板之匣盒。
其中,圖1或圖2中所說明的鍍覆裝置1000的構成僅為一例,鍍覆裝置1000的構成並非為限定於圖1或圖2的構成者。
控制模組800係具有:儲存有預定程式的記憶體、及執行記憶體的程式的CPU。構成記憶體的記憶媒體係儲存有各種設定資料、包含控制鍍覆裝置1000的程式的各種程式等。記憶媒體係可包含非揮發性及/或揮發性的記憶媒體。以記憶媒體而言,可使用例如電腦可讀取的ROM、RAM、快閃記憶體等記憶體、或硬碟、CD-ROM、DVD-ROM或軟碟等碟狀記憶媒體等周知者。控制模組800的部分或全部功能係可由ASIC等硬體所構成。控制模組800的部分或全部功能亦可由程序器所構成。控制模組800的部分或全部係可配置在鍍覆裝置1000的框體的內部及/或外部。控制模組800的部分或全部係可藉由有線及/或無線而與鍍覆裝置1000的各部進行通訊地相連接。
(鍍覆模組)
接著,說明鍍覆模組400。其中,本實施形態之鍍覆裝置1000所具有的複數鍍覆模組400係具有相同構成,因此說明1個鍍覆模組400。
圖3係用以說明本實施形態之鍍覆裝置1000的鍍覆模組400的構成的剖面圖。圖4係用以說明鍍覆模組400的構成的上視圖。本實施形態之鍍覆裝置1000係所謂杯式的鍍覆裝置。本實施形態之鍍覆裝置1000的鍍覆模組400主要具備有:鍍覆槽10、陽極30、及基板保持具20。該鍍覆模組400係將陽極30電性連接於電源40的正極,且將被保持在基板保持具20 的基板W(陰極)電性連接於電源40的負極,一邊使基板保持具20旋轉一邊由陽極30對基板W流通鍍覆電流而在基板W形成鍍覆膜者。
本實施形態之鍍覆槽10係藉由在上方具有開口的有底容器所構成。具體而言,鍍覆槽10係具有:底壁部10a;及由該底壁部10a的外周緣朝上方延伸的外周壁部10b,該外周壁部10b的上部形成有開口。其中,鍍覆槽10的外周壁部10b的形狀並非為特別限定者,本實施形態之外周壁部10b係具有圓筒形狀作為一例。
在鍍覆槽10的內部係貯留有鍍覆液。以鍍覆液而言,若為含有構成鍍覆皮膜的金屬元素的離子的溶液即可,其具體例並非為特別限定者。在本實施形態中,係使用銅鍍覆處理作為鍍覆處理之一例,且使用硫酸銅溶液作為鍍覆液之一例。此外,在本實施形態中,在鍍覆液係含有預定的添加劑。但是,並非為限定於該構成者,亦可形成為鍍覆液並未含有添加劑的構成。
在鍍覆槽10的內部係配置有陽極30。並非為特別限定者,在本實施形態中,使用不溶解陽極作為陽極30的具體例。該不溶解陽極的具體種類並非為特別限定者,可使用鉑或氧化銥等。
如圖3所示,在鍍覆槽10的內部,在比陽極30更為上方係配置有隔膜12。具體而言,隔膜12係配置在陽極30與基板W(陰極)之間的部位。本實施形態之隔膜12的外周部係連接於鍍覆槽10的外周壁部10b。此外,本實施形態之隔膜12係以隔膜12的面方向成為水平方向的方式,亦即成為與基板大概平行的方式作配置。
鍍覆槽10的內部係藉由隔膜12以上下方向作2分割。將被區劃在比隔膜12更為下方側的區域稱為陽極室13。將比隔膜12更為上方側的區域稱為陰極室14。前述陽極30係配置在陽極室13。
隔膜12係藉由一邊容許離子通過一邊抑制鍍覆液所含有的添加劑通過的膜所構成。亦即,在本實施形態中,陰極室14的鍍覆液係含有添加劑,惟陽極室13的鍍覆液並未含有添加劑。但是,並非為限定於該構成者,例如,陽極室13的鍍覆液亦可含有添加劑。隔膜12的具體種類並非為特別限定者,可使用周知的隔膜。若列舉該隔膜12的具體例,可使用例如電解隔膜,以該電解隔膜的具體例而言,可使用例如Yuasa Membrane Systems股份有限公司製的鍍覆用電解隔膜、或使用離子交換膜等。
如本實施形態所示,藉由鍍覆裝置1000具備隔膜12,可抑制因在陽極側的反應而鍍覆液所含有的添加劑的成分作分解或起反應的情形,此外,可抑制因該添加劑的成分的分解或反應而對鍍覆造成不良影響的成分移動至基板側。
在鍍覆槽10係設有用以對陽極室供給鍍覆液的陽極用供給口15。此外,在鍍覆槽10係設有用以將陽極室13的鍍覆液由陽極室13排出的陽極用排出口16。由陽極用排出口16被排出的鍍覆液Ps係之後在貯留在陽極用的儲槽(reservoir tank)(未圖示)之後,由陽極用供給口15再次供給至陽極室13。
在鍍覆槽10係設有用以對陰極室14供給鍍覆液的陰極用供給口(圖示省略)。例如,在本實施形態之鍍覆槽10的外周壁部10b之對應陰極室14的部分設有陰極用供給口(圖示省略)。
此外,在鍍覆槽10之對應陰極室14的位置的外周壁部10b的外側係設有由有底容器所構成的溢流槽(圖示省略)。溢流槽係被設為用以貯留超過鍍覆槽10的外周壁部10b的上端的鍍覆液(亦即,由鍍覆槽10溢流的鍍覆液)的槽。由陰極用供給口被供給至陰極室14的鍍覆液係在流入溢流槽之後,由溢流槽用的排出口(未圖示)被排出,而被貯留在陰極用的儲槽(未圖示)。之後,鍍覆液係由陰極用供給口被再次供給至陰極室。
在本實施形態中的陰極室14亦可配置多孔質的阻力體(圖示省略)。阻力體係藉由具有複數孔(細孔)的多孔性的板構件所構成。但是,阻力體並非在本實施形態中為必須構成,鍍覆裝置1000亦可形成為未具備有阻力體的構成。此外,亦可在基板保持具20的近旁,例如在阻力體與基板W之間配置攪棒(圖示省略),來攪拌鍍覆液。
在本實施形態中,如圖3及圖4所示,在陽極室13在隔膜12的近旁設有漂動物50。換言之,漂動物50係鄰接隔膜12,離隔膜12以預定距離或接觸隔膜12而設。漂動物50係藉由由陽極用供給口15被供給且由陽極用排出口16被排出的鍍覆液的流動,如圖4中以箭號70所示,具有晃動的細長的構件(細長構件)51。在細長構件51的一端係安裝有固定端60。固定端60係如圖3所示,可固定在隔膜12。此外,固定端60亦可例如藉由L字狀的托架而被固定在鍍覆槽10的外周壁部10b。固定端60係如圖3所示,細長構件51以可在隔膜12的下表面的近旁以預定的距離分離的狀態下晃動的方式,具有比細長構件51稍高的尺寸。細長構件51的另一端係形成為自由端。此外,漂動物50(細長構件51)的固定端60係固定在與陽極用供給口15相對向的位置,細長構件51容易受到鍍覆液的流動。
其中,漂動物50亦可在因鍍覆液的流動而晃動時,接觸隔膜12的下表面,亦可不接觸隔膜12的下表面。若漂動物50不接觸隔膜12的下表面,藉由因漂動物50在隔膜12近旁的搖晃所致之鍍覆液的振動,對附著在隔膜12的下表面的氣泡施加外力,達成加大氣泡而載在鍍覆液的流動來排出的效果。若漂動物50接觸隔膜12的下表面,除了藉由因漂動物50搖晃所致之鍍覆液的振動來加大氣泡的效果之外,另外亦達成細長構件51接觸氣泡而施加外力,且加大氣泡而載在鍍覆液的流動來排出的效果。
漂動物50係以滿足以下條件的材料所構成。
(1)具有因鍍覆液流動而晃動的柔軟性時(包含:細長構件本身具有柔軟性時、及複數細長構件(例如棒狀構件)可彼此移動地相連結時)。
(2)與鍍覆液相比,比重過高、過低(若比重過高,會下沈),無法以漂動物50撫碰隔膜12的下表面(或藉由因漂動物50的搖晃所致之鍍覆液的振動,對氣泡充分施加外力)之故,若比重過低,未被傳達移動氣泡充分之力之故。)。
(3)對鍍覆液、使用環境(溫度、流動)具有耐受性。例如,可由氯乙烯等樹脂所構成。
漂動物50係將在陽極30發生而附著在隔膜12的下表面的陽極氣體(例如氧)的氣泡Bu由隔膜12去除。亦即,漂動物50係藉由陽極室13內的鍍覆液的流動之力,在隔膜12的下表面近旁晃動而以該振動拍打附著在隔膜12的下表面的氣泡Bu,對氣泡施加外力而微細氣泡被大幅集中去除。由隔膜12的下表面被去除的氣泡Bu係藉由鍍覆液的流動而由陽極用排出口16被排出。之後,例如在位於鍍覆槽10的外部的氣液分離槽(圖示省略)由鍍覆液分離。
由作為不溶解陽極的陽極30所發生的陽極氣體(例如氧)的氣泡小,為直徑0.5mm左右,氣泡在小的時候,浮力小,且長時間在液中漂流。氣泡一旦附著在隔膜12的下表面,由於對隔膜12的附著力比因鍍覆液流動所受到的力為較大,因此難以流去。此外,因鍍覆液中的添加劑所含有的界面活性劑成分的效果,氣泡安定化,因此與純水中相比較,微細氣泡不易大幅集中。另一方面,若對氣泡供予外力,有容易成長為較大氣泡的性質。若氣泡成長至直徑3~5mm左右,氣泡由於因鍍覆液的流動所受到之力大於對隔膜的附著力,因此跟隨流動而被排出。因此,在本實施形態中,藉由漂動物50對附著在隔膜12的下表面的氣泡供予外力,使其成長為較大氣泡,藉此將氣泡跟隨鍍覆液的流動而排出者。
本實施形態之漂動物50係構造簡單且不需要維護。此外,漂動物50係藉由陽極室13內的鍍覆液的流動而晃動,因此不需要專用的動力。此外,漂動物50並不需要與鍍覆槽外部的電性、機械連接,亦可未在鍍覆槽10的壁部開孔。此外,在漂動物50的設置並不需要較大空間,且可節約使用量、裝置的高度。
圖5A至圖5E係顯示漂動物50的構成例。圖5A的漂動物50係由條帶狀的細長構件51所構成。圖5B的漂動物50係由細繩狀(繩索狀)的細長構件51所構成。細繩狀(繩索狀)的細長構件51係可具有任意形狀的剖面。在圖5C的漂動物50中,細長構件51係具有:複數棒狀構件51a、及可將複數棒狀構件51a彼此搖晃地相連結的鉸鏈51b。鉸鏈51b係構成為複數棒狀構件51a容易以水平方向移動而且不易以上下方向移動。藉此,使以複數棒狀構件51a去除氣泡的效果提升。以漂動物50或細長構件51的全體而言,若具有因鍍覆液的流動而晃動的柔軟性,棒狀構件51a本身亦可不具有因鍍覆液的流動而晃動的柔軟性(低於條帶狀、細繩狀細長構件51的柔軟性即可)。
在圖5D的漂動物50中,係在細繩狀的細長構件51的複數部位設有氣球狀的浮子53。藉由將氣球狀的浮子53形成為中空、或以密度低於鍍覆液的材料所構成,對細長構件51供予浮力,細長構件51容易在鍍覆液中漂流。藉此,可提升在漂動物50去除氣泡的效果。
在圖5E的漂動物50中,係在細繩狀的細長構件51的複數部位設有湯匙狀的浮子54。湯匙狀的浮子54係由彎曲的薄片狀構件所構成,在被固定在細長構件51之側,面積小,而在自由端側具有較大面積。在該構成中,湯匙狀的浮子53因鍍覆液的流動而一邊反覆浮沈一邊在鍍覆液中漂流,可提升以漂動物50去除氣泡的效果。亦可將圖5A至圖5E所示之1或複數形態的漂動物組合而配置在鍍覆槽10內。
(第2實施形態)
圖6係用以說明第2實施形態之鍍覆模組400的構成的剖面圖。圖7係用以說明第2實施形態之鍍覆模組400的構成的上視圖。圖8係用以說明藉由遮蔽構件80所致之渦流的生成的剖面圖。在以下說明中,係主要說明與上述實施形態不同之處,且對與上述實施形態相同的構成係標註相同符號,且省略該等的說明。
在本實施形態中,遮蔽構件80被配置在陽極室13,來取代漂動物50。遮蔽構件80係棒狀的構件,以橫過/遮蔽由陽極用供給口15朝向陽極用排出口16的鍍覆液的流動的方式被配置在陽極室13內。在本實施形態中,遮蔽構件80係如圖8所示,具有大概圓形的剖面。其中、遮蔽構件80的剖面亦可為橢圓等其他形狀。遮蔽構件80係如圖7所示,其兩端被固定在鍍覆槽10的外周壁部。遮蔽構件80係如圖6所示,以鄰接的遮蔽構件80被配置在不同的高度的方式,交錯配置成鋸齒狀。在同圖之例中,遮蔽構件80係配置成2個不同高度。在其他例中,亦可以遮蔽構件80被配置在3個以上的不同高度的方式作交錯配置。此外,複數遮蔽構件80亦可配置成矩陣狀,而非交錯。
若在液體的流路有障礙物(遮蔽構件80),在其下游係發生卡門渦流。因卡門渦流,流動成為亂流,以因渦流所致之剝離效果,由隔膜12剝離氣泡,而容易流至下游。此外,亦具有藉由因渦流所致之鍍覆液的攪拌,集中氣泡而彙整為較大氣泡的效果。若氣泡變大,藉由鍍覆液的流動所受到之力變大,氣泡變得容易流動係如上所述。遮蔽構件80的直徑及間隔係以將卡門渦流的振幅增幅的方式作選擇。以適當間隔的交錯配置設置適當直徑的遮蔽構件80,藉此可將卡門渦流的振幅增幅,且可更強力弄亂鍍覆液的流動而提升將氣泡由隔膜12剝離的效果。
獲得藉由卡門渦流所致之氣泡去除效果的條件係如以下所示。
(1)卡門渦流的發生位置、強度係依鍍覆液的流速與遮蔽構件80的大小(徑)、形狀、配置而發生變化,因此依據使用條件(鍍覆模組的構成),適當調整遮蔽構件80的種類、位置。
(2)遮蔽構件80與隔膜12之間的距離係設定為卡門渦流到達隔膜12的表面,而且氣泡容易通過遮蔽構件80之上的距離。
(若遮蔽構件80與隔膜12之間的距離過遠,下游的卡門渦流未到達隔膜表面,有無法取得使氣泡剝離的效果的可能性。相反地若遮蔽構件80與隔膜12之間的距離過近,氣泡不易通過遮蔽構件80之上,有氣泡滯留在遮蔽構件80的上游側的可能性。)
(3)藉由遮蔽構件80遮蔽鍍覆時的電場,有對基板鍍覆膜的膜厚分布造成影響的可能性,因此遮蔽構件80的粗細與根數(對基板面的投影面積)係設為所需最低限度,且以分布亦成為均一的方式調整配置。
圖9及圖10係顯示遮蔽構件80的其他構成例的剖面圖。圖9的遮蔽構件80係具有在剖面視下在鍍覆液流動的上游側形成開口的C字形狀。以對鍍覆液的流動成為較高阻力的方式,將遮蔽構件80形成為在鍍覆液的流動的上游側形成開口的C字形狀,可提高卡門渦流的發生效率。圖10的遮蔽構件80係具有在剖面視下,凸向隔膜側,隔膜側的剖面周長比陽極側的剖面周長為更長的翼形狀。藉由該構成,藉由將遮蔽構件80的剖面形成為翼形狀,在翼形狀的下游側使卡門渦流發生,並且在隔膜12的近旁增大鍍覆液的流速,可促進附著在隔膜12的氣泡的剝離。亦可組合圖8至圖10的1或複數形態的遮蔽構件而配置在鍍覆槽10。
(其他實施形態)
(1)在上述實施形態中,陽極30係形成為不溶解陽極,惟亦可形成為溶解陽極。
(2)在上述實施形態中,係說明設置複數漂動物50的情形,惟亦可設置單一的漂動物。藉由適當設定漂動物的大小,即使為單一的漂動物,亦可在去除附著在隔膜的氣泡時發揮一定的效果。
(3)在上述實施形態中,係說明設置複數遮蔽構件80的情形,惟亦可設置單一的遮蔽構件。藉由適當設定遮蔽構件的大小,即使為單一的遮蔽構件,亦可在去除附著在隔膜的氣泡時發揮一定的效果。
(4)遮蔽構件80的部分或全部亦可為一端被固定在鍍覆槽10的外周壁部,另一端並未被固定在外周壁部,且延伸至陽極室的途中的構成。此外,遮蔽構件80的部分或全部係兩端固定在鍍覆槽10的外周壁部,惟亦可為在中途中斷的構成(棒狀構件被分割為2個,且在2個部分之間具有空間的構成)。亦可在俯視下在遮蔽構件80中斷的部分配置漂動物。亦可組合1或複數漂動物50、及1或複數複數遮蔽構件80。
本發明亦可記載為以下形態。
藉由形態1,提供一種鍍覆裝置,其係具備:鍍覆槽;隔膜,其係上下區分前述鍍覆槽;陽極,其係配置在被區劃在比前述隔膜更為下方側的前述陽極室;基板保持具,其係配置在比前述陽極室更為上方,保持作為陰極的基板;供給口,其係對前述陽極室導入鍍覆液;排出口,其係由前述陽極室排出鍍覆液;及1或複數漂動物,其係被設在前述陽極室,因由前述供給口朝向前述排出口的鍍覆液的流動而晃動,前述漂動物係其一端在鍍覆液的流動的上游側鄰接前述隔膜予以固定。陽極室的供給口與排出口係例如設成彼此對向。
藉由該形態,藉由鍍覆液的流動之力,設置在隔膜的近旁的漂動物搖晃,因其振動,對附著在隔膜的下表面的微細氣泡施加外力,藉此微細氣泡集中為較大,藉由鍍覆液的流動而由隔膜予以去除。藉此,可將附著在隔膜的下表面的微細氣泡彙總為較大而以鍍覆液的流動由排出口排出。結果,可抑制因附著在隔膜的下表面的氣泡而電場(電流)的分布成為不均一且基板的鍍覆膜厚分布成為不均一的情形。
藉由形態2,在形態1之鍍覆裝置中,前述1或複數漂動物的至少1個漂動物係條帶狀的構件。藉由該形態,藉由調節條帶狀的構件的寬幅及厚度,可效率佳地拍打附著在隔膜的微細氣泡。
藉由形態3,在形態1之鍍覆裝置中,前述1或複數漂動物的至少1個漂動物係細繩狀的構件。藉由該形態,藉由調節細繩狀的構件的直徑,可效率佳地拍打附著在隔膜的微細氣泡。
藉由形態4,在形態1之鍍覆裝置中,前述1或複數漂動物的至少漂動物係具有複數棒狀的構件以鉸鏈彼此相連結,且以水平方向晃動的構成。藉由該形態,複數棒狀的構件容易以水平方向移動、而不易以上下方向移動,因此可提升去除氣泡的效果。
藉由形態5,在形態1之鍍覆裝置中,前述1或複數漂動物的至少漂動物係具有氣球狀的浮子。藉由該形態,係將氣球狀的浮子形成為中空、或由密度低於鍍覆液的材料所構成,藉此,漂動物容易在鍍覆液中漂流。藉此,可提升以漂動物去除氣泡的效果。
藉由形態6,在形態1之鍍覆裝置中,前述1或複數漂動物的至少漂動物係具有湯匙狀的浮子。藉由該形態,湯匙狀的浮子藉由鍍覆液的流動一邊反覆浮沈一邊在鍍覆液中漂流,可使以漂動物去除氣泡的效果提升。
藉由形態7,提供一種鍍覆裝置,其係具備:鍍覆槽;隔膜,其係上下區分前述鍍覆槽;陽極,其係配置在被區劃在比前述隔膜更為下方側的前述陽極室;基板保持具,其係配置在比前述陽極室更為上方,保持作為陰極的基板;供給口,其係對前述陽極室導入鍍覆液;排出口,其係由前述陽極室排出鍍覆液;及1或複數遮蔽構件,其係配置成橫越在前述陽極室由前述供給口朝向前述排出口的鍍覆液的流動的棒狀的遮蔽構件,且構成為使遮蔽構件的下游發生卡門渦流。
藉由該形態,藉由遮蔽鍍覆液的流動的遮蔽構件,在遮蔽構件的下游發生卡門渦流。因卡門渦流,流動成為亂流,以因渦流所致之剝離效果,氣泡由隔膜分離,容易流至下游。藉此,可將附著在隔膜的下表面的微細氣泡以鍍覆液的流動由排出口排出。此外,亦具有藉由因渦流所為之鍍覆液的攪拌,將氣泡集中而彙總為較大氣泡的效果。若氣泡變大,藉由鍍覆液的流動所受之力變大,氣泡變得容易流動。結果,可抑制因附著在隔膜的下表面的氣泡而電場(電流)的分布成為不均一且基板的鍍覆膜厚分布成為不均一的情形。
藉由形態8,在形態7之鍍覆裝置中,前述1或複數遮蔽構件係與前述隔膜呈平行作配置。藉由該形態,可容易遍及隔膜的下表面全體而均一地發生卡門渦流。
藉由形態9,在形態7或8之鍍覆裝置中,前述1或複數遮蔽構件係具有複數遮蔽構件,前述複數遮蔽構件係在剖面視下以鋸齒狀交錯配置。
藉由該形態,以適當間隔的交錯配置設置適當粗細的遮蔽構件,藉此可將卡門渦流的振幅增幅,藉此,可更強力弄亂鍍覆液的流動而提高將氣泡剝離的效果。
藉由形態10,在形態7至9中之任一鍍覆裝置中,前述1或複數遮蔽構件的至少1個遮蔽構件係具有在剖面視下,在前述鍍覆液的流動的上游側形成開口的C字形狀。
藉由該形態,以對鍍覆液的流動成為高阻力的方式,將遮蔽構件形成為在鍍覆液的流動的上游側形成開口的C字形狀,藉此可提升卡門渦流的發生效率。
藉由形態11,在形態7至9中之任一鍍覆裝置中,前述1或複數遮蔽構件的至少1個遮蔽構件係具有在剖面視下,凸向前述隔膜側,且隔膜側的剖面周長比前述陽極側的剖面周長為更長的翼形狀。
藉由該形態,藉由將遮蔽構件的剖面形成為翼形狀,可在隔膜的近旁增大鍍覆液的流速,且促進附著在隔膜的氣泡的剝離。
藉由形態12,提供一種鍍覆方法,其係包含:形成由在鍍覆槽被區劃在隔膜的下方側的陽極室所設的鍍覆液的供給口朝向排出口的鍍覆液的流動;藉由前述鍍覆液的流動,在鄰接前述隔膜的位置使漂動物擺動,拍打附著在前述隔膜的前述陽極室側的面的氣泡而彙總為較大氣泡,藉由鍍覆液的流動,由前述排出口排出。
藉由該形態,達成與形態1中所述同樣的作用效果。
藉由形態13,提供一種鍍覆方法,其係包含:形成由在鍍覆槽被區劃在隔膜的下方側的陽極室所設的鍍覆液的供給口朝向排出口的鍍覆液的流動;藉由橫越在前述陽極室由前述供給口朝向前述排出口的鍍覆液的流動的棒狀的遮蔽構件,使前述遮蔽構件的下游側發生卡門渦流,且將附著在前述隔膜的前述陽極室側的面的氣泡剝落而由前述排出口排出。
藉由該形態,達成與形態7中所述同樣的作用效果。
以上說明本發明之實施形態,惟上述發明之實施形態係用以易於理解本發明者,並非為限定本發明者。本發明得以在未脫離其主旨的情形下予以變更、改良,並且在本發明包含其均等物,自不待言。此外,在可解決上述問題的至少一部分的範圍、或達成效果的至少一部分的範圍內,可進行實施形態及變形例之任意組合,且可進行申請專利範圍及說明書所記載的各構成要素的任意組合、或省略。
10:鍍覆槽
10a:底壁部
10b:外周壁部
12:隔膜
13:陽極室
14:陰極室
15:陽極用供給口
16:陽極用排出口
20:基板保持具
30:陽極
40:電源
50:漂動物
51:細長構件
51a:棒狀構件
51b:鉸鏈
53:氣球狀的浮子
54:湯匙狀的浮子
60:固定端
70:箭號
80:遮蔽構件
100:載入埠
110:搬送機器人
120:對準器
200:預濕模組
300:預浸模組
400:鍍覆模組
500:洗淨模組
600:自旋沖洗乾燥器
700:搬送裝置
800:控制模組
1000:鍍覆裝置
Bu:氣泡
Ps:鍍覆液
W:基板
圖1係顯示第1實施形態之鍍覆裝置的全體構成的立體圖。
圖2係顯示第1實施形態之鍍覆裝置的全體構成的俯視圖。
圖3係用以說明第1實施形態之鍍覆模組的構成的剖面圖。
圖4係用以說明第1實施形態之鍍覆模組的構成的上視圖。
圖5A係漂動物的構成例。
圖5B係漂動物的構成例。
圖5C係漂動物的構成例。
圖5D係漂動物的構成例。
圖5E係漂動物的構成例。
圖6係用以說明第2實施形態之鍍覆模組的構成的剖面圖。
圖7係用以說明第2實施形態之鍍覆模組的構成的上視圖。
圖8係用以說明藉由遮蔽構件所致之渦流的生成的剖面圖。
圖9係遮蔽構件的構成例。
圖10係遮蔽構件的構成例。
10:鍍覆槽
10a:底壁部
10b:外周壁部
12:隔膜
13:陽極室
14:陰極室
15:陽極用供給口
16:陽極用排出口
20:基板保持具
30:陽極
40:電源
50:漂動物
51:細長構件
60:固定端
Bu:氣泡
Ps:鍍覆液
W:基板
Claims (13)
- 一種鍍覆裝置,其係具備: 鍍覆槽; 隔膜,其係上下區分前述鍍覆槽; 陽極,其係配置在被區劃在比前述隔膜更為下方側的前述陽極室; 基板保持具,其係配置在比前述陽極室更為上方,保持作為陰極的基板; 供給口,其係對前述陽極室導入鍍覆液; 排出口,其係由前述陽極室排出鍍覆液;及 1或複數漂動物,其係被設在前述陽極室,因由前述供給口朝向前述排出口的鍍覆液的流動而晃動, 前述漂動物係其一端在鍍覆液的流動的上游側鄰接前述隔膜予以固定。
- 如請求項1之鍍覆裝置,其中,前述1或複數漂動物的至少1個漂動物係條帶狀的構件。
- 如請求項1之鍍覆裝置,其中,前述1或複數漂動物的至少1個漂動物係細繩狀的構件。
- 如請求項1之鍍覆裝置,其中,前述1或複數漂動物的至少漂動物係具有複數棒狀的構件以鉸鏈彼此相連結,且以水平方向晃動的構成。
- 如請求項1之鍍覆裝置,其中,前述1或複數漂動物的至少漂動物係具有氣球狀的浮子。
- 如請求項1之鍍覆裝置,其中,前述1或複數漂動物的至少漂動物係具有湯匙狀的浮子。
- 一種鍍覆裝置,其係具備: 鍍覆槽; 隔膜,其係上下區分前述鍍覆槽; 陽極,其係配置在被區劃在比前述隔膜更為下方側的前述陽極室; 基板保持具,其係配置在比前述陽極室更為上方,保持作為陰極的基板; 供給口,其係對前述陽極室導入鍍覆液; 排出口,其係由前述陽極室排出鍍覆液;及 1或複數遮蔽構件,其係配置成橫越在前述陽極室由前述供給口朝向前述排出口的鍍覆液的流動的棒狀的遮蔽構件,且構成為使遮蔽構件的下游發生卡門渦流。
- 如請求項7之鍍覆裝置,其中,前述1或複數遮蔽構件係與前述隔膜呈平行作配置。
- 如請求項7或請求項8之鍍覆裝置,其中,前述1或複數遮蔽構件係具有複數遮蔽構件, 前述複數遮蔽構件係在剖面視下以鋸齒狀交錯配置。
- 如請求項7或請求項8之鍍覆裝置,其中,前述1或複數遮蔽構件的至少1個遮蔽構件係具有在剖面視下,在前述鍍覆液的流動的上游側形成開口的C字形狀。
- 如請求項7或請求項8之鍍覆裝置,其中,前述1或複數遮蔽構件的至少1個遮蔽構件係具有在剖面視下,凸向前述隔膜側,且隔膜側的剖面周長比前述陽極側的剖面周長為更長的翼形狀。
- 一種鍍覆方法,其係包含: 形成由在鍍覆槽被區劃在隔膜的下方側的陽極室所設的鍍覆液的供給口朝向排出口的鍍覆液的流動; 藉由前述鍍覆液的流動,在鄰接前述隔膜的位置使漂動物搖晃,拍打附著在前述隔膜的前述陽極室側的面的氣泡而彙總為較大氣泡,藉由鍍覆液的流動,由前述排出口排出。
- 一種鍍覆方法,其係包含: 形成由在鍍覆槽被區劃在隔膜的下方側的陽極室所設的鍍覆液的供給口朝向排出口的鍍覆液的流動; 藉由橫越在前述陽極室由前述供給口朝向前述排出口的鍍覆液的流動的棒狀的遮蔽構件,使前述遮蔽構件的下游側發生卡門渦流,且將附著在前述隔膜的前述陽極室側的面的氣泡剝落而由前述排出口排出。
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