TWI808921B - 鍍覆裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供鍍覆裝置,能夠實現形成於基板的鍍膜的均勻性的提高。鍍覆裝置具備:鍍覆槽、用於保持基板的基板支架以及以與被上述基板支架保持的基板對置的方式配置於上述鍍覆槽內的陽極。另外,鍍覆裝置具備:導管,該導管具有配置於被上述基板支架保持的基板與上述陽極之間的區域的包含開口端的第一部分、和遠離被上述基板支架保持的基板與上述陽極之間的區域的第二部分,該導管的至少一部分被鍍覆液填滿;以及電位感測器,該電位感測器配置於上述導管的上述第二部分,構成為對鍍覆液的電位進行測量。
Description
本案係關於鍍覆装置。
作為鍍覆裝置的一個例子,習知有杯式的電鍍裝置(例如,參照專利文獻1)。杯式的電鍍裝置通過使以被鍍覆面朝向下方的方式被基板支架保持的基板(例如半導體晶圓)浸漬於鍍覆液,對基板與陽極之間施加電壓,而在基板的表面析出導電膜。
在鍍覆裝置中,通常,使用者基於要實施鍍覆處理的基板的成為目標的鍍膜厚度、實際鍍覆面積,將鍍覆電流值以及鍍覆時間等參數預先設定為鍍覆處理方案,基於設定好的處理方案進行鍍覆處理(例如,參照專利文獻2)。然後,針對同一載具的多個晶圓以相同的處理方案進行鍍覆處理。另外,在對鍍覆處理後的鍍膜厚度進行測定的情況下,通常在載體內的所有晶圓的鍍覆處理結束之後,從鍍覆裝置將裝入了晶圓的每個載具向不同的膜厚測定裝置輸送,而單獨地測定膜厚以及晶圓面內的輪廓。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-19496號公報
[專利文獻2]日本特開2002-105695號公報
在鍍覆裝置中,即使針對同一載具的基板以相同的工藝條件進行鍍覆處理,也存在因基板的尺寸公差或者因鍍覆槽內的鍍覆液的狀態的變化等,而使在每個基板形成的鍍膜的膜厚產生偏差的缺點。另外,即使調整多個基板各自的平均膜厚,也存在在同一基板內因位置不同而使鍍膜厚度產生偏差的情況。
(發明所欲解決之問題)
但是, 鑒於以上的實際情況,本案的目的之一在於,提出一種能夠實現形成於基板的鍍膜的均勻性的提高的鍍覆裝置。
(解決問題之技術手段)
根據一個實施方式,提出一種鍍覆裝置,該鍍覆裝置具備:鍍覆槽;基板支架,該基板支架用於保持基板;陽極,該陽極以與被上述基板支架保持的基板對置的方式配置於上述鍍覆槽內;導管,該導管具有配置於被上述基板支架保持的基板與上述陽極之間的區域的包含開口端的第一部分、和遠離被上述基板支架保持的基板與上述陽極之間的區域的第二部分,上述導管的至少一部分被鍍覆液填滿;以及電位感測器,該電位元感測器配置於上述導管的上述外側區域,構成為對鍍覆液的電位進行測量。
根據另一個實施方式,提出一種鍍覆裝置,該鍍覆裝置具備:鍍覆槽;基板支架,該基板支架用於保持基板;陽極,該陽極以與被上述基板支架保持的基板對置的方式配置於上述鍍覆槽內;導管,該導管具有在上述鍍覆槽內配置於上述基板支架與上述陽極之間的區域的包含開口端的第一部分、和遠離上述基板支架與上述陽極之間的區域的第二部分,上述導管的至少一部分被鍍覆液填滿;以及輔助陽極,該輔助陽極配置於上述導管的上述第二部分。
以下,參照附圖,對本發明的實施方式進行說明。在以下說明的附圖中,對相同或者相當的構成元件標註相同的圖示符號,並省略重複的說明。
<第一實施方式>
<鍍覆裝置的整體結構>
圖1是表示本實施方式的鍍覆裝置的整體結構的立體圖。圖2是表示本實施方式的鍍覆裝置的整體結構的俯視圖。如圖1、圖2所示,鍍覆裝置1000具備:裝載口100、輸送機器人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、旋乾機600、輸送裝置700以及控制模組800。
裝載口100是用於將收納於未圖示的FOUP等盒的基板搬入鍍覆裝置1000,或從鍍覆裝置1000向盒搬出基板的模組。在本實施方式中,4台裝載口100在水平方向並列配置,但裝載口100的數量及配置是任意的。輸送機器人110是用於輸送基板的機器人,構成為在裝載口100、對準器120以及輸送裝置700之間交接基板。當在輸送機器人110與輸送裝置700之間交接基板時,輸送機器人110以及輸送裝置700能夠經由未圖示的暫置台進行基板的交接。
對準器120是用於將基板的定向平面、凹槽等的位置對準規定方向的模組。在本實施方式中,2台對準器120在水平方向並列配置,但對準器120的數量及配置是任意的。預濕模組200利用純水或脫氣水等處理液使鍍覆處理前的基板的被鍍覆面濕潤,由此將形成於基板表面的圖案內部的空氣置換成處理液。預濕模組200構成為實施預濕處理,該預濕處理在鍍覆時將圖案內部的處理液置換成鍍覆液,由此容易向圖案內部供給鍍覆液。在本實施方式中,2台預濕模組200在上下方向並列配置,但預濕模組200的數量及配置是任意的。
預浸模組300構成為實施預浸處理,該預浸處理例如利用硫酸、鹽酸等處理液將在形成於鍍覆處理前的基板的被鍍覆面的種層表面等存在的電阻較大的氧化膜蝕刻除去,來對鍍覆基底表面進行清洗或活化。在本實施方式中,2台預浸模組300在上下方向並列配置,但預浸模組300的數量及配置是任意的。鍍覆模組400對基板實施鍍覆處理。在本實施方式中,存在2組在上下方向並列配置3台且在水平方向並列配置4台的12台鍍覆模組400,設置有合計24台鍍覆模組400,但鍍覆模組400的數量及配置是任意的。
清洗模組500構成為為了除去殘留於鍍覆處理後的基板的鍍覆液等而對基板實施清洗處理。在本實施方式中,2台清洗模組500在上下方向並列配置,但清洗模組500的數量及配置是任意的。旋乾機600是用於使清洗處理後的基板高速旋轉而使其乾燥的模組。在本實施方式中,2台旋乾機在上下方向並列配置,但旋乾機的數量及配置是任意的。輸送裝置700是用於在鍍覆裝置1000內的多個模組之間輸送基板的裝置。控制模組800構成為控制鍍覆裝置1000的多個模組,例如能夠由具備與操作人員之間的輸入輸出介面的通常的電腦或專用電腦構成。
對鍍覆裝置1000的一系列的鍍覆處理的一個例子進行說明。首先,向裝載口100搬入收納於盒的基板。接著,輸送機器人110從裝載口100的盒取出基板,向對準器120輸送基板。對準器120使基板的定向平面、凹槽等的位置對準規定方向。輸送機器人110將由對準器120對準了方向的基板向輸送裝置700交接。
輸送裝置700將從輸送機器人110接收到的基板向預濕模組200輸送。預濕模組200對基板實施預濕處理。輸送裝置700將被實施了預濕處理的基板向預浸模組300輸送。預浸模組300對基板實施預浸處理。輸送裝置700將被實施了預浸處理的基板向鍍覆模組400輸送。鍍覆模組400對基板實施鍍覆處理。
輸送裝置700將被實施了鍍覆處理的基板向清洗模組500輸送。清洗模組500對基板實施清洗處理。輸送裝置700將被實施了清洗處理的基板向旋乾機600輸送。旋乾機600對基板實施乾燥處理。輸送裝置700將被實施了乾燥處理的基板向輸送機器人110交接。輸送機器人110將從輸送裝置700接收到的基板向裝載口100的盒輸送。最後,從裝載口100搬出收納了基板的盒。
此外,在圖1、圖2中說明的鍍覆裝置1000的結構只不過是一個例子,鍍覆裝置1000的結構不限定於圖1、圖2的結構。
<鍍覆模組的結構>
接下來,對鍍覆模組400的結構進行說明。本實施方式中的24台鍍覆模組400為相同的結構,因此僅對1台鍍覆模組400進行說明。圖3是示意性地表示第一實施方式的鍍覆模組400的結構的縱向剖視圖。如圖3所示,鍍覆模組400具備用於收容鍍覆液的鍍覆槽410。鍍覆槽410構成為包括:上表面開口的圓筒形的內槽412;和設置於內槽412的周圍的未圖示的外槽,以便貯存從內槽412的上緣溢出的鍍覆液。
鍍覆模組400具備基板支架440,該基板支架440用於以被鍍覆面Wf-a朝向下方的狀態保持基板Wf。另外,基板支架440具備用於未圖示的電源向基板Wf供電的供電接點。鍍覆模組400具備用於使基板支架440升降的升降機構442。另外,在一個實施方式中,鍍覆模組400具備使基板支架440繞鉛垂軸旋轉的旋轉機構448。升降機構442及旋轉機構448能夠通過例如馬達等習知的機構實現。
鍍覆模組400具備將內槽412的內部沿上下方向隔開的隔膜420。內槽412的內部被隔膜420分隔成陰極區域422與陽極區域424。在陰極區域422與陽極區域424分別填充有鍍覆液。此外,在本實施方式中,示出了設置有隔膜420的一個例子,但也可以不設置隔膜420。
在陽極區域424的內槽412的底面設置有陽極430。另外,在陽極區域424配置有用於調整陽極430與基板Wf之間的電解的陽極罩426。陽極罩426例如是由電介質材料構成的大致呈板狀的部件,設置於陽極430的前面(上方)。陽極罩426具有供在陽極430與基板Wf之間流動的電流通過的開口。在本實施方式中,陽極罩426構成為能夠變更開口尺寸,通過控制模組800調整開口尺寸。這裡,開口尺寸在開口為圓形的情況下意味著直徑,在開口為多邊形的情況下意味著一邊的長度或者成為最長的開口寬度。此外,陽極罩426中的開口尺寸的變更能夠採用習知的機構。另外,在本實施方式中,示出了設置有陽極罩426的一個例子,但也可以不設置陽極罩426。另外,上述的隔膜420也可以設置於陽極罩426的開口。
在陰極區域422配置有與隔膜420對置的電阻體450。電阻體450是用於實現基板Wf的被鍍覆面Wf-a中的鍍覆處理的均勻化的部件。在本實施方式中,電阻體450構成為通過驅動機構452能夠在鍍覆槽410內沿上下方向移動,通過控制模組800能夠調整電阻體450的位置。但是,鍍覆模組400也可以不具有電阻體450。此外,電阻體450的具體材質不被特別限定,但在本變形例中,作為一個例子,使用聚醚醚酮等多孔質的樹脂。
在陰極區域422的基板Wf的表面附近設置有用於攪拌鍍覆液的槳456。槳456例如由鈦(Ti)或樹脂構成。槳456通過與基板Wf的表面平行地往復運動,來攪拌鍍覆液,以便在基板W的鍍覆中將足夠的金屬離子均勻地供給至基板W的表面。但是,不限定於這樣的例子,槳456例如也可以構成為與基板Wf的表面垂直地移動。此外,鍍覆模組400也可以不具有槳456。
另外,在陰極區域422設置有導管462。導管462為中空管,作為一個例子,能夠由PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)這樣的樹脂形成。此外,當在陰極區域422具備電阻體450的情況下,導管462也可以設置於基板Wf與電阻體450之間。另外,在具備槳456的情況下,導管462可以配置為不與槳456干涉,作為一個例子,較佳配置於與槳456相同的高度且配置於槳456的外周側(在圖3中為左右方向的外側)。
圖4是放大表示第一實施方式的鍍覆模組的導管462周邊的示意圖。如圖3及圖4所示,導管462具有配置於基板Wf與陽極430之間的區域的開口端464。也就是說,開口端464在與基板Wf的板面垂直的方向上位於基板Wf與陽極430之間,配置於在從與基板Wf的板面垂直的方向觀察時與基板Wf重疊的位置。開口端464較佳配置為接近被鍍覆面Wf-a,較佳構成為面向被鍍覆面Wf-a。作為一個例子,開口端464與被鍍覆面Wf-a的距離為數百微米、數毫米或者數十毫米。此外,開口端464也可以在與將基板Wf和陽極430連接的方向垂直的方向(在圖3及圖4中為左右方向)開口,還可以朝向基板Wf的被鍍覆面Wf-a傾斜地開口。另外,導管462延伸至遠離基板Wf與陽極430之間的區域的區域,在本實施方式中,延伸至鍍覆槽410之外。以下,將導管462中的配置於基板Wf與陽極430之間的區域的部分稱為“第一部分462a”,將導管中的配置於遠離基板Wf與陽極430之間的區域的區域的部分稱為“第二部分462b”。導管462較佳沿與將基板Wf和陽極430連接的方向(在本實施方式中為上下方向)垂直的方向(在圖3及圖4中為左右方向)延伸。但是,不限定於這樣的例子,導管462也可以向任意方向延伸。
與陰極區域422同樣地,導管462的內部被鍍覆液填滿。在導管462也可以設置有用於用鍍覆液將導管462內填滿的填充機構468。作為填充機構468,能夠採用習知的各種機構,作為一個例子,能夠採用排氣閥或者用於供給鍍覆液的機構等。填充機構468作為一個例子設置於導管462的第二部分462b。
此外,在圖3及圖4中,為了易於觀察,示出了一個導管462,但也可以在鍍覆槽410設置多個導管462。在設置多個導管462的情況下,各個導管462的開口端464也可以配置為距基板Wf的中心不同的距離。另外,在設置多個導管462的情況下,各個導管462的開口端464較佳配置於距基板Wf的被鍍覆面Wf-a的距離相等的位置。
在導管462的第二部分462b設置有電位感測器470。此外,電位感測器470在圖3及圖4中配置於鍍覆槽410的外部,但也可以配置於鍍覆槽410內部。電位感測器470對填滿導管462內的鍍覆液的電位進行檢測。這裡,導管462內的鍍覆液是與開口端464的鍍覆液大致相同的電位,電位感測器470的檢測電位與開口端462a的鍍覆液的電位大致相等。由此,能夠將開口端464附近作為電位感測器470的疑似電位檢測位置,從而能夠通過設置於導管462的第二部分462b的電位元感測器470,來對被鍍覆面Wf-a附近的電位進行檢測。電位感測器470的檢測信號被輸入控制模組800。
此外,在鍍覆模組400中,在鍍覆槽410內的沒有相對電位變化的位置設置參照用的電位感測器(未圖示),較佳獲取參照用的電位感測器的檢測電位與電位感測器470的檢測電位之差。由電位感測器470測定的電位差的變化非常小,因此容易受到雜訊的影響。為了降低雜訊,較佳在鍍覆液中設置獨立的電極,將其直接接地。在該情況下,設置於鍍覆槽410中的電極進一步較佳設置至少5個,即、鍍覆的基板(陰極)、陽極430、2個電位感測器(電位感測器470及參照用的電位感測器)以及接地用的電極。
控制模組800能夠基於電位感測器470的檢測值來計算被鍍覆面Wf-a的鍍覆的形成速度。這是基於鍍覆處理中的鍍覆電流與電位相關。基於從鍍覆開始時計算出的鍍覆的形成速度的時間變化,能夠推斷當前的鍍膜厚度。基於由電位感測器470檢測的電位的鍍膜厚度的推斷能夠採用習知的方法。作為一個例子,控制模組800能夠基於檢測信號在鍍覆處理中的基板內推斷鍍覆電流的分佈,基於推斷出的鍍覆電流的分佈來推斷基板內的鍍膜的膜厚分佈。
<終點檢測、終點預測>
另外,控制模組800基於電位感測器470的檢測值,可以進行鍍覆處理的終點檢測,也可以進行直至鍍覆處理的終點為止的時間預測。作為一個例子,控制模組800也可以基於電位感測器470的檢測值,在鍍膜的膜厚成為期望的厚度時結束鍍覆處理。另外,作為一個例子,膜厚測定模組也可以基於感測器470的檢測值,計算鍍膜的膜厚增加速度,從而預測直至成為期望的厚度為止的時間,也就是說,直至鍍覆處理的終點為止的時間。
<遮蔽體>
回到鍍覆模組400的結構的說明。如圖3所示,在一個實施方式中,在陰極區域422設置有用於遮蔽從陽極430流向基板Wf的電流的遮蔽體480。遮蔽體480例如是由電介質材料構成的大致板狀的部件。圖5是從下方觀察本實施方式的遮蔽體480和基板Wf的示意圖。此外,在圖5中,省略了保持基板Wf的基板支架440的圖示。遮蔽體480構成為能夠向介於基板Wf的被鍍覆面Wf-a與陽極430之間的遮蔽位置(在圖3及圖5中由虛線所示的位置)、和從被鍍覆面Wf-a與陽極430之間退避的退避位置(在圖3及圖5中由實線所示的位置)移動。換言之,遮蔽體480構成為能夠向被鍍覆面Wf-a的下方亦即遮蔽位置、和遠離被鍍覆面Wf-a的下方的退避位置移動。遮蔽體480的位置通過未圖示的驅動機構由控制模組800控制。遮蔽體480的移動能夠由馬達或螺線管等習知的機構實現。在圖3及圖5所示的例子中,遮蔽體480在遮蔽位置遮蔽基板Wf的被鍍覆面Wf-a的外周區域的周向的一部分。另外,在圖5所示的例子中,遮蔽體480形成為朝向基板Wf的中央方向變細的錐狀。然而,並不限定於這樣的例子,遮蔽體480能夠使用通過實驗等預先確定的任意形狀的部件。
<鍍覆處理>
接下來,對本實施方式的鍍覆模組400中的鍍覆處理更加詳細地進行說明。使用升降機構442使基板Wf浸漬於陰極區域422的鍍覆液,由此基板Wf被暴露於鍍覆液。鍍覆模組400在該狀態下對陽極430與基板Wf之間施加電壓,由此能夠對基板Wf的被鍍覆面Wf-a實施鍍覆處理。另外,在一個實施方式中,使用旋轉機構448來一邊使基板支架440旋轉一邊進行鍍覆處理。通過鍍覆處理,在基板Wf-a的被鍍覆面Wf-a析出導電膜(鍍膜)。在本實施方式中,在鍍覆處理中,設置於導管462的電位感測器470進行即時檢測。然後,控制模組800基於電位感測器470的檢測值來測定鍍膜的膜厚。由此,能夠在鍍覆處理中即時測定形成於基板Wf的被鍍覆面Wf-a的鍍膜的膜厚變化。
另外,通過伴隨著基板支架440(基板Wf)的旋轉來進行電位感測器470的檢測,由此能夠變更感測器470的檢測位置,也能夠測定基板Wf的周向上的多個地點或者周向整體的膜厚。
此外,鍍覆模組400也可以在鍍覆處理中變更旋轉機構448使基板Wf旋轉的旋轉速度。作為一個例子,為了膜厚推斷模組推斷鍍膜厚度,鍍覆模組400也可以使基板Wf緩慢地旋轉。作為一個例子,鍍覆模組400也可以在鍍覆處理中使基板Wf以第一旋轉速度Rs1旋轉,每隔規定期間(例如每隔數秒),在基板Wf旋轉一周或數周的期間,使基板Wf以比第一旋轉速度Rs1慢的第二旋轉速度Rs2旋轉。這樣一來,特別是,在電位感測器470的取樣週期相對於基板Wf的旋轉速度較小的情況下,也能夠高精度地推斷基板Wf的鍍膜厚度。這裡,第二旋轉速度Rs2也可以設為第一旋轉速度Rs1的十分之一的速度等。
這樣,根據本實施方式的鍍覆裝置1000,通過設置於鍍覆槽410內的導管462由電位感測器470檢測電位,能夠測定鍍覆處理中的鍍膜的膜厚變化。參照這樣測定出的鍍膜的膜厚變化,能夠調整下次及下次以後的鍍覆處理的包含鍍覆電流值、鍍覆時間、陽極罩426的開口尺寸及遮蔽體480的位置的至少一個在內的鍍覆條件。此外,鍍覆條件的調整可以由鍍覆裝置1000的使用者進行,也可以由控制模組800進行。作為一個例子,控制模組800對鍍覆條件的調整也可以基於通過實驗等預先確定出的條件式或程式等來進行。
鍍覆條件的調整可以在鍍覆其他基板Wf時進行,也可以即時進行當前的鍍覆處理中的鍍覆條件的調整。作為一個例子,控制模組800可以調整遮蔽體480的位置。在圖6中,作為控制模組800調整鍍覆條件的一個例子,示出了調整鍍覆處理中的遮蔽體480的位置的一個例子。在圖6所示的例子中,伴隨著基板Wf的旋轉,通過電位感測器470檢測基板Wf外周附近的規定的檢測點Sp(參照圖5),由此測定基板Wf的周向(參照圖5中的點劃線)的膜厚變化。在圖6的上層,示出了橫軸為周向位置θ且縱軸為膜厚th的膜厚變化。在圖6所示的例子中,形成於θ1~θ2的區域的鍍膜的膜厚th比其他區域小。在這樣的情況下,控制模組800可以調整伴隨著基板Wf的旋轉的遮蔽體480的位置,以便在膜厚th較小的θ1~θ2的區域使遮蔽體480向退避位置移動(在圖6中為“OFF”),在其他區域使遮蔽體480向遮蔽位置移動(在圖6中為“ON”)。這樣一來,通過增加形成於θ1~θ2的區域的鍍覆的量,能夠提高形成於基板Wf的鍍膜的均勻性。
另外,控制模組800作為鍍覆條件的即時調整,也可以調整基板Wf與電阻體450的距離。根據本發明人們的研究可知,基板Wf與電阻體450的距離對形成於基板Wf的外周附近的鍍覆的量影響比較大,對形成於基板Wf的中央側區域的鍍覆的量相對沒有影響。因此,作為一個例子,控制模組800能夠在外周附近的鍍膜的膜厚大於目標時拉近基板Wf與電阻體450的距離,在外周附近的鍍膜的膜厚小於目標時拉開基板Wf與電阻體450的距離。另外,控制模組800也可以在遮蔽體480位於遮蔽位置的時間越長越拉開基板Wf與電阻體450的距離,在遮蔽體480位於遮蔽位置的時間越短越拉近基板Wf與電阻體450的距離。這樣一來,通過調整形成於基板Wf的外周附近的鍍覆的量,能夠提高形成於基板Wf的鍍膜的均勻性。此外,作為一個例子,控制模組800通過驅動升降機構442,能夠調整基板Wf與電阻體450的距離。但是,並不限定於這樣的例子,控制模組800也可以通過驅動機構452使電阻體450移動來調整基板Wf與電阻體450的距離。
另外,控制模組800作為鍍覆條件的即時調整,也可以調整陽極罩426的開口尺寸。作為一個例子,控制模組800也可以在外周附近的鍍膜的膜厚大於目標時減小陽極罩426的開口尺寸,在外周附近的鍍膜的膜厚小於目標時增大陽極罩426的開口尺寸。
<第二實施方式>
圖7是示意性地表示第二實施方式的鍍覆模組的結構的縱向剖視圖。針對第二實施方式的鍍覆模組400,對與第一實施方式的鍍覆模組400重複的部分使用相同的附圖標記並且省略說明。在第二實施方式的鍍覆模組400中,與第一實施方式的鍍覆模組400同樣地,在鍍覆槽410內配置有導管462,在該導管462的第二部分462b設置有輔助陽極472來代替電位感測器470。此外,鍍覆模組400也可以具備設置有輔助陽極472的第一導管462、和設置有電位感測器470的第二導管462。在該情況下,雖不進行限定,但第一導管462的開口端462a與第二導管462的開口端462a較佳配置為距基板Wf的中心相同的距離。另外,鍍覆模組400也可以具備多組設置有輔助陽極472的第一導管462和設置有電位感測器470的第二導管462。
輔助陽極472構成為能夠通過導管462內的鍍覆液在與基板Wf之間施加電壓。這裡,在輔助陽極472與基板Wf之間施加電壓,由此電流主要流向導管462的開口端464附近的被鍍覆面Wf-a。因此,使用輔助陽極472,由此能夠在開口端464附近的局部區域促進導電膜(鍍膜)的析出。特別是,通過伴隨著基板支架440(基板Wf)的旋轉而使用輔助陽極472,控制模組800能夠針對鍍膜的形成慢的(膜厚小的)區域局部地促進鍍膜的析出,從而能夠提高形成於基板Wf的鍍膜的均勻性。
在圖8中,作為控制模組800調整鍍覆條件的一個例子,示出了調整鍍覆處理中的流向輔助陽極472的電流的一個例子。在圖8所示的例子中,與圖6所示的例子同樣地,在上層示出了橫軸為周向位置θ且縱軸為膜厚th的膜厚變化。作為一個例子,控制模組800以越是膜厚th較小的區域越越大流向輔助陽極472的電流的方式調整施加於輔助陽極472與基板Wf之間的電壓,由此能夠提高形成於基板Wf的鍍膜的均勻性。此外,在第二實施方式中,控制模組800在推斷鍍膜厚度時,較佳考慮輔助陽極472形成鍍膜的情況。據此,能夠提高形成於基板Wf的鍍膜厚度的推斷精度。
<變形例>
圖9是示意性地表示第一實施方式的變形例的鍍覆模組的結構的縱向剖視圖。針對變形例的鍍覆模組400,對與第一實施方式的鍍覆模組400重複的部分標注相同的附圖標記並省略說明。在變形例的鍍覆模組400中,導管462構成為能夠通過驅動機構466移動。驅動機構466由控制模組800控制,從而能夠調整導管462的開口端464的位置。驅動機構466能夠由馬達或螺線管等習知的機構實現。如上述那樣,由電位感測器470檢測出的導管462內的電位與開口端464附近的電位大致相等,因此通過驅動機構466調整導管462的開口端464的位置,由此能夠變更電位感測器470的疑似檢測位置。此外,雖不進行限定,但驅動機構468a也可以構成為使電位感測器470沿著基板Wf的半徑方向移動。另外,在圖9所示的例子中,在導管462設置有電位感測器470,但也可以如在第二實施方式說明的那樣,在導管462設置輔助陽極472。這樣一來,通過驅動機構466調整導管462的開口端464的位置,由此能夠調整被鍍覆面Wf-a中的來自輔助陽極472的電壓發揮作用的位置。
<第三實施方式>
圖10是示意性地表示第三實施方式的鍍覆模組400A的結構的縱向剖視圖。在第二實施方式中,基板Wf被保持為沿鉛垂方向延伸,也就是說,板面朝向水平方向。如圖10所示,鍍覆模組400A具備:在內部保持鍍覆液的鍍覆槽410A、配置於鍍覆槽410A內的陽極430A以及基板支架440A。在第二實施方式中,作為基板Wf以方形基板為例進行說明,但與第一實施方式同樣地,基板Wf包括方形基板、圓形基板。
陽極430A配置為在鍍覆槽內與基板Wf的板面對置。陽極430A與電源90的正極連接,基板Wf經由基板支架440A與電源90的負極連接。若在陽極430A與基板Wf之間施加電壓,則電流流向基板Wf,從而在鍍覆液的存在下在基板Wf的表面形成金屬膜。
鍍覆槽410A具備:內槽412A,其在內部配置有基板Wf及陽極430A;和溢流槽414A,其與內槽412A鄰接。內槽412A內的鍍覆液越過內槽412A的側壁流入溢流槽414A內。
在溢流槽414A的底部連接有鍍覆液循環線58a的一端,鍍覆液循環線58a的另一端與內槽412A的底部連接。在鍍覆液循環線58a安裝有循環泵58b、恆溫單元58c以及篩檢器58d。鍍覆液在內槽412A的側壁溢出而流入溢流槽414A,進一步從溢流槽414A通過鍍覆液循環線58a返回鍍覆液存積槽52。這樣,鍍覆液通過鍍覆液循環線58a而在內槽412A與溢流槽414A之間循環。
鍍覆模組400A進一步具備調整基板Wf上的電位分佈的調整板(Regulation plate)454。調整板454配置於基板Wf與陽極430A之間,具有用於限制鍍覆液中的電場的開口454a。
另外,鍍覆模組400A在鍍覆槽410A內設置有導管462A。導管462A作為一個例子,能夠由PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)這樣的樹脂形成。與上述的實施方式的導管462同樣地,導管462A具有:配置於基板Wf與陽極430A之間的區域的包含開口端464A的第一部分462Aa;和配置於遠離基板Wf與陽極430A之間的區域的區域的第二部分462Ab。另外,在導管462A的第二部分462Ab設置有電位感測器470A。電位感測器470A的檢測信號被輸入控制模組800A。
在這樣的第三實施方式的鍍覆模組400A中,與第一實施方式的鍍覆模組400同樣地,能夠在鍍覆處理中進行電位感測器470A的即時檢測。然後,控制模組800A基於電位感測器470A的檢測值來測定鍍膜的膜厚。由此,能夠在鍍覆處理中即時測定形成於基板Wf的被鍍覆面的鍍膜的膜厚變化。另外,控制模組800A也能夠基於鍍膜的膜厚,與在第一實施方式說明的內容同樣地,調整鍍覆條件。
此外,在第三實施方式的鍍覆模組400A中,也可以代替電位感測器470A而將輔助陽極472設置於導管462A。這樣一來,能夠與在第二實施方式說明的內容同樣地,使用輔助陽極472來調整鍍覆條件。另外,鍍覆模組400A也可以具備1組或多組設置有輔助陽極472的第一導管462A和設置有電位感測器470A的第二導管462A。另外,導管462也可以構成為能夠通過驅動機構466移動。
本案主張基於2022年3月1日申請的日本專利申請號第2022-30876號的優先權。日本專利申請號第2022-30876號的包含說明書、申請專利範圍、圖式以及摘要在內的全部公開內容通過參照作為整體被引入到本案中。日本特開2008-19496號公報(專利文獻1)以及日本特開2002-105695號公報(專利文獻2)的包含說明書、申請專利範圍、圖式以及摘要在內的全部公開通過參照作為整體被引入到本案中。
本發明也能夠記載為以下的方式。
[方式1]根據方式1,提出一種鍍覆裝置,上述鍍覆裝置具備:鍍覆槽;基板支架,該基板支架用於保持基板;陽極,該陽極以與被所述基板支架保持的基板對置的方式配置於上述鍍覆槽內;導管,該導管具有配置於被上述基板支架保持的基板與上述陽極之間的區域的包含開口端的第一部分、和遠離被上述基板支架保持的基板與上述陽極之間的區域的第二部分,上述導管的至少一部分被鍍覆液填滿;以及電位感測器,該電位元感測器配置於上述導管的上述外側區域,構成為對鍍覆液的電位進行測量。
根據方式1,能夠在鍍覆處理中測定鍍覆槽內的鍍覆液的電位。由此,能夠實現形成於基板的鍍膜的均勻性的提高。
[方式2]根據方式2,提出一種鍍覆裝置,上述鍍覆裝置具備:鍍覆槽;基板支架,該基板支架用於保持基板;陽極,該陽極以與被上述基板支架保持的基板對置的方式配置於上述鍍覆槽內;導管,該導管具有在上述鍍覆槽內配置於上述基板支架與上述陽極之間的區域的包含開口端的第一部分、和遠離上述基板支架與上述陽極之間的區域的第二部分,上述導管的至少一部分被鍍覆液填滿;以及輔助陽極,該輔助陽極配置於上述導管的上述第二部分。
根據方式2,能夠使用配置於導管的輔助陽極,實現形成於基板的鍍膜的均勻性的提高。
[方式3]根據方式3,在方式1或2的基礎上,上述導管的上述開口端面向被上述基板支架保持的基板的被鍍覆面。
[方式4]根據方式4,在方式1~3中任一方式的基礎上,具備配置於上述陽極與被上述基板支架保持的基板之間的電阻體,上述導管的開口端配置於上述電阻體與上述基板之間。
[方式5]根據方式5,在方式1~4中任一方式的基礎上,上述導管的上述第二部分向上述鍍覆槽的外部延伸。
[方式6]根據方式6,在方式1~5中任一方式的基礎上,具備:槳,該槳配置於被上述基板支架保持的基板與上述陽極之間;和槳攪拌機構,該槳攪拌機構用於使上述槳運動來攪拌鍍覆液,上述導管的上述第一部分配置於上述槳的外周側。
[方式7]根據方式7,在方式1的基礎上,具備控制模組,該控制模組構成為基於上述電位感測器的檢測信號,推斷鍍覆處理中的上述基板內的鍍覆電流的分佈。
[方式8]根據方式8,在方式7的基礎上,上述控制模組構成為基於推斷出的上述基板內的鍍覆電流的分佈,推斷上述基板內的上述鍍膜的膜厚分佈。
[方式9]根據方式9,在方式1、7、8中任一方式的基礎上,具備控制模組,該控制模組在鍍覆處理中基於上述電位感測器的檢測信號,來調整鍍覆條件。
[方式10]根據方式10,在方式1~9中任一方式的基礎上,進一步具備使上述基板支架旋轉的旋轉機構。
[方式11]根據方式11,在方式1~10中任一方式的基礎上,上述基板支架構成為在上述鍍覆槽內以使被鍍覆面朝向下方的狀態保持上述基板。
[方式12]根據方式12,在方式1~10中任一方式的基礎上,上述基板支架構成為在上述鍍覆槽內以使上述被鍍覆面朝向側方的狀態保持上述基板。
以上,對本發明的實施方式進行了說明,但上述的發明的實施方式是為了容易理解本發明,並不限定本發明。本發明在不脫離其主旨的範圍內能夠進行變更、改良,並且本發明當然包括其等同物。另外,在能夠解決上述的課題的至少一部分的範圍或者起到效果的至少一部分的範圍內,能夠進行實施方式及變形例的任意組合,能夠進行申請專利範圍及說明書記載的各構成元件的任意組合或省略。
400、400A:鍍覆模組
410、410A:鍍覆槽
420:隔膜
426:陽極罩
430、430A:陽極
440、440A:基板支架
442:升降機構
448:旋轉機構
450:電阻體
452:驅動機構
454:調整板
456:槳
462:導管
462a:第一部分
462b:第二部分
464:開口端
466:驅動機構
468:填充機構
470、470A:電位感測器
472:輔助陽極
480:遮蔽體
800、800A:控制模組
1000:鍍覆裝置
Wf:基板
Wf-a:被鍍覆面
圖1是表示第一實施方式的鍍覆裝置的整體結構的立體圖。
圖2是表示第一實施方式的鍍覆裝置的整體結構的俯視圖。
圖3是示意性地表示第一實施方式的鍍覆模組的結構的縱向剖視圖。
圖4是放大表示第一實施方式的鍍覆模組的導管周邊的示意圖。
圖5是從下方觀察本實施方式的遮蔽體與基板的示意圖。
圖6是作為控制模組調整鍍覆條件的一例而示出了調整鍍覆處理中的遮蔽體的位置的一個例子。
圖7是示意性地表示第二實施方式的鍍覆模組的結構的縱向剖視圖。
圖8是作為控制模組調整鍍覆條件的一例而示出了調整鍍覆處理中的流向輔助陽極的電流的一個例子。
圖9是示意性地表示第一實施方式的變形例的鍍覆模組的結構的縱向剖視圖。
圖10是示意性地表示第三實施方式的鍍覆模組的結構的縱向剖視圖。
412:內槽
420:隔膜
422:陰極區域
424:陽極區域
426:陽極罩
440:基板支架
450:電阻體
462:導管
462a:第一部分
462b:第二部分
464:開口端
468:填充機構
470:電位感測器
wf:基板
wf-a:被鍍覆面
Claims (12)
- 一種鍍覆裝置,具備: 鍍覆槽; 基板支架,用於保持基板; 陽極,以與被所述基板支架保持的基板對置的方式配置於所述鍍覆槽內; 導管,具有: 第一部分,包含配置於被所述基板支架保持的基板與所述陽極之間的區域的開口端;及 第二部分,遠離被所述基板支架保持的基板與所述陽極之間的區域; 其中,所述導管的至少一部分被鍍覆液填滿; 第一檢測電極,作為電位感測器,所述第一檢測電極配置於所述導管的所述第二部分,構成為對鍍覆液的電位進行測量; 第二檢測電極,作為參照用的電位感測器,所述第二檢測電極配置於所述鍍覆槽內的與所述開口端相比沒有電位變化的第二位置;以及 控制模組,對所述第一檢測電極與所述第二檢測電極的電位差進行測定,基於所述電位差推斷所述基板的鍍膜厚度。
- 如請求項1所述的鍍覆裝置,其中所述導管的所述開口端係面向被所述基板支架保持的基板的被鍍覆面。
- 如請求項1所述的鍍覆裝置,其中具備配置於所述陽極與被所述基板支架保持的基板之間的電阻體,所述導管的開口端係配置於所述電阻體與所述基板之間。
- 如請求項1所述的鍍覆裝置,其中所述導管的所述第二部分係向所述鍍覆槽的外部延伸。
- 如請求項1所述的鍍覆裝置,其中具備: 槳,配置於被所述基板支架保持的基板與所述陽極之間;和 槳攪拌機構,用於使所述槳運動來攪拌鍍覆液, 其中所述導管的所述第一部分係配置於所述槳的外周側。
- 如請求項1所述的鍍覆裝置,其中所述控制模組構成為基於所述第一檢測電極與所述第二檢測電極的電位差,推斷鍍覆處理中的所述基板內的鍍覆電流的分佈。
- 如請求項6所述的鍍覆裝置,其中所述控制模組構成為基於推斷出的所述基板內的鍍覆電流的分佈,推斷所述基板內的鍍膜的膜厚分佈。
- 如請求項1所述的鍍覆裝置,其中具備: 控制模組,在鍍覆處理中基於所述第一檢測電極與所述第二檢測電極的電位差,來調整鍍覆條件。
- 如請求項1所述的鍍覆裝置,其中更具備: 第二導管,具有: 第三部分,包含在所述鍍覆槽內配置於所述基板支架與所述陽極之間的開口端;及 第四部分,遠離所述基板支架與所述陽極之間; 其中所述第二導管的至少一部分被鍍覆液填滿;以及 輔助陽極,配置於所述第二導管的所述第四部分。
- 如請求項1所述的鍍覆裝置,其中更具備使所述基板支架旋轉的旋轉機構。
- 如請求項1所述的鍍覆裝置,其中所述基板支架構成為在所述鍍覆槽內以使被鍍覆面朝向下方的狀態保持所述基板。
- 如請求項1所述的鍍覆裝置,其中所述基板支架構成為在所述鍍覆槽內以使被鍍覆面朝向側方的狀態保持所述基板。
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