KR102334585B1 - 기판 홀더 및 이것을 사용한 도금 장치 - Google Patents

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Abstract

판 스프링을 사용하지 않는, 새로운 위치 결정 구조를 갖는 기판 홀더, 및 이것을 사용한 도금 장치를 제공한다.
기판 홀더가 제공된다. 이 기판 홀더는, 기판과 접촉하도록 구성되는 제1면을 갖는 제1 보유 지지 부재와, 제1 보유 지지 부재와 함께 기판을 사이에 넣어 보유 지지하는 제2 보유 지지 부재를 갖는다. 제1 보유 지지 부재는, 제1면에 접촉한 기판을 제1면의 소정의 위치에 위치 결정하는 위치 결정 부재를 갖는다. 위치 결정 부재는, 기판의 주연부와 접촉하고, 제1면의 소정의 위치에 기판을 위치 결정하는 제1 위치와, 기판과 접촉하지 않는 제2 위치 사이를 이동하도록 구성된다. 제2 보유 지지 부재는, 제1 보유 지지 부재와 제2 보유 지지 부재에 의해 기판을 보유 지지하였을 때, 위치 결정 부재를 제1 위치에 위치시키도록 구성된 구동 부재를 갖는다.

Description

기판 홀더 및 이것을 사용한 도금 장치 {SUBSTRATE HOLDER AND PLATING APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은, 기판 홀더 및 이것을 사용한 도금 장치에 관한 것이다.
예를 들어, TAB(Tape Automated Bonding)나 플립 칩의 제조에 있어서는, 도선이 형성된 반도체 칩의 표면의 소정 개소에 금, 구리, 땜납, 혹은 니켈, 또는 이들을 다층으로 적층한 금속으로 이루어지는 돌기상 접속 전극(범프)을 형성하는 것이 널리 행해지고 있다. 이 범프를 통해, 반도체 칩을, 패키지의 전극이나 TAB 전극과 전기적으로 접속하고 있다. 이 범프의 형성 방법으로서는, 전해 도금법, 증착법, 인쇄법, 볼 범프법과 같은 다양한 방법이 있다. 최근에는, 반도체 칩의 I/O 수의 증가, 미세 피치화에 수반하여, 미세화가 가능하고 성능이 비교적 안정되어 있는 전해 도금법이 많이 사용되고 있다.
전해 도금법은, 컵식과 딥식으로 크게 구별된다. 컵식에서는, 반도체 웨이퍼 등의 기판의 피도금면을 하향(페이스 다운)으로 하여 수평으로 배치하고, 도금액을 하방으로부터 분출하여, 기판에 도금이 행해진다. 딥식에서는, 도금조 중에 기판을 수직으로 세우고, 도금액을 도금조의 하방으로부터 주입하여 오버플로우 시킴으로써 기판에 도금이 행해진다. 딥식을 채용한 전해 도금법은, 도금의 품질에 악영향을 미치는 기포의 빠짐이 좋고, 풋프린트가 작다고 하는 이점을 갖고 있다. 이로 인해, 도금 구멍의 치수가 비교적 크고, 도금에 긴 시간을 요하는 범프 도금에 적합하다고 생각된다.
종래의 딥식을 채용한 전해 도금 장치에 있어서는, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 착탈 가능하게 보유 지지하는 기판 홀더가 사용된다. 이 기판 홀더는, 기판의 단부면과 이면을 시일하여, 기판의 표면(피도금면)을 노출시킨다. 이 기판 홀더를 기판과 함께 도금액 중에 침지시킴으로써, 기판의 표면에 도금이 행해진다.
기판 홀더는, 기판 표면에 전류를 흐르게 하기 위해, 기판 표면에 접촉하는 전기 접점을 갖는다. 예를 들어, 한 쌍의 보유 지지 부재에 의해 기판을 착탈 가능하게 보유 지지하도록 한 기판 홀더에 있어서는, 한쪽의 보유 지지 부재에 전기 접점이 설치된다. 다른 쪽의 보유 지지 부재의 지지면에 기판을 적재한 상태에서, 이들 보유 지지 부재에 의해 기판을 보유 지지함으로써, 전기 접점이 기판 표면에 접촉한다.
이러한 기판 홀더에서는, 상기 전기 접점이 판 스프링 형상으로 형성되고, 이들 보유 지지 부재에 의해 기판을 보유 지지할 때, 한쪽의 보유 지지 부재에 설치된 전기 접점에 의해 지지면 상의 기판을 지지면의 중앙에 센터링하는 것이 행해지고 있다(특허문헌 1 참조). 즉, 전기 접점을 기판의 에지부에 접촉시키고, 전기 접점의 탄성력을 이용하여, 기판을 중심 방향으로 가압하고 있다.
일본 특허 제4162440호 공보
이러한 전기 접점은, 판 스프링의 탄성력에 의해 기판을 중심 방향으로 가압하고 있으므로, 각 전기 접점의 탄성력이 불균일한 경우는, 기판의 센터링(위치 결정)을 정확하게 행하는 것이 곤란한 경우가 있다. 또한, 판 스프링의 탄성력에 의한 기판의 센터링(위치 결정)에는, 다음과 같은 과제가 있다. 즉, 판 스프링의 탄성력은, 판 스프링 가동부의 무부하 시의 위치, 부하 시의 위치, 및 치수에 의해 결정되는 한편, 판 스프링의 특성상, 이들의 설정을 관리하는 것은 어려워, 탄성력을 정확하게 미세 조정하는 것이 어려운 경우가 있다. 기판의 센터링(위치 결정) 능력을 높게 설정하기 위해서는 강성이 높은 판 스프링이 바람직하다. 그러나, 판 스프링의 강성이 높은 경우, 판 스프링이 기판에 가하는 부하가 높아져, 최악의 경우, 기판을 손상시켜 버릴 우려가 있다. 이와는 반대로, 강성이 낮은 판 스프링을 사용하면, 기판이 손상되는 것을 억제할 수 있다. 그러나, 강성이 낮은 판 스프링은, 기판의 센터링(위치 결정) 능력이 낮다고 하는 문제가 있다. 따라서, 기판을 손상시키는 일 없이, 기판의 센터링(위치 결정)을 적절하게 행하는 것이 과제로 되어 있었다.
또한, 특허문헌 1에 있어서는, 기판 홀더에 복수 회에 걸쳐 기판의 탈착을 행함으로써 전기 접점에 금속 피로가 발생한 경우에는, 기판의 센터링을 정확하게 행할 수 없게 될 우려도 있다. 또한, 특허문헌 1의 기판 홀더에는, 복수의 전기 접점이 설치된다. 이들 전기 접점은 소모품이며, 복수의 전기 접점 중 일부만이 교환되는 경우가 있다. 이와 같이 하여 오래된 전기 접점과 새로운 전기 접점이 기판 홀더에 설치된 경우, 전기 접점마다 탄성력이 상이할 우려가 있고, 그 결과, 기판의 센터링을 정확하게 행할 수 없게 될 우려가 있다.
본 발명은 상기 문제에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적 중 하나는, 판 스프링을 사용하지 않는, 새로운 위치 결정 구조를 갖는 기판 홀더, 및 이것을 사용한 도금 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 기판 홀더가 제공된다. 이 기판 홀더는, 기판과 접촉하도록 구성되는 제1면을 갖는 제1 보유 지지 부재와, 상기 제1 보유 지지 부재와 함께 상기 기판을 사이에 넣어 보유 지지하는 제2 보유 지지 부재를 갖는다. 상기 제1 보유 지지 부재는, 상기 제1면에 접촉한 상기 기판을 상기 제1면의 소정의 위치에 위치 결정하는 위치 결정 부재를 갖는다. 상기 위치 결정 부재는, 상기 기판의 주연부와 접촉하고, 상기 제1면의 소정의 위치에 상기 기판을 위치 결정하는 제1 위치와, 상기 기판과 접촉하지 않는 제2 위치 사이를 이동하도록 구성된다. 상기 제2 보유 지지 부재는, 상기 제1 보유 지지 부재와 상기 제2 보유 지지 부재에 의해 상기 기판을 보유 지지하였을 때, 상기 위치 결정 부재를 상기 제1 위치에 위치시키도록 구성된 구동 부재를 갖는다.
이 일 형태에 의하면, 위치 결정 부재가 제1 위치와 제2 위치 사이를 이동하고, 제1 보유 지지 부재와 제2 보유 지지 부재에 의해 기판을 보유 지지하였을 때, 구동 부재가 위치 결정 부재를 제1 위치로 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 위치 결정 부재에 탄성력을 갖는 판 스프링을 사용하지 않아도, 구동 부재에 의해 위치 결정 부재를 제1 위치로 이동시켜, 기판을 위치 결정할 수 있다. 즉, 기판을 제1 위치에 정확하게 위치 결정하여, 이른바 정위치에 있어서 기판을 보유 지지할 수 있다. 또한, 위치 결정 부재에 판 스프링을 사용할 필요가 없으므로, 위치 결정 부재를 수지나 금속 등의 강체로 형성할 수 있다. 이로 인해, 판 스프링의 탄성력이 불균일해지는 것에 기인하여 충분한 기판의 위치 결정 정밀도를 확보할 수 없는 것과 같은 과제도 해소된다. 종래와 같이 판 스프링 구조로 기판을 위치 결정하는 경우, 기판을 충분히 가압하기 위한 탄성력을 확보하기 위해, 판 스프링 구조에 어느 정도의 여유를 갖게 할 필요가 있었다. 그러나, 이 일 형태에 의하면, 위치 결정 부재에 판 스프링을 사용할 필요가 없으므로, 위치 결정 부재를 강체로 형성할 수 있고, 그 결과, 위치 결정 부재의 폭(기판 주위 방향의 폭)을 종래에 비해 작게 할 수 있다. 게다가, 위치 결정 부재의 폭을 작게 할 수 있으므로, 그만큼 급전부의 폭을 크게 할 수 있어, 기판의 거의 전체 주위에 걸쳐 급전부를 배치할 수 있다. 그 결과, 기판에 균일하게 전류를 흐르게 할 수 있어, 기판에 형성되는 도금막의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 기판 홀더가 제공된다. 이 기판 홀더는, 기판과 접촉하도록 구성되는 제1면을 갖는 제1 보유 지지 부재와, 상기 제1 보유 지지 부재와 함께 상기 기판을 사이에 넣어 보유 지지하는 제2 보유 지지 부재를 갖는다. 상기 제2 보유 지지 부재는, 상기 제1면에 접촉한 상기 기판을 상기 제1면의 소정의 위치에 위치 결정하는 위치 결정 부재를 갖는다. 상기 위치 결정 부재는, 상기 기판의 주연부와 접촉하고, 상기 제1면의 소정의 위치에 상기 기판을 위치 결정하는 제1 위치와, 상기 기판과 접촉하지 않는 제2 위치 사이를 이동하도록 구성된다. 상기 제1 보유 지지 부재는, 상기 제1 보유 지지 부재와 상기 제2 보유 지지 부재에 의해 상기 기판을 보유 지지하였을 때, 상기 위치 결정 부재를 상기 제1 위치에 위치시키도록 구성된 구동 부재를 갖는다.
이 일 형태에 의하면, 위치 결정 부재가 제1 위치와 제2 위치 사이를 이동하고, 제1 보유 지지 부재와 제2 보유 지지 부재에 의해 기판을 보유 지지하였을 때, 구동 부재가 위치 결정 부재를 제1 위치로 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 위치 결정 부재에 탄성력을 갖는 판 스프링을 사용하지 않아도, 구동 부재에 의해 위치 결정 부재를 제1 위치로 이동시켜, 기판을 위치 결정할 수 있다. 즉, 기판을 제1 위치에 정확하게 위치 결정하여, 이른바 정위치에 있어서 기판을 보유 지지할 수 있다. 또한, 위치 결정 부재에 판 스프링을 사용할 필요가 없으므로, 위치 결정 부재를 수지나 금속 등의 강체로 형성할 수 있다. 이로 인해, 판 스프링의 탄성력이 불균일해지는 것에 기인하여 충분한 기판의 위치 결정 정밀도를 확보할 수 없는 것과 같은 과제도 해소된다. 종래와 같이 판 스프링 구조로 기판을 위치 결정하는 경우, 기판을 충분히 가압하기 위한 탄성력을 확보하기 위해, 판 스프링 구조에 어느 정도의 여유를 갖게 할 필요가 있었다. 그러나, 이 일 형태에 의하면, 위치 결정 부재에 판 스프링을 사용할 필요가 없으므로, 위치 결정 부재를 강체로 형성할 수 있고, 그 결과, 위치 결정 부재의 폭(기판 주위 방향의 폭)을 종래에 비해 작게 할 수 있다. 게다가, 위치 결정 부재의 폭을 작게 할 수 있으므로, 그만큼 급전부의 폭을 크게 할 수 있어, 기판의 거의 전체 주위에 걸쳐 급전부를 배치할 수 있다. 그 결과, 기판에 균일하게 전류를 흐르게 할 수 있어, 기판에 형성되는 도금막의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 상기 위치 결정 부재 또는/및 상기 구동 부재는, 강체로 형성된다.
이 일 형태에 의하면, 위치 결정 부재 또는/및 상기 구동 부재가, 강체로 형성된다. 종래와 같이 판 스프링 구조로 기판을 위치 결정하는 경우, 기판을 충분히 가압하기 위한 탄성력을 확보하기 위해, 판 스프링 구조에 어느 정도의 여유를 갖게 할 필요가 있었다. 그러나, 위치 결정 부재가 강체로 형성되는 경우에는, 위치 결정 부재의 폭(기판 주위 방향의 폭)을 종래에 비해 작게 할 수 있다. 게다가, 위치 결정 부재의 폭을 작게 할 수 있으므로, 그만큼 급전부의 폭을 크게 할 수 있어, 기판의 거의 전체 주위에 걸쳐 급전부를 배치할 수 있다. 그 결과, 기판에 균일하게 전류를 흐르게 할 수 있어, 기판에 형성되는 도금막의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 상기 위치 결정 부재 또는/및 상기 구동 부재는, 방향족 폴리에테르케톤으로 형성된다.
이 일 형태에 의하면, 위치 결정 부재 또는/및 구동 부재가, 방향족 폴리에테르케톤으로 형성된다. 방향족 폴리에테르케톤은, 예를 들어 PEK(폴리에테르케톤), PEEK(폴리에테르에테르케톤), PEKK(폴리에테르케톤케톤) 및 PEEKK(폴리에테르에테르케톤케톤), 및 이들의 복합재 등을 포함한다. 방향족 폴리에테르케톤, 특히 PEEK는, 양호한 가공성과 강성을 갖는 수지(강체)이다. 따라서, 위치 결정 부재 또는/및 구동 부재가 방향족 폴리에테르케톤, 특히 PEEK로 형성됨으로써, 위치 결정 부재 또는/및 구동 부재를 비교적 용이하게 가공할 수 있다. 또한, 방향족 폴리에테르케톤, 특히 PEEK는, 양호한 내피로성, 내마모성, 내약품성을 가지므로, 기판 홀더에 의해 반복하여 기판을 탈착해도 위치 결정 부재 또는/및 구동 부재가 파손되기 어렵고, 또한 도금액의 영향을 받기 어렵다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 상기 구동 부재는, 합성 수지로 형성된다.
이 일 형태에 의하면, 구동 부재가 합성 수지로 형성된다. 합성 수지에는, 예를 들어 PVC(폴리염화비닐)나 방향족 폴리에테르케톤 등을 포함할 수 있다. 방향족 폴리에테르케톤은, 예를 들어 PEK(폴리에테르케톤), PEEK(폴리에테르에테르케톤), PEKK(폴리에테르케톤케톤) 및 PEEKK(폴리에테르에테르케톤케톤), 및 이들의 복합재 등을 포함한다. 방향족 폴리에테르케톤, 특히 PEEK는, 양호한 가공성과 강성을 갖는 수지(강체)이다. 따라서, 구동 부재가 방향족 폴리에테르케톤, 특히 PEEK로 형성됨으로써, 구동 부재를 비교적 용이하게 가공할 수 있다. 또한, 방향족 폴리에테르케톤, 특히 PEEK는, 양호한 내피로성, 내마모성, 내약품성을 가지므로, 기판 홀더에 의해 반복하여 기판을 탈착해도 구동 부재가 파손되기 어렵고, 또한 도금액의 영향을 받기 어렵다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 기판 홀더는, 상기 제1 보유 지지 부재 또는 상기 제2 보유 지지 부재와 상기 위치 결정 부재 사이에 배치되고, 상기 위치 결정 부재를 상기 제2 위치에 가압하는 가압 부재를 갖는다.
이 일 형태에 의하면, 위치 결정 부재는, 구동 부재에 의해 제1 위치로 이동되어 있지 않은 동안은, 가압 부재에 의해 제2 위치에 가압된다. 이에 의해, 제1 보유 지지 부재와 제2 보유 지지 부재에 의해 기판을 보유 지지하고 있지 않을 때에는, 자동적으로 위치 결정 부재가 제2 위치에 위치하므로, 기판을 기판 홀더에 용이하게 탈착할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 기판 홀더는, 상기 위치 결정 부재를 회전 가능하게 지지하는 핀을 갖고, 상기 위치 결정 부재는, 상기 핀을 중심으로 회전함으로써, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이를 이동한다.
이 일 형태에 의하면, 위치 결정 부재가 핀에 의해 회전 가능하게 지지되므로, 예를 들어 위치 결정 부재가 제1 위치와 제2 위치 사이를 수평 방향 또는 연직 방향으로 이동하는 경우에 비해, 위치 결정 부재의 이동 스페이스나 설치 스페이스를 작게 할 수 있다. 게다가, 기판 홀더의 사이즈의 대형화를 억제할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 상기 위치 결정 부재는, 선단부를 갖고, 상기 선단부는, 제1 선단부와 제2 선단부로 분기되고, 상기 제1 선단부는, 상기 제1 보유 지지 부재와 상기 제2 보유 지지 부재에 의해 상기 기판을 보유 지지한 상태에서, 상기 기판의 직경 방향 내측에 위치하고, 상기 제2 선단부는, 상기 제1 보유 지지 부재와 상기 제2 보유 지지 부재에 의해 상기 기판을 보유 지지한 상태에서, 상기 기판의 직경 방향 외측에 위치하고, 상기 제1 선단부는, 상기 기판과 접촉하도록 구성되고, 상기 제2 선단부는, 상기 구동 부재와 접촉하도록 구성된다.
이 일 형태에 의하면, 위치 결정 부재가 제1 선단부와 제2 선단부를 갖고, 제1 선단부와 제2 선단부가 분기되어 있다. 바꾸어 말하면, 제1 선단부와 제2 선단부 사이에 스페이스가 발생할 수 있다. 기판을 위치 결정할 때, 구동 부재가 제2 선단부와 접촉하여 위치 결정 부재를 제1 위치로 이동시키고, 이것에 대응하여 제1 위치로 이동한 위치 결정 부재의 제1 선단부가 기판과 접촉한다. 이때, 제1 선단부와 제2 선단부 사이에 스페이스가 존재함으로써, 제1 선단부가 다소의 탄성을 갖고 기판에 접촉할 수 있다. 그렇게 하면, 사이즈가 수 ㎜ 상이한 기판이라도, 제1 선단부가 그 수 ㎜의 치수 차를 흡수하여, 위치 결정 부재에 의해 서로 다른 사이즈의 기판을 위치 결정할 수 있다. 또한, 제1 선단부와 제2 선단부 사이의 스페이스는, 공극이어도 되고, 임의의 탄성체가 매립되어 있어도 된다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 상기 제1 보유 지지 부재는, 상기 기판을 상기 제1면 상의 소정의 위치로 가이드하는 가이드 부재를 갖는다.
이 일 형태에 의하면, 기판을 지지면에 배치할 때, 소정의 영역에 용이하게 배치할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 상기 제1 보유 지지 부재 또는 상기 제2 보유 지지 부재는, 상기 제2 보유 지지 부재와 상기 기판 사이를 시일하는 기판 시일 부재와, 상기 제2 보유 지지 부재와 상기 제1 보유 지지 부재 사이를 시일하는 홀더 시일 부재를 갖는다.
본 발명의 일 형태에 있어서, 상기 기판에 급전하는 급전부를 갖고, 상기 급전부는, 상기 기판의 주위 방향의 95％ 이상의 길이에 걸쳐 상기 기판과 접촉하도록 구성된다.
이 일 형태에 의하면, 기판의 거의 전체 주위에 걸쳐 급전부가 기판과 접촉하므로, 기판 표면에 흐르는 전류의 균일성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 상기 기판 홀더를 사용하여 기판에 도금 처리를 행하는 도금 장치가 제공된다.
도 1은 제1 실시 형태에 관한 기판 홀더를 사용하여 도금 처리를 행하는 도금 장치의 전체 배치도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 기판 홀더의 분해 사시도이다.
도 3은 기판 홀더의 제1 보유 지지 부재의 부분 평면도이다.
도 4는 기판을 보유 지지한 상태의 기판 홀더의 두께 방향의 절단면에 있어서의 부분 확대 단면도이다.
도 5는 베이스 가이드 기구를 도시하는 확대 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시한 가이드 부재의 개략 사시도이다.
도 7은 도 3에 도시한 위치 결정 부재의 사시도이다.
도 8은 가동 베이스에 설치된 상태의 위치 결정 부재의 사시도이다.
도 9는 위치 결정 부재의 종단면을 도시하는 사시도이다.
도 10은 위치 결정 부재가 제1 위치에 있는 상태를 도시하는, 기판을 보유 지지한 상태의 기판 홀더의 두께 방향의 절단면에 있어서의 부분 확대 단면도이다.
도 11a는 기판의 위치 결정을 행하는 스텝을 도시하는 개략도이다.
도 11b는 기판의 위치 결정을 행하는 스텝을 도시하는 개략도이다.
도 11c는 기판의 위치 결정을 행하는 스텝을 도시하는 개략도이다.
도 12는 위치 결정 부재의 변형 예를 도시하는, 기판을 보유 지지한 상태의 기판 홀더의 두께 방향의 절단면에 있어서의 부분 확대 단면도이다.
도 13은 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더의 제1 보유 지지 부재의 부분 사시도이다.
도 14는 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더의 위치 결정 부재의 사시도이다.
도 15는 제2 보유 지지 부재를 제1 보유 지지 부재에 설치하기 전의 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더를 도시하는 개략 단면도이다.
도 16은 제2 보유 지지 부재를 제1 보유 지지 부재에 설치하였을 때의 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더를 도시하는 개략 단면도이다.
도 17은 제1 보유 지지 부재를 제2 보유 지지 부재에 설치하기 전의 제3 실시 형태에 관한 기판 홀더를 도시하는 개략 단면도이다.
도 18은 제1 보유 지지 부재를 제2 보유 지지 부재에 설치하였을 때의 제3 실시 형태에 관한 기판 홀더를 도시하는 개략 단면도이다.
<제1 실시 형태>
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 이하에서 설명하는 도면에 있어서, 동일 또는 상당하는 구성 요소에는, 동일한 부호를 부여하여 중복된 설명을 생략한다. 도 1은, 제1 실시 형태에 관한 기판 홀더를 사용하여 도금 처리를 행하는 도금 장치의 전체 배치도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 이 도금 장치는, 2대의 카세트 테이블(102)과, 기판의 오리엔테이션 플랫이나 노치 등의 위치를 소정의 방향으로 맞추는 얼라이너(104)와, 도금 처리 후의 기판을 고속 회전시켜 건조시키는 스핀 린스 드라이어(106)를 갖는다. 카세트 테이블(102)은, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 수납한 카세트(100)를 탑재한다. 스핀 린스 드라이어(106)의 부근에는, 기판 홀더(30)를 적재하여 기판의 착탈을 행하는 기판 착탈부(120)가 설치되어 있다. 이들 유닛(100, 104, 106, 120)의 중앙에는, 이들 유닛 사이에서 기판을 반송하는 반송용 로봇으로 이루어지는 기판 반송 장치(122)가 배치되어 있다.
기판 착탈부(120)는, 레일(150)을 따라 횡방향으로 슬라이드 가능한 평판 형상의 적재 플레이트(152)를 구비하고 있다. 2개의 기판 홀더(30)는, 이 적재 플레이트(152)에 수평 상태에서 병렬로 적재되고, 한쪽의 기판 홀더(30)와 기판 반송 장치(122) 사이에서 기판의 전달이 행해진 후, 적재 플레이트(152)가 횡방향으로 슬라이드되고, 다른 쪽의 기판 홀더(30)와 기판 반송 장치(122) 사이에서 기판의 전달이 행해진다.
도금 장치는 또한, 스토커(124)와, 프리웨트조(126)와, 프리소크조(128)와, 제1 세정조(130a)와, 블로우조(132)와, 제2 세정조(130b)와, 도금조(110)를 갖는다. 스토커(124)에서는, 기판 홀더(30)의 보관 및 일시 배치가 행해진다. 프리웨트조(126)에서는, 기판이 순수에 침지된다. 프리소크조(128)에서는, 기판의 표면에 형성된 시드층 등의 도전층의 표면의 산화막이 에칭 제거된다. 제1 세정조(130a)에서는, 프리소크 후의 기판이 기판 홀더(30)와 함께 세정액(순수 등)에 의해 세정된다. 블로우조(132)에서는, 세정 후의 기판의 액 제거가 행해진다. 제2 세정조(130b)에서는, 도금 후의 기판이 기판 홀더(30)와 함께 세정액에 의해 세정된다. 기판 착탈부(120), 스토커(124), 프리웨트조(126), 프리소크조(128), 제1 세정조(130a), 블로우조(132), 제2 세정조(130b) 및 도금조(110)는, 이 순서로 배치되어 있다.
이 도금조(110)는, 예를 들어 오버플로우조(136)의 내부에 복수의 도금 셀(114)을 수납하여 구성되어 있다. 각 도금 셀(114)은, 내부에 1개의 기판을 수납하고, 내부에 보유 지지한 도금액 중에 기판을 침지시켜 기판 표면에 구리 도금 등의 도금을 실시하도록 구성된다.
도금 장치는, 이들 각 기기의 측방에 위치하여, 이들 각 기기의 사이에서 기판 홀더(30)를 기판과 함께 반송하는, 예를 들어 리니어 모터 방식을 채용한 기판 홀더 반송 장치(140)를 갖는다. 이 기판 홀더 반송 장치(140)는, 제1 트랜스포터(142)와, 제2 트랜스포터(144)를 갖고 있다. 제1 트랜스포터(142)는, 기판 착탈부(120), 스토커(124), 프리웨트조(126), 프리소크조(128), 제1 세정조(130a) 및 블로우조(132)와의 사이에서 기판을 반송하도록 구성된다. 제2 트랜스포터(144)는 제1 세정조(130a), 제2 세정조(130b), 블로우조(132) 및 도금조(110)와의 사이에서 기판을 반송하도록 구성된다. 도금 장치는, 제2 트랜스포터(144)를 구비하는 일 없이, 제1 트랜스포터(142)만을 구비하도록 해도 된다.
오버플로우조(136)의 양측에는, 각 도금 셀(114)의 내부에 위치하여 도금 셀(114) 내의 도금액을 교반하는 혼합 봉으로서의 패들을 구동하는, 패들 구동부(160) 및 패들 종동부(162)가 배치되어 있다.
이 도금 장치에 의한 일련의 도금 처리의 일례를 설명한다. 먼저, 카세트 테이블(102)에 탑재한 카세트(100)로부터, 기판 반송 장치(122)에 의해 기판을 1개 취출하여, 얼라이너(104)에 기판을 반송한다. 얼라이너(104)는, 오리엔테이션 플랫이나 노치 등의 위치를 소정의 방향으로 맞춘다. 이 얼라이너(104)에 의해 방향을 맞춘 기판을 기판 반송 장치(122)에 의해 기판 착탈부(120)까지 반송한다.
기판 착탈부(120)에 있어서는, 스토커(124) 내에 수용되어 있던 기판 홀더(30)를 기판 홀더 반송 장치(140)의 제1 트랜스포터(142)에 의해 2기 동시에 파지하여, 기판 착탈부(120)까지 반송한다. 그리고, 2기의 기판 홀더(30)를 기판 착탈부(120)의 적재 플레이트(152) 상에 동시에 수평으로 적재한다. 이 상태에서, 각각의 기판 홀더(30)에 기판 반송 장치(122)가 기판을 반송하고, 반송한 기판을 기판 홀더(30)에 의해 보유 지지한다.
다음으로, 기판을 보유 지지한 기판 홀더(30)를 기판 홀더 반송 장치(140)의 제1 트랜스포터(142)에 의해 2기 동시에 파지하여, 프리웨트조(126)에 수납한다. 다음으로, 프리웨트조(126)에서 처리된 기판을 보유 지지한 기판 홀더(30)를, 제1 트랜스포터(142)에 의해 프리소크조(128)에 반송하고, 프리소크조(128)에서 기판 상의 산화막을 에칭한다. 계속해서, 이 기판을 보유 지지한 기판 홀더(30)를, 제1 세정조(130a)로 반송하여, 이 제1 세정조(130a)에 수납된 순수로 기판의 표면을 수세한다.
수세가 종료된 기판을 보유 지지한 기판 홀더(30)는, 제2 트랜스포터(144)에 의해 제1 세정조(130a)로부터 도금조(110)로 반송되고, 도금액을 채운 도금 셀(114)에 수납된다. 제2 트랜스포터(144)는, 상기한 순서를 순차 반복하여 행하여, 기판을 보유 지지한 기판 홀더(30)를 순차 도금조(110)의 각각의 도금 셀(114)에 수납한다.
각각의 도금 셀(114)에서는, 도금 셀(114) 내의 애노드(도시하지 않음)와 기판 사이에 도금 전압을 인가하고, 동시에 패들 구동부(160) 및 패들 종동부(162)에 의해 패들을 기판의 표면과 평행하게 왕복 이동시킴으로써, 기판의 표면에 도금을 행한다.
도금이 종료된 후, 도금 후의 기판을 보유 지지한 기판 홀더(30)를 제2 트랜스포터(144)에 의해 2기 동시에 파지하여, 제2 세정조(130b)까지 반송하고, 제2 세정조(130b)에 수용된 순수에 침지시켜 기판의 표면을 순수 세정한다. 다음으로, 기판 홀더(30)를, 제2 트랜스포터(144)에 의해 블로우조(132)에 반송하고, 에어의 분사 등에 의해 기판 홀더(30)에 부착된 물방울을 제거한다. 그 후, 기판 홀더(30)를, 제1 트랜스포터(142)에 의해 기판 착탈부(120)에 반송한다.
기판 착탈부(120)에서는, 기판 반송 장치(122)에 의해 기판 홀더(30)로부터 처리 후의 기판이 취출되어, 스핀 린스 드라이어(106)에 반송된다. 스핀 린스 드라이어(106)는, 고속 회전에 의해 도금 처리 후의 기판을 고속 회전시켜 건조시킨다. 건조된 기판은, 기판 반송 장치(122)에 의해 카세트(100)로 복귀된다.
다음으로, 도 1에 도시한 기판 홀더(30)의 상세에 대해 설명한다. 도 2는 제1 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)의 분해 사시도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 기판 홀더(30)는, 예를 들어 염화비닐제이며 직사각형 평판 형상인 제1 보유 지지 부재(31)와, 이 제1 보유 지지 부재(31)에 대해 착탈 가능하게 구성되는 제2 보유 지지 부재(32)를 갖고 있다. 이 기판 홀더(30)는, 제1 보유 지지 부재(31)와 제2 보유 지지 부재(32) 사이에 웨이퍼 등의 기판을 끼워 넣음으로써, 기판을 보유 지지한다. 기판 홀더(30)의 제1 보유 지지 부재(31)의 대략 중앙부에는, 기판을 지지하기 위한 지지면(33)(제1면의 일례에 상당함)이 설치된다. 또한, 제1 보유 지지 부재(31)의 지지면(33)의 외측에는, 지지면(33)의 주위를 따라, 내측으로 돌출되는 돌출부를 갖는 역L자 형상의 클램퍼(34)가 등간격으로 복수 설치되어 있다.
기판 홀더(30)의 제1 보유 지지 부재(31)의 단부에는, 기판 홀더(30)를 반송하거나 현수 지지하거나 할 때의 지지부가 되는 한 쌍의 핸드(35)가 연결되어 있다. 도 1에 도시한 스토커(124) 내에 있어서, 스토커(124)의 주위벽 상면에 핸드(35)를 걸리게 함으로써 기판 홀더(30)가 수직으로 현수 지지된다. 또한, 이 현수 지지된 기판 홀더(30)의 핸드(35)를 제1 트랜스포터(142) 또는 제2 트랜스포터(144)에 의해 파지하여 기판 홀더(30)가 반송된다.
또한, 핸드(35) 중 하나에는, 외부 전원과 전기적으로 접속되는 외부 접점부(38)가 설치되어 있다. 이 외부 접점부(38)는, 복수의 도선을 통해 지지면(33)의 외주에 설치된 복수의 중계 접점(60)(도 3, 도 4 등 참조)과 전기적으로 접속되어 있다.
제2 보유 지지 부재(32)는, 링 형상의 시일 홀더(36)를 구비하고 있다. 제2 보유 지지 부재(32)의 시일 홀더(36)에는, 시일 홀더(36)를 제1 보유 지지 부재(31)에 압박하여 고정하기 위한 압박 링(37)이 회전 가능하게 장착되어 있다. 압박 링(37)은, 그 외주부에 있어서 외측으로 돌출되는 복수의 돌출부(37a)를 갖고 있다. 돌출부(37a)의 상면과 클램퍼(34)의 내측 돌출부의 하면은, 회전 방향을 따라 서로 역방향으로 경사지는 테이퍼면을 갖는다.
기판을 보유 지지할 때에는, 먼저, 제2 보유 지지 부재(32)를 제1 보유 지지 부재(31)로부터 떼어낸 상태에서 제1 보유 지지 부재(31)의 지지면(33)에 기판을 적재하고, 제2 보유 지지 부재(32)를 제1 보유 지지 부재(31)에 설치한다. 계속해서, 압박 링(37)을 시계 방향으로 회전시켜, 압박 링(37)의 돌출부(37a)를 클램퍼(34)의 내측 돌출부의 내부(하측)으로 미끄러져 들어가게 한다. 이에 의해, 압박 링(37)과 클램퍼(34)에 각각 설치된 테이퍼면을 통해, 제1 보유 지지 부재(31)와 제2 보유 지지 부재(32)가 서로 단단히 로크되어, 기판이 보유 지지된다. 기판의 보유 지지를 해제할 때에는, 제1 보유 지지 부재(31)와 제2 보유 지지 부재(32)가 로크된 상태에 있어서, 압박 링(37)을 반시계 방향으로 회전시킨다. 이에 의해, 압박 링(37)의 돌출부(37a)가 역L자 형상의 클램퍼(34)로부터 빠져, 기판의 보유 지지가 해제된다.
도 3은, 기판 홀더(30)의 제1 보유 지지 부재(31)의 부분 평면도이다. 도시한 바와 같이, 기판 홀더(30)의 제1 보유 지지 부재(31)는 지지 베이스(43)와, 지지 베이스(43)로부터 분리된 대략 원판상의 가동 베이스(44)를 갖는다. 지지면(33)은, 가동 베이스(44)에 설치된다. 또한, 제1 보유 지지 부재(31)는 지지면(33)의 주위를 따르도록, 지지면(33)의 전체 주위에 걸쳐 지지 베이스(43)에 배치되는 중계 접점(60)을 갖는다. 상술한 바와 같이, 중계 접점(60)은, 도 2에 도시한 외부 접점부(38)와 전기적으로 접속된다. 또한, 제1 보유 지지 부재(31)는, 지지면(33)에 배치된 기판을 위치 결정하기 위한 복수의 위치 결정 부재(70)를 갖는다. 도시한 예에서는, 4개의 위치 결정 부재(70)가, 가동 베이스(44)의 외주부 근방에 설치된다. 또한, 제1 보유 지지 부재(31)는, 기판을 지지면(33) 상의 소정의 위치로 가이드하기 위한 복수의 가이드 부재(85)를 갖는다.
도 4는, 기판을 보유 지지한 상태의 기판 홀더(30)의 두께 방향의 절단면에 있어서의 부분 확대 단면도이다. 도시한 바와 같이, 제2 보유 지지 부재(32)의 시일 홀더(36)의 제1 보유 지지 부재(31)와 대향하는 면에는, 기판 시일 부재(39)와, 홀더 시일 부재(40)가 설치된다. 기판 시일 부재(39)는, 기판 홀더(30)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지하였을 때, 기판(Wf)의 외주부에 접촉하여 기판(Wf) 표면과 시일 홀더(36) 사이를 시일하도록 구성된다. 기판 시일 부재(39)는, 본 실시 형태와 같이 제2 보유 지지 부재(32)와 탈착 가능하게 설치되어도 된다. 또한, 기판 시일 부재(39)로서, 기판(Wf)과 접촉하여 기판(Wf)의 주연부를 시일하는 기능을 갖는 돌기부(또는, 탄성체로 이루어지는 구성부)를, 제2 보유 지지 부재(32)와 일체 불가분하게 구성해도 된다. 홀더 시일 부재(40)는 기판 시일 부재(39)보다 직경 방향 외측에 설치되고, 제1 보유 지지 부재(31)의 지지 베이스(43)와 접촉하도록 구성된다. 이에 의해, 홀더 시일 부재(40)는, 시일 홀더(36)와 지지 베이스(43) 사이를 시일할 수 있다. 기판 시일 부재(39) 및 홀더 시일 부재(40)는, 시일 홀더(36)와, 시일 홀더(36)에 볼트 등의 체결구를 통해 설치되는 고정 링(41) 사이에 끼움 지지되어 시일 홀더(36)에 설치되어 있다. 또한, 도시한 실시 형태에서는, 기판 시일 부재(39)와 홀더 시일 부재(40)는 제2 보유 지지 부재(32)에 설치되어 있지만, 이 대신에, 이들 시일 부재를 제1 보유 지지 부재(31)에 설치해도 된다.
제2 보유 지지 부재(32)의 시일 홀더(36)의 외주부에는 단차부가 설치되고, 이 단차부에, 압박 링(37)이 스페이서(42)를 통해 회전 가능하게 장착되어 있다. 압박 링(37)은, 산에 대해 내식성이 우수하고, 충분한 강성을 갖는 금속(예를 들어, 티타늄)으로 구성된다. 스페이서(42)는, 압박 링(37)이 매끄럽게 회전할 수 있도록, 마찰 계수가 낮은 재료, 예를 들어 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌)로 구성되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1 보유 지지 부재(31)는, 지지 베이스(43)와, 가동 베이스(44)를 갖는다. 지지 베이스(43)는, 대략 평판 형상이며, 기판 홀더(30)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지하였을 때에 홀더 시일 부재(40)와 접촉한다. 가동 베이스(44)에 설치되는 지지면(33)은, 기판 홀더(30)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지하였을 때, 기판(Wf)의 외주부를 지지한다. 지지 베이스(43)는, 가동 베이스(44)와 대향하는 면에, 돌기(45)와, 원통 형상의 압축 스프링(46)을 갖는다. 도 4에는, 1개의 돌기(45) 및 1개의 압축 스프링(46)이 도시되지만, 돌기(45) 및 압축 스프링(46)은 지지면(33)의 주위 방향을 따라 복수 배치된다. 압축 스프링(46)은, 돌기(45)의 주위를 둘러싸도록 배치되고, 가동 베이스(44)를 지지 베이스(43)로부터 이격되는 방향으로 가압한다. 가동 베이스(44)의 지지 베이스(43)에 대향하는 면에는, 압축 스프링(46)의 일부가 삽입되는 오목부(44a)가 마련된다.
가동 베이스(44)는, 압축 스프링(46)의 가압력에 대항하여, 지지 베이스(43)에 근접하는 방향으로 이동 가능하게 지지 베이스(43)에 설치되어 있다. 이에 의해, 두께가 상이한 기판(Wf)을 기판 홀더(30)에 의해 보유 지지하였을 때, 기판(Wf)의 두께에 따라서, 가동 베이스(44)가 압축 스프링(46)의 가압력(스프링력)에 대항하여 지지 베이스(43)에 근접하는 방향으로 이동한다. 따라서, 기판 홀더(30)는, 두께가 상이한 기판(Wf)을 보유 지지한 경우라도, 기판 시일 부재(39)와 홀더 시일 부재(40)가, 각각 기판(Wf)과 지지 베이스(43)에 적절하게 접촉할 수 있다.
구체적으로는, 제2 보유 지지 부재(32)를 제1 보유 지지 부재(31)에 로크하여 기판(Wf)을 기판 홀더(30)에 의해 보유 지지하였을 때, 기판 시일 부재(39)가 기판 홀더(30)에 의해 보유 지지한 기판(Wf)의 외주부를 따른 위치에 접촉하고, 홀더 시일 부재(40)가 제1 보유 지지 부재(31)의 지지 베이스(43)의 표면에 접촉한다. 이때, 가동 베이스(44)가 기판(Wf)의 두께에 대응하여, 지지 베이스(43)에 대해 이동한다. 즉, 기판(Wf)이 두꺼울수록, 가동 베이스(44)의 지지 베이스(43)에 대한 이동량이 커진다.
따라서, 이 기판 홀더(30)에서는, 기판(Wf)이 두꺼워질수록, 기판(Wf)의 두께의 증가분에 거의 대응한 양만큼 압축 스프링(46)의 변형(수축)량이 증가하고, 그만큼 가동 베이스(44)의 지지 베이스(43)에 대한 이동량이 커진다. 이와 같이, 기판(Wf)의 두께에 따라서 가동 베이스(44)의 이동량이 변화되므로, 기판 시일 부재(39)의 압축 치수를 일정 범위로 유지한 상태에서, 두께가 상이한 기판(Wf)을 기판 홀더(30)에 의해 보유 지지할 수 있다.
도 5는, 베이스 가이드 기구를 도시하는 확대 단면도이다. 기판 홀더(30)는, 가동 베이스(44)가 지지 베이스(43)에 대해 매끄럽게 이동할 수 있도록, 베이스 가이드 기구(53)를 갖는다. 베이스 가이드 기구(53)는, 지지 베이스(43)에 고정한 볼트 등으로 구성되는 가이드 샤프트(54)와, 가동 베이스(44)에 고정된, 플랜지(55a)를 갖는 대략 원통 형상의 샤프트 받침(55)을 갖는다. 가이드 샤프트(54)는, 샤프트 받침(55)의 내부를 삽입 관통한다. 이에 의해, 가동 베이스(44)는 가이드 샤프트(54)의 외주면을 따라 지지 베이스(43)에 대해 이동 가능하게 구성된다. 가이드 샤프트(54)는, 예를 들어 스테인리스제이며, 샤프트 받침(55)은 예를 들어 윤활성이 좋은 수지제이다. 가동 베이스(44)가 지지 베이스(43)에 대해 횡방향으로 이동하지 않도록 하기 위해, 가이드 샤프트(54)의 외경과 샤프트 받침(55)의 내경의 차는, 0.05㎜∼0.16㎜로 설정될 수 있다.
도시한 예에서는, 가이드 샤프트(54)를 구성하는 볼트의 헤드부를 스토퍼(54a)로서 사용하고, 압축 스프링(46)(도 4 참조)의 스프링력에 의해, 샤프트 받침(55)의 플랜지(55a)를 스토퍼(54a)에 닿게 한다. 이에 의해, 가동 베이스(44)가 지지 베이스(43)로부터 이탈하는 것을 방지하고 있다. 또한, 도시한 예에서는, 가동 베이스(44)의 표면에 오목부(44c)를 마련하고, 이 오목부(44c) 내에 가이드 샤프트(54)의 스토퍼(54a)가 노출되도록 하고 있다. 이에 의해, 가이드 샤프트(54)를 구성하는 볼트를 통해, 가동 베이스(44)의 지지 베이스(43)에의 설치, 분리를 용이하게 행할 수 있다.
설명을 도 4로 되돌린다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 보유 지지 부재(31)의 지지 베이스(43)에는, 평판 형상의 중계 접점(60)이 설치된다. 도 4에는 1개의 중계 접점(60)이 도시되어 있지만, 도 3에 도시한 바와 같이, 중계 접점(60)은 지지면(33)의 주위를 따르도록 지지 베이스(43)에 복수 배치된다. 중계 접점(60)은, 도 2에 도시한 외부 접점부(38)와, 도시하지 않은 도선에 의해 전기적으로 접속된다. 중계 접점(60)은, 그 일단부측이 나사 등의 임의의 고정 수단에 의해 지지 베이스(43)에 고정된다. 또한, 중계 접점(60)의 타단부측이 자유 단부가 되도록 지지 베이스(43)에 단차부(48)가 형성된다.
제2 보유 지지 부재(32)의 고정 링(41)의 내주면에는, 기판 홀더(30)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지하였을 때, 지지면(33)에 지지된 기판(Wf)의 외주부와 접촉하여 기판(Wf)에 급전하는 복수의 급전 접점(50)(급전부의 일례에 상당함)이 설치되어 있다. 도 4에는 하나의 급전 접점(50)이 도시되지만, 복수의 급전 접점(50)이 고정 링(41)의 거의 전체 주위에 걸쳐 설치되어 있다. 또한, 급전 접점(50)은, 제2 보유 지지 부재(32)와 다른 부재로서 제2 보유 지지 부재(32)에 설치되어 있어도 되고, 제2 보유 지지 부재(32)와 일체로 형성되어 있어도 된다.
급전 접점(50)은, 기판(Wf)과 접촉하는 복수의 제1 단부(51)와, 중계 접점(60)과 접촉하는 복수의 제2 단부(52)를 갖는다. 급전 접점(50)은, 바람직하게는 스테인리스강 등의 스프링재로 형성된다. 제1 단부(51)는, 약 90°의 각도로 구부러져, 전방측(지지면(33)의 중앙측)에 판 스프링 형상으로 돌출되어 구성된다. 제1 단부(51)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 기판 홀더(30)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지하였을 때, 기판(Wf)의 외주부에 탄성 접촉하도록 구성된다. 구체적으로는, 제1 단부(51)는, 기판 홀더(30)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지하였을 때, 휘면서 기판(Wf)의 외주부에 접촉한다. 이에 의해, 급전 접점(50)의 제1 단부(51)는 기판(Wf)의 외주부에 제1 단부(51)의 탄성에 기인하는 힘을 가할 수 있어, 기판(Wf)과 확실하게 접촉할 수 있다. 또한, 제1 단부(51)는 기판(Wf)의 주위 방향의 95％ 이상에 걸쳐 기판(Wf)과 접촉한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 급전 접점(50)의 제2 단부(52)는, 기판 홀더(30)의 두께 방향의 절단면에 있어서 대략 C형의 단면을 갖는다. 구체적으로는, 제2 단부(52)는, 제1 단부(51)의 구부러지는 방향(전방측)과는 반대측으로 만곡되어, 대략 C형의 단면을 형성하고 있다. 이에 의해, 급전 접점(50)의 제2 단부(52)는, 제1 보유 지지 부재(31)와 제2 보유 지지 부재(32)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지하였을 때에 중계 접점(60)에 대해 탄성 접촉하도록 구성된다. 더 구체적으로는, 급전 접점(50)의 제2 단부(52)는, 제1 보유 지지 부재(31)와 제2 보유 지지 부재(32)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지하였을 때, 중계 접점(60)을 제1 보유 지지 부재(31)를 향해 가압하도록, 중계 접점(60)과 탄성 접촉한다. 이에 의해, 급전 접점(50)의 제2 단부(52)는 중계 접점(60)에 제2 단부(52)의 탄성에 기인하는 힘을 가할 수 있어, 중계 접점(60)과 확실하게 접촉할 수 있다. 이것 외에도, 급전 접점(50)이 중계 접점(60)에 대해 탄성 접촉하도록 구성되므로, 제1 실시 형태와 같이, 중계 접점(60)을 평판 형상으로 형성할 수 있다. 따라서, 중계 접점(60)을, 스테인리스강 등의 스프링재로 형성할 필요가 없어, 기판 홀더(30)의 비용을 저감시킬 수 있다.
또한, 제2 단부(52)가 도 4에 도시하는 바와 같이 대략 C형의 단면을 갖도록 형성되어 있지만, 제1 보유 지지 부재(31)와 제2 보유 지지 부재(32)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지하였을 때에 제2 단부(52)가 중계 접점(60)에 대해 탄성 접촉할 수 있으면, 제2 단부(52)의 형상은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 단부(52)가 중계 접점(60)에 접촉하였을 때에 휘도록, 제2 단부(52)가 판 스프링 형상, 코일 스프링 형상, 또는 접시 스프링 형상으로 형성되어도 된다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 제2 단부(52)의 중계 접점(60)과 접촉하는 부분이 곡면 형상으로 형성된다. 이와 같이, 제2 단부(52)는, 제1 보유 지지 부재(31)와 제2 보유 지지 부재(32)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지하였을 때에 중계 접점(60)과 곡면에서 접촉하는 것이 바람직하다. 급전 접점(50)의 제2 단부(52)는 중계 접점(60)과 탄성 접촉할 때, 탄성력에 대한 중계 접점(60)으로부터의 반력에 의해, 제2 단부(52)와 중계 접점(60)의 접촉부가 어긋날 가능성이 있다. 제1 실시 형태와 같이, 급전 접점(50)의 제2 단부(52)가 중계 접점(60)과 곡면에서 접촉하면, 제2 단부(52)와 중계 접점(60)의 접촉부가 어긋난 경우라도, 제2 단부(52)와 중계 접점(60) 사이의 마찰을 완화할 수 있다. 게다가, 중계 접점(60)의 표면에 도전성을 향상시키기 위한 금 도금 등이 피복되어 있는 경우에는, 중계 접점(60)의 표면의 금 도금 등이 박리되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 급전 접점(50)의 제2 단부(52)는, 그 상측 및 후방측이, 고정 링(41) 및 시일 홀더(36)에 의해 둘러싸여 있다. 바꾸어 말하면, 제2 보유 지지 부재(32)의 고정 링(41) 및 시일 홀더(36)는, 제2 단부(52)의 중계 접점(60)과의 접촉부 이외의 영역의 적어도 일부를 둘러싸는 벽면부를 구성한다. 상술한 바와 같이, 급전 접점(50)의 제2 단부(52)는, 중계 접점(60)과 탄성 접촉할 때, 탄성력에 대한 중계 접점(60)으로부터의 반력에 의해, 제2 단부(52)가 중계 접점(60)에 대해 어긋날 가능성이 있다. 제1 실시 형태에 의하면, 제2 단부(52)가 중계 접점(60)에 대해 어긋났을 때, 제2 단부(52)가 상기 벽면부에 접촉하게 된다. 따라서, 제2 단부(52)가 중계 접점(60)에 탄성 접촉하였을 때의 제2 단부(52)의 중계 접점(60)에 대한 어긋남의 변위량을, 벽면부와 제2 단부(52)의 간극의 간격 내로 억제할 수 있다. 바꾸어 말하면, 제2 단부(52)가 제1 단부(51)에 대해 어긋나는 것을 억제할 수 있다.
도 6은, 도 3에 도시한 가이드 부재(85)의 개략 사시도이다. 가이드 부재(85)는, 제1 보유 지지 부재(31)의 가동 베이스(44)에 설치된다. 또한, 가이드 부재(85)는, 지지면(33)의 외측에 위치하는 판상부(86)를 갖는다. 판상부(86)는, 그 선단이 지지면(33)보다 약간 상방에 위치하고, 지지면(33)측에 테이퍼면(87)을 갖는다. 지지면(33)에 배치되는 기판(Wf)은, 판상부(86)의 테이퍼면(87)에 의해, 지지면(33)의 소정의 위치로 가이드된다.
도 7은, 도 3에 도시한 위치 결정 부재(70)의 사시도이다. 도 8은, 가동 베이스(44)에 설치된 상태의 위치 결정 부재(70)의 사시도이다. 도 9는, 위치 결정 부재(70)의 종단면을 도시하는 사시도이다. 도 7 내지 도 9에 도시하는 바와 같이, 위치 결정 부재(70)는, 단면이 대략 L자형의 부재이며, 지지면(33)과 대략 평행하게 연장되는 아암부(76)와, 아암부(76)로부터 대략 직교하도록 지지면(33)의 위까지 연장되는 선단부(75)를 갖는다. 선단부(75)는, 제1 선단부(75a)와 제2 선단부(75b)로 분기된다. 바꾸어 말하면, 제1 선단부(75a)와 제2 선단부(75b) 사이에 스페이스가 존재한다. 이 스페이스는, 도 7 내지 도 9에 도시하는 바와 같이 공극이어도 되고, 임의의 탄성체로 매립되어도 된다.
제1 선단부(75a)는, 제1 보유 지지 부재(31)와 제2 보유 지지 부재(32)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지한 상태에서, 기판(Wf)의 직경 방향 내측에 위치한다. 바꾸어 말하면, 제1 선단부(75a)는, 지지면(33)의 직경 방향 내측에 위치한다. 제2 선단부(75b)는, 제1 보유 지지 부재(31)와 제2 보유 지지 부재(32)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지한 상태에서, 제1 선단부(75a)보다 기판(Wf)의 직경 방향 외측에 위치한다. 바꾸어 말하면, 제2 선단부(75b)는 제1 선단부(75a)보다 지지면(33)의 직경 방향 내측에 위치한다. 제2 선단부(75b)의 직경 방향 외측에는, 제2 선단부(75b)가 선단측을 향해 폭이 작아지도록 테이퍼면(75c)이 형성된다. 후술하는 바와 같이, 제1 선단부(75a)는 기판(Wf)과 접촉하는 면을 갖고, 제2 선단부(75b)는 고정 링(41)과 접촉하는 면을 갖는다.
위치 결정 부재(70)는 임의의 재료로 형성할 수 있다. 그러나, 기판(Wf)의 위치 결정의 정밀도를 향상시키는 관점에서, 위치 결정 부재(70)는 강체로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 위치 결정 부재(70)의 가공성, 내피로성, 내마모성 및 내약품성의 관점에서, 위치 결정 부재(70)는 PEK, PEEK, PEKK 및 PEEKK, 및 이들의 복합재 등의 방향족 폴리에테르케톤으로 형성되는 것이 더 바람직하다. 방향족 폴리에테르케톤, 특히 PEEK는, 양호한 가공성 및 강성을 갖는 수지(강체)이다. 따라서, 위치 결정 부재(70)가 방향족 폴리에테르케톤, 특히 PEEK로 형성됨으로써, 위치 결정 부재(70)를 비교적 용이하게 가공할 수 있다. 또한, 방향족 폴리에테르케톤, 특히 PEEK는, 양호한 내피로성, 내마모성, 내약품성을 가지므로, 기판 홀더(30)에 의해 반복하여 기판(Wf)을 탈착해도 위치 결정 부재(70)가 파손되기 어렵고, 또한 도금액의 영향을 받기 어렵다.
기판 홀더(30)는, 위치 결정 부재(70)를 지지하기 위한 지지 부재(72)를 갖는다. 지지 부재(72)는, 결합부(72a)와, 결합부(72a)로부터 단부를 향해 분기되는 분기부(72b)를 갖는다. 결합부(72a)는, 볼트 등의 고정 수단(74)에 의해, 가동 베이스(44)에 고정된다. 분기부(72b)는, 위치 결정 부재(70)를 끼워 넣도록 구성된다. 위치 결정 부재(70)는, 분기부(72b)를 관통하는 핀(77)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 이에 의해, 위치 결정 부재(70)는, 지지 부재(72)의 분기부(72b)에 의해 회전 가능하게 지지된다.
또한, 기판 홀더(30)는, 위치 결정 부재(70)의 아암부(76)와 접촉하여, 위치 결정 부재(70)의 회전 범위를 제한하는 스토퍼(73)를 갖는다. 스토퍼(73)는, 고정 수단(74)에 의해 지지 부재(72)에 고정된다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 위치 결정 부재(70)의 아암부(76)와 가동 베이스(44) 사이에는, 아암부(76)를 지지면(33)측으로 가압하는 O링(78)(가압 부재의 일례에 상당함)이 설치된다.
도 7 내지 도 9에 도시하는 위치 결정 부재(70)는, 기판(Wf)의 주연부와 접촉하여 기판(Wf)을 지지면(33)의 소정의 위치에 위치 결정하는 제1 위치와, 기판(Wf)의 주연부보다 외측에 위치하고, 기판(Wf)과 접촉하지 않는 제2 위치 사이를 이동 가능하게 구성된다. 구체적으로는, 위치 결정 부재(70)는, O링(78)에 의해 아암부(76)가 지지면(33)을 향해 가압됨으로써, 핀(77)을 중심으로 회전하여, 선단부(75)가 지지면(33)의 중앙측으로부터 이격되는 방향으로 이동한다. 이에 의해, 지지면(33)에 기판(Wf)이 배치된 상태에서, 선단부(75)가 기판에 접촉하지 않는 제2 위치로 위치 결정 부재(70)가 이동한다. 또한, 기판(Wf)의 주연부라 함은, 기판(Wf)의 베벨부를 말한다. 바꾸어 말하면, 기판(Wf)의 주연부라 함은, 기판(Wf)의 최외주 단부를 포함하고, 모따기 처리 등이 이루어져 기판(Wf)의 피처리면에 대해 경사진 일정 범위의 영역을 말한다.
도 10은, 위치 결정 부재(70)가 제1 위치에 있는 상태를 도시하는, 기판(Wf)을 보유 지지한 상태의 기판 홀더(30)의 두께 방향의 절단면에 있어서의 부분 확대 단면도이다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 고정 링(41)은, 그 내주면에 테이퍼면(41a)을 갖는다. 위치 결정 부재(70)가 제2 위치, 즉 기판(Wf)과 접촉하고 있지 않은 위치에 있을 때에 제1 보유 지지 부재(31)와 제2 보유 지지 부재(32)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지하면, 고정 링(41)의 테이퍼면(41a)이 제2 선단부(75b)의 테이퍼면(75c)과 접촉하여, 제2 선단부(75b)를 지지면(33)의 직경 방향 내측(중앙부측)으로 압입한다. 이에 의해, 제1 선단부(75a)가 지지면(33)의 직경 방향 내측(중앙부측)으로 이동하여, 기판(Wf)을 소정 위치에 위치 결정할 수 있다. 즉, 이 고정 링(41)은, 제1 보유 지지 부재(31)와 제2 보유 지지 부재(32)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지하였을 때, 위치 결정 부재(70)를 제1 위치로 이동시키는 구동 부재로서 기능한다. 고정 링(41)은, 강체로 형성될 수 있다. 일 실시예에서는, 고정 링(41)은, PVC나 방향족 폴리에테르케톤 등의 합성 수지로 형성될 수 있다. 방향족 폴리에테르케톤은, PEK, PEEK, PEKK 및 PEEKK, 및 이들의 복합재 등의 방향족 폴리에테르케톤을 포함할 수 있다.
도 11a 내지 도 11c는, 기판(Wf)의 위치 결정을 행하는 스텝을 도시하는 개략도이다. 또한, 도 11a 내지 도 11c에 있어서, 기판 홀더(30)의 구조는 간략화되어 도시되어 있다. 또한, O링(78)이, 탄성을 갖는 일반적인 부재인 스프링으로 간략화되어 도시되어 있다. 도 11a에 도시하는 바와 같이, 지지면(33)에 기판(Wf)이 배치된 상태에서, 제2 보유 지지 부재(32)를 제1 보유 지지 부재(31)에 설치한다. 이때, 도 11b에 도시하는 바와 같이, 고정 링(41)의 내주면이, 위치 결정 부재(70)의 선단부(75)의 외측과 접촉하여, 선단부(75)를 지지면(33)의 중앙부측으로 압입한다. 그 결과, 도 11c에 도시하는 바와 같이, 선단부(75)의 내측이 기판(Wf)의 측부에 접촉하여 기판(Wf)을 지지면(33)의 소정 위치, 예를 들어 중앙부에 위치 결정할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 기판 홀더(30)에 의하면, 위치 결정 부재(70)가 제1 위치와 제2 위치 사이를 이동하고, 제1 보유 지지 부재(31)와 제2 보유 지지 부재(32)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지하였을 때, 고정 링(41)이 위치 결정 부재(70)를 제1 위치로 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 위치 결정 부재(70)에 탄성력을 갖는 판 스프링을 사용하지 않아도, 고정 링(41)에 의해 위치 결정 부재(70)를 제1 위치로 이동시켜, 기판(Wf)을 위치 결정할 수 있다. 따라서, 위치 결정 부재(70)에 판 스프링을 사용할 필요가 없으므로, 위치 결정 부재(70)를 수지나 금속 등의 강체로 형성할 수 있다. 종래와 같이 판 스프링 구조로 기판(Wf)을 위치 결정하는 경우, 기판(Wf)을 충분히 가압하기 위한 탄성력을 확보하기 위해, 판 스프링 구조에 어느 정도의 여유를 갖게 할 필요가 있었다. 그러나, 제1 실시 형태에 의하면, 위치 결정 부재(70)에 판 스프링을 사용할 필요가 없으므로, 위치 결정 부재(70)를 강체로 형성할 수 있고, 그 결과, 위치 결정 부재(70)의 폭(기판(Wf) 주위 방향의 폭)을 종래에 비해 작게 할 수 있다. 게다가, 위치 결정 부재(70)의 폭을 작게 할 수 있으므로, 급전 접점(50)의 폭을 크게 할 수 있어, 기판(Wf)의 거의 전체 주위에 걸쳐 급전 접점(50)을 배치할 수 있다. 그 결과, 기판(Wf)에 균일하게 전류를 흐르게 할 수 있어, 기판(Wf)에 형성되는 도금막의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 실시 형태의 기판 홀더(30)에 있어서, 위치 결정 부재(70)는, 고정 링(41)에 의해 제1 위치로 이동되어 있지 않은 동안은, O링(78)에 의해 제2 위치에 가압된다. 이에 의해, 제1 보유 지지 부재(31)와 제2 보유 지지 부재(32)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지하고 있지 않을 때에는, 자동적으로 위치 결정 부재(70)가 제2 위치에 위치하므로, 기판(Wf)을 기판 홀더(30)에 용이하게 탈착할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 위치 결정 부재(70)가 핀(77)에 의해 회전 가능하게 지지되므로, 예를 들어 위치 결정 부재(70)가 제1 위치와 제2 위치 사이를 수평 방향 또는 연직 방향으로 이동하는 경우에 비해, 위치 결정 부재(70)의 이동 스페이스와 설치 스페이스를 작게 할 수 있다. 그 결과, 기판 홀더(30)의 사이즈의 대형화를 억제할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 위치 결정 부재(70)가 제1 선단부(75a)와 제2 선단부(75b)를 갖고, 제1 선단부(75a)와 제2 선단부(75b)가 분기되어 있다. 바꾸어 말하면, 제1 선단부(75a)와 제2 선단부(75b) 사이에 스페이스가 존재한다. 기판(Wf)을 위치 결정할 때, 고정 링(41)이 제2 선단부(75b)와 접촉하여 위치 결정 부재(70)를 제1 위치로 이동시키고, 이에 의해 제1 선단부(75a)가 기판(Wf)의 주연부와 접촉한다. 이때, 제1 선단부(75a)와 제2 선단부(75b) 사이에 스페이스가 존재함으로써, 제1 선단부(75a)가 다소의 탄성을 갖고 기판(Wf)에 접촉할 수 있다. 그렇게 하면, 사이즈가 수 ㎜ 상이한 기판(Wf)이라도, 제1 선단부(75a)가 그 수 ㎜의 치수 차를 흡수하여, 서로 다른 사이즈의 기판(Wf)을 위치 결정 부재(70)에 의해 위치 결정할 수 있다.
도 12는, 위치 결정 부재(70)의 변형 예를 도시하는, 기판을 보유 지지한 상태의 기판 홀더(30)의 두께 방향의 절단면에 있어서의 부분 확대 단면도이다. 도 12에 도시하는 위치 결정 부재(70)는, 핀(77)이 삽입되는 긴 구멍(79)을 갖는다. 긴 구멍(79)은, 그 긴쪽 방향이 선단부(75)가 연장되는 방향과 일치하도록 형성된다. 이에 의해, 위치 결정 부재(70)는, 핀(77)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 또한 긴 구멍(79)의 긴쪽 방향을 따라 미끄럼 이동할 수 있다. 또한, 이 위치 결정 부재(70)는, 기판(Wf)을 지지면(33)에 압박하기 위한 훅부(75d)를 제1 선단부(75a)에 갖는다. 훅부(75d)는, 제1 선단부(75a)의 단부로부터 지지면(33)의 직경 방향 내측을 향해 돌출되도록 설치된다.
위치 결정 부재(70)는, O링(78)에 의해 아암부(76)가 지지면(33)측으로 가압된다. 이때, 핀(77)은, 긴 구멍(79)의 하방(제1 보유 지지 부재(31)측)에 위치한다. 즉, 위치 결정 부재(70)가 기판(Wf)과 접촉하고 있지 않은 제2 위치에 있을 때, O링(78)의 가압력에 의해, 핀(77)은 긴 구멍(79)의 하방에 위치한다. 이로 인해, 도 12에 도시하는 위치 결정 부재(70)의 선단부(75)는, 위치 결정 부재(70)가 제2 위치에 있을 때, 도 7 내지 도 10에 도시한 위치 결정 부재(70)의 선단부(75)보다, 지지면(33)의 상방(지지 베이스(43)와는 반대측)으로 돌출되는 길이가 길어진다. 기판(Wf)을 지지면(33)에 배치하고, 제2 보유 지지 부재(32)를 제1 보유 지지 부재(31)에 설치하면, 고정 링(41)의 테이퍼면(41a)이 위치 결정 부재(70)의 제2 선단부(75b)와 접촉한다. 이때, 먼저, 테이퍼면(41a)은 제2 선단부(75b)를 지지면(33)의 직경 방향 내측(중앙부측)으로 압입한다. 이에 의해, 제1 선단부(75a)가 지지면(33)의 직경 방향 내측(중앙부측)으로 이동하여, 기판(Wf)을 소정 위치에 위치 결정할 수 있다. 계속해서, 테이퍼면(41a)은, 제2 선단부(75b)를 지지 베이스(43)를 향해 압입한다. 이때, 핀(77)이 긴 구멍(79)을 미끄럼 이동하여, 제1 선단부(75a)의 훅부(75d)를 기판(Wf)의 에지에 걸리게 하여, 기판(Wf)을 지지면(33)에 압박한다. 이에 의해, 기판(Wf)을 기판 홀더(30)로부터 취출할 때, 기판(Wf)에 부착한 기판 시일 부재(39)를, 기판(Wf)으로부터 박리할 수 있다.
도 12에 도시하는 위치 결정 부재(70)의 변형 예에 의하면, 기판(Wf)의 위치 결정을 행한 후에, 훅부(75d)에 의해 기판(Wf)을 지지면(33)에 압박할 수 있으므로, 기판(Wf)을 기판 홀더로부터 취출할 때, 기판(Wf)에 부착된 기판 시일 부재(39)를 기판(Wf)으로부터 박리할 수 있다. 또한, 기판 홀더(30)에 의해 보유 지지하는 기판(Wf)에는 다양한 전처리가 행해지고 있으므로, 기판(Wf)에 변형이 발생하는 경우가 있다. 변형된 기판(Wf)은, 그 에지부의 높이가 주위 방향에서 상이하므로, 지지면(33)에 변형된 기판(Wf)을 배치하였을 때, 그 에지부에 제1 선단부(75a)가 도달하지 않을 우려가 있다. 제1 선단부(75a)를 에지부에 확실하게 접촉시켜, 기판(Wf)을 위치 결정하기 위해서는, 제1 선단부(75a)의 길이를 길게 하면 된다. 그러나, 제1 선단부(75a)의 길이는, 제1 보유 지지 부재(31)와 제2 보유 지지 부재(32)로 둘러싸이는 스페이스에 의해 제약을 받으므로, 무한히 길게 할 수는 없다. 도 12에 도시하는 위치 결정 부재(70)의 변형 예에 의하면, 위치 결정 부재(70)는, 핀(77)이 긴 구멍(79)의 하방에 위치하도록 O링(78)에 의해 지지면(33)측으로 가압된다. 이로 인해, 위치 결정 부재(70)의 선단부(75)를 길게 하지 않아도, 지지면(33)의 상방(지지 베이스(43)와는 반대측)으로 돌출되는 부분의 길이를 길게 할 수 있다. 따라서, 보유 지지되는 기판(Wf)에 다소의 변형이 있어도, 제1 선단부(75a)가 변형된 기판(Wf)의 에지에 접촉하기 쉬워져, 기판(Wf)을 위치 결정하기 쉽게 할 수 있다. 또한, 이러한 변형된 기판(Wf)이라도, 훅부(75d)에 의해 지지면(33)에 압박하거나, 기판(Wf)을 기판 홀더로부터 취출할 때, 기판(Wf)에 부착된 기판 시일 부재(39)를 기판(Wf)으로부터 박리하거나 할 수 있다. 따라서, 기판(Wf)의 변형을 적어도 부분적으로 해소할 수 있음과 함께, 기판(Wf)에 부착된 기판 시일 부재(39)를 박리하는 작용을 가질 수도 있다. 또한, 위치 결정 부재(70)는, 긴 구멍(79)을 따라 지지 베이스(43)를 향해 압입되므로, 제1 보유 지지 부재(31)와 제2 보유 지지 부재(32)로 둘러싸이는 스페이스에 용이하게 수납할 수 있다.
<제2 실시 형태>
다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더에 대해 설명한다. 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더는, 제1 실시 형태에 있어서 설명한 도금 장치에서 사용될 수 있다. 이하, 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더에 대해, 제1 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)와 상이한 부분을 주로 설명한다.
도 13은, 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더의 제1 보유 지지 부재(31)의 부분 사시도이다. 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)의 제1 보유 지지 부재(31)는, 가동 베이스(44)의 측면에 돌기부(90)를 갖는다. 도 13에는 1개의 돌기부(90)가 도시되어 있지만, 복수의 돌기부(90)가 가동 베이스(44)의 측면에 주위 방향을 따라 등간격으로 설치된다. 돌기부(90)는, 지지면(33)측에 테이퍼면(91)을 갖는다. 테이퍼면(91)은, 지지면(33)측으로부터 지지 베이스(43)측을 향해 돌기부(90)의 돌출량이 증가하도록 형성된다. 돌기부(90)는, 제1 보유 지지 부재(31)와 제2 보유 지지 부재(32)에 의해 기판(Wf)을 보유 지지하였을 때, 위치 결정 부재(70)가 기판(Wf)과 접촉하여 기판(Wf)을 위치 결정하는 제1 위치로, 위치 결정 부재(70)를 이동시키는 구동 부재로서 기능한다. 돌기부(90)는 강체로 형성될 수 있다. 일 실시예에서는, 돌기부(90)는 PVC나 방향족 폴리에테르케톤 등의 합성 수지로 형성될 수 있다. 방향족 폴리에테르케톤은, PEK, PEEK, PEKK 및 PEEKK, 그리고 이들의 복합재 등의 방향족 폴리에테르케톤을 포함할 수 있다.
도 14는, 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)의 위치 결정 부재(70)의 사시도이다. 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)의 제2 보유 지지 부재(32)는, 위치 결정 부재(70)를 갖는다. 제1 보유 지지 부재(31)의 고정 링(41)에는, 나사 등의 고정 수단에 의해 지지 부재(72)가 고정되어 있다. 위치 결정 부재(70)는, 핀(77)을 통해 지지 부재(72)에 접속된다. 위치 결정 부재(70)는, 핀(77)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 위치 결정 부재(70)는, 전체적으로 대략 판상의 부재이며, 그 일단부에 제1 선단부(75a)와 제2 선단부(75b)를 포함하는 선단부(75)가 형성되고, 타단부에 도 13에 도시한 돌기부(90)와 접촉하도록 구성되는 접촉부(80)가 형성된다. 접촉부(80)와 고정 링(41) 사이에는, 탄성체의 일례로서의 스프링(78')이 설치된다. 스프링(78')은, 접촉부(80)를 고정 링(41)의 내주면으로부터 이격되는 방향으로 가압한다. 이에 의해, 선단부(75)는, 고정 링(41)의 내주면에 근접하는 방향으로 가압된다.
도 15는, 제2 보유 지지 부재(32)를 제1 보유 지지 부재(31)에 설치하기 전의 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)를 도시하는 개략 단면도이다. 도 16은, 제2 보유 지지 부재(32)를 제1 보유 지지 부재(31)에 설치하였을 때의 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)를 도시하는 개략 단면도이다. 또한, 도 15 및 도 16에 있어서, 기판 홀더(30)의 구조는 간략화되어 도시되어 있다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 제2 보유 지지 부재(32)를 제1 보유 지지 부재(31)에 설치하기 전에는, 위치 결정 부재(70)는 기판(Wf)과 접촉하지 않는 제2 위치에 있다. 구체적으로는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 스프링(78')에 의해, 접촉부(80)가 지지면(33)의 직경 방향 내측을 향해 가압된다. 한편, 위치 결정 부재(70)의 선단부(75)는, 지지면(33)의 직경 방향 외측을 향해 가압된다.
도 16에 도시하는 바와 같이, 제2 보유 지지 부재(32)를 제1 보유 지지 부재(31)에 설치하려고 할 때, 위치 결정 부재(70)의 접촉부(80)는, 돌기부(90)에 의해 지지면(33)의 직경 방향 외측을 향해 압박되고, 그 결과, 위치 결정 부재(70)가 회전하고, 위치 결정 부재(70)의 선단부(75)가 지지면(33)의 직경 방향 내측을 향해 이동한다. 이에 의해, 위치 결정 부재(70)의 선단부(75)는, 기판(Wf)의 측부에 접촉하여, 기판(Wf)을 지지면(33)의 소정 위치, 예를 들어 중앙부에 위치 결정할 수 있다. 또한, 기판(Wf)을 지지면(33)의 소정 위치에 위치 결정하는 동시, 또는 이보다 이후에, 고정 링(41)의 기판 시일 부재(39')가 기판(Wf)의 외주부에 접촉하여 기판(Wf) 표면과 시일 홀더(36) 사이를 시일한다.
제2 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)는, 제1 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)와 마찬가지의 이점을 갖는다. 이것 외에도, 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)는, 위치 결정 부재(70)가 제2 보유 지지 부재(32)에 설치됨으로써, 이하의 이점을 갖는다. 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)에서는, 위치 결정 부재(70)가 급전 접점(50)을 갖는 제2 보유 지지 부재(32)에 설치되므로, 위치 결정 부재(70)와 급전 접점(50)의 위치 관계가, 제2 보유 지지 부재(32)를 통해 고정된다. 따라서, 위치 결정 부재(70)가 기판(Wf)을 위치 결정함으로써, 급전 접점(50)에 대한 기판(Wf)의 위치가 직접적으로 결정되게 된다. 즉, 위치 결정 부재(70)에 의해, 급전 접점(50)과 기판(Wf)의 위치 관계를 결정할 수 있으므로, 기판(Wf)의 중심으로부터 급전 접점(50)까지의 거리를 일정하게 할 수 있다. 이에 의해, 복수의 급전 접점(50)으로부터 기판(Wf)으로 흐르는 전류가 균일해져, 기판(Wf)에 형성되는 도금막의 막 두께의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
<제3 실시 형태>
다음으로, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 기판 홀더에 대해 설명한다. 제3 실시 형태에 관한 기판 홀더는, 이른바 분류식 또는 컵식의 기판 홀더이다. 즉, 제3 실시 형태에 관한 기판 홀더는, 기판의 피도금면을 하향(페이스 다운)으로 하여 대략 수평으로 보유 지지한다. 이 기판 홀더에 의해 보유 지지하는 기판에 도금을 할 때에는, 기판을 대략 수평의 상태로 도금액에 침지하거나, 도금액을 하방으로부터 분출하거나 한다. 제3 실시 형태에 관한 기판 홀더는, 분류식 또는 컵식의 기판 홀더에 의해 도금을 행하는 공지의 도금 장치에서 사용될 수 있다.
제3 실시 형태에 관한 기판 홀더의 보유 지지 기구는, 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더의 보유 지지 기구와 거의 동일하다. 한편, 제3 실시 형태에 관한 기판 홀더는, 제2 실시 형태와 비교하여, 기판의 보유 지지 순서가 상이하다. 이하, 제3 실시 형태에 관한 기판 홀더에 대해, 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)와 상이한 부분을 주로 설명한다.
도 17은, 제1 보유 지지 부재(31)를 제2 보유 지지 부재(32)에 설치하기 전의 제3 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)를 도시하는 개략 단면도이다. 도 18은 제1 보유 지지 부재(31)를 제2 보유 지지 부재(32)에 설치하였을 때의 제3 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)를 도시하는 개략 단면도이다. 또한, 도 17 및 도 18에 있어서, 기판 홀더(30)의 구조는 간략화되어 도시되어 있다. 도 17에 도시하는 바와 같이, 제3 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)에서는, 먼저, 기판(Wf)이 제2 보유 지지 부재(32)의 기판 시일 부재(39') 상에 배치된다. 이때, 기판(Wf)의 피도금면은, 도면 중 하방을 향한다.
도 17에 도시하는 바와 같이, 제1 보유 지지 부재(31)를 제2 보유 지지 부재(32)에 설치하기 전에는, 위치 결정 부재(70)는 기판(Wf)과 접촉하지 않는 제2 위치에 있다. 구체적으로는, 도 17에 도시하는 바와 같이, 스프링(78')에 의해, 접촉부(80)가 지지면(33)의 직경 방향 내측을 향해 가압된다. 한편, 위치 결정 부재(70)의 선단부(75)는, 지지면(33)의 직경 방향 외측을 향해 가압된다.
계속해서, 도 18에 도시하는 바와 같이, 제2 보유 지지 부재(32)를 제1 보유 지지 부재(31)에 설치하려고 할 때, 위치 결정 부재(70)의 접촉부(80)는, 돌기부(90)에 의해 지지면(33)의 직경 방향 외측을 향해 압박되고, 그 결과, 위치 결정 부재(70)가 회전하여, 위치 결정 부재(70)의 선단부(75)가 지지면(33)의 직경 방향 내측을 향해 이동한다. 이에 의해, 위치 결정 부재(70)의 선단부(75)는, 기판(Wf)의 측부에 접촉하여, 기판(Wf)을 지지면(33)의 소정 위치, 예를 들어 중앙부에 위치 결정할 수 있다. 바꾸어 말하면, 기판(Wf)이, 환상의 기판 시일 부재(39')의 소정 위치, 예를 들어 중앙부에 위치 결정된다. 또한, 기판(Wf)을 지지면(33)의 소정 위치에 위치 결정하는 동시, 또는 이보다 이후에, 제1 보유 지지 부재(31)의 지지면(33)이 기판(Wf)을 기판 시일 부재(39)에 압박한다. 이에 의해, 고정 링(41)의 기판 시일 부재(39')가 기판(Wf)의 외주부에 압박되어, 기판(Wf) 표면과 시일 홀더(36) 사이를 시일한다.
제3 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)는, 제2 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)와 마찬가지의 이점을 갖는다. 즉, 제3 실시 형태에 관한 기판 홀더(30)에서는, 위치 결정 부재(70)가 급전 접점(50)을 갖는 제2 보유 지지 부재(32)에 설치되므로, 위치 결정 부재(70)와 급전 접점(50)의 위치 관계가, 제2 보유 지지 부재(32)를 통해 고정된다. 따라서, 위치 결정 부재(70)가 기판(Wf)을 위치 결정함으로써, 급전 접점(50)에 대한 기판(Wf)의 위치가 직접적으로 결정되게 된다. 즉, 위치 결정 부재(70)에 의해, 급전 접점(50)과 기판(Wf)의 위치 관계를 결정할 수 있으므로, 기판(Wf)의 중심으로부터 급전 접점(50)까지의 거리를 일정하게 할 수 있다. 이에 의해, 복수의 급전 접점(50)으로부터 기판(Wf)에 흐르는 전류가 균일해져, 기판(Wf)에 형성되는 도금막의 막 두께의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상술한 발명의 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은, 그 취지를 일탈하는 일 없이, 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그 등가물이 포함되는 것은 물론이다. 예를 들어, 상술한 발명의 실시 형태는, 컵식의 전해 도금 장치에도 적용할 수 있는 것은 물론이다. 또한, 기판을 무전해 도금액에 침지시켜 도금 처리를 행하는 무전해 도금 장치에도 적용할 수 있다. 예를 들어, 「기판 홀더」 또는 「웨이퍼 홀더」라고 하는 개념은, 일반적으로, 기판과 결합되어 기판의 이동 및 위치 결정을 가능하게 하는, 부품의 다양한 조합 및 부분적 조합에까지 이르는 것이다. 그 예로서는, 예를 들어 압축 가능한 립 시일을 가진 컵과, 기판과 결합되도록 된 콘을 갖고, 콘 및 기판으로부터의 수직 방향의 힘에 의해 립 시일을 압축하여, 이 립 시일이 액밀 밀봉을 형성하도록 구성된, 기판 보유 지지 부재를 이 개념에 포함할 수 있다. 또한, 복수의 기판을 이면끼리 맞대어 기판 홀더에 보유 지지하도록 구성한 기판 보유 지지 부재도 본 발명의 실시 형태의 개념에 포함할 수 있다. 또한, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 범위, 또는 효과의 적어도 일부를 발휘하는 범위에 있어서, 청구범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소의 임의의 조합, 또는 생략이 가능하다.
30 : 기판 홀더
31 : 제1 보유 지지 부재
32 : 제2 보유 지지 부재
33 : 지지면
41 : 고정 링
50 : 급전 접점
70 : 위치 결정 부재
75 : 선단부
75a : 제1 선단부
75b : 제2 선단부
75c : 테이퍼면
75d : 훅부
77 : 핀
78 : O링
78' : 스프링
80 : 접촉부
85 : 가이드 부재
86 : 판상부
87 : 테이퍼면
90 : 돌기부
91 : 테이퍼면

Claims (12)

  1. 기판과 접촉하도록 구성되는 제1면을 갖는 제1 보유 지지 부재와,
    상기 제1 보유 지지 부재와 함께 상기 기판을 사이에 넣어 보유 지지하는 제2 보유 지지 부재를 갖고,
    상기 제1 보유 지지 부재는, 상기 제1면에 접촉한 상기 기판을 상기 제1면의 소정의 위치에 위치 결정하는 위치 결정 부재를 갖고,
    상기 위치 결정 부재는, 강체로 형성되고, 상기 기판의 주연부와 접촉하고, 상기 제1면의 소정의 위치에 상기 기판을 위치 결정하는 제1 위치와, 상기 기판과 접촉하지 않는 제2 위치 사이를 이동하도록 구성되고,
    상기 제2 보유 지지 부재는, 상기 제1 보유 지지 부재와 상기 제2 보유 지지 부재에 의해 상기 기판을 보유 지지하였을 때, 상기 제1 면의 직경 방향에 있어서 내측에 위치하는 내주면이, 상기 제1 면의 직경 방향에 있어서의 상기 위치 결정 부재의 외측과 접촉하여 상기 위치 결정 부재를 상기 제1 위치에 위치시키도록 구성된, 강체로 형성된 구동 부재를 갖는, 기판 홀더.
  2. 기판과 접촉하도록 구성되는 제1면을 갖는 제1 보유 지지 부재와,
    상기 제1 보유 지지 부재와 함께 상기 기판을 사이에 넣어 보유 지지하는 제2 보유 지지 부재를 갖고,
    상기 제2 보유 지지 부재는, 상기 제1면에 접촉한 상기 기판을 상기 제1면의 소정의 위치에 위치 결정하는 위치 결정 부재를 갖고,
    상기 위치 결정 부재는, 강체로 형성되고, 상기 기판의 주연부와 접촉하고, 상기 제1면의 소정의 위치에 상기 기판을 위치 결정하는 제1 위치와, 상기 기판과 접촉하지 않는 제2 위치 사이를 이동하도록 구성되고,
    상기 제1 보유 지지 부재는, 상기 제1 보유 지지 부재와 상기 제2 보유 지지 부재에 의해 상기 기판을 보유 지지하였을 때, 상기 제1 면의 직경 방향에 있어서 외측에 위치하는 측면이, 상기 제1 면의 직경 방향에 있어서 내측에 위치하는 상기 위치 결정 부재의 부분과 접촉하여 상기 위치 결정 부재를 상기 제1 위치에 위치시키도록 구성된, 강체로 형성된 구동 부재를 갖는, 기판 홀더.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 위치 결정 부재 또는/및 상기 구동 부재는, 방향족 폴리에테르케톤으로 형성되는, 기판 홀더.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구동 부재는, 합성 수지로 형성되는, 기판 홀더.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 보유 지지 부재 또는 상기 제2 보유 지지 부재와 상기 위치 결정 부재 사이에 배치되고, 상기 위치 결정 부재를 상기 제2 위치에 가압하는 가압 부재를 갖는, 기판 홀더.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 위치 결정 부재를 회전 가능하게 지지하는 핀을 갖고,
    상기 위치 결정 부재는, 상기 핀을 중심으로 회전함으로써, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이를 이동하는, 기판 홀더.
  7. 기판과 접촉하도록 구성되는 제1면을 갖는 제1 보유 지지 부재와,
    상기 제1 보유 지지 부재와 함께 상기 기판을 사이에 넣어 보유 지지하는 제2 보유 지지 부재를 갖고,
    상기 제1 보유 지지 부재는, 상기 제1면에 접촉한 상기 기판을 상기 제1면의 소정의 위치에 위치 결정하는 위치 결정 부재를 갖고,
    상기 위치 결정 부재는, 상기 기판의 주연부와 접촉하고, 상기 제1면의 소정의 위치에 상기 기판을 위치 결정하는 제1 위치와, 상기 기판과 접촉하지 않는 제2 위치 사이를 이동하도록 구성되고,
    상기 제2 보유 지지 부재는, 상기 제1 보유 지지 부재와 상기 제2 보유 지지 부재에 의해 상기 기판을 보유 지지하였을 때, 상기 위치 결정 부재를 상기 제1 위치에 위치시키도록 구성된 구동 부재를 갖고,
    상기 위치 결정 부재는, 선단부를 갖고,
    상기 선단부는, 제1 선단부와 제2 선단부로 분기되고,
    상기 제1 선단부는, 상기 제1 보유 지지 부재와 상기 제2 보유 지지 부재에 의해 상기 기판을 보유 지지한 상태에서, 상기 기판의 직경 방향 내측에 위치하고,
    상기 제2 선단부는, 상기 제1 보유 지지 부재와 상기 제2 보유 지지 부재에 의해 상기 기판을 보유 지지한 상태에서, 상기 기판의 직경 방향 외측에 위치하고,
    상기 제1 선단부는, 상기 기판과 접촉하도록 구성되고,
    상기 제2 선단부는, 상기 구동 부재와 접촉하도록 구성되는, 기판 홀더.
  8. 기판과 접촉하도록 구성되는 제1면을 갖는 제1 보유 지지 부재와,
    상기 제1 보유 지지 부재와 함께 상기 기판을 사이에 넣어 보유 지지하는 제2 보유 지지 부재를 갖고,
    상기 제2 보유 지지 부재는, 상기 제1면에 접촉한 상기 기판을 상기 제1면의 소정의 위치에 위치 결정하는 위치 결정 부재를 갖고,
    상기 위치 결정 부재는, 상기 기판의 주연부와 접촉하고, 상기 제1면의 소정의 위치에 상기 기판을 위치 결정하는 제1 위치와, 상기 기판과 접촉하지 않는 제2 위치 사이를 이동하도록 구성되고,
    상기 제1 보유 지지 부재는, 상기 제1 보유 지지 부재와 상기 제2 보유 지지 부재에 의해 상기 기판을 보유 지지하였을 때, 상기 위치 결정 부재를 상기 제1 위치에 위치시키도록 구성된 구동 부재를 갖고,
    상기 위치 결정 부재는, 선단부를 갖고,
    상기 선단부는, 제1 선단부와 제2 선단부로 분기되고,
    상기 제1 선단부는, 상기 제1 보유 지지 부재와 상기 제2 보유 지지 부재에 의해 상기 기판을 보유 지지한 상태에서, 상기 기판의 직경 방향 내측에 위치하고,
    상기 제2 선단부는, 상기 제1 보유 지지 부재와 상기 제2 보유 지지 부재에 의해 상기 기판을 보유 지지한 상태에서, 상기 기판의 직경 방향 외측에 위치하고,
    상기 제1 선단부는, 상기 기판과 접촉하도록 구성되고,
    상기 제2 선단부는, 상기 구동 부재와 접촉하도록 구성되는, 기판 홀더.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 보유 지지 부재는, 상기 기판을 상기 제1면 상의 소정의 위치로 가이드하는 가이드 부재를 갖는, 기판 홀더.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 보유 지지 부재 또는 상기 제2 보유 지지 부재는, 상기 제2 보유 지지 부재와 상기 기판 사이를 시일하는 기판 시일 부재와, 상기 제2 보유 지지 부재와 상기 제1 보유 지지 부재 사이를 시일하는 홀더 시일 부재를 갖는, 기판 홀더.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기판에 급전하는 급전부를 갖고,
    상기 급전부는, 상기 기판의 주위 방향의 95％ 이상의 길이에 걸쳐 상기 기판과 접촉하도록 구성되는, 기판 홀더.
  12. 제1항 또는 제2항에 기재된 기판 홀더를 사용하여 기판에 도금 처리를 행하는, 도금 장치.
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