JP2018053301A - めっき装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】運転を継続しながら基板ホルダのメンテナンスを行うことができるめっき装置を提供する。【解決手段】めっき装置は、基板Wをめっきするプロセス部170Cと、基板Wを保持するための基板ホルダ11を保管する保管容器20と、プロセス部170Cと保管容器20との間で基板ホルダ11を搬送する搬送機140と、保管容器20に隣接するメンテナンスエリア21と、保管容器20に支持された基板ホルダキャリヤ25とを備える。基板ホルダキャリヤ25は、基板ホルダ11を支持した状態で、保管容器20とメンテナンスエリア21との間を移動可能に構成されている。【選択図】図1

Description

本発明は、めっき装置に関するものである。
基板ホルダに保持された基板をめっきするめっき装置が知られている。このようなめっき装置においては、基板ホルダは、めっき装置の運転前には保管容器に収容されており、めっき装置の運転が開始されたときに保管容器から取り出される。ウェハなどの基板は基板ホルダにセットされ、基板ホルダは、基板を保持した状態で、搬送機によってプロセス部に搬送される。その後、基板はプロセス部においてめっきされる。
基板が基板ホルダにセットされるとき、基板は、基板が基板ホルダに正常にセットされているかどうか検査される。基板が基板ホルダに正常にセットされていない場合、基板ホルダはプロセス部に搬送されずに保管容器に戻され、作業者は基板ホルダのメンテナンスを行う。
特開2012−112026号公報 特開2003−243473号公報 特開2008−68964号公報 特開2009−6802号公報 米国特許出願公開第2012/0308344号明細書
昨今、めっき装置を含む基板処理装置では、基板の大型化が顕著な傾向となっている。基板が大型化すると、基板ホルダ1個当たりの大きさが増加し、重量も重くなる。そして、従来は、装置外部にあるメンテナンスエリアまで基板ホルダを運んでメンテナンスを行っていたが、上記のような重量が増加した基板ホルダを装置外部にあるメンテナンスエリアまで運ぶのは、作業者の負荷(時間的な負荷と作業的な負荷)が増えることになる。
他方で、装置運転中は、基板ホルダを搬送する搬送機が保管容器の直上を連続的に通過している。そのような状況下において、基板ホルダのメンテナンスのために、作業者が保管容器から基板ホルダを取り出そうとすると、作業者は移動する基板ホルダあるいは搬送機に衝突するおそれがある。そのため、基板ホルダのメンテナンス作業時では、装置の運転を停止せざるをえなかった。しかしながら、基板ホルダのメンテナンスのためにめっき装置の運転を停止すると、装置稼働率が低下し、生産性が下がる。
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、運転を継続しながら基板ホルダのメンテナンスを行うことができるめっき装置を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、基板をめっきするプロセス部と、前記基板を保持するための基板ホルダを保管する保管容器と、前記プロセス部と前記保管容器との間で前記基板ホルダを搬送する搬送機と、前記保管容器に隣接するメンテナンスエリアと、前記保管容器に支持された基板ホルダキャリヤとを備え、前記基板ホルダキャリヤは、前記基板ホルダを支持した状態で、前記保管容器と前記メンテナンスエリアとの間を移動可能に構成されていることを特徴とするめっき装置である。
本発明の好ましい態様は、前記メンテナンスエリアと前記保管容器との間に配置された隔壁をさらに備えており、前記隔壁は、前記保管容器よりも高い位置にあることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板ホルダキャリヤは、前記基板ホルダが載置される台座と、前記台座に取り付けられた転動体とを備えており、前記転動体は前記保管容器に接触していることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記メンテナンスエリア内に配置され、かつ前記基板ホルダおよび前記基板ホルダキャリヤを受け取ることが可能なメンテナンス構造体をさらに備え、前記保管容器は、前記転動体を支持する第1ガイドレールを備えており、前記メンテナンス構造体は、前記転動体を支持する第2ガイドレールを備えており、前記第2ガイドレールは、前記第1ガイドレールと直線状に並ぶことが可能に構成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記メンテナンス構造体は、前記第2ガイドレールに固定され、前記第2ガイドレールから下方に延びる作業台と、前記作業台を回転可能に支持する支持部材とを備えていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記保管容器上には、複数の基板ホルダキャリヤが配列されており、前記メンテナンスエリアは、前記複数の基板ホルダキャリヤの配列方向と平行に延びていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記メンテナンス構造体は、前記複数の基板ホルダキャリヤの配列方向と平行に移動可能であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記メンテナンス構造体は、前記複数の基板ホルダキャリヤの配列方向と平行に前記メンテナンス構造体を移動可能とする車輪を有していることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記保管容器は、前記メンテナンスエリアに面する扉を有しており、前記扉には、施錠機構が取り付けられていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記保管容器には、前記保管容器上の所定位置に前記基板ホルダキャリヤが存在するか否かを検知する検知センサが設けられていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記保管容器は、前記基板ホルダが収容される箱体を備えており、前記箱体の底面は勾配形状を有していることを特徴とする。
基板ホルダキャリヤは、基板ホルダを支持した状態で、保管容器とメンテナンスエリアとの間を移動可能に構成されているため、作業者は、装置内におけるメンテナンスエリアにおいて、負荷(時間的な負荷と作業的な負荷)の増加を抑制しながら、基板ホルダのメンテナンスを実行することができる。
さらに、基板ホルダのメンテナンス作業時において、作業者と搬送機との衝突を防止することができる。結果として、作業者は、めっき装置の運転を継続しながら基板ホルダのメンテナンスを行うことができる。
めっき装置の一実施形態を示す模式図である。 本実施形態に係るめっき装置で使用される基板ホルダの一例を示す概略図である。 図1のA線方向から見た図である。 図3のB線方向から見た図である。 保管容器および基板ホルダキャリヤを示す斜視図である。 箱体の底面を示す図である。 基板ホルダキャリヤを示す斜視図である。 保管容器に支持された基板ホルダキャリヤと、基板ホルダキャリヤに支持された基板ホルダとを示す図である。 図8のC線方向から見た図である。 図8のD線方向から見た図である。 保管容器に設けられた検知センサを示す図である。 保管容器に設けられた検知センサを示す図である。 メンテナンスエリア内に配置されたメンテナンス構造体を示す斜視図である。 メンテナンスエリア内に配置されたメンテナンス構造体を示す斜視図である。 メンテナンスエリア内に配置されたメンテナンス構造体を示す斜視図である。 第1ガイドレールと直線状に並ぶ第2ガイドレールを示す図である。 レール位置決め部材を示す図である。 メンテナンス構造体の正面図である。 縦向き姿勢の作業台を示す図である。 横向き姿勢の作業台を示す図である。 図18のE線方向から見た図である。 図21のF−F線断面図である。 基板ホルダを保管容器からメンテナンス構造体に移動させる順序を示す図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下で説明する図面において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図1は、めっき装置の一実施形態を示す模式図である。図2は、本実施形態に係るめっき装置で使用される基板ホルダの一例を示す概略図である。図1に示すように、めっき装置は、架台101と、めっき装置の運転を制御する制御部103と、基板W(図2参照)をロードおよびアンロードするロード/アンロード部170Aと、基板ホルダ11(図2参照)に基板Wをセットし、かつ基板ホルダ11から基板Wを取り外す基板セット部(メカ室)170Bと、基板Wをめっきするプロセス部(前処理室、めっき室)170Cと、基板ホルダ11を格納するホルダ格納部(ストッカ室)170Dと、めっきされた基板Wを洗浄および乾燥する洗浄部170Eとを備えている。本実施形態に係るめっき装置は、めっき液に電流を流すことで基板Wの表面(被めっき面)を金属でめっきする電解めっき装置である。
図1に示すように、架台101は、複数の架台部材101a〜101hから構成されており、これら架台部材101a〜101hは連結可能に構成されている。ロード/アンロード部170Aの構成要素は第1の架台部材101a上に配置されており、基板セット部170Bの構成要素は第2の架台部材101b上に配置されており、プロセス部170Cの構成要素は第3の架台部材101c〜第6の架台部材101f上に配置されており、ホルダ格納部170Dの構成要素は第7の架台部材101gおよび第8の架台部材101h上に配置されている。
ロード/アンロード部170Aには、めっき前の基板Wを収納したカセット(図示しない)が搭載されるロードステージ105と、プロセス部170Cでめっきされた基板Wを受け取るカセット(図示しない)が搭載されるアンロードステージ107とが設けられている。さらに、ロード/アンロード部170Aには、基板Wを搬送する搬送用ロボットからなる基板搬送装置122が配置されている。
基板搬送装置122はロードステージ105に搭載されたカセットにアクセスし、めっき前の基板Wをカセットから取り出し、基板Wを基板セット部170Bに渡すように構成されている。基板セット部170Bでは、めっき前の基板Wが基板ホルダ11にセットされ、めっき後の基板Wが基板ホルダ11から取り出される。
プロセス部170Cには、プリウェット槽126と、プリソーク槽128と、第1リンス槽130aと、ブロー槽132と、第2リンス槽130bと、第1めっき槽10aと、第2めっき槽10bと、第3リンス槽130cと、第3めっき槽10cとが配置されている。これら槽126,128,130a,132,130b,10a,10b,130c,10cは、この順に配置されている。
プリウェット槽126では、前処理準備として、基板Wが純水に浸漬される。プリソーク槽128では、基板Wの表面に形成されたシード層などの導電層の表面の酸化膜が薬液によってエッチング除去される。第1リンス槽130aでは、プリソーク後の基板Wが洗浄液(例えば、純水)で洗浄される。
第1めっき槽10aまたは第2めっき槽10bでは、基板Wの表面がめっきされる。本実施形態では、第1めっき槽10aの内部および第2めっき槽10bの内部には、同一種類のめっき液が貯留されている。基板Wは第1めっき槽10a内のめっき液または第2めっき槽10b内のめっき液に浸漬され、基板Wの表面はめっきされる。第3めっき槽10cの内部には、めっき槽10a,10bの内部に貯留されためっき液と同一種類のめっき液が貯留されてもよく、またはめっき槽10a,10bの内部に貯留されためっき液とは異なる種類のめっき液が貯留されてもよい。
第3めっき槽10c内のめっき液がめっき槽10a,10b内のめっき液と同一種類である場合、第1リンス槽130aで洗浄された基板Wを第3めっき槽10c内のめっき液に浸漬して、基板Wの表面をめっきしてもよい。第3めっき槽10c内のめっき液がめっき槽10a,10b内のめっき液と異なる種類である場合、第1めっき槽10aまたは第2めっき槽10bでめっきされた基板Wを第3めっき槽10c内のめっき液に浸漬して基板Wの表面をめっきしてもよい。
第2リンス槽130bでは、第1めっき槽10aまたは第2めっき槽10bでめっきされた基板Wが基板ホルダ11とともに洗浄液(例えば、純水)で洗浄される。第3リンス槽130cでは、第3めっき槽10cでめっきされた基板Wが基板ホルダ11とともに洗浄液(例えば、純水)で洗浄される。ブロー槽132では、洗浄後の基板Wの液切りが行われる。なお、第3めっき槽10cおよび第3リンス槽130cは必須の構成要素ではなく、必要に応じて設けられてもよい。
プリウェット槽126、プリソーク槽128、リンス槽130a〜130c、およびめっき槽10a〜10cは、それらの内部に処理液(液体)を貯留できる処理槽である。これら処理槽は、処理液を貯留する複数の処理セルを備えているが、この実施形態に限定されず、これら処理槽は単一の処理セルを備えてもよい。また、これら処理槽の少なくとも一部が単一の処理セルを備えており、他の処理槽は複数の処理セルを備えてもよい。
めっき装置は、基板ホルダ11を搬送する搬送機140をさらに備えている。搬送機140はめっき装置の構成要素の間を移動可能に構成されている。搬送機140は、基板セット部170Bからプロセス部170Cまで水平方向に延びる固定ベース142と、固定ベース142に沿って移動可能に構成された複数のトランスポータ141とを備えている。
これらトランスポータ141は、基板ホルダ11を保持するための可動部(図示しない)をそれぞれ有しており、基板ホルダ11を保持するように構成されている。トランスポータ141は、基板セット部170B、ホルダ格納部170D、およびプロセス部170Cとの間で基板ホルダ11を搬送し、さらに基板ホルダ11を基板Wとともに上下動させるように構成されている。トランスポータ141の移動機構として、例えばモータとラックアンドピニオンとの組み合わせが挙げられる。なお、本実施形態では、3つのトランスポータが設けられているが、トランスポータの数は本実施形態に限定されない。
基板ホルダ11の構成について、図2を参照しつつ説明する。図2に示すように、基板ホルダ11は、基板Wが保持される本体部110と、本体部110の上端に設けられたアーム部112とを備えている。本体部110は第1部材110aと第2部材110bとから構成されている。基板ホルダ11は、第1部材110aおよび第2部材110bによって基板Wを挟持することにより、基板Wを保持する。基板ホルダ11は、アーム部112がトランスポータ141に保持された状態で搬送される。
基板ホルダ11は、基板セット部170B内にある図示しない機構により、鉛直姿勢から水平姿勢、または水平姿勢から鉛直姿勢に変換されうる。これにより、例えば、基板ホルダ11の第1部材110aは基板Wを載置した後、基板Wを固定する。その後、この第1部材110aが水平姿勢から鉛直姿勢に変換させられて、鉛直姿勢で固定された状態で待機している基板ホルダ11の第2部材110bに、基板Wを固定した状態のこの第1部材110aが近接して、第1部材110aと第2部材110bとで基板Wを挟持して基板Wを保持するようにしてもよい。
基板ホルダ11は、めっき液が基板Wの外端部および裏面に付着しないように、基板Wの外端部をシールし、かつ表面を露出させるように基板Wを保持する。なお、本実施形態では、基板Wは四角形状を有しているが、基板Wの形状はこの実施形態に限定されず、例えば、基板Wは丸い形状を有してもよい。
基板ホルダ11に保持された基板Wを各処理槽内の処理液に浸漬するとき、アーム部112は各処理槽のアーム受け部材(図示しない)の上に配置される。より具体的には、アーム部112の下面には2つの突起部113が設けられており、これら突起部113がアーム受け部材の上に配置される。突起部113は基板ホルダ11を各処理槽にセットするときに、基板ホルダ11の自重を支持する部分である。本実施形態では、めっき槽10a〜10cは電解めっき槽であるため、アーム部112に設けられた給電接点(コネクタ部)114がアーム受け部材に設けられた電気接点(図示しない)に接触すると、外部電源から基板Wの表面に電流が供給される。
めっきされた基板Wは、基板ホルダ11とともにトランスポータ141によって基板セット部170Bに搬送され、基板セット部170Bにおいて基板ホルダ11から取り出される。この基板Wは、基板搬送装置122によって洗浄部170Eまで搬送され、洗浄部170Eで洗浄および乾燥される。その後、基板Wは、基板搬送装置122によってアンロードステージ107に搭載されたカセットに戻される。
次に、ホルダ格納部170Dについて説明する。図1に示すように、ホルダ格納部170Dは基板セット部170Bとプロセス部170Cとの間に配置されており、ロード/アンロード部170A、基板セット部170B、ホルダ格納部170D、およびプロセス部170Cはこの順に配列されている。ホルダ格納部170Dには、基板Wを保持するための基板ホルダ11を保管する保管容器20と、保管容器20に隣接するメンテナンスエリア21とが配置されている。図1の網掛け部分はメンテナンスエリア21を表している。
図3は図1のA線方向から見た図である。保管容器20に隣接するメンテナンスエリア21は架台101(より具体的には、架台部材101g,101h)の上方に形成されている。メンテナンスエリア21は、作業者Sがメンテナンスエリア21内で基板ホルダ11のメンテナンスを実施できる大きさを有している。保管容器20およびメンテナンスエリア21は並列に配置され、かつ互いに隣接しており、さらに、メンテナンスエリア21はめっき装置の外部にも隣接している。したがって、作業者Sは、めっき装置の外部からメンテナンスエリア21に容易に進入することができ、メンテナンスエリア21から保管容器20に容易にアクセスすることができる。
図3に示すように、めっき装置は、保管容器20に支持された基板ホルダキャリヤ25をさらに備えている。基板ホルダ11は基板ホルダキャリヤ25上に載置されており、基板ホルダキャリヤ25は保管容器20に支持されている。基板ホルダキャリヤ25は、基板ホルダ11を支持した状態で、保管容器20とメンテナンスエリア21との間を移動可能に構成されている。保管容器20および基板ホルダキャリヤ25の構成については後述する。
図4は図3のB線方向から見た図である。なお、図4では、主要な要素のみが図示されており、ホルダ格納部170Dの一部が図示されている。図4に示すように、ホルダ格納部170Dは、メンテナンスエリア21と保管容器20との間に配置された隔壁(安全カバー)24を備えており、隔壁24は保管容器20よりも高い位置にある。より具体的には、メンテナンスエリア21には、フレーム22が設けられており、隔壁24はフレーム22の上部に取り付けられている。なお、隔壁24の数はこの実施形態に限定されない。
このように、めっき装置のホルダ格納部170Dは隔壁24を備えているので、作業者Sが誤って保管容器20の上方を通じて基板ホルダ11にアクセスすることを防止することができる。したがって、作業者Sが保管容器20の上方を移動するトランスポータ141(または基板ホルダ11)に接触することを回避することができる。
隔壁24には、隔壁24を取り外すためのつまみ24aが取り付けられているが、作業者Sの安全の確保のため、隔壁24は、容易に取り外すことができないようにフレーム22に取り付けられている。本実施形態では、隔壁24には図示しないセンサが設けられており、装置稼働中に隔壁24を取り外すと、搬送機140は停止する。
図4に示すように、保管容器20には、複数の基板ホルダキャリヤ25がメンテナンスエリア21の延びる方向に沿って配列されている。つまり、メンテナンスエリア21は、複数の基板ホルダキャリヤ25の配列方向と平行に延びている。各基板ホルダキャリヤ25には、作業者Sとトランスポータ141(または基板ホルダ11)との衝突を防止するためのガード26が設けられている。
保管容器20は、メンテナンスエリア21に面する扉37を備えている。扉37には、施錠機構67が取り付けられており、扉37は容易に取り外すことができないように構成されている。本実施形態では、施錠機構67は自動ロック機構(例えば、電磁ロック機構)である。
基板ホルダ11のメンテナンスが不要であるとき、作業者Sの基板ホルダ11へのアクセスを制限するために、扉37は施錠機構67によって施錠されている。基板ホルダ11のメンテナンスが必要である場合、作業者Sは、施錠機構67が解錠可能な状態になった後、扉37を解錠し、扉37を取り外す。このようにして、作業者Sは基板ホルダ11にアクセスすることができる。基板ホルダ11のメンテナンスが必要である場合とは、例えば、基板Wが基板ホルダ11に正常にセットされない場合を意味する。
ここで、一実施形態においては、基板ホルダ11のメンテナンスが必要である場合、制御部103で扉37を解錠するための信号が生成され、次いで、施錠機構67を解錠モードにするための信号が入力されて、施錠機構67が解錠可能な状態になる。さらに、作業者Sが、扉37を解錠するための操作器102(図1参照)の画面を操作し、扉37が解錠されるように構成されてもよい。操作器102は、例えばタッチパネル式の操作画面を有する操作器であり、制御部103に接続されている。
他の実施形態においては、基板ホルダ11のメンテナンスが必要である場合、制御部103で扉37を解錠するための信号が生成され、次いで、施錠機構67を解錠モードにするための信号が入力されて、施錠機構67が解錠可能な状態になる。さらに、制御部103が、扉37を解錠するための信号を生成し、この信号が、不図示の扉37の解錠機構に入力されて、解錠機構が駆動することにより、扉37が解錠されるように構成してもよい。
さらに他の実施形態においては、基板ホルダ11のメンテナンスが必要である場合、作業者Sは操作器102の画面を操作して、施錠機構67を解錠モードにするボタンを押す。このような作業者Sが入力した解錠信号が、制御部103に入力され、ここで扉37を解錠するための信号が生成されて、施錠機構67を解錠モードにするための信号が入力されて、施錠機構67が解錠可能な状態になる。さらに、作業者Sが、扉37を解錠するための操作器102の画面を操作し、扉37が解錠されるようにしてもよい。
作業者Sは、扉37の解錠後、扉37を取り外し、基板ホルダ11が支持された基板ホルダキャリヤ25を保管容器20からメンテナンスエリア21(より具体的には、図3に示すメンテナンス構造体50)に移動させる。その後、作業者Sはメンテナンスエリア21において、基板ホルダ11のメンテナンスを行う。メンテナンス構造体50の詳細については後述する。
保管容器20および基板ホルダキャリヤ25の構造について説明する。図5は保管容器20および基板ホルダキャリヤ25を示す斜視図である。なお、図5において、基板ホルダ11の図示は省略されており、ホルダ格納部170Dの一部が図示されている。図5に示すように、保管容器20には、複数の基板ホルダキャリヤ25が支持されている。
保管容器20は、保管容器20の壁および底を構成する箱体36と、箱体36を覆うように配置される容器フレーム35とから基本的に構成されている。容器フレーム35は、強固な材料(例えば金属)から構成されており、架台101の長手方向に沿って延びている。容器フレーム35上には、基板ホルダキャリヤ25が支持される複数の第1ガイドレール38が配置されている。第1ガイドレール38は容器フレーム35と一体的に構成されてもよい。第1ガイドレール38は架台101の幅方向と平行に延びている。なお、架台101の長手方向はロード/アンロード部170A、基板セット部170B、ホルダ格納部170D、およびプロセス部170Cの配列方向と平行な方向と定義され、架台101の幅方向は架台101の長手方向と直交する方向と定義される。
箱体36は、基板ホルダ11を収容するように構成されている。基板ホルダ11には処理液(液体)が付着していることがあり、この処理液は箱体36に落下することがある。したがって、箱体36は、処理液に対する耐性を有する材料(例えば樹脂)から構成されている。箱体36は仕切り板(図示しない)によって複数の空間に区画されており、複数の基板ホルダ11は、複数の空間内にそれぞれ配置される。
本実施形態では、保管容器20は複数の(5個の)箱体36を備えており、各箱体36は1枚の仕切り板によって仕切られている。図1に示すように、ホルダ格納部170Dには2つの保管容器20が配置されているため、ホルダ格納部170Dには合計10個の箱体36が配置されている。したがって、ホルダ格納部170Dには、20個の基板ホルダ11を格納することができる。ただし、保管容器20の数および箱体36の数はこの実施形態に限定されず、めっき装置の稼働条件に応じて、保管容器20の数および箱体36の数を変更してもよい。
一実施形態では、保管容器20は、格納される基板ホルダ11と同じ数の箱体36を備えてもよい。例えば、20個の基板ホルダ11をホルダ格納部170Dに格納する場合、20個の箱体36をホルダ格納部170Dに配置してもよい。他の実施形態では、保管容器20は単一の箱体36を備えており、複数の基板ホルダ11がこの箱体36内に収容されてもよい。
図6は箱体36の底面を示す図である。図6に示すように、箱体36の底面39は勾配形状を有している。より具体的には、箱体36の底面39は制御部103側からメンテナンスエリア21側に向かって下方に傾斜する傾斜面である。この底面39の最も低い位置には、開口39aが形成されており、この開口39aにはドレンライン49が接続されている。したがって、基板ホルダ11に付着した処理液が箱体36に落下すると、処理液は、箱体36の底面39を流下し、開口39aおよびドレンライン49を通じて移送される。なお、箱体36の底面39の傾斜角度は、基板ホルダ11が箱体36に収容されたときに基板ホルダ11が底面39に接触しない角度である。
次に、基板ホルダキャリヤ25について図7を参照しつつ説明する。図7は基板ホルダキャリヤ25を示す斜視図である。基板ホルダキャリヤ25は、基板ホルダ11が載置される矩形状の台座30と、台座30に取り付けられた複数の転動体31とを備えている。台座30には、その中央において開口する開口30aと、基板ホルダ11(より具体的には、基板ホルダ11の突起部113)が支持されるホルダ受け部30bとが設けられている。
転動体31は台座30の下面に取り付けられており、保管容器20の第1ガイドレール38に接触している。例えば、転動体31は、ローラーと、ローラーを回転自在に保持する保持具とから構成される車輪である。本実施形態では、8個の転動体31が取り付けられているが、転動体31の数はこの実施形態に限定されない。台座30のメンテナンスエリア21側には、ハンドル32が取り付けられており、作業者Sはハンドル32を把持して基板ホルダキャリヤ25を移動させることができる。
基板ホルダキャリヤ25の台座30の上面には、基板ホルダ11の位置を決定(固定)するためのホルダ位置決め部材(位置決めピン)33が取り付けられている。基板ホルダ11のアーム部112の両端には、位置決め具115(図2参照)が設けられており、位置決め具115には、ホルダ位置決め部材33が挿入される位置決め穴115a(図2参照)が形成されている。ホルダ位置決め部材33が位置決め具115の位置決め穴115aに挿入されることにより、基板ホルダ11と基板ホルダキャリヤ25との相対位置が決定(固定)される。
開口30aは基板ホルダ11が挿入される大きさを有しており、ホルダ受け部30bは、開口30aの両側において台座30に固定されている。トランスポータ141は、基板ホルダキャリヤ25の上方の所定位置まで基板ホルダ11を搬送し、その後、基板ホルダ11を下降させる。すると、基板ホルダ11の本体部110は、基板ホルダキャリヤ25の開口30aを通じて保管容器20(より具体的には、箱体36)内に挿入され、基板ホルダキャリヤ25のホルダ位置決め部材33は位置決め具115の位置決め穴115aに挿入される。このようにして、基板ホルダ11は、基板ホルダキャリヤ25に鉛直姿勢に支持された状態で、かつ基板ホルダキャリヤ25との相対位置が決定された状態で、保管容器20に収容される。
図8は、保管容器20に支持された基板ホルダキャリヤ25と、基板ホルダキャリヤ25に支持された基板ホルダ11とを示す図である。図9は図8のC線方向から見た図である。図10は図8のD線方向から見た図である。基板ホルダキャリヤ25は、第1ガイドレール38上に載置されており、基板ホルダ11を支持した状態で、第1ガイドレール38が延びる方向に沿って移動可能である(図9の矢印参照)。保管容器20は架台101(より具体的には、架台部材101g,101h)に支持されており、基板ホルダキャリヤ25は保管容器20とは独立して移動可能である。したがって、保管容器20を移動させることなく、基板ホルダキャリヤ25(および基板ホルダ11)を保管容器20とメンテナンスエリア21(より具体的には、メンテナンス構造体50)との間で移動させることができる。
図8に示すように、基板ホルダ11が基板ホルダキャリヤ25に支持されたとき、ホルダ受け部30bは、給電接点114がホルダキャリヤ25の台座30に接触しない高さを有している。ホルダ受け部30bを設けることにより、給電接点114の台座30への接触を防止することができる。結果として、給電接点114に異物が付着することを防止することができる。ホルダ受け部30bおよび突起部113の合計の高さが、給電接点114が台座30に接触しない高さであってもよい。
図8乃至図10に示すように、1つの基板ホルダ11は、1つの基板ホルダキャリヤ25に支持される。保管容器20には、複数の基板ホルダキャリヤ25が支持されており、これら複数の基板ホルダキャリヤ25は、それぞれ、個別的に移動可能である。したがって、メンテナンス作業の対象でない基板ホルダ11を保管容器20に収容させたまま、メンテナンス作業の対象である基板ホルダ11を保管容器20からメンテナンスエリア21(より具体的には、メンテナンス構造体50)に移動させることができる。
次に、保管容器20の所定位置に基板ホルダキャリヤ25が存在するか否かを検知する検知センサ40について、図11および図12を参照しつつ説明する。図11および図12は保管容器20に設けられた検知センサ40を示す図である。図11および図12では、図面を見やすくするために、ハンドル32の図示は省略されている。
上述したように、基板ホルダキャリヤ25は保管容器20とは独立に移動可能に構成されているため、基板ホルダキャリヤ25は、めっき装置の運転中において、メンテナンスエリア21(より具体的には、メンテナンス構造体50)に移動し、保管容器20上の所定位置に存在しないことがある。したがって、制御部103が保管容器20上の所定位置に存在する基板ホルダキャリヤ25を認識できるように、保管容器20上の所定位置に基板ホルダキャリヤ25が存在するか否かを検知する検知センサ40が設けられている。
検知センサ40は、基板ホルダキャリヤ25が保管容器20上に存在していることを示す検知信号を制御部103に送信するように構成されている。制御部103は、検知センサ40から送られた検知信号に基づいて、基板ホルダキャリヤ25が保管容器20上の所定位置に存在していることを認識することができる。
検知センサ40は保管容器20(より具体的には、第1ガイドレール38)に取り付けられており、検知センサ40のセンサ部40aは第1ガイドレール38の上方に位置している。基板ホルダキャリヤ25の台座30には、検知ピン41が取り付けられている。本実施形態では、検知センサ40は検知ピン41のピン部41aの先端とセンサ部40aとの距離に反応して基板ホルダキャリヤ25の有無を検知する反射式センサである。
作業者Sが基板ホルダキャリヤ25を保管容器20上の所定位置まで移動させ(図11参照)、検知ピン41を押し込むと、検知ピン41のピン部41aが検知センサ40のセンサ部40aに近接する(図12参照)。結果として、検知センサ40は基板ホルダキャリヤ25が保管容器20上の所定位置に存在していることを検知し、検知信号を制御部103に送信し、制御部103は基板ホルダキャリヤ25の存在を認識する。一実施形態では、基板ホルダキャリヤ25が保管容器20上の所定位置に存在していることが操作器102(図1参照)の操作画面に表示される。
検知センサ40の上方には、基板ホルダキャリヤ25と保管容器20との相対位置を決定(固定)するキャリヤ位置決め部材42が設けられている。キャリヤ位置決め部材42には、検知ピン41のピン部41aが挿入される穴が形成されている。検知ピン41のピン部41aがキャリヤ位置決め部材42の穴に挿入されると、検知ピン41が取り付けられた基板ホルダキャリヤ25と検知センサ40が取り付けられた保管容器20との相対位置が決定される。本実施形態では、検知ピン41を押し込むことにより、基板ホルダキャリヤ25と保管容器20との相対位置が決定され、さらに、検知センサ40が基板ホルダキャリヤ25の存在を検知することができる。
メンテナンス構造体50について図面を参照しつつ説明する。図13乃至図15はメンテナンスエリア21内に配置されたメンテナンス構造体50を示す斜視図である。図13乃至図15では、基板ホルダ11、保管容器20、基板ホルダキャリヤ25、およびメンテナンス構造体50は模式的に図示されており、ホルダ格納部170Dの一部が図示されている。
メンテナンス構造体50は、基板ホルダ11および基板ホルダキャリヤ25を受け取ることが可能に構成されている。メンテナンス構造体50は、メンテナンスエリア21内に配置されており、保管容器20に隣接しており、さらに、架台101(より具体的には、架台部材101gまたは架台部材101h)に支持されている。以下、架台部材101g,101hをまとめて架台101と呼ぶことがある。
メンテナンス構造体50は、複数の基板ホルダキャリヤ25の配列方向と平行に移動可能である。具体的には、架台101には、メンテナンス構造体50の移動をガイドするベースガイド60が設けられている。ベースガイド60は複数の基板ホルダキャリヤ25の配列方向と平行に延びており、メンテナンス構造体50はベースガイド60が延びる方向に沿って移動することができる(図13参照)。本実施形態では、ベースガイド60は架台101に形成された溝であるが、ベースガイド60は架台101に敷設されたレールであってもよい。
メンテナンス構造体50は、基板ホルダキャリヤ25の転動体31(図7参照)を支持する第2ガイドレール51と、第2ガイドレール51に固定され、第2ガイドレール51から下方に延びる作業台55と、作業台55を回転可能に支持する支持部材56とを備えている。第2ガイドレール51は、第1ガイドレール38と直線状に並ぶことが可能に構成されている。つまり、第2ガイドレール51は、第1ガイドレール38と同様に、架台101の幅方向と平行に延びている。
図16は第1ガイドレール38と直線状に並ぶ第2ガイドレール51を示す図である。図16に示すように、メンテナンス構造体50は、第2ガイドレール51が第1ガイドレール38と直線状に並ぶようにメンテナンスエリア21内を移動する(図16の矢印M1参照)。第1ガイドレール38と第2ガイドレール51との間には僅かな隙間が形成されているため、メンテナンス構造体50がメンテナンスエリア21内を移動しても第2ガイドレール51は第1ガイドレール38に接触しない。
基板ホルダ11が支持された基板ホルダキャリヤ25は、第2ガイドレール51が第1ガイドレール38と直線状に並んだ状態で、保管容器20からメンテナンス構造体50に移動する(図16の矢印M2参照)。結果として、図14に示すように、基板ホルダ11が支持された基板ホルダキャリヤ25は、メンテナンスエリア21内に配置されたメンテナンス構造体50に支持される。このようにして、基板ホルダキャリヤ25は、基板ホルダ11を支持した状態で、保管容器20からメンテナンスエリア21内のメンテナンス構造体50に移動することができる。
第2ガイドレール51が第1ガイドレール38と直線状に並んでいない場合、基板ホルダキャリヤ25は保管容器20からメンテナンス構造体50に移動できないおそれがある。そこで、第1ガイドレール38および第2ガイドレール51には、第1ガイドレール38と第2ガイドレール51との相対位置を決定(固定)するレール位置決め部材52が設けられている。図17はレール位置決め部材52を示す図である。本実施形態では、レール位置決め部材52はスライドラッチであるが、第1ガイドレール38と第2ガイドレール51との相対位置を決定することができれば、レール位置決め部材52はスライドラッチに限定されない。
図17に示すように、レール位置決め部材52は、第2ガイドレール51に固定された本体52aと、第1ガイドレール38に固定された受座52bと、施錠位置と解錠位置との間を直線往復運動するように本体52aに取り付けられた棒体52cとを備えている。第1ガイドレール38が第2ガイドレール51と直線状に並んだ状態において、棒体52cが受座52bに形成された穴に挿入されると、第1ガイドレール38と第2ガイドレール51との相対位置は決定(固定)される。このようにして、第2ガイドレール51の第1ガイドレール38からのずれを防止することができるため、基板ホルダキャリヤ25を保管容器20からメンテナンス構造体50に、安全に、かつ確実に移動させることができる。
図18はメンテナンス構造体50の正面図である。図18において、メンテナンス構造体50には、基板ホルダ11が支持された基板ホルダキャリヤ25が支持されている。図18に示すように、メンテナンス構造体50は、複数の基板ホルダキャリヤ25の配列方向と平行にメンテナンス構造体50を移動可能とする車輪59を有している。車輪59は支持部材56の下端に取り付けられている。
支持部材56の下部には、固定ピン58が挿入される挿入穴が形成された固定プレート57が取り付けられている。固定ピン58はメンテナンス構造体50を架台101に固定するためのピンである。架台101の所定位置には、固定ピン58が挿入されるピン穴が形成されている。固定プレート57は架台101の上方に位置しており、固定プレート57と架台101との間には、僅かな隙間が形成されている。したがって、固定ピン58を取り外し、メンテナンス構造体50を移動する場合、固定プレート57は架台101に接触しない。
作業台55は、保管容器20からメンテナンス構造体50に移動する基板ホルダ11の通過を許容するように構成されている。一実施形態では、作業台55の周壁の一部に基板ホルダ11の通過を許容するスリットが形成されている。
図18に示すように、作業台55には開口69が形成されており、作業台55の内部には、基板ホルダ11が収容される空間が形成されている。作業台55内の空間は開口69を介して作業台55の外部(すなわち、メンテナンスエリア21)に連通している。したがって、作業者Sは作業台55の開口69を通じて作業台55の内部の空間に収容された基板ホルダ11にアクセスすることができる。
作業台55は軸部材66を介して支持部材56に回転可能に支持されている。軸部材66は作業台55の両側から支持部材56まで延びている。作業台55は、軸部材66を支点として、縦向き姿勢から横向き姿勢に転換される。このとき、メンテナンス構造体50を固定ピン58によって架台101に固定することにより、メンテナンス構造体50の移動を防止することができる。したがって、作業者Sは安全に作業台55を縦向き姿勢から横向き姿勢に転換することができる。
図19は縦向き姿勢の作業台55を示す図であり、図20は横向き姿勢の作業台55を示す図である。基板ホルダ11が支持された基板ホルダキャリヤ25がメンテナンス構造体50上の所定位置まで移動すると、作業台55は、時計回り方向に回転して、縦向き姿勢から横向き姿勢に転換される。作業台55の転換により、メンテナンス構造体50に支持された基板ホルダキャリヤ25および基板ホルダ11も縦向き姿勢から横向き姿勢に転換される。このような作業台55の転換により、作業台55の開口69および基板ホルダ11のメンテナンス面は上向きになるため、作業者Sは作業台55の開口69を通じて基板ホルダ11のメンテナンス面にアクセスすることができる。結果として、作業者Sは、安定した姿勢で基板ホルダ11のメンテナンスを容易に行うことができる。
支持部材56には、作業台55の回転を制限するストッパー61が固定されている。作業台55が横向き姿勢に転換されると、作業台55はストッパー61に接触し、作業台55の時計回り方向の回転が制限される。作業台55をストッパー61に接触させた状態で、作業台55と架台101との間に脚部材62(図15および図20参照)を配置すると、作業台55の反時計回り方向の回転が制限される。このように、ストッパー61および脚部材62は、作業台55の支持部材56に対する両方向の回転を制限することができるので、作業台55の姿勢を安定させることができる。
図21は図18のE線方向から見た図であり、図22は図21のF−F線断面図である。作業台55が縦向き姿勢から横向き姿勢に転換されたとき、基板ホルダ11および/または基板ホルダキャリヤ25が作業台55から落下するおそれがある。そこで、図21および図22に示すように、メンテナンス構造体50は、基板ホルダキャリヤ25の落下を防止するためのキャリヤサポーター65Aと、基板ホルダ11の落下を防止するためのホルダサポーター65Bとを備えている。
キャリヤサポーター65Aは、逆L字形状を有する2つのサポート要素から構成されており、作業台55の上部に固定されている。これらサポート要素は、それぞれ、第2ガイドレール51に支持された基板ホルダキャリヤ25に向かって屈曲している。キャリヤサポーター65Aの屈曲部は基板ホルダキャリヤ25の上方に位置しており、基板ホルダキャリヤ25の作業台55から離間する方向への移動を制限している。したがって、作業台55が縦向き姿勢から横向き姿勢に転換されても、基板ホルダキャリヤ25の作業台55からの落下を防止することができる。
ホルダサポーター65Bは、コの字形状を有しており、作業台55の上部に固定されている。ホルダサポーター65Bは、基板ホルダキャリヤ25に支持された基板ホルダ11の上方を横断するように延びており、基板ホルダ11の作業台55から離間する方向への移動を制限している。したがって、作業台55が縦向き姿勢から横向き姿勢に転換されても、基板ホルダ11の作業台55からの落下を防止することができる。
次に、基板ホルダキャリヤ25に支持された基板ホルダ11を保管容器20からメンテナンス構造体50に移動させる順序について図23を参照しつつ説明する。図23は基板ホルダ11を保管容器20からメンテナンス構造体50に移動させる順序を示す図である。
まず、メンテナンスを行うべき基板ホルダ11が支持された基板ホルダキャリヤ25をメンテナンス構造体50に移動させるために、移動すべき基板ホルダキャリヤ25に対応する扉37が解錠される(図23のJ1参照)。その後、作業者Sは、解錠された扉37を取り外し、第2ガイドレール51が第1ガイドレール38と直線状に並ぶように、メンテナンス構造体50を移動させる(図23のJ2参照)。次いで、作業者Sは、レール位置決め部材52により第1ガイドレール38と第2ガイドレール51との相対位置を決定し、基板ホルダ11が支持された基板ホルダキャリヤ25を、第1ガイドレール38および第2ガイドレール51を通じて保管容器20からメンテナンス構造体50に移動させる(図23のJ3参照)。
作業者Sは、基板ホルダキャリヤ25をメンテナンス構造体50上の所定位置まで移動させた後、作業台55が縦向き姿勢から横向き姿勢に転換することができる位置まで、メンテナンス構造体50を移動し、固定ピン58によりメンテナンス構造体50を架台101に固定する(図23のJ4参照)。その後、作業者Sは、作業台55を縦向き姿勢から横向き姿勢に転換する(図23のJ5参照)。この状態で、作業者Sは、作業台55と架台101との間に脚部材62を配置し、作業台55を横向き姿勢に維持する。その後、作業者Sはメンテナンスエリア21内において基板ホルダ11のメンテナンスを行う(図23のJ6参照)。
本実施形態によれば、基板ホルダキャリヤ25は、基板ホルダ11を支持した状態で保管容器20とメンテナンスエリア21(より具体的には、メンテナンス構造体50)との間を移動可能に構成されており、メンテナンスエリア21はトランスポータ141が走行する走行エリアの外部に位置している(図3参照)。つまり、メンテナンスエリア21はトランスポータ141の走行エリアとは隔離されている。したがって、メンテナンスエリア21内の作業者Sは、走行するトランスポータ141に接触することなく、基板ホルダキャリヤ25を基板ホルダ11とともにメンテナンスエリア21(より具体的には、メンテナンス構造体50)に移動させることができる。結果として、作業者Sは、めっき装置の運転を継続しながら基板ホルダ11のメンテナンスを安全に行うことができる。このようにして、めっき装置の信頼性および生産性を向上することができる。
基板Wが保持された基板ホルダ11は処理槽内の処理液に浸漬されるため、トランスポータ141によって保管容器20の直上を移動する基板ホルダ11に処理液が付着していることがある。本実施形態によれば、基板ホルダキャリヤ25は保管容器20とは独立して移動可能であるため、基板ホルダキャリヤ25がメンテナンスエリア21(より具体的には、メンテナンス構造体50)に移動しても、保管容器20は移動せず、所定の位置に常に存在している。したがって、保管容器20の直上を搬送される基板ホルダ11に付着した処理液が落下しても、処理液を確実に回収することができる。
近年、基板の大型化に伴い、基板ホルダのサイズも大きくなり、その重量も増加している。したがって、このような大型の基板ホルダをめっき装置の外部まで移動させて、メンテナンス作業を行うよりも装置の内部でメンテナンス作業を行うことにより、作業者Sの作業の負担軽減につながり、望ましい。本実施形態によれば、作業者Sは、めっき装置内のメンテナンスエリア21内において基板ホルダ11のメンテナンスを行うことができるため、基板ホルダ11をめっき装置の外部に移動させる必要はない。結果として、基板ホルダ11のメンテナンスに要する時間を短縮することができる。
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
11 基板ホルダ
20 保管容器
21 メンテナンスエリア
22 フレーム
24 隔壁
25 基板ホルダキャリヤ
30 台座
31 転動体
33 ホルダ位置決め部材
35 容器フレーム
36 箱体
37 扉
38 第1ガイドレール
39 底面
40 検知センサ
41 検知ピン
41a ピン部
42 キャリヤ位置決め部材
50 メンテナンス構造体
51 第2ガイドレール
52 レール位置決め部材
55 作業台
56 支持部材
59 車輪
60 ベースガイド
65A キャリヤサポーター
65B ホルダサポーター
66 軸部材
67 施錠機構
101 架台
102 操作器
103 制御部
140 搬送機
141 トランスポータ
142 固定ベース
170A ロード/アンロード部
170B 基板セット部
170C プロセス部
170D ホルダ格納部
170E 洗浄部

Claims (11)

  1. 基板をめっきするプロセス部と、
    前記基板を保持するための基板ホルダを保管する保管容器と、
    前記プロセス部と前記保管容器との間で前記基板ホルダを搬送する搬送機と、
    前記保管容器に隣接するメンテナンスエリアと、
    前記保管容器に支持された基板ホルダキャリヤとを備え、
    前記基板ホルダキャリヤは、前記基板ホルダを支持した状態で、前記保管容器と前記メンテナンスエリアとの間を移動可能に構成されていることを特徴とするめっき装置。
  2. 前記メンテナンスエリアと前記保管容器との間に配置された隔壁をさらに備えており、
    前記隔壁は、前記保管容器よりも高い位置にあることを特徴とする請求項1に記載のめっき装置。
  3. 前記基板ホルダキャリヤは、
    前記基板ホルダが載置される台座と、
    前記台座に取り付けられた転動体とを備えており、
    前記転動体は前記保管容器に接触していることを特徴とする請求項1に記載のめっき装置。
  4. 前記メンテナンスエリア内に配置され、かつ前記基板ホルダおよび前記基板ホルダキャリヤを受け取ることが可能なメンテナンス構造体をさらに備え、
    前記保管容器は、前記転動体を支持する第1ガイドレールを備えており、
    前記メンテナンス構造体は、前記転動体を支持する第2ガイドレールを備えており、
    前記第2ガイドレールは、前記第1ガイドレールと直線状に並ぶことが可能に構成されていることを特徴とする請求項3に記載のめっき装置。
  5. 前記メンテナンス構造体は、
    前記第2ガイドレールに固定され、前記第2ガイドレールから下方に延びる作業台と、
    前記作業台を回転可能に支持する支持部材とを備えていることを特徴とする請求項4に記載のめっき装置。
  6. 前記保管容器上には、複数の基板ホルダキャリヤが配列されており、
    前記メンテナンスエリアは、前記複数の基板ホルダキャリヤの配列方向と平行に延びていることを特徴とする請求項4に記載のめっき装置。
  7. 前記メンテナンス構造体は、前記複数の基板ホルダキャリヤの配列方向と平行に移動可能であることを特徴とする請求項6に記載のめっき装置。
  8. 前記メンテナンス構造体は、前記複数の基板ホルダキャリヤの配列方向と平行に前記メンテナンス構造体を移動可能とする車輪を有していることを特徴とする請求項7に記載のめっき装置。
  9. 前記保管容器は、前記メンテナンスエリアに面する扉を有しており、
    前記扉には、施錠機構が取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のめっき装置。
  10. 前記保管容器には、前記保管容器上の所定位置に前記基板ホルダキャリヤが存在するか否かを検知する検知センサが設けられていることを特徴とする請求項1に記載のめっき装置。
  11. 前記保管容器は、前記基板ホルダが収容される箱体を備えており、
    前記箱体の底面は勾配形状を有していることを特徴とする請求項1に記載のめっき装置。
JP2016189742A 2016-09-28 2016-09-28 めっき装置 Active JP6723889B2 (ja)

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