JP5993065B2 - 基板ホルダ - Google Patents

Description

本発明は、例えば基板の被めっき面（表面）にめっきを施すめっき装置、特に半導体ウエハ等の表面に設けられた微細な配線用溝やホール、レジスト開口部にめっき膜を形成したり、半導体ウエハの表面にパッケージの電極等と電気的に接続するバンプ（突起状電極）を形成したりするめっき装置等に使用される基板ホルダに関する。

例えば、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）やフリップチップにおいては、配線が形成された半導体チップの表面の所定箇所（電極）に金、銅、はんだ、或いはニッケル、更にはこれらを多層に積層した突起状接続電極（バンプ）を形成し、このバンプを介してパッケージの電極やＴＡＢ電極と電気的に接続することが広く行われている。このバンプの形成方法としては、電解めっき法、蒸着法、印刷法、ボールバンプ法といった種々の手法があるが、半導体チップのＩ／Ｏ数の増加、細ピッチ化に伴い、微細化が可能で性能が比較的安定している電解めっき法が多く用いられるようになってきている。

ここで、電解めっき法は、半導体ウエハ等の基板の被めっき面を下向き（フェースダウン）にして水平に置き、めっき液を下から噴き上げてめっきを施す噴流式またはカップ式と、めっき槽の中に基板を垂直に立て、めっき液をめっき槽の下から注入しオーバーフローさせつつめっきを施すディップ式に大別される。ディップ方式を採用した電解めっき法は、めっきの品質に悪影響を与える泡の抜けが良く、フットプリントが小さいという利点を有しており、このため、めっき穴の寸法が比較的大きく、めっきにかなりの時間を要するバンプめっきに適していると考えられる。

従来のディップ方式を採用した電解めっき装置にあっては、気泡が抜けやすくできる利点を有しており、半導体ウエハ等の基板をその端面と裏面をシールし表面（被めっき面）を露出させて着脱自在に保持する基板ホルダを備え、この基板ホルダを基板ごとめっき液中に浸漬させて基板の表面にめっきを施すようにしている。

基板ホルダは、めっき液中に浸漬させて使用するため、基板ホルダで基板を保持した時に、基板の裏面側へめっき液が周り込まないよう、基板の外周部及び裏面を確実にシールする必要がある。このため、出願人は、固定保持部材と可動保持部材との間に基板を介在させ、可動保持部材に取付けた内側シール部材を基板の周縁部に、可動保持部材に取付けた外側シール部材を固定保持部材にそれぞれ圧接させてシールしながら基板を着脱自在に保持するようにした基板ホルダを提案している（特許文献１，２等参照）。

この種の基板ホルダにあっては、シール部材と該シール部材を取付ける他の部材（例えばシールホルダや固定リング）との間を確実にシールして、この間から液漏れが生じることを確実に防止する必要がある。

このため、例えば、図１に示すように、可動保持部材１００には、リング状のシールホルダ１０２と、該シールホルダ１０２に内側シール部材１０４と外側シール部材１０６を個別に取付けるための２つの固定リング１０８，１１０が備えられている。そして、シールホルダ１０２の上面と上側固定リング１０８との間に内側シール部材１０４を介在させつつ、ボルト１１２を締付けてシールホルダ１０２に上側固定リング１０８を取付けることで、内側シール部材１０４をシールホルダ１０２及び上側固定リング１０８に均一に密着させる。また、シールホルダ１０２の下面と下側固定リング１１０との間に外側シール部材１０６を介在させつつ、ボルト１１４を締付けてシールホルダ１０２に下側固定リング１１０を取付けることで、外側シール部材１０６をシールホルダ１０２及び下側固定リング１１０に均一に密着させる。これにより、シールホルダ１０２と内側シール部材１０４及びシールホルダ１０２と外側シール部材１０６との間をそれぞれシールしつつ、可動保持部材１００と固定保持部材１１６との間に基板Ｗの外周部を挟持して基板Ｗを保持する時、内側シール部材１０４の内周端部が基板Ｗの周縁部に、外側シール部材１０６の外周端部が固定保持部材１１６の上面にそれぞれ圧接してシールするようにした構成が一般に採用されていた。

特開２００４−５２０５９号公報 特開２００４−７６０２２号公報

しかしながら、図１に示す基板ホルダにあっては、特にシール部材１０４，１０６の交換等のメンテナンス性に難点があることが判った。つまり、図１に示す基板ホルダの場合、例えば合計９８本のボルト１１２，１１４を取外して古いシール部材１０４，１０６を可動保持部材１００から取除き、新しいシール部材１０４，１０６を可動保持部材１００と上側固定リング１０８及び下側固定リング１１０との間にそれぞれ装着した後、合計９８本のボルト１１２，１１４を締付けてシール部材１０４，１０６を可動保持部材１００に取付ける必要があった。

本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、特にシール部材の交換等のメンテナンス性を改善できるようにした基板ホルダを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、基板を挟持して基板を着脱自在に保持する固定保持部材と可動保持部材を備えた基板ホルダであって、前記可動保持部材と基板の外周部との間をシールするための内側シール部材と、前記固定保持部材と前記可動保持部材との間をシールするための外側シール部材と、前記内側シール部材と前記外側シール部材を取り付けるためのシールホルダと、前記内側シール部材と前記外側シール部材に接触し、前記内側シール部材と前記外側シール部材の両方を前記シールホルダに押し付ける単一の固定リングと、前記固定リングを前記シールホルダに取り付けるための締結具を備え、前記固定リング及び前記締結具は、前記内側シール部材と前記外側シール部材がそれぞれシールしたときに基板の周囲に形成されるめっき液が浸入しない空間内に位置しており、前記固定リングは、前記内側シール部材、前記外側シール部材、及び前記シールホルダに接触する複数の面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、前記複数の面は、前記内側シール部材に接触する互いに垂直な面と、前記外側シール部材に接触する互いに垂直な面と、前記シールホルダに接触する互いに垂直な面とを含むことを特徴とする。

本発明の他の態様は、基板を挟持して基板を着脱自在に保持する固定保持部材と可動保持部材を備えた基板ホルダであって、前記可動保持部材と基板の外周部との間をシールするための内側シール部材と、前記固定保持部材と前記可動保持部材との間をシールするための外側シール部材と、前記内側シール部材と前記外側シール部材を取り付けるためのシールホルダと、前記内側シール部材と前記外側シール部材に接触し、前記内側シール部材と前記外側シール部材の両方を前記シールホルダに押し付ける単一の固定リングと、前記固定リングを前記シールホルダに取り付けるための締結具を備え、前記シールホルダには、前記内側シール部材の外周部及び前記外側シール部材の内周部の少なくとも一方が嵌入する嵌入溝が設けられていることを特徴とする。
本発明の他の態様は、基板を挟持して基板を着脱自在に保持する固定保持部材と可動保持部材を備えた基板ホルダであって、前記可動保持部材と基板の外周部との間をシールするための内側シール部材と、前記固定保持部材と前記可動保持部材との間をシールするための外側シール部材と、前記内側シール部材と前記外側シール部材を取り付けるためのシールホルダと、前記内側シール部材と前記外側シール部材に接触し、前記内側シール部材と前記外側シール部材の両方を前記シールホルダに押し付ける単一の固定リングと、前記固定リングを前記シールホルダに取り付けるための締結具を備え、前記内側シール部材及び前記外側シール部材の少なくとも一方の前記シールホルダとの当接面には、シール用突起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、前記内側シール部材及び前記外側シール部材の少なくとも一方には、前記シールホルダに前記固定リングを取付ける時に生じる締付け力で押し潰されて前記シールホルダに圧接する圧接部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、基板を保持したときに前記空間内で基板の周縁部に弾性的に接触して基板と電気的に導通する電気接点を備えることを特徴とする。

本発明の基板ホルダの一参考例においては、基板の外周部を挟持して基板を着脱自在に保持する固定保持部材及び可動保持部材と、前記可動保持部材に取付けられ、前記可動保持部材と前記固定保持部材で基板を保持した時に、前記可動保持部材と基板の外周部との間、及び前記可動保持部材と前記固定保持部材との間をそれぞれシールする内側シール部材及び外側シール部材を有し、前記内側シール部材及び前記外側シール部材は、シールホルダと該シールホルダに取付けられる固定リングとの間に挟持されて前記可動保持部材に取付けられ、前記シールホルダには、前記内側シール部材の外周部及び前記外側シール部材の内周部の少なくとも一方を嵌入させる嵌入溝が設けられている。

このように、内側シール部材及び外側シール部材を１つの固定リングによってシールホルダに取付けることで、固定リングを介して内側シール部材及び外側シール部材をシールホルダに取付けるのに要するボルト等の締結具の総数を減少させて、特にシール部材の交換等のメンテナンス性を大幅に改善することができる。

内側シール部材の外周部及び外側シール部材の内周部の少なくとも一方をシールホルダに設けた嵌入溝内に嵌入させることで、内側シール部材及び外側シール部材の少なくとも一方とシールホルダとの間を嵌合溝内に位置するシール部材でシールするとともに、内側シール部材及び外側シール部材の少なくとも一方のシールホルダからの脱落を固定リングで防止することができる。

本発明の基板ホルダの他の参考例においては、基板の外周部を挟持して基板を着脱自在に保持する固定保持部材及び可動保持部材と、前記可動保持部材に取付けられ、前記可動保持部材と前記固定保持部材で基板を保持した時に、前記可動保持部材と基板の外周部との間、及び前記可動保持部材と前記固定保持部材との間をそれぞれシールする内側シール部材及び外側シール部材を有し、前記内側シール部材及び前記外側シール部材は、シールホルダと該シールホルダに取付けられる固定リングとの間に挟持されて前記可動保持部材に取付けられ、前記内側シール部材及び前記外側シール部材の少なくとも一方の前記シールホルダとの当接面には、シール用突起が設けられている。
これにより、内側シール部材及び外側シール部材をシールホルダと固定リングとの間に挟持して可動保持部材に取付ける時に、内側シール部材及び外側シール部材の少なくとも一方のシールホルダとの当接面に設けたシール用突起を押し潰すことで、内側シール部材及び外側シール部材の少なくとも一方とシールホルダとの間をシールすることができる。

前記内側シール部材及び前記外側シール部の少なくとも一方には、前記シールホルダに前記固定リングを取付ける時に生じる締付け力で押し潰されて前記シールホルダに圧接する圧接部が設けられていてもよい。
これにより、内側シール部材及び外側シール部の少なくとも一方とシールホルダとの間を圧接部でシールすることができる。

前記内側シール部材と前記外側シール部材は、一体に成形されていてもよい。
このように、内側シール部材と前記外側シール部材とを一体成形することで、部品点数を削減するとともに、シール部材とシールホルダとの間に設けられるシール機構を無くして、構造の簡素化を図ることができる。

本発明の一参考例のめっき装置は、前述の基板ホルダと、内部にめっき液を保持するめっき槽とを有する。

本発明の基板ホルダによれば、内側シール部材及び外側シール部材を１つの固定リングによってシールホルダに取付けることで、固定リングを介して内側シール部材及び外側シール部材をシールホルダに取付けるのに要するボルト等の締結具の総数を減少させて、特にシール部材の交換等のメンテナンス性を大幅に改善することができる。

従来の基板ホルダの要部を拡大して示す要部拡大断面図である。 本発明の実施の形態の基板ホルダを備えためっき装置の全体配置図である。 図２に示す基板ホルダの概略を示す斜視図である。 図２に示す基板ホルダの平面図である。 図２に示す基板ホルダの右側面図である。 図２に示す基板ホルダの縦断正面図である。 図２に示す基板ホルダの要部を拡大して示す要部拡大断面図である。 図５のＡ部拡大図である。 図８のＢ−Ｂ線断面図である。 図８のＣ−Ｃ線断面図である。 本発明の他の実施形態の基板ホルダの要部を拡大して示す要部拡大断面図である。 本発明の更に他の実施形態の基板ホルダの要部を拡大して示す要部拡大断面図である。 本発明の更に他の実施形態の基板ホルダの要部を拡大して示す要部拡大断面図である。 本発明の更に他の実施形態の基板ホルダの要部を拡大して示す要部拡大断面図である。 本発明の更に他の実施形態の基板ホルダの要部を拡大して示す要部拡大断面図である。 本発明の更に他の実施形態の基板ホルダの要部を拡大して示す要部拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態を図２乃至図１６を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同一または相当する部材には同一符号を付して重複した説明を省略する。

図２は、本発明の実施の形態の基板ホルダを備えためっき装置の全体配置図を示す。図２に示すように、このめっき装置には、半導体ウエハ等の基板Ｗを収納したカセット１０を搭載する２台のカセットテーブル１２と、基板Ｗのオリフラやノッチなどの位置を所定の方向に合わせるアライナ１４と、めっき処理後の基板Ｗを高速回転させて乾燥させるスピンドライヤ１６が備えられている。更に、この近くには、基板ホルダ１８を載置して基板Ｗの該基板ホルダ１８との着脱を行う基板着脱部２０が設けられ、これらのユニットの中央には、これらの間で基板Ｗを搬送する搬送用ロボットからなる基板搬送装置２２が配置されている。

そして、基板着脱部２０側から順に、基板ホルダ１８の保管及び一時仮置きを行うストッカ２４、基板Ｗを純水に浸漬させるプリウェット槽２６、基板Ｗの表面に形成したシード層等の表面の酸化膜をエッチング除去するプリソーク槽２８、基板Ｗの表面を純水で水洗する第１の水洗槽３０ａ、洗浄後の基板Ｗの水切りを行うブロー槽３２、第２の水洗槽３０ｂ及びめっき槽３４が順に配置されている。このめっき槽３４は、オーバーフロー槽３６の内部に複数の銅めっきユニット３８を収納して構成され、各銅めっきユニット３８は、内部に１個の基板Ｗを収納して、銅めっき等のめっきを施すようになっている。なお、この例では、銅めっきについて説明するが、ニッケルやはんだ、銀、更には金めっきにおいても同様であることは勿論である。

更に、これらの各機器の側方に位置して、これらの各機器の間で基板ホルダ１８を基板Ｗとともに搬送する、例えばリニアモータ方式を採用した基板ホルダ搬送装置４０が備えられている。この基板ホルダ搬送装置４０は、基板着脱部２０とストッカ２４との間で基板Ｗを搬送する第１のトランスポータ４２と、ストッカ２４、プリウェット槽２６、プリソーク槽２８、水洗槽３０ａ，３０ｂ、ブロー槽３２及びめっき槽３４との間で基板Ｗを搬送する第２のトランスポータ４４を有している。なお、第２のトランスポータ４４を備えることなく、第１のトランスポータ４２のみを備えるようにしてもよい。

また、この基板ホルダ搬送装置４０のオーバーフロー槽３６を挟んだ反対側には、各銅めっきユニット３８の内部に位置してめっき液を攪拌する掻き混ぜ棒としてのパドル（図示せず）を駆動するパドル駆動装置４６が配置されている。

基板着脱部２０は、レール５０に沿って横方向にスライド自在な平板状の載置プレート５２を備えており、この載置プレート５２に２個の基板ホルダ１８を水平状態で並列に載置して、この一方の基板ホルダ１８と基板搬送装置２２との間で基板Ｗの受渡しを行った後、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、他方の基板ホルダ１８と基板搬送装置２２との間で基板Ｗの受渡しを行うようになっている。

基板ホルダ１８は、図３乃至図１０に示すように、例えば塩化ビニル製で矩形平板状の固定保持部材５４と、この固定保持部材５４にヒンジ５６を介して開閉自在に取付けた可動保持部材５８とを有している。なお、この例では、可動保持部材５８を、ヒンジ５６を介して開閉自在に構成した例を示しているが、例えば可動保持部材５８を固定保持部材５４に対峙した位置に配置し、この可動保持部材５８を固定保持部材５４に向けて前進させて開閉するようにしてもよい。

この可動保持部材５８は、基部６０とリング状のシールホルダ６２とを有し、例えば塩化ビニル製で、下記の押えリング６４との滑りを良くしている。シールホルダ６２の固定保持部材５４と対向する面には、基板ホルダ１８で基板Ｗを保持した時、基板Ｗの周縁部に圧接してここをシールする内側シール部材６６が内方に突出して取付けられている。更に、シールホルダ６２の固定保持部材５４と対向する面には、内側シール部材６６の外方位置で固定保持部材５４に圧接してここをシールする外側シール部材６８が取付けられている。

内側シール部材６６及び外側シール部材６８は、図７に示すように、シールホルダ６２と、該シールホルダ６２にボルト等の締結具６９を介して取付けられる単一の固定リング７０との間に挟持されてシールホルダ６２に取付けられている。つまり、シールホルダ６２には、内側シール部材６６の外周側の膨出部６６ａを嵌入する外方に向けて凹んだ嵌入溝６２ａと、外側シール部材６８の内周側の上部膨出部６８ａを嵌入する上方に向けて凹んだ嵌入溝６２ｂが形成されている。そして、シールホルダ６２の嵌入溝６２ａ内に内側シール部材６６の外周側の膨出部６６ａを、シールホルダ６２の嵌入溝６２ｂ内に外側シール部材６８の内周側の上部膨出部６８ａをそれぞれ嵌入（圧入）することで、シールホルダ６２に内側シール部材６６及び外側シール部材６８を仮止めする。

そして、前述のようにしてシールホルダ６２に仮止めした内側シール部材６６及び外側シール部材６８の腹部をシールホルダ６２との間に挟持できるような形状の固定リング７０を、締結具（ボルト）６９を締付けて、シールホルダ６２に取付けることで、内側シール部材６６及び外側シール部材６８がシールホルダ６２に取付けられている。

このように、内側シール部材６６及び外側シール部材６８を１つの固定リング７０によってシールホルダ６２に取付けることで、固定リング７０を介して内側シール部材６６及び外側シール部材６８をシールホルダ６２に取付けるのに要するボルト等の締結具６９の総数を減少させて、特にシール部材６６，６８の交換等のメンテナンス性を大幅に改善することができる。

しかも、内側シール部材６６の外周側の膨出部６６ａ及び外側シール部材６８の内周側の上部膨出部６８ａをシールホルダ６２に設けた嵌入溝６２ａ，６２ｂ内にそれぞれ嵌入（圧入）することで、内側シール部材６６とシールホルダ６２との間を嵌合溝６２ａ内に嵌入（圧入）した膨出部６６ａで、外側シール部材６８とシールホルダ６２との間を嵌合溝６２ｂ内に嵌入（圧入）した上部膨出部６８ａでそれぞれシールすることができる。また、内側シール部材６６及び外側シール部材６８のシールホルダ６２からの脱落を固定リング７０で防止することができる。この場合、締結具６９を内側シール部材６６及び外側シール部材６８のシールホルダ６２からの脱落を防止するだけの数で済ますことができる。

可動保持部材５８のシールホルダ６２の外周部には、段部が設けられ、この段部に、押えリング６４がシールリングスペーサ６５を介して回転自在に装着されている。なお、押えリング６４は、シールホルダ６２の側面に外方に突出ように取付けられた押え板７２（図４参照）により、脱出不能に装着されている。この押えリング６４は、酸に対して耐食性に優れ、十分な剛性を有する、例えばチタンから構成され、シールリングスペーサ６５は、押えリング６４がスムーズに回転できるように、摩擦係数の低い材料、例えばＰＴＥＦで構成されている。

押えリング６４の外側方に位置して、固定保持部材５４には、内方に突出する突出部を有する逆Ｌ字状のクランパ７４が円周方向に沿って等間隔で立設されている。そして、押えリング６４の表面及び該表面を覆うように位置するクランパ７４の内方突出部の下面は、回転方向に沿って互いに逆方向に傾斜するテーパ面となっている。押えリング６４の円周方向に沿った複数箇所（例えば4箇所）には、上方に突出するポッチ６４ａが設けられている。これにより、回転ピン（図示せず）を回転させてポッチ６４ａを横から押し回すことにより、押えリング６４を回転させることができるようになっている。

これにより、可動保持部材５８を開いた状態で、固定保持部材５４の中央部に基板Ｗを挿入し、ヒンジ５６を介して可動保持部材５８を閉じ、押えリング６４を時計回りに回転させて、押えリング６４の外周部をクランパ７４の内方突出部の内部に滑り込ませることで、押えリング６４とクランパ７４にそれそれぞれ設けたテーパ面を介して、固定保持部材５４と可動保持部材５８とを互いに締付けてロックし、押えリング６４を反時計回りに回転させて逆Ｌ字状のクランパ７４の突出部から引き抜くことで、このロックを解くようになっている。そして、このようにして可動保持部材５８をロックした時、内側シール部材６６の内周面側の下方突出部下端が基板ホルダ１８で保持した基板Ｗの周縁部に、外側シール部材６８にあっては、その外周側の下方突出部下端が固定保持部材５４の表面にそれぞれ圧接し、シール部材６６，６８を均一に押圧して、ここをシールするようになっている。

固定保持部材５４の周縁部には、基板Ｗの大きさに合わせてリング状に突出し、表面が基板Ｗの周縁部に当接して該基板Ｗを支持する支持面８０となる突条部８２が設けられており、この突条部８２の円周方向に沿った所定位置に凹部８４が設けられている。

この例では、図６に示すように、固定保持部材５４の基板Ｗの周縁部に沿った位置に突条部８２を設け、更に、固定保持部材５４の基板Ｗの中央部に対応する位置にも突条部８２ａを設け、この突条部８２ａの上面で基板Ｗの中央部を支持することで、基板Ｗを水平に保持し易くなるようにしている。基板が反っていたり、めっきにより基板に反りが発生したりする場合があり、このような反りのある基板を、中央部に突条部８２ａを設けた固定保持部材５４を有する基板ホルダ１８で保持すると、基板の外周部が浮いて、基板の位置異常として誤検知することがある。そこで、このような場合には、中央部の突条部８２ａの高さを低くするか、または中央部の突条部８２ａを省略することで対処することができる。

そして、図４に示すように、この各凹部８４内に、ハンド１２０に設けた外部接点から延びる複数の配線にそれぞれ接続した複数（図示では１２個）の導電体（電気接点）８６が配置されて、固定保持部材５４の支持面８０上に基板Ｗを載置した際、この導電体８６の端部が基板Ｗの側方で固定保持部材５４の表面にばね性を有した状態で露出して、図７に示す電気接点８８の下部に接触するようになっている。

導電体８６に電気的に接続される電気接点８８は、ボルト９０を介して可動保持部材５８の固定リング７０に固着されている。この電気接点８８は、板ばね形状に形成され、内側シール部材６６の外方に位置して、内方に板ばね状に突出する接点部を有しており、この接点部において、その弾性力によるばね性を有して容易に屈曲し、しかも固定保持部材５４と可動保持部材５８で基板Ｗを保持した時に、電気接点８８の接点部が、固定保持部材５４の支持面８０上に支持された基板Ｗの外周面に弾性的に接触するように構成されている。

図３及び図５に示すように、基板ホルダ１８で保持される基板Ｗの外周部に対応する固定保持部材５４と可動保持部材５８との間には、ヒンジ５６に最も近い側（以下、上側という）とヒンジ５６から最も離れた側（以下、下側という）の上下２箇所に位置して、アライメントブロック１３０とアライメント溝１３２からなるアライメント機構１３４が備えられている。図３には、下側のアライメント機構１３４のアライメントブロック１３０と、上側のアライメント機構１３４のアライメント溝１３２のみが図示されている。

図８乃至図１０に示すように、アライメントブロック１３０は、固定保持部材５４の上面に取付けたベース板１３６の一部を外方に矩形状に突出させて構成されており、アライメント溝１３２は、可動保持部材５８のシールホルダ６２に取付けた固定リング７０の内周面に矩形溝状に設けられている。アライメント機構１３４は、可動保持部材５８を閉じた時に、固定リング７０の内周面に設けたアライメント溝１３２にベース板１３６に設けたアライメントブロック１３０が嵌合するように構成されている。この場合、アライメントブロック１３０の幅Ｗ_１とアライメント溝１３２の幅Ｗ_２の嵌合い公差でずれの許容範囲が決まり、この許容範囲を、例えば±０．０６ｍｍに抑えることができる。

アライメントブロック１３０の上面の両側部にはテーパ面１３０ａが設けられ、アライメント溝１３２の固定保持部材５４側の両側面には面取り部１３２ａが形成されている。これにより、可動保持部材５８を閉じた時に、アライメント溝１３２にアライメントブロック１３０がスムーズに嵌合できるようになっている。

このように、固定保持部材５４と可動保持部材５８との間に、固定保持部材５４に設けたアライメントブロック１３０と可動保持部材５８に設けたアライメント溝１３２が互い嵌合するようにしたアライメント機構１３４を設けることで、基板Ｗを載置する固定保持部材５４と、シール部材６６，６８及び電気接点８８を有する可動保持部材５８と間の芯出しを行い、基板Ｗに対するシール部材６６，６８のシール位置及び電気接点８８のコンタクト位置を正確にして、エッジエクスクルージョンを極力小さくすることができる。

つまり、アライメント機構１３４がないと、可動保持部材５８を固定保持部材５４にロックするときに、固定保持部材５４と可動保持部材５８との間にずれが生じることがあり、このように固定保持部材５４と可動保持部材５８との間にずれが生じると、固定保持部材５４上に搭載された基板Ｗと可動保持部材５８に固定されているシール部材６６，６８及び電気接点８８との間にずれが生じてしまう。この例によれば、アライメント機構１３４を備えて、固定保持部材５４と可動保持部材５８と間の芯出しを行うことで、このような弊害を防止することができる。

なお、この例では、アライメント機構１３４を２つ備えているが、アライメント機構１３４は、少なくとも１つあればよく、上下の他に左右の計４個備えることが望ましい。特に、互いに可動保持部材と固定保持部材とを互いに分離させた分離式の基板ホルダでは、上下及び左右の計４個のアライメント機構を備えることが望ましい。

なお、図示しないが、基板ホルダ１８には、基板Ｗの位置決め（センタリング）機能を担う芯出スプリングと、めっき後の基板Ｗを基板ホルダ１８から取出す際に、基板Ｗが内側シール部材６６に引っ付いて基板Ｗと共に持ち上がることを防止する引っ付き防止機能が備えられている。電気接点８８に、基板Ｗの位置決め機能と、前記引っ付き防止機能を持たせるようにしてもよい。

可動保持部材５８の開閉は、図示しないシリンダと可動保持部材５８の自重によって行われる。つまり、固定保持部材５４には通孔５４ａが設けられ、載置プレート５２の上に基板ホルダ１８を載置した時に該通孔５４ａに対向する位置にシリンダが設けられている。これにより、シリンダロッドを伸展させ、通孔５４ａを通じて押圧棒で可動保持部材５８のシールホルダ６２を上方に押上げることで可動保持部材５８を開き、シリンダロッドを収縮させることで、可動保持部材５８をその自重で閉じるようになっている。

基板ホルダ１８の固定保持部材５４の端部には、基板ホルダ１８を搬送したり、吊下げ支持したりする際の支持部となる一対の略Ｔ字状のハンド１２０が連接されている。そして、ストッカ２４内においては、この周壁上面にハンド１２０の突出端部を引っ掛けることで、これを垂直に吊下げ保持し、この吊下げ保持した基板ホルダ１８のハンド１２０を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２で把持して基板ホルダ１８を搬送するようになっている。なお、プリウェット槽２６、プリソーク槽２８、水洗槽３０ａ，３０ｂ、ブロー槽３２及びめっき槽３４内においても、基板ホルダ１８は、ハンド１２０を介してそれらの周壁に吊下げ保持される。

このように構成しためっき装置による一連のめっき処理を説明する。先ず、カセットテーブル１２に搭載したカセット１０から、基板搬送装置２２で基板を１枚取出し、アライナ１４に載せてオリフラやノッチなどの位置を所定の方向に合わせる。このアライナ１４で方向を合わせた基板を基板搬送装置２２で基板着脱部２０まで搬送する。

基板着脱部２０においては、ストッカ２４内に収容されていた基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２で２基同時に把持して、基板着脱部２０まで搬送する。そして、基板ホルダ１８を水平な状態として下降させ、これによって、２基の基板ホルダ１８を基板着脱部２０の載置プレート５２の上に同時に載置し、シリンダを作動させて基板ホルダ１８の可動保持部材５８を開いた状態にしておく。

この状態で、中央側に位置する基板ホルダ１８に基板搬送装置２２で搬送した基板を挿入し、シリンダを逆作動させて可動保持部材５８を閉じ、しかる後、ロック・アンロック機構で可動保持部材５８をロックする。このようにロック・アンロック機構で可動保持部材５８をロックするとき、前述のように、固定保持部材５４に設けたアライメントブロック１３０と可動保持部材５８に設けたアライメント溝１３２が互い嵌合しているので、固定保持部材５４と可動保持部材５８との間にずれが生じることが防止される。そして、一方の基板ホルダ１８への基板の装着が完了した後、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、同様にして、他方の基板ホルダ１８に基板を装着し、しかる後、載置プレート５２を元の位置に戻す。

これにより、基板Ｗは、そのめっき処理を行う面を基板ホルダ１８の開口部から露出させた状態で、周囲をシール部材６６，６８でめっき液が浸入しないようにシールされ、シール部材６６，６８によってめっき液に触れない部分において複数の電気接点８８と電気的に導通するように固定される。ここで、電気接点８８からは基板ホルダ１８のハンド１２０まで配線が繋がっており、ハンド１２０の部分に電源を接続することにより基板のシード層等に給電することができる。なお、基板着脱部２０は、基板ホルダ１８に装着された基板Ｗと電気接点８８との接触状態を確認するセンサを有している。このセンサは、基板Ｗと電気接点８８の接触状態が不良であると判断した時に、その信号をコントローラ（図示せず）に入力する。

次に、基板Ｗを装着した基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２で２基同時に把持し、ストッカ２４まで搬送する。そして、基板ホルダ１８を垂直な状態となして下降させ、これによって、２基の基板ホルダ１８をストッカ２４に吊下げ保持（仮置き）する。これらの基板搬送装置２２、基板着脱部２０及び基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２においては、前記作業を順次繰り返して、ストッカ２４内に収容された基板ホルダ１８に順次基板を装着し、ストッカ２４の所定の位置に順次吊り下げ保持（仮置き）する。

なお、図示しないが、２基の基板ホルダ１８を水平に載置する基板着脱部２０の代わりに、トランスポータ４２で搬送された２基の基板ホルダを鉛直に支持するフィキシングステーションを備え、基板ホルダを鉛直に保持したフィキシングステーションを９０°回転させて基板ホルダを水平な状態となすようにしてもよい。

また、この例では、１つのロック・アンロック機構を備えた例を示しているが、２つのロック・アンロック機構を備え、互いに隣接した位置に配置される２基の基板ホルダのロック・アンロック機構によりロック・アンロックを同時に行うようにしてもよい。

一方、基板ホルダ搬送装置４０の他方のトランスポータ４４にあっては、基板を装着しストッカ２４に仮置きした基板ホルダ１８を２基同時に把持し、プリウェット槽２６まで搬送して下降させ、これによって、２基の基板ホルダ１８をプリウェット槽２６内に入れる。

なお、この時、基板着脱部２０に備えられていた基板と電気接点８８との接触状態を確認するセンサで、この接触状態が不良であると判断した基板を収納した基板ホルダ１８は、ストッカ２４に仮置きしたままにしておく。これにより、基板ホルダ１８に基板を装着した時に該基板と電気接点８８との間に接触不良が生じても、装置を停止させることなく、めっき作業を継続することができる。この接触不良を生じた基板にはめっき処理が施されないが、この場合には、カセットを戻した後にめっき未処理の基板をカセットから排除することで、これに対処することができる。

次に、この基板を装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、プリソーク槽２８に搬送し、プリソーク槽２８で酸化膜をエッチングし、清浄な金属面を露出させる。更に、この基板を装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、水洗槽３０ａに搬送し、この水洗槽３０ａに入れた純水で基板の表面を水洗する。

水洗が終了した基板を装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、めっき液を満たしためっき槽３４に搬送し、めっきユニット３８に吊り下げ保持する。基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４４は、上記作業を順次繰り返し行って、基板を装着した基板ホルダ１８を順次めっき槽３４のめっきユニット３８に搬送して所定の位置に吊下げ保持する。

全ての基板ホルダ１８の吊下げ保持が完了した後、オーバーフロー槽３６のめっき液を循環させ、かつ、オーバーフローさせながら、めっき槽３４内のアノード（図示せず）と基板Ｗとの間にめっき電圧を印加し、同時にパドル駆動装置４６によりパドルを基板の表面と平行に往復移動させることで、基板の表面にめっきを施す。この時、基板ホルダ１８は、めっきユニット３８の上部でハンド１２０により吊り下げられて固定され、めっき電源から導電体８６及び電気接点８８を通して、シード層等に給電される。

めっきが終了した後、めっき電源の印加、めっき液の供給及びパドル往復運動を停止し、めっき後の基板Ｗを装着した基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４４で２基同時に把持し、前述と同様にして、水洗槽３０ｂまで搬送し、この水洗槽３０ｂに入れた純水に浸漬させて基板の表面を純水洗浄する。次に、この基板Ｗを装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、ブロー槽３２に搬送し、ここで、エアーの吹き付けによって基板ホルダ１８に付着した水滴を除去する。しかる後、この基板Ｗを装着した基板ホルダ１８を、前記と同様にして、ストッカ２４の所定の位置に戻して吊下げ保持する。

基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４４は、上記作業を順次繰り返し、めっきが終了した基板を装着した基板ホルダ１８を順次ストッカ２４の所定の位置に戻して吊下げ保持する。

一方、基板ホルダ搬送装置４０の他方のトランスポータ４２にあっては、めっき処理後の基板Ｗを装着しストッカ２４に戻した基板ホルダ１８を２基同時に把持し、前記と同様にして、基板着脱部２０の載置プレート５２の上に載置する。この時、基板着脱部２０に備えられていた基板と電気接点８８との接触状態を確認するセンサで、この接触状態が不良であると判断した基板を装着しストッカ２４に仮置きしたままの基板ホルダ１８も同時に搬送して載置プレート５２の上に載置する。

そして、中央側に位置する基板ホルダ１８の可動保持部材５８のロックを、ロック・アンロック機構を介して解き、シリンダを作動させて可動保持部材５８を開く。この時、前述のように、基板Ｗが可動保持部材５８にくっついたまま可動保持部材５８が開くことが防止される。この状態で、基板ホルダ１８内のめっき処理後の基板Ｗを基板搬送装置２２で取出して、スピンドライヤ１６に運び、このスピンドライヤ１６の高速回転によってスピンドライ（水切り）した基板を基板搬送装置２２でカセット１０に戻す。

そして、一方の基板ホルダ１８に装着した基板をカセット１０に戻した後、或いはこれと並行して、載置プレート５２を横方向にスライドさせて、同様にして、他方の基板ホルダ１８に装着した基板をスピンドライしてカセット１０に戻す。

載置プレート５２を元の状態に戻した後、基板を取出した基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０のトランスポータ４２で２基同時に把持し、前記と同様にして、これをストッカ２４の所定の場所に戻す。しかる後、めっき処理後の基板を装着しストッカ２４に戻した基板ホルダ１８を基板ホルダ搬送装置４０で２基同時に把持し、前記と同様にして、基板着脱部２０の載置プレート５２の上に載置して、前記と同様な作業を繰り返す。

そして、めっき処理後の基板を装着しストッカ２４に戻した基板ホルダ１８から全ての基板を取出し、スピンドライしてカセット１０に戻して作業を完了する。

図１１は、本発明の他の実施形態の基板ホルダの要部を拡大して示す要部拡大断面図である。この例において、内側シール部材６６のシールホルダ６２との当接面（上面）に２条のシール用突起６６ｂを、外側シール部材６８のシールホルダ６２との当接面（上面）にも２条のシール用突起６８ｂをそれぞれ設けている。そして、締結具（ボルト）６９を締付ける時の固定リング７０のシールホルダ６２に向けた移動（上昇）によって、内側シール部材６６のシールホルダ６２との当接面（上面）に設けたシール用突起６６ｂと、外側シール部材６８のシールホルダ６２との当接面（上面）に設けたシール用突起６８ｂをそれぞれ押し潰し、これによって、内側シール部材６６とシールホルダ６２と間をシール用突起６６ｂで、外側シール部材６８とシールホルダ６２との間をシール用突起６８ｂでそれぞれシールするようにしている。

この例の場合、内側シール部材６６と外側シール部材６８は、それらの腹部において、シールホルダ６２と固定リング７０との間に挟持されて固定される。

図１２は、本発明の更に他の実施形態の基板ホルダの要部を拡大して示す要部拡大断面図である。この例において、内側シール部材６６の外周側における下方延出部の上肩部は、シールホルダ６２の傾斜部６２ｃに圧接する圧接部６６ｃとなり、外側シール部材６８の内周側の上方延出部上端は、シールホルダ６２の水平部６２ｄに圧接する圧接部６８ｃとなるようになっている。

この例にあっては、前述の図１１に示す例とほぼ同様に、締結具（ボルト）６９を締付ける時の固定リング７０のシールホルダ６２に向けた移動（上昇）によって、内側シール部材６６の圧接部６６ｃをシールホルダ６２の傾斜部６２ｃに圧接させてシールホルダ６２と内側シール部材６６との間をシールし、外側シール部材６８の圧接部６８ｃをシールホルダ６２の水平部６２ｄに圧接させてシールホルダ６２と外側シール部材６６との間をシールするようになっている。

この例の場合、内側シール部材６６の上面側に位置して該内側シール部材６６を包囲するシールホルダ６２の被覆厚さＴをより薄くすることができる。これにより、基板ホルダ１８の軽量化を図るとともに、基板ホルダ１８で保持した基板Ｗが形成する平面からアノード側に突出する部分の厚みをより小さくして、例えばめっき槽内のめっき液を攪拌するパドルを基板により近づけ、これによって、基板Ｗのより近傍でパドルによるめっき液のより強い攪拌を行うことができる。

図１３は、本発明の更に他の実施形態の基板ホルダの要部を拡大して示す要部拡大断面図である。この例において、内側シール部材６６は、図７に示す例とほぼ同様に、その外周側の膨出部６６ａをシールホルダ６２に設けた嵌入溝６２ａ内に嵌入させ、この嵌入溝６２ａ内に位置する膨出部６６ａでシールホルダ６２と内側シール部材６６との間をシールし、外側シール部材６８は、図１２に示す例とほぼ同様に、その内周側の上方延出部上端に設けた圧接部６８ｃをシールホルダ６２の水平部６２ｄに圧接させて、シールホルダ６２と外側シール部材６８との間をシールするようにしている。

図１４は、本発明の更に他の実施形態の基板ホルダの要部を拡大して示す要部拡大断面図である。この例において、内側シール部材６６は、図１１に示す例とほぼ同様に、そのシールホルダ６２との当接面に設けたシール用突起６６ｂをシールホルダ６２に圧接させて、シールホルダ６２と内側シール部材６６との間をシールし、外側シール部材６８は、図１２に示す例とほぼ同様に、その内周側の上方延出部上端に設けた圧接部６８ｃをシールホルダ６２の水平部６２ｄに圧接させて、シールホルダ６２と外側シール部材６８との間をシールするようにしている。

図１５は、本発明の更に他の実施形態の基板ホルダの要部を拡大して示す要部拡大断面図である。この例において、内側シール部材６６と外側シール部材６８は、円筒状の連結部９２を介して一体に成形されてシールホルダ６２と固定リング７０との間に挟持されてシールホルダ６２に取付けられている。各締結具６９の周囲には、締結具６９の外周面と該締結具６９が貫通する貫通穴の内周面との間をシールするシールリング９４が配置されている。

このように、内側シール部材６６と外側シール部材６８とを円筒状の連結部９２を介して一体に成形した場合、一体成形されたシール部材の内周面側（固定リング７０と接する側）は、内側シール部材６６が基板ホルダ１８で保持された基板Ｗの外周部に、外側シール部材６８が固定保持部材５４にそれぞれ圧接してシールされているため、一体成形されたシール部材の外周面側（シールホルダ６２と接する側）にめっき液が入り込んだとしても内周面側には流入しない。このため、一体成形された内側シール部材６６及び外側シール部材６８とシールホルダ６２との間のシール機構は不要となる。このため、部品点数を削減するとともに、シール部材６６，６８とシールホルダ６２との間に設けられるシール機構を無くして、構造の簡素化を図ることができる。

図１６は、本発明の更に他の実施形態の基板ホルダの要部を拡大して示す要部拡大断面図である。この例において、内側シール部材６６の外周側の下方延出部下端を横方向膨出部６６ｄとなし、シールホルダ６２の該横方向膨出部６６ｄに対応する位置に嵌入溝６２ｅを、固定リング７０の該横方向膨出部６６ｄに対応する位置に嵌入溝７０ａをそれぞれ設けている。外側シール部材６８にあってもほぼ同様に、外側シール部材６８の内周側の上方延出部上端を横方向膨出部６８ｄとなし、シールホルダ６２の該横方向膨出部６８ｄに対応する位置に嵌入溝６２ｆを、固定リング７０の該横方向膨出部６８ｄに対応する位置に嵌入溝７０ｂをそれぞれ設けている。そして、内側シール部材６６の横方向膨出部６６ｄをシールホルダ６２の嵌入溝６２ｅ及び固定リング７０の嵌入溝７０ａ内に位置させることで、シールホルダ６２と内側シール部材６６との間をシールし、外側シール部材６８の横方向膨出部６８ｄをシールホルダ６２の嵌入溝６２ｆ及び固定リング７０の嵌入溝７０ｂ内に位置させることで、シールホルダ６２と外側シール部材６８との間をシールするようにしている。

この例の場合、締結具６９を介して、シールホルダ６２に内側シール部材６６及び外側シール部材６８を取付けた時、シールホルダ６２と内側シール部材６６との間、及びシールホルダ６２と外側シール部材６８との間には、基本的に鉛直方向の力が作用しないので、締結具６９の本数を、例えば２〜４本程度の最小限となすことができる。

更に、この例では、前述の図１２に示す例と同様に、内側シール部材６６の上面側に位置して該内側シール部材６６を包囲するシールホルダ６２の被覆厚さＴ（図１２参照）をより薄くすることができる。

これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことはいうまでもない。

１８ 基板ホルダ
２４ ストッカ
２６ プリウェット槽
２８ プリソーク槽
３０ａ，３０ｂ 水洗槽
３２ ブロー槽
３４ めっき槽
３６ オーバーフロー槽
５４ 固定保持部材
５８ 可動保持部材
６２ シールホルダ
６２ａ，６２ｂ，６２ｅ，６２ｆ 嵌入溝
６２ｃ 傾斜部
６４ 押えリング
６６ 内側シール部材
６６ａ，６６ｄ 膨出部
６６ｂ シール用突起
６６ｃ 圧接部
６８ 外側シール部材
６８ａ，６８ｄ 膨出部
６８ｂ シール用突起
６８ｃ 圧接部
６９ 締結具（ボルト）
７０ 固定リング
７４ クランパ
８６ 導電体（電気接点）
８８ 電気接点
９２ 連結部
１３０ アライメントブロック
１３２ アライメント溝
１３４ アライメント機構

Claims (6)

1. 基板を挟持して基板を着脱自在に保持する固定保持部材と可動保持部材を備えた基板ホルダであって、
   前記可動保持部材と基板の外周部との間をシールするための内側シール部材と、
   前記固定保持部材と前記可動保持部材との間をシールするための外側シール部材と、
   前記内側シール部材と前記外側シール部材を取り付けるためのシールホルダと、
   前記内側シール部材と前記外側シール部材に接触し、前記内側シール部材と前記外側シール部材の両方を前記シールホルダに押し付ける単一の固定リングと、
   前記固定リングを前記シールホルダに取り付けるための締結具を備え、
   前記固定リング及び前記締結具は、前記内側シール部材と前記外側シール部材がそれぞれシールしたときに基板の周囲に形成されるめっき液が浸入しない空間内に位置しており、
   前記固定リングは、前記内側シール部材、前記外側シール部材、及び前記シールホルダに接触する複数の面を有していることを特徴とする基板ホルダ。
2. 前記複数の面は、前記内側シール部材に接触する互いに垂直な面と、前記外側シール部材に接触する互いに垂直な面と、前記シールホルダに接触する互いに垂直な面とを含むことを特徴とする請求項１記載の基板ホルダ。
3. 基板を挟持して基板を着脱自在に保持する固定保持部材と可動保持部材を備えた基板ホルダであって、
   前記可動保持部材と基板の外周部との間をシールするための内側シール部材と、
   前記固定保持部材と前記可動保持部材との間をシールするための外側シール部材と、
   前記内側シール部材と前記外側シール部材を取り付けるためのシールホルダと、
   前記内側シール部材と前記外側シール部材に接触し、前記内側シール部材と前記外側シール部材の両方を前記シールホルダに押し付ける単一の固定リングと、
   前記固定リングを前記シールホルダに取り付けるための締結具を備え、
   前記シールホルダには、前記内側シール部材の外周部及び前記外側シール部材の内周部の少なくとも一方が嵌入する嵌入溝が設けられていることを特徴とする基板ホルダ。
4. 基板を挟持して基板を着脱自在に保持する固定保持部材と可動保持部材を備えた基板ホルダであって、
   前記可動保持部材と基板の外周部との間をシールするための内側シール部材と、
   前記固定保持部材と前記可動保持部材との間をシールするための外側シール部材と、
   前記内側シール部材と前記外側シール部材を取り付けるためのシールホルダと、
   前記内側シール部材と前記外側シール部材に接触し、前記内側シール部材と前記外側シール部材の両方を前記シールホルダに押し付ける単一の固定リングと、
   前記固定リングを前記シールホルダに取り付けるための締結具を備え、
   前記内側シール部材及び前記外側シール部材の少なくとも一方の前記シールホルダとの当接面には、シール用突起が設けられていることを特徴とする基板ホルダ。
5. 前記内側シール部材及び前記外側シール部材の少なくとも一方には、前記シールホルダに前記固定リングを取付ける時に生じる締付け力で押し潰されて前記シールホルダに圧接する圧接部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板ホルダ。
6. 基板を保持したときに前記空間内で基板の周縁部に弾性的に接触して基板と電気的に導通する電気接点を備えることを特徴とする請求項１記載の基板ホルダ。