JP6813490B2 - 基板保持器受入れ装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板保持器の所定位置において基板保持器締付け方向で基板保持器を締め付け、基板保持器を解放する基板保持器受入れ装置に関し、基板保持器受入れ装置は、基板保持器を機械的に位置合わせし、電気的に接触させる基板保持器接続手段を備える。さらに、本発明は、電気化学処理装置に関する。

現況技術では、電解流体中に浸漬されるアノードを備える電気化学処理装置が公知である。交換可能な基板は、基板保持器によって搬送され、基板保持器も、別の基板を処理するために電気化学処理装置内で交換可能である。基板保持器を介して、電流を基板に供給することができ、電流は通常、電気化学処理装置の基板保持器受入れ手段から基板保持器に供給される。通常、短い処理時間のために、基板保持器を介して極めて高い電流が基板に供給される。基板は、電解流体中に浸漬され、アノードに対して所定の距離で配置されている。典型的には、その距離は、基板の横寸法のかなりの部分であるか、または数倍である。このとき、アノードの基板との位置合わせは、それほど正確である必要はない。しかし、小型化およびより効果的な処理のために、アノードと基板との間の距離を低減すべきである場合、基板全体にわたり均一な処理結果とするには、活性アノードと基板表面との平行度のより高度な正確さが必要である。本出願人は、平行度の正確さのかなりの部分が、基板保持器受入れ装置内に基板保持器を受け入れる工程により決定されることを見出している。

米国特許第５５２２９７５号明細書（US 5,522,975）は、めっき室内で工作物を支持する治具を開示しており、治具は、フレーム；保持器；および前記工作物を平坦部に対して保持する手段を備え、フレームは、前記フレームを前記めっき室内に取り外し可能に位置決めする胴部、および頭部を含み、前記フレーム頭部は、前記フレームの前側から後側まで貫通して延在する穴を有し、保持器は、保持器の表側上に、保持器の周辺に隣接して前記工作物を支持する平坦部を有し、前記フレーム頭部の穴は、前記平坦部を受け入れ、平坦部の周りで前記工作物と前記フレーム表側とを位置合わせするために、前記保持器の平坦部、および平坦部の上に配置可能な工作物と相補形状である。

特開２００７−２９１４６３号公報は、電子回路基板のめっき方法を開示しており、めっきすべき電子回路基板をめっき治具に取り付けて保持し、めっき治具をめっきラインのめっき治具搬送装置へ取り付けた後、このめっきラインにてめっき治具内の電子回路基板の抵抗値を測定し、得られた測定値が予め設定された抵抗設定値以下のときはめっき処理を行い、測定値が抵抗設定値より大きいときはめっき治具をめっきラインから外す。

欧州特許出願公開２８１３６０２号明細書（EP 2 813 602 A1）は、処理すべき基板上に、亜鉛めっき金属、好ましくは銅を垂直に析出するための基板保持器のための保持手段を開示しており、基板保持器は、少なくとも１つの第１の要素、少なくとも１つの第２の要素、および少なくとも１つの第３の要素を備え、第１の要素は、第２の要素および第３の要素を締結する第１の締結手段であり、第２の要素および第３の要素は、支持要素であり、支持要素は、前記第２の要素と前記第３の要素との間のそれぞれの間隔によって、基板保持器のための少なくとも半閉の受入れ穴を画定する、好ましくは第１の要素と第２の要素と第３の要素との間のそれぞれの間隔によって画定されるように配置され、前記第２の要素は、少なくとも１つの第１の凹部をさらに備え、前記第３の要素は、少なくとも１つの第２の凹部をさらに備え、基板保持器を正確に位置決めし、固定するようにする。

したがって、本発明の目的は、基板を位置合わせする能力を向上させた基板保持器受入れ装置を提供することである。

本発明の主題は、基板保持器の所定位置における基板保持器締付け方向（ＳＨＣＤ）で基板保持器を締め付け、基板保持器を解放する基板保持器受入れ装置であり、
基板保持器受入れ装置は、基板保持器を受け入れるように構成した基板保持器締付け手段を備え、基板保持器締付け手段は、基板保持器と少なくとも１つの基板保持器締付けアームとを機械的に位置合わせし、電気的に接触させる少なくとも１つの基板保持器接続手段を備え、基板保持器締付けアームの端部に配置した基板保持器接続手段は、基板保持器と基板保持器接続手段とを位置合わせ方向で位置合わせする個別の基板保持器位置合わせ手段と、基板保持器を電気的に接触させる個別の基板保持器接触手段とを備え、締付け工程において、基板保持器受入れ装置は、最初に基板保持器を位置合わせし、その後、基板保持器接触手段を基板保持器と接触させるように構成され、基板保持器受入れ装置が基板保持器を締め付けていない場合、基板保持器位置合わせ手段が、基板保持器接触手段よりも基板保持器の所定位置の方にさらに突出していることを特徴とする。

このことは、基板保持器を基板保持器受入れ装置に対して位置合わせすること、および基板保持器受入れ装置から基板保持器に電流を供給することが、基板保持器および基板保持器受入れ装置の接続領域に対して異なる要件を有するので、有利である。基板保持器と基板保持器受入れ装置との間の良好な電気的接触には、接触領域における高い圧力が有利である。しかし、高い接触圧力に伴う高い力は、位置合わせ表面を急速に摩耗させる傾向があり、したがって位置合わせを悪化させる。したがって、位置合わせ表面を接続表面から分離させることによって、摩耗を有利に低減させる。摩耗は、摩耗した部品を交換する必要があるためだけでなく、摩耗過程に由来する破片が電解流体に達し、めっきの質を悪化させることにもなるため、問題となる。

位置合わせの向上によるさらなる利点は、より強力に材料を析出させるとともにアノードと基板との間の距離をより短くし、電気化学処理装置をより小型にすることを可能にすることである。

接続工程を適時２つの単一工程に分けることにより、各工程を工程による干渉がなく実行し、より良好な結果をもたらすことができる。詳細には、位置合わせ工程は、最初に良好な位置合わせで終了し、その後、接触工程を実行することができ、接触工程では、基板保持器の位置が位置合わせによってすでに決定されているため、接触工程が位置合わせ不良の一因となる傾向がかなり少なくなる。

位置合わせ工程を最初に実行できるように、基板保持器位置合わせ手段が最初に基板保持器と接触することは、実施が単純で効率的な方法である。

電気化学処理は、好ましくは亜鉛めっきコーティングである。基板は、シリコン基板、好ましくはウエハ、最も好ましくは直径が３００ｍｍのウエハとすることができる。基板保持器受入れ装置は、基板ごとに約２００Ａの電流を供給するように適合させることができる。

好ましくは、基板保持器には、基板保持器位置合わせ手段に対する相対部品、および基板保持器接触手段に対する相対部品がある。相対部品は、好ましくは、基板保持器の個別の端部区分である。

従属請求項は、本発明の好ましい実施形態に関する。

好ましい一実施形態では、基板保持器位置合わせ手段は、特定の基板保持器に対して、基板保持器が、閉鎖を形成することにより基板保持器受入れ装置に予備的に固定されるように配置される。基板保持器位置合わせ手段および基板保持器の部品は、互いを封鎖する。好ましくは、基板保持器は、重力のみによってその所定位置に保持される。基板保持器を基板保持器受入れ装置内に受け入れるその後のステップでは、基板保持器を強制的に閉鎖することによって固定でき、このことはさらに、良好な電気接触のために有利である。

好ましくは、基板保持器位置合わせ手段および基板保持器接触手段は、電解槽の上、好ましくは基板から離れた、電解流体が流れる電解槽の位置の上、および好ましくは電解槽の外に配置される。

さらなる実施形態では、基板保持器受入れ装置は、２つの基板保持器接続手段を備える。好ましくは、基板保持器接続手段は、基板保持器のために予め決定した位置で両端に配置される。一代替形態では、片側のみで基板保持器を締め付けることも可能である。この場合、締付け工程において、基板保持器は、好ましくは、基板保持器締付け手段の当接部に接して押圧され、一方の端部に対するもう一方の端部は、基板保持器接続手段に接続されている。しかし、２つの能動基板保持器接続手段の使用が好ましい。

さらなる実施形態では、基板保持器位置合わせ手段は、基板保持器締付け機構の締付け動作によって基板保持器の方に移動可能であり、位置合わせ手段ばね構造によって支持される。位置合わせ手段ばね構造は、基板保持器位置合わせ手段が基板保持器と接触すると、長さを弾力的に縮小させることができ、基板保持器締付け機構は、基板保持器位置合わせ手段に締付け力を加える。このようにして、締付け工程では、力を制限し、緩やかに増加させる。これにより、基板保持器が基板保持器位置合わせ手段に対して緩やかではあるが正確に向けられることになる。さらに、このことは、最初に基板保持器位置合わせ手段を基板保持器と接触させ、締付け運動を続けることによって、位置合わせ手段ばね構造の特定の圧縮法の後に基板保持器接触手段を基板保持器に接触させることを可能にする。

さらなる実施形態では、基板保持器接続手段は、接続釣合せ器を備え、接続釣合せ器は、全体として、基板保持器締付け機構によって基板保持器の方に移動可能である。この目的で、接続釣合せ器は、好ましくは、基板保持器の方に移動するように構成した締付け機構の締付けアームに機械的に接続されている。接続釣合せ器は、第１の接続釣合せレバーで基板保持器位置合わせ手段を支持し、第２の接続釣合せレバーで基板保持器接触手段を支持する。好ましくは、第１の接続釣合せレバーと基板保持器位置合わせ手段との間には、位置合わせ手段ばね構造が配置される。

接続釣合せ器は、基板保持器が電気的に接触する箇所の位置の寸法公差の補償を可能にする。接続釣合せ器と基板保持器接触手段との間にばねを配置しないことも可能であるが、接続釣合せ器の可動性により、基板保持器が電気的に接触する箇所の位置に基板保持器接触手段の位置を適合させることが可能になる。さらに、釣合せレバーの長さによって、位置合わせおよび接触機能に基づき締付け力の一部を分散させることができる。レバーが長いほど、力はより小さくなる。

さらなる実施形態では、基板保持器位置合わせ手段および／または基板保持器接触手段は、少なくとも１つ、好ましくは２つの基板保持器締付けアームによって移動可能である。これらの基板保持器締付けアームは、繊維強化プラスチック材料、例えば炭素もしくはガラス繊維強化プラスチック材料または薄い金属材料から作製することができる。基板保持器締付けアームの曲げ剛性は、締付け工程において、好ましくは締付け工程全体を通して、基板保持器締付けアームに相当の曲げが生じるように好ましく選択される。このようにして、硬質の基板保持器締付けアームと比較して、締付け力の増大を緩やかにすることができ、締付け運動に沿ってより分散させることができる。高すぎる締付け力は、このようにして回避することができる。このことを本出願では弾性作用と呼ぶ。基板保持器締付けアームは、好ましくは、基板保持器締付け方向に対して、所定の角度、より好ましくは直角に配置される。

さらなる実施形態では、基板保持器位置合わせ手段は、少なくとも１つの位置合わせ表面を有し、１つまたは複数の位置合わせ表面は、互いに所定の距離で配置された少なくとも２つの位置合わせ表面区分を備える。位置合わせ表面区分はそれぞれ、位置合わせ表面から基板保持器に向けられた基板保持器締付け方向において突出部もしくは凹部を有する凹形状部または凸形状部を有する。

凹部および／または突出部の間の距離線に対して基板保持器を位置合わせするために、２つの凹部および／または突出部の使用が提案され、凹部および突出部はそれぞれ、互いに関連付けられている。これにより、基板保持器がこの距離線の周りを動く際の自由度を残す。２つの凹部および／または突出部は、１つの単一位置合わせ表面の部分であってもよい。２つの凹部および／または突出部は、例えば、隆起または溝の形態を有することもできる。そのような隆起または溝は、好ましくは、１つまたは２つの線に沿って基板保持器の相対部品に接触する。好ましくは、隆起または相対溝は、異なる形状および／または半径および／またはくさび角度を有し、相対部品の接触が実質的に１つまたは２つの線形状を有するようにする。

突出部および／または凹部は、側面を有することができ、側面は、１°を超え、８９°未満である角度で基板保持器締付け方向に配置され、突出部および／または凹部が、例えばＶ字形状を有するようにし、突出部および／または凹部の先端も、所定の半径を有することができる。側面は、相対部品に対するくさび効果を有することができ、相対部品を側面の間に受け入れることができる。くさび効果によって、突出部および／または凹部の相対部品に対する正確な位置決めが可能である。この場合、２つの接触線は、基板保持器位置合わせ手段と基板保持器との間に生じ得る。代替的に、側面からのくさび効果の代わりに、溝の底部に沿った向きを位置合わせのために使用することができる。この場合、単一の接触線が、基板保持器位置合わせ手段と基板保持器との間に生じ得る。このことは、例えば、突出部がその端部に、好ましくは半円形状を有する半径を有する場合に当てはまり得る。そのような半径が相対凹部の半径よりも小さい場合、線接触が生じ得る。一例では、突出部の半径および相対凹部の半径は等しいまたは近似しており、突出先端部のかなりの部分、例えば２５％を超える部分を覆う接触領域が生じるようにする。このようにして、基板保持器位置合わせ手段によっても、かなりの電流を伝達することができる。突出部および／または凹部の他の形状、例えば楕円もしくは長円表面、または多角形表面を使用することも可能であり、好ましくは、縁部は、面取りをするか、または最も好ましくは丸くして破片を最小にする。

基板保持器受入れ装置に対してさらなる自由度で基板保持器を位置合わせするために、基板保持器受入れ装置の第２の基板保持器位置合わせ手段は、少なくとも１つの位置合わせ表面区分を備える少なくとも１つの位置合わせ表面を備え、上記のように、位置合わせ表面区分は、基板保持器の方向に突出部もしくは凹部を有する凹形状部または凸形状部を有する。突出部または凹部は、２つの側面を有することができ、２つの側面は、基板保持器方向に斜めに配置されている。このようにして、側面は、側面に相対的に位置決めした相対部品を高い精度で受け入れることができる。単一線における接点も上記のように実現することができる。

上述の突出部または凹部の１つ、２つ以上または全ての側面は、例えば中空または中実半径もしくはくさびの形態を有することができる。その相対部品は、基板保持器に配置されている。

好ましくは、基板とアノードとの間の平行度のずれは、２．５ｍｍ未満、好ましくは１．５ｍｍ未満であるものとする。位置合わせ表面の寸法、特に位置合わせ表面区分の間の距離は、基板保持器および基板それぞれの寸法のほんのわずかな部分であるため、基板保持器受入れ装置と基板保持器との間の位置合わせの正確さは、位置合わせ表面および基板保持器の寸法の関係に対応する係数だけ、より良好なものでなければならない。この係数は、好ましくは３から１５の間とすることができる。基板保持器位置合わせ手段と基板保持器との間の位置合わせの精度は、好ましくは０．５ｍｍよりも良好であり、最も好ましくは０．０５ｍｍよりも良好である。高い精度は費用がかかるため、精度は０．１から０．０５ｍｍの間であってもよい。

さらなる実施形態では、基板保持器接触手段は、基板保持器方向に直角に向けられた平面接触表面を有する。そのような向きを有すると、基板保持器接触手段によって基板保持器位置合わせ手段の１つに加えられる力は、わずかであるか、またはない。したがって、基板保持器の電気的な接触によって位置合わせが損なわれない。

さらなる実施形態では、基板保持器位置合わせ手段は、電流を基板に伝達するように構成される。基板保持器位置合わせ手段と基板保持器との間の接触領域が、基板保持器接触手段における接触領域よりも小さい場合、好ましくは、基板保持器接触手段と比較して、より少ない電流が基板保持器に伝達される。２つの基板を搬送することができる基板保持器があり、１つの基板は、基板保持器位置合わせ手段に接続され、もう１つは、基板保持器締付け手段に接続され、電流を伝達する。

さらなる実施形態では、基板保持器受入れ装置は、基板保持器締付け機構を有する基板保持器締付け手段を備え、基板保持器締付け機構は、案内要素を有する案内機構を備え、案内要素は、好ましくは、案内ロッド、および案内要素を案内する案内支承部であり、案内要素は、基板保持器を締め付けるために移動可能である。基板保持器締付け手段は、基板保持器移動手段の上に組み付けることができ、基板保持器移動手段は、基板保持器締付け手段を移動させるように構成される。締結手段を基板保持器締付け手段内に設け、基板保持器締付け手段を基板保持器移動手段に締結することができる。締結手段は、締結手段支承部を備え、締結手段支承部は、案内要素を案内するように配置され、基板保持器締付け手段と締結手段との間の相対移動を可能にするようにし、締結手段は、基板保持器移動手段に締結することができる。このようにして、案内要素は、二重に使用される、すなわち、締付けを実施し、基板保持器移動手段に取り付けられている締結手段を除いて、基板保持器移動手段と基板保持器締付け手段との間を相対的に移動させる。

好ましくは、基板保持器締付け機構は、２つの締付けアームを備え、締付けアームはそれぞれ、２つの平行案内ロッドを備えることができる案内要素に機械的に接続されている。これらの案内要素は、好ましくは、締付けアームを用いて基板保持器を締め付け、解放する際に反対方向に移動する。基板保持器移動手段が基板保持器締付け手段を移動させる場合、２つの案内要素の間に相対移動は生じない。そうではなく、締結手段が、少なくとも１つの締結手段支承部を有する少なくとも１つ、好ましくは両方の案内要素に沿って移動する。好ましくは、案内支承部および締結手段支承部は、同じ案内要素と共に使用され、好ましくは、同じ種類のものである。

さらなる実施形態では、基板保持器締付け手段は、締結手段を基板保持器移動手段から解除する場合、基板保持器移動手段からユニットとして分離することができる。

さらなる実施形態では、基板保持器受入れ装置は、基板保持器接続手段を有する基板保持器締付け手段、および基板保持器締付け手段を２つの異なる方向に移動させる基板保持器移動手段を備え、２つの異なる方向とは、すなわち、好ましくは、ｙ軸方向と呼ぶ上下の側、および好ましくは、この方向に対して直角である、ｘ軸方向と呼ぶ左右の側である。

基板保持器移動手段は、固定した移動手段・フレーム、ｘ軸駆動手段を有するｘ軸駆動器、およびｙ軸駆動手段を有するｙ軸駆動器を備える。ｘ軸駆動手段およびｙ軸駆動手段は、移動手段・フレームに機械的に固定され、ｘ軸駆動手段およびｙ軸駆動手段が、基板保持器締付け手段でｘ軸駆動手段およびｙ軸駆動手段の及ぼす運動に対して固定された状態であるようにする。駆動手段の第１のものは、移動手段・フレームと基板保持器締付け手段との間に配置され、駆動手段の第２のものは、移動手段・フレームと中間フレームとの間に配置され、中間フレームは、第１の駆動手段の移動を補償するために、中間フレーム案内部を介して基板保持器締付け手段に機械的に接続されている。好ましくは、中間フレームに接続した駆動手段は、ｘ軸駆動器である。この場合、ｘ軸の移動は、中間フレームを介して基板保持器締付け手段に対して実施することができ、基板保持器締付け手段のｙ軸の移動は、中間フレーム案内部によって補償される。この実施形態の利点は、電気モータまたは液圧シリンダまたは空気シリンダなど両方の駆動手段の力の発生単位が、これら自体の動作によって移動するのではなく、固定されたままであることである。したがって、ケーブルも曲がることはなく、破損する可能性が低いため、全体的な動作の故障確率も低減する。

さらなる実施形態では、アーム展開手段を提案し、アーム展開手段により、基板保持器締付けアームを互いから離して展開する際に基板保持器を解放するか、または基板保持器締付けアームを互いの方に移動させる際に締め付けることができる。好ましくは、アーム展開手段は、ｘ軸駆動器またはｙ軸駆動器の一方を使用して、アーム展開手段の一部を停止器に対して動かすことによって、アームを展開するように動作する。好ましくは、ｘ軸駆動器は、ｘ軸駆動器の案内部が、好ましくは基板保持器締付け手段に配置されるために使用され、この結果、アーム展開手段を基板保持器締付け手段内に統合し、さらに、基板保持器移動手段から容易に分離することができる単一ユニットを形成できるようにする。アーム展開手段は、基板保持器を締め付けるばね仕掛けのものであってもよい。ばね力は、停止器に対してアーム展開手段を動かすことによって、締め付けをなくすことができ、停止器は、基板保持器締付け機構の代わりに、ばね力を支承する。アーム展開機構は、基板保持器締付けアームの案内部、および／または基板保持器を締め付け、解放するｘ軸案内部を使用することができる。例えば、アーム展開手段は、停止器およびばね式アーム展開作動バーを備え、ばね式アーム展開作動バーは、案内ロッドを移動させるように構成され、アーム展開手段を停止器に対して動かすことによって作動させた場合、基板保持器締付けアームを移動させる。停止器は、好ましくは基板保持器移動手段に固定されている。

本発明のさらなる態様では、カソードとして作用する基板を電解流体中で処理する電気化学処理装置を提案する。電気化学処理装置は、アノード、および本発明による基板保持器受入れ装置を備える。アノードは、好ましくは、基板の平坦な表面を処理する場合、平坦なものとすることができる。電解流体と電気的に接触するアノードの活性表面は、作動時、基板に向けられている。アノードは、好ましくは、５０ｍｍ未満、最も好ましくは２０から３５ｍｍの間のカソードまでの距離を有する。そのようなわずかな距離の場合、電流を電気化学処理のために使用することができる。

電気化学処理装置の一実施形態では、基板は、平坦な処理表面を有する。作動時、アノードの活性表面に対する処理表面の平行度のずれは、２．５ｍｍ未満、好ましくは１．５ｍｍ未満である。このことは、アノードと基板との間のわずかな距離を達成し、さらに処理の良好な均一性を達成するのに有利である。

電気化学処理装置のさらなる実施形態では、電気化学処理装置は２つのアノードを備える。アノードは、電気化学処理の活性表面に対して互いに対向した状態で配置され、向けられている。作動時、基板をアノードの間に配置して電気化学処理をすることが可能である。アノードが同じ電位を有することが好ましい。好ましくは、活性領域は平面領域である。基板はウエハであってもよい。基板は、好ましくは１００μｍから４００μｍの間の厚さを有する。アノードの間の距離は、例えば５０ｍｍ未満、好ましくは約３５ｍｍである。この場合、例えば電気めっきによって一定厚さの層を生成することを達成できる。約３５ｍｍの距離が、費用のかかる傾向にある正確な位置合わせと、安定した良好な厚さとの間の良好な妥協点である。

電気化学処理装置のさらなる実施形態では、基板保持器接続手段は、基板保持器受入れ装置の作動時、電解流体の液位の上に配置されている。位置合わせがかなり正確であるために、基板保持器接続手段は、基板全体が電解流体中に突出しているこの露出位置に配置することができ、依然として、アノードに対する基板の十分に正確な位置および平行度が可能である。

本発明のさらなる態様では、上述の実施形態の１つによる基板保持器受入れ装置で使用する基板保持器を提案する。基板保持器は、少なくとも１つの位置合わせ手段受入れ領域、および電流を基板に通すように構成した接触手段受入れ領域を有する。位置合わせ手段受入れ領域は、接触手段受入れ領域から局所的に分離し、この分離は、基板保持器位置合わせ手段と基板保持器接触手段との分離に対応する。

基板保持器のさらなる実施形態では、位置合わせ手段受入れ領域は、少なくとも部分的に、位置合わせ表面区分に対する位置合わせ相対表面として形成され、位置合わせ相対表面は、基板保持器締付け方向に延在する凹部または突出部の形態を有し、基板保持器および基板保持器接続手段が互いに位置合わせ可能であるようにする。

さらなる実施形態では、基板保持器受入れ装置、基板保持器、電気化学処理装置、またはこれらの組合せは、基板保持器受入れ装置から温熱を除去する手段を備える。そのような手段は、好ましくは、能動冷却手段、受動冷却手段、またはこれらの組合せから選択され、基板保持器の任意選択の冷却手段は、好ましくは受動冷却手段から選択される。例えば、能動冷却手段は、基板を処理する間に加熱される基板保持器受入れ装置または基板保持器の一部と接触させて、冷却流体流のようなガス流または流体流を直接または間接的に供給することができる。例えば、そのような受動冷却手段は、好ましくは金属から作製した冷却フィンから選択することができ、冷却フィンは、基板保持器受入れ装置、基板保持器、またはこれらの両方に取り付けられる。基板保持器受入れ装置、基板保持器、またはこれらの両方への取付けは、永続的であっても、基板処理の間だけであってもよい。

さらなる実施形態では、基板保持器受入れ装置、電気化学処理装置、またはこれらの両方は、少なくとも１つの能動冷却手段を備える。ここで、いくつかの実施形態ではガス流を使用する能動冷却手段が好ましい。そのような種類の冷却手段は、処理中に加熱された基板保持器受入れ装置の部品から温熱量を除去し、より少なく伝達可能にするために、単純で効率的である。他の実施形態の場合、流体流に基づく能動手段の使用が好ましい。そのような冷却手段は、基板保持器受入れ装置からより多くの温熱量を除去するのに有益であることが判明している。

さらなる実施形態では、基板保持器受入れ装置、基板保持器、電気化学処理装置、またはこれらの組合せは、より好ましくは基板保持器受入れ装置、基板保持器、またはこれらの両方は、受動冷却手段を備える。好ましくは、そのような受動冷却手段は、基板保持器受入れ装置、基板保持器、またはこれらの両方に、基板の処理中に接触させるだけでなく、取り付けられている。そのような構成は、基板保持器受入れ装置から温熱を除去する能力を増大させることがわかっている。好ましい種類の受動冷却手段は冷却フィンである。

さらなる実施形態では、基板保持器受入れ装置、基板保持器、電気化学処理装置、またはこれらの組合せは、能動冷却手段と受動冷却手段との組合せを備える。例えば、基板保持器受入れ装置、電気化学処理装置、またはこれらの両方に位置する能動冷却手段と、基板保持器受入れ手段、基板保持器、またはこれらの両方に取り付けた冷却フィンのような受動冷却手段とを組み合わせることが特に有用であることが判明している。そのような組合せは、典型的には、能動冷却手段に必要なエネルギーの量を低下させた状態で、冷却を向上させる。

本発明の一実施形態をほんの一例として添付の図面に示す。

基板保持器受入れ装置の斜視図である。 基板保持器受入れ装置の基板保持器締付け手段の斜視図である。 基板保持器締付け手段の基板保持器接続手段の斜視図である。 さらに基板保持器の端部を示す、図３と同一方向から見た図である。 基板保持器接続手段の断面斜視図である。 基板保持器締付け装置の非斜視図であり、基板保持器締付け機構が見える。 図６の基板保持器締付け機構の部分斜視図である。 基板保持器移動手段の斜視図である。 図８の基板保持器移動手段の別の斜視図である。 図８の基板保持器移動手段のさらに別の斜視図である。 電気化学処理装置の概略図である。

図１は、平坦材料を湿式化学処理または電気化学処理する装置の基板保持器受入れ装置１を示す。基板保持器受入れ装置１は、図１には示さない基板保持器を受け入れるように構成した基板保持器締付け手段２、および基板保持器移動手段３を備える。基板保持器には、基板が取り付けられる。基板保持器は、基板に電流を供給するように構成され、基板は処理工程でカソードとして働く。

基板保持器移動手段３は、図１には示さない機械基部に直接または間接的に固定することができる。アノードも機械基部に固定することができるか、または基板保持器受入れ装置１に機械的に別の方法で接続される。基板保持器移動手段３は、図１には示さないアノードに対して、基板をアノード表面に平行な方向で移動させるように構成される。アノード表面は、好ましくは平坦であり、処理中、基板に向けられている。基板の処理表面は、処理中、アノード表面に実質的に平行に位置合わせされている。基板保持器を基板保持器受入れ装置１に接続するために、基板保持器締付け手段２は、基板保持器を間に配置することができる２つの基板保持器接続手段２１を備える。基板保持器接続手段２１はそれぞれ、基板保持器締付けアーム２２の端部に配置される。基板保持器接続手段２１はそれぞれ、締付け手段・フレーム２６の突出部によっても支持され、締付け手段・フレーム２６のそれぞれは、基板保持器締付けアーム２２の一方と平行である。基板保持器接続手段２１のそれぞれは、作動中、電流供給ケーブル２３によって電流を供給することができる。各基板保持器接続手段２１への電流供給ケーブル２３は、基板保持器接続手段２１に同じ電位を供給する。基板保持器接続手段２１の間には、フレームブリッジ２５が配置される。基板保持器接続手段２１は、基板保持器位置合わせ手段２１１を備え、基板保持器位置合わせ手段２１１は、基板保持器を基板保持器接続手段２１に対して位置合わせするように構成される。基板保持器位置合わせ手段２１１および基板保持器受入れ装置１は、ならびに基板保持器受入れ装置１とアノードとの間を相対的に機械接続する経路は、基板の処理表面の位置を平坦アノード表面に対して実質的に平行に向けられるように構成される。さらに、基板保持器接続手段２１は、基板保持器接触手段２１２を備え、基板保持器接触手段２１２は、基板保持器に電流を供給するように構成される。電流は基板保持器を介して基板に流れる。

図２は、基板保持器締付け手段２の斜視図を示す。図１に関して説明した基板保持器締付け手段２の特徴に加えて、図２では、基板保持器締付け機構２４が見える。部品のみが見える締付け手段・フレーム２６も、基板保持器締付け機構２４を支持する。

基板保持器締付け手段２は、基板保持器締付け手段２を基板保持器移動手段３に締結することができる２つの締結手段２７を備える。基板保持器締付け機構２４は、アーム展開手段２４２を備え、アーム展開手段２４２により、アーム２２の間の距離を変更し、基板保持器を締め付け、解放することができる。基板保持器締付け機構２４によって、基板保持器位置合わせ手段２１１および基板保持器接触手段２１２は、基板保持器を分離するために基板保持器から後退して基板保持器接続手段２１内に入り、基板保持器を接続するために基板保持器接続手段２１から外に駆動される。

図３は、基板保持器接続手段２１およびその隣接部品を斜視図で示す。基板保持器接続手段２１の本体は、締付け手段・フレーム２６に機械的に接続されている。基板保持器位置合わせ手段２１１および基板保持器接触手段２１２は、基板保持器接続手段２１の本体から突出し、基板保持器締付けアーム２２に機械的に接続され、基板保持器締付けアーム２２の移動によって、後退、かつ外側に駆動させることができる。基板保持器接触手段２１２は、接触表面２１２１を備え、接触表面２１２１は、実質的に平面であり、基板に向けられているが、基板は図３では見えない。

基板保持器位置合わせ手段２１１は、位置合わせ表面２１１２を備え、位置合わせ表面２１１２は、隆起部を形成した位置合わせ表面２１１２の先端に半径を有する断面を有する。原則として、第１の位置合わせ表面区分２１１３と第２の位置合わせ表面区分２１１４との間の表面の部分を省くことが可能であるので、位置合わせ表面２１１２上で、第１の位置合わせ表面区分２１１３および第２の位置合わせ表面区分２１１４が画定される。接触表面は、低電気抵抗で接触するように基板保持器に対して押圧することができる。接触表面２１２１に対する基板保持器の対向表面も、実質的に平坦であり、接触表面２１２１と接触するように基板保持器上に位置する。

図４は、図３と同じ斜視図を示すが、基板保持器１１も示されていることが異なる。基板保持器１１は、ピンを形成する基板保持器支持器２５１によって支持される。基板保持器支持器２５１は、フレームブリッジ２５に固定されている。基板保持器は、図４で見える２つの個別の端部、位置合わせ端部１１１および接触端部１１２を有する。位置合わせ端部１１１は、基板保持器位置合わせ手段２１１に関連付けられ、溝を備え、この溝の中に、基板保持器位置合わせ手段２１１が突出する。溝は、位置合わせ端部１１１の縁に沿って延在する。基板保持器位置合わせ手段２１１の端部に溝を形成することにより、機械的な位置合わせが達成され、端部に向かって幅が減少する。対照的に、基板保持器１１の接触端部１１２は、平坦端部を有し、この平坦端部に対して、基板保持器１１を締め付けた状態で基板保持器接触手段２１２を押圧する。基板に電流を供給すると、例示的な１つの形態では、電流は、主に基板保持器接触手段２１２から基板保持器１１の接触端部１１２に流れる。というのは、この接続部は、基板保持器位置合わせ手段２１１と基板保持器１１の位置合わせ端部１１１との間の接続部よりも電気抵抗が少ないためである。基板保持器位置合わせ手段２１１と基板保持器１１の位置合わせ端部１１１との間の接続部は、好ましくは、１つまたは２つの線のみで接触し、これにより、位置合わせの精度を向上させるだけでなく、接続部に対する電気抵抗も増大させる。好ましくは、基板保持器１１の位置合わせ端部１１１の溝の半径は、基板保持器位置合わせ手段２１１の端部の半径とは異なる。このようにして、完全な領域で接触するのではなく、１つまたは２つの線のみが接触し、位置合わせを改善する。したがって、位置合わせの機能および電気的な接触は、２つの端部１１１および１１２に分散され、対応する基板保持器位置合わせ手段２１１および基板保持器接触手段２１２それぞれに分散される。代替的に、基板保持器位置合わせ手段２１１の先端の断面形状は、基板保持器１１の対応する端部の断面形状に一致させることができる。端部は、例えば同じ半径を有することができる。この場合、電流は、基板保持器位置合わせ手段２１１と基板保持器１１との間の接続部にわたって流れることができ、この電流は、基板保持器接触手段２１２と基板保持器１１との間の接続部の電流に匹敵する。

図５は、基板保持器接続手段２１の断面斜視図を示す。基板保持器接続手段２１は、締付け手段・フレーム２６に接続した筐体２１５を備える。筐体２１５を通して、基板保持器位置合わせ手段２１１および基板保持器接触手段２１２が図５には示さない基板保持器に向かって突出している。基板保持器位置合わせ手段２１１および基板保持器接触手段２１２は、これらが後退、かつ外側に駆動されるように、筐体２１５のスロット内を移動することができる。このことは締付け工程で生じ、締付け工程では、締付けアーム２２は、締付け手段・フレーム２６に対して基板保持器の方に移動するか、または基板保持器から離れる。筐体２１５の内部を通じて、基板保持器位置合わせ手段２１１および基板保持器接触手段２１２は、締付けアーム２２に取り付けた接続釣合せ軸２１４を介して基板保持器締付けアーム２２に接続されている。接続釣合せ軸２１４は、接続釣合せ器２１３を保持する。接続釣合せ器は、基板保持器の方向において、第１の接続釣合せレバー２１３１によって基板保持器位置合わせ手段２１１を支持し、第２の接続釣合せレバー２１３２によって基板保持器接触手段２１２を支持する。基板保持器位置合わせ手段２１１に対する支持は、位置合わせ手段ばね構造２１１１を介して実現され、位置合わせ手段ばね構造２１１１は、接続釣合せ器２１３と基板保持器位置合わせ手段２１１の先端との間の距離を拡張、縮小可能にし、基板保持器位置合わせ手段２１１の先端は、基板保持器の所定位置の方向に縮小断面領域を有する。基板保持器接続手段２１を締め付けていない状態では、基板保持器位置合わせ手段２１１の先端は、好ましくは基板保持器接触手段２１２よりも基板保持器への方向にさらに突出している。締付け工程では、基板保持器位置合わせ手段２１１は、例示的な１つの形態では、基板保持器接触手段２１２が接触する前に基板保持器と接触することができる。この場合、位置合わせは、主要な電気的接触が生じる前に行うことができる。この場合、位置合わせが基板保持器接触手段２１２によって妨げられず、位置合わせが極めて正確になる。この形態では、基板保持器位置合わせ手段２１１が基板保持器と接触した後、締付けアーム２２を基板保持器の方にさらに移動させることにより締付け工程が続き、位置合わせ手段ばね構造２１１１が圧縮される。接続釣合せ器２１３は、基板保持器に対して押圧する、基板保持器位置合わせ手段２１１からの力に押し返されるように接続釣合せ軸２１４周りに回転する。最終的に、基板保持器接触手段２１２も、基板保持器と接触する。この場合、接続釣合せ器２１３で、基板保持器接触手段２１２と接続釣合せ器との接続による反対の力が生じる。この接続部は、図５では明確には示していない。基板保持器接触手段２１２は、位置合わせ手段ばね構造２１１１よりは弾力をなくすことができ、締付け移動を続けると、より高い締付け力が生じる。接続釣合せ器２１３は、基板保持器位置合わせ手段２１１および基板保持器接触手段２１２で同じ力が生じることを実現する。

接続釣合せ器２１３は、基板保持器の長さの差を補償できることをさらに実現し、ここでは、締付けアーム２２の完全な力を基板保持器上に加えることはない。このことは、接続釣合せ器２１３と位置合わせ手段ばね構造２１１１との組合せにより可能である。これらの工程は、基板保持器の両側において、両方の基板保持器接続手段２１で生じる。

図６は、基板保持器締付け手段２を概略図で示し、この図では、基板保持器締付け機構２４が見える。基板保持器締付け機構２４は、基板保持器締付けアーム２２を備え、基板保持器締付けアーム２２は、基板保持器締付け手段２の両側に配置されている。基板保持器締付け機構２４は、主に、基板保持器締付け手段の一方の側で配置され、その基板保持器締付け手段２の側とは反対の側で、基板保持器を締め付けることができる。

締付けアーム２２は、案内ロッド２４１２を備える案内機構２４１によって移動させることができる。各締付けアーム２２に対して、２つの平行な案内ロッド２４１２が設けられる。各案内ロッド２４１２は、２つの案内支承部２４１１によって支持される。案内支承部２４１１は、締付け手段・フレーム２６に機械的に接続されている。基板保持器締付けアーム２２の開閉は、アーム展開手段２４２によって実施することができる。アーム展開手段２４２は、アーム展開作動バー２４２１を備え、アーム展開作動バー２４２１は、角度レバー２４２４、案内ロッド・ブリッジ２４２３および２つの案内ロッド２４１２を介して基板保持器締付けアーム２２のそれぞれに接続されている。アーム展開手段２４２の移動方向ＭＤ１は、案内ロッド２４１２の移動方向ＭＤ２、ＭＤ３に対して直角に配置される。アーム展開作動レバー２４２２はそれぞれ、１つの案内ロッド・ブリッジ２４２３とアーム展開作動バー２４２１との間に斜めに延在し、それぞれ、案内ロッド・ブリッジ２４２３およびアーム展開作動バー２４２１の両方に枢動可能に接続されている。移動方向ＭＤ１に沿ったアーム展開作動バー２４２１の角度移動は、この構成によって、案内ロッド・ブリッジ２４２３、案内ロッド２４１２および締付けアーム２２の移動に変換される。図６の左側に示す締付けアーム２２の移動方向ＭＤ２、および図６の右側に示す締付けアーム２２の移動方向ＭＤ３は、矢印によって示すように左右に延在することができる。移動方向ＭＤ２およびＭＤ３に沿った案内ロッド２４１２および締付けアーム２２の移動は、アーム展開手段２４２が作動している際、互いに逆向きである。移動は、締付けアーム２２が同時に両側で開閉するように、互いに対して実質的に同時に生じる。案内ロッド２４１２の移動は、案内支承部２４１１に対して生じる。

図７は、案内機構２４１およびアーム展開手段２４２を有する基板保持器締付け機構２４を斜視図で示す。図７は、基板保持器締付け手段２を基板保持器移動手段３に締結する２つの締結手段２７も示すが、基板保持器移動手段３は図７に示さない。図７に示すように、基板保持器締付け手段２は、ねじ、例えば、図示のように、４つのねじを締結手段２７内の４つの締結穴２７１に螺入することによって基板保持器移動手段３に接続することができる。図７では、一方の締結手段２７は、基板保持器締付け機構２４の左側に配置され、もう一方は、右側に配置されている。締結手段２７はそれぞれ、２つの平行案内ロッド２４１２に沿って移動可能である。この目的で、各締結手段２７は、２つの締結手段・ロッド支承部２７２を備える。締結手段２７を基板保持器移動手段３に取り付けた場合、基板保持器締付け手段２は、締結手段２７を除いて、１つの全体ユニットとして図７の左右に移動し、移動方向ＭＤ２およびＭＤ３に沿って移動することができる。この移動を実施するために、締結手段２７と締付け手段・フレーム２６との間の相対移動は、やはり締付け手段・フレーム２６に機械的に接続されている基板保持器移動手段３によって実施することができる。基板保持器締付け機構２４が移動すると、締結手段２７は、それぞれの案内ロッド２４１２に沿って平行に移動する。このようにして、案内ロッド２４１２は、締結手段・ロッド支承部２７２に対して移動する。

アーム展開手段２４２の移動は、角度レバー２４２４によって実施することができ、角度レバー２４２４は、角度レバー軸２４２５周りに回転方向Ｔで回転させることができる。図７では下方に突出する角度レバー２４２４の第１のレバー区分２４２６は、基板保持器締付け手段２全体が案内ロッド２４１２の方向で、移動方向ＭＤ２およびＭＤ３の方向のそれぞれに、図７の右側に移動すると、図７では示さない停止部に衝突させることができる。この移動は、基板保持器移動手段３によって実施することができる。この場合、角度レバー２４２４は、その軸２４２５周りに図７では時計回りに回転方向Ｔで回転する。図７の左側端部に突出している、角度レバー２４２４の第２のレバー区分２４２７は、アーム展開作動バー２４２１に接触し、アーム展開作動バー２４２１を移動方向ＭＤ１で図７の上方に移動させる。このことは、図６に関して説明したように、基板保持器締付けアーム２２を互いから離す効果がある。このようにして、締付け機構は、基板保持器締付け手段２を図７の右に駆動させることによって開放させることができるが、このことは、角度レバー２４２４に衝突させることができる停止器に、角度レバー２４２４が到達し、角度レバー２４２４が回転し、基板保持器を解放するまでである。この場合、基板保持器はこれ以上締め付けられず、図４に基板保持器１１の片側で示すように、基板保持器支持器２５１によって支持されるにすぎない。

図８は、基板保持器移動手段３を斜視図で示す。基板保持器移動手段３は、ｘ軸駆動器３１およびｙ軸駆動器３２を備える。ｘ軸駆動器３１は、図７に示すように、基板保持器締付け手段２を左右に移動させることができる。ｙ軸駆動器３２は、図７に示すように、基板保持器締付け手段２を上下に移動させることができる。ｘ軸駆動器は、ｘ軸電気モータ３１１、ｘ軸親ねじ３１２、および関連するｘ軸ナット３１３を備える。ｙ軸駆動器は、ｙ軸電気モータ３２１、ｙ軸親ねじ３２２、および関連するｙ軸ナット３２３を備える。さらに、基板保持器移動手段３は、移動手段・フレーム３３を備え、この移動手段・フレーム３３に、ｘ軸電気モータ３１１およびｙ軸電気モータ３２１が取り付けられている。ｘ軸親ねじ３１２およびｙ軸親ねじ３２２の端部は、ｘ軸親ねじ支承部３１４およびｙ軸親ねじ支承部３２４によってそれぞれ支持されており、ｘ軸親ねじ支承部３１４およびｙ軸親ねじ支承部３２４は、移動手段・フレーム３３に取り付けられている。

ｙ軸ナット３２３は、移動フレーム３４に機械的に接続されている。この移動フレーム３４には、基板保持器締付け手段２を４つの締結ねじ３４１によって取り付けることができる。締結ねじ３４１は、図７に示す、締結手段２７の締結穴２７１に螺入することができる。このようにして、基板保持器締付け手段２は、ｙ軸電気モータ３２１によって移動させることができる。この移動は、２つのｙ軸案内部３２５によって案内され、２つのｙ軸案内部３２５は、移動手段・フレーム３３と移動フレーム３４との間に平行に配置されている。上および下とは、ｙ軸方向と呼ばれる、全ての図面における上方向および下方向を意味する。

ｘ軸ナット３１３は中間フレーム３５に機械的に接続され、中間フレーム３５は、図１から図７に示すように、締付け手段・フレーム２６にも取り付けられている。このようにして、案内ロッド２４１２に沿って移動することができる締結手段２７と締付け手段・フレーム２６との間の相対移動は、ｘ軸電気モータ３１１によって実施することができる。締結手段２７は左右に移動可能ではないため、基板保持器締付け手段２のその他の部分が左右への相対移動を及ぼす。このようにして、案内ロッド２４１２は、二重機能を有する、すなわち、ｘ軸方向の移動に対するｘ軸案内部として、および基板保持器締付けアーム２２のための案内部として作用する。左および右とは、ｘ軸方向と呼ばれる、図６、図７および図１０における左方向および右方向を意味する。

中間フレーム３５は、中間フレーム主要部品３５２および中間フレーム案内部３５１を備え、中間フレーム案内部３５１は、ｙ軸方向の案内部であり、中間フレーム主要部品３５２に対して移動可能である。ｘ軸ナット３１３は、中間フレーム主要部品３５２に機械的に接続されている。中間フレーム案内部３５１は、締付け手段・フレーム２６で固定されている。中間フレーム案内部３５１のために、移動手段・フレーム３３にｘ軸電気モータ３１１を据え付け、固定させることができる。というのは、中間フレーム案内部３５１が基板保持器締付け手段２のｙ軸方向での移動を補償するためである。したがって、ｘ軸電気モータ３１１およびｙ軸電気モータ３２１の両方は、基板保持器締付け手段２と共に移動しない。このことは、移動質量がより減少し、ｘ軸モータ３１１およびｙ軸モータ３２１へのケーブルが固定されるという利点を有する。

図示しない、締付け行程を開始することができる上述の停止器は、好ましくは、図６に関する一方の側、好ましくは右側への移動範囲の端部への移動により、基板保持器締付け機構２４の開放をもたらし、基板保持器を解放するように配置される。この場合、基板保持器は、例えば、別の基板を処理できるように交換することができる。基板保持器締付け機構２４を停止器から離すことにより、位置合わせ効果および電気接続を伴った基板保持器の締付けが生じる。

基板保持器受入れ装置１全体は、ｘ軸親ねじ３１２の端部をｘ軸親ねじ支承部３１４から解放し、機械フレームねじ４１を外すことによって機械フレーム４から取り外すことができ、このことは、わずかな労力で実施されることを意味する。基板保持器締付け手段２および基板保持器移動手段３は、締結ねじ３４１から外すことによって互いから取り外すことができる。このことも、わずかな労力で実施される。

図９は、図８と同じ側からであるが別の視点で、図８の基板保持器移動手段３を概略的に示す。同じ特徴は、同じ参照符号により示し、再度説明しない。移動手段・フレーム３３の構造は、図９でより良好に見える。

図１０は、図８に示すのとは反対側から、図８の基板保持器移動手段３を概略的に斜視図で示す。同じ特徴は、同じ参照符号により示し、再度説明しない。中間フレーム案内部３５１は、図１０のこの側からより良好に見える。

図１１は、機械フレーム４を備える電気化学処理装置５の図を概略的に示し、機械フレーム４は、アノード４２１を保持するアノード保持器４２を有する。さらに、機械フレーム４は、基板保持器締付け手段２および基板保持器移動手段３を備える基板保持器受入れ装置１を支持する。基板保持器締付け手段２は、基板保持器１１を締め付け、基板保持器１１は、基板１１１を保持する。基板１１１およびアノード４２１は、電解槽５１中に含まれる電解流体５１１に浸漬されている。このようにして、電流がアノード４２１から基板１１１に流れ、基板１１１を処理することができる。詳細には、基板１１１は、亜鉛めっきされる。

１ 基板保持器受入れ装置
１１ 基板保持器
１１１ 基板保持器の位置合わせ端部
１１２ 基板保持器の接触端部
１１３ 基板
２ 基板保持器締付け手段
２１ 基板保持器接続手段
２１１ 基板保持器位置合わせ手段
２１１１ 位置合わせ手段ばね構造
２１１２ 位置合わせ表面
２１１３ 第１の位置合わせ表面区分
２１１４ 第２の位置合わせ表面区分
２１２ 基板保持器接触手段
２１２１ 接触表面
２１３ 接続釣合せ器
２１３１ 第１の接続釣合せレバー
２１３２ 第２の接続釣合せレバー
２１４ 接続釣合せ軸
２１５ 筐体
２２ 基板保持器締付けアーム
２３ 電流供給ケーブル
２４ 基板保持器締付け機構
２４１ 案内機構
２４１１ 案内支承部
２４１２ 案内ロッド
２４２ アーム展開手段
２４２１ アーム展開作動バー
２４２２ アーム展開作動レバー
２４２３ 案内ロッド・ブリッジ
２４２４ 角度レバー
２４２５ 角度レバー軸
２４２６ 第１のレバー区分
２４２７ 第２のレバー区分
２５ フレームブリッジ
２５１ 基板保持器支持器
２６ 締付け手段・フレーム
２７ 締結手段
２７１ 締結穴
２７２ 締結手段・ロッド支承部
３ 基板保持器移動手段
３１ ｘ軸駆動器
３１１ ｘ軸電気モータ
３１２ ｘ軸親ねじ
３１３ ｘ軸ナット
３１４ ｘ軸親ねじ支承部
３２ ｙ軸駆動器
３２１ ｙ軸電気モータ
３２２ ｙ軸親ねじ
３２３ ｙ軸ナット
３２４ ｙ軸親ねじ支承部
３２５ ｙ軸案内部
３３ 移動手段・フレーム
３４ 移動・フレーム
３４１ 締結ねじ
３５ 中間フレーム
３５１ 中間フレーム・案内部
３５２ 中間フレーム・主要部品
４ 機械フレーム
４１ 機械フレームねじ
４２ アノード保持器
４２１ アノード
５ 電気化学処理装置
５１ 電解槽
５１１ 電解流体
５１２ 液位
ＳＨＣＤ 基板保持器締付け方向
ＭＤ１ アーム展開作動バーの移動方向
ＭＤ２ 第１の締付けアームの案内ロッドの移動方向
ＭＤ３ 第２の締付けアームの案内ロッドの移動方向
Ｔ 回転方向

Claims (15)

1. 基板保持器（１１）の所定位置において基板保持器締付け方向（ＳＨＣＤ）で前記基板保持器（１１）を締め付け、前記基板保持器（１１）を解放する基板保持器受入れ装置（１）において、
   前記基板保持器受入れ装置（１）は、前記基板保持器（１１）を受け入れるように構成した基板保持器締付け手段（２）を備え、前記基板保持器締付け手段（２）は、前記基板保持器（１１）と少なくとも１つの基板保持器締付けアーム（２２）とを機械的に位置合わせし、電気的に接触させる少なくとも１つの基板保持器接続手段（２１）を備え、前記基板保持器締付けアーム（２２）の端部に配置した前記基板保持器接続手段（２１）は、前記基板保持器（１１）と前記基板保持器接続手段（２１）とを所定の位置合わせ方向で位置合わせする個別の基板保持器位置合わせ手段（２１１）と、前記基板保持器（１１）を電気的に接触させる個別の基板保持器接触手段（２１２）とを備え、締付け工程において、前記基板保持器受入れ装置（１）は、最初に前記基板保持器（１１）を位置合わせし、その後、前記基板保持器接触手段（２１２）を前記基板保持器（１１）と接触させるように構成され、前記基板保持器受入れ装置（１）が前記基板保持器（１１）を締め付けていない時、前記基板保持器位置合わせ手段（２１１）が、前記基板保持器接触手段（２１２）よりも前記基板保持器（１１）が締め付けられる前記所定位置の方にさらに突出していることを特徴とする、基板保持器受入れ装置（１）。
2. 前記基板保持器受入れ装置（１）は、前記基板保持器受入れ装置（１）から温熱を除去する手段を備え、前記手段は、能動冷却手段、受動冷却手段、またはこれらの組合せからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の基板保持器受入れ装置（１）。
3. 前記能動冷却手段は、ガス流に基づくこと、および／または前記受動冷却手段は、冷却ファンを備えることを特徴とする、請求項２に記載の基板保持器受入れ装置（１）。
4. 前記基板保持器受入れ装置（１）は、１つの基板保持器（１１）を接続する２つの基板保持器接続手段（２１）を備えることを特徴とする、請求項１から３のうちいずれか一項に記載の基板保持器受入れ装置（１）。
5. 前記基板保持器位置合わせ手段（２１１）は、基板保持器締付け機構（２４）の締付け動作によって前記基板保持器（１１）の方に移動可能であり、位置合わせ手段ばね構造（２１１１）によって支持され、前記位置合わせ手段ばね構造（２１１１）は、前記基板保持器位置合わせ手段（２１１）が前記基板保持器（１１）に接触し前記基板保持器締付け機構（２４）が前記締付け動作を実施している際に、圧縮可能であることを特徴とする、請求項１から４のうちいずれか１項に記載の基板保持器受入れ装置（１）。
6. 前記基板保持器接続手段（２１）は、接続釣合せ器（２１３）を備え、前記接続釣合せ器（２１３）は、前記基板保持器締付け機構（２４）によって前記基板保持器（１１）の方に移動可能であり、前記基板保持器位置合わせ手段（２１１）を第１の接続釣合せレバー（２１３１）で支持し、前記基板保持器接触手段（２１２）を第２の接続釣合せレバー（２１３２）で支持し、前記第１の接続釣合せレバー（２１３１）と前記基板保持器位置合わせ手段（２１１）との間に、前記位置合わせ手段ばね構造（２１１１）が配置されていることを特徴とする、請求項５に記載の基板保持器受入れ装置（１）。
7. 少なくとも１つの前記基板保持器位置合わせ手段（２１１）および／または少なくとも１つの前記基板保持器接触手段（２１２）は、少なくとも１つの前記基板保持器締付けアーム（２２）によって移動可能であり、前記基板保持器締付けアーム（２２）は、前記締付け工程全体を通じて弾性作用を有し、前記締付けアーム（２２）は、前記基板保持器締付け方向（ＳＨＣＤ）に対して、所定の角度で配置されることを特徴とする、請求項１から６のうちいずれか１項に記載の基板保持器受入れ装置（１）。
8. 前記基板保持器位置合わせ手段（２１１）は、少なくとも２つの位置合わせ表面区分（２１１３、２１１４）を備える少なくとも１つの位置合わせ表面（２１１２）を有し、前記少なくとも２つの位置合わせ表面区分（２１１３、２１１４）は、互いに対して所定の距離をおいて配置され、前記位置合わせ表面区分（２１１３、２１１４）はそれぞれ、前記基板保持器締付け方向（ＳＨＣＤ）に突出部を有する凸形状部もしくは前記基板保持器締付け方向（ＳＨＣＤ）に凹部を有する凹形状部を有し、前記突出部もしくは前記凹部の側面は、１°を超え、８９°未満である角度で前記基板保持器締付け方向（ＳＨＣＤ）に配置され、第２の前記基板保持器位置合わせ手段（２１１）は、前記位置合わせ表面区分（２１１３、２１１４）のうち少なくとも１つを備える少なくとも１つの位置合わせ表面（２１１２）を備え、前記位置合わせ表面区分（２１１３、２１１４）は、前記基板保持器（１１）への方向で突出部を有する凸形状部もしくは前記基板保持器（１１）への方向で凹部を有する凹形状部を有し、前記突出部もしくは前記凹部の側面は、１°を超え、８９°未満である角度で前記基板保持器締付け方向（ＳＨＣＤ）に配置されていることを特徴とする、請求項１から７のうちいずれか１項に記載の基板保持器受入れ装置（１）。
9. 前記基板保持器接触手段（２１２）は、前記基板保持器締付け方向（ＳＨＣＤ）に直角に向けられた平面接触表面（２１２１）を有すること、および／または前記基板保持器位置合わせ手段（２１１）は、電流を前記基板保持器（１１）に伝達するように構成されることを特徴とする、請求項１から８のうちいずれか１項に記載の基板保持器受入れ装置（１）。
10. 前記基板保持器受入れ装置（１）は、前記基板保持器締付け機構（２４）を有する前記基板保持器締付け手段（２）を備え、前記基板保持器締付け機構（２４）は、案内ロッド（２４１２）と前記案内ロッド（２４１２）を案内する案内支承部（２４１１）とを有する案内機構（２４１）を備え、前記案内ロッド（２４１２）は、前記基板保持器（１１）を締め付けるように移動可能であり、前記基板保持器締付け手段（２）を基板保持器移動手段（３）に締結するために設けられた締結手段（２７）は、前記案内ロッド（２４１２）を案内するように配置した締結手段支承部（２７２）を備え、前記基板保持器締付け機構（２４）と前記締結手段（２７）との間の相対移動を可能にするようにすることを特徴とする、請求項１から９のうちいずれか１項に記載の基板保持器受入れ装置（１）。
11. 前記基板保持器締付け手段（２）は、前記締結手段（２７）を前記基板保持器移動手段（３）から解除することにより、前記基板保持器移動手段（３）からユニットとして分離可能であることを特徴とする、請求項１０に記載の基板保持器受入れ装置（１）。
12. 前記基板保持器受入れ装置（１）は、前記基板保持器接続手段（２１）を有する前記基板保持器締付け手段（２）と、前記基板保持器締付け手段（２）を２つの異なる方向で移動させる前記基板保持器移動手段（３）とを備え、前記基板保持器移動手段（３）は、固定した移動手段・フレーム（３３）と、ｘ軸電気モータ（３１１）を有するｘ軸駆動器（３１）と、ｙ軸電気モータ（３２１）を有するｙ軸駆動器（３２）とを備え、前記ｘ軸電気モータ（３１１）および前記ｙ軸電気モータ（３２１）は、前記移動手段・フレーム（３３）に機械的に固定され、前記ｘ軸電気モータ（３１１）および前記ｙ軸電気モータ（３２１）が、前記基板保持器締付け手段（２）で実施する移動に対して固定された状態であるようにし、前記電気駆動器（３１、３２）の第１のものは、前記移動手段・フレーム（３３）と前記基板保持器締付け手段（２）との間に配置され、前記電気駆動器（３１、３２）の第２のものは、前記移動手段・フレーム（３３）と中間フレーム（３５）との間に配置され、前記第１の電気駆動器の移動を補償するために、前記中間フレーム（３５）は、中間フレーム案内部（３５１）を介して前記基板保持器締付け手段（２）に機械的に接続されていることを特徴とする、請求項１から１１のうちいずれか１項に記載の基板保持器受入れ装置（１）。
13. カソードとして作用する基板（１１１）を電解流体（５１１）中で処理する電気化学処理装置（５）であって、前記電気化学処理装置（５）は、アノード（４２１）と、請求項１から１２のうちいずれか１項に記載の基板保持器受入れ装置（１）とを備え、前記アノード（４２１）の活性表面は、作動時、前記基板（１１１）に向けられている、電気化学処理装置（５）において、前記アノード（４２１）は、前記基板（１１１）に対して２５ｍｍ未満の距離を有することを特徴とする、電気化学処理装置（５）。
14. 前記電気化学処理装置（５）は、互いに面するように配置した２つのアノード（４２１）を備え、前記電気化学処理装置（５）は、作動時、基板（１１１）を前記アノード（４２１）の間に受け入れ可能であるように構成され、前記アノード（４２１）の間の距離は、５０ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項１３に記載の電気化学処理装置（５）。
15. 前記基板保持器接続手段（２１）は、前記基板保持器受入れ装置（１）の作動時、前記電解流体（５１１）の液位（５１２）より上に配置されていることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の電気化学処理装置（５）。

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