JP6971922B2 - 基板ホルダ - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態にかかる基板ホルダが使用されるめっき装置の全体配置図である。図1に示すように、このめっき装置100は、基板ホルダ1(符号「1」については図2以降を参照のこと)に基板(被処理物の一例に相当する)をロードし、又は基板ホルダ1から基板をアンロードするロード/アンロード部110と、基板を処理する処理部120と、洗浄部50aとに大きく分けられる。処理部120は、さらに、基板の前処理及び後処理を行う前処理・後処理部120Aと、基板にめっき処理を行うめっき処理部120Bとを含む。なお、このめっき装置100で処理する基板は、角形基板、円形基板を含む。また、角形基板は、矩形等の多角形のガラス基板、液晶基板、プリント基板、その他の多角形のめっき対象物を含む。円形基板は、半導体ウェハ、ガラス基板、その他の円形のめっき対象物を含む。
部120Aの構成は一例であり、めっき装置100の前処理・後処理部120Aの構成は限定されず、他の構成を採用することが可能である。
次に、図2を用いて一実施形態にかかる基板ホルダ1について説明する。図2Aは一実施形態にかかる基板ホルダ1を模式的に示した正面図である。図2Bは一実施形態にかかる基板ホルダ1を模式的に示した側面断面図である。図2Cは、図2Bにおいて「A」と付された部分の拡大図である。ただし、図2Cは分解図となっている。以下では、図2Aの左右方向(後述するアーム部210aの長手方向)をX方向、紙面に対して垂直な方向(保持されるべき基板Wの面と垂直な方向)をY方向、上下方向をZ方向として説明する。X方向については図2Aの右向きを正方向とする。Y方向については図2Aの紙面に対して奥向きを正方向とする。Z方向については図2Aの上方向を正方向とする。
示されている。
されたクロー271が設けられている。クロー271はフロントフレーム200aの方向に向かって延びている。フック本体252がクロー271に引っ掛けられることでフレームボディ240aがフレームボディ240bに対して固定される。フック本体252をクロー271に引っ掛けるときに、フレームボディ240aとフレームボディ240bとの間に基板Wが適切に配置されていれば、基板Wは基板ホルダ1によって保持されることとなる。ホルダ厚をなるべく薄くするため、プレート270がフレームボディ240bから突出しないように、換言すればプレート270がフレームボディ240bに埋没するように、プレート270およびポート241bが構成されることが好ましい。また、プレート270がフレームボディ240bから突出しないことによって、めっき液から基板ホルダ1を引き上げたときに基板ホルダ1に残留するめっき液の量を低減することができ得る。また、プレート270がフレームボディ240bから突出しないことによって、プレート270とめっき槽の構成物等との干渉を回避し得る。リアフレーム200bに向かって延びているフック本体252もまたフレームボディ240bから突出しないように構成されていることが好ましい。
次に、図3を用いて基板ホルダ1のうち基板Wを保持する部分の詳細を説明する。図3は基板ホルダ1のうち基板Wを保持する部分の側面断面図である。基板ホルダ1は基板Wの両面をめっきするためのホルダであるので、基板ホルダ1は基板Wの両面に電力を供給する必要がある。そこで、図3のフレームボディ240aおよびフレームボディ240bにはそれぞれ基板用電極320が設けられている。フレームボディ240aに設けられた基板用電極320は基板Wの表面(正面を向く面)と電気的に接続され、フレームボディ240bに設けられた基板用電極320は基板Wの裏面と電気的に接続されている。ただし、図3に示された構成以外の構成を採用することもできる。他の構成の例としては、フレームボディ240aおよびフレームボディ240bのいずれかのみに基板用電極320が設けられており、当該基板用電極320が基板Wの両面に接触している構成が挙げられる。基板用電極320は、図示しない配線やバスバーなどの手段によって肩部電極220に電気的に接続されている。したがって、肩部電極220に供給された電力は、基板用電極320を介して基板Wに供給される。この際、肩部電極220と基板用電極320の対応関係は、図2Aの左右の肩部電極220において、例えば左の肩部電極220が基板Wの表面に対応するフレームボディ240aの基板用電極320に、右の肩部電極220が基板Wの裏面に対応するフレームボディ240bの基板用電極320に電力を供給するように、基板の表面、裏面に対し独立して電力を供給できるように構成してもよい。
ボディ240bに設けられていてもよい。換言すれば、基板ホルダ1は、フロントフレーム200aとリアフレーム200bの一方に取り付けられ、フロントフレーム200aとリアフレーム200bの他方に接触するように構成されたアウタシール300を備えてよい。一方で、インナシール310はフレームボディ240aとフレームボディ240bのそれぞれに設けられている。インナシール310は、基板Wが保持された場合に基板Wと接触する。すなわち、フレームボディ240aに設けられたインナシール310はフレームボディ240aと基板Wとの間の隙間をシールするよう構成されている。フレームボディ240bに設けられたインナシール310はフレームボディ240bと基板Wとの間の隙間をシールするよう構成されている。アウタシール300およびインナシール310は基板Wの厚さ方向(基板Wの面と垂直な方向)に弾性的に変形可能である。基板Wは、インナシール310と基板Wとの間の接触圧によってフレームボディ240aとフレームボディ240bとの間に保持される。なお、図3は模式図に過ぎず、実際の構成とは異なり得ることに留意されたい。たとえば、アウタシール300およびインナシール310はそれぞれのシールホルダにより保持されていてよい。たとえば、インナシール310はフロントフレーム200aまたはリアフレーム200bのいずれか一方に設けられていてもよい。
前述のとおり、フック本体252はシャフト253を中心に枢動するよう構成されている。ここで、フック本体252とシャフト253とが直接接触している場合、フック本体252とシャフト253の摺動による抵抗が大きくなる。フック本体252とシャフト253の摺動抵抗が大きいとフック本体252の枢動が妨げられるおそれがある。また、摺動抵抗が大きいと、フック本体252および/またはシャフト253の摩耗および/またはフック本体252とシャフト253との固着を引き起こすおそれがある。特に、フック本体252とシャフト253との材質が同一である場合、部品間の焼付きまたはカジリと呼ばれる現象が起こり、摺動抵抗が大きくなりやすいと考えられる。そこで、フック部250は、シャフト253のためのスリーブ400をさらに備えてよい。図4はフック部250の一部(フック本体252、シャフト253、レバー254およびスリーブ400)を示す側面断面図である。スリーブ400の材質は少なくともフック本体252の材質およびシャフト253の材質と異なる。スリーブ400の材質はたとえばPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂であってよい。フック本体252とシャフト253との間にスリーブ400を介在させることで、フック本体252の滑らかな枢動を実現することが可能となる。
次に、図5を用いてフック部250およびプレート270のメカニカルストップ機能について説明する。図5はフック部250およびプレート270を示す側面断面図である。図5にはさらに、フック本体252がクロー271に引っ掛けられている場合のフック本体252、シャフト253およびレバー254の位置が想像線で図示されている(それぞれ位置252’、位置253’および位置254’)。
ル310にはシール圧が印加されている。したがって、フレームボディ240aをフレームボディ240bに向けて押し込む場合、アウタシール300およびインナシール310などからの反力に逆らう必要がある。
図2に示したフック部250と図2に示したプレート270とを用いる場合、フロントフレーム200aとリアフレーム200bは(1)基板Wを保持できる状態、すなわちフック本体252がクロー271に引っ掛けられている状態(以下「(クランパ290がロックされた状態」という)と、(2)フック本体252がクロー271に引っ掛けられていない状態(以下「クランパ290がアンロックされた状態」という)と、の二つの状態をとる。
0bから分離されることとなる(ただし、クランパ290以外の固定手段は存在しないものと仮定している)。フロントフレーム200aがリアフレーム200bから分離している場合、両者を独立して移動させ、独立して保管する必要が生じ得る。また、フロントフレーム200aがリアフレーム200bから分離している場合、基板ホルダ1に基板Wを保持させる前にフロントフレーム200aとリアフレーム200bとを組み合わせる必要が生じる。
フック本体252をセミロック用クロー271bに引っ掛けることが容易となる。なお、図12ではフック本体252とセミロック用クロー271bとの間のギャップが誇張して示されている。誇張の結果、図12では、フック本体252とセミロック用クロー271bは接触していない。しかし、実際の装置においてはフック本体252の一部とセミロック用クロー271bの一部が接触していてもよい。
アウタシール300およびインナシール310のつぶし代は、種々の条件によって変化し得る。たとえば開口260aが角形である場合、フロントフレーム200aおよびリアフレーム200bの剛性は位置によって変わり得る。たとえば、開口260aの角部付近の剛性は、開口260aの各辺の中央付近の剛性より高くなり得る。クランパ290をロックした場合のフレームの撓み量は、フレームの剛性の高低によって変わり得る。特に、ホルダ厚を薄くするために薄いフロントフレーム200aおよびリアフレーム200bが用いられた場合、フレームの剛性が低くなり得る。フレームの剛性が低くなると、フレームの撓み量が大きくなり得る。フロントフレーム200aおよびリアフレーム200bが撓むと、フロントフレーム200aおよびリアフレーム200bの間の距離が位置に応じて変化し得る。フロントフレーム200aおよびリアフレーム200bとの間の距離が変わると、シール圧もまた変化し得る。たとえば、開口260aの角部付近におけるシール圧が他の位置におけるシール圧より高くなる可能性がある。
付近の剛性は他の箇所と比較して高くなり得るためである。そこで、各辺の中央付近に位置するクランパ290がアウタシール300およびインナシール310の強い圧縮を引き起こすよう(シールのつぶし代が増えるよう)、各辺の中央付近に位置するクランパ290の特性(フック本体252およびクロー271の形状など)を調整してもよい。
図10を用いて、弾性支持部材280の役割について説明する。図10は基板ホルダ1の模式的な断面図である。ただし、図10では各部品は簡略化されて図示されている。さらに、図10ではいくつかの部品(アウタシール300など)の図示を省略している。また、図10のクランパ290はロック状態にある。
)によって弾性支持部材280を挟んだ状態で、フレームボディ240aまたはフレームボディ240bに固定される。固定具1000の先端がフレームボディ240aまたはフレームボディ240bに締結されている一方で、フレームボディ240aがフックベース251に対してYの負の方向に移動し、フレームボディ240bがプレート270に対してYの正方向に移動することが許容されている。したがって、ここでの「固定」という用語は「緊密な固定」に限られない。むしろ、ここでの「固定」という用語は「フック部250およびプレート270がポート241aおよびポート241bから離脱し得ない程度にフック部250およびプレート270を固定すること」を意味する。
具1000の頭部と、フレームボディ240aおよびフレームボディ240bとの間にそれぞれ設けている。これにより、固定具1000のフレームボディ240a及びフレームボディ240bに対する締め込み深さを一定にしている。カラー1010は剛体とみなせる材質で形成されている。また、カラー1010はフレームボディ240aに対するフックベース251のXZ面内の位置、および、フレームボディ240bに対するプレート270のXZ面内の位置を定めるように構成されてもよい。
する。
1…基板ホルダ
25…カセットテーブル
25a…カセット
27…基板搬送装置
28…走行機構
29…基板脱着機構
30…ストッカ
32…プリウェット槽
33…プリソーク槽
34…プリリンス槽
35…ブロー槽
36…リンス槽
37…基板ホルダ搬送装置
38…オーバーフロー槽
39…めっき槽
50…洗浄装置
50a…洗浄部
100…めっき装置
110…ロード/アンロード部
120…処理部
120A…前処理・後処理部
120B…処理部
175…コントローラ
175A…CPU
175B…メモリ
175C…制御部
200a…フロントフレーム
200b…リアフレーム
210a、b…アーム部
220…肩部電極
230a、b…配線格納部
240a、b…フレームボディ
241a、b…ポート
250(250SL)…フック部
251…フックベース
252…フック本体
253…シャフト
252’、253‘、254’…フック本体がクローに引っ掛けられている場合の、フック本体、シャフトおよびレバーのそれぞれの位置
254…レバー
255…押圧部材
260a…開口
260b…開口
270(270SL)…プレート
271…クロー
271a…ロック用クロー(第1のクロー)
271b…セミロック用クロー(第2のクロー)
280…弾性支持部材
290(290SL)…クランパ
300…アウタシール(第2のシール部材)
310…インナシール(第1のシール部材)
320…基板用電極
400…スリーブ
500…衝突領域
510…最大押し込み長さ
1000…固定具
1010…カラー
1100…マグネットクランパ
1200a、b…ピン受け
1210…ピン
Claims (12)
- めっき装置に用いられる、フレーム間に基板を挟むことによって基板を保持するための基板ホルダであって、前記基板ホルダは、
フロントフレームと、
リアフレームと、
前記フロントフレームと前記リアフレームとをクランプするための、1つまたは複数のクランパと、
を備え、
1つまたは複数の前記クランパのそれぞれは、
前記フロントフレームと前記リアフレームの一方に取り付けられたフック部であって、前記フック部はフックベースとフック本体を備え、前記フック本体は前記フックベースに枢動可能に取り付けられている、フック部と、
前記フロントフレームと前記リアフレームの他方に取り付けられたプレートであって、前記フック本体の枢動によって前記フック本体が後記クローに引っ掛けられるように構成された少なくとも1つのクローを備える、プレートと、
を備え、
1つまたは複数の前記クランパの少なくとも1つは、第1のクローと、第2のクローと、を有する前記プレートを備え、
前記第1のクローは、前記フック本体が前記第1のクローに引っ掛けられることによって前記基板ホルダが基板を保持できるように構成されており、
前記第2のクローは、前記フック本体が前記第2のクローに引っ掛けられた場合の前記フロントフレームと前記リアフレームの間の距離が、前記フック本体が前記第1のクローに引っ掛けられた場合の前記フロントフレームと前記リアフレームの間の距離よりも大きくなるように構成されている、
基板ホルダ。 - 前記フロントフレームおよび/または前記リアフレームは、基板を露出するための開口
を備える、請求項1に記載の基板ホルダ。 - 前記フック部は、前記フック本体の前記クローへの引っ掛かりを維持する方向に力を加える押圧部材を備える、請求項1または2に記載の基板ホルダ。
- 前記押圧部材はねじりバネである、請求項3に記載の基板ホルダ。
- 前記フック本体の枢動軸と平行な方向に沿った前記第2のクローの位置は、前記フック本体の枢動軸と平行な方向に沿った前記第1のクローの位置と異なる、請求項1から4のいずれか一項記載の基板ホルダ。
- 前記フック部は、
前記フック本体を前記フックベースに対して枢動可能に支持するシャフトと、
前記シャフトと前記フック本体の間に設けられたスリーブであって、前記スリーブの材質は前記シャフトの材質および前記フック本体の材質と異なる、スリーブと、
を備える、
請求項1から5のいずれか一項に記載の基板ホルダ。 - 前記フック部および前記プレートの少なくとも一方は、弾性支持部材を介して前記フロントフレームおよび前記リアフレームのどちらかに取り付けられている、請求項1から6のいずれか一項に記載の基板ホルダ。
- 前記フロントフレームおよび/または前記リアフレームは、基板が保持された場合に基板と接触する第1のシール部材を備えている、請求項7に記載の基板ホルダ。
- 前記フロントフレームと前記リアフレームの一方に取り付けられ、前記フロントフレームと前記リアフレームの他方に接触するように構成された第2のシール部材を備えている、請求項8に記載の基板ホルダ。
- 前記フック部および前記プレートは固定具によって前記フロントフレームおよび前記リアフレームのどちらかに取り付けられている、請求項7から9のいずれか一項に記載の基板ホルダ。
- 前記フロントフレームを前記リアフレームに向けて押し込んだ場合に前記フックベースと前記プレートが衝突するよう構成されている、請求項1から10のいずれか一項に記載の基板ホルダ。
- 前記クランパは、前記フロントフレームおよび前記リアフレームに埋没している、請求項1から11のいずれか一項に記載の基板ホルダ。
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