JP7242516B2 - 基板ホルダ - Google Patents
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Description
要があるが、十分な面精度及び/又は寸法精度を有するシールや構成部品の製作が困難であり、基板ホルダの高コスト化をまねくおそれがある。更に、基板の大型化にともない、基板ホルダの重量化も懸念される。
っき処理を施すものである。めっき装置100は、基板ホルダ200に基板をロードし、又は基板ホルダ200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。
媒体は、不揮発性及び/又は揮発性の記憶媒体を含むことが可能である。記憶媒体としては、例えば、コンピュータで読み取り可能なROM、RAM、フラッシュメモリなどのメモリや、ハードディスク、CD-ROM、DVD-ROMやフレキシブルディスクなどのディスク状記憶媒体などの公知のものが使用され得る。
図2は、前面側からみた基板ホルダの斜視図である。図3は、背面側からみた基板ホルダの斜視図である。図4は、各保持部材が分離された状態を示す基板ホルダの斜視図である。図5は、基板ホルダの外部接続部の拡大斜視図である。この基板ホルダ200は、第1保持部材210と第2保持部材220とを備え、第1保持部材210と第2保持部材220とで基板Wを挟持した状態で保持する。
部材で覆われる。バスバー218aは、アーム216の長手方向に沿って延び、縦部材211aのバスバー260(図3)と機械的及び電気的に接続されるように構成されている。バスバー218aは、縦部材211aの位置の調整に応じて、複数の箇所で縦部材211aのバスバー260と連結可能な構成である。バスバー218bは、アーム216の長手方向に沿って延び、縦部材211bのバスバー260(図3)と機械的及び電気的に接続されるように構成されている。バスバー218bは、縦部材211bの位置の調整に応じて、複数の箇所で縦部材211bのバスバー260と連結可能な構成である。バスバー218a、218bと縦部材211a、211bのバスバー260との接続箇所は、一例では、カバー又は保護部材の内側にある。
図6は、縦部材の縦断面図である。縦部材211a及び縦部材211bは、同様の構成であるので、以下、縦部材211aを例に挙げて説明する。縦部材211aは、図示されるように、フロントプレート250と、バスバー260と、バスバー260に電気的に接続された複数の給電モジュール230と、各給電モジュール230の両側(隣接する給電モジュール230の間及び端部の給電モジュール230の外側)に配置された複数のピン270と、を備えている。図6では、隣接するピン270の間隔をdで表示している。バスバー260の表面は、一部を除いて、絶縁コーティングが施されている。より詳細には、後述する基板接点233が接触する箇所(突起部264の表面)以外のバスバー260の表面は絶縁コーティングされている。絶縁コーティングは、バスバー260をめっき液から保護し、めっき液からバスバー260に直接電流が流れることを防止する。
。フロントプレート250及びバスバー260は、図6に示したように、縦部材211aの全長に亘って延びるが、図7では、図面の複雑化を避けるために、1つの給電モジュール230に対応する部分のみ図示している。
4)の形状及び寸法に応じて任意の形状とすることができる。貫通孔238は、例えば、図7に示すように、貫通孔236と略平行に延びる長孔形状とすることができる。貫通孔238には、図11に示すように、バスバー260の突起部264が通され、バスバー260の突起部264の端面が、基板ホルダ前面側に露出する。バスバー260の突起部264は、基板接点233との接続を容易にするために、シール部材231の前面から所定の長さで突出して、突起部264の端面が露出されるようにすることが好ましい。
及び突起部264に対して押さえ付けた状態で、基板接点233をバスバー260の突起部264の端面に固定する。これにより、基板接点233がバスバー260の突起部264の端面に確実に電気的に接続される。
バスバー260の貫通孔263を通過して位置決めされるため、バスバー260により接点先端部243及びシール部235を基板に対して正確に位置決めし、保持することができる。このため、シール部235を位置決めして保持するためのシール保持部材を別途設ける必要がなく、基板ホルダ200の構成を簡略化することができる。その結果、基板接点233及びシール部材231を狭い箇所に正確に位置決めすることができる。図27に示すように、接点先端部243及びシール部235が接触する、基板外周のシード層530の露出領域は、デバイスの進化と共に幅が極めて小さくなっている。本実施形態では、接点先端部243がシール部235に覆われた状態でバスバー260の貫通孔263を通してバスバー260に対して取り付けられている。このようにして、別途の構成を設けることなく、給電経路としてのバスバー260への正確な取付を可能にしている。また、貫通孔263により、接点先端部243およびシール部235が基板に押し付けられたときの(基板表面に平行な方向への)変形を抑制することができ、十分なシール圧力、接点先端部243の基板への接触圧力を確保することが可能になる。
ール230と同様にネジ246と押圧板234及び支持板232でバスバー260の突起部264に固定する構成とすることができる。
図12は、第2保持部材の係止機構付近を拡大した斜視図である。図13は、第2保持部材の係止機構付近を拡大した背面図である。図14は、ロック状態における図13のXIV-XIV線に沿う断面図である。図15は、ロック状態における図13のXV-XV線に沿う断面斜視図である。図16は、ロック状態における図13のXVI-XVI線に沿う断面斜視図である。図17は、ロック状態における図13のXVII-XVII線に沿う断面斜視図である。
バックプレート280は、図2から図4に示すように、基板W及び基板Wに対応する縦部材211a、211bの部分を覆うことが可能な寸法及び形状に形成されている。バックプレート280の第1保持部材210側には、図17に示すように、基板支持板281と、緩衝部材282とが設けられている。基板支持板281は、片持ち(部分的に両持ち)支持された板状部材であり、基板Wの外周部に対応する位置に設けられている。基板支持板281は、緩衝部材282をバックプレート280との間に保持するとともに緩衝部材282と協働して押圧力を緩衝したり、基板厚さの差異(薄い基板、厚い基板)や基板の反りを吸収する。緩衝部材282は、第1保持部材210のシール部235に対応する位置に設けられており、基板ホルダ200で基板を保持した際に、シール部235から受ける押圧力を緩衝し、基板厚さの差異(薄い基板、厚い基板)や基板の反りを吸収する。
フロートプレート290は、図4に示すように、バックプレート280の背面の両側において、基板Wの左辺及び右辺に沿って、第1保持部材210の縦部材211a、211bに対応して設けられている。バックプレート280とフロートプレート290との間には、図14に示すように、バネ295が設けられており、バネ295により両者が互いに離れる方向に付勢されるように構成されている。より詳細には、ロックプレート300が、フロートプレート290を介してバネ295の一端側に配置され、バックプレート280がバネ295の他端側に配置されている。言い換えれば、ロックプレート300とバックプレート280との間には、バネ295が設けられており、バネ295により両者が互いに離れる方向に付勢されるように構成されている。複数のピン270は、ロックプレート300を係止することにより、第2保持部材220を第1保持部材210に係止するための係止ピンである。第2保持部材220が第1保持部材210に取り付けられたとき、第1保持部材210のピン270が第2保持部材220のバネ295の内部を通過してバックプレート280及びフロートプレート290を貫通し、ピン270がロックプレート300の係止部304に係止される。この状態では、バネ295は、圧縮され、フロートプレート290(ロックプレート300)及びバックプレート280を互いに離間させるように付勢する。これにより、バックプレート280が第1保持部材210に対して押し付けられ、基板Wを保持している場合には、基板Wがバックプレート280で押圧され、シール部235に押し付けられる。
94の互いに面する側には、バネ295を配置するための大径部が設けられており、これらの大径部がバネ295を収容する空間を構成する。貫通孔283の大径部と小径部の境界の段差部にバネ295の一端が当接され、貫通孔294の大径部と小径部の境界の段差部にバネ295の他端が当接される。この構成により、バネ295は、バックプレート280及びフロートプレート290(ロックプレート300)を互いに離間する方向に付勢する。
ロックプレート300は、図4及び図12に示すように、フロートプレート290の背面において、基板Wの左辺及び右辺に沿って、第1保持部材210の縦部材211a、211bに対応して設けられている。ロックプレート300は、基端部301と、ガイド部302と、ガイド部302に設けられたガイド溝303と、基端部301に設けられた係止部304と、付勢機構305と、を備えている。基端部301は、第1保持部材210の縦部材211aに対応して細長い形状であり、長手方向に沿って、第1保持部材210の複数のピン270に係合する複数の係止部304が設けられている。係止部304は、図14に示すように、ピン270のフランジ274又はフランジ275に係合可能に設けられている。係止部304は、図12に示すように、ピン270のフランジ274、275の周囲の一部(例えば半周分)に概ね対応する形状を有し、フランジ274、275の底面に当接する段差部304aを有する。
ト290上をフロートプレート290に対して横方向に移動するように構成されている。ガイドピン291は、フロートプレート290に固定されたピン292と、ピン292の基端側の外周に取り付けられた両側にフランジを有するスリーブ293とを有する。スリーブ293の両側のフランジの間にロックプレート300が係合し、両側のフランジにより、フロートプレート290とロックプレート300との間の距離が規定又は固定されるようになっている。この構成では、フロートプレート290がバネ295(図14)によりバックプレート280から離れる方向に移動されると、フロートプレート290とともにロックプレート300がバックプレート280から離れる方向に移動する。また、ロックプレート300及び/又はフロートプレート290をバネ295の付勢力に抗してバックプレート280に近づける方向に移動すると、ロックプレート300とともにフロートプレート290がバックプレート280に近づく方向に移動する。
図18は、セミロック状態における図15に対応する断面斜視図である。図19は、セミロック状態における図16に対応する断面斜視図である。図20は、セミロック状態における図17に対応する断面斜視図である。セミロック状態は、基板ホルダ200の保管時等に基板を保持しない状態で基板ホルダ200を係合状態にする状態である。セミロック状態では、基板ホルダ200が基板を保持せず、シール部235に負荷をかけないように第1保持部材210及び第2保持部材220が互いに係合される。セミロック状態では、図19に示すように、ロックプレート300の係止部304がピン270の端のフランジ275に係合し、ロック状態と比較して、第1保持部材210及び第2保持部材220の間の距離が大きくなる。これにより、図18から図20に示すように、シール部235が第2保持部材220に接触しない状態で基板ホルダ200を係合状態とすることができる。
図21は、図13のXXI-XXIに沿う断面図である。図21に示すように、ピン270及びバネ295は、基板Wの外周に沿って(この例では、基板Wの左辺及び右辺の各辺に沿って)シール部235の近傍に設けられる。そのため、ピン270及びバネ295によりバックプレート280を介して基板Wを押圧する力を直接的にかつ短い伝達経路でシール部235に伝達することができる。これにより、ピン270及びバネ295による押圧力により基板Wに与える負荷を抑制することができる。この結果、基板Wへの負荷を抑制しつつ、シール部235に適切な押圧力を加えて基板接点233をシールすることができる。この構成は、特に、大型基板において有効である。大型基板の長い長さにわたってシール部235に均一な力を加えることは困難な場合があるが、本実施形態によれば、ピン270及びバネ295によりバックプレート280を介して基板Wを押圧する力を直接的にかつ短い伝達経路でシール部235に伝達することができ、基板Wに与える負荷を抑制しつつ、長い距離にわたってシール部235の適切なシールを行う局所シール構造を実現することができる。
とともにピン270及びバネ295を挟みこむように構成されている。なお、基板の外側方向とは、基板の辺又は外縁の接線に直交して外側に向かう方向を意味する。基板が円形の場合は、外側方向は径方向外方である。基板が多角形である場合は、辺に直交して外側に向かう方向である。この構成によれば、シール部235及び突起240がピン270及びバネ295による押圧力を受け止める受圧部として機能し、給電/シールすべき箇所であるシール部235に対して適切な付勢力を効果的に作用させ、基板全体に付勢力による負荷が及ぶのを更に抑制する局所シール構成あるいは構造を成立させることができる。ピン270及びバネ295による押圧力は、ピン270及びバネ295の内側にてシール部235により受け止められ、ピン270及びバネ295の外側にて突起240によって受け止められるため、第1保持部材210(縦部材211a、211b)の変形が生じにくい。さらに、シール部235及び突起240は、基板の辺に沿って複数分割して配置されている。よって、この構成では、基板接点233をめっき液から保護するために必要なシール圧力を適切に確保することが可能になる。従来の基板ホルダでは、基板ホルダの辺に沿って一体のシール部材を接触させるものが知られているが、一体のシール部材では基板の辺に沿って均一なシール圧力を発生することが困難な場合があり、場合により過度なシール圧力が発生して基板を損傷する可能性がある。
図22は、変形例に係る基板ホルダの断面図であり、図21に対応する断面図である。図22に示すように、バネ295に代えて、弾性要素410、420を使用してもよい。弾性要素410、420は、それぞれピン270の内側及び外側において、基板の外周(この例では、基板の左辺及び右辺の各辺)に沿って、フロートプレート290とバックプレート280との間に設けられる。弾性要素410、420は、それぞれ、第1保持部材210の縦部材211a、211bの長手方向に沿って連続して配置されている。図示の例では、弾性要素410は、シール部235に重なる位置に配置されている。他の例では、弾性要素410、420の両方が、基板Wの外側に位置するように配置されてもよい。弾性要素410、420は、例えば、Oリングを切断して、棒状に配置して設けることができる。弾性要素410、420としては、ゴム、樹脂など任意の材料、及び、棒状、筒状などの任意の形状の弾性要素を採用することができる。
図23から図26は、基板ホルダへの基板の取り付け方法を説明する説明図である。図23では、基板を保持しない状態(例えばセミロック状態)の基板ホルダ200が示されている。この状態から、図24に示すように、付勢機構305のバネ309を圧縮するようにロックプレート300をフロートプレート290に対して内側方向にスライドさせ、ロックプレート300の係止部304をピン270から解除する。次に、図25に示すよ
うに、第2保持部材220を第1保持部材210から取り外し、図26に示すように、第1保持部材210上に基板Wを載置する。その後、基板Wが載置された第1保持部材210の縦部材211a、211b上に、付勢機構305のバネを圧縮した状態の第2保持部材220を載せ、図24と同様の状態とする(但し、このとき、図24において基板Wが配置されているとする)。そして、フロートプレート290(及び/又はロックプレート300)をバックプレート280に向かって押し下げ、ロックプレート300の係止部304がピン270のフランジ274(図14参照)に係合可能な高さに調整する。次に、付勢機構305のバネの圧縮を解除することにより、ロックプレート300の係止部304がピン270のフランジ274に係合する。これにより、基板ホルダ200で基板Wをロック状態で保持する。
(1)上記実施形態では、基板Wの2辺に沿って基板ホルダに給電部を設けたが、基板Wの全周にわたって基板ホルダ200に給電部を設けてもよい。
Aと、第1プレート250A及び係止部材300Aの間に配置され両者に対して固定された付勢部材(バネ、弾性要素)295Aと、を備える。基板Wが載置された第1保持部材210Aに対して、第2保持部材220Aを重ね、第2保持部材220Aの係止部材300Aを第1保持部材210Aのピン270Aに係止させることにより、付勢部材295Aが圧縮され、付勢部材295Aがピン270Aの近傍において第1プレート250A及び基板Wをシール部材231Aに対して押圧する。この構成においても、ピン及び付勢部材(弾性要素)による上述した作用効果を奏する。図28ではフロートプレートが設けられていないが、上記実施形態(図12-図22)と同様にフロートプレートを設ける構成としてもよい。また、上記実施形態(図12-図22)において、フロートプレートを省略した構成としてもよい。
第1形態によれば、 基板を保持するための基板ホルダであって、 第1保持部材と、
前記第1保持部材との間に基板を保持する第2保持部材と、を備え、 前記第1保持部材は、 前記基板に接触するように配置された少なくとも1つの基板接点と、 1又は複数の前記基板接点の先端部の周囲を覆う第1シール部を有する少なくとも1つのシール部材と、 前記基板接点に電気的に接続され、前記第1シール部を受け入れる第1貫通孔を有するバスバーと、を備え、 1又は複数の前記基板接点の前記先端部は、その周囲が前記第1シール部に覆われた状態で、前記バスバーの前記第1貫通孔を前記第2保持部材とは反対側から前記第2保持部材に向かって通って前記バスバーに固定されている、 基板ホルダが提供される。ここで、1又は複数の基板接点の先端部の周囲を覆うとは、第1シール部が1又は複数の基板接点の先端部に微小な隙間をもって取り囲む、若しくは、密接又は密着する程度に1又は複数の基板接点に接近して取り囲むことを意味する。
存在したとしても非常に小さいため、基板接点の先端部の周囲に空気が存在しないか、存在したとしても非常に少ない。このため、基板接点の先端部の周囲(例えばシール部の貫通孔)にめっき液が若干侵入したとしても、めっき液が空気に接触することに起因する気液界面近傍のエッチング(溶存酸素濃度勾配による局部電池腐食)による基板シード層の溶解も抑制することができる。
範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
100 めっき装置
200 基板ホルダ
210 第1保持部材
211a、211b 縦部材
212、213 横部材
215 レール
216 アーム
217 外部接続部
218a、218b バスバー
220 第2保持部材
230 給電モジュール
231 シール部材
232 支持板
233 基板接点
234 押圧板
235 シール部
236 貫通孔
237 シール部
238 貫通孔
239 シール部
240 突起
242 貫通孔
243 接点先端部
243a リーフ電極
250 フロントプレート
251 貫通孔(めねじ)
260 バスバー
263 貫通孔
264 突起部
268 貫通孔
270 ピン
274、275 フランジ
280 バックプレート
281 基板支持板
282 緩衝部材
290 フロートプレート
291 ガイドピン
295 バネ
297 ガイドピン
300 ロックプレート
301 基端部
302 ガイド部
303 ガイド溝
304 係止部
304a 段差部
305 付勢機構
309 バネ
410、420 弾性要素
Claims (17)
- 基板を保持するための基板ホルダであって、
第1保持部材と、
前記第1保持部材との間に基板を保持する第2保持部材と、を備え、
前記第1保持部材は、
前記基板に接触するように配置された少なくとも1つの基板接点と、
1又は複数の前記基板接点の先端部の周囲を覆う第1シール部を有する少なくとも1つのシール部材と、
1又は複数の前記基板接点に電気的に接続され、前記第1シール部を受け入れる1又は複数の第1貫通孔を有するバスバーと、を備え、
1又は複数の前記基板接点の前記先端部は、その周囲が前記第1シール部に覆われた状態で、前記バスバーの前記第1貫通孔を前記第2保持部材とは反対側から前記第2保持部材に向かって通って前記バスバーに固定されている、
基板ホルダ。 - 請求項1に記載の基板ホルダにおいて、
少なくとも1つの給電モジュールが前記基板の外周に沿って設けられており、
前記給電モジュールが、少なくとも1つの前記基板接点と、前記少なくとも1つの前記基板接点に対して設けられた前記シール部材とを有する、基板ホルダ。 - 請求項2に記載の基板ホルダにおいて、
前記給電モジュールが、1つの前記基板接点と、前記1つの基板接点に対して設けられた前記シール部材とを有する、基板ホルダ。 - 請求項2又は3に記載の基板ホルダにおいて、
前記給電モジュールの前記シール部材ごとに、前記バスバーの前記第1貫通孔が設けられている、基板ホルダ。 - 請求項2乃至4の何れかに記載の基板ホルダにおいて、
前記少なくとも1つの給電モジュールは、複数の給電モジュールを含む、基板ホルダ。 - 請求項1から5の何れかに記載の基板ホルダにおいて、
前記シール部材は、前記第1シール部よりも外側に設けられた突起を有し、
前記突起は、前記第1シール部とともに、前記第2保持部材からの押圧力を受け止める受圧部として機能する、基板ホルダ。 - 請求項6に記載の基板ホルダにおいて、
前記バスバーは、前記シール部材の前記突起を受け入れる第2貫通孔を有し、前記突起は前記第2貫通孔を通過して前記第2保持部材に向かって延びる、基板ホルダ。 - 請求項1から7の何れかに記載の基板ホルダにおいて、
前記第1保持部材は、第1プレートを更に備え、
前記基板接点の基端部は、前記第1プレートと前記シール部材との間に配置され、
前記シール部材には、前記基板接点の基端部の周囲を囲んで前記第1プレートと前記シール部材との間をシールし前記基板接点を保護するための第2シール部が設けられている、基板ホルダ。 - 請求項1から8の何れかに記載の基板ホルダにおいて、
前記シール部材は、前記バスバーを前記基板接点との接続箇所で露出させる第3貫通孔を有し、
前記シール部材は、前記バスバー側の前記第3貫通孔の周囲において、前記バスバーと前記シール部材との間をシールするための第3シール部を更に有する、基板ホルダ。 - 請求項9に記載の基板ホルダにおいて、
前記バスバーは、前記第3貫通孔に挿入される突起部を更に有し、前記突起部において前記基板接点に電気的に接続されている、基板ホルダ。 - 請求項1から10の何れかに記載の基板ホルダにおいて、
前記シール部材は、第4貫通孔を有し、
前記基板接点の前記先端部は、前記第4貫通孔内で前記シール部材に密接している、
基板ホルダ。 - 請求項11に記載の基板ホルダにおいて、
前記基板接点は、前記第4貫通孔内で前記シール部材に接着されている、基板ホルダ。 - 請求項1から12の何れかに記載の基板ホルダにおいて、
前記基板接点の前記先端部は、複数のリーフ電極に分割されている、基板ホルダ。 - 請求項1から13の何れかに記載の基板ホルダにおいて、
前記基板は多角形であり、
前記基板接点及び前記シール部材は、前記基板の対向する二辺に対して設けられる、基板ホルダ。 - 請求項2及び請求項2を引用先に含む請求項3から14の何れかに記載の基板ホルダにおいて、
前記バスバーにおいて前記基板接点及び前記シール部材を取り付けない部分に対して取り付けられるダミー部材を更に備える、基板ホルダ。 - 請求項1から15の何れかに記載の基板ホルダと、
前記基板ホルダに保持された基板をめっきするめっき槽と、
備えるめっき装置。 - 基板ホルダで基板を保持する方法であって、
バスバーに電気的に接続された少なくとも1つの基板接点を備え、前記基板接点の先端部の周囲が、シール部材に覆われた状態で、基板側とは反対側から基板側に向かってバスバーの貫通孔を通して固定されている基板ホルダによって基板を保持し、前記基板外周上のレジストに覆われていないシード層の露出領域に対して、前記基板接点の前記先端部及び前記シール部材を接触させる、方法。
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