KR102078121B1 - 애노드 홀더 및 도금 장치 - Google Patents

Abstract

애노드가 배치된 내부 공간과 외부 공간의 사이의 첨가제 및 블랙 필름의 확산을 방지하는 애노드 홀더 및 이것을 구비한 도금 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 애노드 홀더(60)는, 애노드를 수용하기 위한 내부 공간(61)과, 내부 공간(61)의 전방면을 덮도록 구성되는 격막과, 애노드 홀더의 외표면에 형성되고, 내부 공간(61)에 연통되는 구멍(71)과, 구멍(71)을 밀봉하기 위한 밸브(91)를 갖는다.

Description

애노드 홀더 및 도금 장치 {ANODE HOLDER AND PLATING DEVICE}

본 발명은 기판에 도금 처리를 행하는 도금 장치에 사용되는 애노드 홀더 및 도금 장치에 관한 것이다.

종래, 반도체 웨이퍼 등의 표면에 형성된 미세한 배선용 홈, 홀, 또는 레지스트 개구부에 배선을 형성하거나, 반도체 웨이퍼 등의 표면에 패키지의 전극 등과 전기적으로 접속하는 범프(돌기상 전극)를 형성하거나 하는 일이 행해지고 있다. 이 배선 및 범프를 형성하는 방법으로서, 예를 들어 전해 도금법, 증착법, 인쇄법, 볼 범프법 등이 알려져 있다. 최근의 반도체 칩의 I/O수의 증가, 미세 피치화에 수반하여, 미세화가 가능하고 성능이 비교적 안정되어 있는 전해 도금법이 많이 사용되어지고 있다.

전해 도금법에 사용하는 도금 장치는, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 보유 지지한 기판 홀더와, 애노드를 보유 지지한 애노드 홀더와, 다종류의 첨가제를 포함하는 도금액을 수용하는 도금조를 갖는다. 이 도금 장치에 있어서 반도체 웨이퍼 등의 기판 표면에 도금 처리를 행할 때에는, 기판 홀더와 애노드 홀더가 도금조 내에서 대향 배치된다. 이 상태에서 기판과 애노드를 통전시킴으로써, 기판 표면에 도금막이 형성된다. 또한, 첨가제는, 도금막의 성막 속도를 촉진 또는 억제하는 효과나, 도금막의 막질을 향상시키는 효과 등을 갖는다.

종래, 애노드 홀더에 보유 지지되는 애노드로서, 도금액에 용해되는 용해성 애노드 또는 도금액에 용해되지 않는 불용성 애노드가 사용되고 있다. 불용성 애노드를 사용하여 도금 처리를 행한 경우, 애노드와 도금액의 반응에 의해 산소가 발생한다. 도금액의 첨가제는 이 산소와 반응하여 분해된다. 첨가제가 분해되면, 첨가제는 상술한 효과를 상실하여, 기판 표면에 원하는 막을 얻을 수 없다고 하는 문제가 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 또한, 용해성 애노드로서 예를 들어 인 함유 구리를 사용한 경우, 비전해시에 애노드로부터 발생하는 1가 구리와의 반응에 의해, 첨가제, 특히 촉진제의 변질이 발생하는 것도 알려져 있다.

또한, 용해성 애노드로서 예를 들어 인 함유 구리를 사용한 경우, 도금 처리시의 애노드의 전해에 수반하여, 애노드의 표면에 인산염의 피막인 소위 블랙 필름이 형성된다(예를 들어, 비특허문헌 1 참조). 블랙 필름은 도금 처리 중에 애노드 표면으로부터 박리될 우려가 있다. 박리된 블랙 필름이 도금액 내를 이동하여 기판 표면에 부착되면, 기판 표면의 블랙 필름이 부착된 지점에는 도금막이 형성되지 않고, 도금 불량으로 되어, 최종 제품의 수율 및 신뢰성을 저하시킨다고 하는 문제가 있다. 이로 인해, 첨가제의 분해 및 블랙 필름의 기판 표면에의 부착을 억제하기 위한 격막을 설치한 애노드 홀더가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).

도 16은 격막을 갖는 종래의 애노드 홀더의 부분 단면도이다. 도시하는 바와 같이, 애노드 홀더(110)는, 애노드(105)와, 애노드(105)를 수용하기 위한 공간을 갖는 애노드 홀더 베이스(111)와, 애노드 홀더 베이스(111)의 전방면에 설치된 애노드 마스크(113)와, 애노드 마스크(113)의 전방면에 설치된 격막(150)과, 애노드(105)의 배면에 접촉하는 도전성 접촉 부재(102)와, 접촉 부재(102)의 배면으로부터 연장되어 도시하지 않은 외부 전극으로 접속되는 도전성 급전 부재(103)를 갖는다.

애노드 홀더 베이스(111)는, 애노드(105)가 수용된 공간과 연통되는 구멍(112)을 갖고 있다. 이 애노드 홀더(110)가 도금액에 침지되었을 때, 구멍(112)을 통과하여 애노드(105)가 수용된 공간에 도금액이 유입되어, 애노드(105)가 도금액에 침지된다. 접촉 부재(102)는, 외부 전극으로부터 급전 부재(103)를 통하여 애노드(105)에 전류를 공급할 수 있다. 이에 의해, 애노드 홀더(110)가 도금액에 침지되었을 때, 애노드(105)와 기판이 도금액을 통하여 통전된다.

격막(150)은, 예를 들어 이온 교환막이며, 애노드(105)가 수용되는 공간의 전방면을 애노드 홀더(110)의 외부 공간으로부터 격리하도록 설치되어 있다. 애노드(105) 근방에서 발생한 양이온은 격막(150)을 통과하여 기판 표면에 도달할 수 있다. 한편으로, 격막(150)은, 애노드(105) 표면에 형성된 블랙 필름이 격막(150)을 통과하는 것을 방지하여, 블랙 필름이 도금조 내로 확산되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 격막(150)은, 도금액 내의 첨가제가 애노드(105)에 도달하는 것을 억제하고, 첨가제의 분해를 억제한다.

일본 특허 제2510422호 일본 특허 공개 제2010-185122호 공보

일렉트로닉스 실장 학회지 Vol.9 No.3 「IrO2/Ti 불용해성 애노드를 사용한 비아 필링용 황산구리 도금」 p.180-185

그러나, 상기 종래의 애노드 홀더(110)에서는, 도금액을 도입하기 위한 구멍(112)을 통하여, 애노드(105)로부터 박리된 블랙 필름이, 애노드(105)가 수용되는 공간으로부터 외부로 유출되어, 도금조 내로 확산될 우려가 있다. 또한, 도금액 내의 첨가제가 구멍(112)을 통하여 애노드(105)가 수용된 공간 내로 확산될 우려가 있다. 이 경우, 애노드와 도금액의 반응에 의해 발생한 산소 또는 1가의 구리와 첨가제가 계속해서 반응하여, 첨가제가 계속해서 분해되게 된다.

본 발명은 상기 문제에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은, 애노드가 배치된 내부 공간과 외부 공간의 사이의 첨가제 및 블랙 필름의 확산을 방지하는 애노드 홀더 및 이것을 구비한 도금 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 형태에 관한 애노드 홀더는, 도금 장치에 사용되는 애노드를 보유 지지하기 위한 애노드 홀더이며, 상기 애노드 홀더의 내부에 형성되고, 상기 애노드를 수용하기 위한 내부 공간과, 상기 내부 공간의 전방면을 덮도록 구성되는 격막과, 상기 애노드 홀더의 외표면에 형성되고, 상기 내부 공간에 연통되는 구멍과, 상기 구멍을 밀봉하기 위한 밸브를 갖는다.

본 발명의 다른 형태에 관한 애노드 홀더는, 상기 밸브가 폐쇄되도록 상기 밸브를 가압하는 가압 부재와, 상기 밸브가 개방되도록 상기 밸브를 조작하는 조작부를 갖는다.

본 발명의 다른 형태에 관한 애노드 홀더는, 상기 애노드 홀더가 반송될 때 파지되는 파지부를 갖고, 상기 조작부는, 상기 파지부에 설치된다.

본 발명의 다른 형태에 관한 애노드 홀더는, 일단부가 상기 밸브에 연결되고, 타단부가 상기 가압 부재에 연결되는 샤프트와, 일단부가 상기 샤프트에 연결되고, 타단부가 상기 조작부에 연결되는 중간 부재와, 상기 중간 부재를 회전 가능하게 고정하는 추축을 갖고, 상기 조작부는, 일단부가 상기 파지부로부터 돌출되고, 타단부가 상기 중간 부재의 상기 타단부에 연결되는 푸시로드이고, 상기 푸시로드가 상기 파지부의 내부에 눌러졌을 때, 상기 밸브가 상기 가압 부재의 가압력의 방향과 역방향으로 이동한다.

본 발명의 다른 형태에 관한 애노드 홀더는, 상기 격막과 상기 내부 공간의 전방면의 사이를 밀폐하도록 구성되는 제1 시일 부재를 갖는다.

본 발명의 다른 형태에 관한 애노드 홀더는, 상기 내부 공간의 배면에 통과하는 개구부와, 상기 개구부를 덮는 덮개와, 상기 개구부와 상기 덮개의 사이를 밀폐하도록 구성되는 제2 시일 부재를 갖는다.

본 발명의 다른 형태에 관한 애노드 홀더는, 상기 내부 공간의 공기를 배출하기 위한 공기 배출구를 갖는 애노드 홀더이다.

본 발명의 다른 형태에 관한 애노드 홀더는, 상기 격막이 이온 교환막 또는 중성 격막이다.

본 발명의 일 형태에 관한 도금 장치는, 상기 애노드 홀더를 수용하도록 구성되는 도금조를 구비한 도금 장치이며, 상기 애노드 홀더를 반송하기 위한 트랜스포터를 갖고, 상기 애노드 홀더의 상기 밸브는, 상기 트랜스포터가 상기 애노드 홀더를 파지했을 때 개방되고, 파지를 해제했을 때 폐쇄되도록 구성된다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 관한 도금 장치는, 도금조를 갖는 도금 장치이며, 상기 도금조는, 애노드 홀더이며, 상기 애노드 홀더의 내부에 형성되고, 애노드를 수용하기 위한 내부 공간과, 상기 내부 공간의 전방면을 덮도록 구성되는 격막과, 상기 애노드 홀더의 외표면에 형성되고, 상기 내부 공간에 연통되는 구멍을 갖는 애노드 홀더를 수용하도록 구성되고, 상기 도금조는, 상기 애노드 홀더의 상기 구멍을 밀봉하기 위한 밸브를 구비한다.

본 발명의 다른 형태에 관한 도금 장치는, 상기 밸브가, 상기 애노드 홀더가 상기 도금조에 수용되었을 때, 상기 애노드 홀더의 상기 구멍을 밀봉하도록 구성된다.

본 발명에 따르면, 애노드가 배치된 내부 공간과 외부 공간의 사이의 첨가제 및 블랙 필름의 확산을 방지하는 애노드 홀더 및 이것을 구비한 도금 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 관한 도금 장치의 전체 배치도이다.
도 2는 제1 트랜스포터 또는 제2 트랜스포터를 도시하는 개략 측면도이다.
도 3은 홀더 수수 유닛을 확대한 개략도이다.
도 4는 도금조의 개략 측단면도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 관한 애노드 홀더의 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시한 4-4 단면에서의 애노드 홀더의 측단면도이다.
도 7은 홀더 베이스 커버를 제거한 상태의 애노드 홀더의 분해 사시도이다.
도 8은 홀더 베이스 커버를 제거한 상태의 애노드 홀더의 평면도이다.
도 9는 도 8에 도시한 파지부의 확대도이다.
도 10은 도 8에 도시한 파지부가 트랜스포터에 의해 파지된 상태를 도시하는 도면이다.
도 11은 도 8에 도시한 구멍 및 밸브를 도시하는 확대도이다.
도 12는 도 8에 도시한 파지부가 트랜스포터에 의해 파지된 상태에서의, 구멍 및 밸브를 도시하는 확대도이다.
도 13은 제2 실시 형태에 관한 도금 장치가 갖는 도금조의 개략 측단면도이다.
도 14는 홀더 베이스 커버를 제거한 상태의 애노드 홀더의 평면도이다.
도 15는 구멍을 도시하는 확대도이다.
도 16은 격막을 갖는 종래의 애노드 홀더의 부분 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 이하에서 설명하는 도면에 있어서, 동일하거나 또는 상당하는 구성 요소에는, 동일한 부호를 붙여 중복된 설명을 생략한다.

[제1 실시 형태]

도 1은, 제1 실시 형태에 관한 도금 장치의 전체 배치도이다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 이 도금 장치(100)에는, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 수납한 카세트(10)를 탑재하는 2대의 카세트 테이블(12)과, 기판의 오리엔테이션 플랫이나 노치 등의 위치를 소정의 방향으로 맞추는 얼라이너(14)와, 기판 홀더(18)에 대하여 기판의 착탈을 행하기 위한 기판 착탈부(20)와, 도금 처리 후의 기판을 고속 회전시켜 건조시키는 스핀 드라이어(17)가 구비되어 있다. 이들 유닛의 대략 중앙에는, 이들 유닛간에서 기판을 반송하는, 예를 들어 반송용 로봇인 기판 반송 장치(16)가 배치되어 있다.

기판은, 카세트 테이블(12)에 탑재된 카세트(10)로부터, 기판 반송 장치(16)에 의해 취출되어, 얼라이너(14)로 반송된다. 얼라이너(14)는, 기판의 오리엔테이션 플랫이나 노치 등의 위치를 소정의 방향으로 맞춘다. 그 후, 기판은 기판 반송 장치(16)에 의해 기판 착탈부(20)로 반송된다. 기판 착탈부(20)는, 레일(22)을 따라 수평 방향으로 슬라이드 가능한 평판상의 적재 플레이트(24)를 구비하고 있다. 적재 플레이트(24) 상에는, 2개의 기판 홀더(18)가 수평 상태에서 병렬로 적재된다. 기판 반송 장치(16)는, 2개의 기판 홀더(18) 중 한쪽의 기판 홀더(18)와 기판의 수수를 행한다. 계속해서, 적재 플레이트(24)가 수평 방향으로 슬라이드되고, 기판 반송 장치(16)는 다른쪽의 기판 홀더(18)와 기판의 수수를 행한다.

또한, 도금 장치(100)에는, 기판 홀더(18)의 보관 및 임시 거치를 행하는 스토커(26), 기판을 순수에 침지시키는 프리웨팅조(28), 기판의 표면에 형성된 시드층 표면의 산화막을 제거하는 프리소킹조(30), 프리소킹 후의 기판을 세정하는 제1 수세조(32a), 세정 후의 기판의 물기 제거를 행하는 블로우조(34), 도금 후의 기판을 세정하는 제2 수세조(32b), 도금 처리를 행하는 도금조(50), 및 메인터넌스가 필요한 기판 홀더(18) 등을 도금 장치(100)로부터 취출하기 위한 홀더 수수 유닛(72)이 배치되어 있다.

또한, 도금 장치(100)에는, 기판 홀더(18)를 기판과 함께 반송하는 기판 홀더 반송 장치(41)가 구비되어 있다. 기판 홀더 반송 장치(41)는, 기판 착탈부(20) 및 상기 각 조의 측방에 위치한다. 기판 홀더 반송 장치(41)는, 기판 착탈부(20)와 스토커(26)의 사이에서 기판을 반송하는 제1 트랜스포터(42)와, 스토커(26), 프리웨팅조(28), 프리소킹조(30), 제1 수세조(32a), 제2 수세조(32b), 블로우조(34) 및 도금조(50)와의 사이에서 기판을 반송하는 제2 트랜스포터(44)와, 제1 트랜스포터(42) 및 제2 트랜스포터(44)를 가이드하는 가이드 레일(43)을 갖고 있다. 또한, 기판 홀더 반송 장치(41)는, 제2 트랜스포터(44)를 구비하지 않고, 제1 트랜스포터(42)만을 구비하도록 해도 된다.

또한, 이 도금조(50)의 측방에는, 도금조(50)의 내부에 위치하고 도금액을 교반하는 패들(도시하지 않음)을 구동하는 패들 구동 장치(36)가 배치되어 있다.

제1 트랜스포터(42)는, 적재 플레이트(24)에 적재된, 기판을 보유 지지한 2개의 기판 홀더(18)를 동시에 파지하고, 스토커(26)까지 반송한다. 그리고, 제1 트랜스포터(42)는 2개의 기판 홀더(18)를 수직 상태에서 하강시키고, 스토커(26)에 현수하여 보유 지지시킨다. 제2 트랜스포터(44)는, 스토커(26)에 보유 지지된 2개의 기판 홀더(18)를 파지하고, 순차적으로 프리웨팅조(28), 프리소킹조(30), 제1 수세조(32a), 도금조(50), 제2 수세조(32b), 블로우조(34)로 반송한다.

제2 트랜스포터(44)는, 각 조에서 처리된 기판을 보유 지지한 2개의 기판 홀더(18)를 스토커(26)의 소정의 위치로 복귀시킨다. 제1 트랜스포터(42)는, 스토커(26)의 소정의 위치로 복귀된 2개의 기판 홀더(18)를 파지하고, 기판 착탈부(20)의 적재 플레이트(24) 상에 반송하고, 적재 플레이트(24)에 수평하게 적재한다.

계속해서, 기판 반송 장치(16)는, 레일(22) 상의 중앙측에 위치하는 기판 홀더(18)로부터 도금 처리 후의 기판을 취출하여, 스핀 드라이어(17)로 반송한다. 스핀 드라이어(17)는, 고속 회전에 의해 기판을 탈수한다. 기판 반송 장치(16)는, 탈수된 기판을 카세트(10)로 복귀시킨다. 다른쪽의 기판 홀더(18)에 장착된 기판도, 마찬가지로 스핀 드라이어(17)로 탈수된 후, 카세트(10)로 복귀된다.

기판 홀더(18)나 후술하는 애노드 홀더(60)(도 5 등 참조)의 메인터넌스 등을 행할 때에는, 제2 트랜스포터(44)는, 기판 홀더(18)를 스토커(26)로부터, 애노드 홀더(60)를 도금조(50)로부터 취출하고, 홀더 수수 유닛(72)으로 반송한다.

도 2는, 도 1에 도시한 제1 트랜스포터(42) 또는 제2 트랜스포터(44)를 도시하는 개략 측면도이다. 도 2에 있어서는, 편의상, 도금조(50)도 도시되어 있다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 제1 트랜스포터(42) 또는 제2 트랜스포터(44)(이하, 트랜스포터(42, 44)라고 함)는, 지주부(46)와, 지주부(46)로부터 수평 방향으로 연장되는 아암(45)을 구비하고 있다. 지주부(46) 및 아암(45)은, 가이드 레일(43)(도 1 참조)을 따라 도면 중 지면 깊이 방향으로 이동 가능하다. 따라서, 아암(45)은, 도 1에 도시한 각 조의 상방으로 이동할 수 있다. 아암(45)은, 애노드 홀더(60)를 파지하는 2개의 척(47a, 47b)을 갖는다. 척(47a, 47b)은, 마찬가지로 기판 홀더(18)도 파지할 수 있다.

도금조(50)는, 그 측벽의 상부에 애노드 홀더(60)를 하측으로부터 지지하기 위한 한 쌍의 지지 부재(51-1, 51-2)를 구비하고 있다. 애노드 홀더(60)가 도금조(50) 내부에 수납될 때에는, 아암(45)이 지주부(46)에 내장되는 승강 기구에 의해 하강되고, 애노드 홀더(60)는 지지 부재(51-1, 51-2)에 의해 현수되어 보유 지지된다.

도 3은, 도 1에 도시한 홀더 수수 유닛(72)을 확대한 개략도이다. 도시하는 바와 같이, 홀더 수수 유닛(72)은, 도금 장치(100)의 내부에 위치하는 개구 에리어(78)와, 개구 에리어(78)를 폐쇄하는 한 쌍의 도어(73)와, 애노드 홀더(60)(도 2 등 참조) 및 기판 홀더(18)(도 1 참조)를 현수하여 보유 지지하는 현수 바(75)와, 현수 바(75)를 수평 방향으로 가이드하는 한 쌍의 리니어 가이드(74)를 구비하고 있다.

현수 바(75) 및 리니어 가이드(74)는, 개구 에리어(78) 내에 위치한다. 현수 바(75)는, 애노드 홀더(60) 및 기판 홀더(18)를 하방으로부터 지지하는 2대의 홀더 지지부(77)를 구비하고 있다. 기판 홀더(18)나 애노드 홀더(60)의 부품 교환 등의 메인터넌스를 행할 때, 제2 트랜스포터(44)는, 기판 홀더(18) 또는 애노드 홀더(60)를 홀더 수수 유닛(72)으로 반송하고, 홀더 지지부(77)에 현수하여 보유 지지시킨다. 도어(73)는 쌍바라지 도어이며, 도금 장치(100)의 외측을 향하여 열린다. 이에 의해, 개구 에리어(78)는, 도금 장치(100)의 외부와 연통 가능하게 된다. 메인터넌스를 행하는 작업자는, 도어(73)를 열고, 현수 바(75)를 리니어 가이드(74)를 따라 전방측(도금 장치(100) 외측)을 향하여 인출함으로써, 홀더 지지부(77)에 현수된 기판 홀더(18) 또는 애노드 홀더(60)를 용이하게 취출할 수 있다.

도 4는, 도 1에 도시한 도금조(50)의 개략 측단면도이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 이 도금조(50)는, 첨가제를 포함하는 도금액(Q)을 수용하는 도금 처리조(52)와, 도금 처리조(52)로부터 오버플로우한 도금액(Q)을 받아 배출하는 도금액 배출조(54)와, 도금 처리조(52)와 도금액 배출조(54)를 구획하는 구획벽(55)을 갖는다.

애노드(40)를 보유 지지한 애노드 홀더(60)와 기판(W)을 보유 지지한 기판 홀더(18)는, 도금 처리조(52) 내의 도금액(Q)에 침지되고, 애노드(40)와 기판(W)의 면이 대략 평행하게 되도록 대향하여 배치된다. 애노드(40)와 기판(W)은, 도금 처리조(52)의 도금액(Q)에 침지된 상태에서, 도금 전원(90)에 의해 전압이 인가된다. 이에 의해, 금속 이온이 기판(W)의 피도금면(W1)에서 환원되고, 피도금면(W1)에 막이 형성된다.

도금 처리조(52)는, 조 내부에 도금액(Q)을 공급하기 위한 도금액 공급구(56)를 갖는다. 도금액 배출조(54)는, 도금 처리조(52)로부터 오버플로우한 도금액(Q)을 배출하기 위한 도금액 배출구(57)를 갖는다. 도금액 공급구(56)는 도금 처리조(52)의 저부에 배치되고, 도금액 배출구(57)는 도금액 배출조(54)의 저부에 배치된다.

도금액(Q)이 도금액 공급구(56)로부터 도금 처리조(52)로 공급되면, 도금액(Q)은 도금 처리조(52)로부터 넘쳐, 구획벽(55)을 넘어 도금액 배출조(54)로 유입된다. 도금액 배출조(54)로 유입된 도금액(Q)은 도금액 배출구(57)로부터 배출되고, 도금액 순환 장치(58)가 갖는 필터 등으로 불순물이 제거된다. 불순물이 제거된 도금액(Q)은, 도금액 순환 장치(58)에 의해 도금액 공급구(56)를 통하여 도금 처리조(52)에 공급된다.

도 5는 도 4에 도시한 제1 실시 형태에 관한 애노드 홀더(60)의 평면도이고, 도 6은 도 5에 도시한 4-4 단면에서의 애노드 홀더(60)의 측단면도이고, 도 7은 홀더 베이스 커버(63)를 제거한 상태의 애노드 홀더(60)의 분해 사시도이고, 도 8은 홀더 베이스 커버(63)를 제거한 상태의 애노드 홀더(60)의 평면도이다.

또한, 도 8에 있어서는 편의상, 파지부(64-2)가 투과한 상태의 애노드 홀더(60)가 도시되어 있다. 또한, 도 7 및 도 8에 있어서는, 편의상, 애노드(40)가 제거된 상태의 애노드 홀더(60)가 도시되어 있다.

본 명세서에 있어서, 「상」 및 「하」는 애노드 홀더(60)가 도금조(50)에 연직으로 수용된 상태에 있어서의 상측 방향 및 하측 방향을 말한다. 마찬가지로, 본 명세서에 있어서, 「전방면」은 애노드 홀더(60)가 기판 홀더와 대향하는 측의 면을 말하고, 「배면」은 전방면과 반대측의 면을 말한다.

도 5 내지 도 7에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 애노드 홀더(60)는, 애노드(40)를 수용하는 내부 공간(61)을 갖는 대략 직사각 형상의 홀더 베이스(62)와, 홀더 베이스(62)의 상부에 형성된 한 쌍의 파지부(64-1, 64-2)와, 동일하게 홀더 베이스(62)의 상부에 형성된 한 쌍의 아암부(70-1, 70-2)와, 홀더 베이스(62)의 전방면을 부분적으로 덮는 홀더 베이스 커버(63)와, 내부 공간(61)을 덮도록 홀더 베이스 커버(63)의 전방면에 설치된 격막(66)과, 격막(66)의 전방면에 설치된 애노드 마스크(67)를 갖는다.

도 5 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 홀더 베이스(62)는, 그 하부의 외표면으로부터 내부 공간(61)까지 연장되고, 내부 공간(61)에 연통되는 구멍(71)을 갖는다. 또한, 홀더 베이스(62)는, 그 상부의 파지부(64-1, 64-2) 사이에, 내부 공간(61)의 공기를 배출하기 위한 공기 배출구(81)를 갖는다. 홀더 베이스(62)가 도금액에 침지되었을 때, 도금액이 구멍(71)으로부터 내부 공간(61)으로 유입됨과 함께, 내부 공간(61)의 공기가 공기 배출구(81)로부터 배출된다. 또한, 애노드(40)로서 불용성 애노드를 사용한 경우, 도금 처리 중에 애노드(40)로부터 발생하는 산소도, 공기 배출구(81)를 통하여 배출된다. 공기 배출구(81)는, 공기의 배출을 방해하지 않도록 형성된 덮개(83)에 의해 폐지된다.

또한, 도 6에 도시하는 바와 같이, 홀더 베이스 커버(63)의 대략 중앙부에는, 애노드(40)의 직경보다 큰 직경을 갖는 환상의 개구(63a)가 형성되어 있다. 홀더 베이스 커버(63)는, 홀더 베이스(62)와 함께 내부 공간(61)을 형성한다. 격막(66)은, 개구(63a)의 전방면에 설치되고, 내부 공간(61)을 폐쇄한다. 격막(66)과 애노드 마스크(67)의 사이에는, 격막 누름부(68)가 설치된다. 또한, 홀더 베이스 커버(63)의 전방면에는, 개구(63a)를 따라, 예를 들어 O-링 등으로 이루어지는 환상의 제1 시일 부재(84)가 설치된다. 격막 누름부(68)에 의해 격막(66)이 제1 시일 부재(84)에 가압됨으로써, 격막(66)은 개구(63a)를 밀폐한다. 즉, 제1 시일 부재(84)는, 격막(66)과 내부 공간(61)의 사이를 밀폐할 수 있다. 이에 의해, 격막(66)을 통하여 내부 공간(61)과 외부 공간이 구획된다.

격막(66)은, 예를 들어 양이온 교환막과 같은 이온 교환막, 또는 중성 격막이다. 격막(66)은, 도금액 내의 첨가제나 블랙 필름을 통과시키지 않고, 도금 처리시에 애노드측으로부터 캐소드측으로 양이온을 통과시킬 수 있다.

애노드 마스크(67)는, 중앙부에 환상의 개구를 갖는 판상의 부재이며, 격막 누름부(68)의 전방면에 착탈 가능하게 설치된다. 애노드 마스크(67)의 개구의 직경은, 애노드(40)의 외경보다 작다. 이로 인해, 애노드 마스크(67)는, 애노드 마스크(67)가 격막 누름부(68)에 설치되었을 때, 도 5에 도시한 평면에서 보아 애노드(40)의 외주연부를 덮도록 구성되어 있다. 이에 의해, 애노드 마스크(67)는, 도금 처리시에 애노드(40)의 표면의 전기장을 제어할 수 있다.

홀더 베이스 커버(63)는 홀더 베이스(62)에 대하여 나사 결합이나 용착 등에 의해 밀하게 고정되어 있고, 홀더 베이스 커버(63)와 홀더 베이스(62)의 결합부는 밀착되어 있다. 또한, 홀더 베이스 커버(63)와 홀더 베이스(62)는 일체로 형성해도 된다.

도 5, 도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 파지부(64-1, 64-2)는, 홀더 베이스(62)의 상부에 형성된 연결부(62-1, 62-2)를 통하여 홀더 베이스(62)와 연결되어 있다. 파지부(64-1, 64-2)는, 연결부(62-1, 62-2)로부터 홀더 베이스(62)의 중앙 방향으로 연장되어 형성된다. 파지부(64-1, 64-2)는, 애노드 홀더(60)가 각 조로 반송될 때, 도 2에 도시한 트랜스포터(42, 44)의 척(47a, 47b)에 의해 파지된다. 파지부(64-1, 64-2)의 하부에는, 그 두께가 하방을 향하여 작아지도록 테이퍼부(65-1, 65-2)가 형성된다. 애노드 홀더(60)가 파지될 때, 척(47a, 47b)(도 2 참조)은, 파지부(64-1, 64-2)를 전방면 및 배면으로부터 끼워 넣고, 테이퍼부(65-1, 65-2)를 밑에서부터 지지하도록 파지한다.

아암부(70-1, 70-2)는, 연결부(62-1, 62-2)로부터 외측 방향으로 연장되어 형성된다. 아암부(70-1, 70-2)는, 애노드 홀더(60)를 도금조(50)에 수용했을 때, 도금조(50)의 지지 부재(51-1, 51-2)(도 2 참조)에 의해 하방으로부터 지지된다. 이에 의해, 애노드 홀더(60)가 도금조(50)에 대하여 현수되어 보유 지지된다.

아암부(70-1)의 하부에는, 애노드(40)에 전압을 인가하기 위한 전극 단자(82)가 설치되어 있다. 전극 단자(82)는, 애노드 홀더(60)가 도금조에 수용되었을 때, 지지 부재(51-1)(도 2 참조)에 설치되는 도전판과 접촉한다. 이 도전판이 도금 전원(90)의 정극에 접속됨으로써, 전극 단자(82)가 도금 전원(90)(도 4 참조)과 통전한다. 또한, 애노드 홀더(60)는, 전극 단자(82)로부터 내부 공간(61)의 대략 중앙부까지 연장되는 급전 부재(89)를 갖는다. 급전 부재(89)는, 대략 판상의 도전 부재이며, 전극 단자(82)와 전기적으로 접속된다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 급전 부재(89)의 전방면에는, 예를 들어 나사 등으로 이루어지는 고정 부재(88)에 의해, 애노드(40)가 고정되어 있다. 이에 의해, 전극 단자(82) 및 급전 부재(89)를 통하여 도 4에 도시한 도금 전원(90)에 의해 애노드(40)에 전압을 인가할 수 있다.

홀더 베이스(62)의 대략 중앙부, 즉 고정 부재(88)에 대응하는 위치에는, 애노드(40)를 교환하기 위한 환상의 개구부(69)가 형성되어 있다. 개구부(69)는, 내부 공간(61)의 배면측에 연통되어 있고, 덮개(86)에 의해 덮여진다. 홀더 베이스(62)의 배면측에는, 개구부(69)를 따라, 예를 들어 O-링 등으로 이루어지는 환상의 제2 시일 부재(85)가 설치되어 있다. 이 제2 시일 부재(85)에 의해, 개구부(69)와 덮개(86)의 사이가 밀폐된다.

덮개(86)는, 애노드(40)를 교환할 때 제거된다. 구체적으로는, 예를 들어 애노드(40)가 내용연수를 경과했을 때, 오퍼레이터에 의해 덮개(86)가 제거되고, 개구부(69)를 통하여 고정 부재(88)가 제거된다. 오퍼레이터는 애노드 마스크(67)를 격막 누름부(68)로부터 제거하고, 애노드(40)를 내부 공간(61)으로부터 취출한다. 계속해서, 별도의 애노드(40)를 내부 공간(61)에 수용하고, 개구부(69)를 통하여 고정 부재(88)에 의해 애노드(40)를 급전 부재(89)의 전방면에 고정한다. 마지막으로, 덮개(86)에 의해 개구부(69)를 밀봉하고, 애노드 마스크(67)를 격막 누름부(68)에 설치한다.

홀더 베이스(62)의 배면에는, 추(87)가 설치되어 있다. 이에 의해, 애노드 홀더(60)를 도금액에 침지했을 때, 부력에 의해 애노드 홀더(60)가 수면 위로 부상하는 것을 방지할 수 있다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 애노드 홀더(60)는, 구멍(71)을 밀봉 가능하게 구성된 밸브(91)와, 밸브(91)가 폐쇄되도록 밸브(91)를 가압하기 위한 스프링(96)과, 스프링(96)의 가압력을 밸브(91)에 전달하기 위한 샤프트(93)와, 밸브(91)의 개폐를 조작하는 조작부인 푸시로드(95)와, 푸시로드(95)에 가해진 힘을 샤프트(93)에 전달하기 위한 중간 부재(94)를 더 구비한다.

밸브(91)는, 구멍(71)을 홀더 베이스(62)의 내부측으로부터 밀봉할 수 있도록, 홀더 베이스(62)의 내부에 배치된다. 샤프트(93)는, 애노드 홀더(60)의 길이 방향을 따라 홀더 베이스(62)의 내부에 배치된다. 샤프트(93)는, 그 일단부가 밸브(91)에 연결되고, 타단부가 스프링(96)에 연결된다. 이에 의해 샤프트(93)는, 스프링(96)의 가압력을 밸브(91)에 전달하고, 밸브(91)가 구멍(71)을 홀더 베이스(62)의 내부측으로부터 밀봉하도록 밸브(91)를 가압한다.

도 9는, 도 8에 도시한 파지부(64-2)의 확대도이다. 도시하는 바와 같이, 파지부(64-2)의 상부에는 스프링 받침대(97a)가 설치되고, 샤프트(93)의 일단부에는 스프링 받침대(97b)가 설치된다. 스프링(96)은, 일단부가 스프링 받침대(97a)에 의해 파지부(64-2)에 고정되고, 타단부가 스프링 받침대(97b)에 의해 샤프트(93)에 고정된다. 이에 의해, 스프링(96)은 샤프트(93)를 그 축 방향으로 가압하고, 도 8에 도시한 밸브(91)가 구멍(71)을 밀봉하도록, 즉 밸브(91)가 폐쇄되도록 밸브(91)를 간접적으로 가압할 수 있다.

푸시로드(95)는, 그 일단부가 파지부(64-2)로부터 돌출되고, 타단부가 파지부(64-2) 내에 위치한다. 푸시로드(95)는, 그 축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 구성된다. 파지부(64-2) 내부에 위치하는 푸시로드(95)의 타단부의 외주면에는, 중간 부재(94)와 연결하기 위한 핀(95a)이 형성된다. 또한, 샤프트(93)의 외주면에는, 중간 부재(94)와 연결하기 위한 핀(93a)이 형성된다.

중간 부재(94)는, 그 대략 중앙부가 추축(94a)에 의해 파지부(64-2)에 고정되고, 또한 추축(94a)을 중심으로 회전 가능하게 구성된다. 중간 부재(94)의 일단부는 푸시로드(95)의 핀(95a)에 연결되고, 타단부는 샤프트(93)의 핀(93a)에 연결된다. 이에 의해, 핀(95a)을 역점, 추축(94a)을 지지점, 핀(93a)을 작용점으로 하여, 푸시로드(95)에 가해진 힘이 샤프트(93)에 전달된다.

도 10은, 도 8에 도시한 파지부(64-2)가 트랜스포터에 의해 파지된 상태를 도시하는 도면이다. 도 2에 도시한 트랜스포터(42, 44)의 척(47a, 47b)은, 파지부(64-2)를 전방면 및 배면으로부터 끼워 넣고, 파지부(64-2)의 하면의 테이퍼부를 밑에서부터 지지하도록 파지한다. 이때, 도 10에 도시하는 바와 같이, 파지부(64-2)로부터 돌출되는 푸시로드(95)는, 척(47a, 47b)(도 2 참조)의 푸시로드(95)에 대향하는 면에 의해, 파지부(64-2)의 내부 방향으로 압입된다. 즉, 푸시로드(95)는 하측 방향으로 눌러진다. 푸시로드(95)가 하측 방향으로 눌러지면, 핀(95a)이 하측 방향으로 이동하고, 추축(94a)을 중심으로 하여 중간 부재(94)가 회전한다. 이에 수반하여, 스프링(96)이 압축됨과 함께, 핀(93a) 및 샤프트(93)가 상측 방향(스프링(96)의 가압력의 방향과 역방향)으로 이동한다. 이에 의해, 샤프트(93)의 타단부에 접속된 밸브(91)(도 8 참조)가 상측 방향으로 이동하고, 구멍(71)이 개방된다.

도 11은, 도 8에 도시한 구멍(71) 및 밸브(91)를 도시하는 확대도이다. 홀더 베이스(62)는, 밸브(91)를 받기 위한 밸브 시트(99)를 구비한다. 밸브 시트(99)는, 구멍(71)에 삽입되는 삽입부(99a)와, 홀더 베이스(62)의 하부에 고정되는 고정부(99b)와, 구멍(71)과 연통되는 구멍(99c)을 갖는다. 구멍(71)은, 구멍(99c)을 통하여 내부 공간(61)(도 8 참조)과 홀더 베이스(62)의 외부를 연통시킨다.

삽입부(99a)는, 대략 원통상으로 형성된다. 예를 들어 O-링인 환상의 제3 시일 부재(92)가 삽입부(99a)의 선단부에 구멍(99c)을 따라 설치된다. 제3 시일 부재(92)는, 밸브(91)와 밸브 시트(99)의 사이를 밀폐한다. 이에 의해, 밸브(91)가 밸브 시트(99)에 접촉했을 때 구멍(71)이 밀봉된다. 삽입부(99a)의 외주부에는, 구멍(71)과 밸브 시트(99)의 사이를 밀폐하는 예를 들어 O-링인 환상의 제4 시일 부재(98)가 설치된다. 제4 시일 부재(98)는, 구멍(71)과 밸브 시트(99)의 간극을 도금액이 통과하는 것을 방지한다. 밸브(91)가 스프링(96)(도 9 참조)에 가압됨으로써, 도시하는 바와 같이 밸브(91)가 밸브 시트(99)에 가압된다.

도 12는, 도 8에 도시한 파지부(64-2)가 트랜스포터에 의해 파지된 상태에 있어서의, 구멍(71) 및 밸브(91)를 도시하는 확대도이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 트랜스포터(42, 44)의 척(47a, 47b)(도 2 참조)에 의해 파지부(64-2)가 파지되면, 샤프트(93)가 애노드 홀더(60)의 상측 방향으로 이동한다. 이에 수반하여, 도 12에 도시하는 바와 같이, 밸브(91)가 상측 방향으로 이동하여 개방되고, 구멍(71)이 개방된다. 구멍(71)이 개방됨으로써, 구멍(71)은 내부 공간(61)과 연통되고, 도금액이 내부 공간(61)으로 유입될 수 있다.

이어서, 도 5 내지 도 12에 도시한 애노드 홀더(60)를, 도 4에 도시한 도금조(50)에 수용하는 프로세스에 대하여 설명한다. 애노드 홀더(60)를 도금조(50)에 수용할 때에는, 우선, 도 2에 도시한 트랜스포터(42, 44)의 척(47a, 47b)에 의해 파지부(64-1, 64-2)가 파지된다. 이에 의해, 도 10에 도시한 바와 같이, 푸시로드(95)가 눌러지고, 샤프트(93)가 스프링(96)의 가압 방향과 역방향으로 이동한다. 또한, 밸브(91)는, 도 12에 도시한 바와 같이 밸브 시트(99)로부터 이격되고, 구멍(71)이 개방된다.

트랜스포터(42, 44)는, 아암(45)(도 2 참조)을 하강시킴으로써, 구멍(71)이 개방된 상태의 애노드 홀더(60)를 도금조(50)에 수용한다. 애노드 홀더(60)의 아암부(70-1, 70-2)는, 도금조(50)의 지지 부재(51-1, 51-2)(도 2 참조)에 의해 하방으로부터 지지된다. 애노드 홀더(60)는 도금액(Q)에 침지되고, 도금액(Q)은 해방된 구멍(71)을 통하여 내부 공간(61)으로 유입된다. 이와 동시에 내부 공간(61)의 공기는 공기 배출구(81)로부터 배출되고, 내부 공간(61)은 도금액(Q)으로 채워진다.

내부 공간(61)이 도금액(Q)으로 채워지면, 트랜스포터(42, 44)는 척(47a, 47b)(도 2 참조)에 의한 파지부(64-1, 64-2)의 파지를 해제하고, 아암(45)(도 2 참조)을 상승시킨다. 애노드 홀더(60)는 도금조(50) 내에 현수되어 보유 지지된다. 이때, 아암(45)의 상승과 함께, 스프링(96)의 가압력에 의해 샤프트(93)가 원래의 위치로 복귀된다. 이에 의해, 밸브(91)는 제3 시일 부재(92)를 통하여 밸브 시트(99)에 밀착되고, 구멍(71)이 밀봉된다.

구멍(71)이 밀봉되면, 애노드 홀더(60)의 내부 공간(61)에 존재하는 도금액(Q)은, 도금조(50) 내의 도금액(Q)과, 격막(66)을 통하여 격리된다. 이에 의해, 내부 공간(61)에 발생한 블랙 필름이 내부 공간(61)의 밖으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 애노드(40) 근방에서 산소 또는 1가의 구리가 발생해도, 도금조(50) 내의 도금액(Q)이 내부 공간(61)으로 들어가지 않으므로, 첨가제 분해의 진행을 방지할 수 있다.

메인터넌스 등일 때 애노드(40) 또는 격막(66)을 교환하는 경우에는, 우선, 도금조(50) 내에 배치된 애노드 홀더(60)의 파지부(64-1, 64-2)를 트랜스포터(42, 44)의 척(47a, 47b)(도 2 참조)이 파지한다. 이때, 도 12에 도시한 바와 같이 밸브(91)가 밸브 시트(99)로부터 이격되고, 구멍(71)이 개방된다. 트랜스포터(42, 44)는 파지된 애노드 홀더(60)를 도금액(Q)으로부터 취출하고, 도금조(50)의 상방에 정지시킨다. 이때, 내부 공간(61)의 도금액(Q)은, 해방된 구멍(71)으로부터 도금조(50) 내로 배출된다. 내부 공간(61)이 비게 된 애노드 홀더(60)는, 제2 수세조(32b) 및 블로우조(34)를 경유하여 세정되고, 건조된 후, 홀더 수수 유닛(72)(도 3 참조)으로 반송된다. 그 후, 애노드 홀더(60)는, 홀더 수수 유닛(72)으로부터 작업자에 의해 취출되어, 애노드(40) 또는 격막(66)이 교환된다.

또한, 애노드 홀더(60)를 제2 수세조(32b) 내의 세정액(순수)에 침지할 때에도, 애노드 홀더(60)의 파지부(64-1, 64-2)를 트랜스포터(42, 44)의 척(47a, 47b)이 파지함으로써, 해방된 구멍(71)을 통하여 세정액이 내부 공간(61)으로 유입된다. 이에 의해, 애노드 홀더(60)의 내부 공간(61)이 세정되고, 메인터넌스가 용이해진다.

이상에서 설명한 바와 같이, 애노드 홀더(60)는 구멍(71)을 밀봉하기 위한 밸브(91)를 구비하므로, 애노드 홀더(60)를 도금액(Q)에 침지하여 내부 공간(61)에 도금액(Q)을 채운 후에, 구멍(71)을 밀봉할 수 있다. 이에 의해, 내부 공간(61)에 발생한 블랙 필름이, 내부 공간(61)의 밖으로 확산되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 애노드(40) 근방에서 산소 또는 1가의 구리가 발생해도, 도금조(50) 내의 도금액(Q)이 내부 공간(61)으로 들어가지 않으므로, 첨가제 분해의 진행을 억제할 수 있다.

애노드 홀더(60)는, 밸브(91)가 구멍(71)을 밀봉하도록 밸브(91)를 가압하는 스프링(96)(가압 부재)과, 밸브(91)가 개방되어 구멍(71)을 개방하도록 밸브(91)를 조작하는 푸시로드(95)(조작부)를 갖는다. 이에 의해, 통상시에는 밸브(91)가 구멍(71)을 밀봉할 수 있음과 함께, 푸시로드(95)에 의해 구멍(71)을 용이하게 개방할 수 있다.

또한, 푸시로드(95)는 파지부(64-2)에 설치되어 있다. 이에 의해, 트랜스포터(42, 44)가 파지부(64-2)를 파지함으로써, 푸시로드(95)를 조작할 수 있다. 따라서, 트랜스포터(42, 44) 이외에 푸시로드(95)를 조작하는 기구가 불필요하므로, 도금 장치에 푸시로드(95)를 조작하기 위한 특별한 기구를 설치할 필요가 없다.

애노드 홀더(60)는, 샤프트(93)와 중간 부재(94) 및 추축(94a)을 갖는다. 샤프트(93)는 일단부가 밸브(91)에 연결되고, 타단부가 스프링(96)에 연결된다. 중간 부재(94)는, 일단부가 샤프트(93)에 연결되고, 타단부가 푸시로드(95)에 연결된다. 추축(94a)은, 중간 부재(94)를 회전 가능하게 고정한다. 푸시로드(95)는, 일단부가 파지부(64-2)로부터 돌출되고, 타단부가 중간 부재(94)의 상기 타단부에 연결된다. 또한, 푸시로드(95)가 파지부(64-2)의 내부에 눌러졌을 때, 밸브(91)가 스프링(96)의 가압력의 방향과 역방향으로 이동한다. 이에 의해, 트랜스포터(42, 44)가 파지부(64-2)를 파지함으로써, 푸시로드(95)를 조작할 수 있다. 또한, 푸시로드(95)를 조작함으로써, 밸브(91)가 개방되도록 조작할 수 있다.

애노드 홀더(60)는, 격막(66)과 내부 공간(61)의 사이를 밀폐하는 제1 시일 부재(84)를 갖는다. 이에 의해, 내부 공간(61)에 발생한 블랙 필름이, 격막(66)과 내부 공간(61)의 간극으로부터 확산되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도금조(50) 내의 도금액(Q)이, 격막(66)과 내부 공간(61)의 간극으로부터 내부 공간(61)으로 들어가는 것을 방지할 수 있어, 첨가제 분해의 진행을 억제할 수 있다.

애노드 홀더(60)는, 내부 공간(61)의 배면에 통과되는 개구부(69)를 가지므로, 개구부(69)를 통하여 애노드(40)를 용이하게 교환할 수 있다. 또한, 애노드 홀더는, 개구부(69)를 덮는 덮개(86)와, 개구부(69)와 덮개(86)의 사이를 밀폐하는 제2 시일 부재(85)를 갖는다. 이에 의해, 내부 공간(61)에 발생한 블랙 필름이, 개구부(69)와 덮개(86)의 간극으로부터 확산되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도금조(50) 내의 도금액(Q)이, 개구부(69)와 덮개(86)의 간극으로부터 내부 공간(61)으로 들어가는 것을 방지할 수 있어, 첨가제 분해의 진행을 억제할 수 있다.

애노드 홀더(60)는 공기 배출구(81)를 갖는다. 이에 의해, 내부 공간(61)의 공기를 배출할 수 있고, 구멍(71)으로부터 도금액(Q)을 내부 공간(61)으로 공급할 수 있다.

격막(66)은 이온 교환막 또는 중성 격막이다. 이에 의해, 도금액 내의 첨가제나 블랙 필름을 통과시키지 않고, 도금 처리시에 애노드측으로부터 캐소드측으로 양이온을 통과시킬 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에 관한 도금 장치(100)는, 트랜스포터(42, 44)를 갖고, 애노드 홀더(60)의 밸브(91)는, 트랜스포터(42, 44)가 애노드 홀더(60)를 파지했을 때 개방되고, 파지를 해제했을 때 폐쇄되도록 구성된다. 이에 의해, 애노드 홀더(60)가 파지되면서 도금액(Q)에 침지될 때, 내부 공간(61)에 도금액(Q)을 채울 수 있다. 또한, 애노드 홀더(60)의 파지가 해제되어 도금조(50)에 수용되었을 때에는, 밸브(91)가 구멍(71)을 밀봉할 수 있다. 또한, 애노드(40)의 교환 등을 위해, 애노드 홀더(60)가 파지되면서 도금액(Q)으로부터 취출될 때, 밸브(91)가 개방되므로, 내부 공간(61)의 도금액(Q)을 구멍(71)으로부터 배출할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에 있어서는, 밸브(91)를 개폐시키기 위한 구성으로서 샤프트(93), 스프링(96), 중간 부재(94), 추축(94a) 및 푸시로드(95) 등을 갖는 것으로 하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 밸브(91)를 개폐시킬 수 있는 다른 구성을 채용할 수 있다. 애노드 홀더(60)는, 애노드(40)의 교환 편의상, 홀더 베이스(62)에 개구부(69)를 형성하고 있지만, 다른 방법으로 애노드(40)를 교환하는 경우에는, 이 개구부(69)는 형성하지 않아도 된다.

[제2 실시 형태]

이어서, 제2 실시 형태에 관한 도금 장치에 대하여 설명한다. 또한, 제2 실시 형태에 관한 도금 장치는, 제1 실시 형태에 관한 도금 장치에 비하여, 도금조(50) 및 애노드 홀더(60)가 상이하다. 그 밖의 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 도금조(50) 및 애노드 홀더(60) 이외의 구성은 설명을 생략한다.

도 13은, 제2 실시 형태에 관한 도금 장치가 갖는 도금조(50)의 개략 측단면도이다. 도금조(50)는, 도시하는 바와 같이, 측벽의 상부에 설치된 지지 부재(51-1, 51-2)에 의해 애노드 홀더(60)의 파지부(64-1, 64-2)의 하부를 지지하고, 애노드 홀더(60)를 수용하도록 구성된다. 지지 부재(51-1)는, 애노드 홀더(60)의 전극 단자(82)와 접촉하는 위치에, 도 4에 도시한 도금 전원(90)의 정극과 접속한 도전판(53)을 구비하고 있다. 따라서, 애노드 홀더(60)가 도금조(50)에 수용되었을 때, 전극 단자(82)가 도전판(53)과 접촉함으로써, 애노드 홀더(60)가 도금 전원(90)과 통전한다.

또한, 도금조(50)는, 그 저부(도시 생략)로부터 연직 방향으로 연장되는 샤프트(193)와, 샤프트(193)의 단부에 연결된 밸브(191)를 갖는다. 도시하는 바와 같이 애노드 홀더(60)가 도금조(50)에 수용된 상태에 있어서, 밸브(191)는 애노드 홀더(60)의 구멍(71)을 밀봉할 수 있다.

도 14는, 홀더 베이스 커버(63)를 제거한 상태의 도 13에 도시한 애노드 홀더(60)의 평면도이다. 또한, 도 14에 있어서는 편의상, 애노드(40)가 제거되고, 파지부(64-1, 64-2)가 투과한 상태의 애노드 홀더(60)가 도시되어 있다. 도시하는 바와 같이, 애노드 홀더(60)는, 제1 실시 형태에서의 푸시로드(95), 스프링(96), 샤프트(93), 밸브(91)를 구비하고 있지 않다. 한편으로, 애노드 홀더(60)는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 그 하부의 외표면으로부터 내부 공간(61)까지 연장되고, 내부 공간(61)에 연통되는 구멍(71)을 갖는다.

도 15는, 도 14에 도시한 구멍(71)을 도시하는 확대도이다. 홀더 베이스(62)는, 도 13에 도시한 밸브(191)를 받기 위한 밸브 시트(199)를 구비한다. 밸브 시트(199)는, 구멍(71)에 삽입되는 삽입부(199a)와, 홀더 베이스(62)의 하부에 고정되는 고정부(199b)와, 구멍(71)과 연통되는 구멍(199c)을 갖는다. 구멍(71)은, 구멍(199c)을 통하여 내부 공간(61)(도 14 참조)과 홀더 베이스(62)의 외부를 연통시킨다.

삽입부(199a)는 대략 원통상으로 형성된다. 한편으로, 제1 실시 형태와는 달리, 삽입부(199a)는 제3 시일 부재(92)(도 11 참조)를 구비하고 있지 않다. 삽입부(199a)의 외주부에는, 예를 들어 O-링인 환상의 제5 시일 부재(198)가 설치된다. 제5 시일 부재(198)는, 구멍(71)과 밸브 시트(199)의 사이를 밀하게 밀봉하여, 구멍(71)과 밸브 시트(199)의 간극을 도금액이 통과하는 것을 방지한다.

예를 들어 O-링인 환상의 제6 시일 부재(196)가, 고정부(199b)의 하부에 구멍(199c)의 외주를 따라 설치된다. 제6 시일 부재(196)는, 애노드 홀더(60)가 도금조(50)(도 13 참조)에 수용되었을 때, 밸브(191)와 접촉한다. 이에 의해, 구멍(71)이 밀봉된다.

이어서, 도 13 내지 도 15에 도시한 애노드 홀더(60)를, 도 13에 도시한 도금조(50)에 수용하는 프로세스에 대하여 설명한다. 애노드 홀더(60)를 도금조(50)에 수용할 때에는, 우선, 도 2에 도시한 트랜스포터(42, 44)의 척(47a, 47b)에 의해 파지부(64-1, 64-2)가 파지된다. 트랜스포터(42, 44)는, 아암(45)(도 2 참조)을 하강시킴으로써, 구멍(71)이 개방된 상태의 애노드 홀더(60)를 도금조(50)에 수용한다. 애노드 홀더(60)의 아암부(70-1, 70-2)는, 도금조(50)의 지지 부재(51-1, 51-2)(도 2 참조)에 의해 하방으로부터 지지된다. 애노드 홀더(60)는 도금액(Q)에 침지되고, 도금액(Q)은 해방된 구멍(71)을 통하여 내부 공간(61)으로 유입된다. 이와 동시에 내부 공간(61)의 공기는 공기 배출구(81)로부터 배출되고, 내부 공간(61)은 도금액(Q)으로 채워진다..

트랜스포터(42, 44)는, 내부 공간(61)이 도금액(Q)으로 채워졌을 때, 애노드 홀더(60)를 도금조(50) 내의 최종 위치, 즉 도 13에 도시한 위치에 배치한다. 애노드 홀더(60)가 도금조(50) 내의 최종 위치에 배치되면, 밸브(191)가 제6 시일 부재(196)를 통하여 밸브 시트(199)에 밀착되고, 구멍(71)이 밀봉된다.

구멍(71)이 밀봉되면, 애노드 홀더(60)의 내부 공간(61)에 존재하는 도금액(Q)은, 도금조(50) 내의 도금액(Q)과, 격막(66)을 통하여 격리된다. 이에 의해, 내부 공간(61)에 발생한 블랙 필름이 내부 공간(61)의 밖으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 애노드(40) 근방에서 산소 또는 1가의 구리가 발생해도, 도금조(50) 내의 도금액(Q)이 내부 공간(61)으로 들어가지 않으므로, 첨가제 분해의 진행을 방지할 수 있다.

메인터넌스 등일 때 애노드(40) 또는 격막(66)을 교환하는 경우에는, 우선, 도금조(50) 내에 배치된 애노드 홀더(60)의 파지부(64-1, 64-2)를 트랜스포터(42, 44)의 척(47a, 47b)(도 2 참조)이 파지한다. 트랜스포터(42, 44)는 파지된 애노드 홀더(60)를 도금액(Q)으로부터 취출하고, 도금조(50)의 상방에 정지시킨다. 애노드 홀더(60)가 상승함으로써, 밸브(191)가 밸브 시트(199)로부터 이격되고, 구멍(71)이 개방된다. 내부 공간(61)의 도금액(Q)은, 해방된 구멍(71)으로부터 도금조(50) 내로 배출된다. 내부 공간(61)이 비게 된 애노드 홀더(60)는, 제2 수세조(32b) 및 블로우조(34)를 경유하여 세정되고, 건조된 후, 홀더 수수 유닛(72)(도 3 참조)으로 반송된다. 그 후, 애노드 홀더(60)는, 홀더 수수 유닛(72)으로부터 작업자에 의해 취출되어, 애노드(40) 또는 격막(66)이 교환된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 도금조(50)는 애노드 홀더(60)의 구멍(71)을 밀봉하는 밸브(191)를 구비하므로, 애노드 홀더(60)를 도금액(Q)에 침지하여 내부 공간(61)에 도금액(Q)을 채운 후에, 구멍(71)을 밀봉할 수 있다. 이에 의해, 내부 공간(61)에 발생한 블랙 필름이, 내부 공간(61)의 밖으로 확산되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 애노드(40) 근방에서 산소 또는 1가의 구리가 발생해도, 도금조(50) 내의 도금액(Q)이 내부 공간(61)으로 들어가지 않으므로, 첨가제 분해의 진행을 억제할 수 있다.

또한, 밸브(191)는, 애노드 홀더(60)가 도금조(50)에 수용되었을 때 구멍(71)을 밀봉하도록 구성되어 있으므로, 밸브(191)를 개폐하기 위한 특별한 조작 기구를 설치할 필요가 없다.

또한, 제2 실시 형태에 있어서, 애노드 홀더(60)는 밸브(191)와 접촉하는 밸브 시트(199)를 구비하고 있지만, 밸브 시트(199)를 설치하지 않고, 제6 시일 부재(196)가 홀더 베이스(62)의 하부에 직접 설치되어도 된다.

이상에 본 발명의 실시 형태를 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위 및 명세서와 도면에 기재된 기술적 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변형이 가능하다.

10: 카세트
12: 카세트 테이블
14: 얼라이너
16: 기판 반송 장치
17: 스핀 드라이어
18: 기판 홀더
20: 기판 착탈부
22: 레일
24: 적재 플레이트
26: 스토커
28: 프리웨팅조
30: 프리소킹조
32a: 제1 수세조
32b: 제2 수세조
34: 블로우조
36: 패들 구동 장치
40: 애노드
41: 기판 홀더 반송 장치
42: 제1 트랜스포터
44: 제2 트랜스포터
45: 아암
46: 지주부
47a: 척
47b: 척
50: 도금조
51-1: 지지 부재
51-2: 지지 부재
52: 도금 처리조
53: 도전판
54: 도금액 배출조
55: 구획벽
56: 도금액 공급구
57: 도금액 배출구
58: 도금액 순환 장치
60: 애노드 홀더
61: 내부 공간
62: 홀더 베이스
62-1: 연결부
62-2: 연결부
63: 홀더 베이스 커버
63a: 개구
64-1: 파지부
64-2: 파지부
65-1: 테이퍼부
65-2: 테이퍼부
66: 격막
67: 애노드 마스크
68: 격막 누름부
69: 개구부
70-1: 아암부
70-2: 아암부
71: 구멍
72: 홀더 수수 유닛
73: 도어
74: 리니어 가이드
75: 현수 바
77: 홀더 지지부
78: 개구 에리어
81: 공기 배출구
82: 전극 단자
83: 덮개
84: 제1 시일 부재
85: 제2 시일 부재
86: 덮개
88: 고정 부재
89: 급전 부재
90: 전원
91: 밸브
92: 제3 시일 부재
93: 샤프트
93a: 핀
94: 중간 부재
94a: 추축
95: 푸시로드
95a: 핀
96: 스프링
97a: 스프링 받침대
97b: 스프링 받침대
98: 제4 시일 부재
99: 밸브 시트
99a: 삽입부
99b: 고정부
99c: 구멍
100: 도금 장치
191: 밸브
193: 샤프트
196: 제6 시일 부재
198: 제5 시일 부재
199: 밸브 시트
199a: 삽입부
199b: 고정부
199c: 구멍
Q: 도금액
W: 기판
W1: 면

Claims (11)

1. 도금 장치에 사용되는 애노드를 보유 지지하기 위한 애노드 홀더이며,
   상기 애노드 홀더의 내부에 형성되고, 상기 애노드를 수용하기 위한 내부 공간과,
   상기 내부 공간의 전방면을 덮도록 구성되는 격막과,
   상기 애노드 홀더의 외표면에 형성되고, 상기 내부 공간에 연통되는 구멍과,
   상기 구멍을 밀봉하기 위한 밸브와,
   상기 밸브가 폐쇄되도록 상기 밸브를 가압하는 가압 부재와,
   상기 밸브가 개방되도록 상기 밸브를 조작하는 조작부와,
   상기 애노드 홀더가 반송될 때 파지되는 파지부를 갖고,
   상기 조작부는, 상기 파지부에 설치되며,
   상기 애노드 홀더는,
   일단부가 상기 밸브에 연결되고, 타단부가 상기 가압 부재에 연결되는 샤프트와,
   일단부가 상기 샤프트에 연결되고, 타단부가 상기 조작부에 연결되는 중간 부재와,
   상기 중간 부재를 회전 가능하게 고정하는 추축을 갖고,
   상기 조작부는, 일단부가 상기 파지부로부터 돌출되고, 타단부가 상기 중간 부재의 상기 타단부에 연결되는 푸시로드이고,
   상기 푸시로드가 상기 파지부의 내부에 눌러졌을 때, 상기 밸브가 상기 가압 부재의 가압력의 방향과 역방향으로 이동하는, 애노드 홀더.
2. 제1항에 있어서, 상기 격막과 상기 내부 공간의 전방면의 사이를 밀폐하도록 구성되는 제1 시일 부재를 갖는, 애노드 홀더.
3. 제1항에 있어서, 상기 내부 공간의 배면에 연통되는 개구부와,
   상기 개구부를 덮는 덮개와,
   상기 개구부와 상기 덮개의 사이를 밀폐하도록 구성되는 제2 시일 부재를 갖는, 애노드 홀더.
4. 제1항에 있어서, 상기 내부 공간의 공기를 배출하기 위한 공기 배출구를 갖는, 애노드 홀더.
5. 제1항에 있어서, 상기 격막은 이온 교환막 또는 중성 격막인, 애노드 홀더.
6. 제1항에 기재된 애노드 홀더를 수용하도록 구성되는 도금조를 구비한 도금 장치이며,
   상기 애노드 홀더를 반송하기 위한 트랜스포터를 갖고,
   상기 애노드 홀더의 상기 밸브는, 상기 트랜스포터가 상기 애노드 홀더를 파지했을 때 개방되고, 파지를 해제했을 때 폐쇄되도록 구성되는, 도금 장치.
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