KR102466975B1 - 도금 장치 - Google Patents

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KR102466975B1
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마사키 도미타
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

기판이 백 플레이트 어셈블리에 붙는 것을 억제한다.
도금 장치는, 도금액을 수용하도록 구성된 도금조와, 피도금면(Wf-a)이 하방을 향하게 하여 기판(Wf)을 보유 지지하도록 구성된 기판 홀더와, 기판 홀더를 승강시키도록 구성된 승강 기구를 포함한다. 기판 홀더는, 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 외주부를 지지하도록 구성된 지지 기구(460)와, 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 이면측에 배치되고, 지지 기구(460)와 함께 기판(Wf)을 끼움 지지하도록 구성된 백 플레이트 어셈블리(470)와, 기판(Wf)을 백 플레이트 어셈블리(470)로부터 박리시키는 힘을 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 이면에 부여하도록 구성된 박리 기구(471)를 포함한다.

Description

도금 장치
본원은, 도금 장치에 관한 것이다.
도금 장치의 일례로서 컵식의 전해 도금 장치가 알려져 있다. 컵식의 전해 도금 장치는, 피도금면이 하방을 향하게 하여 기판 홀더에 보유 지지된 기판(예를 들어 반도체 웨이퍼)을 도금액에 침지시켜, 기판과 애노드 사이에 전압을 인가함으로써, 기판의 표면에 도전막을 석출시킨다.
예를 들어 특허문헌 1에는, 기판의 피도금면의 외주부를 지지하는 링상의 지지 부재와, 기판의 피도금면의 이면측에 배치된 백 플레이트 어셈블리를 구비한 기판 홀더가 개시되어 있다. 이 기판 홀더는, 지지 부재에 지지된 기판의 피도금면의 이면에 대하여 백 플레이트 어셈블리를 압박함으로써, 지지 부재와 백 플레이트 어셈블리로 기판을 끼움 지지하도록 구성되어 있다.
일본 특허 제6899040호 공보
종래 기술의 기판 홀더는, 기판이 백 플레이트 어셈블리에 붙는 것을 억제한다는 점에서 개선의 여지가 있다.
즉, 종래 기술에서는, 도금 전처리 등에 의해 기판의 표리면이 웨트 상태인 채로 기판 홀더에 기판을 설치하면, 기판과 백 플레이트 어셈블리 사이에서 표면 장력에 의한 스티킹(붙음)이 발생하는 경우가 있다. 이 경우, 도금 처리가 종료된 후, 백 플레이트 어셈블리를 상승시켰을 때에 기판이 백 플레이트 어셈블리에 붙은 채 상승하고, 그 결과 기판의 반송 불량이 발생할 우려가 있다.
그래서, 본원은, 기판이 백 플레이트 어셈블리에 붙는 것을 억제하는 것을 하나의 목적으로 하고 있다.
일 실시 형태에 의하면, 도금액을 수용하도록 구성된 도금조와, 피도금면이 하방을 향하게 하여 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 홀더와, 상기 기판 홀더를 승강시키도록 구성된 승강 기구를 포함하고, 상기 기판 홀더는, 상기 기판의 피도금면의 외주부를 지지하도록 구성된 지지 기구와, 상기 기판의 피도금면의 이면측에 배치되고, 상기 지지 기구와 함께 상기 기판을 끼움 지지하도록 구성된 백 플레이트 어셈블리와, 상기 기판을 상기 백 플레이트 어셈블리로부터 박리시키는 힘을 상기 기판의 피도금면의 이면에 부여하도록 구성된 박리 기구를 포함하는, 도금 장치가 개시된다.
도 1은, 본 실시 형태의 도금 장치의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 실시 형태의 도금 장치의 전체 구성을 나타내는 평면도이다.
도 3은, 본 실시 형태의 도금 모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 종단면도이다.
도 4는, 본 실시 형태의 기판 홀더의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는, 본 실시 형태의 기판 홀더의 일부를 확대하여 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은, 본 실시 형태의 기판 홀더의 일부를 확대하여 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은, 본 실시 형태의 기판 홀더를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 8은, 변형예의 기판 홀더의 일부를 확대하여 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는, 변형예의 기판 홀더의 일부를 확대하여 개략적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 이하에서 설명하는 도면에 있어서, 동일 또는 상당하는 구성 요소에는, 동일한 부호를 부여하여 중복된 설명을 생략한다.
<도금 장치의 전체 구성>
도 1은, 본 실시 형태의 도금 장치의 전체 구성을 나타내는 사시도이다. 도 2는, 본 실시 형태의 도금 장치의 전체 구성을 나타내는 평면도이다. 도 1, 2에 나타내는 바와 같이, 도금 장치(1000)는 로드 포트(100), 반송 로봇(110), 얼라이너(120), 프리웨트 모듈(200), 프리소크 모듈(300), 도금 모듈(400), 세정 모듈(500), 스핀 린스 드라이어(600), 반송 장치(700), 및 제어 모듈(800)을 구비한다.
로드 포트(100)는 도금 장치(1000)에 도시하지 않은 FOUP 등의 카세트에 수납된 기판을 반입하거나, 도금 장치(1000)로부터 카세트에 기판을 반출하기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 4대의 로드 포트(100)가 수평 방향으로 나란히 배치되어 있지만, 로드 포트(100)의 수 및 배치는 임의이다. 반송 로봇(110)은 기판을 반송하기 위한 로봇이며, 로드 포트(100), 얼라이너(120), 프리웨트 모듈(200) 및 스핀 린스 드라이어(60)의 사이에서 기판을 주고 받게 구성된다. 반송 로봇(110) 및 반송 장치(700)는, 반송 로봇(110)과 반송 장치(700) 사이에서 기판을 주고 받을 때에는, 도시하지 않은 가배치대를 통해 기판의 수수를 행할 수 있다.
얼라이너(120)는 기판의 오리엔테이션 플랫이나 노치 등의 위치를 소정의 방향으로 맞추기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 2대의 얼라이너(120)가 수평 방향으로 나란히 배치되어 있지만, 얼라이너(120)의 수 및 배치는 임의이다. 프리웨트 모듈(200)은, 도금 처리 전의 기판의 피도금면을 순수 또는 탈기수 등의 처리액으로 적심으로써, 기판 표면에 형성된 패턴 내부의 공기를 처리액으로 치환한다. 프리웨트 모듈(200)은, 도금 시에 패턴 내부의 처리액을 도금액으로 치환함으로써 패턴 내부에 도금액을 공급하기 쉽게 하는 프리웨트 처리를 실시하도록 구성된다. 본 실시 형태에서는 2대의 프리웨트 모듈(200)이 상하 방향으로 나란히 배치되어 있지만, 프리웨트 모듈(200)의 수 및 배치는 임의이다.
프리소크 모듈(300)은 예를 들어 도금 처리 전의 기판의 피도금면에 형성한 시드층 표면 등에 존재하는 전기 저항이 큰 산화막을 황산이나 염산 등의 처리액으로 에칭 제거하여 도금 하지 표면을 세정 또는 활성화하는 프리소크 처리를 실시하도록 구성된다. 본 실시 형태에서는 2대의 프리소크 모듈(300)이 상하 방향으로 나란히 배치되어 있지만, 프리소크 모듈(300)의 수 및 배치는 임의이다. 도금 모듈(400)은 기판에 도금 처리를 실시한다. 본 실시 형태에서는, 상하 방향으로 3대 또한 수평 방향으로 4대 나란히 배치된 12대의 도금 모듈(400)의 세트가 2개 있고, 합계 24대의 도금 모듈(400)이 마련되어 있지만, 도금 모듈(400)의 수 및 배치는 임의이다.
세정 모듈(500)은, 도금 처리 후의 기판에 남는 도금액 등을 제거하기 위해 기판에 세정 처리를 실시하도록 구성된다. 본 실시 형태에서는 2대의 세정 모듈(500)이 상하 방향으로 나란히 배치되어 있지만, 세정 모듈(500)의 수 및 배치는 임의이다. 스핀 린스 드라이어(600)는 세정 처리 후의 기판을 고속 회전시켜 건조시키기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 2대의 스핀 린스 드라이어가 상하 방향으로 나란히 배치되어 있지만, 스핀 린스 드라이어의 수 및 배치는 임의이다. 반송 장치(700)는 도금 장치(1000) 내의 복수의 모듈간에서 기판을 반송하기 위한 장치이다. 제어 모듈(800)은 도금 장치(1000)의 복수의 모듈을 제어하도록 구성되고, 예를 들어 오퍼레이터와의 사이의 입출력 인터페이스를 구비하는 일반적인 컴퓨터 또는 전용 컴퓨터로 구성할 수 있다.
도금 장치(1000)에 의한 일련의 도금 처리의 일례를 설명한다. 먼저, 로드 포트(100)에 카세트에 수납된 기판이 반입된다. 계속해서, 반송 로봇(110)은 로드 포트(100)의 카세트로부터 기판을 취출하고, 얼라이너(120)에 기판을 반송한다. 얼라이너(120)는 기판의 오리엔테이션 플랫이나 노치 등의 위치를 소정의 방향으로 맞춘다. 반송 로봇(110)은 얼라이너(120)로 방향을 맞춘 기판을 프리웨트 모듈(200)에 넘겨준다.
프리웨트 모듈(200)은 기판에 프리웨트 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는 프리웨트 처리가 실시된 기판을 프리소크 모듈(300)에 반송한다. 프리소크 모듈(300)은 기판에 프리소크 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는 프리소크 처리가 실시된 기판을 도금 모듈(400)에 반송한다. 도금 모듈(400)은 기판에 도금 처리를 실시한다.
반송 장치(700)는 도금 처리가 실시된 기판을 세정 모듈(500)에 반송한다. 세정 모듈(500)은 기판에 세정 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는 세정 처리가 실시된 기판을 스핀 린스 드라이어(600)에 반송한다. 스핀 린스 드라이어(600)는 기판에 건조 처리를 실시한다. 반송 로봇(110)은 스핀 린스 드라이어(600)로부터 기판을 수취하고, 건조 처리를 실시한 기판을 로드 포트(100)의 카세트에 반송한다. 마지막으로, 로드 포트(100)로부터 기판을 수납한 카세트가 반출된다.
<도금 모듈의 구성>
이어서, 도금 모듈(400)의 구성을 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 24대의 도금 모듈(400)은 동일한 구성이므로, 1대의 도금 모듈(400)만을 설명한다. 도 3은, 제1 실시 형태의 도금 모듈(400)의 구성을 개략적으로 나타내는 종단면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 도금 모듈(400)은 도금액을 수용하기 위한 도금조(410)를 구비한다. 도금 모듈(400)은 도금조(410)의 내부를 상하 방향으로 분리시키는 멤브레인(420)을 구비한다. 도금조(410)의 내부는 멤브레인(420)에 의해 캐소드 영역(422)과 애노드 영역(424)으로 구획된다. 캐소드 영역(422)과 애노드 영역(424)에는 각각 도금액이 충전된다. 애노드 영역(424)의 도금조(410)의 저면에는 애노드(430)가 마련된다. 캐소드 영역(422)에는 멤브레인(420)에 대향하여 저항체(450)가 배치된다. 저항체(450)는 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)에 있어서의 도금 처리의 균일화를 도모하기 위한 부재이며, 다수의 구멍이 형성된 판상 부재에 의해 구성된다.
또한, 도금 모듈(400)은, 피도금면(Wf-a)이 하방을 향하게 한 상태에서 기판(Wf)을 보유 지지하기 위한 기판 홀더(440)를 구비한다. 기판 홀더(440)는 도시하지 않은 전원으로부터 기판(Wf)에 급전하기 위한 급전 접점을 구비한다. 도금 모듈(400)은 기판 홀더(440)를 승강시키기 위한 승강 기구(442)를 구비한다. 승강 기구(442)는 예를 들어 모터 등의 공지된 기구에 의해 실현할 수 있다. 도금 모듈(400)은 승강 기구(442)를 사용하여 기판(Wf)을 캐소드 영역(422)의 도금액에 침지시키고, 애노드(430)와 기판(Wf) 사이에 전압을 인가함으로써, 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)에 도금 처리를 실시하도록 구성된다.
또한, 도금 모듈(400)은, 피도금면(Wf-a)의 중앙을 수직으로 연장되는 가상적인 회전축 둘레로 기판(Wf)이 회전하도록 기판 홀더(440)를 회전시키기 위한 회전 기구(446)를 구비한다. 회전 기구(446)는 예를 들어 모터 등의 공지된 기구에 의해 실현할 수 있다.
<기판 홀더의 구성>
이어서, 본 실시 형태의 기판 홀더(440)의 상세를 설명한다. 도 4는, 본 실시 형태의 기판 홀더의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 5는, 본 실시 형태의 기판 홀더의 일부를 확대하여 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 기판 홀더(440)는, 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 외주부를 지지하기 위한 지지 기구(460)와, 기판(Wf)을 보유 지지하기 위한 백 플레이트 어셈블리(470)와, 백 플레이트 어셈블리(470)로부터 연직으로 위로 연장되는 회전 샤프트(448)를 구비한다.
백 플레이트 어셈블리(470)는, 지지 기구(460)와 함께 기판(Wf)을 끼움 지지하기 위한 원판상의 플로팅 플레이트(472)를 구비한다. 플로팅 플레이트(472)는 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 이면측에 배치된다. 또한, 백 플레이트 어셈블리(470)는, 플로팅 플레이트(472)를 기판(Wf)의 이면으로부터 이격시키는 방향으로 가압하기 위한 플로팅 기구(490)와, 플로팅 기구(490)에 의한 가압력에 저항하여 플로팅 플레이트(472)를 기판(Wf)의 이면에 압박하기 위한 압박 기구(480)를 구비한다.
압박 기구(480)는, 플로팅 플레이트(472)의 상방에 배치된 원판상의 백 플레이트(474)와, 백 플레이트(474)의 내부에 형성된 유로(476)를 포함한다. 유로(476)는, 백 플레이트(474)의 중앙부로부터 외주부를 향하여 방사상으로 연장되는 제1 유로(476-1)와, 제1 유로(476-1)로부터 백 플레이트(474)의 하면에 개구되도록 상하 방향으로 연장되는 제2 유로(476-2)를 포함한다. 압박 기구(480)는 제2 유로(476-2)에 배치된 다이어프램(484)을 구비한다. 다이어프램(484)은 박막상의 부재이다. 다이어프램(484)의 외주부는 고정 부재(483)에 의해 백 플레이트(474)의 하면에 고정되어 있다. 압박 기구(480)는 다이어프램(484)과 플로팅 플레이트(472) 사이에 배치된, 압박 부재의 일 양태로서의 로드(482)를 구비한다. 로드(482)의 하면은 볼트(481)에 의해 플로팅 플레이트(472)에 고정되어 있고, 로드(482)의 상면은 다이어프램(484)의 하면과 접해 있다. 로드(482)의 상부에는 다이어프램(484)을 끼워 캡(485)이 씌워져 있다. 다이어프램(484)의 중앙부는 캡(485)과 로드(482)에 의해 끼워져 있다. 다이어프램(484), 로드(482) 및 캡(485)은 백 플레이트 어셈블리(470)의 둘레 방향을 따라서 복수 마련되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 플로팅 플레이트(472)와는 별도 부재의 로드(482)가 플로팅 플레이트(472)의 상면에 고정되는 예를 나타내었지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 플로팅 플레이트(472)의 상면에 둘레 방향을 따라서 돌기가 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 돌기가 로드(482)와 마찬가지의 압박 부재로서의 기능을 갖게 된다.
압박 기구(480)는 다이어프램(484)에 유체를 공급하기 위한 유체원(488)을 구비한다. 유체는 공기 등의 기체여도 되고, 물 등의 액체여도 된다. 회전 샤프트(448)에는, 연직 방향을 따라서 연장되는 유로(449)가 형성되어 있고, 유체원(488)은 유로(449)의 상단에 접속되어 있다. 유로(449)의 하단은, 백 플레이트(474)에 형성된 제1 유로(476-1)에 접속되어 있다. 제1 유로(476-1)는 백 플레이트(474)의 중앙으로부터 방사상으로 연장되어 있고, 제2 유로(476-2)를 통해 캡(485)의 상면에 연통되어 있다. 유체원(488)은 유로(449) 및 유로(476)를 통해 다이어프램(484)에 유체를 공급한다. 그러면, 캡(485) 및 로드(482)가 하방으로 압박되고, 이에 의해 플로팅 플레이트(472)가 하방으로 압박된다.
지지 기구(460)는 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 외주부를 지지하기 위한 환상의 지지 부재(462)를 포함한다. 지지 부재(462)는 백 플레이트 어셈블리(470)의 하면 외주부에 돌출하는 플랜지(462a)를 갖는다. 플랜지(462a) 상에는 환상의 시일 부재(464)가 배치된다. 시일 부재(464)는 탄성을 갖는 부재이다. 지지 부재(462)는 시일 부재(464)를 통해 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 외주부를 지지한다. 시일 부재(464)와 플로팅 플레이트(472)로 기판(Wf)을 끼움 지지함으로써, 지지 부재(462)와 기판(Wf) 사이가 시일된다. 시일 부재(464)는 탄성을 가지므로, 압박 기구(480)에 의한 기판(Wf)의 압박력에 따라서 찌부러져서 두께 α가 변화된다.
지지 기구(460)는 지지 부재(462)에 보유 지지된 환상의 클램퍼(466)를 구비한다. 클램퍼(466)는, 기판 홀더(440)에 기판(Wf)을 설치/취출할 때에 백 플레이트 어셈블리(470)를 지지 기구(460)에 대하여 승강시킬 수 있다. 또한, 클램퍼(466)는, 유체원(488)으로부터 다이어프램(484)에 유체가 공급되었을 때에 백 플레이트(474)가 상측 방향(기판(Wf)의 이면으로부터 이격시키는 방향)으로 이동하는 것을 규제할 수 있다. 이하 이 점에 대하여 설명한다.
백 플레이트 어셈블리(470)는 백 플레이트(474)의 상면의 외주부에 환상으로 마련된 슬라이드 링(478)을 구비한다. 슬라이드 링(478)은 백 플레이트(474)와는 독립적으로 둘레 방향으로 이동 가능하도록 되어 있다. 백 플레이트 어셈블리(470)는 슬라이드 링(478)으로부터 클램퍼(466)쪽으로 돌출되는 슬라이드 플레이트(479)를 구비한다.
한편, 클램퍼(466)는 슬라이드 링(478)과 대향하는 면에 갈고리 형상의 절결(466d)이 형성되어 있다. 갈고리 형상의 절결(466d)은, 슬라이드 플레이트(479)가 승강할 수 있도록 상하 방향으로 연장되는 제1 홈(466a)과, 제1 홈(466a)과 연통하여 클램퍼(466)의 둘레 방향을 따라서 연장되는 제2 홈(466b)을 갖는다. 제2 홈(466b)의 상면에는, 유체원(488)으로부터 다이어프램(484)에 유체가 공급되었을 때에 백 플레이트(474)의 상측 방향의 이동에 수반하여 이동하는 슬라이드 플레이트(479)의 상면과 맞닿는 맞닿음면(466c)이 형성된다. 슬라이드 플레이트(479) 및 절결(466d)은 기판 홀더(440)의 둘레 방향을 따라서 복수 마련되어 있다.
기판 홀더(440)에 대하여 기판(Wf)을 설치할 때에는, 백 플레이트 어셈블리(470)는 지지 기구(460)보다 상방에 위치하고 있다. 이 상태에서 지지 기구(460)에 대하여 기판(Wf)이 놓이면, 슬라이드 플레이트(479)의 둘레 방향의 위치를 제1 홈(466a)에 맞춤으로써, 백 플레이트 어셈블리(470)를 지지 기구(460)에 대하여 강하시킬 수 있다. 백 플레이트 어셈블리(470)를 강하시킨 후, 슬라이드 링(478)을 둘레 방향으로 회전시킴으로써 슬라이드 플레이트(479)를 제2 홈(466b)에 끼운다. 이에 의해, 슬라이드 플레이트(479)와 맞닿음면(466c)이 대향하게 되므로, 백 플레이트 어셈블리(470)의 상측 방향으로의 이동이 규제된다.
플로팅 기구(490)는, 플로팅 플레이트(472)로부터 백 플레이트(474)의 관통 구멍(474a)을 통해 상방으로 연장되는 샤프트(492)를 구비한다. 샤프트(492)의 하단은 플로팅 플레이트(472)에 고정되어 있다. 플로팅 기구(490)는 샤프트(492)의 백 플레이트(474)보다 상부에 설치된 플랜지(495)를 구비한다. 플랜지(495)는 볼트(493)에 의해 샤프트(492)의 상단에 설치되어 있다. 플로팅 기구(490)는 관통 구멍(474a)에 마련된 가이드(494)를 구비한다. 가이드(494)는 샤프트(492)의 외경보다도 약간 큰 구멍을 갖고, 관통 구멍(474a)의 상단에 설치되어 있다. 가이드(494)는 샤프트(492)의 승강 방향의 이동을 안내하도록 구성된다. 가이드(494)를 마련함으로써, 플로팅 플레이트(472)와 백 플레이트(474)의 직경 방향의 위치 어긋남이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
플로팅 기구(490)는 가이드(494)의 상면 및 플랜지(495)의 하면에 설치된 압축 스프링(496)를 구비한다. 압축 스프링(496)은 백 플레이트(474)의 상면과 플랜지(495)의 하면 사이에 마련되어도 된다. 압축 스프링(496)은 플랜지(495)를 상방으로 들어 올리는 가압력을 가지므로, 샤프트(492)를 통해 플로팅 플레이트(472)는 기판(Wf)의 이면으로부터 이격되는 방향으로 가압된다.
압박 기구(480)는, 유체원(488)으로부터 유체가 공급되고 있을 때에는, 플로팅 기구(490)에 의한 가압력보다도 강한 힘으로 기판(Wf)을 시일 부재(464)에 압박한다. 압박 기구(480)는 유체원(488)으로부터 공급되는 유체의 압력에 따라서 기판(Wf)의 보유 지지 위치를 변화시킬 수 있다.
유체원(488)으로부터 공급되는 유체의 압력이 증가하면 시일 부재(464)의 찌부러짐량이 증가하므로, 유체원(488)으로부터 공급되는 유체의 압력의 증가와 비례하여 시일 부재(464)의 두께는 얇아진다. 시일 부재(464)의 두께가 얇아진다는 것은, 기판(Wf)의 보유 지지 위치가 하방으로 이동한다는 것이므로, 애노드(430)와 기판(Wf) 사이의 거리가 짧아진다는 것이다. 즉, 유체원(488)으로부터 공급하는 유체의 유량을 조정함으로써, 애노드(430)와 기판(Wf) 사이의 거리를 조정할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 따르면, 기판(Wf)의 종류에 따라서 애노드(430)와 기판(Wf) 사이의 거리를 조정함으로써, 피도금면(Wf-a)에 있어서의 도금막 두께의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 기판 홀더(440)는, 기판(Wf)을 백 플레이트 어셈블리(470)로부터 박리시키는 힘을 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 이면에 부여하도록 구성된 박리 기구(471)를 구비한다. 이하, 박리 기구(471)에 대하여 상세를 설명한다.
<박리 기구의 구성>
도 6은, 본 실시 형태의 기판 홀더의 일부를 확대하여 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더(440)는, 지지 기구(460)에 지지된 받침대(467)와, 받침대(467)에 설치된 콘택트(496)를 구비한다. 받침대(467)는 예를 들어 스테인리스 등의 도전성을 갖는 환상의 부재이다. 콘택트(496)는 받침대(467)의 내주면에 나사 등에 의해 설치된 도전성을 갖는 부재이며, 도시하지 않은 전원과 전기적으로 접속되어 있다. 도 6에는 도시되어 있지 않지만, 복수의 콘택트(496)가 받침대(467)의 내주면을 따라서 배치되어 있다. 콘택트(469)에는 복수의 급전 접점(469-a)이 형성되어 있다. 복수의 급전 접점(469-a)이 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 외주부에 접촉함으로써, 기판(Wf)에 급전된다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 박리 기구(471)는, 백 플레이트 어셈블리(470)의 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 이면에 접촉하는 면(구체적으로는 플로팅 플레이트(472)의 하면)에 개구되는 구멍(473)에 배치된 박리용 부재(475)를 포함한다. 구체적으로는, 본 실시 형태에서는 구멍(473)은 플로팅 플레이트(472)의 하면과 상면을 관통하는 관통 구멍이다. 구멍(473)의 상측 개구는 판상의 받침대(486)에 의해 막혀 있다. 받침대(486)는 볼트(487)에 의해 플로팅 플레이트(472)에 고정되어 있다.
또한, 구멍(473)은, 플로팅 플레이트(472)의 하면에 개구되며 제1 직경을 갖는 제1 구멍(473-a)과, 제1 직경보다 큰 제2 직경을 갖고 있으며 제1 구멍(473-a)과 연통되는 제2 구멍(473-b)을 포함하여 형성되어 있다. 박리용 부재(475)는 제1 직경에 대응하는 사이즈의 박리용 핀(475-a)을 포함하고, 박리용 핀(475-a)에는 제2 직경에 대응하는 사이즈의 플랜지부(475-b)가 형성되어 있다. 박리용 핀(475-a)의 기판(Wf)과 접촉하는 선단 부분은 반구상으로 형성되어 있다. 박리용 부재(475)는 예를 들어 PVC, PP, PPS, PEEK 또는 PTFE 등의 수지, 혹은 대전 방지 그레이드의 수지 등으로 구성할 수 있다.
박리 기구(471)는, 박리용 부재(475)를 플로팅 플레이트(472)의 하면으로부터 돌출시키는 힘을 부여하는 탄성 부재(477)를 구비한다. 탄성 부재(477)는 예를 들어 압축 스프링에 의해 구성할 수 있다. 탄성 부재(477)는 박리용 핀(475-a)의 기단의 중앙 부분에 형성된 구멍에 삽입되어 있고, 구멍의 저면 및 받침대(486)에 설치되어 있다.
본 실시 형태에 따르면, 기판(Wf)이 백 플레이트 어셈블리(470)(플로팅 플레이트(472))에 붙는 것을 억제할 수 있다. 즉, 도금 전처리 등에 의해 기판(Wf)의 표리면이 웨트 상태인 채로 기판 홀더(440)에 기판을 설치하면, 기판(Wf)과 백 플레이트 어셈블리(470) 사이에서 표면 장력에 의한 스티킹(붙음)이 발생하는 경우가 있다. 이 경우, 도금 처리가 종료된 후, 백 플레이트 어셈블리(470)를 상승시켰을 때에 기판(Wf)이 백 플레이트 어셈블리(470)에 붙은 채 상승하고, 그 결과 기판의 반송 불량이 발생할 우려가 있다.
이에 비해 본 실시 형태에 따르면, 도 6에 나타내는 바와 같이 백 플레이트 어셈블리(470)(플로팅 플레이트(472))가 기판(Wf)을 압박한 상태에서는, 탄성 부재(477)가 수축하여 박리용 부재(475)가 구멍(473) 내에 들어가 있다. 이 상태에서 도금 처리가 종료된 후, 백 플레이트 어셈블리(470)를 상승시키면, 탄성 부재(477)가 연장되어 박리용 부재(475)를 압박한다. 그러면, 박리용 핀(475-a)의 플랜지부(475-b)가 제1 구멍(473-a)과 제2 구멍(473-b) 사이의 단차에 접촉할 때까지 박리용 부재(475)가 하방으로 이동한다. 이에 의해, 박리용 부재(475)가 구멍(473)(플로팅 플레이트(472)의 하면의 개구)으로부터 돌출된다. 그 결과, 박리용 부재(475)가 기판(Wf)을 압박하여 백 플레이트 어셈블리(470)로부터 박리시키므로, 기판(Wf)이 백 플레이트 어셈블리(470)에 붙는 것을 억제할 수 있다.
도 7은, 본 실시 형태의 기판 홀더를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 박리 기구(471)는 플로팅 플레이트(472)의 외주부에 둘레 방향을 따라서 복수(본 실시 형태에서는 6개) 마련되어 있다. 박리 기구(471)가 플로팅 플레이트(472)의 외주부에 배치됨으로써, 기판(Wf)과 플로팅 플레이트(472) 사이에 공기를 침입시키기 쉬워지므로, 표면 장력에 의한 기판(Wf)의 붙음을 효율적으로 억제할 수 있다. 또한, 박리 기구(471)가 복수 마련됨으로써, 기판(Wf)이 백 플레이트 어셈블리(470)에 붙는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 탄성 부재(477)를 사용하여 박리용 부재(475)를 플로팅 플레이트(472)의 하면으로부터 돌출시키는 예를 나타내었지만, 이것에 한정되지 않는다. 이하, 박리 기구(471)의 변형예를 설명한다. 상기 실시 형태와 마찬가지의 구성에 대하여는 설명을 생략한다.
도 8은, 변형예의 기판 홀더의 일부를 확대하여 개략적으로 나타내는 사시도이다. 박리 기구(471)는, 상기 실시 형태와 마찬가지의 구멍(473)에 배치된 박리용 부재(475)와, 박리용 부재(475)를 백 플레이트 어셈블리(470)의 하면(플로팅 플레이트(472)의 하면)으로부터 돌출시키는 힘을 부여하는 유체를 공급하기 위한 유체원(488)을 포함한다.
박리용 부재(475)는 제1 구멍(473-a)의 제1 직경에 대응하는 사이즈의 박리용 핀(475-a)을 포함하고, 박리용 핀(475-a)에는 제2 직경에 대응하는 사이즈의 플랜지부(475-b)가 형성되어 있지만, 상기 실시 형태와는 달리, 박리용 핀(475-a)의 기단의 중앙 부분에 구멍이 형성되어 있지 않다. 박리용 부재(475)와 받침대(486) 사이의 공간(491)은, 캡(485), 로드(482) 및 플로팅 플레이트(472)에 형성된 유로(497)를 통해 유로(476)와 연통되어 있다. 이에 의해, 유체원(488)으로부터 공급된 유체가 공간(491)에 유도되도록 되어 있다. 로드(482) 및 플로팅 플레이트(472)에 유로(497)가 형성되어 있는 것에 수반하여, 로드(482)의 하면과 플로팅 플레이트(472)의 상면 사이에는 O링(461)이 개재되어 있으며, 유체가 누설되지 않도록 되어 있다. 또한, 박리용 부재(475)의 플랜지부(475-b)의 측면과 제2 구멍(473-b)의 측면 사이에는 O링(489)이 개재되어 있으며, 유체가 누설되지 않도록 되어 있다.
본 변형예에 의하면, 유체원(488)으로부터 유체가 공급되어 백 플레이트 어셈블리(470)(플로팅 플레이트(472))가 기판(Wf)을 압박한 상태에서는, 박리용 부재(475)가 구멍(473) 내에 들어가 있다. 이 상태에서 도금 처리가 종료된 후, 유체원(488)으로부터 공급되는 유체량을 점차 저감시키면, 압박 기구(480)에 의한 압박력보다도 플로팅 기구(490)에 의한 가압력이 커지고, 백 플레이트 어셈블리(470)가 상승한다. 이 때, 공간(491)에는 여전히 유체원(488)으로부터 유체가 공급되고 있으므로, 박리용 부재(475)가 압박된다. 그러면, 박리용 핀(475-a)의 플랜지부(475-b)가 제1 구멍(473-a)과 제2 구멍(473-b) 사이의 단차에 접촉할 때까지 박리용 부재(475)가 하방으로 이동한다. 이에 의해, 박리용 부재(475)가 구멍(473)(플로팅 플레이트(472)의 하면의 개구)으로부터 돌출된다. 그 결과, 박리용 부재(475)가 기판(Wf)을 압박하여 백 플레이트 어셈블리(470)로부터 박리시키므로, 기판(Wf)이 백 플레이트 어셈블리(470)에 붙는 것을 억제할 수 있다.
도 9는, 변형예의 기판 홀더의 일부를 확대하여 개략적으로 나타내는 사시도이다. 박리 기구(471)는, 백 플레이트 어셈블리(470)의 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 이면에 접촉하는 면에 개구되는 구멍(465)과, 구멍(465)을 통해 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 이면에 기체를 공급하도록 구성된 유체원(488)을 포함한다.
구멍(465)은, 플로팅 플레이트(472)의 하면에 개구되며 제1 직경을 갖는 제1 구멍(465-a)과, 제1 직경보다 큰 제2 직경을 갖고 있으며 제1 구멍(465-a)과 연통되는 제2 구멍(465-b)을 포함하여 형성되어 있다. 구멍(465)(제2 구멍(465-b))은 캡(485), 로드(482), 및 플로팅 플레이트(472)에 형성된 유로(497)를 통해 유로(476)와 연통되어 있다. 이에 의해, 유체원(488)으로부터 공급된 유체가 구멍(465)(제2 구멍(465-b))으로 유도되도록 되어 있다. 로드(482) 및 플로팅 플레이트(472)에 유로(497)가 형성된 것에 수반하여, 로드(482)의 하면과 플로팅 플레이트(472)의 상면 사이에는 O링(461)이 개재되어 있어, 유체가 누설되지 않도록 되어 있다. 또한, 플로팅 플레이트(472)의 하면과 기판(Wf)의 상면 사이에는 O링(463)이 개재되어 있어, 유체가 누설되지 않도록 되어 있다.
본 변형예에 의하면, 도금 처리가 종료된 후, 유체원(488)으로부터 공급되는 유체량을 점차 저감시키면, 압박 기구(480)에 의한 압박력보다도 플로팅 기구(490)에 의한 가압력이 커기제 되고, 백 플레이트 어셈블리(470)가 상승한다. 이 때, 구멍(465)에는 아직 유체원(488)으로부터 기체가 공급되고 있으므로, 제1 구멍(465-a)으로부터 기판(Wf)의 상면에 기체가 공급된다.
이에 의해, 기체가 기판(Wf)을 압박하여 백 플레이트 어셈블리(470)로부터 박리시키므로, 기판(Wf)이 백 플레이트 어셈블리(470)에 붙는 것을 억제할 수 있다.
이상, 몇 가지의 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명해 왔지만, 상기한 발명의 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은, 그 취지를 일탈하지 않고, 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그 등가물이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 범위, 또는 효과의 적어도 일부를 발휘하는 범위에 있어서, 특허 청구 범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소의 임의의 조합 또는 생략이 가능하다.
본원은, 일 실시 형태로서, 도금액을 수용하도록 구성된 도금조와, 피도금면이 하방을 향하게 하여 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 홀더와, 상기 기판 홀더를 승강시키도록 구성된 승강 기구를 포함하고, 상기 기판 홀더는, 상기 기판의 피도금면의 외주부를 지지하도록 구성된 지지 기구와, 상기 기판의 피도금면의 이면측에 배치되고, 상기 지지 기구와 함께 상기 기판을 끼움 지지하도록 구성된 백 플레이트 어셈블리와, 상기 기판을 상기 백 플레이트 어셈블리로부터 박리시키는 힘을 상기 기판의 피도금면의 이면에 부여하도록 구성된 박리 기구를 포함하는, 도금 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 박리 기구는, 상기 백 플레이트 어셈블리의 상기 기판의 피도금면의 이면에 접촉하는 면에 개구되는 구멍에 배치된 박리용 부재와, 상기 박리용 부재를 상기 백 플레이트 어셈블리의 하면으로부터 돌출시키는 힘을 부여하는 탄성 부재를 포함하는, 도금 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 박리 기구는, 상기 백 플레이트 어셈블리의 상기 기판의 피도금면의 이면에 접촉하는 면에 개구되는 구멍에 배치된 박리용 부재와, 상기 박리용 부재를 상기 백 플레이트 어셈블리의 하면으로부터 돌출시키는 힘을 부여하는 유체를 공급하기 위한 유체원을 포함하는, 도금 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 박리 기구는, 상기 백 플레이트 어셈블리의 상기 기판의 피도금면의 이면에 접촉하는 면에 개구되는 구멍을 통해 상기 기판의 피도금면의 이면에 기체를 공급하도록 구성된 유체원을 포함하는, 도금 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 박리 기구는, 상기 백 플레이트 어셈블리의 외주부에 둘레 방향을 따라서 복수 마련되는, 도금 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 백 플레이트 어셈블리는, 상기 기판의 피도금면의 이면측에 배치된 플로팅 플레이트와, 상기 플로팅 플레이트를 상기 기판의 이면으로부터 이격시키는 방향으로 가압하기 위한 플로팅 기구와, 상기 플로팅 기구에 의한 가압력에 저항하여 상기 플로팅 플레이트를 상기 기판의 이면에 압박하기 위한 압박 기구를 포함하고, 상기 박리 기구는, 상기 기판을 상기 플로팅 플레이트로부터 박리시키는 힘을 상기 기판의 피도금면의 이면에 부여하도록 구성되는, 도금 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 압박 기구는, 상기 플로팅 플레이트의 상방에 배치된 백 플레이트와, 상기 백 플레이트의 하면에 개구되도록 상기 백 플레이트의 내부에 형성된 유로와, 상기 유로에 배치된 다이어프램과, 상기 다이어프램과 상기 플로팅 플레이트 사이에 배치된 압박 부재와, 상기 유로를 통해 상기 다이어프램에 유체를 공급하기 위한 유체원을 포함하는, 도금 장치를 개시한다.
또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 플로팅 기구는, 상기 플로팅 플레이트로부터 상기 백 플레이트의 관통 구멍을 통해 상방으로 연장되는 샤프트와, 상기 샤프트의 상기 백 플레이트보다 상부에 설치된 플랜지와, 상기 백 플레이트의 상면 및 상기 플랜지에 설치된 스프링 부재를 포함하는, 도금 장치를 개시한다.
400: 도금 모듈
410: 도금조
440: 기판 홀더
442: 승강 기구
460: 지지 기구
462: 지지 부재
470: 백 플레이트 어셈블리
471: 박리 기구
472: 플로팅 플레이트
473: 구멍
473-a: 제1 구멍
473-b: 제2 구멍
474: 백 플레이트
475: 박리용 부재
475-a: 박리용 핀
475-b: 플랜지부
476: 유로
477: 탄성 부재
480: 압박 기구
482: 로드
484: 다이어프램
488: 유체원
490: 플로팅 기구
492: 샤프트
495: 플랜지
1000: 도금 장치
Wf: 기판
Wf-a: 피도금면

Claims (8)

  1. 도금액을 수용하도록 구성된 도금조와,
    피도금면이 하방을 향하게 하여 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 홀더와,
    상기 기판 홀더를 승강시키도록 구성된 승강 기구
    를 포함하고,
    상기 기판 홀더는,
    상기 기판의 피도금면의 외주부를 지지하도록 구성된 지지 기구와,
    상기 기판의 피도금면의 이면측에 배치되고, 상기 지지 기구와 함께 상기 기판을 끼움 지지하도록 구성된 백 플레이트 어셈블리와,
    상기 기판이 상기 백 플레이트 어셈블리에 붙는 것을 억제하기 위해, 상기 기판을 상기 백 플레이트 어셈블리로부터 박리시키는 힘을 상기 기판의 피도금면의 이면에 부여하도록 구성된 박리 기구
    를 포함하는, 도금 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 박리 기구는, 상기 백 플레이트 어셈블리의 상기 기판의 피도금면의 이면에 접촉하는 면에 개구되는 구멍에 배치된 박리용 부재와, 상기 박리용 부재를 상기 백 플레이트 어셈블리의 하면으로부터 돌출시키는 힘을 부여하는 탄성 부재를 포함하는,
    도금 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 박리 기구는, 상기 백 플레이트 어셈블리의 상기 기판의 피도금면의 이면에 접촉하는 면에 개구되는 구멍에 배치된 박리용 부재와, 상기 박리용 부재를 상기 백 플레이트 어셈블리의 하면으로부터 돌출시키는 힘을 부여하는 유체를 공급하기 위한 유체원을 포함하는,
    도금 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 박리 기구는, 상기 백 플레이트 어셈블리의 상기 기판의 피도금면의 이면에 접촉하는 면에 개구되는 구멍을 통해 상기 기판의 피도금면의 이면에 기체를 공급하도록 구성된 유체원을 포함하는,
    도금 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 박리 기구는, 상기 백 플레이트 어셈블리의 외주부에 둘레 방향을 따라서 복수 마련되는,
    도금 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 백 플레이트 어셈블리는,
    상기 기판의 피도금면의 이면측에 배치된 플로팅 플레이트와,
    상기 플로팅 플레이트를 상기 기판의 이면으로부터 이격시키는 방향으로 가압하기 위한 플로팅 기구와,
    상기 플로팅 기구에 의한 가압력에 저항하여 상기 플로팅 플레이트를 상기 기판의 이면에 압박하기 위한 압박 기구를 포함하고,
    상기 박리 기구는, 상기 기판을 상기 플로팅 플레이트로부터 박리시키는 힘을 상기 기판의 피도금면의 이면에 부여하도록 구성되는,
    도금 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 압박 기구는,
    상기 플로팅 플레이트의 상방에 배치된 백 플레이트와,
    상기 백 플레이트의 하면에 개구되도록 상기 백 플레이트의 내부에 형성된 유로와,
    상기 유로에 배치된 다이어프램과,
    상기 다이어프램과 상기 플로팅 플레이트 사이에 배치된 압박 부재와,
    상기 유로를 통해 상기 다이어프램에 유체를 공급하기 위한 유체원
    을 포함하는,
    도금 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 플로팅 기구는,
    상기 플로팅 플레이트로부터 상기 백 플레이트의 관통 구멍을 통해 상방으로 연장되는 샤프트와,
    상기 샤프트의 상기 백 플레이트보다 상부에 설치된 플랜지와, 상기 백 플레이트의 상면 및 상기 플랜지에 설치된 스프링 부재를 포함하는,
    도금 장치.
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