KR102521420B1 - 도금 장치 - Google Patents

Abstract

콘택트 부재에의 급전 변동이 발생하는 것을 억제한다.
기판 홀더는, 복수의 지주에 의해 현수되어 보유 지지되고, 기판의 피도금면의 외주부를 지지하도록 구성된 막대 형상의 지지 기구와, 기판의 피도금면의 이면측에 배치되고, 지지 기구와 함께 기판을 끼움 지지하도록 구성된 백 플레이트 어셈블리와, 지지 기구에 배치된 콘택트 부재(468)와, 복수의 전원 라인 부재(461)를 구비한다. 콘택트 부재(468)는, 기판의 피도금면의 외주부에 접촉하는 급전 접점, 및 전원과 접속되는 복수의 전원 접속부(469b)를 갖는다. 복수의 전원 라인 부재(461)는 전원으로부터 복수의 지주를 통하여 복수의 전원 접속부(469b)에 접속되고, 전원으로부터 복수의 전원 접속부(469b)까지의 거리가 동등해지도록 배선된다.

Description

도금 장치

본원은, 도금 장치에 관한 것이다.

도금 장치의 일례로서 컵식의 전해 도금 장치가 알려져 있다. 컵식의 전해 도금 장치는, 피도금면이 하방을 향해 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 링 형상의 지지 부재와, 지지 부재에 배치된 링 형상의 콘택트 부재를 구비하고, 콘택트 부재를 통해 기판에 전압을 공급하도록 구성된 전해 도금 장치의 기판 홀더가 개시되어 있다. 이 기판 홀더는, 지지 부재를 현수하여 보유 지지하기 위한 복수의 지주를 통해 전원으로부터 콘택트 부재에 전압을 공급하도록 구성되어 있다.

미국 특허 제7935231호 공보

종래 기술의 기판 홀더는, 콘택트 부재에의 급전 변동이 발생하는 것을 억제한다는 점에서 개선의 여지가 있다.

즉, 종래 기술의 기판 홀더는, 복수의 지주의 하단부가 접속되는 링 형상의 도전성 버스 바를 구비하고 있고, 버스 바와 콘택트 부재를 접촉시킴으로써 콘택트 부재에 급전하도록 구성되어 있다. 이 경우, 기판의 피도금면의 외주부의 원주 방향에 대하여 복수의 지주로부터의 거리가 불균등해지므로, 기판의 피도금면의 외주부의 전위 분포가 불균등해지고, 그 결과, 도금 막 두께의 불균일이 발생할 우려가 있다.

그래서, 본원은, 콘택트 부재에의 급전 변동이 발생하는 것을 억제하는 것을 하나의 목적으로 하고 있다.

일 실시 형태에 의하면, 도금액을 수용하도록 구성된 도금조와,

피도금면이 하방을 향한 상태의 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 홀더와, 상기 기판 홀더를 승강시키도록 구성된 승강 기구를 포함하고,

상기 기판 홀더는, 복수의 지주에 의해 현수되어 보유 지지되고, 상기 기판의 피도금면의 외주부를 지지하도록 구성된 프레임 형상의 지지 기구와, 상기 기판의 피도금면의 이면측에 배치되고, 상기 지지 기구와 함께 상기 기판을 끼움 지지하도록 구성된 백 플레이트 어셈블리와, 상기 지지 기구에 배치된 콘택트 부재이며, 상기 기판의 피도금면의 외주부에 접촉하는 급전 접점, 및 전원과 접속되는 복수의 전원 접속부를 갖는 콘택트 부재와, 상기 전원으로부터 상기 복수의 지주를 통하여 상기 복수의 전원 접속부에 접속되는 복수의 전원 라인 부재이며, 상기 전원으로부터 상기 복수의 전원 접속부까지의 거리가 동등해지도록 배선된, 복수의 전원 라인 부재를 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 전원 라인 부재의 배선 상황을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 실시 형태의 전원 라인 부재를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은, 본 실시 형태의 전원 라인 부재를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는, 본 실시 형태의 전원 라인 부재 및 콘택트 부재의 일부를 확대하여 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 10은, 본 실시 형태의 전원 라인 부재 및 콘택트 부재를 개략적으로 나타내는 분해도이다.
도 11은, 본 실시 형태의 전원 라인 부재 및 콘택트 부재를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 12a는, 본 실시 형태에 의한 기판 홀더와 비교예에 의한 기판 홀더의 12개의 콘택트의 전압 분포를 나타내는 도면이다.
도 12b는, 본 실시 형태에 의한 기판 홀더와 비교예에 의한 기판 홀더의 12개의 콘택트의 전위의 치우침을 나타내는 도면이다.
도 13은, 변형예(3 계통)의 전원 라인 부재의 배선 상황을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14는, 변형예(2 계통)의 전원 라인 부재의 배선 상황을 개략적으로 나타내는 도면이다.

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(600)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 (24)대의 도금 모듈(400)은 동일한 구성이므로, 1대의 도금 모듈(400)만을 설명한다. 본 실시 형태의 도금 모듈의 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 이격시키는 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)을 하방을 향한 상태에서 기판(Wf)을 보유 지지하기 위한 기판 홀더(440)를 구비한다. 기판 홀더(440)는, 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 외주부를 지지하기 위한 링 형상의 지지 기구(460)와, 지지 기구(460)와 함께 기판(Wf)을 끼움 지지하기 위한 백 플레이트 어셈블리(470)와, 백 플레이트 어셈블리(470)로부터 연직되게 상측으로 신장되는 회전 샤프트(448)를 구비한다. 지지 기구(460)는 복수(도 3에는 2개 그려져 있지만 실제는 4개)의 지주(441)에 의해 현수되어 보유 지지되어 있다.

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 신장되는 가상적인 회전축 둘레로 기판(Wf)이 회전하도록 회전 샤프트(448) 둘레로 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, 백 플레이트 어셈블리(470)는 지지 기구(460)와 함께 기판(Wf)을 끼움 지지하기 위한 원판상 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)를 구비한다. 또한, 백 플레이트 어셈블리(470)는 플로팅 기구(490)에 의한 플로팅 플레이트(472)에의 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 중앙부에서 외주부를 향하여 방사상으로 신장되는 제1 유로(476-1)와, 제1 유로(476-1)로부터 백 플레이트(474)의 하면에 개구하도록 상하 방향으로 신장되는 제2 유로(476-2)를 포함한다. 압박 기구(480)는 제2 유로(476-2)에 배치된 다이어프램(484)을 구비한다. 다이어프램(484)은 박막 형상의 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 끼워서 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 따라 복수 마련되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 플로팅 플레이트(472)와는 별도 부재인 로드(482)가 플로팅 플레이트(472)의 상면에 고정되는 예를 나타내었지만, 이에 한정하지 않고, 예를 들어 플로팅 플레이트(472)의 상면에 둘레 방향을 따라 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 신장되는 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 신장되어 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 환상 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 T가 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 이격되는 방향)으로 이동하는 것을 규제할 수 있다. 이하의 점에 대하여 설명한다.

백 플레이트 어셈블리(470)는 백 플레이트(474)의 상면 외주부에 환상으로 마련된 슬라이드 링(478)을 구비한다. 슬라이드 링(478)은 백 플레이트(474)와는 독립적으로 둘레 방향으로 이동 가능하게 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 신장되는 제1 홈(466a)과, 제1 홈(466a)과 연통하여 클램퍼(466)의 둘레 방향을 따라 신장되는 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 따라 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 신장되는 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)을 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 들어올리는 가압력을 가지므로, 샤프트(492)를 통해 플로팅 플레이트(472)는 기판(Wf)의 이면으로부터 이격되는 방향으로 가압시킨다.

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 압력 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 것을 말한다. 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 도금 막 두께의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 4 및 도 5에 있어서 지주(441)는 도시를 생략하고 있다.

<전원 라인 부재 및 콘택트 부재의 구성>

이어서, 전원 라인 부재 및 콘택트 부재의 구성에 대하여 설명한다. 도 6은, 본 실시 형태의 전원 라인 부재의 배선 상황을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7은, 본 실시 형태의 전원 라인 부재를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 8은, 본 실시 형태의 전원 라인 부재를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 또한, 도 7 및 도 8에 있어서는, 설명의 편의상, 지주(441)를 파선으로 도시하고 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더(440)는 지지 기구(460)(지지 부재(462))에 배치된 콘택트 부재(468)를 구비한다. 콘택트 부재(468)는 도금 처리용의 전압을 기판(Wf)에 공급하는 기능을 갖는 부재이다. 구체적으로는, 콘택트 부재(468)는 지지 기구(460)의 둘레 방향을 따라 배치된 복수(본 실시 형태에서는 12개)의 콘택트(469)를 구비한다. 복수의 콘택트(469)는 예를 들어 금 또는 스테인리스 등의 도전성을 갖는 얇은 판 형상의 부재이다. 각 콘택트(469)는 전원과 접속되는 전원 접속부(469b)를 구비한다. 본 실시 형태에서는, 콘택트 부재(468)는 지지 기구(460)의 둘레 방향을 따라 배치된 복수(12개)의 전원 접속부(469b)를 구비하게 된다.

도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더(440)는 전원(443)으로부터 복수의 지주(441)를 통하여 배선된 복수(본 실시 형태에서는 지주(441)의 수에 대응한 4 계통)의 전원 라인 부재(461)를 구비한다. 전원 라인 부재(461)는 예를 들어 구리 등의 도전성을 갖는 부재이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 4 계통의 전원 라인 부재(461)는 각각, 토너먼트 형상으로 분기되어 복수의 전원 접속부(469b)에 접속됨으로써, 전원(443)으로부터 복수의 전원 접속부(469b)까지의 거리가 동등해지도록 배선되어 있다. 이하, 콘택트 부재(468) 및 전원 라인 부재(461)의 구체적인 구조를 설명한다.

도 9는, 본 실시 형태의 전원 라인 부재 및 콘택트 부재의 일부를 확대하여 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 10은, 본 실시 형태의 전원 라인 부재 및 콘택트 부재를 개략적으로 나타내는 분해도이다. 도 11은, 본 실시 형태의 전원 라인 부재 및 콘택트 부재를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 9 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 각 콘택트(469)는 링 형상의 받침대(467)의 내주면에 나사 등에 의해 설치되어 있다. 받침대(467)는 예를 들어 스테인리스 등의 도전성을 갖는 부재이다. 각 콘택트(469)는 받침대(467)를 통해 지지 부재(462)(도 9 내지 도 11에서는 도시하지 않음)에 배치되어 있다. 각 콘택트(469)는 기판(Wf)의 피도금면(Wf-a)의 외주부에 접촉하는 복수의 급전 접점(469a)을 구비한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 받침대(467)와 접촉하는 콘택트(469)의 접촉면이 전원 접속부(469b)에 상당한다.

도 9 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 복수(4 계통)의 전원 라인 부재(461)는 각각, 전원으로부터 지주(441)를 통하여 신장되는 제1 전원 라인(461-1)과, 이하에 설명하는 연결 라인(461-5)을 통해 제1 전원 라인(461-1)과 접속된 제2 전원 라인(461-2)을 구비한다. 도 6 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 제2 전원 라인(461-2)은, 연결 라인(461-5)을 통해 제1 전원 라인(461-1)과 접속되는 제1 접속부(461-2a)를 갖는다. 또한, 제2 전원 라인(461-2)은, 제1 접속부(461-2a)로부터 지지 기구(460)의 둘레 방향을 따라 양측으로 연신되는 제1 연신부(461-2b), 및 제1 연신부(461-2b)의 제1 접속부(461-2a)로부터 등거리의 위치에 마련된 복수(본 실시 형태에서는 2개)의 제2 접속부(461-2c)를 갖는다. 제2 전원 라인(461-2)은, 이하에 설명하는 바와 같이, 복수의 제2 접속부(461-2c)를 통해 복수의 전원 접속부(469b)에 접속된다.

도 9 및 도 11에 도시한 바와 같이, 복수의 전원 라인 부재(461)는 각각, 제1 전원 라인(461-1)과 제2 전원 라인(461-2)을 접속하는 연결 라인(461-5)을 구비한다. 연결 라인(461-5)은 각각, 제2 전원 라인(461-2)의 제1 접속부(461-2a)가 지지 기구(460)의 둘레 방향을 따라 등간격(본 실시 형태에서는 도 6에 나타내는 바와 같이 90° 간격)으로 배치되도록, 제1 전원 라인(461-1)으로부터 지지 기구(460)의 둘레 방향을 따라 신장되어 있다. 연결 라인(461-5)을 마련함으로써, 지주(441)의 배치가 지지 기구(460)의 둘레 방향을 따라 등간격이 아닌 경우에도, 제1 접속부(461-2a)를 지지 기구(460)의 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치할 수 있다.

또한, 복수의 전원 라인 부재(461)는 각각, 제2 전원 라인(461-2)과 접속된 제3 전원 라인(461-3)을 구비한다. 도 6 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 제3 전원 라인(461-3)은, 제2 전원 라인(461-2)의 복수의 제2 접속부(461-2c)와 접속되는 복수의 제3 접속부(461-3a)를 갖는다. 또한, 제3 전원 라인(461-3)은, 제3 접속부(461-3a)로부터 지지 기구(460)의 둘레 방향을 따라 신장되는 제2 연신부(461-3b), 및 제2 연신부(461-3b)의 제3 접속부(461-3a)로부터 등거리의 위치에 마련된 복수(본 실시 형태에서는 3개)의 제4 접속부(461-3c)를 갖는다. 제3 전원 라인(461-3)은, 이하에 설명하는 바와 같이, 복수의 제4 접속부(461-3c)를 통해 복수의 전원 접속부(469b)에 접속된다.

또한, 도 9 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 4 계통의 제3 전원 라인(461-3)은 각각, 제4 접속부(461-3c)를 통해 볼트 등에 의해 도전 부재(465)에 접속되어 있다. 도전 부재(465)는 예를 들어 구리 등의 도전성을 갖는 링 형상의 부재이다. 도전 부재(465)는 볼트 등에 의해 받침대(467)에 접속되어 있다. 이상의 구조에 의해, 전원(443)으로부터 12개의 콘택트(469)에 전압이 인가된다.

본 실시 형태에 따르면, 복수의 전원 라인 부재(461)는 각각, 지지 기구(460)를 지지하는 지주(441)를 통하여 콘택트 부재(468)에 접속되어 있으므로, 기판(Wf)에 대하여 안정적으로 전압을 공급할 수 있다. 즉, 기판(Wf)에 급전하기 위해서는, 전원(443)으로부터 회전 샤프트(448) 및 백 플레이트 어셈블리(470) 내에 전원 라인을 통하여 도전 부재(465) 또는 받침대(467)에 접속하여 콘택트(469)에 전압을 인가하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우, 백 플레이트 어셈블리(470)는 지지 기구(460)에 대하여 승강하므로, 백 플레이트 어셈블리(470)와 지지 기구(460) 사이에 접촉하거나 이격되거나 하는 접점이 발생하고, 그 결과, 접점 불량에 의해 전압 공급의 안정성이 손상될 우려가 있다. 이에 비해, 본 실시 형태에서는, 전원 라인 부재(461)는 백 플레이트 어셈블리(470)가 아니라 지주(441)를 통하도록 배선되어 있으므로, 전원(443)으로부터 기판(Wf)까지의 경로 중에, 접촉되거나 이격되거나 하는 접점이 개재되지 않고, 그 결과, 기판(Wf)에 대하여 안정적으로 전압을 공급할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따르면, 콘택트 부재(468)에의 급전 변동이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이하, 이 점에 대하여 설명한다. 도 12a는, 본 실시 형태에 의한 기판 홀더와 비교예에 의한 기판 홀더의 12개의 콘택트의 전압 분포를 나타내는 도면이다. 도 12b는, 본 실시 형태에 의한 기판 홀더와 비교예에 의한 기판 홀더의 12개의 콘택트의 전위의 치우침을 나타내는 도면이다. 도 12b의 그래프의 종축 CV는, 12개의 콘택트의 전위 표준 편차(STD)를 평균 전위(AVE)로 나눈 것이며, 12개의 콘택트의 전위의 치우침의 정도를 나타내고 있다.

비교예의 기판 홀더는, 본 실시 형태와 마찬가지의 위치에 지주(441)가 마련되어 있고, 지주(441)를 통하여 배선된 전원 라인이 직접 링 형상의 도전 부재에 접속되고, 도전 부재로부터 받침대를 통해 콘택트 부재(12개의 콘택트)에 접속되어 있다. 도 12a의 비교예의 기판 홀더의 전압 분포 α에 나타내는 바와 같이, 지주(441)에 가까운 위치에 배치된 콘택트의 전압이 높아지고, 지주(441)로부터 먼 위치에 배치된 콘택트의 전압이 낮아져 있다. 또한, 도 12b에 나타내는 바와 같이 비교예의 기판 홀더는 12개의 콘택트의 전위의 치우침이 커져 있다. 이것은, 전원(443)으로부터 12개의 콘택트까지의 배선 길이가 다르기 때문이라고 생각된다. 이에 비해, 본 실시 형태의 기판 홀더(440)에서는, 전원(443)으로부터 콘택트 부재(12개의 콘택트)까지의 배선 길이가 동등하므로, 도 12a의 전압 분포 β에 나타내는 바와 같이, 12개의 콘택트에 대하여 균등하게 전압이 공급되고 있다. 또한, 도 12b에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 기판 홀더(440)는 12개의 콘택트의 전위의 치우침이 작아져 있다. 이상으로부터, 본 실시 형태에 따르면, 콘택트 부재(468)에의 급전 변동이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

상기 실시 형태는, 4개의 지주(441)에 대응하는 4 계통의 전원 라인 부재(461)가 마련되는 예를 나타내었지만, 전원 라인 부재(461)의 수는 임의이다. 도 13은, 변형예(3 계통)의 전원 라인 부재의 배선 상황을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 지주(441)가 3개인 경우, 3 계통의 전원 라인 부재(461)가 마련된다. 3 계통의 전원 라인 부재(461)는 각각, 상기 실시 형태와 마찬가지의 제1 전원 라인(461-1), 제2 전원 라인(461-2) 및 제3 전원 라인(461-3)을 구비한다. 본 변형예에 의하면, 상기 실시 형태와 마찬가지로 전원(443)으로부터 콘택트 부재(12개의 콘택트)까지의 배선 길이가 동등하므로, 콘택트 부재에의 급전 변동이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 가령 3개의 지주(441)의 위치가 지지 기구(460)의 둘레 방향을 따라 등간격이 아닌 경우에는, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 연결 라인(461-5)을 마련할 수 있다.

도 14는, 변형예(2 계통)의 전원 라인 부재의 배선 상황을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 지주(441)가 2개인 경우, 2 계통의 전원 라인 부재(461)가 마련된다. 2 계통의 전원 라인 부재(461)는 각각, 상기 실시 형태와 마찬가지의 제1 전원 라인(461-1), 제2 전원 라인(461-2) 및 제3 전원 라인(461-3)을 구비한다. 또한, 2 계통의 전원 라인 부재(461)는 각각, 제3 전원 라인(461-3)과 접속된 제4 전원 라인(461-4)을 구비한다. 제4 전원 라인(461-4)은, 제3 전원 라인(461-3)의 복수의 제4 접속부(461-3c)와 접속되는 복수의 제5 접속부(461-4a), 제5 접속부(461-4a)로부터 지지 기구(460)의 둘레 방향을 따라 신장되는 제3 연신부(461-4b), 및 제3 연신부(461-4b)의 제5 접속부(461-4a)로부터 등거리의 위치에 마련된 복수의 제6 접속부(461-4c)를 갖는다. 제4 전원 라인(461-4)은, 복수의 제6 접속부(461-4c)를 통해 복수의 전원 접속부(469b)에 접속된다. 본 변형예에 의하면, 상기 실시 형태와 마찬가지로 전원(443)으로부터 콘택트 부재(12개의 콘택트)까지의 배선 길이가 동등하므로, 콘택트 부재에의 급전 변동이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 가령 2개의 지주(441)의 위치가 지지 기구(460)의 둘레 방향을 따라 등간격이 아닌 경우에는, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 연결 라인(461-5)을 마련할 수 있다.

이상, 몇가지의 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명해왔지만, 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 향한 상태의 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 홀더와, 상기 기판 홀더를 승강시키도록 구성된 승강 기구를 포함하고, 상기 기판 홀더는, 복수의 지주에 의해 현수되어 보유 지지되고, 상기 기판의 피도금면의 외주부를 지지하도록 구성된 막대 형상의 지지 기구와, 상기 기판의 피도금면의 이면측에 배치되고, 상기 지지 기구와 함께 상기 기판을 끼움 지지하도록 구성된 백 플레이트 어셈블리와, 상기 지지 기구에 배치된 콘택트 부재이며, 상기 기판의 피도금면의 외주부에 접촉하는 급전 접점, 및 전원과 접속되는 복수의 전원 접속부를 갖는 콘택트 부재와, 상기 전원으로부터 상기 복수의 지주를 통하여 상기 복수의 전원 접속부에 접속되는 복수의 전원 라인 부재이며, 상기 전원으로부터 상기 복수의 전원 접속부까지의 거리가 동등해지도록 배선된, 복수의 전원 라인 부재를 포함하는, 도금 장치를 개시한다.

또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 복수의 전원 라인 부재는 각각, 상기 전원으로부터 상기 지주를 통하여 신장되는 제1 전원 라인과, 상기 제1 전원 라인과 접속되는 제1 접속부, 상기 제1 접속부로부터 상기 지지 기구의 둘레 방향을 따라 양측으로 연신되는 제1 연신부, 및 상기 제1 연신부의 상기 제1 접속부로부터 등거리의 위치에 마련된 복수의 제2 접속부를 갖고, 상기 복수의 제2 접속부를 통해 상기 복수의 전원 접속부에 접속되는 제2 전원 라인을 포함하는, 도금 장치를 개시한다.

또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 복수의 전원 라인 부재는 각각, 상기 제2 전원 라인의 상기 복수의 제2 접속부와 접속되는 복수의 제3 접속부, 상기 제3 접속부로부터 상기 지지 기구의 둘레 방향을 따라 신장되는 제2 연신부, 및 상기 제2 연신부의 상기 제3 접속부로부터 등거리의 위치에 마련된 복수의 제4 접속부를 갖고, 상기 복수의 제4 접속부를 통해 상기 복수의 전원 접속부에 접속되는 제3 전원 라인을 더 포함하는, 도금 장치를 개시한다.

또한, 본원은, 일 실시 형태로서, 상기 복수의 전원 라인 부재는 각각, 상기 제2 전원 라인의 상기 제1 접속부가 상기 지지 기구의 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치되도록, 상기 제1 전원 라인으로부터 상기 지지 기구의 둘레 방향을 따라 신장되어 상기 제1 접속부와 연결되는 연결 라인을 더 포함하는, 도금 장치를 개시한다.

400: 도금 모듈
410: 도금조
420: 멤브레인
430: 애노드
440: 기판 홀더
441: 지주
442: 승강 기구
443: 전원
446: 회전 기구
448: 회전 샤프트
460: 지지 기구
461: 전원 라인 부재
461-1: 제1 전원 라인
461-2: 제2 전원 라인
461-2a: 제1 접속부
461-2b: 제1 연신부
461-2c: 제2 접속부
461-3: 제3 전원 라인
461-3a: 제3 접속부
461-3b:　제2 연신부
461-3c: 제4 접속부
461-5: 연결 라인
462: 지지 부재
465: 도전 부재
467: 받침대
468: 콘택트 부재
469: 콘택트
469a: 급전 접점
469b: 전원 접속부
470: 백 플레이트 어셈블리
1000: 도금 장치
Wf: 기판
Wf-a: 피도금면

Claims (5)

1. 도금액을 수용하도록 구성된 도금조와,
   피도금면이 하방을 향한 상태의 기판을 보유 지지하도록 구성된 기판 홀더와,
   상기 기판 홀더를 승강시키도록 구성된 승강 기구
   를 포함하고,
   상기 기판 홀더는,
   복수의 지주에 의해 현수되어 보유 지지되고, 상기 기판의 피도금면의 외주부를 지지하도록 구성된 프레임 형상의 지지 기구와,
   상기 기판의 피도금면의 이면측에 배치되고, 상기 지지 기구와 함께 상기 기판을 끼움 지지하도록 구성된 백 플레이트 어셈블리와,
   상기 지지 기구의 둘레 방향을 따라 배치된 복수의 콘택트 부재이며, 각 콘택트 부재는, 상기 기판의 피도금면의 외주부에 접촉하는 급전 접점, 및 전원과 접속되는 전원 접속부를 갖는 콘택트 부재와,
   상기 전원으로부터 상기 복수의 지주를 통하여 상기 전원 접속부에 접속되는 복수의 전원 라인 부재이며, 상기 전원으로부터 상기 전원 접속부까지의 각 거리가 동등해지도록 배선된, 복수의 전원 라인 부재와,
   상기 백 플레이트 어셈블리에 설치되어 있는 회전 샤프트와,
   상기 회전 샤프트를 회전시키기 위한 회전 기구
   를 포함하고,
   상기 복수의 전원 라인 부재는 각각,
   상기 전원으로부터 상기 지주를 통하여 신장되는 제1 전원 라인과,
   상기 제1 전원 라인과 접속되는 제1 접속부, 상기 제1 접속부로부터 상기 지지 기구의 둘레 방향을 따라 양측으로 연신되는 제1 연신부, 및 상기 제1 연신부의 상기 제1 접속부로부터 등거리의 위치에 마련된 복수의 제2 접속부를 갖고, 상기 복수의 제2 접속부를 통해 상기 전원 접속부에 접속되는 제2 전원 라인
   을 포함하는,
   도금 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전원 라인 부재는 각각,
   상기 제2 전원 라인의 상기 복수의 제2 접속부와 접속되는 복수의 제3 접속부, 상기 제3 접속부로부터 상기 지지 기구의 둘레 방향을 따라 신장되는 제2 연신부, 및 상기 제2 연신부의 상기 제3 접속부로부터 등거리의 위치에 마련된 복수의 제4 접속부를 갖고, 상기 복수의 제4 접속부를 통해 상기 전원 접속부에 접속되는 제3 전원 라인을 더 포함하는,
   도금 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 전원 라인 부재는 각각,
   상기 제2 전원 라인의 상기 제1 접속부가 상기 지지 기구의 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치되도록, 상기 제1 전원 라인으로부터 상기 지지 기구의 둘레 방향을 따라 신장되어 상기 제1 접속부와 연결되는 연결 라인을 더 포함하는,
   도금 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 전원 라인 부재는 각각 판상의 도전성 부재인,
   도금 장치.
5. 삭제

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