WO2024176552A1 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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WO2024176552A1
WO2024176552A1 PCT/JP2023/042345 JP2023042345W WO2024176552A1 WO 2024176552 A1 WO2024176552 A1 WO 2024176552A1 JP 2023042345 W JP2023042345 W JP 2023042345W WO 2024176552 A1 WO2024176552 A1 WO 2024176552A1
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action
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plating
fluid
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English (en)
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敦士 絹野
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Screen Holdings Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/06—Suspending or supporting devices for articles to be coated
    • C25D17/08—Supporting racks, i.e. not for suspending
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/04—Removal of gases or vapours ; Gas or pressure control

Definitions

  • This invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method that use a fluid to perform a predetermined operation on a substrate, such as a printed wiring board or a glass substrate.
  • a substrate such as a printed wiring board or a glass substrate.
  • using a fluid here is not limited to a direct application of a fluid to a substrate, but is a comprehensive concept that refers to any operation in which a fluid is involved in some way.
  • Patent Document 1 describes a device that performs plating processing by immersing a substrate in a plating solution.
  • a plating device one end of the substrate that is transported to a processing tank that stores the plating solution is held by a clamp equipped with a cathode electrode. The clamp moves, and the substrate is plated while being transported within the processing tank.
  • the peripheral edge of the substrate is gripped by a ring-shaped substrate holder that is provided with a cathode electrode and has an opening in the center.
  • the substrate holder is then suspended and immersed in a treatment tank that stores plating solution, thereby treating the substrate with the plating solution.
  • a processing operation using a fluid may be performed on the substrate.
  • a fluid such as a purge gas
  • fluid piping tends to be thicker and less flexible. For this reason, there is a demand for technology that can ensure a flow path that can reliably circulate the fluid required for operation without impeding the movement of the action part, even when the action part moves significantly.
  • technology has not yet been established.
  • This invention has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a technology for a substrate processing apparatus and substrate processing method in which operations are performed using a fluid, which can reliably form a flow path for the fluid required for operation without impeding the movement, even in a configuration in which the action part moves significantly.
  • One aspect of the present invention is a substrate processing apparatus including an action unit positioned at a first position and performing a predetermined operation on a substrate using a fluid, a movement mechanism for moving the action unit between the first position and a second position that are different from each other, and a flow path forming unit that is connected to the action unit positioned at the first position and forms a flow path through which the fluid flows.
  • the flow path forming unit has a moving pipe that moves integrally with the action unit by the movement mechanism, a fixed pipe that is connected to a distribution source of the fluid and does not follow the movement of the action unit by the movement mechanism, and a connection mechanism that connects the moving pipe and the fixed pipe when the action unit is positioned at the first position and releases the connection when the action unit moves away from the first position.
  • Another aspect of the present invention is a substrate processing method including the steps of moving an action part, which performs a predetermined operation on a substrate, between a first position and a second position that are different from each other, by a moving mechanism, and the action part positioned at the first position performing the predetermined operation using a fluid.
  • the action part is provided with a moving pipe that moves integrally with the action part by the moving mechanism, and a fixed pipe that is connected to a circulation source of the fluid and does not follow the movement of the action part by the moving mechanism.
  • a connection mechanism connects the moving pipe and the fixed pipe, and when the action part moves away from the first position, the connection mechanism releases the connection.
  • the piping that constitutes the fluid flow path is divided into a movable piping and a fixed piping.
  • the movable piping moves in conjunction with the movement of the action part, while the fixed piping is connected to a fluid distribution source and does not follow the movement of the action part. This prevents the piping from impeding the movement of the action part.
  • the action part is in a first position where a fluid flow path is required for the action part to operate, the movable piping and the fixed piping are connected by a connection mechanism, thereby forming a fluid flow path. As a result, it becomes possible to realize an operation using a fluid by the action part.
  • the piping that serves as the fluid flow path is not always connected, but rather, when the fluid is in a first position required for operation, a moving piping that moves integrally with the action part is temporarily connected to a fixed piping that does not move with the action part and is connected to a fluid flow source. Therefore, the piping does not impede the movement of the action part, and the necessary fluid flow path can be reliably formed during operation.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a plating apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • 1 is a diagram showing a schematic configuration of a plating apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of the plating apparatus.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a chuck mechanism.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a chuck mechanism.
  • FIG. 4 is a diagram showing a schematic side view of a main part of a chuck mechanism.
  • FIG. 4 is a diagram showing a schematic side view of a main part of a chuck mechanism.
  • 1 is a flowchart showing a plating process.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the movement of each part during processing.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the movement of each part during processing.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the movement of each part during processing.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the movement of each part during processing.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the movement of each part during processing.
  • 4A to 4C are three orthographic views showing the structure of the cover.
  • 11A and 11B are diagrams illustrating airflow control in the cover.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a joint mechanism in the exhaust system.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a joint mechanism in the air supply system.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a plating apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A and 1B are diagrams showing the schematic configuration of a plating apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of the plating apparatus.
  • the plating apparatus 1 is an apparatus for forming a metal (e.g., gold) film by electrolytic plating on at least one main surface of various substrates S, such as semiconductor substrates, printed wiring substrates, and glass substrates (hereinafter simply referred to as "substrates").
  • substrates S such as semiconductor substrates, printed wiring substrates, and glass substrates (hereinafter simply referred to as "substrates").
  • substrates S such as semiconductor substrates, printed wiring substrates, and glass substrates
  • FIG. 1A an XYZ Cartesian coordinate system is defined as shown in FIG. 1A.
  • FIG. 1A is a diagram showing a side view of the plating apparatus 1, and the direction that is horizontal and perpendicular to the paper surface of FIG.
  • FIG. 1A is the X direction, and the direction that is horizontal and perpendicular to the X direction and parallel to the paper surface of FIG. 1A is the Y direction.
  • the vertical direction is the Z direction.
  • the dashed arrows attached near each member indicate the movement direction of the member.
  • the plating apparatus 1 has a structure in which each part described below is assembled to a housing 10 formed by combining multiple frame members. Note that in FIG. 1A and the following figures, the description of some components may be omitted as appropriate to avoid cluttering the drawings. Specifically, components that contribute relatively little to the establishment of the invention and whose structure is such that appropriate publicly known technology can be applied and no special explanation is considered to be required may be omitted from the illustration. For example, a holding mechanism for holding parts, a cover for covering the parts, and a mechanism for attaching them to the housing 10 fall into this category.
  • the plating device 1 is provided with a transport section 2 that transports the substrate S along the Y direction.
  • the transport section 2 includes a plurality of transport rollers 21 arranged along the Y direction.
  • the transport rollers 21 are supported by a support mechanism (not shown) so that they can rotate freely about the X direction as their axial direction.
  • a rotary motor 23 is coupled to the rotation shaft of the transport roller 21.
  • the transport drive section 22 rotates the rotary motor 23 in response to a control command from the control section 9 (described later), so that the transport section 2 transports the substrate S in the Y direction in a horizontal position.
  • the rectangular substrate S is transported with one of the four sides at the front.
  • the transport direction of the substrate S is represented by the symbol Dt.
  • the substrate S is transported in a straight line in the Y direction while maintaining a horizontal position. Therefore, the transport direction Dt is equal to the Y direction.
  • some of the transport rollers 21 may be driven rollers to which no drive source is connected.
  • the plating apparatus 1 further includes an entrance section 3, a plating processing section 4, a rinsing processing section 5, an unloading section 6, a power supply section 7, and a control section 9.
  • the entrance section 3, the plating processing section 4, the rinsing processing section 5, and the unloading section 6 are arranged in this order along the transport direction Dt (Y direction) of the substrate by the transport section 2. That is, in this plating apparatus 1, the substrate S is subjected to the necessary processing in each of the above-mentioned processing sections while being transported in the Y direction by the transport section 2.
  • the loading section 3 receives and temporarily holds the unprocessed substrate S transported from the outside, and supplies the substrate S to the plating processing section 4 at the required timing.
  • the plating processing section 4 is the processing main body that carries out the plating method according to the present invention, and performs plating processing by immersing the substrate S in a plating solution. The configuration of the plating processing section 4 will be described in detail later.
  • the rinsing treatment section 5 comprises a rinsing tank 51, a tray 52, and a rinsing liquid supply/discharge section 59.
  • the rinsing tank 51 has an internal space of a necessary and sufficient size to accommodate the substrate S, and nozzles (not shown) are disposed in the internal space for spraying rinsing liquid toward the upper and lower surfaces of the substrate S.
  • An opening is provided on the Y-direction side surface of the rinsing tank 51 at a portion that overlaps with the transport path P.
  • Shutters 51a and 51b are provided for the opening so as to be able to be opened and closed freely.
  • the tray 52 is disposed below the rinse tank 51 and receives the rinse liquid spilled from the rinse tank 51.
  • the rinse liquid supply/discharge unit 59 supplies rinse liquid to the nozzles in the rinse tank 51 as necessary, and also discharges rinse liquid from the rinse tank 51.
  • the rinse processing unit 5 performs a rinse process on the substrate S immersed in the plating liquid in the plating processing unit 4. Water, for example, is used as the rinse liquid.
  • the discharge unit 6 temporarily holds the substrate S sent out from the rinse processing unit 5 after the rinse process until it is removed to a post-processing step by an external transport device.
  • the power supply unit 7 supplies the necessary power to each part of the apparatus.
  • the control unit 9 controls each part of the apparatus configured as described above, and causes the plating apparatus 1 to perform predetermined processing.
  • the hardware configuration of the control unit 9 may be the same as that of a general computer device, for example.
  • the control unit 9 may include a CPU (Central Processing Unit) 91, memory 92, storage 93, input unit 94, display unit 95, interface unit 96, etc.
  • CPU Central Processing Unit
  • Memory 92 temporarily stores various data generated during processing.
  • Storage 93 stores various data and control programs 931 on a long-term basis.
  • Input unit 94 and display unit 95 perform user interface functions.
  • Interface unit 96 handles communication with external devices, etc.
  • the CPU 91 reads and executes a control program 931 pre-stored in the storage 93, and based on this, controls each part of the device to perform a predetermined operation, thereby realizing various operations described below.
  • the CPU 91 realizes in software functional blocks such as a transport control unit 911 that controls the operation of the transport unit 2, a chuck control unit 912 that controls the operation of the chuck unit 40 described below, a supply and discharge control unit 913 that controls the supply sources of various fluids and manages their supply and discharge, and a flow control unit 914 that controls valves on the piping to adjust the flow rate of the circulating fluid.
  • these functional blocks may be configured as dedicated hardware, for example.
  • FIG. 1B is a front view showing the schematic configuration of the plating processing section.
  • the plating processing section 4 includes a plating tank 41, vats 42 and 44, a chuck section 40, a cleaning mechanism 48, and a plating liquid supply/discharge section 49.
  • the plating tank 41 is capable of storing plating liquid in an internal space having a size sufficient to accommodate the substrate S.
  • the vat 42 is disposed below the plating tank 41 and receives spilled plating liquid.
  • the chuck section 40 is disposed above the plating tank 41 and holds the substrate S to be plated.
  • the vat 44 is disposed adjacent to the vat 42 below the plating tank 41 on the (-Y) side.
  • the cleaning mechanism 48 cleans the chuck section 40 with an appropriate cleaning liquid (e.g., water).
  • the cleaning mechanism 48 includes a cleaning nozzle 481 provided in the vat 44 and a cleaning liquid supply/discharge section 482 that supplies cleaning liquid to the cleaning nozzle 481.
  • the plating solution supply/discharge unit 49 supplies plating solution to the plating tank 41 and discharges plating solution from the plating tank 41 in response to control commands from the supply/discharge control unit 913 of the control unit 9.
  • openings are provided on the (-Y) side and (+Y) side of plating tank 41 at portions that overlap with transport path P.
  • Shutters 41a, 41b that can be opened and closed are provided at these openings.
  • substrate S transported along transport path P by transport unit 2 can pass through the openings provided on the sides of plating tank 41. This makes it possible to transport unprocessed substrates S into plating tank 41 and to transport processed substrates S out of plating tank 41.
  • the opening on the side of the plating tank 41 is closed.
  • the transport path P for the substrate S is blocked, but the plating solution can be stored inside the plating tank 41 beyond the height of the opening.
  • the shutter 41a is closed and the internal space of the plating tank 41 is filled with plating solution L, so that the substrate S is immersed in the plating solution L and plated.
  • the shutters 41a, 41b and a drain port (not shown) on the plating tank 41 are opened to drain the plating solution, and the substrate S after plating is transported to the rinsing section 5.
  • the shutters 41a, 41b may be opened and closed independently of each other, or may be opened and closed integrally.
  • An anode electrode 45 is disposed above the transport path P in the plating tank 41.
  • the anode electrode 45 is electrically connected to the power supply unit 7.
  • a sufficient amount of plating liquid L is stored in the plating tank 41 so that the anode electrode 45 comes into contact with the liquid.
  • a cathode electrode is provided on the chuck mechanism that holds the substrate S in the plating tank 41.
  • a DC voltage is applied between these electrodes from the power supply unit 7, forming a coating on the surface of the substrate S by electrolytic plating.
  • each chuck part 40 has at least one chuck mechanism 400, a support frame 430 that supports the chuck mechanism 400, and a movement mechanism 43 that moves the support frame 430 in the Y direction.
  • the support frame 430 is supported so as to be freely movable in the Y direction by a moving mechanism 43 attached to the upper frame 11, one of the frame members constituting the housing 10. More specifically, the moving mechanism 43 includes a guide rail 431 fixed to the upper frame 11 above the plating processing section 4 and extending in the Y direction, a slider 432 engaged with the guide rail 431, and a drive source (not shown) that moves the slider 432 in the Y direction along the guide rail 431.
  • an appropriate linear mechanism such as a linear motor, a linear guide mechanism, a chain drive mechanism, or a belt drive mechanism, can be applied.
  • a single-axis robot in which these configurations are integrated in advance can be preferably applied.
  • the support frame 430 is connected to the lower end of the slider 432, and the chuck mechanism 400 is fixed to the support frame 430. Therefore, when the slider 432 moves in the Y direction along the guide rail 431, the support frame 430 and the chuck mechanism 400 attached thereto move integrally in the Y direction. In other words, the movement mechanism 43 operates in response to a control command from the control unit 9 to move the slider 432, thereby moving the chuck mechanism 400 in the Y direction.
  • three sets of chuck mechanisms 400 are attached to one support frame 430 in a line in the Y direction. These move integrally in the Y direction as the support frame 430 moves. This allows each chuck mechanism 400 to move back and forth in the Y direction between a "plating position" P1 located above the plating tank 41 and a "cleaning position” P2 located above the vat 44.
  • the chuck mechanism 400 at the plating position P1 is shown by a solid line
  • the chuck mechanism 400 at the cleaning position P2 is shown by a dotted line.
  • the chuck mechanism 400 grips the substrate S to stably maintain the position of the substrate S in the plating tank 41, while electrically contacting the built-in cathode electrode with one main surface of the substrate S. A DC voltage is then applied between the anode electrode 45 and the cathode electrode to form a coating on that one main surface by electrolytic plating.
  • the coating is formed on the upper one of the two main surfaces of the substrate S, i.e., the top surface.
  • the chuck mechanisms 400 grip the substrate S at both ends in the X direction, i.e., at both ends in the width direction perpendicular to the transport direction Dt. Then, most of the substrate S at both ends in the X direction is gripped by a plurality of chuck mechanisms 400 provided along the Y direction, i.e., the transport direction Dt of the substrate S.
  • the chuck mechanisms 400 By gripping the substrate S, the chuck mechanisms 400 not only contribute to stably maintaining its position, but also apply a uniform electric potential over a wide area by contacting the cathode electrode 412 (described below) that extends in the Y direction with the substrate S. This makes it possible for the plating apparatus 1 to form a plating film with good uniformity on the substrate S.
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams showing the general configuration of the chuck mechanism. Also, FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the main parts of the chuck mechanism as viewed from the side. More specifically, FIG. 3A is a perspective view showing the structure of chuck mechanism 400, and FIG. 3B is a diagram showing the state in which chuck mechanism 400 grips substrate S. Also, FIG. 4A is a side view showing chuck mechanism 400 before gripping substrate S, and FIG. 4B is a side view showing chuck mechanism 400 when gripping substrate S.
  • the explanation will be given mainly by way of example of the chuck mechanism 400 that holds the (-X) side end of the substrate S.
  • the operation of the chuck mechanism 400 is controlled by the chuck control unit 912 of the control unit 9.
  • the chuck mechanism 400 grips the X-direction end of the substrate S with an upper chuck 411 and a lower chuck 421, which can be raised and lowered independently of each other.
  • the upper chuck 411 and the lower chuck 421 are each elongated flat members extending in the Y direction.
  • the lower surface 411b of the upper chuck 411 abuts against the (-X) side end of the upper surface Sa of the substrate S
  • the upper surface 421a of the lower chuck 421 abuts against the (-X) side end of the lower surface Sb of the substrate S, thereby gripping the substrate S.
  • a cathode electrode 412 is attached to the lower surface 411b of the upper chuck 411, and the cathode electrode 412 comes into contact with the upper surface Sa of the substrate S.
  • a seal member 415 made of an elastic material and having a ring shape is provided on the lower surface 411b of the upper chuck 411 so as to surround the periphery of the cathode electrode 412.
  • the lower chuck 421 not only determines the position of the substrate S in the height direction (Z direction), but also acts as a backup when the cathode electrode 412 provided on the upper chuck 411 contacts the substrate S. This ensures that the height position of the substrate S is stably maintained and that electrical contact between the cathode electrode 412 and the substrate upper surface Sa is ensured.
  • a shaft member 413 extending in the Z direction is attached to the upper surface 411a of the upper chuck 411, and the shaft member 413 is supported by a lifting mechanism 414 so that it can be raised and lowered.
  • the upper chuck 411 is fixed to the shaft member 413 using a screw, for example, and is detachable (i.e. replaceable).
  • the lifting mechanism 414 has an appropriate linear motion mechanism such as an air cylinder, a solenoid, a linear motor, or a ball screw mechanism, and raises and lowers the shaft member 413. This raises and lowers the upper chuck 411 attached to the lower end of the shaft member 413.
  • the unit integrally formed including the upper chuck 411, the shaft member 413, the lifting mechanism 414, etc. is referred to as the "upper chuck unit 410.”
  • a shaft member 423 extending in the Z direction is attached to the upper surface 421a of the lower chuck 421, and the shaft member 423 is supported by a lifting mechanism 424 so that it can be raised and lowered.
  • the lower chuck 421 is fixed to the shaft member 423 using, for example, a screw, and is detachable.
  • the lifting mechanism 424 has an appropriate linear motion mechanism, such as an air cylinder, a solenoid, a linear motor, or a ball screw mechanism, and raises and lowers the shaft member 423. This raises and lowers the lower chuck 421 attached to the lower end of the shaft member 423.
  • the unit integrally formed including the lower chuck 421, the shaft member 423, the lifting mechanism 424, etc. is referred to as the "lower chuck unit 420.”
  • the upper chuck unit 410 is attached to the support member 401. Specifically, the upper chuck unit 410 is fixed to the support member 401 via a fixing member 404. Therefore, the upper chuck 411 can only move up and down relative to the support member 401.
  • the lower chuck unit 420 is attached to the support member 401 via a moving mechanism 402. Specifically, the support member 403 to which the lower chuck unit 420 is attached is connected to the movable part of the moving mechanism 402, which moves in the X direction.
  • the moving mechanism 402 has an appropriate linear mechanism, such as an air cylinder, a solenoid, an air cylinder, a linear motor, or a ball screw mechanism, and its main body is fixed to the support member 401.
  • a guide rail 405 is provided at the bottom of the support member 401, and a slider 406 engaged with the guide rail 405 is connected to the lower chuck unit 420.
  • the lower chuck unit 420 can move in the X direction within a movable range defined by a stopper (not shown). Therefore, the lower chuck 421 can move up and down relative to the support member 401 by operating the lifting mechanism 424, and can move forward and backward in the X direction by the advance/retract mechanism 402.
  • the (+X) side tip of the lower chuck 421 is located on the (+X) side of the end face of the substrate S, and the upper surface 421a of the lower chuck 421 can support the lower surface Sb of the substrate S.
  • the (+X) side tip of the lower chuck 421 is retreated to the (-X) side of the end face of the substrate S. This prevents the lower chuck 421 from coming into contact with the substrate S when it is raised or lowered.
  • the upper chuck 411 and the lower chuck 421 cooperate to grip the substrate S in the plating tank 41.
  • the upper chuck 411 and the lower chuck 421 are lowered from the chuck mechanism 400 of the chuck section 40 positioned at the plating position into the plating tank 41 (FIG. 4A), and grip the edge of the substrate S at the same height as the substrate S supported and stationary by the transport rollers 21 in the plating tank 41 (FIG. 4B). Therefore, the substrate S is held in a horizontal position with a flat upper surface in the plating tank 41.
  • the Z direction position of the upper chuck 411 and the lower chuck 421 at this time, as shown in FIG. 4B, will be referred to as the "lower position" below.
  • the main parts of the chuck mechanism 400 are housed inside the cover 460.
  • the cover 460 has a roughly rectangular box shape, and its internal space houses the movable mechanisms (chuck drive mechanisms) such as the lifting mechanisms 414, 424 and the advance/retract mechanism 402.
  • An opening is provided on the underside of the cover 460, from which shaft members 413, 423 protrude downward, and upper and lower chucks 411, 421 are attached to the lower ends thereof, respectively.
  • This cover 460 is provided to protect the movable mechanism from corrosive gases generated from the plating solution stored in the plating tank 41, and to prevent fine powder and the like generated from the movable mechanism from falling into the plating tank 41. Its detailed structure and function will be described later, and the plating process performed by the plating apparatus 1 of this embodiment configured as described above will be described first with reference to Figures 5 to 7. This plating process is realized by the CPU 91 of the control unit 9 executing a predetermined control program.
  • FIG. 5 is a flow chart showing the plating process.
  • FIGS. 6A to 6D and 7 are schematic diagrams showing the movement of each part during processing.
  • An unprocessed substrate S is received when the plating apparatus 1 is in a predetermined initial state.
  • the initial state is a state in which, as shown in FIG. 6A, each chuck mechanism 400 is positioned at the plating position, the shutters 41a and 41b of the plating tank 41 are open, and plating solution L is stored in the plating tank 41 to the extent that the transport path P is exposed.
  • the transport unit 2 transports the substrate S in the transport direction Dt and loads it into the plating tank 41 (step S101).
  • the shutters 41a and 41b are closed.
  • the upper chuck 411 and the lower chuck 421 of the chuck mechanism 400 are lowered toward the substrate S contained in the plating tank 41, and grip the substrate S as shown in FIG. 6D (step S102).
  • plating solution L is supplied from plating solution supply/discharge unit 49 to plating tank 41, and a voltage is applied between the electrodes while substrate S is immersed (step S103), thereby plating substrate S.
  • Cathode electrodes extending long in the Y direction are brought into contact with both ends of upper surface Sa of substrate S in the X direction. This reduces the variation in electric field strength on upper surface Sa of substrate S, making it possible to form a plating film with good uniformity.
  • the chuck mechanism 400 and transport rollers 21 work together to rock substrate S in plating tank 41 (step S104), thereby further improving the uniformity of the plating film.
  • the movement mechanism 43 operates to cause the support frame 430 supporting the chuck mechanism 400 to alternate between moving in the (+Dt) direction shown in the upper diagram of Figure 7 and moving in the (-Dt) direction shown in the lower diagram of Figure 7.
  • the chuck mechanism 400 attached to the support frame 430 moves back and forth as a unit in the Y direction, and the substrate S held by the chuck mechanism 400 oscillates in the Y direction within the plating solution L.
  • the transport rollers 21 work in conjunction with the support frame 430. That is, as shown in the upper diagram of FIG. 7, when the support frame 430 moves in the (+Y) direction and the chuck mechanism 400 moves the substrate S in the (+Y) direction, the transport rollers 21 rotate forward, that is, in a direction that transports the substrate S in the transport direction Dt. On the other hand, as shown in the lower diagram of FIG. 7, when the support frame 430 moves in the (-Y) direction and the chuck mechanism 400 moves the substrate S in the (-Y) direction, the transport rollers 21 rotate reversely, that is, to transport the substrate S in the (-Dt) direction opposite to the transport direction Dt.
  • the rocking of the substrate S in the plating tank 41 is achieved by the cooperation of a chuck mechanism 400 that grips the edge of the substrate S and a transport roller 21 that supports the center of the substrate S from the underside. This prevents localized stress from being applied to the substrate S and makes it possible to rock the substrate S while maintaining a horizontal position.
  • step S105 After the substrate S is immersed in the plating solution L and the substrate S is oscillated while a voltage is applied between the electrodes for a certain period of time, the voltage application is stopped and the plating solution L is discharged (step S105), thereby stopping the plating process. Then, the substrate S is released from the grip of the chuck mechanism 400 (step S106), and the transport unit 2 transfers the substrate S from the plating processing unit 4 to the rinsing processing unit 5 via the opened shutter 41b (step S107).
  • the shutters 51a and 51b are closed, and rinse liquid is supplied from the rinse liquid supply/discharge section 59 to rinse the substrate S (step S108).
  • the supply of rinse liquid is stopped, the shutter 51b is opened, and the substrate S is discharged to the discharge section 6 (step S109).
  • the chuck mechanism 400 undergoes a cleaning process to remove the plating solution adhering to the upper chuck 411 and the lower chuck 421 (step S110).
  • the contents of the cleaning process are arbitrary, but an example is as follows. That is, the moving mechanism 43 moves the support frame 430 in the (-Y) direction to position each chuck mechanism 400 at the cleaning position P2 (FIG. 1B) above the vat 44. In this state, the cleaning mechanism 48 cleans the chuck mechanism 400, more specifically the upper chuck 411 and the lower chuck 421, by supplying an appropriate cleaning liquid or spraying air.
  • the upper chuck 411 and the lower chuck 421 are retracted upward by the lifting mechanisms 412, 422, as shown by the dotted lines in FIG. 1B. This prevents the upper chuck 411 and the lower chuck 421 from contacting the wall surface of the plating tank 41 during movement.
  • the Z direction positions of the upper chuck 411 and the lower chuck 421 at this time will be referred to as the "upper position" below.
  • the chuck mechanism 400 After cleaning, the chuck mechanism 400 is returned to the plating position (step S111). By cleaning the chuck mechanism 400 in this manner, it is possible to prevent any remaining plating solution from adhering to the substrate S when processing the next substrate S. If there are more substrates S to be processed, the process returns to step S101 and the above process is repeated.
  • the cleaning process of the chuck mechanism 400 is shown as a step that follows the rinsing process.
  • the chuck mechanism 400 can be moved to the cleaning position P2 at any time.
  • the operation of transporting the substrate S to the rinsing processing section 5, rinsing the substrate S, and discharging the substrate S to the discharge section 6, and the operation of moving the chuck mechanism 400 to the cleaning position P2, cleaning the substrate S, and returning the substrate S to the plating position can be carried out in parallel.
  • the chuck mechanism 400 of this embodiment is provided with a cover 460 that covers the movable mechanism to protect the movable mechanism from corrosive gases generated from the plating solution stored in the plating tank 41 and to prevent fine powder and the like generated from the movable mechanism from falling into the plating tank 41.
  • Figure 8 is a three-view diagram showing the structure of the cover.
  • the front and side views show the cover 460 in cross section.
  • the cover 460 has a double box structure.
  • the cover 460 has an approximately box-shaped inner cover 461 that houses the main parts of the chuck mechanism 400 in the internal space IS, and an outer cover 462 that is open at the top and covers the sides and bottom of the inner cover 461, and these are connected to each other via a spacer 463. Therefore, the sides and bottoms of the inner cover 461 and outer cover 462 face each other approximately parallel with a predetermined distance between them, and a gap space GS is formed between the inner cover 461 and outer cover 462.
  • an opening 4611 is provided on the bottom surface of the inner cover 461, while an opening 4621 is also provided on the bottom surface of the outer cover 462 at a position corresponding to the opening 4611.
  • shaft members 413, 423 protrude downward from inside the cover 460, and the upper chuck 411 and the lower chuck 421 are attached to their lower ends, respectively.
  • the openings 4611, 4621 provided on the bottom surface are generally rectangular, but the four corners are partially blocked, making the opening shape octagonal. Note that the opening shape is not limited to this. It is desirable for the openings 4611, 4621 to be as small as possible as long as the operation of the chuck mechanism 400 is not hindered, and for this reason, the opening shape can also be appropriately modified according to the shapes of other parts.
  • the support member 401 is connected to the inner cover 461, and although not shown, the upper part of the inner cover 461 is fixed to the support frame 430. In this way, the chuck mechanism 400 is supported by the support frame 430.
  • the upper surface of the inner cover 461 is provided with an opening 4612 for connecting the internal space IS with an exhaust duct, which will be described later, and an exhaust pipe 4613 is connected to the opening 4612.
  • a number of relatively small openings 4622 are provided on the side of the outer cover 462, and an appropriate valve mechanism 4623 is connected to each opening 4622.
  • a valve capable of adjusting the flow rate such as a gate valve or throttle valve, can be suitably applied. Pressurized air is supplied to these valve mechanisms 4623 from an external air supply source, as will be described later.
  • the mechanically movable parts of the chuck mechanism 400 are contained within the internal space IS of the cover 460 and are isolated from the surrounding atmosphere. Particularly at the plating position above the plating tank 41, corrosive gases, such as acid gases, generated from the plating solution L are present in relatively high concentrations. By covering the parts of the movable mechanism with the cover 460, the parts can be protected from such corrosive gases. Furthermore, even if dust is generated due to friction in the moving parts, the resulting fine powder is prevented from falling onto the plating tank 41 or the substrate S.
  • the airflow inside the cover 460 is controlled. This prevents outside air from entering through the opening on the bottom, and also prevents fine powder generated inside the cover 460 from being discharged outside the device and falling toward the plating tank 41.
  • FIG. 9 is a diagram explaining airflow control in the cover.
  • the valve mechanism 4623 of the outer cover 462 is connected to an air supply source AS via appropriate piping. Pressurized air sent out from this air supply source AS is supplied to the gap space GS. Therefore, as shown by the solid arrows, the sent-in pressurized air passes through the gap space GS and is sprayed from the periphery of the opening on the bottom toward the center. The air curtain formed thereby acts to prevent the inflow of outside air, particularly the acidic atmosphere AA generated from the surface of the plating solution L.
  • the exhaust pipe 4613 attached to the top of the inner cover 461 is connected to an exhaust duct 464 provided above the support frame 430.
  • the exhaust duct 464 is connected to an appropriate exhaust device ES.
  • the exhaust device ES When the exhaust device ES is activated, the atmosphere inside the cover 460 flows upward as shown by the dotted arrow, and is exhausted to the outside from the exhaust pipe 4613 through the exhaust duct 464.
  • the rising air current thus formed pushes the fine powder generated in the internal space IS upward and exhausts it to the outside. This prevents the fine powder from falling into the plating tank 41.
  • a throttle valve 4614 is arranged in the exhaust pipe 4613 to adjust the flow rate of the exhausted gas.
  • the exhaust device ES and the air supply source AS may be provided as components within the plating device 1, or may be provided separately from the plating device 1 as external devices. For example, the power utilization of the factory facility in which the plating device 1 is installed may be utilized.
  • the inventor's findings regarding the amount of air supplied from the air supply source AS and the amount of exhaust air exhausted by the exhaust device ES are as follows.
  • the amount of exhaust air it is preferable that the flow rate (controlled air speed) of the airflow sucked in from the bottom opening of the cover 460 when there is no air blowing out of the gap space GS is, for example, 1.0 m/sec or more, based on the provisions of the Dust Prevention Regulations. This makes it possible to almost completely prevent fine powder from leaking out of the cover.
  • the total amount of gas injected at the bottom of the cover 460 is greater than the amount of gas exhausted through the exhaust pipe 4613. In this way, almost all of the gas flowing upward from the bottom opening of the cover 460 and exhausted from the top is supplied from the air supply source AS. This makes it possible to effectively prevent the external acidic atmosphere AA from entering the cover 460.
  • the gas that is sprayed at the bottom of the cover 460 and flows into the internal space IS functions as a purge gas that purges fine powder and the like remaining in the internal space IS.
  • the gas that is not drawn into the cover 460 is sprayed downward from the bottom of the cover 460, which functions as an air curtain that prevents the acidic atmosphere AA from approaching the opening.
  • the flow rate adjustment for these air supply and exhaust can be achieved by the flow rate control unit 914 of the control unit 9 controlling the valves 4614, 4623.
  • the relationship between the opening 4611 on the bottom surface of the inner cover 461 and the opening 4621 on the bottom surface of the outer cover 462 is as follows. As shown in Figs. 8 and 9, it is preferable that the opening size of the opening 4621 on the outer cover 462 is slightly larger than the opening size of the opening 4611 on the inner cover 461. In other words, as shown in the front view and side view of Fig. 8, the peripheral portion of the opening 4611 extends further inward than the peripheral portion of the opening 4621, and when the inside of the cover 460 is viewed from the bottom side, it is preferable that the peripheral portion of the opening 4611 on the inner cover 461 is visible from the opening 4621 on the outer cover 462 without being obstructed.
  • the direction of the sprayed gas has a large component that is slightly downward from the horizontal. This further increases the effect of blocking the acidic atmosphere AA rising from the surface of the plating solution L, making it possible to more reliably protect the components inside the cover 460.
  • the opening area is as small as possible.
  • the shape of the openings 4611, 4621 for this purpose can be, for example, rectangular, but according to the knowledge of the inventors of the present application, rectangular openings tend to allow outside air to enter through their four corners. As shown in the bottom view of Figure 8, in this embodiment, the openings 4611, 4621 are octagonal with the four corners of the rectangle sealed, thereby effectively preventing the inflow of outside air.
  • a flexible protective tube called, for example, a cable carrier or cable chain (representatively referred to as a "cable carrier” below).
  • a cable carrier or cable chain (representatively referred to as a "cable carrier” below).
  • piping for air supply and exhaust in the cable carrier it is also conceivable to house piping for air supply and exhaust in the cable carrier.
  • the piping particularly for exhaust, is large in diameter and requires mechanical strength, so it is not necessarily flexible. As a result, a large cable carrier is required to accommodate this piping, and the movement of the cable carrier is likely to be hindered. Also, although the piping for air supply can be thinner, the same problem still occurs when a large number of pipes are used, as in this embodiment.
  • the plating apparatus 1 of this embodiment solves this problem as follows.
  • a detachable joint mechanism is provided on the piping for air supply and exhaust, and while the piping is connected via the joint mechanism when the chuck mechanism 400 is in the plating position P1, the piping is allowed to be disconnected when the chuck mechanism 400 is in the cleaning position P2.
  • the basic concept of the joint mechanism is the same for the air supply system that connects the air supply source AS and the cover 460, and the exhaust system that connects the exhaust device ES and the cover 460.
  • the joint mechanisms in the exhaust system and the joint mechanisms in the air supply system are explained using separate diagrams.
  • FIG. 10 is a diagram explaining the joint mechanism in the exhaust system.
  • the exhaust system piping is divided into chuck side piping provided in the chuck portion 40 and housing side piping provided in the housing 10, which are connected by a joint mechanism.
  • the chuck side piping is mainly composed of an exhaust duct 464 attached to the support frame 430 and communicating with the internal space IS of the cover 460 of each chuck mechanism 400.
  • the (+Y) side end 4641 of the exhaust duct 464 is open to the external space.
  • a flange-shaped expanded diameter portion 4642 is formed on the outer surface near the end 4641.
  • the exhaust duct 464 attached to the support frame 430 together with the chuck mechanism 400 also moves in the Y direction integrally with the chuck mechanism 400. Therefore, the exhaust duct 464 does not impede the movement of the chuck mechanism 400.
  • the housing side piping includes a hollow pipe 12 and a support mechanism 13 for attaching it to the upper frame 11.
  • a section of the pipe 12 on the (-Y) side is a first pipe 121 made of a resin material such as polyvinyl chloride resin or polyethylene resin or a metal material such as stainless steel, and this section does not require flexibility.
  • the inner diameter of the first pipe 121 is formed to be approximately the same as the outer diameter of the exhaust duct 464, and it is arranged so that the central axes of the first pipe 121 and the exhaust duct 464 coincide with each other.
  • a flange-shaped expanded diameter portion 1211 is formed at the (-Y) side end, and a seal member 123 made of, for example, rubber is attached to the (-Y) side end face of the expanded diameter portion 1211.
  • the first pipe 121 is supported by a support mechanism 13.
  • the support mechanism 13 includes a linear motion mechanism 130 attached to the upper frame 11.
  • the linear motion mechanism 130 is arranged so that a guide rail 131 extends in the Y direction.
  • a slider 132 and a clamper (linear clamp) 133 are attached to the guide rail 131, and a base member 134 is attached so as to straddle the slider 132 and the clamper 133.
  • the base member 134 also moves in the Y direction.
  • the clamper 133 also functions as a locking mechanism that restricts this movement.
  • One or more (two in this example) coupling members 135 are attached to the base member 134, and the coupling members 135 mechanically couple the first pipe 121 to the base member 134. This supports the first pipe 121 so that it can move within a predetermined range in the Y direction.
  • the second pipe 122 which is a flexible pipe such as a bellows tube, is connected to the (+Y) end of the first pipe 121 and constitutes the housing side pipe together with the first pipe 121.
  • the movement of the first pipe 121 in the Y direction can be absorbed by the expansion and contraction of the second pipe 122. Therefore, the second pipe 122 and the exhaust device ES can be connected using an appropriate piping material.
  • the exhaust duct 464 and the first piping 121 are mechanically coupled. This establishes a connection between the chuck side piping and the housing side piping, directly connecting their respective internal spaces, thereby forming an exhaust path from the cover 460 to the exhaust device ES.
  • the locking mechanism 14 includes locking members 141, 142 that clamp the enlarged diameter portions 1211, 4642 from above and below, and a locking drive unit 143 (Fig. 2) that moves these members in the approaching and separating directions.
  • a locking drive unit 143 Fig. 2
  • the locking drive unit 143 moves the locking members 141, 142 in the approaching direction, thereby firmly connecting the exhaust duct 464 and the first pipe 121.
  • the locking drive unit 143 moves the locking members 141, 142 in the separating direction, the connection between the exhaust duct 464 and the first pipe 121 can be released.
  • the exhaust duct 464 and the first piping 121 are connected in this manner, and the atmosphere inside the cover 460 can be exhausted to the outside through the exhaust path thus formed.
  • the dimensions and positional relationship of the exhaust duct 464 and the first piping 121 are set so that the connection between them is established when the chuck mechanism 400 is at the plating position P1.
  • the support mechanism 13 and the lock mechanism 14 mainly function as a "joint mechanism” that detachably connects the chuck side piping (exhaust duct 464) and the housing side piping (first piping 121).
  • the chuck mechanism 400 which holds the substrate S in the plating solution L, moves back and forth in the Y direction to rock the substrate S.
  • the first pipe 121 can move back and forth in the Y direction following the exhaust duct 464 while remaining connected to it.
  • the back and forth movement of the first pipe 121 can be absorbed by the second pipe 122.
  • the joint mechanism of this embodiment can also accommodate the rocking of the substrate S caused by the chuck mechanism 400.
  • FIG. 11 is a diagram explaining the joint mechanism in the air supply system. To avoid making the figure difficult to see, the illustration of the piping on the housing side and the joint mechanism in the exhaust system is omitted in FIG. 11. For the same reason, the illustration of the piping and joint mechanism in the air supply system is omitted in FIG. 10.
  • a chuck side connector 465 is attached to the support frame 430.
  • Flexible tubes 467 are connected from the (-Y) side end of the chuck side connector 465 via appropriate joints 466 to each valve mechanism 4623 of the cover 460.
  • multiple chuck side connectors 465 may be provided on the support frame 430.
  • a housing side connector 151 is provided on the housing 10 side.
  • the housing side connector 151 is formed in a shape that engages with the chuck side connector 465, and is positioned so that it engages with the chuck side connector 465 when the chuck mechanism 400 moves to the plating position.
  • a seal member 152 made of, for example, rubber is attached to the housing side connector 151.
  • the housing-side connector 151 is supported by a support mechanism 16.
  • the support mechanism 16 has a linear motion mechanism 160 attached to the housing 10 (upper frame 11) via an appropriate support member 18.
  • the linear motion mechanism 160 is arranged so that a guide rail 161 extends in the Y direction.
  • a slider 162 and a clamper (linear clamp) 163 are attached to the guide rail 161, and a base member 164 is attached so as to straddle the slider 162 and the clamper 163.
  • a holding member 135 is attached to the base member 134, and the holding member 135 holds the housing side connector 151.
  • a flexible tube 154 is connected to the (+Y) side end of the housing side connector 151 via an appropriate joint 153, and the flexible tube 154 connects the housing side connector 151 to the air supply source AS.
  • the (+Y) end of the chuck side connector 465 eventually engages with the case side connector 151 via the seal member 152.
  • the clamper 163 restricts the movement of the base member 164.
  • the lock mechanism 17 operates in this state, the chuck side connector 465 and the case side connector 151 are mechanically coupled, thereby establishing a connection between the chuck side piping and the case side piping, and forming an air supply path from the air supply source AS to the cover 460.
  • the locking mechanism 17 includes locking members 171, 172 that clamp the expanded diameter portions of the chuck side connector 465 and the case side connector 151 from above and below, and a locking drive unit 173 (Fig. 2) that moves these in the approaching and separating directions.
  • a locking drive unit 173 (Fig. 2) that moves these in the approaching and separating directions.
  • the drive unit 173 moves the locking members 171, 172 in the approaching direction, thereby firmly coupling the chuck side connector 465 and the case side connector 151.
  • the drive unit 173 moves the locking members 171, 172 in the separating direction, the coupling between the chuck side connector 465 and the case side connector 151 can be released.
  • the support mechanism 16 and the lock mechanism 17 mainly function as a "joint mechanism” that detachably couples the chuck side piping (chuck side connector 465) and the housing side piping (housing side connector 151).
  • FIG. 12 is a diagram showing the schematic configuration of a plating apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • the plating apparatus 1A uses a cable carrier 900 to implement electrical wiring to the moving parts, which was omitted in the plating apparatus 1 of the first embodiment. Except for this point, the configuration and operation of each part are the same as in the first embodiment, so the same components are given the same reference numerals and descriptions are omitted.
  • a cable carrier 900 is used to house the electrical wiring, but the air supply system and exhaust system are the same as those in the first embodiment. Therefore, there is no problem that the piping for air supply and exhaust puts a strain on the capacity of the cable carrier 900. Furthermore, as described above, there is no problem that the piping impedes the reciprocating movement of the chuck mechanism 400 between the plating position P1 and the cleaning position P2, or the oscillation during plating processing.
  • some of the piping may be housed inside the cable carrier 900 as long as this does not restrict the capacity of the cable carrier 900.
  • the plating apparatus 1, 1A each corresponds to one embodiment of the "substrate processing apparatus” of the present invention, and the substrate S to be processed corresponds to the “substrate” of the present invention.
  • the chuck unit 40 and the moving mechanism 43 function as the “action unit” and the “moving mechanism” of the present invention, respectively, and the plating position P1 corresponds to the "first position” of the present invention, and the cleaning position P2 corresponds to the "second position" of the present invention.
  • the exhaust duct 464 functions as the "movable pipe” of the present invention
  • the pipe 12 functions as the “fixed pipe” of the present invention
  • the lock mechanism 14 functions as the "connection mechanism” of the present invention.
  • the flexible tube 467 functions as the "movable pipe” of the present invention
  • the flexible tube 154 functions as the "fixed pipe” of the present invention
  • the lock mechanism 17 functions as the "connection mechanism” of the present invention, and together these constitute the “flow path forming portion” of the present invention.
  • the chuck side connector 465 and the housing side connector 151 correspond to the "engagement portion" of the present invention.
  • the air supply source AS corresponds to the "fluid supply source” of the present invention
  • the exhaust device ES corresponds to the "exhaust source” of the present invention.
  • the upper chuck 411 and the lower chuck 421 function as a “holding portion” of the present invention
  • the linear motion mechanisms 402, 414, and 424 function as both the “moving portion” and the “switching portion” of the present invention.
  • both the intake system that supplies gas to the cover 460 and the exhaust system that exhausts gas from the cover 460 are configured to be separable via a "joint mechanism.”
  • the piping of the intake system can be made relatively small and flexible, it is believed that the piping can be routed without interfering with the movement of the chuck mechanism 400.
  • the cover member 460 has a double structure of an inner cover 461 and an outer cover 462, and the gap space GS between them serves as a flow path for the air for the air curtain.
  • various structures other than the double structure of the cover itself can be considered as a configuration for spraying gas from the periphery toward the center of the opening at the bottom of the cover.
  • a gas nozzle having a slit-shaped outlet that discharges gas in a substantially horizontal direction may be provided at the bottom of the cover.
  • multiple outlets may be provided lined up in the horizontal direction.
  • the chuck mechanism 400 grips the substrate S transported into the plating tank 41 by the transport rollers 21.
  • the transport means is not limited to rollers and is optional.
  • a configuration in which the substrate is transported while being gripped by the chuck mechanism is also conceivable.
  • the transport means is not a required configuration, but in order to stably maintain the posture of a large substrate, it is desirable to provide some kind of backup means that supports the center of the substrate S from below.
  • the chuck mechanism 400 of the above embodiment switches between a state in which the substrate S transported horizontally is gripped by the upper chuck 411 and the lower chuck 421, and a state in which the grip is released by moving these chucks away from each other.
  • the application of the present invention is not limited to such a switching mode.
  • the holding unit switches between a state in which the substrate is held in the plating solution and a state in which the substrate is held outside the plating solution.
  • this applies to a configuration in which the holding unit raises and lowers the substrate while holding it, thereby immersing the substrate in the plating solution.
  • the present invention can be suitably applied to such configurations as well.
  • the substrate S is clamped and held by a pair of chuck members.
  • the manner in which the substrate is held is not limited to this, and the present invention can be applied to plating devices with various holding modes, such as those that use the principle of vacuum suction, those that utilize magnetic force, and those that hold the peripheral edge of the substrate with a picture frame.
  • the internal space of the cover 460 is connected to the exhaust duct through an opening provided at the top of the cover.
  • an upward airflow is generated in the internal space, and fine powder generated by dust is exhausted to the outside by this airflow.
  • the position of the opening for exhaust is not limited to this, and the exhaust may be configured to be exhausted from the side of the cover, for example.
  • the rotation direction of the transport rollers 21 is switched in conjunction with the reciprocating movement of the chuck mechanism 400.
  • the transport rollers 21 may be disconnected from the drive source and configured to rotate in response to the oscillation caused by the chuck mechanism 400.
  • a configuration that can be separated by a joint mechanism is adopted for the piping that circulates the pressurized air supplied to the cover 460 and the piping that circulates the exhaust air from the cover 460.
  • a configuration can be applied not only to the circulation of gas, but also to the purpose of circulating various fluids such as liquids or gases containing liquids.
  • the above embodiment is an application of the present invention to a substrate processing apparatus as a plating apparatus.
  • the application of the present invention is not limited to this, and it can be applied to various types of substrate processing.
  • the present invention can be suitably applied to an apparatus that performs electrolytic etching on a substrate, an apparatus that develops an exposed photosensitive layer on the substrate surface, etc.
  • the movable pipe and the fixed pipe each have an internal space through which a fluid flows, and when the action part is in the first position, the internal space of the movable pipe and the internal space of the fixed pipe may be directly connected.
  • the internal space of the movable pipe and the internal space of the fixed pipe communicate with each other, thereby forming a flow path for the fluid.
  • the connection mechanism simply needs to be able to maintain a state in which the internal space of the movable pipe and the internal space of the fixed pipe are connected in this manner.
  • the movable pipe and the fixed pipe may each have an engagement portion that engages with each other when the action portion is in the first position, and the connection mechanism may be configured to fix the movable pipe and the fixed pipe that are engaged at the engagement portion.
  • the movable pipe and the fixed pipe form a fluid flow path by engaging with each other at their engagement portions, and the connection mechanism can fix them to each other to maintain a stable flow path.
  • the action part may have a movable part that switches between a state in which it acts on the substrate and a state in which the action is released, and a cover that covers the movable part, and the flow path forming part may be configured such that a fixed pipe is connected to an exhaust source and exhaust air from the cover flows as a fluid.
  • dust generated in the movable part can be discharged to the outside together with the exhaust air, preventing its effect on the substrate.
  • a large-diameter pipe is required for such an exhaust flow path, by applying the present invention, it is possible to use such a large-diameter pipe without affecting the movement of the action part.
  • the flow path forming portion may be connected to a fluid supply source that supplies fluid to the action portion. That is, the fluid flowing through the formed flow path may flow from the fluid supply source toward the action portion.
  • the action portion may have a movable portion that switches between a state in which it acts on the substrate and a state in which the action is released, and a cover that covers the movable portion, and may be configured to circulate purge gas that is supplied as a fluid into the cover.
  • the action portion may have a movable portion that is driven by fluid supplied from the fluid supply source. In any of these configurations, it is possible to supply fluid and operate the movable portion when the action portion is in the first position.
  • the flow path forming section may have a support mechanism that supports at least a portion of the fixed pipe so that it can swing within a predetermined swing range in a direction parallel to the moving direction of the action section.
  • the substrate processing apparatus may further include a plating tank for storing a plating solution
  • the operating section may include a holding section for contacting the substrate in the plating tank at the first position to hold the substrate, and a switching section for driving the holding section to switch between a state in which the substrate is held and a state in which the holding is released.
  • the substrate processing apparatus configured in this manner can function as a plating processing apparatus that immerses the substrate in the plating solution to perform plating processing.
  • This invention can be applied to substrate processing equipment and substrate processing methods in general that use fluids to perform predetermined operations on various substrates, such as printed wiring boards and glass substrates.
  • it can be suitably applied to a technique in which a substrate is immersed in a plating solution to perform a plating process and form a coating.

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Abstract

本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法は、作用部を、移動機構により互いに異なる第１位置と第２位置との間で移動させ、第１位置に位置決めした作用部が、流体を用いて所定の動作を実行する。作用部には、移動機構により作用部と一体的に移動する移動配管が設けられる一方、移動機構による作用部の移動に追随しないように、流体の流通源に接続される固定配管が設けられる。作用部が第１位置に位置決めされているときには、接続機構が移動配管と固定配管とを接続し、作用部が第１位置から離間するときには、該接続を接続機構が解除する。

Description

基板処理装置および基板処理方法
　この発明は、例えばプリント配線基板やガラス基板等の基板に対し流体を用いて所定の動作を実行する基板処理装置および基板処理方法に関するものである。なお、ここでいう「流体を用いて」とは、流体を基板に対して直接作用させるものに限定されず、動作に何らかの形で流体が関与することを指す包括的な概念である。
　半導体基板、プリント配線基板、ガラス基板等の各種基板の表面に対し、基板に対して所定の動作を行う作用部が装置内で移動するように構成されたものがある。例えば特許文献１には、基板をめっき液に浸漬してめっき処理を行う装置が記載されている。このめっき装置では、めっき液を貯留する処理槽に搬送されてくる基板の一端部が、カソード電極が設けられたクランプにより把持される。該クランプが移動することで、基板を処理槽内で搬送しながらめっき処理が施される。
　また、特許文献２に記載のめっき装置では、カソード電極が設けられ中央部が開口する環状の基板ホルダで、基板の周縁部が把持される。そして、基板ホルダが吊り下げられた状態で、めっき液が貯留される処理槽に浸漬されることにより、基板がめっき液により処理される。
特許第４２６８８７４号公報 特開２０２１－０３１７１８号公報
　このような基板処理技術においては、基板に対して流体を用いた処理動作が行われることがある。例えば上記の従来技術においては、めっき液から生じる腐食性雰囲気から保護するために、作用部に該当するクランプやホルダに付随する機構部品をカバー内に収容し、カバー内を排気、またはカバー内にパージ用ガス等の流体を供給することが考えられる。ただしこれらの作用部は移動しており、特に移動距離が大きくなる場合には、それに追随する流体の流路を確保することが難しくなる。
　例えば電気系統の配線に比べて、流体の配管は太くなりがちで柔軟性にも乏しい。このため、作用部が大きく動く場合であっても、その動きを妨げることなく、かつ動作に必要な流体を確実に流通させることのできる流路を確保する技術が求められる。しかしながら、そのような技術が確立されているとはいえない。
　この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、流体を用いて動作が実現される基板処理装置および基板処理方法において、作用部が大きく移動する構成であっても、その移動を妨げることなく、動作に必要な流体の流路を確実に形成することのできる技術を提供することを目的とする。
　本発明の一の態様は、第１位置に位置決めされて、流体を用いて基板に対する所定の動作を行う作用部と、前記作用部を、互いに異なる前記第１位置と第２位置との間で移動させる移動機構と、前記第１位置に位置決めされた前記作用部に接続されて前記流体が流通する流路を形成する流路形成部とを備える、基板処理装置である。ここで、前記流路形成部は、前記移動機構により前記作用部と一体的に移動する移動配管と、前記流体の流通源に接続され、前記移動機構による前記作用部の移動に追随しない固定配管と、前記作用部が前記第１位置に位置決めされているときに前記移動配管と前記固定配管とを接続し、前記作用部が前記第１位置から離間するときには該接続を解除する接続機構とを有している。
　また、本発明の一の態様は、基板に対し所定の動作を行う作用部を、移動機構により互いに異なる第１位置と第２位置との間で移動させる工程と、前記第１位置に位置決めされた前記作用部が、流体を用いて前記所定の動作を実行する工程とを備える基板処理方法である。ここで、前記作用部には、前記移動機構により前記作用部と一体的に移動する移動配管と、前記流体の流通源に接続され、前記移動機構による前記作用部の移動に追随しない固定配管とが設けられる。前記作用部が前記第１位置に位置決めされているときには、接続機構が前記移動配管と前記固定配管とを接続し、前記作用部が前記第１位置から離間するときには、該接続を前記接続機構が解除する。
　このように構成された発明では、流体の流路を構成する配管が、移動配管と固定配管とに分割されている。そして、移動配管は作用部の移動に伴って移動する一方、固定配管は流体の流通源に接続されており、作用部の移動に追随しない。このため、作用部の移動に対して、配管がこれを妨げることは避けられる。その一方で、作用部の動作のために流体の流路が必要となる第１位置に作用部があるときには、移動配管と固定配管とが接続機構によって接続され、これにより流体の流路が形成される。その結果、作用部による流体を用いた動作が実現可能となる。
　上記のように、本発明では、流体の流路となる配管を常時接続するのではなく、流体が動作に必要な第１位置にあるときに、作用部と一体に移動する移動配管と、これに追随せず流体の流通源に接続された固定配管とが一時的に接続される。したがって、配管が作用部の移動を妨げることもなく、また動作時には必要な流体の流路を確実に形成することができる。
　この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、添付図面を参照しながら次の詳細な説明を読めば、より完全に明らかとなるであろう。ただし、図面は専ら解説のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。
本発明の第１実施形態に係るめっき装置の概略構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るめっき装置の概略構成を示す図である。 このめっき装置の電気的構成を示すブロック図である。 チャック機構の概略構成を示す図である。 チャック機構の概略構成を示す図である。 チャック機構の主要部を側面から見た状態を模式的に示す図である。 チャック機構の主要部を側面から見た状態を模式的に示す図である。 めっき処理を示すフローチャートである。 処理中の各部の動きを模式的に示す図である。 処理中の各部の動きを模式的に示す図である。 処理中の各部の動きを模式的に示す図である。 処理中の各部の動きを模式的に示す図である。 処理中の各部の動きを模式的に示す図である。 カバーの構造を示す三面図である。 カバーにおける気流制御を説明する図である。 排気系におけるジョイント機構を説明する図である。 給気系におけるジョイント機構を説明する図である。 本発明の第２実施形態に係るめっき装置の概略構成を示す図である。
　図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の第１実施形態に係るめっき装置の概略構成を示す図である。また、図２はこのめっき装置の電気的構成を示すブロック図である。このめっき装置１は、半導体基板、プリント配線基板、ガラス基板等の各種基板（以下、単に「基板」という）Ｓの少なくとも一方主面に、金属（例えば金）の皮膜を電解めっきにより形成する装置である。以下の説明のために、ＸＹＺ直交座標系を図１Ａに示すように定義する。図１Ａはめっき装置１の側面視を示す図であり、水平かつ図１Ａ紙面に垂直な方向をＸ方向、これと直交する水平かつ図１Ａ紙面に沿った方向をＹ方向とする。また、鉛直方向をＺ方向とする。また、各図において、各部材の近傍に付した破線矢印は、当該部材の移動方向を表すものとする。
　なお、本願出願人が先に開示した特願２０２２－０９４４４９の明細書および図面には、本実施形態のめっき装置１と基本的な構成が類似するめっき装置が開示されており、装置各部の構造やその機能、装置の動作等についても詳しい記載がある。
　めっき装置１は、複数のフレーム部材を組み合わせて構成された筐体１０に、後述する各部が組み付けられた構成を有している。なお、図１Ａおよび以下の各図においては、図面が煩雑になるのを避けるために、一部構成の記載を適宜省略することがある。具体的には、発明の成立に対する寄与度が比較的低く、またその構造について適宜の公知技術を適用可能であり特段の説明を要しないと考えられる構成については、図示を省略することがある。例えば部品を保持するための保持機構、部品を覆うカバー、それらを筐体１０に取り付けるための機構などが、そのような構成に該当する。
　図１Ａはめっき装置１の正面図である。めっき装置１には、基板ＳをＹ方向に沿って搬送する搬送部２が設けられている。搬送部２は、Ｙ方向に沿って並べられた複数の搬送ローラー２１を備えている。搬送ローラー２１は、図示しない支持機構により各々がＸ方向を軸方向として回転自在に支持されている。搬送ローラー２１の回転軸には回転モーター２３が結合されている。後述の制御部９からの制御指令に応じ搬送駆動部２２が回転モーター２３を回転させることで、搬送部２は、基板Ｓを水平姿勢でＹ方向に搬送する。矩形の基板Ｓは、周囲の４辺のうち１辺を先頭にして搬送される。以下では、基板Ｓの搬送方向を符号Ｄｔにより表す。この実施形態では、基板Ｓは水平姿勢を維持したままＹ方向へ一直線に搬送される。したがって、搬送方向ＤｔはＹ方向に等しい。なお、搬送ローラー２１のうち一部のローラーについては、駆動源が接続されない従動ローラーであってもよい。
　めっき装置１はさらに、搬入部３、めっき処理部４、リンス処理部５、搬出部６、電源部７および制御部９を備えている。搬入部３、めっき処理部４、リンス処理部５および搬出部６は、搬送部２による基板の搬送方向Ｄｔ（Ｙ方向）に沿ってこの順番で並べられている。すなわち、このめっき装置１では、基板Ｓは、搬送部２によりＹ方向に搬送されながら、上記各処理部において必要な処理を施される。
　搬入部３は、外部から搬送されてくる未処理の基板Ｓを受け取って一時的に保持し、必要なタイミングで該基板Ｓをめっき処理部４へ供給する。めっき処理部４は、本発明に係るめっき方法を実行する処理主体となるものであり、基板Ｓをめっき液に浸漬してめっき処理を行う。めっき処理部４の構成の詳細については後述する。
　リンス処理部５は、リンス槽５１と、バット５２と、リンス液給排部５９とを備えている。リンス槽５１は、基板Ｓを収容するのに必要十分なサイズの内部空間を有し、該内部空間には基板Ｓの上面および下面に向けてリンス液を吹き付けるノズル（図示省略）が配置されている。リンス槽５１のＹ方向側側面のうち搬送経路Ｐと重なる部分には開口部が設けられる。該開口部に対して、シャッター５１ａ，５１ｂが開閉自在に設けられている。
　バット５２は、リンス槽５１の下方に配置され、リンス槽５１からこぼれたリンス液を受ける。リンス液給排部５９は、必要に応じてリンス槽５１内のノズルにリンス液を供給し、またリンス槽５１からリンス液を排出する。リンス処理部５は、めっき処理部４でめっき液に浸漬された基板Ｓに対しリンス処理を施す。リンス液としては例えば水が用いられる。搬出部６は、リンス処理後にリンス処理部５から送出される基板Ｓが外部の搬送装置により後処理工程へ払い出されるまでの間、基板Ｓを一時的に留置する。
　電源部７は、装置各部に必要な電力を供給する。制御部９は、上記のように構成された装置各部を制御し、めっき装置１に所定の処理を行わせる。制御部９のハードウェア構成としては、例えば一般的なコンピューター装置と同様のものを用いることができる。すなわち、制御部９としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、メモリー９２、ストレージ９３、入力部９４、表示部９５、インターフェース部９６等を備えたものを用いることができる。
　メモリー９２は、処理の過程で生じた各種のデータを一時的に記憶する。ストレージ９３は、各種データおよび制御プログラム９３１を長期的に記憶する。入力部９４および表示部９５は、ユーザーインターフェース機能を担う。インターフェース部９６は、外部機器等の通信を担う。
　ＣＰＵ９１は、ストレージ９３に予め記憶されている制御プログラム９３１を読み出して実行し、これに基づき装置各部を制御して所定の動作を行わせることにより、後述する各種の動作を実現する。この目的のために、ＣＰＵ９１は、搬送部２の動作を制御する搬送制御部９１１、後述のチャック部４０の動作を制御するチャック制御部９１２、各種流体の供給源を制御してその供給および排出を司る給排制御部９１３、配管上のバルブを制御して流通する流体の流量を調整する流量制御部９１４等の機能ブロックをソフトウェア上で実現する。なお、これらの機能ブロックのうち少なくとも一部は、例えば専用ハードウェアとして構成されてもよい。
　図１Ｂはめっき処理部の概略構成を示す正面図である。めっき処理部４は、めっき槽４１と、バット４２，４４と、チャック部４０と、洗浄機構４８と、めっき液給排部４９とを備えている。めっき槽４１は、基板Ｓを収容するのに十分なサイズを有する内部空間にめっき液を貯留可能となっている。バット４２は、めっき槽４１の下方に配置され、こぼれためっき液を受ける。チャック部４０は、めっき槽４１の上方に配置され、めっき処理を受ける基板Ｓを保持する。バット４４は、めっき槽４１の下方のバット４２に対し（－Ｙ）側に隣接して配置されている。洗浄機構４８は、適宜の洗浄液（例えば水）によりチャック部４０を洗浄する。この目的のために、洗浄機構４８は、バット４４内に設けられた洗浄ノズル４８１と、洗浄ノズル４８１に洗浄液を供給する洗浄液給排部４８２とを備えている。めっき液給排部４９は、制御部９の給排制御部９１３からの制御指令に応じてめっき槽４１にめっき液を供給し、まためっき槽４１からめっき液を排出する。
　図１Ｂに示すように、めっき槽４１の（－Ｙ）側側面および（＋Ｙ）側側面のうち搬送経路Ｐと重なる部分には開口部が設けられる。該開口部には、開閉自在のシャッター４１ａ，４１ｂがそれぞれ設けられている。シャッター４１ａ，４１ｂの開状態では、めっき槽４１の側面に設けられた開口部を介して、搬送部２により搬送経路Ｐを搬送される基板Ｓを通過させることができる。これにより、めっき槽４１への未処理基板Ｓの搬入およびめっき槽４１からの処理済み基板Ｓの搬出が可能となる。
　一方、閉状態ではめっき槽４１の側面に設けられた開口部が閉塞される。このとき基板Ｓの搬送経路Ｐは遮断されるが、めっき槽４１の内部には、開口部の高さを超えてめっき液を貯留することが可能となる。（－Ｙ）側のシャッター４１ａの開状態でめっき槽４１に基板Ｓが収容された後、シャッター４１ａが閉じられ、めっき槽４１の内部空間がめっき液Ｌで満たされることにより、基板Ｓがめっき液Ｌに浸漬されめっき処理される。その後、シャッター４１ａ，４１ｂおよびめっき槽４１に設けられた図示しない排出口が開かれてめっき液が排出され、めっき処理後の基板Ｓがリンス部５へ搬出される。シャッター４１ａ，４１ｂの動作については、互いに独立して開閉してもよく、また一体的に開閉してもよい。
　めっき槽４１内で搬送経路Ｐの上方には、アノード電極４５が配置されている。アノード電極４５は電源部７と電気的に接続される。めっき液Ｌはアノード電極４５が接液するのに十分な量、めっき槽４１に貯留される。後述するように、めっき槽４１内で基板Ｓを保持するチャック機構にカソード電極が設けられている。これらの電極間に電源部７から直流電圧が印加されることで、基板Ｓの表面に電解めっきによる皮膜が形成されることになる。
　めっき槽４１に収容される基板ＳのＸ方向両端部のそれぞれに対応して、２組のチャック部４０が配置されている。図１Ｂでは、それらのうち（＋Ｘ）側の１組のみが図示されている。２組のチャック部４０はＹＺ平面に対して対称に配置されているが、基本的な構造は同一である。すなわち、各チャック部４０は、少なくとも１つのチャック機構４００と、チャック機構４００を支持する支持フレーム４３０と、支持フレーム４３０をＹ方向に移動させる移動機構４３とを備えている。
　支持フレーム４３０は、筐体１０を構成するフレーム部材のうち上部フレーム１１に取り付けられた移動機構４３によりＹ方向に移動自在に支持される。より具体的には、移動機構４３は、めっき処理部４の上方で上部フレーム１１に固定されＹ方向に延設されたガイドレール４３１と、ガイドレール４３１に係合されたスライダー４３２と、ガイドレール４３１に沿ってスライダー４３２をＹ方向に移動させる、図示しない駆動源とを備えている。これらの構成としては、適宜の直動機構、例えばリニアモーター、直動ガイド機構、チェーン駆動機構、またはベルト駆動機構等を適用可能である。例えば、これらの構成が予め一体化された単軸ロボットを好適に適用することができる。
　スライダー４３２の下端に支持フレーム４３０が結合され、支持フレーム４３０にチャック機構４００が固定されている。したがって、スライダー４３２がガイドレール４３１に沿ってＹ方向に移動するとき、支持フレーム４３０およびこれに取り付けられたチャック機構４００が一体的にＹ方向に移動する。つまり、制御部９からの制御指令に応じて移動機構４３が作動しスライダー４３２を走行させることにより、チャック機構４００はＹ方向に移動する。
　この実施形態では、１つの支持フレーム４３０に対して３組のチャック機構４００がＹ方向に並べて取り付けられている。これらは、支持フレーム４３０の移動に伴い一体的にＹ方向に移動する。これにより、各チャック機構４００は、めっき槽４１の上方に位置する「めっき位置」Ｐ１と、バット４４の上方に位置する「洗浄位置」Ｐ２との間をＹ方向に往復移動可能となっている。図１Ｂでは、めっき位置Ｐ１にあるときのチャック機構４００を実線により、また洗浄位置Ｐ２にあるときのチャック機構４００を点線により、それぞれ示している。
　チャック機構４００は基板Ｓを把持してめっき槽４１内での基板Ｓの姿勢を安定的に維持するとともに、内蔵されたカソード電極を基板Ｓの一方主面に電気的に接触させる。そして、アノード電極４５とカソード電極との間に直流電圧が印加されることで、当該一方主面に電解めっきによる皮膜を形成させる。ここでは基板Ｓの両主面のうち上側の一方主面、すなわち上面に皮膜が形成されるものとする。
　チャック機構４００は、基板ＳのＸ方向両端部、つまり、搬送方向Ｄｔに直交する幅方向の両端部において基板Ｓを把持する。そして、Ｙ方向、つまり基板Ｓの搬送方向Ｄｔに沿って複数設けられたチャック機構４００により、基板ＳのＸ方向両端部ではその大部分が把持されている。チャック機構４００は、基板Ｓを把持することでその姿勢を安定的に維持することに資するほか、Ｙ方向に延びる後述のカソード電極４１２を基板Ｓに接触させることで広い範囲に均一な電位を付与することができる。このため、このめっき装置１は、基板Ｓに対し均一性の良好なめっき皮膜を形成することが可能である。
　図３Ａおよび図３Ｂはチャック機構の概略構成を示す図である。また、図４Ａおよび図４Ｂはチャック機構の主要部を側面から見た状態を模式的に示す図である。より具体的には、図３Ａはチャック機構４００の構造を模式的に示す斜視図であり、図３Ｂはチャック機構４００による基板Ｓの把持状態を示す図である。また、図４Ａは基板Ｓを把持する前のチャック機構４００を示す側面図であり、図４Ｂは基板Ｓを把持したときのチャック機構４００を示す側面図である。
　なお、以下においてチャック機構４００の構造および作用について説明する際、主として基板Ｓの（－Ｘ）側端部を保持するチャック機構４００を例示して説明を行う。しかしながら、同じ構造をＺ軸回りに反転させて考えることにより、基板Ｓの（＋Ｘ）側端部を保持するチャック機構の構造および動作を理解することが可能である。チャック機構４００の動作は、制御部９のチャック制御部９１２により制御される。
　チャック機構４００は、互いに独立して昇降可能な上側チャック４１１と下側チャック４２１とで基板ＳのＸ方向端部を把持する。具体的には、上側チャック４１１および下側チャック４２１はそれぞれＹ方向を長手方向として細長く延びる平板状部材である。上側チャック４１１の下面４１１ｂが基板Ｓの上面Ｓａのうち（－Ｘ）側端部に当接し、下側チャック４２１の上面４２１ａが基板Ｓの下面Ｓｂのうち（－Ｘ）側端部に当接することで、基板Ｓを把持する。
　実際には、上側チャック４１１の下面４１１ｂにはカソード電極４１２が取り付けられており、カソード電極４１２が基板Ｓの上面Ｓａに接触することとなる。めっき液Ｌ中でカソード電極４１２が接液するのを抑制するため、上側チャック４１１の下面４１１ｂには、弾性材料で環状に形成されたシール部材４１５が、カソード電極４１２の周囲を取り囲むように設けられている。
　図３Ｂに示すように、下側チャック４２１は、高さ方向（Ｚ方向）における基板Ｓの位置を規定する作用を有するとともに、上側チャック４１１に設けられたカソード電極４１２を基板Ｓに接触させるのに際してそのバックアップとしての作用をも有する。これにより、基板Ｓの高さ方向位置が安定的に維持され、またカソード電極４１２と基板上面Ｓａとの電気的接触を確実にすることができる。
　上側チャック４１１の上面４１１ａには、Ｚ方向に延びるシャフト部材４１３が取り付けられており、シャフト部材４１３は昇降機構４１４により昇降自在に支持されている。上側チャック４１１は、例えばねじを用いてシャフト部材４１３に固結され着脱自在（すなわち交換可能）となっている。昇降機構４１４は、エアシリンダー、ソレノイド、リニアモーター、またはボールねじ機構等の適宜の直動機構を有しており、シャフト部材４１３を昇降させる。これにより、シャフト部材４１３の下端に取り付けられた上側チャック４１１が昇降する。ここでは、上側チャック４１１、シャフト部材４１３、昇降機構４１４等を含んで一体的に構成されたユニットを「上側チャックユニット４１０」と称する。
　同様に、下側チャック４２１の上面４２１ａには、Ｚ方向に延びるシャフト部材４２３が取り付けられており、シャフト部材４２３は昇降機構４２４により昇降自在に支持されている。下側チャック４２１は、例えばねじを用いてシャフト部材４２３に固結され着脱自在となっている。昇降機構４２４は、例えばエアシリンダー、ソレノイド、リニアモーター、またはボールねじ機構等の適宜の直動機構を有しており、シャフト部材４２３を昇降させる。これにより、シャフト部材４２３の下端に取り付けられた下側チャック４２１が昇降する。ここでは、下側チャック４２１、シャフト部材４２３、昇降機構４２４等を含んで一体的に構成されたユニットを「下側チャックユニット４２０」と称する。
　上側チャックユニット４１０は、支持部材４０１に取り付けられている。具体的には、上側チャックユニット４１０は、固定部材４０４を介して支持部材４０１に固定されている。したがって、上側チャック４１１は、支持部材４０１に対しては昇降移動のみが可能である。一方、下側チャックユニット４２０は、進退機構４０２を介して支持部材４０１に取り付けられている。具体的には、下側チャックユニット４２０が取り付けられた支持部材４０３が、Ｘ方向を可動方向とする進退機構４０２の可動部に結合されている。進退機構４０２は、例えばエアシリンダー、ソレノイド、エアシリンダー、リニアモーター、またはボールねじ機構等の適宜の直動機構を有しており、その本体部が支持部材４０１に固定されている。支持部材４０１の下部にはガイドレール４０５が設けられ、ガイドレール４０５に係合されたスライダー４０６が下側チャックユニット４２０に結合されている。
　このため、進退機構４０２の作動により、下側チャックユニット４２０は、図示しないストッパーにより規定される可動範囲内でＸ方向に移動可能となっている。したがって、下側チャック４２１は、支持部材４０１に対し、昇降機構４２４の作動による昇降移動と、進退機構４０２によるＸ方向の進退移動とが可能となっている。
　下側チャック４２１が可動範囲内で最も（＋Ｘ）側まで進出した状態では、図３Ｂに実線で示すように、下側チャック４２１の（＋Ｘ）側先端部が基板Ｓの端面よりも（＋Ｘ）側に位置し、下側チャック４２１の上面４２１ａが基板Ｓの下面Ｓｂを支持することができる。一方、図３Ｂに点線で示すように、下側チャック４２１が可動範囲内で最も（－Ｘ）側まで後退した状態では、下側チャック４２１の（＋Ｘ）側先端部は基板Ｓの端面よりも（－Ｘ）側に退避している。このため、下側チャック４２１が昇降する際に基板Ｓに接触することが回避される。
　チャック機構４００では、上側チャック４１１と下側チャック４２１とが協働してめっき槽４１内で基板Ｓを把持する。具体的には、めっき位置に位置決めされたチャック部４０のチャック機構４００から上側チャック４１１と下側チャック４２１とがめっき槽４１内まで下降し（図４Ａ）、めっき槽４１内で搬送ローラー２１により支持され静止する基板Ｓの高さと同じ高さで基板Ｓの端部を把持する（図４Ｂ）。このため、めっき槽４１内において基板Ｓは、上面が平坦な水平姿勢で保持されることになる。図４Ｂに示される、このときの上側チャック４１１および下側チャック４２１のＺ方向位置を、以下では「下部位置」と称することとする。
　図３Ａに点線で示すように、チャック機構４００の要部、特に可動機構についてはカバー４６０の内部に収容されている。カバー４６０は概略直方体の箱型形状を有しており、その内部空間に、昇降機構４１４，４２４、進退機構４０２等の可動機構（チャック駆動機構）が収容されている。カバー４６０の下面には開口が設けられており、ここから下方へシャフト部材４１３，４２３が突き出して、その下端に上側および下側チャック４１１，４２１がそれぞれ取り付けられている。
　このカバー４６０は、めっき槽４１に貯留されためっき液から発生する腐食性ガスから可動機構を保護するとともに、可動機構から発生する微粉等がめっき槽４１に落下するのを防止するために設けられている。その詳しい構造およびその機能については後述することとし、先に上記のように構成された本実施形態のめっき装置１が実行するめっき処理について、図５ないし図７を参照しつつ説明する。このめっき処理は、制御部９のＣＰＵ９１が所定の制御プログラムを実行することにより実現される。
　図５はめっき処理を示すフローチャートである。また、図６Ａないし図６Ｄおよび図７は処理中の各部の動きを模式的に示す図である。めっき装置１が所定の初期状態で、未処理基板Ｓが受け入れられる。初期状態とは、図６Ａに示すように、各チャック機構４００がめっき位置に位置決めされ、めっき槽４１のシャッター４１ａ，４１ｂが開かれ、かつ搬送経路Ｐが露出する程度のめっき液Ｌがめっき槽４１に貯留された状態である。図６Ｂに示すように、搬送部２が該基板Ｓを搬送方向Ｄｔへ搬送してめっき槽４１へ搬入する（ステップＳ１０１）。
　図６Ｃに示すように基板Ｓがめっき槽４１に搬入されるとシャッター４１ａ，４１ｂは閉じられる。めっき槽４１に収容された基板Ｓに向けてチャック機構４００の上側チャック４１１および下側チャック４２１が下降し、図６Ｄに示すように基板Ｓを把持する（ステップＳ１０２）。
　この状態で、めっき液給排部４９からめっき槽４１にめっき液Ｌが供給され、基板Ｓが浸漬された状態で電極間に電圧が印加されることで（ステップＳ１０３）、基板Ｓがめっき処理される。基板Ｓの上面ＳａのうちＸ方向の両端部に、Ｙ方向に長く延びるカソード電極を接触させる。こうすることで、基板Ｓの上面Ｓａにおける電界強度のばらつきが抑えられ、均一性の良好なめっき皮膜を形成することが可能となる。このとき、チャック機構４００と搬送ローラー２１とが連動して基板Ｓをめっき槽４１内で揺動させることで（ステップＳ１０４）、めっき皮膜の均一性をより向上させることができる。
　図７に示すように、移動機構４３の作動により、チャック機構４００を支持する支持フレーム４３０が、図７上図に示す（＋Ｄｔ）方向への移動と、図７下図に示す（－Ｄｔ）方向への移動とを交互に繰り返す。こうすることで、支持フレーム４３０に取り付けられたチャック機構４００が一体的にＹ方向に往復移動し、チャック機構４００に保持された基板Ｓがめっき液Ｌ内でＹ方向に揺動する。
　このとき、搬送ローラー２１は支持フレーム４３０と連動する。すなわち、図７上図に示すように、支持フレーム４３０が（＋Ｙ）方向へ移動しチャック機構４００が基板Ｓを（＋Ｙ）方向に移動させるとき、搬送ローラー２１は正転、つまり基板Ｓを搬送方向Ｄｔに搬送する方向に回転する。一方、図７下図に示すように、支持フレーム４３０が（－Ｙ）方向へ移動しチャック機構４００が基板Ｓを（－Ｙ）方向に移動させるとき、搬送ローラー２１は逆転、つまり基板Ｓを搬送方向Ｄｔとは反対の（－Ｄｔ）方向に搬送するように回転する。
　このようにめっき液Ｌ中で基板Ｓを揺動させることで、めっき液Ｌを撹拌して液中イオン濃度の偏りを低減させ、めっき皮膜の均一性を高めることができる。めっき槽４１内での基板Ｓの揺動は、基板Ｓの端部を把持するチャック機構４００と、基板Ｓの中央部を下面側から支持する搬送ローラー２１との連動によって実現される。このため、基板Ｓに局所的な応力が加わるのを防止し、水平姿勢を維持しつつ基板Ｓを揺動させることが可能となる。
　基板Ｓをめっき液Ｌに浸漬し、電極間に電圧を印加しつつ基板Ｓを揺動させる状態を一定時間継続した後、電圧印加が停止されめっき液Ｌが排出されることで（ステップＳ１０５）、めっき処理が停止される。そして、チャック機構４００による基板Ｓの把持が解除され（ステップＳ１０６）、開かれたシャッター４１ｂを介して、搬送部２は、基板Ｓをめっき処理部４からリンス処理部５へ移送する（ステップＳ１０７）。
　リンス処理部５では、リンス槽５１に基板Ｓが収容されるとシャッター５１ａ，５１ｂが閉じられ、リンス液給排部５９からリンス液が供給されて、基板Ｓがリンス処理される（ステップＳ１０８）。リンス処理が所定時間行われた後、リンス液の供給が停止されシャッター５１ｂが開かれて、基板Ｓは搬出部６に払い出される（ステップＳ１０９）。
　なお、めっき槽４１からのめっき液の排出においては、槽内の液体を完全に排出することを要しない。すなわち、槽内で支持される基板Ｓが液体から露出し搬出可能となる程度まで液体が排出されている限りにおいて、槽内に液体が残留していることは問題ない。むしろ、液体を残留させておくことで、次の基板Ｓに対する処理の際に槽内を満たすのに必要な液体の量を低減させることが可能となる。このことは、液体の消費量を少なくし環境負荷を低減させることに資する。
　一方、基板Ｓの把持を解除した後のチャック機構４００は、上側チャック４１１および下側チャック４２１に付着しためっき液を除去するための洗浄処理を受ける（ステップＳ１１０）。洗浄処理の内容は任意であるが、例えばその一例は次の通りである。すなわち、移動機構４３が支持フレーム４３０を（－Ｙ）方向へ移動させて、各チャック機構４００を、バット４４上方の洗浄位置Ｐ２（図１Ｂ）へ位置決めする。この状態で、洗浄機構４８が適宜の洗浄液供給やエア噴射により、チャック機構４００、より具体的には上側チャック４１１および下側チャック４２１を洗浄する。
　めっき位置Ｐ１と洗浄位置Ｐ２との間におけるチャック機構４００の移動では、図１Ｂに点線で示すように、上側チャック４１１および下側チャック４２１は、昇降機構４１２，４２２により上方に退避した状態となる。これにより、移動の際に上側チャック４１１および下側チャック４２１がめっき槽４１の壁面に接触することが未然に防止されている。このときの上側チャック４１１および下側チャック４２１のＺ方向位置を、以下では「上部位置」と称することとする。
　洗浄後のチャック機構４００はめっき位置へ戻される（ステップＳ１１１）。こうしてチャック機構４００が洗浄されることで、次の基板Ｓに対する処理を実行する際に、残留付着しためっき液が基板Ｓに付着するのを防止することができる。さらに処理すべき基板Ｓがある場合には、ステップＳ１０１に戻って上記処理が繰り返される。
　なお、図５では、チャック機構４００の洗浄処理がリンス処理よりも後の工程として示されている。しかしながら、実際にはチャック機構４００が基板Ｓの把持を解除して以降、任意のタイミングでチャック機構４００を洗浄位置Ｐ２へ移動させることが可能である。つまり、基板Ｓをリンス処理部５へ移送してリンス処理し搬出部６へ払い出すまでの動作と、チャック機構４００を洗浄位置Ｐ２へ移動させ洗浄してめっき位置へ戻すまでの処理とは、時間的に並行して実施することが可能である。
　次に、チャック機構４００に設けられたカバー４６０の構造およびその機能について詳しく説明する。前記したように、この実施形態のチャック機構４００は、めっき槽４１に貯留されためっき液から発生する腐食性ガスから可動機構を保護するとともに、可動機構から発生する微粉等がめっき槽４１に落下するのを防止するために、可動機構を覆うカバー４６０を備えている。
　図８はカバーの構造を示す三面図である。このうち正面図および側面図ではカバー４６０を断面図として示している。図８に示すように、カバー４６０は二重箱構造となっている。具体的には、カバー４６０は、内部空間ＩＳにチャック機構４００の主要部を収容する略箱型の内側カバー４６１と、上部が開口し内側カバー４６１の側面および底面を覆う外側カバー４６２とを有しており、これらはスペーサー４６３を介して互いに結合されている。したがって、内側カバー４６１と外側カバー４６２とでは、それらの側面同士および底面同士が所定の距離を隔てて略平行に対向しており、内側カバー４６１と外側カバー４６２との間には間隙空間ＧＳが形成されている。
　また、内側カバー４６１の底面には開口４６１１が設けられる一方、外側カバー４６２の底面のうち開口４６１１に対応する位置にも開口４６２１が設けられている。これらの開口を通じて、カバー４６０の内部から下向きにシャフト部材４１３，４２３が突出しており、その下端にそれぞれ上側チャック４１１、下側チャック４２１が取り付けられている。図８の下面図に示すように、底面に設けられた開口４６１１，４６２１は概ね矩形形状であるが、その四隅が部分的に塞がれており、開口形状は八角形となっている。なお、開口形状はこれに限定されない。チャック機構４００の動作に支障がない限りにおいて開口４６１１，４６２１はできるだけ小さいことが望ましく、このために開口形状についても他の部品形状に応じて適宜改変可能である。
　支持部材４０１は内側カバー４６１に結合されており、また図示を省略しているが内側カバー４６１の上部は支持フレーム４３０に固定されている。このようにして、チャック機構４００は支持フレーム４３０に支持される。
　内側カバー４６１の上面には、その内部空間ＩＳを後述する排気ダクトと連通させるための開口４６１２が設けられ、該開口４６１２には排気管４６１３が接続されている。一方、外側カバー４６２の側面には比較的小さな複数の開口４６２２が設けられ、各開口４６２２には適宜のバルブ機構４６２３が接続されている。バルブ機構４６２３としては流量の調整が可能な、例えばゲートバルブやスロットルバルブを好適に適用可能である。これらのバルブ機構４６２３には、後述するように、外部のエア供給源から加圧エアが供給される。
　このような構造により、チャック機構４００のうち機械的な可動部分はカバー４６０の内部空間ＩＳに収容され、周囲雰囲気からは隔離されている。特にめっき槽４１の上方に当たるめっき位置では、めっき液Ｌから発生する腐食性ガス、例えば酸性ガスが比較的高濃度に存在している。可動機構の部品類をカバー４６０で覆うことで、このような腐食性ガスから部品を保護することができる。また、可動部での摩擦により発塵が生じたとしても、それによる微粉がめっき槽４１や基板Ｓに落下することが抑制される。
　これらの効果をより確実なものとするために、この実施形態では、カバー４６０内における気流の制御を行っている。これにより、底面の開口からの外気の流入を防止するとともに、カバー４６０内部で発生した微粉を装置外へ排出しめっき槽４１に向けて落下するのを防止する。
　図９はカバーにおける気流制御を説明する図である。気流を制御するため、外側カバー４６２のバルブ機構４６２３は適宜の配管を介してエア供給源ＡＳと接続されている。このエア供給源ＡＳから送出される加圧エアが間隙空間ＧＳに供給される。したがって、実線矢印で示すように、送り込まれた加圧エアは間隙空間ＧＳを通って底面の開口の周縁部から中央部に向けて噴射される。これにより形成されるエアカーテンが、外気、特にめっき液Ｌの表面から発生する酸性雰囲気ＡＡの流入を防止するように作用する。
　一方、内側カバー４６１の上部に取り付けられた排気管４６１３は、支持フレーム４３０の上方に設けられた排気ダクト４６４に接続されている。排気ダクト４６４は適宜の排気装置ＥＳに接続されている。排気装置ＥＳの作動により、点線矢印で示すように、カバー４６０内部の雰囲気は上方へ流れ、排気管４６１３から排気ダクト４６４を介して外部へ排出される。こうして形成される上昇気流が、内部空間ＩＳで発生した微粉を上方へ押し流し外部へ排出させる。これにより、微粉がめっき槽４１に落下することが防止される。排気管４６１３には、排気される気体の流量を調整するためのスロットルバルブ４６１４が配置されている。
　排気装置ＥＳおよびエア供給源ＡＳは、めっき装置１内の構成として設けられてもよく、また外部装置としてめっき装置１とは別途設けられてもよい。例えば、めっき装置１が設置される工場設備の用力が利用されてもよい。
　エア供給源ＡＳから供給されるエア供給量と、排気装置ＥＳにより排気される排気量とに関する本願発明者の知見は以下の通りである。まず排気量については、間隙空間ＧＳからの吹き出しがない場合にカバー４６０の底部開口から吸い込まれる気流の流速（制御風速）が、粉じん障害防止規則の規定に基づき例えば１．０ｍ／ｓｅｃ以上であることが好ましい。こうすることで、カバー外への微粉の漏れ出しをほぼ完全に抑えることが可能である。
　一方、エア供給量については、カバー４６０の底部において噴射される気体の総量が、排気管４６１３を介して排出される気体の量よりも大きいことが望ましい。このようにすると、カバー４６０の底部開口から上向きに流れて上部から排出される気体は、ほぼ全てがエア供給源ＡＳから供給されたものとなる。これにより、外部の酸性雰囲気ＡＡがカバー４６０内に入り込むのを効果的に抑制することができる。
　この場合、カバー４６０の底部において噴射されて内部空間ＩＳに流れ込む気体は、内部空間ＩＳに残留する微粉等をパージするパージ用ガスとしての機能を有する。これに対して、カバー４６０内に引き込まれなかった気体はカバー４６０の底部から下方へ噴射され、これは酸性雰囲気ＡＡが開口部に近づくのを防ぐエアカーテンとしての機能を有する。これらの給気および排気における流量調整は、制御部９の流量制御部９１４がバルブ４６１４，４６２３を制御することで実現可能である。
　また、内側カバー４６１の底面における開口４６１１と、外側カバー４６２の底面における開口４６２１との関係については以下の通りである。図８および図９に示されるように、内側カバー４６１の開口４６１１の開口サイズよりも、外側カバー４６２の開口４６２１の開口サイズの方が少し大きいことが好ましい。すなわち、図８の正面図および側面図に示すように、開口４６２１の周縁部よりも、開口４６１１の周縁部の方が内側まで延びており、底面側からカバー４６０の内部を見たとき、外側カバー４６２の開口４６２１から内側カバー４６１の開口４６１１の周縁部が遮蔽されることなく見えている状態が好ましい。
　このような構成によれば、図９に実線矢印で示すように、噴射される気体の方向が水平より少し下向きの成分を多く持つようになる。これにより、めっき液Ｌの液面から上昇してくる酸性雰囲気ＡＡを遮断する効果がさらに高くなり、カバー４６０内部の部品に対する保護をより確実に行うことが可能になる。
　外気の流入を防ぐためには、開口面積はできるだけ小さいことが好ましい。しかしながら、スムーズなチャック昇降のため、シャフト部材４１３，４２３の周囲にはある程度の隙間を設けておく必要がある。このための開口４６１１，４６２１の形状としては例えば矩形とすることができるが、本願発明者の知見によれば、矩形の開口ではその四隅から外気の流入が起きやすい。図８下面図に示したように、この実施形態では、開口４６１１，４６２１を矩形の四隅を塞いだ八角形とすることにより、外気の流入を効果的に抑制することができる。
　このように、チャック機構４００に対して給気および排気を行う構成においては、エア供給源ＡＳおよび排気装置ＥＳとチャック機構４００とを接続する配管が必要である。その一方、これまで説明してきたように、このめっき装置１では、めっき位置と洗浄位置とを往復する必要があるため、チャック機構４００を含むチャック部４０がＹ方向に大きく移動する。したがって、配管はこの動きを阻害するものであってはならない。
　機械装置の可動部に電気配線やチューブを接続するのに当たっては、例えばケーブルキャリアまたはケーブルチェーン等と呼ばれる屈伸可能な保護管（以下では代表的に「ケーブルキャリア」と称する）の内部にこれらを収容することが行われる。本実施形態においても、給気および排気のための配管をケーブルキャリアに収容することも考えられる。
　しかしながら、特に排気のための配管は大径であり、また機械的強度も必要であるため必ずしも柔軟性は高くない。そのため、この配管を収容するためには大型のケーブルキャリアが必要となり、またケーブルキャリアの動きを阻害しやすい。また、給気のための配管はより細くてよいものの、この実施形態のように使用本数が多くなるとやはり同様の問題を生じる。本実施形態のめっき装置１では、次のようにしてこの問題を解消している。
　本実施形態においては、チャック機構４００がめっき位置Ｐ１にあるときに給気および排気が必要である。これに対して、チャック機構４００が洗浄位置Ｐ２にあるときには、これらは必ずしも必要ではない。そこで、この実施形態では、給気および排気のための配管に着脱可能なジョイント機構が設けられ、チャック機構４００がめっき位置Ｐ１にあるときにはジョイント機構を介して配管の接続を確立させる一方、チャック機構４００が洗浄位置Ｐ２にあるときには配管の分断を許容するようにしている。
　エア供給源ＡＳとカバー４６０とを接続する給気系と、排気装置ＥＳとカバー４６０とを接続する排気系とでは、ジョイント機構に対する基本的な考え方は同じである。ただし、配置上の制約に起因して、それらのジョイント機構を同時に図示すると図が煩雑となるため、ここでは排気系におけるジョイント機構と給気系におけるジョイント機構とを、図を分けて説明する。
　図１０は排気系におけるジョイント機構を説明する図である。排気系配管は、チャック部４０に設けられたチャック側配管と、筐体１０に設けられた筐体側配管とに分かれており、それらがジョイント機構により接続される。より具体的には、チャック側配管は主として、支持フレーム４３０に取り付けられ、各チャック機構４００のカバー４６０内部空間ＩＳと連通する排気ダクト４６４により構成される。排気ダクト４６４の（＋Ｙ）側端部４６４１は外部空間へ開放されている。端部４６４１の近傍の外面にはフランジ状の拡径部位４６４２が形成されている。
　移動機構４３によりチャック機構４００がＹ方向に移動されるとき、チャック機構４００と共に支持フレーム４３０に取り付けられた排気ダクト４６４も、チャック機構４００と一体的にＹ方向に移動する。したがって、排気ダクト４６４はチャック機構４００の移動を阻害しない。
　一方、筐体側配管は、中空の配管１２と、これを上部フレーム１１に取り付けるための支持機構１３とを備えている。配管１２のうち（－Ｙ）側の一部区間は、例えば塩化ビニル樹脂やポリエチレン樹脂等の樹脂材料またはステンレス等の金属材料で構成された第１配管１２１となっており、この部分については可撓性が必要とされない。第１配管１２１の内径は排気ダクト４６４の外径とほぼ同じに形成され、排気ダクト４６４と互いの中心軸が一致するように配置されている。また、その（－Ｙ）側端部にはフランジ状の拡径部位１２１１が形成され、拡径部位１２１１の（－Ｙ）側端面には、例えばゴム製のシール部材１２３が取り付けられている。
　第１配管１２１は支持機構１３により支持されている。具体的には、支持機構１３は、上部フレーム１１に取り付けられた直動機構１３０を備えている。直動機構１３０はガイドレール１３１がＹ方向に延びるように配置されている。ガイドレール１３１にはスライダー１３２およびクランパー（リニアクランプ）１３３が取り付けられ、スライダー１３２およびクランパー１３３をまたぐようにベース部材１３４が取り付けられている。
　したがって、スライダー１３２がガイドレール１３１に沿ってＹ方向に移動すると、ベース部材１３４もＹ方向に移動する。また、クランパー１３３は該移動を規制するロック機構として機能する。ベース部材１３４には１つまたは複数（この例で２個）の結合部材１３５が取り付けられ、結合部材１３５は第１配管１２１をベース部材１３４と機械的に結合する。これにより、第１配管１２１は、Ｙ方向に所定の範囲で移動可能に支持されている。
　第１配管１２１の（＋Ｙ）側端部には、例えば蛇腹管のような可撓性を有するフレキシブル配管である第２配管１２２が接続され、第１配管１２１と共に筐体側配管を構成している。第１配管１２１のＹ方向への移動は第２配管１２２の伸縮により吸収することが可能である。そのため、第２配管１２２と排気装置ＥＳとの間については適宜の配管材料を用いて接続することができる。
　チャック機構４００をめっき位置Ｐ１に位置決めするべく、支持フレーム４３０が（＋Ｙ）方向へ移動してくると、最終的には排気ダクト４６４の（＋Ｙ）側端部４６４１が第１配管１２１の内部に挿通されてこれらが係合する。このとき、クランパー１３３はベース部材１３４の移動を規制している。排気ダクト４６４が最も（＋Ｙ）側まで進出した状態では、排気ダクト４６４の拡径部位４６４２と、第１配管１２１の拡径部位１２１１とが、シール部材１２３を挟んで近接対向する。
　この状態でロック機構１４が作動すると、排気ダクト４６４と第１配管１２１とが機械的に結合される。これによりチャック側配管と筐体側配管との接続が確立されてそれぞれの内部空間同士が直接接続されることで、カバー４６０から排気装置ＥＳに至る排気経路が形成される。
　ロック機構１４は、上下方向から拡径部位１２１１，４６４２を挟み付けるロック部材１４１，１４２と、これらを近接・離間方向に移動させるロック駆動部１４３（図２）とを備えている。図１０右下に示すように、排気ダクト４６４と第１配管１２１とが係合した状態で、ロック駆動部１４３がロック部材１４１，１４２を近接方向に移動させることで、排気ダクト４６４と第１配管１２１とが強固に結合される。反対に、ロック駆動部１４３がロック部材１４１，１４２を離間方向に移動させた状態では、排気ダクト４６４と第１配管１２１との結合を解除することができる。
　チャック機構４００をめっき位置Ｐ１に位置決めするときには、このように排気ダクト４６４と第１配管１２１とが結合され、こうして形成される排気経路を通して、カバー４６０内の雰囲気を外部へ排出することができる。言い換えれば、チャック機構４００がめっき位置Ｐ１にあるときに排気ダクト４６４と第１配管１２１との結合が確立されるように、これらの寸法および位置関係が設定されている。このように、この実施形態では、主として支持機構１３とロック機構１４とが、チャック側配管（排気ダクト４６４）と筐体側配管（第１配管１２１）とを着脱自在に結合する「ジョイント機構」として機能している。
　上記しためっき処理では、めっき液Ｌ内の基板Ｓを保持するチャック機構４００が、Ｙ方向に往復移動することで基板Ｓを揺動させる。このとき、クランパー１３３による規制を解除することで、第１配管１２１は、排気ダクト４６４と結合したまま、これに追随してＹ方向に往復移動することができる。第１配管１２１の往復移動は第２配管１２２により吸収することができる。すなわち、本実施形態のジョイント機構は、チャック機構４００による基板Ｓの揺動にも対応することが可能である。
　図１１は給気系におけるジョイント機構を説明する図である。図が見にくくなるのを避けるため、図１１では排気系における筐体側配管およびジョイント機構の図示を省略している。なお、同じ理由で、図１０においては給気系における配管およびジョイント機構の図示が省略されている。
　給気系では、大径のダクト４６４に代えてフレキシブルチューブによって各部が接続されて給気経路が確立されるが、ジョイント機構の構成は概ね同じである。すなわち、支持フレーム４３０にはチャック側コネクター４６５が取り付けられている。チャック側コネクター４６５の（－Ｙ）側端部から適宜の継手４６６を介して、カバー４６０の各バルブ機構４６２３へつながるフレキシブルチューブ４６７が接続されている。特にチューブの本数が多い場合には、チャック側コネクター４６５は支持フレーム４３０上に複数設けられてもよい。
　一方、筐体１０側には、筐体側コネクター１５１が設けられている。筐体側コネクター１５１は、チャック側コネクター４６５と互いに係合する形状に形成され、チャック機構４００がめっき位置に移動してきたときにチャック側コネクター４６５と互いに係合する位置に配置されている。筐体側コネクター１５１には例えばゴム製のシール部材１５２が取り付けられている。
　筐体側コネクター１５１は支持機構１６により支持されている。具体的には、支持機構１６は、適宜の支持部材１８を介して筐体１０（上部フレーム１１）に取り付けられた直動機構１６０を備えている。直動機構１６０はガイドレール１６１がＹ方向に延びるように配置されている。ガイドレール１６１にはスライダー１６２およびクランパー（リニアクランプ）１６３が取り付けられ、スライダー１６２およびクランパー１６３をまたぐようにベース部材１６４が取り付けられている。
　したがって、スライダー１６２がガイドレール１６１に沿ってＹ方向に移動すると、ベース部材１６４もＹ方向に移動する。クランパー１６３は該移動を規制するロック機構として機能する。ベース部材１３４には保持部材１３５が取り付けられ、保持部材１３５は筐体側コネクター１５１を保持している。筐体側コネクター１５１の（＋Ｙ）側端部には、適宜の継手１５３を介してフレキシブルチューブ１５４が接続され、フレキシブルチューブ１５４は筐体側コネクター１５１とエア供給源ＡＳとを接続する。
　チャック機構４００をめっき位置Ｐ１に位置決めするべく、支持フレーム４３０が（＋Ｙ）方向へ移動してくると、最終的にはチャック側コネクター４６５の（＋Ｙ）側端部がシール部材１５２を介して筐体側コネクター１５１と係合する。このとき、クランパー１６３はベース部材１６４の移動を規制している。この状態でロック機構１７が作動すると、チャック側コネクター４６５と筐体側コネクター１５１とが機械的に結合され、これによりチャック側配管と筐体側配管との接続が確立されて、エア供給源ＡＳからカバー４６０に至る給気経路が形成される。
　ロック機構１７は、チャック側コネクター４６５および筐体側コネクター１５１に設けられた拡径部位を上下方向から挟み付けるロック部材１７１，１７２と、これらを近接・離間方向に移動させるロック駆動部１７３（図２）とを備えている。図１１右下に示すように、チャック側コネクター４６５と筐体側コネクター１５１とが係合した状態で、駆動部１７３がロック部材１７１，１７２を近接方向に移動させることで、チャック側コネクター４６５と筐体側コネクター１５１とが強固に結合される。反対に、駆動部１７３がロック部材１７１，１７２を離間方向に移動させた状態では、チャック側コネクター４６５と筐体側コネクター１５１との結合を解除することができる。
　チャック機構４００をめっき位置Ｐ１に位置決めするときには、このようにチャック側コネクター４６５と筐体側コネクター１５１とが結合され、こうして形成される給気経路を通して、カバー４６０の間隙空間ＧＳへ加圧エアを供給し、カバー４６０底面の開口部にエアカーテンを形成することができる。このように、この実施形態では、主として支持機構１６とロック機構１７とが、チャック側配管（チャック側コネクター４６５）と筐体側配管（筐体側コネクター１５１）とを着脱自在に結合する「ジョイント機構」として機能している。
　なお、ここではカバー４６０の間隙空間ＧＳに供給される加圧エアの供給経路について説明した。しかしながら、チャック機構４００の可動部のアクチュエーターとして例えばエアシリンダーを用いている場合には、その駆動用エアを供給するための配管（図１１に点線で示す）についても、同様にすることができる。
　図１２は本発明の第２実施形態に係るめっき装置の概略構成を示す図である。この実施形態のめっき装置１Ａは、第１実施形態のめっき装置１では記載を省略していた可動部への電気配線を、ケーブルキャリア９００を用いて実装したものである。この点を除く各部の構成および動作は第１実施形態と同じであるため、同一構成には同一符号を付して説明を省略する。
　この実施形態では、電気配線を収容するためのケーブルキャリア９００が用いられているが、給気系および排気系については第１実施形態のものと同じである。このため、給気および排気のための配管がケーブルキャリア９００の容量を圧迫するという問題は生じない。また上記した通り、チャック機構４００のめっき位置Ｐ１と洗浄位置Ｐ２との往復移動、およびめっき処理時の揺動に対しても、配管がこれらを阻害するという問題は生じない。
　なお、必要に応じ、ケーブルキャリア９００の容量を圧迫しない限りにおいて、一部の配管がケーブルキャリア９００内に収容されていても構わない。
　以上説明したように、上記各実施形態において、めっき装置１,１Ａがそれぞれ本発明の「基板処理装置」の一実施形態に相当しており、その処理対象となる基板Ｓが本発明の「基板」に相当している。また、チャック部４０および移動機構４３がそれぞれ本発明の「作用部」および「移動機構」として機能しており、めっき位置Ｐ１が本発明の「第１位置」に、洗浄位置Ｐ２が本発明の「第２位置」にそれぞれ相当している。
　また、上記実施形態では、排気ダクト４６４が本発明の「移動配管」として、配管１２が本発明の「固定配管」として、ロック機構１４が本発明の「接続機構」として、それぞれ機能している。そして、これらが一体として本発明の「流路形成部」を構成している。ここで、拡径部位１２１１，４６４２は、本発明の「係合部位」に相当している。
　また、フレキシブルチューブ４６７が本発明の「移動配管」として、フレキシブルチューブ１５４が本発明の「固定配管」として、ロック機構１７が本発明の「接続機構」としてそれぞれ機能しており、これらが一体として本発明の「流路形成部」を構成している。ここで、チャック側コネクター４６５および筐体側コネクター１５１は、本発明の「係合部位」に相当している。
　また、上記実施形態では、エア供給源ＡＳが本発明の「流体供給源」に、排気装置ＥＳが本発明の「排気源」に、それぞれ相当している。また、上側チャック４１１と下側チャック４２１とが一体として本発明の「保持部」として機能しており、直動機構４０２，４１４，４２４が本発明の「可動部」および「切替部」としての機能を兼備している。
　なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、カバー４６０に対して気体を供給する吸気系と、カバー４６０から気体を排出する排気系との両方が、「ジョイント機構」を介して分断可能な構成とされている。しかしながら、給気系と排気系とのうち一方だけがこのような構造であっても構わない。特に、給気系の配管については、比較的小径かつ柔軟なものを用いることができることから、チャック機構４００の移動を妨げることなく配管の引き回しを行うことが可能であると考えられる。
　また例えば、上記実施形態では、カバー部材４６０を内側カバー４６１と外側カバー４６２との二重構造として、その間の間隙空間ＧＳをエアカーテン用エアの流路としている。しかしながら、カバー底部の開口部に対し、その周縁部から中央部に向けて気体を噴射するための構成としては、このようにカバー自体を二重構造とする以外にも、各種の構造が考えられる。例えば、カバーの底部に、スリット状に開口し略水平方向に気体を吐出する吐出口を有する気体ノズルが設けられてもよい。また、スリット状の開口に代えて、例えば多数の吐出口が水平方向に並べて設けられてもよい。
　また例えば、上記実施形態は、搬送ローラー２１によりめっき槽４１内に搬送されてくる基板Ｓをチャック機構４００が把持する構成となっている。しかしながら、搬送手段はローラーに限定されず任意である。一方、チャック機構により把持した状態で基板を搬送するとの態様も考えられる。この場合、搬送手段は必須の構成ではないが、大型の基板の姿勢を安定的に維持するためには、基板Ｓの中央部を下方から支持する何らかのバックアップ手段が設けられることが望ましい。
　また例えば、上記実施形態のチャック機構４００は、水平方向に搬送されてくる基板Ｓを上側チャック４１１と下側チャック４２１とで基板Ｓを把持した状態と、これらのチャックが互いに離間することで該把持が解除された状態とを切り替えるものである。しかしながら、本発明の適用対象は、このような切り替え態様のものに限定されない。
　例えば、保持部が基板Ｓを保持した状態で該基板をめっき液に向かって進行させ浸漬させる構成においては、保持部が基板をめっき液中で保持する状態と、基板をめっき液外で保持する状態との間での切り替えが行われることになる。例えば保持部が基板を保持しながら昇降することで基板をめっき液に浸漬するような構成がこれに該当する。このような構成に対しても、本発明を好適に適用することが可能である。
　また、上記実施形態は、基板Ｓを１対のチャック部材で挟み込んで把持するものである。しかしながら、基板の保持態様はこれに限定されるものではなく、例えば真空吸着の原理によるもの、磁力を利用するもの、額縁状のフレームで基板の周縁部を保持するもの等、種々の保持態様のめっき装置に対して、本発明を適用することが可能である。
　また例えば、上記実施形態では、カバー４６０の内部空間をその上部に設けた開口から排気ダクトに接続する。こうすることで、内部空間に上向きの気流を生じさせ、発塵による微粉をこの気流により外部へ排出している。しかしながら、排気のための開口の位置はこれに限定されず、例えばカバーの側面から排気する構成であってもよい。
　また例えば、上記実施形態では、めっき槽４１内で基板Ｓを揺動させる際、チャック機構４００の往復移動と連動させて搬送ローラー２１の回転方向を切り替えている。このとき、搬送ローラー２１の駆動方向を切り替えるのに代えて、搬送ローラー２１を駆動源から切り離し、チャック機構４００による揺動に対して搬送ローラー２１が従動回転するように構成されてもよい。
　また例えば、上記実施形態では、カバー４６０に供給される加圧エアを流通させる配管およびカバー４６０からの排気を流通させる配管に対して、ジョイント機構による分断可能な構成が採用されている。しかしながら、このような構成は、気体の流通のみならず、例えば液体、または液体を含む気体等の各種流体を流通させる目的に、適用可能である。
　また例えば、上記実施形態における装置各部の構成、特にチャック機構の構成およびカバーの形状等は、原理説明のため簡略化された記載となっている。しかしながら、これらの具体的構成については種々のものが考えられ、本発明の趣旨に反するものでなければその範疇に包含されるものと考えるべきである。
　また、上記実施形態は、本発明をめっき装置としての基板処理装置に適用したものである。しかしながら、本発明の適用対象はこれに限定されず、各種の基板処理にも適用可能である。例えば、基板を電解エッチングする装置、基板表面の露光された感光層を現像する装置等に、本発明を好適に適用することができる。
　以上、いくつかの具体的態様を例示して説明してきたように、本発明に係る基板処理装置において、移動配管および固定配管は、流体が流通する内部空間をそれぞれ有し、作用部が第１位置にあるとき、移動配管の内部空間と固定配管の内部空間とが直接接続される構成であってもよい。このような構成によれば、移動配管の内部空間と固定配管の内部空間とが互いに連通することで、流体の流路を形成することができる。また、この場合の接続機構は単に、こうして移動配管の内部空間と固定配管の内部空間とが接続された状態を維持できればよい。
　具体的には、例えば、移動配管および固定配管は、作用部が前記第１位置にあるときに互いに係合する係合部位をそれぞれ有し、接続機構は、係合部位で係合された移動配管と固定配管との間を固定するように構成されてもよい。このような構成によれば、移動配管と固定配管とが、それらの係合部位同士が係合することで流体の流路を形成するので、接続機構がそれらを互いに固定することで、安定した流路を維持することができる。
　また例えば、作用部は、基板に作用する状態と該作用を解除した状態とを切り替える可動部と、可動部を覆うカバーとを有し、流路形成部は、固定配管が排気源に接続されて、流体としてカバーからの排気を流通させるように構成されてもよい。このような構成によれば、可動部で生じる発塵を排気とともに外部へ排出し、基板への影響を回避することができる。このような排気流路としては大径の配管が必要となるが、本発明を適用すれば、作用部の移動に影響を及ぼすことなく、そのような大径の配管を使用することが可能である。
　また例えば、流路形成部は、作用部に対して流体を供給する流体供給源に接続されてもよい。すなわち、形成された流路を流通する流体は、流体供給源から作用部へ向けて流れるものであってもよい。具体的には、例えば、作用部は、基板に作用する状態と該作用を解除した状態とを切り替える可動部と、可動部を覆うカバーとを有し、流体としてカバー内に供給されるパージ用ガスを流通させる構成であってもよい。また例えば、作用部は、流体供給源から供給される流体により駆動される可動部を有する構成であってもよい。これらのいずれの構成においても、作用部が第１位置にあるときに流体を供給し可動部を動作させることが可能となる。
　また例えば、流路形成部は、固定配管の少なくとも一部を、作用部の移動方向と平行な方向に所定の揺動範囲内で揺動可能に支持する支持機構を有していてもよい。このような構成によれば、移動配管が固定配管と結合した状態であっても、固定配管の揺動範囲内で作用部を第１位置から揺動させることが可能となる。
　また、この発明に係る基板処理装置は、めっき液を貯留するめっき槽をさらに備え、作用部は、第１位置においてめっき槽内で基板に当接して基板を保持する保持部と、保持部を駆動して基板を保持する状態と該保持を解除した状態とを切り替える切替部とを有する構成であってもよい。このように構成された基板処理装置は、基板をめっき液に浸漬してめっき処理を行う、めっき処理装置として機能することが可能である。
　以上、特定の実施例に沿って発明を説明したが、この説明は限定的な意味で解釈されることを意図したものではない。発明の説明を参照すれば、本発明のその他の実施形態と同様に、開示された実施形態の様々な変形例が、この技術に精通した者に明らかとなるであろう。故に、添付の特許請求の範囲は、発明の真の範囲を逸脱しない範囲内で、当該変形例または実施形態を含むものと考えられる。
　この発明は、プリント配線基板やガラス基板等の各種基板に対し流体を用いて所定の動作を実行する基板処理装置および基板処理方法全般に適用することができる。例えば、基板をめっき液に浸漬することでめっき処理して皮膜を形成する技術に好適に適用可能である。
　１，１Ａ　めっき装置（基板処理装置）
　１２　配管（固定配管、流路形成部）
　１３，１６　支持機構
　１４，１７　ロック機構（接続機構）
　４０　チャック部（作用部）
　４１　めっき槽
　４３　移動機構
　１５１　筐体側コネクター（係合部位）
　１５４　フレキシブルチューブ（固定配管、流路形成部）
　４０２，４１４，４２４　直動機構（可動部、切替部）
　４１１　上側チャック（保持部）
　４２１　下側チャック（保持部）
　４６０　カバー
　４６４　排気ダクト（移動配管、流路形成部）
　４６５　チャック側コネクター（係合部位）
　４６７　フレキシブルチューブ（移動配管、流路形成部）
　１２１１，４６４２　拡径部位（係合部位）
　ＡＳ　エア供給源（流体供給源）
　ＥＳ　排気装置（排気源）
　Ｐ１　めっき位置（第１位置）
　Ｐ２　洗浄位置（第２位置）
　Ｓ　基板

Claims (11)

  1. 　第１位置に位置決めされて、流体を用いて基板に対する所定の動作を行う作用部と、
    　前記作用部を、互いに異なる前記第１位置と第２位置との間で移動させる移動機構と、
    　前記第１位置に位置決めされた前記作用部に接続されて、前記流体が流通する流路を形成する流路形成部と
    を備え、
    　前記流路形成部は、
    　前記移動機構により前記作用部と一体的に移動する移動配管と、
    　前記流体の流通源に接続され、前記移動機構による前記作用部の移動に追随しない固定配管と、
    　前記作用部が前記第１位置に位置決めされているときに前記移動配管と前記固定配管とを接続し、前記作用部が前記第１位置から離間するときには該接続を解除する接続機構と
    を有する、基板処理装置。
  2. 　前記移動配管および前記固定配管は、前記流体が流通する内部空間をそれぞれ有し、
    　前記作用部が前記第１位置にあるとき、前記移動配管の前記内部空間と前記固定配管の前記内部空間とが直接接続される、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　前記移動配管および前記固定配管は、前記作用部が前記第１位置にあるときに互いに係合する係合部位をそれぞれ有し、
    　前記接続機構は、前記係合部位で係合された前記移動配管と前記固定配管との間を固定する、請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 　前記作用部は、前記基板に作用する状態と該作用を解除した状態とを切り替える可動部と、前記可動部を覆うカバーとを有し、
    　前記流路形成部は、前記固定配管が排気源に接続されて、前記流体として前記カバーからの排気を流通させる、請求項１に記載の基板処理装置。
  5. 　前記流路形成部は、前記作用部に対して前記流体を供給する流体供給源に接続される、請求項１に記載の基板処理装置。
  6. 　前記作用部は、前記基板に作用する状態と該作用を解除した状態とを切り替える可動部と、前記可動部を覆うカバーとを有し、前記流体として前記カバー内に供給されるパージ用ガスを流通させる、請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 　前記作用部は、前記流体供給源から供給される前記流体により駆動される可動部を有する、請求項５に記載の基板処理装置。
  8. 　前記流路形成部は、前記固定配管の少なくとも一部を、前記作用部の移動方向と平行な方向に所定の揺動範囲内で揺動可能に支持する支持機構を有する、請求項１に記載の基板処理装置。
  9. 　めっき液を貯留するめっき槽をさらに備え、
    　前記作用部は、前記第１位置において、前記めっき槽内で前記基板に当接して前記基板を保持する保持部と、前記保持部を駆動して前記基板を保持する状態と該保持を解除した状態とを切り替える切替部とを有する、請求項１ないし８のいずれかに記載の基板処理装置。
  10. 　基板に対し所定の動作を行う作用部を、移動機構が互いに異なる第１位置と第２位置との間で移動させる工程と、
    　前記第１位置に位置決めされた前記作用部が、流体を用いて前記所定の動作を実行する工程と
    を備え、
    　前記作用部には、前記移動機構により前記作用部と一体的に移動する移動配管と、前記流体の流通源に接続され、前記移動機構による前記作用部の移動に追随しない固定配管とが設けられ、
    　前記作用部が前記第１位置に位置決めされているときには、接続機構が前記移動配管と前記固定配管とを接続し、前記作用部が前記第１位置から離間するときには、前記移動配管と前記固定配管との接続を前記接続機構が解除する、基板処理方法。
  11. 　めっき液を貯留するめっき槽を設け、
    　前記作用部は、前記第１位置において、前記めっき槽内で前記基板に当接して前記基板を保持する、請求項１０に記載の基板処理方法。
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