特許 6713863 基板ホルダ及びこれを用いためっき装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6713863

(24)【登録日】2020年6月8日

(45)【発行日】2020年6月24日

(54)【発明の名称】基板ホルダ及びこれを用いためっき装置

(51)【国際特許分類】

   C25D 17/06 20060101AFI20200615BHJP

【ＦＩ】

   C25D17/06 C

【請求項の数】12

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2016-138431(P2016-138431)

(22)【出願日】2016年7月13日

(65)【公開番号】特開2018-9215(P2018-9215A)

(43)【公開日】2018年1月18日

【審査請求日】2019年3月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100146710

【弁理士】

【氏名又は名称】鐘ヶ江 幸男

(74)【代理人】

【識別番号】100186613

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 誠

(72)【発明者】

【氏名】宮本 松太郎

【審査官】 萩原 周治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０４０４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５０８８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２０４４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２１３６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０３８２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０５２０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０７６０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１０７８３６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２５Ｄ １７／００−２１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と接触するように構成される第１面を有する第１保持部材と、
前記第１保持部材と共に前記基板を挟み込んで保持する第２保持部材と、を有し、
前記第１保持部材は、前記第１面に接触した前記基板を前記第１面の所定の位置に位置決めする位置決め部材を有し、
前記位置決め部材は、剛体で形成され、前記基板の周縁部と接触し、前記第１面の所定の位置に前記基板を位置決めする第１位置と、前記基板の周縁部より外側に位置し、前記基板と接触しない第２位置との間を移動するように構成され、
前記第２保持部材は、前記第１保持部材と前記第２保持部材とで前記基板を保持したときに、前記第１面の径方向において内側に位置する内周面が、前記第１面の径方向における前記位置決め部材の外側と接触して前記位置決め部材を前記第１位置に位置させるように構成された、剛体で形成された駆動部材を有する、基板ホルダ。

【請求項2】

基板と接触するように構成される第１面を有する第１保持部材と、
前記第１保持部材と共に前記基板を挟み込んで保持する第２保持部材と、を有し、
前記第２保持部材は、前記第１面に接触した前記基板を前記第１面の所定の位置に位置決めする位置決め部材を有し、
前記位置決め部材は、剛体で形成され、前記基板の周縁部と接触し、前記第１面の所定の位置に前記基板を位置決めする第１位置と、前記基板の周縁部より外側に位置し、前記基板と接触しない第２位置との間を移動するように構成され、
前記第１保持部材は、前記第１保持部材と前記第２保持部材とで前記基板を保持したときに、前記第１面の径方向において外側に位置する側面が、前記第１面の径方向において内側に位置する前記位置決め部材の部分と接触して前記位置決め部材を前記第１位置に位置させるように構成された、剛体で形成された駆動部材を有する、基板ホルダ。

【請求項3】

請求項１又は２に記載された基板ホルダにおいて、
前記位置決め部材又は／及び前記駆動部材は、芳香族ポリエーテルケトンから形成され
る、基板ホルダ。

【請求項4】

請求項１又は２に記載された基板ホルダにおいて、
前記駆動部材は、合成樹脂から形成される、基板ホルダ。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載された基板ホルダにおいて、
前記第１保持部材又は前記第２保持部材と前記位置決め部材との間に配置され、前記位置決め部材を前記第２位置に付勢する付勢部材を有する、基板ホルダ。

【請求項6】

基板と接触するように構成される第１面を有する第１保持部材と、
前記第１保持部材と共に前記基板を挟み込んで保持する第２保持部材と、を有し、
前記第１保持部材は、前記第１面に接触した前記基板を前記第１面の所定の位置に位置決めする位置決め部材を有し、
前記位置決め部材は、前記基板の周縁部と接触し、前記第１面の所定の位置に前記基板を位置決めする第１位置と、前記基板の周縁部より外側に位置し、前記基板と接触しない第２位置との間を移動するように構成され、
前記第２保持部材は、前記第１保持部材と前記第２保持部材とで前記基板を保持したときに、前記位置決め部材を前記第１位置に位置させるように構成された駆動部材を有し、
前記位置決め部材を回動自在に支持するピンを有し、
前記位置決め部材は、前記ピンを中心に回動することで、前記第１位置と前記第２位置との間を移動する、基板ホルダ。

【請求項7】

基板と接触するように構成される第１面を有する第１保持部材と、
前記第１保持部材と共に前記基板を挟み込んで保持する第２保持部材と、を有し、
前記第２保持部材は、前記第１面に接触した前記基板を前記第１面の所定の位置に位置決めする位置決め部材を有し、
前記位置決め部材は、前記基板の周縁部と接触し、前記第１面の所定の位置に前記基板を位置決めする第１位置と、前記基板の周縁部より外側に位置し、前記基板と接触しない第２位置との間を移動するように構成され、
前記第１保持部材は、前記第１保持部材と前記第２保持部材とで前記基板を保持したときに、前記位置決め部材を前記第１位置に位置させるように構成された駆動部材を有し、
前記位置決め部材を回動自在に支持するピンを有し、
前記位置決め部材は、前記ピンを中心に回動することで、前記第１位置と前記第２位置との間を移動する、基板ホルダ。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載された基板ホルダにおいて、
前記位置決め部材は、先端部を有し、
前記先端部は、第１先端部と第２先端部とに分岐し、
前記第１先端部は、前記第１保持部材と前記第２保持部材とで前記基板を保持した状態で、前記基板の径方向内側に位置し、
前記第２先端部は、前記第１保持部材と前記第２保持部材とで前記基板を保持した状態で、前記基板の径方向外側に位置し、
前記第１先端部は、前記基板と接触するように構成され、
前記第２先端部は、前記駆動部材と接触するように構成される、基板ホルダ。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか一項に記載された基板ホルダにおいて、
前記第１保持部材は、前記基板を前記第１面上の所定の位置にガイドするガイド部材を有する、基板ホルダ。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか一項に記載された基板ホルダにおいて、
前記第１保持部材または前記第２保持部材は、前記第２保持部材と前記基板との間をシールする基板シール部材と、前記第２保持部材と前記第１保持部材との間をシールするホルダシール部材とを有する、基板ホルダ。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれか一項に記載された基板ホルダにおいて、
前記基板に給電する給電部を有し、
前記給電部は、前記基板の周方向の９５％以上の長さにわたって前記基板と接触するように構成される、基板ホルダ。

【請求項12】

請求項１から１１に記載された基板ホルダを使用して基板にめっき処理を行う、めっき装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板ホルダ及びこれを用いためっき装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）やフリップチップの製造においては、導線が形成された半導体チップの表面の所定箇所に金、銅、はんだ、若しくはニッケル、又はこれらを多層に積層した金属からなる突起状接続電極（バンプ）を形成することが広く行われている。このバンプを介して、半導体チップを、パッケージの電極やＴＡＢ電極と電気的に接続している。このバンプの形成方法としては、電解めっき法、蒸着法、印刷法、ボールバンプ法といった種々の手法がある。近年では、半導体チップのＩ／Ｏ数の増加、細ピッチ化に伴い、微細化が可能で性能が比較的安定している電解めっき法が多く用いられるようになってきている。

【0003】

電解めっき法は、カップ式とディップ式に大別される。カップ式では、半導体ウェハ等の基板の被めっき面を下向き（フェイスダウン）にして水平に置き、めっき液を下から噴き上げて、基板にめっきが行われる。ディップ式では、めっき槽の中に基板を垂直に立て、めっき液をめっき槽の下から注入しオーバーフローさせることで、基板にめっきが行われる。ディップ式を採用した電解めっき法は、めっきの品質に悪影響を与える泡の抜けが良く、フットプリントが小さいという利点を有している。このため、めっき穴の寸法が比較的大きく、めっきに長い時間を要するバンプめっきに適していると考えられる。

【0004】

従来のディップ式を採用した電解めっき装置においては、半導体ウェハ等の基板を着脱自在に保持する基板ホルダが使用される。この基板ホルダは、基板の端面と裏面をシールして、基板の表面（被めっき面）を露出させる。この基板ホルダを基板と共にめっき液中に浸漬させることで、基板の表面にめっきが行われる。

【0005】

基板ホルダは、基板表面に電流を流すために、基板表面に接触する電気接点を有する。例えば、一対の保持部材で基板を着脱自在に保持するようにした基板ホルダにおいては、一方の保持部材に電気接点が設けられる。他方の保持部材の支持面に基板を載置した状態で、これらの保持部材で基板を保持することで、電気接点が基板表面に接触する。

【0006】

このような基板ホルダでは、上記電気接点が板ばね状に形成され、これらの保持部材で基板を保持するときに、一方の保持部材に設けられた電気接点により支持面上の基板を支持面の中央にセンタリングすることが行われている（特許文献１参照）。即ち、電気接点を基板の縁部に接触させ、電気接点の弾性力を利用して、基板を中心方向に付勢している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第４１６２４４０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

このような電気接点は、板バネの弾性力により基板を中心方向に付勢しているので、各電気接点の弾性力が不均一である場合は、基板のセンタリング（位置決め）を正確に行うことが困難な場合がある。また、板バネの弾性力による基板のセンタリング（位置決め）には、次のような課題がある。すなわち、板バネの弾性力は、板バネ可動部の無負荷時の
位置、負荷時の位置、及び寸法によって決定される一方で、板バネの特性上、これらの設定を管理することは難しく、弾性力を正確に微調整することが難しい場合がある。基板のセンタリング（位置決め）能力を高く設定するためには剛性の高い板バネが好ましい。しかしながら、板バネの剛性が高い場合、板バネが基板に加える負荷が高くなり、最悪の場合、基板を損傷させてしまう虞がある。これとは逆に、剛性の低い板バネを使用すれば、基板が損傷することを抑制できる。しかしながら、剛性の低い板バネは、基板のセンタリング（位置決め）の能力が低いという問題がある。したがって、基板を損傷させることなく、基板のセンタリング（位置決め）を適切に行うことが課題となっていた。

【0009】

また、特許文献１においては、基板ホルダが複数回にわたって基板の脱着を行うことにより電気接点に金属疲労が生じた場合には、基板のセンタリングを正確に行うことができなくなる虞もある。さらに、特許文献１の基板ホルダには、複数の電気接点が設けられる。これらの電気接点は消耗品であり、複数の電気接点の一部のみが交換されることがある。このようにして古い電気接点と新しい電気接点とが基板ホルダに取り付けられた場合、電気接点毎に弾性力が異なる虞があり、その結果、基板のセンタリングを正確に行うことができなくなる虞がある。

【0010】

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、板バネを使用しない、新たな位置決め構造を有する基板ホルダ、及びこれを使用しためっき装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一形態によれば、基板ホルダが提供される。この基板ホルダは、基板と接触するように構成される第１面を有する第１保持部材と、前記第１保持部材と共に前記基板を挟み込んで保持する第２保持部材と、を有する。前記第１保持部材は、前記第１面に接触した前記基板を前記第１面の所定の位置に位置決めする位置決め部材を有する。前記位置決め部材は、前記基板の周縁部と接触し、前記第１面の所定の位置に前記基板を位置決めする第１位置と、前記基板の周縁部より外側に位置し、前記基板と接触しない第２位置との間を移動するように構成さる。前記第２保持部材は、前記第１保持部材と前記第２保持部材とで前記基板を保持したときに、前記位置決め部材を前記第１位置に位置させるように構成された駆動部材を有する。

【0012】

この一形態によれば、位置決め部材が第１位置と第２位置との間を移動し、第１保持部材と第２保持部材とで基板を保持したときに、駆動部材が位置決め部材を第１位置に動かすことができる。これにより、位置決め部材に弾性力を有する板バネを使用しなくとも、駆動部材により位置決め部材を第１位置に移動させて、基板を位置決めすることができる。即ち、基板を第１位置に正確に位置決めし、いわゆる定位置において基板を保持することができる。また、位置決め部材に板バネを使用する必要が無いので、位置決め部材を樹脂や金属等の剛体で形成することができる。このため、板バネの弾性力が不均一となることに起因して、十分な基板の位置決め精度が確保できないといった課題も解消される。従来のように板バネ構造で基板を位置決めする場合、基板を十分に付勢するための弾性力を確保するために、板バネ構造にある程度の幅を持たせる必要があった。しかしながら、この一形態によれば、位置決め部材に板バネを使用する必要が無いので、位置決め部材を剛体で形成することができ、その結果、位置決め部材の幅（基板周方向の幅）を従来に比べて小さくすることができる。ひいては、位置決め部材の幅を小さくすることができるので、その分給電部の幅を大きくすることができ、基板のほぼ全周に亘って給電部を配置することができる。その結果、基板に均一に電流を流すことができ、基板に形成されるめっき膜の面内均一性を向上させることができる。

【0013】

本発明の一形態によれば、基板ホルダが提供される。この基板ホルダは、基板と接触す
るように構成される第１面を有する第１保持部材と、前記第１保持部材と共に前記基板を挟み込んで保持する第２保持部材と、を有する。前記第２保持部材は、前記第１面に接触した前記基板を前記第１面の所定の位置に位置決めする位置決め部材を有する。前記位置決め部材は、前記基板の周縁部と接触し、前記第１面の所定の位置に前記基板を位置決めする第１位置と、前記基板の周縁部より外側に位置し、前記基板と接触しない第２位置との間を移動するように構成される。前記第１保持部材は、前記第１保持部材と前記第２保持部材とで前記基板を保持したときに、前記位置決め部材を前記第１位置に位置させるように構成された駆動部材を有する。

【0014】

この一形態によれば、位置決め部材が第１位置と第２位置との間を移動し、第１保持部材と第２保持部材とで基板を保持したときに、駆動部材が位置決め部材を第１位置に動かすことができる。これにより、位置決め部材に弾性力を有する板バネを使用しなくとも、駆動部材により位置決め部材を第１位置に移動させて、基板を位置決めすることができる。即ち、基板を第１位置に正確に位置決めし、いわゆる定位置において基板を保持することができる。また、位置決め部材に板バネを使用する必要が無いので、位置決め部材を樹脂や金属等の剛体で形成することができる。このため、板バネの弾性力が不均一となることに起因して、十分な基板の位置決め精度が確保できないといった課題も解消される。従来のように板バネ構造で基板を位置決めする場合、基板を十分に付勢するための弾性力を確保するために、板バネ構造にある程度の幅を持たせる必要があった。しかしながら、この一形態によれば、位置決め部材に板バネを使用する必要が無いので、位置決め部材を剛体で形成することができ、その結果、位置決め部材の幅（基板周方向の幅）を従来に比べて小さくすることができる。ひいては、位置決め部材の幅を小さくすることができるので、その分給電部の幅を大きくすることができ、基板のほぼ全周に亘って給電部を配置することができる。その結果、基板に均一に電流を流すことができ、基板に形成されるめっき膜の面内均一性を向上させることができる。

【0015】

本発明の一形態において、前記位置決め部材又は／及び前記駆動部材は、剛体で形成される。

【0016】

この一形態によれば、位置決め部材又は／及び前記駆動部材が、剛体で形成される。従来のように板バネ構造で基板を位置決めする場合、基板を十分に付勢するための弾性力を確保するために、板バネ構造にある程度の幅を持たせる必要があった。しかしながら、位置決め部材が剛体で形成される場合には、位置決め部材の幅（基板周方向の幅）を従来に比べて小さくすることができる。ひいては、位置決め部材の幅を小さくすることができるので、その分給電部の幅を大きくすることができ、基板のほぼ全周に亘って給電部を配置することができる。その結果、基板に均一に電流を流すことができ、基板に形成されるめっき膜の面内均一性を向上させることができる。

【0017】

本発明の一形態において、前記位置決め部材又は／及び前記駆動部材は、芳香族ポリエーテルケトンから形成される。

【0018】

この一形態によれば、位置決め部材又は／及び駆動部材が、芳香族ポリエーテルケトンから形成される。芳香族ポリエーテルケトンは、例えば、ＰＥＫ（ポリエーテルケトン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＫＫ（ポリエーテルケトンケトン）、及びＰＥＥＫＫ（ポリエーテルエーテルケトンケトン）、並びにこれらの複合材等を含む。芳香族ポリエーテルケトン、特にＰＥＥＫは、良好な加工性と剛性を有する樹脂（剛体）である。したがって、位置決め部材又は／及び駆動部材が芳香族ポリエーテルケトン、特にＰＥＥＫで形成されることにより、位置決め部材又は／及び駆動部材を比較的容易に加工することができる。また、芳香族ポリエーテルケトン、特にＰＥＥＫは、良好な耐疲労性、耐摩耗性、耐薬品性を有するので、基板ホルダで繰り返し基板を脱着しても位置決
め部材又は／及び駆動部材が破損し難く、且つめっき液に影響を受けにくい。

【0019】

本発明の一形態において、前記駆動部材は、合成樹脂から形成される。

【0020】

この一形態によれば、駆動部材が合成樹脂から形成される。合成樹脂には、例えばＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）や芳香族ポリエーテルケトン等を含み得る。芳香族ポリエーテルケトンは、例えば、ＰＥＫ（ポリエーテルケトン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＫＫ（ポリエーテルケトンケトン）、及びＰＥＥＫＫ（ポリエーテルエーテルケトンケトン）、並びにこれらの複合材等を含む。芳香族ポリエーテルケトン、特にＰＥＥＫは、良好な加工性と剛性を有する樹脂（剛体）である。したがって、駆動部材が芳香族ポリエーテルケトン、特にＰＥＥＫで形成されることにより、駆動部材を比較的容易に加工することができる。また、芳香族ポリエーテルケトン、特にＰＥＥＫは、良好な耐疲労性、耐摩耗性、耐薬品性を有するので、基板ホルダで繰り返し基板を脱着しても駆動部材が破損し難く、且つめっき液に影響を受けにくい。

【0021】

本発明の一形態において、基板ホルダは、前記第１保持部材又は前記第２保持部材と前記位置決め部材との間に配置され、前記位置決め部材を前記第２位置に付勢する付勢部材を有する。

【0022】

この一形態によれば、位置決め部材は、駆動部材によって第１位置に動かされていない間は、付勢部材により第２位置に付勢される。これにより、第１保持部材と第２保持部材とで基板を保持していないときは、自動的に位置決め部材が第２位置に位置するので、基板を基板ホルダに容易に脱着することができる。

【0023】

本発明の一形態において、基板ホルダは、前記位置決め部材を回動自在に支持するピンを有し、前記位置決め部材は、前記ピンを中心に回動することで、前記第１位置と前記第２位置との間を移動する。

【0024】

この一形態によれば、位置決め部材がピンによって回動自在に支持されるので、たとえば位置決め部材が第１位置と第２位置との間を水平方向又は鉛直方向に移動する場合に比べて、位置決め部材の移動スペースや設置スペースを小さくすることができる。ひいては、基板ホルダのサイズの大型化を抑制することができる。

【0025】

本発明の一形態において、前記位置決め部材は、先端部を有し、前記先端部は、第１先端部と第２先端部とに分岐し、前記第１先端部は、前記第１保持部材と前記第２保持部材とで前記基板を保持した状態で、前記基板の径方向内側に位置し、前記第２先端部は、前記第１保持部材と前記第２保持部材とで前記基板を保持した状態で、前記基板の径方向外側に位置し、前記第１先端部は、前記基板と接触するように構成され、前記第２先端部は、前記駆動部材と接触するように構成される。

【0026】

この一形態によれば、位置決め部材が第１先端部と第２先端部を有し、第１先端部と第２先端部とが分岐している。言い換えれば、第１先端部と第２先端部との間にスペースが生じ得る。基板を位置決めするとき、駆動部材が第２先端部と接触して位置決め部材を第１位置に動かし、これに対応して第１位置に移動した位置決め部材の第１先端部が基板と接触する。このとき、第１先端部と第２先端部との間にスペースが存在することにより、第１先端部が多少の弾性を有して基板に接触することができる。そうすると、サイズが数ｍｍ異なる基板であっても、第１先端部がその数ｍｍの寸法差を吸収して、位置決め部材により異なるサイズの基板を位置決めすることができる。なお、第１先端部と第２先端部の間のスペースは、空隙であってもよいし、任意の弾性体が埋め込まれていてもよい。

【0027】

本発明の一形態において、前記第１保持部材は、前記基板を前記第１面上の所定の位置にガイドするガイド部材を有する。

【0028】

この一形態によれば、基板を支持面に配置するときに、所定の領域に容易に配置することができる。

【0029】

本発明の一形態において、前記第１保持部材または前記第２保持部材は、前記第２保持部材と前記基板との間をシールする基板シール部材と、前記第２保持部材と前記第１保持部材との間をシールするホルダシール部材とを有する。

【0030】

本発明の一形態において、前記基板に給電する給電部を有し、前記給電部は、前記基板の周方向の９５％以上の長さにわたって前記基板と接触するように構成される。

【0031】

この一形態によれば、基板のほぼ全周に亘って給電部が基板と接触するので、基板表面に流れる電流の均一性を向上させることができる。

【0032】

本発明の一形態によれば、上記基板ホルダを使用して基板にめっき処理を行うめっき装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】第１実施形態に係る基板ホルダを使用してめっき処理を行うめっき装置の全体配置図である。

【図2】第１実施形態に係る基板ホルダの分解斜視図である。

【図3】基板ホルダの第１保持部材の部分平面図である。

【図4】基板を保持した状態の基板ホルダの厚さ方向の切断面における部分拡大断面図である。

【図5】ベースガイド機構を示す拡大断面図である。

【図6】図３に示したガイド部材の概略斜視図である。

【図7】図３に示した位置決め部材の斜視図である。

【図8】可動ベースに取り付けられた状態の位置決め部材の斜視図である。

【図9】位置決め部材の縦断面を示す斜視図である。

【図10】位置決め部材が第１位置にある状態を示す、基板を保持した状態の基板ホルダの厚さ方向の切断面における部分拡大断面図である。

【図11A】基板の位置決めを行うステップを示す概略図である。

【図11B】基板の位置決めを行うステップを示す概略図である。

【図11C】基板の位置決めを行うステップを示す概略図である。

【図12】位置決め部材の変形例を示す、基板を保持した状態の基板ホルダの厚さ方向の切断面における部分拡大断面図である。

【図13】第２実施形態に係る基板ホルダの第１保持部材の部分斜視図である。

【図14】第２実施形態に係る基板ホルダの位置決め部材の斜視図である。

【図15】第２保持部材を第１保持部材に取り付ける前の第２実施形態に係る基板ホルダを示す概略断面図である。

【図16】第２保持部材を第１保持部材に取り付けたときの第２実施形態に係る基板

【図17】第１保持部材を第２保持部材に取り付ける前の第３実施形態に係る基板ホルダを示す概略断面図である。

【図18】第１保持部材を第２保持部材に取り付けたときの第３実施形態に係る基板ホルダを示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下で説明する図面において、同一の又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。図１は、第１実施形態に係る基板ホルダを使用してめっき処理を行うめっき装置の全体配置図である。図１に示すように、このめっき装置は、２台のカセットテーブル１０２と、基板のオリフラ（オリエンテーションフラット）やノッチなどの位置を所定の方向に合わせるアライナ１０４と、めっき処理後の基板を高速回転させて乾燥させるスピンリンスドライヤ１０６とを有する。カセットテーブル１０２は、半導体ウェハ等の基板を収納したカセット１００を搭載する。スピンリンスドライヤ１０６の近くには、基板ホルダ３０を載置して基板の着脱を行う基板着脱部１２０が設けられている。これらのユニット１００，１０４，１０６，１２０の中央には、これらのユニット間で基板を搬送する搬送用ロボットからなる基板搬送装置１２２が配置されている。

【0035】

基板着脱部１２０は、レール１５０に沿って横方向にスライド自在な平板状の載置プレート１５２を備えている。２個の基板ホルダ３０は、この載置プレート１５２に水平状態で並列に載置され、一方の基板ホルダ３０と基板搬送装置１２２との間で基板の受渡しが行われた後、載置プレート１５２が横方向にスライドされ、他方の基板ホルダ３０と基板搬送装置１２２との間で基板の受渡しが行われる。

【0036】

めっき装置は、さらに、ストッカ１２４と、プリウェット槽１２６と、プリソーク槽１２８と、第１洗浄槽１３０ａと、ブロー槽１３２と、第２洗浄槽１３０ｂと、めっき槽１１０と、を有する。ストッカ１２４では、基板ホルダ３０の保管及び一時仮置きが行われる。プリウェット槽１２６では、基板が純水に浸漬される。プリソーク槽１２８では、基板の表面に形成したシード層等の導電層の表面の酸化膜がエッチング除去される。第１洗浄槽１３０ａでは、プリソーク後の基板が基板ホルダ３０と共に洗浄液（純水等）で洗浄される。ブロー槽１３２では、洗浄後の基板の液切りが行われる。第２洗浄槽１３０ｂでは、めっき後の基板が基板ホルダ３０と共に洗浄液で洗浄される。基板着脱部１２０、ストッカ１２４、プリウェット槽１２６、プリソーク槽１２８、第１洗浄槽１３０ａ、ブロー槽１３２、第２洗浄槽１３０ｂ、及びめっき槽１１０は、この順に配置されている。

【0037】

このめっき槽１１０は、例えば、オーバーフロー槽１３６の内部に複数のめっきセル１１４を収納して構成されている。各めっきセル１１４は、内部に１つの基板を収納し、内部に保持しためっき液中に基板を浸漬させて基板表面に銅めっき等のめっきを施すように構成される。

【0038】

めっき装置は、これらの各機器の側方に位置して、これらの各機器の間で基板ホルダ３０を基板とともに搬送する、例えばリニアモータ方式を採用した基板ホルダ搬送装置１４０を有する。この基板ホルダ搬送装置１４０は、第１トランスポータ１４２と、第２トランスポータ１４４を有している。第１トランスポータ１４２は、基板着脱部１２０、ストッカ１２４、プリウェット槽１２６、プリソーク槽１２８、第１洗浄槽１３０ａ、及びブロー槽１３２との間で基板を搬送するように構成される。第２トランスポータ１４４は、第１洗浄槽１３０ａ、第２洗浄槽１３０ｂ、ブロー槽１３２、及びめっき槽１１０との間で基板を搬送するように構成される。めっき装置は、第２トランスポータ１４４を備えることなく、第１トランスポータ１４２のみを備えるようにしてもよい。

【0039】

オーバーフロー槽１３６の両側には、各めっきセル１１４の内部に位置してめっきセル１１４内のめっき液を攪拌する掻き混ぜ棒としてのパドルを駆動する、パドル駆動部１６０及びパドル従動部１６２が配置されている。

【0040】

このめっき装置による一連のめっき処理の一例を説明する。まず、カセットテーブル１０２に搭載したカセット１００から、基板搬送装置１２２で基板を１つ取出し、アライナ
１０４に基板を搬送する。アライナ１０４は、オリフラやノッチなどの位置を所定の方向に合わせる。このアライナ１０４で方向を合わせた基板を基板搬送装置１２２で基板着脱部１２０まで搬送する。

【0041】

基板着脱部１２０においては、ストッカ１２４内に収容されていた基板ホルダ３０を基板ホルダ搬送装置１４０の第１トランスポータ１４２で２基同時に把持して、基板着脱部１２０まで搬送する。そして、２基の基板ホルダ３０を基板着脱部１２０の載置プレート１５２の上に同時に水平に載置する。この状態で、それぞれの基板ホルダ３０に基板搬送装置１２２が基板を搬送し、搬送した基板を基板ホルダ３０で保持する。

【0042】

次に、基板を保持した基板ホルダ３０を基板ホルダ搬送装置１４０の第１トランスポータ１４２で２基同時に把持し、プリウェット槽１２６に収納する。次に、プリウェット槽１２６で処理された基板を保持した基板ホルダ３０を、第１トランスポータ１４２でプリソーク槽１２８に搬送し、プリソーク槽１２８で基板上の酸化膜をエッチングする。続いて、この基板を保持した基板ホルダ３０を、第１洗浄槽１３０ａに搬送し、この第１洗浄槽１３０ａに収納された純水で基板の表面を水洗する。

【0043】

水洗が終了した基板を保持した基板ホルダ３０は、第２トランスポータ１４４により、第１洗浄槽１３０ａからめっき槽１１０に搬送され、めっき液を満たしためっきセル１１４に収納される。第２トランスポータ１４４は、上記の手順を順次繰り返し行って、基板を保持した基板ホルダ３０を順次めっき槽１１０の各々のめっきセル１１４に収納する。

【0044】

各々のめっきセル１１４では、めっきセル１１４内のアノード（図示せず）と基板Ｗｆとの間にめっき電圧を印加し、同時にパドル駆動部１６０及びパドル従動部１６２によりパドルを基板の表面と平行に往復移動させることで、基板の表面にめっきを行う。

【0045】

めっきが終了した後、めっき後の基板を保持した基板ホルダ３０を第２トランスポータ１４４で２基同時に把持し、第２洗浄槽１３０ｂまで搬送し、第２洗浄槽１３０ｂに収容された純水に浸漬させて基板の表面を純水洗浄する。次に、基板ホルダ３０を、第２トランスポータ１４４によってブロー槽１３２に搬送し、エアーの吹き付け等によって基板ホルダ３０に付着した水滴を除去する。その後、基板ホルダ３０を、第１トランスポータ１４２によって基板着脱部１２０に搬送する。

【0046】

基板着脱部１２０では、基板搬送装置１２２によって基板ホルダ３０から処理後の基板が取り出され、スピンリンスドライヤ１０６に搬送される。スピンリンスドライヤ１０６は、高速回転によってめっき処理後の基板を高速回転させて乾燥させる。乾燥した基板は、基板搬送装置１２２によりカセット１００に戻される。

【0047】

次に、図１に示した基板ホルダ３０の詳細について説明する。図２は、第１実施形態に係る基板ホルダ３０の分解斜視図である。図２に示すように、基板ホルダ３０は、例えば塩化ビニル製で矩形平板状の第１保持部材３１と、この第１保持部材３１に対して着脱自在に構成される第２保持部材３２とを有している。この基板ホルダ３０は、第１保持部材３１と第２保持部材３２とでウェハ等の基板を挟み込むことで、基板を保持する。基板ホルダ３０の第１保持部材３１の略中央部には、基板を支持するための支持面３３（第１面の一例に相当する）が設けられる。また、第１保持部材３１の支持面３３の外側には、支持面３３の周囲に沿って、内方に突出する突出部を有する逆Ｌ字状のクランパ３４が等間隔に複数設けられている。

【0048】

基板ホルダ３０の第１保持部材３１の端部には、基板ホルダ３０を搬送したり吊下げ支持したりする際の支持部となる一対のハンド３５が連結されている。図１に示したストッ
カ１２４内において、ストッカ１２４の周壁上面にハンド３５を引っ掛けることで、基板ホルダ３０が垂直に吊下げ支持される。また、この吊下げ支持された基板ホルダ３０のハンド３５を第１トランスポータ１４２又は第２トランスポータ１４４で把持して基板ホルダ３０が搬送される。

【0049】

また、ハンド３５の一つには、外部電源と電気的に接続される外部接点部３８が設けられている。この外部接点部３８は、複数の導線を介して支持面３３の外周に設けられた複数の中継接点６０（図３、図４等参照）と電気的に接続されている。

【0050】

第２保持部材３２は、リング状のシールホルダ３６を備えている。第２保持部材３２のシールホルダ３６には、シールホルダ３６を第１保持部材３１に押し付けて固定するための押えリング３７が回転自在に装着されている。押えリング３７は、その外周部において外方に突出する複数の突条部３７ａを有している。突条部３７ａの上面とクランパ３４の内方突出部の下面は、回転方向に沿って互いに逆方向に傾斜するテーパ面を有する。

【0051】

基板を保持するときは、まず、第２保持部材３２を第１保持部材３１から取り外した状態で第１保持部材３１の支持面３３に基板を載置し、第２保持部材３２を第１保持部材３１に取り付ける。続いて、押えリング３７を時計回りに回転させて、押えリング３７の突条部３７ａをクランパ３４の内方突出部の内部（下側）に滑り込ませる。これにより、押えリング３７とクランパ３４にそれぞれ設けられたテーパ面を介して、第１保持部材３１と第２保持部材３２とが互いに締付けられてロックされ、基板が保持される。基板の保持を解除するときは、第１保持部材３１と第２保持部材３２とがロックされた状態において、押えリング３７を反時計回りに回転させる。これにより、押えリング３７の突条部３７ａが逆Ｌ字状のクランパ３４から外されて、基板の保持が解除される。

【0052】

図３は、基板ホルダ３０の第１保持部材３１の部分平面図である。図示のように、基板ホルダ３０の第１保持部材３１は、支持ベース４３と、支持ベース４３から分離した略円板状の可動ベース４４とを有する。支持面３３は、可動ベース４４に設けられる。また、第１保持部材３１は、支持面３３の周囲に沿うように、支持面３３の全周にわたって支持ベース４３に配置される中継接点６０を有する。上述したように、中継接点６０は、図２に示した外部接点部３８と電気的に接続される。また、第１保持部材３１は、支持面３３に配置された基板を位置決めするための複数の位置決め部材７０を有する。図示の例では、４つの位置決め部材７０が、可動ベース４４の外周部近傍に設けられる。さらに、第１保持部材３１は、基板を支持面３３上の所定の位置にガイドするための複数のガイド部材８５を有する。

【0053】

図４は、基板を保持した状態の基板ホルダ３０の厚さ方向の切断面における部分拡大断面図である。図示のように、第２保持部材３２のシールホルダ３６の第１保持部材３１と対向する面には、基板シール部材３９と、ホルダシール部材４０が設けられる。基板シール部材３９は、基板ホルダ３０で基板Ｗｆを保持したとき、基板Ｗｆの外周部に接触して基板Ｗｆ表面とシールホルダ３６との間をシールするように構成される。基板シール部材３９は、本実施形態のように第２保持部材３２と脱着自在に設けられてもよい。また、基板シール部材３９として、基板Ｗｆと接触して基板Ｗｆの周縁部をシールする機能を有する突起部（又は、弾性体からなる構成部）を、第２保持部材３２と一体不可分に構成してもよい。ホルダシール部材４０は、基板シール部材３９よりも径方向外側に設けられ、第１保持部材３１の支持ベース４３と接触するように構成される。これにより、ホルダシール部材４０は、シールホルダ３６と支持ベース４３との間をシールすることができる。基板シール部材３９及びホルダシール部材４０は、シールホルダ３６と、シールホルダ３６にボルト等の締結具を介して取付けられる固定リング４１との間に挟持されてシールホルダ３６に取付けられている。なお、図示の実施形態では、基板シール部材３９とホルダシ
ール部材４０は第２保持部材３２に設けられているが、これに代えて、これらのシール部材を第１保持部材３１に設けてもよい。

【0054】

第２保持部材３２のシールホルダ３６の外周部には段部が設けられ、この段部に、押えリング３７がスペーサ４２を介して回転自在に装着されている。押えリング３７は、酸に対して耐食性に優れ、十分な剛性を有する金属（例えばチタン）から構成される。スペーサ４２は、押えリング３７がスムーズに回転できるように、摩擦係数の低い材料、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）で構成されている。

【0055】

図３に示したように、第１保持部材３１は、支持ベース４３と、可動ベース４４とを有する。支持ベース４３は、略平板状で、基板ホルダ３０で基板Ｗｆを保持したときにホルダシール部材４０と接触する。可動ベース４４に設けられる支持面３３は、基板ホルダ３０で基板Ｗｆを保持したときに、基板Ｗｆの外周部を支持する。支持ベース４３は、可動ベース４４と対向する面に、突起４５と、円筒状の圧縮ばね４６とを有する。図４では、１つの突起４５及び１つの圧縮ばね４６が示されるが、突起４５及び圧縮ばね４６は、支持面３３の周方向に沿って複数配置される。圧縮ばね４６は、突起４５の周囲を囲繞するように配置され、可動ベース４４を支持ベース４３から離れる方向に付勢する。可動ベース４４の支持ベース４３に対向する面には、圧縮ばね４６の一部が挿入される凹部４２ａが設けられる。

【0056】

可動ベース４４は、圧縮ばね４６の付勢力に対抗して、支持ベース４３に近接する方向に移動自在に支持ベース４３に取付けられている。これにより、厚みの異なる基板Ｗｆを基板ホルダ３０で保持したときに、基板Ｗｆの厚みに応じて、可動ベース４４が圧縮ばね４６の付勢力（ばね力）に対抗して支持ベース４３に近接する方向に移動する。したがって、基板ホルダ３０は、厚みの異なる基板Ｗｆを保持した場合でも、基板シール部材３９とホルダシール部材４０が、それぞれ基板Ｗｆと支持ベース４３に適切に接触することができる。

【0057】

具体的には、第２保持部材３２を第１保持部材３１にロックして基板Ｗｆを基板ホルダ３０で保持したとき、基板シール部材３９が基板ホルダ３０で保持した基板Ｗｆの外周部に沿った位置に接触し、ホルダシール部材４０が第１保持部材３１の支持ベース４３の表面に接触する。このとき、可動ベース４４が基板Ｗｆの厚みに対応して、支持ベース４３に対して移動する。即ち、基板Ｗｆが厚いほど、可動ベース４４の支持ベース４３に対する移動量が大きくなる。

【0058】

したがって、この基板ホルダ３０では、基板Ｗｆが厚くなるほど、基板Ｗｆの厚みの増加分にほぼ対応した量だけ圧縮ばね４６の歪み（縮み）量が増加し、その分、可動ベース４４の支持ベース４３に対する移動量が大きくなる。このように、基板Ｗｆの厚みに応じて可動ベース４４の移動量が変化するので、基板シール部材３９の圧縮寸法を一定範囲に保った状態で、厚みの異なる基板Ｗｆを基板ホルダ３０で保持することができる。

【0059】

図５は、ベースガイド機構を示す拡大断面図である。基板ホルダ３０は、可動ベース４４が支持ベース４３に対してスムーズに移動することができるように、ベースガイド機構５３を有する。ベースガイド機構５３は、支持ベース４３に固定したボルト等から構成されるガイドシャフト５４と、可動ベース４４に固定した、フランジ５５ａを有する略円筒状のシャフト受け５５とを有する。ガイドシャフト５４はシャフト受け５５の内部を挿通する。これにより、可動ベース４４は、ガイドシャフト５４の外周面に沿って支持ベース４３に対して移動可能に構成される。ガイドシャフト５４は、例えばステンレス製であり、シャフト受け５５は、例えば潤滑性のよい樹脂製である。可動ベース４４が支持ベース４３に対して横方向に動かないようにするため、ガイドシャフト５４の外径とシャフト受
け５５の内径との差は、０．０５ｍｍ〜０．１６ｍｍに設定され得る。

【0060】

図示の例では、ガイドシャフト５４を構成するボルトの頭部をストッパ５４ａとして使用し、圧縮ばね４６（図４参照）のばね力によって、シャフト受け５５のフランジ５５ａをストッパ５４ａに当接させる。これにより、可動ベース４４が支持ベース４３から脱離することを防止している。また、図示の例では、可動ベース４４の表面に凹部４４ｃを設け、この凹部４４ｃ内にガイドシャフト５４のストッパ５４ａが露出するようにしている。これにより、ガイドシャフト５４を構成するボルトを介して、可動ベース４４の支持ベース４３への取付け、取外しを容易に行うことができる。

【0061】

説明を図４に戻す。図４に示すように、第１保持部材３１の支持ベース４３には、平板形状の中継接点６０が設けられる。図４には１つの中継接点６０が示されているが、図３に示したように、中継接点６０は、支持面３３の周囲に沿うように、支持ベース４３に複数配置される。中継接点６０は、図２に示した外部接点部３８と、図示しない導線により電気的に接続される。中継接点６０は、その一端側がねじ等の任意の固定手段により支持ベース４３に固定される。また、中継接点６０の他端側が自由端になるように、支持ベース４３に段部４８が形成される。

【0062】

第２保持部材３２の固定リング４１の内周面には、基板ホルダ３０で基板Ｗｆを保持したとき、支持面３３に支持された基板Ｗｆの外周部と接触して基板Ｗｆに給電する複数の給電接点５０（給電部の一例に相当する）が取付けられている。図４には一つの給電接点５０が示されるが、複数の給電接点５０が、固定リング４１のほぼ全周に亘って取り付けられている。なお、給電接点５０は、第２保持部材３２と別の部材として第２保持部材３２に取り付けられていてもよいし、第２保持部材３２と一体に形成されていてもよい。

【0063】

給電接点５０は、基板Ｗｆと接触する複数の第１端部５１と、中継接点６０と接触する複数の第２端部５２とを有する。給電接点５０は、好ましくは、ステンレス鋼等のばね材から形成される。第１端部５１は、約９０°の角度で折れ曲がり、前側（支持面３３の中央側）に板ばね状に突出して構成される。第１端部５１は、図４に示すように、基板ホルダ３０で基板Ｗｆを保持したときに、基板Ｗｆの外周部に弾性接触するように構成される。具体的には、第１端部５１は、基板ホルダ３０で基板Ｗｆを保持したときに、撓みながら基板Ｗｆの外周部に接触する。これにより、給電接点５０の第１端部５１は、基板Ｗｆの外周部に第１端部５１の弾性に起因する力を加えることができ、基板Ｗｆと確実に接触することができる。また、第１端部５１は、基板Ｗｆの周方向の９５％以上にわたって基板Ｗｆと接触する。

【0064】

図４に示すように、給電接点５０の第２端部５２は、基板ホルダ３０の厚さ方向の切断面において略Ｃ形の断面を有する。具体的には、第２端部５２は、第１端部５１の折れ曲がる方向（前側）とは逆側に湾曲して、略Ｃ形の断面を形成している。これにより、給電接点５０の第２端部５２は、第１保持部材３１と第２保持部材３２とで基板Ｗｆを保持したときに中継接点６０に対して弾性接触するように構成される。より具体的には、給電接点５０の第２端部５２は、第１保持部材３１と第２保持部材３２とで基板Ｗｆを保持したときに、中継接点６０を第１保持部材３１に向けて付勢するように、中継接点６０と弾性接触する。これにより、給電接点５０の第２端部５２は、中継接点６０に第２端部５２の弾性に起因する力を加えることができ、中継接点６０と確実に接触することができる。これに加えて、給電接点５０が中継接点６０に対して弾性接触するように構成されるので、第１実施形態のように、中継接点６０を平板形状に形成することができる。したがって、中継接点６０を、ステンレス鋼等のバネ材で形成する必要がなく、基板ホルダ３０のコストを低減することができる。

【0065】

なお、第２端部５２が図４に示すように略Ｃ形の断面を有するように形成されているが、第１保持部材３１と第２保持部材３２とで基板Ｗｆを保持したときに第２端部５２が中継接点６０に対して弾性接触することができれば、第２端部５２の形状はこれには限られない。例えば、第２端部５２が中継接点６０に接触したときに撓むように、第２端部５２が板バネ状、コイルバネ状、又は皿バネ状に形成されてもよい。

【0066】

図４に示すように、第２端部５２の中継接点６０と接触する部分が曲面状に形成される。このように、第２端部５２は、第１保持部材３１と第２保持部材３２とで基板Ｗｆを保持したときに中継接点６０と曲面で接触することが好ましい。給電接点５０の第２端部５２は、中継接点６０と弾性接触するとき、弾性力に対する中継接点６０からの反力により、第２端部５２と中継接点６０との接触部がずれる可能性がある。第１実施形態のように、給電接点５０の第２端部５２が中継接点６０と曲面で接触すれば、第２端部５２と中継接点６０との接触部がずれた場合でも、第２端部５２と中継接点６０との間の摩擦を緩和することができる。ひいては、中継接点６０の表面に導電性を向上させるための金めっき等が被覆されている場合には、中継接点６０の表面の金めっき等が剥離することを抑制することができる。

【0067】

また、図４に示すように、給電接点５０の第２端部５２は、その上側及び後側が、固定リング４１及びシールホルダ３６により取り囲まれている。言い換えれば、第２保持部材３２の固定リング４１及びシールホルダ３６は、第２端部５２の中継接点６０との接触部以外の領域の少なくとも一部を取り囲む壁面部を構成する。上述したように、給電接点５０の第２端部５２は、中継接点６０と弾性接触するとき、弾性力に対する中継接点６０からの反力により、第２端部５２が中継接点６０に対してずれる可能性がある。第１実施形態によれば、第２端部５２が中継接点６０に対してずれたとき、第２端部５２が上記壁面部に接触することになる。したがって、第２端部５２が中継接点６０に弾性接触したときの第２端部５２の中継接点６０に対するずれの変位量を、壁面部と第２端部５２との隙間の間隔内に抑えることができる。言い換えれば、第２端部５２が第１端部５１に対してずれることを抑制することができる。

【0068】

図６は、図３に示したガイド部材８５の概略斜視図である。ガイド部材８５は、第１保持部材３１の可動ベース４４に設けられる。また、ガイド部材８５は、支持面３３の外側に位置する板状部８６を有する。板状部８６は、その先端が支持面３３よりもわずかに上方に位置し、支持面３３側にテーパ面８７を有する。支持面３３に配置される基板Ｗｆは、板状部８６のテーパ面８７によって、支持面３３の所定の位置にガイドされる。

【0069】

図７は、図３に示した位置決め部材７０の斜視図である。図８は、可動ベース４４に取り付けられた状態の位置決め部材７０の斜視図である。図９は、位置決め部材７０の縦断面を示す斜視図である。図７から図９に示すように、位置決め部材７０は、断面が略Ｌ字型の部材であり、支持面３３と略平行に延在するアーム部７６と、アーム部７６から略直交するように支持面３３の上まで延在する先端部７５と、を有する。先端部７５は、第１先端部７５ａと第２先端部７５ｂに分岐する。言い換えれば、第１先端部７５ａと第２先端部７５ｂとの間にスペースが存在する。このスペースは、図７から図９に示すように空隙であってもよいし、任意の弾性体で埋められてもよい。

【0070】

第１先端部７５ａは、第１保持部材３１と第２保持部材３２とで基板Ｗｆを保持した状態で、基板Ｗｆの径方向内側に位置する。言い換えれば、第１先端部７５ａは、支持面３３の径方向内側に位置する。第２先端部７５ｂは、第１保持部材３１と第２保持部材３２とで基板Ｗｆを保持した状態で、第１先端部７５ａよりも基板Ｗｆの径方向外側に位置する。言い換えれば、第２先端部７５ｂは、第１先端部７５ａよりも支持面３３の径方向内側に位置する。第２先端部７５ｂの径方向外側には、第２先端部７５ｂが先端側に向かっ
て幅が小さくなるようにテーパ面７５ｃが形成される。後述するように、第１先端部７５ａは、基板Ｗｆと接触する面を有し、第２先端部７５ｂは、固定リング４１と接触する面を有する。

【0071】

位置決め部材７０は、任意の材料から形成することができる。しかしながら、基板Ｗｆの位置決めの精度を向上させる観点から、位置決め部材７０は、剛体で形成することが好ましい。また、位置決め部材７０の加工性、耐疲労性、耐摩耗性、及び耐薬品性の観点から、位置決め部材７０は、ＰＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫＫ、及びＰＥＥＫＫ、並びにこれらの複合材等の芳香族ポリエーテルケトンから形成されることがより好ましい。芳香族ポリエーテルケトン、特にＰＥＥＫは、良好な加工性及び剛性を有する樹脂（剛体）である。したがって、位置決め部材７０が芳香族ポリエーテルケトン、特にＰＥＥＫで形成されることにより、位置決め部材７０を比較的容易に加工することができる。また、芳香族ポリエーテルケトン、特にＰＥＥＫは、良好な耐疲労性、耐摩耗性、耐薬品性を有するので、基板ホルダ３０で繰り返し基板Ｗｆを脱着しても位置決め部材７０が破損し難く、且つめっき液に影響を受けにくい。

【0072】

基板ホルダ３０は、位置決め部材７０を支持するための支持部材７２を有する。支持部材７２は、結合部７２ａと、結合部７２ａから端部に向かって分岐する分岐部７２ｂとを有する。結合部７２ａは、ボルト等の固定手段７４によって、可動ベース４４に固定される。分岐部７２ｂは、位置決め部材７０を挟み込むように構成される。位置決め部材７０は、分岐部７２ｂを貫通するピン７７によって回動自在に支持される。これにより、位置決め部材７０は、支持部材７２の分岐部７２ｂによって回動自在に支持される。

【0073】

また、基板ホルダ３０は、位置決め部材７０のアーム部７６と接触して、位置決め部材７０の回動範囲を制限するストッパ７３を有する。ストッパ７３は、固定手段７４によって支持部材７２に固定される。図９に示すように、位置決め部材７０のアーム部７６と可動ベース４４との間には、アーム部７６を支持面３３側に付勢するオーリング７８（付勢部材の一例に相当する）が設けられる。

【0074】

図７から図９に示す位置決め部材７０は、基板Ｗｆの周縁部と接触して基板Ｗｆを支持面３３の所定の位置に位置決めする第１位置と、基板Ｗｆの周縁部より外側に位置し、基板Ｗｆと接触しない第２位置との間を移動可能に構成される。具体的には、位置決め部材７０は、オーリング７８によってアーム部７６が支持面３３に向かって付勢されることで、ピン７７を中心に回動して、先端部７５が支持面３３の中央側から離れる方向に移動する。これにより、支持面３３に基板Ｗｆが配置された状態で、先端部７５が基板に接触しない第２位置に位置決め部材７０が移動する。なお、基板Ｗｆの周縁部とは、基板Ｗｆのベベル部をいう。言い換えれば、基板Ｗｆの周縁部とは、基板Ｗｆの最外周端を含み、角取り処理等がなされて基板Ｗｆの被処理面に対して傾斜した一定範囲の領域をいう。

【0075】

図１０は、位置決め部材７０が第１位置にある状態を示す、基板Ｗｆを保持した状態の基板ホルダ３０の厚さ方向の切断面における部分拡大断面図である。図１０に示すように、固定リング４１は、その内周面にテーパ面４１ａを有する。位置決め部材７０が第２位置、即ち基板Ｗｆと接触していない位置にあるときに第１保持部材３１と第２保持部材３２とで基板Ｗｆを保持すると、固定リング４１のテーパ面４１ａが、第２先端部７５ｂのテーパ面７５ｃと接触して、第２先端部７５ｂを、支持面３３の径方向内側（中央部側）に押し込む。これにより、第１先端部７５ａが支持面３３の径方向内側（中央部側）に移動し、基板Ｗｆを所定位置に位置決めすることができる。即ち、この固定リング４１は、第１保持部材３１と第２保持部材３２とで基板Ｗｆを保持したときに、位置決め部材７０を第１位置に移動させる駆動部材として機能する。固定リング４１は、剛体で形成され得る。一実施例では、固定リング４１は、ＰＶＣや芳香族ポリエーテルケトン等の合成樹脂
から形成され得る。芳香族ポリエーテルケトンは、ＰＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫＫ、及びＰＥＥＫＫ、並びにこれらの複合材等の芳香族ポリエーテルケトンを含み得る。

【0076】

図１１Ａから図１１Ｃは、基板Ｗｆの位置決めを行うステップを示す概略図である。なお、図１１Ａから図１１Ｃにおいて、基板ホルダ３０の構造は簡略化して示されている。また、オーリング７８が、弾性を有する一般的な部材であるバネに簡略化して示されている。図１１Ａに示すように、支持面３３に基板Ｗｆが配置された状態で、第２保持部材３２を第１保持部材３１に取り付ける。このとき、図１１Ｂに示すように、固定リング４１の内周面が、位置決め部材７０の先端部７５の外側と接触して、先端部７５を支持面３３の中央部側に押し込む。その結果、図１１Ｃに示すように、先端部７５の内側が基板Ｗｆの側部に接触して基板Ｗｆを支持面３３の所定位置、例えば中央部に位置決めすることができる。

【0077】

以上で説明したように、基板ホルダ３０によれば、位置決め部材７０が第１位置と第２位置との間を移動し、第１保持部材３１と第２保持部材３２とで基板Ｗｆを保持したときに、固定リング４１が位置決め部材７０を第１位置に動かすことができる。これにより、位置決め部材７０に弾性力を有する板バネを使用しなくとも、固定リング４１により位置決め部材７０を第１位置に移動させて、基板Ｗｆを位置決めすることができる。したがって、位置決め部材７０に板バネを使用する必要が無いので、位置決め部材７０を樹脂や金属等の剛体で形成することができる。従来のように板バネ構造で基板Ｗｆを位置決めする場合、基板Ｗｆを十分に付勢するための弾性力を確保するために、板バネ構造にある程度の幅を持たせる必要があった。しかしながら、第１実施形態によれば、位置決め部材７０に板バネを使用する必要がないので、位置決め部材７０を剛体で形成することができ、その結果、位置決め部材７０の幅（基板Ｗｆ周方向の幅）を従来に比べて小さくすることができる。ひいては、位置決め部材７０の幅を小さくすることができるので、給電接点５０の幅を大きくすることができ、基板Ｗｆのほぼ全周に亘って給電接点５０を配置することができる。その結果、基板Ｗｆに均一に電流を流すことができ、基板Ｗｆに形成されるめっき膜の面内均一性を向上させることができる。

【0078】

また、第１実施形態の基板ホルダ３０において、位置決め部材７０は、固定リング４１によって第１位置に動かされていない間は、オーリング７８により第２位置に付勢される。これにより、第１保持部材３１と第２保持部材３２とで基板Ｗｆを保持していないときは、自動的に位置決め部材７０が第２位置に位置するので、基板Ｗｆを基板ホルダ３０に容易に脱着することができる。

【0079】

また、第１実施形態では、位置決め部材７０がピン７７によって回動自在に支持されるので、たとえば位置決め部材７０が第１位置と第２位置との間を水平方向又は鉛直方向に移動する場合に比べて、位置決め部材７０の移動スペースと設置スペースを小さくすることができる。その結果、基板ホルダ３０のサイズの大型化を抑制することができる。

【0080】

また、第１実施形態では、位置決め部材７０が第１先端部７５ａと第２先端部７５ｂを有し、第１先端部７５ａと第２先端部７５ｂとが分岐している。言い換えれば、第１先端部７５ａと第２先端部７５ｂとの間にスペースが存在する。基板Ｗｆを位置決めするとき、固定リング４１が第２先端部７５ｂと接触して位置決め部材７０を第１位置に動かし、これにより第１先端部７５ａが基板Ｗｆの周縁部と接触する。このとき、第１先端部７５ａと第２先端部７５ｂとの間にスペースが存在することにより、第１先端部７５ａが多少の弾性を有して基板Ｗｆに接触することができる。そうすると、サイズが数ｍｍ異なる基板Ｗｆであっても、第１先端部７５ａがその数ｍｍの寸法差を吸収して、異なるサイズの基板Ｗｆを位置決め部材７０により位置決めすることができる。

【0081】

図１２は、位置決め部材７０の変形例を示す、基板を保持した状態の基板ホルダ３０の厚さ方向の切断面における部分拡大断面図である。図１２に示す位置決め部材７０は、ピン７７が挿入される長穴７９を有する。長穴７９は、その長手方向が先端部７５の延びる方向に一致するように形成される。これにより、位置決め部材７０は、ピン７７によって回動自在に支持され、且つ長穴７９の長手方向に沿って摺動することができる。また、この位置決め部材７０は、基板Ｗｆを支持面３３に押さえるためのフック部７５ｄを第１先端部７５ａに有する。フック部７５ｄは、第１先端部７５ａの端部から支持面３３の径方向内側に向かって突出するように設けられる。

【0082】

位置決め部材７０は、オーリング７８によってアーム部７６が支持面３３側に付勢される。このとき、ピン７７は、長穴７９の下方（第１保持部材３１側）に位置する。即ち、位置決め部材７０が基板Ｗｆと接触していない第２位置にあるとき、オーリング７８の付勢力によって、ピン７７は長穴７９の下方に位置する。このため、図１２に示す位置決め部材７０の先端部７５は、位置決め部材７０が第２位置にあるとき、図７から図１０に示した位置決め部材７０の先端部７５よりも、支持面３３の上方（支持ベース４３とは逆側）に突出する長さが長くなる。基板Ｗｆを支持面３３に配置して、第２保持部材３２を第１保持部材３１に取り付けると、固定リング４１のテーパ面４１ａが位置決め部材７０の第２先端部７５ｂと接触する。このとき、まず、テーパ面４１ａは、第２先端部７５ｂを支持面３３の径方向内側（中央部側）に押し込む。これにより、第１先端部７５ａが支持面３３の径方向内側（中央部側）に移動し、基板Ｗｆを所定位置に位置決めすることができる。続いて、テーパ面４１ａは、第２先端部７５ｂを支持ベース４３に向かって押し込む。このとき、ピン７７が長穴７９を摺動し、第１先端部７５ａのフック部７５ｄを基板Ｗｆの縁に引っ掛けて、基板Ｗｆを支持面３３に押さえつける。これにより、基板Ｗｆを基板ホルダ３０から取り出すときに、基板Ｗｆに貼り付いた基板シール部材３９を、基板Ｗｆから剥離することができる。

【0083】

図１２に示す位置決め部材７０の変形例によれば、基板Ｗｆの位置決めを行った後に、フック部７５ｄによって基板Ｗｆを支持面３３に押さえつけることができるので、基板Ｗｆを基板ホルダから取り出すときに、基板Ｗｆが貼り付いた基板シール部材３９を、基板Ｗｆから剥離することができる。また、基板ホルダ３０で保持する基板Ｗｆには様々な前処理が行われているので、基板Ｗｆに歪みが生じることがある。歪んだ基板Ｗｆは、その縁部の高さが周方向で異なるので、支持面３３に歪んだ基板Ｗｆを配置したときに、その縁部に第１先端部７５ａが届かない虞がある。第１先端部７５ａを縁部に確実に接触させて、基板Ｗｆを位置決めするためには、第１先端部７５ａの長さを長くすればよい。しかしながら、第１先端部７５ａの長さは、第１保持部材３１と第２保持部材３２で囲まれるスペースによって制約を受けるので、無限に長くすることはできない。図１２に示す位置決め部材７０の変形例によれば、位置決め部材７０は、ピン７７が長穴７９の下方に位置するようにオーリング７８によって支持面３３側に付勢される。このため、位置決め部材７０の先端部７５を長くしなくとも、支持面３３の上方（支持ベース４３とは逆側）に突出する部分の長さを長くすることができる。したがって、保持される基板Ｗｆに多少の歪みがあっても、第１先端部７５ａが歪んだ基板Ｗｆの縁に接触し易くなり、基板Ｗｆを位置決めし易くすることができる。さらに、このような歪んだ基板Ｗｆであっても、フック部７５ｄによって支持面３３に押さえつけたり、基板Ｗｆを基板ホルダから取り出すときに、基板Ｗｆが貼り付いた基板シール部材３９を、基板Ｗｆから剥離したりすることができる。したがって、基板Ｗｆの歪みを少なくとも部分的に解消することができるとともに、基板Ｗｆに貼り付いた基板シール部材３９を剥離する作用を有することもできる。また、位置決め部材７０は、長穴７９に沿って支持ベース４３に向かって押し込められるので、第１保持部材３１と第２保持部材３２で囲まれるスペースに容易に収納することができる。

【0084】

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る基板ホルダについて説明する。第２実施形態に係る基板ホルダは、第１実施形態において説明しためっき装置で使用され得る。以下、第２実施形態に係る基板ホルダについて、第１実施形態に係る基板ホルダ３０と異なる部分を主に説明する。

【0085】

図１３は、第２実施形態に係る基板ホルダの第１保持部材３１の部分斜視図である。第２実施形態に係る基板ホルダ３０の第１保持部材３１は、可動ベース４４の側面に突起部９０を有する。図１３には１つの突起部９０が示されているが、複数の突起部９０が、可動ベース４４の側面に周方向に沿って等間隔に設けられる。突起部９０は、支持面３３側にテーパ面９１を有する。テーパ面９１は、支持面３３側から支持ベース４３側に向かって突起部９０の突出量が増加するように形成される。突起部９０は、第１保持部材３１と第２保持部材３２とで基板Ｗｆを保持したときに、位置決め部材７０が基板Ｗｆと接触して基板Ｗｆを位置決めする第１位置に、位置決め部材７０を移動させる駆動部材として機能する。突起部９０は、剛体で形成され得る。一実施例では、突起部９０は、ＰＶＣや芳香族ポリエーテルケトン等の合成樹脂から形成され得る。芳香族ポリエーテルケトンは、ＰＥＫ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫＫ、及びＰＥＥＫＫ、並びにこれらの複合材等の芳香族ポリエーテルケトンを含み得る。

【0086】

図１４は、第２実施形態に係る基板ホルダ３０の位置決め部材７０の斜視図である。第２実施形態に係る基板ホルダ３０の第２保持部材３２は、位置決め部材７０を有する。第１保持部材３１の固定リング４１には、ねじ等の固定手段によって支持部材７２が固定されている。位置決め部材７０は、ピン７７を介して支持部材７２に接続される。位置決め部材７０は、ピン７７によって回動自在に支持される。位置決め部材７０は全体として略板状の部材であり、その一端に第１先端部７５ａと第２先端部７５ｂを含む先端部７５が形成され、他端に図１３に示した突起部９０と接触するように構成される接触部８０が形成される。接触部８０と固定リング４１との間には、弾性体の一例としてのバネ７８´が設けられる。バネ７８´は、接触部８０を固定リング４１の内周面から離れる方向に付勢する。これにより、先端部７５は、固定リング４１の内周面に近づく方向に付勢される。

【0087】

図１５は、第２保持部材３２を第１保持部材３１に取り付ける前の第２実施形態に係る基板ホルダ３０を示す概略断面図である。図１６は、第２保持部材３２を第１保持部材３１に取り付けたときの第２実施形態に係る基板ホルダ３０を示す概略断面図である。なお、図１５及び図１６において、基板ホルダ３０の構造は簡略化して示されている。図１５に示すように、第２保持部材３２を第１保持部材３１に取り付ける前は、位置決め部材７０は、基板Ｗｆと接触しない第２位置にある。具体的には、図１５に示すように、バネ７８´により、接触部８０が支持面３３の径方向内側に向かって付勢される。一方、位置決め部材７０の先端部７５は、支持面３３の径方向外側に向かって付勢される。

【0088】

図１６に示すように、第２保持部材３２を第１保持部材３１に取り付けようとするとき、位置決め部材７０の接触部８０は、突起部９０によって支持面３３の径方向外側に向かって押され、その結果、位置決め部材７０が回動し、位置決め部材７０の先端部７５が支持面３３の径方向内側に向かって移動する。これにより、位置決め部材７０の先端部７５は、基板Ｗｆの側部に接触して、基板Ｗｆを支持面３３の所定位置、例えば中央部に位置決めすることができる。また、基板Ｗｆを支持面３３の所定位置に位置決めすると同時又はこれより後に、固定リング４１の基板シール部材３９´が基板Ｗｆの外周部に接触して基板Ｗｆ表面とシールホルダ３６との間をシールする。

【0089】

第２実施形態に係る基板ホルダ３０は、第１実施形態に係る基板ホルダ３０と同様の利点を有する。これに加えて、第２実施形態に係る基板ホルダ３０は、位置決め部材７０が
第２保持部材３２に設けられることにより、以下の利点を有する。第２実施形態に係る基板ホルダ３０では、位置決め部材７０が給電接点５０を有する第２保持部材３２に設けられるので、位置決め部材７０と給電接点５０との位置関係が、第２保持部材３２を介して固定される。したがって、位置決め部材７０が基板Ｗｆを位置決めすることによって、給電接点５０に対する基板Ｗｆの位置が直接的に決定されることになる。即ち、位置決め部材７０によって、給電接点５０と基板Ｗｆとの位置関係を決定することができるので、基板Ｗｆの中心から給電接点５０までの距離を一定にすることができる。これにより、複数の給電接点５０から基板Ｗｆに流れる電流が均一になり、基板Ｗｆに形成されるめっき膜の膜厚の面内均一性を向上させることができる。

【0090】

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る基板ホルダについて説明する。第３実施形態に係る基板ホルダは、いわゆる噴流式又はカップ式の基板ホルダである。即ち、第３実施形態に係る基板ホルダは、基板の被めっき面を下向き（フェイスダウン）にして略水平に保持する。この基板ホルダで保持する基板にめっきをするときは、基板を略水平の状態でめっき液に浸漬したり、めっき液を下から噴き上げたりする。第３実施形態に係る基板ホルダは、噴流式又はカップ式の基板ホルダでめっきを行う公知のめっき装置で使用され得る。

【0091】

第３実施形態に係る基板ホルダの保持機構は、第２実施形態に係る基板ホルダの保持機構とほぼ同一である。一方で、第３実施形態に係る基板ホルダは、第２実施形態と比べて、基板の保持手順が異なる。以下、第３実施形態に係る基板ホルダについて、第２実施形態に係る基板ホルダ３０と異なる部分を主に説明する。

【0092】

図１７は、第１保持部材３１を第２保持部材３２に取り付ける前の第３実施形態に係る基板ホルダ３０を示す概略断面図である。図１８は、第１保持部材３１を第２保持部材３２に取り付けたときの第３実施形態に係る基板ホルダ３０を示す概略断面図である。なお、図１７及び図１８において、基板ホルダ３０の構造は簡略化して示されている。図１７に示すように、第３実施形態に係る基板ホルダ３０では、まず、基板Ｗｆが第２保持部材３２の基板シール部材３９´上に配置される。このとき、基板Ｗｆの被めっき面は、図中下方を向く。

【0093】

図１７に示すように、第１保持部材３１を第２保持部材３２に取り付ける前は、位置決め部材７０は、基板Ｗｆと接触しない第２位置にある。具体的には、図１７に示すように、バネ７８´により、接触部８０が支持面３３の径方向内側に向かって付勢される。一方、位置決め部材７０の先端部７５は、支持面３３の径方向外側に向かって付勢される。

【0094】

続いて、図１８に示すように、第２保持部材３２を第１保持部材３１に取り付けようとするとき、位置決め部材７０の接触部８０は、突起部９０によって支持面３３の径方向外側に向かって押され、その結果、位置決め部材７０が回動し、位置決め部材７０の先端部７５が支持面３３の径方向内側に向かって移動する。これにより、位置決め部材７０の先端部７５は、基板Ｗｆの側部に接触して、基板Ｗｆを支持面３３の所定位置、例えば中央部に位置決めすることができる。言い換えれば、基板Ｗｆが、環状の基板シール部材３９´の所定位置、例えば中央部に位置決めされる。また、基板Ｗｆを支持面３３の所定位置に位置決めすると同時又はこれより後に、第１保持部材３１の支持面３３が基板Ｗｆを基板シール部材３９に押し付ける。これにより、固定リング４１の基板シール部材３９´が基板Ｗｆの外周部に押圧され、基板Ｗｆ表面とシールホルダ３６との間をシールする。

【0095】

第３実施形態に係る基板ホルダ３０は、第２実施形態に係る基板ホルダ３０と同様の利点を有する。即ち、第３実施形態に係る基板ホルダ３０では、位置決め部材７０が給電接点５０を有する第２保持部材３２に設けられるので、位置決め部材７０と給電接点５０と
の位置関係が、第２保持部材３２を介して固定される。したがって、位置決め部材７０が基板Ｗｆを位置決めすることによって、給電接点５０に対する基板Ｗｆの位置が直接的に決定されることになる。即ち、位置決め部材７０によって、給電接点５０と基板Ｗｆとの位置関係を決定することができるので、基板Ｗｆの中心から給電接点５０までの距離を一定にすることができる。これにより、複数の給電接点５０から基板Ｗｆに流れる電流が均一になり、基板Ｗｆに形成されるめっき膜の膜厚の面内均一性を向上させることができる。

【0096】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。例えば、上述した発明の実施形態は、カップ式の電解めっき装置にも適用できることはもちろんである。また、基板を無電解めっき液に浸漬させてめっき処理を行うような無電解めっき装置にも適用できる。例えば、「基板ホルダ」又は「ウェハホルダ」という概念は、一般に、基板と係合して基板の移動及び位置決めを可能とする、部品の様々な組合せ及び部分的組合せにまで及ぶものである。その例としては、例えば、圧縮可能なリップシールを有したカップと、基板と係合するようにされたコーンとを有し、コーン及び基板からの垂直方向の力によりリップシールを圧縮して、このリップシールが液密封止を形成するように構成された、基板保持部材をこの概念に含めることができる。また、複数の基板を背中合わせで基板ホルダに保持するように構成した基板保持部材も、本発明の実施形態の概念に含めることができる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲及び明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、又は省略が可能である。

【符号の説明】

【0097】

３０…基板ホルダ
３１…第１保持部材
３２…第２保持部材
３３…支持面
４１…固定リング
５０…給電接点
７０…位置決め部材
７５…先端部
７５ａ…第１先端部
７５ｂ…第２先端部
７５ｃ…テーパ面
７５ｄ…フック部
７７…ピン
７８…オーリング
７８´…バネ
８０…接触部
８５…ガイド部材
８６…板状部
８７…テーパ面
９０…突起部
９１…テーパ面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】