アノードホルダ及びめっき装置
【課題】アノードへ確実に通電することができ、アノードの交換を容易に行うことができ、アノード交換における作業時間の効率化を図ることができるアノードホルダを提供する。
【解決手段】アノードホルダ１０は、アノード５を収容するアノードホルダベース１１と、アノードホルダベース１１の前面側に取り付けられアノード５の一部を覆うアノードマスク１３とを備える。
【解決手段】アノードホルダ１０は、アノード５を収容するアノードホルダベース１１と、アノードホルダベース１１の前面側に取り付けられアノード５の一部を覆うアノードマスク１３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アノードホルダおよびめっき装置に係り、特に半導体ウエハ等の基板の表面にめっき処理を行う際にアノードを保持するためのアノードホルダおよびこのようなアノードホルダを備えためっき装置に関するものである。本発明において、基板にめっきを行うめっき装置は、半導体基板の表面に形成されたバンプを形成するバンプめっき装置、また例えば基板の内部に設けた、直径１０〜２０μｍ、深さ７０〜１５０μｍ程度の、アスペクト比が高く、深さの深いビアホールへのめっきを行うめっき装置を含むものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体回路の配線やバンプ形成方法において、めっき処理を行って半導体ウエハ等の基板上に金属膜や有機質膜を形成する方法が用いられるようになってきている。例えば、半導体回路やそれらを接続する微細配線が形成された半導体ウエハの表面の所定個所に、金、銀、銅、はんだ、ニッケル、あるいはこれらを多層に積層した配線やバンプ（突起状接続電極）を形成し、このバンプを介してパッケージ基板の電極やTAB(Tape Automated Bonding)電極に接続させることが広く行われている。この配線やバンプの形成方法としては、電気めっき法、無電解めっき法、蒸着法、印刷法といった種々の方法があるが、半導体チップのＩ／Ｏ数の増加、狭ピッチ化に伴い、微細化に対応可能で膜付け速度の速い電気めっき法（例えば特許文献１）が多く用いられるようになってきている。現在最も多用されている電気めっきによって得られる金属膜は、高純度で、膜形成速度が速く、膜厚制御方法が簡単であるという特長がある。
【０００３】
図１５は、基板とアノードを垂直に配置したいわゆる縦型浸漬式のめっき装置の従来例を示す概略図である。図１５に示すように、このめっき装置は、内部にめっき液Ｑを保有するめっき槽１０１内に、アノードホルダ１０２に保持したアノード１０３と、基板ホルダ１０４に保持した基板Ｗとを両者の面が平行になるように対向して設置し、めっき電源１０５によってアノード１０３と基板Ｗ間に通電することで基板ホルダ１０４から露出している基板Ｗの被めっき面Ｗ１に電気めっきを行うように構成されている。なお、めっき槽１０１には、めっき液供給口１１１からめっき槽１０１内に供給しためっき液Ｑをめっき液排出口１１２から排出して循環させるめっき液循環手段１０６が設けられている。
【０００４】
図１５に示すように、縦型浸漬式のめっき装置は、板状のアノードをアノードホルダ（保持具）に保持して基板と対向させてめっきを行うものである。アノードとしては、板状のアノードを用いるものでなく、アノードボールをかごに入れたようなものを用いることも考えられるが、板状のアノードをアノードホルダに固定して用いることによって以下のような利点がある。
１）アノードホルダに遮蔽板を取り付けることによって、アノードの開口径を調節することができ、面内均一性を制御することが容易にできる（例えば特許文献２）。
２）アノードが板状であるため基板との平行を容易に保つことができ、面内均一性を上げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−９６２９２号公報
【特許文献２】特開２００５−２９８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように縦型浸漬式のめっき装置においてアノードホルダを用いてめっきを行うことには利点があるが、今日、配線の微細化やスループットの向上等の要求が更に高まり、以下に列挙するような機能が求められるようになってきた。
１）基板上に形成される配線の微細化によって、アノードへの通電の確実性が求められるようになった。
２）基板の大型化に伴いアノードも大型化するため、手動によってアノードを交換することはその重量から困難であり、新たな治具を必要とするなどの対応が必要となってきた。
３）アノード交換における作業時間の効率化が求められるようになってきた。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、アノードへ確実に通電することができ、アノードの交換を容易に行うことができ、アノード交換における作業時間の効率化を図ることができるアノードホルダおよびめっき装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のアノードホルダは、アノードを収容するアノードホルダベースと、前記アノードホルダベースの前面側に取り付けられ前記アノードの一部を覆うアノードマスクとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記アノードホルダベースは板状のアノードを収容することを特徴とする。
前記アノードホルダベースは円形状のアノード収容孔を有することを特徴とする。
【００１０】
前記アノードホルダベースの背面側に取り付けられ前記アノードの裏面を覆う裏面カバーを有することを特徴とする。
アノードに接触し、給電用の接点を有する部分を含むことを特徴とする。
前記アノードマスクは円形状の開口を有し、前記円形状の開口の内径は前記アノードの外径より小さいことを特徴とする。
【００１１】
前記アノードホルダベースの上部に、搬送用のハンドを有することを特徴とする。
前記アノードホルダベースの下部に、めっき液を抜くための液抜き穴を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明のめっき装置は、めっき液を保持するめっき槽と、基板を保持し、基板の被めっき面をめっき液中に配置するための基板ホルダと、基板の被めっき面に対向して配置される請求項１乃至８のいずれか１項に記載のアノードホルダと、基板の被めっき面と前記アノードホルダとの間に給電するめっき電源とを備えたことを特徴とする。
めっき液に浸漬されない位置で前記アノードホルダの接点と前記めっき電源が接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るアノードホルダによれば、以下に列挙する効果を奏する。
１）アノード交換時は、裏面カバーをはずし通電ベルトの締結具を緩めることによって交換することができるので、アノードの交換が容易である。
２）アノードマスクは、通常、アノード径よりも小さい径のものを使用するので、通電ベルトによって保持されたアノードを交換時期を過ぎて過度に使用しても、アノードホルダからの落下、導電不良になりにくい。
３）アノードホルダの下部に液抜き穴を設けたため、アノードホルダ内のめっき液の排出性が向上する。
【００１４】
本発明に係るめっき装置によれば、以下に列挙する効果を奏する。
１）全自動化された搬送ロボットにてアノードホルダを取り出すことができるため、アノードホルダの交換が容易となる。
２）装置からアノードホルダを取り出す際、搬送ロボットにてアノードホルダをめっき槽より取り出し、付着しためっき液を落とすために水洗槽にてアノードホルダを水洗し、ブロー槽にて水滴除去し、仮置き場よりアノードホルダを取り出すことができるため、アノードホルダの取り出し時に作業員がめっき液に触れることが少なくなり安全性が向上する。
３）容易にアノードホルダが取り出せる為、アノードマスクの交換が容易となる。
４）搬送ロボットはその位置決め精度が高く、位置の微調整が容易であるので、アノードホルダの設置位置再現性が向上し、基板とアノードの極間距離を容易に変更可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１はアノードを保持したアノードホルダ用通電ベルトの正面図である。
【図２】図２はアノードホルダ用通電ベルトの側面図である。
【図３】図３は、締結部の詳細を示す図であり、図１のＡ部拡大図である。
【図４】図４は通電ベルトを示す斜視図である。
【図５】図５はアノードホルダの全体構成を示す部分断面正面図である。
【図６】図６は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図７はアノードホルダの分解斜視図である。
【図８】図８はアノードホルダをめっき液に浸漬した状態を示す図である。
【図９】図９は、図１乃至図４に示す通電ベルトおよび図５乃至図７に示すアノードホルダを用いるめっき処理装置の全体配置の一例を示す概略平面図である。
【図１０】図１０は搬送装置のリニアモータ部を示す図である。
【図１１】図１１は図１０の正面図である。
【図１２】図１２はトランスポータの正面図である。
【図１３】図１３はアーム部に備えられた把持機構の平面図である。
【図１４】図１４はアーム部に備えられた把持機構の縦断正面図である。
【図１５】図１５は基板とアノードを垂直に配置したいわゆる縦型浸漬式のめっき装置の従来例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、アノードホルダ用通電ベルトおよび本発明に係るアノードホルダの実施の形態を図面を参照して説明する。本発明のアノードホルダは、図１５に示すような縦型浸漬式のめっき装置に適用されるものであり、以下の実施形態においては、めっき槽を備えためっき装置の構成についての説明は省略する。
【００１７】
図１乃至図４は、アノードホルダ用通電ベルトを示す図である。図１はアノードを保持したアノードホルダ用通電ベルトの正面図であり、図２はアノードホルダ用通電ベルトの側面図である。
図１および図２に示すように、アノードホルダ用通電ベルト１は、チタン等の導電性の材料からなる帯状の薄板を円形にし、円板状のアノード５を内側に嵌め、ベルトの両端部１ａ，１ｂをボルト６およびナット７によって締め付けてアノード５を固定する構造になっている。通電ベルト１は、１ｍｍ〜３ｍｍの厚さを有し、１ｃｍ〜２ｃｍの幅を有する。なお、めっき対象物の基板Ｗが円板状なので、アノード５は基板と同じ形状の円板状になっている。また、アノード５は、外径１５０ｍｍ〜３００ｍｍ、厚さ１０ｍｍ〜２０ｍｍの円板状である。
【００１８】
図３は、締結部の詳細を示す図であり、図１のＡ部拡大図である。図３に示すように、通電ベルト１の両端部１ａ，１ｂにボルト６が挿通され、ボルト６にダブルナット７が螺合されることにより、アノード５は通電ベルト１により締め付け固定される。これにより、円板状のアノード５の周縁部の全周又は略全周は通電ベルト１の内周面に緊密に接触することになる。
【００１９】
図１および図３に示すように、通電ベルト１の一方の端部１ａには、ボルト８およびダブルナット９により導電性ブラケット２が固定されており、導電性ブラケット２の先端部に接点部３が設けられている。そして、接点部３がめっき槽に取り付けられている接点部（図示せず）と接触することにより、接点部に給電されるようになっている。
【００２０】
図４は通電ベルト１を示す斜視図である。図４に示すように、通電ベルト１は、細い帯状の薄板を湾曲させて円形にし、その両端部１ａ，１ｂを略９０°折曲して形成されている。そして、通電ベルト１の両端部１ａ，１ｂには、前記ボルト６を挿通するためのボルト挿通孔１ｃが形成されている。またベルトの一方の端部１ａは他方の端部１ｂより長くなっていて、長い方の端部１ａに前記ボルト８を挿通するための切り欠き１ｄが形成されている。
【００２１】
図１乃至図４に示すように構成されたアノードホルダ用通電ベルトによれば、以下に列挙する作用効果を奏する。
１）通電ベルト１がアノード５の周縁部の全周又は略全周に接触するため、アノード５の全周又は略全周から通電することができ接触不良を防ぐことができる。
２）通電ベルト１とアノード５との接触面積が大きいため、接触抵抗の低減を図ることができる。
３）アノード５の全周を通電ベルト１で固定するため、アノード５と通電ベルト１の位置合わせの必要がなく、アノード５は単なる円板状なので、アノード５の加工がしやすい。
４）アノードの交換時には、通電ベルト１を緩めアノード５を取り替えるだけなので、アノードの交換が容易になる。
５）通電ベルト１により円板状のアノード５を保持しているので、無駄なアノード材部分を減少することができる。
【００２２】
次に、図１乃至図４に示すアノード５および通電ベルト１を保持するアノードホルダ１０について図５乃至図７を参照して説明する。
図５はアノードホルダの全体構成を示す部分断面正面図であり、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図であり、図７はアノードホルダの分解斜視図である。
図５および図６に示すように、アノードホルダ１０は、通電ベルト１に保持されたアノード５を取り付けるためのアノードホルダベース１１と、アノードホルダベース１１の背面側に取り付けられアノード５の裏面側を押さえるための裏面カバー１２と、アノードホルダベース１１の前面側に取り付けられアノード５の前面側の一部を覆うためのアノードマスク１３とから構成されている。
【００２３】
図７に示すように、アノードホルダベース１１は略矩形状の薄板から構成され、その中央部に通電ベルト１に保持されたアノード５を収容するための円形状の収容孔１１ａを有している。またアノードホルダベース１１の上端には、消耗したアノードを交換する際にロボットで搬送可能とするための略Ｔ字状の一対のハンド１１ｂ，１１ｂが形成されている。図５に示すように、通電ベルト１に接続された導電性ブラケット２の先端部の接点部３は、ハンド１１ｂの下部により保持されている。さらに、アノードホルダベース１１の下部には、図６に示すように、アノード交換時、めっき槽より持ち上げたときにめっき液の液切れがよいようにめっき液抜き用の穴１１ｈが形成されている。
また、図７に示すように、裏面カバー１２は、略矩形状の薄板から構成され、その中央部に円形状の押さえ部１２ａが形成されている。図６に示すように、円形状の押さえ部１２ａは、その周辺部よりわずかに厚く形成されていて、収容孔１１ａ内に入り込むようになっており、押さえ部１２ａがアノード５の裏面を押さえるようになっている。
【００２４】
一方、アノードホルダベース１１に取り付けられるアノードマスク１３は、中央部に開口１３ａを有する円環状の板状部品からなっている。アノードマスク１３の前記開口１３ａの内径はアノード５の外径より小さく、アノードマスク１３はアノード５の外周部を覆う（マスクする）ようになっている。このアノードマスク１３の開口径によってアノード５の表面の電場を制御することができるようになっている。アノードマスク１３は、例えば、塩化ビニール、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）材料から形成されている。
【００２５】
図５乃至図７に示すアノードホルダ１０においては、アノードホルダベース１１に取り付けられたアノード５は背面より裏面カバー１２で押さえる構造となっているが、アノード５の表面を表面カバーで押さえる構造としてもよい。その場合、表面カバーにアノードマスクを取り付ける構造とするか、表面カバーとアノードマスクを兼用させる構造としてもよい。
【００２６】
図５乃至図７に示すように構成されたアノードホルダ１０によれば、以下に列挙する作用効果を奏する。
１）アノード交換時は、裏面カバー１２をはずし通電ベルト１のダブルナット７を緩めることによって交換することができるので、アノード５の交換が容易である。
２）アノードマスク１３は、通常、アノード径よりも小さい径のものを使用するので、通電ベルト１によって保持されたアノード５を交換時期を過ぎて過度に使用しても、アノードホルダ１０からの落下、導電不良になりにくい。
３）アノードホルダ１０の下部に液抜き穴１１ｈを設けたため、アノードホルダ内のめっき液の排出性が向上する。
【００２７】
図８は、アノードホルダ１０をめっき液に浸漬した状態を示す図である。図８に示すように、アノードホルダ１０は、略Ｔ字状の一対のハンド１１ｂ，１１ｂがめっき液上面Ｌよりやや上方に位置するように配置される。アノードホルダ１０の一方のハンド１１ｂにより保持された接点部３は、めっき槽に設けられたホルダ１５に固定された接点板１６と接触することにより、給電されるようになっている。なお、接点板１６は給電用配線１７を介してめっき電源（図示せず）に接続されている。
【００２８】
図９は、図１乃至図４に示す通電ベルト１および図５乃至図７に示すアノードホルダ１０を用いるめっき処理装置の全体配置の一例を示す概略平面図である。
図９に示すように、めっき処理装置は、基板Ｗのロードおよびアンロードを行うロード・アンロードユニットＵ１と、基板のめっき、洗浄等の各種処理を行うめっき処理ユニットＵ２とから構成されている。ロード・アンロードユニットＵ１には、半導体ウエハ等の基板Ｗを収納したカセット２０を搭載する３台のカセットテーブル２２と、基板のオリフラやノッチなどの位置を所定の方向に合わせるアライナ２４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ドライヤ２６が備えられている。更に、この後方向の位置には、基板ホルダ１８を載置して基板Ｗの該基板ホルダ１８への着脱を行う基板着脱部３０が設けられている。そして、カセットテーブル２２、アライナ２４、スピンドライヤ２６および基板着脱部３０の中心位置には、これら装置間で基板Ｗを搬送する搬送ロボット３２が配置されている。
【００２９】
めっき処理ユニットＵ２は、基板着脱部３０側から順に、基板ホルダ１８の保管及び一時仮置きを行うストッカ３４、基板を純水に浸漬させて濡らすことで表面の親水性を良くするプリウェット槽３６、基板の表面に形成したシード層表面の電気抵抗の大きい酸化膜を硫酸や塩酸などの薬液でエッチング除去するプリソーク槽３８、基板の表面およびアノードホルダ１０を純水で水洗する水洗槽４０、めっき槽４４、水洗槽４０、めっき槽４４、水洗槽４０、洗浄後の基板およびアノードホルダ１０の水切りを行うブロー槽４２が順に配置されて構成されている。めっき槽４４は、内部にめっき、例えば、銅めっきを施すようになっている。なお、銅めっきを例に挙げたが、ニッケルやはんだ、更には金めっきにおいても同様である。
【００３０】
さらに、上述した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１８を基板Ｗとともに搬送する搬送装置５０が配置されている。この搬送装置５０は、基板着脱部３０とストッカ３４との間で基板を搬送するとともに、ストッカ３４、プリウェット槽３６、プリソーク槽３８、水洗槽４０、ブロー槽４２及びめっき槽４４との間で基板Ｗを搬送するトランスポータ５２を備えている。このトランスポータ５２は、仮置き場７０，７０（後述する）、プリウェット槽３６、プリソーク槽３８、水洗槽４０、ブロー槽４２及びめっき槽４４との間でアノードホルダ１０を搬送する役割も果たすようになっている。
【００３１】
前記基板着脱部３０は、回転軸４５を中心に垂直位置、水平位置へ９０°可動する平板状の載置プレート４６を備えており、この載置プレート４６に２個の基板ホルダ１８を水平状態で並列に載置し、一方の基板ホルダ１８と搬送ロボット３２との間で基板Ｗの受渡しを行った後、載置プレート４６を垂直方向に回転させて、トランスポータ５２と基板ホルダ１８の受け渡しを行うようになっている。
【００３２】
また、水洗槽４０とめっき槽４４との間には、アノードホルダ１０の交換及び一時仮置きを行う仮置き場７０が配置されている。なお、図９に示す例においては、仮置き場７０を水洗槽４０とめっき槽４４との間に設置した場合を説明したが、仮置き場７０はストッカ３４とブロー槽４２との間にある二つの機器間であれば、どの位置に配置してもよい。また、図９において、仮想線で示すように、仮置き場７０をブロー槽４２とハウジング４７との間に配置してもよい。
【００３３】
一方、アノードホルダ１０の上部には、上述したように、アノードホルダ１０を搬送したり、吊下げ支持する際の支持部となる一対の略Ｔ字状のハンド１１ｂが設けられている（図５、図８参照）。そして、仮置き場７０内においては、仮置き場７０の周壁上面にハンド１１ｂを引っかけることで、アノードホルダ１０を垂直に吊下げ保持できる。また吊下げ保持したアノードホルダ１０のハンド１１ｂを搬送装置５０のトランスポータ５２で把持してアノードホルダ１０を搬送するようになっている。なお、プリウェット槽３６、プリソーク槽３８、水洗槽４０、ブロー槽４２及びめっき槽４４内においても、アノードホルダ１０は、ハンド１１ｂを介してそれら機器の周壁に吊下げ保持される。
【００３４】
図１０及び図１１は、搬送装置５０の走行部であるリニアモータ部８５を示す図であり、図１０は搬送装置のリニアモータ部を示す図であり、図１１は図１０の正面図である。図１０および図１１に示すように、リニアモータ部８５は、長尺状に延びるベース８６と、このベース８６に沿って走行するスライダ８７とから主に構成され、このスライダ８７の上面にトランスポータ５２が搭載されている。また、ベース８６の側部には、ケーブルベアブラケット８９とケーブルベア受け９０が設けられ、このケーブルベアブラケット８９とケーブルベア受け９０に沿ってケーブルベア（登録商標）９２が延びるようになっている。
図１０及び図１１に示すように、トランスポータ５２の移動方式としてリニアモータ方式を採用することで、長距離移動を可能にするとともに、トランスポータ５２の長さを短く抑えて装置の全長をより短くし、更に長いボールネジなどの精度とメンテナンスを要する部品を削減することができる。
【００３５】
図１２乃至図１４は、トランスポータ５２を示す図である。図１２はトランスポータの正面図であり、図１３はアーム部に備えられた把持機構の平面図であり、図１４はアーム部に備えられた把持機構の縦断正面図である。トランスポータ５２は基板ホルダ１８を搬送するとともにアノードホルダ１０を搬送する搬送ロボットであるが、以下の説明においてはアノードホルダ１０を搬送する場合を説明する。図１２に示すように、トランスポータ５２は、トランスポータ本体５３と、このトランスポータ本体５３から横方向に突出するアーム部５４と、アーム部５４を昇降させるアーム部昇降機構５５と、アーム部５４の内部に設けられてアノードホルダ１０のハンド１１ｂを着脱自在に把持する把持機構５７とから主に構成されている。アーム部昇降機構５５は、鉛直方向に延びる回転自在なボールねじ５８と、このボールねじ５８に螺合するナット５９とを有し、このナット５９にＬＭベース６０が連結されている。そして、トランスポータ本体５３に固定した昇降用モータ６１の駆動軸に固着した駆動プーリ６２とボールねじ５８の上端に固着した従動プーリ６３との間にタイミングベルト６４が掛け渡されている。これによって、昇降用モータ６１の駆動に伴ってボールねじ５８が回転し、このボールねじ５８に螺合するナット５９に連結したＬＭベース６０がＬＭガイドに沿って上下に昇降するようになっている。
【００３６】
アーム部５４は、図１３及び図１４に示すように、側板７４，７４を備え、この側板７４，７４間に把持機構５７が配置されている。なお、この例では、２つの把持機構５７が備えられているが、これらは同じ構成であるので、一方のみを説明する。
【００３７】
把持機構５７は、端部を側板７４，７４間に幅方向自在に収納した固定ホルダ７５と、この固定ホルダ７５の内部を挿通させたガイドシャフト７６と、このガイドシャフト７６の一端（図１４における下端）に連結された可動ホルダ７７とを有している。そして、固定ホルダ７５は、一方の側板７４に取付けた幅方向移動用シリンダ７８にシリンダジョイント７９を介して連結されている。一方、ガイドシャフト７６の他端（図１４における上端）には、シャフトホルダ８２が取付けられ、このシャフトホルダ８２は、上下移動用シリンダ８０にシリンダコネクタ８１を介して連結されている。
【００３８】
上述の構成により、幅方向移動用シリンダ７８の作動に伴って、固定ホルダ７５が可動ホルダ７７と共に側板７４，７４間をその幅方向に移動し、上下移動用シリンダ８０の作動に伴って、可動ホルダ７７がガイドシャフト７６にガイドされつつ上下に移動するようになっている。
【００３９】
前記把持機構５７で仮置き場７０等に吊下げ保持したアノードホルダ１０のハンド１１ｂを把持する時には、ハンド１１ｂとの干渉を防止しつつ可動ホルダ７７をこの下方まで下げ、しかる後、幅方向移動用シリンダ７８を作動させて、固定ホルダ７５と可動ホルダ７７をハンド１１ｂを上下から挟む位置に位置させる。この状態で、上下移動用シリンダ８０を作動させて、アノードホルダ１０のハンド１１ｂを固定ホルダ７５と可動ホルダ７７で狭持して把持する。そして、この逆の動作を行わせることで、この把持を解く。
【００４０】
なお、図５に示すように、アノードホルダ１０のハンド１１ｂの一方には、凹部１１ｅが設けられ、可動ホルダ７７の該凹部１１ｅに対応する位置には、この凹部１１ｅに嵌合する突起７７ａが設けられて、この把持の位置決め、および設置方向の決定をすることができるように構成されている。
【００４１】
次に、図９乃至図１４に示すように構成されためっき処理装置における処理手順を説明する。以下の説明においては、アノードの交換作業を中心として説明する。なお、基板Ｗのめっき処理について簡単に説明すると、ロード・アンロードユニットＵ１にて基板ホルダ１８に基板Ｗを装着した後に、搬送装置５０のトランスポータ５２で基板ホルダ１８を把持し、ストッカ３４に吊り下げ保持（仮置き）する。次に、トランスポータ５２によりストッカ３４から基板ホルダ１８を取り出し、基板ホルダ１８を順次プリウェット槽３６、プリソーク槽３８、めっき槽４４、水洗槽４０等に搬送して、プリウェット、エッチング、めっき、めっき後の洗浄等の各種処理を行う。
【００４２】
上述のめっき処理を繰り返すと、アノード５が消耗するためにアノード５を交換する必要がある。次に、このアノード交換作業を説明する。
めっき槽４４内に浸漬されるとともに消耗したアノード５を保持しているアノードホルダ１０をトランスポータ５２により持ち上げる。このとき、トランスポータ５２の把持機構５７でアノードホルダ１０を把持し、アーム部昇降機構５５を介してアーム部５４を上昇させた後、アノードホルダ１０を水洗槽４０まで搬送する。しかる後、アーム部昇降機構５５を介してアーム部５４を下降させ、アノードホルダ１０を水洗槽４０内に入れて水洗する。そして、水洗されたアノードホルダ１０を、前記と同様にして、トランスポータ５２によってブロー槽４２へ移し、アノードホルダ１０から水滴を除去する。
【００４３】
次に、ブローされたアノードホルダ１０をトランスポータ５２によって仮置き場７０まで搬送する。そして、装置内の仮置き場７０よりアノードホルダ１０を装置外に取り出し、作業台（図示せず）へ移動させる。この場合、仮置き場７０からアノードホルダ１０を装置横側に取り出すことができるが、図９の仮想線で示すように、仮置き場７０をブロー槽４２とハウジング４７との間に配置した場合は、アノードホルダ１０を装置後側に取り出すことができる。作業台において、アノードホルダ１０から裏面カバー１２を取り外し、通電ベルト１を緩め、消耗したアノード５を新しいアノード５と交換し、通電ベルト１を締め付ける。なお、通電ベルト１を緩めるときには、ナット７を緩めるだけでよく、通電ベルト１を締め付けるときには、ナット７を締めるだけでよい。
【００４４】
次に、取り外した裏面カバー１２をアノードホルダベース１１に固定して、新しいアノード５のアノードホルダ１０への装着が完了する。そして、新しいアノード５を装着したアノードホルダ１０を装置内の仮置き場７０に戻し、トランスポータ５２によってめっき槽４４へ戻す。
【００４５】
図９乃至図１４に示すように構成されためっき処理装置によれば、以下に列挙する作用効果を奏する。
１）全自動化されたトランスポータ（搬送ロボット）５２にてアノードホルダ１０を取り出すことができるため、アノードホルダ１０の交換が容易となる。
２）装置からアノードホルダ１０を取り出す際、トランスポータ（搬送ロボット）５２にてアノードホルダ１０をめっき槽４４より取り出し、付着しためっき液を落とすために水洗槽(ウエハ水洗と兼用)４０にてアノードホルダ１０を水洗し、ブロー槽(ウエハブローと兼用)４２にて乾燥させ、仮置き場７０（アノードホルダ交換エリア）よりアノードホルダ１０を取り出すことができるため、アノードホルダ１０の取り出し時に作業員がめっき液に触れることが少なくなり安全性が向上する。
３）容易にアノードホルダ１０が取り出せる為、アノードマスク１３の交換が容易となる。
４）トランスポータ（搬送ロボット）５２はその位置決め精度が高く、位置の微調整が容易であるので、アノードホルダ１０の設置位置再現性が向上し、基板Ｗとアノード５の極間距離を容易に変更可能となる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 通電ベルト
１ａ，１ｂ 両端部
１ｃ ボルト挿通孔
２ 導電性ブラケット
３ 接点部
５ アノード
６，８ ボルト
７，９ ナット
１０ アノードホルダ
１１ アノードホルダベース
１１ａ 収容孔
１１ｂ ハンド
１１ｅ 凹部
１１ｈ めっき液抜き用の穴
１２ 裏面カバー
１２ａ 押さえ部
１３ アノードマスク
１０ アノードホルダ
１８ 基板ホルダ
２０ カセット
２２ カセットテーブル
２４ アライナ
２６ スピンドライヤ
３０ 基板着脱部
３２ 搬送ロボット
３４ ストッカ
３６ プリウェット槽
３８ プリソーク槽
４０ 水洗槽
４２ ブロー槽
４４ めっき槽
４６ 載置プレート
４７ ハウジング
５０ 搬送装置
５２ トランスポータ（搬送ロボット）
５３ トランスポータ本体
５４ アーム部
５５ アーム部昇降機構
５７ 把持機構
５８ ボールねじ
５９ ナット
６０ ＬＭベース
６１ 昇降用モータ
６３ 従動プーリ
６４ タイミングベルト
６６ 取付け台
６７ スリーブ
７０ 仮置き場
７３ カップリング
７４ 側板
７５ 固定ホルダ
７６ ガイドシャフト
７７ 可動ホルダ
７７ａ 突起
７８ 幅方向移動用シリンダ
７９ シリンダジョイント
８０ 上下移動用シリンダ
８１ シリンダコネクタ
８２ シャフトホルダ
８５ リニアモータ部
８６ ベース
８７ スライダ
８９ ケーブルベアブラケット
９０ ケーブルベア受け
９２ ケーブルベア（登録商標）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アノードホルダおよびめっき装置に係り、特に半導体ウエハ等の基板の表面にめっき処理を行う際にアノードを保持するためのアノードホルダおよびこのようなアノードホルダを備えためっき装置に関するものである。本発明において、基板にめっきを行うめっき装置は、半導体基板の表面に形成されたバンプを形成するバンプめっき装置、また例えば基板の内部に設けた、直径１０〜２０μｍ、深さ７０〜１５０μｍ程度の、アスペクト比が高く、深さの深いビアホールへのめっきを行うめっき装置を含むものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体回路の配線やバンプ形成方法において、めっき処理を行って半導体ウエハ等の基板上に金属膜や有機質膜を形成する方法が用いられるようになってきている。例えば、半導体回路やそれらを接続する微細配線が形成された半導体ウエハの表面の所定個所に、金、銀、銅、はんだ、ニッケル、あるいはこれらを多層に積層した配線やバンプ（突起状接続電極）を形成し、このバンプを介してパッケージ基板の電極やTAB(Tape Automated Bonding)電極に接続させることが広く行われている。この配線やバンプの形成方法としては、電気めっき法、無電解めっき法、蒸着法、印刷法といった種々の方法があるが、半導体チップのＩ／Ｏ数の増加、狭ピッチ化に伴い、微細化に対応可能で膜付け速度の速い電気めっき法（例えば特許文献１）が多く用いられるようになってきている。現在最も多用されている電気めっきによって得られる金属膜は、高純度で、膜形成速度が速く、膜厚制御方法が簡単であるという特長がある。
【０００３】
図１５は、基板とアノードを垂直に配置したいわゆる縦型浸漬式のめっき装置の従来例を示す概略図である。図１５に示すように、このめっき装置は、内部にめっき液Ｑを保有するめっき槽１０１内に、アノードホルダ１０２に保持したアノード１０３と、基板ホルダ１０４に保持した基板Ｗとを両者の面が平行になるように対向して設置し、めっき電源１０５によってアノード１０３と基板Ｗ間に通電することで基板ホルダ１０４から露出している基板Ｗの被めっき面Ｗ１に電気めっきを行うように構成されている。なお、めっき槽１０１には、めっき液供給口１１１からめっき槽１０１内に供給しためっき液Ｑをめっき液排出口１１２から排出して循環させるめっき液循環手段１０６が設けられている。
【０００４】
図１５に示すように、縦型浸漬式のめっき装置は、板状のアノードをアノードホルダ（保持具）に保持して基板と対向させてめっきを行うものである。アノードとしては、板状のアノードを用いるものでなく、アノードボールをかごに入れたようなものを用いることも考えられるが、板状のアノードをアノードホルダに固定して用いることによって以下のような利点がある。
１）アノードホルダに遮蔽板を取り付けることによって、アノードの開口径を調節することができ、面内均一性を制御することが容易にできる（例えば特許文献２）。
２）アノードが板状であるため基板との平行を容易に保つことができ、面内均一性を上げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−９６２９２号公報
【特許文献２】特開２００５−２９８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように縦型浸漬式のめっき装置においてアノードホルダを用いてめっきを行うことには利点があるが、今日、配線の微細化やスループットの向上等の要求が更に高まり、以下に列挙するような機能が求められるようになってきた。
１）基板上に形成される配線の微細化によって、アノードへの通電の確実性が求められるようになった。
２）基板の大型化に伴いアノードも大型化するため、手動によってアノードを交換することはその重量から困難であり、新たな治具を必要とするなどの対応が必要となってきた。
３）アノード交換における作業時間の効率化が求められるようになってきた。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、アノードへ確実に通電することができ、アノードの交換を容易に行うことができ、アノード交換における作業時間の効率化を図ることができるアノードホルダおよびめっき装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のアノードホルダは、アノードを収容するアノードホルダベースと、前記アノードホルダベースの前面側に取り付けられ前記アノードの一部を覆うアノードマスクとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記アノードホルダベースは板状のアノードを収容することを特徴とする。
前記アノードホルダベースは円形状のアノード収容孔を有することを特徴とする。
【００１０】
前記アノードホルダベースの背面側に取り付けられ前記アノードの裏面を覆う裏面カバーを有することを特徴とする。
アノードに接触し、給電用の接点を有する部分を含むことを特徴とする。
前記アノードマスクは円形状の開口を有し、前記円形状の開口の内径は前記アノードの外径より小さいことを特徴とする。
【００１１】
前記アノードホルダベースの上部に、搬送用のハンドを有することを特徴とする。
前記アノードホルダベースの下部に、めっき液を抜くための液抜き穴を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明のめっき装置は、めっき液を保持するめっき槽と、基板を保持し、基板の被めっき面をめっき液中に配置するための基板ホルダと、基板の被めっき面に対向して配置される請求項１乃至８のいずれか１項に記載のアノードホルダと、基板の被めっき面と前記アノードホルダとの間に給電するめっき電源とを備えたことを特徴とする。
めっき液に浸漬されない位置で前記アノードホルダの接点と前記めっき電源が接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るアノードホルダによれば、以下に列挙する効果を奏する。
１）アノード交換時は、裏面カバーをはずし通電ベルトの締結具を緩めることによって交換することができるので、アノードの交換が容易である。
２）アノードマスクは、通常、アノード径よりも小さい径のものを使用するので、通電ベルトによって保持されたアノードを交換時期を過ぎて過度に使用しても、アノードホルダからの落下、導電不良になりにくい。
３）アノードホルダの下部に液抜き穴を設けたため、アノードホルダ内のめっき液の排出性が向上する。
【００１４】
本発明に係るめっき装置によれば、以下に列挙する効果を奏する。
１）全自動化された搬送ロボットにてアノードホルダを取り出すことができるため、アノードホルダの交換が容易となる。
２）装置からアノードホルダを取り出す際、搬送ロボットにてアノードホルダをめっき槽より取り出し、付着しためっき液を落とすために水洗槽にてアノードホルダを水洗し、ブロー槽にて水滴除去し、仮置き場よりアノードホルダを取り出すことができるため、アノードホルダの取り出し時に作業員がめっき液に触れることが少なくなり安全性が向上する。
３）容易にアノードホルダが取り出せる為、アノードマスクの交換が容易となる。
４）搬送ロボットはその位置決め精度が高く、位置の微調整が容易であるので、アノードホルダの設置位置再現性が向上し、基板とアノードの極間距離を容易に変更可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１はアノードを保持したアノードホルダ用通電ベルトの正面図である。
【図２】図２はアノードホルダ用通電ベルトの側面図である。
【図３】図３は、締結部の詳細を示す図であり、図１のＡ部拡大図である。
【図４】図４は通電ベルトを示す斜視図である。
【図５】図５はアノードホルダの全体構成を示す部分断面正面図である。
【図６】図６は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図７はアノードホルダの分解斜視図である。
【図８】図８はアノードホルダをめっき液に浸漬した状態を示す図である。
【図９】図９は、図１乃至図４に示す通電ベルトおよび図５乃至図７に示すアノードホルダを用いるめっき処理装置の全体配置の一例を示す概略平面図である。
【図１０】図１０は搬送装置のリニアモータ部を示す図である。
【図１１】図１１は図１０の正面図である。
【図１２】図１２はトランスポータの正面図である。
【図１３】図１３はアーム部に備えられた把持機構の平面図である。
【図１４】図１４はアーム部に備えられた把持機構の縦断正面図である。
【図１５】図１５は基板とアノードを垂直に配置したいわゆる縦型浸漬式のめっき装置の従来例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、アノードホルダ用通電ベルトおよび本発明に係るアノードホルダの実施の形態を図面を参照して説明する。本発明のアノードホルダは、図１５に示すような縦型浸漬式のめっき装置に適用されるものであり、以下の実施形態においては、めっき槽を備えためっき装置の構成についての説明は省略する。
【００１７】
図１乃至図４は、アノードホルダ用通電ベルトを示す図である。図１はアノードを保持したアノードホルダ用通電ベルトの正面図であり、図２はアノードホルダ用通電ベルトの側面図である。
図１および図２に示すように、アノードホルダ用通電ベルト１は、チタン等の導電性の材料からなる帯状の薄板を円形にし、円板状のアノード５を内側に嵌め、ベルトの両端部１ａ，１ｂをボルト６およびナット７によって締め付けてアノード５を固定する構造になっている。通電ベルト１は、１ｍｍ〜３ｍｍの厚さを有し、１ｃｍ〜２ｃｍの幅を有する。なお、めっき対象物の基板Ｗが円板状なので、アノード５は基板と同じ形状の円板状になっている。また、アノード５は、外径１５０ｍｍ〜３００ｍｍ、厚さ１０ｍｍ〜２０ｍｍの円板状である。
【００１８】
図３は、締結部の詳細を示す図であり、図１のＡ部拡大図である。図３に示すように、通電ベルト１の両端部１ａ，１ｂにボルト６が挿通され、ボルト６にダブルナット７が螺合されることにより、アノード５は通電ベルト１により締め付け固定される。これにより、円板状のアノード５の周縁部の全周又は略全周は通電ベルト１の内周面に緊密に接触することになる。
【００１９】
図１および図３に示すように、通電ベルト１の一方の端部１ａには、ボルト８およびダブルナット９により導電性ブラケット２が固定されており、導電性ブラケット２の先端部に接点部３が設けられている。そして、接点部３がめっき槽に取り付けられている接点部（図示せず）と接触することにより、接点部に給電されるようになっている。
【００２０】
図４は通電ベルト１を示す斜視図である。図４に示すように、通電ベルト１は、細い帯状の薄板を湾曲させて円形にし、その両端部１ａ，１ｂを略９０°折曲して形成されている。そして、通電ベルト１の両端部１ａ，１ｂには、前記ボルト６を挿通するためのボルト挿通孔１ｃが形成されている。またベルトの一方の端部１ａは他方の端部１ｂより長くなっていて、長い方の端部１ａに前記ボルト８を挿通するための切り欠き１ｄが形成されている。
【００２１】
図１乃至図４に示すように構成されたアノードホルダ用通電ベルトによれば、以下に列挙する作用効果を奏する。
１）通電ベルト１がアノード５の周縁部の全周又は略全周に接触するため、アノード５の全周又は略全周から通電することができ接触不良を防ぐことができる。
２）通電ベルト１とアノード５との接触面積が大きいため、接触抵抗の低減を図ることができる。
３）アノード５の全周を通電ベルト１で固定するため、アノード５と通電ベルト１の位置合わせの必要がなく、アノード５は単なる円板状なので、アノード５の加工がしやすい。
４）アノードの交換時には、通電ベルト１を緩めアノード５を取り替えるだけなので、アノードの交換が容易になる。
５）通電ベルト１により円板状のアノード５を保持しているので、無駄なアノード材部分を減少することができる。
【００２２】
次に、図１乃至図４に示すアノード５および通電ベルト１を保持するアノードホルダ１０について図５乃至図７を参照して説明する。
図５はアノードホルダの全体構成を示す部分断面正面図であり、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図であり、図７はアノードホルダの分解斜視図である。
図５および図６に示すように、アノードホルダ１０は、通電ベルト１に保持されたアノード５を取り付けるためのアノードホルダベース１１と、アノードホルダベース１１の背面側に取り付けられアノード５の裏面側を押さえるための裏面カバー１２と、アノードホルダベース１１の前面側に取り付けられアノード５の前面側の一部を覆うためのアノードマスク１３とから構成されている。
【００２３】
図７に示すように、アノードホルダベース１１は略矩形状の薄板から構成され、その中央部に通電ベルト１に保持されたアノード５を収容するための円形状の収容孔１１ａを有している。またアノードホルダベース１１の上端には、消耗したアノードを交換する際にロボットで搬送可能とするための略Ｔ字状の一対のハンド１１ｂ，１１ｂが形成されている。図５に示すように、通電ベルト１に接続された導電性ブラケット２の先端部の接点部３は、ハンド１１ｂの下部により保持されている。さらに、アノードホルダベース１１の下部には、図６に示すように、アノード交換時、めっき槽より持ち上げたときにめっき液の液切れがよいようにめっき液抜き用の穴１１ｈが形成されている。
また、図７に示すように、裏面カバー１２は、略矩形状の薄板から構成され、その中央部に円形状の押さえ部１２ａが形成されている。図６に示すように、円形状の押さえ部１２ａは、その周辺部よりわずかに厚く形成されていて、収容孔１１ａ内に入り込むようになっており、押さえ部１２ａがアノード５の裏面を押さえるようになっている。
【００２４】
一方、アノードホルダベース１１に取り付けられるアノードマスク１３は、中央部に開口１３ａを有する円環状の板状部品からなっている。アノードマスク１３の前記開口１３ａの内径はアノード５の外径より小さく、アノードマスク１３はアノード５の外周部を覆う（マスクする）ようになっている。このアノードマスク１３の開口径によってアノード５の表面の電場を制御することができるようになっている。アノードマスク１３は、例えば、塩化ビニール、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）材料から形成されている。
【００２５】
図５乃至図７に示すアノードホルダ１０においては、アノードホルダベース１１に取り付けられたアノード５は背面より裏面カバー１２で押さえる構造となっているが、アノード５の表面を表面カバーで押さえる構造としてもよい。その場合、表面カバーにアノードマスクを取り付ける構造とするか、表面カバーとアノードマスクを兼用させる構造としてもよい。
【００２６】
図５乃至図７に示すように構成されたアノードホルダ１０によれば、以下に列挙する作用効果を奏する。
１）アノード交換時は、裏面カバー１２をはずし通電ベルト１のダブルナット７を緩めることによって交換することができるので、アノード５の交換が容易である。
２）アノードマスク１３は、通常、アノード径よりも小さい径のものを使用するので、通電ベルト１によって保持されたアノード５を交換時期を過ぎて過度に使用しても、アノードホルダ１０からの落下、導電不良になりにくい。
３）アノードホルダ１０の下部に液抜き穴１１ｈを設けたため、アノードホルダ内のめっき液の排出性が向上する。
【００２７】
図８は、アノードホルダ１０をめっき液に浸漬した状態を示す図である。図８に示すように、アノードホルダ１０は、略Ｔ字状の一対のハンド１１ｂ，１１ｂがめっき液上面Ｌよりやや上方に位置するように配置される。アノードホルダ１０の一方のハンド１１ｂにより保持された接点部３は、めっき槽に設けられたホルダ１５に固定された接点板１６と接触することにより、給電されるようになっている。なお、接点板１６は給電用配線１７を介してめっき電源（図示せず）に接続されている。
【００２８】
図９は、図１乃至図４に示す通電ベルト１および図５乃至図７に示すアノードホルダ１０を用いるめっき処理装置の全体配置の一例を示す概略平面図である。
図９に示すように、めっき処理装置は、基板Ｗのロードおよびアンロードを行うロード・アンロードユニットＵ１と、基板のめっき、洗浄等の各種処理を行うめっき処理ユニットＵ２とから構成されている。ロード・アンロードユニットＵ１には、半導体ウエハ等の基板Ｗを収納したカセット２０を搭載する３台のカセットテーブル２２と、基板のオリフラやノッチなどの位置を所定の方向に合わせるアライナ２４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ドライヤ２６が備えられている。更に、この後方向の位置には、基板ホルダ１８を載置して基板Ｗの該基板ホルダ１８への着脱を行う基板着脱部３０が設けられている。そして、カセットテーブル２２、アライナ２４、スピンドライヤ２６および基板着脱部３０の中心位置には、これら装置間で基板Ｗを搬送する搬送ロボット３２が配置されている。
【００２９】
めっき処理ユニットＵ２は、基板着脱部３０側から順に、基板ホルダ１８の保管及び一時仮置きを行うストッカ３４、基板を純水に浸漬させて濡らすことで表面の親水性を良くするプリウェット槽３６、基板の表面に形成したシード層表面の電気抵抗の大きい酸化膜を硫酸や塩酸などの薬液でエッチング除去するプリソーク槽３８、基板の表面およびアノードホルダ１０を純水で水洗する水洗槽４０、めっき槽４４、水洗槽４０、めっき槽４４、水洗槽４０、洗浄後の基板およびアノードホルダ１０の水切りを行うブロー槽４２が順に配置されて構成されている。めっき槽４４は、内部にめっき、例えば、銅めっきを施すようになっている。なお、銅めっきを例に挙げたが、ニッケルやはんだ、更には金めっきにおいても同様である。
【００３０】
さらに、上述した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１８を基板Ｗとともに搬送する搬送装置５０が配置されている。この搬送装置５０は、基板着脱部３０とストッカ３４との間で基板を搬送するとともに、ストッカ３４、プリウェット槽３６、プリソーク槽３８、水洗槽４０、ブロー槽４２及びめっき槽４４との間で基板Ｗを搬送するトランスポータ５２を備えている。このトランスポータ５２は、仮置き場７０，７０（後述する）、プリウェット槽３６、プリソーク槽３８、水洗槽４０、ブロー槽４２及びめっき槽４４との間でアノードホルダ１０を搬送する役割も果たすようになっている。
【００３１】
前記基板着脱部３０は、回転軸４５を中心に垂直位置、水平位置へ９０°可動する平板状の載置プレート４６を備えており、この載置プレート４６に２個の基板ホルダ１８を水平状態で並列に載置し、一方の基板ホルダ１８と搬送ロボット３２との間で基板Ｗの受渡しを行った後、載置プレート４６を垂直方向に回転させて、トランスポータ５２と基板ホルダ１８の受け渡しを行うようになっている。
【００３２】
また、水洗槽４０とめっき槽４４との間には、アノードホルダ１０の交換及び一時仮置きを行う仮置き場７０が配置されている。なお、図９に示す例においては、仮置き場７０を水洗槽４０とめっき槽４４との間に設置した場合を説明したが、仮置き場７０はストッカ３４とブロー槽４２との間にある二つの機器間であれば、どの位置に配置してもよい。また、図９において、仮想線で示すように、仮置き場７０をブロー槽４２とハウジング４７との間に配置してもよい。
【００３３】
一方、アノードホルダ１０の上部には、上述したように、アノードホルダ１０を搬送したり、吊下げ支持する際の支持部となる一対の略Ｔ字状のハンド１１ｂが設けられている（図５、図８参照）。そして、仮置き場７０内においては、仮置き場７０の周壁上面にハンド１１ｂを引っかけることで、アノードホルダ１０を垂直に吊下げ保持できる。また吊下げ保持したアノードホルダ１０のハンド１１ｂを搬送装置５０のトランスポータ５２で把持してアノードホルダ１０を搬送するようになっている。なお、プリウェット槽３６、プリソーク槽３８、水洗槽４０、ブロー槽４２及びめっき槽４４内においても、アノードホルダ１０は、ハンド１１ｂを介してそれら機器の周壁に吊下げ保持される。
【００３４】
図１０及び図１１は、搬送装置５０の走行部であるリニアモータ部８５を示す図であり、図１０は搬送装置のリニアモータ部を示す図であり、図１１は図１０の正面図である。図１０および図１１に示すように、リニアモータ部８５は、長尺状に延びるベース８６と、このベース８６に沿って走行するスライダ８７とから主に構成され、このスライダ８７の上面にトランスポータ５２が搭載されている。また、ベース８６の側部には、ケーブルベアブラケット８９とケーブルベア受け９０が設けられ、このケーブルベアブラケット８９とケーブルベア受け９０に沿ってケーブルベア（登録商標）９２が延びるようになっている。
図１０及び図１１に示すように、トランスポータ５２の移動方式としてリニアモータ方式を採用することで、長距離移動を可能にするとともに、トランスポータ５２の長さを短く抑えて装置の全長をより短くし、更に長いボールネジなどの精度とメンテナンスを要する部品を削減することができる。
【００３５】
図１２乃至図１４は、トランスポータ５２を示す図である。図１２はトランスポータの正面図であり、図１３はアーム部に備えられた把持機構の平面図であり、図１４はアーム部に備えられた把持機構の縦断正面図である。トランスポータ５２は基板ホルダ１８を搬送するとともにアノードホルダ１０を搬送する搬送ロボットであるが、以下の説明においてはアノードホルダ１０を搬送する場合を説明する。図１２に示すように、トランスポータ５２は、トランスポータ本体５３と、このトランスポータ本体５３から横方向に突出するアーム部５４と、アーム部５４を昇降させるアーム部昇降機構５５と、アーム部５４の内部に設けられてアノードホルダ１０のハンド１１ｂを着脱自在に把持する把持機構５７とから主に構成されている。アーム部昇降機構５５は、鉛直方向に延びる回転自在なボールねじ５８と、このボールねじ５８に螺合するナット５９とを有し、このナット５９にＬＭベース６０が連結されている。そして、トランスポータ本体５３に固定した昇降用モータ６１の駆動軸に固着した駆動プーリ６２とボールねじ５８の上端に固着した従動プーリ６３との間にタイミングベルト６４が掛け渡されている。これによって、昇降用モータ６１の駆動に伴ってボールねじ５８が回転し、このボールねじ５８に螺合するナット５９に連結したＬＭベース６０がＬＭガイドに沿って上下に昇降するようになっている。
【００３６】
アーム部５４は、図１３及び図１４に示すように、側板７４，７４を備え、この側板７４，７４間に把持機構５７が配置されている。なお、この例では、２つの把持機構５７が備えられているが、これらは同じ構成であるので、一方のみを説明する。
【００３７】
把持機構５７は、端部を側板７４，７４間に幅方向自在に収納した固定ホルダ７５と、この固定ホルダ７５の内部を挿通させたガイドシャフト７６と、このガイドシャフト７６の一端（図１４における下端）に連結された可動ホルダ７７とを有している。そして、固定ホルダ７５は、一方の側板７４に取付けた幅方向移動用シリンダ７８にシリンダジョイント７９を介して連結されている。一方、ガイドシャフト７６の他端（図１４における上端）には、シャフトホルダ８２が取付けられ、このシャフトホルダ８２は、上下移動用シリンダ８０にシリンダコネクタ８１を介して連結されている。
【００３８】
上述の構成により、幅方向移動用シリンダ７８の作動に伴って、固定ホルダ７５が可動ホルダ７７と共に側板７４，７４間をその幅方向に移動し、上下移動用シリンダ８０の作動に伴って、可動ホルダ７７がガイドシャフト７６にガイドされつつ上下に移動するようになっている。
【００３９】
前記把持機構５７で仮置き場７０等に吊下げ保持したアノードホルダ１０のハンド１１ｂを把持する時には、ハンド１１ｂとの干渉を防止しつつ可動ホルダ７７をこの下方まで下げ、しかる後、幅方向移動用シリンダ７８を作動させて、固定ホルダ７５と可動ホルダ７７をハンド１１ｂを上下から挟む位置に位置させる。この状態で、上下移動用シリンダ８０を作動させて、アノードホルダ１０のハンド１１ｂを固定ホルダ７５と可動ホルダ７７で狭持して把持する。そして、この逆の動作を行わせることで、この把持を解く。
【００４０】
なお、図５に示すように、アノードホルダ１０のハンド１１ｂの一方には、凹部１１ｅが設けられ、可動ホルダ７７の該凹部１１ｅに対応する位置には、この凹部１１ｅに嵌合する突起７７ａが設けられて、この把持の位置決め、および設置方向の決定をすることができるように構成されている。
【００４１】
次に、図９乃至図１４に示すように構成されためっき処理装置における処理手順を説明する。以下の説明においては、アノードの交換作業を中心として説明する。なお、基板Ｗのめっき処理について簡単に説明すると、ロード・アンロードユニットＵ１にて基板ホルダ１８に基板Ｗを装着した後に、搬送装置５０のトランスポータ５２で基板ホルダ１８を把持し、ストッカ３４に吊り下げ保持（仮置き）する。次に、トランスポータ５２によりストッカ３４から基板ホルダ１８を取り出し、基板ホルダ１８を順次プリウェット槽３６、プリソーク槽３８、めっき槽４４、水洗槽４０等に搬送して、プリウェット、エッチング、めっき、めっき後の洗浄等の各種処理を行う。
【００４２】
上述のめっき処理を繰り返すと、アノード５が消耗するためにアノード５を交換する必要がある。次に、このアノード交換作業を説明する。
めっき槽４４内に浸漬されるとともに消耗したアノード５を保持しているアノードホルダ１０をトランスポータ５２により持ち上げる。このとき、トランスポータ５２の把持機構５７でアノードホルダ１０を把持し、アーム部昇降機構５５を介してアーム部５４を上昇させた後、アノードホルダ１０を水洗槽４０まで搬送する。しかる後、アーム部昇降機構５５を介してアーム部５４を下降させ、アノードホルダ１０を水洗槽４０内に入れて水洗する。そして、水洗されたアノードホルダ１０を、前記と同様にして、トランスポータ５２によってブロー槽４２へ移し、アノードホルダ１０から水滴を除去する。
【００４３】
次に、ブローされたアノードホルダ１０をトランスポータ５２によって仮置き場７０まで搬送する。そして、装置内の仮置き場７０よりアノードホルダ１０を装置外に取り出し、作業台（図示せず）へ移動させる。この場合、仮置き場７０からアノードホルダ１０を装置横側に取り出すことができるが、図９の仮想線で示すように、仮置き場７０をブロー槽４２とハウジング４７との間に配置した場合は、アノードホルダ１０を装置後側に取り出すことができる。作業台において、アノードホルダ１０から裏面カバー１２を取り外し、通電ベルト１を緩め、消耗したアノード５を新しいアノード５と交換し、通電ベルト１を締め付ける。なお、通電ベルト１を緩めるときには、ナット７を緩めるだけでよく、通電ベルト１を締め付けるときには、ナット７を締めるだけでよい。
【００４４】
次に、取り外した裏面カバー１２をアノードホルダベース１１に固定して、新しいアノード５のアノードホルダ１０への装着が完了する。そして、新しいアノード５を装着したアノードホルダ１０を装置内の仮置き場７０に戻し、トランスポータ５２によってめっき槽４４へ戻す。
【００４５】
図９乃至図１４に示すように構成されためっき処理装置によれば、以下に列挙する作用効果を奏する。
１）全自動化されたトランスポータ（搬送ロボット）５２にてアノードホルダ１０を取り出すことができるため、アノードホルダ１０の交換が容易となる。
２）装置からアノードホルダ１０を取り出す際、トランスポータ（搬送ロボット）５２にてアノードホルダ１０をめっき槽４４より取り出し、付着しためっき液を落とすために水洗槽(ウエハ水洗と兼用)４０にてアノードホルダ１０を水洗し、ブロー槽(ウエハブローと兼用)４２にて乾燥させ、仮置き場７０（アノードホルダ交換エリア）よりアノードホルダ１０を取り出すことができるため、アノードホルダ１０の取り出し時に作業員がめっき液に触れることが少なくなり安全性が向上する。
３）容易にアノードホルダ１０が取り出せる為、アノードマスク１３の交換が容易となる。
４）トランスポータ（搬送ロボット）５２はその位置決め精度が高く、位置の微調整が容易であるので、アノードホルダ１０の設置位置再現性が向上し、基板Ｗとアノード５の極間距離を容易に変更可能となる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 通電ベルト
１ａ，１ｂ 両端部
１ｃ ボルト挿通孔
２ 導電性ブラケット
３ 接点部
５ アノード
６，８ ボルト
７，９ ナット
１０ アノードホルダ
１１ アノードホルダベース
１１ａ 収容孔
１１ｂ ハンド
１１ｅ 凹部
１１ｈ めっき液抜き用の穴
１２ 裏面カバー
１２ａ 押さえ部
１３ アノードマスク
１０ アノードホルダ
１８ 基板ホルダ
２０ カセット
２２ カセットテーブル
２４ アライナ
２６ スピンドライヤ
３０ 基板着脱部
３２ 搬送ロボット
３４ ストッカ
３６ プリウェット槽
３８ プリソーク槽
４０ 水洗槽
４２ ブロー槽
４４ めっき槽
４６ 載置プレート
４７ ハウジング
５０ 搬送装置
５２ トランスポータ（搬送ロボット）
５３ トランスポータ本体
５４ アーム部
５５ アーム部昇降機構
５７ 把持機構
５８ ボールねじ
５９ ナット
６０ ＬＭベース
６１ 昇降用モータ
６３ 従動プーリ
６４ タイミングベルト
６６ 取付け台
６７ スリーブ
７０ 仮置き場
７３ カップリング
７４ 側板
７５ 固定ホルダ
７６ ガイドシャフト
７７ 可動ホルダ
７７ａ 突起
７８ 幅方向移動用シリンダ
７９ シリンダジョイント
８０ 上下移動用シリンダ
８１ シリンダコネクタ
８２ シャフトホルダ
８５ リニアモータ部
８６ ベース
８７ スライダ
８９ ケーブルベアブラケット
９０ ケーブルベア受け
９２ ケーブルベア（登録商標）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノードを収容するアノードホルダベースと、
前記アノードホルダベースの前面側に取り付けられ前記アノードの一部を覆うアノードマスクとを備えたことを特徴とするアノードホルダ。
【請求項２】
前記アノードホルダベースは板状のアノードを収容することを特徴とする請求項１記載のアノードホルダ。
【請求項３】
前記アノードホルダベースは円形状のアノード収容孔を有することを特徴とする請求項１又は２記載のアノードホルダ。
【請求項４】
前記アノードホルダベースの背面側に取り付けられ前記アノードの裏面を覆う裏面カバーを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアノードホルダ。
【請求項５】
アノードに接触し、給電用の接点を有する部分を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアノードホルダ。
【請求項６】
前記アノードマスクは円形状の開口を有し、前記円形状の開口の内径は前記アノードの外径より小さいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアノードホルダ。
【請求項７】
前記アノードホルダベースの上部に、搬送用のハンドを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のアノードホルダ。
【請求項８】
前記アノードホルダベースの下部に、めっき液を抜くための液抜き穴を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のアノードホルダ。
【請求項９】
めっき液を保持するめっき槽と、
基板を保持し、基板の被めっき面をめっき液中に配置するための基板ホルダと、
基板の被めっき面に対向して配置される請求項１乃至８のいずれか１項に記載のアノードホルダと、
基板の被めっき面と前記アノードホルダとの間に給電するめっき電源とを備えたことを特徴とするめっき装置。
【請求項１０】
めっき液に浸漬されない位置で前記アノードホルダの接点と前記めっき電源が接続されることを特徴とする請求項９記載のめっき装置。
【請求項１】
アノードを収容するアノードホルダベースと、
前記アノードホルダベースの前面側に取り付けられ前記アノードの一部を覆うアノードマスクとを備えたことを特徴とするアノードホルダ。
【請求項２】
前記アノードホルダベースは板状のアノードを収容することを特徴とする請求項１記載のアノードホルダ。
【請求項３】
前記アノードホルダベースは円形状のアノード収容孔を有することを特徴とする請求項１又は２記載のアノードホルダ。
【請求項４】
前記アノードホルダベースの背面側に取り付けられ前記アノードの裏面を覆う裏面カバーを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアノードホルダ。
【請求項５】
アノードに接触し、給電用の接点を有する部分を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアノードホルダ。
【請求項６】
前記アノードマスクは円形状の開口を有し、前記円形状の開口の内径は前記アノードの外径より小さいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアノードホルダ。
【請求項７】
前記アノードホルダベースの上部に、搬送用のハンドを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のアノードホルダ。
【請求項８】
前記アノードホルダベースの下部に、めっき液を抜くための液抜き穴を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のアノードホルダ。
【請求項９】
めっき液を保持するめっき槽と、
基板を保持し、基板の被めっき面をめっき液中に配置するための基板ホルダと、
基板の被めっき面に対向して配置される請求項１乃至８のいずれか１項に記載のアノードホルダと、
基板の被めっき面と前記アノードホルダとの間に給電するめっき電源とを備えたことを特徴とするめっき装置。
【請求項１０】
めっき液に浸漬されない位置で前記アノードホルダの接点と前記めっき電源が接続されることを特徴とする請求項９記載のめっき装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１０７３４３（Ｐ２０１２−１０７３４３Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−４０９０２（Ｐ２０１２−４０９０２）
【出願日】平成２４年２月２８日（２０１２．２．２８）
【分割の表示】特願２００７−２１３５２１（Ｐ２００７−２１３５２１）の分割
【原出願日】平成１９年８月２０日（２００７．８．２０）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２８日（２０１２．２．２８）
【分割の表示】特願２００７−２１３５２１（Ｐ２００７−２１３５２１）の分割
【原出願日】平成１９年８月２０日（２００７．８．２０）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
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