衬底支架接纳设备的制作方法

本发明涉及一种用于在衬底支架夹箝方向上将衬底支架夹箝在所述衬底支架的预定位置中且释放衬底支架的衬底支架接纳设备，其包括用于衬底支架的机械对准及电接触的衬底支架连接装置。此外，本发明涉及一种电化学处理设备。

背景技术：

在当前最先进技术中，已知包括浸没于电解流体中的阳极的电化学处理设备。可交换衬底由衬底支架承载，所述衬底支架也可在电化学处理设备中交换以处理另一衬底。经由衬底支架，可将电流供应到衬底，其中通常将电流从电化学处理设备的衬底支架接纳装置供应到衬底支架。通常来说，由于处理时间较短，经由衬底支架而将非常高的电流供应到衬底。衬底浸没于电解流体中且布置成距阳极某个距离。通常，所述距离是衬底的横向尺寸的相当大部分或倍数。接着，阳极与衬底的对准不一定非常精确。但如果出于紧凑性的原因且出于更有效处理的原因，将减小阳极与衬底之间的距离，那么针对整个衬底上方的均匀处理结果，需要活性阳极及衬底表面的平行度的更高精确度。本申请者已发现，平行度的精确度的相当大部分由衬底支架在衬底支架接纳设备中的接纳过程确定。

us5,522,975a揭示一种用于在电镀槽中支撑工件的固定装置，其包括：框架，其包含用于将所述框架可移除地定位到所述电镀槽中的柄以及头，所述框架头具有从所述框架的前侧穿过其延伸到后侧的孔；支架，其具有在其前侧上用于邻近其周边支撑所述工件的平台(plateau)；所述框架头孔与所述支架平台互补且工件可定位于其上用于接纳所述平台以使所述工件与围绕其的所述框架前侧对准；及用于抵着所述平台保持所述工件的构件。

jp2007291463a揭示一种用于电镀电子电路板的方法，其中待电镀的电子电路板附接到电镀固定装置且由电镀固定装置固持，且在电镀固定装置附接到电镀线中的电镀固定装置输送设备之后，在电镀线中测量电镀固定装置中的电子电路板的电阻值，且当所得测量值等于或低于预设电阻值时，实行电镀且当测量值大于预设电阻值时，从电镀线移除电镀固定装置。

ep2813602a1揭示一种用于在待处理的衬底上的垂直电流金属(优选铜)沉积的衬底支架的固持装置，所述固持装置包括至少第一装置元件、至少第二装置元件及至少第三装置元件，其中所述第一装置元件是用于紧固所述第二装置元件及所述第三装置元件的第一紧固构件；所述第二装置元件及所述第三装置元件是支撑元件，其经布置使得通过所述第二装置元件与所述第三装置元件之间的相应间隔界定(优选由第一装置元件、第二装置元件与第三装置元件之间的相应间隔界定)用于衬底支架的至少半围封接纳孔；其中所述第二装置元件进一步包括至少第一凹槽且所述第三装置元件进一步包括用于衬底支架的准确定位及固定的至少第二凹槽。

因此，本发明的目的是提供具有经改进的对准衬底的能力的衬底支架接纳设备。

技术实现要素：

本发明的标的物是一种用于在衬底支架夹箝方向(shcd)上将衬底支架夹箝在所述衬底支架的预定位置中且释放所述衬底支架的衬底支架接纳设备，其特征在于

所述衬底支架接纳设备包括一种衬底支架夹箝装置，其经配置以接纳衬底支架；其中所述衬底支架夹箝装置包括用于所述衬底支架的机械对准及电接触的至少一个衬底支架连接装置及至少一个衬底支架夹箝臂，其中布置于衬底支架夹箝臂的末端处的所述衬底支架连接装置包括用于使所述衬底支架与所述衬底支架连接装置在对准方向上对准的分离衬底支架对准装置，以及用于电接触所述衬底支架的分离衬底支架接触装置；其中在夹箝过程中，所述衬底支架接纳设备经配置以首先对准所述衬底支架且随后使所述衬底支架接触装置与所述衬底支架接触；其中当所述衬底支架接纳设备未夹箝衬底支架时，所述衬底支架对准装置比所述衬底支架接触装置朝向衬底支架的预定位置突出更远。

这是有利的，因为使衬底支架相对于衬底支架接纳设备对准且将电流从衬底支架接纳设备供应到衬底支架对衬底支架及衬底支架接纳设备的连接区域具有不同要求。为了衬底支架与衬底支架接纳设备之间的良好电接触，接触区域中的高压力是有利的。但随同高接触压力而来的高力趋于快速磨损对准表面且因此使对准恶化。因此，通过对准表面与连接表面的分离而有利地减少磨损。磨损是一个问题，这不仅是因为必须替换磨损部分，而且来自磨损过程的碎屑可到达电解流体且使电镀质量恶化。

经改进对准的进一步优点是允许阳极与衬底之间的较短距离，这随同较强烈材料沉积及较紧凑电化学处理设备而来。

通过将连接过程在时间上分割成两个单一过程，每一过程可在无过程干扰的情况下发生且可递送更好的结果。详细来说，首先可以良好对准完成对准过程且随后可发生接触过程，其中衬底支架的位置已经由对准确定，因此这较不易于促成差对准。

实现衬底支架对准装置首先与衬底支架接触使得对准过程可首先发生是简单且有效的方法。

电化学处理优选是电流涂布。衬底可为硅衬底，优选是晶片且最优选是具有300mm的直径的晶片。衬底支架接纳设备可经调适以每衬底供应约200a的电流。

优选地，在衬底支架处，存在衬底支架对准装置的对应物及衬底支架接触装置的对应物。所述对应物优选是衬底支架的分离末端区段。

附属权利要求涉及本发明的优选实施例。

在优选实施例中，衬底支架对准装置经布置使得就特定衬底支架来说，衬底支架通过形封闭(formclosure)而初步固定到衬底支架接纳设备。衬底支架对准装置及衬底支架的部分彼此围封。优选地，衬底支架仅通过重力而固持于其预定位置中。在衬底支架接纳设备中接纳衬底支架的随后步骤中，衬底支架可由力封闭(forceclosure)固定，另外，这有利于良好电接触。

优选地，衬底支架对准装置及衬底支架接触装置布置于电解池上方且优选布置于电解池的其中电解流体流动远离衬底且优选流出电解池的位置上方。

在另一实施例中，衬底支架接纳设备包括两个衬底支架连接装置。优选地，衬底支架连接装置布置于相对末端处针对衬底支架预定的位置处。在替代例中，还可仅从一个侧夹箝衬底支架。在此情况中，在夹箝过程中，衬底支架优选压抵于衬底支架夹箝装置处与关于连接到衬底支架连接装置的末端的其相对末端的邻接部。然而，优选使用两个主动衬底支架连接装置。

在另一实施例中，衬底支架对准装置可通过衬底支架夹箝机构的夹箝动作而移动朝向衬底支架且由对准装置弹簧布置支撑。当衬底支架对准装置触碰衬底支架且衬底支架夹箝机构对衬底支架对准装置施加夹箝力时，对准装置弹簧布置的长度可弹性减小。以此方式，在夹箝过程中限制且缓慢增大力。这导致衬底支架相对于衬底支架对准装置的缓慢但精确定向。此外，这实现首先使衬底支架对准装置与衬底支架接触且通过继续夹箝移动，在对准装置弹簧布置的特定压缩方式之后使衬底支架接触装置与衬底支架接触。

在另一实施例中，衬底支架连接装置包括连接平衡件，其在整体上可通过衬底支架夹箝机构移动朝向衬底支架。因此，连接平衡件优选机械连接到经配置以移动朝向衬底支架的夹箝机构的夹箝臂。连接平衡件在第一连接平衡件杠杆处支撑衬底支架对准装置且在第二连接平衡件杠杆处支撑衬底支架接触装置。优选地，对准装置弹簧布置布置在第一连接平衡件杠杆与衬底支架对准装置之间。

连接平衡件允许衬底支架的电接触地点的位置的尺寸公差的补偿。虽然可能在连接平衡件与衬底支架接触装置之间未布置弹簧，但连接平衡件的可移动性允许将衬底支架接触装置的位置调适到衬底支架的电接触地点的位置。此外，通过平衡件杠杆的长度，夹箝力的部分可根据对准及接触功能而分布。杆愈长，力愈小。

在另一实施例中，衬底支架对准装置及/或衬底支架接触装置可通过至少一个、优选两个衬底支架夹箝臂移动。这些衬底支架夹箝臂可由纤维强化塑料材料(例如，碳或玻璃纤维强化塑料材料或薄金属材料)制成。优选选取衬底支架夹箝臂的弯曲刚度使得在夹箝过程中(优选地在整个夹箝过程中)发生衬底支架夹箝臂的显著弯曲。以此方式，相比于刚性衬底支架夹箝臂，夹箝力的增加可经减速且可沿着夹箝移动更多分布。以此方式，可避免太高的夹箝力。在本申请案中，此称为弹性效应。衬底支架夹箝臂优选经布置与衬底支架夹箝方向成角度，更优选垂直于衬底支架夹箝方向。

在另一实施例中，衬底支架对准装置具有至少一个对准表面，其中所述一或多个对准表面包括布置成彼此相距某个距离的至少两个对准表面区段。所述对准表面区段各自具有在从对准表面引导到衬底支架的衬底支架夹箝方向上具有突出部或凹槽的凹或凸形状。

提出使用两个凹槽及/或突出部以关于凹槽及/或突出部之间的距离线对准衬底支架，其中凹槽及突出部分别彼此相关联。这留下衬底支架绕此距离线旋转的自由度。两个凹槽及/或突出部可为一个单个对准表面的部分。其还可(例如)具有脊或沟槽的形式。此脊或沟槽优选沿着一或两条线触碰衬底支架处的其对应物。优选地，脊或相对沟槽具有不同形状及/或半径及/或楔角使得对应物的接触大体上具有一或两条线的形式。

突出部及/或凹槽可具有侧面，所述侧面经布置与衬底支架夹箝方向成大于1°且小于89°的角度，使得其(例如)具有字母v的形式，其尖端还可具有某个半径。所述侧面可具有针对可接纳于所述侧面之间的对应物的楔形效应。通过楔形效应，突出部及/或凹槽相对于其对应物的精确定位是可能的。接着，两个接触线可出现于衬底支架对准装置与衬底支架之间。替代地，代替来自侧面的楔形效应，可使用沿着沟槽的底部的定向进行对准。接着，单个接触线可出现于衬底支架对准装置与衬底支架之间。举例来说，这可为当突出部在优选具有半圆的形式的其末端处具有某个半径的情况。假使此半径小于相对凹槽的半径，那么可出现线接触。在实例中，突出部的半径及相对凹槽的半径相等或类似使得出现覆盖突出部尖端的显著部分(例如大于其25％)的接触区域。以此方式，还可通过衬底支架对准装置传送显著电流。还可使用突出部及/或凹槽的其它几何形状(例如，椭圆形或卵形表面或多边形表面)，其中边缘优选是倒角或最优选经修圆以最小化碎屑。

为了以进一步自由度关于衬底支架接纳设备对准衬底支架，衬底支架接纳设备的第二衬底支架对准装置包括至少一个对准表面，所述至少一个对准表面包括至少一个对准表面区段，其中所述对准表面区段具有在如上文描述的到衬底支架的方向上具有突出部或凹槽的凹或凸形状。突出部或凹槽可具有布置成倾斜于衬底支架方向的两个侧面。以此方式，所述侧面可以高精确度接纳相对于所述侧面定位的对应物。还可如上文描述那样实现在一个单个线处的接触。

一个、一个以上或全部上文提及的突出部或凹槽的侧面可(例如)具有中空或实心半径或楔的形式。对应物布置于衬底支架处。

优选地，衬底与阳极之间的平行度应偏离小于2.5mm，优选小于1.5mm。由于对准表面的尺寸及尤其对准表面区段之间的距离分别仅为衬底支架及衬底的尺寸的小部分，因此衬底支架接纳设备与衬底支架之间的对准的准确度必须更优选达对应于对准表面及衬底支架的尺寸的关系的因数。此因数优选可能在3与15之间。衬底支架对准装置与衬底支架之间的对准准确度优选比0.5mm更优选且最优先比0.05mm更优选。由于高准确度是昂贵的，因此准确度还可在0.1mm与0.05mm之间。

在另一实施例中，衬底支架接触装置具有定向成垂直于衬底支架方向的平面接触表面。在此定向的情况下，衬底支架接触装置对衬底支架对准装置施加较少力或不施加力。因此，对准未因电接触衬底支架而劣化。

在另一实施例中，衬底支架对准装置经配置以将电流传送到衬底。如果衬底支架对准装置与衬底支架之间的接触区域小于衬底支架接触装置处的接触区域，那么相比于衬底支架接触装置，优选将较少电流传送到衬底支架。存在可承载两个衬底的衬底支架，其中一个衬底连接到衬底支架对准装置且一个衬底连接到衬底支架夹箝装置以用于传送电流。

在另一实施例中，衬底支架接纳设备包括具有衬底支架夹箝机构的衬底支架夹箝装置，所述衬底支架夹箝机构包括具有优选是导引杆的导引元件及用于导引所述导引元件的导引轴承的导引机构，其中导引元件可移动以夹箝衬底支架。衬底支架夹箝装置可安装于经配置以移动衬底支架夹箝装置的衬底支架移动装置上。紧固装置可提供于衬底支架夹箝装置中用于将其紧固到衬底支架移动装置。紧固装置包括经布置以导引导引元件以实现衬底支架夹箝装置与可紧固到衬底支架移动装置的紧固装置之间的相对移动的紧固装置轴承。以此方式，除了在附接到衬底支架移动装置的紧固装置中之外，导引元件具有双重用途，即，用于实现夹箝及用于衬底支架移动装置与衬底支架夹箝装置之间的相对移动。

优选地，衬底支架夹箝机构包括各自机械连接到可包括两个平行导引杆的导引元件的两个夹箝臂。当使用夹箝臂夹箝及释放衬底支架时，这些导引元件优选在相反方向上移动。假使衬底支架移动装置移动衬底支架夹箝装置，那么不发生两个导引元件之间的相对移动。代替性地，紧固装置沿着具有至少一个紧固装置轴承的至少一个、优选两个导引元件移动。优选地，导引轴承及紧固装置轴承可与相同导引元件一起使用且优选是相同类型。

在另一实施例中，当从衬底支架移动装置松开紧固装置时，衬底支架夹箝装置可作为单元与衬底支架移动装置分离。

在另一实施例中，衬底支架接纳设备包括具有衬底支架连接装置的衬底支架夹箝装置且包括用于在两个不同方向(即，优选称为y轴方向的上侧及下侧及优选垂直于其称为x轴方向的左侧及右侧)上移动衬底支架夹箝装置的衬底支架移动装置。

衬底支架移动装置包括静止移动装置框架、具有x轴驱动装置的x轴驱动设备及具有y轴驱动装置的y轴驱动设备。x轴驱动装置及y轴驱动装置机械固定到移动装置框架使得x轴驱动装置及y轴驱动装置关于其在衬底支架夹箝装置处实现的移动静止。驱动装置的第一者布置于移动装置框架与衬底支架夹箝装置之间且驱动装置的第二者布置于移动装置框架与中间框架之间，为了补偿第一驱动装置的移动，经由中间框架导引件而将中间框架机械连接到衬底支架夹箝装置。优选地，连接到中间框架的驱动装置是x轴驱动设备。接着，可经由中间框架对衬底支架夹箝装置实现x轴移动，其中衬底支架夹箝装置的y轴移动由中间框架导引件补偿。此实施例的优点是两个驱动装置(例如电动机或液压缸或气压缸)的力产生单元未因其自身的动作而移动且保持静止。因此，其电缆也未弯曲且将较不可能失效使得还减小总操作失效可能性。

在另一实施例中，提出一种臂延展装置，使用臂延展装置，可在衬底支架夹箝臂彼此远离延展时释放衬底支架或在衬底支架夹箝臂朝向彼此移动时夹箝衬底支架。优选地，操作臂延展装置以通过使用x轴驱动设备或y轴驱动设备中的一者抵着止挡件伸展臂的部分而延展臂。优选地，使用x轴驱动设备，这是因为其导引件优选布置于衬底支架夹箝装置处使得臂延展装置可集成到衬底支架夹箝装置中还以形成可容易与衬底支架移动装置分离的单个单元。臂延展装置可经弹簧负载以夹箝衬底支架。可针对夹箝通过抵着止挡件伸展臂延展装置而消除弹簧力，其中止挡件代替衬底支架夹箝机构承受弹簧力。臂延展机构可使用衬底支架夹箝臂的导引件及/或x轴导引件以夹箝及释放衬底支架。举例来说，臂延展装置包括止挡件及弹簧负载臂延展致动棒，所述弹簧负载臂延展致动棒经配置以在臂延展装置通过抵着止挡件伸展而致动时移动导引杆以用于衬底支架夹箝臂的移动。止挡件优选固定到衬底支架移动装置。

在本发明的另一方面中，提出一种用于处理在电解流体中充当阴极的衬底的电化学处理设备。所述电化学处理设备包括阳极及根据本发明的衬底支架接纳裝置。如果处理衬底的平面表面，那么阳极优选可为平面。在操作中，将与电解流体电接触的阳极的活性表面引导到衬底。阳极优选具有与阴极相距小于50mm、最优选20mm与35mm之间的距离。在此小距离的情况下，可使用电流进行电化学处理。

在电化学处理设备的实施例中，衬底具有平面处理表面。在操作中，处理表面关于阳极的活性表面的平行度偏差小于2.5mm，且优选小于1.5mm。这对于实现阳极与衬底之间的小距离且仍实现处理的良好均匀性是有利的。

在电化学处理设备的另一实施例中，电化学处理设备包括两个阳极。所述阳极经布置且引导成关于用于电化学处理的活性表面彼此相对。在操作中，衬底可布置于待电化学处理的阳极之间。优选的是，所述阳极具有相同电位。优选地，活性区域是平面区域。衬底可为晶片。衬底优选具有在100μm与400μm之间的厚度。阳极之间的距离(例如)小于50mm且优选约35mm。在此情况中，可实现(例如)由电镀产生的层的恒定厚度。约35m的距离是对准准确度(其趋于昂贵的)与良好厚度恒定性之间的良好折衷。

在电化学处理设备的另一实施例中，在衬底支架接纳设备的操作中，衬底支架连接装置布置于电解流体的液位上方。由于对准的高准确度，衬底支架连接装置可布置于此暴露位置中，从所述暴露位置衬底全部突出到电解流体中且衬底相对于阳极的位置的足够准确度及平行度仍可能。

在本发明的另一方面中，提出一种用于根据上文提及的实施例中的一者的衬底支架接纳设备中的衬底支架。所述衬底支架具有至少一个对准装置接纳区域及经配置以将电流引导到衬底的接触装置接纳区域。所述对准装置接纳区域与所述接触装置接纳区域局部分离，这对应于衬底支架对准装置与衬底支架接触装置的分离。

在衬底支架的另一实施例中，所述对准装置接纳区域至少部分形成为针对对准表面区段(其具有在衬底支架夹箝方向上延伸的凹槽或突出部的形式)的对准相对表面使得衬底支架及衬底支架连接装置可彼此对准。

在另一实施例中，衬底支架接纳设备、衬底支架、电化学处理设备或其组合提供用于传导热远离衬底支架接纳设备的构件。此类构件优选选自主动冷却装置、被动冷却装置或其组合，其中衬底支架的选用冷却装置优选选自被动冷却装置。举例来说，主动冷却装置可提供直接或间接与在处理衬底期间加热的衬底支架接纳设备的部分或衬底支架接触的气流或流体流(如冷却流体流)。举例来说，此被动冷却装置可选自优选由附接到衬底支架接纳设备、衬底支架或两者的金属制成的冷却片。到衬底支架接纳设备、衬底支架或两者的此附接可为永久或仅在衬底的处理期间。

在另一实施例中，衬底支架接纳设备、电化学处理设备或两者提供至少一个主动冷却装置。在本文中，针对某些实施例，使用气流的主动冷却装置是优选的。此类型的冷却装置是传导较低量的热远离在处理期间加热的衬底支架接纳设备的部分的简单且有效的可能性。针对其它实施例，优选使用基于流体流的主动装置。已证实此冷却装置有利于传导较高量的热远离衬底支架接纳设备。

在另一实施例中，衬底支架接纳设备、衬底支架、电化学处理设备或其组合(更优选，衬底支架接纳设备、衬底支架或两者)提供被动冷却装置。优选地，此被动冷却装置附接到衬底支架接纳设备、衬底支架或两者且并非仅在处理衬底期间接触。应注意，此布置提供传导热远离衬底支架接纳设备的增加的能力。优选类型的被动冷却装置是冷却片。

在优选实施例中，衬底支架接纳设备、衬底支架、电化学处理设备或其组合提供主动冷却装置及被动冷却装置的组合。举例来说，已证实使定位于衬底支架接纳设备、电化学处理设备或两者中的主动冷却装置与附接到衬底支架接纳装置、衬底支架或两者的被动冷却装置(如冷却片)组合尤其有用。此组合通常提供增加的冷却，其中主动冷却装置需要较低量的能量。

附图说明

仅作为实例在附图中展示本发明的实施例，其中

图1以透视图展示衬底支架接纳设备，

图2以透视图展示衬底支架接纳设备的衬底支架夹箝装置，

图3以透视图展示衬底支架夹箝装置的衬底支架连接装置，

图4展示图3的视图，其中额外展示衬底支架末端，

图5以透视图展示穿过衬底支架连接装置的切割，

图6以非透视图展示衬底支架夹箝设备，其中可见衬底支架夹箝机构，

图7以透视图展示图6的衬底支架夹箝机构的部分，

图8以透视图展示衬底支架移动装置，

图9以另一透视图展示图8的衬底支架移动装置，

图10以又一透视图展示图8的衬底支架移动装置，及

图11展示电化学处理设备的示意图。

具体实施方式

图1展示用于平坦材料的湿式化学或电化学处理的设备的衬底支架接纳设备1。衬底支架接纳设备1包括经配置以接纳在图1中未展示的衬底支架的衬底支架夹箝装置2及衬底支架移动装置3。衬底可附接到衬底支架。衬底支架经配置以将电流供应到衬底，其中衬底在处理过程中充当阴极。

衬底支架移动装置3可直接或间接固定到在图1中未展示的机器底座。此外，阳极可固定到机器底座或以另一方式机械连接到衬底支架接纳设备1。衬底支架移动装置3经配置以在平行于阳极表面的方向上相对于图1中未展示的阳极移动衬底。阳极表面优选平整且在处理期间经引导到衬底。在处理期间，衬底的经处理表面经对准大体上平行于阳极表面。为了将衬底支架连接到衬底支架接纳设备1，衬底支架夹箝装置2包括两个衬底支架连接装置21，衬底支架可布置在所述两个衬底支架连接装置21之间。衬底支架连接装置21中的每一者布置于衬底支架夹箝臂22的末端处。衬底支架连接装置21中的每一者还由夹箝装置框架26的突出部分支撑，衬底支架连接装置21中的每一者平行于衬底支架夹箝臂22中的一者。在操作中，可通过电流供应电缆23而将电流供应给衬底支架连接装置21中的每一者。到每一衬底支架连接装置21的电流供应电缆23将相同电位供应到其衬底支架连接装置21。在衬底支架连接装置21之间布置框架桥25。衬底支架连接装置21又包括经配置以相对于衬底支架连接装置21对准衬底支架的衬底支架对准装置211。衬底支架对准装置211及衬底支架接纳设备1以及衬底支架接纳设备1与阳极之间的相对机械连接路径经配置以大体上平行于平坦阳极表面对准衬底的经处理表面。此外，衬底支架连接装置21包括经配置以将电流供应到衬底支架的衬底支架接触装置212。电流经由衬底支架而流动到衬底。

图2以透视图展示衬底支架夹箝装置2。除了已关于图1描述的衬底支架夹箝装置2的特征之外，在图2中可见衬底支架夹箝机构24。仅可见其部分的夹箝装置框架26也支撑衬底支架夹箝机构24。

衬底支架夹箝装置2包括两个紧固装置27，衬底支架夹箝装置2可在两个紧固装置27处紧固到衬底支架移动装置3。衬底支架夹箝机构24包括臂延展装置242，可使用臂延展装置242改变臂22之间的距离以夹箝及释放衬底支架。通过衬底支架夹箝机构24，分别使衬底支架对准装置211及衬底支架接触装置212从衬底支架回缩且到衬底支架连接装置21中及被从衬底支架连接装置21驱动出以分别断开及连接衬底支架。

图3以透视图展示衬底支架连接装置21及其邻近零件。衬底支架连接装置21的本体机械连接到夹箝装置框架26。衬底支架对准装置211及衬底支架接触装置212从衬底支架连接装置21的本体突出且机械连接到衬底支架夹箝臂22且可通过衬底支架夹箝臂22的移动而回缩及被向外驱动。衬底支架接触装置212包括接触表面2121，其是大体上平面且经引导到衬底(但在图3中不可见)。

衬底支架对准装置211包括对准表面2112，其具有在形成于对准表面2112上的脊的尖端处具备半径的横截面。在对准表面2112上，界定第一对准表面区段2113及第二对准表面区段2114，这是因为在原则上，可省略第一对准表面区段2113与第二对准表面区段2114之间的表面的部分。可将接触表面压抵于衬底支架以便产生具有低电阻的接触。针对接触表面2121的衬底支架的相对表面也是大体上平面且定位于衬底支架上以与接触表面2121接触。

图4展示与图3相同的透视图，其中差异为还展示衬底支架11。衬底支架11由接销形成的衬底支架支撑件251支撑。衬底支架支撑件251固定到框架桥25。衬底支架具有两个分离末端：在图4中可见的对准末端111及接触末端112。对准末端111与衬底支架对准装置211相关联且包括衬底支架对准装置211突出到其中的沟槽。所述沟槽沿着对准末端111的轮缘延伸。通过在衬底支架对准装置211的末端处形成宽度朝向末端减小的沟槽而实现机械对准。相比之下，衬底支架11的接触末端112具有平坦末端，在衬底支架11的夹箝状态中，衬底支架接触装置212被压抵于所述平坦末端。当将电流供应给衬底时，在一个实例版本中，电流可主要从衬底支架接触装置212流动到衬底支架11的接触末端112，这是因为此连接具有小于衬底支架对准装置111与衬底支架11的对准末端111之间的连接的电阻。衬底支架对准装置211及衬底支架11的对准末端111优选仅在一或两个线处具有接触，这改进了对准的精确度但增加了连接的电阻。优选地，衬底支架11的对准末端的沟槽的半径与衬底支架对准装置211的末端处的半径不同。以此方式，未触碰完整区域而仅触碰一或两个线，其改进对准。因此，对准及电接触的功能分别分布到两个末端111及112及对应衬底支架对准装置211及衬底支架接触装置212。替代地，衬底支架对准装置的尖端的横截面形式可匹配衬底支架的对应末端的横截面形式。举例来说，末端可具有相同半径。接着，电流可经由衬底支架对准装置与衬底支架之间的连接流动，所述电流相当于衬底支架接触装置与衬底支架之间的连接的电流。

图5以透视图展示穿过衬底支架连接装置21的切割。衬底支架连接装置21包括连接到夹箝装置框架26的外壳215。穿过外壳215，衬底支架对准装置211及衬底支架接触装置212突出朝向图5中未展示的衬底支架。衬底支架对准装置211及衬底支架接触装置212可通过外壳215中的狭槽移动，使得其回缩或被向外驱动。这发生在夹箝过程中，其中夹箝臂22相对于夹箝装置框架26移动朝向衬底支架或远离衬底支架。通过外壳215的内部，衬底支架对准装置211及衬底支架接触装置212经由附接到夹箝臂22的连接平衡件轴214而连接到衬底支架夹箝臂22。连接平衡件轴214承载连接平衡件213。连接平衡件在衬底支架的方向上通过第一连接平衡件杠杆2131支撑衬底支架对准装置211且通过第二连接平衡件杠杆2132支撑衬底支架接触装置212。经由对准装置弹簧布置2111实现对衬底支架对准装置211的支撑，对准装置弹簧布置2111能够扩大及减小连接平衡件213与衬底支架对准装置211的尖端(其在到衬底支架的预定位置的方向上具有减小的横截面积)之间的距离。在衬底支架连接装置21的非夹箝状态中，衬底支架对准装置211的尖端优选在到衬底支架的方向上比衬底支架接触装置212突出更远。在夹箝过程中，在一个实例版本中，衬底支架对准装置211可在衬底支架接触装置212之前与衬底支架接触。在此情况中，对准可在进行主要电接触之前发生。接着，衬底支架接触装置212不妨碍对准且对准变得非常精确。在此版本中，一旦衬底支架对准装置211与衬底支架接触，夹箝过程便通过夹箝臂22朝向衬底支架进一步移动而继续，其中压缩对准装置弹簧布置2111。绕连接平衡件轴214转动连接平衡件213以让位给来自压抵于衬底支架的衬底支架对准装置211的力。最终，衬底支架接触装置212还与衬底支架接触。接着，通过衬底支架接触装置212到连接平衡件的连接而在连接平衡件213处出现反作用力，其中在图5中未明确展示所述连接。衬底支架接触装置212可具有小于对准装置弹簧布置2111的弹性，当夹箝移动继续时出现更高夹箝力。连接平衡件213实现在衬底支架对准装置211及衬底支架接触装置212处出现相同力。

连接平衡件213进一步实现可补偿衬底支架的长度的差异，其中未将夹箝臂22的全力施加于衬底支架上。通过组合接触平衡件213与为装置弹簧布置2111的布置，这是可能的。这些过程出现在衬底支架的两侧处两个衬底支架连接装置21处。

图6以示意图展示衬底支架连接装置2，其中可见衬底支架夹箝机构24。衬底支架夹箝机构24包括布置于衬底支架夹箝装置2的相对侧处的衬底支架夹箝臂22。衬底支架夹箝机构24主要布置于衬底支架夹箝装置处与可夹箝衬底支架的衬底支架夹箝装置2的侧相对的侧上。

夹箝臂22可通过包括导引杆2412的导引机构241移动。针对每一夹箝臂22，提供两个平行导引杆2412。每一导引杆2412由两个导引轴承2411支撑。导引轴承2411机械连接到夹箝装置框架26。可通过臂延展装置242实现衬底支架夹箝臂22的敞开及闭合。臂延展装置242包括经由角度杠杆2424、导引杆桥2423及两个导引杆2412而连接到衬底支架夹箝臂22中的每一者的臂延展致动棒2421。臂延展装置242的移动方向md1经布置垂直于导引杆2412的移动方向md2、md3。臂延展致动杠杆2422各自在一个导引杆桥2423与臂延展致动棒2421之间倾斜延伸且各自可枢转地连接到导引杆桥2423及臂延展致动棒2421两者。通过此构造将臂延展致动棒2421沿着移动方向md1的角移动转换成导引杆桥2423、导引杆2412及夹箝臂22的移动。在图6中的左侧上展示的夹箝臂22的移动方向md2及在图6中的右侧上的夹箝臂22的移动方向md3可如由箭头展示般行进到左侧及右侧。当臂延展装置242在作用中时，导引杆2412及夹箝臂22沿着移动方向md2及md3的移动彼此相反。移动大体上彼此同步使得夹箝杆22在两侧处同时敞开及闭合。相对于导引轴承2411发生导引杆2412的移动。

图7以透视图展示具有导引机构241及臂延展装置242的衬底支架夹箝机构24。图7还展示用于将衬底支架夹箝装置2紧固到图7中未展示的衬底支架移动装置3的两个紧固装置27。如图7中展示，衬底支架夹箝装置2可通过螺杆(例如，如由紧固装置27中的四个紧固孔271展示的经螺合的四个螺杆)而连接到衬底支架移动装置3。在图7中，在衬底支架夹箝机构24的左侧处布置一个紧固装置27且在右侧处布置另一紧固装置27。紧固装置27中的每一者可沿着两个平行导引杆2412移动。因此，每一紧固装置27包括两个紧固装置杆轴承272。当将紧固装置27附接于衬底支架移动装置3处时，除了紧固装置27之外，衬底支架夹箝装置2可作为整个单元且沿着移动方向md2及md3移动到图7中的左侧及右侧。为了实现此移动，可通过也机械连接到夹箝装置框架26的衬底支架移动装置3而实现紧固装置27与夹箝装置框架26之间的相对移动。当移动衬底支架夹箝机构24时，紧固装置27沿着其相应导引杆2412平行移动。以此方式，导引杆2412相对于紧固装置杆轴承272移动。

可通过可在转动方向t上绕角度杠杆轴2425转动的角度杠杆2424而实现臂延展装置242的移动。当整个衬底支架夹箝装置2分别在导引杆2412的方向上及在移动方向md2及md3上移动到图7中的右侧时，在图7中向下突出的角度杠杆2424的第一杠杆区段2426可抵着图7中未展示的止挡件伸展。此移动可通过衬底支架移动装置3实现。接着，在转动方向t上沿图7中的顺时针方向绕角度杠杆轴2425转动角度杠杆2424。突出到图7中的左侧末端的角度杠杆2424的第二杠杆区段2427触碰臂延展致动棒2421且在移动方向md1上在图7中向上移动臂延展致动棒2421这具有使衬底支架夹箝臂22彼此移动远离的效应，如关于图6解释。以此方式，可通过将衬底支架夹箝装置2驱动到图7中的右侧直到角度杠杆2424到达止挡件(角度杠杆2424可抵着其伸展)且转动角度杠杆2424而敞开夹箝机构以释放衬底支架。接着，衬底支架不再经夹箝而仅由衬底支架支撑件251支撑，如图4中针对衬底支架11的一个侧所展示。

图8以透视图展示衬底支架移动装置3。衬底支架移动装置3包括x轴驱动设备31及y轴驱动设备32。如图7中展示，x轴驱动设备31可将衬底支架夹箝装置2移动到左侧及右侧。如图7中展示，y轴驱动设备32可使衬底支架夹箝装置2上下移动。x轴驱动设备包括x轴电动机311、x轴导螺杆312及相关联的x轴螺母313。y轴驱动设备包括y轴电动机321、y轴导螺杆322及相关联的y轴螺母323。此外，衬底支架移动装置3包括x轴电动机311及y轴电动机321附接到其的移动装置框架33。x轴导螺杆312及y轴导螺杆322的末端分别由附接到移动装置框架33的x轴导螺杆轴承314及y轴导螺杆轴承324支撑。

y轴螺母323机械连接到移动框架34。此外，可通过四个紧固螺杆341而将衬底支架夹箝装置2附接到移动框架34。紧固螺杆341可螺合到图7中展示的紧固装置27中的紧固孔271中。以此方式，衬底支架夹箝装置2可由y轴电动机321移动。此移动由平行布置于移动装置框架33与移动框架34之间的两个y轴导引件325导引。上及下意指全部图中的上方向及下方向(其称为y轴方向)。

x轴螺母313机械连接到也附接到如图1到7中展示的夹箝装置框架26的中间框架35。以此方式，可通过x轴电动机321实现在可沿着导引杆2412移动的紧固装置27与夹箝装置框架26之间的相对移动。由于紧固装置27无法移动到左侧及右侧，因此衬底夹箝装置2的其余部分施加到左侧及右侧的相对移动。以此方式，导引杆2412具有双重功能，即，充当用于x轴方向上的移动的x轴导引件及充当用于衬底支架夹箝臂22的导引件。左侧及右侧意指图6、7及10中的左侧及右侧方向(其称为x轴方向)。

中间框架35包括中间框架主要部分352及中间框架导引件351，中间框架导引件351是y轴方向上的导引件且可相对于中间框架主要部分352移动。x轴螺母313机械连接到中间框架主要部分352。中间框架导引件351固定于夹箝装置框架26处。由于中间框架导引件351，x轴电动机311可为静止且固定到移动装置框架33，这是因为中间框架导引件351补偿衬底支架夹箝装置2在y轴方向上的移动。因此，x轴电动机311及y轴电动机321两者不与衬底支架夹箝装置2一起移动。这具有以下优点：移动的质量较低且到x轴电动机311及y轴电动机321的电缆静止。

在图中未展示且可通过其起始夹箝过程的上文提及的止挡件优选经布置使得到相对于图6的一侧(优选右侧)的移动范围的末端的移动导致衬底支架夹箝机构24的敞开，这释放衬底支架。接着，可(例如)交换衬底支架使得可处理另一衬底。移动衬底支架夹箝机构24远离止挡件导致衬底支架的夹箝，其具有对准及电连接的效应。

可通过从x轴导螺杆轴承314释放x轴导螺杆312的末端且通过螺合出机器框架螺杆41而从机器框架4移除整个衬底支架接纳设备1，这意味着如此做省力。可通过螺合出紧固螺杆341而使衬底支架夹箝装置2及衬底支架移动装置3彼此卸离。如此做也省力。

图9以另一透视图但从与图8相同的侧示意性展示图8的衬底支架移动装置3。相同特征由相同元件符号指示且不再次描述。在图9中更好地可见移动装置框架33的构造。

图10以透视图从与图8中展示相对的侧示意性展示图8的衬底支架移动装置3。相同特征由相同参考数字指示且不再次描述。从此侧，在图10中更好地可见中间框架导引件351。

图11示意性展示包括具有固持阳极421的阳极支架42的机器框架4的电化学处理设备5的视图。此外，机器框架4支撑包括衬底支架夹箝装置2及衬底支架移动装置3的衬底支架接纳设备1。衬底支架夹箝装置2夹箝又固持衬底111的衬底支架11。衬底111及阳极421浸没于电解池51中所含有的电解流体511中。以此方式，电流可从阳极421流动到衬底111以便处理衬底111。特定来说，使衬底111镀锌。

附图标记列表

1衬底支架接纳设备

11衬底支架

111衬底支架的对准末端

112衬底支架的接触末端

113衬底

2衬底支架夹箝装置

21衬底支架连接装置

211衬底支架对准装置

2111对准装置弹簧布置

2112对准表面

2113第一对准表面区段

2114第二对准表面区段

212衬底支架接触装置

2121接触表面

213连接平衡件

2131第一连接平衡件杠杆

2132第二连接平衡件杠杆

214连接平衡件轴

215外壳

22衬底支架夹箝臂

23电流供应电缆

24衬底支架夹箝机构

241导引机构

2411导引轴承

2412导引杆

242臂延展装置

2421臂延展致动棒

2422臂延展致动杠杆

2423导引杆桥

2424角度杠杆

2425角度杠杆轴

2426第一杠杆区段

2427第二杠杆区段

25框架桥

251衬底支架支撑件

26夹箝装置框架

27紧固装置

271紧固孔

272紧固装置杆轴承

3衬底支架移动装置

31x轴驱动装置

311x轴电动机

312x轴导螺杆

313x轴螺母

314x轴导螺杆轴承

32y轴驱动装置

321y轴电动机

322y轴导螺杆

323y轴螺母

324y轴导螺杆轴承

325y轴导引件

33移动装置框架

34移动框架

341紧固螺杆

35中间框架

351中间框架导引件

352中间框架主要部分

4机器框架

41机器框架螺杆

42阳极支架

421阳极

5电化学处理设备

51电解池

511电解流体

512液位

shcd衬底支架夹箝方向

md1臂延展致动棒的移动方向

md2用于第一夹箝臂的导引杆的移动方向

md3用于第二夹箝臂的导引杆的移动方向

t转动方向