JP2000087299A - 基板メッキ装置 - Google Patents
基板メッキ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 陰極と陽極との間の一次電流分布を均一にで
き、且つメッキ装置を小型化できる基板メッキ装置を提
供すること。 【解決手段】 メッキ液を収容したメッキ槽１内にメッ
キを施す被メッキ基板２と陽極電極３を対向して配置し
た構成の基板メッキ装置において、被メッキ基板２と陽
極電極３との間にイオン交換膜又は多孔質中性隔膜８を
配置した。また、陽極電極３は溶解性の陽極電極であ
り、イオン交換膜又は多孔質中性隔膜８は該溶解性の陽
極電極より溶解したイオンのみを透過する陽イオン交換
膜とした。
き、且つメッキ装置を小型化できる基板メッキ装置を提
供すること。 【解決手段】 メッキ液を収容したメッキ槽１内にメッ
キを施す被メッキ基板２と陽極電極３を対向して配置し
た構成の基板メッキ装置において、被メッキ基板２と陽
極電極３との間にイオン交換膜又は多孔質中性隔膜８を
配置した。また、陽極電極３は溶解性の陽極電極であ
り、イオン交換膜又は多孔質中性隔膜８は該溶解性の陽
極電極より溶解したイオンのみを透過する陽イオン交換
膜とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハ等の基
板に金属メッキ処理を施すメッキ装置に関するものであ
る。
板に金属メッキ処理を施すメッキ装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来のこの種の基板メッキ装置の
概略構成を示す図である。図５に示すように、従来の基
板メッキ装置はメッキ液Ｑを収容したメッキ槽１内に半
導体ウエハ等の被メッキ基板２と陽極電極３を対向して
配置すると共に、該被メッキ基板２と陽極電極３の間に
遮蔽板４を配置し、被メッキ基板２と陽極電極３の間に
メッキ電源６より所定の電圧を印加し、被メッキ基板２
の表面にメッキ膜を形成するように構成したものであ
る。なお、５はメッキ槽１の上端をオーバーフローした
メッキ液Ｑを回収するための捕集樋である。
概略構成を示す図である。図５に示すように、従来の基
板メッキ装置はメッキ液Ｑを収容したメッキ槽１内に半
導体ウエハ等の被メッキ基板２と陽極電極３を対向して
配置すると共に、該被メッキ基板２と陽極電極３の間に
遮蔽板４を配置し、被メッキ基板２と陽極電極３の間に
メッキ電源６より所定の電圧を印加し、被メッキ基板２
の表面にメッキ膜を形成するように構成したものであ
る。なお、５はメッキ槽１の上端をオーバーフローした
メッキ液Ｑを回収するための捕集樋である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記構成のメッキ装置
において、被メッキ基板２の表面に形成されるメッキ膜
の膜厚の均一性を向上させるためには、陰極（被メッキ
基板２）と陽極電極３との間の一次電流分布が均一にな
るようにすれば良い。この一次電流分布を均一にするに
は、陰極（被メッキ基板２）と陽極電極３との間の距離
を大きくすればよいが、該距離を大きくするにはメッキ
槽１、ひいてはメッキ装置を大きくする必要があり、メ
ッキ装置の小型化に反することになる。
において、被メッキ基板２の表面に形成されるメッキ膜
の膜厚の均一性を向上させるためには、陰極（被メッキ
基板２）と陽極電極３との間の一次電流分布が均一にな
るようにすれば良い。この一次電流分布を均一にするに
は、陰極（被メッキ基板２）と陽極電極３との間の距離
を大きくすればよいが、該距離を大きくするにはメッキ
槽１、ひいてはメッキ装置を大きくする必要があり、メ
ッキ装置の小型化に反することになる。
【０００４】また、電解メッキが例えば銅メッキである
場合、溶解性の陽極電極には含リン銅が使われることが
多く、このような溶解性の陽極電極を用いた場合、陽極
電極表面のブラックフィルムの管理が難しく、該ブラッ
クフィルムから生じるパーティクル汚染も大きな問題と
なる。
場合、溶解性の陽極電極には含リン銅が使われることが
多く、このような溶解性の陽極電極を用いた場合、陽極
電極表面のブラックフィルムの管理が難しく、該ブラッ
クフィルムから生じるパーティクル汚染も大きな問題と
なる。
【０００５】陽極電極を不溶解性にするとこの問題は無
くなるが、メッキ液へのＣｕイオンの補充方法が問題と
なり、また該添加剤を分解してしまい、該分解した添加
剤が半導体ウエハ等の被メッキ基板に付着するという問
題がある。
くなるが、メッキ液へのＣｕイオンの補充方法が問題と
なり、また該添加剤を分解してしまい、該分解した添加
剤が半導体ウエハ等の被メッキ基板に付着するという問
題がある。
【０００６】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、陰極と陽極との間の一次電流分布を均一にでき、且
つメッキ装置を小型化できる基板メッキ装置を提供する
ことを目的とする。
で、陰極と陽極との間の一次電流分布を均一にでき、且
つメッキ装置を小型化できる基板メッキ装置を提供する
ことを目的とする。
【０００７】また、溶解陽電極を使用したとしてもブラ
ックフィルムのパーティクル化により被メッキ基板が汚
染されないメッキ装置を提供することを目的とする。
ックフィルムのパーティクル化により被メッキ基板が汚
染されないメッキ装置を提供することを目的とする。
【０００８】また、陽極電極表面にブラックフィルムが
生ずることなく、陽極電極に不溶解性の陽極電極を用
い、陽極電極の影響で分解した添加剤が被メッキ基板に
付着することのない基板メッキ装置を提供することを目
的とする。
生ずることなく、陽極電極に不溶解性の陽極電極を用
い、陽極電極の影響で分解した添加剤が被メッキ基板に
付着することのない基板メッキ装置を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、メッキ液を収容したメッキ槽
内にメッキを施す被メッキ基板と陽極電極を対向して配
置した構成の基板メッキ装置において、被メッキ基板と
陽極電極との間にイオン交換膜又は多孔質中性隔膜を配
置し、メッキ槽を該イオン交換膜又は多孔質中性隔膜で
被メッキ基板側領域と陽極電極側領域とに区分したこと
を特徴とする。
請求項１に記載の発明は、メッキ液を収容したメッキ槽
内にメッキを施す被メッキ基板と陽極電極を対向して配
置した構成の基板メッキ装置において、被メッキ基板と
陽極電極との間にイオン交換膜又は多孔質中性隔膜を配
置し、メッキ槽を該イオン交換膜又は多孔質中性隔膜で
被メッキ基板側領域と陽極電極側領域とに区分したこと
を特徴とする。
【００１０】上記のように被メッキ基板と陽極電極との
間にイオン交換膜又は多孔質中性隔膜を配置することに
より、該イオン交換膜又は多孔質中性隔膜はメッキ液の
電気抵抗の増加役割を果たし、被メッキ基板と陽極電極
の間の距離を大きくしたのと同じ効果が得られ、被メッ
キ基板と陽極電極の間隔を小さくできる。
間にイオン交換膜又は多孔質中性隔膜を配置することに
より、該イオン交換膜又は多孔質中性隔膜はメッキ液の
電気抵抗の増加役割を果たし、被メッキ基板と陽極電極
の間の距離を大きくしたのと同じ効果が得られ、被メッ
キ基板と陽極電極の間隔を小さくできる。
【００１１】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の基板メッキ装置において、陽極電極は溶解性の
陽極電極であり、イオン交換膜は該溶解性の陽極電極よ
り溶解したイオンのみを透過する陽イオン交換膜とした
ことを特徴とする。
に記載の基板メッキ装置において、陽極電極は溶解性の
陽極電極であり、イオン交換膜は該溶解性の陽極電極よ
り溶解したイオンのみを透過する陽イオン交換膜とした
ことを特徴とする。
【００１２】上記のようにイオン交換膜を陽極電極より
溶解したイオンのみを透過する陽イオン交換膜とするこ
とにより、陽極電極から溶解してくる不純物を該陽イオ
ン交換膜で遮断することができ、被メッキ基板側領域の
メッキ液中のパーティクルを極力少なくすることが可能
となる。
溶解したイオンのみを透過する陽イオン交換膜とするこ
とにより、陽極電極から溶解してくる不純物を該陽イオ
ン交換膜で遮断することができ、被メッキ基板側領域の
メッキ液中のパーティクルを極力少なくすることが可能
となる。
【００１３】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の基板メッキ装置において、イオン交換膜
又は多孔質中性隔膜により区分された陽極電極側領域の
メッキ液の出入口に開閉弁を設け、該陽極電極側領域の
メッキ液が該開閉弁を介して被メッキ基板側領域から流
出したメッキ液と合流するように構成したことを特徴と
する。
又は２に記載の基板メッキ装置において、イオン交換膜
又は多孔質中性隔膜により区分された陽極電極側領域の
メッキ液の出入口に開閉弁を設け、該陽極電極側領域の
メッキ液が該開閉弁を介して被メッキ基板側領域から流
出したメッキ液と合流するように構成したことを特徴と
する。
【００１４】上記のように陽極電極側領域からのメッキ
液と被メッキ基板側領域からのメッキ液とを合流するよ
うにする構成、即ち陽極電極側領域からのメッキ液と被
メッキ基板側領域からのメッキ液がメッキ槽の外側で合
流するように構成することにより、陽極電極に付着した
ブラックフィルムによりメッキ液中にパーティクルが放
出されるが、該パーティクルは被メッキ基板側領域のメ
ッキ液に混入することはない。
液と被メッキ基板側領域からのメッキ液とを合流するよ
うにする構成、即ち陽極電極側領域からのメッキ液と被
メッキ基板側領域からのメッキ液がメッキ槽の外側で合
流するように構成することにより、陽極電極に付着した
ブラックフィルムによりメッキ液中にパーティクルが放
出されるが、該パーティクルは被メッキ基板側領域のメ
ッキ液に混入することはない。
【００１５】また、請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載の基板メッキ装置において、イオン交換膜又は多
孔質中性隔膜により区分された陽極電極側領域のメッキ
液の出口にフィルタを設けたことを特徴とする。
に記載の基板メッキ装置において、イオン交換膜又は多
孔質中性隔膜により区分された陽極電極側領域のメッキ
液の出口にフィルタを設けたことを特徴とする。
【００１６】上記のように陽極電極側領域のメッキ液の
出口にフィルタを設けることにより、陽極電極に付着し
たブラックフィルムからメッキ液中に放出されたパーテ
ィクルが該フィルタにより除去される。
出口にフィルタを設けることにより、陽極電極に付着し
たブラックフィルムからメッキ液中に放出されたパーテ
ィクルが該フィルタにより除去される。
【００１７】また、請求項５に記載の発明は、メッキ液
を収容したメッキ槽内にメッキを施す被メッキ基板と陽
極電極を対向して配置した構成の基板メッキ装置におい
て、陽極電極を不溶解性の陽極電極とし、該陽極電極と
被メッキ基板との間に多孔質中性隔膜又は陽極イオン交
換膜からなる隔膜を配置し、該多孔質中性隔膜又は陽極
イオン交換膜でメッキ槽を被メッキ基板側領域と陽極電
極側領域とに区分したことを特徴とする。
を収容したメッキ槽内にメッキを施す被メッキ基板と陽
極電極を対向して配置した構成の基板メッキ装置におい
て、陽極電極を不溶解性の陽極電極とし、該陽極電極と
被メッキ基板との間に多孔質中性隔膜又は陽極イオン交
換膜からなる隔膜を配置し、該多孔質中性隔膜又は陽極
イオン交換膜でメッキ槽を被メッキ基板側領域と陽極電
極側領域とに区分したことを特徴とする。
【００１８】上記陽極電極と被メッキ基板との間に多孔
質中性隔膜又は陽極イオン交換膜からなる隔膜を配置し
たので、新鮮なメッキ液が陽極電極表面に接することが
ないので、陽極電極表面で添加材が分解されることな
く、更に分解した添加剤が被メッキ基板側領域に浸入す
ることがないので、メッキ液の寿命が長くなる。
質中性隔膜又は陽極イオン交換膜からなる隔膜を配置し
たので、新鮮なメッキ液が陽極電極表面に接することが
ないので、陽極電極表面で添加材が分解されることな
く、更に分解した添加剤が被メッキ基板側領域に浸入す
ることがないので、メッキ液の寿命が長くなる。
【００１９】また、請求項６に記載の発明は、請求項５
に記載の基板メッキ装置において、多孔質中性隔膜又は
陽極イオン交換膜は極間の一次電流分布を補正する役割
の電流遮蔽板を兼ねた板に接していることを特徴とす
る。
に記載の基板メッキ装置において、多孔質中性隔膜又は
陽極イオン交換膜は極間の一次電流分布を補正する役割
の電流遮蔽板を兼ねた板に接していることを特徴とす
る。
【００２０】また、請求項７に記載の発明は、請求項５
又は６に記載の基板メッキ装置において、隔膜で区分さ
れた被メッキ基板側領域と陽極電極側領域のメッキ液は
それぞれ別々の循環手段で循環させることを特徴とす
る。
又は６に記載の基板メッキ装置において、隔膜で区分さ
れた被メッキ基板側領域と陽極電極側領域のメッキ液は
それぞれ別々の循環手段で循環させることを特徴とす
る。
【００２１】上記のように被メッキ基板側領域と陽極電
極側領域のメッキ液はそれぞれ別々の循環手段で循環さ
せることにより、陽極電極側領域を流れるメッキ液は被
メッキ基板面を流れるメッキ液と別に、陽極電極面から
でるＯ2ガスと一緒に外部に流出される。
極側領域のメッキ液はそれぞれ別々の循環手段で循環さ
せることにより、陽極電極側領域を流れるメッキ液は被
メッキ基板面を流れるメッキ液と別に、陽極電極面から
でるＯ2ガスと一緒に外部に流出される。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図１は本発明の基板メッキ装置
の概略構成を示す図である。同図において、図５と同一
符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。本基板メ
ッキ装置は図示するように陰極（被メッキ基板２）と陽
極電極３との間に陽イオン交換膜８を配置している。
面に基づいて説明する。図１は本発明の基板メッキ装置
の概略構成を示す図である。同図において、図５と同一
符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。本基板メ
ッキ装置は図示するように陰極（被メッキ基板２）と陽
極電極３との間に陽イオン交換膜８を配置している。
【００２３】上記のように、被メッキ基板２の表面のメ
ッキ膜厚の均一性を向上させるには、被メッキ基板２と
陽極電極３との間の一次電流分布が均一になるようにす
れば良く、この一次電流分布を均一にするには、被メッ
キ基板２と陽極電極３との間の距離を大きくすればよ
い。しかしながら、被メッキ基板２と陽極電極３との間
の距離を大きくすれば、上記のように大きいメッキ槽１
を必要とするので、ここでは被メッキ基板２と陽極電極
３との間に陽イオン交換膜８を配置することにより、後
に説明するように、被メッキ基板２と陽極電極３の間の
距離を大きくしたのと等価になるようにした。なお、陽
イオン交換膜８はメッキ槽１の内部を被メッキ基板２の
配置領域と陽極電極３の配置領域の２領域に区分してい
る。
ッキ膜厚の均一性を向上させるには、被メッキ基板２と
陽極電極３との間の一次電流分布が均一になるようにす
れば良く、この一次電流分布を均一にするには、被メッ
キ基板２と陽極電極３との間の距離を大きくすればよ
い。しかしながら、被メッキ基板２と陽極電極３との間
の距離を大きくすれば、上記のように大きいメッキ槽１
を必要とするので、ここでは被メッキ基板２と陽極電極
３との間に陽イオン交換膜８を配置することにより、後
に説明するように、被メッキ基板２と陽極電極３の間の
距離を大きくしたのと等価になるようにした。なお、陽
イオン交換膜８はメッキ槽１の内部を被メッキ基板２の
配置領域と陽極電極３の配置領域の２領域に区分してい
る。
【００２４】図１に示す本発明の基板メッキ装置の被メ
ッキ基板２と陽極電極３の間隔を間隔Ｌ2、図５に示す
従来の構成の基板メッキ装置の被メッキ基板２と陽極電
極３の間隔を間隔Ｌ1とすると、同じく一次電流分布を
均一にしても、 Ｌ1≫Ｌ2 となる。即ち、本発明の基板メッキ装置では一次電流分
布を均一にするのに従来例に比較し、被メッキ基板２と
陽極電極３の間の間隔Ｌ2を小さくできる。
ッキ基板２と陽極電極３の間隔を間隔Ｌ2、図５に示す
従来の構成の基板メッキ装置の被メッキ基板２と陽極電
極３の間隔を間隔Ｌ1とすると、同じく一次電流分布を
均一にしても、 Ｌ1≫Ｌ2 となる。即ち、本発明の基板メッキ装置では一次電流分
布を均一にするのに従来例に比較し、被メッキ基板２と
陽極電極３の間の間隔Ｌ2を小さくできる。
【００２５】図２は陰極１０１と陽極１０２の間に陽イ
オン交換膜１０３を配置した効果を説明するための図で
ある。今、陰極１０１の面に図示するように段差がある
とし、陰極１０１と陽極１０２の間の距離がｌ1の部分
の電流密度をｉ1、距離がｌ2の部分の電流密度をｉ2、
メッキ液Ｑの比抵抗をρ、陽イオン交換膜１０３の透過
電気抵抗Ｒとすると ｉ2／ｉ1＝（ｌ1ρ＋Ｒ）／（ｌ2ρ＋Ｒ） ＝｛（ｌ2＋△ｌ）ρ＋Ｒ｝／（ｌ2ρ＋Ｒ） ＝１＋（△ｌρ）／（ｌ2ρ＋Ｒ） となる。
オン交換膜１０３を配置した効果を説明するための図で
ある。今、陰極１０１の面に図示するように段差がある
とし、陰極１０１と陽極１０２の間の距離がｌ1の部分
の電流密度をｉ1、距離がｌ2の部分の電流密度をｉ2、
メッキ液Ｑの比抵抗をρ、陽イオン交換膜１０３の透過
電気抵抗Ｒとすると ｉ2／ｉ1＝（ｌ1ρ＋Ｒ）／（ｌ2ρ＋Ｒ） ＝｛（ｌ2＋△ｌ）ρ＋Ｒ｝／（ｌ2ρ＋Ｒ） ＝１＋（△ｌρ）／（ｌ2ρ＋Ｒ） となる。
【００２６】従って、一次電流分布を均一するには、電
流密度比ｉ2／ｉ1を１に近づければよいことになる。こ
こで、電流密度比ｉ2／ｉ1を１に近づけるために陰極１
０１と陽極１０２の距離ｌ2を大きくする代わりに、メ
ッキ液の電気抵抗の役割を果たす陽イオン交換膜１０３
を陰極１０１と陽極１０２の間に配置すれば、陰極１０
１と陽極１０２の距離ｌ2を大きくしたのと同じ効果が
得られる。即ち、陰極１０１と陽極１０２の間に陽イオ
ン交換膜１０３を配置することにより、電極間距離を小
さくしたにもかかわらず、大きな距離にしたのと同等の
効果が得られ、ひいては基板メッキ装置を小さくするこ
とができる。
流密度比ｉ2／ｉ1を１に近づければよいことになる。こ
こで、電流密度比ｉ2／ｉ1を１に近づけるために陰極１
０１と陽極１０２の距離ｌ2を大きくする代わりに、メ
ッキ液の電気抵抗の役割を果たす陽イオン交換膜１０３
を陰極１０１と陽極１０２の間に配置すれば、陰極１０
１と陽極１０２の距離ｌ2を大きくしたのと同じ効果が
得られる。即ち、陰極１０１と陽極１０２の間に陽イオ
ン交換膜１０３を配置することにより、電極間距離を小
さくしたにもかかわらず、大きな距離にしたのと同等の
効果が得られ、ひいては基板メッキ装置を小さくするこ
とができる。
【００２７】また、図１において、基板メッキ装置を被
メッキ基板２にＣｕメッキ膜を形成するＣｕメッキ装置
とし、陽極電極３を溶解性の陽極電極とし、メッキ液を
硫酸銅溶液とした場合、陽イオン交換膜８を溶解性の陽
極電極３より溶解したＣｕイオンのみを透過する陽イオ
ン交換膜とすれば、陽極電極３から溶解してくる不純物
を陽イオン交換膜８で遮断することが可能となり、被メ
ッキ基板２側領域のメッキ液中のパーティクルを極力少
なくすることが可能となる。
メッキ基板２にＣｕメッキ膜を形成するＣｕメッキ装置
とし、陽極電極３を溶解性の陽極電極とし、メッキ液を
硫酸銅溶液とした場合、陽イオン交換膜８を溶解性の陽
極電極３より溶解したＣｕイオンのみを透過する陽イオ
ン交換膜とすれば、陽極電極３から溶解してくる不純物
を陽イオン交換膜８で遮断することが可能となり、被メ
ッキ基板２側領域のメッキ液中のパーティクルを極力少
なくすることが可能となる。
【００２８】なお、上記例では被メッキ基板２と陽極電
極３との間に陽イオン交換膜８を配置したが、該陽イオ
ン交換膜８に換えて微粒子除去作用を有する多孔質中性
隔膜でも同様な作用効果が得られる。
極３との間に陽イオン交換膜８を配置したが、該陽イオ
ン交換膜８に換えて微粒子除去作用を有する多孔質中性
隔膜でも同様な作用効果が得られる。
【００２９】上記陽イオン交換膜は電気エネルギーによ
り、イオンを選択的に透過分離させる性質を有し、市販
のものを用いることができる。例えば株式会社旭硝子製
の商品名「セレミオン」等がある。また、多孔質中性隔
膜としては、合成樹脂からなる極めて小さく、均一な孔
径を有する多孔質膜を用いる。例えば、ユアサアイオニ
クス株式会社製の骨材にポリエステル不織布を用い、膜
材質がポリフッ化ビニリデン＋酸化チタンの商品名「Ｙ
ＵＭＩＣＲＯＮ」を用いる。
り、イオンを選択的に透過分離させる性質を有し、市販
のものを用いることができる。例えば株式会社旭硝子製
の商品名「セレミオン」等がある。また、多孔質中性隔
膜としては、合成樹脂からなる極めて小さく、均一な孔
径を有する多孔質膜を用いる。例えば、ユアサアイオニ
クス株式会社製の骨材にポリエステル不織布を用い、膜
材質がポリフッ化ビニリデン＋酸化チタンの商品名「Ｙ
ＵＭＩＣＲＯＮ」を用いる。
【００３０】図３は本発明の基板メッキ装置のメッキ槽
の具体的構成例を示す断面図である。図示するように、
メッキ槽１１はメッキ槽本体１５と側板１６を具備して
いる。メッキ槽本体１５にはメッキ液を収容する凹部１
４が形成され、側板１６の下端はヒンジ機構（図示せ
ず）でメッキ槽本体１５の凹部１４の開口を開閉できる
ようになっている。メッキ槽本体１５の底板１５ａの側
板１６側の面には溶解性の陽極電極１７が設けられ、側
板１６のメッキ槽本体１５側の面には半導体ウエハ等の
メッキを施す被メッキ基板１８が装着されるようになっ
ている。また、側板１６で凹部１４の開口を閉じた状態
で、該側板１６に装着された被メッキ基板１８の面にパ
ッキン２０が当接し、メッキ槽本体１５の凹部１４を密
閉空間とする。
の具体的構成例を示す断面図である。図示するように、
メッキ槽１１はメッキ槽本体１５と側板１６を具備して
いる。メッキ槽本体１５にはメッキ液を収容する凹部１
４が形成され、側板１６の下端はヒンジ機構（図示せ
ず）でメッキ槽本体１５の凹部１４の開口を開閉できる
ようになっている。メッキ槽本体１５の底板１５ａの側
板１６側の面には溶解性の陽極電極１７が設けられ、側
板１６のメッキ槽本体１５側の面には半導体ウエハ等の
メッキを施す被メッキ基板１８が装着されるようになっ
ている。また、側板１６で凹部１４の開口を閉じた状態
で、該側板１６に装着された被メッキ基板１８の面にパ
ッキン２０が当接し、メッキ槽本体１５の凹部１４を密
閉空間とする。
【００３１】メッキ槽本体１５の凹部１４には側板１６
を閉じた状態で、被メッキ基板１８と溶解性の陽極電極
１７との間に位置するように、即ち、凹部１４の空間を
被メッキ基板側領域１４−１と陽極電極側領域１４−２
に区分（隔離）するように陽イオン交換膜又は多孔質中
性隔膜１９が設けられている。メッキ槽本体１５の上下
には上部ヘッダ１２と下部ヘッダ１３が設けられてお
り、上部ヘッダ１２の空隙１２ａと下部ヘッダ１３の空
隙１３ａは被メッキ基板側領域１４−１に連通してい
る。
を閉じた状態で、被メッキ基板１８と溶解性の陽極電極
１７との間に位置するように、即ち、凹部１４の空間を
被メッキ基板側領域１４−１と陽極電極側領域１４−２
に区分（隔離）するように陽イオン交換膜又は多孔質中
性隔膜１９が設けられている。メッキ槽本体１５の上下
には上部ヘッダ１２と下部ヘッダ１３が設けられてお
り、上部ヘッダ１２の空隙１２ａと下部ヘッダ１３の空
隙１３ａは被メッキ基板側領域１４−１に連通してい
る。
【００３２】また、陽極電極側領域１４−２の上下部に
連通するメッキ液出入口２１、２２が設けられ、該メッ
キ液出入口２１、２２にはそれぞれフィルタ２３、２４
を介して開閉弁２５、２６が設けられ、更に該開閉弁２
５、２６はそれぞれ上部ヘッダ１２の空隙１２ａに接続
された配管２７と下部ヘッダ１３の空隙１３ａに接続さ
れた配管２８に接続されている。即ち、メッキ槽本体１
５の被メッキ基板側領域１４−１と陽極電極側領域１４
−２に入るメッキ液はメッキ槽本体１５の外側で分か
れ、出るメッキ液はメッキ槽本体１５の外側で合流する
ようになっている。また、陽極電極側領域１４−２に出
入るメッキ液はフィルタ２３及び２４を通って流出入す
るようになっている。なお、図３において、２９及び３
０はそれぞれ逆止弁である。
連通するメッキ液出入口２１、２２が設けられ、該メッ
キ液出入口２１、２２にはそれぞれフィルタ２３、２４
を介して開閉弁２５、２６が設けられ、更に該開閉弁２
５、２６はそれぞれ上部ヘッダ１２の空隙１２ａに接続
された配管２７と下部ヘッダ１３の空隙１３ａに接続さ
れた配管２８に接続されている。即ち、メッキ槽本体１
５の被メッキ基板側領域１４−１と陽極電極側領域１４
−２に入るメッキ液はメッキ槽本体１５の外側で分か
れ、出るメッキ液はメッキ槽本体１５の外側で合流する
ようになっている。また、陽極電極側領域１４−２に出
入るメッキ液はフィルタ２３及び２４を通って流出入す
るようになっている。なお、図３において、２９及び３
０はそれぞれ逆止弁である。
【００３３】上記構成のメッキ槽１１において、配管２
８からのメッキ液Ｑは下部ヘッダ１３の空隙１３ａを通
って被メッキ基板側領域１４−１に供給されると共に、
開閉弁２６及びフィルタ２４を通って陽極電極側領域１
４−２にも供給される。これによりメッキ液Ｑは被メッ
キ基板側領域１４−１及び陽極電極側領域１４−２を矢
印Ａに示すように流れ、被メッキ基板側領域１４−１の
メッキ液Ｑは上部ヘッダ１２の空隙１２ａを経て配管２
７に流出し、陽極電極側領域１４−２のメッキ液Ｑはメ
ッキ液出入口２１、フィルタ２３及び開閉弁２５を通し
て、配管２７を流れる被メッキ基板側領域１４−１から
のメッキ液Ｑと合流する。
８からのメッキ液Ｑは下部ヘッダ１３の空隙１３ａを通
って被メッキ基板側領域１４−１に供給されると共に、
開閉弁２６及びフィルタ２４を通って陽極電極側領域１
４−２にも供給される。これによりメッキ液Ｑは被メッ
キ基板側領域１４−１及び陽極電極側領域１４−２を矢
印Ａに示すように流れ、被メッキ基板側領域１４−１の
メッキ液Ｑは上部ヘッダ１２の空隙１２ａを経て配管２
７に流出し、陽極電極側領域１４−２のメッキ液Ｑはメ
ッキ液出入口２１、フィルタ２３及び開閉弁２５を通し
て、配管２７を流れる被メッキ基板側領域１４−１から
のメッキ液Ｑと合流する。
【００３４】上記のような基板メッキ装置において、陽
極電極１７の表面に付着したブラックフィルムにより陽
極電極側領域１４−２のメッキ液中にパーティクルが生
じるが、このパーティクルが被メッキ基板側領域１４−
１のメッキ液Ｑと一緒にならないように、陽極電極側領
域１４−２から流出するメッキ液Ｑはフィルタ２３及び
開閉弁２５を通して被メッキ基板側領域１４−１から流
出してメッキ液Ｑとメッキ槽本体１５の外側で合流する
ように構成している。
極電極１７の表面に付着したブラックフィルムにより陽
極電極側領域１４−２のメッキ液中にパーティクルが生
じるが、このパーティクルが被メッキ基板側領域１４−
１のメッキ液Ｑと一緒にならないように、陽極電極側領
域１４−２から流出するメッキ液Ｑはフィルタ２３及び
開閉弁２５を通して被メッキ基板側領域１４−１から流
出してメッキ液Ｑとメッキ槽本体１５の外側で合流する
ように構成している。
【００３５】また、被メッキ基板１８をメッキ槽１１か
ら取り出す時は、被メッキ基板側領域１４−１のメッキ
液Ｑは排出するが、陽極電極側領域１４−２のメッキ液
Ｑは陽極電極１７の表面のブラックフィルムがホワイト
フィルム化することを防ぐため排出することが好ましく
ない。そこで被メッキ基板１８をメッキ槽１１から取り
出す時は、開閉弁２５及び２６を閉じることにより、陽
極電極側領域１４−２のメッキ液Ｑを排出することな
く、被メッキ基板１８を取り出すことが可能となる。
ら取り出す時は、被メッキ基板側領域１４−１のメッキ
液Ｑは排出するが、陽極電極側領域１４−２のメッキ液
Ｑは陽極電極１７の表面のブラックフィルムがホワイト
フィルム化することを防ぐため排出することが好ましく
ない。そこで被メッキ基板１８をメッキ槽１１から取り
出す時は、開閉弁２５及び２６を閉じることにより、陽
極電極側領域１４−２のメッキ液Ｑを排出することな
く、被メッキ基板１８を取り出すことが可能となる。
【００３６】なお、上記例ではメッキ槽本体１５の被メ
ッキ基板側領域１４−１及び陽極電極側領域１４−２に
メッキ液Ｑを下方から上方に流す例を示したが、メッキ
液Ｑの流れ方向は逆に上方から下方に流すようにしても
よいし、また上方から下方、下方から上方に交互に流す
ようにしてもよい。また、被メッキ基板１８と陽極電極
１７との間に所定の電圧を印加する。
ッキ基板側領域１４−１及び陽極電極側領域１４−２に
メッキ液Ｑを下方から上方に流す例を示したが、メッキ
液Ｑの流れ方向は逆に上方から下方に流すようにしても
よいし、また上方から下方、下方から上方に交互に流す
ようにしてもよい。また、被メッキ基板１８と陽極電極
１７との間に所定の電圧を印加する。
【００３７】上記のように被メッキ基板１８と陽極電極
１７との間に陽イオン交換膜１９が配置されていること
から、上述のように被メッキ基板１８と陽極電極１７の
間のメッキ液Ｑの電気抵抗が増加したのと等価となり、
被メッキ基板１８と陽極電極１７の間の距離が小さくと
も、被メッキ基板１８と陽極電極１７の間の一次電流分
布を均一にすることができ、被メッキ基板１８の表面に
均一の膜厚のメッキ膜を形成できる。
１７との間に陽イオン交換膜１９が配置されていること
から、上述のように被メッキ基板１８と陽極電極１７の
間のメッキ液Ｑの電気抵抗が増加したのと等価となり、
被メッキ基板１８と陽極電極１７の間の距離が小さくと
も、被メッキ基板１８と陽極電極１７の間の一次電流分
布を均一にすることができ、被メッキ基板１８の表面に
均一の膜厚のメッキ膜を形成できる。
【００３８】また、陽極電極１７を溶解性の電極（銅
板）とし、メッキ液Ｑを硫酸銅溶液とすれば、陽イオン
交換膜１９は溶解性の陽極電極１７より溶解したＣｕイ
オンのみを透過するので、陽極電極１７から溶解してく
る不純物を陽イオン交換膜１９で遮断することが可能と
なり、被メッキ基板１８の側のメッキ液Ｑ中のパーティ
クルを極力少なくすることが可能となる。
板）とし、メッキ液Ｑを硫酸銅溶液とすれば、陽イオン
交換膜１９は溶解性の陽極電極１７より溶解したＣｕイ
オンのみを透過するので、陽極電極１７から溶解してく
る不純物を陽イオン交換膜１９で遮断することが可能と
なり、被メッキ基板１８の側のメッキ液Ｑ中のパーティ
クルを極力少なくすることが可能となる。
【００３９】図４は本発明の基板メッキ装置のメッキ槽
の具体的構成例を示す断面図である。図４に示すメッキ
槽１１が図３に示すメッキ槽１１と異なる点は、陽極電
極３３として不溶解性の陽極電極を用い、該陽極電極３
３と被メッキ基板１８の間に多孔質中性隔膜又は陽極イ
オン交換膜からなる隔膜３１を配置し、メッキ槽１１を
被メッキ基板側領域１４−１及び陽極電極側領域１４−
２に区分した点である。また、隔膜３１は陽極電極３３
と被メッキ基板１８の間に一次電流分布を均一にするた
めの電流遮蔽板を兼ねた板３２に接して設けられてい
る。
の具体的構成例を示す断面図である。図４に示すメッキ
槽１１が図３に示すメッキ槽１１と異なる点は、陽極電
極３３として不溶解性の陽極電極を用い、該陽極電極３
３と被メッキ基板１８の間に多孔質中性隔膜又は陽極イ
オン交換膜からなる隔膜３１を配置し、メッキ槽１１を
被メッキ基板側領域１４−１及び陽極電極側領域１４−
２に区分した点である。また、隔膜３１は陽極電極３３
と被メッキ基板１８の間に一次電流分布を均一にするた
めの電流遮蔽板を兼ねた板３２に接して設けられてい
る。
【００４０】上記構成のメッキ槽１１において、図示は
省略するが、被メッキ基板側領域１４−１を循環するメ
ッキ液と陽極電極側領域１４−２を循環するメッキ液は
それぞれ別々の循環ポンプで循環させるように構成して
いる。
省略するが、被メッキ基板側領域１４−１を循環するメ
ッキ液と陽極電極側領域１４−２を循環するメッキ液は
それぞれ別々の循環ポンプで循環させるように構成して
いる。
【００４１】上記のように、不溶解性の陽極電極３３と
被メッキ基板１８との間に多孔質中性隔膜又は陽極イオ
ン交換膜からなる隔膜３１を配置したので、新鮮なメッ
キ液が陽極電極３３の表面に接することがないので、添
加剤が分解されることがなく、メッキ液Ｑの寿命が長く
なる。
被メッキ基板１８との間に多孔質中性隔膜又は陽極イオ
ン交換膜からなる隔膜３１を配置したので、新鮮なメッ
キ液が陽極電極３３の表面に接することがないので、添
加剤が分解されることがなく、メッキ液Ｑの寿命が長く
なる。
【００４２】また、被メッキ基板側領域１４−１と陽極
電極側領域１４−２のメッキ液はそれぞれ別々の循環ポ
ンプで循環させることにより、陽極電極側領域１４−２
を流れるメッキ液は被メッキ基板１８面を流れるメッキ
液と別に、陽極電極３３の面からでるＯ2ガスと一緒に
外部に流出される。
電極側領域１４−２のメッキ液はそれぞれ別々の循環ポ
ンプで循環させることにより、陽極電極側領域１４−２
を流れるメッキ液は被メッキ基板１８面を流れるメッキ
液と別に、陽極電極３３の面からでるＯ2ガスと一緒に
外部に流出される。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように本願各請求項に記載
の発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
の発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
【００４４】請求項１に記載の発明によれば、被メッキ
基板と陽極電極との間にイオン交換膜又は多孔質中性隔
膜を配置したので、被メッキ基板と陽極電極の間のメッ
キ液の電気抵抗が増加したのと等価となり、被メッキ基
板と陽極電極の距離が小さくとも、被メッキ基板と陽極
電極の間の一次電流分布を均一にすることができ、被メ
ッキ基板の表面に均一のメッキ膜が形成できる。従っ
て、基板メッキ装置の小型化を図ることができる。
基板と陽極電極との間にイオン交換膜又は多孔質中性隔
膜を配置したので、被メッキ基板と陽極電極の間のメッ
キ液の電気抵抗が増加したのと等価となり、被メッキ基
板と陽極電極の距離が小さくとも、被メッキ基板と陽極
電極の間の一次電流分布を均一にすることができ、被メ
ッキ基板の表面に均一のメッキ膜が形成できる。従っ
て、基板メッキ装置の小型化を図ることができる。
【００４５】請求項２に記載の発明によれば、陽極電極
は溶解性の陽極電極であり、イオン交換膜は該溶解性の
陽極電極より溶解したイオンのみを透過する陽イオン交
換膜としたので、陽極電極から溶解してくる不純物を陽
イオン交換膜で遮断することが可能となり、被メッキ基
板側のメッキ液中のパーティクルを極力少なくすること
が可能となる。
は溶解性の陽極電極であり、イオン交換膜は該溶解性の
陽極電極より溶解したイオンのみを透過する陽イオン交
換膜としたので、陽極電極から溶解してくる不純物を陽
イオン交換膜で遮断することが可能となり、被メッキ基
板側のメッキ液中のパーティクルを極力少なくすること
が可能となる。
【００４６】請求項３に記載の発明によれば、イオン交
換膜又は多孔質中性隔膜により区分された陽極電極側領
域の入口及び出入口に開閉弁を設け、該陽極電極側領域
のメッキ液が該開閉弁を介して被メッキ基板側領域から
流出したメッキ液と合流するように構成、即ち陽極電極
側領域のメッキ液と被メッキ基板側領域のメッキ液がメ
ッキ槽の外側で合流するように構成するので、陽極電極
に付着したブラックフィルムによりメッキ液中に放出さ
れたパーティクルが被メッキ基板側領域のメッキ液に混
入することはない。
換膜又は多孔質中性隔膜により区分された陽極電極側領
域の入口及び出入口に開閉弁を設け、該陽極電極側領域
のメッキ液が該開閉弁を介して被メッキ基板側領域から
流出したメッキ液と合流するように構成、即ち陽極電極
側領域のメッキ液と被メッキ基板側領域のメッキ液がメ
ッキ槽の外側で合流するように構成するので、陽極電極
に付着したブラックフィルムによりメッキ液中に放出さ
れたパーティクルが被メッキ基板側領域のメッキ液に混
入することはない。
【００４７】また、請求項４に記載の発明によれば、イ
オン交換膜又は多孔質中性隔膜により区分された陽極電
極側領域のメッキ液の出口にフィルタを設けたので、陽
極電極に付着したブラックフィルムによりメッキ液中に
パーティクルが生じるが、該パーティクルは該フィルタ
により除去される。
オン交換膜又は多孔質中性隔膜により区分された陽極電
極側領域のメッキ液の出口にフィルタを設けたので、陽
極電極に付着したブラックフィルムによりメッキ液中に
パーティクルが生じるが、該パーティクルは該フィルタ
により除去される。
【００４８】また、請求項５又は６に記載の発明によれ
ば、陽極電極と被メッキ基板との間に多孔質中性隔膜又
は陽極イオン交換膜からなる隔膜を配置したので、新鮮
なメッキ液が陽極電極表面に接することなく、分解した
添加剤が被メッキ基板側領域に浸入することがなくする
ことができ、メッキ液の寿命が長くなる。
ば、陽極電極と被メッキ基板との間に多孔質中性隔膜又
は陽極イオン交換膜からなる隔膜を配置したので、新鮮
なメッキ液が陽極電極表面に接することなく、分解した
添加剤が被メッキ基板側領域に浸入することがなくする
ことができ、メッキ液の寿命が長くなる。
【００４９】また、請求項７に記載の発明によれば、被
メッキ基板側領域と陽極電極側領域のメッキ液はそれぞ
れ別々の循環手段で循環させることにより、陽極電極側
領域を流れるメッキ液は被メッキ基板側領域を流れるメ
ッキ液と別に、陽極電極の面からでるＯ2ガスと一緒に
外部に放出される。
メッキ基板側領域と陽極電極側領域のメッキ液はそれぞ
れ別々の循環手段で循環させることにより、陽極電極側
領域を流れるメッキ液は被メッキ基板側領域を流れるメ
ッキ液と別に、陽極電極の面からでるＯ2ガスと一緒に
外部に放出される。
【図１】本発明の基板メッキ装置の概略構成を示す図で
ある。
ある。
【図２】基板メッキ装置の陰極と陽極の間に陽イオン交
換膜又は多孔質中性隔膜を配置した効果を説明するため
の図である。
換膜又は多孔質中性隔膜を配置した効果を説明するため
の図である。
【図３】本発明の基板メッキ装置のメッキ槽の具体的構
成例を示す断面図である。
成例を示す断面図である。
【図４】本発明の基板メッキ装置のメッキ槽の具体的構
成例を示す断面図である。
成例を示す断面図である。
【図５】従来の基板メッキ装置の概略構成を示す図であ
る。
る。
１ メッキ槽 ２ 被メッキ基板 ３ 陽極電極 ４ 遮蔽板 ５ 捕集樋 ６ メッキ電源 ８ 陽イオン交換膜又は多孔質中性隔膜 １１ メッキ槽 １２ 上部ヘッダ １３ 下部ヘッダ １４ 凹部 １５ メッキ槽本体 １６ 側板 １７ 陽極電極 １８ 被メッキ基板 １９ 陽イオン交換膜又は多孔質中性隔膜 ２０ パッキン ２１ メッキ液出入口 ２２ メッキ液出入口 ２３ フィルタ ２４ フィルタ ２５ 開閉弁 ２６ 開閉弁 ２７ 配管 ２８ 配管 ２９ 逆止弁 ３０ 逆止弁 ３１ 多孔質中性隔膜又は陽極イオン交換
膜からなる隔膜 ３２ 遮蔽板を兼ねた板 ３３ 陽極電極
膜からなる隔膜 ３２ 遮蔽板を兼ねた板 ３３ 陽極電極
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 憲一 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 丁野 篤 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 Ｆターム(参考） 4K024 AA09 BA11 BB12 CB01 CB02 CB08 CB15 CB21 CB26 GA16 4M104 BB04 DD52 HH20
Claims (7)
- 【請求項１】 メッキ液を収容したメッキ槽内にメッキ
を施す被メッキ基板と陽極電極を対向して配置した構成
の基板メッキ装置において、 前記被メッキ基板と陽極電極との間にイオン交換膜又は
多孔質中性隔膜を配置し、前記メッキ槽を該イオン交換
膜又は多孔質中性隔膜で被メッキ基板側領域と陽極電極
側領域とに区分したことを特徴とする基板メッキ装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の基板メッキ装置におい
て、 前記陽極電極は溶解性の陽極電極であり、前記イオン交
換膜は該溶解性の陽極電極より溶解したイオンのみを透
過する陽イオン交換膜としたことを特徴とする基板メッ
キ装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の基板メッキ装置
において、 前記イオン交換膜又は多孔質中性隔膜により区分された
前記陽極電極側領域のメッキ液の出入口に開閉弁を設
け、該陽極電極側領域のメッキ液が該開閉弁を介して前
記被メッキ基板側領域から流出したメッキ液と合流する
ように構成したことを特徴とする基板メッキ装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の基板メッキ装置におい
て、 前記イオン交換膜又は多孔質中性隔膜により区分された
前記陽極電極側領域のメッキ液の出口にフィルタを設け
たことを特徴とする基板メッキ装置。 - 【請求項５】 メッキ液を収容したメッキ槽内にメッキ
を施す被メッキ基板と陽極電極を対向して配置した構成
の基板メッキ装置において、 前記陽極電極を不溶解性の陽極電極とし、該陽極電極と
被メッキ基板との間に多孔質中性隔膜又は陽極イオン交
換膜からなる隔膜を配置し、該多孔質中性隔膜又は陽極
イオン交換膜で前記メッキ槽を被メッキ基板側領域と陽
極電極側領域とに区分したことを特徴とする基板メッキ
装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載の基板メッキ装置におい
て、 前記多孔質中性隔膜又は陽極イオン交換膜は前記陽極電
極と被メッキ基板の間の一次電流分布を補正する遮蔽板
を兼ねた板に接していることを特徴とする基板メッキ装
置。 - 【請求項７】 請求項５又は６に記載の基板メッキ装置
において、 前記隔膜で区分された前記被メッキ基板側領域と陽極電
極側領域のメッキ液はそれぞれ別々の循環手段で循環さ
せることを特徴とする基板メッキ装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10254396A JP2000087299A (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 基板メッキ装置 |
| EP99943206A EP1029954A4 (en) | 1998-09-08 | 1999-09-08 | DEVICE FOR PLACING SUBSTRATES |
| KR1020007003701A KR100683268B1 (ko) | 1998-09-08 | 1999-09-08 | 기판도금장치 |
| US09/530,805 US6365017B1 (en) | 1998-09-08 | 1999-09-08 | Substrate plating device |
| PCT/JP1999/004861 WO2000014308A1 (fr) | 1998-09-08 | 1999-09-08 | Dispositif de plaquage de substrats |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10254396A JP2000087299A (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 基板メッキ装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007032714A Division JP2007119926A (ja) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | 基板メッキ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000087299A true JP2000087299A (ja) | 2000-03-28 |
| JP2000087299A5 JP2000087299A5 (ja) | 2004-11-25 |
Family
ID=17264404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10254396A Pending JP2000087299A (ja) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | 基板メッキ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000087299A (ja) |
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| KR100727270B1 (ko) | 2005-10-19 | 2007-06-13 | 대덕전자 주식회사 | 인쇄 회로 기판 제작을 위한 도금 전극 구조 및 이를 구비한 전해 도금 장치 |
| JP2008121062A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Ebara Corp | めっき装置及びめっき方法 |
| JP2008539329A (ja) * | 2005-04-26 | 2008-11-13 | アトテック・ドイチュラント・ゲーエムベーハー | ろ過膜を備えたアルカリ電気めっき浴 |
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