JP2003277997A - メッキ液管理装置、それを備えたメッキ装置、およびメッキ液組成調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】補充液の補充量の精度が高いメッキ液管理装置
を提供する。廃棄する補充液の量を少なくできるメッキ
液管理装置を提供する 【解決手段】このメッキ液管理装置は、メッキ処理装置
内のメッキ液を分析する分析部と、分析部の分析結果に
基づいて決定される補充量の補充液をメッキ処理装置内
のメッキ液に補充する補充部２１とを含んでいる。補充
部２１は、メッキ液を収容可能でほぼ密閉された調合容
器９と、調合容器９に第１および第２補充液を供給する
ための補充液供給部１３とを含んでいる。調合容器９と
メッキ処理装置のメッキ液収容槽４ａ，４ｂとの間に
は、補充管２４，２５が配設されている。補充液供給部
１３と調合容器９との間には、補充液供給管１５Ａ，１
５Ｂが配設されている。調合容器９には給排気管４５を
介してエアポンプ４６が接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メッキ液を所定の
組成に保つためのメッキ液管理装置、それを備えたメッ
キ装置、およびメッキ液を所定の組成に調整するための
メッキ液組成調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】メッキ装置で長時間メッキ処理を行うと
メッキ液が所定の組成から外れ、これに伴って処理対象
物に良好にメッキできなくなる。このため、メッキ装置
で用いられるメッキ液の特定の成分について定期的に定
量分析し、この成分の濃度が所定の値より低くなった場
合、この成分をメッキ液に補充してメッキ液を所定の組
成に保つことが必要である。特に、半導体ウエハ上の微
細なビアホールやトレンチを埋め、かつ均一に銅膜を形
成するような精密メッキでは、光沢剤、促進剤、抑制剤
などの微量成分を含めてメッキ液の組成が所定の組成に
なるように管理することが重要である。

【０００３】図４は、従来のメッキ装置の構成を示す図
解図である。このメッキ装置５０は、処理対象物にメッ
キ処理を施すためのメッキ処理装置５１と、メッキ液を
所定の組成に保つためのメッキ液管理装置５２とを含ん
でいる。メッキ処理装置５１は、大量のメッキ液を収容
するためのメッキ液収容槽５３、およびメッキ液に処理
対処物を接液させてメッキ処理を行うメッキ槽５４を含
んでいる。メッキ槽５４はメッキ液収容槽５３より高い
位置に配されている。メッキ液収容槽５３とメッキ槽５
４との間には、供給配管５５およびリターン配管５６が
連通接続されている。供給配管５５にはポンプＰが介装
されており、メッキ液収容槽５３内のメッキ液をメッキ
槽５４へ供給できるようになっている。メッキ槽５４に
供給されたメッキ液は、重力の作用によりリターン配管
５６を経てメッキ液収容槽５３に戻るようになってい
る。メッキ処理装置５１は、このようにメッキ液収容槽
５３とメッキ槽５４との間でメッキ液を循環させなが
ら、メッキ槽５４で処理対象物にメッキ処理が施すこと
ができる。

【０００４】メッキ液管理装置５２は、メッキ液の微量
成分である第１の成分および第２の成分について定量分
析を行い、その結果に基づいて不足分の第１および第２
の成分をメッキ液に補充して、メッキ液を所定の組成に
調整する。メッキ液管理装置５２は、メッキ液収容槽５
３内のメッキ液をサンプリングして第１および第２の成
分に関して定量分析をする分析部５７、およびメッキ液
収容槽５３にメッキ液の第１および第２の成分を補充す
る補充部５８を備えている。

【０００５】分析部５７は、メッキ液を収容して分析す
る分析容器６１を備えている。分析容器６１とメッキ処
理装置５１のメッキ液収容槽５３との間には、サンプリ
ング管６２が配設されている。サンプリング管６２には
シリンジポンプ６３が介装されており、シリンジポンプ
６３によりメッキ液収容槽５３から分析容器６１にメッ
キ液を供給できるようになっている。分析容器６１の下
部からは排出管５９が延設されており、排出管５９には
排出管５９の流路を開閉するためのドレンバルブ７４が
介装されている。

【０００６】分析部５７は、さらにメッキ液の分析に用
いる試薬を収容する試薬収容器６４、試薬収容器６４と
分析容器６１との間に配設された試薬供給管６５、およ
び試薬供給管６５に介装されたシリンジポンプ６６を備
えている。シリンジポンプ６６により、所定量の試薬を
分析容器６１内のメッキ液に添加できるようになってい
る。分析容器６１には、センサ６７などが取り付けられ
ており、分析容器６１内のメッキ液の物理量を測定でき
るようになっている。センサ６７の出力は、制御部６０
に入力されるようになっている。

【０００７】補充部５８は、第１の成分を含む第１補充
液が収容された第１補充液収容器６８、および第２の成
分を含む第２補充液が収容された第２補充液収容器６９
を備えている。第１および第２補充液収容器６８，６９
とメッキ液収容槽５３との間には、第１および第２補充
管７０，７１がそれぞれ配設されており、第１および第
２補充管７０，７１には、シリンジポンプ７２，７３が
それぞれ介装されている。シリンジポンプ７２，７３に
より、それぞれ所要量の第１および第２補充液をメッキ
液収容槽５３内のメッキ液に添加できるようになってい
る。

【０００８】シリンジポンプ６３，６６，７２，７３の
動作は、制御部６０により制御される。以下、このメッ
キ液管理装置５２によりメッキ液の組成（第１および第
２の成分の濃度）を調整する方法を説明する。先ず、制
御部６０によりシリンジポンプ６３の動作が制御され
て、メッキ液収容槽５３からメッキ液が分析容器６１へ
と送液される。続いて、制御部６０によりシリンジポン
プ６６の動作が制御されて、試薬収容器６４内の試薬が
一定量ずつ分析容器６１内のメッキ液に添加される。こ
の間、制御部６０はセンサ６７からの出力信号によりメ
ッキ液の物理量をモニタする。このようにして第１の成
分の滴定分析が行われる。制御部６０はこの物理量の変
化に基づいて滴定の終点を求める。そして、同様の方法
または別の方法により、第２の成分の濃度が求められ
る。

【０００９】制御部６０は、分析により求められた第１
および第２の成分の濃度に基づき、メッキ液収容槽５３
内のメッキ液を、第１および第２の成分に関して所定の
濃度にするために必要な第１および第２補充液の量を求
める。そして、制御部６０は、シリンジポンプ７２，７
３の動作を制御して、求められた量の第１および第２補
充液をメッキ液収容槽５３内のメッキ液に添加する。こ
うして、メッキ液収容槽５３内のメッキ液が、第１およ
び第２の成分に関して調整される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
メッキ装置５０においては、１台のメッキ処理装置５１
につき、１台のメッキ液管理装置５２が占有されてお
り、メッキ処理装置５１の数だけメッキ液管理装置５２
を設けなければならず、経済的ではなかった。また、分
析のためにメッキ液を分析容器にサンプリングする際、
サンプリング管６２内には前回サンプリングを行ったと
きのメッキ液が存在している。このようなメッキ液が分
析に用いるメッキ液と混合されると、メッキ液収容槽５
３内にあるメッキ液の正確な分析ができない。このた
め、シリンジポンプ６３により適当な量のメッキ液を分
析容器６１へと送液し、ドレンバルブ７４を開いてこの
メッキ液を排出した後、改めてメッキ液のサンプリング
を行わねばならない。排出されたメッキ液は廃棄される
ので、メッキ液が無駄になっていた。

【００１１】さらに、メッキ液管理装置５２がメッキ処
理装置５１から遠くに配されており、サンプリング管６
２が長い場合、シリンジポンプ６３で正確に所定量のメ
ッキ液を送液しても、必ずしも分析容器６１に所定量の
メッキ液が送液されなかった。特に、サンプリング管６
２の温度が均一でない場合など、サンプリング管６２お
よびサンプリング管６２内部のメッキ液の熱膨張／収縮
により、メッキ液の吐出量の精度が悪くなる。滴定分析
を行う場合、分析対象のメッキ液の量が正確にわかって
いないと正確な分析ができない。

【００１２】同様に、メッキ液管理装置５２がメッキ処
理装置５１から遠くに配されており、第１および第２補
充管７０，７１が長い場合、シリンジポンプ７２，７３
で正確に所要量の第１および第２補充液を送液しても、
必ずしもメッキ液収容槽５３内のメッキ液に所要量の第
１および第２補充液が添加されなかった。特に、第１お
よび第２補充管７０，７１の温度が均一でない場合な
ど、第１および第２補充管７０，７１ならびにその内部
の第１および第２補充液の熱膨張／収縮により、第１お
よび第２補充液の吐出量の精度が悪くなる。すなわち、
メッキ液収容槽５３内のメッキ液に所要量の第１および
第２補充液が補充されない。

【００１３】また、第１または第２補充液収容器６８，
６９を交換した際など、第１および第２補充管７０，７
１に空気が混入すると、第１および第２補充液の補充量
を正確に制御できない。したがって、このような場合、
シリンジポンプ７２，７３により第１および第２補充液
を送液して空気を追い出し、第１および第２補充管７
０，７１の内部を第１および第２補充液で液密にしなけ
ればならない。このとき、第１および第２補充管７０，
７１から空気とともに第１および第２補充液が吐出され
るが、吐出された第１および第２補充液は、通常廃棄さ
れる。第１および第２補充管７０，７１が長いと、廃棄
する第１および第２補充液の量が多くなり無駄であっ
た。

【００１４】さらに、第１および第２補充管７０，７１
の内部を第１および第２補充液で液密にする際、そのま
まシリンジポンプ７２，７３で送液すると、第１および
第２補充液はメッキ液収容槽５３内に吐出される。この
ため、第１および第２の補充液をメッキ処理に用いられ
るメッキ液に加えることなく吐出（ダミー吐出）させる
ことができなかった。さらに、補充液がメッキ液に溶解
（分散）しにくい場合（たとえば、補充液が高分子系の
成分を含んでいる場合）、補充液をメッキ液に溶解させ
るのに時間を要した。

【００１５】そこでこの発明の目的は、複数のメッキ処
理装置で共有できるメッキ液管理装置を提供することで
ある。この発明の他の目的は、廃棄するメッキ液の量を
少なくできるメッキ液管理装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、メッキ液の特定の成分に
関して正確に定量分析できるメッキ液管理装置を提供す
ることである。

【００１６】この発明のさらに他の目的は、補充液の補
充量の精度が高いメッキ液管理装置を提供することであ
る。この発明のさらに他の目的は、廃棄する補充液の量
を少なくできるメッキ液管理装置を提供することであ
る。この発明のさらに他の目的は、メッキ処理に用いる
メッキ液へ添加することなく補充液を吐出できるメッキ
液管理装置を提供することである。

【００１７】この発明のさらに他の目的は、メッキ液に
溶解しにくい補充液を短時間でメッキ処理装置内のメッ
キ液に溶解できるメッキ液管理装置を提供することであ
る。この発明のさらに他の目的は、１台のメッキ液管理
装置を複数のメッキ処理装置で共有できるメッキ装置を
提供することである。この発明のさらに他の目的は、廃
棄するメッキ液の量を少なくできるメッキ装置を提供す
ることである。

【００１８】この発明のさらに他の目的は、メッキ液の
特定の成分に関して正確に定量分析できるメッキ装置を
提供することである。この発明のさらに他の目的は、補
充液の補充量の精度が高いメッキ装置を提供することで
ある。この発明のさらに他の目的は、廃棄する補充液の
量を少なくできるメッキ装置を提供することである。

【００１９】この発明のさらに他の目的は、メッキ処理
に用いるメッキ液へ添加することなく補充液を吐出させ
ることができるメッキ装置を提供することである。この
発明のさらに他の目的は、メッキ液に溶解しにくい補充
液を短時間でメッキ液に溶解できるメッキ装置を提供す
ることである。この発明のさらに他の目的は、複数のメ
ッキ処理装置内のメッキ液を特定の成分に関して所定の
濃度に調整できるメッキ液組成管理方法を提供すること
である。

【００２０】この発明のさらに他の目的は、廃棄するメ
ッキ液の量を少なくできるメッキ液組成調整方法を提供
することである。この発明のさらに他の目的は、メッキ
液の特定の成分に関して正確に定量分析できるメッキ液
組成調整方法を提供することである。この発明のさらに
他の目的は、補充液の補充量の精度が高いメッキ液組成
調整方法を提供することである。

【００２１】この発明のさらに他の目的は、廃棄する補
充液の量を少なくできるメッキ液組成調整方法を提供す
ることである。この発明のさらに他の目的は、メッキ処
理に用いるメッキ液へ添加することなく補充液を吐出さ
せることができるメッキ液組成調整方法を提供すること
である。この発明のさらに他の目的は、メッキ液に溶解
しにくい補充液を短時間でメッキ液に溶解できるメッキ
液組成調整方法を提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
課題を解決するための請求項１記載の発明は、メッキ処
理装置（２ａ，２ｂ）内のメッキ液の特定の成分につい
て定量分析する分析部（２０）と、上記メッキ処理装置
内のメッキ液が上記特定の成分に関して所定の濃度にな
るように、上記分析部による分析結果に基づいて決定さ
れる量だけ当該特定の成分を含む補充液を上記メッキ処
理装置内のメッキ液に補充する補充部（２１）とを備
え、上記補充部が、メッキ液と補充液とを調合するため
の調合容器（９）と、上記メッキ処理装置と上記調合容
器との間に配設された補充管（２４，２５）を含み、こ
の補充管を介してメッキ液を双方向に移送可能な送液手
段（４６）と、上記調合容器に上記補充液を供給する補
充液供給手段（１３，１５Ａ，１５Ｂ）とを含むことを
特徴とするメッキ液管理装置（３）である。

【００２３】なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態
における対応構成要素等を表す。以下、この項において
同じ。この発明によれば、送液手段によりメッキ処理装
置から適量のメッキ液を調合容器に送液（採取）し、補
充液供給手段により調合容器内のメッキ液に補充液を添
加し、その後、送液手段により調合容器内のメッキ液を
メッキ処理装置に送液できる。

【００２４】補充液はメッキ処理装置内ではなく先ずメ
ッキ液管理装置の調合容器内に吐出される。したがっ
て、このようなメッキ液管理装置はメッキ処理に用いら
れるメッキ液に添加することなく、補充液を吐出させる
ことができる。調合容器は、内部の液体が、たとえば、
下部から排出できるように構成されていてもよく、この
場合、調合容器内に吐出された補充液を容易に排出して
廃棄できる。補充液は一旦調合容器内でメッキ液に溶解
（分散）させてからメッキ処理装置へと送ることができ
る。この場合、補充液がメッキ液に溶けにくい場合で
も、メッキ処理装置内のメッキ液に対して短時間で補充
液を溶解（分散）させることができる。補充液をメッキ
液に短時間で溶解（分散）させるためにメッキ液を攪拌
する攪拌手段を設けてもよい。攪拌手段は、たとえば、
調合容器の下部から窒素ガスを供給して調合容器内のメ
ッキ液をバブリングするものであってもよい。

【００２５】補充液供給手段は複数設けられていて、複
数の種類の補充液を補充できるようになっていてもよ
い。この場合、調合容器は必ずしも補充液供給手段と同
じ数だけ設けられている必要はなく、１つであってもよ
い。請求項２記載の発明は、上記送液手段が、上記調合
容器に連通接続され、上記調合容器内を排気および上記
調合容器内に給気できるエアポンプ（４６）を含み、上
記調合容器がほぼ密閉された状態にできることを特徴と
する請求項１記載のメッキ液管理装置である。

【００２６】調合容器をほぼ密閉された状態にし、エア
ポンプで調合容器内の気体を排出（排気）して調合容器
内を減圧状態にすることにより、メッキ処理装置内との
圧力差により、メッキ処理装置内のメッキ液を補充管を
介して調合容器内に送液できる。また、補充管が調合容
器内のメッキ液の液面より低い位置まで延設されている
場合、調合容器をほぼ密閉された状態にし、エアポンプ
により調合容器に気体を供給（給気）し、調合容器内を
加圧状態にすることにより、調合容器内のメッキ液をメ
ッキ処理装置に送液できる。補充管が、調合容器内の充
分低い位置（底面付近）で開口していると、調合容器内
のメッキ液の大部分をメッキ処理装置に送液することが
できる。

【００２７】送液後、調合容器内にメッキ液が残ると、
正確に所要量の補充液がメッキ処理装置内のメッキ液に
補充されたことにはならない。この場合、送液手段によ
り、再度メッキ処理装置からメッキ液を調合容器内に送
液して調合容器内に残っているメッキ液と混合した後、
調合容器内のメッキ液をメッキ処理装置へと送液するこ
とができる。これにより、より所要量に近い補充液をメ
ッキ処理装置内のメッキ液に補充できる。必要により、
さらにメッキ液の調合容器内への送液およびメッキ処理
装置内への送液を繰り返すことにより、確実に所要量の
補充液をメッキ処理装置内のメッキ液に添加できる。

【００２８】調合容器の下部は、下に向かうに従って狭
まる先細り形状にすることができる。このような調合容
器の下端に排出用の配管を設けることにより、最後に調
合容器内部に残ったメッキ液を容易に排出できる。請求
項３記載の発明は、上記補充液供給手段が、上記調合容
器に近接して（たとえば、調合容器と共通のケーシング
内に）配され補充液を収容する補充液収容器（１７Ａ，
１７Ｂ）と、この補充液収容器と上記調合容器との間に
配された補充液供給管（１５Ａ，１５Ｂ）と、この補充
液供給管に介装され上記補充液収容器内の補充液を上記
調合容器内に送液できる補充液送液手段（１８Ａ，１８
Ｂ）とを含むことを特徴とする請求項１または２記載の
メッキ液管理装置である。

【００２９】この発明によれば、補充液収容器は調合容
器に近接して配されているので、補充液供給管を短くで
きる。したがって、補充液の補充量の精度を高くでき
る。近接して配された補充液収容器と調合容器との間で
は温度差はほとんど生じないので、補充液供給管および
補充液供給管内部の補充液の熱膨張／収縮により補充量
の精度が悪くなることはない。また、補充液供給管が短
いことにより、補充液供給管に空気が混入した場合、少
量の補充液を送液するだけで補充液供給管内を補充液で
液密にできる。すなわち、補充液供給管から吐出され廃
棄する補充液の量を少なくできる。

【００３０】請求項４記載の発明は、上記送液手段は、
上記調合容器と複数のメッキ処理装置との間にそれぞれ
配設された複数の補充管と、この複数の補充管のうちの
任意の１つを選択し、この選択された補充管に対応する
メッキ処理装置と上記調合容器との間でメッキ液を送液
可能とする選択手段（２４Ｂ，２５Ｂ）とを含むことを
特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のメッキ
液管理装置である。メッキ処理装置が複数ある場合、調
合容器とそれぞれのメッキ処理装置との間に補充管を配
設し、これらの補充管のうち適当なものを選択すること
により複数のメッキ処理装置のうちの任意の１つのメッ
キ処理装置内のメッキ液に補充液を補充できる。すなわ
ち、複数のメッキ処理装置により１つの補充部を共有で
きる。

【００３１】請求項５記載の発明は、上記分析部が、サ
ンプリング容器（５）と、このサンプリング容器に連通
接続されたサンプリング管（２２，２３）とを含み、こ
のサンプリング管を介して上記メッキ処理装置からメッ
キ液をサンプリングするサンプリング手段（３１）と、
サンプリングされたメッキ液の分析処理を実施する分析
処理部（２６）とを備えたことを特徴とする請求項１な
いし４のいずれかに記載のメッキ液管理装置である。

【００３２】この発明によれば、直接メッキ処理装置内
のメッキ液に対して分析を行うのではなく、メッキ処理
装置からメッキ液をサンプリングして行うことができ
る。したがって、メッキ処理装置内のメッキ液を汚染さ
せることなく、試薬を加えながら行う分析（たとえば、
滴定分析）ができる。請求項６記載の発明は、上記サン
プリング容器が、ほぼ密閉された状態にできるものであ
り、このサンプリング容器に連通接続され、このサンプ
リング容器内を排気およびこのサンプリング容器内に給
気できるエアポンプ（３１）を備えたことを特徴とする
請求項５記載のメッキ液管理装置である。

【００３３】サンプリング容器をほぼ密閉された状態と
し、エアポンプにより排気を行ってサンプリング容器内
を減圧状態にすることにより、サンプリング管を介して
メッキ処理装置内のメッキ液をサンプリング容器内に送
液できる。サンプリング管はサンプリング容器内の上部
近傍で開口するように配することができる。この場合、
サンプリング容器をほぼ密閉された状態にし、エアポン
プにより給気を行ってサンプリング容器内を加圧状態に
することにより、サンプリング管内のメッキ液をメッキ
処理装置に押し戻すことができる。

【００３４】このようにして、メッキ液をサンプリング
容器にサンプリングした後、サンプリング管内のメッキ
液のみをメッキ処理装置へと押し戻して、サンプリング
管内にメッキ液が存在しないようにできる。このように
しておくことにより、次にメッキ液の分析をするときに
は、サンプリング管内には前回分析を行ったときのメッ
キ液は存在していないので、サンプリング容器に送液し
たメッキ液を廃棄することなく分析に使用することがで
きる。したがって、このようなメッキ液管理装置は、廃
棄するメッキ液の量を少なくできる。

【００３５】分析処理部は、たとえば、ＣＶＳ(Cyclic
Voltammetric Stripping)による分析が可能なものであ
ってもよい。請求項７記載の発明は、上記分析処理部
が、上記サンプリング容器に近接して（たとえば、サン
プリング容器と共通のケーシング内に）配されメッキ液
を収容可能な分析容器（３６）と、上記サンプリング容
器から上記分析容器に所定量のメッキ液を送液するメッ
キ液定量送液手段（３０，４０）と、上記分析容器に収
容されたメッキ液に対して、所定の試薬を供給する試薬
供給手段（３７，３８，３９）と、上記分析容器内のメ
ッキ液の物理量を測定するセンサ手段（４１，４２）と
を備えたことを特徴とする請求項５または６記載のメッ
キ液管理装置である。

【００３６】この発明によれば、分析に使用するメッキ
液はメッキ処理装置から一旦サンプリング容器内にサン
プリングされ、サンプリング容器からメッキ液定量送液
手段により分析容器に送液される。サンプリング容器と
分析容器とは近接して配されているので、たとえば配管
を介して分析容器にメッキ液を送液する場合、配管を短
くできる。この場合、メッキ液定量送液手段（たとえ
ば、シリンジポンプ）によるメッキ液の送液量の精度を
高くできる。また、互いに近接して配されたサンプリン
グ容器と分析容器との間では、温度差はほとんど生じな
いので、配管および配管内部のメッキ液の熱膨張／収縮
により送液量の精度が悪くなることはない。

【００３７】メッキ液を滴定により分析する場合は、分
析に用いるメッキ液の量が正確にわかっていなければ、
正確な分析ができない。この発明により、分析対象のメ
ッキ液を正確に所定の量だけ量り取ることができるの
で、メッキ液の特定の成分に関して正確に定量分析でき
る。請求項８記載の発明は、上記サンプリング手段は、
上記サンプリング容器と複数のメッキ処理装置との間に
それぞれ配設された複数のサンプリング管と、この複数
のサンプリング管のうちの任意の１つを選択し、この選
択されたサンプリング管に対応するメッキ処理装置から
上記サンプリング容器へメッキ液をサンプリング可能と
する選択手段（２２Ｂ，２３Ｂ）とを含むことを特徴と
する請求項５ないし７のいずれかに記載のメッキ液管理
装置である。

【００３８】メッキ処理装置が複数ある場合、サンプリ
ング容器とそれぞれのメッキ処理装置との間にサンプリ
ング管を配設し、これらのサンプリング管のうち適当な
ものを選択することにより複数のメッキ処理装置のうち
の任意の１つからメッキ液をサンプリングできる。すな
わち、複数のメッキ処理装置により１つの分析部を共有
できる。補充部が複数のメッキ処理装置によって共有さ
れている場合、複数のメッキ処理装置により、１台のメ
ッキ管理装置を共有させることができる。

【００３９】請求項９記載の発明は、メッキ液に処理対
象物を接液させてメッキ処理を施すメッキ槽（６ａ，６
ｂ）と、請求項１ないし８のいずれかに記載のメッキ液
管理装置とを備えたメッキ装置である。このようなメッ
キ装置は、請求項１ないし８記載のメッキ液管理装置と
同様の効果を奏することができる。請求項１０記載の発
明は、メッキ処理装置内のメッキ液の特定の成分につい
て定量分析する分析工程と、上記メッキ処理装置内のメ
ッキ液の一部を採取する採取工程と、上記メッキ処理装
置内のメッキ液が当該特定の成分に関して所定の濃度に
なるように、上記分析工程で得られた分析値に基づいて
決定される量だけ当該特定の成分を含む補充液を、上記
採取工程で採取されたメッキ液に添加する補充液添加工
程と、上記補充液添加工程で補充液が添加されたメッキ
液を、メッキ処理装置内のメッキ液に添加するメッキ液
添加工程とを含むことを特徴とするメッキ液組成調整方
法である。

【００４０】このメッキ液組成調整方法は、請求項１記
載のメッキ液管理装置で実施することができ、請求項１
記載のメッキ液管理装置と同様の効果を奏することがで
きる。メッキ処理装置が複数ある場合、各メッキ処理装
置のメッキ液に対して同様のメッキ液組成調整方法を実
施できる。すなわち、このメッキ液組成調整方法によ
り、複数のメッキ処理装置内のメッキ液を特定の成分に
関して所定の濃度に調整できる。

【００４１】請求項１１記載の発明は、上記分析工程
が、サンプリング管を介して上記メッキ処理装置内のメ
ッキ液をサンプリングするサンプリング工程と、上記サ
ンプリング工程の後、上記サンプリング管内のメッキ液
を上記メッキ処理装置内に送液する工程と、上記サンプ
リング工程でサンプリングされたメッキ液から所定量の
メッキ液を分析容器に移送する定量移送工程と、上記定
量移送工程で移送されたメッキ液に対して滴定分析を行
う滴定分析工程とを含むことを特徴とする請求項１０記
載のメッキ液組成調整方法である。

【００４２】このメッキ液組成調整方法は、請求項７記
載のメッキ液管理装置で実施することができ、請求項７
記載のメッキ液管理装置と同様の効果を奏することがで
きる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下では、添付図面を参照して、
本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、
本発明の一実施形態に係るメッキ装置１の全体の構成を
示す図解的な断面図である。このメッキ装置１は、半導
体ウエハの表面に銅メッキを施すためのものであり、メ
ッキ液を循環させながら半導体ウエハにメッキ処理を施
すための２台のメッキ処理装置２ａ，２ｂ、およびメッ
キ液を所定の組成に保つための１台のメッキ液管理装置
３を含んでいる。

【００４４】それぞれのメッキ処理装置２ａ，２ｂは、
大量のメッキ液を収容できるメッキ液収容槽４ａ，４
ｂ、メッキ液収容槽４ａ，４ｂより高い位置に配され半
導体ウエハをメッキ液に接液してメッキ処理を施すメッ
キ槽６ａ，６ｂ、メッキ液収容槽４ａ，４ｂからメッキ
槽６ａ，６ｂへとメッキ液を供給するための供給配管８
ａ，８ｂ、およびメッキ槽６ａ，６ｂからメッキ液収容
槽４ａ，４ｂへとメッキ液を戻すリターン配管１０ａ，
１０ｂを含んでいる。メッキ液収容槽４ａ，４ｂは密閉
されておらず、内部は大気圧にされている。

【００４５】供給配管８ａ，８ｂには、メッキ液収容槽
４ａ，４ｂからメッキ槽６ａ，６ｂへとメッキ液を送液
するためのポンプＰ１，Ｐ２、およびメッキ液中の異物
および気泡を除去するためのフィルタ１２ａ，１２ｂ
が、それぞれ介装されている。フィルタ１２ａ，１２ｂ
は、供給配管８ａ，８ｂにおいてポンプＰ１，Ｐ２より
下流側に取り付けられている。メッキ槽６ａ，６ｂは、
内槽１４ａ，１４ｂと内槽１４ａ，１４ｂのまわりに配
された外槽１６ａ，１６ｂとをそれぞれ含んでいる。供
給配管８ａ，８ｂは、内槽１４ａ，１４ｂの底面中央部
にそれぞれ連通接続されており、リターン配管１０ａ，
１０ｂは外槽１６ａ，１６ｂの底面の一部にそれぞれ連
通接続されている。

【００４６】ポンプＰ１，Ｐ２を作動させると、メッキ
液収容槽４ａ，４ｂ内のメッキ液は内槽１４ａ，１４ｂ
へと供給され、内槽１４ａ，１４ｂの縁から溢れて外槽
１６ａ，１６ｂ内へと流れる。外槽１６ａ，１６ｂ内の
メッキ液は、重力の作用によりリターン配管１０ａ，１
０ｂを経てメッキ液収容槽４ａ，４ｂ内へと流れ落ち
る。このようにしてメッキ液収容槽４ａ，４ｂとメッキ
槽６ａ，６ｂとの間で、メッキ液を循環させながら、内
槽１４ａ，１４ｂのメッキ液の表面に半導体ウエハを接
液させてメッキできる。

【００４７】このメッキ処理装置２ａ，２ｂで用いられ
るメッキ液は、主成分として、水、硫酸、および硫酸銅
を含んでおり、微量成分として、光沢剤、促進剤、抑制
剤などの添加剤と塩素とを含んでいる。メッキ液は、メ
ッキ液処理装置２ａ，２ｂで使用されているうちに所定
の組成からずれる。主成分の硫酸や銅の濃度は所定の濃
度より高くなるように変化し、微量成分の濃度は所定の
濃度より低くなるように変化する。主成分に関しては、
図示しない主成分調整装置により、所定の濃度に調整さ
れる。微量成分に関しては、メッキ液管理装置３によ
り、所定の濃度に調整される。

【００４８】メッキ液管理装置３は、微量成分である第
１の成分および第２の成分に関して定量分析を行う分析
部２０と、分析部２０による分析結果に基づきメッキ処
理装置２ａ，２ｂ内のメッキ液が第１および第２の成分
に関して所定の濃度になるように第１および第２の成分
を補充する補充部２１と、分析部２０および補充部２１
の動作を制御する制御部１９とを備えている。補充部２
１には、第１および第２の成分をそれぞれ含む第１およ
び第２補充液が収容されており、メッキ液の第１および
第２の成分の濃度を調整する際は、第１および第２補充
液がメッキ液に補充されるようになっている。

【００４９】メッキ液収容槽４ａ，４ｂと分析部２０と
の間には、サンプリング管２２，２３がそれぞれ配設さ
れている。サンプリング管２２，２３はメッキ液収容槽
４ａ，４ｂの底部近傍まで延設されており、メッキ液収
容槽４ａ，４ｂ内のメッキ液にサンプリング管２２，２
３の端部が没するようになっている。制御部１９により
サンプリング管２２およびサンプリング管２３のいずれ
かを選択して、メッキ液収容槽４ａまたはメッキ液収容
槽４ｂに収容されているメッキ液を分析部２０にサンプ
リングできるようになっている。

【００５０】メッキ液収容槽４ａ，４ｂと補充部２１と
の間には、補充管２４，２５がそれぞれ配設されてい
る。制御部１９により補充管２４および補充管２５のう
ちのいずれかを選択して、メッキ液収容槽４ａまたはメ
ッキ液収容槽４ｂに収容されているメッキ液に第１およ
び第２補充液を補充できるようになっている。このよう
に、２台のメッキ処理装置２ａ，２ｂで１台のメッキ液
管理装置３を共有できるようになっている。

【００５１】補充管２４，２５はメッキ液収容槽４ａ，
４ｂの底部近傍まで延設されており、メッキ液収容槽４
ａ，４ｂ内のメッキ液に補充管２４，２５の端部が没す
るようになっている。図２は、分析部２０の構成を示す
図解図である。分析部２０は、サンプリング管２２，２
３を介して送液されたメッキ液を収容するサンプリング
容器５と、サンプリング容器５から移送されたメッキ液
を第１および第２の成分に関して定量分析する分析処理
部２６とを含んでいる。

【００５２】サンプリング容器５の下部は、下方に向か
って細くなる錘形の形状を有している。サンプリング容
器５の下端には排出管３４が取り付けられている。排出
管３４にはストップバルブ３４Ｂが介装されており、ス
トップバルブ３４Ｂを開くことによりサンプリング容器
５内の液体をドレン（排出）できる。サンプリング容器
５は、上蓋２５ａを有しておりほぼ密閉されている。サ
ンプリング管２２，２３は上蓋２５ａを貫通して配され
ており、サンプリング容器５内の上部（上蓋２５ａ近
傍）で開口している。サンプリング管２２，２３にはそ
れぞれストップバルブ２２Ｂ，２３Ｂが介装されてお
り、ストップバルブ２２Ｂ，２３Ｂを開閉することによ
りサンプリング管２２，２３の流路を開閉できる。

【００５３】サンプリング容器５には、さらに、純水配
管２７、リーク管２８、給排気管２９、およびメッキ液
移送管３０が、上蓋２５ａを貫通して連通接続されてい
る。純水配管２７、リーク管２８、および給排気管２９
は、サンプリング容器５内の上部で開口しており、メッ
キ液移送管３０はサンプリング容器５内の底部近傍まで
延設されて開口している。純水配管２７にはストップバ
ルブ２７Ｂが介装されており、ストップバルブ２７Ｂを
開くことにより純水供給源からサンプリング容器５内へ
純水を供給できるようになっている。リーク管２８のサ
ンプリング容器５外の端部は大気中に開放されている。
リーク管２８にはバルブ２８Ｂが介装されており、バル
ブ２８Ｂを開くことによりサンプリング容器５内を大気
圧にできる。

【００５４】給排気管２９のサンプリング容器５外の端
部には、エアポンプ３１が接続されている。エアポンプ
３１は排気管３２および給気管３３を備えており、給排
気管２９は排気管３２および給気管３３に連通接続され
ている。排気管３２には三方バルブ３２Ｂが介装されて
おり、給気管３３には三方バルブ３３Ｂが介装されてい
る。三方バルブ３２Ｂを大気とエアポンプ３１とが流通
するようにし、三方バルブ３３Ｂをエアポンプ３１と給
排気管２９とが流通するようにして、エアポンプ３１を
作動させることにより、サンプリング容器５内に空気を
供給（給気）できる。また、三方バルブ３２Ｂを給排気
管２９とエアポンプ３１とが流通するようにし、三方バ
ルブ３３Ｂをエアポンプ３１と大気とが流通するように
して、エアポンプ３１を作動させることにより、サンプ
リング容器５内の気体を排出（排気）できる。

【００５５】サンプリング容器５の側面には、その高さ
位置におけるサンプリング容器５内のメッキ液の有無を
検知する液面センサ７が取り付けられている。液面セン
サ７は、サンプリング容器５内におけるサンプリング管
２２，２３、純水配管２７、リーク管２８、および給排
気管２９の先端より低く、サンプリング容器５内におけ
るメッキ液移送管３０の先端より高い高さ位置に取り付
けられている。液面センサ７の出力は、制御部１９に入
力される。

【００５６】メッキ液移送管３０は、分析処理部２６へ
と延設されている。分析処理部２６は、サンプリング容
器５に近接して配され分析対象のメッキ液を収容する分
析容器３６を含んでいる。メッキ液移送管３０は、分析
容器３６の上方で開口している。メッキ液移送管３０に
はシリンジポンプ４０が介装されている。シリンジポン
プ４０はメッキ液移送管３０を介して、サンプリング容
器５から所定量のメッキ液を吸い取り、分析容器３６へ
と吐出できる。

【００５７】分析処理部２６は、さらに第２の成分の滴
定分析に用いる試薬を収容する試薬収容器３７、試薬収
容器３７内の底部から分析容器３６の上方に渡って配設
された試薬供給管３８、および試薬供給管３８に介装さ
れたシリンジポンプ３９を備えている。シリンジポンプ
３９により、所定量の試薬を分析容器３６内のメッキ液
に添加（滴下）できるようになっている。分析容器３６
の下部は下方に向かって細くなる錘形の形状を有してお
り、分析容器３６の下端には排出管４４が取り付けられ
ている。排出管４４にはストップバルブ４４Ｂが介装さ
れており、ストップバルブ４４Ｂを開くことにより分析
容器３６内の液体をドレンできる。

【００５８】サンプリング容器５の下部には、サンプリ
ング容器５内のメッキ液の物理量を測定するセンサ４
１、およびＣＶＳ(Cyclic Voltammetric Stripping)分
析を行うためのセンサ手段である電極４２が取り付けら
れている。センサ４１および電極４２の出力は、制御部
１９に入力される。センサ４１は、具体的には、参照電
極と対極とからなる電極対を備え、この電極対の間の電
位差を測定できるものである。

【００５９】センサ４１で電位差を測りながら、試薬収
容器３７の試薬をシリンジポンプ３９で分析容器３６内
のメッキ液に滴下することにより、電位差滴定を行うこ
とができる。制御部１９は、センサ４１の出力の変化に
基づき、第２の成分（たとえば、塩素）の濃度を求める
ことができる。また、制御部１９は電極４２により、三
角波で電極電位を走査して電流電位曲線のデータを得る
ことができる。電流電位曲線のピーク電流から第１の成
分の濃度を求めることができる。第１の成分は、たとえ
ば、光沢剤（ブライトナー）や抑制剤（サプレッサ）と
することができる。

【００６０】ストップバルブ２２Ｂ，２３Ｂ，２７Ｂ，
３４Ｂ，４４Ｂ、バルブ２８Ｂ、および三方バルブ３２
Ｂ，３３Ｂの開閉や、エアポンプ３１、シリンジポンプ
３９，４０の動作などは制御部１９により制御される。
以下に、メッキ処理装置２ａ内のメッキ液を分析する場
合を例に、分析部２０による分析の手順を説明する。先
ず、制御部１９の制御により、ストップバルブ２３Ｂ，
２７Ｂ，３４Ｂおよびバルブ２８Ｂが閉じられ、ストッ
プバルブ２２Ｂが開かれる。そして、制御部１９の制御
により、三方バルブ３２Ｂが給排気管２９とエアポンプ
３１とが流通するようにされ、三方バルブ３３Ｂがエア
ポンプ３１と大気とが流通するようにされて、エアポン
プ３１が作動される。これにより、サンプリング容器５
内が排気されて減圧状態（大気圧より低い状態）とな
る。メッキ液収容槽４ａ内は大気圧にされているので、
メッキ液収容槽４ａ内のメッキ液は圧力差に従ってサン
プリング容器５内へと送液（サンプリング）される。

【００６１】メッキ液の送液に伴って、サンプリング容
器５内のメッキ液の液面が上昇し液面センサ７が配置さ
れているレベルに達すると、制御部１９はストップバル
ブ２２Ｂを閉じるように制御して、サンプリング容器５
内へのメッキ液の送液が止められる。サンプリング容器
５内におけるサンプリング管２２，２３、純水配管２
７、リーク管２８、および給排気管２９の先端は、液面
センサ７より高い高さ位置にあるのでメッキ液に没しな
い。

【００６２】続いて、制御部１９の制御により、三方バ
ルブ３２Ｂが大気とエアポンプ３１とが流通するように
され、三方バルブ３３Ｂがエアポンプ３１と給排気管２
９とが流通するようにされる。これにより、サンプリン
グ容器５内に給気され、サンプリング容器５内の圧力は
大気圧を経て加圧状態（大気圧より高い状態）となる。
その後、制御部１９の制御により、ストップバルブ２２
Ｂが開かれる。サンプリング容器５内の圧力はメッキ液
収容槽４ａ内の圧力より高いので、サンプリング管２２
内に滞留しているメッキ液はメッキ液収容槽４ａへと押
し戻される。このとき、サンプリング容器５内における
サンプリング管２２の先端は、メッキ液に没していない
ので、サンプリング容器５内にサンプリングされたメッ
キ液は、サンプリング管２２を介して送液されることは
ない。適当な時間このような操作が続けられた後、制御
部１９の制御によりエアポンプ３１が停止されととも
に、ストップバルブ２２Ｂが閉じられる。これにより、
サンプリング管２２内にはメッキ液が存在しない状態と
なる。

【００６３】次に、制御部１９の制御により、バルブ２
８Ｂが開放されてサンプリング容器５内が大気圧にされ
る。そして、制御部１９によりシリンジポンプ４０が制
御されて、所定量のメッキ液がサンプリング容器５から
分析容器３６へと送液される。その後、分析容器３６内
のメッキ液に対して、第１および第２の成分の定量分析
が行われる。具体的には、制御部１９により電極４２を
用いてＣＶＳ測定が行われて、第１の成分の濃度が求め
られる。その後、制御部１９によりシリンジポンプ３９
が制御されて、分析容器３６内のメッキ液に所定の滴下
速度で試薬が滴下され、その間のメッキ液の物理量がセ
ンサ４１でモニタされて滴定分析が行われる。これによ
り、第２の成分の濃度が求められる。

【００６４】制御部１９は、求められた第１および第２
の成分の濃度、およびメッキ処理装置２ａ内のメッキ液
の総量に関するデータに基づき、第１および第２の成分
に関してメッキ処理装置２ａ内のメッキ液が所定の組成
になるように、補充する第１および第２補充液の量を計
算する。メッキ処理装置２ａ内のメッキ液の総量に関す
るデータは、たとえば、一定の値として予め制御部１９
に記憶されていてもよい。

【００６５】分析終了後、制御部１９によりストップバ
ルブ３４Ｂが開かれてサンプリング容器５内のメッキ液
が排出管３４からドレンされる。その際、バルブ２８Ｂ
を閉じ、エアポンプ３１によりサンプリング容器５内を
加圧状態にすることとしてもよい。これにより、メッキ
液を迅速にドレンできる。その後、制御部１９の制御に
より、ストップバルブ２７Ｂが開かれてサンプリング容
器５内に純水が供給され、サンプリング容器５内が洗浄
される。

【００６６】また、制御部１９の制御によりストップバ
ルブ４４Ｂが開かれて、分析容器３６内のメッキ液が排
出管４４からドレンされる。さらに、必要に応じてシリ
ンジポンプ４０により、メッキ液移送管３０内のメッキ
液を抜き出すこととしてもよい。以上の分析おいて、メ
ッキ液をサンプリングした後サンプリング管２２内はメ
ッキ液が存在しない状態にされる。したがって、次にメ
ッキ液をサンプリングして分析するときは、サンプリン
グ管２２，２３内には前回分析を行ったときのメッキ液
は存在していないので、メッキ液収容槽４ａから送液さ
れたメッキ液をそのまま分析できる。すなわち、このよ
うな分析部２０（メッキ液管理装置３）は、従来のメッ
キ液管理装置のように最初にサンプリングされた一定量
のメッキ液を廃棄する必要がないので、廃棄するメッキ
液の量を少なくできる。

【００６７】分析に使用するメッキ液は、メッキ液収容
槽４ａから一旦サンプリング容器５内にサンプリングさ
れ、サンプリング容器５からシリンジポンプ４０により
分析容器３６に送液される。サンプリング容器５および
分析容器３６はメッキ液管理装置３の共通のケーシング
内に設けられており、互いに近接して配されているの
で、メッキ液移送管３０の長さは従来のメッキ装置にお
けるサンプリング管６２（図４参照）の長さと比べて著
しく短い。

【００６８】したがって、従来のようにサンプリング管
６２を介してメッキ液収容槽５３からメッキ液をサンプ
リングする場合と比べて、シリンジポンプ４０によるメ
ッキ液の送液量の精度を高くできる。近接して配された
サンプリング容器５と分析容器３６との間では、温度差
はほとんど生じないので、メッキ液移送管３０およびメ
ッキ液移送管３０内部のメッキ液の熱膨張／収縮により
送液量の精度が悪くなることもない。したがって、正確
に量が量り取られたメッキ液に対して滴定分析できるの
で、第２の成分の濃度に関して正確に定量分析できる。

【００６９】メッキ処理装置２ｂで用いられているメッ
キ液を分析する場合は、ストップバルブ２２Ｂを閉じス
トップバルブ２３Ｂを開閉し、サンプリング管２３を介
してメッキ液収容槽４ｂ内のメッキ液をサンプリングし
て、同様に分析できる。このように、ストップバルブ２
２Ｂ，２３Ｂの開閉により、サンプリング管２２，２３
を選択して、メッキ処理装置２ａ，２ｂのいずれかのメ
ッキ液をサンプリングできる。その際、メッキ処理装置
２ａまたはメッキ処理装置２ｂのメッキ液の分析が終わ
ったときには、サンプリング容器５内および分析容器３
６内にはメッキ液が存在しない状態にされているので、
互いのメッキ処理装置２ａ，２ｂのメッキ液が混じり合
うこともない。したがって、メッキ液の正確な定量分析
ができる。

【００７０】図３は、補充部２１の構成を示す図解図で
ある。補充部２１は、メッキ液を収容する調合容器９
と、調合容器９に第１および第２補充液を供給する補充
液供給部１３とを備えている。調合容器９の下部は下方
に向かって細くなる錘形の形状を有しており、調合容器
９の下端には排出管４９が取り付けられている。排出管
４９にはストップバルブ４９Ｂが介装されており、スト
ップバルブ４９Ｂを開くことにより調合容器９内の液体
をドレンできる。排出管４９の途中（ストップバルブ４
９Ｂより上方）には、窒素ガス供給管３５が連通接続さ
れている。窒素ガス供給管３５にはバルブ３５Ｂが介装
されており、バルブ３５Ｂを開くことにより窒素ガス供
給源から調合容器９内に窒素ガスを導入できるようにな
っている。

【００７１】調合容器９は、上蓋９ａを有しておりほぼ
密閉されている。補充管２４，２５は上蓋９ａを貫通し
て配されており、調合容器９内の底部近傍で開口してい
る。補充管２４，２５にはストップバルブ２４Ｂ，２５
Ｂがそれぞれ介装されており、ストップバルブ２４Ｂ，
２５Ｂを開閉することにより補充管２４，２５の流路を
開閉できる。調合容器９には、さらに、リーク管４３、
給排気管４５、および補充液供給管１５Ａ，１５Ｂが、
上蓋９ａを貫通して連通接続されている。リーク管４
３、給排気管４５、および補充液供給管１５Ａ，１５Ｂ
は、調合容器９内の上部で開口している。

【００７２】リーク管４３の調合容器９外の端部は大気
中に開放されている。リーク管４３にはバルブ４３Ｂが
介装されており、バルブ４３Ｂを開くことにより調合容
器９内を大気圧にできる。給排気管４５の調合容器９外
の端部には、エアポンプ４６が接続されている。エアポ
ンプ４６は排気管４７および給気管４８を備えており、
給排気管４５は排気管４７および給気管４８に連通接続
されている。排気管４７には三方バルブ４７Ｂが介装さ
れており、給気管４８には三方バルブ４８Ｂが介装され
ている。

【００７３】三方バルブ４７Ｂを大気とエアポンプ４６
とが流通するようにし、三方バルブ４８Ｂをエアポンプ
４６と給排気管４５とが流通するようにして、エアポン
プ４６を作動させることにより、調合容器９内に給気で
きる。また、三方バルブ４７Ｂを給排気管４５とエアポ
ンプ４６とが流通するようにし、三方バルブ４８Ｂをエ
アポンプ４６と大気とが流通するようにして、エアポン
プ４６を作動させることにより、調合容器９内を排気で
きる。

【００７４】調合容器９の側面には、その高さ位置にお
ける調合容器９内のメッキ液の有無を検知する液面セン
サ１１が取り付けられている。液面センサ１１は、調合
容器９内における補充管２４，２５の先端より高く、調
合容器９内におけるリーク管４３、給排気管４５、およ
び補充液供給管１５Ａ，１５Ｂの先端より低い高さ位置
に取り付けられている。液面センサ１１の出力は、制御
部１９に入力される。補充液供給管１５Ａ，１５Ｂは、
補充液供給部１３へと延設されている。補充液供給部１
３は、第１補充液が収容された第１補充液収容器１７
Ａ、および第２補充液が収容された第２補充液収容器１
７Ｂを備えている。第１および第２補充液収容器１７
Ａ，１７Ｂならびに調合容器９は、メッキ液管理装置３
の共通のケーシング内に設けられており互いに近接して
配されている。

【００７５】補充液供給管１５Ａ，１５Ｂは、それぞれ
第１および第２補充液収容器１７Ａ，１７Ｂ内の底部ま
で延設されている。補充液供給管１５Ａ，１５Ｂには、
それぞれシリンジポンプ１８Ａ，１８Ｂが介装されてい
る。シリンジポンプ１８Ａ，１８Ｂにより、それぞれ補
充液供給管１５Ａ，１５Ｂを介して、第１および第２補
充液収容器１７Ａ，１７Ｂから所要量の第１および第２
補充液を吸い取り、調合容器９内に吐出できるようにな
っている。

【００７６】ストップバルブ２４Ｂ，２５Ｂ，４９Ｂ、
バルブ３５Ｂ，４３Ｂ、および三方バルブ４７Ｂ，４８
Ｂの開閉、シリンジポンプ１８Ａ，１８Ｂおよびエアポ
ンプ４６の動作などは、制御部１９により制御される。
以下に、補充部２１により、メッキ処理装置２ａ内のメ
ッキ液について第１および第２の成分の濃度を調整する
手順を説明する。先ず、制御部１９の制御により、スト
ップバルブ２５Ｂ，４９Ｂおよびバルブ３５Ｂ，４３Ｂ
が閉じられ、ストップバルブ２４Ｂが開かれる。そし
て、制御部１９の制御により、三方バルブ４７Ｂが給排
気管４５とエアポンプ４６とが流通するようにされ、三
方バルブ４８Ｂがエアポンプ４６と大気とが流通するよ
うにされて、エアポンプ４６が作動される。これによ
り、調合容器９内が排気されて減圧状態となる。メッキ
液収容槽４ａ内は大気圧にされているので、メッキ液は
圧力差に基づいて補充管２４を介して調合容器９内に送
液（採取）される。

【００７７】メッキ液の送液に伴って調合容器９内のメ
ッキ液の液面が上昇し液面センサ１１が配置されている
レベルに達すると、制御部１９はストップバルブ２４Ｂ
を閉じるように制御して、調合容器９内へのメッキ液の
送液が止められる。調合容器９内における補充管２４，
２５、リーク管４３、および給排気管４５の端部は、液
面センサ１１より高い高さ位置にあるのでメッキ液に没
しない。その後、制御部１９の制御によりバルブ４３Ｂ
が開放されて、調合容器９内が大気圧にされる。

【００７８】次に、制御部１９はシリンジポンプ１８Ａ
を制御して、第１補充液を制御部１９により求められた
補充量だけ調合容器９へと供給する。同様に、制御部１
９はシリンジポンプ１８Ｂを制御して、第２補充液を制
御部１９により求められた補充量だけ調合容器９へと供
給する。第１および第２の成分の一方のみが所定の濃度
からずれている場合は、第１および第２補充液の一方の
みを補充すればよい。第１または第２補充液が、高分子
系の成分を含んでいる場合や高粘度である場合など、メ
ッキ液に溶解（分散）し難いことがある。このような場
合、制御部１９の制御により適当な時間だけバルブ３５
Ｂが開かれて、調合容器９内に窒素ガスが導入される。
これにより、調合容器９内のメッキ液がバブリングによ
り攪拌されて、第１または第２補充液は迅速にメッキ液
に溶解（分散）する。不活性な窒素ガスでバブリングす
ることにより、メッキ液の酸化しやすい成分を酸化させ
ることもない。第１補充液がメッキ液に容易に溶解（分
散）するものである場合、調合容器９内に窒素ガスを送
る操作は行わなくてもよい。

【００７９】続いて、制御部１９の制御により、バルブ
４３Ｂが閉じられ、三方バルブ４７Ｂが大気とエアポン
プ４６とが流通するようにされ、三方バルブ４８Ｂがエ
アポンプ４６と給排気管４５とが流通するようにされ
る。これにより、調合容器９内に給気され、調合容器９
内は加圧状態となる。その後、制御部１９の制御によ
り、ストップバルブ２４Ｂが開かれる。このとき、調合
容器９内の圧力はメッキ液収容槽４ａ内の圧力より高い
ので、調合容器９内および補充管２４内のメッキ液はメ
ッキ液収容槽４ａへと送液される。補充管２４は調合容
器９の底部近傍まで延設されているので、調合容器９内
の大部分のメッキ液をメッキ液収容槽４ａに送液でき
る。送液は、補充管２４内のメッキ液もメッキ液収容槽
４ａに送液されるように充分な時間行われる。

【００８０】このとき、調合容器９内にメッキ液が残っ
ていると、正確に所要量の第１および第２補充液がメッ
キ液収容槽４ａ内のメッキ液に補充されたことにはなら
ない。なぜなら、補充された第１および第２補充液は、
調合容器９内に残っているメッキ液中にも存在し、メッ
キ液収容槽４ａに補充された第１および第２補充液の量
は所要量より少ないからである。したがって、このよう
な場合、メッキ処理装置２ａ内のメッキ液は第１および
第２の成分に関して所定の濃度にはならない。

【００８１】このように、調合容器９内に残るメッキ液
の量が無視できない場合は、さらにメッキ液収容槽４ａ
から調合容器９内へメッキ液を送液し、調合容器９内の
メッキ液をメッキ液収容槽４ａへと送液する。このよう
な操作により、最初に調合容器９内に残ったメッキ液中
に含まれていた第１および第２補充液の大部分をメッキ
液収容槽４ａへ送液できる。必要により、さらにメッキ
液をメッキ液収容槽４ａから調合容器９に送液し、調合
容器９からメッキ液収容槽４ａに送液する操作を繰り返
してもよい。

【００８２】たとえば、調合容器９内に５００ｍｌのメ
ッキ液を送液し、このメッキ液に対して１０ｍｌの第１
補充液を供給するとする。第１補充液とメッキ液とは充
分混合されるものとし、調合容器９内のメッキ液をメッ
キ液収容槽４ａに送液（１回目の送液）した後、調合容
器９内に残るメッキ液の量が５ｍｌであるとする。この
場合、１回目の送液でメッキ液収容槽４ａに送られる第
１補充液の量は、所要量（１０ｍｌ）の９９％である。
その後、さらにメッキ液の調合容器９内への送液、およ
び調合容器９内のメッキ液のメッキ液収容槽４ａへの送
液（２回目の送液）を行うと、１回目および２回目の送
液を合わせて９９．９９％の第１補充液がメッキ液収容
槽４ａに送液される。

【００８３】このように、実質的に所要量の第１および
第２補充液を、メッキ処理装置２ａ内のメッキ液に補充
できる。メッキ液収容槽４ａへのメッキ液の最後の送液
が終わった後には、補充管２４内にメッキ液が残らない
ようにする。調合容器９からメッキ液収容槽４ａへのメ
ッキ液の送液が終わると、制御部１９の制御によりスト
ップバルブ２４Ｂが閉じられ、バルブ４３Ｂが開放され
て調合容器９内が大気圧にされ、エアポンプ４６が停止
される。そして、制御部１９の制御によりストップバル
ブ４９Ｂが開かれて、調合容器９内に残ったメッキ液が
ドレンされる。

【００８４】メッキ処理装置２ｂ内のメッキ液に、第１
および第２補充液を補充する際は、補充管２４およびス
トップバルブ２４Ｂを、それぞれ補充管２５およびスト
ップバルブ２５Ｂに入れ替えて同様の操作をすればよ
い。このように、ストップバルブ２４Ｂ，２５Ｂの開閉
によりサンプリング管２４，２５を選択して、メッキ処
理装置２ａ，２ｂのいずれかのメッキ液に第１および第
２補充液を補充できる。その際、メッキ処理装置２ａま
たはメッキ処理装置２ｂへの第１および第２補充液の補
充が終わったときには、調合容器９内にはメッキ液が存
在しない状態にされているので、メッキ処理装置２ａ，
２ｂのメッキ液が互いに混じり合うこともない。

【００８５】以上のような操作によりメッキ液は所定の
組成に保たれる。このようなメッキ液を用いて、メッキ
処理装置２ａ，２ｂにより半導体ウエハ上の微細なビア
ホールやトレンチを埋めて良好に銅メッキできる。補充
部２１において、第１および第２補充液はメッキ液収容
槽４ａ，４ｂではなく先ず調合容器９内に吐出される。
したがって、たとえば、上記のように補充液供給管１５
ａ，１５ｂ内を液密にする際、第１および第２補充液を
メッキ処理に用いるメッキ液に添加することなく吐出
（ダミー吐出）できる。調合容器９内に吐出された不要
な第１および第２補充液は、排出管４９から容易に抜き
出して廃棄できる。

【００８６】第１および第２補充液は、メッキ液収容槽
４ａ，４ｂに送液される前に、調合容器９で予備的にメ
ッキ液と混合される。したがって、第１または第２補充
液がメッキ液に溶解（分散）しにくい場合でも、メッキ
処理装置２ａ，２ｂ内のメッキ液に対して短時間で溶解
（分散）させることができる。調合容器９と第１および
第２補充液収容器１７Ａ，１７Ｂとは、近接して（メッ
キ液管理装置３の共通のケーシング内に）配されてい
る。このため、補充液供給管１５Ａ，１５Ｂの長さは、
従来のように第１および第２補充液収容器６８、６９と
メッキ液収容槽５３との間に配された第１および第２補
充管７０，７１（図４参照）と比べて著しく短い。した
がって、第１および第２補充液の補充量が少ない場合で
あっても、シリンジポンプ１８Ａ，１８Ｂによる第１お
よび第２補充液の送液量の精度を高くできる。近接して
配された調合容器９と補充液供給部１３との間では温度
差はほとんど生じないので、補充液供給管１５Ａ，１５
Ｂおよび補充液供給管１５Ａ，１５Ｂ内部の第１および
第２補充液の熱膨張／収縮により補充量の精度が悪くな
ることもない。

【００８７】また、第１または第２補充液収容器１７
Ａ，１７Ｂを交換する際などに、補充液供給管１５Ａ，
１５Ｂに空気が混入することがある。このような状態で
は、調合容器９への第１または第２補充液の吐出量（添
加量）の精度が悪くなるので、第１または第２補充液を
送液して補充液供給管１５Ａ，１５Ｂ内を液密にする必
要がある。この際、補充液供給管１５Ａ，１５Ｂは短い
ので、補充液供給管１５Ａ，１５Ｂ内を液密にするため
に吐出する第１または第２補充液の量を少なくできる。
すなわち、廃棄する第１または第２補充液の量を少なく
できる。

【００８８】本発明は、以上の実施形態に限定されず、
たとえば、３台以上のメッキ処理装置で１台のメッキ液
管理装置３を共有するようにしてもよい。この場合で
も、サンプリング管および補充管を増やして、各メッキ
処理装置とメッキ液管理装置３との間で選択的に送液で
きるようにするだけでよく、共有するメッキ処理装置の
数により分析精度や補充液の添加量の精度は何ら影響を
受けない。無論、１台のメッキ処理装置２ａで１台のメ
ッキ液管理装置３を占有する構成であってもよい。

【００８９】分析部２０や補充部２１の構成を変更する
ことにより、分析する成分の数や補充する補充液の種類
の数なども任意に設定できる。分析にあたって、滴定の
ようにメッキ液を所定量だけ量り取ったり、試薬を添加
してメッキ液を汚染させる必要がない場合などは、直接
メッキ液収容槽４ａ，４ｂ内のメッキ液に対して分析を
行うこととしてもよい。この場合、たとえば、メッキ液
収容槽４ａ，４ｂ内に、メッキ液の特定の成分について
定量分析するためのセンサなどを配し、これらのセンサ
の出力をメッキ液管理装置３の分析部３に入力するよう
にしてもよい。

【００９０】その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲で種々の変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るメッキ装置の全体の
構成を示す図解的な断面図である。

【図２】分析部の構成を示す図解図である。

【図３】補充部の構成を示す図解図である。

【図４】従来のメッキ装置の構成を示す図解図である。

【符号の説明】

１ メッキ装置 ２ａ，２ｂ メッキ処理装置 ３ メッキ液管理装置 ４ａ，４ｂ メッキ液収容槽 ５ サンプリング容器 ６ａ，６ｂ メッキ槽 ９ 調合容器 １３ 補充液供給部 １５Ａ，１５Ｂ 補充液供給管 １７Ａ 第１補充液収容器 １７Ｂ 第２補充液収容器 １８Ａ，１８Ｂ，３９，４０ シリンジポンプ １９ 制御部 ２０ 分析部 ２１ 補充部 ２２，２３ サンプリング管 ２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂ ストップバルブ ２４，２５ 補充管 ２６ 分析処理部 ２９，４５ 吸排気管 ３０ メッキ液移送管 ３１，４６ エアポンプ ３６ 分析容器 ３８ 試薬供給管 ４１ センサ ４２ 電極 Ｐ１，Ｐ２ ポンプ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メッキ処理装置内のメッキ液の特定の成分
   について定量分析する分析部と、 上記メッキ処理装置内のメッキ液が上記特定の成分に関
   して所定の濃度になるように、上記分析部による分析結
   果に基づいて決定される量だけ当該特定の成分を含む補
   充液を上記メッキ処理装置内のメッキ液に補充する補充
   部とを備え、 上記補充部が、メッキ液と補充液とを調合するための調
   合容器と、 上記メッキ処理装置と上記調合容器との間に配設された
   補充管を含み、この補充管を介してメッキ液を双方向に
   移送可能な送液手段と、 上記調合容器に上記補充液を供給する補充液供給手段と
   を含むことを特徴とするメッキ液管理装置。
2. 【請求項２】上記送液手段が、上記調合容器に連通接続
   され、上記調合容器内を排気および上記調合容器内に給
   気できるエアポンプを含み、 上記調合容器がほぼ密閉された状態にできることを特徴
   とする請求項１記載のメッキ液管理装置。
3. 【請求項３】上記補充液供給手段が、上記調合容器に近
   接して配され補充液を収容する補充液収容器と、 この補充液収容器と上記調合容器との間に配された補充
   液供給管と、 この補充液供給管に介装され上記補充液収容器内の補充
   液を上記調合容器内に送液できる補充液送液手段とを含
   むことを特徴とする請求項１または２記載のメッキ液管
   理装置。
4. 【請求項４】上記送液手段は、上記調合容器と複数のメ
   ッキ処理装置との間にそれぞれ配設された複数の補充管
   と、この複数の補充管のうちの任意の１つを選択し、こ
   の選択された補充管に対応するメッキ処理装置と上記調
   合容器との間でメッキ液を送液可能とする選択手段とを
   含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記
   載のメッキ液管理装置。
5. 【請求項５】上記分析部が、サンプリング容器と、 このサンプリング容器に連通接続されたサンプリング管
   とを含み、このサンプリング管を介して上記メッキ処理
   装置からメッキ液をサンプリングするサンプリング手段
   と、 サンプリングされたメッキ液の分析処理を実施する分析
   処理部とを備えたことを特徴とする請求項１ないし４の
   いずれかに記載のメッキ液管理装置。
6. 【請求項６】上記サンプリング容器が、ほぼ密閉された
   状態にできるものであり、 このサンプリング容器に連通接続され、このサンプリン
   グ容器内を排気およびこのサンプリング容器内に給気で
   きるエアポンプを備えたことを特徴とする請求項５記載
   のメッキ液管理装置。
7. 【請求項７】上記分析処理部が、上記サンプリング容器
   に近接して配されメッキ液を収容可能な分析容器と、 上記サンプリング容器から上記分析容器に所定量のメッ
   キ液を送液するメッキ液定量送液手段と、 上記分析容器に収容されたメッキ液に対して、所定の試
   薬を供給する試薬供給手段と、 上記分析容器内のメッキ液の物理量を測定するセンサ手
   段とを備えたことを特徴とする請求項５または６記載の
   メッキ液管理装置。
8. 【請求項８】上記サンプリング手段は、上記サンプリン
   グ容器と複数のメッキ処理装置との間にそれぞれ配設さ
   れた複数のサンプリング管と、この複数のサンプリング
   管のうちの任意の１つを選択し、この選択されたサンプ
   リング管に対応するメッキ処理装置から上記サンプリン
   グ容器へメッキ液をサンプリング可能とする選択手段と
   を含むことを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに
   記載のメッキ液管理装置。
9. 【請求項９】メッキ液に処理対象物を接液させてメッキ
   処理を施すメッキ槽と、 請求項１ないし８のいずれかに記載のメッキ液管理装置
   とを備えたメッキ装置。
10. 【請求項１０】メッキ処理装置内のメッキ液の特定の成
    分について定量分析する分析工程と、 上記メッキ処理装置内のメッキ液の一部を採取する採取
    工程と、 上記メッキ処理装置内のメッキ液が当該特定の成分に関
    して所定の濃度になるように、上記分析工程で得られた
    分析値に基づいて決定される量だけ当該特定の成分を含
    む補充液を、上記採取工程で採取されたメッキ液に添加
    する補充液添加工程と、 上記補充液添加工程で補充液が添加されたメッキ液を、
    上記メッキ処理装置内のメッキ液に添加するメッキ液添
    加工程とを含むことを特徴とするメッキ液組成調整方
    法。
11. 【請求項１１】上記分析工程が、サンプリング管を介し
    て上記メッキ処理装置内のメッキ液をサンプリングする
    サンプリング工程と、 上記サンプリング工程の後、上記サンプリング管内のメ
    ッキ液を上記メッキ処理装置内に送液する工程と、 上記サンプリング工程でサンプリングされたメッキ液か
    ら所定量のメッキ液を分析容器に移送する定量移送工程
    と、 上記定量移送工程で移送されたメッキ液に対して滴定分
    析を行う滴定分析工程とを含むことを特徴とする請求項
    １０記載のメッキ液組成調整方法。