JP2011195926A - Electrolytic deposition apparatus and electrolytic deposition method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物質を電気化学的に析出する電解析出装置および電解析出方法に関する。 The present invention relates to an electrolytic deposition apparatus and an electrolytic deposition method for electrochemically depositing a substance.
色素増感型太陽電池の光電極は、増感色素を多数表面に吸着させて変換効率を向上させるために、多孔質構造を有していることが必須である。このような多孔質構造を得るために、ナノ微粒子を焼結して製造する方法が従来では主流であったが、近年では電解析出法を用いる技術が注目されている。 The photoelectrode of the dye-sensitized solar cell must have a porous structure in order to adsorb many sensitizing dyes on the surface and improve the conversion efficiency. In order to obtain such a porous structure, a method of sintering nano-particles and producing them has heretofore been mainstream, but in recent years, a technique using an electrolytic deposition method has attracted attention.
この電解析出法を用いて、例えば酸化亜鉛の析出を行う場合、電解液中に浸漬された電極と被電析物である基板とに電圧を印加することで生成された電子と、電解液中の酸素および水と、が反応して水酸化物イオンを生成する。この水酸化物イオンが電解液中の亜鉛イオンと反応することによって、基板表面には酸化亜鉛が析出することとなる。溶存酸素濃度によって生成される水酸化物イオン濃度は変化し、酸化亜鉛の生成反応の反応速度に影響を与える。つまり、析出速度は、電解液中の電解析出の材料となる気体、この場合は酸素の溶存濃度によって決定されるといえる。しかしながら、電解析出の材料となる気体が酸素である場合は、大気圧下における酸素の分圧比(=酸素分圧/大気圧)がおよそ0.2であるため、電解液中の溶存酸素濃度は微小である。 For example, when depositing zinc oxide using this electrolytic deposition method, electrons generated by applying a voltage to the electrode immersed in the electrolytic solution and the substrate that is the electrodeposited, and the electrolytic solution Oxygen and water in it react to produce hydroxide ions. As the hydroxide ions react with the zinc ions in the electrolytic solution, zinc oxide is deposited on the substrate surface. The hydroxide ion concentration produced | generated by dissolved oxygen concentration changes, and affects the reaction rate of the production | generation reaction of zinc oxide. That is, it can be said that the deposition rate is determined by the dissolved concentration of the gas, in this case, oxygen, which is the material for electrolytic deposition in the electrolytic solution. However, when the gas used as the material for electrolytic deposition is oxygen, since the partial pressure ratio of oxygen under atmospheric pressure (= oxygen partial pressure / atmospheric pressure) is approximately 0.2, the dissolved oxygen concentration in the electrolytic solution Is minute.
溶存酸素濃度を強制的に高める方法として、例えば酸素ガスを電解液中でバブリングさせる方法がある。しかしながら、バブリングにより発生する気泡は径が大きく、物質の被電析面は気泡に覆われてしまうため、面全体に均一に物質が析出することはなく、また、電解液を貯留する電解槽が大きい場合には酸素の使用量が極端に多くなるという問題が生じる。 As a method for forcibly increasing the dissolved oxygen concentration, for example, there is a method of bubbling oxygen gas in an electrolytic solution. However, bubbles generated by bubbling have a large diameter, and the surface of the material to be electrodeposited is covered with bubbles, so that the material is not uniformly deposited on the entire surface, and an electrolytic cell for storing the electrolyte is provided. If it is large, there is a problem that the amount of oxygen used becomes extremely large.
溶存酸素濃度を高める方法として中空糸フィルタを用いた気体溶解ユニットを用いる方法もある。気泡が発生しないので、被電析面が気泡に覆われて析出した物質の均一性が損なわれるというバブリング方式の問題は解決される。しかしながら、例えば、電解槽の下方から中空糸フィルタにより溶存酸素濃度が飽和状態にある電解液を供給した場合、電解槽の下方での電解析出反応により溶存酸素が消費されてしまうため、電解槽内で上方付近の電解液ほど溶存酸素濃度は低下することとなる。従って、被電析物である基板の被電析面を垂直に保持した場合、被電析面の上方と下方とで膜厚にムラが生じる。さらに、電解液に含まれることが多い添加剤は、有機高分子化合物であることが多いため、中空糸フィルタに吸着しやすく目詰まりする。このため、中空糸フィルタを定期的に取り替えなければならず、ランニングコストが上昇する。 As a method for increasing the dissolved oxygen concentration, there is also a method using a gas dissolution unit using a hollow fiber filter. Since bubbles are not generated, the problem of the bubbling method that the surface to be deposited is covered with bubbles and the uniformity of the deposited substance is impaired is solved. However, for example, when an electrolytic solution in which the dissolved oxygen concentration is saturated is supplied from the lower part of the electrolytic cell by the hollow fiber filter, the dissolved oxygen is consumed by the electrolytic deposition reaction below the electrolytic cell. Among them, the dissolved oxygen concentration decreases as the electrolyte solution is near the upper side. Therefore, when the electrodeposited surface of the substrate, which is the electrodeposited material, is held vertically, unevenness occurs in the film thickness above and below the electrodeposited surface. Furthermore, since the additive often contained in the electrolytic solution is often an organic polymer compound, it is easily adsorbed on the hollow fiber filter and clogs. For this reason, the hollow fiber filter must be periodically replaced, and the running cost increases.
これらの問題を解決するため、特許文献1には、電解析出の材料となる気体を酸素として、酸素の微小気泡を用いたバブリング技術が開示されている。微小気泡を用いてバブリングを行うため、気泡が物質の被電析面を覆うことを防止することができる。また、微小気泡であるため酸素の使用量を削減することが可能であり、電解液中に微小気泡を滞留させることで溶存酸素濃度の低下を抑えることができる。 In order to solve these problems, Patent Document 1 discloses a bubbling technique using oxygen as a gas used as a material for electrolytic deposition and oxygen microbubbles. Since bubbling is performed using microbubbles, it is possible to prevent the bubbles from covering the electrodeposited surface of the substance. Moreover, since it is a microbubble, it is possible to reduce the usage-amount of oxygen, and the fall of a dissolved oxygen concentration can be suppressed by retaining a microbubble in electrolyte solution.
しかしながら、特許文献1に開示された微小気泡を用いたバブリング方式の場合、電解液中に微小気泡をできるだけ長く滞留状態にするため、強制的に電解槽内で攪拌を行うことができず、基板表面における電解液の流速は制御することが不可能である。基板表面における電解液の流速は電解析出反応の反応速度に影響するため、析出速度は制御不可能な要素となり、場当たり的なものとなる。従って、特許文献1に開示されている析出速度以上を望むことはできない。特に、基板が大型化した場合には、十分な攪拌効果が得られないため、析出速度が低下する可能性は高くなる。このような析出速度の低下が生産性の低下につながり、製造コストの増大という問題につながる。 However, in the case of the bubbling method using microbubbles disclosed in Patent Document 1, the microbubbles are retained in the electrolyte solution for as long as possible, so that stirring cannot be forcibly performed in the electrolytic cell. The flow rate of the electrolyte on the surface cannot be controlled. Since the flow rate of the electrolytic solution on the substrate surface affects the reaction rate of the electrolytic deposition reaction, the deposition rate becomes an uncontrollable element and becomes ad hoc. Therefore, it cannot be desired to exceed the deposition rate disclosed in Patent Document 1. In particular, when the substrate is enlarged, a sufficient stirring effect cannot be obtained, so that the possibility of a decrease in the deposition rate is increased. Such a decrease in the deposition rate leads to a decrease in productivity, leading to a problem of an increase in manufacturing cost.
本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、電解析出される物質の析出速度を向上させるとともに、電解析出の材料となる気体の消費量を削減できる電解析出装置および電解析出方法を提供することを第1の目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is an electrolytic deposition apparatus and electrolytic deposition method capable of improving the deposition rate of a substance to be electrolytically deposited and reducing the consumption of gas as a material for electrolytic deposition. It is a first object to provide
また、この発明の第2の目的は、第1の目的を達成しつつ、電解析出される物質の析出速度を変更できる電解析出装置および電解析出方法を提供することにある。 A second object of the present invention is to provide an electrolytic deposition apparatus and an electrolytic deposition method capable of changing the deposition rate of a substance to be electrolytically deposited while achieving the first object.
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、電気化学反応を利用して被電析物の表面に所定の物質を析出させる電解析出装置であって、被電析物を収容した電解槽内に電解液を供給する電解液供給手段と、前記電解槽内に配置された電極と前記被電析物とが前記電解液中に浸漬された状態で、前記被電析物と前記電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、前記電解液供給手段は、前記電解槽に供給する前記電解液として、電解析出の材料となる気体が飽和状態で溶解し、かつ前記気体の微小気泡をも有する気体過剰電解液を生成する気体過剰電解液生成手段、を備える。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 is an electrolytic deposition apparatus for depositing a predetermined substance on the surface of an electrodeposit by utilizing an electrochemical reaction, and an electrolysis containing the electrodeposit. An electrolytic solution supply means for supplying an electrolytic solution into the tank, an electrode disposed in the electrolytic tank, and the electrodeposited material are immersed in the electrolytic solution, and the electrodeposited material and the electrode A voltage application means for applying a voltage between the electrolyte solution supply means, the electrolyte solution supplied to the electrolytic cell, as a solution for the electrolytic deposition, gas dissolved in a saturated state, and A gas excess electrolyte generating means for generating a gas excess electrolyte having the gas microbubbles;
請求項2の発明は、請求項1に記載の電解析出装置であって、前記気体過剰電解液生成手段は、前記気体の微小気泡を、電解液に混入させることにより、気液混合体を生成する混入部と、前記混入部と前記電解槽との間に介挿されて、前記気液混合体の攪拌状態を生じさせることにより、前記気体と前記電解液との接触面積を増大させて前記気体過剰電解液を生成する攪拌部と、を備える。
Invention of
請求項3の発明は、請求項2に記載の電解析出装置であって、前記攪拌部は、所定の長さにわたって前記気液混合体を通過させる間に、前記気液混合体自身の流圧によって前記気液混合体を攪拌し、それによって前記気体過剰電解液を生成する管路、を有する。
Invention of Claim 3 is the electrolytic deposition apparatus of
請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の電解析出装置であって、前記電解槽においては、前記電解槽への前記気体過剰電解液の供給部と前記電解槽からの前記気体過剰電解液の排出部との間で形成される前記気体過剰電解液の定常流の中で、前記被電析物への電解析出が行われる。 Invention of Claim 4 is the electrolytic deposition apparatus in any one of Claim 1 thru | or 3, Comprising: In the said electrolytic cell, from the supply part of the said gas excess electrolyte solution to the said electrolytic cell, and the said electrolytic cell In the steady flow of the excess gas electrolyte formed between the discharge portion of the excess gas electrolyte, electrolytic deposition on the deposition object is performed.
請求項5の発明は、請求項4に記載の電解析出装置であって、前記定常流を、前記電解槽に保持された前記被電析物の被電析面に沿った方向に形成させる。 A fifth aspect of the present invention is the electrolytic deposition apparatus according to the fourth aspect, wherein the steady flow is formed in a direction along the deposition surface of the deposition object held in the electrolytic cell. .
請求項6の発明は、請求項4または5に記載の電解析出装置であって、前記供給部は、前記電解液供給手段から供給される前記気体過剰電解液を前記電解槽に導入する導入口と、前記導入口から噴出する前記気体過剰電解液の噴流を空間的に拡散させて、前記被電析面における前記気体過剰電解液の流速分布を平準化する拡散部材と、を備える。
Invention of
請求項7の発明は、請求項4ないし6のいずれかに記載の電解析出装置であって、前記定常流の流速を変更する流速変更手段、をさらに備える。 A seventh aspect of the present invention is the electrolytic deposition apparatus according to any one of the fourth to sixth aspects, further comprising a flow rate changing means for changing a flow rate of the steady flow.
請求項8の発明は、請求項7に記載の電解析出装置であって、前記電解槽から排出された使用後の電解液を、前記電解液供給手段に帰還させる帰還路、をさらに備え、前記流速変更手段は、前記帰還路に介挿されたポンプの作動速度を変更する作動速度変更手段、を備える。
The invention according to
請求項9の発明は、電解液中における電気化学反応を利用して所定の物質を被電析物上に析出させる電解析出方法であって、電解析出の材料となる気体の溶存濃度が飽和し、かつ前記気体の微小気泡を有する気体過剰電解液中に浸漬された被電析物と電極との間に電圧を印加することで前記物質を析出させる。
The invention according to
請求項10の発明は、請求項9に記載の電解析出方法であって、前記被電析物の被電析面に沿って前記気体過剰電解液の液流を生成させつつ、電解析出を行う。 A tenth aspect of the invention is an electrolytic deposition method according to the ninth aspect of the invention, in which an electrolytic deposition is performed while generating a liquid flow of the gas-excess electrolyte along the surface of the electrodeposited electrodeposition. I do.
請求項11の発明は、請求項10に記載の電解析出方法であって、前記被電析物に析出する前記物質の所望の析出速度に応じて、前記気体過剰電解液の液流の流速を変更する。 The eleventh aspect of the present invention is the electrolytic deposition method according to the tenth aspect, wherein the flow rate of the liquid excess electrolyte solution depends on a desired deposition rate of the substance deposited on the electrodeposit. To change.
請求項1ないし8の発明によれば、電解析出の材料となる気体が飽和状態で溶解し、かつ気体の微小気泡をも有する気体過剰電解液が生成されるため、電解槽内での電解析出の材料となる気体の溶存濃度の低下が抑えられる。このため、電解析出反応の反応速度が向上して物質の析出速度が向上する。さらに、微小気泡を用いるので電解液との接触面積が増大して、微小気泡は電解液中に効率良く溶け込む。このため、電解析出の材料となる気体の消費量を削減することができる。 According to the first to eighth aspects of the present invention, the gas as the material for electrolytic deposition dissolves in a saturated state, and a gas excess electrolyte solution having gas microbubbles is generated. The decrease in the dissolved concentration of the gas that is the material for analysis is suppressed. For this reason, the reaction rate of the electrolytic deposition reaction is improved, and the deposition rate of the substance is improved. Furthermore, since microbubbles are used, the contact area with the electrolytic solution is increased, and the microbubbles are efficiently dissolved in the electrolytic solution. For this reason, the consumption of the gas used as the material of electrolytic deposition can be reduced.
また、請求項2の発明によれば、気体過剰電解液生成手段が混入部と攪拌部とを備えているため、電解析出の材料となる気体の溶存濃度を攪拌部において飽和状態にすることができる。従って、溶存濃度が飽和状態の電解液を電解槽内に供給できるため、電解析出反応の反応速度が向上して物質の析出速度が向上する。また、攪拌部において気体が効率良く電解液中に溶存するため、電解析出の材料となる気体の消費量を削減することができる。
According to the invention of
また、請求項3の発明によれば、攪拌部は管路を有しているため、管路内を通過するときに、気液混合体は気液混合体自身の流圧で攪拌される。このため、効率的に微小気泡と電解液とが接触して、電解析出の材料となる気体の溶存濃度を攪拌部において飽和状態にすることができる。 According to the invention of claim 3, since the agitating part has the pipe line, the gas-liquid mixture is stirred at the flow pressure of the gas-liquid mixture itself when passing through the pipe line. For this reason, microbubbles and an electrolyte solution can contact efficiently and the dissolved concentration of the gas used as the material of electrolytic deposition can be saturated in a stirring part.
また、請求項4の発明によれば、気体過剰電解液の定常流のなかで電解析出が行われるため、電解槽内が攪拌されて、物質の析出速度を向上させることができる。 According to the invention of claim 4, since electrolytic deposition is performed in the steady flow of the gas excess electrolyte, the inside of the electrolytic cell is stirred, and the deposition rate of the substance can be improved.
また、請求項5の発明によれば、被電析物の被電析面に沿った方向に定常流が形成されるため、被電析面の表面付近の気体過剰電解液が攪拌されて、物質の析出速度を向上させることができる。
Further, according to the invention of
また、請求項6の発明によれば、導入口からの気体過剰電解液の噴流を拡散させて被電析面における気体過剰電解液の流速分布を平準化できるため、被電析面における膜厚が不均一になることを防止することができる。
Further, according to the invention of
また、請求項7の発明によれば、定常流の流速を変更できるため、被電析物表面における気体過剰電解液の攪拌に影響して、物質の析出速度を変更することができる。
According to the invention of
また、請求項8の発明によれば、帰還路にポンプが設けられており、ポンプの作動速度を変更することで、定常流の流速が変更されるため、装置構成を簡略化できるとともに、物質の析出速度を変更できる。
Further, according to the invention of
請求項9ないし11の発明によれば、電解析出の材料となる気体が飽和状態で溶解し、かつ気体の微小気泡をも有する気体過剰電解液中で電解析出が行われる。このため、電解槽内での電解析出の材料となる気体の溶存濃度の低下が抑えられる。従って、電解析出反応の反応速度が向上するため、物質の析出速度は向上する。さらに、微小気泡を用いるので電解液との接触面積が増大して、微小気泡は電解液中に効率良く溶け込む。このため、電解析出の材料となる気体の消費量を削減することができる。 According to the ninth to eleventh aspects of the present invention, electrolytic deposition is performed in a gas-excess electrolytic solution in which a gas that is a material for electrolytic deposition is dissolved in a saturated state and also has gas microbubbles. For this reason, the fall of the dissolved concentration of the gas used as the material of the electrolytic deposition in an electrolytic vessel is suppressed. Therefore, since the reaction rate of the electrolytic deposition reaction is improved, the deposition rate of the substance is improved. Furthermore, since microbubbles are used, the contact area with the electrolytic solution is increased, and the microbubbles are efficiently dissolved in the electrolytic solution. For this reason, the consumption of the gas used as the material of electrolytic deposition can be reduced.
また、請求項10の発明によれば、気体過剰電解液の液流のなかで電解析出が行われるため、気体過剰電解液が攪拌されて、物質の析出速度を向上させることができる。 According to the invention of claim 10, since electrolytic deposition is performed in the liquid flow of the gas excess electrolyte, the gas excess electrolyte can be agitated to improve the deposition rate of the substance.
また、請求項11の発明によれば、気体過剰電解液の液流の流速を変更することで、被電析物に析出する物質の所望の析出速度を実現できる。このため、物質の膜厚を所望の値に変更することができる。 According to the eleventh aspect of the present invention, the desired deposition rate of the substance deposited on the deposition object can be realized by changing the flow rate of the liquid flow of the gas excess electrolyte. For this reason, the film thickness of the substance can be changed to a desired value.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、以下の説明においては、方向及び向きを示す際に、適宜図中に示すXYZ直交座標を用いる。ここで、X軸及びY軸方向は水平方向、Z軸方向は鉛直方向(+Z側が上側、−Z側が下側)を示す。また、便宜上、X軸方向を左右方向とし、Y軸方向を奥行き方向とする。 In the following description, XYZ orthogonal coordinates shown in the drawings are used as appropriate when indicating directions and orientations. Here, the X-axis and Y-axis directions indicate the horizontal direction, and the Z-axis direction indicates the vertical direction (the + Z side is the upper side and the -Z side is the lower side). For convenience, the X-axis direction is the left-right direction, and the Y-axis direction is the depth direction.
図1は、本発明の一実施形態に係る電解析出装置1の概略構成を表す模式図である。電解析出装置1は、電解析出反応を利用して物質の析出を行う装置である。この電解析出装置1は、例えば、色素増感型太陽電池等の光電変換素子に使用される光電極の基板表面に酸化膜を形成するプロセスに好適に用いられる。このような光電極の酸化膜としては、より増感色素を表面に吸着させるために、多孔質構造を有する酸化亜鉛を用いることが好適である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electrolytic deposition apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The electrolytic deposition apparatus 1 is an apparatus that deposits a substance using an electrolytic deposition reaction. This electrolytic deposition apparatus 1 is suitably used for a process of forming an oxide film on a substrate surface of a photoelectrode used for a photoelectric conversion element such as a dye-sensitized solar cell. As such an oxide film of the photoelectrode, it is preferable to use zinc oxide having a porous structure in order to adsorb the sensitizing dye on the surface.
電解析出装置1は、電解析出反応を生じさせる電解槽2、電解槽2からオーバーフローした電解液を受けるバッファ槽3、電解槽2とバッファ槽3とを連結する液循環ライン4、液循環ライン4に介挿されたポンプ5そして微小気泡生成混入部6、微小気泡攪拌部7を備えている。電解槽2内には電解析出反応により析出が行われる基板Wと、対極として機能する電極21(以下、対極21と称する)そして参照極として機能する電極22(以下、参照極22と称する)が設置されている。
The electrolytic deposition apparatus 1 includes an
電解槽2は電解析出が行われる槽であり、内部には電解液が貯留されている。この電解液は、電解析出反応に際してイオンを伝導させる媒体であり、溶媒に電解質を溶かした溶液により構成されている。例えば、酸化亜鉛を電解析出させる場合、電解液としては、水に亜鉛塩を溶解させた水溶液が採用される。亜鉛塩としては例えば、塩化亜鉛や臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛などのハロゲン化亜鉛や硝酸亜鉛、過塩素酸亜鉛等を用いることができる。このほかにも、電解析出反応条件を最適化するためにpH調整用として水酸化カリウムや、pHを維持するためにpH緩衝溶液等を含んでいても構わない。
The
電解槽2内に載置される基板Wは、電解析出反応において陰極として機能するものであり、電源装置9と接続されている。電源装置9は主に電圧を印加するための電源として機能するが、電流の計測機能や電圧の計測機能なども備えている。基板Wには、例えば、ガラス基板やフィルム基板などが用いられる。これら基板Wの表面FS(以下、「被電析面FS」とも称する)には、酸化インジウムスズ(ITO)、またはフッ素ドープ酸化スズ(FTO)などが透明導電膜として均一に塗布されている。一方、基板Wの裏面RSには、透明導電膜は何ら形成されていない。
The substrate W placed in the
対極21は、電解析出反応において陽極として機能するものであり、基板Wと同様に電源装置9に接続されている。対極21には白金電極などが用いられる。
The
基板Wと対極21とは、それぞれ表面が略鉛直方向に沿う向きで、基板Wの透明導電膜が形成された表面FSと対極21の表面とが向かい合うようにして電解槽2内に載置されている。電解槽2内での基板Wの縦姿勢での保持は、所定の基板保持部材(図示せず)を用いて行うことができる。基板保持部材はたとえば、縦姿勢の基板Wにおいて互いに対向する2つの側辺部を溝で着脱自在に保持するように形成されていてもよい。また、図示例は基板Wを1枚ずつ処理する枚葉式の装置であるが、複数枚の基板を同時に処理するバッチ式の装置である場合には、縦姿勢の複数枚の基板を互いに間隔を隔てて整列して保持するフレーム状の部材を使用することもできる。いずれの場合も、電解析出が生じるのは、導電性を持つ面(透明導電膜が形成された表面FS)だけである。電源装置9より電圧が印加されると、基板Wと対極21との間で電解液中の物質の酸化還元反応が起こる。このとき生じる電流については電源装置9の電流測定機能により計測することが可能である。基板Wは作用極として機能し、電解析出反応によって基板Wの透明導電膜が形成された表面FSには、電解液中に存在する金属の酸化物(例えば、酸化亜鉛ZnO)が析出する。
The substrate W and the
参照極22は、銀/塩化銀電極などが使用される。この参照極22は、表面が略鉛直方向に沿う向きで、対極21の上方に設置されており、参照極22は電源装置9と接続されている。つまり、電源装置9は参照極22の電位を基準として、作用極である基板Wと参照極22との電位を測定し、この電位が所定の範囲内に収まるように基板Wと対極21との間に電圧が印加される。
As the
この電解槽2にはバッファ槽3が隣りあって設置されており、電解槽2からあふれでてオーバーフローした電解液はバッファ槽3内に流れ込む。このバッファ槽3の下面と電解槽2の下面とは液循環ライン4(帰還路)によって接続されている。液循環ライン4にはポンプ5が設けられているため、オーバーフローにより電解槽2からバッファ槽3内に流入した電解液は、ポンプ5の駆動により液循環ライン4の配管P1、配管P2、そして配管P3を通って電解槽2へと再供給される。このように、電解槽2からバッファ槽3、そして液循環ライン4を介して再び電解槽2へと電解液は電解析出装置1内を循環する。従って、電解析出処理の開始時においては、バッファ槽3の上方に設けられた、例えば電解液貯留槽のような、図示しない電解液供給源と接続された供給ノズル99からバッファ槽3内に電解液の原液を供給することで、電解析出装置1内に電解液を供給することができる。
A buffer tank 3 is installed next to the
ポンプ5は制御部8と接続されており、制御部8は速度スイッチ81を備えている。この制御部8には、ポンプ5の回転数に対する液循環ライン4内の流速、そして液循環ライン4内の流速に対する所定時間経過後の基板Wの表面FSに析出する膜の厚みが、それぞれ設定されている。従って、速度スイッチ81を切り換えてポンプ5の回転数を所定の値に変更することで、液循環ライン4を流れる電解液の流速のみならず、電解槽2内を流れる電解液の流速も変化させることができる。このため、物質の析出速度を所望の値に変更することが可能であり、これによって、単位時間あたりに基板Wの表面FSに析出する物質の厚みを状況に応じて変更することができる。
The
液循環ライン4には、さらに微小気泡生成混入部6が設けられている。この微小気泡生成混入部6とポンプ5とは配管P2により連結され、ポンプ5の下流側に微小気泡生成混入部6が設けられている。電解槽2と微小気泡生成混入部6とは所定の長さを有した配管P3である微小気泡攪拌部7により連結されている。配管P3の長さは、液流や配管P3の内径にもよるが、たとえば基板Wの長さ(電解槽2内の液流の方向であるZ軸方向での長さ)の50%〜200%とされる。具体的な数値例としては、たとえば30cm〜50cm程度が、配管P3の長さの範囲例となる。
The liquid circulation line 4 is further provided with a microbubble generation /
図2は、微小気泡生成混入部6と微小気泡攪拌部7との概略断面図である。図2に示すように、微小気泡生成混入部6は、電解液の液流(図2における実線矢印)の進行方向((+Z)方向)と直交する流路断面積が、液循環ライン4内の流路断面積よりも小さい絞り部61と、絞り部61と微小気泡攪拌部7とを連結し、微小気泡SBが電解液中に混入する混入部62と、絞り部61の側面に設けられ、絞り部61に気体を供給する気体供給ライン63と、により構成されている。気体供給ライン63には図示しないバルブや流量計が設置されている。気体供給ライン63より絞り部61内へと供給される気体(図2における点線矢印)は、例えば、ガスボンベやコンプレッサなどの気体供給源100を用いることによって導入される。気体供給源100からの気体供給圧力をバルブや流量計を用いて調整することによって、絞り部61における気液割合は任意に設定することが可能である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the microbubble generation /
微小気泡生成混入部6において微小気泡SBが発生する原理について説明する。なお、ここでいう微小気泡SBとはサイズが直径1ミリ以下で電解液中に存在する気泡のことをいうものとする。上述のように、絞り部61の導入口611から導出口612までの流路断面積は、それまで電解液が流れてきた液循環ライン4の配管P2における流路断面積よりも小さい。このため、入側配管P2内を流れてきた電解液は、絞り部61において配管P2内よりも流速が上昇する。このような絞り部61内を流れる電解液中に、気体供給ライン63を介して気体供給源100からの気流が供給されることによって、気流は分断されて、絞り部61内の電解液中に比較的サイズの大きい気泡NBが生じる。気泡NBを有する電解液が、絞り部61から、絞り部61よりも流路断面積の大きい混入部62に流れ込むと、流れ方向を軸とする旋回流が生じる。このような旋回流によって、気泡NBはせん断されて、旋回流中に微小気泡SBが生じる。
The principle that the microbubbles SB are generated in the microbubble generation /
生成された微小気泡SBを有する電解液は、微小気泡攪拌部7へと送液される。この微小気泡攪拌部7は、液循環ライン4を構成する配管P3であって、微小気泡生成混入部6と電解槽2との間に設けられており、混入部62から電解槽2までを連結する所定の長さを有している。
The generated electrolytic solution having the microbubbles SB is sent to the
微小気泡SBと電解液とは、微小気泡攪拌部7である配管P3内を流れる旋回流の流圧で、より積極的に混合されて攪拌状態となる。また、単位体積あたりを占有する気泡の総表面積は、気泡のサイズが小さくなるに従って増大するため、微小気泡SBを用いることによって、電解液中に供給された気体は、電解液との接触面積をより大きくすることができる。従って、微小気泡攪拌部7において、微小気泡SBは電解液中に溶解し、溶存濃度は飽和状態まで高められる。このようにして、微小気泡攪拌部7において電解析出の材料となる気体が飽和状態で、かつ気体の微小気泡SBをも有する気体過剰電解液が生成されて電解槽2へと送液される。なお、ここでいう飽和状態とは、電解析出の材料となる気体の分圧比(=当該気体の分圧/混合気体の全圧)が1の状態で、所定の温度において決定される溶解度以上に気体が液中に溶存した状態として定義する。従って、この明細書における「飽和」とは、溶解度に一致した量の気体が液中に溶け込んだ状態(狭義の「飽和」ないしは「純飽和」)だけでなく、一般的には「過飽和」といわれるような、溶解度よりも過剰に気体が液中に溶け込んだ状態も含むものとする。そして、この発明における電解液は、液中の気体が飽和して溶解しているだけでなく、気相状態の微小気泡もまた存在していることから、理論上の溶解度を超えて気体が溶解した状態である「過飽和」と区別するために、「気体過剰(電解液)」という名称で呼んでいる。
The microbubbles SB and the electrolyte are mixed more positively and stirred by the flow pressure of the swirling flow that flows in the pipe P3 that is the
電解槽2に向けて送液された気体過剰電解液は、図3に示すように供給口78を通って電解槽2の下面より電解槽2内に供給される。このとき、供給口78は、X軸方向に沿って基板Wと対極21との間に位置している。従って、電解槽2内に供給された気体過剰電解液の噴流は、縦方向((+Z)方向)、すなわち電解槽2内に載置された基板Wの透明導電膜が形成された表面FSに沿う方向に流れる。電解槽2に供給された気体過剰電解液はやがて電解槽2の上端からバッファ槽3へとあふれでる。従って、電解槽2内には下方から上方に向かって、気体過剰電解液の定常流が形成される。
The excess gas electrolyte fed toward the
この供給口78には、気体過剰電解液を電解槽2内に拡散させることで、基板Wの被電析面FSに沿う気体過剰電解液の流速分布をほぼ均等にする拡散部70(図1中では概念的に図示)、より具体的には拡散ノズル72が設けられている。図3および図4は拡散ノズル72の一例をそれぞれ表した概略断面図である。図3に示す拡散ノズル72aは、拡散ノズル72aの吐出口73が図のX軸方向(基板Wの面直方向)に薄く、Y軸方向(基板Wの横幅方向)に細長いスリット状であり、スリット開口の長手方向が電解槽2内に載置された基板Wの表面FSと略平行である。従って、拡散ノズル72aは、供給口78とスリット状である吐出口73とを連結し、吐出口73に向かって拡径した末広形状となっている。この拡散ノズル72a内には、微小気泡攪拌部7からの気体過剰電解液を直接受け止める位置に邪魔板721が設けられており、さらに邪魔板721を中心として整流板722が両側に対称な位置に設置されている。図3において、邪魔板721を中心として内側から順に設けられた整流板722を整流板722a〜722cとし、整流板722a〜722cの配置間隔、つまり気体過剰電解液の流路の間隔をT1〜T4とする。このとき、T1は最小で、T4が最大であり、T1からT4に向けて間隔が少しずつ大きくなるように整流板722a〜722cは設置されている。微小気泡攪拌部7から供給された気体過剰電解液の液流は、邪魔板721に衝突することで直進方向に流れる圧力が弱められると共に、拡散ノズル72a内を外側に向かう流れが生じる。拡散ノズル72aの外側ほど液流の圧力は弱まりやすいが、整流板722a〜722cは外側に向かって間隔が広くなるように設置されているため、圧力損失は小さくなり、最終的に吐出口73から電解槽2内に吐出される電解液は、流速分布がほぼ一定で基板Wの被電析面FSに沿う流れを形成する。このような拡散ノズル72aは、吐出口73がスリット状であるため、電解槽2内に基板Wが1枚のみ保持されている枚葉処理方式に使用することが好適である。
In the
また、拡散ノズル72は、図4に示すような形状であっても構わない。図4に示す拡散ノズル72bは、半球状であって、電解槽2内に設置されている。この拡散ノズル72bの半球部分には複数の噴出孔725が分散分布して設けられており、微小気泡攪拌部7から送液された気体過剰電解液は、複数の噴出孔725より電解槽2内にシャワー状に噴出される。各噴出孔725から噴出される気体過剰電解液は、噴出圧力が等しいため、電解槽2全体に偏ることなく全方位に向けて供給される。これにより、流速分布がほぼ一定で基板Wの被電析面FSに沿う気体過剰電解液の流れが電解槽2内に形成される。このような拡散ノズル72bは、電解槽2内に基板Wが複数枚保持されているバッチ処理方式では特に有効である。
The
このように、微小気泡攪拌部7から送液された気体過剰電解液が拡散ノズル72を介して電解槽2内に供給されることによって、流速分布がほぼ一定で基板Wの被電析面FSに沿う気体過剰電解液のZ軸方向の流れが電解槽2内に形成される。電解槽2からあふれでた気体過剰電解液はバッファ槽3に流入して貯留され、液循環ライン4より電解槽2へと再度供給される。
As described above, the gas excess electrolytic solution fed from the
続いて、本実施形態に係る電解析出装置1で、基板Wの被電析面FSに酸化亜鉛が析出する場合について、より具体的に説明する。 Subsequently, the case where zinc oxide is deposited on the electrodeposited surface FS of the substrate W in the electrolytic deposition apparatus 1 according to the present embodiment will be described more specifically.
液循環ライン4におけるポンプ5の駆動により圧送される、亜鉛塩が溶解した電解液と、気体供給ライン63を介して、気体供給源100であるエアコンプレッサより供給される酸素とが、微小気泡生成混入部6に送り込まれる。そして、微小気泡生成混入部6において生じる旋回流によって、酸素の気泡NBがせん断されて微小気泡SBが生じる。生成された微小気泡SBと電解液とが、配管P3である微小気泡攪拌部7内において、旋回流の流圧により混合されて攪拌状態となり、微小気泡SBは電解液中に溶け込む。このようにして、溶存酸素濃度が飽和状態で、かつ酸素の微小気泡SBが液中に存在する酸素過剰電解液が微小気泡攪拌部7で生成され、電解槽2内に供給される。酸素過剰電解液は、電解槽2の下面より拡散ノズル72を介して電解槽2内に供給されるため、電解槽2内には下方から上方に向かって流速分布がほぼ均等な液流が形成される。このように、電解槽2内に液流が形成されてから、被電析物である基板Wと対極21との間に電圧が印加される。
The electrolytic solution in which zinc salt is dissolved, which is pumped by driving the
電圧が印加されることによって酸素過剰電解液中の基板Wの表面FS近傍では(1)に示す還元反応が起こり、酸素が還元されて水酸化物イオンを生成する。この水酸化物イオンの存在により、基板Wの表面FS近傍のpHは上昇する。この結果、基板Wの近傍において(2)に示すように、亜鉛イオンと水酸化物イオンとにより水酸化亜鉛(Zn(OH)2)が生成され、最終的には(3)に示す反応により、基板Wの表面FSに形成された透明導電膜上に酸化亜鉛(ZnO)が析出する。
O2+2H2O+4e-→4OH- ・・・(1)
Zn2++2OH-→Zn(OH)2 ・・・(2)
Zn(OH)2→ZnO+H2O ・・・(3)
When a voltage is applied, the reduction reaction shown in (1) occurs near the surface FS of the substrate W in the oxygen-excess electrolyte, and oxygen is reduced to generate hydroxide ions. Due to the presence of the hydroxide ions, the pH in the vicinity of the surface FS of the substrate W increases. As a result, as shown in (2) in the vicinity of the substrate W, zinc hydroxide (Zn (OH) 2 ) is generated by zinc ions and hydroxide ions, and finally by the reaction shown in (3). Then, zinc oxide (ZnO) is deposited on the transparent conductive film formed on the surface FS of the substrate W.
O 2 + 2H 2 O + 4e − → 4OH − (1)
Zn 2+ + 2OH − → Zn (OH) 2 (2)
Zn (OH) 2 → ZnO + H 2 O (3)
このような電解析出反応が、電解槽2内において溶存酸素濃度が飽和状態であり、かつ酸素の微小気泡SBをも有している酸素過剰電解液中で行われる。溶存酸素濃度は飽和状態であるため、上述した酸化亜鉛の生成反応は進行しやすく、反応速度は速くなる。また、酸化亜鉛の生成反応により酸素過剰電解液中の溶存酸素が消費されたとしても、液中に存在する酸素の微小気泡SBが溶け込むため、溶存酸素濃度は常に飽和状態を保つことができる。従って、電解槽2の上層から下層に至るまで溶存酸素濃度は飽和状態を保つことができるため、基板W表面に析出した酸化亜鉛の膜厚は均等に形成される。
Such electrolytic deposition reaction is performed in an oxygen-excess electrolytic solution in which the dissolved oxygen concentration is saturated in the
また、微小気泡SBを用いるので、電解液中に供給された気体が電解液と接触する総表面積は増大し、さらに、微小気泡攪拌部7内における旋回流の流圧で微小気泡SBと電解液とが積極的に混合されて攪拌状態となるため、微小気泡SBは効率的に電解液中に溶解して飽和状態となる。従って、液中に溶け込むことなく大気中に放出される酸素量が減少するため、酸素の使用量を削減することができる。
In addition, since the microbubbles SB are used, the total surface area where the gas supplied in the electrolyte solution comes into contact with the electrolyte solution is increased, and the microbubbles SB and the electrolyte solution are generated by the swirling flow pressure in the
また、電解槽2内で形成される酸素過剰電解液の液流は、基板Wの透明導電膜が形成された表面FSに沿って流れて、必ず基板W表面を通過してからオーバーフローし、バッファ槽3に流れ込む。従って、基板Wの表面FS付近は液流により攪拌されるため、析出速度は向上する。また、液循環ライン4に設けられたポンプ5の出力は、速度スイッチ81を切り換えることによって変更できる。従って、液循環ライン4内を流れる電解液の流速はもとより、電解槽2内における液流の流速についても変更することができる。つまり、酸化亜鉛の析出速度を変更することが可能となる。このため、単位時間あたりに析出される酸化亜鉛の膜厚を薄くしたい場合にはポンプ5の出力を落として流速を遅く、膜厚を厚くしたい場合にはポンプ5の出力を上げて流速を速くするなど、流速を可変に制御することで、膜厚を自在に変更することができる。また、物質が析出する際に生じる応力によって、基板Wが割れたり、透明導電膜が基板Wから剥がれ落ちたりする場合がある。このような基板Wの割れや透明導電膜の剥がれを防ぐために、析出速度を変更することも可能となり、析出速度を速くしすぎず、所望の値に設定することができる。
In addition, the liquid flow of the oxygen-excess electrolyte formed in the
また、電解槽2に供給される酸素過剰電解液の噴流によって、電解槽2内の液流が形成されるため、液流を形成するための特別な装置を設置する必要がなく、さらに液循環ライン4に設けられたポンプ5の出力を変更することで液流の流速を変更できるため、電解槽2内で液流を変更するために別個の装置を設ける必要がない。つまり、装置構成を簡略化することができる。
Further, since the liquid flow in the
また、電解槽2への供給口78には、拡散ノズル72が設置されているため、電解槽2内で液流の偏りを防止して、基板Wの被電析面FSにおける酸素過剰電解液の流速分布を平準化できる。従って、基板Wの表面FSで析出した酸化亜鉛の均一性は大幅に向上することとなり、酸化亜鉛の剥離や、増感色素を塗布した際の色ムラを抑えることができる。
Further, since the
続いて、本発明の実施形態に係る電解析出装置1の変形例について説明する。 Then, the modification of the electrolytic deposition apparatus 1 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
上記実施形態においては、電解析出反応により析出される物質として酸化亜鉛を例に出して説明したが、これに限られることはない。多孔質性を有し、電解析出反応により析出することが可能であれば、電析される物質の種類は限定されない。 In the said embodiment, although the zinc oxide was taken out as an example and demonstrated as a substance deposited by an electrolytic deposition reaction, it is not restricted to this. The type of substance to be electrodeposited is not limited as long as it is porous and can be deposited by an electrolytic deposition reaction.
また、上記実施形態においては、気体過剰電解液は供給口78を介して、電解槽2の下面から電解槽2内に供給されることで、電解槽2の下方から上方に向かって基板Wの表面FSに沿う方向に液流を形成したが、このような形態に限られない。気体過剰電解液の液流は、基板Wの表面FSに沿う方向であるなら、基板Wの側方から供給されても構わない。つまり、電解槽2への気体過剰電解液の供給口78が電解槽2の側面に設けられた形態であってもよい。また、気体過剰電解液の液流が、基板Wの表面FSに沿う方向に流れるなら供給口78が電解槽2の下面と側面との両方に設けられた形態であっても構わない。つまり、微小気泡攪拌部7通過後の気体過剰電解液の流路を分岐させて、一方は電解槽2の下面に設けられた下面供給口に、もう一方は電解槽2の側面に設けられた側面供給口に接続された形態であっても構わない。このように組み合わせることで基板Wのサイズが大型化した場合にも、気体過剰電解液の液流が、偏ることなく基板Wの表面FSに沿って流れるため、基板Wの表面FS付近はほぼ均等に攪拌されて、膜厚を均一に形成することができる。
Moreover, in the said embodiment, gas excess electrolyte solution is supplied into the
また、上記実施形態においては、微小気泡生成混入部6においては、旋回流中で気泡NBをせん断することで微小気泡SBを生じさせていたが、このような形態には限られない。本明細書における定義に則ったサイズの微小気泡SBが生成されるのであれば、どのような機構が採用されても構わない。
Moreover, in the said embodiment, although the microbubble production |
また、上記実施形態においては、基板Wは被電析面FSが鉛直方向に沿うような姿勢となっているが、これに限られない。電解槽2内における基板Wの載置姿勢は、例えば被電析面FSが略水平方向、または斜め方向に設置されていても構わない。液流が基板Wの被電析面FSに沿って流れるのであれば、基板Wの電解槽2内における載置姿勢は、どのような姿勢であっても構わない。
Moreover, in the said embodiment, although the board | substrate W becomes the attitude | position in which the to-be-deposited surface FS follows a perpendicular direction, it is not restricted to this. As for the mounting posture of the substrate W in the
また、上記実施形態においては、液循環ライン4に設けられたポンプ5の作動速度を変更することで、液循環ライン4内を流れる電解液の流速はもとより電解槽2内の定常流の流速についても変更できる形態であったが、このような形態には限られない。例えば、電解槽2内に気体過剰電解液の定常流を形成するためのポンプが設けられており、このポンプの作動速度を変更することで定常流の流速を変更する形態であっても構わない。また、供給口78に開閉可能な弁を設けることで弁の開度を調節して定常流の流速を変更する形態であっても構わない。このように、電解槽2内における気体過剰電解液の定常流の流速が変更可能であるならば、流速変更手段が設けられる位置や形態については限定されない。
In the above embodiment, the flow rate of the steady flow in the
また、上記実施形態においては、基板Wは電解槽2内において1枚ずつ処理される枚葉処理方式であったが、このような形態には限られない。電解槽2内に複数枚の基板Wを載置して電解析出反応を生じさせるバッチ処理方式であっても構わない。
Moreover, in the said embodiment, although the board | substrate W was the single wafer processing system processed one by one in the
また、上記実施形態においては、電解液の原液は、図示しない電解液供給源から供給ノズル99よりバッファ槽3内に供給される機構が記載されているが、このような形態には限られない。例えば、バッファ槽3とポンプ5との間に介挿された液循環ライン4の配管P1に、電解液の原液が供給される機構が設けられていても構わない。このような配管P1に設けられた電解液の供給機構を用いて、電解析出処理中に電解液の原液を追加供給することがあっても構わない。
Moreover, in the said embodiment, although the mechanism by which the undiluted | stock solution of electrolyte solution is supplied in the buffer tank 3 from the
1 電解析出装置
2 電解槽
3 バッファ槽
4 液循環ライン
5 ポンプ
6 微小気泡生成混入部
7 微小気泡攪拌部
61 絞り部
62 混入部
72 拡散ノズル
W 基板
SB 微小気泡
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (11)
被電析物を収容した電解槽内に電解液を供給する電解液供給手段と、
前記電解槽内に配置された電極と前記被電析物とが前記電解液中に浸漬された状態で、前記被電析物と前記電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、
を備え、
前記電解液供給手段は、前記電解槽に供給する前記電解液として、電解析出の材料となる気体が飽和状態で溶解し、かつ前記気体の微小気泡をも有する気体過剰電解液を生成する気体過剰電解液生成手段、
を備えることを特徴とする電解析出装置。 An electrolytic deposition apparatus that deposits a predetermined substance on the surface of an electrodeposit using an electrochemical reaction,
An electrolytic solution supply means for supplying an electrolytic solution into the electrolytic cell containing the deposition object;
A voltage applying means for applying a voltage between the electrodeposition and the electrode, with the electrode disposed in the electrolytic cell and the electrodeposition being immersed in the electrolytic solution;
With
The electrolytic solution supply means is a gas that generates a gas-excess electrolytic solution in which a gas that is a material for electrolytic deposition dissolves in a saturated state and also has micro bubbles of the gas, as the electrolytic solution supplied to the electrolytic cell. Excess electrolyte generation means,
An electrolytic deposition apparatus comprising:
前記気体過剰電解液生成手段は、
前記気体の微小気泡を、電解液に混入させることにより、気液混合体を生成する混入部と、
前記混入部と前記電解槽との間に介挿されて、前記気液混合体の攪拌状態を生じさせることにより、前記気体と前記電解液との接触面積を増大させて前記気体過剰電解液を生成する攪拌部と、
を備える電解析出装置。 The electrolytic deposition apparatus according to claim 1,
The gas excess electrolyte production means is
A mixing unit for generating a gas-liquid mixture by mixing the gas microbubbles in the electrolyte; and
By interposing between the mixing part and the electrolytic cell, and causing the gas-liquid mixture to be stirred, the contact area between the gas and the electrolytic solution is increased, and the gas excess electrolytic solution is A stirring unit to be generated;
An electrolytic deposition apparatus comprising:
前記攪拌部は、
所定の長さにわたって前記気液混合体を通過させる間に、前記気液混合体自身の流圧によって前記気液混合体を攪拌し、それによって前記気体過剰電解液を生成する管路、
を有することを特徴とする電解析出装置。 The electrolytic deposition apparatus according to claim 2,
The stirring unit is
A line for stirring the gas-liquid mixture by the flow pressure of the gas-liquid mixture itself while passing the gas-liquid mixture over a predetermined length, thereby generating the gas excess electrolyte,
The electrolytic deposition apparatus characterized by having.
前記電解槽においては、前記電解槽への前記気体過剰電解液の供給部と前記電解槽からの前記気体過剰電解液の排出部との間で形成される前記気体過剰電解液の定常流の中で、前記被電析物への電解析出が行われることを特徴とする電解析出装置。 The electrolytic deposition apparatus according to any one of claims 1 to 3,
In the electrolytic cell, a steady flow of the excess gas electrolyte formed between the supply portion of the excess gas electrolyte to the electrolyte cell and the discharge portion of the excess electrolyte solution from the electrolyte bath. The electrolytic deposition apparatus is characterized in that electrolytic deposition is performed on the electrodeposits.
前記定常流を、前記電解槽に保持された前記被電析物の被電析面に沿った方向に形成させることを特徴とする電解析出装置。 The electrolytic deposition apparatus according to claim 4,
The electrolytic deposition apparatus characterized in that the steady flow is formed in a direction along an electrodeposited surface of the electrodeposited material held in the electrolytic cell.
前記供給部は、
前記電解液供給手段から供給される前記気体過剰電解液を前記電解槽に導入する導入口と、
前記導入口から噴出する前記気体過剰電解液の噴流を空間的に拡散させて、前記被電析面における前記気体過剰電解液の流速分布を平準化する拡散部材と、
を備えることを特徴とする電解析出装置。 The electrolytic deposition apparatus according to claim 4 or 5,
The supply unit
An inlet for introducing the gas excess electrolyte supplied from the electrolyte supply means into the electrolytic cell;
A diffusion member for spatially diffusing a jet of the gas excess electrolyte ejected from the inlet and leveling a flow velocity distribution of the gas excess electrolyte on the electrodeposition surface;
An electrolytic deposition apparatus comprising:
前記定常流の流速を変更する流速変更手段、
をさらに備えることを特徴とする電解析出装置。 The electrolytic deposition apparatus according to any one of claims 4 to 6,
A flow rate changing means for changing the flow rate of the steady flow;
An electrolytic deposition apparatus further comprising:
前記電解槽から排出された使用後の電解液を、前記電解液供給手段に帰還させる帰還路、
をさらに備え、
前記流速変更手段は、
前記帰還路に介挿されたポンプの作動速度を変更する作動速度変更手段、
を備えることを特徴とする電解析出装置。 The electrolytic deposition apparatus according to claim 7,
A return path for returning the used electrolyte discharged from the electrolytic cell to the electrolyte supply means;
Further comprising
The flow rate changing means is
Operating speed changing means for changing the operating speed of the pump inserted in the return path;
An electrolytic deposition apparatus comprising:
電解析出の材料となる気体の溶存濃度が飽和し、かつ前記気体の微小気泡を有する気体過剰電解液中に浸漬された被電析物と電極との間に電圧を印加することで前記物質を析出させることを特徴とする電解析出方法。 An electrolytic deposition method in which a predetermined substance is deposited on an electrodeposit using an electrochemical reaction in an electrolyte solution,
The substance is obtained by applying a voltage between an electrodeposition electrode and an electrodeposited electrode that is immersed in a gas-excess electrolytic solution having a saturated gas concentration as a material for electrolytic deposition and having gas microbubbles. An electrolytic deposition method characterized by depositing a metal.
前記被電析物の被電析面に沿って前記気体過剰電解液の液流を生成させつつ、電解析出を行うことを特徴とする電解析出方法。 The electrolytic deposition method according to claim 9, comprising:
An electrolytic deposition method comprising performing electrolytic deposition while generating a liquid flow of the gas-excess electrolyte along the surface of the electrodeposit.
前記被電析物に析出する前記物質の所望の析出速度に応じて、前記気体過剰電解液の液流の流速を変更することを特徴とする電解析出方法。 The electrolytic deposition method according to claim 10, comprising:
An electrolytic deposition method characterized by changing a flow rate of the flow of the gas-excess electrolyte according to a desired deposition rate of the substance deposited on the electrodeposit.
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