JPH05214594A - 金属メッキ装置 - Google Patents

金属メッキ装置

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JPH05214594A
JPH05214594A JP4001995A JP199592A JPH05214594A JP H05214594 A JPH05214594 A JP H05214594A JP 4001995 A JP4001995 A JP 4001995A JP 199592 A JP199592 A JP 199592A JP H05214594 A JPH05214594 A JP H05214594A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】メッキカップ２に設けたメッキ液温測温体５に
より液温を測定してヒーター１３及び１６を制御する。
又ポンプ８によりメッキ液を採取し、原子吸光分析器１
７，ＰＨ計１８及び比重計１９によりメッキ液１４を測
定し、この結果をもとに補充液調整器２１よりメッキ液
を補充する。 【効果】メッキ液の組成等を適正な範囲に保つことがで
きるため、メッキ不良をなくすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属メッキ装置に関し、
特に半導体基板に所望厚の金属膜を被着する金属メッキ
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体基板用の金属メッキ装置
は、図４に示すように、メッキ槽１４に複数個のメッキ
カップ２がとりつけられており、メッキ槽１４内に備え
られたヒータ１３により温度調節されたメッキ液４が、
循環・噴流用のポンプ１２によってフィルタ１１を経由
し、メッキカップ２の下方より半導体基板１に向って噴
流し、オーバーフローするように構成されていた。
【０００３】メッキ槽１４内にとりつけられたメッキ液
温測温体５は、メッキ槽１４内のメッキ液の温度を測定
し、測定データをヒーター制御部３１へ送信する。メッ
キ槽１４内に備えられたヒーター１３は、ヒーター制御
部３１によって制御される。
【０００４】このようなメッキ装置において、メッキ液
の状態、即ちメッキ液中の金属イオン濃度，ＰＨ値，比
重，微粒子の数等を監視する方法としては、定期的にメ
ッキ液を採取し、採取したメッキ液の金属イオン濃度の
分析により金属イオン濃度を、またＰＨ計，比重測定
器，液中微粒子計測機を用いることにより、メッキ液中
のＰＨ，比重及び微粒子の数をそれぞれ測定するなどの
方法が用いられていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体基板
用の金属メッキ装置では、メッキ液の状態、即ち、メッ
キ液中の金属イオン濃度，ＰＨ値，比重及び微粒子の数
等については、常時測定はされていない。また、メッキ
液の温度については、メッキ液の温度を監視する測温体
近辺のメッキ液の温度に対して、半導体基板の表面近辺
のメッキ液の温度は数℃の液温低下が生じる。この為、
メッキ液を不適正な状態で使用する場合が生じ易く、メ
ッキ不良を生じるという欠点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の金属メッキ装置
は、メッキ槽中に設置された筒状のメッキカップと、こ
のメッキカップの上端に設けられ半導体基板を支持する
ための複数の支持ピンと、メッキ液を前記半導体基板に
接触させるために噴流をさせるためのポンプとを有する
金属メッキ装置において、前記メッキカップの近傍にメ
ッキ液の温度制御部に接続するメッキ液温測定手段およ
びメッキ液採取手段とを設けたものである。
【０００７】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の第１の実施例の構成図、図
２は図１におけるメッキカップ近傍の断面図である。
【０００８】図１および図２において金属メッキ装置
は、メッキ槽１４内に設置された筒状の複数のメッキカ
ップ２と、このメッキカップ２の上端に用けられ半導体
基板１を支持するための複数の支持ピン６と、メッキ液
４を半導体基板１に接触させる為にメッキ液を噴流させ
るためのポンプ１２と、メッキカップ２に設けられたメ
ッキ液測温体５と、このメッキ液温測温体５からの信号
を受け微調節用ヒーター１６を制御する微調節用ヒータ
ー制御部４１と、メッキカップ２に設けられたメッキ液
採取口９よりメッキ液４を採取するメッキ液採取用ポン
プ８と、このポンプ８に接続されメッキ液測定手段を構
成する原子吸光分析器１７とＰＨ計１８と比重計１９お
よび液中微粒子カウンター２０と、これらメッキ液測定
手段からの信号を受けてメッキ液を補充する補充液調整
器２１とから主に構成されている。以下その動作と共に
更に説明する。
【０００９】メッキ槽１４には複数個のメッキカップ２
がとりつけられており、メッキ液４が循環・噴流用のポ
ンプ１２によりフィルタ１１を経由し、メッキカップ２
の下方より半導体基板１に向かって噴流し、オーバーフ
ローしている。
【００１０】このとき、メッキカップ２にとりつけられ
たメッキ液温測温体５は、半導体基板１の近辺でのメッ
キ液４の液温を測定し、測定データをヒーター制御部３
１および微調節用ヒーター制御部４１へ送信する。ヒー
ター制御装置３１は、ヒーター１３を制御し大まかな温
度調節を行い、微調節用ヒーター制御装置４１は各々の
メッキカップ２内のメッキ液４が適正なメッキ液温にな
るように微調節用ヒーター１６を制御する。
【００１１】例えば、ノンシアン系の金メッキ液の場合
は６５℃が適正なメッキ液温である。この金メッキ液の
使用範囲としては、６５℃±５℃であるが、指定範囲外
の温度で使用した場合、金メッキ膜の結晶構造が変化
し、硬度が上昇するか、またメッキ焼けなどの不良を起
こす場合がある。従ってメッキ液温を適正値に保つこと
によりこれら各種不良の発生を未然に防ぐことができ
る。
【００１２】さらに、メッキ液４の一部がメッキ液採取
用ポンプ８によってメッキ液採取口９から採取されて、
原子吸光分析器１７，ＰＨ計１８，比重計１９および液
中微粒子カウンター２０へ送られる。液中微粒子カウン
ター２０ではメッキ液４中のごみなどの微粒子の数を、
原子吸光分析器１７ではメッキ液４中の金属イオンの濃
度を、ＰＨ計１８ではメッキ液４のＰＨ値を、そして比
重計１９ではメッキ液４の比重をそれぞれ測定する。こ
れらの測定データは補充液調整器２１へ送信される。
【００１３】補充液調整器２１はメモリや比較回路等か
ら構成されており、金属イオンの濃度とＰＨ値と、比重
の３項目についてのメッキ液の使用範囲あるいは標準値
が記憶させてある。補充液調整器２１はこの設定値と、
原子吸光分析器１７，ＰＨ計１８および比重計１９から
送信されてきた測定データとの差を計算し、メッキ液４
を使用範囲内に保つように、補充液調整器２１に接続さ
れている補充剤，ＰＨ調整剤および純水から必要な補充
液を適正量だけとり出して、補充口１５よりメッキ槽１
４へ補充する。メッキ槽１４内のメッキ液４の総液量に
応じて、予め測定データのずれ量に対する補充液の液量
を、補充剤，ＰＨ調整剤および純水の各々について設定
しておくことにより、補充液量を計算することができ
る。
【００１４】例えば先の金メッキ液の場合、メッキ液中
の金濃度は１０ｇ／ｌが標準値である。また、補充剤と
しては金濃度が４０ｇ／ｌに濃縮されたものを使用す
る。メッキ槽１４内の槽液量が４０ｌの装置の場合、原
子吸光分析器１７で測定した金濃度が約９ｇ／ｌであっ
たとすると、標準値１０ｇ／ｌにするためには補充剤を
１ｌ補充する必要がある。従って補充液調整器２１は、
メッキ槽１４へ１ｌの補充剤を補充する。同様に、ＰＨ
値や比重に対しても補充液量を計算することができる。
【００１５】この金メッキの場合、メッキ液の使用範囲
として液中金濃度については８〜１２ｇ／ｌであるが８
ｇ／ｌ以下で使用すれば、結晶が細くなり、光沢が出易
くなり、硬度が上昇する。また、ＰＨ値については７．
５〜８．５であるが、範囲外で使用すれば金メッキ膜
は、結晶が細くなり硬度が上昇する。また、比重につい
ては、Ｂｅ１７．０〜Ｂｅ２５．０の範囲であるが、Ｂ
ｅ２５．０以上で使用した場合はメッキ液に塩析が起こ
り、循環・噴流用のポンプ１２に過大な負荷がかかり、
装置の故障の原因となる。
【００１６】補充液調整器２１は、原子吸光分析器１
７，ＰＨ計１８および比重計１９から送信されてきたデ
ータを前記の使用範囲と比較し、必要な補充剤，ＰＨ調
整剤または純水を補充する。従って、メッキ液を適正な
使用範囲に保ちつづけることができるため、メッキ不良
の発生を防ぐ効果を有するだけでなく、メッキ液交換頻
度を低減させ、液交換工数を削減できる。
【００１７】さらに、メッキカップ各々についてのメッ
キ液の状態を知ることができるため、複数個のカップ間
でのメッキ液の状態の差を検出し、不良状態のカップを
容易に発見することができる。
【００１８】図３は本発明の第２の実施例の構成図であ
る。図３において、メッキ槽１４Ａは複数に分割されて
おり、各メッキ槽毎に独立した循環系が構成されてい
る。このため同一金属で光沢剤や金属濃度などの組成が
異なった種類のメッキ液を循環させることができる。
【００１９】例えば第１の実施例で説明した金濃度が１
０ｇ／ｌのメッキ液と、銅メッキバンプの表面をメッキ
するための１ｇ／ｌのメッキ液を同時に循環させ管理す
ることができる。従って第１の実施例の場合と同様に、
各メッキ槽，各カップ毎にメッキ液の状態を監視し、適
正な使用範囲に保ちつづけることができるため、メッキ
不良の発生を防ぐ効果を有するだけでなく、メッキ液の
交換頻度を低減させ、液交換工数を削減できる。
【００２０】また、複数のメッキ槽毎に独立した循環系
を構成しているため、あるメッキ槽が液交換中、あるい
は故障中であっても、他のメッキ槽ではメッキ作業を行
うことができるので、生産上効率的に作業を行うことが
できる。
【００２１】さらに異なった種類のメッキ液を同時に使
用することができるため、装置のコンパクト化が可能で
あるだけでなく、多品種少量生産に対しても効率的に適
用できるという利点がある。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、メ
ッキ作業において常に適正状態のメッキ液を使用するこ
とができるため、メッキ不良の発生を未然に防ぐことが
できるという効果を有する。また、メッキカップ各々に
ついての監視を行うことができるため、複数個のカップ
各々における適正メッキ状態からの差を監視し、不良状
態のカップを容易に発見することができるため、メッキ
不良の低減および生産性を向上させることができるとい
う効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の構成図。
【図２】図１で示したカップ部分の断面図。
【図３】本発明の第２の実施例の構成図。
【図４】従来の金属メッキ装置の一例の構成図。
【符号の説明】
１ 半導体基板 ２ メッキカップ ３ メッキ陰電極 ４ メッキ液 ５ メッキ液温測温体 ６ 基板支持ピン ７ メッキ陽電極 ８ メッキ液採取用ポンプ ９ メッキ液採取口 １０ メッキ液噴流口 １１ フィルタ １２ ポンプ １３ ヒーター １４，１４Ａ メッキ槽 １５ 補充口 １６ 微調節用ヒーター １７ 原子吸光分析器 １８ ＰＨ計 １９ 比重計 ２０ 液中微粒子カウンター ２１ 補充液調整器 ３１ ヒーター制御部 ４１ 微調節用ヒーター制御部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 メッキ槽中に設置された筒状のメッキカ
    ップと、このメッキカップの上端に設けられ半導体基板
    を支持するための複数の支持ピンと、メッキ液を前記半
    導体基板に接触させるために噴流をさせるためのポンプ
    とを有する金属メッキ装置において、前記メッキカップ
    の近傍にメッキ液の温度制御部に接続するメッキ液温測
    定手段およびメッキ液採取手段とを設けたことを特徴と
    する金属メッキ装置。
  2. 【請求項２】 メッキ液採取手段は補充液調整器に接続
    するメッキ液測定手段に接続されている請求項１記載の
    金属メッキ装置。
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