KR20220044408A

KR20220044408A - 도금 장치의 기포 제거 방법 및 도금 장치

Info

Publication number: KR20220044408A
Application number: KR1020210124806A
Authority: KR
Inventors: 가즈히토 즈지; 샤오 후아 장; 마사시 시모야마
Original assignee: 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date: 2020-10-01
Filing date: 2021-09-17
Publication date: 2022-04-08
Also published as: JP2022059250A; TW202219328A; CN114262926A; US20220106701A1

Abstract

본 발명은, 격막의 하면에 체류된 기포에 기인해서 기판의 도금 품질이 악화되는 것을 억제할 수 있는 기술을 제공한다. 도금 장치의 기포 제거 방법은, 도금조(10)와 기판 홀더(30)를 구비하는 도금 장치(1000)에서의 애노드실(13)의 기포를 제거하는 기포 제거 방법이며, 애노드실의 외주부(12)에 마련된 적어도 하나의 공급구(70)로부터 애노드실에 도금액(Ps)을 공급하고, 이 공급된 도금액을, 공급구에 대향하도록 애노드실의 외주부에 마련된 적어도 하나의 배출구(71)에 흡입시킴으로써, 애노드실에서의 격막(61)의 하면(61a)에, 이 하면을 따른 도금액의 전단류(Sf)를 형성시키는 것을 포함한다.

Description

도금 장치의 기포 제거 방법 및 도금 장치{AIR BUBBLE REMOVING METHOD OF PLATING APPARATUS AND PLATING APPARATUS}

본 발명은 도금 장치의 기포 제거 방법 및 도금 장치에 관한 것이다. 본원은, 2020년 10월 1일 출원된 일본 특허 출원 번호 제2020-166868호에 기초하는 우선권을 주장한다. 일본 특허 출원 번호 제2020-166868호의 명세서, 특허 청구 범위, 도면 및 요약서를 포함하는 모든 개시 내용은, 참조에 의해 전체로서 본원에 원용된다.

종래, 기판에 도금 처리를 실시하는 도금 장치로서, 소위 컵식의 도금 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이러한 도금 장치는, 애노드가 배치된 도금조와, 애노드보다도 상방에 배치되고, 캐소드로서의 기판을, 기판의 도금면이 애노드에 대향하도록 보유 지지하는 기판 홀더를 구비하고 있다.

이러한 도금 장치에 있어서, 애노드측에서의 반응에 의해 도금액에 포함되는 첨가제의 성분이 분해 또는 반응함으로써, 도금에 악영향을 미치는 성분이 생성될 우려가 있다(이것을, 「첨가제 성분에 기인하는 악영향」이라고 칭함). 그래서, 금속 이온의 통과를 허용하면서 첨가제의 통과를 억제하는 격막을, 애노드와 기판의 사이에 배치하고, 이 격막보다도 하방측에 구획된 영역(애노드실이라고 칭함)에 애노드를 배치함으로써, 첨가제 성분에 기인하는 악영향을 억제하는 기술이 개발되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 특허문헌 2 참조).

일본 특허 공개 제2008-19496호 공보 미국 특허 제6821407호 명세서

상술한 바와 같은, 격막을 갖는 컵식의 도금 장치에 있어서, 어떠한 원인에 의해 애노드실에 기포가 발생하는 경우가 있다. 이렇게 애노드실에 기포가 발생하여, 이 기포가 격막의 하면에 체류된 경우, 이 기포에 기인해서 기판의 도금 품질이 악화될 우려가 있다.

본 발명은, 상기의 것을 감안하여 이루어진 것이며, 격막의 하면에 체류된 기포에 기인해서 기판의 도금 품질이 악화되는 것을 억제할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.

(양태 1)

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 양태에 관한 도금 장치의 기포 제거 방법은, 격막이 배치됨과 함께, 상기 격막보다도 하방측에 구획된 애노드실에 애노드가 배치된 도금조와, 상기 애노드실보다도 상방에 배치되고, 캐소드로서의 기판을, 상기 기판의 피도금면이 상기 애노드에 대향하도록 보유 지지하는 기판 홀더를 구비하는 도금 장치에서의 상기 애노드실의 기포를 제거하는 기포 제거 방법이며, 상기 애노드실의 외주부에 마련된 적어도 하나의 공급구로부터 상기 애노드실에 도금액을 공급하고, 이 공급된 도금액을, 상기 공급구에 대향하도록 상기 애노드실의 상기 외주부에 마련된 적어도 하나의 배출구에 흡입시킴으로써, 상기 애노드실에서의 상기 격막의 하면에, 상기 하면을 따른 도금액의 전단류를 형성시키는 것을 포함하고 있다.

이 양태에 의하면, 애노드실의 기포를 전단류에 실어서 배출구로부터 효과적으로 배출할 수 있다. 이에 의해, 격막의 하면에 기포가 체류하는 것을 억제할 수 있으므로, 이 기포에 기인해서 기판의 도금 품질이 악화되는 것을 억제할 수 있다.

(양태 2)

상기 양태 1은, 상기 애노드실로부터 배출된 도금액에 포함되는 기포를 제거한 후에, 당해 도금액을 상기 애노드실로 되돌리는 것을 더 포함하고 있어도 된다. 이 양태에 의하면, 애노드실에, 기포를 포함하지 않는 도금액을 공급할 수 있다.

(양태 3)

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 양태에 관한 도금 장치는, 격막이 배치됨과 함께, 상기 격막보다도 하방측에 구획된 애노드실에 애노드가 배치된 도금조와, 상기 애노드실보다도 상방에 배치되고, 캐소드로서의 기판을, 상기 기판의 피도금면이 상기 애노드에 대향하도록 보유 지지하는 기판 홀더와, 상기 애노드실의 외주부에 마련되고, 도금액을 상기 애노드실에 공급하는 적어도 하나의 공급구와, 상기 공급구에 대향하도록 상기 애노드실의 상기 외주부에 마련되고, 상기 애노드실의 도금액을 흡입해서 상기 애노드실로부터 배출시키는 적어도 하나의 배출구를 구비하고, 상기 공급구 및 상기 배출구는, 상기 공급구로부터 공급된 도금액을 상기 배출구가 흡입함으로써, 상기 애노드실에서의 상기 격막의 하면에, 상기 하면을 따른 도금액의 전단류를 형성시키도록 구성되어 있다.

이 양태에 의하면, 애노드실의 기포를 전단류에 실어서 배출구로부터 효과적으로 배출할 수 있다. 이에 의해, 격막의 하면에 기포가 체류되는 것을 억제할 수 있으므로, 이 기포에 기인해서 기판의 도금 품질이 악화되는 것을 억제할 수 있다.

(양태 4)

상기 양태 3에 있어서, 상기 공급구는, 상기 애노드실을 하방측으로부터 시인한 하면으로 보았을 때, 상기 애노드실의 상기 외주부에서의 상기 애노드실의 중심선보다도 한쪽 측에 배치되고, 상기 배출구는, 상기 하면으로 보아, 상기 애노드실의 상기 외주부에서의 상기 중심선보다도 다른 쪽 측에 배치되고, 상기 격막의 상기 하면으로부터 상기 배출구까지의 거리는, 상기 하면으로부터 상기 공급구까지의 거리와 동등해도 된다. 이 양태에 의하면, 격막의 하면을 따름과 함께, 애노드실의 중심선을 사이에 두고 한쪽 측으로부터 다른 쪽 측을 향하는 전단류를 용이하게 형성할 수 있다.

(양태 5)

상기 양태 4에 있어서, 상기 공급구는, 상기 애노드실의 상기 외주부에서의 상기 중심선보다도 상기 한쪽 측의 전체 둘레에 걸쳐서 배치되어 있고, 상기 배출구는, 상기 애노드실의 상기 외주부에서의 상기 중심선보다도 상기 다른 쪽 측의 전체 둘레에 걸쳐서 배치되어 있어도 된다. 이 양태에 의하면, 격막의 하면에, 전체적으로, 격막의 하면을 따름과 함께 애노드실의 중심선을 사이에 두고 한쪽 측으로부터 다른 쪽 측을 향하는 전단류를 용이하게 형성할 수 있다. 이에 의해, 애노드실의 기포를 배출구로부터 효과적으로 배출할 수 있다.

(양태 6)

상기 양태 5는, 상기 격막의 상기 하면에 배치되고, 상기 격막의 상기 하면을 따라 유동하는 전단류의 흐름을 가이드하는 가이드 부재를 더 구비하고 있어도 된다. 이 양태에 의하면, 격막(61)의 하면을 따라 유동하는 전단류를 가이드 부재에 의해 가이드하여, 각각의 배출구에 효과적으로 흡입시킬 수 있다.

(양태 7)

상기 양태 3 내지 6 중 어느 한 양태는, 상기 배출구로부터 배출된 도금액을 상기 공급구로 되돌리도록 구성된 도금액 순환 장치를 더 구비하고, 상기 도금액 순환 장치는, 상기 배출구로부터 배출된 도금액을 일시적으로 저류하는 리저버 탱크를 구비하고, 상기 리저버 탱크는, 상기 리저버 탱크에 공급된 도금액에 포함되는 기포를 제거하는 기포 제거 기구를 갖고 있어도 된다. 이 양태에 의하면, 애노드실의 배출구로부터 배출된 도금액에 포함되는 기포를 기포 제거 기구로 제거하고 나서, 애노드실의 공급구로 되돌릴 수 있다.

(양태 8)

상기 양태 7에 있어서, 상기 리저버 탱크에는, 상기 배출구에 연통함과 함께, 상기 배출구로부터 배출된 도금액을 상기 리저버 탱크에 공급하는 제2 공급구와, 상기 공급구에 연통함과 함께, 상기 리저버 탱크의 도금액을 상기 리저버 탱크로부터 배출하는 제2 배출구가 마련되고, 상기 제2 공급구는 상기 제2 배출구보다도 상방에 위치하고, 상기 기포 제거 기구는, 상기 제2 공급구 및 상기 제2 배출구를 갖고 있어도 된다. 이 양태에 의하면, 제2 공급구로부터 리저버 탱크에 공급된 도금액에 포함되는 기포가 제2 배출구로 유입하는 것을 억제하면서, 이 기포를, 부력을 이용해서 액면으로 부상시킬 수 있다. 이에 의해, 제2 배출구에, 기포를 포함하지 않는 도금액을 유입시킬 수 있으므로, 기포를 포함하지 않는 도금액을 제2 배출구로부터 배출시켜서 애노드실의 공급구로 되돌릴 수 있다.

(양태 9)

상기 양태 7에 있어서, 상기 리저버 탱크에는, 상기 배출구에 연통함과 함께, 상기 배출구로부터 배출된 도금액을 상기 리저버 탱크에 공급하는 제2 공급구와, 상기 공급구에 연통함과 함께, 상기 리저버 탱크의 도금액을 상기 리저버 탱크로부터 배출하는 제2 배출구와, 상기 리저버 탱크의 도금액의 액면보다도 상방측으로 돌출됨과 함께, 상기 리저버 탱크의 저부에 접촉하지 않는 범위에서 상기 리저버 탱크의 액면보다도 하방측을 향해서 연장되는 칸막이 부재가 마련되고, 상기 리저버 탱크의 단면으로 보아, 상기 제2 공급구는, 상기 칸막이 부재보다도 한쪽 측에 마련되고, 상기 제2 배출구는, 상기 칸막이 부재보다도 다른 쪽 측에 마련되고, 상기 기포 제거 기구는 상기 칸막이 부재를 갖고 있어도 된다. 이 양태에 의하면, 리저버 탱크의 제2 공급구로부터 리저버 탱크에 공급된 도금액에 포함되는 기포가 칸막이 부재보다도 다른 쪽 측(제2 배출구측)으로 유입되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 제2 공급구로부터 리저버 탱크에 공급된 도금액에 포함되는 기포를 제거한 뒤에, 제2 배출구로부터 배출시켜서 애노드실의 공급구로 되돌릴 수 있다.

(양태 10)

상기 양태 7 내지 9 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 도금액 순환 장치는, 도금액의 유동 방향에서 상기 배출구로부터 상기 리저버 탱크에 이르기까지의 사이의 개소에, 당해 개소를 유동하는 도금액에 포함되는 가스를 대기 중에 방출하는 가스 배출 배관을 더 구비하고 있어도 된다. 이 양태에 의하면, 배출구로부터 배출되어 리저버 탱크를 향해서 유동하는 도금액 중의 기포에 포함되는 가스를 가스 배출 배관을 통해서 대기 중에 방출할 수 있다. 이에 의해, 이 기포를 소멸시킬 수 있다.

도 1은 실시 형태에 따른 도금 장치의 전체 구성을 도시하는 사시도이다.
도 2는 실시 형태에 따른 도금 장치의 전체 구성을 도시하는 평면도이다.
도 3은 실시 형태에 따른 도금 모듈의 구성을 모식적으로 도시하는 도이다.
도 4는 실시 형태에 따른 도금조의 근방 영역을 확대해서 도시하는 모식적 단면도이다.
도 5는 실시 형태에 따른 애노드실의 내부를 하방측으로부터 시인한 모습을 모식적으로 도시하는 하면도이다.
도 6은 실시 형태에 따른 리저버 탱크의 모식적 단면도이다.
도 7은 실시 형태의 변형예 1에 관한 도금 장치의 공급구의 근방 개소를 확대해서 도시하는 모식적 단면도이다.
도 8은 실시 형태의 변형예 2에 관한 도금 장치의 리저버 탱크의 모식적 단면도이다.
도 9는 실시 형태의 변형예 3에 관한 도금 장치의 애노드실의 근방 영역을 확대해서 도시하는 모식적 단면도이다.
도 10은 실시 형태의 변형예 3에 관한 가이드 부재를 하방측으로부터 시인한 모습을 모식적으로 도시하는 하면도이다.
도 11은 실시 형태의 변형예 4에 관한 도금 장치의 배출구의 근방 영역을 확대해서 도시하는 모식적 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태나 실시 형태의 변형예에서는, 동일하거나 또는 대응하는 구성에 대해서, 동일한 부호를 부여하고 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다. 또한, 도면은, 실시 형태의 특징의 이해를 용이하게 하기 위해서 모식적으로 도시되어 있어, 각 구성 요소의 치수 비율 등은 실제의 것과 동일하다고는 할 수 없다. 또한, 몇 가지의 도면에는, 참고용으로서, X-Y-Z의 직교 좌표가 도시되어 있다. 이 직교 좌표 중, Z 방향은 상방에 상당하고, -Z 방향은 하방(중력이 작용하는 방향)에 상당한다.

도 1은, 본 실시 형태의 도금 장치(1000)의 전체 구성을 도시하는 사시도이다. 도 2는, 본 실시 형태의 도금 장치(1000)의 전체 구성을 도시하는 평면도(상면도)이다. 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 도금 장치(1000)는, 로드 포트(100), 반송 로봇(110), 얼라이너(120), 프리웨트 모듈(200), 프리소크 모듈(300), 도금 모듈(400), 세정 모듈(500), 스핀 린스 드라이어(600), 반송 장치(700) 및 제어 모듈(800)을 구비한다.

로드 포트(100)는, 도금 장치(1000)에 도시하지 않은 FOUP 등의 카세트에 수용된 기판을 반입하거나, 도금 장치(1000)로부터 카세트에 기판을 반출하기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 4대의 로드 포트(100)가 수평 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 로드 포트(100)의 수 및 배치는 임의이다. 반송 로봇(110)은 기판을 반송하기 위한 로봇이며, 로드 포트(100), 얼라이너(120) 및 반송 장치(700)의 사이에서 기판을 전달하도록 구성된다. 반송 로봇(110) 및 반송 장치(700)는, 반송 로봇(110)과 반송 장치(700) 사이에서 기판을 전달할 때는, 가배치 대(도시하지 않음)를 통해서 기판의 전달을 행할 수 있다.

얼라이너(120)는, 기판의 기준면이나 노치 등의 위치를 소정의 방향에 맞추기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 2대의 얼라이너(120)가 수평 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 얼라이너(120)의 수 및 배치는 임의이다. 프리웨트 모듈(200)은, 도금 처리 전의 기판의 피도금면을 순수 또는 탈기수 등의 처리액으로 적심으로써, 기판 표면에 형성된 패턴 내부의 공기를 처리액으로 치환한다. 프리웨트 모듈(200)은, 도금 시에 패턴 내부의 처리액을 도금액으로 치환함으로써 패턴 내부에 도금액을 공급하기 쉽게 하는 프리웨트 처리를 실시하도록 구성된다. 본 실시 형태에서는 2대의 프리웨트 모듈(200)이 상하 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 프리웨트 모듈(200)의 수 및 배치는 임의이다.

프리소크 모듈(300)은, 예를 들어 도금 처리 전의 기판의 피도금면에 형성한 시드층 표면 등에 존재하는 전기 저항이 큰 산화막을 황산이나 염산 등의 처리액으로 에칭 제거해서 도금 하지 표면을 세정 또는 활성화하는 프리소크 처리를 실시하도록 구성된다. 본 실시 형태에서는 2대의 프리소크 모듈(300)이 상하 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 프리소크 모듈(300)의 수 및 배치는 임의이다. 도금 모듈(400)은 기판에 도금 처리를 실시한다. 본 실시 형태에서는, 상하 방향으로 3대이면서 또한 수평 방향으로 4대 배열되어 배치된 12대의 도금 모듈(400)의 세트가 2개 있어, 합계 24대의 도금 모듈(400)이 마련되어 있지만, 도금 모듈(400)의 수 및 배치는 임의이다.

세정 모듈(500)은, 도금 처리 후의 기판에 남은 도금액 등을 제거하기 위해서 기판에 세정 처리를 실시하도록 구성된다. 본 실시 형태에서는 2대의 세정 모듈(500)이 상하 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 세정 모듈(500)의 수 및 배치는 임의이다. 스핀 린스 드라이어(600)는, 세정 처리 후의 기판을 고속 회전시켜서 건조시키기 위한 모듈이다. 본 실시 형태에서는 2대의 스핀 린스 드라이어(600)가 상하 방향으로 배열되어 배치되어 있지만, 스핀 린스 드라이어(600)의 수 및 배치는 임의이다. 반송 장치(700)는, 도금 장치(1000) 내의 복수의 모듈간에서 기판을 반송하기 위한 장치이다. 제어 모듈(800)은, 도금 장치(1000)의 복수의 모듈을 제어하도록 구성되며, 예를 들어 오퍼레이터와의 사이의 입출력 인터페이스를 구비하는 일반적인 컴퓨터 또는 전용 컴퓨터로 구성할 수 있다.

도금 장치(1000)에 의한 일련의 도금 처리의 일례를 설명한다. 먼저, 로드 포트(100)에 카세트에 수용된 기판이 반입된다. 계속해서, 반송 로봇(110)은, 로드 포트(100)의 카세트로부터 기판을 취출하여, 얼라이너(120)에 기판을 반송한다. 얼라이너(120)는, 기판의 기준면이나 노치 등의 위치를 소정의 방향에 맞춘다. 반송 로봇(110)은, 얼라이너(120)에서 방향을 맞춘 기판을 반송 장치(700)에 전달한다.

반송 장치(700)는, 반송 로봇(110)으로부터 수취한 기판을 프리웨트 모듈(200)에 반송한다. 프리웨트 모듈(200)은 기판에 프리웨트 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는, 프리웨트 처리가 실시된 기판을 프리소크 모듈(300)에 반송한다. 프리소크 모듈(300)은 기판에 프리소크 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는, 프리소크 처리가 실시된 기판을 도금 모듈(400)에 반송한다. 도금 모듈(400)은 기판에 도금 처리를 실시한다.

반송 장치(700)는, 도금 처리가 실시된 기판을 세정 모듈(500)에 반송한다. 세정 모듈(500)은 기판에 세정 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는, 세정 처리가 실시된 기판을 스핀 린스 드라이어(600)에 반송한다. 스핀 린스 드라이어(600)는 기판에 건조 처리를 실시한다. 반송 장치(700)는, 건조 처리가 실시된 기판을 반송 로봇(110)에 전달한다. 반송 로봇(110)은, 반송 장치(700)로부터 수취한 기판을 로드 포트(100)의 카세트에 반송한다. 마지막으로, 로드 포트(100)로부터 기판을 수용한 카세트가 반출된다.

또한, 도 1이나 도 2에서 설명한 도금 장치(1000)의 구성은 일례에 지나지 않으며, 도금 장치(1000)의 구성은 도 1이나 도 2의 구성에 한정되는 것은 아니다.

계속해서, 도금 모듈(400)에 대해서 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 따른 도금 장치(1000)가 갖는 복수의 도금 모듈(400)은 마찬가지의 구성을 갖고 있으므로, 1개의 도금 모듈(400)에 대해서 설명한다.

도 3은, 본 실시 형태에 따른 도금 장치(1000)에서의 하나의 도금 모듈(400)의 구성을 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 4는, 도금 모듈(400)의 도금조(10)의 근방 영역을 확대해서 도시하는 모식적 단면도이다. 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 도금 장치(1000)는, 컵식의 도금 장치이다. 본 실시 형태에 따른 도금 장치(1000)의 도금 모듈(400)은, 도금조(10)와, 오버플로조(20)와, 기판 홀더(30)와, 회전 기구(40)와, 승강 기구(45)와, 도금액 순환 장치(50)를 구비하고 있다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 도금조(10)는, 상방에 개구를 갖는 바닥이 있는 용기에 의해 구성되어 있다. 구체적으로는, 도금조(10)는, 저부(11)와, 이 저부(11)의 외주연으로부터 상방으로 연장되는 외주부(12)(환언하면, 외주 측벽부)를 갖고 있으며, 이 외주부(12)의 상부가 개구되어 있다. 또한, 도금조(10)의 외주부(12)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태에 따른 외주부(12)는, 일례로서 원통 형상을 갖고 있다. 도금조(10)의 내부에는 도금액(Ps)이 저류되어 있다.

도금액(Ps)으로서는, 도금 피막을 구성하는 금속 원소의 이온을 포함하는 용액이면 되며, 그 구체예는 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 실시 형태에서는, 도금 처리의 일례로서 구리 도금 처리를 사용하고 있고, 도금액(Ps)의 일례로서 황산구리 용액을 사용하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서, 도금액(Ps)에는 소정의 첨가제가 포함되어 있다. 단, 이 구성에 한정되는 것은 아니며, 도금액(Ps)은 첨가제를 포함하고 있지 않은 구성으로 할 수도 있다.

도금조(10)의 내부에는 애노드(60)가 배치되어 있다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 따른 애노드(60)는, 도금조(10)의 저부(11)에 배치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 따른 애노드(60)는, 수평 방향으로 연장되도록 배치되어 있다.

애노드(60)의 구체적인 종류는 특별히 한정되는 것은 아니고, 불용해 애노드이어도 되고, 용해 애노드이어도 된다. 본 실시 형태에서는, 애노드(60)의 일례로서 불용해 애노드를 사용하고 있다. 이 불용해 애노드의 구체적인 종류는 특별히 한정되는 것은 아니고, 백금이나 산화이리듐 등을 사용할 수 있다.

도금조(10)의 내부에서, 애노드(60)보다도 상방에는 격막(61)이 배치되어 있다. 구체적으로는, 격막(61)은, 애노드(60)와 기판(Wf)(캐소드) 사이의 개소에 배치되어 있다. 격막(61)의 외주부는, 보유 지지 부재(62)(도 4의 A1 부분이나 A2 부분의 확대도를 참조)를 통해서, 도금조(10)의 외주부(12)에 접속되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 따른 격막(61)은, 격막(61)의 면 방향이 수평 방향으로 되도록 배치되어 있다.

도금조(10)의 내부는, 격막(61)에 의해 상하 방향으로 2분할되어 있다. 격막(61)보다도 하방측에 구획된 영역이며, 애노드(60)가 배치된 영역을 애노드실(13)이라고 칭한다. 격막(61)보다도 상방측의 영역을 캐소드실(14)이라고 칭한다.

격막(61)은, 금속 이온의 통과를 허용하면서, 도금액(Ps)에 포함되는 첨가제의 통과를 억제하는 막에 의해 구성되어 있다. 즉, 본 실시 형태에서, 캐소드실(14)의 도금액은 첨가제를 포함하고 있지만, 애노드실(13)의 도금액(Ps)은 첨가제를 포함하고 있지 않다. 단, 이 구성에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 애노드실(13)의 도금액(Ps)도 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 그러나, 이 경우에도, 애노드실(13)의 첨가제의 농도는, 캐소드실(14)의 첨가제의 농도보다도 낮게 되어 있다. 격막(61)의 구체적인 종류는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지된 격막을 사용할 수 있다. 이 격막(61)의 구체예를 들면, 예를 들어 전해 격막을 사용할 수 있고, 이 전해 격막의 구체예로서, 예를 들어 가부시키가이샤 유아사 멤브레인 시스템 제조의 도금용 전해 격막을 사용하거나, 혹은 이온 교환막 등을 사용하거나 할 수 있다.

본 실시 형태와 같이, 도금 장치(1000)가 격막(61)을 구비함으로써, 애노드측에서의 반응에 의해 도금액(Ps)에 포함되는 첨가제의 성분이 분해 또는 반응함으로써, 도금에 악영향을 미치는 성분이 생성되는 현상(즉, 「첨가제 성분에 기인하는 악영향」)이 생기는 것을 억제할 수 있다.

본 실시 형태에서, 도금조(10)의 내부에는 저항체(63)가 배치되어 있다. 저항체(63)는, 캐소드실(14)에서의 격막(61)과 기판(Wf) 사이의 개소에 마련되어 있다. 저항체(63)는, 복수의 구멍(세공)을 갖는 다공성의 판 부재에 의해 구성되어 있다. 저항체(63)는, 애노드(60)와 기판(Wf) 사이에 형성되는 전기장의 균일화를 도모하기 위해서 마련되어 있는 부재이다. 이와 같이, 도금 장치(1000)가 저항체(63)를 가짐으로써, 기판(Wf)에 형성되는 도금 피막(도금층)의 막 두께의 균일화를 용이하게 도모할 수 있다. 또한, 이 저항체(63)는, 본 실시 형태에 필수적인 부재가 아니며, 도금 장치(1000)는, 저항체(63)를 구비하고 있지 않은 구성으로 할 수도 있다.

오버플로조(20)는, 도금조(10)의 외측에 배치된, 바닥이 있는 용기에 의해 구성되어 있다. 오버플로조(20)는, 도금조(10)의 외주부(12)의 상단을 초과한 도금액(Ps)(즉, 도금조(10)로부터 오버플로한 도금액(Ps))을 일시적으로 저류하기 위해서 마련된 조이다. 오버플로조(20)에 일시적으로 저류된 도금액(Ps)은, 오버플로조(20)용 배출구(72)로부터 배출된 후에, 오버플로조(20)용 리저버 탱크(도시하지 않음)에 일시적으로 저류된다. 이 리저버 탱크에 저류된 도금액(Ps)은, 그 후, 오버플로용 펌프(도시하지 않음)에 의해 다시 캐소드실(14)로 순환된다.

기판 홀더(30)는, 캐소드로서의 기판(Wf)을, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)이 애노드(60)에 대향하도록 보유 지지하고 있다. 환언하면, 기판 홀더(30)는, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)이 하방을 향하도록 기판(Wf)을 보유 지지하고 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 기판 홀더(30)는 회전 기구(40)에 접속되어 있다. 회전 기구(40)는 기판 홀더(30)를 회전시키기 위한 기구이다. 회전 기구(40)는 승강 기구(45)에 접속되어 있다. 승강 기구(45)는, 상하 방향으로 연장되는 지주(46)에 의해 지지되어 있다. 승강 기구(45)는, 기판 홀더(30) 및 회전 기구(40)를 승강시키기 위한 기구이다. 또한, 기판(Wf) 및 애노드(60)는, 통전 장치(도시하지 않음)와 전기적으로 접속되어 있다. 통전 장치는, 도금 처리의 실행 시에, 기판(Wf)과 애노드(60) 사이에 전류를 흘리기 위한 장치이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 도금액 순환 장치(50)는, 도금조(10)로부터 배출된 도금액(Ps)을 도금조(10)로 되돌리기 위한 장치이다. 본 실시 형태에 따른 도금액 순환 장치(50)는, 리저버 탱크(51)와, 펌프(52)와, 필터(53)와, 복수의 배관(배관(54a), 배관(54b))을 구비하고 있다.

배관(54a)은, 애노드실(13)의 도금액(Ps)을 리저버 탱크(51)에 공급하도록 구성된 배관이다. 배관(54b)은, 리저버 탱크(51)의 도금액(Ps)을 애노드실(13)에 공급하도록 구성된 배관이다.

펌프(52) 및 필터(53)는 배관(54b)에 배치되어 있다. 펌프(52)는, 리저버 탱크(51)의 도금액(Ps)을 도금조(10)를 향해서 압송하는 유체 압송 장치이다. 필터(53)는, 도금액(Ps)에 포함되는 이물을 제거하는 장치이다. 또한, 리저버 탱크(51)의 상세는 후술한다.

도금 처리를 실행할 때는, 먼저, 도금액 순환 장치(50)에 의해 도금액(Ps)이 순환된다. 이어서, 회전 기구(40)가 기판 홀더(30)를 회전시킴과 함께, 승강 기구(45)가 기판 홀더(30)를 하방으로 이동시켜서, 기판(Wf)을 도금조(10)의 도금액(Ps)에 침지시킨다. 이어서, 통전 장치에 의해, 애노드(60)와 기판(Wf)의 사이에 전류가 흐른다. 이에 의해, 기판(Wf)의 피도금면(Wfa)에 도금 피막이 형성된다.

그런데, 도 4를 참조하여, 본 실시 형태와 같은 컵식의 도금 장치(1000)에 있어서, 어떠한 원인에 의해 애노드실(13)에 기포(Bu)가 발생하는 경우가 있다. 구체적으로는, 본 실시 형태와 같이, 애노드(60)로서 불용해 애노드를 사용하는 경우, 도금 처리의 실행 시(통전 시)에, 애노드실(13)에는 이하의 반응식에 기초하여 산소(O₂)가 발생한다. 이 경우, 이 발생한 산소가 기포(Bu)로 된다.

2H₂O→O₂+4H⁺+4e^-

또한, 가령, 애노드(60)로서 용해 애노드를 사용하는 경우에는, 상기와 같은 반응식은 생기지 않지만, 예를 들어 도금조(10)에 도금액(Ps)을 최초로 도입할 때, 배관(54b)의 내부에 존재하는 공기가 도금액(Ps)과 함께 애노드실(13)에 유입될 우려가 있다. 따라서, 애노드(60)로서 용해 애노드를 사용하는 경우에도, 애노드실(13)에 기포(Bu)가 발생할 가능성이 있다.

상술한 바와 같이, 애노드실(13)에 기포(Bu)가 발생한 경우에 있어서, 가령, 이 기포(Bu)가 격막(61)의 하면(61a)에 체류된 경우, 이 기포(Bu)가 전기장을 차단할 우려가 있다. 이 경우, 기판(Wf)의 도금 품질이 악화될 우려가 있다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 격막(61)의 하면에 기포(Bu)가 체류되는 것을 억제하여, 이 기포(Bu)에 기인해서 기판(Wf)의 도금 품질이 악화되는 것을 억제하기 위해서, 이하에 설명하는 기술을 사용하고 있다.

도 5는, 애노드실(13)의 내부를 하방측으로부터 시인한 모습을 모식적으로 도시하는 하면도(저면도)이다. 도 5에서, 후술하는 공급구(70) 및 배출구(71)는, 도 4의 B1-B1선으로 절단한 단면이 모식적으로 도시되어 있다. 도 5에 도시되어 있는 중심선(13X)은, 하면으로 보아 애노드실(13)의 중심을 나타내는 선이면서, 본 실시 형태에서는 격막(61)의 중심을 나타내는 선이기도 하다.

도 4 및 도 5를 참조하여, 도금 장치(1000)는, 도금액(Ps)을 애노드실(13)에 공급하는 적어도 하나의 공급구(70)를 애노드실(13)의 외주부(12)에 구비하고 있다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 따른 도금 장치(1000)는, 복수의 공급구(70)를 구비하고 있다. 또한, 도금 장치(1000)는, 애노드실(13)의 도금액(Ps)을 흡입해서 애노드실(13)로부터 배출시키는 적어도 하나의 배출구(71)를 애노드실(13)의 외주부(12)에 구비함과 함께, 공급구(70)에 대향하도록 구비하고 있다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 따른 도금 장치(1000)는, 복수의 배출구(71)를 구비하고 있고, 이 복수의 배출구(71)는, 각각의 배출구(71)가 각각의 공급구(70)에 대향하도록 마련되어 있다.

공급구(70) 및 배출구(71)는, 공급구(70)로부터 공급된 도금액(Ps)을 배출구(71)가 흡입함으로써, 애노드실(13)에서의 격막(61)의 하면(61a)에, 이 하면(61a)을 따른 도금액(Ps)의 전단류(Sf)를 형성시키도록 구성되어 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 전단류(Sf)는, 격막(61)의 하면(61a)에 평행한 방향의 흐름이며, 이것은 수평 방향의 흐름이기도 하다.

이 구성에 의하면, 애노드실(13)의 기포(Bu)를 전단류(Sf)에 실어서 배출구(71)로부터 효과적으로 배출할 수 있다. 이에 의해, 격막(61)의 하면(61a)에 기포(Bu)가 체류되는 것을 억제할 수 있으므로, 이 기포(Bu)에 기인해서 기판(Wf)의 도금 품질이 악화되는 것을 억제할 수 있다.

구체적으로는, 도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 공급구(70)는, 애노드실(13)을 하방측으로부터 시인한 하면으로 보았을 때, 애노드실(13)의 외주부(12)에서의 중심선(13X)보다도 한쪽 측(X 방향의 측)에 배치되어 있다. 또한, 배출구(71)는, 하면으로 보아, 애노드실(13)의 외주부(12)에서의 중심선(13X)보다도 다른 쪽 측(-X 방향의 측)에 배치되어 있다. 또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 격막(61)의 하면(61a)으로부터 배출구(71)까지의 거리는, 격막(61)의 하면(61a)으로부터 공급구(70)까지의 거리와 동등해지도록 설정되어 있다.

이 구성에 의하면, 격막(61)의 하면(61a)을 따름과 함께 중심선(13X)을 사이에 두고 한쪽 측으로부터 다른 쪽 측을 향하는 전단류(Sf)를 용이하게 형성할 수 있다.

보다 구체적으로는, 도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 공급구(70)는, 애노드실(13)의 외주부(12)에서의 중심선(13X)보다도 한쪽 측의 전체 둘레에 걸쳐서 배치되어 있다. 또한, 배출구(71)는, 애노드실(13)의 외주부(12)에서의 중심선(13X)보다도 다른 쪽 측의 전체 둘레에 걸쳐서 배치되어 있다. 환언하면, 공급구(70)는, 애노드실(13)의 외주부(12)에서의 반주 부분에 걸쳐서 배치되어 있고, 배출구(71)는, 애노드실(13)의 외주부(12)에서의 다른 반주 부분에 걸쳐서 배치되어 있다.

이 구성에 의하면, 격막(61)의 하면(61a)에, 전체적으로, 격막(61)의 하면(61a)을 따름과 함께 중심선(13X)을 사이에 두고 한쪽 측으로부터 다른 쪽 측을 향하는 전단류(Sf)를 용이하게 형성할 수 있다. 이에 의해, 애노드실(13)의 기포(Bu)를 배출구(71)로부터 효과적으로 배출할 수 있다. 또한, 이 구성에 의하면, 전단류(Sf)를, 중심선(13X)을 사이에 두고 한쪽 측으로부터 다른 쪽 측을 향하는 균일한 흐름으로 하는 것을 용이하게 할 수 있기 때문에, 소용돌이의 발생을 억제할 수 있다. 이 점에서도, 애노드실(13)의 기포(Bu)를 배출구(71)로부터 효과적으로 배출할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 공급구(70)는, 도금액(Ps)을 격막(61)의 하면(61a)에 평행한 방향(즉, 수평 방향)을 향해서 토출하고 있다. 환언하면, 본 실시 형태에 따른 복수의 공급구(70)의 축선은, 격막(61)의 하면(61a)에 평행하게 되어 있다. 마찬가지로, 본 실시 형태에 따른 배출구(71)의 축선도 격막(61)의 하면(61a)에 평행하게 되어 있다. 단, 공급구(70)의 축선은, 격막(61)의 하면(61a)에 평행한 것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 공급구(70)의 다른 일례는, 후술하는 변형예 1(도 7)에서 설명한다. 배출구(71)의 축선도, 격막(61)의 하면(61a)에 평행한 것에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 실시 형태에서, 인접하는 공급구(70)의 사이에는 격벽(73a)이 마련되어 있고, 인접하는 배출구(71)의 사이에도 격벽(73b)이 마련되어 있다. 또한, 복수의 공급구(70)의 상류측 부분은 합류하고 있으며, 이 합류한 부분의 상류측 단부를 합류구(74a)라고 칭한다. 이 합류구(74a)에는, 상술한 배관(54b)의 하류측 단부가 접속하고 있다. 또한, 복수의 배출구(71)의 하류측 부분은 합류하고 있으며, 이 합류한 부분의 하류측 단부를 합류구(74b)라고 칭한다. 이 합류구(74b)에는, 상술한 배관(54a)의 상류측 단부가 접속하고 있다.

단, 공급구(70) 및 배출구(71)의 구성은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 복수의 공급구(70)의 상류측이 합류하고 있지 않은 구성, 즉, 각각의 공급구(70)의 상류측이 배관(54b)을 통해서 리저버 탱크(51)에 접속한 구성으로 할 수도 있다. 마찬가지로, 복수의 배출구(71)의 하류측이 합류하고 있지 않은 구성, 즉, 각각의 배출구(71)의 하류측이 배관(54a)을 통해서 리저버 탱크(51)에 접속한 구성으로 할 수도 있다.

또한, 공급구(70) 및 배출구(71)의 개수도, 전단류(Sf)를 형성할 수 있는 것이라면 복수에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도금 장치(1000)는, 공급구(70) 및 배출구(71)를 각각 1개만 구비하는 구성으로 할 수도 있다.

또한, 도금 장치(1000)가 공급구(70) 및 배출구(71)를 각각 1개 구비하는 경우에 있어서, 공급구(70)를 애노드실(13)의 외주부(12)에서의 중심선(13X)보다도 한쪽 측의 전체 둘레에 걸쳐서 배치하고, 배출구(71)를 중심선(13X)보다도 다른 쪽 측의 전체 둘레에 걸쳐서 배치하는 경우에는, 예를 들어 도 5에 도시하는 격벽(73a) 및 격벽(73b)을 구비하지 않도록 하면 된다. 즉, 이 경우, 도 5에서, 격벽(73a)이 없어짐으로써, 인접하는 공급구(70)가 접속되어 하나의 큰 공급구로 된다. 마찬가지로, 격벽(73b)이 없어짐으로써, 인접하는 배출구(71)가 접속되어 하나의 큰 배출구로 된다. 이 경우, 중심선(13X)보다도 한쪽 측에 하나의 공급구(70)가 전체 둘레에 걸쳐서 배치되고 또한 중심선(13X)보다도 다른 쪽 측에 하나의 배출구(71)가 전체 둘레에 걸쳐서 배치된 구성을 얻을 수 있다.

또한, 격막(61)의 하면(61a)으로부터 공급구(70) 및 배출구(71)까지의 거리의 구체적인 값은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 가능한 한 작은 값인 쪽이, 격막(61)의 하면(61a)에 전단류(Sf)를 효과적으로 형성할 수 있는 점에서 바람직하다. 적합한 예를 들면, 격막(61)의 하면(61a)으로부터 공급구(70) 및 배출구(71)까지의 거리는, 격막(61)의 하면(61a)으로부터 애노드(60)의 상면(60a)까지의 거리(이것을 「격막·애노드간 거리」라고 칭함)의 1/2 이하인 것이 바람직하고, 이 격막·애노드간 거리의 1/4 이하인 것이 보다 바람직하고, 이 격막·애노드간 거리의 1/8 이하인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 「공급구(70)까지의 거리」는, 구체적으로는, 「공급구(70)의 하류측 단부면에서의 임의의 개소까지의 거리」이면 되며, 예를 들어 공급구(70)의 하류측 단부면의 상단까지의 거리이어도 되고, 공급구(70)의 하류측 단부면의 중심까지의 거리이어도 되고, 공급구(70)의 하류측 단부면의 하단까지의 거리이어도 된다. 마찬가지로, 「배출구(71)까지의 거리」는, 구체적으로는, 「배출구(71)의 상류측 단부면에서의 임의의 개소까지의 거리」이면 되며, 예를 들어 배출구(71)의 상류측 단부면의 상단까지의 거리이어도 되고, 배출구(71)의 상류측 단부면의 중심까지의 거리이어도 되고, 배출구(71)의 상류측 단부면의 하단까지의 거리이어도 된다.

계속해서, 리저버 탱크(51)의 상세에 대해서 설명한다. 도 6은, 본 실시 형태에 따른 리저버 탱크(51)의 모식적 단면도이다. 도 3 및 도 6을 참조하여, 리저버 탱크(51)는, 애노드실(13)의 배출구(71)로부터 배출된 도금액을 일시적으로 저류하기 위한 탱크이다. 본 실시 형태에 따른 리저버 탱크(51)는, 상방에 개구를 갖는 바닥이 있는 용기에 의해 구성되어 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 리저버 탱크(51)는, 저부(55)와, 이 저부(55)의 외주연으로부터 상방으로 연장되는 외주부(56)를 갖고 있으며, 이 외주부(56)의 상부가 개구되어 있다. 또한, 리저버 탱크(51)의 상부는, 본 실시 형태와 같이 개구되어 있는 구성에 한정되지 않고, 예를 들어 폐색되어 있어도 된다. 리저버 탱크(51)의 외주부(56)의 구체적인 형상은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태에 따른 외주부(56)는, 일례로서 원통 형상을 갖고 있다.

또한, 리저버 탱크(51)에는, 공급구(57)(즉, 「제2 공급구」) 및 배출구(58)(즉, 「제2 배출구」)가 마련되어 있다. 공급구(57)는, 배관(54a)을 통해서 애노드실(13)의 배출구(71)에 연통함과 함께, 이 배출구(71)로부터 배출된 도금액(Ps)을 리저버 탱크(51)에 공급하도록 구성된 공급구이다. 즉, 애노드실(13)의 배출구(71)로부터 배출된 도금액(Ps)은, 배관(54a)을 통해서 이 공급구(57)에 유입되고, 이 공급구(57)로부터 리저버 탱크(51)에 공급된다.

배출구(58)는, 배관(54b)을 통해서 애노드실(13)의 공급구(70)에 연통함과 함께, 리저버 탱크(51)의 도금액(Ps)을 리저버 탱크(51)로부터 배출하도록 구성된 배출구이다. 즉, 리저버 탱크(51)의 도금액(Ps)은, 이 배출구(58)로부터 배출된 후에, 배관(54b)을 통해서 애노드실(13)의 공급구(70)로 유입된다.

본 실시 형태에서, 공급구(57) 및 배출구(58)는, 리저버 탱크(51)의 외주부(56)에 마련되어 있다. 또한, 공급구(57)는, 배출구(58)보다도 상방에 위치하고 있다. 즉, 리저버 탱크(51)의 도금액(Ps)의 액면(Psa)으로부터 공급구(57)까지의 거리는, 이 액면(Psa)으로부터 배출구(58)까지의 거리보다도 작게 되어 있다.

본 실시 형태에 따르면, 공급구(57)로부터 리저버 탱크(51)에 공급된 도금액(Ps)에 포함되는 기포(Bu)가 배출구(58)에 유입되는 것을 억제하면서, 이 기포(Bu)를, 부력을 이용해서 액면(Psa)으로 부상시킬 수 있다. 이에 의해, 배출구(58)에, 기포(Bu)를 포함하지 않는 도금액(Ps)을 유입시킬 수 있으므로, 기포(Bu)를 포함하지 않는 도금액(Ps)을 배출구(58)로부터 배출시켜서 애노드실(13)의 공급구(70)로 되돌릴 수 있다.

즉, 본 실시 형태에 따른 공급구(57) 및 배출구(58)는, 리저버 탱크(51)에 공급된 도금액(Ps)에 포함되는 기포(Bu)를 제거하는 「기포 제거 기구(80)」로서의 기능을 갖고 있다.

본 실시 형태에 따르면, 상기 기포 제거 기구(80)를 구비하고 있으므로, 애노드실(13)의 배출구(71)로부터 배출된 도금액(Ps)에 포함되는 기포(Bu)를 기포 제거 기구(80)로 제거하고 나서, 애노드실(13)의 공급구(70)로 되돌릴 수 있다. 이에 의해, 격막(61)의 하면(61a)에 기포(Bu)가 체류되는 것을 효과적으로 억제할 수 있으므로, 이 기포(Bu)에 기인해서 기판(Wf)의 도금 품질이 악화되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 도금 장치(1000)의 기포 제거 방법은, 상술한 도금 장치(1000)에 의해 실현되어 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 도금 장치(1000)의 기포 제거 방법은, 공급구(70)로부터 애노드실(13)에 도금액(Ps)을 공급하고, 이 공급된 도금액(Ps)을 배출구(71)에 흡입시킴으로써, 애노드실(13)에서의 격막(61)의 하면(61a)에, 이 하면(61a)을 따른 도금액(Ps)의 전단류(Sf)를 형성시키는 것을 포함하고 있다. 또한, 본 실시 형태에 따른 도금 장치(1000)의 기포 제거 방법은, 애노드실(13)로부터 배출된 도금액(Ps)에 포함되는 기포(Bu)를 제거한 후에, 이 도금액(Ps)을 애노드실(13)로 되돌리는 것을 포함하고 있다. 이 기포 제거 방법의 구체적인 내용은, 상술한 도금 장치(1000)의 설명에서 실질적으로 설명되어 있으므로, 기포 제거 방법의 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

(변형예 1)

계속해서, 실시 형태의 변형예 1에 대해서 설명한다. 도 7은, 본 변형예에 관한 도금 장치(1000A)에 대해서, 후술하는 공급구(70A)의 근방 개소(A1 부분)를 확대해서 도시하는 모식적 단면도이다. 본 변형예에 관한 도금 장치(1000A)는, 공급구(70) 대신에 공급구(70A)를 구비하고 있는 점에서, 상술한 도금 장치(1000)와 다르다. 공급구(70A)는, 도금액(Ps)을 비스듬히 상방을 향해서 토출하고 있는 점에서, 도 4에 도시하는 공급구(70)와 다르다. 구체적으로는, 본 변형예에 관한 공급구(70A)는, 배출구(71)에 대향하면서, 공급구(70A)의 축선(70X)이 격막(61)의 하면(61a)에 교차하도록 배치되어 있다.

본 변형예에서도, 공급구(70A)로부터 공급된 도금액(Ps)을 배출구(71)가 흡입함으로써, 애노드실(13)에서의 격막(61)의 하면(61a)에, 이 하면(61a)을 따른 도금액(Ps)의 전단류(Sf)를 형성시킬 수 있다. 이에 의해, 격막(61)의 하면(61a)에 기포(Bu)가 체류되는 것을 억제할 수 있으므로, 이 기포(Bu)에 기인해서 기판(Wf)의 도금 품질이 악화되는 것을 억제할 수 있다.

(변형예 2)

계속해서, 실시 형태의 변형예 2에 대해서 설명한다. 도 8은, 본 변형예에 관한 도금 장치(1000B)의 리저버 탱크(51B)의 모식적 단면도이다. 본 변형예에 관한 리저버 탱크(51B)는, 공급구(57)가 배출구(58)와 동일한 높이에 배치되어 있는 점과, 기포 제거 기구(80) 대신에 기포 제거 기구(80B)를 구비하고 있는 점에서, 도 6에 도시하는 리저버 탱크(51)와 다르다. 본 변형예에 관한 기포 제거 기구(80B)는, 공급구(57) 및 배출구(58)를 갖는 것이 아니라, 후술하는 칸막이 부재(59)를 갖고 있는 점에서, 도 6에 도시하는 기포 제거 기구(80)와 다르다.

칸막이 부재(59)는, 리저버 탱크(51B)의 도금액(Ps)의 액면(Psa)보다도 상방측으로 돌출됨과 함께, 리저버 탱크(51B)의 저부(55)에 접촉하지 않는 범위에서 리저버 탱크(51B)의 액면(Psa)보다도 하방을 향해서 연장되어 있다. 즉, 칸막이 부재(59)의 상단(59a)은, 액면(Psa)보다도 상방측으로 돌출되어 있고, 칸막이 부재(59)의 하단(59b)은, 액면(Psa)보다도 하방에 위치하고 있고 또한 저부(55)와의 사이에 간극을 갖고 있다. 또한, 본 변형예에 관한 칸막이 부재(59)는, 도 8의 Y 방향 및 -Y 방향으로 연장되어 있고, 이 Y 방향측 단부 및 -Y 방향측 단부가 리저버 탱크(51B)의 외주부(56)에 접속됨으로써, 그 위치가 고정되어 있다. 단, 칸막이 부재(59)의 리저버 탱크(51B)에의 고정 방법은, 이것에 한정되는 것은 아니다.

리저버 탱크(51B)의 단면으로 보아, 공급구(57)(「제2 공급구」)는, 칸막이 부재(59)보다도 한쪽 측(X 방향의 측)에 마련되어 있다. 배출구(58)(「제2 배출구」)는, 칸막이 부재(59)보다도 다른 쪽 측(-X 방향의 측)에 마련되어 있다. 또한, 칸막이 부재(59)의 하단(59b)은 공급구(57)보다도 하방에 위치하고 있다.

본 변형예에 의하면, 공급구(57)로부터 리저버 탱크(51B)에 공급된 도금액(Ps)에 포함되는 기포(Bu)가 칸막이 부재(59)보다도 다른 쪽 측(배출구(58)측)으로 유입되는 것을 억제할 수 있다. 구체적으로는, 공급구(57)로부터 공급된 도금액(Ps)에 포함되는 기포(Bu)는, 부력을 이용해서 액면(Psa)으로 부상한다. 그리고, 이 액면(Psa)으로 부상하는 도중의 기포(Bu)나 액면(Psa)으로 부상한 기포(Bu)가, 칸막이 부재(59)보다도 배출구(58)측으로 유입되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 칸막이 부재(59)의 하단(59b)이 리저버 탱크(51B)의 저부(55)에 접촉하고 있지 않으므로, 리저버 탱크(51B)의 칸막이 부재(59)보다도 공급구(57)측에 저류된 도금액(Ps)은, 이 하단(59b)과 저부(55) 사이의 간극을 통과하여, 칸막이 부재(59)보다도 배출구(58)측으로 유입될 수 있다. 이에 의해, 칸막이 부재(59)보다도 공급구(57)측의 도금액(Ps)이 칸막이 부재(59)의 상단(59a)을 초과해서 배출구(58)측으로 유입되는 것이 억제되어 있다.

이상과 같이, 본 변형예에 의하면, 공급구(57)로부터 리저버 탱크(51B)에 공급된 도금액(Ps)에 포함되는 기포(Bu)를 제거한 뒤에, 배출구(58)로부터 배출시켜서 애노드실(13)의 공급구(70)로 되돌릴 수 있다. 이에 의해, 격막(61)의 하면(61a)에 기포(Bu)가 체류되는 것을 효과적으로 억제할 수 있으므로, 이 기포(Bu)에 기인해서 기판(Wf)의 도금 품질이 악화되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 도 8에서, 공급구(57)는, 배출구(58)와 동일한 높이에 배치되어 있지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 공급구(57)는, 배출구(58)와는 다른 높이에 배치되어 있어도 된다.

또한, 본 변형예에서, 칸막이 부재(59)의 하단(59b)은 공급구(57)보다도 하방에 위치하고 있지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 칸막이 부재(59)의 하단(59b)은 공급구(57)보다도 상방에 위치하고 있어도 된다. 그러나, 칸막이 부재(59)의 하단(59b)이 공급구(57)보다도 하방에 위치하는 경우쪽이, 이 하단(59b)이 공급구(57)보다도 상방에 위치하는 경우에 비하여, 공급구(57)로부터 공급된 도금액(Ps)에 포함되는 기포(Bu)가 칸막이 부재(59)의 하단(59b)과 리저버 탱크(51B)의 저부(55) 사이의 간극을 통과하여, 칸막이 부재(59)보다도 배출구(58)측으로 유입되는 것을 효과적으로 억제할 수 있는 점에서 바람직하다.

또한, 본 변형예에 관한 도금 장치(1000B)는, 상술한 변형예 1에 관한 도금 장치(1000A)의 특징을 더 구비하고 있어도 된다.

(변형예 3)

계속해서, 실시 형태의 변형예 3에 대해서 설명한다. 도 9는, 본 변형예에 관한 도금 장치(1000C)의 애노드실(13)의 근방 영역을 확대해서 도시하는 모식적 단면도이다. 본 변형예에 관한 도금 장치(1000C)는, 가이드 부재(90)를 더 구비하고 있는 점에서, 도 4에 도시하는 도금 장치(1000)와 다르다. 도 10은, 가이드 부재(90)를 하방측(도 9의 C1 방향)으로부터 시인한 모습을 모식적으로 도시하는 하면도이다. 또한, 도 10에서는, 참고용으로서, 공급구(70)나 배출구(71)도 상상선(이점쇄선)으로 도시되어 있다. 또한, 도 10에는, 가이드 부재(90)의 일부(A3 부분)의 모식적 사시도도 도시되어 있다.

도 9 및 도 10에 도시하는 바와 같이, 가이드 부재(90)는 격막(61)의 하면(61a)에 배치되어 있다. 가이드 부재(90)는, 격막(61)의 하면(61a)을 따라 유동하는 전단류(Sf)의 흐름을 가이드하는 부재이다.

구체적으로는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 본 변형예에 관한 가이드 부재(90)는, 복수의 가이드판(91)을 구비하고 있다. 복수의 가이드판(91)의 X 방향 및 -X 방향측의 단부는, 상술한 보유 지지 부재(62)에 의해 보유 지지되어 있다. 복수의 가이드판(91)은, 서로 인접하는 가이드판(91)과의 사이에 간극이 형성되도록, 애노드실(13)의 중심선(13X)을 따른 방향(Y축 방향)으로 배열되어 있다.

복수의 가이드판(91) 중, 중심선(13X)을 따른 방향에서 단부에 배치된 가이드판(91)과 애노드실(13)의 외주부(12) 사이에 마련된 간극, 및 서로 대향하는 가이드판(91)의 사이에 마련된 간극은, 격막(61)의 하면(61a)을 따라 유동하는 전단류(Sf)를, 공급구(70)로부터 배출구(71)를 향하는 방향으로 유도하기 위한 가이드 유로(92)로서 기능한다. 이 가이드 유로(92)는, 하면으로 보아, 각각의 공급구(70)와 각각의 배출구(71)를 연통하도록 배치되어 있다.

본 변형예에 의하면, 공급구(70)로부터 공급되어 격막(61)의 하면(61a)을 따라 유동하는 전단류(Sf)를 가이드 부재(90)에 의해 가이드하여, 배출구(71)에 효과적으로 흡입시킬 수 있다. 이에 의해, 강한 전단류(Sf)를 용이하게 형성할 수 있다. 그 결과, 격막(61)의 하면(61a)에 기포(Bu)가 체류되는 것을 효과적으로 억제할 수 있으므로, 이 기포(Bu)에 기인해서 기판(Wf)의 도금 품질이 악화되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 본 변형예에 관한 도금 장치(1000C)는, 상술한 변형예 1에 관한 도금 장치(1000A)의 특징, 및/또는, 변형예 2에 관한 도금 장치(1000B)의 특징을 더 구비하고 있어도 된다.

(변형예 4)

계속해서, 실시 형태의 변형예 4에 대해서 설명한다. 도 11은, 본 변형예에 관한 도금 장치(1000D)의 배출구(71)의 근방 영역을 확대해서 도시하는 모식적 단면도이다. 본 변형예에 관한 도금 장치(1000D)는, 가스 배출 배관(95)을 더 구비하고 있는 점에서, 도 4에 도시하는 도금 장치(1000)와 다르다. 또한, 도 11에는, 참고용으로서, 가스 배출 배관(95)의 근방 영역(A4 부분)의 모식적 단면도도 도시되어 있다.

가스 배출 배관(95)은, 도금액(Ps)의 유동 방향에서 배출구(71)로부터 리저버 탱크(51)에 이르기까지의 사이의 개소에 배치되어 있고, 당해 개소를 유동하는 도금액(Ps)에 포함되는 가스를 대기 중으로 방출시키기 위한 배관 부재이다. 구체적으로는, 본 변형예에 관한 가스 배출 배관(95)은, 배관(54a)의 도중 개소와 대기를 연통하도록, 배관(54a)의 도중 개소에 접속되어 있다.

보다 구체적으로는, 본 변형예에 관한 가스 배출 배관(95)은, 그 일단(95a)이 배관(54a)의 도중 개소에 연통하고 있다. 또한, 가스 배출 배관(95)은, 가스 배출 배관(95)을 통과한 가스를 대기에 개방하기 위한 대기 개방 구멍(95c)을 갖고 있다. 본 변형예에 관한 대기 개방 구멍(95c)은, 일례로서, 가스 배출 배관(95)의 타단(95b)에 마련되어 있다. 또한, 가스 배출 배관(95)의 타단(95b)은, 일단(95a)보다도 상방에 위치하고 있다. 배관(54a)을 유동하는 도금액(Ps) 중의 기포(Bu)에 포함되는 가스는, 가스 배출 배관(95)을 통과하여 대기 개방 구멍(95c)으로부터 대기 중으로 방출된다. 이에 의해, 이 기포(Bu)는 소멸된다.

본 변형예에 의하면, 상술한 바와 같이, 애노드실(13)로부터 리저버 탱크(51)를 향해서 유동하는 도금액(Ps)의 기포(Bu)를 소멸시킬 수 있으므로, 리저버 탱크(51)에 공급되는 도금액(Ps)에 기포(Bu)가 포함되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 리저버 탱크(51)로부터 애노드실(13)로 되돌려지는 도금액(Ps)에 기포(Bu)가 포함되는 것을 억제할 수 있으므로, 격막(61)의 하면(61a)에 기포(Bu)가 체류되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 그 결과, 이 기포(Bu)에 기인해서 기판(Wf)의 도금 품질이 악화되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 본 변형예에 관한 도금 장치(1000D)는, 상술한 변형예 1에 관한 도금 장치(1000A)의 특징, 및/또는, 변형예 2에 관한 도금 장치(1000B)의 특징, 및/또는, 변형예 3에 관한 도금 장치(1000C)의 특징을 더 구비하고 있어도 된다.

이상, 본 발명의 실시 형태나 변형예에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이러한 특정 실시 형태나 변형예에 한정되는 것은 아니고, 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에서, 더한층의 다양한 변형·변경이 가능하다.

10: 도금조 12: 외주부
13: 애노드실 13X: 중심선
30: 기판 홀더 50: 도금액 순환 장치
51: 리저버 탱크 55: 저부
57: 공급구(제2 공급구) 58: 배출구(제2 배출구)
59: 칸막이 부재 60: 애노드
61: 격막 61a: 하면
70: 공급구 71: 배출구
80: 기포 제거 기구 90: 가이드 부재
95: 가스 배출 배관 1000: 도금 장치
Wf: 기판 Wfa: 피도금면
Ps: 도금액 Psa: 액면
Sf: 전단류 Bu: 기포

Claims

격막이 배치됨과 함께, 상기 격막보다도 하방측에 구획된 애노드실에 애노드가 배치된 도금조와, 상기 애노드실보다도 상방에 배치되고, 캐소드로서의 기판을, 상기 기판의 피도금면이 상기 애노드에 대향하도록 보유 지지하는 기판 홀더를 구비하는 도금 장치에서의 상기 애노드실의 기포를 제거하는 기포 제거 방법이며,
상기 애노드실의 외주부에 마련된 적어도 하나의 공급구로부터 상기 애노드실에 도금액을 공급하고, 이 공급된 도금액을, 상기 공급구에 대향하도록 상기 애노드실의 상기 외주부에 마련된 적어도 하나의 배출구에 흡입시킴으로써, 상기 애노드실에서의 상기 격막의 하면에, 상기 하면을 따른 도금액의 전단류를 형성시키는 것을 포함하는, 도금 장치의 기포 제거 방법.
제1항에 있어서, 상기 애노드실로부터 배출된 도금액에 포함되는 기포를 제거한 후에, 당해 도금액을 상기 애노드실로 되돌리는 것을 더 포함하는, 도금 장치의 기포 제거 방법.
격막이 배치됨과 함께, 상기 격막보다도 하방측에 구획된 애노드실에 애노드가 배치된 도금조와,
상기 애노드실보다도 상방에 배치되고, 캐소드로서의 기판을, 상기 기판의 피도금면이 상기 애노드에 대향하도록 보유 지지하는 기판 홀더와,
상기 애노드실의 외주부에 마련되고, 도금액을 상기 애노드실에 공급하는 적어도 하나의 공급구와,
상기 공급구에 대향하도록 상기 애노드실의 상기 외주부에 마련되고, 상기 애노드실의 도금액을 흡입해서 상기 애노드실로부터 배출시키는 적어도 하나의 배출구를 구비하고,
상기 공급구 및 상기 배출구는, 상기 공급구로부터 공급된 도금액을 상기 배출구가 흡입함으로써, 상기 애노드실에서의 상기 격막의 하면에, 상기 하면을 따른 도금액의 전단류를 형성시키도록 구성되어 있는, 도금 장치.
제3항에 있어서, 상기 공급구는, 상기 애노드실을 하방측으로부터 시인한 하면으로 보았을 때, 상기 애노드실의 상기 외주부에서의 상기 애노드실의 중심선보다도 한쪽 측에 배치되고,
상기 배출구는, 상기 하면으로 보아, 상기 애노드실의 상기 외주부에서의 상기 중심선보다도 다른 쪽 측에 배치되고,
상기 격막의 상기 하면으로부터 상기 배출구까지의 거리는, 상기 하면으로부터 상기 공급구까지의 거리와 동등한, 도금 장치.
제4항에 있어서, 상기 공급구는, 상기 애노드실의 상기 외주부에서의 상기 중심선보다도 상기 한쪽 측의 전체 둘레에 걸쳐서 배치되어 있고,
상기 배출구는, 상기 애노드실의 상기 외주부에서의 상기 중심선보다도 상기 다른 쪽 측의 전체 둘레에 걸쳐서 배치되어 있는, 도금 장치.
제5항에 있어서, 상기 격막의 상기 하면에 배치되고, 상기 격막의 상기 하면을 따라 유동하는 전단류의 흐름을 가이드하는 가이드 부재를 더 구비하는, 도금 장치.
제3항에 있어서, 상기 배출구로부터 배출된 도금액을 상기 공급구로 되돌리도록 구성된 도금액 순환 장치를 더 구비하고,
상기 도금액 순환 장치는, 상기 배출구로부터 배출된 도금액을 일시적으로 저류하는 리저버 탱크를 구비하고,
상기 리저버 탱크는, 상기 리저버 탱크에 공급된 도금액에 포함되는 기포를 제거하는 기포 제거 기구를 갖는, 도금 장치.
제7항에 있어서, 상기 리저버 탱크에는, 상기 배출구에 연통함과 함께, 상기 배출구로부터 배출된 도금액을 상기 리저버 탱크에 공급하는 제2 공급구와, 상기 공급구에 연통함과 함께, 상기 리저버 탱크의 도금액을 상기 리저버 탱크로부터 배출하는 제2 배출구가 마련되고,
상기 제2 공급구는 상기 제2 배출구보다도 상방에 위치하고,
상기 기포 제거 기구는 상기 제2 공급구 및 상기 제2 배출구를 갖는, 도금 장치.
제7항에 있어서, 상기 리저버 탱크에는, 상기 배출구에 연통함과 함께, 상기 배출구로부터 배출된 도금액을 상기 리저버 탱크에 공급하는 제2 공급구와, 상기 공급구에 연통함과 함께, 상기 리저버 탱크의 도금액을 상기 리저버 탱크로부터 배출하는 제2 배출구와, 상기 리저버 탱크의 도금액의 액면보다도 상방측으로 돌출됨과 함께, 상기 리저버 탱크의 저부에 접촉하지 않는 범위에서 상기 리저버 탱크의 액면보다도 하방측을 향해서 연장되는 칸막이 부재가 마련되고,
상기 리저버 탱크의 단면으로 보아, 상기 제2 공급구는, 상기 칸막이 부재보다도 한쪽 측에 마련되고, 상기 제2 배출구는, 상기 칸막이 부재보다도 다른 쪽 측에 마련되고,
상기 기포 제거 기구는 상기 칸막이 부재를 갖는, 도금 장치.
제7항에 있어서, 상기 도금액 순환 장치는, 도금액의 유동 방향에서 상기 배출구로부터 상기 리저버 탱크에 이르기까지의 사이의 개소에, 당해 개소를 유동하는 도금액에 포함되는 가스를 대기 중으로 방출하는 가스 배출 배관을 더 구비하는, 도금 장치.