(57)【要約】【課題】飛散することなく、めっき液に供給することができる溶解性の酸化銅固形物を提供する。【解決手段】基板Ｗのめっき用のめっき液に供給される酸化銅固形物ＣＳは、酸化銅粉体と、酸化銅粉体を固形化するバインダーとしての液体とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板のめっき用のめっき液に供給される酸化銅固形物であって、
酸化銅粉体と、
前記酸化銅粉体を固形化するバインダーとしての液体とを含むことを特徴とする酸化銅固形物。
【請求項２】
前記液体は、前記めっき液の基本組成液を構成する、少なくとも１つの液体であることを特徴とする請求項１に記載の酸化銅固形物。
【請求項３】
前記酸化銅固形物は、
前記酸化銅固形物の表面を含む外側部位と、
前記外側部位の内側に位置する内側部位とを備えており、
前記外側部位の含水量は前記内側部位の含水量よりも多いことを特徴とする請求項１に記載の酸化銅固形物。
【請求項４】
前記酸化銅固形物の表面は、凹凸形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の酸化銅固形物。
【請求項５】
基板のめっき用のめっき液に供給される酸化銅固形物の製造方法であって、
酸化銅粉体に液体を添加する添加工程と、
前記液体が添加された前記酸化銅粉体を圧縮成型する圧縮成型工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
前記添加工程の前に、前記酸化銅粉体を第１の圧縮力で圧縮成型する第１の圧縮成型工程をさらに含み、
前記添加工程の後に前記酸化銅粉体を圧縮成型する前記圧縮成型工程は、前記酸化銅粉体を第２の圧縮力で圧縮成型する第２の圧縮成型工程であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記圧縮成型工程は、凹凸形状を有するプレス型を用いて行われることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
酸化銅固形物が溶解されためっき液をめっき槽に供給するための装置であって、
前記酸化銅固形物をめっき液に溶解させる溶解タンクと、
前記酸化銅固形物を前記溶解タンクに投入する投入機構と、
前記酸化銅固形物が前記溶解タンクに投入された状態で、めっき液を攪拌する攪拌機とを備え、
前記投入機構は、
前記酸化銅固形物を収容する収容ケースと、
前記収容ケース内の前記酸化銅固形物が前記溶解タンク内のめっき液に浸漬されるまで、前記酸化銅固形物を移動させるアクチュエータとを備えていることを特徴とする装置。
【請求項９】
前記収容ケースは、
前記酸化銅固形物が通過可能な大きさを有する供給口と、
前記アクチュエータが前記収容ケース内の前記酸化銅固形物に接触可能な大きさを有する連通穴とを備えており、
前記アクチュエータは、前記連通穴を通じて、前記酸化銅固形物を前記溶解タンク内のめっき液まで押し出す押し出し装置であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記投入機構は、前記供給口に向けて不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構を備えていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記不活性ガス供給機構は、前記収容ケースに連結されたガスノズルを備えていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき液に投入される酸化銅固形物に関し、特に不溶解アノードを用いた基板のめっきに使用される酸化銅固形物に関する。さらに、本発明は、該酸化銅固形物を製造する方法に関する。さらに、本発明は、酸化銅固形物が溶解されためっき液をめっき槽に供給するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスやプリント配線の分野において、凹部の底部から優先的に金属を析出させる、いわゆるボトムアップめっきは電解めっき技術で行われるようになってきた。このようなボトムアップめっきを行うため、ボトムアップめっきを阻害する電解液成分の生成を防ぎつつウェハなどの基板にめっきを行う方法であって、添加剤を含む硫酸銅めっき液に不溶解アノードおよび基板を接触させ、基板と不溶解アノードとの間にめっき電源によって所定のめっき電圧を印加して基板をめっきするめっき技術が知られている。
【０００３】
不溶解性アノードを用いためっき装置では、目的の金属イオンの補充は、粉末状の金属塩を循環槽内に投入するか、または別槽で金属片を溶解させて補充するといった方法を採用することが想定される。ここで、粉末状の金属塩をめっき液中に補充すると、めっき液中に微粒子が増加し、この増加した微粒子がめっき処理後の基板の表面に欠陥を生じさせる原因となることが懸念されることから、不溶解アノードを用いためっき装置において、めっき液の各成分の濃度を長時間に亘って一定に保つ技術が提案されている。
【０００４】
この技術によれば、めっき液を回収しながら循環させて再使用することで、めっき液の使用量を極力少なく抑え、また不溶解性アノードを使用することで、アノードの交換を不要となして、アノードの保守・管理を容易とし、また、めっき液を循環させて再使用することに伴って変化するめっき液成分の濃度を、めっき液に含まれる成分をめっき液よりも高い濃度で含む補給液をめっき液に補給して一定範囲内に維持するようにされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−７４９７５号公報
【特許文献２】特開２００４−２６９９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
不溶解アノードを用いて基板を銅でめっきすると、めっき液中の銅イオンが減少する。したがって、めっき液供給装置には、めっき液中の銅イオンの濃度を調整することが必要とされる。めっき液に銅を補給する１つの方法として挙げられるのは、酸化銅粉体をめっき液に添加することである。しかしながら、粉体が飛散すると、クリーンルーム内の汚染を引き起こす。
【０００７】
そこで、本発明は、飛散することなく、めっき液に供給することができる溶解性の酸化銅固形物を提供することを目的とする。さらに、本発明は、該酸化銅固形物の製造方法を提供することを目的とする。さらに、本発明は、飛散することなく、めっき液に供給することができる溶解性の酸化銅固形物が溶解されためっき液をめっき槽に供給するための装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様は、基板のめっき用のめっき液に供給される酸化銅固形物であって、酸化銅粉体と、前記酸化銅粉体を固形化するバインダーとしての液体とを含むことを特徴とする。
【０００９】
一態様は、前記液体は、前記めっき液の基本組成液を構成する、少なくとも１つの液体であることを特徴とする。
一態様は、前記酸化銅固形物は、前記酸化銅固形物の表面を含む外側部位と、前記外側部位の内側に位置する内側部位とを備えており、前記外側部位の含水量は前記内側部位の含水量よりも多いことを特徴とする。
一態様は、前記酸化銅固形物の表面は、凹凸形状を有していることを特徴とする。
【００１０】
一態様は、基板のめっき用のめっき液に供給される酸化銅固形物の製造方法であって、酸化銅粉体に液体を添加する添加工程と、前記液体が添加された前記酸化銅粉体を圧縮成型する圧縮成型工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
一態様は、前記添加工程の前に、前記酸化銅粉体を第１の圧縮力で圧縮成型する第１の圧縮成型工程をさらに含み、前記添加工程の後に前記酸化銅粉体を圧縮成型する前記圧縮成型工程は、前記酸化銅粉体を第２の圧縮力で圧縮成型する第２の圧縮成型工程であることを特徴とする。
一態様は、前記圧縮成型工程は、凹凸形状を有するプレス型を用いて行われることを特徴とする。
【００１２】
一態様は、酸化銅固形物が溶解されためっき液をめっき槽に供給するための装置であって、前記酸化銅固形物をめっき液に溶解させる溶解タンクと、前記酸化銅固形物を前記溶解タンクに投入する投入機構と、前記酸化銅固形物が前記溶解タンクに投入された状態で、めっき液を攪拌する攪拌機とを備え、前記投入機構は、前記酸化銅固形物を収容する収容ケースと、前記収容ケース内の前記酸化銅固形物が前記溶解タンク内のめっき液に浸漬されるまで、前記酸化銅固形物を移動させるアクチュエータとを備えていることを特徴とする。
【００１３】
一態様は、前記収容ケースは、前記酸化銅固形物が通過可能な大きさを有する供給口と、前記アクチュエータが前記収容ケース内の前記酸化銅固形物に接触可能な大きさを有する連通穴とを備えており、前記アクチュエータは、前記連通穴を通じて、前記酸化銅固形物を前記溶解タンク内のめっき液まで押し出す押し出し装置であることを特徴とする。
一態様は、前記投入機構は、前記供給口に向けて不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構を備えていることを特徴とする。
一態様は、前記不活性ガス供給機構は、前記収容ケースに連結されたガスノズルを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、酸化銅固形物は飛散することなく、めっき液に供給される。したがって、パーティクルに起因するクリーンルーム内の汚染は防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】めっきシステムの一実施形態を示す模式図である。
【図２】めっき液に供給される酸化銅固形物の一実施形態を示す斜視図である。
【図３】酸化銅固形物の製造方法の一実施形態を示す図である。
【図４】酸化銅固形物の製造方法の他の実施形態を示す図である。
【図５】収容ケースの斜視図である。
【図６】収容ケースの斜視図である。
【図７】収容ケースの縦断面図である。
【図８】横置きで配置された収容ケースを示す図である。
【図９】アクチュエータの他の実施形態を示す図である。
【図１０】アクチュエータのさらに他の実施形態を示す図である。
【図１１】アクチュエータのさらに他の実施形態を示す図である。
【図１２】めっき液供給装置に設けられた析出防止装置の一実施形態を示す図である。
【図１３】析出防止装置の他の実施形態を示す図である。
【図１４】めっき液中の銅イオン濃度を所定の目標濃度に維持する濃度制御機構を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、めっきシステムの一実施形態を示す模式図である。めっきシステムは、クリーンルーム内に設置されためっき装置１と、めっき液供給装置２０とを備えている。本実施形態では、めっき装置１は、ウェハなどの基板に銅を電解めっきするための電解めっきユニットであり、めっき液供給装置２０は、めっき装置１で使用されるめっき液に、酸化銅固形物を供給するためのめっき液供給ユニットである。
【００１７】
めっき装置１は、４つのめっき槽２を有している。各めっき槽２は、内槽５と外槽６を備えている。内槽５内には、アノードホルダー９に保持された不溶解アノード８が配置されている。さらに、めっき槽２の中において、不溶解アノード８の周囲には、中性膜（不図示）が配置されている。内槽５はめっき液で満たされており、めっき液は内槽５を越流して外槽６に流れ込むようになっている。なお、内槽５には、例えばＰＶＣ、ＰＰまたはＰＴＦＥなどの樹脂、またはＳＵＳやチタンをフッ素樹脂などで被覆され、かつ、板厚が一定の厚みを有する矩形板状部材から構成された攪拌パドル（図示せず）が設けられている。この攪拌パドルは、基板Ｗと平行に往復運動してめっき液を攪拌するものであり、これにより、十分な銅イオンおよび添加剤を基板Ｗの表面に均一に供給することができる。
【００１８】
ウェハなどの基板Ｗは、基板ホルダー１１に保持され、基板ホルダー１１とともにめっき槽２の内槽５内のめっき液中に浸漬される。また、被めっき対象物である基板Ｗとしては、半導体基板、プリント配線板等を用いることができる。ここで、例えば基板Ｗとして半導体基板を用いた場合、半導体基板は、平坦または実質的に平坦である（なお、本件明細書では、溝、管、レジストパターンなどを有する基板について、実質的に平坦とみなす）。こうした平坦な被めっき物に対してめっきする場合には、成膜されるめっき膜の面内均一性を考慮しつつ、かつ、成膜される膜質が低下しないようにしながら、めっき条件を経時的に制御することが必要となる。
【００１９】
不溶解アノード８はアノードホルダー９を介してめっき電源１５の正極に電気的に接続され、基板ホルダー１１に保持された基板Ｗは、基板ホルダー１１を介してめっき電源１５の負極に電気的に接続される。めっき液に浸漬された不溶解アノード８と基板Ｗとの間に、めっき電源１５によって電圧を印加すると、めっき槽２内に収容されためっき液中で電気化学的な反応が起こり、基板Ｗの表面上に銅が析出する。このようにして、基板Ｗの表面が銅でめっきされる。めっき装置１は、４つよりも少ない、または４つよりも多いめっき槽２を備えてもよい。
【００２０】
めっき装置１は、基板Ｗのめっき処理を制御するめっき制御部１７を備えている。このめっき制御部１７は、基板Ｗを流れた電流の累積値から、めっき槽２内のめっき液に含まれる銅イオンの濃度を算定する機能を有している。基板Ｗがめっきされるにつれて、めっき液中の銅が消費される。銅の消費量は基板Ｗを流れた電流の累積値に比例する。したがって、めっき制御部１７は、電流の累積値から、それぞれのめっき槽２におけるめっき液中の銅イオン濃度を算定することができる。
【００２１】
図２は、めっき液に供給される酸化銅固形物ＣＳの一実施形態を示す斜視図である。本実施形態における酸化銅固形物ＣＳは、酸化銅粉体と、酸化銅粉体を固形化するバインダーとしての液体とを含んでいる。酸化銅粉体の平均粒径は、１０マイクロメートルから２００マイクロメートルの範囲であり、好ましくは２０マイクロメートルから１００マイクロメートルの範囲であり、より好ましくは３０マイクロメートルから５０マイクロメートルの範囲とする。平均粒径を小さくしすぎると、粉じんとなって飛散しやすくなるおそれがある。逆に、平均粒径を大きくしすぎると、めっき液への溶解性が悪くなるおそれがある。
【００２２】
本実施形態では、濃度２０ppm以下のナトリウム（Ｎａ）を含む酸化銅粉体が使用される。一実施形態では、酸化銅粉体中の銅（Ｃｕ）の濃度は、７０重量％以上である。酸化銅粉体に含まれる、許容される不純物は、濃度１０ppm未満のＦｅ（鉄）、濃度２０ppm未満のＮａ（ナトリウム）、濃度５ppm未満のＣａ（カルシウム）、濃度２０ppm未満のＺｎ（亜鉛）、濃度５ppm未満のＮｉ（ニッケル）、濃度５ppm未満のＣｒ（クロム）、濃度５ppm未満のＡｓ（ヒ素）、濃度５ppm未満のＰｂ（鉛）、濃度１０ppm未満のＣｌ（塩素）、および濃度５ppm未満のＡｇ（銀）である。
【００２３】
酸化銅粉体中の不純物の分析方法としては、例えば、固体試料のままで分析が可能な電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）や蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）や、粉体を水に一旦溶解させたうえで分析する誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ）を用いることができる。
【００２４】
本実施形態では、酸化銅粉体に添加される液体は、添加剤が添加されていないめっき液の基本組成液（ＶＭＳ：Virgin Makeup Solution）を構成する、少なくとも１つの液体である。より具体的には、添加される液体は、純水（ＤＩＷ）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、および塩酸（ＨＣｌ）のうち、少なくとも１つを含む液体である。この理由は次の通りである。酸化銅固形物ＣＳはめっき液に供給されるため、酸化銅固形物ＣＳに含まれる液体がめっき液の構成要素以外の液体であると、この液体は、不純物として、めっきの品質に悪影響を与えるおそれがある。本実施形態では、このような問題は生じない。
【００２５】
めっき液としては、硫酸、硫酸銅及びハロゲンイオンの他に、添加剤として、ＳＰＳ（ビス（３−スルホプロピル）ジスルファイド）からなるめっき促進剤、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）などからなる抑制剤、及びＰＥＩ（ポリエチレンイミン）などからなるレベラ（平滑化剤）の有機添加物を含んだ、酸性の硫酸銅めっき液が使用されてもよい。ハロゲンイオンとしては、好ましくは、塩化物イオンが用いられる。
【００２６】
図２に示すように、酸化銅固形物ＣＳは、円柱形状を有しており、酸化銅固形物ＣＳの表面を含む外側部位ＣＳ１と、外側部位ＣＳ１の内側に位置する内側部位ＣＳ２とを備えている。酸化銅固形物ＣＳの形状は、本実施形態には限定されないが、損傷（割れまたは欠け）しにくい形状であることが好ましい。図２では、外側部位ＣＳ１および内側部位ＣＳ２は抽象的に描かれている。外側部位ＣＳ１の大きさと内側部位ＣＳ２の大きさの関係は図２に示す実施形態には限定されない。一実施形態では、外側部位ＣＳ１は、酸化銅固形物ＣＳの表面のみであってもよい。
【００２７】
図３は、酸化銅固形物ＣＳの製造方法の一実施形態を示す図である。図３のステップＳ１０１に示すように、まず、酸化銅粉体を用意する。次いで、図３のステップＳ１０２に示すように、酸化銅粉体にバインダーとしての液体を添加する（添加工程）。図示しないが、酸化銅粉体と液体とを均一に混ぜるために、酸化銅粉体と液体とを混練してもよい（混練工程）。その後、図３のステップＳ１０３に示すように、液体が添加された酸化銅粉体をプレス機（図示しない）で圧縮成型する（圧縮成型工程）。このように、酸化銅固形物ＣＳは、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３を経て、製造される。
【００２８】
上記ステップを経て製造された酸化銅固形物の強度の実験結果について、説明する。１０グラムの酸化銅粉体に２グラムの純水（ＤＩＷ）を添加し、酸化銅粉体と純水とを混練する。酸化銅粉体と純水との混合物を、３０ミリメートルの直径を有し、かつ２０ミリメートルの深さを有するプレス型に充填し、プレス機により、この混合物に０．３トンの圧力（圧縮力）を加える。この加圧状態を、所定時間の間、維持して、混合物を圧縮成型する。なお、本実験で使用した酸化銅粉体の平均粒径は５０マイクロメートルである。
【００２９】
本実験における酸化銅粉体の重量に対する液体（純水）の重量は２０重量％であるが、酸化銅粉体の重量に対する液体の重量は、本実施形態には限定されない。好ましくは、酸化銅粉体の重量に対する液体の重量は、５〜３０重量％の範囲内であり、より好ましくは、１５〜２５重量％の範囲内である。
【００３０】
本実験で製造された酸化銅固形物は、その表面に５０Ｎの力を加えても、割れない程度の強度を有しており、さらには、３００ミリメートルの高さから自由落下させても容易には破断しない程度の強度を有している。したがって、酸化銅固形物は、その搬送経路において破損することはない。本実験では、酸化銅固形物を６５℃の炉内で１時間乾燥させても、乾燥に起因する酸化銅固形物の割れは発生しない。したがって、一実施形態では、上記製造方法は、図３のステップＳ１０３の後、圧縮成型された酸化銅固形物を乾燥させる乾燥工程を含んでもよい。
【００３１】
本実験で製造された酸化銅固形物の溶解の実験結果について、説明する。酸化銅固形物が浸漬された薬液を攪拌した条件および攪拌しない条件の２つの条件下で、酸化銅固形物を溶解させた。薬液は１０％の希硫酸であり、薬液の温度は室温と同じである。薬液の容量は１０００ミリリットルである。攪拌速度（回転速度）は１５０［ｍｉｎ−１］である。
【００３２】
薬液を攪拌せずに酸化銅固形物を溶解させた場合、酸化銅固形物は、５分経過後、約１０％溶解した。これに対し、薬液を攪拌して酸化銅固形物を溶解させた場合、酸化銅固形物は、攪拌開始直後から溶解し、３〜４分経過後、約９５％溶解した。
【００３３】
これらの実験結果から分かるように、本実施形態に係る酸化銅固形物ＣＳは、その移送によっても破損しない程度の強度を有しており、攪拌条件下で容易に溶解する溶解性を有している。したがって、酸化銅固形物ＣＳは、その搬送経路において飛散することなく、めっき液に供給することができる。結果として、パーティクル（酸化銅粉体）によるクリーンルーム内の汚染は防止される。
【００３４】
さらに、本実施形態に係る酸化銅固形物ＣＳは、次のような効果を奏することができる。基板Ｗのめっきの質を向上させるためには、必要な量（規定量）の酸化銅をめっき液に確実に添加することが求められる。しかしながら、酸化銅が粉体である場合、粉体が飛散し、粉体の供給量が規定量よりも減ってしまうことがある。すなわち、ホッパーを出てから溶解タンクの内部の液体（めっき液）に投入されるまでの間に飛散して、場合により静電気の作用も伴って、溶解タンクの内壁やその他の供給装置の内部の表面にも付着してしまうことがある。結果として、酸化銅のすべてをめっき液に確実に供給することができない。本実施形態によれば、めっき液に供給される酸化銅は規定量を有し、かつ固体状の酸化銅固形物ＣＳである。したがって、飛散および／または静電気の原因によって、酸化銅のめっき液への供給量が規定量よりも減ってしまうという問題は生じない。
【００３５】
酸化銅固形物ＣＳの表面強度を向上させるために、一実施形態では、上記製造方法は、前工程としての圧縮成型工程をさらに含んでもよい。図４は、酸化銅固形物ＣＳの製造方法の他の実施形態を示す図である。図４のステップＳ２０１に示すように、まず、酸化銅粉体を用意する。次いで、図４のステップＳ２０２に示すように、酸化銅粉体を第１の圧縮力（圧力）で圧縮成型する（第１の圧縮成型工程）。
【００３６】
この第１圧縮成型工程では、液体を酸化銅粉体に添加し、または添加せずに、酸化銅粉体を圧縮成型する。その後、圧縮成型された酸化銅粉体に液体を添加する（図４のステップＳ２０３参照）。このステップＳ２０３では、液体は、圧縮成型された酸化銅粉体の表面（外側部位ＣＳ１）に供給される。言い換えれば、成型体である酸化銅粉体の表面は、霧吹きなどの手段によって加湿される。このような加湿によって酸化銅粉体の粒子間に水分を付着させ、粒子間の結合力を強くすることができる。その後、図４のステップＳ２０４に示すように、表面が加湿された酸化銅粉体を第２の圧縮力（圧力）で圧縮成型する（第２の圧縮成型工程）。
【００３７】
本実施形態では、第２の圧縮力は、第１の圧縮力と同じか、または第１の圧縮力よりも小さい。一実施形態では、第２の圧縮力は第１の圧縮力よりも大きくてもよい。図４のステップＳ２０２において、液体を酸化銅粉体に添加する場合、ステップＳ２０２で使用される液体と、ステップＳ２０３で使用される液体とは、異なる種類の液体であってもよく、または同一の種類の液体であってもよい。
【００３８】
ステップＳ２０１〜ステップＳ２０４を経て製造される酸化銅固形物ＣＳでは、外側部位ＣＳ１の含水量と内側部位ＣＳ２の含水量とは、異なる。より具体的には、外側部位ＣＳ１の含水量は内側部位ＣＳ２の含水量よりも大きい。したがって、酸化銅固形物ＣＳはより高い表面強度を有する。結果として、酸化銅固形物ＣＳの表面の崩れに起因するパーティクル（酸化銅粉体）の発生が防止される。一実施形態では、上記製造方法は、図４のステップＳ２０４の後、圧縮成型された酸化銅固形物を乾燥させる乾燥工程を含んでもよい。この乾燥工程によって、酸化銅固形物ＣＳの外側部位ＣＳ１の水分は蒸発し、酸化銅固形物ＣＳの外側部位ＣＳ１はより固くなる。結果として、酸化銅固形物ＣＳからのパーティクルの飛散を抑制することができる。酸化銅固形物ＣＳの内側部位ＣＳ２は、外側部位ＣＳ１と比べて粒子間の結合は緩やかであるので、液体に容易に溶解する。
【００３９】
酸化銅固形物ＣＳの溶解性をより向上させるために、一実施形態では、酸化銅固形物ＣＳの表面は凹凸形状を有してもよい。このような凹凸のある酸化銅固形物ＣＳは、酸化銅粉体との接触面に凹凸形状を有するプレス型に酸化銅粉体を充填することにより、製造される。このような形状を有する酸化銅固形物ＣＳの表面積は増大し、酸化銅固形物ＣＳのめっき液との接触面積が大きくなる。したがって、酸化銅固形物ＣＳのめっき液に対する溶解性はより向上する。酸化銅固形物ＣＳの表面積を増大することができれば、酸化銅固形物ＣＳは凹凸形状以外の形状を有してもよい。
【００４０】
めっき液供給装置２０の構成について、図１を参照しつつ説明する。めっき液供給装置２０は、酸化銅固形物ＣＳが溶解されためっき液をめっき槽２に供給するための装置である。めっき液供給装置２０は、酸化銅固形物ＣＳをめっき液に溶解させる溶解タンク１００と、酸化銅固形物ＣＳを溶解タンク１００に投入する投入機構１１０と、溶解タンク１００に投入された酸化銅固形物ＣＳとともにめっき液を攪拌する攪拌機１２０とを備えている。
【００４１】
投入機構１１０は、酸化銅固形物ＣＳを収容する収容ケース１１１と、収容ケース１１１内の酸化銅固形物ＣＳが溶解タンク１００内のめっき液に浸漬されるまで、酸化銅固形物ＣＳを移動させるアクチュエータ１１２とを備えている。アクチュエータ１１２は動作制御部１０５に接続されている。動作制御部１０５は、アクチュエータ１１２を動作させて、収容ケース１１１内の酸化銅固形物ＣＳを溶解タンク１００内のめっき液まで移動させるように構成されている。
【００４２】
収容ケース１１１およびアクチュエータ１１２は、溶解タンク１００の上方（より具体的には、溶解タンク１００内のめっき液の上方）に配置された支持台１１３に支持されている。本実施形態では、アクチュエータ１１２は、その動作により、支持台１１３上の収容ケース１１１に収容された酸化銅固形物ＣＳを溶解タンク１００に保持されためっき液中に落下させることができる。
【００４３】
図５および図６は、収容ケース１１１の斜視図である。図７は、収容ケース１１１の縦断面図である。図５乃至図７に示すように、収容ケース１１１は、酸化銅固形物ＣＳが通過可能な大きさを有する供給口１３０と、アクチュエータ１１２が収容ケース１１１内の酸化銅固形物ＣＳに接触可能な大きさを有する連通穴（押し穴）１３１とを備えている。
【００４４】
収容ケース１１１は、酸化銅固形物ＣＳの直径よりも大きな内径を有する円筒状の本体部１１１ａと、本体部１１１ａの端部側開口を閉じる蓋部１１１ｂとを備えている。酸化銅固形物ＣＳは、本体部１１１ａに充填され、蓋部１１１ｂを閉じることにより、酸化銅固形物ＣＳは収容ケース１１１に収容される。酸化銅固形物ＣＳを使用しないとき、供給口１３０および連通穴１３１は、キャップまたはテープなどの封止部材（図示しない）で封止されているが、収容ケース１１１のセット時において、封止部材は取り外される。本実施形態では、複数の酸化銅固形物ＣＳが収容ケース１１１に収容されているが、収容ケース１１１に収容される酸化銅固形物ＣＳの数は本実施形態には限定されない。
【００４５】
供給口１３０および連通穴１３１は、本体部１１１ａの下部に形成されており、互いに対向している。本実施形態では、アクチュエータ１１２は、連通穴１３１を通じて、酸化銅固形物ＣＳを溶解タンク１００内のめっき液まで押し出す押し出し装置（例えば、エアシリンダ）である。
【００４６】
以下、アクチュエータ１１２がエアシリンダである場合について、説明する。図７に示すように、アクチュエータ１１２は、連通穴１３１を通じて収容ケース１１１内の酸化銅固形物ＣＳに接触可能なピストンロッド１１２ａと、ピストンロッド１１２ａを収容するシリンダ本体１１２ｂとを備えている。
【００４７】
動作制御部１０５がアクチュエータ１１２を動作させると、ピストンロッド１１２ａは連通穴１３１を通じて酸化銅固形物ＣＳに衝突し、供給口１３０を通じて酸化銅固形物ＣＳを収容ケース１１１の外部まで押し出す。本実施形態では、収容ケース１１１は溶解タンク１００の上方に配置されているため、押し出された酸化銅固形物ＣＳは、支持台１１３上を滑り、溶解タンク１００まで落下する。このようにして、酸化銅固形物ＣＳは溶解タンク１００内のめっき液に供給される。
【００４８】
上述した実施形態では、収容ケース１１１は縦置きで配置されているが、収容ケース１１１は横置きで配置されてもよい。図８は、横置きで配置された収容ケース１１１を示す図である。図８に示すように、収容ケース１１１は、供給口１３０が下方（より具体的には、溶解タンク１００内のめっき液の液面）を向くように、配置されている。図示しないが、収容ケース１１１およびアクチュエータ１１２は、支持台１１３（図１参照）に支持されている。
【００４９】
本体部１１１ａの蓋部１１１ｂとの対向面には、アクチュエータ１１２が収容ケース１１１内の酸化銅固形物ＣＳに接触可能な大きさを有する連通穴（押し穴）１３２が形成されている。この連通穴１３２は、上述した実施形態で説明した連通穴１３１と同じ役割を果たす。したがって、アクチュエータ１１２のピストンロッド１１２ａは、連通穴１３２を通じて、収容ケース１１１内の酸化銅固形物ＣＳが溶解タンク１００内のめっき液中に落下するまで、酸化銅固形物ＣＳを蓋部１１１ｂに向けて移動させることができる。
【００５０】
酸化銅の溶解度はめっき液の温度に依存している。したがって、酸化銅固形物ＣＳをより効果的にめっき液に溶解させることを目的の１つとして、溶解タンク１００内のめっき液は加熱された状態で使用されることがある。めっき液の温度は、好ましくは、１０℃〜５０℃の範囲内であり、より好ましくは、２０℃〜４５℃の範囲内である。
【００５１】
収容ケース１１１が溶解タンク１００の上方に配置されている場合、高温のめっき液から発生する蒸気は供給口１３０を通じて収容ケース１１１内に侵入するおそれがある。結果として、隣接する酸化銅固形物ＣＳ同士は、収容ケース１１１内に侵入した蒸気によって付着してしまうおそれがある。そこで、図８に示すように、投入機構１１０は、収容ケース１１１の供給口１３０に向けて、窒素ガス（Ｎ２ガス）などの不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構１４０を備えてもよい。不活性ガス供給機構１４０は、蒸気の供給口１３０への侵入を防止するように構成されている。
【００５２】
不活性ガス供給機構１４０は、ガス供給源１４１と、収容ケース１１１に連結されたガスノズル１４２と、ガス供給源１４１およびガスノズル１４２を連結する連結ライン１４３とを備えている。本実施形態では、ガスノズル１４２は収容ケース１１１の連通穴１３１に連結されている。
【００５３】
不活性ガスが連結ライン１４３を通じてガス供給源１４１からガスノズル１４２に供給されると、不活性ガスは供給口１３０に向けて噴射される。ガスノズル１４２の先端は供給口１３０を向いているため、不活性ガスは、蒸気の供給口１３０からの侵入を防止することができる。ガスノズル１４２は、その噴射口が供給口１３０を向くように配置されていれば、収容ケース１１１に形成された連通穴１３１とは別の穴（図示しない）に連結されてもよく、収容ケース１１１の外部に配置されてもよい。連結ライン１４３には、開閉バルブ１４４が取り付けられている。
【００５４】
アクチュエータ１１２は、収容ケース１１１内の酸化銅固形物ＣＳがめっき液に浸漬されるまで、酸化銅固形物ＣＳを移動させることができれば、上述した実施形態には限定されない。以下、アクチュエータ１１２の他の実施形態について説明する。
【００５５】
図９は、アクチュエータ１１２の他の実施形態を示す図である。特に説明しない本実施形態の構成は上述した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図９では、投入機構１１０および溶解タンク１００以外の要素の図示は省略されている。図９に示すように、収容ケース１１１は溶解タンク１００に隣接して配置されている。アクチュエータ１１２は、収容ケース１１１内の酸化銅固形物ＣＳを収容ケース１１１の上方まで押し上げる押し上げ装置（例えば、エアシリンダ）１１４と、押し上げ装置１１４によって押し上げられた酸化銅固形物ＣＳを溶解タンク１００に向けて押し出す押し出し装置（例えば、エアシリンダ）１１５とを備えている。押し上げ装置１１４および押し出し装置１１５は動作制御部１０５に接続されている。
【００５６】
押し上げ装置１１４は収容ケース１１１の下方に配置されている。押し出し装置１１５は収容ケース１１１よりも高い位置に配置されている。図９では、収容ケース１１１の蓋部１１１ｂは描かれていないが、収容ケース１１１は蓋部１１１ｂを備えていてもよい。本実施形態では、収容ケース１１１内の酸化銅固形物ＣＳは溶解タンク１００内の高温のめっき液から発生する蒸気の影響を受けない。
【００５７】
図１０および図１１は、アクチュエータ１１２のさらに他の実施形態を示す図である。特に説明しない本実施形態の構成は上述した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図１０および図１１では、投入機構１１０および溶解タンク１００以外の要素の図示は省略されている。図１０および図１１に示すように、収容ケース１１１は蓋部１１１ｂを備えていない。アクチュエータ１１２は、鉛直方向に重なるように配置された上側円板部材１１６および下側円板部材１１７と、上側円板部材１１６をその軸心まわりに回転させるモータ１１８とを備えている。モータ１１８は動作制御部１０５に接続されている。
【００５８】
収容ケース１１１は上側円板部材１１６の直上に配置されている。上側円板部材１１６は酸化銅固形物ＣＳの直径よりも大きな直径を有する上側連結穴１１６ａを有しており、下側円板部材１１７は酸化銅固形物ＣＳの直径よりも大きな直径を有する下側連結穴１１７ａを有している。下側連結穴１１７ａは溶解タンク１００の上方に配置されている。
【００５９】
モータ１１８が駆動すると、上側連結穴１１６ａは、上側円板部材１１６の軸心まわりに回転する。上側円板部材１１６と下側円板部材１１７との間には、隙間が形成されているため、下側円板部材１１７は上側円板部材１１６とともに回転しない。上側連結穴１１６ａは、上側円板部材１１６の回転により下側連結穴１１７ａと一直線上に並ぶことが可能である。
【００６０】
収容ケース１１１内の酸化銅固形物ＣＳは上側円板部材１１６上に落下し、上側円板部材１１６がモータ１１８によって回転すると、酸化銅固形物ＣＳは上側連結穴１１６ａに入り込む。このとき、酸化銅固形物ＣＳは下側円板部材１１７によって支持される。その後、上側円板部材１１６がさらに回転すると、酸化銅固形物ＣＳは、上側連結穴１１６ａ内に入り込んだ状態で下側円板部材１１７上を移動する。上側連結穴１１６ａは、その円周方向の移動によって、下側連結穴１１７ａと一直線上に並ぶ。結果として、酸化銅固形物ＣＳは溶解タンク１００内のめっき液中に落下する。
【００６１】
攪拌機１２０の構成について、図１を参照しつつ説明する。図１に示すように、攪拌機１２０は、溶解タンク１００の内部に配置された攪拌翼１２１と、攪拌翼１２１に連結されたモータ１２２とを備えている。モータ１２２は、攪拌翼１２１を回転させることによって、酸化銅固形物ＣＳをめっき液に溶解させることができる。モータ１２２の動作は、動作制御部１０５によって制御される。
【００６２】
攪拌機１２０は、攪拌翼１２１とモータ１２２との組み合わせに限定されない。一実施形態では、攪拌機１２０は、溶解タンク１００内のめっき液に不活性ガス（例えば、Ｎ２ガス）を供給するバブリング機構であってもよい（図示しない）。攪拌機１２０としてのバブリング機構は、多数の噴出口を有するバブリング構造体を備えている。不活性ガスがバブリング構造体に連結されたガス供給ラインを通じて、バブリング構造体に供給されると、めっき液中に多数の気泡が形成される。結果として、めっき液は気泡によって攪拌され、酸化銅固形物ＣＳは溶解される。他の実施形態では、攪拌機１２０は、投げ込み式振動子（図示しない）であってもよい。さらに他の実施形態では、攪拌機１２０は、溶解タンク１００の内部の液体を循環させて循環ラインであってもよい。循環ラインは、溶解タンク１００内の液体を循環して、液体を攪拌することができる。
【００６３】
図１に示すように、めっき液供給装置２０は、溶解タンク１００に連結されためっき液タンク（バッファタンク）１５０と、溶解タンク１００とめっき液タンク１５０とを連結するめっき液供給ライン１５５とを備えている。めっき液供給ライン１５５には、めっき液を移送するためのポンプ１５６が設けられている。溶解タンク１００内のめっき液は、ポンプ１５６の駆動によって、めっき液供給ライン１５５を通じてめっき液タンク１５０に供給される。
【００６４】
めっき装置１とめっき液供給装置２０は、めっき液供給管３６およびめっき液戻り管３７によって接続されている。より具体的には、めっき液供給管３６は、めっき液タンク１５０からめっき槽２の内槽５の底部まで延びている。めっき液供給管３６は４つの分岐管３６ａに分岐しており、４つの分岐管３６ａは４つのめっき槽２の内槽５の底部にそれぞれ接続されている。４つの分岐管３６ａには、それぞれ、流量計３８および流量調節弁３９が設けられており、流量計３８および流量調節弁３９はめっき制御部１７に接続されている。
【００６５】
めっき制御部１７は、流量計３８により測定されためっき液の流量に基づいて、流量調節弁３９の開度を制御するように構成されている。従って、４つの分岐管３６ａを介してそれぞれのめっき槽２に供給されるめっき液の流量は、各めっき槽２の上流側に設けられた各流量調節弁３９によって制御され、これらの流量がほぼ同じとなるようにされる。めっき液戻り管３７は、めっき槽２の外槽６の底部からめっき液タンク１５０まで延びている。めっき液戻り管３７は、４つのめっき槽２の外槽６の底部にそれぞれ接続された４つの排出管３７ａを有している。
【００６６】
めっき液供給管３６には、めっき液を移送するためのポンプ４０と、ポンプ４０の下流側に配置されたフィルタ４１が設けられている。めっき装置１で使用されためっき液は、めっき液戻り管３７を通じてめっき液供給装置２０に送られ、めっき液供給装置２０で酸化銅粉体が添加されためっき液は、めっき液供給管３６を通じてめっき装置１に送られる。ポンプ４０は、めっき液をめっき装置１とめっき液供給装置２０との間で常時循環させてもよく、または予め定められた量のめっき液を間欠的にめっき装置１からめっき液供給装置２０に送り、酸化銅粉体が添加されためっき液をめっき液供給装置２０からめっき装置１に間欠的に戻すようにしてもよい。
【００６７】
さらに、純水（ＤＩＷ）をめっき液中に補充するため、純水供給ライン４２がめっき液タンク１５０に接続されている。この純水供給ライン４２には、めっき装置１を停止した時等に純水の供給を停止するための開閉バルブ４３（通常は開とされている）、純水の流量を測定するための流量計４４、純水の流量を調節するための流量調節弁４７が配置されている。この流量計４４および流量調節弁４７は、めっき制御部１７に接続されている。めっき液中の銅イオン濃度が予め定められた管理範囲の上限値を超えてしまった場合には、めっき液を希釈するため、めっき制御部１７は、流量調節弁４７の開度を制御して純水をめっき液タンク１５０に供給するように構成されている。
【００６８】
めっき制御部１７は、めっき液供給装置２０の動作制御部１０５に接続されている。めっき液中の銅イオン濃度が予め定められた管理範囲の下限値にまで低下すると、めっき制御部１７は、補給要求値を示す信号をめっき液供給装置２０の動作制御部１０５に送るように構成されている。この信号を受け、めっき液供給装置２０は、酸化銅固形物ＣＳの添加量が補給要求値に達するまで酸化銅固形物ＣＳをめっき液に添加する。より具体的には、動作制御部１０５はアクチュエータ１１２に指令を与えて、アクチュエータ１１２を駆動させる。収容ケース１１１内の酸化銅固形物ＣＳはアクチュエータ１１２によって溶解タンク１００に送られる。溶解タンク１００内のめっき液はめっき液供給ライン１５５を通じてめっき液タンク１５０に送られる。
【００６９】
本実施形態では、めっき制御部１７および動作制御部１０５は、別々の装置として構成されているが、一実施形態では、めっき制御部１７および動作制御部１０５は１つの制御部として構成されてもよい。この場合、制御部は、プログラムに従って動作するコンピュータでもよい。このプログラムは、非一時的な記憶媒体に格納されてもよい。
【００７０】
めっき装置１は、めっき液中の銅イオン濃度を測定する濃度測定器１８ａを備えてもよい。濃度測定器１８ａは、めっき液戻り管３７の４つの排出管３７ａにそれぞれ取り付けられている。濃度測定器１８ａによって得られた銅イオン濃度の測定値は、めっき制御部１７に送られる。めっき制御部１７は、電流の累積値から算定しためっき液中の銅イオン濃度を上記管理範囲の下限値と比較してもよいし、または濃度測定器１８ａによって測定された銅イオン濃度を上記管理範囲の下限値と比較してもよい。
【００７１】
めっき制御部１７は、電流の累積値から算定しためっき液中の銅イオン濃度（すなわち銅イオン濃度の算定値）と、濃度測定器１８ａによって測定された銅イオン濃度（すなわち銅イオン濃度の測定値）との比較に基づいて、銅イオン濃度の算定値を較正してもよい。例えば、めっき制御部１７は、銅イオン濃度の測定値を銅イオン濃度の算定値で割り算することにより補正係数を決定し、この補正係数を銅イオン濃度の算定値に掛け算することで、銅イオン濃度の算定値を較正してもよい。補正係数は、定期的に更新することが好ましい。
【００７２】
また、めっき液供給管３６に分岐管３６ｂを設け、この分岐管３６ｂに濃度測定器１８ｂを設けてめっき液中の銅イオン濃度をモニタリングすることや、この分岐管３６ｂに分析装置（例えば、ＣＶＳ装置や比色計など）を設けて銅イオンだけでなく各種化学成分の溶存濃度を定量分析し、監視するようにすることもできる。このように構成すれば、それぞれのめっき槽２にめっき液が供給される前にめっき液供給管３６にあるめっき液中の化学成分、例えば不純物の濃度を分析できるため、溶存不純物がめっき性能に対して影響することを防止し、より精度のよいめっき処理をより確実に行うことができる。濃度測定器１８ａ，１８ｂのうちのいずれか一方のみを設けてもよい。
【００７３】
上記のような構成により、本実施形態に係るめっきシステムでは、めっき液中に含まれる銅イオン濃度をめっき槽２間で実質的に同じとしつつ、銅のめっき液への補給が行われる。なお、複数のめっき槽２同士が不図示の液循環経路で連通されてもよく、めっき液中の成分濃度が実質的に同じとされていてもよい。
【００７４】
不溶解アノード８を用いためっき装置１においては、複数の基板Ｗをめっきするにつれて、めっき液中の銅イオン濃度が徐々に低下する。そこで、めっき槽２に保持されているめっき液中の銅イオン濃度が所定の管理範囲内に維持されるように、酸化銅固形物ＣＳがめっき液に定期的に供給され、溶解タンク１００内で溶解される。この酸化銅固形物ＣＳは、めっき液のための銅イオン源として機能する。
【００７５】
一実施形態では、投入機構１１０は、サイズ（より具体的には、規定量）の異なる複数の酸化銅固形物ＣＳのそれぞれを収容する複数の収容ケース１１１と、収容ケース１１１の数に対応する数のアクチュエータ１１２とを備えてもよい。収容ケース１１１の数は、酸化銅固形物ＣＳのサイズの数に対応しており、１つの収容ケース１１１には、１つのサイズの酸化銅固形物ＣＳが収容される。
【００７６】
これら複数のアクチュエータ１１２は動作制御部１０５に接続されている。動作制御部１０５は、複数のアクチュエータ１１２を独立して動作させることができる。動作制御部１０５は、アクチュエータ１１２を操作して、めっき液中の銅イオン濃度が所定の管理範囲内に維持されるように、サイズの異なる複数の酸化銅固形物ＣＳのうち、少なくとも１つの酸化銅固形物ＣＳを選択的に溶解タンク１００内に投入する。このような構成により、めっき液供給装置２０は、めっき液中の銅イオン濃度を容易に管理することができる。
【００７７】
一実施形態では、めっき液中の銅イオン濃度が飽和濃度になるまで、酸化銅固形物ＣＳを連続的に投入してもよい。溶解タンク１００内のめっき液は、めっき液に対する酸化銅の飽和状態（すなわち、酸化銅が溶解度までめっき液に溶けている状態）が常に維持された状態で、めっき液タンク１５０に供給される。
【００７８】
図１２は、めっき液供給装置２０に設けられた析出防止装置１６０の一実施形態を示す図である。図１２では、攪拌機１２０の図示は省略されている。めっき液に対する酸化銅が溶解度を超えると、酸化銅が結晶となり、めっき液中に析出してしまうおそれがある。そこで、めっき液供給装置２０は、酸化銅の析出を防止するための析出防止装置１６０を備えている。
【００７９】
一般的に、物質の溶解度は温度に依存することが知られている。したがって、めっき液の温度が上昇すると、より多くの酸化銅はめっき液に溶ける。図１２に示すように、析出防止装置１６０は、溶解タンク１００内のめっき液を冷却するクーラー１６１と、めっき液供給ライン１５５を流れるめっき液を加熱するヒーター１６２とを備えている。クーラー１６１は溶解タンク１００に取り付けられており、ヒーター１６２はめっき液供給ライン１５５に取り付けられている。本実施形態では、ヒーター１６２は、めっき液の移送方向において、ポンプ１５６の上流側に配置されているが、ポンプ１５６の下流側に配置されてもよい。
【００８０】
上述したように、酸化銅の溶解度はめっき液の温度に依存しているため、酸化銅の溶解度はめっき液の温度に基づいて決定することができる。本実施形態では、クーラー１６１は溶解タンク１００内のめっき液を所定の冷却温度まで冷却する。アクチュエータ１１２は、冷却されためっき液の温度に基づいて決定された溶解度に対応する量の酸化銅固形物ＣＳを溶解タンク１００に投入して、めっき液に対する酸化銅の飽和状態を維持する。
【００８１】
ヒーター１６２は、めっき液供給ライン１５５を流れるめっき液を所定の加熱温度まで加熱する。この加熱温度はめっき液の性質に悪影響を与えない温度である。めっき液が加熱されると、めっき液に含まれる酸化銅の溶解度は上がるため、ヒーター１６２は、めっき液を加熱することにより、めっき液供給ライン１５５の管内部での酸化銅の析出を防止することができる。
【００８２】
他の実施形態では、析出防止装置１６０は、溶解タンク１００内のめっき液に含まれる硫酸（Ｈ２ＳＯ４）の濃度を低下させるように構成されてもよい。図１３は、析出防止装置１６０の他の実施形態を示す図である。図１３では、攪拌機１２０の図示は省略されている。
【００８３】
一般的に、硫酸の濃度が下がれば、酸化銅の溶解度が上がることが知られている。したがって、析出防止装置１６０は、めっき液中の硫酸の濃度を下げることにより、酸化銅の析出を防止するように構成されている。
【００８４】
図１３に示すように、析出防止装置１６０は、溶解タンク１００内に純水を供給する純水供給ライン１６４を備えている。純水供給ライン１６４には、純水の供給を停止するための開閉バルブ１６６および純水の流量を調整するための流量調節弁１６８が配置されている。図示しないが、純水供給ライン１６４には、純水の流量を測定するための流量計が配置されてもよい。
【００８５】
析出防止装置１６０は、溶解タンク１００内の硫酸濃度を測定する硫酸濃度計１６９をさらに備えている。本実施形態では、硫酸濃度計１６９は、めっき液供給ライン１５５に配置されている。動作制御部１０５は、硫酸濃度計１６９により測定されためっき液の硫酸濃度に基づいて、めっき液の硫酸濃度が所定の濃度になるように、流量調節弁１６８の開度を制御するように構成されている。
【００８６】
このように、析出防止装置１６０は、純水の溶解タンク１００内への供給により、硫酸の濃度を下げることができる。アクチュエータ１１２は、希釈されためっき液の硫酸濃度に基づいて決定された溶解度に対応する量の酸化銅固形物ＣＳを溶解タンク１００に投入して、めっき液に対する酸化銅の飽和状態を維持する。一実施形態では、図１２に示す実施形態と図１３に示す実施形態とは組み合わされてもよい。一実施形態では、純水供給ライン１６４は、図１に示す純水供給ライン４２から分岐した分岐ラインであってもよい。
【００８７】
図１２および図１３で説明した実施形態では、酸化銅固形物ＣＳは、めっき液中の銅イオン濃度が飽和濃度になるまで溶解タンク１００に投入される。他の実施形態では、酸化銅固形物ＣＳは、めっき液中の銅イオン濃度が飽和濃度未満である所定の目標濃度に維持されるように、投入されてもよい。
【００８８】
図１４は、めっき液中の銅イオン濃度を所定の目標濃度に維持する濃度制御機構１７０を示す図である。図１４に示すように、めっき液供給装置２０は、濃度制御機構１７０を備えている。濃度制御機構１７０は、溶解タンク１００の底部に接続された循環ライン１７１と、溶解タンク１００と循環ライン１７１との間でめっき液を循環させる循環ポンプ１７２と、循環ライン１７１を流れるめっき液中の銅イオン濃度を測定する濃度測定器１７３と、循環ライン１７１を流れるめっき液の温度を調整する温度調整器１７４とを備えている。
【００８９】
循環ポンプ１７２、濃度測定器１７３、および温度調整器１７４は、循環ライン１７１に配置されている。循環ポンプ１７２、濃度測定器１７３、および温度調整器１７４の配列は、図１４に示す実施形態には限定されない。
【００９０】
循環ポンプ１７２が駆動されると、めっき液は溶解タンク１００と循環ライン１７１との間で循環し、攪拌される。循環ライン１７１と循環ポンプ１７２との組み合わせは、溶解タンク１００内の酸化銅固形物ＣＳを溶解することができるため、これらの組み合わせは、上述した攪拌機１２０と同様の役割を果たす。循環ライン１７１と循環ポンプ１７２との組み合わせによる攪拌機と上述した攪拌機１２０とは組み合わされてもよい。このような組み合わせにより、酸化銅固形物ＣＳはより確実に、かつより速やかに溶解される。
【００９１】
濃度測定器１７３は、上述した濃度測定器１８ａ，１８ｂと同様の構成を有してもよい。一実施形態では、濃度測定器１７３はインライン型のＣｕ濃度計である。濃度測定器１７３の一例として、Entegris（インテグリス：登録商標）社製のＩｎＶｕｅ（インビュー：登録商標）液体用濃度計CR288を挙げることができる。濃度測定器１７３は動作制御部１０５に接続されており、濃度測定器１７３によって得られた銅イオン濃度の測定値は、動作制御部１０５に送られる。
【００９２】
温度調整器１７４は、めっき液の温度を検出する温度センサ（図示しない）を備えている。温度調整器１７４は、温度センサによって検出されためっき液の温度に基づいて、めっき液の温度が飽和温度未満の所定の温度に維持されるように循環ライン１７１を流れるめっき液の温度を調整する。温度調整器１７４は動作制御部１０５に接続されている。上述したように、酸化銅の溶解度はめっき液の温度に依存して変化するため、動作制御部１０５は、温度調整器１７４によって酸化銅の溶解度を制御することができる。
【００９３】
動作制御部１０５は、濃度測定器１７３から送られる測定値に基づいて、溶解タンク１００内のめっき液の銅イオン濃度が所定の目標濃度（飽和濃度未満の濃度）になるように、アクチュエータ１１２を操作する。アクチュエータ１１２は、動作制御部１０５からの指令に基づいて酸化銅固形物ＣＳを溶解タンク１００に投入する。動作制御部１０５は、ポンプ１５６の駆動により、所定の目標濃度に維持されためっき液をめっき液タンク１５０に供給する。
【００９４】
図１４に示す実施形態では、溶解タンク１００内のめっき液の銅イオン濃度は飽和濃度未満の濃度に維持されるため、酸化銅はめっき液中に析出しない。したがって、本実施形態では、上述した析出防止装置１６０を不要とすることができる。
【００９５】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
【符号の説明】
【００９６】
１      めっき装置
２      めっき槽
５      内槽
６      外槽
８      不溶解アノード
９      アノードホルダー
１１      基板ホルダー
１５      めっき電源
１７      めっき制御部
１８ａ    濃度測定器
１８ｂ    濃度測定器
２０      めっき液供給装置
３６      めっき液供給管
３６ａ    分岐管
３６ｂ    分岐管
３７      めっき液戻り管
３７ａ    排出管
３８      流量計
３９      流量調節弁
４０      ポンプ
４１      フィルタ
４２      純水供給ライン
４３      開閉バルブ
４４      流量計
４７      流量調節弁
１００    溶解タンク
１０５    動作制御部
１１０    投入機構
１１１    収容ケース
１１１ａ  本体部
１１１ｂ  蓋部
１１２    アクチュエータ
１１２ａ  ピストンロッド
１１２ｂ  シリンダ本体
１１３    支持台
１１４    押し上げ装置
１１５    押し出し装置
１１６    上側円板部材
１１６ａ  上側連結穴
１１７    下側円板部材
１１７ａ  下側連結穴
１１８    モータ
１２０    攪拌機
１２１    攪拌翼
１２２    モータ
１３０    供給口
１３１    連通穴
１３２    連通穴
１４０    不活性ガス供給機構
１４１    ガス供給源
１４２    ガスノズル
１４３    連結ライン
１４４    開閉バルブ
１５０    めっき液タンク
１５５    めっき液供給ライン
１５６    ポンプ
１６０    析出防止装置
１６１    クーラー
１６２    ヒーター
１６４    純水供給ライン
１６６    開閉バルブ
１６８    流量調節弁
１６９    硫酸濃度計
１７０    濃度制御機構
１７１    循環ライン
１７２    循環ポンプ
１７３    濃度測定器
１７４    温度調整器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年9月18日(2018.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板のめっき用のめっき液に供給される酸化銅固形物であって、
酸化銅粉体と、
前記酸化銅粉体を固形化するバインダーとしての液体とを含むことを特徴とする酸化銅固形物。
【請求項２】
前記液体は、前記めっき液の基本組成液を構成する、少なくとも１つの液体であることを特徴とする請求項１に記載の酸化銅固形物。
【請求項３】
前記酸化銅固形物は、
前記酸化銅固形物の表面を含む外側部位と、
前記外側部位の内側に位置する内側部位とを備えており、
前記外側部位の含水量は前記内側部位の含水量よりも多いことを特徴とする請求項１に記載の酸化銅固形物。
【請求項４】
前記酸化銅固形物の表面は、凹凸形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の酸化銅固形物。
【請求項５】
基板のめっき用のめっき液に供給される酸化銅固形物の製造方法であって、
酸化銅粉体に液体を添加する添加工程と、
前記液体が添加された前記酸化銅粉体を圧縮成型する圧縮成型工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
前記添加工程の前に、前記酸化銅粉体を第１の圧縮力で圧縮成型する第１の圧縮成型工程をさらに含み、
前記添加工程の後に前記酸化銅粉体を圧縮成型する前記圧縮成型工程は、前記酸化銅粉体を第２の圧縮力で圧縮成型する第２の圧縮成型工程であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記圧縮成型工程は、凹凸形状を有するプレス型を用いて行われることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
酸化銅粉体と、前記酸化銅粉体を固形化するバインダーとしての液体とを含む酸化銅固形物が溶解されためっき液をめっき槽に供給するための装置であって、
前記酸化銅固形物をめっき液に溶解させる溶解タンクと、
前記酸化銅固形物を前記溶解タンクに投入する投入機構と、
前記酸化銅固形物が前記溶解タンクに投入された状態で、めっき液を攪拌する攪拌機とを備え、
前記投入機構は、
前記酸化銅固形物を収容する収容ケースと、
前記収容ケース内の前記酸化銅固形物が前記溶解タンク内のめっき液に浸漬されるまで、前記酸化銅固形物を移動させるアクチュエータとを備えていることを特徴とする装置。
【請求項９】
前記収容ケースは、
前記酸化銅固形物が通過可能な大きさを有する供給口と、
前記アクチュエータが前記収容ケース内の前記酸化銅固形物に接触可能な大きさを有する連通穴とを備えており、
前記アクチュエータは、前記連通穴を通じて、前記酸化銅固形物を前記溶解タンク内のめっき液まで押し出す押し出し装置であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記投入機構は、前記供給口に向けて不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構を備えていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記不活性ガス供給機構は、前記収容ケースに連結されたガスノズルを備えていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
一態様は、酸化銅粉体と、前記酸化銅粉体を固形化するバインダーとしての液体とを含む酸化銅固形物が溶解されためっき液をめっき槽に供給するための装置であって、前記酸化銅固形物をめっき液に溶解させる溶解タンクと、前記酸化銅固形物を前記溶解タンクに投入する投入機構と、前記酸化銅固形物が前記溶解タンクに投入された状態で、めっき液を攪拌する攪拌機とを備え、前記投入機構は、前記酸化銅固形物を収容する収容ケースと、前記収容ケース内の前記酸化銅固形物が前記溶解タンク内のめっき液に浸漬されるまで、前記酸化銅固形物を移動させるアクチュエータとを備えていることを特徴とする。