(57)【要約】【課題】亜硫酸が含まれる電解めっき液を使用して電解めっきを行う装置において、電解めっき液中に含まれる亜硫酸と電解めっき液中の溶存酸素および大気中の酸素の反応を抑制し、電解めっき液の長寿命化が図れる電解めっき装置を提供する。                  【解決手段】本発明の電解めっき装置は、めっき処理槽１、不活性ガス投入ノズル１２、外気遮断蓋１１と溶存酸素脱気装置１４、そして、めっき液温度調整用バッファータンク８、めっき液温調用ヒーター１０、めっき循環ポンプ７、異物除去フィルター６から構成される。めっき液循環ポンプ７でめっき処理槽１内へ電解めっき液を送液すると同時に外気遮断蓋１１がめっき処理槽１上部に移動し、不活性ガス投入ノズル１２より窒素等の不活性ガスを添加し、めっき処理槽１内を不活性ガス雰囲気に置き換える。【選択図】図１
2005350752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解めっき処理槽と、
前記電解めっき処理槽内の電解めっき液を回収するスリットと、
回収された前記電解めっき液の温度調整を行うバッファータンクと、
前記バッファータンクから前記電解めっき処理槽へ前記電解めっき液を循環させるポンプと、
前記バッファータンクと前記電解めっき処理槽の間に設けられ、前記電解めっき液中の異物を除去するフィルターと、
前記フィルターを通過した前記電解めっき液を前記電解めっき処理槽内に流す噴流ノズルと、
前記電解めっき液が外気にさらされるのを防ぐための蓋と、
前記電解めっき処理槽中の前記電解めっき液の上方の空間に不活性ガスを導入するための少なくとも１つのガス投入ノズルと、を備えた電解めっき装置。
【請求項２】
前記電解めっき液は亜硫酸を錯化剤として含むことを特徴とする請求項１記載の電解めっき装置。
【請求項３】
前記電解めっき液中の溶存酸素を取り除く溶存酸素脱気装置をさらに備えた請求項１記載の電解めっき装置。
【請求項４】
前記蓋は可動構造になっており、
前記蓋と前記電解めっき処理槽の間に隙間ができるように、前記蓋が前記電解めっき処理槽の上方に移動して、前記蓋と前記電解めっき処理槽との間にほぼ閉じた空間が形成されることを特徴とする請求項１または２記載の電解めっき装置。
【請求項５】
前記隙間から前記ほぼ閉じた空間中の気体を逃がすことにより、前記電解めっき処理槽内の圧力調整を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電解めっき装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜硫酸が含まれる電解めっき液を使用して電解めっきを行う装置に関し、めっき液の組成安定および延命化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は従来の技術における電解めっき装置の構成概略図である（例えば特許文献１参照）。図３に示すように、この装置は、めっき処理槽１、めっき液温度調整用バッファータンク８、めっき液循環ポンプ７、異物除去フィルター６を有する装置構成である。次にめっき液管理においては電解めっき液９を温度調整用バッファータンク８より温度昇温用のヒーター１０にて温度調整を行いながら適正温度まで昇温された電解めっき液９を温度調整用バッファータンク８よりめっき液循環ポンプ７により次の異物除去フィルター６にて異物を除去し、めっき処理槽１へ電解めっき液９を供給し、アップフローにてめっき処理槽１内のめっき液回収スリット２より、電解めっき液を温度調整用バッファータンク８へ回収し、再度温度調整用バッファータンク８にて温度調整と循環を繰り返し行う機構である。
【特許文献１】特開２００２−３０２７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のめっき装置では、電解めっき液９を循環させる際、電解めっき処理槽１でめっきを堆積していない場合に電解めっき液９に含まれる亜硫酸３が気中の酸素４あるいは電解めっき液中９に含まれる酸素と反応し、酸化して硫酸５となるため、電解めっき液９中の硫酸成分量が増し、亜硫酸成分量が減少する。
亜硫酸は、亜硫酸金属錯体の安定性を高めるための錯化剤であり、一定の量より亜硫酸が減少すると、亜硫酸金属錯体が不安定となり、電解めっき液の寿命を長く保つことができない。
【０００４】
そこで、本発明は従来の安定した電解めっき液の寿命を長期間安定させることが可能な電界めっき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】
【０００５】
上記課題を達成するため、本発明の電解めっき装置は、電解めっき処理槽と、前記電解めっき処理槽内の電解めっき液を回収するスリットと、回収された前記電解めっき液の温度調整を行うバッファータンクと、前記バッファータンクから前記電解めっき処理槽へ前記電解めっき液を循環させるポンプと、前記バッファータンクと前記電解めっき処理槽の間に設けられ、前記電解めっき液中の異物を除去するフィルターと、前記フィルターを通過した前記電解めっき液を前記電解めっき処理槽内に流す噴流ノズルと、前記電解めっき液が外気にさらされるのを防ぐための蓋と、前記電解めっき処理槽中の前記電解めっき液の上方の空間に不活性ガスを導入するための少なくとも１つのガス投入ノズルと、を備えている。
【０００６】
前記電解めっき液は亜硫酸を錯化剤として含んでいるのが好ましい。
【０００７】
前記電解めっき液中の溶存酸素を取り除く溶存酸素脱気装置をさらに備えているのが好ましい。
【０００８】
前記蓋は可動構造になっており、前記蓋と前記電解めっき処理槽の間に隙間ができるように、前記蓋が前記電解めっき処理槽の上方に移動して、前記蓋と前記電解めっき処理槽との間にほぼ閉じた空間が形成されることが好ましい。
【０００９】
前記隙間から前記ほぼ閉じた空間中の気体を逃がすことにより、前記電解めっき処理槽内の圧力調整を行うのがさらに好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電解めっき液中に含まれる亜硫酸と外気中の酸素との酸化反応の抑制を行うことにより電解めっき液の寿命を延ばすことができ、液交換頻度の減少によるコスト削減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態を示す電解めっき装置の構成概略図であり、図２は前記電解めっき装置の上部の拡大図である。
【００１２】
本実施の形態のめっき装置は、めっき処理槽１、不活性ガス投入ノズル１２、外気遮断蓋１１と溶存酸素脱気装置１４、そして、めっき液温度調整用バッファータンク８、めっき液温調用ヒーター１０、めっき液循環ポンプ７、異物除去フィルター６から構成される。めっき処理槽１には、電界を印加するための電極（図示せず）が設けられており、被めっき物、例えばシリコン等の半導体ウエハと電極間に電流を流して、ウエハ上にめっき皮膜を堆積する。
【００１３】
次に、本実施の形態における電解めっき装置の動作について、亜硫酸金錯体を含む電解めっき液を用いた金めっきを例にとって説明する。
【００１４】
めっき液温度調整用バッファータンク８に貯蔵されている電解めっき液９を、規定温度までヒーター１０で昇温し、昇温された電解めっき液９を溶存酸素脱気装置１４で脱気処理して液中の溶存酸素を取り除く。
【００１５】
次に、めっき液循環ポンプ７で電解めっき液を送液し、電解めっき液中に含まれる異物を異物除去フィルター６で濾過し、濾過した電解めっき液をめっき処理槽１内へ送液すると同時に外気遮断蓋１１がめっき処理槽１上部に移動し、不活性ガス投入ノズル１２より窒素等の不活性ガス１３を添加し、めっき処理槽１内を不活性ガス雰囲気に置き換える。
【００１６】
また、図２に示すように、めっき処理槽上面１５と外気遮断蓋下面１６との間で隙間Ａを空け余分な不活性ガスを槽の外部に追い出すことにより、めっき堆積処理槽１内の圧力上昇を制御する。そして、めっき処理槽１内で電解めっき液が一定量に達したところでめっき液回収スリット２より電解めっき液を回収し回収ラインを通ってめっき液温度調整用バッファータンク８へ回収する。
【００１７】
実際のめっき処理はめっき処理槽１内の電極（図示せず）と半導体ウエハとの間に電流を流し、ウエハ上に金めっきを施す。この際、めっき膜厚等は流す電流量によって調節可能である。
【００１８】
以上のように、本実施の形態によれば、不活性ガスを導入してめっき処理槽１内を非酸化性雰囲気に置換することによって、亜硫酸と酸素の酸化還元反応による硫酸の生成を抑制し、亜硫酸金錯体の安定度が維持されるため、電解めっき液の寿命を延ばし、液交換頻度を下げることによりコスト削減が図れる。また、液交換頻度が低減されると、メンテナンス頻度も低減でき、製造スループットの向上が図れる。
【００１９】
発明者等の検討によれば、本実施の形態による電解めっき装置を用いて、電解めっき液の液寿命を現状寿命に対し約１．５倍にすることができた。
【００２０】
また、不活性ガスの導入は電解めっき液中の溶存酸素を低減させる効果もあり、さらにめっき液の劣化を抑制できるので高品質のめっき皮膜を安定して形成することができる。
【００２１】
なお、本実施の形態では金めっきを例にとったが、亜硫酸金属錯体を含む電解めっきであれば本願と同様の効果を奏する。例えば、銅めっきでもよく、ウエハ上に形成された銅めっき皮膜を加工して、配線として利用してもよい。
【００２２】
また、不活性ガスは窒素以外でもよくめっき処理槽内の雰囲気を非酸化性雰囲気にでき、かつ安全性の高いガス、例えばアルゴン等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
電解めっき液（亜硫酸含む）使用において、亜硫酸と気中の酸素との反応抑制が必要である設備に利用可能（電解めっき装置）である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態における電解めっき装置の構成概略図
【図２】本発明の実施の形態における電解めっき装置の上部を拡大した図
【図３】従来の技術における電解めっき装置の構成概略図
【符号の説明】
【００２５】
１  めっき堆積処理槽
２  めっき液回収スリット
３  亜硫酸
４  気中の酸素
５  硫酸
６  異物除去フィルター
７  めっき液循環ポンプ
８  めっき液温度調整用バファータンク
９  電解めっき液
１０  ヒーター
１１  外気遮断蓋
１２  窒素投入ノズル
１３  窒素ガス
１４  溶存酸素脱気装置
１５  めっき堆積処理槽上面
１６  外気遮断蓋下面
【図１】
2005350752.tif 000003
【図２】
2005350752.tif 000004
【図３】
2005350752.tif 000005