(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッキ液管理槽内のメッキ液をメッキ液供給ポンプによりメッキ液供給管路を介してメッキ槽へ供給すると共に前記メッキ槽のメッキ液を再びメッキ液排出管路を介して前記メッキ液管理槽へ戻し、前記メッキ槽内でメッキ処理を行うメッキ装置において、
前記メッキ槽内に、メッキ液の深さを予め設定した位置よりオーバーフローするメッキ液を排出するオーバーフロー排出口を備えたオーバーフロー用管路を前記メッキ液排出管路に連通して設け、前記オーバーフロー排出口がメッキ液面に対して傾斜する傾斜角を有しており、
前記メッキ液排出管路をメッキ液管理槽内に連通し、この連通したメッキ液排出管路の先端部にエア−抜き用穴部を設けたことを特徴とするメッキ装置。
【請求項２】
前記オーバーフロー排出口の傾斜角が、５°〜８５°であることを特徴とする請求項１記載のメッキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主として半導体基板（ウエハ）のメッキに好適なメッキ装置に関し、特にメッキ液管理槽内のメッキ液をメッキ液供給ポンプによりメッキ液供給管路を介してメッキ槽へ供給すると共に前記メッキ槽のメッキ液を再びメッキ液排出管路を介して前記メッキ液管理槽へ戻し、前記メッキ槽内でメッキ処理を行うメッキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３を参照するに、従来では、電子回路基板の例えば半導体基板（ウエハ）上にメッキ装置１０１でメッキ膜を形成するために、電子回路基板あるいは電子回路基板を保持するメッキ治具をクランプしてメッキ処理を行うためのメッキ槽１０３内へ投入し、かつ搬送する電子回路基板の搬送装置が設けられている。
【０００３】
また、メッキ装置１０１には、大量のメッキ液ＰＬを貯留するメッキ液タンクで構成されるメッキ液管理槽１０５が備えられており、このメッキ液管理槽１０５のメッキ液ＰＬがメッキ液供給ポンプとしての例えばマグネットポンプ１０７によりメッキ液供給管路１０９を経てメッキ槽１０３に供給され、かつ、前記メッキ槽１０３のメッキ液ＰＬがメッキ液排出管路１１１を経てメッキ液管理槽１０５に戻って、再び循環する循環システムが備えられている。
【０００４】
より詳しくは、上記のメッキ槽１０３は、貯留槽としての役目をもつ第１メッキ槽１１３とメッキ処理槽としての役目をもつ第２メッキ槽１１５が隔壁１１７を介して隣接して備えられており、前記隔壁１１７には第１メッキ槽１１３のメッキ液ＰＬを第２メッキ槽１１５へ流入せしめるためのメッキ液流路口１１９が設けられている。
【０００５】
また、第２メッキ槽１１５には、第２メッキ槽１１５内のメッキ液ＰＬの深さを一定に維持するためのオーバーフロー用管路１２１が設けられている。すなわち、オーバーフロー用管路１２１は、第２メッキ槽１１５内のメッキ液ＰＬの深さを予め設定した位置よりオーバーフローするメッキ液ＰＬを排出する管路であり、この管路の上端はオーバーフローしたメッキ液ＰＬを排出するオーバーフロー排出口１２１Ａとなっている。さらに、被メッキ処理体である例えばシリコンウェハを保持したメッキ治具が第２メッキ槽１１５に投入されるときに、邪魔にならない位置に第２メッキ槽１１５の側壁に沿って上下方向に配置されており、第２メッキ槽１１５の底部１１５Ａに連通し、かつ、上記のオーバーフロー排出口１２１Ａの高さは調節自在である。
【０００６】
また、上記のメッキ液管理槽１０５は、メッキ槽１０３の外部に、しかもメッキ槽１０３より低い位置に設けられており、大量のメッキ液ＰＬを貯留すると共に新しいメッキ液ＰＬを補充したり分析したりしてメッキ液ＰＬを良好な状態に管理するためのメッキ液タンクやメッキ液補充装置などの機器からなっている。
【０００７】
また、上記のメッキ槽１０３の第１メッキ槽１１３には、メッキ液管理槽１０５のメッキ液ＰＬがマグネットポンプ１０７によりメッキ液供給管路１０９を経て第１メッキ槽１１３の底部１１３Ａから供給されるように構成されている。一方、オーバーフロー用管路１２１を経て流出するメッキ液ＰＬはオーバーフロー用管路１２１の下部からメッキ液排出管路１１１を経てメッキ液管理槽１０５に流入するように構成されている。
【０００８】
なお、上記のメッキ装置１０１と同様に、メッキ液管理槽１０５内のメッキ液ＰＬをマグネットポンプ１０７によりメッキ液供給管路１０９を介してメッキ槽１０３へ供給すると共に前記メッキ槽１０３のメッキ液ＰＬを再びメッキ液排出管路１１１を介して前記メッキ液管理槽１０５へ戻す構造のメッキ装置は、例えば、特許文献１に示されている。
【特許文献１】特開２００２−２０９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、従来のメッキ装置１０１においては、第２メッキ槽１１５のメッキ液ＰＬがオーバーフローしてオーバーフロー用管路１２１から排出され、メッキ液排出管路１１１を経てメッキ液管理槽１０５に戻る場合、メッキ液ＰＬがオーバーフロー排出口１２１Ａから乱流の状態で四方八方から流入する時にメッキ液ＰＬにエア−が混ざり込んでオーバーフロー用管路１２１内に排出してしまうので、メッキ液ＰＬにダメージを与えることになり、さらにはメッキ液ＰＬとエア−が混ざり込んだ状態でメッキ液管理槽１０５へ戻るために、メッキ液管理槽１０５内のメッキ液ＰＬに泡を発生させてしまうという問題点があった。
【００１０】
この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記発明が解決しようとする課題を達成するために、この発明のメッキ装置は、メッキ液管理槽内のメッキ液をメッキ液供給ポンプによりメッキ液供給管路を介してメッキ槽へ供給すると共に前記メッキ槽のメッキ液を再びメッキ液排出管路を介して前記メッキ液管理槽へ戻し、前記メッキ槽内でメッキ処理を行うメッキ装置において、
前記メッキ槽内に、メッキ液の深さを予め設定した位置よりオーバーフローするメッキ液を排出するオーバーフロー排出口を備えたオーバーフロー用管路を前記メッキ液排出管路に連通して設け、前記オーバーフロー排出口がメッキ液面に対して傾斜する傾斜角を有しており、
前記メッキ液排出管路をメッキ液管理槽内に連通し、この連通したメッキ液排出管路の先端部にエア−抜き用穴部を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、この発明のメッキ装置は、前記メッキ装置において、前記オーバーフロー排出口の傾斜角が、５°〜８５°であり、好ましくは３０°〜４５°であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、メッキ槽に設けたオーバーフロー用管路がメッキ液面に対して傾斜する傾斜角を有するオーバーフロー排出口を備えているので、オーバーフローしたメッキ液は傾斜したオーバーフロー排出口の下部側からオーバーフロー用管路へ流入するために、一方向からの流入となる。その結果、メッキ液がエア−をあまり巻き込まないでオーバーフロー用管路の一部の内壁面に沿って排出されるので、メッキ液へのエア−の混入を大幅に削減でき、メッキ液へのダメージやメッキ液管理槽内のメッキ液に泡を発生させてしまう事態を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１を参照するに、この実施の形態に係るメッキ装置１には、メッキ槽としての例えば銅メッキ処理を行うための銅メッキ槽３が備えられており、純水、硫酸銅などを主成分とする大量のメッキ液ＰＬを貯留するメッキ液タンクで構成されるメッキ液管理槽５から、前記メッキ液ＰＬがメッキ液供給ポンプとしての例えばマグネットポンプ７によりメッキ液供給管路９を経て銅メッキ槽３に供給され、かつ、前記銅メッキ槽３のメッキ液ＰＬがメッキ液排出管路１１を経てメッキ液管理槽５に戻って、再び循環する循環システムが備えられている。
【００１７】
また、このメッキ装置１は、種々の被メッキ処理体にメッキ処理を行うためのメッキ装置に適用されるのであるが、この実施の形態では、例えばセミアディティブ法により、半導体ウェハ（以下、単に「シリコンウェハ」という）やプリント配線基板等の電子回路基板の表面に配線パターンを形成する際に用いられるものである。
【００１８】
一般的に、セミアディティブ法は、例えば、Ｓｉなどのベース基板の表面に銅などの導電性物質でなるシード層が形成され、このシード層にレジスト層が塗布された後、このレジスト層を露光及び現像して配線パターンのレジスト溝を形成する。次いで、電気メッキなどのメッキ装置により、前記レジスト溝内には、銅などの導電性物質が析出される。その後、レジスト層が除去され、かつ、配線パターンに無関係なシード層の部分がエッチングされて、微細な配線パターンを有した電子回路基板が製造される。
【００１９】
なお、この実施の形態のメッキ装置１では、メッキすべき電子回路基板としての例えばシリコンウェハを銅メッキするものである。
【００２０】
また、上記の銅メッキ槽３は、メッキ処理槽としての役目をもつメッキ槽１３とこのメッキ槽１３からのメッキ液ＰＬのオーバーフローを受ける役目をもつオーバーフロー槽１５が隔壁１７を介して隣接して備えられており、前記隔壁１７にはメッキ槽１３のメッキ液ＰＬをオーバーフロー槽１５へ流入せしめるためのメッキ液流路口１９が設けられている。また、オーバーフロー槽１５には、オーバーフロー槽１５内のメッキ液ＰＬの深さを一定に維持するためのオーバーフロー用管路２１が設けられている。すなわち、オーバーフロー用管路２１は、オーバーフロー槽１５内のメッキ液ＰＬの深さを予め設定した位置よりオーバーフローするメッキ液ＰＬを排出する管路であり、この管路の上端はオーバーフローしたメッキ液ＰＬを排出するオーバーフロー排出口２１Ａとなっている。さらに、被メッキ処理体である例えばシリコンウェハを保持したメッキ治具がオーバーフロー槽１５に投入されるときに、邪魔にならない位置でオーバーフロー槽１５の側壁に沿って上下方向に配置されており、オーバーフロー槽１５の底部１５Ａに連通し、かつ、上記のオーバーフロー排出口２１Ａの高さは調節自在である。
【００２１】
また、上記のオーバーフロー排出口２１Ａは、図２により詳細に示されているように、メッキ液ＰＬの水面に対して傾斜する傾斜角θを有している。この傾斜角θはメッキ液ＰＬの流速にもよるが、５°未満および８５°越えではエア−混入防止に効果を果たして折らず、５°〜８５°の範囲で適用可能であり、３０°〜４５°であれば、それ程鋭角ではないのでメッキ液面から突出する部分が小さくなり、オーバーフロー排出口２１Ａの製作時の切断が容易であるなどの理由から好ましい。
【００２２】
また、前述したメッキ液管理槽５は、銅メッキ槽３の外部に、しかも、銅メッキ槽３より低い位置に設けられており、大量のメッキ液ＰＬを貯留すると共に新しいメッキ液ＰＬを補充したり分析したりしてメッキ液ＰＬを良好な状態に管理するためのメッキ液タンクやメッキ液補充装置などの機器からなっている。
【００２３】
また、上記の銅メッキ槽３のメッキ槽１３には、メッキ液管理槽５のメッキ液ＰＬがマグネットポンプ７によりメッキ液供給管路９を経てメッキ槽１３の底部１３Ａから供給されるように構成されている。一方、オーバーフロー用管路２１を経て流出するメッキ液ＰＬはオーバーフロー用管路２１の下部からメッキ液排出管路１１を経てメッキ液管理槽５に流入するように構成されている。
【００２４】
また、メッキ液排出管路１１はメッキ液管理槽５の内部に連通されており、この連通されたメッキ液排出管路１１の端部には、図１に示されているようにエア−抜き用穴部２３Ａを備えたエア−抜き用分岐管２３（チーズ配管）が設けられている。すなわち、メッキ液排出管路１１に分岐されたエア−抜き用分岐管２３の先端部のエア−抜き用穴部２３Ａはメッキ液管理槽５の内部のメッキ液ＰＬの水面から上方のエア−層へ突出している。
【００２５】
次に、上記構成の作用を説明する。
【００２６】
マグネットポンプ７が運転されることにより、メッキ液管理槽５のメッキ液ＰＬがメッキ液供給管路９を経てメッキ槽１３の底部１３Ａから供給される。前記メッキ槽１３に貯留したメッキ液ＰＬは、隔壁１７のメッキ液流路口１９から溢れてオーバーフロー槽１５内へ流入する。
【００２７】
次いで、上記のオーバーフロー槽１５内のメッキ液ＰＬはオーバーフロー用管路２１のオーバーフロー排出口２１Ａから溢れると、オーバーフロー用管路２１を経て排出されるので、オーバーフロー槽１５のメッキ液ＰＬの深さは常時一定に保たれることになる。なお、オーバーフロー槽１５のメッキ液ＰＬの深さは、オーバーフロー用管路２１の高さを調整することにより自在に調整される。
【００２８】
また、上記のオーバーフロー用管路２１がメッキ液ＰＬの水面に対して傾斜する傾斜角θを有するオーバーフロー排出口２１Ａを備えているので、図２に示されているように、オーバーフローしたメッキ液ＰＬは傾斜したオーバーフロー排出口２１Ａの下部側からオーバーフロー用管路２１へ流入するために、一方向からの流入となる。その結果、メッキ液ＰＬがエア−をあまり巻き込まないでオーバーフロー用管路２１の一部の内壁面に沿って排出される。
【００２９】
たとえ、エア−がメッキ液ＰＬに混ざり込んでも、オーバーフロー用管路２１内では図２に示されているようにメッキ液ＰＬが流れていない側の空間からエア−が上昇してオーバーフロー排出口２１Ａから放出される。すなわち、オーバーフロー用管路２１内で気液分離を行うことができる。したがって、メッキ液ＰＬへのエア−の混入を大幅に削減でき、メッキ液ＰＬへのダメージやメッキ液管理槽５内のメッキ液ＰＬに泡を発生させてしまう事態を減少させることができる。
【００３０】
また、オーバーフロー用管路２１へ流入したメッキ液ＰＬは、オーバーフロー用管路２１の下部に連通したメッキ液排出管路１１を経てメッキ液管理槽５に戻る。このとき、メッキ液管理槽５内に連通したメッキ液排出管路１１には、エア−抜き用穴部２３Ａを備えたエア−抜き用分岐管２３が設けられているので、たとえ、オーバーフロー用管路２１内で気液分離が十分に行われなかったとしても、メッキ液ＰＬがメッキ液排出管路１１の端部からメッキ液管理槽５へ排出される前に、メッキ液排出管路１１内のエア−がエア−抜き用分岐管２３のエア−抜き用穴部２３Ａからメッキ液管理槽５の内部のエア−層へ放出されることになる。
【００３１】
したがって、メッキ液排出管路１１の端部からメッキ液管理槽５へ排出されるメッキ液ＰＬには混じっているエア−が少なくなるので、メッキ液管理槽５の内部での泡の発生を大幅に減少させることができる。
【００３２】
メッキ液管理槽５に戻ったメッキ液ＰＬは、再び、メッキ液管理槽５内で良好な状態に管理され、メッキ液管理槽５内のメッキ液ＰＬが再び銅メッキ液槽５へ供給されて、上述したように循環されることになる。
【００３３】
上記のように正常に管理されたメッキ液ＰＬが銅メッキ液槽５に供給されて常時良好なメッキ液ＰＬの状態となり、この銅メッキ液槽５においてメッキ治具内のウェハの銅メッキ処理が行われるのである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施の形態のメッキ装置の概略的な断面図である。
【図２】この発明の実施の形態の主要部を構成するオーバーフロー用管路の部分的な斜視図である。
【図３】従来のメッキ装置の概略的な断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  メッキ装置
３  銅メッキ槽（メッキ槽）
５  メッキ液管理槽
７  マグネットポンプ（メッキ液供給ポンプ）
９  メッキ液供給管路
１１  メッキ液排出管路
１３  メッキ槽
１３Ａ  底部（第１メッキ槽の）
１５  オーバーフロー槽
１５Ａ  底部（オーバーフロー槽の）
１７  隔壁
１９  メッキ液流路口
２１  オーバーフロー用管路
２１Ａ  オーバーフロー排出口
２３  エア−抜き用分岐管（チーズ配管）
２３Ａ  エア−抜き用穴部
ＰＬ  メッキ液
【図１】
0004602895.tif 000002
【図２】
0004602895.tif 000003
【図３】
0004602895.tif 000004