JP2001329400A - めっき装置およびめっき方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一枚遮蔽板方式の利点を生かしめっき槽内構造
が簡単で、且つ、奥行きが短くコンパクトで、膜厚分布
制御調整作業も簡単なめっき槽を提供し、めっき膜厚分
布精度も従来方式に比べ同等以上の性能を発揮するめっ
き装置及びめっき方法を提供する。 【解決手段】本発明になるめっき装置は、めっき槽を備
え、めっき槽１内に陽極板７を垂設し、該陽極板に対向
して被めっき物８を垂設し、めっき槽内のめっき液中の
前記陽極板７と陰極フォルダ９との間に開口部３０を有
する一枚の遮蔽板１１を配設し、該開口部の開口面積を
調節せしめるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被めっき物、特に
半導体基板上に金属皮膜を形成するめっき装置に係り、
特にめっき液中に配置される陽極板と陰極板との間に遮
蔽板を有するめっき装置およびめっき方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】めっき装置に関する開示された従来技術
としては、めっき膜厚分布を高精度に制御するを目的と
して、特公平４−４３９９０号公報によれば、磁性合金
膜をめっきする際、陽極板と陰極板間に水平電流路を設
ける構造を採用している。

【０００３】さらに、めっき槽内の陽極板と陰極板間に
一対の遮蔽板を配設してめっき槽内を、陽極室・中間室
・陰極室に仕切り、遮蔽板開口部を電流分布制御用筒体
にて連結する比較的複雑な構造が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の一枚遮蔽板方式
は、比較的構造も簡単なことから採用しやすいが、めっ
き膜厚分布精度やその制御性において最近の顧客側の要
求を満たすことができなくなってきている。

【０００５】一方前述の筒型遮蔽板方式は、膜厚分布精
度においては、比較的性能を出しやすいがめっき槽構造
が複雑となり、また筒型電流路を長く（１００mm程度）
設定する必要があり、その結果めっき槽の奥行きも長く
なり、めっき槽のコンパクト化の点でも劣る。

【０００６】また遮蔽板の変更等の制御調整法において
も複雑となり、最近要求されるコンパクトな装置で所要
の膜厚分布精度を出すには不満足な点がある。

【０００７】本発明は、一枚遮蔽板方式の利点を生かし
めっき槽内構造が簡単で、且つ、奥行きが短くコンパク
トで、膜厚分布制御調整作業も簡単なめっき槽を提供
し、めっき膜厚分布精度も従来方式に比べ同等以上の性
能を発揮するめっき装置及びめっき方法を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の特徴は、めっき液中の陽極板と陰極板間に基板の形
状に応じた面積の開口部をもった一枚の遮蔽板を有し、
この開口部を中心として縮小，拡大する電流路を集束形
成せしめることにある。

【０００９】さらに、電流路の集束形成を効果的に行う
ため、遮蔽板を陰極板に近接配置することにより、開口
部通過後の電流路を規制可能になる。

【００１０】遮蔽板を被めっき物に充分近接配置（１０
mm以下等）する。このため、樹脂製めっき槽寸法精度・
組立て精度や遮蔽板製作・取り付け精度向上のため嵌め
合い構造を採用した。

【００１１】本発明は、具体的には次に掲げる装置およ
び方法を提供する。

【００１２】本発明は、めっき槽を備え、めっき槽内に
陽極板を垂設し、該陽極板に対向して被めっき物を垂設
しためっき装置において、めっき槽内のめっき液中の前
記陽極板と陰極フォルダとの間に開口部を有する一枚の
遮蔽板を配設し、該開口部の開口面積を調節せしめるめ
っき装置を提供する。

【００１３】前記遮蔽板の開口部を多孔板状にし、かつ
多孔板の多孔部の周囲に開口部を有し、取り外し自在の
遮蔽リング板を設けることができる。

【００１４】本発明は、めっき槽内に陽極板を垂設し、
該陽極板に対向して被めっき物を垂設することによって
行うめっき方法において、めっき槽内のめっき液中の陽
極板と陰極フォルダとの間に配設された遮蔽板の開口部
を、被めっき物の面積に対応した面積にして、電流路を
集束形成するめっき方法を提供する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につい
て、図面を参照し説明する。

【００１６】図１は、本発明による一実施例のめっき装
置を示すめっき槽部と全体構成図である。

【００１７】めっき槽１は樹脂製の長方形態に形成され
ており、その内部に間仕切り板２を有し、槽内は２つに
区割され、一方の部屋３にめっき液の排出管４が、そし
て他方の部屋５にめっき液の導入管６が接続される。

【００１８】めっき槽内仕切り板２近傍に陽極板７が設
置され、その反対側の壁面近傍に、被めっき物８を取り
付けた陰極フォルダ（陰極板）９が設置される。

【００１９】更に被めっき物面近傍にめっき液を横方向
に攪拌するスキージ棒１０である液攪拌部材とめっき厚
分布を高精度に制御するための一枚の多孔遮蔽板１１が
陰極フォルダ９と陽極板７との間に配置されている。

【００２０】陽極板７と陰極フォルダ９はめっき電流を
流す定電流電源１７に電気的に接続されている。またス
キージ棒１０はスキージ棒駆動装置１２に接続されてい
る。

【００２１】めっき槽内のめっき液１３は、外部のめっ
き液貯槽１４から循環ポンプ１５によりフィルタ１６を
介してめっき槽１に送られ、循環する。

【００２２】めっき膜厚分布精度を左右する被めっき物
８の面と遮蔽板１１の間の距離は１０mm以下，６mm以上
で一例として８mmが採用されており、また陽極−陰極間
距離も充分短かい３５mm以内の採用で、奥行きの短い，
コンパクトな構造となっている。

【００２３】図２および図３は本実施例に関わるめっき
槽内に垂設される遮蔽板構造図である。

【００２４】多孔遮蔽板１１は中央部である多孔部３０
が円形上に肉厚が薄く座ぐられており、この部は所要の
直径範囲内で蜂の巣状に孔３１があいている。この孔３
１は樹脂製ねじ（図示せず）で任意の位置を塞ぐことが
できるようになっており、多孔部の孔を部分的に塞ぐこ
とによりめっき電流分布を制御し、めっき膜厚分布精度
の制御を行うこともできる。

【００２５】更に、図４および図５に示すように、任意
の円形開口部（第二の開口部となる。）３２を有する遮
蔽リング板１８を取り付けねじ穴３３によってこの多孔
遮蔽板１１に付加取り付ける。この場合この開口部面積
を調整することにより、更に微細にめっき膜厚分布精度
の制御が可能となる。

【００２６】このように、多孔遮蔽板１１の開口部をね
じ穴の開いた多孔板状にし、かつその多孔部の周囲を任
意の開口部を有し、取り外し・取り付け自由のリング状
の遮蔽リング板１８により遮蔽する。

【００２７】めっき薄膜を基板上に電気めっきするに際
し、めっき槽内に陽極板を垂設し、該陽極板に対向して
被めっき物を垂設しためっき槽において、めっき液中の
陽極板と陰極板との間に配置された一枚の遮蔽板の開口
部で、基板の形状に応じた断面積を有する電流路を集束
形成せしめられる。

【００２８】電流路の集束形成効果を高めるために遮蔽
板と陰極板の間隔を極力短くする。

【００２９】図６は、本発明に関わるめっき装置に遮蔽
板を設置する方法において、位置決め精度を高める構造
を示す。図７は比較のため従来タイプのめっき槽を示
す。従来タイプめっき槽１９では、被めっき物が設置さ
れた陰極フォルダの取り付けガイド２０や多孔遮蔽板取
り付けガイド２１、又陽極板取り付けガイド２２はめっ
き槽本体に接着構造４０にて固定されていた。この方法
では位置決め精度に問題があり、これを改善するために
図６に示す改善タイプを採用した。位置決め精度改善タ
イプめっき槽２３ではめっき槽の枠体４１そのものを嵌
め合い構造４２で構成し、上記各種部品の取り付けガイ
ド、すなわち陰極フォルダ取り付けガイド２４，多孔遮
蔽板取り付けガイド２５，陽極板取り付けガイド２６も
嵌め合い構造４３にてめっき槽本体に取り付けられてお
り、位置決め寸法精度を確保することができる。

【００３０】前記遮蔽板の開口部は、実験，経験，計算
などにより基板の大きさ，形状に対応して定められ、こ
れらの違いにより、開口部の大きさ，形状は変わる。

【００３１】また、遮蔽板の開口部には多数の孔が形成
された多孔板を設置し、任意の孔を塞ぐことにより、基
板への電流集中分散を制御することができ、陰極基板へ
のめっき膜厚分布精度を制御可能となる。

【００３２】一枚の多孔付き遮蔽板は比較的簡単にめっ
き槽から取り外し可能であり、且つこれに取り付けられ
ている任意の大きさの開口部を有する遮蔽リング板もこ
の遮蔽板から取り外し・取り付け可能としているので膜
厚分布調整作業が容易となる。

【００３３】さらに、陰極板と遮蔽板との間を攪拌棒に
てめっき液を攪拌し、めっき液を乱流化させることによ
り、高精密微細パターンのめっきが可能となる。

【００３４】図８は、本発明に関わるめっき装置でめっ
きを行った場合のめっき膜厚分布データである。

【００３５】比較のため、従来技術ベースの装置でめっ
きした場合の分布データも併記している。被めっき物と
遮蔽板間の距離を従来より充分短く、１０mm以下、望ま
しくは８mm程度にすれば被めっき物面内のめっき膜厚分
布精度は従来技術に比べ同等以上の性能が出せることが
判る。

【００３６】

【発明の効果】本発明のめっき槽およびめっき方法は下
記の効果を提供する。

【００３７】１）被めっき物を垂設してめっきを行う縦
型ディップ式めっき装置に適用することにより、めっき
面への気泡の残留や、陽極板からのブラックフィルムの
剥離脱落によるめっき面への影響を制御することがで
き、高品質のめっき膜面の形成が可能となる。

【００３８】２）更に被めっき物とこれに対向垂設され
た陽極板との間に、めっき処理調整機構（遮蔽板，めっ
き液攪拌棒）を配置し、適正位置に調整することにより
めっき膜厚分布制御が容易なめっき方法およびめっき装
置となる。

【００３９】３）めっき膜厚分布を制御する遮蔽板に一
枚構造方式を採用することにより、めっき槽の奥行きを
短く纏められ、めっき装置のコンパクト化に寄与するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例の全体構成図。

【図２】めっき槽内の遮蔽板構造図。

【図３】図２の側面図。

【図４】遮蔽リング板構造図。

【図５】図４の側面図。

【図６】めっき槽内の遮蔽板他の位置決め構造図。

【図７】従来タイプのめっき槽内の遮蔽板他の位置の構
造図。

【図８】本発明のめっき方法・めっき装置によるめっき
膜厚分布データ図。

【符号の説明】

１…めっき槽、２…仕切り板、３，５…部屋、４…排出
管、６…導入管、７…陽極板、８…被めっき物、９…陰
極フォルダ、１０…スキージ棒、１１…多孔遮蔽板、１
２…スキージ棒駆動装置、１３…めっき液、１４…めっ
き液貯槽、１５…循環ポンプ、１６…フィルタ、１７…
定電流電源、１８…遮蔽リング板、１９…従来タイプめ
っき槽、２０，２４…陰極フォルダ取り付けガイド、２
１，２５…多孔遮蔽板取り付けガイド、２２，２６…陽
極板取り付けガイド、２３…改善タイプめっき槽、３０
…多孔板、３１…孔、３２…円形開口部、３３…取り付
けねじ穴、４０…接着構造、４１…枠体、４２，４３…
嵌め合い構造。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 椎名 宏実 茨城県日立市弁天町三丁目10番２号 日立 協和エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 江口 武也 茨城県日立市弁天町三丁目10番２号 日立 協和エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 4K024 BB12 CB12 CB21 CB26 GA02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】めっき槽を備え、めっき槽内に陽極板を垂
   設し、該陽極板に対向して被めっき物を垂設しためっき
   装置において、 めっき槽内のめっき液中の前記陽極板と陰極フォルダと
   の間に開口部を有する一枚の遮蔽板を配設し、該開口部
   の開口面積を調節せしめることを特徴とするめっき装
   置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記遮蔽板の開口部を多孔板状にし、かつ多孔板の多孔
   部の周囲に開口部を有した取り外し自在の遮蔽リング板
   を設けることを特徴とするめっき装置。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記めっき槽内で、遮蔽板と被めっき物との間に位置
   し、被めっき物に近接してめっき液攪拌部材を設けたこ
   とを特徴とするめっき装置。
4. 【請求項４】請求項１において、 前記めっき槽を構成する枠体を嵌め合い構造とし、かつ
   陽極板，陰極板および遮蔽板のそれぞれをそれぞれ保持
   する保持部材を前記枠体に嵌め合い構造にて取り付ける
   ことを特徴とするめっき装置。
5. 【請求項５】めっき槽内に陽極板を垂設し、該陽極板に
   対向して被めっき物を垂設することによって行うめっき
   方法において、 めっき槽内のめっき液中の陽極板と陰極フォルダとの間
   に配設された遮蔽板の開口部を、被めっき物の面積に対
   応した面積にして、電流路を集束形成することを特徴と
   するめっき方法。
6. 【請求項６】請求項５において、 被めっき物と遮蔽板との間の距離を１０mm以下でめっき
   を行うことを特徴とするめっき方法。