めっき装置
【課題】めっき装置を提供する。
【解決手段】めっき装置は、基板の被めっき面にめっきを施すためのめっき装置であって、前記めっき装置は、めっき液が保持される複数のめっき槽１３３と、前記複数のめっき槽のそれぞれに対応して配置され、前記複数のめっき槽内のめっき液を循環させる複数のポンプ１１２と、前記複数のポンプの吸込側をそれぞれ対応する前記複数のめっき槽に連結する複数の吸込配管２０２、２０３、２０４と、前記複数のポンプの吐出側をそれぞれの前記吸込側に連結される前記めっき槽とは異なる他のめっき槽にそれぞれ連結する複数の吐出配管と、を備え、前記複数のめっき槽と前記複数のポンプは直列に連結される。
【解決手段】めっき装置は、基板の被めっき面にめっきを施すためのめっき装置であって、前記めっき装置は、めっき液が保持される複数のめっき槽１３３と、前記複数のめっき槽のそれぞれに対応して配置され、前記複数のめっき槽内のめっき液を循環させる複数のポンプ１１２と、前記複数のポンプの吸込側をそれぞれ対応する前記複数のめっき槽に連結する複数の吸込配管２０２、２０３、２０４と、前記複数のポンプの吐出側をそれぞれの前記吸込側に連結される前記めっき槽とは異なる他のめっき槽にそれぞれ連結する複数の吐出配管と、を備え、前記複数のめっき槽と前記複数のポンプは直列に連結される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ等の被めっき体（基板）の表面にめっきを行うめっき装置に関し、特にウェハの表面に設けられた微細な配線用溝やホール、レジスト開口部にめっき膜を形成したり、半導体ウェハの表面にパッケージの電極等と電気的に接続するバンプ（突起状電極）を形成したりするのに好適なめっき装置に関する。半導体チップ等のいわゆる３次元実装を行うためには、半導体ウェハやインターポーザまたはスペーサといった基板に対して、内部を貫通する多数のビアプラグを形成する必要があるが、本発明のめっき装置はそのような貫通ビアプラグを形成するためのビアホールの埋め込みにも使用される。より詳細には、基板を基板ホルダに設置し、そのホルダをめっき槽に浸漬させてめっきするめっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
めっき装置は、めっき槽のめっき液に基板ホルダで保持された基板を垂直に差し入れてめっきを行うものである。基板ホルダは、装置の運転前には基板ホルダを収納するためのストッカに収納され、運転を開始すると基板ホルダがストッカから取り出される。さらに処理すべきウェハが、ストッカから取り出した基板ホルダに保持される。基板を保持した基板ホルダは基板ホルダ搬送機によりめっき槽およびめっき処理に伴う各処理槽に搬送され、順次必要な処理が行われる。
【０００３】
従来のめっき装置には、複数のめっき槽とめっき液循環タンクを用いて、めっき槽内のめっき液を循環させてめっきさせるものがある（例えば、特許文献１参照。）。従来のめっき装置は、複数のめっき槽群と複数のめっき液循環タンクとをそれぞれ連結し、対応するめっき液循環タンクから各めっき槽にポンプを介してめっき液を供給し、めっき槽群からの戻りのめっき液を、対応するめっき液循環タンク以外の他のめっき液循環タンクに戻すことにより、めっき液全体の成分の均一化を図るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３３９７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１により提案されためっき装置は、各めっき槽にめっき液を供給するポンプの吐出量を均一に保つために、複数のめっき液循環タンクを連通管で連結する構成を有しており、めっき装置の構造が複雑となるものであった。
【０００６】
また、めっき槽からの戻りのめっき液をめっき液循環タンクに戻す配管は曲がりが多く、複雑な配管構造を有することから、配管抵抗が増すのでキャビテーションが発生しないように配管サイズを大きくする必要があった。
【０００７】
さらに装置全体として１種類のめっき液を用いるものであり、成分の異なる複数のめっき液を用いることはできないものであった。
【０００８】
本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、簡易な構造で成分の異なる複数のめっき液を用いることのできる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】
【０００９】
本発明の一実施形態に係るめっき装置は、基板の被めっき面にめっきを施すためのめっき装置であって、前記めっき装置は、めっき液が保持される複数のめっき槽と、前記複数のめっき槽のそれぞれに対応して配置され、前記複数のめっき槽内のめっき液を循環させる複数のポンプと、前記複数のポンプの吸込側をそれぞれ対応する前記複数のめっき槽に連結する複数の吸込配管と、前記複数のポンプの吐出側をそれぞれの前記吸込側に連結される前記めっき槽とは異なる他のめっき槽にそれぞれ連結する複数の吐出配管と、を備え、前記複数のめっき槽と前記複数のポンプは直列に連結されることを特徴とする。
【００１０】
前記複数のめっき槽は、前記めっき液に前記基板を浸漬させてめっきを行う複数の内槽と、前記複数の内槽からオーバーフローしためっき液を収容する複数の外槽とを備えてもよい。
【００１１】
前記複数の吐出配管は、前記複数の内槽にそれぞれ連結され、前記複数の吸込配管は、前記複数の外槽にそれぞれ連結されてもよい。
【００１２】
前記基板を保持する基板ホルダと、前記複数のめっき槽に浸漬させて配置されるアノードと、前記基板の被めっき面と前記アノードとの間に電圧を印加するめっき電源と、を備えてもよい。
【００１３】
前記複数のめっき槽の内部に、前記アノードと前記基板との間に配置され前記めっき液を攪拌するパドルを備えてもよい。
【００１４】
前記複数のめっき槽の内部に、前記基板と略同一の中央孔を有し、前記めっき液を前記アノード側と前記基板側とに仕切るように配置された調整板を備えてもよい。
【００１５】
前記吐出配管を繋ぎ替えることにより、前記複数のポンプの前記吐出側と、前記複数のめっき槽との連結された組み合わせが変更されてもよい。
【００１６】
前記複数のめっき槽ごとに、前記めっき液に添加剤が投入されてもよい。
【００１７】
前記複数のポンプと前記複数のめっき槽を直列に連結して構成しためっきモジュールを、前記めっき液の異なる種類に応じて複数備えてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、簡易な構造でキャビテーションを発生させることなく、成分の異なる複数のめっき液を用いることのできるめっき装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るめっき装置の概要を示す側面図である。
【図２】図１に示すめっき装置の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るめっき装置のめっき槽の構成例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るめっき装置のめっき槽の概略構成を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るめっき装置のめっき槽の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るめっき装置のめっき槽の概略構成を示す図である。
【図７】図４に示すめっき槽の混合変化を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係るめっき装置のめっき槽に対する比較例のめっき槽の概略構成を示す図である。
【図９】図８に示すめっき槽の混合変化を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係るめっき装置に備えられたバランス配管の第１例の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係るめっき装置に備えられたバランス配管の第２例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施することができる。
【００２１】
＜めっき装置の構造＞
まず、図１及び図２を参照し、本発明の一実施形態に係るめっき装置の全体構造について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係るめっき装置の概要を示す側面図であり、図２は図1に示すめっき装置の平面図である。
【００２３】
本発明の一実施形態に係るめっき装置は、めっき装置フレーム１００に、基板ホルダ（図示せず）と、基板を収納したＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）等（図示せず）の搬送容器を置くことができるロードポート１７０と、基板搬送ロボット１８０と、スピン・リンス・ドライヤ（ＳＲＤ）１９０と、テーブル１２０と、ポンプユニット１１０を備えるめっき処理部１３０と、基板ホルダ搬送部１４０と、ストッカ１５０と、ストッカ設置部１６０と、アライナ１９５とを備える。ストッカ１５０は、装置内に固定されていて基板ホルダを収容するものでも良いが、別の形態として、車輪を有し装置外に引き出して分離することのできるワゴン型のストッカであっても良い。
【００２４】
基板搬送ロボット１８０は、搬送容器（図示せず）から基板を取り出し、テーブル１２０へ搬送することができる。基板搬送ロボット１８０は、テーブル１２０から基板を搬送し搬送容器に収納することもできる。基板搬送ロボット１８０は、好ましくは回転方向に動くことができ、ロードポート１７０とテーブル１２０とスピン・リンス・ドライヤ１９０とアライナ１９５との間で基板を搬送することができる。スピン・リンス・ドライヤ１９０は、めっき処理された基板をリンスしながら回転させ、最後に高速回転させて乾燥することができる。
【００２５】
アライナ１９５は、基板の円周方向の位置合わせを行う。すなわち、アライナ１９５は、基板に設けられたノッチ（切り欠き）位置を検出し、指定された角度にノッチ位置を向けることにより、基板を指定の位置に回転させる。また、アライナ１９５は基板を回転させながら、基板の中心の位置合わせを行う。
【００２６】
なお、図１及び図２において、１０１は基板ホルダ搬送部１４０を搬送するための走行軸であり、１０２は基板ホルダ開閉機構、１０３は制御部（基板ホルダ搬送部制御部を含む）である。
【００２７】
基板ホルダは、基板のめっき処理の際に、基板の端部及び裏面をめっき液からシールし被めっき面を露出させて保持する。また、基板ホルダは、基板の被めっき面の周縁部と接触し、外部電源から給電を与えるための接点を備えても良い。基板ホルダは、めっき処理前にストッカ１５０に収納され、めっき処理時には基板ホルダ搬送部１４０によりテーブル１２０、めっき処理部１３０の間を移動し、めっき処理後にストッカ１５０へと再び収納される。
【００２８】
テーブル１２０には、基板ホルダを水平に載置することができる。テーブル１２０において、基板搬送ロボット１８０は、水平に載置された基板ホルダに対して、基板の着脱を行う。
【００２９】
図１及び図２に係るめっき装置においては、基板ホルダに保持された基板をめっき槽のめっき液に垂直に浸漬し、めっき液をめっき槽の下から注入しオーバーフローさせつつめっきが行われる。めっき槽は、複数の区画を有することが好ましく、各々の区画では、1枚または複数の基板を保持した1つの基板ホルダがめっき液に垂直に浸漬され、めっきされる。電解めっき装置の場合は、各々の区画には、基板ホルダへの通電部、アノード、パドル攪拌装置、調整板を備えていることが好ましい。アノードはアノードホルダに取り付けて使用し、基板と対向するアノードの露出面は基板と同心円状となっている。基板ホルダに保持された基板は、めっき処理部１３０の各処理槽内の処理流体で処理が行われる。基板ホルダに保持された基板の被めっき面と、アノードホルダに保持されたアノードとの間にめっき電源から電圧が印加され、基板の被めっき面にめっき処理が行われる。
【００３０】
パドル攪拌装置は、アノードと基板との間でパドルが往復移動自在であるように配置され、めっき液を攪拌する。また、調整板は、基板と略同一の中央孔を有し、アノードと基板との間にめっき液をアノード側と基板側とに仕切るように配置される。これにより、中央孔の以外から漏れるめっき液や電流を遮断し、基板ホルダで保持した基板の被めっき面の周辺部の電位を調整板で下げて、めっき膜の膜厚の均一化を図る。
【００３１】
めっき処理部１３０の各処理槽の配置は、例えば、図１に示すめっき液を２液使用するタイプのめっき装置とする場合には、工程順に、前水洗槽、前処理槽、リンス槽、第１めっき槽、リンス槽、第２めっき槽、リンス槽、ブロー槽、といった配置としてもよいし、別の構成としてもよい。各処理槽の配置は工程順（Ｘ→Ｘ’方向）に配置することが、余分な搬送経路をなくす上で好ましい。
【００３２】
基板ホルダ搬送部１４０は、走行軸に沿って、テーブル１２０、めっき処理部１３０、ストッカ１５０の間をリニアモーターなどの搬送機構（図示せず）により移動可能である。基板ホルダ搬送部１４０は、基板ホルダを垂直姿勢で保持し搬送する。
【００３３】
なお、本発明の実施形態に係るめっき処理部１３０のめっき槽の構成については、図３乃至図６を参照しながら後述することとする。
【００３４】
以下、本発明の一実施形態に係るめっき装置の動作の一例を説明する。
【００３５】
（ａ）まず、基板ホルダ搬送部１４０が、ストッカ１５０上へと移動し、ストッカ１５０に収納された基板ホルダを取り出し保持する。
【００３６】
（ｂ）次に、基板ホルダ搬送部１４０は、基板ホルダを保持したままテーブル１２０まで移動し、基板ホルダがテーブル１２０の上に水平に設置される。
【００３７】
（ｃ）基板ホルダに、基板をセットする。
【００３８】
（ｄ）基板ホルダ搬送部１４０が、基板ホルダを垂直に保持してめっき処理部１３０の前水洗槽へと移動する。基板ホルダに保持された基板に対して、めっき処理部１３０の各処理槽において、めっきの各工程を行う。めっき処理は図１に示したＸからＸ’方向へと順次行われる。
【００３９】
（ｅ）基板ホルダ搬送部１４０は、めっき処理部１３０における各工程完了後、基板ホルダを垂直に保持したままテーブル１２０まで移動し、基板ホルダがテーブル１２０の上に水平に設置される。
【００４０】
（ｆ）基板ホルダから、基板が取り外される。
【００４１】
（ｇ）連続処理を行う場合には、次の未処理の基板をセットし、（ｄ）から工程を繰り返す。
【００４２】
（ｈ）処理が完了した後、基板ホルダ搬送部１４０は、基板が取り外された基板ホルダを垂直に保持してストッカ１５０へと移動し、ストッカ１５０へと基板ホルダを垂直に収納する。
【００４３】
このように、本発明の一実施形態に係るめっき装置におけるめっき処理が行われる。以下、本発明の一実施形態に係るめっき装置のめっき処理部１３０に含まれるめっき槽の構成について、図３乃至図９を参照し、詳細に説明する。
【００４４】
＜めっき槽の構成＞
本発明の一実施形態に係るめっき装置に備えられためっき処理部１３０のめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂの構成について、図３を参照して説明する。
【００４５】
図３は、本発明の一実施形態に係るめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂの構成例を示す図である。図３に示すように、本発明の一実施形態に係るめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂは、それぞれ内槽１３１Ａ−１〜１３１Ａ−４、１３１Ｂ−１〜１３１Ｂ−４及び外槽１３２Ａ、１３２Ｂを含み、めっきユニット１３７Ａ、１３７Ｂを構成する。図示したように、複数の内槽１３１Ａ−１〜１３１Ａ−４、１３１Ｂ−１〜１３１Ｂ−４を取り囲むように外槽１３２Ａ、１３２Ｂが配置される。ここで、めっき槽１３３Ａ、１３３Ｂに含まれる内槽１３１Ａ−１〜１３１Ａ−４、１３１Ｂ−１〜１３１Ｂ−４は、それぞれ基板ホルダ５００に保持された基板の被めっき面にめっきを行うためのめっき槽であり、外槽１３２Ａ、１３２Ｂは、内槽１３１Ａ−１〜１３１Ａ−４、１３１Ｂ−１〜１３１Ｂ−４からオーバーフローしためっき液を収容するためのオーバーフロー槽である。なお、本実施形態においては、２つのめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂがそれぞれ４つの内槽１３１Ａ−１〜１３１Ａ−４、１３１Ｂ−１〜１３１Ｂ−４及び１つの外槽１３２Ａ、１３２Ｂを含む構成を図３に図示しているが、この構成に限定されるものではない。すなわち、めっき槽１３３Ａ、１３３Ｂはそれぞれ少なくとも１つの内槽１３１Ａ、１３１Ｂと、外槽１３２Ａ、１３２Ｂを有する。
【００４６】
また、めっきユニット１３７Ａ、１３７Ｂは、図３に図示したように、それぞれめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂとリンス槽１３５Ａ、１３５Ｂとを含んで構成されてもよい。リンス槽１３５Ａ、１３５Ｂは、それぞれ複数のリンス槽に区画されたものであってもよく、リンス槽１３５Ａ、１３５Ｂがめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂに隣接して配置されてもよい。
【００４７】
本発明の一実施形態に係るめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂにおいて、内槽１３１Ａ、１３１Ｂには、めっき液を内槽１３１Ａ、１３１Ｂに送りこむために内槽１３１Ａ、１３１Ｂの底部に噴流口（図示せず）が設けられている。外槽１３２Ａ、１３２Ｂには、内槽１３１Ａ、１３１Ｂからオーバーフローしためっき液を循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄ（図４参照）に送液するために、めっき液排液口（図示せず）が設けられている。めっき液が複数の内槽１３１Ａ−１〜１３１Ａ−４、１３１Ｂ−１〜１３１Ｂ−４内に充填されると、基板ホルダ５００に保持された基板が垂直にめっき液に浸漬され、めっき液を内槽１３１Ａ−１〜１３１Ａ−４、１３１Ｂ−１〜１３１Ｂ−４の下から注入しオーバーフローさせつつ、めっき処理が行われる。このように基板を配置し、めっき液を内槽１３１Ａ、１３１Ｂの底部から上向流で流すことで、めっき液中に気泡が発生した場合においても気泡を容易に除去でき、欠陥が生じないようにすることができる。
【００４８】
このようなめっき処理が行われるめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂに保持されるめっき液は、めっき槽１３３Ａ、１３３Ｂごとに異なるめっき液を用いてもよい。また、複数のめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂを配管で連結し、連結された複数のめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂ内で１種類のめっき液を循環させてもよい。
【００４９】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの構成について、図４を参照して説明する。
【００５０】
図４は、本発明の第１の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの概略構成を示す図である。図４に示すように、本発明の第１の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄは、それぞれ内槽１３１Ａ〜１３１Ｄ及び外槽１３２Ａ〜１３２Ｄを含む。内槽１３１Ａ〜１３１Ｄはそれぞれ１つの内槽であっても良いし、図３で示したように複数の内槽からなっても良い。図示したように、複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄは、複数の循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄの複数のポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄと、複数の配管２０１Ａ〜２０１Ｄ、２０２Ａ〜２０２Ｄを介してそれぞれ連結される。めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄとポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄとは、１対１にそれぞれ対応するように配置される。従って、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄを備える循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄも、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄに対して１対１にそれぞれ対応するように配置される。
【００５１】
図４に図示したように、一つのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと、各々に対応する一つの循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄとで、一つのめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄが構成される。なお、めっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄは、図３に図示しためっきユニット１３７Ａ、１３７Ｂのようにリンス槽を含んでもよい。
【００５２】
また、循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄは、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの他にも、フィルタ、圧力スイッチ、流量調整弁、流量計、必要に応じて熱交換器、サンプリングラインなどを備えてもよい。
【００５３】
外槽１３２Ａ〜１３２Ｄにはめっき液排液口（図示せず）が形成されている。外槽１３２Ａ〜１３２Ｄに形成されためっき液排液口は、それぞれ、各外槽１３２Ａ〜１３２Ｄを備えるめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄにそれぞれ対応して配置されたポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側と、吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄを介して連結される。
【００５４】
一方、内槽１３１Ａ〜１３１Ｄには噴流口（図示せず）が形成されている。内槽１３１Ａ〜１３１Ｄに形成された噴流口は、それぞれ、各内槽１３１Ａ〜１３１Ｄを備えるめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄに対応して配置されたポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄ以外の他のポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出側と、吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄを介して連結される。つまり、吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄは、各ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側に連結されるめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄとは異なる他のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄにそれぞれ連結される。
【００５５】
このとき、図４に図示したように、複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと、複数のポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄとは、複数の吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄ及び吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄを介して、直列に連結される。これにより、複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄ間で、めっき液を循環させることが可能となる。このように、複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと、複数のポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄとを直列に連結し、共通のめっき液が混合循環されるめっきモジュール２００Ａが構成される。
【００５６】
図４に図示したように、めっきモジュール２００Ａは、例えば、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄ及びポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄをそれぞれ４つ備える場合は、ポンプ１１２Ａの吸込側がめっき槽１３３Ａの外槽１３２Ａと連結され、ポンプ１１２Ａの吐出側がめっき槽１３３Ｂの内槽１３１Ｂと連結され、ポンプ１１２Ｂの吸込側がめっき槽１３３Ｂの外槽１３２Ｂと連結され、ポンプ１１２Ｂの吐出側がめっき槽１３３Ｃの内槽１３１Ｃと連結され、ポンプ１１２Ｃの吸込側がめっき槽１３３Ｃの外槽１３２Ｃと連結され、ポンプ１１２Ｃの吐出側がめっき槽１３３Ｄの内槽１３１Ｄと連結され、ポンプ１１２Ｄの吸込側がめっき槽１３３Ｄの外槽１３２Ｄと連結され、ポンプ１１２Ｄの吐出側がめっき槽１３３Ａの内槽１３１Ａと連結されるように配置されて構成されてもよい。
【００５７】
このような構成を有するめっきモジュール２００Ａにおいて、吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄは、各々のポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄが含まれるめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄの対応するめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄにそれぞれ連結される。吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄは、めっき液の流速を下げるために吐出配管よりも太い配管を用いることが多く、配管構造はシンプルな構造である方がよい。一方、吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄは、各々のポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄが含まれるめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄとは異なるめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄにそれぞれ連結される。吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄは、めっき液の循環量が１０Ｌ／ｍｉｎ程度であればフッ素樹脂（ＰＦＡ）チューブを用いてもよく、吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄと比べて細い配管を用いることができる。従って、吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄの配管変更作業を比較的容易に行うことができる。
【００５８】
このような構成によれば、それぞれ対応して配置される外槽１３２Ａ〜１３２Ｄのめっき液排液口と、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側とを、吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄを介して、単純な構造で連結することができる。これにより、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側の配管抵抗を抑えることができ、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側で生じるキャビテーションを防止するために吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄのサイズを大きくする必要がない。
【００５９】
また、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出側は、各々のポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄが含まれるめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄとは異なるめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの内槽１３１Ａ〜１３１Ｄの噴流口に、吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄを介してそれぞれ連結される。このように、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出側では吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄの配管構造が多少複雑なものとなり配管抵抗が上がる可能性があるがポンプの吐出圧力をわずかに高めればよく、吐出し側はポンプによる圧送なので負圧になることはないため、キャビテーションを起こすことがない。すなわち、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側の配管構造を複雑なものとした場合のように、キャビテーションを防止するために配管を太くするといった必要性がない。配管を太くする必要性がないため、使用するめっき液の種類、すなわちめっき装置の運転パターンが変わった場合に、吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄを異なる槽連結パターンに差し替えることが容易になる。
【００６０】
従って、本発明の第１の実施形態に係るめっき装置によれば、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出側に連結される吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄを、それぞれ対応するめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄ以外のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄに連結させることにより、簡易な構造でキャビテーションを発生させることなく、複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄ間で共通のめっき液を混合循環させることができる。すなわち図４に示した槽連結パターンでは、１種類のめっき液を４つの槽で共通に使用する場合を示したものである。
【００６１】
なお、図４に図示したように、めっき液の成分を調整するための添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄが、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄごとに供給されてもよい。すなわち、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄは添加剤供給口を有し、添加剤供給口はそれぞれ添加剤供給ユニット（図示せず）につながっている。図示したように、例えば、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄからそれぞれ添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄを投入してもよく、これにより、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄからポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄを経由して添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄが混合されためっき液を、内槽１３１Ａ〜１３１Ｄ内に供給することができる。
【００６２】
このように、本発明の第１の実施形態に係るめっき装置のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄは、複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄが直列に連結されていることから、めっき液の成分分析を一回で行うことも可能である。
【００６３】
めっき液の成分分析は、例えば、吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄのうち一つの吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄを分岐させバルブ開閉操作でめっき液を取り出すことにより行うことができる。また、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄのいずれかにドレン口を設け、ドレンコックを開閉してめっき液を取り出してもよい。このように、本発明の第１の実施形態に係るめっき装置によれば、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄごとに滴定を行う必要がないため、連結されためっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄについて、滴定が一回で済むという効果を奏することもできる。
【００６４】
従って、本発明の第１の実施形態に係るめっき装置によれば、同じめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄ内のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄとポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄとを、単純な配管構造を有する吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄで連結し、互いに異なるめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄとポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄとを吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄで連結し、複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄを直列に連結しためっきモジュール２００Ａを構成することにより、簡易な構造でキャビテーションを発生させることなくめっき液を混合循環させることができ、且つ、滴定の回数を減らすという効果を奏することができる。
【００６５】
以下、第２の実施形態に係るめっき装置として、複数の異なる種類のめっき液を用いる場合のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの構成を、図５を参照して説明する。
【００６６】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係るめっき装置のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの概略構成を示す図である。図５に示すように、本発明の第２の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄは、図４に示す第１の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと同様に、それぞれ内槽１３１Ａ〜１３１Ｄ及び外槽１３２Ａ〜１３２Ｄを含む。また、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄを備える循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄとは、１対１にそれぞれ対応するように配置される。図４に示す第１の実施形態と同様に、図５には図示していないが、一つのめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄが、一つのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと、各々に対応する一つの循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄとで構成されるものとする。なお、第２の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの構成について、第１の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと同様の構成については、以下、同じ符号を用いて示し、詳細な説明については省略する。
【００６７】
図５に図示したように、めっき槽１３３Ａは、吐出配管３０１Ａ及び吸込配管３０２Ａを介して循環ユニット１１１Ａのポンプ１１２Ａに連結される。また、めっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｄは、吐出配管３０１Ｂ〜３０１Ｄ及び吸込配管３０２Ｂ〜３０２Ｄを介して循環ユニット１１１Ｂ〜１１１Ｄのポンプ１１２Ｂ〜１１２Ｄにそれぞれ連結される。このとき、めっき槽１３３Ａとポンプ１１２Ａとが連結された構成をめっきモジュール３００Ａとし、めっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｄとポンプ１１２Ｂ〜１１２Ｄとがそれぞれ連結された構成をめっきモジュール３００Ｂとする。めっきモジュール３００Ａとめっきモジュール３００Ｂとは、配管により接続されていないため、それぞれ異なる成分のめっき液を循環させて、それぞれ異なるめっきプロセスを行うことができるものである。
【００６８】
めっきモジュール３００Ａは、めっきユニット２１０Ａ内のめっき槽１３３Ａとポンプ１１２Ａとが直列に連結された構成を有する。めっき槽１３３Ａの外槽１３２Ａに形成されためっき液排液口（図示せず）が、ポンプ１１２Ａの吸込側に連結され、内槽１３１Ａに形成された噴流口（図示せず）が、ポンプ１１２Ａの吐出側に連結される。
【００６９】
一方、めっきモジュール３００Ｂは、複数のめっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｄと複数のポンプ１１２Ｂ〜１１２Ｄとが直列に連結された構成を有し、上述した本発明の第１の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄ及びポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの構成と同様の構成を有するものである。めっきモジュール３００Ｂにおいて、吸込配管２０２Ｂ〜２０２Ｄは、同じめっきユニット２１０Ｂ〜２１０Ｄ（図４参照）内のめっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｂとポンプ１１２Ｂ〜１１２Ｄとを連結し、吐出配管２０１Ｂ〜２０１Ｄは、互いに異なるめっきユニット２１０Ｂ〜２１０Ｄ（図４参照）のめっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｄとポンプ１１２Ｂ〜１１２Ｄとを連結する。
【００７０】
このように、めっきモジュール３００Ｂによれば、第１の実施形態と同様に、簡易な構造でキャビテーションを発生させることなく複数のめっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｄ間でめっき液を混合循環させることができる。また、滴定をめっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｄごとに行わずに、めっきモジュール３００Ａ、３００Ｂごとに行うことが可能となるため、滴定の回数を減らすことができる。
【００７１】
さらに、めっきモジュール３００Ａとめっきモジュール３００Ｂとはそれぞれ独立した構成を有することから、めっきモジュール３００Ａのめっき槽１３３Ａには、めっきモジュール３００Ｂのめっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｄに供給される添加剤２０３Ｂ〜２０３Ｄとは異なる種類の添加剤３０３Ａを供給することができる。従って、同一のめっき装置内においても、めっきモジュール３００Ａとめっきモジュール３００Ｂとで、それぞれ異なる種類のめっき液を用いてめっき処理を行うことが可能となる。
【００７２】
このとき、図４に図示した第１の実施形態に係るめっき装置を用いて、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄに連結される配管を繋ぎ替えることにより、図５に図示した第２の実施形態に係るめっき装置の構成を形成することが可能である。吐出配管３０１Ａ、２０１Ｂ〜２０１Ｄは、第１の実施形態に係るめっき装置と同様に、吸込配管３０２Ａ、２０２Ｂ〜２０２Ｄと比べて細い配管を用いることができるため、配管変更作業を比較的容易に行うことができる。例えば、図４に図示したポンプ１１２Ａの吐出側から内槽１３１Ｂに連結される吐出配管２０１Ａを、図５に図示したように、内槽１３１Ａに連結される吐出配管３０１Ａに繋ぎ替え、図４に図示したポンプ１１２Ｄの吐出側から内槽１３１Ａに連結される吐出配管２０１Ｄを、図５に図示したように、内槽１３１Ｂに連結される吐出配管３０１Ｄに繋ぎ替えることにより、図５に示した構成を形成することができる。
【００７３】
また、吸込配管３０２Ａ、２０２Ｂ〜２０２Ｄは、第１の実施形態に係るめっき装置と同様に、同じめっきユニット２１０Ｂ〜２１０Ｄ（図４参照）内のポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側と外槽１３２Ａ〜１３２Ｄのめっき液排液口とを単純な構造で連結することができることから、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側の配管抵抗を抑えることができる。従って、吸込配管３０２Ａ、２０２Ｂ〜２０２Ｄのサイズを大きくすることなく、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側で生じるキャビテーションを防止することができる。
【００７４】
なお、このとき、図４に示した構成を有する既に使用されためっき装置を用いて配管を繋ぎ替える場合には、図５に示しためっきモジュール３００Ａのめっき槽１３３Ａに、図４に示しためっき槽１３３Ａのめっき液とは異なるめっき液が注入されることから、めっき槽１３３Ａの内部を既存の方法で洗浄し、また、外槽１３２Ａに連結される図４に示した吸込配管２０２Ａの内部を洗浄するか、図５に示した吸込配管３０２Ａのように配管を繋ぎ替えることにより、複数の種類の異なるめっき液を用いることが可能となる。
【００７５】
このように、本発明の第２の実施形態に係るめっき装置によれば、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄに連結される配管を繋ぎ替え、めっき装置として想定される最大のめっき液の種類に応じた複数のめっきモジュール３００Ａ、３００Ｂを形成することにより、一つのめっき装置においてめっきモジュール３００Ａ、３００Ｂごとに異なるめっき処理を行うことが可能となる。また、本発明の第２の実施形態に係るめっき装置によれば、第１の実施形態に係るめっき装置と同様に、簡易な構造でキャビテーションを発生させることなく、複数のめっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｄ間でめっき液を混合循環させることができ、滴定をめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄごとに行わずにめっきモジュール３００Ａ、３００Ｂごとに行うことができるため、滴定の回数を減らすことのできる構成を含むことができる。
【００７６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係るめっき装置の構成について、図６を参照して説明する。本発明の第３の実施形態に係るめっき装置についても、本発明の第２の実施形態に係るめっき装置と同様に、複数の異なる種類のめっき液を用いることが可能な構成である。
【００７７】
図６は、本発明の第３の実施形態に係るめっき装置のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの概略構成を示す図である。図６に示すように、本発明の第３の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄは、第１及び第２の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと同様に、それぞれ内槽１３１Ａ〜１３１Ｄ及び外槽１３２Ａ〜１３２Ｄを含む。また、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄとポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄを備える循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄとは、それぞれ１対１に対応するように配置される。図４に示す第１の実施形態と同様に、図６には図示していないが、一つのめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄが、一つのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと、各々に対応する一つの循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄとで構成されるものとする。なお、第３の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの構成について、第１及び第２の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと同様の構成については、以下、同じ符号を用いて示し、詳細な説明については省略する。
【００７８】
図６に図示したように、めっき槽１３３Ａ、１３３Ｂは、吐出配管４０１Ａ、４０１Ｂ及び吸込配管４０２Ａ、４０２Ｂにより、それぞれ循環ユニット１１１Ａ、１１１Ｂのポンプ１１２Ａ、１１２Ｂに連結される。また、めっき槽１３３Ｃ、１３３Ｄは、吐出配管２０１Ｃ、４０１Ｄ及び吸込配管２０２Ｃ、２０２Ｄにより、それぞれ循環ユニット１１１Ａ、１１１Ｂのポンプ１１２Ａ、１１２Ｂに連結される。このとき、めっき槽１３３Ａ、１３３Ｂとポンプ１１２Ａ、１１２Ｂとが連結された構成を、めっきモジュール４００Ａとし、めっき槽１３３Ｃ、１３３Ｄとポンプ１１２Ｃ、１１２Ｄとがそれぞれ連結された構成を、めっきモジュール４００Ｂとする。めっきモジュール４００Ａとめっきモジュール４００Ｂとは、配管により接続されていないため、それぞれ異なる成分のめっき液を循環させることができる。
【００７９】
めっきモジュール４００Ａにおいて、吸込配管４０２Ａ、４０２Ｂは、同じめっきユニット２１０Ａ、２１０Ｂ（図４参照）内のめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂとポンプ１１２Ａ、１１２Ｂとを連結し、吐出配管４０１Ａ、４０１Ｂは、互いに異なるめっきユニット２１０Ａ、２１０Ｂ（図４参照）のめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂとポンプ１１２Ａ、１１２Ｂとを連結するように構成される。また、めっきモジュール４００Ｂにおいて、吸込配管２０２Ｃ、２０２Ｄは、同じめっきユニット２１０Ｃ、２１０Ｃ（図４参照）内のめっき槽１３３Ｃ、１３３Ｄとポンプ１１２Ｃ、１１２Ｄとを連結し、吐出配管２０１Ｃ、４０１Ｄは、互いに異なるめっきユニット２１０Ｃ、２１０Ｄ（図４参照）のめっき槽１３３Ｃ、１３３Ｄとポンプ１１２Ｃ、１１２Ｄとを連結するように構成される。このように、めっきモジュール４００Ａが複数のめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂと複数のポンプ１１２Ａ、１１２Ｂとが直列に連結された構成を有し、めっきモジュール４００Ｂが複数のめっき槽１３３Ｃ、１３３Ｄと複数のポンプ１１２Ｃ、１１２Ｄとが直列に連結された構成を有することから、めっきモジュール４００Ａ、４００Ｂは、第１の実施形態に係るめっきモジュール２００Ａ及び第２の実施形態に係るめっきモジュール３００Ｂと同様の構成を有するものである。
【００８０】
従って、めっきモジュール４００Ａ及びめっきモジュール４００Ｂによれば、第１の実施形態と同様に、簡易な構造で、キャビテーションを発生させることなく、複数のめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂまたはめっき槽１３３Ｃ、１３３Ｄ間でそれぞれめっき液を混合循環させることができる。また、滴定をめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄごとに行わずに、めっきモジュール４００Ａ、４００Ｂごとに行うことが可能となるため、滴定の回数を減らすことができる。
【００８１】
さらに、めっきモジュール４００Ａとめっきモジュール４００Ｂとはそれぞれ独立した構成を有することから、めっきモジュール４００Ａのめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂには、めっきモジュール４００Ｂのめっき槽１３３Ｃ、１３３Ｄに供給される添加剤２０３Ｃ、２０３Ｄとは異なる種類の添加剤４０３Ａ、４０３Ｂを供給することができる。従って、同一のめっき装置内においても、めっきモジュール４００Ａとめっきモジュール４００Ｂとで、それぞれ異なる種類のめっき液を用いてめっき処理を行うことが可能となる。
【００８２】
このとき、図４に図示した第１の実施形態に係るめっき装置を用いて、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄに連結される配管を繋ぎ替えることにより、図６に図示した第３の実施形態に係るめっき装置の構成を形成することが可能である。吐出配管４０１Ａ、４０１Ｂ、２０１Ｃ、４０１Ｄは、第１の実施形態に係るめっき装置と同様に、吸込配管４０２Ａ、４０２Ｂ、２０２Ｃ、２０２Ｄと比べて細い配管を用いることができるため、配管変更作業を比較的容易に行うことができる。例えば、図４に図示したポンプ１１２Ｂの吐出側から内槽１３１Ｃに連結される吐出配管２０１Ｂを、図６に図示したように、内槽１３１Ａに連結される吐出配管４０１Ａに繋ぎ替え、図４に図示したポンプ１１２Ｄの吐出側から内槽１３１Ａに連結される吐出配管２０１Ｄを、図６に図示したように、内槽１３１Ｃに連結される吐出配管４０１Ｄに繋ぎ替えることにより、図６に示した構成を形成することができる。
【００８３】
また、吸込配管４０２Ａ、４０２Ｂ、２０２Ｃ、２０２Ｄは、第１の実施形態に係るめっき装置と同様に、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側と外槽１３２Ａ〜１３２Ｄのめっき液排液口とを単純な構造で連結することができることから、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側の配管抵抗を抑えることができる。従って、吸込配管４０２Ａ、４０２Ｂ、２０２Ｃ、２０２Ｄのサイズを大きくすることなく、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側で生じるキャビテーションを防止することができる。
【００８４】
なお、このとき、図４に示した構成を有する既に使用されためっき装置を用いて配管を繋ぎ替える場合には、図６に示しためっきモジュール４００Ａのめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂに、図４に示しためっき槽１３３Ａ、１３３Ｂのめっき液とは異なるめっき液が注入されることから、めっき槽１３３Ａ、１３３Ｂの内部を既存の方法で洗浄し、また、外槽１３２Ａ、１３２Ｂに連結される図４に示した吸込配管２０２Ａ、２０２Ｂの内部を洗浄するか、図６に示した吸込配管４０２Ａ、４０２Ｂのように配管を繋ぎ替えることにより、複数の種類の異なるめっき液を用いることが可能となる。
【００８５】
このように、本発明の第３の実施形態に係るめっき装置によれば、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄに連結される配管を繋ぎ替え、めっき装置として想定される最大のめっき液の種類に応じた複数のめっきモジュール４００Ａ、４００Ｂを形成することにより、一つのめっき装置においてめっきモジュール４００Ａ、４００Ｂごとに異なるめっき処理を行うことが可能となる。また、本発明の第３の実施形態に係るめっき装置によれば、第１及び第２の実施形態に係るめっき装置と同様に、簡易な構造でキャビテーションを発生させることなく、複数のめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂまたはめっき槽１３３Ｃ、１３３Ｄ間でめっき液を混合循環させることができ、滴定の回数を減らすことが可能な構成を含むことができる。
【００８６】
（めっき液の混合変化の比較）
以下、図７乃至図９を参照し、本発明の第１の実施形態に係るめっき装置と、本発明の第１の実施形態に対する比較例のめっき装置との、めっき液の混合変化の比較について、図７及び図９に示したシミュレーション結果に基づき説明する。
【００８７】
図７は、図４に示す本発明の第１の実施形態に係るめっき装置のめっき槽の混合変化を示す図である。図８は、本発明の第１の実施形態に係るめっき槽に対する比較例のめっき槽の概略構成を示す図である。図９は、図８に示すめっき槽の混合変化を示す図である。
【００８８】
図７は、本発明の第１の実施形態のように、連結された４つのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄのそれぞれに添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄを供給した場合の時間に伴うめっき液の混合変化を、シミュレーションを用いて示したグラフであり、図９は、図８に図示したように、４つのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄのうち一つのめっき槽１３３Ａのみに添加剤２０３Ａを供給した場合の時間に伴うめっき液の混合変化を、シミュレーションを用いて示したグラフである。
【００８９】
ここで、図７及び図９に示したグラフのシミュレーション条件として、内槽１３１Ａ〜１３１Ｄは外槽１３２Ａ〜１３２Ｄの２倍の容量とし、例えば外槽１３２Ａ〜１３２Ｄの容量を１０Ｌ、内槽１３１Ａ〜１３１Ｄの容量を２０Ｌとするとき、各内槽１３１Ａ〜１３１Ｄへの循環量が２Ｌ／ｍｉｎであるものとした。図７に示すグラフは、各内槽１３１Ａ〜１３１Ｄに２０Ｌの溶媒が入れられており、各外槽１３２Ａ〜１３２Ｄには７．５Ｌの溶媒が入れられているとき、各外槽１３２Ａ〜１３２Ｄに添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄを２．５Ｌずつ入れた場合の時間に伴う添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄの成分量の変化を示すグラフである。また、図９に示すグラフは、各内槽１３１Ａ〜１３１Ｄに２０Ｌの溶媒が入れられており、外槽１３２Ａ以外の各外槽１３２Ｂ〜１３２Ｄには１０Ｌの溶媒が入れられているとき、外槽１３２Ａのみに添加剤２０３Ａを１０Ｌ入れた場合の時間に伴う添加剤２０３Ａの成分量の変化を示すグラフである。
【００９０】
図７を参照すると、本発明の第１の実施形態によれば、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄに、それぞれ添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄを２．５Ｌずつ投入すると、１５分程度で内槽１３１Ａ〜１３１Ｄ及び外槽１３２Ａ〜１３２Ｄにおいて均等にめっき液が混合されることがわかる。
【００９１】
また、図９を参照すると、連結された４つのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄのうち、外槽１３２Ａのみに添加剤２０３Ａを１０Ｌ投入すると、１５分程度では内槽１３１Ａ〜１３１Ｄ及び外槽１３２Ａ〜１３２Ｄにおいて均等にめっき液が混合されず、めっき液が均等に混合されるまでに１３０分程度かかることがわかる。
【００９２】
従って、図７乃至図９を参照すると、連結されためっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄにおいて添加剤を速やかに混合するためには、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄごとに添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄを供給する必要があることがわかる。めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄごとに添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄを供給することにより、短時間でめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄ全体のめっき液を混ぜ合わせることができる。
【００９３】
以上より、本発明の第１乃至第３の実施形態に係るめっき装置によれば、一つのめっき装置において、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄごとに添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄを供給することにより、連結された複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄ内でめっき液を均等に短時間で混合循環させることができることがわかる。
【００９４】
また、本発明の第１乃至第３の実施形態に係るめっき装置は、図１０及び図１１に図示したように、複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄを連結するバランス配管２０５、２０６をさらに備えていてもよい。図１０は、本発明の第１の実施形態に係るめっき装置に備えられたバランス配管２０５の第１例の構成を示し、図１１は、本発明の第１の実施形態に係るめっき装置に備えられたバランス配管２０６の第２例の構成を示した図である。以下、図１０及び図１１を参照し、本発明の一実施形態に係るめっき装置に備えられたバランス配管２０５、２０６の概略構成について説明する。
【００９５】
複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄが連結された構成を有するめっき装置において、各ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出量がそれぞれ同一でない場合、各めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの液量のバランスが崩れる虞がある。例えば、内層１３１Ａ〜１３１Ｄからオーバーフローした液を収容する外槽１３２Ａ〜１３２Ｄの液面の高さがそれぞれ一致せず、流入量が多いめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄでは外槽１３２Ａ〜１３２Ｄからめっき液があふれる虞もある。
【００９６】
このような液量のアンバランスを解消するために、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄの液面レベルを監視し、一定範囲を超えた場合にポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出量を調整する制御装置を備えてもよい。しかし、液面をコントロールすべきめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと、吐出量を制御すべき循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄとの組み合わせは、複数の配管２０１Ａ〜２０１Ｄ、２０２Ａ〜２０２Ｄによる連結形態に応じて変化するため、制御が複雑なものとなる。また、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出量をインバータなどにより制御する場合、小さな流量ばらつきを調整することとなり、複雑な制御が必要となり、コストが高くなる虞がある。
【００９７】
そこで、本発明の一実施形態にかかるめっき装置は、上述した本発明の第１乃至第３の実施形態に係るめっき装置において、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄをそれぞれ連結するバランス配管２０５、２０６を備えることにより、各めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの液量を均等なものに制御するものである。なお、図１０及び図１１に図示したバランス配管２０５、２０６は、それぞれ図４に図示した第１の実施形態に係るめっき装置に備えられた構成を例示しているが、直列に連結された複数のめっき槽を連結する構成であれば、図５及び図６に図示した第２及び第３の実施形態に係るめっき装置に適用することも可能であり、図示した構成に限定されない。
【００９８】
図１０に図示したように、バランス配管２０５は、直列に連結された複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの外槽１３２Ａ〜１３２Ｄを連結する構成を有する。また、図１１に図示したように、バランス配管２０６は、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄからポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄに戻る吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄの途中を連結する構成を有する。バランス配管２０５、２０６を備えることにより、各ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出し流量が同一でない場合にも、流入量の多い外槽１３２Ａ〜１３２Ｄから流入量の少ない外槽１３２Ａ〜１３２Ｄに液が流れるため、各めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの液量バランスが崩れることを防止することができる。
【００９９】
なお、図１０に示した外槽１３２Ａ〜１３２Ｄ、または図１１に示した吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄのバランス配管２０５、２０６を連結する箇所には、それぞれ予めバランス配管２０５、２０６を取り付けるための継ぎ手を設けておき、バランス配管２０５、２０６を取り付けない場合には閉止栓をしておいてもよい。また、全ての外槽１３２Ａ〜１３２Ｄ、または全ての吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄに予めバランス配管２０５、２０６を連結しておき、バランス配管２０５、２０６の途中にバルブを設けて、連通させない箇所のバルブを閉じるようにしてもよい。しかし、予めバランス配管２０５、２０６を連結しておく場合には、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄおよび配管２０１Ａ〜２０１Ｄ、２０２Ａ〜２０２Ｄを洗浄する際に、バランス配管２０５、２０６内を洗浄することが難しくなるため、バランス配管２０５、２０６を取り付けるための継ぎ手を設け、連通させる箇所にのみ必要に応じてバランス配管２０５、２０６を取り付けることが望ましい。このような構成を有することにより、めっき装置の運転パターンに応じて、ポンプ１１２の吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄの連結パターンおよびバランス配管２０５、２０６の取り付けパターンを変えることが容易に可能となる。
【０１００】
以上のような構成を有するバランス配管２０５、２０６を備えることにより、本発明の第１乃至第３の実施形態に係るめっき装置によれば、簡易な構成によりコストを抑えて、各めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの液量バランスを調整することが可能となる。
【０１０１】
以上、本発明の第１乃至第３の実施形態に係るめっき装置によれば、一つのめっき装置において、めっき液の種類に応じた複数のめっきモジュールを形成することにより、めっきモジュールごとにそれぞれ異なるめっきプロセスを行うことができる。また、使用するめっき液の種類が少ない場合には、共通のめっき液を使用する複数のめっき槽を直列に連結することで、めっき液を混合循環させることができ、滴定の回数を減らすことが可能となる。このように、本発明の第１乃至第３の実施形態に係るめっき装置によれば、めっき液の種類の増減に応じて配管を繋ぎ替えてめっきモジュールを構成することにより、簡易な構造でキャビテーションを発生させることなく、めっきモジュールごとに異なる種類のめっき液を混合循環することが可能となる。
【０１０２】
なお、本発明の実施形態においては、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄからの戻り配管（吸込配管）がポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側に接続された例を示したが、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄとポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの間にバッファタンクが接続されている場合であっても、本願の思想の範囲から除外されるものではない。また、本発明の実施形態においては外槽１３２Ａ〜１３２Ｄを有しているが、必ずしも外槽１３２Ａ〜１３２Ｄは必要でなく、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄからの戻り配管（吸込配管）がポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側に接続され、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出配管が別のめっき槽に接続されることにより複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄが直列に連結される構成になっていれば、本発明の効果は有効に発揮されるものである。
【符号の説明】
【０１０３】
１００ めっき装置フレーム
１３３Ａ〜１３３Ｄ めっき槽
１１１Ａ〜１１１Ｄ 循環ユニット
１１２Ａ〜１１２Ｄ ポンプ
２０１Ａ〜２０１Ｄ、３０１Ａ、３０１Ｄ、４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｄ 吐出配管
２０２Ａ〜２０２Ｄ、３０２Ａ、４０２Ａ、４０２Ｂ 吸込配管
２００Ａ、３００Ａ、３００Ｂ、４００Ａ、４００Ｂ めっきモジュール
２０５、２０６ バランス配管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ等の被めっき体（基板）の表面にめっきを行うめっき装置に関し、特にウェハの表面に設けられた微細な配線用溝やホール、レジスト開口部にめっき膜を形成したり、半導体ウェハの表面にパッケージの電極等と電気的に接続するバンプ（突起状電極）を形成したりするのに好適なめっき装置に関する。半導体チップ等のいわゆる３次元実装を行うためには、半導体ウェハやインターポーザまたはスペーサといった基板に対して、内部を貫通する多数のビアプラグを形成する必要があるが、本発明のめっき装置はそのような貫通ビアプラグを形成するためのビアホールの埋め込みにも使用される。より詳細には、基板を基板ホルダに設置し、そのホルダをめっき槽に浸漬させてめっきするめっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
めっき装置は、めっき槽のめっき液に基板ホルダで保持された基板を垂直に差し入れてめっきを行うものである。基板ホルダは、装置の運転前には基板ホルダを収納するためのストッカに収納され、運転を開始すると基板ホルダがストッカから取り出される。さらに処理すべきウェハが、ストッカから取り出した基板ホルダに保持される。基板を保持した基板ホルダは基板ホルダ搬送機によりめっき槽およびめっき処理に伴う各処理槽に搬送され、順次必要な処理が行われる。
【０００３】
従来のめっき装置には、複数のめっき槽とめっき液循環タンクを用いて、めっき槽内のめっき液を循環させてめっきさせるものがある（例えば、特許文献１参照。）。従来のめっき装置は、複数のめっき槽群と複数のめっき液循環タンクとをそれぞれ連結し、対応するめっき液循環タンクから各めっき槽にポンプを介してめっき液を供給し、めっき槽群からの戻りのめっき液を、対応するめっき液循環タンク以外の他のめっき液循環タンクに戻すことにより、めっき液全体の成分の均一化を図るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３３９７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１により提案されためっき装置は、各めっき槽にめっき液を供給するポンプの吐出量を均一に保つために、複数のめっき液循環タンクを連通管で連結する構成を有しており、めっき装置の構造が複雑となるものであった。
【０００６】
また、めっき槽からの戻りのめっき液をめっき液循環タンクに戻す配管は曲がりが多く、複雑な配管構造を有することから、配管抵抗が増すのでキャビテーションが発生しないように配管サイズを大きくする必要があった。
【０００７】
さらに装置全体として１種類のめっき液を用いるものであり、成分の異なる複数のめっき液を用いることはできないものであった。
【０００８】
本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、簡易な構造で成分の異なる複数のめっき液を用いることのできる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】
【０００９】
本発明の一実施形態に係るめっき装置は、基板の被めっき面にめっきを施すためのめっき装置であって、前記めっき装置は、めっき液が保持される複数のめっき槽と、前記複数のめっき槽のそれぞれに対応して配置され、前記複数のめっき槽内のめっき液を循環させる複数のポンプと、前記複数のポンプの吸込側をそれぞれ対応する前記複数のめっき槽に連結する複数の吸込配管と、前記複数のポンプの吐出側をそれぞれの前記吸込側に連結される前記めっき槽とは異なる他のめっき槽にそれぞれ連結する複数の吐出配管と、を備え、前記複数のめっき槽と前記複数のポンプは直列に連結されることを特徴とする。
【００１０】
前記複数のめっき槽は、前記めっき液に前記基板を浸漬させてめっきを行う複数の内槽と、前記複数の内槽からオーバーフローしためっき液を収容する複数の外槽とを備えてもよい。
【００１１】
前記複数の吐出配管は、前記複数の内槽にそれぞれ連結され、前記複数の吸込配管は、前記複数の外槽にそれぞれ連結されてもよい。
【００１２】
前記基板を保持する基板ホルダと、前記複数のめっき槽に浸漬させて配置されるアノードと、前記基板の被めっき面と前記アノードとの間に電圧を印加するめっき電源と、を備えてもよい。
【００１３】
前記複数のめっき槽の内部に、前記アノードと前記基板との間に配置され前記めっき液を攪拌するパドルを備えてもよい。
【００１４】
前記複数のめっき槽の内部に、前記基板と略同一の中央孔を有し、前記めっき液を前記アノード側と前記基板側とに仕切るように配置された調整板を備えてもよい。
【００１５】
前記吐出配管を繋ぎ替えることにより、前記複数のポンプの前記吐出側と、前記複数のめっき槽との連結された組み合わせが変更されてもよい。
【００１６】
前記複数のめっき槽ごとに、前記めっき液に添加剤が投入されてもよい。
【００１７】
前記複数のポンプと前記複数のめっき槽を直列に連結して構成しためっきモジュールを、前記めっき液の異なる種類に応じて複数備えてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、簡易な構造でキャビテーションを発生させることなく、成分の異なる複数のめっき液を用いることのできるめっき装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るめっき装置の概要を示す側面図である。
【図２】図１に示すめっき装置の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るめっき装置のめっき槽の構成例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るめっき装置のめっき槽の概略構成を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るめっき装置のめっき槽の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るめっき装置のめっき槽の概略構成を示す図である。
【図７】図４に示すめっき槽の混合変化を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係るめっき装置のめっき槽に対する比較例のめっき槽の概略構成を示す図である。
【図９】図８に示すめっき槽の混合変化を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係るめっき装置に備えられたバランス配管の第１例の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係るめっき装置に備えられたバランス配管の第２例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施することができる。
【００２１】
＜めっき装置の構造＞
まず、図１及び図２を参照し、本発明の一実施形態に係るめっき装置の全体構造について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係るめっき装置の概要を示す側面図であり、図２は図1に示すめっき装置の平面図である。
【００２３】
本発明の一実施形態に係るめっき装置は、めっき装置フレーム１００に、基板ホルダ（図示せず）と、基板を収納したＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）等（図示せず）の搬送容器を置くことができるロードポート１７０と、基板搬送ロボット１８０と、スピン・リンス・ドライヤ（ＳＲＤ）１９０と、テーブル１２０と、ポンプユニット１１０を備えるめっき処理部１３０と、基板ホルダ搬送部１４０と、ストッカ１５０と、ストッカ設置部１６０と、アライナ１９５とを備える。ストッカ１５０は、装置内に固定されていて基板ホルダを収容するものでも良いが、別の形態として、車輪を有し装置外に引き出して分離することのできるワゴン型のストッカであっても良い。
【００２４】
基板搬送ロボット１８０は、搬送容器（図示せず）から基板を取り出し、テーブル１２０へ搬送することができる。基板搬送ロボット１８０は、テーブル１２０から基板を搬送し搬送容器に収納することもできる。基板搬送ロボット１８０は、好ましくは回転方向に動くことができ、ロードポート１７０とテーブル１２０とスピン・リンス・ドライヤ１９０とアライナ１９５との間で基板を搬送することができる。スピン・リンス・ドライヤ１９０は、めっき処理された基板をリンスしながら回転させ、最後に高速回転させて乾燥することができる。
【００２５】
アライナ１９５は、基板の円周方向の位置合わせを行う。すなわち、アライナ１９５は、基板に設けられたノッチ（切り欠き）位置を検出し、指定された角度にノッチ位置を向けることにより、基板を指定の位置に回転させる。また、アライナ１９５は基板を回転させながら、基板の中心の位置合わせを行う。
【００２６】
なお、図１及び図２において、１０１は基板ホルダ搬送部１４０を搬送するための走行軸であり、１０２は基板ホルダ開閉機構、１０３は制御部（基板ホルダ搬送部制御部を含む）である。
【００２７】
基板ホルダは、基板のめっき処理の際に、基板の端部及び裏面をめっき液からシールし被めっき面を露出させて保持する。また、基板ホルダは、基板の被めっき面の周縁部と接触し、外部電源から給電を与えるための接点を備えても良い。基板ホルダは、めっき処理前にストッカ１５０に収納され、めっき処理時には基板ホルダ搬送部１４０によりテーブル１２０、めっき処理部１３０の間を移動し、めっき処理後にストッカ１５０へと再び収納される。
【００２８】
テーブル１２０には、基板ホルダを水平に載置することができる。テーブル１２０において、基板搬送ロボット１８０は、水平に載置された基板ホルダに対して、基板の着脱を行う。
【００２９】
図１及び図２に係るめっき装置においては、基板ホルダに保持された基板をめっき槽のめっき液に垂直に浸漬し、めっき液をめっき槽の下から注入しオーバーフローさせつつめっきが行われる。めっき槽は、複数の区画を有することが好ましく、各々の区画では、1枚または複数の基板を保持した1つの基板ホルダがめっき液に垂直に浸漬され、めっきされる。電解めっき装置の場合は、各々の区画には、基板ホルダへの通電部、アノード、パドル攪拌装置、調整板を備えていることが好ましい。アノードはアノードホルダに取り付けて使用し、基板と対向するアノードの露出面は基板と同心円状となっている。基板ホルダに保持された基板は、めっき処理部１３０の各処理槽内の処理流体で処理が行われる。基板ホルダに保持された基板の被めっき面と、アノードホルダに保持されたアノードとの間にめっき電源から電圧が印加され、基板の被めっき面にめっき処理が行われる。
【００３０】
パドル攪拌装置は、アノードと基板との間でパドルが往復移動自在であるように配置され、めっき液を攪拌する。また、調整板は、基板と略同一の中央孔を有し、アノードと基板との間にめっき液をアノード側と基板側とに仕切るように配置される。これにより、中央孔の以外から漏れるめっき液や電流を遮断し、基板ホルダで保持した基板の被めっき面の周辺部の電位を調整板で下げて、めっき膜の膜厚の均一化を図る。
【００３１】
めっき処理部１３０の各処理槽の配置は、例えば、図１に示すめっき液を２液使用するタイプのめっき装置とする場合には、工程順に、前水洗槽、前処理槽、リンス槽、第１めっき槽、リンス槽、第２めっき槽、リンス槽、ブロー槽、といった配置としてもよいし、別の構成としてもよい。各処理槽の配置は工程順（Ｘ→Ｘ’方向）に配置することが、余分な搬送経路をなくす上で好ましい。
【００３２】
基板ホルダ搬送部１４０は、走行軸に沿って、テーブル１２０、めっき処理部１３０、ストッカ１５０の間をリニアモーターなどの搬送機構（図示せず）により移動可能である。基板ホルダ搬送部１４０は、基板ホルダを垂直姿勢で保持し搬送する。
【００３３】
なお、本発明の実施形態に係るめっき処理部１３０のめっき槽の構成については、図３乃至図６を参照しながら後述することとする。
【００３４】
以下、本発明の一実施形態に係るめっき装置の動作の一例を説明する。
【００３５】
（ａ）まず、基板ホルダ搬送部１４０が、ストッカ１５０上へと移動し、ストッカ１５０に収納された基板ホルダを取り出し保持する。
【００３６】
（ｂ）次に、基板ホルダ搬送部１４０は、基板ホルダを保持したままテーブル１２０まで移動し、基板ホルダがテーブル１２０の上に水平に設置される。
【００３７】
（ｃ）基板ホルダに、基板をセットする。
【００３８】
（ｄ）基板ホルダ搬送部１４０が、基板ホルダを垂直に保持してめっき処理部１３０の前水洗槽へと移動する。基板ホルダに保持された基板に対して、めっき処理部１３０の各処理槽において、めっきの各工程を行う。めっき処理は図１に示したＸからＸ’方向へと順次行われる。
【００３９】
（ｅ）基板ホルダ搬送部１４０は、めっき処理部１３０における各工程完了後、基板ホルダを垂直に保持したままテーブル１２０まで移動し、基板ホルダがテーブル１２０の上に水平に設置される。
【００４０】
（ｆ）基板ホルダから、基板が取り外される。
【００４１】
（ｇ）連続処理を行う場合には、次の未処理の基板をセットし、（ｄ）から工程を繰り返す。
【００４２】
（ｈ）処理が完了した後、基板ホルダ搬送部１４０は、基板が取り外された基板ホルダを垂直に保持してストッカ１５０へと移動し、ストッカ１５０へと基板ホルダを垂直に収納する。
【００４３】
このように、本発明の一実施形態に係るめっき装置におけるめっき処理が行われる。以下、本発明の一実施形態に係るめっき装置のめっき処理部１３０に含まれるめっき槽の構成について、図３乃至図９を参照し、詳細に説明する。
【００４４】
＜めっき槽の構成＞
本発明の一実施形態に係るめっき装置に備えられためっき処理部１３０のめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂの構成について、図３を参照して説明する。
【００４５】
図３は、本発明の一実施形態に係るめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂの構成例を示す図である。図３に示すように、本発明の一実施形態に係るめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂは、それぞれ内槽１３１Ａ−１〜１３１Ａ−４、１３１Ｂ−１〜１３１Ｂ−４及び外槽１３２Ａ、１３２Ｂを含み、めっきユニット１３７Ａ、１３７Ｂを構成する。図示したように、複数の内槽１３１Ａ−１〜１３１Ａ−４、１３１Ｂ−１〜１３１Ｂ−４を取り囲むように外槽１３２Ａ、１３２Ｂが配置される。ここで、めっき槽１３３Ａ、１３３Ｂに含まれる内槽１３１Ａ−１〜１３１Ａ−４、１３１Ｂ−１〜１３１Ｂ−４は、それぞれ基板ホルダ５００に保持された基板の被めっき面にめっきを行うためのめっき槽であり、外槽１３２Ａ、１３２Ｂは、内槽１３１Ａ−１〜１３１Ａ−４、１３１Ｂ−１〜１３１Ｂ−４からオーバーフローしためっき液を収容するためのオーバーフロー槽である。なお、本実施形態においては、２つのめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂがそれぞれ４つの内槽１３１Ａ−１〜１３１Ａ−４、１３１Ｂ−１〜１３１Ｂ−４及び１つの外槽１３２Ａ、１３２Ｂを含む構成を図３に図示しているが、この構成に限定されるものではない。すなわち、めっき槽１３３Ａ、１３３Ｂはそれぞれ少なくとも１つの内槽１３１Ａ、１３１Ｂと、外槽１３２Ａ、１３２Ｂを有する。
【００４６】
また、めっきユニット１３７Ａ、１３７Ｂは、図３に図示したように、それぞれめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂとリンス槽１３５Ａ、１３５Ｂとを含んで構成されてもよい。リンス槽１３５Ａ、１３５Ｂは、それぞれ複数のリンス槽に区画されたものであってもよく、リンス槽１３５Ａ、１３５Ｂがめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂに隣接して配置されてもよい。
【００４７】
本発明の一実施形態に係るめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂにおいて、内槽１３１Ａ、１３１Ｂには、めっき液を内槽１３１Ａ、１３１Ｂに送りこむために内槽１３１Ａ、１３１Ｂの底部に噴流口（図示せず）が設けられている。外槽１３２Ａ、１３２Ｂには、内槽１３１Ａ、１３１Ｂからオーバーフローしためっき液を循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄ（図４参照）に送液するために、めっき液排液口（図示せず）が設けられている。めっき液が複数の内槽１３１Ａ−１〜１３１Ａ−４、１３１Ｂ−１〜１３１Ｂ−４内に充填されると、基板ホルダ５００に保持された基板が垂直にめっき液に浸漬され、めっき液を内槽１３１Ａ−１〜１３１Ａ−４、１３１Ｂ−１〜１３１Ｂ−４の下から注入しオーバーフローさせつつ、めっき処理が行われる。このように基板を配置し、めっき液を内槽１３１Ａ、１３１Ｂの底部から上向流で流すことで、めっき液中に気泡が発生した場合においても気泡を容易に除去でき、欠陥が生じないようにすることができる。
【００４８】
このようなめっき処理が行われるめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂに保持されるめっき液は、めっき槽１３３Ａ、１３３Ｂごとに異なるめっき液を用いてもよい。また、複数のめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂを配管で連結し、連結された複数のめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂ内で１種類のめっき液を循環させてもよい。
【００４９】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの構成について、図４を参照して説明する。
【００５０】
図４は、本発明の第１の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの概略構成を示す図である。図４に示すように、本発明の第１の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄは、それぞれ内槽１３１Ａ〜１３１Ｄ及び外槽１３２Ａ〜１３２Ｄを含む。内槽１３１Ａ〜１３１Ｄはそれぞれ１つの内槽であっても良いし、図３で示したように複数の内槽からなっても良い。図示したように、複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄは、複数の循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄの複数のポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄと、複数の配管２０１Ａ〜２０１Ｄ、２０２Ａ〜２０２Ｄを介してそれぞれ連結される。めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄとポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄとは、１対１にそれぞれ対応するように配置される。従って、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄを備える循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄも、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄに対して１対１にそれぞれ対応するように配置される。
【００５１】
図４に図示したように、一つのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと、各々に対応する一つの循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄとで、一つのめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄが構成される。なお、めっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄは、図３に図示しためっきユニット１３７Ａ、１３７Ｂのようにリンス槽を含んでもよい。
【００５２】
また、循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄは、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの他にも、フィルタ、圧力スイッチ、流量調整弁、流量計、必要に応じて熱交換器、サンプリングラインなどを備えてもよい。
【００５３】
外槽１３２Ａ〜１３２Ｄにはめっき液排液口（図示せず）が形成されている。外槽１３２Ａ〜１３２Ｄに形成されためっき液排液口は、それぞれ、各外槽１３２Ａ〜１３２Ｄを備えるめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄにそれぞれ対応して配置されたポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側と、吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄを介して連結される。
【００５４】
一方、内槽１３１Ａ〜１３１Ｄには噴流口（図示せず）が形成されている。内槽１３１Ａ〜１３１Ｄに形成された噴流口は、それぞれ、各内槽１３１Ａ〜１３１Ｄを備えるめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄに対応して配置されたポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄ以外の他のポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出側と、吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄを介して連結される。つまり、吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄは、各ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側に連結されるめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄとは異なる他のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄにそれぞれ連結される。
【００５５】
このとき、図４に図示したように、複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと、複数のポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄとは、複数の吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄ及び吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄを介して、直列に連結される。これにより、複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄ間で、めっき液を循環させることが可能となる。このように、複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと、複数のポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄとを直列に連結し、共通のめっき液が混合循環されるめっきモジュール２００Ａが構成される。
【００５６】
図４に図示したように、めっきモジュール２００Ａは、例えば、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄ及びポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄをそれぞれ４つ備える場合は、ポンプ１１２Ａの吸込側がめっき槽１３３Ａの外槽１３２Ａと連結され、ポンプ１１２Ａの吐出側がめっき槽１３３Ｂの内槽１３１Ｂと連結され、ポンプ１１２Ｂの吸込側がめっき槽１３３Ｂの外槽１３２Ｂと連結され、ポンプ１１２Ｂの吐出側がめっき槽１３３Ｃの内槽１３１Ｃと連結され、ポンプ１１２Ｃの吸込側がめっき槽１３３Ｃの外槽１３２Ｃと連結され、ポンプ１１２Ｃの吐出側がめっき槽１３３Ｄの内槽１３１Ｄと連結され、ポンプ１１２Ｄの吸込側がめっき槽１３３Ｄの外槽１３２Ｄと連結され、ポンプ１１２Ｄの吐出側がめっき槽１３３Ａの内槽１３１Ａと連結されるように配置されて構成されてもよい。
【００５７】
このような構成を有するめっきモジュール２００Ａにおいて、吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄは、各々のポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄが含まれるめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄの対応するめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄにそれぞれ連結される。吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄは、めっき液の流速を下げるために吐出配管よりも太い配管を用いることが多く、配管構造はシンプルな構造である方がよい。一方、吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄは、各々のポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄが含まれるめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄとは異なるめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄにそれぞれ連結される。吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄは、めっき液の循環量が１０Ｌ／ｍｉｎ程度であればフッ素樹脂（ＰＦＡ）チューブを用いてもよく、吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄと比べて細い配管を用いることができる。従って、吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄの配管変更作業を比較的容易に行うことができる。
【００５８】
このような構成によれば、それぞれ対応して配置される外槽１３２Ａ〜１３２Ｄのめっき液排液口と、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側とを、吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄを介して、単純な構造で連結することができる。これにより、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側の配管抵抗を抑えることができ、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側で生じるキャビテーションを防止するために吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄのサイズを大きくする必要がない。
【００５９】
また、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出側は、各々のポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄが含まれるめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄとは異なるめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの内槽１３１Ａ〜１３１Ｄの噴流口に、吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄを介してそれぞれ連結される。このように、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出側では吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄの配管構造が多少複雑なものとなり配管抵抗が上がる可能性があるがポンプの吐出圧力をわずかに高めればよく、吐出し側はポンプによる圧送なので負圧になることはないため、キャビテーションを起こすことがない。すなわち、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側の配管構造を複雑なものとした場合のように、キャビテーションを防止するために配管を太くするといった必要性がない。配管を太くする必要性がないため、使用するめっき液の種類、すなわちめっき装置の運転パターンが変わった場合に、吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄを異なる槽連結パターンに差し替えることが容易になる。
【００６０】
従って、本発明の第１の実施形態に係るめっき装置によれば、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出側に連結される吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄを、それぞれ対応するめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄ以外のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄに連結させることにより、簡易な構造でキャビテーションを発生させることなく、複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄ間で共通のめっき液を混合循環させることができる。すなわち図４に示した槽連結パターンでは、１種類のめっき液を４つの槽で共通に使用する場合を示したものである。
【００６１】
なお、図４に図示したように、めっき液の成分を調整するための添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄが、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄごとに供給されてもよい。すなわち、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄは添加剤供給口を有し、添加剤供給口はそれぞれ添加剤供給ユニット（図示せず）につながっている。図示したように、例えば、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄからそれぞれ添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄを投入してもよく、これにより、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄからポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄを経由して添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄが混合されためっき液を、内槽１３１Ａ〜１３１Ｄ内に供給することができる。
【００６２】
このように、本発明の第１の実施形態に係るめっき装置のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄは、複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄが直列に連結されていることから、めっき液の成分分析を一回で行うことも可能である。
【００６３】
めっき液の成分分析は、例えば、吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄのうち一つの吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄを分岐させバルブ開閉操作でめっき液を取り出すことにより行うことができる。また、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄのいずれかにドレン口を設け、ドレンコックを開閉してめっき液を取り出してもよい。このように、本発明の第１の実施形態に係るめっき装置によれば、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄごとに滴定を行う必要がないため、連結されためっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄについて、滴定が一回で済むという効果を奏することもできる。
【００６４】
従って、本発明の第１の実施形態に係るめっき装置によれば、同じめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄ内のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄとポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄとを、単純な配管構造を有する吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄで連結し、互いに異なるめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄとポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄとを吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄで連結し、複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄを直列に連結しためっきモジュール２００Ａを構成することにより、簡易な構造でキャビテーションを発生させることなくめっき液を混合循環させることができ、且つ、滴定の回数を減らすという効果を奏することができる。
【００６５】
以下、第２の実施形態に係るめっき装置として、複数の異なる種類のめっき液を用いる場合のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの構成を、図５を参照して説明する。
【００６６】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係るめっき装置のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの概略構成を示す図である。図５に示すように、本発明の第２の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄは、図４に示す第１の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと同様に、それぞれ内槽１３１Ａ〜１３１Ｄ及び外槽１３２Ａ〜１３２Ｄを含む。また、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄを備える循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄとは、１対１にそれぞれ対応するように配置される。図４に示す第１の実施形態と同様に、図５には図示していないが、一つのめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄが、一つのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと、各々に対応する一つの循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄとで構成されるものとする。なお、第２の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの構成について、第１の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと同様の構成については、以下、同じ符号を用いて示し、詳細な説明については省略する。
【００６７】
図５に図示したように、めっき槽１３３Ａは、吐出配管３０１Ａ及び吸込配管３０２Ａを介して循環ユニット１１１Ａのポンプ１１２Ａに連結される。また、めっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｄは、吐出配管３０１Ｂ〜３０１Ｄ及び吸込配管３０２Ｂ〜３０２Ｄを介して循環ユニット１１１Ｂ〜１１１Ｄのポンプ１１２Ｂ〜１１２Ｄにそれぞれ連結される。このとき、めっき槽１３３Ａとポンプ１１２Ａとが連結された構成をめっきモジュール３００Ａとし、めっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｄとポンプ１１２Ｂ〜１１２Ｄとがそれぞれ連結された構成をめっきモジュール３００Ｂとする。めっきモジュール３００Ａとめっきモジュール３００Ｂとは、配管により接続されていないため、それぞれ異なる成分のめっき液を循環させて、それぞれ異なるめっきプロセスを行うことができるものである。
【００６８】
めっきモジュール３００Ａは、めっきユニット２１０Ａ内のめっき槽１３３Ａとポンプ１１２Ａとが直列に連結された構成を有する。めっき槽１３３Ａの外槽１３２Ａに形成されためっき液排液口（図示せず）が、ポンプ１１２Ａの吸込側に連結され、内槽１３１Ａに形成された噴流口（図示せず）が、ポンプ１１２Ａの吐出側に連結される。
【００６９】
一方、めっきモジュール３００Ｂは、複数のめっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｄと複数のポンプ１１２Ｂ〜１１２Ｄとが直列に連結された構成を有し、上述した本発明の第１の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄ及びポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの構成と同様の構成を有するものである。めっきモジュール３００Ｂにおいて、吸込配管２０２Ｂ〜２０２Ｄは、同じめっきユニット２１０Ｂ〜２１０Ｄ（図４参照）内のめっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｂとポンプ１１２Ｂ〜１１２Ｄとを連結し、吐出配管２０１Ｂ〜２０１Ｄは、互いに異なるめっきユニット２１０Ｂ〜２１０Ｄ（図４参照）のめっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｄとポンプ１１２Ｂ〜１１２Ｄとを連結する。
【００７０】
このように、めっきモジュール３００Ｂによれば、第１の実施形態と同様に、簡易な構造でキャビテーションを発生させることなく複数のめっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｄ間でめっき液を混合循環させることができる。また、滴定をめっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｄごとに行わずに、めっきモジュール３００Ａ、３００Ｂごとに行うことが可能となるため、滴定の回数を減らすことができる。
【００７１】
さらに、めっきモジュール３００Ａとめっきモジュール３００Ｂとはそれぞれ独立した構成を有することから、めっきモジュール３００Ａのめっき槽１３３Ａには、めっきモジュール３００Ｂのめっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｄに供給される添加剤２０３Ｂ〜２０３Ｄとは異なる種類の添加剤３０３Ａを供給することができる。従って、同一のめっき装置内においても、めっきモジュール３００Ａとめっきモジュール３００Ｂとで、それぞれ異なる種類のめっき液を用いてめっき処理を行うことが可能となる。
【００７２】
このとき、図４に図示した第１の実施形態に係るめっき装置を用いて、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄに連結される配管を繋ぎ替えることにより、図５に図示した第２の実施形態に係るめっき装置の構成を形成することが可能である。吐出配管３０１Ａ、２０１Ｂ〜２０１Ｄは、第１の実施形態に係るめっき装置と同様に、吸込配管３０２Ａ、２０２Ｂ〜２０２Ｄと比べて細い配管を用いることができるため、配管変更作業を比較的容易に行うことができる。例えば、図４に図示したポンプ１１２Ａの吐出側から内槽１３１Ｂに連結される吐出配管２０１Ａを、図５に図示したように、内槽１３１Ａに連結される吐出配管３０１Ａに繋ぎ替え、図４に図示したポンプ１１２Ｄの吐出側から内槽１３１Ａに連結される吐出配管２０１Ｄを、図５に図示したように、内槽１３１Ｂに連結される吐出配管３０１Ｄに繋ぎ替えることにより、図５に示した構成を形成することができる。
【００７３】
また、吸込配管３０２Ａ、２０２Ｂ〜２０２Ｄは、第１の実施形態に係るめっき装置と同様に、同じめっきユニット２１０Ｂ〜２１０Ｄ（図４参照）内のポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側と外槽１３２Ａ〜１３２Ｄのめっき液排液口とを単純な構造で連結することができることから、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側の配管抵抗を抑えることができる。従って、吸込配管３０２Ａ、２０２Ｂ〜２０２Ｄのサイズを大きくすることなく、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側で生じるキャビテーションを防止することができる。
【００７４】
なお、このとき、図４に示した構成を有する既に使用されためっき装置を用いて配管を繋ぎ替える場合には、図５に示しためっきモジュール３００Ａのめっき槽１３３Ａに、図４に示しためっき槽１３３Ａのめっき液とは異なるめっき液が注入されることから、めっき槽１３３Ａの内部を既存の方法で洗浄し、また、外槽１３２Ａに連結される図４に示した吸込配管２０２Ａの内部を洗浄するか、図５に示した吸込配管３０２Ａのように配管を繋ぎ替えることにより、複数の種類の異なるめっき液を用いることが可能となる。
【００７５】
このように、本発明の第２の実施形態に係るめっき装置によれば、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄに連結される配管を繋ぎ替え、めっき装置として想定される最大のめっき液の種類に応じた複数のめっきモジュール３００Ａ、３００Ｂを形成することにより、一つのめっき装置においてめっきモジュール３００Ａ、３００Ｂごとに異なるめっき処理を行うことが可能となる。また、本発明の第２の実施形態に係るめっき装置によれば、第１の実施形態に係るめっき装置と同様に、簡易な構造でキャビテーションを発生させることなく、複数のめっき槽１３３Ｂ〜１３３Ｄ間でめっき液を混合循環させることができ、滴定をめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄごとに行わずにめっきモジュール３００Ａ、３００Ｂごとに行うことができるため、滴定の回数を減らすことのできる構成を含むことができる。
【００７６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係るめっき装置の構成について、図６を参照して説明する。本発明の第３の実施形態に係るめっき装置についても、本発明の第２の実施形態に係るめっき装置と同様に、複数の異なる種類のめっき液を用いることが可能な構成である。
【００７７】
図６は、本発明の第３の実施形態に係るめっき装置のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの概略構成を示す図である。図６に示すように、本発明の第３の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄは、第１及び第２の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと同様に、それぞれ内槽１３１Ａ〜１３１Ｄ及び外槽１３２Ａ〜１３２Ｄを含む。また、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄとポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄを備える循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄとは、それぞれ１対１に対応するように配置される。図４に示す第１の実施形態と同様に、図６には図示していないが、一つのめっきユニット２１０Ａ〜２１０Ｄが、一つのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと、各々に対応する一つの循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄとで構成されるものとする。なお、第３の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの構成について、第１及び第２の実施形態に係るめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと同様の構成については、以下、同じ符号を用いて示し、詳細な説明については省略する。
【００７８】
図６に図示したように、めっき槽１３３Ａ、１３３Ｂは、吐出配管４０１Ａ、４０１Ｂ及び吸込配管４０２Ａ、４０２Ｂにより、それぞれ循環ユニット１１１Ａ、１１１Ｂのポンプ１１２Ａ、１１２Ｂに連結される。また、めっき槽１３３Ｃ、１３３Ｄは、吐出配管２０１Ｃ、４０１Ｄ及び吸込配管２０２Ｃ、２０２Ｄにより、それぞれ循環ユニット１１１Ａ、１１１Ｂのポンプ１１２Ａ、１１２Ｂに連結される。このとき、めっき槽１３３Ａ、１３３Ｂとポンプ１１２Ａ、１１２Ｂとが連結された構成を、めっきモジュール４００Ａとし、めっき槽１３３Ｃ、１３３Ｄとポンプ１１２Ｃ、１１２Ｄとがそれぞれ連結された構成を、めっきモジュール４００Ｂとする。めっきモジュール４００Ａとめっきモジュール４００Ｂとは、配管により接続されていないため、それぞれ異なる成分のめっき液を循環させることができる。
【００７９】
めっきモジュール４００Ａにおいて、吸込配管４０２Ａ、４０２Ｂは、同じめっきユニット２１０Ａ、２１０Ｂ（図４参照）内のめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂとポンプ１１２Ａ、１１２Ｂとを連結し、吐出配管４０１Ａ、４０１Ｂは、互いに異なるめっきユニット２１０Ａ、２１０Ｂ（図４参照）のめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂとポンプ１１２Ａ、１１２Ｂとを連結するように構成される。また、めっきモジュール４００Ｂにおいて、吸込配管２０２Ｃ、２０２Ｄは、同じめっきユニット２１０Ｃ、２１０Ｃ（図４参照）内のめっき槽１３３Ｃ、１３３Ｄとポンプ１１２Ｃ、１１２Ｄとを連結し、吐出配管２０１Ｃ、４０１Ｄは、互いに異なるめっきユニット２１０Ｃ、２１０Ｄ（図４参照）のめっき槽１３３Ｃ、１３３Ｄとポンプ１１２Ｃ、１１２Ｄとを連結するように構成される。このように、めっきモジュール４００Ａが複数のめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂと複数のポンプ１１２Ａ、１１２Ｂとが直列に連結された構成を有し、めっきモジュール４００Ｂが複数のめっき槽１３３Ｃ、１３３Ｄと複数のポンプ１１２Ｃ、１１２Ｄとが直列に連結された構成を有することから、めっきモジュール４００Ａ、４００Ｂは、第１の実施形態に係るめっきモジュール２００Ａ及び第２の実施形態に係るめっきモジュール３００Ｂと同様の構成を有するものである。
【００８０】
従って、めっきモジュール４００Ａ及びめっきモジュール４００Ｂによれば、第１の実施形態と同様に、簡易な構造で、キャビテーションを発生させることなく、複数のめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂまたはめっき槽１３３Ｃ、１３３Ｄ間でそれぞれめっき液を混合循環させることができる。また、滴定をめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄごとに行わずに、めっきモジュール４００Ａ、４００Ｂごとに行うことが可能となるため、滴定の回数を減らすことができる。
【００８１】
さらに、めっきモジュール４００Ａとめっきモジュール４００Ｂとはそれぞれ独立した構成を有することから、めっきモジュール４００Ａのめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂには、めっきモジュール４００Ｂのめっき槽１３３Ｃ、１３３Ｄに供給される添加剤２０３Ｃ、２０３Ｄとは異なる種類の添加剤４０３Ａ、４０３Ｂを供給することができる。従って、同一のめっき装置内においても、めっきモジュール４００Ａとめっきモジュール４００Ｂとで、それぞれ異なる種類のめっき液を用いてめっき処理を行うことが可能となる。
【００８２】
このとき、図４に図示した第１の実施形態に係るめっき装置を用いて、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄに連結される配管を繋ぎ替えることにより、図６に図示した第３の実施形態に係るめっき装置の構成を形成することが可能である。吐出配管４０１Ａ、４０１Ｂ、２０１Ｃ、４０１Ｄは、第１の実施形態に係るめっき装置と同様に、吸込配管４０２Ａ、４０２Ｂ、２０２Ｃ、２０２Ｄと比べて細い配管を用いることができるため、配管変更作業を比較的容易に行うことができる。例えば、図４に図示したポンプ１１２Ｂの吐出側から内槽１３１Ｃに連結される吐出配管２０１Ｂを、図６に図示したように、内槽１３１Ａに連結される吐出配管４０１Ａに繋ぎ替え、図４に図示したポンプ１１２Ｄの吐出側から内槽１３１Ａに連結される吐出配管２０１Ｄを、図６に図示したように、内槽１３１Ｃに連結される吐出配管４０１Ｄに繋ぎ替えることにより、図６に示した構成を形成することができる。
【００８３】
また、吸込配管４０２Ａ、４０２Ｂ、２０２Ｃ、２０２Ｄは、第１の実施形態に係るめっき装置と同様に、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側と外槽１３２Ａ〜１３２Ｄのめっき液排液口とを単純な構造で連結することができることから、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側の配管抵抗を抑えることができる。従って、吸込配管４０２Ａ、４０２Ｂ、２０２Ｃ、２０２Ｄのサイズを大きくすることなく、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側で生じるキャビテーションを防止することができる。
【００８４】
なお、このとき、図４に示した構成を有する既に使用されためっき装置を用いて配管を繋ぎ替える場合には、図６に示しためっきモジュール４００Ａのめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂに、図４に示しためっき槽１３３Ａ、１３３Ｂのめっき液とは異なるめっき液が注入されることから、めっき槽１３３Ａ、１３３Ｂの内部を既存の方法で洗浄し、また、外槽１３２Ａ、１３２Ｂに連結される図４に示した吸込配管２０２Ａ、２０２Ｂの内部を洗浄するか、図６に示した吸込配管４０２Ａ、４０２Ｂのように配管を繋ぎ替えることにより、複数の種類の異なるめっき液を用いることが可能となる。
【００８５】
このように、本発明の第３の実施形態に係るめっき装置によれば、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄに連結される配管を繋ぎ替え、めっき装置として想定される最大のめっき液の種類に応じた複数のめっきモジュール４００Ａ、４００Ｂを形成することにより、一つのめっき装置においてめっきモジュール４００Ａ、４００Ｂごとに異なるめっき処理を行うことが可能となる。また、本発明の第３の実施形態に係るめっき装置によれば、第１及び第２の実施形態に係るめっき装置と同様に、簡易な構造でキャビテーションを発生させることなく、複数のめっき槽１３３Ａ、１３３Ｂまたはめっき槽１３３Ｃ、１３３Ｄ間でめっき液を混合循環させることができ、滴定の回数を減らすことが可能な構成を含むことができる。
【００８６】
（めっき液の混合変化の比較）
以下、図７乃至図９を参照し、本発明の第１の実施形態に係るめっき装置と、本発明の第１の実施形態に対する比較例のめっき装置との、めっき液の混合変化の比較について、図７及び図９に示したシミュレーション結果に基づき説明する。
【００８７】
図７は、図４に示す本発明の第１の実施形態に係るめっき装置のめっき槽の混合変化を示す図である。図８は、本発明の第１の実施形態に係るめっき槽に対する比較例のめっき槽の概略構成を示す図である。図９は、図８に示すめっき槽の混合変化を示す図である。
【００８８】
図７は、本発明の第１の実施形態のように、連結された４つのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄのそれぞれに添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄを供給した場合の時間に伴うめっき液の混合変化を、シミュレーションを用いて示したグラフであり、図９は、図８に図示したように、４つのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄのうち一つのめっき槽１３３Ａのみに添加剤２０３Ａを供給した場合の時間に伴うめっき液の混合変化を、シミュレーションを用いて示したグラフである。
【００８９】
ここで、図７及び図９に示したグラフのシミュレーション条件として、内槽１３１Ａ〜１３１Ｄは外槽１３２Ａ〜１３２Ｄの２倍の容量とし、例えば外槽１３２Ａ〜１３２Ｄの容量を１０Ｌ、内槽１３１Ａ〜１３１Ｄの容量を２０Ｌとするとき、各内槽１３１Ａ〜１３１Ｄへの循環量が２Ｌ／ｍｉｎであるものとした。図７に示すグラフは、各内槽１３１Ａ〜１３１Ｄに２０Ｌの溶媒が入れられており、各外槽１３２Ａ〜１３２Ｄには７．５Ｌの溶媒が入れられているとき、各外槽１３２Ａ〜１３２Ｄに添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄを２．５Ｌずつ入れた場合の時間に伴う添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄの成分量の変化を示すグラフである。また、図９に示すグラフは、各内槽１３１Ａ〜１３１Ｄに２０Ｌの溶媒が入れられており、外槽１３２Ａ以外の各外槽１３２Ｂ〜１３２Ｄには１０Ｌの溶媒が入れられているとき、外槽１３２Ａのみに添加剤２０３Ａを１０Ｌ入れた場合の時間に伴う添加剤２０３Ａの成分量の変化を示すグラフである。
【００９０】
図７を参照すると、本発明の第１の実施形態によれば、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄに、それぞれ添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄを２．５Ｌずつ投入すると、１５分程度で内槽１３１Ａ〜１３１Ｄ及び外槽１３２Ａ〜１３２Ｄにおいて均等にめっき液が混合されることがわかる。
【００９１】
また、図９を参照すると、連結された４つのめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄのうち、外槽１３２Ａのみに添加剤２０３Ａを１０Ｌ投入すると、１５分程度では内槽１３１Ａ〜１３１Ｄ及び外槽１３２Ａ〜１３２Ｄにおいて均等にめっき液が混合されず、めっき液が均等に混合されるまでに１３０分程度かかることがわかる。
【００９２】
従って、図７乃至図９を参照すると、連結されためっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄにおいて添加剤を速やかに混合するためには、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄごとに添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄを供給する必要があることがわかる。めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄごとに添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄを供給することにより、短時間でめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄ全体のめっき液を混ぜ合わせることができる。
【００９３】
以上より、本発明の第１乃至第３の実施形態に係るめっき装置によれば、一つのめっき装置において、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄごとに添加剤２０３Ａ〜２０３Ｄを供給することにより、連結された複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄ内でめっき液を均等に短時間で混合循環させることができることがわかる。
【００９４】
また、本発明の第１乃至第３の実施形態に係るめっき装置は、図１０及び図１１に図示したように、複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄを連結するバランス配管２０５、２０６をさらに備えていてもよい。図１０は、本発明の第１の実施形態に係るめっき装置に備えられたバランス配管２０５の第１例の構成を示し、図１１は、本発明の第１の実施形態に係るめっき装置に備えられたバランス配管２０６の第２例の構成を示した図である。以下、図１０及び図１１を参照し、本発明の一実施形態に係るめっき装置に備えられたバランス配管２０５、２０６の概略構成について説明する。
【００９５】
複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄが連結された構成を有するめっき装置において、各ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出量がそれぞれ同一でない場合、各めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの液量のバランスが崩れる虞がある。例えば、内層１３１Ａ〜１３１Ｄからオーバーフローした液を収容する外槽１３２Ａ〜１３２Ｄの液面の高さがそれぞれ一致せず、流入量が多いめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄでは外槽１３２Ａ〜１３２Ｄからめっき液があふれる虞もある。
【００９６】
このような液量のアンバランスを解消するために、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄの液面レベルを監視し、一定範囲を超えた場合にポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出量を調整する制御装置を備えてもよい。しかし、液面をコントロールすべきめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄと、吐出量を制御すべき循環ユニット１１１Ａ〜１１１Ｄとの組み合わせは、複数の配管２０１Ａ〜２０１Ｄ、２０２Ａ〜２０２Ｄによる連結形態に応じて変化するため、制御が複雑なものとなる。また、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出量をインバータなどにより制御する場合、小さな流量ばらつきを調整することとなり、複雑な制御が必要となり、コストが高くなる虞がある。
【００９７】
そこで、本発明の一実施形態にかかるめっき装置は、上述した本発明の第１乃至第３の実施形態に係るめっき装置において、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄをそれぞれ連結するバランス配管２０５、２０６を備えることにより、各めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの液量を均等なものに制御するものである。なお、図１０及び図１１に図示したバランス配管２０５、２０６は、それぞれ図４に図示した第１の実施形態に係るめっき装置に備えられた構成を例示しているが、直列に連結された複数のめっき槽を連結する構成であれば、図５及び図６に図示した第２及び第３の実施形態に係るめっき装置に適用することも可能であり、図示した構成に限定されない。
【００９８】
図１０に図示したように、バランス配管２０５は、直列に連結された複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの外槽１３２Ａ〜１３２Ｄを連結する構成を有する。また、図１１に図示したように、バランス配管２０６は、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄからポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄに戻る吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄの途中を連結する構成を有する。バランス配管２０５、２０６を備えることにより、各ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出し流量が同一でない場合にも、流入量の多い外槽１３２Ａ〜１３２Ｄから流入量の少ない外槽１３２Ａ〜１３２Ｄに液が流れるため、各めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの液量バランスが崩れることを防止することができる。
【００９９】
なお、図１０に示した外槽１３２Ａ〜１３２Ｄ、または図１１に示した吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄのバランス配管２０５、２０６を連結する箇所には、それぞれ予めバランス配管２０５、２０６を取り付けるための継ぎ手を設けておき、バランス配管２０５、２０６を取り付けない場合には閉止栓をしておいてもよい。また、全ての外槽１３２Ａ〜１３２Ｄ、または全ての吸込配管２０２Ａ〜２０２Ｄに予めバランス配管２０５、２０６を連結しておき、バランス配管２０５、２０６の途中にバルブを設けて、連通させない箇所のバルブを閉じるようにしてもよい。しかし、予めバランス配管２０５、２０６を連結しておく場合には、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄおよび配管２０１Ａ〜２０１Ｄ、２０２Ａ〜２０２Ｄを洗浄する際に、バランス配管２０５、２０６内を洗浄することが難しくなるため、バランス配管２０５、２０６を取り付けるための継ぎ手を設け、連通させる箇所にのみ必要に応じてバランス配管２０５、２０６を取り付けることが望ましい。このような構成を有することにより、めっき装置の運転パターンに応じて、ポンプ１１２の吐出配管２０１Ａ〜２０１Ｄの連結パターンおよびバランス配管２０５、２０６の取り付けパターンを変えることが容易に可能となる。
【０１００】
以上のような構成を有するバランス配管２０５、２０６を備えることにより、本発明の第１乃至第３の実施形態に係るめっき装置によれば、簡易な構成によりコストを抑えて、各めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄの液量バランスを調整することが可能となる。
【０１０１】
以上、本発明の第１乃至第３の実施形態に係るめっき装置によれば、一つのめっき装置において、めっき液の種類に応じた複数のめっきモジュールを形成することにより、めっきモジュールごとにそれぞれ異なるめっきプロセスを行うことができる。また、使用するめっき液の種類が少ない場合には、共通のめっき液を使用する複数のめっき槽を直列に連結することで、めっき液を混合循環させることができ、滴定の回数を減らすことが可能となる。このように、本発明の第１乃至第３の実施形態に係るめっき装置によれば、めっき液の種類の増減に応じて配管を繋ぎ替えてめっきモジュールを構成することにより、簡易な構造でキャビテーションを発生させることなく、めっきモジュールごとに異なる種類のめっき液を混合循環することが可能となる。
【０１０２】
なお、本発明の実施形態においては、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄからの戻り配管（吸込配管）がポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側に接続された例を示したが、外槽１３２Ａ〜１３２Ｄとポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの間にバッファタンクが接続されている場合であっても、本願の思想の範囲から除外されるものではない。また、本発明の実施形態においては外槽１３２Ａ〜１３２Ｄを有しているが、必ずしも外槽１３２Ａ〜１３２Ｄは必要でなく、めっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄからの戻り配管（吸込配管）がポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吸込側に接続され、ポンプ１１２Ａ〜１１２Ｄの吐出配管が別のめっき槽に接続されることにより複数のめっき槽１３３Ａ〜１３３Ｄが直列に連結される構成になっていれば、本発明の効果は有効に発揮されるものである。
【符号の説明】
【０１０３】
１００ めっき装置フレーム
１３３Ａ〜１３３Ｄ めっき槽
１１１Ａ〜１１１Ｄ 循環ユニット
１１２Ａ〜１１２Ｄ ポンプ
２０１Ａ〜２０１Ｄ、３０１Ａ、３０１Ｄ、４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｄ 吐出配管
２０２Ａ〜２０２Ｄ、３０２Ａ、４０２Ａ、４０２Ｂ 吸込配管
２００Ａ、３００Ａ、３００Ｂ、４００Ａ、４００Ｂ めっきモジュール
２０５、２０６ バランス配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の被めっき面にめっきを施すためのめっき装置であって、
前記めっき装置は、めっき液が保持される複数のめっき槽と、
前記複数のめっき槽のそれぞれに対応して配置され、前記複数のめっき槽内のめっき液を循環させる複数のポンプと、
前記複数のポンプの吸込側をそれぞれ対応する前記複数のめっき槽に連結する複数の吸込配管と、前記複数のポンプの吐出側をそれぞれの前記吸込側に連結される前記めっき槽とは異なる他のめっき槽にそれぞれ連結する複数の吐出配管と、を備え、
前記複数のめっき槽と前記複数のポンプは直列に連結されることを特徴とするめっき装置。
【請求項２】
前記複数のめっき槽は、前記めっき液に前記基板を浸漬させてめっきを行う複数の内槽と、前記複数の内槽からオーバーフローしためっき液を収容する複数の外槽とを備えることを特徴とする請求項１に記載のめっき装置。
【請求項３】
前記複数の吐出配管は、前記複数の内槽にそれぞれ連結され、
前記複数の吸込配管は、前記複数の外槽にそれぞれ連結されることを特徴とする請求項２に記載のめっき装置。
【請求項４】
前記基板を保持する基板ホルダと、
前記複数のめっき槽に浸漬させて配置されるアノードと、
前記基板の被めっき面と前記アノードとの間に電圧を印加するめっき電源と、を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のめっき装置。
【請求項５】
前記複数のめっき槽の内部に、前記アノードと前記基板との間に配置され前記めっき液を攪拌するパドルを備えることを特徴とする請求項４に記載のめっき装置。
【請求項６】
前記複数のめっき槽の内部に、前記基板と略同一の中央孔を有し、前記めっき液を前記アノード側と前記基板側とに仕切るように配置された調整板を備えることを特徴とする請求項５に記載のめっき装置。
【請求項７】
前記吐出配管を繋ぎ替えることにより、前記複数のポンプの前記吐出側と、前記複数のめっき槽との連結された組み合わせが変更されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のめっき装置。
【請求項８】
前記複数のめっき槽ごとに、前記めっき液に添加剤が投入されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のめっき装置。
【請求項９】
前記複数のポンプと前記複数のめっき槽を直列に連結して構成しためっきモジュールを、前記めっき液の異なる種類に応じて複数備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のめっき装置。
【請求項１０】
前記複数のめっき槽を連結するバランス配管をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のめっき装置。
【請求項１】
基板の被めっき面にめっきを施すためのめっき装置であって、
前記めっき装置は、めっき液が保持される複数のめっき槽と、
前記複数のめっき槽のそれぞれに対応して配置され、前記複数のめっき槽内のめっき液を循環させる複数のポンプと、
前記複数のポンプの吸込側をそれぞれ対応する前記複数のめっき槽に連結する複数の吸込配管と、前記複数のポンプの吐出側をそれぞれの前記吸込側に連結される前記めっき槽とは異なる他のめっき槽にそれぞれ連結する複数の吐出配管と、を備え、
前記複数のめっき槽と前記複数のポンプは直列に連結されることを特徴とするめっき装置。
【請求項２】
前記複数のめっき槽は、前記めっき液に前記基板を浸漬させてめっきを行う複数の内槽と、前記複数の内槽からオーバーフローしためっき液を収容する複数の外槽とを備えることを特徴とする請求項１に記載のめっき装置。
【請求項３】
前記複数の吐出配管は、前記複数の内槽にそれぞれ連結され、
前記複数の吸込配管は、前記複数の外槽にそれぞれ連結されることを特徴とする請求項２に記載のめっき装置。
【請求項４】
前記基板を保持する基板ホルダと、
前記複数のめっき槽に浸漬させて配置されるアノードと、
前記基板の被めっき面と前記アノードとの間に電圧を印加するめっき電源と、を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のめっき装置。
【請求項５】
前記複数のめっき槽の内部に、前記アノードと前記基板との間に配置され前記めっき液を攪拌するパドルを備えることを特徴とする請求項４に記載のめっき装置。
【請求項６】
前記複数のめっき槽の内部に、前記基板と略同一の中央孔を有し、前記めっき液を前記アノード側と前記基板側とに仕切るように配置された調整板を備えることを特徴とする請求項５に記載のめっき装置。
【請求項７】
前記吐出配管を繋ぎ替えることにより、前記複数のポンプの前記吐出側と、前記複数のめっき槽との連結された組み合わせが変更されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のめっき装置。
【請求項８】
前記複数のめっき槽ごとに、前記めっき液に添加剤が投入されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のめっき装置。
【請求項９】
前記複数のポンプと前記複数のめっき槽を直列に連結して構成しためっきモジュールを、前記めっき液の異なる種類に応じて複数備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のめっき装置。
【請求項１０】
前記複数のめっき槽を連結するバランス配管をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のめっき装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１１０１１（Ｐ２０１３−１１０１１Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１６６５９（Ｐ２０１２−１６６５９）
【出願日】平成２４年１月３０日（２０１２．１．３０）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月３０日（２０１２．１．３０）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
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