特開 2024-74469 電解メッキ装置及び電解メッキ方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024074469

(43)【公開日】2024-05-31

(54)【発明の名称】電解メッキ装置及び電解メッキ方法

(51)【国際特許分類】

   C25D 17/12 20060101AFI20240524BHJP

   C25D 21/00 20060101ALI20240524BHJP

   C25D 7/00 20060101ALI20240524BHJP

   C25D 5/10 20060101ALI20240524BHJP

   C25D 21/10 20060101ALI20240524BHJP

【ＦＩ】

C25D17/12 K

C25D17/12 C

C25D21/00 K

C25D7/00 G

C25D5/10

C25D21/10 301

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022185630

(22)【出願日】2022-11-21

(71)【出願人】

【識別番号】000116655

【氏名又は名称】愛知製鋼株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山下 隆介

【テーマコード（参考）】

4K024

【Ｆターム（参考）】

4K024AA03

4K024AA09

4K024AA11

4K024AB01

4K024AB02

4K024BB09

4K024CB06

4K024CB07

4K024CB08

4K024CB11

4K024CB21

(57)【要約】

【課題】メッキ厚みのばらつきを低減しつつ良好なメッキ状態にてメッキを行うことができる、電解メッキ装置および電解メッキ方法を提供すること。
【解決手段】電解メッキ装置１は、メッキ対象物２を保持するカソード治具３と、メッキ対象物２の被メッキ部２１に対向配置されるアノード部材４と、を有する。アノード部材４は、メッキ対象物２とアノード部材４との対向方向に開口する多数の開口部４１を備えたメッシュ構造を有する。アノード部材４は、カソード治具３に固定されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

メッキ対象物を保持するカソード治具と、
上記メッキ対象物の被メッキ部に対向配置されるアノード部材と、を有し、
上記アノード部材は、上記メッキ対象物と上記アノード部材との対向方向に開口する多数の開口部を備えたメッシュ構造を有し、
上記アノード部材は、上記カソード治具に固定されている、電解メッキ装置。

【請求項2】

上記アノード部材は、不溶性陽極部材からなる、請求項１に記載の電解メッキ装置。

【請求項3】

上記アノード部材は、上記メッキ対象物との間隔を変更できるように、上記カソード治具に固定されている、請求項１又は２に記載の電解メッキ装置。

【請求項4】

上記メッキ対象物と上記アノード部材との対向方向における、上記アノード部材の背面側から、メッキ液が上記アノード部材の多数の上記開口部を通過する液流を形成する循環器を有する、請求項１又は２に記載の電解メッキ装置。

【請求項5】

上記アノード部材と上記メッキ対象物との間隔は、１０ｃｍ以下である、請求項１又は２に記載の電解メッキ装置。

【請求項6】

上記アノード部材と上記メッキ対象物との間隔は、５ｃｍ以下である、請求項１又は２に記載の電解メッキ装置。

【請求項7】

上記メッキ対象物の上記被メッキ部は、磁性体と該磁性体の周囲に巻回されたコイル部とを有する磁気センサ素子における上記コイル部である、請求項１又は２に記載の電解メッキ装置。

【請求項8】

カソード治具に保持させたメッキ対象物と、該メッキ対象物の被メッキ部に対向配置されるアノード部材とを、メッキ液に浸漬して、上記メッキ対象物と上記アノード部材との間に電圧をかけることにより、上記メッキ対象物にメッキを析出させる、電解メッキ方法であって、
上記アノード部材は、上記メッキ対象物と上記アノード部材との対向方向に開口する多数の開口部を備えたメッシュ構造を有し、
上記アノード部材は、上記カソード治具に固定されている、電解メッキ方法。

【請求項9】

上記アノード部材は、不溶性陽極部材からなる、請求項８に記載の電解メッキ方法。

【請求項10】

上記アノード部材は、上記メッキ対象物との間隔を変更できるように、上記カソード治具に固定されている、請求項８又は９に記載の電解メッキ方法。

【請求項11】

上記メッキ対象物と上記アノード部材との対向方向における、上記アノード部材の背面側から、メッキ液が上記アノード部材の多数の上記開口部を通過する液流を形成しつつ、上記メッキ対象物と上記アノード部材との間に電圧をかける、請求項８又は９に記載の電解メッキ方法。

【請求項12】

上記アノード部材と上記メッキ対象物との間隔は、１０ｃｍ以下である、請求項８又は９に記載の電解メッキ方法。

【請求項13】

上記アノード部材と上記メッキ対象物との間隔は、５ｃｍ以下である、請求項８又は９に記載の電解メッキ方法。

【請求項14】

上記メッキ対象物の上記被メッキ部は、磁性体と該磁性体の周囲に巻回されたコイル部とを有する磁気センサ素子における上記コイル部である、請求項８又は９に記載の電解メッキ方法。

【請求項15】

互いに異なる複数種類のメッキ液を貯留した複数のメッキ槽を用意し、上記アノード部材が一体化された上記カソード治具に取り付けられた上記メッキ対象物を、複数の上記メッキ槽に順次浸漬すると共にメッキ析出させることにより、上記メッキ対象物の上記被メッキ部に、異なる種類の金属を順次メッキする、請求項９に記載の電解メッキ方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電解メッキ装置及び電解メッキ方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、半導体ウエハにおける所定箇所に導体層を形成する方法として、電解メッキ方法がある（例えば、特許文献１参照）。電解メッキは、メッキ液中にアノード部材とメッキ対象物とを浸漬して、両者間に電圧を印加することで、メッキ対象物に金属を析出させるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－３０８７８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、メッキ対象物におけるメッキ厚みが均一になるように電解メッキを行うことは、容易ではない。メッキ厚みの均一性を向上させる手法は、従来種々提案されているが、メッキ対象物によっては、更なるメッキ厚みの均一性が求められる場合がある。

【0005】

一般に、アノードとカソード（メッキ対象物）との間の間隔（以下において、適宜「電極間距離」という。）を小さくすることで、被メッキ部における電流密度分布のばらつきが抑制され、メッキ厚みのばらつきが抑制されやすくなることは、知られている。しかしながら、電極間距離を小さくすると、電極間におけるメッキ液の液回りが低下する。これにより、メッキ表面の焼け、異常析出といった問題が生じやすくなると共に、場合によっては、却ってメッキ厚みのばらつきが大きくなることもある。

【0006】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、メッキ厚みのばらつきを低減しつつ良好なメッキ状態にてメッキを行うことができる、電解メッキ装置および電解メッキ方法を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、メッキ対象物を保持するカソード治具と、
上記メッキ対象物の被メッキ部に対向配置されるアノード部材と、を有し、
上記アノード部材は、上記メッキ対象物と上記アノード部材との対向方向に開口する多数の開口部を備えたメッシュ構造を有し、
上記アノード部材は、上記カソード治具に固定されている、電解メッキ装置にある。

【0008】

本発明の他の態様は、カソード治具に保持させたメッキ対象物と、該メッキ対象物の被メッキ部に対向配置されるアノード部材とを、メッキ液に浸漬して、上記メッキ対象物と上記アノード部材との間に電圧をかけることにより、上記メッキ対象物にメッキを析出させる、電解メッキ方法であって、
上記アノード部材は、上記メッキ対象物と上記アノード部材との対向方向に開口する多数の開口部を備えたメッシュ構造を有し、
上記アノード部材は、上記カソード治具に固定されている、電解メッキ方法にある。

【発明の効果】

【0009】

上記電解メッキ装置においては、上記アノード部材が、上記メッシュ構造を有する。これにより、アノード部材とメッキ対象物との間の距離（以下において、適宜「電極間距離」という。）を小さくしても、被メッキ部におけるメッキ液の液回りが阻害されないようにすることができる。それゆえ、メッキ厚みのばらつきを低減しつつ良好なメッキ状態にてメッキを行うことができる。また、上記アノード部材が、上記カソード治具に固定されているため、電極間距離を容易に小さくすることができる。そのため、上記電解メッキ装置を用いることで、メッキ厚みのばらつきを低減しやすい。

【0010】

そして、上記電解メッキ方法によれば、メッキ厚みのばらつきを低減しつつ良好なメッキ状態にてメッキを行うことができる。

【0011】

以上のごとく、本発明によれば、メッキ厚みのばらつきを低減しつつ良好なメッキ状態にてメッキを行うことができる、電解メッキ装置および電解メッキ方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態１における、電解メッキ装置の説明図。

【図2】実施形態１における、互いに固定されたカソード治具とアノード部材の斜視図。

【図3】実施形態１における、メッキ対象物を保持したカソード治具の斜視図。

【図4】実施形態１における、アノード部材の一部の正面図。

【図5】実施形態１における、他の開口パターンのアノード部材の一部の正面図。

【図6】実施形態１における、更に他の開口パターンのアノード部材の一部の正面図。

【図7】実施形態１における、カソード治具とアノード部材との固定構造の断面図。

【図8】実施形態１における、メッキ対象物とアノード部材との位置関係を示す正面図。

【図9】実施形態１における、メッキ対象物の平面図。

【図10】実施形態１における、磁気センサ素子の平面図。

【図11】実施形態２における、電解メッキ装置の説明図。

【図12】実施形態３における、電解メッキ装置の説明図。

【図13】実施形態４における、連続メッキラインの説明図。

【図14】実施形態５における、電解メッキ装置の説明図。

【図15】実施形態５における、遮蔽板とメッキ対象物の正面図。

【図16】実験例１における、測定箇所の説明図。

【図17】実験例１における、比較形態の電解メッキ装置によるメッキ厚みの測定結果を示す線図。

【図18】実験例１における、実施形態２の電解メッキ装置によるメッキ厚みの測定結果を示す線図。

【図19】実験例１における、（ａ）メッキ焼けの状態を示すメッキ表面の写真、（ｂ）正常なメッキ表面の写真。

【図20】実験例２における、電極間距離とメッキ厚みばらつきとの関係の測定結果を示す線図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

上記電解メッキ装置において、上記メッキ対象物の被メッキ部と上記アノード部材との対向方向は、略水平方向であるものとすることができる。この場合には、比較的、メッキ対象物の種々の形状に対応しやすい。

【0014】

上記アノード部材は、不溶性陽極部材からなるものとすることができる。この場合には、アノード部材をカソード治具に固定したままの状態で、当該メッキ装置によるメッキ処理以外の処理（例えば、異種金属のメッキ等）を行うことができる。それゆえ、生産性を向上させやすい。また、アノード部材の厚みを小さくしやすい。それゆえ、アノード部材をメッキ液がより通過しやすく、被メッキ部への液回りを、より向上させることができる。

【0015】

また、上記アノード部材は、上記メッキ対象物との間隔を変更できるように、上記カソード治具に固定されているものとすることができる。この場合には、メッキ対象物の種類等によって、電極間距離を容易に調整することができる。そのため、より適切な電極間距離にてメッキを行うことができる。

【0016】

また、上記メッキ対象物と上記アノード部材との対向方向における、上記アノード部材の背面側から、メッキ液が上記アノード部材の多数の上記開口部を通過する液流を形成する循環器を有するものとすることができる。この場合には、被メッキ部におけるメッキ液の液回りを一層向上させることができる。

【0017】

また、上記アノード部材と上記メッキ対象物との間隔は、１０ｃｍ以下であるものとすることができる。この場合には、特に、メッキ厚みのばらつきを低減することができる。より好ましくは、電極間距離Ｄは、１０ｃｍ未満とすることができる。

【0018】

また、上記アノード部材と上記メッキ対象物との間隔は、５ｃｍ以下であるものとすることができる。この場合には、更に、メッキ厚みのばらつきを低減することができる。

【0019】

また、上記メッキ対象物の上記被メッキ部は、磁性体と該磁性体の周囲に巻回されたコイル部とを有する磁気センサ素子における上記コイル部であるものとすることができる。この場合には、コイル部の厚みばらつきを低減することができるため、安定したセンサ特性を有する磁気センサ素子を得ることができる。

【0020】

また、上記電解メッキ方法において、互いに異なる複数種類のメッキ液を貯留した複数のメッキ槽を用意し、上記アノード部材が一体化された上記カソード治具に取り付けられた上記メッキ対象物を、複数の上記メッキ槽に順次浸漬すると共にメッキ析出させることにより、上記メッキ対象物の上記被メッキ部に、異なる種類の金属を順次メッキするものとすることができる。この場合には、メッキ対象物への複数種類の金属メッキを、高い生産性にて行うことができる。

【0021】

（実施形態１）
電解メッキ装置及び電解メッキ方法の実施形態につき、図を参照して説明する。
本形態の電解メッキ装置１は、図１～図３に示すごとく、メッキ対象物２を保持するカソード治具３と、メッキ対象物２の被メッキ部２１に対向配置されるアノード部材４と、を有する。

【0022】

図２、図４に示すごとく、アノード部材４は、メッキ対象物２とアノード部材４との対向方向に開口する多数の開口部４１を備えたメッシュ構造を有する。アノード部材４は、カソード治具３に固定されている。図２、図４においては、アノード部材４のメッシュ構造として、格子状、すなわち、開口部４１の各辺が、水平方向又は垂直方向を向くような形状となっているが、メッシュ構造はこれに限定されず、他の形状とすることができる。例えば、図５に示すように、開口部４１が菱形、すなわち開口部４１の各辺が垂直方向に対して傾斜した形状とすることもできる。或いは、例えば、図６に示すように、円形の開口部４１が多数形成されたメッシュ構造とすることもできる。

【0023】

本形態の電解メッキ方法においては、図１に示すごとく、カソード治具３に保持させたメッキ対象物２と、メッキ対象物２の被メッキ部２１に対向配置されるアノード部材４とを、メッキ液ＰＳに浸漬する。この状態において、メッキ対象物２とアノード部材４との間に電圧をかけることにより、メッキ対象物２にメッキを析出させる。

【0024】

図１に示すごとく、電解メッキ装置１において、メッキ対象物２の被メッキ部２１とアノード部材４との対向方向は、略水平方向である。電解メッキ装置１は、メッキ液ＰＳを貯留するメッキ槽１３を有する。そして、このメッキ槽１３に対して、上方から、カソード治具３に保持させたメッキ対象物２と、カソード治具３に固定されたアノード部材４を、出し入れするよう構成されている。

【0025】

本形態において、メッキ対象物２は、半導体ウエハである。一枚のカソード治具３に、４枚のメッキ対象物２が、略同一平面上に並べて配置される。より具体的には、図３に示すごとく、略矩形状のメッキ対象物２が、縦２列、横２列となる状態にて、４枚配置されている。メッキ対象物２の一部に、被メッキ部２１が形成されている。この被メッキ部２１は、カソード治具３の一部を介して、直流電源１１の負極に電気的に接続されている。

【0026】

図１に示すごとく、アノード部材４は、直流電源１１の正極に電気的に接続されている。アノード部材４は、不溶性陽極部材からなる。不溶性陽極部材であるアノード部材４は、メッキ液ＰＳに溶解し難い材料からなる。アノード部材４として、例えば、チタン（Ｔｉ）からなるメッシュ状の母材の表面に、白金（Ｐｔ）がコーティングされた部材を用いることができる。また、アノード部材４は、厚みが例えば、１～５ｍｍ程度である。本形態において、アノード部材４は、図４に示すごとく、金属シートに多数の開口部４１が形成された構成となっている。アノード部材４における開口部４１の開口率は、例えば、５０～９０％程度とすることができる。ここで、開口率は、アノード部材４の法線方向（すなわちメッキ対象物２とアノード部材４との対向方向）から見たときにおける、開口部４１を含めたアノード部材４の総面積に対する、開口部４１の総面積の割合をいうものとする。

【0027】

アノード部材４は、メッキ対象物２における被メッキ部２１に対して、電気的に絶縁された状態にて、カソード治具３に固定されている。例えば、図２に示すごとく、略長方形状のカソード治具３の四隅付近から立設した４本のボス１２に、アノード部材４が固定された構成とすることができる。各ボス１２は、例えば、図７に示すごとく、カソード治具３から立設したボルト１２１と、ボルト１２１を挿通する筒状のスペーサ１２２と、ボルト１２１に螺号するナット１２３とを有する。そして、スペーサ１２２をカソード治具３とアノード部材４との間に介在させ、ナット１２３をアノード部材４の背面側からボルト１２１に螺号する。

【0028】

これにより、カソード治具３とアノード部材４との間の間隔を所定の距離に保ちつつ、カソード治具３とアノード部材４とを対向させた状態にて、互いに固定することができる。これにより、メッキ対象物２とアノード部材４との間の距離、すなわち電極間距離Ｄを、所定の値に保つことができる。なお、カソード治具３とアノード部材４との固定構造は、特に限定されることはなく、種々の固定構造を採用し得る。

【0029】

また、アノード部材４は、メッキ対象物２との間隔を変更できるように、カソード治具３に固定されている。例えば、長さの異なる複数種類のスペーサ１２２を用意しておき、これらを適宜入れ替えることにより、電極間距離Ｄを容易に変更することができるよう構成されている。なお、本形態において、電極間距離Ｄは、１０ｃｍ以下とすることができる。より好ましくは、電極間距離Ｄは、１０ｃｍ未満とすることができる。更に好ましくは、電極間距離Ｄを、５ｃｍ以下とすることができる。

【0030】

図８に示すように、メッキ対象物２とアノード部材４との対向方向から見たとき、アノード部材４の外周輪郭４２は、カソード治具３に保持された複数のメッキ対象物２における被メッキ部２１のすべてを囲むように配置されている。また、対向方向から見たとき、アノード部材４の外周輪郭４２は、カソード治具３に保持された複数のメッキ対象物２のすべてを囲むように配置されている。ただし、被メッキ部２１の一部がアノード部材４の外周輪郭４２からはみ出す状態とすることもできる。

【0031】

本形態において、メッキ対象物２は、半導体ウエハである。半導体ウエハ上に、多数の導体パターンをメッキにて形成することで、多数の磁気センサ素子５（図９、図１０参照）を得る。すなわち、図９に示すごとく、複数の磁気センサ素子５をメッキ対象物２（半導体ウエハ）上に同時に形成する。その後、メッキ対象物２をダイシングによって個々の磁気センサ素子５に分割する。この場合、メッキ対象物２の被メッキ部２１は、磁気センサ素子５におけるコイル部５１等である。

【0032】

磁気センサ素子５は、図１０に示すごとく、磁性体５２と該磁性体５２の周囲に巻回されたコイル部５１とを有するものである。かかる磁気センサ素子５としては、例えば、ＭＩセンサ素子（マグネトインピーダンスセンサ素子）がある。本形態においては、このＭＩセンサ素子におけるコイル部５１が、被メッキ部２１の少なくとも一つである。より具体的には、本形態において、被メッキ部２１は、コイル部５１と、コイル部５１に接続された第１リード部５３と、第１リード部５３に接続された第１パッド部５４と、磁性体５２に接続された第２リード部５５と、第２リード部５５に接続された第２パッド部５６と、を含む。

【0033】

特にコイル部５１は、電気抵抗が磁気センサ素子５の磁気特性に影響を与えることとなるため、厚みばらつきを低減することが重要となる。コイル部５１を形成するにあたっては、メッキ対象物２（半導体ウエハ）上に、磁性体５２（例えば、アモルファスワイヤ）を配置する前と後とに分けて、それぞれ下側コイル部５１１と、上側コイル部５１２とを形成する。すなわち、半導体ウエハ上に、下側コイル部５１１を形成し、その後、絶縁層を介して磁性体５２を下側コイル部５１１の上面に配置する。さらに、その後、磁性体５２の上面側から、絶縁層を介して上側コイル部５１２を形成する。これらの下側コイル部５１１の形成及び上側コイル部５１２の形成において、上述の電解メッキ方法を用いる。また、これらのコイル部５１の形成と共に、第１リード部５３、第１パッド部５４、第２リード部５５、第２パッド部５６も、電解メッキにて形成される。

【0034】

次に、本形態の作用効果につき説明する。
上記電解メッキ装置１においては、アノード部材４が、メッシュ構造を有する。これにより、電極間距離Ｄを小さくしても、被メッキ部２１におけるメッキ液の液回りが阻害されないようにすることができる。それゆえ、メッキ厚みのばらつきを低減しつつ良好なメッキ状態にてメッキを行うことができる。また、アノード部材４が、カソード治具３に固定されているため、電極間距離Ｄを容易に小さくすることができる。そのため、電解メッキ装置１を用いることで、メッキ厚みのばらつきを低減しやすい。

【0035】

また、メッキ対象物２の被メッキ部２１とアノード部材４との対向方向は、略水平方向である。この場合には、比較的、メッキ対象物２の種々の形状に対応しやすく、また、処理効率を高めることができる。その一方で、例えば、上記対向方向が鉛直方向である場合に比べて、一般的に、メッキ厚みのばらつきが大きくなりやすいという課題がある。しかし、上述のように、アノード部材４をメッシュ構造にするとともに、アノード部材４をカソード治具３に固定することで、アノード部材４をメッキ対象物２に近づけることが可能となる。これにより、被メッキ部２１におけるメッキ厚みのばらつきを充分に低減することができる。つまり、上記対向方向を略水平方向としつつ、メッキ厚みのばらつきを充分に低減することができる。

【0036】

また、アノード部材４は、不溶性陽極部材からなる。これにより、アノード部材４をカソード治具３に固定したままの状態で、当該メッキ装置によるメッキ処理以外の処理（例えば、他のメッキ等）を行うことができる。それゆえ、生産性を向上させやすい。また、アノード部材４の厚みを小さくしやすい。それゆえ、アノード部材４をメッキ液がより通過しやすく、被メッキ部２１への液回りを、より向上させることができる。

【0037】

また、アノード部材４は、メッキ対象物２との間隔を変更できるように、カソード治具３に固定されている。これにより、メッキ対象物２の種類等によって、アノード部材４とメッキ対象物２との間隔（電極間距離Ｄ）を容易に調整することができる。そのため、より適切な電極間距離Ｄにてメッキを行うことができる。

【0038】

また、メッキ対象物２の被メッキ部２１は、磁気センサ素子５におけるコイル部５１である。この場合には、コイル部５１の厚みばらつきを低減することができるため、安定したセンサ特性を有する磁気センサ素子５を得ることができる。

【0039】

以上のごとく、本形態によれば、メッキ厚みのばらつきを低減しつつ良好なメッキ状態にてメッキを行うことができる、電解メッキ装置および電解メッキ方法を提供することができる。

【0040】

（実施形態２）
本形態は、図１１に示すごとく、メッキ槽１３内のメッキ液ＰＳの液流を形成する循環器１４を備えた電解メッキ装置１の形態である。
循環器１４は、メッキ対象物２とアノード部材４との対向方向における、アノード部材４の背面側から、メッキ液ＰＳがアノード部材４の多数の開口部４１を通過する液流を形成する。

【0041】

循環器１４は、循環ポンプ１４１と、該循環器１４に接続された吸引配管１４２及び吐出配管１４３とを有する。循環ポンプ１４１は、メッキ槽１３の外部に配置されている。吸引配管１４２における吸引口１４２ａは、メッキ槽１３内におけるカソード治具３の背面側（アノード部材４と対向する側と反対側）に配置されている。また、吐出配管１４３の吐出口１４３ａは、メッキ槽１３内におけるアノード部材４の背面側（メッキ対象物２と対向する側と反対側）に配置されている。本形態において、吐出口１４３ａは、複数設けられている。

【0042】

循環器１４は、循環ポンプ１４１を作動させることにより、吸引配管１４２からメッキ液ＰＳを吸引するとともに、吐出配管１４３からメッキ液ＰＳを吐出する。これにより、メッキ槽１３内において、吐出口１４３ａから、アノード部材４の背面側へ向かってメッキ液ＰＳが吐出される。これにより、メッキ液ＰＳの液流として、アノード部材４の多数の開口部４１を通過して、被メッキ部２１へ向かう液流が形成される。これにより、アノード部材４に対向配置されたメッキ対象物２の被メッキ部２１の液回りが確保される。

【0043】

その他は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

【0044】

本形態においては、被メッキ部２１におけるメッキ液ＰＳの液回りを一層向上させることができる。それゆえ、メッキ厚みのばらつきを低減しつつ、一層良好なメッキ状態にてメッキを行うことができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0045】

（実施形態３）
本形態は、図１２に示すごとく、カソード治具３の両面に、メッキ対象物２を配置して電解メッキを行うよう構成した、電解メッキ装置１の形態である。
すなわち、カソード治具３が、両面において、メッキ対象物２を保持できるよう構成してある。そして、カソード治具３の両面のそれぞれに対向するように、２つのアノード部材４がカソード治具３に固定されている。

【0046】

また、循環器１４が、それぞれのアノード部材４の背面側からメッキ対象物２へ向かう液流を形成するように、配設されている。
その他は、実施形態２と同様である。

【0047】

本形態の場合には、一度にメッキ処理できるメッキ対象物２の量を多くすることができる。それゆえ、より生産性に優れた電解メッキ装置及び電解メッキ方法を提供することができる。
その他、実施形態２と同様の作用効果を有する。

【0048】

（実施形態４）
本形態は、図１３に示すごとく、互いに異なる複数種類のメッキ液をそれぞれ貯留した複数のメッキ槽を備えた連続メッキライン６を用いて、メッキ対象物に複数種類のメッキを施す方法の形態である。

【0049】

例えば、上述した磁気センサ素子５のコイル部５１等には、銅と、ニッケルと、金のメッキとを、順次施す。これらのメッキは、図１３に示すように、複数のメッキ槽６１～６４を備えた連続メッキライン６を用いて行う。各メッキ槽における電解メッキは、例えば、上記実施形態１に示した電解メッキ装置１と同様の電解メッキ装置を用いて行うことができる。

【0050】

連続メッキライン６は、Ｃｕメッキ槽６１と、Ｎｉ－Ｐメッキ槽６２と、ストライクＡｕメッキ槽６３と、Ａｕメッキ槽６４とを有する。また、各メッキ槽の前後には、適宜、水洗槽６５１、６５２、６５３、６５４が配置されている。

【0051】

Ｃｕメッキ槽６１には、例えば、硫酸銅メッキ液が貯留されている。なお、硫酸銅メッキ液には、適宜添加剤が添加されている。Ｎｉ－Ｐメッキ槽６２には、例えば、高リンタイプの硫酸ニッケルメッキ液が貯留されている。ストライクＡｕメッキ槽６３には、例えば、ノンシアンタイプの亜硫酸金メッキ液が貯留されている。Ａｕメッキ槽６４には、例えば、ノンシアンタイプの亜硫酸金メッキ液が貯留されている。

【0052】

そして、アノード部材４が固定されたカソード治具３（これを、以下において、適宜「一体治具３４」という。）にメッキ対象物２を保持させた状態にて、連続メッキライン６にて順次メッキ処理を行う。すなわち、メッキ対象物２を保持した一体治具３４を、Ｃｕメッキ槽６１、水洗槽６５１、Ｎｉ－Ｐメッキ槽６２、水洗槽６５２、ストライクＡｕメッキ槽６３、水洗槽６５３、Ａｕメッキ槽６４、水洗槽６５４に、この順序にて所定時間ずつ浸漬して、連続的にメッキ処理を行う。この間、一体治具３４に対して、メッキ対象物２を着脱する必要はないし、アノード部材４を取り換える必要もない。

【0053】

本形態の場合は、上述のようにアノード部材４を取り換えることなく、複数の異種金属のメッキを連続的に行うことができる。それゆえ、生産性を飛躍的に向上させることができる。また、アノード部材４が不溶性陽極部材からなるため、カソード治具３にアノード部材４を固定したままの状態であっても、上述のような連続メッキ処理が可能となる。

【0054】

その他は実施形態１と同様であり、実施形態１と同様の作用効果を有する。なお、本形態においても、各メッキ槽に、実施形態２に示した、循環器１４を設けることもできる。また、本形態においても、カソード治具３の両面にメッキ対象物２を保持させて、メッキを行うこともできる。

【0055】

（実施形態５）
本形態は、図１４、図１５に示すごとく、メッキ対象物２とアノード部材４との間に、遮蔽板１５を配置した形態である。
遮蔽板１５は、図１５に示すごとく、一部に開口窓１５１が形成されている。すなわち、対向方向から見て、遮蔽板１５が、メッキ対象物２の一部に重なる部分と、重ならない部分とが存在する。

【0056】

そして、メッキ対象物２における被メッキ部２１の中で比較的メッキ厚みが厚くなりやすい箇所に、遮蔽板１５が重なるように、遮蔽板１５を配置する。被メッキ部２１の中で比較的メッキ厚みが薄くなりやすい箇所に、開口窓１５１が配置されるように、遮蔽板１５を配置する。

【0057】

遮蔽板１５は、例えば、カソード治具３に対してアノード部材４を固定するためのボス１２に固定することで、カソード治具３に固定することができる。
なお、遮蔽板１５に設ける開口窓１５１は、被メッキ部２１へのメッキ液ＰＳの液回りを阻害しすぎない程度に、充分な大きさとなるように設ける。
その他は、実施形態１と同様である。

【0058】

本形態においては、被メッキ部２１の中で、対向方向から見て遮蔽板１５が重なる部位への電流密度の集中を抑制することができる。これにより、比較的メッキ厚みが厚くなりやすい箇所のメッキ厚みを抑制することができる。それゆえ、メッキ厚みのばらつきを抑制することができる。すなわち、遮蔽板１５を利用することで、実施形態１に示したメッキ厚みの抑制効果と共に、遮蔽板１５によるメッキ厚みのばらつきの抑制効果を、相乗的に得ることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0059】

（実験例１）
本例は、図１６～図１９に示すごとく、実施形態２の電解メッキ装置１による作用効果を確認した例である。
すなわち、下記の比較形態の電解メッキ装置と、実施形態２の電解メッキ装置１とのそれぞれを用いて、メッキ対象物２の被メッキ部２１に銅メッキを形成し、この銅メッキのメッキ厚みのばらつきを評価した。比較形態の電解メッキ装置は、アノード部材として、含リン銅からなる可溶性陽極部材を用いた。また、比較形態の電解メッキ装置においては、特にカソード治具３にアノード部材を固定していない。

【0060】

いずれの電解メッキ装置においても、メッキ液としては、硫酸銅メッキ液を用い、添加剤（ＣＵ－ＢＲＩＴＥ ＲＦ（ＪＣＵ社製））を添加した。また、電極間距離Ｄは１ｃｍとした。また、循環器１４によるメッキ液の循環を行いつつ、メッキ処理を行った。
そして、メッキ厚みの狙い値を、５．０μｍに設定し、電流密度１．０Ａ／ｄｍ²にて、銅（Ｃｕ）の電解メッキを行った。

【0061】

そして、図１６に示すメッキ対象物２（半導体ウエハ）における９箇所（円にて囲んだ数字１～９の箇所）において、銅のメッキ厚みを測定した。比較形態の電解メッキ装置と実施形態２の電解メッキ装置１とのそれぞれにおいて、測定対象のメッキ対象物２の数は、各７個とした。すなわち、比較形態と実施形態２とのそれぞれにおいて、測定箇所の総数は、各６３箇所とした。メッキ厚みの測定には、接触式段差計（小坂研究所製 ＥＴ４０００Ａ）を用いた。これらの測定結果を、図１７、図１８のヒストグラムに示す。図１７のヒストグラムが、比較形態の電解メッキ装置による結果を示し、図１８のヒストグラムが、実施形態２の電解メッキ装置１による結果を示す。

【0062】

図１７に示すように、比較形態の電解メッキ装置による場合は、メッキ厚みに比較的ばらつきがある。また、これらのデータにつき、標準偏差σを算出したところ、σ＝０．６２μｍであった。
これに対して、図１８に示すように、実施形態２の電解メッキ装置１による場合は、メッキ厚みのばらつきが抑制されている。また、標準偏差σについても、σ＝０．２３μｍと小さい。

【0063】

また、比較形態の電解メッキ装置による電解メッキを行った試料の中には、図１９（ａ）に示すように、メッキの焼け、異常析出がみられるものもあった。これに対して、実施形態２の電解メッキ装置１による電解メッキを行った試料には、いずれも、メッキの焼け、異常析出は見られなかった。なお、メッキの焼け、異常析出のない正常なメッキ表面の写真を、図１９（ｂ）に示す。

【0064】

以上の結果から、実施形態２の電解メッキ装置１によると、メッキ厚みのばらつきを低減しつつ良好なメッキ状態にてメッキを行うことができることがわかる。

【0065】

（実験例２）
本例は、図２０に示すごとく、電極間距離Ｄによるメッキ厚みのばらつきの変化を確認した例である。
本例においては、実施形態２の電解メッキ装置１を用いた。そして、電極間距離Ｄを、１～１５ｃｍの間で変化させ、メッキ厚みを測定した。

【0066】

メッキ条件は、基本的に、実施例１と同様である。ただし、メッキ液に添加した添加剤は、トップルチナＦＲＶ（奥野製薬工業社製）である。

【0067】

各水準につき、４つのメッキ対象物２におけるそれぞれ９箇所の測定箇所のメッキ厚みを測定するとともに、各メッキ対象物２における９つの測定値の標準偏差σを、それぞれ算出した。その結果を、図２０に示す。

【0068】

同図から分かるように、電極間距離Ｄを小さくすることにより、メッキ厚みのばらつきを低減できている。そして、電極間距離Ｄを１０ｃｍ以下とすることにより、σ＜０．４μｍに収まっている。さらに、電極間距離Ｄを５ｃｍ以下とすることにより、σ＜０．２μｍに収まっている。

【0069】

本発明は上記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の実施形態に適用することが可能である。

【符号の説明】

【0070】

１ 電解メッキ装置
２ メッキ対象物
２１ 被メッキ部
３ カソード治具
４ アノード部材
４１ 開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】