KR20140077112A - Sn alloy plating apparatus and method - Google Patents

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Abstract

A Sn alloy plating apparatus of the present invention comprises: an anion exchanging membrane (54) partitioning the inside of a plating bath (16) into a cathode chamber (12) which keeps a Sn alloy plating solution (Q) and soaks and arranges a substrate (W) in the Sn alloy plating solution, and an anode chamber (14) which keeps anolyte (E) containing Sn ions, bivalent Sn ions, and acid forming a complex and soaks and arranges an Sn Anode (32) in the anolyte; and an electrolyte supply line (24) for supplying electrolyte containing the acid in the anode chamber. The electrolyte supply line (24) supplies the electrolyte into the anode chamber and supplies the increased anolyte in the anode chamber by the supply of the electrolyte to the Sn alloy plating solution in order to keep the Sn ion density of the anolyte in the anode chamber above a predetermined value and to prevent the density of the acid from dropping below the permissible level.

Description

Sn 합금 도금 장치 및 방법{Sn ALLOY PLATING APPARATUS AND METHOD}Sn ALLOY PLATING APPARATUS AND METHOD BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은, Sn과 Sn보다 귀한 금속의 합금, 예컨대 납 프리로서, 납땜성이 양호한 Sn-Ag 합금으로 이루어진 도금막을 기판 표면에 성막하는 데 사용되는 Sn 합금 도금 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a Sn alloy plating apparatus and method used for forming a plating film made of a Sn-Ag alloy, which is a precious metal rather than Sn and Sn, for example, a lead-free solder.

Sn(주석)과 Sn보다 귀한 금속의 합금, 예컨대 Sn과 Ag(은)의 합금인 Sn-Ag 합금을 전기 도금으로 기판 표면에 성막하고, Sn-Ag 합금으로 이루어진 도금막을, 납 프리의 땜납 범프에 사용하는 것이 알려져 있다. 이 Sn-Ag 합금 도금에서는, Sn 이온과 Ag 이온을 갖는 Sn-Ag 합금 도금액 중에 침지시키면서 서로 대향시켜 배치한 애노드와 기판 표면 사이에 전압을 인가하여, 기판 표면에 Sn-Ag 합금 도금막을 성막하도록 하고 있다. Sn과 Sn보다 귀한 금속의 합금으로는, Sn-Ag 합금 외에, Sn과 구리(Cu)의 합금인 Sn-Cu 합금이나, Sn과 Bi(비스무트)의 합금인 Sn-Bi 합금 등을 들 수 있다.A Sn-Ag alloy, which is an alloy of Sn (tin) and a metal that is more precious than Sn, for example, an alloy of Sn and Ag (silver) is formed on the surface of the substrate by electroplating and a plating film made of Sn- Is known. In this Sn-Ag alloy plating, a voltage is applied between the anode and the substrate surface so as to be opposed to each other while being immersed in a Sn-Ag alloy plating solution having Sn ions and Ag ions to form a Sn-Ag alloy plating film on the substrate surface . Examples of the alloy of Sn and Sn that are more valuable than Sn include Sn-Ag alloy, Sn-Cu alloy which is an alloy of Sn and Cu, Sn-Bi alloy which is an alloy of Sn and Bi (bismuth) .

이러한 Sn과 Sn보다 귀한 금속의 합금의 도금에서는, 애노드로서, 불용해성 애노드를 이용하는 경우가 많다. 그것은, 애노드로서, Sn을 재질로 하는 가용성 애노드(Sn 애노드)를 사용하면, Sn보다 귀한 금속이 Sn 애노드 표면에 치환 석출되어, 금속 성분 농도의 불안정화나 도금액의 오염과 같은 문제가 생기기 때문이다.In the plating of an alloy of a metal that is more valuable than Sn and Sn, an insoluble anode is often used as the anode. This is because, when a soluble anode (Sn anode) made of Sn as the anode is used, a metal more precious than Sn is deposited on the surface of the Sn anode to cause problems such as destabilization of the metal component concentration and contamination of the plating solution.

Sn을 재질로 하는 가용성 애노드(Sn 애노드)를 사용한 Sn 합금 도금 방법으로서, 내부에 Sn 애노드를 배치한 애노드실을 음이온 교환막을 개재시켜 도금조로부터 격리하고, 애노드실 내에 Sn 도금액, 산 또는 그의 염을 수용하고, 도금조 내에 Sn 합금 도금액을 수용하여, 애노드실 내의 Sn 이온을 도금조 내의 Sn 합금 도금액에 반송 펌프에 의해 송급할 수 있도록 한 것(일본 특허 제4441725호 공보 참조)이나, 도금조 내에서 Sn 애노드를 양이온 교환막으로 형성된 애노드백 또는 박스로 격리한 상태로, 도금조 내에 배치한 피도금물에 도금을 행하도록 한 것(일본 특허 제3368860호 공보 참조)이 제안되어 있다.An Sn alloy plating method using a soluble anode (Sn anode) made of Sn, comprising the steps of: isolating an anode chamber in which an Sn anode is disposed, from an electroplating bath through an anion exchange membrane; (Refer to Japanese Patent No. 4441725), a plating bath containing a Sn alloy plating solution in which a Sn ion in the anode chamber can be fed to a Sn alloy plating solution in a plating bath by a return pump (See Japanese Patent No. 3368860) has been proposed in which an object to be plated placed in a plating tank is plated with an Sn anode isolated by an anode bag or box formed of a cation exchange membrane.

또한, 도금조에 부속하여, 열화 요인이 되는 물질이 캐소드실에 확산되지 않도록 캐소드실과 애노드실을 격막 또는 격벽에 의해 분리한 보조조를 마련하고, 이 보조조에서, 애노드실 내의 도금액[양극액(陽極液)]에 Sn 이온을 보급하도록 한 Sn-Ag 합금 도금 방법이 제안되어 있다(일본 특허 공개 평11-21692호 공보 참조).Further, an auxiliary tank, which is separate from the cathode chamber and the anode chamber by a diaphragm or a partition wall, is provided in the plating vessel so that the deteriorating substance is not diffused into the cathode chamber. In this auxiliary tank, the plating liquid in the anode chamber An anolyte) is supplied to a Sn-Ag alloy plating method (see Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-21692).

본 발명자들은, 일본 특허 제4441725호 공보에 기재된 바와 같이, 애노드실과 캐소드실을 음이온 교환막으로 격리하고, 애노드실 내에 저장한 Sn 이온 및 산 또는 그의 염을 포함하는 전해액(애노드액) 중에 Sn 애노드를 배치하여 Sn 이온을 용해시키고, 그 Sn 이온을 캐소드측으로 이송하는 방법에서는, 애노드실 내에서 Sn 이온을 안정적으로 애노드액 중에 용해시키기 위해, 애노드실 내의 애노드액의 산농도를 관리하는 것이 중요하다는 것을 발견했다. 또한, 일본 특허 제4441725호 공보에 기재된 방법에서는, Sn 이온을 이송하기 위해 펌프 등의 보급 장치 및 보급로를 필요로 하는 점에서, 장치가 구조적으로 복잡해진다는 문제도 있다.As described in Japanese Patent No. 4441725, the present inventors have found that when an anode chamber and a cathode chamber are separated by an anion exchange membrane and an Sn anode stored in an anode chamber and an electrolyte solution (anolyte solution) containing an acid or a salt thereof It is important to control the acid concentration of the anolyte in the anode chamber in order to stably dissolve Sn ions in the anode chamber in the anode chamber in the method of dissolving the Sn ions by arranging the Sn ions in the anode chamber found. Further, in the method described in Japanese Patent No. 4441725, there is also a problem that the apparatus becomes structurally complicated in that it needs a supply device such as a pump for supplying Sn ions and a supply path.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, Sn 합금 도금액에 Sn 이온과 함께 공급되는 애노드액의 Sn 이온의 농도와, 2가의 Sn 이온과 착체를 형성하는 산의 농도를 적정하게 관리함으로써, Sn 합금 도금액의 관리를 비교적 용이하게 하고, 게다가 장치를 간소화할 수 있도록 한 Sn 합금 도금 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a Sn alloy plating solution containing Sn It is an object of the present invention to provide a Sn alloy plating apparatus and method which can relatively easily manage the alloy plating solution and simplify the apparatus.

Sn 합금 도금 장치는, 도금조의 내부를, Sn 합금 도금액을 유지하고 상기 Sn 합금 도금액에 캐소드가 되는 기판을 침지시키는 캐소드실과, Sn 이온 및 2가의 Sn 이온과 착체를 형성하는 산을 포함하는 애노드액을 유지하고 Sn을 재질로 한 Sn 애노드를 상기 애노드액에 침지시키는 애노드실로 격리하는 음이온 교환막과, 상기 애노드실 내에 상기 산을 포함하는 전해액을 공급하는 전해액 공급 라인을 포함하며, 상기 전해액 공급 라인은, 상기 애노드실 내의 애노드액의 Sn 이온 농도가 정해진 값 이상이면서 상기 산의 농도가 허용치보다 낮아지지 않도록, 상기 애노드실 내에 상기 전해액을 공급하고, 이 전해액의 공급에 따라서 증가된 상기 애노드실 내의 애노드액을 상기 Sn 합금 도금액에 공급한다.Sn alloy plating apparatus comprises a cathode chamber for holding a Sn alloy plating liquid and immersing a substrate to be a cathode in the Sn alloy plating liquid, an anode liquid containing an Sn ion and an acid forming a complex with Sn ion And an electrolyte solution supply line for supplying an electrolyte solution containing the acid into the anode chamber, wherein the electrolyte solution supply line includes an electrolyte solution supplying line for supplying an electrolyte solution containing the acid to the anode chamber, , The electrolytic solution is supplied into the anode chamber so that the concentration of Sn ions in the anode liquid in the anode chamber is equal to or higher than a predetermined value and the concentration of the acid is not lower than an allowable level, Solution is supplied to the Sn alloy plating solution.

이에 따라, 애노드액의 Sn 이온의 농도와, 2가의 Sn 이온과 착체를 형성하는 산의 농도를 적정하게 관리하여, Sn 이온 농도가 높고, 2가의 Sn 이온이 안정적으로 존재하고 있는 애노드액을 Sn 합금 도금액에 공급함으로써, Sn 합금 도금액에 Sn 이온을 안정적으로 보급할 수 있다.Thus, by appropriately managing the concentration of the Sn ion in the anode liquid and the concentration of the acid forming the complex with the divalent Sn ion, the anolyte in which the Sn ion concentration is high and the divalent Sn ions are stably present, Sn ions can be stably supplied to the Sn alloy plating solution by supplying the plating solution to the alloy plating solution.

바람직한 일 양태에 있어서, 상기 전해액 공급 라인은, 상기 애노드실 내에 상기 전해액을 공급함으로써 증가된 애노드액을, 상기 애노드실을 오버플로시켜 Sn 합금 도금액에 공급한다.In a preferred embodiment, the electrolytic solution supply line overflows the anode chamber by supplying the electrolytic solution into the anode chamber, and supplies the anode solution to the Sn alloy plating solution.

이에 따라, 아무런 동력을 필요로 하지 않으며, Sn 이온 농도가 높고, 2가의 Sn 이온이 안정적으로 존재하고 있는 애노드액을 Sn 합금 도금액에 공급할 수 있다.This makes it possible to supply the Sn alloy plating solution with the anode solution in which no power is required and the Sn ion concentration is high and the divalent Sn ions stably exist.

바람직한 일 양태에 있어서, Sn 합금 도금 장치는, 상기 캐소드실을 오버플로한 도금액을 저장하는 오버플로조와, 상기 오버플로조 내의 Sn 합금 도금액을 상기 캐소드실로 되돌려서 순환시키는 도금액 순환 라인을 더 구비한다.In a preferred embodiment, the Sn alloy plating apparatus further includes an overflow tank for storing the plating solution overflowing the cathode chamber, and a plating solution circulating line for returning the Sn alloy plating solution in the overflow tank to the cathode chamber for circulation .

이에 따라, 캐소드실 내의 Sn 합금 도금액을, 도금액 순환 라인을 통해서 순환시켜 교반할 수 있다.Thus, the Sn alloy plating solution in the cathode chamber can be circulated through the plating solution circulation line and stirred.

바람직한 일 양태에 있어서, Sn 합금 도금 장치는, 상기 애노드실의 내부에 순수를 공급하는 순수 공급 라인을 더 구비한다.In a preferred embodiment, the Sn alloy plating apparatus further comprises a pure water supply line for supplying pure water into the anode chamber.

이에 따라, 순수 공급 라인을 통해서 애노드실 내에 공급되는 순수, 또는 전해액 공급 라인을 통해서 애노드실 내에 공급되는 전해액의 액량을 제어함으로써, 애노드실 내의 애노드액의 상기 산의 농도를 바람직한 범위로 조정할 수 있다.Accordingly, the concentration of the acid in the anode liquid in the anode chamber can be adjusted to a desired range by controlling the liquid amount of the electrolytic solution supplied into the anode chamber through the pure water supplied into the anode chamber through the pure water supply line or the electrolytic solution supply line .

바람직한 일 양태에 있어서, Sn 합금 도금 장치는, 상기 애노드실 내의 애노드액 중의 상기 산의 농도를 측정하는 산농도 측정기를 더 구비한다.In a preferred embodiment, the Sn alloy plating apparatus further comprises an acid concentration meter for measuring the concentration of the acid in the anode liquid in the anode chamber.

바람직한 일 양태에 있어서, 상기 캐소드실로부터 Sn 합금 도금액의 일부를 뽑아내고, Sn 합금 도금액으로부터 상기 산의 적어도 일부를 제거하여 상기 캐소드실로 되돌리는 투석조를 더 구비한다.In a preferred embodiment, the apparatus further comprises a dialysis vessel for extracting a part of the Sn alloy plating liquid from the cathode chamber and removing at least a part of the acid from the Sn alloy plating liquid and returning it to the cathode chamber.

이에 따라, Sn 합금 도금액의 상기 산의 농도가 과잉이 되었을 때, 투석조를 통해, 상기 산의 적어도 일부를 Sn 합금 도금액으로부터 제거하여, 상기 산을 바람직한 범위내로 조정할 수 있다.Accordingly, when the concentration of the acid in the Sn alloy plating solution becomes excessive, at least a part of the acid can be removed from the Sn alloy plating solution through the dialysis bath to adjust the acid to a desired range.

바람직한 일 양태에 있어서, Sn 합금 도금 장치는, 상기 애노드실 내의 애노드액에 질소 가스를 공급하여 상기 애노드액을 버블링하는 N2 가스 공급 라인을 더 구비한다.In a preferred embodiment, the Sn alloy plating apparatus further includes an N 2 gas supply line for supplying nitrogen gas to the anode liquid in the anode chamber to bubble the anode liquid.

이에 따라, 애노드실 내의 애노드액을 질소 가스로 충분히 교반하여, 애노드실 내의 애노드액 중에 Sn 이온 혹은 상기 산을 균일하게 분포시키고, 게다가 애노드액 중의 Sn 이온의 산화를 방지할 수 있다.Thereby, the anode liquid in the anode chamber is sufficiently stirred with nitrogen gas to uniformly distribute Sn ions or the acid in the anode liquid in the anode chamber, and furthermore, to prevent oxidation of Sn ions in the anode liquid.

바람직한 일 양태에 있어서, 음이온 교환막으로 격리된 보조 애노드실과 보조 캐소드실을 구비하며, 상기 보조 애노드실 내의 애노드액 중에 침지시킨 보조 Sn 애노드와 상기 보조 캐소드실 내의 캐소드액에 침지시킨 보조 캐소드 사이에 전압을 인가하여 Sn 이온 농도를 높인 상기 보조 애노드실 내의 애노드액을 상기 Sn 합금 도금액에 보급하는 보조 전해조를 포함한다.In a preferred embodiment, a voltage is applied between the auxiliary Sn anode immersed in the anode liquid in the auxiliary anode chamber and the auxiliary cathode immersed in the cathode solution in the auxiliary cathode chamber, And an auxiliary electrolytic cell for supplying the anode solution in the auxiliary anode chamber with the increased Sn ion concentration to the Sn alloy plating solution.

이에 따라, 예컨대 시스템 전체의 Sn 이온이 부족할 때, 이 부족한 Sn 이온을, Sn 이온 농도를 높인 애노드실 내의 애노드액으로 보충할 수 있다.Thus, when the Sn ion in the entire system is insufficient, this deficient Sn ion can be supplemented with the anode liquid in the anode chamber with the increased Sn ion concentration.

Sn 합금 도금 방법은, 음이온 교환막으로 내부를 캐소드실과 애노드실로 격리한 도금조를 준비하고, 상기 캐소드실의 내부에 Sn 합금 도금액을 수용하며, 상기 Sn 합금 도금액에 침지시켜 기판을 배치하고, 상기 애노드실의 내부에 Sn 이온 및 2가의 Sn 이온과 착체를 형성하는 산을 포함하는 애노드액을 수용하며, 상기 애노드액에 침지시켜 Sn을 재질로 한 Sn 애노드를 배치하고, 상기 애노드실 내의 애노드액의 Sn 이온 농도가 정해진 값 이상이면서 상기 산의 농도가 허용치보다 낮아지지 않도록 상기 애노드실 내에 전해액을 공급하며, 이 전해액의 공급에 따라서 증가된 상기 애노드실 내의 애노드액을 Sn 합금 도금액에 공급하면서, 상기 캐소드와 상기 Sn 애노드 사이에 전압을 인가하여, 기판의 표면에 Sn 합금 도금을 행한다.Sn alloy plating method is characterized in that a plating bath in which an inside is separated from a cathode chamber and an anode chamber by an anion exchange membrane is provided, a Sn alloy plating solution is contained in the cathode chamber, the substrate is immersed in the Sn alloy plating solution, An Sn anode containing Sn as a material and an anode containing an anode forming a complex with Sn ion and divalent Sn ion is immersed in the anode liquid, and Sn anode is disposed in the anode chamber. Supplying an electrolytic solution into the anode chamber so that the Sn ion concentration is equal to or higher than a predetermined value and the concentration of the acid is not lower than an allowable level and supplying the anode solution in the anode chamber increased in accordance with the supply of the electrolytic solution to the Sn alloy plating solution, A voltage is applied between the cathode and the Sn anode to perform Sn alloy plating on the surface of the substrate.

바람직한 일 양태에 있어서, 상기 애노드실 내에 상기 전해액을 공급함으로써 증가된 애노드액을, 상기 애노드실을 오버플로시켜 Sn 합금 도금액에 공급한다.In a preferred embodiment, the increased anode liquid is supplied to the Sn alloy plating liquid by overflowing the anode chamber by supplying the electrolytic solution into the anode chamber.

바람직한 일 양태에 있어서, 상기 캐소드실 내의 Sn 합금 도금액을 순환시킨다.In a preferred embodiment, the Sn alloy plating solution in the cathode chamber is circulated.

바람직한 일 양태에 있어서, 상기 애노드실 내의 애노드액의 상기 산의 농도에 기초하여, 상기 애노드실에 대한 상기 전해액 또는 순수의 공급량을 제어한다.In a preferred embodiment, the supply amount of the electrolytic solution or pure water to the anode chamber is controlled based on the concentration of the acid in the anode liquid in the anode chamber.

바람직한 일 양태에 있어서, 상기 애노드액의 상기 산의 농도는, 초기의 애노드액 중의 상기 산의 농도, 상기 Sn 애노드에서의 전해량 및 전류 효율, 전해액의 공급량 및 음이온 교환막을 투과하여 캐소드실로부터 애노드실로 이동해 오는 산의 투과율로부터 구한다.In one preferred embodiment, the concentration of the acid in the anode liquid is such that the concentration of the acid in the initial anode liquid, the electrolytic amount and the current efficiency in the Sn anode, the supply amount of the electrolytic solution, and the anion exchange membrane, It is obtained from the transmittance of the acid which is actually transferred.

바람직한 일 양태에 있어서, 상기 캐소드실로부터 Sn 합금 도금액의 일부를 뽑아내고, Sn 합금 도금액으로부터 상기 산의 적어도 일부를 제거하여 상기 캐소드실로 되돌린다.In a preferred embodiment, a part of the Sn alloy plating liquid is withdrawn from the cathode chamber, and at least a part of the acid is removed from the Sn alloy plating liquid and returned to the cathode chamber.

바람직한 일 양태에 있어서, 상기 애노드실 내의 애노드액 중에 질소 가스를 공급하여 상기 애노드액을 버블링한다.In a preferred embodiment, nitrogen gas is supplied into the anode liquid in the anode chamber to bubble the anode liquid.

바람직한 일 양태에 있어서, 보조 전해조의 보조 애노드실 내의 애노드액 중에 침지시킨 보조 Sn 애노드와, 상기 보조 애노드실과 음이온 교환막으로 격리된 보조 캐소드실 내의 캐소드액에 침지시킨 보조 캐소드 사이에 전압을 인가하여 Sn 이온 농도를 높인 상기 보조 애노드실 내의 애노드액을 상기 Sn 합금 도금액에 보급한다.In a preferred embodiment, a voltage is applied between the auxiliary Sn anode immersed in the anode liquid in the auxiliary anode chamber of the auxiliary electrolytic cell and the auxiliary cathode immersed in the cathode liquid in the auxiliary cathode chamber isolated from the auxiliary anode chamber and the anion exchange membrane, The anode liquid in the auxiliary anode chamber in which the ion concentration is increased is supplied to the Sn alloy plating liquid.

본 발명에 따르면, 애노드실 내의 애노드액의 Sn 이온 농도가 정해진 값 이상이면서 2가의 Sn 이온과 착체를 형성하는 산의 농도가 허용치보다 낮아지지 않도록, 상기 산을 포함하는 전해액을 애노드실 내에 공급함으로써, 애노드액의 Sn 이온의 농도와 상기 산의 농도를 적정하게 관리할 수 있다. 또한, 이 전해액의 공급에 따라서 증가된 애노드실 내의 애노드액을 Sn 합금 도금액에 공급함으로써, Sn 이온 농도가 높고, 2가의 Sn 이온이 안정적으로 존재하고 있는 애노드액을 Sn 합금 도금액에 공급하여, Sn 합금 도금액에 Sn 이온을 안정적으로 보급할 수 있다.According to the present invention, an electrolytic solution containing the acid is supplied into the anode chamber so that the concentration of the Sn ion in the anode liquid is equal to or higher than a predetermined value and the concentration of the acid forming a complex with the divalent Sn ion is not lower than an allowable level , The concentration of Sn ions in the anode liquid and the concentration of the acid can be appropriately managed. Further, by feeding the anode liquid in the anode chamber increased to the Sn alloy plating liquid in accordance with the supply of the electrolytic solution, the anode liquid in which the Sn ion concentration is high and the divalent Sn ions are stably present is supplied to the Sn alloy plating liquid, It is possible to stably supply Sn ions to the alloy plating solution.

도 1은 본 발명의 실시형태의 Sn 합금 도금 장치를 도시하는 개요도이다.
도 2는 애노드조를 도시하는 사시도이다.
도 3은 애노드 내의 애노드액을 오버플로시키는 다른 예의 주요부를 도시하는 단면도이다.
도 4는 애노드 내의 애노드액을 오버플로시키는 또 다른 예의 주요부를 도시하는 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 기판 홀더의 개략을 도시하는 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 기판 홀더의 평면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 기판 홀더의 우측면도이다.
도 8은 도 7의 A부 확대도이다.
도 9는 Sn 합금 도금 장치로 도금을 행하고 있을 때의 상태를 도시하는 주요부 확대도이다.
도 10은 전해량으로부터 환산되는 이론상의 애노드실 내의 애노드액의 Sn 이온 농도와, 실제로 측정한 Sn 이온 농도를 비교하여 나타내는 그래프이다.
도 11은 다른 도금조를 도시하는 개요도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시형태의 Sn 합금 도금 장치를 도시하는 개요도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시형태의 Sn 합금 도금 장치를 도시하는 개요도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시형태의 Sn 합금 도금 장치를 도시하는 개요도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시형태의 Sn 합금 도금 장치를 도시하는 개요도이다.
1 is a schematic diagram showing a Sn alloy plating apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing an anode tank.
3 is a cross-sectional view showing a main part of another example of overflowing the anode liquid in the anode.
4 is a perspective view showing a main part of another example of overflowing the anode liquid in the anode.
5 is a perspective view schematically showing the substrate holder shown in Fig.
Figure 6 is a top view of the substrate holder shown in Figure 1;
7 is a right side view of the substrate holder shown in Fig.
8 is an enlarged view of part A of Fig.
Fig. 9 is an enlarged view of a main part showing a state in which plating is performed by a Sn alloy plating apparatus.
10 is a graph showing the comparison between the Sn ion concentration of the anode liquid in the theoretical anode chamber converted from the electrolytic amount and the actually measured Sn ion concentration.
11 is a schematic view showing another plating bath.
12 is a schematic diagram showing a Sn alloy plating apparatus according to another embodiment of the present invention.
13 is a schematic view showing a Sn alloy plating apparatus according to still another embodiment of the present invention.
14 is a schematic view showing a Sn alloy plating apparatus according to still another embodiment of the present invention.
15 is a schematic diagram showing a Sn alloy plating apparatus according to still another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 각 예에서 동일 또는 상당하는 부재에는 동일한 부호를 붙이고, 중복된 설명을 생략한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following examples, the same or equivalent members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

이하의 예에서는, Sn(주석)보다 귀한 금속으로서 Ag(은)을 사용하여, 기판의 표면에 Sn-Ag 합금으로 이루어진 도금막을 형성하도록 하고 있다. 그리고, 2가의 Sn 이온과 착체를 형성하는 산으로서 메탄술폰산을 사용한다. 이 때문에, 도금액으로서, 도금액 중의 Sn 이온(Sn2 +)으로서 메탄술폰산주석을, Ag 이온(Ag+)으로서 메탄술폰산은을 포함한 Sn-Ag 합금 도금액을 이용하고 있다. Ag 이온(Ag+)으로서, 알킬술폰산은을 사용해도 좋다.In the following example, Ag (silver) is used as a precious metal rather than Sn (tin) to form a plated film made of Sn-Ag alloy on the surface of the substrate. Methanesulfonic acid is used as an acid to form a complex with a divalent Sn ion. Therefore, Sn-Ag alloy plating solution containing tin methanesulfonate as Sn ion (Sn 2 + ) and methanesulfonic acid silver as Ag ion (Ag + ) in the plating solution is used as the plating solution. As Ag ion (Ag + ), alkylsulfonic acid silver may be used.

도 1은, 본 발명의 실시형태의 Sn 합금 도금 장치를 도시하는 개요도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 이 Sn 합금 도금 장치는, 박스형의 애노드조(10)를 내부에 배치함으로써, 내부가 캐소드실(12)과 애노드조(10)의 내부의 애노드실(14)로 구획된 도금조(16)를 구비하고 있다.1 is a schematic diagram showing a Sn alloy plating apparatus according to an embodiment of the present invention. 1, this Sn alloy plating apparatus has a box-shaped anode tank 10 disposed therein, so that the interior thereof is connected to the anode chamber 14 inside the cathode chamber 12 and the anode tank 10 And a partitioned plating vessel 16 is provided.

캐소드실(12)은, 하기의 오버플로조(36)를 통해서, 도금액 공급원(18)으로부터 연장되는 도금액 공급 라인(20)에 접속되어 있고, 내부에 Sn-Ag 합금 도금액(이하, 단순히 도금액이라고 함)(Q)을 유지하도록 구성되어 있다. 캐소드실(12)의 내부의 정해진 위치에는, 기판 홀더(22)에 착탈 가능하게 유지되어 도금시에 캐소드가 되는 기판(W)이 도금액(Q)에 침지되어 배치된다.The cathode chamber 12 is connected to the plating liquid supply line 20 extending from the plating liquid supply source 18 through the overflow bath 36 described below and is filled with an Sn-Ag alloy plating liquid (hereinafter simply referred to as plating liquid Quot; Q "). A substrate W, which is detachably held in the substrate holder 22 and becomes a cathode at the time of plating, is immersed in the plating liquid Q at a predetermined position inside the cathode chamber 12.

한편, 애노드실(14)에는, 애노드액 공급 라인(23), 전해액 공급 라인(24), 순수 공급 라인(26) 및 배액 라인(28)이 각각 접속되어 있고, 내부에 애노드액(E)을 유지하도록 구성되어 있다. 애노드실(14)의 내부의 정해진 위치에는, 애노드 홀더(30)에 유지된, Sn을 재질로 하는 가용성의 Sn 애노드(32)가 애노드액(E)에 침지되어 배치된다. 또한, 애노드실(14)의 바닥부에는, 애노드액(E) 중에 질소 가스를 공급하여 애노드액(E)을 버블링하는 N2 가스 공급 라인(33)이 배치되어 있다.An anode liquid supply line 23, an electrolyte liquid supply line 24, a pure water supply line 26 and a liquid drain line 28 are connected to the anode chamber 14 and an anode liquid E Respectively. A soluble Sn anode 32 made of Sn and held by the anode holder 30 is immersed in the anode liquid E at a predetermined position inside the anode chamber 14. An N 2 gas supply line 33 for bubbling the anode liquid E by supplying nitrogen gas into the anode liquid E is disposed at the bottom of the anode chamber 14.

이 예에서는, 애노드액(E)으로서, 2가의 Sn 이온과 착체를 형성하는 메탄술폰산 및 Sn 이온을 포함하고, Ag 이온을 포함하지 않는 액이 사용되고 있다. 애노드액(E) 중의 메탄술폰산 이온의 일부는, Sn 이온의 주위를 둘러싸고 2가의 Sn 이온과 착체를 형성하며, 다른 일부는, 유리산으로서 애노드액(E) 중에 존재한다. 한편, 본 명세서에서, 메탄술폰산 농도란, 별도의 언급이 없는 한, 유리산으로서의 산농도를 가리킨다. 애노드액(E)에 Ag 이온은 포함되어 있지 않기 때문에, 애노드액(E) 중에 Sn 애노드(32)를 침지시키더라도, Ag가 Sn 애노드(32)와 반응하여 Sn 애노드(32)의 표면에 치환 석출되지는 않는다. 또, 전해액 공급 라인(24)을 통해서 애노드실(14)에 공급되는 전해액으로서, 메탄술폰산을 포함하는 수용액(메탄술폰산 수용액)이 사용되고 있다.In this example, as the anode liquid (E), a solution containing methane sulfonic acid and Sn ion which forms a complex with a divalent Sn ion and does not contain Ag ions is used. A part of the methanesulfonate ion in the anode liquid (E) surrounds the Sn ion and forms a complex with the divalent Sn ion, and the other part exists in the anode liquid (E) as the free acid. In the present specification, the methanesulfonic acid concentration refers to an acid concentration as a free acid, unless otherwise specified. Even if the Sn anode 32 is immersed in the anode liquid E because Ag ions are not contained in the anode liquid E, Ag reacts with the Sn anode 32 to replace the surface of the Sn anode 32 It is not precipitated. An aqueous solution containing methanesulfonic acid (methanesulfonic acid aqueous solution) is used as the electrolyte solution supplied to the anode chamber 14 through the electrolyte solution supply line 24. [

도금 처리시에 있어서, Sn 애노드(32)는, 도금 전원(34)의 정극에 접속되고, 기판(W)의 표면에 형성된 시드층 등의 도전층(도시 생략)은, 도금 전원(34)의 부극에 접속된다. 이에 의해, 도전층의 표면에 Sn-Ag 합금으로 이루어진 도금막이 형성된다. 이 도금막은, 예컨대 납 프리의 땜납 범프에 사용된다.The Sn anode 32 is connected to the positive electrode of the plating power source 34 and a conductive layer (not shown) such as a seed layer formed on the surface of the substrate W is connected to the plating power source 34 And is connected to the negative electrode. As a result, a plating film made of an Sn-Ag alloy is formed on the surface of the conductive layer. This plating film is used, for example, in a lead-free solder bump.

도금조(16)에는, 캐소드실(12)의 상단을 오버플로한 도금액(Q)이 유입되는 오버플로조(36)가, 캐소드실(12)에 인접하여 마련되어 있다. 오버플로조(36)의 바닥부에는, 펌프(38), 열교환기(온도 조정기)(40), 필터(42) 및 유량계(44)를 개재한 도금액 순환 라인(46)의 일단이 접속되고, 이 도금액 순환 라인(46)의 타단은, 캐소드실(12)의 바닥부에 접속되어 있다. 또한, 오버플로조(36)의 꼭대기부에는, 도금액 공급원(18)으로부터 연장되는 도금액 공급 라인(20)이 접속되어 있다.An overflow tank 36 into which the plating liquid Q overflowing the upper end of the cathode chamber 12 flows is provided adjacent to the cathode chamber 12 in the plating vessel 16. One end of a plating liquid circulating line 46 via a pump 38, a heat exchanger (temperature regulator) 40, a filter 42 and a flow meter 44 is connected to the bottom of the overflow tank 36, The other end of the plating liquid circulating line 46 is connected to the bottom of the cathode chamber 12. A plating liquid supply line 20 extending from the plating liquid supply source 18 is connected to the top of the overflow bath 36.

캐소드실(12)의 내부에는, 이 내부에 배치되는 기판 홀더(22)와 Sn 애노드(32) 사이에 위치하여, 캐소드실(12) 내의 전위 분포를 조정하는 조정판(레귤레이션 플레이트)(50)이 배치되어 있다. 조정판(50)은, 이 예에서는, 재질로서, 유전체인 염화비닐을 이용하고 있으며, 전장의 확대를 충분히 제한할 수 있는 크기의 중앙 구멍(50a)을 갖고 있다. 조정판(50)의 하단은, 캐소드실(12)의 바닥판에 이르고 있다.An adjustment plate (regulation plate) 50, which is disposed between the substrate holder 22 and the Sn anode 32 disposed inside the cathode chamber 12 and adjusts the potential distribution in the cathode chamber 12, Respectively. In this example, the adjustment plate 50 uses vinyl chloride, which is a dielectric, as a material, and has a central hole 50a having a size that can sufficiently restrict the expansion of the electric field. The lower end of the adjusting plate (50) reaches the bottom plate of the cathode chamber (12).

캐소드실(12)의 내부에는, 캐소드실(12) 내에 배치되는 기판 홀더(22)와 조정판(50) 사이에 위치하여, 수직 방향으로 연장되고, 기판(W)과 평행하게 왕복 운동하여, 기판 홀더(22)와 조정판(50) 사이의 도금액(Q)을 교반하는 교반구로서의 교반 패들(52)이 배치되어 있다. 도금 중에 캐소드실(12) 내의 도금액(Q)을 교반 패들(교반구)(52)로 교반함으로써, 충분한 금속 이온을 기판(W)의 표면에 균일하게 공급할 수 있다.And is disposed inside the cathode chamber 12 between the substrate holder 22 disposed in the cathode chamber 12 and the adjustment plate 50 and extends in the vertical direction and reciprocates in parallel with the substrate W, There is disposed an agitation paddle 52 as an agitator for agitating the plating liquid Q between the holder 22 and the regulating plate 50. [ Sufficient metal ions can be uniformly supplied to the surface of the substrate W by stirring the plating liquid Q in the cathode chamber 12 with the stirring paddle (agitator) 52 during plating.

도금조(16)의 내부를 캐소드실(12)과 애노드실(14)로 구획하는 애노드조(10)의 캐소드실측의 격벽(10a)의 내부에는, 음이온 교환막(54)이 마련되고, 캐소드실(12)과 애노드실(14)은, 음이온 교환막(54)에 의해 격리되어 있다. 음이온 교환막(54)으로서, 예컨대 AGC 엔지니어링(주) 제조의 AAV가 사용되며, 메탄술폰산을 포함하는 수분자의 투과량에 맞춰, 임의의 매수의 음이온 교환막(54)이 격벽(10a)에 마련된다. 음이온 교환막(54)의 매수 및 배치는, 필요한 막면적 혹은 후술하는 수분자의 투과량에 맞춰 임의로 조정된다. 음이온 교환막(54)은, 캐소드실(12) 내의 도금액(Q)이 애노드실(14)로 이동하지 않도록, O링 등에 의해, 수밀적으로 격벽(10a)에 마련된다.An anion exchange membrane 54 is provided inside the partition wall 10a on the cathode chamber side of the anode tank 10 partitioning the inside of the plating vessel 16 into a cathode chamber 12 and an anode chamber 14, (12) and the anode chamber (14) are isolated by the anion exchange membrane (54). As the anion exchange membrane 54, for example, AAV manufactured by AGC Engineering Co., Ltd. is used, and an arbitrary number of anion exchange membranes 54 are provided in the partition wall 10a in accordance with the amount of permeation of water molecules containing methanesulfonic acid. The number and arrangement of the anion exchange membranes 54 are arbitrarily adjusted in accordance with the required membrane area or the permeation amount of a water molecule to be described later. The anion exchange membrane 54 is provided on the partition wall 10a in a watertight manner by an O ring or the like so that the plating liquid Q in the cathode chamber 12 does not move to the anode chamber 14. [

격벽(10a) 및 음이온 교환막(54)은, Sn 애노드(32)와 기판(W) 사이에 위치하고 있다. 격벽(10a)은, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)을 둑으로 차단하여, 이 격벽(10a)의 상단을 오버플로한 애노드액(E)이 캐소드실(12) 내로 유입되는 월류 둑으로서의 역할을 한다. 즉, 애노드실(14) 내에는, 격벽(월류 둑)(10a)에 의해 차단되어, 정해진 액면 레벨(H)(도 9 참조)의 애노드액(E)이 유지되며, 이 액면 레벨(H)을 초과하면, 이 초과된 양의 애노드액(E)이, 격벽(10a)의 상단을 오버플로하여, 애노드실(14) 내로 유입되도록 되어 있다.The partition wall 10a and the anion exchange membrane 54 are located between the Sn anode 32 and the substrate W. [ The partition wall 10a is formed by blocking the anode liquid E in the anode chamber 14 with a dam so that the anode liquid E overflowing the upper end of the partition wall 10a flows into the overflow wall . That is, the anode chamber E of the predetermined liquid level H (see FIG. 9) is held in the anode chamber 14 by the partition wall (overflow dike) 10a, The excess amount of the anode liquid E flows into the anode chamber 14 by overflowing the upper end of the partition wall 10a.

도금액 순환 라인(46)에는, 유량계(44)의 하류에 위치하여, 내부에 음이온 교환막(60)을 마련한 투석조(62)에 도금액(Q)을 공급하는 도금액 공급관(64)이 접속되고, 투석조(62)로부터 연장되는 도금액 배출관(66)은, 오버플로조(36)의 정부(頂部)에 접속되어 있다. 이 도금액 공급관(64)과 도금액 배출관(66)은, 도금액 순환 라인(46)에 접속되고, 상기 도금액 순환 라인(46)으로부터 도금액(Q)의 일부를 뽑아내어 순환시키는 도금액 투석 라인(68)을 구성하고 있다. 투석조(62)에는, 이 내부에 순수를 공급하는 순수 공급 라인(70)과, 내부의 순수를 외부로 배출하는 순수 배출 라인(72)이 각각 접속되어 있다.The plating liquid circulating line 46 is connected to a plating liquid supply pipe 64 which is located downstream of the flow meter 44 and supplies the plating liquid Q to the dialysis tank 62 provided with the anion exchange membrane 60 therein, The plating liquid discharge pipe 66 extending from the bath 62 is connected to the top of the overflow bath 36. The plating solution supply pipe 64 and the plating solution discharge pipe 66 are connected to a plating solution circulation line 46 and a plating solution dialysis line 68 for withdrawing and circulating a part of the plating solution Q from the plating solution circulation line 46 Respectively. The dialysis tank 62 is connected to a pure water supply line 70 for supplying pure water to the inside of the dialysis tank 62 and a pure water discharge line 72 for discharging the pure water to the outside.

도금액 투석 라인(68) 내를 흐르는 도금액(Q)은, 투석조(62) 내에 공급되고, 음이온 교환막(60)을 이용한 투석에 의해, 유리산으로서의 메탄술폰산의 적어도 일부가 제거된 후, 오버플로조(36)로 되돌아간다. 이 투석에 의해 도금액(Q)으로부터 제거된 메탄술폰산은, 순수 공급 라인(70)을 통해서 투석조(62) 내에 공급되는 순수로 확산되어, 순수 배출 라인(72)으로부터 외부로 배출된다.The plating liquid Q flowing in the plating liquid dialysis line 68 is supplied into the dialysis tank 62 and at least part of the methane sulfonic acid as the free acid is removed by dialysis using the anion exchange membrane 60, And returns to the group (36). The methanesulfonic acid removed from the plating liquid Q by the dialysis is diffused into the pure water supplied into the dialysis tank 62 through the pure water supply line 70 and discharged from the pure water discharge line 72 to the outside.

음이온 교환막(60)으로서, 예컨대 AGC 엔지니어링(주) 제조의 DSV가 사용된다. 도금액의 투석량(메탄술폰산의 제거량)에 맞춰서, 임의의 매수의 음이온 교환막(60)이 투석조(62)에 마련된다.As the anion exchange membrane 60, for example, DSV manufactured by AGC Engineering Co., Ltd. is used. An arbitrary number of anion exchange membranes 60 are provided in the dialysis tank 62 in accordance with the amount of dialysis of the plating solution (amount of methanesulfonate removed).

한편, 이 예에서는, 확산 투석법을 이용한 투석조(62)를 이용하여 도금액(Q) 중의 유리산으로서의 메탄술폰산의 적어도 일부를 제거하고 있지만, 전기 투석법이나 이온 교환 수지법을 이용한 유리산 제거조를 이용하여 도금액(Q) 중의 유리산으로서의 메탄술폰산의 적어도 일부를 제거해도 좋다.On the other hand, in this example, at least a part of the methanesulfonic acid as the free acid in the plating liquid Q is removed by using the dialysis vessel 62 using the diffusion dialysis method, but the free acid removal using the electrodialysis method or the ion exchange resin method At least a part of methanesulfonic acid as a free acid in the plating liquid Q may be removed by using a bath.

도금액 순환 라인(46)에는, 상기 도금액 순환 라인(46) 내를 흐르는 도금액(Q)의 Sn 이온 농도를 측정하는 Sn 이온 농도 측정기(74)와, 상기 도금액 순환 라인(46) 내를 흐르는 도금액(Q)의 메탄술폰산 농도를 측정하는 메탄술폰산 농도 측정기(76)가 마련된다. Sn 이온 농도 측정기(74) 및 메탄술폰산 농도 측정기(76)로부터의 출력(즉, 농도 측정치)은, 도금액 공급원(18) 및 제어부(80)에 각각 입력된다.The plating liquid circulating line 46 is provided with a Sn ion concentration measuring instrument 74 for measuring the Sn ion concentration of the plating liquid Q flowing in the plating liquid circulating line 46 and a plating liquid circulating line 46 Methane sulfonic acid concentration meter 76 for measuring the methane sulfonic acid concentration of the methane sulfonic acid. The outputs (i.e., concentration measurement values) from the Sn ion concentration meter 74 and the methane sulfonic acid concentration meter 76 are input to the plating solution supply source 18 and the control unit 80, respectively.

도 2는, 애노드조(10)를 도시하는 사시도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 월류 둑으로서의 역할을 하는 격벽(10a)의 상단의 한방향으로 치우친 위치에는, 애노드실(14)을 오버플로한 애노드액(E)의 출구가 되는 월류용 노치(10b)가 마련되어 있다. 이 월류용 노치(10b)의 하단의 위치에 의해, 애노드실(14) 내에 유지되는 애노드액(E)의 액면 레벨(H)(도 9 참조)이 결정된다.2 is a perspective view showing the anode tank 10. Fig. As shown in Fig. 2, a wall-flow-use notch 10b (see Fig. 2), which is an outlet of the anode liquid E overflowing the anode chamber 14, is provided at a position offset in one direction at the upper end of the partition 10a serving as a overflow dam ). The level of the liquid level (H) (see FIG. 9) of the anode liquid E held in the anode chamber 14 is determined by the position of the lower end of the overflow notch 10b.

전해액 공급 라인(24)은, 애노드조(10)의 측부를 따라서 하측으로 연장되어 있다. 전해액 공급 라인(24)의 하단에는, 전해액(메탄술폰산 수용액)을 애노드실(14)에 공급하는 전해액 공급구(24a)가 형성되어 있다. 이 전해액 공급구(24a)는, 애노드조(10)의 바닥부에 도달하여 수평 방향으로 개구되어 있다. 순수 공급 라인(26)도, 애노드조(10)의 측부를 따라서 하측으로 연장되어 있다. 순수 공급 라인(26)의 하단에는, 순수를 애노드실(14)에 공급하는 순수 공급구(26a)가 형성되어 있다. 이 순수 공급구(26a)는, 애노드조(10)의 바닥부에 도달하여 수평 방향으로 개구되어 있다. 한편, 전해액 공급구(24a) 및 순수 공급구(26a)를 하측을 향해 개구되도록 해도 좋다. 그리고, 이 전해액 공급구(24a) 및 순수 공급구(26a)와 격벽(10a)의 월류용 노치(10b)는, 애노드조(10)의 수평 투영면에서, 서로 대각선형으로 위치하도록 되어 있다. 이에 따라, 순수 공급 라인(26)을 통해서 순수가, 혹은 전해액 공급 라인(24)을 통해서 전해액이 애노드실(14)에 공급되었을 때, Sn 이온을 포함하는 애노드액(E)은, 공급된 순수 혹은 전해액으로 충분히 교반된 후, 월류용 노치(10b)를 오버플로하여 캐소드실(12)에 공급된다.The electrolyte supply line 24 extends downward along the side of the anode tank 10. An electrolyte solution supply port 24a for supplying an electrolyte (methanesulfonic acid aqueous solution) to the anode chamber 14 is formed at the lower end of the electrolyte solution supply line 24. The electrolyte solution supply port 24a reaches the bottom of the anode tank 10 and opens horizontally. The pure water supply line 26 also extends downward along the side of the anode tank 10. At the lower end of the pure water supply line 26, a pure water supply port 26a for supplying pure water to the anode chamber 14 is formed. The pure water supply port 26a reaches the bottom of the anode tank 10 and opens horizontally. On the other hand, the electrolyte solution supply port 24a and the pure water supply port 26a may be opened downward. The electrolytic solution supply port 24a and the pure water supply port 26a and the wall flow notch 10b of the partition wall 10a are positioned diagonally to each other on the horizontal projection plane of the anode tank 10. [ Thus, when the pure water is supplied through the pure water supply line 26 or the electrolytic solution is supplied to the anode chamber 14 through the electrolytic solution supply line 24, the anode liquid E containing Sn ions is supplied to the pure water Or is sufficiently stirred with the electrolytic solution, then overflows the overflow notch 10b and is supplied to the cathode chamber 12.

N2 가스 공급 라인(33)은, 애노드조(10)의 측부를 따라서 하측으로 연장되어 애노드조(10)의 바닥부에 도달하여, 애노드조(10)의 길이 방향의 거의 전체 길이로 연장되어 있다. 그리고, N2 가스 공급 라인(33)에 형성한 분출구(33a)로부터 상측을 향해서 질소 가스를 방출함으로써 애노드액(E)을 버블링한다. 애노드실(14) 내의 애노드액(E)은, 질소 가스로 충분히 교반된다. 이에 의해, 애노드실(14) 내의 애노드액(E) 중에, Sn 이온 혹은 메탄술폰산이 균일하게 분포되는 것이 촉진되고, 애노드액(E) 중의 Sn 이온의 산화가 방지된다. 이 때문에, 질소 가스에 의한 애노드액(E)의 버블링은, 애노드실(14)의 바닥부로부터 행하는 것이 바람직하다.The N 2 gas supply line 33 extends downward along the side of the anode tank 10 and reaches the bottom of the anode tank 10 and extends almost the entire length in the longitudinal direction of the anode tank 10 have. And, N 2 and the anolyte ring (E) by discharging the nitrogen gas from the upper side toward the outlet (33a) formed in the gas supply line 33, the bubbles. The anode liquid (E) in the anode chamber (14) is sufficiently stirred with nitrogen gas. This promotes uniform distribution of Sn ions or methanesulfonic acid in the anode liquid (E) in the anode chamber (14), and prevents oxidation of Sn ions in the anode liquid (E). For this reason, bubbling of the anode liquid E by the nitrogen gas is preferably performed from the bottom of the anode chamber 14.

한편, 순수 혹은 전해액을 애노드실(14)에 공급하기 직전에 질소 가스의 공급을 중지하여, 순수 혹은 전해액의 공급중에는 질소 가스에 의한 애노드액(E)의 버블링을 행하지 않는 것이 바람직하다. 이에 의해, 공급한 순수나 전해액에 의해 과도하게 희석되지 않고, Sn 이온이 충분히 확산된 애노드액(E)을 오버플로시켜 캐소드실(12)에 공급할 수 있다.On the other hand, it is preferable that the supply of the nitrogen gas is stopped immediately before supplying the pure water or the electrolytic solution to the anode chamber 14, and the bubbling of the anode liquid E by the nitrogen gas is not performed during the supply of the pure water or the electrolytic solution. Thereby, the anode liquid E in which the Sn ions are sufficiently diffused can be overflowed and supplied to the cathode chamber 12 without being excessively diluted by the supplied pure water or the electrolytic solution.

애노드실(14)의 상측에는, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)의 액면 레벨을 검지함으로써, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)의 증발에 의한 액량 감소를 검지하는 액면 검지 센서(82)가 마련되어 있다. 이에 따라, 애노드액(E)의 증발에 의한 액량 감소를 검지했을 때, 순수 공급 라인(26)으로부터 애노드실(14) 내의 애노드액(E)에 순수를 보충함으로써, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)의 액면 레벨을 항상 일정하게 할 수 있다. 또한, 캐소드실(12)에 대한 Sn 이온의 공급량을 애노드실(14)에 대한 순수 혹은 전해액의 공급량으로 관리할 수 있다.A liquid level detecting sensor for detecting a decrease in liquid level due to the evaporation of the anode liquid (E) in the anode chamber (14) by detecting the liquid level of the anode liquid (E) in the anode chamber (14) (Not shown). The anode liquid E in the anode chamber 14 is replenished with the pure water from the pure water supply line 26 to the anode chamber E in the anode chamber 14 by detecting the decrease in the liquid volume due to the evaporation of the anode liquid E. [ The liquid level of the liquid E can be made constant at all times. Further, the supply amount of Sn ions to the cathode chamber 12 can be controlled by the supply amount of the pure water or the electrolytic solution with respect to the anode chamber 14.

한편, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)의 캐소드실(12)에 대한 오버플로는, 기계적 수단으로 발생하게 할 수도 있다. 예컨대, 도 3에 도시하는 바와 같이, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)에 플로우트(84)를 띄워 놓고, 플로우트(84)를 애노드액(E) 중에 가라앉힘으로써, 그 플로우트(84)의 체적분의 애노드액(E)을 캐소드실(12)에 오버플로시켜도 좋다. 이 경우, 순수나 전해액의 공급에 따른 물의 도입이 없기 때문에, 애노드액(E)이 희석되지 않고 애노드액(E)이 캐소드실(12)에 공급된다.On the other hand, the overflow of the anode liquid E in the anode chamber 14 to the cathode chamber 12 may be caused by mechanical means. 3, the float 84 is floated on the anode liquid E in the anode chamber 14 and the float 84 is submerged in the anode liquid E. As a result, May be overflowed to the cathode chamber (12). In this case, since there is no introduction of water due to the supply of pure water or the electrolytic solution, the anode liquid E is supplied to the cathode chamber 12 without being diluted.

또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 월류 둑으로서의 역할을 하는 격벽(10a)의 상단에 마련된 직사각형 노치(10c)의 내부에, 가동 둑(86)을 상하 이동 가능하게 마련해도 좋다. 도 4에 도시된 예에서는, 가동 둑(86)을 하강시켜 그 높이만큼의 애노드액(E)을 캐소드실(12)에 공급한다. 이 경우도, 애노드액(E)이 희석되어 캐소드실(12)에 공급되는 것을 방지할 수 있다.4, the movable dam 86 may be movable up and down inside the rectangular notch 10c provided at the upper end of the partition 10a serving as the overflow dam. In the example shown in Fig. 4, the movable dam 86 is lowered to supply the anode liquid E as much as the height to the cathode chamber 12. In this case as well, it is possible to prevent the anode liquid E from being diluted and supplied to the cathode chamber 12.

시스템 전체의 Sn 이온이 부족할 때에는, 도금액(Q)에 Sn 이온을 보급할 필요가 있다. 이 Sn 이온을 보급하는 방법으로서, 고농도의 Sn 보급액을 도금액(Q)에 첨가하는 방법을 들 수 있지만, 고농도의 Sn 보급액은 일반적으로 고가이고, 비용 상승으로 이어진다. 따라서, 이 예에서는, 도금조(16)와는 별도로, Sn 이온을 보급하는 보조 전해조(100)를 설치하고 있다.When Sn ions in the entire system are insufficient, it is necessary to supply Sn ions to the plating liquid (Q). As a method of supplying the Sn ions, a method of adding a high-concentration Sn-replenishing solution to the plating solution (Q) can be mentioned, but the high-concentration Sn-replenishing solution is generally expensive and leads to an increase in cost. Therefore, in this example, an auxiliary electrolytic bath 100 for supplying Sn ions is provided separately from the plating bath 16.

보조 전해조(100)의 내부에는, 박스형의 캐소드조(102)가 배치되어 있다. 보조 전해조(100)의 내부는, 애노드실(보조 애노드실)(104)과, 캐소드조(102)의 내부의 캐소드실(보조 캐소드실)(106)로 구획되어 있다. 그리고, 애노드실(104)과 캐소드실(106)을 구획하는 캐소드조(102)의 애노드실측의 격벽(102a)의 내부에는, 음이온 교환막(108)이 마련되어 있다. 보조 전해조(100)는, 음이온 교환막(108)에 의해 애노드실(104)과 캐소드실(106)로 격리되어 있다.Inside the auxiliary electrolytic bath 100, a box-shaped cathode tank 102 is disposed. The interior of the auxiliary electrolytic cell 100 is divided into an anode chamber (auxiliary anode chamber) 104 and a cathode chamber (secondary cathode chamber) 106 inside the cathode chamber 102. An anion exchange membrane 108 is provided inside the partition wall 102a on the anode chamber side of the cathode tank 102 for partitioning the anode chamber 104 and the cathode chamber 106. [ The auxiliary electrolytic bath 100 is isolated from the anode chamber 104 and the cathode chamber 106 by the anion exchange membrane 108.

애노드실(104)에는, Sn 이온과 메탄술폰산을 포함하며 Ag 이온을 포함하지 않는 애노드액(A)을 공급하는 애노드액 공급 라인(110)과, 메탄술폰산을 포함하는 수용액(메탄술폰산 수용액)으로 이루어진 전해액을 공급하는 전해액 공급 라인(112)이 접속되어 있다. 애노드실(104)의 내부에는, 애노드 홀더(116)로 유지한 Sn 애노드(보조 Sn 애노드)(118)가 애노드액(A)에 침지되어 배치된다. 또한, 애노드실(104)에는, Sn 이온 보급 라인(114)의 일단이 접속되고, Sn 이온 보급 라인(114)의 타단은, 도금조(16)의 오버플로조(36)의 상단에 접속되어 있다. Sn 이온 보급 라인(114)에는, 펌프(120)가 설치되어 있다.The anode chamber 104 is provided with an anode liquid supply line 110 for supplying an anode liquid A containing Sn ions and methane sulfonic acid and not containing Ag ions and an aqueous solution containing methane sulfonic acid (methanesulfonic acid aqueous solution) And an electrolytic solution supply line 112 for supplying the formed electrolytic solution is connected. Inside the anode chamber 104, a Sn anode (auxiliary Sn anode) 118 held by the anode holder 116 is immersed in the anode liquid A and arranged. One end of the Sn ion supply line 114 is connected to the anode chamber 104 and the other end of the Sn ion supply line 114 is connected to the upper end of the overflow bath 36 of the plating tank 16 have. The Sn ion supply line 114 is provided with a pump 120.

캐소드실(106)에는, 메탄술폰산을 포함하는 수용액(메탄술폰산 수용액)으로 이루어진 캐소드액(B)을 공급하는 캐소드액 공급 라인(122)과, 캐소드액(B)을 배출하는 배액 라인(124)이 접속되고, 캐소드실(106)의 내부에는, 캐소드 홀더(126)로 유지된, 예컨대 SUS로 이루어진 캐소드(보조 캐소드)(128)가 캐소드액(B)에 침지되어 배치된다. 전술한 격벽(102a) 및 음이온 교환막(108)은, Sn 애노드(118)와 캐소드(128) 사이에 위치하고 있다.The cathode chamber 106 is provided with a cathode solution supply line 122 for supplying a cathode solution B made of an aqueous solution containing methanesulfonic acid (methanesulfonic acid aqueous solution), a drainage line 124 for discharging the cathode solution B, And a cathode (auxiliary cathode) 128 made of, for example, SUS held in the cathode holder 126 is immersed in the cathode liquid B and placed in the cathode chamber 106. [ The partition wall 102a and the anion exchange membrane 108 described above are located between the Sn anode 118 and the cathode 128. [

이 보조 전해조(100)에서는, 우선, 애노드액 공급 라인(110)을 통해, 고농도(예컨대, 220 g/L∼350 g/L)의 Sn 이온과 메탄술폰산을 포함하고 Ag 이온을 포함하지 않는 애노드액(A)을 애노드실(104) 내에 공급하고, 이 애노드액(A) 중에 Sn 애노드(118)를 침지시켜 놓는다. 또한, 캐소드액 공급 라인(122)을 통해, 메탄술폰산 수용액으로 이루어진 캐소드액(B)을 캐소드실(106) 내에 공급하고, 이 캐소드액(B) 중에 캐소드(128)를 침지시켜 놓는다.In this auxiliary electrolytic cell 100, first, an anode including a high concentration (for example, 220 g / L to 350 g / L) of Sn ion and methane sulfonic acid and containing no Ag ion through the anode liquid supply line 110 The liquid A is supplied into the anode chamber 104 and the Sn anode 118 is immersed in the anode liquid A. [ A cathode solution B composed of a methanesulfonic acid aqueous solution is supplied into the cathode chamber 106 through the cathode solution supply line 122 and the cathode 128 is immersed in the cathode solution B. [

이 상태로, 보조 전원(130)의 정극을 Sn 애노드(118)에, 부극을 캐소드(128)에 각각 접속하여 전해를 시작한다. 이와 같이 전해를 시작하면, Sn 애노드(118)로부터 Sn 이온이 용해하여 애노드액(A)의 Sn 이온 농도가 증가한다. 애노드실(104)과 캐소드실(106)은 음이온 교환막(108)으로 격리되어 있기 때문에, Sn 이온은 캐소드실(106) 내로 이동하지 않아, 캐소드(128)가 도금되지는 않는다. 또한, 애노드액(A)에는 Ag 이온이 포함되어 있지 않기 때문에, Sn 애노드(118)의 표면에 Ag가 치환 석출되지는 않는다. 애노드액(A)에 포함되는 Sn 이온은, 운전 시작전에는 애노드액 공급 라인(110)으로부터 공급되지만, 운전 시작후에는 Sn 애노드(118)로부터 용해됨으로써 공급된다.In this state, the positive electrode of the auxiliary power source 130 is connected to the Sn anode 118, and the negative electrode is connected to the cathode 128 to start electrolysis. When the electrolysis is started in this way, Sn ions are dissolved from the Sn anode 118 and the Sn ion concentration of the anode liquid (A) is increased. Since the anode chamber 104 and the cathode chamber 106 are isolated by the anion exchange membrane 108, the Sn ions do not move into the cathode chamber 106, and the cathode 128 is not plated. Further, since Ag does not include Ag ions in the anode liquid (A), Ag is not substituted on the surface of the Sn anode (118). The Sn ions contained in the anode liquid A are supplied from the anode liquid supply line 110 before the start of operation but are supplied by being dissolved from the Sn anode 118 after the start of operation.

그리고, 정해진 농도에 도달한 애노드액(A)은, 펌프(120)를 구동시킴으로써, Sn 이온 보급 라인(114)을 통해서, 도금조(16)의 오버플로조(36) 내에 공급된다. 애노드액(A)의 오버플로조(36)에 대한 공급에 의해, 애노드실(104) 내의 애노드액(A)의 액량이 감소하기 때문에, 그것을 보충하는 양의 전해액이 전해액 공급 라인(112)으로부터 애노드실(104)에 보급된다. 애노드액(A) 중의 Sn 이온 농도가 높은 쪽이, 시스템 전체로부터의 배액량을 억제할 수 있기 때문에 유리하다.The anode liquid A having reached the predetermined concentration is supplied into the overflow bath 36 of the plating bath 16 through the Sn ion supply line 114 by driving the pump 120. [ The supply amount of the anode liquid A to the overflow bath 36 decreases the liquid amount of the anode liquid A in the anode chamber 104 so that the electrolytic solution for replenishing the anode liquid A is supplied from the electrolytic solution supply line 112 And is supplied to the anode chamber 104. A higher Sn ion concentration in the anode liquid (A) is advantageous because the amount of drainage from the entire system can be suppressed.

캐소드실(106)의 캐소드액(B)에 포함되는 메탄술폰산 이온은, 음이온 교환막(108)을 투과하여, 애노드실(104) 내로 이동한다. 이 때문에, 시간 경과와 함께, 캐소드실(106)의 캐소드액(B)의 도전도는 저하되어 간다. 따라서, 캐소드실(106)에 접속한 캐소드액 공급 라인(122)을 통해서, 캐소드실(106)에 캐소드액(B)을 보급한다. 보급한 만큼의 캐소드액(B)이 넘치지 않도록, 배액 라인(124)을 통해서, 캐소드실(106) 내의 캐소드액(B)을 외부로 배출한다.Methane sulfonic acid ions included in the cathode liquid B in the cathode chamber 106 permeate the anion exchange membrane 108 and move into the anode chamber 104. As a result, the conductivity of the cathode liquid B in the cathode chamber 106 decreases with time. Therefore, the cathode liquid B is supplied to the cathode chamber 106 through the cathode liquid supply line 122 connected to the cathode chamber 106. The cathode liquid B in the cathode chamber 106 is discharged to the outside through the drain line 124 so that the cathode liquid B as much as the supplied amount does not overflow.

기판 홀더(22)는, 도 5 내지 도 8에 도시하는 바와 같이, 직사각형 평판형의 제1 유지 부재(154)와, 이 제1 유지 부재(154)에 힌지(156)를 통해 개폐 가능하게 부착된 제2 유지 부재(158)를 갖고 있다. 다른 구성예로서, 제2 유지 부재(158)를 제1 유지 부재(154)에 대치한 위치에 배치하여, 이 제2 유지 부재(158)를 제1 유지 부재(154)를 향해서 전진시키고, 또한 제1 유지 부재(154)로부터 이격시킴으로써 제2 유지 부재(158)를 개폐하도록 해도 좋다.5 to 8, the substrate holder 22 includes a first holding member 154 of a rectangular flat plate shape and a second holding member 154 which is attached to the first holding member 154 via a hinge 156 so as to be openable and closable And a second retaining member 158 which is made of a resin. The second holding member 158 may be disposed at a position that is opposed to the first holding member 154 to advance the second holding member 158 toward the first holding member 154, The second holding member 158 may be opened and closed by being separated from the first holding member 154. [

제1 유지 부재(154)는, 예컨대 염화비닐제이다. 제2 유지 부재(158)는, 베이스부(160)와, 링형의 시일 홀더(162)를 갖고 있다. 시일 홀더(162)는, 예컨대 염화비닐제이며, 하기 압박링(164)과의 슬립을 좋게 하고 있다. 시일 홀더(162)의 상부에는 환형의 기판측 시일 부재(166)(도 7 및 도 8 참조)가 내측으로 돌출되어 부착되어 있다. 이 기판측 시일 부재(166)는, 기판 홀더(22)가 기판(W)을 유지했을 때, 기판(W)의 표면 외측 둘레부에 압접하여 제2 유지 부재(158)와 기판(W)의 간극을 시일한다. 시일 홀더(162)의 제1 유지 부재(154)와 대향하는 면에는, 환형의 홀더측 시일 부재(168)(도 7 및 도 8 참조)가 부착되어 있다. 이 홀더측 시일 부재(168)는, 기판 홀더(22)가 기판(W)을 유지했을 때, 제1 유지 부재(154)에 압접하여 제1 유지 부재(154)와 제2 유지 부재(158)의 간극을 시일한다. 홀더측 시일 부재(168)는, 기판측 시일 부재(166)의 외측에 위치하고 있다.The first holding member 154 is made of, for example, vinyl chloride. The second holding member 158 has a base portion 160 and a ring-shaped seal holder 162. The seal holder 162 is made of, for example, a vinyl chloride material and improves the slip with the compression ring 164 below. An annular substrate side seal member 166 (see Figs. 7 and 8) is attached to the upper portion of the seal holder 162 so as to protrude inward. The substrate side seal member 166 is in contact with the outer circumferential portion of the surface of the substrate W when the substrate holder 22 holds the substrate W to be in pressure contact with the surface of the second holding member 158 and the substrate W Seal the gap. On the surface of the seal holder 162 facing the first holding member 154, an annular holder-side seal member 168 (see Figs. 7 and 8) is attached. The holder side seal member 168 presses the first holding member 154 and the second holding member 158 when the substrate holder 22 holds the substrate W, As shown in Fig. The holder side seal member 168 is located outside the substrate side seal member 166.

도 8에 도시하는 바와 같이, 기판측 시일 부재(166)는, 시일 홀더(162)와 제1 고정 링(170a) 사이에 끼워져 시일 홀더(162)에 부착되어 있다. 제1 고정 링(170a)은, 시일 홀더(162)에 볼트 등의 체결구(169a)를 통해 부착된다. 홀더측 시일 부재(168)는, 시일 홀더(162)와 제2 고정링(170b) 사이에 끼워져 시일 홀더(162)에 부착되어 있다. 제2 고정링(170b)은, 시일 홀더(162)에 볼트 등의 체결구(169b)를 통해 부착된다.The substrate side seal member 166 is sandwiched between the seal holder 162 and the first retaining ring 170a and attached to the seal holder 162 as shown in Fig. The first retaining ring 170a is attached to the seal holder 162 through a fastener 169a such as a bolt. The holder side seal member 168 is sandwiched between the seal holder 162 and the second retaining ring 170b and attached to the seal holder 162. [ The second retaining ring 170b is attached to the seal holder 162 through a fastener 169b such as a bolt.

시일 홀더(162)의 외측 둘레부에는 단차부가 형성되어 있고, 이 단차부에는 압박링(164)이 스페이서(165)를 통해 회전 가능하게 장착되어 있다. 압박링(164)은, 시일 홀더(162)의 측면에 외측으로 돌출되도록 부착된 압박판(172)(도 6 참조)에 의해, 이탈 불가능하게 장착되어 있다. 이 압박링(164)은, 산이나 알칼리에 대하여 내식성이 우수하고, 충분한 강성을 갖는 재료로 구성된다. 예컨대, 압박링(164)은 티탄으로 구성된다. 스페이서(165)는, 압박링(164)이 원활하게 회전할 수 있도록, 마찰계수가 낮은 재료, 예컨대 PTFE로 구성되어 있다.A stepped portion is formed on the outer periphery of the seal holder 162, and a pressing ring 164 is rotatably mounted on the stepped portion through a spacer 165. The pressing ring 164 is mounted so as not to be detachable by the pressing plate 172 (see Fig. 6) attached so as to protrude outward on the side surface of the seal holder 162. The pressing ring 164 is made of a material excellent in corrosion resistance against acid or alkali and having sufficient rigidity. For example, the compression ring 164 is made of titanium. The spacer 165 is made of a material having a low coefficient of friction, such as PTFE, so that the pressing ring 164 can rotate smoothly.

압박링(164)의 외측에는, 복수의 클램퍼(174)가 압박링(164)의 원둘레 방향을 따라서 등간격으로 배치되어 있다. 이들 클램퍼(174)는 제1 유지 부재(154)에 고정되어 있다. 각 클램퍼(174)는, 내측으로 돌출된 돌출부를 갖는 역 L자형의 형상을 갖고 있다. 압박링(164)의 외측 둘레면에는, 외측으로 돌출된 복수의 돌기부(164b)가 마련되어 있다. 이들 돌기부(164b)는, 클램퍼(174)의 위치에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 클램퍼(174)의 내측 돌출부의 하면 및 압박링(164)의 돌기부(164b)의 상면은, 압박링(164)의 회전 방향을 따라서 서로 역방향으로 경사진 테이퍼면으로 되어 있다. 압박링(164)의 원둘레 방향을 따른 복수 개소(예컨대, 3개소)에는, 상측으로 돌출된 볼록부(164a)가 마련되어 있다. 이에 따라, 회전핀(도시 생략)을 회전시켜 볼록부(164a)를 옆으로부터 밀어 돌림으로써, 압박링(164)을 회전시킬 수 있다.A plurality of clamper 174 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the pressing ring 164 on the outside of the pressing ring 164. These clamper 174 are fixed to the first holding member 154. Each of the clamper 174 has an inverted L-like shape having a protruding portion protruding inward. On the outer circumferential surface of the pressing ring 164, a plurality of protruding portions 164b protruding outward are provided. These protrusions 164b are arranged at positions corresponding to the positions of the clamper 174. [ The lower surface of the inner protrusion of the clamper 174 and the upper surface of the protrusion 164b of the pressing ring 164 are tapered surfaces that are inclined in opposite directions along the rotation direction of the pressing ring 164. At a plurality of positions (for example, three positions) along the circumferential direction of the pressing ring 164, convex portions 164a protruding upward are provided. Thereby, the pushing ring 164 can be rotated by rotating the rotation pin (not shown) to push the convex portion 164a from the side.

제2 유지 부재(158)를 개방한 상태에서, 제1 유지 부재(154)의 중앙부에 기판(W)이 삽입되어, 힌지(156)를 통해 제2 유지 부재(158)가 폐쇄된다. 압박링(164)을 시계 방향으로 회전시켜, 압박링(164)의 돌기부(164b)를 클램퍼(174)의 내측 돌출부의 내부로 미끄러져 들어가게 함으로써, 압박링(164)과 클램퍼(174)에 각각 형성한 테이퍼면을 통해, 제1 유지 부재(154)와 제2 유지 부재(158)를 서로 체결하여 제2 유지 부재(158)를 고정한다. 또한, 압박링(164)을 반시계 방향으로 회전시켜 압박링(164)의 돌기부(164b)를 클램퍼(174)로부터 해제함으로써, 제2 유지 부재(158)의 고정을 풀게 되어 있다.The substrate W is inserted into the center of the first holding member 154 and the second holding member 158 is closed through the hinge 156 in a state in which the second holding member 158 is opened. The pressing ring 164 is rotated in the clockwise direction so that the projection 164b of the pressing ring 164 slides into the inside projection of the clamper 174 so that the pressing ring 164 and the clamper 174 The first holding member 154 and the second holding member 158 are fastened together to fix the second holding member 158 through the formed tapered surface. The second holding member 158 is unlocked by rotating the pressing ring 164 in the counterclockwise direction to release the protrusion 164b of the pressing ring 164 from the clamper 174. [

제2 유지 부재(158)를 고정했을 때, 기판측 시일 부재(166)의 하측 돌출부는 기판(W)의 표면 외측 둘레부에 압접된다. 기판측 시일 부재(166)는 균일하게 기판(W)에 압박되고, 이에 의해 기판(W)의 표면 외측 둘레부와 제2 유지 부재(158)의 간극을 시일한다. 마찬가지로, 제2 유지 부재(158)를 고정했을 때, 홀더측 시일 부재(168)의 하측 돌출부는 제1 유지 부재(154)의 표면에 압접된다. 홀더측 시일 부재(168)는 균일하게 제1 유지 부재(154)에 압박되고, 이에 의해 제1 유지 부재(154)와 제2 유지 부재(158) 사이의 간극을 시일한다.When the second holding member 158 is fixed, the lower protrusion of the substrate-side seal member 166 is pressed against the outer circumferential portion of the surface of the substrate W. The substrate side seal member 166 is uniformly pressed against the substrate W to thereby seal the gap between the surface outer circumferential portion of the substrate W and the second holding member 158. [ Similarly, when the second retaining member 158 is fixed, the lower protruding portion of the holder-side seal member 168 is pressed against the surface of the first retaining member 154. The holder side seal member 168 is uniformly pressed against the first holding member 154 to thereby seal the gap between the first holding member 154 and the second holding member 158. [

제1 유지 부재(154)의 단부에는, 한쌍의 대략 T자형의 홀더 행거(190)가 마련되어 있다. 제1 유지 부재(154)의 상면에는, 기판(W)의 크기와 거의 같은 링형의 돌조부(182)가 형성되어 있다. 이 돌조부(182)는, 기판(W)의 둘레 가장자리부에 접촉하여 상기 기판(W)을 지지하는 환형의 지지면(180)을 갖고 있다. 이 돌조부(182)의 원둘레 방향을 따른 정해진 위치에 오목부(184)가 마련되어 있다.At the end of the first holding member 154, a pair of substantially T-shaped holder hangers 190 are provided. On the upper surface of the first holding member 154, a ring-shaped protruding portion 182 approximately equal to the size of the substrate W is formed. The protrusion 182 has an annular support surface 180 for supporting the substrate W in contact with the peripheral edge of the substrate W. [ A concave portion 184 is provided at a predetermined position along the circumferential direction of the projection 182.

도 6에 도시하는 바와 같이, 오목부(184) 내에는 복수(도시에서는, 12개)의 도전체(전기 접점)(186)가 각각 배치되어 있다. 이들 도전체(186)는, 홀더 행거(190)에 마련된 접속 단자(도시 생략)로부터 연장되는 복수의 배선에 각각 접속되어 있다. 제1 유지 부재(154)의 지지면(180) 상에 기판(W)을 배치했을 때, 이 도전체(186)의 단부가 도 8에 도시된 전기 접점(188)의 하부에 탄성적으로 접촉하도록 되어 있다.As shown in Fig. 6, a plurality of (in this example, twelve) conductors (electrical contacts) 186 are disposed in the concave portion 184, respectively. These conductors 186 are connected to a plurality of wirings extending from connection terminals (not shown) provided in the holder hanger 190, respectively. When the substrate W is placed on the support surface 180 of the first holding member 154, the end of the conductor 186 elastically contacts the lower portion of the electrical contact 188 shown in Fig. 8 .

도전체(186)에 전기적으로 접속되는 전기 접점(188)은, 볼트 등의 체결구(189)에 의해 제2 유지 부재(158)의 시일 홀더(162)에 고착되어 있다. 이 전기 접점(188)은, 판스프링 형상으로 형성되어 있다. 전기 접점(188)은, 기판측 시일 부재(166)의 외측에 위치된, 내측에 판스프링형으로 돌출된 접점부를 갖고 있다. 전기 접점(188)은 이 접점부에서, 그 탄성력에 의한 스프링성을 갖고 용이하게 굴곡하도록 되어 있다. 제1 유지 부재(154)와 제2 유지 부재(158)로 기판(W)을 유지했을 때, 전기 접점(188)의 접점부가, 제1 유지 부재(154)의 지지면(180) 상에 지지된 기판(W)의 외측 둘레면에 탄성적으로 접촉하도록 구성되어 있다.The electrical contact 188 electrically connected to the conductor 186 is fixed to the seal holder 162 of the second holding member 158 by a fastener 189 such as a bolt. The electrical contact 188 is formed in a leaf spring shape. The electrical contact 188 has a contact portion which is located on the outside of the substrate side seal member 166 and protrudes in the form of a leaf spring. The electrical contact 188 has a spring property by its elastic force at this contact portion so as to be easily bent. The contact portion of the electrical contact 188 is supported on the supporting surface 180 of the first holding member 154 when the substrate W is held by the first holding member 154 and the second holding member 158. [ And is elastically brought into contact with the outer circumferential surface of the substrate W which has been formed.

제2 유지 부재(158)의 개폐는, 도시하지 않은 에어실린더와 제2 유지 부재(158)의 자체 중량에 의해 행해진다. 즉, 제1 유지 부재(154)에는 통과 구멍(154a)이 형성되고, 에어실린더(도시 생략)의 피스톤 로드에 의해, 통과 구멍(154a)을 통하여 제2 유지 부재(158)의 시일 홀더(162)를 상측으로 밀어 올림으로써 제2 유지 부재(158)를 개방하고, 피스톤 로드를 수축시킴으로써, 제2 유지 부재(158)를 그 자체 중량으로 폐쇄하도록 되어 있다.The opening and closing of the second holding member 158 is performed by the own weight of the air cylinder and the second holding member 158 (not shown). That is, the first holding member 154 is formed with the passage hole 154a, and the piston rod of the air cylinder (not shown) passes through the passage hole 154a to the seal holder 162 of the second holding member 158 The second holding member 158 is opened and the piston rod is contracted to close the second holding member 158 at its own weight.

다음에, 이 실시형태의 도금 장치의 동작에 대해서 설명한다. 펌프(38)를 구동시켜, 도금액 순환 라인(46)을 통해서, 캐소드실(12) 내의 도금액(Q)을 순환시켜 교반한다. 이 상태로, 기판 홀더(22)로 유지한 기판(W)을 캐소드실(12) 내의 도금액(Q)에 침지시키면서 정해진 위치에 배치한다. 한편, 애노드실(14)의 내부는 초기의 애노드액(E)으로 채워, Sn 애노드(32)를 애노드액(E)에 침지시켜 놓는다.Next, the operation of the plating apparatus of this embodiment will be described. The pump 38 is driven to circulate the plating liquid Q in the cathode chamber 12 through the plating liquid circulating line 46 and stir. In this state, the substrate W held by the substrate holder 22 is immersed in the plating liquid Q in the cathode chamber 12 and arranged at a predetermined position. Meanwhile, the inside of the anode chamber 14 is filled with the initial anode liquid E, and the Sn anode 32 is immersed in the anode liquid E.

이 상태로, Sn 애노드(32)를 도금 전원(34)의 정극에, 기판(W)의 표면에 형성된 시드층 등의 도전층을 도금 전원(34)의 부극에, 각각 접속하여, 기판(W)의 표면에 도금 처리를 시작한다. 이 도금시에, 필요에 따라서, 교반 패들(교반구)(52)을 기판(W)과 평행하게 왕복 운동시켜, 캐소드실(12) 내의 도금액(Q)을 교반한다. 동시에, N2 가스 공급 라인(33)을 통해서, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)을 질소 가스로 버블링한다.The Sn anode 32 is connected to the positive electrode of the plating power source 34 and the conductive layer such as a seed layer formed on the surface of the substrate W is connected to the negative electrode of the plating power source 34, ) On the surface of the substrate. The agitating paddle (agitator) 52 is reciprocated in parallel with the substrate W, and the plating liquid Q in the cathode chamber 12 is agitated. At the same time, the anode liquid (E) in the anode chamber (14) is bubbled with nitrogen gas through the N 2 gas supply line (33).

이와 같이, 도금 처리를 행하면, 도 9에 도시하는 바와 같이, Sn 애노드(32)로부터 애노드실(14) 내의 애노드액(E) 중에 Sn 이온이 용출된다. Sn 이온의 용출은, 도금 처리를 할 때마다 생기기 때문에, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)의 Sn 이온 농도는 상승해 간다. 또한, 전해액 공급 라인(24)으로부터 전해액, 혹은 순수 공급 라인(26)으로부터 순수를 애노드실(14) 내에 공급하면, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)이 증가한다. 애노드실(14) 내의 애노드액(E)의 액면 레벨이 정해진 액면 레벨(H)을 초과하여 ΔH만큼 상승하려 하면, 이 액면 레벨의 상승량 ΔH에 부합하는 양의 애노드액(E)은, 애노드실(14)의 격벽(10a)에 마련된 월류용 노치(10b)(도 2 참조)를 오버플로하여, 캐소드실(12) 내로 유입된다. 이에 따라, 애노드실(14) 내의 Sn 이온의 일부는 캐소드실(12) 내에 공급되어, 기판(W)에 대한 도금에 의해 소비된 Sn 이온을 보충할 수 있다. 이와 같이, 애노드액(E)이 도금액(Q)에 공급되면, 도금액(Q)의 양이 증가하기 때문에, 캐소드실(12) 내에 공급된 애노드액(E)에 부합하는 양의 도금액(Q)은 미리 배출된다.As described above, when plating is performed, Sn ions are eluted from the Sn anode 32 into the anode liquid E in the anode chamber 14, as shown in Fig. Since the elution of Sn ions occurs every time the plating process is performed, the Sn ion concentration of the anode liquid (E) in the anode chamber (14) rises. When the electrolytic solution from the electrolytic solution supply line 24 or the pure water from the pure water supply line 26 is supplied into the anode chamber 14, the anode liquid E in the anode chamber 14 increases. When the liquid level of the anode liquid E in the anode chamber 14 exceeds the predetermined liquid level H and increases by DELTA H, the positive anode liquid E that matches the rising amount DELTA H of the liquid level is discharged to the anode chamber (See Fig. 2) provided in the partition 10a of the partition wall 14, and flows into the cathode chamber 12. [0064] As shown in Fig. Accordingly, a part of the Sn ions in the anode chamber 14 are supplied into the cathode chamber 12, and can replenish the Sn ions consumed by the plating on the substrate W. When the anode liquid E is supplied to the plating liquid Q as described above, the amount of the plating liquid Q increases, so that the amount of the plating liquid Q corresponding to the anode liquid E supplied into the cathode chamber 12, Is discharged in advance.

한편, Sn 애노드(32)와 캐소드로서의 기판(W)의 사이에 전계를 형성하면, 캐소드실(12) 내의 메탄술폰산은, 수분자와 함께, 음이온 교환막(54)을 투과하여 애노드실(14) 내로 유입된다. 이에 의해서도, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)이 증가하고, 정해진 액면 레벨(H)을 상회하는 만큼의 애노드액(E)은 격벽(10a)을 오버플로하여, 캐소드실(12) 내로 유입된다. 이렇게 하여, 애노드실(14) 내의 Sn 이온을 캐소드실(12)에 공급할 수 있다.On the other hand, when an electric field is formed between the Sn anode 32 and the substrate W as a cathode, methane sulfonic acid in the cathode chamber 12 permeates the anion exchange membrane 54 together with water molecules, Lt; / RTI > The anode liquid E in the anode chamber 14 increases and the anode liquid E which exceeds the predetermined liquid level H exceeds the partition wall 10a and flows into the cathode chamber 12 ≪ / RTI > In this way, Sn ions in the anode chamber 14 can be supplied to the cathode chamber 12.

여기서, 발명자들은, 애노드실(14) 내의 유리산으로서의 메탄술폰산의 농도가, Sn 애노드로부터 용해된 Sn 이온을 안정화시키기 위해 중요하다는 것을 실험을 통해 확인했다. 실험에서, 메탄술폰산 농도가 100 g/L이 되도록, 애노드실에 메탄술폰산 수용액으로 이루어진 애노드액을 넣고, 전해를 시작했다. 이 경우, 전해를 계속해 가면, 애노드실 내의 애노드액에 탁함이 생겼다. 이것은, 애노드액 중에서 Sn 이온이 2가의 이온으로서 안정적으로 존재할 수 없어, 금속 Sn으로서 석출되거나, 4가의 Sn 이온이 생기고 있는 것을 나타내고 있다.Here, the inventors have experimentally confirmed that the concentration of methanesulfonic acid as free acid in the anode chamber 14 is important for stabilizing Sn ions dissolved from Sn anodes. In the experiment, an anode liquid composed of an aqueous methanesulfonic acid solution was added to the anode chamber so that the concentration of methanesulfonic acid was 100 g / L, and electrolysis was started. In this case, when electrolysis was continued, turbidity occurred in the anode liquid in the anode chamber. This indicates that the Sn ion in the anode liquid can not stably exist as a bivalent ion and is precipitated as metal Sn or has tetravalent Sn ions.

이에 비해, 메탄술폰산 농도를 140 g/L로 하여 전해를 시작한 경우에는, 전해를 계속하더라도 애노드실 내의 애노드액에 탁함이 없고, 애노드액 중의 Sn 이온 농도는 Sn이 2가로 용해한 경우의 계산치에 일치했다. 즉, 메탄술폰산 이온이 충분히 존재하기 때문에, 2가의 Sn 이온은, 그 둘레가 메탄술폰산 이온으로 둘러싸여 착체를 형성하여 안정적으로 존재하고 있는 것을 나타내고 있다. 그 때문에, 애노드액의 메탄술폰산 농도는, Sn 이온이 2가의 이온으로 안정적으로 존재하기에 적합한 농도로 하는 것이 필요하다는 것을 알 수 있다.On the other hand, when electrolysis was started at a concentration of methanesulfonic acid of 140 g / L, even if the electrolysis was continued, there was no turbidity in the anode liquid in the anode chamber, and the Sn ion concentration in the anode liquid coincided with the calculated value did. That is, since methanesulfonic acid ions are sufficiently present, divalent Sn ions are surrounded by methanesulfonic acid ions to form complexes and stably exist. Therefore, it can be understood that the concentration of methane sulfonic acid in the anode liquid is required to be a concentration suitable for stably presenting Sn ions as divalent ions.

전술한 바와 같이, 순수 공급 라인(26)으로부터 애노드실(14) 내에 순수를 공급함으로써, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)을 캐소드실(12)에 오버플로시켜, Sn 이온을 캐소드실(12)에 공급할 수 있다. 이 예에서는, 전해액(메탄술폰산 수용액)을 애노드실(14)에 공급하는 전해액 공급 라인(24)을 형성하고 있다. 이것은, 이하의 이유에 따른 것이다.As described above, pure water is supplied into the anode chamber 14 from the pure water supply line 26 to overflow the anode liquid E in the anode chamber 14 into the cathode chamber 12, (12). In this example, an electrolytic solution supply line 24 for supplying an electrolytic solution (methanesulfonic acid aqueous solution) to the anode chamber 14 is formed. This is for the following reasons.

순수 공급 라인(26)으로부터 애노드실(14)에 순수를 공급하여 애노드실(14) 내의 애노드액(E)을 오버플로시키면, 애노드실(14) 내의 메탄술폰산이 캐소드실(12) 내로 흘러, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)의 메탄술폰산 농도가 저하된다. 또한, 캐소드실(12) 내의 메탄술폰산은, Sn 애노드(32)와 캐소드로서의 기판(W) 사이에 전계를 형성함으로써, 음이온 교환막(54)을 투과하여, 캐소드실(12)로부터 애노드실(14)로 이동한다. 그 메탄술폰산의 운반율은, 그 조건에 따라 달라지지만, 100%는 아니며, 손실이 있기 때문에 50% 내지 90%가 되는 경우가 있다. 이 경우, 애노드실(14)에서는, Sn 애노드(32)로부터 용해되는 Sn 이온에 대한, 음이온 교환막(54)을 투과하여 애노드실(14)로 이동하는 메탄술폰산의 몰농도의 비가 1:2로부터 어긋나게 된다. 결과적으로, 애노드실(14) 내의 애노드액(E) 중의 메탄술폰산 농도는 낮아져 버린다. 이에 따라, 전술한 바와 같이, 애노드실(14) 내의 Sn 이온이 불안정화될 우려가 있다.When pure water is supplied from the pure water supply line 26 to the anode chamber 14 to overflow the anode liquid E in the anode chamber 14, methane sulfonic acid in the anode chamber 14 flows into the cathode chamber 12, The methane sulfonic acid concentration of the anode liquid (E) in the anode chamber (14) is lowered. The methane sulfonic acid in the cathode chamber 12 forms an electric field between the Sn anode 32 and the substrate W as a cathode to permeate the anion exchange membrane 54 from the cathode chamber 12 to the anode chamber 14 ). The transport rate of the methanesulfonic acid varies depending on the conditions, but is not 100%, and may be 50% to 90% due to loss. In this case, in the anode chamber 14, the ratio of the molar concentration of methane sulfonic acid, which permeates the anion exchange membrane 54 through the anode chamber 14 to the Sn ions dissolved from the Sn anode 32, . As a result, the concentration of methane sulfonic acid in the anode liquid (E) in the anode chamber (14) is lowered. As a result, the Sn ions in the anode chamber 14 may be destabilized as described above.

그 때문에, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)의 메탄술폰산 농도가 허용치보다 낮아지지 않도록, 전해액 공급 라인(24)으로부터 메탄술폰산을 포함하는 전해액을 애노드실(14)에 공급하는 것이 필요하다.Therefore, it is necessary to supply the electrolytic solution containing methanesulfonic acid from the electrolytic solution supply line 24 to the anode chamber 14 so that the concentration of methanesulfonic acid in the anode liquid (E) in the anode chamber (14) .

도금 장치의 효율적인 운전을 위해서는, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)의 Sn 이온 농도가 가능한 한 높은 상태로, 애노드액(E)을 오버플로에 의해 캐소드실(12)에 공급하는 것이 바람직하다. 이것은, Sn 이온 농도가 낮은 상태로 애노드액(E)을 캐소드실(12)에 공급하면, 어떤 양의 Sn 이온을 캐소드실(12)에 공급하기 위한 애노드실(14)로부터의 애노드액(E)의 공급량(오버플로량)이 많아지고, 그만큼, 캐소드실(12)을 포함하는 순환계로부터 폐액하는 도금액(Q)의 액량이 증가하여, 경제적이지 않기 때문이다.For efficient operation of the plating apparatus, it is preferable to supply the anode liquid E to the cathode chamber 12 by overflow with the Sn ion concentration of the anode liquid E in the anode chamber 14 as high as possible Do. This is because when the anode liquid E is supplied to the cathode chamber 12 in a state where the Sn ion concentration is low, the anode liquid E from the anode chamber 14 for supplying a certain amount of Sn ions to the cathode chamber 12 (Overflow amount) of the plating liquid Q increases, and the amount of the plating liquid Q to be discharged from the circulation system including the cathode chamber 12 increases accordingly, which is not economical.

구체적으로는, 애노드실(14)의 애노드액(E) 중의 Sn 이온 농도를, 일반적으로는, 80 g/L∼500 g/L, 바람직하게는 200 g/L∼400 g/L, 더욱 바람직하게는 220 g/L∼350 g/L의 범위로 관리한다. 애노드액(E) 중의 Sn 이온 농도는, 운전 시작전에 애노드실(14)에 새롭게 투입한 애노드액(E) 중의 Sn 이온 농도와, 운전 시작후의 Sn 애노드(32)에서의 전해량으로부터 환산된 Sn 이온 농도로부터 구해진다. 이 애노드액(E)의 Sn 이온 농도는, 도금조 전체의 Sn 이온 농도를 관리하기 위해 매우 중요하다.Specifically, the Sn ion concentration in the anode liquid (E) of the anode chamber 14 is generally 80 g / L to 500 g / L, preferably 200 g / L to 400 g / L, The range is from 220 g / L to 350 g / L. The Sn ion concentration in the anode liquid E is calculated by subtracting the Sn ion concentration in the anode liquid E newly injected into the anode chamber 14 and the Sn concentration converted from the electrolytic amount in the Sn anode 32 after the start of operation Ion concentration. The Sn ion concentration of the anode liquid (E) is very important for managing the Sn ion concentration in the entire plating bath.

Sn-Ag 도금액(Q) 중의 Sn 이온 농도는, 통상 50 g/L∼80 g/L이다. 캐소드실(12) 중의 Sn 이온 농도의 감소분을 애노드실(14)의 Sn 이온을 포함하는 애노드액(E)으로 보충하고자 하는 경우, 애노드실(14)의 애노드액(E)의 Sn 이온 농도가 높으면 높을수록 캐소드실(12)에 보급하는 애노드액(E)의 체적이 적어도 된다. 통상, 캐소드실(12)의 도금액(Q)의 양은 증발 등으로 감소한다. 그 감량분 이상으로 애노드실(14)의 애노드액(E)을 보급한 경우, 감량분 이상의 과잉 액량은, 최종적으로 캐소드실(12)의 도금액(Q)으로부터 폐액할 필요가 생긴다. 단, 애노드액(E)의 Sn 이온의 농도는, 메탄술폰산주석의 포화 농도 이상까지는 높일 수 없다. 또한, Sn 이온이 안정적으로 존재하기 위해서는, 애노드액(E)의 Sn 이온의 농도를 포화 농도 이하로 해 놓을 필요가 있다.The Sn ion concentration in the Sn-Ag plating liquid (Q) is usually 50 g / L to 80 g / L. When the decrease in the Sn ion concentration in the cathode chamber 12 is to be replenished with the anode liquid E containing Sn ions in the anode chamber 14, the Sn ion concentration of the anode liquid E of the anode chamber 14 The volume of the anode liquid E replenished to the cathode chamber 12 is reduced. Normally, the amount of the plating liquid Q in the cathode chamber 12 decreases due to evaporation or the like. When the anode liquid E of the anode chamber 14 is supplied to the anode chamber 14 over the weight loss, it is necessary to finally discharge the excess liquid amount from the plating liquid Q in the cathode chamber 12. However, the concentration of Sn ions in the anode liquid (E) can not be increased to the saturation concentration of tin methanesulfonate or higher. Further, in order for the Sn ions to stably exist, it is necessary to set the concentration of Sn ions in the anode liquid (E) to a saturated concentration or less.

순수 공급 라인(26)은, 애노드실(14) 내의 수분 증발분을 보충하는 것에 사용될 뿐만 아니라, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)의 메탄술폰산 농도가 충분히 높은 경우에, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)을 오버플로시켜 Sn 이온을 캐소드실(12) 내에 공급하는 것에 사용된다. 또한, 순수 공급 라인(26)은, 애노드실(14) 내에 순수를 공급함으로써, 애노드실(14) 내의 성분 농도를 조정하는 경우에 사용된다.The pure feed line 26 is used not only to replenish the moisture evaporation in the anode chamber 14 but also to increase the concentration of methane sulfonic acid in the anode chamber 14 when the concentration of methane sulfonic acid in the anode liquid E in the anode chamber 14 is sufficiently high ) To overflow the anode liquid (E) in the cathode chamber (12) to supply Sn ions into the cathode chamber (12). The pure water supply line 26 is used when adjusting the concentration of components in the anode chamber 14 by supplying pure water into the anode chamber 14. [

다음으로, 도 1에 도시된 Sn 합금 도금 장치의 운전예를 설명한다.Next, an operation example of the Sn alloy plating apparatus shown in Fig. 1 will be described.

Sn 합금 도금 장치의 운전을 시작하기 전에, 우선, 애노드액 공급 라인(23)을 통해서 고농도의 Sn 이온(예컨대, 220 g/L∼350 g/L)과 메탄술폰산을 포함하는 애노드액(E)을 애노드실(14)에 공급하여, 애노드실(14)을 애노드액(E)으로 채워 놓는다. 이것은, 전술한 바와 같이, Sn 이온 농도가 높은 상태로, 애노드실(14)의 애노드액(E)을 캐소드실(12)에 보급함으로써, 도금액(Q)을 폐액하는 양을 줄일 수 있기 때문에 유리하며, 애노드액(E)의 Sn 이온 농도가 저농도의 상태로 운전을 시작하면, 애노드액(E)의 Sn 이온 농도가 고농도가 될 때까지 대기할 필요가 있어, 불리하기 때문이다.(E) containing methane sulfonic acid and a high concentration of Sn ions (for example, 220 g / L to 350 g / L) through the anode liquid feed line 23 before starting the operation of the Sn alloy plating apparatus, Is supplied to the anode chamber (14), and the anode chamber (14) is filled with the anode liquid (E). This is because the amount of the plating solution Q to be wasted can be reduced by supplying the anode liquid E of the anode chamber 14 to the cathode chamber 12 with the Sn ion concentration being high as described above, If the operation is started with the Sn ion concentration of the anode liquid E at a low concentration, it is necessary to wait until the Sn ion concentration of the anode liquid E becomes high, which is disadvantageous.

전술한 바와 같이, 펌프(38)를 구동시켜, 도금액 순환 라인(46)을 통해서, 캐소드실(12) 내의 도금액(Q)을 순환시켜 교반한 상태로, 기판 홀더(22)로 유지한 기판(W)을 캐소드실(12) 내의 도금액(Q)에 침지시키면서 정해진 위치에 배치한다.As described above, the pump 38 is driven to circulate the plating liquid Q in the cathode chamber 12 through the plating liquid circulating line 46, and the substrate W held by the substrate holder 22 W are immersed in the plating liquid Q in the cathode chamber 12 and arranged at predetermined positions.

이 상태로, Sn 애노드(32)를 도금 전원(34)의 정극에, 기판(W)의 표면에 형성된 시드층 등의 도전층을 도금 전원(34)의 부극에 각각 접속하여, 기판(W)의 표면에 도금 처리를 시작한다. 이 도금시에, 필요에 따라서, 교반 패들(교반구)(52)을 기판(W)과 평행하게 왕복 운동시켜, 캐소드실(12) 내의 도금액(Q)을 교반한다. 동시에, N2 가스 공급 라인(33)을 통해서 애노드실(14) 내의 애노드액(E)에 질소 가스를 공급하여 애노드액(E)을 버블링한다.The Sn anode 32 is connected to the positive electrode of the plating power source 34 and the conductive layer such as a seed layer formed on the surface of the substrate W is connected to the negative electrode of the plating power source 34, The plating process is started. The agitating paddle (agitator) 52 is reciprocated in parallel with the substrate W, and the plating liquid Q in the cathode chamber 12 is agitated. At the same time, nitrogen gas is supplied to the anode liquid (E) in the anode chamber (14) through the N 2 gas supply line (33) to bubble the anode liquid (E).

이와 같이 하여 도금을 행하면서, 도금액(Q)의 Sn 이온 농도를 Sn 이온 농도 측정기(74)로 측정하여, 그 측정 결과를 신호(측정치)로서 제어부(80)에 보낸다. 제어부(80)는, 이 예에서는, 애노드실(14)의 애노드액(E)의 메탄술폰산 농도를 추정하고, 이 추정치에 기초하여, 전해액 공급 라인(24)으로부터 전해액을 애노드실(14)에 공급하거나, 순수 공급 라인(26)으로부터 순수를 공급하는 어느 한쪽, 혹은 그 조합을 결정한다. 즉, 애노드액(E)의 유리산으로서의 메탄술폰산 농도가 하한치를 하회하지 않도록, 정해진 값을 하회했을 때에는 전해액 공급 라인(24)으로부터 메탄술폰산을 포함하는 전해액을 애노드실(14)에 공급한다. 애노드실(14)의 메탄술폰산의 농도가 충분히 높은 시점에서 캐소드실(12)에 Sn 이온을 보급할 필요가 있을 때에는, 순수 공급 라인(26)으로부터 순수를 애노드실(14)에 공급한다. 애노드실(14)의 애노드액(E)은, 캐소드실(12)에 오버플로하여, Sn 이온이 캐소드실(12)의 도금액(Q)에 공급된다.While performing plating in this manner, the Sn ion concentration of the plating liquid Q is measured by the Sn ion concentration measuring instrument 74, and the measurement result is sent to the control unit 80 as a signal (measured value). The control unit 80 estimates the methane sulfonic acid concentration of the anode liquid E of the anode chamber 14 in this example and calculates the concentration of methane sulfonic acid in the anode chamber 14 from the electrolyte solution supply line 24 Supply pure water from the pure water supply line 26, or a combination thereof. That is, when the concentration of methanesulfonic acid as the free acid of the anode liquid (E) is lower than a predetermined value, an electrolyte solution containing methanesulfonic acid is supplied from the electrolyte supply line (24) to the anode chamber (14). Pure water is supplied to the anode chamber 14 from the pure water supply line 26 when it is necessary to supply Sn ions to the cathode chamber 12 at a time when the concentration of methane sulfonic acid in the anode chamber 14 is sufficiently high. The anode liquid E of the anode chamber 14 overflows into the cathode chamber 12 and Sn ions are supplied to the plating liquid Q of the cathode chamber 12.

애노드실(14) 내의 애노드액(E)의 유리산으로서의 메탄술폰산 농도는, 30 g/L 이상이 되도록 컨트롤되고, 이에 따라, 예컨대 220 g/L∼350 g/L의 고농도의 Sn 이온이 2가의 이온으로서 안정적으로 존재할 수 있다. 애노드액(E)의 메탄술폰산 농도가 높으면, 애노드액(E)의 공급에 의해 캐소드실(12)의 도금액(Q)의 메탄술폰산 농도도 높아지게 되어, 후술하는 바와 같이, 도금에서의 막두께 균일성이 나빠진다. 이 때문에, 도금액(Q)의 메탄술폰산 농도는, 실제 장치의 운전 상황을 고려하여, 필요 이상으로 높아지지 않도록 미리 정해진다.The concentration of methanesulfonic acid as the free acid of the anode liquid E in the anode chamber 14 is controlled to be not less than 30 g / L. As a result, the high concentration Sn ions of, for example, 220 g / L to 350 g / Can be stably present as an ion of silver. When the concentration of methane sulfonic acid in the anode liquid E is high, the concentration of methane sulfonic acid in the plating liquid Q in the cathode chamber 12 is also increased by the supply of the anode liquid E, The sex is getting worse. Therefore, the concentration of methanesulfonic acid in the plating liquid Q is predetermined so as not to become higher than necessary in consideration of the actual operating conditions of the apparatus.

캐소드실(12) 내의 도금액(Q) 중의 유리산으로서의 메탄술폰산 농도는, Sn 애노드(32)에서의 전해량 및 전류 효율, 애노드액(E)의 오버플로에 의한 공급량, 도금액 순환 라인(46)으로부터의 배액(드레인아웃)량, 음이온 교환막(54)의 메탄술폰산의 투과율에 따라 변동한다. 캐소드실(12)의 도금액(Q)의 메탄술폰산 농도가 약 250 g/L을 초과하면, 기판 도금에서의 막두께 균일성이 나빠지는 경향이 있다. 따라서, 캐소드실(12) 내의 도금액(Q)의 메탄술폰산 농도가 상한치를 상회한 것을, 메탄술폰산 농도 측정기(76)에 의해 검지했을 때, 도금액(Q)으로부터 메탄술폰산을 제거하는 투석조(62)를 갖는 도금액 투석 라인(68) 내에 도금액(Q)을 흘리고, 이 메탄술폰산을 제거한 도금액(Q)을 오버플로조(36)로 되돌린다. 이에 의해, 도금에 사용되는 도금액(Q)의 메탄술폰산 농도를, 예컨대 60 g/L∼250 g/L의 바람직한 범위내로, 더욱 바람직하게는 90 g/L∼150 g/L의 범위내로 조정할 수 있다.The concentration of methane sulfonic acid as the free acid in the plating solution Q in the cathode chamber 12 is determined by the electrolytic amount and the current efficiency at the Sn anode 32 and the amount of overflow of the anode liquid E, (Drain out) amount from the anion exchange membrane 54 and the permeation rate of methane sulfonic acid in the anion exchange membrane 54. If the concentration of methanesulfonic acid in the plating liquid Q in the cathode chamber 12 exceeds about 250 g / L, the uniformity of the film thickness in the substrate plating tends to deteriorate. Therefore, when methane sulfonic acid concentration of the plating liquid Q in the cathode chamber 12 is higher than the upper limit, when the methane sulfonic acid concentration meter 76 detects the methane sulfonic acid concentration, the dialysis tank 62 The plating liquid Q is flowed into the plating liquid dialysis line 68 having the methane sulfonic acid removed therefrom and the plating liquid Q from which methanesulfonic acid has been removed is returned to the overflow bath 36. Thereby, the concentration of methanesulfonic acid in the plating liquid Q used for plating can be adjusted within a preferable range of, for example, 60 g / L to 250 g / L, and more preferably within a range of 90 g / L to 150 g / L have.

Sn 합금 도금 장치의 운전중에서의 애노드액(E) 중의 유리산으로서의 메탄술폰산 농도는, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)의 메탄술폰산 농도의 추정치에 기초하여 관리해도 좋다. 이 메탄술폰산 농도의 추정치는, 초기의 애노드액(E)의 메탄술폰산 농도, Sn 애노드(32)에서의 전해량 및 전류 효율, 전해액 공급 라인(24)으로부터의 전해액의 공급량, 순수 공급 라인(26)으로부터의 순수의 공급량 및 음이온 교환막(54)을 투과하여 캐소드실(12)로부터 애노드실(14)로 이동해 오는 메탄술폰산의 투과율로부터 이론적 혹은 실험적으로 구해진다. 애노드실(14) 내의 Sn 이온과 메탄술폰산의 농도는, 도금 처리의 전해량에 따른 Sn 이온 용해량 곡선 및 산의 음이온 교환막 투과율로부터 추측할 수 있다.The concentration of methanesulfonic acid as the free acid in the anode liquid E during the operation of the Sn alloy plating apparatus may be controlled based on the estimated value of the methanesulfonic acid concentration of the anode liquid E in the anode chamber 14. [ The estimated value of the methane sulfonic acid concentration is determined by the methane sulfonic acid concentration of the initial anode liquid E, the electrolytic amount and the current efficiency at the Sn anode 32, the supply amount of the electrolytic solution from the electrolytic solution supply line 24, And the transmittance of methane sulfonic acid which is permeated through the anion exchange membrane 54 and moved from the cathode chamber 12 to the anode chamber 14 is theoretically or experimentally obtained. The concentration of Sn ion and methane sulfonic acid in the anode chamber 14 can be estimated from the Sn ion dissolution curve and the anion exchange membrane transmittance of the acid depending on the electrolytic amount of the plating treatment.

전술한 바와 같이, Sn 합금 도금 장치의 운전을 시작하기 전에, 우선 애노드실(14)에는 고농도의 Sn 이온(예컨대, 220 g/L∼350 g/L)과 메탄술폰산을 포함하는 애노드액(E)이 유지된다. 그리고, Sn 합금 도금 장치의 운전중에는, Sn 애노드의 전해량 및 전해 효율 등으로부터 추정되는 애노드실(14) 내의 애노드액(E)의 Sn 이온 농도가 정해진 임계치(예컨대, 300 g/L)에 도달하면, 전해액 공급 라인(24)으로부터 전해액을 애노드실(14)에 공급하고 애노드액(E)을 오버플로시켜 캐소드실(12)에 Sn 이온을 보급한다.As described above, before starting the operation of the Sn alloy plating apparatus, the anode chamber 14 is filled with an anode liquid (E) containing high concentration of Sn ions (for example, 220 to 350 g / L) and methanesulfonic acid ). During operation of the Sn alloy plating apparatus, the Sn ion concentration of the anode liquid E in the anode chamber 14 estimated from the electrolytic amount and electrolytic efficiency of the Sn anode reaches a predetermined threshold value (for example, 300 g / L) , The electrolytic solution is supplied from the electrolytic solution supply line 24 to the anode chamber 14 and the anode liquid E is overflowed to supply the Sn ions to the cathode chamber 12.

메탄술폰산의 공급에 의해, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)의 Sn 이온 농도가 낮아지지만, 그 후, 도금 처리를 계속함으로써, 다시 Sn 이온 농도가 높아져, 결국 임계치에 도달한다. 그 동안, 기판(W)의 도금에 의해 도금액(Q)의 Sn 이온은 소비된다. 가령 기판(W)과 Sn 애노드(32)의 전해 효율이 같고, 시스템 외로의 Sn 이온의 배출이 없으면, 기판(W)의 도금으로 소비된 Sn 이온과 동량의 Sn 이온이 Sn 애노드(32)로부터 용출되게 된다. 이 때문에, 시스템 전체에서의 Sn 이온의 양은 일정해진다. 그러나, 애노드실(14)의 애노드액(E)의 Sn 이온 농도가 높아지면 전해 효율이 저하된다. 이 때문에, 도금으로 소모되는 Sn 이온량보다 Sn 애노드(32)로부터의 용해로 공급되는 Sn 이온량쪽이 적어져, 시스템 전체의 Sn 이온이 부족해져 간다.The supply of methane sulfonic acid lowers the Sn ion concentration of the anode liquid (E) in the anode chamber (14). After that, by continuing the plating process, the Sn ion concentration again rises and finally reaches the threshold value. In the meantime, Sn ions of the plating liquid Q are consumed by plating the substrate W. If the electrolytic efficiency of the substrate W and the Sn anode 32 is the same and the Sn ions are not discharged to the outside of the system, Sn ions consumed by the plating of the substrate W with the same amount as the Sn ions are discharged from the Sn anode 32 . Therefore, the amount of Sn ions in the entire system becomes constant. However, when the Sn ion concentration of the anode liquid (E) of the anode chamber (14) becomes high, the electrolytic efficiency decreases. Therefore, the amount of Sn ions to be supplied from the Sn anode 32 to the Sn anode is less than the amount of Sn ions consumed by plating, and Sn ions in the entire system become insufficient.

도 10은, 전해량으로부터 환산되는 이론상의 애노드실(14) 내의 애노드액의 Sn 이온 농도와, 실제로 측정한 Sn 이온 농도를 비교한 그래프를 나타낸다. 도 10에서, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)의 Sn 이온 농도가 약 130 g/L 정도까지는 전해 효율이 거의 100%이지만, Sn 이온 농도가 약 150 g/L을 초과하면 서서히 전해 효율이 저하되고, Sn 이온 농도가 300 g/L이면 전해 효율은 약 80%가 되는 것을 알 수 있다. 즉, 애노드액(E)의 Sn 이온 농도를, 예컨대 220 g/L∼350 g/L의 고농도로 관리하고자 하면, 10% 내지 20%의 Sn 이온이 시스템 전체적으로 부족해져 간다. 또한, 애노드실(14)의 애노드액(E)을 오버플로에 의해 캐소드실(12)에 도입할 때, Sn 이온을 포함하는 도금액(Q)을 캐소드실(12) 또는 오버플로조(36)로부터 미리 배출시키기 때문에, 시스템 전체적인 Sn 이온량이 부족해져 간다.10 is a graph showing a comparison between the Sn ion concentration of the anode liquid in the theoretical anode chamber 14 converted from the electrolytic amount and the actually measured Sn ion concentration. 10, the electrolysis efficiency is almost 100% at the Sn ion concentration of the anode liquid E of about 130 g / L, but when the Sn ion concentration exceeds about 150 g / L, the electrolysis efficiency And when the Sn ion concentration is 300 g / L, the electrolytic efficiency is about 80%. That is, if the concentration of Sn ions in the anode liquid E is controlled to a high concentration of, for example, 220 g / L to 350 g / L, 10% to 20% of Sn ions will be deficient in the entire system. When the anode liquid E of the anode chamber 14 is introduced into the cathode chamber 12 by overflowing the plating liquid Q containing Sn ions into the cathode chamber 12 or the overflow tank 36, The amount of Sn ions in the entire system becomes insufficient.

이 때문에, 이 예에서는, 시스템 전체적인 부족한 Sn 이온을 보충하기 위해, 보조 전해조(100)를 구비하고 있다. Sn 합금 도금 장치의 운전 시작과 동시에, 또는 적절하게, 보조 전해조(100)의 전해를 시작한다. Sn 이온 농도 측정기(74)로 측정한 Sn 이온 농도를 기초로 펌프(120)를 구동시키고, Sn 이온 농도가 높은 애노드실(104) 내의 애노드액(A)을 도금조(16)의 오버플로조(36)에 공급한다. 이에 따라, 기판(W)의 도금의 전해 효율과 애노드실(14) 내의 Sn 애노드(32)에서의 전해 효율의 차에서 생기는 Sn 이온의 부족이나, 도금조(16)로부터의 배액에 의한 Sn 이온의 부족을, 보조 전해조(100)로부터의 Sn 이온 보급에 의해 보충할 수 있다.Therefore, in this example, the auxiliary electrolytic bath 100 is provided to supplement Sn ions which are insufficient in the system as a whole. Simultaneously with the start of operation of the Sn alloy plating apparatus, or appropriately, electrolysis of the auxiliary electrolytic bath 100 is started. The pump 120 is driven based on the Sn ion concentration measured by the Sn ion concentration meter 74 and the anode liquid A in the anode chamber 104 having a high Sn ion concentration is supplied to the overflow tank (36). As a result, there is a shortage of Sn ions in the difference between the electrolytic efficiency of the plating of the substrate W and the electrolytic efficiency of the Sn anode 32 in the anode chamber 14, Can be supplemented by the supply of Sn ions from the auxiliary electrolytic bath (100).

Sn 합금 도금 장치를 장기간 운전시키면, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)의 Sn 이온 및 메탄술폰산의 농도가 예측 농도로부터 어긋날 가능성이 있다. 그 경우는, 도금액(Q)의 Sn 이온 및 메탄술폰산의 농도를 Sn 이온 농도 측정기(74) 및 메탄술폰산 농도 측정기(76)에 의해 측정하여, 그 변화를 기록하고, 운전 조건으로부터 상정되는 농도보다 농도가 높아지는, 혹은, 낮아지는 경향이 있으면, Sn 이온의 경우라면, 농도 예측에 이용되는 용해 효율을, 메탄술폰산의 경우라면, 막의 투과율을 각각 변경하여, Sn 이온 및 메탄술폰산의 농도 관리를 계속한다.When the Sn alloy plating apparatus is operated for a long period of time, the concentration of Sn ions and methanesulfonic acid in the anode liquid (E) in the anode chamber (14) may deviate from the predicted concentration. In this case, the Sn ion and methane sulfonic acid concentrations of the plating liquid Q are measured by the Sn ion concentration meter 74 and the methane sulfonic acid concentration meter 76, and the change is recorded. If the concentration tends to increase or decrease, the dissolution efficiency used for predicting the concentration in the case of Sn ions and the permeability of the film in the case of methanesulfonic acid are respectively changed, and the concentration of Sn ions and methanesulfonic acid continues to be managed do.

한편, 애노드실(14)의 고농도 Sn 이온을 포함하는 애노드액(E)의 캐소드실(12) 또는 오버플로조(36)에 대한 공급은, 전용 펌프를 이용하여 배관을 통해서 행하는 것보다, 오버플로에 의해 행하는 쪽이 장치로서 바람직하다. 그 이유는, 이하와 같다.On the other hand, the supply of the anode liquid E containing the high concentration Sn ions of the anode chamber 14 to the cathode chamber 12 or the overflow tank 36 is performed by overflow It is preferable that the device is operated by a furnace. The reason is as follows.

고농도의 Sn 이온을 포함하는 애노드액을 가는 관 내에 장시간 체류시켜 놓으면, 그 관의 벽이 절연재라 하더라도, 그 표면에 금속 부착(이상 석출)이 발생한다. 그리고, 한번 금속의 부착이 시작되면, 그 표면에 금속이 점차 성장하는 경향이 있다. 또한, 관 내의 애노드액을 항상 흘려 놓기 위해 애노드실로부터 캐소드실로 송액을 계속하면, 캐소드실에서의 액의 전체량이 많아져 버려, 항상 송액량과 동일한 도금액(Q)을 폐액할 필요가 생긴다.If an anode liquid containing a high concentration of Sn ions is allowed to stay in a thin tube for a long time, metal adhesion (abnormal precipitation) occurs on the surface even if the wall of the tube is an insulating material. And, once the attachment of the metal is started, the metal tends to grow gradually on the surface. Further, if the feeding of the anode liquid from the anode chamber to the cathode chamber is continued in order to always flow the anode liquid in the tube, the total amount of the liquid in the cathode chamber increases, and the plating liquid Q equal to the amount of liquid to be supplied must always be discharged.

그에 비해, 오버플로로 애노드액의 공급을 행하는 경우는, 금속 부착이 발생할 위험성이 적다. 애노드실(14) 내의 애노드액(E)은, 질소 가스의 버블링에 의해 항상 계속 교반되기 때문에, 애노드실(14)의 내벽면에 금속 부착이 발생하는 것도 피할 수 있다. 또한, 전해에 따른 메탄술폰산과 그에 따른 수분자의 이동에 의해 오버플로시키는 경우도, 그 때의 오버플로량은, 음이온 교환막을 투과한 물 및 메탄술폰산의 체적 그 자체이기 때문에, 캐소드실(12)에서는 차감 제로가 되고, 도금액의 전체 용량은 변화가 없기 때문에 배액할 필요가 없다.In contrast, when the anode liquid is supplied by overflow, the risk of metal adhesion is low. The anode liquid E in the anode chamber 14 is constantly stirred by the bubbling of the nitrogen gas at all times, so that it is also possible to avoid the occurrence of metal adhesion to the inner wall surface of the anode chamber 14. When the overflow is caused by the movement of methane sulfonic acid and thus the water molecules due to the electrolysis, the amount of overflow at that time is the volume of water and methane sulfonic acid permeated through the anion exchange membrane, , The total amount of the plating liquid does not change, so it is not necessary to drain the plating liquid.

도 11은, 다른 도금조(16a)의 개요를 나타낸다. 이 도금조(16a)의 애노드실(14)의 내부에는, 원판형의 Sn 애노드(32)를 유지한 애노드 홀더(30)가 수용되어 있다. 애노드 홀더(30)의 전방면에는, Sn 애노드(32)의 애노드액(E)에 접하는 영역을 제한하는 원환형의 애노드 마스크(200)가 Sn 애노드(32)의 외측 둘레부에 밀착하여 부착되어 있다. 애노드조(10)의 캐소드실측의 격벽(10a)에는 개구부(10d)가 형성되고, 이 개구부(10d)의 가장자리를 따라서 음이온 교환막(54)이 부착되어 있다. 음이온 교환막(54)은, 음이온 교환막(54)의 도금액(Q)에 접하는 측의 영역을 제한하는 마스크 부재(202)와 격벽(10a) 사이에 끼워져 있다. 이와 같이, 격벽(10a)과 마스크 부재(202)로 음이온 교환막(54)을 사이에 끼워 간극을 시일함으로써, 캐소드실(12)과 애노드실(14) 사이의 액의 누설을 방지할 수 있다.Fig. 11 shows an outline of another plating tank 16a. An anode holder 30 holding a disk-shaped Sn anode 32 is accommodated in the anode chamber 14 of the plating vessel 16a. An annular anode mask 200 for limiting the area of the Sn anode 32 in contact with the anode liquid E is attached to the front surface of the anode holder 30 in close contact with the outer periphery of the Sn anode 32 have. An opening 10d is formed in the partition wall 10a on the cathode chamber side of the anode tank 10 and an anion exchange membrane 54 is attached along the edge of the opening 10d. The anion exchange membrane 54 is sandwiched between the partition member 10a and the mask member 202 which limits the region of the anion exchange membrane 54 on the side in contact with the plating liquid Q. In this manner, leakage of the liquid between the cathode chamber 12 and the anode chamber 14 can be prevented by sealing the gap by sandwiching the anion exchange membrane 54 with the partition wall 10a and the mask member 202. [

음이온 교환막(54)과 개구부(10d)는, 예컨대 사각형이며, 마스크 부재(202)는, 대략 사각형의 링으로 구성되어 있다. 개구부(10d) 및 마스크 부재(202)의 개구 치수는, 애노드 마스크(200)의 내경과 동일하거나, 보다 큰 것이 바람직하다. 음이온 교환막(54)의 애노드액(E) 혹은 도금액(Q)에 접하는 영역은, 애노드-캐소드 사이의 전체 저항을 억제하기 위해, Sn 애노드(32)의 애노드액(E)에 접하는 영역의 크기보다 큰 것이 바람직하다.The anion exchange membrane 54 and the opening portion 10d are, for example, rectangular, and the mask member 202 is formed of a substantially rectangular ring. It is preferable that the opening dimension of the opening portion 10d and the mask member 202 is equal to or larger than the inner diameter of the anode mask 200. [ The area of the anion exchange membrane 54 that is in contact with the anode liquid E or the plating liquid Q is set to be larger than the size of the area of the Sn anode 32 that is in contact with the anode liquid E in order to suppress the total resistance between the anode and the cathode. A larger one is preferable.

또한, 마스크 부재(202)의 전방면에는, 마스크 부재(202)의 외형과 거의 동일한 외형이며, 기판(W)과 서로 닮은 형태의 원형의 개구부(204a)를 갖는 전장 차폐판(204)이 마련된다. 전장 차폐판(204)의 개구부(204a)의 직경은, 마스크 부재(202)의 개구 치수보다 작게 설정되어 있다. 캐소드실(12) 내의 Sn 애노드(32)의 근방 위치에 전장 차폐판(204)을 마련함으로써, 기판 상에 형성되는 시드층의 두께가 얇아지고, 기판의 외측 둘레의 막두께가 두꺼워지는 경우에도, 막두께 분포를 균일하게 할 수 있다. 막두께 분포를 컨트롤하기 위해, 전장 차폐판(204)은, 개구 면적을 변화시키는 기구를 갖는 것이 바람직하다. 전장 차폐판(204)의 개구부(204a)의 직경은, 기판(W)과 Sn 애노드(32)의 중간에 위치하는 조정판(50)의 중앙 구멍(50a)의 직경과 동등하거나, 보다 작게 설정된다. 이 예에서는, 조정판(50)으로서, 판체(206)에 원통체(208)를 부착한 것이 사용되고 있다.The front surface of the mask member 202 is provided with an electric shielding plate 204 having an outer shape substantially identical to the outer shape of the mask member 202 and having a circular opening portion 204a shaped like a substrate W do. The diameter of the opening 204a of the electric-field shielding plate 204 is set to be smaller than the opening dimension of the mask member 202. [ Even when the thickness of the seed layer formed on the substrate becomes thin and the thickness of the outer periphery of the substrate becomes thick by providing the electric-field shielding plate 204 in the vicinity of the Sn anode 32 in the cathode chamber 12 , The film thickness distribution can be made uniform. In order to control the film thickness distribution, it is preferable that the electric-field shielding plate 204 has a mechanism for changing the opening area. The diameter of the opening 204a of the electric field shielding plate 204 is set to be equal to or smaller than the diameter of the center hole 50a of the adjusting plate 50 positioned between the substrate W and the Sn anode 32 . In this example, as the adjustment plate 50, a plate 206 having a cylindrical body 208 attached thereto is used.

애노드실(14) 내의 애노드액(E)이 오버플로하여 캐소드실(12)에 공급되면, Sn 이온뿐만 아니라 여분의 수분도 공급되게 되어, 캐소드실(12) 및 오버플로조(36) 내의 도금액(Q)의 액량이 많아진다. 도금액(Q)의 액량이 정해진 양을 초과했을 때에는 그만큼 배액해야 하므로, 비용이 상승한다. 이것을 최대한 피하기 위해, 이 예에서는, 도금조(16a)의 상부에, 수분의 증발을 촉진시키는 가스 공급부(210)를 마련하고 있다. 이 가스 공급부(210)에 의해, 캐소드실(12)로부터의 수분의 증발량을, 애노드실(14)로부터 공급되는 애노드액(E)의 양과 동일하게 하여, 캐소드실(12)의 도금액(Q)의 성분 농도를 안정적으로 유지할 수 있고, 배액량을 없애거나 또는 줄일 수 있다.When the anode liquid E in the anode chamber 14 overflows and is supplied to the cathode chamber 12, not only the Sn ions but also excess moisture are supplied so that the plating liquid in the cathode chamber 12 and the overflow bath 36 (Q) is increased. When the liquid amount of the plating liquid Q exceeds a predetermined amount, it is necessary to drain the liquid as much, which increases the cost. In order to avoid this as much as possible, in this example, a gas supply part 210 for promoting the evaporation of water is provided in the upper part of the plating tank 16a. The amount of evaporation of water from the cathode chamber 12 is equal to the amount of the anode liquid E supplied from the anode chamber 14 by the gas supply unit 210 so that the plating liquid Q in the cathode chamber 12, It is possible to stably maintain the concentration of the component of the liquid, and to eliminate or reduce the amount of liquid to be drained.

또한, 보다 배액량을 적게 하기 위해, 도금액 순환 라인(46)에 물만을 제거할 수 있는 탈수 장치를 마련하여, 도금액(Q)을 탈수 장치에 통과시키도록 해도 좋다.Further, in order to further reduce the amount of drainage, the plating liquid circulating line 46 may be provided with a dewatering device capable of removing only water to allow the plating liquid Q to pass through the dewatering device.

도 12는, 본 발명의 다른 실시형태의 Sn 합금 도금 장치의 개요도이다. 이 예의 도 1에 도시된 예와 상이한 점은, 애노드조(10)와 일체의 내조(220)의 주위를 오버플로조(36)로 둘러싸 도금조(16b)를 형성하고, 이 애노드조(10)의 오버플로조(36)에 인접하는 격벽(10e)을, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)을 둑으로 차단하여, 이 격벽(10e)의 상단을 오버플로한 애노드액(E)이 오버플로조(36) 내로 유입되는 월류 둑으로서의 역할을 하도록 하고 있는 점에 있다. 즉, 애노드실(14) 내에는, 격벽(월류 둑)(10e)에 의해 차단되어, 정해진 액면 레벨(H)(도 9 참조)의 애노드액(E)이 유지되며, 이 액면 레벨(H)을 초과하면, 이 초과된 양의 애노드액(E)이, 격벽(10e)의 상단을 오버플로하여, 도금조(16b)의 주위를 둘러싸는 오버플로조(36) 내로 유입되도록 되어 있다. 오버플로조(36)에 공급된 Sn 이온은, 도금액 순환 라인(46)을 거쳐서 캐소드실(12)에 공급된다.12 is a schematic view of a Sn alloy plating apparatus according to another embodiment of the present invention. 1 of this example is that the plating tank 16b is formed by surrounding the periphery of the inner tank 220 which is integral with the anode tank 10 by the overflow tank 36 and the anode tank 10 The anode liquor E in the anode chamber 14 is blocked by a dam so that the anode liquid E which overflows the upper end of the partition wall lOe, And serves as a swirling flow that flows into the overflow tank 36. That is, the anode chamber E of the predetermined liquid level H (see FIG. 9) is held in the anode chamber 14 by the partition wall (overflow dike) 10e, The excess amount of the anode liquid E flows into the overflow bath 36 surrounding the plating bath 16b by overflowing the upper end of the partition wall 10e. The Sn ions supplied to the overflow bath 36 are supplied to the cathode chamber 12 via the plating liquid circulating line 46.

도 13은, 본 발명의 다른 실시형태의 Sn 합금 도금 장치의 개요도이다. 이 예의 도 1에 도시된 예와 상이한 점은, 애노드실(14) 내의 애노드액의 일부를 애노드조(10)의 바닥부로부터 뽑아내어 애노드조(10)의 상부로 되돌리는 애노드액 순환 라인(230)을 마련하고, 이 애노드액 순환 라인(230)에 펌프(232) 및 메탄술폰산 농도 측정기(234)를 설치한 점에 있다.13 is a schematic view of a Sn alloy plating apparatus according to another embodiment of the present invention. 1 of this example is that an anode liquid circulating line (not shown) for withdrawing a part of the anode liquid in the anode chamber 14 from the bottom portion of the anode tank 10 and returning it to the upper portion of the anode tank 10 230 and a pump 232 and a methane sulfonic acid concentration meter 234 are provided in the anode liquid circulation line 230.

이 예에 따르면, 펌프(232)를 구동시켜, 애노드실(14) 내의 애노드액(E)을 애노드액 순환 라인(230)을 통하여 순환시키면서, 애노드액(E)의 메탄술폰산 농도를 메탄술폰산 농도 측정기(234)로 항상 또는 정기적으로 측정할 수 있다.According to this example, the pump 232 is driven to circulate the anode liquid E in the anode chamber 14 through the anode liquid circulation line 230 while the methane sulfonic acid concentration of the anode liquid E is increased to the methane sulfonic acid concentration Can be measured at all times or regularly by the meter 234.

도 14는, 본 발명의 다른 실시형태의 Sn 합금 도금 장치의 개요도이다. 이 예의 도 1에 도시된 예와 상이한 점은, 도 1에 도시된 도금조(16)의 배액 라인(28)과 보조 전해조(100)의 전해액 공급 라인(112)을, 펌프(240)에 설치한 연결 라인(242)으로 연결하고, 또한, 보조 전해조(100)의 애노드실(104)로부터 연장되는 Sn 이온 보급 라인(114)을 도금조(16)의 애노드실(14)의 상부에 접속한 점에 있다.14 is a schematic view of a Sn alloy plating apparatus according to another embodiment of the present invention. 1 in that the drain line 28 of the plating bath 16 and the electrolytic solution supply line 112 of the auxiliary electrolytic bath 100 shown in Fig. 1 are installed in the pump 240 And the Sn ion supply line 114 extending from the anode chamber 104 of the auxiliary electrolyzer 100 is connected to the upper portion of the anode chamber 14 of the plating tank 16 by a connection line 242 It is in point.

이 예에 따르면, 도금조(16)의 애노드실(14) 내의 애노드액(E)을, 보조 전해조(100)의 애노드실(104)에 공급하는 전해액으로서 사용하고, 보조 전해조(100)의 애노드실(104) 내의 Sn 이온 농도가 높은 애노드액(A)을 도금조(16)의 애노드실(14)로 되돌릴 수 있다. 이에 따라서도, 부족한 Sn 이온을 보급할 수 있다.According to this example, the anode liquid E in the anode chamber 14 of the plating tank 16 is used as an electrolyte to be supplied to the anode chamber 104 of the auxiliary electrolytic bath 100, The anode liquid A having a high Sn ion concentration in the chamber 104 can be returned to the anode chamber 14 of the plating tank 16. [ Accordingly, it is possible to supply Sn ions which are insufficient.

도 15는, 복수의 도금조를 갖는 본 발명의 또 다른 실시형태의 Sn 합금 도금 장치의 개요도이다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 이 Sn 합금 도금 장치는, 도 1에 도시된 도금조(16)와 동일한 구성을 갖는 복수의 도금조(250)와, 단일 리저버조(252)를 갖고 있다. 그리고, 각 도금조(250)의 애노드실과 리저버조(252)란, 애노드액 공급 라인(254)과 애노드액 회수 라인(256)으로 각각 연결되어 있다. 애노드액 공급 라인(254)에는, 1대의 펌프(258a)가 설치된다. 애노드액 공급 라인(254)은, 펌프(258a)의 하류측에서 분기되어 각 도금조(250)에 연장되어 있고, 이 각 분기부에 전환 밸브(260a)가 설치되어 있다. 애노드액 회수 라인(256)에도, 1대의 펌프(258b)가 설치되어 있다. 애노드액 회수 라인(256)은, 펌프(258b)의 상류측에서 분기되어 각 도금조(250)에 연장되어 있고, 이 각 분기부에 전환 밸브(260b)가 설치되어 있다.15 is a schematic diagram of a Sn alloy plating apparatus according to still another embodiment of the present invention having a plurality of plating tanks. As shown in FIG. 15, this Sn alloy plating apparatus has a plurality of plating vessels 250 and a single reservoir vessel 252 having the same configuration as the plating vessel 16 shown in FIG. The anode chamber of the plating bath 250 and the reservoir tank 252 are connected to the anode liquid supply line 254 and the anode liquid recovery line 256, respectively. In the anode liquid supply line 254, one pump 258a is provided. The anode liquid supply line 254 branches off from the downstream side of the pump 258a and extends to each plating bath 250. A switching valve 260a is provided at each branch. The anode liquid recovery line 256 is also provided with a single pump 258b. The anode liquid recovery line 256 branches off from the upstream side of the pump 258b and extends to each plating bath 250. A switching valve 260b is provided in each branching portion.

리저버조(252)의 내부에는, 애노드액의 온도를 높여 전해 효율을 높이기 위해, 애노드액을 가열하는 히터(262)가 설치되어 있다. 애노드액은, 예컨대 26℃∼40℃의 온도 범위에서 관리된다.A heater 262 for heating the anode liquid is provided in the reservoir tank 252 in order to raise the temperature of the anode liquid to increase the electrolysis efficiency. The anode liquid is maintained in a temperature range of, for example, 26 캜 to 40 캜.

이 예에 따르면, 각 도금조(250)의 애노드실과 리저버조(252) 사이를 애노드액을 순환시킴으로써, 각 도금조(250)의 애노드실 내의 애노드액의 Sn 이온 농도 및 메탄술폰산 농도를 전부 동일하게 할 수 있다. 이에 따라, 각 도금조(250)마다 애노드액의 Sn 이온 농도 및 메탄술폰산 농도를 개별적으로 관리하는 것에 따르는 번잡함을 회피할 수 있다.According to this example, by circulating the anode liquid between the anode chamber of the plating bath 250 and the reservoir tank 252, the Sn ion concentration and the methane sulfonic acid concentration of the anode liquid in the anode chamber of each plating bath 250 are all the same . Thus, it is possible to avoid the complication associated with individually managing the Sn ion concentration and the methane sulfonic acid concentration of the anode liquid for each plating bath 250.

이 예에서는, 2대의 펌프(258a, 258b)를 구비하고, 전환 밸브(260a, 260b)를 전환함으로써, 리저버조(252)와 1대의 도금조(250)의 애노드실 사이에서 애노드액이 순환하도록 하고 있다. 이에 따라, 각 도금조(250)의 애노드실의 액관리가 용이해진다. 한편, 각 도금조(250)의 애노드실과 리저버조(252) 사이에서 애노드액을 순환시키기 위한 펌프를 각각 마련하여, 다른 도금조(250)의 애노드실과 독립적으로 애노드액을 순환시키도록 해도 좋다.In this example, two pumps 258a and 258b are provided to switch the switching valves 260a and 260b so that the anode liquid circulates between the reservoir tank 252 and the anode chamber of one plating bath 250 . Thus, the liquid management of the anode chamber of each plating bath 250 is facilitated. A pump for circulating the anode liquid may be provided between the anode chamber of each plating vessel 250 and the reservoir tank 252 to circulate the anode liquid independently of the anode chamber of the other plating vessel 250.

또한, 전술한 바와 같이, 기판 상에서의 도금의 전해 효율과 애노드실 내의 Sn 애노드에서의 전해 효율의 차에서 생기는 Sn 이온의 부족이나, 도금조로부터의 배액에 의한 Sn 이온의 부족에 의해, 시스템 전체의 Sn 이온이 부족해지는 문제에 대처하기 위해, 리저버조(252)에, 도 1에 도시된 보조 전해조(100)와 동일한 구성을 갖는 보조 전해조를 마련하여, 부족한 Sn 이온을 보충하도록 해도 좋다.In addition, as described above, due to the shortage of Sn ions caused by the difference in the electrolytic efficiency of plating on the substrate and the electrolytic efficiency in the Sn anode in the anode chamber and the lack of Sn ions due to drainage from the plating bath, An auxiliary electrolyzer having the same structure as the auxiliary electrolyzer 100 shown in Fig. 1 may be provided in the reservoir tank 252 to compensate for insufficient Sn ions.

또한, Sn 합금 도금 장치 전체에서 1개의 외조(오버플로조)와 복수의 캐소드실을 갖도록 하여, 각 캐소드실 내에, 펌프에 의해 외조로부터 애노드액을 상기 캐소드실의 아래로부터 공급하고, 오버플로에 의해 외조로 되돌리는 구조로 해도 좋고, 이에 따라, 캐소드실의 액관리가 용이해진다.Further, the entire Sn alloy plating apparatus is provided with one outer tank (overflow tank) and a plurality of cathode chambers, and the anode liquid is supplied from the outer tank through the pump chamber to the cathode chamber from below the cathode chamber, And the liquid is returned to the outer tank by the outer tank, thereby facilitating the liquid management of the cathode chamber.

지금까지 본 발명의 일 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 전술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 그 기술적 사상의 범위 내에서 여러가지 상이한 형태로 실시되어도 좋은 것은 물론이다.Although the embodiment of the present invention has been described so far, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be practiced in various different forms within the scope of the technical idea.

10 : 애노드조 10a, 10e : 격벽
12 : 캐소드실 14 : 애노드실
16, 16a, 16b : 도금조 18 : 도금액 공급원
20 : 도금액 공급 라인 22 : 기판 홀더
23 : 애노드액 공급 라인 24 : 전해액 공급 라인
26 : 순수 공급 라인 28 : 배액 라인
30 : 애노드 홀더 32 : Sn 애노드
33 : N2 가스 공급 라인 36 : 오버플로조
46 : 도금액 순환 라인 54, 60 : 음이온 교환막
62 : 투석조 68 : 도금액 투석 라인
74 : Sn 이온 농도 측정기 76 : 메탄술폰산 농도 측정기
80 : 제어부 82 : 액면 검지 센서
100 : 보조 전해조 102 : 캐소드조
102a : 격벽 104 : 애노드실
106 : 캐소드실 108 : 음이온 교환막
110 : 애노드액 공급 라인 112 : 전해액 공급 라인
114 : Sn 이온 보급 라인 116 : 애노드 홀더
118 : Sn 애노드 122 : 캐소드액 공급 라인
124 : 배액 라인 126 : 캐소드 홀더
128 : 캐소드 200 : 애노드 마스크
202 : 마스크 부재 204 : 전장 차폐판
210 : 가스 공급부 230 : 애노드액 순환 라인
234 : 메탄술폰산 농도 측정기 250 : 도금조
252 : 리저버조 254 : 애노드액 공급 라인
256 : 애노드액 회수 라인
10: anode tank 10a, 10e: partition wall
12: cathode chamber 14: anode chamber
16, 16a, 16b: Plating tank 18: Plating solution supply source
20: plating liquid supply line 22: substrate holder
23: anode liquid supply line 24: electrolytic solution supply line
26: Pure water supply line 28: Drain line
30: anode holder 32: Sn anode
33: N 2 gas supply line 36: overflow tank
46: plating liquid circulation line 54, 60: anion exchange membrane
62: dialysis bath 68: plating solution dialysis line
74: Sn ion concentration meter 76: Methane sulfonic acid concentration meter
80: controller 82: liquid level sensor
100: auxiliary electrolytic bath 102: cathode tank
102a: partition wall 104: anode chamber
106: cathode chamber 108: anion exchange membrane
110: Anode liquid supply line 112: Electrolyte supply line
114: Sn ion supply line 116: anode holder
118: Sn anode 122: cathode solution supply line
124: Drain line 126: Cathode holder
128: cathode 200: anode mask
202: mask member 204: electric field shield plate
210: gas supply unit 230: anode liquid circulation line
234: Methane sulfonic acid concentration meter 250: Plating tank
252: reservoir tank 254: anode liquid supply line
256: anode liquid recovery line

Claims (16)

Sn과 Sn보다 귀한 금속의 합금을 기판의 표면에 노출시키는 Sn 합금 도금 장치에 있어서,
도금조의 내부를, Sn 합금 도금액을 유지하고 상기 Sn 합금 도금액에 캐소드가 되는 기판을 침지시키는 캐소드실과, Sn 이온 및 2가의 Sn 이온과 착체를 형성하는 산을 포함하는 애노드액을 유지하고 Sn을 재질로 한 Sn 애노드를 상기 애노드액에 침지시키는 애노드실로 격리하는 음이온 교환막과,
상기 애노드실 내에 상기 산을 포함하는 전해액을 공급하는 전해액 공급 라인
을 포함하며, 상기 전해액 공급 라인은, 상기 애노드실 내의 애노드액의 Sn 이온 농도가 정해진 값 이상이면서 상기 산의 농도가 허용치보다 낮아지지 않도록, 상기 애노드실 내에 상기 전해액을 공급하고, 이 전해액의 공급에 따라서 증가된 상기 애노드실 내의 애노드액을 상기 Sn 합금 도금액에 공급하는 것을 특징으로 하는 Sn 합금 도금 장치.
A Sn alloy plating apparatus for exposing an alloy of a metal precious than Sn and Sn on a surface of a substrate,
The inside of the plating bath is filled with a cathode chamber holding a Sn alloy plating solution and immersing a substrate to be a cathode in the Sn alloy plating solution and an anode liquid containing an acid forming a complex with Sn ions and divalent Sn ions, An anion exchange membrane for separating the Sn anode into an anode chamber immersed in the anode solution,
An electrolyte solution supply line for supplying an electrolyte containing the acid into the anode chamber;
Wherein the electrolyte solution supply line supplies the electrolyte solution into the anode chamber so that the concentration of Sn ions in the anode solution in the anode chamber is not less than a predetermined value and the concentration of the acid is not lower than a tolerance, And the anode solution in the anode chamber is supplied to the Sn alloy plating solution.
제1항에 있어서, 상기 전해액 공급 라인은, 상기 애노드실 내에 상기 전해액을 공급함으로써 증가된 애노드액을, 상기 애노드실을 오버플로시켜 Sn 합금 도금액에 공급하는 것을 특징으로 하는 Sn 합금 도금 장치.The Sn alloy plating apparatus according to claim 1, wherein the electrolyte solution supply line overflows the anode chamber by supplying the electrolyte solution into the anode chamber and supplies the anode solution to the Sn alloy plating solution. 제1항에 있어서, 상기 캐소드실을 오버플로한 도금액을 저장하는 오버플로조와,
상기 오버플로조 내의 Sn 합금 도금액을 상기 캐소드실로 되돌려서 순환시키는 도금액 순환 라인
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Sn 합금 도금 장치.
The plating apparatus according to claim 1, further comprising: an overflow tank for storing a plating solution overflowing the cathode chamber;
A plating solution circulating line for returning the Sn alloy plating solution in the overflow bath to the cathode chamber,
Wherein the Sn alloy plating apparatus further comprises:
제1항에 있어서, 상기 애노드실의 내부에 순수를 공급하는 순수 공급 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Sn 합금 도금 장치.The Sn alloy plating apparatus according to claim 1, further comprising a pure water supply line for supplying pure water into the anode chamber. 제1항에 있어서, 상기 애노드실 내의 애노드액 중의 상기 산의 농도를 측정하는 산농도 측정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Sn 합금 도금 장치.The Sn alloy plating apparatus according to claim 1, further comprising an acid concentration meter for measuring the concentration of the acid in the anode liquid in the anode chamber. 제1항에 있어서, 상기 캐소드실로부터 Sn 합금 도금액의 일부를 뽑아내고, Sn 합금 도금액으로부터 상기 산의 적어도 일부를 제거하여 상기 캐소드실로 되돌리는 투석조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Sn 합금 도금 장치.2. The Sn alloy plating apparatus according to claim 1, further comprising a dialysis vessel for extracting a part of the Sn alloy plating liquid from the cathode chamber and for removing at least a part of the acid from the Sn alloy plating liquid and returning it to the cathode chamber. . 제1항에 있어서, 상기 애노드실 내의 애노드액에 질소 가스를 공급하여 상기 애노드액을 버블링하는 N2 가스 공급 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Sn 합금 도금 장치.The Sn alloy plating apparatus according to claim 1, further comprising an N 2 gas supply line for bubbling the anode liquid by supplying nitrogen gas to the anode liquid in the anode chamber. 제1항에 있어서, 음이온 교환막으로 격리된 보조 애노드실과 보조 캐소드실을 구비하며, 상기 보조 애노드실 내의 애노드액 중에 침지시킨 보조 Sn 애노드와, 상기 보조 캐소드실 내의 캐소드액에 침지시킨 보조 캐소드 사이에 전압을 인가하여, Sn 이온 농도를 높인 상기 보조 애노드실 내의 애노드액을 상기 Sn 합금 도금액에 보급하는 보조 전해조를 포함하는 것을 특징으로 하는 Sn 합금 도금 장치.The secondary battery according to claim 1, further comprising: a secondary anode chamber which is isolated by an anion exchange membrane and which has an auxiliary cathode chamber and which is immersed in the anode solution in the secondary anode chamber and an auxiliary cathode immersed in the cathode solution in the secondary cathode chamber And an auxiliary electrolyzer for supplying an anode liquid in the auxiliary anode chamber to the Sn alloy plating liquid, the Sn electrolytic bath having an increased Sn ion concentration. Sn과 Sn보다 귀한 금속의 합금을 기판의 표면에 전석(電析)시키는 Sn 합금 도금 방법에 있어서,
음이온 교환막으로 내부를 캐소드실과 애노드실로 격리한 도금조를 준비하고,
상기 캐소드실에 Sn 합금 도금액을 수용하고, 기판을 상기 Sn 합금 도금액에 침지시키며,
상기 애노드실의 내부에 Sn 이온 및 2가의 Sn 이온과 착체를 형성하는 산을 포함하는 애노드액을 수용하고, 상기 애노드액에 침지시켜 Sn을 재질로 한 Sn 애노드를 배치하며,
상기 애노드실 내의 애노드액의 Sn 이온 농도가 정해진 값 이상이면서 상기 산의 농도가 허용치보다 낮아지지 않도록 상기 애노드실 내에 전해액을 공급하고, 이 전해액의 공급에 따라서 증가된 상기 애노드실 내의 애노드액을 Sn 합금 도금액에 공급하면서, 상기 캐소드와 상기 Sn 애노드 사이에 전압을 인가하여, 기판의 표면에 Sn 합금 도금을 행하는 것을 특징으로 하는 Sn 합금 도금 방법.
A Sn alloy plating method for electrodepositing an alloy of a metal precious than Sn and Sn on the surface of a substrate,
A plating bath in which the inside was separated from the cathode chamber and the anode chamber by an anion exchange membrane was prepared,
A Sn alloy plating solution is contained in the cathode chamber, the substrate is immersed in the Sn alloy plating solution,
A Sn anode containing Sn as a material is accommodated in the anode chamber and an anode liquid containing an acid forming a complex with Sn ion and divalent Sn ion is contained in the anode chamber,
Wherein an anode liquid in the anode chamber is supplied to the anode chamber such that the concentration of the acid in the anode chamber is equal to or higher than a predetermined value and the concentration of the acid is not lower than a tolerance, Applying a voltage between the cathode and the Sn anode while supplying the Sn alloy to the surface of the substrate while supplying the Sn alloy to the alloy plating solution.
제9항에 있어서, 상기 애노드실 내에 상기 전해액을 공급함으로써 증가된 애노드액을, 상기 애노드실을 오버플로시켜 Sn 합금 도금액에 공급하는 것을 특징으로 하는 Sn 합금 도금 방법.The Sn alloy plating method according to claim 9, wherein an anode solution increased by supplying the electrolyte solution into the anode chamber is supplied to the Sn alloy plating solution by overflowing the anode chamber. 제9항에 있어서, 상기 캐소드실 내의 Sn 합금 도금액을 순환시키는 것을 특징으로 하는 Sn 합금 도금 방법.10. The Sn alloy plating method according to claim 9, wherein the Sn alloy plating solution in the cathode chamber is circulated. 제9항에 있어서, 상기 애노드실 내의 애노드액의 상기 산의 농도에 기초하여, 상기 애노드실에 대한 상기 전해액 또는 순수의 공급량을 제어하는 것을 특징으로 하는 Sn 합금 도금 방법.The Sn alloy plating method according to claim 9, wherein the supply amount of the electrolytic solution or pure water to the anode chamber is controlled based on the concentration of the acid in the anode liquid in the anode chamber. 제9항에 있어서, 상기 애노드액의 상기 산의 농도는, 초기의 애노드액 중의 상기 산의 농도, 상기 Sn 애노드에서의 전해량 및 전류 효율, 전해액의 공급량 및 음이온 교환막을 투과하여 캐소드실로부터 애노드실로 이동해 오는 산의 투과율로부터 구하는 것을 특징으로 하는 Sn 합금 도금 방법.10. The method according to claim 9, wherein the concentration of the acid in the anode liquid is selected so that the concentration of the acid in the initial anode liquid, the electrolytic amount and the current efficiency in the Sn anode, the supply amount of the electrolytic solution and the anion- And the transmittance of the acid which is transferred to the surface of the Sn alloy. 제9항에 있어서, 상기 캐소드실로부터 Sn 합금 도금액의 일부를 뽑아내고, Sn 합금 도금액으로부터 상기 산의 적어도 일부를 제거하여 상기 캐소드실로 되돌리는 것을 특징으로 하는 Sn 합금 도금 방법.10. The Sn alloy plating method according to claim 9, wherein a part of the Sn alloy plating liquid is extracted from the cathode chamber, and at least a part of the acid is removed from the Sn alloy plating liquid and returned to the cathode chamber. 제9항에 있어서, 상기 애노드실 내의 애노드액 중에 질소 가스를 공급하여 상기 애노드액을 버블링하는 것을 특징으로 하는 Sn 합금 도금 방법.10. The Sn alloy plating method according to claim 9, wherein a nitrogen gas is supplied into the anode liquid in the anode chamber to bubble the anode liquid. 제9항에 있어서, 보조 전해조의 보조 애노드실 내의 애노드액 중에 침지시킨 보조 Sn 애노드와, 상기 보조 애노드실과 음이온 교환막으로 격리된 보조 캐소드실 내의 캐소드액에 침지시킨 보조 캐소드 사이에 전압을 인가하여, Sn 이온 농도를 높인 상기 보조 애노드실 내의 애노드액을 상기 Sn 합금 도금액에 보급하는 것을 특징으로 하는 Sn 합금 도금 방법.The method according to claim 9, wherein a voltage is applied between the auxiliary Sn anode immersed in the anode liquid in the auxiliary anode chamber of the auxiliary electrolytic cell and the auxiliary cathode immersed in the cathode liquid in the auxiliary cathode chamber isolated from the auxiliary anode chamber, Wherein the anode solution in the auxiliary anode chamber having increased Sn ion concentration is supplied to the Sn alloy plating solution.
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