可调控式不溶性阳极板及其应用于铜柱电镀的方法技术

本公开提供一种可调控式不溶性阳极板及其应用于铜柱电镀的方法，该可调控式不溶性阳极板可应用于铜柱电镀工艺，包括：一阳极板，一电源供应器，以及一控制器；其中，该阳极板还包括：一极板，该极板是由一耐酸碱性的材料制成；多个金属柱，是依一排列方式内嵌于该极板内，该多个金属柱的每一个金属柱的一端面是露出于该极板的表面，以接触一电镀工艺使用的一电镀液，而另一端面则分别通过一导线连接于该电源供应器；该控制器是连接于该电源供应器，以控制该电源供应器对每一个金属柱的供应电流。本公开可改变通电面积与形状，亦可同时改变不同位置的输出电流大小，使得不溶性阳极板的不同位置具有单点可开/关或输出不同的电流大小。

【技术实现步骤摘要】
可调控式不溶性阳极板及其应用于铜柱电镀的方法
本公开涉及一种可调控式不溶性阳极板，特别是应用于铜柱电镀工艺与其方法。
技术介绍
铜柱凸块技术是近年来三维集成电路(3DIC)工艺中逐渐获得大量采用的技术，也在各种应用领域崭露头角。由于铜柱可通过使用电镀方式制作；因此，铜柱电镀系统成为在3DIC产业中常见的工艺应用系统。一般在3DIC产业的工艺上，通常是在具有图案(pattern)的硅基板或者是在印刷电路板(PCB)上以电镀的方式形成铜柱。而在电镀的过程中，最重要的是让电镀所形成的铜柱高度具有均匀性，因此如何电镀出具有高度均匀性的铜柱即为电镀技术最重要的效能指标之一。在现有的电镀铜柱技术中，为了在电镀进行时，溶液中的电场可以均匀分布，以便让电镀后的铜柱高度能均匀，通常从电镀工艺所需用到的不溶性阳极板的结构上着手。图1所示为现有产业界所广泛使用的网状结构不溶性阳极板。如图1所示，该不溶性阳极板是由多条导电金属线101交叉相连所构成的一网状结构；其中，每一条导电金属线101外层均包覆一层氧化铱(IrO2)，当电流自输入端输入时，该网状结构中的每一条导电金属线101皆同时通电，希望藉以达到让电场可均匀分布。然而，因为在通电时，便会整个网状结构均通电，无法调控不同位置的电流大小，亦无法改变通电区域的面积与图案；因此，在实际应用中有许多限制，不同的结构设计也因应而生。例如，图2所示为现有产业界所广泛使用的环状结构不溶性阳极板。如图2所示，该不溶性阳极板是由多个半径大小不等且外层包覆氧化铱的金属环201所构成的同心圆结构；其中，每一个金属环201可分别输出不同大小的电流。上述这两种不同的阳极板结构都是为了使电镀进行时，溶液中的电场可以均匀分布，以便让电镀后的铜柱高度能均匀；然而，依实务上的结果而言，其均匀性普遍不佳。由于现有的铜柱电镀设备中，除非更换阳极板的设计，否则阳极板的形状都是固定不变，因此现有技术常利用再加一阳极遮板来改善其铜柱高度的均匀性，但在工艺过程中，常因为阴极的Si基板或者PCB板的图案不同，导致该阳极遮板的图案与遮蔽范围也要随之变更，徒增实验上或者是量产线上的不便与降低效率。因此，虽然利用阳极遮板确实可改善均匀性不佳的情形，但仍有其极限存在。如何有效地解决此问题，实是本领域人士所需考虑的问题所在。
技术实现思路
有鉴于此，本公开的主要目的是提供一种可调控式不溶性阳极板，可应用于铜柱电镀工艺中。该可调控性的不溶性阳极板，乃是将多个不溶性的金属柱排列成一阵列，并通过一可编程控制器(programmablecontroller)，以分别控制每一金属柱的电流开关及其电流输出的大小。根据一实施例，本公开提供一种可调控式不溶性阳极板，可应用于铜柱电镀工艺，包括：一阳极板，一电源供应器，以及一控制器；其中，该阳极板还包括：一极板，该极板是由一耐酸碱性的材料制成；多个金属柱，是依一排列方式内嵌于该极板内，该多个金属柱的每一个金属柱的一端面是露出于该极板的表面，以接触一电镀工艺使用的一电镀液，而另一端面则分别通过一导线连接于该电源供应器；该控制器是连接于该电源供应器，以控制该电源供应器对每一个金属柱的供应电流。更进一步地，在上述实施例中，该控制器是为一可编程控制器、一可编程逻辑控制器(programmablelogiccontroller，PLC)、或一可编程自动化控制器(programmableautomationcontroller，PAC)。更进一步地，在上述实施例中，该控制器控制该电源供应器对每一个金属柱的供应电流包括控制电流大小、供电时序、或供电时间长短。更进一步地，在上述实施例中，该多个金属柱的排列方式可为一阵列方式、一圆形方式、或其他任意方式。更进一步地，在上述实施例中，该多个金属柱的形状可为一圆形柱、一方形柱、或一矩形柱。更进一步地，在上述实施例中，该多个金属柱的表面具有一层导电耐酸碱膜。根据另一实施例，本公开提供一种使用可调控式不溶性阳极板的铜柱电镀方法，包括：提供一不溶性阳极板，该不溶性阳极板还包含：一极板，该极板是由一耐酸碱性的材料制成；多个金属柱，是依一排列方式内嵌于该极板内，该多个金属柱的每一个金属柱的一端面是露出于该极板的表面，而另一端面则连接一导线；将该多个金属柱的每一个金属柱所连接的导线分别连接至一电源供应器；将该电源供应器连接至一控制器；以及，在电镀工艺中，通过该控制器控制该电源供应器分别对每一个金属柱的供应电流。更进一步地，在上述实施例中，该控制器是为一可编程控制器、一可编程逻辑控制器(programmablelogiccontroller，PLC)、或一可编程自动化控制器(programmableautomationcontroller，PAC)。更进一步地，在上述实施例中，该控制器控制该电源供应器对每一个金属柱的供应电流包括控制电流大小、供电时序、或供电时间长短。更进一步地，在上述实施例中，该多个金属柱的排列方式可为一阵列方式、一圆形方式、或其他任意方式。更进一步地，在上述实施例中，该多个金属柱的形状可为一圆形柱、一方形柱、或一矩形柱。更进一步地，在上述实施例中，该多个金属柱的表面具有一层导电耐酸碱膜。此设计与控制方法不仅可改变通电面积与形状，亦可同时改变不同位置的输出电流大小，利用可编程逻辑控制器直接控制阳极板通电时的面积、形状与电流大小的设备与工艺方法，使得不溶性阳极板的不同位置具有单点可开/关或输出不同的电流大小，可改善现今所广泛使用的不溶性阳极板以及阳极遮板的不足处。由于铜柱电镀广泛应用于3DIC的产业上，因此能够控制电镀后的铜柱，使其高度具有均匀性，是产业上重要的目标技术。附图说明图1所示为现有铜柱电镀工艺所用的网状结构不溶性阳极板。图2所示为现有铜柱电镀工艺所用的环状结构不溶性阳极板。图3所示为依据本公开的一种可调控式不溶性阳极板的一实施例的示意图。图4～图7所示分别为依据本公开的实施例以9×10的金属柱所排列而成的阳极板阵列为例，说明如何变化通电时阳极板的通电图案的示意图。图8所示为本公开的一种使用可调控式不溶性阳极板的铜柱电镀方法的流程图。其中，附图标记说明如下：101网状结构不溶性阳极板201环状结构不溶性阳极板301阳极板3011极板3012金属柱3013导线302电源供应器303控制器810提供一不溶性阳极板820将金属柱所连接的导线分别连接至一电源供应器830将电源供应器连接至一控制器840电镀时，控制器控制电源供应器分别对各个金属柱供应电流具体实施方式以下，参考伴随的附图，详细说明依据本专利技术的实施例，俾使本领域者易于了解。所述的技术可以采用多种变化的实施方式，当不能只限定于这些实施例。本专利技术省略已熟知部分(well-knownpart)的描述，并且相同的参考号于本专利技术中代表相同的元件。图3所示为依据本公开的一种可调控式不溶性阳极板的一实施例的示意图。如图3所示，该可调控式不溶性阳极板是适用于一铜柱电镀工艺，包括：一阳极板301，一电源供应器302，以及一控制器303；其中，该电源供应器是连接至该阳极板301，于电镀工艺中提供电流至该阳极板301；该控制器303是连接于该电源供应器302，并输出信号至该控制器303以控制及调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调控式不溶性阳极板，应用于铜柱电镀工艺，包含：一阳极板，一电源供应器，以及一控制器；其中，该阳极板还包括：一极板，该极板是由一耐酸碱性的材料制成；多个金属柱，是依一排列方式内嵌于该极板内，该多个金属柱的每一个金属柱的一端面是露出于该极板的表面，以接触一电镀工艺使用的一电镀液，而另一端面则分别通过一导线连接于该电源供应器；该控制器是连接于该电源供应器，以控制该电源供应器对每一个金属柱的供应电流。

【技术特征摘要】
2015.12.14 TW 1041418961.一种可调控式不溶性阳极板，应用于铜柱电镀工艺，包含：一阳极板，一电源供应器，以及一控制器；其中，该阳极板还包括：一极板，该极板是由一耐酸碱性的材料制成；多个金属柱，是依一排列方式内嵌于该极板内，该多个金属柱的每一个金属柱的一端面是露出于该极板的表面，以接触一电镀工艺使用的一电镀液，而另一端面则分别通过一导线连接于该电源供应器；该控制器是连接于该电源供应器，以控制该电源供应器对每一个金属柱的供应电流。2.如权利要求1所述的可调控式不溶性阳极板，其中该控制器为一可编程控制器、一可编程逻辑控制器、或一可编程自动化控制器。3.如权利要求1所述的可调控式不溶性阳极板，其中该控制器控制该电源供应器对每一个金属柱的供应电流包括控制电流大小、供电时序、或供电时间长短。4.如权利要求1所述的可调控式不溶性阳极板，其中该多个金属柱的排列方式可为一阵列方式、一圆形方式、或其他任意方式。5.如权利要求1所述的可调控式不溶性阳极板，其中该多个金属柱的形状可为一圆形柱、一方形柱、或一矩形柱。6.如权利要求1所述的可调控式不溶性阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦智，杨家荣，
申请(专利权)人：台湾先进系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71