电镀装置及其阳极组件制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电镀装置及其阳极组件。其中，所述阳极组件包括若干阳极本体；当给所述阳极组件供电时，所述若干阳极本体互不导通。本实用新型专利技术可对一次或多次电镀后电镀层不均匀的情况进行修正，以提高电镀层的均匀性，以及电镀工艺的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
电镀装置及其阳极组件
本技术涉及半导体
，特别涉及一种电镀装置及其阳极组件。
技术介绍
集成电路的制造工艺是一种平面制作工艺，其包含材料镀敷、图案成型、掺杂、化学机械抛光、点抛光机热处理等多种工艺，在同一衬底上形成各种类型的复杂器件，并将其互连接以具有完成的电学功能。其中，金属沉积、金属布线的形成等工艺都是需要使用电镀工艺，即材料镀敷的工艺。现有的电镀装置包括电镀槽、电镀阳极和电源模块。电镀槽内装有电镀液(在电镀回路中，相当于电阻)，电镀阳极设置于电镀槽中。电镀工件(如晶圆)与电镀阳极相对设置。电镀工件上已沉积了籽晶层。在电镀过程中，将已镀有籽晶层的电镀工件为阴极，将阴极与电源模块的负极相连，电镀阳极作为阳极，与电源模块的正极相连。当阳极与阴极分别与电源模块接通时，阳极和阴极之间形成电镀电场，实现给电镀工件电镀。然而，使用现有的电镀装置电镀形成的电镀层的厚度不均匀。电镀层的均匀度未达到工艺要求，可能使得后续的其他工艺(例如化学机械研磨工艺和刻蚀工艺等)无法进行，甚至导致该电镀工件报废，不仅降低了产品质量，还增加了制造成本。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术的电镀装置电镀形成的电镀层厚度不均匀的缺陷，提供一种电镀装置及其阳极组件。本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种阳极组件，所述阳极组件包括若干阳极本体；当给所述阳极组件供电时，所述若干阳极本体互不导通。本方案中，每块阳极本体的体积可存在相同或不同的情况。经过试验发现，若有某些阳极本体体积相同的情况时，电镀的效果更佳，即镀层厚度均匀程度的提升效率更高。因此，较佳地，每块阳极本体的体积相同；和/或，所述若干阳极本体互相套设且同轴，其中位于中心的阳极本体为圆柱体，其他的阳极本体为环状结构。较佳地，所述阳极组件还包括绝缘层；两相邻的阳极本体之间通过所述绝缘层相隔离。较佳地，所述绝缘层的材质为PVDF(聚偏氟乙烯)或PFA(四氟乙烯)。较佳地，所述绝缘层贴合于第一阳极本体的外表面，所述绝缘层与第二阳极本体之间具有间隙；或者，所述绝缘层贴合于第二阳极本体的内表面，所述绝缘层与第一阳极本体之间具有间隙；所述第一阳极本体为所述两相邻的阳极本体中靠近所述阳极组件的轴线的阳极本体；所述第二阳极本体为所述两相邻的阳极本体中远离所述阳极组件的轴线的阳极本体。较佳地，所述阳极组件还包括：导电基板；所述阳极本体和所述绝缘层设于所述导电基板上。较佳地，所述阳极本体为可溶性电极；和/或，所述阳极本体的数量为6-20块。所述可溶性电极的材质可为铜。一种电镀装置，所述电镀装置包括：控制器、电源模块和如上任意一项所述的阳极组件；所述控制器与所述电源模块电连接；所述控制器用于发送供电指令至所述电源模块；所述电源模块用于在接受到所述供电指令时，给一块或几块目标阳极本体供电。较佳地，所述电镀装置还包括检测模块；所述检测模块与所述控制器电连接；所述电源模块的正极与所述阳极本体电连接，所述电源模块的负极与电镀工件电连接；所述检测模块用于获取形成于所述电镀工件上的电镀层的厚度分布数据并发送至所述控制器；所述控制器用于生成所述供电指令。较佳地，所述电镀装置还包括：存储器，与所述控制器电连接；所述存储器用于存储所述电镀装置的电镀参数。本技术的积极进步效果在于：本技术可对一次或多次电镀后电镀层不均匀的情况进行修正，以提高电镀层的均匀性，以及电镀工艺的稳定性。附图说明图1为本技术实施例1的用于水平电镀的阳极组件的俯视图。图2为本技术实施例1的用于垂直电镀的阳极组件的俯视图。图3为本技术实施例2的电镀装置的分解结构示意图。图4为本技术实施例2的电镀装置的模块示意图。图5为本技术实施例3的电镀装置的模块示意图。图6为本技术实施例3的电镀装置的电源模块的第一电路图。图7为本技术实施例3的电镀装置的电源模块的第二电路图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本技术，但并不因此将本技术限制在所述的实施例范围之中。实施例1本实施例提供一种阳极组件，如图1-2所示，阳极组件包括若干阳极本体。阳极本体为可溶性阳极，可溶性阳极的材质为与待形成的电镀层的材质有关，例如镀铜时为铜。当给阳极组件供电时，若干阳极本体互不导通。本实施例中，如图1-2所示，阳极本体互相套设且同轴，其中位于中心的阳极本体为圆柱体，其他的阳极本体为环状结构，包括圆环形结构和半环形结构。优选地，每块阳极本体的体积相同。本实施例的阳极组件可实现水平电镀和垂直电镀，当进行水平电镀时，采用图1所示的水平阳极组件；当进行垂直电镀时，采用图2所示的垂直阳极组件。需要说明的是，阳极本体的数量可根据实际需求自行设置，可以但不限于是6块、7块，具体的，阳极本体的数量可在6-20范围内选取。当然，数量设置的越多，每块阳极本体的上表面的面积越小，对电镀均匀性修正的准确度就越高。本实施例中，阳极组件还包括绝缘层。两相邻的阳极本体之间通过绝缘层相隔离，以实现当给阳极组件通电时，阳极本体互不导通。其中，绝缘层贴合于两相邻的阳极本体中靠近阳极组件的轴线的阳极本体的外表面，绝缘层与两相邻的阳极本体中远离阳极组件的轴线的阳极本体之间具有间隙；或者，绝缘层贴合于两相邻的阳极本体中远离阳极组件的轴线的阳极本体的内表面，绝缘层与两相邻的阳极本体中靠近阳极组件的轴线的阳极本体之间具有间隙。此间隙用于电镀液从进液槽流入阳极本体，以及电镀槽中。本实施例中，绝缘层的材质可以采用PVDF或PFA。实施例2如图3-4所示，本实施例的电镀装置包括：实施例1中的阳极组件、控制器4、电源模块5、电镀槽(图中未示出)和固定架2。阳极组件固定于固定架2上，固定架2内置电镀液的进液槽。固定架2设置并固定于电镀槽中。控制器4与电源模块5电连接。本实施例中的阳极组件还包括导电基板1，阳极本体31和绝缘层32设于导电基板1上。进行电镀时，将电源模块5的正极通过导电基板与阳极本体31电连接，负极与电镀工件6(如晶圆)电连接。阳极组件和电镀工件相对平行设置，具体的：进行水平电镀时，图1示出的阳极组件设于电镀工件下方；进行垂直电镀时，图2示出的阳极组件设于电镀工件的左侧或右侧；且阳极组件的电镀表面的半径与电镀工件的半径相同，即阳极组件的形状与大小与电镀工件的形状和尺寸相同。控制器4发送供电指令至电源模块5。电源模块5在接受到供电指令时，给一块或几块目标阳极本体供电，此时目标阳极本体互不导通。目标阳极本体为与目标区域对应的阳极本体。目标区域也即电镀层中厚度在厚度阈值范围之外的区域；厚度阈值范围可根据实际需求自行设置，该阈值范围是上下限两个值，因为考虑到电镀和退镀。其中，供电指令包括电镀参数；该电镀参数包括以下参数中的一种或多种：电镀速率、电镀次数、施加于目标阳极本体上的电镀电流值、施加于目标阳极本体上的电镀电压值、每个目标阳极本体的供电时长。本实施例中，电源模块可对一块或几块阳极本体单独供电，实现对电镀工件的局部区域进行电镀，从而可实现对一次或多次电镀(初始电镀)后电镀层不均匀的情况进行修正。修正电镀时，对不同区域的电镀参数可通过以下方式获得：采用超声波传感器、激光测厚仪、电涡流测厚仪或四探针测试仪等器件通过离线检测方式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阳极组件，其特征在于，所述阳极组件包括若干阳极本体；当给所述阳极组件供电时，所述若干阳极本体互不导通；所述阳极组件还包括绝缘层；两相邻的阳极本体之间通过所述绝缘层相隔离。

【技术特征摘要】
1.一种阳极组件，其特征在于，所述阳极组件包括若干阳极本体；当给所述阳极组件供电时，所述若干阳极本体互不导通；所述阳极组件还包括绝缘层；两相邻的阳极本体之间通过所述绝缘层相隔离。2.如权利要求1所述的阳极组件，其特征在于，每块阳极本体的体积相同；和/或，所述若干阳极本体互相套设且同轴，其中位于中心的阳极本体为圆柱体，其他的阳极本体为环状结构。3.如权利要求1或2所述的阳极组件，其特征在于，所述绝缘层的材质为PVDF或PFA。4.如权利要求1或2所述的阳极组件，其特征在于，所述绝缘层贴合于第一阳极本体的外表面，所述绝缘层与第二阳极本体之间具有间隙；或者，所述绝缘层贴合于第二阳极本体的内表面，所述绝缘层与第一阳极本体之间具有间隙；所述第一阳极本体为所述两相邻的阳极本体中靠近所述阳极组件的轴线的阳极本体；所述第二阳极本体为所述两相邻的阳极本体中远离所述阳极组件的轴线的阳极本体。5.如权利要求1或2所述的阳极组件，其特征在于，所述阳极组件还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王溯，史蒂文·贺·汪，
申请(专利权)人：新阳硅密上海半导体技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31