搅拌装置及含其的电镀设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种搅拌装置及含其的电镀设备，搅拌装置包括：至少一个搅拌单元，搅拌单元具有旋转轴，搅拌单元以旋转轴为中心圆周均布；驱动机构，驱动机构连接于搅拌单元，并驱动多个搅拌单元沿对应的旋转轴转动。该搅拌装置通过驱动机构驱动该搅拌单元沿旋转轴转动，以通过该转动实现搅拌电镀液的效果，且由于搅拌单元以旋转轴为中心圆周布置，因此可有效避免在搅拌过程中使电镀液产生气泡和涡流，并且能够提高电镀速度与电镀均匀性。

Stirring device and plating equipment containing it

【技术实现步骤摘要】
搅拌装置及含其的电镀设备
本专利技术涉及电镀领域，特别涉及一种搅拌装置及含其的电镀设备。
技术介绍
电镀是指在含有薄的籽晶层的衬底上通过金属沉积，形成具有导电线路的金属层的过程。常见的电镀工艺，如通过电化学方法在衬底表面上沉积一层覆盖膜，以填充空腔，如通孔或沟槽，其中，电镀层的均匀性对最终的器件的可靠性来说是至关重要的。例如在目前在TSV电镀工艺中，通孔开口具有几微米或更大的直径，通孔深度可达几百微米。TSV的尺寸比典型的双镶嵌工艺的尺寸大几个数量级，因此，对具有如此高纵横比和深度的空腔进行金属化，以接近于衬底本身的厚度是一个巨大的挑战。其中，电镀液的金属化的沉积速率是一个重要指标，若沉积速率太低，则不能有效地应用于TSV制造中。在许多电镀工艺中，电镀液会在待电镀工件的表面形成扩散层，该扩散层降低了电镀中电解质的质量传递效率，进而会降低电镀均匀性、速度和品质。中国技术专利CN206109586U中记载了通过增强待电镀工件表面液体涡流的方式来减薄扩散层并改善质量传递，但增大涡流会带来气泡及电镀不均匀等问题。现有技术中，通常使用机械搅拌的手段使电镀液的金属化沉积速率满足要求。然而，为避免电镀液的大幅度晃动而产生气泡和涡流，影响镀层质量，机械搅拌的幅度都很小，通过水平或者上下往复移动或者摇摆等动作来实现搅拌电镀液的功能，无法满足快速金属化和电镀均匀性的要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中搅拌装置为避免电镀液产生气泡和涡流，导致无法大幅度搅拌，而使得电镀液的金属化沉积速率无法满足要求的缺陷，提供一种搅拌装置及含其的电镀设备。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种搅拌装置，其包括：至少一个搅拌单元，所述搅拌单元具有旋转轴，所述搅拌单元以所述旋转轴为中心圆周布置；驱动机构，所述驱动机构连接于所述搅拌单元，并驱动多个所述搅拌单元沿对应的所述旋转轴转动。该搅拌装置通过驱动机构驱动该搅拌单元沿旋转轴转动，以通过该转动实现搅拌电镀液的效果，且由于搅拌单元以旋转轴为中心圆周布置，因此可有效避免在搅拌过程中使电镀液产生气泡和涡流。较佳地，所述搅拌单元具有通孔。这些通孔可为经过或不经过旋转轴。搅拌单元所具有的通孔个数不限，当通孔不经过旋转轴时，该旋转轴为实体轴。较佳地，所述通孔经过所述旋转轴。通过在搅拌单元上设置穿过旋转轴的通孔，使搅拌单元在旋转时，由于其中心处处在镂空状态而无法作用于电镀液，进而进一步避免在搅拌过程中使电镀液产生气泡和涡流。较佳地，所述搅拌单元所具有的通孔个数为1，且该通孔穿过旋转轴并以旋转轴为对称轴对称分布。相比实心的搅拌单元，有通孔的搅拌单元，在减薄扩散层、减少气泡和涡流方面效果更佳。较佳地，所述搅拌单元以所述旋转轴为中心圆周均匀布置。通过使搅拌单元以旋转轴为中心圆周均匀布置，使搅拌单元在电镀液中以旋转轴为中心处于平衡状态，进一步降低了气泡和涡流产生的概率。该搅拌装置通过上述结构解决了搅拌装置容易电镀液产生气泡和涡流的问题，使得该搅拌装置能够在电镀液中进行大幅度搅拌，使电镀液的金属化沉积速率满足要求。较佳地，所述搅拌单元包括：搅拌部，所述通孔设于所述搅拌部；连接部，所述连接部沿所述旋转轴的方向连接于所述搅拌部的一端，所述驱动机构通过所述连接部驱动所述搅拌部转动。当所述搅拌单元为实心结构时，所述搅拌单元的搅拌部可为实心圆柱体结构。较佳地，所述通孔穿过所述旋转轴并以所述旋转轴为对称轴对称分布。具体来说，在转满一周的情况下，通孔外围轮廓所覆盖体积可占整个搅拌部外围轮廓所覆盖体积的1/10～1/2，例如1/6～1/3，再例如1/4～1/5。通过设置连接部以连接搅拌部和驱动机构，使驱动机构能够与浸没在搅拌部的电镀液保持足够间距，避免电镀液对驱动机构的运行造成损害。较佳地，所述连接部为以所述旋转轴为中心的圆柱体。通过该结构设置，使连接部临近搅拌部的一端在浸没于电镀液中时，即使随驱动机构的驱动而旋转，也会由于自身圆柱体的结构而无法对电镀液进行搅拌，有效避免了连接部搅动电镀液而产生气泡和涡流的情况发生。较佳地，所述搅拌装置还包括框架，所述框架环绕设置于多个所述搅拌单元的四周，且所述框架连接于所述驱动机构；所述搅拌单元还包括延伸部，所述延伸部沿所述旋转轴的方向连接于搅拌部的另一端，所述延伸部旋转连接于所述框架。通过将搅拌单元的延伸部与框架相连，使搅拌部的两端通过与其他部件连接而提高搅拌部的结构刚性，避免搅拌单元在搅拌过程中因受外力作用而出现晃动，影响电镀液搅拌质量的情况发生。较佳地，多个所述搅拌单元之间沿垂直于所述旋转轴的方向平行并列设置。视情况，所述搅拌单元之间可在同一平面并列设置，也可在多个平面并列设置。较佳地，所述驱动机构驱动多个所述搅拌单元同步转动，以避免多个搅拌单元之间交替转动或不以相同速度转动而产生涡流。较佳地，所述搅拌装置还包括传动机构，所述驱动机构通过所述传动机构连接于多个所述搅拌单元。较佳地，所述传动机构包括：多个蜗轮，所述蜗轮与所述搅拌单元一一对应设置，并轴接于所对应的所述搅拌单元；蜗杆，所述蜗杆与所述驱动机构的转轴同轴连接，多个蜗轮沿所述搅拌单元的排列方向依次啮合于所述蜗杆，以通过蜗轮蜗杆结构使驱动机构能够同时驱动多个搅拌单元同步转动。较佳地，所述搅拌装置还包括控制器，所述控制器电连接于所述驱动机构，所述控制器用于控制所述驱动机构驱动所述搅拌单元在正转和反转之间切换。通过设置控制器以控制搅拌单元在正转和反转之间反复切换，使搅拌单元在将不断变化的加速度作用在电镀液上时，使电镀液中的气泡快速破裂，从而破坏在衬底表面的气液临界层，降低电镀液的扩散双层厚度，让电镀液中的铜离子快速进入空腔中，以通过足够的金属化沉积速率而得到高度均匀的电镀层。较佳地，每个所述搅拌单元均具有多个通孔，所述通孔沿所述旋转轴的方向依次设置，以通过在单个搅拌单元上设置多个通孔，满足对搅拌单元的特定形状的需求。一种电镀设备，其包括如上所述的搅拌装置。该电镀设备可有效降低大幅搅拌电镀液时容易产生的气泡和涡流的问题，以使搅拌装置能够在电镀液中保持大幅度的搅拌，从而使电镀液的金属化沉积速率满足要求。较佳地，所述电镀设备还包括阴极板和阳极板，所述搅拌装置位于所述阴极板和所述阳极板之间，所述搅拌装置靠近所述阴极板并与所述阴极板平行。较佳地，所述电镀设备用于水平电镀或垂直电镀。更佳地，所述电镀设备用于垂直电镀。本专利技术的积极进步效果在于：该搅拌装置通过驱动机构驱动该搅拌单元沿旋转轴转动，以通过该转动实现搅拌电镀液的效果，且由于搅拌单元以旋转轴为中心圆周布置，因此可有效避免在搅拌过程中使电镀液产生气泡和涡流，并且能够提高电镀速度与电镀均匀性。附图说明图1为本专利技术的实施例1的搅拌装置的正视结构示意图。图2为本专利技术的实施例1的搅拌单元的结构示意图。图3为本专利技术的实施例1的搅拌单元的搅拌部的横截面结构示意图。图4为本专利技术的实施例1的搅拌装置的俯视结构示意图，其中，防尘罩被隐藏。图5为本专利技术的实施例1的电镀设备的电镀池内部结构示意图。图6为本专利技术的实施例2的搅拌单元的结构示意图。图7为本专利技术的实施例3的搅拌单元的搅拌部的横截面结构示意图。附图标记说明：电镀设备100搅拌装置1搅拌单元11，通孔H，旋转轴S搅拌部11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搅拌装置，其特征在于，其包括：至少一个搅拌单元，所述搅拌单元具有旋转轴，所述搅拌单元以所述旋转轴为中心圆周布置；驱动机构，所述驱动机构连接于所述搅拌单元，并驱动所述搅拌单元沿对应的所述旋转轴转动。

【技术特征摘要】
1.一种搅拌装置，其特征在于，其包括：至少一个搅拌单元，所述搅拌单元具有旋转轴，所述搅拌单元以所述旋转轴为中心圆周布置；驱动机构，所述驱动机构连接于所述搅拌单元，并驱动所述搅拌单元沿对应的所述旋转轴转动。2.如权利要求1所述的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌单元具有通孔。3.如权利要求2所述的搅拌装置，其特征在于，所述通孔经过所述旋转轴。4.如权利要求3所述的搅拌装置，其特征在于，所述通孔以所述旋转轴为对称轴对称分布。5.如权利要求2所述的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌单元以所述旋转轴为中心圆周均匀布置。6.如权利要求2所述的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌单元包括：搅拌部，所述通孔设于所述搅拌部；连接部，所述连接部沿所述旋转轴的方向连接于所述搅拌部的一端，所述驱动机构通过所述连接部驱动所述搅拌部转动。7.如权利要求6所述的搅拌装置，其特征在于，所述连接部为以所述旋转轴为中心的圆柱体。8.如权利要求6所述的搅拌装置，其特征在于，所述搅拌装置还包括框架，所述框架环绕设置于多个所述搅拌单元的四周，且所述框架连接于所述驱动机构；所述搅拌单元还包括延伸部，所述延伸部沿所述旋转轴的方向连接于搅拌部的另一端，所述延伸部旋转连接于所述框架。9.如权利要求1所述的搅拌装置，其特...

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