一种在硅表面定域电沉积的加工装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种在硅片表面定域电沉积的加工装置及方法，属于复合特种加工技术领域。通过计算机控制刀具在硅片的表面加工去除氧化硅，同时控制激光束辐照硅片去除氧化硅区域，实现硅片表面定域电沉积金属。本发明专利技术中利用激光辐照硅片待去除氧化层区域，软化氧化层材料，提高刀具去除氧化层效率和精度；此外，激光具有高的功率密度，激光辐照的热效应使辐照区域温度升高，有效提高硅片局部电导率，加快沉积液离子扩散和界面电子转移速度，同时力效应产生搅拌作用加速沉积过程气体排出，减少沉积层中裂纹和气孔等缺陷，有效提高硅片表面定域电沉积的效率和质量；在硅片下表面和侧壁采用绝缘材料包裹对阴极电场起限制作用，增强电沉积定域性。沉积定域性。沉积定域性。

【技术实现步骤摘要】
一种在硅表面定域电沉积的加工装置及方法


[0001]本专利技术涉及复合加工
，特指一种利用刀具去除氧化层和激光辅助电沉积在硅片上局部沉积金属的复合加工装置及方法，适用于硅片表面微细电路的加工和制造。

技术介绍

[0002]电沉积技术是根据电化学原理，在直流电场或脉冲电场的作用下，在一定的电解质溶液中有阳极和阴极构成回路，使溶液中的金属离子运动到阴极表面获得电子发生还原反应。电沉积技术作为一种表面制取功能性镀层的技术，在硅片上电性能材料镀层制造领域有很大的发展空间。在电沉积技术中引入激光辐照，可以提高电沉积的质量和效率，尤其在硅片基体上电沉积，激光热效应提高辐照区域硅片温度，有效提升硅片电导率，提升沉积速率，但是电沉积金属镀层的形状，尺寸精度和定域性仍有待提升。
[0003]国内外对于在硅片上制备功能性镀层具有一定的研究，中国专利号CN102575351A公开的一种使基底的氧化表面活化的溶液和方法中，尤其是硅片基底，从而随后利用通过无电方法沉积的金属层覆盖所述表面。所诉方法能有效活化硅片表面氧化硅层顺利进行沉积，但无法对沉积反应区域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在硅片表面的定域电沉积金属的方法，其特征在于，通过计算机(1)控制激光束辐照硅片(10)待去除氧化硅区域，同时控制刀具(7)在硅片(10)的表面加工去除氧化硅，实现硅片(10)表面定域电沉积金属。2.根据权利要求1所述的在硅片表面的定域电沉积金属的方法，其特征在于，电沉积过程中可继续利用激光辐照硅片(10)去除氧化硅区域，进一步提升局域沉积效率和质量。3.根据权利要求1所述的在硅片表面的定域电沉积金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：绘制刀具(7)运动路径模型，并输入到计算机(1)中；将硅片(10)装夹在储液槽(9)中，工具阳极(13)接直流脉冲电源(15)正极，硅片(10)与直流脉冲电源(15)负极相连，使硅片(10)和工具阳极(13)的下端浸没在沉积液(12)中，通电后，在沉积液(12)内构成电化学回路，通过控制刀具(7)去除硅片(10)表面的氧化硅，同时开启脉冲激光器(2)，激光束(17)定域辐照在沉积部位完成加工。4.根据权利要求1所述的硅片表面的定域电沉积金属的方法，其特征在于，所述工具阳极(13)紧贴储液槽(9)内壁放置，且与硅片(10)保持垂直关系。5.根据权利要求3所述的在硅片表面的定域电沉积金属的方法，其特征在于，沉积液液面高于硅片(10)2～10mm，沉积液(12)温度为15～50℃。6.根据权利要求1所述的在硅片表面的定域电沉积金属的方法，其特征在于，对所述硅片(10)的下表面及侧壁绝缘。7.根据权利要求6所述的在硅片表面的定域电沉积金属的方法，其特征在于，通过绝缘胶带或热熔胶片对所述硅片(10)的下表面及侧壁进行绝缘。8.根据权利要求1至7任一项所述的在硅片表面的定域电沉积金属的...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐阳帆，徐坤，朱浩，冷志豪，沈文嵘，张朝阳，刘洋，鲁金忠，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：