电镀装置、多通道电镀装置组和电镀反应系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电镀装置、多通道电镀装置组和电镀反应系统，包括：层叠设置的阴极控制件、阴极腔室框架、中间组件，阳极腔室框架和阳极控制件；中间组件包括堆叠设置的阴极腔流成形件、离子交换件、电场约束件和阳极腔流成形件；阴极控制件可与阴极镀件电连接并于用夹持阴极镀件，阳极控制件可与阳极件电连接并用于夹持阳极件；紧固件，紧固件依次贯穿阴极腔室框架的第一固定孔，中间组件的第二固定孔和阳极腔室框架的第三固定孔实现各组件的固定组装；本发明专利技术实施例提供的电镀装置能够获得更均匀的镀层厚度分布，提升电镀效果均匀性；还能较容易的实现对电镀装置的工艺放大，在不影响电镀效果的同时扩大其应用范围。电镀效果的同时扩大其应用范围。电镀效果的同时扩大其应用范围。

【技术实现步骤摘要】
电镀装置、多通道电镀装置组和电镀反应系统


[0001]本专利技术涉及电镀制造
，尤其是具有工艺适应性的电镀装置、多通道电镀装置组和电镀反应系统。

技术介绍

[0002]高端电子制造作为信息化、智能化技术的核心载体正在引领未来工业革命。电子电镀是微纳米尺度下实现电子互连的一种重要技术方法，在芯片制造、集成封装、印刷电路板以及高密度封装载板等高端电子制造中起着不可或缺的作用。
[0003]当前成熟的电镀装置主要有垂直挂镀与水平杯镀两种类型，后者在超大规模集成电路制造工艺中得到广泛应用。其工作模式通常为：镀液从杯型反应器的底部流向顶部，电化学控制系统通过向以面朝下方式旋转的阴极镀件与位于底部的单个或多个阳极之间提供电压偏置，以在镀件上进行电沉积。这种喷涌式的装置为了满足均匀、可控、高质量的电镀需求，需要复杂的组件配置，提高了维护成本；且独立单元仅能进行单片电镀，效率较低；且不能实现与样片开发阶段使用的装置与技术相互匹配，导致由实验室向制造产线进行工艺放大的过程中，需要耗费大量的人力、物力进行参数调整。
[0004]因此，需要提出一种结构更加简单、生产效率更高、工艺适应性更佳的电镀装置。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出电镀装置、多通道电镀装置组和电镀反应系统，具备工艺适应性，能够在保证镀层厚度分布均匀性的同时获得更高的生产效率。
[0006]本专利技术采用以下技术方案。
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供一种电镀装置，包括：层叠设置的阴极控制件、阴极腔室框架、中间组件，阳极腔室框架和阳极控制件;所述中间组件包括堆叠设置的阴极腔流成形件、离子交换件、电场约束件和阳极腔流成形件；所述阴极控制件可与阴极镀件电连接并于用夹持所述阴极镀件，所述阳极控制件可与阳极件电连接并用于夹持所述阳极件；紧固件，所述紧固件依次贯穿所述阴极腔室框架的第一固定孔，所述中间组件的第二固定孔和所述阳极腔室框架的第三固定孔实现各组件的固定组装。
[0008]第二方面，本专利技术实施例提供一种多通道电镀装置组，包括至少两个一体成型的电镀单元，所述电镀单元的结构如第一方面所述的电镀装置。
[0009]第三方面，本专利技术实施例还提供一种电镀反应系统，包括如第一方面所述的电镀装置和流体控制系统，所述流体控制系统与所述电镀装置的所述阴极流动腔室或所述阳极流动腔室连通，所述流体控制系统用于控制反应液流体在所述阴极流动腔室或所述阳极流动腔室内循环流动。
[0010]本专利技术所述的方案中，装置的稳定性较高，可实现均匀的镀层厚度分布，获得均匀性高的电镀效果；此外，还能通过对电镀装置中各部件的尺寸等比例放大，较容易实现电镀
装置对不同镀件尺寸应用范围的适应、而且在镀件尺寸工艺放大应用中能够获得较一致性的电镀性能，在保证电镀品质与提高电镀效率的同时能够降低工业化应用调试成本。
[0011]本专利技术可根据前述专利技术特征组配适应于不同尺寸镀件的电镀装置套件，通过控制上述电镀装置中各组件之间尺寸及空间位置的比例关系，电镀装置套件之间的参数设置具有适应性，在工艺放大时，较容易地实现放大设置参数与不同尺寸镀件质量指标的稳定表现。
附图说明
[0012]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步详细的说明：附图1A是本专利技术实施例提供的一种电镀装置阴极侧的透视示意图；附图1B是本专利技术实施例提供的一种电镀装置阳极侧的透视示意图；附图1C是本专利技术实施例提供的一种电镀装置的结构分解示意图；附图1D是图1C所示电镀装置中的电场约束件的一种结构放大示意图；附图1E是本专利技术实施例提供的一种电镀装置的横截面示意图；附图1F是本专利技术实施例提供的一种阴极控制件与阴极腔室框架的截面示意图；附图2A是本专利技术实施例提供的一种阴极控制件的透视示意图；附图2B是图2A沿右侧边缘方向上的一种活动件的局部截面示意图；附图2C是图2A沿右侧边缘方向上的又一种活动件的局部截面示意图；附图2D是本专利技术实施例提供的一种活动件与阴极镀件接触前的局部截面示意图；附图2E是图2D中所示活动件与阴极镀件在接触后的局部截面示意图；附图3A是本专利技术实施例提供的一种流体流动腔室流场成形的截面示意图；附图3B是本专利技术实施例提供的一种通过流体力学控制获得均匀流场的示意图；附图4A是本专利技术实施例提供的一种有或无电场约束件对电场线分布影响的模拟图；附图4B是本专利技术实施例提供的一种有或无电场约束件时镀层厚度分布的曲线图；附图4C是本专利技术实施例提供的一种电场约束件的结构示意图；附图4D是本专利技术实施例提供的又一种电场约束件的构示意图；附图4E是本专利技术实施例提供的又一种电场约束件的构示意图；附图4F是本专利技术实施例提供的再一种电场约束件的结构示意图；附图5A是现有技术中提供的一种电镀装置进行工艺放大时的技术方案示意图；附图5B是本专利技术实施例提供的一种电镀装置进行工艺放大时的技术方案示意图；附图5C是本专利技术实施例提供的一种电镀装置在不同尺寸镀件上获得的镀层厚度模拟图；附图6A是本专利技术实施例提供的一种多通道电镀装置剖面结构示意图；附图6B是利用图6A所示的多通道电镀装置获得的镀层厚度分布的曲线图；附图7是本专利技术实施例提供的一种电镀反应系统的结构示意图；图中：10
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电镀装置；100
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紧固件；101
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阴极控制件；110
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固定件；111
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活动件；112
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阴极镀件；102
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阴极腔室框架；120
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阴极腔室框架开孔；121
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阴极流体入口通孔；122
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阴极流体出口通孔；123
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阴极流体入口接头；124
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阴极流体出口接头；103
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中间组件；130a
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阴极
流体流动腔室；130b
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阳极流体流动腔室；131
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阴极腔流成形件；1310
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第一开口；132
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离子交换件；133
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电场约束件；1331
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第一中心开孔；1332
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第二中心开孔；1333
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第三中心开孔；1334
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第四中心开孔；134
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阳极腔流成形件；1340
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第二开口；104
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阳极腔室框架；140
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阳极腔室框架开孔140；141
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阳极流体入口通孔；142
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阳极流体出口通孔；143
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阳极流体入口接头；144
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阳极流体出口接头；105
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阳极控制件；150
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阳极固定件；151
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阳极件；191
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第一固定孔；192
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第二固定孔；1921
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第一中间组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电镀装置，其特征在于，包括：层叠设置的阴极控制件、阴极腔室框架、中间组件，阳极腔室框架和阳极控制件;所述中间组件包括堆叠设置的阴极腔流成形件、离子交换件、电场约束件和阳极腔流成形件；所述阴极控制件可与阴极镀件电连接并于用夹持所述阴极镀件，所述阳极控制件可与阳极件电连接并用于夹持所述阳极件；紧固件，所述紧固件依次贯穿所述阴极腔室框架的第一固定孔，所述中间组件的第二固定孔和所述阳极腔室框架的第三固定孔实现各组件的固定组装。2.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述阴极控制件包括组配安装或一体形成的固定件和活动件，所述固定件位于所述活动件靠近所述阴极腔室框架的一侧、并于所述阴极腔室框架活动连接。3.根据权利要求2所述的电镀装置，其特征在于，所述固定件包括第一壳体和中空腔体，所述中空腔体由所述第一壳体环绕而成，所述第一壳体的外壁连接升降固持结构，所述升降固持结构可实现所述固定件的高度调节。4.根据权利要求3所述的电镀装置，其特征在于，所述第一壳体与所述中空腔体之间还包括电气连接线路，所述电气连接线路与所述活动件电连接、用于所述活动件的通信和供电。5.根据权利要求3所述的电镀装置，其特征在于，所述活动件包括第二壳体、连接件、镀件固定框架和镀件固持件；所述的第二壳体和所述镀件固定框架通过所述连接件活动连接，所述第二壳体沿周向环绕所述镀件固持件；所述镀件固持件用于带动所述阴极镀件沿所述中控腔体的法线方向移动。6.根据要求权利5所述的电镀装置，其特征在于，所述第二壳体包括第一凹槽，所述镀件固定框架包括第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽的开口方向相对设置，所述连接件包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端与所述第一凹槽卡和固定，所述第二端与所述第二凹槽卡和固定。7.根据要求权利5所述的电镀装置，其特征在于，所述活动件还包括壳体外沿密封件和框架外沿密封件；所述壳体外沿密封件与所述第二壳体密接并位于所述第二壳体朝向所述镀件固定框架的一侧，所述框架外沿密封件与所述镀件固定框架密接并位于所述镀件固定框架朝向所述第二壳体的一侧，所述壳体外沿密封件与所述框架外沿密封件在所述活动件的伸缩方向上至少部分对应设置。8.根据权利要求7所述的电镀装置，其特征在于，所述活动件还包括框架内沿密封件，所述框架内沿密封件与所述镀件固定框架密接、位于所述连接件靠近所述镀件固持件的一侧。9.根据权利要求8所述的电镀装置，其特征在于，所述镀件固持件包括真空的中空腔室结构，所述中空腔室结构用于向所述阴极镀件施加吸力、使所述阴极镀件与所述框架内沿密封件分离。10.根据权利要求9所述的电镀装置，其特征在于，所述镀件固持件包括导电触点结构，所述导电触电结构可与所述阴极镀件电连接。11.根据权利要求6所述的电镀装置，其特征在于，所述连接件是一体或组装成型的导电结构，所述连接件可与所述阴极镀件电性接触并向所述阴极镀件供电。
12.根据权利要求11所述的电镀装置，其特征在于，所述连接件包括位于所述第一端和所述第二端之间的台阶部，所述台阶部朝向所述镀件固持件的方向延伸，所述台阶部可用于与所述阴极镀件的电性接触。13.根据权利要求12所述的电镀装置，其特征在于，沿所述活动件的伸缩方向上，所述台阶部到所述第二壳体的最近距离大于或等于所述框架内沿密封件到所述第二壳体的最近距离。14.根据权利要求11所述的电镀装置，其特征在于，所述连接件包括伸缩结构，所述伸缩结构可实现所述第二壳体和所述镀件固定框架之间的压合与分离。15.根据权利要求14所述的电镀装置，其特征在于，所述伸缩结构包括相连接的连接件涂覆部、连接件固定部、连...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建军，冯磊，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：