电镀设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种电镀设备，涉及晶圆电镀技术领域，一种电镀设备，其包括电镀头和电镀阳极，所述电镀头能够夹持晶圆并带动所述晶圆旋转，所述电镀设备还包括有：遮挡部，所述遮挡部固定于所述晶圆与所述电镀阳极之间，晶圆的缺口在旋转过程中能够被遮挡部遮挡；定位传感器，所述定位传感器与所述电镀头的驱动晶圆旋转的电机电连接，所述定位传感器相对所述遮挡部的位置固定，用于检测缺口。在电镀过程中，当检测到晶圆的缺口经过遮挡部时，通过降低晶圆的转速，使晶圆在缺口被遮挡部遮挡时的转速小于缺口在不遮挡时的转速，能够降低晶圆的缺口附近的有效电镀时间，从而使得晶圆的缺口附近区域的电镀厚度降低，提高了晶圆的电镀均匀性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
电镀设备


[0001]本技术涉及晶圆电镀
，特别涉及一种电镀设备。

技术介绍

[0002]目前半导体电镀技术中，电镀均匀性是电镀工艺的关键，而电镀均匀性又会有很多因素的影响，例如电场，电场边缘效应差异化对于晶圆片均匀性具有重要影响。
[0003]在半导体芯片制造过程和封装工艺过程中，晶圆电镀是必不可少的一道工序。将晶圆放置在电镀腔内，晶圆通过电化学反应的方式进行，腔内有电镀液，电镀腔底部待电镀的金属作为电镀的阳极，晶圆作为阴极。在现有的电镀设备中，设备腔体内大多包含多个阳极，两个不同的阳电极组成为例。如第一电极位于电镀腔的中心区域，第二电极，位于电镀腔的周边，这两个电极作为电镀阳极。由于现有技术中第一电极和第二电极都是对称结构，因此该阳极形成的电场也是对称且均匀的。在理想情况下，待电镀晶圆应当是完整的正圆形；这样完整的正圆形在均匀对称电场下完成的电镀能够得到较为理想、均匀的电镀层。
[0004]但是随着晶圆半导体的品类逐渐丰富，晶圆电镀也产生了许多不同需求，晶圆平边缺口(用作对准定位)附近区域整体电镀是生产要求中最常见的加工类型。而平边缺口造成的电场边缘差异化是导致这种晶圆电镀不均匀的主要的。另外在一些需求中，在晶圆上的芯片裸片是不均匀分布的，这就会产生不规则形状的非电镀区。晶圆上布有芯片区域会有许多光刻胶的开口，这些开口能起到导电作用，电镀时会有金属沉积；而没有分布芯片的区域也没有光刻胶开口，无法导电导致无金属沉积，这两种差异导致在两种不同的区域导电电流强度不同和电镀速率不同，最终导致不同区域的电镀镀层厚度不均匀以及在晶圆表面有一个厚度很高的点，半导体器件可靠性差。总之，晶圆平边缺口对晶圆电镀效果有很大的影响，会导致在晶圆缺口附近的区域电镀层的厚度较高，即晶圆缺口附近区域的电镀速率较快，晶圆的缺口导致整体电镀均匀性差。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中晶圆的缺口导致整体电镀均匀性差的缺陷，提供一种电镀设备。
[0006]本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0007]一种电镀设备，其包括电镀头和电镀阳极，所述电镀头能够夹持晶圆并带动所述晶圆旋转，所述电镀设备还包括有：
[0008]遮挡部，所述遮挡部固定于所述晶圆与所述电镀阳极之间，所述晶圆的缺口在旋转过程中能够被所述遮挡部遮挡；
[0009]定位传感器，所述定位传感器与所述电镀头的驱动所述晶圆旋转的电机电连接，所述定位传感器相对所述遮挡部的位置固定，用于检测所述缺口。
[0010]在本方案中，在没有遮挡部对晶圆的缺口进行遮挡时，晶圆的缺口附近的电镀相比其他区域较高，在电镀过程中，晶圆作为阴极，通过在晶圆与电镀阳极之间，增加一个固
定不动的遮挡部，并且还设置相对遮挡部位置固定的定位传感器，当晶圆的缺口在遮挡部处经过时，通过定位传感器检测到缺口，当检测到晶圆的缺口经过遮挡部时，通过降低晶圆的转速，使晶圆在缺口被遮挡部遮挡时的转速小于缺口在不遮挡时的转速，从而提高了晶圆的缺口被遮挡的时间，因此能够降低晶圆的缺口附近的有效电镀时间，从而使得晶圆的缺口附近区域的电镀厚度降低，提高了晶圆的电镀均匀性。
[0011]较佳地，所述定位传感器包括接收部和发射部，所述接收部和所述发射部处于同一直线并分别位于所述晶圆两端，所述接收部或所述发射部设置于所述遮挡部朝向所述晶圆的一侧。
[0012]在本方案中，通过接收部和发射部，当晶圆的缺口位于发射部和接收部之间时，接收部与发射部可以连通，此时会有一个信号上升沿或者下降沿的变化，通过此变化，便可以检测到晶圆的缺口，并且，当晶圆的缺口经过后，同样会产生一个信号的变化，便于实时获取晶圆的缺口相对遮挡部的位置。
[0013]较佳地，所述定位传感器为光电式传感器，所述接收部为光接收管，所述发射部为光发射管。
[0014]在本方案中，采用光电式传感器，成本低，稳定性好。
[0015]较佳地，所述遮挡部的距离所述晶圆的距离为3
‑
5mm。
[0016]在本方案中，3
‑
5mm的距离能够保证电镀液和其他没有遮挡部的地方一样有足够的流量，同时遮挡部不影响电镀头的旋转，不会发生干涉。
[0017]较佳地，所述遮挡部设置有多个，多个所述遮挡部环绕所述晶圆设置。
[0018]在本方案中，通过设置多个遮挡部，可以增长遮挡部对晶圆缺口的遮挡时间，从而可以降低晶圆的缺口被遮挡时与不被遮挡时的转速差，进而可以增加电机的转速变化响应时间，对电机自身的性能要求有所降低。
[0019]较佳地，多个所述遮挡部均匀分布。
[0020]在本方案中，均匀分布，便于对电机的转速进行控制，可以进一步降低对电机自身的性能的要求。
[0021]较佳地，所述遮挡部用于遮挡所述缺口的部分与所述缺口相匹配。
[0022]在本方案中，遮挡部仅对晶圆缺口进行遮挡，不会对晶圆的其他部分进行遮挡，因此，在电镀过程中，不会遮挡晶圆的有效电镀面积。
[0023]较佳地，所述遮挡部包括多个间隔设置的开口槽，所述开口槽贯穿所述遮挡部。
[0024]在本方案中，通过设置开口槽可以使电镀液贯穿遮挡部，削弱由于设置遮挡部而造成的电场不均的影响，平衡电镀晶圆的镀层厚度。即开设开口槽是为了电镀液可部分穿过遮挡部，这样使得遮挡部不过分改变电镀流场，同时，开口槽是只让少量流体穿过，不影响遮挡部的遮挡功能。
[0025]较佳地，所述开口槽的形状为长方形、陡梯形、锯齿形中的任意一个。
[0026]较佳地，所述开口槽的开槽方向与所述遮挡部的水平面垂直。
[0027]在本方案中，有利于电镀液穿过遮挡部，降低对电镀流场的影响。
[0028]本技术的积极进步效果在于：在本技术中，在没有遮挡部对晶圆的缺口进行遮挡时，晶圆的缺口附近的电镀相比其他区域较高，在电镀过程中，晶圆作为阴极，通过在晶圆与电镀阳极之间，增加一个固定不动的遮挡部，并且还设置相对遮挡部位置固定
的定位传感器，当晶圆的缺口在遮挡部处经过时，能够通过定位传感器检测到缺口，当检测到晶圆的缺口经过遮挡部时，可过降低晶圆的转速，使晶圆在缺口在被遮挡部遮挡时的转速小于缺口在不遮挡时的转速，从而提高了晶圆的缺口被遮挡的时间，因此能够降低晶圆的缺口附近的有效电镀时间，从而使得晶圆的缺口附近区域的电镀厚度降低，提高了晶圆的电镀均匀性。
附图说明
[0029]图1为本技术实施例1的电镀设备的结构示意图。
[0030]图2为本技术实施例2的电镀设备的第一结构示意图。
[0031]图3为本技术实施例2的电镀设备的第二结构示意图。
[0032]图4为本技术实施例2的开口槽立体结构示意图。
[0033]晶圆100
[0034]遮挡部200
[0035]开口槽210
具体实施方式
[0036]下面举个较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电镀设备，其包括电镀头和电镀阳极，所述电镀头能够夹持晶圆并带动所述晶圆旋转，其特征在于，所述电镀设备还包括有：遮挡部，所述遮挡部固定于所述晶圆与所述电镀阳极之间，所述晶圆的缺口在旋转过程中能够被所述遮挡部遮挡；定位传感器，所述定位传感器与所述电镀头的驱动所述晶圆旋转的电机电连接，所述定位传感器相对所述遮挡部的位置固定，用于检测所述缺口。2.如权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述定位传感器包括接收部和发射部，所述接收部和所述发射部处于同一直线并分别位于所述晶圆两端，所述接收部或所述发射部设置于所述遮挡部朝向所述晶圆的一侧。3.如权利要求2所述的电镀设备，其特征在于，所述定位传感器为光电式传感器，所述接收部为光接收管，所述发射部为光发射管。4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文，
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：