多阳极电镀装置制造方法及图纸

本申请涉及半导体电镀设备技术领域，尤其是涉及一种多阳极电镀装置。该多阳极电镀装置包括主体部、多个分隔环以及多个环形阳极；主体部设置有电镀腔室；多个分隔环设置于主体部的底壁上且位于电镀腔室的底部，多个分隔环由内至外顺次间隔套设，以将电镀腔室的底部分隔为多个由内至外顺次套设的阳极区域，多个阳极区域经由电镀腔室的中部相连通；多个环形阳极一一对应地设置于多个阳极区域内，且多个环形阳极分别用于与电源阳极相互独立地电连接。该多阳极电镀装置能够每个阳极区域内的环形阳极的电流性能进行独立控制，进而确保能够对环形阳极的多个环形阳极的电流特性互不影响，能够极大提高电镀过程的可控性，获得更加多样且可控的电镀效果。可控的电镀效果。可控的电镀效果。

【技术实现步骤摘要】
多阳极电镀装置


[0001]本申请涉及半导体电镀设备
，尤其是涉及一种多阳极电镀装置。

技术介绍

[0002]在半导体制造过程，需要对晶圆表面进行电镀形成金属层，需要将晶圆放置于电镀液中，将晶圆与负极电压电连接作为阴极，将正极电压与可溶解或者不可溶解的阳极电连接，从而通过电场作用使电镀液中的金属离子沉积到晶圆表面上，以在晶圆表面形成金属层。
[0003]电镀腔室是晶圆电镀的反应场所，其物理结构直接影响着阴极和阳极之间的电场及流场分布，从而对晶圆电镀镀层的厚度均匀性和结合力等产生影响。
[0004]目前，电镀腔室主要以单一电镀阳极为主，依赖电源输出程序变化控制该单一电镀阳极的电流大小，以达到控制晶圆镀层的厚度均匀性和结合力的目的。
[0005]现有的采用单一电镀阳极的电镀腔室，对于电流的控制方式单一，对于电场和镀液流场的控制不足，导致镀制的晶圆厚度均匀性不佳，从而导致产品良率较低，无法满足较高的镀层性能需求。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于提供一种多阳极电镀装置，以在一定程度上解决现有技术中存在的采用单一电镀阳极的电镀腔室对于电流的控制方式单一，对于电场和镀液流场的控制不足的技术问题。
[0007]本申请提供了一种多阳极电镀装置，包括主体部、多个分隔环以及多个环形阳极；所述主体部设置有电镀腔室；多个分隔环设置于所述主体部的底壁上且位于所述电镀腔室的底部，多个所述分隔环由内至外顺次间隔套设，以将所述电镀腔室的底部分隔为多个由内至外顺次套设的阳极区域，多个所述阳极区域经由所述电镀腔室的中部相连通；多个所述环形阳极一一对应地设置于多个所述阳极区域内，且多个所述环形阳极分别用于与电源阳极相互独立地电连接。
[0008]在上述技术方案中，进一步地，所述多阳极电镀装置还包括药液注入组件，所述主体部的底壁开设有多条第一药液注入流道，所述第一药液注入流道的入口贯通所述主体部的底壁的外表面并与所述药液注入组件相连通，所述第一药液注入流道的出口贯通所述主体部的底壁的内表面并与所述阳极区域相连通。
[0009]在上述任一技术方案中，进一步地，所述药液注入组件包括连接块、多个接头以及多个转接件；所述连接块的内部开设有多条第二药液注入流道，多个所述接头与多条所述第二药液注入流道的入口相连通，多个所述转接件一一对应地连通多个所述第二药液注入流道的出口以及多个所述第一药液注入流道的入口。
[0010]在上述任一技术方案中，进一步地，所述多阳极电镀装置还包括电镀夹具组件、基础挡环以及多个不同高度规格的溢流挡环；所述电镀夹具组件用于夹持待电镀工件，且能够在所述电镀腔室的顶部和中部之间往复移动；所述基础挡环间隔套设于位于最外圈的所述分隔环的外周，所述溢流挡环可拆卸地连接于所述基础挡环的顶端；所述基础挡环的内侧开设有第一溢流口，所述基础挡环的外侧开设有第二溢流口。
[0011]在上述任一技术方案中，进一步地，所述多阳极电镀装置还包括喷淋组件，所述喷淋组件设置于所述电镀腔室的顶部，所述喷淋组件与所述主体部活动连接，以对所述喷淋组件的喷淋方向进行调节。
[0012]在上述任一技术方案中，进一步地，所述喷淋组件包括喷淋压板和万向喷头；所述喷淋压板与所述主体部的外周侧壁的顶部相连接，所述喷淋压板开设有球面凹槽，所述主体部设置有与所述球面凹槽相对的插槽；所述万向喷头的喷射端通过所述插槽伸入到所述电镀腔室内，所述万向喷头的连接端设置有球形定位部，所述球形定位部与所述球面凹槽可转动地摩擦连接。
[0013]在上述任一技术方案中，进一步地，所述主体部的外周侧壁设置有平面部，所述喷淋压板于所述平面部与所述主体部相连接。
[0014]在上述任一技术方案中，进一步地，所述喷淋组件包括第一喷淋组件和第二喷淋组件，所述第一喷淋组件面向所述电镀夹具组件喷淋，所述第二喷淋组件面向所述待电镀工件喷淋。
[0015]在上述任一技术方案中，进一步地，所述多阳极电镀装置还包括喷淋承接环，所述喷淋承接环设置于所述喷淋组件与所述溢流挡环之间，所述喷淋承接环开设有喷淋水排放口。
[0016]在上述任一技术方案中，进一步地，所述环形阳极包括环形阳极本体、接电杆以及密封构件；所述主体部的底壁开设有安装通孔，所述接电杆连接于所述环形阳极本体的底表面且穿设于所述安装通孔内，所述密封构件设置于所述接电杆与所述安装通孔之间的装配间隙处。
[0017]与现有技术相比，本申请的有益效果为：本申请提供的多阳极电镀装置包括主体部、多个分隔环以及多个环形阳极，通过多个分隔环将主体部的电镀腔室划分为多个独立的阳极区域，多个环形阳极一一对应地设置于多个独立的阳极区域内，从而使得每个阳极区域内的环形阳极的电流输出波形、强度和时间中的至少一者进行独立控制，进而确保能够对环形阳极的多个环形阳极的电流特性互不影响，能够极大提高电镀过程的可控性，从而获得更加多样且可控的电镀效果。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的
附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本申请实施例提供的多阳极电镀装置的第一结构示意图；图2为本申请实施例提供的多阳极电镀装置的第二结构示意图；图3为图2在A
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A截面的剖视图；图4为图2在B
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B截面的剖视图；图5为图2在C
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C截面的剖视图；图6为本申请实施例提供的多阳极电镀装置的第三结构示意图；图7为图6在D
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D截面的剖视图；图8为本申请实施例提供的多阳极电镀装置的爆炸图；图9为图8在药液注入组件处的第一局部放大图；图10为本申请实施例提供的多阳极电镀装置的药液注入组件的连接块的结构示意图；图11为图10在E
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E处的截面示意图；图12为图8在喷淋组件处的第二局部放大图；图13为本申请实施例提供的多阳极电镀装置的喷淋压板的剖视图；图14为本申请实施例提供的多阳极电镀装置的万向喷头的剖视图。
[0020]附图标记：1
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多阳极电镀装置；10
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电镀夹具组件；11
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喷淋组件；110
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万向喷头；111
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喷淋压板；1110
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球面凹槽；112
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球形定位部；12
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主体部；120
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第一溢流口；121
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第二溢流口；122
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喷淋水排放口；123
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第一药液注入通道；124
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平面部；125
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插槽；13
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喷淋承接环；14
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分隔环； 16
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多阳极电镀装置，其特征在于，包括主体部、多个分隔环以及多个环形阳极；所述主体部设置有电镀腔室；多个分隔环设置于所述主体部的底壁上且位于所述电镀腔室的底部，多个所述分隔环由内至外顺次间隔套设，以将所述电镀腔室的底部分隔为多个由内至外顺次套设的阳极区域，多个所述阳极区域经由所述电镀腔室的中部相连通；多个所述环形阳极一一对应地设置于多个所述阳极区域内，且多个所述环形阳极分别用于与电源阳极相互独立地电连接。2.根据权利要求1所述的多阳极电镀装置，其特征在于，还包括药液注入组件，所述主体部的底壁开设有多条第一药液注入流道，所述第一药液注入流道的入口贯通所述主体部的底壁的外表面并与所述药液注入组件相连通，所述第一药液注入流道的出口贯通所述主体部的底壁的内表面并与所述阳极区域相连通。3.根据权利要求2所述的多阳极电镀装置，其特征在于，所述药液注入组件包括连接块、多个接头以及多个转接件；所述连接块的内部开设有多条第二药液注入流道，多个所述接头与多条所述第二药液注入流道的入口相连通，多个所述转接件一一对应地连通多个所述第二药液注入流道的出口以及多个所述第一药液注入流道的入口。4.根据权利要求1所述的多阳极电镀装置，其特征在于，还包括电镀夹具组件、基础挡环以及多个不同高度规格的溢流挡环；所述电镀夹具组件用于夹持待电镀工件，且能够在所述电镀腔室的顶部和中部之间往复移动；所述基础挡环间隔套设于位于最外圈的所述分隔环的外周，所述溢流挡环可拆卸地连接于所述基础挡环的顶端；所述基础挡环的内侧开设有第一溢流口，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈苏伟，刘广杰，黄景志，李佳东，吴光庆，魏红军，
申请(专利权)人：北京半导体专用设备研究所中国电子科技集团公司第四十五研究所，
类型：发明
国别省市：