喷盘阳极装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种用于在基板上电镀金属的喷盘阳极装置，包括喷盘阳极壳体，壳体的底部连接有镀液进液管，壳体的底部连接有导电杆，阳极壳体内腔中间安装有一块扰流板，阳极壳体的顶部装有金属阳极板，金属阳极板中心设有导电杆连接孔，连接孔上接有阳极导电杆，金属阳极板上设有喷流孔，扰流板和金属阳极板之间形成喷流腔；金属阳极板边缘安装有环形盖板；当设备启动泵浦电源接通时，镀液就会通过镀液进液管进入阳极壳体内，电镀液经过扰流腔进入喷流腔，再通过金属阳极板喷流到待电镀基板表面，金属阳极板在电镀电源的驱动下与基板之间产生电场，被镀金属就会沉积在基板表面。被镀金属就会沉积在基板表面。被镀金属就会沉积在基板表面。

【技术实现步骤摘要】
喷盘阳极装置


[0001]本专利技术涉及半导体加工
，尤其涉及一种用于芯片基板电镀的喷盘阳极装置。

技术介绍

[0002]在半导体制造领域，电镀是一种在基板上沉积金属薄膜的常见方法。特别是在先进封装技术中，由于电镀具有工艺简单、成本低、易于批量生产等优点，一般采用电镀的方式在芯片基板上形成铜柱、导电线路、填孔、焊料凸点等实现芯片基板互连。遗憾的是，目前市场上的电镀设备一般采用水平电镀方式，镀液的底部安装一个阳极网，基板在镀液的上部旋转，这种电镀方式普遍存在电镀效率低的缺陷，以电镀铜为例，传统水平镀铜60分钟镀铜厚度在30
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35um之间。电镀率低意味着生产效率低，这是半导体企业所不能接受的。对于半导体企业来说，最大的投资成本来自于大量的制造设备。因此，如何提高电镀设备生产效率是降低成本最有效的途径。
[0003]一种常见的提高电镀效率的方式包括：提高芯片基板的旋转速度，但由于离心力的作用，基板转速的增加会导致芯片基板边缘镀层增多，而基板中心镀层减少。所以简单地提高芯片基板转速会导致镀层的均匀性严重下降。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提出一种芯片基板电镀喷盘阳极装置，用于在整个基板上以较高的电镀速率和较均匀的镀膜沉积金属,本阳极装置主要用于垂直电镀方式。
[0005]根据本专利技术提出一种喷盘阳极装置，包括喷盘阳极壳体，壳体的底部连接有镀液进液管，壳体的底部连接有导电杆，阳极壳体内腔中间安装有一块扰流板，阳极壳体的顶部装有金属阳极板，金属阳极板中心设有导电杆连接孔，连接孔上接有阳极导电杆，金属阳极板上设有喷流孔，扰流板和金属阳极板之间形成喷流腔；金属阳极板边缘安装有环形盖板；当设备启动泵浦电源接通时，镀液就会通过镀液进液管进入阳极壳体内，电镀液经过扰流腔进入喷流腔，再通过金属阳极板喷流到待电镀基板表面，金属阳极板在电镀电源的驱动下与基板之间产生电场，被镀金属就会沉积在基板表面。
[0006]综上所述，本专利技术的阳极装置在电镀过程中，可以提高阳极极电镀液进液管内的阳极电镀液的流量，从而提高电镀速率。利用阳极壳体顶部的金属阳极板将大量的镀液喷流到基板表面，提高了基板表面电镀液的交换量，从而提高了电镀效率；通过阳极壳体内扰流板上扰流孔的分布和金属阳极板上喷流孔的分布提高芯片基板表面镀层沉积分布均匀性。
附图说明
[0007]图1为本专利技术阳极装置的总体立体图001；
[0008]图2为图1所示的阳极装置的爆炸图，其中阳极壳体100，阳极导电杆200，扰流板
300，扰流板固定螺丝400，阳极板垫圈500，金属阳极板600，阳极导电杆与金属阳极板固定螺丝700，环形盖板800，环形盖板固定螺丝900；
[0009]图3为图2所示的阳极装置的壳体100结构示意图，其中镀液进液管101，阳极壳体外壁顶部平面103，金属阳极板和环形盖板固定螺丝孔102，扰流板固定平台104，阳极导电杆与壳体底部连接螺丝孔105，电镀液进液孔106，扰流腔107，扰流板固定螺丝孔108，喷流腔体109；
[0010]图4为图2所示的阳极装置的扰流板300结构示意图，其中扰流孔301，扰流板固定螺丝孔302；
[0011]图5为图2所示的阳极装置的阳极板垫圈500结构示意图，垫圈螺丝孔501；
[0012]图6为图2所示的阳极装置的金属阳极板600结构示意图，其中阳极板喷流孔601，阳极板固定螺丝孔602，导电杆与阳极板连接螺丝孔603；
[0013]图7为图2所示的阳极装置的导电杆200结构示意图，其中导电杆和阳极壳体底部连接的端部有外螺牙201，导电杆和金属阳极板连接的端部有内螺牙202；
[0014]图8为图2所示的阳极装置的环形盖板800结构示意图，环形盖板固定螺丝孔801。
具体实施方式
[0015]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]参考如图1至图8所示，根据本专利技术实施例的阳极装置，包括阳极壳体100，壳体100的底部连接有镀液进液管101，壳体的底部连接有阳极导电杆200，阳极导电杆200在壳体外的端部连接有阳极电线，阳极壳体100内腔中间安装有一块扰流板300，阳极壳体100底部和扰流板300形成扰流腔107，阳极壳体100外壁的顶部装有金属阳极板600，金属阳极板600中间设有一个与阳极导电杆连接的螺丝孔603，金属阳极板600和阳极导电杆用螺丝连接，阳极导电杆上接有阳极电线，形成导电通路，金属阳极板600上设有喷流孔601，扰流板300和金属阳极板600之间形成喷流腔109；金属阳极板600上部安装有环形盖板800，环形盖板800上设有螺丝孔801，螺丝孔801内安装有固定螺丝900，环形盖板800为塑胶材质，环形盖板800用螺丝固定在阳极金属板600上部，环形盖板800用于密封阳极金属板600，遮蔽金属阳极板边沿的电力线。当设备启动泵浦电源接通时，电镀液就会通过电镀液进液管101进入阳极壳体内，电镀液经过扰流腔107进入喷流腔109，电镀液再通过金属阳极板600喷流到待电镀芯片基板表面，金属阳极板600在电镀电源的驱动下与芯片基板之间产生电场，被电镀金属就会沉积在芯片基板表面。
[0017]具体地，参考图2所示，揭示了阳极装置的整体结构布局，阳极壳体底部和扰流板形成扰流腔107，电镀液在扰流腔中向周围分散，从进入时的柱状流体变为面状流体，电镀液再经过扰流板300的按需分流进入喷流腔，提高了镀液分布的均匀性。
[0018]具体地，参考图3
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6所示，揭示了阳极装置的整体结构布局，扰流板300和阳极板600形成喷流腔109，电镀液在喷流腔中通过喷流孔高速流向芯片基板，镀液流量从传统设备的48L/min提高到180L/min,镀液流量提高了275％，电镀效率也相应的提高了275％；同
样电镀铜时间60min,在整流电源的配合下，镀层铜厚度可以达到120um,极大的提高了电镀效率。
[0019]进一步的，参考图6所示，揭示了阳极金属阳极板600的构造，其由钛板制造，阳极板600中部分布有密集的喷流孔601，并根据芯片基板镀层厚度均匀性需要设计喷流孔601的合理分布，喷流孔的合理分布进一步提高了镀层均匀性；
[0020]优选的，金属阳极板600表面涂敷一层氧化氧化铱涂层，进一步提高了阳极的导电性能，提高了使用寿命，进一步改善了镀层均匀性；
[0021]进一步的，金属阳极板600中心设计有1个导电杆200连接孔，金属阳极板600与导电杆200连接，电流从中心向周围扩散，与芯片夹具电流的传输方向从边缘往中心传递形成方向对冲，进一步改善了镀层均匀性；
[0022]具体地，参考图8所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于基板电镀的喷盘阳极装置，其特征在于，包括喷盘阳极壳体，壳体的底部连接有镀液进液管，壳体的底部连接有导电杆，阳极壳体内腔中间安装有一块扰流板，阳极壳体的顶部装有金属阳极板，金属阳极板中心设有导电杆连接孔，连接孔上接有阳极导电杆，金属阳极板上设有喷流孔，扰流板和金属阳极板之间形成喷流腔；金属阳极板边缘安装有环形盖板；当设备启动泵浦电源接通时，镀液就会通过镀液进液管进入阳极壳体内，电镀液经过扰流腔进入喷流腔，再通过金属阳极板喷流到待电镀基板表面，金属阳极板在电镀电源的驱动下与基板之间产生电场，被镀金属就会沉积在基板表面。2.根据权利要求1所述的喷盘阳极装置，其特征在于：阳极壳体为圆形，阳极装置主题材质为塑胶材质；壳体的底部连接有镀液进液管，镀液进液管为圆型塑胶管，其端部带有外螺纹。3.根据权利要求1所述的喷盘阳极装置，其特征在于：阳极壳体的底部连接有导电杆，导电杆在阳极壳体外裸露的端部带有外螺纹，导电杆端部连接阳极电线。4.根据权利要求3所述的喷盘阳极装置，其特征在于：导电杆为“Z”字型结构，导电杆为金属材质，导电杆和阳极壳体底部连接的端部有外螺牙，导电杆用螺母固定在阳极壳体底部的壳体上，阳极导电杆和金属阳极板连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：代胜利，董风娥，李金涛，
申请(专利权)人：广东芯微精密半导体设备有限公司，
类型：发明
国别省市：