半导体晶圆微型孔电镀装置制造方法及图纸

半导体晶圆微型孔电镀装置，包括，镀槽，其上设电镀液循环管道、循环泵及过滤机构；阳极，放置于镀槽内；遮蔽板，放置于镀槽内，位于阳极一侧；被镀物夹具即阴极，放置于镀槽内，位于遮蔽板另一侧；整流机构，分别电气连接阳极、被镀物夹具；喷流件及其摆动机构，喷流件设置于被镀物夹具的工作面一侧，喷流件具有一腔体，并通过管道与循环泵连通；喷流件面向被镀物夹具的工作面的一侧面开设喷流口；喷流件一端连接使其沿被镀物夹具的工作面来回摆动的摆动机构。本实用新型专利技术在电镀过程中可有效地直接将电镀液喷射至半导体晶圆表面微型孔内，使微型孔内得到充分的药液交换，确保微型孔内镀满被镀金属而无空洞问题发生。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体加工设备，特别涉及半导体晶圆微型孔电镀装置。
技术介绍
电子元器件的短、小、轻、薄化是现代电子制造技术的趋势。为了实现电子元器件的短小轻薄技术，电气回路的设计不得不向更细线路化和更多叠层化发展。微型孔是解决更细线路化和更多叠层化的唯一途径。微型孔为盲孔，孔径范围1-lOOum，孔深范围5_500umo半导体晶圆微型孔的孔内电镀越来越被广泛应用。微型孔承载着各层电路的导通和信号传输功能，微型孔的制作品质直接影响电子元器件的质量。微型孔在电镀中产生的孔内空洞(Void)容易引发微型孔内残留电镀药液，成品后的微型孔容易发生孔内腐蚀，最 终引发电子元器件断路或短路的问题。因此确保微型孔内在电镀时无孔内空洞(Void)的发生是技术关键。针对半导体晶圆微型孔的孔内电镀，现有设备技术是将被镀物(半导体晶圆表面垂直开微型孔，晶圆安装于专用电镀夹具内)垂直或倾斜插入电镀设备中，通过加强电镀药水的槽内循环或者沿被镀物表面使用搅拌棒进行平行来回摇摆使微型孔内灌入电镀药水，最终使微型孔内均匀地镀上被镀金属的处理方法。但是现有的槽内药水循环方式和搅拌棒的搅拌方式都无法对半导体晶圆微型孔起到直接的主动的药水灌孔作用。特别是当微型孔的深宽比(微型孔深度微型孔开口直径)规格变得越来越高的情况下，现有设备技术(电镀槽内药水的循环和搅拌方式)对于半导体晶圆微型孔内已经无法形成有效的药水交换，电镀过程中的微型孔内电镀金属离子浓度无法得到有效补充，最终频繁出现半导体晶圆微型孔内产生空洞(Void)的现象。
技术实现思路
本技术的目的在于设计一种半导体晶圆微型孔电镀装置，在电镀过程中可有效地往被镀物微型孔内直接地主动地灌入电镀药水，使微型孔内达到充分的药水交换效果，最终确保被镀物微型孔内均匀地镀满被镀金属而无空洞问题发生。为达到上述目的，本技术的技术方案是半导体晶圆微型孔电镀装置，包括，镀槽，其上设电镀液循环管道、循环泵及过滤机构；阳极，放置于镀槽内；遮蔽板，放置于镀槽内，位于阳极一侧；被镀物夹具即阴极，放置于镀槽内，位于遮蔽板另一侧；所述的阳极、遮蔽板、被镀物夹具均同时垂直或倾斜、相对平行设置于镀槽内；整流机构，分别电气连接阳极、被镀物夹具；其特征在于，还包括，喷流件及其摆动机构，喷流件设置于被镀物夹具的工作面一侧，喷流件具有一腔体，并通过软管与循环管道连通；喷流件面向被镀物夹具的工作面的一侧面开设喷流口 ；喷流件一端连接使其沿被镀物夹具的工作面左右来回摆动和/或上下升降即水平或垂直方向摆动的摆动机构，使电镀液能够均匀地直接地喷射到被镀物夹具的工作面上的半导体晶圆微型孔。进ー步，所述的喷流件放置于被镀物夹具和遮蔽板之间。所述的喷流件的喷流ロ为可形成线形水刀的缝状结构设计，缝状结构ー个以上，沿喷流件长度方向设置。所述的缝状结构为与喷流件轴线垂直或倾斜设置。 所述的各缝状结构中，上下缝状结构的前后端部处于同一水平。所述喷流件上缝状结构设有一列以上。所述的缝状结构为直缝。所述缝状结构宽度为0. Olmm 5mm。 所述的喷流件的喷流ロ形状为锥孔。所述的喷流件上沿喷流件宽度方向及高度方向设置若干喷嘴，呈阵列布置。所述喷嘴阵列中，相邻两排喷嘴沿宽度方向错位排列。所述的喷嘴内有喷孔，喷孔形状为缝状、或锥孔。所述的喷嘴喷射角30° 160°。所述的喷流件的喷流ロ或喷嘴垂直对准被镀物夹具，距离I 50mm。本技术所述的喷流件在摆动机构的作用下，喷流口和半导体晶圆表面保持近距离的非接触式的平行来回摆动，使电镀液能够直接地均匀地喷射到半导体晶圆表面和微型孔内。与现有技术中同类产品相比较，本技术的优点在于现有电镀设备对于半导体晶圆表面的药水搅拌方式(电镀槽液自身的过滤循环和通过搅拌件摆动搅拌)多为非主动式的搅拌，随着半导体晶圆微型孔的出现和深宽比的提高，电镀药液已经很难被灌入微型孔内。本技术通过在半导体晶圆电镀槽内导入水刀和喷嘴的设计，将现有的非主动式搅拌方式完全变为主动式喷流方式，通过控制水刀或喷嘴对于晶圆表面的距离，能够给晶圆表面和微型孔内提供强有力的药液搅拌。而且通过喷流件和摆动机构的组合，水刀或喷嘴喷射出的药液可均匀地喷射至晶圆表面和微型孔内。确保微型孔电镀时孔内无空洞(Void)发生。防止因微型孔内Void问题弓I发微型孔内药水残留，使成品后的微型孔腐蚀造成电子元器件断路失灵。本技术降低了半导体晶圆微型孔电镀的孔内空洞(Void)的发生频率，提高产品良率，最终降低生产制造成本。附图说明图I为本技术ー实施例的侧视图。图2为本技术实施例的俯视图。图3为本技术实施例的侧视图。图4为本技术实施例中喷流件实施例一的结构示意图。图5为本技术实施例中喷流件实施例ニ的结构示意图。图6为本技术实施例中喷流件实施例三的结构示意图。图7为本技术实施例中喷流件喷流ロ的效果示意图。图8为本技术实施例中喷流件喷流ロ阵列示意图。图9为本技术实施例中喷流件喷流ロ阵列示意图。具体实施方式参见图I 图6，本技术半导体晶圆微型孔电镀装置，包括，镀槽1，其上设电镀液循环管道2、循环泵3及过滤机构4 ;阳极5，放置于镀槽I内；遮蔽板6，放置于镀槽I内，位于阳极5 —侧；被镀物夹具7即阴极，放置于镀槽I内，位于遮蔽板6另一侧；所述的阳极5、遮蔽板6、被镀物夹具7均同时垂直或倾斜、相对平行设置于镀槽I内；整流机构8，分别电气连接阳极5、被镀物夹具7 ;其还包括，喷流件9及其摆动机构10，喷流件9设置于被镀物夹具7的工作面一侧，喷流件具有一腔体，并通过软管11与循环管道2连通；喷流件9面向被镀物夹具7的工作面的一侧面开设喷流口 91 ;喷流件9连接使其沿被镀物夹具7的工作面来回摆动的摆动机构10，使电镀液能够均匀地直接地喷射到被镀物夹具7的工作面上的半导体晶圆微型孔。在本实施例中，所述的喷流件9放置于被镀物夹具7和遮蔽板6之间。所述摆动机构10使喷流件9沿被镀物夹具7的工作面左右来回摆动和/或上下 升降即水平或垂直方向摆动。摆动机构10为现有技术，在此不再赘述。参见图4，本技术所述喷流件9的喷流口 91为可形成线形水刀的直缝结构设计，直缝一个以上，沿喷流件高度方向平行设置。所述的缝状结构为与喷流件轴线垂直或倾斜设置，本实施例中缝状结构为倾斜设置，缝状结构设有二列。缝状结构宽度为0. Olmm 5mm o参见图5，所述的各缝状结构中，上下缝状结构的前后端部处于同一水平，使喷流口 91喷射出的液流形成连续的一线形状。所述的喷流件的喷流口垂直对准被镀物夹具，距离I 50mm。所述的喷流件在摆动机构的作用下，喷流口和半导体晶圆表面保持近距离的非接触式的平行来回摆动，使电镀液能够直接地均匀地喷射到半导体晶圆表面和微型孔内。半导体晶圆设置于被镀物夹具的工作面，喷流件喷流口直接面对夹具工作面上的半导体晶圆；喷流件连接循环管道，使过滤机构的过滤后药液通过循环管道流入喷流件之内，并由喷流口对半导体晶圆喷射。喷流件喷流出的药液直接地均匀地垂直喷射至被镀物表面和晶圆微型孔内。本技术所述的喷流件的喷流口形状还可以为锥孔，同样形成可覆盖半导体晶圆的喷射效果。参见图6 图8，所述的喷流件9上沿喷流件宽度方向及高度方向设置若干本文档来自技高网...

【技术保护点】
半导体晶圆微型孔电镀装置，包括，镀槽，其上设电镀液循环管道、循环泵及过滤机构；阳极，放置于镀槽内；遮蔽板，放置于镀槽内，位于阳极一侧；被镀物夹具即阴极，放置于镀槽内，位于遮蔽板另一侧；所述的阳极、遮蔽板、被镀物夹具均同时垂直或倾斜、且相对平行设置于镀槽内；整流机构，分别电气连接阳极、被镀物夹具；其特征在于，还包括，喷流件及其摆动机构，喷流件设置于被镀物夹具的工作面一侧，喷流件具有一腔体，并通过软管与循环管道连通；喷流件面向被镀物夹具的工作面的一侧面设一个以上喷流口或喷嘴；喷流件一端连接使其沿被镀物夹具的工作面左右来回摆动和/或上下升降即水平或垂直方向摆动的摆动机构，使电镀液能够均匀地直接地喷射到被镀物夹具的工作面上的半导体晶圆微型孔。

【技术特征摘要】
1.半导体晶圆微型孔电镀装置，包括， 镀槽，其上设电镀液循环管道、循环泵及过滤机构； 阳极，放置于镀槽内； 遮蔽板，放置于镀槽内，位于阳极一侧； 被镀物夹具即阴极，放置于镀槽内，位于遮蔽板另一侧；所述的阳极、遮蔽板、被镀物夹具均同时垂直或倾斜、且相对平行设置于镀槽内； 整流机构，分别电气连接阳极、被镀物夹具；其特征在于，还包括，喷流件及其摆动机构，喷流件设置于被镀物夹具的工作面一侧，喷流件具有一腔体，并通过软管与循环管道连通；喷流件面向被镀物夹具的工作面的一侧面设一个以上喷流口或喷嘴；喷流件一端连接使其沿被镀物夹具的工作面左右来回摆动和/或上下升降即水平或垂直方向摆动的摆动机构，使电镀液能够均匀地直接地喷射到被镀物夹具的工作面上的半导体晶圆微型孔。2.如权利要求I所述的半导体晶圆微型孔电镀装置，所述的喷流件放置于被镀物夹具和遮蔽板之间。3.如权利要求I所述的半导体晶圆微型孔电镀装置，其特征在于，所述的喷流件的喷流口为可形成线形水刀的缝状结构设计，缝状结构一个以上，沿喷流件长度方向设置。4.如权利要求3所述的半导体晶圆微型孔电镀装置，其特征在于，所述的缝状结构为与喷流件轴线垂直或倾斜设置。5.如权利要求3或4所述的半导体晶圆微型孔电镀装置，其特征在于，所述的各缝状结构中，上下缝状结构的前后端部处于同一水平。6.如权利要求3或4所述的半导体晶圆微型孔电镀装置，其特征在于，所述喷流件上缝状结构设有一列以上。7.如权利要求5所述的半导体晶圆微型孔电镀装置，其特征在于，所述喷流件上缝状结构设有一列以上。8.如权利要求3或4所述的半导...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴燕，
申请(专利权)人：吴燕，
类型：实用新型
国别省市：