一种晶圆均匀电镀设备的制作方法 专利技术说明

电解或电泳工艺的制造及其应用技术1.本发明涉及晶圆电镀技术领域，尤其是涉及一种晶圆均匀电镀设备。背景技术：2.高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，慢慢拉出，并形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨、抛光、切片后，形成硅晶圆片，这就是晶圆的生产流程，硅晶圆是半导体材料的典型代表，硅晶棒在制成硅晶圆片还需要进行电镀处理。3.经检索，公开号为cn218580092u的中国专利，公开了晶圆电镀设备电镀槽，其结构包括外槽体和安装在外槽体内的内槽体，内槽体顶部高度低于外槽体顶部高度，内槽体内放置阳极板和阴极挂具，阳极板和阴极挂具之间设有紧贴阴极挂具表面的百叶板，百叶板上均匀间隔开有若干贯通的长槽孔，百叶板顶部连接平移杆，平移杆穿过两侧外槽体上对应位置的限位块上的开孔，平移杆一端外接平移驱动机构。4.该专利通过紧贴阴极挂具的百叶板左右滑动可消除阴极挂具表面气泡，另一方面，溢流出内槽体的化学药剂进入储液槽时会经过s形管，也可消除化学药剂内的气泡，双重消气泡结构可有效消除电镀过程中的气泡，改善电镀效果。5.但是上述发明存在以下不足之处：上述专利在电镀前后，直接取放挂具即可，但是这种方式会导致挂具以及晶圆上附着的电镀液无法快速抖落，在经过较长时间的电镀作业后，电镀液会消耗较为严重，而在补充电镀液后，电镀槽内的电镀液难以在较短时间内分布均匀，从而会影响晶圆电镀的质量，故而存在局限性。技术实现要素：6.本发明的目的在于提供一种晶圆均匀电镀设备，以解决上述背景技术中提出的问题。7.本发明的技术方案是：一种晶圆均匀电镀设备，包括基座，所述基座的表面固定有电镀槽箱，且电镀槽箱靠近底部的一端开设有底腔，还包括；靠板，所述靠板设置在电镀槽箱的开口处，靠板的底端两侧均开设有预留通口，且靠板的一侧与电镀槽箱之间固定有一对撑板，所述靠板的另一侧固定有v状轨架，且v状轨架上开设有t形通槽，所述v状轨架上设置有挂具，所述t形通槽的一端内壁固定安装有多对等距离分布的棱柱块，且棱柱块的横截面呈直角梯形结构，所述棱柱块的斜面端朝向v状轨架的中端；混液组件，所述混液组件包括固定安装于电镀槽箱内部一端的隔板，且隔板的两侧均开设有流通槽口，两个所述流通槽口内均转动有转杆，且转杆转动贯穿电镀槽箱并延伸至底腔中，两个所述转杆的圆周外壁均固定连接有多个弧面拨叶，且弧面拨叶的开口方向相反，所述隔板一侧与电镀槽箱之间均固定有弧形导流板；驱动组件，所述驱动组件用于驱动转杆转动，所述驱动组件设置在底腔内。8.优选的，所述v状轨架远离靠板的一侧两端与电镀槽箱之间均固定有伞状撑架，所述隔板顶端与靠板之间固定连接有支杆。9.优选的，所述隔板靠近弧形导流板的一侧与电镀槽箱之间固定连接有多个导流斜板一和导流斜板二，所述导流斜板一和导流斜板二相向且交错设置，多个导流斜板二上共同固定连接有两个收口板，且多个导流斜板二上共同固定连接有添料管斗，且每个添料管斗均开设有多个通孔。10.优选的，所述混液组件还包括固定于电镀槽箱内底部的箍架，且箍架内固定有阔头套筒，所述电镀槽箱内转动安装有与阔头套筒同轴设置的从动转轴，且从动转轴靠近阔头套筒的一端外壁固定有螺旋绞片，所述从动转轴的一端固定有锥头端。11.优选的，所述锥头端的外周壁上固定安装有多个等距离分布的分流弧片。12.优选的，所述从动转轴靠近锥头端的一端固定安装有多个辅助拨杆，且辅助拨杆均呈l形结构，所述辅助拨杆的端部均固定有孔块。13.优选的，所述挂具包括与t形通槽相适配的移动轮，且移动轮的中端转动安装有耳板，所述耳板的底端固定有棱腔柱，且棱腔柱的内壁滑动连接有正多边滑板，所述正多边滑板顶部与棱腔柱之间固定有震动弹簧，所述正多边滑板的底部固定有与棱腔柱滑动连接的延伸柱，且延伸柱的底端固定连接有镂空托板，所述镂空托板上开设有多个阶梯沉槽，且阶梯沉槽的边沿处均开设有多个等距离分布的边缘通孔，所述移动轮的一侧转动安装有延伸轴，且延伸轴的圆周外壁固定有棱套。14.优选的，所述延伸柱的底部外周壁开设有螺纹端，螺纹端上通过螺纹连接有螺纹抵套，所述延伸柱上滑动连接有滑套，且滑套底部与镂空托板之间固定连接有复位弹簧，所述滑套的底侧固定连接有压环，且压环上开设有多个等距离分布的弧形条孔，所述滑套上固定有两个对称分布的限位杆，所述棱腔柱的外侧壁上开设有与限位杆相匹配的限位滑槽。15.优选的，所述驱动组件包括固定安装于底腔内底部一端的驱动电机，且驱动电机的输出轴通过联轴器固定连接有双向蜗杆，所述双向蜗杆的一端与从动转轴共同套设有传动带。16.优选的，两个所述转杆外壁靠近底部的一端均固定安装有蜗轮，且蜗轮与双向蜗杆相匹配。17.本发明通过改进在此提供晶圆均匀电镀设备，与现有技术相比，具有如下改进及优点：其一：本发明v状轨架对挂具起到导向作用，由于v状轨架的中端位置较低，因此，当挂具在悬挂在v状轨架中端时，挂具上装载的晶圆能够自动浸没入电镀液中，并进行电镀作业；当挂具中的移动轮被推动沿着t形通槽移动上升时，移动轮能够沿着棱柱块的斜面移动，并再下落至t形通槽中，配合设置的震动弹簧，能够促进延伸柱和镂空托板的震动，以便于电镀液的抖落、回收；其二：本发明实际使用时，可将晶圆放入阶梯沉槽中，利用设置的边缘通孔，有利于减少镂空托板与晶圆的接触面积；利用设置的螺纹抵套，在将晶圆放置完成后，可转动螺纹抵套，并利用其推动滑套向下进行移动，直至多个压环在限位杆和限位滑槽的限位作用下与晶圆边缘相接触，从而实现对晶圆的固定；利用设置的弧形条孔，有利于减少与晶圆表面的接触面积，进而避免造成晶圆被压伤；其三：本发明利用设置开口方向相反弧面拨叶，当两个转杆相向转动时，能够保证电镀液的快速流动，以进行混合作业；当电镀液在流动时，能够经过多个导流斜板一和导流斜板二进行再一次的导流作用，配合设置的收口板，能够使得电镀液集中向添料管斗流动，从而快速对电镀液进行补充；当从动转轴进行转动时，能够带动螺旋绞片进行转动，配合设置的阔头套筒，能够使得电镀液鼓向锥头端，并使电镀液经过锥头端进行分散；利用设置的多个分流弧片，能够进一步提高阔头套筒中输出电镀液的分散均匀性。附图说明18.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施方式，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。19.图1为本发明的整体第一视角立体结构示意图；图2为本发明的整体第二视角立体结构示意图；图3为本发明的电镀槽箱半剖结构示意图；图4为本发明的挂料组件结构示意图；图5为本发明的v状轨架结构示意图；图6为本发明的挂具局部爆炸结构示意图；图7为本发明的混合组件立体结构示意图；图8为本发明的隔板立体结构示意图；图9为本发明的图7中a处放大结构示意图。20.附图标记：1、基座；11、电镀槽箱；12、底腔；2、v状轨架；21、t形通槽；22、棱柱块；23、伞状撑架；24、靠板；241、预留通口；25、撑板；26、支杆；3、移动轮；31、延伸轴；32、棱套；4、隔板；41、弧形导流板；411、流通槽口；42、添料管斗；421、通孔；43、导流斜板一；44、导流斜板二；45、收口板；5、驱动电机；51、双向蜗杆；52、传动带；6、从动转轴；61、阔头套筒；62、辅助拨杆；63、孔块；64、箍架；65、锥头端；66、分流弧片；67、螺旋绞片；68、转杆；681、弧面拨叶；682、蜗轮；7、挂具；71、耳板；72、棱腔柱；721、限位滑槽；73、震动弹簧；74、正多边滑板；75、延伸柱；751、螺纹端；752、镂空托板；753、阶梯沉槽；754、边缘通孔；77、螺纹抵套；76、滑套；761、限位杆；762、复位弹簧；763、压环；764、弧形条孔。具体实施方式21.下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。22.本发明通过改进在此提供一种晶圆均匀电镀设备，本发明的技术方案是：如图1至图9所示，本发明实施例提供了一种晶圆均匀电镀设备，包括基座1，基座1的表面固定有电镀槽箱11，且电镀槽箱11靠近底部的一端开设有底腔12，还包括；靠板24，靠板24设置在电镀槽箱11的开口处，靠板24的底端两侧均开设有预留通口241，预留通口241为后续的挂具7取放提供空间，且靠板24的一侧与电镀槽箱11之间固定有一对撑板25，靠板24的另一侧固定有v状轨架2，且v状轨架2上开设有t形通槽21，v状轨架2上设置有挂具7，t形通槽21的一端内壁固定安装有多对等距离分布的棱柱块22，且棱柱块22的横截面呈直角梯形结构，棱柱块22的斜面端朝向v状轨架2的中端；v状轨架2对挂具7起到导向作用，由于v状轨架2的中端位置较低，因此，当挂具7在悬挂在v状轨架2中端时，挂具7上装载的晶圆能够自动浸没入电镀液中，并进行电镀作业；利用设置横截面为直角梯形结构的棱柱块22，当挂具7沿着t形通槽21移动上升时，能够使得挂具7产生颠簸，从而使得挂具7以及晶圆上附着的电镀液有效的被抖落，有效避免电镀液滴落污染设备现场。23.混液组件，混液组件包括固定安装于电镀槽箱11内部一端的隔板4，且隔板4的两侧均开设有流通槽口411，两个流通槽口411内均转动有转杆68，且转杆68转动贯穿电镀槽箱11并延伸至底腔12中，两个转杆68的圆周外壁均固定连接有多个弧面拨叶681，且弧面拨叶681的开口方向相反，隔板4一侧与电镀槽箱11之间均固定有弧形导流板41；混液组件用于对电镀槽箱11内部电镀液进行混匀处理，确保晶圆电镀的均匀性；利用设置开口方向相反弧面拨叶681，当两个转杆68相向转动时，能够保证电镀液的快速流动，以进行混合作业；而利用设置的弧形导流板41，有利于减小电镀液流动时受到的阻力。24.需要说明的是：混液组件中各部件均采用耐腐蚀性能好的陶瓷材质制成。25.驱动组件，驱动组件用于驱动转杆68转动，驱动组件设置在底腔12内。26.进一步的，v状轨架2远离靠板24的一侧两端与电镀槽箱11之间均固定有伞状撑架23，隔板4顶端与靠板24之间固定连接有支杆26；利用设置的伞状撑架23和支杆26，能够有效提高v状轨架2和靠板24的结构稳固性。27.作为本发明的进一步方案，隔板4靠近弧形导流板41的一侧与电镀槽箱11之间固定连接有多个导流斜板一43和导流斜板二44，导流斜板一43和导流斜板二44相向且交错设置，多个导流斜板二44上共同固定连接有两个收口板45，且多个导流斜板二44上共同固定连接有添料管斗42，且每个添料管斗42均开设有多个通孔421。28.通过上述结构，当电镀液在流动时，能够经过多个导流斜板一43和导流斜板二44进行再一次的导流作用，配合设置的收口板45，能够使得电镀液集中向添料管斗42流动，从而快速对电镀液进行补充。29.作为本发明的进一步方案，混液组件还包括固定于电镀槽箱11内底部的箍架64，且箍架64内固定有阔头套筒61，电镀槽箱11内转动安装有与阔头套筒61同轴设置的从动转轴6，且从动转轴6靠近阔头套筒61的一端外壁固定有螺旋绞片67，从动转轴6的一端固定有锥头端65；通过上述结构，当从动转轴6进行转动时，能够带动螺旋绞片67进行转动，配合设置的阔头套筒61，能够使得电镀液鼓向锥头端65，并使电镀液经过锥头端65进行分散。30.进一步的，锥头端65的外周壁上固定安装有多个等距离分布的分流弧片66；利用设置的多个分流弧片66，能够进一步提高阔头套筒61中输出电镀液的分散均匀性。31.进一步的，从动转轴6靠近锥头端65的一端固定安装有多个辅助拨杆62，且辅助拨杆62均呈l形结构，辅助拨杆62的端部均固定有孔块63；通过上述结构，当从动转轴6转动时，能够带动多个辅助拨杆62转动，并利用多个孔块63对阔头套筒61中输出电镀液进行进一步的打散，并促进电镀液之间的混合。32.作为本发明的进一步方案，挂具7包括与t形通槽21相适配的移动轮3，且移动轮3的中端转动安装有耳板71，耳板71的底端固定有棱腔柱72，且棱腔柱72的内壁滑动连接有正多边滑板74，正多边滑板74顶部与棱腔柱72之间固定有震动弹簧73，正多边滑板74的底部固定有与棱腔柱72滑动连接的延伸柱75，且延伸柱75的底端固定连接有镂空托板752，镂空托板752上开设有多个阶梯沉槽753，且阶梯沉槽753的边沿处均开设有多个等距离分布的边缘通孔754，移动轮3的一侧转动安装有延伸轴31，且延伸轴31的圆周外壁固定有棱套32。33.通过上述结构，挂具7可借助移动轮3卡接在t形通槽21中，从而实现挂具7的悬挂，实际使用时，可将晶圆放入阶梯沉槽753中，利用设置的边缘通孔754，有利于减少镂空托板752与晶圆的接触面积；利用设置的延伸轴31和棱套32，便于操作人员借助其推动移动轮3进行移动；而后续，将移动轮3被推动沿着t形通槽21移动上升时，移动轮3能够沿着棱柱块22的斜面移动，并再下落至t形通槽21中，配合设置的震动弹簧73，能够促进延伸柱75和镂空托板752的震动，以便于电镀液的抖落、回收。34.作为本发明的进一步方案，延伸柱75的底部外周壁开设有螺纹端751，螺纹端751上通过螺纹连接有螺纹抵套77，延伸柱75上滑动连接有滑套76，且滑套76底部与镂空托板752之间固定连接有复位弹簧762，滑套76的底侧固定连接有压环763，且压环763上开设有多个等距离分布的弧形条孔764，滑套76上固定有两个对称分布的限位杆761，棱腔柱72的外侧壁上开设有与限位杆761相匹配的限位滑槽721。35.通过上述结构，利用设置的螺纹抵套77，在将晶圆放置完成后，可转动螺纹抵套77，并利用其推动滑套76向下进行移动，直至多个压环763在限位杆761和限位滑槽721的限位作用下与晶圆边缘相接触，从而实现对晶圆的固定；利用设置的弧形条孔764，有利于减少与晶圆表面的接触面积，进而避免造成晶圆被压伤。36.作为本发明的进一步方案，驱动组件包括固定安装于底腔12内底部一端的驱动电机5，且驱动电机5的输出轴通过联轴器固定连接有双向蜗杆51，双向蜗杆51的一端与从动转轴6共同套设有传动带52。37.进一步的，两个转杆68外壁靠近底部的一端均固定安装有蜗轮682，且蜗轮682与双向蜗杆51相匹配；通过上述结构，在经过长时间的电镀作业后，并对电镀液进行补充时，可控制驱动电机5运行，并带动双向蜗杆51转动，在经过蜗轮682的传动后，能够带动两个转杆68进行相向转动；最后，双向蜗杆51转动时，经过传动带52的传动作用，带动从动转轴6进行转动，并实现对电镀液的混匀处理，确保晶圆的电镀质量。38.具体的工作方法是：使用时，将晶圆放入阶梯沉槽753中，利用设置的边缘通孔754，有利于减少镂空托板752与晶圆的接触面积；利用设置的螺纹抵套77，在将晶圆放置完成后，可转动螺纹抵套77，并利用其推动滑套76向下进行移动，直至多个压环763在限位杆761和限位滑槽721的限位作用下与晶圆边缘相接触，从而实现对晶圆的固定；利用设置的弧形条孔764，有利于减少与晶圆表面的接触面积，进而避免造成晶圆被压伤；将挂具7借助移动轮3卡接在t形通槽21中，从而实现挂具7的悬挂；v状轨架2对挂具7起到导向作用，由于v状轨架2的中端位置较低，因此，当挂具7在悬挂在v状轨架2中端时，挂具7上装载的晶圆自动浸没入电镀液中，并进行电镀作业；电镀完成后，利用设置的延伸轴31和棱套32，便于操作人员借助其推动移动轮3进行移动；而后续，将移动轮3被推动沿着t形通槽21移动上升时，移动轮3沿着棱柱块22的斜面移动，并再下落至t形通槽21中，配合设置的震动弹簧73，促进延伸柱75和镂空托板752的震动，以便于电镀液的抖落、回收；在经过长时间的电镀作业后，可通过添料管斗42可向电镀槽箱11中补充电镀液，控制驱动电机5运行，并带动双向蜗杆51转动，在经过蜗轮682的传动后，带动两个转杆68进行相向转动；最后，双向蜗杆51转动时，经过传动带52的传动作用，带动从动转轴6进行转动；这一过程中，开口方向相反弧面拨叶681相向转动，保证电镀液的快速流动，以进行混合作业；当电镀液在流动时，经过多个导流斜板一43和导流斜板二44进行再一次的导流作用，配合设置的收口板45，使得电镀液集中向添料管斗42流动，以提高电镀液的补充效率；最后，当从动转轴6进行转动时，带动螺旋绞片67进行转动，配合设置的阔头套筒61，使得电镀液鼓向锥头端65，并使电镀液经过锥头端65进行分散；当从动转轴6转动时，带动多个辅助拨杆62转动，并利用多个孔块63对阔头套筒61中输出电镀液进行进一步的打散，并促进电镀液之间的混合，从而确保晶圆电镀的均匀性。39.上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。









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