[實用新型]半導體晶圓微型孔電鍍裝置

有效

• 申請號: 201220092045.2
• 申請日: 2012-03-13
• 公開（公告）號: CN202519353U
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 吳燕
• 申請（專利權）人: 吳燕
• 主分類號: C25D7/12
• 分類號: C25D7/12;C25D7/04;C25D5/08;C25D5/02
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術領域

本實用新型涉及半導體加工設備，特別涉及半導體晶圓微型孔電鍍裝置。

背景技術

電子元器件的短、小、輕、薄化是現代電子制造技術的趨勢。為了實現電子元器件的短小輕薄技術，電氣回路的設計不得不向更細線路化和更多疊層化發展。微型孔是解決更細線路化和更多疊層化的唯一途徑。微型孔為盲孔，孔徑范圍1-100um，孔深范圍5-500um。

半導體晶圓微型孔的孔內電鍍越來越被廣泛應用。微型孔承載著各層電路的導通和信號傳輸功能，微型孔的制作品質直接影響電子元器件的質量。微型孔在電鍍中產生的孔內空洞(Void)容易引發微型孔內殘留電鍍藥液，成品后的微型孔容易發生孔內腐蝕，最終引發電子元器件斷路或短路的問題。因此確保微型孔內在電鍍時無孔內空洞(Void)的發生是技術關鍵。

針對半導體晶圓微型孔的孔內電鍍，現有設備技術是將被鍍物(半導體晶圓表面垂直開微型孔，晶圓安裝于專用電鍍夾具內)垂直或傾斜插入電鍍設備中，通過加強電鍍藥水的槽內循環或者沿被鍍物表面使用攪拌棒進行平行來回搖擺使微型孔內灌入電鍍藥水，最終使微型孔內均勻地鍍上被鍍金屬的處理方法。但是現有的槽內藥水循環方式和攪拌棒的攪拌方式都無法對半導體晶圓微型孔起到直接的主動的藥水灌孔作用。特別是當微型孔的深寬比(微型孔深度：微型孔開口直徑)規格變得越來越高的情況下，現有設備技術(電鍍槽內藥水的循環和攪拌方式)對于半導體晶圓微型孔內已經無法形成有效的藥水交換，電鍍過程中的微型孔內電鍍金屬離子濃度無法得到有效補充，最終頻繁出現半導體晶圓微型孔內產生空洞(Void)的現象。

發明內容

本實用新型的目的在于設計一種半導體晶圓微型孔電鍍裝置，在電鍍過程中可有效地往被鍍物微型孔內直接地主動地灌入電鍍藥水，使微型孔內達到充分的藥水交換效果，最終確保被鍍物微型孔內均勻地鍍滿被鍍金屬而無空洞問題發生。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是：

半導體晶圓微型孔電鍍裝置，包括，鍍槽，其上設電鍍液循環管道、循環泵及過濾機構；陽極，放置于鍍槽內；遮蔽板，放置于鍍槽內，位于陽極一側；被鍍物夾具即陰極，放置于鍍槽內，位于遮蔽板另一側；所述的陽極、遮蔽板、被鍍物夾具均同時垂直或傾斜、相對平行設置于鍍槽內；整流機構，分別電氣連接陽極、被鍍物夾具；其特征在于，還包括，噴流件及其擺動機構，噴流件設置于被鍍物夾具的工作面一側，噴流件具有一腔體，并通過軟管與循環管道連通；噴流件面向被鍍物夾具的工作面的一側面開設噴流口；噴流件一端連接使其沿被鍍物夾具的工作面左右來回擺動和/或上下升降即水平或垂直方向擺動的擺動機構，使電鍍液能夠均勻地直接地噴射到被鍍物夾具的工作面上的半導體晶圓微型孔。

進一步，所述的噴流件放置于被鍍物夾具和遮蔽板之間。

所述的噴流件的噴流口為可形成線形水刀的縫狀結構設計，縫狀結構一個以上，沿噴流件長度方向設置。

所述的縫狀結構為與噴流件軸線垂直或傾斜設置。

所述的各縫狀結構中，上下縫狀結構的前后端部處于同一水平。

所述噴流件上縫狀結構設有一列以上。

所述的縫狀結構為直縫。

所述縫狀結構寬度為0.01mm～5mm。

所述的噴流件的噴流口形狀為錐孔。

所述的噴流件上沿噴流件寬度方向及高度方向設置若干噴嘴，呈陣列布置。

所述噴嘴陣列中，相鄰兩排噴嘴沿寬度方向錯位排列。

所述的噴嘴內有噴孔，噴孔形狀為縫狀、或錐孔。

所述的噴嘴噴射角30°～160°。

所述的噴流件的噴流口或噴嘴垂直對準被鍍物夾具，距離1～50mm。

本實用新型所述的噴流件在擺動機構的作用下，噴流口和半導體晶圓表面保持近距離的非接觸式的平行來回擺動，使電鍍液能夠直接地均勻地噴射到半導體晶圓表面和微型孔內。

與現有技術中同類產品相比較，本實用新型的優點在于：

現有電鍍設備對于半導體晶圓表面的藥水攪拌方式(電鍍槽液自身的過濾循環和通過攪拌件擺動攪拌)多為非主動式的攪拌，隨著半導體晶圓微型孔的出現和深寬比的提高，電鍍藥液已經很難被灌入微型孔內。本實用新型通過在半導體晶圓電鍍槽內導入水刀和噴嘴的設計，將現有的非主動式攪拌方式完全變為主動式噴流方式，通過控制水刀或噴嘴對于晶圓表面的距離，能夠給晶圓表面和微型孔內提供強有力的藥液攪拌。