本發(fā)明涉及半導體制造設(shè)備領(lǐng)域,特別是涉及一種方形基板的電鍍裝置。
背景技術(shù):
1、隨著扇出先進封裝技術(shù)逐漸普及以及基板材質(zhì)的變化,方形基板的應(yīng)用日益增多。目前的方形基板電鍍主要采用垂直電鍍的方式,但是采用垂直電鍍的方形基板無法達到像圓形基板一樣的效果,如表面平整度差、cop(crystal?originated?particles,晶體源性顆粒)缺陷更明顯。此外,在垂直電鍍工藝過程中,基板和夾具一起在不同鍍槽之間切換,無法避免電解液交叉污染的問題,也會影響電解液和鍍層的穩(wěn)定。因此,將水平電鍍應(yīng)用到方形基板電鍍中,有助于提高方形基板電鍍的產(chǎn)品性能。
2、但是,現(xiàn)有的水平電鍍設(shè)備都是根據(jù)圓形基板設(shè)計的,電極都是設(shè)計成圓形或者環(huán)形,將圓形基板旋轉(zhuǎn)以完成電鍍。圓形或者環(huán)形的電極與圓形基板形狀匹配,圓形基板能夠覆蓋所有的電極區(qū)域,因此電極的控制比較方便。對于方形基板而言,其形狀與圓形或者環(huán)形的電極不匹配,基板不能覆蓋所有的電極區(qū)域,在方形基板旋轉(zhuǎn)的過程中,其角落部分會掃過電極區(qū)域,在同一時刻僅有部分的電極區(qū)域被基板覆蓋。如果電極保持全部開啟,那么會形成基板邊緣切割電場的情況,這會造成電鍍的不均勻性,使得基板邊緣部分的鍍層偏厚。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種方形基板的電鍍裝置,用于解決方形基板與現(xiàn)有的水平電鍍設(shè)備不匹配導致電鍍不均勻的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的及其它相關(guān)目的,本發(fā)明提供了一種方形基板的電鍍裝置,包括電鍍腔,所述電鍍腔包括:
3、陽極腔,所述陽極腔包括中心陽極區(qū)和周邊陽極區(qū),所述中心陽極區(qū)對應(yīng)方形基板的內(nèi)切圓區(qū)域,所述中心陽極區(qū)包括一個或多個陽極區(qū)域,所述周邊陽極區(qū)對應(yīng)方形基板的內(nèi)切圓和外接圓之間的區(qū)域,所述周邊陽極區(qū)沿周向被分為多個扇環(huán)形的陽極區(qū)域,每個陽極區(qū)域均設(shè)置陽極、陽極電解液入口和陽極電解液出口,每兩個相鄰的陽極區(qū)域由豎直排列的隔墻分隔;
4、膜架,所述膜架固定在所述陽極腔的頂部,所述膜架具有網(wǎng)狀框架的基部,所述基部的頂部向上延伸形成側(cè)壁,所述基部及側(cè)壁形成陰極腔,所述基部被配置為將陰極腔劃分為與陽極區(qū)域?qū)?yīng)的多個陰極區(qū)域,所述基部內(nèi)設(shè)有多個支管,每一支管上設(shè)有多個噴射孔,以將陰極電解液供應(yīng)至多個陰極區(qū)域。
5、進一步地,所述周邊陽極區(qū)包括多個環(huán)形的陽極子區(qū),每一陽極子區(qū)被等分為n個扇環(huán)形的陽極區(qū)域。
6、進一步地,所述周邊陽極區(qū)沿周向被等分為n個扇環(huán)形的陽極區(qū)域,其中,n為4的倍數(shù)。
7、進一步地,所述陽極電解液入口設(shè)置在所述陽極腔底部,所述陽極電解液出口設(shè)置在所述隔墻上且高度低于所述隔墻的高度。
8、進一步地,所述中心陽極區(qū)的每個陽極區(qū)域內(nèi)設(shè)有多個均勻分布的陽極電解液入口和陽極電解液出口。
9、進一步地,所述周邊陽極區(qū)的每個陽極區(qū)域內(nèi)僅設(shè)有一個陽極電解液入口和陽極電解液出口,分別設(shè)置在陽極區(qū)域的對角處。
10、進一步地,所述陽極腔底部還設(shè)有同心的第一環(huán)形流道和第二環(huán)形流道,所述第一環(huán)形流道與多個扇環(huán)形的陽極區(qū)域的陽極電解液入口連通,所述第一環(huán)形流道上設(shè)有陽極電解液的進液口,所述進液口與陽極電解液的進液管路連接,所述第二環(huán)形流道與多個扇環(huán)形的陽極區(qū)域的陽極電解液出口連通,所述第二環(huán)形流道上設(shè)有陽極電解液的出液口,所述出液口與陽極電解液的出液管路連接。
11、進一步地,所述陽極電解液入口通過進液管路與陽極儲液罐相連,所述陽極電解液出口通過排液管路與陽極儲液罐相連。
12、進一步地,還包括連接在所述中心陽極區(qū)的陽極電解液入口和陽極儲液罐之間的排液管路。
13、進一步地,所述膜架固定在所述陽極腔的頂部,所述膜架的底部由所述隔墻支撐。
14、進一步地,還包括設(shè)于所述膜架和隔墻之間的密封件,所述密封件為網(wǎng)狀框架且與所述隔墻的布局一致。
15、進一步地,還包括設(shè)于所述膜架和陽極腔頂部的邊緣之間的密封環(huán),所述密封環(huán)上設(shè)有多個通孔,其中部分通孔用于穿設(shè)陰極電解液的進液管,另一部分通孔用于穿設(shè)固定件以固定所述膜架和陽極腔,兩種通孔交替分布。
16、進一步地,所述密封環(huán)上還設(shè)有兩個環(huán)形凸筋,分別設(shè)置在所述通孔的兩側(cè),用于隔絕所述固定件和電解液。
17、進一步地,所述基部設(shè)有多個第一隔板和第二隔板,所述第一隔板沿周向分布,所述第二隔板沿徑向分布,所述第一隔板和第二隔板用于將所述陰極腔分為多個與陽極區(qū)域一一對應(yīng)的陰極區(qū)域。
18、進一步地,每一支管的一端與所述膜架的側(cè)壁連接,每一支管靠近側(cè)壁的底壁開設(shè)有陰極電解液入口,所述陰極電解液入口與陰極電解液的進液管相連通。
19、進一步地,所述多個支管中的多個第一支管與穿過膜架中心的中心通道連通,以將陰極電解液供應(yīng)至所述中心通道。
20、進一步地,所述膜架的頂部還設(shè)有擴散板,所述擴散板上設(shè)有大量小孔;其中,陰極電解液通過所述中心通道供應(yīng)至所述擴散板,通過所述擴散板上的小孔供應(yīng)至所述方形基板。
21、進一步地,所述陰極腔包括中心陰極區(qū)和周邊陰極區(qū),分別與所述中心陽極區(qū)和周邊陽極區(qū)對應(yīng)。
22、進一步地,所述多個噴射孔的開口方向相對于豎直方向傾斜;每一支管位于所述中心陰極區(qū)的部分的同一側(cè)開設(shè)有噴射孔,每一支管位于所述周邊陰極區(qū)的部分的兩側(cè)均開設(shè)有噴射孔,且兩側(cè)的噴射孔的開口方向關(guān)于豎直方向?qū)ΨQ。
23、進一步地,所述基部位于所述中心陰極區(qū)的底部還開設(shè)有槽口。
24、進一步地,所述基部的底部為圓錐形或者斜面。
25、進一步地,所述基部的底部為圓錐形時,所述多個支管與基部的底部是平行的。
26、如上所述,本發(fā)明提供一種方形基板的電鍍裝置,具有以下有益效果:將陽極腔沿周向劃分出多個陽極區(qū)域,每個陽極區(qū)域容納陽極,隨著方形基板的旋轉(zhuǎn),可以獨立控制方形基板角落覆蓋的區(qū)域的電極開啟,未被覆蓋的區(qū)域的電極關(guān)閉,避免方形基板邊緣部分鍍層偏厚,保證了方形基板的電鍍的均勻性。
1.一種方形基板的電鍍裝置,包括電鍍腔,其特征在于,所述電鍍腔包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,所述周邊陽極區(qū)包括多個環(huán)形的陽極子區(qū),每一陽極子區(qū)被等分為n個扇環(huán)形的陽極區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,所述周邊陽極區(qū)沿周向被等分為n個扇環(huán)形的陽極區(qū)域,其中,n為4的倍數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,所述陽極電解液入口設(shè)置在所述陽極腔底部,所述陽極電解液出口設(shè)置在所述隔墻上且高度低于所述隔墻的高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,所述中心陽極區(qū)的每個陽極區(qū)域內(nèi)設(shè)有多個均勻分布的陽極電解液入口和陽極電解液出口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,所述周邊陽極區(qū)的每個陽極區(qū)域內(nèi)僅設(shè)有一個陽極電解液入口和陽極電解液出口,分別設(shè)置在陽極區(qū)域的對角處。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電鍍裝置,其特征在于,所述陽極腔底部還設(shè)有同心的第一環(huán)形流道和第二環(huán)形流道,所述第一環(huán)形流道與多個扇環(huán)形的陽極區(qū)域的陽極電解液入口連通,所述第一環(huán)形流道上設(shè)有陽極電解液的進液口,所述進液口與陽極電解液的進液管路連接,所述第二環(huán)形流道與多個扇環(huán)形的陽極區(qū)域的陽極電解液出口連通,所述第二環(huán)形流道上設(shè)有陽極電解液的出液口,所述出液口與陽極電解液的出液管路連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,所述陽極電解液入口通過進液管路與陽極儲液罐相連,所述陽極電解液出口通過排液管路與陽極儲液罐相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電鍍裝置,其特征在于,還包括連接在所述中心陽極區(qū)的陽極電解液入口和陽極儲液罐之間的排液管路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,所述膜架固定在所述陽極腔的頂部,所述膜架的底部由所述隔墻支撐。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電鍍裝置,其特征在于,還包括設(shè)于所述膜架和隔墻之間的密封件,所述密封件為網(wǎng)狀框架且與所述隔墻的布局一致。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,還包括設(shè)于所述膜架和陽極腔頂部的邊緣之間的密封環(huán),所述密封環(huán)上設(shè)有多個通孔,其中部分通孔用于穿設(shè)陰極電解液的進液管,另一部分通孔用于穿設(shè)固定件以固定所述膜架和陽極腔,兩種通孔交替分布。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電鍍裝置,其特征在于,所述密封環(huán)上還設(shè)有兩個環(huán)形凸筋,分別設(shè)置在所述通孔的兩側(cè),用于隔絕所述固定件和電解液。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,所述基部設(shè)有多個第一隔板和第二隔板,所述第一隔板沿周向分布,所述第二隔板沿徑向分布,所述第一隔板和第二隔板用于將所述陰極腔分為多個與陽極區(qū)域一一對應(yīng)的陰極區(qū)域。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,每一支管的一端與所述膜架的側(cè)壁連接,每一支管靠近側(cè)壁的底壁開設(shè)有陰極電解液入口,所述陰極電解液入口與陰極電解液的進液管相連通。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電鍍裝置,其特征在于,所述多個支管中的多個第一支管與穿過膜架中心的中心通道連通,以將陰極電解液供應(yīng)至所述中心通道。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電鍍裝置,其特征在于,所述膜架的頂部還設(shè)有擴散板,所述擴散板上設(shè)有大量小孔;其中,陰極電解液通過所述中心通道供應(yīng)至所述擴散板,通過所述擴散板上的小孔供應(yīng)至所述方形基板。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,所述陰極腔包括中心陰極區(qū)和周邊陰極區(qū),分別與所述中心陽極區(qū)和周邊陽極區(qū)對應(yīng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電鍍裝置,其特征在于,所述多個噴射孔的開口方向相對于豎直方向傾斜;每一支管位于所述中心陰極區(qū)的部分的同一側(cè)開設(shè)有噴射孔,每一支管位于所述周邊陰極區(qū)的部分的兩側(cè)均開設(shè)有噴射孔,且兩側(cè)的噴射孔的開口方向關(guān)于豎直方向?qū)ΨQ。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電鍍裝置,其特征在于,所述基部位于所述中心陰極區(qū)的底部還開設(shè)有槽口。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,所述基部的底部為圓錐形或者斜面。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電鍍裝置,其特征在于,所述基部的底部為圓錐形時,所述多個支管與基部的底部是平行的。