本發明涉及半導體制造設備領域,特別是涉及一種方形基板的電鍍裝置。
背景技術:
1、隨著扇出先進封裝技術逐漸普及以及基板材質的變化,方形基板的應用日益增多。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定。因此,將水平電鍍應用到方形基板電鍍中,有助于提高方形基板電鍍的產品性能。
2、但是,現有的水平電鍍設備都是根據圓形基板設計的,電極都是設計成圓形或者環形,將圓形基板旋轉以完成電鍍。圓形或者環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形的電極不匹配,基板不能覆蓋所有的電極區域,在方形基板旋轉的過程中,其角落部分會掃過電極區域,在同一時刻僅有部分的電極區域被基板覆蓋。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。
技術實現思路
1、本發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有的水平電鍍設備不匹配導致電鍍不均勻的問題。
2、為實現上述目的及其它相關目的,本發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和周邊陽極區,所述中心陽極區對應方形基板的內切圓區域,所述中心陽極區包括一個或多個陽極區域,所述周邊陽極區對應方形基板的內切圓和外接圓之間的區域,所述周邊陽極區沿周向被分為多個扇環形的陽極區域,每個陽極區域均設置陽極、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,所述膜架具有網狀框架的基部,所述基部的頂部向上延伸形成側壁,所述基部及側壁形成陰極腔,所述基部被配置為將陰極腔劃分為與陽極區域對應的多個陰極區域,所述基部內設有多個支管,每一支管上設有多個噴射孔,以將陰極電解液供應至多個陰極區域。
5、進一步地,所述周邊陽極區包括多個環形的陽極子區,每一陽極子區被等分為n個扇環形的陽極區域。
6、進一步地,所述周邊陽極區沿周向被等分為n個扇環形的陽極區域,其中,n為4的倍數。
7、進一步地,所述陽極電解液入口設置在所述陽極腔底部,所述陽極電解液出口設置在所述隔墻上且高度低于所述隔墻的高度。
8、進一步地,所述中心陽極區的每個陽極區域內設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,所述周邊陽極區的每個陽極區域內僅設有一個陽極電解液入口和陽極電解液出口,分別設置在陽極區域的對角處。
10、進一步地,所述陽極腔底部還設有同心的第一環形流道和第二環形流道,所述第一環形流道與多個扇環形的陽極區域的陽極電解液入口連通,所述第一環形流道上設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,所述第二環形流道與多個扇環形的陽極區域的陽極電解液出口連通,所述第二環形流道上設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,還包括設于所述膜架和隔墻之間的密封件,所述密封件為網狀框架且與所述隔墻的布局一致。
15、進一步地,還包括設于所述膜架和陽極腔頂部的邊緣之間的密封環,所述密封環上設有多個通孔,其中部分通孔用于穿設陰極電解液的進液管,另一部分通孔用于穿設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,所述密封環上還設有兩個環形凸筋,分別設置在所述通孔的兩側,用于隔絕所述固定件和電解液。
17、進一步地,所述基部設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域一一對應的陰極區域。
18、進一步地,每一支管的一端與所述膜架的側壁連接,每一支管靠近側壁的底壁開設有陰極電解液入口,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至所述中心通道。
20、進一步地,所述膜架的頂部還設有擴散板,所述擴散板上設有大量小孔;其中,陰極電解液通過所述中心通道供應至所述擴散板,通過所述擴散板上的小孔供應至所述方形基板。
21、進一步地,所述陰極腔包括中心陰極區和周邊陰極區,分別與所述中心陽極區和周邊陽極區對應。
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的部分的同一側開設有噴射孔,每一支管位于所述周邊陰極區的部分的兩側均開設有噴射孔,且兩側的噴射孔的開口方向關于豎直方向對稱。
23、進一步地,所述基部位于所述中心陰極區的底部還開設有槽口。
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域,每個陽極區域容納陽極,隨著方形基板的旋轉,可以獨立控制方形基板角落覆蓋的區域的電極開啟,未被覆蓋的區域的電極關閉,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.根據權利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,所述周邊陽極區包括多個環形的陽極子區,每一陽極子區被等分為n個扇環形的陽極區域。
3.根據權利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,所述周邊陽極區沿周向被等分為n個扇環形的陽極區域,其中,n為4的倍數。
4.根據權利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,所述陽極電解液入口設置在所述陽極腔底部,所述陽極電解液出口設置在所述隔墻上且高度低于所述隔墻的高度。
5.根據權利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,所述中心陽極區的每個陽極區域內設有多個均勻分布的陽極電解液入口和陽極電解液出口。
6.根據權利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,所述周邊陽極區的每個陽極區域內僅設有一個陽極電解液入口和陽極電解液出口,分別設置在陽極區域的對角處。
7.根據權利要求6所述的電鍍裝置,其特征在于,所述陽極腔底部還設有同心的第一環形流道和第二環形流道,所述第一環形流道與多個扇環形的陽極區域的陽極電解液入口連通,所述第一環形流道上設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,所述第二環形流道與多個扇環形的陽極區域的陽極電解液出口連通,所述第二環形流道上設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.根據權利要求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.根據權利要求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的陽極電解液入口和陽極儲液罐之間的排液管路。
10.根據權利要求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.根據權利要求10所述的電鍍裝置,其特征在于,還包括設于所述膜架和隔墻之間的密封件,所述密封件為網狀框架且與所述隔墻的布局一致。
12.根據權利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,還包括設于所述膜架和陽極腔頂部的邊緣之間的密封環,所述密封環上設有多個通孔,其中部分通孔用于穿設陰極電解液的進液管,另一部分通孔用于穿設固定件以固定所述膜架和陽極腔,兩種通孔交替分布。
13.根據權利要求12所述的電鍍裝置,其特征在于,所述密封環上還設有兩個環形凸筋,分別設置在所述通孔的兩側,用于隔絕所述固定件和電解液。
14.根據權利要求1所述的電鍍裝置,其特征在于,所述基部設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域一一對應的陰極區域。
15.根據權利要求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壁連接,每一支管靠近側壁的底壁開設有陰極電解液入口,所述陰極電解液入口與陰極電解液的進液管相連通。
16.根據權利要求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至所述中心通道。
17.根據權利要求16所述的電鍍裝置,其特征在于,所述膜架的頂部還設有擴散板,所述擴散板上設有大量小孔;其中,陰極電解液通過所述中心通道供應至所述擴散板,通過所述擴散板上的小孔供應至所述方形基板。
18.根據權利要求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和周邊陰極區,分別與所述中心陽極區和周邊陽極區對應。
19.根據權利要求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的部分的同一側開設有噴射孔,每一支管位于所述周邊陰極區的部分的兩側均開設有噴射孔,且兩側的噴射孔的開口方向關于豎直方向對稱。
20.根據權利要求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的底部還開設有槽口。
21.根據權利要求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.根據權利要求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。