CN111501082A - 电镀电极保护装置、电镀系统和半导体处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电镀电极保护装置、电镀系统以及半导体处理设备。所述保护装置包括保护罩以及与保护罩相连的驱动机构；在电镀电极处于非电镀状态时，驱动机构驱动保护罩移动至电镀电极上方，以及，在电镀电极处于电镀状态时，驱动机构驱动保护罩从电镀电极上方离开。本发明的电镀电极保护装置，在电镀电极处于非电镀状态时，驱动机构驱动保护罩移动至电镀电极上方，以保护电镀液等杂质落入电镀电极上，从而可以有效避免电镀电极上形成不导电的颗粒杂质(如固态盐等)，进而可以提高待电镀件(如晶圆等)的工艺制作良率，降低制作成本。在电镀电极处于电镀状态时，驱动机构驱动保护罩从电镀电极上方离开，使得电镀电极可以正常完成电镀工艺。

Description

电镀电极保护装置、电镀系统和半导体处理设备
技术领域
本发明属于半导体设备技术领域，具体涉及一种电镀电极保护装置、一种电镀系统以及一种半导体处理设备。
背景技术
液晶面板驱动芯片和电路板连接的封装方式主要是利用金凸块电镀技术，可以大幅缩小驱动芯片的体积，还使其可直接嵌入电路板上，具有节省空间、低感应及散热能力佳等特性。金凸块生长的制程主要包括溅射、曝光和显影、电镀以及刻蚀等制程，其中电镀作为金凸块生长步骤尤为重要。
传统地，在电镀工艺过程中，每片晶圆装置于每个夹具的单面进行电镀，电镀时，需要将夹具放入到电镀槽内，夹具上面的电极点会与电镀槽上方的电镀电极进行接触，电镀电极连接电源的负极，在晶圆表面发生还原反应，使得金沉积于晶圆表面。
晶圆在电镀完后，电极点离开电镀槽上方的电镀电极，夹具从电镀槽移动至水洗槽进行水洗，这样在移动的过程中，夹具及晶圆上面残留的镀液会滴到电镀电极上，经过一段时间，滴在电镀电极上的镀液内的水分挥发，会在电镀电极上形成固态盐。待下次再进行电镀时，由于电镀电极上存在不导电的固态盐，夹具上的电极点无法完全有效的接触到电镀电极，电阻偏大，电流电压异常，导致电镀出来的凸块高度异常，影响产品的良率，严重的需要进行重工。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电镀电极保护装置、一种电镀系统以及一种半导体处理设备。
本发明的一方面，提供一种电镀电极保护装置，所述保护装置包括保护罩以及与所述保护罩相连的驱动机构；其中，
在所述电镀电极处于非电镀状态时，所述驱动机构驱动所述保护罩移动至所述电镀电极上方，以及，
在所述电镀电极处于电镀状态时，所述驱动机构驱动所述保护罩从所述电镀电极上方离开。
在一些可选地实施方式中，所述保护装置还包括感应件，所述感应件的输出端与所述驱动机构的控制端相连，其中，
所述感应件，用于感应所述电镀电极的电镀状态并生成控制信号；
所述驱动机构，用于根据所述控制信号驱动所述保护罩移动。
在一些可选地实施方式中，所述感应件采用感应传感器。
在一些可选地实施方式中，所述保护罩包括连接部以及覆盖部；其中，
所述连接部的第一端与所述驱动机构相连，所述连接部的第二端与所述覆盖部相连；
所述覆盖部与所述电镀电极相对应，且所述覆盖部自所述连接部向靠近所述电镀电极的方向倾斜。
在一些可选地实施方式中，所述驱动机构包括驱动源、导轨和滑块，所述驱动源与所述导轨相连，所述滑块可移动地设置在所述导轨上，所述保护罩与所述滑块相连。
在一些可选地实施方式中，所述保护装置还包括支架，所述支架设置在所述驱动机构上，所述感应件设置在所述支架上。
本发明的另一方面，提供一种电镀系统，所述电镀系统包括前文记载的所述的电镀电极保护装置。
在一些可选地实施方式中，所述电镀系统还包括：
电镀槽，所述电镀槽远离其底部一端设置有第一电镀电极；
夹持件，所述夹持件用于夹持待电镀工件，且所述夹持件朝向所述电镀槽的一侧设置有与所述第一电镀电极相对应的第二电镀电极；其中，
所述保护罩设置在所述第一电镀电极上方。
在一些可选地实施方式中，在所述电镀电极保护装置包括感应件时，所述感应件用于根据所述夹持件的位置生成控制信号。
本发明的另一方面，提供一种半导体处理设备，包括前文记载的所述的电镀电极保护装置；或，包括前文记载的所述的电镀系统。
本发明的电镀电极保护装置、电镀系统以及半导体处理设备，其包括驱动机构和保护罩，在电镀电极处于非电镀状态时，驱动机构驱动保护罩移动至电镀电极上方，以保护电镀液等杂质落入电镀电极上，从而可以有效避免电镀电极上形成不导电的颗粒杂质(如固态盐等)，进而可以提高待电镀件(如晶圆等)的工艺制作良率，降低制作成本。在电镀电极处于电镀状态时，驱动机构驱动保护罩从电镀电极上方离开，使得电镀电极可以正常完成电镀工艺。
附图说明
图1为本发明一实施例的电镀电极保护装置的结构示意图；
图2为本发明另一实施例的电镀电极保护装置的结构示意图；
图3为本发明另一实施例的电镀电极保护装置的结构示意图；
图4为本发明另一实施例的电镀电极保护装置的结构示意图；
图5为本发明另一实施例的电镀系统的结构示意图；
图6为本发明另一实施例的电镀系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，一种电镀电极保护装置100，所述保护装置100包括保护罩110以及与所述保护罩110相连的驱动机构120。在所述电镀电极211处于非电镀状态时，所述驱动机构120驱动所述保护罩110移动至所述电镀电极211上方。在所述电镀电极211处于电镀状态时，所述驱动机构120驱动所述保护罩110从所述电镀电极211上方离开。
示例性的，如图1所示，保护罩110可以为一狭长的板状结构，当然，除此以外，本领域技术人员还可以根据实际需要，选择保护罩110的其他一些形状，例如，保护罩110呈弧形、三角形等等，本实施例对此并不限制。不难理解，如图1所示，为了在所述电镀电极211处于非电镀状态时，有效避免电镀液等杂质落入所述电镀电极211上，保护罩110远离驱动机构120的一端在所述电镀电极211上的正投影应当与所述电镀电极211重合或落在所述电镀电极211外侧。
示例性的，如图1所示，在所述电镀电极211处于非电镀状态时，驱动机构120驱动所述保护罩110移动至所述电镀电极211上方。如图2所示，在所述电镀电极211处于电镀状态时，驱动机构120驱动所述保护罩110从所述电镀电极211上方离开。该驱动机构120可以采用驱动电机(或马达)+齿轮齿条传动机构，驱动电机的输出轴与齿轮传动相连，齿轮与齿条啮合，保护罩110设置在齿条上，以在驱动电机的作用下，随齿条一起移动。此外，驱动机构120也可以采用曲柄滑块机构，或者，驱动机构120也可以采用丝杠导轨等等，本实施例对此并不限制。
需要说明的是，对于如何确定电镀电极211的电镀状态并没有作出限定，例如，可以根据晶圆的工艺制程进行确定，如背景技术部分记载，晶圆的工艺制程(以制作金凸块为例)一般包括溅射、曝光和显影、电镀以及刻蚀等，因此在晶圆完成曝光和显影工艺制程后，则可以确定电镀电极211此时处于电镀状态，在晶圆处于其他工艺制程时，则电镀电极211处于非电镀状态。除此以外，还可以采用其他一些判断手段，例如，可以设置传感器，通过传感器感应晶圆或夹持晶圆的夹具的位置，以此确定电镀电极211的电镀状态，本实施例并不以此为限。
本实施例的电镀电极保护装置，包括驱动机构和保护罩，在电镀电极处于非电镀状态时，驱动机构驱动保护罩移动至电镀电极上方，以保护电镀液等杂质落入电镀电极上，从而可以有效避免电镀电极上形成不导电的颗粒杂质(如固态盐等)，进而可以提高待电镀件(如晶圆等)的工艺制作良率，降低制作成本。在电镀电极处于电镀状态时，驱动机构驱动保护罩从电镀电极上方离开，使得电镀电极可以正常完成电镀工艺。
示例性的，如图1和图2所示，所述保护装置100还包括感应件130，所述感应件130的输出端与所述驱动机构120的控制端相连。所述感应件130，用于感应所述电镀电极211的电镀状态并生成控制信号。所述驱动机构120，用于根据所述控制信号驱动所述保护罩110移动。示例性的，感应件130可以采用位置传感器，如接触式传感器和接近式传感器等，本实施例优选地采用接近式传感器，该接近式传感器可以用于感应夹持待电镀工件的夹持件的位置。
具体地，如图1所示，感应件130可以设置在距离保护罩110预定高度处，可以一并结合图5，在夹持待电镀工件300的夹持件220向下靠近电镀槽230的过程中，当夹持件220下端或中部等位置与感应件130平齐时，此时，感应件130感应到夹持件220的存在，表明需要对待电镀工件300执行电镀工艺，也即此时电镀电极211处于电镀状态，此时，驱动机构120驱动保护罩110向左移动离开电镀电极211，以便夹持件220上的第二电镀电极221与电镀电极211接触，完成对待电镀工件300的电镀工艺。反之，如图6所示，在电镀工艺完成时，第二电镀电极221离开电镀电极211，夹持件220缓慢上升，当其离开感应件130时，感应件130无法感应到夹持件220，表明待电镀工件300完成电镀工艺，也即此时电镀电极211处于非电镀状态，此时，驱动机构120驱动保护罩110向右移动至电镀电极211上方，以覆盖住电镀电极211，可以使得夹持件220以及待电镀工件300上残留的电镀液等杂质在移动的过程中滴落在保护罩110上，从而可以避免残留的电镀液等杂质污染电镀电极211，提高待电镀工件300的工艺良率。
示例性的，如图3和图4所示，所述保护罩110包括连接部111以及覆盖部112。所述连接部111的第一端与所述驱动机构120相连，所述连接部111的第二端与所述覆盖部112相连。所述覆盖部112与所述电镀电极211相对应，且所述覆盖部112自所述连接部111向靠近所述电镀电极211的方向倾斜。
具体地，如图3所示，覆盖部112可以呈直线向右下方倾斜，这样，在有电镀液等杂质滴落在覆盖部112上时，可以借助重力作用使得电镀液等杂质从覆盖部112上滑落至电镀槽等回收装置内。再例如，如图4所示，覆盖部112也可以呈弧形向右下方倾斜，原理与图3类似，不作赘述。当然，除此以外，本领域技术人员还可以根据实际需要，设计覆盖部112的其余一些倾斜方式或倾斜形状，本实施例对此并不限制。
示例性的，如图1和图2所示，所述驱动机构120包括驱动源121、导轨122和滑块123，所述驱动源121与所述导轨122相连，所述滑块123可移动地设置在所述导轨122上，所述保护罩110与所述滑块相连。作为一个示例，驱动源121可以采用驱动马达或驱动电机，导轨122可以采用丝杠导轨，滑块123可以采用轮状结构等，在驱动马达或驱动电机工作时，其会驱动丝杠导轨中的丝杠转动，转动的丝杠会带动滑块123在导轨122上移动，从而可以实现保护罩110的移动。
示例性的，如图1和图2所示，所述保护装置100还包括支架140，所述支架140设置在所述驱动机构120上，所述感应件130设置在所述支架140上。作为一个示例，如图1所示，支架140设置在导轨122上，感应件130设置在支架140与保护罩110预定高度处。
本发明的另一方面，如图5和图6所示，提供一种电镀系统200，所述电镀系统200包括前文记载的所述的保护装置100，保护装置100的具体结构可以参考前文相关记载，在此不作赘述。
本实施例的电镀系统，具有前文记载的保护装置，在电镀电极处于非电镀状态时，驱动机构驱动保护罩移动至电镀电极上方，以保护电镀液等杂质落入电镀电极上，从而可以有效避免电镀电极上形成不导电的颗粒杂质(如固态盐等)，进而可以提高待电镀件(如晶圆等)的工艺制作良率，降低制作成本。在电镀电极处于电镀状态时，驱动机构驱动保护罩从电镀电极上方离开，使得电镀电极可以正常完成电镀工艺。
示例性的，如图5和图6所示，所述电镀系统200还包括电镀槽210和夹持件220。所述电镀槽210远离其底部一端设置有电镀电极211，也即在电镀槽210的顶端设置有所述电镀电极211。所述夹持件220用于夹持待电镀工件300，且所述夹持件220朝向所述电镀槽210的一侧设置有与所述电镀电极211相对应的第二电镀电极221。所述感应件130用于根据所述夹持件220的位置生成控制信号。
下文将结合图5和图6对电镀系统200的电镀工艺过程进行详细说明。
如图5所示，在进行电镀工艺时，夹持有待电镀工件300的夹持件220移动至电镀槽210上方，该过程可以由机械手实现。夹持件220在电镀槽210上方缓慢下降，当夹持件220下端与感应件130平齐时，感应件130感应到夹持件220输出第一控制信号，并将该第一控制信号传输至驱动机构120，驱动机构120带动保护罩110向左移动离开电镀电极211，以将电镀电极211暴露出。夹持件220继续下降至电镀槽210底部，其上的第二电镀电极221与电镀槽210上的电镀电极211接触，以对夹持件220上的待电镀工件300进行电镀工艺。
如图6所示，在电镀完成时，第二电镀电极221离开电镀电极211，夹持件220缓慢上升，当夹持件220上升至离开感应件130时，感应件130无法感应到夹持件220输出第二控制信号，并将该第二控制信号传输至驱动机构120，驱动机构120带动保护罩110向右移动，遮住电镀电极211，夹持件220夹持表面附着有残留镀液的待电镀工件300一起上升至电镀槽210上方，夹持件220移动离开电镀槽210，镀液滴落在倾斜(或尾部带有弧度)的保护罩110上，镀液经由保护罩110再流至电镀槽210内。
本发明的另一方面，提供一种半导体处理设备，包括前文记载的所述的电镀电极保护装置；或，包括前文记载的所述的电镀系统。
本实施例的半导体处理设备，具有前文记载的保护装置或电镀系统，其包括驱动机构和保护罩，在电镀电极处于非电镀状态时，驱动机构驱动保护罩移动至电镀电极上方，以保护电镀液等杂质落入电镀电极上，从而可以有效避免电镀电极上形成不导电的颗粒杂质(如固态盐等)，进而可以提高待电镀件(如晶圆等)的工艺制作良率，降低制作成本。在电镀电极处于电镀状态时，驱动机构驱动保护罩从电镀电极上方离开，使得电镀电极可以正常完成电镀工艺。
需要说明的是，对于半导体处理设备的类型并没有作出限定，例如，该半导体处理设备可以为刻蚀设备，如等离子体刻蚀设备等，或者该半导体处理设备也可以为沉积设备，如物理气相沉积设备等，当然，除此以外，半导体处理设备还可以为其他一些设备，本实施例对此并不限制。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电镀电极保护装置，其特征在于，所述保护装置包括保护罩以及与所述保护罩相连的驱动机构；其中，
在所述电镀电极处于非电镀状态时，所述驱动机构驱动所述保护罩移动至所述电镀电极上方，以及，
在所述电镀电极处于电镀状态时，所述驱动机构驱动所述保护罩从所述电镀电极上方离开。
2.根据权利要求1所述的电镀电极保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括感应件，所述感应件的输出端与所述驱动机构的控制端相连，其中，
所述感应件，用于感应所述电镀电极的电镀状态并生成控制信号；
所述驱动机构，用于根据所述控制信号驱动所述保护罩移动。
3.根据权利要求2所述的电镀电极保护装置，其特征在于，所述感应件采用感应传感器。
4.根据权利要求1至3任一项所述的电镀电极保护装置，其特征在于，所述保护罩包括连接部以及覆盖部；其中，
所述连接部的第一端与所述驱动机构相连，所述连接部的第二端与所述覆盖部相连；
所述覆盖部与所述电镀电极相对应，且所述覆盖部自所述连接部向靠近所述电镀电极的方向倾斜。
5.根据权利要求1至3任一项所述的电镀电极保护装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动源、导轨和滑块，所述驱动源与所述导轨相连，所述滑块可移动地设置在所述导轨上，所述保护罩与所述滑块相连。
6.根据权利要求2或3所述的电镀电极保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括支架，所述支架设置在所述驱动机构上，所述感应件设置在所述支架上。
7.一种电镀系统，其特征在于，所述电镀系统包括权利要求1至6任一项所述的电镀电极保护装置。
8.根据权利要求7所述的电镀系统，其特征在于，所述电镀系统还包括：
电镀槽，所述电镀槽远离其底部一端设置有第一电镀电极；
夹持件，所述夹持件用于夹持待电镀工件，且所述夹持件朝向所述电镀槽的一侧设置有与所述第一电镀电极相对应的第二电镀电极；其中，
所述保护罩设置在所述第一电镀电极上方。
9.根据权利要求7或8所述的电镀系统，其特征在于，在所述电镀电极保护装置包括感应件时，所述感应件用于根据所述夹持件的位置生成控制信号。
10.一种半导体处理设备，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的电镀电极保护装置；或，
包括权利要求7至9任一项所述的电镀系统。
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