CN115161750B - 一种半导体挂镀设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种半导体挂镀设备，晶圆挂具放置于湿润槽和电镀槽内，其特征在于，湿润槽和电镀槽的长度方向平行于晶圆所在的平面设置，湿润槽连接第一驱动组件，第一驱动组件连接并驱动用于湿润晶圆的喷水机构沿湿润槽长度方向位移；电镀槽连接第二驱动组件，第二驱动组件连接并驱动用于搅拌电镀槽内电镀液的搅拌板沿电镀槽长度方向位移，搅拌板长度方向平行于晶圆所在平面设置。本发明能够有效提高晶圆在电镀前的湿润均匀度，且在电镀过程中令电镀液处于流动状态以避免电镀液处于静止状态，避免影响晶圆的电镀效率和电镀效果的情况。
Description
技术领域
本发明涉及半导体晶圆电镀设备领域，尤其涉及一种半导体挂镀设备。
背景技术
电镀是指借助外界直流电的作用，于电镀液中进行电解反应，以使晶圆表面沉积金属或合金层。在晶圆的生产过程中，需要对其进行电镀处理；在晶圆进行电镀处理时，需要使用挂具进行辅助配合，以将晶圆放入电镀液中进行电镀。在进行电镀时，将电源的正极电连接于电镀液中，并将电源的负极与晶圆相连接；当电流导通时，电镀液中带有正电的阳离子朝向电路的阴极游动，在晶圆的表面发生还原反应，并形成覆盖晶圆表面的电镀层。
晶圆在进行电镀之前首先要放入湿润槽中进行喷水湿润，将湿润完成的晶圆放入电镀槽中进行电镀作业，在电镀的过程中消耗电镀液中的铜离子，铜离子在晶圆表面还原形成电镀层。在喷水湿润的过程中，湿润腔的喷头方向固定，其所能覆盖的湿润范围一定，喷头中心所喷出的水量大于周围辐射出的水量，对整个晶圆的湿润效果造成影响，进一步影响晶圆的电镀效果；而现有技术中进行晶圆电镀时，电镀槽中电镀液通常处于静止状态，导致电镀液中的铜离子移动速度较慢，对晶圆的电镀效率和电镀效果都造成影响。
有鉴于此，有必要对现有技术中的半导体挂镀设备予以改进，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于揭示一种半导体挂镀设备，能够有效提高晶圆在电镀前的湿润均匀度，且在电镀过程中令电镀液处于流动状态以避免电镀液处于静止状态，避免影响晶圆的电镀效率和电镀效果的情况。
为实现上述目的，本发明提供了一种半导体挂镀设备，包括机架、湿润槽和电镀槽，晶圆挂具放置于湿润槽和电镀槽内，所述湿润槽和电镀槽的长度方向平行于晶圆所在的平面设置，所述湿润槽连接第一驱动组件，所述第一驱动组件连接并驱动用于湿润晶圆的喷水机构沿湿润槽长度方向位移；
所述电镀槽连接第二驱动组件，所述第二驱动组件连接并驱动用于搅拌电镀槽内电镀液的搅拌板沿电镀槽长度方向位移，所述搅拌板长度方向平行于晶圆所在平面设置。
作为本发明的进一步改进，所述湿润槽由两块平行于晶圆所在平面的侧板围成，所述喷水机构包括水箱和连杆，所述连杆与第一驱动组件相连并依次穿过侧板和水箱，所述连杆沿长度方向穿过水箱并与所述水箱固定连接，所述连杆两端由水箱伸出处与侧板滑移配合，所述水箱靠近晶圆一侧连接多个喷头；
所述搅拌板垂直于长度方向两侧均连接拉带板，所述拉带板由电镀槽的侧壁穿过并滑移连接，所述第二驱动组件通过拉带板与所述搅拌板相连并驱使所述搅拌板在电镀槽内位移。
作为本发明的进一步改进，所述第一驱动组件包括第一电机、第一凸轮和用于连接连杆的第一移动板，所述第一电机驱使第一凸轮同轴转动，所述机架连接第一安装板，所述第一安装板沿平行于侧板长度方向连接第一滑轨，所述第一移动板通过第一滑轨与第一安装板滑移连接，所述第一移动板垂直于第一滑轨长度方向开设第一腰型孔，所述第一凸轮偏心连接第一导向轮，所述第一导向轮与第一腰型孔滑移配合；
所述第二驱动组件包括第二电机、第二凸轮和用于连接拉带板的第二移动板，所述第二电机驱使第二凸轮同轴转动，所述机架连接第二安装板，所述第二安装板沿平行于第一滑轨方向安装第二滑轨，所述第二移动板通过第二滑轨与第二安装板滑移连接，所述第二移动板垂直于第二滑轨长度方向开设第二腰形孔，所述第二凸轮偏心连接第二导向轮，所述第二导向轮与第二腰型孔滑移配合。
作为本发明的进一步改进，所述电镀槽由一个底板和垂直固定于底板上表面的四个围板围成，所述电镀槽内平行于晶圆所在平面设置溢流板，所述晶圆挂具挂接于电镀槽内时位于所述溢流板和搅拌板之间，所述溢流板底端由底板穿出并且与底板和四块连接板围设形成进液腔，所述底板分布多个进液孔，所述进液孔与进液腔连通，一个所述连接板连接与进液腔连通的进液管。
作为本发明的进一步改进，所述底板上表面沿长度方向开设导向槽，所述搅拌板底端插入导向槽内并与导向槽之间滑移配合，所述搅拌板分布有多个通孔。
作为本发明的进一步改进，两个所述侧板相互靠近一侧均形成容纳腔，两个所述容纳腔内分别容纳一个水箱，所述喷头连接于两个水箱相互靠近一侧，所述容纳腔的宽度和高度大于水箱的宽度和高度，所述第一驱动组件带动水箱在容纳腔内沿侧板长度方向位移；
两个所述侧板靠近底壁处平行于两个连杆穿设两个导向杆，两个导向杆分别穿过两个水箱并固定，两个导向杆由两个水箱穿出两端分别与两个侧板滑移配合。
作为本发明的进一步改进，所述容纳腔底端延伸至侧板底面并形成宽度与容纳腔一致的开口，所述水箱底端由开口处伸出并连接上水口。
作为本发明的进一步改进，两个所述侧板之间贴合设置夹板，两个所述侧板与夹板之间通过锁紧件拧紧固定，所述夹板由顶面向下开设宽度与夹板一致的安装槽，所述晶圆夹具挂接于安装槽内。
作为本发明的进一步改进，所述溢流板远离搅拌板一侧与顶面连接处形成坡面，所述坡面与溢流板顶面之间均匀分布多个弧形溢流槽，垂直于晶圆所在平面设置的围板连接用于排液的出液管。
作为本发明的进一步改进，所述电镀槽内平行于搅拌板固定连接金属固定板，所述金属固定板设置于所述搅拌板远离溢流板一侧，所述金属固定板靠近搅拌板一侧连接金属耗材板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
首先，通过第一驱动组件驱动喷水机构在湿润槽内位移，使得喷水机构沿湿润槽长度方向位移同时朝向夹装于晶圆挂具内的晶圆喷水，相较于现有技术中喷水机构固定在一个位置朝向晶圆喷水的湿润方式，喷水中心点能够随之在平行于晶圆所在的平面内运动，以达到对晶圆待电镀面内各处进行有效湿润的效果，从而提高晶圆湿润的均匀度，以备后续的晶圆电镀工序。电镀槽内充满电镀液，通过第二驱动组件驱动搅拌板在电镀槽内沿长度方向位移，对电镀槽内的电镀液进行搅拌，其平行于晶圆所在平面的运动方向能够有效避免在搅拌过程中电镀液发生涡流，从而对电镀效果造成影响，且避免了电镀液处于静止状态而影响电镀液中金属离子的运动速度，有效提高了晶圆电镀的平整度和电镀效率。
然后，通过由第一电机、第一凸轮和第一移动板构成的第一驱动组件驱动连杆以及与连杆相连的水箱位移，第一电机带动第一凸轮转动，与第一凸轮偏心固定的导向轮随第一凸轮转动，与第一导向轮滑移连接的第一腰型孔带动第一移动板沿第一滑轨长度方向移动，从而使与连杆固定连接的水箱在湿润槽内沿长度方向位移，进而令连接在水箱上的喷头能够对晶圆进行均匀湿润。通过由第二电机、第二凸轮和第二移动板构成的第二驱动组件驱动拉带板以及与拉带板相连的搅拌板位移，第二电机带动第二凸轮转动，与第二凸轮偏心固定的导向轮随第二凸轮转动，与第二导向轮滑移连接的第二腰型孔带动第二移动板沿第二滑轨长度方向移动，从而使与拉带板固定连接的搅拌板在电镀槽内沿长度方向位移，以实现对电镀槽内的电镀液进行搅拌，加速金属离子的移动速度，提高电镀平整性和电镀效率。
最后，通过由溢流板、底板和四块连接板构成的进液腔，电镀液通过进液腔和进液孔进入电镀槽内，搅拌板位于金属固定板和晶圆挂具之间，连接于金属固定板上的金属耗材板给电镀液中提供金属离子，经过搅拌板的搅动使由进液孔进入电镀槽中的电镀液处于流动状态，提高金属离子的移动速度，进而有效提高电镀效率。
附图说明
图1为本发明中湿润槽和电镀槽安装于机架内的整体结构示意图；
图2为本发明中湿润槽和电镀槽立体结构示意图；
图3为本发明中用于体现湿润槽各部分结构的爆炸示意图；
图4为图2中A部放大图；
图5为本发明中夹板与构成湿润槽的一个侧板以及与此侧板相连的喷水机构之间配合关系的结构示意图；
图6为本发明中用于体现电镀槽整体结构的立体图；
图7为本发明中用于体现电镀槽各部分结构的爆炸示意图；
图8为图7中B部放大图；
图9为图7中C部放大图；
图10为图7中D部放大图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
尤其需要说明的是，在下述的实施例中，术语“纵向”是指与地平线或水平面的垂直方向。术语“横向”是指与地平线或水平面的平行方向。
请参照图1至图10所揭示的一种半导体挂镀设备的一种具体实施方式，其相较于传统的半导体挂镀设备而言，通过第一驱动组件21带动连接于湿润槽2内的喷水机构22沿湿润槽2的长度方向位移，从而对通过晶圆挂具4挂接于湿润槽2内的晶圆41进行均匀湿润，有效避免了现有技术中固定位置喷水所存在的湿润过程中水柱中心聚集而四周扩散，导致晶圆41各处湿润效果存在不一致的情况发生，以备后续的晶圆41的电镀过程。将夹持湿润完成的晶圆41的晶圆挂具4及其内部连接的湿润完成的晶圆41一同由湿润槽2取出后挂接于电镀槽3内，晶圆挂具4分别与设置于电镀槽3内的正极和负极39连接好，在金属固定板36处连接好金属耗材板37，依次经过进液管3321、进液腔333和进液孔331向电镀槽3内通入电镀液，接通电源同时启动第二驱动组件31，令搅拌板32在电镀槽3内沿电镀槽3长度方向位移，搅拌板32和电镀槽3的长度方向均平行于图2中所示X轴，起到保持电镀液的流动状态，加速电镀液中金属耗材板37所析出的金属离子的移动速度，从而提高晶圆41的电镀效率，且令金属离子在电镀液中分布更为均匀，提高晶圆41电镀平整度的效果。
参照图1至图10所示，在本实施方式中，该半导体挂镀设备包括：包括机架1、湿润槽2和电镀槽3，晶圆41通过晶圆挂具4放置于湿润槽2和电镀槽3内，湿润槽2和电镀槽3的长度方向平行于晶圆41所在的平面(即图2中所示X/Z轴所围成的平面)设置，湿润槽2连接第一驱动组件21，第一驱动组件21连接并驱动用于湿润晶圆41的喷水机构22沿湿润槽2长度方向(即图2中X轴方向)位移；电镀槽3连接第二驱动组件31，第二驱动组件31连接并驱动用于搅拌电镀槽3内电镀液的搅拌板32沿电镀槽3长度方向位移，搅拌板32长度方向平行于晶圆41所在平面设置。
参图3和图7所示，在准备晶圆41电镀时，首先将晶圆41安装于晶圆挂具4内，晶圆挂具4由挂板42、夹环43、密封圈44和导板45四部分构成，其中挂板42开设电镀口421，晶圆41置于夹环43的空心处(未标注)，夹环43与挂板42之间相互嵌合并通过螺栓(未示出)固定，挂板42围绕电镀口421开设定位槽423，定位槽423与夹环43周缘相互贴合，定位槽423的槽底均匀分布多个卡槽424，夹环43靠近挂板42一侧形成多个卡块431，每个卡块431嵌入一个卡槽424内，导板45一侧穿过夹环43后与晶圆41贴合，导板45靠近边缘处通过螺栓(未标注)与挂板42固定，夹环43夹持于导板45与挂板42之间，密封圈44抵持于导板45和挂板42之间，密封圈44设置为橡胶圈等具有弹性的环状材料。挂板42靠近导板45一侧连接多个导电片422，如图7所示，当晶圆挂具4挂接于电镀槽3内时，导电片422与负极39导通，负极39通过负极板391固定在电镀槽3内，负极板391的横截面呈L形设置。
如图2至图5所示，湿润槽2由两块平行于晶圆41所在平面的侧板23围成，喷水机构22包括水箱221和连杆222，连杆222与第一驱动组件21相连并依次穿过侧板23和水箱221，连杆222沿其长度方向(即附图2中X轴方向)穿过水箱221并固定连接，连杆222两端由水箱221伸出处与侧板23滑移配合，水箱221靠近晶圆41一侧连接多个喷头2211；第一驱动组件21包括第一电机211、第一凸轮212和用于连接连杆222的第一移动板213，第一电机211驱使第一凸轮212同轴转动，机架1连接第一安装板11，第一安装板11沿平行于侧板23长度方向连接第一滑轨111，第一移动板213通过第一滑轨111与第一安装板11滑移连接，第一移动板213垂直于第一滑轨111长度方向开设第一腰型孔2131，第一凸轮212偏心连接第一导向轮2121，第一导向轮2121与第一腰型孔2131滑移配合。第一安装板11垂直于第一滑轨111长度方向两侧垂直固定两个第一支撑板113，两个第一支撑板113顶端平行于第一安装板11垂直固定第一固定板112，第一电机211固定于第一固定板112上表面并且第一电机211的转子穿过第一固定板112后与第一凸轮212同轴固定。
安装好晶圆41的晶圆挂具4放入湿润槽2内，启动第一电机211，第一电机211的转子带动第一凸轮212转动，第一凸轮212转动的过程中与第一凸轮212偏心连接的第一导向轮2121随第一凸轮212的转动同时转动，第一导向轮2121的转动半径与第一导向轮2121的圆心与第一凸轮212与第一电机211的转子连接处之间的直线距离相等。在第一导向轮2121转动的过程中第一腰型孔2131带动第一移动板213在第一导向轮2121的转动直径长度范围内沿第一滑轨111长度方向来回滑移，与第一移动板213固定的连杆222带动随之带动水箱221在湿润槽2内沿平行于晶圆41所在的平面移动，连接在水箱221上的喷头2211对晶圆41进行喷水时处于运动状态，以便喷头2211的中心水柱集中区域能够在移动过程中对晶圆41进行湿润，使得湿润效果更好。
如图2至图5所示，两个侧板23相互靠近一侧均形成容纳腔231，本实施方式中容纳腔231设置为延伸至侧板23远离晶圆挂具4一侧的通槽，容纳腔231远离晶圆挂具4一侧扣合并固定盖板233。两个容纳腔231内分别容纳一个水箱221，喷头2211连接于两个水箱221相互靠近一侧，容纳腔231的宽度和高度大于水箱221的宽度和高度，第一驱动组件21带动水箱221在容纳腔231内沿侧板23长度方向位移；两个侧板23靠近底壁处平行于两个连杆222穿设两个导向杆223，两个导向杆223分别穿过两个水箱221并固定。两个导向杆223和两个连杆222均由两个水箱221穿出且两端分别通过滑轮235与两个侧板23滑移配合，侧板23垂直于长度方向两侧对称分布共计四个安装块234，每个安装块234内安装四个转轴236，四个转轴236两两之间相互垂直固定，每个转轴236转动连接一个滑轮235，导向杆223和连杆222分别居中穿过四个滑轮235之间并滑移配合。在连杆222带动水箱221位移的过程中，导向杆223能够对水箱221的下半部分的运动方向进行限制，保证水箱221能够沿水平方向位移并且减小连杆222所承受的水箱221的重量，以避免连杆222由于受到水箱221的重力过大导致弯折损坏的情况，进而延长湿润槽2整体的使用寿命。容纳腔231底端延伸至侧板23底面并形成宽度与容纳腔231一致的开口232，水箱221底端由开口232处伸出并连接上水口2212。
在对晶圆41进行湿润时，将晶圆挂具4安装置入湿润槽2内后，晶圆41待电镀一侧由电镀口421处暴露出来并正对喷头2211，两个侧板23均开设容纳腔231，且每个容纳腔231内均设置一个水箱221，两个水箱221朝向晶圆挂具4一侧安装多个喷头2211的设置，在将晶圆挂具4置入湿润槽2的过程中，可以无需注意晶圆挂具4的朝向，无论晶圆挂具4置入湿润槽2时电镀口421朝向湿润槽2的哪一个侧板23，均有一个水箱221以及连接在水箱221上的喷头2211能够对电镀口421处暴露出来的晶圆41进行喷水湿润，无需按照特定方向放置晶圆挂具4，以简化晶圆挂具4在湿润槽2内的放置过程。水箱221底端由开口232处伸出并连接上水口2212，在对晶圆41进行湿润时，在上水口2212处连接软管(未示出)以接通喷头2211所需要的湿润管路，以便晶圆41的湿润作业正常进行。
如图1至图5所示，两个侧板23之间贴合设置夹板24，两个侧板23与夹板24之间通过锁紧件25拧紧固定，夹板24由顶面向下开设宽度与夹板24一致的安装槽241，晶圆夹具4挂接于安装槽241内。如图1所示，机架1安装有水槽13，湿润槽2的底部整体位于水槽13内，即容纳腔231所具有的开口232位于水槽13内，在实际的晶圆41湿润过程中通过喷头2211喷洒到晶圆41湿润后多余的水分通过开口232落到水槽13内，对晶圆41湿润用水进行收集，在避免湿润用水流到工作区域内带来不必要的清理工作的同时，对湿润用水进行收集，根据作业需要对收集到的水分进行净化或直接利用，达到对水资源进行循环使用的目的。
如图2至图5所示，夹板24和侧板23的厚度相等，通过锁紧件25将两个侧板23和夹板24锁紧在一起后，与夹板24本身厚度相等的安装槽241的槽宽即为湿润槽2的槽宽，由此可知湿润槽2整体的宽度为侧板23厚度的三倍，从而在能够实现正常的晶圆41的湿润需要的同时，有效减小了湿润槽2的体积，进而有效减小了湿润槽2本身所需要的工作空间，有效使得机架1能够在较小的体积下进行更多的晶圆41的作业需要。安装槽241的槽壁开设与挂板42周缘适配的插槽242，挂板42高度方向两侧均插入插槽242内，达到对晶圆挂具4整体稳定安装于湿润槽2的效果。
如图6至图10所示，电镀槽3由一个底板33和垂直固定于底板33上表面的四个围板34围成，电镀槽3内平行于晶圆41所在平面设置溢流板35，晶圆挂具4挂接于电镀槽3内时位于溢流板35和搅拌板32之间，溢流板35底端由底板33穿出并且与底板33和四块连接板332围设形成进液腔333，底板33分布多个进液孔331，进液孔331沿平行于底板33长度方向的同一直线分布，且底板33对称分布两个导流面335，两个导流面335长度方向一侧相互连接，两个导流面335相互连接一侧与底板33底面之间的距离，进液孔331开设于两个导流面335相交处并与进液腔333连通，以便电镀液进入电镀槽3内，一个连接板332连接与进液腔333连通的进液管3321。电镀槽3内平行于搅拌板32固定连接金属固定板36，金属固定板36设置于搅拌板32远离溢流板35一侧，金属固定板36靠近搅拌板32一侧连接金属耗材板37。
安装于晶圆挂具4内的晶圆41在湿润槽2内湿润完成后，将晶圆挂具4整体由湿润槽2内取出，再将晶圆挂具4安装至电镀槽3内，连接于挂板42的导电片422卡接于电镀槽3中安装于负极板391的负极39。通过进液管3321向进液腔333通入电镀液，电镀液通过进液孔331进入电镀槽3，电镀液充满于溢流板35和金属固定板36之间，固定于金属固定板36的金属耗材板37通电后析出的金属离子(铜离子)以电镀液为介质向晶圆挂具4移动，并由电镀口421处电镀至晶圆41待电镀表面，在此期间设置于金属固定板36和晶圆挂具4之间的搅拌板32沿设置于电镀槽3长边相对两侧的围板34的长度方向位移，对充满于金属固定板36和晶圆挂具4之间的电镀液进行搅拌，加快电镀液中金属离子的移动速度，从而起到加快晶圆41的电镀速度的效果。
表一：采用搅拌板32电镀成型所需要时间数据
| Step1 | Step2 | Step3 | 单位 | |
| 电流 | 0.42 | 0.588 | 0.756 | A(安培) |
| 时间 | 300 | 240 | 1500 | S(秒) |
| 总时间 | 2040 | S(秒) | ||
| 密度 | 5 | 7 | 9 | A/dm<sup>2</sup> |
| 单层厚度 | 5 | 5.6 | 45 | μm(微米) |
| 总计厚度 | 55.6 | μm(微米) |
表二：无搅拌板32在相同电流状态下电镀到同等厚度和密度需要时间数据
| Step 1 | Step 2 | Step 3 | 单位 | |
| 电流 | 0.42 | 0.588 | 0.756 | A(安培) |
| 时间 | 473 | 384 | 2157 | S(秒) |
| 4014 | S(秒) | |||
| 密度 | 5 | 7 | 9 | A/dm<sup>2</sup> |
| 单层厚度 | 5 | 5.6 | 45 | μm(微米) |
| 总计厚度 | 55.6 | μm(微米) |
由表一和表二可知，使用搅拌板32和未使用搅拌板32令晶圆41分别经过三次电镀(即表一和表二中的Step1、Step2、Step3)，每次电流相等且电镀得到厚度相等(即三次电镀分别得到厚度为5微米、5.6微米和45微米，)，最终电镀层厚度相等(即电镀总计厚度为55.6微米)所需要的总时间分别为2040秒和4014秒，使用搅拌板32所需要的时间接近达到未使用搅拌板32的1/2，在批量电镀晶圆41的过程中能够大幅减小所需要的电镀时间，从而有效提高批量电镀晶圆41的电镀效率，达到降低生产成本的效果。
如图6至图10所示，搅拌板32垂直于长度方向两侧均连接拉带板321，拉带板321由电镀槽3的侧壁穿过并滑移连接，一个拉带板321与第二驱动组件31相连并驱使搅拌板32在电镀槽3内位移。第二驱动组件31包括第二电机311、第二凸轮312和用于连接拉带板321的第二移动板313，第二电机311驱使第二凸轮312同轴转动，机架1连接第二安装板12，第二安装板12沿平行于第一滑轨111方向安装第二滑轨121，第二移动板313通过第二滑轨121与第二安装板12滑移连接，第二移动板313垂直于第二滑轨121长度方向开设第二腰型孔3131，第二凸轮312偏心连接第二导向轮3121，第二导向轮3121与第二腰型孔3131滑移配合。
如图6至图8所示，第二安装板12垂直于第二滑轨121长度方向两侧垂直固定两个第二支撑板123，两个第二支撑板123顶端平行于第二安装板12垂直固定第二固定板122，第二电机311固定于第二固定板122上表面并且第二电机311的转子穿过第二固定板122后与第二凸轮312同轴固定。底板33上表面沿长度方向开设导向槽334，搅拌板32底端插入导向槽334内并与导向槽334之间滑移配合，搅拌板32分布有多个通孔322。
将晶圆41放入电镀槽3内且电镀槽3内通入电镀液后，启动第二电机311，第二电机311的转子带动第二凸轮312转动，第二凸轮312转动的过程中与第二凸轮312偏心连接的第二导向轮3121随第二凸轮312的转动同时转动，第二导向轮3121的转动半径与第二导向轮3121的圆心与第二凸轮312与第二电机311的转子连接处之间的直线距离相等。在第二导向轮3121转动的过程中第二腰型孔3131带动第二移动板313在第二导向轮3121的转动直径长度范围内沿第二滑轨121长度方向来回滑移，与第二移动板313相连的拉带板321随第二移动板313位移，进而拉动搅拌板32在电镀槽3中沿平行于第二滑轨121长度的方向直线位移，以起到对电镀槽3中电镀液进行搅拌，从而加快金属离子运动速度进而提高电镀效率。
如图8和图10所示，搅拌板32沿高度方向均匀分布若干长条状的通孔322，在搅拌板32在电镀槽3中位移的过程中，均匀排布且相互之间距离达到不严重影响搅拌板32结构强度的最小程度、高度在不严重影响搅拌板32结构强度的情况下接近搅拌板32高度的通孔322能够最小程度的减小对金属离子流动空间的阻隔，从而避免搅拌板32对电镀效率造成影响。在晶圆41的电镀过程中，为保证晶圆41的电镀效果需要避免电镀液产生涡流，因此搅拌板32沿电镀槽3长度方向位移的方式能够在对电镀液起到搅拌效果的同时有效避免电镀液产生涡流的情况，从而避免晶圆41表面与金属离子接触不均匀而发生电镀不平整的情况，保证晶圆41表面电镀的平整度。由于本实施方式中搅拌板32沿平行于晶圆41所在平面设置，因此能够对整个电镀槽3中的电镀液的不同深度进行搅拌，以避免电镀液中不同深度的金属离子移动速度不一致而导致晶圆41电镀平整度受到影响，因此平行于晶圆41所在平面设置的搅拌板32能够在晶圆41电镀的过程中。
参图7和图10所示，溢流板35远离搅拌板32一侧与顶面连接处形成坡面352，坡面与352溢流板35顶面之间均匀分布多个形成为弧形的溢流槽351，垂直于晶圆41所在平面设置的围板34连接用于排液的出液管341。当电镀液的高度超过溢流槽351的低处时，电镀液可由溢流槽351处流出，通过出液管341排出电镀槽3。设置为弧形的溢流槽351能够有效穿透电镀液由于液体表面张力所形成的水膜，以便电镀液由溢流板35上排出。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种半导体挂镀设备，包括机架、湿润槽和电镀槽，晶圆挂具放置于湿润槽和电镀槽内，其特征在于，所述湿润槽和电镀槽的长度方向平行于晶圆所在的平面设置，所述湿润槽连接第一驱动组件，所述第一驱动组件连接并驱动用于湿润晶圆的喷水机构沿湿润槽长度方向位移；
所述电镀槽连接第二驱动组件，所述第二驱动组件连接并驱动用于搅拌电镀槽内电镀液的搅拌板沿电镀槽长度方向位移，所述搅拌板的长度方向平行于晶圆所在平面设置；
所述湿润槽由两块平行于晶圆所在平面的侧板围成，所述喷水机构包括水箱和连杆，所述连杆与第一驱动组件相连并依次穿过侧板和水箱，所述连杆沿长度方向穿过水箱并与所述水箱固定连接，所述连杆两端由水箱伸出处与侧板滑移配合，所述水箱靠近晶圆一侧连接多个喷头。
2.根据权利要求1所述的半导体挂镀设备，其特征在于，所述搅拌板垂直于长度方向两侧均连接拉带板，所述拉带板由电镀槽的侧壁穿过并滑移连接，所述第二驱动组件通过拉带板与所述搅拌板相连并驱使所述搅拌板在电镀槽内位移。
3.根据权利要求2所述的半导体挂镀设备，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一电机、第一凸轮和用于连接连杆的第一移动板，所述第一电机驱使第一凸轮同轴转动，所述机架连接第一安装板，所述第一安装板沿平行于侧板长度方向连接第一滑轨，所述第一移动板通过第一滑轨与第一安装板滑移连接，所述第一移动板垂直于第一滑轨长度方向开设第一腰型孔，所述第一凸轮偏心连接第一导向轮，所述第一导向轮与第一腰型孔滑移配合；
所述第二驱动组件包括第二电机、第二凸轮和用于连接拉带板的第二移动板，所述第二电机驱使第二凸轮同轴转动，所述机架连接第二安装板，所述第二安装板沿平行于第一滑轨方向安装第二滑轨，所述第二移动板通过第二滑轨与第二安装板滑移连接，所述第二移动板垂直于第二滑轨长度方向开设第二腰形孔，所述第二凸轮偏心连接第二导向轮，所述第二导向轮与第二腰型孔滑移配合。
4.根据权利要求1所述的半导体挂镀设备，其特征在于，所述电镀槽由一个底板和垂直固定于底板上表面的四个围板围成，所述电镀槽内平行于晶圆所在平面设置溢流板，所述晶圆挂具挂接于电镀槽内时位于所述溢流板和搅拌板之间，所述溢流板底端由底板穿出并且与底板和四块连接板围设形成进液腔，所述底板分布多个进液孔，所述进液孔与进液腔连通，一个所述连接板连接与进液腔连通的进液管。
5.根据权利要求4所述的半导体挂镀设备，其特征在于，所述底板的上表面沿长度方向开设导向槽，所述搅拌板底端插入导向槽内并与导向槽之间滑移配合，所述搅拌板分布有多个通孔。
6.根据权利要求3所述的半导体挂镀设备，其特征在于，两个所述侧板相互靠近一侧均形成容纳腔，两个所述容纳腔内分别容纳一个水箱，所述喷头连接于两个水箱相互靠近一侧，所述容纳腔的宽度和高度大于水箱的宽度和高度，所述第一驱动组件带动水箱在容纳腔内沿侧板长度方向位移；
两个所述侧板靠近底壁处平行于两个连杆穿设两个导向杆，两个导向杆分别穿过两个水箱并固定，两个导向杆由两个水箱穿出两端分别与两个侧板滑移配合。
7.根据权利要求6所述的半导体挂镀设备，其特征在于，所述容纳腔的底端延伸至侧板底面并形成宽度与容纳腔一致的开口，所述水箱底端由开口处伸出并连接上水口。
8.根据权利要求7所述的半导体挂镀设备，其特征在于，两个所述侧板之间贴合设置夹板，两个所述侧板与夹板之间通过锁紧件拧紧固定，所述夹板由顶面向下开设宽度与夹板一致的安装槽，所述晶圆挂具挂接于安装槽内。
9.根据权利要求4所述的半导体挂镀设备，其特征在于，所述溢流板远离搅拌板一侧与顶面连接处形成坡面，所述坡面与溢流板顶面之间均匀分布多个溢流槽，所述溢流槽呈弧形，垂直于晶圆所在平面设置的围板连接用于排液的出液管。
10.根据权利要求9所述的半导体挂镀设备，其特征在于，所述电镀槽内平行于搅拌板固定连接金属固定板，所述金属固定板设置于所述搅拌板远离溢流板一侧，所述金属固定板靠近搅拌板一侧连接金属耗材板。
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