CN116575098B - 一种晶圆加工用数据记录处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及晶圆加工技术领域，公开了一种晶圆加工用数据记录处理装置，包括工作台面，工作台面表面开设有填充槽，填充槽底面均匀分布有若干个晶圆加工工位，工作台面一侧设置有液体调节机构和数据记录机构，每个晶圆加工工位内部均安装设置有晶圆适配机构，晶圆适配机构包括若干个外环扩展单元和一个中央供电单元。本发明通过晶圆适配机构的作用，将晶圆限制在未降下的外环扩展单元作为侧面以及降下的外环扩展单元和中央供电单元作为底面形成的凹槽内部，完成对晶圆实际规格大小的限定，准确匹配晶圆大小，并且间接的使得整个晶圆表面均作为电源负极，保证晶圆表面的电镀电位一致，进而有效的在晶圆表层电镀均匀的镀层。

Description

一种晶圆加工用数据记录处理装置

技术领域

本发明涉及晶圆加工技术领域，具体为一种晶圆加工用数据记录处理装置。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。在晶圆上电镀一层导电金属，并对导电金属层进行加工以制成导电线路；由于晶圆电镀只电镀一面，另外一面是硅，也即是说电镀只镀有导电层的那一面，晶圆作为阴极。现有的电镀设备多为垂直电镀设备，垂直电镀的电镀液压力较小、电镀速度慢、均匀性差；

目前的水平晶圆电镀设备，其通常是将晶圆直接与电源负极之间接触，电源负极与晶圆的电镀表面之间，由于导电性硅的导电性不佳，则会导致晶圆的电镀表面的电位不一致，进而会导致晶圆表面电镀的镀层厚度不一致，影响晶圆的表面电镀效果，并且随着电镀的进行，电镀液中的电镀剂成分被消耗，使得电镀效果减弱，不利于电镀的快速进行。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种晶圆加工用数据记录处理装置，具备电镀速度快，电镀均匀等优点，解决了晶圆表面电镀的镀层厚度不一致、电镀效果减弱随电镀进程减弱的问题。

为解决上述晶圆表面电镀的镀层厚度不一致、电镀效果减弱随电镀进程减弱的技术问题，本发明提供如下技术方案：一种晶圆加工用数据记录处理装置，包括工作台面，所述工作台面表面开设有填充槽，所述填充槽底面均匀分布有若干个晶圆加工工位，每个所述晶圆加工工位内部均能够放置一个晶圆；所述工作台面一侧设置有液体调节机构和数据记录机构，所述液体调节机构能够向所述填充槽内部注入电镀液，数据记录机构能够实时检测所述填充槽内部的电镀液浓度；该种晶圆加工用数据记录处理装置还包括处理器，所述处理器能够接收并记录所述数据记录机构传回的实时电镀液浓度，所述处理器还能够根据实时电镀液浓度控制所述液体调节机构对所述填充槽内部的电镀液浓度进行调整；每个所述晶圆加工工位内部均安装设置有晶圆适配机构，所述晶圆适配机构包括若干个外环扩展单元和一个中央供电单元；在每个晶圆适配机构内部，能够根据晶圆的实际大小，从内到外若干个外环扩展单元和中央供电单元依次降下，将晶圆限制在未降下的外环扩展单元作为侧面以及降下的外环扩展单元和中央供电单元作为底面形成的凹槽内部；降下的外环扩展单元和中央供电单元能够作为电镀负极，对被限制的晶圆进行电镀加工。

优选地，所述晶圆适配机构还包括逐层升降单元和独立升降单元；所述独立升降单元的活动端与所述中央供电单元之间固定连接，所述独立升降单元能够驱动所述中央供电单元进行升降；所述逐层升降单元能够驱动若干个外环扩展单元从内到外依次下降，所述逐层升降单元还能够驱动若干个外环扩展单元从外到内依次上升复位。

优选地，所述独立升降单元具备两个行程，所述独立升降单元的第一个行程能够驱动所述中央供电单元的上表面从与所述填充槽底面共面的状态降下和回复，所述独立升降单元的第二个行程能够驱动所述中央供电单元的上表面从与所述填充槽底面共面的状态升起和回复。

优选地，相邻两个所述外环扩展单元中，在内部的所述外环扩展单元的外径与在外部的所述外环扩展单元的内径之间相等；各个所述外环扩展单元底端均对称设置有抬升柱，各个所述外环扩展单元的各个抬升柱均共线；所述逐层升降单元能够从内到外通过驱动各个所述外环扩展单元的抬升柱的升降，驱动从内到外的各个所述外环扩展单元升降。

优选地，所述逐层升降单元包括驱动电机、驱动螺杆和两个驱动块，所述驱动电机与所述驱动螺杆之间动力连接；两个所述驱动块分别与所述驱动螺杆两端之间螺纹连接，所述驱动螺杆两端设置的螺纹方向相反，在所述驱动螺杆转动时，两个所述驱动块的运动方向相反。

优选地，每个所述抬升柱底端均设置有从动斜面，各个所述外环扩展单元的各个抬升柱按照对称面分为两组，每组所述抬升柱中各个所述抬升柱的从动斜面相互平行，两组所述抬升柱中处于同一个所述外环扩展单元的两个所述抬升柱的从动斜面对称；两个所述驱动块顶端均设置有主动斜面，一个所述驱动块的主动斜面与一组所述抬升柱底面的从动斜面相契合，另一个所述驱动块的主动斜面与另一组所述抬升柱底面的从动斜面相契合。

优选地，所述中央供电单元内部设置有压力传感器，所述压力传感器通过感应所述中央供电单元表面受压情况，判断放置在该晶圆适配机构中的晶圆大小；所述独立升降单元首先驱动所述中央供电单元的上表面从与所述填充槽底面共面的状态降下，然后所述逐层升降单元从内到外通过驱动各个所述外环扩展单元依次降下；在所述压力传感器受压到设定值时，所述驱动电机立刻停止，还未降下的所述外环扩展单元依旧停留在原始位置。

优选地，所述中央供电单元上表面还设置有负极板，各个所述外环扩展单元上表面还设置有接电板；降下的所述中央供电单元的负极板和各个所述外环扩展单元的接电板之间连通，未降下的所述外环扩展单元的接电板与降下的所述外环扩展单元的接电板之间绝缘；降下的所述中央供电单元的负极板通电时，电流能够传导给降下的各个所述外环扩展单元的接电板上，降下的所述中央供电单元的负极板和各个所述外环扩展单元的接电板共同通电作为电镀负极。

优选地，所述液体调节机构包括低浓度舱和高浓度舱，所述低浓度舱和高浓度舱内部存放有不同浓度的电镀液；所述液体调节机构还包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀用于定量输送所述低浓度舱的电镀液进入所述填充槽，所述第二电磁阀能够受所述处理器控制定量输送所述高浓度舱的电镀液进入所述填充槽。

优选地，所述填充槽内部还设置有若干个搅拌扇叶，所述搅拌扇叶能够将所述填充槽内部的电镀液混匀。

与现有技术相比，本发明提供了一种晶圆加工用数据记录处理装置，具备以下有益效果：

1、该种晶圆加工用数据记录处理装置，通过晶圆适配机构的作用，将晶圆限制在未降下的外环扩展单元作为侧面以及降下的外环扩展单元和中央供电单元作为底面形成的凹槽内部，此时晶圆的规格为已经完全降下的外环扩展单元和中央供电单元的共同大小所限制的规格，从而完成对晶圆实际规格大小的限定，以能够准确匹配晶圆大小，并且将降下的外环扩展单元和中央供电单元通电作为电镀负极，间接的使得整个晶圆表面均作为电源负极，并且因为电源负极的大小与晶圆的大小一致，从而使得待电镀的晶圆表面到电源负极之间的距离相等，使得晶圆电镀的通电均匀性得到提升，并且同时不存在裸露的电源负极，保证晶圆表面的电镀电位一致，进而有效的在晶圆表层电镀均匀的镀层。

2、该种晶圆加工用数据记录处理装置，降下的中央供电单元的负极板和各个外环扩展单元的接电板之间连通，未降下的外环扩展单元的接电板与降下的外环扩展单元的接电板之间绝缘，使得仅有降下的中央供电单元的负极板和各个外环扩展单元的接电板作为电源负极，能够对其上表面覆盖的晶圆进行通电，将上表面覆盖的晶圆作为裸露的电源负极，从而能够有效地对晶圆裸露的上表面进行电镀，以匹配晶圆电镀工艺中仅晶圆一个表面需要进行电镀的工艺，充分保证复合电镀工艺的同时，通过电源负极与晶圆之间的充分接触，保证晶圆单面电镀的有效性和均匀性，提高晶圆的单面电镀效果。

3、该种晶圆加工用数据记录处理装置，在电镀过程中，各个搅拌扇叶不断进行搅拌，以保证填充槽内部的电镀液的浓度均匀，并且通过数据记录机构实时检测填充槽内部的电镀液浓度，处理器接收并记录数据记录机构传回的实时电镀液浓度，对电镀液的浓度进行计算，以获取电镀液中的电镀剂消耗量，处理器还能够根据实时电镀液浓度，当实时检测到的电镀液浓度下降至设定数值时，通过控制液体调节机构的第二电磁阀对填充槽内部注入高浓度的电镀液对填充槽内部的电镀液浓度进行调整，以保证晶圆电镀加工的有效进行。

附图说明

图1为本发明一种晶圆加工用数据记录处理装置的立体结构示意图；

图2为本发明一种晶圆加工用数据记录处理装置去除晶圆适配机构的立体结构示意图；

图3为本发明的图2的A部分放大结构示意图；

图4为本发明的晶圆适配机构的样式之一的立体结构示意图；

图5为本发明的晶圆适配机构的样式之一的剖面结构示意图；

图6为本发明的图5的B部分放大结构示意图；

图7为本发明的图5的C部分放大结构示意图；

图8为本发明的晶圆适配机构的样式之二的立体结构示意图；

图9为本发明的晶圆适配机构的样式之二的剖面结构示意图；

图10为本发明的图9的D部分放大结构示意图；

图11为本发明的图9的E部分放大结构示意图；

图12为本发明的各个外环扩展单元和逐层升降单元的立体结构示意图；

图13为本发明的中央供电单元和独立升降单元的立体结构示意图。

图中：1、工作台面；11、填充槽；12、搅拌扇叶；2、晶圆加工工位；3、液体调节机构；31、第一电磁阀；32、第二电磁阀；4、数据记录机构；5、处理器；6、外环扩展单元；61、抬升柱；62、接电板；7、中央供电单元；71、压力传感器；72、负极板；8、逐层升降单元；81、驱动电机；82、驱动螺杆；83、驱动块；9、独立升降单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种晶圆加工用数据记录处理装置。

请参阅图1-图3，一种晶圆加工用数据记录处理装置，包括工作台面1，工作台面1表面开设有填充槽11，填充槽11底面均匀分布有若干个晶圆加工工位2，每个晶圆加工工位2内部均能够放置一个晶圆；工作台面1一侧设置有液体调节机构3和数据记录机构4，液体调节机构3能够向填充槽11内部注入电镀液，数据记录机构4能够实时检测填充槽11内部的电镀液浓度；该种晶圆加工用数据记录处理装置还包括处理器5，处理器5能够接收并记录数据记录机构4传回的实时电镀液浓度，处理器5还能够根据实时电镀液浓度控制液体调节机构3对填充槽11内部的电镀液浓度进行调整；每个晶圆加工工位2内部均安装设置有晶圆适配机构，晶圆适配机构包括若干个外环扩展单元6和一个中央供电单元7；在每个晶圆适配机构内部，能够根据晶圆的实际大小，从内到外若干个外环扩展单元6和中央供电单元7依次降下，将晶圆限制在未降下的外环扩展单元6作为侧面以及降下的外环扩展单元6和中央供电单元7作为底面形成的凹槽内部；降下的外环扩展单元6和中央供电单元7能够作为电镀负极，对被限制的晶圆进行电镀加工。

在使用时，每个位于晶圆加工工位2中晶圆适配机构的若干个外环扩展单元6和中央供电单元7上表面均与填充槽11表面共面，然后将待加工（电镀）的晶圆分别放置在各个晶圆加工工位2中央的中央供电单元7和各个外环扩展单元6上（在具体实施时，可通过机械臂将晶圆稳定放置在中央供电单元7的中心位置，机械臂为现有技术中的常见拿取机构，在此不再赘述），在任意一个晶圆加工工位2的晶圆适配机构中晶圆放置完成后，中央供电单元7首先降下设定的距离，然后该晶圆适配机构的各个外环扩展单元6从内到外依次降下与中央供电单元7降下的同样高度；其中，中央供电单元7降下过程中，中央供电单元7始终受晶圆的压力时，则判断出晶圆仅有中央供电单元7上表面相同的规格大小，此时各个外环扩展单元6不会降下；在中央供电单元7降下过程中，中央供电单元7先失去晶圆的压力，此时各个外环扩展单元6从内到外依次降下，直至中央供电单元7再次受到晶圆的压力作用，则此时判断晶圆的规格为已经完全降下的外环扩展单元6和中央供电单元7的共同大小所限制的规格，此时尚未完全降下的外环扩展单元6立刻停止降下（由于各个外环扩展单元6的下降速度较小，因此此时已经开始下降的外环扩展单元6下降的距离较短，可以忽略），将晶圆限制在未降下的外环扩展单元6作为侧面以及降下的外环扩展单元6和中央供电单元7作为底面形成的凹槽内部，从而完成对晶圆实际规格大小的限定，以能够准确匹配晶圆大小，然后通过液体调节机构3向填充槽11内部注入电镀液，此时由于未降下的外环扩展单元6作为侧面以及降下的外环扩展单元6和中央供电单元7作为底面形成凹槽，电镀液也会进入该凹槽中覆盖晶圆表面，对降下的外环扩展单元6和中央供电单元7通电作为电镀负极，间接的使得整个晶圆表面均作为电源负极，并且因为电源负极的大小与晶圆的大小一致，从而使得待电镀的晶圆表面到电源负极之间的距离相等，使得晶圆电镀的通电均匀性得到提升，并且同时不存在裸露的电源负极，保证晶圆表面的电镀电位一致，进而有效的在晶圆表层电镀均匀的镀层；在电镀过程中通过数据记录机构4实时检测填充槽11内部的电镀液浓度，处理器5接收并记录数据记录机构4传回的实时电镀液浓度，对电镀液的浓度进行计算，以获取电镀液中的电镀剂消耗量（并且在实际使用时，能够根据各个晶圆加工工位2中的匹配获取的晶圆规格，计算晶圆表面沉积的镀层厚度，更加有效地对晶圆电镀过程中的数据进行处理计算，有效地对晶圆电镀过程进行控制），处理器5还能够根据实时电镀液浓度，当实时检测到的电镀液浓度下降至设定数值时（设定数值为换算后的电镀液硫酸铜饱和溶液占总溶液体积的30%），通过控制液体调节机构3对填充槽11内部注入电镀液对填充槽11内部的电镀液浓度进行调整，以保证晶圆电镀加工的有效进行。

进一步地，请参阅图1、图4、图8、图12-图13，晶圆适配机构还包括逐层升降单元8和独立升降单元9；独立升降单元9的活动端与中央供电单元7之间固定连接，独立升降单元9能够驱动中央供电单元7进行升降；逐层升降单元8能够驱动若干个外环扩展单元6从内到外依次下降，逐层升降单元8还能够驱动若干个外环扩展单元6从外到内依次上升复位。

独立升降单元9具备两个行程，独立升降单元9的第一个行程能够驱动中央供电单元7的上表面从与填充槽11底面共面的状态降下和回复，独立升降单元9的第二个行程能够驱动中央供电单元7的上表面从与填充槽11底面共面的状态升起和回复。

在使用时，中央供电单元7的升降由独立升降单元9控制，独立升降单元9为具有两个行程的电动伸缩杆，在第一个行程内，独立升降单元9驱动中央供电单元7的上表面从与填充槽11底面共面的状态降下和回复，以辅助完成晶圆的规格确定和电镀过程，在第二个行程内，独立升降单元9驱动中央供电单元7的上表面从与填充槽11底面共面的状态升起和回复，以能够在晶圆电镀完成后，将晶圆顶出，便于将晶圆从该种晶圆加工用数据记录处理装置取出；逐层升降单元8在使用时，驱动若干个外环扩展单元6从内到外依次下降，该过程能够随时进行停止，并且通过逐层升降单元8驱动若干个外环扩展单元6从内到外依次下降能够有效匹配晶圆的规格，为后期电镀的均匀性提供基础，在独立升降单元9驱动中央供电单元7将晶圆顶出后，逐层升降单元8驱动降下的若干个外环扩展单元6从外到内依次上升复位，为下一晶圆的电镀加工作准备。

进一步地，请参阅图4-图13，相邻两个外环扩展单元6中，在内部的外环扩展单元6的外径与在外部的外环扩展单元6的内径之间相等；各个外环扩展单元6底端均对称设置有抬升柱61，各个外环扩展单元6的各个抬升柱61均共线；逐层升降单元8能够从内到外通过驱动各个外环扩展单元6的抬升柱61的升降，驱动从内到外的各个外环扩展单元6升降。

逐层升降单元8包括驱动电机81、驱动螺杆82和两个驱动块83，驱动电机81与驱动螺杆82之间动力连接；两个驱动块83分别与驱动螺杆82两端之间螺纹连接，驱动螺杆82两端设置的螺纹方向相反，在驱动螺杆82转动时，两个驱动块83的运动方向相反。

每个抬升柱61底端均设置有从动斜面，各个外环扩展单元6的各个抬升柱61按照对称面分为两组，每组抬升柱61中各个抬升柱61的从动斜面相互平行，两组抬升柱61中处于同一个外环扩展单元6的两个抬升柱61的从动斜面对称；两个驱动块83顶端均设置有主动斜面，一个驱动块83的主动斜面与一组抬升柱61底面的从动斜面相契合，另一个驱动块83的主动斜面与另一组抬升柱61底面的从动斜面相契合。

在使用时，驱动电机81为伺服电机，驱动电机81的启停受中央供电单元7的受力情况影响，驱动电机81向驱动螺杆82输出动力，驱动螺杆82通过与两个驱动块83之间的螺纹相反的啮合作用，驱动两个驱动块83向相反的方向移动，在晶圆适配机构对晶圆规格进行适配的过程中，驱动电机81首先驱动两个驱动块83向相互远离的方向移动，通过驱动块83与各个外环扩展单元6的抬升柱61之间的主动斜面和从动斜面的契合，使得在两个驱动块83缓慢相互远离的过程中，主动斜面与一个外环扩展单元6的从动斜面之间首先接触，然后在驱动块83移动过程中，主动斜面与从动斜面之间的接触面积逐渐增大，使得该外环扩展单元6逐渐下降，同理在驱动块83的移动过程中，通过主动斜面与从内到外的数个从动斜面之间的依次接触、脱离，驱动从内到外的各个外环扩展单元6逐一下降，从而使得能够受到逐层升降单元8的作用，各个外环扩展单元6逐一下降配合中央供电单元7完成晶圆规格适配过程，以将晶圆规格与未降下的外环扩展单元6作为侧面以及降下的外环扩展单元6和中央供电单元7作为底面形成的凹槽之间相匹配，为下一晶圆的电镀加工作准备。

进一步地，请参阅图4-图13，中央供电单元7内部设置有压力传感器71，压力传感器71通过感应中央供电单元7表面受压情况，判断放置在该晶圆适配机构中的晶圆大小；独立升降单元9首先驱动中央供电单元7的上表面从与填充槽11底面共面的状态降下，然后逐层升降单元8从内到外通过驱动各个外环扩展单元6依次降下；在压力传感器71受压到设定值时，驱动电机81立刻停止，还未降下的外环扩展单元6依旧停留在原始位置。

由于中央供电单元7内部设置有压力传感器71，中央供电单元7降下过程中和各个外环扩展单元6下降过程中，压力传感器71检测中央供电单元7所受压力，在中央供电单元7始终受晶圆的压力时，则判断出晶圆仅有中央供电单元7上表面相同的规格大小，此时各个外环扩展单元6不会降下；在中央供电单元7降下过程中，中央供电单元7先失去晶圆的压力，此时各个外环扩展单元6从内到外依次降下，直至中央供电单元7再次受到晶圆的压力作用，则此时判断晶圆的规格为已经完全降下的外环扩展单元6和中央供电单元7的共同大小所限制的规格，驱动电机81立刻停止，还未降下的外环扩展单元6依旧停留在原始位置（由于各个外环扩展单元6的下降速度较小，因此此时已经开始下降的外环扩展单元6下降的距离较短，可以忽略），以准确将完全降下的外环扩展单元6与中央供电单元7的面积与晶圆实际规格之间相匹配，有效保证在降下的外环扩展单元6和中央供电单元7通电作为电镀负极时，使得待电镀的晶圆表面到电源负极之间的距离相等，使得晶圆电镀的通电均匀性得到提升，并且同时不存在裸露的电源负极，保证晶圆表面的电镀电位一致，进而有效的在晶圆表层电镀均匀的镀层。

进一步地，请参阅图4-图13，中央供电单元7上表面还设置有负极板72，各个外环扩展单元6上表面还设置有接电板62；降下的中央供电单元7的负极板72和各个外环扩展单元6的接电板62之间连通，未降下的外环扩展单元6的接电板62与降下的外环扩展单元6的接电板62之间绝缘；降下的中央供电单元7的负极板72通电时，电流能够传导给降下的各个外环扩展单元6的接电板62上，降下的中央供电单元7的负极板72和各个外环扩展单元6的接电板62共同通电作为电镀负极。

在使用时，由于负极板72和接电板62分别设置在中央供电单元7和各个外环扩展单元6的上表面，并且降下的中央供电单元7的负极板72和各个外环扩展单元6的接电板62之间连通，未降下的外环扩展单元6的接电板62与降下的外环扩展单元6的接电板62之间绝缘，使得仅有降下的中央供电单元7的负极板72和各个外环扩展单元6的接电板62作为电源负极，能够对其上表面覆盖的晶圆进行通电，将上表面覆盖的晶圆作为裸露的电源负极，从而能够有效地对晶圆裸露的上表面进行电镀，以匹配晶圆电镀工艺中仅晶圆一个表面需要进行电镀的工艺，充分保证复合电镀工艺的同时，通过电源负极与晶圆之间的充分接触，保证晶圆单面电镀的有效性和均匀性，提高晶圆的单面电镀效果。

进一步地，请参阅图1-图3，液体调节机构3包括低浓度舱和高浓度舱，低浓度舱和高浓度舱内部存放有不同浓度的电镀液（在本实施例中，低浓度舱内部存放的电镀液硫酸铜饱和溶液占总溶液体积的60%，高浓度舱内部存放的电镀液硫酸铜饱和溶液占总溶液体积的85%）；液体调节机构3还包括第一电磁阀31和第二电磁阀32，第一电磁阀31用于定量输送低浓度舱的电镀液进入填充槽11，第二电磁阀32能够受处理器5控制定量输送高浓度舱的电镀液进入填充槽11。

填充槽11内部还设置有若干个搅拌扇叶12，搅拌扇叶12能够将填充槽11内部的电镀液混匀。

首先通过液体调节机构3的第一电磁阀31向填充槽11灌注低浓度的电镀液，然后开始电镀过程，在电镀过程中，各个搅拌扇叶12不断进行搅拌，以保证填充槽11内部的电镀液的浓度均匀，并且通过数据记录机构4实时检测填充槽11内部的电镀液浓度，处理器5接收并记录数据记录机构4传回的实时电镀液浓度，对电镀液的浓度进行计算，以获取电镀液中的电镀剂消耗量，处理器5还能够根据实时电镀液浓度，当实时检测到的电镀液浓度下降至设定数值时，通过控制液体调节机构3的第二电磁阀32对填充槽11内部注入高浓度的电镀液对填充槽11内部的电镀液浓度进行调整，以保证晶圆电镀加工的有效进行。

工作原理：

在使用时，每个位于晶圆加工工位2中晶圆适配机构的若干个外环扩展单元6和中央供电单元7上表面均与填充槽11表面共面，然后将待加工的晶圆分别放置在各个晶圆加工工位2中央的中央供电单元7和各个外环扩展单元6上，独立升降单元9执行第一行程，独立升降单元9驱动中央供电单元7的上表面从与填充槽11底面共面的状态降下，驱动电机81首先驱动两个驱动块83向相互远离的方向移动，通过驱动块83与各个外环扩展单元6的抬升柱61之间的主动斜面和从动斜面的契合，使得在两个驱动块83缓慢相互远离的过程中，主动斜面与一个外环扩展单元6的从动斜面之间首先接触，然后在驱动块83移动过程中，主动斜面与从动斜面之间的接触面积逐渐增大，使得该外环扩展单元6逐渐下降，同理在驱动块83的移动过程中，通过主动斜面与从内到外的数个从动斜面之间的依次接触、脱离，驱动从内到外的各个外环扩展单元6逐一下降；

中央供电单元7降下过程中和各个外环扩展单元6下降过程中，压力传感器71检测中央供电单元7所受压力，在中央供电单元7始终受晶圆的压力时，则判断出晶圆仅有中央供电单元7上表面相同的规格大小，此时各个外环扩展单元6不会降下；在中央供电单元7降下过程中，中央供电单元7先失去晶圆的压力，此时各个外环扩展单元6从内到外依次降下，直至中央供电单元7再次受到晶圆的压力作用，则此时判断晶圆的规格为已经完全降下的外环扩展单元6和中央供电单元7的共同大小所限制的规格，驱动电机81立刻停止，还未降下的外环扩展单元6依旧停留在原始位置，以准确将完全降下的外环扩展单元6与中央供电单元7的面积与晶圆实际规格之间相匹配；

此时，由于负极板72和接电板62分别设置在中央供电单元7和各个外环扩展单元6的上表面，并且降下的中央供电单元7的负极板72和各个外环扩展单元6的接电板62之间连通，未降下的外环扩展单元6的接电板62与降下的外环扩展单元6的接电板62之间绝缘，使得仅有降下的中央供电单元7的负极板72和各个外环扩展单元6的接电板62作为电源负极；

在各个晶圆加工工位2的晶圆适配机构中晶圆均放置完成后，通过液体调节机构3的第一电磁阀31向填充槽11灌注低浓度的电镀液，然后开始电镀过程，由于负极板72和接电板62分别设置在中央供电单元7和各个外环扩展单元6的上表面，并且降下的中央供电单元7的负极板72和各个外环扩展单元6的接电板62之间连通，未降下的外环扩展单元6的接电板62与降下的外环扩展单元6的接电板62之间绝缘，使得仅有降下的中央供电单元7的负极板72和各个外环扩展单元6的接电板62作为电源负极，能够对其上表面覆盖的晶圆进行通电，将上表面覆盖的晶圆作为裸露的电源负极，从而能够有效地对晶圆裸露的上表面进行电镀，以匹配晶圆电镀工艺中仅晶圆一个表面需要进行电镀的工艺，充分保证复合电镀工艺的同时，通过电源负极与晶圆之间的充分接触，保证晶圆单面电镀的有效性和均匀性，提高晶圆的单面电镀效果；

在电镀过程中，各个搅拌扇叶12不断进行搅拌，以保证填充槽11内部的电镀液的浓度均匀，并且通过数据记录机构4实时检测填充槽11内部的电镀液浓度，处理器5接收并记录数据记录机构4传回的实时电镀液浓度，对电镀液的浓度进行计算，以获取电镀液中的电镀剂消耗量，处理器5还能够根据实时电镀液浓度，当实时检测到的电镀液浓度下降至设定数值时，通过控制液体调节机构3的第二电磁阀32对填充槽11内部注入高浓度的电镀液对填充槽11内部的电镀液浓度进行调整，以保证晶圆电镀加工的有效进行。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种晶圆加工用数据记录处理装置，其特征在于，包括工作台面（1），所述工作台面（1）表面开设有填充槽（11），所述填充槽（11）底面均匀分布有若干个晶圆加工工位（2），每个所述晶圆加工工位（2）内部均能够放置一个晶圆；

所述工作台面（1）一侧设置有液体调节机构（3）和数据记录机构（4），所述液体调节机构（3）能够向所述填充槽（11）内部注入电镀液，数据记录机构（4）能够实时检测所述填充槽（11）内部的电镀液浓度；

该种晶圆加工用数据记录处理装置还包括处理器（5），所述处理器（5）能够接收并记录所述数据记录机构（4）传回的实时电镀液浓度，所述处理器（5）还能够根据实时电镀液浓度控制所述液体调节机构（3）对所述填充槽（11）内部的电镀液浓度进行调整；

每个所述晶圆加工工位（2）内部均安装设置有晶圆适配机构，所述晶圆适配机构包括若干个外环扩展单元（6）和一个中央供电单元（7）；

在每个晶圆适配机构内部，能够根据晶圆的实际大小，在中央供电单元（7）首先降下后，从内到外的若干个外环扩展单元（6）依次降下，将晶圆限制在未降下的外环扩展单元（6）作为侧面以及降下的外环扩展单元（6）和中央供电单元（7）作为底面形成的凹槽内部；

降下的外环扩展单元（6）和中央供电单元（7）能够作为电镀负极，对被限制的晶圆进行电镀加工；

所述晶圆适配机构还包括逐层升降单元（8）和独立升降单元（9）；

所述独立升降单元（9）的活动端与所述中央供电单元（7）之间固定连接，所述独立升降单元（9）能够驱动所述中央供电单元（7）进行升降；

所述逐层升降单元（8）能够驱动若干个外环扩展单元（6）从内到外依次下降，所述逐层升降单元（8）还能够驱动若干个外环扩展单元（6）从外到内依次上升复位。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆加工用数据记录处理装置，其特征在于：所述独立升降单元（9）具备两个行程，所述独立升降单元（9）的第一个行程能够驱动所述中央供电单元（7）的上表面从与所述填充槽（11）底面共面的状态降下和回复，所述独立升降单元（9）的第二个行程能够驱动所述中央供电单元（7）的上表面从与所述填充槽（11）底面共面的状态升起和回复。

3.根据权利要求2所述的一种晶圆加工用数据记录处理装置，其特征在于：相邻两个所述外环扩展单元（6）中，在内部的所述外环扩展单元（6）的外径与在外部的所述外环扩展单元（6）的内径之间相等；

各个所述外环扩展单元（6）底端均对称设置有抬升柱（61），各个所述外环扩展单元（6）的各个抬升柱（61）均共线；

所述逐层升降单元（8）能够从内到外通过驱动各个所述外环扩展单元（6）的抬升柱（61）的升降，驱动从内到外的各个所述外环扩展单元（6）升降。

4.根据权利要求3所述的一种晶圆加工用数据记录处理装置，其特征在于：所述逐层升降单元（8）包括驱动电机（81）、驱动螺杆（82）和两个驱动块（83），所述驱动电机（81）与所述驱动螺杆（82）之间动力连接；

两个所述驱动块（83）分别与所述驱动螺杆（82）两端之间螺纹连接，所述驱动螺杆（82）两端设置的螺纹方向相反，在所述驱动螺杆（82）转动时，两个所述驱动块（83）的运动方向相反。

5.根据权利要求4所述的一种晶圆加工用数据记录处理装置，其特征在于：每个所述抬升柱（61）底端均设置有从动斜面，各个所述外环扩展单元（6）的各个抬升柱（61）按照对称面分为两组，每组所述抬升柱（61）中各个所述抬升柱（61）的从动斜面相互平行，两组所述抬升柱（61）中处于同一个所述外环扩展单元（6）的两个所述抬升柱（61）的从动斜面对称；

两个所述驱动块（83）顶端均设置有主动斜面，一个所述驱动块（83）的主动斜面与一组所述抬升柱（61）底面的从动斜面相契合，另一个所述驱动块（83）的主动斜面与另一组所述抬升柱（61）底面的从动斜面相契合。

6.根据权利要求5所述的一种晶圆加工用数据记录处理装置，其特征在于：所述中央供电单元（7）内部设置有压力传感器（71），所述压力传感器（71）通过感应所述中央供电单元（7）表面受压情况，判断放置在该晶圆适配机构中的晶圆大小；

所述独立升降单元（9）首先驱动所述中央供电单元（7）的上表面从与所述填充槽（11）底面共面的状态降下，然后所述逐层升降单元（8）从内到外通过驱动各个所述外环扩展单元（6）依次降下；

在所述压力传感器（71）受压到设定值时，所述驱动电机（81）立刻停止，还未降下的所述外环扩展单元（6）依旧停留在原始位置。

7.根据权利要求6所述的一种晶圆加工用数据记录处理装置，其特征在于：所述中央供电单元（7）上表面还设置有负极板（72），各个所述外环扩展单元（6）上表面还设置有接电板（62）；

降下的所述中央供电单元（7）的负极板（72）和各个所述外环扩展单元（6）的接电板（62）之间连通，未降下的所述外环扩展单元（6）的接电板（62）与降下的所述外环扩展单元（6）的接电板（62）之间绝缘；

降下的所述中央供电单元（7）的负极板（72）通电时，电流能够传导给降下的各个所述外环扩展单元（6）的接电板（62）上，降下的所述中央供电单元（7）的负极板（72）和各个所述外环扩展单元（6）的接电板（62）共同通电作为电镀负极。

8.根据权利要求1所述的一种晶圆加工用数据记录处理装置，其特征在于：所述液体调节机构（3）包括低浓度舱和高浓度舱，所述低浓度舱和高浓度舱内部存放有不同浓度的电镀液；

所述液体调节机构（3）还包括第一电磁阀（31）和第二电磁阀（32），所述第一电磁阀（31）用于定量输送所述低浓度舱的电镀液进入所述填充槽（11），所述第二电磁阀（32）能够受所述处理器（5）控制定量输送所述高浓度舱的电镀液进入所述填充槽（11）。

9.根据权利要求8所述的一种晶圆加工用数据记录处理装置，其特征在于：所述填充槽（11）内部还设置有若干个搅拌扇叶（12），所述搅拌扇叶（12）能够将所述填充槽（11）内部的电镀液混匀。