CN118028955A - 一种晶圆电镀液处理装置及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于晶圆电镀液处理技术领域,尤其是一种晶圆电镀液处理装置及处理方法,包括设有阳极液入道和阳极液出道的电镀腔,所述阳极液出道的外表面设置有用于检测铜离子含量的检测机构,所述阳极液出道的内壁固定连通有排液管,所述排液管远离所述阳极液出道的一端设置有用于吸附铜离子的收集机构,所述收集机构的内部设置有翻转机构。该晶圆电镀液处理装置及处理方法,通过设置收集机构,便于将阳极液出道出来的阳极液中的铜离子通过铜离子交换树脂床层吸附出来,从而使得阳极液中的铜离子能够得到更好地使用,并利用收集的铜离子提高电镀腔内的铜离子含量,进而提高晶圆电镀效率。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆电镀液处理技术领域,尤其涉及一种晶圆电镀液处理装置及处理方法。
背景技术
现有晶圆在电镀过程中需要保证电镀液的充分流动,电镀腔的阳极液入道不断流入阳极液,阳极液出道不断流出阳极液,铜离子向上通过离子膜后进入阴极环境内,阴极液不断从阴极液入道流入不断从阴极液池的边缘溢出,外部有循环管路,离子膜通入的铜离子可以补偿回流的阴极液,这样向上通过分流孔板后与晶圆底面完成电镀,形成所需的电镀层。
但该方式在使用上,由于电镀液不断损耗铜离子,而随着阳极液在电镀腔内的循环流动容易使得阳极液中部分铜离子无法进入阴极液内完成电镀,且随着阳极液的循环流动使得阳极液内的铜离子含量逐步减少,极易影响电镀层的质量和均匀性,从而降低晶圆电镀效率。
发明内容
基于现有的上述提出的技术问题,本发明提出了一种晶圆电镀液处理装置及处理方法。
本发明提出的一种晶圆电镀液处理装置,包括设有阳极液入道和阳极液出道的电镀腔,所述阳极液出道的外表面设置有用于检测铜离子含量的检测机构,所述阳极液出道的内壁固定连通有排液管,所述排液管远离所述阳极液出道的一端设置有用于吸附铜离子的收集机构,所述收集机构的内部设置有翻转机构。
所述检测机构包括安装在所述阳极液出道表面的工作电极,所述工作电极的感测端穿过所述阳极液出道并与所述阳极液出道内的阳极液接触。
所述收集机构包括收集罐体以及设置在所述收集罐体内的铜离子交换树脂床层,所述铜离子交换树脂床层通过树脂中的功能基团与阳极液中的铜离子进行化学吸附和交换,使阳极液中的铜离子被吸附到所述铜离子交换树脂床层上。
所述翻转机构包括设置在所述收集罐体中心处的挡板,且通过所述挡板将所述收集罐体分割成左右均等的两个腔体,所述铜离子交换树脂床层安装在所述挡板的一侧表面。
优选地,所述检测机构还包括控制器,所述工作电极通过夹持在其表面的连接线与所述控制器的控制系统电性连接,同时所述工作电极的上端通过专用导线与所述控制器电性连接。
通过上述技术方案,检测机构用于检测阳极液中铜离子的浓度变化,并将检测到的信息转换成电信号,连接线的作用是将工作电极上采集到的信号传输到控制器内的控制系统中进行进一步处理,并通过控制器上的显示屏显示出铜离子浓度的数值。
优选地,所述排液管的外表面通过三通阀连通有出液管,所述排液管远离所述阳极液出道的一端与所述收集罐体的表面固定连通。
通过上述技术方案,当检测机构检测出的铜离子浓度没有达到提前设置的阈值时,则通过三通阀控制出液管处于打开状态,进而使得阳极液出道的阳极液通过出液管排掉,当检测机构检测出的铜离子浓度达到或超过提前设置的阈值时,则通过三通阀控制排液管处于打开状态,进而使得阳极液出道的阳极液通过排液管排入收集罐体内。
优选地,所述收集机构还包括固定安装在所述收集罐体外表面的支撑架,所述支撑架的内表面开设有凹槽,所述凹槽的内壁设置有螺杆,所述螺杆的两端均固定套接有转轴,两个所述转轴远离所述螺杆的一端均通过轴承安装在所述支撑架的内壁,所述支撑架的一侧表面固定安装有驱动电机,所述驱动电机的输出轴一端与其中一个所述转轴的一端固定套接,所述螺杆的表面螺纹套接有T型块,所述T型块的表面与所述凹槽的内壁滑动卡接,所述T型块的表面贯穿开设有穿孔,所述穿孔的内壁通过轴承安装有连接轴。
通过上述技术方案,驱动电机输出轴的转动带动与其连接的转轴转动,该转轴的转动带动螺杆转动,螺杆的转动带动与其连接的T型块沿着凹槽内壁移动,T型块的移动带动连接轴左右移动。
优选地,所述连接轴的两端分别固定套接有第一锥形齿轮,且所述凹槽的内侧壁通过轴承安装有伸缩杆,所述伸缩杆的一端与所述连接轴的一端固定套接,所述支撑架的一侧表面固定安装有伺服电机,所述伺服电机的输出轴一端与所述伸缩杆的一端固定套接。
通过上述技术方案,连接轴的移动带动伸缩杆伸缩,同时伺服电机输出轴的转动带动与其连接的伸缩杆转动,伸缩杆的转动带动连接轴在穿孔内转轴,连接轴的转动带动第一锥形齿轮转动。
优选地,所述凹槽的内壁通过轴承呈左右对称分布安装有传动轴,两个所述传动轴的表面分别固定套接有两个第二锥形齿轮,其中一个所述第二锥形齿轮与所述第一锥形齿轮啮合。
通过上述技术方案,第一锥形齿轮的转动带动与其啮合的第二锥形齿轮转动,该第二锥形齿轮的转动带动与其连接的传动轴转动,进而带动该传动轴上的另一个第二锥形齿轮转动。
优选地,所述支撑架的内表面两侧分别通过轴承安装有搅拌轴,两个所述搅拌轴的一端均延伸至所述收集罐体内,两个所述搅拌轴位于所述收集罐体外的表面固定套接有第三锥形齿轮,另一所述第二锥形齿轮与所述第三锥形齿轮啮合,所述搅拌轴延伸至所述收集罐体内的表面设置有螺旋叶片,所述收集罐体的外表面一侧套装有数显恒温加热套。
通过上述技术方案,第二锥形齿轮的转动带动与其啮合的第三锥形齿轮转动,该第三锥形齿轮的转动打底与其连接的搅拌轴转动,该搅拌轴的转动带动与其连接的螺旋叶片转动,进而对收集罐体内的阳极液进行搅拌,并通过控制伺服电机输出轴的转速对阳极液进行缓慢搅拌,使得阳极液内的铜离子能够快速被铜离子交换树脂床层吸附,数显恒温加热套对收集罐体升温,便于铜离子交换树脂床层上的铜离子脱落下来。
优选地,所述翻转机构还包括固定安装在所述挡板外表面的密封圈,所述密封圈的外表面与所述收集罐体的内壁紧密接触,所述挡板的上表面固定连接有转动杆,所述转动杆延伸出所述收集罐体的一端外表面通过轴承安装在所述收集罐体上,所述收集罐体的表面固定安装有支架,所述支架的上表面固定安装有转动电机,所述转动电机的输出轴一端穿过所述支架与所述转动杆的上端固定套接。
通过上述技术方案,转动电机输出轴的转动带动与其连接的转动杆转动,转动杆的转动带动挡板转动,挡板的转动带动铜离子交换树脂床层转动。
优选地,所述收集罐体的下表面一侧固定连通有带有阀门的流液管,所述收集罐体的上表面一侧固定连通有进液管,所述收集罐体靠近所述进液管的一侧表面固定连通有入液管,所述入液管的表面安装有抽吸泵,所述入液管的一端与所述阳极液入道固定连通,所述入液管的表面通过另一三通阀连通有连通管。
通过上述技术方案,当铜离子交换树脂床层吸附一段时间铜离子后,打开流液管阀门,使得该阳极液排出收集罐体,并在翻转机构将铜离子交换树脂床层翻转后,通过进液管导入阳极液,并通过入液管将阳极液经阳极液入道进入电镀腔。
本发明提出的一种晶圆电镀液处理装置的处理方法,其处理方法为:
S1、使用时,检测机构通过工作电极对阳极液出道处的阳极液中铜离子浓度进行检测,并通过控制器显示出该阳极液中铜离子浓度的数值。
S2、根据检测机构显示出的数值,当检测出的铜离子浓度没有达到提前设置的阈值时,通过三通阀控制出液管处于打开状态,使得阳极液出道的阳极液通过出液管排掉,当检测出的铜离子浓度达到或超过提前设置的阈值时,则通过三通阀控制排液管处于打开状态,使得阳极液出道的阳极液通过排液管排入收集罐体内。
S3、启动驱动电机,驱动电机顺时针输出轴的转动带动与其连接的转轴转动,该转轴的转动带动螺杆转动,螺杆的转动带动与其连接的T型块沿着凹槽内壁左移,T型块的左移带动连接轴左移压缩伸缩杆,从而使得连接轴上的第一锥形齿轮与其中一个传动轴上的第二锥形齿轮啮合,然后启动伺服电机,伺服电机输出轴的转动带动与其连接的伸缩杆转动,伸缩杆的转动带动连接轴在穿孔内转轴,连接轴的转动带动第一锥形齿轮转动,第一锥形齿轮的转动带动与其啮合的第二锥形齿轮转动,该第二锥形齿轮的转动带动与其连接的传动轴转动,进而带动该传动轴上的另一个第二锥形齿轮转动,该第二锥形齿轮的转动带动与其啮合的第三锥形齿轮转动,该第三锥形齿轮的转动打底与其连接的搅拌轴转动,该搅拌轴的转动带动与其连接的螺旋叶片转动,进而对进入收集罐体内的阳极液进行搅拌,便于该阳极液中的铜离子能够快速被铜离子交换树脂床层吸附。
S4、到达设定时间后通过控制器控制流液管上的阀门开启,使得收集罐体内的阳极液通过流液管排出,然后关闭流液管上的阀门,再启动转动电机,同时通过转动电机输出轴的转动180度带动与其连接的转动杆转动,转动杆的转动带动挡板转动,挡板的转动带动铜离子交换树脂床层同步转动180度。
S5、然后通过进液管将需要进入电镀腔的阳极液泵入至收集罐体内,并启动数显恒温加热套将泵入后的阳极液加热至10-30摄氏度,使得铜离子交换树脂床层上吸附的铜离子脱下后与阳极液混合在一起,同时控制驱动电机的输出轴逆时针转动,使得连接轴右移,便于连接轴另一端上的第一锥形齿轮与另一传动轴上的第二锥形齿轮啮合,从而带动另一搅拌轴上螺旋叶片转动,便于脱落的铜离子与阳极液混合在一起。
S6、之后通过三通阀打开入液管,并启动抽吸泵,使得该阳极液通过阳极液入道进入电镀腔。
本发明中的有益效果为:
1、通过设置收集机构,便于将阳极液出道出来的阳极液中的铜离子通过铜离子交换树脂床层吸附出来,从而使得阳极液中的铜离子能够得到更好地使用,并利用收集的铜离子提高电镀腔内的铜离子含量,进而提高晶圆电镀效率。
2、通过设置翻转机构,便于将铜离子交换树脂床层旋转180度,并在数显恒温加热套的作用下使得吸附有铜离子的铜离子交换树脂床层能够脱落下铜离子,进而便于铜离子与需要进入电镀腔的阳极液混合在一起,从而增加阳极液的铜离子含量,提高晶圆电镀效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种晶圆电镀液处理装置及处理方法的示意图;
图2为本发明提出的一种晶圆电镀液处理装置及处理方法的工作电极结构立体图;
图3为本发明提出的一种晶圆电镀液处理装置及处理方法的数显恒温加热套结构立体图;
图4为本发明提出的一种晶圆电镀液处理装置及处理方法的收集罐体结构立体图;
图5为本发明提出的一种晶圆电镀液处理装置及处理方法的铜离子交换树脂床层结构立体图;
图6为本发明提出的一种晶圆电镀液处理装置及处理方法的挡板结构立体图;
图7为本发明提出的一种晶圆电镀液处理装置及处理方法的螺旋叶片结构立体图;
图8为本发明提出的一种晶圆电镀液处理装置及处理方法的传动轴结构立体图;
图9为本发明提出的一种晶圆电镀液处理装置及处理方法的螺杆结构立体图;
图10为本发明提出的一种晶圆电镀液处理装置及处理方法的穿孔结构立体图。
图中:1、电镀腔;101、阳极液入道;102、阳极液出道;2、工作电极;21、控制器;22、连接线;23、导线;3、排液管;31、出液管;4、收集罐体;401、铜离子交换树脂床层;402、支撑架;403、凹槽;404、螺杆;405、转轴;406、驱动电机;407、T型块;408、穿孔;409、连接轴;410、第一锥形齿轮;411、伸缩杆;412、伺服电机;413、传动轴;414、第二锥形齿轮;415、搅拌轴;416、第三锥形齿轮;417、螺旋叶片;418、数显恒温加热套;5、挡板;51、密封圈;52、转动杆;53、支架;54、转动电机;6、流液管;7、进液管;8、入液管;9、抽吸泵;10、连通管。
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。
参照图1-图10,一种晶圆电镀液处理装置,包括设有阳极液入道101和阳极液出道102的电镀腔1,阳极液出道102的外表面设置有用于检测铜离子含量的检测机构,阳极液出道102的内壁固定连通有排液管3,排液管3远离阳极液出道102的一端设置有用于吸附铜离子的收集机构,收集机构的内部设置有翻转机构。
如图2所示,为了检测阳极液出道102处阳极液中铜离子的浓度,设置的检测机构包括安装在阳极液出道102表面的工作电极2,工作电极2的感测端穿过阳极液出道102并与阳极液出道102内的阳极液接触。
如图1-图2所示,为了显示检测出的铜离子浓度数值,设置的检测机构还包括现有电镀机内的控制器21,工作电极2通过夹持在其表面的连接线22与控制器21的控制系统电性连接,同时工作电极2的上端通过专用导线23与控制器21电性连接,工作电极2将检测到的信息转换成电信号,连接线22的作用是将工作电极2上采集到的信号传输到控制器21内的控制系统中进行进一步处理,并通过控制器21上的显示屏显示出铜离子浓度的数值。
如图2所示,为了便于阳极液出道102的阳极液流动,在排液管3的外表面通过三通阀连通有出液管31,排液管3远离阳极液出道102的一端与收集罐体4的表面固定连通,当检测机构检测出的铜离子浓度没有达到提前设置的阈值时,则通过三通阀控制出液管31处于打开状态,进而使得阳极液出道102的阳极液通过出液管31排掉,当检测机构检测出的铜离子浓度达到或超过提前设置的阈值时,则通过三通阀控制排液管3处于打开状态,进而使得阳极液出道102的阳极液通过排液管3排入收集罐体4内。
如图2-图6所示,为了将阳极液中的铜离子收集起来,设置的收集机构包括收集罐体4以及设置在收集罐体4内的铜离子交换树脂床层401,铜离子交换树脂床层401通过树脂中的功能基团与阳极液中的铜离子进行化学吸附和交换,使阳极液中的铜离子被吸附到铜离子交换树脂床层401上。
如图3-图8所示,为了加速铜离子的吸附效率并便于收集的铜离子与新加入的阳极液融合,设置的收集机构还包括固定安装在收集罐体4外表面的支撑架402,支撑架402的内表面开设有凹槽403,凹槽403的内壁设置有螺杆404,螺杆404的两端均固定套接有转轴405,两个转轴405远离螺杆404的一端均通过轴承安装在支撑架402的内壁,支撑架402的一侧表面固定安装有驱动电机406,驱动电机406的输出轴一端与其中一个转轴405的一端固定套接,螺杆404的表面螺纹套接有T型块407,T型块407的表面与凹槽403的内壁滑动卡接,T型块407的表面贯穿开设有穿孔408,穿孔408的内壁通过轴承安装有连接轴409,凹槽403的内侧壁通过轴承安装有伸缩杆411,伸缩杆411的一端与连接轴409的一端固定套接,通过驱动电机406输出轴的转动带动与其连接的转轴405转动,该转轴405的转动带动螺杆404转动,螺杆404的转动带动与其连接的T型块407沿着凹槽403内壁移动,T型块407的移动带动连接轴409左右移动,连接轴409的移动带动伸缩杆411伸缩。
如图3-图10所示,为了驱动连接轴409转动,在支撑架402的一侧表面固定安装有伺服电机412,伺服电机412的输出轴一端与伸缩杆411的一端固定套接,连接轴409的两端分别固定套接有第一锥形齿轮410,凹槽403的内壁通过轴承呈左右对称分布安装有传动轴413,两个传动轴413的表面分别固定套接有两个第二锥形齿轮414,其中一个第二锥形齿轮414与第一锥形齿轮410啮合,支撑架402的内表面两侧分别通过轴承安装有搅拌轴415,两个搅拌轴415的一端均延伸至收集罐体4内,两个搅拌轴415位于收集罐体4外的表面固定套接有第三锥形齿轮416,另一第二锥形齿轮414与第三锥形齿轮416啮合,搅拌轴415延伸至收集罐体4内的表面设置有螺旋叶片417,通过伺服电机412输出轴的转动带动与其连接的伸缩杆411转动,伸缩杆411的转动带动连接轴409在穿孔408内转轴405,连接轴409的转动带动第一锥形齿轮410转动,第一锥形齿轮410的转动带动与其啮合的第二锥形齿轮414转动,该第二锥形齿轮414的转动带动与其连接的传动轴413转动,进而带动该传动轴413上的另一个第二锥形齿轮414转动,第二锥形齿轮414的转动带动与其啮合的第三锥形齿轮416转动,该第三锥形齿轮416的转动打底与其连接的搅拌轴415转动,该搅拌轴415的转动带动与其连接的螺旋叶片417转动,进而对收集罐体4内的阳极液进行搅拌。
如图2-图3所示,为了便于铜离子交换树脂床层401上的铜离子脱落下来,在收集罐体4的外表面一侧套装有数显恒温加热套418,数显恒温加热套418对收集罐体4升温,升温范围为10-30度,便于铜离子交换树脂床层401上的铜离子脱落下来。
如图2-图4所示,为了收集罐体4内的不同液体排出和进入,在收集罐体4的下表面一侧固定连通有带有阀门的流液管6,收集罐体4的上表面一侧固定连通有进液管7,收集罐体4靠近进液管7的一侧表面固定连通有入液管8,入液管8的表面安装有抽吸泵9,入液管8的一端与阳极液入道101固定连通,入液管8的表面通过另一三通阀连通有连通管10。
通过设置收集机构,便于将阳极液出道102出来的阳极液中的铜离子通过铜离子交换树脂床层401吸附出来,从而使得阳极液中的铜离子能够得到更好地使用,并利用收集的铜离子提高电镀腔1内的铜离子含量,进而提高晶圆电镀效率。
如图6所示,为了便于铜离子交换树脂床层401吸附和脱落铜离子,设置的翻转机构包括设置在收集罐体4中心处的挡板5,且通过挡板5将收集罐体4分割成左右均等的两个腔体,铜离子交换树脂床层401安装在挡板5的一侧表面。
如图4-图6所示,为了翻转铜离子交换树脂床层401,设置的翻转机构还包括固定安装在挡板5外表面的密封圈51,密封圈51的外表面与收集罐体4的内壁紧密接触,挡板5的上表面固定连接有转动杆52,转动杆52延伸出收集罐体4的一端外表面通过轴承安装在收集罐体4上,收集罐体4的表面固定安装有支架53,支架53的上表面固定安装有转动电机54,转动电机54的输出轴一端穿过支架53与转动杆52的上端固定套接,通过转动电机54输出轴的转动带动与其连接的转动杆52转动,转动杆52的转动带动挡板5转动,挡板5的转动带动铜离子交换树脂床层401转动。
通过设置翻转机构,便于将铜离子交换树脂床层401旋转180度,并在数显恒温加热套418的作用下使得吸附有铜离子的铜离子交换树脂床层401能够脱落下铜离子,进而便于铜离子与需要进入电镀腔1的阳极液混合在一起,从而增加阳极液的铜离子含量,提高晶圆电镀效率。
参照图1-图10,一种晶圆电镀液处理装置的处理方法,其处理方法为:
S1、使用时,检测机构通过工作电极2对阳极液出道102处的阳极液中铜离子浓度进行检测,并通过控制器21显示出该阳极液中铜离子浓度的数值;
S2、根据检测机构显示出的数值,当检测出的铜离子浓度没有达到提前设置的阈值时,通过三通阀控制出液管31处于打开状态,使得阳极液出道102的阳极液通过出液管31排掉,当检测出的铜离子浓度达到或超过提前设置的阈值时,则通过三通阀控制排液管3处于打开状态,使得阳极液出道102的阳极液通过排液管3排入收集罐体4内;
S3、启动驱动电机406,驱动电机406顺时针输出轴的转动带动与其连接的转轴405转动,该转轴405的转动带动螺杆404转动,螺杆404的转动带动与其连接的T型块407沿着凹槽403内壁左移,T型块407的左移带动连接轴409左移压缩伸缩杆411,从而使得连接轴409上的第一锥形齿轮410与其中一个传动轴413上的第二锥形齿轮414啮合,然后启动伺服电机412,伺服电机412输出轴的转动带动与其连接的伸缩杆411转动,伸缩杆411的转动带动连接轴409在穿孔408内转轴405,连接轴409的转动带动第一锥形齿轮410转动,第一锥形齿轮410的转动带动与其啮合的第二锥形齿轮414转动,该第二锥形齿轮414的转动带动与其连接的传动轴413转动,进而带动该传动轴413上的另一个第二锥形齿轮414转动,该第二锥形齿轮414的转动带动与其啮合的第三锥形齿轮416转动,该第三锥形齿轮416的转动打底与其连接的搅拌轴415转动,该搅拌轴415的转动带动与其连接的螺旋叶片417转动,进而对进入收集罐体4内的阳极液进行搅拌,便于该阳极液中的铜离子能够快速被铜离子交换树脂床层401吸附;
S4、到达设定时间后通过控制器21控制流液管6上的阀门开启,使得收集罐体4内的阳极液通过流液管6排出,然后关闭流液管6上的阀门,再启动转动电机54,转动电机54输出轴带动与其连接的转动杆52转动180度,同时通过转动杆52的转动带动挡板5转动,挡板5的转动带动铜离子交换树脂床层401同步转动180度;
S5、然后通过进液管7将需要进入电镀腔1的阳极液泵入至收集罐体4内,并启动数显恒温加热套418将泵入后的阳极液加热至10-30摄氏度,使得铜离子交换树脂床层401上吸附的铜离子脱下后与阳极液混合在一起,同时控制驱动电机406的输出轴逆时针转动,使得连接轴409右移,便于连接轴409另一端上的第一锥形齿轮410与另一传动轴413上的第二锥形齿轮414啮合,从而带动另一搅拌轴415上螺旋叶片417转动,便于脱落的铜离子与阳极液混合在一起;
S6、之后通过三通阀打开入液管8,并启动抽吸泵9,使得该阳极液通过阳极液入道101进入电镀腔1。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种晶圆电镀液处理装置,包括设有阳极液入道(101)和阳极液出道(102)的电镀腔(1),其特征在于:所述阳极液出道(102)的外表面设置有用于检测铜离子含量的检测机构,所述阳极液出道(102)的内壁固定连通有排液管(3),所述排液管(3)远离所述阳极液出道(102)的一端设置有用于吸附铜离子的收集机构,所述收集机构的内部设置有翻转机构;
所述检测机构包括安装在所述阳极液出道(102)表面的工作电极(2),所述工作电极(2)的感测端穿过所述阳极液出道(102)并与所述阳极液出道(102)内的阳极液接触;
所述收集机构包括收集罐体(4)以及设置在所述收集罐体(4)内的铜离子交换树脂床层(401),所述铜离子交换树脂床层(401)通过树脂中的功能基团与阳极液中的铜离子进行化学吸附和交换,使阳极液中的铜离子被吸附到所述铜离子交换树脂床层(401)上;
所述翻转机构包括设置在所述收集罐体(4)中心处的挡板(5),且通过所述挡板(5)将所述收集罐体(4)分割成左右均等的两个腔体,所述铜离子交换树脂床层(401)安装在所述挡板(5)的一侧表面。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆电镀液处理装置,其特征在于:所述检测机构还包括控制器(21),所述工作电极(2)通过夹持在其表面的连接线(22)与所述控制器(21)的控制系统电性连接,同时所述工作电极(2)的上端通过专用导线(23)与所述控制器(21)电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种晶圆电镀液处理装置,其特征在于:所述排液管(3)的外表面通过三通阀连通有出液管(31),所述排液管(3)远离所述阳极液出道(102)的一端与所述收集罐体(4)的表面固定连通。
4.根据权利要求3所述的一种晶圆电镀液处理装置,其特征在于:所述收集机构还包括固定安装在所述收集罐体(4)外表面的支撑架(402),所述支撑架(402)的内表面开设有凹槽(403),所述凹槽(403)的内壁设置有螺杆(404),所述螺杆(404)的两端均固定套接有转轴(405),两个所述转轴(405)远离所述螺杆(404)的一端均通过轴承安装在所述支撑架(402)的内壁,所述支撑架(402)的一侧表面固定安装有驱动电机(406),所述驱动电机(406)的输出轴一端与其中一个所述转轴(405)的一端固定套接,所述螺杆(404)的表面螺纹套接有T型块(407),所述T型块(407)的表面与所述凹槽(403)的内壁滑动卡接,所述T型块(407)的表面贯穿开设有穿孔(408),所述穿孔(408)的内壁通过轴承安装有连接轴(409)。
5.根据权利要求4所述的一种晶圆电镀液处理装置,其特征在于:所述连接轴(409)的两端分别固定套接有第一锥形齿轮(410),且所述凹槽(403)的内侧壁通过轴承安装有伸缩杆(411),所述伸缩杆(411)的一端与所述连接轴(409)的一端固定套接,所述支撑架(402)的一侧表面固定安装有伺服电机(412),所述伺服电机(412)的输出轴一端与所述伸缩杆(411)的一端固定套接。
6.根据权利要求5所述的一种晶圆电镀液处理装置,其特征在于:所述凹槽(403)的内壁通过轴承呈左右对称分布安装有传动轴(413),两个所述传动轴(413)的表面分别固定套接有两个第二锥形齿轮(414),其中一个所述第二锥形齿轮(414)与所述第一锥形齿轮(410)啮合。
7.根据权利要求6所述的一种晶圆电镀液处理装置,其特征在于:所述支撑架(402)的内表面两侧分别通过轴承安装有搅拌轴(415),两个所述搅拌轴(415)的一端均延伸至所述收集罐体(4)内,两个所述搅拌轴(415)位于所述收集罐体(4)外的表面固定套接有第三锥形齿轮(416),另一所述第二锥形齿轮(414)与所述第三锥形齿轮(416)啮合,所述搅拌轴(415)延伸至所述收集罐体(4)内的表面设置有螺旋叶片(417),所述收集罐体(4)的外表面一侧套装有数显恒温加热套(418)。
8.根据权利要求7所述的一种晶圆电镀液处理装置,其特征在于:所述翻转机构还包括固定安装在所述挡板(5)外表面的密封圈(51),所述密封圈(51)的外表面与所述收集罐体(4)的内壁紧密接触,所述挡板(5)的上表面固定连接有转动杆(52),所述转动杆(52)延伸出所述收集罐体(4)的一端外表面通过轴承安装在所述收集罐体(4)上,所述收集罐体(4)的表面固定安装有支架(53),所述支架(53)的上表面固定安装有转动电机(54),所述转动电机(54)的输出轴一端穿过所述支架(53)与所述转动杆(52)的上端固定套接。
9.根据权利要求8所述的一种晶圆电镀液处理装置,其特征在于:所述收集罐体(4)的下表面一侧固定连通有带有阀门的流液管(6),所述收集罐体(4)的上表面一侧固定连通有进液管(7),所述收集罐体(4)靠近所述进液管(7)的一侧表面固定连通有入液管(8),所述入液管(8)的表面安装有抽吸泵(9),所述入液管(8)的一端与所述阳极液入道(101)固定连通,所述入液管(8)的表面通过另一三通阀连通有连通管(10)。
10.一种根据权利要求9所述的晶圆电镀液处理装置的处理方法,其处理方法为:
S1、使用时,检测机构通过工作电极(2)对阳极液出道(102)处的阳极液中铜离子浓度进行检测,并通过控制器(21)显示出该阳极液中铜离子浓度的数值;
S2、根据检测机构显示出的数值,当检测出的铜离子浓度没有达到提前设置的阈值时,通过三通阀控制出液管(31)处于打开状态,使得阳极液出道(102)的阳极液通过出液管(31)排掉,当检测出的铜离子浓度达到或超过提前设置的阈值时,则通过三通阀控制排液管(3)处于打开状态,使得阳极液出道(102)的阳极液通过排液管(3)排入收集罐体(4)内;
S3、启动驱动电机(406),驱动电机(406)顺时针输出轴的转动带动与其连接的转轴(405)转动,该转轴(405)的转动带动螺杆(404)转动,螺杆(404)的转动带动与其连接的T型块(407)沿着凹槽(403)内壁左移,T型块(407)的左移带动连接轴(409)左移压缩伸缩杆(411),从而使得连接轴(409)上的第一锥形齿轮(410)与其中一个传动轴(413)上的第二锥形齿轮(414)啮合,然后启动伺服电机(412),伺服电机(412)输出轴的转动带动与其连接的伸缩杆(411)转动,伸缩杆(411)的转动带动连接轴(409)在穿孔(408)内转轴(405),连接轴(409)的转动带动第一锥形齿轮(410)转动,第一锥形齿轮(410)的转动带动与其啮合的第二锥形齿轮(414)转动,该第二锥形齿轮(414)的转动带动与其连接的传动轴(413)转动,进而带动该传动轴(413)上的另一个第二锥形齿轮(414)转动,该第二锥形齿轮(414)的转动带动与其啮合的第三锥形齿轮(416)转动,该第三锥形齿轮(416)的转动打底与其连接的搅拌轴(415)转动,该搅拌轴(415)的转动带动与其连接的螺旋叶片(417)转动,进而对进入收集罐体(4)内的阳极液进行搅拌,便于该阳极液中的铜离子能够快速被铜离子交换树脂床层(401)吸附;
S4、到达设定时间后通过控制器(21)控制流液管(6)上的阀门开启,使得收集罐体(4)内的阳极液通过流液管(6)排出,然后关闭流液管(6)上的阀门,再启动转动电机(54),同时通过转动电机(54)输出轴带动与其连接的转动杆(52)转动180度,转动杆(52)的转动带动挡板(5)转动,挡板(5)的转动带动铜离子交换树脂床层(401)同步转动180度;
S5、然后通过进液管(7)将需要进入电镀腔(1)的阳极液泵入至收集罐体(4)内,并启动数显恒温加热套(418)将泵入后的阳极液加热至10-30摄氏度,使得铜离子交换树脂床层(401)上吸附的铜离子脱下后与阳极液混合在一起,同时控制驱动电机(406)的输出轴逆时针转动,使得连接轴(409)右移,便于连接轴(409)另一端上的第一锥形齿轮(410)与另一传动轴(413)上的第二锥形齿轮(414)啮合,从而带动另一搅拌轴(415)上螺旋叶片(417)转动,便于脱落的铜离子与阳极液混合在一起;
S6、之后通过三通阀打开入液管(8),并启动抽吸泵(9),使得该阳极液通过阳极液入道(101)进入电镀腔(1)。
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