[19]中华人民共和国国家知识产权局
[12]实用新型专利说明书专利号 ZL
200720191011.8
[51]Int.CI.
C25D 7/12 (2006.01)C25D 17/00 (2006.01)
[45]授权公告日2008年11月5日[22]申请日2007.12.28[21]申请号200720191011.8
[73]专利权人清华大学
地址100084北京市100084－82信箱[72]设计人王水弟 蔡坚 彭霄 贾松良
[11]授权公告号CN 201144295Y
权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页
[54]实用新型名称
硅片电镀用的科研实验系统
[57]摘要
硅片电镀用的科研实验系统属于硅片微细加工装置技术领域，其特征在于，用一个沿着电镀槽宽度方向固定于电镀槽内壁的支撑板相对地固定阳极和阴极，从而在该支撑板和电镀槽底板之间形成一个供电镀工作区电镀液流动的通道，螺旋桨在沿着电镀槽长度方向一侧设立的电机带动下，使得电镀液通过所述通道流向电镀槽长度方向的另一侧，再通过沿着电镀槽长度方向从电极外侧固定在所述匀流板上的多个圆孔，使电镀液在电镀工作区内流速上下一致地流过挂在阴极上的硅片的表面，再通过另一块匀流板上的通孔流出，使得硅片上得到均匀的镀层。所述科研实验系统填充了硅片电镀的空白，满足了科学研究的需要。
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权 利 要 求 书
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1、硅片电镀用的科研实验系统，含有：电镀槽、阳极和阴极、电镀电源、恒温控制器以及受控于该恒温控制器的加热器和测温元件，其特征在于，还含有支撑板、匀流板、电机及受控于该电机且同轴连接的螺旋桨，其中：
支撑板，沿着电镀槽的宽度方向固定在该电镀槽沿长度方向的内壁上，从而在所述支撑板和所述电镀槽底板之间形成一个供电镀工作区内电镀液流动的通道，所述的阳极和阴极沿着电镀槽的宽度方向固定在所述支撑板上；
匀流板，共两块，两侧沿着所述电镀槽的长度方向位置相对地与电镀槽内壁固定在一起，下侧与支撑板固定在一起，在所述匀流板上间隔地分布着多个通孔；
电机，沿着所述电镀槽的长度方向固定在所述电镀槽顶板的一侧，有螺旋桨的电机轴穿过所述电镀槽一侧的顶板插入所述电镀槽内的电镀液中，所述电机带动螺旋桨旋转，使得所述电镀液经过由所述支撑板和电镀槽底板之间的通道流向所述电镀槽长度方向的另一侧，再通过所述匀流板上的通孔上下流速一致地流过所述电镀工作区内用夹子挂在阴极上的硅片的表面，所述夹子的一端与电镀电源的阴极连接。
2、根据权利要求1所述的硅片电镀用的科研实验系统，其特征在于，所述匀流板上各个通孔之间的间隔都是相等的。
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说 明 书
硅片电镀用的科研实验系统
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技术领域
硅片电镀用的科研实验系统属于硅片微细加工技术领域，尤其涉及一种供科研实验用的硅片电镀系统。背景技术
微机电系统(MEMS)是利用硅片微细加工技术在硅片(或其它基板)上制作微小的“部件”，如微传感器、微加速度计、微开关、微电感，等等，在制作这些微“部件”的过程中，需要在硅片(或其它基板)上电镀某些金属材料，如铜、金等。
传统的集成电路封装是硅片的前工序完成后送到封装厂进行划片、引线键合和封装。随着整机要求器件体积不断缩小的情况下，上述传统的集成电路制造工艺顺序发生了某些变化，出现了“圆片级封装”的新工艺，它是在硅片的前工序完成后，并不直接送到封装厂进行划片、引线键合和封装，而是(1)在硅片的管芯引出端上制作金属凸点，如金凸点、铅锡焊球和其它焊料球，或(2)把硅片上管芯的引出端进行重布线，然后在新的引出端上制作上述金属凸点，硅圆片上有了这些金属凸点后再送到封装厂进行划片、封装。
为了实现芯片与芯片之间的叠装，以实现一个封装体内封装几个芯片，需要在硅片上腐蚀通孔，然后在孔内填充铜，实现硅片上下互连。
针对MEMS工艺和圆片级封装工艺在硅片上电镀金属的需要，所述的“硅片电镀用科研实验系统”能满足科研实验的需要。如图1所示，电镀采用传统的挂镀方式，硅片13放在阴极12上，阴极12和阳极10相对而立在电镀液中，接上电镀电源11后可以电镀。发明内容
本实用新型发明的目的是提供一种供科研实验用的可获得均匀镀层厚度的硅片电镀系统。
本实用新型发明含有：电镀槽、阳极和阴极、电镀电源、恒温控制器以及受控于该恒温控制器的加热器和测温元件，其特征在于，还含有支撑板、匀流板、电机及受控于该电机且
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同轴连接的螺旋桨，其中：
支撑板，沿着电镀槽的宽度方向固定在该电镀槽沿长度方向的内壁上，从而在所述支撑板和所述电镀槽底板之间形成一个供电镀工作区内电镀液流动的通道，所述的阳极和阴极沿着电镀槽的宽度方向固定在所述支撑板上；
匀流板，共两块，两侧沿着所述电镀槽的长度方向位置相对地与电镀槽内壁固定在一起，下侧与支撑板固定在一起，在所述匀流板上间隔地分布着多个通孔；
电机，沿着所述电镀槽的长度方向固定在所述电镀槽顶板的一侧，有螺旋桨的电机轴穿过所述电镀槽一侧的顶板插入所述电镀槽内的电镀液中，所述电机带动螺旋桨旋转，使得所述电镀液经过由所述支撑板和电镀槽底板之间的通道流向所述电镀槽长度方向的另一侧，再通过所述匀流板上的通孔上下流速一致地流过所述电镀工作区内用夹子挂在阴极上的硅片的表面，所述夹子的一端是与电镀电源的阴极连接；所述分流板上各个通孔之间的间隔都是相等的。
电镀是工业上很普通的改变物体表面材料的工艺，但是一般工业电镀系统都比较庞大，不适合研究部门在硅片上进行实验性电镀，硅片电镀用科研实验系统能满足这个需要。附图说明
图1：本实用新型发明所述的硅片电镀用的科研实验系统沿电镀槽的宽度方向的剖面图。 图2：所述图1的A-A向的剖面图。 标志说明
1电镀槽 2匀流板 3电机 4恒温控制器 5热偶 6加热器
7螺旋桨 8电镀液 9支撑板 10阳极 11电镀电源 12硅片 13阴极 具体实施方式
本发明的特点是整个电镀系统紧凑，主要原理利用电机3带动螺旋桨7搅拌电镀液8，让电镀液8在电镀槽1里循环，如图2所示。改变了传统的利用泵、管道和阀门的电镀液循环系统，减小了体积、降低了成本，也避免了电镀液8渗漏等缺点。支撑板9同电镀槽1底部之间形成一个电镀液8的“流动管道”，相对而立的匀流板2上布满通孔。由于电镀工作区电镀液8的流速同“流动管道”内的电镀液流速v、选择合适的分流板2上通孔的孔径大小
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Φ、孔的数量和分布形式，可以得到电镀工作区内的电镀液8上下流速一致，以保证电镀时硅片12表面的电镀液8交换量相同。恒温控制器4、热偶5和加热器6组成了电镀液8的温控系统，可以使电镀液8恒定在所需的温度范围内。由于电镀液8流速均匀，所以电镀液8温度场恒温的精度取决于恒温控制器4的精度。
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说 明 书 附 图
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图1
图2
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