本发明专利技术提供了一种电镀头水平检测装置及方法，其中，电镀头水平检测装置包括电镀头、驱动装置、电镀槽、检测器具以及计算装置；检测器具安装于电镀头，电镀头设置有晶圆安装面；检测器具包括间隔设置且互不导通的若干个触点，若干个触点位于与晶圆安装面平行的同一平面上；当电镀头在驱动装置的驱动下进入电镀槽，各触点通过接触电镀槽内的电镀液而电性导通，计算装置分别检测各触点与电镀液的接触时间。本发明专利技术使触点位于与晶圆安装面平行的同一平面上，由此直接、准确的反映晶圆安装面是否平行于电镀液液面；此外，本发明专利技术利用触点与电镀液接触导通的时间作为判断晶圆安装面是否水平的依据，结构简单，操作便捷且准确性高。操作便捷且准确性高。操作便捷且准确性高。
【技术实现步骤摘要】
一种电镀头水平检测装置及方法
[0001]本专利技术涉及集成电路制造
，具体地，涉及一种电镀头水平检测装置，以及利用该电镀头水平检测装置进行电镀头水平检测的方法。
技术介绍
[0002]硅片的电镀工艺进行过程是通过流场和电场的共同作用使金属在硅片表面生长。在此过程中，任何的流场和电场的不均匀都会造成镀层的不均匀，从而造成缺陷。通常电镀腔体安装在水平可调的支架上，可以通过调节确保电镀腔体内的溢流面达到水平。此时，确保电镀头的水平就可以保证与电镀腔体内液面的相对平行，电镀头的水平需要专门的调试方法和器具。
[0003]由于电镀头直径与电镀腔体直径相近，在调试和测量上会比较困难，现有技术通常是采用工装做硬止位，让电镀头强行下降接触硬止位，然后把该点位置保存，通过偏移的理论距离来确定液面的实际位置。但这是一种间接的液面确定方式，无法保证电镀头与电镀腔体内液面的相对平行，当电镀腔体内液面与电镀头处于倾斜状态时，电镀液内的流场和电场的不均匀，将导致晶圆表面形成的镀膜的不均匀，进而导致电镀产品出现缺陷。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种电镀头水平检测装置，并相应的提供一种利用该水平检测装置进行电镀头水平检测的方法，本专利技术可以确保电镀时晶圆与电镀液液面平行，从而确保流场和电场的均匀性，由此使得晶圆表面形成的镀膜均匀，提升电镀品质。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下所述技术方案：
[0006]一种电镀头水平检测装置，包括电镀头、驱动装置、电镀槽、检测器具以及计算装置，所述驱动装置能够驱动电镀头进入电镀槽；
[0007]所述检测器具安装于电镀头，电镀头设置有晶圆安装面；检测器具包括间隔设置且互不导通的若干个触点，若干个触点位于与晶圆安装面平行的同一平面上；
[0008]所述计算装置与检测器具电连接，当电镀头在驱动装置的驱动下进入电镀槽，各触点通过接触电镀槽内的电镀液而电性导通，计算装置分别检测各触点与电镀液的接触时间。
[0009]本技术方案中，通过采用以上所述结构设计，若干个触点位于与晶圆安装面平行的同一平面上，由此确保能够通过对触点的检测反映晶圆安装面与电镀液液面是否平行，须说明的是，本申请中，所谓若干个，指两个或两个以上；进一步地，本技术方案利用触点与电镀液接触导通的时间作为判断晶圆安装面是否水平的依据，可以理解，当各触点与电镀液接触的瞬时时间相同或极为接近，则可以确定晶圆安装面与电镀液液面平行或基本平行；而当各触点与电镀液接触的瞬时时间存在一定差距，例如，靠近左边的触点较靠近右边的触点更早接触电镀液，则说明晶圆安装面整体向左侧倾斜，须使电镀头向右侧摆动一定
角度以进行调整；显然，利用本技术方案提供的电镀头水平检测装置，能够直接、准确且快速的反映出电镀头是否相较于电镀液液面水平，从而为后续的均匀性电镀提供保障。
[0010]优选地，所述计算装置根据各触点与电镀液的接触时间，自动判断各触点与电镀液的接触时间差是否小于或等于预设值。
[0011]本技术方案中，通过采用以上所述结构设计，使用者可事先在计算装置中储存预设值，计算装置检测各触点与电镀液的接触时间后，可快速计算获得接触时间差，将接触时间差与预设值进行比对，当接触时间差小于或等于预设值，则表明晶圆安装面相较于水平面平行，当接触时间差大于预设值，则表明晶圆安装面偏离于水平面，此计算及判断过程完全由计算装置进行，无须人工参与，由此大大提升检测的效率及准确率。
[0012]优选地，当各触点与电镀液的接触时间差大于预设值，计算装置自动计算晶圆安装面相较于电镀液液面的偏转角度。
[0013]本技术方案中，通过采用以上结构设计，计算装置能够自动计算晶圆安装面相较于电镀液液面的偏转角度，由此避免因人工测算导致的效率低、易出错等缺陷。
[0014]优选地，所述计算装置根据如下公式自动计算晶圆安装面相较于电镀液液面的偏转角度α：
[0015]α＝asin(D/L)，且D＝v*Δt，其中，D为选定两个触点的高度差，L为选定两个触点的直线距离,v为电镀头进入电镀槽的下降速度，Δt为选定两个触点与电镀液液面的接触时间差。
[0016]本技术方案中，通过采用以上所述结构设计，利用偏转角度与选定两个触点的高度差及选定两个触点的直线距离的函数关系，即可快速且准确的获得晶圆安装面相较于电镀液液面的偏转角度，计算公式简单清晰明了，为后续的水平调整工作提供了良好的数据基础。须说明的是，为使D＝v*Δt公式计算出的数值为选定两个触点的实际高度差，应保证电镀槽的下降速度为均匀的。
[0017]优选地，所述检测器具包括器具本体和设置于器具本体上的若干个触点，器具本体为圆形且器具本体安装于电镀头的晶圆安装面。
[0018]本技术方案中，通过采用以上所述结构设计，在进行电镀头水平检测时，直接将器具本体安装在晶圆安装面上，以此更直观且更准确的反映晶圆安装面相较于电镀液液面是否偏离及偏离情况。
[0019]优选地，若干个所述触点设置于器具本体的边缘位置。
[0020]本技术方案中，通过采用以上所述结构设计，使触点间隔设置在器具本体的边缘位置，由此能够拉大触点间的距离，提升电镀头水平检测装置的灵敏度，可以理解，当晶圆安装面未与水平面平行时，两个触点距离越远，则其与电镀液液面的接触时间即相差越大，由此即使是细微的倾斜，也能通过触点与电镀液接触的时间差很好的反映出来。
[0021]优选地，所述触点的数量为两个，两个触点以器具本体的轴线为中心对称设置。
[0022]本技术方案中，通过采用以上所述结构设计，将触点设计为两个，且两个触点以器具本体的轴线为中心对称设置，即两个触点直线距离为器具本体的直径，由此使两个触点的距离达到最大值，最大限度的提升电镀头水平检测装置的灵敏度。
[0023]优选地，还包括摆臂，所述摆臂与电镀头连接并能够带动电镀头沿摆臂轴线倾斜摆动，若干个触点位于与摆臂轴线垂直的同一直线上。
[0024]本技术方案中，通过采用以上所述结构设计，电镀头可在摆臂的带动下沿摆臂轴线倾斜摆动，由此进行电镀头相较于水平面角度的调整，结构设计简单，操作便捷。
[0025]一种电镀头水平检测方法，采用以上任一项所述的电镀头水平检测装置，包括如下步骤：
[0026]将检测器具安装于电镀头的晶圆安装面；
[0027]使驱动装置驱动电镀头以预设速度进入电镀槽；
[0028]计算单元检测各触点与电镀液的接触时间，并计算接触时间差；
[0029]计算单元判断接触时间差是否小于或等于预设值。
[0030]本技术方案中，通过采用以上所述步骤设计，利用触点与电镀液接触导通的时间作为判断晶圆安装面是否水平的依据，当各触点与电镀液接触的瞬时时间相同或接近，则可以确定晶圆安装面与电镀液液面平行或基本平行；而当各触点与电镀液接触的瞬时时间存在一定差距，则须使电镀头摆动一定角度以进行调整；显然，利用本技术方本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电镀头水平检测装置，其特征在于，包括电镀头、驱动装置、电镀槽、检测器具以及计算装置，所述驱动装置能够驱动电镀头进入电镀槽；所述检测器具安装于电镀头，电镀头设置有晶圆安装面；检测器具包括间隔设置且互不导通的若干个触点，若干个触点位于与晶圆安装面平行的同一平面上；所述计算装置与检测器具电连接，当电镀头在驱动装置的驱动下进入电镀槽，各触点通过接触电镀槽内的电镀液而电性导通，计算装置分别检测各触点与电镀液的接触时间。2.根据权利要求1所述的电镀头水平检测装置，其特征在于，所述计算装置根据各触点与电镀液的接触时间，自动判断各触点与电镀液的接触时间差是否小于或等于预设值。3.根据权利要求2所述的电镀头水平检测装置，其特征在于，当各触点与电镀液的接触时间差大于预设值，计算装置自动计算晶圆安装面相较于电镀液液面的偏转角度。4.根据权利要求3所述的电镀头水平检测装置，其特征在于，所述计算装置根据如下公式自动计算晶圆安装面相较于电镀液液面的偏转角度α：α＝asin(D/L)，且D＝v*Δt，其中，D为选定两个触点的高度差，L为选定两个触点的直线距离,v为电镀头进入电镀槽的下降速度，Δt为选定两个触点与电镀液液面的接触时间差。5.根据权利要求1所述的电镀头水平检测装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文，
申请(专利权)人：新阳硅密上海半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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