【技术实现步骤摘要】
本技术涉及半导体加工，特别涉及一种多功能阳极电极。
技术介绍
1、在超大规模集成电路铜互连技术中，芯片金属化是应用化学或物理处理方法在芯片上沉积导电金属膜的过程。这一过程与介质的淀积紧密相连，金属线在ic电路中传导信号，介质层则保证信号不受临近金属线的影响；金属和介质都是薄膜处理工艺，在某些情况下金属和介质是由同种设备淀积的，互连技术中金属沉积主要有电化学沉积和pvd/cvd两种，相比较而言pvd/cvd更适合沉积较薄的金属膜，且沉积速率慢、成本高，电化学沉积速率快、成本低，因此电镀显得尤为重要；芯片制造业转到铜金属化对所有芯片制造商来说都只是刚刚起步，首先，高性能微处理器和快速静态存储器正在转向铜工艺。铜电镀是用于铜金属化的第一代沉积方法，当铜将作为互联金属化主流取代铝时，成本和性能是影响这个问题的重要因素；晶圆在电镀过程中，镀层的均匀性和电镀效率是判定电镀性能的两项重要指标。
2、目前晶圆电镀铜设备的阳极主要采用可溶性铜阳极，可溶性铜阳极由于距离阴极比较远，电阻较大，可以通过的电流密度比较小，致使电镀效率比较低；可溶性铜阳极由于形状限制影响电镀液的交换，影响电镀均匀性；可溶性铜阳极作为铜离子的补充，会产生阳极泥和铜粉，影响镀层质量，需要定期保养清洗，铜阳极要定期更换浪费铜材料，电镀液由于受到污染要定期更换，产生大量废水，污染环境；基于上述背景，如何提高晶圆的电镀效率，提高电镀均匀性，减少材料浪费成为当前面临的一个技术难题。
技术实现思路
1、本技术的主要目的在于提供
2、为实现上述目的，本技术采取的技术方案为：
3、一种多功能阳极电极，包括圆形平面结构的阳极本体，电极安装孔，电极导电线安装孔，电镀液喷流孔，其结构简单，体积小，安装方便。
4、具体的，所述电极安装孔为圆形，位于多功能阳极电极边缘范围内，呈等距环形阵列分布，其直径为3mm～9mm之间。
5、具体的，所述电极导电线安装孔位于多功能阳极电极的中心位置，其设计为喇叭形螺丝孔。
6、具体的，所述电镀液喷流孔围绕电极导电线安装孔呈环形阵列均匀分布在多功能阳极电极上，电镀液喷流孔呈蜂窝状分布在多功能阳极电极上，其位于阳极电极边缘的圆周内侧。
7、进一步的，所述电极安装孔呈等距环形阵列分布，其直径为3mm～9mm之间。
8、进一步的，所述的电极导电线安装孔直径为4mm～12mm之间，电镀药液的流向与电极导电线安装孔喇叭开口方向一致，孔径小侧为电镀液进液方向，孔径扩大侧为电镀液出液方向。
9、进一步的，所述的电镀液喷流孔直径为0.3mm～1.0mm之间，其分布于阳极电极边缘和电极导电线安装孔之间的多功能阳极电极平面上。
10、优选的，所述电镀液喷流孔大小相同，以电极导电线安装孔为中心成放射状分布，多功能阳极电极表面密集分布排布的喷流孔可以提高镀液流动性。
11、优选的，所述多功能阳极电极为采用钛材料或不锈钢制成的圆形平面结构，其厚度2-4mm。
12、优选的，所述多功能阳极电极两侧表面涂覆有氧化铱涂层。氧化铱涂层的设置，减少阳极钝化问题，提高电镀均匀性8％以上，以及阳极使用寿命在20年以上。
13、与现有可溶性铜阳极技术相比，本多功能阳极电极有益效果为：
14、1.一种多功能阳极电极属于整块不溶性阳极，导电非常均匀，可以很大程度上缩小阴阳极距离，能有效降低镀槽电压及能耗，再配合多功能阳极电极表面密集分布的喷流孔，使大量电镀液快速流向晶圆表面，可以提高通过的电流密度到20asd，极大的提高了电镀效率，可溶性铜阳极由于距离阴极比较远，电阻较大，可以通过的电流密度一般在2-5asd之间，致使电镀效率比较低；因此多功能阳极电极可以提高电镀效率4倍以上。
15、可溶性铜阳极由于形状和阳极袋的限制影响电镀液的交换，影响电镀均匀性，可溶性铜阳极的电镀均匀性(10asd，电镀时间60分钟)一般在90％左右；多功能阳极电极外形为圆饼状，与晶圆的外形高度一致，再配合多功能阳极电极表面密集分布排布合理的喷流孔，提高了电镀均匀性，再加上多功能阳极电极的电极导电线安装孔位于阳极板中心，其电力线密度分布从中心向边缘依次慢慢减弱；晶圆的导电夹点在晶圆的边缘周围，其电力线密度分布从边缘向中心依次慢慢减弱；阳极和阴极的电力线分布形成有益的互补，提高了镀层的均匀性(10asd，电镀时间60分钟)到98％以上，提高电镀均匀性8％以上。
16、2.多功能阳极电极表面密集分布排布合理的喷流孔可以提高镀液流动性，提高孔内和高纵横比线路的药水交换，从而提高盲孔和tsv的深度能力40％以上。
17、3.可溶性铜阳极作为铜离子的补充，会产生阳极泥和铜粉，影响镀层质量，需要定期保养清洗，铜阳极要定期更换浪费铜材料，电镀液由于受到污染要定期更换，产生大量废水，污染环境；本技术用不溶性阳极板替代铜阳极，可以长期使用，有效的提高使用寿命在20年以上，生产维护简单，没有阳极泥的污染，无铜粒，提高了镀层质量，本阳极有效提高了镀液的纯度，不用经常更换镀液，对环境更为友好，可以节约生产成本30％以上。
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1.一种多功能阳极电极，其特征在于：包括圆形平面结构的阳极本体，多功能阳极电极本体为圆形，其为金属材质；所述多功能阳极电极包括电极安装孔，电极导电线安装孔，电镀液喷流孔；所述电极安装孔为圆形，位于多功能阳极电极边缘范围内，所述电极安装呈等距环形阵列分布，其直径为3mm～9mm之间；所述电镀液喷流孔围绕电极安装孔呈环形阵列均匀分布在多功能阳极电极上，其位于多功能阳极电极的中心位置，其设计为喇叭形螺丝孔；所述多功能阳极电极为采用钛材料或不锈钢制成的圆形平面结构，其厚度2-4mm；所述多功能阳极电极两侧表面涂覆有氧化铱涂层，该多功能阳极电极相比于传统电镀铜阳极可以提高电镀效率，提高电镀均匀性，避免阳极泥污染镀液，改善产品质量。
2.根据权利要求1所述的一种多功能阳极电极，其特征在于：所述电镀液喷流孔呈蜂窝状分布在多功能阳极电极上，其位于阳极电极边缘的圆周内侧。
3.根据权利要求1所述的一种多功能阳极电极，其特征在于：所述电极安装孔呈等距环形阵列分布，其直径为3mm～9mm之间。
4.根据权利要求1所述的一种多功能阳极电极，其特征在于：所述的电极导电线
5.根据权利要求1所述的一种多功能阳极电极，其特征在于：所述的电镀液喷流孔直径为0.3mm～1.0mm之间。
6.根据权利要求1所述的一种多功能阳极电极，其特征在于：所述电镀液喷流孔大小相同，以电极导电线安装孔为中心成放射状分布。
...【技术特征摘要】
1.一种多功能阳极电极，其特征在于：包括圆形平面结构的阳极本体，多功能阳极电极本体为圆形，其为金属材质；所述多功能阳极电极包括电极安装孔，电极导电线安装孔，电镀液喷流孔；所述电极安装孔为圆形，位于多功能阳极电极边缘范围内，所述电极安装呈等距环形阵列分布，其直径为3mm～9mm之间；所述电镀液喷流孔围绕电极安装孔呈环形阵列均匀分布在多功能阳极电极上，其位于多功能阳极电极的中心位置，其设计为喇叭形螺丝孔；所述多功能阳极电极为采用钛材料或不锈钢制成的圆形平面结构，其厚度2-4mm；所述多功能阳极电极两侧表面涂覆有氧化铱涂层，该多功能阳极电极相比于传统电镀铜阳极可以提高电镀效率，提高电镀均匀性，避免阳极泥污染镀液，改善产品质量。
2.根据权利要求1所述的一种多功能阳极电极，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：代胜利，李金涛，
申请(专利权)人：广东芯微精密半导体设备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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