一种电解槽制造技术

本实用新型专利技术提供一种电解槽，所述电解槽至少包括一电解液净化装置，所述电解液净化装置包括用于搅拌电解槽中电解液的振荡探头以及超声波发生器；所述振荡探头设于电解槽内部；所述超声波发生器与振荡探头相连。本实用新型专利技术的电解槽通过超声波发生器使电解液中的振荡探头以一定频率发生振动，振荡探头带动电解液形成细微回流，从而使阳极表面的污染物剥离阳极金属表面进入电解液，再通过过滤将电解液中的污染物滤掉，阳极金属表面和电解液恢复洁净，电解过程得以继续。且本实用新型专利技术的电解槽结构简单，使用方便，适用于工业生产过程。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种半导体制造领域，涉及一种电解槽。
技术介绍
随着单个器件变得越来越小，集成电路的运行速度越来越高。在几百兆赫兹的速度下，信号必须以足够快的速度通过金属系统才能防止程序延误。欲改善金属连线的延迟可以采用电阻值较低的金属作为金属导线或是降低金属导线间介电层的寄生电容。铜制程是一个解决延迟效应的可行方案，与铝3.1 mQ/cm的电阻相比，铜的电阻仅有1.7mQ/cm,导电性比铝优良，同时铜本身具有抗电迁移的能力，而且能在低温下进行淀积。目前，铜薄膜能够通过物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、无电镀法、电镀法等进行淀积。其中，铜电镀法具有成本低且出产率高，已广泛应用于工业化生产中。铜电镀法是将化学溶液(也称为电镀液或电解液)中的铜转移到晶片的表面，以形成铜层的方法。但是，在铜电解的过程中，粗铜中有害杂质会通过电化学溶解进入电解液并不断富集，这将严重影响阴极铜层的质量。而随着电解的进一步进行，甚至会发生电解停止。如图1所示的现有电解槽结构示意图。随着电解工艺的进行，电解液中的杂质污染物IOA浓度不断增大，并沉积在电解容器2A内部的阳极铜金属6A表面，这样会造成电解回路电阻的增加，进而会使得所需直流电压升高，而所提供的电压不变，最后将导致被电镀晶片铜5A电解过程停止。为了防止上述现象的发生，设计一种电镀工艺中电解液的净化装置实属必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种电解槽，用于解决现有技术中电解槽阳极金属表面污染物沉积导致电解中止的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种电解槽。所述电解槽至少包括一电解液净化装置，所述电解液净化装置包括用于搅拌电解槽中电解液的振荡探头以及超声波发生器；所述振荡探头设于电解槽内部；所述超声波发生器与振荡探头相连。优选地，所述电解槽至少还包括用以容纳电解液的电解容器、阴极板、阳极板、被电镀晶片、阳极金属、固定盖、出液口、入液口 ；所述被电镀晶片通过所述固定盖固定，并与电解液接触；所述阳极金属位于所述电解容器的内部且与电解液接触；所述阳极板与所述阳极金属电性连接，所述阴极板与所述被电镀晶片电性连接；所述出液口和入液口分别设置在所述电解容器的侧壁。优选地，所述电解液净化装置还包括电解液循环装置，所述电解液循环装置包括循环泵、过滤器及出口阀门、入 口阀门；所述出口阀门和入口阀门分别与所述出液口和入液口相连接；所述循环泵与所述出口阀门相连；所述过滤器处于所述循环泵和入口阀门之间。优选地，所述振荡探头包括振荡探头本体及定位件；所述振荡探头通过所述定位件固定于所述电解槽上。优选地，所述振荡探头的材料为纯钛材料。优选地，所述振荡探头呈十字形状。优选地，所述定位件包括定位螺丝。优选地，所述超声波发生器包括输出功率为20(T300W的超声波发生装置。优选地，所述电解液为硫酸铜溶液。如上所述，本技术的电解槽，具有以下有益效果本技术的电解槽通过超声波发生器使电解液中的振荡探头以一定频率发生振动,振荡探头带动电解液形成细微回流，从而使阳极金属表面的污染物剥离进入电解液，再通过过滤将电解液中的污染物滤掉，阳极表面和电解液恢复洁净，电解过程能够继续进行；且本技术的电解槽超声波振荡结构简单，使用方便，适用于工业生产过程。附图说明图1显示为现有技术中的电解槽示意图。图2显示为本技术的电解槽示意图。元件标号说明I电解液净化装置 II振荡探头 III定位件 12超声波发生器 13电解液循环装置 131循环泵 132过滤器 Ijj出口阀门 134入口阀门 2,2A电解容器 3阴极板 4阳极板 5,5 A被电镀晶片 6,6A阳极金属 7固定盖 8出液口 9入液口 10IUA污染物具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图2。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。如图2所示，本技术提供一种电解槽，所述电解槽至少包括一电解液净化装置1，所述电解液净化装置I包括振荡探头11和超声波发生器12。所述振荡探头11设于电解槽内部且用于搅拌电解槽中的电解液，该振荡探头11包括振荡探头本体及定位件111,振荡探头本体通过所述定位件111固定于所述电解槽上。所述振荡探头11的形状不限，优选地，包括但不限于十字形状、T字形等等。所述振荡探头11的材料不限，包括纯钛、不锈钢等等。本实施例中，优选为纯钛材料。所述定位件111优选为定位螺丝，数量为2个。所述超声波发生器12与所述振荡探头11相连，用于提供振荡探头11所需的振动频率，优选地，其包括输出功率为20(T300W的超声波发生装置。另外，所述电解槽至少还包括用以容纳电解液的电解容器2、阴极板3、阳极板4、被电镀晶片5、阳极金属6、固定盖7、出液口 8以及入液口 9。其中，所述被电镀晶片5通过所述固定盖7固定，便于取放，且避免电解过程中晶片5表面受到污染，被电镀晶片5与电解液接触，以使被电镀晶片5表面镀上所需的金属层。所述阳极金属6位于所述电解容器2的内部且与电解液接触。本实施例中，如图2所示，阳极金属6位于所述电解容器2的底部。阳极金属6包括铜金属、铝金属及铝铜合金等等。本实施例为铜金属。而前述振荡探头11是可拆卸的，这样便于阳极金属6的更换。所述阳极板4与所述阳极金属6电性连接，所述阴极板3与所述被电镀晶片5电性连接。 所述电解液的选择基于阳极金属6的材料来确定。例如，若阳极金属6为铜,则电解液选择为硫酸铜溶液；若阳极金属6为铝，则电解液选择为铝离子的盐类化合物。故本实施例电解液为硫酸铜溶液。所述出液口 8和入液口 9分别设置在所述电解容器2的侧壁，用于电解液的输出和输入。此外，所述电解液净化装置I还包括电解液循环装置13，该循环装置13包括循环泵131、过滤器132、出口阀门133以及入口阀门134。所述出口阀门133和入口阀门134分别与所述出液口 8和入液口 9相连接；所述循环泵131与所述出口阀门133相连；所述过滤器132处于所述循环泵131和入口阀门134之间。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，电解槽的结构并非以此为限，例如，电解槽内部还可以包括扩散器、使电解液分层的薄膜、添加剂入口等等。再例如，电解液循环装置还可以包括流量计和其他一些有特定功能的管道和单元。本技术提供的电解槽在实际工艺过程中的实施步骤至少包括以下首先，在电解槽上安装超声波发生器12和振荡探头11 ；其次，打开超声波发生器12，电解液中的振荡探头11开始以一定频率发生振动，振荡探头11带动电解液形成细微回流，从而使阳极铜金属6的污染物10剥离阳极金属6表面进入电解液；再次，打开出口阀门133和入口阀门13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解槽，其特征在于：所述电解槽至少包括一电解液净化装置，所述电解液净化装置包括用于搅拌电解槽中电解液的振荡探头以及超声波发生器；所述振荡探头设于电解槽内部；所述超声波发生器与振荡探头相连。

【技术特征摘要】
1.一种电解槽，其特征在于所述电解槽至少包括一电解液净化装置，所述电解液净化装置包括用于搅拌电解槽中电解液的振荡探头以及超声波发生器；所述振荡探头设于电解槽内部；所述超声波发生器与振荡探头相连。2.根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于所述电解槽至少还包括用以容纳电解液的电解容器、阴极板、阳极板、被电镀晶片、阳极金属、固定盖、出液口、入液□;所述被电镀晶片通过所述固定盖固定，并与电解液接触；所述阳极金属位于所述电解容器的内部且与电解液接触；所述阳极板与所述阳极金属电性连接，所述阴极板与所述被电镀晶片电性连接；所述出液口和入液口分别设置在所述电解容器的侧壁。3.根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于所述电解液净化装置还包括电解液循环装置，所述电解液循环装置包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：何龚，杨小军，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：实用新型
国别省市：