一种电镀系统及电镀方法与流程

本发明涉及半导体领域，具体涉及一种电镀系统及电镀方法。

背景技术：

1、采用铟作为热界面材料链接硅基芯片何散热器的过程中，由于铟无法润湿硅，通常采用pvd工艺在硅的背面沉积ti/niv/au层并且在散热器铜表面镀上ni/au层，通过铟能够很好地润湿ni或niv的性能从而实现链接。然而，铟的表面氧化会极大的导致润湿性降低，而半导体器件采用铟作为热界面材料的制备工艺通常需要精力多次回流焊，在金层沉积之前ni或niv层的任何轻微氧化都会导致回流过程中的不可焊接。此外，ni/au的电镀过程需要多个清洗过程，过程中工件在加工槽之间的转移，在空气中的暴露，是导致电镀过程结合效果不佳的另一关键要素。

2、现有技术在解决无氧化电镀过程中，通常采用针对执行不同工艺的多个工位构造真空环境，或对整体流程线构造真空环境，电镀系统成本高、真空效果差，电镀过程中容易产生不必要的氧化。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的无氧化电镀系统真空效果差、成本高、电镀过程中容易产生氧化的技术问题，本发明提出一种真空效果好、电镀结合效果好、流体速度高的电镀系统及电镀方法。

2、本发明第一方面提供一种电镀系统，包括：

3、工件保持单元，流体控制单元，执行单元；

4、所述工件保持单元用于保持工件；

5、所述流体控制单元用于将流体移动至执行单元；

6、所述执行单元位于所述工件保持单元下方，用于盛放所述流体使得所述流体与所述工件的目标表面接触，并执行操作，所述操作至少包括清洗及电镀；

7、所述执行单元与所述工件保持单元构成仅有流体控制单元推入和推出的封闭空间，执行多种操作过程中，所述封闭空间保持封闭，所述工件保持在固定位置。

8、在一些实施例中，所述操作包括清洗、漂洗、电镀、刻蚀中的一种或多种；所述多个所述流体容器用于分别放置清洗流体、漂洗流体、电镀流体、刻蚀流体；所述流体控制单元根据执行的操作选择流体容器，将所述流体容器中的流体推入至所述执行单元。

9、在一些实施例中，所述流体控制单元包括多个控制通道内流体通过或断开的通道阵列；通过控制通过流体的通道位置和数量，控制推出至所述执行单元的流体。

10、在一些实施例中，所述流体控制单元包括具有通过压缩球控制管内流体通过或断开的柔性管，或具有的球阀控制关管内流体通过或断开的刚性管。

11、在一些实施例中，所述流体控制单元包括气体控制单元，在执行操作前，所述气体控制单元通过控制惰性气体将流体推入所述执行单元；在执行操作后，所述气体控制单元通过控制惰性气体将流体推出所述执行单元。

12、在一些实施例中，所述电镀系统包括监控单元，所述监控单元用于获取所述工件的图像或视频，判断所述执行单元对所述工件的执行有效情况。

13、在一些实施例中，所述目标表面包括：所述工件一面的全部区域，或，所述工件一面的部分区域。

14、在一些实施例中，所述电镀系统包括温度控制单元，所述温度控制单元用于使执行过程中保持执行操作所需温度。

15、在一些实施例中，所述执行单元包括阳极集成单元，所述阳极集成单元使得工件控制与阳极之间的距离基本一致。

16、本发明第二方面提供一种电镀方法，应用如权利要求1-9所述的电镀系统，包括：

17、将执行单元移动至所述工件目标表面，使得所述执行单元与所述工件保持单元构成包括所述工件在内的封闭空间；

18、将清洗流体移至封闭空间内，使之充满封闭空间并接触所述工件的目标表面，对所述工件的目标表面执行清洗；

19、将清洗流体移出封闭空间内，将电镀流体移至封闭空间内，使之充满封闭空间并接触所述工件的目标表面，对所述工件的目标表面执行电镀；

20、执行清洗及电镀过程中，所述工件保持单元保持在固定位置，所述工件在所述工件保持单元保持在固定位置。

21、在一些实施例中，所述电镀方法包括：

22、将清洗流体移出封闭空间内，将漂洗流体移至封闭空间内，使之充满封闭空间并接触所述工件的目标表面，对所述工件的目标表面执行漂洗；

23、执行清洗、漂洗及电镀过程中，所述工件保持单元保持在固定位置，所述工件在所述工件保持单元保持在固定位置。

24、在一些实施例中，所述电镀方法包括：

25、将电镀流体移出封闭空间内，将漂洗流体移至封闭空间内，使之充满封闭空间并接触所述工件的目标表面，对所述工件的目标表面执行漂洗；

26、执行清洗、电镀及漂洗过程中，所述工件保持单元保持在固定位置，所述工件在所述工件保持单元保持在固定位置。

27、在一些实施例中，所述电镀方法包括：

28、将清洗流体移出封闭空间内，将刻蚀流体移至封闭空间内，使之充满封闭空间并接触所述工件的目标表面，对所述工件的目标表面执行刻蚀；

29、执行清洗、刻蚀及电镀过程中，所述工件保持单元保持在固定位置，所述工件在所述工件保持单元保持在固定位置。

30、在一些实施例中，所述电镀方法包括：

31、将漂洗流体移出封闭空间内，将惰性气体充满封闭空间，对所述工件的目标表面执行干燥；

32、执行清洗、电镀、漂洗及干燥过程中，所述工件保持单元保持在固定位置，所述工件在所述工件保持单元保持在固定位置。

33、本发明通过电镀过程的必要操作，工件均保持在不接触外界含氧空气的由执行单元与工件保持单元构成的较小的封闭空间中，避免了电镀过程涉及多种操作时不必要的工位流转造成的有氧环境暴露，降低成本、以较小的无氧环境受控区域提高电镀效率、温控准确性，增加了流体速度，并进一步提升了电镀的精度及均匀性，电镀结合效果佳。

技术特征：

1.一种电镀系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电镀系统，其特征在于，所述操作包括清洗、漂洗、电镀、刻蚀中的一种或多种；所述多个所述流体容器用于分别放置清洗流体、漂洗流体、电镀流体、刻蚀流体；所述流体控制单元根据执行的操作选择流体容器，将所述流体容器中的流体推入至所述执行单元。

3.根据权利要求1所述的电镀系统，其特征在于，所述流体控制单元包括多个控制通道内流体通过或断开的通道阵列；通过控制通过流体的通道位置和数量，控制推出至所述执行单元的流体。

4.根据权利要求3所述的电镀系统，其特征在于，所述流体控制单元包括具有通过压缩球控制管内流体通过或断开的柔性管，或具有的球阀控制关管内流体通过或断开的刚性管。

5.根据权利要求1所述的电镀系统，其特征在于，所述流体控制单元包括气体控制单元，在执行操作前，所述气体控制单元通过控制惰性气体将流体推入所述执行单元；在执行操作后，所述气体控制单元通过控制惰性气体将流体推出所述执行单元。

6.根据权利要求1所述的电镀系统，其特征在于，所述电镀系统包括监控单元，所述监控单元用于获取所述工件的图像或视频，判断所述执行单元对所述工件的执行有效情况。

7.根据权利要求1所述的电镀系统，其特征在于，所述目标表面包括：所述工件一面的全部区域，或，所述工件一面的部分区域。

8.根据权利要求1所述的电镀系统，其特征在于，所述电镀系统包括温度控制单元，所述温度控制单元用于使执行过程中保持执行操作所需温度。

9.根据权利要求1所述的电镀系统，其特征在于，所述执行单元包括阳极集成单元，所述阳极集成单元使得工件控制与阳极之间的距离基本一致。

10.一种电镀方法，其特征在于，应用如权利要求1-9所述的电镀系统，包括：

11.根据权利要求10所述的电镀方法，其特征在于，所述电镀方法包括：

12.根据权利要求10所述的电镀方法，其特征在于，所述电镀方法包括：

13.根据权利要求10所述的电镀方法，其特征在于，所述电镀方法包括：

14.根据权利要求12所述的电镀方法，其特征在于，所述电镀方法包括：

技术总结
本发明提供一种电镀系统及方法，该系统包括：工件保持单元，流体控制单元，执行单元；所述工件保持单元用于保持工件；所述流体控制单元用于将流体移动至执行单元；所述执行单元位于所述工件保持单元下方，用于盛放所述流体使得所述流体与所述工件的目标表面接触，并执行多种操作，所述多种操作至少包括清洗及电镀；所述执行单元与所述工件保持单元构成仅有流体控制单元推入和推出的封闭空间，执行多种操作过程中，所述封闭空间保持封闭，所述工件保持在固定位置。本发明解决了真空效果差、成本高、电镀过程中容易产生氧化的技术问题，增加了流体速度，提升了电镀的精度及均匀性，电镀结合效果佳。

技术研发人员：华菲,金英镇,王超
受保护的技术使用者：宁波施捷电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13