镀金密封装置的制作方法

1.本发明属于机械设备领域，涉及一种镀金密封装置。


背景技术：

2.金镀层由于具有良好的导电性、低的接触电阻、易于焊接及耐蚀性强等优点，因此在芯片制造和封装中，电镀金技术有着广泛的应用，例如：在驱动ic封装中，普遍使用电镀金凸块；在cmos/mems中，应用电镀金来制作开关触点和各种结构；将电镀金用于ubm阻挡层的保护层；以及用于各种引线键合的键合面等等。
3.电镀金设备的选择影响着所获得的金镀层的品质，目前国际市场上的电镀设备主要分为二类：水平杯镀式和垂直挂镀式。在水平杯镀式电镀设备中，电镀是通过将单一晶圆覆盖在一个杯状的镀槽上，使得晶圆的待电镀面与镀槽中的电镀液相接触，从而以一杯一片的方式进行电镀；在垂直挂镀式电镀设备中，电镀则是通过将多片晶圆垂直浸入一个镀槽的镀液中，从而在一个镀槽中可同时进行多片晶圆的电镀。虽然，垂直挂镀式电镀设备的工作效率较高，然而，相较于水平杯镀式电镀设备，其工艺难以控制，因此，随着对金镀层的品质的不断追求，工艺过程可控的水平杯镀式电镀设备得到广泛应用。
4.电镀金采用的电镀液一般有两种类型：氰化物体系及非氰化物体系。在氰化物体系中，氰化物是优秀的络合物，能够帮助快速上镀，并且氰化物体系稳定性高、寿命长，因而成本较低，但氰化物有剧毒，需有严格的使用规范加以管理。在非氰化物体系中，亚硫酸金钠为常见的金盐，然而亚硫酸根比较容易被氧化，因而较之氰化物体系，其工艺稳定性要差一些。
5.基于氰化物体系电镀金的优点，目前在集成电路制造上，大多采用氰化亚金钾作为电镀金时的电镀液的主盐。但氰化亚金钾有剧毒，并且极易与酸作用，甚至很弱的酸亦能与之反应析出黄色氰化亚金，并放出氰化氢有毒气体；且在电镀设备中，通常设有多个用以电镀不同镀层的电镀腔，以满足制程需要，因而电镀腔中可能会存在酸性物质，如在铜电镀腔中，高速旋转去除晶圆上残留电镀液时会产生酸性水汽，酸性水汽可能会扩散进入金电镀腔中，与金电镀腔内的电镀液反应，影响电镀液的质量，降低晶圆的品质，产生对人体有害的毒性气体；或者金电镀腔发生泄漏，对设备及工作人员造成安全隐患。
6.因此，提供一种镀金密封装置，避免电镀液的泄漏以及外界环境物质与电镀液相接触，实属必要。


技术实现要素：

7.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种镀金密封装置，用于解决现有技术中，镀金装置的漏液及电镀液与外界环境物质相接触，造成安全隐患的问题。
8.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种镀金密封装置，所述镀金密封装置包括：
9.金电镀腔，所述金电镀腔包括送风件，以通过所述送风件向所述金电镀腔提供正
压的保护气体；所述金电镀腔的腔体壁与所述金电镀腔的腔体门之间设置有密封件，以通过所述密封件密封所述金电镀腔。
10.可选地，所述送风件包括正压送风机，所述正压送风机与保护气体储气罐相连接，以通过所述正压送风机提供所述保护气体。
11.可选地，所述保护气体储气罐用于存储氮气或惰性气体。
12.可选地，所述密封件包括硅胶密封圈，所述硅胶密封圈设于所述金电镀腔的腔体壁和/或腔体门上。
13.可选地，所述镀金密封装置包括与所述金电镀腔独立设置的供液管路腔，所述供液管路腔设置有挡板，所述挡板与所述供液管路腔的底部相连接，且所述挡板位于所述供液管路腔的腔体门及供液管路之间。
14.可选地，所述镀金密封装置包括与所述金电镀腔独立设置的供液管路腔，所述供液管路腔设置有密封件，以通过该密封件密封所述供液管路腔。
15.可选地，所述镀金密封装置包括液体感知传感器，所述液体感知传感器设置于所述金电镀腔的底部，或设置于所述金电镀腔的底部和所述供液管路腔的底部。
16.可选地，所述液体感知传感器包括水浸传感器。
17.可选地，还包括用于开启和锁死腔体门的开合控制模块，所述开合控制模块与所述液体感知传感器对应设置且电连接，当所述液体感知传感器检测到漏液现象时，所述开合控制模块锁死所述液体感知传感器所对应的所述金电镀腔的腔体门，或所述金电镀腔的腔体门和所述供液管路腔的腔体门。
18.如上所述，本发明的镀金密封装置，包括金电镀腔，其中，金电镀腔包括送风件及密封件，通过送风件向金电镀腔提供正压的保护气体，以阻止金电镀腔内的气氛排向环境，且可避免环境中的物质进入金电镀腔；通过密封件密封金电镀腔，以避免当金电镀腔发生漏液时，电镀液的溢出，同时可避免位于金电镀腔外的环境中的物质进入金电镀腔，如电镀液或者酸性的水汽等；当在独立设置的供液管路腔中设置挡板或密封件时，可进一步的提高镀金密封装置的安全性；进一步的通过设置液体感知传感器，可及时检测漏液现象，并对腔体门进行控制，以进一步的提高镀金密封装置的安全性。本发明可避免电镀液的泄漏及与外界环境相接触，确保电镀液的质量、晶圆的品质及操作安全性。
附图说明
19.图1显示为本发明中的电镀装置的结构布局示意图。
20.图2显示为本发明中的金电镀腔的腔体门的结构示意图。
21.图3显示为本发明中的供液管路腔在打开腔体门后的结构示意图。
22.元件标号说明
23.100
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金电镀腔
24.110
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送风件
25.120
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密封件
26.200
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供液管路腔
27.210
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供液管路
28.220
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挡板
29.300
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金清洗腔
具体实施方式
30.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，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发明的其他优点与功效。本发明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，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
31.请参阅图1～图3。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发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明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。
32.如图1，本实施例提供一种镀金密封装置，所述镀金密封装置包括金电镀腔100，其中，所述金电镀腔100包括送风件110及密封件120，通过所述送风件110向所述金电镀腔100提供正压的保护气体；通过设置于所述金电镀腔100的腔体壁及腔体门之间的所述密封件12密封所述金电镀腔100。
33.本实施例，通过所述送风件110，可向所述金电镀腔100提供正压的保护气体，以阻止所述金电镀腔100内的气氛排向环境，且可避免环境中的物质进入所述金电镀腔100；通过所述密封件120，可密封所述金电镀腔100，以避免当金电镀腔100发生漏液时，电镀液的溢出，同时可避免位于所述金电镀腔100外的环境中的物质进入所述金电镀腔100，例如，用于电镀除金以外其他金属的相邻电镀腔(诸如铜电镀腔、sn/ag电镀腔)中电镀液或者酸性的水汽等进入所述金电镀腔100造成交叉污染。由此，镀金密封装置通过所述送风件110及密封件120的设计可避免电镀液的泄漏及与外界环境相接触，确保电镀液的质量、晶圆的品质及操作安全性。
34.作为示例，所述镀金密封装置应用于水平杯镀式电镀设备或垂直挂镀式电镀设备中。
35.具体的，为提高最终形成的金镀层的品质，本实施例中，以所述镀金密封装置应用在工艺过程可控的水平杯镀式电镀设备作为示例，但电镀设备的种类并非局限于此，可根据需要进行设定，此处不作过分限制，参阅图1，所述镀金密封装置包括所述金电镀腔100、供液管路腔200及金清洗腔300，其中优选所述金电镀腔100、供液管路腔200及金清洗腔300各自独立设置，以便于对各个腔室进行分段式的隔离与控制，从而便于控制所述镀金密封装置，提高操作便捷性及安全性，但所述镀金密封装置的布局及设置并非局限于此。
36.作为示例，所述送风件110包括正压送风机，所述正压送风机与保护气体储气罐(未图示)相连接，以通过所述正压送风机提供所述保护气体。
37.具体的，参阅图2，所述送风件110设置于所述金电镀腔100的腔体门上，但并非局限于此，所述送风件110也可设置于所述金电镀腔100的腔体壁上，具体位置可根据需要进行设定，从而通过所述送风件110可向所述金电镀腔100内提供正压的所述保护气体，以阻止所述金电镀腔100内的气氛排向环境，且可避免环境中的物质进入所述金电镀腔100。需要说明的是，所述送风件110的设置优选不与所述金电镀腔100的外界环境相通，以避免外界环境中的物质，如电镀液、酸性的水汽等进入所述金电镀腔100内，即所述送风件110仅向
所述金电镀腔100输送来自所述保护气体储气罐内的所述保护气体，该保护气体为洁净气体，且不与电镀液发生反应，从而可避免外界环境中的物质与所述金电镀腔100中的电镀液相接触，确保电镀液的质量、晶圆的品质及操作安全性。
38.作为示例，所述保护气体储气罐用于存储氮气或惰性气体。
39.具体地，惰性气体可以为氖气及氩气等，从而通过所述保护气体储气罐可提供如氮气、氖气及氩气等气体以作为所述保护气体，本实施例中，采用价格便宜的氮气作为所述保护气体，但并非局限于此，所述保护气体也可采用不与电镀液反应的如氦气、氖气及氩气中的一种，具体种类此处不作过分限制。
40.作为示例，所述密封件120包括硅胶密封圈，所述硅胶密封圈设于所述金电镀腔100的腔体门和/或与所述腔体门接触的腔体壁(即安装腔体门的腔体门框)上。
41.具体的，通过所述硅胶密封圈可将所述金电镀腔100的腔体壁及腔体门之间的缝隙密封，从而可避免当所述金电镀腔100内的电镀液溢出时发生漏液事故，且可避免外界环境中的物质扩散至所述金电镀腔100内与腔内电镀液相接触，以确保电镀液的质量、晶圆的品质及操作安全性。本实施例中，所述密封件120采用硅胶密封圈，并设置于所述金电镀腔100的腔体门上，但所述密封件120的种类、数量及位置的设置并非局限于此，如所述硅胶密封圈液也可设置2个、3个或更多，以进一步的提高密封性，多个所述硅胶密封圈可均设置于所述金电镀腔100的腔体壁上、腔体门上或分别设置于腔体壁及腔体门上，具体可根据需要进行选择，此处不作过分限制。
42.作为示例，所述镀金密封装置包括与所述金电镀腔100独立设置的所述供液管路腔200，所述供液管路腔200设置有挡板220，所述挡板220与所述供液管路腔200的底部相连接，且所述挡板220位于所述供液管路腔200的腔体门及供液管路210的之间。
43.具体的，参阅图3，所述供液管路210输送电镀液时漏液的概率相对较低，为降低成本，本实施例采用在所述供液管路腔200的腔体门的内侧及供液管路210的外侧之间设置与所述供液管路腔200的底部密封连接的所述挡板220，以提高所述供液管路腔200的安全性，从而可进一步的提高所述镀金密封装置的安全性。
44.作为示例，所述供液管路腔200也可以配置所述金电镀腔100的腔体门及腔体壁上设置的密封件及送风件，该密封件及送风件的作用可参阅所述金电镀腔100，此处不作赘述。
45.作为示例，所述镀金密封装置包括液体感知传感器(未图示)，所述液体感知传感器包括水浸传感器。优选的，所述液体感知传感器与所述金电镀腔100的腔体门的开合控制模块(未图示)电连接，当所述液体感知传感器检测到漏液现象时，所述开合控制模块锁死所述金电镀腔100的腔体门。当然可以理解地是，在其他实施例中，所述金电镀腔100的腔体门在工艺过程中始终处于锁死状态，所述送风件110在工艺过程中始终处于送风状态，较佳地，在工艺过程结束后，继续送风一段时间，并延迟打开所述金电镀腔100的腔体门，以确保所述金电镀腔100内的有毒有害气体经所述金电镀腔100配置的排风系统完全排除，以提高操作安全性。
46.具体的，所述液体感知传感器可装设于所述金电镀腔100的底部，并电连接报警器(未图示)，以使所述液体感知传感器检测到电镀液泄漏时，触发所述报警器，及时通知工作人员采取应对措施，降低损失。同样地，所述供液管路腔200也可以配置与所述金电镀腔100
相同的液体感知传感器，且该液体感知传感器电连接对应的开合控制模块以及报警器，以对所述供液管路腔200中电镀液的泄漏进行检测及预警。
47.综上所述，本发明的镀金密封装置，包括金电镀腔，其中，金电镀腔包括送风件及密封件，通过送风件向金电镀腔提供正压的保护气体，以阻止金电镀腔内的气氛排向环境，且可避免环境中的物质进入金电镀腔；通过密封件密封金电镀腔，以避免当金电镀腔发生漏液时，电镀液的溢出，同时可避免位于金电镀腔外的环境中的物质进入金电镀腔，如电镀液或者酸性的水汽等；当在独立设置的供液管路腔中设置挡板或密封件时，可进一步的提高镀金密封装置的安全性；进一步的通过设置液体感知传感器，可及时检测漏液现象，并对腔体门进行控制，以进一步的提高镀金密封装置的安全性。本发明可避免电镀液的泄漏及与外界环境相接触，确保电镀液的质量、晶圆的品质及操作安全性。
48.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。