一种晶圆电镀槽的阳极棒更换装置的制作方法

本发明涉及晶圆电镀，尤其涉及一种晶圆电镀槽的阳极棒更换装置。

背景技术：

1、在现有的晶圆电镀技术中，电镀槽内的铜棒在进行电解反应铜棒会缓慢溶解到电镀液中，此时为了保证电镀效果，需要人工介入，将铜棒置入电镀槽内，在此过程中由于电镀液具备一定的腐蚀效果，可能会对工作人员产生一定的危险。

2、针对上述问题，本发明提出了一种晶圆电镀槽的阳极棒更换装置。

技术实现思路

1、基于现有的晶圆电镀技术问题，本发明提出了一种晶圆电镀槽的阳极棒更换装置。

2、本发明提出的一种晶圆电镀槽的阳极棒更换装置，包括支撑板，所述支撑板的上表面固定连接有电镀机构，所述支撑板的下端固定连接有第一电机，所述第一电机的输出轴通过联轴器与所述电镀机构的底面转动连接，所述电镀机构的上端设置有起吊机构，所述电镀机构的内部设置有搅拌机构，所述支撑板的一侧上方设置有传送带，所述传送带的上表面放置有铜棒放置架，所述电镀机构包括夹持机构；

3、所述电镀机构实现对晶圆的电镀动作；

4、所述夹持机构实现对电镀所需的铜棒夹持动作；

5、所述起吊机构实现对铜棒上升和下降的动作；

6、所述搅拌机构实现对电镀液搅拌动作。

7、优选地，所述电镀机构还包括固定在所述支撑板上表面的电镀筒，所述电镀筒的内壁处圆周阵列开设有安装槽，每一个所述安装槽的内壁处均设置有与其相适配的铜棒，所述电镀筒的上端设置有圆环，所述圆环的上表面内嵌有负压环，所述负压环的表面设置有外接管，所述负压环的上端圆周阵列固定连接有挂钩，所述圆环的下端为n型槽，所述n型槽的内壁与所述夹持机构固定连接。

8、优选地，所述夹持机构包括吸附盘，所述吸附盘的下表面圆心位置处设置有传感器，所述吸附盘的上端固定连接有吸附管，所述吸附管的上端内壁与所述圆环的内壁固定连通，所述吸附管的上端沿着其中轴线对称连接有第一负压管，每一个所述第一负压管的一端均通过法兰连接有第二负压管，所述吸附管的下端沿着其中轴线对称连接有第一液压杆，每一个所述第一液压杆的一端分别与所述第二负压管的外表面固定连接，每一个所述第二负压管的下端均固定连接有限位管，每一个所述限位管的一端均固定连接有夹持片，所述吸附盘的下表面阵列设置有小型吸附盘。

9、优选地，所述限位管为可伸缩的伸缩管，且所述限位管的内部设置有弹簧，所述弹簧的一端与所述夹持片的外侧面固定连接，所述夹持片的侧面中心位置处开设有吸附孔。

10、优选地，所述起吊机构包括设置在所述电镀筒一侧的第二液压杆，所述第二液压杆的下端与所述支撑板的上表面固定连接，所述第二液压杆的上端固定连接有第一套管，所述第一套管的外表面底端设置有通电外接管，所述通电外接管的内壁与所述第一套管的内壁固定连通，所述第一套管的内底壁固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴通过联轴器固定连接有转轮，所述转轮的侧面为齿状面，所述转轮的侧面啮合有转动杆，所述转动杆的一端固定连接有第二套管，所述第二套管的内顶壁固定连接有第三电机，所述第二套管的下端转动连接有轴承，所述轴承的外圈与所述第二套管的下端固定连接，所述轴承的内圈上端与所述第三电机的输出轴通过联轴器固定连接，所述轴承的内圈的下端固定连接有电动卡盘，所述电动卡盘的卡爪分别固定连接有夹钩。

11、优选地，所述夹钩的下端弯曲处与所述挂钩的表面相适配，所述夹钩与所述挂钩的接触面设置有硅橡胶。

12、优选地，所述搅拌机构包括固定管，所述固定管的外表面阵列设置有扇叶，所述固定管的内壁滑动连接有转动柱，所述转动柱的表面圆周阵列开设有回收槽，所述回收槽的底端内壁处通过扭簧转动连接有搅拌叶，所述固定管的内壁处开设有螺旋槽，所述转动柱的底端外表面固定连接有限位柱，所述固定管的下端固定连接有密封轴承，所述密封轴承的外表面内嵌在所述支撑板的板体内，所述第一电机的联轴器的外表面与所述密封轴承的的内圈固定连接。

13、优选地，所述搅拌机构均采用镀锌钢材质，所述搅拌叶的下端涂抹有聚四氟乙烯润滑层。

14、优选地，所述第一负压管为塑料材质。

15、优选地，一种晶圆电镀槽的阳极棒更换装置的使用方法，步骤如下：

16、步骤一、将装有铜棒的铜棒放置架放置在传送带表面处，通过传送带将铜棒放置架输送到支撑板正上方位置处，传送带停止传送，第二液压杆带动第一套管上升，第二电机带动转轮转动，将转动杆旋转180度至铜棒放置架的正上方，同时带动相互挂接的挂钩和夹钩旋转180度，第二液压杆下降；

17、步骤二、当夹持片与铜棒放置架中的铜棒接触时，通过第三电机进行微调，通过吸附盘底部的传感器将铜棒上端圆心与吸附盘的圆心对齐，第一液压杆伸长，控制与第二负压管底端连接的夹持片向外打开，同时第二液压杆下降，然后第一液压杆回缩，带动第二负压管回缩，直至夹持片的内侧面与铜棒放置架内的铜棒的上端表面贴合，负压环开始工作，与负压环固定连通的吸附管以及与吸附管固定连通的第一负压管和第二负压管同时进行负压动作，夹持片表面开设的吸附孔紧密吸附住铜棒；

18、步骤三、第二液压杆上升，第二电机反向旋转180度，将吸附住的铜棒旋转到电镀筒的正上方，第二液压杆缓慢下降，直至被吸附住的铜棒下端与电镀筒的上端接触，通过第三电机进行微调，当铜棒的下端位于安装槽正上方时，第三电机停止工作，第二液压杆下降，铜棒在安装槽上端倾斜面的协助下落入到安装槽内，直至铜棒的底端与电镀筒的内底壁接触，负压环停止工作，同时夹持片对铜棒上端的吸附力消失，第一液压杆伸长，使得夹持片与铜棒的表面分离，第二液压杆上升，带动挂接在夹钩下端的夹持机构上升；

19、步骤四、第一电机的输出轴通过联轴器带动密封轴承旋转，同步带动与密封轴承内圈固定连接的固定管旋转，限位柱在螺旋槽内旋转上升，进一步带动转动柱上升，回收槽内壁处的搅拌叶在转动柱上升的过程中缓慢展开，搅拌叶与固定管底端的扇叶同时旋转，带动电镀筒内的电镀液旋转，在晶圆进入电镀液之前，第一电机输出轴反向旋转，带动固定管反向旋转，直至转动柱在限位柱的作用下落入到固定管内，需要进行铜棒更换时，重复上述步骤。

20、本发明中的有益效果为：

21、1、通过设置电镀机构，安装槽的上端倾斜面的设置协助铜棒在下降的过程中进入安装槽的内部，形成导向作用，圆环的设计对夹持机构在一定程度上起到保护作用，压环为夹持片提供一个对铜棒吸附的效果，挂钩的设计方便夹钩与之分离，方便拆卸。

22、2、通过设置夹持机构，夹持片在第一液压杆的作用下对铜棒形成夹持效果，而夹持片侧面开设的吸附孔在负压环的作用下，通过第一负压管和第二负压管对铜棒形成吸附作用，使得铜棒在更换的过程处于稳定状态，避免铜棒的掉落。

23、3、通过设置起吊机构，实现了起吊机构在对铜棒夹持搬运时上升和下降以及在第三电机的作用下可以带动电动卡盘进行旋转微调，同步的带动与夹钩挂接的挂钩旋转微调，进而实现夹持机构在对铜棒夹持和放置到安装槽内时位置调节效果。

24、4、通过设置搅拌机构，在第一电机的带动下密封轴承同步带动固定管进行旋转，固定管旋转的过程中带动固定在转动柱下端外表面的限位柱在螺旋槽内旋转上升，同时通过扭簧安装在回收槽内的搅拌叶向外舒展，搅拌叶协同与固定管底端外表面阵列固定的扇叶同步的对电镀筒内的电镀液进行搅拌，使得电镀液内的铜离子分布均匀，提升对晶圆的电镀效果，第一电机反向旋转时带动转动柱下降还可将搅拌叶进行回收，避免晶圆在进行电镀时与转动柱直接接触。