[发明专利]晶片级封装的电镀设备和工艺

摘要

本申请案是关于晶片级封装的电镀设备和工艺。一种用于连续地同时电镀具有实质上不同标准电沉积电位的两种金属(例如，Sn-Ag合金的沉积)的设备包括：阳极腔室，其用于含有阳极电解液和活性阳极，所述阳极电解液包括第一、次贵金属(例如，锡)的离子但不包括第二、较贵金属(例如，银)的离子；阴极腔室，其用于含有阴极电解液和衬底，所述阴极电解液包含第一金属(例如，锡)的离子、第二、较贵金属(例如，银)的离子；分离结构，其位于所述阳极腔室与所述阴极腔室之间，其中所述分离结构实质上防止较贵金属从阴极电解液转移到所述阳极电解液；以及流体特征和相关联的控制器，其耦合到所述设备且经配置以执行连续电镀，同时使镀敷浴组份的浓度在延长的使用周期内保持实质上恒定。

主权项

一种用于将第一金属和第二、较贵金属同时电镀到衬底上的设备，所述设备包括：(a)阳极腔室，用于含有阳极电解液和活性阳极，所述活性阳极包括所述第一金属；(b)阴极腔室，用于含有阴极电解液和所述衬底；(c)分离结构，其位于所述阳极腔室与所述阴极腔室之间；以及(d)流体特征和相关联的控制器，其耦合到所述设备且经配置以执行至少以下操作：从所述阳极腔室外部的源将酸溶液递送到所述阳极腔室；从所述阳极腔室外部的源将包括所述第一金属的离子的溶液递送到所述阳极腔室；从所述阴极腔室移除所述阴极电解液的一部分；将第二金属的离子递送到所述阴极腔室；以及经由不同于所述分离结构的导管将阳极电解液从所述阳极腔室递送到所述阴极腔室，其中所述设备经配置以按某方式来进行镀敷，所述方式允许存在于所述阳极电解液中的第一金属的离子从所述阳极腔室流到所述阴极腔室，但实质上防止第二金属的离子在电镀期间从所述阴极腔室流到所述阳极腔室，且其中所述设备经配置以维持所述阴极电解液中质子的浓度，使得所述浓度的波动在至少约0.2镀敷浴翻转的周期内不大于约10％。