电镀辅助板及应用其的电镀系统的制作方法

本发明有关一种电镀辅助板及应用其的电镀系统，特别是一种以更为积极、可靠的手段来调整电镀时的电场分布以及金属离子扩散路径的电镀辅助板。

背景技术：

电镀为一种电解反应，利用电解反应把一种金属镀在另一种金属的表面上，以形成一层金属外壳薄膜，我们将这样的过程称为电镀。而电镀技术广泛的应用在各种不同用途与不同领域上。从早期以美观为主的装饰用途，如于容器表面上形成一具有光泽的薄膜，渐渐发展到现今应用于高科技产业，如半导体的制程中，是现今科技产业中不可或缺的一项技术。

一般而言，电镀技术的流程包括提供一电镀槽、一电镀液、一阴极、一阳极、一待镀物以及一电镀金属。其中电镀液、阴极、阳极、待镀物以及电镀金属皆位于电镀槽内，而待镀物与阴极耦接，电镀金属则与阳极耦接。如此配置，当施予阴极与阳极间一外加电压v时，电镀金属会析出电镀金属离子m+，而待镀物表面则会聚集电子e-。此带正电荷的电镀金属离子m+会被电子e-所带的负电荷所吸引，以电镀液做为介质(medium)而流向待镀物表面。当电镀金属离子m+抵达待镀物表面时，便会与电子e-结合而形成金属原子，并沉积于待镀物表面，形成电镀金属层。当电镀金属完全析出或是停止施加外加电压v时，电镀反应便停止。

目前已知的电镀系统，则可依电镀金属提供方式区分为溶解性阳极电镀系统及不溶解阳极电镀系统。在不溶解性阳极电镀系统中，当电流从阳极顶部流至阳极底部时，其电流量会因电阻而递减，换言之，在阳极顶部处，由于通过此处的电流较大，因此较多的金属离子被分解释放，而通过下方部位所通过的电流较通过上方部位的电流少，因此较少的金属离子被分解释放出来，进而在电镀槽中产生电力线分布并不均匀(即电流的密度分布不均匀)的现象。此现象将造成产品位在电力线密度较高即电流密度大的区域处镀层相对较厚，反之产品位在电力线密度较低即电流密度小的区域则镀层相对较薄，因此使得产品表面镀层的膜厚均匀度不佳，厚度不均匀的镀层极可能影响后续制程或产品效能，进而降低整体制程良率。

故市面上出现一种以多个阳极分别供电并分别产生所需的电流密度，来达到均匀电镀的作用，如中国台湾专利公告号第i530593号，其主要提供一种多阳极控制装置，搭配一阴极连接件使用，所述阴极连接件电性连接于基板的一边，该多阳极控制装置包括：一阳极模组，包含彼此并排且之间相隔一间距的多数阳极网；以及一供电控制模组，分别电性连接于各该阳极网，该供电控制模组对各该阳极网分别供电，以在各该阳极网分别产生所需的电流密度，能使各阳极网所分别获得的电流密度，与基板不同位置所分别获得的阴极电彼此互补，从而对基板进行均匀电镀。

上述习有多阳极技术虽然可以达到均匀电镀的功效，及控制电场分布；然，整体多阳极控制装置结构组成较为复杂，成本也相对较高；再者，由于阳极网的边际效应，使得阳极网边际的电流密度反而会增加，所以实际上仍需视情况利用供电控制模组分别调整提供给各阳极网的电流，如此造成了使用上的不便利性。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种电镀辅助板及应用其的电镀系统，特别是一种以更为积极、可靠的手段来调整电镀时的电场分布以及金属离子扩散路径的电镀辅助板。

本发明中电镀辅助板应用于电镀系统，为不导电的板体，且该板体具有至少一侧面，该至少一侧面处设有一遮蔽件，该遮蔽件突出于该板体表面一预定高度。

在一优选具体实施方案中，进一步设有一驱动模组，与该电镀辅助板连结，可带动该电镀辅助板位移。

在一优选具体实施方案中，所述遮蔽件利用一固定件固定于该板体。

根据本发明的第二方面，其提供一种电镀系统，适于对一待镀物进行电镀，该电镀系统至少包含：

一电镀槽，供装设电镀液；

一阴极，设置于该电镀槽并耦接该待镀物；

至少一阳极，设置于该电镀槽并耦接一电镀金属，该阳极面对该待镀物的一待镀面；以及

至少一上述的电镀辅助板，位于该阳极与该待镀面之间，该电镀辅助板的该遮蔽件朝向于该阳极，该遮蔽件充填于该电镀辅助板与该阳极间的间隙。

在一优选具体实施方案中，所述电镀槽的内侧面设有至少一导槽，以供插设该电镀辅助板。

在另一优选具体实施方案中，所述电镀辅助板具有可供深入于该导槽的导引边部，以及由该导引边部延伸至该电镀槽内部的遮蔽部，而该遮蔽件则位于该遮蔽部的至少一侧。

在更优选具体实施方案中，所述遮蔽部进一步设有至少一开口，该开口可供该阳极部分外露。

附图说明

图1所示为本发明中电镀辅助板第一实施例的结构立体图。

图2所示为本发明中电镀辅助板第二实施例的立体分解图。

图3所示为本发明中电镀系统的结构示意图。

图4所示为本发明中电镀辅助板第二实施例的结构立体图。

图号说明：

电镀辅助板10

板体11

侧面111

导引边部112

遮蔽部113

开口114

遮蔽件12

固定件13

电镀槽21

导槽211

电镀液22

阴极23

阳极24

遮蔽区域24a

非遮蔽区域24b

待镀物30

待镀面31

金属镀层40。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明的电镀辅助板10为不导电的板体11，本发明的电镀辅助板应用于电镀系统中，板体11需由可以抵抗电镀液的侵蚀及不产生电镀反应的材料所制成。这些材料具有介电特性或是为包含有介电性涂覆的复合材料，以防止电镀槽中诱发的电位变化造成金属电镀在电镀辅助板上，或是与电镀辅助板产生化学反应而污染电镀液。电镀辅助板的材料包含但不限于是塑料，例如聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、氟聚物、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，ptfe)或是聚偏二氟乙烯(polyvinylidenefluoride)。该材料可以阻挡电力线通过。所述电力线为电镀液中正负离子在外电场作用下作定向移动的轨道称为电力线。

而该板体11具有至少一侧面111，如图所示的实施例中，板体11为矩形而具有四个侧面111，虽然本说明书说明且图式绘示板体11的形状为矩形，但该板体可具有所属技术领域中具有通常知识者已知的各种其他形状。该至少一侧面111处设有一遮蔽件12，该遮蔽件12突出于该板体11表面一预定高度。在一个优选具体实施方案中，该遮蔽件12可以与该板体11一体制成。

另一个优选具体实施方案中，如图2所示，该遮蔽件12利用一固定件13固定于该板体11。虽然本说明书说明且图式绘示固定件13构形为螺丝的结构，但该固定件13可具有所属技术领域中具有通常知识者已知的各种其他固定结构。而该遮蔽件12与板体11同样为不导电材质，且可如上述板体具体实施方案中所提及的材料所制成。

本发明的电镀辅助板适于设置在电镀系统中，用以调整电镀时的电场分布，以更为积极、可靠的手段阻止特定区域的金属镀层沉积。所述电镀系统的具体实施方案中，如图3所示，该电镀系统至少包含：一电镀槽21供装设电镀液22；一阴极23设置于该电镀槽21并耦接该待镀物30；至少一阳极24设置于该电镀槽21并耦接一电镀金属，该阳极24面对该待镀物30的一待镀面31；阴极23与至少一阳极24设置于电镀槽21中，并至少局部浸泡于电镀液22中。另有电源(图未示)分别供应至少一阳极24与阴极23正电与负电，以形成通过电镀液22的电力线。阳极24可包含溶解性阳极及不溶解性阳极，在一个优选具体实施方案中，阳极24为不溶解性阳极，其用来传导电流，而电镀液22中的金属离子则是以金属盐来补充。不溶解性阳极通常为良好的导电体，且不会与电镀液22产生化学作用而污染溶液也不会受到侵蚀。

在一个优选具体实施方案中，可将成对的阳极24分别置于电镀槽21内部相对于阴极23的两侧，且于阴极23吊挂欲进行电镀的待镀物30，使分别在阳极24与阴极23输入电流的状态下，令电镀槽21内的电镀液22因电解反应而析出沈积于阴极端的金属离子，待金属离子于阴极23还原后，形成沉积镀着于待镀物30表面的金属镀层40。

电镀辅助板10设置于电镀槽21中，位于该阳极24与该待镀面31之间，该电镀辅助板10将阳极24部分遮蔽而形成遮蔽区域24a以及非遮蔽区域24b，该电镀辅助板10的板体11略平行于该待镀面31，且该电镀辅助板10的遮蔽件12朝向于该阳极24，该遮蔽件12充填于该电镀辅助板10与该阳极24间的间隙。在一个优选具体实施方案中，该遮蔽件12的高度可以等于略小于该电镀辅助板10与该阳极24间的间隙大小，且遮蔽件12的长度可等于略小于该电镀槽21的宽度。

其中，电镀辅助板10的板体11可阻挡部分电力线的形成，改变了原有电场分布，加了电镀辅助板10之后电镀槽21内电场分布的变化，特别是待镀物30部分的电力线已改善不再较其他部位为密，如此使得非遮蔽区域24b上电流分布均匀，电镀所得的电镀金属层厚度也可均匀一致；反之，遮蔽区域24a处不形成电力线，且遮蔽件12充填于该电镀辅助板10与该阳极24间的间隙，可阻断遮蔽区域24a处的电镀液与电镀槽其他区域的电镀液间的流动，让遮蔽区域24a处造成电镀液的停滞，且遮蔽区域24a处的电解反应难度大为提升，使相对该遮蔽区域24a的待镀面31无法有金属镀层沉积，让被镀物的待镀面31可局部沉积有金属镀层40，使用者更可依其所需改变电镀辅助板的形状或相对于待镀面的位置，而得到具有特定位置或特定形状的金属镀层。而上述的电镀辅助板10除了可达到调整电镀时的电场分布的能力外，亦可调整电镀液中金属离子的扩散路径，让被镀物表面金属镀层的膜厚均匀度提升，达到均匀电镀的目的。

在一个优选具体实施方案中，该电镀槽21的内侧面设有至少一导槽211，如图4所示，以供插设该电镀辅助板10，该电镀辅助板10的板体11二相对的边侧具有可供深入于该导槽211的导引边部112，以及由该导引边部112延伸至该电镀槽内部的遮蔽部113，而该遮蔽件12则位于该遮蔽部113的至少一侧，该遮蔽部113进一步设有至少一开口114，该开口114可供该阳极24的非遮蔽区域24b外露，该开口114的位置及形状则相对于待镀面进行电镀后所形成金属镀层的位置及形状。在上述优选具体实施方案中，板体11二相对边侧的导引边部112插置于导槽211内，而板体11的遮蔽部113底侧则接触电镀槽21的底面，故仅需于板体11的遮蔽部113顶侧设置一遮蔽件12，即可阻隔遮蔽部113相对的遮蔽区域24a处的电镀液与电镀槽其他区域的电镀液间的流动。在另一个优选具体实施方案中，本发明板体11的遮蔽部113若移动至其他位置，例如往上移动时，此时遮蔽部113底侧并无接触电镀槽21的底面，而让遮蔽区域24a于该处的电镀液与电镀槽其他区域的电镀液间构成相通状态，则可进一步于遮蔽部113底侧设置有遮蔽件12，藉以达到完全阻隔的作用。

在另一个优选具体实施方案中，本发明进一步设有一驱动模组(图未示)，与该电镀辅助板连结，可带动该电镀辅助板位移，藉以自动化的方式来改变电镀辅助板相对于待镀面的位置。