外侧面开设有一环形凹槽206，金属阳极204底部的上表面有一段平面207，该段平面207的横向长度优选为l_2mm。绝缘防护罩205的侧部包裹金属阳极204的外侧面，绝缘防护罩205的底部包裹金属阳极204底部的下表面。密封圈208与绝缘防护罩205的底部连接并贴靠在金属阳极204的内侧面，优选地，密封圈208与金属阳极204的内侧面可分离。密封圈208向上侧倾，密封圈208顶端高度高于金属阳极204底部的上表面的一段平面207且低于卡进金属阳极204凹槽206后的金属弹簧环203的顶端。密封圈208具有一定的柔韧性,受挤压可以产生形变,密封圈208的材料可以是PP或PVC材料，也可以是氟橡胶等其他绝缘材料。密封圈208的顶端为圆弧形，无棱角。密封圈208的横向长度优选为1-2_。
[0030]金属弹簧环203在自然状态下，金属弹簧环203的外径小于金属阳极204凹槽206的外径。金属刚性环201的外径比金属阳极204凹槽206的外径大。具体地，金属刚性环201的外径可以比凹槽206的外径略大l_3mm，金属弹簧环203的外径可以为凹槽206的外径的一半。金属刚性环201通过其上的缺口 202套进金属弹簧环203内，金属刚性环201套进金属弹簧环203后,金属弹簧环203处于被拉伸状态,使得金属弹簧环203的外径略大于金属阳极204凹槽206的外径，金属弹簧环203及金属刚性环201卡进金属阳极204的凹槽206内时，由于金属刚性环201的挤压,金属弹簧环203能够很好的固定在金属阳极204的凹槽206内。
[0031]图7给出的是整体组合结构的剖视图，金属刚性环201套进金属弹簧环203中，金属弹簧环203卡进金属阳极204的凹槽206中，当金属弹簧环203卡进金属阳极204的凹槽206后，金属弹簧环203有一部分凸出金属阳极204的凹槽206,该凸出金属阳极204凹槽206的部分的顶端高于金属阳极204底部的上表面的一段平面207，同时高于密封圈208的顶端。
[0032]图8给出的是晶圆101固定在晶圆夹具103上后被压在本发明结构上，晶圆101的边缘与金属弹簧环203接触并在压力的作用下使金属弹簧环203发生形变。由于平面207的阻挡，金属弹簧环203的纵向形变会被限制，最终金属弹簧环203的顶端与平面207等高，因此，易发生形变的金属弹簧环203就可以和晶圆101边缘处处达到良好的接触性能。晶圆101同样与绝缘密封圈208接触，金属弹簧环203和密封圈208都会发生形变，密封圈208的顶端也会和平面207等高，金属弹簧环203、密封圈208、平面207会同时接触到晶圆101的表面。密封圈208和晶圆101之间接触良好，可以隔绝气体或液体。这样绝缘防护罩205和绝缘密封圈208、晶圆101之间形成一密闭空间，将金属阳极204、金属弹簧环203保护在内，亦即绝缘防护罩205和绝缘密封圈208将金属阳极204和金属弹簧环203与晶圆101表面的抛光液隔绝开来，达到了防止因为抛光液联通金属阳极204和电源阴极而导致的电流漏溢或短路现象。金属阳极204以及卡在其内的金属弹簧环203接触晶圆101的边缘，接触的区域优选控制在晶圆101边缘向内的1-3_。
[0033]综上所述，本发明通过上述实施方式及相关图式说明，己具体、详实的揭露了相关技术，使本领域的技术人员可以据以实施。而以上所述实施例只是用来说明本发明，而不是用来限制本发明的，本发明的权利范围，应由本发明的权利要求来界定。
【主权项】
1.一种电化学抛光的金属阳极及其密封结构，其特征在于，包括: 金属阳极，所述金属阳极为环状，金属阳极开设有一环形凹槽，金属阳极底部的上表面有一段平面； 金属弹簧环，所述金属弹簧环卡进金属阳极的凹槽内； 金属刚性环，所述金属刚性环上有一缺口，金属刚性环套进金属弹簧环内； 绝缘防护罩，所述绝缘防护罩包裹金属阳极的外侧面和底部的下表面；及 密封圈，所述密封圈与绝缘防护罩的底部连接并贴靠在金属阳极的内侧面。2.根据权利要求1所述的电化学抛光的金属阳极及其密封结构，其特征在于，所述金属弹簧环在自然状态下，金属弹簧环的外径小于金属阳极凹槽的外径。3.根据权利要求1所述的电化学抛光的金属阳极及其密封结构，其特征在于，所述金属刚性环的外径比金属阳极凹槽的外径大。4.根据权利要求2所述的电化学抛光的金属阳极及其密封结构，其特征在于，所述金属刚性环通过其上的缺口套进金属弹簧环内，金属刚性环套进金属弹簧环后，金属弹簧环处于被拉伸状态。5.根据权利要求4所述的电化学抛光的金属阳极及其密封结构，其特征在于，所述金属刚性环套进金属弹簧环后，金属弹簧环的外径略大于金属阳极凹槽的外径，金属弹簧环及金属刚性环卡进金属阳极的凹槽内。6.根据权利要求5所述的电化学抛光的金属阳极及其密封结构，其特征在于，所述金属弹簧环卡进金属阳极的凹槽后，金属弹簧环有一部分凸出金属阳极的凹槽，该凸出金属阳极凹槽的部分的顶端高于金属阳极底部的上表面的一段平面。7.根据权利要求1所述的电化学抛光的金属阳极及其密封结构，其特征在于，所述绝缘防护罩的侧部包裹金属阳极的外侧面，绝缘防护罩的底部包裹金属阳极底部的下表面。8.根据权利要求1所述的电化学抛光的金属阳极及其密封结构，其特征在于，所述密封圈向上侧倾，密封圈顶端高度高于金属阳极底部的上表面的一段平面且低于卡进金属阳极凹槽后的金属弹簧环的顶端。9.根据权利要求8所述的电化学抛光的金属阳极及其密封结构，其特征在于，所述密封圈与金属阳极的内侧面可分离。10.根据权利要求1所述的电化学抛光的金属阳极及其密封结构，其特征在于，当晶圆压在金属弹簧环上后，金属弹簧环和密封圈产生形变，金属弹簧环的顶端与密封圈的顶端和金属阳极底部的上表面的一段平面等高，金属弹簧环、密封圈、金属阳极底部的上表面的一段平面同时与晶圆表面接触。
【专利摘要】本发明公开了一种电化学抛光的金属阳极及其密封结构，提高了金属阳极与晶圆的良好接触性能，且避免了由于抛光液的流动性和导电性而导致的电源阴极与阳极易短路或出现电流分流的现象。该电化学抛光的金属阳极及其密封结构包括金属阳极、金属弹簧环、金属刚性环、绝缘防护罩及密封圈。金属阳极为环状，金属阳极开设有一环形凹槽，金属阳极底部的上表面有一段平面。金属弹簧环卡进金属阳极的凹槽内。金属刚性环上有一缺口，金属刚性环套进金属弹簧环内。绝缘防护罩包裹金属阳极的外侧面和底部的下表面。密封圈与绝缘防护罩的底部连接并贴靠在金属阳极的内侧面。
【IPC分类】C25F7/00, C25F3/30
【公开号】CN104975338
【申请号】CN201410131557
【发明人】代迎伟, 金一诺, 王坚, 王晖
【申请人】盛美半导体设备（上海）有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月2日