电镀设备主要包括电镀槽(cell)和镀液的自动控制调整系统两个部分。电镀槽XC17512LPC20C的结构如图6,34所示,主要包括电镀头(clamshe11)、阴极电镀槽、阳离子扩散膜(cationic diffusermembrane)、过滤膜(伍lter membrane)以及阳极电镀腔(an。de chamber)。电镀头上有一个卡槽,主要起到固定硅片(wafer)、传输电流的作用。槽内有一圈金属接触片,镀有阻挡层和铜种子层的硅片正面朝下,种子层与接触片直接接触,电流加到接触片上,然后由硅片的边缘加到整个硅片上。阴极电镀槽中的电镀液含有有机添加剂,并保持和供液槽以一定的速度进行循环,以确保电镀槽内镀液的稳定性。由于添加剂中的加速剂容易被化而失去活性,尤其是在金属铜的表面更为严重。被氧化后的添加剂将作为杂质存在电镀膜中,在退火以后将增加铜膜中的“孑L洞(void)”缺陷。因此,在先进的化学电镀槽中都安装有阳离子扩散膜,这样,只有无机阳离子(如H+,Cu2亠)可以透过该膜从阳极区进入阴极区参与电镀,而分子量较大的有机添加剂则只能在阴极区,这样既确保了电镀液的纯度,也降低了添加剂的用量。随着电镀的进行,阳极铜块会逐渐消耗,铜块中的杂质随之进人阳极镀液中,在液体流动中到达硅片表面,增加电镀缺陷。因此,在电镀槽内加人过滤膜以阻挡阳极杂质进入阴极。阳极腔内的镀液为纯的硫酸铜溶液,没有任何有机添加剂,阳极腔的溶液循环系统与阴极完全独立。为了达到比较好的电镀效果,阳极铜块设计为特殊的结构,表面有许多环状的凹槽,以增加表面积,如图6.35所示。