1.本发明涉及半导体晶圆技术领域，尤其涉及一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机。
背景技术：
2.目前在使用电镀机对半导体晶圆片进行电镀的工艺流程中，大多通过机械手将单个晶圆运输至电镀槽内，并依次注入不同电镀液对晶圆表面进行冲洗，但由于晶圆的大小尺寸不同，因此需要根据晶圆的尺寸选择不同口径大小的电镀机进行电镀。
3.若采用大口径的晶圆进出口，则在电镀过程中容易使得内外环境互通有无，而电镀机中的电镀液是由化学药剂在通电后实现对晶圆表面进行电镀的，这些化学药剂对组分、配比、温度以及挥发度都有严格的要求，一旦与外部环境互通有无，则会加速化学药液的挥发，同时还容易使得内部温度环境遭到破坏，不能够使得晶圆在电镀时间内保持应有的恒温以及其他恒定状态，而且还会容易使得外部环境的微小颗粒物进入到电镀机的核心电镀区域内，因而降低了晶圆电镀的效率以及合格率，因此需要设计一种电镀机用于适应不同大小晶圆的电镀机。
技术实现要素：
4.基于现有的电镀机在对半导体晶圆片进行电镀液冲洗时，无法对电镀槽的孔径进行调节，从而不能适宜不同尺寸大小的半导体晶圆，进而降低半导体晶圆电镀效率的技术问题，本发明提出了一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机。
5.本发明提出的一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机，包括机架以及设置在所述机架上的多层电镀槽体，还包括设置在所述机架两侧的防护机构、设置在所述电镀槽体槽口处的伸缩拉展机构和设置在所述电镀槽体内底壁上的定位调节机构。
6.防护机构，所述防护机构包括呈对称分布设置在所述电镀槽体上表面的半圆形闭合板，两个所述闭合板在相互靠近或远离中对所述电镀槽体的进料槽口进行闭或开的动作，从而保证所述电镀槽体内部的洁净。
7.伸缩拉展机构，所述伸缩拉展机构包括呈对称分布设置在所述电镀槽体内部槽口处的弧形调节板，两个所述弧形调节板均位于所述电镀槽体的槽口内部，随着两个所述弧形调节板的相对运动实现对所述电镀槽体内槽口孔径大小的调节动作。
8.定位调节机构，所述定位调节机构包括通过轴承安装在所述电镀槽体内底壁上的夹持台，同时所述夹持台的上部设置有定位盘，以实现对不同尺寸大小的半导体晶圆夹持承托动作。
9.优选地，所述防护机构还包括位于所述机架两侧的支架，两个所述支架的上表面均固定安装有滑轨，且两个所述支架之间通过安装槽体连接，所述安装槽体位于所述机架的上表面且所述安装槽体的内壁固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴一端延伸至所述安装槽体的外表面并固定套接有双向丝杠，所述双向丝杠的两端分别通过轴承安装在
所述支架上，所述双向丝杠的表面两端均螺纹套接有滑块，且所述滑块的下表面与所述滑轨的表面滑动卡接。
10.通过上述技术方案，驱动电机输出轴的转动带动双向丝杠转动，双向丝杠的转动带动两个滑块分别沿着滑轨的表面在双向丝杠上进行相对运动。
11.优选地，另一所述滑轨的表面与另两个所述滑块的下表面滑动卡接，所述滑块的上表面固定连接有l型杆，所述l型杆的一端固定连接有连接块，所述连接块的一侧与所述闭合板的一侧固定连接，同时所述电镀槽体的外表面两侧分别开设有滑槽，所述闭合板的表面与所述滑槽的内壁滑动卡接。
12.通过上述技术方案，滑块的移动带动l型杆移动，l型杆的移动通过连接块带动闭合板沿着滑槽的内壁移动，同时通过另一l型杆带动另一滑块在对应滑轨上移动，随着两个闭合板的相对移动对电镀槽体的上槽口进行密闭，从而在不使用时保持电镀槽体内部的洁净。
13.优选地，两个所述闭合板的另一侧分别固定连接有密封条。
14.通过上述技术方案，密封条对两个闭合板的合拢进行密封，防止灰尘进入电镀槽体内。
15.优选地，所述伸缩拉展机构还包括开设在所述电镀槽体内槽口处的凹槽，所述凹槽的内壁固定安装有齿环，同时所述弧形调节板的表面与所述凹槽的内壁滑动卡接，两个所述弧形调节板的两端均通过连接轴铰接，且两个所述连接轴的中端均固定套接有齿轮，所述齿轮的表面与所述齿环的表面啮合。
16.通过上述技术方案，通过齿轮与齿环的啮合以及凹槽对弧形调节板的限位，使得两个弧形调节板进行相对移动。
17.优选地，所述电镀槽体的内部固定安装有伺服马达，所述伺服马达的输出轴与其中一个所述连接轴的一端固定套接。
18.通过上述技术方案，伺服马达输出轴的转动带动与其连接的连接轴转动，连接轴的转动带动齿轮转动，齿轮的转动使其沿着齿环的表面移动，同时齿轮的转动带动连接轴转动，从而带动两个弧形调节板进行相对运动。
19.优选地，所述定位调节机构还包括固定安装在所述夹持台内部的伸缩液压缸，所述伸缩液压缸的活塞杆一端延伸出所述夹持台外并与所述定位盘的下表面固定连接，所述机架的内壁固定安装有转动电机，所述转动电机的输出轴一端延伸至所述电镀槽体内并与所述夹持台的下表面固定套接，同时所述夹持台的底部通过轴承安装在所述电镀槽体的内底壁。
20.通过上述技术方案，伸缩液压缸活塞杆的伸缩带动定位盘上下移动，转动电机输出轴的转动带动夹持台转动。
21.优选地，所述定位盘的内部固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴一端固定套接有主动齿轮，同时所述定位盘的内部通过轴承安装有从动齿轮，所述主动齿轮的表面与所述从动齿轮的表面啮合，所述从动齿轮的表面呈环形阵列分布贯穿开设有弧形槽，且所述从动齿轮的下表面固定安装有固定盘，所述固定盘的的上表面呈环形阵列分布开设有限位槽，所述限位槽的内壁滑动卡接有l型滑杆，所述l型滑杆的上表面固定连接有滑柱，所述滑柱的表面与所述弧形槽的内壁滑动连接。
22.通过上述技术方案，伺服电机输出轴的转动带动主动齿轮转动，主动齿轮的转动通过与从动齿轮的啮合带动从动齿轮转动，从动齿轮的转动带动滑柱在弧形槽内移动，并随着滑柱的移动带动l型滑杆沿着限位槽的内壁移动。
23.优选地，所述定位盘的上表面呈环形阵列分布设置有承托柱，且所述l型滑杆的上端固定安装有夹持柱。
24.通过上述技术方案，承托柱对半导体晶圆进行定位放置，夹持柱对半导体晶圆的边沿进行夹持。
25.优选地，所述电镀槽体的下表面根据其内部腔体的分布依次固定连通有出液管道，所述出液管道的一端在所述机架内部固定连通有过滤集液箱，所述过滤集液箱的一侧固定连通有排液管道，所述排液管道的一端延伸出所述机架。
26.通过上述技术方案，电镀液通过出液管道流出电镀槽体进入过滤集液箱内，并经过滤集液箱内的过滤网过滤后通过排液管道排出。
27.本发明中的有益效果为：1、通过设置防护机构，便于保证电镀槽体内部的洁净，减少灰尘堆积，驱动电机输出轴的转动带动双向丝杠转动，双向丝杠的转动带动两个滑块分别沿着滑轨的表面在双向丝杠上相互靠拢，滑块的移动带动l型杆移动，l型杆的移动通过连接块带动闭合板沿着滑槽的内壁移动，同时闭合板的移动通过另一l型杆带动另一滑块在对应滑轨上移动，随着两个闭合板的聚拢对电镀槽体的上槽口进行密闭，从而达到防护的效果。
28.2、通过设置伸缩拉展机构，实现对电镀槽体内槽口孔径大小的调节，避免不同的电镀液发生混合，同时适应不同大小尺寸的半导体晶圆进行电镀液冲洗，伺服马达输出轴的转动带动与其连接的连接轴转动，该连接轴的转动带动与其连接的齿轮转动，该齿轮的转动使其沿着齿环的表面移动，从而带动另一个齿轮转动，同时该齿轮的转动带动连接轴转动，进而便于通过连接轴带动两个弧形调节板沿着凹槽内壁进行相对运动，达到调节槽口的效果。
29.3、通过设置定位调节机构，以实现对不同尺寸大小的半导体晶圆夹持承托，伺服电机输出轴的转动带动主动齿轮转动，主动齿轮的转动通过与从动齿轮的啮合带动从动齿轮转动，从动齿轮的转动带动滑柱在弧形槽内移动，并随着滑柱的移动带动l型滑杆沿着限位槽的内壁移动，l型滑杆的移动带动夹持柱移动，进而便于夹持柱适应不同半径大小的半导体晶圆，从而达到定位夹持效果。
附图说明
30.图1为本发明提出的一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机的示意图；图2为本发明提出的一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机的滑轨结构立体图；图3为本发明提出的一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机的安装槽体结构立体图；图4为本发明提出的一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机的闭合板结构立体图；图5为本发明提出的一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机的电镀槽体结构立体图；图6为本发明提出的一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机的滑槽结构立体图；
图7为本发明提出的一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机的凹槽结构立体图；图8为本发明提出的一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机的弧形调节板结构立体图；图9为本发明提出的一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机的齿轮结构立体图；图10为本发明提出的一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机的夹持柱结构立体图；图11为本发明提出的一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机的夹持台结构立体图；图12为本发明提出的一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机的伸缩液压缸结构立体图；图13为本发明提出的一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机的承托柱结构立体图；图14为本发明提出的一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机的从动齿轮结构立体图；图15为本发明提出的一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机的转动电机结构立体图。
31.图中：1、机架；2、电镀槽体；3、闭合板；301、支架；302、滑轨；303、安装槽体；304、驱动电机；305、双向丝杠；306、滑块；307、l型杆；308、连接块；309、滑槽；310、密封条；4、弧形调节板；41、凹槽；42、齿环；43、连接轴；44、齿轮；45、伺服马达；5、夹持台；51、定位盘；511、伺服电机；512、主动齿轮；513、从动齿轮；514、弧形槽；515、固定盘；516、限位槽；517、l型滑杆；518、滑柱；519、承托柱；520、夹持柱；52、伸缩液压缸；53、转动电机；6、出液管道；7、过滤集液箱；8、排液管道。
实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
33.参照图1-图15，一种槽口可调节的晶圆单片式电镀机，包括机架1以及设置在机架1上的多层电镀槽体2，还包括设置在机架1两侧的防护机构、设置在电镀槽体2槽口处的伸缩拉展机构和设置在电镀槽体2内底壁上的定位调节机构。
34.其中，如图1-图2以及图15可知，为了防止不同种类的电镀液混合，并使其依次排出电镀槽体2，在电镀槽体2的下表面根据其内部腔体的分布依次固定连通有出液管道6，出液管道6的一端在机架1内部固定连通有过滤集液箱7，过滤集液箱7的一侧固定连通有排液管道8，排液管道8的一端延伸出机架1。
35.其中，如图2-图4可知，为了使得电镀槽体2在不使用时不会在内部积灰，防护机构包括呈对称分布设置在电镀槽体2上表面的半圆形闭合板3，两个闭合板3在相互靠近或远离中对电镀槽体2的进料槽口进行闭或开的动作，从而保证电镀槽体2内部的洁净。
36.为了驱动两个闭合板3相互聚拢或远离，防护机构还包括位于机架1两侧的支架301，两个支架301的上表面均固定安装有滑轨302，且两个支架301之间通过安装槽体303连接，安装槽体303位于机架1的上表面且安装槽体303的内壁固定安装有驱动电机304，安装槽体303用于安装驱动电机304，同时用于连接两个支架301，驱动电机304的输出轴一端延伸至安装槽体303的外表面并固定套接有双向丝杠305，双向丝杠305的两端分别通过轴承安装在支架301上，双向丝杠305的表面两端均螺纹套接有滑块306，且滑块306的下表面与
滑轨302的表面滑动卡接，通过驱动电机304输出轴的转动带动双向丝杠305转动，双向丝杠305的转动带动两个滑块306分别沿着滑轨302的表面在双向丝杠305的两端进行相对移动。
37.为了稳定闭合板3的移动，另一滑轨302的表面与另两个滑块306的下表面滑动卡接，四个滑块306的上表面均固定连接有l型杆307，l型杆307的一端固定连接有连接块308，连接块308的一侧与闭合板3的一侧固定连接，为了对闭合板3的移动进行限位，在电镀槽体2的外表面两侧分别开设有滑槽309，闭合板3的表面与滑槽309的内壁滑动卡接。
38.为了闭合板3便于密封，在两个闭合板3的另一侧分别固定连接有密封条310。
39.通过设置防护机构，便于保证电镀槽体2内部的洁净，减少灰尘堆积，驱动电机304输出轴的转动带动双向丝杠305转动，双向丝杠305的转动带动两个滑块306分别沿着滑轨302的表面在双向丝杠305上相互靠拢，滑块306的移动带动l型杆307移动，l型杆307的移动通过连接块308带动闭合板3沿着滑槽309的内壁移动，同时闭合板3的移动通过另一l型杆307带动另一滑块306在对应滑轨302上移动，随着两个闭合板3的聚拢对电镀槽体2的上槽口进行密闭。
40.其中，如图3和图5-图9可知，为了便于调节电镀槽体2内的槽口口径大小以适应不同尺寸大小的晶圆进出，并防止电镀液混合，伸缩拉展机构包括呈对称分布设置在电镀槽体2内部槽口处的弧形调节板4，两个弧形调节板4均位于电镀槽体2的槽口内部，随着两个弧形调节板4的相对运动实现对电镀槽体2内槽口孔径大小的调节动作。
41.为了使得两个弧形调节板4进行相对移动，伸缩拉展机构还包括开设在电镀槽体2内槽口处的凹槽41，凹槽41的内壁固定安装有齿环42，同时弧形调节板4的表面与凹槽41的内壁滑动卡接，凹槽41便于对弧形调节板4的移动进行限位，两个弧形调节板4的两端均通过连接轴43铰接，且两个连接轴43的中端均固定套接有齿轮44，齿轮44的表面与齿环42的表面啮合，通过齿轮44与齿环42的啮合带动连接轴43转动。
42.为了驱动连接轴43转动，在电镀槽体2的内部固定安装有伺服马达45，并在伺服马达45的外表面设置防护壳体，避免电镀液对伺服马达45造成损坏，伺服马达45的输出轴与其中一个连接轴43的一端固定套接，通过伺服马达45输出轴的转动带动与其连接的连接轴43转动，该连接轴43的转动带动与其连接的齿轮44转动，该齿轮44的转动使其沿着齿环42的表面移动，从而带动另一个齿轮44转动，同时齿轮44的转动带动连接轴43转动，进而便于通过连接轴43带动两个弧形调节板4沿着凹槽41内壁进行相对运动。
43.通过设置伸缩拉展机构，实现对电镀槽体2内槽口孔径大小的调节，避免不同的电镀液发生混合，同时适应不同大小尺寸的半导体晶圆进行电镀液冲洗，伺服马达45输出轴的转动带动与其连接的连接轴43转动，该连接轴43的转动带动与其连接的齿轮44转动，该齿轮44的转动使其沿着齿环42的表面移动，从而带动另一个齿轮44转动，同时该齿轮44的转动带动连接轴43转动，进而便于通过连接轴43带动两个弧形调节板4沿着凹槽41内壁进行相对运动。
44.其中，如图10-图14可知，为了对不同大小尺寸的半导体晶圆进行承托夹持，进而便于电镀液对其进行冲洗，定位调节机构包括通过轴承安装在电镀槽体2内底壁上的夹持台5，同时夹持台5的上部设置有定位盘51，以实现对不同尺寸大小的半导体晶圆夹持承托动作。
45.为了便于对定位盘51进行伸缩和旋转，定位调节机构还包括固定安装在夹持台5
内部的伸缩液压缸52，伸缩液压缸52的活塞杆一端延伸出夹持台5外并与定位盘51的下表面固定连接，通过伸缩液压缸52活塞杆的伸缩带动定位盘51上下移动，以便于带动半导体晶圆处于不同高度，机架1的内壁固定安装有转动电机53，转动电机53的输出轴一端延伸至电镀槽体2内并与夹持台5的下表面固定套接，同时夹持台5的底部通过轴承安装在电镀槽体2的内底壁，通过转动电机53输出轴的转动带动夹持台5转动，夹持台5的转动带动定位盘51转动，从而带动半导体晶圆处于旋转状态。
46.为了便于定位盘51适应不同大小的半导体晶圆，在定位盘51的内部固定安装有伺服电机511，伺服电机511的输出轴一端固定套接有主动齿轮512，同时定位盘51的内部通过轴承安装有从动齿轮513，主动齿轮512的表面与从动齿轮513的表面啮合，从动齿轮513的表面呈环形阵列分布贯穿开设有弧形槽514，且从动齿轮513的下表面固定安装有固定盘515，固定盘515的的上表面呈环形阵列分布开设有限位槽516，限位槽516的内壁滑动卡接有l型滑杆517，l型滑杆517的上表面固定连接有滑柱518，滑柱518的表面与弧形槽514的内壁滑动连接，通过伺服电机511输出轴的转动带动主动齿轮512转动，主动齿轮512的转动通过与从动齿轮513的啮合带动从动齿轮513转动，从动齿轮513的转动带动滑柱518在弧形槽514内移动，并随着滑柱518的移动带动l型滑杆517沿着限位槽516的内壁移动。
47.为了对半导体晶圆进行支撑夹持，在定位盘51的上表面呈环形阵列分布设置有承托柱519，且l型滑杆517的上端固定安装有夹持柱520。
48.通过设置定位调节机构，以实现对不同尺寸大小的半导体晶圆夹持承托，伺服电机511输出轴的转动带动主动齿轮512转动，主动齿轮512的转动通过与从动齿轮513的啮合带动从动齿轮513转动，从动齿轮513的转动带动滑柱518在弧形槽514内移动，并随着滑柱518的移动带动l型滑杆517沿着限位槽516的内壁移动，l型滑杆517的移动带动夹持柱520移动，进而便于夹持柱520适应不同半径大小的半导体晶圆，从而达到定位夹持效果。
49.工作原理：使用时，机械手将半导体晶圆运输到电镀槽体2的上方，根据运输来的半导体晶圆的半径大小在电镀槽体2内选择合适的电镀高度和排液腔体，并启动液压缸，液压缸活塞杆的伸缩带动定位盘51移动至合适高度，然后启动伺服电机511，伺服电机511输出轴的转动带动主动齿轮512转动，主动齿轮512的转动通过与从动齿轮513的啮合带动从动齿轮513转动，从动齿轮513的转动带动滑柱518在弧形槽514内移动，并随着滑柱518的移动带动l型滑杆517沿着限位槽516的内壁移动，同时l型滑杆517的移动带动夹持柱520移动，直到夹持柱520移动到合适的位置，之后机械手将半导体晶圆放置到定位盘51上，通过承托柱519和夹持柱520对该半导体晶圆进行夹持承托；夹持完成后，根据需要将位于晶圆下方的电镀槽体2内的槽口口径进行缩小，启动伺服马达45，伺服马达45输出轴的转动带动与其连接的连接轴43转动，该连接轴43的转动带动与其连接的齿轮44转动，该齿轮44的转动使其沿着齿环42的表面移动，从而带动另一个齿轮44转动，同时该齿轮44的转动带动连接轴43转动，进而便于通过连接轴43带动两个弧形调节板4沿着凹槽41内壁进行相对运动；调节好口径大小后，摆臂带动电镀液的出液口移动至电镀槽体2上方，并下移出液口使其对准半导体晶圆，同时启动转动电机53并开启出液口，转动电机53根据半导体晶圆处于的高度选择合适的频率的转动，转动电机53输出轴的转动带动夹持台5转动，夹持台5的转动带动定位盘51转动，从而使得电镀液在冲洗半导体晶圆时在离心作用下进入电镀槽
体2的腔体内，并防止不同腔体内的电镀液混合，减少后续工作；腔体内积留的电镀液沿着出液管道6流入过滤集液箱7内，并经过滤集液箱7内的过滤网过滤后通过排液管道8排出；不需要使用时，驱动电机304输出轴的转动带动双向丝杠305转动，双向丝杠305的转动带动两个滑块306分别沿着滑轨302的表面在双向丝杠305上相互靠拢，滑块306的移动带动l型杆307移动，l型杆307的移动通过连接块308带动闭合板3沿着滑槽309的内壁移动，同时闭合板3的移动通过另一l型杆307带动另一滑块306在对应滑轨302上移动，随着两个闭合板3的聚拢对电镀槽体2的上槽口进行密闭。
50.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。