一种新型晶圆级单面电镀挂具的制作方法

本发明涉及晶圆加工，尤其是涉及一种新型晶圆级单面电镀挂具。

背景技术：

1、晶圆使用电镀挂具的过程是半导体制造中的一个重要环节，旨在在硅晶圆表面沉积一层金属，以形成导电路径或作为后续工艺的底层。

2、经检索公开号为cn116043312a的中国专利，公开了一种半导体晶圆片双面电镀挂具，其包括a面挂具本体和b面挂具本体，a面挂具本体和b面挂具本体上均设置有导电机构和通气机构，a面挂具本体的外侧和b面挂具本体的外侧均设置有可拆卸的环形导电上盖，a面挂具本体和b面挂具本体上分别设置有用于将导电上盖与对应的a面挂具本体或b面挂具本体连接在一起的快锁机构，a面挂具本体与对应的导电上盖之间设置有晶圆底板，b面挂具本体与对应的导电上盖之间设置有晶圆底板，待电镀的半导体晶圆片被固定在晶圆底板与对应的导电上盖之间，导电机构与导电上盖和待电镀的半导体晶圆片电路导通，通气机构与快锁机构气体导通。该发明可以实现挂具的导电上盖与挂具本体的快速合盖与开盖。

3、但是上述发明存在以下不足之处：

4、现有的挂具采用锁螺丝的方式，在对晶圆固定时较为麻烦，且固定效果较差，在电镀过程中容易产生晃动，晶圆容易从挂具上脱落，同时原先导电密封装置密封效果相对较差，晶圆上其他位置容易受到电镀液的侵染。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新型晶圆级单面电镀挂具，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明的技术方案是：一种新型晶圆级单面电镀挂具，包括挂板，挂板上开设有贯穿挂板侧壁的圆形孔，挂板的一侧上方开设有两个导电板安装槽，两个导电板安装槽的内部均活动安装有导电板，挂板的内部活动安装有导电环，挂板的内部中间位置设置有晶圆，导电环和晶圆的侧壁相贴合，挂板的内部对应导电环的位置活动安装有压环，压环对导电环进行限位，挂板的内部设置有密封机构以及固定机构；

3、所述密封机构包括有密封盖板、盖板密封圈以及一体式密封胶垫，密封盖板活动安装在挂板的内部靠近外侧的位置，盖板密封圈固定安装在密封盖板上靠近挂板的一侧壁面，一体式密封胶垫活动安装在挂板的内部靠近晶圆的位置；

4、所述固定机构包括有传动块、限位块以及复位弹簧，固定机构共有多组，多组固定机构呈环形分布设置在挂板的内部，挂板的内部开设有多个活动槽，传动块活动安装在活动槽的内部，限位块活动安装在传动块的下方，压环上对应限位块的位置开设有限位槽，传动块的底部壁面对应限位块的位置开设有传动槽，复位弹簧活动安装在活动槽的内部，复位弹簧与传动块之间连接。

5、优选的，所述固定机构还包括有复位块，挂板的内部对应限位块的位置开设有复位槽，复位块位于复位槽的内部，复位块与限位块固定连接，复位槽的内部同样活动安装有复位弹簧。

6、优选的，所述限位块朝上的一侧壁面为斜面，传动块通过复位弹簧活动安装在活动槽的内部。

7、优选的，所述挂板上对应圆形孔的位置开设有四个导线连接口，挂板上对应导线连接口的位置开设有多个导线安装槽，导线安装槽连通四个导线连接口和两个导电板安装槽的内部，导线安装槽的内部活动安装有导线，导线与导电板之间活动连接，导电环的一端位于导线连接口的内部与导线活动连接。

8、优选的，所述密封盖板上分布均匀地开设有多个磁块安装槽，磁块安装槽的内部活动安装有固定磁块，密封盖板通过固定磁块固定安装在挂板上，固定磁块上固定安装有固定磁块盖板，挂板的后侧壁面镶嵌安装有多个定位磁块，定位磁块对压环进行吸附，定位磁块上固定安装有定位磁块盖板。

9、优选的，所述导电板安装槽的内部固定安装有固定座，固定座上开设有螺纹槽，导电板上对应固定座的位置开设有固定座安装槽，固定座安装槽为与固定座大小一致的圆形槽，固定座位于固定座安装槽的内部。

10、优选的，所述导电板上活动安装有固定螺栓，固定螺栓的一端通过螺纹可与固定座活动连接，导电板通过固定螺栓和固定座固定安装在导电板安装槽的内部。

11、优选的，所述挂板的一侧设置有支撑机构，支撑机构包括有底座、支撑座、活动座以及减震弹簧，底座设置在挂板的一侧，支撑座共有多个，多个支撑座呈环形分布固定安装在底座上，活动座活动安装在支撑座的内部，活动座与挂板之间活动连接，减震弹簧活动安装在支撑座的内部。

12、优选的，所述活动座上开设有连接槽，挂板上对应活动座的位置固定安装有连接块，连接块安装在连接槽的内部，使得活动座与挂板之间活动连接。

13、优选的，所述底座的底部镶嵌安装有防滑底垫。

14、本发明通过改进在此提供一种新型晶圆级单面电镀挂具，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

15、其一：本发明通过设置有固定机构，当密封盖板未安装在挂板上时，限位块的顶部位于传动槽的内部，当将密封盖板安装在挂板内部时，密封盖板就会对传动块进行挤压，传动块受到挤压后就会朝着活动槽的内部移动，而限位块的顶部位于传动槽的内部，当传动块移动后，限位块就会受到挤压，从而使得限位块向下移动，限位块向下移动即可使得限位块的底部移动到限位槽的内部，此时压环就会被多个限位块锁死，从而使得压环可被固定在挂板的内部，进而使得导电环可一直与晶圆之间接触，达到了在密封的同时自动对晶圆进行固定的效果，避免了在电镀时晶圆固定不牢导致晶圆脱落的情况发生。

16、其二：本发明通过密封机构的设置，当密封盖板安装在挂板上时，通过密封盖板和盖板密封圈即可对挂板底部进行密封，一体式密封胶垫活动安装在挂板的内部靠近晶圆的位置，当密封盖板安装在挂板上时，压环就会受到密封盖板的挤压，然后对导电环进行挤压，使得导电环可与晶圆贴合，同时一体式密封胶垫也会受到挤压，从而产生形变，形变即可对挂板的内部进行密封，避免电镀液渗透到晶圆上不需要电镀的位置。

17、其三：本发明通过支撑机构的设置，在进行电镀时，晶圆安装在挂板的内部，而挂板位于电镀液内部，电镀时可能会因为力产生晃动，此时活动座就会在支撑座的内部移动，并挤压减震弹簧，用于抵消力产生的晃动，从而可进一步避免晶圆从挂板内部脱落的情况发生。

技术特征：

1.一种新型晶圆级单面电镀挂具，包括挂板(1)，挂板(1)上开设有贯穿挂板(1)侧壁的圆形孔，其特征在于：所述挂板(1)的一侧上方开设有两个导电板安装槽(2)，两个导电板安装槽(2)的内部均活动安装有导电板(3)，挂板(1)的内部活动安装有导电环(7)，挂板(1)的内部中间位置设置有晶圆(9)，导电环(7)和晶圆(9)的侧壁相贴合，挂板(1)的内部对应导电环(7)的位置活动安装有压环(8)，压环(8)对导电环(7)进行限位，挂板(1)的内部设置有密封机构以及固定机构；

2.根据权利要求1所述的一种新型晶圆级单面电镀挂具，其特征在于：所述固定机构还包括有复位块(20)，挂板(1)的内部对应限位块(15)的位置开设有复位槽(19)，复位块(20)位于复位槽(19)的内部，复位块(20)与限位块(15)固定连接，复位槽(19)的内部同样活动安装有复位弹簧(18)。

3.根据权利要求1所述的一种新型晶圆级单面电镀挂具，其特征在于：所述限位块(15)朝上的一侧壁面为斜面，传动块(14)通过复位弹簧(18)活动安装在活动槽(13)的内部。

4.根据权利要求1所述的一种新型晶圆级单面电镀挂具，其特征在于：所述挂板(1)上对应圆形孔的位置开设有四个导线连接口(5)，挂板(1)上对应导线连接口(5)的位置开设有多个导线安装槽(4)，导线安装槽(4)连通四个导线连接口(5)和两个导电板安装槽(2)的内部，导线安装槽(4)的内部活动安装有导线(6)，导线(6)与导电板(3)之间活动连接，导电环(7)的一端位于导线连接口(5)的内部与导线(6)活动连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型晶圆级单面电镀挂具，其特征在于：所述密封盖板(10)上分布均匀地开设有多个磁块安装槽(21)，磁块安装槽(21)的内部活动安装有固定磁块(22)，密封盖板(10)通过固定磁块(22)固定安装在挂板(1)上，固定磁块(22)上固定安装有固定磁块盖板(23)，挂板(1)的后侧壁面镶嵌安装有多个定位磁块(24)，定位磁块(24)对压环(8)进行吸附，定位磁块(24)上固定安装有定位磁块盖板(25)。

6.根据权利要求1所述的一种新型晶圆级单面电镀挂具，其特征在于：所述导电板安装槽(2)的内部固定安装有固定座(26)，固定座(26)上开设有螺纹槽，导电板(3)上对应固定座(26)的位置开设有固定座安装槽(27)，固定座安装槽(27)为与固定座(26)大小一致的圆形槽，固定座(26)位于固定座安装槽(27)的内部。

7.根据权利要求6所述的一种新型晶圆级单面电镀挂具，其特征在于：所述导电板(3)上活动安装有固定螺栓(28)，固定螺栓(28)的一端通过螺纹可与固定座(26)活动连接，导电板(3)通过固定螺栓(28)和固定座(26)固定安装在导电板安装槽(2)的内部。

8.根据权利要求1所述的一种新型晶圆级单面电镀挂具，其特征在于：所述挂板(1)的一侧设置有支撑机构，支撑机构包括有底座(29)、支撑座(30)、活动座(31)以及减震弹簧(32)，底座(29)设置在挂板(1)的一侧，支撑座(30)共有多个，多个支撑座(30)呈环形分布固定安装在底座(29)上，活动座(31)活动安装在支撑座(30)的内部，活动座(31)与挂板(1)之间活动连接，减震弹簧(32)活动安装在支撑座(30)的内部。

9.根据权利要求8所述的一种新型晶圆级单面电镀挂具，其特征在于：所述活动座(31)上开设有连接槽(33)，挂板(1)上对应活动座(31)的位置固定安装有连接块(34)，连接块(34)安装在连接槽(33)的内部，使得活动座(31)与挂板(1)之间活动连接。

10.根据权利要求8所述的一种新型晶圆级单面电镀挂具，其特征在于：所述底座(29)的底部镶嵌安装有防滑底垫(35)。

技术总结
本发明公开了一种新型晶圆级单面电镀挂具，涉及晶圆加工技术领域，包括挂板，挂板上开设有贯穿挂板侧壁的圆形孔，挂板的一侧上方开设有两个导电板安装槽，两个导电板安装槽的内部均活动安装有导电板，挂板的内部活动安装有导电环，挂板的内部中间位置设置有晶圆，导电环和晶圆的侧壁相贴合，挂板的内部对应导电环的位置活动安装有压环，压环对导电环进行限位，挂板的内部设置有密封机构以及固定机构，密封机构包括有密封盖板、盖板密封圈以及一体式密封胶垫，密封盖板活动安装在挂板的内部靠近外侧的位置。本发明达到了在密封的同时自动对晶圆进行固定的效果，避免了在电镀时晶圆固定不牢导致晶圆脱落的情况发生。

技术研发人员：孙彩霞,肖锦成,唐小峄
受保护的技术使用者：苏州尊恒半导体科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/28