CN205046216U - 晶圆电镀夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供晶圆电镀夹具，包括凹槽结构、挡板结构和盖板结构。本实用新型所述的晶圆电镀夹具，设计结构简单，有效的解决了晶圆边缘和中心区域电流不均问题，最终实现电镀后晶圆边缘区域的镀膜厚度与中心区域的镀膜厚度有很好的一致性。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体生产制造技术领域，具体涉及晶圆电镀夹具。
背景技术
铜电镀工艺是利用电子和离子传输，将阳极的铜靶材通过电镀基础液转移到阴极的镀件上。镀件(晶圆)上的镀膜厚度跟电流密度正相关，如何控制镀件(晶圆)表面不同区域的镀膜厚度，保持良好的均匀性，需要特别改善不同区域的电流密度。传统的工艺通常做法是：1，将圆片放置在预先的夹具凹槽中，直接通过数个(3个及3个以上)触点按压接触，之后晶圆浸没在电镀液中，并将晶圆正面朝向靶材位置；2，将晶圆放置在夹具凹槽中，晶圆正面边缘正对数十个触点(排布位置跟晶圆边缘完全对应)，并通过放置在晶圆背面的盖板旋紧实现接触之后将晶圆浸没在电镀液中，并将晶圆正面朝向靶材位置。以上两种方式只解决了电镀过程中晶圆的固定问题和导电接触问题，并没有解决晶圆中心区域和边缘区域在工艺过程中的电流密度不均问题，最终导致电镀后晶圆边缘区域镀膜厚度明显高于中心区域。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供晶圆电镀夹具，克服上述缺陷，通过对晶圆电镀夹具改进，来解决晶圆中心区域和边缘区域在工艺过程中的电流密度不均、电镀后晶圆边缘区域镀膜厚度明显高于中心区域的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供晶圆电镀夹具，包括凹槽结构、挡板结构和盖板结构，所述凹槽结构具有第一表面和与所述第一表面相对应的第二表面，所述第一表面上设有第一晶圆孔，所述第二表面上设有第二晶圆孔，所述第一晶圆孔和第二晶圆孔贯通，所述第一晶圆孔和第二晶圆孔之间设有密封圈，所述密封圈中心设有贯通所述密封圈的第三晶圆孔，所述第三晶圆孔的周围设有若干个触点，所述挡板结构的中心设有贯通所述挡板结构的第四晶圆孔，所述盖板结构具有第三表面和与所述第三表面相对应的第四表面，所述凹槽结构的第一表面通过固定螺丝与挡板结构固定连接，所述凹槽结构的第二表面通过拧紧螺丝与所述盖板结构的第三表面固定连接。
作为本实用新型所述晶圆电镀夹具的一种优选方案，所述第一晶圆孔的尺寸和形状、所述第二晶圆孔的尺寸和形状均与晶圆的尺寸和形状相同。
作为本实用新型所述晶圆电镀夹具的一种优选方案，所述第三晶圆孔的形状与晶圆的形状相同，所述第三晶圆孔的尺寸小于晶圆的尺寸。
作为本实用新型所述晶圆电镀夹具的一种优选方案，所述第四晶圆孔的形状与晶圆的形状相同，所述第四晶圆孔的尺寸小于晶圆的尺寸。
作为本实用新型所述晶圆电镀夹具的一种优选方案，所述凹槽结构还包括第一提手，所述第一提手设置在所述凹槽结构的顶端。
作为本实用新型所述晶圆电镀夹具的一种优选方案，所述凹槽结构还包括接头，所述接头设置在所述凹槽结构的顶端。
作为本实用新型所述晶圆电镀夹具的一种优选方案，所述盖板结构还包括第二提手，所述第二提手设置在所述盖板结构的第四表面。
作为本实用新型所述晶圆电镀夹具的一种优选方案，所述触点的个数大于或等于10个。
作为本实用新型所述晶圆电镀夹具的一种优选方案，所述挡板结构与所述凹槽结构之间的距离为5mm～15mm。
作为本实用新型所述晶圆电镀夹具的一种优选方案，所述挡板结构的材质为四氟乙烯。
与现有技术相比，本实用新型提出的晶圆电镀夹具通过在特定位置增加特殊形状的挡板，改善了晶圆边缘和中心区域电流密度不均的问题，最终实现电镀后晶圆边缘区域的镀膜厚度与中心区域的镀膜厚度有很好的一致性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中，
图1为本实用新型的晶圆电镀夹具的结构示意图；
图2为本实用新型的晶圆电镀夹具的凹槽结构的结构示意图；
图3为本实用新型的晶圆电镀夹具的挡板结构的结构示意图；和
图4为本实用新型的晶圆电镀夹具的盖板结构的结构示意图。
其中：1为凹槽结构、11为第一表面、111为第一晶圆孔、12为第二表面、13为密封圈、131为触点、14为第一提手、15为接头、2为挡板结构、21为第四晶圆孔、3为盖板结构、31为第三表面、32为第四表面、33为第二提手。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
首先，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
其次，本实用新型利用结构示意图等进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示晶圆电镀夹具的示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间。
实施例一
请参阅图1至图4，图1为本实用新型的晶圆电镀夹具的结构示意图；图2为本实用新型的晶圆电镀夹具的凹槽结构的结构示意图；图3为本实用新型的晶圆电镀夹具的挡板结构的结构示意图；图4为本实用新型的晶圆电镀夹具的盖板结构的结构示意图。如图1至图4所示，所述晶圆电镀夹具，其包括：凹槽结构1、挡板结构2和盖板结构3，所述凹槽结构1具有第一表面11和与所述第一表面11相对应的第二表面12，所述第一表面11上设有第一晶圆孔111，所述第二表面12上设有第二晶圆孔(未图示)，所述第一晶圆孔111和第二晶圆孔贯通，所述第一晶圆孔111和第二晶圆孔之间设有密封圈13，所述密封圈13中心设有贯通所述密封圈13的第三晶圆孔(未图示)，所述第三晶圆孔的周围设有若干个触点131，所述挡板结构2的中心设有贯通所述挡板结构2的第四晶圆孔21，所述盖板结构3具有第三表面31和与所述第三表面31相对应的第四表面32，所述凹槽结构1的第一表面11通过固定螺丝(未图示)与挡板结构2固定连接，所述凹槽结构1的第二表面12通过拧紧螺丝(未图示)与所述盖板结构3的第三表面31固定连接。
其中，所述第一晶圆孔111的尺寸和形状、所述第二晶圆孔的尺寸和形状均与晶圆(未图示)的尺寸和形状相同。所述第三晶圆孔的形状与晶圆的形状相同，所述第三晶圆孔的尺寸小于晶圆的尺寸。所述第四晶圆孔21的形状与晶圆的形状相同，所述第四晶圆孔21的尺寸小于晶圆的尺寸。
为了方便抽提，所述凹槽结构1还包括第一提手14，所述第一提手14设置在所述凹槽结构1的顶端。
由于晶圆电镀夹具为阴极，CU靶材为阳极，因此，所述凹槽结构1还包括接头15，所述接头15设置在所述凹槽结构1的顶端，用于与阳极电性连接。
为了便于旋转所述盖板结构3以及取放所述盖板结构3，所述盖板结构3还包括第二提手33，所述第二提手33设置在所述盖板结构3的第四表面32。
在一个优选实施例中，所述触点131的个数大于或等于10个。
所述挡板结构2与所述凹槽结构1之间的距离为5mm～15mm。
所述凹槽结构1一般为PE材料制备，有较强硬度；所述挡板结构2的材质为一般为四氟乙烯，耐酸碱，正方形薄板；所述盖板结构一般为PE材料，有较强硬度。
具体的实现方式为：
将所述挡板结构2用一定长度的固定螺丝固定在凹槽结构1上，位置正对晶圆的正面，并同晶圆表面保持一定的水平间距，作业时晶圆放置在第一晶圆孔和第二晶圆孔之间，晶圆正面边缘正对数十个触点(排布位置跟晶圆边缘形状完全对应)，并通过放置在晶圆背面的盖板结构3旋紧实现接触，将带有晶圆的晶圆电镀夹具浸没在电镀液中，之后通电。
所属领域内的普通技术人员应该能够理解的是，本实用新型的特点或目的之一在于：本实用新型提出的晶圆电镀夹具，设计结构简单，有效的解决了晶圆边缘和中心区域电流不均问题，最终实现电镀后晶圆边缘区域的镀膜厚度与中心区域的镀膜厚度有很好的一致性。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.晶圆电镀夹具，其特征是：包括凹槽结构、挡板结构和盖板结构，所述凹槽结构具有第一表面和与所述第一表面相对应的第二表面，所述第一表面上设有第一晶圆孔，所述第二表面上设有第二晶圆孔，所述第一晶圆孔和第二晶圆孔贯通，所述第一晶圆孔和第二晶圆孔之间设有密封圈，所述密封圈中心设有贯通所述密封圈的第三晶圆孔，所述第三晶圆孔的周围设有若干个触点，所述挡板结构的中心设有贯通所述挡板结构的第四晶圆孔，所述盖板结构具有第三表面和与所述第三表面相对应的第四表面，所述凹槽结构的第一表面通过固定螺丝与挡板结构固定连接，所述凹槽结构的第二表面通过拧紧螺丝与所述盖板结构的第三表面固定连接。
2.如权利要求1所述的晶圆电镀夹具，其特征是：所述第一晶圆孔的尺寸和形状、所述第二晶圆孔的尺寸和形状均与晶圆的尺寸和形状相同。
3.如权利要求1所述的晶圆电镀夹具，其特征是：所述第三晶圆孔的形状与晶圆的形状相同，所述第三晶圆孔的尺寸小于晶圆的尺寸。
4.如权利要求1所述的晶圆电镀夹具，其特征是：所述第四晶圆孔的形状与晶圆的形状相同，所述第四晶圆孔的尺寸小于晶圆的尺寸。
5.如权利要求1所述的晶圆电镀夹具，其特征是：所述凹槽结构还包括第一提手，所述第一提手设置在所述凹槽结构的顶端。
6.如权利要求1所述的晶圆电镀夹具，其特征是：所述凹槽结构还包括接头，所述接头设置在所述凹槽结构的顶端。
7.如权利要求1所述的晶圆电镀夹具，其特征是：所述盖板结构还包括第二提手，所述第二提手设置在所述盖板结构的第四表面。
8.如权利要求1所述的晶圆电镀夹具，其特征是：所述触点的个数大于或等于10个。
9.如权利要求1所述的晶圆电镀夹具，其特征是：所述挡板结构与所述凹槽结构之间的距离为5mm～15mm。
10.如权利要求1所述的晶圆电镀夹具，其特征是：所述挡板结构的材质为四氟乙烯。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106555220A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-04-05 | 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） | 一种半导体晶圆电镀夹具及夹持方法 |
| CN109518244A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-26 | 中国电子科技集团公司第二研究所 | 可削弱镀层边缘效应的晶圆镀铜工艺 |
| CN110528041A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-12-03 | 广州兴森快捷电路科技有限公司 | 用于晶元的电镀加工方法、晶元及线路板 |
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| CN106555220B (zh) * | 2016-11-11 | 2018-05-18 | 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） | 一种半导体晶圆电镀夹具及夹持方法 |
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