一种晶圆电镀治具的制作方法

本发明涉及晶圆电镀装置，特别是涉及一种晶圆电镀治具。

背景技术：

在电镀工艺过程中，常需要将晶圆放置于晶圆电镀治具上，晶圆电镀治具上设置有多个导电弹片，这些导电弹片与晶圆电镀治具上的晶圆相接触，因此，晶圆电镀治具上的晶圆在电镀工艺中可与外部电源相连，进而通过电镀液的分解可在其表面形成所需镀层。在电镀工艺过程中，由于导电弹片使用时间较长或电镀液的振动等因素，常使得导电弹片发生松动，这就使得晶圆与导电弹片之间极易发生接触不良现象，进而影响晶圆的电镀效果。

技术实现要素：

本发明要解决的问题在于提供一种结构简单，使得晶圆受力均匀，且导电均匀，电镀质量高的晶圆电镀治具。

为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种晶圆电镀治具，其包括：

治具本体，其上设置有凹槽，该凹槽的外形、尺寸与晶圆相适配，且在该凹槽的底部设置有与外部电路相连接的弹性导电环，用于承载晶圆的下表面；

盖板，其上设置有弹性垫环，当盖板对晶圆上表面进行压紧时形成一腔体；

在盖板上设置有开口，以使得电镀液流入腔体。

在盖板弹性垫环的作用下，晶圆的下表面与设置于凹槽底部的弹性导电环紧靠在一起，因此，导电方式由传统的点接触、线接触转变为面接触，大大提高了电流在晶圆上分布的均匀性及电流密度，再者，晶圆与弹性导电环之间存在一定压力，即使电镀液发生震荡也不会导致接触不良现象发生，另外，晶圆在弹性导电环的紧压作用下，使得电镀液与晶圆的下表面隔绝，避免在电镀工序中发生药水交叉侵蚀现象，从而提高了晶圆电镀质量。

作为本发明的进一步改进，在凹槽内设置有第一环形槽，以用来放置弹性导电环。

弹性导电环设置在第一环形槽内，这样一来，避免了治具在长期使用过程中弹性导电环发生缠结现象，且避免了在压紧晶圆过程中弹性导电环发生翻转，进而导致晶圆表面电流分布不均匀的问题。

作为本发明的进一步改进，弹性导电环数量为多个，同心布置。

弹性导电环数量设置为多个，且同心布置，这样的设置方式进一步提高了晶圆表面电流分布的均匀性，且在一定程度上避免了在电镀过程中晶圆发生平面度超差的现象。

作为本发明的进一步改进，弹性垫环与最外圈弹性导电环的尺寸相一致、且位置相对应。

弹性垫环与弹性导电环尺寸一致，且分别设置于晶圆的上、下表面对应位置，这样一来，避免了晶圆因受力不均而导致破裂的现象。

作为本发明的进一步改进，弹性导电环材质为导电橡胶。

导电橡胶具有较好的电磁密封性和水汽密封能力，且在一定数值内压力的作用下，其才具有良好的导电性。这样一来，只有当盖板对晶圆的压力达到额定范围值时，晶圆表面才会有充足的电流通过。此时，弹性导电环与晶圆下表面完全贴死，进而使得晶圆下表面完全与电镀液隔绝，从而保证了晶圆下表面在任何情况下都不会受到电镀液的侵蚀，保证了电镀的安全性。

作为本发明的进一步改进，在盖板上设置有凸台，其外形尺寸与凹槽相适配。

通过凸台、凹槽配合来快速完成盖板与治具本体之间的装配，这样一来，使得两者的对位、装配精确。

作为本发明的进一步改进，在凸台上设置有外螺纹，相应地，在凹槽的内部上设置有与外螺纹相适配的内螺纹。

盖板与治具本体通过螺纹整体紧固，当盖板通过螺纹下旋时，盖板对晶圆的压力与下旋距离呈线性关系，便于对压力进行调整，除此以外，与晶圆相接触的弹性导电环不存在受力不均问题，从而保证了晶圆各区域的导电性一致性，且晶圆四周的密封性也一致。

作为本发明的进一步改进，在凸台的棱边上设置有倒角。

为了便于凸台更好的导入凹槽，因此在凸台的棱边上设置了倒角。

作为本发明的进一步改进，在凸台上设置有第二环形槽，以用来放置弹性垫环。

弹性垫环设置在第二环形槽内，这样一来，避免了盖板在长期使用过程中弹性垫环发生缠结现象，且避免了在压紧晶圆过程中弹性垫环发生翻转，进而导致晶圆受力不均匀的问题。

作为本发明的进一步改进，开口数量为多个，沿盖板中心环形均布。

为了进一步提高晶圆上表面的电镀均匀性及电镀质量，多个开口沿盖板的中心环形均布。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中晶圆电镀治具的装配示意图。

图2是本发明中晶圆电镀治具中治具本体的结构示意图。

图3是本发明中晶圆电镀治具中治具本体的剖视图。

图4是本发明中晶圆电镀治具中盖板的结构示意图。

图5是本发明中晶圆电镀治具中盖板的剖视图。

1-治具本体；2-晶圆；3-弹性导电环；4-盖板；5-弹性垫环；11-凹槽；12-第一环形槽；41-开口；42-第二环形槽；43-凸台。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：

下文中所称的“上”、“下”与附图本身的上、下方向一致，但并不对发明的结构起限定作用。为了达到本发明的目的，图1示出了本发明中晶圆电镀治具的装配示意图。该晶圆电镀治具包括治具本体1和盖板4，在两者的配合下实现对晶圆2的固定及后续电镀工序。

图2示出了本发明中晶圆电镀治具中治具本体的结构示意图；图3示出了本发明中晶圆电镀治具中治具本体的剖视图。该治具本体1上设置有凹槽11，该凹槽11的外形、尺寸与晶圆2相适配，另外其上还开设有多条用于容纳导电铜线的线槽。该上述凹槽11的底部设置有弹性导电环3，用于承载晶圆2的下表面。弹性导电环3与导电铜线相连接。弹性导电环3数量设置为多个，且同心布置，这样的设置方式进一步提高了晶圆2表面电流分布的均匀性，且在一定程度上避免了在电镀过程中晶圆2平面度超差的现象。

作为进一步优化，在凹槽11内设置有第一环形槽12，弹性导电环3设置在第一环形槽内12，这样一来，避免了治具在长期使用过程中弹性导电环3发生缠结现象，且避免了在压紧晶圆2过程中弹性导电环3发生翻转，进而导致晶圆2表面电流分布不均匀的问题。

图4示出了本发明中晶圆电镀治具中盖板的结构示意图；图5示出了本发明中晶圆电镀治具中盖板的剖视图。在盖板4上设置有凸台43，其外形尺寸与凹槽11相适配。在盖板4的凸台43上设置有外螺纹，相应地，在治具本体1的凹槽11内部上设置有与外螺纹相适配的内螺纹，该盖板4上设置有由硅胶制成的弹性垫环5，当盖板4对晶圆2上表面进行压紧时形成一腔体，弹性垫环5与弹性导电环3尺寸一致，且分别设置于晶圆2的上、下表面对应位置，从而避免了晶圆2由于受力不均而导致的破裂现象，另外，在其上还设置有供电镀液流入用的开口41。

作为进一步优化，在凸台43上设置有第二环形槽42，弹性垫环5设置在第二环形槽42内，从而避免了盖板4在长期使用过程中弹性垫环5发生缠结现象，且避免了在压紧晶圆2过程中弹性垫环5发生翻转，进而导致晶圆2受力不均匀的问题。

做了进一步优化，为了使得电镀液与晶圆2的接触更为充分，开口数量设置为多个，且沿盖板4中心环形均布。为了便于凸台43更好的导入凹槽11，在凸台43的棱边上设置了倒角。这样一来，在盖板4上弹性垫环5的作用下，晶圆2的下表面与设置于凹槽11底部的弹性导电环3紧靠在一起，导电方式由传统的点接触、线接触转变为面接触，因此，大大提高了电流在晶圆2上分布的均匀性及电流密度，再者，晶圆2与弹性导电环3之间存在一定的压力，即使电镀液发生震荡也不会导致接触不良现象发生，另外，晶圆2在弹性导电环3的紧压作用下，使得电镀液与晶圆2的下表面隔绝，避免在电镀工序中发生药水交叉侵蚀现象，从而提高了晶圆2的电镀质量。

作为进一步优化，弹性导电环3材质优选导电橡胶。当盖板4通过螺纹下旋时，盖板4对晶圆2的压力与下旋距离呈线性关系。为了使得盖板4施加压力的调整过程更加精细，凸台43与凹槽11的配合螺纹优选细螺纹。由于导电橡胶具有较好的电磁密封性和水汽密封能力，且在一定数值的压力作用下，其才具有良好的导电性，当盖板4对晶圆2的压力达到额定范围值时，晶圆2表面才会有充足的电流通过，与此同时，弹性导电环3与晶圆2下表面完全贴死，从而保证了晶圆2下表面不会受到电镀液的侵蚀，保证了晶圆电镀的安全性。根据导电橡胶的性能参数及弹性导电环3的尺寸参数即可推导得出盖板4需要下旋的距离。作为进一步优化，为了使得盖板4对晶圆2施加压力的调整更加准确，在治具本体1的凹槽11内壁上设置有标记线，用来对盖板4的预下旋位置进行标记、明示。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。