晶圆密封圈、晶圆电镀挂具及晶圆在湿制程中的载持方法转让专利

申请号 : CN201910731460.4

文献号 : CN110318085B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 何志刚

申请人 : 上海戴丰科技有限公司

摘要 :

本发明提供一种晶圆密封圈、晶圆电镀挂具及晶圆在湿制程中的载持方法。晶圆密封圈包括环形密封基体和环形电极片,所述环形电极片嵌于所述环形密封基体内,所述环形密封基体的密封面上设有多个向外凸出的凸起。本发明相较于现有技术,凸起受压后内缩变形,晶圆与密封面之间形成有效密封;在晶圆所受压紧力解除后,凸起依靠自身的弹性力恢复原有形状,并将晶圆从环形密封基体的密封面上顶起,晶圆不再受到密封面的粘附力,极大地方便了晶圆取出,实现晶圆的稳定可靠移载。

权利要求 :

1.一种晶圆电镀挂具,其特征在于,包括挂板和压紧板,所述压紧板通过连接件可拆卸地连接在所述挂板上,所述挂板上安装有晶圆密封圈,晶圆设置于所述晶圆密封圈和压紧板之间,所述挂板上设有电源接头,所述电源接头通过导电线电连接到晶圆密封圈内的环形电极片上;所述晶圆密封圈用于与晶圆表面边部形成密封,所述晶圆密封圈包括环形密封基体和环形电极片,所述环形电极片嵌于所述环形密封基体内,所述环形密封基体的密封面上设有多个向外凸出的凸起,所述凸起沿圆周均匀阵列分布或不规则分布;在晶圆受压紧力后,凸起受压内缩变形,晶圆与密封面之间形成密封;在晶圆所受压紧力解除后,凸起依靠自身的弹性力恢复原有形状,并将晶圆从环形密封基体的密封面上顶起。

2.根据权利要求1所述的晶圆电镀挂具,其特征在于,所述晶圆密封圈的凸起成棱柱形、圆柱形、棱锥形、圆锥形或半球形。

3.根据权利要求1所述的晶圆电镀挂具,其特征在于,所述晶圆密封圈的凸起的高度为

0.1-1mm。

4.根据权利要求3所述的晶圆电镀挂具,其特征在于,所述晶圆密封圈的凸起的数量为

2-1000个。

5.根据权利要求1所述的晶圆电镀挂具,其特征在于,所述环形密封基体的材质为橡胶或硅胶。

6.根据权利要求1所述的晶圆电镀挂具,其特征在于,所述环形电极片的材质为铜、不锈钢、钛或金属基合金。

7.根据权利要求1所述的晶圆电镀挂具,其特征在于,所述晶圆密封圈内包括一圈环形气腔,在所述环形气腔内正对于所述凸起的位置设有向凸起方向内凹的减肉腔,所述晶圆密封圈上还设有连通到所述环形气腔内的冲放气接口;还包括一气源装置,所述晶圆密封圈的冲放气接口经第一分支管路连接到气源装置,经第二分支管路连接到外界大气;所述第一分支管路上还串接有一充气过渡室,所述充气过渡室内设有压力传感器,所述充气过渡室的进气管路和出气管路上都设有阀门;所述第二分支管路上设有阀门。

8.一种晶圆在湿制程中的载持方法,其特征在于,其基于权利要求7所述的晶圆电镀挂具,包括以下步骤:步骤1,关闭充气过渡室出气管路上的阀门,打开第二分支管路的阀门,将晶圆密封圈中环形气腔与外界连通;将晶圆电镀挂具的挂板水平放置,将晶圆平放到晶圆密封圈位置处,将压紧板放置到晶圆背面并锁合连接件,压紧板对晶圆施加压紧力,晶圆正面紧贴于晶圆密封圈上;

步骤2,翻转晶圆电镀挂具,使晶圆处于竖直状态,并将晶圆电镀挂具移栽到电镀池中进行电镀作业;

步骤3,待电镀完成后,打开充气过渡室进气管路上的阀门,气源装置对充气过渡室进行充气,待充气过渡室内气压达到设定值后,关闭充气过渡室进气管路上的阀门;关闭第二分支管路的阀门;将晶圆电镀挂具移出电镀池并翻转至水平状态,松开连接件,移开压紧板;打开充气过渡室出气管路上的阀门,将充气过渡室与晶圆密封圈中环形气腔连通,晶圆密封圈的凸起向上顶起晶圆;最后将电镀完成后的晶圆收料。

说明书 :

晶圆密封圈、晶圆电镀挂具及晶圆在湿制程中的载持方法

技术领域

[0001] 本发明涉及晶圆封装湿制程技术领域,具体是一种晶圆密封圈、晶圆电镀挂具及晶圆在湿制程中的载持方法。

背景技术

[0002] 在晶圆封装湿制程中,仅需要对晶圆正面进行处理,一般需要通过环形密封圈将晶圆圆周边部进行密封,防止溶液渗透到晶圆背面。在晶圆处理完成后,需要将晶圆从密封圈上取出,由于晶圆表面与密封圈密封面较为光滑,两者间产生了较为强烈的粘附力,这样在取出晶圆过程中需要过量的顶出力,也容易造成晶圆的倾斜,影响晶圆的正常移载,甚至造成晶圆碎片。

发明内容

[0003] 为了克服上述现有技术的不足,本发明的目的是提供了一种晶圆密封圈、晶圆电镀挂具及晶圆在湿制程中的载持方法。
[0004] 为达到上述目的,本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种晶圆密封圈,用于与晶圆表面边部形成密封,包括环形密封基体和环形电极片,所述环形电极片嵌于所述环形密封基体内,所述环形密封基体的密封面上设有多个向外凸出的凸起。
[0005] 本发明相较于现有技术,凸起受压后内缩变形,晶圆与密封面之间形成有效密封;在晶圆所受压紧力解除后,凸起依靠自身的弹性力恢复原有形状,并将晶圆从环形密封基体的密封面上顶起,晶圆不再受到密封面的粘附力,极大地方便了晶圆取出,实现晶圆的稳定可靠移载。
[0006] 进一步地,所述凸起成棱柱形、圆柱形、棱锥形、圆锥形或半球形。
[0007] 进一步地,所述凸起的高度为0.1-1mm。
[0008] 进一步地,所述凸起的数量为2-1000个。
[0009] 采用上述优选的方案,可以根据需求选择合理的形状、凸起高度、和凸起布局数量,以兼顾密封性能和凸起的外形恢复能力。
[0010] 进一步地,所述凸起沿圆周均匀阵列分布或不规则分布。
[0011] 采用上述优选的方案,确保对晶圆提供均匀稳定的顶出力。
[0012] 进一步地,所述环形密封基体的材质为橡胶或硅胶。
[0013] 进一步地,所述环形电极片的材质为铜、不锈钢、钛等或金属基合金。
[0014] 采用上述优选的方案,橡胶或硅胶材质耐腐蚀性强,密封性好,抗老化性能强,提高了使用寿命。
[0015] 一种晶圆电镀挂具,包括挂板和压紧板,所述压紧板通过连接件可拆卸地连接在所述挂板上,所述挂板上安装有晶圆密封圈,晶圆设置于所述晶圆密封圈和压紧板之间,所述挂板上设有电源接头,所述电源接头通过导电线电连接到晶圆密封圈内的环形电极片上。
[0016] 采用上述方案,能可靠地将晶圆挂持,提高电镀品质。且晶圆电镀挂具采用了上述的晶圆密封圈,故其也具备晶圆密封圈所带来的所有有益效果,方便晶圆电镀完成后的顺利移载。
[0017] 进一步地,所述晶圆密封圈内包括一圈环形气腔,在所述环形气腔内正对于所述凸起的位置设有向凸起方向内凹的减肉腔,所述晶圆密封圈上还设有连通到所述环形气腔内的冲放气接口;还包括一气源装置,所述晶圆密封圈的冲放气接口经第一分支管路连接到气源装置,经第二分支管路连接到外界大气;所述第一分支管路上还串接有一充气过渡室,所述充气过渡室内设有压力传感器,所述充气过渡室的进气管路和出气管路上都设有阀门;所述第二分支管路上设有阀门。
[0018] 一种晶圆在湿制程中的载持方法,包括以下步骤:
[0019] 步骤1,关闭充气过渡室出气管路上的阀门,打开第二分支管路的阀门,将晶圆密封圈中环形气腔与外界连通;将晶圆电镀挂具的挂板水平放置,将晶圆平放到晶圆密封圈位置处,将压紧板放置到晶圆背面并锁合连接件,压紧板对晶圆施加一定的压紧力,晶圆正面紧贴于晶圆密封圈上;
[0020] 步骤2,翻转晶圆电镀挂具,使晶圆处于竖直状态,并将晶圆电镀挂具移栽到电镀池中进行电镀作业;
[0021] 步骤3,待电镀完成后,打开充气过渡室进气管路上的阀门,气源装置对充气过渡室进行充气,待充气过渡室内气压达到设定值后,关闭充气过渡室进气管路上的阀门;关闭第二分支管路的阀门;将晶圆电镀挂具移出电镀池并翻转至水平状态,松开连接件,移开压紧板;打开充气过渡室出气管路上的阀门,将充气过渡室与晶圆密封圈中环形气腔连通,晶圆密封圈的凸起向上顶起晶圆;最后将电镀完成后的晶圆收料。
[0022] 采用上述优选的方案,可以更为快速稳定地解除晶圆与密封圈之间的粘附力,提升晶圆的品质可靠性。

附图说明

[0023] 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。
[0024] 图1是本发明晶圆密封圈一种实施方式的结构示意图;
[0025] 图2是图1中A处局部放大图;
[0026] 图3是晶圆密封圈的截面图;
[0027] 图4是晶圆受压密封的示意图;
[0028] 图5是晶圆受压解除后的示意图;
[0029] 图6是晶圆电镀挂具的结构示意图;
[0030] 图7是晶圆密封圈另一种实施方式的截面图;
[0031] 图8是晶圆电镀挂具另一种实施方式的结构示意图。
[0032] 图中数字和字母所表示的相应部件的名称:
[0033] 1-晶圆密封圈;11-环形密封基体;111-密封面;112-凸起;114-环形气腔;115-减肉腔;12-环形电极片;121-导电接触面;2-晶圆;3-压紧板;4-挂板;5-气源装置;51-第一分支管路;511-阀门;512-阀门;52-第二分支管路;521-阀门;53-充气过渡室。

具体实施方式

[0034] 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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0035] 如图1-3所示,本发明的一种实施方式为:一种晶圆密封圈,用于与晶圆表面边部形成密封,包括环形密封基体11和环形电极片12,环形电极片12嵌于环形密封基体11内,环形密封基体11的密封面111上设有多个向外凸出的凸起112。
[0036] 采用上述技术方案的有益效果是:如图4所示,凸起112受压后内缩变形,晶圆2与密封面111之间形成有效密封,同时晶圆2与环形电极片12的导电接触面121接触导通;如图5所示,在晶圆2所受压紧力解除后,凸起112依靠自身的弹性力恢复原有形状,并将晶圆2从环形密封基体的密封面111上顶起,晶圆不再受到密封面的粘附力,极大地方便了晶圆取出,实现晶圆的稳定可靠移载。
[0037] 在本发明的另一些实施方式中,凸起112成棱柱形、圆柱形、棱锥形、圆锥形、半球形或其他曲面形结构。凸起112的高度为0.1-1mm。凸起112的数量为2-1000个。采用上述技术方案的有益效果是:可以根据需求选择合理的形状、凸起高度、和凸起布局数量,以兼顾密封性能和凸起的外形恢复能力。
[0038] 在本发明的另一些实施方式中,凸起112沿圆周均匀阵列分布或不规则分布。采用上述技术方案的有益效果是:确保对晶圆提供均匀稳定的顶出力。
[0039] 在本发明的另一些实施方式中,环形密封基体11的材质为橡胶、硅胶等弹性材质。环形电极片12的材质为铜、不锈钢、钛或金属基合金。采用上述技术方案的有益效果是:橡胶或硅胶材质耐腐蚀性强,密封性好,抗老化性能强,提高了使用寿命。
[0040] 如图6所示,一种晶圆电镀挂具,包括挂板4和压紧板3,压紧板3通过连接件可拆卸地连接在挂板4上,挂板4上安装有晶圆密封圈1,晶圆2设置于晶圆密封圈1和压紧板3之间,挂板4上设有电源接头,所述电源接头通过导电线电连接到晶圆密封圈1内的环形电极片12上。采用上述技术方案的有益效果是:能可靠地将晶圆挂持,提高电镀品质。且晶圆电镀挂具采用了上述的晶圆密封圈,故其也具备晶圆密封圈所带来的所有有益效果,方便晶圆电镀完成后的顺利移载。
[0041] 如图7、8所示,在本发明的另一些实施方式中,晶圆密封圈1内包括一圈环形气腔114,在环形气腔114内正对于凸起112的位置设有向凸起方向内凹的减肉腔115,晶圆密封圈1上还设有连通到环形气腔114内的冲放气接口;还包括一气源装置5,晶圆密封圈1的冲放气接口经第一分支管路51连接到气源装置5,经第二分支管路52连接到外界大气;第一分支管路51上还串接有一充气过渡室53,充气过渡室53内设有压力传感器,充气过渡室53的进气管路和出气管路上分别设有阀门511/512;第二分支管路52上设有阀门521。
[0042] 晶圆在湿制程中的载持方法,包括以下步骤:
[0043] 步骤1,关闭充气过渡室53出气管路上的阀门512,打开第二分支管路52的阀门521,将晶圆密封圈1中环形气腔114与外界连通;将晶圆电镀挂具的挂板4水平放置,将晶圆
2平放到晶圆密封圈1位置处,将压紧板3放置到晶圆背面并锁合连接件,压紧板3对晶圆2施加一定的压紧力,晶圆2正面紧贴于晶圆密封圈1上;
[0044] 步骤2,翻转晶圆电镀挂具,使晶圆2处于竖直状态,并将晶圆电镀挂具移栽到电镀池中进行电镀作业;
[0045] 步骤3,待电镀完成后,打开充气过渡室53进气管路上的阀门511,气源装置5对充气过渡室53进行充气,待充气过渡室53内气压达到设定值后,关闭充气过渡室进气管路上的阀门511;关闭第二分支管路的阀门521;将晶圆电镀挂具移出电镀池并翻转至水平状态,松开连接件,移开压紧板3;打开充气过渡室出气管路上的阀门512,将充气过渡室53与晶圆密封圈中环形气腔114连通,晶圆密封圈1的凸起112向上顶起晶圆2;最后将电镀完成后的晶圆收料。
[0046] 采用上述技术方案的有益效果是:可以更为快速稳定地解除晶圆与密封圈之间的粘附力,提升晶圆的品质可靠性。
[0047] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。