一种晶圆清洗或电镀用治具的制作方法

本发明涉及晶圆治具，尤其涉及一种晶圆清洗或电镀用治具。

背景技术：

1、晶圆治具是用于在半导体工业中处理晶圆的工具。在半导体制造过程中，晶圆被用作制作集成电路和其他电子元件的基础。晶圆治具帮助固定和保护晶圆，在各种加工步骤中提供支撑和定位。

2、如中国专利网站上公开的公告号为cn 116013837 a的晶圆治具、晶圆结构及晶圆的加工方法中，通过晶圆的底面与侧面之间的延伸面可被晶圆治具的环状接触面支撑，以达到强化晶圆的边缘的效果，而可避免晶圆的边缘在薄化加工过程中破裂。但这晶圆治具使用过程中会存在以下问题：

3、虽然能够避免晶圆的边缘在薄化加工过程中破裂，但会造成晶圆中心处在自身重力作用下以及电镀或者清洗时液体对其中心部位冲击所产生的冲击力作用下，容易导致晶圆中心位置与边沿位置的受力不均匀，从而会使得晶圆在加工过程中因受力不均匀而导致晶圆上下表面的轻微变形，这对于加工或电镀精度要求在微米级别的晶圆来说是很容易造成产品不合格率增加的问题发生。

4、晶圆无论是清洗或电镀，治具在装夹晶圆时，其下表面与治具的内底壁狭小的空间容易积留清洗或电镀时的残液，直接影响或损坏晶圆下表面位置，且不利于晶圆背面的洁净度以及晶圆机械手的拿放操作。

技术实现思路

1、基于现有的技术问题，本发明提出了一种晶圆清洗或电镀用治具。

2、本发明提出的一种晶圆清洗或电镀用治具，包括壳体，所述壳体的内部设有沿所述壳体深度方向上朝所述壳体侧面直线伸缩的手动锁定机构。

3、所述壳体与所述手动锁定机构伸缩方向位于同一侧面的表面两侧固定安装有卡槽，所述卡槽的内壁滑动插接有治具板，所述治具板的表面贯穿设有磁吸机构，晶圆放置在所述磁吸机构中部后所述磁吸机构磁吸贴合压紧所述晶圆边沿处实现磁吸密封的动作。

4、通过扳动所述手动锁定机构将所述治具板锁定所述壳体上。

5、优选地，所述手动锁定机构包括沿所述壳体深度方向上固定安装的导轨，所述导轨的表面滑动套接有滑套，所述滑套的表面固定安装有固定板，所述固定板的表面固定安装有导向板，所述导向板的四角处通过背面穿过螺栓固定安装有锁杆，所述锁杆活动穿过所述壳体后延伸至所述壳体的外部。

6、通过上述技术方案，导轨与滑套的配合不仅保证了滑动的精度，且不易损坏。

7、优选地，所述手动锁定机构还包括通过轴承安装在所述壳体内壁处的转轴，所述转轴的一端延伸至所述壳体的外部后固定安装有扳动所述转轴转动的摇把。

8、优选地，所述固定板的表面中部固定安装有凸块，所述凸块的表面通过销轴活动安装有u型块，所述u型块的凹槽处活动套接在所述转轴的外部处，所述u型块的一端通过销轴活动安装有与所述转轴固定套接的偏转块，所述转轴转动后通过偏转块带动所述u型块推动所述滑套沿所述导轨滑动，以实现带动所述锁杆实现伸缩的动作。

9、通过上述技术方案，使用纯机械的偏心结构，不仅精度能够保证，且不易损坏，易于操作，且只需要通过控制好偏转块的长度，就能够避免锁杆过度伸出的问题。

10、优选地，所述治具板的外端两侧处沿所述治具板宽度方向上固定安装有向外延伸的挂耳，所述治具板的外端中部还固定安装有把手。

11、通过上述技术方案，挂耳方便机械手的拿取以及竖直吊挂起来，把手可方便人工拿取，避免直接接触污染到晶圆。

12、优选地，所述壳体的外表面固定安装有向外凸出的治具副板，所述治具副板的内侧面固定安装有用于挡住限位住所述磁吸机构的弧形条。

13、通过上述技术方案，弧形条能够精准对插接进来的治具板实现定位的效果，不会出现偏差。

14、优选地，所述磁吸机构包括套接在所述治具板外侧面的外磁吸环，所述外磁吸环的外表面沿直径方向上固定安装有耳板，所述锁杆从内向外依次穿过所述治具副板以及所述治具板后延伸至所述耳板内。

15、通过上述技术方案，锁杆穿过全部部件，不仅具有一体定位的效果，同时还能够实现对其他结构安装位置是否准确做最后的校验，一旦出现位置不对，就会阻碍锁杆同心穿过，进而就很快知道具体哪个结构安装位置不对。

16、优选地，所述磁吸机构还包括套接在所述治具板内侧面且与所述外磁吸环磁连接的内磁吸环，所述晶圆置于在所述外磁吸环以及所述内磁吸环相对的内边沿处后被所述外磁吸环以及所述内磁吸环磁吸固定起来。

17、通过上述技术方案，利用磁力将晶圆竖直夹紧在中间，不仅能够便于观察到两面，同时还能够避免边沿与中心处的受力不均匀的问题。

18、优选地，所述晶圆两表面的边沿处均设有与所述晶圆表面形状相适配的电环，所述电环内侧表面的通电弹片弹性压在所述晶圆的边沿处以实现晶圆电镀时的通电动作。

19、通过上述技术方案，电环能够方便对需要电镀的晶圆实现通电电连接的动作。

20、优选地，两个所述电环的两侧面还分别设有与所述外磁吸环以及所述内磁吸环一体磁吸固定的绝缘陶瓷环。

21、通过上述技术方案，绝缘陶瓷环不仅能够对通电的电环具有绝缘保护的作用，且还能够隔绝或降低电环通电时的热辐射，避免热辐射到磁环上后降低了磁力连接。

22、本发明中的有益效果为：

23、1、通过设置手动锁定机构，能够实现对晶圆的手动锁定效果，还避免人手直接接触晶圆造成污染的问题。

24、2、通过设置磁吸机构，能够充分利用磁力来夹紧晶圆边沿，不仅保证了晶圆竖直放置时依然能够夹紧晶圆，使得晶圆由原来的宽大向下下垂的受力变成了扁小的受力面，且还能够给予通电弹片一定的压力，使得电环能充分与晶圆边沿接触通电，有利于机械手的拿取动作。

技术特征：

1.一种晶圆清洗或电镀用治具，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）的内部设有沿所述壳体（1）深度方向上朝所述壳体（1）侧面直线伸缩的手动锁定机构；

2.根据权利要求1所述的一种晶圆清洗或电镀用治具，其特征在于：所述治具板（12）的外端两侧处沿所述治具板（12）宽度方向上固定安装有向外延伸的挂耳（13），所述治具板（12）的外端中部还固定安装有把手（14）。

3.根据权利要求2所述的一种晶圆清洗或电镀用治具，其特征在于：所述壳体（1）的外表面固定安装有向外凸出的治具副板（15），所述治具副板（15）的内侧面固定安装有用于挡住限位住所述磁吸机构的弧形条（16）。

4.根据权利要求3所述的一种晶圆清洗或电镀用治具，其特征在于：所述磁吸机构包括套接在所述治具板（12）外侧面的外磁吸环（4），所述外磁吸环（4）的外表面沿直径方向上固定安装有耳板（41），所述锁杆（34）从内向外依次穿过所述治具副板（15）以及所述治具板（12）后延伸至所述耳板（41）内。

5.根据权利要求4所述的一种晶圆清洗或电镀用治具，其特征在于：所述磁吸机构还包括套接在所述治具板（12）内侧面且与所述外磁吸环（4）磁连接的内磁吸环（42），所述晶圆（2）置于在所述外磁吸环（4）以及所述内磁吸环（42）相对的内边沿处后被所述外磁吸环（4）以及所述内磁吸环（42）磁吸固定起来。

6.根据权利要求5所述的一种晶圆清洗或电镀用治具，其特征在于：所述晶圆（2）两表面的边沿处均设有与所述晶圆（2）表面形状相适配的电环（43），所述电环（43）内侧表面的通电弹片（44）弹性压在所述晶圆（2）的边沿处以实现晶圆（2）电镀时的通电动作。

7.根据权利要求6所述的一种晶圆清洗或电镀用治具，其特征在于：两个所述电环（43）的两侧面还分别设有与所述外磁吸环（4）以及所述内磁吸环（42）一体磁吸固定的绝缘陶瓷环（45）。

技术总结本发明属于晶圆治具技术领域，尤其是一种晶圆清洗或电镀用治具，包括壳体，所述壳体的内部设有沿所述壳体深度方向上朝所述壳体侧面直线伸缩的手动锁定机构，所述壳体与所述手动锁定机构伸缩方向位于同一侧面的表面两侧固定安装有卡槽，所述卡槽的内壁滑动插接有治具板，所述治具板的表面贯穿设有磁吸机构。该晶圆清洗或电镀用治具，通过设置磁吸机构，能够充分利用磁力来夹紧晶圆边沿，不仅保证了晶圆竖直放置时依然能够夹紧晶圆，使得晶圆由原来的宽大向下下垂的受力变成了扁小的受力面，且还能够给予通电弹片一定的压力，使得电环能充分与晶圆边沿接触通电，有利于机械手的拿取动作。技术研发人员：刘瑞,张世宇,杨仕品受保护的技术使用者：苏州智程半导体科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11