一种半导体晶圆夹具的制作方法

本发明涉及晶圆加工的，尤其是一种半导体晶圆夹具。

背景技术：

1、半导体晶圆在进行加工的过程中，需要使用夹具对晶圆进行固定，特别涉及晶圆电镀时的固定，而对于加工过程中出现晶圆表面形状不规则、电流密度分布不均匀、气泡或搅拌不足等因素造成的不均匀的电镀情况，通常需要将夹具取出电镀液后送入检测设备检测晶圆表面加工情况，并重新装配夹具送入电镀液中使用更小的电极片或者特殊设计的电极片在不均匀的区域进行局部补镀，以修复不均匀的电镀情况，传统的晶圆加工夹具结构简单，对于上述晶圆的电镀和补镀操作需频繁装卸，存在不便，且补镀过程需要增加工序设备，增加了工作量，电镀完毕后需要更换其他夹具进行其他加工步骤，降低了生产效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半导体晶圆夹具，旨在解决现有晶圆加工夹具无法满足针对不均匀电镀区域补镀时固定需求的问题。

2、本发明是这样实现的，一种半导体晶圆夹具，包括基盘和夹片，所述基盘的顶部安装有往复旋转设置的转环，基盘的上方通过所述转环驱动有升降设置的换向盘，所述换向盘的内部设置有托环，所述夹片的底部设置有抵板，所述抵板配合所述托环用于夹持固定晶圆；

3、所述基盘的内部设置镀盘，所述镀盘为半圆设置，其上设置有用于晶圆电镀的导电板，基盘的两端均设置有补镀头，其中一个所述补镀头安装有驱动电机，其通过所述驱动电机导送有置于晶圆下方的导带，所述导带上安装有用于晶圆补镀的补镀导电片和用于晶圆检测的检测件，另一个所述补镀头安装有转动电机，所述转动电机的输出轴套接有橡胶轮，其通过所述橡胶轮驱动所述换向盘带动晶圆进行换向操作。

4、优选的，所述导电板均匀分布设置于镀盘的表面，且导电板为弹性片，导电板上设置有若干导头，导电板位于若干所述导头之间开设有导流槽。

5、优选的，所述基盘的一侧卡接有弹簧架，两所述补镀头安装于所述弹簧架的两端，弹簧架的内部还开设有用于导送所述导带的腔室。

6、优选的，所述基盘的边缘上方通过转轴均匀分布安装有顶升架，所述顶升架的末端通过转轴连接有导块，所述导块的顶部嵌设有滚珠，所述换向盘的边缘下方开设有托槽，导块通过所述滚珠滑动与所述托槽的内部。

7、优选的，所述转环的四周均匀分布设置有与所述顶升架对应的顶块，所述顶块的一侧开设有斜槽，其通过斜槽与顶升架的一侧抵触。

8、优选的，其中一个所述补镀头的顶部两侧分别设置有限位板和磁吸板，所述转环的一侧外部设置有驱动片，所述驱动片与磁吸板之间卡接有第一弹簧，且驱动片靠近磁吸板的一侧设置有衔铁。

9、优选的，所述补镀头靠近磁吸板的一侧设置有导板，所述导板的内部设置有导杆，所述导杆的外部分别套设有导架和第二弹簧，所述转动电机安装于所述导架的端部。

10、优选的，所述驱动片的一侧设置有斜面，所述导架靠近所述驱动片的一侧安装有顶架，所述顶架的末端设置有滚动于驱动片斜面的滚轮。

11、优选的，所述夹片的顶部设置有提板，所述提板的一侧安装有夹持电机，提板的内部轴承连接有夹杆，所述夹杆的两端表面分别设有正向螺纹和反向螺纹，其两端分别通过正反螺纹连接有锁板；

12、所述夹持电机的输出轴以及夹杆的中部套接有相互啮合的斜齿轮，所述锁板的一侧设置有倒角。

13、本发明公开一种半导体晶圆夹具的有益效果是：

14、1、该晶圆夹具能够对晶圆的表面进行分段电镀，减少电场效应的产生，使电镀层厚度一致，并且通过设置晶圆的旋转的换向盘配合检测件和补镀导电片的横向传动，对晶圆表面进行检测并对于电镀不均处进行补镀操作，无需频繁装卸并增加补镀用的工序设备，让补镀的工序发生在镀膜工序的过程中，提高了生产效率；

15、2、在驱动晶圆发生转动以便让补镀导电片能够作用在其镀膜不均处时，通过转环的顶块配合顶升架推动换向盘发生上抬，防止在对晶圆进行旋转的过程中，晶圆的表面与导头和补镀导电片发生机械性摩擦损坏；

16、3、通过在镀盘的表面均匀分布设置导电板，且导电板为弹性片，导电板上设置有若干导头，导头用于引导电流，能够均匀电流的分布，也能减少局部的阻值，导电板位于若干导头之间开设有导流槽，通过导流槽提高电解液的流动性，促进电解质和电极之间的交换和扩散，加速电化学反应的进行，提高电镀效果；

17、4、通过设置两组开合设置的锁板，当两锁板逐渐向中部靠拢或者远离时，夹片底部的抵板会逐渐下沉或者上升，以便配合晶圆的抬升和下放操作，保证晶圆在电镀或者补镀时，晶圆能保持被托环和抵板固定，防止电镀过程中发生振动，影响电镀效果。

技术特征：

1.一种半导体晶圆夹具，其特征在于，包括基盘和夹片，所述基盘的顶部安装有往复旋转设置的转环，基盘的上方通过所述转环驱动有升降设置的换向盘，所述换向盘的内部设置有托环，所述夹片的底部设置有抵板，所述抵板配合所述托环用于夹持固定晶圆；

2.如权利要求1所述的一种半导体晶圆夹具，其特征在于，所述导电板均匀分布设置于镀盘的表面，且导电板为弹性片，导电板上设置有若干导头，导电板位于若干所述导头之间开设有导流槽。

3.如权利要求1所述的一种半导体晶圆夹具，其特征在于，所述基盘的一侧卡接有弹簧架，两所述补镀头安装于所述弹簧架的两端，弹簧架的内部还开设有用于导送所述导带的腔室。

4.如权利要求1所述的一种半导体晶圆夹具，其特征在于，所述基盘的边缘上方通过转轴均匀分布安装有顶升架，所述顶升架的末端通过转轴连接有导块，所述导块的顶部嵌设有滚珠，所述换向盘的边缘下方开设有托槽，导块通过所述滚珠滑动与所述托槽的内部。

5.如权利要求4所述的一种半导体晶圆夹具，其特征在于，所述转环的四周均匀分布设置有与所述顶升架对应的顶块，所述顶块的一侧开设有斜槽，其通过斜槽与顶升架的一侧抵触。

6.如权利要求1所述的一种半导体晶圆夹具，其特征在于，其中一个所述补镀头的顶部两侧分别设置有限位板和磁吸板，所述转环的一侧外部设置有驱动片，所述驱动片与磁吸板之间卡接有第一弹簧，且驱动片靠近磁吸板的一侧设置有衔铁。

7.如权利要求6所述的一种半导体晶圆夹具，其特征在于，所述补镀头靠近磁吸板的一侧设置有导板，所述导板的内部设置有导杆，所述导杆的外部分别套设有导架和第二弹簧，所述转动电机安装于所述导架的端部。

8.如权利要求7所述的一种半导体晶圆夹具，其特征在于，所述驱动片的一侧设置有斜面，所述导架靠近所述驱动片的一侧安装有顶架，所述顶架的末端设置有滚动于驱动片斜面的滚轮。

9.如权利要求1所述的一种半导体晶圆夹具，其特征在于，所述夹片的顶部设置有提板，所述提板的一侧安装有夹持电机，提板的内部轴承连接有夹杆，所述夹杆的两端表面分别设有正向螺纹和反向螺纹，其两端分别通过正反螺纹连接有锁板；

技术总结本发明涉及晶圆加工的技术领域，公开了一种半导体晶圆夹具，包括基盘和夹片，所述基盘的顶部安装有往复旋转设置的转环，基盘的上方通过所述转环驱动有升降设置的换向盘，所述换向盘的内部设置有托环，所述夹片的底部设置有抵板，所述抵板配合所述托环用于夹持固定晶圆；本发明的电镀夹具能够对晶圆的表面进行分段电镀，减少电场效应的产生，使电镀层厚度一致，并且通过设置晶圆的旋转的换向盘配合补镀导电片的横向传动，对晶圆表面电镀不均处进行补镀操作，无需增加补镀用的工序设备，让补镀的工序发生在镀膜工序的过程中，提高了生产效率。技术研发人员：吴攀受保护的技术使用者：广东芯华镁半导体技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20