电镀夹具的制作方法

本发明涉及半导体加工，特别涉及一种电镀夹具。

背景技术：

1、伴随ic集成度的不断提高，晶圆表面、边缘甚至背面洁净度对后续工艺如退火、氧化沉积、匀胶等至关重要，晶圆表面包括边缘洁净的优良标准也日益严苛；在生产制造中，通常通过清洗去除晶圆表面的杂质得到洁净度优良的晶圆表面。由于半导体设备在工艺时往往需要使反应腔体或相关元件达到一定的使用温度，晶圆表面及边缘甚至背面的污染会造成在工艺温度下的扩散，导致晶圆质量下降。在晶圆电镀包括后续的清洗集成设备进行工艺时，对于某些工艺的温度控制通常通过将设备浸泡在不同温度的液体进行温度调节或维持。晶圆电镀工艺设备通常采用密封圈阻止液体渗出密封进入晶圆边缘或背面，但往往这一密封圈结构在使用中会持续老化，是不可靠的。镀头夹持晶圆在腔体内正表面完全浸泡的情况下，经常会在密封圈处发生药液的渗露，对晶圆的电镀质量造成了诸多不利影响。

2、现有技术中为改善漏液情况，通常是从提高输液管路等硬件设施的强度出发预防漏液发生，但通过提高输液管路的性能和强度并加以定时检测，要想达到完全阻断漏液的发生需要加以人工实时监督和对于设备进行实时维护，综合以上两种手段以将漏液影响范围缩减至最小。这种人工定时检测及维护检测有一定不足，即无法按实际情况做到全天的在线监测。并且，由于密封圈刚刚出现蠕变或老化导致漏液时，因其漏液量较少，电镀设备镀头在浸没后容易发生漏液渗出，甚至产生吸附在晶圆边缘的单层水分子层并且无法通过肉眼观察发现，或发现不及时；这使得电镀产品的可靠性得不到保障。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中晶圆电镀后漏液的缺陷，提供一种电镀夹具。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种电镀夹具，其包括有密封圈和夹持部，所述夹持部用于沿第一方向夹紧晶圆的边缘，所述密封圈设置于所述晶圆的上表面且所述密封圈的一侧抵接于所述晶圆的边缘，所述电镀夹具还包括有：检测机构和与所述检测机构电性连接的信号接收机构，所述检测机构设置于晶圆的下表面且靠近所述晶圆的边缘设置，所述检测机构用于与所述晶圆漏出的单层水分子层或液滴接触并传递信号至所述信号接收机构。

4、在本方案中，密封圈用于密封晶圆的边缘，而检测机构设置于晶圆下表面且对应晶圆的边缘设置，当密封圈因老化或是蠕变而导致密封性变差时，漏液经晶圆边缘漏出并通过检测机构进行及时检测，信号接收机构相应接收信号并提醒操作人员，此外，检测机构还能够进一步检测出水分子以单层水分子附着在晶圆边缘的状态，该单层水分子层自密封圈与晶圆连接处析出被检测机构检测。对于微小液滴或析出单层水分子层进行检测，相比较单纯检测漏液来说其检测精度要求更高，对于晶圆在电镀过程中出现漏液、微小液滴、吸附在晶圆边缘单层水分子层能够做到及早发现，信号接收机构报警使设备操作者采取措施及时阻止进一步的漏液或单层水分子层析出，提高晶圆电镀的良品率。

5、较佳地，所述检测机构具有并排设置的多个检测线，相邻两所述检测线中的一所述检测线持续通电，相邻两所述检测线之间的间距小于所述液滴的尺寸。

6、在本方案中，多个检测线间隔设置且相邻两检测线中的一根持续通电，漏液自密封圈与晶圆连接处漏出后流向检测机构的检测线或水分子析出形成检测线间的单层水分子层，使得相邻两检测线同时接触并导通，由于漏液自身张力同时连接两检测线使得与检测线相连的电路短路，进而触发短路信号至信号接收机构，实现漏液在线检测并提醒操作人员。

7、较佳地，所述信号接收机构具有施密特触发器及可驱动声、光、电信号的放大电路。

8、在本方案中，信号接收机构中还设置有施密特触发器及可驱动声、光、电信号的放大电路，当单层水分子层直接与检测线接触时，单层水分子层附着在检测线上会使得与检测线相连的电路电阻出现变化，当电阻变化至预设值时，经电路传递至信号接收机构中与检测线电性连接的施密特触发器，并触发施密特触发器使得施密特触发器发出电脉冲输出，该电脉冲经放大电路放大并相应发出声、光、电信号提醒操作人员出现漏液情况。

9、较佳地，所述检测线呈环形结构且多个所述检测线的轴心与所述晶圆的轴线方向重合。

10、在本方案中，多个检测线的尺寸不同且多个检测线的轴心与晶圆的轴线重合，也就是说相邻两检测线间的间距保持一致，以实现对于晶圆的边缘的全面检测，避免检测过程中出现部分区域漏检的情况。

11、较佳地，相邻两所述检测线间的间距不大于2μm。

12、在本方案中，通过将两检测线的间距设置为不大于2μm，使得检测机构不仅能够在密封圈与晶圆的连接处对于漏液和微小液滴实现检测，还能够对于吸附在晶圆边缘的单层水分子层析出进行检测，进而提高检测精度和对漏液的预见性，相应地提高晶圆电镀后的良品率。

13、较佳地，所述检测机构与所述晶圆的边缘的间距不大于0.4μm。

14、在本方案中，通过将检测机构与晶圆的边缘靠近设置，以使得检测机构能够第一时间对于漏出的微小液滴或单层水分子层析出进行检测，提高检测效率和检测精度。

15、较佳地，所述检测线为mems集成电路。

16、在本方案中，mems集成电路制造检测线可以是微米级的，能够使得检测线与检测线电连接的电路的尺寸进一步降低。通过减少检测机构的设置尺寸，检测线尺寸降低使得相邻两检测线的间距可以进一步缩减并使得检测范围增大，同时提高检测机构的检测精度。

17、较佳地，所述电镀夹具还包括有警示机构，所述警示机构与所述信号接收机构电性连接。

18、在本方案中，警示机构用于提醒操作人员晶圆在电镀过程中发生漏液情况，通过将警示机构与信号接收机构电性连接使得检测机构在检测到漏液、微小液滴、单层水分子层情况时触发信号经信号接收机构并驱动警示机构进行提示，易于操作人员采取措施消除漏液等。

19、较佳地，所述警示机构包括有声光电报警器。

20、在本方案中，警示机构包括声光电报警器，声光电报警器不管能够产生声音提醒，还能够产生图像或是光照提醒，以多种方式提示操作人员，使得漏液情况得到及时处理。

21、较佳地，所述夹持部包括有弹性件，所述弹性件设置于所述晶圆的下方且所述检测机构设置于所述弹性件与所述晶圆之间，所述检测机构贴合于所述晶圆的下表面。

22、在本方案中，弹性件用于提供一弹力，该弹力使得检测机构能够紧贴晶圆的下表面，经密封圈与晶圆连接处漏出的液滴或是水分子能够第一时间被检测机构捕捉，避免漏液进一步侵蚀晶圆的其他部分，降低晶圆加工中的报废率。

23、本发明的积极进步效果在于：本发明通过设置密封圈和夹持部实现对于晶圆在电镀过程中的夹紧与密封，检测机构相应设置在晶圆的下表面用于检测密封圈漏出的液滴或单层水分子层析出，通过将触发的信号传递至信号接收机构，实现对于晶圆电镀过程中的上述情况实时检测，及时报警提醒操作人员，进而减少或消除晶圆在电镀过程中因上述漏液等问题导致的良品率低下。特别的，检测机构能够对吸附在晶圆边缘的单层水分子层析出进行检测，以在漏液发生涌入晶圆边缘之前提示操作人员，进而降低晶圆的报废率。