CN114351225A - 电镀挂具和电镀装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了电镀挂具和电镀装置，所述电镀挂具包括下载板、固定结构、导电结构和阴极接口，所述下载板上设有用于放置晶圆的晶圆槽，所述固定结构用于将所述晶圆固定在所述晶圆槽内，用于使所述晶圆的背面密封，且使所述晶圆的正面外露；所述导电结构设置在所述晶圆槽的底部，用于与所述晶圆的背面相贴；所述阴极接口固定在所述下载板上，所述阴极接口与所述导电结构电连接。本申请，通过以上方式，使得晶圆背面导电，正面电镀；不需要在晶圆的正面铺设种子层就能实现电镀，简化了工艺步骤，降低了成本。

Description

电镀挂具和电镀装置

技术领域

本申请涉及晶圆电镀领域，尤其涉及电镀挂具和电镀装置。

背景技术

在晶圆的生产过程中，需要对其进行电镀处理；而在晶圆进行电镀处理时，需要使用挂具进行辅助配合，以将晶圆放入电镀液中进行电镀。电镀是指借助外界直流电的作用，于电镀液中进行电解反应，以使晶圆表面沉积金属或合金层。在进行电镀时，将电源的正极电连接于电镀液中，并将电源的负极与晶圆相连接；当电流导通时，电镀液中带有正电的阳离子朝向电路的阴极游动，在晶圆的表面发生还原反应，并形成覆盖晶圆表面的电镀层。

目前，通常在电镀前在晶圆焊盘表面溅射一层薄金属(即种子层金属)，种子层金属通过电镀挂具与电源阴极连接，以传输电子完成电镀作业；电镀完成后，通过蚀刻断开焊盘之间的种子层金属，避免芯片短路。但是，这种方式工艺较为繁琐。

发明内容

本申请的目的是提供电镀挂具和电镀装置，能够省去种子层金属的溅射步骤和蚀刻步骤，简化了工艺步骤。

本申请公开了一种电镀挂具，所述电镀挂具包括下载板、固定结构、导电结构和阴极接口，所述下载板上设有用于放置晶圆的晶圆槽，所述固定结构用于将所述晶圆固定在所述晶圆槽内，用于使所述晶圆的背面密封，且使所述晶圆的正面外露；所述导电结构设置在所述晶圆槽的底部，用于与所述晶圆的背面相贴；所述阴极接口固定在所述下载板上，所述阴极接口与所述导电结构电连接。

可选的，所述导电结构包括导电环，所述导电环用于与所述晶圆背面的边缘相贴，所述导电环的边缘设有多个接口，每个所述接口都通过导线与所述阴极接口电连接。

可选的，所述电镀挂具包括固定环，所述固定环设置在所述晶圆槽中，与所述下载板连接，用于将所述导电环固定在所述晶圆槽的底部。

可选的，所述晶圆槽的底部设有导电槽，所述导电环设置在所述导电槽内，所述导电环的厚度与所述导电槽的深度相等；所述固定环的内径大于所述导电环的内径，所述固定环的底部与所述导电环的顶部抵接；所述导电环的内径小于所述晶圆的尺寸，安装所述晶圆时，所述导电环的外径大于所述晶圆的尺寸，所述晶圆的背面与所述导电环的顶部相贴，且所述晶圆的外侧与所述固定环的内侧相贴。

可选的，所述固定结构包括上盖，所述上盖与所述下载板通过螺钉固定；所述上盖包括电镀孔，所述电镀孔与所述晶圆的正面对应，使所述晶圆的正面外露。

可选的，所述晶圆槽的深度大于所述晶圆的厚度，所述晶圆槽的深度与固定环的厚度相等；所述上盖的底部包括高度不同的第一台阶面和第二台阶面，所述第一台阶面与固定环的顶部、下载板的顶部抵接；所述第二台阶面与所述晶圆的正面抵接。

可选的，所述电镀挂具包括密封组件，所述密封组件包括橡胶垫和橡胶圈，所述橡胶垫设置在所述导电环的上方，与所述晶圆的背面抵接；所述橡胶圈设置在所述上盖朝向所述下载板的一面，至少与所述晶圆的正面抵接。

可选的，所述橡胶垫包括第一橡胶垫和第二橡胶垫，所述第二橡胶垫的外边缘与所述第一橡胶垫的内边缘连接，所述第二橡胶垫包括多个开口，所述导电环通过所述开口与所述晶圆的背面接触；所述橡胶圈包括第一橡胶圈和第二橡胶圈，所述第一橡胶圈与所述第一台阶面连接，并与所述下载板的顶部抵接；所述第二橡胶圈与所述第二台阶面连接，并与所述晶圆的正面抵接。

本申请还公开了一种电镀挂具，所述电镀挂具包括下载板、固定结构、导电结构和阴极接口，所述下载板上设有用于放置被镀物的镀物槽，所述固定结构用于将所述被镀物固定在所述镀物槽内，用于使所述被镀物的背面密封，且使所述被镀物的正面外露；所述导电结构设置在所述镀物槽的底部，用于与所述被镀物的背面相贴；所述阴极接口固定在所述下载板上，与所述导电结构电连接。

本申请还公开了一种电镀装置，包括如上所述的电镀挂具。

目前通常将阴极连接在晶圆的正面边缘，然后在晶圆的正面进行电镀，但是这样需要在晶圆的正面形成种子层，利用种子层流通整片晶圆表面，从而达到电镀目的；电镀完成后，需要用刻蚀液咬断种子层金属。本案提供一种电镀挂具，能够将晶圆固定住，并使晶圆的正面与电镀液接触，电镀挂具中的导电结构可以将晶圆的背面与阴极电连接，从而实现利用晶圆背面导电进行电镀；由于晶圆中存在PN结，只能实现电流的单向导通，将晶圆的背面导电后，电子穿过PN结到达晶圆中pad的表面，镀液中的金属离子在pad表面和电子结合生成金属单质沉积到pad上，就能形成镀层。因此不需要在晶圆的正面铺设种子层就能实现电镀，从而可以使得整个电镀工艺省去种子层的溅射与刻蚀溅射层两步，简化了工艺步骤，降低了成本。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本申请一实施例提供的一种电镀装置的示意图；

图2是本申请一实施例提供的一种电镀挂具的平面示意图；

图3是本申请一实施例提供的一种电镀挂具的截面示意图；

图4是本申请一实施例提供的一种导电结构的示意图；

图5是本申请一实施例提供的另一种导电结构的示意图；

图6是本申请一实施例提供的另一种导电结构的示意图；

图7是本申请一实施例提供的一种橡胶垫的示意图；

图8是本申请一实施例提供的一种设有密封圈的上盖示意图；

图9是一种示例性的晶圆示意图；

图10是图9中晶圆电镀工艺的示意图；

图11是本申请另一实施例提供的一种晶圆的示意图；

图12是图11中晶圆焊盘的俯视图；

图13是图11中晶圆工艺的示意图；

图14是本申请另一实施例提供的一种晶圆电镀工艺的流程图。

其中，100、电镀装置；200、电源；210、负极；220、正极；300、镀槽；310、电镀液；400、电镀挂具；410、下载板；411、晶圆槽；412、导电槽；420、固定结构；421、上盖；422、电镀孔；423、第一台阶面；424、第二台阶面；430、导电结构；431、导电环；432、接口；440、阴极接口；450、固定环；460、密封组件；461、橡胶垫；462、第一橡胶垫；463、第二橡胶垫；464、开口；465、橡胶圈；466、第一橡胶圈；467、第二橡胶圈；470、螺钉；500、晶圆；510、焊盘；511、焊盘槽；520、种子层；530、光刻胶；540、电镀金属层；550、绝缘层；560、切割槽；570、硅片。

具体实施方式

需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参考附图和可选的实施例对本申请作详细说明。

如图1-3所示，是一种电镀装置的示意图，作为本申请的一实施例，本申请公开了一种电镀装置100，所述电镀装置100包括电源200、镀槽300和电镀挂具400，所述镀槽300用于容纳电镀液310，所述电镀液310与所述电源200的正极220连通；所述电镀挂具400包括下载板410、固定结构420、导电结构430和阴极接口440，所述下载板410上设有用于放置晶圆500的晶圆槽411，所述固定结构420用于将所述晶圆500固定在所述晶圆槽411内，用于使所述晶圆500的正面外露至所述镀槽300的电镀液310中，且密封所述晶圆500的背面；所述导电结构430设置在所述晶圆槽411的底部，用于与所述晶圆500的背面相贴；所述阴极接口440固定在所述下载板410上，所述阴极接口440的一端与所述导电结构430电连接，另一端与所述电源200的负极210电连接。

所述电镀挂具400上设有把手，即方便使用者拿取挂具，又方便将挂具固定在镀槽300上；镀槽300的顶部可以设置挂钩，这样可以将电镀挂具400的把手挂在镀槽300的挂钩上；也可以在镀槽300的顶部设置一根横杆，这样可以将多个电镀挂具400的把手穿过横杆，实现对多个电镀挂具400中晶圆500的电镀。所述电镀挂具400设有突出部，突出部在电镀挂具400的厚度上，突出于电镀挂具400中的其它结构，这样将电镀挂具400放入镀槽300中，当电镀挂具400的正面与镀槽300相贴时，突出部可以将镀槽300与晶圆500隔开，使得晶圆500正面充分与电镀液310接触，从而使得晶圆500的电镀速率不会受到电镀挂具400在镀槽300中位置的影响。

目前通常将阴极连接在晶圆500的正面边缘，然后在晶圆500的正面进行电镀，但是这样需要在晶圆500的正面形成种子层520，利用种子层520流通整片晶圆500表面，从而达到电镀目的；电镀完成后，需要用刻蚀液咬断种子层520金属，否则种子层520是个完整的平面，会导致芯片短路。本案提供一种电镀装置100，电镀装置100中的电镀挂具400能够将晶圆500固定住，并使晶圆500的正面与电镀液310接触，电镀挂具400中的导电结构430可以将晶圆500的背面与负极210电连接，从而实现利用晶圆500背面导电进行电镀；由于晶圆500含有N型硅片，因此晶圆中存在PN结，只能实现电流的单向导通，将晶圆500的背面导电后，电子穿过PN结到达晶圆500中pad的表面，镀液中的金属离子在pad表面和电子结合生成金属单质沉积到pad上，就能形成镀层。因此不需要在晶圆500的正面铺设种子层520就能实现电镀，从而可以使得整个电镀工艺省去种子层520的溅射与刻蚀溅射层两步，简化了工艺步骤，降低了成本。

如图2和图3所示，分别是一种电镀挂具的平面和截面示意图。作为本申请的另一实施例，还公开了一种电镀挂具400，所述电镀挂具400用于电镀装置100中，所述电镀挂具400包括下载板410、固定结构420、导电结构430和阴极接口440，所述下载板410上设有用于放置晶圆500的晶圆槽411，所述固定结构420用于将所述晶圆500固定在所述晶圆槽411内，用于使所述晶圆500的背面密封，且使所述晶圆500的正面露出；所述导电结构430设置在所述晶圆槽411的底部，用于与所述晶圆500的背面相贴；所述阴极接口440固定在所述下载板410上，所述阴极接口440与所述导电结构430电连接。

相对于目前将导电结构430和设置在开口464设置在同一侧，使得晶圆500的电镀面和导电面相同的电镀挂具400来说。本申请通过将导电结构430设置在晶圆槽411的底部，使得晶圆500放入到晶圆槽411中，晶圆500的背面与导电结构430相贴，导电结构430通过导线与阴极接口440连接；当对晶圆500进行电镀时，将阴极接口440与电镀装置100中电源200的负极210电连接，就能使得晶圆500的背面连通负极210。将晶圆500放入到晶圆槽411后，晶圆槽411对晶圆500进行限位，防止晶圆500移动，并用固定结构420对晶圆500进行固定；而且固定结构420设置在晶圆500的正面，使得晶圆500的正面漏出，这样电镀装置100中的电镀液310可以与晶圆500的正面接触，使得晶圆500的正面进行电镀。当晶圆500的背面导电时，电子穿过晶圆500中的PN结到达晶圆500中pad的表面，镀液中的金属离子在pad表面和电子结合生成金属单质沉积到pad上，从而在晶圆500的正面形成镀层；但是，采用本申请中的电镀挂具400对晶圆500进行电镀时，不需要事先在晶圆500的正面先形成一层金属种子层520将晶圆500正面的pad导通，因此能够减少种子层520的溅射与刻蚀溅射层两步，简化了工艺步骤。

具体的，如图4所示，本申请公开了一种导电结构，所述导电结构430是一种导电环431，即导电结构430为环形，所述导电环431与晶圆500背面的边缘相贴；将导电结构430设为环形且与晶圆500的边缘相贴，能够减少导线的长度，更方便于对导电环431的固定，而且设置在边缘对电镀的均匀性有很大的促进作用。所述导电环431的边缘设有多个接口432，每个所述接口432都通过一条导线与所述阴极接口440电连接。所述阴极接口440可采用导电铜板，导电铜板上与导电环431的接口432通过导线连接，所有导线连接到一个导电铜板上，导电铜板同时对所有接口432进行导通；导电环431的接口432数量为4个，且均匀地分布在导电环431的外侧，接口432可以嵌入到下载板410中，即接口432设置在晶圆槽411的外侧，这样能提高对接口432的保护效果，防止接口432断裂。下载板410上设有4个走线槽，每个走线槽中设有一条连接所述接口432和导电铜板的导线，防止导线之间互相干扰，并提高挂具的美观效果；将导线设置在走线槽后，再在走线槽中铺设一层保护层，既能够对导线进行固定，又能够防止电镀工艺中电镀液310对导线的腐蚀影响；保护层可以是透明的，这样能够随时观察到导电环431与导电铜板之间的连接情况，防止某一条导线出现问题使得导电环431的导电不均匀，影响到晶圆500的电镀效果。

当然导电结构430还可以是其它的形状，如图5和图6所示，本申请还公开了另外两种导电结构430。图5中，所述导电结构430包括多个同心环，相邻两个同心环之间通过金属走线连接；相对于上述导电环431的方案来说，图5中的导电结构430增大了与晶圆500背面的接触面积，有利于提高晶圆500的导电效率以及电镀效率，并且，改用该导电结构430可以适用于不同尺寸的晶圆500，每个环都可以对应一种晶圆500尺寸，通过将晶圆500固定在对应尺寸的环上，在对晶圆500背面进行导通的同时，可以对晶圆500的正面进行电镀。图6中，所述导电结构430为完整的板状结构，即导电结构430中间不存在镂空，导电结构430的边缘与晶圆500的边缘重合，这样使得晶圆500的背面与导电结构430的贴合面积最大，导通效果最好，同样这种导电结构430也可以适用于多个不同尺寸的晶圆500。对于图5和图6中导电结构430与导电铜板的连接，同样可以按照图4中导电环431中与导电铜板的连接方式进行设置，在此不一一赘述。

进一步地，所述电镀挂具400还包括固定环450，所述固定环450设置在所述晶圆槽411中，与所述下载板410连接，用于将所述导电环431或其它导电结构430固定在所述晶圆槽411的底部。将导电环431或其它类型导电结构430固定在晶圆槽411底部后，每次对使用电镀挂具400对晶圆槽411进行电镀时，只需要更换晶圆500就行，不需要调整导电结构430，这样能够极高对更换晶圆500时的安装效率。

其中，所述晶圆槽411的底部设有导电槽412，所述导电环431设置在所述导电槽412内，所述导电环431的厚度与所述导电槽412的深度相等；当晶圆500放入到晶圆槽411中，晶圆500背面与导电环431接触的部分，以及与下载板410接触的部分，都是平整的，这样晶圆500在被固定时，背面受到的挤压力是均匀的，不会导致晶圆500破裂。所述固定环450的内径大于所述导电环431的内径，所述固定环450的底部与所述导电环431的顶部抵接；所述导电环431的内径小于所述晶圆500的尺寸，所述导电环431的外径大于所述晶圆500的尺寸，安装所述晶圆500时，所述晶圆500的背面与所述导电环431的顶部相贴，且所述晶圆500的外侧与所述固定环450的内侧相贴；固定环450在对导电环431进行固定的同时，还能够对晶圆500的侧面进行限位。固定环450的外侧与晶圆槽411的侧壁抵接，固定环450的内侧与晶圆500抵接，晶圆500的底部与固定环450的底部处于同一平面；通过将导电环431、固定环450和晶圆500紧密地设置在晶圆槽411中，使得部件之间的稳定性提高，防止晃动磨损，也节省了在各自的占用面积，有利于使电镀挂具400朝小型化的方向发展。

所述固定结构420可以是与下载板410一体成型的结构，也可以是与下载板410设置的上盖421，上盖421可以通过螺纹固定的方式与下载板410连接，也可以采用螺钉470固定的方式与与下载板410连接。具体的，所述上盖421与所述下载板410通过螺钉470固定；所述上盖421包括电镀孔422，所述电镀孔422与所述晶圆500的正面对应，使所述晶圆500的正面漏出。固定结构420采用上盖421以及螺钉固定的方式，在将上盖421与下载板410分离后，方便对晶圆槽411中的晶圆500进行更换；上盖421和下载板410通过8个螺钉470进行固定，上盖421中的螺纹孔均匀地分布在其边缘，使得上盖421和下载板410固定时，上盖421对晶圆500的压力均匀。

具体的，所述晶圆槽411的深度大于所述晶圆500的高度，所述晶圆槽411的深度与固定环450的高度相等；所述上盖421的底部包括高度不同的第一台阶面423和第二台阶面424，所述第一台阶面423与固定环450的顶部、下载板410的顶部抵接；所述第二台阶面424与所述晶圆500的正面抵接。由于上盖421的第一台阶面423与固定环450的顶部抵接，第二台阶面424与晶圆500抵接，这样在上盖421与下载板410连接后，上盖421不仅可以对晶圆500进行固定，还可以对固定环450进行固定，防止固定环450松动，且固定环450的侧面还与上盖421中第一台阶面423、第二台阶面424的连接处抵接，进一步对固定环450进行加固，同时也增加了上盖421与固定环450的接触面积，有利于提高对晶圆500的密封效果。

而且，所述电镀挂具400包括密封组件460，所述密封组件460包括橡胶垫461和橡胶圈465，所述橡胶垫461设置在所述导电环431的上方，与所述晶圆500的背面抵接；橡胶圈465设置在上盖421的下方，与晶圆500的正面抵接。橡胶垫461防止存在电镀液310流入到晶圆500的背面，导致短路或产生漏电的风险；同时橡胶垫461还能起到缓冲的作用，避免晶圆500与导电环431、下载板410之前产生较大的磨损；本申请通过在晶圆500的正面和背面都设置密封结构，防止电镀液310与晶圆500的背面接触，极大地提高了电镀挂具400的密封效果。如图7所示，是一种橡胶垫461的示意图，所述橡胶垫461包括第一橡胶垫462和第二橡胶垫463，所述第二橡胶垫463的外边缘与所述第一橡胶垫462的内边缘连接，所述第二橡胶垫463包括多个开口464，所述导电环431通过所述开口464与所述晶圆500的背面接触；第一橡胶垫462设置在晶圆500的边缘相贴，且第一橡胶垫462的外径可以大于晶圆500的尺寸，这样可以同时使得固定环450和导电环431之间存在缓冲效果，且同时对导电环431进行密封，防止电镀液310顺着上盖421与下载板410之间的间隙流入晶圆槽411中，令导电环431短路。

第一橡胶垫462的厚度可以大于第二橡胶垫463的厚度，在固定上盖421时通过对晶圆500的下压，使得第一橡胶垫462对晶圆500之间的摩擦力增大，从而提高密封效果。而第一橡胶垫462主要起缓冲作用，第一橡胶垫462的内径可以小于导电环431的内径，这样第一橡胶垫462不仅与导电环431相贴，还与晶圆槽411底部的下载板410相贴，防止晶圆500与晶圆槽411底部的下载板410产生较大的磨损。当晶圆500受到向下的挤压力时，由于第二橡胶垫463的厚度较小，使得晶圆500可以透过第二橡胶垫463的开口464与导电环431接触；通过对第二橡胶垫463中的开口464设计，可以对电镀挂具400进行检测，当对晶圆500进行电镀时，晶圆500受到上盖421的挤压力使得晶圆500与导电环431接触形成回路，若在电镀的过程中，发生断路问题，可以推测出晶圆500发生松动，晶圆500的背面未与导电环431接触，从而可以及时对电镀挂具400进行修复。

如图8所示，是一种上盖底部设有橡胶圈的示意图，所述橡胶圈465包括第一橡胶圈466和第二橡胶圈467，所述第一橡胶圈466与所述第一台阶面423连接，并与所述下载板410的顶部抵接，防止电镀液310从第一台阶面423与上盖421之间的缝隙流入到晶圆槽411中；所述第二橡胶圈467与所述第二台阶面424连接，并与所述晶圆500的正面抵接，防止电镀液310从第二台阶面424与晶圆500之间的间隙流入到晶圆槽411中；通过对上盖421底部两道橡胶圈465的设计，防止电镀液310从上盖421的两侧进入到晶圆槽411中。

作为本申请的另一实施例，还公开了另一种电镀挂具，所述电镀挂具400包括下载板410、固定结构420、导电结构430和阴极接口440，所述下载板410上设有用于放置被镀物的镀物槽，所述固定结构420用于将所述被镀物固定在所述镀物槽内，用于使所述被镀物的背面密封，且使所述被镀物的正面外露；所述导电结构430设置在所述镀物槽的底部，用于与所述被镀物的背面相贴；所述阴极接口440固定在所述下载板410上，与所述导电结构430电连接。在本实施例中，电镀挂具400不仅可以对晶圆500进行电镀，使得晶圆500背面导电，正面形成镀层；还能够对其它器件进行电镀，同样能够不需要在被镀物的正面铺设种子层520就能实现电镀，从而可以使得整个电镀工艺省去种子层520的溅射与刻蚀溅射层两步，简化工艺步骤，降低了成本的技术效果。

如图9所示，是一种示例性的晶圆示意图，所述晶圆500包括硅片、焊盘510(pad)和种子层520，所述焊盘510设置在硅片的表面，且焊盘510的数量有多个，彼此不连通；所述焊盘510上设有种子层520。如图10所示，是该晶圆500电镀工艺的示意图，在对晶圆500的正面进行电镀前，先在硅片中设有焊盘510的一面铺设种子层520金属，然后在种子层520金属上铺设一层光刻胶530，通过蚀刻技术形成光刻胶530图案，接着对晶圆500的正面进行电镀，使得在种子层520上方，且位于光刻胶530的镂空区域形成电镀金属层540，最后蚀刻掉光刻胶530图案，并蚀刻掉光刻胶530图案下方对应的种子层520金属，使得最后的种子层520和电镀金属层540只位于与焊盘510重叠的上方，防止完整连续的种子层520金属和镀层金属导致芯片短路。

如图11所示，是另一种晶圆的示意图，作为本申请的另一实施例，还公开了一种晶圆500，所述晶圆500适用于上述电镀装置100和电镀挂具400，所述晶圆500包括硅片、焊盘510(pad)和绝缘层550，如图12所示，是一种设有焊盘510硅片的平面示意图，所述硅片的一面设有多个焊盘槽511，所述焊盘510设置在所述焊盘槽511中，所述焊盘510之间不连通。所述硅片还包括切割槽560，所述切割槽560位于相邻两个焊盘510之间，所述绝缘层550设置在所述切割槽560中，且所述绝缘层550不与所述焊盘510重叠；所述电镀金属层540设置在所述焊盘510上。如图13所示，是上述晶圆500的电镀工艺的示意图，在对晶圆500进行电镀之前，准备好设有焊盘510的硅片，所述焊盘510分布在硅片正面的焊盘槽511中，然后对硅片进行半切，在硅片正面形成多个切割槽560，切割槽560位于相邻焊盘510之间；然后在硅片的正面上形成绝缘层550，此时绝缘层550填充在切割槽560中以及设置在焊盘510上；接着蚀刻掉覆盖焊盘510的绝缘层550，形成晶圆500；最后将晶圆500放入电镀挂具400的晶圆槽411中，对晶圆500的正面进行电镀，以在焊盘510正上方形成电镀金属层540。

由于晶圆500的背面与电镀装置100中的负极210电连接，且晶圆500中存在PN结，只能实现电流的单向导通，将晶圆500的背面导电后，电子穿过PN结到达晶圆500中pad的表面，镀液中的金属离子在pad表面和电子结合生成金属单质沉积到pad上，就能形成镀层；不需要用种子层520将所有pad导通，因为每个pad都能通过晶圆500中的PN结与晶圆500背面的导电结构430形成通路。另外，绝缘层550本身不导电，在对晶圆500进行电镀的过程中，电镀液310中的金属阳离子与电子结合只会附着在焊盘510上形成镀层，不会附着在绝缘层550上，因此也不需要考虑对镀层金属的蚀刻问题，因此本申请中晶圆500的结构使得其电镀制程极大地制程步骤，有利于提高生产效率，并节省生产成本。

其中，所述绝缘层550包括塑封膜，塑封膜由环氧树脂材料构成，且绝缘层550的高度大于电镀金属层540的高度，防止电镀金属层540导通。

如图14所示，是一种晶圆电镀工艺的流程图。作为本申请的另一实施例，还公开了一种晶圆的电镀工艺，包括步骤：

S1：在晶圆中含有多个焊盘的正面中形成切割槽，使得切割槽位于相邻焊盘之间；

S2：在所述切割槽中填充绝缘层；

S3：将所述晶圆放入到电镀装置的电镀挂具中，使得晶圆的背面与电镀挂具中的阴极接口连接；

S4：将所述电镀挂具放入到所述电镀装置的镀槽中，使得晶圆的正面与所述镀槽中的电镀液接触；

S5：打开所述电镀装置中的电源，使电源的负极与所述电镀挂具中的阴极接口导通，使电源的正极与所述镀槽中的电镀液导通，并在所述焊盘上形成电镀金属层。

本实施例中晶圆500的电镀工艺适用于上述电镀挂具400、电镀装置100和对应的晶圆500，采用该电镀工艺利用晶圆500中PN结的单向导通性，避免了在晶圆500正面设置种子层520，也避免了对种子层520的蚀刻工艺，使得整个电镀工艺的膜层制程较少。在S1步骤中，硅片的正面设有多个焊盘槽511，焊盘510设置在焊盘槽511中，且焊盘510的顶部与硅片的顶部平齐，有利于提高后续形成在硅片正面膜层的平整度。在S2步骤中，切割槽560的深度大于焊盘槽511的深度，从而加深了后续制程中位于切割槽560中绝缘层550的高度；另外，绝缘层550在沉积后，需要将与焊盘510重叠的部分蚀刻掉，使得焊盘510漏出，这样电镀液310中的金属阳离子才能与焊盘510上的电子结合，形成附着在焊盘510上的电镀金属层540；另外绝缘层550可采用由环氧树脂材料构成的塑封膜。

在S3步骤中，电镀挂具400包括下载板410、导电结构430、固定结构420和阴极接口440，下载板410中设有晶圆槽411，导电结构430设置在晶圆槽411的底部，与阴极接口440连通；将晶圆500放入晶圆槽411中，晶圆500的背面与导电结构430相贴，进而与阴极接口440电连接；固定结构420将晶圆500固定在晶圆槽411中，并使得晶圆500的正面漏出。在S4步骤中，电镀装置100包括电源200、电镀挂具400和镀槽300，镀槽300中设有电镀液310，将电镀挂具400放入镀槽300中，晶圆500的正面沉入到电镀液310中。在S5步骤中，将电源200的负极210与电镀挂具400中的阴极接口440连接，将电源200的正极220与电镀液310连通，打开电源200，使得晶圆500的背面连接负极210，电子通过晶圆500中的PN结达到焊盘510pad的表面，与电镀液310中电离出的阳离子结合形成金属单质沉积到pad上，形成电镀金属层540；通过控制电流和导电时间，形成不同厚度的电镀金属层540；本申请中电镀金属层540可以是金属铜材料，晶圆500中pad总面积为11499840000um²，电流为2.3A，由公式I＝J*S(I为电流，J为电流密度，S为电镀面积，即pad面积总和)可得出电流密度J为2A/dm²；若要形成厚度为30um的电镀金属层540，由公式T＝H/(J*h)(H为电镀金属层540厚度，T为电镀时间，h为一个电流密度时每分钟生长的电镀金属层540厚度)可知，需要电镀68min。以上为本申请中一组电镀工艺的具体参数，上述参数可以根据实际情况进行具体调整。

需要说明的是，本方案中涉及到的各步骤的限定，在不影响具体方案实施的前提下，并不认定为对步骤先后顺序做出限定，写在前面的步骤可以是在先执行的，也可以是在后执行的，甚至也可以是同时执行的，只要能实施本方案，都应当视为属于本申请的保护范围。

以上内容是结合具体的可选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种电镀挂具，其特征在于，所述电镀挂具包括：

下载板，所述下载板上设有用于放置晶圆的晶圆槽；

固定结构，用于将所述晶圆固定在所述晶圆槽内，用于使所述晶圆的背面密封，且使所述晶圆的正面外露；

导电结构，设置在所述晶圆槽的底部，用于与所述晶圆的背面相贴；以及

阴极接口，固定在所述下载板上，与所述导电结构电连接。

2.如权利要求1所述的电镀挂具，其特征在于，所述导电结构包括导电环，所述导电环用于与所述晶圆背面的边缘相贴，所述导电环的边缘设有多个接口，每个所述接口都通过导线与所述阴极接口电连接。

3.如权利要求2所述的电镀挂具，其特征在于，所述电镀挂具包括固定环，所述固定环设置在所述晶圆槽中，与所述下载板连接，用于将所述导电环固定在所述晶圆槽的底部。

4.如权利要求3所述的电镀挂具，其特征在于，所述晶圆槽的底部设有导电槽，所述导电环设置在所述导电槽内，所述导电环的厚度与所述导电槽的深度相等；

所述固定环的内径大于所述导电环的内径，所述固定环的底部与所述导电环的顶部抵接；

所述导电环的内径小于所述晶圆的尺寸，所述导电环的外径大于所述晶圆的尺寸，安装所述晶圆时，所述晶圆的背面与所述导电环的顶部相贴，且所述晶圆的外侧与所述固定环的内侧相贴。

5.如权利要求1-4任意一项所述的电镀挂具，其特征在于，所述固定结构包括上盖，所述上盖与所述下载板通过螺钉固定；

所述上盖包括电镀孔，所述电镀孔与所述晶圆的正面对应，使所述晶圆的正面外露。

6.如权利要求5所述的电镀挂具，其特征在于，所述晶圆槽的深度大于所述晶圆的厚度，所述晶圆槽的深度与固定环的厚度相等；

所述上盖的底部包括高度不同的第一台阶面和第二台阶面，所述第一台阶面与所述固定环的顶部、所述下载板的顶部抵接；所述第二台阶面与所述晶圆的正面抵接。

7.如权利要求6所述的电镀挂具，其特征在于，所述电镀挂具包括密封组件，所述密封组件包括橡胶垫和橡胶圈，所述橡胶垫设置在所述导电环的上方，与所述晶圆的背面抵接；所述橡胶圈设置在所述上盖朝向所述下载板的一面，至少与所述晶圆的正面抵接。

8.如权利要求7所述的电镀挂具，其特征在于，所述橡胶垫包括第一橡胶垫和第二橡胶垫，所述第二橡胶垫的外边缘与所述第一橡胶垫的内边缘连接；所述第二橡胶垫包括多个开口，所述导电环通过所述开口与所述晶圆的背面接触；

所述橡胶圈包括第一橡胶圈和第二橡胶圈，所述第一橡胶圈与所述第一台阶面连接，并与所述下载板的顶部抵接；所述第二橡胶圈与所述第二台阶面连接，并与所述晶圆的正面抵接。

9.一种电镀挂具，其特征在于，包括：

下载板，所述下载板上设有用于放置被镀物的镀物槽；

固定结构，用于将所述被镀物固定在所述镀物槽内，用于使所述被镀物的背面密封，且使所述被镀物的正面外露；

导电结构，设置在所述镀物槽的底部，用于与所述被镀物的背面相贴；以及

阴极接口，固定在所述下载板上，且与所述导电结构电连接。

10.一种电镀装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电镀挂具。

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