CN212451705U

CN212451705U - 电镀载具

Info

Publication number: CN212451705U
Application number: CN202021764526.4U
Authority: CN
Inventors: 刘翔; 王荣荣; 周祖源; 吴政达
Original assignee: SJ Semiconductor Jiangyin Corp
Current assignee: SJ Semiconductor Jiangyin Corp
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2021-02-02
Anticipated expiration: 2030-08-21

Abstract

本实用新型提供一种电镀载具。电镀载具包括阳极底板、导电板及盖板，导电板包括导电板本体及导电线，阳极底板上设置有容纳凹槽及线槽，导电板本体嵌设于容纳凹槽内，导电线嵌设于线槽内，待电镀的晶圆位于导电板本体的表面，盖板覆盖晶圆的周向边缘，盖板与阳极底板相固定。本实用新型经改善的结构设计，采用导电板将待电镀的晶圆与电源电连接，而无需在阳极底板上另外设置导电线，可以有效确保晶圆在电镀过程中的电连接，可以有效提高电镀品质，减少晶圆污染，且有助于延长电镀载具的使用寿命，降低生产成本。采用本实用新型的电镀载具进行的电镀方法，有助于提高电镀质量和降低电镀成本。

Description

电镀载具

技术领域

本实用新型涉及半导体封装领域，特别是涉及一种电镀载具。

背景技术

晶圆级封装(Water Level Packaging，简称WLP)技术是以整片晶圆为包装和测试对象，完成封装后将晶圆切割成一个个独立的成品芯片的工艺流程，这与传统的芯片封装工艺有很大的不同。经WLP工艺封装出的芯片尺寸比传统工艺封装出的芯片尺寸能减小20％以上，因而WLP封装已经成为封装市场的主流。

在WLP封装过程中，通过电镀工艺形成晶圆凸点以实现器件的电性连接是至关重要的一道工序，该工序的质量直接关系到最终产品的电气性能。在现有的晶圆凸点的电镀工艺中，都是将待电镀的晶圆置于阳极载具中，然后连同阳极载具被一同浸置于电镀液中。具体地，阳极载具包括底板和导电环，底板上设置有容纳凹槽，凹槽表面设置有导电层，沿凹槽的周向设置有多根导电线，导电线表面被密封胶密封，且导电线与导电层电连接，导电环内嵌于凹槽内并与导电层接触，待电镀的晶圆内嵌于导电环内且与导电环接触，由此将晶圆电连接至电源以完成电镀工艺。由于电镀过程中，多根导电线和导电层的接触点都浸在电镀液中，长期使用后密封胶老化变质，电镀液会侵蚀导电线，容易导致晶圆的电接触不良而导致电镀品质下降，且老化的密封胶容易溶解在电镀液中，造成晶圆污染；此外，导电线通常是通过电镀等工艺直接形成于阳极载具上，仅具有很薄的一层，一旦损坏很难修复，因而只能将阳极载具做报废处理，导致阳极载具使用寿命下降和生产成本的上升。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电镀载具，用于解决现有的电镀载具采用底板和导电环结构，导电环与底板上的导电线电连接，长期使用后，接触点表面的密封胶会老化变质，电镀液会侵蚀导电线，容易导致晶圆的电接触不良而导致电镀品质下降，且老化的密封胶容易溶解在电镀液中，造成晶圆污染；此外导电线通常是通过电镀等工艺直接形成于阳极载具上，一旦损坏很难修复，因而只能将阳极载具做报废处理，导致阳极载具使用寿命下降和生产成本的上升等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电镀载具，所述电镀载具包括阳极底板、导电板及盖板，所述导电板包括导电板本体及与所述导电板本体相连接的导电线，所述阳极底板上设置有容纳凹槽及与所述容纳凹槽相连通的线槽，所述导电板本体嵌设于所述容纳凹槽内，所述导电线嵌设于所述线槽内，待电镀的晶圆位于所述导电板本体的表面，所述盖板覆盖所述晶圆的周向边缘，所述盖板与所述阳极底板相固定。

可选地，所述导电板本体沿周向间隔分布有多个凸块，所述阳极底板沿周向间隔分布有多个卡槽，所述凸块一一对应嵌设于所述卡槽内。

可选地，所述凸块上设置有通孔，紧固件穿过所述通孔以将所述阳极底板和所述导电板本体相固定。

可选地，所述卡槽的侧壁具有倾斜坡面，所述凸块与所述倾斜坡面相接触。

可选地，所述盖板与所述阳极底板通过多个螺丝相固定。

可选地，所述导电板为钛板。

可选地，所述盖板为矩形板，所述矩形板上设置有圆形孔，所述圆形孔的尺寸与所述晶圆的待电镀区域尺寸相匹配。

可选地，所述导电线上设置有多个连接孔，紧固件穿过所述连接孔将所述导电线固定于所述阳极底板的线槽内。

如上所述，本实用新型的电镀载具采用导电板将待电镀的晶圆与电源直接电连接，而无需在阳极底板上另外设置导电线，可以有效确保晶圆在电镀过程中的电连接，可以有效提高电镀品质，减少晶圆污染，且有助于延长电镀载具的使用寿命，降低生产成本。

附图说明

图1显示为本实用新型的电镀载具的结构示意图。

图2显示为图1的爆炸图。

图3显示为图2中的阳极底板的结构示意图。

图4显示为图2中的导电板的结构示意图。

元件标号说明

1 阳极底板

11 容纳凹槽

12 线槽

13 卡槽

2 导电板

21 导电板本体

211 凸块

22 导电线

221 连接孔

3 盖板

4 晶圆

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1～图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种电镀载具，所述电镀载具包括阳极底板1、导电板2及盖板3，所述导电板2包括导电板本体21及与所述导电板本体21相连接的导电线22，所述导电线22在电镀过程中与电源电连接，由此实现将晶圆4与电源电连接(晶圆上有图形化的金属种子层，比如2.5μm左右的电镀铜层，电连接后电镀金属沉积到金属种子层上)；所述阳极底板1上设置有容纳凹槽11及与所述容纳凹槽11相连通的线槽12，所述导电板本体21嵌设于所述容纳凹槽11内，所述导电线22嵌设于所述线槽12内，待电镀的晶圆4位于所述导电板本体21的表面，所述盖板3覆盖所述晶圆4的周向边缘(通常覆盖晶圆4边缘的非器件区域，该区域的宽度通常小于5mm)，所述盖板3与所述阳极底板1相固定，即所述晶圆4位于所述盖板3及所述导电板2之间，而所述导电板2位于所述晶圆4和所述阳极底板1之间。本实用新型经改善的结构设计，采用导电板将待电镀的晶圆与电源直接电连接，而无需在阳极底板上另外设置导电线，可以有效确保晶圆在电镀过程中的电连接，可以有效提高电镀品质，减少晶圆污染，且有助于延长电镀载具的使用寿命，降低生产成本。

所述导电板本体21的大小尺寸通常与晶圆4的大小尺寸相一致。作为示例，所述导电板本体21沿周向间隔分布(且优选均匀间隔分布)有多个凸块211(所述凸块211沿远离所述导电板本体21的中心方向延伸)，比如所述凸块211可以为3个，4个，5个，6个或更多个，所述阳极底板1沿周向间隔分布(且同样优选均匀间隔分布)有多个卡槽13(卡槽13与容纳凹槽11相连通)，所述凸块211一一对应嵌设于所述卡槽13内。通过这样的设置，有助于将所述导电板2更好地固定在所述阳极底板1上。

作为示例，所述容纳凹槽11的深度不小于所述晶圆4的厚度和所述导电板2的厚度之和(优选相同)。

在进一步的示例中，所述凸块211上设置有通孔，紧固件穿过所述通孔以将所述阳极底板1和所述导电板本体21相固定。

作为示例，所述卡槽13的侧壁具有倾斜坡面，所述凸块211与所述倾斜坡面相接触，比如所述倾斜坡面自所述阳极底板1的边缘向所述阳极底板1的中心方向逐渐向下倾斜(即朝向阳极底板1的容纳凹槽11表面的方向)。通过设置倾斜坡面，有助于所述晶圆4的取放。

在一示例中，为便于电镀完成后移出晶圆4，可以在所述阳极底板1的容纳凹槽11表面设置多个泄压孔，避免取片时液体与晶圆4的吸附力过大而难以取片。

所述阳极底板1的材质可以根据电镀液的材质而定，以不容易吸附电镀液中的金属离子和不被电镀液腐蚀为宜。在一示例中，所述阳极底板1为金属板。当然，在其他示例中，所述阳极底板1也可以为聚四氟乙烯板。

作为示例，所述盖板3与所述阳极底板1通过多个螺丝相固定，因而所述盖板3沿周向均匀间隔分布有多个螺丝孔，所述阳极底板1上对应设置有多个螺丝孔。

作为示例，所述导电板2为钛板，所述导电板本体21和所述导电线22优选为一体连接，且优选均为钛材质，或者为表面电镀有钛金属层的混合材质。所述导电线22的形状与所述线槽12相匹配。比如，在一示例中，所述线槽12为矩形槽而所述导电线22为矩柱形线，即所述导电线22有一定宽度，且根据需要，所述导电线22可以为直线段或为L型线段。在进一步的示例中，所述导电线22上设置有多个连接孔221，紧固件穿过所述连接孔221将所述导电线22固定于所述阳极底板1的线槽12内，可以进一步确保电镀过程中的电连接，避免因导电线22晃动导致电流变化而影响到电镀均匀性。

作为示例，所述盖板3为矩形板(准确地说为周向呈矩形)，所述矩形板上设置有圆形孔，所述圆形孔的尺寸与所述晶圆4的待电镀区域的尺寸相匹配。晶圆4可以以待电镀表面朝下的方式放置于所述导电板2上。所述盖板3的材质可以为聚四氟乙烯、聚氯乙烯(PVC)等非金属材质。

实用新型人在工厂内多次试用了本实用新型的电镀载具。试用结果表面，本实用新型的电镀载具的使用寿命相较于传统载具可延长20％以上(以单个电镀载具可以处理的晶圆数折算)。目前该电镀载具已在实用新型人所在的工厂全面推广使用。

依本实用新型的电镀载具进行的电镀方法除使用本实用新型的电镀载具这一区别外，其他均与现有的电镀方法相同，由于此部分内容为本领域技术人员所熟知，对此不详细展开。采用本方面的电镀载具进行的电镀方法，可以确保电镀过程中晶圆的电连接，且因没有使用密封胶，不用担心密封胶溶解在电镀液中造成污染，有助于提高电镀质量，电镀载具的使用寿命可以极大延长，有助于降低电镀成本。

如上所述，本实用新型提供一种电镀载具。所述电镀载具包括阳极底板、导电板及盖板，所述导电板包括导电板本体及与所述导电板本体相连接的导电线，所述阳极底板上设置有容纳凹槽及与所述容纳凹槽相连通的线槽，所述导电板本体嵌设于所述容纳凹槽内，所述导电线嵌设于所述线槽内，待电镀的晶圆位于所述导电板本体的表面，所述盖板覆盖所述晶圆的周向边缘，所述盖板与所述阳极底板相固定，即所述晶圆位于所述盖板及所述导电板之间，而所述导电板位于所述晶圆和所述阳极底板之间。本实用新型经改善的结构设计，采用导电板将待电镀的晶圆与电源电连接，而无需在阳极底板上另外设置导电线，可以有效确保晶圆在电镀过程中的电连接，可以有效提高电镀品质，减少晶圆污染，且有助于延长电镀载具的使用寿命，降低生产成本。本实用新型不仅可以应用于晶圆的电镀，还可以推广至其他需要电镀作业的环境中。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种电镀载具，其特征在于，所述电镀载具包括阳极底板、导电板及盖板，所述导电板包括导电板本体及与所述导电板本体相连接的导电线，所述阳极底板上设置有容纳凹槽及与所述容纳凹槽相连通的线槽，所述导电板本体嵌设于所述容纳凹槽内，所述导电线嵌设于所述线槽内，待电镀的晶圆位于所述导电板本体的表面，所述盖板覆盖所述晶圆的周向边缘，所述盖板与所述阳极底板相固定。

2.根据权利要求1所述的电镀载具，其特征在于：所述导电板本体沿周向间隔分布有多个凸块，所述阳极底板沿周向间隔分布有多个卡槽，所述凸块一一对应嵌设于所述卡槽内。

3.根据权利要求2所述的电镀载具，其特征在于：所述凸块上设置有通孔，紧固件穿过所述通孔以将所述阳极底板和所述导电板本体相固定。

4.根据权利要求2所述的电镀载具，其特征在于：所述卡槽的侧壁具有倾斜坡面，所述凸块与所述倾斜坡面相接触。

5.根据权利要求1所述的电镀载具，其特征在于：所述盖板与所述阳极底板通过多个螺丝相固定。

6.根据权利要求1所述的电镀载具，其特征在于：所述导电板为钛板。

7.根据权利要求1所述的电镀载具，其特征在于：所述盖板为矩形板，所述矩形板上设置有圆形孔，所述圆形孔的尺寸与所述晶圆的待电镀区域尺寸相匹配。

8.根据权利要求1所述的电镀载具，其特征在于：所述导电线上设置有多个连接孔，紧固件穿过所述连接孔将所述导电线固定于所述阳极底板的线槽内。