[实用新型]防止薄片晶圆在化学电镀工艺中粘连的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体封装技术领域，尤其涉及一种防止薄片晶圆在化学电镀工艺中粘连的装置。

背景技术

随着半导体产品的尺寸向轻、薄、短小的方向的发展，倒装芯片封装技术(FlipChip)越来越受到重视。

倒装芯片封装技术的关键工艺是先在I/O金属垫上制作一金属层，即凸点下金属(UBM，under bumping metallization)，该凸点下金属层提供可焊锡界面，扩散阻挡层，保护金属I/O铝或铜，均匀电流分布，其质量直接影响到整个芯片的性能和可靠性。

目前90％以上的半导体器件通过薄膜真空溅射工艺制作UBM，但成本高，工艺复杂，需要昂贵的光罩和蚀刻工艺。而化学电镀可以同时成批量地在半导体晶圆I/O金属垫上制作UBM，其UBM的材料为化学镍/金或化学镍/钯/金，工艺成本低，工艺流程简单，可靠性高。

根据化学电镀工艺的要求，如图1所示，晶圆在电镀槽中保持垂直状态。特氟龙晶圆盒内的槽距一般为3mm，通常未经减薄的晶圆2的厚度为600～700um，每个晶圆盒2每次可满载生产25片晶圆2。但是，由于晶圆2的厚度极薄，放入晶圆盒内的槽1中后，由于槽1与槽1之间的间隙较大，晶圆2容易在槽1内移动，同时，由于晶圆2存在一定程度的翘曲，相邻两片3晶圆容易接触在一起3，在中间水溶液的表面张力的作用下接触在一起的两片薄片晶圆非常容易粘在一起，影响产品的质量。

为了解决晶圆粘附的问题，目前常用的方式是在两薄片晶圆之间留一个空槽，按照这种方式，每个晶圆盒内最多只能防止13片晶圆片，每个单位周期最多只能生产26片晶圆，极大地限制了化学电镀工艺生产线的产能，提高了生产成本。

因此，本领域技术人员亟需研究一种成本低、工艺流程简单、生产效率高、产品质量可靠且可以防止薄片晶圆粘连的装置。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提出了一种成本低、工艺流程简单、生产效率高、产品质量可靠且可以有效防止薄片晶圆在化学电镀工艺中粘连的装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种防止薄片晶圆在化学电镀工艺中粘连的装置，至少包括电镀槽和用于放置薄片晶圆的晶圆盒，还包括一大晶圆盒，所述大晶圆盒垂直放置于所述电镀槽内；所述小晶圆盒以倾斜方式设置于所述大晶圆盒内，所述小晶圆盒与所述大晶圆盒之间的倾角为20-32°；所述小晶圆盒通过一定位装置固定设置于所述大晶圆盒内。

在一些优选实施方式中，所述小晶圆盒与所述大晶圆盒之间的倾角为29度。

在一些优选实施方式中，所述小晶圆盒的尺寸为6寸，所述大晶圆盒的尺寸为8寸。

在一些优选实施方式中，所述装置的材料为PVDF、PP或者外面涂覆特氟龙的不锈钢。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的上述结构设计，由于晶圆以倾斜角度设置于化学槽内，在重力的作用下，晶圆在晶圆盒内的槽中会固定依附在一边，从而可以利用薄片晶圆自身的重量使其自然分开，避免了在生产过程中晶圆之间粘连的问题，在提高产品质量的同时提升了产能，降低了生产成本。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1为现有晶圆化学电镀时的放置状态示意图。

图2为小晶圆盒与大晶圆盒连接的结构示意图。

图3为本实用新型一实施例的晶圆化学电镀时的放置状态示意图。

图4为一实施例的定位装置的结构示意图。

具体实施方式

如图2至图4所示，本实施例提供了一种防止薄片晶圆在化学电镀工艺中粘连的装置，如图2所示，该装置包括电镀槽(图中未显示)和二个晶圆盒，即一个8寸的大晶圆盒4和一个6寸的小晶圆盒3，薄片晶圆1放置于6寸的小晶圆盒3内。当然，大晶圆盒和小晶圆盒的尺寸也可以为其他的尺寸，大晶圆盒与小晶圆盒只是对其间相对尺寸上的定义，本实用新型并不限于该尺寸。

与现有的传统的化学电镀工艺类似，大晶圆盒4垂直放置于电镀槽内。此外，还有小晶圆盒3，通过定位装置将小晶圆盒3以倾斜方式固定设置于大晶圆盒4内，将小晶圆盒3与大晶圆盒4之间的倾角设置为20-32之间°，优选为29°。大量的试验证明，当倾角在该范围内时，既可避免过度的倾斜使晶圆从晶圆盒中滑出，又不影响化学溶液的流动，避免对产品质量的影响。