一种半导体晶圆电镀夹持装置、夹持方法及其电镀工艺制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种半导体晶圆电镀夹持装置、夹持方法及其电镀工艺，所述电镀夹持装置包括绝缘衬板、弹性导电金属丝和电极板，绝缘衬板上形成有安装凹槽，弹性导电金属丝的一端连接于电极板和绝缘衬板之间，弹性导电金属丝的另一端延伸至安装凹槽内，并能够将半导体晶圆弹性压紧在安装凹槽内。本发明专利技术利用绝缘衬板配合弹性导电金属丝固定半导体晶圆，避免了晶圆受电镀液冲击发生脱落或裂片以及晶圆背面与电镀液的接触，并使电镀金属选择性的仅沉积在芯片焊盘位置，提高了焊盘金属沉积效率，减少了贵金属浪费，省去了传统溅射和蒸发所需的金属剥离工艺，大大降低了制作成本，属于下一代激光半导体芯片工艺的发展方向。

Semiconductor wafer electroplating clamping device, clamping method and electroplating process thereof

The invention provides a semiconductor wafer electroplating clamping device, a clamping method and an electroplating process. The electroplating clamping device comprises an insulating lining plate, an elastically conductive wire and an electrode plate, an insulating lining plate is formed with an installation groove, one end of the elastically conductive wire is connected between the electrode plate and an insulating lining plate, and the elastically conductive gold is provided. The other end of the filament extends to the mounting groove and is capable of elastically pressing the semiconductor wafer into the mounting groove. The semiconductor wafer is fixed by an insulating lining plate and an elastic conductive wire, which avoids falling off or splitting of the wafer when it is impacted by the electroplating solution and contacting the back of the wafer with the electroplating solution, and makes the electroplating metal selectively deposited only on the chip pad position, improves the metal deposition efficiency of the pad and reduces the waste of precious metals. It saves the metal stripping process needed by traditional sputtering and evaporation, and greatly reduces the manufacturing cost. It belongs to the development direction of the next generation laser semiconductor chip technology.

【技术实现步骤摘要】
一种半导体晶圆电镀夹持装置、夹持方法及其电镀工艺
本专利技术涉及半导体晶圆电镀
，具体设计一种半导体晶圆电镀夹持装置、夹持方法及其电镀工艺，尤其是适用于激光半导体晶圆的电镀夹持及其电镀工艺。
技术介绍
激光半导体发光是通过键合到芯片焊盘上的金属丝把电流加载到激光二级管的两极上来实现的。激光半导体晶圆上的芯片焊盘通常是金（Au）或其他导电金属（如铜-Cu，铝-Al）材料，焊盘厚度为0.2微米-4微米之间，芯片焊盘的沉积方法通常有等离子溅射、蒸镀和电镀。对于高速光通讯用激光半导体，芯片焊盘的厚度要求至少大于1微米，有时厚度达到4-5微米，采用等离子溅射和蒸镀的方法形成芯片焊盘时，沉积速率较低，所需沉积时间较长且效率低，而且是无差别沉积（即没有选择性），通常只有少部分金属会沉积到芯片焊盘上，所以造成金属浪费巨大。相比而言，采用电镀方法在半导体晶圆上沉积芯片焊盘所需设备简单、操作方便，且可以有选择性在芯片焊盘上电镀所需的金属，因此在激光半导体晶圆的芯片焊盘沉积中得到广泛应用。在电镀的过程中，需要将半导体晶圆夹持固定在电镀液中，现有技术中的半导体晶圆电镀夹持装置如附图1所示的，包括鳄鱼夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体晶圆电镀夹持装置，其特征在于，包括：绝缘衬板（9）、弹性导电金属丝（6）、固定螺钉（7）和电极板（8），所述绝缘衬板（9）上形成有半导体晶圆的安装凹槽（10），所述弹性导电金属丝（6）的一端电性连接于所述电极板（8），所述电极板（8）固定连接于所述绝缘衬板（9），所述弹性导电金属丝（6）的另一端延伸至所述安装凹槽内，并能够将半导体晶圆弹性压紧在所述安装凹槽（10）内；具体的所述弹性导电金属丝连接电极板的一端弯折形成固定圈结构，所述固定螺钉（7）依次穿过所述电极板（8）、弹性导电金属丝一端的固定圈和所述绝缘衬板（9），将所述弹性导电金属丝的一端固定于所述电极板（8）和绝缘衬板（9）...

【技术特征摘要】
1.一种半导体晶圆电镀夹持装置，其特征在于，包括：绝缘衬板（9）、弹性导电金属丝（6）、固定螺钉（7）和电极板（8），所述绝缘衬板（9）上形成有半导体晶圆的安装凹槽（10），所述弹性导电金属丝（6）的一端电性连接于所述电极板（8），所述电极板（8）固定连接于所述绝缘衬板（9），所述弹性导电金属丝（6）的另一端延伸至所述安装凹槽内，并能够将半导体晶圆弹性压紧在所述安装凹槽（10）内；具体的所述弹性导电金属丝连接电极板的一端弯折形成固定圈结构，所述固定螺钉（7）依次穿过所述电极板（8）、弹性导电金属丝一端的固定圈和所述绝缘衬板（9），将所述弹性导电金属丝的一端固定于所述电极板（8）和绝缘衬板（9）之间，并同时实现弹性导电金属丝与电极板（8）间的电性连接以及电极板（8）与绝缘衬板（9）间的固定连接；所述弹性导电金属丝的中部弯折成利于产生弹性压紧力的弧形结构，所述弹性导电金属丝的另一端弯折形成能与半导体晶圆上的导电区电性接触的圆弧触点（11）；所述安装凹槽（10）为形成于绝缘衬板（9）一侧表面上的方形凹槽或圆形凹槽，且安装凹槽的横向尺寸大于或等于半导体晶圆的横向尺寸，安装凹槽的纵向深度小于半导体晶圆的厚度，安装凹槽的边缘垂直于凹槽底面或者相对于凹槽底面向内倾斜设置。2.根据权利要求1所述的半导体晶圆电镀夹持装置，其特征在于，所述安装凹槽的纵向深度为半导体晶圆厚度的90%，所述安装凹槽的边缘相对于凹槽底面形成70-90°间的倾角。3.根据权利要求1所述的半导体晶圆电镀夹持装置，其特征在于，所述弹性导电金属丝的直径处于0.5-3毫米之间，所述弹性导电金属丝连接电极板的一端在绝缘衬板平面内弯折成直径在1-4毫米的固定圈结构，所述弹性导电金属丝连接半导体晶圆的另一端在垂直于绝缘衬板表面的平面内向外弯折成直径在0.5-2毫米的圆弧触点，所述弹性导电金属丝的中部在垂直于绝缘衬板表面的平面内向内弯折成直径在30-60毫米的弧形结构。4.根据权利要求1-3任一项所述的半导体晶圆电镀夹持装置，其特征在于，所述绝缘衬板（9）采用塑料、尼龙或聚四氟乙烯制作，厚度为3-10毫米；所述弹性导电金属丝采用钨丝、鉬丝或铜丝制作，或者所述弹性导电金属丝采用漆包线或表面涂敷一层光刻胶的金属线制作，且弹性导电金属丝（6）的两端头露出导电金属；所述电极板为铜板。5.根据权利要求1-3任一项所述的半导体晶圆电镀夹持装置，其特征在于，所述绝缘衬板（9）上并排开设有多个安装凹槽，且在所述绝缘衬板（9）上固定有多组弹性导电金属丝，每组弹性导电金属丝对应于一个安装凹槽，固定于所述绝缘衬板上的电极板为一个整体板或多个分别对应于各安装凹槽的个体板。6.一种使用权利要求1-5任一项所述半导体晶圆电镀夹持装置对半导体晶圆进行的电镀夹持方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤（1）、将绝缘衬板水平放置，并在绝缘衬板的凹槽底面或者待夹持的半导体晶圆背面涂上一层光刻胶；步骤（2）、将半导体晶圆放入绝缘衬板的安装凹槽，并紧贴安装凹槽的下边缘放置；步骤（3）、将电极板固定连接于所述绝缘衬板，并使弹性导电金属丝的一端电性连接于所述电极板；步骤（4）、将弹性导电金属丝的另一端压紧在半导体晶圆的导电区上，并与之电性连接；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖黎明，李林森，鲁杰，
申请(专利权)人：武汉欧普兰光电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42