电镀测试器的阴极卡盘制造技术

本发明专利技术提供一种用于电镀测试器的阴极卡盘，该阴极卡盘Ｎ包括：阴极导体１０，它使作为待镀物的硅晶片Ｗ的待镀表面Ｗａ导电；第一绝缘体２０，它覆盖硅晶片Ｗ的正面（待镀表面Ｗａ）并保持阴极导体１０；以及第二绝缘体３０，它覆盖硅晶片Ｗ的背面（与待镀表面Ｗａ相反的面）并保持硅晶片Ｗ。除硅片Ｗ的待镀表面Ｗａ以外的阴极部分用嵌入第一绝缘体２０的第一Ｏ形环２２和嵌入第二绝缘体３２的第二Ｏ形环３２与电镀液隔开。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及电镀测试器的阴极卡盘(cartridge)，尤其涉及一种可精密电镀涂覆有一层金属层的硅晶片、玻璃衬底和陶瓷衬底等的电镀测试器的阴极卡盘。
技术介绍
近年来，电镀技术已广泛应用于各种
中，比如用于半导体芯片的布线技术。在半导体相关工业领域，为实现电路的高密度封装和高性能，要求缩短半导体芯片内的布线间距(fine-pitch)。在目前最广泛采用的布线技术中，所谓嵌入工艺被广泛采用。嵌入工艺是在形成层间绝缘膜后，将导电材料通过电镀技术嵌入由干法蚀刻工艺形成的布线的沟道图型的方法。电镀技术的最新应用之一，即LIGA(德语Lithographie GalvanoformungAhformung的缩略)，是用于制造微细机械部件的。LIGA是用X射线形成丙烯酸树脂模具，模具上淀积厚金属镀层，从而模铸极小金属部件的技术。为实现上例的电镀技术，金属镀料须均匀淀积于待镀物上形成的沟道图型上。为此，本申请的申请人在日本专利申请No.2000-152342(以JP2001-335996A公开；对应于US2002/0008026 A1，EP1164209 A2)中提出了电镀测试器及用于电镀测试器的阴极卡盘，用此可在待镀物的待镀表面形成均匀的电镀层。如图12所示，用于电镀测试器的阴极卡盘70包括扁平阴极导体71、前绝缘体72、后绝缘体73和弹性薄板74。扁平阴极导体71包括一个开口，其具有与作为阴极板的待镀物W的待镀表面Wa相同的形状，多个与待镀表面Wa的边缘接触的突起71a，以及不浸入电镀液从而不与直流电源相连的暴露部分。前绝缘体72包括一个开口，其具有与待镀表面Wa相同的形状，并覆盖阴极导体71的前侧。后绝缘体73为扁平体，包括一将待镀物W嵌入其中的槽73a，和一个将阴极导体71嵌入其中的槽73b。弹性薄板74夹于待镀物W和后绝缘体73之间。然而，如图13所示，JP2001-335996 A公开的现有技术有如下问题电镀液L能到达除待镀物W的待镀表面Wa的边缘Wb、待镀物W的侧表面Wc及阴极导体71的突起71a以外的71b部分。因此，用于电镀测试器的现有阴极卡盘的问题之一是除待镀物W的待镀表面Wa以外的阴极部分可能浸入电镀液中。现在，半导体芯片内或半导体芯片上的布线由直径为0.5微米以下的细线构成，故要求极高的布线精度。然而，如果除待镀物W的待镀表面Wa以外的阴极部分浸入电镀液，在待镀表面的面积就会产生误差，结果不能达到所要求的电镀精度。因此，为了达到高级别的电镀精度，需要将除待镀物W的待镀表面Wa之外的阴极板部分与电镀液隔开。本专利技术就是为了消除上述弊端而作出的。
技术实现思路
本专利技术的示例性的目的是提供一种用于电镀测试器的阴极卡盘，其能够将除待镀物的待镀表面之外的阴极部分与电镀液隔开。根据本专利技术的用于电镀测试器的阴极卡盘包括一个扁平阴极导体，包括一个开口，其具有与作为阴极板的待镀物的待镀表面相同的外形、多个与待镀表面的边缘接触的突起、以及在不浸入电镀液的部分可与电源负极连接的电源连接部分；一个扁平第一绝缘体，其覆盖待镀物的一个待镀表面，并包括一个与待镀表面有同样外形的开口、一个在开口周边缘形成并在其中嵌入密封剂的密封嵌入槽，一个形成于第一密封剂嵌入槽的外侧且阴极导体嵌入其中的阴极导体嵌入槽、和与阴极导体嵌入槽相邻形成并将电源连接部分嵌入其中的电源连接部分插槽；和一个扁平第二绝缘体，其覆盖与待镀物的待镀表面相反的另一表面，并包括一个嵌入待镀物的待镀物嵌入槽，及一个位于待镀物嵌入槽外侧将第二密封剂嵌入其中的第二密封剂嵌入槽，当第一绝缘体与第二绝缘体结合时，该第二密封剂嵌入槽位于电源连接部分插槽入口的外侧。第一绝缘体与第二绝缘体结合在一起，以便使第一绝缘体与第二绝缘体将待镀物和阴极导体夹在中间。上述结构使得第一密封剂与待镀物的待镀表面的边缘接触，第二密封剂与第一绝缘体表面在待镀物所处位置的外侧接触，这样，当第一绝缘体与第二绝缘体结合在一起时，起着将待镀物的待镀表面一侧和边缘与电镀液隔开的作用。而且，当第一绝缘体与第二绝缘体结合在一起时，电源连接部分插槽的入口被正确定位于第一密封剂和第二密封剂之间，因此，阴极导体突起以外的部分就可与电镀液隔开。第一绝缘体可进一步包括第二绝缘体嵌入槽，其在阴极导体嵌入槽外侧形成并且当第一绝缘体与第二绝缘体结合时，将第二绝缘体嵌入其中，以便使第一绝缘体的开口和嵌入第二绝缘体的待镀物嵌入槽的待镀物的待镀表面容易对准。具体来说，当第一绝缘体与第二绝缘体结合在一起时，第一绝缘体的开口和嵌入第二绝缘体的待镀物嵌入槽的待镀物的待镀表面可直接相互对置。第一绝缘体与第二绝缘体可以用塑料制螺钉固定而结合。第一绝缘体与第二绝缘体还可用除螺钉以外的方式，如夹子来结合。另外，可以在第二绝缘体的待镀物的嵌入槽中嵌入一个覆盖与待镀物的待镀表面相反的表面薄片弹性体。当第一绝缘体与第二绝缘体结合在一起时，嵌入待镀物嵌入槽的待镀物被压向嵌入第一绝缘体的第一密封剂嵌入槽。结果，待镀物的待镀表面的边缘可与第一密封剂紧密接触。这样获得的待镀物的待镀表面的边缘与第一密封剂的紧密接触有助于更好地将待镀物的待镀表面边侧和边缘与电镀液隔开。薄片弹性体还起着填充待镀物和待镀物嵌入槽之间的空隙的作用。具体来说，可在第二绝缘体的待镀物嵌入槽中嵌入具有与待镀物和待镀物嵌入槽之间的空隙同样厚度的弹性体，从而待镀物和待镀物嵌入槽之间的空隙可被闭合。如此实现的待镀物和待镀物嵌入槽之间无空隙接触可将嵌入待镀物嵌入槽的待镀物牢牢压向嵌入第一密封剂嵌入槽的第一密封剂。参照附图，从如下对优选实施例的描述便可对本专利技术的其他目的和特征更加明了。附图说明图1是根据本专利技术电镀测试器的阴极卡盘的分解透视图。图2A是从第二绝缘体来看的阴极导体的正面图。图2B是沿图2A的A-A线所取的阴极导体截面图。图3是从第二绝缘体看的第一绝缘体的正面图。图4是沿图3的B-B线的第一绝缘体的截面图。图5是从第一绝缘体看的第二绝缘体的正面图。图6是沿图5的C-C线所取的第二绝缘体的截面图。图7A是第一绝缘体和第二绝缘体将结合在一起时的截面图。图7B是第一绝缘体和第二绝缘体已结合在一起时的截面图。图8是图7B虚线包围部分的放大图。图9是从第一绝缘体看的阴极卡盘的透视图。图10是电镀测试器的外观透视图。图11是沿图10的D-D线所取的电镀测试器的截面图。图12是电镀测试器的现有阴极卡盘的分解透视图。图13是现有阴极卡盘的截面图。具体实施例方式以下参考附图详细描述本专利技术的优选实施例。请注意下述实施例的描述是假定用在其一面上涂覆有金属层的硅衬底作为待镀物且在金属层上进行电镀。现在描述根据本专利技术的电镀测试器的阴极卡盘的结构(以下简称为“阴极卡盘”)。图1为阴极卡盘的分解透视图。如图1所示，阴极卡盘N包括阴极导体10，它通过作为待镀物的硅晶片W的待镀表面Wa进行导电，第一绝缘体20，它覆盖硅晶片W的待镀表面Wa(下称“正面”)以保持阴极导体10，以及第二绝缘体30，它覆盖硅晶片W的待镀表面Wa的反面(下称“背面”)以保持硅晶片W。硅晶片是薄片，薄片弹性体40压在硅晶片W的背面上。以下详细说明各部分。阴极导体10，由例如铜和不锈钢等导体构成。如图2A所示，阴极导体10包括一个开口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电镀测试器的阴极卡盘，包括： 一个扁平阴极导体，其包括一个开口，该开口具有与作为阴极板的待镀物的待镀表面相同的外形、多个与待镀表面的边缘接触的突起、以及在不浸入电镀液的部分可与电源负极连接的电源连接部分； 一个扁平第一绝缘体，其覆盖待镀物的一个待镀表面，并包括一个与待镀表面有同样外形的开口、一个沿开口周边缘形成并在其中嵌入第一密封剂的密封剂嵌入槽、一个形成于第一密封剂嵌入槽的外侧且在其中嵌入阴极导体的阴极导体嵌入槽、和与阴极导体嵌入槽相邻形成并在其中插入电源连接部分的电源连接部分插槽；以及 一个扁平第二绝缘体，其覆盖与待镀物的待镀表面相反的表面，并包括一个嵌入待镀物的待镀物嵌入槽、和位于待镀物嵌入槽外侧并在其中嵌入第二密封剂的第二密封嵌入槽，当第一绝缘体与第二绝缘体结合时，该第二密封嵌入槽位于电源连接部分插槽入口的外侧， 其中，第一绝缘体与第二绝缘体结合在一起，以便使第一绝缘体和第二绝缘体将待镀物和阴极导体夹在中间。

【技术特征摘要】
JP 2002-4-12 110402/20021.一种用于电镀测试器的阴极卡盘，包括一个扁平阴极导体，其包括一个开口，该开口具有与作为阴极板的待镀物的待镀表面相同的外形、多个与待镀表面的边缘接触的突起、以及在不浸入电镀液的部分可与电源负极连接的电源连接部分；一个扁平第一绝缘体，其覆盖待镀物的一个待镀表面，并包括一个与待镀表面有同样外形的开口、一个沿开口周边缘形成并在其中嵌入第一密封剂的密封剂嵌入槽、一个形成于第一密封剂嵌入槽的外侧且在其中嵌入阴极导体的阴极导体嵌入槽、和与阴极导体嵌入槽相邻形成并在其中插入电源连接部分的电源连接部分插槽；以及一个扁平第二绝缘体，其覆盖与待镀物的待镀表面相反的表面，并包括一个嵌入待镀物的待镀物嵌入槽、和...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本渡，
申请(专利权)人：株式会社山本镀金试验器，
类型：发明
国别省市：JP[日本]