[发明专利]真空预湿腔内晶圆把持装置

说明书

技术领域

本发明涉及微电子封装技术领域，具体为一种用于真空预湿工艺中的真空预湿腔内晶圆把持装置。

背景技术

目前，三维封装硅通孔（TSV，Through Silicon Via）技术是三维集成电路研究的核心技术之一。铜由于其导电、导热性能优越，被广泛应用于TSV互连中，电镀铜是TSV填充的主要工艺，是TSV技术的重要一环。在TSV电镀铜填充工艺中，TSV在电镀前的预湿工艺十分重要，如果预湿不充分，会导致TSV电镀后在内部存在空洞缺陷，严重影响TSV的可靠性。

用于真空预湿腔的把持装置的设计比较重要，如果结构不合理，则晶圆置入取出麻烦，影响真空预湿工艺的效率，或者晶圆容易从把持装置中滑落。在抽真空预湿过程中，晶圆表面和TSV孔中的附着气泡也需要充分排出，以免影响预湿的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空预湿腔内晶圆把持装置，便于手动地或通过抓取器具自动地将晶圆置入或取出，且能够有效地排净晶圆上的附着气泡。本发明采用的技术方案是：

一种真空预湿腔内晶圆把持装置，包括设于预湿腔顶部的腔盖，所述腔盖下连接有垫片，腔盖倾斜设置，相对于水平面具有一夹角；所述垫片下连接有数根吊柱；各吊柱的底部均向内弯折，共同构成承载晶圆的晶圆放置部。

进一步地，所述吊柱底部向内弯折部形成底部台阶，在底部台阶之上具有相对于底部台阶缩进的第二台阶，第二台阶之上为柱体，各吊柱的底部台阶共同构成晶圆放置部。

更进一步地，所述吊柱有三个，均匀地连接在垫片的同一圆周上；

各吊柱的底部台阶的内侧壁均呈弧形且处于同一圆周面上；各吊柱的第二台阶的内侧壁均呈弧形；各吊柱的柱体的内侧壁均呈弧形；

两两吊柱的柱体内侧壁之间的最短横向间距d1大于需置入晶圆的直径；

两两吊柱的第二台阶内侧壁之间的最短横向间距d2小于需置入晶圆的直径；

各吊柱底部台阶的内侧壁所处圆周面的直径d3小于需置入晶圆的直径；

两两吊柱的底部台阶内侧壁之间的最短横向间距d4大于晶圆抓取器具的尺寸。

进一步地，各吊柱与腔盖垂直。

进一步地，所述腔盖相对于水平面的夹角变化范围为±15°，且≠0°。

本发明的优点：本装置的设计结构合理，易于晶圆的手动或自动地置入和移出。本装置可以提高真空预湿工艺的效率，且保证了在真空预湿工艺中，晶圆能够稳定在置于把持装置中，不会滑落。本装置对于附着在晶圆上的气泡的排除效果也比较好。

附图说明

图1为真空预湿腔顶部示意图。

图2为真空预湿腔侧面示意图。

图3为图2中沿A-A向的俯视图。

图4为单个吊柱侧面示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图２所示：一种真空预湿腔内晶圆把持装置，包括设于预湿腔顶部的腔盖1，所述腔盖1下连接有垫片2，垫片2优选为圆形垫片，腔盖1倾斜设置，相对于水平面具有一夹角；所述垫片2下连接有数根吊柱3，各吊柱3的底部均向内弯折，共同构成承载晶圆的晶圆放置部4。各吊柱3与腔盖1大致垂直。

图2中θ为腔盖1放置在真空预湿腔上后与水平面的夹角，此夹角的变化范围为±15°，且不等于0°。

晶圆放置部4经图2的A-A方向俯视可得如图3所示的结构示意图。单个吊柱3的结构如图4所示。

在本发明的实施例方案中，吊柱3设有三个，均匀地连接在垫片2的同一圆周上；吊柱3的形状需要经过科学设计，以便三个吊柱3配合时，晶圆能够方便地置入或移出三个吊柱3之间的空间，同时能安稳地置于三根吊柱3底部的晶圆放置部4。

按照图3、图4所示的吊柱3结构，吊柱3底部向内弯折的部分形成底部台阶31，在底部台阶31之上具有相对于底部台阶31缩进的第二台阶32，第二台阶32之上为柱体33，柱体33的顶部与垫片2连接；各吊柱3的底部台阶31共同构成晶圆放置部4，晶圆可放置于底部台阶31上。

更具体地，各吊柱3的底部台阶31的内侧壁均呈弧形且处于同一圆周面上；各吊柱3的第二台阶32的内侧壁均呈弧形；各吊柱3的柱体33的内侧壁均呈弧形；

两两吊柱3的柱体33内侧壁之间的最短横向间距d1大于需置入晶圆的直径；以便于晶圆横着就能放入各吊柱3之间的空间内。