磁性吸引物140中的至少一個位于外側壓配合密封件410和基座的凹腔120、122中的一個的外邊緣之間。內側壓配合密封件400和外側壓配合密封件410可膠合進入蓋板130、230上的凹槽420中,但更常見的是僅將內側壓配合密封件和外側壓配合密封件以摩擦配合裝進凹槽420中。將壓配合密封件400、410以摩擦配合裝進凹槽420中,從而需要時只要輕易地拉出密封件并且壓配進另一密封件即可更換密封件400、410。
[0031]圖5-圖7示出具有導電總線環500的晶片電鍍夾具系統的實施例,其中導電總線環500在蓋板130的開口周圍延伸。實際上,導電總線環500在電鍍過程中帶負電荷并且包括導電接觸銷520以將該電荷轉移到半導體晶片的導電介質表面。在一些具體實施例中,接觸銷520被耦合進插孔522中,這使接觸銷520能在需要時被取下更換。此設計的優點是使導電接觸銷520能夠保持密封并且不與電鍍液直接接觸。本領域的普通技術人員會認識到,雖然可使用任何適合的機構或方法來緊固可更換接觸銷520,但接觸銷520可經彈簧加壓以在處于連接中的相應表面之間提供彈簧壓力配合。額外的定位銷342 (圖4B)可用來通過配合進基座110、210上的定位銷孔340 (圖3B和圖4B)中將蓋板130、230與基座110、210 對準。
[0032]如圖1所示,一些實施例還包括嵌入蓋板130、230內或安裝到蓋板130、230的射頻識別(“RFID”)標簽420。此標簽便于識別半導體晶片的ID編號或其他識別信息,這些信息可用于獲取關于晶片的大小或其他特性的信息。例如,如果被制備的晶片的客戶具有影響電鍍工藝須如何設定或執行的具體要求,則嵌入蓋板130、230中的RFID標簽420使這些要求能夠被自動識別以調整該半導體晶片的電鍍或其他處理設備。
[0033]圖4B以及圖5-圖7示出了被組裝的晶片電鍍夾具700的剖視圖,該夾具包括雙面電絕緣基座210,該基座具有多個同心的重疊凹腔120、122,每個凹腔與其他凹腔為分層關系,形成從最低、最內側位置的最小凹腔122逐漸到最高、最外側位置的最大凹腔122的階梯模式。當從正面觀察該具體實施例中的多個凹腔120、122時,它們沿公共軸線同心并且具有重疊占用面積,然而并非在所有實施例中都需要沿公共軸線同心。對于該實施例,一個或多個磁性吸引物140在多個凹腔120、122上分別設置以吸引并且磁力耦合于蓋板130、230,用以通過蓋板130、230和基座210的磁性吸引物140之間的磁性吸引將半導體晶片700夾持在蓋板130、230和基座210之間。對基座210的磁性吸引物140的磁性吸引起反應的一個或多個含鐵金屬環、磁體或其他磁性吸引部件150位于每個蓋板130、230上。
[0034]每個蓋板130、230還包括可更換內側壓配合密封件400和可更換外側壓配合密封件410中的至少一者,所述密封件相對于半導體晶片700設置以在晶片電鍍過程中當半導體晶片700浸沒在化學鍍槽中時,在基座210、半導體晶片700和蓋板130、230之間形成液密密封。導電體例如總線環500圍繞蓋板130、230的開口延伸,并且在具體實施例中還可充當磁性吸引材料150,其中此材料用于形成導電總線環500。
[0035]圖8提供用于電鍍晶片的晶片電鍍夾具系統的實施例的圖示。在該實施例中,使用了雙面晶片電鍍夾具系統800,但為了便于觀察晶片電鍍夾具系統800,未在晶片電鍍夾具系統800的第二面上重復示出陽極和防護板。然而,實際上,相鄰于該圖示中所示的晶片電鍍夾具系統800的另一面包括第二組防護板850,860和第二陽極855。半導體晶片830(在雙面晶片電鍍夾具系統800的每一面上包括一個,并且在該具體例子中,兩個半導體晶片具有相似構造)被固持在晶片電鍍夾具系統800中并且放置在鍍槽中以便進行晶片電鍍。晶片電鍍夾具系統800被保持在適合的電鍍陽極855前的適當位置,其中一個或多個電鍍防護板850,860位于陽極和半導體晶片830之間。晶片電鍍夾具系統800電氣耦合到控制系統(未示出),該控制系統通過連接器840給用于電鍍過程的晶片電鍍夾具系統800提供適當的負電荷。對于該實施例,半導體晶片830暴露于流過鍍槽的電流,該電流源自陽極855并通過具有固定開口尺寸的防護板850和具有可調開口尺寸的防護板860這二者。電鍍工藝是本領域的普通技術人員已知的。
[0036]圖9是電鍍半導體晶片的方法900的非限制性例子的框圖。將晶片放置到晶片電鍍夾具的電絕緣基座內的多個重疊凹腔中的第一凹腔中(步驟910)。所述多個凹腔還可包括根據上述晶片電鍍夾具系統的任何實施例的一個或多個磁性吸引物。隨后將導電蓋板在半導體晶片上方磁力耦合于基座(步驟920)。在一些實施例中,半導體晶片的邊緣被蓋板覆蓋并且電連接到蓋板,而且半導體晶片的中央部通過蓋板的中心開口暴露。可使用在電鍍過程中與晶片接觸的設置在蓋板的中心開口周圍或蓋板的外邊緣周圍的密封件將半導體晶片和蓋板之間的接合處密封(步驟930)。可使用設置在蓋板上或嵌入蓋板中的RFID標簽來獲得與半導體晶片有關的識別數據(步驟940),該識別數據可用于提供具體構造要求或其他客戶數據,該數據對于正確地電鍍該晶片甚至調整晶片電鍍夾具系統的可調開口尺寸是必需的。隨后將晶片電鍍夾具系統浸沒在鍍槽中,該鍍槽內有陽極;并且使用與半導體晶片接合的至少一個可移除接觸銷跨越陽極和蓋板施加電勢(步驟950)。隨后半導體晶片露出的中央部的至少一部分被鍍上一層導電體(步驟960)。
[0037]雖然通常使用銅作為鍍覆半導體晶片的導電金屬,但本領域的普通技術人員會認識到,還可使用任何其他導電金屬或合金,諸如鎳、錫、錫合金,以及其他金屬和金屬合金。類似地,雖然可優選地電鍍直徑為200毫米、300毫米或450毫米的圓形半導體晶片,但本領域的普通技術人員還會認識到,也可使用本發明的實施例電鍍任何其他形狀或直徑的晶片。
[0038]雖然本文中方法的操作是按特定次序示出和描述,但可改變每種方法的操作次序以使得可按相反次序執行某些操作或使得某些操作可至少部分地與其他操作同時執行。在另一個實施例中,不同操作的指令或子操作可呈間歇和/或交替方式。
[0039]如在本發明的一個或多個實施例中適用,本文所述的特定特征、結構或特性可以被組合。此外,雖然已經以若干實施例對本發明加以描述,但本領域的技術人員會認識到本發明并不限于所述實施例。在所附權利要求的范圍內,本發明的實施例可以以修改和變更的方式進行實踐。因此,本說明書和附圖將視為例示性而非對本發明加以限制。
【主權項】
1.一種晶片電鍍夾具系統,包括: 電絕緣晶片電鍍夾具基座,其具有多個不同深度的至少部分重疊的凹腔,每個凹腔被配置為接納不同尺寸的半導體晶片; 多個磁性吸引物,在所述多個重疊凹腔的每一個內設置至少一個;以及 導電蓋板,其包括由支撐件環繞的中心開口,所述蓋板包含磁性吸引材料,所述磁性吸引材料鄰近所述中心開口設置在所述支撐件內并且在所述蓋板被設置在所述晶片電鍍夾具基座上時與所述磁性吸引物中的至少一個對準。
2.根據權利要求1所述的晶片電鍍夾具系統,其中所述磁性吸引材料包括鐵磁材料。
3.根據權利要求1所述的晶片電鍍夾具系統,其中所述磁性吸引材料包括鐵。
4.根據權利要求1所述的晶片電鍍夾具系統,其中所述蓋板還包括RFID標簽。
5.根據權利要求1所述的晶片電鍍夾具系統,其中所述蓋板還包括內側壓配合密封件,所述內側壓配合密封件鄰近所述中心開口并且位于當所述蓋板以與所述多個重疊凹腔中的至少一個同心的方式設置在所述晶片電鍍夾具基座上時面向所述晶片電鍍夾具基座的表面上。
6.根據權利要求1所述的晶片電鍍夾具系統,其中所述蓋板還包括外側壓配合密封件,所述外側壓配合密封件遠離所述中心開口并且位于當所述蓋板以與所述多個重疊凹腔中的至少一個同心的方式設置在所述晶片電鍍夾具基座上時面向所述晶片電鍍夾具基座的所述蓋板的表面上。
7.根據權利要求6所述的晶片電鍍夾具系統,其中當所述蓋板以所述中心開口與所述