CN111215839A - 镀膜材料的成型方法 - Google Patents

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潘杰
王学泽
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Abstract

本发明提供一种镀膜材料的成型方法，包括步骤：提供镀膜材料；对所述镀膜材料进行挤压处理；经过挤压处理后，对所述镀膜材料进行拉拔处理；经过拉拔处理后，对所述镀膜材料进行切段。本发明直接对镀膜材料进行挤压、拉拔以及切段的成型处理，降低了镀膜材料的二次污染的风险，同时加工简单、易于生产管控，产品的合格率高。

Description

镀膜材料的成型方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种镀膜材料的成型方法。
背景技术
在半导体工艺中，于晶圆上加工制作各种电路元件结构，而使晶圆成为有特定电性功能之IC产品。对于计算机产品而言，晶圆的品质影响着整个计算机的性能。
晶圆背金工艺是一种在晶圆的背面淀积金属的工艺，是连接前部芯片与后部装配的重要工艺，直接影响到后续的装配成品率、热阻等，对器件的可靠性有着重要影响。而在背金工艺中，使用的镀膜材料的洁净度对晶圆的性能有着重要的影响。
现有技术中背金工艺中使用的镀膜材料存在受二次污染的问题，这是由于通常在市面上买到的镀膜材料量很大，在进行背金工艺的时候，所需要的镀膜材料很少，这就需要通过将熔化的镀膜材料液体浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的镀膜材料，这样二次铸造的过程中，会出现镀膜材料被二次污染的问题，并且生产成本高。
所以如何避免镀膜材料受二次污染以保证镀膜材料的纯度，这是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种镀膜材料的成型方法，避免镀膜材料受二次污染以保证镀膜材料的纯度。
为解决上述问题，本发明提供镀膜材料的成型方法，包括步骤：提供镀膜材料；对所述镀膜材料进行挤压处理；经过挤压处理后，对所述镀膜材料进行拉拔处理；经过拉拔处理后，对所述镀膜材料进行切段。
可选的，所述挤压处理中，挤压温度为50-80℃。
可选的，所述挤压处理中，所述挤压压力为20MPa-50MPa。
可选的，所述拉拔处理为至少两道次拉拔处理。
可选的，当所述拉拔处理为两道次时，每道次拉拔减薄量为0-0.05mm。
可选的，当所述拉拔处理大于两道次时，每道次拉拔减薄量为0.1-0.3mm，最后两道次拉拔减薄量为0-0.05mm。
可选的，所述镀膜材料呈固态状。
可选的，所述镀膜材料为银料或钛料或者镍料。
可选的，对所述镀膜材料进行挤压处理前，还包括：对所述镀膜材料进行去皮和切块处理。
可选的，对所述镀膜材料进行切块处理之后，对所述镀膜材料进行挤压处理之前，还包括：对所述镀膜材料进行清洗和干燥。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明技术方案中，依次利用挤压、拉拔以及切段工艺处理镀膜材料，由于挤压过程中，镀膜材料就可以发生形变，镀膜材料变成规则的棒材状，再进行拉拔处理，镀膜材料的直径变小，此时再对镀膜材料进行切段，这样所得到的镀膜材料满足背金工艺中材料使用的规格，不需要将镀膜材料熔化成液体状之后，浇注入铸型内，经冷却凝固得到满足使用规格的镀膜材料；这样直接经过挤压、拉拔以及切段加工过程，降低了镀膜材料的二次污染的风险，同时加工简单、易于生产管控，产品的合格率高。
附图说明
图1至图4是本发明镀膜材料的成型方法一实施例中各步骤对应的结构示意图。
具体实施方式
目前在背金工艺中，对镀膜材料的处理通常将大块的镀膜材料经过熔融成液体状，将液体注入铸型中，经过冷却、凝固，再切断分切得到适合尺寸的镀膜材料。
发明人研究发现，利用熔融浇铸对镀膜材料进行加工，此工艺稳定性较差，不易于管控，产品的合格率低，生产效率低，不适合大批量的使用。
同时发明人还发现，镀膜材料经过熔化后，浇铸过程中一般会用到除渣剂，引入杂质，同时浇铸用的坩埚也会引入一定量的碳杂质。杂质的引入使得在使用过程中，出现异常，比如：表面暗色漂浮物等。
发明人研究发现对先对镀膜材料进行挤压，同样能够使得镀膜材料的尺寸变小，这样既可以改变尺寸，也不会引入杂质。
同时，发明人研究发现，拉拔过程中，合理的设置每次道次拉拔减径的参数，每道次的拉拔减径，不仅可以保证镀膜材料表面不会产生毛刺，而且能够生产过程稳定，循序渐进地将镀膜材料加工到需要的尺寸而不会产生断裂等现象。需要使用的时候，经过拉拔处理后，对所述镀膜材料进行切段，成为一个个小的镀膜材料段，方便使用。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细地说明。
第一实施例
图1至图4是本发明镀膜材料的成型方法一实施例中各步骤对应的结构示意图。
首先参考图1，提供镀膜材料1。
本实施例中，所述镀膜材料1采用银料，镀膜材料1呈固态状。
其他实施例中，所述镀膜材料1可以为钛料或者是镍料。
以银料作为镀膜材料1，一方面在背金工艺中，经常使用的镀膜材料通常是银料、镍料、钛料，从经济角度来讲，银料相对成本低；另一方面，银料挤压成型也容易，这样镀膜材料1容易加工，方便使用。
参考图2，将镀膜材料1放入到挤压模具2内，利用挤压机3对所述镀膜材料1进行挤压，得到挤压后的镀膜材料101。
本实施例中，在对所述镀膜材料1进行挤压之前，需要对所述镀膜材料1进行去皮和切块处理。
本实施例中，去皮的目的是为了去掉镀膜材料1表面的氧化层，一般去皮的厚度为1-2mm；厚度小于1mm，可能由于切的太薄，不能将镀膜材料表面的氧化层完全去除掉，厚度太厚，大于2mm，这就会导致所述镀膜材料1的浪费。
本实施例中，去皮的过程中，不适用任何且切削液等有机溶剂。
本实施例中，去皮的过程中，保证切削的工具的硬度远大于所述镀膜材料1的硬度就可以，这样能够保证去皮过程，几乎不会有污染物的引入。
本实施例中，去皮完成后，对去皮后的所述镀膜材料1进行切段，利用切段机将所述镀膜材料1切成小块。
本实施例中，切段的过程中需要保证设备及环境干净、整洁、没有污垢等。
本实施例中，将所述镀膜材料1切成长宽为30-50mm、厚度为60-80mm的块状。
本实施例中，切段完成后，对所述镀膜材料1进行清洗和干燥。
本实施例中，清洗采用异丙胺清洗剂，清洗时间8-10min，清洗完成后，将所述镀膜材料1放入真空中进行干燥。
其他实施例中，清洗剂可以采用酒精等。
本实施例中，经过真空干燥后，将所述镀膜材料1放入到挤压模具2内，利用挤压机3对所述镀膜材料1进行挤压，得到挤压后的镀膜材料101。
本实施例中，所述挤压处理的工艺简单，流程简单，这就便于实现大批量的生产，提高生产效率。
本实施例中，挤压压力为20MPa-50MPa。
本实施例中，挤压温度为50-80℃。
具体的，所述镀膜材料1切成长50mm、宽30mm、厚度为60mm的块状，采用异丙胺清洗剂，清洗10min，挤压压力为40MPa，挤压温度50℃。
具体的，所述镀膜材料1切成长40mm、宽40mm、厚度为80mm的块状，采用异丙胺清洗剂，清洗8min，挤压压力为50MPa，挤压温度60℃。
具体的，所述镀膜材料1切成长30mm、宽50mm、厚度为70mm的块状，采用异丙胺清洗剂，清洗9min，挤压压力为50MPa，挤压温度70℃。
具体的，所述镀膜材料1切成长45mm、宽30mm、厚度为65mm的块状，采用异丙胺清洗剂，清洗8min，挤压压力为20MPa，挤压温度80℃
本实施例中，经过挤压处理，所述镀膜材料1成为棒状的镀膜材料101。
本实施例中，将最终棒状的镀膜材料101的直径控制在8-9mm之间。
参考图3，将挤压成棒状的镀膜材料101放入到拉拔模具4中，进行拉拔处理，形成拉拔后的镀膜材料102。
本实施例中，拉拔减薄量能够精确的控制，这样易于生产过程的管控，所形成的产品的质量也较高。
本实施例中，所述拉拔处理的道次数大于两道次。
本实施例中，采用经过挤压处理后直径为8mm-9mm的镀膜材料101。
本实施例中，将直径为8mm-9mm的镀膜材料101，拉拔直径为3mm的镀膜材料102。
本实施例中，每道次拉拔减薄量为0.1-0.3mm，最后两道次拉拔减薄量为0-0.05mm。
本实施例中，采用多道次拉拔处理，严格控制每道次的减薄量，不仅可以使得形成的镀膜材料102的表面质量良好，减少表面拉毛缺陷，而且不会产生断裂等现象。
本实施例中，拉拔处理不采用任何润滑剂，严格控制拉拔减薄量以及拉拔速度，可以保证镀膜材料表面的洁净度，保证不受二次污染。
具体的，镀膜材料101的直径为8mnm，总共经过51道次拉拔，其中第1-第49次的拉拔减薄量为0.1mm，第50-第51次拉拔减薄量为0.05mm，形成直径为3mm的镀膜材料102。
具体的，镀膜材料101的直径为8.04mnm，总共经过27道次拉拔，其中第1-第25次的拉拔减薄量为0.2mm，第26-第27次拉拔减薄量为0.02mm，形成直径为3mm的镀膜材料102。
具体的，镀膜材料的101的直径为8.82mm，总共经过31道次拉拔，其中第1-第29次的拉拔减薄量为0.2mm，第30-第31次拉拔减薄量为0.01mm，形成直径为3mm的镀膜材料102。
参考图4，对经过拉拔处理后的镀膜材料102进行切段，形成镀膜材料103。
本实施例中，对所述镀膜材料102的分段是根据产品需要进行分段。
本实施例中，切段完成后，再进行研磨、清洗、干燥等处理，镀膜材料遍可以使用。
本实施例中，在镀膜材料的整个加工成型过程中，没有引入新的杂质，能够保证镀膜材料在加工过程中，不受二次污染，保证镀膜材料的洁净度与纯度。
第二实施例
本实施例与第一实施的区别在于，拉拔道次数。
本实施例中，拉拔道次次数为两道次数。
具体的，经过挤压处理后，所述镀膜材料的直径为3.1mm，每道次的拉拔减薄量为0.05mm，最终形成直径为3mm的镀膜材料棒材。
具体的，经过挤压处理后，所述镀膜材料的直径为3.08mm，每道次的拉拔减薄量为0.04mm，最终形成直径为3mm的镀膜材料棒材。
具体的，经过挤压处理后，所述镀膜材料的直径为3.06mm，每道次的拉拔减薄量为0.03mm，最终形成直径为3mm的镀膜材料棒材。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种镀膜材料的成型方法，其特征在于，包括步骤：
提供镀膜材料；
对所述镀膜材料进行挤压处理；
经过挤压处理后，对所述镀膜材料进行拉拔处理；
经过拉拔处理后，对所述镀膜材料进行切段。
2.如权利要求1所述的镀膜材料的成型方法，其特征在于，所述挤压处理中，挤压温度为50-80℃。
3.如权利要求1或2所述的镀膜材料的成型方法，其特征在于，所述挤压处理中，所述挤压压力为20MPa-50MPa。
4.如权利要求1所述的镀膜材料的成型方法，所述拉拔处理为至少两道次拉拔处理。
5.如权利要求4所述的镀膜材料的成型方法，其特征在于，当所述拉拔处理为两道次时，每道次拉拔减薄量为0-0.05mm。
6.如权利要求4所述的镀膜材料的成型方法，其特征在于，当所述拉拔处理大于两道次时，每道次拉拔减薄量为0.1-0.3mm，最后两道次拉拔减薄量为0-0.05mm。
7.如权利要求1所述的镀膜材料的成型方法，其特征在于，所述镀膜材料呈固态状。
8.如权利要求7所述的镀膜材料的成型方法，其特征在于，所述镀膜材料为银料或钛料或者镍料。
9.如权利要求1所述的镀膜材料的成型方法，其特征在于，对所述镀膜材料进行挤压处理前，还包括：对所述镀膜材料进行去皮和切块处理。
10.如权利要求9所述的镀膜材料的成型方法，其特征在于，对所述镀膜材料进行切块处理之后，对所述镀膜材料进行挤压处理之前，还包括：对所述镀膜材料进行清洗和干燥。
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