CN113369986B - 一种晶圆防护罩的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种晶圆防护罩的制备方法，所述制备方法包括：将铝坯料铣削成环状，并进行预车削处理；在200～250℃下进行热处理去除内部应力；进行精密车削处理以及钻孔处理；在所述晶圆防护罩侧壁底部钻孔得到侧孔和/或腰型槽；对所述晶圆防护罩进行抛光处理；清洗后对所述晶圆防护罩外壁进行喷砂处理以及熔射处理。所述制备方法制备得到的晶圆防护罩可以有效吸附靶材掉落的多余薄膜，保护晶圆，同时所述制备方法可以满足精密环件制作中对材料的内部组织结构以及产品表面粗糙度的要求。
Description
技术领域
本发明属于精密零部件制造领域，涉及一种晶圆防护罩的制备方法。
背景技术
晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。目前国内晶圆生产线以8英寸和12英寸为主。晶圆的主要加工方式为片加工和批加工，即同时加工1片或多片晶圆。随着半导体特征尺寸越来越小，加工及测量设备越来越先进，使得晶圆加工出现了新的数据特点。同时，特征尺寸的减小，使得晶圆加工时，空气中的颗粒数对晶圆加工后质量及可靠性的影响增大，而随着洁净的提高，颗粒数也出现了新的数据特点。
CN109887871A公开了一种晶圆洗边装置其使用方法及一保护罩，涉及半导体技术领域，晶圆洗边装置包括：一旋转装置，用于承载晶圆，并带动晶圆旋转；置于所述旋转装置上的晶圆；一保护罩，所述保护罩包括一曲面，所述曲面从远离所述晶圆的一侧到靠近所述晶圆的一侧向所述晶圆的边缘倾斜；以及一喷嘴，所述喷嘴位于所述曲面的外侧上方，使从所述喷嘴中喷出的反应液喷在所述曲面上，然后流至所述晶圆上，以提高晶圆边缘洗边光滑度，提高洗边宽度稳定性。
CN210040152U公开了一种晶圆片匀蜡机构，包括支架、保护罩、甩蜡组件及滴蜡组件，保护罩固定在支架顶端，保护罩底端具有开口，甩蜡组件对应设置在保护罩下方，甩蜡组件包括升降动力件、升降座、旋转动力件及旋转座，升降动力件与升降座连接并可驱动其升降以进入或脱出保护罩，旋转座、旋转动力件设置在升降座上，旋转动力件与旋转座连接并可驱动其旋转，滴蜡组件对应设置在保护罩一侧，滴蜡组件包括滴蜡器及驱动动力件，驱动动力件与滴蜡器连接并可驱动其水平移动以靠近或远离保护罩中心。该晶圆片匀蜡机构能够在晶圆片表面自动滴蜡、匀蜡，定位准确，保证了晶圆片表面蜡滴的均匀性，从而保证了后续的贴片质量。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种晶圆防护罩的制备方法，所述制备方法制备得到的晶圆防护罩可以有效吸附靶材掉落的多余薄膜，保护晶圆，同时所述制备方法可以满足精密环件制作中对材料的内部组织结构以及产品表面粗糙度的要求。
为达到上述技术效果，本发明采用以下技术效果：
本发明提供一种晶圆防护罩的制备方法，其所述制备方法包括：
将铝坯料铣削成环状，并进行预车削处理；
在200～250℃下进行热处理去除内部应力；
进行精密车削处理以及钻孔处理；在所述晶圆防护罩侧壁底部钻孔得到侧孔和/或腰型槽；
对所述晶圆防护罩进行抛光处理；
清洗后对所述晶圆防护罩外壁进行喷砂处理以及熔射处理。
作为本发明优选的技术方案，所述铝坯料为铝方板。
作为本发明优选的技术方案，所述热处理的时间为100～150min，如105min、110min、115min、120min、125min、130min、135min、140min或145min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述热处理后进行空冷。
作为本发明优选的技术方案，所述精密车削处理包括铣圆以及铣基准面。
作为本发明优选的技术方案，所述钻孔处理为在所述晶圆防护罩侧壁底部钻孔得到侧孔和/或腰型槽。
优选地，所述侧孔和/或腰型槽等间距全分布于所述晶圆防护罩侧壁底部。
作为本发明优选的技术方案，所述抛光处理为全抛光。
优选地，所述抛光处理后的粗糙度Ra≤1.6μm，如0.2μm、0.5μm、0.8μm、1.0μm、1.2μm或1.5μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述喷砂处理后的粗糙度为Ra8～13μm，如8.5μm、9μm、9.5μm、10μm、10.5μm、11μm、11.5μm、12μm或12.5μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述熔射处理后的粗糙度为Ra25～35μm，如26μm、27μm、28μm、29μm、30μm、31μm、32μm、33μm或34μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述熔射处理的厚度为250～350μm，如260μm、270μm、280μm、290μm、300μm、310μm、320μm、330μm或340μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，通过在晶圆防护罩侧壁底部设置侧孔和/或腰型槽，并同时通过对喷砂工艺以及熔射工艺参数的限定，提高了晶圆防护罩对掉落薄膜的收集能力。
作为本发明优选的技术方案，上述晶圆防护罩的制备方法包括：
将铝方板铣削成环状，并进行预车削处理；
在200～250℃下进行热处理100～150min去除内部应力后进行空冷；
进行精密车削处理，所述精密车削处理包括铣圆以及铣基准面，在所述晶圆防护罩侧壁底部钻孔得到侧孔和/或腰型槽；
对所述晶圆防护罩进行全抛光处理，粗糙度Ra≤1.6μm；
清洗后对所述晶圆防护罩外壁进行喷砂处理以及熔射处理，所述喷砂处理后的粗糙度为Ra8～13μm，所述熔射处理后的粗糙度为Ra25～35μm，所述熔射处理的厚度为250～350μm。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供一种晶圆防护罩的制备方法，所述制备方法制备得到的晶圆防护罩可以有效吸附靶材掉落的多余薄膜，保护晶圆，同时所述制备方法可以满足精密环件制作中对材料的内部组织结构以及产品表面粗糙度的要求。
附图说明
图1为本发明实施例1-3制备得到的晶圆防护罩的结构示意图；
图2为本发明实施例4-6制备得到的晶圆防护罩的结构示意图。
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
本实施例提供一种晶圆防护罩的制备方法，所述制备方法包括：
将铝方板铣削成环状，并进行预车削处理；
在200℃下进行热处理150min去除内部应力后进行空冷；
进行精密车削处理，所述精密车削处理包括铣圆以及铣基准面，在所述晶圆防护罩侧壁底部钻孔得到侧孔，所述侧孔等间距全分布于所述晶圆防护罩侧壁底部；
对所述晶圆防护罩进行全抛光处理，粗糙度Ra≤1.6μm；
清洗后对所述晶圆防护罩外壁进行喷砂处理以及熔射处理，所述喷砂处理后的粗糙度为Ra8～10μm，所述熔射处理后的粗糙度为Ra25～28μm，所述熔射处理的厚度为250μm。
实施例2
本实施例提供一种晶圆防护罩的制备方法，所述制备方法包括：
将铝方板铣削成环状，并进行预车削处理；
在250℃下进行热处理100min去除内部应力后进行空冷；
进行精密车削处理，所述精密车削处理包括铣圆以及铣基准面，在所述晶圆防护罩侧壁底部钻孔得到侧孔，所述侧孔等间距全分布于所述晶圆防护罩侧壁底部；
对所述晶圆防护罩进行全抛光处理，粗糙度Ra≤1.0μm；
清洗后对所述晶圆防护罩外壁进行喷砂处理以及熔射处理，所述喷砂处理后的粗糙度为Ra10～13μm，所述熔射处理后的粗糙度为Ra32～35μm，所述熔射处理的厚度为350μm。
实施例3
本实施例提供一种晶圆防护罩的制备方法，所述制备方法包括：
将铝方板铣削成环状，并进行预车削处理；
在240℃下进行热处理120min去除内部应力后进行空冷；
进行精密车削处理，所述精密车削处理包括铣圆以及铣基准面，在所述晶圆防护罩侧壁底部钻孔得到侧孔，所述侧孔等间距全分布于所述晶圆防护罩侧壁底部；
对所述晶圆防护罩进行全抛光处理，粗糙度Ra≤1.0μm；
清洗后对所述晶圆防护罩外壁进行喷砂处理以及熔射处理，所述喷砂处理后的粗糙度为Ra 9～12μm，所述熔射处理后的粗糙度为Ra 28～32μm，所述熔射处理的厚度为300μm。
实施例4
本实施例提供一种晶圆防护罩的制备方法，所述制备方法包括：
将铝方板铣削成环状，并进行预车削处理；
在200℃下进行热处理150min去除内部应力后进行空冷；
进行精密车削处理，所述精密车削处理包括铣圆以及铣基准面，在所述晶圆防护罩侧壁底部钻孔得到腰型槽，所述腰型槽等间距全分布于所述晶圆防护罩侧壁底部；
对所述晶圆防护罩进行全抛光处理，粗糙度Ra≤1.6μm；
清洗后对所述晶圆防护罩外壁进行喷砂处理以及熔射处理，所述喷砂处理后的粗糙度为Ra8～10μm，所述熔射处理后的粗糙度为Ra25～28μm，所述熔射处理的厚度为250μm。
实施例5
本实施例提供一种晶圆防护罩的制备方法，所述制备方法包括：
将铝方板铣削成环状，并进行预车削处理；
在250℃下进行热处理100min去除内部应力后进行空冷；
进行精密车削处理，所述精密车削处理包括铣圆以及铣基准面，在所述晶圆防护罩侧壁底部钻孔得到腰型槽，所述腰型槽等间距全分布于所述晶圆防护罩侧壁底部；
对所述晶圆防护罩进行全抛光处理，粗糙度Ra≤1.0μm；
清洗后对所述晶圆防护罩外壁进行喷砂处理以及熔射处理，所述喷砂处理后的粗糙度为Ra10～13μm，所述熔射处理后的粗糙度为Ra32～35μm，所述熔射处理的厚度为350μm。
实施例6
本实施例提供一种晶圆防护罩的制备方法，所述制备方法包括：
将铝方板铣削成环状，并进行预车削处理；
在240℃下进行热处理120min去除内部应力后进行空冷；
进行精密车削处理，所述精密车削处理包括铣圆以及铣基准面，在所述晶圆防护罩侧壁底部钻孔得到腰型槽，所述腰型槽等间距全分布于所述晶圆防护罩侧壁底部；
对所述晶圆防护罩进行全抛光处理，粗糙度Ra≤1.0μm；
清洗后对所述晶圆防护罩外壁进行喷砂处理以及熔射处理，所述喷砂处理后的粗糙度为Ra 9～12μm，所述熔射处理后的粗糙度为Ra 28～32μm，所述熔射处理的厚度为300μm。
对比例1
本对比例除了不设置侧孔外，其余条件均与实施例3相同。
对比例2
本对比例除了不进行喷砂处理外，其余条件均与实施例3相同。
对比例3
本对比例除了不进行熔射处理外，其余条件均与实施例3相同。
对比例4
本对比例除了不设置腰型槽外，其余条件均与实施例6相同。
对比例5
本对比例除了不进行喷砂处理外，其余条件均与实施例6相同。
对比例6
本对比例除了不进行熔射处理外，其余条件均与实施例6相同。
本发明实施例1-6以及对比例1-6使用的铝方板的材质为A6061，尺寸为500*500*110。实施例1-3制备得到的晶圆防护罩的结构如图1所示(其中，图1虚线表示侧孔分布的局部图)，实施例4-6制备得到的晶圆防护罩的结构如图2所示。在不使用保护罩的情况下，进行晶圆加工，并收集掉落的薄膜，称取其质量，统计晶圆加工20次后每次平均掉落的薄膜质量。使用实施例1-6以及对比例1-6提供的移动罩进行晶元加工，并收集掉落的薄膜，称取其质量，计算移动罩对于掉落薄膜的收集率。收集率＝(未使用保护罩时薄膜平均掉落质量-使用保护罩后的实际掉落质量)/未使用保护罩时薄膜平均掉落质量×100％。其结果如表1所示。
表1
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种晶圆防护罩的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将铝坯料铣削成环状，并进行预车削处理；
在200～250℃下进行热处理去除内部应力；
进行精密车削处理以及钻孔处理；在所述晶圆防护罩侧壁底部钻孔得到侧孔和/或腰型槽；
所述侧孔和/或腰型槽等间距全分布于所述晶圆防护罩侧壁底部；
对所述晶圆防护罩进行抛光处理；
清洗后对所述晶圆防护罩外壁进行喷砂处理以及熔射处理。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铝坯料为铝方板。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的时间为100～150min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热处理后进行空冷。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述精密车削处理包括铣圆以及铣基准面。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述抛光处理为全抛光。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述抛光处理后的粗糙度Ra≤1.6μm。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述喷砂处理后的粗糙度为Ra8～13μm。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述熔射处理后的粗糙度为Ra25～35μm。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述熔射处理的厚度为250～350μm。
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