CN113829242A - 一种晶圆基座表面喷砂加工工艺 - Google Patents

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贺进
姚相民
叶定云
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周斌
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Abstract

本发明公开了一种晶圆基座表面喷砂加工工艺，旨在解决晶圆基座凸台加工不便，成本高的不足。晶圆基座表面上的凸台加工时，用胶膜粘贴在凸台位置，喷砂时，喷出的细砂撞击到胶膜上，胶膜对凸台位置起到了保护作用，不会喷到凸台表面而去除厚度形成喷砂层。晶圆基座加工面喷砂完成后，撕下胶膜。晶圆基座加工面未粘贴到胶膜的部位进行喷砂处理后表面去除一定厚度，从而使晶圆基座上粘贴胶膜的部位凸出形成凸台。通过这种方式对晶圆基座表面的凸台进行加工，加工方便，不需要专用的设备进行加工，只需要用到现成的喷砂机即可，有利于降低加工成本。

Description

一种晶圆基座表面喷砂加工工艺
技术领域
本发明涉及一种晶圆加工技术，更具体地说，它涉及一种晶圆基座表面喷砂加工工艺。
背景技术
近年来，随着国外对中国半导体产业的技术压制和封锁，加强相关设备和技术的国产化替代迫在眉睫。这其中，晶圆制造环节作为半导体产业的主要领域，显得尤为重要。晶圆制造设备里的核心部件之一的晶圆基座在使用过程中常易损坏却价格昂贵。我们对使用过程中出现故障的晶圆基座进行返修，既减小了成本也缩短了购买新部件所需要的周期，可以说是一举两得。在对晶圆基座进行返修过程中，常需要的工序是对晶圆基座表面磨损的凸台重新进行加工制备。由于凸台高度极低，直径极小，在加工的过程中十分不便，而且需要专用的设备进行加工，成本高。
发明内容
为了克服上述不足，本发明提供了一种晶圆基座表面喷砂加工工艺，它方便了晶圆基座上凸台的加工，有利于降低加工成本。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种晶圆基座表面喷砂加工工艺，包括以下步骤：a、根据晶圆基座的形状选择与之适配的胶膜打印图纸导入到胶膜切割机进行胶膜的切割；b、将切割好的胶膜粘贴到晶圆基座的加工面上；c、将贴有胶膜的晶圆基座安装到喷砂机上的固定治具上；d、启动喷砂机对晶圆基座加工面进行喷砂作业，晶圆基座加工面未粘贴到胶膜的部位进行喷砂处理，晶圆基座加工面粘贴到胶膜的部位对加工面进行保护；e、喷砂完成后，取下晶圆基座，撕下胶膜，晶圆基座上粘贴胶膜的部位没有喷砂加工到，而晶圆基座加工面未粘贴到胶膜的部位进行喷砂处理后表面去除一定厚度，从而使晶圆基座上粘贴胶膜的部位凸出形成凸台；f、用高度测量仪器对凸台的高度进行检测。
晶圆基座表面上的凸台加工时，用胶膜粘贴在凸台位置，喷砂时，喷出的细砂撞击到胶膜上，胶膜对凸台位置起到了保护作用，不会喷到凸台表面而去除厚度形成喷砂层。晶圆基座加工面喷砂完成后，撕下胶膜。晶圆基座加工面未粘贴到胶膜的部位进行喷砂处理后表面去除一定厚度，从而使晶圆基座上粘贴胶膜的部位凸出形成凸台。通过这种方式对晶圆基座表面的凸台进行加工，加工方便，不需要专用的设备进行加工，只需要用到现成的喷砂机即可，有利于降低加工成本。
作为优选，步骤a进行胶膜切割时，在胶膜上切割出易撕痕，保留需要切除的部分，形成整张完整样子的胶膜；步骤b中将整张胶膜粘贴到晶圆基座的加工面上，然后撕下胶膜需要切除的部分。
通过这种设置使粘贴到晶圆基座加工面上的胶膜是整张的，便于粘贴，粘贴完成后撕下需要切除的部分，留下需要加工凸台位置的胶膜即可。
作为优选，对返修的晶圆基座进行加工时，步骤b之前对晶圆基座加工面进行磨削。返修的晶圆基座加工面进行磨削后有利于保证喷砂加工质量。
作为优选，喷砂压力设定在0.15-0.5Mpa。
作为优选，固定治具安装在工作台上，工作台可转动设置。工作台可转动设置，使晶圆基座喷砂操作更加灵活多变。
作为优选，喷砂机的喷砂方向始终处于晶圆基座加工面的法线方向；喷砂机对晶圆基座加工面的喷砂间距始终相等。这样设置使晶圆基座各个位置的喷砂操作更加均匀，有利于提高喷砂效果。
作为优选，喷砂机上安装轮廓形状与晶圆基座上表面相匹配的导向板，喷砂机上导向板上方安装定位板 ，喷砂机上安装喷砂管，喷砂管连接推拉杆，导向板和定位板上均设有上下对应布置的喷砂滑道，喷砂管安装在上下两喷砂滑道之间，喷砂管上连接上定位块和下定位块，上定位块贴合在导向板上表面上，下定位块贴合在导向板下表面上，喷砂管上活动套装万向球，推拉杆上安装有连接座，万向球可转动安装在连接座上；步骤d时，推拉杆带动喷砂管在两喷砂滑道间滑动，喷砂管喷砂对晶圆基座加工面进行喷砂加工，喷砂管轴线始终置于晶圆基座加工面的法线方向上，喷砂管下端到晶圆基座加工面的间距始终相等。
推拉杆横向移动带动喷砂管在两喷砂滑道间滑动，喷砂管喷砂对晶圆基座加工面进行喷砂加工，喷砂管轴线始终置于晶圆基座加工面的法线方向上，喷砂管下端到晶圆基座加工面的间距始终相等，使晶圆基座各个位置的喷砂操作更加均匀，有利于提高喷砂效果。而推拉杆只需要在平面范围内移动即可保证喷砂管轴线始终置于晶圆基座加工面的法线方向上，操作方便。特别是对于晶圆基座上表面不是平面结构使用效果好，如曲面、球面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：晶圆基座表面喷砂加工工艺方便了晶圆基座上凸台的加工，有利于降低加工成本。
附图说明
图1是本发明的原理图；
图2是本发明的晶圆基座的结构示意图；
图3是本发明的胶膜的结构示意图；
图4是本发明的实施例2的局部示意图；
图中：1、晶圆基座，2、胶膜，3、喷砂机，4、固定治具，5、凸台，6、工作台，7、导向板，8、定位板，9、推拉杆，10、喷砂滑道，11、上定位块，12、下定位块，13、万向球，14、连接座，15、喷砂管。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
实施例1：一种晶圆基座表面喷砂加工工艺（参见附图1至附图3），包括以下步骤：a、根据晶圆基座1的形状选择与之适配的胶膜打印图纸导入到胶膜切割机进行胶膜的切割；b、将切割好的胶膜2粘贴到晶圆基座的加工面上；c、将贴有胶膜的晶圆基座安装到喷砂机3上的固定治具4上；d、启动喷砂机对晶圆基座加工面进行喷砂作业，晶圆基座加工面未粘贴到胶膜的部位进行喷砂处理，晶圆基座加工面粘贴到胶膜的部位对加工面进行保护；e、喷砂完成后，取下晶圆基座，撕下胶膜，晶圆基座上粘贴胶膜的部位没有喷砂加工到，而晶圆基座加工面未粘贴到胶膜的部位进行喷砂处理后表面去除一定厚度，从而使晶圆基座上粘贴胶膜的部位凸出形成凸台5；f、用高度测量仪器对凸台的高度进行检测。
步骤a进行胶膜切割时，在胶膜上切割出易撕痕，保留需要切除的部分，形成整张完整样子的胶膜；步骤b中将整张胶膜粘贴到晶圆基座的加工面上，然后撕下胶膜需要切除的部分。对返修的晶圆基座进行加工时，步骤b之前对晶圆基座加工面进行磨削。喷砂压力设定在0.15-0.5Mpa，可根据实际工况调整。固定治具安装在工作台6上，工作台可转动设置。喷砂机的喷砂方向始终处于晶圆基座加工面的法线方向；喷砂机对晶圆基座加工面的喷砂间距始终相等。
喷砂机根据晶圆基座的形状特征提前设定好各个参数，编写好自动喷砂程序。晶圆基座装夹到固定治具上启动喷砂机后，喷砂机按照设定的程度自动完成喷砂。加工制备时间可以缩短至原来的1/10或者更短。可以避免机加工设备上刀具与陶瓷非正常的接触碰撞造成产品可能性的缺口、裂纹等损坏或者加工刀印情况。去除厚度0.2 mm时，非功能性的去除层平面度依然可以稳定的控制在0.008 mm以内，可以远远满足工业陶瓷的使用要求。当然，相应缩小比例的去除量可以满足晶圆基座表面加工凸台后的平面度要求，实现了普通的加工机床难以达到的微小的加工尺寸精度。胶膜的切割形状根据凸台的形状进行切割，操作便捷，对于各类结构复杂的凸台也可方便的加工出来。
实施例2：一种晶圆基座表面喷砂加工工艺（参见附图4），其步骤与实施例1相似，主要不同点在于本实施例中喷砂机上安装轮廓形状与晶圆基座上表面相匹配的导向板7，喷砂机上导向板上方安装定位板8 ，喷砂机上安装喷砂管15，喷砂管连接推拉杆9，导向板和定位板上均设有上下对应布置的喷砂滑道10，喷砂管安装在上下两喷砂滑道之间，喷砂管上连接上定位块11和下定位块12，上定位块贴合在导向板上表面上，下定位块贴合在导向板下表面上，喷砂管上活动套装万向球13，推拉杆上安装有连接座14，万向球可转动安装在连接座上；步骤d时，推拉杆带动喷砂管在两喷砂滑道间滑动，喷砂管喷砂对晶圆基座加工面进行喷砂加工，喷砂管轴线始终置于晶圆基座加工面的法线方向上，喷砂管下端到晶圆基座加工面的间距始终相等。推拉杆由喷砂机推动在平面范围内横向或纵向移动，保证喷砂管轴线始终置于晶圆基座加工面的法线方向上，喷砂管下端到晶圆基座加工面的间距始终相等。其它步骤与实施例1相同。
以上所述的实施例只是本发明较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种晶圆基座表面喷砂加工工艺，其特征是，包括以下步骤：a、根据晶圆基座的形状选择与之适配的胶膜打印图纸导入到胶膜切割机进行胶膜的切割；b、将切割好的胶膜粘贴到晶圆基座的加工面上；c、将贴有胶膜的晶圆基座安装到喷砂机上的固定治具上；d、启动喷砂机对晶圆基座加工面进行喷砂作业，晶圆基座加工面未粘贴到胶膜的部位进行喷砂处理，晶圆基座加工面粘贴到胶膜的部位对加工面进行保护；e、喷砂完成后，取下晶圆基座，撕下胶膜，晶圆基座上粘贴胶膜的部位没有喷砂加工到，而晶圆基座加工面未粘贴到胶膜的部位进行喷砂处理后表面去除一定厚度，从而使晶圆基座上粘贴胶膜的部位凸出形成凸台；f、用高度测量仪器对凸台的高度进行检测。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆基座表面喷砂加工工艺，其特征是，步骤a进行胶膜切割时，在胶膜上切割出易撕痕，保留需要切除的部分，形成整张完整样子的胶膜；步骤b中将整张胶膜粘贴到晶圆基座的加工面上，然后撕下胶膜需要切除的部分。
3.根据权利要求1所述的一种晶圆基座表面喷砂加工工艺，其特征是，对返修的晶圆基座进行加工时，步骤b之前对晶圆基座加工面进行磨削。
4.根据权利要求1所述的一种晶圆基座表面喷砂加工工艺，其特征是，喷砂压力设定在0.15-0.5Mpa。
5.根据权利要求1所述的一种晶圆基座表面喷砂加工工艺，其特征是，固定治具安装在工作台上，工作台可转动设置。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种晶圆基座表面喷砂加工工艺，其特征是，喷砂机的喷砂方向始终处于晶圆基座加工面的法线方向；喷砂机对晶圆基座加工面的喷砂间距始终相等。
7.根据权利要求1至5任意一项所述的一种晶圆基座表面喷砂加工工艺，其特征是，喷砂机上安装轮廓形状与晶圆基座上表面相匹配的导向板，喷砂机上导向板上方安装定位板，喷砂机上安装喷砂管，喷砂管连接推拉杆，导向板和定位板上均设有上下对应布置的喷砂滑道，喷砂管安装在上下两喷砂滑道之间，喷砂管上连接上定位块和下定位块，上定位块贴合在导向板上表面上，下定位块贴合在导向板下表面上，喷砂管上活动套装万向球，推拉杆上安装有连接座，万向球可转动安装在连接座上；步骤d时，推拉杆带动喷砂管在两喷砂滑道间滑动，喷砂管喷砂对晶圆基座加工面进行喷砂加工，喷砂管轴线始终置于晶圆基座加工面的法线方向上，喷砂管下端到晶圆基座加工面的间距始终相等。
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