CN115863245A - 一种晶圆结构的制作方法及晶圆结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶圆结构的制作方法及晶圆结构,属于晶圆制造技术领域,包括硅晶圆体和加工置物盘,硅晶圆体由硅晶圆片和矩形芯片组成,加工置物盘包括承载座,承载座上通过电磁支撑组件连接有承载盘,承载座上四周均通过内移动件连接有移动外罩体,移动外罩体顶部设置有屏蔽罩,屏蔽罩呈扇形设置,且多个扇形设置的多个屏蔽罩在聚拢时呈环形设置。本发明针对硅晶圆在进行制造过程中存在边角料的情况进行设计,通过设置加工置物盘对边角料区域进行覆盖遮蔽,使得在后续对晶圆的芯片电路制造加工过程中,取消原先将对边角料区域的加工,减小芯片电路制造过程中的加工面积,对硅晶圆切割后边角料能回炉重新利用,降低加工成本。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆制造技术领域,尤其涉及一种晶圆结构的制作方法及晶圆结构。
背景技术
晶圆是制造半导体芯片的基本材料,半导体集成电路最主要的原料是硅,因此对应的就是硅晶圆,硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构,而成为有特定电性功能之I C产品;
硅芯片是集成电路的核心,硅芯片是在硅晶圆上制造,在实际的制造环境中芯片的制程越小,硅晶圆的尺寸就越大,硅晶圆的尺寸包括8英寸、12英寸、18英寸大小,其硅晶圆的尺寸越大其衬底成本就越低,在制造过程中由于硅芯片是方形的,而硅晶圆是圆形的,故而在硅晶圆的四周一定会存留有边角料,边角料的存在造成了芯片的成本的增加,在对硅晶圆的加工过程中,未提前对硅晶圆四周边角料区域进行屏蔽,在多道晶圆片表面的处理中常也会对边角料进行处理,多余的处理会造成设备加工成本的增加,为此先提出一种晶圆结构的制作方法及晶圆结构。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有边角料的存在造成了芯片的成本的增加,在对硅晶圆的加工过程中,未提前对硅晶圆四周边角料区域进行屏蔽,在多道晶圆片表面的处理中常也会对边角料进行处理,多余的处理会造成设备加工成本的增加的问题,而提出的一种晶圆结构的制作方法及晶圆结构,其针对硅晶圆在进行制造过程中存在边角料的情况进行设计,通过设置加工置物盘对边角料区域进行覆盖遮蔽,使得在后续对晶圆的芯片电路制造加工过程中,取消原先将对边角料区域的加工,减小芯片电路制造过程中的加工面积,降低加工成本。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种晶圆结构,包括硅晶圆体和加工置物盘,所述硅晶圆体由硅晶圆片和矩形芯片组成,所述加工置物盘包括承载座,所述承载座上通过电磁支撑组件连接有承载盘,所述承载座上四周均通过内移动件连接有移动外罩体,所述移动外罩体顶部设置有屏蔽罩,所述屏蔽罩呈扇形设置,且多个所述扇形设置的多个屏蔽罩在聚拢时呈环形设置。
优选地,所述电磁支撑组件包括设置在承载座上的内环体,所述内环体底部设置有电磁盘,所述电磁盘通过复位弹簧连接有永磁盘,所述永磁盘顶部与承载盘底部连接,所述承载盘底部设置有与内环体相套接的外环体。
优选地,所述电磁盘与永磁盘之间磁极相同,相互之间形成磁斥力。
优选地,所述内移动件包括设置在承载座上的U型块,所述U型块通过抵触弹簧连接有限位滑块,所述限位滑块一端与移动外罩体连接。
优选地,所述承载盘底部设置有下压三角块,所述限位滑块上表面开设有与下压三角块相适配的配合受力槽。
一种晶圆结构的制作方法,包括以下步骤:
S1、硅晶圆制造成型:对高纯度的多晶硅进行高温生长制成单晶硅,在将单晶硅制成硅晶棒,再对硅晶棒进行切割制成一定规格的硅晶片,对硅晶切割面进行打磨抛光处理;
S2、硅晶圆组合装配:将经S1处理后的硅晶圆放置在加工置物盘上,硅晶圆自身的重力会施加承载盘压力,在压力的一系列传动作用下带动移动外罩体由外向内移动,实现屏蔽罩对硅晶圆上非芯片区域的全覆盖;
S3、硅晶圆芯片电路制造:依次对硅晶圆上进行表面导电面处理,进行曝光处理,在硅晶圆表面形成气相薄膜,再进行光阻形成、蚀刻处理,制成带有制程芯片的硅晶圆半成品;
S4、硅晶圆打磨前预处理:对放置在加工置物盘上的硅晶圆半成品进行处理,对设置在加工置物盘上的电磁盘进行供电,利用电磁力进行支撑承载盘上的硅晶圆半成品,抬升硅晶圆半成品的同时,将原先覆盖在硅晶圆半成品四周的屏蔽罩向外远离,将完整的硅晶圆半成品裸露在外;
S5、金圆片打磨;将经S4预处理后的完整的硅晶圆半成品移动到打磨设备处,打磨设备高速旋转达到对硅晶圆半成品上的制程芯片的有效打磨,得到成品硅晶圆芯片;
S6、芯片分割边角料回收:将成品硅晶圆芯片与加工置物盘进行脱离,再对脱离后的成品硅晶圆芯片根据矩形芯片的分布进行切割,分割后残存的边角料进行回收再利用。
优选地,所述S2中一系列传动作用包括承载盘下压,带动设置在承载盘底部设置的下压三角块移动,在下压三角块进行移动后会移入到配合受力槽内,实现对限位滑块的带动移动,进而带动与限位滑块连接的移动外罩体的移动。
优选地,所述S6中经屏蔽罩作用下的边角料其不会经过S3硅晶圆芯片电路制造的一系列加工,未被加工污染的边角料可直接在回收在S1中硅晶圆制造成型中参与成型过程。
相比现有技术,本发明的有益效果为:
1、本发明针对硅晶圆在进行制造过程中存在边角料的情况进行设计,通过设置加工置物盘对边角料区域进行覆盖遮蔽,使得在后续对晶圆的芯片电路制造加工过程中,取消原先将对边角料区域的加工,减小芯片电路制造过程中的加工面积,降低加工成本。
2、本发明针对硅晶圆中矩形芯片无法用到的边缘的边角料进行遮蔽,使得在整个加工过程中不会对边角料进行污染,实现在对硅晶圆切割后边角料能回炉重新利用,进而降低硅晶圆的成本,整体降低晶圆加工过程中的成本。
附图说明
图1为本发明提出的一种晶圆结构的制作方法的工艺流程示意图;
图2为本发明提出的一种晶圆结构的制作方法中晶圆的结构示意图;
图3为本发明提出的一种晶圆结构的制作方法中晶圆安装后结构示意图;
图4为本发明提出的一种晶圆结构的制作方法中加工置物盘的展开结构示意图;
图5为本发明提出的一种晶圆结构的制作方法中加工置物盘的聚拢结构示意图;
图6为本发明提出的一种晶圆结构的制作方法中加工置物盘的截面结构示意图。
图中:1、硅晶圆片;2、矩形芯片;3、承载座;4、承载盘;5、移动外罩体;6、屏蔽罩;7、内环体;8、电磁盘;9、永磁盘;10、外环体;11、U型块;12、限位滑块;13、下压三角块;14、配合受力槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例
参照图1-6,一种晶圆结构的制作方法及晶圆结构,包括硅晶圆体和加工置物盘,硅晶圆体由硅晶圆片1和矩形芯片2组成,加工置物盘包括承载座3,承载座3上通过电磁支撑组件连接有承载盘4,进一步地,电磁支撑组件包括设置在承载座3上的内环体7,内环体7底部设置有电磁盘8,电磁盘8通过复位弹簧连接有永磁盘9,电磁盘8与永磁盘9之间磁极相同,相互之间形成磁斥力;永磁盘9顶部与承载盘4底部连接,承载盘4底部设置有与内环体7相套接的外环体10。
承载座3上四周均通过内移动件连接有移动外罩体5,内移动件包括设置在承载座3上的U型块11,U型块11通过抵触弹簧连接有限位滑块12,限位滑块12一端与移动外罩体5连接,承载盘4底部设置有下压三角块13,限位滑块12上表面开设有与下压三角块13相适配的配合受力槽14。
需要说明的是:硅晶圆体的压力会使得承载盘4先一步的移入到屏蔽罩6的底部,才会使得下压三角块13处在配合受力槽14内,带动屏蔽罩6向内移动,对处在承载盘4上的硅晶圆体的边角料层进行覆盖,达到屏蔽的效果。
移动外罩体5顶部设置有屏蔽罩6,屏蔽罩6呈扇形设置,且多个扇形设置的多个屏蔽罩6在聚拢时呈环形设置,
屏蔽罩6在聚拢后能达到对硅晶圆中矩形芯片2无法用到的边缘的边角料进行遮蔽,使得在整个加工过程中不会对边角料进行污染。
本方案设置加工置物盘,使得硅晶圆片1在加工过程中相互之间不会接触,能达到对硅晶圆片1保护的效果,并且在加工全程中,无需设置对硅晶原片的放置架等装置,降低加工成本投入。
晶圆结构的制作方法包括以下步骤:
硅晶圆制造成型:对高纯度的多晶硅进行高温生长制成单晶硅,在将单晶硅制成硅晶棒,再对硅晶棒进行切割制成一定规格的硅晶片,对硅晶切割面进行打磨抛光处理;
硅晶圆组合装配:将处理后的硅晶圆放置在加工置物盘上,硅晶圆自身的重力会施加承载盘4压力,在压力的一系列传动作用下带动移动外罩体5由外向内移动,实现屏蔽罩6对硅晶圆上非芯片区域的全覆盖,一系列传动作用包括承载盘4下压,带动设置在承载盘4底部设置的下压三角块13移动,在下压三角块13进行移动后会移入到配合受力槽14内,实现对限位滑块12的带动移动,进而带动与限位滑块12连接的移动外罩体5的移动;
硅晶圆芯片电路制造:依次对硅晶圆上进行表面导电面处理,进行曝光处理,在硅晶圆表面形成气相薄膜,再进行光阻形成、蚀刻处理,制成带有制程芯片的硅晶圆半成品;
其中需要说明的是:在对硅晶圆中硅晶圆芯片电路制造的一系列加工为现有技术,其包括但不限于热处理、氧化层去除、离子注入、退火处理、光刻和离子刻蚀、沉积等等步骤,在此不做详细赘述,为保证本方案中加工置物盘能与晶圆片一起承受该系列的加工,需对加工置物盘的材料进行选择,满足该系列加工过程中的使用。
硅晶圆打磨前预处理:对放置在加工置物盘上的硅晶圆半成品进行处理,对设置在加工置物盘上的电磁盘8进行供电,利用电磁力进行支撑承载盘4上的硅晶圆半成品,抬升硅晶圆半成品的同时,将原先覆盖在硅晶圆半成品四周的屏蔽罩6向外远离,将完整的硅晶圆半成品裸露在外;
金圆片打磨;将预处理后的完整的硅晶圆半成品移动到打磨设备处,打磨设备高速旋转达到对硅晶圆半成品上的制程芯片的有效打磨,得到成品硅晶圆芯片。
芯片分割边角料回收:将成品硅晶圆芯片与加工置物盘进行脱离,再对脱离后的成品硅晶圆芯片根据矩形芯片2的分布进行切割,分割后残存的边角料进行回收再利用,经屏蔽罩6作用下的边角料其不会经过硅晶圆芯片电路制造的一系列加工,未被加工污染的边角料可直接在回收在中硅晶圆制造成型中参与成型过程。
在通过本方案进行晶圆加工时,对硅晶棒切割并打磨成型的硅晶圆与加工置物盘进行组合,通过设备吸附硅晶圆将之放置在加工置物盘上的承载盘4上,在硅晶圆本身的重力作用下会自动实现将位于四周原先分开的屏蔽罩6向内聚拢,被聚拢后的屏蔽罩6刚好对硅晶圆片1上的非矩形芯片2位置进行遮蔽,被遮蔽后的硅晶圆片1再进行硅晶圆芯片电路制造的制造,在制造过程中由于屏蔽罩不具有导电性能,使得在加工过程中的大部分加工无法施加在遮蔽罩6上,使得在整个加工过程中不会对边角料进行污染,实现在对硅晶圆切割后边角料能回炉重新利用,进而降低硅晶圆的成本,整体降低晶圆加工过程中的成本,并且对边角料区域进行覆盖遮蔽,取消原先将对边角料区域的加工,减小芯片电路制造过程中的加工面积,降低加工成本。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种晶圆结构,包括硅晶圆体和加工置物盘,其特征在于,所述硅晶圆体由硅晶圆片(1)和矩形芯片(2)组成,所述加工置物盘包括承载座(3),所述承载座(3)上通过电磁支撑组件连接有承载盘(4),所述承载座(3)上四周均通过内移动件连接有移动外罩体(5),所述移动外罩体(5)顶部设置有屏蔽罩(6),所述屏蔽罩(6)呈扇形设置,且多个所述扇形设置的多个屏蔽罩(6)在聚拢时呈环形设置。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆结构,其特征在于,所述电磁支撑组件包括设置在承载座(3)上的内环体(7),所述内环体(7)底部设置有电磁盘(8),所述电磁盘(8)通过复位弹簧连接有永磁盘(9),所述永磁盘(9)顶部与承载盘(4)底部连接,所述承载盘(4)底部设置有与内环体(7)相套接的外环体(10)。
3.根据权利要求2所述的一种晶圆结构,其特征在于,所述电磁盘(8)与永磁盘(9)之间磁极相同,相互之间形成磁斥力。
4.根据权利要求1所述的一种晶圆结构,其特征在于,所述内移动件包括设置在承载座(3)上的U型块(11),所述U型块(11)通过抵触弹簧连接有限位滑块(12),所述限位滑块(12)一端与移动外罩体(5)连接。
5.根据权利要求4所述的一种晶圆结构,其特征在于,所述承载盘(4)底部设置有下压三角块(13),所述限位滑块(12)上表面开设有与下压三角块(13)相适配的配合受力槽(14)。
6.一种晶圆结构的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、硅晶圆制造成型:对高纯度的多晶硅进行高温生长制成单晶硅,在将单晶硅制成硅晶棒,再对硅晶棒进行切割制成一定规格的硅晶片,对硅晶切割面进行打磨抛光处理;
S2、硅晶圆组合装配:将经S1处理后的硅晶圆放置在加工置物盘上,硅晶圆自身的重力会施加承载盘(4)压力,在压力的一系列传动作用下带动移动外罩体(5)由外向内移动,实现屏蔽罩(6)对硅晶圆上非芯片区域的全覆盖;
S3、硅晶圆芯片电路制造:依次对硅晶圆上进行表面导电面处理,进行曝光处理,在硅晶圆表面形成气相薄膜,再进行光阻形成、蚀刻处理,制成带有制程芯片的硅晶圆半成品;
S4、硅晶圆打磨前预处理:对放置在加工置物盘上的硅晶圆半成品进行处理,对设置在加工置物盘上的电磁盘(8)进行供电,利用电磁力进行支撑承载盘(4)上的硅晶圆半成品,抬升硅晶圆半成品的同时,将原先覆盖在硅晶圆半成品四周的屏蔽罩(6)向外远离,将完整的硅晶圆半成品裸露在外;
S5、金圆片打磨;将经S4预处理后的完整的硅晶圆半成品移动到打磨设备处,打磨设备高速旋转达到对硅晶圆半成品上的制程芯片的有效打磨,得到成品硅晶圆芯片;
S6、芯片分割边角料回收:将成品硅晶圆芯片与加工置物盘进行脱离,再对脱离后的成品硅晶圆芯片根据矩形芯片(2)的分布进行切割,分割后残存的边角料进行回收再利用。
7.根据权利要求6所述的一种晶圆结构的制作方法,其特征在于,所述S2中一系列传动作用包括承载盘(4)下压,带动设置在承载盘(4)底部设置的下压三角块(13)移动,在下压三角块(13)进行移动后会移入到配合受力槽(14)内,实现对限位滑块(12)的带动移动,进而带动与限位滑块(12)连接的移动外罩体(5)的移动。
8.根据权利要求6所述的一种晶圆结构的制作方法,其特征在于,所述S6中经屏蔽罩(6)作用下的边角料其不会经过S3硅晶圆芯片电路制造的一系列加工,未被加工污染的边角料可直接在回收在S1中硅晶圆制造成型中参与成型过程。
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