[发明专利]一种晶圆托盘的机械加工方法

说明书

本发明提供了一种晶圆托盘的机械加工方法，所述的机械加工方法包括：对晶圆托盘的外侧环面进行精加工之前，沿外侧环面套箍紧固环。本发明在加工晶圆托盘外侧环面时沿外侧环面套箍紧固环，将外侧环面箍住防止其变形，从而保证产品尺寸符合同心度和圆度的要求。

技术领域

本发明属于晶圆制造技术领域，涉及一种晶圆托盘的机械加工方法，尤其涉及一种用于满足晶圆托盘同心度要求的机械加工方法。

背景技术

在半导体加工工艺中，物理气相成膜是常用的一种在晶圆表面镀膜的方法，通过利用粒子轰击靶材的表面，使靶材表面的原子或分子逸出靶材的表面，覆膜在晶圆上。

在镀膜过程中，晶圆通常固定放置在晶圆托盘上，若晶圆托盘表面粗糙度较大或不平整，则容易使得晶圆倾斜，导致晶圆表面镀膜不均匀，从而降低晶圆的品质，影响晶圆的使用。而晶圆托盘的材料较软，加工时易变形导致同心度和圆度不达标，常规的处理方法是：

通过实验可得出数控车床内撑时，材料外径被夹具撑大的差值，从而在车削外径时相应车小直径，来控制被夹具撑大的直径。同样车削内圈时，外夹夹具加紧时内圈尺寸合格，产品从夹具拿下来时，内圈直径、圆度发生了变化，需要多次加工找出变量来控制尺寸，所以此工艺需要控制因素偏多，例机床的撑开力、产品材料硬度、切削力等，无法保证多枚产品的一致性，不适合批量性加工。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种晶圆托盘的机械加工方法，本发明在加工晶圆托盘外侧环面时沿外侧环面套箍紧固环，将外侧环面箍住防止其变形，从而保证产品尺寸符合同心度和圆度的要求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种晶圆托盘的机械加工方法，所述的机械加工方法包括：

对晶圆托盘的外侧环面进行精加工之前，沿外侧环面套箍紧固环。

数控车床车削晶圆托盘的外侧环面时，由于加工变形导致外侧环面和内侧环面的同心度不达标，圆度不合格，因此本发明在加工晶圆托盘外侧环面时沿外侧环面套箍紧固环，将外侧环面箍住防止其变形，从而保证产品尺寸符合同心度和圆度的要求。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的机械加工方法具体包括如下步骤：

S1对托盘原坯进行粗加工，形成包括外侧环面、内侧环面、前端面和后端面的环形结构晶圆托盘；

S2对晶圆托盘的前端面和后端面进行半精加工；

S3夹具夹紧晶圆托盘的外侧环面，对外侧环面进行切削形成环形台阶面；

S4夹具内撑固定晶圆托盘的内侧环面，沿环形台阶面套箍紧固环，对环形台阶面的尖角切削形成环形斜面；

S5对晶圆托盘的各边加工形成倒角；

S6对晶圆托盘的内侧环面和倒角进行精加工。

作为本发明一种优选的技术方案，步骤S1中，所述的粗加工过程在车床上进行。

优选地，所述的粗加工过程具体包括：

使用夹具将托盘原坯固定在粗加工平台上，随着托盘原坯自转，控制刀具的进给速度和吃刀量，按照设计尺寸进行粗加工，形成包括外侧环面、内侧环面、前端面和后端面的环形结构晶圆托盘。

晶圆托盘在加工之前通常为毛坯件，其表面不平整且粗糙。若将待物理气相成膜的晶圆直接放置在未经任何加工打磨处理过的晶圆托盘表面，不仅会损伤晶圆同时也会使得晶圆在物理气相成膜过程中发生倾斜，导致晶圆表面镀膜不均匀。因此，需要对晶圆托盘进行加工，以使托盘具有较低的表面粗糙度，适于承载晶圆。

优选地，所述的粗加工过程采用的刀具为铝合金车刀。