陶瓷件喷砂方法、陶瓷件及其制作方法技术

本发明专利技术实施例提供了陶瓷件喷砂方法、陶瓷件及其制作方法，该陶瓷件喷砂方法包括循环执行以下步骤：S1、通过喷嘴向陶瓷件的待处理表面喷射喷砂材料，同时控制喷嘴与陶瓷件作相对运动，直至喷砂材料覆盖整个待处理表面；步骤S1的循环次数以及各次步骤S1的相关参数被设置为能够控制待处理表面的表面粗糙度的大小以及降低陶瓷件的表面损伤；相关参数包括喷砂材料种类、喷射压力、喷砂目数、喷砂角度、喷嘴与陶瓷件的相对运动速度、喷嘴直径以及喷嘴出口与待处理表面之间的间距中的至少一种。本发明专利技术实施例可以减少裂纹等损伤，控制陶瓷件表面粗糙度的大小，从而满足不同工艺对陶瓷件的表面粗糙度的要求。面粗糙度的要求。面粗糙度的要求。

【技术实现步骤摘要】
陶瓷件喷砂方法、陶瓷件及其制作方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种陶瓷件喷砂方法、陶瓷件及其制作方法。

技术介绍

[0002]在诸如电感耦合等离子体(Inductive Coupled Plasma，简称ICP)刻蚀设备等的半导体加工设备中，采用的陶瓷件一般是介质窗、喷嘴和聚焦环等等。这些陶瓷件往往都分布在晶圆四周，在进行刻蚀工艺的过程中，陶瓷件表面也会被等离子体刻蚀，导致陶瓷件表面结构发生变化，形成颗粒，这些颗粒可能会掉落在晶圆表面上，阻挡刻蚀的进行，造成晶圆表面形成缺陷(Defect)，直接影响芯片电性指标和芯片良率。
[0003]为了解决上述问题，常用做法是对陶瓷件接触等离子体的表面进行粗糙化处理，以提高表面粗糙程度(Ra或Sa)，表面粗糙程度越大，陶瓷件的比表面积越大，则对颗粒的附着力越大，从而可以控制掉落在晶圆表面上的颗粒数量。
[0004]目前，陶瓷件的表面粗糙度的控制主要是通过对已经固化成型(烧结后)的陶瓷件进行喷砂工艺实现。所谓喷砂，是指采用压缩空气为动力，形成高速喷射束将喷砂材料高速喷射到陶瓷件的待处理表面，由于喷砂材料对陶瓷件表面的冲击和切削作用，使陶瓷件表面获得一定的表面粗糙度。
[0005]但是，由于现有的喷砂工艺并没有关注到影响表面粗糙度的相关参数，这会产生过度喷砂和无法控制表面粗糙度的问题，其中，过度喷砂会导致陶瓷件的表面出现不同程度的划横(如图1所示)、空隙(如图2所示)等，产生裂纹(crack)等损伤，这些损伤很容易在刻蚀过程中产生松散颗粒掉落在晶圆表面，造成晶圆表面形成缺陷，而且会缩短陶瓷件的使用寿命，增加更换频率，从而造成使用成本增加。无法控制表面粗糙度会限制陶瓷件的使用，无法满足不同工艺对陶瓷件的表面粗糙度的要求。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种陶瓷件喷砂方法、陶瓷件及其制作方法，其不仅可以减少裂纹等损伤，从而提高陶瓷件的使用寿命，降低使用成本；而且还可以控制陶瓷件的表面粗糙度的大小，从而满足不同工艺对陶瓷件的表面粗糙度的要求。
[0007]为实现本专利技术的目的而提供一种陶瓷件喷砂方法，包括循环执行以下步骤：
[0008]S1、通过喷嘴向所述陶瓷件的待处理表面喷射喷砂材料，同时控制所述喷嘴与所述陶瓷件作相对运动，直至所述喷砂材料覆盖整个所述待处理表面；
[0009]其中，所述步骤S1的循环次数以及各次所述步骤S1的相关参数被设置为能够控制所述待处理表面的表面粗糙度的大小以及降低所述陶瓷件的表面损伤；所述相关参数包括喷砂材料种类、喷射压力、喷砂目数、喷砂角度、所述喷嘴与陶瓷件的相对运动速度、喷嘴直径以及喷嘴出口与所述待处理表面之间的间距中的至少一种。
[0010]可选的，所述循环次数与所述待处理表面的表面粗糙度正相关。
[0011]可选的，不同次的所述步骤S1采用的所述喷射压力的取值范围不同；若所述循环次数为一次，则所述喷射压力大于2kg，且小于4kg；若所述循环次数为两次，则所述喷射压力的取值范围为大于1kg，且小于3kg。
[0012]可选的，不同次的所述步骤S1采用的所述喷砂材料种类、所述喷砂目数、所述喷砂角度、所述喷嘴与陶瓷件的相对运动速度、所述喷嘴直径以及喷嘴出口与所述待处理表面之间的间距中的至少一者不同。
[0013]可选的，不同次的所述步骤S1采用的所述喷砂目数不同；所述喷砂目数随着所述循环次数的增加而减少。
[0014]可选的，在所述步骤S1的全部循环次数完成之后，所述陶瓷件喷砂方法还包括以下步骤：
[0015]S2、通过所述喷嘴向所述陶瓷件的待处理表面中的至少一个指定局部区域喷射所述喷砂材料。
[0016]可选的，若全部循环次数为两次，则第一次进行所述步骤S1采用的所述喷砂目数大于第二次进行所述步骤S1采用的所述喷砂目数；并且，所述步骤S2采用的所述喷砂目数小于第一次进行所述步骤S1采用的所述喷砂目数，且大于第二次进行所述步骤S1采用的所述喷砂目数。
[0017]可选的，所述喷砂材料种类包括白刚玉或者白刚玉与碳化硅的混合物；所述白刚玉与碳化硅的混合物中，所述白刚玉与碳化硅的混合比例为1：1。
[0018]可选的，所述喷射压力的取值范围为2kg
‑
4kg；所述喷嘴直径的取值范围在5mm
‑
8mm；所述喷砂目数的取值范围在20个
‑
150个；所述喷嘴出口与所述待处理表面之间的间距的取值范围在80mm
‑
170mm；所述喷砂角度为40
°‑
55
°
；所述喷嘴与陶瓷件的相对运动速度为30mm/s
‑
35mm/s。
[0019]作为另一个技术方案，本专利技术实施例还提供一种陶瓷件制作方法，包括：
[0020]在陶瓷粉粒中加入胶黏剂，形成陶瓷生胚；
[0021]对所述陶瓷生胚进行烧结，形成陶瓷件；
[0022]采用本专利技术实施例提供的上述陶瓷件喷砂方法，对所述陶瓷件的待处理表面进行处理，以获得期望的表面粗糙度。
[0023]作为另一个技术方案，本专利技术实施例还提供一种陶瓷件，采用本专利技术实施例提供的上述陶瓷件制作方法制成。
[0024]本专利技术具有以下有益效果：
[0025]本专利技术实施例提供的陶瓷件喷砂方法、陶瓷件及其制作方法的技术方案中，通过控制喷砂步骤(即步骤S1)的循环次数以及各次步骤S1的相关参数，该相关参数包括喷砂材料种类、喷射压力、喷砂目数、喷砂角度、喷嘴与陶瓷件的相对运动速度、喷嘴直径以及喷嘴出口与所述待处理表面之间的间距中的至少一种，通过对这些参数进行设置，可以控制陶瓷件的待处理表面的表面粗糙度的大小以及降低陶瓷件的表面损伤，这与现有技术相比，不仅可以减少裂纹等损伤，从而提高陶瓷件的使用寿命，降低使用成本；而且还可以控制陶瓷件的表面粗糙度的大小，从而满足不同工艺对陶瓷件的表面粗糙度的要求。
附图说明
[0026]图1为陶瓷件的表面出现划横的电镜扫描图；
[0027]图2为陶瓷件的表面出现裂纹的电镜扫描图；
[0028]图3为本专利技术第一实施例提供的陶瓷件喷砂方法的流程框图；
[0029]图4为本专利技术第一实施例的一个具体实施例提供的陶瓷件喷砂方法获得的陶瓷件表面图；
[0030]图5为本专利技术第二实施例提供的陶瓷件喷砂方法的流程框图；
[0031]图6为本专利技术第二实施例一个具体实施例提供的陶瓷件喷砂方法的陶瓷件表面的电镜扫描图；
[0032]图7为本专利技术第二实施例另一个具体实施例提供的陶瓷件喷砂方法的陶瓷件表面的电镜扫描图。
具体实施方式
[0033]为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图来对本专利技术实施例提供的陶瓷件喷砂方法、陶瓷件及其制作方法进行详细描述。
[0034]第一实施例
[0035]请参阅图3，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷件喷砂方法，其特征在于，包括循环执行以下步骤：S1、通过喷嘴向所述陶瓷件的待处理表面喷射喷砂材料，同时控制所述喷嘴与所述陶瓷件作相对运动，直至所述喷砂材料覆盖整个所述待处理表面；其中，所述步骤S1的循环次数以及各次所述步骤S1的相关参数被设置为能够控制所述待处理表面的表面粗糙度的大小以及降低所述陶瓷件的表面损伤；所述相关参数包括喷砂材料种类、喷射压力、喷砂目数、喷砂角度、所述喷嘴与陶瓷件的相对运动速度、喷嘴直径以及喷嘴出口与所述待处理表面之间的间距中的至少一种。2.根据权利要求1所述的陶瓷件喷砂方法，其特征在于，所述循环次数与所述待处理表面的表面粗糙度正相关。3.根据权利要求2所述的陶瓷件喷砂方法，其特征在于，不同次的所述步骤S1采用的所述喷射压力的取值范围不同；若所述循环次数为一次，则所述喷射压力大于2kg，且小于4kg；若所述循环次数为两次，则所述喷射压力的取值范围为大于1kg且小于3kg。4.根据权利要求2或3所述的陶瓷件喷砂方法，其特征在于，不同次的所述步骤S1采用的所述喷砂材料种类、所述喷砂目数、所述喷砂角度、所述喷嘴与陶瓷件的相对运动速度、所述喷嘴直径以及喷嘴出口与所述待处理表面之间的间距中的至少一者不同。5.根据权利要求1所述的陶瓷件喷砂方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：范颖旭，符雅丽，郑友山，王宏伟，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：