本發(fā)明涉及硅片加工，具體地說，涉及一種硅片有蠟拋光工藝及拋光裝置。

背景技術(shù)：

1、當前國際上主流的硅襯底材料單面化學機械拋光方法(cmp)，均是采用有蠟貼片的方式。采用將液態(tài)狀的蠟，均勻涂抹在硅片的背表面，然后粘貼在非常平坦的夾具上，放在單面拋光機上拋光。硅片與夾具之間的蠟膜厚度的均勻性，決定了拋光后硅襯底材料的局部平整度(sbir、sfqr)的數(shù)值大小。隨著全球集成電路產(chǎn)品的性能越來越高，其內(nèi)部的物理線寬越來越小，半導體集成電路產(chǎn)業(yè)對硅襯底材料拋光片的局部平整度的要求也越來越高。

2、硅片的表面拋光按照貼片的形式不同可分為無蠟貼片單面拋光(常用于直徑小于125mm硅片)和有蠟貼片單面拋光(常用于直徑150mm～200mm硅片)兩種加工形式。然而對于本身厚度相對較薄的硅片拋光，由于拋光墊本身玻璃鋼強度和孔深誤差等問題，多采用粘蠟拋光。粘蠟拋光雖然可以獲得極高的幾何參數(shù)，但對于表面顆粒度要求較高的拋光片，特別是表面顆粒＜0.3μm的拋光片加工，拋光后的去蠟清洗成為技術(shù)的關(guān)鍵。

3、現(xiàn)有技術(shù)中對于硅片的拋光后，由于拋光盤需要進行長期使用，使用后，內(nèi)部殘留很多拋光蠟，一般通過添加清洗劑進行人工清洗，此種方式不能更好的清洗有蠟拋光工藝中的拋光盤，不能保證拋光盤的徹底清洗，且在長期加工中，拋光盤內(nèi)會造成余蠟堆積，造成余蠟容易堵塞和沾污的問題，此外，在硅片加工后，有機物會遮蓋部分硅片表面，從而使氧化膜和與之相關(guān)的沾污難以去除；然后溶解氧化膜，因為氧化層是“沾污陷阱”，也會引入外延缺陷；最后再去除顆粒、金屬等沾污，同時使硅片表面鈍化。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種硅片有蠟拋光工藝及拋光裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的拋光盤內(nèi)部殘留很多拋光蠟，一般通過添加清洗劑進行人工清洗，此種方式不能更好的清洗有蠟拋光工藝中的拋光盤，不能保證拋光盤的徹底清洗，且在長期加工中，拋光盤內(nèi)會造成余蠟堆積，造成余蠟容易堵塞和沾污的問題，此外，在硅片加工后，有機物會遮蓋部分硅片表面，從而使氧化膜和與之相關(guān)的沾污難以去除的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種硅片有蠟拋光工藝，包括如下步驟：

3、s1、通過將拋光片放置于有蠟的拋光盤上進行有蠟貼片，將硅片持續(xù)旋轉(zhuǎn)1-60s，液體蠟在離心力的作用下，涂覆在硅片背表面；不論是轉(zhuǎn)速太低導致的蠟膜不均勻，還是轉(zhuǎn)速太高導致的硅片部分表面未被覆蓋，在有蠟拋光后都會在硅片的拋光面形成微米級的起伏形貌，對后道工序的器件制作形成阻礙，降低器件廠的成品率；

4、s2、采用物理和化學雙重結(jié)合清洗方式進行清洗，先將拋光盤通過毛刷和去蠟清潔劑共同作用進行清洗，然后放入帶有超聲裝置的清洗機中進行二次清洗，清洗后循環(huán)使用；

5、s3、通過在裝片座上連接長度很短的變徑管，然后將余蠟回收瓶連接在變徑管上，使得排出的余蠟在很短時間內(nèi)直接進入到余蠟回收瓶內(nèi)儲存；解決了采用引流導流時由于導管長所造成的容易堵塞和沾污問題；

6、s4、采用rca清洗、兆聲清洗技術(shù)對拋光硅片表面進行清洗。

7、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟s2中，通過去蠟劑回收罐將余蠟進行回收，使得去蠟劑可重復使用，減少成本。

8、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟s2中，通過去蠟劑添加管進行去蠟清潔劑的噴灑，毛刷在拋光盤表面劃過時將殘留蠟蠟印分割成無數(shù)細小條形蠟，增大了殘留蠟與化學清洗劑的接觸面積，使得去蠟清潔劑與殘留蠟發(fā)生化學反應(yīng)時更徹底，無數(shù)細小條形蠟更容易被之后清洗機中的超聲波震落。

9、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述rca清洗是一種典型的、至今仍為最普遍使用的濕式化學清洗法，rca清洗法依靠溶劑、酸、表面活性劑和水，在不破壞晶圓表面特征的情況下通過噴射、凈化、氧化、蝕刻和溶解晶片表面污染物、有機物及金屬離子污染，在每次使用化學品后要在超純水(upw)中徹底清洗。

10、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述兆聲清洗技術(shù)采用壓電效應(yīng)結(jié)合清洗液從基底去除亞微細顆粒及污染物，其工作原理是通過高頻(700～1000khz)交流電激勵壓電陶瓷晶體，使它產(chǎn)生振動，振動產(chǎn)生聲波，這種聲波通過清洗液傳播，形成可控制的氣穴現(xiàn)象，氣穴現(xiàn)象是聲波通過液體時壓力的變化引起的，聲波交叉通過物體表面時，晶片表面的污染物顆粒被去除。

11、本發(fā)明還提供了一種硅片有蠟拋光裝置，用于硅片有蠟拋光工藝，包括裝片座，所述裝片座的頂部安裝有拋光盤，所述拋光盤的內(nèi)部安裝有拋光片，所述拋光片的上部安裝有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的底部安裝有硅片，所述轉(zhuǎn)盤通過電機帶動進行轉(zhuǎn)動，帶動硅片在拋光片的表面進行拋光操作。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述拋光盤的上部安裝有拋光劑添加管，所述拋光劑添加管的端頭安裝有噴頭，所述拋光劑添加管的外部連接至拋光劑儲存罐，所述拋光劑添加管為蛇頸管結(jié)構(gòu)。

13、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，還包括清洗槽，所述清洗槽的上部設(shè)置有清洗盤，所述清洗盤的底部安裝有毛刷，所述清洗盤通過支架支撐，清洗盤的頂部中間安裝有電機，電機帶動清洗盤轉(zhuǎn)動，所述支架上豎向安裝有絲桿組件，絲桿組件帶動清洗盤進行升降。

14、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述清洗槽的上部一側(cè)安裝有去蠟劑添加管，所述去蠟劑添加管的上端安裝有噴頭，下端連接有去蠟劑儲存槽，所述去蠟劑添加管為蛇頸管結(jié)構(gòu)。

15、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述裝片座的內(nèi)部設(shè)置有余蠟回收瓶，所述余蠟回收瓶的頂部連接有變徑管，所述變徑管的頂端與拋光盤連接。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

17、1、該硅片有蠟拋光工藝及拋光裝置中，通過尋求最佳的轉(zhuǎn)速、持續(xù)旋轉(zhuǎn)時間，得到更加均勻的蠟膜厚度分布，進行化學機械拋光后使硅拋光片局部平整度更優(yōu)，成品率更高。

18、2、該硅片有蠟拋光工藝及拋光裝置中，對拋光盤去蠟清洗方法進行改進,可以用于更好的清洗有蠟拋光工藝中的拋光盤。

19、3、該硅片有蠟拋光工藝及拋光裝置中，通過余蠟回收解決常見的蠟引流以及余蠟容易堵塞和沾污問題。

20、4、該硅片有蠟拋光工藝及拋光裝置中，采用rca清洗、兆聲清洗技術(shù)對拋光硅片表面進行清洗，保證硅片的清潔。

技術(shù)特征：

1.一種硅片有蠟拋光工藝，其特征在于：包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片有蠟拋光工藝，其特征在于：步驟s2中，通過去蠟劑回收罐將余蠟進行回收。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片有蠟拋光工藝，其特征在于：步驟s2中，通過去蠟劑添加管進行去蠟清潔劑的噴灑，毛刷在拋光盤表面劃過時將殘留蠟蠟印分割成無數(shù)細小條形蠟。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片有蠟拋光工藝，其特征在于：所述rca清洗依靠溶劑、酸、表面活性劑和水，在不破壞晶圓表面特征的情況下通過噴射、凈化、氧化、蝕刻和溶解晶片表面污染物、有機物及金屬離子污染。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片有蠟拋光工藝，其特征在于：所述兆聲清洗技術(shù)采用壓電效應(yīng)結(jié)合清洗液從基底去除亞微細顆粒及污染物。

6.一種硅片有蠟拋光裝置，用于權(quán)利要求1-5中任一項所述的硅片有蠟拋光工藝，其特征在于：包括裝片座(1)，所述裝片座(1)的頂部安裝有拋光盤(2)，所述拋光盤(2)的內(nèi)部安裝有拋光片(3)，所述拋光片(3)的上部安裝有轉(zhuǎn)盤(4)，轉(zhuǎn)盤的底部安裝有硅片(5)，所述轉(zhuǎn)盤(4)通過電機帶動進行轉(zhuǎn)動，帶動硅片(5)在拋光片的表面進行拋光操作。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅片有蠟拋光裝置，其特征在于：所述拋光盤(2)的上部安裝有拋光劑添加管(6)，所述拋光劑添加管(6)的端頭安裝有噴頭，所述拋光劑添加管(6)的外部連接至拋光劑儲存罐，所述拋光劑添加管(6)為蛇頸管結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅片有蠟拋光裝置，其特征在于：還包括清洗槽(7)，所述清洗槽(7)的上部設(shè)置有清洗盤(8)，所述清洗盤(8)的底部安裝有毛刷(81)，所述清洗盤(8)通過支架(9)支撐，清洗盤(8)的頂部中間安裝有電機，電機帶動清洗盤(8)轉(zhuǎn)動，所述支架(9)上豎向安裝有絲桿組件，絲桿組件帶動清洗盤(8)進行升降。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的硅片有蠟拋光裝置，其特征在于：所述清洗槽(7)的上部一側(cè)安裝有去蠟劑添加管(10)，所述去蠟劑添加管(10)的上端安裝有噴頭，下端連接有去蠟劑儲存槽(11)，所述去蠟劑添加管(10)為蛇頸管結(jié)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅片有蠟拋光裝置，其特征在于：所述裝片座(1)的內(nèi)部設(shè)置有余蠟回收瓶(12)，所述余蠟回收瓶(12)的頂部連接有變徑管(11)，所述變徑管(11)的頂端與拋光盤(2)連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及硅片加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種硅片有蠟拋光工藝及拋光裝置，包括如下步驟：S1、通過將拋光片放置于有蠟的拋光盤上進行有蠟貼片，將硅片持續(xù)旋轉(zhuǎn)1?60s，液體蠟在離心力的作用下，涂覆在硅片背表面；S2、采用物理和化學雙重結(jié)合清洗方式進行清洗，先將拋光盤通過毛刷和去蠟清潔劑共同作用進行清洗，然后放入帶有超聲裝置的清洗機中進行二次清洗，清洗后循環(huán)使用。該硅片有蠟拋光工藝及拋光裝置中，通過尋求最佳的轉(zhuǎn)速、持續(xù)旋轉(zhuǎn)時間，得到更加均勻的蠟膜厚度分布，進行化學機械拋光后使硅拋光片局部平整度更優(yōu)，成品率更高。對拋光盤去蠟清洗方法進行改進,可以用于更好的清洗有蠟拋光工藝中的拋光盤。

技術(shù)研發(fā)人員：陳躍驊,方萌,周賢明,趙紀平,戴文仙,劉小祥,汪新平,廖建軍
受保護的技術(shù)使用者：浙江旭盛電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9