[發明專利]8英寸輕摻硅拋光片的拋光工藝

有效

• 申請號: 201010581243.0
• 申請日: 2010-12-10
• 公開（公告）號: CN102019582A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 李翔;劉振福;李科技;武衛;張宇
• 申請（專利權）人: 天津中環領先材料技術有限公司
• 主分類號: B24B39/06
• 分類號: B24B39/06;H01L21/304
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 王鳳英

技術領域

本發明涉及用于半導體功率器件的硅片制造工藝，尤其涉及一種8英寸輕摻硅拋光片的拋光工藝。

背景技術

硅片拋光是利用化學和機械作用，最后消除硅片表面的損傷與變形層的操作?；瘜W機械拋光綜合了化學拋光無損傷和機械拋光易獲平整、光亮表面的特點。在拋光過程中，化學腐蝕和機械摩擦兩種作用就這樣交替、循環地進行，達到去除硅片表面因前工序殘余的機械損傷，從而獲得一個平整、光亮、無損傷、幾何精度高的鏡面。

堿性二氧化硅拋光技術采用化學拋光和機械拋光，兩者作用在拋光過程中，硅片表面與堿性拋光液的化學腐蝕反應生成可溶性的硅酸鹽，通過細而柔軟、帶有負電荷的SiO₂膠粒的吸附作用、硅片的表面與拋光布間的機械摩擦作用，使其反應物硅酸鹽及時被除去。在拋光過程中，連續地對硅片表面進行化學、機械拋光，同時靠SiO₂的吸附和堿性化學清洗作用，達到去除硅片表面應力損傷層及雜質沾污的拋光目的。硅片的化學機械拋光是一個復雜的多項反應過程，影響拋光速率及拋光片表面質量的因素諸多，如拋光液配比、PH值、溫度、流量、磨料濃度與粒度，硅片晶向、電阻率（雜質濃度），轉盤的旋轉速度，拋光壓力、拋光墊種類等等。

在研發大直徑硅拋光片的拋光工藝中，遇到了幾何參數難于控制的難題，如何有效地平衡機械作用與化學反應間的關系，既要摸索出適宜大直徑輕摻硅片的拋光壓力、時間，又要保證硅拋光片的表面質量。這給8英寸輕摻硅拋光片的研發帶來了較大的難度。

發明內容

鑒于上述現有技術存在的問題，本發明的目的是研發一種8英寸輕摻硅拋光片的拋光工藝。本工藝采用有蠟單面拋光系統，有蠟單面拋光是將涂有蠟的硅片緊緊地與陶瓷盤結合在一起進行拋光加工。由于大直徑輕摻硅片廣泛應用于功率器件、IC制造等領域，該產品具有技術含量高、附加值高的特點，因此，其中拋光壓力、時間等工藝參數的設定是滿足工藝要求的關鍵。通過數次試驗，終于摸索出適宜8英寸輕摻硅拋光片的拋光壓力和拋光時間工藝參數。

本發明為實現上述目的所采取的技術方案是：一種8英寸輕摻硅拋光片的拋光工藝，其特征在于：對8英寸輕摻硅拋光片進行兩次粗拋光、一次中拋光、一次精拋光，共四次拋光過程；每次拋光過程分為四個階段，其工藝步驟如下：

（1）、粗拋光加工：采用粗拋機進行兩次粗拋光，每次粗拋光四個階段中每個階段的拋光壓力在1.5～2.2bar范圍內進行調整設定，每次粗拋光四個階段的總拋光時間在8～11min范圍內進行調整設定；

（2）、中拋光加工：采用中拋機進行一次中拋光，中拋光四個階段中每個階段的拋光壓力在1.2～2.0bar范圍內進行調整設定，中拋光四個階段的總拋光時間在7～10min范圍內進行調整設定；

（3）、精拋光加工：采用精拋機進行一次精拋光，精拋光四個階段中每個階段的拋光壓力在0.5～1bar范圍內進行調整設定，精拋光四個階段的總拋光時間在7～10min范圍內進行調整設定。

本發明所產生的有益效果是：采取本工藝，提高了輕摻硅拋光片表面幾何參數等質量指標，其指標均達到和超過行業標準，從而解決了采用傳統工藝不適宜對8英寸輕摻硅拋光片進行拋光的技術難題。本工藝的研發成功，為確保功率器件的性能和提高功率器件的高品質要求奠定了良好的基礎。

具體實施方式

?????以下結合實施例對本發明作進一步說明：

8英寸輕摻硅片進行兩次粗拋光、一次中拋光、一次精拋光加工。粗拋光加工由粗拋光機程序控制，中拋光加工由中拋機程序控制，精拋光加工由精拋光機程序控制。

粗拋光的去除量大于15μm，粗拋光其目的是去除殘留在硅片表面的機械損傷層；中拋光的去除量大于5μm，中拋光可保證硅片表面有極低的局部平整度及表面粗糙度；精拋光的去除量小于1μm，精拋光可確保硅片表面有極高的表面納米形貌特性。

在本工藝中，為了提高拋光加工精度，關鍵是要正確選擇拋光工藝條件中的拋光壓力和拋光時間。

實施例：?

8英寸725μm厚的輕摻硅片有蠟拋光工藝過程如下：

實驗硅片：8英寸化腐片；電阻率：1-100Ω·cm；厚度為748μm，數量：48片；

加工設備：有蠟單面拋光系統、倒片機、理片機；

輔助材料：粗拋光液、中拋光液、精拋光液、去離子水；

工藝參數設定：