[發明專利]一種保持硅晶圓拋光片少數載流子高壽命的拋光工藝

有效

• 申請號: 201210538031.3
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103072073A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 劉振福;石明;譚啟龍;馮碩;嚴政先
• 申請（專利權）人: 天津中環領先材料技術有限公司
• 主分類號: B24B37/04
• 分類號: B24B37/04;H01L21/304
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 莫琪

技術領域

本發明涉及單晶硅拋光片的有蠟拋光工藝，特別涉及一種保持硅晶圓拋光片少數載流子高壽命的拋光工藝，主要應用于功率器件和集成電路、特別是IGBT器件所用單晶硅拋光片的加工過程。

背景技術

近年來，隨著半導體行業的高速發展和激烈的市場競爭，無論是制備依靠少數載流子輸運來工作的雙極型半導體器件還是場效應器件，少數載流子壽命是一個直接影響到器件性能及良率的重要參量，這就要求半導體器件所用襯底材料的單晶硅晶圓拋光片在該技術指標上具備較高的水平。

在單晶硅晶圓拋光片的主要加工流程中：單晶生長→滾磨→切片→倒角→研磨→腐蝕→背損傷→背封→去邊→拋光→清洗→包裝等，拋光及清洗是最后的機械加工過程，因此拋光及清洗工藝是制備高壽命少數載流子晶圓拋光片的關鍵。

發明內容

??本發明的目的就是為克服現有技術的不足，提供保持硅晶圓拋光片少數載流子高壽命的拋光工藝，制備達到國際領先水平的單晶硅晶圓拋光片，使單晶硅晶圓拋光片少數載流子壽命較高。

?本發明是通過這樣的技術方案實現的：一種保持硅晶圓拋光片少數載流子高壽命的拋光工藝，其特征在于，所述的拋光工藝包括如下次序步驟：?

1）將硅片去除量控制在21--25μm；

2）采用粗拋液稀釋比例為1：26，流量為9.0±0.5L/Min；中拋液稀釋比例為1：32，流量為6.0±0.5L/Min；精拋液稀釋比例為1:18，流量為4.0±0.5L/Min；

3）采用拋光機對單晶硅晶圓片進行有蠟拋光；包括粗拋、中拋和精拋；

選定有蠟拋光工藝的參數，包括拋光液、拋光時間、拋光壓力和拋光機轉速；每一步選擇的參數不同：

第一步（step-1）：選擇粗拋液，拋光時間為10s，拋光壓力為?20±5?BAR,拋光機大盤轉速為?15rpm，拋光機導輪轉速為20?rpm；

第二步（step-2）：選擇粗拋液，拋光時間為10min，拋光壓力為70±10BAR,拋光機大盤轉速為?20rpm，拋光機導輪轉速為40?rpm；

第三步（step-3）：選擇純水，拋光時間為40s，拋光壓力為20±5BAR，拋光機大盤轉速為?15rpm，拋光機導輪轉速為20?rpm；

中拋階段：

第一步（step-1）：選擇中拋液，拋光時間為10s，拋光壓力為?20±5?BAR,?拋光機大盤轉速為?15rpm，拋光機導輪轉速為20?rpm；

第二步（step-2）：選擇中拋液，拋光時間為6min，拋光壓力為160±40BAR,?拋光機大盤轉速為?20rpm，拋光機導輪轉速為40?rpm；

第三步（step-3）：選擇純水，拋光時間為1min40s，拋光壓力為20±5BAR，拋光機大盤轉速為?15rpm，拋光機導輪轉速為20?rpm；

精拋階段：

第一步（step-1）：選擇精拋液，拋光時間為10s，拋光壓力為20±5?BAR,?拋光機大盤轉速為?17rpm，拋光機導輪轉速為17?rpm；

第二步（step-2）：選擇精拋液，拋光時間為6min，拋光壓力為110±20BAR,?拋光機大盤轉速為?23rpm，拋光機導輪轉速為23rpm；

第三步（step-3）：選擇HCl，拋光時間為10s，拋光壓力為20±5BAR，拋光機大盤轉速為?17rpm，拋光機導輪轉速為17?rpm；

4）對經過有蠟拋光的單晶硅晶圓片進行去蠟清洗，清洗方式為：SC-1（1號清洗液）清洗→純水清洗→SC-2（2號清洗液）清洗→純水清洗→甩干；其中SC-1工藝的清洗溫度為60℃，時間為5min，SC-1化學藥液配比為NH₄OH/H₂O₂?/H₂O?=5:2:20；其中氨水濃度為28-29%、雙氧水濃度為30-32%；?SC-2工藝的清洗溫度為室溫，時間為5min，SC-2化學藥液配比為HCl/H₂O₂/H₂O=1:1:5；其中HCl濃度為36-38%、雙氧水濃度為30-32%、純水電阻率＞18MΩ·CM。