[實用新型]一種硅片背面拋光用裝置

有效

• 申請號: 201820822046.5
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN208289705U
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 洪育維;吳泓明;黃郁璇;鐘佑生
• 申請（專利權）人: 鄭州合晶硅材料有限公司
• 主分類號: B24B57/02
• 分類號: B24B57/02;B24B37/005;B24B37/30;B24B37/04;B24B7/22;C09G1/02
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

本申請屬于半導體制造技術領域，具體涉及一種硅片背面拋光用裝置及利用該裝置的拋光方法。該裝置包括多片式拋光機和供漿系統，所述多片式拋光機通過漿料管道與供漿系統連接；所述供漿系統包括分別與供漿桶連接的冷卻水箱和pH調節箱；其中供漿桶內設有冷卻盤管，同時供漿桶內、冷卻盤管上方設置有環形注水管；環形注水管與供漿桶外的進水管連接。拋光方法包括：制作拋光漿、安裝硅片、拋光操作等步驟。本申請通過對硅片背面進行微拋處理，有效降低了硅片背面的粗糙度，提升拋光均勻性，一定程度上解決了現有化學試劑蝕刻處理造成的粗糙度較高、均勻性差異較大的技術問題，因而具有較好的應用價值。

技術領域

本申請屬于半導體制造技術領域，具體涉及一種硅片背面拋光用裝置及利用該裝置的拋光方法。

背景技術

半導體用硅片是集成電路制造最底層之原料，其制造工藝主要包括長晶、切片、倒角、研磨、蝕刻、拋光、清洗等過程。隨著半導體集成電路技術的快速發展，半導體器件特征尺寸的顯著減小，芯片制造商對硅片質量的要求也越來越高。而拋光工藝作為硅片制造中的重要環節，其加工精度直接影響最終產品性能參數。現有常用的硅片表面拋光方式為化學機械拋光(CMP)，它是一種利用拋光液進行拋光的多步工藝過程。拋光液主要是由磨粒和化學液(例如堿)組成，具體拋光時將硅片安放固定在可旋轉的轉動臺上，用壓片、毛刷或海綿制成的拋光頭壓在旋轉硅片的表面進行拋光。拋光工藝中，轉動臺的旋轉速度、壓片壓力、拋光時間、拋光液組成、拋光液的 pH 值和拋光過程中的溫度等工藝參數，對最終硅片成品的表面平坦度、粗糙度以及形貌都有著直接的影響。

現有技術中，硅片的拋光主要分為單面拋光和雙面拋光兩類，而單面拋光硅片之背面又可分為兩大類：一種為包含氧化層硅片，另一種為不含氧化層硅片。其中不含氧化層硅片在應用于半導體器件制作時常需要進行HDPCVD(High Density Plasma ChemicalVapor Deposition，高密度等離子體化學氣相沉積)生長金屬層間介電質(IMD)及鈍化，而為了獲得較好的鈍化和背反射效果，在生長金屬層間介電質(IMD)及鈍化之前，需要對硅片背表面進行平坦化處理。現有的硅片背面處理方法主要是采用化學試劑蝕刻處理，依照蝕刻方法不同可分為：酸蝕刻硅片、堿蝕刻硅片，但是經酸堿蝕刻后的硅片背表面往往粗糙度較高，均勻性差異較大，這已越來越不能滿足半導體集成電路的制造需求。另一方面，硅片背面的粗糙度差異在HDPCVD制造過程中常會引起半導體原件背溫過高或過低，從而使得半導體原件產生缺陷，嚴重影響產品質量，更有甚者導致產品報廢。基于上述問題，如何進一步提高硅片背面潔凈度，提升硅片的拋光均勻性，防范因硅片背面粗糙度問題造成的背溫異常，降低硅片背溫異常而導致的硅片缺陷和報廢風險等缺陷問題，具有十分重要的應用意義。

發明內容

本申請主要目的在于提供一種硅片背面拋光用裝置及利用該裝置的拋光方法，從而能夠一定程度上克服現有化學試劑蝕刻處理造成的粗糙度較高、均勻性差異較大的技術缺陷。

本申請所采取的技術方案詳述如下。

一種硅片背面拋光用裝置，該裝置包括多片式拋光機和供漿系統，所述多片式拋光機通過漿料管道與供漿系統連接；

所述供漿系統包括分別與供漿桶連接的冷卻水箱和pH調節箱；

其中供漿桶內設有冷卻盤管，同時供漿桶內、冷卻盤管上方設置有環形注水管；環形注水管與供漿桶外的進水管連接；

所述環形注水管上，設有若干注水孔；

供漿桶上部還設有pH監測器和溫度監測器，并且pH監測器和溫度監測器分別與設有控制系統的PLC控制板連接，并將監測結果反饋給控制系統；PLC控制板同時分別與冷卻水箱和pH調節箱連接，依據pH監測器和溫度監測器反饋的監測結果，由控制系統調節冷卻水箱內冷卻水的流動和pH調節箱內pH調節藥劑的應用。