[發(fā)明專利]磨片與腐蝕結(jié)合提高硅片正背面平坦度的工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310287234.8
• 申請(qǐng)日: 2023-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN116387138A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何榮;張森陽;蔡來強(qiáng);高威;繆燃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州中欣晶圓半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/02
• 分類號(hào): H01L21/02
• 代理公司: 杭州融方專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33266
• 代理人: 沈相權(quán)

1.一種磨片與腐蝕結(jié)合提高硅片正背面平坦度的工藝，其特征在于包括如下操作步驟：

步驟一：采用磨片設(shè)備對(duì)硅片進(jìn)行磨片；磨片去除量為65±5μm，磨片后硅片厚度為770±5μm；

第一步：磨片設(shè)備先開機(jī)，對(duì)磨片需要的研磨劑進(jìn)行配液；

第二步：將線切后的硅片放置到研磨載體(3)的硅片槽(4)內(nèi)，每個(gè)研磨載體(3)放置5枚硅片，磨片機(jī)架(1)上有5個(gè)研磨載體(3)，研磨載體(3)的厚度620-737μm；

第三步：硅片放置好后，開始磨片加工，研磨載體(3)和硅片放置與磨片機(jī)架(1)上下定盤中間，上定盤固定，下定盤旋轉(zhuǎn)，下定盤轉(zhuǎn)速30r/min，研磨壓力900KG；

第四步：在磨片設(shè)備內(nèi)完成研磨后進(jìn)行測(cè)厚和下料，接著目檢合格后進(jìn)入噴淋、鼓泡和洗凈；

步驟二：進(jìn)行腐蝕工藝去除磨片后的損傷層，腐蝕去除量為30±3μm；

第一步：酸腐蝕前對(duì)硅片進(jìn)行清洗，目的是去除硅片表面的顆粒及沾污，避免在腐蝕過程中導(dǎo)致金屬擴(kuò)散和污跡；

第二步：在腐蝕設(shè)備上對(duì)硅片進(jìn)行酸腐蝕，酸腐蝕的藥液由HF、HNO3和CH3COOH，腐蝕加工流程為：打開硅片盒置于水車→倒片機(jī)→腐蝕籠→腐蝕機(jī)→倒片機(jī)→水車打開硅片盒置于水車；

腐蝕過程中腐蝕速率、腐蝕均勻性對(duì)腐蝕后硅片的形貌及平坦度起著非常關(guān)鍵的作用，通過控制腐蝕溫度、腐蝕籠轉(zhuǎn)速，N2鼓泡流量、N2鼓泡時(shí)間，控制腐蝕速率和腐蝕均勻性；

第三步：完成腐蝕過程的硅片經(jīng)過目檢合格后進(jìn)入噴淋、鼓泡和洗凈。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨片與腐蝕結(jié)合提高硅片正背面平坦度的工藝，其特征在于：下定盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于摩擦的作用，會(huì)帶動(dòng)研磨載體(3)進(jìn)行公轉(zhuǎn)，于是研磨載體(3)內(nèi)硅片相對(duì)上下定盤有一個(gè)公轉(zhuǎn)速度，同時(shí)外齒輪(2)有一個(gè)轉(zhuǎn)速，內(nèi)齒輪(5)有一個(gè)轉(zhuǎn)速，內(nèi)外齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)研磨載體(3)進(jìn)行自轉(zhuǎn)，通過調(diào)節(jié)內(nèi)齒輪(5)，控制研磨載體(3)自轉(zhuǎn)為順時(shí)針和逆時(shí)針。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磨片與腐蝕結(jié)合提高硅片正背面平坦度的工藝，其特征在于：研磨載體(3)公轉(zhuǎn)速度計(jì)算公式為：D＝(A×Z_A+B×Z_B)/(Z_A+Z_B)；研磨載體(3)自轉(zhuǎn)速度為：C＝(A×Z_A-B×Z_B)/(Z_A-Z_B)；ZA為外齒輪(2)齒數(shù)，ZB為內(nèi)齒輪(5)齒數(shù)，A為外齒輪(2)轉(zhuǎn)速，B為內(nèi)齒輪(5)轉(zhuǎn)速。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磨片與腐蝕結(jié)合提高硅片正背面平坦度的工藝，其特征在于：當(dāng)外齒輪(2)線速度比內(nèi)齒輪(5)線速度大，研磨載體(3)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)外齒輪(2)線速度比內(nèi)齒輪(5)線速度小，研磨載體(3)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磨片與腐蝕結(jié)合提高硅片正背面平坦度的工藝，其特征在于：研磨載體(3)公轉(zhuǎn)速度為15r/min，自轉(zhuǎn)速度為19r/min，硅片外周沒有出現(xiàn)塌邊，能夠獲得較好的硅片平坦度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨片與腐蝕結(jié)合提高硅片正背面平坦度的工藝，其特征在于：硅片磨片后，先要進(jìn)行DK熱處理，才能進(jìn)行平坦度測(cè)量，DK熱處理溫度650℃，時(shí)間30min，通過DK的作用是消除氧施主，穩(wěn)定電阻率，由于平坦度測(cè)試設(shè)備采用電容法檢測(cè)，硅片不做DK，由于氧施主的作用，電阻率會(huì)失真，使得平坦度測(cè)量不準(zhǔn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨片與腐蝕結(jié)合提高硅片正背面平坦度的工藝，其特征在于：酸腐蝕前清洗的藥液由NH4OH和H2O2組成，處理溫度65℃，清洗完的硅片必須在8小時(shí)之內(nèi)投入酸腐蝕機(jī)，超過8小時(shí)則需要重新清洗。