[發明專利]磨片與腐蝕結合提高硅片正背面平坦度的工藝

在審

• 申請號: 202310287234.8
• 申請日: 2023-03-22
• 公開（公告）號: CN116387138A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 何榮;張森陽;蔡來強;高威;繆燃
• 申請（專利權）人: 杭州中欣晶圓半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 杭州融方專利代理事務所(普通合伙) 33266
• 代理人: 沈相權

本發明涉及一種磨片與腐蝕結合提高硅片正背面平坦度的工藝，所屬硅片加工技術領域，包括如下操作步驟：步驟一：采用磨片設備對硅片進行磨片；磨片去除量為65±5μm，磨片后硅片厚度為770±5μm。將線切后的硅片放置到研磨載體的硅片槽內，每個研磨載體放置5枚硅片，磨片機架上有5個研磨載體，研磨載體的厚度620～737μm，硅片放置好后，開始磨片加工。步驟二：進行腐蝕工藝去除磨片后的損傷層，腐蝕去除量為30±3μm。酸腐蝕前對硅片進行清洗，在腐蝕設備上對硅片進行酸腐蝕。通過磨片和腐蝕2個工藝結合，提高硅片正面背面平坦度，使得拋光前獲得較好的正背面平坦度，拋光后能獲得較好的平坦度結果。

技術領域

本發明涉及硅片加工技術領域，具體涉及一種磨片與腐蝕結合提高硅片正背面平坦度的工藝。

背景技術

隨著器件特征尺寸的減小，對硅片表面質量要求越來越高，對于8寸拋光片，平坦度(總平坦度，局部平坦度)是一個非常重要的特征尺寸。平坦度是指硅片背面為理想平面時，硅片正面相對于某一規定基準面的偏差。目前平坦度一般采用非接觸電容法檢測，通過此方法測量背面的起伏變化會被疊加到正面，從而造成測試結果大于實際值。

硅片背面的不平整度會影響到硅片平坦度的測量值，如果硅片背面起伏較大，即使正面足夠平整，硅片的平坦度參數仍然不好，因為需要同時提升硅片正面與背面平整度。

硅片拋光一般采用背面貼蠟拋光，背面貼蠟，對硅片正面進行拋光。采用單面拋光，拋光后平坦度受背面影響較大，1、硅片背面不整度，會影響背面貼蠟的均勻性，影響貼蠟效果，從而導致拋光平坦度降低，2、背面不平整度還會放大平坦度測量值，因為平坦度測量時，背面的不平整度會疊加到正面。

發明內容

本發明主要解決現有技術中存在的不足，提供了一種磨片與腐蝕結合提高硅片正背面平坦度的工藝，通過磨片和腐蝕2個工藝結合，提高硅片正面背面平坦度，使得拋光前獲得較好的正背面平坦度，拋光后能獲得較好的平坦度結果。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種磨片與腐蝕結合提高硅片正背面平坦度的工藝，包括如下操作步驟：

步驟一：采用磨片設備對硅片進行磨片；磨片去除量為65±5μm，磨片后硅片厚度為770±5μm。

第一步：磨片設備先開機，對磨片需要的研磨劑進行配液。

第二步：將線切后的硅片放置到研磨載體的硅片槽內，每個研磨載體放置5枚硅片，磨片機架上有5個研磨載體，研磨載體的厚度620～737μm。

第三步：硅片放置好后，開始磨片加工，研磨載體和硅片放置與磨片機架上下定盤中間，上定盤固定，下定盤旋轉，下定盤轉速30r/min，研磨壓力900KG。

第四步：在磨片設備內完成研磨后進行測厚和下料，接著目檢合格后進入噴淋、鼓泡和洗凈。

步驟二：進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：酸腐蝕前對硅片進行清洗，目的是去除硅片表面的顆粒及沾污，避免在腐蝕過程中導致金屬擴散和污跡。

第二步：在腐蝕設備上對硅片進行酸腐蝕，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→腐蝕籠→腐蝕機→倒片機→水車打開硅片盒置于水車。

腐蝕過程中腐蝕速率、腐蝕均勻性對腐蝕后硅片的形貌及平坦度起著非常關鍵的作用，通過控制腐蝕溫度、腐蝕籠轉速，N2鼓泡流量、N2鼓泡時間，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過目檢合格后進入噴淋、鼓泡和洗凈。