專利名稱：超薄區(qū)熔硅拋光片的無蠟拋光工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及區(qū)熔硅片生產(chǎn)方法，特別涉及一種超薄區(qū)熔硅拋光片的無蠟拋光工 藝。超薄區(qū)熔硅片主要用于生產(chǎn)節(jié)能型功率電子器件。
背景技術：
硅片拋光使用的是機械化學拋光，其拋光制造過程是一個機械作用和化學作用 相平衡的過程?；瘜W作用的作用方式為，堿性的拋光液與硅片表面接觸發(fā)生腐蝕反應， 硅片表面會被堿液腐蝕，這個過程的主要影響因素包括拋光液的流量及拋光過程的溫度 等；機械作用的作用方式為，在拋光頭的壓力下，由陶瓷盤的旋轉、拋光盤的旋轉造成 了硅片與拋光墊的摩擦，將化學作用造成的腐蝕層通過摩擦去除，這個過程的主要影響 因素包括拋光頭的壓力、拋光液中二氧化硅顆粒的直徑及含量等。以上僅是通過直觀分析得到的影響因素，而實際情況時要復雜很多，尤其是在 拋光超薄硅片的情況下，傳統(tǒng)的無蠟拋光本身面臨著很多難點
(1)加工參數(shù)難于設定，與普通硅片拋光不同，超薄硅片拋光過程中加壓過大會發(fā) 生碎片、拋光過程中拋光液流動不如普通硅片順暢，反之加壓過小會使拋光機械作用不 夠，因而薄片的拋光參數(shù)設定比普通規(guī)格硅片要困難很多。(2)產(chǎn)品質量難于控制，由于加工參數(shù)的設定理念與普通硅片不同，因而超薄 硅片的產(chǎn)品質量如厚度、厚度變化量(TTV)等難于控制，尤其是區(qū)熔硅片，硅片本身 硬度高，性質與直拉硅片存在較大的區(qū)別，拋光片質量更加難于控制。以上因素導致傳統(tǒng)的無蠟拋光技術只應用于380um以上厚度的硅片拋光，對于 拋光300um左右的硅片，行業(yè)內(nèi)普遍采用有蠟拋光的方法。采用有蠟拋光雖然可以避免 碎片的發(fā)生，其加工精度也較無蠟拋光要好，但是貼蠟機及配套設備的投資是很高的； 隨著半導體行業(yè)加工精度的不斷提高，材料的節(jié)約、器件的精密化都對拋光片提出了更 高的要求，而其中重要的一點便是拋光片的厚度不斷向更薄的方向發(fā)展；隨著薄片需求 量的不斷增加，新建拋光生產(chǎn)線普遍采用貼蠟設備來應對，而對于較老的拋光設備，能 夠不進行新的大規(guī)模投資，又可以進行薄片的拋光就成為廣大拋光廠面臨的新課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對目前使用的無蠟拋光系統(tǒng)，研發(fā)一種超薄區(qū)熔硅拋光片的 無蠟拋光工藝。通過調(diào)整無蠟拋光的原始工藝，使無蠟拋光系統(tǒng)具備加工超薄(拋光前 厚度UOOum)區(qū)熔拋光片的能力。本發(fā)明是通過這樣的技術方案實現(xiàn)的超薄區(qū)熔硅拋光片的無蠟拋光工藝，其 特征在于，無蠟拋光工藝進行粗拋光和精拋光兩次拋光過程；每次拋光過程分為三個階 段，其工藝步驟如下
(1)、粗拋光加工三個階段中每個階段的拋光壓力在1.5 2.7bar范圍內(nèi)進行調(diào) 整設定；三個階段中每個階段的拋光液流量在0.8 1.5L/min范圍內(nèi)進行調(diào)整設定；三
3個階段的總拋光時間在20 25min范圍內(nèi)進行調(diào)整設定；
(2)、精拋光加工三個階段中每個階段的拋光壓力在0.75 1.25bar范圍內(nèi)進行 調(diào)整設定；三個階段中每個階段的拋光液流量在0.8 1.5L/min范圍內(nèi)進行調(diào)整設定； 三個階段的總拋光時間在8 12min范圍內(nèi)進行調(diào)整設定；
(3)、拋光后卸載、清洗硅片手動卸載到片籃后清洗。
本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是本工藝解決了在無蠟拋光機上采用傳統(tǒng)工藝不能拋光 薄片的問題，并能保證在拋光過程中無碎片發(fā)生；采用本工藝獲得的超薄區(qū)熔硅片，一 次合格率可以穩(wěn)定達到93%以上；從而達到客戶對超薄硅片拋光后的質量參數(shù)要求。同 時不需要增加拋光加工成本，為企業(yè)節(jié)省了設備投資。
具體實施例方式以下結合實施例對本發(fā)明作進一步說明
超薄區(qū)熔硅拋光片的無蠟拋光工藝適用于生產(chǎn)4英寸、5英寸的超薄區(qū)熔硅拋光片。實施例下面對5英寸300μιη厚的超薄區(qū)熔硅拋光片的無蠟拋光工藝過程進行 詳細描述
(1)實驗硅片5英寸區(qū)熔硅化腐片，電阻率1000-3000Ω .cm，厚度317 μ m， 數(shù)量200片；
(2)加工設備無蠟單面拋光系統(tǒng)；
(3)輔助材料陶瓷盤、粗拋光液、精拋光液、模板、旋轉薄片、墊片、去離子
水；
(4)工藝參數(shù)設定
①粗拋光粗拋光分三個階段設定工藝參數(shù)第一階段設定的拋光壓力為1.5bar， 設定的拋光液流量為0.8L/min;設定的拋光時間為5min ；第二階段設定的拋光壓力為 2.5bar ；設定的拋光液流量為1.2 L/min ；設定的拋光時間為15min ；第三階段設定的拋 光壓力為2.7bar ；設定的拋光液流量為1 L/min ；設定的拋光時間為5min ；
②精拋光精拋光分三個階段設定工藝參數(shù)第一階段設定的拋光壓力為0.75bar; 設定的拋光液流量為0.8 L/min;設定的拋光時間為3min ；第二階段設定的拋光壓力為 l.Obar ；設定的拋光液流量為1.2 L/min;設定的拋光時間為7min ；第三階段設定的拋光 壓力為1.25bar ；設定的拋光液流量為1 L/min ；設定的拋光時間為2min ；
(5)具體工藝步驟
①耗材準備粘貼模板(Template)，將旋轉薄片和墊片泡入去離子水中；
②硅片上載將用純水浸泡過的旋轉薄片、墊片依次放入模板上的凹槽中，將硅片 放在墊片上，確保硅片表面與墊片完美貼合；
③粗拋光加工按照上述設定的粗拋光工藝參數(shù)進行粗拋光加工；粗拋光的目的是 去除硅片表面的損傷層，獲得鏡面的表面；
④精拋光加工按照上述設定的精拋光工藝參數(shù)進行精拋光加工；精拋光的目的是 改善拋光片表面的粗糙度，對硅片表面進行精修復，去除微小的劃痕等缺陷；
⑤拋光完成后手動卸載硅片，陶瓷盤從拋光機卸載后，要立刻手動卸載拋光片到片 籃中，之后進行清洗。
通過上述無蠟拋光工藝，經(jīng)檢驗，5英寸300μιη厚的超薄區(qū)熔硅拋光片達到的 質量參數(shù)見表1?？蛻粢蟮馁|量參數(shù)見表權利要求
1. 一種超薄區(qū)熔硅拋光片的無蠟拋光工藝，其特征在于，無蠟拋光工藝進行粗拋光 和精拋光兩次拋光過程；每次拋光過程分為三個階段，其工藝步驟如下(1)、粗拋光加工三個階段中每個階段的拋光壓力在1.5 2.7bar范圍內(nèi)進行調(diào) 整設定；三個階段中每個階段的拋光液流量在0.8 1.5L/min范圍內(nèi)進行調(diào)整設定；三 個階段的總拋光時間在20 25min范圍內(nèi)進行調(diào)整設定；(2)、精拋光加工三個階段中每個階段的拋光壓力在0.75 1.25bar范圍內(nèi)進行 調(diào)整設定；三個階段中每個階段的拋光液流量在0.8 1.5L/min范圍內(nèi)進行調(diào)整設定； 三個階段的總拋光時間在8 12min范圍內(nèi)進行調(diào)整設定；(3)、拋光后卸載、清洗硅片手動卸載到片籃后清洗。
全文摘要
本發(fā)明涉及超薄區(qū)熔硅拋光片的無蠟拋光工藝。本工藝進行兩次拋光過程；每次拋光分為三個階段，其步驟如下1、粗拋光每個階段的拋光壓力設定在1.5～2.7bar范圍內(nèi)；每個階段的拋光液流量設定在0.8～1.5L/min范圍內(nèi)；三個階段的總拋光時間設定在20～25min范圍內(nèi)；2、精拋光每個階段的拋光壓力設定在0.75～1.25bar范圍內(nèi)；每個階段的拋光液流量設定在0.8～1.5L/min范圍內(nèi)；三個階段的總拋光時間設定在在8～12min范圍內(nèi)；3、拋光后卸載、清洗硅片手動卸載到片籃后清洗。本工藝解決了在無蠟拋光機上采用傳統(tǒng)工藝不能拋光薄片的問題，并能保證在拋光過程中無碎片發(fā)生；一次合格率可以穩(wěn)定達到93％以上；從而達到客戶對超薄硅片拋光后的質量參數(shù)要求。同時不需要增加拋光加工成本，為企業(yè)節(jié)省了設備投資。
文檔編號B24B29/02GK102019574SQ201010581248
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權日2010年12月10日
發(fā)明者吉敏, 孫晨光, 時金俠, 董建斌, 譚啟龍 申請人:天津中環(huán)領先材料技術有限公司