專利名稱：一種兩面光澤度不同的單晶硅晶圓腐蝕片的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單晶晶圓娃片表面加工工藝，特別涉及一種兩面光澤度不同的單晶娃晶圓腐蝕片的加工方法，利用本方法可以制備兩面光澤度不同的單晶硅晶圓腐蝕片，來滿足市場的需求。
背景技術(shù)：
一般來講，單晶硅晶圓的主要加工流程包括單晶生長一滾磨一切片一倒角一研磨—腐蝕一背損傷一背封一去邊一拋光一清洗一包裝。近年來，隨著半導(dǎo)體行業(yè)的高速發(fā)展和激烈的市場競爭，為了降低半導(dǎo)體原材料成本，越來越多的半導(dǎo)體器件廠商采用經(jīng)過腐蝕加工后的腐蝕片替代拋光后的晶圓片，從而省去了對加工設(shè)備環(huán)境、清洗方式、化學(xué)輔料純度的要求較高的拋光過程。
但遺憾的是，因?yàn)閱尉Ч杈A腐蝕片相對具有鏡面效果的拋光片表面的光澤度較低，粗糙度較大，可能造成半導(dǎo)體器件廠商良率下降；另外因?yàn)閱尉Ч璧恼蚝拓?fù)晶向解理面(如〈111〉晶向和〈-1-1-1〉晶向)的物理性質(zhì)不同，造成其的表面電子遷移率的重要的器件參數(shù)會有所差別，不利于器件廠商良率的提高；而傳統(tǒng)的單晶硅晶圓腐蝕工藝，無論是酸腐蝕工藝或是堿腐蝕工藝，都是采用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿在很短時間內(nèi)與硅發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，因?yàn)椴豢赡茌p易的區(qū)分正/負(fù)解理面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述存在問題，提供一種亮面光澤度不同的單晶硅晶圓腐蝕片的方法，利用該方法可以制備正解理面是是較高光澤度、較低粗糙度，負(fù)解理面是較低光澤度、較高粗糙度的腐蝕片晶圓。該腐蝕硅片可以將較容易的區(qū)別正反面，從而可以方便的選擇較高光澤度、較低粗糙度的正晶向解理面進(jìn)行半導(dǎo)體器件加工，在不增加成本的基礎(chǔ)上，有利于較大程度提高器件的良率。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種兩面光澤度不同的單晶硅晶圓腐蝕片的加工方法，其特征在于，包括如下步驟
1)將硅片雙面去除量控制在在32±2iim;
2)按照酸腐蝕液中的各化學(xué)成分的質(zhì)量百分比配制混酸，其溶質(zhì)的質(zhì)量百分比范圍為:氫氟酸(HF):4. 38 7. 29%，硝酸(HN03):32. 4 36. 6%，醋酸(CH3C00H):21. 9 31. 2% ；
3)將研磨后的單晶硅晶圓片按每2片為一組插片，將2片單晶硅晶圓片的負(fù)解理面相對，插入酸腐機(jī)滾筒的每個卡槽中；
4)選擇適當(dāng)工藝進(jìn)行腐蝕酸腐蝕液的溫度保持在25 40°C范圍內(nèi)；在酸腐蝕過程中，利用一定流量的循環(huán)酸腐蝕液的方式將產(chǎn)生的反應(yīng)熱迅速帶走來維持反應(yīng)溫度的穩(wěn)定，從而保證腐蝕速率的相對穩(wěn)定，混酸在酸腐機(jī)混酸槽中循環(huán)，混酸循環(huán)量保持在180 400L ;在酸腐蝕的全過程中，選擇在距離滾筒豎直方向50 150mm的位置向酸腐蝕液槽中吹流量為100 300L/min、壓力為80 300Pa的氮?dú)?，以防止酸腐蝕硅片的花片現(xiàn)象；5)在每回合腐蝕結(jié)束后，需排放2 5L的酸腐蝕液和補(bǔ)充I 4L量的新酸腐蝕液以維持酸腐蝕成分的動態(tài)平衡，從而保持混酸濃度及比例的相對穩(wěn)定，從而有效縮小不同回合生產(chǎn)的酸腐蝕片去除量的散差；
6)腐蝕結(jié)束后，將每組的2片硅片正解理面朝向片籃U面，負(fù)解理面朝向片籃H面放置好，進(jìn)行檢驗(yàn)測量，然后包裝。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及效果本發(fā)明采用2片單晶硅晶圓片的負(fù)解理面相對的插片方式及酸腐蝕工藝可以制備正解理面有較高光澤度、較低粗糙度，負(fù)解理面有較低光澤度、較高粗糙度的腐蝕片晶圓，使半導(dǎo)體器件廠商容易的辨別正負(fù)解理面，從而克服因解理面物理性質(zhì)不同造成的電學(xué)性質(zhì)差異，有利于提高加工良率。


附圖1、實(shí)施例1中的硅片正反兩面光澤度對比；
附圖2、實(shí)施例2中的硅片正反兩面光澤度對比。
具體實(shí)施例方式為了更清楚的理解本發(fā)明，結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明
實(shí)施例1 :
5英寸摻P〈lll>晶向硅片，電阻率15 25Q. Cm。工藝步驟如下
1)利用倒片機(jī)將清洗過的待腐蝕硅片從片籃中倒入滾筒中；
2)根據(jù)硅片的產(chǎn)品規(guī)格，選擇酸腐蝕液的質(zhì)量百分比為HF=HNO3 CH3C00H=4. 38% 32. 4% 31. 2%進(jìn)行加工；
3)將研磨后的單晶娃晶圓片每2片為一組插片，將2片單晶娃晶圓片的負(fù)解理面相對，插入滾筒的每個卡槽中；
4)選擇適當(dāng)工藝進(jìn)行腐蝕腐蝕溫度為23°C；自轉(zhuǎn)速率為50rpm，公轉(zhuǎn)速率為IOrpm ；酸腐蝕液循環(huán)量為400L ;氮?dú)馕恢脼镮OOmm ;氮?dú)饬髁繛?00L/min ;氮?dú)鈮毫?00Pa，氮?dú)鈺r間為全程；排酸腐蝕液量為5L，補(bǔ)腐蝕液量為4L ；
5)將放置硅片的滾筒放入酸腐蝕機(jī)中，開始腐蝕；
6)腐蝕結(jié)束后，將每組的2片硅片正解理面朝向片片籃U面，負(fù)解理面朝向片籃H面放置好；
7)進(jìn)行檢驗(yàn)測量，然后包裝。技術(shù)效果檢測采用上述酸腐蝕工藝生產(chǎn)，硅片光澤度采用MN-60型光澤度儀進(jìn)行測量，如圖1所示正解理面的光澤度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于負(fù)解理面的光澤度，因此能采用肉眼即能輕易的辨別正反兩面。實(shí)施例2
6英寸摻B〈100>晶向硅片，電阻率4H Cm。工藝步驟如下
1)利用倒片機(jī)將清洗過的待腐蝕硅片從片籃中倒入滾筒中；
2)根據(jù)硅片的產(chǎn)品規(guī)格，選擇酸腐蝕液的質(zhì)量百分比為HF=HNO3 CH3C00H=7. 29% 36. 6% 21. 9%進(jìn)行加工；
3)將研磨后的單晶硅晶圓片按每2片為一組插片，將2片單晶硅晶圓片的負(fù)解理面相對，插入滾筒的每個卡槽中；
4)選擇適當(dāng)工藝進(jìn)行腐蝕腐蝕溫度為23°C；自轉(zhuǎn)速率為50rpm，公轉(zhuǎn)速率為IOrpm ；酸腐蝕液循環(huán)量為180L ;氮?dú)馕恢脼?50mm ;氮?dú)饬髁繛?00L/min ;氮?dú)鈮毫?0Pa，氮?dú)鈺r間為全程；排酸腐蝕液量為2L,補(bǔ)腐蝕液量為IL ；
5)將放置硅片的滾筒放入酸腐蝕機(jī)中，開始腐蝕。6)腐蝕結(jié)束后，將每組的2片硅片正解理面朝向片片籃U面，負(fù)解理面朝向片籃H面放置好。7)進(jìn)行檢驗(yàn)測量，然后包裝。技術(shù)效果檢測采用上述酸腐蝕工藝生產(chǎn)，硅片光澤度采用MN-60型光澤度儀進(jìn)行測量，如圖2所示正解理面的光澤度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于負(fù)解理面的光澤度，因此能采用肉眼即 能輕易的辨別正反兩面。上述詳細(xì)說明是有關(guān)本發(fā)明的具體說明，凡未脫離本發(fā)明精神的任何等效實(shí)施或變更，均屬于本發(fā)明的內(nèi)容范圍。
權(quán)利要求
1. 一種兩面光澤度不同的單晶硅晶圓腐蝕片的加工方法，其特征在于，包括如下步驟 1)將硅片雙面去除量控制在在32±2μπι; 2)按照酸腐蝕液中的各化學(xué)成分的質(zhì)量百分比配制混酸，其溶質(zhì)的質(zhì)量百分比范圍為:氫氟酸(HF):4. 38 7. 29%，硝酸(ΗΝ03):32· 4 36. 6%，醋酸(CH3C00H):21. 9 31. 2% ； 3)將研磨后的單晶硅晶圓片按每2片為一組插片，將2片單晶硅晶圓片的負(fù)解理面相對，插入酸腐機(jī)滾筒的每個卡槽中； 4)選擇適當(dāng)工藝進(jìn)行腐蝕酸腐蝕液的溫度保持在25 40°C范圍內(nèi)；在酸腐蝕過程中，利用一定流量的循環(huán)酸腐蝕液的方式將產(chǎn)生的反應(yīng)熱迅速帶走來維持反應(yīng)溫度的穩(wěn)定，從而保證腐蝕速率的相對穩(wěn)定，混酸在酸腐機(jī)混酸槽中循環(huán)，混酸循環(huán)量保持在180 400L ;在酸腐蝕的全過程中，選擇在距離滾筒豎直方向50 150mm的位置向酸腐蝕液槽中吹流量為100 300L/min、壓力為80 300Pa的氮?dú)?，以防止酸腐蝕硅片的花片現(xiàn)象； 5)在每回合腐蝕結(jié)束后，需排放2 5L的酸腐蝕液和補(bǔ)充I 4L量的新酸腐蝕液以維持酸腐蝕成分的動態(tài)平衡，從而保持混酸濃度及比例的相對穩(wěn)定，從而有效縮小不同回合生產(chǎn)的酸腐蝕片去除量的散差； 6)腐蝕結(jié)束后，將每組的2片硅片正解理面朝向片籃U面，負(fù)解理面朝向片籃H面放置好，進(jìn)行檢驗(yàn)測量，然后包裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種兩面光澤度不同的單晶硅晶圓腐蝕片的加工方法，包括如下步驟1)將硅片雙面去除量控制在32±2μm；2)配制混酸，3)將研磨后的單晶硅晶圓片按每2片為一組插片，4)進(jìn)行腐蝕，5)在每回合腐蝕結(jié)束后，排酸腐蝕液和補(bǔ)充新酸，本發(fā)明采用2片單晶硅晶圓片的負(fù)解理面相對的插片方式及酸腐蝕工藝可以制備正解理面有較高光澤度、較低粗糙度，負(fù)解理面有較低光澤度、較高粗糙度的腐蝕片晶圓，使半導(dǎo)體器件廠商容易的辨別正負(fù)解理面，從而克服因解理面物理性質(zhì)不同造成的電學(xué)性質(zhì)差異，有利于提高加工良率。
文檔編號C30B33/10GK103014877SQ20121050827
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者羅翀, 翟洪升, 張宇, 嚴(yán)政先, 董建斌 申請人:天津中環(huán)領(lǐng)先材料技術(shù)有限公司