[发明专利]一种薄型硅单晶抛光片加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体材料加工技术和流程设计，尤其IC用薄型硅单晶抛光片加工技术路线和工艺流程的设计。

背景技术

按照传统技术路线和工艺流程，由于内圆刀片薄型化受到材质强度的限制，所以不仅切片损耗降不下来，出片率无法提高，而且翘曲度(Warp)大；由于双面研磨用不锈钢行星片与硅片的硬碰撞，硅片边缘破损率较高；由于双面研磨损伤层深，碱腐蚀后直接抛光需要的抛去量大，抛光片总厚度变化(TTV)和平整度(TIR、STIR)水平差。概括起来，按照传统技术路线和工艺流程加工薄抛光片存在三大问题，即：1)碎片率高；2)出片率低；3)TTV(总厚度变化)、Warp(翘曲度)、TIR(总平整度)、STIR(局部平整度)水平低。

按照传统技术路线和工艺流程请参照图1所示，由于内圆刀片薄型化受到材质强度的限制，所以不仅切片损耗降不下来，出片率无法提高，而且翘曲度(Warp)大；由于双面研磨用不锈钢行星片与硅片的硬碰撞，硅片边缘破损率较高；由于双面研磨损伤层深，碱腐蚀后直接抛光需要的抛去量大，抛光片总厚度变化(TTV)和平整度(TIR、STIR)水平差。概括起来，按照传统技术路线和工艺流程加工薄抛光片存在三大问题，即：1)碎片率高；2)出片率低；3)TTV(总厚度变化)、Warp(翘曲度)、TIR(总平整度)、STIR(局部平整度)水平低。不能满足用户要求。这些问题的存在，使薄抛光片根本无法进入工业化生产。

这种现有工艺抛光硅片不仅出片率低，而且抛光片的几何参数不好，而且IC客户先在厚抛光片加工好器件，然后增加一道减薄工序，再经过封装测试，工序较为复杂。

鉴于此，实有必要提供一种新技术路线和工艺流程，用于提高IC用薄型硅单晶抛光片的生产率及品质。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供新的技术路线和工艺流程以提高出片率，提高Warp水平；减少碎片和提高硅片平整度；可减少抛去量，从而提高硅片平整度水平。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种薄型硅单晶抛光片加工方法，其包括以下步骤：

步骤一，对硅单晶采用线切割切片；

步骤二，采用开槽磨盘研磨的双面研磨机，其上使用内衬橡胶的不锈钢行星片，对切片后的硅单晶进行双面研磨；

步骤三，采用酸腐蚀减薄工艺，酸腐蚀去除量在10～60微米；

步骤四，采用纳米研磨工艺，纳米研磨去除量在1～25微米；

步骤五，采用有蜡抛光工艺，有蜡抛光去除量在5～30微米；所述步骤三中的酸腐蚀减薄工艺包括混酸溶液的配制，所述混酸溶液为硝酸、氢氟酸和缓冲性酸体积配比为2∶1∶1。

作为本发明的优选方案之一，所述缓冲性酸指磷酸或冰醋酸。

作为本发明的优选方案之一，所述步骤三中的酸腐蚀减薄工艺中，腐蚀温度40℃，腐蚀时间30秒，酸腐蚀去除量33微米；弱碱清洗剂浓度4％，清洗温度60℃，超声时间5分钟，漂洗时间5分钟。

作为本发明的优选方案之一，所述步骤三中的酸腐蚀减薄工艺中，腐蚀温度35℃，腐蚀时间26秒，酸腐蚀去除量30微米，弱碱清洗剂浓度4％；清洗温度60℃，超声时间5分钟，漂洗时间5分钟。

本发明通过采用一种提高IC用薄型硅单晶抛光片的生产率及品质的新技术路线和工艺流程，有效提高薄型硅单晶抛光片TTV、WARP、TIR、STIR等品质和成品率。

附图说明

图1是薄型硅单晶抛光片制造传统技术路线和工艺流程的流程图；

图2是本发明的薄型硅单晶抛光片制造新技术路线和工艺流程的流程图。

具体实施方式

本发明的内容、优点和目的将在下面实施例的说明中予以阐述。

本专利实施例一，加工6寸重掺砷N型<111>抛光硅片。