[发明专利]一种双抛片的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体材料的抛光工艺，尤其涉及一种双抛片的加工方法。

背景技术

小直径的硅双抛片(6英寸及以下)在半导体行业的MEMS器件制造上被广泛使用；大直径硅片，如12寸的硅片几乎都是双面抛光硅片；8英寸抛光片也有部分是双面抛光硅片。目前双面抛光硅片的加工方法主要有以下两种：方法1、用双抛机进行一次成型加工，然后用单面抛光机对其中一面进行单面抛光，并把这一面作为正面；方法2、用单抛机对正反两面分别进行抛光，并将最后抛光的这一面作为正面。这两种方法加工的厚度一般都会超过200um；而且随着硅片尺寸增加，所要求的最低厚度也会增加，因为尺寸越大，厚度越薄会造成碎片率越高，当厚度太薄时，甚至会造成100％的碎片率。另外，上述方法还容易导致双抛硅片的背面出现表面划伤等缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种双抛片的加工方法，采用该方法能降低双抛硅片加工的碎片率，尤其是薄硅片的碎片率，同时还能提高双抛硅片的背面质量。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种双抛片的加工方法，依次包括如下步骤：

1)、选用正面为抛光面的抛光硅片B，在该抛光硅片B的正面设置氧化层；

2)、取作为待抛光成双抛片的硅片A，硅片A的平面大小同抛光硅片B的平面大小；将硅片A放到单面抛光机上进行常规的抛光，然后进行常规的抛光后清洗，抛光后的面为硅片A背面，另一面为硅片A正面；

3)、使步骤1)所得的抛光硅片B的正面和步骤2)所得的硅片A背面两两正对(即位于抛光硅片B正面的氧化层与硅片A背面相贴合)后进行室温键合，得键合硅片组；将上述键合硅片组放到高温炉中进行高温处理，得处理后硅片组；

4)、对上述处理后硅片组中的硅片A正面(即硅片A的外露面)进行常规的单面抛光，或者对上述处理后硅片组中的硅片A正面先进行研磨、然后再进行常规的单面抛光，得抛光后硅片组；接着对上述抛光后硅片组进行常规的抛光后清洗；

5)、将步骤4)所得的硅片组放到HF溶液中浸泡，直到硅片A和抛光硅片B相分离；

6)、将步骤5)所得的硅片A进行常规的抛光后清洗，即得双抛片。

作为本发明的双抛片的加工方法的改进：步骤1)中位于抛光硅片B正面的氧化层的厚度为0.1um～3um、表面粗糙度≤0.8nm。

作为本发明的双抛片的加工方法的进一步改进：步骤1)设置氧化层的方法为湿法热氧化或化学气相沉积法。

作为本发明的双抛片的加工方法的进一步改进：步骤3)高温加固温度为300～1200℃，时间为10分钟～100小时。

作为本发明的双抛片的加工方法的进一步改进：步骤5)中HF溶液的质量浓度为5％～50％，即HF占整个HF溶液重量的5％～50％。

在本发明中，当选用湿法热氧化对抛光硅片B的正面设置氧化层时，会不可避免的使该抛光硅片B的反面同样产生氧化层。此位于抛光硅片B的反面的氧化层不影响后续工艺的进行。

当采用化学气相沉积法对抛光硅片B的正面设置氧化层时，可能会使所得氧化层的表面粗糙度升高。当氧化层的表面粗糙度＞0.8nm时，需要对该氧化层进行轻微抛光，从而使氧化层的表面粗糙度达到≤0.8nm；但切不可抛光掉整个位于抛光硅片B正面的氧化层。

在本发明的步骤3)中，室温键合的工艺条件为：温度控制在10℃到30℃。

本发明的双抛片的加工方法，硅片A可选用研磨片或腐蚀片；应使步骤2)所得的硅片A背面的表面质量不低于实际所需双抛片的背面的表面质量；同理，应使步骤4)所得的硅片A正面的表面质量符合实际所需双抛片的正面的表面质量。这样，采用本发明方法所得的双抛片的正反两面的表面质量均能符合实际所需。实际使用时，作如下设定：

按照双抛片成品对正面的表面粗糙度的数值要求，在步骤4)中对硅片A正面进行抛光；原因是步骤5)和步骤6)的操作，基本上不会对硅片A正面的表面粗糙度产生影响。

按照双抛片成品对背面的表面粗糙度的数值要求减去0.3nm～0.4nm后所得的数值，在步骤2)中对硅片A背面进行抛光；原因是后续步骤会对硅片A背面的表面粗糙度产生一定的恶化影响，预先提高对硅片A背面的表面粗糙度的要求；从而使最终所得的硅片A背面的表面粗糙度也符合成品的要求。

在本发明中，步骤2)中所选用的硅片A的厚度(即原始厚度)＝步骤2)中由于抛光被去除的厚度+步骤4)中由于抛光(或者为研磨+抛光)被去除的厚度+最终所得的硅片A(即最终所得的双抛片)的厚度。