[发明专利]一种硅电极加工的工艺方法

说明书

本发明公开了一种硅电极加工的工艺方法。该工艺方法包括以下步骤：(1)将从加工中心加工好的硅电极进行超声清洗、烘干，然后将硅电极放在双面抛光机的游轮片上进行第一次抛光；(2)将抛光完的硅电极进行超声清洗、烘干，然后用夹具装硅电极放入盛有混酸的腐蚀槽进行腐蚀，混酸的配比为：氢氟酸45％‑65％∶硝酸45％‑65％∶冰醋酸98％＝50％‑70％∶10％‑30％∶10％‑20％；(3)将腐蚀完的硅电极超声清洗、烘干，然后将硅电极放在双面抛光机的游轮片上进行第二次抛光；(4)将抛光完的硅电极进行超声清洗、HF酸洗、烘干。采用本发明的工艺方法可以制造导气孔直径一致性很高的硅电极，该硅电极的离子注入精度很好。

技术领域

本发明涉及一种硅电极加工的工艺方法，特别涉及利用抛光及腐蚀来抛光硅电极导气孔的方法，属于半导体材料技术领域。

背景技术

硅电极是集成电路制造过程中的一种辅助材料，主要用在离子注入工序中，用于导入离子体到硅片表面。硅电极的结构示意图如图1、图2所示，这是一种硅圆柱体，中间开了许多导气孔1用于离子注入，边缘开定位孔2用于定位。目前硅电极加工工艺为外径研磨、外径倒角、双面研磨、加工中心做导气孔和定位孔、超声清洗、烘干、腐蚀、双面抛光、超声清洗、酸洗、烘干；其中腐蚀采用含HF和HNO₃的混酸腐蚀(HNO₃含量多，HF∶HNO₃一般为1∶5)，双面抛光采用双面抛光机上下盘贴抛光布并用含二氧化硅碱性抛光液抛光的方法。由于酸腐蚀时HNO₃含量多，腐蚀速率受反应生成物溶解速率的限制，溶解过程是一种扩散过程，会受到液体对流速度的影响，这种方法加工出来的导气孔直径的一致性较差，影响硅电极的离子注入精度。因而有必要提供一种新的硅电极加工的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅电极加工的工艺方法，特别是利用抛光及腐蚀来抛光硅电极导气孔的方法，提高导气孔直径的一致性，进而提高硅电极的离子注入精度。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种硅电极加工的工艺方法，该工艺方法包括以下步骤：

(1)将从加工中心加工好的硅电极进行超声清洗、烘干，然后将硅电极放在双面抛光机的游轮片上进行第一次抛光；

(2)将抛光完的硅电极进行超声清洗、烘干，然后用夹具装硅电极放入盛有混酸的腐蚀槽进行腐蚀，所述混酸为质量百分比浓度为45％-65％的氢氟酸溶液、质量百分比浓度为45％-65％的硝酸溶液、质量百分比浓度为98％的醋酸的混合液，三者的质量比为50％-70％∶10％-30％∶10％-20％；

(3)将腐蚀完的硅电极超声清洗、烘干，然后将硅电极放在双面抛光机的游轮片上进行第二次抛光；

(4)将抛光完的硅电极进行超声清洗、HF酸洗、烘干。

本发明的工艺方法采用硅电极在腐蚀之前先进行双面抛光，可以减少导气孔缺陷。同时，采用HF含量多的混酸腐蚀液，腐蚀速率受氧化反应控制，氧化对晶体缺陷较敏感，双面抛光过硅电极导气孔因为缺陷少，所以采用该方法加工的硅电极导气孔直径一致性好。

在所述步骤(1)中，抛光参数为上盘转速1-10rpm、下盘转速1-20rpm、太阳轮转速1-15rpm、抛光压力3000-15000rpm、抛光时间5-10分钟。

在所述步骤(2)中，腐蚀温度为20℃-50℃。

在所述步骤(3)中，抛光参数为上盘转速1-10rpm、下盘转速1-20rpm、太阳轮转速1-15rpm、抛光压力3000-15000rpm、抛光时间10-50分钟。

在所述步骤(4)中，质量百分比浓度为1％-10％的HF酸清洗5-20分钟，温度为15℃-40℃。