本发明专利技术公开了硅晶圆的最终抛光方法和最终抛光装置，其中，最终抛光方法包括在所述最终抛光进行至剩余预定时间内，同时使用抛光浆料和氧化溶液作为抛光液，以使得硅晶圆表面形成亲水性氧化硅薄膜。由此，采用该最终抛光方法可以有效地在硅晶圆表面形成亲水性氧化硅薄膜，而该亲水性氧化硅薄膜可以在清洗前有效保持硅晶圆表面湿润，避免硅晶圆表面干燥，同时省去了长时间抛光布修整磨合期，显著提高了处理效率同时降低了成本。
The Final Polishing Method and Device of Silicon Wafer
The invention discloses a final polishing method and a final polishing device for a silicon wafer, in which the final polishing method includes using a polishing slurry and an oxidizing solution as a polishing fluid to form a hydrophilic silicon oxide film on the surface of the silicon wafer during the final polishing process to the remaining predetermined time. Therefore, the final polishing method can effectively form hydrophilic silicon oxide film on the surface of silicon wafer, and the hydrophilic silicon oxide film can effectively keep the surface of silicon wafer wet before cleaning, avoid drying of the surface of silicon wafer, and save the long polishing and running-in period of polishing cloth, significantly improve the treatment efficiency and reduce the cost.
【技术实现步骤摘要】
硅晶圆的最终抛光方法和最终抛光装置
本专利技术属于硅晶圆抛光领域，具体而言，本专利技术涉及硅晶圆的最终抛光方法和最终抛光装置。
技术介绍
半导体等级硅晶圆的表面缺陷数，是目前芯片制造的关键参数。半导体等级硅晶圆制造工序中，一般会进行两面抛光及最终抛光，硅晶圆抛光工序是将硅晶圆利用抛光布与抛光浆料及碱性化学物质进行对磨，在一定的压力及转速下，移除硅晶圆表面的损伤及缺陷，进而达到一定水准的平坦度及表面缺陷数。此外，抛光过程中需使用抛光布(或抛光垫)，并且一般新的抛光布，需与挡片(dummywafer，主要是用于磨合机台的晶圆片)磨合一段时间，才能使用，这个过程称为抛光整修磨合期，在此期间后，方能使抛光浆料中的保湿物质均匀附着于硅晶圆表面，这段时间通常约须数小时以上或更久。半导体登记硅晶圆抛光工艺中，抛光完成时，硅晶圆表面原为疏水性，一旦微粒附着在硅晶圆表面便不容易清洗去除，造成下一步清洗工序难以去除残余抛光浆料。现有技术中抛光浆料会加入特殊高分子物质(例如：纤维素或界面活化剂)，进而形成一亲水性保护膜，覆盖在硅晶圆表面，以避免抛光浆料中的微粒附着在硅晶圆表面。然该现有技术虽然有效解决了抛光后下一步清洗的问题，但其使用的抛光布，仍需较长的抛光整修磨合期，造成大量成本浪费，并且生产效率低。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出硅晶圆的最终抛光方法和最终抛光装置，采用该最终抛光方法和最终抛光装置可以有效地在硅晶圆的表面形成亲水性保护膜，进而有效保持硅晶圆表面湿润。同时省去了长时间修整磨合期，显著提高了处理效率同时降低了成本。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了硅晶圆的最终抛光方法。根据本专利技术的实施例，该硅晶圆的最终抛光方法包括：在所述最终抛光进行至剩余预定时间内，同时使用抛光浆料和氧化溶液作为抛光液，以使得硅晶圆表面形成亲水性氧化硅薄膜。由此，本专利技术通过在硅晶圆最终抛光的最终阶段同时使用抛光浆料和氧化溶液作为抛光液，进而使得硅晶圆表面形成亲水性氧化硅薄膜。由此利用氧化硅的强亲水性，可以使得硅晶圆的表面形成保护膜。该亲水性氧化硅薄膜可以在清洗前有效保持硅晶圆表面湿润，避免硅晶圆表面干燥。本专利技术上述实施例的抛光方法相对于现有的采用抛光布的方法省去了长时间抛光布修整磨合期，显著提高了处理效率同时降低了成本。另外，根据本专利技术上述实施例的硅晶圆的最终抛光方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述预定时间为10-30秒。在本专利技术的一些实施例中，所述氧化溶液为过氧化氢溶液或臭氧水。在本专利技术的一些实施例中，所述过氧化氢溶液的浓度为1-10质量％。在本专利技术的一些实施例中，所述臭氧水的质量浓度为1-20ppm。在本专利技术的一些实施例中，所述氧化溶液的流速为500-3000ml/min。在本专利技术的一些实施例中，在同时使用抛光浆料和氧化溶液作为抛光液进行抛光的过程中降低抛光转速和抛光压力。在本专利技术的一些实施例中，降低后的抛光转速为1-10rpm，抛光压力为不大于30g/cm2。在本专利技术的一些实施例中，所述亲水性氧化硅薄膜的厚度为根据本专利技术的第二方面，本专利技术还提出了一种硅晶圆最终抛光装置，根据本专利技术的实施例，该硅晶圆最终抛光装置包括：抛光平台，所述旋转平台上贴附有抛光布；至少一个抛光头，所述抛光头可以升降地设置在所述抛光平台的上方，硅晶圆以蜡或缓冲垫固定于所述抛光头的底表面上，所述抛光头旋转带动所述硅晶圆旋转并与所述抛光布发生摩擦进行抛光；抛光浆料输送管，所述抛光浆料输送管的出口设置在所述旋转平台的上方，且适于向所述抛光布上输出抛光浆料；氧化溶液输送管，所述氧化溶液输送管的出口设置在所述旋转平台的上方，且适于向所述抛光布上输出氧化溶液；第一阀门和第一流量计，所述第一阀门和所述第一流量计设置在所述抛光浆料输送管上；第二阀门和第二流量计，所述第二阀门和所述第二流量计设置在所述氧化溶液输送管上。附图说明图1是实施例1与对比例1的19nm-LLS对比箱形图。图2实施例2与对比例1、2的haze对比箱形图。图3实施例3、4与对比例1的26nm-LLS对比箱形图。图4是根据本专利技术一个实施例的硅晶圆最终抛光装置的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，下面描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了硅晶圆的最终抛光方法。根据本专利技术的实施例，该硅晶圆的最终抛光方法包括：在所述最终抛光进行至剩余预定时间内，同时使用抛光浆料和氧化溶液作为抛光液，以使得硅晶圆表面形成亲水性氧化硅薄膜。由此，本专利技术通过在硅晶圆最终抛光的最终阶段同时使用抛光浆料和氧化溶液作为抛光液，而氧化溶液的加入使得硅晶圆的表面的纯硅被氧化成氧化硅，而氧化硅具有强亲水性，进而使得硅晶圆表面形成亲水性氧化硅薄膜，起到对硅晶圆表面保护润湿的作用。目前现有的在硅晶圆表面形成保护的方法多是通过添加特殊高分子物质(例如：纤维素或界面活化剂)，从而在硅晶圆表明形成保护膜。本专利技术利用了氧化硅的强亲水性，并选择地在最终抛光即将结束时添加氧化溶液，可有效地使得硅晶圆表面发生适当的氧化而形成亲水性氧化硅薄膜。该亲水性氧化硅薄膜可以在清洗前有效保持硅晶圆表面湿润，避免硅晶圆表面干燥。另外，本专利技术上述实施例的抛光方法相对于现有的采用抛光布的方法省去了长时间抛光布修整磨合期，显著提高了处理效率同时降低了成本。根据本专利技术的具体实施例，在所述最终抛光进行至剩余预定时间内，同时使用抛光浆料和氧化溶液作为抛光液，其中，预定时间可以为10-30秒。根据本专利技术的具体实施例，预定时间可以为10秒、12秒、14秒、16秒、18秒、20秒、22秒、24秒、26秒、28秒或30秒。进而在最终抛光的最后阶段10-30秒内同时使用抛光浆料和氧化溶液作为抛光液，可以有效地使得硅晶圆的表面被氧化从而形成亲水性氧化硅薄膜。根据本专利技术的另一个具体实施例，与抛光浆料同时使用的氧化溶液可以为过氧化氢溶液或臭氧水。由于过氧化氢溶液或臭氧水具有微弱酸性的，进而可以可中和部分抛光浆料中的碱性成分。因此采用过氧化氢溶液或臭氧水不仅可以有效地使得硅晶圆表面形成亲水性氧化硅薄膜，还可以避免抛光完成后抛光浆料持续对硅晶圆表面进行轻微腐蚀。根据本专利技术的具体实施例，上述使用的过氧化氢溶液的浓度可以为1-10质量％。根据本专利技术的具体实施例，过氧化氢溶液的浓度可以为1质量％、2质量％、3质量％、4质量％、5质量％、6质量％、7质量％、8质量％、9质量％或10质量％。通常浓度高低与氧化膜生成速率成正比，但是专利技术人发现浓度太高还可能会影响或降低硅晶圆表面Haze特性。本文中对于Haze的定义，一般也可以叫做雾度，是一种缺陷。Haze的单位是ppm，是平均表面散射强度与入射镭射光束强度的比率。根据本专利技术的具体实施例，上述臭氧水的质量浓度可以1-20ppm。根据本专利技术的具体实施例，臭氧水的质量浓度可以1ppm、2ppm、3ppm、4ppm、5ppm、6ppm、7ppm、8ppm、9ppm、10ppm、11ppm、12ppm、13ppm、14ppm、15ppm、16ppm、17ppm、18ppm、19ppm或20ppm。通常浓度高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种硅晶圆的最终抛光方法，其特征在于，在所述最终抛光进行至剩余预定时间内，同时使用抛光浆料和氧化溶液作为抛光液，以使得硅晶圆表面形成亲水性氧化硅薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种硅晶圆的最终抛光方法，其特征在于，在所述最终抛光进行至剩余预定时间内，同时使用抛光浆料和氧化溶液作为抛光液，以使得硅晶圆表面形成亲水性氧化硅薄膜。2.根据权利要求1所述的最终抛光方法，其特征在于，所述预定时间为10-30秒。3.根据权利要求1所述的最终抛光方法，其特征在于，所述氧化溶液为过氧化氢溶液或臭氧水。4.根据权利要求3所述的最终抛光方法，其特征在于，所述过氧化氢溶液的浓度为1-10质量％，任选地，所述臭氧水的质量浓度为1-20ppm。5.根据权利要求1所述的最终抛光方法，其特征在于，所述氧化溶液的流速为500-3000ml/min。6.根据权利要求5所述的最终抛光方法，其特征在于，所述抛光浆料的流速与所述氧化溶液的流速的比为1：(1-5)。7.根据权利要求1所述的最终抛光方法，其特征在于，在同时使用抛光浆料和氧化溶液作为抛光液进行抛光的过程中降低抛光转速和抛光压力。8.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑加镇，
申请(专利权)人：徐州鑫晶半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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