一种高洁净度抛光片的制备工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种高洁净度抛光片的制备工艺，包括如下步骤：在洁净的待抛片背面均匀涂敷一层水溶性抛光蜡，将背面涂覆抛光蜡的待抛片贴敷在高温陶瓷盘上，随后进行冷却；对贴敷在陶瓷盘上的待抛片进行抛光处理，分别经历粗抛光、一次精抛光、二次精抛光，得到抛光片；对抛光片用纯水进行去蜡清洗，去除抛光片背面的抛光蜡，得到洁净的抛光片；对抛光片进行最终清洗，得到高洁净度的抛光片。利用本发明专利技术的制备工艺，最终得到的抛光片表面颗粒度可达到：＞65nm≤20颗，表面洁净度高。表面洁净度高。

【技术实现步骤摘要】
一种高洁净度抛光片的制备工艺


[0001]本专利技术属于半导体大硅片制备
，具体涉及一种高洁净度抛光片的制备工艺。

技术介绍

[0002]随着超大规模集成电路制程能力的快速发展，线宽尺寸进一步降低，对抛光片的洁净度的要求也越来越高。
[0003]现有技术中，CN111681944A公开了一种清洗200mm半导体硅片的清洗工艺，其实验工艺包括以下步骤：S1、首先选用直径为200mm，无单晶缺陷(COP
‑
Free)的晶棒，使用不二越SPM
‑
23系列进行抛光作业，设定抛光机台的5个抛头分别为：粗抛、粗抛、半中、精抛和精抛，并在抛光前检查设备状态，保证无异常后进行工艺调节；抛光完成后，装水车运载至预清洗机待料；S2、然后设定预清洗机的药液浓度比去蜡剂：柯拉拉(1:50)；SC
‑
1:NH4OH：H2O2：H2O＝0.8：3：30，柯拉拉槽温度设定为30度，SC
‑
1槽温度设定为70度；将预清洗机的超声调节为去蜡剂槽：720
±
6W、其他超声槽：900
±
6W，设定预清洗机慢提拉槽的温度为常温，保证在加热烘干的过程中，不至于发生颗粒半边集中的现象；调节预清洗的FFU设置和排风设置的协调性。该方法可做到粒径65nm颗粒平均值卡控在低于20ea水平，但抛光步骤多，清洗工艺较为复杂，使用柯拉拉作为去蜡剂增加了加工成本，并存在引入有机污染的风险，控制难度较高。
[0004]CN112967922A公开了一种12英寸硅抛光片加工的工艺方法，该工艺方法包括以下步骤：(1)将双面抛光好的12英寸硅片进行NOTCH抛光并进行边缘抛光，然后放入片盒里，片盒放入盛有纯水的常温水槽里；(2)将装有硅片的片盒放入1号液清洗，然后放入2号液清洗；1号液的成分组成为：氨水∶双氧水∶纯水＝1∶1∶5～1∶5∶10(体积比)，2号液的成分组成为：盐酸∶双氧水∶纯水＝1∶1∶5～1∶5∶10(体积比)；(3)将清洗完的装有硅片的片盒放入温水的水槽里，然后缓慢往上提拉达到干燥的目的。采用本专利技术的工艺方法可以制造表面颗粒和金属含量低的12英寸硅片，有利于该12英寸硅片精抛后表面颗粒和金属的降低。采用本专利技术的方法加工的10片(1
‑
10号片)，直径≥90nm颗粒数量均值为12个/每片，直径≥65nm颗粒数量均值为35个/每片，直径≥32nm颗粒数量均值为51个/每片。这种工艺方法加工的硅片由于直径≥65nm颗粒数为35个，已不满足当前的生产需求。
[0005]CN102490439A公开了一种IGBT用区熔单晶硅双面抛光片的有蜡贴片工艺，工艺包括：a、设定供蜡量：贴蜡部的滴蜡量控制在1～1.5ml/次范围，b、设定涂蜡转速：涂蜡后硅片高速旋转，将蜡在硅片表面涂抹均匀，c、涂蜡结束后硅片被送进烘箱进行烘烤，以挥发掉蜡中的IPA等有机成分，d、在已预热的陶瓷板上进行贴片，e、使用气囊对带有蜡膜的硅片进行加压，根据上述方法，区熔硅片经有蜡贴片抛光工艺获得的区熔硅双面抛光片达到：厚度公差：
±
5μm；TTV：≤3μm，TTV为总厚度偏差；TIR：≤1.5μm，TIR为平整度；STIR(15*15mm)：≤1.5μm，STIR为局部平整度；表面洁净度：>0.3μm颗粒数≤5个。该方法虽然能解决抛光面自动涂蜡后几何参数差、不易清洗干净的问题，但需要使用有机去蜡剂进行清洗，且表面洁净
度仍不能满足当前需求。
[0006]申请人研究发现，抛光过程对抛光片的表面洁净度至关重要，通过在抛光阶段进行工艺创新得到良好表面状态的硅片，意外发现对减轻后续清洗的压力，得到高洁净度的抛光片具有突出的效果，从而完成了本专利技术。

技术实现思路

[0007]本申请为克服现有技术的不足，提供一种可有效提高抛光片表面洁净度的抛光片制备工艺，采用此工艺制备的硅片颗粒度参数可达到：＞65nm≤20颗。
[0008]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0009]一种高洁净度抛光片的制备工艺，包括如下步骤：
[0010]1)在洁净的待抛片背面均匀涂敷一层水溶性抛光蜡，将背面涂覆抛光蜡的待抛片贴敷在高温陶瓷盘上，随后进行冷却；
[0011]2)对贴敷在陶瓷盘上的待抛片进行抛光处理，分别经历粗抛光、一次精抛光、二次精抛光，得到抛光片；
[0012]3)对抛光片用去蜡剂进行去蜡清洗，去除抛光片背面的抛光蜡，得到较洁净的抛光片。
[0013]4)对抛光片进行最终清洗，得到高洁净度的硅片。
[0014]在一个具体的实施方案中，所述步骤1)中水溶性抛光蜡的涂敷工艺为：滴蜡量为1.4
‑
2.0mL，甩蜡时间3
‑
5s，甩蜡转速3000rpm；待抛片的贴敷工艺为：烘蜡温度90
‑
95℃，烘烤时间5
‑
7s，贴蜡压头压力15
‑
25kPa，加压时间1.5
‑
2s。
[0015]在一个优选的实施方案中，所述步骤1)中水溶性抛光蜡的涂敷工艺为：滴蜡量为1.6mL，甩蜡时间4s，甩蜡转速3000rpm；待抛片的贴敷工艺为：烘蜡温度93℃，烘烤时间6s，贴蜡压头压力20kPa，加压时间1.8s。
[0016]在一个具体的实施方案中，所述步骤2)中粗抛光过程陶瓷盘转速15
‑
35rpm；使用粗抛垫，抛光垫转速15
‑
35rpm，抛光垫温度30
±
5℃；使用稀释的粗抛液，稀释比例1:10
‑
1:30，粗抛液流量9
‑
11L/min，抛光液温度20
±
5℃，去除量8
‑
11μm。
[0017]在一个优选的实施方案中，所述步骤2)中粗抛光过程陶瓷盘转速25rpm；使用粗抛垫，抛光垫转速25rpm，抛光垫温度30℃；使用稀释的粗抛液，稀释比例1:20，粗抛液流量10L/min，抛光液温度20℃；去除量9μm。
[0018]在一个具体的实施方案中，所述步骤2)中一次精抛光过程陶瓷盘转速20
‑
30rpm；使用精抛垫，抛光垫转速20
‑
30rpm，抛光垫温度30
±
5℃；使用稀释的中抛液，稀释比例1:30
‑
1:50，中抛液流量4
‑
7L/min，抛光液温度20
±
5℃；抛光时间4
‑
8min，其中最后10
‑
60s使用稀释的活性剂，活性剂稀释比例1:10
‑
1:80，活性剂流量0.5
‑
1.5L/min。
[0019]在一个优选的实施方案中，所述步骤2)中一次精抛光过程陶瓷盘转速为25rpm；使用精抛垫，抛光垫转速25rpm，抛光垫温度30℃；使用稀释的中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高洁净度抛光片的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：1)在洁净的待抛片背面均匀涂敷一层水溶性抛光蜡，将背面涂覆抛光蜡的待抛片贴敷在高温陶瓷盘上，随后进行冷却；2)对贴敷在陶瓷盘上的待抛片进行抛光处理，分别经历粗抛光、一次精抛光、二次精抛光，得到抛光片；3)对抛光片用去蜡剂进行去蜡清洗，去除抛光片背面的抛光蜡，得到较洁净的抛光片。4)对抛光片进行最终清洗，得到高洁净度的硅片。2.根据权利要求1所述的一种高洁净度抛光片的制备工艺，其特征在于，所述步骤1)中水溶性抛光蜡的涂敷工艺为：滴蜡量为1.4
‑
2.0mL，甩蜡时间3
‑
5s，甩蜡转速3000rpm；待抛片的贴敷工艺为：烘蜡温度90
‑
95℃，烘烤时间5
‑
7s，贴蜡压头压力15
‑
25kPa，加压时间1.5
‑
2s；优选地，所述步骤1)中水溶性抛光蜡的涂敷工艺为：滴蜡量为1.6mL，甩蜡时间4s，甩蜡转速3000rpm；待抛片的贴敷工艺为：烘蜡温度93℃，烘烤时间6s，贴蜡压头压力20kPa，加压时间1.8s。3.根据权利要求1所述的一种高洁净度抛光片的制备工艺，其特征在于，所述步骤2)中粗抛光过程陶瓷盘转速15
‑
35rpm；使用粗抛垫，抛光垫转速15
‑
35rpm，抛光垫温度30
±
5℃；使用稀释的粗抛液，稀释比例1:10
‑
1:30，粗抛液流量9
‑
11L/min，抛光液温度20
±
5℃，去除量8
‑
11μm。4.根据权利要求3所述的一种高洁净度抛光片的制备工艺，其特征在于，所述步骤2)中粗抛光过程陶瓷盘转速25rpm；使用粗抛垫，抛光垫转速25rpm，抛光垫温度30℃；使用稀释的粗抛液，稀释比例1:20，粗抛液流量10L/min，抛光液温度20℃；去除量9μm。5.根据权利要求1所述的一种高洁净度抛光片的制备工艺，其特征在于，所述步骤2)中一次精抛光过程陶瓷盘转速20
‑
30rpm；使用精抛垫，抛光垫转速20
‑
30rpm，抛光垫温度30
±
5℃；使用稀释的中抛液，稀...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琪，代冰，胡碧波，李博，王鹏，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：