一种硅片加工处理装置及处理工艺，包括：抛光单元，其至少构置有一个粗抛部和一个精抛部，所述粗抛部和所述精抛部对硅片的单侧面进行抛光，且均为多组硅片同步抛光；清洗单元，其配置有一级清洗和二级清洗，所述一级清洗和所述二级清洗对硅片的双侧面进行清洗，且均为单组硅片逐个清洗；所述抛光单元和所述清洗单元之间还设有连接仓，所述连接仓中配置有可承载若干硅片的片篮，所述片篮可在所述抛光单元和所述清洗单元之间往复移动。本发明专利技术一种硅片加工处理装置，尤其是适用于大尺寸硅片的抛光和清洗，优化抛光处理装置，结构设计合理，可保证硅片持续进行抛光和清洗，加工处理后，可获得高平整度和高净化度的硅片产品。高平整度和高净化度的硅片产品。高平整度和高净化度的硅片产品。
【技术实现步骤摘要】
一种硅片加工处理装置及处理工艺
[0001]本专利技术属于硅片加工
，尤其是涉及一种硅片加工处理装置及处理工艺。
技术介绍
[0002]硅片抛光加工过程中，平整度和洁净度是非常重要的参数，也是整个抛光过程中比较难以实现的重要参数，在硅抛光片要实现两者的平衡，可以达到高平整度和高洁净度的两个参数都可以实现最佳状态更是难以实现。硅片的抛光是通过化学作用的腐蚀以及机械作用的研磨得到光滑平整的表面。而清洗是通过化学药液通过氧化剥离硅片表面的颗粒，最终实现高平整度和高洁净度的状态。随着半导体特征尺寸的减小以及集成度的提高，对硅片表面的平整度和洁净度要求越来越高，原有的抛光装置及工艺都满足不了较高的平整度和洁净度的要求。
技术实现思路
[0003]本专利技术提供一种硅片加工处理装置及处理工艺，尤其是适用于大尺寸硅片的抛光及清洗工序，解决了现有加工处理结构设置不合理导致硅片的平整度和洁净度不合格，加工效率低的技术问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种硅片加工处理装置，包括：
[0006]抛光单元，其至少构置有一个粗抛部和一个精抛部，所述粗抛部和所述精抛部对硅片的单侧面进行抛光，且均为多组硅片同步抛光；
[0007]清洗单元，其配置有一级清洗和二级清洗，所述一级清洗和所述二级清洗对硅片的双侧面进行清洗，且均为单组硅片逐个清洗；
[0008]所述抛光单元和所述清洗单元之间还设有连接仓，所述连接仓中配置有可承载若干硅片的片篮，所述片篮可在所述抛光单元和所述清洗单元之间往复移动。
[0009]进一步的，所述粗抛部和所述精抛部均设有抛光台和抛光垫；
[0010]每个所述抛光台上构置有两个并排设置的抛光头，所述抛光头下端面与硅片吸附连接；
[0011]每个所述抛光台上所有所述抛光头沿所述抛光台的直径对称设置，且均同步同向旋转；
[0012]对于同一硅片，采用同一所述抛光头控制其依次进行粗抛和精抛。
[0013]进一步的，所述抛光单元构置有两个所述精抛部，且一个所述粗抛部和两个所述精抛部共配置有八个所述抛光头，其中两个所述抛光头为中转站；
[0014]每个所述抛光台上还设有喷液管；所有所述抛光台均构置在同一个圆周上；所有所述抛光头沿环形轨道移动。
[0015]进一步的，所述一级清洗和所述二级清洗均设有：
[0016]固定台，在其上端面上设有若干均匀分布轨道；
[0017]转头，沿其外壁面设有环形凹槽，所述凹槽直接与硅片边缘接触；
[0018]支撑柱，固定在所述固定台上立放设置，其与所述轨道滑动连接，在其内部设有转轴，所述转头与所述转轴顶部连接；
[0019]驱动所有所述支撑柱通过所述转轴带动所述转头沿所述轨道，同步朝靠近所述固定台圆心一端移动以夹持硅片，或同步朝远离所述固定台圆心一端移动以松开硅片；
[0020]驱动所有所述转轴带动所述转头旋转以带动硅片旋转。
[0021]进一步的，所有所述轨道的延长端相交于所述固定台的圆心，并沿所述固定台的径面发散设置；
[0022]在硅片的双面设有对称设置的若干喷管，所有所述喷管均位于硅片的边缘设置，且所有所述喷管的喷头均朝硅片中心一侧倾斜设置；
[0023]硅片每个侧面上的所有所述喷管均相对于硅片直径对称设置；
[0024]且构置在硅片两侧面的所有所述喷管均同位置配置。
[0025]进一步的，在所述一级清洗中，在硅片的两侧面都构置有刷子，其被配置在硅片的单侧半圆中，并可沿硅片的半圆直径方向往复移动；
[0026]在所述二级清洗中，在硅片的每侧表面还设有用于喷气的气管，所述气管与所述喷管并排设置；
[0027]硅片每个侧面上的所有所述气管均相对于硅片直径对称设置；
[0028]且构置在硅片两侧面的所有所述气管均同位置配置。
[0029]一种硅片加工处理工艺，采用如上任一项所述的处理装置，步骤包括：
[0030]控制硅片进行粗抛和精抛；
[0031]控制硅片至少进行两次清洗；
[0032]其中，在粗抛和精抛过程中，对硅片的正面进行抛光；
[0033]在清洗过程中，对硅片的双侧面进行清洗。
[0034]进一步的，在抛光过程中，粗抛液中含有二氧化硅磨粒的浓度为18
‑
22％，且二氧化硅的平均粒径为40
‑
50nm；
[0035]两次精抛所用的精抛液的成分相同，精抛液中含有二氧化硅磨粒的浓度为8.7
‑
10％，且二氧化硅的平均粒径为30
‑
38nm；
[0036]在粗抛和精抛过程中还要加入一定时间的活性剂，添加活性剂的时间相同，均不小于5s；
[0037]在每次粗抛和每次精抛后都要进行纯水清洗。
[0038]进一步的，在一级清洗过程中，采用清洗药液是氨水、双氧水与水的混合液，边对硅片双侧面边喷药液边用刷子刷洗；
[0039]在二级清洗过程中，采用清洗药液是氢氟酸药液和臭氧水药液，且氢氟酸药液和臭氧水药液均独立喷洒。
[0040]进一步的，在一级清洗中，药液清洗之后采用纯水对硅片双侧面进行清洗，且纯水清洗时硅片旋转的速度大于药液清洗时硅片旋转的速度；
[0041]在二级清洗中，药液清洗后对硅片双侧面喷氮气干燥，且喷氮气时硅片旋转的速度大于药液清洗时的硅片旋转的速度；
[0042]其中，硅片在药液清洗时的旋转速度为40
‑
60rpm；硅片在纯水清洗时以及喷氮气
时的旋转速度为150
‑
250rpm。
[0043]采用本专利技术设计的一种硅片加工处理装置及处理工艺，尤其是适用于大尺寸硅片的抛光和清洗工序，结构设计合理，可保证硅片持续进行抛光和清洗，加工处理后，可获得高平整度和高净化度的硅片产品；可使12寸硅片厚度达到为775
±
20mm，硅片背面的平整度(GBIT)≤0.2μm，总平整度(TIR)≤0.2μm，局部平整度(SFQR)(26*33)≤20nm。
附图说明
[0044]图1是本专利技术一实施例的一种硅片加工处理装置的结构示意图；
[0045]图2是本专利技术一实施例的硅片抛光单元的正视图；
[0046]图3是本专利技术一实施例的硅片抛光单元的俯视图；
[0047]图4是本专利技术一实施例的硅片抛光单元的正视图；
[0048]图5是本专利技术一实施例的硅片清洗单元的俯视图；
[0049]图6是本专利技术一实施例的硅片处理工艺的流程图。
[0050]图中：
[0051]1、抛光单元
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2、清洗单元
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10、粗抛部
[0052]11、抛光台
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12、抛光垫
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种硅片加工处理装置，其特征在于，包括：抛光单元，其至少构置有一个粗抛部和一个精抛部，所述粗抛部和所述精抛部对硅片的单侧面进行抛光，且均为多组硅片同步抛光；清洗单元，其配置有一级清洗和二级清洗，所述一级清洗和所述二级清洗对硅片的双侧面进行清洗，且均为单组硅片逐个清洗；所述抛光单元和所述清洗单元之间还设有连接仓，所述连接仓中配置有可承载若干硅片的片篮，所述片篮可在所述抛光单元和所述清洗单元之间往复移动。2.根据权利要求1所述的一种硅片加工处理装置，其特征在于，所述粗抛部和所述精抛部均设有抛光台和抛光垫；每个所述抛光台上构置有两个并排设置的抛光头，所述抛光头下端面与硅片吸附连接；每个所述抛光台上所有所述抛光头沿所述抛光台的直径对称设置，且均同步同向旋转；对于同一硅片，采用同一所述抛光头控制其依次进行粗抛和精抛。3.根据权利要求2所述的一种硅片加工处理装置，其特征在于，所述抛光单元构置有两个所述精抛部，且一个所述粗抛部和两个所述精抛部共配置有八个所述抛光头，其中两个所述抛光头为中转站；每个所述抛光台上还设有喷液管；所有所述抛光台均构置在同一个圆周上；所有所述抛光头沿环形轨道移动。4.根据权利要求1所述的一种硅片加工处理装置，其特征在于，所述一级清洗和所述二级清洗均设有：固定台，在其上端面上设有若干均匀分布轨道；转头，沿其外壁面设有环形凹槽，所述凹槽直接与硅片边缘接触；支撑柱，固定在所述固定台上立放设置，其与所述轨道滑动连接，在其内部设有转轴，所述转头与所述转轴顶部连接；驱动所有所述支撑柱通过所述转轴带动所述转头沿所述轨道，同步朝靠近所述固定台圆心一端移动以夹持硅片，或同步朝远离所述固定台圆心一端移动以松开硅片；驱动所有所述转轴带动所述转头旋转以带动硅片旋转。5.根据权利要求4所述的一种硅片加工处理装置，其特征在于，所有所述轨道的延长端相交于所述固定台的圆心，并沿所述固定台的径面发散设置；在硅片的双面设有对称设置的若干喷管，所有所述喷管均位于硅片的边缘设置，且所有所述喷管的喷头均朝硅片中心一侧倾斜设置；硅片每个侧面上的所有所述喷管均相对于硅片直径对称设置；且构置在硅片两侧面的所有所述喷管均同位置配置。6...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘园，袁祥龙，赵洋，武卫，刘建伟，祝斌，刘姣龙，裴坤羽，孙晨光，王彦君，张宏杰，由佰玲，常雪岩，杨春雪，谢艳，刘秒，吕莹，徐荣清，
申请(专利权)人：中环领先半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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