一种消除硅片表面应力的碱腐蚀工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种消除硅片表面应力的碱腐蚀工艺。硅片加工过程依次包括切片、第一次碱液热处理、倒角、第二次碱液热处理、研磨；其中，在第一次碱液热处理中，将切片后得到的硅片浸入碱液A中处理，碱液A的质量百分比浓度为15％

【技术实现步骤摘要】
一种消除硅片表面应力的碱腐蚀工艺


[0001]本专利技术涉及一种消除硅片表面应力的碱腐蚀工艺，属于半导体硅片加工


技术介绍

[0002]半导体硅片在现代超大规模集成电路中有广泛应用，加工的主要过程为切片、倒角、研磨、腐蚀和抛光等。切片过程中会在硅片表面产生深度约为25
‑
55μm的机械应力损伤层，其中边缘部分最易受到损伤，表面应力也主要集中于硅片边缘部分。在后续倒角、磨片等加工过程中，由于表面损伤层残留较大应力，容易出现硅片边缘崩边、裂纹等损伤，导致硅片的加工收率降低。在外延或高温氧化时，还可能导致滑移线、位错等缺陷。杂质金属离子也容易在应力集中处沉积，导致漏电电流偏大，可能导致硅片报废。
[0003]因此，有必要在切片后消除硅片的表面应力。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种消除硅片表面应力的碱腐蚀工艺，提高硅片在后续倒角、研磨过程的收率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种消除硅片表面应力的碱腐蚀工艺，其中，硅片加工过程依次包括切片、第一次碱液热处理、倒角、第二次碱液热处理、研磨；其中，在第一次碱液热处理中，将切片后得到的硅片浸入碱液A中处理，碱液A的质量百分比浓度为15％
‑
40％，温度为90
‑
120℃，处理时间为8
‑
30s；在第二次碱液热处理中，将倒角后的硅片浸入碱液B中处理，碱液B的质量百分比浓度为20％
‑
>40％，温度为90
‑
120℃，处理时间为5
‑
25s。
[0007]在本专利技术的方法中，所述碱液A和碱液B所选用的碱可以为氢氧化钠、氢氧化钾等强碱。碱液的配制方法为：将固体碱溶于20℃
‑
30℃的去离子水中，再根据需要进行加热。
[0008]在本专利技术的方法中，硅片在倒角前后分别采用碱液进行热处理，通过控制碱液浓度、温度及处理时间，可以消除硅片表面应力，提高硅片在倒角、研磨过程的收率。碱液浓度偏低时，需要碱液处理的时间长，不利于实际生产；温度一定时，碱液处理时间过长没有明显提高收率，还会影响加工效率。碱液温度偏低时，不能达到消除硅片表面应力目的。
[0009]优选地，在第一次碱液热处理中，碱液A的浓度高于20％，优选为20％
‑
40％，温度高于90℃，优选为100
‑
120℃，处理时间大于8s，优选为10
‑
30s。在第二次碱液热处理中，碱液B的浓度高于20％，优选为20％
‑
35％，温度高于90℃，优选为100
‑
120℃，处理时间大于5s，优选为10
‑
20s。
[0010]本专利技术的有益效果在于：
[0011]本专利技术的工艺通过在硅片倒角前后增加碱液热处理工序，可以有效地消除硅片表面应力，降低硅片在后续倒角、研磨工序的损失率。
[0012]本专利技术的工艺适用于5英寸、6英寸、8英寸及12英寸硅片的加工过程，易于操作，所
需成本低。
附图说明
[0013]图1为传统的硅片切片、倒角、研磨加工流程示意图。
[0014]图2为本专利技术实施例中的硅片切片、倒角、研磨加工流程示意图。
具体实施方式
[0015]以下结合附图和实施例对本专利技术进行进一步详细说明，但并不意味着对本专利技术保护范围的限制。
[0016]如图1所示，传统的硅片加工流程中依次进行切片、倒角、研磨。如图2所示，本专利技术的实施中涉及到的硅片加工流程在倒角前后分别引入碱液处理步骤。
[0017]实施例1
[0018]硅片倒角前后浓碱热处理工艺，加工5英寸硅片，将工业级固体碱(KOH)加入到25℃的去离子水中，配制成浓度为20％的碱液A1，加热至100℃；将切片得到的硅片浸入热碱液A1中，热处理10s后取出；按照技术规范的要求倒角；将工业级固体碱加入到25℃的去离子水中，配制成浓度为25％的碱液B1，加热至100℃；将倒角后的硅片浸入热碱液B1中，热处理5s后取出硅片。具体参数如表1所示。
[0019]实施例2
[0020]硅片倒角前后浓碱热处理工艺，加工6英寸硅片，将工业级固体碱(KOH)加入到25℃的去离子水中，配制成浓度为25％的碱液A2，加热至105℃；将切片得到的硅片浸入热碱液A2中，热处理15s后取出；按照技术规范的要求倒角；将工业级固体碱加入到25℃的去离子水中，配制成浓度为30％的碱液B2，加热至105℃；将倒角后的硅片浸入热碱液B2中，热处理10s后取出硅片。具体参数如表1所示。
[0021]实施例3
[0022]硅片倒角前后浓碱热处理工艺，加工8英寸硅片，将工业级固体碱(KOH)加入到25℃的去离子水中，配制成浓度为30％的碱液A3，加热至110℃；将切片得到的硅片浸入热碱液A3中，热处理20s后取出；按照技术规范的要求倒角；将工业级固体碱加入到25℃的去离子水中，配制成浓度为35％的碱液B3，加热至110℃；将倒角后的硅片浸入热碱液B3中，热处理15s后取出硅片。具体参数如表1所示。
[0023]实施例4
[0024]硅片倒角前后浓碱热处理工艺，加工12英寸硅片，将工业级固体碱(KOH)加入到25℃的去离子水中，配制成浓度为35％的碱液A4，加热至120℃；将切片得到的硅片浸入热碱液中，热处理30s后取出；按照技术规范的要求倒角；将工业级固体碱加入到25℃的去离子水中，配制成浓度为40％的碱液B4，加热至120℃；将倒角后的硅片浸入热碱液B4中，热处理20s后取出硅片。具体参数如表1所示。
[0025]表1本专利技术实施例与传统工艺加工过程对比。
[0026][0027]表2本专利技术实施例与传统工艺加工收率对比。
[0028]工艺类型加工数量倒角收率研磨收率传统工艺500098.62％99.03％实施例1500099.31％99.53％实施例2500099.25％99.48％实施例3500099.39％99.57％实施例4500099.23％99.37％
[0029]如表2所示，以上各实施例处理切片后的硅片，在后续倒角、研磨加工过程，明显比未经处理硅片的平均加工收率高，有效地提高了硅片的利用率。
[0030]本专利技术中的实施例为本专利技术较优的实施例，不构成对权利要求范围的限制。凡依据本专利技术申请范围所作出变化及改进，均在本专利技术保护范围之内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消除硅片表面应力的碱腐蚀工艺，其特征在于，硅片加工过程依次包括切片、第一次碱液热处理、倒角、第二次碱液热处理、研磨；其中，在第一次碱液热处理中，将切片后得到的硅片浸入碱液A中处理，碱液A的质量百分比浓度为15％
‑
40％，温度为90
‑
120℃，处理时间为8
‑
30s；在第二次碱液热处理中，将倒角后的硅片浸入碱液B中处理，碱液B的质量百分比浓度为20％
‑
40％，温度为90
‑
120℃，处理时间为5
‑
25s。2.根据权利要求1所述的消除硅片表面应力的碱腐蚀工艺，其特征在于，所述碱液A和碱液B所选用的碱为氢氧化钠或氢氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑宇，何丙才，刘义，王新，李亚光，姜伟，张亮，安瑞阳，刘鹏亮，
申请(专利权)人：有研半导体硅材料股份公司，
类型：发明
国别省市：