【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于12寸硅片加工，具体涉及一种12英寸硅片的碱腐蚀优化工艺。
技术介绍
1、12寸硅片在研磨以后要进行腐蚀，目的是释放研磨加工的应力，去除研磨损伤层，优化平坦度，为抛光做好准备。根据研磨方式不同，常采用酸腐蚀和碱腐蚀两种工艺方法。即双面研磨(lapping)+酸腐蚀或双面磨削(grinding)+碱腐蚀。双面研磨(lapping)后损伤层较深，酸腐蚀去除量通常是30微米，反应速度较快，是各向同性反应，会造成硅片边缘塌边，ttv(总厚度偏差)较差；grinding(双面磨削)后损伤层较浅，碱腐蚀去除量是5微米，反应速度可控，是各向异性反应，不会造成塌边，ttv较好。两种工艺方法体金属bulk cu/ni都可以满足生产要求。目前，12寸硅片厂绝大多数选择碱腐蚀的方法。
2、cn112951710a公开了一种硅抛光片碱腐蚀工艺，顺次执行sc2药液、水洗槽、sc1-1药液、水洗槽、koh药液槽、qdr水洗槽、sc1-2药液、超声水洗槽药、溢流水洗槽、甩干工序处理；其中控制koh药液腐蚀时间为500±20s，koh药液槽滚轴转速为10-30转/min，koh流量为28±5l/min，用于控制硅片的ttv。该专利所述的硅抛光片碱腐蚀工艺通过改善碱腐蚀过程中工艺参数来控制碱腐蚀过程中koh对硅片的腐蚀速率，及koh在硅片表面残留药液，改善硅片碱腐蚀的ttv(表面平整度)以及表面外观。虽然该专利可以降低碱腐产品表面沾污，有效控制ttv(表面平整度)，提高碱腐蚀产品的良率，可得到ttv＜1.5μm，强光灯下外观检测：表面无
3、综上，现有8英寸技术存在以下不足：1)清洗研磨后的大颗粒使用sc1技术，清洗效果差，大颗粒对后续抛光产生影响；2)去金属效果较差，难以满足12寸硅片的工艺要求；3)不同run之间及不同换液周期硅片去除量不稳定，金属清洗一致性较差；4)频发碎片。
4、为解决现有技术存在的问题，需要进一步优化碱腐蚀工艺方法，寻求更稳定的去除速率，较低的体金属含量，较好的平坦度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种12英寸硅片碱腐蚀的方法，能够强化金属清洗，有效控制腐蚀速率的差异，避免抛光因为来料大颗粒造成的划伤，并且硅片在同一个换液周期不同批次之间去除量波动小。
2、为实现以上专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案：
3、一种12英寸硅片碱腐蚀的方法，包括依次执行清洗机械手、超声波溢流清洗、轻碱腐蚀、第一热水漂洗、碱腐蚀、第二热水漂洗、sc2药液、漂洗、混酸药液、漂洗、溢流、慢拉、烘干的十三个工序步骤。
4、在一个具体的实施方案中，所述清洗机械手工序在装有去离子水的no.1槽中进行；优选地，清洗温度为40-60℃，工艺时间为5-10s。
5、在一个具体的实施方案中，所述超声波溢流清洗工序在装有去离子水的no.2槽中进行，所述no.2槽具有36-44khz的超声波，以及上下摇动、硅片滚动和溢流功能；优选地，清洗温度为室温，工艺时间为4-7min。
6、在一个具体的实施方案中，所述轻碱腐蚀工序在装有低浓度碱液的no.3槽中进行，所述no.3槽具有化学品浓度在线检测和自动补给、以及上下摇动、硅片滚动功能；优选地，所述低浓度碱液为质量浓度3.49-6.82％的koh碱液、2-5克的edta粉末和余量的去离子水，更优选地，所述清洗温度为70-90℃，工艺时间为4-7min。
7、在一个具体的实施方案中，所述第一热水漂洗工序、第二热水漂洗工序分别在装有去离子水的no.4槽、no.6槽中进行，所述no.4槽、no.6槽的清洗温度为50-60℃；优选地，所述no.4槽具有喷淋和硅片滚动功能，工艺时间为4-7min。
8、在一个具体的实施方案中，所述碱腐蚀工序在装有高浓度碱液的no.5槽中进行，所述no.5槽具有化学品浓度在线检测和自动补给、以及上下摇动、硅片滚动功能；优选地，所述高浓度碱液为质量浓度44.67％-48％的koh碱液、2-5克的edta粉末和余量的去离子水，更优选地，所述清洗温度为70-90℃，工艺时间为1-3min。
9、在一个具体的实施方案中，所述sc2药液工序在装有sc2药液的no.7槽中进行，优选的，所述sc2药液为质量浓度0.9％-3.55％的hcl溶液、质量浓度0.69％-2.75％的h2o2溶液和余量的去离子水，更优选地，所述no.7槽具有化学品浓度在线检测和自动补给、以及硅片滚动功能，所述no.7槽的清洗温度为50-80℃，工艺时间为4-7min。
10、在一个具体的实施方案中，所述漂洗工序在装有去离子水的no.8槽中进行，所述no.8槽的清洗温度为室温；优选地，所述no.8槽具有喷淋功能，工艺时间为4-7min。
11、在一个具体的实施方案中，所述混酸药液工序在装有混酸药液的no.9槽中进行，优选的，所述混酸药液为质量浓度0.89％-3.51％的hcl溶液、质量浓度1.16％-4.61％的hf溶液、质量浓度1.44％-5.67％的h2o2和余量的去离子水，更优选地，所述no.9槽具有化学品浓度在线检测和自动补给、以及硅片滚动功能，所述no.9槽的清洗温度为室温，工艺时间为4-7min。
12、在一个具体的实施方案中，所述漂洗工序在装有去离子水的no.10槽中进行，所述no.10槽具有喷淋功能，清洗温度为室温，工艺时间为4-7min；
13、在一个具体的实施方案中，所述溢流工序在装有去离子水的no.11槽中进行，所述no.11槽的清洗温度为室温，工艺时间为4-7min；
14、在一个具体的实施方案中，所述慢拉工序在装有去离子水的no.12槽中进行，所述no.12槽的清洗温度为40-60℃，工艺时间为4-7min；
15、在一个具体的实施方案中，所述烘干工序在设有红外干燥功能的no.13槽中进行；所述no.13槽的干燥温度为50-80℃，工艺时间为4-7min。
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
17、本专利技术优化的碱腐蚀工艺方法，强化了金属清洗，一共有4个槽清洗金属，两个碱槽用螯合的方法，两个酸槽用反应的方法；还设计了浓度控制，可以有效控制腐蚀速率的差异；设计了来料大颗粒清洗，解决了万级设备与千级对接的问题，避免了抛光因为来料大颗粒造成的划伤。
18、采用本专利技术的工艺方法碱腐蚀结果如下：ttv(总厚度偏差)增量≤0.2μm；同一个换液周期不同run之间去除量波动≤0.2μm；不同换液周期之间去除量波动≤0.2μm；金属水平：中央和边缘(切边2mm)bulk cu/ni(体金属铜/镍)≤6.21e7，满足12英寸硅片的工艺要求。
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1.一种12英寸硅片碱腐蚀的方法，其特征在于，包括依次执行清洗机械手、超声波溢流清洗、轻碱腐蚀、第一热水漂洗、碱腐蚀、第二热水漂洗、SC2药液、漂洗、混酸药液、漂洗、溢流、慢拉、烘干的十三个工序步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洗机械手工序在装有去离子水的No.1槽中进行；优选地，清洗温度为40-60℃，工艺时间为5-10s。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声波溢流清洗工序在装有去离子水的No.2槽中进行，所述No.2槽具有36-44kHz的超声波，以及上下摇动、硅片滚动和溢流功能；优选地，清洗温度为室温，工艺时间为4-7min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轻碱腐蚀工序在装有低浓度碱液的No.3槽中进行，所述No.3槽具有化学品浓度在线检测和自动补给、以及上下摇动、硅片滚动功能；优选地，所述低浓度碱液为质量浓度3.49-6.82％的KOH碱液、2-5克的EDTA粉末和余量的去离子水；更优选地，所述清洗温度为70-90℃，工艺时间为4-7min。
5.根据权利要求1所述的方法
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱腐蚀工序在装有高浓度碱液的No.5槽中进行，所述No.5槽具有化学品浓度在线检测和自动补给、以及上下摇动、硅片滚动功能；优选地，所述高浓度碱液为质量浓度44.67％-48％的KOH碱液、2-5克的EDTA粉末和余量的去离子水；优选地，所述清洗温度为70-90℃，工艺时间为1-3min。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SC2药液工序在装有SC2药液的No.7槽中进行，优选的，所述SC2药液为质量浓度0.9％-3.55％的HCl溶液、质量浓度0.69％-2.75％的H2O2溶液和余量的去离子水；优选地，所述No.7槽具有化学品浓度在线检测和自动补给、以及硅片滚动功能，所述No.7槽的清洗温度为50-80℃，工艺时间为4-7min。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述漂洗工序在装有去离子水的No.8槽中进行，所述No.8槽的清洗温度为室温；优选地，所述No.8槽具有喷淋功能，工艺时间为4-7min。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混酸药液工序在装有混酸药液的No.9槽中进行，优选的，所述混酸药液为质量浓度0.89％-3.51％的HCl溶液、质量浓度1.16％-4.61％的HF溶液、质量浓度1.44％-5.67％的H2O2和余量的去离子水；优选地，所述No.9槽具有化学品浓度在线检测和自动补给、以及硅片滚动功能，所述No.9槽的清洗温度为室温，工艺时间为4-7min。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述漂洗、溢流、慢拉工序分别在装有去离子水的No.10槽、No.11槽、No.12槽中进行，所述No.10槽具有喷淋功能，清洗温度为室温，工艺时间为4-7min；
...【技术特征摘要】
1.一种12英寸硅片碱腐蚀的方法，其特征在于，包括依次执行清洗机械手、超声波溢流清洗、轻碱腐蚀、第一热水漂洗、碱腐蚀、第二热水漂洗、sc2药液、漂洗、混酸药液、漂洗、溢流、慢拉、烘干的十三个工序步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洗机械手工序在装有去离子水的no.1槽中进行；优选地，清洗温度为40-60℃，工艺时间为5-10s。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声波溢流清洗工序在装有去离子水的no.2槽中进行，所述no.2槽具有36-44khz的超声波，以及上下摇动、硅片滚动和溢流功能；优选地，清洗温度为室温，工艺时间为4-7min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轻碱腐蚀工序在装有低浓度碱液的no.3槽中进行，所述no.3槽具有化学品浓度在线检测和自动补给、以及上下摇动、硅片滚动功能；优选地，所述低浓度碱液为质量浓度3.49-6.82％的koh碱液、2-5克的edta粉末和余量的去离子水；更优选地，所述清洗温度为70-90℃，工艺时间为4-7min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一热水漂洗工序、第二热水漂洗工序分别在装有去离子水的no.4槽、no.6槽中进行，所述no.4槽、no.6槽的清洗温度为50-60℃；优选地，所述no.4槽具有喷淋和硅片滚动功能，工艺时间为4-7min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱腐蚀工序在装有高浓度碱液的no.5槽中进行，所述no.5槽具有化学品浓度在线检测和自动补给、以及上下...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛智斌，宗芳，
申请(专利权)人：万华化学集团电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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