System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于半导体晶圆表面的磨削方法技术_技高网
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一种用于半导体晶圆表面的磨削方法技术

技术编号:40920289 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-18 14:45
本发明专利技术提供了一种用于半导体晶圆表面的磨削方法,通过制备的带有导电层包覆的硬质磨粒的研磨盘,控制脉冲电源可使工件与研磨盘表层的导电磨粒间形成电火花放电通道,放电产生高温仅诱导半导体晶圆表层氧化而不产生裂纹,再由导电磨粒对应去除氧化层,显著提高大尺寸半导体晶圆的处理效率,获取无损伤半导体晶圆表面,结合磨粒放电和特制研磨盘,对半导体晶圆表面氧化层的高效去除,同时确保了磨削过程中的无损伤,在半导体制造中提供更高效、更可控的磨削工艺,且包覆有导电层的硬质磨粒所形成的导电磨粒,确保硬质磨粒可以直接获得导电特性,也可以有效避免硬质磨粒直接进行磨削操作,而是通过导电层与待磨削物进行缓冲接触。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磨削工艺,具体而言,涉及一种用于半导体晶圆表面的磨削方法


技术介绍

1、随着科技的飞速进步,半导体材料也在不断演化和完善。第三代半导体晶圆由于其禁带宽度大、高热导率、化学稳定性好、饱和电子迁移率高、导电性好等优点,成为高频、高温、高效大功率电子元器件的理想材料。

2、在半导体晶圆的制备过程中,磨削是一个至关重要的工艺步骤。由于半导体晶圆具有高硬度、大脆性和较好的化学稳定性,导致其磨削速率较慢。目前,半导体晶圆磨削的方法有多种,包括机械磨削、化学机械磨削、以及离子束、磁流变磨削等。但这些方法仍然存在一些挑战,特别是需要保证磨削后的表面几乎无损伤。

3、而现有技术中也提供了一些更为创新的思路。例如,电催化辅助化学机械的自放电磨料、电弧放电光纤研磨截面高精度操作方法、大型复杂金属表面等离子体与脉冲放电复合加工等,都是对去除半导体晶圆的氧化表面作出的独特贡献。因此,为了追求不断创新,为半导体制造业提供了更加先进和可靠的工艺,促进了半导体行业的快速发展,特提出本申请。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种用于半导体晶圆表面的磨削方法,以解决上述问题。

2、本专利技术采用了如下方案:

3、本申请提供了一种用于半导体晶圆表面的磨削方法,包括如下步骤:

4、s1:提供硬质磨粒,在硬质磨粒表面包覆导电层从而获得导电磨粒;

5、s2:将导电磨粒、金属颗粒和结合剂进行均匀混合以形成分散料;

6、s3:获取到具有多孔特性的基材,对应铺平在模具内,再均匀倒入分散料至模具中并完全浸没基材,利用重力流平且等待结合剂固化后,对应脱模以制备出所需的研磨盘;

7、s4:控制脉冲电源,在研磨盘的导电磨粒与半导体晶圆工件之间的间隙中形成电火花通道,在放电瞬间产生的高温用于氧化半导体晶圆的表面,形成硬度较低的氧化硅层,随后由导电磨粒在高速划擦作用下去除氧化硅层,得到无损伤的半导体晶圆。

8、作为进一步改进,所述导电磨粒分散在研磨盘的上表层和内部中,所述金属颗粒分散在研磨盘的内部中,且研磨盘内的基材形成有规则斜置且相互平行交叉的多孔间隙。

9、作为进一步改进,所述硬质磨粒为金刚石、cbn中的至少一种,其粒径为w3-w10。

10、作为进一步改进,通过磁控溅射的方式在硬质磨粒的表面包覆导电磨粒,使得导电磨粒在外表面形成导电层。

11、作为进一步改进,所述磁控溅射方式中的靶材为铜、铁、铝和银中的至少一种,且将固定于工作腔内的硬质磨粒加热至300-600℃,溅射时间为4-6min。

12、作为进一步改进,所述导电磨粒为铜、铁、铝和导电聚合物颗粒中的至少一种,其粒径为w3-w10;以及,所述结合剂包括环氧树脂、酚醛树脂和海藻酸钠凝胶中的至少一种。

13、作为进一步改进,在步骤s1中,

14、所述分散料被配置成百分比为1-20%的导电磨粒、1-20%的金属颗粒和60-98%结合剂。

15、作为进一步改进,在步骤s4中,

16、通过工作液辅助研磨盘对半导体晶圆工件进行研磨10-40min,且研磨盘与半导体晶圆工件的相对线速度为0.5-5m/s,以及研磨盘与半导体晶圆工件之间的压强为10-100kpa。

17、作为进一步改进,所述基材为发泡聚氨酯、纤维垫中的至少一种;以及,所述工作液为氯化钠溶液、氯化钾溶液中的至少一种。

18、作为进一步改进,在步骤s4中,

19、将研磨头电性连接至脉冲电源的正极,将旋转基座电性连接至脉冲电源的负极,半导体晶圆放置在研磨头上,研磨盘放置在旋转基座上,使得半导体晶圆与研磨盘相互正对相向设置。

20、通过采用上述技术方案,本专利技术可以取得以下技术效果:

21、本申请的用于半导体晶圆表面的磨削方法,通过制备的带有导电层包覆的硬质磨粒的研磨盘,控制脉冲电源可使工件与研磨盘表层的导电磨粒间形成电火花放电通道,放电产生高温仅诱导半导体晶圆表层氧化而不产生裂纹,再由导电磨粒对应去除氧化层,显著提高大尺寸半导体晶圆的处理效率,获取无损伤半导体晶圆表面,实现半导体晶圆的超精密加工,结合磨粒放电和特制研磨盘,对半导体晶圆表面氧化层的高效去除,同时确保了磨削过程中的无损伤,在半导体制造中提供更高效、更可控的磨削工艺,尤其是,包覆有导电层的硬质磨粒所形成的导电磨粒,在一方面上确保硬质磨粒可以直接获得导电特性,在另一方面上,可以有效避免硬质磨粒直接进行磨削操作,而是通过导电层与待磨削物进行缓冲接触。

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【技术保护点】

1.一种用于半导体晶圆表面的磨削方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆表面的磨削方法,其特征在于,所述导电磨粒分散在研磨盘的上表层和内部中,所述金属颗粒分散在研磨盘的内部中,且研磨盘内的基材形成有规则斜置且相互平行交叉的多孔间隙。

3.根据权利要求2所述的用于半导体晶圆表面的磨削方法,其特征在于,所述硬质磨粒为金刚石、CBN中的至少一种,其粒径为W3-W10。

4.根据权利要求3所述的用于半导体晶圆表面的磨削方法,其特征在于,通过磁控溅射的方式在硬质磨粒的表面包覆导电磨粒,使得导电磨粒在外表面形成导电层。

5.根据权利要求4所述的用于半导体晶圆表面的磨削方法,其特征在于,所述磁控溅射方式中的靶材为铜、铁、铝和银中的至少一种,且将固定于工作腔内的硬质磨粒加热至300-600℃,溅射时间为4-6min。

6.根据权利要求2所述的用于半导体晶圆表面的磨削方法,其特征在于,所述导电磨粒为铜、铁、铝和导电聚合物颗粒中的至少一种,其粒径为W3-W10;以及,所述结合剂包括环氧树脂、酚醛树脂和海藻酸钠凝胶中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆表面的磨削方法,其特征在于,在步骤S1中,

8.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆表面的磨削方法,其特征在于,在步骤S4中,

9.根据权利要求8所述的用于半导体晶圆表面的磨削方法,其特征在于,所述基材为发泡聚氨酯、纤维垫中的至少一种;以及,所述工作液为氯化钠溶液、氯化钾溶液中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆表面的磨削方法,其特征在于,在步骤S4中,

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【技术特征摘要】

1.一种用于半导体晶圆表面的磨削方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的用于半导体晶圆表面的磨削方法,其特征在于,所述导电磨粒分散在研磨盘的上表层和内部中,所述金属颗粒分散在研磨盘的内部中,且研磨盘内的基材形成有规则斜置且相互平行交叉的多孔间隙。

3.根据权利要求2所述的用于半导体晶圆表面的磨削方法,其特征在于,所述硬质磨粒为金刚石、cbn中的至少一种,其粒径为w3-w10。

4.根据权利要求3所述的用于半导体晶圆表面的磨削方法,其特征在于,通过磁控溅射的方式在硬质磨粒的表面包覆导电磨粒,使得导电磨粒在外表面形成导电层。

5.根据权利要求4所述的用于半导体晶圆表面的磨削方法,其特征在于,所述磁控溅射方式中的靶材为铜、铁、铝和银中的至少一种,且将固定于工作腔内的硬...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗求发林典龙王思容陆静柯聪明黄辉徐西鹏
申请(专利权)人:华侨大学
类型:发明
国别省市:

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