【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于12英寸半导体单晶硅片加工，具体涉及一种降低12英寸硅片单片磨削背面pit不良的方法。
技术介绍
1、12英寸硅片成型工艺从线切割到抛光目前有两种路线，一种是双面研磨工艺，即切片、脱胶清洗、粗倒角、双面研磨(lapping)、精倒角、打码、酸腐蚀、抛光的工艺路线；另一种是单片磨削工艺，即采用切片、脱胶清洗、单片磨削(grinding)、倒角、打码、碱腐蚀、抛光的工艺路线，如图1所示。
2、通常，双面研磨(lapping)的磨削机采用行星式磨削，分为上磨盘、载体环、硅片和下磨盘，针对12英寸硅片，设备安装有5载体环、每个载体环内放置3或4片硅片，硅片放置在各载体环内成为行星轮，绕太阳轮做行星运动，同一批次完成15或20片硅片磨削加工。
3、单片磨削(grinding)工艺为，机械手自动从装载片盒里取出1片硅片，放置传送带上，经过v槽定位后，搬送并装入磨削仓(箱)，硅片由载体环带动按一定速度转动，由左右静压板的气压将硅片树立在砂轮中间，安装有砂轮的两根主轴相向排列、靠近工件进行磨削加工；砂轮磨削面积从硅片圆心到硅片边缘，砂轮的转动方向相反，主轴只做z向运动，砂轮可做x/y向调整，达到设定目标厚度时，机械手取出晶片，进行清洗干燥，随后收纳晶片于片盒。
4、相对比而言，在金属污染、表面损伤、加工精度、单片可追溯性，操作难易、设备投资、排放等多方面，单片磨削工艺优于双面研磨工艺，已经是绝大多数12英寸硅片厂采用的主流工艺。
5、但在双面研磨工艺切换为单片磨削工艺后，12英寸硅片
6、技术专利cn 207710541u公开了一种硅片研磨和清洗装置，公开了如果研磨时选择先利用双面研磨设备进行双面研磨，研磨后会有颗粒残留在硅片表面，而目前的双面研磨设备无法进行有效的清洗，随后在边缘研磨过程中，工作台真空吸附硅片时会导致颗粒被深压入硅片背表面，在边缘研磨结束并清洗之后，目视检测时出现pit(凹坑)缺陷。具体表现为，目视检测时观察到硅片上出现小亮点，并且小亮点会根据光源的方向改变在特定角度闪烁。该缺陷大量存在于硅片背表面，导致硅片的合格率降低。经过研究，边缘研磨设备的工作台在真空吸附硅片进行边缘研磨的过程中，硅片上前端残留的颗粒会由于压力的作用，在硅片背表面产生凹坑，再经过后端的抛光和清洗的化学腐蚀处理使凹坑突显，在目视检测时即观察到pit缺陷。该专利认为pit是倒角时sic颗粒被压入硅片背面形成，因此需在研磨后增加了碱腐蚀剥离清洗。但该专利在双面研磨工艺中面临的问题和解决方案并不适用于半导体大硅片单片磨削工艺中背面pit不良的情形，因为在单片磨削后，硅片背面pit不良已经形成，再进行清洗也无济于事；特别是，关于如何导致硅片背面pit不良的成因也完全不同，因此该技术专利仍无法解决单片磨削中硅片背面pit不良的问题。
7、专利技术专利cn 113140446 a公开了化学机械抛光过程在抛光前的的涂蜡贴片过程中，如果引入了一定粒径大小的颗粒，施加压力后硅片抛光面产生凸起，抛光过程中该凸起被修平，硅片剥离下来后，应力恢复，凸起部分就会出现凹坑，凹坑的产生直接影响硅片表面局部平整度参数波动。该专利涉及背封硅片，背封硅片通常是用化学气相沉积的方法在硅片背面沉积一层lto，lto即低温二氧化硅，lto背封层不可避免会有颗粒附着在上面，主要有两种模式，一种是lto背封层封住的颗粒，另一种是背封层表面附着的颗粒。这导致lto背封硅片在抛光时凹坑的发生率较高。但该专利研究的是8寸硅片陶瓷板贴蜡cmp，贴蜡时硅片背面有颗粒或背封时存在颗粒，两种情况都会导致正面凹坑，俗称dimple。可见，这与本专利技术研究的12寸硅片背面凹坑，俗称pit，两者不是同一个问题。
8、综上，现有技术对于单片磨削工艺中硅片背面pit不良产生的原因尚不明确，更没有很好的办法解决这一问题。
技术实现思路
1、本申请的专利技术人通过研究发现，硅片背面pit产生的原因是切割的sic微粉没有清洗干净，进入研磨机，在砂轮的高压高速作用下造成微米级损伤，经过碱腐蚀坑洞深度加深，抛光后并没有完全去除，从而完成了本专利技术。
2、本专利技术的目的是提供一种降低12英寸硅片单片磨削背面pit不良的方法，能从源头降低产生硅片背面pit不良的产生因素，将硅片背面pit不良由清洗前的pit不良率10％降为0.8-1％。
3、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：
4、一种降低12英寸硅片单片磨削背面pit不良的方法，在单片磨削前增加研磨前清洗工序，所述研磨前清洗工序包含一个清洗槽和一个漂洗槽；
5、所述清洗槽为药剂清洗槽，同时具有加温控温，底振和前后侧振，以及使清洗片盒上下抛动，清洗槽底部鼓泡的功能；
6、所述漂洗槽为常温漂洗槽，同时具有溢流，底振和前后侧振，以及使清洗片盒上下抛动，漂洗槽底部鼓泡的功能。
7、其中，所述清洗槽和漂洗槽的槽体材料是316l不锈钢，内衬是teflon或聚四氟乙烯ptfe中的至少任一种。
8、其中，所述药剂清洗槽使用电子级碱性清洗剂，优选为dp146-s或花王lc-895中的任一种；更优选地，所述电子级碱性清洗剂dp146-s或花王lc-895中的金属离子含量小于≤100ppb。
9、其中，所述清洗槽的清洗温度为55-65℃，加热功率为8-12kw。
10、其中，所述清洗槽的药剂体积浓度为3-5％，换液周期4500～5000片，清洗时间15-25分钟/run。
11、其中，所述清洗槽和漂洗槽的底面和前后面设有至少3个超声波振板，由3个超声波发生器带动其振动，每个功率1200-2000w；优选地，使用28-36khz低频超声波。
12、其中，所述清洗槽和漂洗槽带动清洗片盒上下抛动的频率为10-20次/分钟。
13、其中，所述清洗槽和漂洗槽底部采用压缩空气鼓泡，所述压缩空气的压力为0.3-0.5mpa。
14、其中，所述研磨前清洗工序的清洗工艺如下：
15、清洗槽：温度60℃；
16、dp146-s 5％(体积浓度)；
17、超声波(底振+侧振)；
18、鼓泡；
19、抛动；
20、20分钟；
21、换液周期4500～5000片；
22、漂洗槽：溢流；
23、常温；
24、超声波(底振+侧振)；
25、抛动；
26、鼓泡；
2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种降低12英寸硅片单片磨削背面Pit不良的方法，其特征在于，在单片磨削前增加研磨前清洗工序，所述研磨前清洗工序包含一个清洗槽和一个漂洗槽；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洗槽和漂洗槽的槽体材料是316L不锈钢，内衬是Teflon或PTFE中的至少任一种或。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述药剂清洗槽使用电子级碱性清洗剂，优选为DP146-S或花王LC-895中的任一种；更优选地，所述电子级碱性清洗剂DP146-S或花王LC-895中的金属离子含量小于≤100ppb。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洗槽的清洗温度为55-65℃，加热功率为8-12KW。
5.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述清洗槽的药剂体积浓度为3-5％，换液周期4500～5000片，清洗时间15-25分钟/RUN。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洗槽和漂洗槽的底面和前后面设有至少3个超声波振板，由3个超声波发生器带动其振动，每个功率1200-2000W；优选地，使用28
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洗槽和漂洗槽带动清洗片盒上下抛动的频率为10-20次/分钟。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洗槽和漂洗槽底部采用压缩空气鼓泡，所述压缩空气的压力为0.3-0.5Mpa。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述研磨前清洗工序的清洗工艺如下：
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述研磨前清洗工序的清洗槽和漂洗槽可集成在脱胶清洗工序中。
...【技术特征摘要】
1.一种降低12英寸硅片单片磨削背面pit不良的方法，其特征在于，在单片磨削前增加研磨前清洗工序，所述研磨前清洗工序包含一个清洗槽和一个漂洗槽；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洗槽和漂洗槽的槽体材料是316l不锈钢，内衬是teflon或ptfe中的至少任一种或。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述药剂清洗槽使用电子级碱性清洗剂，优选为dp146-s或花王lc-895中的任一种；更优选地，所述电子级碱性清洗剂dp146-s或花王lc-895中的金属离子含量小于≤100ppb。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洗槽的清洗温度为55-65℃，加热功率为8-12kw。
5.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述清洗槽的药剂体积浓度为3-5％...
【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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