一種超高清洗能力的單晶矽晶圓片清洗方法
2023-07-03 00:53:26
專利名稱：一種超高清洗能力的單晶矽晶圓片清洗方法
技術領域：
本發明涉及單晶矽晶圓生產方法，特別涉及一種超高清洗能力的單晶矽晶圓片清洗方法，通過本方法改善晶圓矽片表面外觀的加工效果。
背景技術：
半導體單晶娃晶圓娃片生廣線的良率是降低製造成本的關鍵，往往良率提聞一個百分點，毛利率就會提高兩個百分點，因而成為技術研發重點課題。而矽片表面外觀，尤其是腐蝕片正反面及拋光片背表面上存在花、沾汙通常判為不合格品進行報廢，從而影響了生產線的良率。這部分不良品產生的主要原因有研磨後的矽片清洗工藝不佳，造成研磨粉及有機物的殘留，造成酸腐蝕後顯現的沾汙；背損傷後的矽片清洗工藝不佳，造成噴砂砂漿無法完全清除或存有藥液殘留、花片現象。而這部分不良往往佔總報廢數的一半以上，極大的造成原材料的浪費。如果能採用某種技術能修復該不良品，就能提高良率。而遺憾的是，通過傳統的溼式化學清洗法通常無法進行有效的修復。
發明內容
本發明的目的就是為克服現有技術的不足，提供一種新的矽片表面加工的工藝技術，對酸腐蝕片表面少量減薄，去除表面顆粒和沾汙殘留物的方法，從而解決腐蝕片表面外觀不佳的問題，類似方法在國際上未見報導。本發明是通過這樣的技術方案實現的一種超高清洗能力的單晶矽晶圓片清洗方法，其特徵在於所述方法包括如下次序的步驟
1)將需要清洗的矽片放到無蠟拋光機模板墊上的圓槽中，無蠟貼片依靠模板墊上的吸附墊通過水膜的張力來固定矽片；
2)矽片背面在無蠟拋光機上進行拋光；矽片背面在無蠟拋光機上分步進行拋光，無蠟拋光工藝的參數包括選用清洗液、拋光時間、拋光壓力和拋光機轉速；每一步選擇的參數不同
第一步(STEPl):清洗液為DIW，拋光時間為30±5S，拋光壓力為O. 5±0· 1BAR，拋光機大盤轉速為20rpm,拋光機導輪轉速為40 rpm ；
第二步(STEP2):清洗液為3900，拋光時間為3±lMin，拋光壓力為1. 5±0· 2BAR，拋光機大盤轉速為20rpm，拋光機導輪轉速為40 rpm ;使用3900拋光液時，其稀釋比例為1:18，拋光液流量為3±lL/min ；
第三步(STEP3):清洗液DIW，拋光時間I ±0.5 Min，拋光壓力1. 0±0. 2BAR，拋光機大盤轉速為20rpm,拋光機導輪轉速為40 rpm ；
第四步(STEP4):清洗液DIW，拋光時間1±0. 5M，拋光壓力O. 5±0. 1BAR，拋光機大盤轉速為20rpm,拋光機導輪轉速為40 rpm ；
第五步(STEP5):清洗液HAC，拋光時間20±2S，拋光壓力O. 5±0· 1BAR，拋光機大盤轉速為20rpm，拋光機導輪轉速為40 rpm。使用HAC時，其稀釋比例為1:1000，拋光液流量為3± I L /min ；
3)完成修復後卸片進行清洗,清洗方式純水超聲清洗,純水電阻率>18ΜΩ，超聲頻率為 40KHz ；
4)修復後矽片表面光澤度，控制在90至130Gs；
所述待修復的單晶娃晶圓片直徑選取4至6英寸,厚度選擇區間為200 μ m至800 μ m,摻雜劑為As、P、Sb或B，拉晶方式為區熔或直拉，晶向為〈100〉或〈111>，電阻率選擇區間為I 至 IO4 Ω . cm。本發明有益效果根據上述方法，可以對單晶矽晶圓矽片的外表面進行有效修復，有利於提聞單晶娃晶圓片的生廣良率。
具體實施例方式為了更清楚的理解本發明，結合實施例進一步詳細描述本發明
實施例1，對6英寸625 μ m厚的區熔矽拋光片的有蠟拋光過程的實例進行詳細描述實施娃片6英寸(直徑150mm)直拉娃化腐片,晶向〈111〉,電阻率0. 002-0. 004 Ω · cm,厚度625 μ m，數量160片，不良原因化腐片沾汙。加工設備無蠟拋光系統，清洗機。輔助材料精拋光液(3900，稀釋比例為1:18)、精拋光布、氨水(濃度為29%)、雙氧水(濃度為32%)；、鹽酸(濃度為31%)、純水(電阻率> 18ΜΩ · CM)。加工過程
I)將需要清洗的矽片放到無蠟拋光機模板墊上的圓槽中，無蠟貼片依靠模板墊上的吸附墊通過水膜的張力來固定矽片。I)矽片背面在無蠟拋光機上進行拋光，其拋光工藝如表2所示 表2無蠟拋光工藝參數
權利要求
1.一種超高清洗能力的單晶矽晶圓片清洗方法，其特徵在於所述方法包括如下次序的步驟 1)將需要清洗的矽片放到無蠟拋光機模板墊上的圓槽中，無蠟貼片依靠模板墊上的吸附墊通過水膜的張力來固定矽片； 2)矽片背面在無蠟拋光機上進行拋光；矽片背面在無蠟拋光機上分步進行拋光，無蠟拋光工藝的參數包括選用清洗液、拋光時間、拋光壓力和拋光機轉速；每一步選擇的參數不同 第一步清洗液為DIW，拋光時間為30±5S，拋光壓力為O. 5±0. 1BAR，拋光機大盤轉速為20rpm,拋光機導輪轉速為40 rpm ； 第二步清洗液為3900，拋光時間為3±lMin，拋光壓力為1. 5±0. 2BAR，拋光機大盤轉速為20rpm，拋光機導輪轉速為40 rpm,使用3900拋光液時，其稀釋比例為1:18，拋光液流量為 3L+ Ι/min ； 第三步清洗液DIW，拋光時間1±0. 5 Min，拋光壓力1. 0±0. 2BAR，拋光機大盤轉速為20rpm,拋光機導輪轉速為40 rpm ； 第四步清洗液DIW，拋光時間1±0. 5M，拋光壓力O. 5±0. 1BAR，拋光機大盤轉速為20rpm,拋光機導輪轉速為40 rpm ； 第五步清洗液HAC，拋光時間20±2S，拋光壓力O. 5±0. 1BAR，拋光機大盤轉速為20rpm,拋光機導輪轉速為40 rpm，使用HAC時，其稀釋比例為1:1000，拋光液流量為3±1L /min ； 3)完成修復後卸片進行清洗,清洗方式純水超聲清洗,純水電阻率>18ΜΩ，超聲頻率為 40KHz ； 4)修復後矽片表面光澤度，控制在90至130Gs； 所述待修復的單晶娃晶圓片直徑選取4至6英寸,厚度選擇區間為200 μ m至800 μ m,摻雜劑為As、P、Sb或B，拉晶方式為區熔或直拉，晶向為〈100〉或〈111>，電阻率選擇區間為I 至 IO4 Ω · cm。
全文摘要
本發明涉及一種通過無蠟拋光的方法改善晶圓矽片表面外觀的加工工藝，方法的步驟1)將需要清洗的矽片放到無蠟拋光機上模具的吸附墊中，無蠟貼片依靠模具上的吸附墊通過水膜的張力來固定矽片；2)矽片背面在無蠟拋光機上進行拋光；3)修復後卸片進行清洗，4)修復後矽片表面光澤度，所述的待修復的單晶矽晶圓片可選取4至6英寸，厚度選擇區間為200μm至800μm，摻雜劑可為As、P、Sb或B，拉晶方式可為區熔或直拉，晶向可為或，電阻率選擇區間為1至104Ω.cm，其效果可以對單晶矽晶圓矽片的外表面進行有效修復，有利於提高單晶矽晶圓片的生產良率。
文檔編號B08B3/12GK103029026SQ20121053807
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月13日 優先權日2012年12月13日
發明者劉建偉, 黃建國, 孫希凱, 甄紅昌, 張宇 申請人:天津中環領先材料技術有限公司