一種提高單晶矽晶圓拋光片保質期的包裝工藝的製作方法

2023-07-12 14:32:41 3

專利名稱：一種提高單晶矽晶圓拋光片保質期的包裝工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及單晶矽晶圓片的包裝工藝，尤其涉及一種提高單晶矽晶圓拋光片保質期的包裝工藝。本工藝主要應用於功率器件用單晶矽晶圓拋光片的包裝過程。
背景技術：
功率半導體器件，驅動電路簡單、驅動功率小，由於其多數載流子導電，無少子存儲效應，開關速率快、聞頻特性好，主要應用於開關電源、 聞頻感應加熱等聞頻場合。功率電晶體中一個單管包含有成千上萬個元胞，任何一個元胞的失效都會導致整個器件失效，因此對外延片的表面顆粒要求極高，進而對外延襯底一單晶矽晶圓片的顆粒要求更高。對於6英寸(直徑150mm)的單晶娃晶圓拋光片，目前國標規定指標(SEMI標準)為「表面O. 3 μ m以上顆粒小於15個」，而國際上領先的單晶矽晶圓拋光片廠商(如日本信越Shinetu公司和德國瓦克Siltixmic公司)提供的拋光片的指標為「表面O. 3 μ m以上顆粒小於5個」。單晶矽晶圓拋光片表面檢驗合格後就要放入片盒中並進行封裝。因此，在作為外延襯底的單晶矽晶圓片表面顆粒除了受到拋光片本身表面顆粒的影響之外，在包裝後表面顆粒的增長狀況也是至關重要的，它直接影響了客戶使用時的產品表面質量。測試合格的單晶矽晶圓拋光片在包裝一段時間後重新測試仍然合格，該時間稱為單晶矽晶圓拋光片的保質期。目前國內單晶矽晶圓拋光片的保質期通常在3-6個月，距離國際上一年以上的領先水平有明顯的差距。為了適應集成電路工藝技術的高速發展，急需找到一種能提高矽片保質期的矽片包裝工藝，以保證潔淨的單晶矽晶圓拋光片不受到二次汙染。

發明內容
本發明的目的是改變傳統的單晶矽晶圓拋光片包裝工藝，提供一種提高單晶矽晶圓拋光片保質期的包裝工藝。從而具有國際領先的包裝水平，本工藝填補國內拋光廠商在該領域的技術空白。本發明是通過這樣的技術方案實現的一種提高單晶矽晶圓拋光片保質期的包裝工藝，其特徵在於，將熱塑包裝機設定真空度_5Kpa ;設定包裝的加熱溫度為140°C ;設定包裝的冷卻溫度為70°C ;設定冷卻時間為3s ;所述工藝包括如下次序的步驟
一、將潔淨的單晶矽晶圓拋光片放入片盒內，扣好盒蓋；
二、將片盒纏好白膠帶後放入內包袋進行包裝；
三、熱塑包裝機對內包袋進行熱塑封裝後，抽真空；
四、在內包袋外固定乾燥劑；
五、將內包袋再放入外包袋中，用熱塑包裝機對外包袋進行熱塑封裝後，抽真空。本發明產生的有益效果是通過對包裝工藝參數進行了優化，將傳統的單晶矽晶圓拋光片包裝真空度_18Kpa提高至_5Kpa，在較高氣壓條件下，矽片片盒不易發生變形，從而減少了來自吸附在片盒中上的顆粒沾汙影響；通過較高的加熱溫度，減少了在片盒中空氣的溼度，而較低的冷卻溫度降低了包裝後包裝盒內外的溫度差，從而減少了因水汽凝結造成的拋光片表面顆粒沾汙。採用本方法包裝單晶矽晶圓拋光片能解決拋光片顆粒增長問題，可以使拋光片保質期穩定延長，達到表面O. 3 μ m以上顆粒< 5個、保質期一年以上的國際領先水平，由此製備出了具有市場競爭力的高保質期的單晶矽晶圓拋光片。由於提高了矽襯底片的質量，對器件和集成電路的電學性能、合格率有著極其重要的影響。其技術對滿足器件和大規模集成電路對襯底矽片越來越高的要求具有重大意義和實用價值。


圖I為不同真空度包裝的拋光片6個月後複測平均顆粒度對比趨勢圖；圖中一 一真空度為-ISkPa包裝的拋光片6個月後複測的O. 3um顆粒平均數目；一■一真空度為-5kPa包裝的拋光片6個月後複測的O. 3um顆粒平均數目。圖2為不同真空度包裝的拋光片12個月份後複測平均顆粒度增長趨勢；一 一真空度為-ISkPa包裝的拋光片12個月後複測的O. 3um顆粒平均數目；一■一真空度為-5kPa包裝的拋光片12個月後複測的O. 3um顆粒平均數目。
具體實施例方式為了更清楚的理解本發明，以下結合實施例作進一步詳細描述
本工藝應用於但不限於4英寸(直徑100mm)、5英寸(直徑125mm)或6英寸(直徑150mm)的單晶矽晶圓拋光片，而且厚度不限，摻雜劑為As，P，Sb或B，晶向為〈100〉或〈111〉，電阻率不限。實施例6英寸(直徑150mm)區熔矽化腐片，電阻率0· 002-0. 004 Ω · cm，厚度625 μ m，數量:240 片(10 盒)。加工設備熱塑包裝機。輔助材料白膠帶(美商衛利)、包裝片盒(英特格PP材質)、內包裝袋(南通達淨PE複合)、外包裝袋(南通達淨鋁塑複合)、透明膠帶(美商衛利)、乾燥劑(杜邦紙加矽膠顆粒)。工藝參數熱塑包裝機抽真空設定真空度_5Kpa ;包裝的加熱溫度為140°C ;設定包裝的冷卻溫度為70°C ;設定冷卻時間為3s。具體包括如下次序的步驟一、將潔淨的單晶矽晶圓拋光片放入片盒內，扣好盒蓋；二、將片盒纏好白膠帶後放入內包袋進行包裝；三、熱塑包裝機加熱溫度為140°C對內包袋進行熱塑封裝後，抽真空_5Kpa ;四、冷卻溫度為70°C、設冷卻時間為3s後，在內包袋外固定乾燥劑；貼透明膠帶整理內包袋；五、將內包袋再放入外包袋中，熱塑包裝機加熱溫度為140°C對外包袋進行熱塑封裝後，抽真空_5Kpa ；冷卻溫度為70°C、設冷卻時間為3s後，貼透明膠帶整理外包袋。將經上述工藝包裝的10盒240片單晶矽晶圓拋光片和經傳統工藝包裝的10盒240片單晶矽晶圓拋光片6個月後分別進行複測，其每盒平均表面顆粒情況見圖I。從圖I中可以看出真空度_5Kpa包裝的顆粒情況明顯優於真空度-18Kpa的包裝。通過以上實施例可以得出6英寸(150mm)矽拋光片技術指標遠遠超過SEMI標準；達到國際領先企業水平；滿足或超過客戶要求的技術指標，對比數據見表I :
權利要求
1.一種提高單晶矽晶圓拋光片保質期的包裝工藝，其特徵在於，將熱塑包裝機設定真空度-5Kpa ;設定包裝的加熱溫度為140°C ;設定包裝的冷卻溫度為70°C ;設定冷卻時間為3s ;所述工藝包括如下次序的步驟 一、將潔淨的單晶矽晶圓拋光片放入片盒內，扣好盒蓋； 二、將片盒纏好白膠帶後放入內包袋進行包裝； 三、熱塑包裝機對內包袋進行熱塑封裝後，抽真空； 四、在內包袋外固定乾燥劑； 五、將內包袋再放入外包袋中，用熱塑包裝機對外包袋進行熱塑封裝後，抽真空。
全文摘要
本發明涉及單晶矽晶圓片的包裝工藝，尤其涉及一種提高單晶矽晶圓拋光片保質期的包裝工藝。本工藝將熱塑包裝機設定真空度-5Kpa；設定包裝的加熱溫度為140℃；設定包裝的冷卻溫度為70℃；設定冷卻時間為3s；其步驟是一、將潔淨的拋光片放入片盒內，扣好盒蓋；二、將片盒纏好白膠帶後放入內包袋進行包裝；三、對內包袋進行熱塑封裝後，抽真空；四、在內包袋外固定乾燥劑；五、將內包袋再放入外包袋中，對外包袋進行熱塑封裝後，抽真空。採用本工藝包裝拋光片能解決拋光片顆粒增長問題，可以使拋光片保質期穩定延長，達到表面0.3μm以上顆粒≤5個、保質期一年以上的國際領先水平，由此製備出了具有市場競爭力的高保質期的單晶矽晶圓拋光片。
文檔編號B65D85/38GK102963622SQ20121053462
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月12日 優先權日2012年12月12日
發明者呂瑩, 劉園, 齊釗, 李諾, 吉敏 申請人:天津中環領先材料技術有限公司