一种硅片边缘抛光工艺[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 1094962 A(43)申请公布日 2019.06.18

(21)申请号 201711290241.4(22)申请日 2017.12.07

(71)申请人 有研半导体材料有限公司

地址 101300 北京市顺义区林河工业开发

区双河路南侧(72)发明人 路一辰　王新　李俊峰　潘紫龙　

王玥　李耀东　曲翔　史训达　(74)专利代理机构 北京北新智诚知识产权代理

有限公司 11100

代理人 刘秀青(51)Int.Cl.

B24B 29/02(2006.01)C11D 7/04(2006.01)C11D 7/18(2006.01)

权利要求书1页 说明书2页 附图2页

()发明名称

一种硅片边缘抛光工艺(57)摘要

本发明公开了一种硅片边缘抛光工艺，该工艺包括以下步骤：(1)使用清洗机对硅片进行清洗处理；(2)将清洗后的硅片进行机台对中处理；(3)对硅片的圆边边缘进行抛光处理；(4)将完成圆边边缘抛光的硅片进行参考面定位处理；(5)对完成参考面位置确定的硅片进行参考面边缘抛光处理。本发明通过增加边抛前清洗处理和改变边缘抛光流程顺序，有效的解决了边抛过程中造成的参考面边缘腐蚀损伤的问题，得到光滑无损伤的参考面边缘，提高了外延加工和器件加工成品率。

CN 1094962 ACN 1094962 A

权　利　要　求　书

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1.一种硅片边缘抛光工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)使用清洗机对硅片进行清洗处理；(2)将清洗后的硅片进行机台对中处理；(3)对硅片的圆边边缘进行抛光处理；

(4)将完成圆边边缘抛光的硅片进行参考面定位处理；

(5)对完成参考面位置确定的硅片进行参考面边缘抛光处理。2.根据权利要求1所述的硅片边缘抛光工艺，其特征在于，在所述步骤(1)中，使用SC-1清洗液对硅片进行1次清洗，时间为6-10分钟，清洗温度为50-80℃，之后在纯水槽中进行QDR冲洗3次，最终使硅片边缘表面呈亲水性。

3.根据权利要求2所述的硅片边缘抛光工艺，其特征在于，所述SC-1清洗液是由氨水、双氧水和纯水按(1-2)∶(1-2)∶(10-20)的质量比混合而成。

4.根据权利要求1所述的硅片边缘抛光工艺，其特征在于，在所述步骤(2)中，使用边缘抛光机对硅片进行对中，硅片圆心与机台圆心偏离范围在0.2mm以内。

5.根据权利要求1所述的硅片边缘抛光工艺，其特征在于，在所述步骤(3)中，所使用的抛光布硬度为60Aske-C，边缘抛光压力为80-120N，转速为500-900r/min，时间为50-90s。

6.根据权利要求1所述的硅片边缘抛光工艺，其特征在于，在所述步骤(4)中，硅片参考面与机台平行度在0.1mm以内。

7.根据权利要求1所述的硅片边缘抛光工艺，其特征在于，在所述步骤(5)中，所使用的抛光布硬度为60Aske-C，边缘抛光压力为10-30N，转速为1000-1300r/min，时间为50-90s。

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说　明　书一种硅片边缘抛光工艺

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技术领域

[0001]本发明涉及一种硅片边缘抛光工艺，属于硅片加工技术领域。

背景技术

[0002]随着半导体工业沿着摩尔定律的急速发展，微电子器件特征尺寸不断缩小，对硅材料的完整性、均匀性、表面质量、边缘质量、性能检测评价等提出了越来越苛刻的要求。为了提高外延片或器件厂家的生产率，对硅片边缘质量提出了更加严格的要求。对于8英寸或是更大尺寸的硅片来说，一般在表面抛光过程前需要进行边缘抛光。边缘抛光采用化学机械抛光，硅片边缘表面与抛光布之间存在一层抛光液薄层，对硅片边缘表面进行腐蚀，生成一层化学物过渡层，在抛光布和抛光液的共同作用，倒角损伤层不断的被腐蚀和去除，最终获得光滑无损伤的边缘表面，以防止边缘易崩边、外延后边缘缺陷等。[0003]在传统的边缘抛光工艺流程中，一般是先进行参考面边缘抛光，再进行圆边边缘抛光。该流程特点为边缘抛光前无清洗，且参考面边缘抛光先于圆边边缘抛光。由于边缘表面的疏水性，使抛光液中的SiO2胶体悬浮液组成的碱性溶液聚集在边缘表面，使化学腐蚀作用大于机械去除作用，使表面微粗糙度增加。同时边抛完参考面的硅片再经过圆边边抛机台时，由于参考面不受机械作用，抛光液对参考面造成的化学腐蚀损伤层会残留下来，在金相显微镜(Nikon-L200N)下观察，如图2所示。边缘存在损伤层的硅片在外延加工时容易在损伤处产生外延层错缺陷，降低外延片或器件成品率，影响产品品质。如图3所示，为在金相显微镜(Nikon-L200N)下观察到的外延后的边缘缺陷。

发明内容

[0004]本发明的目的在于提供一种硅片边缘抛光工艺，以解决现有技术中圆边边缘抛光过程中对硅片参考面造成腐蚀损伤的技术问题，提高外延加工和器件加工成品率。[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：[0006]一种硅片边缘抛光工艺，包括以下步骤：[0007](1)使用清洗机对硅片进行清洗处理；[0008](2)将清洗后的硅片进行机台对中处理；[0009](3)对硅片的圆边边缘进行抛光处理；[0010](4)将完成圆边边缘抛光的硅片进行参考面定位处理；[0011](5)对完成参考面位置确定的硅片进行参考面边缘抛光处理。[0012]在所述步骤(1)中，使用SC-1清洗液对硅片进行1次清洗，时间为6-10分钟，清洗温度为50-80℃，之后在纯水槽中进行QDR冲洗3次，最终使硅片边缘表面呈亲水性。其中，所述SC-1清洗液是由氨水、双氧水和纯水按(1-2)：(1-2)：(10-20)的质量比混合而成。[0013]优选地，在所述步骤(2)中，使用边缘抛光机对硅片进行对中，硅片圆心与机台圆心偏离范围在0.2mm以内。[0014]优选地，在所述步骤(3)中，所使用的抛光布硬度为60Aske-C，边缘抛光压力为80-3

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说　明　书

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120N，转速为500-900r/min，时间为50-90s。[0015]优选地，在所述步骤(4)中，硅片参考面与机台平行度在0.1mm以内。[0016]优选地，在所述步骤(5)中，所使用的抛光布硬度为60Aske-C，边缘抛光压力为10-30N，转速为1000-1300r/min，时间为50-90s。[0017]本发明的优点在于：

[0018]本发明通过增加边抛前清洗处理和改变边缘抛光流程顺序，有效的解决了边抛过程中造成的参考面边缘腐蚀损伤的问题，得到光滑无损伤的参考面边缘，提高了外延加工和器件加工成品率。

附图说明

[0019]图1为本发明的工艺流程图。

[0020]图2为采用传统边抛工艺流程加工后的硅片边缘腐蚀损伤。[0021]图3为存在腐蚀损伤的硅片经过外延后产生的缺陷。[0022]图4为使用本发明的工艺加工的硅片外延后的形貌。

具体实施方式

[0023]下面通过附图和实施例对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的。

[0024]如图1所示，为本发明的工艺流程图，所包括的工序依次为：SC-1清洗-硅片对中处理-圆边边缘抛光-参考面定位-参考面边缘抛光。[0025]实施例[0026]加工8寸重掺As、倒角度数为22度的平边参考面硅片[0027](1)使用清洗机对待边抛硅片进行清洗，先经过SC-1清洗，SC-1清洗液是由氨水、双氧水和纯水按1∶1∶15比例混合组成。清洗时间为7分钟，清洗温度为70℃，之后在纯水槽中进行QDR冲洗3次。最后使用甩干方式进行干燥。[0028](2)将步骤(1)完成清洗的硅片放入边抛机上料台，通过机械手搬运至对中机台进行对中定位，确保硅片圆心与机台圆心偏离范围在0.2mm以内。[0029](3)将步骤(2)完成对中的硅片进行圆边边缘抛光处理，所使用的抛光布硬度为60Aske-C，边抛液是由抛光液(Cabot-EP4000C)与纯水按1∶15比例混合组成，pH值控制在10.5-11范围内，边缘抛光压力为100N，转速为800r/min，时间为60s。[0030](4)将步骤(3)完成圆边边缘抛光的硅片进行参考面定位处理，硅片参考面与机台平行度在0.1mm以内。[0031](5)将步骤(4)完成参考面位置确定的硅片进行参考面边缘抛光处理，所使用的抛光布硬度为60Aske-C，边缘抛光压力为20N，转速为1100r/min，时间为60s。[0032]如图4所示，在金相显微镜(Nikon-L200N)下观察本实施例所加工出的硅片，边缘参考面无腐蚀损伤，外延后无损伤缺陷。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

图3

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说　明　书　附　图

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图4

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