CN103646875A - 一种低成本、高产能的硅片二氧化硅边缘去除方法 - Google Patents

一种低成本、高产能的硅片二氧化硅边缘去除方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103646875A
CN103646875A CN201310667346.2A CN201310667346A CN103646875A CN 103646875 A CN103646875 A CN 103646875A CN 201310667346 A CN201310667346 A CN 201310667346A CN 103646875 A CN103646875 A CN 103646875A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon chip
calcium hydroxide
silicon
removal method
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310667346.2A
Other languages
English (en)
Inventor
吕莹
王辰
王丹
冯硕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Zhonghuan Semiconductor Joint Stock Co Ltd
Tianjin Zhonghuan Advanced Material Technology Co Ltd
Original Assignee
Tianjin Zhonghuan Semiconductor Joint Stock Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Zhonghuan Semiconductor Joint Stock Co Ltd filed Critical Tianjin Zhonghuan Semiconductor Joint Stock Co Ltd
Priority to CN201310667346.2A priority Critical patent/CN103646875A/zh
Publication of CN103646875A publication Critical patent/CN103646875A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02082—Cleaning product to be cleaned
    • H01L21/02087—Cleaning of wafer edges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02096—Cleaning only mechanical cleaning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明提供一种低成本、高产能的硅片二氧化硅边缘去除方法，其工艺流程是将将经过背损伤、背封之后的硅片进行系统定位→定位好的硅片进行酸腐蚀去除硅片边缘的SiO2膜→酸腐后硅片清洗，其特征在于，所述酸腐后的硅片清洗方法是采用含有氢氧化钙的水溶液进行清洗，利用氢氧化钙与氢氟酸的中和反应冲洗硅片，清洗时间为15-18s。解决了瓶颈问题，在保证产品质量前提下，不仅提升了加工速率，而且降低了加工成本。

Description

一种低成本、高产能的硅片二氧化硅边缘去除方法
技术领域
本发明创造涉及半导体晶圆硅抛光片的背处理技术，具体是一种低成本、高产能的硅片二氧化硅边缘去除方法。
背景技术
硅晶圆抛光片的加工一般主要包括切片、倒角、磨片、腐蚀、背处理、抛光、清洗等制程，其中背处理制程一般包括背损伤处理、背封处理和边缘氧化膜去除处理等。边缘氧化膜去除处理是硅晶圆抛光片加工的重要制程，对抛光片以及后道外延和IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）器件的良率起着至关重要的作用。
因为二氧化硅边缘去除投入自动化生产，其生产过程中使用到大量纯水将会加重成本；并且受工艺要求限制了其加工速率，形成了整条生产链条瓶颈。
发明内容
本发明创造的目的是为了解决瓶颈问题，在保证产品质量前提下，提升加工速率，降低加工成本，提供一种低成本、高产能的硅片二氧化硅边缘去除方法。
为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：
一种低成本、高产能的硅片二氧化硅边缘去除方法，其工艺流程是将将经过背损伤、背封之后的硅片进行系统定位→定位好的硅片进行酸腐蚀去除硅片边缘的SiO2膜→酸腐后硅片清洗，所述酸腐后的硅片清洗方法是采用含有氢氧化钙的水溶液进行清洗，利用氢氧化钙与氢氟酸的中和反应冲洗硅片，清洗时间为15-18s。
所述含有氢氧化钙的水溶液的添加比例是每1L水里添加2.3～3.0g氢氧化钙固体。
所述酸腐后的硅片清洗方法中氢氧化钙的添加方式是采用无尘布将组分量的氢氧化钙固体包裹起来，放入含有组分量纯水的水槽中。
优选地，所述酸腐后的硅片清洗方法是先将1.85g氢氧化钙固体包裹在1张无尘布中，放入注有680mL纯水的水槽中，然后利用水槽中的含有氢氧化钙的水溶液对所述酸腐后的硅片进行冲洗，冲洗时间为17s。
所述酸腐蚀去除硅片边缘的SiO2膜的过程中酸腐蚀液是由分析纯质量分数为40%的氢氟酸和纯水按照1:1配比混合稀释而成的HF腐蚀溶液。
本发明创造旨在利用Ca(OH)2和HF反应的原理，缩短现有工艺的水洗时长和所用纯水量，有益效果是：（1）Ca(OH)2和HF二者反应后保证了硅片和吸盘的pH值为中性，彻底洗净氢氟酸，提高产品质量；（2）利用碱性物质氢氧化钙和氢氟酸的中和反应节省了过量的纯水；（3）缩短水洗时长，解决瓶颈问题，提高了产能。
具体实施方式
本发明创造的具体操作方法如下：
（1）上料机械手将经过背损伤、背封之后的硅片从片蓝中取出，将其放在硅片中心定位系统的定位台上定位；
（2）上料机械手将定位好的硅片取走，放到蚀刻工位的酸腐蚀槽中，对硅片进行酸腐蚀，以除去硅片边缘的SiO2膜，该过程中HF注入酸槽用时20秒，静置5秒；
（3）传递机械手将腐蚀完的硅片取走，放到清洗工位上；
（4）先将配方量的氢氧化钙固体包裹在1张无尘布中，放入注有相应配方量的纯水的水槽中，然后利用水槽中的含有氢氧化钙的水溶液对所述酸腐后的硅片进行冲洗，冲洗时间为15～18s，此过程利用氢氧化钙与氢氟酸的中和反应冲洗硅片，同时冲洗传递机械手的胶圈吸盘；
（5）用纯水冲洗传递机械手的胶圈吸盘10s，烘干5秒，继续加工下一片已经定位好的硅片。
以下结合具体实验例对本发明创造做更详细的介绍。
实验例1
实验材料：重掺Sb背封片50片、无尘布1张、氢氧化钙1.85g、纯水600mL；
实验方法：（1）将1.85g氢氧化钙包裹在1张无尘布中，放入盛有600mL纯水的水槽中；（2）设定水洗时间为15秒；（3）运行自动去边机，秒表计时；（5）在荧光灯下用显微镜检验硅片边缘二氧化硅去除量是否符合检验标准（检验标准为：边缘去除量1-2mm，边缘去除量偏差Δ＜0.5mm）。
实验数据如下：检测加工后硅片参考面左、中、右，和硅片的左侧、右侧和底部去除量，其数据分别为：
F-L（指参考面左侧去除量）：1.55mm；F-M（指参考面中间去除量）：1.55mm；F-R（指参考面右侧去除量）：1.55mm；L（指直径方向左侧去除量）：1.5mm；R（指直径方向右侧去除量）：1.5mm；B（指直径方向底部去除量）：1.5mm，边缘去除量偏差Δ=0.05mm
实验结论：冲洗时长满足上料机械手与两个传递机械手运转动作平衡，但硅片表面有酸印，边缘去除量符合检验标准。
实验例2
实验材料：重掺Sb背封片50片、无尘布1张、氢氧化钙1.85g、纯水800mL；
实验方法：（1）将1.85g氢氧化钙包裹在1张无尘布中，放入盛有600mL纯水的水槽中；（2）设定水洗时间为18秒；（3）运行自动去边机，秒表计时；（5）在荧光灯下用显微镜检验硅片边缘二氧化硅去除量是否符合检验标准（检验标准为：边缘去除量1-2mm，Δ＜0.5mm）。
实验数据如下：检测加工后硅片参考面左、中、右，和硅片的左侧、右侧和底部去除量，其数据分别为：
F-L：1.55mm；F-M：1.55mm；F-R：1.55mm；L：1.5mm；R：1.5mm；B：1.5mm，Δ=0.05mm
实验结论：：冲洗时长满足上料机械手与两个传递机械手运转动作平衡，上料机械手仍需等待传递机械手1至2秒钟，硅片表面以及边缘去除量均符合检验标准。
实验例3
实验材料：重掺Sb背封片50片、无尘布1张、氢氧化钙1.85g、纯水680mL；
实验方法：（1）将1.85g氢氧化钙包裹在1张无尘布中，放入盛有600mL纯水的水槽中；（2）设定水洗时间为17秒；（3）运行自动去边机，秒表计时；（5）在荧光灯下用显微镜检验硅片边缘二氧化硅去除量是否符合检验标准（检验标准为：边缘去除量1-2mm，Δ＜0.5mm）。
实验数据如下：检测加工后硅片参考面左、中、右，和硅片的左侧、右侧和底部去除量，其数据分别为：
F-L：1.55mm；F-M：1.55mm；F-R：1.55mm；L：1.5mm；R：1.5mm；B：1.5mm，Δ=0.05mm
实验结论：：冲洗时长满足上料机械手与两个传递机械手运转动作平衡，硅片表面以及边缘去除量均符合检验标准。
由上述三组实验结论可得本发明创造中硅片清洗工序最佳冲洗时长为17秒，氢氧化钙用量1.85g，每片硅片的纯水所用量为680mL。
不仅如此，由于改进了硅片二氧化硅边缘去除方法，尤其是硅片的清洗工艺，缩短了现有工艺的水洗时长和所用纯水量，既节能又减少了成本，并且提高了产能。实际生产中的自动去边机由原来两台去边机四线生产运行时每小时腐蚀94片，按照每天23小时每月30天计算，两台设备四线月产能为53820片，研发新方法成功后每片硅片加工省时8秒，产能为两台去边机四线生产运行时每小时腐蚀116片，产能提升23%。按照每天23小时每月30天计算，两台设备四线月产能为80040片，产能提升26220片/月，产值提升3382380元/月；所用纯水由原工艺的1L/片至680mL/片，每片节水40ml，燃动水费由原0.87元/片降至0.43元/片，设备折旧由原89015.19元/月降至72316.37元/月，直接降低3.62元/片的成本，使用辅料氢氧化钙，增加辅料成本3400元/月，按照月产能计算可降低15583.28元/月的成本。
以上对本发明创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种低成本、高产能的硅片二氧化硅边缘去除方法，其工艺流程是将将经过背损伤、背封之后的硅片进行系统定位→定位好的硅片进行酸腐蚀去除硅片边缘的SiO2膜→酸腐后硅片清洗，其特征在于，所述酸腐后的硅片清洗方法是采用含有氢氧化钙的水溶液进行清洗，利用氢氧化钙与氢氟酸的中和反应冲洗硅片，清洗时间为15-18s。
2.根据权利要求1所述的硅片二氧化硅边缘去除方法，其特征在于：所述含有氢氧化钙的水溶液的添加比例是每1L水里添加2.3～3.0g氢氧化钙固体。
3.根据权利要求2所述的硅片二氧化硅边缘去除方法，其特征在于：所述酸腐后的硅片清洗方法中氢氧化钙的添加方式是采用无尘布将组分量的氢氧化钙固体包裹起来，放入含有组分量纯水的水槽中。
4.根据权利要求1-3任一项所述的硅片二氧化硅边缘去除方法，其特征在于：所述酸腐后的硅片清洗方法是先将1.85g氢氧化钙固体包裹在1张无尘布中，放入注有680mL纯水的水槽中，然后利用水槽中的含有氢氧化钙的水溶液对所述酸腐后的硅片进行冲洗，冲洗时间为17s。
5.根据权利要求4所述的硅片二氧化硅边缘去除方法，其特征在于：所述酸腐蚀去除硅片边缘的SiO2膜的过程中酸腐蚀液是由分析纯质量分数为40%的氢氟酸和纯水按照1:1配比混合稀释而成的HF腐蚀溶液。
CN201310667346.2A 2013-12-09 2013-12-09 一种低成本、高产能的硅片二氧化硅边缘去除方法 Pending CN103646875A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310667346.2A CN103646875A (zh) 2013-12-09 2013-12-09 一种低成本、高产能的硅片二氧化硅边缘去除方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310667346.2A CN103646875A (zh) 2013-12-09 2013-12-09 一种低成本、高产能的硅片二氧化硅边缘去除方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103646875A true CN103646875A (zh) 2014-03-19

Family

ID=50252073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310667346.2A Pending CN103646875A (zh) 2013-12-09 2013-12-09 一种低成本、高产能的硅片二氧化硅边缘去除方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103646875A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114496726A (zh) * 2021-12-17 2022-05-13 上海中欣晶圆半导体科技有限公司 一种改善衬底片外延后硅渣和自掺杂的去边方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103021809A (zh) * 2012-12-03 2013-04-03 天津中环领先材料技术有限公司 一种点滴式硅片边缘二氧化硅的去除方法
CN103014877A (zh) * 2012-12-03 2013-04-03 天津中环领先材料技术有限公司 一种两面光泽度不同的单晶硅晶圆腐蚀片的加工方法
CN103065935A (zh) * 2012-12-03 2013-04-24 天津中环领先材料技术有限公司 一种采用挤压方式去除igbt用硅晶圆抛光片边缘氧化膜的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103021809A (zh) * 2012-12-03 2013-04-03 天津中环领先材料技术有限公司 一种点滴式硅片边缘二氧化硅的去除方法
CN103014877A (zh) * 2012-12-03 2013-04-03 天津中环领先材料技术有限公司 一种两面光泽度不同的单晶硅晶圆腐蚀片的加工方法
CN103065935A (zh) * 2012-12-03 2013-04-24 天津中环领先材料技术有限公司 一种采用挤压方式去除igbt用硅晶圆抛光片边缘氧化膜的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114496726A (zh) * 2021-12-17 2022-05-13 上海中欣晶圆半导体科技有限公司 一种改善衬底片外延后硅渣和自掺杂的去边方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105280477B (zh) 一种蓝宝石晶片的清洗工艺
CN102412173B (zh) 切割、研磨硅片表面清洗设备
SG185085A1 (en) Method for polishing silicon wafer and polishing liquid therefor
RU2006134685A (ru) Полирующая суспензия, способ обработки поверхности кристаллов gaxin1-xasyp1-y и кристаллические подложки из gaxin1-xasyp1-y
CN102225406B (zh) 一种金刚线切割硅片的清洗方法
CN102437043B (zh) 采用划磨方式去除igbt用抛光片晶圆边缘氧化膜的方法
WO2008145231A3 (de) Verfahren zur texturierung von siliziumwafern, entsprechende texturierungs-flüssigkeit und so texturierter siliziumwafer
CN107686776A (zh) 太阳能级硅切片清洗剂及其制备方法
JP2009016833A (ja) 洗浄溶液を用いて半導体ウェハを洗浄する方法
CN103014877A (zh) 一种两面光泽度不同的单晶硅晶圆腐蚀片的加工方法
TW200623254A (en) Method for producing epitaxial silicon wafer
CN105032834A (zh) 金刚石硅片专用碱洗液及金刚石硅片清洗工艺
CN104842225A (zh) 大尺寸蓝宝石衬底片表面的湿法处理方法
CN113035690A (zh) 一种磷化铟晶片的清洗方法
CN111816548A (zh) 一种边抛改善大直径半导体硅片边缘粗糙度的工艺
CN104741335A (zh) 扩散用石英舟的清洗方法
CN103014876A (zh) 一种单晶硅晶圆单切腐蚀片的加工方法
CN105655240A (zh) 一种蓝宝石晶片的加工方法
CN103646875A (zh) 一种低成本、高产能的硅片二氧化硅边缘去除方法
CN105382676A (zh) 一种砷化镓晶片的抛光方法
CN107240546B (zh) 一种金刚线切割后的硅片清洗方法
CN107221581B (zh) 一种黑硅制绒清洗机及其工艺
CN101498055A (zh) 一种太阳能级单晶硅棒的抛光处理方法
CN107686779A (zh) 半导体硅磨片清洗剂及其制备方法
CN109427930A (zh) 一种在晶体硅片表面选择性制备绒面的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140319