CN103921205B - 一种6英寸铌酸锂晶片或钽酸锂晶片的生产工艺 - Google Patents

一种6英寸铌酸锂晶片或钽酸锂晶片的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于酸锂晶片用具技术领域，尤其涉及一种6英寸铌酸锂晶片或钽酸锂晶片的生产工艺。本发明公开了一种6英寸铌酸锂晶片或钽酸锂晶片的生产工艺，其步骤如下：A：切割成厚度0.6‑1mm的晶片；B：把晶片装入还原炉内还原；C：研磨后用超声波清洗干净；D：粘片工艺；E：研磨工艺；F：抛光工艺；G：清洗工艺：然后装盒。本发明采用2次腐蚀去除晶片内部应力，晶片黑化去静电荷，机械化学法抛光达到超光滑平面，使得各项指标达到TTV<5um，BOW<40um，warp<40um PLTV>95%适合大批量生产。

Description

一种6英寸铌酸锂晶片或钽酸锂晶片的生产工艺
技术领域
本发明属于酸锂晶片用具技术领域，尤其涉及一种6英寸铌酸锂晶片或钽酸锂晶片的生产工艺。
背景技术
随着IT器件的半导体平面工艺的进一步集成、器件频率的进一步提高，不仅要求晶片在大尺寸高精度的平面工艺设备上流片，也希望晶片能适应因频率提高带来的指条变细，进而要求晶片具有低的热释电性，为了适应器件的低成本、高效率的生产需求，晶片积极的向着大尺寸、黑化等发展方向发展。而六英寸声表面波级黑化铌酸锂单晶片与普通常规晶片相比尺寸更大，并利用还原过程黑化晶片解决了普通白片表面静电积累的现象，得到了低热释电的晶片，比常规晶片更能适应半导体工艺的要求。
晶片直径的增大，直接增加了加工的难度，加工过程中比同样厚度直径小的晶片易碎，主要的原因是因为晶片的径厚比较大，6英寸铌酸锂或钽酸锂常规晶片厚度是0.5mm,6英寸的径厚比是300：1，4英寸的是200：1，同时锥差、弯曲度等也随着直径的增加而变大，所以需要重新研究并设计工艺流程。大直径的铌酸锂和钽酸锂晶片来说直径的增加使晶片加工的难度加大，更易裂片，并且晶片TTV 、 WARP、BOW、PLTV等指标在加工过程中也会发生变化。
为适应市场的需求，作为生产企业急需研发一种新型的能批量加工且能保证精度的加工工艺来实现产品质量的可控和易控。
发明内容
本发明的目的在于解决以上所述的技术问题，提供一种6英寸铌酸锂晶片或钽酸锂晶片的生产工艺，其技术方案如下：
一种6英寸铌酸锂晶片或钽酸锂晶片的生产工艺，其步骤如下：
A：6英寸铌酸锂或钽酸锂晶体用线剧切割成厚度0.6-1mm的晶片，用自动倒角机倒成C型边，放入腐蚀液中腐蚀8-10小时；
B：把晶片装入还原炉内，晶片和晶片采用还原纸通氮气加热到500---600°然后降温到室温，取出还原后的黑色或者茶色铌酸锂或钽酸锂晶片；
C：用双面研磨机加1000号绿碳硅砂研磨，设备转速15转/min,反向压力100MPa,根据光栅尺的读数研磨到厚度0.53-56mm取出晶片，用超声波清洗干净，再放入腐蚀液中腐蚀12-15小时；
D：粘片工艺：把双面研磨好的晶片用自动粘片机粘片，采用液体石蜡，加热到120-150度，粘片片压力为0.4Mpa,冷却时间为100-130秒；
E：研磨工艺：采用单面研磨机研磨，研磨压力：150g/cm2；砂浆组成：绿碳硅砂:纯水:悬浮剂＝70:20:4，流量15--20L/min，根据光栅尺的读数研磨到厚度0.50-0.52mm取出晶片，用超声波清洗干净；
F：抛光工艺：先把抛光布用修正盘修整好，然后把用超声波清洗过的晶片放在抛光盘上进行抛光，抛光压力：200--300g/cm2 转速：35--40rpm，时间：40--45min，然后转入CMP抛光；
G：清洗工艺：把抛好的晶片放在自动取片机上加热到100-110度后分别取下晶片，然后放入去蜡水中把石蜡去除，然后放入刷洗机中清洗干净，最后转入风刀中烘干，然后装盒。
本发明中的步骤A和步骤C中放入腐蚀液中腐蚀，其主要目的是为了降低内部应力。
本发明具有以下有益效果：采用线剧法切割晶片，提高了材料的利用率；采用还原法把晶片发黑去除静电荷，来保证晶片在受冷热冲击中减少静电荷放电；采用2次腐蚀法解决了晶片加工过程中TTV、BOW变型严重和不容易控制的特点TTV<5um,BOW<40um,WARP<40umPLTV>95%；采用CMP抛光法使晶片抛光中粗糙度Ra<0.5nm。
本发明保证了加工6英寸铌酸锂钽酸锂晶片的产品精度，实现了大直径超低静电荷黑色铌酸锂钽酸锂晶片的批量生产，使TTV、BOW、WARP、Ra等满足半导体工艺的要求，提高了生产效率。
本发明采用2次腐蚀去除晶片内部应力，晶片黑化去静电荷，机械化学法抛光达到超光滑平面，使得各项指标达到 TTV<5 um，BOW<40um，warp<40um PLTV>95%适合大批量生产。
具体实施方式
下面具体说明实施例：
实施例1：
一种6英寸铌酸锂晶片或钽酸锂晶片的生产工艺，其步骤如下：
A：6英寸铌酸锂和钽酸锂晶体用线剧切割成厚度0.8mm的晶片，用自动倒角机倒成C型边，放入腐蚀液中腐蚀10小时，降低内部应力；
B：把晶片装入还原炉内，晶片和晶片采用公司特制的还原纸通氮气加热到500---600°然后降温到室温取出还原后的黑色或者茶色铌酸锂钽酸锂晶片；
C：用16B双面研磨机加1000号绿碳硅砂研磨，设备转速15转/min,反向压力100MPa,根据光栅尺的读数研磨到厚度0.53mm取出晶片，用超声波清洗干净。再放入腐蚀液中腐蚀15小时，降低内部应力；
D：粘片工艺：把双面研磨好的晶片用自动粘片机粘片，采用液体石蜡，加热到120°，粘片片压力为0.4Mpa,冷却时间为120秒。
E：研磨工艺：采用JH830单面研磨机研磨，研磨压力：150g/cm2，砂浆组成：绿碳硅砂2000号:纯水:悬浮剂＝70:20:4，流量15--20L/min。设备转速25转/min,根据光栅尺的读数研磨到厚度0.50mm取出晶片，用超声波清洗干净；
F：抛光工艺：先把抛光布用修正盘修整好，然后把用超声波清洗过的晶片放在抛光盘上进行抛光。抛光压力：200--300g/cm2 转速：35--40rpm 时间：40--45min然后转入CMP抛光。抛光液SLC3050，流量：1L/min；
G：清洗工艺：把抛好的晶片放在自动取片机上加热到100度后分别取下晶片，然后放入去蜡水中把石蜡去除，然后放入刷洗机中清洗干净，最后转入风刀中烘干，然后装盒。
本发明采用2次腐蚀去除晶片内部应力，晶片黑化去静电荷，机械化学法抛光达到超光滑平面，使得各项指标达到 TTV<5 um，BOW<40um，warp<40um PLTV>95%适合大批量生产。
实施例2：
一种6英寸铌酸锂晶片或钽酸锂晶片的生产工艺，其步骤如下：
A：6英寸铌酸锂和钽酸锂晶体用线剧切割成厚度0.6mm的晶片，用自动倒角机倒成C型边，放入腐蚀液中腐蚀8小时，降低内部应力；
B：把晶片装入还原炉内，晶片和晶片采用公司特制的还原纸通氮气加热到500---600°然后降温到室温取出还原后的黑色或者茶色铌酸锂钽酸锂晶片；
C：用16B双面研磨机加1000号绿碳硅砂研磨，设备转速15转/min,反向压力100MPa,根据光栅尺的读数研磨到厚度0.55mm取出晶片，用超声波清洗干净。再放入腐蚀液中腐蚀12小时，降低内部应力；
D：粘片工艺：把双面研磨好的晶片用自动粘片机粘片，采用液体石蜡，加热到120°，粘片片压力为0.4Mpa,冷却时间为120秒。
E：研磨工艺：采用JH830单面研磨机研磨，研磨压力：150g/cm2，砂浆组成：绿碳硅砂2000号:纯水:悬浮剂＝70:20:4，流量15--20L/min。设备转速25转/min,根据光栅尺的读数研磨到厚度0.52取出晶片，用超声波清洗干净；
F：抛光工艺：先把抛光布用修正盘修整好，然后把用超声波清洗过的晶片放在抛光盘上进行抛光。抛光压力：200--300g/cm2 转速：35--40rpm 时间：40--45min然后转入CMP抛光。抛光液SLC3050，流量：1L/min；
G：清洗工艺：把抛好的晶片放在自动取片机上加热到100度后分别取下晶片，然后放入去蜡水中把石蜡去除，然后放入刷洗机中清洗干净，最后转入风刀中烘干，然后装盒。
本发明采用2次腐蚀去除晶片内部应力，晶片黑化去静电荷，机械化学法抛光达到超光滑平面，使得各项指标达到 TTV<5 um，BOW<40um，warp<40um PLTV>95%适合大批量生产。

Claims (1)

1.一种6英寸铌酸锂晶片或钽酸锂晶片的生产工艺，其特征在于，其步骤如下：
A：6英寸铌酸锂或钽酸锂晶体用线剧切割成厚度0.6-1mm的晶片，用自动倒角机倒成C型边，放入腐蚀液中腐蚀8-10小时；
B：把晶片装入还原炉内，晶片和晶片采用还原纸通氮气加热到500---600°然后降温到室温，取出还原后的黑色或者茶色铌酸锂或钽酸锂晶片；
C：用双面研磨机加1000号绿碳硅砂研磨，设备转速15转/min,反向压力100MPa,根据光栅尺的读数研磨到厚度0.53-56mm取出晶片，用超声波清洗干净，再放入腐蚀液中腐蚀12-15小时；
D：粘片工艺：把双面研磨好的晶片用自动粘片机粘片，采用液体石蜡，加热到120-150度，粘片片压力为0.4Mpa,冷却时间为100-130秒；
E：研磨工艺：采用单面研磨机研磨，研磨压力：150g/cm2；砂浆组成：绿碳硅砂:纯水:悬浮剂＝70:20:4，流量15--20L/min，设备转速25转/min,根据光栅尺的读数研磨到厚度0.50-0.52mm取出晶片，用超声波清洗干净；
F：抛光工艺：先把抛光布用修正盘修整好，然后把用超声波清洗过的晶片放在抛光盘上进行抛光，抛光压力：200--300g/cm2 转速：35--40rpm，时间：40--45min，然后转入CMP抛光；
G：清洗工艺：把抛好的晶片放在自动取片机上加热到100-110度后分别取下晶片，然后放入去蜡水中把石蜡去除，然后放入刷洗机中清洗干净，最后转入风刀中烘干，然后装盒。
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