CN107344304A - 一种延长粗抛光液使用寿命的硅片抛光方法 - Google Patents

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王广勇
刘园
石明
王刚
郭红慧
杨金波
谭永麟
孙晨光
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    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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    • B24B29/00—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
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Abstract

本发明创造提供了一种延长粗抛光液使用寿命的硅片抛光方法，采用单面有蜡抛光工艺对硅片进行抛光，在粗抛光过程中，控制粗抛光液流量在9～11L/min，大盘转速在22～28r/min，中心导轮转速在52～58r/min，抛光头压力在150～250kPa。本发明创造通过改善粗抛光工艺参数，可以增大粗抛光去除速率，将降低单位时间内粗抛光液内有效成分的消耗，进而延长粗抛光液的使用寿命，降低生产成本。

Description

一种延长粗抛光液使用寿命的硅片抛光方法
技术领域
本发明创造属于硅片抛光技术领域，尤其是涉及一种延长粗抛光液使用寿命的硅片抛光方法。
背景技术
硅加工中，多线切割、研磨等加工过程中会在硅片表面形成损伤层，从而导致硅片表面有一定的粗糙度，抛光就是在磨片的基础上，通过化学机械研磨方式，进一步获得更光滑、平整的硅单晶表面的过程。
目前，采用单面有蜡抛光工艺对硅片进行抛光时，通常是将硅片采用抛光蜡粘贴定位固定在抛光机的陶瓷盘上，分别进行粗抛光、中抛光、精抛光，最后得到表面光亮的硅抛光片，在针对6寸晶向为<111>的硅片进行粗抛光加工时，为保证抛光质量，在抛光去除速率小于0.55μm/min时，需要对粗抛光液进行更换，采用现有工艺参数进行粗抛光，抛光液的使用寿命为5～ 6h，使用寿命较短，消耗量大、生产成本高。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种延长粗抛光液使用寿命的硅片抛光方法，以解决上述问题。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种延长粗抛光液使用寿命的硅片抛光方法，采用单面有蜡抛光工艺对硅片进行抛光，在粗抛光过程中，控制粗抛光液流量在9～11L/min，大盘转速在22～28r/min，中心导轮转速在52～58r/min，抛光头压力在150～ 250kPa。
进一步的，控制抛光液温度在20～30℃，抛光垫温度不超过50℃。
进一步的，所述粗抛光液流量在10L/min，大盘转速25在r/min，中心导轮转速55r/min，抛光头压力在200kPa。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种延长粗抛光液使用寿命的硅片抛光方法具有以下优势：
硅片的去除速率与抛光液、抛光垫及抛光的工艺参数有关，本发明创造中通过改善粗抛光的工艺参数(提高大盘转速、中心导轮转速、抛光头压力及抛光液流量)，在保证抛光硅片质量的同时可以增大粗抛光的去除速率，降低单位时间内粗抛光液内有效成分的消耗，进而延长粗抛光液的使用寿命，有效降低粗抛光液的消耗量，从而降低了生产成本。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
实施例1
原料：6英寸重掺砷背封去边抛光片，数量1000片；
要求：抛光后厚度625μm；
加工设备：贴蜡机、有蜡抛光机、去蜡清洗机；
测量工具：千分表；
辅料：KW-20163抛光蜡，NP-20163粗抛光液，NP-3103中抛光液，NP-3105 精抛光液，SUBA-800粗抛垫，SUBA-400中抛垫，7355-000FE精抛垫，其他相关试剂等；其中，以粗抛光液：水＝1:20的比例稀释粗抛光液；
具体操作过程：采用单面有蜡抛光工艺对硅片进行抛光：通过贴蜡机将抛光蜡均匀涂覆于硅片背面，甩蜡，对蜡进行烘烤，使硅片表面的抛光蜡具有粘性，将涂有抛光蜡的一面贴在抛光机的具有一定温度的陶瓷盘上，待陶瓷盘冷却后，进入待抛状态，分别进行粗抛光、中抛光和精抛光，得到表面光亮的硅抛光片，将抛好的硅片用自动硅片铲铲下，去蜡清洗机对其进行清洗；
其中，粗抛光过程中，粗抛光液循环使用，控制粗抛光液流量在10L/min，抛光机主要工艺参数如下：大盘转速在25r/min，中心导轮转速在55r/min，抛光头压力在200kPa，抛光液温度在20～30℃，粗抛垫温度不超过50℃；
粗抛光液使用寿命的检测：在粗抛光前，测量待抛光硅片厚度，根据去除量要求确定好抛光时间，经过3次粗抛光后，测量粗抛光后的厚度，由抛光前后的厚度差与时间的比值，得出抛光去除速率，在抛光去除速率降低到 0.55μm/min时，说明需要更换粗抛光液，此时粗抛光液循环使用时间达到 9h。
对比例1
原料：6英寸重掺砷背封去边抛光片，数量1000片；
要求：抛光后厚度625μm；
加工设备：贴蜡机、有蜡抛光机、去蜡清洗机；
测量工具：千分表；
辅料：KW-20163抛光蜡，NP-20163粗抛光液，NP-3103中抛光液，NP-3105 精抛光液，SUBA-800粗抛垫，SUBA-400中抛垫，7355-000FE精抛垫，其他相关试剂等；其中，以粗抛光液：水＝1:20的比例稀释粗抛光液；
具体操作过程：采用单面有蜡抛光工艺对硅片进行抛光：通过贴蜡机将抛光蜡均匀涂覆于硅片背面，甩蜡，对蜡进行烘烤，使硅片表面的抛光蜡具有粘性，将涂有抛光蜡的一面贴在抛光机的具有一定温度的陶瓷盘上，待陶瓷盘冷却后，进入待抛状态，分别进行粗抛光、中抛光和精抛光，得到表面光亮的硅抛光片，将抛好的硅片用自动硅片铲铲下，去蜡清洗机对其进行清洗；
其中，粗抛光过程中，粗抛光液循环使用，控制粗抛光液流量在6L/min，抛光机主要工艺参数如下：大盘转速在15r/min，中心导轮转速在33r/min，抛光头压力在50kPa，抛光液温度在20～30℃，抛光垫温度不超过50℃；
粗抛光液使用寿命的检测：在粗抛光前，测量待抛光硅片厚度，根据去除量要求确定好抛光时间，经过3次粗抛光后，测量粗抛光后的厚度，由抛光前后的厚度差与时间的比值，得出抛光去除速率，在抛光去除速率降低到 0.55μm/min时，说明需要更换粗抛光液，此时粗抛光液循环使用时间为5h。
在抛光去除速率降低到0.55μm/min时，一般需要更换粗抛光液，对比例1为现有技术中已知的粗抛光加工方法，其粗抛光液的使用寿命一般只有 5～6h，而实施例1的粗抛光液的使用寿命达到9h，在保证抛光质量的同时，通过提高大盘转速、中心导轮转速、抛光头压力及粗抛光液流量，增大粗抛光的去除速率，进而降低单位时间内粗抛光液内有效成分的消耗，有效延长粗抛光液的使用寿命，从而有效降低辅料的消耗，降低生产成本。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种延长粗抛光液使用寿命的硅片抛光方法，采用单面有蜡抛光工艺对硅片进行抛光，其特征在于：在粗抛光过程中，控制粗抛光液流量在9～11L/min，大盘转速在22～28r/min，中心导轮转速在52～58r/min，抛光头压力在150～250kPa。
2.根据权利要求1所述的一种延长粗抛光液使用寿命的硅片抛光方法，其特征在于：控制抛光液温度在20～30℃，抛光垫温度不超过50℃。
3.根据权利要求1或2所述的一种延长粗抛光液使用寿命的硅片抛光方法，其特征在于：所述粗抛光液流量在10L/min，大盘转速25在r/min，中心导轮转速55r/min，抛光头压力在200kPa。
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