CN115732312A - 改善硅片厚外延Si-Nodule和Crown的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改善硅片厚外延Si‑Nodule和Crown的工艺方法，所属硅片生产加工技术领域，如下操作步骤：第一步：线切割，切片厚度835μm；第二步：一次倒角，通过一次倒角将硅片边缘加工成圆弧形（R‑Type）；第三步：研磨，研磨去除量65μm；第四步：二次倒角；第五步：酸腐蚀采用的药液为HF、HNO3、HAC（醋酸），酸腐蚀去除量30μm，腐蚀后硅片厚度740μm；第六步：中间检查，对硅片正反面进行外观检查；第七步：先进行边缘抛光，然后进行Poly，然后进行LTO，然后腐蚀法去掉边缘LTO，最后进行正面抛光；第八步：抛光去除量15μm，抛光后厚度725μm；第九步：洗净。具有操作简便和效果好的特点。解决了硅片在厚外延生长过程中引起的Si‑Nodule和Crown的问题。
Description
技术领域
本发明涉及硅片生产加工技术领域，具体涉及一种改善硅片厚外延Si-Nodule和Crown的工艺方法。
背景技术
对于重掺杂的硅片，需要对硅片背表面进行处理，一般在背面生长多晶硅膜或二氧化硅膜，或者二者组合，目的是防止硅外延工艺中重掺杂硅片的自掺杂作用。Si-Nodule为硅结核颗粒，Crown为边缘兴起物。
对于生长厚外延的工艺（外延厚度＞65μm），边缘处理不当，会影响外延后边缘质量。目前工艺技术重掺锑产品在厚外延加工过程中发生了2个问题：1、背面边缘出现Si-Nodule；2、背面边缘发生Crown。
发明内容
本发明主要解决现有技术中存在的不足，提供了一种改善硅片厚外延Si-Nodule和Crown的工艺方法，其具有操作简便和效果好的特点。解决了硅片在厚外延生长过程中引起的Si-Nodule和Crown的问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种改善硅片厚外延Si-Nodule和Crown的工艺方法，包括如下操作步骤：
第一步：线切割，切片厚度835μm，采用TOYO450E线切割机进行切割。
第二步：一次倒角，通过一次倒角将硅片边缘加工成圆弧形（R-Type）；增加硅片边缘表面机械强度，一次倒角设备WBM-2200A， 采用树脂砂轮对外周进行加工。
第三步：研磨，研磨去除量65μm，研磨后目标厚度770μm，研磨设备24BNS，研磨辅材由研磨粉F0-1000#，悬浮液、防锈剂、消泡剂组成，研磨通过下定盘旋转和载体的旋转对硅片进行双面研磨。
第四步：二次倒角，二次倒角决定了硅片的边缘轮廓，而硅片的边缘轮廓对外延后crown有影响。
第五步：酸腐蚀采用的药液为HF、HNO3、HAC（醋酸），酸腐蚀去除量30μm，腐蚀后硅片厚度740μm。
第六步：中间检查，对硅片正反面进行外观检查，采用人工分别在荧光灯、聚光灯下对硅片表面缺陷进行检查。
第七步：先进行边缘抛光，然后进行 Poly （厚度15000 Å），然后进行LTO（厚度4800 Å），然后腐蚀法去掉边缘LTO，最后进行正面抛光，抛光后背面和边缘膜结构不同，膜结构不同影响了外延Si-Nodule的发生。
第八步：抛光去除量15μm，抛光后厚度725μm。
第九步：洗净，包括去蜡洗净后最终洗净，先进行去蜡洗净，去除硅片背面蜡残；然后进行最终洗净，最终洗净采用SC1药液进行清洗，达到去除硅片表面沾污的目的。
作为优选，线切割时，采用φ0.12钢线、砂浆进行切割，通过正晶向切片，按X方向偏离±0.7，Y方向偏离±0.7。
作为优选，硅片边缘轮廓为T-type类型，T-type 参数有A1、A2、R1、R2、BC；A1的与正面连接的边缘斜表面，由于正面和边缘表面的外延生长速率不一样，导致从正面过渡到A1面的时候容易在正面与A1交界处形成crown，调整二次倒角加工参数，增大A1值，A1从670μm增大到760μm，增大A1值，即增大了边缘斜面的面积，改善边缘crown。
作为优选，Poly和LTO都是硅片的表面处理工艺，通过化学气相沉积在硅片背面生长多晶硅膜或SiO2膜，作用为防止硅外延过程中重掺杂硅片的自掺杂作用；Poly膜为多晶硅膜，硅片长膜厚度15000 Å，LTO膜为SiO2膜，长膜厚度4800 Å；长Poly膜硅片正面背面都会长同样厚度的多晶硅膜，长LTO膜仅在硅片背面长SiO2膜，腐蚀法去边的目的是用HF腐蚀掉背面边缘的SiO2膜，因为边缘抛光不能去除边缘SiO2膜。
作为优选，第八步抛光采用不二越全自动抛光线加工，采用背面贴蜡单面抛光，通过5连抛进行加工：粗抛→粗抛→粗抛→中抛→精抛。
本发明能够达到如下效果：
本发明提供了一种改善硅片厚外延Si-Nodule和Crown的工艺方法，与现有技术相比较，具有操作简便和效果好的特点。解决了硅片在厚外延生长过程中引起的Si-Nodule和Crown的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：如图1所示，一种改善硅片厚外延Si-Nodule和Crown的工艺方，包括如下操作步骤：
第一步：线切割，切片厚度835μm，采用TOYO450E线切割机进行切割。线切割时，采用φ0.12钢线、砂浆进行切割，通过正晶向切片，按X方向偏离±0.7，Y方向偏离±0.7。
第二步：一次倒角，通过一次倒角将硅片边缘加工成圆弧形（R-Type）。
第三步：研磨，研磨去除量65μm，研磨后目标厚度770μm，研磨设备24BNS，研磨辅材由研磨粉F0-1000#，悬浮液、防锈剂、消泡剂组成，研磨通过下定盘旋转和载体的旋转对硅片进行双面研磨；
第四步：二次倒角，二次倒角决定了硅片的边缘轮廓，而硅片的边缘轮廓对外延后crown有影响。
硅片边缘轮廓为T-type类型，T-type 参数有A1、A2、R1、R2、BC；A1的与正面连接的边缘斜表面，由于正面和边缘表面的外延生长速率不一样，导致从正面过渡到A1面的时候容易在正面与A1交界处形成crown，调整二次倒角加工参数，增大A1值，A1从670μm增大到760μm，增大A1值，即增大了边缘斜面的面积，改善边缘crown。
第五步：酸腐蚀采用的药液为HF、HNO3、HAC（醋酸），酸腐蚀去除量30μm，腐蚀后硅片厚度740μm。
Poly和LTO都是硅片的表面处理工艺，通过化学气相沉积在硅片背面生长多晶硅膜或SiO2膜，作用为防止硅外延过程中重掺杂硅片的自掺杂作用；Poly膜为多晶硅膜，硅片长膜厚度15000 Å，LTO膜为SiO2膜，长膜厚度4800 Å；长Poly膜硅片正面背面都会长同样厚度的多晶硅膜，长LTO膜仅在硅片背面长SiO2膜，腐蚀法去边的目的是用HF腐蚀掉背面边缘的SiO2膜，因为边缘抛光不能去除边缘SiO2膜。
第六步：中间检查，对硅片正反面进行外观检查，采用人工分别在荧光灯、聚光灯下对硅片表面缺陷进行检查。
第七步：先进行边缘抛光，然后进行 Poly （厚度15000 Å），然后进行LTO（厚度4800 Å），然后腐蚀法去掉边缘LTO，最后进行正面抛光，抛光后背面和边缘膜结构不同，膜结构不同影响了外延Si-Nodule的发生。
第八步：抛光去除量15μm，抛光后厚度725μm；抛光采用不二越全自动抛光线加工，采用背面贴蜡单面抛光，通过5连抛进行加工：粗抛→粗抛→粗抛→中抛→精抛。
第九步：洗净，包括去蜡洗净后最终洗净，先进行去蜡洗净，去除硅片背面蜡残；然后进行最终洗净，最终洗净采用SC1药液进行清洗，达到去除硅片表面沾污的目的。
综上所述，该改善硅片厚外延Si-Nodule和Crown的工艺方法，具有操作简便和效果好的特点。解决了硅片在厚外延生长过程中引起的Si-Nodule和Crown的问题。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (5)
1.一种改善硅片厚外延Si-Nodule和Crown的工艺方法，其特征在于包括如下操作步骤：
第一步：线切割，切片厚度835μm，采用TOYO450E线切割机进行切割；
第二步：一次倒角，通过一次倒角将硅片边缘加工成圆弧形（R-Type）；
第三步：研磨，研磨去除量65μm，研磨后目标厚度770μm，研磨设备24BNS，研磨辅材由研磨粉F0-1000#，悬浮液、防锈剂、消泡剂组成，研磨通过下定盘旋转和载体的旋转对硅片进行双面研磨；
第四步：二次倒角，二次倒角决定了硅片的边缘轮廓，而硅片的边缘轮廓对外延后crown有影响；
第五步：酸腐蚀采用的药液为HF、HNO3、HAC（醋酸），酸腐蚀去除量30μm，腐蚀后硅片厚度740μm；
第六步：中间检查，对硅片正反面进行外观检查，采用人工分别在荧光灯、聚光灯下对硅片表面缺陷进行检查；
第七步：先进行边缘抛光，然后进行 Poly （厚度15000 Å），然后进行LTO（厚度4800Å），然后腐蚀法去掉边缘LTO，最后进行正面抛光，抛光后背面和边缘膜结构不同，膜结构不同影响了外延Si-Nodule的发生；
第八步：抛光去除量15μm，抛光后厚度725μm；
第九步：洗净，包括去蜡洗净后最终洗净，先进行去蜡洗净，去除硅片背面蜡残；然后进行最终洗净，最终洗净采用SC1药液进行清洗，达到去除硅片表面沾污的目的。
2.根据权利要求1所述的改善硅片厚外延Si-Nodule和Crown的工艺方法，其特征在于：线切割时，采用φ0.12钢线、砂浆进行切割，通过正晶向切片，按X方向偏离±0.7，Y方向偏离±0.7。
3.根据权利要求1所述的改善硅片厚外延Si-Nodule和Crown的工艺方法，其特征在于：硅片边缘轮廓为T-type类型，T-type 参数有A1、A2、R1、R2、BC；A1的与正面连接的边缘斜表面，由于正面和边缘表面的外延生长速率不一样，导致从正面过渡到A1面的时候容易在正面与A1交界处形成crown，调整二次倒角加工参数，增大A1值，A1从670μm增大到760μm，增大A1值，即增大了边缘斜面的面积，改善边缘crown。
4.根据权利要求1所述的改善硅片厚外延Si-Nodule和Crown的工艺方法，其特征在于：Poly和LTO都是硅片的表面处理工艺，通过化学气相沉积在硅片背面生长多晶硅膜或SiO2膜，作用为防止硅外延过程中重掺杂硅片的自掺杂作用；Poly膜为多晶硅膜，硅片长膜厚度15000 Å，LTO膜为SiO2膜，长膜厚度4800 Å；长Poly膜硅片正面背面都会长同样厚度的多晶硅膜，长LTO膜仅在硅片背面长SiO2膜，腐蚀法去边的目的是用HF腐蚀掉背面边缘的SiO2膜，因为边缘抛光不能去除边缘SiO2膜。
5.根据权利要求1所述的改善硅片厚外延Si-Nodule和Crown的工艺方法，其特征在于：第八步抛光采用不二越全自动抛光线加工，采用背面贴蜡单面抛光，通过5连抛进行加工：粗抛→粗抛→粗抛→中抛→精抛。
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