CN116494027A - 一种硅部件的双面研磨方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种硅部件的双面研磨方法，属于半导体材料制造领域。硅部件的双面研磨方法包括以下步骤：将硅部件和辅助工件放置到双面研磨设备内的多个游星轮内，并使得每个游星轮内均放置有承压的硅部件和/或辅助工件，且使得硅部件的单位承压为200~800 N/cm2；以及通入研磨液并驱动双面研磨设备将硅部件研磨至目标厚度，通过该双面研磨方法，能够在兼顾加工少量和/或小尺寸硅部件的情况下改善硅部件容易出现表面不良的问题。
Description
技术领域
本申请涉及半导体材料制造领域，具体而言，涉及一种硅部件的双面研磨方法。
背景技术
现有技术中，大型双面研磨设备凭借其高效、稳定以及高精度等优异性能，已经成为硅部件制备的主流方式，但是，由于现有的大型双面研磨设备对硅部件的数量以及截面尺寸等均有一定的要求，使得在面对少量硅部件和/或小尺寸硅部件时，容易出现表面不良（例如表面平整度较低以及划痕较多）甚至无法加工的问题；并且，由于现有双面研磨工艺中针对的通常是数量和尺寸满足加工要求的硅部件，在面对少量硅部件和/或小尺寸硅部件时（尤其是大面积镂空的硅部件，例如硅环），现有研磨工艺中的众多参数（例如研磨液的密度等）存在难以适配的问题，会导致硅部件加工后出现表面不良的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种硅部件的双面研磨方法，以全部或部分解决上述问题。
本申请的实施例是这样实现的：
本申请实施例提供一种硅部件的双面研磨方法，包括以下步骤：
将硅部件和辅助工件放置到双面研磨设备内的多个游星轮内，并使得每个游星轮内均放置有承压的硅部件和/或辅助工件，且使得硅部件的单位承压为200~800 N/cm2；以及通入研磨液并驱动双面研磨设备将硅部件研磨至目标厚度。
上述技术方案中，在硅部件数量不足和/或硅部件表面尺寸较小的情况下，利用辅助工件弥补硅部件的承压面积不足的问题，使硅部件具有适宜的单位承压，从而能够在兼顾加工少量和/或小尺寸硅部件的同时改善硅部件表面划痕的问题，进而解决解决例如小尺寸硅圆环等无法加工的问题。
在一些可选的实施方案中，辅助工件中，硅的质量分数不低于60%。
上述技术方案中，辅助工件和硅部件的材质接近甚至完全相同，能够降低硅部件被污染的风险，同时，更容易加工得到表面平整度较高以及表面划痕更少的产品（不同材质的模切量通常不同，容易造成加工后的产品厚度不均）。
在一些可选的实施方案中，辅助工件在垂直于厚度方向上的截面形状为圆形、三角形、矩形或椭圆形。
上述技术方案中，辅助工件具有多种形状，能够提供更多的可实施方案，从而便于对本申请的技术方案进行推广和应用。
在一些可选的实施方案中，硅部件在垂直于厚度方向上的截面形状为环形，在驱动双面研磨设备对硅部件进行研磨的步骤中，研磨液的密度为1.3~1.5 g/cm3。
上述技术方案中，在面对环形硅部件时，研磨液易于向下流动，将研磨液的密度限定在特定范围内，以使得研磨液和硅部件的表面（尤其是上表面）充分接触，以便制备得到表面平整度更高以及表面划痕更少的产品。
在一些可选的实施方案中，研磨液包括水、砂料和悬浮剂；其中，砂料和水的质量比为1：（1.6~2.2），砂料和悬浮剂的质量比为1：（0.04~0.08）。
上述技术方案中，当研磨液在满足特定密度要求的情况下，按照特定组分配比制备研磨液，能够较好地发挥辅助研磨效果。
在一些可选的实施方案中，硅部件在垂直于厚度方向上的截面形状为盘形，在驱动双面研磨设备对硅部件进行研磨的步骤中，研磨液的密度为1.1~1.4 g/cm3。
上述技术方案中，在面对盘形硅部件时，将研磨液的密度限定在特定范围内，以使得研磨液和硅部件的表面充分接触，以便制备得到表面平整度更高以及表面划痕更少的产品。
在一些可选的实施方案中，研磨液包括水、砂料和悬浮剂；其中，砂料和水的质量比为1：（2.5~3.5），砂料和悬浮剂的质量比为1：（0.02~0.04）。
在一些可选的实施方案中，满足以下条件A和/或B：
A 砂料包括氧化铝、金刚砂和碳化硅中的一种或多种。
B 悬浮剂包括C8~C10的醇醚和聚乙二醇单苄基醚。
本申请提供的技术方案适用于上述多种砂料体系以及多种悬浮剂体系，能够提供更多的可实施方案，从而便于对本申请的技术方案进行推广和应用。
在一些可选的实施方案中，在研磨过程中，双面研磨设备中的上磨盘的转速不超过5 rpm。
上述技术方案中，将上磨盘的转速控制在特定范围内，能够使得上磨盘具有适宜的转速，以使研磨液能够和硅部件表面充分接触，以便制备得到表面平整度更高以及表面划痕更少的产品（当转速过大时研磨液难以发挥效果，需要更大的流量；当转速过小时会降低研磨效率）。
在一些可选的实施方案中，双面研磨设备中，上磨盘的转速与下磨盘的转速的比值为1：（2~5）。
上述技术方案中，将上下磨盘的转速比限定在特定范围内，能够使得上下磨盘具有适宜的转速比，从而制备得到表面平整度更高以及表面划痕更少的产品。
本发明的有益效果：
1、在使用大型双面研磨设备对硅部件进行加工时，利用辅助工件弥补硅部件承压面积不足的问题，能够在兼顾加工少量和/或小尺寸硅部件的同时改善硅部件表面划痕的问题，进而解决解决例如小尺寸硅圆环等无法加工的问题。
2、在面对特定形状的硅部件时（例如环形硅部件和盘形硅部件），分别按照本申请实施例提供的对应研磨液密度、研磨液组分配比以及磨盘转速等参数对硅部件进行加工，能够取得较好的研磨效果，以便制得品质较高的硅部件。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的第一种游星轮内放置硅部件和辅助工件的分布示意图；
图2为本申请实施例提供的第二种游星轮内放置硅部件和辅助工件的分布示意图；
图3为本申请实施例提供的第一方面中实施例1的硅电极的外观图；
图4为本申请实施例提供的第一方面中对比例1的硅电极的外观图。
图标：10-游星轮；20-硅部件位；30-辅助工件位。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，本申请中的“和/或”，如“特征1和/或特征2”，均是指可以单独地为“特征1”、单独地为“特征2”、“特征1”加“特征2”，该三种情况。
另外，在本申请的描述中，除非另有说明，“一种或多种”中的“多种”的含义是指两种及两种以上；“数值a~数值b”的范围包括两端值“a”和“b”，“数值a~数值b+计量单位”中的“计量单位”代表“数值a”和“数值b”二者的“计量单位”。
下面对本申请实施例的一种硅部件的双面研磨方法进行具体说明。
本申请实施例提供一种硅部件的双面研磨方法，包括以下步骤：
将硅部件和辅助工件放置到双面研磨设备内的多个游星轮内，并使得每个游星轮内均放置有承压的硅部件和/或辅助工件，且使得硅部件的单位承压为200~800 N/cm2；以及通入研磨液并驱动双面研磨设备将硅部件研磨至目标厚度。
游星轮的数量不做限定，可以按照本领域常规选择进行设置，本申请中的双面研磨设备均以5个游星轮为例。
由于硅部件和辅助工件共同承压，辅助工件和硅部件的厚度对应。
辅助工件的数量以及单个辅助工件的承压面的尺寸不做限定，根据硅部件的数量以及单个硅部件的承压面的尺寸以及大型双面研磨设备的压力范围来调整即可。
硅部件和辅助工件的放置方式不做限定，可以根据实际情况进行相应调整，例如单个游星轮内可以仅放置硅部件或辅助工件，也可以同时放置硅部件和辅助工件，只要能够满足设备的加工条件即可，本申请均以每个游星轮上均同时放置硅部件和辅助工件为例。
当单个游星轮内放置多个硅部件和/或辅助工件时，硅部件和辅助工件的分布形式不做限定，例如可以沿游星轮的周向间隔分布。
单个游星轮内放置硅部件和/或辅助工件的示例性的如图1和图2所示，其中，图1表示的是单个游星轮内同时放置有两个硅部件和两个辅助工件的示意图，图2表示的是单个游星轮内同时放置有一个硅部件和两个辅助工件的示意图。
本申请中，在硅部件数量不足和/或硅部件表面尺寸较小的情况下，利用辅助工件弥补硅部件的承压面积不足的问题，使硅部件具有适宜的单位承压，从而能够在兼顾加工少量和/或小尺寸硅部件的同时改善硅部件表面划痕的问题，进而解决例如小尺寸硅圆环等无法加工的问题。
辅助工件的材质不做限定，作为一种示例，辅助工件中，硅的质量分数不低于60%，例如质量分数可以是60%、70%、80%、90%和100%中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
该实施方式中，辅助工件和硅部件的材质相近甚至完全相同，能够降低硅部件被污染的风险，同时，更容易加工得到表面平整度较高以及表面划痕更少的产品（不同材质的模切量通常不同，容易造成加工后的产品厚度不均）。
辅助工件的立体构型不做限定，可以根据实际需要进行调整，作为一种示例，辅助工件在垂直于厚度方向上的截面形状为圆形、三角形、矩形或椭圆形。
可以理解的是，对于矩形和三角形等辅助工件，在使用前可以对辅助工件的尖锐边角进行圆角处理。
该实施方式中，辅助工件具有多种形状，能够提供更多的可实施方案，从而便于对本申请的技术方案进行推广和应用。
作为一种示例，辅助工件在垂直于厚度方向上的截面形状为圆形。
该实施方式中，截面形状为圆形的辅助工件，具有便于制备以及加工成本较低的优势，同时，圆形的辅助工件不容易和硅部件发生剐蹭。
硅部件的形状不做限定，可以是环形硅部件（例如硅圆环），也可以是盘形硅部件（例如硅电极）。
可以理解的是，硅圆环和盘形硅部件由于质量密度不同，为了实现较好的研磨效果，可以对相应的研磨液的密度进行调整。
作为一种示例，硅部件在垂直于厚度方向上的截面形状为环形，在驱动双面研磨设备对硅部件进行研磨的步骤中，研磨液的密度为1.3~1.5 g/cm3，例如但不限于密度为1.3 g/cm3、1.35 g/cm3、1.4 g/cm3、1.45 g/cm3和1.5 g/cm3中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
该实施方式中，在面对环形硅部件时，研磨液易于向下流动，将研磨液的密度限定在特定范围内，以使得研磨液和硅部件的表面（尤其是上表面）充分接触，以便制备得到表面平整度更高以及表面划痕更少的产品。
研磨液的成分及其各个组分的质量占比均不作限定，可以按照本领域常规选择进行设置。
作为一种示例，研磨液包括水、砂料和悬浮剂；其中，砂料和水的质量比为1：（1.6~2.2），例如但不限于质量比为1：1.6、1：1.7、1：1.8、1：1.9、1：2.0、1：2.1和1：2.2中的任意一者点值或任意二者之间的范围值；砂料和悬浮剂的质量比为1：（0.04~0.08），例如但不限于质量比为1：0.04、1：0.05、1：0.06、1：0.07和1：0.08中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
该实施方式中，当研磨液在满足特定密度要求的情况下，按照特定组分配比制备研磨液，能够较好地发挥辅助研磨效果。
作为一种示例，硅部件在垂直于厚度方向上的截面形状为盘形，在驱动双面研磨设备对硅部件进行研磨的步骤中，研磨液的密度为1.1~1.4 g/cm3，例如但不限于密度为1.1 g/cm3、1.2 g/cm3、1.3 g/cm3和1.4 g/cm3中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
该实施方式中，在面对盘形硅部件时，将研磨液的密度限定在特定范围内，以使得研磨液和硅部件的表面充分接触，以便制备得到表面平整度更高以及表面划痕更少的产品。
作为一种示例，研磨液包括水、砂料和悬浮剂；其中，砂料和水的质量比为1：（2.5~3.5），例如但不限于质量比为1：2.5、1：2.6、1：2.7、1：2.8、1：2.9、1：3.0、1：3.1、1：3.2、1：3.3、1：3.4和1：3.5中的任意一者点值或任意二者之间的范围值；砂料和悬浮剂的质量比为1：（0.02~0.04），例如但不限于质量比为1：0.02、1：0.025、1：0.03、1：0.035和1：0.04中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
砂料的种类以及悬浮剂的种类均不作限定，可以按照本领域常规选择进行设置。
作为一种示例，满足以下条件A和/或B：
A 砂料包括氧化铝、金刚砂和碳化硅中的一种或多种。
B 悬浮剂包括C8~C10的醇醚和聚乙二醇单苄基醚。
该实施方式中，本申请提供的技术方案适用于上述多种砂料体系以及多种悬浮剂体系，能够提供更多的可实施方案，从而便于对本申请的技术方案进行推广和应用。
在其他可能的实施方式中，也可以采用本领域中的其他常用悬浮剂。
可以理解的是，研磨液的进液量和产品的外观性能密切相关，考虑到产品的外观性能，可以对研磨液的进液量进行调整。
作为一种示例，在研磨过程中，研磨液的进液量为12~16 L/min，例如但不限于进液量为12 L/min、13 L/min、14 L/min、15 L/min和16 L/min中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
当硅部件的数量和单个硅部件的承压面的尺寸均正常时，研磨液的进液量通常为0.5 L/min左右。
该实施方式中，将研磨液的进液量控制在特定范围内，能够使得研磨液具有适宜的进液量，从而降低硅部件表面被划伤的风险（特别是对于承压面的尺寸较小的硅部件）。
可以理解的是，磨盘的转速和产品的外观性能密切相关，考虑到产品的外观性能，可以对磨盘的转速进行调整。
作为一种示例，在驱动双面研磨设备对硅部件进行研磨的步骤中，双面研磨设备中的上磨盘的转速不超过5 rpm。
当硅部件的数量和单个硅部件的承压面的尺寸均正常时，上磨盘的转速通常大于10 rpm。
该实施方式中，将上磨盘的转速控制在特定范围内，能够使得上磨盘具有适宜的转速，以使研磨液能够和硅部件表面充分接触，以便制备得到表面平整度更高以及表面划痕更少的产品（当转速过大时研磨液难以发挥效果，需要更大的流量；当转速过小时会降低研磨效率）。
作为一种示例，双面研磨设备中，上磨盘的转速与下磨盘的转速的比值为1：（2~5），例如但不限于转速的比值为1：2、1：3、1：4和1：5中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
该实施方式中，将上下磨盘的转速比限定在特定范围内，能够使得上下磨盘具有适宜的转速比，从而制备得到表面平整度更高以及表面划痕更少的产品。
为了更好地理解技术方案，此处借助双面研磨设备对研磨方法的工艺进行说明。
作为一种示例，双面研磨方法包括以下步骤：
将硅部件和辅助工件放置于多个游星轮上，并使得每个游星轮上均承载有硅部件和/或辅助工件，且使得硅部件的单位承压为200~800 N/cm2。
向双面研磨设备中的通道中通入研磨液，并驱动太阳轮和内齿圈绕太阳轮的轴线转动，同时驱动上下磨盘反向转动，其中，下磨盘与太阳轮同向转动，直至研磨至预设时间即可。
需要说明的是，对于双面研磨过程中未做特别说明或限定的工艺或步骤均不作限定，可以按照本领域常规选择进行设置。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
第一方面，以盘形硅部件（硅电极）为例
实施例1
本申请实施例提供一种硅部件的双面研磨方法，包括以下步骤：
将盘形硅部件（硅电极）和辅助工件放置于5个游星轮内，并使得每个游星轮内均放置有承压的硅部件和辅助工件，且使得硅部件的单位承压为200 N/cm2。
向双面研磨设备中的通道中通入研磨液，并驱动太阳轮和内齿圈绕太阳轮的轴线转动，同时驱动上下磨盘反向转动，其中，下磨盘与太阳轮同向转动，直至研磨至预设时间即可；其中，辅助工件的材质为硅且在垂直于厚度方向上的截面形状为圆形，研磨液的密度为1.32 g/cm3，研磨液的进液量为14 L/min，上磨盘的转速为5 rpm，上下磨盘的转速比为1：3。
实施例2
本申请实施例提供一种硅部件的双面研磨方法，其与实施例1的区别仅在于：使得硅部件的单位承压为500 N/cm2，研磨液的密度为1.34 g/cm3。
实施例3
本申请实施例提供一种硅部件的双面研磨方法，其与实施例1的区别仅在于：使得硅部件的单位承压为800 N/cm2，研磨液的密度为1.37 g/cm3。
实施例4
本申请实施例提供一种硅部件的双面研磨方法，其与实施例1的区别仅在于：使得硅部件的单位承压为300 N/cm2，研磨液的密度为1.10 g/cm3。
实施例5
本申请实施例提供一种硅部件的双面研磨方法，其与实施例1的区别仅在于：使得硅部件的单位承压为700 N/cm2，研磨液的密度为1.4 g/cm3。
实施例6
本申请实施例提供一种硅部件的双面研磨方法，其与实施例5的区别仅在于：研磨液的密度为1.02 g/cm3。
实施例7
本申请实施例提供一种硅部件的双面研磨方法，其与实施例5的区别仅在于：研磨液的密度为1.43 g/cm3。
对比例1
本申请对比例提供一种双面研磨方法，其与实施例1的区别仅在于：使得硅部件的单位承压为160 N/cm2。
对比例2
本申请对比例提供一种双面研磨方法，其与实施例1的区别仅在于：使得硅部件的单位承压为820 N/cm2。
为了更好地理解技术方案，此处通过表格的形式进行整理说明。
表1 硅电极的各个实施例以及对比例的工艺参数
第二方面，以硅圆环为例
实施例1
本申请实施例提供一种硅部件的双面研磨方法，包括以下步骤：
将硅圆环和辅助工件放置于5个游星轮上，并使得每个游星轮上均承载有硅部件和辅助工件，且使得硅部件的单位承压为200 N/cm2。
向双面研磨设备中的通道中通入研磨液，并驱动太阳轮和内齿圈绕太阳轮的轴线转动，同时驱动上下磨盘反向转动，其中，下磨盘与太阳轮同向转动，直至研磨至预设时间即可；其中，辅助工件的材质为硅且在垂直于厚度方向上的截面形状为圆形，研磨液的密度为1.36 g/cm3，研磨液的进液量为14 L/min，上磨盘的转速为5 rpm，上下磨盘的转速比为1：3。
实施例2
本申请实施例提供一种硅部件的双面研磨方法，其与实施例1的区别仅在于：使得硅部件的单位承压为500 N/cm2，研磨液的密度为1.41 g/cm3。
实施例3
本申请实施例提供一种硅部件的双面研磨方法，其与实施例1的区别仅在于：使得硅部件的单位承压为800 N/cm2，研磨液的密度为1.47 g/cm3。
实施例4
本申请实施例提供一种硅部件的双面研磨方法，其与实施例1的区别仅在于：使得硅部件的单位承压为300 N/cm2，研磨液的密度为1.42 g/cm3。
实施例5
本申请实施例提供一种硅部件的双面研磨方法，其与实施例1的区别仅在于：使得硅部件的单位承压为700 N/cm2，研磨液的密度为1.48 g/cm3。
实施例6
本申请实施例提供一种硅部件的双面研磨方法，其与实施例2的区别仅在于：研磨液的密度为1.25 g/cm3。
实施例7
本申请实施例提供一种硅部件的双面研磨方法，其与实施例2的区别仅在于：研磨液的密度为1.53 g/cm3。
对比例1
本申请对比例提供一种双面研磨方法，其与实施例4的区别仅在于：使得硅部件的单位承压为160 N/cm2。
对比例2
本申请对比例提供一种双面研磨方法，其与实施例4的区别仅在于：使得硅部件的单位承压为820 N/cm2。
为了更好地理解技术方案，此处通过表格的形式进行整理说明。
表2 硅圆环的各个实施例以及对比例的工艺参数
试验例1
硅部件的表面划痕率测试
测试方法：
分别按照第一方面、第二方面中对应的各个实施例和对比例的工艺对硅部件进行双面研磨（其中，每个对应工艺分别制备50个硅部件），然后对制备得到的各个试样分别进行编号，并统计每个工艺制备得到的50个工件中表面存在划痕的工件的数量占比（即划痕率）。
表3 硅电极的各个实施例以及对比例的表面划痕率
参阅表3，由实施例1~实施例5的测试结果可知，按照本申请实施例提供的硅部件的双面研磨方法，并且将各个参数限定在本申请的特定范围内，制备得到的硅电极的表面划痕率均较低，具有更好的质量。
由实施例1和对比例1、对比例2的测试结果可知，当研磨液密度一定且在限定范围内时，将硅部件的单位承压控制在特定范围内，制备得到的硅电极的表面划痕率均较低，具有更好的质量。
由实施例5和实施例6、实施例7的测试结果可知，当单位承压一定且在限定范围内时，将研磨液的密度控制在特定范围内，制备得到的硅电极的表面划痕率均较低，具有更好的质量。
表4 硅圆环的各个实施例以及对比例的表面划痕率
参阅表3，由实施例1~实施例5的测试结果可知，按照本申请实施例提供的硅部件的双面研磨方法，并且将各个参数限定在本申请的特定范围内，制备得到的硅圆环的表面划痕率均较低，具有更好的质量。
由实施例1和对比例1、对比例2的测试结果可知，当研磨液密度一定且在限定范围内时，将硅部件的单位承压控制在特定范围内，制备得到的硅圆环的表面划痕率均较低，具有更好的质量。
由实施例5和实施例6、实施例7的测试结果可知，当单位承压一定且在限定范围内时，将研磨液的密度控制在特定范围内，制备得到的硅圆环的表面划痕率均较低，具有更好的质量。
试验例2
硅部件的外观测试
测试方法：
分别按照第一方面中实施例1和对比例1的工艺对硅部件进行双面研磨，然后对制备得到的各个试样分别进行编号，然后采用电子显微镜测试各个试样的表面外观。
需要说明的是，图3和图4的标尺均为2 mm。
参阅图3和图4可知，按照本申请实施例提供的硅部件的双面研磨方法，并且将各个参数限定在本申请的特定范围内，制备得到的硅圆环的表面较为平整且基本不存在划痕，具有更好的质量。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
Claims (10)
1. 一种硅部件的双面研磨方法，其特征在于，包括以下步骤：
将硅部件和辅助工件放置到双面研磨设备内的多个游星轮内，并使得每个所述游星轮内均放置有承压的所述硅部件和/或所述辅助工件，且使得所述硅部件的单位承压为200~800 N/cm2；以及
通入研磨液并驱动所述双面研磨设备将所述硅部件研磨至目标厚度。
2.根据权利要求1所述的双面研磨方法，其特征在于，所述辅助工件中，硅的质量分数不低于60%。
3.根据权利要求1所述的双面研磨方法，其特征在于，所述辅助工件在垂直于厚度方向上的截面形状为圆形、三角形、矩形或椭圆形。
4. 根据权利要求1所述的双面研磨方法，其特征在于，所述硅部件在垂直于厚度方向上的截面形状为环形，在驱动所述双面研磨设备对所述硅部件进行研磨的步骤中，研磨液的密度为1.3~1.5 g/cm3。
5.根据权利要求4所述的双面研磨方法，其特征在于，所述研磨液包括水、砂料和悬浮剂；
其中，所述砂料和所述水的质量比为1：（1.6~2.2），所述砂料和所述悬浮剂的质量比为1：（0.04~0.08）。
6. 根据权利要求1所述的双面研磨方法，其特征在于，所述硅部件在垂直于厚度方向上的截面形状为盘形，在所述驱动所述双面研磨设备对所述硅部件进行研磨的步骤中，研磨液的密度为1.1~1.4 g/cm3。
7.根据权利要求6所述的双面研磨方法，其特征在于，所述研磨液包括水、砂料和悬浮剂；
其中，所述砂料和所述水的质量比为1：（2.5~3.5），所述砂料和所述悬浮剂的质量比为1：（0.02~0.04）。
8.根据权利要求5或7所述的双面研磨方法，其特征在于，满足以下条件A和/或B：
A 所述砂料包括氧化铝、金刚砂和碳化硅中的一种或多种；
B 所述悬浮剂包括C8~C10的醇醚和聚乙二醇单苄基醚。
9. 根据权利要求1~7中任一项所述的双面研磨方法，其特征在于，在研磨过程中，所述双面研磨设备中的上磨盘的转速不超过5 rpm。
10.根据权利要求9所述的双面研磨方法，其特征在于，所述双面研磨设备中，所述上磨盘的转速与下磨盘的转速的比值为1：（2~5）。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005224892A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Nippon Tokushu Kento Kk | 研磨方法 |
| US20100009155A1 (en) * | 2008-07-14 | 2010-01-14 | Sumco Corporation | Semiconductor wafer and production method thereof |
| CN101722447A (zh) * | 2008-10-22 | 2010-06-09 | 硅电子股份公司 | 用于扁平工件的双面处理的装置和用于多个半导体晶片的同时双面材料去除处理的方法 |
| CN102543709A (zh) * | 2010-12-15 | 2012-07-04 | 硅电子股份公司 | 用于对至少三个半导体晶片的两面同时进行材料去除处理的方法 |
| CN103240666A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-08-14 | 中锗科技有限公司 | 一种太阳能电池锗衬底片的研磨方法 |
| CN111975627A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-24 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 非规则碲锌镉晶片的研磨方法 |
| CN113231957A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-10 | 金华博蓝特电子材料有限公司 | 基于双面研磨设备的晶片研磨工艺及半导体晶片 |
| CN115922556A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-04-07 | 锦州神工半导体股份有限公司 | 一种硅片研磨方法以及硅片 |
| CN116141188A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-05-23 | 佛山华智新材料有限公司 | 多层铜质材料的双面研磨方法 |
-
2023
- 2023-06-19 CN CN202310722015.8A patent/CN116494027B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005224892A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Nippon Tokushu Kento Kk | 研磨方法 |
| US20100009155A1 (en) * | 2008-07-14 | 2010-01-14 | Sumco Corporation | Semiconductor wafer and production method thereof |
| CN101722447A (zh) * | 2008-10-22 | 2010-06-09 | 硅电子股份公司 | 用于扁平工件的双面处理的装置和用于多个半导体晶片的同时双面材料去除处理的方法 |
| CN102543709A (zh) * | 2010-12-15 | 2012-07-04 | 硅电子股份公司 | 用于对至少三个半导体晶片的两面同时进行材料去除处理的方法 |
| CN103240666A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-08-14 | 中锗科技有限公司 | 一种太阳能电池锗衬底片的研磨方法 |
| CN111975627A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-24 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | 非规则碲锌镉晶片的研磨方法 |
| CN113231957A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-10 | 金华博蓝特电子材料有限公司 | 基于双面研磨设备的晶片研磨工艺及半导体晶片 |
| CN115922556A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-04-07 | 锦州神工半导体股份有限公司 | 一种硅片研磨方法以及硅片 |
| CN116141188A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-05-23 | 佛山华智新材料有限公司 | 多层铜质材料的双面研磨方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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