專利名稱：硅片的拋光方法
硅片的拋光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種硅片的拋光方法。背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的硅片拋光工藝主要是進行化學機械拋光(Chemical Mechanical Planarization, CMP)，就是在磨片減薄后對硅片進行一個減應(yīng)力腐蝕，然后就進行化學機械拋光。減應(yīng)力腐蝕采用堿性或酸性的化學試劑對硅片進行雙面腐蝕，腐蝕去除量只有3-5 微米。也就是說，待拋光面通過化學腐蝕只去除1. 5-2. 5微米(雙面腐蝕去除量的一半)。 磨片減薄后剩余20-30微米的拋光去除量大部分靠拋光機的化學機械拋光完成。然而，使用這種傳統(tǒng)的拋光工藝拋光后的硅片厚度均勻性較差。

發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種厚度均勻性較好的硅片的拋光方法。一種硅片的拋光方法，包括下列步驟提供經(jīng)過磨片處理后的硅片；在所述硅片的一面貼上保護膜；將貼有保護膜的硅片置于腐蝕液中，進行化學腐蝕；將保護膜去除，進行化學機械拋光；其中，化學腐蝕去除的硅片厚度占化學腐蝕和化學機械拋光去除的硅片總厚度的45% 55%。優(yōu)選的，所述化學腐蝕和化學機械拋光去除的硅片總厚度為25微米，所述化學腐蝕去除的硅片厚度為12 13微米。優(yōu)選的，所述將貼有保護膜的硅片置于腐蝕液中，進行化學腐蝕的步驟是將所述貼有保護膜的硅片裝入花籃后，將花籃置于腐蝕液中進行化學腐蝕，腐蝕液為酸性腐蝕液。優(yōu)選的，所述腐蝕液為硝酸、氫氟酸和冰乙酸的混合溶液，腐蝕溫度為18 22攝
氏度ο優(yōu)選的，所述腐蝕液的體積配比為濃度69% 71%的硝酸濃度40%的氫氟酸濃度99. 8%的冰乙酸=5 1 2，腐蝕溫度為20攝氏度。優(yōu)選的，還包括用廢片試腐蝕以計算將貼有保護膜的硅片置于腐蝕液中，進行化學腐蝕的步驟中的腐蝕時間的步驟。優(yōu)選的，還包括取一片硅片測量化學腐蝕去除的硅片厚度，以修正下一批硅片的腐蝕時間的步驟。上述硅片的拋光方法，因為化學腐蝕去除的硅片厚度占化學腐蝕和化學機械拋光去除的硅片總厚度的45% 55%，化學機械拋光只占總?cè)コ穸鹊囊话耄一瘜W腐蝕后有了一個較為光滑的表面，所以由拋光機進行的化學機械拋光時間相對于傳統(tǒng)技術(shù)大大縮短。硅片厚度均勻性受拋光機拋光過程中各種因素的影響就小，均勻性就好，且提高了拋光機的生產(chǎn)效率。


圖1是一實施例中硅片的拋光方法的流程圖。具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。拋光機的拋光過程受機器狀態(tài)、拋光溫度、壓力、拋光液流量、拋光液質(zhì)量、拋盤平整度、拋光布質(zhì)量等諸多因素的影響，硅片在拋光機上呆的時間越長，厚度均勻性受上述因素的影響就越大，均勻性就越差。圖1是一實施例中硅片的拋光方法的流程圖，包括下列步驟S11，提供經(jīng)過磨片處理后的硅片。在本實施例中，硅片經(jīng)過磨片后給拋光預留25 微米的總?cè)コ穸取Ｄテ鬅o需進行傳統(tǒng)技術(shù)中的減應(yīng)力腐蝕(一種雙面腐蝕)。S13，在硅片的一面貼上保護膜。保護膜貼于硅片無需拋光的一面。在本實施例中， 保護膜采用藍膜(一種有粘性的特種塑料膜)。S15，將貼有保護膜的硅片置于腐蝕液中，進行化學腐蝕。在本實施例中，在可控溫的石英缸中配好腐蝕液。本實施例采用酸性腐蝕液，成分及配比為硝酸(濃度 69% -71% )氫氟酸(濃度40% )冰乙酸(濃度99. 8% )=5:1:2或6: 1:2 或5 2 2(體積比)，設(shè)置腐蝕溫度18-22°C，優(yōu)選為20°C。將貼有藍膜的硅片裝入腐蝕用的花籃(cassette)中，并置于腐蝕液內(nèi)，啟動計時器，進行化學腐蝕(化學拋光)。整個腐蝕過程中來回晃動花籃，讓硅片的待拋光面均勻接觸腐蝕液，使待拋光面腐蝕均勻，腐蝕時間到即取出沖水并甩干。在此過程中，磨片后給拋光留的25微米的去除厚度由腐蝕去掉45% 55%，即只剩下12-13微米給拋光機進行化學機械拋光。為了解決提出的技術(shù)問題，需要盡量縮短拋光機的拋光時間，以提高硅片厚度的均勻性和產(chǎn)能，所以腐蝕后給拋光機留的去除厚度要盡量少。但實驗證明拋光機去除厚度太少，又會出現(xiàn)磨片工序時留下的磨紋拋不干凈，影響硅片表面質(zhì)量的情況。經(jīng)過反復實驗，腐蝕后給拋光機留12-13微米的去除厚度最為合適。S17，將保護膜去除，進行化學機械拋光。將甩干后硅片的藍膜撕去，然后在拋光機上進行化學機械拋光。上述硅片的拋光方法，拋光工藝包括化學腐蝕+化學機械拋光(CMP)。因為化學腐蝕去除的硅片厚度占化學腐蝕和化學機械拋光去除的硅片總厚度的45% 55%，化學機械拋光只占總?cè)コ穸鹊囊话?。且由于化學腐蝕的厚度均勻性只受腐蝕液混合是否充分和反應(yīng)時腐蝕液的溫度變化是否均勻的影響，化學腐蝕后會有一個較為光滑的表面。因此，由拋光機進行的化學機械拋光時間相對于傳統(tǒng)技術(shù)大大縮短。硅片厚度均勻性受拋光機拋光過程中各種因素的影響就小，均勻性就好，且提高了拋光機的生產(chǎn)效率。在優(yōu)選的實施例中，步驟S15中的腐蝕時間可以通過采用廢片進行試腐蝕來估算。試腐蝕時先用測量工具(例如千分表)測量出腐蝕前硅片帶膜的厚度，腐蝕后再重測一次厚度，用厚度差除以時間就可簡單得出腐蝕液這次的腐蝕速率，通過計算就可以知道要腐蝕目標厚度(12-13微米)所需要的時間。再用廢片按計算出的時間來試腐蝕驗證一下就能得到一個較準確的時間了。需要指出的是，一缸腐蝕液會用于多批硅片的腐蝕，腐蝕液濃度會隨使用次數(shù)而下降，因此需要多次試腐蝕得出不同使用次數(shù)下的腐蝕時間(可以根據(jù)曲線來推算未進行試腐蝕驗證的腐蝕液使用次數(shù)對應(yīng)的腐蝕時間)。步驟S15后還可以于腐蝕好的這批硅片中取一片測量出實際腐蝕厚度，根據(jù)實際腐蝕厚度修正下一批硅片的腐蝕時間。上述硅片的拋光方法相對于背景技術(shù)中的傳統(tǒng)工藝，厚度均勻性能夠改善1 2 微米(即同片厚度極差能縮小1 2微米)。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1.一種硅片的拋光方法，包括下列步驟提供經(jīng)過磨片處理后的硅片；在所述硅片的一面貼上保護膜；將貼有保護膜的硅片置于腐蝕液中，進行化學腐蝕；將保護膜去除，進行化學機械拋光；其中，化學腐蝕去除的硅片厚度占化學腐蝕和化學機械拋光去除的硅片總厚度的45% 55%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片的拋光方法，其特征在于，所述化學腐蝕和化學機械拋光去除的硅片總厚度為25微米，所述化學腐蝕去除的硅片厚度為12 13微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片的拋光方法，其特征在于，所述將貼有保護膜的硅片置于腐蝕液中，進行化學腐蝕的步驟是將所述貼有保護膜的硅片裝入花籃后，將花籃置于腐蝕液中進行化學腐蝕，腐蝕液為酸性腐蝕液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅片的拋光方法，其特征在于，所述腐蝕液為硝酸、氫氟酸和冰乙酸的混合溶液，腐蝕溫度為18 22攝氏度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅片的拋光方法，其特征在于，所述腐蝕液的體積配比為濃度69% 71%的硝酸濃度40%的氫氟酸濃度99. 8%的冰乙酸=5 1 2，腐蝕溫度為20攝氏度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片的拋光方法，其特征在于，還包括用廢片試腐蝕以計算將貼有保護膜的硅片置于腐蝕液中，進行化學腐蝕的步驟中的腐蝕時間的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅片的拋光方法，其特征在于，還包括取一片硅片測量化學腐蝕去除的硅片厚度，以修正下一批硅片的腐蝕時間的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硅片的拋光方法，包括下列步驟提供經(jīng)過磨片處理后的硅片；在所述硅片的一面貼上保護膜；將貼有保護膜的硅片置于腐蝕液中，進行化學腐蝕；將保護膜去除，進行化學機械拋光；其中，化學腐蝕去除的硅片厚度占化學腐蝕和化學機械拋光去除的硅片總厚度的45％～55％。本發(fā)明化學腐蝕去除的硅片厚度占化學腐蝕和化學機械拋光去除的硅片總厚度的45％～55％，化學機械拋光只占總?cè)コ穸鹊囊话?，且化學腐蝕后有了一個較為光滑的表面，所以由拋光機進行的化學機械拋光時間相對于傳統(tǒng)技術(shù)大大縮短。硅片厚度均勻性受拋光機拋光過程中各種因素的影響就小，均勻性就好，且提高了拋光機的生產(chǎn)效率。
文檔編號B24B37/04GK102423872SQ201110403658
公開日2012年4月25日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者胡新東 申請人:深圳深愛半導體股份有限公司