一种改善单抛机抛后硅片塌边的抛光工艺

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体为一种改善单抛机抛后硅片塌边 的抛光工艺。

背景技术

无论是从科技还是经济的角度看，半导体的重要性都是非常巨大且难以替 代的，2018年中国集成电路产业销售额6532亿元，同比增长20.7％，我国半导 体产业景气度持续走高，迎来新一轮发展机遇，随着我国经济发展方式的转变、 产业结构的加快调整，工业化和信息化的深度融合，加上政府大力推进本地的 信息消费，预估到2025年时，中国半导体未来七年的市场需求将持续以每年6％ 的复合成长率增长，中国半导体市场(1.67兆元人民币或2,380亿美元)占全 球的份额将从2018年的50％增加到2025年的56％,从目前全球晶圆厂产能建设 情况来看，200mm晶圆厂仍是主要的盈利方向，高规格高要求的产品更是市场的 强力竞争对象，所以想在半导体市场中掌握主动权，就一定要做到满足客户提 出的要求。

现有的200mm硅片抛光工艺在加工过程中，容易造成200mm硅片外部形 貌的损坏瑕疵，使200mm硅片出现塌边的问题，导致200mm硅片质量受到影 响，大大降低了200mm硅片市场的竞争力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善单抛机抛后硅片塌边的抛光工艺，以解 决上述背景技术中提出的现有的200mm硅片抛光工艺在加工过程中，容易造 成200mm硅片外部形貌的损坏瑕疵，使200mm硅片出现塌边的问题，导致200mm 硅片质量受到影响，大大降低了200mm硅片市场的竞争力的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改善单抛机抛后硅片 塌边的抛光工艺，其实验工艺包括以下步骤：

S1、首先将抛光液、清洗剂、活性剂、氢氧化钾溶液按照组分的重量份 比称取各相应比例的组分，并放置到相应的储存器皿内部进行备用，使用单 抛机系列，并在抛光前检查设备状态，保证无异常后进行工艺调节，可根据 不同的来料类型，设定不同的加工工艺，运用两到不同抛头进行加工。

S2、然后通过将第一个抛头设定为粗抛，粗抛垫型号、抛光液型号根据 产品的加工要求可自行选择，粗抛垫随着加工寿命的减少，在抛头压力的作 用下，中心部位的磨损程度会大于边缘部位，在粗抛工艺中加入一定配比的 氢氧化钾溶液，可以加快化学反应速率，加快了产品的去除速率，减少产品 的塌边程度，同时氢氧化钾溶液也可以充当润滑剂，减少硅片与抛光垫之间 的摩擦阻力，延长了抛光垫的寿命。

S3、最后可根据现场需求更换第二个抛头，如果追求更好的面粗效果， 可在第二个、第三个抛头使用精抛垫，此时因根据产品规范上要求的去除量， 相应增加粗抛的加工时间，如果追求更快的加工速度，则可以将第二个抛头 设定为中抛，在工艺配比中加入氢氧化钾溶液，加工结束后需放入水车进行 传递。

优选的，一种改善单抛机抛后硅片塌边的抛光工艺，其一种改善单抛机 抛后硅片塌边的抛光工艺的实验辅料组成为：

抛光垫；

抛光液；

清洗剂；

活性剂；

氢氧化钾溶液。

优选的，所述抛光线设备为晶盛6DZ单抛机系列，加工直径为200mm的 半导体产品，加工厚度为400～1000mm。

优选的，所述机台抛头数量为三个，可根据不同的工艺配制要求，灵活 运用这三个抛头进行加工。

优选的，所述工艺使用粗抛+中抛+精抛或者粗抛+精一+精二的加工模式， 通过调整抛光垫型号、抛头压力、吸附垫大小、陶瓷盘转速等工艺参数来优 化产品。

优选的，所述第三个抛头通常设定为精抛，为了得到良好的面粗效果， 加工时间一般不少于180S。

优选的，所述当抛光作业完成后，需要通过SCC预清洗进行产品的第一 次清洗。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明就几何参数而言，ADE 9600 测试模式下,卡控SFQR≤0.4边缘塌边现象得到改善，其产品具备200mm硅片 表面平整、几何参数能力强、表面粗糙度优良的优点，可有效提高200mm硅 片的市场竞争力。

附图说明

图1为本发明的不加氢氧化钾溶液抛后几何参数Mapping图；

图2为本发明的加入氢氧化钾溶液抛后几何参数Mapping图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明 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，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

参阅图1-2，本实施例的实验工艺包括以下步骤：

S1、首先将抛光液、清洗剂、活性剂、氢氧化钾溶液按照组分的重量份 比称取各相应比例的组分，并放置到相应的储存器皿内部进行备用，使用单 抛机系列，并在抛光前检查设备状态，保证无异常后进行工艺调节，可根据 不同的来料类型，设定不同的加工工艺，运用两到不同抛头进行加工。

S2、然后通过将第一个抛头设定为粗抛，粗抛垫型号、抛光液型号根据 产品的加工要求可自行选择，粗抛垫随着加工寿命的减少，在抛头压力的作 用下，中心部位的磨损程度会大于边缘部位，在粗抛工艺中加入一定配比的 氢氧化钾溶液，可以加快化学反应速率，加快了产品的去除速率，减少产品 的塌边程度，同时氢氧化钾溶液也可以充当润滑剂，减少硅片与抛光垫之间 的摩擦阻力，延长了抛光垫的寿命。

S3、最后可根据现场需求更换第二个抛头，如果追求更好的面粗效果， 可在第二个、第三个抛头使用精抛垫，此时因根据产品规范上要求的去除量， 相应增加粗抛的加工时间，如果追求更快的加工速度，则可以将第二个抛头 设定为中抛，在工艺配比中加入氢氧化钾溶液，加工结束后需放入水车进行 传递。

本实施例中，一种改善单抛机抛后硅片塌边的抛光工艺，其一种改善单 抛机抛后硅片塌边的抛光工艺的实验辅料组成为：

抛光垫；

抛光液；

清洗剂；

活性剂；

氢氧化钾溶液。

本实施例中，抛光线设备为晶盛6DZ单抛机系列，加工直径为200mm的 半导体产品，加工厚度为400～1000mm。

本实施例中，机台抛头数量为三个，可根据不同的工艺配制要求，灵活 运用这三个抛头进行加工。

本实施例中，工艺使用粗抛+中抛+精抛或者粗抛+精一+精二的加工模式， 通过调整抛光垫型号、抛头压力、吸附垫大小、陶瓷盘转速等工艺参数来优 化产品。

本实施例中，第三个抛头通常设定为精抛，为了得到良好的面粗效果， 加工时间一般不少于180S。

本实施例中，当抛光作业完成后，需要通过SCC预清洗进行产品的第一 次清洗。

实验结果表明本发明就几何参数而言，ADE 9600测试模式下,卡控SFQR ≤0.4边缘塌边现象得到改善。

实施例二：

与实施例一的区别特征在于：

本实施例的实验工艺包括以下步骤：

S1、首先将抛光液、清洗剂和活性剂按照组分的重量份比称取各相应比 例的组分，并放置到相应的储存器皿内部进行备用，使用单抛机系列，并在 抛光前检查设备状态，保证无异常后进行工艺调节，可根据不同的来料类型， 设定不同的加工工艺，运用两到不同抛头进行加工。

S2、然后通过将第一个抛头设定为粗抛，粗抛垫型号、抛光液型号根据 产品的加工要求可自行选择，粗抛垫随着加工寿命的减少，在抛头压力的作 用下，中心部位的磨损程度会大于边缘部位。

S3、最后可根据现场需求更换第二个抛头，如果追求更好的面粗效果， 可在第二个、第三个抛头使用精抛垫，此时因根据产品规范上要求的去除量， 相应增加粗抛的加工时间，如果追求更快的加工速度，则可以将第二个抛头 设定为中抛，在工艺配比中加入氢氧化钾溶液，加工结束后需放入水车进行 传递。

本实施例中，一种改善单抛机抛后硅片塌边的抛光工艺，其一种改善单 抛机抛后硅片塌边的抛光工艺的实验辅料组成为：

抛光垫；

抛光液；

清洗剂；

活性剂。

本实施例中，抛光线设备为晶盛6DZ单抛机系列，加工直径为200mm的 半导体产品，加工厚度为400～1000mmc。

本实施例中，机台抛头数量为三个，可根据不同的工艺配制要求，灵活 运用这三个抛头进行加工。

本实施例中，工艺使用粗抛+中抛+精抛或者粗抛+精一+精二的加工模式， 通过调整抛光垫型号、抛头压力、吸附垫大小、陶瓷盘转速等工艺参数来优 化产品。

本实施例中，第三个抛头通常设定为精抛，为了得到良好的面粗效果， 加工时间一般不少于180S。

本实施例中，当抛光作业完成后，需要通过SCC预清洗进行产品的第一 次清洗。

综上：本发明实施例一中的本发明实验结果表明，相比于实施例二中工 艺实验结果，本发明其产品更加具备200mm硅片表面平整、几何参数能力强、 表面粗糙度优良的优点，可有效提高200mm硅片的市场竞争力，因此本发明 的效果更加优于实施例二工艺的效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来 将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示 这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、 “包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系 列要素的过程、工艺、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明 确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、工艺、物品或者设备所固有 的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而 言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行 多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限 定。