一种硅抛光片碱腐蚀工艺

技术领域

本发明属于硅片腐蚀技术领域，尤其是涉及一种硅抛光片碱腐蚀工艺。

背景技术

硅片加工过程中碱腐蚀是一个非常重要的工序，其碱腐蚀后及硅片表面外观是非常重要的参数，也是硅片腐蚀过程中较难优化的参数。硅片的碱腐蚀是将研磨后的硅片表面，通过强碱的化学作用将硅片表面的损伤层腐蚀掉，且满足一定的几何参数以及表面外观要求。随着半导体特征尺寸的减小以及集成度的提高，对硅片的几何参数要求越来越高，原有的碱腐蚀工艺满足不了较高的质量要求。

发明内容

有鉴于此，为克服上述缺陷，本发明旨在提出一种硅抛光片碱腐蚀工艺，主要应用于8英寸硅抛光片的碱腐蚀。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种硅抛光片碱腐蚀工艺，顺次执行SC2药液、水洗槽、SC1-1药液、水洗槽、KOH药液槽、QDR水洗槽、SC1-2药液、超声水洗槽药、溢流水洗槽、甩干工序处理；

其中控制KOH药液腐蚀时间为500±20s，KOH药液槽滚轴转速为10-30转/min，KOH流量为28±5L/min，用于控制硅片的TTV。

进一步的，KOH腐蚀时间为500±10s，KOH药液槽滚轴转速为20转/min，KOH流量为28±3L/min。

进一步的，KOH浓度质量分数为45-55％，KOH温度80±10℃；

优选的，KOH浓度质量分数为49％，KOH温度80±3℃。

进一步的，QDR水洗槽工序中采用18兆欧纯水喷淋2次，并且流量＞20L/min。

进一步的，SC1-2药液配比为：NH3.H2O:H2O2：水＝1:2:10；

SC2药液配比为：HF:HCL：水＝1:2:10；

SC1-1药液配比为：NH3.H2O:H2O2：水＝1:2:10。

进一步的，SC1-2药液、SC2药液、SC1-1药液中的水均为18兆欧纯水。

进一步的，SC1-1、SC1-2、SC2药液流量≥15L/min，超声频率为400HZ。

进一步的，SC1-1、SC1-2药液温度为75±5℃，SC2药液温度23±5℃，清洗时间设定300s。

相对于现有技术，本发明所述的硅抛光片碱腐蚀工艺具有以下优势：

本发明所述的硅抛光片碱腐蚀工艺通过改善碱腐蚀过程中工艺参数(增大KOH浓度、提高滚轴转速、增加药液流量及控制药液温度、超声频率)来控制碱腐蚀过程中KOH对硅片的腐蚀速率，及KOH在硅片表面残留药液，改善硅片碱腐蚀的TTV(表面平整度)以及表面外观。相对于现有工艺，本发明可以降低碱腐产品表面沾污，有效控制TTV(表面平整度)，提高碱腐蚀产品的良率。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合实施例来详细说明本发明。

一种硅抛光片碱腐蚀工艺，主要应用于8英寸硅抛光片碱腐蚀，具体内容如下：顺次执行SC2药液、水洗槽、SC1-2药液、水洗槽、KOH药液槽、QDR水洗槽、SC1-2药液、超声水洗槽药、溢流水洗槽、甩干工序处理；

其中控制KOH药液腐蚀时间为500±20s，KOH药液槽滚轴转速为10-30转/min，KOH流量为28±5L/min，用于控制硅片的TTV；

碱腐蚀完的硅片送至ASE腐后清洗机进一步清洗。

KOH腐蚀时间为500±10s，KOH药液槽滚轴转速为20转/min，KOH流量为28±3L/min。

KOH浓度质量分数为45-55％，KOH温度80±10℃；

优选的，KOH浓度质量分数为49％，KOH温度80±3℃。

QDR水洗槽工序中采用18兆欧纯水喷淋2次，并且流量＞20L/min。

SC1-2药液配比为：NH3.H2O:H2O2：水＝1:2:10；SC2药液配比为：HF:HCL：水＝1:2:10；SC1-1药液配比为：NH3.H2O:H2O2：水＝1:2:10。SC1-2药液、SC2药液、SC1-1药液中的水均为18兆欧纯水。

SC1-1、SC1-2、SC2药液流量≥15L/min，超声频率为400HZ。SC1-1、SC1-2药液温度为75±5℃，清洗时间设定300s。

下面结合具体示例和对比例对本发明的技术方案作进一步说明，也体现本申请的优势。

实施例如下：

原料：8寸轻掺研磨片200片；

要求：研磨后厚度为770±3um，TTV≤1.5um，表面无划道、崩边、沾污等不良。

加工设备：ASE减薄清洗机，ASE腐后清洗机；

测量工具：ADE7200、强光灯；

辅料：KOH，HF酸，HCL酸，氨水，双氧水，其他相关试剂等；

具体操作过程：碱腐工艺用ASE减薄清洗机进行碱腐，碱腐前要求磨片表面清洁无沾污，上载硅片前，先将SC1-1，SC1-2药液温度升至75℃，KOH药液温度升温至80℃，后将各个药液槽时间设定好SC1-1，SC1-2时间设定300s，之后将硅片放入上载位置，按照设定好的工艺进行腐蚀，腐蚀时间500s。硅片碱腐蚀完成后在甩干机甩净，送到ASE腐后清洗机进行清洗，将硅片表面的KOH残留药液清洗干净，清洗干净的硅片进行ADE7200测试TTV,及强光灯下检测表面外观。

碱腐蚀硅片平整度的检测：通过测试碱腐蚀后平整度，可得到TTV＜1.5μm，

强光灯下外观检测：表面无沾污、碱印不良。

对比例如下：

原料：8寸轻掺酸腐研磨片200片；

要求：抛光后厚度为725±15，TTV要求≤1.5μm，表面无划道、崩边、沾污等不良。加工设备：WPS硅片碱腐蚀机，两工位超声清洗机；

测量工具：ADE7200、强光灯；

辅料：KOH，HCL酸，04K，18兆欧纯水，其他相关试剂等；

具体操作过程：配置KOH溶液质量分数49％，HCL溶液质量分数为5％，溶液配置完成后先将KOH溶液温度升至110℃，之后将待腐蚀硅片放入KOH溶液中，高温状态下碱腐150s，腐蚀后放入水洗槽清洗60s，后将放入酸洗槽酸洗120s，之后转入双工位超声槽，用04K清洗300s，超声水槽清洗300s。清洗干净的硅片进行ADE7200测试TTV,及强光灯下检测表面外观。

碱腐蚀硅片平整度的检测：通过测试碱腐蚀后平整度，可得到7um＜TTV＜9μm，

强光灯下外观检测：表面无沾污、碱印不良。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。上述单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。