一种12英寸硅抛光片加工的工艺方法

技术领域

本发明涉及一种12英寸硅抛光片加工的工艺方法，特别涉及利用清洗和干燥来去掉12英寸抛光片表面沾污的方法，属于半导体材料技术领域。

背景技术

目前集成电路主流工艺线宽已经从90/65纳米时代进入28/14纳米时代。12英寸抛光片作为集成电路制造的主要材料，对表面颗粒和金属提出了更高的要求。90/65纳米时代的12英寸抛光片抛光工艺流程为边缘抛光+清洗+双面抛光+清洗+最终抛光。进入28/14纳米时代，由于12英寸抛光片参数要求变高，抛光工艺流程变为双面抛光+清洗+边缘抛光+清洗+最终抛光。90/65纳米时代的12英寸抛光片边缘抛光后的清洗工艺一般为包括两步，第一步为海绵擦洗，第二步为甩干加吹干，这种清洗工艺不仅去颗粒和表面金属效果不佳，而且还带来表面损伤。对90/65纳米时代的12英寸抛光片来说，因为后面的双面抛光+清洗的工艺可以把剩余的表面颗粒、金属及损伤去除掉，因而边缘抛光后采用这样的清洗工艺没有太大的问题，但是对28/14纳米时代的12英寸抛光片，硅片参数要求变高，同时工艺流程改变导致硅片完成边缘抛光+清洗工序后直接进行最终抛光工序。这就要求在完成边缘抛光+清洗工序后的12英寸抛光片需要达到低表面颗粒、低表面金属的要求。因而有必要提供一种新的12英寸抛光片边缘抛光后清洗的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种12英寸硅抛光片加工的工艺方法，特别是利用清洗和干燥来去掉12英寸抛光片表面沾污，减少表面颗粒和表面金属。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种12英寸硅抛光片加工的工艺方法，包括以下步骤：

(1)将双面抛光好的12英寸硅片进行NOTCH抛光并进行边缘抛光，然后放入片盒里，片盒放入盛有纯水的常温水槽里；

(2)将装有硅片的片盒放入1号液清洗，然后放入2号液清洗；1号液的成分组成为：氨水∶双氧水∶纯水＝1∶1∶5～1∶5∶10(体积比)，2号液的成分组成为：盐酸∶双氧水∶纯水＝1∶1∶5～1∶5∶10(体积比)；

(3)将清洗完的装有硅片的片盒放入温水的水槽里，然后缓慢往上提拉达到干燥的目的。

在本发明的工艺方法中，NOTCH(V型槽参考面)抛光是指12英寸硅片边缘部位有一个NOTCH定位口，普通边缘抛光无法对其进行抛光，需要用专门的槽口抛光布对其进行抛光。

在本发明的工艺方法中，在所述步骤(1)中，NOTCH抛光参数为：抛光布转速为400-1000rpm，抛光压力为1-10N、抛光时间为10-70s；边缘抛光涉及四个抛光面(上下斜面、前后垂直面)，该四个抛光面的抛光参数为：抛光压力为20-80N，高速抛光时间为30-80s，高速抛光转速为300-700rpm，低速抛光时间为10-30s，低速抛光转速为100-300rpm。

在本发明的工艺方法中，在所述步骤(2)中，1号液清洗和2号液清洗的清洗温度分别为75℃-90℃，清洗时间分别为5-15min。

在本发明的工艺方法中，在所述步骤(3)中，水槽的温水温度为60-80℃，往上提拉的速度为1-10mm/min。

本发明的优点在于：

本发明的改进在于边缘抛光之后清洗和干燥工艺的改进(普通的工艺采用海绵擦洗加吹干，本发明的工艺采用1号液和2号液清洗并慢提拉干燥，相当于本发明在前道就引入先进的清洗干燥工艺，最终在颗粒和金属方面得到好的结果。

采用本发明的工艺方法可以制造表面颗粒和金属含量低的12英寸硅片，有利于该12英寸硅片精抛后表面颗粒和金属的降低。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。

实施例1

将20片磨削片超声清洗，干燥；然后分4批放在双面抛光机的游轮片上进行抛光，抛光参数为：上盘转速15rpm、下盘转速30rpm、太阳轮转速20rpm、抛光压力12000Pa、抛光时间60min；取下后进行超声清洗，干燥，随机取10片，进行NOTCH抛光，抛光参数为：抛光布转速600rpm、抛光压力5N、抛光时间56s；NOTCH抛光完成后进行边缘抛光，四个抛光面压力为40N，高速抛光时间50s，高速抛光转速为500rpm，低速抛光时间10s，低速抛光转速为300rpm；边缘抛光完成后片子浸泡在常温纯水槽的片盒里，然后将装有硅片的片盒放入1号液清洗，1号液的配比为(氨水∶双氧水∶纯水＝1∶1∶5)，清洗温度为80℃，清洗时间10min，再放入2号液清洗，2号液的配比为(盐酸∶双氧水∶纯水＝1∶1∶5)，清洗温度为80℃，清洗时间10min；将清洗完的装有硅片的片盒放入75℃温水的水槽里，然后缓慢往上提拉进行干燥，提拉速度为2mm/min；干燥以后进行精抛光，第一步抛光工艺参数为抛光头转速45rpm，硅片转速45rpm，压力1000N，时间70s，第二步抛光工艺参数为抛光头转速45rpm，硅片转速45rpm，压力500N，时间70s；然后送去最终清洗，清洗工艺参数为先放入1号液清洗，1号液的配比为(氨水∶双氧水∶纯水＝1∶1∶5)，清洗温度为80℃，清洗时间10min，然后放入2号液清洗，2号液的配比为(盐酸∶双氧水∶纯水＝1∶1∶5)，清洗温度为80℃，清洗时间10min，再次放入DHF(0.5％HF+纯水)清洗液中常温清洗，清洗时间6min，最后放入含45％IPA的纯水里浸泡，待水排出后硅片即干燥；清洗完成后送去测表面颗粒和金属。

将剩余的另10片硅片进行NOTCH抛光，抛光布转速600rpm，抛光压力5N，抛光时间56s；NOTCH抛光完成后进行边缘抛光，四个抛光面压力为40N，高速抛光时间50s，高速抛光转速为500rpm，低速抛光时间10s，低速抛光转速为300rpm；用海绵擦洗，清洗时间10s，然后将片子放入支架边旋转边吹氮气干燥，硅片旋转速度1000rpm，干燥是35s，干燥以后进行精抛光，第一步抛光工艺参数为抛光头转速45rpm，硅片转速45rpm，压力1000N，时间70s，第二步抛光工艺参数为抛光头转速45rpm，硅片转速45rpm，压力500N，时间70s；然后送去最终清洗，清洗工艺参数为先放入1号液清洗，1号液的配比为(氨水∶双氧水∶纯水＝1∶1∶5)，清洗温度为80℃，清洗时间10min，然后放入2号液清洗，2号液的配比为(盐酸∶双氧水∶纯水＝1∶1∶5)，清洗温度为80℃，清洗时间10min，再次放入DHF(0.5％HF+纯水)清洗液中常温清洗，清洗时间6min，最后放入含45％IPA的纯水里浸泡，待水排出后硅片即干燥；清洗完成后送去测表面颗粒和金属。

检测结果显示，用本发明的方法加工的10片(1-10号片)，直径≥90nm颗粒数量均值为12个/每片，直径≥65nm颗粒数量均值为35个/每片，直径≥32nm颗粒数量均值为51个/每片，金属含量见表1；用传统的方法加工的10片(11-20号片)，直径≥90nm颗粒数量均值为37个/每片，直径≥65nm颗粒数量均值为68个/每片，直径≥32nm颗粒数量均值为106个/每片，金属含量见表1。由此可见，采用本发明的工艺方法能制造表面颗粒和金属含量低的抛光片。

表1硅片表面金属密度(*1E10atom/cm