專利名稱：管式拋光壓力環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種拋光壓力環(huán)，特別涉及一種用于鍺、砷化鎵等半導(dǎo)體晶片的拋光工藝的壓力環(huán)，具體說涉及硅片在拋光過程中便硅片表面獲得較高幾何平整度的拋光壓力環(huán)。
背景技術(shù)：
硅片是現(xiàn)代超大規(guī)模集成電路的主要襯底材料，一般通過拉晶、切片、倒角、磨片、腐蝕、拋光、消洗等工藝過程做成的集成電路級(jí)半導(dǎo)體硅片。硅片拋光是硅器件襯底加工過程中一個(gè)重要的工序，拋光表面狀態(tài)的好壞對(duì)后步工序的加工直至器件質(zhì)量，尤其VLSI和ULS1的制備性能與成品率有著極為重要的影響。拋光工序?qū)伖夤杵谋砻尜|(zhì)量的影響，主要表現(xiàn)在硅片的表面幾何參數(shù)、顆粒、劃傷及微粗糙度上。
拋光過程中，許多工藝參數(shù)需精確控制，如轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)、摩擦熱的處理、拋光料的攜帶與滯留、拋光溫度的監(jiān)控、壓力及其均勻性等，必須依靠高精度、高自動(dòng)化的拋光設(shè)備予以保障。如speedfam公司制造的一系列spaw有蠟或無蠟式拋光機(jī)，在拋光壓頭和裝有硅片的陶瓷板之間需要加上一個(gè)壓力環(huán)，以控制硅片拋光時(shí)的受力分布。壓力環(huán)的主要作用是調(diào)節(jié)拋光機(jī)的拋光壓頭作用在硅片載體——陶瓷板上受力的分布，從而使陶瓷板的變形與拋光機(jī)大盤的變形一致，使拋光機(jī)大盤反作用在被拋硅片上的力均勻分布在被拋硅片的表面，且與硅片表面垂直，拋光時(shí)硅片表面才能得到均勻去除，最終獲得表面幾何平整度較好的硅片。
以往常用的壓力環(huán)多用拋光布裁制而成，優(yōu)點(diǎn)是制作簡(jiǎn)單、能達(dá)到拋光潔凈度的要求。但存在嚴(yán)重的缺陷，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面(1)、當(dāng)壓頭施壓于陶瓷板上時(shí)，陶瓷板發(fā)生變形，作為壓力的傳導(dǎo)者——壓力環(huán)并沒有完全隨陶瓷板發(fā)生形變，從而導(dǎo)致陶瓷板的受力發(fā)生變化；(2)、長(zhǎng)時(shí)間的使用，壓力環(huán)自身也發(fā)生形變，會(huì)導(dǎo)致陶瓷板受力點(diǎn)的變化；(3)、拋光過程中，拋光液白可能會(huì)濺到并滲入壓力環(huán)的局部并在其中結(jié)晶硬化，這也會(huì)導(dǎo)致陶瓷板受力點(diǎn)的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能隨陶瓷板發(fā)生變形的管式拋光壓力環(huán)。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案達(dá)到的一種管式拋光壓力環(huán)，其特征在于所述管式拋光壓力環(huán)為具有彈性且形成閉環(huán)的管，管內(nèi)充有適量的液體。
一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述液體的體積占所述管容積的1/2～3/4。
一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述液體為去離子水。
一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述管式拋光壓力環(huán)安裝在一載體板上。
當(dāng)所述壓力環(huán)受壓時(shí)，在陶瓷板變形的過程中，壓力環(huán)中的水發(fā)生流動(dòng)而使壓力環(huán)也發(fā)生形變，這樣，陶瓷板上的受力只是大小會(huì)發(fā)生變化，而作用點(diǎn)和力的分布并沒有變。
所述壓力環(huán)的制作步驟如下(1)、首先準(zhǔn)備一根彈性較好的塑料管，管壁厚1～3mm，直徑在10mm～40mm之間(2)、根據(jù)所需壓力環(huán)內(nèi)外半徑的大小計(jì)算所需管的長(zhǎng)度；(3)、根據(jù)塑料管受壓后的管內(nèi)容積算出塑料管中將要充入水或其他液體的體積(1/2～3/4管的容積)；(4)、向管中充水或其他液體；(5)、排出多余的空氣并封住兩端；(6)、用一張PVC板作為載體，在PVC板上畫好管要盤制的路線，管可盤為一圈或多圈；(7)、將充好水的管按畫好的線焊接或粘貼在PVC板上；(8)、為了不讓拋光液進(jìn)入PVC板和拋光壓頭之間，可將PVC板的外圈做成鋸齒狀，安裝時(shí)將鋸齒狀的PVC板折起，包在壓頭上。這樣所需的水管式壓力環(huán)就做成了。
下面通過附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋和說明，但并不意味著對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。


圖1A為本發(fā)明的管式拋光壓力環(huán)的側(cè)面示意圖；圖1B是本發(fā)明的管式拋光壓力環(huán)的截面示意圖；圖2為本發(fā)明的管式拋光壓力環(huán)安裝后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1A、圖1B所示，本發(fā)明的管式拋光壓力環(huán)包括聚丙乙烯塑料管1，管壁厚2mm，直徑9mm，管內(nèi)注有2/3體積的水2，兩段封閉，與PVC板3焊接在一起。
如圖2所示，將所述管式拋光壓力環(huán)安裝在拋光壓頭4上，拋光機(jī)工作時(shí)，上述管式壓力環(huán)夾在拋光壓頭4和裝有硅片5的陶瓷板6之間。
用同一臺(tái)拋光機(jī)(59SPAW)和相同的工藝(轉(zhuǎn)速40rpm，壓力300kg)，本發(fā)明的拋光管式壓力環(huán)拋光得出的硅片幾何參數(shù)局部平整度一般為0.3μm，TTV在1.0μm左右；而普通壓力環(huán)(拋光布)拋出的硅片的局部平整度一般為0.6μm，TTV在2.5μm左右。
權(quán)利要求
1.一種管式拋光壓力環(huán)，其特征在于所述管式拋光壓力環(huán)包括具有彈性且形成閉環(huán)的管，管內(nèi)充有適量的液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式拋光壓力環(huán)，其特征在于所述液體的體積占所述管容積的1/2～3/4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式拋光壓力環(huán)，其特征在于所述液體為去離子水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式拋光壓力環(huán)，其特征在于所述具有彈性且形成閉環(huán)的管安裝在一載體板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管式拋光壓力環(huán)，其特征在于所述具有彈性且形成閉環(huán)的管焊接或粘接在所述載體板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管式拋光壓力環(huán)，其特征在于所述載體板為PVC板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種管式拋光壓力環(huán)，其特征在于所述管式拋光壓力環(huán)為具有彈性且形成閉環(huán)的管，管內(nèi)充有適量的液體。當(dāng)所述壓力環(huán)受壓時(shí)，在陶瓷板變形的過程中，壓力環(huán)中的水發(fā)生流動(dòng)而使壓力環(huán)也發(fā)生形變，這樣，陶瓷板上的受力只是大小會(huì)發(fā)生變化，而作用點(diǎn)和力的分布并沒有變；從使硅片表面獲得較高幾何平整度。
文檔編號(hào)B24B37/00GK1770403SQ200410088610
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月5日
發(fā)明者李耀東, 魯進(jìn)軍, 王敬, 萬關(guān)良, 張果虎 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院, 有研半導(dǎo)體材料股份有限公司