專利名稱：一種低粗糙度硅拋光片的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物理領(lǐng)域，尤其涉及半導(dǎo)體材料，特別涉及硅拋光片，具 體地是一種低粗糙度硅拋光片的加工方法。
背景技術(shù)：
在當今全球超過2000億美元的電子通信半導(dǎo)體市場中，95%以上的半
導(dǎo)體器件是用硅材料制作的，集成電路的99%以上是用硅制作的。相對其
它半導(dǎo)體材料而言，硅具有廉價豐富、易于生長成大尺寸高純度晶體，以
及熱性能與機械性能優(yōu)良等優(yōu)點。目前世界上硅單晶片的年產(chǎn)量己達60 億平方英寸，其中全球8"硅片的年需要量己超過29億平方英寸，約合5800
噸單晶。
硅片大直徑化是集成電路技術(shù)線寬變細、元件數(shù)量增多、管芯面積增 大和降低成本的需要，是硅材料的發(fā)展趨勢。當今，國外IC生產(chǎn)線主流 產(chǎn)品采用8〃硅晶片，并且正在向12〃硅晶片過渡。近年來，SiGe/Si(Si外延 材料)發(fā)展很快，在紅外探測器、光波導(dǎo)等方面也有潛在應(yīng)用；制造高速、 抗輻照、高溫低壓和低功耗芯片的關(guān)鍵技術(shù)之一 SOI (絕緣襯底上的硅材 料)晶片制造技術(shù)取得了突飛猛進的進步，很有發(fā)展前景。目前，國外3〃SiC 單晶己有樣品，2"4HS—SiC、 6H—SiC晶片已商品化。
一般CZ (Czchralski)硅拋光片，往往都是對表面顆粒，表面缺陷等 提出要求，但是都沒有對其表面粗糙度提出更高的要求， 一般IC用硅拋 光片的表面粗糙度在8-10'，由于硅拋光片的表面粗糙度高，使得硅拋光 片的性能不穩(wěn)定，電阻率不均勻，硅拋光片的薄膜的附著強度低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低粗糙度硅拋光片的加工方法，所述的這
種低粗糙度硅拋光片的加工方法要解決現(xiàn)有技術(shù)中的硅拋光片性能不穩(wěn) 定、電阻率不均勻和硅拋光片的薄膜附著強度低的技術(shù)問題。
本發(fā)明的這種低粗糙度硅拋光片的加工方法，包括一個利用拋光機對 硅單晶片進行拋光處理的過程，所述的利用拋光機對硅單晶片進行拋光處 理的過程中順序包括有一個粗拋的過程、 一個中拋的過程和一個精拋的過 程，其中，在所述的精拋的過程中，利用拋光布對所述的硅單晶片進行拋 光加工，在所述的拋光布和硅單晶片的表面之間引進精拋漿，所述的精拋 漿由純水和活化劑組成，所述的純水和活化劑的重量百分比在1: 25 35
之間，拋光加工在26 30攝氏度的溫度條件下進行，精拋漿每分鐘的流 量為300 800ml，拋光機的轉(zhuǎn)速為50 100rpm，拋光壓力為0.10 0.16Mpa，拋光機中拋盤的轉(zhuǎn)速為60 80rpm，拋光加工的時間為5 K)min。
進一步的，所述的拋光布采用RODEL205 RVC。 進一歩的，所述的精拋漿中，純水和活化劑的重量百分比在1: 30 之間。
進一步的，所述的活化劑是FA/0、Ou —7((C1()H21 — C6H4 — 0—CH2CH20) 7 H)、或者On —10 ((C10H21 —C6H4 — 0 —CH2CH20) 10 —H)、或者O--20 ((C12 18H25-37 —C6H4 —0_CH2CH20) 70_H)，或者是FA/0、 Ou —7 ((C10H21 —C6H4 —O—CH2CH20) 7 —H)、 O『10 ((C10H21 —C6H4 —O —CH2CH20) 10 —H)禾口 O —20 ((C12—18H25—37 —C6H4 — 0 —CH2CH20) 70 —H)的任意組合。
進一步的，在進行所述的粗拋的過程之前，對硅單晶片進行倒角加 工，在所述的倒角加工過程中，采用800目+ 1500目雙重砂輪進行倒角。
進一步的，在進行所述的粗拋的過程之前，對硅單晶片進行堿溶液 腐蝕，然后進行清洗。
進一步的，所述的堿溶液為KOH或者NaOH水溶液。
本發(fā)明和己有技術(shù)相比，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明在精拋過程 中引進表面活性劑，在滿足正常拋光片表面要求的情況下，對拋光片表面 的粗糙度有了很大程度的提高，經(jīng)精拋工藝調(diào)整過后硅拋光片表面粗糙度 可以提高到3-5 '。硅拋光片邊緣的倒角采用精細砂輪，使得拋光片的缺 陷減少，優(yōu)良率提高，硅拋光片的性能穩(wěn)定，電阻率均勻，硅拋光片的薄 膜的附著強度高。采用本發(fā)明的加工方法制造的低粗糙度表面的硅拋光 片，甩途可以擴展到光電子領(lǐng)域，可以制作硅基發(fā)光二極管的材料襯底。
具體實施例方式
本發(fā)明的一種低粗糙度硅拋光片的加工方法，包括一個利用拋光機對 硅單晶片進行拋光處理的過程，所述的利用拋光機對硅單晶片進行拋光處 理的過程中順序包括有一個粗拋的過程、 一個中拋的過程和一個精拋的過 程，其中，在所述的精拋的過程中，利用拋光布對所述的硅單晶片進行拋 光加工，在所述的拋光布和硅單晶片的表面之間引進精拋漿，所述的精拋 漿由純水和活化劑組成，所述的純水和活化劑的重量百分比在1: 30之間，
拋光加工在28攝氏度的溫度條件下進行，精拋漿每分鐘的流量為500ml， 拋光機的轉(zhuǎn)速為75rpm，拋光壓力為0.13Mpa，拋光機中拋盤的轉(zhuǎn)速為 70rpm，拋光加工的時間為8min。
進一歩的，所述的拋光布采用RODEL 205 RVC。
進一步的，所述的活化劑是FA/O、On — 7((C10H21—C6H4 — O —CH2CH20) 7 —H)、 0『10 ((C10H21—C6H4 —O —CH2CH20) 10 —H)禾口 O —20 ((C12—18H25 —37 —C6H4 —O —CH2CH20) 70 —H)的任意組合。
進一步的，在進行所述的粗拋的過程之前，對硅單晶片進行倒角加 工，在所述的倒角加工過程中，采用800目+1500目雙重砂輪進行倒角。
進一步的，在進行所述的粗拋的過程之前，對硅單晶片進行堿溶液 腐蝕，然后進行清洗。進一步的，所述的堿溶液為NaOH水溶液。
權(quán)利要求
1.一種低粗糙度硅拋光片的加工方法，包括一個利用拋光機對硅單晶片進行拋光處理的過程，所述的利用拋光機對硅單晶片進行拋光處理的過程中順序包括有一個粗拋的過程、一個中拋的過程和一個精拋的過程，其特征在于在所述的精拋的過程中，利用拋光布對所述的硅單晶片進行拋光加工，在所述的拋光布和硅單晶片的表面之間引進精拋漿，所述的精拋漿由純水和活化劑組成，所述的純水和活化劑的重量百分比在1∶25～35之間，拋光加工在26～30攝氏度的溫度條件下進行，精拋漿每分鐘的流量為300～800ml，拋光機的轉(zhuǎn)速為50～100rpm，拋光壓力為0.10～0.16Mpa，拋光機中拋盤的轉(zhuǎn)速為60～80rpm，拋光加工的時間為5～10min。
2. 如權(quán)利要求1所述的所述的低粗糙度硅拋光片的加工方法，其特 征在于所述的拋光布采用RODEL 205 RVC。
3. 如權(quán)利要求1所述的所述的低粗糙度硅拋光片的加工方法，其特征在于所述的精拋漿中，純水和活化劑的重量百分比在1: 30之間。
4. 如權(quán)利要求1所述的所述的低粗糙度硅拋光片的加工方法，其特 征在于所述的活化劑是FA/0、Ou — 7((C1()H21_C6H4 —0 — CH2CH20) 7 —H)、或者0『10 ((C10H21—C6H4_0_CH2CH20) IO — H)、或者0 —20 ((C12—18H25—37 —C6H4 — 0 — CH2CH20) 70 —H)，或者是FA/0、 On —7 ((C10H21—C6H4 —0_CH2CH20) 7_H)、 On—10 ((C10H21 —C6H4 —O — CH2CH2O)10—H)禾卩O—20((C12—18H25—37 — C6H4—O—CH2CH20) 70 —H)的任意組合。
5. 如權(quán)利要求1所述的所述的低粗糙度硅拋光片的加工方法，其特 征在于在進行所述的粗拋的過程之前，對硅單晶片進行倒角加 工，在所述的倒角加工過程中，采用800目+ 1500目雙重砂輪進行 倒角。
6. 如權(quán)利要求1所述的所述的低粗糙度硅拋光片的加工方法，其特 征在于在進行所述的粗拋的過程之前，對硅單晶片進行堿溶液 腐蝕，然后進行清洗。
7. 如權(quán)利要求6所述的所述的低粗糙度硅拋光片的加工方法，其特征在于所述的堿溶液為KOH或者NaOH水溶液。
全文摘要
一種低粗糙度硅拋光片的加工方法，包括一個利用拋光機對硅單晶片進行拋光處理的過程，該過程中順序包括有粗拋過程、中拋過程和精拋過程，在精拋過程中，利用拋光布對硅單晶片進行拋光加工，在拋光布和硅單晶片表面之間引進精拋漿，精拋漿由純水和活化劑組成。本發(fā)明加工的硅片的表面粗糙度可以提高到3-5′，性能穩(wěn)定，電阻率均勻。
文檔編號B24B29/00GK101352829SQ20071004415
公開日2009年1月28日 申請日期2007年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月24日
發(fā)明者李繼光, 顧凱峰 申請人:上海光煒電子材料有限公司