一種新型超薄晶片納米級拋光方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型超薄晶片納米級拋光表面、超薄、大尺寸的石英晶片CMP拋光技術(shù)。所述方法包括如下步驟：（1）晶片精磨：所述精磨工藝采用9B雙面研磨設(shè)備及彈簧鋼行星輪載體，5片/付；精磨砂采用綠碳化硅3000#配合，輔以水基混合分散劑，其中分散劑的配比為分散劑：GC3000#砂：水=500ML：3KG：10KG）；循環(huán)液濃度約1：3，上研磨盤自重壓力；（2）晶片拋光：所述晶片拋光包括粗拋光、精拋光及納米級拋光；（3）晶片洗凈：在1000級潔凈工房內(nèi)，使用13槽超聲波清洗設(shè)備，使用28KHz+40KHz超聲頻率，每槽時間約3分鐘。此種方法操作簡單，操作員不需要特別的培訓(xùn)就可很快學(xué)會操作，并且生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，完全可以替代進(jìn)口產(chǎn)品。
【專利說明】[0001] 一種新型超薄晶片納米級拋光方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種新型超薄晶片納米級拋光表面、超薄、大尺寸(尺寸為2"?3"、 厚度100?200 μ m)的石英晶片CMP拋光技術(shù)。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004] 納米級、超薄、大尺寸的拋光晶片是為了滿足我國科研院所在研制航天測控精密 化發(fā)展的顯示需要，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于陀螺儀、測控導(dǎo)航、各類傳感器等設(shè)備，可以解決依賴 進(jìn)口、國產(chǎn)化、降低成本的局面。我司做為晶體行業(yè)龍頭企業(yè)，擁有一流光學(xué)拋光產(chǎn)線，研發(fā) 工作責(zé)無旁貸。
[0005]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明專利的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種設(shè)計(jì)巧妙、工藝合理、制 造方便、可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，從而獲得納米級拋光表面、超薄、大尺寸(尺寸為2"?3"、厚度 100?200 μ m)的石央晶片CMP拋光技術(shù)。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種新型超薄晶片納米級拋光方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟： (1) 晶片精磨：所述精磨工藝采用9B雙面研磨設(shè)備及彈簧鋼行星輪載體，5片/付； 精磨砂采用綠碳化硅3000#配合，輔以水基混合分散劑，其中分散劑的配比為分散劑： GC3000#砂：水=500ML :3KG :10KG);循環(huán)液濃度約1 :3,上研磨盤自重壓力； (2) 晶片拋光：所述晶片拋光包括粗拋光、精拋光及納米級拋光； 其中，粗拋光采用高精度9B雙面拋光機(jī)及高硬度阻尼布，洛氏硬度C大于65,粗拋粉為 Ce02，中心粒徑D50為1. 50um，白色；彈簧鋼制行星輪載體5片/付配合，上研磨盤加1MPA 壓力，循環(huán)液濃度1 :5,時間約120分鐘； 精拋光在10萬級潔凈房內(nèi)，使用高精度9. 6B雙面拋光機(jī)及磨砂型黑色阻尼膜墊，細(xì)拋 粉為Ce02,中心粒徑D50為0. 50um，紅色及行星輪配合，上研磨盤加1. 0ΜΡΑ壓力，滴注時間 約90分鐘； 納米級拋光在1萬級潔凈房內(nèi)，使用高精度9. 6B雙面拋光機(jī)及高硬度超細(xì)絨毛型阻尼 膜墊、SI02納米液(拋光專用，中心粒徑為30納米)、彈簧鋼制行星輪載體10片/付配合，上 研磨盤自重壓力，滴注時間約30分鐘； (3) 晶片洗凈：在1000級潔凈工房內(nèi)，使用13槽超聲波清洗設(shè)備，使用28KHz+40KHz超 聲頻率，每槽時間約3分鐘。
[0008] 本發(fā)明專利相對現(xiàn)有技術(shù)具有創(chuàng)新性和進(jìn)步性特點(diǎn)，具體的說，該新產(chǎn)品拋光工 藝改變了傳統(tǒng)的操作方式，采用國產(chǎn)高精度9B雙面研磨、9. 6B雙面拋光工藝，按照研磨砂 (粉）粒度由粗到細(xì)的原則逐漸減薄，工藝流程設(shè)計(jì)合理、質(zhì)量穩(wěn)定，拋光精度高、易于批量 生產(chǎn)操作。此種方法操作簡單，操作員不需要特別的培訓(xùn)就可很快學(xué)會操作，并且生產(chǎn)效率 和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，完全可以替代進(jìn)口產(chǎn)品。
[0009]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是采用本發(fā)明拋光方法批量生產(chǎn)的晶片表面檢測結(jié)果圖。
[0011] 圖2是采用本發(fā)明拋光方法批量生產(chǎn)的晶片表面檢測結(jié)果圖。
[0012]

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面通過【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0014] 該發(fā)明生產(chǎn)工藝實(shí)施包括以下步驟： 步驟1，設(shè)備和工裝選?。哼x擇國產(chǎn)高精度9B精磨設(shè)備、9B拋光設(shè)備、9. 6B拋光設(shè)備 (該類設(shè)備主系統(tǒng)相同，均可對主軸承選用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口件和熟練機(jī)修人員完成設(shè)備改裝完成， 確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、震動極??；選用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口比例閥、SMC電氣管件、控制元件，確保氣源壓 力穩(wěn)定、可靠）；載體選用優(yōu)質(zhì)彈簧鋼制游星輪；清洗工序選取多槽超聲波變頻清洗設(shè)備和 技術(shù)，以徹底去除拋光片表面拋光粉(液）污物。
[0015] 步驟2,精磨采用9B雙面研磨設(shè)備、彈簧鋼行星輪載體（5片/付)、精磨砂（RT-8 GC3000#)配合，循環(huán)液濃度約1 :3,上研磨盤自重壓力。
[0016] 步驟3,粗拋光選擇國產(chǎn)高精度9B雙面拋光機(jī)、高硬度阻尼布（C > 65)、粗拋粉 (D50=l. 50um，白色)、彈簧鋼制行星輪載體（5片/付）配合，上研磨盤加1MPA壓力，循環(huán)液 濃度1 :5,時間約120分鐘。
[0017] 步驟4,精拋光選擇在10萬級潔凈房內(nèi)，使用國產(chǎn)高精度9. 6B雙面拋光機(jī)、磨砂型 黑色阻尼膜墊、CeO細(xì)拋粉（D50=0. 50um，紅色)、行星輪配合，上研磨盤加1. 0ΜΡΑ壓力，滴注 時間約90分鐘。
[0018] 步驟5,納米級拋光選擇在1萬級潔凈房內(nèi)，使用國產(chǎn)高精度9. 6B雙面拋光機(jī)、高 硬度超細(xì)絨毛型阻尼膜墊、SI02納米液（POLISH 30A)、彈簧鋼制行星輪載體（10片/付)配 合，上研磨盤自重壓力，滴注時間約30分鐘。
[0019] 步驟6,晶片洗凈選擇在1000級潔凈工房內(nèi)，使用13槽超聲波清洗設(shè)備(洗劑+漂 洗+脫水+干燥，使用28KHz+40KHz超聲頻率，每槽時間約3分鐘)。
[0020] 步驟7,晶片檢測選擇在1000級潔凈檢測室內(nèi)，在100級潔凈工作臺內(nèi)進(jìn)行，檢測 合格商品直接裝填在專用吸塑包裝盒內(nèi)、膠帶封口。
[0021] 步驟8,選用外抽式真空包裝機(jī)完成商品的抽真空包裝。
[0022] 步驟9,在包裝盒外部張貼商品標(biāo)簽(規(guī)格、型號、批次等內(nèi)容） 補(bǔ)充說明 說明1，該超薄晶片納米級拋光技術(shù)，主要是運(yùn)用了國產(chǎn)高精度9B雙面研磨、9. 6B雙 面拋光設(shè)備作為主體設(shè)備(其主體結(jié)構(gòu)基本雷同）利于晶片厚度減薄、平行度和平面度控制 良好的優(yōu)點(diǎn)。對設(shè)備傳統(tǒng)配置進(jìn)行關(guān)鍵件(軸承、氣源件、控制元件)使用高精度進(jìn)口件替代 以提商穩(wěn)定和可罪性能。
[0023] 說明2,運(yùn)用了具有一定強(qiáng)度和韌性的高強(qiáng)度行星輪做載體帶動，再按照砂粒由粗 到細(xì)的原則。采用精磨配置高穩(wěn)定的進(jìn)口精磨砂RT-8 GC3000#;利用CMP工藝原理和滴注 方式減少表面損傷，分段選取適宜的拋光膜和拋光粉(液)，粗拋時選擇高硬度阻尼布+CeO 粗拋粉+循環(huán)液；精拋時選擇磨砂型阻尼膜墊+CeO細(xì)拋粉+滴注液；精拋時光選擇高硬度 超細(xì)絨毛型阻尼膜墊+SI02納米液+滴注液。
[0024] 說明3,運(yùn)用了雙面研磨和雙面拋光設(shè)備壓力調(diào)整系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速調(diào)整系統(tǒng)、研磨砂和 拋光液循環(huán)系統(tǒng)，以及13槽大型高低頻超聲清洗設(shè)備(通過超聲波+洗劑+純水以有效去 除拋光過程中的殘留粉液，并自動完成脫水+干燥過程）和不同級別的無塵凈化工房環(huán)境。
[0025] 最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明專利的技術(shù)方案而非對其限 制；盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明專利進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解：依然可以對本發(fā)明專利的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而不脫離本發(fā)明專利技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明專利請求保護(hù)的技術(shù)方案 范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種新型超薄晶片納米級拋光方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟： (1) 晶片精磨：所述精磨工藝采用9B雙面研磨設(shè)備及彈簧鋼行星輪載體，5片/付； 精磨砂采用綠碳化硅3000#配合，輔以水基混合分散劑，其中分散劑的配比為分散劑： GC3000#砂：水=500ML :3KG :10KG);循環(huán)液濃度約1 :3,上研磨盤自重壓力； (2) 晶片拋光：所述晶片拋光包括粗拋光、精拋光及納米級拋光； 其中，粗拋光采用高精度9B雙面拋光機(jī)及高硬度阻尼布，洛氏硬度C大于65,粗拋粉為 Ce02，中心粒徑D50為1. 50um，白色；彈簧鋼制行星輪載體5片/付配合，上研磨盤加1MPA 壓力，循環(huán)液濃度1 :5,時間約120分鐘； 精拋光在10萬級潔凈房內(nèi)，使用高精度9. 6B雙面拋光機(jī)及磨砂型黑色阻尼膜墊，細(xì)拋 粉為Ce02,中心粒徑D50為0. 50um，紅色及行星輪配合，上研磨盤加1. 0ΜΡΑ壓力，滴注時間 約90分鐘； 納米級拋光在1萬級潔凈房內(nèi)，使用高精度9. 6B雙面拋光機(jī)及高硬度超細(xì)絨毛型阻尼 膜墊、SI02納米液(拋光專用，中心粒徑為30納米)、彈簧鋼制行星輪載體10片/付配合，上 研磨盤自重壓力，滴注時間約30分鐘； (3) 晶片洗凈：在1000級潔凈工房內(nèi)，使用13槽超聲波清洗設(shè)備，使用28KHz+40KHz超 聲頻率，每槽時間約3分鐘。
【文檔編號】B24B37/08GK104108062SQ201410269843
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】朱中曉 申請人:北京石晶光電科技股份有限公司濟(jì)源分公司