专利名称：硅片的抛光方法
硅片的抛光方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种硅片的抛光方法。背景技术：
传统的硅片抛光工艺主要是进行化学机械抛光(Chemical Mechanical Planarization, CMP)，就是在磨片减薄后对硅片进行一个减应力腐蚀，然后就进行化学机械抛光。减应力腐蚀采用碱性或酸性的化学试剂对硅片进行双面腐蚀，腐蚀去除量只有3-5 微米。也就是说，待抛光面通过化学腐蚀只去除1. 5-2. 5微米(双面腐蚀去除量的一半)。 磨片减薄后剩余20-30微米的抛光去除量大部分靠抛光机的化学机械抛光完成。然而，使用这种传统的抛光工艺抛光后的硅片厚度均勻性较差。
发明内容基于此，有必要提供一种厚度均勻性较好的硅片的抛光方法。一种硅片的抛光方法，包括下列步骤提供经过磨片处理后的硅片；在所述硅片的一面贴上保护膜；将贴有保护膜的硅片置于腐蚀液中，进行化学腐蚀；将保护膜去除，进行化学机械抛光；其中，化学腐蚀去除的硅片厚度占化学腐蚀和化学机械抛光去除的硅片总厚度的45% 55%。优选的，所述化学腐蚀和化学机械抛光去除的硅片总厚度为25微米，所述化学腐蚀去除的硅片厚度为12 13微米。优选的，所述将贴有保护膜的硅片置于腐蚀液中，进行化学腐蚀的步骤是将所述贴有保护膜的硅片装入花篮后，将花篮置于腐蚀液中进行化学腐蚀，腐蚀液为酸性腐蚀液。优选的，所述腐蚀液为硝酸、氢氟酸和冰乙酸的混合溶液，腐蚀温度为18 22摄
氏度ο优选的，所述腐蚀液的体积配比为浓度69% 71%的硝酸浓度40%的氢氟酸浓度99. 8%的冰乙酸=5 1 2，腐蚀温度为20摄氏度。优选的，还包括用废片试腐蚀以计算将贴有保护膜的硅片置于腐蚀液中，进行化学腐蚀的步骤中的腐蚀时间的步骤。优选的，还包括取一片硅片测量化学腐蚀去除的硅片厚度，以修正下一批硅片的腐蚀时间的步骤。上述硅片的抛光方法，因为化学腐蚀去除的硅片厚度占化学腐蚀和化学机械抛光去除的硅片总厚度的45% 55%，化学机械抛光只占总去除厚度的一半，且化学腐蚀后有了一个较为光滑的表面，所以由抛光机进行的化学机械抛光时间相对于传统技术大大缩短。硅片厚度均勻性受抛光机抛光过程中各种因素的影响就小，均勻性就好，且提高了抛光机的生产效率。
图1是一实施例中硅片的抛光方法的流程图。具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详细的说明。抛光机的抛光过程受机器状态、抛光温度、压力、抛光液流量、抛光液质量、抛盘平整度、抛光布质量等诸多因素的影响，硅片在抛光机上呆的时间越长，厚度均勻性受上述因素的影响就越大，均勻性就越差。图1是一实施例中硅片的抛光方法的流程图，包括下列步骤S11，提供经过磨片处理后的硅片。在本实施例中，硅片经过磨片后给抛光预留25 微米的总去除厚度。磨片后无需进行传统技术中的减应力腐蚀(一种双面腐蚀)。S13，在硅片的一面贴上保护膜。保护膜贴于硅片无需抛光的一面。在本实施例中， 保护膜采用蓝膜(一种有粘性的特种塑料膜)。S15，将贴有保护膜的硅片置于腐蚀液中，进行化学腐蚀。在本实施例中，在可控温的石英缸中配好腐蚀液。本实施例采用酸性腐蚀液，成分及配比为硝酸(浓度 69% -71% )氢氟酸(浓度40% )冰乙酸(浓度99. 8% )=5:1:2或6: 1:2 或5 2 2(体积比)，设置腐蚀温度18-22°C，优选为20°C。将贴有蓝膜的硅片装入腐蚀用的花篮(cassette)中，并置于腐蚀液内，启动计时器，进行化学腐蚀(化学抛光)。整个腐蚀过程中来回晃动花篮，让硅片的待抛光面均勻接触腐蚀液，使待抛光面腐蚀均勻，腐蚀时间到即取出冲水并甩干。在此过程中，磨片后给抛光留的25微米的去除厚度由腐蚀去掉45% 55%，即只剩下12-13微米给抛光机进行化学机械抛光。为了解决提出的技术问题，需要尽量缩短抛光机的抛光时间，以提高硅片厚度的均勻性和产能，所以腐蚀后给抛光机留的去除厚度要尽量少。但实验证明抛光机去除厚度太少，又会出现磨片工序时留下的磨纹抛不干净，影响硅片表面质量的情况。经过反复实验，腐蚀后给抛光机留12-13微米的去除厚度最为合适。S17，将保护膜去除，进行化学机械抛光。将甩干后硅片的蓝膜撕去，然后在抛光机上进行化学机械抛光。上述硅片的抛光方法，抛光工艺包括化学腐蚀+化学机械抛光(CMP)。因为化学腐蚀去除的硅片厚度占化学腐蚀和化学机械抛光去除的硅片总厚度的45% 55%，化学机械抛光只占总去除厚度的一半。且由于化学腐蚀的厚度均勻性只受腐蚀液混合是否充分和反应时腐蚀液的温度变化是否均勻的影响，化学腐蚀后会有一个较为光滑的表面。因此，由抛光机进行的化学机械抛光时间相对于传统技术大大缩短。硅片厚度均勻性受抛光机抛光过程中各种因素的影响就小，均勻性就好，且提高了抛光机的生产效率。在优选的实施例中，步骤S15中的腐蚀时间可以通过采用废片进行试腐蚀来估算。试腐蚀时先用测量工具(例如千分表)测量出腐蚀前硅片带膜的厚度，腐蚀后再重测一次厚度，用厚度差除以时间就可简单得出腐蚀液这次的腐蚀速率，通过计算就可以知道要腐蚀目标厚度(12-13微米)所需要的时间。再用废片按计算出的时间来试腐蚀验证一下就能得到一个较准确的时间了。需要指出的是，一缸腐蚀液会用于多批硅片的腐蚀，腐蚀液浓度会随使用次数而下降，因此需要多次试腐蚀得出不同使用次数下的腐蚀时间(可以根据曲线来推算未进行试腐蚀验证的腐蚀液使用次数对应的腐蚀时间)。步骤S15后还可以于腐蚀好的这批硅片中取一片测量出实际腐蚀厚度，根据实际腐蚀厚度修正下一批硅片的腐蚀时间。上述硅片的抛光方法相对于背景技术中的传统工艺，厚度均勻性能够改善1 2 微米(即同片厚度极差能缩小1 2微米)。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种硅片的抛光方法，包括下列步骤提供经过磨片处理后的硅片；在所述硅片的一面贴上保护膜；将贴有保护膜的硅片置于腐蚀液中，进行化学腐蚀；将保护膜去除，进行化学机械抛光；其中，化学腐蚀去除的硅片厚度占化学腐蚀和化学机械抛光去除的硅片总厚度的45% 55%。
2.根据权利要求1所述的硅片的抛光方法，其特征在于，所述化学腐蚀和化学机械抛光去除的硅片总厚度为25微米，所述化学腐蚀去除的硅片厚度为12 13微米。
3.根据权利要求1所述的硅片的抛光方法，其特征在于，所述将贴有保护膜的硅片置于腐蚀液中，进行化学腐蚀的步骤是将所述贴有保护膜的硅片装入花篮后，将花篮置于腐蚀液中进行化学腐蚀，腐蚀液为酸性腐蚀液。
4.根据权利要求3所述的硅片的抛光方法，其特征在于，所述腐蚀液为硝酸、氢氟酸和冰乙酸的混合溶液，腐蚀温度为18 22摄氏度。
5.根据权利要求4所述的硅片的抛光方法，其特征在于，所述腐蚀液的体积配比为浓度69% 71%的硝酸浓度40%的氢氟酸浓度99. 8%的冰乙酸=5 1 2，腐蚀温度为20摄氏度。
6.根据权利要求1所述的硅片的抛光方法，其特征在于，还包括用废片试腐蚀以计算将贴有保护膜的硅片置于腐蚀液中，进行化学腐蚀的步骤中的腐蚀时间的步骤。
7.根据权利要求6所述的硅片的抛光方法，其特征在于，还包括取一片硅片测量化学腐蚀去除的硅片厚度，以修正下一批硅片的腐蚀时间的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种硅片的抛光方法，包括下列步骤提供经过磨片处理后的硅片；在所述硅片的一面贴上保护膜；将贴有保护膜的硅片置于腐蚀液中，进行化学腐蚀；将保护膜去除，进行化学机械抛光；其中，化学腐蚀去除的硅片厚度占化学腐蚀和化学机械抛光去除的硅片总厚度的45％～55％。本发明化学腐蚀去除的硅片厚度占化学腐蚀和化学机械抛光去除的硅片总厚度的45％～55％，化学机械抛光只占总去除厚度的一半，且化学腐蚀后有了一个较为光滑的表面，所以由抛光机进行的化学机械抛光时间相对于传统技术大大缩短。硅片厚度均匀性受抛光机抛光过程中各种因素的影响就小，均匀性就好，且提高了抛光机的生产效率。
文档编号B24B37/04GK102423872SQ201110403658
公开日2012年4月25日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者胡新东 申请人:深圳深爱半导体股份有限公司