低NT影响的CMP加工工艺的制作方法

本发明涉及硅片加工，具体涉及一种低nt影响的cmp加工工艺。

背景技术：

1、nano topography是硅片生产中平坦度参数的一项重要指标，特别是对于正片而言是一个较为重要的指标。

2、硅片制造流程可以广义地分为硅片前道和后道两个环节，其中前道工艺在硅单晶拉晶厂中进行，主要负责硅晶棒的拉制工作，后道工艺在硅片加工厂中进行，主要负责硅片的切片、研磨、抛光、洗净，其中化学机械抛光（cmp）是最后决定硅片全局平坦度化的关键工艺。

3、当前硅片公司使用的cmp最终抛光加工方式，是使用设备上的抛光头吸取硅片，然后通过气缸压力压住硅片，在附带各种类型沟槽的抛光布上研磨，加工完成后，通过气缸负压将硅片从抛光布上剥离。

4、为确保硅片可以被顺利从抛光布上剥离，目前与设备匹配的抛光布均带有沟槽，基本使用热压加工方式成型，加热工艺导致沟槽局部硬质化，抛光布上的凸台方格呈现圆弧状突起，在抛光时由于局部受力更容易使抛光布的沟槽纹路印在硅片上，同时因抛光布上的凸台和沟槽在结合抛光液的情况下，对于硅片接触表面的去除速率也存在差异，导致硅片表面出现印记，进而促使nano topography恶化。

5、理论上不同规格的抛光布凸台将对于nt参数造成不同程度的影响，因此无沟槽的抛光布对于nt的影响将是最小的，但同时受制于设备的加工方式，如何应用无沟槽抛光布将是解决nt参数恶化的一大难题。

技术实现思路

1、本发明主要解决现有技术中存在的不足，提供了一种低nt影响的cmp加工工艺，通过抛光设备运行方式及加工材料的完善，有助于提高设备加工对于材料的兼容性，提升加工性能，表现出优异的平坦度参数。

2、本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

3、一种低nt影响的cmp加工工艺，抛光设备包括抛光布，所述的抛光布上设有若干呈环形分布的硅片，所述的抛光布上端中心设有内孔槽，所述的抛光布上端外圆上设有外圈台阶槽。

4、低nt影响的cmp加工工艺包括如下操作步骤：

5、第一步：在加工材料抛光布上，因抛光布不存在沟槽，硅片无法对抛光布进行剥离，需要对抛光布进行外圈台阶槽和内孔槽的开槽作业。

6、第二步：在硅片加工结束阶段，抛光设备运行至剥离程序。

7、第三步：抛光头将硅片推至抛光布的内孔槽或外圈台阶槽处，以破除真空环境，进而将硅片剥离抛光布，完成加工。

8、作为优选，内孔槽的直径为外圈台阶槽槽宽尺寸的2倍。

9、作为优选，硅片在抛光布上进行抛光时，需要进行补充抛光液。

10、作为优选，抛光液主要是由溶剂、助剂和磨料三部分组成，溶剂与助剂是为磨料提供适宜的粘结剂和悬浮液体系，主要是为了使抛光液能够均匀地分散到硅片表面，达到理想的抛光效果。

11、作为优选，抛光液中最常用的溶剂是纯水和醇类物质，溶剂视产品需要添加，其中纯水用高纯水来替代，作为硅片抛光液的基础成分。

12、作为优选，抛光液中最常用的助剂包括表面活性剂、ph调节剂或粘度调节剂。

13、作为优选，表面活性剂主要用来降低液面张力和粘度，以保证抛光液能够均匀地润湿硅片表面；ph调节剂主要用来调整抛光液的酸碱度，以达到理想的抛光效果；粘度调节剂主要是为了控制抛光液的流变性，以便更好地控制抛光液在硅片表面的扩散和分散。

14、作为优选，抛光液中最常用的磨料是氧化铝、氧化硅、氮化硅等硬度较高的粉末状物质，其中氧化铝磨料颗粒粗糙度较高，适合用于粗抛光，而氧化硅磨料颗粒细腻光滑，适合用于精抛光。

15、本发明能够达到如下效果：

16、本发明提供了一种低nt影响的cmp加工工艺，与现有技术相比较，通过抛光设备运行方式及加工材料的完善，有助于提高设备加工对于材料的兼容性，提升加工性能，表现出优异的平坦度参数。

技术特征：

1.一种低nt影响的cmp加工工艺，其特征在于：抛光设备包括抛光布（1），所述的抛光布（1）上设有若干呈环形分布的硅片（2），所述的抛光布（1）上端中心设有内孔槽（4），所述的抛光布（1）上端外圆上设有外圈台阶槽（3）；

2.根据权利要求1所述的低nt影响的cmp加工工艺，其特征在于：内孔槽（4）的直径为外圈台阶槽（3）槽宽尺寸的2倍。

3.根据权利要求1所述的低nt影响的cmp加工工艺，其特征在于：硅片（2）在抛光布（1）上进行抛光时，需要进行补充抛光液。

4.根据权利要求3所述的低nt影响的cmp加工工艺，其特征在于：抛光液主要是由溶剂、助剂和磨料三部分组成，溶剂与助剂是为磨料提供适宜的粘结剂和悬浮液体系，主要是为了使抛光液能够均匀地分散到硅片表面中，达到理想的抛光效果。

5.根据权利要求4所述的低nt影响的cmp加工工艺，其特征在于：抛光液中最常用的溶剂是纯水和乙醇，其中纯水用高纯水来替代，乙醇用异丙醇或丙二醇等其他醇类来替代；通常纯水和醇类物质进行比例混合，作为硅片抛光液的基础成分。

6.根据权利要求4所述的低nt影响的cmp加工工艺，其特征在于：抛光液中最常用的助剂包括表面活性剂、ph调节剂或粘度调节剂。

7.根据权利要求6所述的低nt影响的cmp加工工艺，其特征在于：表面活性剂主要用来降低液面张力和粘度，以保证抛光液能够均匀地润湿硅片表面；ph调节剂主要用来调整抛光液的酸碱度，以达到理想的抛光效果；粘度调节剂主要是为了控制抛光液的流变性，以便更好地控制抛光液在硅片表面的扩散和分散。

8.根据权利要求4所述的低nt影响的cmp加工工艺，其特征在于：抛光液中最常用的磨料是氧化铝、氧化硅、氮化硅等硬度较高的粉末状物质，其中氧化铝磨料颗粒粗糙度较高，适合用于粗抛光，而氧化硅磨料颗粒细腻光滑，适合用于精抛光。

技术总结
本发明涉及一种低NT影响的CMP加工工艺，所属硅片加工技术领域，抛光设备包括抛光布，抛光布上设有若干呈环形分布的硅片，抛光布上端中心设有内孔槽，抛光布上端外圆上设有外圈台阶槽。低NT影响的CMP加工工艺包括如下操作步骤：第一步：在加工材料抛光布上，因抛光布不存在沟槽，硅片无法对抛光布进行剥离，需要对抛光布进行外圈台阶槽和内孔槽的开槽作业。第二步：在硅片加工结束阶段，抛光设备运行至剥离程序。第三步：抛光头将硅片推至抛光布的内孔槽或外圈台阶槽处，以破除真空环境，进而将硅片剥离抛光布，完成加工。通过抛光设备运行方式及加工材料的完善，有助于提高设备加工对于材料的兼容性，提升加工性能，表现出优异的平坦度参数。

技术研发人员：徐威楠
受保护的技术使用者：杭州中欣晶圆半导体股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15