专利名称:硅片无蜡抛光垫的制作方法
本实用新型属于电子材料抛光装置。
硅片是半导体器件、集成电路的基础材料。对硅片表面进行抛光的好坏，直接影响硅片表面的质量，表面无损的硅片，是提高半导体器件和大规模集成电路成品率的重要一环。
对硅片表面进行抛光的第一步，是先将磨好的硅片进行清洗，再用11的松香和川蜡的混合蜡液将硅片粘贴在陶瓷或钢制成的压块上，压块再将其紧紧地压在抛光盘上进行抛光。这种压块，就是通常所说的抛光砣(铊)。它自五十年代初一直沿用至今。
由上所述，将清洗好的硅片粘贴在抛光砣(铊)上时，必须采用蜡液。蜡液冷却后形成蜡膜。而蜡膜中的不均匀性将直接反应到硅片的抛光表面上。造成蜡膜中不均匀性的因素有气泡、空隙、蜡膜中的颗粒状杂质。而抛光砣(铊)上的凸起或凹坑、因粘片技术不佳造成蜡膜厚度不一，也会影响硅片表面的抛光质量。
随着电子技术的迅速发展，以及大规模集成电路的集成化程度越来越高，对半导体器件的要求也愈加严格。目前对硅片总厚度的变化(T、T、V)的要求是小于6μm。而采用传统的抛光砣(铊)进行抛光时，其总厚度变化最佳也只能达到12μm。
本实用新型的目的是设计一种使硅片总厚度变化小于6μm、制造工艺简单、成本低的抛光垫。
本实用新型的结构可结合图1、图2加以说明。
这是一种圆形的由七层树脂材料组成的层状复合结构，由上到下是第一层镶嵌层(1)，其上可根据需要沿圆周开有若干个等直径的圆孔(8)；第二层、第四层均是粘接层(2)、(4)；第三层是吸附层(3)；第五层是衬底层(5)；第六层是粘贴层(6)；第七层是隔离层(7)。
第一层镶嵌层(1)是一种环氧玻璃钢模板；第三层吸附层(3)是一种聚氨酯吸附膜；第五层衬底层(5)为涤纶片基。
在第一层镶嵌层(1)上，沿圆周开有若干个圆孔，对硅片起到镶嵌作用。由于它是一种环氧玻璃钢模板，所以具有耐磨的性能。第二层粘接层(2)将第一层镶嵌层(1)与第三层吸附层(3)粘接在一起；第四层粘接层(4)则将第三层吸附层(3)与第五层衬底层(5)粘接在一起。由于吸附层(3)是一种聚氨酯吸附膜，其内部有许多指形连续微孔，直通到表面。当硅片用水粘贴在圆孔(8)内的吸附层(1)表面上时，由于聚氨树吸附膜受到外界压力，而导致其内部的指形连续微孔受压缩，而将气体从微孔内部排出。这样，硅片与吸附层(3)之间形成局部真空状态，从而使硅片受到吸附作用。此外，水表面张力与聚氨酯吸附膜本身的低分子聚合物的粘附能力，对硅片也有一定的吸附作用。第五层涤纶片基作衬底用，可使抛光垫挺实，对整个抛光垫起固定和支承作用。并使硅片紧密地压在抛光盘上，提高硅片的抛光质量。涤纶片基下面的第六层粘贴层(6)是一种压敏胶纸，能很方便地将抛光垫迅速而准确地粘贴在抛光砣(铊)上。隔离层(7)是在纸基上涂有一层有机硅涂料，对粘贴层(6)起保护与隔离作用。将其从粘贴层(6)去掉后，即可使用。
本实用新型具有如下优点1、由于不使用蜡液，使硅片总厚度变化达到6μm以下，从而提高硅片的质量和成品率，使总厚度变化、弯曲度达到电子工业部部颁标准的SJ2439－84C档标准；2、可以提高抛光温度，因而提高了抛光速率；3、由于是无蜡抛光，可以加大压强，缩短抛光时间；4、使抛光液流量缩小至20～80毫升／分，这样可以调节内、外圈抛光速率的差别，从而能够克服内、外圈的硅片总厚度变化不均匀的难题；5、抛光工艺简单、节约劳力、成本低。
图1为本实用新型主视图。
在第一层镶嵌层(1)上沿圆周开有若干个圆孔(8)。
图2为图1中所示位置的A向视图。
该图为本实用新型七层复合结构示意图。各层厚度分别为第一层300～400μm，最佳为350μm；第二层40～60μm；第三层310～360μm；第四层40～60μm；第五层100～140μm；第六层100～140μm；第七层90～120μm。
第二层、第四层均是一种热溶胶层；第六层粘贴层(6)是一种在桑树皮纸两面均涂有丙烯酸的压敏胶纸。
图3为本实用新型直径为120mm的主视图。
镶嵌层(1)上沿圆周开有8个φ30mm的圆孔。
图4为本实用新型直径为305mm的主视图。
镶嵌层(1)上沿圆周开有13个φ51mm的圆孔。
图5为本实用新型直径仍为305mm的主视图。
此时镶嵌层(1)沿圆周开有19个φ51mm的圆孔。
本实用新型的第三层聚氨酯吸附膜是用二苯基甲烷二异氰酸酯和聚酯多醇经本体聚合而成聚氨酯树脂。其邵氏硬度为80A；绝对粘度为1700C、P。所得到的聚氨酯树脂再用二甲基甲酰胺溶解，配成树脂的粘胶液。聚氨酯树脂与二甲基甲酰胺的重量比为13。然后在聚氨酯树脂粘胶液中加入碳黑料浆。其加入量由下式决定聚氨酯树脂粘胶液与碳黑料浆的重量比＝51。碳黑料浆的配比(重量比)为二甲基甲酰胺碳黑＝41。
在匀相物中，聚氨酯树脂粘胶液与非溶剂水的重量比等于1001.5。
本实用新型直径可根据需要选定；其上的圆孔数目和直径则根据所加工的硅片大小决定。
权利要求
1.一种硅片抛光用的无蜡抛光垫，其特征在于这是一种由七个层状物组成的复合结构，从上到下依次是第一层是镶嵌层(1)，其上沿圆周分布有若干个圆孔(8)；第二层是粘接层(2)；第三层是吸附层(3)；第四层是粘接层(4)；第五层是衬底层(5)；第六层是粘贴层(6)；第七层是隔离层(7)。
2.根据权利要求
1所述的硅片无蜡抛光垫，其特征在于所述的镶嵌层(1)的厚度为300～400μm。
3.根据权利要求
1所述的硅片无蜡抛光垫，其特征在于所述的第二层、第四层粘接层(2)、(4)的厚度均为40～60μm。
4.根据权利要求
1所述的硅片无蜡抛光垫，其特征在于所述的吸附层(3)厚度为310～360μm。
5.根据权利要求
1所述的硅片无蜡抛光垫，其特征在于所述的衬底层(5)厚度为100～140μm。
6.根据权利要求
1所述的硅片无蜡抛光垫，其特征在于所述的粘贴层(6)厚度为100～140μm。
专利摘要
硅片无蜡抛光垫，属于电子材料的抛光装置。这是一种圆形的、由七层树脂材料组成的复合结构、硅片用水粘贴在镶嵌层圆孔内的吸附膜上。采用本实用新型，可对硅片进行无蜡抛光，其表面总厚度变化小于6μm，省时、省力，本实用新型制造简单、成本低。
文档编号H01L21/02GK87202507SQ87202507
公开日1988年3月23日 申请日期1987年3月2日
发明者王贵臻, 萧耀民, 崔世伟, 徐茂林, 崔玉英 申请人:天津市半导体技术研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan