一种钼晶圆片的磨抛方法与流程

本发明涉及磨抛
技术领域：
，尤其涉及一种钼晶圆片的磨抛方法。
背景技术：
：钼晶圆片作为半导体器件的衬底材料，是由熔炼烧结的钼锭依次经轧制、切边、校平、磨抛和清洗等工序制备得到。其中，磨抛工序是为了将钼晶圆片加工成规定的厚度并提高钼晶圆片的平坦度及降低表面粗糙度而需要的工序，该工序采用双面研磨装置对钼晶圆片的双面同时进行磨抛。由于半导体器件用的衬底钼晶圆片厚度薄，外形直径较大，在磨抛过程中需要工装对其进行固定。但现有磨抛过程中，工装在双面研磨装置中易受到挤压产生变形，最终导致钼晶圆片的加工质量较差。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种钼晶圆片的磨抛方法，采用本发明的方法可解决工装变形导致的钼圆片加工质量较差的问题。为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：本发明提供了一种钼晶圆片的磨抛方法，包括以下步骤：将工装安装到双面研磨装置中，并将待磨抛钼晶圆片置于工装的装夹孔内，采用双面研磨装置对待磨抛钼晶圆片进行双面磨抛；所述工装的厚度小于钼晶圆片的目标厚度。优选的，所述工装的厚度比钼晶圆片的目标厚度小10～30μm。优选的，所述双面磨抛采用的研磨垫的邵氏a硬度在90以上。优选的，所述双面磨抛采用的研磨液中磨粒的平均粒度为90nm，磨粒的质量浓度为10～20％。优选的，所述双面磨抛时的磨抛压力为20～35kg，转速为5～10rpm。优选的，所述工装的表面平整度在5μm以内。优选的，所述工装为经过双面研磨后的工装。优选的，所述双面研磨的条件为：压力为25～35kg，转速为5～10rpm，研磨垫的邵氏a硬度在90以上。优选的，所述双面研磨采用的研磨液中磨粒的平均粒度为1.0μm，磨粒的质量浓度为10～15％。本发明提供了一种钼晶圆片的磨抛方法，包括以下步骤：将工装安装到双面研磨装置中，并将待磨抛钼晶圆片置于工装的装夹孔内，采用双面研磨装置对待磨抛钼晶圆片进行双面磨抛；所述工装的厚度小于钼晶圆片的目标厚度。本发明通过控制工装的厚度小于钼晶圆片的目标厚度，能够减少磨抛过程中研磨垫对装夹有钼晶圆片的工装的挤压，从而避免工装变形导致的钼晶圆片加工质量较差。实施例的结果表明，采用本发明的方法磨抛后，得到的钼晶圆片具有高的平整度和低的粗糙度，加工质量良好。附图说明图1为本发明双面研磨机的纵剖面图；图2为本发明双面研磨机的平面图；其中：1-双面研磨机、2-下定盘、3-上定盘、4-研磨垫、5-流液装置、6-贯通孔、7-太阳齿轮、8-内齿轮、9-工装、10-装夹孔、m-钼晶圆片。具体实施方式本发明提供了一种钼晶圆片的磨抛方法，包括以下步骤：将工装安装到双面研磨装置中，并将待磨抛钼晶圆片置于工装的装夹孔内，采用双面研磨装置对待磨抛钼晶圆片进行双面磨抛；所述工装的厚度小于钼晶圆片的目标厚度。在本发明中，所述双面研磨装置优选为双面研磨机，本发明对所述双面研磨机没有特殊的限定，本领域熟知的能够用于对钼晶圆片进行磨抛的双面研磨机均可。本发明对所述工装的材质没有特殊要求，采用本领域熟知材质的工装即可，具体的可以为但不局限于不锈钢、金属钛。在本发明中，所述工装的厚度优选比钼晶圆片的目标厚度小10～30μm，更优选小15～25μm。本发明通过控制工装的厚度小于钼晶圆片的目标厚度，能够减少磨抛过程中研磨垫对装夹有钼晶圆片的工装的挤压，从而避免工装变形导致的钼晶圆片变形。在本发明中，所述工装的表面平整度优选在5μm以内，本发明优选对工装进行双面研磨，以得到表面平整度和厚度满足上述要求的工装。在本发明中，所述双面研磨的条件优选为：压力为25～35kg，转速为5～10rpm，研磨垫的邵氏a硬度在90以上。所述压力更优选为30kg，所述转速更优选为8rpm。本发明采用邵氏a硬度在90以上的研磨垫，有利于提高研磨效率及研磨的均匀性。在本发明中，在对工装进行双面研磨时采用的研磨液中磨粒的平均粒度优选为1.0μm，磨粒的质量浓度优选为10～15％，更优选为13％。本发明将双面研磨的条件控制在上述范围，有利于提高工装表面的平整度，进而有利于提高钼晶圆片的磨抛质量。得到符合要求的工装后，本发明将工装安装到双面磨抛装置中，并将待磨抛钼晶圆片置于工装的装夹孔内，采用双面研磨装置对待磨抛钼晶圆片进行双面磨抛。本发明对所述工装的安装方式没有特殊要求，采用本领域熟知的安装方式即可。本发明对所述待磨抛钼晶圆片的尺寸(包括厚度和直径)没有特殊要求，本领域技术人员可根据实际需求随意选择。在本发明中，所述双面磨抛采用的研磨垫的邵氏a硬度优选在90以上，在本发明的实施例中，对钼晶圆片进行双面磨抛时采用的研磨垫和对工装进行双面研磨时采用的研磨垫相同。本发明采用邵氏a硬度在90以上的研磨垫，有利于提高钼晶圆片的研磨效率及研磨的均匀性。在本发明中，所述双面磨抛采用的研磨液中磨粒的平均粒度优选为90nm；磨粒的质量浓度优选为10～20％，更优选为12～18％，最优选为13～15％。在本发明中，所述双面磨抛时的磨抛压力优选为20～35kg，更优选为25～30kg；转速优选为5～10rpm，更优选为7～10rpm。本发明将双面磨抛的条件控制在上述范围，有利于进一步提高钼晶圆片的平坦度并降低钼晶圆片表面的粗糙度。为了使本领域技术人员更清楚地了解本发明的技术方案，现结合图1和图2进行说明。图1为双面研磨机的纵剖面图，图2为双面研磨机的平面图。如图1所示，双面研磨机1具有上下相对设置的下定盘2及上定盘3，下定盘2和上定盘3的对向面侧分别贴附有研磨垫4，上定盘3设置有贯通孔6，上定盘3的上部设置有用以供研磨液等的流液装置5，研磨液自流液装置5经过贯通孔6而被供给。并且上定盘3及下定盘2之间的中心部设置有太阳齿轮7，双面研磨机1周缘部分设置有内齿轮8。放置在工装9的装夹孔10的钼晶圆片m，被夹在上定盘3和下定盘2之间。如图2所示，太阳齿轮7的周围设置有9个工装9，太阳齿轮7及内齿轮8的各齿部啮合于工装9的外周齿，随着上定盘3及下定盘2通过图中未显示的驱动源而被旋转驱动，工装9将一面进行自转一面围绕太阳齿轮7公转。以钼晶圆片m为研磨对象时，此时钼晶圆片m被放置在工装9的装夹孔10内，通过上下的研磨垫4而双面同时被磨抛。下面结合实施例对本发明提供的钼晶圆片的磨抛方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。实施例1要求磨抛后钼晶圆片的外径为100mm、厚度为97μm±25μm，粗糙度≤0.015μm，平坦度≤150μm，共加工6个样品。(1)工装双面研磨：工装材质为不锈钢，原始厚度100μm，研磨垫为邵氏a硬度为90以上的纤维抛光垫，双面研磨机加压30kg、转速8rpm，研磨液中研磨粒的平均粒度为1.0μm，磨粒浓度13wt％；按上述研磨方法，研磨后工装厚度为85μm，表面平整度5μm以内。(2)钼晶圆片磨抛：磨抛前厚度为0.13mm，研磨垫为邵氏a硬度为90以上的纤维抛光垫，双面研磨机加压25kg，转速10rpm，研磨液中磨粒的平均粒度为90nm，磨粒浓度15wt％，按上述磨抛方法磨抛，对磨抛后得到的钼晶圆片进行检测，具体的测试结果见表1。表1实施例1磨抛后钼晶圆片的物理性能样品编号123456厚度：μm969797969797平整度：μm15070209015070粗糙度：μm0.0140.0140.0150.0130.0140.015实施例2要求磨抛后钼晶圆片的外径为100mm、厚度为100μm±2.5μm、粗糙度≤0.02μm、平坦度≤150μm，共加工5个样品。(1)工装双面研磨：工装材质为不锈钢，原始厚度100μm，研磨垫为邵氏a硬度为90以上的纤维抛光垫，双面研磨机加压30kg、转速8rpm，研磨液中研磨粒的平均粒度为1.0μm，磨粒浓度13wt％；按上述研磨方法，研磨后工装厚度为90μm，表面平整度5μm以内。(2)钼晶圆片磨抛:磨抛前厚度为0.15mm，研磨垫为邵氏a硬度为90以上的纤维抛光垫，双面研磨机加压30kg，转速10rpm，研磨液中磨粒的平均粒度为90nm，磨粒浓度15wt％，按上述磨抛方法磨抛，对磨抛后得到的钼晶圆片进行检测，具体的测试结果见表2。表2实施例2磨抛后钼晶圆片的物理性能样品编号12345厚度：μm101100101100100平整度：μm100505080100粗糙度：μm0.0150.0150.0140.0140.015对比例1要求磨抛后钼晶圆片的外径为100mm、厚度为97μm±25μm，粗糙度≤0.015μm，平坦度≤150μm。采用传统的磨抛方法对钼晶圆片进行磨抛：工装未双面研磨，厚度为100μm；钼晶圆片磨抛前厚度为0.13mm，对钼晶圆片进行双面磨抛采用的研磨垫为邵氏a硬度为90以上的纤维抛光垫，双面研磨机加压25kg、转速10rpm，研磨液中研磨粒的平均粒度为90nm，磨粒浓度15wt％；按上述磨抛方法，对磨抛后得到的钼晶圆片进行检测，共加工了5个样品，具体的测试结果见表3。表3对比例1磨抛后钼晶圆片的物理性能样品编号12345厚度：μm103102100103100平整度：μm270275280280300粗糙度：μm0.0250.020.0280.0250.028由表3的结果可知，由于工装没有研磨，工装的厚度比钼晶圆片的目标厚度大，研磨垫对工装与钼晶圆片一起加工，导致工装变形，影响钼晶圆片加工质量。由以上实施例可知，本发明提供了一种钼晶圆片的磨抛方法，采用本发明的方法可解决工装变形导致的钼圆片加工质量较差的问题，采用本发明方法得到的钼晶圆片具有高的平整度和低的粗糙度。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
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的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12