CN104924199A - 一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺 - Google Patents

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周涛
马明涛
张猛猛
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
    • B24B37/10—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for single side lapping

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Abstract

一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺，涉及硅片研磨技术领域，由预压板、隔热板、盛片台和加热板构成，通过采用将两个硅片不需要研磨的面粘合起来，然后通过研磨机研磨硅片其它两个面的方法，以此来达到快速、高效去除研磨面的目的；本发明实用性强，使用起来比较方便，大幅度提高了研磨的效率，不但很好的保护了硅片，而且使研磨后的硅片表面符合要求，不会影响器件外观效果。

Description

一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺
【技术领域】
本发明涉及硅片研磨技术领域，尤其是涉及一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺。
【背景技术】
公知的，硅晶体管自问世以来不断推出新型硅功率器件和半导体制造新工艺技术，然而其基础结构是通过高温下III族(硼、铝、镓)、V族(磷)元素半导体杂质的掺杂扩散形成，为了形成N-/N+、P-/P+、N-/P+、P-/N+型深结结构，需要将其中一面N+或P+层研磨去除，对于整流器件则需要将其中一面N或P层去除，传统单面去除方式有以下几种：单面减薄、喷砂、单面腐蚀。
喷砂和单面腐蚀对于去除余量较小（小于10微米）勉强可以实施，但也存在喷砂表面不均，损伤层不一致问题，单面腐蚀易出现表面腐蚀坑，橘皮、平行度变劣问题；而使用单面减薄机单面减薄，常规单面减薄机使用1000#砂轮粗磨，然后再使用2000#砂轮，由于砂轮尺寸以及设备本身限制只能单片或单行减薄，因此加工效率低下，砂轮的磨损还会导致减薄后硅片平行度变劣，加工一致性差，因其移动轨迹固定，减薄后硅片表面会留有减薄纹理，从而影响器件外观效果。
【发明内容】
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺，本发明通过采用将两个硅片不需要研磨的面粘合起来，然后通过研磨机研磨硅片其它两个面的方法，以此来达到快速、高效去除研磨面的目的。
为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺，包括预压板、隔热板、盛片台和加热板，所述的制作工艺包括如下步骤：首先，清洗硅片，将待加工硅片表面的颗粒和有机物通过硅片专用的SC-1清洗液进行清理，同时使用纯水超声清洗；
进一步，使用无接触式厚度测试仪将硅片每两微米一档厚度进行分档；
进一步，打开加热板，在同一档的硅片成对的非研磨面均匀的涂上蜡，然后两片硅片对齐粘接在一起，粘接后放入盛片台的盛放槽内进行加热，然后使用预压板压在硅片上，将硅片之间多余的蜡挤出来，挤出来之后将预压后的硅片通过取片口取出来，将硅片取出之后进行加压冷固；
进一步，将粘贴好的同一厚度的硅片放在研磨机上进行研磨；
进一步，研磨后的硅片先通过高压水枪对硅片表面进行冲洗；
进一步，将清洗后的硅片放置于去蜡溶液中进行侵泡，然后使用塑料薄片沿着双片交界将硅片进行分离，再将分离后的硅片进行去蜡清洗，再通过纯水超声清洗就可以完成硅片的去蜡清洗。
所述无接触式厚度测试仪为千分表。
所述加热板的温度控制在90℃~120℃，加热时间为1分钟~2分钟，预压板对硅片的加压时间为15秒~30秒。
所述加压冷固时间为30秒~50秒，加压的重量为10公斤~20公斤。
所述粘接后硅片之间蜡层的厚度为5±2μm之间。
所述分离前侵泡去蜡溶液的温度为80℃~100℃，侵泡时间为2分钟~5分钟。
所述分离后清洗用的去蜡溶液的温度为50℃~70℃，清洗时间为8分钟~13分钟。
所述首次纯水超声清洗的时间为8分钟~13分钟，超声频率为20~30KHZ，硅片分离前冲洗研磨液后使用纯水超声清洗的时间为13分钟~17分钟，超声频率为20~30KHZ，最后纯水超声清洗的时间为3分钟~8分钟，超声频率为20~30KHZ。
所述盛放槽底部设有软垫。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明所述的一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺，包括预压板、隔热板、盛片台和加热板，通过采用将两个硅片不需要研磨的面粘合起来，然后通过研磨机研磨硅片其它两个面的方法，以此来达到快速、高效去除研磨面的目的；本发明实用性强，使用起来比较方便，大幅度提高了研磨的效率，不但很好的保护了硅片，而且使研磨后的硅片表面符合要求，不会影响器件外观效果。
【附图说明】
图1为本发明的立体结构示意图；
图中：1、预压板；2、隔热板；3、盛放槽；4、取片口；5、盛片台；6、加热板。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
结合附图1实施本发明所述的一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺，制作工艺包括如下步骤：
首先，清洗硅片，将待加工硅片表面的颗粒和有机物通过硅片专用的SC-1清洗液进行清理，确保硅片的表面没有颗粒，并用纯水超声清洗10分钟，超声频率为23 KHZ；
进一步，使用千分表将硅片每两微米一档厚度进行分档，分类时要注意保护不研磨的那一面；
进一步，打开加热板6，使加热板的温度保持在98℃，然后在同一档的硅片成对的非研磨面均匀的涂上蜡，将两片硅片涂蜡的一面对齐粘接在一起，粘接后放入盛片台5的盛放槽3内进行加热，加热时间为70秒，然后使用预压板1带有隔热板2一侧的压在硅片上，将硅片之间多余的蜡挤出来，预压板1对硅片的加压时间为20秒，挤出来之后将预压后的硅片通过取片口4取出来，将硅片取出之后进行加压冷固，加压的重量为15公斤，加压冷固时间为40秒，使得粘接后硅片之间蜡层厚度在5±2μm之间；
进一步，将粘贴好的同一厚度的硅片放在研磨机上加入研磨液进行双面研磨，为保证上下面去除厚度一致，在研磨至去除厚度一半时将硅片上下翻面一次；
进一步，研磨后的硅片先通过高压水枪对硅片表面进行冲洗，冲去硅片表面的研磨液，然后使用纯水超声清洗15分钟；
进一步，将清洗后的硅片放置于温度为90℃的去蜡溶液中进行侵泡，侵泡时间为3分钟，然后使用塑料薄片沿着双片交界处将硅片进行分离，再将分离后的硅片放入温度为60℃，浓度为3%的去蜡溶液中进行清洗10分钟，再通过纯水超声清洗5分钟就可以完成硅片的去蜡清洗。
本发明未详述部分为现有技术。

Claims (9)

1.一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺，包括预压板、隔热板、盛片台和加热板，其特征是：所述的制作工艺包括如下步骤：首先，清洗硅片，将待加工硅片表面的颗粒和有机物通过硅片专用的SC-1清洗液进行清理，同时使用纯水超声清洗；
进一步，使用无接触式厚度测试仪将硅片每两微米一档厚度进行分档；
进一步，打开加热板，在同一档的硅片成对的非研磨面均匀的涂上蜡，然后两片硅片对齐粘接在一起，粘接后放入盛片台的盛放槽内进行加热，然后使用预压板压在硅片上，将硅片之间多余的蜡挤出来，挤出来之后将预压后的硅片通过取片口取出来，将硅片取出之后进行加压冷固；
进一步，将粘贴好的同一厚度的硅片放在研磨机上进行研磨；
进一步，研磨后的硅片先通过高压水枪对硅片表面进行冲洗；
进一步，将清洗后的硅片放置于去蜡溶液中进行侵泡，然后使用塑料薄片沿着双片交界将硅片进行分离，再将分离后的硅片进行去蜡清洗，再通过纯水超声清洗就可以完成硅片的去蜡清洗。
2.根据权利要求1所述的一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺，其特征是：所述无接触式厚度测试仪为千分表。
3.根据权利要求1所述的一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺，其特征是：所述加热板的温度控制在90℃~120℃，加热时间为1分钟~2分钟，预压板对硅片的加压时间为15秒~30秒。
4.根据权利要求1所述的一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺，其特征是：所述加压冷固时间为30秒~50秒，加压的重量为10公斤~20公斤。
5.根据权利要求1所述的一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺，其特征是：所述粘接后硅片之间蜡层的厚度为5±2μm之间。
6.根据权利要求1所述的一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺，其特征是：所述分离前侵泡去蜡溶液的温度为80℃~100℃，侵泡时间为2分钟~5分钟。
7.根据权利要求1所述的一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺，其特征是：所述分离后清洗用的去蜡溶液的温度为50℃~70℃，清洗时间为8分钟~13分钟。
8.根据权利要求1所述的一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺，其特征是：所述首次纯水超声清洗的时间为8分钟~13分钟，超声频率为20~30KHZ，硅片分离前冲洗研磨液后使用纯水超声清洗的时间为13分钟~17分钟，超声频率为20~30KHZ，最后纯水超声清洗的时间为3分钟~8分钟，超声频率为20~30KHZ。
9.根据权利要求1所述的一种粘合法单面研磨硅片的制作工艺，其特征是：所述盛放槽底部设有软垫。
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