CN113199392A - 一种提升8寸磨片参数的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提升8寸磨片参数的加工工艺，其工艺方法包括以下步骤：首先研磨加工过程通过上、下研磨盘作相反方向转动，硅片在载体游星片中作既公转又自转的游星运动，通过调整游星片自转速比可调整硅片自转速度，采用电—气比例阀闭环反馈压力控制，通过流量计精确控制研磨过程研磨液流量大小，通过测厚控制***探测石英片厚度精确控制研磨目标厚度，从而保证研磨过程研磨阻力小不损伤硅片且双面均匀研磨；S2、然后TTV与研磨压力关系：研磨压力越小，TTV越好，呈现一定线性关系；但同时考虑产能以及成本问题采用分段式压力，前段高压去除损伤层，后段轻压修研提升产品TTV参数，既保证产能又保证了产品几何参数。

Description

一种提升8寸磨片参数的加工工艺
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，具体为一种提升8寸磨片参数的加工工艺。
背景技术
硅片研磨在半导体加工过程中具有重要作用，是切片后去除表面损伤层的第一道工序，研磨的去除量与几何参数制程能力直接影响后道加工，在半导体材料加工过程，每一道加工工序都会对去除量有要求，而硅片研磨工序是整个晶圆加工过程双面去除量最多的一道工序，也是去除切片表面损伤层的第一道把关，表面的状态以及厚度散差状态直接影响下一工序加工，现有的硅片研磨导致影响产品良率，且敷料加工使用成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提升8寸磨片参数的加工工艺，以解决上述背景技术中提出的现有的硅片研磨导致影响产品良率，且敷料加工使用成本较高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提升8寸磨片参数的加工工艺，其工艺方法包括以下步骤：
S1、首先研磨加工过程通过上、下研磨盘作相反方向转动，硅片在载体游星片中作既公转又自转的游星运动，通过调整游星片自转速比可调整硅片自转速度，采用电—气比例阀闭环反馈压力控制，通过流量计精确控制研磨过程研磨液流量大小，通过测厚控制***探测石英片厚度精确控制研磨目标厚度，从而保证研磨过程研磨阻力小不损伤硅片且双面均匀研磨。
S2、然后TTV与研磨压力关系：研磨压力越小(硅片单位面积压强越小)，TTV越好，呈现一定线性关系；但同时考虑产能以及成本问题采用分段式压力，前段高压去除损伤层，后段轻压修研提升产品TTV参数，既保证产能又保证了产品几何参数，TTV与转速比对应关系：32B双面研磨机台支持正反转速比切换，速比越高硅片在载体游星片中自转越快，由于自旋平整度修复效应，高速比状态下加工的硅片TTV较好，但同时对研磨大盘的损伤也更快，为达到现有修盘与加工工艺速比达到动态平衡，速比同样采用测厚分段式速比，前段低速比保护大盘减少损耗，后段提升速比从而获得较好的TTV。
S3、最后TTV与研磨流量的对应关系：研磨液在研磨过程中起到冷却、带屑、缓冲以及保护硅片表面的作用，研磨液在维持现有配比的情况下(密度参数不变)，研磨液流量越小，去除速率越快，且档流量趋于临界值时，易产生划道等外观不良，因此同样采用“分段式”思路，前段加工过程采用低流量，保证去除速率，后段采用原始工艺流量保证表面以及获得较好的TTV。
优选的，所述本工艺中所实用的辅料组成为1200#研磨砂、游星片、石英片、助磨剂KC581、硅片清洗剂04K。
优选的，所述本工艺需要保证磨片来料硅片厚度5μm分档，且使用同档厚度游星片、同批号研磨砂和助磨剂。
优选的，所述本工艺中所使用的研磨机为浜井32B双面研磨机。
优选的，所述本工艺验证流程包括切片分选→倒角→磨片→磨片清洗→酸腐→腐后清洗→外观检验。
优选的，所述通过“田口实验”的验证方法，工艺参数变量有转速比、大盘压力和研磨流量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在连续加工的过程中，采用分段式修研研磨工艺在不影响产能的情况下，TTV制程能力有显著提升，并且分段式流量大大降低了辅料成本，同时，在验证过程中发现游星片厚度同样对研磨后几何参数起到关键性作用，通过批量实验得出当50≤△T≤70时研磨后几何参数最优，配合分段式研磨工艺使用，研磨几何参数得到进一步优化。
本发明工艺在保证产品良率品质的基础上提升现有硅片研磨的TTV，此工艺降低了前段流量、提升了前段的压力以及后段转速比例，对大盘的损耗以及对盘型极差、吻合度要求有进一步提升，通过保持盘型损耗以及盘型修复动态平衡提高了产品良率。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种提升8寸磨片参数的加工工艺，其工艺方法包括以下步骤：
S1、首先研磨加工过程通过上、下研磨盘作相反方向转动，硅片在载体游星片中作既公转又自转的游星运动，通过调整游星片自转速比可调整硅片自转速度，采用电—气比例阀闭环反馈压力控制，通过流量计精确控制研磨过程研磨液流量大小，通过测厚控制***探测石英片厚度精确控制研磨目标厚度，从而保证研磨过程研磨阻力小不损伤硅片且双面均匀研磨；
S2、然后TTV与研磨压力关系：研磨压力越小(硅片单位面积压强越小)，TTV越好，呈现一定线性关系；但同时考虑产能以及成本问题采用分段式压力，前段高压去除损伤层，后段轻压修研提升产品TTV参数，既保证产能又保证了产品几何参数，TTV与转速比对应关系：32B双面研磨机台支持正反转速比切换，速比越高硅片在载体游星片中自转越快，由于自旋平整度修复效应，高速比状态下加工的硅片TTV较好，但同时对研磨大盘的损伤也更快，为达到现有修盘与加工工艺速比达到动态平衡，速比同样采用测厚分段式速比，前段低速比保护大盘减少损耗，后段提升速比从而获得较好的TTV；
S3、最后TTV与研磨流量的对应关系：研磨液在研磨过程中起到冷却、带屑、缓冲以及保护硅片表面的作用，研磨液在维持现有配比的情况下(密度参数不变)，研磨液流量越小，去除速率越快，且档流量趋于临界值时，易产生划道等外观不良，因此同样采用“分段式”思路，前段加工过程采用低流量，保证去除速率，后段采用原始工艺流量保证表面以及获得较好的TTV。
本实施例中，本工艺中所实用的辅料组成为1200#研磨砂、游星片、石英片、助磨剂KC581、硅片清洗剂04K，研磨加工过程通过上、下研磨盘作相反方向转动，硅片在载体游星片中作既公转又自转的游星运动，通过调整游星片自转速比可调整硅片自转速度。
本实施例中，本工艺需要保证磨片来料硅片厚度5μm分档，且使用同档厚度游星片、同批号研磨砂和助磨剂，研磨砂单耗从原0.105kg/片下降至0.077kg/片，按15万片/月产能计算单研磨砂单月可节约32万元成本。
本实施例中，本工艺中所使用的研磨机为浜井32B双面研磨机，对工序生产管理以及工艺执行提出了更高的要求，为此研磨工序内制定了一系列针对性判定措施来实时监控盘型状态。
本实施例中，本工艺验证流程包括切片分选→倒角→磨片→磨片清洗→酸腐→腐后清洗→外观检验，通过两季度大批量生产数据论证，腐后划道率整体与原工艺持平，且未对磨片清洗以及腐蚀表面产生影响。
本实施例中，通过“田口实验”的验证方法，工艺参数变量有转速比、大盘压力和研磨流量，通过调整研磨压力、研磨流量以及自转速比，以及配合相关辅料，使用游星片厚度要求、来料厚度分档、摆片要求等措施，减小研磨过后产品的总厚度变化量。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种提升8寸磨片参数的加工工艺，其特征在于：其工艺方法包括以下步骤：
S1、首先研磨加工过程通过上、下研磨盘作相反方向转动，硅片在载体游星片中作既公转又自转的游星运动，通过调整游星片自转速比可调整硅片自转速度，采用电—气比例阀闭环反馈压力控制，通过流量计精确控制研磨过程研磨液流量大小，通过测厚控制***探测石英片厚度精确控制研磨目标厚度，从而保证研磨过程研磨阻力小不损伤硅片且双面均匀研磨；
S2、然后TTV与研磨压力关系：研磨压力越小(硅片单位面积压强越小)，TTV越好，呈现一定线性关系；但同时考虑产能以及成本问题采用分段式压力，前段高压去除损伤层，后段轻压修研提升产品TTV参数，既保证产能又保证了产品几何参数，TTV与转速比对应关系：32B双面研磨机台支持正反转速比切换，速比越高硅片在载体游星片中自转越快，由于自旋平整度修复效应，高速比状态下加工的硅片TTV较好，但同时对研磨大盘的损伤也更快，为达到现有修盘与加工工艺速比达到动态平衡，速比同样采用测厚分段式速比，前段低速比保护大盘减少损耗，后段提升速比从而获得较好的TTV；
S3、最后TTV与研磨流量的对应关系：研磨液在研磨过程中起到冷却、带屑、缓冲以及保护硅片表面的作用，研磨液在维持现有配比的情况下(密度参数不变)，研磨液流量越小，去除速率越快，且档流量趋于临界值时，易产生划道等外观不良，因此同样采用“分段式”思路，前段加工过程采用低流量，保证去除速率，后段采用原始工艺流量保证表面以及获得较好的TTV。
2.根据权利要求1所述的一种提升8寸磨片参数的加工工艺，其特征在于：所述本工艺中所实用的辅料组成为1200#研磨砂、游星片、石英片、助磨剂KC581、硅片清洗剂04K。
3.根据权利要求1所述的一种提升8寸磨片参数的加工工艺，其特征在于：所述本工艺需要保证磨片来料硅片厚度5μm分档，且使用同档厚度游星片、同批号研磨砂和助磨剂。
4.根据权利要求1所述的一种提升8寸磨片参数的加工工艺，其特征在于：所述本工艺中所使用的研磨机为浜井32B双面研磨机。
5.根据权利要求1所述的一种提升8寸磨片参数的加工工艺，其特征在于：所述本工艺验证流程包括切片分选→倒角→磨片→磨片清洗→酸腐→腐后清洗→外观检验。
6.根据权利要求1所述的一种提升8寸磨片参数的加工工艺，其特征在于：所述通过“田口实验”的验证方法，工艺参数变量有转速比、大盘压力和研磨流量。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114346795A (zh) * 2021-12-02 2022-04-15 德阳三环科技有限公司 一种陶瓷基片的研磨方法
CN116852183A (zh) * 2023-08-02 2023-10-10 山东有研半导体材料有限公司 一种用于大型晶圆研磨机改善晶圆形貌的研磨工艺

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07201789A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Hitachi Cable Ltd 化合物半導体ウェハの両面ラッピング方法
CN1787181A (zh) * 2004-12-08 2006-06-14 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种可以改善半导体晶片几何参数的晶片加工方法
CN103240666A (zh) * 2013-05-15 2013-08-14 中锗科技有限公司 一种太阳能电池锗衬底片的研磨方法
CN104669105A (zh) * 2013-11-26 2015-06-03 浙江上城科技有限公司 一种蓝宝石触摸面板的两面研磨方法
CN104669106A (zh) * 2015-02-10 2015-06-03 盐城工学院 大尺寸a向蓝宝石手机屏双面研磨双面抛光高效超精密加工方法
CN104741975A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 上海合晶硅材料有限公司 硅片研磨方法
CN106914815A (zh) * 2015-12-24 2017-07-04 上海超硅半导体有限公司 半导体硅片的研磨方法
CN107855922A (zh) * 2017-10-31 2018-03-30 天津中环领先材料技术有限公司 一种提升8英寸硅晶圆片几何参数的工艺

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07201789A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Hitachi Cable Ltd 化合物半導体ウェハの両面ラッピング方法
CN1787181A (zh) * 2004-12-08 2006-06-14 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种可以改善半导体晶片几何参数的晶片加工方法
CN103240666A (zh) * 2013-05-15 2013-08-14 中锗科技有限公司 一种太阳能电池锗衬底片的研磨方法
CN104669105A (zh) * 2013-11-26 2015-06-03 浙江上城科技有限公司 一种蓝宝石触摸面板的两面研磨方法
CN104741975A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 上海合晶硅材料有限公司 硅片研磨方法
CN104669106A (zh) * 2015-02-10 2015-06-03 盐城工学院 大尺寸a向蓝宝石手机屏双面研磨双面抛光高效超精密加工方法
CN106914815A (zh) * 2015-12-24 2017-07-04 上海超硅半导体有限公司 半导体硅片的研磨方法
CN107855922A (zh) * 2017-10-31 2018-03-30 天津中环领先材料技术有限公司 一种提升8英寸硅晶圆片几何参数的工艺

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114346795A (zh) * 2021-12-02 2022-04-15 德阳三环科技有限公司 一种陶瓷基片的研磨方法
CN114346795B (zh) * 2021-12-02 2024-02-02 德阳三环科技有限公司 一种陶瓷基片的研磨方法
CN116852183A (zh) * 2023-08-02 2023-10-10 山东有研半导体材料有限公司 一种用于大型晶圆研磨机改善晶圆形貌的研磨工艺
CN116852183B (zh) * 2023-08-02 2024-04-02 山东有研半导体材料有限公司 一种用于大型晶圆研磨机改善晶圆形貌的研磨工艺

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