專利名稱：重?fù)絾尉Ч杵人岣g后堿腐蝕的腐蝕工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單晶硅片生產(chǎn)方法，特別涉及一種重?fù)絾尉Ч杵人岣g后堿腐蝕 的腐蝕工藝。
背景技術(shù)：
硅拋光片主要加工流程包括單晶生長(zhǎng)一滾磨一切片一倒角一研磨一腐蝕一 拋光一清洗一包裝等。其中腐蝕是重要的生產(chǎn)工序，它的作用是除去硅單晶硅片經(jīng) 過(guò)切片、研磨等機(jī)械加工后，其表面因機(jī)械加工產(chǎn)生的應(yīng)力而形成有一定深度的機(jī) 械應(yīng)力損傷層。通常的方法是采用一定濃度和一定溫度下的酸腐蝕液或堿腐蝕液與 單晶硅片發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到去除損傷層的目的。堿腐蝕的工藝的原理是 Si+20H +4H20=Si (OH)6 2+2H2,這是一種各向異性腐蝕過(guò)程，腐蝕后硅片表面平坦；而 且由于堿腐蝕具有工藝簡(jiǎn)單，腐蝕液無(wú)需攪拌、腐蝕速率可控；環(huán)保處理相對(duì)較容易、 無(wú)毒、廢液可以回收利用等優(yōu)點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)拋光片生產(chǎn)廠商使用在此道工序多選用堿腐 蝕的工藝。常用的堿腐蝕液主要有兩類，一類是無(wú)機(jī)堿腐蝕劑，如氫氧化鉀溶液，一類 是有機(jī)堿腐蝕劑，如EPW(乙二胺、鄰苯二酸和水的縮寫(xiě))等。其中由于氫氧化鉀溶液 工藝比較成熟，腐蝕液成本較低，腐蝕速率又較快的優(yōu)點(diǎn)，被國(guó)內(nèi)拋光片生產(chǎn)廠商普遍 采用。但遺憾的是，常規(guī)堿腐蝕的工藝也存在著局限性，比如其腐蝕速率較慢，可能 會(huì)在表面殘留金屬離子等，特別是其腐蝕后的單晶硅片表面粗糙，容易吸附雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重 影響壽命等參數(shù)指標(biāo)。另外，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，特別是大尺寸(指6英寸以上)單 晶硅片在集成電路中的應(yīng)用，對(duì)單晶硅片表面平整度及加工精度也提出了更高的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在問(wèn)題，提供一種重?fù)絾尉Ч杵人岣g后堿腐蝕 的腐蝕工藝。本工藝針對(duì)重?fù)絾尉Ч杵?，采取先進(jìn)行酸腐蝕再進(jìn)行堿腐蝕的方法，利用 酸腐蝕工藝腐蝕，去除量達(dá)20 μ m，再利用堿腐蝕的工藝腐蝕，去除量達(dá)10 μ m，可以 穩(wěn)定生產(chǎn)出TTV增加值小于1 μ m，粗糙度Ra小于0.5 μ m的重?fù)絾尉Ч韪g片。本發(fā)明采取的的技術(shù)方案是一種重?fù)絾尉Ч杵人岣g后堿腐蝕的腐蝕工 藝，其特征在于其工藝如下
1)、先將重?fù)絾尉Ч杵湃胨岣g液中進(jìn)行酸腐蝕，酸腐蝕液是由氫氟酸、硝酸、 醋酸進(jìn)行混合的溶液，各組分所占的重量百分比為氫氟酸10% 20% ；硝酸30% 35% ；醋酸50% 60% ；設(shè)定腐蝕溫度22 °C ；腐蝕時(shí)間為32s ；
2)、將酸腐蝕后的單晶硅片放入超聲清洗機(jī)內(nèi)進(jìn)行清洗，溢流水洗5min，再放入甩 干機(jī)中甩干；
3)、將甩干后的單晶硅片放入濃度為30%的氫氧化鉀水溶液中進(jìn)行堿腐蝕，腐蝕溫 度為90°C,腐蝕時(shí)間為2min 8s。
本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果采取本工藝，可以穩(wěn)定生產(chǎn)出TTV增加值小于 1 μ m，粗糙度Ra小于0.5 μ m的重?fù)礁g單晶硅片，產(chǎn)品合格率高達(dá)98%以上。從而可 滿足市場(chǎng)對(duì)低粗糙度重?fù)礁g片的需求，并將在市場(chǎng)中占據(jù)有利位置。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
實(shí)施例6英寸重?fù)絾尉Ч杵娮杪蕿?.002 0.005 Ω. cm，腐蝕前硅片TTV<1， 去除量要求去除60um/雙面。具體腐蝕工藝步驟如下
1)將清洗過(guò)的待腐蝕單晶硅片從片籃中放入酸腐蝕機(jī)中；
2)選擇酸腐蝕液比例為氫氟酸硝酸醋酸=15%:32% 53%進(jìn)行加工；設(shè)置腐 蝕溫度為22°C ；腐蝕時(shí)間為32s ；
3)啟動(dòng)酸腐蝕機(jī)，開(kāi)始腐蝕；酸腐蝕去除量為20μ m左右；
4)酸腐蝕結(jié)束后，將酸腐蝕后的單晶硅片從酸腐蝕機(jī)中取出；將裝有單晶硅片的 片籃放入超聲清洗機(jī)內(nèi)進(jìn)行清洗，溢流水洗5min，放入甩干機(jī)中甩干；
5)配置堿腐蝕液，先將固體氫氧化鉀倒入堿腐蝕槽內(nèi)，再向槽內(nèi)注入純水，調(diào)制 成固體氫氧化鉀水=30% 70%的水溶液；
6)將堿腐蝕機(jī)升溫至90°C；
7)將待加工硅片放入堿腐蝕機(jī)中，開(kāi)始?jí)A腐蝕；腐蝕時(shí)間為2min8S;堿腐蝕去除 量為IOym左右；
8)堿腐蝕結(jié)束后，取出硅片，放入水車中；將堿腐蝕后的單晶硅片用清洗機(jī)設(shè)備 進(jìn)行清洗，之后甩干，送驗(yàn)。技術(shù)效果檢測(cè)采用上述酸腐蝕加堿腐蝕的工藝生產(chǎn)6英寸重?fù)絾尉Ч杵?637 片。以腐蝕后單晶硅片TTV<2，粗糙度小于0.5 μ m的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，合格1608片， 合格率為98.23%。該檢測(cè)結(jié)果表明本腐蝕工藝通過(guò)采取先酸腐蝕再堿腐蝕的方法腐蝕單晶硅 片，能有效改善表面粗糙度；該發(fā)明能實(shí)現(xiàn)低粗糙度重?fù)礁g片的量產(chǎn)。
權(quán)利要求
1. 一種重?fù)絾尉Ч杵人岣g后堿腐蝕的腐蝕工藝，其特征在于其工藝如下(1)、先將重?fù)絾尉Ч杵湃胨岣g液中進(jìn)行酸腐蝕，酸腐蝕液是由氫氟酸、硝 酸、醋酸進(jìn)行混合的溶液，各組分所占的重量百分比為氫氟酸10% 20%;硝酸 30% 35% ；醋酸50% 60% ；設(shè)定腐蝕溫度22 °C ；腐蝕時(shí)間為32s ；(2)、將酸腐蝕后的單晶硅片放入超聲清洗機(jī)內(nèi)進(jìn)行清洗，溢流水洗5min，再放入 甩干機(jī)中甩干；(3)、將甩干后的單晶硅片放入濃度為30%的氫氧化鉀水溶液中進(jìn)行堿腐蝕，腐蝕 溫度為90°C，腐蝕時(shí)間為2min8s。
全文摘要
本發(fā)明涉及重?fù)絾尉Ч杵人岣g后堿腐蝕的腐蝕工藝。本腐蝕工藝將單晶硅片先用氫氟酸10%～20%、硝酸30%～35%、醋酸50%～60%配比的酸腐蝕液進(jìn)行酸腐蝕，腐蝕溫度22℃，腐蝕時(shí)間32s，酸腐蝕去除量為20μm左右；將酸腐蝕后的單晶硅片進(jìn)行清洗，溢流水洗5min，然后甩干；再用濃度為30%的KOH水溶液進(jìn)行堿腐蝕，腐蝕溫度90℃，腐蝕時(shí)間2min8s，堿腐蝕去除量10μm左右。采用本工藝，可以穩(wěn)定量產(chǎn)TTV增加值小于1.5μm，粗糙度Ra小于0.5μm的重?fù)礁g單晶硅片,產(chǎn)品合格率高達(dá)98%以上。從而可滿足市場(chǎng)對(duì)低粗糙度重?fù)礁g片的需求，并將在市場(chǎng)中占據(jù)有利位置。
文檔編號(hào)C23F1/24GK102021657SQ20101058124
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者劉琦, 呂瑩, 李翔, 王丹, 羅翀 申請(qǐng)人:天津中環(huán)領(lǐng)先材料技術(shù)有限公司