專(zhuān)利名稱(chēng)：一種去除正面化學(xué)氣相沉積層二氧化硅膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅片在背封過(guò)程后去除硅片正面背封化學(xué)氣相沉積層二氧化硅 (Si02)膜的方法
背景技術(shù)：
硅片是現(xiàn)代超大規(guī)模集成電路的主要襯底材料，一般通過(guò)拉晶、切片、倒角、磨片、 腐蝕、背封、拋光、清洗等工藝過(guò)程做成的集成電路級(jí)半導(dǎo)體硅片。硅片背封是硅器件襯底 加工過(guò)程中一個(gè)重要的工序，背封表面狀態(tài)的好壞對(duì)后步工序的加工直至器件質(zhì)量，尤其 VLSI和ULSI的制備性能與成品率有著極為重要的影響。背封工序?qū)Ρ撤夤杵谋砻尜|(zhì)量 的影響，其主要表現(xiàn)在硅片的表面幾何參數(shù)、顆粒、劃傷及微粗糙度上。 背封后的硅片表面Si02膜對(duì)硅片的后道工序主要是拋光的加工有著很重要的影 響，由于背封Si02膜的硬度較大，拋光很難去除，從而拋光無(wú)法達(dá)到很好參數(shù)，大大降低拋 光的效率，因此要去除硅片正面的背封Si02膜以保證拋光能夠得到較好的幾何參數(shù)提高拋 光的效率。 以前去除的正面背封SiOj莫的一種方法是在背面及正面倒角面上涂蠟，然后用HF 酸蒸汽去除正面背封SiOj莫，這種方法不但操作復(fù)雜，而且不易控制，第一要嚴(yán)格控制蠟 均勻的涂敷于要保留背封Si02膜的硅片表面，但是由于液體蠟容易粘附其他物體表面，所 以在加工過(guò)程中甩蠟后的硅片邊緣不得接觸其他物體，否則會(huì)因?yàn)橄災(zāi)さ拿撀浠蛘哌^(guò)薄受 到HF酸的腐蝕將表面的Si02膜去除從而影響收率；第二由于HF酸的蒸汽控制不好會(huì)擴(kuò)散 到硅片的背面，如果背面的蠟?zāi)っ撀浠蛘哌^(guò)薄都會(huì)引起背面Si02膜受損，從而影響或無(wú)法 達(dá)到只去除正面SiOj莫并保護(hù)好背面SiOj莫的效果；第三，由于蠟容易干燥，干燥的蠟?zāi)ひ?不能阻止對(duì)HF酸蒸汽對(duì)Si02膜的腐蝕，這樣就會(huì)出現(xiàn)去除時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響其它地方Si02 膜，去除時(shí)間過(guò)短又會(huì)使正面的Si02膜去除不干凈，而且蠟?zāi)さ倪吘壊徽R也會(huì)使去面后 的邊緣不規(guī)則；第四蠟?zāi)ね糠筮^(guò)程中使用的蠟液揮發(fā)蠟蒸汽氣味難聞，對(duì)環(huán)境及操作人 員的身體造成很惡劣的影響；由于以上操作的復(fù)雜性導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下。因此我們?cè)诖嘶?礎(chǔ)上提供一種新的去除表面SI02方法以改變以上缺陷，提高生產(chǎn)效率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種去除正面化學(xué)氣相沉積層二氧化硅膜的方法，該方法操 作簡(jiǎn)單，將硅片的背面與HF蒸汽源完全隔絕，可以精確控制HF酸蒸汽的去除時(shí)間，以完全 去除正面的Si02膜而不至于影響到背面的Si02膜，并大大提高生產(chǎn)效率。
為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下幾種方案 這種去除正面化學(xué)氣相沉積層二氧化硅膜的方法，它包括首先將硅片用真空吸 盤(pán)固定好，采用人工貼附的方法將環(huán)形塑料藍(lán)膜粘附到硅片和吸盤(pán)表面，將硅片不需要去 除背封膜的部分保護(hù)起來(lái)，然后將其置于HF酸的蒸汽中，HF酸與正面化學(xué)氣相沉積層的 Si02膜發(fā)生反應(yīng)Si02+4HF = SiF4 t十2H20，從而達(dá)到去除正面Si02膜的目的。
所述的環(huán)形塑料藍(lán)膜的內(nèi)圈半徑a小于硅片的半徑R，設(shè)定邊緣去除量d，則a = R-d，塑料藍(lán)膜外圈的半徑b大于硅片的半徑R而小于真空吸盤(pán)的外徑，保證參考面的去除 量與邊緣的去除量相等，即參考面的去除量也為d，利用勾股定理計(jì)算得 o 2 x I2 -(V(R2 -f^i-d)2 。 —種能夠替代原有表面涂蠟的塑料藍(lán)膜，其主要成分是聚氯乙烯，具有良好的熱 塑性， 一般在-15到55攝氏度的化學(xué)性能比較穩(wěn)定，高溫受熱到一定的程度就會(huì)變軟，冷卻 又會(huì)重新變硬，我們使用的這種塑料膜呈藍(lán)色故叫它塑料藍(lán)膜，塑料材料有效地隔絕HF酸 蒸汽與不需要去除的背面Si02膜，這樣HF酸蒸汽只與暴露在HF酸蒸汽中的硅片表面上的 SI02反應(yīng)，將要去除的SI02膜去除干凈。 這種藍(lán)膜材料由北京賽安斯特點(diǎn)子科技有限公司生產(chǎn)，任何人均能買(mǎi)到，由我公 司自主設(shè)計(jì)尺寸由該公司代理生產(chǎn)，主要利用塑料不與HF酸反應(yīng)的性質(zhì)，將硅片不需要去 除背封SI02膜的部分保護(hù)起來(lái)，因此這樣HF酸蒸汽只與暴露HF酸蒸汽中的硅片表面上的 SI02反應(yīng)，將要去除得SI02膜去除干凈。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是 這種方法主要是解決以前表面涂敷蠟?zāi)とコ砻鍿I02方法引起的缺陷 —、操作簡(jiǎn)單，將環(huán)狀藍(lán)膜按照?qǐng)D1所示的方式貼于硅片表面，再將藍(lán)膜粘附于吸
盤(pán)的表面，解決容易破壞蠟?zāi)さ娜毕荩?二、由于藍(lán)膜邊緣粘附于吸盤(pán)的表面，將硅片的背面與HF蒸汽源完全隔絕，可以 精確控制HF酸蒸汽的去除時(shí)間，以完全去除正面的Si02膜而不至于影響到背面的Si02膜。
三、解決了由于蠟?zāi)ね糠蟛痪斐蒘iOj莫去除不均勻。
四、由于易于操作，將大大提高生產(chǎn)效率。 五、放棄使用蠟液，從而避免蠟蒸汽對(duì)環(huán)境的影響；同時(shí)操作者可以控制HF酸蒸 汽，避免操作過(guò)程中身體受到影響。
圖1 :本發(fā)明中環(huán)形塑料藍(lán)膜與硅片尺寸的示意圖 圖2 :本發(fā)明中環(huán)形塑料藍(lán)膜粘附到硅片和吸盤(pán)表面的示意圖 圖3 :通過(guò)一個(gè)HF酸通路進(jìn)行HF酸蒸汽腐蝕 圖1、圖2、圖3中，1為環(huán)形塑料藍(lán)膜，c是環(huán)形塑料藍(lán)膜的參考面，b是環(huán)形塑料 藍(lán)膜的外圈半徑，a是環(huán)形塑料藍(lán)膜的內(nèi)圈半徑，2為硅片，R是硅片的半徑，T是硅片的參 考面長(zhǎng)度，(1是需要保護(hù)的硅片邊緣尺寸即=R-a。環(huán)形塑料藍(lán)膜的內(nèi)圈半徑小于硅片的半 徑。 保證參考面的去除量與邊緣的去除量相等，即參考面的去除量也為d，利用勾股 定理計(jì)算得b2二如2 -T2M) 、bl= V(R2 -T2/g-d 、 f—a2 —(V^-TV4)-ci)7 C= 2 x f=2 x >2 -(V(R2 -f^-d)2 。(見(jiàn)附圖l)，去除量(即環(huán)狀藍(lán)膜內(nèi)徑與硅片半徑的之差)d = R-a約在2-3mm， d值過(guò)小不易貼敷且不能有效的隔絕HF酸蒸汽，d值過(guò)大又使表面邊緣殘留的Si02膜過(guò)多達(dá)不到理想的去除效果，塑料藍(lán)膜外圈的半徑大于硅片的半徑而小于真空吸盤(pán)3的外徑， 一般大于硅片10mm左右，這樣貼敷在吸盤(pán)表面達(dá)到完全隔絕HF酸蒸汽的效果，而且便于操 作，圖3中4為HF酸通路。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 以一種6〃硅片，半徑為75mm，參考面長(zhǎng)度為57. 5mm的硅片為例，針對(duì)此產(chǎn)品設(shè) 計(jì)環(huán)形塑料藍(lán)膜的尺寸c、b、 a分別為，b = 85mm， a = 73，通過(guò)計(jì)算或者作圖得到C = 46. 85mm，使用這個(gè)尺寸的藍(lán)膜生產(chǎn)加工以后則可以達(dá)到理想的去除效果，保證距離硅片邊 緣2mm以外的正面的SiOj莫全部去除干凈，而且有效地保護(hù)了倒角邊緣和背面的Si0j莫不 受HF酸蒸汽的腐蝕。
權(quán)利要求
一種去除正面化學(xué)氣相沉積層二氧化硅膜的方法，其特征在于首先將硅片用真空吸盤(pán)固定好，采用人工貼附的方法將環(huán)形塑料藍(lán)膜粘附到硅片和吸盤(pán)表面，將硅片不需要去除背封SiO2膜的部分保護(hù)起來(lái)，然后將其置于HF酸蒸汽中，去除正面背封二氧化硅膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除正面化學(xué)氣相沉積層二氧化硅膜的方法，其特征在 于所述的環(huán)形塑料藍(lán)膜的內(nèi)圈半徑a小于硅片的半徑R，設(shè)定邊緣去除量d，則a = R-d， 塑料藍(lán)膜外圈的半徑b大于硅片的半徑R而小于真空吸盤(pán)的外徑，保證參考面的去除量與邊緣的去除量相等，即參考面的去除量也為d，則C =2 x ;2-(#2-—T2^-d7 。
全文摘要
一種去除正面化學(xué)氣相沉積層二氧化硅膜的方法，該方法是首先將硅片用真空吸盤(pán)固定好，采用人工貼附的方法將環(huán)形塑料藍(lán)膜粘附到硅片和吸盤(pán)表面，將硅片不需要去除背封SiO2膜的部分保護(hù)起來(lái)，然后將其置于HF酸蒸汽中，去除正面背封二氧化硅膜。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于藍(lán)膜邊緣粘附于吸盤(pán)的表面，將硅片的背面與HF蒸汽源完全隔絕，可以精確控制HF酸蒸汽的去除時(shí)間，以完全去除正面的SiO2膜，而不至于影響到背面的SiO2膜；放棄使用蠟液，從而避免蠟蒸汽對(duì)環(huán)境的影響；易于操作，將大大提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)H01L21/311GK101752243SQ20081023940
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者劉佐星, 孫洪波 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院;有研半導(dǎo)體材料股份有限公司