一种液体抛光单晶硅片的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102837227A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102837227A(43)申请公布日2012.12.26(21)申请号201110173385.8(22)申请日2011.06.26(71)申请人江苏顺大半导体发展有限公司地址225653江苏省扬州市高邮市天山镇工业园区(72)发明人倪云达葛正芳胡宏珊(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人徐激波(51)Int.Cl.B24B1/00(2006.01)C09G1/02(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书22页页(54)发明名称一种液体抛光单晶硅片的方法(57)摘要本发明公开了一种液体抛光单晶硅片的方法，采用混合了细粒度金刚石磨料的硅溶胶作为液体磨削介质，在高速转动的涡轮带动下，磨削液相对于单晶硅片加工表面做高速运动，磨削液中的金刚石液力推动下对单晶硅片产生一定碰撞和刮擦作用，实现对单晶硅片得低应力磨削。本发明提供的液体抛光单晶硅片的方法，使单晶硅片的表面仅存在细小的磨料划痕，不会像化学机械抛光法加工的硅片那样留下腐蚀坑，同时液体抛光后单晶硅片应力层厚度可控制在5nm以下。CN102837ACN102837227A权利要求书1/1页1.一种液体抛光单晶硅片的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：（1）将粒径为5μm-15μm的金刚石磨料浸泡于无水乙醇溶液中，通过超声波清洗该金刚石磨料1.0h-1.5h；（2）将清洗后的金刚石磨料滤出，并置于70℃-90℃的烘箱中干燥2h-2.2h；（3）将干燥后的金刚石磨料浸渍于KH550硅烷偶联剂与无水乙醇的体积比为1：4.5-1:5.5的混合液中，密闭加热至55℃-65℃，保温1.0h-1.5h；（4）使用滤纸滤出金刚石磨料，置于140℃-160℃的烘箱中干燥2h-2.2h；（5）将金刚石磨料与固相含量为4.5%-5.5%的硅溶胶按质量比为1:98-1:100的比例混合，在转速为100r/min-110r/min的条件下，搅拌混合1.0h-1.5h，获得磨削液；（6）将干燥后的单晶硅片水平置于磨削液内，单晶硅片的上方和下方设有涡轮，调节单晶硅片的高度及磨削液量，使单晶硅片的上表面与位于其上方的涡轮底部距离为3cm-3.5cm，单晶硅片的下表面与位于其下方的涡轮顶部距离也为3cm-3.5cm，且单晶硅片的上表面与磨削液的液面距离为2.5cm-3cm；（7）同时启动两个涡轮电机，设定其工作时间为1h-1.5h，转速为20000r/min-22000r/min，两个涡轮的旋转方向相同；（8）取出单晶硅片，置于无水乙醇中，使用超声波清洗1h-1.5h；（9）将单晶硅片置于室温下干燥5h-8h，完成抛光。2.根据权利要求1所述的液体抛光单晶硅片的方法，其特征在于：所抛光的单晶硅片为8英寸单晶硅片。2CN102837227A说明书1/2页一种液体抛光单晶硅片的方法技术领域[0001]本发明涉及单晶硅片的生产方法，尤其涉及一种通过液体抛光获得高洁净表面的单晶硅片的方法。背景技术[0002]目前，单晶硅片的表面抛光主要采用化学机械抛光法，基本原理是将待抛光工件在一定的压力下及有抛光液（由超细SiO2磨粒、化学氧化剂和液体介质组成的混合液）存在的情况下，相对于一个抛光垫作旋转运动，借助于磨粒的机械磨削及化学氧化剂的腐蚀作用，完成对工件表面的材料去除，获得光洁表面。使用该加工方法，要获得品质好的抛光片，必须使抛光过程中的化学腐蚀作用与机械磨削作用达到一种平衡：如果化学腐蚀作用大于机械抛光作用，则会在抛光片表面产生腐蚀坑，桔皮状波纹；反之，机械抛光作用大于化学腐蚀作用则表面产生高损伤层，对晶片表面有一定的污染作用，需要增加清洁工艺，磨削液对环境也有一定的污染。发明内容[0003]发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种液体抛光单晶硅片的方法，使用无机溶胶作为抛光液，降低产品表面的粗糙度，提高产品表面的平整度。[0004]技术方案：为解决上述技术问题，本发明采样的技术方案为：一种液体抛光单晶硅片的方法，包括如下步骤：（1）将粒径为5μm-15μm的金刚石磨料浸泡于无水乙醇溶液中，通过超声波清洗该金刚石磨料1.0h-1.5h；（2）将清洗后的金刚石磨料滤出，并置于70℃-90℃的烘箱中干燥2h-2.2h；（3）将干燥后的金刚石磨料浸渍于KH550硅烷偶联剂与无水乙醇的体积比为1：4.5-1:5.5的混合液中，密闭加热至55℃-65℃，保温1.0h-1.5h；（4）使用滤纸滤出金刚石磨料，置于140℃-160℃的烘箱中干燥2h-2.2h；（5）将金刚石磨料与固相含量为4.5%-5.5%的硅溶胶按质量比为1:98-1:100的比例混合，在转速为100