专利名称：一种低粗糙度硅抛光片的加工方法
技术领域：
本发明涉及物理领域，尤其涉及半导体材料，特别涉及硅抛光片，具 体地是一种低粗糙度硅抛光片的加工方法。
背景技术：
在当今全球超过2000亿美元的电子通信半导体市场中，95%以上的半
导体器件是用硅材料制作的，集成电路的99%以上是用硅制作的。相对其
它半导体材料而言，硅具有廉价丰富、易于生长成大尺寸高纯度晶体，以
及热性能与机械性能优良等优点。目前世界上硅单晶片的年产量己达60 亿平方英寸，其中全球8"硅片的年需要量己超过29亿平方英寸，约合5800
吨单晶。
硅片大直径化是集成电路技术线宽变细、元件数量增多、管芯面积增 大和降低成本的需要，是硅材料的发展趋势。当今，国外IC生产线主流 产品采用8〃硅晶片，并且正在向12〃硅晶片过渡。近年来，SiGe/Si(Si外延 材料)发展很快，在红外探测器、光波导等方面也有潜在应用；制造高速、 抗辐照、高温低压和低功耗芯片的关键技术之一 SOI (绝缘衬底上的硅材 料)晶片制造技术取得了突飞猛进的进步，很有发展前景。目前，国外3〃SiC 单晶己有样品，2"4HS—SiC、 6H—SiC晶片已商品化。
一般CZ (Czchralski)硅抛光片，往往都是对表面颗粒，表面缺陷等 提出要求，但是都没有对其表面粗糙度提出更高的要求， 一般IC用硅抛 光片的表面粗糙度在8-10'，由于硅抛光片的表面粗糙度高，使得硅抛光 片的性能不稳定，电阻率不均匀，硅抛光片的薄膜的附着强度低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低粗糙度硅抛光片的加工方法，所述的这
种低粗糙度硅拋光片的加工方法要解决现有技术中的硅抛光片性能不稳 定、电阻率不均匀和硅抛光片的薄膜附着强度低的技术问题。
本发明的这种低粗糙度硅抛光片的加工方法，包括一个利用抛光机对 硅单晶片进行抛光处理的过程，所述的利用抛光机对硅单晶片进行抛光处 理的过程中顺序包括有一个粗抛的过程、 一个中抛的过程和一个精抛的过 程，其中，在所述的精抛的过程中，利用抛光布对所述的硅单晶片进行抛 光加工，在所述的抛光布和硅单晶片的表面之间引进精抛浆，所述的精抛 浆由纯水和活化剂组成，所述的纯水和活化剂的重量百分比在1: 25 35
之间，抛光加工在26 30摄氏度的温度条件下进行，精抛浆每分钟的流 量为300 800ml，抛光机的转速为50 100rpm，抛光压力为0.10 0.16Mpa，抛光机中抛盘的转速为60 80rpm，抛光加工的时间为5 K)min。
进一步的，所述的抛光布采用RODEL205 RVC。 进一歩的，所述的精抛浆中，纯水和活化剂的重量百分比在1: 30 之间。
进一步的，所述的活化剂是FA/0、Ou —7((C1()H21 — C6H4 — 0—CH2CH20) 7 H)、或者On —10 ((C10H21 —C6H4 — 0 —CH2CH20) 10 —H)、或者O--20 ((C12 18H25-37 —C6H4 —0_CH2CH20) 70_H)，或者是FA/0、 Ou —7 ((C10H21 —C6H4 —O—CH2CH20) 7 —H)、 O『10 ((C10H21 —C6H4 —O —CH2CH20) 10 —H)禾口 O —20 ((C12—18H25—37 —C6H4 — 0 —CH2CH20) 70 —H)的任意组合。
进一步的，在进行所述的粗抛的过程之前，对硅单晶片进行倒角加 工，在所述的倒角加工过程中，采用800目+ 1500目双重砂轮进行倒角。
进一步的，在进行所述的粗抛的过程之前，对硅单晶片进行碱溶液 腐蚀，然后进行清洗。
进一步的，所述的碱溶液为KOH或者NaOH水溶液。
本发明和己有技术相比，其效果是积极和明显的。本发明在精抛过程 中引进表面活性剂，在满足正常抛光片表面要求的情况下，对抛光片表面 的粗糙度有了很大程度的提高，经精抛工艺调整过后硅抛光片表面粗糙度 可以提高到3-5 '。硅抛光片边缘的倒角采用精细砂轮，使得抛光片的缺 陷减少，优良率提高，硅抛光片的性能稳定，电阻率均匀，硅抛光片的薄 膜的附着强度高。采用本发明的加工方法制造的低粗糙度表面的硅抛光 片，甩途可以扩展到光电子领域，可以制作硅基发光二极管的材料衬底。
具体实施例方式
本发明的一种低粗糙度硅抛光片的加工方法，包括一个利用抛光机对 硅单晶片进行抛光处理的过程，所述的利用抛光机对硅单晶片进行抛光处 理的过程中顺序包括有一个粗抛的过程、 一个中抛的过程和一个精抛的过 程，其中，在所述的精抛的过程中，利用抛光布对所述的硅单晶片进行抛 光加工，在所述的抛光布和硅单晶片的表面之间引进精抛浆，所述的精抛 浆由纯水和活化剂组成，所述的纯水和活化剂的重量百分比在1: 30之间，
抛光加工在28摄氏度的温度条件下进行，精抛浆每分钟的流量为500ml， 抛光机的转速为75rpm，抛光压力为0.13Mpa，抛光机中抛盘的转速为 70rpm，抛光加工的时间为8min。
进一歩的，所述的抛光布采用RODEL 205 RVC。
进一步的，所述的活化剂是FA/O、On — 7((C10H21—C6H4 — O —CH2CH20) 7 —H)、 0『10 ((C10H21—C6H4 —O —CH2CH20) 10 —H)禾口 O —20 ((C12—18H25 —37 —C6H4 —O —CH2CH20) 70 —H)的任意组合。
进一步的，在进行所述的粗抛的过程之前，对硅单晶片进行倒角加 工，在所述的倒角加工过程中，采用800目+1500目双重砂轮进行倒角。
进一步的，在进行所述的粗抛的过程之前，对硅单晶片进行碱溶液 腐蚀，然后进行清洗。进一步的，所述的碱溶液为NaOH水溶液。
权利要求
1.一种低粗糙度硅抛光片的加工方法，包括一个利用抛光机对硅单晶片进行抛光处理的过程，所述的利用抛光机对硅单晶片进行抛光处理的过程中顺序包括有一个粗抛的过程、一个中抛的过程和一个精抛的过程，其特征在于在所述的精抛的过程中，利用抛光布对所述的硅单晶片进行抛光加工，在所述的抛光布和硅单晶片的表面之间引进精抛浆，所述的精抛浆由纯水和活化剂组成，所述的纯水和活化剂的重量百分比在1∶25～35之间，抛光加工在26～30摄氏度的温度条件下进行，精抛浆每分钟的流量为300～800ml，抛光机的转速为50～100rpm，抛光压力为0.10～0.16Mpa，抛光机中抛盘的转速为60～80rpm，抛光加工的时间为5～10min。
2. 如权利要求1所述的所述的低粗糙度硅抛光片的加工方法，其特 征在于所述的抛光布采用RODEL 205 RVC。
3. 如权利要求1所述的所述的低粗糙度硅抛光片的加工方法，其特征在于所述的精抛浆中，纯水和活化剂的重量百分比在1: 30之间。
4. 如权利要求1所述的所述的低粗糙度硅抛光片的加工方法，其特 征在于所述的活化剂是FA/0、Ou — 7((C1()H21_C6H4 —0 — CH2CH20) 7 —H)、或者0『10 ((C10H21—C6H4_0_CH2CH20) IO — H)、或者0 —20 ((C12—18H25—37 —C6H4 — 0 — CH2CH20) 70 —H)，或者是FA/0、 On —7 ((C10H21—C6H4 —0_CH2CH20) 7_H)、 On—10 ((C10H21 —C6H4 —O — CH2CH2O)10—H)禾卩O—20((C12—18H25—37 — C6H4—O—CH2CH20) 70 —H)的任意组合。
5. 如权利要求1所述的所述的低粗糙度硅抛光片的加工方法，其特 征在于在进行所述的粗抛的过程之前，对硅单晶片进行倒角加 工，在所述的倒角加工过程中，采用800目+ 1500目双重砂轮进行 倒角。
6. 如权利要求1所述的所述的低粗糙度硅抛光片的加工方法，其特 征在于在进行所述的粗拋的过程之前，对硅单晶片进行碱溶液 腐蚀，然后进行清洗。
7. 如权利要求6所述的所述的低粗糙度硅抛光片的加工方法，其特征在于所述的碱溶液为KOH或者NaOH水溶液。
全文摘要
一种低粗糙度硅抛光片的加工方法，包括一个利用抛光机对硅单晶片进行抛光处理的过程，该过程中顺序包括有粗抛过程、中抛过程和精抛过程，在精抛过程中，利用抛光布对硅单晶片进行抛光加工，在抛光布和硅单晶片表面之间引进精抛浆，精抛浆由纯水和活化剂组成。本发明加工的硅片的表面粗糙度可以提高到3-5′，性能稳定，电阻率均匀。
文档编号B24B29/00GK101352829SQ20071004415
公开日2009年1月28日 申请日期2007年7月24日 优先权日2007年7月24日
发明者李继光, 顾凯峰 申请人:上海光炜电子材料有限公司