专利名称：硅片抛光大盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种硅片抛光大盘。
背景技术：
硅片表面的抛光的目的是去除其表面由前序(切片、研磨等)所残留下的微小缺陷及表面的应力损伤层和去除表面的各种金属离子等杂质污染，以求获得硅片表面局部平整、表面粗糙度极低的洁净、光亮“镜面”，满足制备各种微电子器件对硅片的技术要求。硅片的表面抛光是硅片加工中的关键工序，其加工精度直接影响IC芯片的性能、 合格率等技术指标。影响硅片表面抛光加工精度的一个重要因素是温度。抛光过程中，固定在大盘上的抛光布的温度会有所上升，如果温度分布不均勻，会影响硅片的质量。抛光布的控温，可采用冷却水冷却，冷却水在大盘表面设置的流通通道内流动，与抛光布接触进行热量交换， 以降低抛光布的温度，通过控制冷却水流量控制抛光布温度。如图1所示为一种大盘的表面结构图，大盘1表面设置有六个冷却水流通通道11。流通通道11沿径向延伸，并沿圆周方向回旋设置。大盘1圆心处设置有冷却水出口 12。冷却水出口 12通过径向槽13在大盘1边缘处与流通通道11连通。每个流通通道11内设置有冷却水进口 14。使用时，冷却水供应装置将冷却水从冷却水出口 12供至大盘1表面，经径向槽13流至大盘1边缘处，再进入流通通道11内，在流通通道11内圆周方向回旋流动并朝圆心方向流动，直至进入冷却水进口 14，排出大盘1表面。在流通通道11内流动过程中，冷却水与抛光布接触，可带走抛光布的一部分热量。使用时，大盘1上会放置四个陶瓷盘，四个陶瓷盘沿圆周方向排列，每个陶瓷盘上又沿圆周方向排列有多个硅片。图1中所示的这种大盘，冷却水自冷却水出口 12流出后，先自大盘1边缘处与抛光布接触，逐渐向圆心方向流动。此种设计的弊端在于， 大盘外围优先接触冷却水，抛光过程中温度上升慢，一般在30 33°C，大盘内圈优先接触大流量抛浆，抛浆对抛布有冷却作用，该区域抛光过程中温度上升慢，一般在30 33°C，中心环状地带未优先接触冷却水或抛浆，加上几乎被4个陶瓷盘完全覆盖，散热面积小，温度上升很快，一般在33 35°C。由于大盘温度沿径向呈3块区域差别内圈和外围温度低， 中心环状地带温度高，导致靠近大盘温度较高部分的硅片移除率比较快，靠陶大盘1温度较低部分的硅片移除率比较慢，既影响产品质量，又容易使大盘变形。总厚度偏差(TTV)是衡量硅片抛光质量的重要指标之一，使用图1所示的大盘，抛光加工后的硅片TTV ( 6. Olum 的比例为99.5%。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种提高抛光片合格率的硅片抛光大盘。为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现硅片抛光大盘，其特征在于，所述大盘表面设置有流通槽；所述大盘表面设置有液体出口 ；液体出口与流通槽连通；所述液体出口位于距圆心三分之一至三分之二半径之间；液体自液体出口进入流通槽内后分别向大盘圆心方向和大盘边缘方向流动；大盘表面还设置有液体进口，液体进口与流通槽连通；液体自液体出口进入流通槽后，再经液体进口排出。优选地是，所述流通槽沿大盘径向延伸并沿圆周方向回转设置。优选地是，所述流通槽自大盘边缘沿大盘径向延伸至圆心处并沿圆周方向回转设置。优选地是，每个流通槽内设置一个液体出口和第一液体进口、第二液体进口，第一液体进口位于圆心附近；第二液体进口位于边缘附近；液体自液体出口进入流通槽内分为两路，一路向圆心方向流动后进入第一液体进口 ；另一路向边缘方向流动后进入第二液体进口。 优选地是，流通槽数目为3-6个，沿大盘圆周方向分布。优选地是，所述流通槽包括一个以上的内圈流通槽和一个以上的外圈流通槽；外圈流通槽设置于内圈流通槽外围；大盘表面设置有液体出口；所述液体出口位于距圆心三分之一至三分之二半径之间；每个液体出口同时与一个内圈流通槽和一个外圈流通槽连通；大盘表面设置有第三液体进口，第三液体进口与内圈流通槽或外圈流通槽连通或者同时与内圈流通槽和外圈流通槽连通。优选地是，每个内圈流通槽内设置有一个第三液体进口 ；还包括一个第四液体进口，每个外圈流通槽均与第四液体进口连通。优选地是，所述的内圈流通槽数目为3-6个；所述外圈流通槽数目为3-6个。优选地是，所述内圈流通槽沿大盘径向延伸并沿圆周方向回旋设置；所述外圈流通槽沿大盘径向延伸并沿圆周方向回旋设置。优选地是，每个液体出口同时与一个内圈流通槽和一个外圈流通槽连通；每个内圈流通槽内设置有一个第三液体进口 ；第四液体进口设置与大盘圆心处，每个外圈流通槽分别通过第一导流槽与液体出口连通、通过第二导流槽与第四液体进口连通。本发明中的抛光大盘，冷却水自液体出口输送至大盘表面后，分别向圆心方向和边缘方向流动，分别冷却抛光布，缩短了冷却水在进行热交换时的流程，可以更有效地控制抛光布的温度。本发明中的抛光大盘，各处的抛光布温度均勻，因此能够将改善抛光片TTV 水平。使用本发明中的抛光大盘，TTV ( 3um的硅片比例可达到99. 5%。
图1为一种抛光大盘表面结构俯视图。图2为本发明实施例1的抛光大盘表面结构俯视图。图3为本发明实施例2的抛光大盘表面结构俯视图。图4为现有技术中的大盘与实施例2中的大盘使用效果对比图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行详细的描述实施例1
硅片抛光大盘1，大盘1表面设置有流通槽11。流通槽11自大盘1边缘沿大盘1 径向延伸至圆心处并沿圆周方向回转设置。流通槽11数目为6个，沿圆周方向排列。每个流通槽11内设置一个液体出口 15和一个第一液体进口 16、一个第二液体进口 17。液体出口 15位于距圆心二分之一半径处。第一液体进口 16位于圆心附近；第二液体进口 17位于大盘1边缘附近。冷却水自液体出口 15进入流通槽11内分为两路，一路向圆心方向流动后进入第一液体进口 16;另一路向边缘方向流动后进入第二液体进口 17。实施例2硅片抛光大盘1，大盘1表面设置有流通槽。流通槽包括6个内圈流通槽18和6 个外圈流通槽19 ；一个外圈流通槽19设置于一个内圈流通槽18外围；大盘1表面设置有液体出口 15 ；所述液体出口 15位于距圆心二分之一半径处；每个液体出口 15同时与一个内圈流通槽18和一个外圈流通槽19连通。大盘1表面设置有第三液体进口 20，第三液体进口 20设置于内圈流通槽18内并靠近圆心。大盘1圆心处设置有一个第四液体进口 21。 外圈流通槽19分别第一导流槽22与液体出口 15连通，并通过第二导流槽23与第四液体进口 21连通。现有技术中的大盘与实施例2中的大盘生产的硅片性能数据对比如图4所示，新管路是指本发明中的新大盘；旧管路是指图1所示的大盘。图中AVE表示平均值；STD表示标准差；SIlR表示局部平坦度；IlR表示整体平坦度。从图4可以看出，使用本发明中的大盘生产的抛光片各项数据均优于现有技术中的大盘。本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制， 本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。
权利要求
1.硅片抛光大盘，其特征在于，所述大盘表面设置有流通槽；所述大盘表面设置有液体出口 ；液体出口与流通槽连通；所述液体出口位于距圆心三分之一至三分之二半径之间；液体自液体出口进入流通槽内后分别向大盘圆心方向和大盘边缘方向流动；大盘表面还设置有液体进口，液体进口与流通槽连通；液体自液体出口进入流通槽后，再经液体进口排出。
2.根据权利要求1所述的硅片抛光大盘，其特征在于，所述流通槽沿大盘径向延伸并沿圆周方向回转设置。
3.根据权利要求2所述的硅片抛光大盘，其特征在于，所述流通槽自大盘边缘沿大盘径向延伸至圆心处并沿圆周方向回转设置。
4.根据权利要求3所述的硅片抛光大盘，其特征在于，每个流通槽内设置一个液体出口和第一液体进口、第二液体进口，第一液体进口位于圆心附近；第二液体进口位于边缘附近；液体自液体出口进入流通槽内分为两路，一路向圆心方向流动后进入第一液体进口 ； 另一路向边缘方向流动后进入第二液体进口。
5.根据权利要求4所述的硅片抛光大盘，其特征在于，流通槽数目为3-6个，沿大盘圆周方向分布。
6.根据权利要求1所述的硅片抛光大盘，其特征在于，所述流通槽包括一个以上的内圈流通槽和一个以上的外圈流通槽；外圈流通槽设置于内圈流通槽外围；大盘表面设置有液体出口 ；所述液体出口位于距圆心三分之一至三分之二半径之间；每个液体出口同时与一个内圈流通槽和一个外圈流通槽连通；大盘表面设置有第三液体进口，第三液体进口与内圈流通槽或外圈流通槽连通或者同时与内圈流通槽和外圈流通槽连通。
7.根据权利要求6所述的硅片抛光大盘，其特征在于，每个内圈流通槽内设置有一个第三液体进口 ；还包括一个第四液体进口，每个外圈流通槽均与第四液体进口连通。
8.根据权利要求6或7所述的硅片抛光大盘，其特征在于，所述的内圈流通槽数目为 3-6个；所述外圈流通槽数目为3-6个。
9.根据权利要求6所述的硅片抛光大盘，其特征在于，所述内圈流通槽沿大盘径向延伸并沿圆周方向回旋设置；所述外圈流通槽沿大盘径向延伸并沿圆周方向回旋设置。
10.根据权利要求9所述的硅片抛光大盘，其特征在于，每个液体出口同时与一个内圈流通槽和一个外圈流通槽连通；每个内圈流通槽内设置有一个第三液体进口 ；第四液体进口设置与大盘圆心处，每个外圈流通槽分别通过第一导流槽与液体出口连通、通过第二导流槽与第四液体进口连通。
全文摘要
本发明公开了一种硅片抛光大盘，其特征在于，所述大盘表面设置有流通槽；所述大盘表面设置有液体出口；液体出口与流通槽连通；所述液体出口位于距圆心三分之一至三分之二半径之间；液体自液体出口进入流通槽内后分别向大盘圆心方向和大盘边缘方向流动；大盘表面还设置有液体进口，液体进口与流通槽连通；液体自液体出口进入流通槽后，再经液体进口排出。本发明中的抛光大盘，冷却水自液体出口输送至大盘表面后，分别向圆心方向和边缘方向流动，分别冷却抛光布，缩短了冷却水在进行热交换时的流程，可以更有效地控制抛光布的温度。本发明中的抛光大盘，各处的抛光布温度均匀，因此能够将改善抛光片TTV水平。使用本发明中的抛光大盘，TTV≤3um的硅片比例可达到99.5％。
文档编号B24D13/14GK102343563SQ201110231810
公开日2012年2月8日 申请日期2011年8月14日 优先权日2011年8月14日
发明者汪祖一, 邹晓明 申请人:上海合晶硅材料有限公司