申请/专利权人：宁夏盾源聚芯半导体科技股份有限公司

申请日：2022-05-11

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114986384B

主分类号：B24B37/10

分类号：B24B37/10;B24B37/04;B24B37/30;B24B57/02;C09G1/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.10.04#实质审查的生效;2022.09.02#公开

摘要：本发明涉及一种多晶硅环的化学机械抛光方法，依次包括将硅环和无纺布抛光垫安装在抛光机上、粗抛、精抛步骤；粗抛中的粗抛液的成分为氧化铝（0.23‑0.26μm）10%‑40%，金刚石（0.32‑0.34μm）0.2%‑5%，水60%‑90%；精抛中的精抛液成分为胶体SiO2（90‑120nm）0.8%‑1%，SiO2（40‑45nm）0.3%‑0.5%，哌嗪0.08%‑0.12%，氢氧化四甲基铵0.01%‑0.05%,纯水＞98%；在粗抛过程中将含有纳米金刚石的抛抛液分散在无纺布抛光垫上，粗抛液中氧化铝微粉能够降低硅环表面粗糙度，减小亚表面损伤层深度，提高抛光效率，在精抛过程中，精抛液能够实现化学作用与机械作用的良好匹配，保证抛光硅晶片高去除速率的同时，避免抛光雾等缺陷的形成，提高抛光后表面质量，抛光方法后硅环平面度＜20μm，破损层DOD=0um，经检测抛光合格。

主权项：1.一种多晶硅环的化学机械抛光方法，其特征在于：包括以下步骤：a、将硅环和无纺布抛光垫安装在抛光机上：将硅环固定在抛光机的转台上，用转台底部的负压真空吸盘将硅环吸附固定，将无纺布抛光垫粘贴在抛光机的刀头上，抛光机开启后，刀头带动无纺布抛光垫接触到待抛光硅环的上表面进行转动抛光，上述无纺布抛光垫厚度为5±1mm，直径为2英吋或3英吋，硬度为50Ha，上述刀头的材质为316L不锈钢，直径为3英吋；b、粗抛：向待抛光的硅环上表面滴加粗抛液，对硅环进行10-20min粗抛光形成粗抛后的硅环,上述粗抛液包括氧化铝、金刚石、水，氧化铝、金刚石和水的质量百分比为10%-40%、0.2%-5%、60%-90%，氧化铝的粒径为0.23-0.26μm，金刚石的粒径为0.32-0.34μm，粗抛过程中刀头压力为196-245N；c、精抛：停止滴加粗抛液，开始向粗抛后的硅环上表面滴加精抛液，对硅环进行20-30min精抛光，上述精抛液包括胶体SiO2、SiO2、哌嗪、氢氧化四甲基铵和纯水，胶体SiO2、SiO2、哌嗪、氢氧化四甲基铵和纯水的质量百分比为0.8%-1%、0.3%-0.5%、0.08%-0.12%、0.01%-0.05%、98.33%-98.81%，胶体SiO2的粒径为90-120nm，SiO2的粒径为40-45nm；d、在“粗抛”和“精抛”采用抛光机用重力供液系统进行滴加，该抛光机用重力供液系统包括桶体、出液管、鼓泡组件，所述鼓泡组件包括进气管、透气板，所述透气板开设数个通孔，所述透气板与所述桶体的内环壁连接，所述透气板与所述桶体的底部形成气体空腔，所述透气板与桶体的上部形成溶液空腔，所述进气管的一端插入所述气体空腔，所述出液管位于所述透气板的上方，所述出液管与所述溶液空腔连通；所述出液管位于所述透气板距桶体顶部的中间，所述桶体的顶部设置盖体，所述盖体与所述桶体的顶部螺纹连接，所述进气管的另一端与所述盖体连接，以使位于透气板上方的出液管口不会被抛光液堵塞，且流出的抛光液的流量可以控制；所述通孔在所述透气板上均匀设置；所述透气板为单相透气板，气体仅能从所述气体空腔进入所述溶液空腔。

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