CN106683967A - 一种机加工后硅环卡槽或台阶的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机加工后硅环卡槽或台阶的加工方法，该方法包括以下步骤：(1)对硅环卡槽或台阶进行一次研磨；(2)将一次研磨后的硅环进行超声清洗及HF清洗；(3)将清洗后的硅环吹干后进行腐蚀；(4)对腐蚀后的硅环卡槽或台阶进行二次研磨；(5)将二次研磨后的硅环进行超声清洗；(6)对二次研磨后的硅环卡槽或台阶进行抛光；(7)将抛光后的硅环放置于纯水中等待后续加工。采用本发明的加工方法能够有效去除加工中心加工后硅环卡槽或台阶上的局部损伤及腐蚀后的各种色斑，达到IC用硅环的使用标准。
Description
技术领域
本发明涉及一种机加工后硅环卡槽或台阶的加工方法，属于机械加工技术领域。
背景技术
一般在制造半导体集成电路的时候，需要对硅晶片上形成的层间绝缘层(SiO2)进行刻蚀工艺。为了对带有绝缘层的硅片进行刻蚀，要使用等离子刻蚀装置，如图1所示。在该等离子刻蚀装置中，刻蚀气体1通过设置于硅电极板2的贯穿细孔朝向硅片5并同时施加高频电压，从而在等离子体刻蚀用硅电极板2和硅片5之间产生了等离子体2，该等离子体2作用于硅片5，从而实现对硅片5表面绝缘层的刻蚀。在该过程中，硅片5被置于载片台4上。由于工艺或硅片的不同，载片台4的结构也各不相同，统称为硅环。
在等离子体刻蚀硅片5时，承载硅片5的硅环4也会受到等离子体的刻蚀作用，若硅环4的表面存在损伤的话，在刻蚀过程中会产生各种杂质，对待刻蚀的硅片5造成沾污，影响最终产品的良率，因此一般需要硅环的表面为抛光表面。硅环整体结构一般使用加工中心完成，之后采用腐蚀和化学机械抛光方法获得抛光表面。但硅环上的卡槽和台阶由于其形状和结构多样性，抛光表面难以使用正常的化学机械抛光工艺获得，多采用手工研磨或抛光。而在机加工过程中，由于加工方式和刀具的问题，硅环卡槽或台阶上经常会存在各种刀痕或其他局部损伤，这在手动研磨或抛光过程中难以完全去除，影响成品率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机加工后硅环卡槽或台阶的加工方法，以有效去除加工中心加工后硅环卡槽或台阶上的局部损伤及腐蚀后的各种色斑，达到IC用硅环的使用标准。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种机加工后硅环卡槽或台阶的加工方法，该方法包括以下步骤：(1)对硅环卡槽或台阶进行一次研磨；(2)将一次研磨后的硅环进行超声清洗及HF清洗；(3)将清洗后的硅环吹干后进行腐蚀；(4)对腐蚀后的硅环卡槽或台阶进行二次研磨；(5)将二次研磨后的硅环进行超声清洗；(6)对二次研磨后的硅环卡槽或台阶进行抛光；(7)将抛光后的硅环放置于纯水中等待后续加工。
其中，在所述步骤(1)和步骤(4)中，使用砂纸或其他研磨装置对所述硅环卡槽或台阶进行手动或机器研磨。
每次卡槽或台阶研磨过程中卡槽或台阶的去除量保持在1-10μm。
所述卡槽或台阶的二次研磨使用的砂纸比一次研磨中使用的砂纸精细，研磨时间≥5min。
在所述步骤(2)和步骤(5)中，超声清洗的时间≥5min。
在所述步骤(2)中，HF清洗中HF的质量百分比浓度为1％-50％。HF清洗时间为1-10min。
在所述步骤(3)中，腐蚀工艺为酸腐蚀或碱腐蚀。
所述步骤(6)具体为：使用抛光布和抛光液对硅环卡槽或台阶进行手动或化学机械抛光；抛光时间≥5min。
本发明的优点在于：
本发明将硅环卡槽或台阶进行腐蚀前后两道研磨工序，腐蚀前一次研磨可有效去除加工中心加工过程中由于刀具或测试过程带来的卡槽或台阶局部损伤，防止该损伤在腐蚀工序加深，后续工序难以去除。腐蚀前使用超声清洗+HF清洗硅环，去除其表面的杂质，防止腐蚀过程中产生色斑。腐蚀后二次研磨可进一步去除卡槽或台阶腐蚀过程中产生的各种色斑以及遗留的刀痕等局部损伤，从而有利于后续卡槽或台阶抛光工艺的进行，继而获得光滑的卡槽或台阶表面。
附图说明
图1为等离子刻蚀装置示意图。
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图2所示的方法加工硅环卡槽，具体步骤如下：
(1)使用1000#和2000#砂纸分别手动研磨硅环卡槽5min和10min，去除量为5μm；
(2)超声清洗10min后，使用25％浓度HF清洗10min，然后使用纯水清洗2min后吹干；
(3)将硅环完全干燥后，使用混酸(体积比：HF(55％)∶HNO3(60％)∶HAC(99.5％)＝3∶5∶6)进行腐蚀，腐蚀去除量为30μm；
(4)使用2000#砂纸将腐蚀后的硅环卡槽手动研磨10min；
(5)将研磨后的硅环超声清洗10min；
(6)使用抛光布(SUBA400)+抛光液(nalco2371)手动抛光硅环卡槽15min。
使用该方法连续加工20片硅环卡槽，在显微镜下观察卡槽表面完好，无刀痕等局部损伤。测量卡槽粗糙度，均小于0.1μm，满足IC用硅环的使用标准。
Claims (10)
1.一种机加工后硅环卡槽或台阶的加工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)对硅环卡槽或台阶进行一次研磨；(2)将一次研磨后的硅环进行超声清洗及HF清洗；(3)将清洗后的硅环吹干后进行腐蚀；(4)对腐蚀后的硅环卡槽或台阶进行二次研磨；(5)将二次研磨后的硅环进行超声清洗；(6)对二次研磨后的硅环卡槽或台阶进行抛光；(7)将抛光后的硅环放置于纯水中等待后续加工。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，在所述步骤(1)和步骤(4)中，使用砂纸或其他研磨装置对所述硅环卡槽或台阶进行手动或机器研磨。
3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，每次卡槽或台阶研磨过程中卡槽或台阶的去除量保持在1-10μm。
4.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述卡槽或台阶的二次研磨使用的砂纸比一次研磨中使用的砂纸精细，研磨时间≥5min。
5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，在所述步骤(2)和步骤(5)中，超声清洗的时间≥5min。
6.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，HF清洗中HF的质量百分比浓度为1％-50％。
7.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，HF清洗时间为1-10min。
8.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，腐蚀工艺为酸腐蚀或碱腐蚀。
9.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤(6)具体为：使用抛光布和抛光液对硅环卡槽或台阶进行手动或化学机械抛光。
10.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，在所述步骤(6)中，抛光时间≥5min。
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