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CN103817600A - 一种双面抛光用抛光布的修整工艺 - Google Patents

一种双面抛光用抛光布的修整工艺 Download PDF

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索思卓
王永涛
葛钟
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Youyan Semiconductor Silicon Materials Co ltd
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Grinm Semiconductor Materials Co Ltd
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    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明提供一种双面抛光用抛光布的修整工艺，在双面抛光贴布后或者抛光后，使用金刚石砂轮对抛光布进行修整，该修整工艺包括以下步骤：(1)先使金刚石砂轮顺时针旋转对抛光布进行修整；(2)在顺时针旋转结束后使金刚石砂轮转动速度降至0；(3)再使金刚石砂轮逆时针旋转对抛光布进行修整；(4)修整完使用盘刷子进行刷盘。在上述修整工艺中，所述步骤(1)与所述步骤(3)中金刚石砂轮的旋转方向可以互换。本发明采用金刚石砂轮顺时针旋转和逆时针旋转相结合的方式对抛光布进行修整，能大大提高抛光布的平整度，进而提高硅片的几何参数水平；本发明简单易行，在效率上和传统工艺相同，可以用于商业上的任何大直径硅片加工工艺。

Description

一种双面抛光用抛光布的修整工艺
技术领域
本发明涉及一种双面抛光用抛光布的修整工艺。
背景技术
半导体硅片是现代超大规模集成电路的主要衬底材料。集成电路级半导体硅片一般通过拉品、切片、倒角、磨片(包括磨削和研磨)、腐蚀、抛光、清洗等工艺过程制造而成，其中抛光工艺能使硅片获得较高精度的几何参数，其加工的精度直接影响到产品的几何参数。
为了解决硅片抛光过程中因尺寸的增大而带来的平整度的问题，采用双面抛光代替单面抛光，从而获得集成电路用大尺寸硅抛光片。双面抛光过程中硅片的运动状态完全不同于单面抛光，硅片不用固定在陶瓷板上，而是被安放在游轮片内，在中心齿轮和边缘齿轮的带动下自转和以大盘为中心公转。由于硅片是像三明治一样“悬浮”在上下大盘之间，自由度增加，抛光工艺变得更加复杂。在双面抛光过程中，抛光布的平整度起到非常重要的作用，极大的影响着抛光后的硅片表面几何参数。抛光布的平整度越好，硅片的几何参数越好。
在直径约为300mm的硅片的加工过程中，双面抛光机在贴布后和抛光中间需要对抛光布进行修整，提高抛光布的平整度，使抛光后的硅片表面几何参数更加稳定。在贴布后修整抛光布可以有效地修整贴布过程中出现的气泡和贴布受力不均导致的不平，或者每抛若干盘硅片后修整，可以修整加工过程中导致的不平。传统的抛光布修整工艺是使用金刚石砂轮在较低速度较低压力下使用同一组转速下进行修整，由于转速不变，根据修整工艺的不同，修整完后的抛光布呈现中间凹或者中间凸的形状，平整度较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高精度、简单易行的双面抛光用抛光布的修整工艺。该修整工艺可以有效地提高抛光布的平整度水平，从而改善加工后的产品几何参数，提高产品的合格率。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种双面抛光用抛光布的修整工艺，使用金刚石砂轮对双面抛光机大盘上的抛光布进行修整，该修整工艺包括以下步骤：
(1)先使金刚石砂轮顺时针旋转对抛光布进行修整；
(2)在顺时针旋转结束后使金刚石砂轮转动速度降至0；
(3)再使金刚石砂轮逆时针旋转对抛光布进行修整；
(4)修整完使用盘刷子进行刷盘。
在上述修整工艺中，所述步骤(1)与所述步骤(3)中的金刚石砂轮的旋转方向可以互换，即所述修整工艺包括以下步骤：
(1)先使金刚石砂轮逆时针旋转对抛光布进行修整；
(2)在逆时针旋转结束后使金刚石砂轮转动速度降至0；
(3)再使金刚石砂轮顺时针旋转对抛光布进行修整；
(4)修整完使用盘刷子进行刷盘。
在上述修整工艺中，金刚石砂轮顺时针旋转时，其转速为1～30转/分钟，修整时间为1～30分钟。
在上述修整工艺中，金刚石砂轮逆时针旋转时，其转速为1～30转/分钟，修整时间为1～30分钟。
在上述修整工艺中，金刚石砂轮由顺时针旋转变换为逆时针旋转，或由逆时针旋转变换为顺时针旋转时，其转速需降至0，降速的时间为0.01～10分钟。使金刚石砂轮的转速降至0的目的是使之有缓冲的过程，以免在旋转方向变换时由于有速度突变而损坏设备。
在上述修整工艺中，在步骤(1)和步骤(3)的修整过程中向大盘上通水或者抛光液。
在上述修整工艺中，所述步骤(4)中使用常规盘刷子进行刷盘，刷盘时间为1～30分钟。
本发明的优点在于：
本发明采用金刚石砂轮顺时针旋转和逆时针旋转相结合的方式对抛光布进行修整，能大大提高抛光布的平整度，进而提高硅片的几何参数水平，提高产品的合格率；本发明的修整工艺简单易行，在效率上和传统工艺相同。
本发明在大直径硅片加工，特别是提高硅片表面的几何参数方面非常实用，可以用于商业上的任何大直径硅片加工工艺。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明做进一步说明。
对比实施例1
在双面抛光机的大盘上贴上抛光布，使用金刚石砂轮对抛光布进行修整。修整时双面抛光机的工艺参数如下：
压力 下盘转速 上盘转速 边缘轮转速 太阳轮转速 修整时间
240kg 15转/分钟 5转/分钟 5转/分钟 -5转/分钟 15分钟
其中太阳轮转速为-5转/分钟表示为逆时针转动。在此工艺条件下，修整抛光布时金刚石砂轮为顺时针转动，转速为6转/分钟。经过15分钟的修整，修整完使用盘刷子进行刷盘，沿抛光布直径方向对抛光布的水平度(即大盘表面最高处与最低处的高度差)进行测量，测量工具为长度为1500mm的水平尺，测试结果如下：
位置 边缘点1 1/2半径点1 中心点1 中心点2 1/2半径点2 边缘点2
测试结果 ＜15微米 ≈15微米 15～20微米 15～20微米 ≈15微米 ＜15微米
从结果中可以看出，抛光布的中心处比边缘大约低5微米左右，抛光布基本呈凹形。因此，使用金刚石砂轮顺时针旋转修整抛光布时，抛光布呈凹形。
对比实施例2
在双面抛光机的大盘上贴上抛光布，使用金刚石砂轮对抛光布进行修整。修整时双面抛光机的工艺参数如下：
压力 下盘转速 上盘转速 边缘轮转速 太阳轮转速 修整时间
240kg 15转/分钟 5转/分钟 5转/分钟 15转/分钟 15分钟
其中太阳轮由逆时针转动改为顺时针转动，转速为15转/分钟。在此工艺条件下，修整抛光布时金刚石砂轮为逆时针转动，转速为6转/分钟，与实施例1相反。经过15分钟的修整，修整完使用盘刷子进行刷盘，对抛光布的水平度进行测量，测量方法和过程与对比实施例1相同，测试结果如下：
位置 边缘点1 1/2半径点1 中心点1 中心点2 1/2半径点2 边缘点2
测试结果 15～20微米 ≈15微米 ＜15微米 ＜15微米 ≈15微米 15～20微米
从结果中可以看出，抛光布的边缘比中心处大约低5微米左右，抛光布基本呈凸形。因此，使用金刚石砂轮逆时针旋转修整抛光布时，抛光布呈凸形。
实施例1
在双面抛光机的大盘上贴上抛光布，采用本发明的修整工艺对抛光布进行修整，修整时双面抛光机的工艺参数如下：
步骤 压力 下盘转速 上盘转速 边缘轮转速 太阳轮转速 修整时间
1 240kg 15转/分钟 5转/分钟 5转/分钟 -5转/分钟 7.5分钟
2 240kg 15转/分钟 5转/分钟 5转/分钟 0转/分钟 5秒
3 240kg 15转/分钟 5转/分钟 5转/分钟 5转/分钟 5秒
4 240kg 15转/分钟 5转/分钟 5转/分钟 15转/分钟 7.5分钟
修整时，先使金刚石砂轮顺时针转动7.5分钟，转速为6转/分钟；然后通过步骤2和步骤3的调整使金刚石砂轮的转速为零。使金刚石砂轮的转速度为0的目的是防止砂轮转向的突然改变对设备的损伤。最后把太阳轮的转速升到15转/分钟，金刚石砂轮由逆时针转动变为顺时针转动，转速为6转/分钟，此时修整时间为7.5分钟。通过该方法对抛光布进行修整后，修整完使用盘刷子进行刷盘，对抛光布的水平度进行测量，测量方法和过程与对比实施例1相同，测量结果如下：
位置 边缘点1 1/2半径点1 中心点1 中心点2 1/2半径点2 边缘点2
测试结果 ＜15微米 ＜15微米 ＜15微米 ＜15微米 ＜15微米 ＜15微米
通过测试结果可以看出，抛光布的中心和边缘的水平度均在15微米以内，抛光布的平整度大大提高。

Claims (7)

1.一种双面抛光用抛光布的修整工艺，使用金刚石砂轮对双面抛光机大盘上的抛光布进行修整，其特征在于，该修整工艺包括以下步骤：
(1)先使金刚石砂轮顺时针旋转对抛光布进行修整；
(2)在顺时针旋转结束后使金刚石砂轮转动速度降至0；
(3)再使金刚石砂轮逆时针旋转对抛光布进行修整；
(4)修整完使用盘刷子进行刷盘。
2.一种双面抛光用抛光布的修整工艺，使用金刚石砂轮对双面抛光机大盘上的抛光布进行修整，其特征在于，该修整工艺包括以下步骤：
(1)先使金刚石砂轮逆时针旋转对抛光布进行修整；
(2)在逆时针旋转结束后使金刚石砂轮转动速度降至0；
(3)再使金刚石砂轮顺时针旋转对抛光布进行修整；
(4)修整完使用盘刷子进行刷盘。
3.根据权利要求1或2所述的双面抛光用抛光布的修整工艺，其特征在于，金刚石砂轮顺时针旋转时，其转速为1～30转/分钟，修整时间为1～30分钟。
4.根据权利要求1或2所述的双面抛光用抛光布的修整工艺，其特征在于，金刚石砂轮逆时针旋转时，其转速为1～30转/分钟，修整时间为1～30分钟。
5.根据权利要求1或2所述的双面抛光用抛光布的修整工艺，其特征在于，所述步骤(2)中，金刚石砂轮降速的时间为0.01～10分钟。
6.根据权利要求1或2所述的双面抛光用抛光布的修整工艺，其特征在于，在步骤(1)和步骤(3)的修整过程中向大盘上通水或者抛光液。
7.根据权利要求1或2所述的双面抛光用抛光布的修整工艺，其特征在于，所述步骤(4)中使用常规盘刷子进行刷盘，刷盘时间为1～30分钟。
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