專利名稱：硅片拋光大盤的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種硅片拋光大盤。
背景技術：
硅片表面的拋光的目的是去除其表面由前序(切片、研磨等)所殘留下的微小缺陷及表面的應力損傷層和去除表面的各種金屬離子等雜質污染，以求獲得硅片表面局部平整、表面粗糙度極低的潔凈、光亮“鏡面”，滿足制備各種微電子器件對硅片的技術要求。硅片的表面拋光是硅片加工中的關鍵工序，其加工精度直接影響IC芯片的性能、 合格率等技術指標。影響硅片表面拋光加工精度的一個重要因素是溫度。拋光過程中，固定在大盤上的拋光布的溫度會有所上升，如果溫度分布不均勻，會影響硅片的質量。拋光布的控溫，可采用冷卻水冷卻，冷卻水在大盤表面設置的流通通道內流動，與拋光布接觸進行熱量交換， 以降低拋光布的溫度，通過控制冷卻水流量控制拋光布溫度。如圖1所示為一種大盤的表面結構圖，大盤1表面設置有六個冷卻水流通通道11。流通通道11沿徑向延伸，并沿圓周方向回旋設置。大盤1圓心處設置有冷卻水出口 12。冷卻水出口 12通過徑向槽13在大盤1邊緣處與流通通道11連通。每個流通通道11內設置有冷卻水進口 14。使用時，冷卻水供應裝置將冷卻水從冷卻水出口 12供至大盤1表面，經徑向槽13流至大盤1邊緣處，再進入流通通道11內，在流通通道11內圓周方向回旋流動并朝圓心方向流動，直至進入冷卻水進口 14，排出大盤1表面。在流通通道11內流動過程中，冷卻水與拋光布接觸，可帶走拋光布的一部分熱量。使用時，大盤1上會放置四個陶瓷盤，四個陶瓷盤沿圓周方向排列，每個陶瓷盤上又沿圓周方向排列有多個硅片。圖1中所示的這種大盤，冷卻水自冷卻水出口 12流出后，先自大盤1邊緣處與拋光布接觸，逐漸向圓心方向流動。此種設計的弊端在于， 大盤外圍優先接觸冷卻水，拋光過程中溫度上升慢，一般在30 33°C，大盤內圈優先接觸大流量拋漿，拋漿對拋布有冷卻作用，該區域拋光過程中溫度上升慢，一般在30 33°C，中心環狀地帶未優先接觸冷卻水或拋漿，加上幾乎被4個陶瓷盤完全覆蓋，散熱面積小，溫度上升很快，一般在33 35°C。由于大盤溫度沿徑向呈3塊區域差別內圈和外圍溫度低， 中心環狀地帶溫度高，導致靠近大盤溫度較高部分的硅片移除率比較快，靠陶大盤1溫度較低部分的硅片移除率比較慢，既影響產品質量，又容易使大盤變形。總厚度偏差(TTV)是衡量硅片拋光質量的重要指標之一，使用圖1所示的大盤，拋光加工后的硅片TTV ( 6. Olum 的比例為99.5%。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種提高拋光片合格率的硅片拋光大盤。為實現以上目的，本發明通過以下技術方案實現硅片拋光大盤，其特征在于，所述大盤表面設置有流通槽；所述大盤表面設置有液體出口 ；液體出口與流通槽連通；所述液體出口位于距圓心三分之一至三分之二半徑之間；液體自液體出口進入流通槽內后分別向大盤圓心方向和大盤邊緣方向流動；大盤表面還設置有液體進口，液體進口與流通槽連通；液體自液體出口進入流通槽后，再經液體進口排出。優選地是，所述流通槽沿大盤徑向延伸并沿圓周方向回轉設置。優選地是，所述流通槽自大盤邊緣沿大盤徑向延伸至圓心處并沿圓周方向回轉設置。優選地是，每個流通槽內設置一個液體出口和第一液體進口、第二液體進口，第一液體進口位于圓心附近；第二液體進口位于邊緣附近；液體自液體出口進入流通槽內分為兩路，一路向圓心方向流動后進入第一液體進口 ；另一路向邊緣方向流動后進入第二液體進口。 優選地是，流通槽數目為3-6個，沿大盤圓周方向分布。優選地是，所述流通槽包括一個以上的內圈流通槽和一個以上的外圈流通槽；外圈流通槽設置于內圈流通槽外圍；大盤表面設置有液體出口；所述液體出口位于距圓心三分之一至三分之二半徑之間；每個液體出口同時與一個內圈流通槽和一個外圈流通槽連通；大盤表面設置有第三液體進口，第三液體進口與內圈流通槽或外圈流通槽連通或者同時與內圈流通槽和外圈流通槽連通。優選地是，每個內圈流通槽內設置有一個第三液體進口 ；還包括一個第四液體進口，每個外圈流通槽均與第四液體進口連通。優選地是，所述的內圈流通槽數目為3-6個；所述外圈流通槽數目為3-6個。優選地是，所述內圈流通槽沿大盤徑向延伸并沿圓周方向回旋設置；所述外圈流通槽沿大盤徑向延伸并沿圓周方向回旋設置。優選地是，每個液體出口同時與一個內圈流通槽和一個外圈流通槽連通；每個內圈流通槽內設置有一個第三液體進口 ；第四液體進口設置與大盤圓心處，每個外圈流通槽分別通過第一導流槽與液體出口連通、通過第二導流槽與第四液體進口連通。本發明中的拋光大盤，冷卻水自液體出口輸送至大盤表面后，分別向圓心方向和邊緣方向流動，分別冷卻拋光布，縮短了冷卻水在進行熱交換時的流程，可以更有效地控制拋光布的溫度。本發明中的拋光大盤，各處的拋光布溫度均勻，因此能夠將改善拋光片TTV 水平。使用本發明中的拋光大盤，TTV ( 3um的硅片比例可達到99. 5%。
圖1為一種拋光大盤表面結構俯視圖。圖2為本發明實施例1的拋光大盤表面結構俯視圖。圖3為本發明實施例2的拋光大盤表面結構俯視圖。圖4為現有技術中的大盤與實施例2中的大盤使用效果對比圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明進行詳細的描述實施例1
硅片拋光大盤1，大盤1表面設置有流通槽11。流通槽11自大盤1邊緣沿大盤1 徑向延伸至圓心處并沿圓周方向回轉設置。流通槽11數目為6個，沿圓周方向排列。每個流通槽11內設置一個液體出口 15和一個第一液體進口 16、一個第二液體進口 17。液體出口 15位于距圓心二分之一半徑處。第一液體進口 16位于圓心附近；第二液體進口 17位于大盤1邊緣附近。冷卻水自液體出口 15進入流通槽11內分為兩路，一路向圓心方向流動后進入第一液體進口 16;另一路向邊緣方向流動后進入第二液體進口 17。實施例2硅片拋光大盤1，大盤1表面設置有流通槽。流通槽包括6個內圈流通槽18和6 個外圈流通槽19 ；一個外圈流通槽19設置于一個內圈流通槽18外圍；大盤1表面設置有液體出口 15 ；所述液體出口 15位于距圓心二分之一半徑處；每個液體出口 15同時與一個內圈流通槽18和一個外圈流通槽19連通。大盤1表面設置有第三液體進口 20，第三液體進口 20設置于內圈流通槽18內并靠近圓心。大盤1圓心處設置有一個第四液體進口 21。 外圈流通槽19分別第一導流槽22與液體出口 15連通，并通過第二導流槽23與第四液體進口 21連通。現有技術中的大盤與實施例2中的大盤生產的硅片性能數據對比如圖4所示，新管路是指本發明中的新大盤；舊管路是指圖1所示的大盤。圖中AVE表示平均值；STD表示標準差；SIlR表示局部平坦度；IlR表示整體平坦度。從圖4可以看出，使用本發明中的大盤生產的拋光片各項數據均優于現有技術中的大盤。本發明中的實施例僅用于對本發明進行說明，并不構成對權利要求范圍的限制， 本領域內技術人員可以想到的其他實質上等同的替代，均在本發明保護范圍內。
權利要求
1.硅片拋光大盤，其特征在于，所述大盤表面設置有流通槽；所述大盤表面設置有液體出口 ；液體出口與流通槽連通；所述液體出口位于距圓心三分之一至三分之二半徑之間；液體自液體出口進入流通槽內后分別向大盤圓心方向和大盤邊緣方向流動；大盤表面還設置有液體進口，液體進口與流通槽連通；液體自液體出口進入流通槽后，再經液體進口排出。
2.根據權利要求1所述的硅片拋光大盤，其特征在于，所述流通槽沿大盤徑向延伸并沿圓周方向回轉設置。
3.根據權利要求2所述的硅片拋光大盤，其特征在于，所述流通槽自大盤邊緣沿大盤徑向延伸至圓心處并沿圓周方向回轉設置。
4.根據權利要求3所述的硅片拋光大盤，其特征在于，每個流通槽內設置一個液體出口和第一液體進口、第二液體進口，第一液體進口位于圓心附近；第二液體進口位于邊緣附近；液體自液體出口進入流通槽內分為兩路，一路向圓心方向流動后進入第一液體進口 ； 另一路向邊緣方向流動后進入第二液體進口。
5.根據權利要求4所述的硅片拋光大盤，其特征在于，流通槽數目為3-6個，沿大盤圓周方向分布。
6.根據權利要求1所述的硅片拋光大盤，其特征在于，所述流通槽包括一個以上的內圈流通槽和一個以上的外圈流通槽；外圈流通槽設置于內圈流通槽外圍；大盤表面設置有液體出口 ；所述液體出口位于距圓心三分之一至三分之二半徑之間；每個液體出口同時與一個內圈流通槽和一個外圈流通槽連通；大盤表面設置有第三液體進口，第三液體進口與內圈流通槽或外圈流通槽連通或者同時與內圈流通槽和外圈流通槽連通。
7.根據權利要求6所述的硅片拋光大盤，其特征在于，每個內圈流通槽內設置有一個第三液體進口 ；還包括一個第四液體進口，每個外圈流通槽均與第四液體進口連通。
8.根據權利要求6或7所述的硅片拋光大盤，其特征在于，所述的內圈流通槽數目為 3-6個；所述外圈流通槽數目為3-6個。
9.根據權利要求6所述的硅片拋光大盤，其特征在于，所述內圈流通槽沿大盤徑向延伸并沿圓周方向回旋設置；所述外圈流通槽沿大盤徑向延伸并沿圓周方向回旋設置。
10.根據權利要求9所述的硅片拋光大盤，其特征在于，每個液體出口同時與一個內圈流通槽和一個外圈流通槽連通；每個內圈流通槽內設置有一個第三液體進口 ；第四液體進口設置與大盤圓心處，每個外圈流通槽分別通過第一導流槽與液體出口連通、通過第二導流槽與第四液體進口連通。
全文摘要
本發明公開了一種硅片拋光大盤，其特征在于，所述大盤表面設置有流通槽；所述大盤表面設置有液體出口；液體出口與流通槽連通；所述液體出口位于距圓心三分之一至三分之二半徑之間；液體自液體出口進入流通槽內后分別向大盤圓心方向和大盤邊緣方向流動；大盤表面還設置有液體進口，液體進口與流通槽連通；液體自液體出口進入流通槽后，再經液體進口排出。本發明中的拋光大盤，冷卻水自液體出口輸送至大盤表面后，分別向圓心方向和邊緣方向流動，分別冷卻拋光布，縮短了冷卻水在進行熱交換時的流程，可以更有效地控制拋光布的溫度。本發明中的拋光大盤，各處的拋光布溫度均勻，因此能夠將改善拋光片TTV水平。使用本發明中的拋光大盤，TTV≤3um的硅片比例可達到99.5％。
文檔編號B24D13/14GK102343563SQ201110231810
公開日2012年2月8日 申請日期2011年8月14日 優先權日2011年8月14日
發明者汪祖一, 鄒曉明 申請人:上海合晶硅材料有限公司