專利名稱：一種去除正面化學氣相沉積層二氧化硅膜的方法
技術領域：
本發明涉及一種硅片在背封過程后去除硅片正面背封化學氣相沉積層二氧化硅 (Si02)膜的方法
背景技術：
硅片是現代超大規模集成電路的主要襯底材料，一般通過拉晶、切片、倒角、磨片、 腐蝕、背封、拋光、清洗等工藝過程做成的集成電路級半導體硅片。硅片背封是硅器件襯底 加工過程中一個重要的工序，背封表面狀態的好壞對后步工序的加工直至器件質量，尤其 VLSI和ULSI的制備性能與成品率有著極為重要的影響。背封工序對背封硅片的表面質量 的影響，其主要表現在硅片的表面幾何參數、顆粒、劃傷及微粗糙度上。 背封后的硅片表面Si02膜對硅片的后道工序主要是拋光的加工有著很重要的影 響，由于背封Si02膜的硬度較大，拋光很難去除，從而拋光無法達到很好參數，大大降低拋 光的效率，因此要去除硅片正面的背封Si02膜以保證拋光能夠得到較好的幾何參數提高拋 光的效率。 以前去除的正面背封SiOj莫的一種方法是在背面及正面倒角面上涂蠟，然后用HF 酸蒸汽去除正面背封SiOj莫，這種方法不但操作復雜，而且不易控制，第一要嚴格控制蠟 均勻的涂敷于要保留背封Si02膜的硅片表面，但是由于液體蠟容易粘附其他物體表面，所 以在加工過程中甩蠟后的硅片邊緣不得接觸其他物體，否則會因為蠟膜的脫落或者過薄受 到HF酸的腐蝕將表面的Si02膜去除從而影響收率；第二由于HF酸的蒸汽控制不好會擴散 到硅片的背面，如果背面的蠟膜脫落或者過薄都會引起背面Si02膜受損，從而影響或無法 達到只去除正面SiOj莫并保護好背面SiOj莫的效果；第三，由于蠟容易干燥，干燥的蠟膜也 不能阻止對HF酸蒸汽對Si02膜的腐蝕，這樣就會出現去除時間過長會影響其它地方Si02 膜，去除時間過短又會使正面的Si02膜去除不干凈，而且蠟膜的邊緣不整齊也會使去面后 的邊緣不規則；第四蠟膜涂敷過程中使用的蠟液揮發蠟蒸汽氣味難聞，對環境及操作人 員的身體造成很惡劣的影響；由于以上操作的復雜性導致生產效率低下。因此我們在此基 礎上提供一種新的去除表面SI02方法以改變以上缺陷，提高生產效率。
發明內容
本發明的目的是提供一種去除正面化學氣相沉積層二氧化硅膜的方法，該方法操 作簡單，將硅片的背面與HF蒸汽源完全隔絕，可以精確控制HF酸蒸汽的去除時間，以完全 去除正面的Si02膜而不至于影響到背面的Si02膜，并大大提高生產效率。
為達到上述發明目的，本發明采用以下幾種方案 這種去除正面化學氣相沉積層二氧化硅膜的方法，它包括首先將硅片用真空吸 盤固定好，采用人工貼附的方法將環形塑料藍膜粘附到硅片和吸盤表面，將硅片不需要去 除背封膜的部分保護起來，然后將其置于HF酸的蒸汽中，HF酸與正面化學氣相沉積層的 Si02膜發生反應Si02+4HF = SiF4 t十2H20，從而達到去除正面Si02膜的目的。
所述的環形塑料藍膜的內圈半徑a小于硅片的半徑R，設定邊緣去除量d，則a = R-d，塑料藍膜外圈的半徑b大于硅片的半徑R而小于真空吸盤的外徑，保證參考面的去除 量與邊緣的去除量相等，即參考面的去除量也為d，利用勾股定理計算得 o 2 x I2 -(V(R2 -f^i-d)2 。 —種能夠替代原有表面涂蠟的塑料藍膜，其主要成分是聚氯乙烯，具有良好的熱 塑性， 一般在-15到55攝氏度的化學性能比較穩定，高溫受熱到一定的程度就會變軟，冷卻 又會重新變硬，我們使用的這種塑料膜呈藍色故叫它塑料藍膜，塑料材料有效地隔絕HF酸 蒸汽與不需要去除的背面Si02膜，這樣HF酸蒸汽只與暴露在HF酸蒸汽中的硅片表面上的 SI02反應，將要去除的SI02膜去除干凈。 這種藍膜材料由北京賽安斯特點子科技有限公司生產，任何人均能買到，由我公 司自主設計尺寸由該公司代理生產，主要利用塑料不與HF酸反應的性質，將硅片不需要去 除背封SI02膜的部分保護起來，因此這樣HF酸蒸汽只與暴露HF酸蒸汽中的硅片表面上的 SI02反應，將要去除得SI02膜去除干凈。
本發明的優點是 這種方法主要是解決以前表面涂敷蠟膜去除表面SI02方法引起的缺陷 —、操作簡單，將環狀藍膜按照圖1所示的方式貼于硅片表面，再將藍膜粘附于吸
盤的表面，解決容易破壞蠟膜的缺陷； 二、由于藍膜邊緣粘附于吸盤的表面，將硅片的背面與HF蒸汽源完全隔絕，可以 精確控制HF酸蒸汽的去除時間，以完全去除正面的Si02膜而不至于影響到背面的Si02膜。
三、解決了由于蠟膜涂敷不均造成SiOj莫去除不均勻。
四、由于易于操作，將大大提高生產效率。 五、放棄使用蠟液，從而避免蠟蒸汽對環境的影響；同時操作者可以控制HF酸蒸 汽，避免操作過程中身體受到影響。
圖1 :本發明中環形塑料藍膜與硅片尺寸的示意圖 圖2 :本發明中環形塑料藍膜粘附到硅片和吸盤表面的示意圖 圖3 :通過一個HF酸通路進行HF酸蒸汽腐蝕 圖1、圖2、圖3中，1為環形塑料藍膜，c是環形塑料藍膜的參考面，b是環形塑料 藍膜的外圈半徑，a是環形塑料藍膜的內圈半徑，2為硅片，R是硅片的半徑，T是硅片的參 考面長度，(1是需要保護的硅片邊緣尺寸即=R-a。環形塑料藍膜的內圈半徑小于硅片的半 徑。 保證參考面的去除量與邊緣的去除量相等，即參考面的去除量也為d，利用勾股 定理計算得b2二如2 -T2M) 、bl= V(R2 -T2/g-d 、 f—a2 —(V^-TV4)-ci)7 C= 2 x f=2 x >2 -(V(R2 -f^-d)2 。(見附圖l)，去除量(即環狀藍膜內徑與硅片半徑的之差)d = R-a約在2-3mm， d值過小不易貼敷且不能有效的隔絕HF酸蒸汽，d值過大又使表面邊緣殘留的Si02膜過多達不到理想的去除效果，塑料藍膜外圈的半徑大于硅片的半徑而小于真空吸盤3的外徑， 一般大于硅片10mm左右，這樣貼敷在吸盤表面達到完全隔絕HF酸蒸汽的效果，而且便于操 作，圖3中4為HF酸通路。
具體實施方式
實施例1 以一種6〃硅片，半徑為75mm，參考面長度為57. 5mm的硅片為例，針對此產品設 計環形塑料藍膜的尺寸c、b、 a分別為，b = 85mm， a = 73，通過計算或者作圖得到C = 46. 85mm，使用這個尺寸的藍膜生產加工以后則可以達到理想的去除效果，保證距離硅片邊 緣2mm以外的正面的SiOj莫全部去除干凈，而且有效地保護了倒角邊緣和背面的Si0j莫不 受HF酸蒸汽的腐蝕。
權利要求
一種去除正面化學氣相沉積層二氧化硅膜的方法，其特征在于首先將硅片用真空吸盤固定好，采用人工貼附的方法將環形塑料藍膜粘附到硅片和吸盤表面，將硅片不需要去除背封SiO2膜的部分保護起來，然后將其置于HF酸蒸汽中，去除正面背封二氧化硅膜。
2. 根據權利要求1所述的一種去除正面化學氣相沉積層二氧化硅膜的方法，其特征在 于所述的環形塑料藍膜的內圈半徑a小于硅片的半徑R，設定邊緣去除量d，則a = R-d， 塑料藍膜外圈的半徑b大于硅片的半徑R而小于真空吸盤的外徑，保證參考面的去除量與邊緣的去除量相等，即參考面的去除量也為d，則C =2 x ;2-(#2-—T2^-d7 。
全文摘要
一種去除正面化學氣相沉積層二氧化硅膜的方法，該方法是首先將硅片用真空吸盤固定好，采用人工貼附的方法將環形塑料藍膜粘附到硅片和吸盤表面，將硅片不需要去除背封SiO2膜的部分保護起來，然后將其置于HF酸蒸汽中，去除正面背封二氧化硅膜。本發明的優點是由于藍膜邊緣粘附于吸盤的表面，將硅片的背面與HF蒸汽源完全隔絕，可以精確控制HF酸蒸汽的去除時間，以完全去除正面的SiO2膜，而不至于影響到背面的SiO2膜；放棄使用蠟液，從而避免蠟蒸汽對環境的影響；易于操作，將大大提高生產效率。
文檔編號H01L21/311GK101752243SQ20081023940
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月8日 優先權日2008年12月8日
發明者劉佐星, 孫洪波 申請人:北京有色金屬研究總院;有研半導體材料股份有限公司