一种改善大直径半导体硅片背封针孔不良的方法与流程

专利2022-05-09  20


本发明涉及改善8英寸背封片外观技术领域,具体为一种改善大直径半导体硅片背封针孔不良的方法。



背景技术:

单晶硅片多用于制造集成电路的衬底材料,硅片的表面质量能直接影响客户对产品的判断和利用率,随着硅片尺寸的增大,对于硅片的外观有着更高的要求,且更能体现出硅片的加工水平,8寸硅片背封加工流程为:背封前清洗→背封,在背封设备喷头累计膜厚到达一定厚度时会由于排风压力不足导致粉尘掉落在硅片上,成膜后形成针孔不良,起初,硅片在清洗后直接进行背封上料,之后在背封设备喷头累计膜厚达到左右时,员工根据自检时实际针孔情况进行喷头清理保养。

但在来料、设备排风以及清理保养时仍存在一些问题,最终导致背封针孔不良较高,且常压设备制备二氧化硅膜时,由于设备本身粉尘的掉落以及作业员或环境中的杂质掉落在产品上,镀膜后会在硅片表面形成针孔不良。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种改善大直径半导体硅片背封针孔不良的方法,以解决上述背景技术中提出的在来料、设备排风以及清理保养时仍存在一些问题,最终导致背封针孔不良较高,且常压设备制备二氧化硅膜时,由于设备本身粉尘的掉落以及作业员或环境中的杂质掉落在产品上,镀膜后会在硅片表面形成针孔不良的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种改善大直径半导体硅片背封针孔不良的方法,其实验方法包括以下步骤:

s1、首先通过pre-cvd清洗机进行lto前清洗,联动二次配人员增加有害排风的变频风扇,在稳定设备有害排风后再调整一般排风,最终保证设备腔体压力平衡,增加变频排风可以稳定有害排风的波动,防止在成膜过程中由于排风波动导致粉尘掉落在硅片上形成针孔不良,其次,稳定腔体压力平衡可以防止外界的粉尘在硅片成膜前或成膜过程中进入设备腔体掉落在硅片上形成针孔不良。

s2、然后法:编订设备喷头清理保养作业指导书,根据设备喷头累计膜厚到达一定厚度,排风压力无法及时吸除粉尘的原理,寻找设备喷头易积粉的角落并购置配套清理的毛刷,要求员工在清理保养时针对喷头的角落积粉进行强化清理,并做相关检查,保证每次设备喷头清理保养后无积粉。

s3、最后料:联动生产安排清机和上料时穿着对应的净化服,并且上料时要求员工佩戴一次性袖套,防止员工净化服上的杂质在背封上料时掉落在硅片上,导致背封后形成针孔不良,通过荧光灯目检全检。

优选的,一种改善8英寸抛光片背封药液,其一种改善8英寸抛光片背封药液的实验原料组成为:

8寸直拉酸腐硅片:cz;

硅烷分析纯含量:99.999%;

氨水分析纯含量:28%-30%;

盐酸分析纯含量:35%-38%;

双氧水分析纯含量:30%-32%;

去离子水。

优选的,所述硅片加工的数量为3000片,且确保上料口维持正压在0.5~1pa。

优选的,所述pre-cvd清洗机工艺sc1-1和sc1-2药液配比为nh4·h2o:h2o2:diw=1:2:15和清洗温度为0℃±5℃,清洗时间为300sec。

优选的,所述pre-cvd清洗机工艺qdr1、ofr、qdr3和qdr4药液配比和清洗温度可根据实际情况进行确定,且实验时间皆为300sec。

优选的,所述pre-cvd清洗机工艺药液sc2的配比为hcl:h2o2:diw=1:2:15,所述实验温度可根据实时情况进行添加和观察确定,实验时间为300sec,且药液hf配比为diw=1:6,实验时间为300sec0sec。

优选的,所述pre-cvd清洗机工艺转速为700rpm,实验温度可根据实时情况进行添加和观察确定,且实验时间皆为250sec。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过平衡设备腔体压力、改进设备保养方法、降低来料表面杂质等方式最终大大改善了背封针孔不良,提高了背封工序的一次良率,通过机、法、料三个阶段的改善,背封针孔不良率从最初的8.5%左右降低到目前的1%以下。

附图说明

图1为本发明的设备喷头易积粉角落示意图;

图2为本发明的原清机毛刷和现清洗机毛刷对比图;

图3为本发明的上料时和清机时佩戴的净化服和一次性袖套展示图;

图4为本发明的实验结果对比表;

图5为本发明的正片批量结果对比表。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一:

本实施例的实验方法包括以下步骤:

通过pre-cvd清洗机进行lto前清洗,联动二次配人员增加有害排风的变频风扇,在稳定设备有害排风后再调整一般排风,最终保证设备腔体压力平衡,增加变频排风可以稳定有害排风的波动,防止在成膜过程中由于排风波动导致粉尘掉落在硅片上形成针孔不良,其次,稳定腔体压力平衡可以防止外界的粉尘在硅片成膜前或成膜过程中进入设备腔体掉落在硅片上形成针孔不良,联动生产安排清机和上料,通过荧光灯目检全检。

本实施例中,一种改善8英寸抛光片背封药液,其一种改善8英寸抛光片背封药液的实验原料组成为:

8寸直拉酸腐硅片:cz;

硅烷分析纯含量:99.999%;

氨水分析纯含量:28%-30%;

盐酸分析纯含量:35%-38%;

双氧水分析纯含量:30%-32%;

去离子水。

本实施例中,硅片加工的数量为3000片,且确保上料口维持正压在0.5~1pa。

本实施例中,pre-cvd清洗机工艺sc1-1和sc1-2药液配比为nh4·h2o:h2o2:diw=1:2:15和清洗温度为0℃±5℃,清洗时间为300sec。

本实施例中,pre-cvd清洗机工艺qdr1、ofr、qdr3和qdr4药液配比和清洗温度可根据实际情况进行确定,且实验时间皆为300sec。

本实施例中,pre-cvd清洗机工艺药液sc2的配比为hcl:h2o2:diw=1:2:15,实验温度可根据实时情况进行添加和观察确定,实验时间为300sec,且药液hf配比为diw=1:6,实验时间为300sec0sec。

本实施例中,pre-cvd清洗机工艺转速为700rpm,实验温度可根据实时情况进行添加和观察确定,且实验时间皆为250sec。

实施例二:

与实施例一的区别特征在于:

本实施例的实验方法包括以下步骤:

s1、首先机:通过pre-cvd清洗机进行lto前清洗,联动二次配人员增加有害排风的变频风扇,在稳定设备有害排风后再调整一般排风,最终保证设备腔体压力平衡,增加变频排风可以稳定有害排风的波动,防止在成膜过程中由于排风波动导致粉尘掉落在硅片上形成针孔不良,其次,稳定腔体压力平衡可以防止外界的粉尘在硅片成膜前或成膜过程中进入设备腔体掉落在硅片上形成针孔不良。

s2、然后法:编订设备喷头清理保养作业指导书,根据设备喷头累计膜厚到达一定厚度,排风压力无法及时吸除粉尘的原理,寻找设备喷头易积粉的角落并购置配套清理的毛刷,要求员工在清理保养时针对喷头的角落积粉进行强化清理,并做相关检查,保证每次设备喷头清理保养后无积粉,联动生产安排清机和上料,通过荧光灯目检全检。

本实施例中,一种改善8英寸抛光片背封药液,其一种改善8英寸抛光片背封药液的实验原料组成为:

8寸直拉酸腐硅片:cz;

硅烷分析纯含量:99.999%;

氨水分析纯含量:28%-30%;

盐酸分析纯含量:35%-38%;

双氧水分析纯含量:30%-32%;

去离子水。

本实施例中,硅片加工的数量为3000片,且确保上料口维持正压在0.5~1pa。

本实施例中,pre-cvd清洗机工艺sc1-1和sc1-2药液配比为nh4·h2o:h2o2:diw=1:2:15和清洗温度为0℃±5℃,清洗时间为300sec。

本实施例中,pre-cvd清洗机工艺qdr1、ofr、qdr3和qdr4药液配比和清洗温度可根据实际情况进行确定,且实验时间皆为300sec。

本实施例中,pre-cvd清洗机工艺药液sc2的配比为hcl:h2o2:diw=1:2:15,实验温度可根据实时情况进行添加和观察确定,实验时间为300sec,且药液hf配比为diw=1:6,实验时间为300sec0sec。

本实施例中,pre-cvd清洗机工艺转速为700rpm,实验温度可根据实时情况进行添加和观察确定,且实验时间皆为250sec。

实施例三:

与实施例一和实施例二的区别特征在于:

本实施例的实验方法包括以下步骤:

s1、首先机:通过pre-cvd清洗机进行lto前清洗,联动二次配人员增加有害排风的变频风扇,在稳定设备有害排风后再调整一般排风,最终保证设备腔体压力平衡,增加变频排风可以稳定有害排风的波动,防止在成膜过程中由于排风波动导致粉尘掉落在硅片上形成针孔不良,其次,稳定腔体压力平衡可以防止外界的粉尘在硅片成膜前或成膜过程中进入设备腔体掉落在硅片上形成针孔不良。

s2、然后法:编订设备喷头清理保养作业指导书,根据设备喷头累计膜厚到达一定厚度,排风压力无法及时吸除粉尘的原理,寻找设备喷头易积粉的角落并购置配套清理的毛刷,要求员工在清理保养时针对喷头的角落积粉进行强化清理,并做相关检查,保证每次设备喷头清理保养后无积粉。

s3、最后料:联动生产安排清机和上料时穿着对应的净化服,并且上料时要求员工佩戴一次性袖套,防止员工净化服上的杂质在背封上料时掉落在硅片上,导致背封后形成针孔不良,通过荧光灯目检全检。

本实施例中,一种改善8英寸抛光片背封药液,其一种改善8英寸抛光片背封药液的实验原料组成为:

8寸直拉酸腐硅片:cz;

硅烷分析纯含量:99.999%;

氨水分析纯含量:28%-30%;

盐酸分析纯含量:35%-38%;

双氧水分析纯含量:30%-32%;

去离子水。

本实施例中,硅片加工的数量为3000片,且确保上料口维持正压在0.5~1pa。

本实施例中,pre-cvd清洗机工艺sc1-1和sc1-2药液配比为nh4·h2o:h2o2:diw=1:2:15和清洗温度为0℃±5℃,清洗时间为300sec。

本实施例中,pre-cvd清洗机工艺qdr1、ofr、qdr3和qdr4药液配比和清洗温度可根据实际情况进行确定,且实验时间皆为300sec。

本实施例中,pre-cvd清洗机工艺药液sc2的配比为hcl:h2o2:diw=1:2:15,实验温度可根据实时情况进行添加和观察确定,实验时间为300sec,且药液hf配比为diw=1:6,实验时间为300sec0sec。

本实施例中,pre-cvd清洗机工艺转速为700rpm,实验温度可根据实时情况进行添加和观察确定,且实验时间皆为250sec。

综上:本发明实施例三中的本发明实验结果和正片批量结果表明,相比于实施例一和实施例二中实验结果,本发明通过平衡设备腔体压力、改进设备保养方法、降低来料表面杂质等方式最终大大改善了背封针孔不良,提高了背封工序的一次良率,通过机、法、料三个阶段的改善,背封针孔不良率从最初的8.5%左右降低到目前的1%以下,因此本发明的效果更加优于实施例一和实施例二的效果。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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