一种用于处理硅衬底激光打标损伤的方法与流程

本发明涉及一种用于处理硅衬底激光打标(lasermark)损伤的方法，该方法用于高品质轻掺硅片制造领域。

背景技术：

1、高品质轻掺硅片是物联网、4g/5g通讯、工程自动化等领域所用嵌入式内存、cis(图像传感器)、mcu(微控制器)、功率放大器、igbt(绝缘栅双极型晶体管)、soi(绝缘衬底上硅)硅片制备所需核心关键材料。目前该材料主要为国外产出，我国所需依赖进口。高品质轻掺硅片对几何参数和颗粒有着极高的要求，而客户考虑追溯性会要求在硅片背表面进行打标。常规在硅片腐蚀状态下进行打标过程，激光会将硅粉溅射到孔洞周围形成硅粉烧结物，或有部分硅粉吸附在背表面，而后续的清洗不能完全将上述影响去除，反而削弱化学机械抛光对硅片几何参数的改善，并且硅粉在清洗或常规操作过程中从背表面转移到正表面，导致颗粒水平偏高，这对制备高品质轻掺硅抛光片带来了巨大的阻碍。因此改变激光打标加工环节，并通过物理或化学方法削弱激光打标对硅片几何参数和颗粒的影响，是极其重要的。

技术实现思路

1、本发明提供一种用于处理硅衬底激光打标损伤的方法，适用于5英寸、6英寸、8英寸高品质轻掺刻字片，降低刻字对硅抛光片参数及颗粒的影响，改善硅衬底抛光片的tir(total thickness variation，总厚度偏差，是硅单晶片在厚度测量值中的最大厚度与最小厚度的差值)和stir(site total indicated reading，局部总指示读数)值，从而满足ic制造中更高精度的光刻制程。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种用于处理硅衬底激光打标损伤的方法，包括以下步骤：

4、(1)切片后进行激光刻字；

5、(2)刷洗，并进行一次清洗；

6、(3)进行硅片表面研磨，并进行超声清洗，研磨总压力控制在800±200kg；

7、(4)在旋转状态下用浓度为45％±5％的氢氧化钠溶液进行腐蚀，然后进行超声清洗。

8、在本发明中，在所述步骤(2)中，用浓度为10％±5％的氢氧化钾溶液进行清洗，初步去除硅片表面激光打标孔洞周围粘附的硅粉烧结物。

9、在本发明中，在所述步骤(3)中，研磨总压力需控制在800kg±200kg，有效去除激光打标孔洞周围因高温粘结在硅片表面的硅粉烧结物，改善硅粉烧结物对硅片ttv的影响。

10、在本发明中，在所述步骤(3)中，用浓度为10％±5％的氢氧化钾溶液进行清洗，并将超声强度控制在25mv±10mv(音压计测试)范围内，该超声强度可有效去除大颗粒，进一步有效去除激光打标孔洞内残余的研磨液和硅粉。

11、在本发明中，在所述步骤(4)中，用浓度为45％±5％的氢氧化钠溶液完成腐蚀，旋转速率25±5r/min，去除激光打标孔洞内的残余损伤和颗粒，并使孔洞表面更洁净、更光滑。

12、在本发明中，在所述步骤(4)中，腐蚀后用浓度为10％±5％的氢氧化钾溶液进行清洗，并将超声强度控制在25mv±10mv(音压计测试)范围内。

13、在本发明中，完成步骤(4)之后进行后续正常抛光、清洗工序。

14、本发明的优点在于：

15、根据本发明的方法，在不影响激光打标目视读取的前提下，通过清洗、研磨、腐蚀，将激光打标造成的孔洞周围烧结的硅粉烧结物和残留在硅片表面的硅粉有效去除，提高硅抛光片的tir和stir等表面几何参数以及颗粒品质，从而满足ic制造中更高精度的光刻制程，进而满足高品质轻掺硅片的制备需求。

技术特征：

1.一种用于处理硅衬底激光打标损伤的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的处理硅衬底激光打标损伤的方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，用浓度为10％±5％的氢氧化钾溶液进行清洗，初步去除硅片表面激光打标孔洞周围粘附的硅粉烧结物。

3.根据权利要求1所述的处理硅衬底激光打标损伤的方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，用浓度为10％±5％的氢氧化钾溶液进行清洗，并将超声强度控制在25mv±10mv范围内。

4.根据权利要求1所述的处理硅衬底激光打标损伤的方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，旋转速率为25±5r/min。

5.根据权利要求1所述的处理硅衬底激光打标损伤的方法，其特征在于，，在所述步骤(4)中，腐蚀后用浓度为10％±5％的氢氧化钾溶液进行清洗，并将超声强度控制在25mv±10mv范围内。

6.根据权利要求1所述的处理硅衬底激光打标损伤的方法，其特征在于，完成步骤(4)之后进行后续正常抛光、清洗工序。

技术总结本发明公开了一种处理硅衬底激光打标损伤的方法。该方法包括以下步骤：(1)切片后进行激光刻字；(2)刷洗，并进行一次清洗；(3)进行硅片表面研磨，并进行超声清洗，研磨总压力控制在800±200kg；(4)在一定旋转速率下进行腐蚀，然后进行超声清洗，用浓度为45％±5％的氢氧化钠溶液完成腐蚀，旋转速率25±5r/min；后续完成正常抛光、清洗工序。根据本发明的方法，在不影响激光打标目视读取的前提下，通过清洗、研磨、腐蚀，将激光打标造成的孔洞周围烧结的硅粉烧结物和残留在硅片表面的硅粉有效去除，提高硅抛光片的TIR和STIR等表面几何参数以及颗粒品质，从而满足IC制造中更高精度的光刻制程，进而满足高品质轻掺硅片的制备需求。技术研发人员：韩萍,何宇,郑捷,刘斌,钟耕杭,靳慧洁,蔡丽艳,王瑞英受保护的技术使用者：山东有研半导体材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25