專利名稱：硅片拋光大盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅片拋光大盤。
背景技術(shù)：
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(yīng)力損傷層和去除表面的各種金屬離子等雜質(zhì)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(duì)硅片的技術(shù)要求。硅片的表面拋光是硅片加工中的關(guān)鍵工序，其加工精度直接影響IC芯片的性能、 合格率等技術(shù)指標(biāo)。影響硅片表面拋光加工精度的一個(gè)重要因素是溫度。拋光過(guò)程中，固定在大盤上的拋光布的溫度會(huì)有所上升，如果溫度分布不均勻，會(huì)影響硅片的質(zhì)量。拋光布的控溫，可采用冷卻水冷卻，冷卻水在大盤表面設(shè)置的流通通道內(nèi)流動(dòng)，與拋光布接觸進(jìn)行熱量交換， 以降低拋光布的溫度，通過(guò)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(jié)構(gòu)圖，大盤1表面設(shè)置有六個(gè)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(shè)置。大盤1圓心處設(shè)置有冷卻水出口 12。冷卻水出口 12通過(guò)徑向槽13在大盤1邊緣處與流通通道11連通。每個(gè)流通通道11內(nèi)設(shè)置有冷卻水進(jìn)口 14。使用時(shí)，冷卻水供應(yīng)裝置將冷卻水從冷卻水出口 12供至大盤1表面，經(jīng)徑向槽13流至大盤1邊緣處，再進(jìn)入流通通道11內(nèi)，在流通通道11內(nèi)圓周方向回旋流動(dòng)并朝圓心方向流動(dòng)，直至進(jìn)入冷卻水進(jìn)口 14，排出大盤1表面。在流通通道11內(nèi)流動(dòng)過(guò)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(shí)，大盤1上會(huì)放置四個(gè)陶瓷盤，四個(gè)陶瓷盤沿圓周方向排列，每個(gè)陶瓷盤上又沿圓周方向排列有多個(gè)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(dòng)。此種設(shè)計(jì)的弊端在于， 大盤外圍優(yōu)先接觸冷卻水，拋光過(guò)程中溫度上升慢，一般在30 33°C，大盤內(nèi)圈優(yōu)先接觸大流量拋漿，拋漿對(duì)拋布有冷卻作用，該區(qū)域拋光過(guò)程中溫度上升慢，一般在30 33°C，中心環(huán)狀地帶未優(yōu)先接觸冷卻水或拋漿，加上幾乎被4個(gè)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(qū)域差別內(nèi)圈和外圍溫度低， 中心環(huán)狀地帶溫度高，導(dǎo)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(chǎn)品質(zhì)量，又容易使大盤變形?？偤穸绕?TTV)是衡量硅片拋光質(zhì)量的重要指標(biāo)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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)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(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)硅片拋光大盤，其特征在于，所述大盤表面設(shè)置有流通槽；所述大盤表面設(shè)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(jìn)入流通槽內(nèi)后分別向大盤圓心方向和大盤邊緣方向流動(dòng)；大盤表面還設(shè)置有液體進(jìn)口，液體進(jìn)口與流通槽連通；液體自液體出口進(jìn)入流通槽后，再經(jīng)液體進(jìn)口排出。優(yōu)選地是，所述流通槽沿大盤徑向延伸并沿圓周方向回轉(zhuǎn)設(shè)置。優(yōu)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(zhuǎn)設(shè)置。優(yōu)選地是，每個(gè)流通槽內(nèi)設(shè)置一個(gè)液體出口和第一液體進(jìn)口、第二液體進(jìn)口，第一液體進(jìn)口位于圓心附近；第二液體進(jìn)口位于邊緣附近；液體自液體出口進(jìn)入流通槽內(nèi)分為兩路，一路向圓心方向流動(dòng)后進(jìn)入第一液體進(jìn)口 ；另一路向邊緣方向流動(dòng)后進(jìn)入第二液體進(jìn)口。 優(yōu)選地是，流通槽數(shù)目為3-6個(gè)，沿大盤圓周方向分布。優(yōu)選地是，所述流通槽包括一個(gè)以上的內(nèi)圈流通槽和一個(gè)以上的外圈流通槽；外圈流通槽設(shè)置于內(nèi)圈流通槽外圍；大盤表面設(shè)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(gè)液體出口同時(shí)與一個(gè)內(nèi)圈流通槽和一個(gè)外圈流通槽連通；大盤表面設(shè)置有第三液體進(jìn)口，第三液體進(jìn)口與內(nèi)圈流通槽或外圈流通槽連通或者同時(shí)與內(nèi)圈流通槽和外圈流通槽連通。優(yōu)選地是，每個(gè)內(nèi)圈流通槽內(nèi)設(shè)置有一個(gè)第三液體進(jìn)口 ；還包括一個(gè)第四液體進(jìn)口，每個(gè)外圈流通槽均與第四液體進(jìn)口連通。優(yōu)選地是，所述的內(nèi)圈流通槽數(shù)目為3-6個(gè)；所述外圈流通槽數(shù)目為3-6個(gè)。優(yōu)選地是，所述內(nèi)圈流通槽沿大盤徑向延伸并沿圓周方向回旋設(shè)置；所述外圈流通槽沿大盤徑向延伸并沿圓周方向回旋設(shè)置。優(yōu)選地是，每個(gè)液體出口同時(shí)與一個(gè)內(nèi)圈流通槽和一個(gè)外圈流通槽連通；每個(gè)內(nèi)圈流通槽內(nèi)設(shè)置有一個(gè)第三液體進(jìn)口 ；第四液體進(jìn)口設(shè)置與大盤圓心處，每個(gè)外圈流通槽分別通過(guò)第一導(dǎo)流槽與液體出口連通、通過(guò)第二導(dǎo)流槽與第四液體進(jìn)口連通。本發(fā)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(dòng)，分別冷卻拋光布，縮短了冷卻水在進(jìn)行熱交換時(shí)的流程，可以更有效地控制拋光布的溫度。本發(fā)明中的拋光大盤，各處的拋光布溫度均勻，因此能夠?qū)⒏纳茠伖馄琓TV 水平。使用本發(fā)明中的拋光大盤，TTV ( 3um的硅片比例可達(dá)到99. 5%。


圖1為一種拋光大盤表面結(jié)構(gòu)俯視圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的拋光大盤表面結(jié)構(gòu)俯視圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的拋光大盤表面結(jié)構(gòu)俯視圖。圖4為現(xiàn)有技術(shù)中的大盤與實(shí)施例2中的大盤使用效果對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述實(shí)施例1
硅片拋光大盤1，大盤1表面設(shè)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(zhuǎn)設(shè)置。流通槽11數(shù)目為6個(gè)，沿圓周方向排列。每個(gè)流通槽11內(nèi)設(shè)置一個(gè)液體出口 15和一個(gè)第一液體進(jìn)口 16、一個(gè)第二液體進(jìn)口 17。液體出口 15位于距圓心二分之一半徑處。第一液體進(jìn)口 16位于圓心附近；第二液體進(jìn)口 17位于大盤1邊緣附近。冷卻水自液體出口 15進(jìn)入流通槽11內(nèi)分為兩路，一路向圓心方向流動(dòng)后進(jìn)入第一液體進(jìn)口 16;另一路向邊緣方向流動(dòng)后進(jìn)入第二液體進(jìn)口 17。實(shí)施例2硅片拋光大盤1，大盤1表面設(shè)置有流通槽。流通槽包括6個(gè)內(nèi)圈流通槽18和6 個(gè)外圈流通槽19 ；一個(gè)外圈流通槽19設(shè)置于一個(gè)內(nèi)圈流通槽18外圍；大盤1表面設(shè)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(gè)液體出口 15同時(shí)與一個(gè)內(nèi)圈流通槽18和一個(gè)外圈流通槽19連通。大盤1表面設(shè)置有第三液體進(jìn)口 20，第三液體進(jìn)口 20設(shè)置于內(nèi)圈流通槽18內(nèi)并靠近圓心。大盤1圓心處設(shè)置有一個(gè)第四液體進(jìn)口 21。 外圈流通槽19分別第一導(dǎo)流槽22與液體出口 15連通，并通過(guò)第二導(dǎo)流槽23與第四液體進(jìn)口 21連通?，F(xiàn)有技術(shù)中的大盤與實(shí)施例2中的大盤生產(chǎn)的硅片性能數(shù)據(jù)對(duì)比如圖4所示，新管路是指本發(fā)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(biāo)準(zhǔn)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(fā)明中的大盤生產(chǎn)的拋光片各項(xiàng)數(shù)據(jù)均優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中的大盤。本發(fā)明中的實(shí)施例僅用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求范圍的限制， 本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以想到的其他實(shí)質(zhì)上等同的替代，均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.硅片拋光大盤，其特征在于，所述大盤表面設(shè)置有流通槽；所述大盤表面設(shè)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(jìn)入流通槽內(nèi)后分別向大盤圓心方向和大盤邊緣方向流動(dòng)；大盤表面還設(shè)置有液體進(jìn)口，液體進(jìn)口與流通槽連通；液體自液體出口進(jìn)入流通槽后，再經(jīng)液體進(jìn)口排出。
2.根據(jù)權(quán)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(zhuǎn)設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)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(zhuǎn)設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅片拋光大盤，其特征在于，每個(gè)流通槽內(nèi)設(shè)置一個(gè)液體出口和第一液體進(jìn)口、第二液體進(jìn)口，第一液體進(jìn)口位于圓心附近；第二液體進(jìn)口位于邊緣附近；液體自液體出口進(jìn)入流通槽內(nèi)分為兩路，一路向圓心方向流動(dòng)后進(jìn)入第一液體進(jìn)口 ； 另一路向邊緣方向流動(dòng)后進(jìn)入第二液體進(jìn)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅片拋光大盤，其特征在于，流通槽數(shù)目為3-6個(gè)，沿大盤圓周方向分布。
6.根據(jù)權(quán)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(gè)以上的內(nèi)圈流通槽和一個(gè)以上的外圈流通槽；外圈流通槽設(shè)置于內(nèi)圈流通槽外圍；大盤表面設(shè)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(gè)液體出口同時(shí)與一個(gè)內(nèi)圈流通槽和一個(gè)外圈流通槽連通；大盤表面設(shè)置有第三液體進(jìn)口，第三液體進(jìn)口與內(nèi)圈流通槽或外圈流通槽連通或者同時(shí)與內(nèi)圈流通槽和外圈流通槽連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅片拋光大盤，其特征在于，每個(gè)內(nèi)圈流通槽內(nèi)設(shè)置有一個(gè)第三液體進(jìn)口 ；還包括一個(gè)第四液體進(jìn)口，每個(gè)外圈流通槽均與第四液體進(jìn)口連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的硅片拋光大盤，其特征在于，所述的內(nèi)圈流通槽數(shù)目為 3-6個(gè)；所述外圈流通槽數(shù)目為3-6個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅片拋光大盤，其特征在于，所述內(nèi)圈流通槽沿大盤徑向延伸并沿圓周方向回旋設(shè)置；所述外圈流通槽沿大盤徑向延伸并沿圓周方向回旋設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的硅片拋光大盤，其特征在于，每個(gè)液體出口同時(shí)與一個(gè)內(nèi)圈流通槽和一個(gè)外圈流通槽連通；每個(gè)內(nèi)圈流通槽內(nèi)設(shè)置有一個(gè)第三液體進(jìn)口 ；第四液體進(jìn)口設(shè)置與大盤圓心處，每個(gè)外圈流通槽分別通過(guò)第一導(dǎo)流槽與液體出口連通、通過(guò)第二導(dǎo)流槽與第四液體進(jìn)口連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅片拋光大盤，其特征在于，所述大盤表面設(shè)置有流通槽；所述大盤表面設(shè)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(jìn)入流通槽內(nèi)后分別向大盤圓心方向和大盤邊緣方向流動(dòng)；大盤表面還設(shè)置有液體進(jìn)口，液體進(jìn)口與流通槽連通；液體自液體出口進(jìn)入流通槽后，再經(jīng)液體進(jìn)口排出。本發(fā)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(dòng)，分別冷卻拋光布，縮短了冷卻水在進(jìn)行熱交換時(shí)的流程，可以更有效地控制拋光布的溫度。本發(fā)明中的拋光大盤，各處的拋光布溫度均勻，因此能夠?qū)⒏纳茠伖馄琓TV水平。使用本發(fā)明中的拋光大盤，TTV≤3um的硅片比例可達(dá)到99.5％。
文檔編號(hào)B24D13/14GK102343563SQ201110231810
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月14日
發(fā)明者汪祖一, 鄒曉明 申請(qǐng)人:上海合晶硅材料有限公司