Способ двустороннего полирования плоских поверхностей

/04 9 В ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в, Г, Кафуманов нология прибо 39-45.рото 54) (57)ОЛИРО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) 1. Курносов А. И. и др. Тепроизводства полупроводниковыхров. М., Высшая школа, 1974, с2. Авторское свидетельство ССС566720, кл, В 24 В 37/04, 1975тип),СПОСОБ ДВУСТОРОННЕГО НИЯ ПЛОСКИХ ПОВЕРХ,.ЯО 1090541 НОСТЕЙ, при котором детали перед обработкой свободно устанавливают в сепараторе, сообшают ему сложное плоскопараллельное движение между двумя соосно вращающимися инструментами, а в зону обработки подают полирующую жидкость, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки монокристаллических подложек, перед обработкой подложки подвергают разбраковке по прогибу и комплектуют партию, в которой прогиб подложек не превышает 0,04% от их диаметра, с каждой подложки снимают фаску с двух сторон высотой 20-30% от ее толщины, после чего подложки устанавливают в сепаратор стрелой прогиба к верхнему инструменту.Изобретение относится к прецизионной абразивной обработке поверхностей и может быть использовано для финишного полирования монокристаллических подложек интегральных схем.Известен способ финишного химико-механического полирования подложек из кремния, включающий наклейку подложек на план станка, использование мягкого полировальника и подачу щелочной абразивной суспензии в зону обработки 11.Однако указанный способ обеспечивает только одностороннее полирование, кроме 5 10 собу двустороннего полирования плоских поверхностен, при котором детали перед обработкой свободно устанавливают в сепараторе, сообщают ему сложное плоско- параллельное движение между двумя соосно вращающимися инструментами, а в зону обработки подают полирующую жидкость, при этом перед обработкой подложки подвергают разбраковке по прогибу и комплектуют партию, в которой прогиб под 35 ложек не должен превышать 0,04% от их 40 диаметра, с каждой подложки снимают фаску с двух сторон высотой 20-30% от ее толщины, после чего подложки устанавливают в сепаратор стрелой прогиба к верхнему инструменту.Предварительная разбраковка подложек по прогибу необходима для исключения попадания в обрабатываемую партию подложек, имеющих прогиб более 0,047,от их диаметра, так как такие подложки могут быть раздавлены верхним инструментом при нагружении станка, что приведет к поломке подложек во всей партии. Снятие 50 фасок высотой 20 - 30% от толщины подложек необходимо для предотвращения сколов с краев подложек, при возникновении которых отклонение частицы могут вызвать появление рисок и царапин на поверхности подложек. Увеличение высоты фасок более 30% от толщины подложек может при 55 того, подложки после отклейки от плана изгибаются вследствие неодинаковых напряжений в поверхностном слое подложек с двух сторон.Известен также способ бесприклеечной двусторонней обработки плоских деталей, включающий укладку обрабатываемых деталей в сепараторы между двумя притирами-инструментами, в процессе обработки деталям сообщают сложное плоскопараллельное движение между двумя соосно вращающимися инструментами с непрерывной подачей абразивной суспензии 12.Недостатком известного способа является невозможность получения 14-го клас са шероховатости поверхностей из-за возникновения сколов пластин и их разрушения.Цель изобретения - получение подложек с шероховатостью поверхности К= 0,032 мкм без нарушенного слоя с обеих сторон.Цель достигается тем, что согласно спо 30 вести к выскальзыванию подложек из гнезд сепаратора и к их поломке, а уменьшение высоты фасок менее 20% не исключает появления сколов. Кроме того, поверхностный слой фасок должен быть свободным от напряжений, для чегО проводится, например, их механическое формирование алмазным инструментом с последующим химическим травлением на глубину 3-4 мкм для снятия напряжений,Укладка подложек в сепаратор стрелой прогиба к верхнему инструменту также предотвращает поломку при нагружении станка, так как обеспечивает возможность более плавного распрямления подложек при нагружении.Применение химически активных абразивных суспензий, золей и гелей обеспечивает получение бездефектной поверхности подложек с шероховатостью К = 0,032 мкм за счет того, что съем материала подложек производится не механически за счет актов микрорезания или микровыкалывания, а в результате сложного химико-механического, в случае суспензии, и механо-химического, в случае золя и геля, процесса, в котором субмикронные сравнительно мягкие, абразивные частицы удаляют модифицированные в результате химических реакций тонкие поверхностные слои материала с обрабатываемой подложки,Пример. Производят химико-механическое полирование подложек из кремния диаметром 76 мм, предварительно отшлифованных алмазным кругом АСМ 14/10 после резки и отполированных алмазной пастой АСМ 2/1. Перед финишным полированием подложки толщиной 450 мкм разбраковы.вают по прогибу и используют в дальнейшем подложки с прогибом менее 30 мкм. Кроме того, с подложек снимают фаски высотой 130 мкм. Одностороннее полирование проводят на станке Ю 1 М 3,105,001, для чего подложки наклеивают на план станка воском. Двустороннее полирование проводят на станке СДП. В обоих случаях используют щелочную суспензию ЭлплазК с рНф 12, удаляют припуск 15 мкм с обрабатываемых поверхностей на полировальниках из материала Поливел,1 Целочная суспензия Элплаз-К - состав для полирования, содержащий едкий калий КОН), воду и абразивные частицы окиси кремния ЯО.Для приготовления суспензии в водный раствор КОН с кислотным показателем рН,5-12,5 ед. добавляется порошок ЯО до тех пор, пока плотность суспензии составит 1,024 г/см. После перемешивания суспензия готова к употреблению.Материал Поливел, используемый вкачестве покрытия полировальников, пред1090541 Составитель А. Дроздецкий Текред И. Верес Корректор И. Эрдейи Тираж 737 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор М, ТовтинЗаказ 2992/14 ставляет собой нетканный ворсистый материал-разновидность искусственной кожи.После одностороннего полирования и отклейки подложек их прогиб увеличивается в среднем на 4-6 мкм, а после двустороннего - уменьшается в среднем на 7-9 мкм.5 Выход годных подложек по прогибу (не более 30 мкм) в обработанных партиях по 2000 шт после одностороннего полирования 91,5/о, а после двустороннего - 100/о. В обоих случаях шероховатость обработан О ных поверхностей К -- 0,032 мкм, нарушенный слой отсутствует. Использование предлагаемого способа двустороннего полирования монокристаллических подложек обеспечит получение подложек с малым прогибом, с шероховатостью К=0,032 мкм, без поверхностного нарушенного слоя с обеих сторон, что в свою очередь увеличит процент выхода годных деталей.