專利名稱：一種用于加工薄型硅單晶片的行星片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體材料加工夾具，特別涉及一種用于加工薄型單晶 片的行星片。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，薄型硅單晶片需求愈來(lái)愈旺，薄型硅單晶片市場(chǎng)需求量迅速擴(kuò)大。對(duì) 于硅片供應(yīng)商本身來(lái)說(shuō)，在目前多晶硅價(jià)格居高不下的情況下，改生產(chǎn)薄型硅單 晶片是一條提高經(jīng)濟(jì)效益的重要舉措，生產(chǎn)薄型硅單晶片可以使每公斤單晶多產(chǎn)
出20%硅單晶片，顯著降低成本。而IC客戶也開(kāi)始省略減薄工序，即啦文好IC的 硅片不經(jīng)過(guò)減薄直接劃成芯片，可提高成品率。因此，在供需雙方的共同需求下， 薄型硅單晶片逐漸取代傳統(tǒng)厚硅單晶片而成為市場(chǎng)的主角，隨著電子產(chǎn)品向薄、 小、輕方向發(fā)展，薄型硅單晶硅片是電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。研磨工序在硅單 晶加工過(guò)程中起著決定硅單晶片的最終厚度的作用，研磨過(guò)程中行星片材質(zhì)和開(kāi) 孔設(shè)計(jì)對(duì)硅單晶片厚度控制、TTV以及產(chǎn)品良率起到?jīng)Q定性的作用。
薄型硅片的加工關(guān)鍵在于硅片的雙面研磨工序，8英寸以下硅片加工均必須 經(jīng)過(guò)研磨工序，以便修正硅片的重要幾何參數(shù)TTV, —般線切割硅片的TTV在15 微米左右，內(nèi)圓切片的TTV在10微米以下，而經(jīng)過(guò)研磨后的硅片TTV均能保證 在2微米以下；其次是控制研磨硅片的厚度偏差，若能做到同一車加工的硅片厚 度偏差小于3微米以內(nèi)，有利于后道加工工序?qū)穸鹊目刂啤?br> 針對(duì)厚硅片(研磨后硅片厚度大于400微米)研磨使用的行星片(以USP-22B 機(jī)型為例)， 一個(gè)行星片內(nèi)設(shè)計(jì)成雙排孔(用于制造6英寸以下硅片，主要用于制造3-5英寸的硅片)，由于厚度大于400微米的行星片的基板材質(zhì)為經(jīng)熱處理 藍(lán)鋼，強(qiáng)度大，沖壓加工工藝不會(huì)導(dǎo)致行星片基板變形，而且研磨過(guò)程中在上下 磨盤之間的摩擦力也不會(huì)造成行星片形變，因而能夠避免硅片研磨過(guò)程中的碎片 和崩邊。
然而，當(dāng)硅片研磨厚度小于400微米時(shí)，使用現(xiàn)有技術(shù)的雙排孔的行星片制 造3-5英寸硅片，會(huì)導(dǎo)致大量的碎片、崩邊和劃傷，因?yàn)殡p排孔的行星片厚度過(guò) 薄，由于開(kāi)孔面積大造成行星片的強(qiáng)度降低，在研磨加工過(guò)程中行星片容易發(fā)生 形變，產(chǎn)生大量研磨不良片，如碎片、崩邊和劃傷等。
因此，如何提供一種行星片，既能保證行星片的強(qiáng)度，又能確保行星片在上 下磨盤之間的摩擦力足夠小，使得研磨加工過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦力不會(huì)使行星片產(chǎn) 生形變，增加薄型硅單晶片的良率，已成為本技術(shù)領(lǐng)域人員需要解決的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的所要解決的技術(shù)方案是提供一種用于加工薄型硅單晶片的行 星片，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。
為解決上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供一種用于加工薄型硅單晶片的行星 片，其厚度小于400jum，包括自行星片中心向邊緣順次排布的中心通孔、第 三通孔組、第二通孔組、及第一通孔組。
較佳的，所述第一通孔組至少包含7個(gè)通孔，且所述第一通孔組中所有通孔 的中心位于與所述中心通孔具有相同中心的一第 一 同心圓上。
較佳的，所述第二通孔組至少包含7個(gè)通孔，且所述第二通孔組中所有通孔 的中心位于與所述中心通孔具有相同中心的一第二同心圓上。
較佳的，所述第三通孔組至少包含4個(gè)通孔，且所述第三通孔組中所有通孔的中心位于與所述中心通孔具有相同中心的一第三同心圓上。
較佳的，所述第一通孔組、所述第二通孔組、及所述第三通孔組中所有通孔 均為圓孔，所述中心通孔為方孔或圓孔。
較佳的，所述第一通孔組中所有通孔的直徑為25~45mm。 較佳的，所述第二通孔組中所有通孔的直徑為101-151mra。 較佳的，所述第三通孔組中所有通孔的直徑為20 - 126mm。 較佳的，行星片邊緣與上述所有通孔邊緣的最小距離范圍為5-40ran。
較佳的，所述中心通孔為用于安裝厚度石英振蕩器檢測(cè)的石英片的通孔，其 尺寸形狀與所述石英片配套。
本實(shí)用新型的有益效果在于既能保證行星片的強(qiáng)度，又能確保行星片在上 下磨盤之間的摩擦力足夠小，使得研磨加工過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦力不會(huì)使行星片產(chǎn) 生形變，增加薄型硅單晶片的良率，改善薄型硅單晶研磨片的TTV、 Warp、 THK 等幾何參數(shù)。。

圖1為四英寸行星片的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為五英寸行星片的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為六英寸行星片的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。
本實(shí)用新型提供一種用于加工薄型硅單晶片的行星片，其厚度小于400 ym， 包括第一通孔組、第二通孔組、第三通孔組及中心通孔。
進(jìn)一步地，所述第一通孔組至少包含7個(gè)通孔，且所述第一通孔組中所有通孔的中心位于與所述中心通孔具有相同中心的一第 一同心圓上。所述第二通孔組 至少包含7個(gè)通孔，且所述第二通孔組中所有通孔的中心位于與所述中心通孔具 有相同中心的一第二同心圓上。所述第三通孔組至少包含4個(gè)通孔，且所述第三 通孔組中所有通孔的中心位于與所述中心通孔具有相同中心的一第三同心圓上。 進(jìn)一步地，所述第一通孔組、所述第二通孔組、及所述第三通孔組中所有通 孔均為圓孔，所述中心通孔為方孔或圓孔。所述第一通孔組中所有通孔的直徑為 25~45mm,正負(fù)誤差0.13mm以內(nèi)。所述第二通孔組中所有通孔的直徑為101 ~ 151mm,正負(fù)誤差0. 13fflffl以內(nèi)。所述第三通孔組中所有通孔的直徑為20~126mm, 正負(fù)誤差0. 13mm以內(nèi)。所述中心通孔為用于安裝厚度石英振蕩器檢測(cè)的石英片 的通孔，其尺寸形狀與所述石英片配套。
進(jìn)一步地，行星片邊緣與上述所有通孔邊緣的最小距離范圍為5-40mm。 進(jìn)一步地，所述行星片的材料為經(jīng)過(guò)熱處理的藍(lán)鋼或彈簧鋼等。 在采用本實(shí)用新型提供的行星片研磨薄型硅單晶片的過(guò)程中，漿液流量 400 ~ 800mL/min,研磨壓力0. 2 ~ 0. 5Kgf/inch2,磨盤轉(zhuǎn)速20 ~ 60rpm。加工出 的薄型硅單晶片，TTV小于3iam,良率大于98%。進(jìn)一步的，4英寸行星片開(kāi)孔 率為31.5-54.5%; 5英寸行星片開(kāi)孔率為43-63.7%; 6英寸行星片開(kāi)孔率為 38. S-61.7%。進(jìn)一步地，適合于4英寸薄片研磨加工的行星片開(kāi)孔率為50. 6%; 適合于5英寸薄片研磨加工的行星片開(kāi)孔率為54. 9%;適合于6英寸薄片研磨加 工的行星片開(kāi)孔率為58. 5%。
以下以三個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)要點(diǎn)。 實(shí)施例一
請(qǐng)參閱圖l，四英寸行星片采用經(jīng)過(guò)熱處理的藍(lán)鋼，其厚度為0. 012英寸(304um)，其包括第一通孔組ll、第二通孔組12、第三通孔組13及中心通孔14 (為 了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，僅在第一通孔組11中的一個(gè)通孔上標(biāo)注了記號(hào)，第二通孔組12 及第三通孔組13同理如上)；第一通孔組ll、第二通孔組12、及第三通孔組13 中所有通孔均為圓孔，中心通孔14為方孔或圓孔，中心通孔14主要用于安裝厚 度石英振蕩器檢測(cè)的石英片，其尺寸形狀與所述石英片配套。
第一通孔組11共包括10個(gè)通孔、通孔直徑均為25mm，誤差0. 13mm以內(nèi)。 10個(gè)通孔的圓心均位于一第一同心圓上，所述第一同心圓與中心通孔14具有相 同的圓心。
第二通孔組12共包括10個(gè)通孔、通孔直徑均為101mm,誤差0. 13mm以內(nèi)。 10個(gè)通孔的圓心均位于一第二同心圓上，所述第二同心圓與中心通孔14具有相 同的圓心，行星片邊緣與上述所有通孔邊緣的最小距離，即第二通孔組12中的 通孔邊緣與行星片邊緣的最小距離a == 18mm或40mm。
第三通孔組13共包括4個(gè)通孔、通孔直徑均為101mm,誤差0. 13mm以內(nèi)。 4個(gè)通孔的圓心均位于一第三同心圓上，所述第三同心圓與中心通孔14具有相 同的圓心。
所述第 一 同心圓、所述第二同心圓及所述第三同心圓在行星片上并不實(shí)際存 在，為了說(shuō)明第一通孔組1,1、第二通孔組12、第三通孔組13的位置而引入。
在采用本實(shí)用新型提供的行星片研磨薄型硅單晶片的過(guò)程中，漿液流量500 ±50mL/min，研磨壓力0. 3 ± 0. 0"gf/inch2,磨盤轉(zhuǎn)速45rpm，研磨后薄型珪單 晶片TTV小于2)am,同一車硅片間厚度偏差小于3 |i m,開(kāi)孔率約為47.8%,良 率大于98. 5% 。
實(shí)施例二
8請(qǐng)參閱圖2，五英寸行星片采用經(jīng)過(guò)熱處理的藍(lán)鋼，其厚度為0.015英寸(381 jum),其包括第一通孔組21、第二通孔組22、第三通孔組23及中心通孔24(為 了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，僅在第一通孔組21中的一個(gè)通孔上標(biāo)注了記號(hào)，第二通孔組22 及第三通孔組23同理如上)；第一通孔組21、第二通孔組22、及第三通孔組23 中所有通孔均為圓孔，中心通孔24為方孔或圓孔，中心通孔24主要用于安裝厚 度石英振蕩器^r測(cè)的石英片，其尺寸形狀與所述石英片配套。
第一通孔組21共包括9個(gè)通孔、通孔直徑均為30mm，誤差O. 13mm以內(nèi)。9 個(gè)通孔的圓心均位于一第一同心圓上，所述第一同心圓與中心通孔24具有相同 的圓心。
第二通孔組22共包4舌9個(gè)通孔、通孔直徑均為126mm，誤差0. 13mm以內(nèi)。 9個(gè)通孔的圓心均位于一第二同心圓上，所述第二同心圓與中心通孔24具有相 同的圓心，行星片邊緣與上述所有通孔邊緣的最小距離，即第二通孔組22中的 通孔邊緣與行星片邊緣的最小距離a = 10mm或5mm。
第三通孔組23共包括6個(gè)通孔、通孔直徑均為50mm，誤差O. 13mm以內(nèi)。6 個(gè)通孔的圓心均位于一第三同心圓上，所述第三同心圓與中心通孔24具有相同 的圓心。
所述第 一 同心圓、所述第二同心圓及所述第三同心圓在行星片上并不實(shí)際存 在，為了說(shuō)明第一通孔組21、第二通孔組22、第三通孔組23的位置而引入。
在采用本實(shí)用新型提供的行星片研磨薄型硅單晶片的過(guò)程中，漿液流量500 士50mL/min,研磨壓力0. 35 ± 0. 05Kgf/inch2，磨盤轉(zhuǎn)速45rpm,研磨后薄型硅 單晶片TTV小于2pm，同一車硅片間厚度偏差小于3ym，開(kāi)孔率約為47.8%, 良率大于98. 5%。實(shí)施例三
請(qǐng)參閱圖3,六英寸行星片采用經(jīng)過(guò)熱處理的藍(lán)鋼，其厚度為0. 015英寸(381 iam)，其包括第一通孔組31、第二通孔組32、第三通孔組33及中心通孔34 (為 了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，僅在第一通孔組31中的一個(gè)通孔上標(biāo)注了記號(hào)，第二通孔組32 及第三通孔組33同理如上)；第一通孔組31、第二通孔組32、及第三通孔組33 中所有通孔均為圓孔，中心通孔34為方孔或圓孔，中心通孔34主要用于安裝厚 度石英振蕩器檢測(cè)的石英片，其尺寸形狀與所述石英片配套。
第一通孔組31共包4舌7個(gè)通孔、通孔直徑均為30mm,誤差O. 13mm以內(nèi)。7 個(gè)通孔的圓心均位于一第一同心圓上，所述第一同心圓與中心通孔34具有相同 的圓心。
第二通孔組32共包括7個(gè)通孔、通孔直徑均為151mm,誤差0. 13mm以內(nèi)。 7個(gè)通孔的圓心均位于一第二同心圓上，所述第二同心圓與中心通孔34具有相 同的圓心，行星片邊緣與上述所有通孔邊緣的最小距離，即第二通孔組32中的 通孔邊緣與行星片邊緣的最小距離a = 12mm。
第三通孔組33共包括7個(gè)通孔、通孔直徑均為50mm,誤差0. 13mm以內(nèi)。4 個(gè)通孔的圓心均位于一第三同心圓上，所述第三同心圓與中心通孔34具有相同 的圓心。
所述第 一同心圓、所述第二同心圓及所述第三同心圓在行星片上并不實(shí)際存 在，為了說(shuō)明第一通孔組31、第二通孔組32、第三通孔組33的位置而引入。
在采用本實(shí)用新型提供的行星片研磨薄型硅單晶片的過(guò)程中，漿液流量500 ±50mL/min,研磨壓力0. 4 ± 0. 0SKgf/inch2,磨盤轉(zhuǎn)速45rpm，研磨后薄型硅單 晶片TTV小于2)am，同一車硅片間厚度偏差小于3 jam,開(kāi)孔率約為52. 5%，良率大于98. 5%。
在上述所有實(shí)施例中，磨片機(jī)型號(hào)均為FUJIKOSHI USP-22B，生產(chǎn)廠家 FUJIKOSHI MACHINERY CORP;研磨砂、均為F01000 # ,生產(chǎn)廠家FUJIMI CORPORATION;懸浮液均為AQUALAP200,生產(chǎn)廠家PROCESS RESEARCH PRODUCTS。
以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本實(shí)用新型的技術(shù)方案。不脫離本實(shí)用新型
精神和范圍的任何修改或局部替換，如將通孔的形狀由圓孔替換為其他通孔等，
均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1、一種用于加工薄型硅單晶片的行星片，其厚度小于400μm，其特征在于，包括自行星片中心向邊緣順次排布的中心通孔(14)、第三通孔組(13)、第二通孔組(12)、及第一通孔組(11)。
2、 如權(quán)利要求1所述的用于加工薄型硅單晶片的行星片，其特征在于所 述第一通孔組(11)至少包含7個(gè)通孔，且所述第一通孔組(ll)中所有通孔的中 心位于與所述中心通孔(14)具有相同中心的一第一同心圓上。
3、 如權(quán)利要求1所述的用于加工薄型硅單晶片的行星片，其特征在于所 述第二通孔組(12 )至少包含7個(gè)通孔，且所述第二通孔組(12 )中所有通孔的 中心位于與所述中心通孔(14)具有相同中心的一第二同心圓上。
4、 如權(quán)利要求1所述的用于加工薄型硅單晶片的行星片，其特征在于所 述第三通孔組(13 )至少包含4個(gè)通孔，且所述第三通孔組(13 )中所有通孔的 中心位于與所述中心通孔(14)具有相同中心的一第三同心圓上。
5、 如權(quán)利要求2或3或4所述的用于加工薄型硅單晶片的行星片，其特征 在于所述第一通孔組(ll)、所迷第二通孔組(12)、及所述第三通孔組(13)中所 有通孔均為圓孔，所述中心通孔(14)為方孔或圓孔。
6、 如權(quán)利要求5所述的用于加工薄型硅單晶片的行星片，其特征在于所 述第一通孔組(11)中所有通孔的直徑為25~45mm。
7、 如權(quán)利要求5所述的用于加工薄型硅單晶片的行星片，其特征在于所 述第二通孔組(12)中所有通孔的直徑為101~151mm。
8、 如權(quán)利要求5所述的用于加工薄型硅單晶片的行星片，其特征在于所 述第三通孔組(13)中所有通孔的直徑為20~126mm。
9、 如權(quán)利要求l所述的用于加工薄型硅單晶片的行星片，其特征在于行星片邊緣與上述所有通孔邊緣的最小距離范圍為5-4Omm。
專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種用于加工薄型硅單晶片的行星片，其厚度小于400μm，包括自行星片中心向邊緣順次排布的中心通孔、第三通孔組、第二通孔組、及第一通孔組，所述第一通孔組至少包含7個(gè)通孔，且所述第一通孔組中所有通孔的中心位于與所述中心通孔具有相同中心的一第一同心圓上；所述第二通孔組至少包含7個(gè)通孔，且所述第二通孔組中所有通孔的中心位于與所述中心通孔具有相同中心的一第二同心圓上；所述第三通孔組至少包含4個(gè)通孔，且所述第三通孔組中所有通孔的中心位于與所述中心通孔具有相同中心的一第三同心圓上。本實(shí)用新型的有益效果在于防止行星片產(chǎn)生形變，增加薄型硅單晶片的良率，改善薄型硅單晶研磨片的TTV、Warp、THK等幾何參數(shù)。
文檔編號(hào)H01L21/304GK201419354SQ20092007134
公開(kāi)日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者強(qiáng) 李, 欒興偉, 黃春峰 申請(qǐng)人:上海合晶硅材料有限公司