DE102007056122A1

DE102007056122A1 - Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit polierter Kante

Info

Publication number: DE102007056122A1
Application number: DE102007056122A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr.-Phys. Röttger; Werner Aigner; Makoto Tabata
Original assignee: Siltronic AG
Current assignee: Siltronic AG
Priority date: 2007-11-15
Filing date: 2007-11-15
Publication date: 2009-05-28
Also published as: KR20090050939A; CN101434047A; TW200921773A; US20090130960A1; JP2009124153A; SG152978A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit polierter Kante, das folgende Schritte umfasst: eine Politur von mindestens einer Seite der Halbleiterscheibe und eine Politur der Kante der polierten Halbleiterscheibe, wobei die Kante in Gegenwart eines Poliermittels mit einem Poliertuch poliert wird, das gebundenes Schleifkorn enthält.

Description

Gegenstand der Patentanmeldung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit polierter Kante, bei dem zum Polieren der Kante ein Poliertuch eingesetzt wird, das gebundenes Schleifkorn (engl. „fixed abrasive") enthält. Die Politur der Kante mit einem solchen Poliertuch wird im Folgenden mit FA-Politur abgekürzt.
Die Bearbeitung der Kante einer Halbleiterscheibe findet zunehmende Beachtung. Gefordert wird eine glatte Kante mit vorgegebener Kantenform. Die Kantenform wird üblicherweise durch Schleifen der rohen Kante einer von einem Kristall geschnittenen Halbleiterscheibe erzeugt. Um die Kante zu glätten und beim Schleifen hinterlassene Beschädigungen des Kristallgitters zu entfernen, muss die Kante poliert werden. Das kann mit einem Poliertuch geschehen, das kein gebundenes Schleifkorn enthält. Die Politur erfolgt in diesem Fall in Gegenwart einer Poliermittelsuspension (engl. „slurry"), die freies Schleifkorn enthält. Gegenüber dieser, im Folgenden mit Tuch-Politur abgekürzten Politur der Kante, hat die FA-Politur den Vorteil, die vergleichsweise aufwändige Handhabung von „slurry" entbehrlich zu machen und höhere Durchsätze zu ermöglichen. Diesem Vorteil steht der Nachteil gegenüber, dass die polierte Kante weniger glatt ist. In der US6,514,423 B1 wird vorgeschlagen, die Kante im Anschluss an die FA-Politur zu ätzen, um deren Rauhigkeit zu verringern.
Wie schon erwähnt, muss neben der geringen Rauhigkeit der Kante auch beachtet werden, dass die Form der Kante den Erfordernissen genügt. Im Hinblick darauf ist festzustellen, dass eine Politur einer oder beider Seiten der Halbleiterscheibe die Form der Kante nachteilig verändert. Dieses Problem ist auch nicht dadurch zu lösen, dass eine Prozesskette, wie sie beispielswei se in der US6,162,730 beschrieben ist, gewählt wird, die eine Tuch-Politur der Kante erst nach einer ersten Politur der Seiten der Halbleiterscheibe vorsieht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren vorzuschlagen, das die Herstellung einer Halbleiterscheibe mit einer polierten Kante ermöglicht, die den Erfordernissen bezüglich der Rauhigkeit und Form in vollem Umfang gerecht wird.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit polierter Kante, umfassend eine Politur von mindestens einer Seite der Halbleiterscheibe; und eine Politur der Kante der polierten Halbleiterscheibe, wobei die Kante in Gegenwart eines Poliermittels mit einem Poliertuch poliert wird, das gebundenes Schleifkorn enthält.
Die Erfindung nützt die Erkenntnis, dass mit einer FA-Politur die Form der Kante der polierten Halbleiterscheibe korrigiert werden kann, mit einer Tuch-Politur jedoch nicht.
Das Verfahren wird auf eine Halbleiterscheibe angewendet, deren Kante bereits einen formgebenden Bearbeitungsschritt, vorzugsweise einen Schleifschritt erfahren hat, deren Kante aber noch nicht poliert ist. Das Verfahren beginnt mit der Politur von mindestens einer Seite der Halbleiterscheibe. Es handelt dabei sich um eine Einseitenpolitur oder um eine Doppelseitenpolitur. Bevorzugt ist eine gleichzeitig ausgeführte Doppelseitenpolitur. Eine geeignete Maschine zur Doppelseitenpolitur ist beispielsweise in der DE100 07 390 A1 beschrieben. Während der Politur liegt die Halbleiterscheibe in einer dafür vorgesehenen Aussparung einer als Führungskäfig wirkenden Läuferscheibe und zwischen einem oberen und einem unteren Polierteller. Mindestens ein Polierteller und die Läuferscheibe werden gedreht, und die Halbleiterscheibe bewegt sich unter Zuführung eines Poliermittels auf einer durch eine Abwälzkurve vorgegebenen Bahn relativ zu den mit Poliertuch bedeckten Poliertellern. Der Polierdruck, mit dem die Polierteller auf die Halbleiterscheibe drücken und die Dauer der Politur sind Parameter, die den mit der Politur herbeigeführten Materialabtrag maßgeblich mitbestimmen.
Die Politur von mindestens einer Seite der Halbleiterscheibe wird vorzugsweise als Abtragspolitur ausgeführt, also mit dem Ziel, Material mit einer Dicke von mindestens 5 μm von der zu polierenden Seite der Halbleiterscheibe abzutragen.
Veränderungen der Kantenform, die auf die Politur einer oder beider Seiten der Halbleiterscheibe zurückzuführen sind, werden durch eine FA-Politur der Kante korrigiert.
Bei der FA-Politur wird ein Poliertuch eingesetzt, das gebundenes Schleifkorn, beispielsweise Partikel aus Siliciumcarbid, Siliciumdioxid oder Diamant, enthält. Die FA-Politur erfolgt gemäß einer Ausführungsform in Gegenwart eines flüssigen Poliermittels, beispielsweise in Gegenwart von Wasser. Zur Glättung der Kante, also zur Verringerung von deren Rauhigkeit, wird in diesem Fall vorzugsweise ein Poliertuch mit besonders feinem Schleifkorn mit einer mesh-Zahl von vorzugsweise nicht weniger als 4000 eingesetzt, das heißt, mit einem mittleren Partikeldurchmesser von nicht mehr als 5 μm, besonders bevorzugt nicht mehr als 4 μm. Besonders geeignet ist auch eine mehrstufige FA-Politur, im Verlauf derer mit immer feinerem Schleifkorn poliert wird und die mit dem feinen Schleifkorn abgeschlossen wird. Eine solche Polierschrittfolge und geeignete Poliervorrichtungen sind beispielsweise in der US2006/0252355 A1 beschrieben.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens wird die FA-Politur in Gegenwart einer Poliermittelsuspension (engl. „slurry") vorgenommen, die freies Schleifkorn, beispielsweise kolloidales Siliciumdioxid oder Ceroxid enthält.
Gemäß einer dritten Ausführungsform wird zunächst eine FA-Politur in Gegenwart eines flüssigen Poliermittels durchgeführt und anschließend eine Tuch-Politur in Gegenwart einer Poliermittelsuspension, die freies Schleifkorn, beispielsweise kolloidales Siliciumdioxid oder Ceroxid enthält. In diesem Fall kann der mittlere Partikeldurchmesser des im Poliertuch gebundenen Schleifkorns größer sein, als beim Verzicht auf die nachfolgende Tuch-Politur. Die Verwendung eines Poliertuchs mit gebundenem Schleifkorn mit einer mesh-Zahl von 1000 bis 2000, das heißt, mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 7 bis 25 μm, ist dann bevorzugt, wenn eine nachfolgende Tuch-Politur durchgeführt wird. Die Dauer der Tuch-Politur kann mit 15 bis 30 s sehr kurz gestaltet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst vorzugsweise auch eine Politur der Vorderseite der Halbleiterscheibe, die als Einseitenpolitur durchgeführt wird. Als Vorderseite der Halbleiterscheibe gilt diejenige Seite der Halbleiterscheibe, auf der vorgesehen ist, elektronische Bauelemente aufzubauen. Die Einseitenpolitur, die nachfolgend als CMP (engl. „chemical-mechanical polishing") bezeichnet wird, wird vorzugsweise als Glanzpolitur mit dem Ziel ausgeführt, eine möglicht glatte Seitenfläche zu schaffen. Der Materialabtrag der CMP ist mit einer Dicke von höchstens 1 μm deutlich geringer als bei einer Abtragspolitur. Die CMP der Vorderseite wird vorzugsweise nach der Doppelseitenpolitur und vor oder nach der FA-Politur durchgeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst optional auch das Abscheiden einer epitaktischen Schicht auf der Vorderseite der Halbleiterscheibe.
Die nachfolgenden vier Schrittfolgen a) bis d) sind besonders bevorzugt:

a) Doppelseitenpolitur → FA-Politur → CMP
b) Doppelseitenpolitur → FA-Politur → Tuch-Politur → CMP
c) Doppelseitenpolitur → CMP → FA-Politur
d) Doppelseitenpolitur → CMP → FA-Politur → Tuch-Politur

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 6514423 B1 [0002]
- US 6162730 [0003]
- DE 10007390 A1 [0007]
- US 2006/0252355 A1 [0010]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit polierter Kante, umfassend eine Politur von mindestens einer Seite der Halbleiterscheibe; und eine Politur der Kante der polierten Halbleiterscheibe, wobei die Kante in Gegenwart eines Poliermittels mit einem Poliertuch poliert wird, das gebundenes Schleifkorn enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Poliermittel freies Schleifkorn enthält.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Politur von mindestens einer Seite der Halbleiterscheibe eine Doppelseitenpolitur umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Politur von mindestens einer Seite der Halbleiterscheibe die Doppelseitenpolitur und eine danach ausgeführte Einseitenpolitur umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, umfassend eine weitere Politur der Kante, wobei die polierte Kante der polierten Halbleiterscheibe in Gegenwart einer Poliermittelsuspension, die freies Schleifkorn enthält, mit einem Poliertuch poliert wird, das kein gebundenes Schleifkorn enthält.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das gemäß Anspruch 1 im Poliertuch gebundene Schleifkorn eine mesh-Zahl von 1000 bis 2000 hat.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das im Poliertuch gebundene Schleifkorn eine mesh-Zahl von nicht weniger als 4000 hat.
Verfahren nach Anspruch 4, umfassend die Einseitenpolitur, die nach der Politur der Kante durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, umfassend die Einseitenpolitur, die nach der weiteren Politur der Kante durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, umfassend die Einseitenpolitur, die vor der Politur der Kante durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, umfassend die Einseitenpolitur, die vor der Politur der Kante durchgeführt wird, und die weitere Politur der Kante, die nach der Politur der Kante durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend das Abscheiden einer epitaktischen Schicht auf der polierten Seite der Halbleiterscheibe mit polierter Kante.