DE102009030294B4 - Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe - Google Patents

Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe Download PDF

Info

Publication number
DE102009030294B4
DE102009030294B4 DE102009030294A DE102009030294A DE102009030294B4 DE 102009030294 B4 DE102009030294 B4 DE 102009030294B4 DE 102009030294 A DE102009030294 A DE 102009030294A DE 102009030294 A DE102009030294 A DE 102009030294A DE 102009030294 B4 DE102009030294 B4 DE 102009030294B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polishing
edge
semiconductor wafer
abrasive
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102009030294A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102009030294A1 (de
Inventor
Jürgen Schwandner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siltronic AG
Original Assignee
Siltronic AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siltronic AG filed Critical Siltronic AG
Priority to DE102009030294A priority Critical patent/DE102009030294B4/de
Priority to CN201010161897.8A priority patent/CN101930908B/zh
Priority to KR1020100033911A priority patent/KR101152462B1/ko
Priority to US12/774,025 priority patent/US8388411B2/en
Priority to TW099116084A priority patent/TWI431678B/zh
Priority to JP2010125994A priority patent/JP5839783B2/ja
Publication of DE102009030294A1 publication Critical patent/DE102009030294A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102009030294B4 publication Critical patent/DE102009030294B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002Preparing wafers
    • H01L21/02005Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008Multistep processes
    • H01L21/0201Specific process step
    • H01L21/02021Edge treatment, chamfering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/02Lapping machines or devices; Accessories designed for working surfaces of revolution
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/065Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/02Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery
    • B24D13/12Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery comprising assemblies of felted or spongy material, e.g. felt, steel wool, foamed latex

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe, umfassend: (a) Bereitstellen einer auf ihren Seitenflächen polierten Halbleiterscheibe, die eine verrundete Kante aufweist; (b) Politur der Kante der Halbleiterscheibe durch Fixieren der Halbleiterscheibe auf einem zentrisch rotierenden Chuck, Zustellen der Halbleiterscheibe und einer gegen den Chuck geneigten, zentrisch rotierenden, mit einem Poliertuch, enthaltend fest gebundene Abrasive, beaufschlagten Poliertrommel und Aneinanderpressen von Halbleiterscheibe und Poliertrommel, wobei ein erster Schritt der Politur der Kante unter kontinuierlicher Zuführung einer Poliermittellösung, die keine Feststoffe enthält, und ein zweiter Schritt der Politur der Kante unter Zuführung einer Abrasive enthaltenden Poliermittelsuspension erfolgt, wobei das Poliertuch in beiden Schritten eine erste Lage enthaltend Abrasive ausgewählt aus Partikeln von Oxiden der Elemente Cer, Aluminium, Silicium mit einer mittleren Größe von 0,1–1,0 μm, eine Lage aus Polycarbonat sowie eine nachgiebige, nicht-gewebte Lage aus Polyesterfasern, die mit Polyurethan getränkt sind, umfasst, wobei die Lagen mittels druckempfindlicher Klebeschichten miteinander verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe.
  • Bei der Halbleiterscheibe handelt es sich üblicherweise um eine Siliciumscheibe oder ein Substrat mit von Silicium abgeleiteten Schichtstrukturen (z. B. Silicium-Germanium). Diese Siliciumscheiben, auch Wafer genannt, werden insbesondere zur Herstellung von Halbleiterbauelementen wie Speicherchips (DRAM), Mikroprozessoren, Sensoren, Leuchtdioden und vielen mehr verwendet.
  • Die Qualitätsanforderungen an die Kante einer Halbleiterscheibe (Wafer) werden insbesondere bei großen Durchmessern der Halbleiterscheibe (Durchmesser ≥ 300 mm) immer höher. Die Kante der Halbleiterscheibe soll insbesondere möglichst frei von Kontaminationen sein und eine geringe Rauhigkeit aufweisen. Außerdem soll sie gegenüber erhöhten mechanischen Beanspruchungen beim Handling resistent sein. Die unbehandelte Kante einer von einem Einkristall abgetrennten Halbleiterscheibe hat eine vergleichsweise raue und uneinheitliche Oberfläche. Sie bricht bei mechanischer Belastung häufig aus und ist eine Quelle störender Partikel. Daher ist es üblich, die Kante zu überschleifen, um dadurch Ausbrüche und Beschädigungen im Kristall zu beseitigen und ihr ein bestimmtes Profil zu geben.
  • Geeignete Schleifvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Üblicherweise wird die Halbleiterscheibe auf einem sich drehenden Tisch fixiert und mit ihrer Kante gegen die sich ebenfalls drehende Arbeitsfläche eines Bearbeitungswerkzeugs zugestellt. Die dabei eingesetzten Bearbeitungswerkzeuge sind meist als Scheiben ausgebildet, die an einer Spindel befestigt sind und Umfangsflächen aufweisen, die als Arbeitsflächen zur Bearbeitung der Kante der Halbleiterscheibe dienen. Das Material abtragende Korn ist üblicherweise fest in die Arbeitsflächen der Bearbeitungswerkzeuge verankert. Meist weist das verwendete Korn eine grobe Körnung auf. Die Korngröße wird üblicherweise in mesh (Siebgröße) gemäß Japanese Industrial Standard JIS R 6001:1998 angegeben.
  • Aus den mesh-Zahlen lässt sich eine mittlere Partikelgröße errechnen.
  • Wenn Schleifscheiben mit feiner Körnung verwendet werden, wird oftmals auch von Feinschleifen gesprochen. Solche Feinschleifscheiben weisen eine Körnung von mesh 1000 bis zu mesh 4000 auf, z. B. die von Disco Corporation kommerziell erhältlichen. Bei der Umrechnung in Partikelgrößen ergibt sich, dass beispielsweise Mesh 1200 einer mittleren Partikelgröße von 9,5 μm, mesh 5000 einer mittleren Partikelgröße von 2,5 μm und mesh 8000 einer mittleren Partikelgröße von 1,2 μm entsprechen.
  • Die mittleren Partikelgrößen beim Feinschleifen betragen etwa 3 μm bis zu 10 μm. Werden Schleifscheiben mit grober Körnung verwendet, liegt die mittlerer Korngröße größer als 10 μm und bis zu üblicherweise 15 μm.
  • Diese Schleif-Bearbeitungswerkzeuge eignen sich, die Halbleiterscheibe mit einer verrundeten Kante zu versehen. Üblicherweise bleibt nach dem Kantenverrunden aber eine gewisse Mindestrauhigkeit auf der Kantenoberfläche.
  • In einem späteren Bearbeitungsschritt wird die geschliffene und mit einem Ätzmedium behandelte Kante der Scheibe daher üblicherweise poliert.
  • Dabei wird die Kante einer sich zentrisch drehenden Halbleiterscheibe mit einer bestimmten Kraft (Anpressdruck) gegen eine sich zentrisch drehende Poliertrommel gedrückt. Aus US 5,989,105 ist ein derartiges Verfahren zum Kantenpolieren bekannt, bei dem die Poliertrommel aus einer Aluminium-Legierung besteht und mit einem Poliertuch beaufschlagt ist. Die Halbleiterscheibe ist üblicherweise auf einem flachen Scheibenhalter, einem so genannten Chuck, fixiert. Die Kante der Halbleiterscheibe ragt über den Chuck hinaus, so dass sie für die Poliertrommel frei zugänglich ist.
  • DE 43 25 518 A1 lehrt ebenfalls eine Vorrichtung zum Polieren einer Kante einer Halbleiterscheibe, bei dem der Wafer auf einem zentrisch rotierenden Chuck gehalten wird und eine Poliertrommel an die Kante des Wafers gedrückt wird. Die Poliertrommel ist mit einem Poliertuch belegt, welches fest gebundenes Schleifkorn enthält.
  • DE 100 04 578 C1 beschreibt ein Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe, mit einem Poliertuch, welches kein gebundenes Schleifkorn enthält. Der Kantenpolierprozess erfolgt unter kontinuierlicher Zuführung einer alkalischen Poliermittelsuspension.
  • Die deutsche Anmeldung DE 10 2007 056 122 A1 offenbart ein Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe, bei dem zuerst ein Poliertuch eingesetzt wird, welches gebundenes Schleifkorn (Abrasive) enthält. Die Glättung der Kante erfolgt mit einem Schleiftuch, bei dem die gebundenen Abrasive besonders fein sind.
  • Poliertücher mit festgebundenen Abrasiven (FA-Poliertücher) sind beispielsweise in US 2005 0 229 499 A1 und US 2002 0 111 120 A1 offenbart.
  • Eine Politur mit einem Poliertuch, welches fest gebundene Abrasive enthält (fixed abrasive polishing, FA-Politur) erfolgt in Gegenwart eines Poliermittels, das sowohl frei von Abrasiven sein kann (Poliermittellösung) oder fein verteilte Abrasive enthalten kann (Poliermittelsuspension, Slurry). Die Druckschrift DE 10 2007 035 266 A1 beschreibt übliche Merkmale von Poliermittellösungen für FA-Polituren.
  • Bei den üblichen Kantenpolierverfahren wird insbesondere die lokale Geometrie im Randbereich der Halbleiterscheibe negativ beeinflußt. Dies hängt damit zusammen, dass mit den hierbei verwendeten relativ ”weichen Kantenpoliertüchern” (üblicherweise werden relativ weiche und mit Kieselsol beaufschlagte Poliertücher verwendet) nicht nur die Kante selbst, sondern auch noch ein äußerer Teil auf Vorder- und/oder Rückseite der Halbleiterscheibe poliert wird, was durch ein ”Eintauchen” der harten Kante in das mit Poliermittelsuspension beaufschlagte Poliertuch zu erklären ist. Dies führt dazu, dass eben nicht nur im Bereich der eigentlichen Kante abgetragen wird, sondern auch im angrenzenden Bereich auf Vorder- und/oder Rückseite.
  • Aufgabe der Erfindung war es, dafür eine Lösung anzubieten und die Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe, umfassend: (a) Bereitstellen einer auf ihren Seitenflächen polierten Halbleiterscheibe, die eine verrundete Kante aufweist; (b) Politur der Kante der Halbleiterscheibe durch Fixieren der Halbleiterscheibe auf einem zentrisch rotierenden Chuck, Zustellen der Halbleiterscheibe und einer gegen den Chuck geneigten, zentrisch rotierenden, mit einem Poliertuch, enthaltend fest gebundene Abrasive, beaufschlagten Poliertrommel und Aneinanderpressen von Halbleiterscheibe und Poliertrommel, wobei ein erster Schritt der Politur der Kante unter kontinuierlicher Zuführung einer Poliermittellösung, die keine Feststoffe enthält, und ein zweiter Schritt der Politur der Kante unter Zuführung einer Abrasive enthaltenden Poliermittelsuspension erfolgt, wobei das Poliertuch in beiden Schritten eine erste Lage enthaltend Abrasive ausgewählt aus Partikeln von Oxiden der Elemente Cer, Aluminium, Silicium mit einer mittleren Größe von 0,1–1,0 μm, eine Lage aus Polycarbonat sowie eine nachgiebige, nicht-gewebte Lage aus Polyesterfasern, die mit Polyurethan getränkt sind, umfasst, wobei die Lagen mittels druckempfindlicher Klebeschichten miteinander verbunden sind.
  • Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht oder nachfolgend beschrieben.
  • Die Erfindung basiert auf einer sequentiellen Kantenpolitur auf Basis der Fixed Abrasive Poliertechnologie.
  • Mittels dieser ist es möglich die Waferkante gezielt zu beeinflussen, ohne den angrenzenden Bereich von Vorder- und/oder Rückseite der Halbleiterscheibe zu beeinträchitgen und somit zum Beispiel die gewünschten Geometrie- und Oberflächeneigenschaften nur auf der Waferkante einzustellen.
  • Das verwendete FAP-Tuch ist wesentlich härter und weit weniger kompressibel als die standardmäßig verwendeten Poliertücher und bietet zudem den Vorteil den Abtrag ohne alkalisch aufgeladenes Kieselsol – z. B. nur durch Verwendung einer alkalischen Lösung – zu erzeugen, was zudem Poliermittelverschleppung auf die Wafervorderseite und damit die zusätzliche negative Beeinflussung der Waferoberfläche – in Form von z. B. erhöhten Defektraten wie z. B. LLS (localised light scatterers) aufgrund von Anätzungen – vermeidet.
  • Anschließend erfolgt auf dem gleichen FA-Poliertuch ein kurzer Soft-Polierschritt mit sanft abtragendem Kieselsol, um eine Reduzierung der Kantenrauheit und -defektraten zu realisieren.
  • Die beiden Polierschritte können aufeinander abgestimmt werden so dass sich eine gezielte positive Beeinflussung der Waferkantengeometrie und -oberfläche ohne negative Beeinflussung der Waferpartialsites auf der Wafervorderseite und Waferrückseite vornehmen läßt.
  • Zunächst wird eine mittels DSP (Doppelseitenpolitur) polierte Halbleiterscheibe bereitgestellt. Die Halbleiterscheibe weist eine verrundete Kante auf (erzeugt mittels eines zuvor im Stand der Technik erläuterten Kantenschleif-Verfahrens).
  • Diese Halbleiterscheibe wird mittels einer Poliertrommel, auf deren Oberfläche ein hartes und wenig kompressibles Poliertuch aufgeklebt ist, das fest gebundene Abrasive beinhaltet, unter Zuführung einer alkalischen Lösung poliert. Es erfolgt ein zweiter Schritt der Politur der Kante unter Zuführung einer Abrasive enthaltenden Poliermittelsuspension.
  • Vorzugsweise erfolgt anschließend in einem zweiten Schritt auf dem gleichen Poliertuch ein Glättungsschritt unter Zufuhr eines Kieselsols, wie z. B. Glanzox 3900 mit etwa 1 Gew-% SiO2.
  • Glanzox 3900 ist der Produktname für eine Poliermittelsuspension, die von Fujimi Incorporated, Japan, als Konzentrat angeboten wird. Die Basislösung dieses Konzentrats hat einen pH von 10,5 und enthält ca. 9 Gew-% kolloidales SiO2 mit einer mittleren Teilchengröße von 30 bis 40 nm.
  • Es hat sich gezeigt, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren die im Stand der Technik beobachtete Verschlechterung der lokalen Geometrie im Randbereich der Halbleiterscheibe vermieden wird.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Poliermittelverschleppungen im abtragenden Schritt der Kantenpolitur und somit das Auftreten von Oberflächendefekten aufgrund von unkontrollierten Anätzungen auf der Waferoberfläche vermieden werden.
  • Die Erfindung ist insbesondere auf die Bearbeitung von Halbleiterscheiben mit einem Durchmesser von 300 m oder größer, ganz besonders bevorzugt mit einem Durchmesser von 450 mm, gerichtet.
  • Als Halbleitermaterial ist Silicium besonders bevorzugt.
  • Die verwendete Poliermittellösung bei der Kantenpolitur ist im einfachsten Fall Wasser, vorzugsweise deionisiertes Wasser (DIW) mit der für die Verwendung in der Halbleiterindustrie üblichen Reinheit.
  • Die Poliermittellösung kann aber auch Verbindungen wie Natriumcarbonat (Na2CO3), Kaliumcarbonat (K2CO3), Natriumhydroxid (NaOH), Kaliumhydroxid (KOH), Ammoniumhydroxid (NH4OH), Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) oder beliebige Mischungen davon enthalten.
  • Ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung von Kaliumcarbonat.
  • Der pH-Wert der Poliermittellösung liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 12 und der Anteil der genannten Verbindungen in der Poliermittellösung beträgt vorzugsweise 0,01 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,01 bis 0,2 Gew.-%.
  • Die Poliermittellösung kann darüber hinaus einen oder mehrere weitere Zusätze enthalten, beispielsweise oberflächenaktive Additive wie Netzmittel und Tenside, als Schutzkolloide wirkende Stabilisatoren, Konservierungsmittel, Biozide, Alkohole und Komplexbildner.
  • Beim zweiten Schritt der Kantenpolitur wird ein Poliermittel enthaltend Abrasive verwendet.
  • Der Anteil des Abrasivstoffes in der Poliermittelsuspension beträgt vorzugsweise 0,25 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,25 bis 1 Gew.-%.
  • Die Größenverteilung der Abrasivstoff-Teilchen ist vorzugsweise monomodal ausgeprägt.
  • Die mittlere Teilchengröße beträgt 5 bis 300 nm, besonders bevorzugt 5 bis 50 nm.
  • Der Abrasivstoff besteht aus einem das Substratmaterial mechanisch abtragendem Material, vorzugsweise aus einem oder mehreren der Oxide der Elemente Aluminium, Cer oder Silicium.
  • Besonders bevorzugt ist eine Poliermittelsuspension, die kolloid-disperse Kieselsäure enthält.
  • Im zweiten Schritt der Kantenpolitur werden im Gegensatz zum ersten Schritt vorzugsweise keine Zusätze wie Natriumcarbonat (Na2CO3), Kaliumcarbonat (K2CO3), Natriumhydroxid (NaOH), Kaliumhydroxid (KOH), Ammoniumhydroxid (NH4OH), Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) zugesetzt.
  • Die Poliermittelsuspension kann aber einen oder mehrere weitere Zusätze enthalten, beispielsweise oberflächenaktive Additive wie Netzmittel und Tenside, als Schutzkolloide wirkende Stabilisatoren, Konservierungsmittel, Biozide, Alkohole und Komplexbildner.
  • Im erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Poliertuch verwendet, das einen im Poliertuch gebundenen Abrasivstoff enthält (FAP-Tuch bzw. FA-Pad).
  • Geeignete Abrasivstoffe umfassen beispielsweise Partikel von Oxiden der Elemente Cer, Aluminium, Silicium.
  • Besonders geeignete Poliertücher weisen eine von replizierten Mikrostrukturen geprägte Oberflächentopografie auf. Diese Mikrostrukturen („posts”) haben beispielsweise die Form von Säulen mit einem zylindrischen oder mehreckigen Querschnitt oder die Form von Pyramiden oder Pyramidenstümpfen.
  • Nähere Beschreibungen solcher Poliertücher sind beispielsweise in WO 92/13680 A1 und US 2005/227590 A1 enthalten.
  • Besonders bevorzugt ist die Verwendung von im Poliertuch gebundenen Ceroxid-Partikeln, vgl. auch US6602117B1 .
  • Die mittlere Partikelgröße des FAP-Poliertuchs beträgt 0,1–1,0 μm, besonders bevorzugt 0,1–0,25 μm.
  • Besonders geeignet zur Durchführung des Verfahrens ist ein Poliertuch mit mehrlagigem Aufbau, umfassend eine Lage enthaltend Abrasive, eine Lage aus einem steifen Kunststoff sowie eine nachgiebige, nicht-gewebte Lage, wobei die Lagen mittels druckempfindlicher Klebeschichten miteinander verbunden sind.
  • Die Lage aus einem steifen Kunststoff umfasst Polycarbonat.
  • Das Poliertuch kann eine zusätzliche Lage aus Polyurethan-Schaum enthalten.
  • Eine der Lagen des Poliertuchs ist dabei nachgiebig.
  • Bei der nachgiebigen Lage handelt es sich um eine nicht-gewebte Schicht.
  • Die nachgiebige Lage umfasst Poylesterfasern, die mit Polyurethan getränkt sind („non-woven”).
  • Durch die nachgiebige Lage kann sich die Tuchhöhe anpassen und stetigen Übergängen folgen.
  • Die nachgiebige Lage entspricht vorzugsweise der untersten Lage des Poliertuchs. Darüber befindet sich vorzugsweise eine Schaumlage z. B. aus Polyurethan, die mittels einer Klebeschicht auf der nachgiebigen Lage befestigt wird. Über dem PU-Schaum befindet sich eine Lage aus einem härteren, steifen Material, wozu erfindungsgemäß Polycarbonat verwendet wird. Über dieser steifen Lage befindet sich die Schicht mit den Mikroreplikaten, also die eigentliche Fixed Abrasive-Lage.
  • Die nachgiebige Lage kann sich aber auch zwischen der Schaumschicht und der steifen Lage oder direkt unterhalb der Fixed-Abrasive-Lage befinden.
  • Die Befestigung der verschiedenen Lagen aneinander erfolgt mittels druckempfindlicher Klebeschichten (PSA).
  • Der Erfinder hat erkannt, dass ein Poliertuch ohne die im Stand der Technik von FAP-Poliertüchern stets vorhandene PU-Schaumschicht zu guten Ergebnissen führt.
  • In diesem Fall umfasst das Poliertuch eine Schicht mit den Mikroreplikaten, eine nachgiebige Schicht und eine Lage aus einem steifen Kunststoff aus Polycarbonat, wobei die nachgiebige Schicht entweder die mittlere oder die unterste Lage des Poliertuchs sein kann.
  • Diese neuartigen Poliertücher eignen sich insbesondere zum Einsatz in einer Mehrteller-Poliermaschine (AMAT Reflection von Applied Materials, Inc.). Diese Poliermaschine umfasst einen 5 Zonen-Membrancarrier, der es erlaubt, das Druckprofil des Carriers in 5 Zonen unterschiedlich einzustellen. Dies führt in Versbindung mit den nachgiebigen Poliertüchern zu hervorragenden Ergebnissen hinsichtlich der Geometrie der polierten Scheiben.
  • Die Korngrößen der verwendeten FAP-Poliertücher sind größer oder gleich 0,1 μm und kleiner oder gleich 1,0 μm, besonders bevorzugt 0,1–0,25 μm.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen sich handelsübliche Kantenpolierautomaten.
  • Dabei ist die Halbleiterscheibe auf einem zentrisch rotierenden Chuck fixiert, wobei sie über den Chuck hinausragt. Eine um einen bestimmten Winkel gegen den Chuck geneigte, zentrisch rotierende und mit dem FAP-Poliertuch beaufschlagte Poliertrommel und der Chuck mit der Halbleiterscheibe werden einander zugestellt und mit einem bestimmten Anpressdruck unter kontinuierlicher Zuführung des Poliermittels aneinander gepresst.
  • Bei der Kantenpolitur wird der Chuck mit der darauf gehaltenen Halbleiterscheibe zentrisch rotiert.
  • Vorzugsweise dauert eine Umdrehung des Chuck 20–300, besonders bevorzugt 50–150 s (Umlaufzeit).
  • Eine mit dem Poliertuch belegte Poliertrommel, die vorzugsweise mit einer Drehzahl von 300–1500 min–1, besonders bevorzugt 500–1000 min–1, zentrisch rotiert wird, und der Chuck werden einander zugestellt, wobei die Poliertrommel unter einem Anstellwinkel gegen die Halbleiterscheibe schräg angestellt und die Halbleiterscheibe so auf dem Chuck fixiert ist, dass sie leicht über diesen hinaus ragt und so für die Poliertrommel zugänglich ist.
  • Der Anstellwinkel beträgt vorzugsweise 30–50°.
  • Halbleiterscheibe und Poliertrommel werden mit einem bestimmten Anpressdruck unter kontinuierlicher Zuführung eines Poliermittels, vorzugsweise mit einem Poliermittelfluss von 0,1–1 Liter/min, besonders bevorzugt 0,15–0,40 Liter/min, aneinander gepresst, wobei der Anpressdruck durch an Rollen befestigte Gewichte eingestellt werden kann und vorzugsweise 1–5 kg, besonders bevorzugt 2–4 kg, beträgt. Vorzugsweise werden nach 2–20, besonders bevorzugt nach 2–8 Umdrehungen der Halbleiterscheibe bzw. des die Halbleiterscheibe haltenden Chuck Poliertrommel und Halbleiterscheibe voneinander entfernt.
  • Beispiel
  • Für eine Kantenpoliermaschine vom Typ Speedfam EP300-IV sind beispielhaft folgende Einstellparameter zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet (in Klammern ist gegebenenfalls ein bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugter Bereich angegeben):
    • – Anpressdruck während des Polierens: 3,0 kg (1,0–5,0 kg)
    • – Drehzahl Poliertrommel: 800UPM (300–1500 U/min)
    • – Drehzahlen Chuck/Halbleiterscheibe: 85 sec/Umdrehung (20–300 sec/Umdrehung)
    • – Umdrehungen der Halbleiterscheibe: 4 (2–20 Umdrehungen)
    • – Poliermittelfluss: 300 ml/min (100–1000 ml/min)
    • – Poliermittelkonzentration: z. B. 0,8% K2CO3 (unwesentlich, beliebige andere Konzentrationen möglich)
    • – Poliermittelart: z. B. 5% SiO2 LevasilTM 200 von Fa. Bayer, viele andere denkbar
    • – Anstellwinkel von Poliertrommel zum Wafer: 40° (30–50°)
    • – Poliertuch: Fixed Abrasive Poliertücher z. B. mit Ceroxid-Partikeln, Partikelgrößen 0,1–0,2 5 μm
    • – Polierdauer: 340 sec (150–600 sec)

Claims (12)

  1. Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe, umfassend: (a) Bereitstellen einer auf ihren Seitenflächen polierten Halbleiterscheibe, die eine verrundete Kante aufweist; (b) Politur der Kante der Halbleiterscheibe durch Fixieren der Halbleiterscheibe auf einem zentrisch rotierenden Chuck, Zustellen der Halbleiterscheibe und einer gegen den Chuck geneigten, zentrisch rotierenden, mit einem Poliertuch, enthaltend fest gebundene Abrasive, beaufschlagten Poliertrommel und Aneinanderpressen von Halbleiterscheibe und Poliertrommel, wobei ein erster Schritt der Politur der Kante unter kontinuierlicher Zuführung einer Poliermittellösung, die keine Feststoffe enthält, und ein zweiter Schritt der Politur der Kante unter Zuführung einer Abrasive enthaltenden Poliermittelsuspension erfolgt, wobei das Poliertuch in beiden Schritten eine erste Lage enthaltend Abrasive ausgewählt aus Partikeln von Oxiden der Elemente Cer, Aluminium, Silicium mit einer mittleren Größe von 0,1–1,0 μm, eine Lage aus Polycarbonat sowie eine nachgiebige, nicht-gewebte Lage aus Polyesterfasern, die mit Polyurethan getränkt sind, umfasst, wobei die Lagen mittels druckempfindlicher Klebeschichten miteinander verbunden sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei der im ersten Schritt verwendeten Poliermittellösung um Wasser oder um wässrige Lösungen der Verbindungen Natriumcarbonat (Na2CO3), Kaliumcarbonat (K2CO3), Natriumhydroxid (NaOH), Kaliumhydroxid (KOH), Ammoniumhydroxid (NH4OH), Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) oder beliebigen Mischungen davon handelt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der pH-Wert der Poliermittellösung 10 bis 12 und der Anteil der genannten Verbindungen in der Poliermittellösung 0,01 bis 10 Gew.-% betragen.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Anteil des Abrasivstoffes in der im zweiten Schritt verwendeten Poliermittelsuspension vorzugsweise 0,25 bis 20 Gew.-% beträgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Abrasivstoff in der Poliermittelsuspension aus einem oder mehreren der Oxide der Elemente Aluminium, Cer oder Silicium besteht.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Poliermittelsuspension kolloid-disperse Kieselsäure enthält.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der pH-Wert der Poliermittelsuspension im Bereich von 9 bis 11,5 liegt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der ph-Wert der Poliermittelsuspension durch Zusätze ausgewählt aus Natriumcarbonat (Na2CO3), Kaliumcarbonat (K2CO3), Natriumhydroxid (NaOH), Kaliumhydroxid (KOH), Ammoniumhydroxid (NH4OH), Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) oder beliebigen Mischungen dieser Verbindungen, eingestellt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Poliertuch fest gebundene Ceroxid-Partikel enthält.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die mittlere Partikelgröße der im Poliertuch gebundenen Abrasive 0,1–0,25 μm beträgt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Poliertuch eine zusätzliche Lage aus Polyurethan-Schaum umfasst.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei es sich bei der Halbleiterscheibe um eine Scheibe aus monokristallinem Silicium mit einem Durchmesser von 300 mm oder größer handelt.
DE102009030294A 2009-06-24 2009-06-24 Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe Expired - Fee Related DE102009030294B4 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009030294A DE102009030294B4 (de) 2009-06-24 2009-06-24 Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe
CN201010161897.8A CN101930908B (zh) 2009-06-24 2010-04-08 抛光半导体晶片边缘的方法
KR1020100033911A KR101152462B1 (ko) 2009-06-24 2010-04-13 반도체 웨이퍼 에지의 폴리싱 방법
US12/774,025 US8388411B2 (en) 2009-06-24 2010-05-05 Method for polishing the edge of a semiconductor wafer
TW099116084A TWI431678B (zh) 2009-06-24 2010-05-20 拋光半導體晶圓邊緣的方法
JP2010125994A JP5839783B2 (ja) 2009-06-24 2010-06-01 半導体ウェーハのエッジを研磨する方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009030294A DE102009030294B4 (de) 2009-06-24 2009-06-24 Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009030294A1 DE102009030294A1 (de) 2011-01-05
DE102009030294B4 true DE102009030294B4 (de) 2013-04-25

Family

ID=43298896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009030294A Expired - Fee Related DE102009030294B4 (de) 2009-06-24 2009-06-24 Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8388411B2 (de)
JP (1) JP5839783B2 (de)
KR (1) KR101152462B1 (de)
CN (1) CN101930908B (de)
DE (1) DE102009030294B4 (de)
TW (1) TWI431678B (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101091030B1 (ko) 2010-04-08 2011-12-09 이화다이아몬드공업 주식회사 감소된 마찰력을 갖는 패드 컨디셔너 제조방법
JP2011224680A (ja) * 2010-04-16 2011-11-10 Ebara Corp 研磨方法及び研磨装置
US9064836B1 (en) * 2010-08-09 2015-06-23 Sandisk Semiconductor (Shanghai) Co., Ltd. Extrinsic gettering on semiconductor devices
CN102335855A (zh) * 2011-06-02 2012-02-01 湖北东光电子股份有限公司 一种49u/s石英晶片倒边工艺
DE102013204839A1 (de) 2013-03-19 2014-09-25 Siltronic Ag Verfahren zum Polieren einer Scheibe aus Halbleitermaterial
DE102013210057A1 (de) 2013-05-29 2014-12-04 Siltronic Ag Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe
DE102013212850A1 (de) 2013-07-02 2013-09-12 Siltronic Ag Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe
CN103560105A (zh) * 2013-11-22 2014-02-05 上海新傲科技股份有限公司 边缘光滑的半导体衬底的制备方法
CN104526493A (zh) * 2014-11-18 2015-04-22 天津中环领先材料技术有限公司 一种单晶硅晶圆片边缘抛光工艺
JP6917233B2 (ja) * 2017-07-25 2021-08-11 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
CN109623554A (zh) * 2019-01-08 2019-04-16 天津中环领先材料技术有限公司 一种降低硅片边缘粗糙度的边抛工艺
CN111354840B (zh) * 2020-04-22 2020-11-03 一道新能源科技(衢州)有限公司 一种选择性发射极双面perc太阳能电池的制备方法
KR102489678B1 (ko) * 2020-12-07 2023-01-17 에스케이엔펄스 주식회사 연마패드용 시트, 연마패드 및 반도체 소자의 제조방법
CN112676921A (zh) * 2020-12-23 2021-04-20 蓝思科技(长沙)有限公司 一种晶片外形加工方法
KR20220092011A (ko) 2020-12-24 2022-07-01 에스케이실트론 주식회사 척 클리닝 유닛, 세척 수단 및 세척부
CN113714889B (zh) * 2021-11-03 2022-02-11 天通控股股份有限公司 一种大尺寸超薄高精度铌酸锂晶片边缘加工方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4325518A1 (de) * 1993-07-29 1995-02-02 Wacker Chemitronic Verfahren zur Glättung der Kante von Halbleiterscheiben
DE10004578C1 (de) * 2000-02-03 2001-07-26 Wacker Siltronic Halbleitermat Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit polierter Kante
US20020111120A1 (en) * 2001-02-15 2002-08-15 3M Innovative Properties Company Fixed abrasive article for use in modifying a semiconductor wafer
US20050229499A1 (en) * 2004-04-01 2005-10-20 Hitachi Maxell, Ltd.; Fixed abrasive grinding/polishing tool
DE102007035266A1 (de) * 2007-07-27 2009-01-29 Siltronic Ag Verfahren zum Polieren eines Substrates aus Halbleitermaterial
DE102007056122A1 (de) * 2007-11-15 2009-05-28 Siltronic Ag Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit polierter Kante

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0264700B1 (de) * 1986-10-22 1991-05-08 BBC Brown Boveri AG Verfahren zum Anbringen einer umlaufenden Hohlkehle am Rand einer Halbleiterscheibe eines Leistungshalbleiter-Bauelements
JPH0637025B2 (ja) * 1987-09-14 1994-05-18 スピードファム株式会社 ウエハの鏡面加工装置
US5094037A (en) * 1989-10-03 1992-03-10 Speedfam Company, Ltd. Edge polisher
US5152917B1 (en) 1991-02-06 1998-01-13 Minnesota Mining & Mfg Structured abrasive article
JP2832138B2 (ja) * 1993-09-30 1998-12-02 信越半導体株式会社 ウェーハ外周部の研磨装置
JPH07205001A (ja) * 1993-11-16 1995-08-08 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウェーハ面取り機
US5861066A (en) * 1996-05-01 1999-01-19 Ontrak Systems, Inc. Method and apparatus for cleaning edges of contaminated substrates
DE19732433A1 (de) 1996-07-29 1998-02-12 Mitsubishi Material Silicon Verfahren und Gerät zum Polieren von Schrägkanten von Halbleiterwafern
JPH10249689A (ja) * 1997-03-10 1998-09-22 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウェーハ面取方法及び装置
US6159081A (en) * 1997-09-09 2000-12-12 Hakomori; Shunji Method and apparatus for mirror-polishing of workpiece edges
JP3411202B2 (ja) * 1997-12-05 2003-05-26 ニトマック・イーアール株式会社 円盤状ワーク外周部の研磨方法
JPH11245151A (ja) * 1998-02-27 1999-09-14 Speedfam Co Ltd ワークの外周研磨装置
JP3197253B2 (ja) * 1998-04-13 2001-08-13 株式会社日平トヤマ ウエーハの面取り方法
JP3334609B2 (ja) * 1998-05-29 2002-10-15 信越半導体株式会社 薄板縁部の加工方法および加工機
JP2000080350A (ja) * 1998-09-07 2000-03-21 Speedfam-Ipec Co Ltd 研磨用組成物及びそれによるポリッシング加工方法
US6363599B1 (en) * 1999-08-04 2002-04-02 Komag, Inc. Method for manufacturing a magnetic disk including a glass substrate
US6722954B2 (en) * 1999-12-27 2004-04-20 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Wafer for evaluating machinability of periphery of wafer and method for evaluating machinability of periphery of wafer
JP2001205549A (ja) * 2000-01-25 2001-07-31 Speedfam Co Ltd 基板エッジ部の片面研磨方法およびその装置
EP1188516A4 (de) * 2000-02-23 2004-12-08 Shinetsu Handotai Kk Verfahren und vorrichtung zum polieren des aussenrandes eines abgeschrägten teiles einer halbleiterschleife
JP2001259978A (ja) * 2000-03-07 2001-09-25 Three M Innovative Properties Co ガラス板の端部を面取りする方法
JP2001308039A (ja) * 2000-04-25 2001-11-02 Speedfam Co Ltd 積層膜除去装置及びその使用方法
WO2001094075A1 (en) * 2000-06-08 2001-12-13 Speedfam-Ipec Corporation Orbital polishing apparatus
US6962521B2 (en) * 2000-07-10 2005-11-08 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Edge polished wafer, polishing cloth for edge polishing, and apparatus and method for edge polishing
US6666751B1 (en) * 2000-07-17 2003-12-23 Micron Technology, Inc. Deformable pad for chemical mechanical polishing
US6602117B1 (en) 2000-08-30 2003-08-05 Micron Technology, Inc. Slurry for use with fixed-abrasive polishing pads in polishing semiconductor device conductive structures that include copper and tungsten and polishing methods
JP3617665B2 (ja) * 2001-01-29 2005-02-09 三菱住友シリコン株式会社 半導体ウェーハ用研磨布
JP2002252189A (ja) * 2001-02-26 2002-09-06 Mitsubishi Materials Silicon Corp 半導体ウェーハ用研磨液
JP2002329687A (ja) * 2001-05-02 2002-11-15 Speedfam Co Ltd デバイスウエハの外周研磨装置及び研磨方法
US7121919B2 (en) * 2001-08-30 2006-10-17 Micron Technology, Inc. Chemical mechanical polishing system and process
US20040127045A1 (en) * 2002-09-12 2004-07-01 Gorantla Venkata R. K. Chemical mechanical planarization of wafers or films using fixed polishing pads and a nanoparticle composition
US7160178B2 (en) * 2003-08-07 2007-01-09 3M Innovative Properties Company In situ activation of a three-dimensional fixed abrasive article
US20050227590A1 (en) 2004-04-09 2005-10-13 Chien-Min Sung Fixed abrasive tools and associated methods
JP2006142388A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Nihon Micro Coating Co Ltd 研磨テープ及び方法
JP5339680B2 (ja) * 2006-02-15 2013-11-13 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 表面の研磨
CN101352843A (zh) * 2007-07-24 2009-01-28 联华电子股份有限公司 抛光头、其边缘控制环以及提升晶边抛光速率的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4325518A1 (de) * 1993-07-29 1995-02-02 Wacker Chemitronic Verfahren zur Glättung der Kante von Halbleiterscheiben
DE10004578C1 (de) * 2000-02-03 2001-07-26 Wacker Siltronic Halbleitermat Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit polierter Kante
US20020111120A1 (en) * 2001-02-15 2002-08-15 3M Innovative Properties Company Fixed abrasive article for use in modifying a semiconductor wafer
US20050229499A1 (en) * 2004-04-01 2005-10-20 Hitachi Maxell, Ltd.; Fixed abrasive grinding/polishing tool
DE102007035266A1 (de) * 2007-07-27 2009-01-29 Siltronic Ag Verfahren zum Polieren eines Substrates aus Halbleitermaterial
DE102007056122A1 (de) * 2007-11-15 2009-05-28 Siltronic Ag Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit polierter Kante

Also Published As

Publication number Publication date
US20100330885A1 (en) 2010-12-30
CN101930908A (zh) 2010-12-29
US8388411B2 (en) 2013-03-05
KR20100138737A (ko) 2010-12-31
TW201101378A (en) 2011-01-01
CN101930908B (zh) 2014-01-29
KR101152462B1 (ko) 2012-06-01
DE102009030294A1 (de) 2011-01-05
TWI431678B (zh) 2014-03-21
JP5839783B2 (ja) 2016-01-06
JP2011009736A (ja) 2011-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009030294B4 (de) Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe
DE102009051007B4 (de) Verfahren zum Polieren einer Halbleiterscheibe
DE102009051008B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe
DE102010005904B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe
DE102009038941B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe
DE102010013520B4 (de) Verfahren zur beidseitigen Politur einer Halbleiterscheibe
DE102007035266B4 (de) Verfahren zum Polieren eines Substrates aus Silicium oder einer Legierung aus Silicium und Germanium
DE112014006377B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterwafers
DE102008053610B4 (de) Verfahren zum beidseitigen Polieren einer Halbleiterscheibe
DE102013201663B4 (de) Verfahren zum Polieren einer Halbleiterscheibe
DE102009030292B4 (de) Verfahren zum beidseitigen Polieren einer Halbleiterscheibe
DE102009030295B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe
DE102009048436B4 (de) Verfahren zum Schleifen einer Halbleiterscheibe
DE102009052744B4 (de) Verfahren zur Politur einer Halbleiterscheibe
DE112011102297T5 (de) Verfahren zum Polieren von Siliziumwafern und Beschreibung der entsprechenden Polierflüssigkeit
DE102013204839A1 (de) Verfahren zum Polieren einer Scheibe aus Halbleitermaterial
DE112011102252T5 (de) Verfahren zum Polieren von Siliziumwafern
DE102009030297B3 (de) Verfahren zum Polieren einer Halbleiterscheibe
DE102009025242B4 (de) Verfahren zum beidseitigen chemischen Schleifen einer Halbleiterscheibe
DE102010010885B4 (de) Verfahren zum Polieren einer Halbleiterscheibe
DE102010026352A1 (de) Verfahren zur gleichzeitigen beidseitigen Material abtragenden Bearbeitung einer Halbleiterscheibe
DE102010014874A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe
DE102012201516A1 (de) Verfahren zum Polieren einer Halbleiterscheibe
DE102012206708A1 (de) Verfahren zum Polieren einer Halbleiterscheibe
DE102009047927A1 (de) Läuferscheibe und Verfahren zur Politur einer Halbleiterscheibe

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20130726

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee