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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur beidseitigen Politur einer
Halbleiterscheibe zwischen zwei sich drehenden, mit Poliertuch beaufschlagten oberen
und unteren Poliertellern unter Zuführung eines alkalischen
Poliermittels, wobei die Halbleiterscheiben mittels Läuferscheiben
geführt werden, die über eine umlaufende Verzahnung
verfügen und durch einen äußeren und
einen inneren Antriebskranz in Rotation versetzt werden.
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Bei
einer herkömmlichen Doppelseitenpolitur werden die Halbleiterscheiben
(Wafer) in Läuferscheiben (Carrier) aus Metall oder Kunststoff,
die über geeignet dimensionierte Aussparungen verfügen,
auf einer durch die Maschinen- und Prozessparameter vorbestimmten
Bahn zwischen zwei rotierenden, mit Poliertuch belegten Poliertellern
unter Zufuhr eines Poliermittels bewegt und dadurch unter Erzeugung
einer hohen Planparallelität poliert.
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Die
Bewegung der Läuferscheiben erfolgt dabei nach dem Stand
der Technik, der sich beispielsweise aus der
US 4,974,370 ergibt, entweder durch
eine Evolventenverzahnung, bei welcher Läuferscheibenverzahnung
und äußerer sowie innerer Antriebs-Zahnkranz der
Poliermaschine in Eingriff treten, oder durch eine Triebstock-Stiftverzahnung, wobei
die Läuferscheibe von in der Regel halbkreisförmigen
Aussparungen umfasst ist, in die zu Antriebs-Stiftkränzen
gehörende Stifte des äußeren und inneren
Antriebskranzes greifen. Das Poliermittel fließt während
der Politur kontinuierlich aus einer ruhenden Zuführung
in der Zentralachse der Poliermaschine auf einen offenen, am oberen
Polierteller befestigten und sich daher drehenden Poliermittel-Ringkanal,
aus dem es mittels Schläuchen oder Rohren durch Bohrungen
im Teller zu den zu polierenden Halbleiterscheiben geleitet wird.
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Als
Poliermittel für die Doppelseitenpolitur eignen sich wie
bei Einseiten-Polierverfahren alkalische Suspensionen von Abrasivstoffen,
beispielsweise SiO
2-Kolloide in Verbindung
mit alkalischen Komponenten in Wasser. Derartige Poliermittel und
ihre Herstellung sowie geeignete Versorgungssysteme sind beispielsweise
in der
DE 197 15 974
A1 , der
DE 198
17 087 A1 , der
EP
959 116 A2 und der
US 6,027,669 beansprucht.
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Problematisch
ist, dass die verwendeten Kieselsole unter Einwirkung von Umgebungsluft
zur Auskristallisation und damit zu Antrocknungen neigen. Insbesondere
an den Zahnkränzen der Doppelseitenpoliermaschinen stellte
dies ein Problem dar, da diese Antrocknungen bei Loslösung
von den Zahnkranzoberflächen zum Teil auf das Poliertuch verschleppt
werden und dort zur Kratzerbildung an der polierten Halbleiterscheibe
führen.
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Aus
DE 10060697 B4 ist
ein Verfahren bekannt zur Herstellung von Halbleiterscheiben durch beidseitige
Politur zwischen zwei sich drehenden, mit Poliertuch bedeckten oberen
und unteren Poliertellern unter Zuführung eines alkalischen
Poliermittels mit kolloidalen Feststoffanteilen, wobei die Halbleiterscheiben
durch Läuferscheiben geführt werden, die über
eine umlaufende Verzahnung verfügen und von einer komplementären äußeren
und inneren Verzahnung der Poliermaschine in Rotation versetzt werden,
das sich durch folgende während der Politur der Halbleiterscheiben
gleichzeitig erfüllten Verfahrensschritte auszeichnet:
- (a) Mindestens eine der beiden Verzahnungen
der Poliermaschine wird zumindest zeitweise mit Wasser, insbesondere
mit deionisiertem Wasser (DI-Wasser) besprüht;
- (b) Das alkalische Poliermittel wird in einer geschlossenen
Zuführungseinrichtung zu den Halbleiterscheiben kontinuierlich
zugeführt.
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Die
Zahnkränze (= innerer und äußerer Zahnkranz)
werden mit DI-Wasser besprüht, damit sich keine Antrocknungen
auf deren Oberfläche bilden können, die dann später
zu potentiellen Kratzern auf der Oberfläche des Wafer führen
können.
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Die
Besprühung mit DI-Wasser hat allerdings den Nachteil, dass
in den Bereichen in denen während des Abtragspoliervorganges
besprüht wird – hier handelt es sich um die äußeren
bzw. inneren Bereiche des Poliertellers respektive des Poliertuches – eine
Verdünnung des Poliermittels stattfindet, die zu lokalen
Abtragsinstabilitäten im Randbereich des Wafer führt.
Da die Randbereiche des Poliertuches eine wichtige Rolle für
die resultierende Randgeometrie des Wafer spielen ist dies als besonders
kritisch anzusehen.
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Dies
durch entsprechende Einstellung der von Sprühdüsen
aufgesprühten Menge an Wasser zu vermeiden, ist wenig erfolgversprechend,
zumal für eine ausreichende Menge an Feuchtigkeit an den Zahnkränzen
gesorgt werden muss, wenn Antrocknungen auf jeden Fall vermieden
werden sollen.
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Ein
weiterer gravierender Nachteil besteht bei der Besprühung
mit ausschließlich DI-Wasser auch in der Tatsache, dass
es dann bei Verwendung eines Poliermittelrecyclingsystems durch
die fortwährende Verdünnung der alkalisch aufgeladenen
Kieselsollösung (= Slurry) zu einem kontinuierlichen Absinken
der Abtragsraten und zu einer Destabilisierung des Abtragspolierprozesses
kommt.
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Aufgabe
der Erfindung war es, dies zu vermeiden.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch das Verfahren nach
Anspruch 1.
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Die
Problemlösung besteht in der Anwendung einer modifizierten
Zahnkranzbesprühung, die anstatt DI-Wasser eine alkalische
Lösung zur Besprühung verwendet.
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Dadurch
ist eine Stabilisierung des pH-Wertes des Poliermittels insbesondere
in den Tuchrandbereichen gegeben, was zu einer Stabilisierung der Abtragsraten
in diesen Bereichen führt.
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Zum
anderen wird das chemisch-mechanisch wirkende DSP Polierverfahren
in Kombination mit einem Poliermittelrecyclingsystem betrieben.
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Der
Verdünnung des Kieselsols wird hinsichtlich der darin enthaltenen
Kieselsolteilchen vorzugsweise durch Zugabe von frischem Kieselsol
im Poliermittelkreislauf entgegengewirkt.
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Bei
der alkalischen Lösung, die zur Zahnkranzbesprühung
verwendet wird, handelt es sich vorzugsweise um Reinstwasser bzw.
um deionisiertes Wasser, das Verbindungen wie Natriumcarbonat (Na2CO3), Kaliumcarbonat
(K2CO3), Natriumhydroxid (NaOH),
Kaliumhydroxid (KOH), Ammoniumhydroxid (NH4OH),
Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) oder beliebige Mischungen dieser
Verbindungen enthält.
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Ganz
besonders bevorzugt ist die Verwendung von TMAH.
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Der
pH-Wert der Lösung liegt in einem Bereich von 10 bis 12.
Der Anteil der genannten Verbindungen in der Lösung beträgt
vorzugsweise 0,01 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,01 bis
0,2 Gew.-%.
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Die
alkalische Lösung ist frei von Feststoffen.
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Im
Rahmen der Erfindung ist also vorgesehen, den äußeren
und/oder den inneren Antriebskranz der Poliermaschine, die mit der
komplementären Verzahnung der Läuferscheiben in
Eingriff treten, durch Besprühung mit alkalischer Lösung
feucht zu halten. Das Besprühen erfolgt vorzugsweise mittels Sprühdüsen,
die von oben oder in einem schrägen Winkel auf die Zahn-
oder Stiftkränze gerichtet sind. Beispielsweise sind für
eine Doppelseiten-Poliermaschine mit einem Tellerdurchmesser von
etwa 2 m innen 1 bis 3 und außen 2 bis 5 Düsen
vorzusehen.
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Außerdem
sieht das Verfahren ein Poliermittelrecycling vor, das zu einer
Einsparung von Betriebskosten durch Wiederverwendung von Poliermittel
führt.
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Vorzugsweise
wird das Poliermittel mit hohem Volumenstrom zugeführt,
was eine optimale Wärmeabführung von dem im Abtragspolierprozess befindlichen
Wafer und von dessen unmittelbarer Umgebung (Poliermittel, Poliertuch)
bewirkt.
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Außerdem
wird ermöglicht, eine externe Kühlung des Poliermittels
durch im Poliermittelkreislauf eingebaute Wärmetauscherelemente,
welche ständig das Poliermittel auf eine unkritische Temperatur
abkühlen, vorzusehen. Dies führt zu einer Verringerung
der Diffusionsgeschwindigkeit von Metall-Ionen (z. B. Kupfer oder
Nickel), was vorteilhaft ist.
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Es
ist möglich, hochwertige alkalische Medien wie z. B. TMAH
sowohl als Bestandteil des Poliermittels (alkalische Komponente)
als auch als alkalische Lösung zur Zahnkranzbesprühung
weitgehend kostenneutral einzusetzen, die üblicherweise
eine äußerst niedrige Konzentration an metallischen
Kontaminationen beinhalten, was vorteilhaft ist.
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Vorzugsweise
wird während der Politur der pH-Wert des recyclierten Poliermittels
(z. B. Kieselsol + alkalische Komponente) im Recyclingkreislauf überwacht
und zu gegebener Zeit eine unverbrauchte pH-Wert regulierte alkalische
Komponente bzw. frisches Kieselsol nachdosiert.
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Durch
die Kombination einer optimierten Zahnkranzkranzbesprühung
in Form der Besprühung der Verzahnungen der Poliermaschine
mit einer alkalischen Lösung mit justierbarem pH-Wert,
der idealerweise in einem Bereich von 11–12 liegt, mit
einem Poliermittelrecylingsystem läßt sich eine
deutliche Kosteneinsparung beim Polierprozess realisieren. Gleichzeitig
wird eine Verbesserung der Wafergeometrie, insbesondere im Randbereich,
bewerkstelligt, da das verwendete Poliermittel, welches sich auf dem
Poliertuch verteilt, u. a. in seinem pH-Wert-Bereich konstant gehalten
wird.
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Die
alkalische Lösung kann extern angemischt werden und über
die Sprühdüsen der Läuferscheibenbesprühung über
den Rändern des Poliertellers bzw. des Poliertuchs versprüht
werden.
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Besonders
vorteilhaft und aufgrund der Verwendung eines Poliermittelrecyclingsytems
besonders bevorzugt ist es, wenn die Zugabe von alkalischer Lösung
in den Recyclatkreislauf (zur Auffrischung des Poliermittels) ausschließlich
durch eine konstante Zahnkranzbesprühung mit einer alkalischen
Lösung realisiert wird. So kann man zwei Fliegen mit einer
Klappe schlagen, nämlich das feucht halten der kritischen
Zahnkranzoberflächen und die alkalische Auffrischung des
Recyclats.
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Ein
Volumenstrom des Poliermittels beträgt größer
oder gleich 5 Liter/min. Das Poliermittel wird während
der Politur in einem Poliermittelkreislauf umgewälzt.
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Beim
Poliermittel handelt es sich um eine Suspension, die Abrasive enthält.
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Der
Anteil des Abrasivstoffes in der Poliermittelsuspension beträgt
vorzugsweise 0,25 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,25 bis 1
Gew.-%.
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Die
Größenverteilung der Abrasivstoff-Teilchen ist
vorzugsweise monomodal ausgeprägt.
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Die
mittlere Teilchengröße beträgt 5 bis
300 nm, besonders bevorzugt 5 bis 50 nm.
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Der
Abrasivstoff besteht vorzugsweise aus einem oder mehreren der Oxide
der Elemente Aluminium, Cer oder Silicium.
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Besonders
bevorzugt ist eine Poliermittelsuspension, die kolloid-disperse
Kieselsäure enthält.
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Das
Poliermittel ist alkalisch. Der pH-Wert des Poliermittels beträgt
10–12. Das Poliermittel enthält vorzugsweise eine
alkalische Komponente in Form einer wässrigen alkalischen
Lösung.
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Das
Poliermittel enthält vorzugsweise Verbindungen wie Natriumcarbonat
(Na2CO3), Kaliumcarbonat
(K2CO3), Natriumhydroxid
(NaOH), Kaliumhydroxid (KOH), Ammoniumhydroxid (NH4OH),
Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) oder beliebige Mischungen davon.
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Grundsätzlich
wird das Poliermittel vorzugsweise über Ringleitungen an
der Poliermaschine vorbeigeführt und umgewälzt
(Poliermittelkreislauf).
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Die
im Poliermittelkreislauf umgewälzten Medien werden vorzugsweise
gekühlt. Die Kühlung erfolgt vorzugsweise durch
in den Poliermittelkreislauf eingebaute Wärmetauscherelemente.
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Inder
Nähe der Poliermaschine wird das Poliermittel vorzugsweise über
eine Verteilereinheit abgenommen und dann zwischen Poliertuch und
Halbleiterscheibe gebracht.
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Die
Einstellung der Flussraten der verwendeten Poliermedien erfolgt
vorzugsweise über Mess- und Regelschaltungen wie folgt:
Der
Fluss der Poliermedien wird mittels Flow Controllern mit Stell-
oder Nadelventilen oder mittels Dosierpumpen eingestellt. Die Einstellung
der Ventile erfolgt über eine Änderung des Leitungsdurchmessers. Die
Messung der Flüsse erfolgt beispielsweise mittels Flügelradströmungsmessern.
Selbstverständlich ist eine automatische Steuerung über
geeignete Software möglich und bevorzugt.
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Die
derart geregelten Medien, die abrasive Poliermittelkomponenten,
Lösungen (z. B. alkalische Lösung) und Wasser
umfassen können, können in eine Mischeinheit (z.
B. zu einem Rohr mit statischen Mischelementen) geführt
werden, in der die Anmischung des Poliermittels erfolgt.
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Das
derart angemischte Poliermittel kann dann entweder sofort direkt
zur Poliermaschine oder zunächst in eine Vorlagestation
oder auch direkt in einen Vorlagebehälter, der als Recycling-Vorlagebehälter
und als Behälter zum etwaigen Auffrischen des Poliermittels
dient, geführt werden.
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Vom
Vorlagebehälter aus wird das Poliermittel vorzugsweise über
eine Ringleitung zu einem oder mehreren Verbrauchern und mittels
einer Stichleitung zur Poliermaschine gefördert.
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Nicht
verwendetes Poliermittel fließt zum Vorlagebehälter
zurück und wird erneut über die Ringleitung zu
dem oder den Verbraucher(n) gefördert.
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Das
bei der Politur verbrauchte Poliermittel wird mittels eines geeigneten
Auffangsystems aufgefangen und über ein Leitungssystem
zum Vorlagebehälter zurückgeführt. Dieses
Leitungssystem sieht vorzugsweise eine Ausschleusung vor, d. h.
es wird vorzugsweise ein Teil des verbrauchten Poliermittels entnommen
und nicht zum Vorlagebehälter zurückgeführt.
Eine entsprechende Menge an neuem, unverbrauchtem Poliermittel wird
dann dem Vorlagebehälter zugeführt.
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Somit
wird vorzugsweise stets ein bestimmter Teil des bereits benutzten
Poliermittels durch neues Poliermittel ersetzt.
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Vorzugsweise
wird die alkalische Komponente des Poliermittels zur Auffrischung
desselben verwendet. Zur Auffrischung des Poliermittels kann auch
die alkalische Lösung, die zur Besprühung der Verzahnungen
der Poliermaschine benutzt wird, Verwendung finden, indem die alkalische
Komponente ständig auf die Verzahnungen der Poliermaschine gesprüht
wird und dabei zur Regenerierung des Poliermittels dem Poliermittelkreislauf
zugeführt wird.
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Vorzugsweise
wird über eine Online-Analytik stets der pH-Wert des Poliermittels
im Vorlagebehälter kontrolliert. Falls nötig,
wird durch Ausschleusung von verbrauchtem Poliermittel und eine
Auffrischung des Poliermittels im Vorlagebehälter der pH-Wert
entsprechend korrigiert, vorzugsweise durch die Zufuhr einer alkalischen
Lösung.
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Der
Füllstand des Vorlagebehälters ist vorzugsweise
stets auf einem bestimmten Mindestniveau. Dies wird durch entsprechende
Aufbereitung mit frischem Poliermittel sichergestellt.
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Beim
erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise
eine definierte Menge oder Konzentration an Poliermittel in einem
Vorlagebehälter gesammelt und dann wiederverwendet, wobei
verbrauchtes Poliermittel einer definierten Menge durch frisches Poliermittel
ersetzt wird. Dies geschieht in der Weise, dass zuerst frisches
Poliermittel erzeugt wird und nach einmaligem Gebrauch in einen
Vorlagebehälter geleitet wird. Erreicht der Füllstand
im Vorlagebehälter seinen höchsten Stand, wird
der Bearbeitungsprozess vollständig auf das bereits einmal
gebrauchte Poliermittel im Sammelbehälter umgestellt. Je nach
Anwendung nimmt der Füllstand im Vorlagebehälter
durch Medienverluste/Spülverluste, Abschlämmrate
usw. ab. Beim Erreichen eines bestimmten Füllstandniveaus
im Vorlagebehälter oder nach einer vorgegebenen Verwendungsdauer
bzw. nach einer bestimmten Anzahl von Wafern wird das bereits einmal
oder mehrmals gebrauchte Poliermittel durch Zugabe von frischem
Poliermittel aus einem Versorgungsbehälter aufgefrischt.
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Zur
Durchführung des Verfahrens eignet sich eine Polieranlage
für Halbleiterscheiben, die Mittel aufweist, Poliermittel
in definierten Grenzen von Menge und Konzentration ersetzen können.
Eine derartige Polieranlage weist vorzugsweise zumindest einen Vorlagebehälter
für bereits gebrauchtes Poliermittel und einen Behälter
für frisches Poliermittel auf sowie Mittel um verbrauchtes
Poliermittel auszuschleusen und frische Poliermittel zuzugeben.
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Eine
bevorzugte Polieranlage für Halbleiterscheiben ist eine,
die einen Regler aufweist, wobei über den chemischen Verbrauch
das Poliermittel ergänzt wird. Dies geschieht über
eine Vorrichtung, die den chemischen Verbrauch während
des Polierverfahrens im Poliermittelablauf bestimmt und dann entsprechend
frisches Poliermittel oder bestimmte Poliermittelkomponenten zuführt.
Der chemische Verbrauch wird z. B. mittels einer Elektrode bestimmt.
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Eine
weitere bevorzugte Polieranlage für Halbleiterscheiben
weist Mittel auf, die eine definierte Menge oder Konzentration an
Poliermittel ausschleusen und wiederersetzen. Bei diesen Mitteln
handelt es sich z. B. um handelsübliche Meßsysteme
und Pumpen.
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Eine
weitere bevorzugte Polieranlage für Halbleiterscheiben
weist Mittel auf, die eine definierte Menge oder Konzentration an
Poliermittel in einem Vorlagebehälter zur Wiederverwendung
sammeln und Mittel, die verbrauchtes Poliermittel durch eine definierte
Menge an frischem Poliermittel ersetzen.
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Die
Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen darin, dass eine stabile
Zusammensetzung der Poliermittel auch bei regenerierten Poliermitteln
vorliegt.
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Dabei
bleibt die Polierabtragsrate nahezu gleich und es ist keine Nachjustierung
der Polierzeit erforderlich, wobei auch die Polierzeiten gleich
bleiben und eine bessere Qualität z. B. hinsichtlich des Dickensollwerts
erreicht wird.
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Erfindungsgemäß ist
eine Verwendung von höheren Volumenströmen von
größer oder gleich 5 Liter/min vorgesehen. Vorzugsweise
beträgt der Volumenstrom des Poliermittels 5–10
Liter/min, besonders bevorzugt 5–9 Liter/min und ganz besonders
bevorzugt 6–8 Liter/min. Der vergleichsweise hohe Volumenstrom
führt zu einer besseren Wärmeabführung
von den Halbleiterscheiben und von deren unmittelbarer Umgebung,
also Poliermittel und Poliertuch.
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Durch
die Erfindung ist eine höhere Flexibilität hinsichtlich
der Parameter und Variationen bei der Prozessoptimierung, -entwicklung
und Verfahrenserweiterung möglich. Durch die Erfindung
kann über prozessrelevante Messdaten die Zusammensetzung des
Poliermittels verändert werden.
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Vorzugsweise
werden in einem Polierablauf, der beispielsweise drei Medien benötigt,
alle drei Medien in der beschriebenen Art und Weise wieder verwendet,
aufgefrischt und/oder erneuert.
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Durch
die prozesstechnischen Vorkehrungen, insbesondere dadurch, dass
das Poliermittel mit den kritischen alkalischen Komponenten ständig
umgewälzt, aufgefrischt und erneuert wird, lässt
sich der Eintrag an Metallkontaminationen im Bulk der Halbleiterscheibe
reduzieren. Kritische Metalle sind insbesondere Kupfer und Nickel.
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Durch
das Poliermittelrecycling ist es auch wirtschaftlich, besonders
reine alkalische Medien wie TMAH zur Zahnkranzbesprühung
zu verwenden, was die Metallkontaminationen weiter reduziert.
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Schließlich
lassen sich die Diffusionsraten der Metall-Ionen reduzieren, indem
der Poliermittelkreislauf gekühlt wird.
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Wesentliches
Merkmal der Erfindung ist es, durch Verhinderung der Austrocknung
des zugeführten Poliermittels einer Auskristallisation
des Kolloids mit der Folge einer Kratzerbildung auf den Oberflächen
der Halbleiterscheiben zu verhindern. Durch die Kombination der
Austrocknung verhindernden Maßnahmen, insbesondere durch
die Verwendung einer geschlossenen Poliermittelzuführung
und durch die Befeuchtung der äußeren und/oder
der inneren Verzahnung der Poliermaschine wird eine deutliche Reduktion
der Kratzerrate auf den Halbleiterscheiben bewirkt.
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Im
der Poliermittelaufbereitung und -sammlung wird vorzugsweise verfahrenstechnischen
und physikalischen Einflüssen auf das Poliermittelgemisch
entgegengewirkt. Solche Einflüsse sind zum Beispiel: der
Einfluss trockener Luft auf das ablaufende Recyclat (Auskristallisation
und damit einhergehend Partikelerzeugung; unkontrolliertes Wachstum der
Kieselsolteilchen durch Aufkonzentration im Recyclat), der Mittransport
mitgeführter makroskopischer Partikel (Schmutz, Poliertuchfasern
etc.) und die Temperatur des Poliermittelgemisches.
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Ohne
entsprechende Maßnahmen zur Eindämmung dieser
Einflüsse besteht die Gefahr, dass bereits nach wenigen
Polierfahrten Filterelemente, welche das vom Polierteller ablaufende
Poliermittelgemisch (= Recyclat) filtern, verblocken, bzw. bereits die
ersten durchgeführten Polierfahrten mit dem Recyclingprozess
Defekte wie z. B. Kratzer auf dem Wafer erzeugen.
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Um
dies zu vermeiden, ist vorzugsweise eine Grobfiltrierung unmittelbar
im Poliermittelablauf unter der Poliermaschine vorgesehen, um eine
Filterung von makroskopisch kleinen Teilchen, wie z. B. größere
Poliermittelfasern, -reste, größere Verkrustungen (Poliermittelantrocknungen),
die sich von den Leitungswänden bzw. Maschinenwände
ablösen können, sowie von diversen Schmutzpartikeln
vorzunehmen.
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Die
Grobfiltrierung erfolgt vorzugsweise durch zwei in Reihe geschaltete
und zu Reinigungszwecken abnehmbare Siebelemente, wobei das erste
Sieb eine größere Maschenweite als das zweite Sieb
aufweist.
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Vorzugsweise
weist das erste Sieb eine Maschenweite von 5–15 mm, idealerweise
10 mm, auf.
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Vorzugsweise
weist das zweite Sieb eine Maschenweite von 0,5–2 mm, idealerweise
1 mm, auf.
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Um
eine Anfeuchtung der in den Recyclingkreislauf gelangenden Umgebungsluft
vorzusehen und somit Antrocknungen in diesem zu vermeiden, sind
nach der Grobfiltrierung Siphons vorgesehen. Die Auffang- und Auffrischbehälter,
in denen das ordnungsgemäß gesammelte Recyclat
in einem Folgeschritt chemisch wieder aufbereitet wird, sind dazu mit
Luftbefeuchtern in ihren Belüftungseinheiten versehen.
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Zur
Verwendung als Filterelemente eignen sich insbesondere Kerzenfilterelemente,
die mit einer Rückspülvorrichtung versehen sind,
in welcher mittels DI-Wasser, das im Gegenstrom durch das jeweilige
Filterelement geleitet wird, das Filterelement (Filterfläche)
zyklisch von Poliermittelanlagerungen gereinigt und zugleich feucht
gehalten werden kann.
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Idealerweise
sollte eine solche Filtrierung redundant, d. h. mittels zwei individuell
rückspülbarer Kerzenfilterelemente, ausgerüstet
sein und über eine sogenannte Differenzdrucküberwachung
verfügen, welche es erlaubt, den Zustand des jeweiligen
Filterelementes bezüglich seines Durchlassverhaltens und
damit seiner Filtrierungseigenschaften und der noch verbleibenden
Einsatzdauer zu überwachen um gegebenenfalls bei Überschreitung
eines Schwellenwertes in der Druckdifferenz ein Umschalten zum anderen
Filterelement auszulösen.
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Mit
einem derartigen System und einem auf Kieselsol aufbauendem und
alkalisch aufgeladenen (z. B. pH = 11,5; K2CO3-Puffer und KOH-Zusatz) Poliermittelgemisch,
sind Rückhalteraten der verwendeten Filterelemente von
ca. 40 μm realisierbar. Bei in Reihe geschaltenen Filterelementen
(Kombination aus Vor- (40 μm) und Feinfilter (20 μm))
ist sogar eine Reduzierung der Rückhalterate auf bis zu
20 μm möglich.
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Des
Weiteren wird vorzugsweise dafür gesorgt, dass das derart
optimal gesammelte Recyclat chemisch aufgefrischt wird (auf Basis
einer Konzentrations- bzw. Leitwert oder pH-Wert Überwachung) und
damit keine Qualitätseinbußen im Vergleich zu frischem
Poliermittel aufweist.
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Zunächst
findet vorzugsweise eine Leitwert- bzw. pH-Wert Messung statt.
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Das
Recyclat wird vorzugsweise mit frischem Poliermittelgemisch aufgefrischt.
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Alternativ
wird nur mit den alkalischen Komponenten des Poliermittels aufgefrischt,
also z. B. KOH oder K2CO3 zugegeben.
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Temperatureinflüssen
des Poliermittels wird – wie zuvor bereits beschrieben – vorzugsweise
mittels Wärmetauschern entgegengewirkt, um möglichst stabile
Polierprozessbedingungen zu erreichen.
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Ausgangsprodukt
des Verfahrens sind durch Aufsägen eines Halbleiterkristalls
hergestellte Halbleiterscheiben mit verrundeten Kanten, die einem oder
mehreren der Prozessschritte Läppen, Schleifen, Ätzen
und Polieren unterzogen wurden. Endprodukt des Verfahrens sind DSP
polierte Halbleiterscheiben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 4974370 [0003]
- - DE 19715974 A1 [0004]
- - DE 19817087 A1 [0004]
- - EP 959116 A2 [0004]
- - US 6027669 [0004]
- - DE 10060697 B4 [0006]