DE10247201A1 - Production of boron-doped silicon wafer, used as substrate for electronic element, e.g. processor or memory element, includes polishing with aqueous alkaline polish containing silica and alkali metal or ammonium polyaminocarboxylate - Google Patents

Production of boron-doped silicon wafer, used as substrate for electronic element, e.g. processor or memory element, includes polishing with aqueous alkaline polish containing silica and alkali metal or ammonium polyaminocarboxylate

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DE10247201A1
DE10247201A1 DE2002147201 DE10247201A DE10247201A1 DE 10247201 A1 DE10247201 A1 DE 10247201A1 DE 2002147201 DE2002147201 DE 2002147201 DE 10247201 A DE10247201 A DE 10247201A DE 10247201 A1 DE10247201 A1 DE 10247201A1
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DE
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Patent type
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polish
si
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silicon
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Guido Wenski
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    • 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
    • H01L21/02024Mirror polishing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; MISCELLANEOUS COMPOSITIONS; MISCELLANEOUS APPLICATIONS OF MATERIALS
    • C09GPOLISHING COMPOSITIONS OTHER THAN FRENCH POLISH; SKI WAXES
    • C09G1/00Polishing compositions
    • C09G1/02Polishing compositions containing abrasives or grinding agents

Abstract

In producing boron-doped silicon (Si:B) wafers by dividing Si:B crystal into wafers, machining, wet chemical etching front and back to remove not less than 10 mum Si and continuously polishing at least front, to remove not less than 10 mum Si, with aqueous polish, pH 10-12, containing 0.1-10 wt.% silica (SiO2), polish contains 0.00001-5 wt.% polyaminocarboxylic acid(s) (I) as alkali metal and/or ammonium salt but no added oxidant or amine compounds. An Independent claim is also included for the polish for per se.

Description

  • [0001]
    Die Erfindung betrifft ein kostengünstiges Verfahren zur Politur einer Halbleiterscheibe aus Silicium. The invention relates to a cost effective method for polishing a semiconductor wafer of silicon.
  • [0002]
    Halbleiterscheiben aus Silicium stellen eine unverzichtbare Grundlage für die Herstellung elektronischer Bauelemente, beispielsweise Prozessoren und Speicherelemente, dar. Dabei muss eine derartige Siliciumscheibe eine Fülle verschiedener Eigenschaften erfüllen, um vielstufige Prozessfolgen zur Herstellung der Bauelemente in hohen Ausbeuten durchlaufen zu können. Semiconductor wafers of silicon represent an indispensable basis for the production of electronic components such as processors and memory elements is. In this case, such a silicon wafer must meet a wide range of different properties, to undergo multistage process sequences for the manufacture of the components in high yields. Eine Bedingung ist das Vorliegen zumindest einer fehlerarmen polierten Vorderseite zur Aufnahme der Bauelemente; One condition is the presence of at least one low-error polished front side for receiving the components; teilweise wird daneben auch eine polierte Rückseite gefordert. partially next to a polished back is required. Polierte Siliciumscheiben besitzen eine niedrige Rauigkeit und Defektdichte, was etwa Kurzschlüssen in Leiterbahnen entgegenwirkt, und eine hohe Planparallelität, was beispielsweise Fokussierungsprobleme bei der Aufbringung von Fotomasken vermeidet. Polished silicon wafers have a low roughness and defect density, which counteracts some short circuits in printed conductors, and high parallelism, avoiding, for example, focusing problems to generate photomasks.
  • [0003]
    Daneben spielt das Niveau an Metallkontamination eine bedeutende Rolle, da bei Überschreiten kritischer Grenzen eine Vielzahl negativer Effekte im Bauelemente-Herstellungsprozess hervorgerufen wird, was zwangsläufig mit Ausbeuteverlusten verbunden ist. In addition, of metal contamination, the level plays a significant role as a variety of negative effects in the component manufacturing process is caused when exceeding critical limits, which is inevitably associated with losses in yield. Bei der Art der Metallkontamination unterscheidet man zwischen Ionen beziehungsweise Verbindungen unedler Metalle, beispielsweise Natrium, Zink und Aluminium, die bei gängigen Prozessbedingungen nicht in das Siliciumgitter eindringen und durch Oberflächenreinigung der Siliciumscheibe entfernbar sind. The type of metal contamination one differentiates between ions or compounds of base metals, for example sodium, zinc and aluminum which do not penetrate at current process conditions in the silicon lattice and are removable by cleaning the surface of the silicon wafer. Eine weitere Gruppe stellen Verbindungen von Metallen wie Eisen und weiteren Übergangsmetallen dar, die nur bei in Thermoprozessen vorliegenden Temperaturen in das Siliciumgitter eindiffundieren. Another group are compounds of metals such as iron and other transition metals that diffuse only present in thermal processes, temperatures in the silicon lattice.
  • [0004]
    Eine Sonderstellung nimmt Kupfer ein, das bereits bei Raumtemperatur in eine nicht durch das natürliche Oxid geschützte Siliciumoberfläche eindringt, was beispielweise beim nasschemischen Ätzen, während der Politur sowie in wässriger Flusssäurelösung geschehen kann. Occupies a special position copper one that already penetrates at room temperature in a non-protected by the natural oxide silicon surface, for example, when wet-chemical etching, during polishing, as well as done in an aqueous hydrofluoric acid solution. Auf Grund auftretender Paarbildung neigen insbesondere hoch mit Bor dotierte Siliciumscheiben zur Aufnahme von Kupfer. Due occurring pairing particular highly boron-doped silicon wafers tend to absorb copper. Die Kupferkontamination ist zunächst nicht wieder entfernbar, jedoch neigt das Kupfer in derartigen Systemen dazu, über eine gewisse Zeit, in der Regel über Monate, zur Oberfläche der Siliciumscheibe zu diffundieren und dort zu präzipitieren. The copper contamination is initially not be removed again, but the copper tends in such systems to diffuse over a certain time, usually several months, to the surface of the silicon wafer and to precipitate there. Dies kann beispielsweise zu einer Störung des Oxidwachstums auf betroffenen Scheiben sowie zu Leckströmen und damit zum Ausfall oder zumindest zu qualitativen Herabstufung der darauf erzeugten Bauelemente führen. This may for example result in disruption of oxide growth on affected discs as well as leakage currents, resulting in failure or at least qualitative downgrading of devices formed thereon. Hinsichtlich der skizzierten Zusammenhänge sei beispielhaft auf die Veröffentlichung "Physics of Copper in Silicon" von AA Istratov und E. R, Weber, J. Electrochem. With regard to the relationships outlined is an example to the publication "Physics of Copper in Silicon" by AA Istratov and E. R, Weber, J. Electrochem. Soc. Soc. 149, G21-G30 (2002) verwiesen. 149, G21-G30 (2002) directed.
  • [0005]
    Eine typische Prozesskette zur Herstellung von Siliciumscheiben umfasst die Prozessschritte Sägen - Kantenverrunden - Läppen oder Schleifen - nasschemisches Ätzen - Polieren nebst Reinigungsschritten vor und/oder nach zumindest einigen der aufgeführten Prozessschritte. A typical process chain for the manufacture of silicon wafers, comprising the process steps saws - edge rounding - lapping or grinding - wet-chemical etching - polishing and cleansing steps before and / or after at least some of the process steps listed. Eine Kupferkontamination der Siliciumscheibe im Ätzprozess kann durch Verwendung einer sauren wässrigen Ätzlösung auf Basis von Gemischen aus konzentrierter Salpetersäure (HNO 3 ) mit konzentrierter Flusssäure (HF) beispielsweise nach einem Verfahren gemäß der DE 198 33 257 C1 an Stelle der früher üblicherweise verwendeten alkalischen Ätzlösungen beispielsweise auf NaOH- oder KOH-Basis effektiv verhindert werden. Copper contamination of the silicon wafer in the etching process, by using an acidic aqueous etching solution on the basis of mixtures of concentrated nitric acid (HNO 3) with concentrated hydrofluoric acid (HF), for example, by a method according to DE 198 33 257 C1 instead of the alkaline etching solutions previously commonly used, for example, will NaOH or KOH base effectively prevented. Wie Salpetersäure wird auch Flusssäure inzwischen als hochreine Chemikalie angeboten, sodass eine Kontamination in HF-Reinigungsbädern in modernen Badanlagen ebenfalls nicht zu befürchten ist. As nitric acid is now available hydrofluoric acid as high-purity chemicals, so that contamination in HF cleaning baths is also no need to fear in modern changing rooms.
  • [0006]
    Die Politur der Siliciumscheiben, deren Prinzipien beispielsweise für die einseitige Politur aus der DE 197 56 536 A1 und für die beidseitige Politur aus der DE 199 05 737 C2 ersichtlich sind, birgt dagegen nicht so leicht kontrollierbare Risiken, eine nicht abreinigbare Kupferkontamination in Bauelemente-schädlichem Ausmaß in die Siliciumscheiben einzutragen, insbesondere wenn hoch Bor-dotierte Systeme vorliegen und wenn bei einem Siliciumabtrag von mindestens 10 µm eine Polierzeit von 10 bis 15 Minuten überschritten wird. The polishing of silicon wafers, the principles of which, for example, the one-sided polish from DE 197 56 536 A1 and the double-sided polishing from DE 199 05 737 C2 apparent contrast involves not so easy to control risks, not cleanable copper contamination in component-damaging write amount in the silicon wafers, in particular when highly boron-doped systems are present and if a polishing time of 10 to 15 minutes is exceeded in a silicon removal of at least 10 microns. Es sei angemerkt, dass es sich bei der im Rahmen der Erfindung ausgeführten Politur somit um eine sogenannte Abtragspolitur (stock removal polishing) handelt, die von der in anderem Kontext behandelten Oberflächenpolitur beispielsweise gemäß der DE 100 58 305 A1 mit einem Materialabtrag von gewöhnlich unter 2 µm klar unterscheidbar ist. It should be noted that it is in the performed in the context of the invention polish thus a so-called stock-removal (stock removal polishing), which from the treated in other contexts surface polishing, for example, according to DE 100 58 305 A1 with a material removal of usually under 2 microns is clearly distinguishable.
  • [0007]
    Nach dem Stand der Technik erfolgt die Abtragspolitur von Siliciumscheiben unter kontinuierlicher Zuführung eines alkalischen Poliermittels, das Abrasivstoffe und/oder Kolloide, beispielsweise gefällte oder pyrolytisch hergestellte Kieselsäure (SiO 2 ), enthält. According to the prior art, the removal polishing of silicon wafers is carried out under continuous supply of alkaline polishing abrasive, the abrasive substances and / or colloids, for example precipitated or pyrolytically produced silica (SiO 2), contains. Der pH-Wert solcher Systeme kann beispielsweise durch Zugabe basischer Alkalimetall- oder Ammoniumverbindungen zur Steigerung der Abtragsrate beim Polieren auf einen Wert von 9 bis 13 eingestellt werden; The pH value of such systems can be adjusted for example by addition of basic alkali or ammonium compounds for increasing the removal rate during polishing on a value of 9 to 13; in diesem Zusammenhang sei auf die Schriften DE 198 17 087 A1 und DE 198 36 831 A1 verwiesen. In this context, reference may be made 198 36 831 A1 to the publications DE 198 17 087 A1 and DE. Gemäß der DE-OS 23 05 188 eignen sich Amine generell zur Erhöhung der Abtragsrate beim Polieren; According to DE-OS 23 05 188 are amines generally to increase the removal rate during polishing; Amine sind heute in vielen kommerziell erhältlichen Poliermitteln zur Bearbeitung von Halbleitersilicium- Oberflächen enthalten. Amines are now included in many commercially available polishing agents for machining Halbleitersilicium- surfaces. Insbesondere bei der Politur so genannten Hard Disks sowie bei der chemisch-mechanischen Planarisierung (CMP) von mit Schichten und/oder Strukturen belegten Halbleiterscheiben im Rahmen der Herstellung elektronischer Bauelemente enthalten die Poliermittel zusätzlich oft noch gleichzeitig Oxidationsmittel, beispielsweise Wasserstoffperoxid, und Komplexbildner, unter anderem Polyaminocarbonsäuren, wie beispielhaft aus den Anmeldungen US 2002/0043027 A1, JP 2001 237 203 A und JP 2002 075 927 A hervorgeht. In particular, during polishing so-called hard disks, as well as the chemical mechanical planarization (CMP) of covered with layers and / or structures semiconductor wafers during the fabrication of electronic components, the polishing agent additionally contain often the same oxidizing agents, for example, hydrogen peroxide, and chelating agents, among others polyaminocarboxylic, as exemplified apparent from the applications US 2002/0043027 A1, JP 2001 237203 A and JP 2002 075927 A. Der veröffentlichte Stand der Technik kennt bei derartigen Poliermitteln auch Kombinationen aus Komplexbildner und Amin, beispielsweise gemäß der JP 2000 173 956 A und der JP 2001 077 063 A. Polyaminocarbonsäuren wirken als Chelate beispielsweise als effektive Komplexierungsmittel für Kupfer beispielsweise in der Politur von Kupferfilmen und erhöhen gemäß der JP 2001 176 826 A bei der Bauelementepolitur die Schichtselektivität etwa zwischen Tantal und Kupfer. The published prior art knows in such polishing agents, combinations of complexing agents and amine, for example according to JP 2000 173 956 A and JP 2001 077 063 A. polyaminocarboxylic act as chelates, for example, as an effective complexing agent for copper, for example, in the polishing of copper films, and increase according to JP 2001 176 826 A in the components polish the layer selectivity as between tantalum and copper.
  • [0008]
    Zur Reduktion des Kupfereintrags insbesondere in eine hoch Bor- dotierte Siliciumscheibe während der Politur kennt der Stand der Technik die beiden Möglichkeiten, entweder den Kupfergehalt des Poliermittels sehr niedrig einzustellen und/oder den Einbau im Poliermittel vorhandenen Kupfers zu erschweren. To reduce the copper entry, especially in a highly boron doped silicon wafer during the polishing of the prior art recognizes the two choices, either adjust the copper content of the polishing agent is very low and / or restrict the installation in existing polish copper. Poliermittel mit sehr niedrigem Kupfergehalt von beispielsweise kleiner als 1 Masse-ppb (parts per billion, entsprechend 10 -9 Masseanteilen) lassen sich durch Verwendung hochreiner SiO 2 -Quellen beispielsweise gemäß der JP 61 209 910 A durch Kieselsäureesterhydrolyse oder gemäß der US 6,060,396 durch Entfernung der Kupferionen mittels Ionenaustauscher unter Erhöhung der Prozesskosten bereitstellen. Polishing agent with a very low copper content of for example less than 1 wt-ppb (parts per trillion, corresponding to 10 -9 parts by mass) can be prepared by use of high purity SiO 2 sources, for example, according to JP 61,209,910 A by Kieselsäureesterhydrolyse or according to US 6,060,396 by removing providing the copper ions by means of ion exchangers by increasing the process costs. Das in letztgenannter Schrift beschriebene Polierverfahren lässt bei einem Kupfergehalt von 0,01 bis 1 Masse-ppb im Poliermittel einen pH-Wert nur in einem relativ engen Fenster von 10 bis 11 zu. The polishing method described in the latter signature can with a copper content of 0.01 to 1 mass ppb in the polishing agent has a pH value only in a relatively narrow window 10 to 11
  • [0009]
    In der Veröffentlichung "Acceptor Compensation in Silicon Induced by Chemomechanical Polishing" von H. Prigge et al. In the publication "acceptor Compensation in Silicon Induced by Chemo Mechanical Polishing" by H. Prigge et al. J. Electrochem. J. Electrochem. Soc. Soc. 138, 1385-1389 (1991) sowie der DE 39 39 661 A1 ist beschrieben, dass beispielsweise durch Amine quadratisch komplexierte Kupferionen bevorzugt in das Siliciumgitter eindringen können. 138, 1385-1389 (1991) and DE 39 39 661 A1 describes, for example, that by amines square complexed copper ions can penetrate into the silicon lattice preferred. Bei Abwesenheit von Aminen entfällt dieser Effekt der katalytischen Beschleunigung des Kupfereinbaus. In the absence of amines, this effect of the catalytic acceleration of the copper installation is eliminated. Die Zugabe von Stoffen, welche schwerlösliche Kupferverbindungen bilden, beispielsweise Sulfide, Phosphate und verschiedene organische Verbindungen, ist unter anderem in den Anmeldungen US 2001/0036799 A1 und WO 01/06553 A1 beschrieben. The addition of substances which form sparingly soluble copper compounds, for example, sulfides, phosphates and various organic compounds is described, inter alia, in patent applications US 2001/0036799 A1 and WO 01/06553 A1. Mangelnde Lagerstabilität derartiger Poliermittel sowie Handhabungs-, Kosten- und Entsorgungsfragen haben eine großtechnische Umsetzung dieser Strategie bisher nicht zugelassen. Poor shelf life of such polish and handling, cost and disposal issues have not yet approved a large-scale implementation of this strategy.
  • [0010]
    In der US 5,366,542 ist eine Poliermittelformulierung mit einem pH-Wert von 1 bis 8 auf Aluminiumoxidbasis beansprucht, das Polyaminocarbonsäure enthalten kann. In US 5,366,542 a polish formulation is claimed with a pH of 1 to 8 to alumina-based, may include polyaminocarboxylic acid. Derartige saure Poliermittel sind für die Politur von Siliciumoberflächen nicht geeignet; Such acidic polishing agents are not suitable for polishing of silicon surfaces; dem Fachmann ist darüber hinaus bekannt, dass die Löslichkeit von Polyaminocarbonsäuren in saurer Lösung zu gering für einen effizienten Einsatz derartiger Verbindungen ist. the skilled person is known, moreover, that the solubility of polyaminocarboxylic acids in an acid solution is too low for an efficient application of such compounds. Gleiches gilt für das Verfahren der US 2001/0017007 A1, in der für die Politur von magnetischen Scheiben, bevorzugt mit Nickelphosphid beaufschlagte Aluminiumscheiben, vorgeschlagen ist, eine saure oder neutrale Kieselsäuredispersion mit Zusatz an Aluminium- oder Eisensalzen von Polyaminocarbonsäuren einzusetzen. The same applies to the process of US 2001/0017007 A1, is proposed for polishing of magnetic disks, preferably charged with nickel phosphide aluminum discs to use an acidic or neutral silicic acid dispersion with addition of aluminum or iron salts of polyaminocarboxylic acids. Darüber hinaus ist bei der Politur von Siliciumscheiben als Grundlage für elektronische Bauelemente der gezielte Einsatz von mehrwertigen Metallionen, welche die elektrischen Eigenschaften von Siliciumgitter und Oxid in höchstem Maße negativ beeinträchtigen, alles andere als zuträglich. Moreover, in the polishing of silicon wafers as the basis for electronic devices of the targeted use of polyvalent metal ions which adversely affect the electrical properties of silicon oxide lattice and highly negative, anything but beneficial.
  • [0011]
    Im veröffentlichten Stand der Technik fehlen bisher Angaben zu Polierverfahren, welche eine kostengünstige Bearbeitung von Siliciumscheiben durch eine Politur mindestens der Vorderseite der Siliciumscheiben unter Abtrag von mindestens 10 µm Silicium ohne den schädlichen Einbau von Kupfer insbesondere in hoch Bor-dotierte Siliciumscheiben erlauben, ohne dass die weiteren Eigenschaften der Siliciumscheiben negativ beeinträchtigt werden. In the published prior art to date information is missing to polishing methods that allow a cost-effective processing of silicon wafers by polishing at least the front side of the silicon wafers under removal of at least 10 microns of silicon without the harmful incorporation of copper in particular in highly boron-doped silicon wafers without the other properties of silicon wafers are adversely affected.
  • [0012]
    Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer mindestens auf einer Vorderseite unter Abtrag von mindestens 10 µm Silicium polierten Bor-dotierten Siliciumscheibe unter Verwendung eines verbesserten Poliermittels bereitzustellen, das zu Siliciumscheiben mit einem Kupferanteil von gleich oder kleiner 0,5 Masse-ppb führt. The object of the present invention is to provide a process for producing a polished at least on a front side, involving the removal of at least 10 microns of silicon, boron-doped silicon wafer using an improved polishing agent for silicon wafers having a copper content of equal to or less than 0.5 mass ppb lead.
  • [0013]
    Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Bor-dotierten Siliciumscheibe durch Zerteilen eines Bor- dotierten Siliciumkristalls in Scheiben, mechanische Formgebung, nasschemisches Ätzen einer Vorderseite und einer Rückseite unter Abtrag von mindestens 10 µm Silicium und Polieren mindestens einer Vorderseite der Siliciumscheibe unter Abtrag von mindestens 10 µm Silicium, wobei das Polieren unter kontinuierlicher Zuführung eines Kieselsäure enthaltenden wässrigen Poliermittels mit einem Feststoffanteil von 0,1 bis 10 Masse-% SiO 2 und einem pH-Wert von 10 bis 12 erfolgt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Poliermittel eine oder mehrere Polyaminocarbonsäuren in Form eines Alkalimetall- und/oder Ammoniumsalzes in einem Anteil von 0,00001 bis 5 Masse-%, jedoch weder Zusätze von Oxidationsmittel noch Zusätze von Aminverbindungen enthält. The invention relates to a process for preparing a boron-doped silicon wafer by dicing of a boron-doped silicon crystal slices, mechanical shaping, wet chemical etching of a front and a back, involving the removal of at least 10 micrometers of silicon and polishing at least a front side of the silicon wafer under removal of at least 10 microns of silicon, wherein the polishing containing a continuous supply of a silica aqueous polishing agent is carried out with a solids content of 0.1 to 10 mass% SiO 2 and a pH value of 10 to 12, characterized in that the polishing agent a polyaminocarboxylic acids or more in the form of an alkali metal and / or ammonium salt in an amount from 0.00001 to 5% by mass, however, neither addition of oxidizing agent contains additions of amine compounds.
  • [0014]
    Dabei entspricht die Einheit Masse-% 10 -2 Masseanteilen und die Einheit Masse-ppm (parts per million) 10 -6 Masseanteilen. The unit mass% corresponds to 10 -2 parts by mass and the unit mass-ppm (parts per million) 10 -6 parts by mass. Unter Polyaminocarbonsäure wird dabei eine organische Säure mit zwei oder mehr Stickstoff-gebundenen Carboxialkylgruppen verstanden. Under polyaminocarboxylic acid, an organic acid having two or more nitrogen-linked Carboxialkylgruppen is understood. Unter Alkalimetall werden die Metalle der 1. Hauptgruppe verstanden, insbesondere von Natrium und Kalium. Among alkali metal, the metals of main group 1 to be understood, in particular sodium and potassium. Unter Ammonium werden NH 4 sowie alkylsubstituiertes Ammonium wie TMA (Tetramethylammonium) verstanden. Ammonium NH 4, and alkyl substituted ammonium, such as TMA (tetramethylammonium) are meant. Unter Oxidationsmitteln werden Stoffe verstanden, die auf Grund ihrer chemischen Eigenschaften in der Lage sind, Silicium zu oxidieren, beispielsweise Wasserstoffperoxid und Peroxoverbindungen. Under oxidizing agents are materials that are due to their chemical characteristics, is capable of oxidizing the silicon, for example, hydrogen peroxide and peroxy compounds. Unter Aminverbindungen werden organische Stickstoffverbindungen mit freiem Stickstoff-Elektronenpaar verstanden, beispielsweise primäre Amine mit einer oder mehreren NH 2 -Gruppen, wie Isopropylamin und Ethylendiamin, sekundäre Amine mit einer oder mehreren NH-Gruppen, wie Dibutylamin und Piperazin, und tertiäre Amine mit einem N-Atom mit freiem Elektronenpaar, wie Triethanolamin, die als Lewisbasen wirken können. Among amine compounds, organic nitrogen compounds are understood with free nitrogen electron pair, for example, primary amines containing one or more NH 2 groups, such as isopropylamine, and ethylene diamine, secondary amines having one or more NH groups, such as dibutylamine and piperazine, and tertiary amines having one N atom with a free electron pair, such as triethanolamine, which can function as Lewis bases. Quaternäre Ammoniumverbindungen, wie NH 4 - und TMA-Salze und -Hydroxid (TMAH), besitzen kein freies Stickstoff-Elektronenpaar und erfüllen damit die Definition eines Amins nicht. Quaternary ammonium compounds such as NH 4 - and TMA salts and hydroxide (TMAH) have no free nitrogen electron pair and thus do not meet the definition of an amine. Wegen des Vorliegens stark elektronenziehender Gruppen, beispielsweise Acetatgruppen, werden die im Rahmen der Erfindung eingesetzten Polyaminocarbonsäuren und deren Salze ebenfalls nicht zu den Aminen gezählt. Because of the presence strong electron withdrawing groups, such as acetate groups, the polyamino carboxylic acids and used in the context of the invention, the salts thereof are also not included among the amines.
  • [0015]
    Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von Verfahren nach dem Stand der Technik dadurch, dass es im Polierverfahren ein für Bor-dotierte Siliciumscheiben maßgeschneidertes Poliermittel einsetzt, das neben in Wasser dispergierter Kieselsäure und gegebenenfalls zur Einstellung eines pH-Wertes von 10 bis 12 erforderlicher Base als weiteren Bestandteil lediglich in geringen Anteilen eine Polyaminocarbonsäure in Form eines Alkalimetall- und/oder Ammoniumsalzes enthält, jedoch frei von Oxidationsmitteln, Aminverbindungen, sonstiger Zusatzstoffe und insbesondere von zugesetzten Verbindungen mehrwertiger Metalle ist. The inventive method differs from methods of the prior art in that it employs a custom-made for boron-doped silicon wafers, polishing agent in the polishing method further next dispersed in water silicic acid and optionally adjusting the pH to 10 to 12 required base as ingredient in small amounts only contains a polyaminocarboxylic acid in the form of an alkali metal and / or ammonium salt, but free of oxidizing agents, amine compounds, other additives, and in particular of added compounds of polyvalent metals. Ein solches Poliermittel erlaubt auch bei einem Kupfergehalt von mehr als 1 Masse-ppb die kostengünstige Bereitstellung von Siliciumscheiben, die selbst bei einem Borgehalt von über 5 Masse-ppm einen Kupfergehalt von gleich oder kleiner 0,5 Masse- ppb besitzen. Such a polishing agent enables even with a copper content of more than 1 wt-ppb, the cost-effective deployment of silicon wafers which have even with a boron content of more than 5 mass ppm, a copper content of equal to or less than 0.5 mass ppb.
  • [0016]
    Ausgangsprodukt des Verfahrens ist ein mit Bor-dotierter Siliciumkristall. Output product of the process is a boron-doped silicon crystal. Endprodukt des Verfahrens ist eine Siliciumscheibe, die mechanisch bearbeitet, nasschemisch auf einer Vorderseite und einer Rückseite geätzt und mindestens auf einer Vorderseite poliert ist, einen Kupferanteil von gleich oder kleiner 0,5 Masse-ppb besitzt und den nach dem Stand der Technik hergestellten Siliciumscheiben in ihren weiteren Eigenschaften mindestens vergleichbar ist. The final product of the process is a silicon wafer, which mechanically machined, etched wet-chemically on a front side and a back side and at least polished on a front side, has a copper content of equal to or less than 0.5 mass ppb and the silicon wafers produced according to the prior art in is at least comparable to their other properties.
  • [0017]
    Für den Fachmann ist es selbstverständlich, dass der Siliciumkristall neben Bor zur Einstellung einer elektrischen Leitfähigkeit vom p-Typ bis zu etwa 0,1 Masse-% weiteres Fremdmaterial, beispielsweise Kohlenstoff, Stickstoff und/oder Sauerstoff, enthalten kann, welche die Eigenschaften des Kristallgitters etwa im Hinblick auf Defekteigenschaften gezielt beeinflussen. For the skilled person it is obvious that the silicon crystal may contain up to about 0.1% by weight of further foreign material, for example carbon, nitrogen and / or oxygen, in addition to boron for setting an electrical conductivity of p-type, which the properties of the crystal lattice about specifically influence in terms of defect properties. Die Erfindung lässt sich problemlos auch bei Vorliegen derartiger Dotierstoffe ausführen. The invention can be carried out easily even in the presence of such dopants. Unter Ausführung der Schritte der Erfindung lassen sich auch Siliciumscheiben herstellen, die andere elektrisch aktive Dotierstoffe als Bor enthalten, beispielsweise Phosphor, Arsen oder Antimon, obwohl wegen der geringen Neigung dieser Elemente zur Paarbildung mit Kupfer im Siliciumkristall die Vorteile der Erfindung bei der Bereitstellung von Bor-dotierten Scheiben im Vergleich zum Stand der Technik nicht vollständig genutzt werden. Using the steps of the invention, also the silicon wafers can be prepared which contain other electrically active dopants as boron, for example, phosphorus, arsenic or antimony, although because of the low tendency of these elements to pair with copper in the silicon crystal, the advantages of the invention in the provision of boron doped slices compared with the prior art are not fully utilized.
  • [0018]
    Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Bearbeitung von hoch und niedrig mit Bor dotierten Siliciumscheiben mit einer elektrischen Leitfähigkeit von 1 mΩ.cm bis 1000 mΩ.cm. The inventive method is suitable for processing high and low boron-doped silicon wafers having an electrical conductivity of 1 to 1000 mΩ.cm mΩ.cm. Es eignet sich besonders zur Bearbeitung von hoch Bor-dotierten Siliciumscheiben mit einer elektrischen Leitfähigkeit von 3 mΩ.cm bis 100 mΩ.cm, was einem Bor-Anteil im Silicium von 250 Masse-ppm bis 5 Masse-ppm entspricht. It is particularly suitable for the processing of highly boron-doped silicon wafers having an electrical conductivity of 3 to 100 mΩ.cm mΩ.cm, corresponding to a boron content in silicon of 250 mass ppm to 5 mass ppm.
  • [0019]
    Die Erfindung ist besonders geeignet zur Herstellung von Siliciumscheiben mit Durchmessern von gleich oder größer 100 mm und Dicken von etwa 0,2 bis 2 mm. The invention is particularly suitable for the production of silicon wafers with diameters equal to or greater than 100 mm and thicknesses of about 0.2 to 2 mm. Diese können entweder direkt als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Halbleiter-Bauelementen eingesetzt werden oder nach Durchführung weiterer Prozessschritte wie Oberflächenpolieren und/oder nach Aufbringen von Schichten wie Rückseitenversiegelungen oder einer epitaktischen Beschichtung der Scheibenvorderseite und/oder nach Konditionierung durch eine Wärmebehandlung ihrem Bestimmungszweck zugeführt werden. These can either be used directly as starting material for the manufacture of semiconductor devices or be fed after carrying out further processing steps such as surface polishing and / or after the application of layers, such as backside sealants or an epitaxial coating on the wafer front side and / or after conditioning by a heat treatment for its intended purpose. Neben der Herstellung von Scheiben aus einem homogenen Material kann die Erfindung natürlich auch zur Herstellung von mehrschichtig aufgebauten Halbleitersubstraten wie SOI (silicon on insulator) oder SOD (silicon on diamond) eingesetzt werden. In addition to the manufacture of disks made of a homogeneous material, the invention can of course also be used for the production of multi-layered semiconductor substrates, such as SOI (silicon on insulator) or SOD (Silicon On Diamond).
  • [0020]
    Bei der Ausführung der Erfindung wird eine Anzahl bevorzugt durch ein Innenloch- oder Drahtsägeverfahren gesägter Siliciumscheiben zunächst einer mechanischen Bearbeitung nach dem Stand der Technik unterzogen. In practicing the invention, a number is preferably subjected by a wire-saw or Innenloch- sawn silicon wafers first to a mechanical processing of the prior art. Bevorzugt wird dabei zunächst die mechanisch sehr empfindliche Scheibenkante verrundet und die Vorderseite und/oder die Rückseite unter Abtrag von 20 bis 150 µm Silicium und bevorzugt von 50 bis 100 µm Silicium durch ein Läpp- und/oder ein Schleifverfahren eingeebnet. The mechanically very sensitive pane edge is first rounded and preferably the front and / or the back, involving the removal of 20 to 150 microns of silicon and preferably from 50 to 100 microns silicon leveled by a lapping and / or a grinding process. Es folgt ein nasschemisches Ätzen bevorzugt in saurer Ätzlösung, um bei einem Abtrag von 10 bis 50 µm und bevorzugt von 15 bis 35 µm gestörte äußere Kristallschichten abzutragen, was den notwendigen Polierabtrag und damit die Herstellkosten der Siliciumscheibe reduziert. It is followed by a wet chemical etching preferably in an acid etching solution to remove micron outer disturbed crystal layers in a removal of 10 to 50 microns and preferably from 15 to 35, which reduces the necessary polishing removal and thus the manufacturing costs of the silicon wafer. Besonders bevorzugt wird mit einer Mischung aus konzentrierter wässriger Salpetersäure (HNO 3 ) und konzentrierter wässriger Flusssäure (HF) bei Raumtemperatur geätzt. With a mixture of concentrated aqueous nitric acid (HNO 3) is particularly preferably etched and concentrated aqueous hydrofluoric acid (HF) at room temperature.
  • [0021]
    Die so vorbereiteten Siliciumscheiben mit geläppter und/oder geschliffener und geätzter Oberfläche und bevorzugt verrundeter und geätzter Kante werden nun dem Polieren zugeführt. The thus prepared silicon wafer with a lapped and / or polished and etched surface, and preferably a rounded edge and etched will now be supplied to the polishing. Je nach Ausführung der Politur sowie Größe und Beschaffenheit der Polieranlage kann es sinnvoll sein, die Gruppe der zu polierenden Siliciumscheiben einer Charakterisierung ihrer geometrischen Eigenschaften, beispielsweise durch eine Dickenmessung, zu unterziehen und sie auf Basis bestimmter Merkmale, beispielsweise der Dicke, zu gruppieren. Depending on the design of polishing and the size and nature of the polishing system, it may be useful to subject the group to be polished silicon wafers a characterization of their geometric characteristics, for example by a thickness measurement, and to group them on the basis of certain characteristics, such as thickness. Dies kann sich insbesondere bei der Forderung nach hoher Planparallelität der Siliciumscheiben nach der Politur als sinnvoll erweisen. This can prove to be particularly useful in the demand for high parallelism of the silicon wafers after polishing. Ebenso kann es sinnvoll und gewünscht sein, eine Politur der Kante der Siliciumscheiben nach bekannten Verfahren durchzuführen. It may also be useful and desired to carry out a polishing of the edge of the silicon wafers by known methods.
  • [0022]
    Je nach Aufgabenstellung und Ausstattung mit Polieranlagen kann der bei Ausübung der Erfindung vorgesehene Polierprozess mindestens einer Vorderseite der Siliciumscheibe entweder als einseitig oder als beidseitig angreifende Politur auf Anlagen nach dem Stand der Technik ausgeführt werden. Depending on the task and equipped with the polishing tools provided in practice of the invention the polishing process can be performed at least a front side of the silicon wafer either on one side or on both sides as attacking polish onto plants according to the prior art. Bei der einseitig angreifenden Politur sind eine oder mehrere geätzte Siliciumscheiben mit ihrer Rückseite gehalten durch Wachs, Vakuum oder Adhäsion an einer Trägereinheit befestigt und werden mit der Vorderseite in der Regel rotierend über einen meist ebenfalls rotierenden, mit Poliertuch beklebten Polierteller unter kontinuierlicher Zuführung eines die Bedingungen der Erfindung erfüllenden Poliermittels bewegt. In the unilaterally acting polish one or more etched silicon wafers are with their back supported by wax, vacuum or adhesion attached to a carrier unit and with the front usually rotating about a generally likewise rotating, pasted with a polishing cloth polishing pad under continuous supply of the conditions of the invention fulfilling moved polishing agent. Dabei werden mindestens 10 µm, bevorzugt 10 bis 30 µm und besonders bevorzugt 10 bis 20 µm Silicium bei einer Abtragsrate von 0,1 bis 5 µm/min, bevorzugt von 0,3 bis 2 µm/min und besonders bevorzugt von 0,5 bis 1,5 µm/min abpoliert. In this case, at least 10 .mu.m, preferably 10 to 30 microns and most preferably 10 to 20 microns of silicon at a removal rate of 0.1 to 5 microns / min, preferably from 0.3 to 2 .mu.m / min and particularly preferably from 0.5 to dished 1.5 microns / min.
  • [0023]
    Bei der beidseitig angreifenden Politur werden eine oder mehrere Siliciumscheiben zwischen zwei in der Regel gegenläufig rotierenden, mit Poliertuch beklebten Poliertellern ebenfalls unter kontinuierlicher Zuführung des besagten Poliermittels bewegt, wobei sie sinnvoller Weise von einer oder mehreren Läuferscheiben auf einer vorbestimmten Bahn relativ zu den Poliertellern bewegt werden, was eine gleichzeitige Politur der Vorderseite und der Rückseite der Siliciumscheiben zur Folge hat. When both sides attacking polish one or more silicon wafers between two generally counter-rotating, pasted with a polishing cloth polishing plates are also moved with continuous feed of said polishing agent, wherein they way be more useful moved by one or more rotor disks along a predetermined path relative to the polishing plates , resulting in simultaneous polishing of the front and back sides of the silicon wafers result. In diesem Falle werden insgesamt mindestens 10 µm, bevorzugt 10 bis 50 und besonders bevorzugt 20 bis 40 µm Silicium bei einer Abtragsrate von 0,1 bis 5 µm/min, bevorzugt von 0,2 bis 1,5 µm/min und besonders bevorzugt von 0,3 bis 1,0 µm/min abpoliert, wobei ein im Rahmen der normalen Prozessstreuung gleicher Abtrag von der Vorderseite und der Rückseite bevorzugt wird. In this case, total of at least 10 .mu.m, preferably 10 to 50 and particularly preferably 20 to 40 microns of silicon at a removal rate of 0.1 to 5 microns / min, preferably from 0.2 to 1.5 microns / min and particularly preferably from dished 0.3 to 1.0 microns / min with an equal part of normal process variance removal of the front and the rear is preferable.
  • [0024]
    Einen Sonderfall, der ebenfalls in den Umfang der Erfindung fallen kann, stellt die Herstellung einer beidseitig polierten Siliciumscheibe durch sequenzielle Politur beispielsweise zunächst der Rückseite und anschließend der Vorderseite nach Einseiten-Polierverfahren dar. In allen genannten Fällen wird bevorzugt mit einem handelsüblichen Polyurethan-Poliertuch mit 50 bis 100 Shore-A-Härtegraden poliert, das über eingearbeitete verstärkende Polyesterfasern verfügen kann. A special case which may also fall within the scope of the invention is the preparation of both sides polished silicon wafer by sequential polishing example, first the rear and then the front side by one-side polishing method. In all the cases mentioned is preferably a commercially available polyurethane polishing cloth with polished 50 to 100 Shore A hardness, which can have incorporated reinforcing polyester fibers. Solche Poliertücher bestehen in der Regel aus der genannten Aktivschicht, die während der Politur mit der Oberfläche der Siliciumscheibe in Kontakt tritt, einer Feuchtigkeitssperre sowie einer druckadhäsiven Klebeschicht. Such polishing pads are generally from said active layer, which occurs during the polishing with the surface of the silicon wafer in contact with a moisture barrier and a druckadhäsiven adhesive layer. Im Rahmen der Erfindung können auch mehrlagig aufgebaute Poliertücher eingesetzt werden. As part of the invention in multiple layers built up polishing cloths can be used.
  • [0025]
    Von hoher Bedeutung für die Erfüllung der Aufgabe der Erfindung, nämlich den Kupfergehalt der polierten Siliciumscheiben bei gleich oder kleiner 0,5 Masse-ppb zu halten, ist, dass Poliertuch, Polieranlage, Poliermittelversorgung und - im Falle der gleichzeitig beidseitig angreifenden Politur - die Läuferscheiben keine nennenswerten Kupferanteile freisetzen. Is to keep very important for fulfilling the object of the invention, namely, the copper content of the polished silicon wafers at equal to or less than 0.5 mass ppb that polishing cloth, polishing machine, polishing agent supply and - in the case of simultaneously on both sides engaging polishing - the runner wheels release no significant copper values. Eine Erhöhung des Kupfergehaltes des Poliermittel vom Anlieferungszustand bis zum Ort der Politur von gleich oder kleiner 0,5 Masse-ppb ist tolerierbar, eine solche von maximal gleich oder kleiner 0,1 Masse-ppb ist besonders bevorzugt. An increase in the copper content of the polishing agent from the delivery state to the point of polishing of the same or less than 0.5 mass ppb is tolerable, such a maximum of the same or less than 0.1 mass ppb being particularly preferred.
  • [0026]
    Bei Ausführung der Erfindung ist an das Poliermittel die Anforderung gestellt, dass es Kieselsäure in einem Anteil von 0,1 bis 10 Masse-% SiO 2 , bezogen auf den Feststoff, enthält und einem pH-Wert von 10 bis 12 besitzt. In embodiments of the invention, the request is placed on the polishing agent it in a proportion of 0.1 to 10 mass% SiO 2, based on the solids containing silica and has a pH of 10 to 12 Die Kieselsäure lässt sich dabei nach dem Stand der Technik in gefällter Form beispielsweise aus Wasserglas (Natriumsilikat) herstellen. The silica can be produced thereby according to the prior art in precipitated form, for example, from water glass (sodium silicate). Es ist jedoch auch möglich und ebenfalls bekannt, pyrogene Kieselsäure, die durch gezielte Verbrennung von Siliciumverbindungen erzeugt wurde, in Gegenwart von starken Basen, etwa NaOH oder KOH, in wässriger Lösung zu dispergieren. However, it is also possible and also known, fumed silica which was formed by selective combustion of silicon compounds to disperse in the presence of strong bases, such as NaOH or KOH in aqueous solution. Die Verwendung gefällter Kieselsäure ist bevorzugt. The use of precipitated silica is preferred. Derartige Kolloide beziehungsweise Dispersionen besitzen oft einen Alkalimetallionengehalt von mehreren Masse-%. Such colloids or dispersions often have a alkali metal ion content of several mass%. Dieser Anteil beispielsweise an Natrium- oder Kaliumionen wird im Rahmen der Erfindung bevorzugt über einen handelsüblichen Kationenaustauscher bis auf einen Rest von kleiner 0,1 Masse-% entfernt. This proportion, for example of sodium or potassium ions is preferably removed in the present invention over a commercially available cation exchanger to a residual of less than 0.1% by mass.
  • [0027]
    Das in der dargestellten Form vorliegende Poliermittel kann den zur Durchführung der Erfindung erforderlichen pH-Wert im Bereich von 10 bis 12, der sich aus den spezifischen Notwendigkeiten im Spannungsfeld hohe Abtragsrate - hohe Planparallelität - niedrige Rauigkeit und Defektdichte ergibt, durchaus bereits ohne weitere Zugabe von basischen Verbindungen erfüllen, wenn bei der Stabilisierung der Kieselsäure in Wasser ein ausreichend hoher Basenanteil eingesetzt wurde. The present in the form illustrated, the polishing means may necessary for the implementation of the invention pH is in the range of 10 to 12 from the specific needs in the tension high removal rate - high plane-parallelism - low roughness and defect density is quite even without further addition of basic compounds meet when a sufficiently high proportion of base was used to stabilize the silicic acid in water. Es kann jedoch notwendig sein, relativ geringe Anteil an Alkalimetall- oder Ammoniumionen-haltiger Base zuzugeben, beispielsweise NaOH, Na 2 CO 3 , KOH, K 2 CO 3 , NH 4 OH, (NH 4 ) 2 CO 3 , (NH 4 ) 2 HPO 4 , TMAH und TEAH (Tetraethylammoniumhydroxid). However, it may be necessary to add relatively small proportion of alkali metal or ammonium ion-containing base, for example NaOH, Na 2 CO 3, KOH, K 2 CO 3, NH 4 OH, (NH 4) 2 CO 3, (NH 4) 2 HPO 4, TMAH and TEAH (tetraethylammonium hydroxide). Die zuzusetzende Basenmenge richtet sich in erster Linie nach dem geforderten pH-Wert des Poliermittels, der über die Abtragsrate beim Polieren entscheidet, und kann je nach Dissoziationsgrad der Verbindung zwischen 0,01 und 5 Masse-% variieren. The addition amount of base depends primarily on the required pH of the polishing agent, which decides on the removal rate during polishing, and can vary according to the degree of dissociation% of the compound between 0.01 and 5 wt. Die Kieselsäuredispersion kann dabei mit einer wässerigen Basenlösung geeigneter Konzentration entweder im Vorlagetank gemischt und in dieser Form zur Polieranlage gefördert oder beispielsweise gemäß der DE 198 36 831 A1 direkt in der Polieranlage vermischt werden. The silica dispersion may in this case 198 36 831 A1 are directly mixed in the polishing system mixed with an aqueous base solution of suitable concentration either in the feed tank and conveyed in this form to the polishing system, or for example, according to DE. Es ist im Rahmen der Erfindung problemlos möglich, das Poliermittel aufzufangen und im Kreis zu führen, wobei es notwendig sein kann, etwaige Verluste durch Zugabe von Kieselsäuredispersion und/oder Basenlösung auszugleichen. It is perfectly possible within the scope of the invention to collect the polish and lead in a circle, and it may be necessary to compensate for any loss by adding silica dispersion and / or base solution.
  • [0028]
    Das Poliermittel zur Ausführung der Erfindung enthält weiterhin eine oder mehrere Polyaminocarbonsäuren in Form eines Alkalimetall- und/oder Ammoniumsalzes in einem Anteil von 0,00001 bis 5 Masse-% und bevorzugt in einem Anteil von 0,001 bis 0,5 Masse-%. The polishing agent for carrying out the invention further comprises one or more polyaminocarboxylic acids in the form of an alkali metal and / or ammonium salt in an amount from 0.00001 to 5% by mass, and preferably in a proportion of 0.001 to 0.5 mass%. Polyaminocarbonsäuren zeichnen sich durch zwei oder mehr Stickstoff-gebundenen Carboxialkylgruppen aus und besitzen somit mindestens drei Koordinationsstellen zur Komplexierung von Kupferionen: ein N-Elektronenpaar und zwei Elektronenpaare der beiden COO-Gruppen. Polyaminocarboxylic acids are characterized by two or more nitrogen-linked Carboxialkylgruppen and thus have at least three coordination sites for complexation of copper ion: an N-electron pair and two pairs of electrons of the two COO groups. Bei der Ausführung der Politur im Rahmen der Erfindung kann entweder ein Salz einer einzigen Polyaminocarbonsäure eingesetzt werden, oder es können Salze mehrerer verschiedener Polyaminocarbonsäuren zum Einsatz kommen; In the practice of polishing in the invention a salt of a single polyaminocarboxylic can either be used, or there may be several different salts polyaminocarboxylic acids are used; beide Möglichkeiten sind bevorzugt. both options are preferred. Die Erfindung sieht vor, dass zumindest ein Teil der Protonen der Carboxylgruppen durch Alkalimetallionen oder Ammoniumionen ersetzt ist. The invention provides that at least a part of the protons of the carboxyl groups has been replaced by alkali metal ions or ammonium ions. Dies fördert die Löslichkeit derartiger Verbindungen in Wasser erheblich und bringt keine mehrwertigen, beispielsweise für Bauelementeprozesse schädlichen Metallionen in das Poliermittel ein. This promotes the solubility of such compounds in water significantly and brings no polyvalent, for example for components processes harmful metal ions in the polishing agent. Na-, K- und NH 4 -Salze der Polyaminocarbonsäuren sowie jedwede Mischformen untereinander und mit Protonen sind bevorzugt. Na, K and NH 4 salts of polyamino well as any hybrids among themselves and with protons are preferred. Besonders bevorzugt ist eine komplette Substitution der Protonen durch Na- oder K-Ionen. Particularly preferred is a complete substitution of the protons by Na or K ions.
  • [0029]
    Bevorzugt sind in diesem Zusammenhang Polyaminocarbonsäuren mit zwei bis sechs Essigsäuregruppen (-CH2-COOH) als Carboxialkylgruppen, die an einem bis vier Stickstoffatomen gebunden sind. in this context polyaminocarboxylic acids are preferably of two to six acetic acid groups (-CH2-COOH) as Carboxialkylgruppen which are attached to one to four nitrogen atoms. Beispiele für Polyaminocarbonsäuren mit zwei Essigsäuregruppen sind Iminodiessigsäure und 4-Dicarboximethylglutaminsäure. Examples of polyamino with two acetic acid groups are iminodiacetic acid and 4-Dicarboximethylglutaminsäure. Beispiele für Polyaminocarbonsäuren mit drei Essigsäuregruppen sind Nitrilotriessigsäure (NTA), Ethylendiamintriessigsäure und Hydroxiethylethylendiamintetraessigsäure (HEDTA). Examples of polyaminocarboxylic acids with three acetic acid groups are nitrilotriacetic acid (NTA), ethylene diamine triacetic acid and Hydroxiethylethylendiamintetraessigsäure (HEDTA). Beispiele für Polyaminocarbonsäuren mit vier Essigsäuregruppen sind Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), 1,2-Cyclohexandiamintetraessigsäure (CyDTA), 1,3-Propandiamintetraessigsäure, 1,3-Diamino-2- hydroxipropantetraessigsäure, Glycoletherdiamintetraessigsäure, Ethylenglykoldiamintetraessigsäure und Hydroxiethylendiamintetraessigsäure. Examples of polyaminocarboxylic acids with four acetic acid groups are ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), 1,2-cyclohexanediaminetetraacetic acid (CyDTA), 1,3-propanediaminetetraacetic acid, 1,3-diamino-2- hydroxipropantetraessigsäure, glycol, and Ethylenglykoldiamintetraessigsäure Hydroxiethylendiamintetraessigsäure. Ein Beispiel für eine Polyaminocarbonsäuren mit fünf Essigsäuregruppen ist Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA). An example of a polyamino with five acid groups is diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA). Ein Beispiel für eine Polyaminocarbonsäure mit sechs Essigsäuregruppen ist Triethylentetraminhexaessigsäure. An example of a polyamino six acetic acid groups is triethylenetetramine.
  • [0030]
    Nach Einbringen der Salze dieser Polyaminocarbonsäuren in das alkalische Poliermittel, was beispielsweise durch Einrühren oder Umpumpen der Feststoffe oder von konzentrierteren wässerigen Lösungen erfolgen kann, liegen diese in dissoziierter Form vor, das heißt die Kationen sind abgespalten. After introducing the salts of such polyaminocarboxylic acids in the alkaline polishing agent, which may be done for example by stirring or pumped circulation of the solids or concentrated aqueous solutions, they are present in dissociated form, that is, the cations are removed. Beispielsweise liegt Na 4 EDTA in Form von 4 Na + und EDTA 4- vor. For example, is Na 4 EDTA in the form of 4 + and Na EDTA 4-. EDTA 4- stellt mit den vier COO - -Endgruppen und den zwei N-Atomen einen Liganden mit sechs Donorgruppen dar, der Cu 2+ oktaedrisch koordiniert und damit einen Einbau in das Siliciumgitter während der Politur verhindert. EDTA 4- provides with the four COO - end groups and the two N-atoms represents a ligand having six donor groups of the octahedrally coordinated Cu 2+, thereby preventing installation in the silicon lattice during the polishing. Na 3 NTA dissoziiert in 3 Na + und NTA 3- ; Na 3 NTA + dissociates into Na 3 NTA and 3; bei der sterisch bedingten ebenfalls oktaedrischen Kupferkoordination mit diesem vierzähligen Liganden sind die restlichen beiden Koordinationsstellen von Wassermolekülen besetzt. in sterically related also octahedral copper coordination with this fourfold ligands the remaining two coordination sites are occupied by water molecules.
  • [0031]
    Dabei reagieren Cu 2+ und Polyaminocarbonsäureanion jeweils im Molverhältnis 1 : 1 zu löslichen Komplexen, die im pH-Bereich von 3 bis 12 stabil sind. Here react Cu 2+ and Polyaminocarbonsäureanion each case in a molar ratio 1: 1 to soluble complexes, which are stable in the pH range 3 to 12 Die Stabilitätskonstanten dieser Komplexe sind sehr hoch; The stability constants of these complexes are very high; im Falle von Cu-EDTA beträgt sie 18,8 und im Falle von Cu-NTA 13,0. in the case of Cu-EDTA it is 18.8 and in the case of Cu-NTA 13.0. 1 g Na 4 EDTA kann unter optimalen Umständen 167 mg Cu 2+ binden, 1 g Na 3 NTA 247 mg Cu 2+ . 1 g of Na 4 EDTA is able to bind 167 mg Cu 2+, 1 g Na 3 NTA 247 mg Cu 2+ under optimal conditions. Da die Ausführung der Erfindung eine nahezu quantitative Komplexierung des Kupfers im Poliermittel erfordert und neben Cu 2+ noch weitere Kationen vorliegen, ist ein ausreichend hoher Überschuss an Polyaminocarbonsäureanion erforderlich. Since the embodiment of the invention requires an almost quantitative complexation of copper in the polishing agent and still further cations are present in addition to Cu 2+, a sufficiently large excess of Polyaminocarbonsäureanion is required. Dieser Überschuss beträgt auf molarer Basis bevorzugt mindestens 1 : 100 und besonders bevorzugt mindestens 1 : 1000. Beispielsweise bei Vorliegen eines Poliermittels mit einem Gehalt von 5 Masse-ppb Kupfer und 0,02 Masse-% Na 4 EDTA beträgt der Überschuss auf molarer Basis etwa 1 : 6700. This excess on a molar basis preferably at least 1: 100 and particularly preferably at least 1: 1000. For example, in the presence of a polishing agent with a content of 5 mass ppb copper and 0.02% by mass of Na 4 EDTA is the excess on a molar basis about 1: 6700th
  • [0032]
    Ein im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugtes Poliermittel besitzt einen pH-Wert von 10 bis 12 und enthält gefällte Kieselsäure mit einem Feststoffanteil von 0,5 bis 5 Masse-% SiO 2 sowie einen Anteil von 0,001 bis 0,5 Masse-% an Natrium- oder Kaliumsalz von NTA, HEDTA, EDTA, CyDTA oder DTPA; A particularly preferred within the scope of the invention, the polishing agent has a pH of 10 to 12 and contains precipitated silica with a solids content of 0.5 to 5% by mass of SiO 2 and a proportion of 0.001 to 0.5 mass% of sodium or potassium salt of NTA, HEDTA, EDTA, CyDTA or DTPA; ihm sind außerdem keine Amine und keine Oxidationsmittel zugesetzt worden. it no amines and no oxidizing agents are also been added. Der Kupfergehalt im Poliermittel liegt dabei bevorzugt unter 5 Masse-ppb und besonders bevorzugt unter 3 Masse-ppb. The copper content in the polishing agent is preferably less than 5 mass ppb and more preferably below 3 mass-ppb. Bei Überschreiten dieser Werte ist zumindest die teilweise Entfernung von Kupferionen mit einem handelsüblichen Kupfer-selektiven Ionenaustauscher beispielsweise auf der Basis von Iminodiessigsäure-Harzen bevorzugt. Exceeding these values, the partial removal of copper ions with a commercially available copper-selective ion exchanger is preferably at least, for example, on the basis of iminodiacetic acid resins. Eine mehrmalige Durchführung dieses Austauschschrittes kann eine weitere Reduktion des Kupfergehaltes zur Folge haben, jedoch müssen in diesem Falle Kosten und Nutzen gegeneinander abgewogen werden. A repeated application of this exchange step can have a further reduction of the copper content result, however, the costs and benefits must be weighed against each other in this case.
  • [0033]
    Mit einem solchen Poliermittel lassen sich auch hoch Bor-dotierte Siliciumscheiben im besonders bevorzugten Abtragsbereich so polieren, dass der Kupferanteil nach der Politur gleich oder kleiner als 0,5 Masse-ppb beträgt. With such a polishing agent is also highly boron-doped silicon wafers in the particularly preferred material is being removed can polish so that the copper content after polishing is equal to or less than 0.5 mass ppb. Diese Werte werden auch mit gleichzeitig beidseitig polierten Siliciumscheiben erreicht, bei denen der Kupfereintrag in das Siliciumgitter sowohl von der Vorderseite als auch von der Rückseite der Siliciumscheibe erfolgen kann. These values ​​are achieved with the same on both sides of polished silicon wafers, in which the copper entry can be made in the silicon lattice, both from the front and from the back of the silicon wafer.
  • [0034]
    Die Siliciumscheiben werden nach Beendigung der Politur aus der Polieranlage entnommen und nach dem Stand der Technik gereinigt und getrocknet. The silicon wafers are removed after completion of polishing of the polishing system and purified according to the prior art, and dried. Es schließt sich in der Regel eine Bewertung verschiedener Qualitätsmerkmale nach dem Fachmann bekannten Methoden an. This is followed by a review of various quality features to the expert methods known in the rule. Ein derartiges Merkmal kann beispielsweise die lokale Ebenheit sein. Such a feature may be, for example, the local flatness. Weitere bewertete Qualitätsmerkmale können die Vorderseite, die Rückseite und/oder die Kante der Scheiben betreffende Eigenschaften sein. Other evaluated quality features may be relevant properties, the front, back and / or the edge of the discs. Hierbei kommt der visuellen Beurteilung des Auftretens und Umfanges von Kratzern, Flecken und sonstiger Abweichungen von der idealen Siliciumoberfläche unter stark gebündeltem Licht eine hohe Bedeutung zu. A high degree of importance of the visual assessment of the occurrence and scope of scratches, stains and other deviations from the ideal silicon surface under strongly focused light comes on. Darüber hinaus können beispielsweise Untersuchungen von Rauigkeit, Nanotopografie und Oberflächen-Metallkontamination auf handelsüblichen Messgeräten sinnvoll beziehungsweise gefordert sein. In addition, for example, studies of roughness, nano topography and surface metal contamination may be useful or required on commercially available instruments.
  • [0035]
    Hinsichtlich dieser zur Scheibencharakterisierung herangezogenen Parameter weisen die erfindungsgemäß hergestellten Siliciumscheiben keine Nachteile gegenüber Siliciumscheiben auf, die nach einem Verfahren nach dem Stand der Technik hergestellt wurden. With respect to this relied on to disk characterization parameters include the silicon wafers according to the invention on no disadvantages compared to silicon wafers which have been prepared by a process according to the prior art. Allerdings ist entweder der Kupfergehalt im Siliciumgitter niedriger als bei gemäß Verfahren nach dem Stand der Technik hergestellten Siliciumscheiben, oder die Herstellkosten sind bei vergleichbarem Kupfergehalt deutlich niedriger. However, the copper content in the silicon lattice is either lower than in accordance with methods of the prior art silicon wafers produced, or the production cost is significantly lower at a comparable copper content.
  • [0036]
    Die analytische Bestimmung des Kupfergehaltes im Siliciumgitter kann durch Methoden erfolgen, welche eine relativ hohe Wiederfindungsrate, beispielsweise eine Wiederfindungsrate von über 90%, ausweisen. The analytical determination of the copper content in the silicon lattice can be made by methods which report a relatively high recovery rate, for example, a recovery rate of over 90%. Dazu kann die zu analysierende Siliciumscheibe komplett in einem hochreinen Gemisch aus konzentrierter Salpetersäure und konzentrierter Flusssäure aufgelöst und der Kupferanteil nach Abrauchen und Aufnehmen in verdünnter Säure spektroskopisch ermittelt werden. For this purpose, the analyte silicon wafer can be completely dissolved in a highly pure mixture of concentrated nitric acid and concentrated hydrofluoric acid and the copper content by fuming and recording in dilute acid are spectroscopically determined. Diese Methode ist aufwändig und mit einem relativ hohen Messfehler behaftet. This method is fraught consuming and with a relatively high measurement error. Bevorzugt ist eine Methode, bei der getterfähige Schichten, die Kupfer nahezu quantitativ an die Oberfläche ziehen, beispielsweise bestehend aus Polysilicium, bei erhöhten Temperaturen auf die Oberfläche der Siliciumscheibe aufgedampft und anschließend chemisch abgelöst und analysiert werden. Preferably, a method considered when getterfähige layers, the copper almost quantitatively to the surface, for example consisting of polysilicon, deposited at elevated temperatures on the surface of the silicon wafer and then chemically removed and analyzed is.
  • [0037]
    Zur Beschreibung der Erfindung gehören Figuren, welche diese verdeutlichen, jedoch keinesfalls eine Einschränkung bedeuten. To describe the invention include figures which illustrate this, but in no way imply a limitation.
  • [0038]
    Fig. 1 zeigt die Molekülstruktur der im Rahmen der Erfindung bevorzugten Polycarbonsäuren in Form ihrer Natriumsalze. Fig. 1 shows the molecular structure of the preferred polycarboxylic acids in the present invention in the form of their sodium salts. Die Gruppe R steht für einen Natriumacetatrest. The group R is a Natriumacetatrest.
  • [0039]
    Fig. 2 zeigt die sterische Anordnung der Liganden in einem Kupferkomplex der Anionen von NTA und EDTA. Fig. 2 shows the steric arrangement of the ligands in a copper complex of the anions of NTA and EDTA.
  • [0040]
    Fig. 3 zeigt den Kupfergehalt der nach den Vergleichsbeispielen und Beispielen hergestellten Siliciumscheiben. Fig. 3 shows the copper content of the silicon wafers produced according to the comparative examples and examples. Die Vergleichsbeispiele 1 und 2 (V1, V2) und die Beispiele 1 und 2 (B1, B2) beziehen sich auf die gleichzeitig beidseitige Politur von Siliciumscheiben des Durchmessers 300 mm; Comparative Examples 1 and 2 (V1, V2) and Examples 1 and 2 (B1, B2) are based on the same double-sided polishing of silicon wafers of diameter 300 mm; Vergleichsbeispiel 3 (V3) und Beispiel 3 (B3) beziehen sich auf die einseitige Politur von Siliciumscheiben des Durchmessers 200 mm. Comparative Example 3 (V3) and Example 3 (B3) refer to the one-sided polishing of silicon wafers of diameter 200 mm.
  • Vergleichsbeispiele und Beispiele Comparative examples and examples Vergleichsbeispiele 1 und 2 und Beispiele 1 und 2 Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 and 2
  • [0041]
    Vergleichsbeispiele 1 und 2 und Beispiele 1 und 2 betreffen die Herstellung von Siliciumscheiben mit einem Durchmesser von 300 mm. Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 and 2 relate to the preparation of silicon wafers having a diameter of 300 mm. Alle Scheiben wurden durch Drahtsägen eines Einkristalls, der 100 ± 20 Masse-ppm Bor und 6 ± 1 Masse-ppm Sauerstoff enthielt, mit einem Stahldraht unter Zuführung einer Suspension von Siliciumcarbid in Glykol erzeugt und mittels einer profilierten Schleifscheibe kantenverrundet. All slices were generated by wire sawing of a single crystal containing 100 ± 20 mass ppm of boron and 6 ± 1 mass ppm oxygen with a steel wire while feeding a suspension of silicon carbide in glycol and edge-rounding using a profiled grinding wheel. Es folgte ein gleichzeitig beidseitiges Oberflächenschleifen unter Abtrag von 90 µm Silicium. It was followed by a simultaneously two-sided surface grinding, involving the removal of 90 micron silicon. Nach Ätzen in einem konzentrierten Salpetersäure/Flusssäure-Gemisch bei 20°C (Entfernung von 20 µm Silicium) besaßen die Scheiben eine Dicke von 805 µm. After etching in a concentrated nitric acid / hydrofluoric acid mixture at 20 ° C (removal of silicon 20 microns), the disks had a thickness of 805 microns.
  • [0042]
    Es standen für die Politur nach dem DSP-Verfahren (doubleside polishing) auf einer Doppelseiten-Polieranlage mit Planetargetriebe fünf Läuferscheiben aus Edelstahl mit niedrigem Kupfergehalt der Dicke 772 µm zur Verfügung, die zur Aufnahme von jeweils drei Siliciumscheiben in geeignet dimensionierten, mit Kunststoff (PVDF) ausgekleideten Aussparungen vorgesehen waren, womit pro Polierfahrt jeweils 15 Siliciumscheiben gleichzeitig poliert werden konnten. There were for polishing after the DSP techniques (double side polishing) on ​​a double-side polishing tool with Planet Arge shoots five rotor disks made of stainless steel with a low copper content of the thickness of 772 microns are available which sized for receiving each of three silicon wafers in suitable (with plastic PVDF ) lined recesses were provided, whereby each polishing run each 15 silicon wafers could be polished simultaneously. Als Poliertuch für den oberen und den unteren Polierteller fand ein handelsübliches Produkt mit eingearbeiteten Polyesterfasern der Shore-A-Härte 74 Verwendung. As a polishing cloth for the upper and lower polishing plate a commercial product with integrated polyester fibers of the Shore A hardness was 74 use. Von allen Siliciumscheiben wurden unter gegenläufiger Rotation der Polierteller und Bewegung der Läuferscheiben auf einer Planetenbahn unter einem Druck von 0,15 bar und kontinuierlicher Zuführung von 5 l/min Poliermittel bei 40°C jeweils 30 µm Silicium abpoliert. Of all the silicon wafers, the polishing plate and movement of the carriers on a planetary orbit bar and continuous feed of 5 l / min polishing agent at 40 ° C were polished off each 30 micron silicon to opposite rotation under a pressure of 0.15.
  • [0043]
    Das Poliermittel wurde in einer gegenüber den eingesetzten Inhaltsstoffen chemisch stabilen Poliermittelstation gemischt und mittels einer geeigneten Dosierpumpe zu den zwischen den beiden mit Poliertuch beklebten Poliertellern befindlichen Siliciumscheiben gefördert. The slurry was mixed in a relation to the used ingredients chemically stable polishing agent station and conveyed to the located between the two pasted with polishing cloth, polishing plates silicon wafers by means of a suitable dosing pump. Wie aus der weiter unten aufgeführten Tabelle ersichtlich ist, unterschied sich die Ausführung der Vergleichsbeispiele 1 und 2 und der Beispiele 1 und 2 in der Zusammensetzung des wässrigen Poliermittels. As can be seen from the table set out below, the embodiments of Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 and 2 in the composition of the aqueous polishing composition differed. Dieses enthielt in allen Fällen 2 Gew.-% kolloidal gelöstes SiO 2 in Form von gefällter Kieselsäure, einen pH-Wert von 11,0 sowie einen Gehalt von je kleiner 0,01 Masse-% Oxidationsmittel und Amin (außer V2 mit gezielter Aminzugabe). This contained in all cases, 2 wt .-% colloidally dissolved SiO 2 in the form of precipitated silica, a pH of 11.0 and a content of each less than 0.01% by weight of oxidizing agent and the amine (other than V2 with selective amine addition) ,
  • [0044]
    Als kolloidale Kieselsäuredispersion wurde ein handelsübliches Produkt mit einem Kupfergehalt von 4 Masse-ppb eingesetzt. As a colloidal silica dispersion, a commercially available product was used with a copper content of 4 mass ppb. Der pH-Wert, der mittels einer Glaselektrode gemessen wurde, wurde durch Zugabe einer 30 Masse-%igen wässrigen K 2 CO 3 -Lösung (V1, B1) oder einer 25 Masse-%igen wässrigen Lösung von TMAH (Tetramethylammoniumhydroxid; V2, B2) eingestellt, wobei die Base unter Agitation bei 20°C mit dem Kolloid sorgfältig vermischt wurde. The pH value was measured using a glass electrode, was prepared by adding a 30 mass% aqueous K 2 CO 3 solution (V1, B1) or of a 25 mass% aqueous solution of TMAH (tetramethylammonium hydroxide; V2, B2 ) is set, wherein the base under agitation was thoroughly mixed at 20 ° C with the colloid. Im Falle von V2 wurde zusätzlich EDA (Ethylendiamin) als Polierbeschleuniger zugegeben. In the case of V2 addition EDA (ethylene diamine) was added as a polishing accelerator. B1 und B2 enthielten darüber hinaus 0,02 Masse-% von Na 4 EDTA, dem Tetranatriumsalz der Ethylendiamintetraessigsäure. B1 and B2 also contained 0.02 mass% of Na 4 EDTA, a tetrasodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid.
  • [0045]
    Nach Beendigung der Politur, Reinigung und Trocknung erfolgte eine visuelle Beurteilung der Oberflächen der polierten Siliciumscheiben unter stark gebündeltem Licht, wobei eine sehr niedrige Defektdichte ohne signifikante Unterschiede zwischen den nach den einzelnen Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellten Siliciumscheiben beobachtet wurde. After completion of the polishing, cleaning and drying A visual evaluation of the surfaces of polished silicon wafers under highly collimated light, wherein a very low defect density was observed with no significant differences between the produced according to each of Examples and Comparative Examples, silicon wafers.
  • Vergleichsbeispiel 3 und Beispiel 3 Comparative Example 3 and Example 3
  • [0046]
    Es wurde im Vergleichsbeispiel 3 wie im Vergleichbeispiel 1 und im Beispiel 3 wie im Beispiel 1 vorgegangen, wobei folgende Abweichungen bestanden: Diesmal wurden nach einem SSP-Verfahren (single side polishing) nur auf der Vorderseite polierte Siliciumscheiben mit einem Durchmesser von 200 mm hergestellt, der ebenfalls 100 ± 20 Masse-ppm Bor und 6 ± 1 Masse-ppm Sauerstoff enthielt. The procedure in Comparative Example 3 as in Comparative Example 1 and Example 3 as in Example 1, the following variations were: time (single side polishing) polished only on the front side of silicon wafers were prepared with a diameter of 200 mm for a SSP process, which contained also 100 ± 20 mass ppm of boron and 6 ± 1 mass ppm oxygen. Die Scheiben wurden wiederum drahtgesägt und kantenverrundet. The wheels were in turn wire-cut and edge-rounding. Nach Läppen unter Abtrag von 100 µm Silicium und Ätzen in einem konzentrierten Salpetersäure/Flusssäure-Gemisch bei 20°C (Entfernung von 25 µm Silicium) besaßen die Scheiben eine Dicke von 740 µm. After lapping, involving the removal of 100 microns silicon and etching in a concentrated nitric acid / hydrofluoric acid mixture at 20 ° C (removal of silicon 25 microns) had the discs have a thickness of 740 microns. Nach Aufkitten auf eine Trägerplatte aus Keramik wurden jeweils 24 Siliciumscheiben gleichzeitig unter kontinuierlicher Zuführung von 8 l/min Poliermittel auf einem mit Poliertuch beklebten Polierteller bei 30°C jeweils 15 µm Silicium von der Vorderseite abpoliert. After cementing a carrier plate made of ceramic are 24 silicon wafers were continuous feed of 8 l / min polishing agent on a adherend with polishing cloth, polishing plate at 30 ° C polished off each 15 microns silicon from the front side simultaneously. Die relevanten Polierdaten sind ebenfalls in unten stehender Tabelle enthalten. The relevant polishing data are also included in the table below.
  • Kupferanalyse und Herstellkosten der Siliciumscheiben Copper analysis and production of the silicon wafers
  • [0047]
    Polierte und gereinigte Siliciumscheiben, hergestellt nach den Vergleichsbeispielen und Beispielen, wurden wie folgt auf eingebautes Kupfer analysiert: Im Röhrenofen wurde bei 650°C durch Zuführung von SiHCl 3 eine 50 nm dicke Polysiliciumschicht auf der Siliciumscheibe abgeschieden. Polished and cleaned silicon wafers produced according to the Comparative Examples and Examples were built on copper analyzed as follows: was by supplying SiHCl at 650 ° C in the tube furnace 3 is a 50 nm thick polysilicon layer is deposited on the silicon wafer. Diese Schicht wurde bei 20°C in einer Mischung aus HNO 3 und HF in analytischer Reinheitsqualität aufgelöst. This layer was dissolved at 20 ° C in a mixture of HNO 3 and HF in analytical grade quality. Nach Abdampfen der Flüssigkeit bei 200°C und Aufnehmen des Rückstandes in verdünnter HNO 3 -Lösung wurde der Kupfergehalt durch ICP-MS gemessen. After evaporation of the liquid at 200 ° C and taking up the residue in dilute HNO 3 solution, the copper content by ICP-MS was measured. Die entsprechenden Daten sind in unten stehender Tabelle enthalten. The corresponding data are listed in the table below. Es zeigt sich, dass in Gegenwart eines Polyamincarbonsäuresalzes, in diesem Falle Na 4 EDTA, niedrige Kupferwerte im Siliciumgitter erreicht werden, wenn gleichzeitig keine Oxidationsmittel und keine Amine wie EDA vorhanden sind. It is found that in the presence of a Polyamincarbonsäuresalzes, in this case, Na 4 EDTA, low levels of copper in the silicon lattice are achieved when no oxidant and no amines such as EDA are present simultaneously.

  • [0048]
    Die in der Tabelle aufgeführten Daten belegen exemplarisch, dass mit der Bereitstellung der Erfindung die Aufgabe der Erfindung gelöst ist. The data presented in the table show an example that with the provision of the invention, the object of the invention is solved.

Claims (12)

  1. 1. Verfahren zur Herstellung einer Bor-dotierten Siliciumscheibe durch Zerteilen eines Bor-dotierten Siliciumkristalls in Scheiben, mechanische Formgebung, nasschemisches Ätzen einer Vorderseite und einer Rückseite unter Abtrag von mindestens 10 µm Silicium und Polieren mindestens einer Vorderseite der Siliciumscheibe unter Abtrag von mindestens 10 µm Silicium, wobei das Polieren unter kontinuierlicher Zuführung eines Kieselsäure enthaltenden wässrigen Poliermittels mit einem Feststoffanteil von 0,1 bis 10 Masse-% SiO 2 und einem pH-Wert von 10 bis 12 erfolgt, dadurch gekennzeichnet , dass das Poliermittel eine oder mehrere Polyaminocarbonsäuren in Form eines Alkalimetall- und/oder Ammoniumsalzes in einem Anteil von 0,00001 bis 5 Masse-%, jedoch weder Zusätze von Oxidationsmittel noch Zusätze von Aminverbindungen enthält. 1. A process for preparing a boron-doped silicon wafer by dicing of a boron-doped silicon crystal slices, mechanical shaping, wet chemical etching of a front and a back, involving the removal of at least 10 micrometers of silicon and polishing at least a front side of the silicon wafer under removal of at least 10 microns silicon, wherein the polishing containing a continuous supply of a silica aqueous polishing agent is carried out with a solids content of 0.1 to 10 mass% SiO 2 and a pH value of 10 to 12, characterized in that the polishing agent is one or more polyaminocarboxylic acids in the form of an alkali metal and / or ammonium salt in an amount from 0.00001 to 5% by mass, however, neither addition of oxidizing agent contains additions of amine compounds.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Polyaminocarbonsäuresalz Salz von Nitrilotriessigsäure (NTA), Hydroxiethylethylendiamintriessigsäure (HEDTA), Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), 1,2-Cyclohexandiamintetraessigsäure (CyDTA) und/oder Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA) zum Einsatz kommt. 2. The method according to claim 1, characterized in that as Polyaminocarbonsäuresalz salt of nitrilotriacetic acid (NTA), Hydroxiethylethylendiamintriessigsäure (HEDTA), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), 1,2-cyclohexanediaminetetraacetic acid (CyDTA) and / or diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) is used.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Polyaminocarbonsäuresalz 0,001 bis 0,5 Masse-% beträgt. 3. The method of claim 1 or claim 2, characterized in that the proportion of Polyaminocarbonsäuresalz is 0.001 to 0.5 mass%.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Politur der Borgehalt der Siliciumscheibe größer 10 Masse-ppm und der Kupfergehalt der Siliciumscheibe gleich oder kleiner 0,5 Masse-ppb beträgt. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that after polishing, the boron content of the silicon wafer is greater than 10 mass ppm and the copper content of the silicon wafer is equal to or less than 0.5 mass ppb.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Formgebung durch Kantenverrunden, Läppen und/oder Schleifen unter Abtrag von 20 bis 150 µm Silicium erfolgt. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the mechanical shaping by edge rounding, lapping and / or grinding takes place, involving the removal of 20 to 150 microns silicon.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das nasschemische Ätzen in einer Mischung aus konzentrierter Salpetersäure und konzentrierter Flusssäure unter Abtrag von 10 bis 50 µm Silicium ausgeführt wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the wet-chemical etching in a mixture of concentrated nitric acid and concentrated hydrofluoric acid by removal of 10 to 50 microns of silicon is performed.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Polieren als einseitig angreifende Politur einer Vorderseite der Siliciumscheibe unter Abtrag von 10 bis 20 µm Silicium ausgeführt wird. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the polishing is carried out as one-sided engaging polish a front side of the silicon wafer under removal 10 to 20 microns of silicon.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Polieren als beidseitig angreifende Politur einer Vorderseite und einer Rückseite der Siliciumscheibe unter Abtrag von 10 bis 50 µm Silicium ausgeführt wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the polishing is carried out as on both sides engaging polish a front side and a back side of the silicon wafer, involving the removal of 10 to 50 microns of silicon.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Poliermittel Kieselsäure ausschließlich in gefällter Form enthält. 9. A method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the polishing agent comprises silica solely in precipitated form.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Wert des Poliermittels mit einem oder mehreren basischen Alkalimetallverbindungen und/oder quaternären Ammoniumverbindungen eingestellt wird. 10. A method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the pH of the polishing composition is adjusted with one or more basic alkali metal compounds and / or quaternary ammonium compounds.
  11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Poliermittel vor seinem Einsatz in der Politur der Siliciumscheibe oder während dieses Einsatzes durch Ionenaustausch von Kupferionen befreit wird. 11. A method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the polishing agent is released prior to use in the polishing of the silicon wafer or during this insert by ion exchange of copper ions.
  12. 12. Poliermittel für die Politur von Siliciumscheiben mit einem pH-Wert von 10 bis 12, bestehend aus Wasser, 0,1 bis 10 Masse-% SiO 2 sowie eine oder mehrere Polyaminocarbonsäuren in Form eines Alkalimetall- und/oder Ammoniumsalzes in einem Anteil von 0,00001 bis 5 Masse-%, jedoch weder Zusätze von Oxidationsmittel noch Zusätze von Aminverbindungen enthaltend. 12. polishing agent for polishing silicon wafers with a pH of 10 to 12, consisting of water, 0.1 to 10 mass% SiO 2 and one or more polyamino carboxylic acids in the form of an alkali metal and / or ammonium salt in a proportion of 0.00001 to 5% by mass, but not additions of oxidizer nor additives of amine compounds containing.
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