DE112014006377T5 - Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterwafers - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterwafers Download PDF

Info

Publication number
DE112014006377T5
DE112014006377T5 DE112014006377.0T DE112014006377T DE112014006377T5 DE 112014006377 T5 DE112014006377 T5 DE 112014006377T5 DE 112014006377 T DE112014006377 T DE 112014006377T DE 112014006377 T5 DE112014006377 T5 DE 112014006377T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polishing
wafer
oxide film
semiconductor wafer
mirror finish
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE112014006377.0T
Other languages
English (en)
Other versions
DE112014006377B4 (de
Inventor
Kazuaki Kozasa
Syunya Kobuchi
Katsuhisa Sugimori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumco Corp
Original Assignee
Sumco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumco Corp filed Critical Sumco Corp
Publication of DE112014006377T5 publication Critical patent/DE112014006377T5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE112014006377B4 publication Critical patent/DE112014006377B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/02—Lapping machines or devices; Accessories designed for working surfaces of revolution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B29/00—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B29/00—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
    • B24B29/02—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents designed for particular workpieces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11—Lapping tools
    • B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/24—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the composition or properties of the pad materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/065—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008—Multistep processes
    • H01L21/0201—Specific process step
    • H01L21/02021—Edge treatment, chamfering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008—Multistep processes
    • H01L21/0201—Specific process step
    • H01L21/02024—Mirror polishing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing

Landscapes

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

Abstract

Auf einen abgekanteten Bereich (11) eines Halbleiterwafers (10) mit einem Oxidfilm (12A) auf einer Oberseite (12) oder den Ober- und Unterseiten des Halbleiterwafers (10) und ohne Oxidfilm auf dem abgekanteten Bereich (11) wird ein Spiegelfinish-Kantenpolieren unter Verwendung einer schleifkörnerfreien Lösung angewendet. Des Weiteren wird vor dem Spiegelfinish-Kantenpolieren ein Vor-Spiegelfinish-Katenpolieren unter Verwendung einer schleifkörnerhaltigen Polierlösung auf den abgekanteten Bereich (11) des Halbleiterwafers (10) mit dem Oxidfilm (11A, 12A) auf der Oberseite (12) oder den Ober- und Unterseiten und auf dem abgekanteten Bereich (11) angewendet.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für einen Halbleiterwafer.
  • STAND DER TECHNIK
  • Typischerweise werden die Ober- und Unterseiten eines Halbleiterwafers einer Mehrzahl von Stufen des Spiegelpolierens unterworfen. Insbesondere wird das Spiegelpolieren grob in ein Rohpolieren zur Verbesserung der Ebenheit des Halbleiterwafers und ein Finish/Hochglanzpolieren zur Verringerung der Oberflächenrauigkeit des Halbleiterwafers eingeteilt.
  • Des Weiteren wird das Spiegelpolieren nicht nur auf die Ober- und Unterseiten des Halbleiterwafers angewendet, sondern auch auf einen abgekanteten Bereich des Halbleiterwafers, um der Erzeugung von Staub aus dem abgekanteten Bereich vorzubeugen.
  • Das Rohpolieren wird durch ein gleichzeitiges doppelseitiges Polieren ausgeführt, wobei Ober- und Unterseiten eines Halbleiterwafers, der in einem Träger aufgenommen ist, gleichzeitig poliert werden. Während des gleichzeitigen doppelseitigen Polierens berührt der Halbleiterwafer eine innere Umlaufoberfläche des Trägers, so dass Kerben und Eindruckstellen an dem abgekanteten Bereich erzeugt werden. Dementsprechend wird das Spiegelpolieren an dem abgekanteten Bereich nach dem Rohpolieren angewendet, so dass die erzeugten Kerben und Vertiefungen entfernt werden.
  • Typischerweise wird der abgekantete Bereich in zwei Stufen spiegelpoliert, welche umfassen: eine erste Stufe zum Polieren des abgekanteten Bereichs unter Verwendung eines Vliesstoff-Polierkissens und einer schleifkörnerhaltigen Polierlösung; sowie einer zweiten Stufe zum Beenden des Polierens unter Verwendung eines Wildlederpolierkissens und einer schleifkörnerhaltigen Polierlösung. Die erste Stufe wird ausgeführt, um die Kerben und Eindruckstellen, die auf dem abgekanteten Bereich erzeugt wurden, mit hoher Wirksamkeit zu entfernen. Die zweite Stufe wird ausgeführt, um kleinste Oberflächenrauigkeiten im abgekanteten Bereich zu entfernen.
  • Da jedoch ein weiches Poliertuch als Polierkissen für das Spiegelpolieren des abgekanteten Bereichs verwendet wird, wird das weiche Poliertuch nicht nur auf dem abgekanteten Bereich angewendet, sondern auch über der Ober- und/oder Unterseite des Wafers während des Polierfortschreitens (im Folgenden auch gelegentlich als „Überpolieren” bezeichnet).
  • Insbesondere wird ein Oxidfilm 101A, der auf einem abgekanteten Bereich 101 eines Halbleiterwafers 100 vorhanden ist, in der ersten Stufe entfernt, wie in 5A gezeigt. Wie jedoch in 5B gezeigt, wird nicht nur der Oxidfilm 101A, der auf dem abgekanteten Bereich 101 vorhanden ist, sondern auch ein Oxidfilm 102B, der in einem Teil des Oxidfilms 102A auf einer Waferoberfläche 102 vorhanden ist, auf welche ein Poliertuch (Vlies) 111 des Polierkissens angelegt wird, entfernt. Des Weiteren wird die Belastung auf einen Grenzbereich 103 zwischen der Waferoberfläche 102 und dem abgekanteten Bereich 101, der durch Entfernung des Oxidfilms 102B auftaucht, lokal konzentriert, so dass das Polieren um den Grenzbereich 103 fortschreitet.
  • Als nächstes wird auf die erste Stufe folgend der auf einem Teil der Waferoberfläche 102 vorhandene Oxidfilm 102B, worauf ein Poliertuch (Wildleder) 112 des Polierkissens angelegt wird, in der zweiten Stufe entfernt, wie in 5C gezeigt. Anschließend wird lokal eine Belastung an dem Grenzbereich 103 zwischen der exponierten Waferoberfläche 102 und dem abgekanteten Bereich 101 angelegt, so dass das Polieren weiter um den Grenzbereich 103 fortschreitet.
  • Das oben beschriebene Überpolieren verringert die Dicke des äußeren peripheren Bereichs des Halbleiterwafers (manchmal auch als Kanten-Roll-Off bezeichnet).
  • Um dem Kanten-Roll-Off, das durch das Überpolieren verursacht wird, vorzubeugen, ist offenbart worden, dass das Polierkissen durch Aneinanderheften von wenigstens zwei Schichten, einschließlich einer Poliertuchschicht und einer Schwammschicht, deren Härte geringer ist als die der Poliertuchschicht, gebildet wird, und die Härte der Poliertuchschicht auf 40 oder weniger gemäß ASKER-C-Härte festgelegt wird (vgl. zum Beispiel Patentdruckschrift 1). Gemäß Patentdruckschrift 1 kann die Breite des Überpolierens 400 μm oder weniger unter Verwendung des wie oben aufgebauten Polierkissens verringert werden.
  • Ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterwafers ist offenbart worden, gemäß dem ein Harzschutzfilm auf den Ober- und Unterseiten eines Halbleiterwafers nach einem doppelseitigen Polieren gebildet wird, ein Abkantungsspiegelpolieren ausgeführt wird, und nachfolgend der Harzschutzfilm entfernt wird (vgl. zum Beispiel Patentdruckschrift 2). Gemäß Patentdruckschrift 2 beschränkt der Harzschutzfilm, der auf den Ober- und Unterseiten des Halbleiterwafers gebildet ist, das Überpolieren der Hochglanz-Abkantungsstufe, wobei dem Kanten-Roll-Off vorgebeugt wird.
  • LISTE DER ENTGEGENHALTUNGEN
  • PATENTDRUCKSCHRIFTEN
    • Patentdruckschrift 1 WO 2002/005337 A
    • Patentdruckschrift 2 JP-A-2006-237055
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABE(N)
  • Da jedoch gemäß Patentdruckschrift 1 die Härte der in Kontakt mit dem Wafer befindlichen Poliertuchschicht erhöht wird, um das Einsinken des Wafers in das Polierkissen zu begrenzen, wird die Mikrorauigkeit auf dem abgekanteten Bereich verschlechtert, obwohl das Überpolieren begrenzt werden kann.
  • Das in Patentdruckschrift 2 offenbarte Verfahren erfordert Waschschritte jeweils für die Bildung des Harzschutzfilms und die Entfernung des Harzschutzfilms, so dass die Herstellungskosten steigen.
  • Des Weiteren wird teilweise oder vollständig eingeschränkt, dass der abgekantete Bereich während der Spiegelpolierstufe poliert wird, wenn das Harz zur Bildung des Schutzfilms sich nicht nur auf die Vorder- und Rückseiten erstreckt, sondern auch auf den abgekanteten Bereich. Daher ist es notwendig, dass der Schutzfilm lediglich auf den Ober- und Unterseiten des Wafers akkurat gebildet wird, um so der Tatsache vorzubeugen, dass das Harz auf den abgekanteten Bereich aufgetragen wird, was jedoch technisch schwierig ist.
  • Des Weiteren haftet das einmal entfernte Harz manchmal erneut beim Waschen des Wafers zur Entfernung der Harzschutzschicht, und der Harzschutzfilm kann nicht vollständig entfernt werden.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Herstellungsverfahren für einen Halbleiterwafer bereitzustellen, welches in der Lage ist, die Ebenheit des äußeren peripheren Bereichs des Halbleiterwafers zu verstärken, und welches gleichzeitig in der Lage ist, die Rauigkeit an einem abgekanteten Bereich des Halbleiterwafers während des Hochglanz-Abkantungspolierens einzuebnen.
  • MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE(N)
  • Das Herstellungsverfahren für einen Halbleiterwafer gemäß einem Aspekt der Erfindung bezieht sich auf einen Halbleiterwafer, einschließlich einer Oberseite, einer Unterseite, einem abgekanteten Bereich und einem Oxidfilm, wobei der Oxidfilm auf der Oberseite oder auf den Ober- und Unterseiten vorhanden ist und nicht auf dem abgekanteten Bereich vorhanden ist, wobei das Verfahren umfasst: Anwenden eines spiegelpolierenden Kantenpolierens an dem abgekanteten Bereich unter Verwendung einer schleifkörnerfreien Polierlösung.
  • Gemäß dem vorgenannten Aspekt der Erfindung wird das spiegelpolierende Kantenpolieren zur Verwendung der schleifkörnerfreien Polierlösung auf dem Halbleiterwafer mit dem Oxidfilm auf der Oberseite oder den Ober- und Unterseiten angewendet, wobei kein Oxidfilm auf dem abgekanteten Bereich vorhanden ist. Da der Oxidfilm nicht durch Polieren unter Verwendung der schleifkörnerfreien Polierlösung entfernt wird, wird das Gebiet, in welchem der Oxidfilm vorhanden ist (d. h. die Oberseite oder die Ober- und Unterseiten des Wafers), nicht poliert, sondern das Polieren schreitet lediglich auf dem abgekanteten Bereich fort, auf welchem kein Oxidfilm vorhanden ist. Demgemäß dient der auf der Oberseite oder den Ober- und Unterseiten vorhandene Oxidfilm als Barriere, um dem Auftreten des Überpolierens vorzubeugen, selbst wenn der Wafer poliert wird, während das Polierkissen nicht nur an dem abgekanteten Bereich, sondern auch auf der Oberseite oder auf den Ober- und Unterseiten angelegt wird. Folglich kann die Ebenheit des äußeren peripheren Bereichs des Halbleiterwafers verbessert werden, während die Rauigkeit auf dem abgekanteten Bereich eingeebnet wird.
  • Im Herstellungsverfahren für einen Halbleiterwafer gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung wird es bevorzugt, dass das Verfahren vor dem Spiegelfinish-Kantenpolieren ein Anwenden eines Vor-Spiegelfinish-Kantenpolierens auf den abgekanteten Bereich des Halbleiterwafers, umfassend den Oxidfilm auf der Oberseite oder auf den Ober- und Unterseiten und an dem abgekanteten Bereich, unter Verwendung einer schleifkörnerhaltigen Polierlösung umfasst.
  • Gemäß der obigen Anordnung wird das Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren vor dem Spiegelfinish-Kantenpolieren unter Verwendung der schleifkörnerhaltigen Polierlösung ausgeführt. Der Oxidfilm kann durch das Polieren unter Verwendung der schleifkörnerhaltigen Polierlösung entfernt werden. Demgemäß wird durch Anwenden des Vor-Spiegelfinish-Kantenpolierens auf den abgekanteten Bereich des Halbleiterwafers mit dem Oxidfilm nicht nur auf der Oberseite oder den Ober- und Unterseiten, sondern auch im abgekanteten Bereich der Oxidfilm auf dem abgekanteten Bereich entfernt. Folglich kann ein Halbleiterwafer mit Oxidfilm auf der Oberseite oder den Ober- und Unterseiten ohne Oxidfilm auf dem abgekanteten Bereich durch Anwenden des Vor-Spiegelfinish-Kantenpolierens hergestellt werden. Des Weiteren können die Kerben und Eindruckstellen, die auf dem abgekanteten Bereich erzeugt werden, wirksamer durch Polieren unter Verwendung der schleifkörnerhaltigen Polierlösung entfernt werden als durch Polieren unter Verwendung der schleifkörnerfreien Polierlösung. Daher wird die Wirksamkeit des nachfolgenden Verfahrens (d. h. des Spiegelfinish-Kantenpolierens) durch Anwenden des Vor-Spiegelfinish-Kantenpolierens verstärkt werden.
  • Im Herstellungsverfahren für einen Halbleiterwafer gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung wird es bevorzugt, dass ein Vliesstoff mit weniger als 7% Kompressionsrate für das in dem Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren verwendete Polierkissen eingesetzt wird, und Wildleder mit 6% oder mehr Kompressionsrate für das in dem Spiegelfinish-Kantenpolieren verwendete Polierkissen verwendet wird.
  • Ein Vliesstoff mit weniger als 7% Kompressionsrate wird für das Polierkissen im Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren verwendet, und Wildleder mit 6% oder mehr Kompressionsrate wird für das Polierkissen, das beim Spiegelfinish-Kantenpolieren verwendet wird, eingesetzt. Da die Kompressionsraten der in den obigen Schritten verwendeten Polierkissen als eine spezifische Kombination definiert sind, kann das Überpolieren während des Vor-Spiegelfinish-Kantenpolierens verlässlicher begrenzt werden, und die Rauigkeit des abgekanteten Bereichs kann während des Spiegelfinish-Kantenpolierens stärker reduziert werden.
  • Gemäß dem Herstellungsverfahren für einen Halbleiterwafer gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung wird es bevorzugt, dass die schleifkörnerfreie Polierlösung, die beim Spiegelkantenpolieren verwendet wird, ein Polymer umfasst.
  • Gemäß der obigen Anordnung wird zu der schleifkörnerfreien Polierlösung, die im Spiegelkantenpolieren verwendet wird, ein Polymer hinzugefügt. Da das Polymer zu der schleifkörnerfreien Polierlösung hinzugefügt wird, kann die Benetzbarkeit des Halbleiterwafers während des Spiegelfinish-Kantenpolierens verbessert werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG(EN)
  • 1A ist ein vergrößerter Querschnitt eines Teils eines Halbleiterwafers während dem Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren und dem Spiegelfinish-Kantenpolieren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, welche zeigt, wie der Halbleiter poliert wird, bevor ein Oxidfilm im Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren entfernt wird.
  • 1B ist ein weiterer vergrößerter Querschnitt des Teils des Halbleiterwafers während dem Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren und dem Spiegelfinish-Kantenpolieren gemäß der beispielhaften Ausführungsform, welche zeigt, wie der Halbleiter poliert wird, nachdem der Oxidfilm im Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren entfernt wurde.
  • 1C ist ein weiterer vergrößerter Querschnitt des Teils des Halbleiterwafers während dem Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren und dem Spiegelfinish-Kantenpolieren gemäß der beispielhaften Ausführungsform, welche zeigt, wie der Halbleiter während dem Spiegelfinish-Kantenpolieren poliert wird.
  • 2A ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die schematisch eine Kantenpoliermaschine gemäß der beispielhaften Ausführungsform zeigt.
  • 2B ist eine Draufsicht, welche schematisch die Kantenpoliermaschine gemäß der beispielhaften Ausführungsform zeigt.
  • 3 zeigt das FZDD eines 1-mm-Kantenausschnittbereichs des Halbleiterwafers gemäß den Beispielen und Vergleichsbeispielen.
  • 4 zeigt die Mikrorauigkeit eines abgekanteten Bereichs des Halbleiterwafers gemäß den Beispielen und Vergleichsbeispielen.
  • 5A ist ein vergrößerter Querschnitt eines Teils eines Halbleiterwafers während einem typischen Spiegelfinish-Kantenpolieren, welche zeigt, wie der Halbleiterwafer poliert wird, bevor ein Oxidfilm in einer ersten Stufe entfernt wird.
  • 5B ist ein vergrößerter Querschnitt des Teils des Halbleiterwafers während dem typischen Spiegelfinish-Kantenpolieren, welche zeigt, wie der Halbleiterwafer poliert wird, nachdem der Oxidfilm im ersten Schritt entfernt worden ist.
  • 5C ist ein weiterer vergrößerter Querschnitt des Teils des Halbleiterwafers während dem typischen Spiegelfinish-Kantenpolieren, welche zeigt, wie der Halbleiter in einer zweiten Stufe poliert wird.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
  • (Eine) beispielhafte Ausführungsform(en) wird/werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Im Herstellungsverfahren für einen Halbleiterwafer gemäß der beispielhaften Ausführungsform wird ein Einkristall-Ingot, der unter Verwendung des Czochralski-Verfahrens und dergleichen gezogen wurde, zunächst mit einer Mehrfachdrahtsäge und dergleichen geschnitten. Nachfolgend werden die Umlaufkanten des geschnittenen Wafers abgekantet, um Bruch und Rissbildung im geschnittenen Wafer vorzubeugen.
  • Danach wird zur Einebnung der abgekanteten Waferoberfläche der Wafer einem Läppen und Oberflächenschleifen unterworfen. Um anschließend eine durch die Bearbeitung betroffene Schicht, die auf dem Wafer erzeugt wurde und während des Abkantens und Läppens erzeugt wurde, zu entfernen, wird der Wafer einem chemischen Oberflächenschichtentfernungsverfahren durch Ätzen unterworfen.
  • Als nächstes werden die geätzten Ober- und Unterseiten des Wafers einem Rohpolieren unterworfen.
  • Das Rohpolieren wird angewendet, um den Wafer auf eine gewünschte Dicke zu polieren. Insbesondere werden eine zweiseitige Poliermaschine und ein Poliertuch aus hartem Material (z. B. verfestigtem Urethanharz) verwendet, um den Wafer bei vergleichsweise hoher Poliergeschwindigkeit zu polieren, um Abweichungen in der Waferdicke nach dem Polieren zu verringern (d. h. um den Wafer eben zu machen).
  • Als nächstes wird der Wafer gewaschen, um verbleibende Materialien (z. B. während dem Rohpolieren verwendete Schleifkörner und Polierlösung) zu entfernen.
  • Es ist vorteilhaft, eine Waschlösung (SC-1), welche Ammoniakwasser und Wasserstoffperoxidwasser enthält, während des Waschverfahrens zu verwenden. Es ist insbesondere vorteilhaft, den Wafer durch ein Nassbankwaschverfahren unter Verwendung einer auf 50 bis 80°C erwärmten SC-1-Lösung zu waschen, wobei die Lösung durch Vermischen von Ammoniakwasser und Wasserstoffperoxidwasser in einem Verhältnis von 1:1 und Verdünnen des Gemischs mit reinem Wasser auf das 5- bis 30-Fache hergestellt wird.
  • Nach dem Waschen unter Verwendung der SC-1-Lösung wird der Wafer mit reinem Wasser gespült. Ein natürlicher Oxidfilm, dessen Dicke in einem Bereich von etwa 1 nm bis 1,1 nm (etwa 10 Angstrom bis 11 Angstrom) liegt, wird unausweichlich über die gesamte Oberfläche des gewaschenen Wafers gebildet.
  • Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren
  • Als nächstes wird, wie in 1A gezeigt, das Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren auf den abgekanteten Bereich 11 des Halbleiterwafers 10 (im Folgenden einfacherweise auch als „Wafer” bezeichnet) mit einem Oxidfilm 12A auf einer Waferoberseite 12 und einem Oxidfilm 11A auf dem abgekanteten Bereich 11 angewendet.
  • Anordnung der Kantenpoliermaschine
  • Eine Kantenpoliermaschine, die im Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren gemäß der beispielhaften Ausführungsform verwendet wird, wird im Folgenden beschrieben. 2A ist eine teilweise vergrößerte schematische Illustration der Kantenpoliermaschine. 2B ist eine Draufsicht der Kantenpoliermaschine.
  • Wie in 2A gezeigt, umfasst die Kantenpoliermaschine 20 eine Waferansaugeinheit 21, die so aufgebaut ist, dass sie die Unterseite des Wafers 10 ansaugt, eine Poliereinheit 22, die so konfiguriert ist, dass sie den durch die Waferansauganeinheit 21 angesaugten Wafer 10 spiegelpoliert, und ein Rohr 23, das über der Poliereinheit 22 angeordnet ist, und dazu konfiguriert ist, die Polierlösung zuzuführen.
  • Die Waferansaugeinheit 21 umfasst eine Ansaugebene 211 (Halter), die dazu konfiguriert ist, die Unterseite des Wafers 10 durch Ansaugen zu halten, sowie einen Rotor 212, der dazu konfiguriert ist, die Ansaugebene 211 zu drehen.
  • Die Poliereinheit 22 umfasst ein Polierrad 221, das dazu konfiguriert ist, den abgekanteten Bereich 11 des Wafers 10 zu spiegelpolieren, und eine Antriebseinheit (nicht gezeigt), die dazu konfiguriert ist, das Polierrad 221 zu drehen, das Polierrad 221 vertikal zu bewegen und das Polierrad 221 gegen den Wafer 10 zu drücken. Das Polierrad 221 umfasst ein oberes Schrägpolierkissen 222, ein Polierkissen 223 für die vertikale Oberfläche und ein unteres Schrägpolierkissen 224.
  • Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass die Polierkissen 222, 223, 224 aus Gründen der passenderen Erläuterung des Positionsverhältnisses bezüglich des abgekanteten Bereichs 11 des Wafers 10 auf der rechten Seite in 2A gezeigt sind. Die Polierkissen 222, 223, 224 sind jeweils tatsächlich in einem Bogen derselben Länge gebildet, und sind in Abständen von vorbestimmten Intervallen um den Wafer 10 vorhanden, wie in 2B gezeigt.
  • An jedem der Polierkissen 222, 223, 224 ist ein Poliertuch befestigt. Unterschiedliche Poliertücher werden vorzugsweise im Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren und dem später beschriebenen Spiegelkantenpolieren als Poliertuch, das an jedem der Polierkissen der Kantenpoliermaschine 20 befestigt ist, verwendet. Das im Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren verwendete Polierkissen ist vorzugsweise so hart wie möglich. Insbesondere ist das für das Polierkissen beim Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren verwendete Poliertuch vorzugsweise ein Faservlies, dessen Kompressionsrate geringer ist als 7%. Besonders bevorzugte Beispiele des Vliesstoffes umfassen SUBA800 und SUBA600, hergestellt von Nitta Haas Incorporated.
  • Die im Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren verwendete Polierlösung ist vorzugsweise eine alkalische wässrige Lösung, die Schleifkörner enthält. Die Schleifkörner in der Polierlösung sind besonders bevorzugt kolloidales Siliciumdioxid, dessen durchschnittlicher Partikeldurchmesser 50 nm beträgt. Die alkalische wässrige Lösung ist vorzugsweise wässrige KOH-Lösung mit einem pH von 10 bis 11.
  • Wirkung des Vor-Spiegelfinish-Kantenpolierens unter Verwendung einer Kantenpoliermaschine
  • Als nächstes werden die Effekte des Vor-Spiegelfinish-Kantenpolierens unter Verwendung der oben beschriebenen Kantenpoliermaschine 20 im Folgenden beschrieben.
  • Zunächst wird die Unterseite des Wafers 10 durch die Waferansaugeinheit 21 zum Halten des Wafers 10 angesaugt. Anschließend wird jedes der Polierkissen 222, 223, 224 des Polierrads 221 dagegen gedrückt und wird durch einen vorbestimmten Druck am entsprechenden Teil des abgekanteten Bereichs angedrückt gehalten.
  • Als nächstes wird, während die Polierlösung aus dem Rohr 23 zu jedem der Polierkissen zugeführt wird, der Rotor 212 gedreht, so dass sich der Wafer 10 dreht, und gleichzeitig das Polierrad 221 durch die Antriebseinheit gedreht wird, so dass jedes der Polierkissen 222, 223, 224, wie in 2B gezeigt, gedreht wird.
  • Gemäß der obigen Anordnung wird der obere Teil des abgekanteten Bereichs 11 des Wafers 10 durch das obere Schrägpolierkissen 222 poliert, der zentrale Teil des abgekanteten Bereichs 11 durch das Vertikaloberflächenpolierkissen 223 poliert und der untere Teil des abgekanteten Bereichs 11 durch das untere Schrägpolierkissen 224 poliert.
  • Wie in 1A und 1B gezeigt, wird, da das Polierkissen ein Poliertuch (Vlies) 222A mit großer Härte im Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren verwendet, der Tatsache vorgebeugt, dass der Wafer 10 in das Polierkissen während des Polierens einsinkt. Demgemäß wird das Poliertuch (Vlies) 222A des Polierkissens davon abgehalten, dass es auf der Waferoberseite 12 über den abgekanteten Bereich 11 hinaus angewendet wird. Im Ergebnis wird der Verursachung des Überpolierens während dem Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren vorgebeugt, und es wird lediglich der Oxidfilm 11A, der auf dem abgekanteten Bereich 11 vorliegt, entfernt. Somit wird der Wafer 10 mit Oxidfilm 12A auf den Ober- und Unterseiten davon und ohne Oxidfilm auf dem abgekanteten Bereich 11 hergestellt. Des Weiteren entfernt das Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren die Kerben und Vertiefungen, die während dem Rohpolieren verursacht wurden.
  • Spiegelfinish-Kantenpolieren
  • Nach dem Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren wird das Spiegelfinish-Kantenpolieren auf den abgekanteten Bereich 11 des Wafers 10 mit Oxidfilm auf den Ober- und Unterseiten davon und ohne Oxidfilm auf dem abgekanteten Bereich 11 angewendet.
  • Anordnung der Kantenpoliermaschine
  • Die Kantenpoliermaschine 20 mit derselben Anordnung wie die im oben beschriebenen Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren verwendete Kantenpoliermaschine kann im Spiegelfinish-Kantenpolieren der beispielhaften Ausführungsform verwendet werden.
  • Das beim Spiegelfinish-Kantenpolieren verwendete Polierkissen besitzt vorzugsweise eine Härte, die so gering wie möglich ist. Insbesondere ist das für das Polierkissen im Spiegelfinish-Kantenpolieren verwendete Poliertuch vorzugsweise Wildleder, dessen Kompressionsrate 6% oder mehr beträgt. Ein insbesondere bevorzugtes Beispiel des Wildleders ist SUPREME-RN, hergestellt von Nitta Haas Incorporated.
  • Die beim Spiegelfinish-Kantenpolieren verwendete Polierlösung ist vorzugsweise eine alkalische wässrige Lösung, die keine Schleifkörner enthält. Die alkalische wässrige Lösung ist vorzugsweise wässrige KOH-Lösung mit einem pH von 10 bis 11. Die schleifkörnerfreie Polierlösung, die im Spiegel-Kantenpolieren verwendet wird, enthält vorzugsweise Polymer.
  • Wirkung des Spiegel-Kantenpolierens unter Verwendung der Kantenpoliermaschine
  • Im Folgenden werden die Wirkungen des Spiegel-Kantenpolierens unter Verwendung der oben beschriebenen Kantenpoliermaschine 20 beschrieben. Die Kantenpoliermaschine 20 wird in derselben Weise wie bei dem oben beschriebenen Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren angegeben, angetrieben, und wird nicht weiter beschrieben.
  • Da die schleifkörnerfreie Polierlösung verwendet wird, schreitet das Polieren lediglich auf dem abgekanteten Bereich 11, auf welchem kein Oxidfilm vorhanden ist, beim Spiegelfinish-Kantenpolieren fort, wie in 1C gezeigt. Mit anderen Worten tritt kein Überpolieren auf, sondern die Rauigkeit von lediglich dem abgekanteten Bereich 11 wird eingeebnet, selbst wenn das Poliertuch (Wildleder) 222B des Polierkissens auf die Waferoberseite 12 oder eine Rückseite des Wafers während des Polierens angewendet wird, da der Oxidfilm durch die Verwendung der schleifkörnerfreien Polierlösung nicht poliert werden kann.
  • Nach Beendigung des Spiegelfinish-Kantenpolierens wird der Oxidfilm 12A, der auf der Waferoberseite 12 vorhanden ist, unter Verwendung einer einseitigen Poliermaschine zum Spiegelfinish der Oberseite oder der Ober- und Unterseiten des Wafers 10 entfernt.
  • Vorteil(e) der Ausführungsform(en)
  • Wie oben beschrieben, können die folgenden Vorteile durch die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform erreicht werden.
    • (1) Das Spiegelfinish-Kantenpolieren wird unter Verwendung der schleifkörnerfreien Polierlösung auf den abgekanteten Bereich 11 des Wafers 10 mit dem Oxidfilm 12A auf der Waferoberseite 12 oder den Ober- und Unterseiten und ohne Oxidfilm auf dem abgekanteten Bereich 11 angewendet.
  • Gemäß der obigen Anordnung schreitet das Polieren nicht in dem Gebiet fort, in welchem der Oxidfilm vorliegt (d. h. die Waferoberseite 12 oder die Ober- und Unterseiten des Wafers), sondern das Polieren schreitet lediglich auf dem abgekanteten Bereich 11, in welchem kein Oxidfilm vorliegt, fort. Demgemäß dient der Oxidfilm 12A, der auf der Waferoberseite 12 oder den Ober- und Unterseiten vorliegt, als Anschlag, um dem Auftreten des Überpolierens vorzubeugen, selbst wenn der Wafer poliert wird, während das Poliertuch (Wildleder) 222B des Polierkissens nicht nur auf den abgekanteten Bereich 11 angewendet wird, sondern auch auf die Waferoberseite 12 oder die Waferober- und -unterseiten. Folglich kann die Ebenheit des äußeren Umfangsbereichs des Wafers 10 verstärkt werden, während die Rauigkeit des abgekanteten Bereichs 11 eingeebnet wird.
    • (2) Das Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren wird unter Verwendung der schleifkörnerhaltigen Polierlösung auf den abgekanteten Bereich 11 des Wafers 10 mit dem Oxidfilm 11A, 12A auf der Waferoberseite 12 oder den Ober- und Unterseiten, und dem abgekanteten Bereich 11 vor dem Spiegelfinish-Kantenpolieren angewendet.
  • Gemäß der obigen Anordnung kann der Oxidfilm durch das Polieren unter Verwendung der schleifkörnerhaltigen Polierlösung entfernt werden. Folglich wird durch Anwenden des Vor-Spiegelfinish-Kantenpolierens auf den abgekanteten Bereich 11 des Wafers 10, in welchem der Oxidfilm 11A, 12A nicht nur auf der Waferoberseite 12 oder den Ober- und Unterseiten vorhanden ist, sondern auch auf dem abgekanteten Bereich 11, der auf dem abgekanteten Bereich 11 vorhandene Oxidfilm 11A entfernt. Folglich wird der Wafer 10 mit dem Oxidfilm 12A auf der Waferoberseite 12 oder den Ober- und Unterseiten und ohne Oxidfilm auf dem abgekanteten Bereich 11 durch Anwenden des Vor-Spiegelfinish-Kantenpolierens hergestellt. Des Weiteren können die Kerben und Vertiefungen, die auf dem abgekanteten Bereich 11 erzeugt worden sind, wirkungsvoller durch das Polieren unter Verwendung der schleifkörnerhaltigen Polierlösung entfernt werden, als bei Polieren unter Verwendung der schleifkörnerfreien Polierlösung. Demgemäß kann die Wirksamkeit des nachfolgenden Verfahrens (d. h. des Spiegelfinish-Kantenpolierens) durch Anwenden des Vor-Spiegelfinish-Kantenpolierens verbessert werden.
    • (3) Ein Vliesstoff mit weniger als 7% Kompressionsrate wird für das beim Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren verwendete Polierkissen eingesetzt, und Wildleder mit 6% oder mehr Kompressionsrate wird für das Polierkissen im Spiegelfinish-Kantenpolieren eingesetzt.
  • Gemäß der obigen Anordnung kann, da die Kompressionsraten und dergleichen der in den obigen Schritten verwendeten Polierkissen als spezifische Kombination definiert sind, das Überpolieren verlässlicherweise beim Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren begrenzt werden, und die Rauigkeit des abgekanteten Bereichs kann beim Spiegelfinish-Kantenpolieren stärker reduziert werden.
    • (4) Der schleifkörnerfreien Polierlösung, die im Spiegelkantenpolieren verwendet wird, wird ein Polymer zugesetzt.
  • Gemäß der obigen Anordnung kann die Benetzbarkeit des Halbleiterwafers während des Spiegelfinish-Kantenpolierens verbessert werden, da das Polymer der schleifkörnerfreien Polierlösung zugesetzt wird.
  • Abwandlung(en)
  • Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass der Schutzbereich der Erfindung nicht auf die obige beispielhafte Ausführungsform beschränkt ist, sondern verschiedene Verbesserungen und Abwandlungen in der Konfiguration erlaubt, solange die Verbesserungen und Abwandlungen mit einer Aufgabe der Erfindung vereinbar sind.
  • Obgleich ein Polymer der beim Spiegelfinish-Kantenpolieren gemäß der obigen beispielhaften Ausführungsform verwendeten schleifkörnerfreien Polierlösung zugesetzt wird, kann ein Polymer der schleifkörnerfreien Polierlösung im Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren zugesetzt werden.
  • Des Weiteren ist solch eine Anordnung nicht abschließend, obwohl das Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren ausgeführt wird, um den Oxidfilm auf dem abgekanteten Bereich des Halbleiterwafers gemäß der beispielhaften Ausführungsform zu entfernen. Zum Beispiel kann ein Halbleiterwafer ohne Oxidfilm auf dem abgekanteten Bereich bereitgestellt werden durch Bildung des Oxidfilms, während der abgekantete Bereich maskiert wird, und nachfolgend Entfernen dieser Maske. Alternativ kann ein Halbleiterwafer ohne Oxidfilm auf dem abgekanteten Bereich durch Bilden des Oxidfilms auf der gesamten Oberfläche des Halbleiterwafers und Entfernen des Oxidfilms lediglich auf dem abgekanteten Bereich des Halbleiterwafers, zum Beispiel durch Ätzen, bereitgestellt werden.
  • Obgleich der auf der gesamten Oberfläche des Halbleiterwafers gebildete Oxidfilm während des Waschverfahrens gebildet wird, kann der Oxidfilm auf der gesamten Oberfläche des Halbleiterwafers unter Verwendung einer chemischen Lösung gebildet werden. Gemäß der obigen Anordnung kann die Dicke des Oxidfilms in geeigneter Weise eingestellt werden, im Gegensatz zum natürlichen Oxidfilm.
  • Das beim Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren verwendete Polierkissen kann so hart wie möglich sein. Durch Erhöhen der Härte des Polierkissens beim Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren wird der Tatsache vorgebeugt, dass der Wafer in das Polierkissen einsinkt. Folglich kann das Überpolieren während des Vor-Spiegelfinish-Kantenpolierens begrenzt werden, da das Polierkissen davon abgehalten wird, über die Oberseite oder Ober- und Unterseite des Wafers (d. h. nicht nur auf den abgekanteten Bereich) angewendet zu werden.
  • Die/der genaue(n) Arbeitsvorschrift(en) und Aufbau(ten) zur Implementierung der Erfindung können abgewandelt werden, solange die Abwandlung(en) mit einer Aufgabe der Erfindung vereinbar sind.
  • Beispiele
  • Im Folgenden wird die Erfindung in weiteren Einzelheiten anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, dass der Schutzbereich der Erfindung durch die Beispiele und Vergleichsbeispiele nicht beschränkt wird.
  • Beispiel 1
  • Zunächst wird der Halbleiterwafer 10 in Form eines Siliciumwafers mit 300 mm Durchmesser, einer Kristallorientierung (100) sowie einem auf der gesamten Oberfläche gebildeten 0,9-nm dicken natürlichen Oxidfilm durch aufeinanderfolgendes Ausführen der Schritte des Schneidens, Abkantens, Läppens, Ätzens, doppelseitigen Polierens und Waschens hergestellt.
  • Als nächstes wird unter Verwendung der Kantenpoliermaschine 20, gezeigt in 2A, der abgekantete Bereich des gewaschenen Siliciumwafers spiegelpoliert. Das Spiegelpolieren wird in zwei Stufen einschließlich der ersten Stufe (Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren) und der zweiten Stufe (Spiegelfinish-Kantenpolieren) ausgeführt.
  • • Erste Stufe (Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren)
    • Polierkissen: umfasst ein Poliertuch, hergestellt aus Vliesstoff (Kompressionsrate: 4,1%)
    • Polierlösung: schleifkörnerhaltige Polierlösung (wässrige KOH-Lösung mit pH 10–11 unter Verwendung von Schleifkörnern aus kolloidalem Siliciumdioxid, deren durchschnittlicher Durchmesser 50 nm betrug)
  • • Zweite Stufe (Spiegelfinish-Kantenpolieren)
    • Polierkissen: umfasst ein Poliertuch, hergestellt aus Wildleder (Kompressionsrate: 6,7%)
    • Polierlösung: schleifkörnerfreie Polierlösung (wässrige KOH-Lösung mit pH 10–11)
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Ein Siliciumwafer wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Bedingungen für das Spiegelkantenpolieren wie folgt abgeändert wurden.
  • • Erste Stufe (Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren)
    • Polierkissen: umfassend ein Poliertuch aus Vliesstoff (Kompressionsrate: 6,9%)
    • Polierlösung: schleifkörnerhaltige Polierlösung (wässrige KOH-Lösung mit pH 10–11, enthaltend kolloidale Siliciumdioxid-Schleifkörner, deren durchschnittlicher Durchmesser 50 nm betrug)
  • • Zweite Stufe (Spiegelfinish-Kantenpolieren)
    • Polierkissen: umfassend ein Poliertuch aus Wildleder (Kompressionsrate: 6,7%)
    • Polierlösung: schleifkörnerhaltige Polierlösung (wässrige KOH-Lösung mit pH 10–11, enthaltend kolloidale Siliciumdioxid-Schleifkörner, deren durchschnittlicher Durchmesser 50 nm betrug)
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Ein Siliciumwafer wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Bedingungen für das Spiegel-Kantenpolieren wie folgt abgeändert wurden. Im Unterschied zu Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 wurde ein einstufiges Spiegelpolieren in Vergleichsbeispiel 2 ausgeführt.
    • Polierkissen: umfassend ein Poliertuch aus Vliesstoff (Kompressionsrate: 6,9%)
    • Polierlösung: schleifkörnerhaltige Polierlösung (wässrige KOH-Lösung mit pH 10–11, enthaltend kolloidale Siliciumdioxid-Schleifkörner, deren durchschnittlicher Durchmesser 50 nm betrug)
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Ein Siliciumwafer wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Bedingungen für das Spiegel-Kantenpolieren wie folgt abgeändert wurden. In derselben Weise wie im obigen Vergleichsbeispiel 2 wurde ein einstufiges Spiegelpolieren in Vergleichsbeispiel 3 ausgeführt.
    • Polierkissen: umfassend ein Poliertuch, hergestellt aus Vliesstoff (Kompressionsrate: 4,1%)
    • Polierlösung: schleifkörnerhaltige Polierlösung (wässrige KOH-Lösung mit pH 10–11, enthaltend kolloidale Siliciumdioxid-Schleifkörner, deren durchschnittlicher Durchmesser 50 nm betrug)
  • Evaluierungen
  • Eine Vielzahl Siliciumwafer, die dem Spiegel-Kantenpolieren unterworfen worden waren, erhalten in Beispiel 1 und Vergleichsbeispielen 1–3, wurden hergestellt. Der FZDD (Frontside_ZDD) (Ableitungswert zweiter Ordnung des Oberflächenprofils) von jedem dieser Siliciumwafer wurde unter Verwendung eines Ebenheitsmessgeräts (Wafer-Sight2, hergestellt von KLA-Tencor Corporation) errechnet. Der FZDD-Wert ist ein Maßstab für die Größenordnung des Kanten-Roll-Offs. Die Ergebnisse sind in 3 gezeigt.
  • Des Weiteren wurde die Mikrorauigkeit des abgekanteten Bereichs dieser Siliciumwafer unter Verwendung eines Laser-Interferometers (hergestellt von Chapman Instruments, Inc.) bestimmt. Die Ergebnisse sind in 4 gezeigt.
  • Wie aus den Ergebnissen der Vergleichsbeispiele 1 und 2 in 3 deutlich wird, verschlechtert sich das Kanten-Roll-Off deutlich, wenn die schleifkörnerhaltige Polierlösung für das Finish-Polieren verwendet wird. Andererseits wird das Kanten-Roll-Off nicht verschlechtert, wie aus den Ergebnissen von Vergleichsbeispiel 3 und Beispiel 1 deutlich wird, wenn die schleifkörnerfreie Polierlösung für das Finish-Polieren verwendet wird. Des Weiteren wird aus den Ergebnissen der Vergleichsbeispiele 2 und 3 erkannt, dass das Kanten-Roll-Off durch Verwendung eines Vliesstoffs, dessen Kompressionsrate niedriger ist (d. h. mit größerer Härte), als Poliertuch des Polierkissens stärker reduziert wird, wenn die schleifkörnerhaltige Polierlösung zum Polieren verwendet wird.
  • Wie aus den Ergebnissen von Vergleichsbeispielen 2 und 3 in 4 deutlich wird, erhöht sich die Mikrorauigkeit in einem einstufigen Spiegel-Kantenpolieren bei der Verwendung der schleifkörnerhaltigen Polierlösung und eines Vliesstoffs für das Poliertuch des Polierkissens. Andererseits, wie aus den Ergebnissen von Vergleichsbeispiel 1 und Beispiel 1 deutlich wird, kann die Mikrorauigkeit des abgekanteten Bereichs, welche im Polieren der ersten Stufe vergleichsweise groß ist, in einem zweistufigen Spiegelkantenpolieren unter Verwendung von Wildleder als Poliertuch für das Polierkissen im zweiten Schritt deutlich verringert werden.
  • Aus den in 3 und 4 gezeigten Ergebnissen wird gefunden, dass das Kanten-Roll-Off begrenzt werden kann und die Rauigkeit des abgekanteten Bereichs in Beispiel 1 gemäß der Erfindung eingeebnet werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Halbleiterwafer
    11
    abgekanteter Bereich
    11A
    Oxidfilm
    12
    Oberseite
    12A
    Oxidfilm

Claims (4)

  1. Herstellungsverfahren für einen Halbleiterwafer, umfassend eine Oberseite, eine Unterseite, einen abgekanteten Bereich und einen Oxidfilm, wobei der Oxidfilm auf der Oberseite oder auf den Ober- und Unterseiten bereitgestellt wird, und nicht auf dem abgekanteten Bereich bereitgestellt wird, wobei das Verfahren umfasst: Anwenden eines Spiegelfinish-Kantenpolierens auf den abgekanteten Bereich unter Verwendung einer schleifkörnerfreien Polierlösung.
  2. Herstellungsverfahren für einen Halbleiterwafer gemäß Anspruch 1, des Weiteren umfassend: Anwenden eines Vor-Spiegelfinish-Kantenpolierens auf den abgekanteten Bereich des Haltleiterwafers, umfassend den Oxidfilm auf der Oberseite oder auf den Ober- und Unterseiten und auf dem abgekanteten Bereich, vor dem Spiegelfinish-Kantenpolieren unter Verwendung einer schleifkörnerhaltigen Polierlösung.
  3. Herstellungsverfahren für einen Halbleiterwafer gemäß Anspruch 2, wobei ein Vliesstoff mit weniger als 7% Kompressionsrate für das im Vor-Spiegelfinish-Kantenpolieren verwendete Polierkissen verwendet wird, und Wildleder mit 6% oder mehr Kompressionsrate für das im Spiegelfinish-Kantenpolieren verwendete Polierkissen verwendet wird.
  4. Herstellungsverfahren für einen Halbleiterwafer gemäß Anspruch 1, wobei die schleifkörnerfreie Polierlösung, die im Spiegelkantenpolieren verwendet wird, ein Polymer umfasst.
DE112014006377.0T 2014-02-17 2014-11-19 Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterwafers Active DE112014006377B4 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-027473 2014-02-17
JP2014027473A JP6244962B2 (ja) 2014-02-17 2014-02-17 半導体ウェーハの製造方法
PCT/JP2014/080634 WO2015122072A1 (ja) 2014-02-17 2014-11-19 半導体ウェーハの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112014006377T5 true DE112014006377T5 (de) 2016-11-24
DE112014006377B4 DE112014006377B4 (de) 2021-01-14

Family

ID=53799827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112014006377.0T Active DE112014006377B4 (de) 2014-02-17 2014-11-19 Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterwafers

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9991110B2 (de)
JP (1) JP6244962B2 (de)
KR (1) KR101862139B1 (de)
CN (1) CN106170847B (de)
DE (1) DE112014006377B4 (de)
TW (1) TWI585840B (de)
WO (1) WO2015122072A1 (de)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6206360B2 (ja) 2014-08-29 2017-10-04 株式会社Sumco シリコンウェーハの研磨方法
JP6045542B2 (ja) * 2014-09-11 2016-12-14 信越半導体株式会社 半導体ウェーハの加工方法、貼り合わせウェーハの製造方法、及びエピタキシャルウェーハの製造方法
JP6304445B2 (ja) * 2015-03-16 2018-04-04 富士電機株式会社 半導体装置の製造方法
JP6424809B2 (ja) * 2015-12-11 2018-11-21 信越半導体株式会社 ウェーハの両面研磨方法
CN106914802A (zh) * 2015-12-25 2017-07-04 有研半导体材料有限公司 一种改善背封硅片边缘质量的方法
JP6418174B2 (ja) 2016-02-03 2018-11-07 株式会社Sumco シリコンウェーハの片面研磨方法
JP6565780B2 (ja) * 2016-04-14 2019-08-28 株式会社Sumco ウェーハ端面研磨パッド、ウェーハ端面研磨装置、及びウェーハ端面研磨方法
JP6536461B2 (ja) * 2016-04-14 2019-07-03 株式会社Sumco ウェーハ端面研磨パッド、ウェーハ端面研磨装置、及びウェーハ端面研磨方法
CN107953225A (zh) * 2016-10-14 2018-04-24 上海新昇半导体科技有限公司 半导体晶圆的抛光方法
JP6304349B1 (ja) 2016-11-15 2018-04-04 株式会社Sumco ウェーハのエッジ研磨装置及び方法
CN106896005A (zh) * 2017-02-13 2017-06-27 北京工业大学 用于观测IGBT芯片Al金属化层剖面微结构的试样制备方法
CN111316399B (zh) * 2017-08-31 2023-12-26 胜高股份有限公司 半导体晶片的制造方法
CN108015663A (zh) * 2017-10-30 2018-05-11 湘潭大学 一种对蓝宝石薄片边缘进行抛光倒角的装置
CN108054107B (zh) * 2017-12-01 2019-07-02 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种基于预修整工艺的晶圆键合方法
CN108544325A (zh) * 2018-06-25 2018-09-18 芜湖万辰电光源科技股份有限公司 一种用于玻璃杯端口打磨的打磨设备及其使用方法
CN110473774A (zh) * 2019-08-23 2019-11-19 大同新成新材料股份有限公司 一种芯片硅生产用无尘加工工艺
CN110802502A (zh) * 2019-11-12 2020-02-18 西安奕斯伟硅片技术有限公司 一种边缘研磨设备
JP7562994B2 (ja) * 2020-06-08 2024-10-08 株式会社Sumco ウェーハ外周部の研磨装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5094037A (en) * 1989-10-03 1992-03-10 Speedfam Company, Ltd. Edge polisher
US6685539B1 (en) * 1999-08-24 2004-02-03 Ricoh Company, Ltd. Processing tool, method of producing tool, processing method and processing apparatus
WO2002005337A1 (fr) 2000-07-10 2002-01-17 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Tranche a chanfreinage en miroir, tissu a polir pour chanfreinage en miroir, machine a polir pour chanfreinage en miroir et procede associe
US6482749B1 (en) * 2000-08-10 2002-11-19 Seh America, Inc. Method for etching a wafer edge using a potassium-based chemical oxidizer in the presence of hydrofluoric acid
JP4093793B2 (ja) * 2002-04-30 2008-06-04 信越半導体株式会社 半導体ウエーハの製造方法及びウエーハ
JPWO2005093720A1 (ja) * 2004-03-25 2008-02-14 Hoya株式会社 磁気ディスク用ガラス基板
JP4815801B2 (ja) 2004-12-28 2011-11-16 信越半導体株式会社 シリコンウエーハの研磨方法および製造方法および円板状ワークの研磨装置ならびにシリコンウエーハ
JP2006237055A (ja) 2005-02-22 2006-09-07 Shin Etsu Handotai Co Ltd 半導体ウェーハの製造方法および半導体ウェーハの鏡面面取り方法
US8241423B2 (en) * 2006-09-29 2012-08-14 Sumco Techxiv Corporation Silicon single crystal substrate and manufacture thereof
US8454852B2 (en) * 2007-01-31 2013-06-04 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Chamfering apparatus for silicon wafer, method for producing silicon wafer, and etched silicon wafer
JP4374038B2 (ja) * 2007-04-11 2009-12-02 株式会社東芝 基板処理方法
JP2009035461A (ja) * 2007-08-03 2009-02-19 Asahi Glass Co Ltd 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法
JP2009238818A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Sony Corp 研磨方法および研磨用組成物
JP2009289877A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Sumco Corp 半導体ウェーハ
JP5293074B2 (ja) * 2008-10-20 2013-09-18 日立電線株式会社 窒化物半導体基板及び窒化物半導体基板の製造方法
JP2010162624A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Ebara Corp 研磨装置および研磨方法
TWI498954B (zh) * 2009-08-21 2015-09-01 Sumco Corp 磊晶矽晶圓的製造方法
JP5303491B2 (ja) * 2010-02-19 2013-10-02 信越半導体株式会社 研磨ヘッド及び研磨装置
JP5644401B2 (ja) * 2010-11-15 2014-12-24 株式会社Sumco エピタキシャルウェーハの製造方法およびエピタキシャルウェーハ
JP5479390B2 (ja) * 2011-03-07 2014-04-23 信越半導体株式会社 シリコンウェーハの製造方法
WO2012141145A1 (ja) * 2011-04-13 2012-10-18 株式会社 フジミインコーポレーテッド 基板のエッジ研磨用組成物及びそれを用いた基板のエッジ研磨方法
JP6312976B2 (ja) 2012-06-12 2018-04-18 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 半導体ウェーハの製造方法
JP6027346B2 (ja) * 2012-06-12 2016-11-16 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 半導体ウェーハの製造方法
DE102013212850A1 (de) 2013-07-02 2013-09-12 Siltronic Ag Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe

Also Published As

Publication number Publication date
DE112014006377B4 (de) 2021-01-14
WO2015122072A1 (ja) 2015-08-20
TW201539564A (zh) 2015-10-16
CN106170847B (zh) 2019-03-29
US20170011903A1 (en) 2017-01-12
KR20160113723A (ko) 2016-09-30
JP6244962B2 (ja) 2017-12-13
TWI585840B (zh) 2017-06-01
KR101862139B1 (ko) 2018-05-29
JP2015153939A (ja) 2015-08-24
US9991110B2 (en) 2018-06-05
CN106170847A (zh) 2016-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112014006377B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterwafers
DE112013002901B4 (de) Herstellungsverfahren für Halbleiterwafer
DE102008053610B4 (de) Verfahren zum beidseitigen Polieren einer Halbleiterscheibe
DE102009030294B4 (de) Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe
DE10004578C1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit polierter Kante
DE10132504C1 (de) Verfahren zur beidseitigen Material abtragenden Bearbeitung von Halbleiterscheiben und seine Verwendung
DE19905737C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe mit verbesserter Ebenheit
DE112014000276B4 (de) Verfahren zum Prozessieren von Halbleiterwafern
DE112011102297B4 (de) Verfahren zum Polieren von Siliziumwafern
DE102006020823B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer polierten Halbleiterscheibe
DE112015003941T5 (de) Verfahren zum Polieren eines Silicium-Wafers
DE112014003787B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines spiegelpolierten Wafers
DE102010005904B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe
DE3335116A1 (de) Halbleiterplaettchen sowie verfahren und vorrichtung zu ihrer herstellung
DE19956250C1 (de) Kostengünstiges Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Halbleiterscheiben
DE102009051007A1 (de) Verfahren zum Polieren einer Halbleiterscheibe
DE112011101518T5 (de) Verfahren zum Polieren von Siliziumwafern und Beschreibung der entsprechenden Polierflüssigkeit
DE112011102252T5 (de) Verfahren zum Polieren von Siliziumwafern
DE102013204839A1 (de) Verfahren zum Polieren einer Scheibe aus Halbleitermaterial
DE102013218880A1 (de) Verfahren zum Polieren einer Halbleiterscheibe, umfassend das gleichzeitige Polieren einer Vorderseite und einer Rückseite einer Substratscheibe
DE102009037281A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer polierten Halbleiterscheibe
DE112017007968T5 (de) Doppelseitiges polierverfahren für einen siliziumwafer
EP0961314A1 (de) Hochebene Halbleiterscheibe aus Silicium und Verfahren zur Herstellung von Halbleiterscheiben
DE112016003032T5 (de) Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterwafers
DE112014002107T5 (de) Werkstück-Poliergerät

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final