DE3326356A1

DE3326356A1 - Wafer und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3326356A1
Application number: DE19833326356
Authority: DE
Inventors: Etuo Yamanashi Egashira; Susumu Tokorozawa Komoriya; Hisashi Higashiyamato Maejima; Hiroshi Higashikurume Nishizuka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-07-30
Filing date: 1983-07-21
Publication date: 1984-02-09
Anticipated expiration: 2003-07-22
Also published as: GB2126008A; KR840005383A; DE3326356C2; MY8700637A; IT8322321A0; KR900006775B1; FR2531108A1; SG41787G; US4783225A; DE3326356C3; HK69487A; FR2531108B1; GB8320110D0; JPS5923524A; GB2126008B; IT1163869B; JPH0624199B2

Description

HITACHI, LTD., Tokyo Japan

Wafer und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Wafer sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben, wobei insbesondere Fehler aufgrund des Absplitterns der Verbindungsbereiche zwischen der Außenlinie des Wafers und dem Anschnittbereich, wie der Ausrichtungsflachung des Wafers vermieden werden. Gewöhnlich bilden bei der Herstellung eines Halbleiterelements wie eines Transistors einer integrierten Schaltung oder einer hochintegrierten Schaltung Fremdkörper, wie Staub und Splitter, die auf der Oberfläche des Wafers, der ein im wesentlichen kreisförmiger flacher Wafer aus Halbleitermaterial wie Silikon ist, haften, dort₇wo der Wafer Verarbeitungsschritten, wie der Diffusion, der Beschichtung mit einem Abdeckmaterial, dem Ätzen und der Bedampfung unterzogen wird, Gründe für Kratzer in der Waferoberflache und für Fehler, wie ungleichförmige Filmdicke und während des Transports auftretende Beeinträchtigung.

Es gibt verschiedene Gründe für das Auftreten solcher Fremdkörper. Ein Grund besteht bekanntlich darin, daß beispielsweise während des Transports der Wafer der äußere Umfang des Wafers mit Transportmedien in Berührung kommt, wobei der äußere Umfang des Wafers selbst örtlich abbricht. Die dabei entstehenden Splitter haften auf der Oberfläche des Wafers als Fremdkörper und verursachen verschiedene Fehler. Um dieses Abbrechen des äußeren Umfangs des Wafers zu vermeiden, hat man beide Hauptflächen am äußeren Umfang mittels mechanischer oder chemischer Verfahren angeflacht (siehe japanische Patentanmeldung 53-38594).

Die Erfinder haben jedoch herausgefunden, daß trotz der Anflachung der Hauptflächen des Wafers am äußeren Umfang häufig Splitter aus dem Wafer herausbrechen.

Die Erfinder erforschten die Ursache solcher Absplitterung. Dabei ergaben sich die im folgenden beschriebenen wesentlichen Tatsachen:

Es ist üblich, einen Wafer mit einem flachen Teil auszubilden, der "Ausrichtungsfläche (Hauptfläche)" genannt wird, indem ein Teil des Wafers geradlinig abgeschnitten wird, um die Kristalorientierung des Wafers zu kennzeichnen und ebenfalls den Wafer zu positionieren. Durch die Ausbildung einer solchen Anlfachung ist jedoch die Bildung spitzer Bögen in den Übergangsbereichen zwischen dem flachen Teil und der Umrißlinie des Wafers bedingt, weshalb der Übergangsbereich zum Absplittern neigt. Das bedeutet, daß der Übergangsbereich während des Transports des Wafers gegen

die Führung eines Luftlagers stößt oder in Berührten mit einem anderen Wafer kommt, wodurch dieser Übergangsbereich zum Absplittern neigt.

Gemäß der obigen Beschreibung werden die starken Krümmungen dort gebildet, wo Übergänge zwischen der Anflachung, die als Ausrichtungsfläche dient und der äußeren Umrißlinie des Wafers sind. In diesem Zusammenhang entdeckten die Erfinder, daß dies der Grund ist für das Auftreten nachteiliger Erscheinungen in den Bereichen der starken Krümmungen, wie im folgenden ausgeführt wird:

Wenn während der Verarbeitung des Wafers für ein photolithographisches Verfahren ein Photolackfilm auf der Oberfläche des Wafers gebildet wird, bilden sich in den betreffenden Übergangsbereichen Wölbungen und Fransen im Photolackfilm. Bei der Bildung eines dünnen Films auf der Waferoberflache, wie eine epitaxial aufgedampfte Schicht entsteht aufgrund abnormalen

Wachstums ein abnormal dicker Film.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Wafer und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu ermöglichen, die das Auftreten von Fremdkörpern sowie weitere unterschiedliche von den Absplitterungen der Übergangsbereiche zwischen der Umrißlinie und dem Anschnittbereich des Wafers, wie der Ausrichtungsfläche^, herrührende Fehler vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem erfindungsgemäßen Wafer die starke Krümmung der Übergangsbereiche zwischen der Außenlinie des Wafers und dem Anschnittsbereich durch Anflachung vermieden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Halbleiterwafer

gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Schnittlinie H-II in Fig. 1 ;

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Fig. 2;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung, die die Positionierung von Wafern erläutert;

Fig. 5 eine Draufsicht, die die Bestimmung von Anflachungsbereichen des in Fig. 1 bis 3 gezeigten Wafers erläutert;

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wafers;

Fig. 7 eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 8 eine Schnittansicht längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7; und

Fig. 9 bis 17 Schemaansichten dreier Beispiele von

Anflachungsvorrichtungen, die für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren verwendet werden können.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wafers in Draufsicht dargestellt, während in Fig. 2 eine Schnittdarstellung längs der Schnittlinien II-II in Fig. 1 und in Fig. 3 eine vergrößerte

Darstellung der Fig. 2 gezeigt ist.

Der in Fig. 1 dargestellte Wafer 1 gemäß dem ersten AusfUhrungsbeispiel besitzt kreisförmige Gestalt und entsteht beispielsweise durch Schneiden eines im Querschnitt kreisförmigen SiIiziumblocks. Ein Teil des Wafers 1 weist eine geradlinige Hauptfläche oder Ausrichtungsfläche (O.F.) 2 auf, die zur Kennzeichnung der Richtung der Kristallachse und zur Positionierung des Wafers 1 in den verschiedenen Verarbeitungsschritten als Positionierungsabschnitt dient.

Die Fig. 3 zeigt, daß der äußere Umfang 3 des Wafers 1 beispielsweise bogenförmig angeflacht ist.

Erfindungsgemäß sind ferner an den übergängen 4 zwischen beiden Enden der Ausrichtungsfläche 2 und dem Umfang 3 des Wafers 1 durch eine Zweipunkt-Strichlinie dargestellte Kantenbereiche kreisbogenförmig angeflacht, wie dies durch eine ausgezogene Linie dargestellt ist.

Durchldiesen Aufbau wird verhindert, daß die Kantenbereiche der übergänge 4 während unterschiedlicher Verarbeitungsschritte des Wafers 1 absplittern können, wodurch ebenfalls die verschiedenen aufgrund der als Splitterstücke auftretenden Fremdkörper vermieden sind.

Genauer gesagt wird der Anflachungsbereich 5 der übergänge 4 im AusfUhrungsbeispiel der Fig. 1 von der ausgezogenen und der Zweipunkt-Strichlinie eingeschlossen. Die Innenkante des Anflachungsbereiches 5 wird von einem Kreisbogen eines dem Umfang des Wafers 1 und der Ausrichtungsfläche 2 eingeschriebenen Kreises dargestellt.

31 O f> 1 Γ ι^Λ JzIO JOD

Anhand der Fig. 4 und 5 wird zur Herstellung der bogenförmigen Anflachung des Übergangsbereichs 4 ein Verfahren zur Bestimmung eines bevorzugten Anflachungsbereichs beschrieben.

Gewöhnlich werden die Wafer 1 dadurch positioniert, daß sie mittels einer Rolle 6 an den Umfangsflachen gedreht werden. Dabei ist hier der Vorgang dargestellt, bei dem mittels der Ausrichtungsfläche des Wafers 1 sobald diese sich zur Rolle 6 hin bewegt hat, die Drehbewegung des Wafers 1 aufgrund des flachen Teils der Ausrichtungsfläche gestoppt wird. Solange der Kreisrand des Wafers mit der Rolle in Berührung ist, wird durch deren Drehung der Wafer gedreht. Durch die Ausrichtungsfläche kann die Drehung der Rolle auch wenn Wafer und Rolle sich berühren, nicht zur Drehung des Wafers führen. Somit wird die Drehung des Wafers trotz deriDrehung der Rolle angehalten und der Wafer in seiner Stellung festgehalten.

In Fig. 4 ist ein Beispiel einer solchen Maßnahme dargestel1t:

Eine Wafer-Einspannvorrichtung 100 enthält eine große Zahl von Wafern 1 und sitzt auf einem Positionierungslager 101, das zwei Rollen 6 aufweist. Wenn in der Folge die Rollen gedreht werden, beginnen sich die in der Wafer-Einspannvorrichtung 100 befindlichen Wafer 1 zu drehen. Wenn bei der Drehung der Wafer die Ausrichtungsflächen der jeweiligen Wafer die Position der Rollen 6 erreicht haben, hört die Drehung der Wafer auf. Dieser Zustand wird von allen Wafern erreicht. Unter Umständen werden alle Wafer so ausgerichtet, daß sich die Ausrichtungsfläche der jeweiligen Wafer auf der Unterseite befindet.

^Λ1 Γ Γ

O O O

- 11 -

Zur Ausführung der Positionierung oder Regelung der Ausrichtung der Wafer gibt es die unterschiedlichsten Verfahren, die von den oben erwähnten abweichen, wie ein Verfahren, das nur eine einzige Rolle verwendet und ein Verfahren, das mit Hilfe von optischen Bauteilen, die aus photoelektrischen Elementen, usw. bestehen, die Wafer sortiert.

Der in Fig. 5 dargestellte Wafer 1 mit einer Weite W weist einen Radius R und ein Mittelpunkt 0. auf. Der Abstand vom Mittelpunkt 0. bis zur Ausrichtungsfläche 2 des Wafers ist mit y bezeichnet. Wenn vom Mittelpunkt 0. eine Senkrechte auf die Ausrichtungsfläche 2 gefällt wird, soll der Fußpunkt dieses Lotes der Mittelpunkt der Ausrichtungsfleche 2 sein. Mit b ist der Abstand zwischen einem Punkt P, der die Gesamtlänge der Ausrichtungsfläche 2 halbiert und einem Eckpunkt 4, der sich zwischen dem Kreisumriß des Wafers 1 und der Ausrichtungsfläche 2 befindet, bezeichnet.

In den SEMI-Normen sind die in der Tabelle 1 im Spiegel-Wafer-Zustand angezeigten Beziehung zwischen der Länge der Ausrichtungsfläche 2 der Weite W des Wafers 1 und dem Durchmesser D = 2R festgelegt:

	. 76,	2	Tabei	410	Ie 1	mm	125 mm	150 mm
	75.		.40			+ 1	+ 1
Durchmesser des Wafers	360	mm	100	- 550	600 - 650	650 - 700
Erlaubter Durch messerbereich fmm^	. 19.	56 - 76.84		- 35	40 - 45	55 - 60
Weite pm		-	500
Länge der Aus richtungsfläche	05 25	30

Andererseits muß die Länge des flachen Teils mindestens für eine genaue Positionierung ausreichen, da der Wafer 1 unter Ausnutzung der Ausrichtungsfläche 2 positioniert wird. Wenn mit a die Hälfte dieser notwendigen Länge bezeichnet wird, so ist die Länge a der Abstand vom Punkt P zum Berührungspunkt i^ eines eingeschriebenen Kreises mit der Ausrichtungsfläche 2. Die Ziffer 6 bezeichnet eine Positionierungsrolle. Nach der obigen Ausführung können auch weitere Elemente,wie photoelektrische Elemente usw. zur Positionierung dienen.

Wenn weiter mit i₂ der Berührungspunkt des eingeschriebenen Kreises mit dem Umfang des Wafers 1 bezeichnet wird, so liegt der Mittelpunkt O₂ des eingeschriebenen Kreises auf einer geraden Linie, die den Mittelpunkt 0. des Wafers 1 und den Berührungspunkt i₂ verbindet. Der Winkel zwischen dieser Geraden und der Geraden 0,P ist mit θ bezeichnet.

Deshalb erhält man den Radius r des eingeschriebenen Kreises, der dem Umfang des Wafers 1 und der Ausrichtungsfläche 2 eingeschrieben ist, gemäß der nachstehenden Ausführung:

Zunächst ist die zur Positionierung durch die Rollen benötigte Mindestlänge, nämlich die Länge a (a = Pi₂) des flachen Teils der Ausrichtungsfläche 2, der nicht angeflacht ist durch die Beziehung:

a = (R - r) sin θ (1 )

gegeben.

ο ^c; ο nc

Weiterhin ergibt sich die Länge y der Senkrechten vom Mittelpunkt O₁ des Wafers 1 zur Ausrichtungsfläche 2 aus:

y = (R - r) . cos θ + r (2)

Für ein rechtwinkliges Dreieck O₁P₄ gilt

2 2 2
y^ = IT - b ...

Deshalb gilt

= Vr² - b² (3).

Wenn man Gleichung (3) in Gleichung (2) einsetzt erhält man

VR² - b² = (R - r) cos θ + r

Aus Gleichung (1) ergibt sich

sin θ = - (5)

(R - r)

2 2
Da sin θ + cos θ = 1, erhält man aus der Addition der

Gleichungen (4)und (5):

- r)

(R - r)² (R - r)²

Wenn man die Gleichung (6) umstellt, so erhält man

(R - \/r² - b²) ⁽⁷>

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird demgemäß die Anflachung, 5 des Übergangsbereichs zwischen dem Umfang des Wafers 1 und der Ausrichtungsfläche 2 bevorzugt längs dem Kreisbogen mit einem Radius gemäß der Gleichung (7) oder in einem außerhalb liegenden Bereich hergestellt, wie durch schräge Schraffierung in Fig. 5 angedeutet ist.

Das heißt, daß der Radius r des der Umfangslinie des Wafers 1 und der Ausrichtungsfläche 2 eingeschriebenen Kreises innerhalb eines durch folgende Gleichung beschriebenen Bereichs liegt und daß der Obergangsbereich bogenförmig innerhalb dieses Bereichs des Radius r angeflacht wird:

b² - a² (8)

(R -\/r² - b²⁾

Andererseits kann man den Mindestwert des Radius r zur Anflachung wie unten folgt bestimmen:

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Schnittdarstellung des SiIiziumswafers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei sind, wie Fig. 3 zeigt, beide Umfangskanten der Hauptflächen angeflacht.Dabei werden die Anflachungsmaße, nämlich die Länge A einer Neigungface und

ΛΡ^ "Γ

.... -J ν,- O

- 15 -

die Länge B einer Außenface aus experimentellen Werten festgelegt. So wird experimentell angegeben, daß die Länge B der Außenface von der Weite W des Wafers 1 abhängt. Aus Versuchen ergab sich, daß, wenn die Länge B höchstens 0,32 mm (320 Mm) und mindestens 0,15 mm (150 Mm) für eine Weite W von 0,4 mm sichdas Absplittern der Umfangsbereiche des Wafers unter dem Minimum bewegt. In der gleichen Weise ergab sich, daß das Absplittern der Umfangsbereiche des Wafers den geforderten Minimalwert einhält, wenn 150 Mm ^ B - 420 Mm bei W ^r 0,5 mm und 150 μΐηέ B έ 520 pm bei W = 0,6 mm gilt. Das heißt, daß das Absplittern der Umfangsteile des Wafers auf ein Minimum reduziert ist, wenn die Länge B der angeflachten Außenface mindestens 150 Mm und höchstens gleich einem Wert gewählt ist, der sich durch Subtraktion von 80 Mm von der Waferweite W ergibt, in anderen Worten bewegt sich die Länge B innerhalb des Bereichs 150Mm ά Β und B ^ (W - 80) Mm. Somit ergibt sich die Länge B der Außenface für die Anflachungsmaße des erfindungsgemäßen SiIiziumwafers 1 durch folgende Gleichung, wobei das Abbrechen und Absplittern des Wafers 1 infolge mechanischer Stöße usw. während der Verarbeitung oder während des Transports des Wafers extrem niedrig wird

150 Mm 4 B ^ (W - 80) Mm (9)

Zum andern ist die Länge A der Anschrägung des SiIiziumwafers 1 gemäß der Erfindung experimentell zumindestens 0,2 mm (200 Mm) bestimmt, wodurch das Abbrechen und Absplittern des Wafers 1 infolge mechanischer Stöße usw. während der Verarbeitung oder während dem Transport des Wafers stark zurückgehen.

Aus der obigen_/anhand der Fig. 3 erfolgten Erklärung wird deutlich, daß die Umfangsteile beider Hauptflächen des Haibleiterwafers angeflacht werden können. Dabei lassen sich die Anflachungsmaße der in Fig. 3 dargestellten Schnittform des Wafers so bestimmen, daß die Länge B der Außenface einen Wert erhält, der nicht kleiner als 150 pm und nicht größer als^einWert ist, den man erhält, wenn man von der Weite W des Wafers 80μηι abzieht, während die Länge A der Anschrägung mindestens 200 \im beträgt.

Entsprechend kann der Radius r des dem Umfang des Wafers 1 und der Ausrichtungsfläche 2 eingeschriebenen Kreises in einem Bereich liegen, der sich aus folgender Gleichung ergibt und die Verbindungsteile können bogenförmig mit einem innerhalb dieses Bereiches sich bewegenden Radius¹ r angeflacht werden:

W - B _£. (10)

Schließlich kann, wie sich aus den Gleichungen (8) und (10) ergibt, der Anflachungsradius r in einem durch die folgende Gleichung gegebenen Bereich liegen:

W - B j, _ώ b² - a² (11)

2 (R -VR² - b²)

r = der Radius des Wafer-Anflachungskreises, R = der Radius des Wafers,

a = die halbe Länge des nicht angeflachten Bereichs (flacher Bereich)des Waferabschnitts,

31 ^Λ, I^ η r ^ ΟΖΰύΟΟ

b = die Hälfte der Gesamtlänge des Waferabschnitts

vor der Anflachung,
W = die Weite des Wafers und
B = die Länge der Waferaußenface sind.

Auf diese Weise wird der erfindungsgemäße Wafer 1 in seinen Umfangsbereichen mit den vorgegebenen Maßen angefacht und somit geglättet, so daß er keine Kanten mehr aufweist. Deshalb kann der Rand des Wafers nur unter ungünstigen Umstängen absplittern. Desweiteren kann sich auch, wenn den Wafer 1 ein Stoß trifft, eine Belastung nicht örtlich konzentrieren. Deshalb erhöht sich die Festigkeit der äußeren Teile des Wafers und die Häufigkeit des Absplitterns äußerer Teile kann stark verringert werden. Demgemäß kann das Umherfliegen der Siliziumsplitter in der Luft als Staub und das Anhaften auf der Oberfläche des SiIiziumwafers vermieden werden. Während den Verarbeitungsschritten des Wafers,diezur Herstellung eines Halbleiterelements führen, kann deshalb ein Photolackfilm für ein photolithographisches Verfahren durch

die * äußeren Gestalt seiner Oberfläche verbessert und dessen Auflösungsverschlechterung verhindert werden, was wiederum eine günstige Aufdampfung usw., die frei von abnormalem Epitaxi^Wachstum ist, bedingt. Da außerdem die Maße für die Anflachung so gewählt sind, daß die Wölbungen und Fransen des Photolacks vermieden werden und somit dessen Auflösung erhöht wird, können durch feine Bearbeitung die unterschiedlichsten Muster auf dem Wafer gebildet werden.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wafers weist in der Übergangszone zwischen dem

Umfang des Wafers 1 und der Ausrichtungsfläche 2 keinerlei scharfe Kanten oder Krümmungen auf. Deshalb können Abbruche und Absplitterungen der Übergangszonen beispielsweise aufgrund von Zusammenstößen mit der Führung eines Luftlagers oder durch Berührung mit anderen Wafern während des Transport des Wafers 1 vermieden werden. Neben dem Nachteil von Fremdkörpern, die sich dem Auftreten solcher Splitterstücke zuschreiben lassen, ist eine weitere auffallende Reduktion von Fehlern möglich, die sich durch einen verschlechterten Transport aufgrund der Tatsache, daß scharfe Kanten an der Führung des Luftlagers während dem Transport haken und durch eine verschlechterte Dickenausbildung des Photolackfilms aufgrund der Tatsache, daß die Dicke des Photolackfilms teilweise aufgrund der Luftstromturbulenz an den scharfen Ecken während des Auftragens des Photolacks streuen, ergeben. Dies ist besonders für Wafer großen Durchmessers zu bevorzugen.

Fig. 6 stellt eine Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wafers dar.

Die Übergangszonen zwischen dem Umfang eines Wafers 1 und einer Ausrichtungsfläche 2 sind geradlinig innerhalb der Anflachungsbereiche 5, die durch schräg schraffierte Linien dargestellt sind, angeflacht. In diesem Fall ergibt sich der maximale Anflachungsbereich der Anflachungsbereiche durch eine Gerade, die diePunkte i. und ip eines dem Umfang des Wafers 1 und der Ausrichtungsfläche 2 eingeschriebenen Kreises verbindet, wie zuvor anhand der Fig. erklärt wurde. Dabei ist der Radius r des eingeschriebenen Kreises innerhalb desselben Bereichs, wie er durch die

Gleichung (11) angegeben ist, ausgewählt.

Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel sind scharfe Kanten oder Krümmungen der Übergangszonen 4 zwischen der Umfangslinie des Wafers 1 und der Ausrichtungsfläche vermieden, so daß der aufgrund des Auftretens von Splittern sich ergebende Fehler aufgrund der durch die Splitterstücke sich ergebenden Fremdkörper, der fehlerhafte Transport und Fehler bei der Dickenausb^i 1 dung eines Photolackfilms stark verringert werden. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Anflachung auch in anderen Formen als Bogen oder Geraden wie bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt werden, wie in unterschiedlichsten Kurvenformen und Polygonalformen, soweit diese scharfe Kanten vermeiden. Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf eine Hauptfläche oder Ausrichtungsfläche anwendbar, sondern ebenfalls auf die Anflachung von zweiten Flächen oder Nebenflächen. In diesem Falle werden wie die Fig. 7 und 8 zeigen, die Anf1achungsbereiche 5 der Übergangszonen zwischen beiden Enden der Ausrichtungsfläche und der Umfangslinie des Wafers 1 angeflacht. Ebenfalls werden in durch Symbole 5a bezeichneten Bereichen die Übergangszonen zwischen beiden Enden der zweiten Fläche und der Umfangslinie des Wafers längs eines Kreisbogens, der von einem der zweiten Fläche 7 und der Umfangslinie des Wafers 1 eingeschriebenen Kreis bestimmt ist, oder längs gerader Linien, die die Berührungspunkte des eingeschriebenen Kreises verbinden oder in einem außerhalb liegenden Bereich angeflacht. Die vorliegende Erfindung ist ebenfalls bei Wafern anwendbar, die neben flacher Bereiche wie die Ausrichtungsfläche 2 und die

zweite Fläche 7 eine gekrümmte Ausrichtungskerbe aufweisen, die in Fig. 7 mittels der Ziffer 8 bezeichnet ist. In diesem Falle können die Übergangszonen zwischen beiden Enden der Ausrichtungskerbe 8 und der Umfangslinie des Wafers 1 längs Kreisbögen von der Kerbe 8 und der Umfangs-1inie des Wafers auf beiden Seiten der Kerbe 8 eingeschriebenen Kreisen oder längs gerader Linien, die die Berührungspunkte der eingeschriebenen Kreise verbinden oder in außerhalb liegenden Bereichen, die durch das Symbol 5b bezeichnet sind, angeflacht werden.

Die Anflachung gemäß der vorliegenden Erfindung kann sehr gut gleichzeitig mit der Ausbildung der Ausrichtungsfläche 2 oder zusammen mit der Anfacung der äußeren Teile 3 in der Dickenrichtung durchgeführt werden. Vom Standpunkt der Arbeitsersparnis ist eine solche gleichzeitige Durchführung oer Anflachung sehr günstig, diese kann jedoch auch getrennt durchgeführt werden. Das Anflachen der äußeren Bereiche 3 des Wafers 1 ist erfindungsgemäß jedoch nicht immer von Nöten.

Zur Durchführung desjÄnf 1 achungsverfahrens gemäß der Erfindung kann man verschiedene Vorrichtungen verwenden, von denen anhand der Fig. 9 bis 17 drei Beispiele dargestellt sind.

Die in den Fig. 9 bis 13 dargestellten Anflachungsvorrichtungen gehören zu den sogenannten Form-Profilierungstypen. Dabei wird während der Rotation einer Schleifscheibe mit geradlinigem Profil 9 diese horizontal und vertikal bewegt und dadurch die Anflachung ausgeführt. Mit diesem Verfahren kann ebenfalls die Anflachung der äußeren Umfangs-

teile des Wafers 1 in Dickenrichtung durchgeführt werden. Die dargestellte Vorrichtung weist eine mit der Ziffer versehene Spannvorrichtung für den Wafer 1 und eine mit der Ziffer 103 bezeichnete Spannvorrichtung für die Schleifscheibe 8 auf. Dabei führen die Spannvorrichtungen Drehbewegungen und Bewegungen in Vertikal- und Horizontal richtung aus. Die in den Fig. 14 bis 16 dargestellten Anflachungsvorrichtung sind vom sogenannten Form-Übertragungstyp. Während der Rotation wird eine Schleifscheibe 10 mit kurvenförmigem Profil 11, die der Form der Anflachung der äußeren Umfangsteile des Wafers 1 in Dickenrichtung angepaßt ist, horizontal bewegt, Auf diese Weise werden die äußeren Umfangsteile des Wafers 1 in Dickenrichtung wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, angeflacht. Zusätzlich können die Anf1achungszonen 5, 5a und 5b in den Fig. 5 bis 8 angeflacht werden.

Auf diese Weise ist es mit den Anflachungsvorrichtungen, wie sie in den Fig. 9 bis 16 dargestellt sind, möglich das Anflachen der Zonen 5, 5a, 5b und der äußeren Umfangsteile des Wafers 1 durchzuführen. Deshalb sollten diese mechanischen Anflachungsvorgänge wirksam gleichzeitig durchgeführt werden, obwohl sie durchaus auch einzeln ausgeführt werden können.

Mittels der in Fig. 17 dargestellten Anflachungsvorrichtung wird auf chemischem Wege eine Anflachung erzielt. Ein Drehhalter 12, in dem viele Wafers 1 aufeinander geschichtet sind, wird in ein flüssiges Ätzmittel 14 eingetaucht (beispielsweise eine aus Flußsäure, Salpetersäure und Eisessigsäure im Volumenverhältnis von 2:5:3 zusammengesetzte Lösung), die sich

in einem Ätzbad 13 befindet. Während der Drehung des Drehhalters 12 werden die Wafer 1 längs ihrer äußeren Umfangsteile durch das flüssige Ätzmittel 14 geätzt. Damit nur die Anf1achungszonen 5, 5a und 5b angeflacht werden, müssen die äußeren Umfangsteile des Wafers 1 maskiert werden, damit sie nicht mit dem Ätzmittel 14 in Berührung kommen. Jedoch können die Kanten der äußeren Umfangsteile der Wafer durchaus chemisch in Dickenrichtung durch das flüssige Ätzmittel angeflacht werden, nachdem zuvor durch mechanisches Schleifen die Anflachungszonen 5, 5a und 5b geformt wurden. Durch das im Ätzbar durchgeführte Anflachen gemäß der Fig. 17 erfährt der Wafer 1 keinerlei mechanische Stöße.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf aus Silizium (Si) bestehende Wafer beschränkt, sondern kann ebenfalls auf Wafer aus Germanium (Ge) oder auf unterschiedliche zusammengesetzte Halbleitermaterialien, wie Galliumarsenid (GaAs) und Galliumgranat angewendet werden.

Nach der obigen Beschreibung werden mittels der vorliegenden Erfindung scharfe Kanten oder Krümmungen in den Übergangszonen zwischen der Umfangslinie des Wafers und der Abschnitteile des Wafers, wie Ausrichtungsflachungen vermieden. Dadurch ist eine beträchtliche Verringerung der Fehler möglich,die auf scharfe Kanten oder Krümmungen zurückgehen, wie die durch Fremdkörper aufgrund des Absplitterns des Wafers und die durch Transport und Fehler in der Dicke eines Photolackfilms hervorgerufenen Fehl er.

Claims

BEETZ & PARTNER .:...:. '··* Patentanwälte 33263

Steinsdorfstr. 10 · D-8000 München 22 European Patent Attorneys

Telefon (089) 227201 - 227244 - 295910 _{R ßEETZ sen>}

Telex 522048 - Telegramm Allpaf' München Dr-Ina R BEETZ iun

ft«„ ις wap Dr.-Ing.W.TIMPE

680-35. 143P Dipl.-Ing. J. SIEGFRIED

Priv.-Doz. Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. W. SCHMITT-FUMIAN

Dipl.-Ing. K. LAMPRECHT 11981

21. Juli 1983

Patentansprüche

1J Wafer,

aadurch gekennzeichnet, daß Übergangszonen zwischen einer Umfangslinie des Wafers und einem Anschnittbereich desselben angeflacht sind.
2. Wafer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derJAnschnittsbereich des Wafers eine Ausrichtungsfläche ist.

3. Wafer nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Anschnittsbereich des Wafers eine Ausrichtungsfläche und einen Wafer-Positionierabschnitt bildet.

4. Wafer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Halbleitermaterial besteht.

5. Wafer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anflachung einer gekrümmten Linie, die einem der Waferumfangslinie und dem Waferanschnittsbereich eingeschriebenen Kreises folgt oder in einem außerhalb liegenden Bereich durchgeführt wird.

680-328100615DeI-AtF

6. Wafer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß dieJAnf 1 achuung längs einer durch einen der Waferumfangslinie und dem Waferanschnittsbereich eingeschriebenen Kreis folgenden Krümmung oder in außerhalb liegenden Bereichen durchgeführt wird und daß der Radius des jeweils eingeschriebenen Kreises durch folgende Gleichung gegeben ist.

b² - a²

*j τ~~"- "■—*

2 (R -VR² - b²

r = der Radius des eingeschriebenen Kreises, R = der Radius des Wafers, a = die halbe Länge einer nicht angeflachten

Fläche (flacher Teil) in einem Positionierabschnitt,

b = die halbe Gesamtlänge des Positionieranschnitts vor der Anflachung,

W = die Weite des Wafers und B = die Länge einer Wafer-Außenface.

7. Wafer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Anflachung geradlinig längs einer Geraden, die Berührungspunkte von der Umfangslinie und dem Waferanschnitt· bereich eingeschriebenen Kreisen verbindet oder in außerhalb liegenden Bereichen erfolgt.

332635

8. Verfahren zur Herstellung eines Wafers, gekennzeichnet durch

die Bildung eines Anschnittbereichs am Umfang des Wafers und Abflachung von Übergangszonen zwischen dem Waferanschnittbereich und der sich ergebenden Wafer-Umrißlinie.

9. Verfahren zur Herstellung eines Wafers nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß der Wafer als einen Hauptbestandteil ein Halbleitermaterial enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Anflachung gleichzeitig mit der Anflachung äußerer Umfangsteile des Wafers in Dickenrichtung erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Anflachung längs einer einem der Waferumfangsl inie und dem Waferanschnittbereich eingeschriebenen Kreislinie folgenden Kurve oder in außerhalb liegenden Bereichen erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Anflachung geradlinig längs einer Geraden, die Berührungspunkte von der Waferumrißlinie und dem Waferanschnittbereich eingeschriebenen Kreises verbindet oder in außerhalb liegenden Bereichen erfolgt.

13. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Anflachung des Wafers längs einem der Waferumrißlinie und dem Waferabschnittsbereich eingeschriebenen Kreislinie oder in außerhalb liegenden Bereichen erfolgt, und daß

ein Radius eines jeweils eingeschriebenen Kreises folgende Gleichung erfüllt:

- a²

2 (R - V^ - b²

r = der Radius des eingeschriebenen Kreises, R = der Radius des Wafers,

a = die halbe Länge einer nicht angeflachten Fläche

(flacher Teil) in einem Positionierabschnitt, b = die halbe Gesamtlänge des Positionierabschnitts

vor der Anflachung,
W = die Breite des Wafers und B = die Länge einer Wafer-Außenface .