DE60318172T2

DE60318172T2 - Polierzusammensetzung und Waschzusammensetzung

Info

Publication number: DE60318172T2
Application number: DE60318172T
Authority: DE
Inventors: Shoji Iwasa
Original assignee: Fujimi Inc
Current assignee: Fujimi Inc
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2008-12-18
Anticipated expiration: 2023-09-30
Also published as: US20070186485A1; US20040098924A1; US20070186486A1; JP4212861B2; KR101010586B1; EP1424727B1; US7687393B2; US7211122B2; JP2004128089A; KR20040032051A; DE60318172D1; EP1424727A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polierzusammensetzung und eine Waschzusammensetzung, insbesondere eine Polierzusammensetzung und eine Waschzusammensetzung, die bei der Behandlung von Siliziumwafern verwendet werden, um den Trübungsgrad der Oberflächen dieser Siliziumwafer zu verringern.
Hochintegrierte und Hochgeschwindigkeits-ULSIs werden nach einer sog. „fine-design"-Vorschrift hergestellt. Um der Herstellungsvorschrift zu genügen, wird die Fokustiefe der aktuellen Ausrichterstationen flacher, und damit die Siliziumwafer Halbleitervorrichtungen bilden können, ist eine kratzerlose, flache Oberfläche erforderlich. Als Indikatoren für die Oberflächenbeschaffenheit (Ausmaß der Kratzer und Ebenheit) werden der Trübungsgrad und der Lichtpunktdefekt (LPD) verwendet.
Eintrübung bezeichnet eine milchig-weiße Trübung, die auf der Oberfläche eines Spiegelpolierten Siliziumwafers beobachtet werden kann, und ein Eintrübungsgrad zeigt das Ausmaß der milchig-weißen Trübung an. Die Trübung wird durch die verschwommene Reflektion eines starken Lichts, das auf den Siliziumwafer strahlt, verursacht, und kann optisch beobachtet werden.
LPD ist ein Defekt auf der Oberfläche eines Siliziumwafers und wird durch fremde Substanzen verursacht, die an die Oberfläche haften (im Folgenden auch als Partikel bezeichnet).
Eine Polierzusammensetzung nach dem ersten gebräuchlichen Verfahren enthält Siliziumdioxid, Wasser, ein wasserlösliches Polymer (wie z. B. Hydroxyethylcellulose), eine basische Verbindung (wie z. B. Ammonium) und eine Verbindung mit 1 bis 10 alkoholischen Hydroxylgruppen (wie z. B. Methanol).
Die japanische Patentoffenlegungsschrift mit der Nummer 11-116942 offenbart eine Polierzusammensetzung nach dem zweiten gebräuchlichen Verfahren, die Siliziumdioxid, Wasser ein wasserlösliches Polymer und eine Stickstoff-enthaltende basische Verbindung mit 1 bis 10 alkoholischen Hydroxylgruppen (wie z. B. Monoethanolamin) enthält.
Ein weiteres japanisches Dokument ( JP63272459 ) offenbart eine Zusammensetzung zum Feinschleifen von Wafern, die Wasser, partikuläres amorphes Silizium, hochpolymere Verbindungen und alkalische Verbindungen enthält, um den pH der Zusammensetzung auf mindestens 9 einzustellen. Im Gegensatz zu der Anmeldung lehrt JP63272459 die Verwendung von Polypropylenoxid und nicht von Polyethylenoxid in Verbindung mit Hydroxyethylcellulose als wesentliche Verbindungen der Polierzusammensetzung.
Ein weiteres Patentdokument ( EP-A-0 373 501 ) offenbart die Verwendung von Polyethylenoxid in einer Verbindung zum Glattpolieren der Oberfläche eines Wafers, erwähnt aber ebenfalls nicht die Kombination von Polyethylenoxid und Hydroxyethylcellulose, um bessere Eigenschaften der Waferoberfläche zu erhalten.
Durch die Wirkung des oben beschriebenen wasserlöslichen Polymers, der alkoholischen Verbindung oder der Stickstoff-enthaltenden basischen Verbindung wird die Menge der an der Waferoberfläche haftenden Partikel verringert und die LPD verbessert.
Jedoch konnten die Polierzusammensetzungen nach dem ersten und dem zweiten gebräuchlichen Verfahren den Trübungsgrad auf der Oberfläche nicht zufrieden stellend verringern. Folglich bestand ein Bedarf an einem Behandlungsverfahren und an einer Zusammensetzung, die Siliziumwafer mit Oberflächen mit verringertem Trübungsgrad bereitstellen können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Polierzusammensetzung, eine Waschzusammensetzung, die einen Siliziumwafer mit einer Oberfläche mit einem verringerten Trübungsgrad bereitstellen kann und ein Verfahren zur Behandlung eines Siliziumwafers unter Verwendung dieser Polierzusammensetzung und dieser Waschzusammensetzung bereitzustellen.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Polierzusammensetzung, die in einem Polierverfahren zur Verringerung des Trübungsgrades von Waferoberflächen verwendet wird. Die Polierzusammensetzung beinhaltet Hydroxyethylcellulose, Polyethylenoxid, wobei eine Menge größer als 0,005 Gew.-% und kleiner als 0,5 Gew.-% in der Zusammensetzung gebunden ist, eine alkalische Verbindung, Wasser und Siliziumdioxid.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Waschzusammensetzung, die in dem Verfahren zur Herstellung eines Siliziumwafers mit einer Oberfläche mit einem verringerten Trübungsgrad verwendet wird. Die Spülzusammensetzung beinhaltet Hydroxyethylcellulose, Polyethylenoxid, wobei eine Menge größer als 0,005 Gew.-% und kleiner als 0,5 Gew.-% mit der Zusammensetzung verbunden ist, eine alkalische Verbindung und Wasser.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Polierverfahren, um einen Siliziumwafer mit einer Oberfläche mit einem verringerten Trübungsgrad bereitzustellen. Das Verfahren beinhaltet die Schritte des Herstellens einer Polierzusammensetzung enthaltend Hydroxyethylcellulose, Polyethylenoxid, eine alkalische Verbindung, Wasser und Siliziumdioxid, und das Inkontaktbringen der Polierzusammensetzung mit der Oberfläche des Siliziumwafers. Das Polyethylenoxid ist in einer Menge größer als 0,005 Gew.-% und kleiner als 0,5 Gew.-% in der Polierzusammensetzung gebunden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Waschverfahren zum Bereitstellen eines Siliziumwafers mit einer Oberfläche mit einem verringerten Trübungsgrad. Das Verfahren umfasst die Schritte des Herstellens einer Waschzusammensetzung enthaltend Hydroxyethylcellulose, Polyethylenoxid, eine alkalische Verbindung und Wasser, und das Inkontaktbringen der Zusammensetzung mit der Oberfläche des Siliziumwafers, nachdem die Oberfläche poliert worden ist. Das Polyethylenoxid ist in einer Menge größer als 0,005 Gew.-% und kleiner als 0,5 Gew.-% in der Zusammensetzung gebunden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines Siliziumwafers zum Bereitstellen eines Siliziumwafers mit einer Oberfläche mit einem reduzierten Trübungsgrad. Das Verfahren umfasst die Schritte des Polierens der Oberfläche des Siliziumwafers unter Verwendung einer Polierzusammensetzung, die Hydroxyethylcellulose, Polyethylenoxid, eine alkalische Verbindung, Wasser und Siliziumdioxid enthält. Das Polyethylenoxid ist in einer Menge größer als 0,005 Gew.-% und kleiner als 0,5 Gew.-% in der Zusammensetzung gebunden. Nach dem Polieren wird eine Waschzusammensetzung verwendet, um die Oberfläche des Siliziumwafers unmittelbar nach der Beendigung des Polierschrittes zu waschen, wobei die Waschzusammensetzung Hydroxyethylcellulose, Polyethylenoxid, eine alkalische Verbindung und Wasser enthält. Das Polyethylenoxid ist in einer Menge größer als 0,005 Gew.-% und kleiner als 0,5 Gew.-% in der Waschzusammensetzung gebunden.
Die Erfindung kann zusammen mit ihren Gegenständen und Vorteilen am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit der dazugehörigen Abbildung verstanden werden, wobei:
1 eine perspektivische Ansicht eines Polierapparates, der in dem Polierverfahren und dem Waschverfahren nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist.
Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.
Zuerst wird ein Verfahren zur Herstellung und Behandlung eines Siliziumwafers beschrieben. Im ersten Schritt wird ein Einkristall-Silizium-Stab geschnitten, um einen Wafer herzustellen. Nach dem Läppen des Wafers wird der Wafer in eine vorbestimmte Form ausgestaltet. Um die durch das Läppen an der Oberflächenschicht des Wafers verursachte verschlechterte Schicht zu entfernen, wird ein Ätzschritt durchgeführt. Anschließend werden die Kanten des Wafers poliert.
Weiterhin wird, abhängig von der erforderlichen Qualität des Siliziumwafers, ein mehrstufiges Polieren des Wafers durchgeführt. Insbesondere wird, um die Ebenheit der Waferoberfläche zu verbessern, ein Grob- und Feinpolieren durchgeführt. Danach wird ein endgültiges Polieren durchgeführt, um den Trübungsgrad der Waferoberfläche zu verringern (verbessern). Das Polieren kann in zwei Schritten durchgeführt werden, oder kann in vier Schritte oder mehr aufgeteilt werden.
Die erste Ausführungsform bezieht sich auf eine Polierzusammensetzung, die in dem Polierverfahren zur Verringerung des Trübungsgrades verwendet wird. Die Polierzusammensetzung enthält die folgenden Komponenten A bis E:

A: Hydroxyethylcellulose (HEC)
B: Polyethylenoxid (PEO)
C: alkalische Verbindung
D: Wasser
E: Siliziumdioxid

Komponente A, oder HEC, hat die Funktion, den Trübungsgrad zu verringern und die Benetzbarkeit der Waferoberfläche zu verbessern. Das durchschnittliche Molekulargewicht von HEC ist bevorzugt 300.000 bis 3.000.000; mehr bevorzugt 600.00 bis 2.000.000; und am meisten bevorzugt 900.000 bis 1.500.000. Falls das durchschnittliche Molekulargewicht von HEC geringer ist als der oben beschriebene Bereich, wird die Wirkung, die Verringerung des Trübungsgrades, herabgesetzt. Falls andererseits das durchschnittliche Molekulargewicht über dem oben beschriebenen Bereich liegt, weist die Polierzusammensetzung eine überhöhte Viskosität auf und geliert, was die Handhabung erschwert.
Der HEC-Gehalt in der Polierzusammensetzung beträgt bevorzugt 0,01 bis 3 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,05 bis 2 Gew.-%, und am meisten bevorzugt 0,1 bis 1 Gew.-%. Falls der HEC-Gehalt weniger beträgt als der oben beschriebene Bereich, wird die Wirkung, die Verringerung des Trübungsgrades, herabgesetzt. Falls andererseits der HEC-Gehalt größer ist als der oben beschriebene Bereich, zeigt die Polierzusammensetzung eine überhöhte Viskosität und geliert, was dazu führen kann, dass die Handhabung erschwert wird.
Komponente B, oder PEO, hat die Funktion, mit HEC zu Wechselwirken, um den Trübungsgrad zu verringern. PEO wird durch die allgemeine Formel (1) dargestellt, und n der allgemeinen Formel (1) zeigt den durchschnittlichen Polymerisierungsgrad von Ethylenoxid an. HO-(CH₂CH₂O)_n-CH₂CH₂OH (1)
Das durchschnittliche Molekulargewicht von PEO ist normalerweise 30.000 bis 50.000.000; bevorzugt 50.000 bis 30.000.000; und mehr bevorzugt 100.000 bis 10.000.000. Falls das durchschnittliche Molekulargewicht von PEO geringer ist als 30.000, wird die Wirkung, die Verringerns des Trübungsgrades, herabgesetzt. Falls andererseits das durchschnittliche Molekulargewicht von PEO über 50.000.000 ist, wird die Polierzusammensetzung zu einem Gel mit einer hohen Viskosität, und die Handhabung wird erschwert.
Der PEO-Gehalt in der Polierzusammensetzung beträgt mehr als 0,005 Gew.-% und weniger als 0,5 Gew.-%, bevorzugt mehr als 0,01 Gew.-% und weniger als 0,4 Gew.-%, und am meisten bevorzugt mehr als 0,03 Gew.-% und weniger als 0,2 Gew.-%. Falls der PEO-Gehalt 0,005 Gew.-% oder weniger beträgt, wird die Wirkung, die Verringerung des Trübungsgrades, herabgesetzt. Falls der PEO-Gehalt 0,5 Gew.-% oder mehr beträgt, wird die Polierzusammensetzung zu einem Gel mit hoher Viskosität, und die Handhabung wird erschwert.
Komponente C, oder eine alkalische Verbindung, hat die Funktion, die Poliereffizienz durch Korrosion oder Ätzen der Waferoberfläche zu verbessern.
Als alkalische Verbindung können folgende Verbindungen verwendet werden: anorganische alkalische Verbindungen wie z. B. Kaliumhydroxid (PHA), Natriumhydroxid (NHA), Kaliumhydrogencarbonat (PCAH), Kaliumcarbonat (PCA), Natriumhydrogencarbonat (NCAH), und Natriumcarbonat (NCA); Ammoniumsalze wie z. B. Ammonium (AM), Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH), Ammoniumhydrogencarbonat (ACAH), und Ammoniumcarbonat (ACA); und Amine wie z. B. Methylamine (MA), Dimethylamin (DMA), Trimethylamin (TMA), Ethylamin (EA), Diethylamin (DEA), Triethylamin (TEA), Ethylendiamin (EDA), Monoethanolamin (MEA), N-(β-Aminoethyl), Ethanolamin (AEEA), Hexamethylendiamin (HMDA), Diethylentriamin (DETA), Triehtylentetramin (TETA), Piperazinanhydrid (PIZ), Piperazinhexahydrid, 1-(2-Aminoethyl)piperazin (AEPIZ), und N-Methylpiperazin (MPIZ). Die alkalische Verbindung kann entweder alleine oder in Kombination mit zwei oder mehreren verwendet werden. Die in Klammern angegebenen Abkürzungen werden in der nachfolgenden Beschreibung verwendet werden.
Die bevorzugten alkalischen Verbindungen sind PHA, NHA, PCAH, PCA, NCAH, NCA, AM, TMAH, ACAH; ACA, PIZ, Piperazinhexahydrid, AEPIZ und MPIZ, welche einen vergleichsweise niedrigen Amingeruch besitzen. PHA, NHA, AM, TMAH, PIZ und Piperazinhexahydrid sind ebenfalls bevorzugt, da diese Verbindungen die Funktion der Bestandteile HEC und PEO nicht beeinträchtigen.
Der bevorzugte Gehalt an Komponente C in der Polierzusammensetzung ist wie folgt:
Wenn Komponente C PHA, NHA, PCAH, PCA, NCAH, NCA, AM, TMAH, ACAH, ACA, MA, DMA, TMA, EA, DEA, TEA, EDA, MEA, AEEA, HMDA, DETA oder TETA ist, beträgt der Gehalt an Komponente C bevorzugt 0,02 bis 4 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,03 bis 3 Gew.-% und am meisten bevorzugt 0,2 bis 2 Gew.-%.
Wenn Komponente C PIZ, AEPIZ oder MPIZ ist, beträgt der Gehalt an Komponente C bevorzugt 0,005 bis 3 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,01 bis 2 Gew.-% und am meisten bevorzugt 0,1 bis 0,5 Gew.-%.
Wenn Komponente C Piperazinhexahydrid ist, beträgt der Gehalt bevorzugt 0,01 bis 6 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,01 bis 3 Gew.-% und am meisten bevorzugt 0,2 bis 1 Gew.-%.
Falls der Gehalt der Komponente C niedriger ist als der bevorzugte Bereich, wird die polierbeschleunigende Wirkung durch Komponente C geschwächt, und die Poliergeschwindigkeit wird herabgesetzt. Falls andererseits der Gehalt an Komponente C höher ist als der bevorzugte Bereich, geliert die Polierzusammensetzung, und da eine weitere polierbeschleunigende Funktion nicht erhalten werden kann, ist ein über den bevorzugten Bereich hinausgehender Gehalt an Komponente C unökonomisch. Weiterhin wird die Waferoberfläche aufgeraut, da die Ätzkraft übermäßig ansteigt.
Komponente D, oder Wasser, hat die Funktion, dass Siliziumdioxid zu dispergieren und HEC, PEO und die alkalische Verbindung aufzulösen. Um nicht die Funktionen der anderen Komponenten A, B, C und E zu beeinträchtigen, wird das Wasser mit einem niedrigeren Verunreinigungsgehalt bevorzugt, wie z. B. Ionen-ausgetauschtes Wasser, reines Wasser, ultrareines Wasser und destilliertes Wassers.
Komponente E, oder Siliziumdioxid, hat die Wirkung, die Waferoberfläche mechanisch zu polieren. Als Siliziumdioxid kann z. B. kolloidale Kieselsäure (kolloidales SiO₂) und pyrogene Kieselsäure (pyrogenes SiO₂) verwendet werden. Von diesen wird kolloidale Kieselsäure bevorzugt, da es die Waferoberfläche mit einem hohen Grad an Präzision polieren kann.
Die bevorzugten Partikeldurchmesser von Komponente E werden beschrieben. Es gibt zwei Arten von Partikeldurchmesser, den durchschnittlichen Partikeldurchmesser D_SA, erhalten auf der Basis des spezifischen Oberflächenbereichs, der nach dem Verfahren zur Messung des spezifischen Oberflächenbereichs eines Pulvers durch Gasadsorption (BET-Verfahren) gemessen wird, und den durchschnittliche Partikeldurchmesser D_N4, der anhand der Laserstreuung errechnet wird.
Wenn Komponente E kolloidale Kieselsäure ist, beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser D_SA bevorzugt 5 bis 300 nm, mehr bevorzugt 5 bis 200 nm, und am meisten bevorzugt 5 bis 120 nm; und der durchschnittliche Partikeldurchmesser D_N4 beträgt bevorzugt 5 bis 300 nm, mehr bevorzugt 10 bis 200 nm und am meisten bevorzugt 15 bis 150 nm. Falls der durchschnittliche Partikeldurchmesser der kolloidalen Kieselsäure kleiner ist als der oben beschriebene Bereich, kann keine ausreichende Poliergeschwindigkeit erreicht werden. Falls andererseits, der durchschnittliche Partikeldurchmesser der kolloidalen Kieselsäure größer ist als der beschriebene Bereich, kann sich die Oberflächenrauheit des Siliziumwafers erhöhen, und Schäden auf der Waferoberfläche wie zum Beispiel Kratzer werden leicht hervorgerufen und verschlechtern den Trübungsgrad.
Wenn Komponente E pyrogene Kieselsäure ist, beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser D_SA bevorzugt 10 bis 300 nm, mehr bevorzugt 10 bis 200 nm, und am meisten bevorzugt 10 bis 150 nm; und der durchschnittliche Partikeldurchmesser D_N4 beträgt bevorzugt 30 bis 500 nm, mehr bevorzugt 40 bis 400 nm, und am meisten bevorzugt 50 bis 300 nm. Falls der durchschnittliche Partikeldurchmesser von pyrogener Kieselsäure kleiner ist als der oben beschriebene Bereich, kann keine ausreichende Poliergeschwindigkeit erreicht werden. Falls andererseits der Partikeldurchmesser der pyrogenen Kieselsäure größer ist als der beschriebene Bereich, kann sich die Oberflächenrauheit des Siliziumwafers erhöhen, und Schäden der Waferoberfläche wie zum Beispiel Kratzer können leicht hervorgerufen werden und verschlechtern den Trübungsgrad.
Siliziumdioxid kann metallische Verunreinigungen enthalten. Die metallischen Verunreinigungen beinhalten Übergangsmetalle, wie z. B. Eisen (Fe), Nickel (Ni) und Kupfer (Cu). Kalzium (Ca), Magnesium (Mg), oder die Hydroxide und Oxide davon. Der Gesamtgehalt an metallischen Verunreinigungen in Siliziumdioxid wie in einer 20 Gew.-%-igen wässrigen Lösung von Siliziumdioxid gemessen, beträgt bevorzugt 300 ppm oder weniger, mehr bevorzugt 100 ppm oder weniger und am meisten bevorzugt 0,3 ppm oder weniger. Falls der Gehalt an metallischen Verunreinigungen größer ist als 300 ppm, werden die Siliziumwafer leicht durch die metallischen Verunreinigungen kontaminiert.
Die Kontamination von Siliziumwafern durch metallische Verunreinigungen bezeichnet die Adhäsion von metallischen Verunreinigungen mit einem großen Diffusionskoeffizienten wie z. B. Kupfer, und die durch das Polieren hervorgerufene Diffusion der metallischen Verunreinigungen in die Siliziumwafer. Falls eine Vorrichtung unter Verwendung eines Metall-kontaminierten Siliziumwafers ausgestaltet wird, können die metallischen Verunreinigungen, die auf die Oberfläche des Wafers bzw. in den Wafern diffundiert sind, eine Schädigung des Halbleiters verursachen, wie z. B. Kurzschluss und Leckwerden.
Der Gehalt an Siliziumdioxid in der Polierzusammensetzung beträgt bevorzugt 0,1 bis 40 Gew.-%, mehr bevorzugt 1 bis 30 Gew.-% und am meisten bevorzugt 3 bis 20 Gew.-%. Falls der Gehalt an Siliziumdioxid weniger als 0,1 Gew.-% beträgt, kann keine ausreichende Poliergeschwindigkeit erreicht werden. Falls andererseits der Gehalt an Siliziumdioxid größer ist als 40 Gew.-%, wird die Viskosität der Polierzusammensetzung übermäßig ansteigen, die Polierzusammensetzung wird gelieren, und die Handhabung wird erschwert werden.
Die Polierzusammensetzung kann verschiedene zusätzliche Komponenten enthalten, wie z. B. komplexierende Agenzien, oberflächenaktive Stoffe und Konservierungsstoffe. Der Gehalt der zusätzlichen Komponenten wird danach bestimmt, was für Polierzusammensetzungen üblich ist.
Der pH der Polierzusammensetzung ist bevorzugt 9 bis 12, und am meisten bevorzugt 10 bis 11. Falls der pH der Polierzusammensetzung niedriger als 9 ist, ist der Gehalt an Komponente C niedrig, und keine ausreichende Poliergeschwindigkeit kann erreicht werden. Falls andererseits der pH der Polierzusammensetzung größer ist als 12, kann die Polierzusammensetzung gelieren.
Die Polierzusammensetzung wird durch Zugabe der Komponenten A, B, C und E zu Wasser und deren Verrühren unter Verwendung eines klingenartigen Rührers, oder Dispergieren unter Verwendung eines Ultraschall-dispergierenden Apparates zubereitet. Die Reihenfolge, in der die Komponenten A, B, C und E zu Wasser hinzugefügt werden, ist nicht festgelegt.
In der ersten Ausführungsform wird die Polierzusammensetzung mit einer vergleichsweise hohen Konzentration zubereitet, um die Lagerung und den Transport der Polierzusammensetzung zu erleichtern. Die Polierzusammensetzung wird zweckmäßigerweise im Polierverfahren nach dem Verdünnen verwendet. Zum Verdünnen wird das oben beschriebene verunreinigungsverringerte Wasser verwendet. Wenn eine vorher verdünnte Polierzusammensetzung zubereitet wird, beträgt das Verdünnungsverhältnis der Polierzusammensetzung bevorzugt 50 oder weniger, mehr bevorzugt 40 oder weniger und am meisten bevorzugt 20 oder weniger. Falls das Verdünnungsverhältnis größer ist als 50, steigen das Volumen und das Gewicht der verdünnten Lösung an, und die Transportkosten können teuer werden.
Als Nächstes wird der Apparat 11 zum Polieren von Siliziumwafern unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Der Polierapparat 11 hat einen scheibenförmigen Drehtisch 12, worauf ein Polierbelag 14 aufgebracht ist. Der Drehtisch 12 rotiert um eine erste Rotationsachse 13, die auf dem darunter liegenden Drehpunkt installiert ist. Einer oder eine Vielzahl von scheibenförmigen Waferhaltern 15 (nur einer davon ist in 1 gezeigt) werden über dem Drehtisch installiert, wobei jeder Waferhalter 15 über eine zweite Rotationsachse 16 gedreht wird, die auf dem darüber liegenden Drehpunkt fixiert ist, und an der unteren Oberfläche wird eine scheibenförmige Keramikplatte 17 befestigt.
An die untere Oberfläche der Keramikplatte 17 wurden eine Polyurethanfolie (nicht gezeigt) und eine scheibenförmige Waferhalterungsplatte 19 mit vier Wafer-Haltelöchern 18 abnehmbar befestigt. Die Polierzusammensetzung 20 wird vom Ausgießer 21a des Flüssigkeitsbehälters 21, der oberhalb des Drehtisches 12 installiert ist, auf den Polierbelag 14 aufgebracht. Falls mehrstufiges Polieren durchgeführt wird, wird eine Vielzahl an entsprechend optimierten Polierzusammensetzungen für eine Vielzahl von Polierverfahren zubereitet und diese Polierzusammensetzungen werden separat auf den Polierbelag 14 aus einer Vielzahl von Flüssigkeitsbehältern 21 aufgebracht.
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers unter Verwendung der Polierzusammensetzung beschrieben.
Wenn die Waferoberfläche in beispielsweise drei Schritten poliert wird, wird der Siliziumwafer zuerst im Waferhalter 15, beispielsweise durch Ansaugen gehalten, während er in ein Wafer-Halteloch 18 so eingepasst wird, dass er mit der Oberfläche nach unten poliert werden kann. Während der Waferhalter 15 und der Drehtisch 12 gedreht werden, wird die Polierzusammensetzung für das erste Polieren aus dem Flüssigkeitsbehälter 21 auf den Polierbelag 14 aufgebracht. Der Waferhalter 15 wird nach unten bewegt, um den Siliziumwafer gegen den Polierbelag 14 zu drücken. Auf diese Weise wird das erste Polieren auf der Waferoberfläche durchgeführt.
Nach dem ersten Polieren wird ein zweites Polieren durchgeführt. Der Waferhalter 15 wird einmal von dem Drehtisch 12 getrennt. Während die Zusammensetzung für ein zweites Polieren auf den Polierbelag 14 aus dem Flüssigkeitsbehälter für ein zweites Polieren aufgebracht wird, wird der Waferhalter 15 abwärts bewegt, um einen Siliziumwafer gegen den Polierbelag 14 zu drücken. Auf diese Weise wird das zweite Polieren auf der Waferoberfläche durchgeführt.
Nach dem zweiten Polieren wird ein drittes Polieren zur Verringerung des Trübungsgrades der Waferoberfläche unter Verwendung der Polierzusammensetzung 20 gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt. Zuerst wird der Waferhalter 15 einmal vom Drehtisch 12 getrennt. Während die Zusammensetzung 20 für ein drittes Polieren auf dem Polierbelag 14 aus dem Flüssigkeitsbehälter 21 für ein drittes Polieren aufgebracht wird, wird der Waferhalter 15 abwärts bewegt, um einen Siliziumwafer gegen den Polierbelag 14 zu drücken. Auf diese Weise wird das dritte Polieren auf der Waferoberfläche durchgeführt.
Obwohl die obige Beschreibung den Fall schildert, wo eine Seite eines Siliziumwafers poliert wird, kann die vorliegende Erfindung auf den Fall angewendet werden, wo beide Seiten gleichzeitig unter Verwendung einer doppelseitigen Poliermaschine poliert werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform kann der folgende Vorteil erhalten werden.
Die Polierzusammensetzung der ersten Ausführungsform enthält HEC und PEO. Durch die synergistische Wirkung von HEC und PEO wird die Oberflächenrauheit der Wafer effizient verringert und der Trübungsgrad wird im Vergleich zur herkömmlichen Polierzusammensetzungen verringert. Die Adhäsion von Partikeln auf der Waferoberfläche, wie zum Beispiel der Komponenten der Polierzusammensetzung und der Chips (abrasive Späne), die durch das Polieren erzeugt wurden, wird auch inhibiert, und die Verschlechterung der LPD wird verhindert.
Da die Polierzusammensetzung eine alkalische Verbindung (Komponente C) enthält, wird die Poliergeschwindigkeit verbessert.
Als Nächstes wird die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die zweite Ausführungsform betrifft eine Waschzusammensetzung, die in einem Waschverfahren verwendet wird, das nach dem Polierverfahren zur Verringerung des Trübungsgrades der Waferoberfläche durchgeführt wird. Die Waschzusammensetzung enthält die folgenden Komponenten A bis D:

A: HEC,
B: PEO,
C: alkalische Verbindung, und
D: Wasser.

Die Einzelheiten jeder Komponente sind wie für die obige Polierzusammensetzung beschrieben.
Komponente C oder eine alkalische Komponente wird verwendet, um den pH der Waschzusammensetzung einzustellen und um den Trübungsgrad der Waferoberfläche zu verringern. Falls eine schnelle pH-Änderung auf der Oberfläche eines polierten Wafers auftritt, wird leicht eine Oberflächenrauigkeit verursacht. Daher wird es bevorzugt, dass der pH der Waschzusammensetzung nahezu derselbe ist wie der pH der Polierzusammensetzung. Falls der pH der Waschzusammensetzung wesentlich niedriger ist als der pH der Polierzusammensetzung, reagiert die auf der Oberfläche des Polierbelags verbleibende Polierzusammensetzung mit der Waschzusammensetzung auf der Oberfläche und bildet ein Gel. Da die Entfernung des Gels von der Waferoberfläche schwierig ist, und das Gel zu einer Verstopfung auf dem Polierbelag führt, wird die Bildung von Gel nicht bevorzugt. Falls andererseits der pH der Waschzusammensetzung wesentlich höher ist als der pH der Polierzusammensetzung, wird die Waferoberfläche leicht aufgeraut.
Die Waschzusammensetzung wird durch Zugabe der Komponenten A, B und C zu Wasser und Rühren unter Verwendung eines klingenartigen Rührers oder Dispergieren unter Verwendung eines Ultraschall-dispergierenden Apparats zubereitet. Die Reihenfolge, in der die Komponenten A, B und C zum Wasser zugegeben werden, ist nicht festgelegt.
Die Polierzusammensetzung mit der relativ hohen Konzentration wird zubereitet, um die Lagerung und den Transport der Waschzusammensetzung zu erleichtern. Die Waschzusammensetzung wird zweckmäßigerweise in Waschverfahren nach dem Verdünnen verwendet. Zum Verdünnen wird das oben beschriebene verunreinigungsverringerte Wasser verwendet. Wenn eine vorher verdünnte Waschzusammensetzung zubereitet wird, ist das Verdünnungsverhältnis der Waschzusammensetzung bevorzugt 100 oder weniger, mehr bevorzugt 80 oder weniger und am meisten bevorzugt 40 oder weniger. Falls das Verdünnungsverhältnis größer ist als 100, steigen das Volumen und das Gewicht der verdünnten Lösung an, und die Transportkosten können teuer werden.
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Waschen eines Siliziumwafers unter Verwendung der oben beschriebenen Waschzusammensetzung beschrieben.
Unmittelbar nach dem Abschluss des Polierens zur Verringerung des Trübungsgrades wird der Flüssigkeitsbehälter 21 durch einen Flüssigkeitsbehälter für die Waschzusammensetzung ersetzt, während der Waferhalter 15 weiterhin in Kontakt mit dem Drehtisch 12 bleibt. Die Betriebsbedingungen des Polierapparates werden auf Waschbedingungen umgestellt. Die Polierzusammensetzung bleibt auf der Waferoberfläche und dem Polierbelag 14. Der Polierbelag 14 wird als Waschbelag verwendet. Die Waschzusammensetzung wird vom Flüssigkeitsbehälter für die Waschzusammensetzung auf den Polierbelag 14 aufgebracht. Die Waferoberfläche wird durch Drücken des Siliziumwafers gegen den Polierbelag 14 gewaschen.
Obwohl die obige Beschreibung den Fall schildert, wo eine Seite eines Siliziumwafers gewaschen wird, kann die vorliegende Erfindung auf den Fall angewendet werden, wo beide Seiten gleichzeitig unter Verwendung einer doppelseitigen Poliermaschine gewaschen werden.
Gemäß der zweiten Ausführungsform kann der folgende Vorteil erhalten werden.
Die Waschzusammensetzung der zweiten Ausführungsform enthält HEC und PEO. In dem Waschverfahren der zweiten Ausführungsform wird die Waferoberfläche, auf der die Polierzusammensetzung verbleibt, unter Verwendung der Waschzusammensetzung gewaschen, nachdem das Polieren zur Verringerung des Trübungsgrades beendet worden ist. Dadurch bleibt eine Mischung der Polierzusammensetzung auf der Waferoberfläche, auf der Oberfläche des Polierbelags und im Polierbelag, und die Waschzusammensetzung wird gebildet. Da die Mischung eine Spur Siliziumdioxid (Komponente E), abgeleitet aus der Waschzusammensetzung, enthält, wird die Waferoberfläche in einem gewissen Ausmaß durch das Siliziumdioxid im Waschverfahren poliert. Durch die synergistische Wirkung von HEC und PEO wird die Oberflächenrauheit des Wafers verringert, und der Trübungsgrad wird im Vergleich zu herkömmlichen Waschzusammensetzungen verringert. Da die Adhäsion der Partikel ebenso verringert wird, wird die LPD verbessert.
Gemäß dem Waschverfahren der zweiten Ausführungsform wird das Polieren und Waschen der Waferoberfläche der Reihe nach durchgeführt. Dadurch kann die Arbeit für einmaliges Entfernen des Siliziumwafers vom Wafer-Halteloch 18 nach dem Polieren der Waferoberfläche und für Anbringen des Siliziumwafers an den Waschapparat vermieden werden, und das Auftreten von Ätzen oder Kontamination der Waferoberfläche, verursacht durch die Polierzusammensetzung, kann vermieden werden. Das Austrocknen der Waferoberfläche nach dem Polieren wird auch verhindert, und die Adhäsion von Siliziumdioxid in der Polierzusammensetzung auf der Waferoberfläche kann verhindert werden. Infolge dessen wird die LPD verbessert. Da Polieren und Waschen unter Verwendung des selben Apparates durchgeführt werden kann, kann die Behandlungsdauer der Waferoberfläche verringert werden, und die Kosten für die Polier- und Waschverfahren können reduziert werden.
Die Ausführungsformen können wir folgt verändert werden:
Nach der Beendigung des Polierens oder Waschens kann die Waferoberfläche unter Verwendung von reinem Wasser "Scrub-gereinigt" werden. "Scrub-Reinigung" ist ein Verfahren zum Schrubben der Waferoberfläche unter Verwendung von verunreinigungsverringertem Wasser, wie zum Beispiel purem Wasser und ultrapurem Wasser, mit einem Schwamm, der aus Polyvinylalkohol oder ähnlichem hergestellt ist.
Die Polierzusammensetzung und die Waschzusammensetzung können Wasserstoffperoxid enthalten. Der Oxidfilm, der durch Wasserstoffperoxid auf der Waferoberfläche gebildet wird, verhindert die direkte Adhäsion von Partikeln an die Waferoberfläche und verbessert die LPD.
Die Waschzusammensetzung kann eine Spur Siliziumdioxid (Komponente E) enthalten. In diesem Fall wird der Trübungsgrad durch die Waschbehandlung der Waferoberfläche verringert, selbst wenn die Polierzusammensetzung nicht auf der Waferoberfläche oder auf der Oberfläche des Polierbelags oder in dem Polierbelag bleibt.
Als Nächstes werden die Beispiele und Vergleichsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Beispiele 1 bis 26 und Vergleichsbeispiele 1 bis 19 – Polierzusammensetzung
Die Polierzusammensetzung von Beispiel 1 wurde durch Vermischen von HEC (Komponente A), PEO (Komponente B), einer 29 Gew.-%-igen wässrigen Ammoniumlösung (Komponente C), ultrareinem Wasser (Komponente D) und kolloidaler Kieselsäure (Komponente E) hergestellt. Der Gehalt an HEC, PEO und AM in der Polierzusammensetzung ist in Tabelle 1 gezeigt. Die Menge an AM in der folgenden Beschreibung und in den folgenden Tabellen ist die Menge einer 20 Gew.-%-igen wässrigen Ammoniumlösung, und die Menge an TMAH ist die Menge einer 25 Gew.-%-igen TMAH-Lösung.
HEC und PEO sind die Komponenten, die den Trübungsgrad verringern, und Ammonium ist eine Komponente zum Beschleunigen des Polierens. Der Gehalt an kolloidaler Kieselsäure in der Polierzusammensetzung betrug 10 Gew.-%. Der Gesamtgehalt an Eisen, Nickel, Kupfer und Kalzium in der Gew.-%-igen wässrigen Lösung aus kolloidaler Kieselsäure betrug 20 ppb oder weniger.
Der durchschnittliche Partikeldurchmesser D_SA von kolloidaler Kieselsäure gemessen unter Verwendung eines FlowSorb II2300, der Handelsname von Micromeritics GmbH, betrug 35 nm. Die durchschnittliche Partikelgröße D_N4 von kolloidaler Kieselsäure, gemessen unter Verwendung eines N4 Plus Submicron Particle Sizer, der Handelsname von Beckman Coulter, Inc., betrugt 70 nm.
In den Beispielen 2 bis 26 und in den Vergleichsbeispielen 1 bis 19 wurden die Polierzusammensetzungen auf die gleiche Art und Weise hergestellt wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass die Arten und die Anteile der Komponenten, die den Trübungsgrad verringern, und der Komponenten, die das Polieren beschleunigen, wie in Tabellen 1 und 2 gezeigt, verändert wurden.
Jede Polierzusammensetzung der Beispiele 1 bis 26 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 19 wurde 20-fach (Volumenverhältnis) mit ultrareinem Wasser verdünnt, und die Oberfläche eines Siliziumwafers wurde unter Verwendung der verdünnten Polierzusammensetzung gemäß der folgenden Bedingungen poliert.
Polierapparat: Einseitige Poliermaschine (SPM-15: Fujikoshi Machinery Corp. mit 4 Waferhaltern)
Gegenstände, die poliert wurden: Vier 6-Zoll Siliziumwafer/Waferhalter
Last: 9,4 kPa
Drehtischrotationsgeschwindigkeit: 30 rpm
Waferhalterrotationsgeschwindigkeit: 30 rpm
Polierbelag: Surfin 000 (Wildleder-Typ, hergestellt von Fujimi Incorporated)
Zuführungsgeschwindigkeit der Zusammensetzung: 500 ml/min
Polierdauer: 8 min
Temperatur der Zusammensetzung: 20°C
Als Siliziumwafer zum Testen der Beispiele 1 bis 24 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 17 wurden 6-Zoll Siliziumwafer (p-Typ, Kristallorientierung <100>, Leitungswiderstand: weniger als 0,01 Ω cm), von welchen eine 10 μm Oberflächenschicht vorher durch Polieren unter Verwendung einer Polierzusammensetzung (GLANZOX-1101, hergestellt durch Fujimi Incorporated) entfernt wurde, verwendet.
Als Siliziumwafer zum Testen des Beispiels 25 und des Vergleichsbeispiels 18 wurden 6-Zoll Siliziumwafer (p-Typ, Kristallorientierung <100>, Leitungswiderstand: 0,01 Ω cm oder mehr und weniger als 0,1 Ω cm), von welchen eine 10 μm Oberflächenschicht vorher durch Polieren unter Verwendung einer Polierzusammensetzung (GLANZOX-1101, hergestellt durch Fujimi Incorporated) entfernt wurde, verwendet.
Als Siliziumwafer zum Testen von Beispiel 26 und von Vergleichsbeispiel 19 wurden 6-Zoll Siliziumwafer (p-Typ, Kristallorientierung <100>, Leitungswiderstand: 0,1 Ω cm oder mehr) von welchen 10 μm Oberflächenschichten vorher durch Polieren unter Verwendung einer Polierzusammensetzung (GLANZOX-1101, hergestellt durch Fujimi Incorporated) entfernt wurden, verwendet.
Die Siliziumwafer wurden nach dem Polieren einer sog. "Scrub-Reinigung" für 10 Sekunden unter Verwendung von purem Wasser und SC-1-Reinigen unterzogen. Beim SC-1-Reinigen wurde eine Ammoniumlösung (29 Gew.-%-ige Lösung):Wasserstoffperoxid (31%-ige Lösung):reines Wasser = 1:1:10 (Volumenverhältnis) verwendet.
Der Trübungsgrad (nachfolgend abgekürzt als HL) und LPD der Siliziumwafer wurden nach dem Säubern wurden beurteilt. Für die Beispiele 2, 3, 5 und 10 bis 14 und die Vergleichsbeispiele 10 bis 13 und 16 wurden ebenfalls die Oberflächenzustände beurteilt. Die Ergebnisse der Beurteilung sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt.
Die Abkürzungen in den Tabellen sind wie folgt:
Ethanol: EtOH
Guargummi: GGG
Polyacrylamid: PAAM
Kaliumchlorid: CP
Disophylan: SPH
Polyvinylalkohol (durchschnittlicher Polymerisierungsgrad: 1.400; Verseifungsgrad: 95%): PVA
Polyethylenglykol: PEG
(1) Trübungsgrad
Die Trübungsgrade des Siliziumwafer nach dem Säubern wurden unter Verwendung eines AMS-AWIS 3110 (Markenname der ADE Company) gemessen. Die gemessenen Trübungsgrade wurden durch eine Einteilung in fünf Bereiche jeweils weniger als 0,05 ppm (Stern), 0,05 ppm oder mehr und weniger als 0,075 ppm (Doppelkreis), 0,075 ppm oder mehr und weniger als 0,1 ppm (O), 0,1 ppm oder mehr und weniger als 0,2 ppm (Δ), und 0,2 ppm oder mehr (X) beurteilt.
(2) LPD
Die Anzahl an Partikeln mit einer Größe von 0,1 μm oder größer in den Siliziumwafer nach dem Reinigen wurde unter Verwendung eines AMS-AWIS 3110 gezählt. Der LPD wurde durch eine Einteilung in drei Bereiche gemessen, weniger als 50 (Ο), 50 oder mehr und weniger als 300 (Δ), und 300 oder mehr (X).
(3) Oberflächenbeschaffenheit
Die Oberflächenbeschaffenheit von Siliziumwafern nach dem Reinigen wurden unter Verwendung eines Rasterkraftmikroskops (D 3000, hergestellt von Digital Instruments) beobachtet. Der beobachtete Bereich war ein quadratischer Bereich mit einer Seitenlänge von 10 μm, und beobachtet wurden zehn Bereiche. Die Oberflächenbeschaffenheiten wurden durch Einteilung in vier Bereiche beurteilt, sehr gut ohne Kratzer (Doppelkreis), gut mit wenigen Kratzern (O), schlecht mit Kratzern (Δ) und sehr schlecht mit vielen Kratzern (X).
In den Polierzusammensetzungen der Beispiele 1 bis 26, die sowohl NEC als auch PEO enthalten, waren die Beurteilungen des Trübungsgrades und der LPD gut. In den Polierzusammensetzungen der Beispiele 2, 3, 5 und 10 bis 14, die sowohl HEC als auch PEO enthielt, waren die Beurteilungen der Oberflächenbedingungen sehr gut, und es wurde beobachtet, dass die Bildung von Kratzern gehemmt war.
Andererseits waren die Beurteilungen der Trübungsgrade für die Polierzusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 2 bis 4, 6 bis 8 und 15, die weder HEC noch PEO enthielten, für die Polierzusammensetzung der Vergleichsbeispiele 1, 5, 9–12, 16 und 17, die eins von beiden, HEC oder PEO, enthielt, für die Polierzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 13 mit einem PEO-Gehalt von 0,005 Gew.-% oder weniger, und für die Polierzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 14 mit einem PEO-Gehalt von 0,5 Gew.-% oder mehr, schlecht. In den Vergleichsbeispielen 5, 10 bis 13 und 16 waren die Beurteilung der Oberflächenbedingungenen ebenfalls schlecht. Die Trübungsgrade der Polierzusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 18 und 19, die eins von beiden, entweder NEC oder PEO enthielten, waren schlechter als die Trübungsgrade der Beispiele 25 und 26.
Aufgrund der obigen Ergebnisse war es bekannt, dass die Polierzusammensetzungen der Beispiele 1 bis 26, die sowohl HEC als auch PEO enthielten, den Polierzusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 1 bis 19, denen mindestens entweder HEC oder PEO fehlten, überlegen waren.
Beispiele 27 bis 52 und Vergleichsbeispiele 20 bis 36 – Waschzusammensetzung –
Die Waschzusammensetzungen von Beispiel 27 wurden durch Mischen von HEC (Komponente A), PEO (Komponente B), AM (Komponente C) und ultrareinem Wasser (Komponente D) hergestellt. NEC und PEO sind die Komponenten, die den Trübungsgrad verringern, und Komponente C ist eine Komponente zum Einstellen des pH. Die Anteile von HEC, PEO und AM an der Waschzusammensetzung sind in Tabelle 3 gezeigt.
Die Zusammensetzungen der Waschzusammensetzungen der Beispiele 28 bis 52 und der Vergleichsbeispielen 20 bis 36 sind in den Tabellen 3 und 4 gezeigt. Jede Waschzusammensetzung der Beispiele 27 bis 52 und der Vergleichsbeispiele 20 bis 36 wurde 20 Mal mit ultrareinem Wasser verdünnt.
Zeitgleich mit der Beendigung des Polierens unter Verwendung der Polierzusammensetzung von Beispiel 5 unter den oben beschriebenen Polierbedingungen wurden die Betriebsbedingungen des Polierapparates auf die folgenden Waschbedingungen umgestellt, und das Waschen wurde unter Verwendung der verdünnten Waschzusammensetzung durchgeführt.
<Waschbedingungen>

Last: 2 kPa
Waferhalterrotationsgeschwindigkeit: 62 rpm
Zuführungsgeschwindigkeit der Zusammensetzung: 2.000 ml/min
Waschdauer: 30 Sekunden

Die anderen Bedingungen entsprachen den oben beschriebenen Polierbedingungen.
Als Siliziumwafer zum Testen der Waschbedingungen der Beispiele 27 bis 50 und der Vergleichsbeispiele 20 bis 34 wurden 6-Zoll Siliziumwafer (p-Typ, Kristallorientierung <100>, Leitungswiderstand: weniger als 0,01 Ω cm), von denen 10 μ der Oberflächenschichten vorher durch Polieren unter Verwendung einer Polierzusammensetzung (GLANZOX-1101, hergestellt durch Fujimi Incorporated) entfernt wurden, verwendet.
Die Waschtests für die Waschzusammensetzungen von Beispiel 51 und Vergleichsbeispiel 35 unterschieden sich von den Tests für die Waschzusammensetzungen der Beispiele 27 bis 50 und Vergleichsbeispiele 20 bis 34 nur in den folgenden Aspekten. Insbesondere waren die Siliziumwafer für die Tests 6-Zoll Siliziumwafer (p-Typ, Kristallorientierung <100>, Leitungswiderstand: 0,01 Ω cm oder mehr und weniger als 0,1 Ω cm), von denen 10 μm der Oberflächenschichten vorher durch Polieren unter Verwendung einer Polierzusammensetzung (GLANZOX-1101, hergestellt durch Fujimi Incorporated) entfernt wurden, und die unter Verwendung der Polierzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 19 vor dem Waschen poliert wurden.
Die Waschtests für die Waschzusammensetzungen von Beispiel 52 und Vergleichsbeispiel 36 unterschieden sich von den Tests für die Waschzusammensetzungen der Beispiele 27 bis 50 und Vergleichsbeispiele 20 bis 34 nur in den folgenden Aspekten. Insbesondere waren die Siliziumwafer für die Tests 6-Zoll Siliziumwafer (p-Typ, Kristallorientierung <100>, Leitungswiderstand: 0,1 Ω cm oder mehr), von denen 10 μm der Oberflächenschichten vorher durch Polieren unter Verwendung einer Polierzusammensetzung (GLANZOX-1101, hergestellt durch Fujimi Incorporated) entfernt wurden).
Nach dem Waschen unter Verwendung jeder Waschzusammensetzung, wurde eine „Scrub-Reinigung" unter Verwendung von reinem Wasser für 10 Sekunden und eine SC-1-Reinigen durchgeführt. Die Siliziumwafer wurden nach der Behandlung beurteilt. Die Resultate der Beurteilung sind in Tabellen 3 und 4 gezeigt.
Die Beurteilungen des Trübungsgrades und des LPD waren für die Waschzusammensetzungen der Beispiele 27 bis 52, welche sowohl HEC als auch PEO enthielten, gut.
Andererseits waren die Beurteilungen der Trübungsgrade für die Waschzusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 20, 21, 25 bis 28 und 32 bis 34, die entweder HEC oder PEO enthielten; die Waschzusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 22 bis 24 und 31, die weder HEC noch PEO enthielten; die Waschzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 29, die 0,005 Gew.-% oder weniger PEO enthielt; die Waschzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 30, die 0,5 Gew.-% oder mehr PEO enthielt; und Vergleichsbeispiele 35 und 36, die entweder HEC oder PEO enthielten, niedrig.

Claims

Polierzusammensetzung, zur Verwendung die in einem Polierverfahren zur Verringerung des Trübungsgrades einer Waferoberfläche, gekennzeichnet durch: Hydroxyethylcellulose; Polyethylenoxid, gebunden in der Zusammensetzung in einer Menge größer als 0,005 Gew.-% und kleiner als 0,5 Gew.-%; eine alkalische Verbindung; Wasser; und Siliziumdioxid.
Polierzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Gesamtgehalt an Eisen, Nickel, Kupfer und Kalzium in dem Siliziumdioxid, gemessen in einer 20 Gew.-%-igen wässrigen Lösung des Siliziumdioxids, 300 ppm oder weniger beträgt.
Polierzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Gehalt an Hydroxyethylcellulose in der Polierzusammensetzung 0,1 bis 1 Gew.-% beträgt.
Polierzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Gehalt an Siliziumdioxid in der Polierzusammensetzung 3 bis 20 Gew.-% beträgt.
Polierzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die alkalische Verbindung Ammoniak ist.
Spülzusammensetzung zur Verwendung in einem Verfahren zur Herstellung von Siliziumwafern mit einer Oberfläche mit einem verringerten Trübungsgrad, wobei die Spülzusammensetzung gekennzeichnet ist durch: Hydroxyethylcellulose; Polyethylenoxid, gebunden in der Zusammensetzung in einer Menge größer als 0,005 Gew.-% und kleiner als 0,5 Gew.-% in der Zusammensetzung gebunden ist; eine alkalische Verbindung; und Wasser.
Spülzusammensetzung nach Anspruch 6 zur Verwendung zur Verringerung des Trübungsgrades der Oberfläche des Siliziumwafers nach einem Polierverfahren.
Spülzusammensetzung nach Anspruch 6, wobei der Gehalt an Hydroxyethylcellulose in der Spülzusammensetzung 0,1 bis 1 Gew.-% beträgt.
Spülzusammensetzung nach Anspruch 6, wobei die alkalische Verbindung Ammoniak ist.
Polierverfahren zur Bereitstellung eines Siliziumwafers mit einer Oberfläche mit einem verringerten Trübungsgrad, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Polierzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 verwendet wird, um die Oberfläche des Siliziumwafers zu polieren.
Spülverfahren zur Bereitstellung eines Siliziumwafers mit einer Oberfläche mit einem reduzierten Trübungsgrad, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass, nachdem die Oberfläche poliert worden ist, eine Spülzusammensetzung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 verwendet wird, um die Oberfläche des Siliziumwafers zu spülen.
Verfahren zur Behandlung einer Oberfläche eines Siliziumwafers zur Bereitstellung eines Siliziumwafers mit einer Oberfläche mit einem reduzierte Trübungsgrad, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: Polieren der Oberfläche des Siliziumwafers unter Verwendung einer Polierzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5; und anschließend Verwenden einer Spülzusammensetzung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 zum Spülen der Oberfläche des Siliziumwafers unmittelbar nach der Beendigung des Polierschritts.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Spülzusammensetzung einen pH aufweist, der im Wesentlichen dem pH der Polierzusammensetzung entspricht.