1. Sachgebiet der Erfindung:
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von
hochglänzenden Halbleiterwafern, insbesondere von hochglänzenden Einkristall-Siliziumwafern
(nachfolgend zur Abkürzung als "hochglänzender Wafer" bezeichnet), die als Substrate
zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen dienen.
2. Beschreibung des in Bezug stehenden Stands der Technik
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Allgemein umfaßt, wie in Fig. 11 dargestellt ist, das Herstellverfahren für Halbleiterwafer
einen scheibenmäßigen Unterteilungsschritt (A), um Wafer von einer dünnen
Scheibenform durch scheibenmäßiges Unterteilen eines Einkristall-Blocks, der durch einen
Ziehschritt unter Verwendung einer Kristallziehmaschine gebildet ist, zu erhalten; einen
Abfasungsschritt (B), um einen Umfangskantenbereich des Wafers, der durch den
scheibenmäßigen Unterteilungsschritt (A) erhalten ist, abzufasen, um ein Reißen oder einen Bruch
des Wafers zu verhindern; einen Läppschritt (C), um die Oberfläche des abgefasten
Wafers durch Läppen von diesem zu glätten; einen Ätzschritt (D), um eine
Verarbeitungsdeformation des so abgefasten und geläppten Wafers zu entfernen; einen primären
Hochglanzpoliervorgang (E1), um primär eine Seite des geätzten Wafers zu polieren, um eine
primäre Hochglanzoberfläche des Wafers zu erhalten; einen abschließenden
Hochglanzpolierschritt (F), um abschließend die Seite des so primären, hochglanzpolierten Wafers
zu polieren, um eine abschließende Hochglanzoberfläche des Wafers zu erhalten; und
einen Reinigungsschritt (G) zum Reinigen des abschließend hochglanzpolierten Wafers,
um das Poliermittel oder Staubpartikel von seiner Oberfläche zu entfernen.
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Das vorstehende, herkömmliche Verfahren zum Herstellen von Halbleiterwafern besitzt
Probleme, wie beispielsweise Komplexität der Vorgänge und höhere Herstellkosten.
Für den Ätzschritt (D) sind zwei Typen von Schritten vorhanden, das bedeutet ein
Säureätzschritt unter Verwendung einer Säureätzlösung einer gemischten Säure oder
dergleichen und ein alkalischer Ätzschritt unter Verwendung einer alkalischen Ätzlösung aus
NaOH oder dergleichen. In dem Säureätzschritt wird, wie in Fig. 12 dargestellt ist, eine
relativ hohe Ätzrate erhalten, und die Oberflächenrauhigkeit eines geätzten Wafers ist so
fein, daß ein Zyklus der Rauhigkeit geringer als 10 um in der Frequenz ist, und ein P-V-
(Peak zu Tal) Wert davon ist kleiner als 0,6 um. Andererseits ist in dem alkalischen
Ätzschritt, wie in Fig. 13 dargestellt ist, die Oberflächenrauhigkeit eines geätzten Wafers so
groß, daß ein Zyklus der Rauhigkeit in dem Bereich von 10 bis 20 um in der Frequenz
liegt und ein P-V-Wert davon manchmal 1,5 um übersteigt.
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Allerdings ist, in dem Halbleiterwafer, der durch die jeweiligen Schritte hergestellt ist,
dargestellt in Fig. 11, das folgende Problem gesehen worden, da die Rückseite des
geätzten Wafers verlorengeht, wenn zu der abschließenden Stufe geätzt wird.
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Nachdem beide Seiten des Wafers in dem Ätzschritt geätzt sind, wird nur die Vorderseite
des Wafers einer Hochglanzpolierung in dem nächsten Hochglanzpolierschritt
unterworfen. Die polierte Vorderseite des Wafers wird nicht durch eine Vakuumspanneinrichtung
gespannt und bringt deshalb kein Problem mit sich. Allerdings werden, wenn die
Rückseite des geätzten Wafers durch eine solche Spanneinrichtung eingespannt wird, geätzte
Bereiche, die noch an der Rückseite mit einer relativ großen Oberflächenrauhigkeit
verbleiben, abplatzen oder gebrochen, um feinen Staub oder eine große Anzahl von feinen
Partikeln zu erzeugen, aufgrund derer der Ertrag der Halbleitervorrichtungen
herabgesetzt wird.
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In dem Fall, daß der Grad einer Integration von Halbleitervorrichtungen in der Zukunft
erhöht wird, wird die Erzeugung von feinem Staub oder Partikeln von der Rückseite des
Wafers, wie dies vorstehend beschrieben ist, ein großes Problem werden, und
demzufolge wird eine Hochglanzpolierung der Rückseite des Wafers erforderlich sein. Ein höheres
Ebenheitsniveau des Wafers wird noch konsequenter als das derzeitige Niveau gefordert
werden.
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Wenn der Wafer einer Doppelseitenpolierung unterworfen wird, können sowohl die
Vorder- als auch die Rückseite des Wafers simultan mit einem hohen Flachheitsgrad
hochglanzpoliert werden.
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"Applied Optics", Volume 33 (1994), Seiten 7945 bis 7954, offenbart ein Verfahren zum
Herstellen eines hochglanzpolierten Halbleiterwafers, der einen Doppelseitenschleifschritt
aufweist, der bei jeder der Oberflächen angewandt wird, bevor ein
Doppelseitenpolierschritt auf jeder der Oberflächen durchgeführt wird. Sowohl die Rückseiten- als auch die
Vorderseitenoberfläche werden in derselben Art und Weise behandelt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In Anbetracht der vorstehenden Probleme führten die vorliegenden Erfinder umfangreiche
Untersuchungen durch, um ein neuartiges Verfahren zum Herstellen von hochglänzenden
Halbleiterwafern zu schaffen, das einen doppelseitigen Polierschritt mit einem hohen
Ebenheitsniveau und niedrigen Herstellkosten umfaßt. Die Untersuchungen führten zu
dem Ergebnis, daß die vorliegende Erfindung erzielt wurde.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Verfahren zum Herstellen
von hochglänzenden Halbleiterwafern zu schaffen, das für eine Waferverarbeitung zu
einem höheren Flachheitsniveau geeignet ist, mit einer Unterdrückung von feinem Staub
und Partikeln, die durch Abplatzen der Rückseite des Wafers hervorgerufen werden, um
dadurch den Ertrag der Halbleitervorrichtungen zu erhöhen, mit einer höheren
Produktivität aufgrund einer Vereinfachung von Vorgängen und mit einer Qualitätsverarbeitung mit
niedrigeren Herstellkosten als herkömmliche Verfahren.
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Die Aufgabe kann mit einem Verfahren zum Herstellen eines hochglänzenden
Halbleiterwafers gelöst werden, das die Merkmale des Anspruchs 1 besitzt. Bevorzugte
Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Poliermaterialwegnahme in dem doppelseitigen, primären Hochglanzpolierschritt
beträgt vorzugsweise mindestens 60 um, bevorzugter mindestens 80 um.
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Ein Ebenheitsniveau eines in Scheiben unterteilten Wafers, der in einem herkömmlichen
Unterteilungsschritt erhalten ist, beträgt 10-20 um in TTV (Total Thickness Variation,
Gesamt-Dicken-Variation), das bedeutet eine Differenz zwischen der maximalen Dicke
und der minimalen Dicke auf der gesamten Oberfläche des Wafers, und weiterhin besitzt
der in Scheiben unterteilte Wafer eine Verarbeitungsbeschädigung in einer Tiefe auf
einer einzelnen Seite von maximal 30 um. Der scheibenmäßige Unterteilungsschritt gibt
einem Wafer eine Deformation, die als "Wellungen (Welligkeit)" bezeichnet wird, die als
Oberflächenunregelmäßigkeiten erscheinen, die eine Periodizität von einigen Millimetern
bis einigen zehn Millimetern haben. Die Erfinder haben allerdings herausgefunden, daß
das Doppelseitenpolieren des in Scheiben unterteilten und gefasten Wafers mit einem
Hartpolierkissen, das eine Härte von mindestens 80 (Asker C-Skala) besitzt, dem Wafer
eine äußerst ausgezeichnete Flachheit mit einem Poliermaterialabtrag auf einer einzelnen
Seite, die mindestens 80 um beträgt, verleihen kann, und eine deformierte Schicht und
Oberflächenunregelmäßigkeit, die durch den scheibenmäßigen Unterteilungsvorgang
verursacht sind, entfernen kann.
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In dem herkömmlichen Waferherstellverfahren wird ein Läppschritt ausgeführt, um die
Prozeßbeschädigung zu entfernen und um die sehr schlechte Flachheit bzw. Ebenheit
(TTV) des Wafers, die in dem scheibenmäßigen Unterteilungsschritt eingebracht wird, zu
beseitigen. Der herkömmliche Läppschritt kann allerdings nicht die Wellungen des
Wafers entfernen. Der Läppschritt bringt auch eine Beschädigung von einigen Mikrometern
mit sich. Der Ätzschritt wird zum Entfernen der Beschädigung des Wafers verwendet.
Die Erfinder haben durch umfangreiche Untersuchungen herausgefunden, daß das
Doppelseitenpolieren die Prozeßbeschädigung entfernen kann und die sehr schlechte
Flachheit (TTV) des Wafers, die in dem scheibenmäßigen Unterteilungsschritt eingebracht ist,
und überraschenderweise die Wellungen des Wafers verbessern kann. Die vorliegende
Erfindung wurde auf der Basis dieser Erkenntnisse gemacht. Da der doppelseitige
Polierschritt dem Wafer wenige Beschädigungen zufügt, ist der Ätzschritt natürlich nicht
erforderlich. Beide Seiten des Wafers sind hochglanzpoliert, und demzufolge können feiner
Staub und feine Partikel, die durch Abplatzen der Rückseite des Wafers erzeugt sind,
unterdrückt werden.
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Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden sich für Fachleute unter Bezugnahme auf die detaillierte Beschreibung und
die beigefügten Zeichnungsblätter ergeben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 zeigt ein Flußdiagramm, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
darstellt;
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Fig. 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer doppelseitigen Poliermaschine;
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Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht, die eine doppelseitige Poliermaschine
darstellt, in der eine obere Polierplatte entfernt ist;
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Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem
Poliermaterialabtrag und der Flachheit (TTV) gemäß Experiment 1 darstellt;
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Fig. 5 zeigt eine Photographie, die Muster von Wellungen darstellt, die auf der
Waferoberfläche gemäß Polierbeispiel 1 gebildet sind;
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Fig. 6 zeigt eine Photographie, die Muster von Wellungen darstellt, die auf der
Waferoberfläche gemäß Polierbeispiel 2 gebildet sind;
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Fig. 7 zeigt eine Photographie, die Muster von Wellungen darstellt, die auf der
Waferoberfläche gemäß Polierbeispiel 3 gebildet sind;
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Fig. 8 zeigt eine graphische Darstellung, die Ergebnisse der Messung in Bezug auf die
Flachheit (LTVmax) von Wafern, die durch die vorliegende Erfindung und das
herkömmliche Verfahren hergestellt sind, darstellt;
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Fig. 9 zeigt eine schematische Seitenansicht, die eine Einseitenpoliermaschine darstellt;
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Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm, das eine andere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Beispiel herkömmlicher Herstellverfahren für
Halbleiterwafer darstellt;
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Fig. 12 zeigt eine graphische Darstellung, die eine Verteilung der Oberflächenrauhigkeit
eines Wafers, der einem Säureätzen unterworfen ist, darstellt; und
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Fig. 13 zeigt eine graphische Darstellung, die eine Verteilung der Oberflächenrauhigkeit
eines Wafers, der einem alkalischen Ätzen unterworfen ist, darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in größerem Detail anhand der
nachfolgenden Beispiele beschrieben werden, die als erläuternd, im Gegensatz zu einschränkend,
angesehen werden sollten. In den Fig. 1 und 10 werden Schritte, die ähnlich sind oder
solchen entsprechen, die in Fig. 11 dargestellt sind, mit entsprechenden Bezugszeichen
bezeichnet.
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Fig. 1 zeigt ein Flußdiagramm, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
darstellt. In einem scheibenmäßigen Unterteilungsschritt (A) wird ein Einkristall-Block, der
durch einen Ziehschritt unter Verwendung einer Kristallziehmaschine gebildet ist, unter
einem rechten Winkel oder einem vorbestimmten Winkel zu einer axialen Richtung davon
scheibenmäßig unterteilt, um eine Vielzahl von Wafern mit einer dünnen,
scheibenförmigen Form herzustellen. Ein Umfangskantenbereich des Wafers, der durch den
scheibenmäßigen Unterteilungsschritt (A) erhalten ist, wird in einem Abfasungsschritt (B) abgefast,
um einen Riß oder Bruch des Wafers zu verhindern.
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Dabei wird, wie in Fig. 11 dargestellt ist, in dem herkömmlichen Verfahren der Wafer,
der in dem Abfasungsschritt (B) abgefast ist, einem Läppschritt (C), einem Ätzschritt (D),
einem einseitigen, primären Hochglanzpolierschritt (E1) und danach einem einseitigen
Endhochglanzpolierschritt (F) unterworfen. Der Wafer der geätzt wurde, um die
Verarbeitungsbeschädigung zu entfernen, wird einem einseitigen, primären Hochglanzpolierschritt
(E1) und dem einseitigen Endhochglanzpolierschritt (F) unterworfen, um so nur eine Seite
(Vorderseite) auf Hochglanz zu polieren. Die Oberflächenrauhigkeit wird auf beiden
Seiten des Wafers durch den Ätzschritt erzeugt. Die Oberflächenrauhigkeit auf der
Vorderseite wird durch die vorstehenden zwei Hochglanzpolierschritte (E1) und (F) entfernt,
allerdings verbleibt die Oberflächenrauhigkeit auf der Rückseite, wenn zu der Endstufe
geätzt wird. Aufgrund der Oberflächenrauhigkeit sind die vorstehend angegebenen
Probleme gesehen worden.
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Unter Berücksichtigung des Problems werden in einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, wie in Fig. 1 dargestellt ist, nach dem Abfasungsschritt (B), der Läppschritt
(C), der Ätzschritt (D) und der einseitige, primäre Hochglanzpolierschritt (E1) nicht
ausgeführt. Anstelle dieser Schritte wird ein doppelseitiger, primärer Hochglanzpolierschritt (E2)
neu ausgeführt. In dem doppelseitigen, primären Hochglanzpolierschritt (E2) wird der mit
Abfasung versehene Wafer primäre hochglanzpoliert im Hinblick auf beide Seiten davon
unter Verwendung einer Doppelseitenpoliermachine und eines Poliermittels, wie später
beschrieben ist.
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Der Wafer, der primär Hochglanz im Hinblick auf beide Seiten davon poliert wurde, wird
einem einseitigen Endhochglanzpolierschritt (F) unterworfen, wobei eine Seite
(Vorderseite) davon hochglänzend poliert wird, um ein hochglänzender Wafer zu werden,
unter Verwendung einer gewöhnlichen, einseitigen Poliermaschine 10 und eines
Poliermittels 19, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Der hochglänzende Wafer wird dann einem
Reinigungsschritt (G) unterworfen, wobei der Wafer so gereinigt wird, um das Poliermittel
oder Staubpartikel von seiner Oberfläche zu entfernen.
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Dabei kann die Erzeugung von Staub von der Rückseite des hochglänzenden Wafers
unterdrückt werden, der verbleibt, wenn primär hochglänzend poliert wird. Zum Beispiel
kann, wenn die Rückseite des Wafers in einem Photolitographievorgang einer
Vorrichtung in einer Produktionslinie eingespannt wird, die Erzeugung von Staub durch
Abplatzen unterdrückt werden und dadurch kann der Ertrag an Halbleitervorrichtungen erhöht
werden.
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Fig. 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer doppelseitigen Poliermaschine
und Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht, die eine doppelseitige Poliermaschine
darstellt, in der eine obere Polierplatte entfernt ist. In Fig. 2 weist die doppelseitige
Poliermaschine 22 eine untere Polierplatte 24 und eine obere Polierplatte 26, die zueinander
vertikal gegenüberliegend sind, auf. Ein unteres Polierkissen 24a ist auf der oberen
Oberfläche der unteren Polierplatte 24 angeklebt und ein oberes Polierkissen 26a ist auf
der unteren Oberfläche der unteren Polierplatte 26 angeklebt. Die untere Polierplatte 24
und die obere Polierplatte 26 werden entgegengesetzt zueinander durch eine
Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) gedreht. Die untere Polierplatte 24 besitzt ein
zentrales Zahnrad 28, das auf der oberen Oberfläche des zentralen Bereichs davon vorgesehen
ist, und ein ringförmiges, inneres Zahnrad 30, das in der Nähe des Umfangs davon
vorgesehen ist. Sowohl das zentrale Zahnrad 28 als auch das ringförmige, innere Zahnrad
30 werden unabhängig der unteren Polierplatte gedreht.
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Das Bezugszeichen 32 bezeichnet einen Träger eines Scheiben-Typs, der zwischen der
oberen Oberfläche des unteren Polierkissens 24a der unteren Polierplatte 24 und der
unteren Oberfläche des oberen Polierkissens 26a der oberen Polierplatte 26 getragen
wird und sich dreht und gleitend zwischen dem unteren Polierkissen 24a und dem oberen
Polierkissen 26a unter der Wirkung des zentralen Zahnrads 28 und des inneren Zahnrads
30 kreist.
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Der Träger 32 besitzt eine Vielzahl von Waferlöchern 34. Wafer (W), die poliert werden
sollen, werden in die Waferlöcher 34 eingesetzt. Wenn die Wafer (W) poliert werden, wird
ein Poliermittel zu Zwischenräumen zwischen den Wafern (W) und den Polierkissen 24a,
26a über ein Loch 38, das in der oberen Polierplatte 26 gebildet ist, von einer Düse 36
zugeführt. Wenn der Träger 32 rotiert und kreist, rotieren die Wafer (W) und kreisen
gleitend zwischen dem unteren Polierkissen 24a und dem oberen Polierkissen 26a,
wodurch beide Seiten der Wafer (W) poliert werden.
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Fig. 9 zeigt einen Seitenaufriß, der eine herkömmliche, einseitige Poliermaschine
darstellt. In Fig. 9 weist die Poliermaschine 10 eine Drehtischanordnung 12, einen
Waferhalter 13 und ein Poliermittelzufuhrelement 14 auf. Die Drehtischanordnung 12 weist
einen Drehtisch 15 und ein Polierkissen 16, das auf der oberen Oberfläche des Drehtisches
15 angeklebt ist, auf. Der Drehtisch 15 kann sich auf einer Welle 17 unter einer
vorbestimmten Drehgeschwindigkeit durch eine Antriebsvorrichtung, wie beispielsweise einen
Motor, drehen. Der Waferhalter 13 dient zum Halten mit einer Vakuumspanneinrichtung
oder dergleichen, um den Wafer (W) auf dem Polierkissen 16 der Drehtischanordnung 12
so zu tragen, daß die Oberfläche des Wafers (W) zu dem Polierkissen 16 hinweist. Der
Waferhalter 13 kann sich auf einer Welle 18 unter einer vorbestimmten
Drehgeschwindigkeit drehen und kann sich horizontal auf dem Polierkissen 16 durch eine geeignete
An
triebsvorrichtung, wie beispielsweise einen Motor, drehen. Während eines Betriebs der
Poliermaschine 10 steht der Wafer (W), der durch den Waferhalter 13 gehalten ist, in
Kontakt mit dem Polierkissen 16, und geeignete Polierlasten werden auf den Wafer (W) in
einer nach unten gerichteten Richtung über die Welle 18 und den Waferhalter 13
aufgebracht. Das Poliermittel-Zufuhrelement 14 dient zum Zuführen eines Poliermittels 19 auf
das Polierkissen 16, um es zwischen dem Wafer (W) und dem Polierkissen 16
zuzuführen.
Experiment 1
Bedingung:
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- Probenwafer; Czochralski-Wachstum vom p-Typ, < 100> -orientiert, 150 mm
Durchmesser, in Scheiben unterteilter Siliziumwafer
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Polierkissen: Polyurethanschaum, Härte = 60 oder 80 (Asker C-Skala)
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- Poliermittel: 10,0 Vol-% AJ-1325 (SiO&sub2; 2 Gewichts-%, pH 11, Handelsname für
kolloidales Siliziumoxid-Poliermittel, hergestellt von Nissan Chemical Industries,
Ltd.) und reines Wasser (der Rest)
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- Polierlast: 100 g/cm²
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Unter der Bedingung, die vorstehend spezifiziert ist, unter Verwendung der
doppelseitigen Poliermaschine, die in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, wurden beide Seiten jedes
Proben-Wafers, der ein in Scheiben unterteilter Wafer und ein abgefaster Wafer ist,
poliert, um die Beziehung zwischen dem Polierabtrag und der Flachheit (TTV) davon zu
messen. Die Ergebnisse der Messung sind in Fig. 4 dargestellt.
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Wie aus den Ergebnissen der Fig. 4 ersichtlich ist, erreichen die polierten
Waferoberflächen, die unter Verwendung des Polierkissens erhalten wurden, das eine Härte von 80
(Asker C-Skala) besaß, die Flachheit (TTV) von nahezu 1 um mit dem Polierabtrag von
mindestens 60 um. Die polierten Waferoberflächen, die unter Verwendung des
Polierkissens erhalten waren, das eine Härte von 60 (Asker C-Skala) besaß, erreichten die
Flachheit (TTV) von nahezu 4 um mit dem Poliermaterialabtrag von mindestens 80 um.
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Photographien, die die Ergebnisse der Beobachtungen der Wellungen auf der Oberfläche
der polierten Proben-Wafer darstellen, die gemäß den nachfolgenden drei Polier-Proben
erhalten wurden, die zu dem obigen Experiment 1 gehören, sind gezeigt. Diese
Photogra
phien sind topographische Bilder von Wellungen der Oberfläche der Wafer, erhalten
durch eine Oberflächentopographie-Beobachtungsausrüstung, die auf dem Prinzip eines
"magischen Spiegels" beruht und ermöglicht, winzige Unregelmäßigkeiten der Oberfläche
eines Wafers zu erfassen. In dem Polierbeispiel 1 wurden beide Seiten jedes Proben-
Wafers mit dem Poliermaterialabtrag von 30 um unter Verwendung des Polierkissens
poliert, das eine Härte von 80 (Asker C-Skala) besaß. Die Photographie der
Waferoberfläche, die gemäß dem Polierbeispiel 1 erhalten ist, ist in Fig. 5 dargestellt. In dem
Polierbeispiel 2 wurden beide Seiten jedes Proben-Wafers mit dem Poliermaterialabtrag von
100 um unter Verwendung des Polierkissens poliert, das eine Härte von 60 (Asker C-
Skala) besaß. Die Photographie der Waferoberfläche, erhalten gemäß dem Polierbeispiel
2, ist in Fig. 6 dargestellt. In dem Polierbeispiel 3 wurden beide Seiten jedes Proben-
Wafers mit dem Poliermaterialabtrag von 60 um unter Verwendung des Polierkissens
poliert, das eine Härte von 80 (Asker C-Skala) besaß. Die Photographie der
Waferoberfläche, erhalten gemäß dem Polierbeispiel 3, ist in Fig. 7 dargestellt. Wie aus den Fig.
5 bis 7 ersichtlich ist, sind in den Polierbeispielen 1 und 2 Wellungen auf den
Waferoberflächen beobachtet worden, allerdings verschwanden in dem Polierbeispiel 3
Wellungen auf der Waferoberfläche. Die Ergebnisse, die in den Fig. 4 bis 7 dargestellt
sind, sind solche nur nach einem doppelseitigen Polieren. Allerdings wird bestätigt, daß
ein TTV oder Oberflächenwellungen keine signifikante Änderung nach einem einseitigen,
abschließenden, hochglänzenden Polieren zeigen, wobei der Poliermaterialabtrag
gewöhnlich in dem Bereich zwischen 0,5 und 2,0 um liegt, da das abschließende,
hochglänzende Polieren so ausgeführt wird, um die Polierbeschädigung zu entfernen und die
Oberflächenrauhigkeit in der Frequenz einer Nanometer-Größenordnung zu verbessern.
20 Teile von hochglänzenden Wafern wurden gemäß dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung, dargestellt in Fig. 1, mit dem doppelseitigen Polierschritt, definiert in dem
vorstehenden Experiment 1, hergestellt, unter Verwendung des Polierkissens, das eine
Härte von 80 (Asker C-Skala) besaß und mit dem Poliermaterialabtrag des einseitigen,
abschließenden Polierens, der 1 um betrug. Die Flachheit (LTVmax: LOCAL THICKNESS
VARIATION max - lokale Dickenvariation max) der hergestellten, hochglänzenden Wafer
wurde gemessen. LTVmax wurde wie folgt gemessen: die Waferoberfläche wurde in eine
Vielzahl von quadratischen Bereichen von 20 mm · 20 mm unterteilt und in jedem
quadratischen Bereich wurde die Differenz zwischen der maximalen Dicke und der minimalen
Dicke gemessen, und der maximale Wert der Differenzen, gemessen in jedem
quadratischen Bereich, wurde als LTVmax angegeben. Die Ergebnisse der Messung sind in Fig.
8 dargestellt. Die hochglänzenden Wafer wurden auch gemäß dem herkömmlichen
Verfahren, dargestellt in Fig. 11, hergestellt. Die Flachheit (LTVmax) der herkömmlich
hergestellten, hochglänzenden Wafer würde gemessen. Die Ergebnisse der Messung sind in
Fig. 8 zusammen mit der vorstehenden Messung dargestellt.
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Die Flachheit (LTVmax) der Wafer, hergestellt mit dem herkömmlichen Verfahren, besitzt
einen durchschnittlichen Wert von 0,4 um, einen maximalen Wert von 0,6 um und einen
minimalen Wert von 0,3 um. Die Flachheit (LTVmax) der Wafer, hergestellt durch das
Verfahren der vorliegenden Erfindung, besitzt einen durchschnittlichen Wert von 0,3 um,
einen maximalen Wert von 0,4 um und einen minimalen Wert von 0,25 um. Die Flachheit
(LTVmax), die durch die vorliegende Erfindung erhalten ist, wird wesentlich im Hinblick
auf die vorstehenden drei Werte verbessert.
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In der Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, wird das einseitige Polieren in
einem Schritt durch den einseitigen, abschließenden Hochglanzpolierschritt (F) alleine,
wie in Fig. 1 dargestellt ist, ausgeführt. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann
in zwei Schritten eines einseitigen, sekundären Hochglanzpolierschritts (E3) und des
einseitigen Polierschritts (F), wie in Fig. 11 dargestellt ist, ausgeführt werden.
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Wie vorstehend angegeben ist, ist die vorliegende Erfindung zum Herstellen von
hochglänzenden Wafern mit höherem Flachheitsniveau, einer Unterdrückung von feinem
Staub oder Partikeln, die durch Abplatzen der Rückseite der Wafer erzeugt sind,
geeignet, um dadurch den Ertrag von Halbleitervorrichtungen zu erhöhen, mit einer höheren
Produktivität aufgrund einer Vereinfachung der Verfahren und mit einer höheren Qualität
einer Verarbeitung mit niedrigeren Herstellkosten als die herkömmlichen Verfahren.
Er ist offensichtlich, daß verschiedene kleine Änderungen und Modifikationen der
vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die vorstehende Lehre möglich sind. Es sollte deshalb ·
verständlich sein, daß innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche die
Erfindung anders als so, wie dies vorstehend beschrieben ist, in die Praxis umgesetzt
werden kann.