WO2011157493A1 - Verfahren zur politur einer halbleiterscheibe - Google Patents

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WO2011157493A1
WO2011157493A1 PCT/EP2011/057663 EP2011057663W WO2011157493A1 WO 2011157493 A1 WO2011157493 A1 WO 2011157493A1 EP 2011057663 W EP2011057663 W EP 2011057663W WO 2011157493 A1 WO2011157493 A1 WO 2011157493A1
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WO
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polishing
working gap
semiconductor wafer
shape
plates
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PCT/EP2011/057663
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Schwandner
Original Assignee
Siltronic Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Siltronic Ag filed Critical Siltronic Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
    • B24B37/08—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for double side lapping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008—Multistep processes

Definitions

  • the invention relates to a method for polishing a semiconductor wafer.
  • SSP single-side polishing
  • Semiconductor wafers are loosely inserted into a thin carrier and polished simultaneously "free floating" between an upper and a lower polishing pad, each with polishing cloth and back of the
  • a suitable double-side polishing machine is disclosed in DE 100 07 390 AI.
  • FAP Fixed Abrasive Polishing
  • the wafer is polished on a polishing cloth which, unlike DSP or CMP polishing cloths, contains an abrasive bonded in the polishing cloth.
  • "Fixed Abrasive” or FA cloth The addition of a polishing agent suspension as in DSP is usually omitted in FAP.
  • German Patent Application DE 102 007 035 266 A1 describes a method for polishing a substrate made of silicon material, comprising two polishing steps with FA wipes, which differ in that a polishing step in a polishing step
  • Polishing agent suspension containing unbound abrasive as a solid is brought between the substrate and the polishing cloth, while in the second polishing step in place of the polishing agent suspension, a polishing agent solution, which is free of solids.
  • CMP polishing Semiconductors usually polished without haze. This is usually done with a softer polishing cloth with the aid of an alkaline polishing sol. In the literature, this step is often referred to as CMP polishing. CMP methods are disclosed, for example, in US 2002-0077039 and US 2008-0305722.
  • the object of the invention was to avoid irregularities according to FAP and the topography of the surface of the
  • the object of the invention is achieved by a method for polishing a semiconductor wafer with a front side and a Back, comprising the following steps in the specified
  • Poling plate is mechanically or thermally changed depending on the measured geometry of the working gap so that the working gap has a predetermined shape.
  • Double side polish with a FA polishing cloth with one
  • alkaline polishing solution which contains no abrasive particles.
  • a Doppel a substance that contains no abrasive particles.
  • Polishing suspension brought between polishing cloth and semiconductor wafer which comprises abrasive particles.
  • a conventional CMP-polishing the front In the third step, a conventional CMP-polishing the front.
  • the FA fabric used in step (a) is preferably
  • Polishing cloths used as standard also offers the advantage of removal without alkaline-charged silica sol, but exclusively using an alkaline
  • the hardness of the polishing cloth is at least 78 and at most 100 according to JIS-A (JIS K6253), wherein a hardness according to JIS-A corresponds to Shore A hardness. Most preferably, the cloth hardness is at least 80 according to JIS-A.
  • the compressibility should not exceed 3%.
  • the compressibility is 1 - 3%.
  • the polishing cloth comprises a plastic sublayer. This has the advantage that the cloth is stiffer and shows less bending under load. Furthermore, with such a polishing cloth, the geometry of the polishing pad can be well imaged onto the surface of the polishing cloth comprising bonded abrasive.
  • particles of oxides of the elements cerium, aluminum, silicon, zirconium and particles of hard materials such as silicon carbide, boron nitride and diamond.
  • polishing cloth comprising SiO 2 abrasives. It has been found that these polishing cloths particularly good results in terms of
  • the abrasives are either incorporated in the polishing cloth and / or are in the form of structured areas on the polishing cloth surface.
  • polishing cloths have a surface topography embossed by replicated microstructures.
  • posts have the shape of pillars having a cylindrical or polygonal cross section, or the shape of pyramids or truncated pyramids.
  • the average size of the abrasive particles in the FA polishing cloth is preferably 0.1-1.0 ym.
  • an aqueous solution containing compounds such as
  • the pH of the solution is preferably in a range of 10 to 12.
  • Polishing agent solution is therefore preferably 0.01 to 10 wt .-%, particularly preferably from 0.01 to 0.2 wt .-%.
  • the polish solution may also contain one or more further additives, for example surface-active additives such as wetting agents and surfactants, as protective colloids
  • step (b) a simultaneous two-sided polishing of the front and back sides of the semiconductor wafer takes place between two
  • Polishing plates which are each subjected to a polishing cloth, wherein an alkaline suspension containing abrasive particles is supplied. With this polish, the polishing cloths most preferably do not contain any firmly bonded abrasive.
  • the use of FA polishing cloths is less preferred in step (b).
  • the polishing cloths used are ideally polishing cloths with a porous matrix.
  • polishing sheets of foamed sheets or felt or fiber substrates impregnated with polymers are also preferred. Coated / impregnated polishing cloths can do this too
  • the polishing cloths can be largely flat or perforated.
  • step (b) of the process an alkaline suspension containing abrasive must be added.
  • Suitable abrasives include, for example, particles of oxides of the elements cerium and silicon. Very particularly preferred is the use of an alkaline silica sol.
  • the suspension supplied in step (b) preferably additionally contains compounds such as sodium carbonate (a 2 C03),
  • K 2 CO 3 Potassium carbonate
  • NaOH sodium hydroxide
  • KOH potassium hydroxide
  • NH 4 OH ammonium hydroxide
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the pH of the suspension is preferably also in a range of 10 to 12.
  • Compounds in the suspension should be from 0.01 to 10% by weight, more preferably from 0.01 to 0.2% by weight.
  • the suspension may additionally comprise one or more further additives, for example surface-active additives such as wetting agents and surfactants, stabilizers acting as protective colloids, preservatives, biocides,
  • surface-active additives such as wetting agents and surfactants, stabilizers acting as protective colloids, preservatives, biocides,
  • Alcohols and complexing agents included included.
  • polishing plate including a polishing plate comprising a polishing cloth
  • FA polishing cloth while in step (b) most preferably is a polishing cloth without firmly bonded abrasive.
  • each polishing plate is of course subjected to one of the aforementioned polishing cloths.
  • the method for determining the working gap and the measures for changing the geometry of the working gap are independent of the type of polishing cloth on the polishing plate.
  • At least one of the two polishing plates is equipped with at least two measuring units, of which e.g. one as close to the inner edge of the polishing plate and as close to the outer edge of the polishing plate can be arranged.
  • the measuring units should enable a non-contact measurement of the respective local distance of the polishing plates.
  • Such devices are already known in the art, e.g. from DE 102 004 040 429 AI.
  • Polishing plate is arranged. Those additional measuring units should be suitable for measuring the temperature at the respective location within the working gap.
  • the polishing plates are preferably provided with cooling channels, which are flowed through by a thermostat tempered coolant, such as water.
  • a thermostat tempered coolant such as water
  • the invention makes use of the fact that the shape of a polishing plate changes when its
  • Tempering device is heated or cooled.
  • Polishing plate is to generate the radial forces by means of a mechanical hydraulic adjusting device. By changing the pressure in the hydraulic
  • Adjusting the shape of the polishing plate and thus the shape of the working gap can be changed.
  • the hydraulic adjusting device are also suitable
  • the shape of the working gap formed between the polishing plates during steps (a) and (b) is determined and the shape of the working surface of at least one polishing plate mechanically or thermally depending on the measured geometry of the working gap changed that the working nip a given shape
  • the shape of the working gap is controlled so that the ratio of the difference between the maximum and the minimum width of the working gap to the width of the polishing plates at least during the last 10% of the material removal
  • width of the polishing plate is their
  • polishing pad At least during the last 10% of the material removal means that the condition "at the most 50 ppm" during the last 10 to 100% of the material removal is fulfilled. This condition can therefore also be fulfilled according to the invention during the entire polish in step (a) and step (b).
  • At most 50 ppm means a value in the range of 0 ppm to 50 ppm, 1 ppm being equivalent to the number 10 "6 .
  • the gap profile is preferably continuously measured by means of at least two non-contact distance measuring sensors installed in at least one of the polishing plates and by measures for specific deformation
  • cooling channels in the Polishing plates used to control the shape of the polishing pad Preferably, first, the radial profile of the working gap in the idle state of the polishing machine used for several
  • the upper polishing plate with three identical
  • Polishing plates for example, with a micrometer probe
  • Cooling circuit of the polishing plate performed. In this way one obtains a characterization of the change in shape of the
  • Polishing plate and the working gap depending on the temperature Polishing plate and the working gap depending on the temperature.
  • any change in the radial working gap profile is then determined by continuous measurement with the non-contact distance measuring sensors and controlled by targeted change of the polishing plate temperature control so that the working gap always maintains the desired radial profile. This happens, for example, by the flow temperature of the
  • Thermostat for the cooling channels of the polishing plate is changed during processing.
  • Volume flow can be varied so that the working gap takes the desired shape.
  • Working gap is possible. Preference is also the use of temperature sensors that determine the temperature in the working gap at different locations during polishing. This can be a fact
  • step (c) of the process a CMP polishing is performed
  • polishing cloths are e.g. the SPM 3100 from Rodel Inc. or the DCP series cloths and the IC1000 TM, Polytex TM or SUBA TM cloths from Rohm & Haas.
  • both sides of the semiconductor wafer are polished by CMP.
  • Suitable abrasives include, for example, particles of oxides of the elements cerium and silicon.
  • the feed suspension preferably contains compounds such as sodium carbonate (a 2 C03), potassium carbonate (K 2 CO 3), sodium hydroxide ⁇ (NaOH), potassium hydroxide (KOH), ammonium hydroxide
  • NH4OH tetramethylammonium hydroxide
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the pH of the suspension is preferably in a range of 10 to 12 and the proportion of said compounds in the polishing agent solution is preferably 0.01 to 10 wt .-%, particularly preferably from 0.01 to 0.2 wt .-% ,
  • the suspension may contain one or more further additives, for example surface-active additives such as wetting agents and surfactants, acting as protective colloids
  • Stabilizers preservatives, biocides, alcohols and complexing agents.
  • a geometry measurement is performed before step (a).
  • the semiconductor wafer at this time has ground, most preferably finely ground by means of fine grain grinding wheels
  • the characterization of the input geometry is ideally carried out by means of capacitive thickness measurement. It becomes a classification of the semiconductor wafers in terms of their shape in the groups convex-concave - plane-parallel
  • step (a) of the method ie a simultaneous two-sided FA polishing with control of the
  • the material removal is preferably 14-16 ym (for both sides in total).
  • the active control of the working gap according to the invention is preferably carried out as a control loop.
  • Very particularly preferred in this step is the use of very hard and less compressible FA sheets containing SiO 2 abrasives and a plastic sheet.
  • step (a) is preferably a renewed
  • the global shape of the semiconductor wafers is determined by means of conventional optical measurement methods or by means of capacitive thickness measurement, the latter
  • a classification of the semiconductor wafers with respect to their shape is made in the groups convex - concave - plane - parallel.
  • the LER-310 is a phase shift interferometer under
  • a laser beam passes through the side wall of a prism. Part of the beam is reflected at the base of the prism, which is aligned parallel to the wafer surface. A part of the beam passes through the prism and is reflected on the wafer surface. Upon re-entry into the prism, this beam interferes with the beam reflected at the base.
  • Interferogram is recorded by means of a CCD camera.
  • the prism is then moved by means of a piezo actuator in the vertical direction. This creates another
  • Inteference pattern that is recorded. In total, seven different interferograms are recorded.
  • the thickness-related roll-off results from the sum of front and back roll-off.
  • the roll-off (ROA, roll-off amount) will be at a distance of
  • 0.5 mm, 1 mm, 2 mm and / or 3 mm from the physical edge of the wafer determined by the difference between a distance of 0.5 mm, 1 mm, 2 mm and / or 3 mm from the edge of the wafer averaged, radial cross-section and a through
  • the edge profile is measured with the WGI300 measuring system from KoCoS Messtechnik AG, Korbach.
  • the wafer is rotatably arranged so that the profile measurement can take place at any desired number of positions on the circumference of the wafer.
  • the device allows the complete geometric
  • the absolute orientation of the inserted wafer captures a high-resolution area camera system, whereby the Notch as
  • Each of these sensors is adjusted to capture one third of the total profile at a measurement position.
  • the software automatically sets these 3 subprofiles to one
  • the second step of the process is to optimize the edge geometry and the nanotopology.
  • the removal on both sides of the semiconductor wafer is preferably 3 to 5 ⁇ m in total.
  • the control of the working gap is preferably again as a control loop.
  • Polishing cloths are used.
  • step (b) is preferably again a
  • Wafer area that is, between 0.5 and 1 mm from the wafer perimeter, is measured using the LER-310 instrument from Kobelco Research Institute, Inc.
  • a classification of the semiconductor wafers is carried out in terms of their shape in the groups convex-concave - plane-parallel.
  • the data acquisition is used to form codes for machine and polishing process control. This is preferably done in the form of a so-called expert system.
  • specific measurement data as well
  • Veil-free polishing cloths and preferably a total removal of 0.3 to a maximum of 1 ym per side of the semiconductor wafer.
  • the CMP-Schleierkapolitur can be used as simultaneous

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Politur einer Halbleiterscheibe mit einer Vorderseite und einer Rückseite, umfassend folgende Schritte in der angegebenen Reihenfolge: (a) simultane Politur von Vorder- und Rückseite der Halbleiterscheibe zwischen zwei Poliertellern, die jeweils mit einem Poliertuch enthaltend fest gebundene abrasiv wirkende Partikel beaufschlagt sind, wobei eine alkalische Lösung, die frei von Feststoffen ist, zugeführt wird; (b) simultane Politur von Vorder- und Rückseite der Halbleiterscheibe zwischen zwei Poliertellern, die jeweils mit einem Poliertuch beaufschlagt sind, wobei eine alkalische Suspension enthaltend abrasiv wirkende Partikel zugeführt wird; (c) Politur der Vorderseite der Halbleiterscheibe auf einem Poliertuch unter Zufuhr einer Suspension enthaltend abrasiv wirkende Partikel; wobei bei Schritt (a) und bei Schritt (b) jeweils ein von den zwei mit Poliertuch beaufschlagten Poliertellern gebildeter Arbeitsspalt bestimmt und die Form mindestens eines Poliertellers mechanisch oder thermisch in Abhängigkeit von der gemessenen Geometrie des Arbeitsspalts so verändert wird, dass der Arbeitsspalt eine vorgegebene Form aufweist.

Description

Verfahren zur Politur einer Halbleiterscheibe
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Politur einer Halbleiterscheibe .
Nach Schleif-, Reinigungs- und Ätzschritten an einer von einem Einkristall abgetrennten Halbleiterscheibe (Wafer) erfolgt gemäß dem Stand der Technik eine Glättung der Oberflächen der Halbleiterscheibe durch Politur.
Beim Einseitenpolieren („single-side polishing" oder kurz SSP) werden Halbleiterscheiben während der Bearbeitung rückseitig auf einer Trägerplatte mit Kitt, durch Vakuum oder mittels Adhäsion gehalten und auf der anderen Seite einer Politur unterzogen.
Bei der klassischen Doppelseitenpolitur (DSP) werden
Halbleiterscheiben lose in eine dünne Läuferscheibe eingelegt und vorder- und rückseitig simultan „frei schwimmend" zwischen einem oberen und einem unteren, jeweils mit Poliertuch belegten Polierteller poliert. Dieses Polierverfahren erfolgt unter Zufuhr einer Poliermittelsuspension, meist auf Basis eines Kieselsols. Bei der DSP werden Vorder- und Rückseite der
Halbleiterscheibe simultan gleichzeitig poliert.
Eine geeignete Doppelseitenpoliermaschine ist offenbart in DE 100 07 390 AI.
Ebenfalls im Stand der Technik bekannt ist das Polieren mit fest gebundenen Abrasiven („Fixed Abrasive Polishing", FAP), bei dem die Halbleiterscheibe auf einem Poliertuch poliert wird, das im Gegensatz zu DSP- oder CMP-Poliertüchern einen im Poliertuch gebundenen Abrasivstoff enthält („Fixed Abrasive" oder FA-Tuch) . Auf die Zugabe einer Poliermittelsuspension wie bei DSP wird bei FAP üblicherweise verzichtet. Die deutsche Patentanmeldung DE 102 007 035 266 AI beschreibt ein Verfahren zum Polieren eines Substrates aus Siliciummate- rial, umfassend zwei Polierschritte mit FA-Tüchern, die sich dadurch unterscheiden, dass bei einem Polierschritt eine
Poliermittelsuspension, die ungebundenen Abrasivstoff als Feststoff enthält, zwischen das Substrat und das Poliertuch gebracht wird, während beim zweiten Polierschritt an die Stelle der Poliermittelsuspension eine Poliermittellösung tritt, die frei von Feststoffen ist.
Nach DSP oder FAP werden die Vorderseiten der
Halbleiterscheiben in der Regel schleierfrei poliert. Dies erfolgt meist mit einem weicheren Poliertuch unter Zuhilfenahme eines alkalischen Poliersols. In der Literatur wird dieser Schritt oft als CMP-Politur bezeichnet. CMP-Verfahren sind beispielsweise offenbart in US 2002-0077039 sowie in US 2008- 0305722.
Es hat sich herausgestellt, dass die mit FAP bearbeiteten
Halbleiterscheiben zumindest in bestimmten Raumwellenbereichen unerwünschte Defekte wie irreguläre Welligkeiten in ihrem
Dickenprofil sowie eine raue Oberfläche mit einer gewissen Schädigungstiefe aufweisen. Durch die anschließende CMP kann die erhöhte Rauhigkeit zwar korrigiert werden. Jedoch sind dazu vergleichsweise hohe Polierabträge bei der CMP erforderlich, was nachteilig ist, zumal es sich um eine vergleichsweise teure Politur handelt, die den Prozess unwirtschaftlich gestaltet.
Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, Irregularitäten nach FAP zu vermeiden und die Topografie der Oberfläche der
Halbleiterscheibe im gesamten relevanten Raumwellenbereich zu optimieren, so dass bei der CMP weniger Material abgetragen werden muss, um die erforderliche Oberflächenrauhigkeit zu gewährleisten .
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zur Politur einer Halbleiterscheibe mit einer Vorderseite und einer Rückseite, umfassend folgende Schritte in der angegebenen
Reihenfolge :
(a) simultane Politur von Vorder- und Rückseite der
Halbleiterscheibe zwischen zwei Poliertellern, die jeweils mit einem Poliertuch enthaltend fest gebundene abrasiv wirkende Partikel beaufschlagt sind, wobei eine alkalische Lösung, die frei von Feststoffen ist, zugeführt wird;
(b) simultane Politur von Vorder- und Rückseite der
Halbleiterscheibe zwischen zwei Poliertellern, die jeweils mit einem Poliertuch beaufschlagt sind, wobei eine alkalische
Suspension enthaltend abrasiv wirkende Partikel zugeführt wird;
(c) Politur der Vorderseite auf einem Poliertuch unter Zufuhr einer Suspension enthaltend abrasiv wirkende Partikel;
wobei bei Schritt (a) und bei Schritt (b) jeweils ein von den zwei mit Poliertuch beaufschlagten Poliertellern gebildeter Arbeitsspalt bestimmt und die Form mindestens eines
Poliertellers mechanisch oder thermisch in Abhängigkeit von der gemessenen Geometrie des Arbeitsspalts so verändert wird, dass der Arbeitsspalt eine vorgegebene Form aufweist.
Im erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt zunächst eine
Doppelseitenpolitur mit einem FA-Poliertuch, wobei eine
alkalische Polierlösung zugeführt wird, die keine abrasiv wirkenden Partikel enthält. Im zweiten Schritt des Verfahrens, ebenfalls eine Doppelseitenpolitur, wird dagegen eine
Poliersuspension zwischen Poliertuch und Halbleiterscheibe gebracht, die abrasiv wirkende Partikel umfasst. Im dritten Schritt erfolgt eine herkömmliche CMP-Politur der Vorderseite. Das in Schritt (a) verwendete FA-Tuch ist vorzugweise
wesentlich härter und weit weniger kompressibel als die
standardmäßig verwendeten Poliertücher und bietet zudem den Vorteil, den Abtrag ohne alkalisch aufgeladenes Kieselsol, sondern ausschließlich unter Verwendung einer alkalischen
Lösung zu erzeugen, was zudem Poliermittelverschleppung auf die Vorderseite der Halbleiterscheibe und damit in Verbindung mit der Steuerung der Form des Arbeitssplalts eine negative
Beeinflussung der Oberfläche der Halbleiterscheibe - in Form von z. B. erhöhten Defektraten wie z. B. LLS (localised light scatterers) aufgrund von Anätzungen - vermeidet.
Vorzugsweise beträgt die Härte des Poliertuchs mindestens 78 und höchstens 100 nach JIS-A (JIS K6253) , wobei eine Härte nach JIS-A einer Härte nach Shore A entspricht. Ganz besonders bevorzugt beträgt die Tuchhärte mindestens 80 nach JIS-A.
Die Kompressibilität sollte höchstens 3 % betragen.
Vorzugsweise beträgt die Kompressibilität 1 - 3 %.
Vorzugsweise umfasst das Poliertuch einen Kunststoff-Sublayer . Dies hat den Vorteil, dass das Tuch steifer ist und unter Last weniger Verbiegung zeigt. Weiterhin lässt sich mit einem solchen Poliertuch die Geometrie des Poliertellers gut auf die Oberfläche des Poliertuchs, die gebundene Abrasive umfasst, abbilden .
Geeignete Abrasivstoffe zur Verwendung im FA-Poliertuch
umfassen beispielsweise Partikel von Oxiden der Elemente Cer, Aluminium, Silicium, Zirkon sowie Partikel von Hartstoffen wie Siliciumcarbid, Bornitrid und Diamant.
Ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung eines Poliertuchs umfassend Si02-Abrasive . Es hat sich herausgestellt, dass diese Poliertücher besonders gute Ergebnisse hinsichtlich der
Oberflächenrauhigkeit der polierten Halbleiterscheibe zeigen. Die Abrasive sind entweder in das Poliertuch eingebaut und/oder befinden sich in Form von strukturierten Bereichen auf der Poliertuchoberfläche .
Besonders geeignete Poliertücher weisen eine von replizierten Mikrostrukturen geprägte Oberflächentopografie auf. Diese Mikrostrukturen („posts") haben beispielsweise die Form von Säulen mit einem zylindrischen oder mehreckigen Querschnitt oder die Form von Pyramiden oder Pyramidenstümpfen. Die mittlere Größe der abrasiven Partikel im FA-Poliertuch beträgt vorzugsweise 0,1-1,0 ym.
Die in Schritt (a) zugeführte alkalische Lösung ist
vorzugsweise eine wässrige Lösung, die Verbindungen wie
Natriumcarbonat ( a2C03) , Kaliumcarbonat (K2CO3) , Natrium¬ hydroxid (NaOH) , Kaliumhydroxid (KOH) , Ammoniumhydroxid
(NH4OH) , Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) oder beliebige Mi¬ schungen davon enthält, um den gewünschten pH-Wert
einzustellen, der im alkalischen Bereich liegen muss.
Ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung von Kaliumcarbonat.
Der pH-Wert der Lösung liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 12. Der Anteil der genannten Verbindungen in der
Poliermittellösung beträgt demzufolge vorzugsweise 0,01 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,01 bis 0,2 Gew.-%.
Die Poliermittellösung kann darüber hinaus einen oder mehrere weitere Zusätze enthalten, beispielsweise oberflächenaktive Additive wie Netzmittel und Tenside, als Schutzkolloide
wirkende Stabilisatoren, Konservierungsmittel, Biozide,
Alkohole und Komplexbildner.
In Schritt (b) erfolgt eine simultan beidseitige Politur von Vorder- und Rückseite der Halbleiterscheibe zwischen zwei
Poliertellern, die jeweils mit einem Poliertuch beaufschlagt sind, wobei eine alkalische Suspension enthaltend abrasiv wirkende Partikel zugeführt wird. Bei dieser Politur enthalten die Poliertücher ganz bevorzugt keine fest gebundenen Abrasive. Die Verwendung von FA- Poliertüchern ist in Schritt (b) weniger bevorzugt. Bei den verwendeten Poliertüchern handelt es sich idealerweise um Poliertücher mit einer porösen Matrix.
Vorzugsweise besteht das Poliertuch aus einem thermoplastischen oder hitzehärtbaren Polymer. Als Tuch-Material kommt eine
Vielzahl an Werkstoffen in Betracht, z.B. Polyurethane,
Polycarbonat , Polyamid, Polyacrylat, Polyester usw.
Vorzugsweise beinhaltet das Poliertuch festes, mikro-poröses Polyurethan .
Bevorzugt ist auch die Verwendung von Poliertüchern aus verschäumten Platten oder Filz- oder Fasersubstraten, die mit Polymeren imprägniert sind. Beschichtete/Imprägnierte Poliertücher können auch so
ausgestaltet sein, dass sie im Substrat eine andere
Porenverteilung und -große aufweisen als in der Beschichtung .
Die Poliertücher können weitgehend eben oder auch perforiert sein.
Um die Porosität des Poliertuchs zu steuern, können Füllstoffe in das Poliertuch eingebracht sein. In Schritt (b) des Verfahrens muss eine alkalische Suspension zugeführt werden, die Abrasive enthält.
Geeignete Abrasive umfassen beispielsweise Partikel von Oxiden der Elemente Cer und Silicium. Ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung eines alkalischen Kieselsols .
Die in Schritt (b) zugeführte Suspension enthält vorzugsweise zusätzlich Verbindungen wie Natriumcarbonat ( a2C03) ,
Kaliumcarbonat (K2CO3) , Natriumhydroxid (NaOH) , Kaliumhydroxid (KOH) , Ammoniumhydroxid (NH4OH) , Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) oder beliebige Mischungen davon. Ganz besonders bevorzugt ist wiederum die Verwendung von
Kaliumcarbonat .
Der pH-Wert der Suspension liegt vorzugsweise ebenfalls in einem Bereich von 10 bis 12. Der Anteil der genannten
Verbindungen in der Suspension sollte 0,01 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,01 bis 0,2 Gew.-% betragen.
Schließlich kann die Suspension darüber hinaus einen oder mehrere weitere Zusätze enthalten, beispielsweise oberflächen- aktive Additive wie Netzmittel und Tenside, als Schutzkolloide wirkende Stabilisatoren, Konservierungsmittel, Biozide,
Alkohole und Komplexbildner enthalten.
Erfindungswesentlich ist, dass bei Schritt (a) und bei Schritt (b) jeweils ein von den zwei mit einem Poliertuch
beaufschlagten Poliertellern gebildeter Arbeitsspalt bestimmt und die Form einer Arbeitsfläche mindestens eines Poliertellers bzw. zumindest die Form einer Arbeitsfläche jenes wenigstens einen Poliertellers mechanisch oder thermisch in Abhängigkeit von der gemessenen Geometrie des Arbeitsspalts so verändert wird, dass der Arbeitsspalt eine vorgegebene Form aufweist.
Wenn im Folgenden von einem Polierteller gesprochen wird, ist darunter ein Polierteller umfassend ein Poliertuch zu
verstehen. Dabei handelt es sich in Schritt (a) stets um ein
FA-Poliertuch, während es sich in Schritt (b) ganz bevorzugt um ein Poliertuch ohne fest gebundene Abrasive handelt. Der Einfachheit halber wird darauf verzichtet, anzugeben, dass jeder Polierteller selbstverständlich mit einem der genannten Poliertücher beaufschlagt ist. Das Verfahren zur Bestimmung des Arbeitsspalts sowie die Maßnahmen zur Veränderung der Geometrie des Arbeitsspalts sind unabhängig von der Art des Poliertuchs auf dem Polierteller.
Vorzugsweise ist mindestens eines der beiden Polierteller mit mindestens zwei Messeinheiten ausgestattet, von denen z.B. eine möglichst nah am inneren Rand des Poliertellers und eine möglichst nah am äußeren Rand des Poliertellers angeordnet sein kann. Die Messeinheiten sollen eine berührungslose Messung des jeweiligen lokalen Abstandes der Polierteller ermöglichen. Derartige Vorrichtungen sind bereits im Stand der Technik bekannt, z.B. aus DE 102 004 040 429 AI.
Vorzugsweise ist mindestens eines der beiden Polierteller zusätzlich mit mindestens zwei Messeinheiten ausgestattet, von denen z.B. ebenfalls eine möglichst nah am inneren Rand des Poliertellers und eine möglichst nah am äußeren Rand des
Poliertellers angeordnet ist. Jene zusätzlichen Messeinheiten sollen geeignet sein, eine Messung der Temperatur am jeweiligen Ort innerhalb des Arbeitsspaltes vorzunehmen.
Zum Einstellen einer Arbeitstemperatur sind die Polierteller vorzugsweise mit Kühlkanälen versehen, die von einem mittels Thermostaten temperierten Kühlmittel, beispielsweise Wasser, durchflössen werden. Eine hierfür geeignete, im Stand der
Technik offenbarte Vorrichtung ist in DE 19937784 AI
beschrieben. Die Erfindung macht sich zunutze, dass sich die Form eines Poliertellers verändert, wenn sich dessen
Temperatur ändert. Neben der Veränderung der Arbeitstemperatur kann die Form einer oder beider Polierteller und damit das Profil des Arbeitsspaltes zwischen den Poliertellern auch verändert werden, indem radiale Kräfte symmetrisch auf die dem
Arbeitsspalt abgewandte Seite des Poliertellers wirken. Solche Kräfte können über die thermische Ausdehnung eines Stellelementes erzeugt werden, welches durch eine
Temperiereinrichtung beheizt oder gekühlt wird.
Eine andere Möglichkeit zur Verformung einer oder beider
Polierteller besteht darin, die radialen Kräfte mittels einer mechanisch hydraulischen Versteileinrichtung zu erzeugen. Durch eine Änderung des Drucks in der hydraulischen
Versteileinrichtung kann die Form des Poliertellers und damit die Form des Arbeitsspalts verändert werden. Anstelle der hydraulischen Versteileinrichtung eignen sich ebenso
piezoelektrische, magnetostriktive oder elektrodynamische
Stellelemente .
Mit solchen mechanischen Vorrichtungen lassen sich insbesondere gezielt konvexe oder konkave Verformungen des Poliertellers einstellen. Diese sind besonders gut geeignet, den
unerwünschten Verformungen des Arbeitsspaltes durch die
Wechsellasten während der Bearbeitung entgegenzuwirken. In Verbindung mit den bevorzugten FA-Poliertüchern enthaltend eine Kunststoff-Lage, die sich der Form des Poliertellers sehr gut anpassen, ist dies besonders vorteilhaft. Außerdem lassen sich die Schritte (a) und (b) des Verfahrens hervorragend
aufeinander abstimmen, um die Geometrie der Halbleiterscheibe zu optimieren.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Form des zwischen den Poliertellern gebildeten Arbeitsspalts während der Schritte (a) und (b) bestimmt und die Form der Arbeitsfläche mindestens eines Poliertellers mechanisch oder thermisch in Abhängigkeit von der gemessenen Geometrie des Arbeitsspalts so verändert, dass der Arbeitsspalt eine vorgegebene Form
aufweist .
Vorzugsweise wird die Form des Arbeitsspalts so geregelt, dass das Verhältnis der Differenz zwischen der maximalen und der minimalen Weite des Arbeitsspalts zur Breite der Polierteller zumindest während der letzten 10 % des Materialabtrags
höchstens 50 ppm beträgt. Unter dem Begriff „Breite der Polierteller" ist deren
Ringbreite in radialer Richtung zu verstehen. Falls nicht die gesamte Fläche der Polierteller mit einem Poliertuch belegt ist, ist unter dem Begriff „Breite der Polierteller" die
Ringbreite der mit dem Poliertuch belegten Fläche der
Polierteller zu verstehen. „Zumindest während der letzten 10 % des Materialabtrags" bedeutet, dass die Bedingung „höchstens 50 ppm" während der letzten 10 bis 100 % des Materialabtrags erfüllt ist. Diese Bedingung kann erfindungsgemäß also auch während der gesamten Politur in Schritt (a) und Schritt (b) erfüllt sein. „Höchstens 50 ppm" bedeutet einen Wert im Bereich von 0 ppm bis 50 ppm. 1 ppm ist gleichbedeutend mit der Zahl 10"6.
Vorzugsweise wird während des Polierens der Spaltverlauf fortwährend mittels mindestens zweier in mindestens eine der Polierteller eingebauter berührungsloser Abstandsmesssensoren gemessen und durch Maßnahmen zur gezielten Verformung
mindestens einer der beiden Polierteller ständig so
nachgeregelt, dass trotz während der Bearbeitung eingetragener thermischer Wechsellast, die bekanntermaßen eine unerwünschte Verformung der Polierteller bewirkt, stets ein gewünschter Arbeitsspaltverlauf erhalten wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden wie zuvor beschrieben Kühlkanäle in den Poliertellern zur Regelung der Form der Polierteller verwendet. Vorzugsweise wird zunächst das Radialprofil des Arbeitsspaltes im Ruhezustand der verwendeten Poliermaschine für mehrere
Temperaturen der Polierteller bestimmt. Dazu wird
beispielsweise das obere Polierteller mit drei identischen
Endmaßen an fixen Punkten und unter fixer Auflast auf nominell gleichmäßigen Abstand zum unteren Polierteller gebracht und das Radialprofil des resultierenden Spalts zwischen den
Poliertellern beispielsweise mit einem Mikrometertaster
bestimmt. Dies wird für verschiedene Temperaturen des
Kühlkreislaufes der Polierteller durchgeführt. Auf diese Weise erhält man eine Charakterisierung der Formveränderung der
Polierteller und des Arbeitsspaltes in Abhängigkeit von der Temperatur .
Während der Politur wird dann durch kontinuierliche Messung mit den berührungslosen Abstandsmesssensoren eine etwaige Änderung des radialen Arbeitsspaltprofils bestimmt und durch gezielte Änderung der Polierteller-Temperierung so geregelt, dass der Arbeitsspalt stets das gewünschte Radialprofil beibehält. Dies geschieht beispielsweise, indem die Vorlauftemperatur der
Thermostaten für die Kühlkanäle der Polierteller während der Bearbeitung gezielt geändert wird. In einer weiteren Ausführungsform dieses Verfahrens wird die Temperierung des Arbeitsspalts durch die während der
Bearbeitung zugeführten Poliermittellösungen bzw. -Suspensionen vorgenommen, indem deren Temperaturvorlauf oder deren
Volumenstrom so variiert werden, dass der Arbeitsspalt die gewünschte Form annimmt.
Besonders vorteilhaft ist die Kombination beider
Regelmaßnahmen, da die Reaktionszeiten bzgl. der Formänderung durch Temperierung des Poliertellers und durch Zuführung der Temperatur- und Volumenstrom-geregelten alkalischen Lösung bzw. Suspension unterschiedlich sind und somit eine den
Erfordernissen noch besser angepasste Regelung des
Arbeitsspalts möglich ist. Bevorzugt ist auch die Verwendung von Temperatursensoren, die die Temperatur im Arbeitsspalt an verschiedenen Orten während der Politur bestimmen. Dadurch lässt sich nämlich eine
besonders schnelle Regelung der Form des Arbeitsspalts
erreichen, was vorteilhaft ist.
In Schritt (c) des Verfahrens erfolgt eine CMP-Politur
wenigstens der Vorderseite der Halbleiterscheibe.
Dazu wird ein herkömmliches CMP-Poliertuch verwendet.
Kommerziell erhältliche Poliertücher sind z.B. das SPM 3100 von Rodel Inc. oder die Tücher der DCP-Serie sowie die Tücher der Marken IC1000™, Polytex™ oder SUBA™ von Rohm & Haas.
Vorzugsweise werden beide Seiten der Halbleiterscheibe mittels CMP poliert.
Es wird eine Suspension zugeführt, die Abrasive enthält.
Geeignete Abrasiv umfassen beispielsweise Partikel von Oxiden der Elemente Cer und Silicium.
Ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung eines alkalischen Kieselsols . Die zugeführte Suspension enthält vorzugsweise Verbindungen wie Natriumcarbonat ( a2C03) , Kaliumcarbonat (K2CO3) , Natrium¬ hydroxid (NaOH) , Kaliumhydroxid (KOH) , Ammoniumhydroxid
(NH4OH) , Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) oder beliebige Mi¬ schungen davon.
Ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung von Kaliumcarbonat. Der pH-Wert der Suspension liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 12 und der Anteil der genannten Verbindungen in der Poliermittellösung beträgt vorzugsweise 0,01 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,01 bis 0,2 Gew.-%.
Die Suspension kann darüber hinaus einen oder mehrere weitere Zusätze enthalten, beispielsweise oberflächenaktive Additive wie Netzmittel und Tenside, als Schutzkolloide wirkende
Stabilisatoren, Konservierungsmittel, Biozide, Alkohole und Komplexbildner.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen
Vorzugsweise erfolgt vor Schritt (a) eine Geometrie-Messung.
Dazu werden Form und Geometrie der Halbleiterscheibe
charakterisiert. Vorzugsweise weist die Halbleiterscheibe zu diesem Zeitpunkt geschliffene, ganz besonders bevorzugt mittels Schleifscheiben mit feiner Körnung fein geschliffene
Oberflächen auf.
Die Charakterisierung der Eingangsgeometrie erfolgt idealer weise mittels kapazitiver Dickenmessung. Es wird eine Klassifikation der Halbleiterscheiben hinsichtlich ihrer Form in die Gruppen konvex- konkav - planparallel
vorgenommen .
Anschließend erfolgt Schritt (a) des Verfahrens, also eine simultan beidseitige FA-Politur mit Steuerung des
Arbeitsspalts .
Der Materialabtrag liegt dabei vorzugsweise bei 14 - 16 ym (für beide Seiten insgesamt) .
Die erfindungsgemäße aktive Kontrolle des Arbeitsspalts erfolgt vorzugsweise als Regelkreis. Ganz besonders bevorzugt ist in diesem Schritt die Verwendung von sehr harten und wenig kompressiblen FA-Tüchern enthaltend Si02~Abrasiven sowie eine Kunststoffläge .
Vorteilhaft ist, dass durch die Slurry-freie Politur jeglicher Eintrag von Bulkmetallkontaminationen vermieden wird.
Nach Schritt (a) erfolgt bevorzugt eine erneute
Charakterisierung (Form, Geometrie) der nunmehr beidseitig polierten Halbleiterscheiben.
Vorzugsweise wird die globale Form der Halbleiterscheiben mittels herkömmlicher optischer Messverfahren oder mittels kapazitiver Dickenmessung bestimmt, wobei letztere
unempfindlicher gegenüber raueren Oberflächen ist und daher besonders zu bevorzugen ist.
Es wird eine Klassifikation der Halbleiterscheiben hinsichtlich ihrer Form in die Gruppen konvex - konkav - planparallel vorgenommen .
Außerdem wird ganz besonders bevorzugt an dieser Stelle das äußere vorder- und rückseitige Randprofil der
Halbleiterscheiben im Bereich von 0,5 - 5 mm vom Rand bestimmt.
Die bevorzugte Messung des äußersten Bereiches der ebenen
Oberfläche der Halbleiterscheibe, also des Bereiches der in einem Abstand von zwischen 0,5 und 1 mm vom Umfang der
Halbleiterscheibe entfernt liegt, erfolgt mit dem Messgerät LER-310 von Kobelco Research Institute, Inc.
Das LER-310 ist ein Phasenshift-Interferometer unter
streifenden Einfall, das in der Lage ist, den Edge Roll-off (ERO) von 200 mm- und 300 mm-Wafern zu charakterisieren.
Ein Laserstrahl tritt durch die Seitenwand eines Prismas. Ein Teil des Strahls wird an der Basis des Prismas, die parallel zur Wafer-Oberfläche ausgerichtet ist, reflektiert. Ein Teil des Strahls durchläuft das Prisma und wird an der Wafer- Oberflache reflektiert. Nach Wiedereintritt in das Prisma interferiert dieser Strahl mit dem an der Basis reflektierten Strahl .
Die interferierenden Strahlen verlassen das Prisma durch die gegenüberliegende Seitenwand. Die daraus resultierende
Interferogramm wird mittels einer CCD-Kamera aufgezeichnet. Das Prisma wird dann mittels eines Piezo-Aktuators in senkrechter Richtung verschoben. Dabei entsteht ein weiteres
Inteferenzmuster, das aufgezeichnet wird. Insgesamt werden sieben verschiedene Interferogramme aufgezeichnet und
ausgewertet, woraus sich ein radiales Profil der
Oberflächentopographie ergibt. Bei Verwendung zweier Prismen kann der Edge Roll-off
gleichzeitig an Vorder- und Rückseite des Wafers bestimmt werden. Der auf die Dicke bezogene Roll-off ergibt sich aus der Summe von vorder- und rückseitigem Roll-off. Der Roll-off (ROA, Roll-off Amount) wird in einem Abstand von
0,5 mm, 1 mm, 2 mm und/oder 3 mm vom physischen Rand des Wafers bestimmt, indem bei einem Abstand von 0,5 mm, 1 mm, 2 mm und/oder 3 mm zum Rand der Scheibe die Abweichung zwischen einem gemittelten, radialen Querschnitt und einer durch
Regression bestimmten Referenzlinie („Best Fit", Polynom 3. Ordnung) ermittelt wird.
Die Messung des Randprofils erfolgt ganz bevorzugt mit dem WGI300 Messsystem von KoCoS Messtechnik AG, Korbach.
Dabei handelt es sich um ein vollautomatisches Messsystem, mit dem die Kantenprofile von 300 mm Wafern mit höchster Präzision erfasst und geometrisch ausgewertet werden können. Der Wafer ist hierbei drehbar angeordnet, so dass die Profilmessung an beliebig vielen Positionen am Waferumfang erfolgen kann. Das Gerät erlaubt die vollständige geometrische
Charakterisierung der Waferkante im Bereich des Notches.
Die absolute Orientierung des eingelegten Wafers erfasst ein hochauflösendes Flächenkamerasystem, wobei der Notch als
Bezugspunkt dient. Dadurch ist jede Profilmessung exakt
reproduzierbar .
Die sehr hohen Messgenauigkeiten werden durch die Verwendung von Lichtschnittsensoren mit extrem kurzen Linienlängen
erreicht. Jeder dieser Sensoren ist so justiert, dass er ein Drittel des Gesamtprofils an einer Messposition erfasst. Die Software setzt diese 3 Teilprofile automatisch zu einem
Gesamtprofil zusammen. Zur Erhöhung der Wiederholgenauigkeit wird die Profilmessung an jeder Messposition mehrfach
wiederholt und entsprechend gemittelt.
Der zweite Schritt des Verfahrens dient der Optimierung der Randgeometrie sowie der Nanotopologie . Die Regelung des
Arbeitsspalts erfolgt vorzugsweise anhand der
Charakterisierungsdaten des Randprofils der Halbleiterscheibe.
Der Abtrag auf beiden Seiten der Halbleiterscheibe beträgt vorzugsweise insgesamt 3 - 5 ym.
Die Kontrolle des Arbeitsspalts erfolgt vorzugsweise wiederum als Regelkreis.
Wesentlich ist, dass in diesem zweiten Polierschritt wenig kompressible, vorzugsweise PU-geschäumte
Poliertücher verwendet werden.
Nach Schritt (b) erfolgt vorzugsweise erneut eine
Charakterisierung von Form und Geometrie der Halbleiterscheibe. Außerdem wird ganz besonders bevorzugt an dieser Stelle das äußere vorder- und rückseitige Randprofil der
Halbleiterscheiben im Bereich von 0,5 - 5 mm vom Rand bestimmt. Die bevorzugte Messung des äußersten Bereiches der ebenen
Waferfläche, also des Bereiches der zwischen 0,5 und 1 mm vom Waferumfang entfernt liegt, erfolgt mit dem Messgerät LER-310 von Kobelco Research Institute, Inc.
Es wird eine Klassifikation der Halbleiterscheiben hinsichtlich ihrer Form in die Gruppen konvex- konkav - planparallel vorgenommen .
Vorzugsweise wird die Datenerfassung genutzt, Kennzahlen zur Maschinen- und Polierprozesssteuerung zu bilden. Dies geschieht vorzugsweise in Form eines sog. Expertensystems. Insbesondere werden spezifische Messdaten sowie
Maschinenparameter erfasst und aufgezeichnet, insbesondere Maschinenparameter der jeweiligen aktiven Arbeitsspaltkontrolle (=Regelkreis ) für jede Polierstufe. So werden spezifische
Kennzahlen ermittelt.
Diese Kennzahlen werden vorzugsweise ausgewertet und zur optimierten und ganz besonders bevorzugt automatisierten
Abstimmung der beiden Polierschritte (a) und (b) aufeinander genutzt, idealer weise mittels eines datenbankgestützten
Expertensystems.
Abschließend erfolgt im erfindungsgemäßen Verfahren eine typische CMP-Politur unter Verwendung von weichen
Schleierfreipoliertüchern und vorzugsweise einem Gesamtabtrag von 0,3 bis maximal 1 ym pro Seite der Halbleiterscheibe.
Die CMP-Schleierfreipolitur kann dabei als simultane
Doppelseitenpolitur erfolgen oder aber auch als typische
Einseitenpolitur.
Der Gesamtabtrag in den Schritten (a) bis (c) beträgt
vorzugsweise etwa 20 ym (gesamter Abtrag auf beiden Seiten der Halbleiterscheibe) .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Politur einer Halbleiterscheibe mit einer Vorderseite und einer Rückseite, umfassend folgende
Schritte in der angegebenen Reihenfolge:
(a) simultane Politur von Vorder- und Rückseite der
Halbleiterscheibe zwischen zwei Poliertellern, die jeweils mit einem Poliertuch enthaltend fest gebundene abrasiv wirkende Partikel beaufschlagt sind, wobei eine alkalische Lösung, die frei von Feststoffen ist, zugeführt wird;
(b) simultane Politur von Vorder- und Rückseite der
Halbleiterscheibe zwischen zwei Poliertellern, die jeweils mit einem Poliertuch beaufschlagt sind, wobei eine
alkalische Suspension enthaltend abrasiv wirkende Partikel zugeführt wird;
(c) Politur der Vorderseite der Halbleiterscheibe auf einem Poliertuch unter Zufuhr einer Suspension enthaltend abrasiv wirkende Partikel;
wobei bei Schritt (a) und bei Schritt (b) jeweils ein von den zwei mit Poliertuch beaufschlagten Poliertellern gebildeter Arbeitsspalt bestimmt und die Form mindestens eines Poliertellers mechanisch oder thermisch in
Abhängigkeit von der gemessenen Geometrie des
Arbeitsspalts so verändert wird, dass der Arbeitsspalt eine vorgegebene Form aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Härte des in Schritt (a) verwendeten Poliertuchs 78-100 nach Shore A und dessen Kompressibilität 1-3 % betragen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Poliertuch unterhalb einer fest gebundene Abrasive enthaltenden Lage eine
Kunststoffläge umfasst.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das in Schritt (b) verwendete Poliertuch keine fest gebundenen Abrasive enthält.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in
Schritt (a) und in Schritt (b) jeweils mindestens eines der beiden Polierteller mindestens zwei Messeinheiten umfasst, um eine berührungslose lokale Messung des
Arbeitsspalts vorzunehmen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in
Schritt (a) und in Schritt (b) jeweils mindestens eines der beiden Polierteller mindestens zwei Messeinheiten umfasst, um eine lokale Messung der Temperatur innerhalb des Arbeitsspalts vorzunehmen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in
Schritt (a) und (b) jeweils mindestens eines der beiden Polierteller Kühlkanäle umfasst, die von einer
temperierten Flüssigkeit durchflössen werden, um die Form des wenigstens einen Poliertellers so zu verändern, dass der Arbeitsspalt die vorgegebene Form aufweist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in
Schritt (a) und (b) jeweils die Form mindestens eines der Polierteller mechanisch mittels eines Stellelementes oder einer hydraulischen Versteileinrichtung so verändert wird, dass der Arbeitsspalt die vorgegebene Form aufweist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in
Schritt (a) und (b) der Arbeitsspalt durch geeignete Wahl von Temperatur und Volumenstrom von zugeführter
alkalischer Lösung oder Suspension so variiert wird, dass der Arbeitsspalt die gewünschte Form aufweist.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012206708A1 (de) 2012-04-24 2013-10-24 Siltronic Ag Verfahren zum Polieren einer Halbleiterscheibe
DE102013201663B4 (de) * 2012-12-04 2020-04-23 Siltronic Ag Verfahren zum Polieren einer Halbleiterscheibe
DE102013204839A1 (de) * 2013-03-19 2014-09-25 Siltronic Ag Verfahren zum Polieren einer Scheibe aus Halbleitermaterial
DE102016102223A1 (de) 2016-02-09 2017-08-10 Lapmaster Wolters Gmbh Doppel- oder Einseiten-Bearbeitungsmaschine und Verfahren zum Betreiben einer Doppel- oder Einseiten-Bearbeitungsmaschine
DE102018202059A1 (de) 2018-02-09 2019-08-14 Siltronic Ag Verfahren zum Polieren einer Halbleiterscheibe

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10007390A1 (de) 1999-03-13 2000-10-12 Wolters Peter Werkzeugmasch Zweischeiben-Poliermaschine, insbesondere zur Bearbeitung von Halbleiterwafern
DE19937784A1 (de) 1999-08-10 2001-02-22 Wolters Peter Werkzeugmasch Zweischeiben-Feinschleifmaschine
US20020077039A1 (en) 2000-11-24 2002-06-20 Wacker, Siltronic Gesellschaft Fur Halbleitermaterialien Ag Process for the surface polishing of silicon wafers
US20030186028A1 (en) * 1999-08-13 2003-10-02 Wacker Siltronic Gesellschaft Fur Hableitermaterialien Ag Epitaxially coated semiconductor wafer and process for producing it
DE102004040429A1 (de) 2004-08-20 2006-02-23 Peter Wolters Surface Technologies Gmbh & Co. Kg Doppelseiten-Poliermaschine
DE102007013058A1 (de) * 2007-03-19 2008-09-25 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen Schleifen mehrerer Halbleiterscheiben
US20080305722A1 (en) 2007-06-06 2008-12-11 Siltronic Ag Method for the single-sided polishing of bare semiconductor wafers
DE102007035266A1 (de) 2007-07-27 2009-01-29 Siltronic Ag Verfahren zum Polieren eines Substrates aus Halbleitermaterial

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006037490B4 (de) * 2006-08-10 2011-04-07 Peter Wolters Gmbh Doppelseiten-Bearbeitungsmaschine
DE102008056276A1 (de) * 2008-11-06 2010-05-12 Peter Wolters Gmbh Verfahren zur Regelung des Arbeitsspalts einer Doppelseitenbearbeitungsmaschine

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10007390A1 (de) 1999-03-13 2000-10-12 Wolters Peter Werkzeugmasch Zweischeiben-Poliermaschine, insbesondere zur Bearbeitung von Halbleiterwafern
DE19937784A1 (de) 1999-08-10 2001-02-22 Wolters Peter Werkzeugmasch Zweischeiben-Feinschleifmaschine
US20030186028A1 (en) * 1999-08-13 2003-10-02 Wacker Siltronic Gesellschaft Fur Hableitermaterialien Ag Epitaxially coated semiconductor wafer and process for producing it
US20020077039A1 (en) 2000-11-24 2002-06-20 Wacker, Siltronic Gesellschaft Fur Halbleitermaterialien Ag Process for the surface polishing of silicon wafers
DE102004040429A1 (de) 2004-08-20 2006-02-23 Peter Wolters Surface Technologies Gmbh & Co. Kg Doppelseiten-Poliermaschine
DE102007013058A1 (de) * 2007-03-19 2008-09-25 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen Schleifen mehrerer Halbleiterscheiben
US20080305722A1 (en) 2007-06-06 2008-12-11 Siltronic Ag Method for the single-sided polishing of bare semiconductor wafers
DE102007035266A1 (de) 2007-07-27 2009-01-29 Siltronic Ag Verfahren zum Polieren eines Substrates aus Halbleitermaterial

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