DE112017006401T5

DE112017006401T5 - Verfahren zum polieren eines siliziumwafers und verfahren zum produzieren eines siliziumwafers

Info

Publication number: DE112017006401T5
Application number: DE112017006401.5T
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Morita
Original assignee: Sumco Corp
Current assignee: Sumco Corp
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2019-09-12
Also published as: JP6327329B1; TW201838766A; KR20190057394A; US11551922B2; TWI659800B; WO2018116558A1; CN110291618B; CN110291618A; KR102117362B1; US20190348270A1; JP2018101698A

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers und ein Verfahren zum Produzieren eines Siliziumwafers, die die Bildung von stufenförmigen Mikrodefekten auf einem Siliziumwafer reduzieren können, bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet Folgendes: einen doppelseitigen Polierschritt des Durchführens eines Polierens auf einer vorderen Oberfläche und einer hinteren Oberfläche eines Siliziumwafers;einen Kerbenteilpolierschritt des Durchführens eines Polierens an einem abgeschrägten Teil eines Kerbenteils des Siliziumwafers nach dem doppelseitigen Polierschritt; einen Abgeschrägter-Peripherieteil-Polierschritt des Durchführens eines Polierens an dem abgeschrägten Teil auf der Peripherie des Siliziumwafers außer dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils nach dem Kerbenteilpolierschritt; und einen Hochglanzpolierschritt des Durchführens von Hochglanzpolieren auf der vorderen Oberfläche des Siliziumwafers nach dem Abgeschrägter-Peripherieteil-Polierschritt. Der Kerbenteilpolierschritt wird in einem Zustand durchgeführt, wenn die vordere Oberfläche mit Wasser benässt ist.

Description

Technisches Gebiet
Diese Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers und ein Verfahren zum Produzieren eines Siliziumwafers.
Hintergrund
Üblicherweise werden Siliziumwafer weithin als Substrate für Halbeitervorrichtungen verwendet. Ein Siliziumwafer wird auf die folgende Weise produziert. Zuerst wird ein Einkristallsiliziumingot durch den Czochralski(CZ)-Prozess oder dergleichen gebildet. Als Nächstes wird die Peripherie des gewachsenen Einkristallsiliziumingots Schleifen unterzogen, um den Durchmesser des Ingots auf einen vorbestimmten Wert einzustellen.
Als Nächstes wird ein Kerbenteil, der eine gewisse Kristallrichtung angibt, auf der Peripherieoberfläche des Einkristallsiliziumingots gebildet, der dem Schleifen der Peripherie unterzogen wurde. Zum Beispiel wird ein Kerbenteil, der zum Beispiel die <110>-Richtung angibt, in einem Siliziumwafer gebildet, in dem die Kristallebene die (100)-Ebene ist. Dieser Kerbenteil wird zum Beispiel als eine Rille mit einer Bogenform oder einer näherungsweise V-Form gebildet, indem ein Schleifstein in der axialen Richtung des Ingots bewegt wird, wobei sich der Schleifstein in Kontakt mit der Peripherie des Ingots befindet.
Anschließend wird der mit dem Kerbenteil versehene Einkristallsiliziumingot in Blöcke geschnitten, wird ein resultierender Einkristallsiliziumblock unter Verwendung von zum Beispiel einer geschnitten Drahtsägeeinrichtung und wird ein resultierender Siliziumwafer Abschrägen, einer primären Planarisierung (Läppen), Polieren usw. unterzogen.
Das Abschrägen passt die Form eines Peripherieendteils des Siliziumwafers zu einer vordefinierten Form unter Verwendung einer Abschrägungseinrichtung an. Dieses Abschrägen wird auch an dem Kerbenteil durchgeführt.
Bei der primären Planarisierung werden die vordere Oberfläche des Siliziumwafers (auf der eine Vorrichtung gefertigt wird) und die hintere Oberfläche von diesem einem groben Schleifen unter Verwendung einer Läppeinrichtung, einer Doppelscheibenschleifeinrichtung usw. unterzogen, wodurch die Parallelität der vorderen und hinteren Oberfläche des Wafers erhöht wird.
Bei dem Polieren werden die vordere und hintere Oberfläche des Siliziumwafers poliert, um die Ebenheit des Wafers zu erhöhen. Das Polieren fällt grob in zwei Verfahren: doppelseitiges Polieren für gleichzeitiges Polieren der vorderen und hinteren Oberfläche eines Siliziumwafers und einseitiges Polieren für das Polieren von nur der vorderen Oberfläche.
Beim doppelseitigen Polieren werden die vordere und hintere Oberfläche eines Siliziumwafers, der in eine Halteöffnung einer Trägerplatte geladen ist, unter Verwendung eines relativ harten Poliertuchs, das zum Beispiel aus Polyurethan gefertigt ist, gleichzeitig auf eine gewünschte Dicke mit einer relativ hohen Polierrate poliert. Im Gegensatz dazu wird beim einseitigen Polieren die vordere Oberfläche eines Siliziumwafers unter Verwendung eines relativ weichen Poliertuches, wie Wildleder, und feiner Schleifkörner poliert, wodurch eine Mikrooberflächenrauigkeit auf der Siliziumwaferoberfläche, wie etwa eine Nanotopographie oder Haze, reduziert wird. Das einseitige Polieren, das am Ende durchgeführt wird, wird Feinpolieren genannt.
Bei dem obigen Polieren wird chemisch mechanisches Polieren (CMP) typischerweise verwendet, bei dem, während eine Slurry, die durch Hinzufügen von Schleifkörnern aus zum Beispiel Siliziumoxid zu einem alkalischen wässrigen Lösung erhalten wird, als ein Poliermittel bereitgestellt wird, der Siliziumwafer und das Poliertuch relativ zueinander gedreht werden. Der CMP-Prozess ist ein Verfahren, das die mechanische Polierwirkung von Schleifkörnern und die chemische Polierwirkung der alkalischen wässrigen Lösung in Kombination nutzt und die kombinierte Wirkung ermöglicht, dass die Siliziumwaferoberfläche hochglanzpoliert wird, wodurch eine hohe Ebenheit erreicht wird.
Ferner ist es bei dem obigen Polieren notwendig, nicht nur die Emission von Teilchen der vorderen und hinteren Oberfläche des Siliziumwafers, sondern auch von dem abgeschrägten Teil zu verhindern. Entsprechend wird das Polieren auch auf dem abgeschrägten Teil auf der Peripherie des Wafers durchgeführt, um den abgeschrägten Teil hochglanzzupolieren, und wird das Polieren auch auf die gleiche Weise an dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils durchgeführt.
Wenn das Polieren an dem abgeschrägten Teil der Waferperipherie vor dem Durchführen des doppelseitigen Polierens durchgeführt wird, befinden sich hier die Innenumfangsoberfläche der Waferhalteöffnung der Trägerplatte und die hochglanzpolierte abgeschrägte Oberfläche bei dem doppelseitigen Polieren in Kontakt miteinander, was Kratzer verursachen würde, so dass die abgeschrägte Oberfläche beschädigt wird. Um dies zu thematisieren, wurde das Durchführen eines Polierens an einer abgeschrägten Oberfläche nach dem doppelseitigen Polieren berichtetet (siehe zum Beispiel JP 2002-299290 A (PTL 1)).
Da Siliziumwafer zunehmend miniaturisiert und integriert werden, ist es in den letzten Jahren notwendig, dass die Siliziumwafer eine sehr ebene Oberfläche aufweisen. Für die Auswertung der Ebenheit einer Oberfläche solcher Siliziumwafer hat sich Differentialinterferenzkontrast(DIC)-Mikroskopie verbreitet. Die DIC-Mikroskopie ist eine Technik, durch die die Anzahl an stufenbildenden Mikrodefekten mit einer erhöhten oder vertieften Form mit einer Höhe (oder Tiefe), die einen vorbestimmten Schwellenwert (zum Beispiel 2 nm) überschreitet, in einer Oberfläche eines Wafers bestimmt werden kann. Es wird angemerkt, dass die stufenbildenden Mikrodefekte Defekte mit einer Breite von 30 µm bis 200 µm und einer Höhe von etwa 2 nm bis 90 nm sind, die bei anderen Detektionsmodi kaum detektiert werden.
1 ist ein Diagramm, das das Prinzip des Detektierens von stufenbildenden Mikrodefekten durch DIC-Mikroskopie veranschaulicht. Wie in diesem Diagramm veranschaulicht, wird ein Laser L (zum Beispiel ein He-Ne-Laser) durch einen Strahlteiler B aufgeteilt und eine Oberfläche eines Siliziumwafers W wird mit dem aufgeteilten Laser bestrahlt. Eine Fotodiode P empfängt Reflexionslicht, das von der Oberfläche des Siliziumwafers W reflektiert wird, über einen Spiegel M. Wenn die Oberfläche des Siliziumwafers W einen stufenbildenden Mikrodefekt D mit einer erhöhten oder vertieften Form aufweist, wird ein Phasenkontrast gefunden, der für stufenbildende Mikrodefekte typisch ist. Die Höheninformationen des Defekts können aus der Differenz des optischen Pfades des Reflexionslichts berechnet werden. In dieser Patentschrift wird ein stufenbildender Mikrodefekt mit einer erhöhten oder vertieften Form mit einer Höhe von 2 nm oder mehr, der durch DIC-Mikroskopie detektiert wird, nachfolgend einfach als „stufenbildender Mikrodefekt“ bezeichnet.
Falls die Anzahl an stufenbildenden Mikrodefekten innerhalb eines geforderten Bereichs liegt, kann die Qualität der Siliziumwaferoberfläche als gut bestimmt werden. Andererseits werden Siliziumwafer, die den geforderten Bereich nicht erfüllen, als unpassende Gegenstände bestimmt und können somit nicht als Produkte versandt werden.
Zitatsliste
Patentliteratur
PTL 1: JP 2002-299290 A
Kurzdarstellung
(Technisches Problem)
Falls jedoch der abgeschrägte Teil dem Polieren nach dem doppelseitigen Polieren unterzogen wird, gefolgt von dem Hochglanzpolieren auf einer Oberfläche eines Siliziumwafers, wird herausgefunden, dass stufenbildende Mikrodefekte, die auf der hochglanzpolierten Siliziumwaferoberfläche gebildet sind, zunehmen.
Es könnte daher hilfreich sein, ein Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers und ein Verfahren zum Produzieren eines Siliziumwafers, die die Bildung von stufenförmigen Mikrodefekten auf einem Siliziumwafer reduzieren können, bereitzustellen.
(Lösung des Problems)
Hinsichtlich des Lösens des obigen Problems haben wird den gesamten Waferproduktionsprozess untersucht, um die Ursache der Bildung der stufenbildenden Mikrodefekte zu untersuchen. Infolgedessen haben wir herausgefunden, dass, wenn ein abgeschrägter Teil eines Kerbenteils, der auf der Peripherie eines Siliziumwafers gebildet ist, dem Polieren unterzogen wird, nachdem eine Slurry auf die vordere Oberfläche des Wafers gespritzt wurde, der Spritzer der Slurry trocknet, so dass verursacht wird, dass Schleifkörner (zum Beispiel Siliziumdioxid), die in dem Spritzer enthalten sind, an der Oberfläche haften, wodurch dementsprechend, wenn Hochglanzpolieren in der Anwesenheit der Ablagerung durchgeführt wird, stufenbildende Mikrodefekte gebildet werden.
In Anbetracht davon haben wir sorgfältig Wege untersucht, um zu verhindern, dass in der Slurry enthaltene Schleifkörner, die auf den Siliziumwafer spritzen, an der vorderen Oberfläche des Siliziumwafers haften, wenn das Polieren an dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils durchgeführt wird. Bei der obigen Studie wurde herausgefunden, dass das Durchführen eines Polierens an dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils in einem Zustand, in dem die vordere Oberfläche des Siliziumwafers mit Wasser benässt ist, signifikant effektiv ist. Diese Entdeckung hat zu dieser Offenbarung geführt.
Insbesondere schlagen wir die folgenden Merkmale vor.

(1) Ein Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers, das Folgendes umfasst:
- einen doppelseitigen Polierschritt des Durchführens eines Polierens auf einer vorderen Oberfläche und einer hinteren Oberfläche eines Siliziumwafers;
- einen Kerbenteilpolierschritt des Durchführens eines Polierens an einem abgeschrägten Teil eines Kerbenteils des Siliziumwafers nach dem doppelseitigen Polierschritt;
- einen Abgeschrägter-Peripherieteil-Polierschritt des Durchführens eines Polierens an dem abgeschrägten Teil auf einer Peripherie des Siliziumwafers außer dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils nach dem Kerbenteilpolierschritt; und
- einen Hochglanzpolierschritt des Durchführens von Hochglanzpolieren auf der vorderen Oberfläche des Siliziumwafers nach dem Abgeschrägter-Peripherieteil-Polierschritt,
- wobei der Kerbenteilpolierschritt in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem die vordere Oberfläche mit Wasser benässt ist.
(2) Das Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers nach (1) oben, wobei der wasserbenässte Zustand erreicht wird, indem nach dem doppelseitigen Polierschritt die vordere Oberfläche einem Hydrophilisierungsprozess unterzogen wird, um eine hydrophile Oberfläche zu erhalten, und Wasser an die hydrophile Oberfläche geliefert wird.
(3) Das Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers nach (2) oben, wobei der Hydrophilisierungsprozess eine chemische Reinigung ist.
(4) Das Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers nach (2) oder (3) oben, wobei das Liefern von Wasser mit einer Durchflussrate von 1 l/min oder mehr und 10 l/min oder weniger durchgeführt wird.
(5) Das Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers nach (1) oben, wobei der wasserbenässte Zustand erreicht wird, indem nach dem doppelseitigen Polierschritt kontinuierlich Wasser zu der vorderen Oberfläche geliefert wird.
(6) Das Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers nach einem von (1) bis (5) oben, wobei das chemische Reinigen nicht zwischen dem Abgeschrägter-Peripherieteil-Polierschritt und dem Hochglanzpolierschritt durchgeführt wird.
(7) Ein Verfahren zum Produzieren eines Siliziumwafers, das die Schritte in der Folgenden Reihenfolge umfasst: Bilden eines Kerbenteils auf einer Peripherie eines Einkristallsiliziumingots, der durch den Czochralski-Prozess gebildet ist; Schneiden des Ingots, um einen Siliziumwafer zu erhalten; und Unterziehen des geschnittenen Siliziumwafers dem Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers nach einem von (1) bis (6) oben.

(Vorteilhafter Effekt)
Gemäß dieser Offenbarung wird das Polieren an einem abgeschrägten Teil eines Kerbenteils eines Siliziumwafers in einem Zustand durchgeführt, in dem die vordere Oberfläche des Siliziumwafers mit Wasser benässt ist, wodurch verhindert wird, dass in einem Spritzer einer Slurry enthaltene Schleifkörner an der Oberfläche haften, und die Bildung von stufenbildendenden Mikrodefekten reduziert werden kann.
Figurenliste
In den begleitenden Zeichnungen gilt:

1 ist ein Diagramm, das das Prinzip des Messens von stufenbildenden Mikrodefekten durch Differentialinterferenzkontrastmikroskopie veranschaulicht;
2A bis 2D sind Diagramme, die einen typischen Polierprozess veranschaulichen, der an einem abgeschrägten Teil auf der Peripherie eines Siliziumwafers durchgeführt wird;
3A und 3B sind Diagramme, die das Prinzip des Verhinderns, dass auf die vordere Oberfläche eines Siliziumwafers gespritzte Slurry an der Oberfläche haftet, gemäß dieser Ausführungsform veranschaulichen; und
4 ist ein Diagramm, das die Anzahl an stufenbildenden Mikrodefekten in dem herkömmlichen Beispiel und dem Beispiel veranschaulicht.

Ausführliche Beschreibung
(Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers)
Ausführungsformen dieser Offenbarung sind unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Ein Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers gemäß dieser Offenbarung beinhaltet Folgendes: einen doppelseitigen Polierschritt des Durchführens eines Polierens auf einer vorderen Oberfläche und einer hinteren Oberfläche eines Siliziumwafers; einen Kerbenteilpolierschritt des Durchführens eines Polierens an einem abgeschrägten Teil eines Kerbenteils des Siliziumwafers nach dem doppelseitigen Polierschritt; einen Abgeschrägter-Peripherieteil-Polierschritt des Durchführens eines Polierens an dem abgeschrägten Teil auf der Peripherie des Siliziumwafers (abgeschrägter Peripherieteil) außer dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils nach dem Kerbenteilpolierschritt; und einen Hochglanzpolierschritt des Durchführens von Hochglanzpolieren auf der vorderen Oberfläche des Siliziumwafers nach dem Abgeschrägter-Peripherieteil-Polierschritt. Hier wird der Kerbenteilpolierschritt in einem Zustand durchgeführt, wenn die vordere Oberfläche mit Wasser benässt ist.
Wie oben beschrieben, wird der mit dem abgeschrägten Teil versehene Siliziumwafer dem doppelseitigen Polieren, Polieren des abgeschrägten Teils und Hochglanzpolieren in dieser Reihenfolge unterzogen. 2A bis 2D sind Diagramme, die einen Polierprozess veranschaulichen, der an einem abgeschrägten Teil auf der Peripherie eines Siliziumwafers durchgeführt wird. Wie in den Diagrammen veranschaulicht, beinhaltet das Polieren des abgeschrägten Teils die folgenden vier Schritte.
Zuerst wird der Kerbenteilpolierschritt des Durchführens eines Polierens an dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils durchgeführt. Insbesondere wird, wie in 2A veranschaulicht, ein Polierpad 11 mit einem kleinen Durchmesser gedreht. Eine Slurry S wird dann an einen abgeschrägten Teil des Kerbenteils N eines Siliziumwafers W von einem Slurry-Versorgungsmittel 12 geliefert und der Kerbenteil N wird gegen das Polierpad 11 gepresst, während der Winkel des Siliziumwafers W geändert wird. Dementsprechend wird der abgeschrägte Teil des Kerbenteils N hochglanzpoliert.
Als Nächstes wird der Abgeschrägter-Peripherieteil-Polierschritt durchgeführt, in dem der abgeschrägte Teil auf der Peripherie des Wafers außer dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils N dem Polieren unterzogen wird. Insbesondere wird, wie in 2B veranschaulicht, ein Tisch 21, auf dem der Siliziumwafer W platziert ist, gedreht. Polierpads 23 werden dann gegen den abgeschrägten Peripherieteil des Siliziumwafers W gepresst, während die Slurry S von einem Slurry-Versorgungsmittel 22 an einen zentralen Teil des Siliziumwafers W geliefert wird. Dementsprechend wird der abgeschrägte Teil auf der Peripherie des Wafers außer dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils N hochglanzpoliert.
Anschließend wird ein Reinigungsschritt durchgeführt, in dem der Siliziumwafer W, der dem Polieren des abgeschrägten Teils wie oben beschrieben unterzogen wurde, einem Reinigungsschritt des Reinigens des Wafers unterzogen wird. Insbesondere wird, wie in 2C veranschaulicht, ein (nicht gezeigter) Tisch 21, auf dem der Siliziumwafer W platziert ist, gedreht. Anschließend wird, während Luft und reines Wasser von einer Zweifluiddüse 31, die in der Waferebenenrichtung außerhalb des Wafers platziert ist, auf die Peripherie des Siliziumwafers W gesprüht werden, eine Bürste 32 gegen die Peripherie des Siliziumwafers W gepresst, während er gedreht wird, wobei reines Wasser von einem Wasserversorgungsmittel 33 zu der vorderen Oberfläche des Siliziumwafers W geliefert wird. Dementsprechend wird die vordere Oberfläche und die gesamte Peripherie des Siliziumwafers W gereinigt.
Schließlich wird ein Trocknungsschritt des Trocknens des Siliziumwafers W, der gereinigt wurde, durchgeführt. Wie in 2D veranschaulicht, kann dieser Schritt zum Beispiel durch Schleudertrocknen durchgeführt werden. Ein (nicht gezeigter) Tisch, auf dem der Siliziumwafer W platziert ist, wird mit hoher Geschwindigkeit gedreht, um die Oberfläche des Siliziumwafers W zu trocknen, indem auf der Oberfläche abgelagertes Wasser weggeblassen wird, und das weggeblasene Wasser wird durch ein Saugmittel 41 gesammelt.
Bei dem Prozess des Untersuchens der Ursache der Bildung von stufenbildenden Mikrodefekten haben wir herausgefunden, dass beim Polieren des abgeschrägten Teils des Kerbenteils N, der in 3A dargestellt ist, in dem Spritzer H enthaltene Schleifkörner an der Oberfläche des Siliziumwafers W haften. Beim Polieren des abgeschrägten Teils des Kerbenteils N wird der Siliziumwafer W nicht gedreht. Ferner wird die Slurry S nur lokal zu dem Kerbenteil N geliefert. Entsprechend ist ein Teil der vorderen Oberfläche außer einem Teil um den Kerbenteil N herum während des Polierens des abgeschrägten Teils des Kerbenteils trocken. Wenn die Slurry S so gespritzt wird, dass sie auf der vorderen Oberfläche dieses trockenen Siliziumwafers W abgelagert wird, trocknet der Spritzer H der abgelagerten Slurry S und in dem Spritzer H enthaltene Schleifkörner haften möglicherweise an der Oberfläche.
Wenn das Polieren an dem abgeschrägten Peripherieteil außer dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils N, der in 2B veranschaulicht ist, durchgeführt wird, wird die Slurry S an einen zentralen Teil des sich drehenden Siliziumwafers W geliefert, dementsprechend wird die Slurry S an die gesamte vordere Oberfläche geliefert und ist die vordere Oberfläche des Siliziumwafers W nass. Entsprechend würden die in der Slurry S enthaltenen Schleifkörner nicht an einem Teil der Oberfläche während des Polierens des abgeschrägten Teils haften.
Wir haben herausgefunden, dass, wenn ein Siliziumwafer W, in dem Schleifkörner wie oben beschrieben an der vorderen Oberfläche haften, dem nächsten Schritt unterzogen wird, der der Hochglanzpolierschritt ist, die Rate des Polierens auf einem Teil der Oberfläche, an der die Schleifkörner haften, niedriger als auf dem anderen Teil ist, was zu der Bildung von einem stufenbildenden Mikrodefekt führt.
Wir haben dementsprechend herausgefunden, dass beim Polieren des abgeschrägten Teils des Kerbenteils N der Spritzer H der Slurry S, die auf die vordere Oberfläche des Siliziumwafers W gespritzt ist, trocknet und die in dem Spritzer H enthaltenen Schleifkörner an einem Teil der der Oberfläche haften, was zu der Bildung von stufenbildenden Mikrodefekten beiträgt.
Um dies zu behandeln, haben wir sorgfältig Wege untersucht, um zu verhindern, dass die in dem Spritzer H der Slurry S enthaltenen Schleifkörner an der vorderen Oberfläche haften, wenn das Polieren an dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils N durchgeführt wird. Infolgedessen haben wird das Durchführens des Polierens in einem Zustand in Betracht gezogen, in dem die vordere Oberfläche des Siliziumwafers mit Wasser benässt ist.
Hier verweist „Zustand, in dem die vordere Oberfläche des Siliziumwafers mit Wasser benässt ist“ auf einen Zustand, in dem eine Wasserschicht F auf der vorderen Oberfläche des Siliziumwafers W gebildet ist, wie in 3B veranschaulicht ist. Diese Wasserschicht F kann verhindern, dass der Spritzer H auf der vorderen Oberfläche des Siliziumwafers W trocknet, selbst wenn die Slurry S auf die vordere Oberfläche des Wafers gespritzt wird, was die Haftung der in dem Spritzer H enthaltenen Schleifkörner an der Oberfläche hemmen kann.
Bei einem speziellen Beispiel kann die obige Wasserschicht F gebildet werden, indem die vordere Oberfläche des Siliziumwafers W einem Hydrophilisierungsprozess unterzogen wird, um eine hydrophile Oberfläche zu erhalten, und dann Wasser an die hydrophile Oberfläche geliefert wird. Übrigens ist die vordere Oberfläche des Siliziumwafers W hydrophob, nachdem der dem doppelseitigen Polieren unterzogen wurde, das ein dem Polieren vorausgehender Schritt ist. Eine solche hydrophobe vordere Oberfläche stößt Wasser ab, selbst wenn Wasser zu dieser geliefert wird, dementsprechend wird die Wasserschicht F kaum gebildet. In Anbetracht davon wird zuerst die vordere Oberfläche, die nach dem doppelseitigen Polieren hydrophob ist, einem Hydrophilisierungsprozess unterzogen, um eine hydrophile Oberfläche zu erhalten.
Der obige Hydrophilisierungsprozess kann zum Beispiel durch chemisches Reinigen durchgeführt werden. Insbesondere wird die vordere Oberfläche des Siliziumwafers W zum Beispiel SC-1 unter Verwendung von Ozonwasser ausgesetzt, um die vordere Oberfläche des Siliziumwafers W zu oxidieren, wodurch ein Siliziumoxidfilm gebildet wird. Der Siliziumoxidfilm ist hydrophil, dementsprechend kann die vordere Oberfläche, die unmittelbar nach dem doppelseitigen Polieren hydrophob ist, zu einer hydrophilen Oberfläche gemacht werden.
Wasser wird an die resultierende hydrophile Oberfläche geliefert, dementsprechend kann die Wasserschicht F auf der vorderen Oberfläche des Siliziumwafers W gebildet werden. Die obige Bereitstellung von Wasser kann unter Verwendung eines Wasserversorgungsmittels, wie etwa einer Dusche, durchgeführt werden. Ferner ist das zu liefernde Wasser reines Wasser oder ultrareines Wasser, das einen höheren Reinheitsgrad als reines Wasser aufweist.
Ferner wird das obige Liefern von Wasser bevorzugt mit einer Durchflussrate von 1 l/min oder mehr und 10 l/min oder weniger durchgeführt. Wenn die Durchflussrate so eingestellt wird, dass sie 1 l/min oder mehr beträgt, kann eine gute Wasserschicht F auf der gesamten vorderen Oberfläche des Siliziumwafers W gebildet werden. Zudem ist eine höhere Wasserdurchflussrate effektiv für die Bildung der Wasserschicht F; jedoch muss die Wasserversorgungsdurchflussrate nicht übermäßig hoch sein und hinsichtlich der Produktionskosten beträgt die Durchflussrate bevorzugt 10 l/min oder weniger.
Alternativ dazu kann die Wasserschicht F gebildet werden, indem der Siliziumwafer W, der dem Hydrophilisierungsprozess unterzogen wurde, in Wasser eingetaucht wird.
Diese Offenbarung kann verhindern, dass Ablagerungen an der vorderen Oberfläche des Siliziumwafers haften, wenn das Polieren an dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils N durchgeführt wird. Dies macht es unnötig, Ablagerungen, die an der vorderen Oberfläche des Siliziumwafers haften, durch Durchführen einer chemischen Reinigung zwischen dem Abgeschrägter-Peripherieteil-Polierschritt und dem Start des Hochglanzpolierschrittes zu entfernen, wobei diese Schritte üblicherweise durchgeführt worden sind. Dementsprechend können Kosten für Wirkungsmittel, die zur chemischen Reinigung verwendet werden, reduziert werden.
Es wird angemerkt, dass Trocknung und Haftung des Spritzers H der Slurry S, die auf die vordere Oberfläche gespritzt wird, auch gehemmt werden kann, indem kontinuierlich Wasser an die vordere Oberfläche des Siliziumwafers W während des obigen Polierens des abgeschrägten Teils des Kerbenteils geliefert wird, anstatt die obige Bildung der Wasserschicht F durchzuführen. Entsprechend ist der Zustand, der durch dieses Merkmal erhalten wird, auch in dem hier spezifizierten „Zustand, in dem die vordere Oberfläche des Siliziumwafers mit Wasser benetzt ist“ eingeschlossen. In diesem Fall kann die vordere Oberfläche des Siliziumwafers S hydrophob verbleiben oder kann eine hydrophile Oberfläche sein, die durch Durchführen des Hydrophilisierungsprozesses erhalten wird.
Die obige Versorgung mit Wasser wird nicht notwendigerweise kontinuierlich durchgeführt und kann periodisch durchgeführt werden, so lange der Spritzer H der Slurry S, der auf die vordere Oberfläche des Siliziumwafers W gespritzt wird und an dieser haftet, nicht trocknet.
Dementsprechend kann die Bildung von stufenbildenden Mikrodefekten auf der vorderen Oberfläche des Siliziumwafers reduziert werden.
(Verfahren zum Produzieren eines Siliziumwafers)
Ein Verfahren zum Produzieren eines Siliziumwafers wird nun beschrieben. Bei einem Verfahren zum Produzieren eines Siliziumwafers gemäß dieser Offenbarung wird ein Siliziumingot durch den Czochralski-Prozess gewachsen, wird der gewachsene Ingot geschnitten, um einen Siliziumwafer zu erhalten, und wird ein abgeschrägter Teil eines Kerbenteils des resultierenden Siliziumwafers Polieren unter vorbestimmten Bedingungen durch das oben offenbarte Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers unterzogen. Entsprechend ist dieses Verfahren auf keine Weise beschränkt, außer dass der doppelseitige Polierschritt, der Kerbenteilpolierschritt und der Abgeschrägter-Peripherieteil-Polierschritt und der Hochglanzpolierschritt in dieser Reihenfolge durchgeführt werden und dass der Kerbenteilpolierschritt in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die vordere Oberfläche des Siliziumwafers mit Wasser benässt ist. Ein Beispiel für das offenbarte Verfahren zum Produzieren eines Siliziumwafers ist unten beschrieben.
Zuerst wird polykristallines Silizium, das in einen Quarztiegel geladen wird, bei näherungsweise 1400 °C geschmolzen und dann wird ein Impfkristall in die Siliziumschmelze getaucht, gefolgt von Hochziehen des Impfkristalls, während der Impfkristall gedreht wird, wodurch dementsprechend ein Einkristallsiliziumingot produziert wird, in dem die Kristallebene zum Beispiel die (100)-Ebene ist. Hier wird der Siliziumingot mit zum Beispiel Bor oder Phosphor dotiert, um den gewünschten spezifischen Widerstand zu erhalten. Ferner kann die Sauerstoffkonzentration des Siliziumingots durch den Czochralski-Prozess mit angelegtem Magnetfeld (MCZ-Prozess) gesteuert werden, in dem ein Magnetfeld angelegt wird, wenn der Ingot gebildet wird.
Als Nächstes wird Schleifen auf der Peripherie des resultierenden Einkristallsiliziumingots durchgeführt, um seinen Durchmesser gleichmäßig zu machen, dann wird ein Schleifstein mit einer angemessenen Form gegen die Peripherieoberfläche des Ingots gepresst und wird der Schleifstein wiederholt in der axialen Richtung bewegt, wodurch ein Kerbenteil gebildet wird, der zum Beispiel die <110>-Richtung angibt. Danach wird der mit dem Kerbenteil versehene Ingot maschinell bearbeitet, indem er in Blöcke geschnitten wird.
Anschließend wird der Einkristallsiliziumingot, in dem der Kerbenteil gebildet ist, unter Verwendung einer Drahtsäge oder eines ID-Klinge-Slicers zu Siliziumwafern geschnitten.
Als Nächstes wird ein Peripherieende des Siliziumwafers einer primären Abschrägungsprozedur (grobes Abschrägen) unterzogen. Dies kann durch Folgendes durchgeführt werden: Schleifen unter Verwendung eines feinen Schleifsteins, in dem eine Rille mit einer Form, die der Abschrägungsform entspricht, zuvor durch Abrichten gebildet wird; Konturierung; usw. Zum Beispiel wird ein zylindrischer Schleifstein, wie etwa ein Diamantrad mit grober Körnung, gegen die Peripherie des Siliziumwafers gepresst, während er gedreht wird, wodurch die primäre Abschrägungsprozedur durchgeführt wird. Auf diese Weise wird die Peripherie des Siliziumwafers in eine vorbestimmte runde Form gebracht.
Danach werden die Hauptoberflächen des Siliziumwafers einer primären Planarisierungsprozedur unterzogen. Bei der primären Planarisierungsprozedur wird der Siliziumwafer zwischen einem Paar von zueinander parallelen Läppplatten platziert und werden, während eine Läppflüssigkeit, die zum Beispiel ein Gemisch aus Schleifkörnern aus Aluminiumoxid oder dergleichen, einem Dispersionsmittel und Wasser ist, zwischen den Läppplatten bereitgestellt wird, die Platten gedreht und gleiten unter einem vorbestimmten Druck. Dementsprechend werden die vordere und hintere Oberfläche des Siliziumwafers mechanisch geläppt, wodurch die Parallelität der Waferoberflächen erhöht wird. Für die primäre Planarisierungsprozedur können die vordere und hintere Oberfläche des Wafers unter Verwendung einer Doppelscheibenschleifeinrichtung geschliffen werden oder können sowohl dem Läppen als auch dem Doppelscheibenschleifen unterzogen werden.
Als Nächstes wird der Kerbenteil des Siliziumwafers, der der primären Planarisierungsprozedur unterzogen wurde, dem Abschrägen unterzogen. Insbesondere wird zum Beispiel ein metallgebundener oder harzgebundener Schleifstein gegen den Kerbenteil des Siliziumwafers gepresst, während er gedreht wird, und der Schleifstein wird entlang der Kontur des Kerbenteils bewegt, wodurch das Abschrägen an dem Kerbenteil des Siliziumwafers durchgeführt wird. Der abgeschrägte Kerbenteil kann ferner bekanntem Bandabschrägen unterzogen werden.
Danach wird die Peripherie des Siliziumwafers, der der primären Planarisierungsprozedur unterzogen wurde, einer sekundären Abschrägungsprozedur unterzogen. Insbesondere wird zum Beispiel ein metallgebundener oder harzgebundener Schleifstein mit einer feineren Körnung als der Schleifstein, der in der primären Abschrägungsprozedur verwendet wurde, gegen die Peripherie des Siliziumwafers gepresst, während er gedreht wird, wodurch die sekundäre Abschrägungsprozedur (Abschlussabschrägung) an dem Siliziumwafer durchgeführt wird. Die abgeschrägte Peripherie kann ferner bekanntem Bandabschrägen unterzogen werden.
Als Nächstes wird der Siliziumwafer, der der sekundären Abschrägungsprozedur unterzogen wurde, Ätzen unterzogen. Speziell wird eine Wölbung des Wafers, die durch die Prozeduren in den vorherigen Schritten verursacht wird, durch Folgendes beseitigt: Säureätzen unter Verwendung einer wässrigen Lösung, die Flusssäure und/oder Salpetersäure und/oder Essigsäure und/oder Phosphorsäure enthält; alkalisches Ätzen unter Verwendung einer Kaliumhydroxidlösung, einer Natriumhydroxidlösung usw.; oder eine Kombination des obigen Säureätzens und alkalisches Ätzens.
Es wird angemerkt, dass der Siliziumwafer, der dem Ätzen unterzogen wurde, Oberflächenschleifen unterzogen werden kann, um die Ebenheit des Wafers weiter zu erhöhen. Dieses Oberflächenschleifen kann eine Einzelscheibenoberflächenschleifeinrichtung oder eine Doppelseitenoberflächenschleifeinrichtung verwenden.
Danach werden die vordere Oberfläche und die hintere Oberfläche des Siliziumwafers doppelseitigem Polieren unter Verwendung einer doppelseitigen Poliereinrichtung unterzogen. Das doppelseitige Polieren wird durch Folgendes durchgeführt: Einsetzen des Siliziumwafers in eine Öffnung einer Trägerplatte; dann Halten der Trägerplatte zwischen einer oberen Platte und einer unteren Platte, an denen jeweils ein Poliertuch angebracht ist; Fließen einer Slurry, in der zum Beispiel Schleifkörner aus kolloidalem Siliziumoxid oder dergleichen in einer alkalischen Lösung enthalten sind, in den Raum zwischen der oberen und unteren Platte und dem Wafer; und Drehen der oberen und unteren Platte und der Trägerplatte in entgegengesetzten Richtungen. Dementsprechend können Unregelmäßigkeiten auf den Oberflächen des Wafers reduziert werden, so dass ein Wafer mit hoher Ebenheit erhalten werden kann.
Anschließend wird der abgeschrägte Teil auf der Peripherie des Siliziumwafers dem Polieren unterzogen. Zuerst wird der abgeschrägte Teil des Kerbenteils dem Polieren unterzogen. Das Polieren wird dann durchgeführt, indem eine Urethanpolierscheibe, die wie eine Scheibe mit einem Ende, das eine konische Form aufweist, geformt ist, gegen den abgeschrägten Teil des Kerbenteils gepresst wird, während die Polierscheibe gedreht wird. Es wird angemerkt, dass das Polieren auf dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils Polieren durch Pressen eines sich drehenden Polierbands gegen den Kerbenteil poliert werden kann.
In dieser Offenbarung ist es wichtig, das Polieren an dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils in einem Zustand durchzuführen, in dem die vordere Oberfläche des Siliziumwafers mit Wasser benässt ist. Dementsprechend kann, wenn der abgeschrägte Teil des Kerbenteils dem Polieren unterzogen wird, verhindert werden, dass der Spritzer H der Slurry S, die auf die vordere Oberfläche des Siliziumwafers gespritzt wird, trocknet, und kann ausgeschlossen werden, dass die in dem Spritzer H enthaltenen Schleifkörner an der Oberfläche haften. Folglich kann die Bildung von stufenbildenden Mikrodefekten in dem Siliziumwafer während des Hochglanzpolierens reduziert werden.
Auf eine ähnliche Weise wird das Polieren an dem abgeschrägten Teil auf der Peripherie außer dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils durchgeführt. Zum Beispiel wird der Siliziumwafer gedreht, wobei die hintere Oberfläche des Wafers durch eine Saugstufe gehalten wird, und wird eine Polierscheibe, die zum Beispiel aus Urethan besteht, gegen den Peripherieendteil des sich drehenden Wafers gepresst, wodurch der abgeschrägte Teil auf der Peripherie des Siliziumwafers hochglanzpoliert wird.
Danach wird die vordere Oberfläche des Siliziumwafers, die dem Polieren auf dem abgeschrägten Teil unterzogen wurde, dem Hochglanzpolieren unter Verwendung einer einseitigen Poliereinrichtung unterzogen. Das Hochglanzpolieren kann unter Verwendung eines Poliertuchs, das aus einem Wildledermaterial gefertigt ist, und unter Verwendung von zum Beispiel einem alkalischen Poliermittel, das kolloidales Siliziumoxid als ein Poliermittel enthält, durchgeführt werden.
Als Nächstes wird der Siliziumwafer, der dem Hochglanzpolieren unterzogen wurde, transferiert, damit er einen Reinigungsschritt durchläuft, in dem Teilchen, organische Materie, Metall usw. auf der Waferoberfläche unter Verwendung von zum Beispiel einer SC-1-Reiniungslösung, die ein Gemisch aus wässrigem Ammoniak, einer Wasserstoffperoxidlösung und Wasser ist, oder einer SC-2-Reinigungslösung, die ein Gemisch aus Salzsäure, einer Wasserstoffperoxidlösung und Wasser ist, entfernt werden.
Schließlich wird der gereinigte Siliziumwafer transferiert, um einen Untersuchungsschritt zu durchlaufen und die Ebenheit des Wafers, die Anzahl an LPDs auf der Waferoberfläche, eine Beschädigung, eine Verunreinigung der Waferoberfläche usw. werden untersucht. Nur Wafer, die diese Untersuchungen bestanden haben und spezifizierte Produktqualitätsanforderungen erfüllen, werden als Produkte versandt.
Es wird angemerkt, dass der durch die obigen Schritte erhaltene Wafer optional Tempern oder einem epitaktischen Filmwachstum unterzogen werden kann, wobei in diesem Fall ein getemperter Wafer, ein epitaktischer Wafer oder ein Silizium-auf-Isolator(SOI)-Wafer erhalten werden kann.
Dementsprechend kann ein Siliziumwafer mit reduzierten stufenbildenden Mikrodefekten produziert werden.
BEISPIELE
(Beispiel)
Ein Siliziumwafer wurde durch das offenbarte Verfahren zum Produzieren eines Siliziumwafers produziert. Zuerst wurde Schleifen auf der Peripherie eines durch den CZ-Prozess gewachsenen Einkristallsiliziumingots durchgeführt, um den Durchmesser anzupassen, und wurde dann ein Kerbenteil, der die <110>-Richtung angibt, auf der Peripherie des Ingots gebildet. Anschließend wurde, nachdem der Einkristallsiliziumingot in Blöcke geschnitten wurde, einer der mit einem Kerbenteil versehenen Blöcke geschnitten, um einen Siliziumwafer mit einem Durchmesser von 300 mm zu erhalten.
Als Nächstes wurde die Peripherie des Siliziumwafers einer primären Abschrägungsprozedur unter Verwendung einer Abschrägungsmaschine unterzogen. Insbesondere wurde die Peripherie eines Siliziumwafers gegen einen metallgebundenen Schleifstein mit grober Körnung gepresst, wobei der Wafer gedreht wurde, wodurch eine primäre Abschrägungsprozedur an einem Peripherieendteil des Siliziumwafers durchgeführt wurde.
Anschließend wurde der Siliziumwafer, der der primären Abschrägungsprozedur unterzogen wurde, zu einer Läppeinrichtung transferiert und wurden die vordere Oberfläche und die hintere Oberfläche des Siliziumwafers einer primären Planarisierungsprozedur unterzogen.
Danach wurde der Kerbenteil des Siliziumwafers, der der primären Planarisierungsprozedur unterzogen wurde, dem Abschrägen unterzogen. Insbesondere wurde ein metallgebundener Schleifstein gegen den Kerbenteil gepresst, während er gedreht wurde, und wurde der Schleifstein entlang der Kontur des Kerbenteils bewegt, wodurch der Kerbenteil dem Abschrägen unterzogen wurde, um einen abgeschrägten Teil zu bilden. Als Nächstes wurde die Waferperipherie außer dem Kerbenteil einer sekundären Abschrägungsprozedur unterzogen, um einen abgeschrägten Teil unter Verwendung eines Schleifrades zu bilden, das aus einem harzgebundenen Schleifstein für Feinschleifen gefertigt ist, der eine feinere Körnung als der in der primeren Abschrägungsprozedur verwendete Schleifstein aufweist.
Anschließend werden die vordere Oberfläche und die hintere Oberfläche des Siliziumwafers, in dem der abgeschrägte Teil gebildet wurde, doppelseitigem Polieren unterzogen. Das doppelseitige Polieren wurde durchgeführt, während eine alkalische Polier-Slurry, die Schleifkörner enthält, von der Seite der oberen Platte bereitgestellt wurde, der Siliziumwafer, der in eine Waferhalteöffnung einer Trägerplatte geladen wurde, zwischen einer oberen und unteren Platte, an die jeweils ein Polyurethanpoliertuch geklebt ist, gehalten wurde und die obere Platte und die untere Platte in entgegengesetzten Richtungen gedreht wurden, wobei ein vorbestimmter Druck auf diese ausgeübt wurde. Die Trägerplatte wurde durch einen Zahnradmechanismus in der gleichen Richtung wie die obere Platte gedreht und die vordere und hintere Oberfläche des Siliziumwafers, der in die Trägerplatte geladen wurde, wurden poliert, um eine vorbestimmte Waferdicke zu erreichen.
Danach wurde der abgeschrägte Teil des Siliziumwafers, der dem doppelseitigen Polieren unterzogen wurde, Polieren unter Verwendung der Abgeschrägter-Teil-Poliereinrichtung, was in 2A bis 2D gezeigt ist, unterzogen. Insbesondere wurde zuerst der abgeschrägte Teil des Kerbenteils dem Polieren unterzogen. Vor diesem Polieren wurde die vordere Oberfläche des Siliziumwafers einem Hydrophilisierungsprozess unter Verwendung einer Wasserstoffperoxidlösung unterzogen, um die vordere Oberfläche des Siliziumwafers zu einer hydrophilen Oberfläche zu machen. Danach wurde reines Wasser mit einer Durchflussrate von 1,8 l/min zu der hydrophilen Oberfläche durch Sprühen geliefert, wodurch eine Wasserschicht auf der gesamten vorderen Oberfläche gebildet wurde. Es wird angemerkt, dass alternative Hydrophilisierungsmittel Ozon und ein Benutzungsmittel beinhalten.
Nach dem Bilden der Wasserschicht wurde eine Urethanpolierscheibe, die wie eine Scheibe mit einem Ende, das eine konische Form aufweist, geformt ist, gegen den abgeschrägten Teil des Kerbenteils gepresst, während sie mit 600 rpm gedreht wurde. Währenddessen wurde eine alkalische Slurry, die kolloidales Silizium enthält, als ein Poliermittel mit einer Durchflussrate von 1,5 l/min an den abgeschrägten Teil des Kerbenteils geliefert und wurde das Polieren durchgeführt, während der Wafer mit einem Winkel in dem Bereich von +55° bis -55° geneigt wurde, so dass der gesamte abgeschrägte Teil poliert würde. Anschließend wurde der Siliziumwafer gedreht, wobei die hintere Oberfläche des Wafers durch eine Saugstufe gehalten wurde, und wurde eine Urethanpolierscheibe gegen den abgeschrägten Peripherieendteil des sich drehenden Wafers gepresst, wodurch Hochglanzpolieren auf dem abgeschrägten Teil auf der Peripherie des Siliziumwafers außer dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils durchgeführt wurde.
Als Nächstes wurde der Siliziumwafer, der dem Polieren des abgeschrägten Teils unterzogen wurde, zu einer einseitigen Poliereinrichtung transferiert und wurden die Hauptoberflächen des Siliziumwafers Hochglanzpolieren unterzogen. Das einseitige Polieren wurde unter Verwendung eines Poliertuchs, das aus einem Wildledermaterial gefertigt ist, und unter Verwendung von zum Beispiel einer alkalischen Slurry, die kolloidales Siliziumoxid als ein Poliermittel enthält, durchgeführt.
Danach wurde der Siliziumwafer, der dem Hochglanzpolieren unterzogen wurde, einer abschließenden Reinigung unter Verwendung einer Waferreinigungseinrichtung unterzogen. Dementsprechend wurde ein Siliziumwafer erhalten.
Ein anderer Siliziumwafer, der erhalten wurde, als der obige Block geschnitten wurde, wurde auch den gleichen oben beschriebenen Prozeduren unterzogen, um einen anderen Siliziumwafer zu erhalten.
(Herkömmliches Beispiel)
Zwei Siliziumwafer wurden auf eine dem Beispiel ähnliche Weise vorbereitet. Es wird jedoch angemerkt, dass die Wasserschicht nicht auf der vorderen Oberfläche des Siliziumwafers vor dem Polieren auf dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils durchgeführt wurde. Alle anderen Bedingungen waren die gleichen wie jene in dem Beispiel.
< Auswertung von DIC-Defekten >
Die Oberfläche jedes Siliziumwafers, der gemäß dem Beispiel und dem herkömmlichen Beispiel hergestellt wurde, wurden in einem DIC-Modus (Messungsmodus basierend auf DIC-Mikroskopie) unter Verwendung einer Waferoberflächeninspektionseinrichtung (Surfscan SP2, produziert von KLA-Tencor Corporation) gemessen. In der Messung wurde die Schwelle der Höhe von stufenbildenden Mikrodefekten mit einer erhöhten oder vertieften Form auf 3 nm festgelegt und wurde die Anzahl an stufenbildenden Mikrodefekten mit einer Höhe, die diese Schwelle überschreitet, bestimmt. Die Ergebnisse sind in 4 gegeben.
Wie in 4 veranschaulicht, betrugen die Anzahlen an stufenbildenden Mikrodefekten in dem herkömmlichen Beispiel 9 und 16, wohingegen die Anzahlen in dem Beispiel 0 und 2 betrugen. Dementsprechend kann gesehen werden, dass die Bildung von stufenbildenden Mikrodefekten reduziert werden kann, indem Polieren auf dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die vordere Oberfläche des Siliziumwafers mit Wasser benässt ist.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Gemäß dieser Offenbarung wird das Polieren an einem abgeschrägten Teil eines Kerbenteils eines Siliziumwafers in einem Zustand durchgeführt, in dem die vordere Oberfläche des Siliziumwafers mit Wasser benässt ist, wodurch dementsprechend verhindert wird, dass in einem Spritzer einer Slurry enthaltene Schleifkörner an der Oberfläche haften, und die Bildung von stufenbildendenden Mikrodefekten reduziert werden kann. Daher sind die offenbarten Verfahren in der Halbleiterherstellungsindustrie hilfreich.
Bezugszeichenliste

11, 23: Polierpad
12, 22: Slurry-Versorgungsmittel
13, 33: Wasserversorgungsmittel
21: Tisch
31: Zwei-Fluid-Düse
32: Bürste
B: Strahlteiler
D: Stufenbildender Mikrodefekt
F: Wasserschicht
H: Spritzer
L: Laser
M: Spiegel
P: Fotodiode
S: Slurry
W: Siliziumwafer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2002299290 A [0011, 0015]

Claims

Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers, das Folgendes umfasst: einen doppelseitigen Polierschritt des Durchführens eines Polierens auf einer vorderen Oberfläche und einer hinteren Oberfläche eines Siliziumwafers; einen Kerbenteilpolierschritt des Durchführens eines Polierens an einem abgeschrägten Teil eines Kerbenteils des Siliziumwafers nach dem doppelseitigen Polierschritt; einen Abgeschrägter-Peripherieteil-Polierschritt des Durchführens eines Polierens an dem abgeschrägten Teil auf einer Peripherie des Siliziumwafers außer dem abgeschrägten Teil des Kerbenteils nach dem Kerbenteilpolierschritt; und einen Hochglanzpolierschritt des Durchführens von Hochglanzpolieren auf der vorderen Oberfläche des Siliziumwafers nach dem Abgeschrägter-Peripherieteil-Polierschritt, wobei der Kerbenteilpolierschritt in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem die vordere Oberfläche mit Wasser benässt ist.
Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers nach Anspruch 1, wobei der wasserbenässte Zustand erreicht wird, indem nach dem doppelseitigen Polierschritt die vordere Oberfläche einem Hydrophilisierungsprozess unterzogen wird, um eine hydrophile Oberfläche zu erhalten, und Wasser an die hydrophile Oberfläche geliefert wird.
Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers nach Anspruch 2, wobei der Hydrophilisierungsprozess eine chemische Reinigung ist.
Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Liefern von Wasser mit einer Durchflussrate von 1 l/min oder mehr und 10 l/min oder weniger durchgeführt wird.
Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers nach Anspruch 1, wobei der wasserbenässte Zustand erreicht wird, indem nach dem doppelseitigen Polierschritt kontinuierlich Wasser zu der vorderen Oberfläche geliefert wird.
Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das chemische Reinigen nicht zwischen dem Abgeschrägter-Peripherieteil-Polierschritt und dem Hochglanzpolierschritt durchgeführt wird.
Verfahren zum Produzieren eines Siliziumwafers, das die Schritte in der folgenden Reihenfolge umfasst: Bilden eines Kerbenteils auf einer Peripherie eines Einkristallsiliziumingots, der durch den Czochralski-Prozess gebildet ist; Schneiden des Ingots, um einen Siliziumwafer zu erhalten; und Unterziehen des geschnittenen Siliziumwafers dem Verfahren zum Polieren eines Siliziumwafers nach einem der Ansprüche 1 bis 6.