Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe.

Gemäß dem Stand der Technik werden Halbleiterscheiben (Wafer) in einer Vielzahl von aufeinander folgenden Prozessschritten hergestellt, die sich allgemein in folgende Gruppen unterteilen lassen : a) Herstellung eines Einkristalls aus Halbleitermaterial

(Kristallziehen) ;

b) Trennen des Halbleiter-Einkristalls in einzelne Scheiben („Wafering", „Sägen");

c) mechanische Bearbeitung der Halbleiterscheiben;

d) chemische Bearbeitung der Halbleiterscheiben;

e) chemo-mechanische Bearbeitung der Halbleiterscheiben;

f) thermische Behandlung der Halbleiterscheiben und/oder epitaktische Beschichtung der Halbleiterscheiben.

Dazu kommt eine Vielzahl an Nebenschritten wie Reinigen, Messen und Verpacken.

Die Herstellung eines Halbleiter-Einkristalls erfolgt übli- cherweise durch Ziehen eines Einkristalls aus einer Schmelze

(CZ- bzw. „Czochralski"-Verfahren) oder durch Rekristallisation eines Stabes aus polykristallinem Halbleitermaterial (FZ- bzw. „floating zone"-Verfahren) . Als Trennverfahren sind Drahtsägen („multi-wire slicing", MWS) sowie Innenlochsägen bekannt.

Beim Drahtsägen wird eine Vielzahl von Halbleiterscheiben in einem Arbeitsgang von einem Kristallstück abgetrennt.

Die mechanische Bearbeitung dient der Entfernung von Sägewel- ligkeiten, dem Abtrag der durch die raueren Sägeprozesse kri- stallin geschädigten oder vom Sägedraht kontaminierten Oberflächenschichten und vor allem der globalen Einebnung der Halbleiterscheiben. Hier sind Oberflächen-Schleifen (einseitig, doppelseitig) und Läppen bekannt, sowie mechanische

Kantenbearbeitungsschritte.

Beim Einseitenschleifen wird die Halbleiterscheibe rückseitig auf einer Unterlage („chuck") gehalten und vorderseitig von einer TopfschleifScheibe unter Drehung von Unterlage und

Schleifscheibe und langsamer radialer Zustellung eingeebnet. Verfahren und Vorrichtungen zum Oberflächenschleifen einer Halbleiterscheibe sind beispielsweise aus der US-3,905,162 sowie der US-5,400,548 oder aus EP-0955126 bekannt. Dabei wird eine Halbleiterscheibe mit ihrer einen Oberfläche auf einem Scheibenhalter festgehalten, während ihre gegenüberliegende Oberfläche mit einer Schleifscheibe bearbeitet wird, indem Scheibenhalter und Schleifscheibe rotieren und gegeneinander gedrückt werden. Dabei wird die Halbleiterscheibe so auf dem Scheibenhalter befestigt, dass ihr Zentrum im Wesentlichen mit dem Rotationszentrum des Scheibenhalters übereinstimmt.

Außerdem wird die Schleifscheibe so positioniert, dass das Rotationszentrum der Halbleiterscheibe in einen Arbeitsbereich bzw. den durch Zähne gebildeten Randbereich der Schleifscheibe gelangt. Dadurch kann die gesamte Oberfläche der

Halbleiterscheibe ohne jegliche Bewegung in der Schleifebene geschliffen werden.

Beim simultanen Doppelseitenschleifen („double-disk grinding", DDG) wird die Halbleiterscheibe frei schwimmend zwischen zwei, auf gegenüberliegenden kollinearen Spindeln montierten

Schleifscheiben gleichzeitig beidseitig bearbeitet und dabei weitgehend frei von Zwangskräften axial zwischen einem vorder- und rückseitig wirkenden Wasser- (hydrostatisches Prinzip) oder Luftkissen (aerostatisches Prinzip) geführt und radial lose von einem umgebenden dünnen Führungsring oder von einzelnen

radialen Speichen am Davonschwimmen gehindert. Beim Läppen werden die Halbleiterscheiben unter Zuführung einer Abrasivstoffe enthaltenden Suspension (Slurry) zwischen einer oberen und einer unteren Arbeitsscheibe, die meist aus Stahl bestehen und üblicherweise mit Kanälen zur besseren Verteilung des Läppmittels versehen sind, unter einem bestimmten Druck bewegt, wodurch Halbleitermaterial entfernt wird.

DE 103 44 602 AI und DE 10 2006 032 455 AI offenbaren Verfahren zum simultanen gleichzeitigen Schleifen beider Seiten mehrerer Halbleiterscheiben mit einem Bewegungsablauf ähnlich dem des Läppens, jedoch dadurch gekennzeichnet, dass Schleifmittel verwendet wird, das fest in Arbeitsschichten („Folien", „Tücher") eingebunden ist, die auf die Arbeitsscheiben

aufgebracht sind. Ein derartiges Verfahren wird als

„Feinschleifen mit Läpp- oder Plantenkinematik" oder „Planetary Päd Grinding" (PPG) bezeichnet.

Beim PPG verwendete Arbeitsschichten, die auf die beiden

Arbeitsscheiben geklebt werden, sind beispielsweise beschrieben in US 6,007,407 A und US 6,599,177 B2. Während der Bearbeitung sind die Halbleiterscheiben in dünne Führungskäfige, sog.

Läuferscheiben, eingelegt, die entsprechende Öffnungen zur Aufnahme der Halbleiterscheiben aufweisen. Die Läuferscheiben besitzen eine Außenverzahnung, die in eine Abwälzvorrichtung aus innerem und äußerem Zahnkranz eingreift und mittels dieser im, zwischen oberer und unterer Arbeitsscheibe gebildeten, Arbeitsspalt auf einer Planetenbahn bewegt werden. Die Kante der Halbleiterscheibe einschließlich gegebenenfalls vorhandener mechanischer Markierungen wie einer

Orientierungskerbe („notch") wird üblicherweise auch bearbeitet (Kantenverrunden, „edge-notch-grinding" ) . Hierzu werden

konventionelle Schleifschritte mit profilierten Schleifscheiben oder Bandschleifverfahren („Tape Polishing") mit kontinuierlichem oder periodischem Werkzeugvorschub eingesetzt. Diese Kantenverrundungsverfahren sind notwendig, da die Kante im unbearbeiteten Zustand besonders bruchempfindlich ist und die Halbleiterscheibe schon durch geringfügige Druck- und/oder Temperaturbelastungen im Kantenbereich beschädigt werden kann.

In einem späteren Bearbeitungsschritt wird die geschliffene und mit einem Ätzmedium behandelte Kante der Scheibe üblicherweise poliert. Dabei wird die Kante einer sich zentrisch drehenden Halbleiterscheibe mit einer bestimmten Kraft (Anpressdruck) gegen eine sich zentrisch drehende Poliertrommel gedrückt. Aus US 5,989,105 ist ein derartiges Verfahren zum Kantenpolieren bekannt, bei dem die Poliertrommel aus einer

Aluminium-Legierung besteht und mit einem Poliertuch

beaufschlagt ist. Die Halbleiterscheibe ist üblicherweise auf einem flachen Scheibenhalter, einem so genannten Chuck, fixiert. Die Kante der Halbleiterscheibe ragt über den Chuck hinaus, so dass sie für die Poliertrommel frei zugänglich ist.

Die Gruppe der chemischen Bearbeitungsschritte umfasst

üblicherweise nasschemische Reinigungs- und/oder Ätzschritte.

Die Gruppe der chemo-mechanischen Bearbeitungsschritte umfasst Polierschritte, mit denen durch teilweise chemische Reaktion und teilweise mechanischen Materialabtrag (Abrasion) die Ober- fläche geglättet wird und Restschädigungen der Oberfläche entfernt werden.

Während die einseitig arbeitenden Polierverfahren („single-side polishing") in der Regel zu schlechteren Planparallelitäten führen, gelingt es mit beidseitig angreifenden Polierverfahren („double-side polishing") , Halbleiterscheiben mit verbesserter Ebenheit herzustellen.

Nach den Schleif-, Reinigungs- und Ätzschritten erfolgt gemäß dem Stand der Technik eine Glättung der Oberfläche der

Halbleiterscheiben durch Abtragspolitur. Beim Einseitenpolieren („single-side polishing", SSP) werden Halbleiterscheiben während der Bearbeitung rückseitig auf einer Trägerplatte mit Kitt, durch Vakuum oder mittels Adhäsion gehalten. Beim

Doppelseitenpolieren (DSP) werden Halbleiterscheiben lose in eine dünne Zahnscheibe eingelegt und vorder- und rückseitig simultan „frei schwimmend" zwischen einem oberen und einem unteren, mit einem Poliertuch belegten Polierteller poliert.

Des Weiteren werden die Vorderseiten der Halbleiterscheiben oftmals schleierfrei poliert, beispielsweise mit einem weichen Poliertuch unter Zuhilfenahme eines alkalischen Poliersols. In der Literatur wird dieser Schritt oft als CMP-Politur („chemo- mechanical polishing") bezeichnet. CMP-Verfahren sind

beispielsweise offenbart in US 2002-0077039 sowie in US 2008- 0305722. Ebenfalls im Stand der Technik bekannt sind die sog. „Fixed Abrasive Polishing" (FAP) -Technologien, bei dem die

Siliciumscheibe auf einem Poliertuch poliert wird, das jedoch einen im Poliertuch gebundenen Abrasivstoff enthält („fixed- abrasive päd") . Ein Polierschritt, bei dem ein solches FAP- Poliertuch verwendet wird, wird nachfolgend kurz als FAP- Schritt bezeichnet.

Die deutsche Patentanmeldung DE 102 007 035 266 AI beschreibt ein Verfahren zum Polieren eines Substrates aus Siliciummate- rial, umfassend zwei Polierschritte vom FAP-Typ, 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.

Oftmals werden Halbleiterscheiben mit einer epitaktischen

Schicht versehen, also mit einer monokristallin aufgewachsenen Schicht mit derselben Kristallorientierung, auf welcher später Halbleiter-Bauelemente aufgebracht werden. Derartige epitaktisch beschichtete bzw. epitaxierte Halbleiterscheiben weisen gegenüber Halbleiterscheiben aus homogenem Material gewisse Vorteile auf, beispielsweise die Verhinderung einer

Ladungsumkehr in bipolaren CMOS-Schaltkreisen gefolgt vom Kurz- schluss des Bauelementes ( ,,Latch-up"-Problem) , niedrigere

Defektdichten (beispielsweise reduzierte Anzahl an COPs

(„crystal-originated particles") sowie die Abwesenheit eines nennenswerten Sauerstoffgehaltes , wodurch ein Kurzschlussrisiko durch Sauerstoffpräzipitate in bauelementerelevanten Bereichen ausgeschlossen werden kann.

Entscheidend ist, wie die zuvor beschriebenen mechanischen und chemo-mechanischen oder rein chemischen Verfahrensschritte in einer Prozesssequenz zur Herstellung einer Halbleiterscheibe angeordnet sind.

Es ist bekannt, dass die Polierschritte wie SSP, DSP und CMP, die Ätzbehandlungen sowie der Epitaxieschritt zu einer

Verschlechterung der Ebenheit der Halbleiterscheibe

insbesondere im Randbereich führen.

Daher wurden im Stand der Technik Anstrengungen unternommen, den Materialabtrag beim Polieren möglichst gering zu halten, um auch die Verschlechterung der Ebenheit auf ein Minimum zu begrenzen.

In US 5942445 A wird vorgeschlagen, eine Halbleiterscheibe vom Kristall abzutrennen (Sägen) , die Kante der Halbleiterscheibe zu verrunden, anschließend einen Schleifschritt durchzuführen, der ein Doppelseitenschleifen und ein Einseitenschleifen von Vorder- und Rückseite der Halbleiterscheibe umfassen kann, die Halbleiterscheibe einem alkalischen Nassätzen zu unterziehen und schließlich die Halbleiterscheibe mittels DSP zu polieren. Das Doppelseitenschleifen kann auch durch einen Läppschritt ersetzt werden. Nach dem Nassätzen kann auch ein Plasmaätzen erfolgen. Schließlich können die Schleifschritte und dass

Nassätzen durch ein Plasmaätzen ersetzt werden. Die durch dieses Verfahren erhältlichen mittels DSP polierten Halbleiterscheiben weisen aufgrund des Einsatzes nasschemischer Behandlungen sowie des Plasmaunterstützten chemischen Ätzens (PACE) eine unbefriedigende Geometrie im Randbereich auf. Damit sind bestenfalls Halbleiterscheiben mit akzeptablen

Ebenheitswerten verfügbar, wenn stets ein Randausschluss von wenigstens 2 mm zugrunde gelegt wird, vgl. ITRS „Roadmap" .

Insbesondere die Nanotopologie wird durch Ätzverfahren negativ beeinflusst. Um die Nanotopologie nach dem Ätzschritt zu verbessern, ist bei DSP ein erhöhter Materialabtrag nötig, der jedoch die Geometrie im Randbereich wiederum negativ

beeinflusst . Um Halbleiterscheiben für zukünftige Technologiegenerationen bereitstellen zu können, die den hohen Anforderungen an den Kantenbereich der Halbleiterscheibe genügen, um also

beispielsweise auch den äußersten Randbereich der Scheibe den modernen lithographischen Methoden (Immersionslithographie) zugänglich zu machen, sind andere Ansätze nötig.

Aus der beschriebenen Problematik ergab sich die

Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Prozesssequenz zur Herstellung von Halbleiterscheiben

insbesondere mit einem Durchmesser von 450mm bereitzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe, umfassend in der

angegebenen Reihenfolge:

(a) gleichzeitig beidseitige Material abtragende Bearbeitung der von einem Einkristall abgetrennten Halbleiterscheibe;

(b) Verrunden der Kante der Halbleiterscheibe mittels einer ProfilSchleifscheibe ;

(c) Behandlung beider Seiten der Halbleiterscheibe mit einem alkalischen Medium;

(d) Politur beider Seiten der Halbleiterscheibe mittels

Poliertüchern, die fest gebundene Abrasive mit einer mittleren Korngröße von 0,1 ym bis 1,0 ym beinhalten; (e) Politur der Kante der Halbleiterscheibe mittels eines

Poliertuchs, das fest gebundene Abrasive mit einer mittleren Korngröße von 0,1 ym bis 1,0 ym beinhaltet;

(f) beidseitige Politur der Halbleiterscheibe mit einem auf einem oberen Polierteller befindlichen oberen Poliertuch und einem auf einem unteren Polierteller befindlichen unteren

Poliertuch, die keine fest gebundene Abrasive beinhalten, wobei die Vorderseite der Halbleiterscheibe mit dem oberen Poliertuch poliert wird, während eine Poliermittelsuspension enthaltend Abrasive zugeführt wird;

(g) Politur der Kante der Halbleiterscheibe mittels eines

Poliertuchs, das keine Abrasive beinhaltet und unter Zufuhr einer Poliermittelsuspension, die Abrasive umfasst;

(h) chemisch-mechanische Politur (CMP) wenigstens der

Vorderseite.

Zunächst wird eine Halbleiterscheibe von einem mittels CZ oder FZ gewachsenen Einkristall aus Halbleitermaterial abgetrennt. Das Abtrennen der Halbleiterscheibe erfolgt vorzugsweise mit einer Drahtsäge. Das Abtrennen der Halbleiterscheibe mittels

Drahtsäge erfolgt wie z.B. aus US 4655191, EP 522 542 AI, DE 39 42 671 AI oder EP 433 956 AI bekannt.

Bei dem gewachsenen Einkristall aus Halbleitermaterial handelt es sich vorzugsweise um einen Einkristall aus Silicium. Bei der Halbleiterscheibe handelt es sich vorzugsweise um eine

monokristalline Siliciumscheibe .

In Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden beide Seiten der Halbleiterscheibe gleichzeitig Material abtragend bearbeitet .

Dazu eignen sich Läppverfahren und Schleifverfahren wie DDG oder PPG.

Besonders bevorzugt ist PPG. Bei PPG handelt es sich um ein Verfahren zum gleichzeitigen beidseitigen Schleifen mehrerer Halbleiterscheiben, wobei jede Halbleiterscheibe frei beweglich in einer Aussparung einer von mehreren mittels einer Abwälzvorrichtung in Rotation versetzten Läuferscheiben liegt und dadurch auf einer zykloidischen

Bahnkurve bewegt wird, wobei die Halbleiterscheiben zwischen zwei rotierenden Arbeitsscheiben Material abtragend bearbeitet werden, wobei jede Arbeitsscheibe eine Arbeitsschicht umfasst, die gebundenes Schleifmittel enthält.

Als in den Arbeitsschichten gebundenes Schleifmittel ist ein Hartstoff mit einer Mohs-Härte > 6 bevorzugt. Als SchleifStoffe kommen bevorzugt in Frage Diamant, Siliciumcarbid (SiC) ,

Cerdioxid (CeC> ₂ ) , Korund (Aluminiumoxid, AI ₂ O ₃ ) , Zirkondioxid (ZrC> ₂ ) , Bornitrid (BN; kubisches Bornitrid, CBN) , ferner

Siliciumdioxid (S1O ₂ ) , Borcarbid (B ₄ C) bis hin zu wesentlich weicheren Stoffen wie Bariumcarbonat (BaCC>3) , Calciumcarbonat (CaCOs) oder Magnesiumcarbonat (MgCOs) . Besonders bevorzugt sind jedoch Diamant, Siliciumcarbid (SiC) und Aluminiumoxid (AI ₂ O ₃ ; Korund) .

Die mittlere Korngröße des Schleifmittels liegt bei 5-20ym, vorzugsweise 5 -15ym und ganz besonders bevorzugt bei 5-10ym. Die Schleifpartikel sind bevorzugt einzeln oder als

Konglomerate („Cluster") in der Bindungsmatrix der

Arbeitsschicht eingebunden. Im Fall einer Konglomeratbindung beziehen sich die als bevorzugt angegebenen Korndurchmesser auf die Primärteilchengröße der Cluster-Konstituenten .

Bevorzugt werden Arbeitsschichten mit keramischer Bindung eingesetzt, besonders bevorzugt ist eine Kunstharzbindung; im Fall von Arbeitsschichten mit Konglomeraten auch ein

hybridgebundenes System (keramische Bindung innerhalb der

Konglomerate und Kunstharz-Bindung zwischen Konglomeraten und Arbeitsschicht-Matrix) . Vorzugsweise wird während der Bearbeitung die im zwischen den Arbeitsschichten gebildeten Arbeitsspalt herrschende Temperatur konstant gehalten. Zu diesem Zweck können die Läuferscheiben Öffnungen aufweisen, durch die Kühlschmiermittel zwischen unterer und oberer Arbeitsscheibe ausgetauscht werden kann, so dass obere und untere Arbeitsschichten stets gleiche Temperatur aufweisen. Dies wirkt einer unerwünschten Verformung des zwischen den Arbeitsschichten gebildeten Arbeitsspaltes durch Verformung der Arbeitsschichten bzw. Arbeitsscheiben infolge thermischer Ausdehnung unter Wechsellast entgegen. Außerdem wird die Kühlung der in den Arbeitsschichten eingebundenen Abrasive verbessert und gleichförmiger, und dadurch verlängert sich deren wirksame Lebensdauer. Vorzugsweise wird die Form des zwischen den Arbeitsschichten gebildeten Arbeitsspalts während des Schleifens bestimmt und die Form der Arbeitsfläche mindestens einer Arbeitsscheibe mechanisch oder thermisch in Abhängigkeit von der gemessenen Geometrie des Arbeitsspalts so verändert, dass der Arbeitsspalt eine vorgegebene Form aufweist.

Vorzugsweise verlassen die Halbleiterscheiben während der

Bearbeitung zeitweilig mit einem Teil ihrer Fläche den von den Arbeitsschichten begrenzten Arbeitsspalt, wobei das Maximum des Überlaufs in radialer Richtung mehr als 0% und höchstens 20% des Durchmessers der Halbleiterscheibe beträgt, wobei der

Überlauf als die bezogen auf die Arbeitsscheiben in radialer Richtung gemessene Länge definiert ist, um die eine

Halbleiterscheibe zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Schleifens über den Innen- oder Außenrand des Arbeitsspalts hinaus steht.

Vorzugweise wird gegen Ende der Bearbeitung ein flüssiges

Medium mit einer Viskosität von mindestens 3-10 ^-3 N/m ² -s und höchstens 100 ·10 ^~3 N/m ² -s über Öffnungen der Läuferscheiben zwischen Arbeitsscheiben und Halbleiterscheiben gebracht. Zumindest während die Arbeitsscheiben von der Halbleiterscheibe entfernt werden, sollte dieses Medium vorzugsweise vorhanden sein, wodurch der mechanische Abtrag durch die Arbeitsschichten gedämpft wird. Dadurch lassen sich sonst im Stand der Technik beobachtete Schleifdefekte wie Riefen, Kratzer oder

Abhebemarken vermeiden. Dies ist beschrieben in der nicht vorveröffentlichten deutschen Anmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2009 048 436.1, auf die hier in vollem Umfang Bezug genommen wird .

Als Medium kommen vorzugsweise in Betracht:

• wässrige Mischung enthaltend mehrwertige Alkohole (Glycerin, monomere Glykole, oligomere Glykole, Polyglykole und

Polyalkohole)

· wässrige Mischung aus Glycerin, Butanol und einem Tensid

• Suspensionen, wobei die benötigte Viskosität des Mediums

durch den Feststoffanteil gewährleistet wird (kolloide

Dispersionen aus Siliciumdioxid oder Ceroxid-Partikeln) , vorzugsweise je nach Feststoffanteil mit zusätzlichen viskositätserhöhenden Medien (z.B. Alkohole)

In Schritt (b) wird die Halbleiterscheibe mit einer verrundeten Kante versehen. Dazu wird die Halbleiterscheibe auf einem sich drehenden Tisch fixiert und mit ihrer Kante gegen die sich ebenfalls drehende Arbeitsfläche eines Bearbeitungswerkzeugs zugestellt. Die dabei eingesetzten Bearbeitungswerkzeuge können als Scheiben

ausgebildet sein, die an einer Spindel befestigt sind und

Umfangsflächen aufweisen, die als Arbeitsflächen zur

Bearbeitung der Kante der Halbleiterscheibe dienen.

Eine dafür geeignete Vorrichtung ist beispielsweise in DE 195 35 616 AI offenbart. Vorzugsweise werden die Halbleiterscheiben mit einem zur

Mittelebene der Scheibe symmetrischen Profil mit gleichartigen Facetten an der Scheibenvorderseite und der Scheibenrückseite oder aber mit einem asymmetrischen Kantenprofil mit

unterschiedlichen Facettenweiten auf Vorder- und Rückseite versehen. Dabei erhält die Kante der Halbleiterscheibe ein Profil, das geometrisch ähnlich zu einem Zielprofil ist.

Vorzugsweise weist die verwendete Schleifscheibe ein

Rillenprofil auf. Eine bevorzugte Schleifscheibe ist offenbart in DE 102 006 048 218 AI.

Die Arbeitsflächen können auch in Form eines Schleiftuchs oder als Schleifband ausgebildet sein.

Das Material abtragende Korn, vorzugsweise Diamant, kann fest in die Arbeitsflächen der Bearbeitungswerkzeuge verankert sein.

Falls in Schritt (a) die beidseitige Bearbeitung der

Halbleiterscheibe mittels PPG erfolgt, ist es bevorzugt, vor Durchführen des PPG-Schritts eine Verrundung der Kante der Halbleiterscheibe mittels eines Schleifwerkzeugs mit grober Körnung vorzunehmen. Nach JIS R 6001:1998 beträgt die Körnung (in Siebgrößen) #240-#800.

Die mittlere Korngröße beträgt 20-60ym, vorzugsweise 25-40ym, ganz besonders bevorzugt 25-30ym oder 30-40ym.

Falls in Schritt (a) die beidseitige Bearbeitung der

Halbleiterscheibe mittels PPG erfolgt, ist es bevorzugt, nach Durchführen des PPG-Schritts, also in Schritt (b) des

Verfahrens, eine Verrundung der Kante der Halbleiterscheibe mittels eines Schleifwerkzeugs mit feiner Körnung vorzunehmen. Nach JIS R 6001:1998 sollte die Körnung feiner als #800 sein, vorzugsweise #800-#8000. Die mittlere Korngröße beträgt 0,5-20ym, vorzugsweise 0,5-15ym, besonders bevorzugt 0,5-10ym und ganz besonders bevorzugt 0,5- 5ym. In Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt eine Behandlung beider Seiten der Halbleiterscheibe mit einem alkalischen Medium.

Der Materialabtrag beträgt vorzugsweise - aber nicht zwingend - nicht mehr als 1 ym pro Seite der Halbleiterscheibe.

Der minimale Materialabtrag pro Seite der Halbleiterscheibe beträgt vorzugsweise 1 Monolage, d.h. etwa 0,1 nm. Als alkalische Medien kommen bevorzugt wässrige Lösungen von NaOH oder KOH zum Einsatz.

Die Konzentration von NaOH bzw. KOH in der alkalischen Lösung beträgt vorzugsweise 40 % bis 60 %.

Die Behandlungstemperatur beträgt vorzugsweise etwa 50 °C bis etwa 90 °C, ganz besonders bevorzugt 80 °C bis 90 °C.

Es hat sich gezeigt, dass das alkalische Ätzen die gute

Geometrie und die gute längerwellige Nanotopologie nach den Schleifschritten, insbesondere nach PPG, nicht negativ

beeinflusst. Saures Ätzen ist diesbezüglich nachteilig und zu vermeiden . Die beschriebenen Reinigungs- und Ätzverfahren erfolgen

vorzugsweise als Einzelscheibenbehandlung.

Speziell für eine im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders bevorzugte Halbleiterscheibe mit einem Durchmesser von 450mm eignet sich hierfür das SSEC 3400 ML der Solid State Equipment Corp. /USA, das für Substrate bis zu einer Größe von 500mm x 500mm ausgelegt ist In Schritt (d) des Verfahrens werden beide Seiten der Halbleiterscheibe simultan gleichzeitig mit einem Poliertuch enthaltend Abrasive mit einer mittleren Korngröße von 0,1-1,0 ym poliert.

Die Bearbeitung erfolgt vorzugsweise mit Planetenkinematik.

Zur Durchführung von Schritt (d) eignet sich beispielsweise die Poliermaschine AC2000 von Fa. Peter Wolters, Rendsburg

(Deutschland) .

Diese Poliermaschine ist ausgestattet mit einer Stiftverzahnung des äußeren und inneren Kranzes zum Antrieb der Läuferscheiben. Die Anlage kann für eine oder mehrere Läuferscheiben ausgelegt sein. Wegen des höheren Durchsatzes ist eine Anlage für mehrere Läuferscheiben bevorzugt, wie sie beispielsweise in der DE-100 07 390 AI beschrieben ist und bei der sich die Läuferscheiben auf einer Planetenbahn um das Anlagenzentrum bewegen. Zur

Anlage gehören ein unterer und ein oberer Polierteller, die horizontal frei drehbar und mit Poliertuch bedeckt sind.

Während der Politur befinden sich die Halbleiterscheiben in den Aussparungen der Läuferscheiben und zwischen den beiden

Poliertellern, die sich drehen und einen bestimmten Polierdruck auf sie ausüben, während ein Poliermittel kontinuierlich zugeführt wird. Dabei werden auch die Läuferscheiben in

Bewegung versetzt, vorzugsweise über sich drehende Stiftkränze, die in Zähne am Umfang der Läuferscheiben eingreifen. Eine typische Läuferscheibe umfasst Aussparungen zur Aufnahme von drei Halbeiterscheiben. Am Umfang der Aussparungen befinden sich Einlagen, die die bruchempfindlichen Kanten der

Halbleiterscheiben schützen sollen, insbesondere auch vor einer Freisetzung von Metallen vom Läuferscheibenkörper. Der Läu- ferscheibenkörper kann beispielsweise aus Metall, Keramik, Kunststoff, faserverstärktem Kunststoff oder aus Metall

bestehen, das mit Kunststoff oder mit einer diamantartigen KohlenstoffSchicht („diamond like carbon", DLC-Schicht) be- schichtet ist. Bevorzugt sind jedoch Stähle, besonders bevor ^¬ zugt rostfreier Chromstahl. Die Aussparungen sind vorzugsweise für die Aufnahme einer ungeraden Anzahl von Halbleiterscheiben mit einem Durchmesser von mindestens 200 mm, vorzugsweise 300 mm, ganz besonders bevorzugt 450 mm und Dicken von 600 bis 1400 ym ausgelegt.

Während des Polierschrittes wird vorzugsweise eine

Poliermittellösung, die frei von Feststoffen ist, zwischen die zu polierende Seite der Halbleiterscheibe und das Poliertuch gebracht .

Die Poliermittellösung ist im einfachsten Fall Wasser, vorzugsweise deionisiertes Wasser (DIW) mit der für die Verwendung in der Halbleiterindustrie üblichen Reinheit.

Die Poliermittellösung kann aber auch Verbindungen wie

Natriumcarbonat (Na ₂ CC>3) , Kaliumcarbonat (K ₂ CO ₃ ) , Natrium ^¬ hydroxid (NaOH) , Kaliumhydroxid (KOH) , Ammoniumhydroxid

(NH ₄ OH) , Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) oder beliebige Mi ^¬ schungen davon enthalten. Ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung von Kaliumcarbonat. In diesem Fall liegt der pH-Wert der Poliermittellösung vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 13,5 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 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.

Es wird ein Poliertuch verwendet, das einen im Poliertuch gebundenen Abrasivstoff enthält (FAP- oder FA-Tuch bzw. FA- Pad) . Geeignete Abrasivstoffe umfassen beispielsweise Partikel von Oxiden der Elemente Cer, Aluminium, Silicium, Zirkon sowie Partikel von Hartstoffen wie Siliciumcarbid, Bornitrid und Dia- mant .

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.

Nähere Beschreibungen solcher Poliertücher sind beispielsweise in WO 92/13680 AI und US 2005/227590 AI enthalten.

Ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung eines Poliertuchs mit fest darin gebundenen Abrasiven aus Si02-

Für die FA-Politur wird vorzugsweise mit Abträgen von kleiner oder gleich 10 ym pro Seite gearbeitet.

In Schritt (e) des Verfahrens erfolgt eine Politur der Kante der Halbleiterscheibe mit einem Poliertuch, das fest gebundene Abrasive umfasst.

Zur Durchführung von Schritt (e) des erfindungsgemäßen

Verfahrens eignen sich handelsübliche Kantenpolierautomaten.

Aus US 5,989,105 ist eine solche Vorrichtung zum Kantenpolieren bekannt, bei dem die Poliertrommel aus einer

Aluminium-Legierung besteht und mit einem Poliertuch

beaufschlagt ist.

Die Halbleiterscheibe ist üblicherweise auf einem flachen

Scheibenhalter, einem so genannten Chuck, fixiert. Die Kante der Halbleiterscheibe ragt über den Chuck hinaus, so dass sie für die Poliertrommel frei zugänglich ist. Eine um einen bestimmten Winkel gegen den Chuck geneigte, zentrisch

rotierende und mit dem Poliertuch beaufschlagte Poliertrommel und der Chuck mit der Halbleiterscheibe werden einander

zugestellt und mit einem bestimmten Anpressdruck unter

kontinuierlicher Zuführung des Poliermittels aneinander

gepresst .

Bei der Kantenpolitur wird der Chuck mit der darauf gehaltenen Halbleiterscheibe zentrisch rotiert.

Vorzugsweise dauert eine Umdrehung des Chuck 20-300, besonders bevorzugt 50-150 s (Umlaufzeit) . Eine mit dem Poliertuch belegte Poliertrommel, die vorzugsweise mit einer Drehzahl von 300-1500 min ^-1 , besonders bevorzugt 500- 1000 min ^-1 , zentrisch rotiert wird, und der Chuck werden einander zugestellt, wobei die Poliertrommel unter einem

Anstellwinkel gegen die Halbleiterscheibe schräg angestellt und die Halbleiterscheibe so auf dem Chuck fixiert ist, dass sie leicht über diesen hinaus ragt und so für die Poliertrommel zugänglich ist.

Der Anstellwinkel beträgt vorzugsweise 30-50°.

Halbleiterscheibe und Poliertrommel werden mit einem bestimmten Anpressdruck unter kontinuierlicher Zuführung eines

Poliermittels, vorzugsweise mit einem Poliermittelfluss von 0,1-1 Liter/min, besonders bevorzugt 0,15-0,40 Liter/min, aneinander gepresst, wobei der Anpressdruck durch an Rollen befestigte Gewichte eingestellt werden kann und vorzugsweise 1- 5 kg, besonders bevorzugt 2-4 kg, beträgt.

Vorzugsweise werden nach 2-20, besonders bevorzugt nach 2-8 Umdrehungen der Halbleiterscheibe bzw. des die

Halbleiterscheibe haltenden Chuck Poliertrommel und

Halbleiterscheibe voneinander entfernt. Daher erfolgt die Kantenpolitur der Halbleiterscheibe im erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt durch Fixieren der

Halbleiterscheibe auf einem zentrisch rotierenden Chuck,

Zustellen des Halbleiterscheibe und einer gegen den Chuck geneigten, zentrisch rotierenden, mit einem Poliertuch

enthaltend fest gebundene Abrasive (FA-Poliertuch)

beaufschlagten Poliertrommel und Aneinanderpressen von

Halbleiterscheibe und Poliertrommel unter kontinuierlicher Zuführung einer Poliermittellösung, die keine Feststoffe enthält.

Mittels dieser ist es möglich die Waferkante gezielt zu

beeinflussen, ohne den angrenzenden Bereich von Vorder- und/oder Rückseite der Halbleiterscheibe zu beeinträchtigen und somit zum Beispiel die gewünschten Geometrie- und

Oberflächeneigenschaften nur auf der Waferkante einzustellen.

Das verwendete FAP-Tuch ist wesentlich härter und weit weniger kompressibel als die standardmäßig verwendeten Poliertücher und bietet zudem den Vorteil den Abtrag ohne alkalisch aufgeladenes Kieselsol - z. B. nur durch Verwendung einer alkalischen Lösung - zu erzeugen, was zudem Poliermittelverschleppung auf die Wafervorderseite und damit die zusätzliche negative

Beeinflussung der Waferoberfläche - in Form von z. B. erhöhten Defektraten wie z. B. LLS (localised light scatterers) aufgrund von Anätzungen - vermeidet.

Vorzugsweise wird also in Schritt (e) des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Poliertuch verwendet, das einen im Poliertuch gebundenen Abrasivstoff enthält (FAP-Tuch bzw. FA-Pad) .

Geeignete Abrasivstoffe umfassen beispielsweise Partikel von Oxiden der Elemente Cer, Aluminium, Silicium, Zirkon sowie Partikel von Hartstoffen wie Siliciumcarbid, Bornitrid und Dia- mant . Ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung eines

Poliertuchs umfassend Si0 ₂ -Abrasive . 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 Partikelgröße des FAP-Poliertuchs beträgt

vorzugsweise 0,1-1,0 ym, vorzugsweise 0,l-0,6ym und besonders bevorzugt 0,1-0,25 ym.

Grundsätzlich wird also die Halbleiterscheibe vorzugsweise mittels einer Poliertrommel, auf deren Oberfläche ein hartes und wenig kompressibles Poliertuch aufgeklebt ist, das fest gebundene Abrasive beinhaltet, unter Zuführung einer

alkalischen Lösung poliert.

Die verwendete Poliermittellösung bei der Kantenpolitur ist im einfachsten Fall Wasser, vorzugsweise deionisiertes Wasser (DIW) mit der für die Verwendung in der Halbleiterindustrie üblichen Reinheit.

Die Poliermittellösung kann aber auch Verbindungen wie

Natriumcarbonat ( a ₂ C03) , Kaliumcarbonat (K ₂ CO3) , Natrium ^¬ hydroxid (NaOH) , Kaliumhydroxid (KOH) , Ammoniumhydroxid

(NH ₄ OH) , Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) oder beliebige Mi ^¬ schungen davon enthalten.

Ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung von Kaliumcarbonat. Der pH-Wert der Poliermittellösung 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 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 (f) des Verfahrens erfolgt eine beidseitige Politur der Halbleiterscheibe, umfassend eine simultan beidseitige Politur einer in einer Aussparung einer Läuferscheibe

befindlichen Halbleiterscheibe zwischen einem mit einem oberen Poliertuch belegten oberen Polierteller und einem mit einem unteren Poliertuch belegten unteren Polierteller unter Zufuhr eines Poliermittels, wobei die Vorderseite der

Halbleiterscheibe mit dem oberen Poliertuch poliert wird.

Vorzugsweise umfassen beide Poliertücher regelmäßig durch

Kanäle unterbrochene Oberflächen.

Die Kanalbreite und -tiefe betragen vorzugsweise 0,5 mm bis 2 mm. Vorzugsweise ist das obere Poliertuch weniger stark genutet bzw. gefurcht als das untere Poliertuchs vor, welches einen guten Poliermittelzufluss zur Vorderseite der Halbleiterscheibe ermöglicht und gleichzeitig eine mögliche Verschlechterung der Nanotopografie vermeidet.

Das Tuch kann zum Beispiel so große Nut-Abstände besitzen, dass die Halbleiterscheibe quasi einen Inkreis innerhalb der sich hierbei ergebenden quadratischen Kacheln beschreibt, was bedeutet, dass selbst im ungünstigsten Fall der Rand der

Halbleiterscheibe immer noch mit Nuten in Berührung kommt, was ein problemloses Ablösen von der Tuchoberfläche erlaubt.

Das untere, auf dem unteren Polierteller befindliche Poliertuch ist ebenfalls genutet, was sich bezüglich der Randgeometrie durch verbesserten Zu- und Abfluss des Poliermittels und verbesserten Stoffaustausch positiv auswirken sollte. Beim unteren Poliertuch werden jedoch kleinere Segmentgrößen verwendet, welche den Nachteil des begrenzten Stofftransportes der auf dem unteren Poliertuch aufliegenden Oberfläche der Halbleiterscheibe so weit wie möglich ausgleichen können.

Die Seitenlänge von beispielsweise quadratischen Kacheln für das untere Poliertuch sollte sich in einer Größenordnung von höchstens 50 mm x 50 mm bewegen. Die Seitenlänge von

beispielsweise quadratischen Kacheln für das obere Poliertuch kann sich in einer Größenordnung von deutlich größer als 50 mm x 50 mm bewegen.

Im Rahmen der Entwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich gezeigt, dass sich im Stand der Technik der Edge Roll-off der Vorderseite ständig vom Edge Roll-off der Rückseite der

Halbleiterscheibe unterscheidet. Dies war durch Verwendung des Messgeräts LER 310 von Kobelco Research Institute Inc. möglich, das es ermöglicht, den Edge Roll-off von Vorderseite und

Rückseite der Halbleiterscheibe unabhängig voneinander zu untersuchen.

Der Edge Roll-off der Vorderseite der Halbleiterscheibe war bei allen Messungen stärker ausgeprägt als auf der Rückseite der Halbleiterscheibe. Dies ist nachteilig, zumal auf der

Vorderseite der Halbleiterscheibe später elektronische

Bauelemente gefertigt werden.

Die Erfinder haben daraus gefolgert, dass der ungleichmäßige Polierabtrag ursächlich für die Unterschiede im Edge Roll-off von Vorder- und Rückseite der Halbleiterscheibe sein muss.

Insbesondere die unterschiedliche Poliermittelverteilung auf Vorder- und Rückseite, die Abschottung der Vorderseite durch die umgebenden Läuferscheiben und damit verbunden geringerer Poliermittelaustausch an den Randbereichen der Vorderseite der Halbleiterscheibe, führt zu unkontrolliertem Abtragsverhalten und potentieller Aufkonzentration von Poliermittel. Dies könnte insbesondere in Toträumen im Kantenbereich der Halbleiterscheibe stattfinden, indem sich dort alkalisch beladene Solteilchen des Poliermittels sammeln und

aufkonzentrieren . Jene Toträume entstehen dadurch, dass die Halbleiterscheibe in der Aussparung der Läuferscheibe etwas Spiel hat, was gewollt ist. Diese Toträume und der mangelnde Stofftransport ist für die Vorderseite der Halbleiterscheibe, die im Stand der Technik auf dem unteren Polierteller auf einem Poliertuch ohne Kanäle zum Stofftransport (= Poliermittel) aufliegt, durch eine Läuferscheibe teilweise abgeschottet ist und weniger schnell mit frischem unverbrauchten Poliermittel versorgt wird, besonders kritisch. Damit lassen sich die

Unterschiede im Edge Roll-off erklären. Die Strukturierung der Tücher, die beim erfindungsgemäßen

Verfahren verwendet werden, erfolgt beispielsweise durch mechanische Bearbeitung wie Fräsen. Es sind aber auch andere Verfahren geeignet, die es ermöglichen, dem Poliertuch die gewünschte Struktur aufzuprägen. Beispielsweise sind auch chemische Methoden wie Ätzen möglich.

Dazu werden Standardpoliertücher verwendet, die entsprechend mechanisch oder chemisch bearbeitet werden. Vorzugsweise besteht das Poliertuch aus einem thermoplastischen oder hitzehärtbaren Polymer. Als 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. 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. Bei der Politur wird ein Poliermittel zugeführt.

Das zugeführte Poliermittel enthält Abrasive.

Der Anteil des Abrasivstoffes in der Poliermittelsuspension beträgt vorzugsweise 0,25 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,25 bis 1 Gew.-%.

Die Größenverteilung der Abrasivstoff-Teilchen ist vorzugsweise monomodal ausgeprägt.

Die mittlere Teilchengröße beträgt 5 bis 300 nm, besonders be ^¬ vorzugt 5 bis 50 nm.

Der Abrasivstoff besteht aus einem das Substratmaterial mechanisch abtragendem Material, vorzugsweise aus einem oder mehreren der Oxide der Elemente Aluminium, Cer oder Silicium.

Besonders bevorzugt ist eine Poliermittelsuspension, die kolloid-disperse Kieselsäure enthält.

Dazu eignet sich beispielsweise das Kieselsol Glanzox 3900, der Produktname für eine Poliermittelsuspension, die von Fuj imi Incorporated, Japan, als Konzentrat angeboten wird. Die

Basislösung dieses Konzentrats hat einen pH von 10,5 und enthält ca. 9 Gew-% kolloidales S1O ₂ mit einer mittleren

Teilchengröße von 30 bis 40 nm.

Vorzugsweise wird im erfindungsgemäßen Verfahren eine andere Art der Poliermittelzuführung bzw. -Versorgung benutzt. Der untere Polierteller wird unabhängig vom oberen Polierteller mit frischem Poliermittel versorgt. Dazu sieht der untere Polierteller ebenfalls eine Poliermitteldurchführung sowie eine separate Poliermittelförderung vor.

Zur Durchführung der erfindungsgemäßen beidseitigen Politur der Halbleiterscheibe eignet sich beispielsweise die Poliermaschine AC2000 von Fa. Peter Wolters, Rendsburg (Deutschland).

Vorzugsweise wird die Vorderseite der Halbleiterscheibe im Überstand poliert. Dies ist dadurch sichergestellt, dass die

Halbleiterscheibe vor Politur dicker ist als die Läuferscheibe. Die Eingangsdicke der Halbleiterscheibe ist vorzugweise um 20 bis 200 ym größer ist als die Läuferscheibendicke. Die

Läuferscheiben beim Doppelseitenpolieren besitzen üblicherweise eine Dicke bevorzugt von 400 bis 1200 ym.

In Schritt (g) des Verfahrens erfolgt eine zweite

Kantenpolitur. Dabei wird jedoch im Gegensatz zu Schritt (e) des Verfahrens eine Poliermittelsuspension enthaltend Abrasive verwendet, wobei das Poliertuch frei von Abrasiven ist.

Der Anteil des Abrasivstoffes in der Poliermittelsuspension beträgt vorzugsweise 0,25 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,25 bis 1 Gew.-%.

Die Größenverteilung der Abrasivstoff-Teilchen ist vorzugsweise monomodal ausgeprägt.

Die mittlere Teilchengröße beträgt 5 bis 300 nm, besonders be- vorzugt 5 bis 50 nm.

Der Abrasivstoff besteht aus einem das Substratmaterial

mechanisch abtragendem Material, vorzugsweise aus einem oder mehreren der Oxide der Elemente Aluminium, Cer oder Silicium. Besonders bevorzugt ist eine Poliermittelsuspension, die kolloid-disperse Kieselsäure enthält.

Vorzugsweise erfolgt anschließend in einem zweiten Schritt auf dem gleichen Poliertuch ein Glättungsschritt unter Zufuhr eines Kieselsols, wie z. B. Glanzox 3900* mit etwa 1 Gew-% Si0 ₂ .

*Glanzox 3900 ist der Produktname für eine Poliermittelsuspen ^¬ sion, die von Fuj imi Incorporated, Japan, als Konzentrat ange- boten wird. Die Basislösung dieses Konzentrats hat einen pH von 10,5 und enthält ca. 9 Gew-% kolloidales S1O ₂ mit einer

mittleren Teilchengröße von 30 bis 40 nm.

Im optionalen zweiten Schritt der Kantenpolitur werden im

Gegensatz zum ersten Schritt vorzugsweise keine Zusätze wie Natriumcarbonat ( a ₂ C03) , Kaliumcarbonat (K ₂ CO3) , Natriumhy ^¬ droxid (NaOH) , Kaliumhydroxid (KOH) , Ammoniumhydroxid (NH ₄ OH) , Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) zugesetzt.

Die Poliermittelsuspension kann aber einen oder mehrere weitere Zusätze enthalten, beispielsweise oberflächenaktive Additive wie Netzmittel und Tenside, als Schutzkolloide wirkende

Stabilisatoren, Konservierungsmittel, Biozide, Alkohole und Komplexbildner . In Schritt (h) des Verfahrens erfolgt eine CMP-Politur

wenigstens der Vorderseite der Halbleiterscheibe.

Vorzugsweise werden in diesem Schritt beide Seiten der

Halbleiterscheibe mittels CMP poliert. Dazu eignet sich eine herkömmliche DSP-Poliermaschine, bei der allerdings statt der herkömmlichen DSP-Abtragspoliertücher weichere CMP-Poliertücher verwendet werden.

Bei den verwendeten CMP-Poliertüchern handelt es sich um

Poliertücher mit einer porösen Matrix. Vorzugsweise besteht das Poliertuch aus einem thermoplastischen oder hitzehärtbaren Polymer. Als 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.

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 & Hass.

Vor der CMP-Politur gemäß Schritt (h) des Verfahrens erfolgt vorzugsweise eine Politur der Rückseite der Halbleiterscheibe mittels eines Poliertuchs enthaltend Abrasive.

Die Politur der Rückseite der Halbleiterscheibe erfolgt bevorzugt in drei Schritten jeweils unter Verwendung eines Poliertuchs, das einen im Poliertuch gebundenen Abrasivstoff enthält und das mit einem Polierdruck auf die Rückseite der Halbleiterscheibe gedrückt wird, wobei im ersten Schritt ein

Poliermittel, welches frei von Feststoffen ist, im zweiten und dritten Schritt dagegen ein Poliermittel, das abrasive Stoffe enthält, zwischen Poliertuch und Rückseite der

Halbleiterscheibe gebracht wird, wobei ein Polierdruck im ersten und zweiten Schritt von 8-15 psi im dritten Schritt auf 0,5-5 psi reduziert wird.

Dies ist beschrieben in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 102009030295.6, auf die hier in vollem Umfang Bezug genommen wird. Zwischen der Kantenpolitur in Schritt (e) und der beidseitigen Politur der Halbleiterscheibe in Schritt (f) findet

vorzugsweise eine Inspektion der Kante der Halbleiterscheibe statt. Dabei werden vorzugsweise insbesondere das Kantenprofil und die Randgeometrie der Halbleiterscheibe untersucht.

Dies hat den Vorteil, dass nach der ersten Doppelseitenpolitur in Schritt (d) und der daran anschließenden Kantenpolitur nach Schritt (e) Geometriedaten des Randbereichs der

Halbleiterscheibe zur Verfügung stehen, die zum einen eine entsprechende Abstimmung des nachfolgenden Politur in Schritt (f) ermöglichen und zum anderen eine Optimierung der Politur in Schritt (d) ermöglichen.

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.

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- Oberfläche 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.

Mit Hilfe spezieller Algorithmen berechnet die Software aus diesen gemittelten Profilen jeweils die geometrische Kontur der Waferkante. Diese dient als Basis für alle weiteren

geometrischen Auswertungen.

Zur gezielten Erfassung auch geringster Profilverformungen führt das System einen umfassenden geometrischen Vergleich zwischen der ermittelten Kontur und einer hinterlegten

Sollkontur durch, wobei der Toleranzbereich frei wählbar ist. Zu den Ergebnissen der umfangreichen Konturauswertungen zählen die für Waferkanten charakteristischen Längen, Radien und

Winkel. Hierbei werden Genauigkeiten von bis zu ±1 μιη bzw.

±0,2° erreicht .

Die AufSichtsmessung liefert die geometrischen Kennwerte des Notches. Die Beurteilung des Prüfteils erfolgt anhand der berechneten Parameter automatisch.