Magnetschleifen von Siliziumwafern-ein neuer Ansatz

摘要

Siliziumwafer erfordern extrem hohe Fertigungsgenauigkeiten hinsichtlich ihrer Oberflachen-und Randzonenmerkmale sowie Formtoleranzen, wobei die Oberflachengute und Gesamtdickenabweichungen im Vordergrund stehen. Die Gesamtdickenabweichung (sogenannte Total Thickness Variation TTV) ist ein Mass fur die Ebenheit und stellt eine Schlusselgrosse bei der Bewertung der Endproduktqualitat dar. Ubliche Vorgaben fur die Gesamtabweichung bei einem Enddickenmass von etwa 800 um sind TTV-Werte < l mum. Die Oberflachengute von auf ubliche Weise geschliffener Wafer wird mit Ra < 0,02 mum angestrebt. In diesem Zusammenhang ist bedeutsam, dass die Oberflachen frei von kris-tallographischen Defekten sein mussen, d.h. idealerweise durfen keinerlei Risse, Versetzungen oder Ausbruche in der Oberflachenrand-zone vorliegen. Eine schadensfreie Oberflache gemass den Bedingungen der IC-Fertigung ist somit als eine uberaus anspruchsvolle Anforderung zu betrachten. Kristallfehler sind die Folge vorangegangener Fertigungsstufen, in denen der ursprungliche Silizium-ingot zunachst in Einzelscheiben zerlegt wird. Sehr dunne scheibenformige Platten trennt man dabei mittels Multi-Wire Sagen von den in Form zylindrischer Barren angelieferten Rohteilen und bearbeitet diese anschliessend in zeit-und kostenaufwandigen Kantenschleifoperationen sowie Lapp-, Atz-und abschliessenden Polierschritten. Der Trennvorgang verursacht die schwersten Schadigungen in der Kristallstruktur der Wafer, die durch die nachfolgenden Verfahrensschritte sukzessiv eliminiert werden mussen. Diese Prozesse sind demnach so zu optimieren, dass sie keinen zusatzlichen Schaden in die Siliziumrandzone induzieren, um weitere Materialverluste bei der Schadensbeseitigung zu vermeiden.