DE10247201A1 - Production of boron-doped silicon wafer, used as substrate for electronic element, e.g. processor or memory element, includes polishing with aqueous alkaline polish containing silica and alkali metal or ammonium polyaminocarboxylate - Google Patents

Production of boron-doped silicon wafer, used as substrate for electronic element, e.g. processor or memory element, includes polishing with aqueous alkaline polish containing silica and alkali metal or ammonium polyaminocarboxylate

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DE10247201A1 DE2002147201 DE10247201A DE10247201A1 DE 10247201 A1 DE10247201 A1 DE 10247201A1 DE 2002147201 DE2002147201 DE 2002147201 DE 10247201 A DE10247201 A DE 10247201A DE 10247201 A1 DE10247201 A1 DE 10247201A1
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Abstract

In producing boron-doped silicon (Si:B) wafers by dividing Si:B crystal into wafers, machining, wet chemical etching front and back to remove not less than 10 mum Si and continuously polishing at least front, to remove not less than 10 mum Si, with aqueous polish, pH 10-12, containing 0.1-10 wt.% silica (SiO2), polish contains 0.00001-5 wt.% polyaminocarboxylic acid(s) (I) as alkali metal and/or ammonium salt but no added oxidant or amine compounds. An Independent claim is also included for the polish for per se.

Description

Die Erfindung betrifft ein kostengünstiges Verfahren zur Politur einer Halbleiterscheibe aus Silicium. The invention relates to an inexpensive method for Polish a silicon wafer.

Halbleiterscheiben aus Silicium stellen eine unverzichtbare Grundlage für die Herstellung elektronischer Bauelemente, beispielsweise Prozessoren und Speicherelemente, dar. Dabei muss eine derartige Siliciumscheibe eine Fülle verschiedener Eigenschaften erfüllen, um vielstufige Prozessfolgen zur Herstellung der Bauelemente in hohen Ausbeuten durchlaufen zu können. Eine Bedingung ist das Vorliegen zumindest einer fehlerarmen polierten Vorderseite zur Aufnahme der Bauelemente; teilweise wird daneben auch eine polierte Rückseite gefordert. Polierte Siliciumscheiben besitzen eine niedrige Rauigkeit und Defektdichte, was etwa Kurzschlüssen in Leiterbahnen entgegenwirkt, und eine hohe Planparallelität, was beispielsweise Fokussierungsprobleme bei der Aufbringung von Fotomasken vermeidet. Semiconductor wafers made of silicon represent an indispensable Basis for the production of electronic components, for example processors and memory elements such a silicon wafer an abundance of different Fulfill properties to produce multi-stage process sequences of the components in high yields. A The condition is the existence of at least one low-error polished front to accommodate the components; partially a polished back is also required. polished Silicon wafers have a low roughness and defect density, which counteracts short circuits in conductor tracks, and a high plane parallelism, for example focusing problems avoids when applying photo masks.

Daneben spielt das Niveau an Metallkontamination eine bedeutende Rolle, da bei Überschreiten kritischer Grenzen eine Vielzahl negativer Effekte im Bauelemente-Herstellungsprozess hervorgerufen wird, was zwangsläufig mit Ausbeuteverlusten verbunden ist. Bei der Art der Metallkontamination unterscheidet man zwischen Ionen beziehungsweise Verbindungen unedler Metalle, beispielsweise Natrium, Zink und Aluminium, die bei gängigen Prozessbedingungen nicht in das Siliciumgitter eindringen und durch Oberflächenreinigung der Siliciumscheibe entfernbar sind. Eine weitere Gruppe stellen Verbindungen von Metallen wie Eisen und weiteren Übergangsmetallen dar, die nur bei in Thermoprozessen vorliegenden Temperaturen in das Siliciumgitter eindiffundieren. In addition, the level of metal contamination plays a role important role, since a large number when critical limits are exceeded negative effects in the component manufacturing process is caused, which is inevitably associated with loss of yield is. A distinction is made between the types of metal contamination between ions or compounds of base metals, For example, sodium, zinc and aluminum, which are common with Process conditions do not penetrate into the silicon lattice and can be removed by cleaning the surface of the silicon wafer. Another group are compounds of metals such as iron and other transition metals that are only available in Thermal processes present temperatures in the silicon lattice diffuse.

Eine Sonderstellung nimmt Kupfer ein, das bereits bei Raumtemperatur in eine nicht durch das natürliche Oxid geschützte Siliciumoberfläche eindringt, was beispielweise beim nasschemischen Ätzen, während der Politur sowie in wässriger Flusssäurelösung geschehen kann. Auf Grund auftretender Paarbildung neigen insbesondere hoch mit Bor dotierte Siliciumscheiben zur Aufnahme von Kupfer. Die Kupferkontamination ist zunächst nicht wieder entfernbar, jedoch neigt das Kupfer in derartigen Systemen dazu, über eine gewisse Zeit, in der Regel über Monate, zur Oberfläche der Siliciumscheibe zu diffundieren und dort zu präzipitieren. Dies kann beispielsweise zu einer Störung des Oxidwachstums auf betroffenen Scheiben sowie zu Leckströmen und damit zum Ausfall oder zumindest zu qualitativen Herabstufung der darauf erzeugten Bauelemente führen. Hinsichtlich der skizzierten Zusammenhänge sei beispielhaft auf die Veröffentlichung "Physics of Copper in Silicon" von A. A. Istratov und E. R, Weber, J. Electrochem. Soc. 149, G21-G30 (2002) verwiesen. Copper has a special position Room temperature in a not protected by the natural oxide Silicon surface penetrates, which is the case with wet chemical etching, during polishing and in water Hydrofluoric acid solution can happen. Due to pair formation especially tend to silicon wafers highly doped with boron Inclusion of copper. The copper contamination is not initially removable, but the copper tends to be in such Systems over a period of time, usually months, diffuse to the surface of the silicon wafer and there to precipitate. This can, for example, lead to a malfunction of the Oxide growth on affected panes as well as leakage currents and thus to failure or at least to a qualitative downgrading of the components produced on it. With regard to the outlined relationships are exemplary of the publication "Physics of Copper in Silicon" by A. A. Istratov and E. R, Weber, J. Electrochem. Soc. 149, G21-G30 (2002).

Eine typische Prozesskette zur Herstellung von Siliciumscheiben umfasst die Prozessschritte Sägen - Kantenverrunden - Läppen oder Schleifen - nasschemisches Ätzen - Polieren nebst Reinigungsschritten vor und/oder nach zumindest einigen der aufgeführten Prozessschritte. Eine Kupferkontamination der Siliciumscheibe im Ätzprozess kann durch Verwendung einer sauren wässrigen Ätzlösung auf Basis von Gemischen aus konzentrierter Salpetersäure (HNO3) mit konzentrierter Flusssäure (HF) beispielsweise nach einem Verfahren gemäß der DE 198 33 257 C1 an Stelle der früher üblicherweise verwendeten alkalischen Ätzlösungen beispielsweise auf NaOH- oder KOH-Basis effektiv verhindert werden. Wie Salpetersäure wird auch Flusssäure inzwischen als hochreine Chemikalie angeboten, sodass eine Kontamination in HF-Reinigungsbädern in modernen Badanlagen ebenfalls nicht zu befürchten ist. A typical process chain for the production of silicon wafers comprises the process steps sawing - rounding edges - lapping or grinding - wet chemical etching - polishing and cleaning steps before and / or after at least some of the process steps listed. Copper contamination of the silicon wafer in the etching process can be achieved by using an acidic aqueous etching solution based on mixtures of concentrated nitric acid (HNO 3 ) with concentrated hydrofluoric acid (HF), for example using a method according to DE 198 33 257 C1 instead of the alkaline etching solutions commonly used previously based on NaOH or KOH can be effectively prevented. Like nitric acid, hydrofluoric acid is now also offered as a high-purity chemical, so that contamination in HF cleaning baths in modern bathroom systems is also not to be feared.

Die Politur der Siliciumscheiben, deren Prinzipien beispielsweise für die einseitige Politur aus der DE 197 56 536 A1 und für die beidseitige Politur aus der DE 199 05 737 C2 ersichtlich sind, birgt dagegen nicht so leicht kontrollierbare Risiken, eine nicht abreinigbare Kupferkontamination in Bauelemente-schädlichem Ausmaß in die Siliciumscheiben einzutragen, insbesondere wenn hoch Bor-dotierte Systeme vorliegen und wenn bei einem Siliciumabtrag von mindestens 10 µm eine Polierzeit von 10 bis 15 Minuten überschritten wird. Es sei angemerkt, dass es sich bei der im Rahmen der Erfindung ausgeführten Politur somit um eine sogenannte Abtragspolitur (stock removal polishing) handelt, die von der in anderem Kontext behandelten Oberflächenpolitur beispielsweise gemäß der DE 100 58 305 A1 mit einem Materialabtrag von gewöhnlich unter 2 µm klar unterscheidbar ist. The polishing of silicon wafers, their principles for example for one-sided polishing from DE 197 56 536 A1 and for double-sided polishing from DE 199 05 737 C2 on the other hand, are not so easily controllable Risks of a non-cleanable copper contamination in Enter components-harmful extent in the silicon wafers, especially if there are highly boron-doped systems and if with a silicon removal of at least 10 µm a polishing time from 10 to 15 minutes is exceeded. It should be noted that it is in the context of the invention So polish around a so-called stock removal polishing), which is treated in a different context Surface polishing, for example according to DE 100 58 305 A1 with a material removal of usually less than 2 µm clear is distinguishable.

Nach dem Stand der Technik erfolgt die Abtragspolitur von Siliciumscheiben unter kontinuierlicher Zuführung eines alkalischen Poliermittels, das Abrasivstoffe und/oder Kolloide, beispielsweise gefällte oder pyrolytisch hergestellte Kieselsäure (SiO2), enthält. Der pH-Wert solcher Systeme kann beispielsweise durch Zugabe basischer Alkalimetall- oder Ammoniumverbindungen zur Steigerung der Abtragsrate beim Polieren auf einen Wert von 9 bis 13 eingestellt werden; in diesem Zusammenhang sei auf die Schriften DE 198 17 087 A1 und DE 198 36 831 A1 verwiesen. Gemäß der DE-OS 23 05 188 eignen sich Amine generell zur Erhöhung der Abtragsrate beim Polieren; Amine sind heute in vielen kommerziell erhältlichen Poliermitteln zur Bearbeitung von Halbleitersilicium- Oberflächen enthalten. Insbesondere bei der Politur so genannten Hard Disks sowie bei der chemisch-mechanischen Planarisierung (CMP) von mit Schichten und/oder Strukturen belegten Halbleiterscheiben im Rahmen der Herstellung elektronischer Bauelemente enthalten die Poliermittel zusätzlich oft noch gleichzeitig Oxidationsmittel, beispielsweise Wasserstoffperoxid, und Komplexbildner, unter anderem Polyaminocarbonsäuren, wie beispielhaft aus den Anmeldungen US 2002/0043027 A1, JP 2001 237 203 A und JP 2002 075 927 A hervorgeht. Der veröffentlichte Stand der Technik kennt bei derartigen Poliermitteln auch Kombinationen aus Komplexbildner und Amin, beispielsweise gemäß der JP 2000 173 956 A und der JP 2001 077 063 A. Polyaminocarbonsäuren wirken als Chelate beispielsweise als effektive Komplexierungsmittel für Kupfer beispielsweise in der Politur von Kupferfilmen und erhöhen gemäß der JP 2001 176 826 A bei der Bauelementepolitur die Schichtselektivität etwa zwischen Tantal und Kupfer. According to the prior art, the removal polishing of silicon wafers is carried out with the continuous supply of an alkaline polishing agent which contains abrasives and / or colloids, for example precipitated or pyrolytically produced silica (SiO 2 ). The pH of such systems can be adjusted to a value of 9 to 13, for example by adding basic alkali metal or ammonium compounds to increase the removal rate during polishing; in this connection reference is made to the documents DE 198 17 087 A1 and DE 198 36 831 A1. According to DE-OS 23 05 188, amines are generally suitable for increasing the removal rate during polishing; Today, amines are contained in many commercially available polishing agents for processing semiconductor silicon surfaces. Particularly in the case of polishing so-called hard disks and in the chemical-mechanical planarization (CMP) of semiconductor wafers covered with layers and / or structures in the course of the production of electronic components, the polishing agents often additionally contain oxidizing agents, for example hydrogen peroxide, and complexing agents, among others Polyaminocarboxylic acids, as can be seen, for example, from the applications US 2002/0043027 A1, JP 2001 237 203 A and JP 2002 075 927 A. In the case of such polishing agents, the published prior art also knows combinations of complexing agent and amine, for example according to JP 2000 173 956 A and JP 2001 077 063 A. Polyaminocarboxylic acids act as chelates, for example as effective complexing agents for copper, for example in the polishing of copper films and increasing According to JP 2001 176 826 A, the layer selectivity for component polishing, for example between tantalum and copper.

Zur Reduktion des Kupfereintrags insbesondere in eine hoch Bor- dotierte Siliciumscheibe während der Politur kennt der Stand der Technik die beiden Möglichkeiten, entweder den Kupfergehalt des Poliermittels sehr niedrig einzustellen und/oder den Einbau im Poliermittel vorhandenen Kupfers zu erschweren. Poliermittel mit sehr niedrigem Kupfergehalt von beispielsweise kleiner als 1 Masse-ppb (parts per billion, entsprechend 10-9 Masseanteilen) lassen sich durch Verwendung hochreiner SiO2-Quellen beispielsweise gemäß der JP 61 209 910 A durch Kieselsäureesterhydrolyse oder gemäß der US 6,060,396 durch Entfernung der Kupferionen mittels Ionenaustauscher unter Erhöhung der Prozesskosten bereitstellen. Das in letztgenannter Schrift beschriebene Polierverfahren lässt bei einem Kupfergehalt von 0,01 bis 1 Masse-ppb im Poliermittel einen pH-Wert nur in einem relativ engen Fenster von 10 bis 11 zu. In order to reduce the copper input, in particular in a highly boron-doped silicon wafer during polishing, the prior art knows the two possibilities either to set the copper content of the polishing agent very low and / or to make it more difficult to install copper present in the polishing agent. Polishing agents with a very low copper content of, for example, less than 1 mass ppb (parts per billion, corresponding to 10 -9 parts by mass) can be used by using high-purity SiO 2 sources, for example according to JP 61 209 910 A by silicic acid hydrolysis or according to US Pat. No. 6,060,396 by removal the copper ions by means of ion exchangers while increasing the process costs. The polishing process described in the last-mentioned document, with a copper content of 0.01 to 1 mass ppb in the polishing agent, permits a pH value only in a relatively narrow window of 10 to 11.

In der Veröffentlichung "Acceptor Compensation in Silicon Induced by Chemomechanical Polishing" von H. Prigge et al. J. Electrochem. Soc. 138, 1385-1389 (1991) sowie der DE 39 39 661 A1 ist beschrieben, dass beispielsweise durch Amine quadratisch komplexierte Kupferionen bevorzugt in das Siliciumgitter eindringen können. Bei Abwesenheit von Aminen entfällt dieser Effekt der katalytischen Beschleunigung des Kupfereinbaus. Die Zugabe von Stoffen, welche schwerlösliche Kupferverbindungen bilden, beispielsweise Sulfide, Phosphate und verschiedene organische Verbindungen, ist unter anderem in den Anmeldungen US 2001/0036799 A1 und WO 01/06553 A1 beschrieben. Mangelnde Lagerstabilität derartiger Poliermittel sowie Handhabungs-, Kosten- und Entsorgungsfragen haben eine großtechnische Umsetzung dieser Strategie bisher nicht zugelassen. In the publication "Acceptor Compensation in Silicon Induced by Chemomechanical Polishing "by H. Prigge et al. J. Electrochem. Soc. 138, 1385-1389 (1991) and DE 39 39 661 A1 is described as square, for example by amines complexed copper ions preferentially in the silicon lattice can penetrate. In the absence of amines, this is omitted Effect of catalytic acceleration of copper installation. The Addition of substances containing poorly soluble copper compounds form, for example sulfides, phosphates and various organic compounds, is among other things in the registrations US 2001/0036799 A1 and WO 01/06553 A1. lack Storage stability of such polishing agents as well as handling and Cost and disposal issues have an industrial dimension So far, implementation of this strategy has not been permitted.

In der US 5,366,542 ist eine Poliermittelformulierung mit einem pH-Wert von 1 bis 8 auf Aluminiumoxidbasis beansprucht, das Polyaminocarbonsäure enthalten kann. Derartige saure Poliermittel sind für die Politur von Siliciumoberflächen nicht geeignet; dem Fachmann ist darüber hinaus bekannt, dass die Löslichkeit von Polyaminocarbonsäuren in saurer Lösung zu gering für einen effizienten Einsatz derartiger Verbindungen ist. Gleiches gilt für das Verfahren der US 2001/0017007 A1, in der für die Politur von magnetischen Scheiben, bevorzugt mit Nickelphosphid beaufschlagte Aluminiumscheiben, vorgeschlagen ist, eine saure oder neutrale Kieselsäuredispersion mit Zusatz an Aluminium- oder Eisensalzen von Polyaminocarbonsäuren einzusetzen. Darüber hinaus ist bei der Politur von Siliciumscheiben als Grundlage für elektronische Bauelemente der gezielte Einsatz von mehrwertigen Metallionen, welche die elektrischen Eigenschaften von Siliciumgitter und Oxid in höchstem Maße negativ beeinträchtigen, alles andere als zuträglich. No. 5,366,542 describes a polishing agent formulation with a claimed from 1 to 8 on alumina basis, the May contain polyaminocarboxylic acid. Such acidic polishes are not suitable for polishing silicon surfaces; the skilled worker is also aware that the solubility of polyaminocarboxylic acids in acid solution too low for one is efficient use of such connections. same for for the method of US 2001/0017007 A1, in which for the Polish magnetic discs, preferably with nickel phosphide acted aluminum disks, it is proposed an acid or neutral silica dispersion with the addition of aluminum or use iron salts of polyaminocarboxylic acids. About that is also the basis for polishing silicon wafers the targeted use of electronic components polyvalent metal ions, which the electrical properties of Silicon lattice and oxide are extremely negative impair, far from beneficial.

Im veröffentlichten Stand der Technik fehlen bisher Angaben zu Polierverfahren, welche eine kostengünstige Bearbeitung von Siliciumscheiben durch eine Politur mindestens der Vorderseite der Siliciumscheiben unter Abtrag von mindestens 10 µm Silicium ohne den schädlichen Einbau von Kupfer insbesondere in hoch Bor-dotierte Siliciumscheiben erlauben, ohne dass die weiteren Eigenschaften der Siliciumscheiben negativ beeinträchtigt werden. The published state of the art has so far lacked information on Polishing process, which is an inexpensive machining of Silicon wafers by polishing at least the front the silicon wafers with removal of at least 10 µm silicon without the harmful installation of copper especially in high Boron-doped silicon wafers allow without the further Properties of the silicon wafers adversely affected become.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer mindestens auf einer Vorderseite unter Abtrag von mindestens 10 µm Silicium polierten Bor-dotierten Siliciumscheibe unter Verwendung eines verbesserten Poliermittels bereitzustellen, das zu Siliciumscheiben mit einem Kupferanteil von gleich oder kleiner 0,5 Masse-ppb führt. The object of the present invention is to provide a method for Production of at least one front with removal of at least 10 µm silicon-polished boron-doped Silicon wafer using an improved polishing agent provide that to silicon wafers with a copper content of less than or equal to 0.5 mass ppb.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Bor-dotierten Siliciumscheibe durch Zerteilen eines Bor- dotierten Siliciumkristalls in Scheiben, mechanische Formgebung, nasschemisches Ätzen einer Vorderseite und einer Rückseite unter Abtrag von mindestens 10 µm Silicium und Polieren mindestens einer Vorderseite der Siliciumscheibe unter Abtrag von mindestens 10 µm Silicium, wobei das Polieren unter kontinuierlicher Zuführung eines Kieselsäure enthaltenden wässrigen Poliermittels mit einem Feststoffanteil von 0,1 bis 10 Masse-% SiO2 und einem pH-Wert von 10 bis 12 erfolgt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Poliermittel eine oder mehrere Polyaminocarbonsäuren in Form eines Alkalimetall- und/oder Ammoniumsalzes in einem Anteil von 0,00001 bis 5 Masse-%, jedoch weder Zusätze von Oxidationsmittel noch Zusätze von Aminverbindungen enthält. The invention relates to a method for producing a boron-doped silicon wafer by dividing a boron-doped silicon crystal into wafers, mechanical shaping, wet-chemical etching of a front side and a rear side with removal of at least 10 μm silicon and polishing at least one front side of the silicon wafer with removal of at least 10 µm silicon, the polishing being carried out with the continuous supply of an aqueous polishing agent containing silica with a solids content of 0.1 to 10% by mass of SiO 2 and a pH of 10 to 12, which is characterized in that the polishing agent is a or more polyaminocarboxylic acids in the form of an alkali metal and / or ammonium salt in a proportion of 0.00001 to 5 mass%, but contains neither additives of oxidizing agents nor additions of amine compounds.

Dabei entspricht die Einheit Masse-% 10-2 Masseanteilen und die Einheit Masse-ppm (parts per million) 10-6 Masseanteilen. Unter Polyaminocarbonsäure wird dabei eine organische Säure mit zwei oder mehr Stickstoff-gebundenen Carboxialkylgruppen verstanden. Unter Alkalimetall werden die Metalle der 1. Hauptgruppe verstanden, insbesondere von Natrium und Kalium. Unter Ammonium werden NH4 sowie alkylsubstituiertes Ammonium wie TMA (Tetramethylammonium) verstanden. Unter Oxidationsmitteln werden Stoffe verstanden, die auf Grund ihrer chemischen Eigenschaften in der Lage sind, Silicium zu oxidieren, beispielsweise Wasserstoffperoxid und Peroxoverbindungen. Unter Aminverbindungen werden organische Stickstoffverbindungen mit freiem Stickstoff-Elektronenpaar verstanden, beispielsweise primäre Amine mit einer oder mehreren NH2-Gruppen, wie Isopropylamin und Ethylendiamin, sekundäre Amine mit einer oder mehreren NH-Gruppen, wie Dibutylamin und Piperazin, und tertiäre Amine mit einem N-Atom mit freiem Elektronenpaar, wie Triethanolamin, die als Lewisbasen wirken können. Quaternäre Ammoniumverbindungen, wie NH4- und TMA-Salze und -Hydroxid (TMAH), besitzen kein freies Stickstoff-Elektronenpaar und erfüllen damit die Definition eines Amins nicht. Wegen des Vorliegens stark elektronenziehender Gruppen, beispielsweise Acetatgruppen, werden die im Rahmen der Erfindung eingesetzten Polyaminocarbonsäuren und deren Salze ebenfalls nicht zu den Aminen gezählt. The unit mass% corresponds to 10 -2 parts by mass and the unit mass ppm (parts per million) corresponds to 10 -6 parts by mass. Polyaminocarboxylic acid is understood to mean an organic acid with two or more nitrogen-bonded carboxyalkyl groups. Alkali metal is understood to mean the metals of the 1st main group, in particular sodium and potassium. Ammonium means NH 4 and alkyl-substituted ammonium such as TMA (tetramethylammonium). Oxidizing agents are understood to mean substances which, due to their chemical properties, are able to oxidize silicon, for example hydrogen peroxide and peroxo compounds. Amine compounds are understood to mean organic nitrogen compounds with a free nitrogen electron pair, for example primary amines with one or more NH 2 groups, such as isopropylamine and ethylenediamine, secondary amines with one or more NH groups, such as dibutylamine and piperazine, and tertiary amines with an N. Free atom pair, such as triethanolamine, which can act as Lewis bases. Quaternary ammonium compounds, such as NH 4 and TMA salts and hydroxide (TMAH), do not have a free nitrogen electron pair and thus do not meet the definition of an amine. Because of the presence of strongly electron-withdrawing groups, for example acetate groups, the polyaminocarboxylic acids and their salts used in the context of the invention are also not counted among the amines.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von Verfahren nach dem Stand der Technik dadurch, dass es im Polierverfahren ein für Bor-dotierte Siliciumscheiben maßgeschneidertes Poliermittel einsetzt, das neben in Wasser dispergierter Kieselsäure und gegebenenfalls zur Einstellung eines pH-Wertes von 10 bis 12 erforderlicher Base als weiteren Bestandteil lediglich in geringen Anteilen eine Polyaminocarbonsäure in Form eines Alkalimetall- und/oder Ammoniumsalzes enthält, jedoch frei von Oxidationsmitteln, Aminverbindungen, sonstiger Zusatzstoffe und insbesondere von zugesetzten Verbindungen mehrwertiger Metalle ist. Ein solches Poliermittel erlaubt auch bei einem Kupfergehalt von mehr als 1 Masse-ppb die kostengünstige Bereitstellung von Siliciumscheiben, die selbst bei einem Borgehalt von über 5 Masse-ppm einen Kupfergehalt von gleich oder kleiner 0,5 Masse- ppb besitzen. The method according to the invention differs from methods according to the prior art in that it is in the polishing process a tailor-made for boron-doped silicon wafers Uses polishing agent that is dispersed in addition to water Silica and, if necessary, to adjust a pH of 10 up to 12 required base as a further component only in small proportions a polyaminocarboxylic acid in the form of a Contains alkali metal and / or ammonium salt, but free of Oxidizing agents, amine compounds, other additives and especially added compounds of multivalent metals is. Such a polishing agent also allows one Copper content of more than 1 mass-ppb the cost-effective provision of silicon wafers, even with a boron content of over 5 Mass ppm a copper content equal to or less than 0.5 mass own ppb.

Ausgangsprodukt des Verfahrens ist ein mit Bor-dotierter Siliciumkristall. Endprodukt des Verfahrens ist eine Siliciumscheibe, die mechanisch bearbeitet, nasschemisch auf einer Vorderseite und einer Rückseite geätzt und mindestens auf einer Vorderseite poliert ist, einen Kupferanteil von gleich oder kleiner 0,5 Masse-ppb besitzt und den nach dem Stand der Technik hergestellten Siliciumscheiben in ihren weiteren Eigenschaften mindestens vergleichbar ist. The starting product of the process is boron-doped Silicon crystal. The end product of the process is a Silicon wafer that is mechanically processed, wet chemical on one Front and back etched and at least on one Front is polished, a copper content equal to or less than 0.5 mass ppb and according to the state of the Technology manufactured silicon wafers in their further Properties is at least comparable.

Für den Fachmann ist es selbstverständlich, dass der Siliciumkristall neben Bor zur Einstellung einer elektrischen Leitfähigkeit vom p-Typ bis zu etwa 0,1 Masse-% weiteres Fremdmaterial, beispielsweise Kohlenstoff, Stickstoff und/oder Sauerstoff, enthalten kann, welche die Eigenschaften des Kristallgitters etwa im Hinblick auf Defekteigenschaften gezielt beeinflussen. Die Erfindung lässt sich problemlos auch bei Vorliegen derartiger Dotierstoffe ausführen. Unter Ausführung der Schritte der Erfindung lassen sich auch Siliciumscheiben herstellen, die andere elektrisch aktive Dotierstoffe als Bor enthalten, beispielsweise Phosphor, Arsen oder Antimon, obwohl wegen der geringen Neigung dieser Elemente zur Paarbildung mit Kupfer im Siliciumkristall die Vorteile der Erfindung bei der Bereitstellung von Bor-dotierten Scheiben im Vergleich zum Stand der Technik nicht vollständig genutzt werden. It is self-evident for the expert that the Silicon crystal next to boron for setting an electrical Conductivity of the p-type up to about 0.1 mass% further Foreign material, for example carbon, nitrogen and / or Oxygen, which can contain the properties of the Crystal lattice specifically targeted with regard to defect properties influence. The invention can also be used without any problems execute such dopants. Under execution of the Steps of the invention can also be used to produce silicon wafers, which contain electrically active dopants other than boron, for example phosphorus, arsenic or antimony, although because of low tendency of these elements to pair with copper in the Silicon crystal the advantages of the invention in the Provision of boron-doped wafers compared to State of the art are not fully used.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Bearbeitung von hoch und niedrig mit Bor dotierten Siliciumscheiben mit einer elektrischen Leitfähigkeit von 1 mΩ.cm bis 1000 mΩ.cm. Es eignet sich besonders zur Bearbeitung von hoch Bor-dotierten Siliciumscheiben mit einer elektrischen Leitfähigkeit von 3 mΩ.cm bis 100 mΩ.cm, was einem Bor-Anteil im Silicium von 250 Masse-ppm bis 5 Masse-ppm entspricht. The method according to the invention is suitable for processing high and low with boron doped silicon wafers electrical conductivity from 1 mΩ.cm to 1000 mΩ.cm. It is suitable are particularly suitable for processing highly boron-doped Silicon wafers with an electrical conductivity of 3 mΩ.cm to 100 mΩ.cm, which has a boron content in silicon of 250 ppm by mass corresponds to 5 mass ppm.

Die Erfindung ist besonders geeignet zur Herstellung von Siliciumscheiben mit Durchmessern von gleich oder größer 100 mm und Dicken von etwa 0,2 bis 2 mm. Diese können entweder direkt als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Halbleiter-Bauelementen eingesetzt werden oder nach Durchführung weiterer Prozessschritte wie Oberflächenpolieren und/oder nach Aufbringen von Schichten wie Rückseitenversiegelungen oder einer epitaktischen Beschichtung der Scheibenvorderseite und/oder nach Konditionierung durch eine Wärmebehandlung ihrem Bestimmungszweck zugeführt werden. Neben der Herstellung von Scheiben aus einem homogenen Material kann die Erfindung natürlich auch zur Herstellung von mehrschichtig aufgebauten Halbleitersubstraten wie SOI (silicon on insulator) oder SOD (silicon on diamond) eingesetzt werden. The invention is particularly suitable for the production of Silicon wafers with diameters equal to or greater than 100 mm and Thicknesses from about 0.2 to 2 mm. These can either be used directly as Starting material for the production of Semiconductor components are used or after further implementation Process steps such as surface polishing and / or after application of Layers like back seals or an epitaxial Coating the front of the pane and / or after Conditioning by heat treatment to its intended purpose be fed. In addition to making disks from one The invention can of course also be used for homogeneous material Production of multilayer semiconductor substrates such as SOI (silicon on insulator) or SOD (silicon on diamond) become.

Bei der Ausführung der Erfindung wird eine Anzahl bevorzugt durch ein Innenloch- oder Drahtsägeverfahren gesägter Siliciumscheiben zunächst einer mechanischen Bearbeitung nach dem Stand der Technik unterzogen. Bevorzugt wird dabei zunächst die mechanisch sehr empfindliche Scheibenkante verrundet und die Vorderseite und/oder die Rückseite unter Abtrag von 20 bis 150 µm Silicium und bevorzugt von 50 bis 100 µm Silicium durch ein Läpp- und/oder ein Schleifverfahren eingeebnet. Es folgt ein nasschemisches Ätzen bevorzugt in saurer Ätzlösung, um bei einem Abtrag von 10 bis 50 µm und bevorzugt von 15 bis 35 µm gestörte äußere Kristallschichten abzutragen, was den notwendigen Polierabtrag und damit die Herstellkosten der Siliciumscheibe reduziert. Besonders bevorzugt wird mit einer Mischung aus konzentrierter wässriger Salpetersäure (HNO3) und konzentrierter wässriger Flusssäure (HF) bei Raumtemperatur geätzt. In carrying out the invention, a number of silicon wafers, preferably sawn by an inner hole or wire saw process, are first subjected to mechanical processing according to the prior art. Preferably, the mechanically very sensitive pane edge is first rounded and the front and / or the back is leveled by removing 20 to 150 μm silicon and preferably 50 to 100 μm silicon by a lapping and / or grinding process. This is followed by wet chemical etching, preferably in acidic etching solution, in order to remove disturbed outer crystal layers with a removal of 10 to 50 μm and preferably from 15 to 35 μm, which reduces the necessary polishing removal and thus the manufacturing costs of the silicon wafer. It is particularly preferred to etch at room temperature with a mixture of concentrated aqueous nitric acid (HNO 3 ) and concentrated aqueous hydrofluoric acid (HF).

Die so vorbereiteten Siliciumscheiben mit geläppter und/oder geschliffener und geätzter Oberfläche und bevorzugt verrundeter und geätzter Kante werden nun dem Polieren zugeführt. Je nach Ausführung der Politur sowie Größe und Beschaffenheit der Polieranlage kann es sinnvoll sein, die Gruppe der zu polierenden Siliciumscheiben einer Charakterisierung ihrer geometrischen Eigenschaften, beispielsweise durch eine Dickenmessung, zu unterziehen und sie auf Basis bestimmter Merkmale, beispielsweise der Dicke, zu gruppieren. Dies kann sich insbesondere bei der Forderung nach hoher Planparallelität der Siliciumscheiben nach der Politur als sinnvoll erweisen. Ebenso kann es sinnvoll und gewünscht sein, eine Politur der Kante der Siliciumscheiben nach bekannten Verfahren durchzuführen. The silicon wafers prepared in this way with lapped and / or ground and etched surface and preferably rounded and etched edge are now fed to polishing. Depending on Execution of the polish as well as size and nature of the Polishing system, it may be useful to select the group of polishers Silicon wafers characterizing their geometric Properties, for example by a thickness measurement undergo and base them on certain characteristics, for example the fat to group. This can be particularly the case with Demand for high plane parallelism of the silicon wafers the polish prove to be useful. It can also make sense and be desired to polish the edge of the silicon wafers to carry out according to known methods.

Je nach Aufgabenstellung und Ausstattung mit Polieranlagen kann der bei Ausübung der Erfindung vorgesehene Polierprozess mindestens einer Vorderseite der Siliciumscheibe entweder als einseitig oder als beidseitig angreifende Politur auf Anlagen nach dem Stand der Technik ausgeführt werden. Bei der einseitig angreifenden Politur sind eine oder mehrere geätzte Siliciumscheiben mit ihrer Rückseite gehalten durch Wachs, Vakuum oder Adhäsion an einer Trägereinheit befestigt und werden mit der Vorderseite in der Regel rotierend über einen meist ebenfalls rotierenden, mit Poliertuch beklebten Polierteller unter kontinuierlicher Zuführung eines die Bedingungen der Erfindung erfüllenden Poliermittels bewegt. Dabei werden mindestens 10 µm, bevorzugt 10 bis 30 µm und besonders bevorzugt 10 bis 20 µm Silicium bei einer Abtragsrate von 0,1 bis 5 µm/min, bevorzugt von 0,3 bis 2 µm/min und besonders bevorzugt von 0,5 bis 1,5 µm/min abpoliert. Depending on the task and equipment with polishing systems the polishing process envisaged in the practice of the invention at least one front of the silicon wafer either as on one side or as a double-sided polishing on systems the state of the art. With the one-sided attacking polish are one or more etched Silicon wafers with their back held by wax, vacuum or Adhesion attached to a carrier unit and are with the Front usually rotating over one also usually rotating polishing plate with a polishing cloth underneath continuous feeding of the conditions of the invention fulfilling polish moved. At least 10 µm, preferably 10 to 30 µm and particularly preferably 10 to 20 µm Silicon at a removal rate of 0.1 to 5 microns / min, preferred from 0.3 to 2 µm / min and particularly preferably from 0.5 to 1.5 µm / min polished off.

Bei der beidseitig angreifenden Politur werden eine oder mehrere Siliciumscheiben zwischen zwei in der Regel gegenläufig rotierenden, mit Poliertuch beklebten Poliertellern ebenfalls unter kontinuierlicher Zuführung des besagten Poliermittels bewegt, wobei sie sinnvoller Weise von einer oder mehreren Läuferscheiben auf einer vorbestimmten Bahn relativ zu den Poliertellern bewegt werden, was eine gleichzeitige Politur der Vorderseite und der Rückseite der Siliciumscheiben zur Folge hat. In diesem Falle werden insgesamt mindestens 10 µm, bevorzugt 10 bis 50 und besonders bevorzugt 20 bis 40 µm Silicium bei einer Abtragsrate von 0,1 bis 5 µm/min, bevorzugt von 0,2 bis 1,5 µm/min und besonders bevorzugt von 0,3 bis 1,0 µm/min abpoliert, wobei ein im Rahmen der normalen Prozessstreuung gleicher Abtrag von der Vorderseite und der Rückseite bevorzugt wird. In the case of polishing that attacks on both sides, one or several silicon wafers between two usually in opposite directions rotating polishing plates glued with a polishing cloth with continuous supply of said polishing agent moves, making sense of one or more Rotor disks on a predetermined path relative to the Polishing plates are moved, which is a simultaneous polishing of the Front and back of the silicon wafers. In this case, a total of at least 10 μm, preferably 10 to 50 and particularly preferably 20 to 40 microns silicon in a Removal rate from 0.1 to 5 µm / min, preferably from 0.2 to 1.5 µm / min and particularly preferably from 0.3 to 1.0 µm / min abpoliert, being within the normal process dispersion same removal from the front and the back preferred becomes.

Einen Sonderfall, der ebenfalls in den Umfang der Erfindung fallen kann, stellt die Herstellung einer beidseitig polierten Siliciumscheibe durch sequenzielle Politur beispielsweise zunächst der Rückseite und anschließend der Vorderseite nach Einseiten-Polierverfahren dar. In allen genannten Fällen wird bevorzugt mit einem handelsüblichen Polyurethan-Poliertuch mit 50 bis 100 Shore-A-Härtegraden poliert, das über eingearbeitete verstärkende Polyesterfasern verfügen kann. Solche Poliertücher bestehen in der Regel aus der genannten Aktivschicht, die während der Politur mit der Oberfläche der Siliciumscheibe in Kontakt tritt, einer Feuchtigkeitssperre sowie einer druckadhäsiven Klebeschicht. Im Rahmen der Erfindung können auch mehrlagig aufgebaute Poliertücher eingesetzt werden. A special case that is also within the scope of the invention can fall, making a polished on both sides Silicon wafer by sequential polishing, for example first the back and then the front One-sided polishing process. In all cases mentioned preferably with a commercially available polyurethane polishing cloth 50 to 100 Shore A hardness grades polished, the one above reinforcing polyester fibers. Such polishing cloths usually consist of the active layer mentioned, the during polishing with the surface of the silicon wafer in Contact occurs, a moisture barrier as well as one pressure-adhesive layer. In the context of the invention can also be multilayered built-up polishing cloths are used.

Von hoher Bedeutung für die Erfüllung der Aufgabe der Erfindung, nämlich den Kupfergehalt der polierten Siliciumscheiben bei gleich oder kleiner 0,5 Masse-ppb zu halten, ist, dass Poliertuch, Polieranlage, Poliermittelversorgung und - im Falle der gleichzeitig beidseitig angreifenden Politur - die Läuferscheiben keine nennenswerten Kupferanteile freisetzen. Eine Erhöhung des Kupfergehaltes des Poliermittel vom Anlieferungszustand bis zum Ort der Politur von gleich oder kleiner 0,5 Masse-ppb ist tolerierbar, eine solche von maximal gleich oder kleiner 0,1 Masse-ppb ist besonders bevorzugt. Of great importance for the fulfillment of the task of Invention, namely the copper content of the polished silicon wafers keeping at or less than 0.5 mass ppb is that Polishing cloth, polishing system, polishing agent supply and - in the case the simultaneously attacking polish - the Do not release any significant amounts of copper from the rotor disks. A Increase in the copper content of the polishing compound from Delivery condition up to the location of the polish of equal to or less than 0.5 Mass ppb is tolerable, a maximum equal to or less than 0.1 mass ppb is particularly preferred.

Bei Ausführung der Erfindung ist an das Poliermittel die Anforderung gestellt, dass es Kieselsäure in einem Anteil von 0,1 bis 10 Masse-% SiO2, bezogen auf den Feststoff, enthält und einem pH-Wert von 10 bis 12 besitzt. Die Kieselsäure lässt sich dabei nach dem Stand der Technik in gefällter Form beispielsweise aus Wasserglas (Natriumsilikat) herstellen. Es ist jedoch auch möglich und ebenfalls bekannt, pyrogene Kieselsäure, die durch gezielte Verbrennung von Siliciumverbindungen erzeugt wurde, in Gegenwart von starken Basen, etwa NaOH oder KOH, in wässriger Lösung zu dispergieren. Die Verwendung gefällter Kieselsäure ist bevorzugt. Derartige Kolloide beziehungsweise Dispersionen besitzen oft einen Alkalimetallionengehalt von mehreren Masse-%. Dieser Anteil beispielsweise an Natrium- oder Kaliumionen wird im Rahmen der Erfindung bevorzugt über einen handelsüblichen Kationenaustauscher bis auf einen Rest von kleiner 0,1 Masse-% entfernt. In carrying out the invention, the polishing agent is required to contain silica in a proportion of 0.1 to 10% by mass of SiO 2 , based on the solid, and to have a pH of 10 to 12. According to the prior art, the silica can be produced in precipitated form, for example from water glass (sodium silicate). However, it is also possible and also known to disperse pyrogenic silicic acid, which was produced by targeted combustion of silicon compounds, in the presence of strong bases, for example NaOH or KOH, in aqueous solution. The use of precipitated silica is preferred. Such colloids or dispersions often have an alkali metal ion content of several% by mass. This proportion, for example of sodium or potassium ions, is preferably removed in the context of the invention via a commercially available cation exchanger to a residue of less than 0.1% by mass.

Das in der dargestellten Form vorliegende Poliermittel kann den zur Durchführung der Erfindung erforderlichen pH-Wert im Bereich von 10 bis 12, der sich aus den spezifischen Notwendigkeiten im Spannungsfeld hohe Abtragsrate - hohe Planparallelität - niedrige Rauigkeit und Defektdichte ergibt, durchaus bereits ohne weitere Zugabe von basischen Verbindungen erfüllen, wenn bei der Stabilisierung der Kieselsäure in Wasser ein ausreichend hoher Basenanteil eingesetzt wurde. Es kann jedoch notwendig sein, relativ geringe Anteil an Alkalimetall- oder Ammoniumionen-haltiger Base zuzugeben, beispielsweise NaOH, Na2CO3, KOH, K2CO3, NH4OH, (NH4)2CO3, (NH4)2HPO4, TMAH und TEAH (Tetraethylammoniumhydroxid). Die zuzusetzende Basenmenge richtet sich in erster Linie nach dem geforderten pH-Wert des Poliermittels, der über die Abtragsrate beim Polieren entscheidet, und kann je nach Dissoziationsgrad der Verbindung zwischen 0,01 und 5 Masse-% variieren. Die Kieselsäuredispersion kann dabei mit einer wässerigen Basenlösung geeigneter Konzentration entweder im Vorlagetank gemischt und in dieser Form zur Polieranlage gefördert oder beispielsweise gemäß der DE 198 36 831 A1 direkt in der Polieranlage vermischt werden. Es ist im Rahmen der Erfindung problemlos möglich, das Poliermittel aufzufangen und im Kreis zu führen, wobei es notwendig sein kann, etwaige Verluste durch Zugabe von Kieselsäuredispersion und/oder Basenlösung auszugleichen. The polishing agent present in the form shown can achieve the pH value required for carrying out the invention in the range from 10 to 12, which results from the specific requirements in the area of tension, high removal rate - high plane parallelism - low roughness and defect density, without further addition of basic compounds if a sufficiently high proportion of base was used to stabilize the silica in water. However, it may be necessary to add a relatively small proportion of alkali metal or ammonium ion-containing base, for example NaOH, Na 2 CO 3 , KOH, K 2 CO 3 , NH 4 OH, (NH 4 ) 2 CO 3 , (NH 4 ) 2 HPO 4 , TMAH and TEAH (tetraethylammonium hydroxide). The amount of base to be added depends primarily on the required pH of the polishing agent, which determines the rate of removal during polishing, and can vary between 0.01 and 5% by mass depending on the degree of dissociation of the compound. The silica dispersion can be mixed with an aqueous base solution of a suitable concentration either in the storage tank and conveyed to the polishing system in this form or, for example, according to DE 198 36 831 A1, can be mixed directly in the polishing system. Within the scope of the invention it is possible without problems to collect the polishing agent and to circulate it, whereby it may be necessary to compensate for any losses by adding silica dispersion and / or base solution.

Das Poliermittel zur Ausführung der Erfindung enthält weiterhin eine oder mehrere Polyaminocarbonsäuren in Form eines Alkalimetall- und/oder Ammoniumsalzes in einem Anteil von 0,00001 bis 5 Masse-% und bevorzugt in einem Anteil von 0,001 bis 0,5 Masse-%. Polyaminocarbonsäuren zeichnen sich durch zwei oder mehr Stickstoff-gebundenen Carboxialkylgruppen aus und besitzen somit mindestens drei Koordinationsstellen zur Komplexierung von Kupferionen: ein N-Elektronenpaar und zwei Elektronenpaare der beiden COO-Gruppen. Bei der Ausführung der Politur im Rahmen der Erfindung kann entweder ein Salz einer einzigen Polyaminocarbonsäure eingesetzt werden, oder es können Salze mehrerer verschiedener Polyaminocarbonsäuren zum Einsatz kommen; beide Möglichkeiten sind bevorzugt. Die Erfindung sieht vor, dass zumindest ein Teil der Protonen der Carboxylgruppen durch Alkalimetallionen oder Ammoniumionen ersetzt ist. Dies fördert die Löslichkeit derartiger Verbindungen in Wasser erheblich und bringt keine mehrwertigen, beispielsweise für Bauelementeprozesse schädlichen Metallionen in das Poliermittel ein. Na-, K- und NH4-Salze der Polyaminocarbonsäuren sowie jedwede Mischformen untereinander und mit Protonen sind bevorzugt. Besonders bevorzugt ist eine komplette Substitution der Protonen durch Na- oder K-Ionen. The polishing agent for carrying out the invention further contains one or more polyaminocarboxylic acids in the form of an alkali metal and / or ammonium salt in a proportion of 0.00001 to 5% by mass and preferably in a proportion of 0.001 to 0.5% by mass. Polyaminocarboxylic acids are characterized by two or more nitrogen-bonded carboxyalkyl groups and thus have at least three coordination points for complexing copper ions: an N-electron pair and two electron pairs of the two COO groups. When carrying out the polish according to the invention, either a salt of a single polyaminocarboxylic acid can be used, or salts of several different polyaminocarboxylic acids can be used; both options are preferred. The invention provides that at least some of the protons of the carboxyl groups are replaced by alkali metal ions or ammonium ions. This considerably promotes the solubility of such compounds in water and does not introduce any polyvalent metal ions into the polishing agent, for example harmful to component processes. Na, K and NH 4 salts of polyaminocarboxylic acids and any mixed forms with one another and with protons are preferred. A complete substitution of the protons by Na or K ions is particularly preferred.

Bevorzugt sind in diesem Zusammenhang Polyaminocarbonsäuren mit zwei bis sechs Essigsäuregruppen (-CH2-COOH) als Carboxialkylgruppen, die an einem bis vier Stickstoffatomen gebunden sind. Beispiele für Polyaminocarbonsäuren mit zwei Essigsäuregruppen sind Iminodiessigsäure und 4-Dicarboximethylglutaminsäure. Beispiele für Polyaminocarbonsäuren mit drei Essigsäuregruppen sind Nitrilotriessigsäure (NTA), Ethylendiamintriessigsäure und Hydroxiethylethylendiamintetraessigsäure (HEDTA). Beispiele für Polyaminocarbonsäuren mit vier Essigsäuregruppen sind Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), 1,2-Cyclohexandiamintetraessigsäure (CyDTA), 1,3-Propandiamintetraessigsäure, 1,3-Diamino-2- hydroxipropantetraessigsäure, Glycoletherdiamintetraessigsäure, Ethylenglykoldiamintetraessigsäure und Hydroxiethylendiamintetraessigsäure. Ein Beispiel für eine Polyaminocarbonsäuren mit fünf Essigsäuregruppen ist Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA). Ein Beispiel für eine Polyaminocarbonsäure mit sechs Essigsäuregruppen ist Triethylentetraminhexaessigsäure. In this context, polyaminocarboxylic acids are preferred two to six acetic acid groups (-CH2-COOH) as Carboxyalkyl groups that are bonded to one to four nitrogen atoms. Examples of polyaminocarboxylic acids with two acetic acid groups are iminodiacetic acid and 4-dicarboximethylglutamic acid. Examples of polyaminocarboxylic acids with three acetic acid groups are nitrilotriacetic acid (NTA), ethylenediamine triacetic acid and Hydroxyethylethylenediaminetetraacetic acid (HEDTA). examples for Are polyaminocarboxylic acids with four acetic acid groups Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), 1,2-cyclohexanediamine tetraacetic acid (CyDTA), 1,3-propanediamine tetraacetic acid, 1,3-diamino-2- hydroxypropane tetraacetic acid, glycol ether diamine tetra acetic acid, Ethylene glycol diamine tetraacetic acid and Hydroxiethylendiamintetraessigsäure. An example of a polyaminocarboxylic acid with five acetic acid groups is diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA). An example of a polyaminocarboxylic acid with six Acetic acid groups is triethylenetetramine hexaacetic acid.

Nach Einbringen der Salze dieser Polyaminocarbonsäuren in das alkalische Poliermittel, was beispielsweise durch Einrühren oder Umpumpen der Feststoffe oder von konzentrierteren wässerigen Lösungen erfolgen kann, liegen diese in dissoziierter Form vor, das heißt die Kationen sind abgespalten. Beispielsweise liegt Na4EDTA in Form von 4 Na+ und EDTA4- vor. EDTA4- stellt mit den vier COO--Endgruppen und den zwei N-Atomen einen Liganden mit sechs Donorgruppen dar, der Cu2+ oktaedrisch koordiniert und damit einen Einbau in das Siliciumgitter während der Politur verhindert. Na3NTA dissoziiert in 3 Na+ und NTA3-; bei der sterisch bedingten ebenfalls oktaedrischen Kupferkoordination mit diesem vierzähligen Liganden sind die restlichen beiden Koordinationsstellen von Wassermolekülen besetzt. After the salts of these polyaminocarboxylic acids have been introduced into the alkaline polishing agent, which can be done, for example, by stirring in or pumping around the solids or concentrated aqueous solutions, these are in dissociated form, that is to say the cations are split off. For example, Na 4 EDTA is in the form of 4 Na + and EDTA 4- . With the four COO - end groups and the two N atoms, EDTA 4- represents a ligand with six donor groups, which coordinates Cu 2+ octahedrally and thus prevents incorporation into the silicon lattice during polishing. Na 3 NTA dissociates into 3 Na + and NTA 3- ; in the sterically related octahedral copper coordination with this four-fold ligand, the remaining two coordination sites are occupied by water molecules.

Dabei reagieren Cu2+ und Polyaminocarbonsäureanion jeweils im Molverhältnis 1 : 1 zu löslichen Komplexen, die im pH-Bereich von 3 bis 12 stabil sind. Die Stabilitätskonstanten dieser Komplexe sind sehr hoch; im Falle von Cu-EDTA beträgt sie 18,8 und im Falle von Cu-NTA 13,0. 1 g Na4EDTA kann unter optimalen Umständen 167 mg Cu2+ binden, 1 g Na3NTA 247 mg Cu2+. Da die Ausführung der Erfindung eine nahezu quantitative Komplexierung des Kupfers im Poliermittel erfordert und neben Cu2+ noch weitere Kationen vorliegen, ist ein ausreichend hoher Überschuss an Polyaminocarbonsäureanion erforderlich. Dieser Überschuss beträgt auf molarer Basis bevorzugt mindestens 1 : 100 und besonders bevorzugt mindestens 1 : 1000. Beispielsweise bei Vorliegen eines Poliermittels mit einem Gehalt von 5 Masse-ppb Kupfer und 0,02 Masse-% Na4EDTA beträgt der Überschuss auf molarer Basis etwa 1 : 6700. Cu 2+ and polyaminocarboxylic acid anions each react in a molar ratio of 1: 1 to soluble complexes which are stable in the pH range from 3 to 12. The stability constants of these complexes are very high; in the case of Cu-EDTA it is 18.8 and in the case of Cu-NTA 13.0. Under optimal circumstances, 1 g Na 4 EDTA can bind 167 mg Cu 2+ , 1 g Na 3 NTA 247 mg Cu 2+ . Since the implementation of the invention requires an almost quantitative complexation of the copper in the polishing agent and there are other cations in addition to Cu 2+ , a sufficiently high excess of polyaminocarboxylic acid anion is required. This excess on a molar basis is preferably at least 1: 100 and particularly preferably at least 1: 1000. For example, if a polishing agent is present with a content of 5 mass ppb copper and 0.02 mass% Na 4 EDTA, the excess is approximately on a molar basis 1: 6700.

Ein im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugtes Poliermittel besitzt einen pH-Wert von 10 bis 12 und enthält gefällte Kieselsäure mit einem Feststoffanteil von 0,5 bis 5 Masse-% SiO2 sowie einen Anteil von 0,001 bis 0,5 Masse-% an Natrium- oder Kaliumsalz von NTA, HEDTA, EDTA, CyDTA oder DTPA; ihm sind außerdem keine Amine und keine Oxidationsmittel zugesetzt worden. Der Kupfergehalt im Poliermittel liegt dabei bevorzugt unter 5 Masse-ppb und besonders bevorzugt unter 3 Masse-ppb. Bei Überschreiten dieser Werte ist zumindest die teilweise Entfernung von Kupferionen mit einem handelsüblichen Kupfer-selektiven Ionenaustauscher beispielsweise auf der Basis von Iminodiessigsäure-Harzen bevorzugt. Eine mehrmalige Durchführung dieses Austauschschrittes kann eine weitere Reduktion des Kupfergehaltes zur Folge haben, jedoch müssen in diesem Falle Kosten und Nutzen gegeneinander abgewogen werden. A polishing agent which is particularly preferred in the context of the invention has a pH of 10 to 12 and contains precipitated silica with a solids content of 0.5 to 5% by mass of SiO 2 and a proportion of 0.001 to 0.5% by mass of sodium or potassium salt of NTA, HEDTA, EDTA, CyDTA or DTPA; in addition, no amines and no oxidizing agents have been added. The copper content in the polishing agent is preferably below 5 mass ppb and particularly preferably below 3 mass ppb. If these values are exceeded, at least the partial removal of copper ions with a commercially available copper-selective ion exchanger, for example based on iminodiacetic acid resins, is preferred. Repeating this exchange step several times can result in a further reduction in the copper content, but in this case the costs and benefits must be weighed against each other.

Mit einem solchen Poliermittel lassen sich auch hoch Bor-dotierte Siliciumscheiben im besonders bevorzugten Abtragsbereich so polieren, dass der Kupferanteil nach der Politur gleich oder kleiner als 0,5 Masse-ppb beträgt. Diese Werte werden auch mit gleichzeitig beidseitig polierten Siliciumscheiben erreicht, bei denen der Kupfereintrag in das Siliciumgitter sowohl von der Vorderseite als auch von der Rückseite der Siliciumscheibe erfolgen kann. With such a polishing agent can also be high Boron-doped silicon wafers in the particularly preferred removal range polish so that the copper content after polishing is the same or is less than 0.5 mass ppb. These values are also with achieved at the same time polished silicon wafers on both sides, in which the copper entry into the silicon lattice both from the front as well as the back of the silicon wafer can be done.

Die Siliciumscheiben werden nach Beendigung der Politur aus der Polieranlage entnommen und nach dem Stand der Technik gereinigt und getrocknet. Es schließt sich in der Regel eine Bewertung verschiedener Qualitätsmerkmale nach dem Fachmann bekannten Methoden an. Ein derartiges Merkmal kann beispielsweise die lokale Ebenheit sein. Weitere bewertete Qualitätsmerkmale können die Vorderseite, die Rückseite und/oder die Kante der Scheiben betreffende Eigenschaften sein. Hierbei kommt der visuellen Beurteilung des Auftretens und Umfanges von Kratzern, Flecken und sonstiger Abweichungen von der idealen Siliciumoberfläche unter stark gebündeltem Licht eine hohe Bedeutung zu. Darüber hinaus können beispielsweise Untersuchungen von Rauigkeit, Nanotopografie und Oberflächen-Metallkontamination auf handelsüblichen Messgeräten sinnvoll beziehungsweise gefordert sein. The silicon wafers are removed from the after the polishing Polishing system removed and cleaned according to the state of the art and dried. It usually concludes an assessment various quality features according to those skilled in the art Methods. Such a feature can, for example local flatness. Further assessed quality features can be the front, the back and / or the edge of the Properties relating to panes. Here comes the visual assessment of the appearance and extent of scratches, Stains and other deviations from the ideal Silicon surface is very important under highly concentrated light to. In addition, studies by Roughness, nanotopography and surface metal contamination sensible on commercially available measuring devices respectively be challenged.

Hinsichtlich dieser zur Scheibencharakterisierung herangezogenen Parameter weisen die erfindungsgemäß hergestellten Siliciumscheiben keine Nachteile gegenüber Siliciumscheiben auf, die nach einem Verfahren nach dem Stand der Technik hergestellt wurden. Allerdings ist entweder der Kupfergehalt im Siliciumgitter niedriger als bei gemäß Verfahren nach dem Stand der Technik hergestellten Siliciumscheiben, oder die Herstellkosten sind bei vergleichbarem Kupfergehalt deutlich niedriger. With regard to this for disk characterization the parameters used have those produced according to the invention Silicon wafers have no disadvantages compared to silicon wafers produced by a method according to the prior art were. However, either the copper content in the Silicon lattice lower than according to the prior art method Technology manufactured silicon wafers, or the manufacturing costs are significantly lower with a comparable copper content.

Die analytische Bestimmung des Kupfergehaltes im Siliciumgitter kann durch Methoden erfolgen, welche eine relativ hohe Wiederfindungsrate, beispielsweise eine Wiederfindungsrate von über 90%, ausweisen. Dazu kann die zu analysierende Siliciumscheibe komplett in einem hochreinen Gemisch aus konzentrierter Salpetersäure und konzentrierter Flusssäure aufgelöst und der Kupferanteil nach Abrauchen und Aufnehmen in verdünnter Säure spektroskopisch ermittelt werden. Diese Methode ist aufwändig und mit einem relativ hohen Messfehler behaftet. Bevorzugt ist eine Methode, bei der getterfähige Schichten, die Kupfer nahezu quantitativ an die Oberfläche ziehen, beispielsweise bestehend aus Polysilicium, bei erhöhten Temperaturen auf die Oberfläche der Siliciumscheibe aufgedampft und anschließend chemisch abgelöst und analysiert werden. The analytical determination of the copper content in the silicon lattice can be done by methods that are relatively high Recovery rate, for example a recovery rate of over 90%. The silicon wafer to be analyzed can be used for this completely in a highly pure mixture of concentrated Nitric acid and concentrated hydrofluoric acid dissolved and the Copper content after smoking and absorption in dilute acid can be determined spectroscopically. This method is complex and has a relatively high measurement error. Is preferred a method in which getterable layers, the copper almost pull quantitatively to the surface, e.g. existing made of polysilicon, at elevated temperatures on the surface evaporated on the silicon wafer and then chemically replaced and analyzed.

Zur Beschreibung der Erfindung gehören Figuren, welche diese verdeutlichen, jedoch keinesfalls eine Einschränkung bedeuten. Figures describing the invention include these clarify, but in no way mean a limitation.

Fig. 1 zeigt die Molekülstruktur der im Rahmen der Erfindung bevorzugten Polycarbonsäuren in Form ihrer Natriumsalze. Die Gruppe R steht für einen Natriumacetatrest. Fig. 1 shows the molecular structure of the preferred polycarboxylic acids in the present invention in the form of their sodium salts. Group R stands for a sodium acetate residue.

Fig. 2 zeigt die sterische Anordnung der Liganden in einem Kupferkomplex der Anionen von NTA und EDTA. Fig. 2 shows the steric arrangement of the ligands in a copper complex of the anions of NTA and EDTA.

Fig. 3 zeigt den Kupfergehalt der nach den Vergleichsbeispielen und Beispielen hergestellten Siliciumscheiben. Die Vergleichsbeispiele 1 und 2 (V1, V2) und die Beispiele 1 und 2 (B1, B2) beziehen sich auf die gleichzeitig beidseitige Politur von Siliciumscheiben des Durchmessers 300 mm; Vergleichsbeispiel 3 (V3) und Beispiel 3 (B3) beziehen sich auf die einseitige Politur von Siliciumscheiben des Durchmessers 200 mm. Fig. 3 shows the copper content of the silicon wafers produced according to the comparative examples and examples. Comparative examples 1 and 2 (V1, V2) and examples 1 and 2 (B1, B2) relate to the simultaneous polishing of silicon wafers with a diameter of 300 mm on both sides; Comparative example 3 (V3) and example 3 (B3) relate to the one-sided polishing of silicon wafers with a diameter of 200 mm.

Vergleichsbeispiele und BeispieleComparative examples and examples Vergleichsbeispiele 1 und 2 und Beispiele 1 und 2Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 and 2

Vergleichsbeispiele 1 und 2 und Beispiele 1 und 2 betreffen die Herstellung von Siliciumscheiben mit einem Durchmesser von 300 mm. Alle Scheiben wurden durch Drahtsägen eines Einkristalls, der 100 ± 20 Masse-ppm Bor und 6 ± 1 Masse-ppm Sauerstoff enthielt, mit einem Stahldraht unter Zuführung einer Suspension von Siliciumcarbid in Glykol erzeugt und mittels einer profilierten Schleifscheibe kantenverrundet. Es folgte ein gleichzeitig beidseitiges Oberflächenschleifen unter Abtrag von 90 µm Silicium. Nach Ätzen in einem konzentrierten Salpetersäure/Flusssäure-Gemisch bei 20°C (Entfernung von 20 µm Silicium) besaßen die Scheiben eine Dicke von 805 µm. Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 and 2 relate to the Production of silicon wafers with a diameter of 300 mm. All disks were cut by wire sawing a single crystal, the 100 ± 20 mass ppm boron and 6 ± 1 mass ppm oxygen contained, with a steel wire while feeding a suspension generated by silicon carbide in glycol and by means of a profiled grinding wheel with rounded edges. It followed simultaneous surface grinding on both sides with removal of 90 µm Silicon. After etching in a concentrated Nitric acid / hydrofluoric acid mixture at 20 ° C (removal of 20 µm silicon) the slices had a thickness of 805 µm.

Es standen für die Politur nach dem DSP-Verfahren (doubleside polishing) auf einer Doppelseiten-Polieranlage mit Planetargetriebe fünf Läuferscheiben aus Edelstahl mit niedrigem Kupfergehalt der Dicke 772 µm zur Verfügung, die zur Aufnahme von jeweils drei Siliciumscheiben in geeignet dimensionierten, mit Kunststoff (PVDF) ausgekleideten Aussparungen vorgesehen waren, womit pro Polierfahrt jeweils 15 Siliciumscheiben gleichzeitig poliert werden konnten. Als Poliertuch für den oberen und den unteren Polierteller fand ein handelsübliches Produkt mit eingearbeiteten Polyesterfasern der Shore-A-Härte 74 Verwendung. Von allen Siliciumscheiben wurden unter gegenläufiger Rotation der Polierteller und Bewegung der Läuferscheiben auf einer Planetenbahn unter einem Druck von 0,15 bar und kontinuierlicher Zuführung von 5 l/min Poliermittel bei 40°C jeweils 30 µm Silicium abpoliert. It stood for polishing according to the DSP process (doubleside polishing) on a double-sided polishing machine Planetary gear five rotor disks made of stainless steel with low Copper content of 772 µm thickness is available to accommodate three silicon wafers each in suitably dimensioned, with Plastic (PVDF) lined recesses were provided which means 15 silicon wafers per polishing run at the same time could be polished. As a polishing cloth for the upper and the found a commercially available product with the lower polishing plate incorporated polyester fibers with Shore A hardness 74. All silicon wafers were rotated in opposite directions the polishing plate and movement of the rotor discs on one Planetary orbit under a pressure of 0.15 bar and more continuously Supply of 5 l / min polishing agent at 40 ° C each 30 µm Silicon polished.

Das Poliermittel wurde in einer gegenüber den eingesetzten Inhaltsstoffen chemisch stabilen Poliermittelstation gemischt und mittels einer geeigneten Dosierpumpe zu den zwischen den beiden mit Poliertuch beklebten Poliertellern befindlichen Siliciumscheiben gefördert. Wie aus der weiter unten aufgeführten Tabelle ersichtlich ist, unterschied sich die Ausführung der Vergleichsbeispiele 1 und 2 und der Beispiele 1 und 2 in der Zusammensetzung des wässrigen Poliermittels. Dieses enthielt in allen Fällen 2 Gew.-% kolloidal gelöstes SiO2 in Form von gefällter Kieselsäure, einen pH-Wert von 11,0 sowie einen Gehalt von je kleiner 0,01 Masse-% Oxidationsmittel und Amin (außer V2 mit gezielter Aminzugabe). The polishing agent was mixed in a polishing agent station which was chemically stable with respect to the ingredients used, and was conveyed by means of a suitable metering pump to the silicon wafers located between the two polishing plates covered with a polishing cloth. As can be seen from the table below, the execution of Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 and 2 differed in the composition of the aqueous polishing agent. In all cases, this contained 2% by weight of colloidally dissolved SiO 2 in the form of precipitated silica, a pH of 11.0 and a content of less than 0.01% by mass of oxidizing agent and amine (except V2 with targeted addition of amine) ,

Als kolloidale Kieselsäuredispersion wurde ein handelsübliches Produkt mit einem Kupfergehalt von 4 Masse-ppb eingesetzt. Der pH-Wert, der mittels einer Glaselektrode gemessen wurde, wurde durch Zugabe einer 30 Masse-%igen wässrigen K2CO3-Lösung (V1, B1) oder einer 25 Masse-%igen wässrigen Lösung von TMAH (Tetramethylammoniumhydroxid; V2, B2) eingestellt, wobei die Base unter Agitation bei 20°C mit dem Kolloid sorgfältig vermischt wurde. Im Falle von V2 wurde zusätzlich EDA (Ethylendiamin) als Polierbeschleuniger zugegeben. B1 und B2 enthielten darüber hinaus 0,02 Masse-% von Na4EDTA, dem Tetranatriumsalz der Ethylendiamintetraessigsäure. A commercially available product with a copper content of 4 mass ppb was used as the colloidal silica dispersion. The pH value, which was measured by means of a glass electrode, was determined by adding a 30% by mass aqueous K 2 CO 3 solution (V1, B1) or a 25% by mass aqueous solution of TMAH (tetramethylammonium hydroxide; V2, B2 ), whereby the base was carefully mixed with the colloid while agitating at 20 ° C. In the case of V2, EDA (ethylenediamine) was also added as a polishing accelerator. B1 and B2 also contained 0.02% by mass of Na 4 EDTA, the tetrasodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid.

Nach Beendigung der Politur, Reinigung und Trocknung erfolgte eine visuelle Beurteilung der Oberflächen der polierten Siliciumscheiben unter stark gebündeltem Licht, wobei eine sehr niedrige Defektdichte ohne signifikante Unterschiede zwischen den nach den einzelnen Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellten Siliciumscheiben beobachtet wurde. After polishing, cleaning and drying was done a visual assessment of the surfaces of the polished Silicon wafers under strongly focused light, being a very low defect density with no significant differences between the according to the individual examples and comparative examples manufactured silicon wafers was observed.

Vergleichsbeispiel 3 und Beispiel 3Comparative Example 3 and Example 3

Es wurde im Vergleichsbeispiel 3 wie im Vergleichbeispiel 1 und im Beispiel 3 wie im Beispiel 1 vorgegangen, wobei folgende Abweichungen bestanden: Diesmal wurden nach einem SSP-Verfahren (single side polishing) nur auf der Vorderseite polierte Siliciumscheiben mit einem Durchmesser von 200 mm hergestellt, der ebenfalls 100 ± 20 Masse-ppm Bor und 6 ± 1 Masse-ppm Sauerstoff enthielt. Die Scheiben wurden wiederum drahtgesägt und kantenverrundet. Nach Läppen unter Abtrag von 100 µm Silicium und Ätzen in einem konzentrierten Salpetersäure/Flusssäure-Gemisch bei 20°C (Entfernung von 25 µm Silicium) besaßen die Scheiben eine Dicke von 740 µm. Nach Aufkitten auf eine Trägerplatte aus Keramik wurden jeweils 24 Siliciumscheiben gleichzeitig unter kontinuierlicher Zuführung von 8 l/min Poliermittel auf einem mit Poliertuch beklebten Polierteller bei 30°C jeweils 15 µm Silicium von der Vorderseite abpoliert. Die relevanten Polierdaten sind ebenfalls in unten stehender Tabelle enthalten. It was in Comparative Example 3 as in Comparative Example 1 and in Example 3 proceeded as in Example 1, the following Deviations existed: This time, an SSP procedure was used (single side polishing) only polished on the front Silicon wafers with a diameter of 200 mm manufactured, the also 100 ± 20 mass ppm boron and 6 ± 1 mass ppm oxygen contained. The discs were again sawn and Edge-rounded. After lapping with removal of 100 µm silicon and Etch in a concentrated nitric acid / hydrofluoric acid mixture at 20 ° C (removal of 25 microns silicon) the disks had a thickness of 740 µm. After cementing on a carrier plate Ceramics were placed under 24 silicon wafers simultaneously continuous supply of 8 l / min of polish on one polishing plates stuck with polishing cloth at 30 ° C each 15 µm Silicon polished from the front. The relevant Polishing data are also included in the table below.

Kupferanalyse und Herstellkosten der SiliciumscheibenCopper analysis and manufacturing costs of silicon wafers

Polierte und gereinigte Siliciumscheiben, hergestellt nach den Vergleichsbeispielen und Beispielen, wurden wie folgt auf eingebautes Kupfer analysiert: Im Röhrenofen wurde bei 650°C durch Zuführung von SiHCl3 eine 50 nm dicke Polysiliciumschicht auf der Siliciumscheibe abgeschieden. Diese Schicht wurde bei 20°C in einer Mischung aus HNO3 und HF in analytischer Reinheitsqualität aufgelöst. Nach Abdampfen der Flüssigkeit bei 200°C und Aufnehmen des Rückstandes in verdünnter HNO3-Lösung wurde der Kupfergehalt durch ICP-MS gemessen. Die entsprechenden Daten sind in unten stehender Tabelle enthalten. Es zeigt sich, dass in Gegenwart eines Polyamincarbonsäuresalzes, in diesem Falle Na4EDTA, niedrige Kupferwerte im Siliciumgitter erreicht werden, wenn gleichzeitig keine Oxidationsmittel und keine Amine wie EDA vorhanden sind.

Polished and cleaned silicon wafers, produced according to the comparative examples and examples, were analyzed as follows for built-in copper: in the tube furnace, a 50 nm thick polysilicon layer was deposited on the silicon wafer at 650 ° C. by adding SiHCl 3 . This layer was dissolved at 20 ° C in a mixture of HNO 3 and HF in analytical purity quality. After evaporating the liquid at 200 ° C. and taking up the residue in dilute HNO 3 solution, the copper content was measured by ICP-MS. The relevant data are contained in the table below. It turns out that in the presence of a polyamine carboxylic acid salt, in this case Na 4 EDTA, low copper values are achieved in the silicon lattice if no oxidizing agents and no amines such as EDA are present at the same time.

Die in der Tabelle aufgeführten Daten belegen exemplarisch, dass mit der Bereitstellung der Erfindung die Aufgabe der Erfindung gelöst ist. The data listed in the table are examples of that with the provision of the invention the task of Invention is solved.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung einer Bor-dotierten Siliciumscheibe durch Zerteilen eines Bor-dotierten Siliciumkristalls in Scheiben, mechanische Formgebung, nasschemisches Ätzen einer Vorderseite und einer Rückseite unter Abtrag von mindestens 10 µm Silicium und Polieren mindestens einer Vorderseite der Siliciumscheibe unter Abtrag von mindestens 10 µm Silicium, wobei das Polieren unter kontinuierlicher Zuführung eines Kieselsäure enthaltenden wässrigen Poliermittels mit einem Feststoffanteil von 0,1 bis 10 Masse-% SiO2 und einem pH-Wert von 10 bis 12 erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Poliermittel eine oder mehrere Polyaminocarbonsäuren in Form eines Alkalimetall- und/oder Ammoniumsalzes in einem Anteil von 0,00001 bis 5 Masse-%, jedoch weder Zusätze von Oxidationsmittel noch Zusätze von Aminverbindungen enthält. 1. A method for producing a boron-doped silicon wafer by cutting a boron-doped silicon crystal into wafers, mechanical shaping, wet chemical etching of a front side and a rear side with removal of at least 10 μm silicon and polishing at least one front side of the silicon wafer with removal of at least 10 μm Silicon, the polishing being carried out with the continuous supply of an aqueous polishing agent containing silica with a solids content of 0.1 to 10% by mass of SiO 2 and a pH of 10 to 12, characterized in that the polishing agent has one or more polyaminocarboxylic acids in the form an alkali metal and / or ammonium salt in a proportion of 0.00001 to 5 mass%, but contains neither additives of oxidizing agents nor additions of amine compounds. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Polyaminocarbonsäuresalz Salz von Nitrilotriessigsäure (NTA), Hydroxiethylethylendiamintriessigsäure (HEDTA), Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), 1,2-Cyclohexandiamintetraessigsäure (CyDTA) und/oder Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA) zum Einsatz kommt. 2. The method according to claim 1, characterized in that as Polyaminocarboxylic acid salt of nitrilotriacetic acid (NTA), Hydroxyethylethylenediamine triacetic acid (HEDTA), Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), 1,2-cyclohexanediaminetetraacetic acid (CyDTA) and / or diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) for Commitment comes. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Polyaminocarbonsäuresalz 0,001 bis 0,5 Masse-% beträgt. 3. The method according to claim 1 or claim 2, characterized characterized in that the proportion of polyaminocarboxylic acid salt 0.001 to 0.5 mass%. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Politur der Borgehalt der Siliciumscheibe größer 10 Masse-ppm und der Kupfergehalt der Siliciumscheibe gleich oder kleiner 0,5 Masse-ppb beträgt. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized that after polishing the boron content of the Silicon wafer greater than 10 mass ppm and the copper content of the Silicon wafer is equal to or less than 0.5 mass ppb. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Formgebung durch Kantenverrunden, Läppen und/oder Schleifen unter Abtrag von 20 bis 150 µm Silicium erfolgt. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized by the mechanical shaping Rounding edges, lapping and / or grinding with removal of 20 to 150 µm Silicon is done. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das nasschemische Ätzen in einer Mischung aus konzentrierter Salpetersäure und konzentrierter Flusssäure unter Abtrag von 10 bis 50 µm Silicium ausgeführt wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the wet chemical etching in a mixture concentrated nitric acid and concentrated hydrofluoric acid is carried out with the removal of 10 to 50 microns of silicon. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Polieren als einseitig angreifende Politur einer Vorderseite der Siliciumscheibe unter Abtrag von 10 bis 20 µm Silicium ausgeführt wird. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized that polishing as a one-sided attack polish a front of the silicon wafer with removal of 10 to 20 µm silicon is executed. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Polieren als beidseitig angreifende Politur einer Vorderseite und einer Rückseite der Siliciumscheibe unter Abtrag von 10 bis 50 µm Silicium ausgeführt wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized that polishing as a double-sided polish a front and a back of the silicon wafer under Removal of 10 to 50 µm silicon is carried out. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Poliermittel Kieselsäure ausschließlich in gefällter Form enthält. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the polishing agent silica only in contains precipitated form. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Wert des Poliermittels mit einem oder mehreren basischen Alkalimetallverbindungen und/oder quaternären Ammoniumverbindungen eingestellt wird. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized characterized in that the pH of the polish with or several basic alkali metal compounds and / or quaternary ammonium compounds is set. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Poliermittel vor seinem Einsatz in der Politur der Siliciumscheibe oder während dieses Einsatzes durch Ionenaustausch von Kupferionen befreit wird. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized characterized in that the polishing agent is used in the Polish the silicon wafer or during this use Ion exchange is freed of copper ions. 12. Poliermittel für die Politur von Siliciumscheiben mit einem pH-Wert von 10 bis 12, bestehend aus Wasser, 0,1 bis 10 Masse-% SiO2 sowie eine oder mehrere Polyaminocarbonsäuren in Form eines Alkalimetall- und/oder Ammoniumsalzes in einem Anteil von 0,00001 bis 5 Masse-%, jedoch weder Zusätze von Oxidationsmittel noch Zusätze von Aminverbindungen enthaltend. 12. Polishing agent for polishing silicon wafers with a pH of 10 to 12, consisting of water, 0.1 to 10% by mass of SiO 2 and one or more polyaminocarboxylic acids in the form of an alkali metal and / or ammonium salt in a proportion of 0.00001 to 5% by mass, but containing neither additions of oxidizing agents nor additions of amine compounds.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100522395C (en) * 2004-03-02 2009-08-05 气体产品与化学公司 Solvent for removing residue containing silicon from substrate and removing method for using said solvent
WO2013000848A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 Basf Se Modified aminocarboxylates with improved shelf life and processing properties
US9403731B2 (en) 2011-06-29 2016-08-02 Basf Se Modified aminocarboxylates with improved storage stability and processability

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5084071A (en) * 1989-03-07 1992-01-28 International Business Machines Corporation Method of chemical-mechanical polishing an electronic component substrate and polishing slurry therefor
DE19817087A1 (en) * 1997-04-17 1998-11-05 Merck Patent Gmbh Production of buffer system, for polishing of silicon
WO1999032570A1 (en) * 1997-12-23 1999-07-01 Akzo Nobel N.V. A composition for chemical mechanical polishing
US6099604A (en) * 1997-08-21 2000-08-08 Micron Technology, Inc. Slurry with chelating agent for chemical-mechanical polishing of a semiconductor wafer and methods related thereto
DE19956250C1 (en) * 1999-11-23 2001-05-17 Wacker Siltronic Halbleitermat Production of a number of semiconductor wafers comprise simultaneously polishing a front side and a rear side of each wafer and evaluating each wafer for further processing according to quality criteria
WO2001036555A1 (en) * 1999-11-15 2001-05-25 Cabot Microelectronics Corporation Composition and method for planarizing surfaces
EP1229094A2 (en) * 2001-02-02 2002-08-07 Fujimi Incorporated Polishing composition and polishing method employing it
DE10046933C2 (en) * 2000-09-21 2002-08-29 Wacker Siltronic Halbleitermat Process for polishing silicon wafers
DE10212657A1 (en) * 2002-03-21 2002-10-17 Wacker Siltronic Halbleitermat Wet chemical cleaning of a silicon wafer comprises initially contacting a hydrophobic surface partially covered with polishing agent, and contacting with an aqueous solution containing an oxidant

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5084071A (en) * 1989-03-07 1992-01-28 International Business Machines Corporation Method of chemical-mechanical polishing an electronic component substrate and polishing slurry therefor
DE19817087A1 (en) * 1997-04-17 1998-11-05 Merck Patent Gmbh Production of buffer system, for polishing of silicon
US6099604A (en) * 1997-08-21 2000-08-08 Micron Technology, Inc. Slurry with chelating agent for chemical-mechanical polishing of a semiconductor wafer and methods related thereto
WO1999032570A1 (en) * 1997-12-23 1999-07-01 Akzo Nobel N.V. A composition for chemical mechanical polishing
WO2001036555A1 (en) * 1999-11-15 2001-05-25 Cabot Microelectronics Corporation Composition and method for planarizing surfaces
DE19956250C1 (en) * 1999-11-23 2001-05-17 Wacker Siltronic Halbleitermat Production of a number of semiconductor wafers comprise simultaneously polishing a front side and a rear side of each wafer and evaluating each wafer for further processing according to quality criteria
DE10046933C2 (en) * 2000-09-21 2002-08-29 Wacker Siltronic Halbleitermat Process for polishing silicon wafers
EP1229094A2 (en) * 2001-02-02 2002-08-07 Fujimi Incorporated Polishing composition and polishing method employing it
DE10212657A1 (en) * 2002-03-21 2002-10-17 Wacker Siltronic Halbleitermat Wet chemical cleaning of a silicon wafer comprises initially contacting a hydrophobic surface partially covered with polishing agent, and contacting with an aqueous solution containing an oxidant

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100522395C (en) * 2004-03-02 2009-08-05 气体产品与化学公司 Solvent for removing residue containing silicon from substrate and removing method for using said solvent
WO2013000848A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 Basf Se Modified aminocarboxylates with improved shelf life and processing properties
US9403731B2 (en) 2011-06-29 2016-08-02 Basf Se Modified aminocarboxylates with improved storage stability and processability

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