DE102006023946A1 - Wafer e.g. substrate, deformation reducing method for use during production of e.g. microprocessor, involves determining deformation state of wafer and/or comparable wafer of bulk with measuring unit and automatically generating data record - Google Patents

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Abstract

The method involves determining a deformation state of a wafer (10) e.g. substrate, and/or a comparable wafer of a bulk with a measuring unit and automatically generating a deformation data record. An abrasion process is provided for partially removing a layer (1) on a rear side of the wafer and/or comparable wafer of the bulk. A parameter of the abrasion process is adjusted and/or controlled depending on the deformation data record, where the abrasion process takes place via a bundled ion beam. The abrasion process is designed as an etching process. An independent claim is also included for a device for reducing deformation of a wafer.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 25.The The invention relates to a method according to the preamble of the claim 1 and a device according to the preamble of claim 25.

Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen werden in der Regel Wafer als Substrate verwendet, auf denen in vielen Prozessschritten die eigentlichen Bauelemente aufgebaut werden. Typische Wafer sind z.B. Siliziumwafer für die Herstellung von DRAM Speicherchips oder Mikroprozessoren. Auch werden microelectromechanische Systeme (MEMS) auf Wafern erzeugt. Zur Herstellung anderer Bauelemente werden Wafer aus InP oder Germanium verwendet.at The production of semiconductor devices are usually wafers used as substrates on which in many process steps the actual components are constructed. Typical wafers are e.g. Silicon wafer for the production of DRAM memory chips or microprocessors. Also will be microelectromechanical systems (MEMS) generated on wafers. For the production Other components use InP or germanium wafers.

Im Rahmen dieser Herstellungsverfahren werden die Wafer zahlreichen Prozessschritten unterzogen, die den Wafer mechanisch und/oder thermisch belasten.in the As part of these manufacturing processes, the wafers are numerous Process steps subjected to the wafer mechanically and / or thermally strain.

Mechanische Spannungen können z.B. dadurch entstehen, indem auf dem Wafer auf der Vorder- und/oder Rückseite Schichten abgeschieden werden. Je nach Eigenschaften der Schichten (tensil oder kompressiv), wird der Waferrand relativ zur Wafermitte entweder nach oben oder nach unten verbogen (waferbow). Die mechanischen Verformungen treten dabei nicht homogen innerhalb eines Loses von Wafern auf, sondern weisen eine große Schwankungsbreite auf.mechanical Tensions can e.g. This can be done by placing on the wafer on the front and / or back Layers are deposited. Depending on the properties of the layers (Tensile or compressive), the wafer edge is relative to the wafer center either bent up or down (waferbow). The mechanical Deformations do not occur homogeneously within a lot of Wafers on, but have a wide range of variation.

Diese Effekte wirken sich zunehmend störend aus, da die Waferfläche immer größer wird. Die heute verwendeten Wafer mit einem Durchmesser von 300 mm sind für mechanische Spannungen anfälliger als Wafer mit einem Durchmesser von 200 mm. Die erhöhte Strukturdichte bei ständig kleineren Strukturdimensionen erfordern mehr Prozessschritte, die einen Wafer belasten könnten, als dies noch vor einigen Jahren der Fall war.These Effects are increasingly disturbing out, because the wafer surface getting bigger and bigger. The wafers used today are with a diameter of 300 mm for mechanical Tension more susceptible as a wafer with a diameter of 200 mm. The increased structure density at constantly smaller structural dimensions require more process steps, the could load a wafer, when this was the case a few years ago.

Die auf Grund mechanischer Spannungen verformten Wafer können ab einer kritischen Verformung bei vielen Prozessschritten gar nicht oder nur mit Einschränkungen verwendet werden.The wafers deformed due to mechanical stress can be removed a critical deformation in many process steps not at all or only with restrictions be used.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen Waferverformungen gezielt behoben werden können.Of the The present invention is based on the object, a method and to provide a device with which wafer deformations targeted can be corrected.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a Method solved with the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen werden im Zusammenhang mit den Figuren beschrieben und/oder sind Gegenstand von Unteransprüchen.advantageous Embodiments will be described in connection with the figures and / or are the subject of dependent claims.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the figures of Drawings on several embodiments explained in more detail. It demonstrate:

1A eine perspektivische Ansicht eines gegenüber der gewünschten Form verbogenen Wafers; 1A a perspective view of a bent relative to the desired shape wafer;

1B eine perspektivische Ansicht des Wafers gemäß 1A nach der Behandlung mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; 1B a perspective view of the wafer according to 1A after treatment with an embodiment of the method according to the invention;

2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Ätzvorrichtung; 2 a schematic representation of a first embodiment of the device according to the invention with an etching device;

3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung für einen gebündelten Ionenstrahl; 3 a schematic representation of a second embodiment of the device according to the invention for a collimated ion beam;

4 eine Variation der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine in-situ Bearbeitung; 4 a variation of the second embodiment of the device according to the invention for an in-situ processing;

5 eine Darstellung einer Ausführungsform mit einer gezielten ringförmigen Ätzung zur Kompensation einer Verformung eines Wafers; 5 a representation of an embodiment with a targeted annular etching to compensate for a deformation of a wafer;

6 eine Darstellung einer Ausführungsform mit einer gezielten kreisförmigen Ätzung zur Kompensation einer Verformung eines Wafers; 6 a representation of an embodiment with a targeted circular etching to compensate for a deformation of a wafer;

7 eine Darstellung einer Ausführungsform mit einer gezielten Ätzung in Form von Ringsegmenten zur Kompensation einer Verformung eines Wafers; 7 a representation of an embodiment with a targeted etching in the form of ring segments to compensate for a deformation of a wafer;

8 eine Darstellung einer Ausführungsform mit einer gezielten Ätzung in Form von Kreissektoren zur Kompensation einer Verformung eines Wafers; 8th a representation of an embodiment with a targeted etching in the form of circular sectors to compensate for a deformation of a wafer;

9 eine Darstellung einer Ausführungsform mit einer gezielten Ätzung in Form von konzentrischen Ringen zur Kompensation einer Verformung eines Wafers; 9 a representation of an embodiment with a targeted etching in the form of concentric rings to compensate for a deformation of a wafer;

10 eine Darstellung einer Ausführungsform mit einer gezielten Ätzung in Form von Kreissegmenten zur Kompensation einer Verformung eines Wafers. 10 a representation of an embodiment with a targeted etching in the form of circle segments to compensate for deformation of a wafer.

In 1A ist in einer perspektivischen Ansicht ein Siliziumwafer 10 dargestellt, der auf seiner Rückseite eine Schicht 1 aufweist. Die Schicht 1 auf der Rückseite kann eine im Rahmen des Processings entstehende oder eine gezielt aufgetragene Schicht, wie z.B. eine Schutz- oder Ausgleichsschicht sein.In 1A is a silicon wafer in a perspective view 10 shown on his back a layer 1 having. The layer 1 On the reverse side, a layer that is produced during the process or applied in a targeted manner, such as a protective or leveling layer, can be used.

Auf der Vorderseite 11 werden in üblichen Prozessschritten hier nicht dargestellte Strukturen, z.B. durch Ätzschritte und/oder Lithographie, aufgebracht. Die Vorderseite 11 des Wafers 10 weist normalerweise eine Vielzahl von unterschiedlichen Schichten (hier nicht dargestellt) auf, die nacheinander aufgebracht und teilweise im Rahmen der Strukturierung wieder abgetragen werden.On the front side 11 structures not shown here are applied in conventional process steps, for example by etching steps and / or lithography. The front 11 of the wafer 10 usually has a plurality of different layers (not shown here), which are applied successively and partially removed again during structuring.

Die Dicke des Wafers 10 beträgt zwischen 600 und 800 μm. Der Wafer hat einen Durchmesser von 300 mm.The thickness of the wafer 10 is between 600 and 800 microns. The wafer has a diameter of 300 mm.

Im vorliegenden Fall werden auf dem Wafer 10 DRAM-Speicherchips hergestellt. Idealerweise ist der Wafer 10 vollkommen eben. Durch die Prozessschritte, insbesondere mechanische Spannungen zwischen verschiedenen Schichten des Wafers 10, weicht jeder Wafer 10 in der Produktion mehr oder weniger von diesem Ideal ab.In the present case are on the wafer 10 DRAM memory chips made. Ideally, the wafer 10 perfectly even. Through the process steps, in particular mechanical stresses between different layers of the wafer 10 Dodges each wafer 10 in production more or less of this ideal.

Eine solche Abweichung wird im Folgenden als Verformungszustand Δ bezeichnet. Der Verformungszustand Δ kann dabei anhand einer Messung in Bezug auf eine kritische Ebene, insbesondere eine Overlay Ebene, erfolgen.A Such deviation is referred to below as the deformation state Δ. The deformation state Δ can in doing so by means of a measurement in relation to a critical level, in particular an overlay level, done.

In 1A ist beispielhaft ein Verformungszustand Δ (waferbow) dargestellt, wobei eine zum Mittelpunkt 3 des Wafers 10 symmetrische, konkave Durchbiegung, eine Art Schüssel vorliegt. Die Abweichungen von der Mittelebene des Wafers betragen zwischen –80 und 300 μm. Die Verformung ist meist weder punkt- noch achsensymmetrisch.In 1A For example, a deformation state Δ (waferbow) is shown, with one to the center 3 of the wafer 10 Symmetrical, concave deflection, a kind of bowl is present. The deviations from the center plane of the wafer are between -80 and 300 μm. The deformation is usually neither point nor axisymmetric.

Grundsätzlich können auch wesentlich komplexere Verformungszustände Δ oder Verbiegungszustände vorliegen, die nicht symmetrisch zum Mittelpunkt 3 sind, z.B. wellenförmige Abweichungen nach oben oder unten. Auch können innerhalb des Wafers 10 verschiedene Buckel entstehen.In principle, much more complex deformation states Δ or bending states can exist, which are not symmetrical to the center 3 are, for example, wavy deviations up or down. Also, inside the wafer 10 different humps arise.

Durch eine Bearbeitung der Schicht 1 auf der Rückseite des Wafers 10 mit Ausführungsformen der Erfindung soll dieser Verformungszustand Δ normalisiert werden. Nach der Behandlung der Schicht 1 auf der Rückseite des Wafers 10 soll der Zustand gemäß 1B erreicht werden; d.h. ein in sich flacher Wafer 10.By editing the layer 1 on the back of the wafer 10 with embodiments of the invention, this deformation state Δ is to be normalized. After the treatment of the shift 1 on the back of the wafer 10 should the state according to 1B be achieved; ie a flat wafer 10 ,

Dazu ist vorgesehen, dass der Verformungszustand Δ des Wafers 10 durch ein Messmittel 30 (siehe 2) ermittelt wird. Das Messmittel 30 kann den Wafer 10 mittels einer kapazitiven Methode abtasten, um die Kontur zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich kann den Wafer 10 mit optischen Methoden (z.B. einem Laserverfahren oder anderen photogrammetrischen Methoden) getastet werden, um die Kontur zu ermitteln.For this purpose, it is provided that the deformation state Δ of the wafer 10 through a measuring device 30 (please refer 2 ) is determined. The measuring device 30 can the wafer 10 by means of a capacitive method to determine the contour. Alternatively or additionally, the wafer 10 with optical methods (eg a laser method or other photogrammetric methods) are keyed to determine the contour.

Es wird automatisch ein Verformungsdatensatz 31 erzeugt, der angibt, an welcher Stelle des Wafers 10 eine Verformung vorliegt und welches Ausmaß sie hat. Diese Information kann z.B. in Form einer Tabelle oder einer Kontur gespeichert sein. Aus dem Verformungsdatensatz 31 lässt sich eine dreidimensionale Kontur des Wafers 10 ableiten.It automatically becomes a deformation data set 31 which indicates at which point of the wafer 10 there is a deformation and its extent. This information can be stored, for example, in the form of a table or a contour. From the deformation data set 31 can be a three-dimensional contour of the wafer 10 derived.

Nachfolgend wird dann ein Abtragungsprozess mittels eines nasschemischen Ätzprozesses in einer Ätzvorrichtung 22 die Schicht 1 auf der Rückseite des Wafers 10 mindestens teilweise abgetragen, wodurch sich der innere Spannungszustand des Wafers 10 ändert. Das Abtragen durch den Ätzprozess geschieht in Abhängigkeit vom automatisch ermittelten Verformungsdatensatz 31 des Wafers 10. Da die Verformungen Δ bekannt sind, erfolgt das Abtragen der Schicht 1 auf der Rückseite des Wafers 10 so, dass der geänderte innere mechanische Spannungszustand des Wafers 10 dazu führt, dass der Wafer 10 sich wieder der Idealform annähert (1B). Die dazu notwendigen Berechnungen werden in einer Steuervorrichtung 20 ausgeführt. Die Steuervorrichtung 20 erzeugt einen Steuerdatensatz 21, der an die Ätzvorrichtung 22 übertragen wird. Der Steuerdatensatz 21 enthält die Angaben zur Steuerung der Prozessparameter, wie z.B. der Ätzzeit.Subsequently, an ablation process by means of a wet-chemical etching process in an etching apparatus is then carried out 22 the layer 1 on the back of the wafer 10 at least partially removed, whereby the internal stress state of the wafer 10 changes. The removal by the etching process occurs depending on the automatically determined deformation data set 31 of the wafer 10 , Since the deformations Δ are known, the removal of the layer takes place 1 on the back of the wafer 10 such that the changed internal mechanical stress state of the wafer 10 that leads to the wafer 10 approaching the ideal form again ( 1B ). The necessary calculations are in a control device 20 executed. The control device 20 generates a control record 21 to the etching device 22 is transmitted. The tax record 21 contains the information for controlling the process parameters, such as the etching time.

Der geänderte Spannungszustand im Wafer 10 führt dazu, dass sich der Wafer 10 dem Ideal wieder annähert.The changed stress state in the wafer 10 causes the wafer 10 approaching the ideal again.

In 2 ist dargestellt, dass der Verformungszustand Δ an einem Wafer 10 gemessen wird und eine Korrektur an allen Wafern 10, 11, 12 eines Loses vorgenommen wird. Aus Gründen der Einfachheit sind hier nur drei Wafer 10, 11, 12 eines Loses dargestellt. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens geht davon aus, dass die Wafer 10, 11, 12 eines Loses untereinander den gleichen Schichtaufbau haben und die gleichen Prozessschritte durchlaufen. Daher sollte der mechanische Verformungszustand Δ der Wafer 10, 11, 12 untereinander ähnlich sein.In 2 It is shown that the deformation state Δ on a wafer 10 is measured and a correction on all wafers 10 . 11 . 12 a lot is made. For simplicity, here are only three wafers 10 . 11 . 12 a lot. This embodiment of the method according to the invention assumes that the wafers 10 . 11 . 12 of a lot have the same layer structure among each other and go through the same process steps. Therefore, the mechanical deformation state Δ of the wafers should be 10 . 11 . 12 be similar to each other.

Alternativ können jeweils an einem Wafer 10 Messungen vorgenommen werden. Der dabei ermittelte Verformungsdatensatz 31 wird dann jeweils auf den gleichen Wafer 10 angewandt.Alternatively, each on a wafer 10 Measurements are made. The determined deformation data set 31 is then each on the same wafer 10 applied.

In einer anderen Ausführungsform können mehrere Wafer 10 eines Loses ausgewertet werden, um eine Art gemittelten Verformungsdatensatz 31 zu gewinnen, der für mehrere Lose verwendet werden kann.In another embodiment, multiple wafers may be used 10 of a lot to be a kind of averaged deformation data set 31 to win, which can be used for several lots.

In einer zweiten Ausführungsform, wird die in 2 dargestellte Vorrichtung abgewandelt, in dem die Abtragung der Schicht 1 nicht mittels eines Ätzverfahrens, sondern mittels eines gebündelten Ionenstrahls 24 erfolgt, der über den ganzen Bereich der Wafer-Rückseite auslenkbar ist. In 3 ist diese zweite Ausführungsform dargestellt, wobei die Ermittlung des Verformungszustandes Δ und die Erzeugung des Steuerdatensatzes 21 analog zur ersten Ausführungsform erfolgt, so dass Bezug auf die Beschreibung der 2 genommen wird.In a second embodiment, the in 2 modified device shown in which the removal of the layer 1 not by means of an etching process, but by means of a bundled Io nenstrahls 24 takes place, which is deflectable over the entire area of the wafer back. In 3 this second embodiment is shown, wherein the determination of the deformation state Δ and the generation of the control data set 21 analogous to the first embodiment, so that reference to the description of 2 is taken.

Allerdings erfolgt der Abtrag der Schicht 1 hier mittels eines gebündeltem Ionenstrahls 24, der von einer Ionenstrahlquelle 23 (z.B. ein Focused Ion Beam Source) entsprechend den Vorgaben des Steuerdatensatzes 21 geführt wird. Dabei werden die Verweildauer des Ionenstrahls 24 und/oder die Intensität als Steuergrößen für die Abtragungsdicke an einer bestimmten Stelle des Wafers verwendet. Damit ist der partielle Abtrag von Material von der Waferrückseite möglich.However, the removal of the layer takes place 1 here by means of a bundled ion beam 24 from an ion beam source 23 (eg a Focused Ion Beam Source) according to the specifications of the control data set 21 to be led. At the same time, the residence time of the ion beam becomes 24 and / or the intensity used as control values for the ablation thickness at a particular location of the wafer. Thus, the partial removal of material from the wafer back is possible.

Bei einer reinen Verwendung der Abtragung mittels eines gebündelten Ionenstrahls kann auf eine Abdeckung der Waferrückseite verzichtet werden.at a pure use of the ablation by means of a bundled Ion beam can be dispensed with a cover of the wafer back.

Insbesondere ist es bei dieser Gestaltung möglich (siehe 4), den gebündelten Ionenstrahl 24 solange über einen Bereich der Schicht 1 zu führen und diese dabei partiell abzutragen, bis ein gewünschter Verformungszustand Δ erreicht wird. Dazu kann das Messmittel 30 den Verformungszustand Δ während des Ionenstrahl-Betriebes überwachen und entsprechende Signale an die Steuervorrichtung 20 senden. In 4 ist dargestellt, wie die Messwerte des Messmittels 30 über die Ionenstrahlquelle 23 und den Steuerdatensatz 21 auf den Wafer 10 in-situ einwirken.In particular, it is possible with this design (see 4 ), the bundled ion beam 24 as long as over an area of the layer 1 to lead and thereby partially remove it until a desired deformation state Δ is achieved. For this purpose, the measuring means 30 Monitor the deformation state Δ during ion beam operation and corresponding signals to the control device 20 send. In 4 is shown as the measured values of the measuring device 30 via the ion beam source 23 and the control record 21 on the wafer 10 to act in situ.

Diese in-situ (fortlaufende Messung während des Materialabtrages) Bearbeitung erlaubt das individuelle, aber auch effiziente Bearbeiten der Wafer 10, 11, 12, bis eine in-situ gemessene Verformung auf einen akzeptablen (vorbestimmten) Wert verringert wurde.This in-situ (continuous measurement during material removal) processing allows the individual, but also efficient processing of the wafers 10 . 11 . 12 until an in-situ measured strain has been reduced to an acceptable (predetermined) value.

Grundsätzlich ist es auch möglich beide Ausführungsformen für gleiche oder auch unterschiedliche Bereiche des Wafers 10, 11, 12 zu verwenden. So kann z.B. ein gleichförmiger relativ großer Teil einer Schicht 1 mittels Ätzen abgetragen werden. Kleinere Bereiche können dann z.B. mittels eines in-situ Verfahrens mit einem gebündelten Ionenstrahl 24 bearbeitet werden.In principle, it is also possible for both embodiments for the same or different areas of the wafer 10 . 11 . 12 to use. For example, a uniform, relatively large part of a layer 1 be removed by etching. Smaller areas can then, for example, by means of an in-situ method with a bundled ion beam 24 to be edited.

Die Erfindung wird hier und im Folgenden anhand eines Siliziumwafers für die DRAM-Speicherchip Herstellung beschrieben, z.B. mit einem DRAM-Speicherchip mit Deep-Trench Strukturen. Grundsätzlich sind die Maßnahmen aber auch bei anderen Substraten, wie z.B. Wafer aus InP oder Germanium und/oder anderen Abmessungen anwendbar.The Invention is here and below based on a silicon wafer for the DRAM memory chip manufacturing described, e.g. with a DRAM memory chip with deep-trench structures. Basically, the measures but also with other substrates, e.g. Wafer made of InP or germanium and / or other dimensions applicable.

Die Ausführungsformen der Erfindung sind bisher davon ausgegangen, dass die Abtragung der Schicht 1 auf der Rückseite des Wafers 10 ganzflächig geätzt wird, um die Schicht 1 dünner zu machen, was zu einer Änderung des Spannungszustandes führt.The embodiments of the invention have hitherto assumed that the removal of the layer 1 on the back of the wafer 10 etched over the entire surface to the layer 1 thinner, which leads to a change in the state of stress.

In anderen Ausführungsformen wird die Schicht 1 auf der Rückseite des Wafers 10 nur teilweise abgetragen, insbesondere durch Ätzung oder mit einem gebündelten Ionenstrahl abgetragen, um einen Ausgleich der Verspannung zu erreichen.In other embodiments, the layer becomes 1 on the back of the wafer 10 only partially removed, in particular by etching or with a bundled ion beam removed in order to achieve a compensation of the tension.

Diese Ausführungsformen sind in 5 bis 10 dargestellt. Im Folgenden wird jeweils Bezug auf das Ätzen genommen, wobei die gleichen Abtragungsvorgänge und -muster auch mit einem gebündelten Ionenstrahl 24 gemäß der zweiten Ausführungsform herstellbar sind.These embodiments are in 5 to 10 shown. In the following, reference will be made to the etching, wherein the same ablation processes and patterns also with a bundled ion beam 24 can be produced according to the second embodiment.

In 5 ist eine Ansicht auf die Schicht 1 der Rückseite des Wafers 10 dargestellt. Dabei wird nur ein ringförmiger Bereich mit einer Breite B am Rand des Wafers 10 geätzt. Die Schicht 1 auf der Rückseite des Wafers 10 innerhalb dieses ringförmigen Bereiches 1 wird nicht geätzt. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass dieser innere Bereich mit einer ätzresistenten Folie als Abdeckung 2 beklebt ist. Ein Beispiel für eine solche ätzresistente Folie ist eine Polyimidfolie (Kapton) der Firma DuPont.In 5 is a view on the layer 1 the back of the wafer 10 shown. In this case, only an annular region with a width B at the edge of the wafer 10 etched. The layer 1 on the back of the wafer 10 within this annular area 1 is not etched. This can be achieved, for example, by using this inner area with an etch-resistant foil as the cover 2 is stuck. An example of such an etch-resistant film is a polyimide film (Kapton) from DuPont.

Somit kann in der Ätzvorrichtung 2 nur der ringförmige Bereich geätzt werden. Durch die gezielte Ätzung nur im ringförmigen Bereich kann gezielt einer Verformung im Randbereich des Wafers 10 begegnet werden. Die Breite B richtet sich nach dem ermittelten Verformungszustand Δ.Thus, in the etching apparatus 2 only the annular area can be etched. Due to the targeted etching only in the annular area can targeted a deformation in the edge region of the wafer 10 be countered. The width B depends on the determined deformation state Δ.

In 6 ist eine zu 5 komplementäre Ausführungsform dargestellt. Dabei wird der Randbereich des Wafer 10 mit einer Abdeckung 2 versehen, so dass der Innenbereich mit dem Durchmesser B gezielt geätzt wird.In 6 is one too 5 complementary embodiment shown. In this case, the edge region of the wafer 10 with a cover 2 provided so that the interior of the diameter B is selectively etched.

Eine weitere Ausführungsform ist in 7 dargestellt. Während in 4 ein kontinuierlicher Ringbereich der Schicht 1 auf der Rückseite des Wafers 10 mit einer Breite B geätzt wurde, werden hier nur Teile des Randes mit einer Breite B geätzt, d.h., es erfolgt eine Ätzung von Ringsegmenten der Schicht 1. Der restliche Bereich ist z.B. mit einer Abdeckung 2 aus ätzresistenter Folie abgedeckt.Another embodiment is in 7 shown. While in 4 a continuous ring area of the layer 1 on the back of the wafer 10 was etched with a width B, only parts of the edge are etched here with a width B, that is, there is an etching of ring segments of the layer 1 , The remaining area is eg with a cover 2 covered by etch-resistant foil.

Dabei kann die Breite B des Randes von Segment zu Segment unterschiedlich sein. Die Segmente können symmetrisch zum Mittelpunkt 3 angeordnet sein, wie in 5 dargestellt, oder auch asymmetrisch.The width B of the edge may differ from segment to segment. The segments can be symmetrical to the center 3 be arranged as in 5 represented, or asymmetrical.

In 8 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der Kreissektoren 2 mit einer Abdeckung versehen sind. Die nicht abgedeckten Teile der Schicht 1 der Rückseite des Wafers 10 können damit gezielt geätzt werden, um z.B. Verformungen Δ in radialer Richtung auszugleichen. Die Anordnung der Kreissektoren kann wiederum symmetrisch zum Mittelpunkt 3 erfolgen oder asymmetrisch.In 8th is an embodiment Darge represents, at the circular sectors 2 are provided with a cover. The uncovered parts of the layer 1 the back of the wafer 10 can thus be selectively etched, for example, to compensate for deformations Δ in the radial direction. The arrangement of the circular sectors can turn symmetrical to the center 3 done or asymmetrical.

In 9 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Abdeckung 2a, 2b des Wafers 10 in Form von konzentrischen Ringen erfolgt, wobei die Breite der Ringe in Abhängigkeit von der Verformung Δ gleich oder unterschiedlich sein kann. In 9 ist die Breite der Abdeckungen 2a, 2b jeweils gleich.In 9 an embodiment is shown in which the cover 2a . 2 B of the wafer 10 takes the form of concentric rings, wherein the width of the rings depending on the deformation Δ can be the same or different. In 9 is the width of the covers 2a . 2 B always the same.

In 10 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Abdeckung 2a, 2b des Wafers 10 durch Kreissegmente erfolgt.In 10 an embodiment is shown in which the cover 2a . 2 B of the wafer 10 done by circle segments.

Grundsätzlich sind auch andere Formen der Abdeckung möglich. So kann das Steuermittel 20 auch eine Abdeckung 2 individuell für einen Wafer 10 erstellen, die eine wesentlich komplexere Form aufweist, wobei die Form vom individuellen Verformungszustand Δ des Wafers 10 abhängt.In principle, other forms of coverage are possible. So can the control agent 20 also a cover 2 individually for a wafer 10 which has a much more complex shape, the shape of the individual deformation state Δ of the wafer 10 depends.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.The Restricted invention in their execution not to the preferred embodiments given above. Rather, a number of variants are conceivable that of the inventive method and the device according to the invention also in principle different types Make use.

11
Schicht auf Rückseite des Waferslayer on back of the wafer
2, 2a, 2b2, 2a, 2b
Abdeckungcover
33
Mittelpunkt des WafersFocus of the wafer
1010
Waferwafer
11, 1211 12
Wafer eines Loseswafer a lot
2020
Steuervorrichtungcontrol device
2121
SteuerdatensatzTax record
2222
Ätzvorrichtungetching
2323
IonenstrahlquelleIon beam source
2424
gebündelter Ionenstrahlbundled ion beam
3030
Messmittelmeasuring Equipment
3131
VerformungsdatensatzDeformation record
ΔΔ
Verformungszustanddeformation state
BB
Breite eines Ätzbereicheswidth an etching area

Claims (27)

Verfahren zur Reduktion einer Verformung eines Wafers in einer Produktion für Halbleiterbauelemente, gekennzeichnet durch a) die Bestimmung des Verformungszustandes (Δ) des Wafers (10, 11, 12) und/oder vergleichbarer Wafer (10, 11, 12) eines Loses mit einem Messmittel (30) und automatische Generierung eines Verformungsdatensatzes (31) und b) mindestens einem Abtragungsprozess zur mindestens teilweisen Abtragung einer Schicht (1) auf der Rückseite des Wafers (10) und/oder vergleichbarer Wafer (10, 11, 12) eines Loses, wobei mindestens ein Parameter des Abtragungsprozesses in Abhängigkeit vom Verformungsdatensatz (21) eingestellt und/oder gesteuert wird.Method for reducing a deformation of a wafer in a production for semiconductor components, characterized by a) the determination of the state of deformation (Δ) of the wafer ( 10 . 11 . 12 ) and / or comparable wafers ( 10 . 11 . 12 ) of a lot with a measuring means ( 30 ) and automatic generation of a deformation data set ( 31 ) and b) at least one removal process for the at least partial removal of a layer ( 1 ) on the back of the wafer ( 10 ) and / or comparable wafers ( 10 . 11 . 12 ) of a lot, wherein at least one parameter of the ablation process is dependent on the deformation data set ( 21 ) is set and / or controlled. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Abtragungsprozess durch einen gebündelten Ionenstrahl (24) erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the at least one removal process by a bundled ion beam ( 24 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkdauer des gebündelten Ionenstrahls und/oder die Intensität des gebündelten Ionenstrahls für den Abtragungsprozess gezielt für einzelne Bereiche des Wafers gesteuert wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that the exposure time of the bundled Ion beam and / or the intensity of the focused ion beam targeted for the removal process for individual Areas of the wafer is controlled. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Abtragungsprozess als Ätzprozess ausgebildet ist.Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the at least one removal process as an etching process is trained. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Parameter des Abtragungsprozesses die Ätzzeit und/oder die Zusammensetzung des Ätzmediums ist.Method according to claim 4, characterized in that that the at least one parameter of the ablation process, the etching time and / or the composition of the etching medium is. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ätzprozess der Schicht (1) auf der Rückseite des Wafers (10) eine nasschemische Ätzung umfasst.Method according to claim 4 or 5, characterized in that the etching process of the layer ( 1 ) on the back of the wafer ( 10 ) comprises a wet-chemical etching. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtragung der Schicht (1) auf der Rückseite des Wafers (10) in einem Randbereich mit einer definierten Breite (B) erfolgt.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the removal of the layer ( 1 ) on the back of the wafer ( 10 ) takes place in an edge region with a defined width (B). Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (1) einen Anteil an Silizium, Siliziumoxiden, Siliziumnitriden, Al2O3, high k-Materialien, insbesondere HfO2 und/oder Metallverbindungen, insbesondere Titan und Titannitrid aufweist oder aus den Materialien besteht.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the layer ( 1 ) has a proportion of silicon, silicon oxides, silicon nitrides, Al 2 O 3 , high k materials, in particular HfO 2 and / or metal compounds, in particular titanium and titanium nitride, or consists of the materials. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur teilweisen Abtragung, insbesondere der Ätzung der Schicht (1) auf der Rückseite des Wafers (10) ein Bereich der Schicht (1) mit einer Abdeckung (2, 2a, 2b) versehen wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that for the partial removal, in particular the etching of the layer ( 1 ) on the back of the wafer ( 10 ) an area of the layer ( 1 ) with a cover ( 2 . 2a . 2 B ). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (2, 2a, 2b) punktsymmetrisch zum Mittelpunkt (3) des Wafers (10) angeordnet ist.Method according to claim 9, characterized in that the cover ( 2 . 2a . 2 B ) point sym metric to the midpoint ( 3 ) of the wafer ( 10 ) is arranged. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (2, 2a, 2b) mindestens teilweise konzentrisch zum Mittelpunkt (3) des Wafers (10) angeordnet ist.Method according to claim 9 or 10, characterized in that the cover ( 2 . 2a . 2 B ) at least partially concentric with the center ( 3 ) of the wafer ( 10 ) is arranged. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (2, 2a, 2b) einen Kreis, ein Streifenmuster, ein Gittermuster, mindestens einen Kreissektor, mindestens ein Kreissegment und/oder mindestens einen Kreisring aufweist.Method according to at least one of claims 9 to 11, characterized in that the cover ( 2 . 2a . 2 B ) has a circle, a striped pattern, a grid pattern, at least one circular sector, at least one circular segment and / or at least one circular ring. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (2, 2a, 2b) als ätzresistente Klebefolie auf die Schicht (1) auf der Rückseite des Wafers (10) aufgebracht wird.Method according to at least one of claims 9 to 12, characterized in that the cover ( 2 . 2a . 2 B ) as etching-resistant adhesive film on the layer ( 1 ) on the back of the wafer ( 10 ) is applied. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Form und/oder das Ausmaß der Abdeckung (2, 2a, 2b) automatisch in Abhängigkeit vom gemessenen Verformungszustand (Δ) bestimmt und/oder hergestellt wird.Method according to at least one of claims 9 to 13, characterized in that the shape and / or the extent of the cover ( 2 . 2a . 2 B ) is determined and / or produced automatically as a function of the measured deformation state (Δ). Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtragung der Schicht (1) auf der Rückseite des Wafers (10) ganzflächig erfolgt.Method according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the removal of the layer ( 1 ) on the back of the wafer ( 10 ) over the entire surface. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gebündelte Ionenstrahl (24) nur auf bestimmte, mittels des Verformungsdatensatzes (31) ermittelte Bereiches des Wafers (10, 11, 12) einwirkt und somit der Abtrag nur in diesen ermittelten Bereichen erfolgt, ohne dass die übrigen Bereiche des Wafers (10, 11, 12) eine Abdeckung erhalten.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the bundled ion beam ( 24 ) only to certain, by means of the deformation data set ( 31 ) determined area of the wafer ( 10 . 11 . 12 ) and thus the removal takes place only in these determined areas, without the remaining areas of the wafer ( 10 . 11 . 12 ) received a cover. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wafer (10, 11, 12) während des Abtrages fortlaufend von dem Messmittel (30) vermessen wird und der Abtrag beendet wird, wenn die Messung ergibt, dass die Verformung des Wafers (10, 11, 12) auf einen zulässigen Wert reduziert ist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the wafer ( 10 . 11 . 12 ) continuously during the removal of the measuring means ( 30 ) and the ablation is terminated when the measurement shows that the deformation of the wafer ( 10 . 11 . 12 ) is reduced to a permissible value. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (1) auf der Rückseite des Wafers (10, 11, 12) eine ohnehin vorhandene oder eine im Rahmen des Processings auftretende Rückseitenbeschichtung ist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the layer ( 1 ) on the back of the wafer ( 10 . 11 . 12 ) is an existing or a occurring during the processing back coating. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Verformungszustandes (Δ) anhand einer Messung in Bezug auf eine kritische Ebene, insbesondere eine Overlay Ebene, erfolgt.Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the determination of the deformation state (Δ) a measurement in relation to a critical level, in particular one Overlay level, done. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wafer (10, 11, 12) Silizium, InP und/oder Germanium aufweist oder aus diesen Materialien besteht.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the wafer ( 10 . 11 . 12 ) Comprises silicon, InP and / or germanium or consists of these materials. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wafer (10, 11, 12) der Herstellung von DRAM Speicherchips, optoelektronischen Bauelementen oder Mikroprozessoren dient.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the wafer ( 10 . 11 . 12 ) is used to produce DRAM memory chips, optoelectronic components or microprocessors. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wafer (10, 11, 12) einen Durchmesser von 300 mm oder 450 mm aufweist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the wafer ( 10 . 11 . 12 ) has a diameter of 300 mm or 450 mm. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messmittel (30) den Verformungzustand (Δ) optisch, insbesondere mittels eines Lasermessverfahrens oder einer photogrammetrischen Methode, und/oder einer kapazitiven Methode ermittelt.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the measuring means ( 30 ) determines the deformation state (Δ) optically, in particular by means of a laser measurement method or a photogrammetric method, and / or a capacitive method. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein großflächiger Abtrag der Schicht (1) mittels eines Ätzprozesses erfolgt und anschließend eine punktuelle Abtragung der Schicht (1) mittels eines gebündelten Ionenstrahls (24), insbesondere mit einer in-situ Bearbeitung des Wafers (10, 11, 12).Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a large-area removal of the layer ( 1 ) by means of an etching process and then a selective removal of the layer ( 1 ) by means of a focused ion beam ( 24 ), in particular with an in-situ processing of the wafer ( 10 . 11 . 12 ). Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Messmittel (30) zur Messung des Verformungszustands (Δ) mindestens eines Wafers (10, 11, 12) und zur automatischen Generierung eines Verformungsdatensatzes (31) und ein Steuerungsmittel (20) für mindestens ein Abtragungsmittel (22) zur mindestens teilweisen Abtragung einer Schicht (1) auf der Rückseite des Wafers (10) und/oder vergleichbarer Wafer (10, 11, 12) eines Loses, wobei mindestens ein Parameter des Abtragungsprozesses in Abhängigkeit vom Verformungsdatensatz (31) einstellbar und/oder steuerbar ist.Device for carrying out the method according to claim 1, characterized by a measuring means ( 30 ) for measuring the deformation state (Δ) of at least one wafer ( 10 . 11 . 12 ) and for the automatic generation of a deformation data set ( 31 ) and a control means ( 20 ) for at least one ablation agent ( 22 ) for the at least partial removal of a layer ( 1 ) on the back of the wafer ( 10 ) and / or comparable wafers ( 10 . 11 . 12 ) of a lot, wherein at least one parameter of the ablation process is dependent on the deformation data set ( 31 ) is adjustable and / or controllable. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Abtragungsmittel (22) ein gesteuertes Ionenstrahlmittel (23) ist, welches auf bestimmte, aus dem Verformungsdatensatz (21) des Wafers (10, 11, 12) ermittelte Bereiche des Wafers (10, 11, 12) einwirkt und dort einen Abtrag bewirkt, der über Anlagenparameter steuerbar ist.Device according to claim 25, characterized in that the at least one ablation means ( 22 ) a controlled ion beam agent ( 23 ), which depends on certain, from the deformation data set ( 21 ) of the wafer ( 10 . 11 . 12 ) determined areas of the wafer ( 10 . 11 . 12 ) acts there and causes a removal, which is controllable via system parameters. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass während die Messung des Wafers (10, 11, 12) fortlaufend während des Abtrags erfolgt und der Abtrag beendet wird, wenn die Verformung des Wafers (10, 11, 12) auf ein zulässiges Maß reduziert ist.Apparatus according to claim 26, characterized in that during the measurement of Wa fers ( 10 . 11 . 12 ) is carried out continuously during the removal and the removal is terminated when the deformation of the wafer ( 10 . 11 . 12 ) is reduced to an acceptable level.
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