DE10057998B4

DE10057998B4 - Poliergerät und Polierverfahren

Info

Publication number: DE10057998B4
Application number: DE10057998A
Authority: DE
Inventors: Yoshifumi Akaike; Takashi Suzuki; Hiroyuki Nagai
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 2000-11-23
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2020-11-24
Also published as: KR20010051940A; JP2001150339A; JP4487353B2; KR100731202B1; DE10057998A1; US6511362B1; TW510843B

Abstract

Polierverfahren zum Drehen eines Polierwerkzeugs (8), welches durch ein elastisches Teil gebildet ist, das eine Polierfläche (8a) besitzt, längs einer Ebene senkrecht zu einer Drehwelle (K1), zum Drehen der Polierfläche (8a) auf einer zu polierenden Fläche eines zu polierenden, ebenen scheibenförmigen Objektes (W), welches auf einem Haltetisch (41) gehalten ist, und zum relativen Verschieben des zu polierenden, ebenen scheibenförmigen Objektes (W) und des Polierwerkzeugs (8) längs einer Haltefläche (41a) des Haltetisches (41), um die Fläche des zu polierenden, ebenen scheibenförmigen Objekts (W) zu polieren, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Neigen der Drehwelle (K1) des Polierwerkzeugs (8) um einen vorher festgelegten Winkel (α) bezüglich einer Normalen (0) der Haltefläche (41a) des Haltetisches (41) in Richtung auf eine Vorschubrichtung (D) der Verschiebung des Polierwerkzeugs (8); und
Neigen der Welle (K1) des Polierwerkzeugs (8) um einen vorher festgelegten Winkel bezüglich der Normalen (0) der Haltefläche (41a) des Haltetisches (41) in...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Poliergerät und ein Polierverfahren.
Einhergehend mit der höheren Integration und der Mehrfachlagenverbindung von Halbleitereinrichtungen wurde das Abflachen (Einebnen) von unterschiedlichen Zwischenschicht-Isolationsfilmen oder anderen Filmen beim Herstellungsprozeß einer Halbleitereinrichtung wichtig.
Es wurde mehrere Verfahren als Abflachungsverfahren vorgeschlagen. In den vergangenen Jahren wurde dem chemisch-mechanischen Polieren (CMP) Beachtung geschenkt, wobei die Spiegelpoliertechnologie von Siliziumwafern verwendet wird. Es wurden Abflachungsverfahren, bei denen diese verwendet wird, entwickelt.
Ein Beispiel eines Poliergeräts, bei dem ein CMP-Prozeß verwendet wird, wird als Hintergrund der vorliegenden Erfindung mit Hilfe von 1 beschrieben.
Ein Poliergerät 301, welches in 1 gezeigt ist, besitzt eine Hauptwellenspindel 303, um ein Polierwerkzeug 302 zu drehen, und einen Tisch 304, um einen Wafer W zu halten.
Der Tisch 304 ist auf einem Schlitten 306 drehbar befestigt, der so vorgesehen ist, daß er sich in einer X-Achsenrichtung längs einer Schiene 305 verschieben kann. Er wird so angetrieben, daß er durch eine Drehantriebseinrichtung dreht, die beispielsweise aus einem Motor, einer Riemenscheibe, einem Riemen, usw. besteht.
Die Hauptwellenspindel 303 ist so befestigt, daß sie in einer Z-Achsenrichtung verschiebbar ist, und sie ist bei einer Zielposition in einer Z-Achsenrichtung durch einen nicht gezeigten Antriebsmechanismus positioniert.
Bei dem Poliergerät 301, welches den obigen Aufbau hat, wird zunächst der Wafer W mit einer vorher bestimmten Geschwindigkeit gedreht. Schlamm (Schleifschlamm), der durch Mischen eines Polierschleifmittels, beispielsweise Siliziumoxid, mit einer Flüssigkeit, beispielsweise einer wäßrigen Lösung aus Kaliumhydroxid erhalten wird, wird als Schleifmittel von einem nicht gezeigten Schlammzuführgerät dem Wafer W zugeführt.
Danach wird das Polierwerkzeug 302 mit einer vorher-festgelegten Geschwindigkeit gedreht, und der Wafer W und das Polierwerkzeug 302 werden in der X-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung so positioniert, daß ein äußerer Umfangsrand des Polierwerkzeugs 302 die äußere Umfangsrandfläche des Wafers W überlappt und kontaktiert.
Das Polierwerkzeug 302 ist so in der Z-Achsenrichtung positioniert, daß eine vorher-festgelegte Schnittiefe zum Wafer W erhalten wird. Aufgrund dieser Tatsache wird ein vorher-festgelegter Polierdruck zwischen dem Polierwerkzeug 302 und dem Wafer W erzeugt. Dabei wird der Wafer W in der X-Achsenrichtung mit einer vorher-festgelegten Geschwindigkeit verschoben. Der Wafer W wird poliert, wobei das Polierwerkzeug 302 in Kontakt mit dem Wafer W gebracht wird, wodurch der Wafer W abgeflacht wird.
Wenn man die Nachteile zusammenfaßt, befindet sich bei dem Poliergerät 301 mit dem obigen Aufbau die Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 parallel zur Haltefläche des Drehtisches 304, und die Überlappungsbereiche der Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 und eine zu polierende Fläche des Wafers W kontaktieren einander über ihre Gesamtflächen gemäß der Relativbewegung des Polierwerkzeugs zum Wafer W in der X-Achsenrichtung. Aus diesem Grund wird die Fläche des effektiven Arbeitsbereichs der Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 zur polierenden Fläche des Wafers W zu einem Bereich, wo die Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 und die zu polierende Fläche des Wafers W einander überlappen. Dieser Bereich ist relativ groß und variiert gemäß der Relativbewegung des Polierwerkzeugs 302 in der X-Achsenrichtung.
Wenn die Fläche des effektiven Arbeitsbereichs der Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 zur polierenden Fläche des Wafers W groß ist, neigt der Poliergrad im effektiven Arbeitsbereich dazu, aufgrund der Unregelmäßigkeiten der zu polierenden Fläche des Wafers W ungleichmäßig zu werden. Wenn die Fläche des effektiven Arbeitsbereichs variiert, variiert der Poliergrad pro Zeiteinheit, d. h., die Polierrate, so daß es schwierig ist, die zu polierende Fläche des Wafers W gleichförmig zu polieren. Wenn weiter die Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 und die zu polierende Fläche des Wafers W parallel sind, kann der Schlamm nicht leicht zwischen die Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 und die zu polierende Fläche des Wafers W eindringen, so daß wiederum der Poliergrad manchmal nicht stabil wird.
Aus diesem Grund wurde beispielsweise beim Stand der Technik, wie in 2 gezeigt ist, das Polieren dadurch durchgeführt, daß eine Welle K1 des Polierwerkzeugs 302 in Vorschubrichtung des Polierwerkzeugs 302 um einen Neigungswinkel α geneigt wurde. Entsprechende Polierverfahren bzw. vergleichbare Poliergeräte werden in den Schriften EP-0-894-569-A1 , US-5-489-198-A und JP-02-139-163-AA erwähnt.
3 ist eine Ansicht der Verteilung des Drucks, der zwischen der Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 und der zu polierenden Fläche des Wafers W erzeugt wird, wenn die Welle K1 des Polierwerkzeugs 302 in der Vorschubrichtung der Verschiebung des Polierwerkzeugs 302 geneigt ist. Es sei angemerkt, daß 3 die Verteilung des virtuellen Drucks zeigt, wenn die zu polierende Fläche des Wafers W poliert wird, indem das Polierwerkzeug 302 ohne Drehung des Wafers W gedreht wird.
Wie in 3 gezeigt ist, wird die Verteilung des Drucks, der zwischen der Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 und der zu polierenden Fläche des Wafers W erzeugt wird, zu einem ungefähr halbmondförmigen Bereich PR. In diesem halbmondförmigen Bereich PR wird eine Fläche PH, wo der Druck relativ hoch ist, innerhalb dieser erzeugt, und ein Bereich PL, wo der Druck, der darum herum existiert, relativ niedrig ist, wird erzeugt. Die Fläche PH, wo der Druck relativ hoch ist, zeigt eine ungefähr symmetrische Form um die X-Achse. Diese Fläche PH wird zu einem Bereich, der effektiv auf die zu polierende Fläche des Wafers W einwirkt. Die Fläche PH ist ausreichend kleiner als die Überlappungsfläche des Wafers W und der Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 ausgeführt. Sogar wenn das Polierwerkzeug 302 sich relativ in der X-Achsenrichtung bewegt, wird die Oberflächenfläche der Fläche PH ungefähr konstant. Aus diesem Grund kann der Poliergrad im wirksamen Arbeitsbereich gleichförmig ausgeführt werden, und die Polierrate kann konstant gemacht werden.
Das Polierwerkzeug 302 besteht beispielsweise jedoch aus einem elastischen Teil, welches beispielsweise aus einem plattenförmigen Teil hergestellt ist und durch Polyurethan-Schaum oder einem anderen Kunststoff gebildet ist. Es wird gegen die Fläche des Wafers W mit einem Polierdruck F gedrückt, wie in 2 gezeigt ist. Aus diesem Grund verformt sich das Polierwerkzeug 302, welches gegen den Wafer W gedrückt wird, elastisch.
Wenn außerdem die Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 zur Fläche des Wafers W mit einem Neigungswinkel α geneigt ist, verformt sich die Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 in einem Aufsetzbereich 190 und einem Auslaufbereich 191, der in 3 gezeigt ist, wie beispielsweise in 4A und 4B gezeigt ist, wenn diese auf den Wafer W aufläuft. Im Aufsetzbereich 190 läuft, wie in 4A gezeigt ist, die Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 auf die Fläche des Wafers W von einem äußeren Umfangsrand EG des Wafers W, so daß sich die Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 federnd deformiert und die Polierfläche 302a unmittelbar bevor sie auf die Fläche des Wafers W läuft, der in der Nähe des äußeren Umfangsrands EG angeordnet ist, sich nach unten von der Fläche des Wafers W erstreckt. Im Auslaufbereich 191 läuft, wie in 4B gezeigt ist, die Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 über den äußeren Umfangsrand EG vom Kopf der Fläche des Wafers W und trennt sich dann von ihm, so daß die federnd deformierte Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 sich vom äußeren Umfangsrand EG des Wafers W trennt und die Deformation wieder einsetzt, wenn die Beanspruchung nachläßt.
Wenn die Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 sich federnd deformiert, kontaktiert der Bereich der Polierfläche 302a, der nach unten von der Fläche des Wafers W ragt, stark den äußeren Umfangsrand EG des Wafers W, der größte Teil der Arbeitsenergie wird für die Arbeit des herausragenden Bereichs der Polierfläche 302a wird verbraucht, die auf den äußeren Umfangsrand EG des Wafers W läuft, und, wie in 3 gezeigt ist, wird der äußere Umfangsrand des Wafers W an der Stelle DM beschädigt.
Wenn sich der Schaden bezüglich des äußeren Umfangsrands EG des Wafers W aufgrund des hervortretenden Bereichs der Polierfläche 302a anhäuft, wird, da der Wafer W sich dreht, beispielsweise, wie in 5 gezeigt ist, ein übermäßig polierter Bereich 402a an der Gesamtfläche des äußeren Umfangsbereichs des Wafers W gebildet. Wenn der übermäßig polierte Bereich 402 gebildet wird, besteht der Nachteil, daß die Anzahl von Halbleiterchips, die auf einem Wafer W gebildet sind und die hergenommen werden können, klein wird, so daß die Ausbeute verringert wird.
Der Grad der Waferfläche W, die pro Zeiteinheit wegpoliert wird, d. h., die Polierrate wird um den Grad der Arbeitsenergie abgesenkt, die für übermäßiges Polieren des äußeren Umfangsrands EG des Wafers W verbraucht wird, die Anzahl von Wafern W, die pro Zeiteinheit poliert werden, wird verringert, und daher wird die Produktivität abgesenkt.
In dem Bereich, wo die Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 auf den äußeren Umfangsrand EG des Wafers W läuft, kann der Schlamm nicht leicht zwischen die Polierfläche 302a und die Fläche des Wafers W eindringen, so daß der Schlamm, der zwischen die Polierfläche 302a und den Wafer W eingeführt wird, unzureichend wird und daher die Polierrate abgesenkt wird. Um eine Verringerung von Schlamm zu vermeiden, muß eine große Menge von teueren Schlamm zugeführt werden, so daß die Produktivität abgesenkt wird.
In dem Bereich, wo die Polierfläche 302a des Polierwerkzeugs 302 auf den äußeren Umfangsrand EG des Wafers W läuft, ist der Schaden in bezug auf die Polierfläche 302a ebenfalls groß, die Qualität der Polierfläche 302a neigt dazu, abrupt verschlechtert zu werden, und daher tritt leicht eine Schwankung der Polierzustände auf. Um die Schwankung der Polierzustände zu verhindern, ist es notwendig, die Polierfläche 302a mittels einer Nachbearbeitung beispielsweise in den gewünschten Zustand zu bringen. Wenn die Häufigkeit der Nachprüfung zum Erzielen eines geeigneten Zustands der Polierfläche 302a ansteigt, wird die Produktivität des Poliergeräts abgesenkt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Poliergerät und ein Polierverfahren bereitzustellen, mit dem übermäßiges Polieren des äußeren Umfangsrands einer zu polierenden Fläche eines polierten Objekts aufgrund elastischer Deformation des Polierwerkzeugs unterdrückt werden kann, und wobei die Polierrate stabilisiert werden kann. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verfahren nach den Patentansprüchen 1, 12 und 26, sowie dem Poliergerät nach Patentanspruch 19.
Gemäß einem ersten Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Polierverfahren zum Drehen eines Polierwerkzeugs bereitgestellt, welches durch ein elastisches Teil gebildet ist, das eine Polierfläche besitzt, längs einer Ebene senkrecht zu einer Drehwelle, zum Drehen der Polierfläche auf einer zu polierenden Fläche eines zu polierenden ebenen scheibenförmigen Objektes, welches auf einem Haltetisch gehalten ist, und zum relativen Verschieben des zu polierenden ebenen scheibenförmigen Objektes und des Polierwerkzeugs längs einer Haltefläche des Haltetisches, um die Fläche des zu polierenden ebenen scheibenförmigen Objekts zu polieren, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Neigen der Drehwelle des Polierwerkzeugs um einen vorher-festgelegten Winkel bezüglich der Normalen der Haltefläche des Haltetisches in Richtung auf eine Vorschubrichtung der Verschiebung des Polierwerkzeugs; und
Neigen der Welle des Polierwerkzeugs bezüglich der Normalen der Haltefläche des Haltetisches in einer Richtung, die sich von der vorgenannten Vorschubrichtung der Verschiebung des Polierwerkzeugs unterscheidet, um elastische Deformation der Polierfläche in einem Bereich zu reduzieren, wo die Polierfläche auf einen Rand der Fläche aufsetzt.
Das Polieren wird durch Einbringen eines Schleifmittels zwischen der Polierfläche und der zu polierenden Fläche durchgeführt.
Vorzugsweise ist die Welle längs einer Ebene senkrecht zur Vorschubrichtung der Bewegung des Polierwerkzeugs geneigt, um die elastische Deformation der Polierfläche zu reduzieren.
Außerdem ist vorzugsweise die Welle in einer Richtung geneigt, wo die Höhe der Polierfläche in bezug auf die zu polierende Fläche im Bereich der Polierfläche, die auf den äußeren Umfangsrand der zu polierenden Fläche aufsetzt, höher wird als die Höhe der Polierfläche in einem Bereich der Fläche, die zu polieren ist, abseits von der zu polierenden Fläche.
Vorzugsweise wird das Polieren dadurch ausgeführt, daß ein Polierwerkzeug verwendet wird, welches eine ringförmige Polierfläche hat.
Es wird von einem Polierwerkzeug Gebrauch gemacht, bei dem eine Polierfläche, die durch Drehen des Polierwerkzeugs planbearbeitet wurde, welches in einem Zustand dreht, bei dem die Welle in unterschiedlichen Richtungen geneigt ist, sich längs einer Korrekturfläche eines Korrekturwerkzeugs parallel zur Haltefläche dreht.
Gemäß einem zweiten Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Polierverfahren zum Drehen eines Polierwerkzeugs bereitgestellt, welches durch ein elastisches Teil gebildet wird, welches eine Polierfläche längs einer Ebene senkrecht zu einer Drehwelle besitzt, zum Drücken der Polierfläche auf eine zu polierende Fläche eines zu polierenden ebenen scheibenförmigen Objektes, welches auf einem Haltetisch gehalten ist, und zum relativen Verschieben des zu polierenden ebenen scheibenförmigen Objektes und des Polierwerkzeugs längs einer Haltefläche des Haltetisches, um die Fläche des polierenden ebenen scheibenförmigen Objekts zu polieren, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
Neigen der Welle des Polierwerkzeugs bezüglich der Normalen der Haltefläche des Haltetisches in einer Richtung, um eine elastische Deformation der Polierfläche in einem Bereich zu reduzieren, wo die Polierfläche auf einen Rand der polierten Fläche aufsetzt.
Gemäß einem dritten Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Poliergerät bereitgestellt, welches umfaßt:
einen Haltetisch, um ein zu polierendes ebenes scheibenförmiges Objekt zu halten, ein Polierwerkzeug, welches eine Polierfläche senkrecht zu einer Drehwelle besitzt,
eine Polierwerkzeug-Halteeinrichtung, um das Polierwerkzeug drehbar um die Welle zu halten,
eine Verschiebe- und Positionierungseinrichtung, um die Polierwerkzeug-Halteeinrichtung in einer Richtung zu halten, wo die Polierfläche des Polierwerkzeugs der Fläche des Objekts gegenüberliegt und um eine Relativposition der Polierfläche zur Fläche in der gegenüberliegenden Richtung festzulegen, und
eine Relativverschiebeeinrichtung, um das Polierwerkzeug und das Objekt auf dem Haltetisch längs der Haltefläche des Haltetisches relativ zu verschieben, wobei,
die Drehwelle des Polierwerkzeugs um einen vorher-festgelegten Winkel bezüglich der Normalen der Haltefläche des Haltetisches in Richtung auf die Vorschubrichtung der Verschiebung des Polierwerkzeugs geneigt ist, und um einen vorher-festgelegten Winkel in einer Richtung geneigt ist, die sich von dieser Neigungsrichtung unterscheidet und die elastische Deformation der Polierfläche in dem Bereich reduziert, wo die Polierfläche auf den äußeren Umfangsrand der zu polierenden Fläche aufsetzt.
Da bei der vorliegenden Erfindung das Polieren dadurch ausgeführt wird, daß das Polierwerkzeug in einer Richtung geneigt wird, wo die elastische Deformation der Polierfläche in dem Bereich reduziert wird, wo die Polierfläche auf den äußeren Umfangsrand der zu polierenden Fläche des zu polierenden ebenen scheibenförmigen Objektes aufsetzt, wird der Schaden, der auf den äuße ren Umfangsrand der zu polierenden Fläche aufgrund der elastischen Deformation durch die Polierfläche, die auf den äußeren Umfangsrand der zu polierenden Fläche aufsetzt, unterdrückt, so daß die Konzentration der Arbeitsenergie der Polierfläche am äußeren Umfangsrand der zu polierenden Fläche unterdrückt wird. Als Folge davon wird die Verminderung der Polierrate unterdrückt.
Weiter wird durch Neigen der Polierfläche in Richtung auf die zu polierende Fläche die Höhe der Polierfläche zur Fläche, die zu polieren ist, im Aufsetzbereich relativ hoch, wodurch, wenn das Schleifmittel, welches zwischen die Polierfläche und die zu polierende Fläche eingeführt wird, das Schleifmittel leicht zwischen die Polierfläche und die zu polierende Fläche im Aufsetzbereich in Richtung auf die Drehrichtung der Polierfläche eindringen kann, so daß eine ausreichende Menge an Schleifmittel stabil zwischen die Polierfläche und die zu polierende Fläche eingeführt wird.
Durch Neigen der Welle des Polierwerkzeugs bezüglich der Normalen der Haltefläche des Haltetisches um einen vorherbestimmten Winkel in Richtung auf die Vorschubrichtung des Polierwerkzeugs wird der effektive Kontaktbereich der Polierfläche und der zu polierenden Fläche enger gemacht. Aufgrund dieses Umstandes wird die Unebenheit der Verteilung des Poliergrades der Fläche, die zu polieren ist, im Kontaktbereich unterdrückt, und die Variation des Poliergrads in der zu polierenden Fläche wird unterdrückt. Wenn dagegen die Drehwelle des Polierwerkzeugs um einen vorherbestimmten Winkel bezüglich der Normalen der Haltefläche des Haltetisches in Richtung auf die Vorschubrichtung der Bewegung des Polierwerkzeugs geneigt ist, tritt am vorderen Bereich der Polierfläche in der Vorschubrichtung der Bewegung des Polierwerkzeugs eine größere elastische Deformation in dem Bereich auf, der auf die zu polierende Fläche aufsetzt, als in einem Fall, wo keine Neigung besteht, und der Schaden, der auf den äußeren Umfangsrand der zu polierenden Fläche ausgeübt wird, wird ansteigen. Bei der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Welle des Polierwerkzeugs in einer Richtung geneigt, die sich von der vorgenannten Vorschubrichtung der Verschiebung des Polierwerkzeugs unterscheidet, um die elastische Deformation im Aufsetzbereich der Polierfläche zu reduzieren, so daß der Schaden, der auf den äußeren Umfangsrand der zu polierenden Fläche ausgeübt wird, unterdrückt werden kann.
Außerdem wird bei der vorliegenden Erfindung durch Polieren, wobei das Polierwerkzeug verwendet wird, bei die Polierfläche zur Ebene senkrecht zur Welle in ungefähr dem gleichen Winkel wie mit dem Neigungswinkel in Richtung auf die Vorschubrichtung der Bewegung des Polierwerkzeugs geneigt ist, die Polierfläche zu einer gekrümmten Fläche, der effektive Kontaktbereich der Polierfläche und der zu polierenden Fläche wird enger, und die Höhe der Polierfläche zur polierenden Fläche im Bereich, bei dem auf die zu polierende Flä che aufgesetzt wird, wird hoch, der Grad der elastischen Deformation der Polierfläche wird weiter reduziert und der Schaden, der auf den äußeren Umfangsrand der zu polierenden Fläche aufgrund der elastischen Deformation der Polierfläche ausgeübt wird, kann weiter unterdrückt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen, die mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird, deutlicher, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Poliergeräts nach dem Stand der Technik ist;
2 eine Ansicht ist, um ein Beispiel eines Polierverfahrens nach dem Stand der Technik zu erläutern;
3 eine Ansicht eines Beispiels einer Verteilung des Drucks ist, der zwischen einem Wafer und dem Polierwerkzeug bei dem Polierverfahren, welches in 2 gezeigt ist, erzeugt wird;
4A und 4B Querschnittsansichten einer elastischen Deformation bei einem äußeren Umfangsrand eines Wafers sind, die aufgrund des Drucks der Polierfläche des Polierwerkzeugs gegen den Wafer erzeugt wird;
5 eine Draufsicht beim Zustand eines übermäßigen Polierens des äußeren Umfangsrands des Wafers W ist, der aufgrund der elastischen Deformation der Polierfläche des Polierwerkzeugs auftritt;
6 eine Ansicht des Aufbaus eines Poliergeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
7 eine Ansicht ist, um den Wellenneigungsmechanismus gemäß einer Wellenneigungseinrichtung der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
8 eine Querschnittsansicht des Aufbaus eines Wellenneigungsmechanismus ist;
9A und 9B Ansichten des Aufbaus eines Winkeleinstellungsblocks sind;
10A und 10B Ansichten des Aufbaus eines anderen Winkeleinstellungsblocks sind;
11 eine Ansicht ist, um ein Polierverfahren der vorliegenden Erfindung zu erläutern, die eine Neigung einer Welle eines Polierwerkzeugs in einer Vorschubrichtung zeigt;
12A und 12B Ansichten sind, um ein Polierverfahren der vorliegenden Erfindung zu erläutern, die die Neigung der Welle des Polierwerkzeugs in einer Richtung zeigen, um eine elastische Deformation einer Polierfläche in einem Auflaufbereich zu reduzieren;
13 eine Ansicht ist, um ein Polierverfahren der vorliegenden Erfindung zu erläutern, die eine Relativposition zwischen einem Wafer W und einem Polierwerkzeug zeigt;
14A eine Ansicht eines Beispiels einer Verteilung eines Drucks ist, der zwischen einer Polierfläche des Polierwerkzeugs und einer zu polierenden Fläche des Wafers erzeugt wird, und 14B eine Querschnittsansicht längs einer Linie A-A von 14A ist;
15A und 15B Ansichten eines Zustands der Polierfläche des Polierwerkzeugs sind, wobei 15A eine Querschnittsansicht des Zustands in einem Aufsetzbereich 90 ist, und 15B eine Querschnittsansicht des Zustands in einem Auslaufbereich ist;
16A und 16B Ansichten des Zustands der Polierfläche des Polierwerkzeugs sind, wo ein Neigungswinkel β relativ größer ist als in dem Fall, der in 15A und 15B gezeigt ist;
17A und 17B Ansichten sind, um ein Polierverfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
18A bis 18C Ansichten sind, um die Polierroutine des Polierverfahrens gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
19A und 19B Ansichten sind, um ein Polierverfahren gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
20A bis 20C Ansichten sind, um ein Verfahren zum Planbearbeiten der Polierfläche des Polierwerkzeugs zu erläutern; und
21 eine Ansicht der Form eines effektiven Arbeitsbereichs S des Wafers und der Polierfläche ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Anschließend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich mit Hilfe der Zeichnungen erläutert
Erste Ausführungsform
6 ist eine Ansicht des Aufbaus eines Poliergeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das in 6 gezeigte Poliergerät 1 ist mit einem Polierwerkzeug 8, einer Hauptwellenspindel 21 zum drehbaren Halten des Polierwerkzeugs 8, einem Z-Achsenver schiebemechanismus 11, um die Hauptwellenspindel 21 in der Z-Achsenrichtung zu verschieben und zu positionieren, einem Drehtisch 41, um den Wafer W zu halten und zu drehen, und einem X-Achsenverschiebemechanismus 51, um den Drehtisch 41 in der X-Achsenrichtung zu bewegen, versehen.
Die Hauptwellenspindel 21 hält das Polierwerkzeug 8 und dreht dieses Polierwerkzeug 8 um die Welle K1. In dieser Hauptwellenspindel 21 ist eine Hauptwelle 23, ein statisches Drucklager, um diese Hauptwelle 23 drehbar zu halten, und ein Servomotor, um die Hauptwelle 23 zu drehen, untergebracht. Außerdem ist die Hauptwellenspindel 21 an einem Spindelhalter 20 befestigt. Der Spindelhalter 20 ist an einer Säule 3 befestigt, der längs der Z-Achsenrichtung über eine nicht gezeigte Führung verschiebbar ist.
Außerdem ist an einer vorher-festgelegten Position auf dem äußeren Umfang der Hauptwellenspindel 21 eine Schlamm/Reinwasser-Zuführdüse 81 vorgesehen, um den Schlamm, der als Schleifmittel dient, und reines Wasser dem Wafer W zuzuführen.
Der Z-Achsen-Verschiebemechanismus 11 ist längs der Z-Achsenrichtung (Vertikalrichtung) in der Torsäule 3 vorgesehen, die vertikal auf einer Basis 2 steht, und hält die Hauptwellenspindel 21, die in der Z-Achsenrichtung verschiebbar ist. Der Z-Achsen-Verschiebemechanismus 11 bildet eine Verschiebe- und Positionseinrichtung, um das Polierwerkzeug in einer Richtung zu halten, wo die Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 der zu polierenden Fläche des Wafers W gegenüberlegt, und um die Relativposition der Polierfläche 8a zur polierenden Flache des Wafers W in der Planbearbeitungsrichtung festzulegen.
Insbesondere ist der Z-Achsen-Verschiebemechanismus 11 mit einem Servomotor 12, der an der Säule 3 befestigt ist, einer Schraubenwelle 13, die mit dem Servomotor 12 verbunden ist und die mit einer Gewindestange versehen ist, und einem Z-Achsenschlitten 14 versehen, der mit einem Schraubenteil versehen ist, das in die Schraubenwelle 13 eingreift und mit dem Spindelhalter 20 verbunden ist.
Beim Ansteuern des Servomotors 12, so daß dieser sich dreht, verschiebt sich der Z-Achsenschlitten 14 nach oben oder nach unten längs der Z-Achsenrichtung, und der Spindelhalter 20, der mit dem Z-Achsenschlitten 14 verbunden ist, verschiebt sich längs der Z-Achsenrichtung nach oben oder nach unten. Durch Steuern des Maßes der Drehung des Servomotors 12 kann daher das Polierwerkzeug 8 in der Z-Achsenrichtung positioniert werden.
Der Drehtisch 41 ist mit einer Haltefläche 41a versehen, die parallel zur Horizontalrichtung vorgesehen ist, um den Wafer W zu halten, der als Polierobjekt dient, und spannt den Wafer W an der Haltefläche 41a über eine Einspanneinrichtung beispielsweise durch Saugen ein. Der Drehtisch 41 ist mit einer Ansteuereinrichtung versehen, beispielsweise ei nem Motor, der den Wafer W dreht. Es sei angemerkt, daß der Drehtisch 41 einem konkreten Beispiel des Haltetisches nach der vorliegenden Erfindung entspricht. Am Umfang des Drehtisches 41 ist ein Zurückgewinnungsbecken 82 vorgesehen, um den Schlamm zurückzugewinnen, der dem Wafer W von der Schlamm/Reinwasser-Zuführungsdüse 81 zugeführt wurde.
Der X-Achsen-Verschiebemechanismus 51 ist mit einem Servomotor 55, einer Schraubenwelle 54, die mit dem Servomotor 55 verbunden ist und die mit einer Gewindestange ausgebildet ist, einem X-Achsenschlitten 53, der mit einem Schraubenbereich ausgebildet ist, der in die Schraubenwelle 54 eingreift, und einem X-Achsentisch 52 versehen, der mit dem X-Achsenschlitten 53 verbunden ist, die durch die nicht gezeigte Führung gehalten sind, die in der X-Achsenrichtung verschiebbar ist, auf dem der Drehtisch 41 angeordnet ist.
Dieser X-Achsen-Verschiebemechanismus 51 hält den Drehtisch 41 und dient als Relativ-Verschiebeeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung, um das Polierwerkzeug 8 in bezug auf den Wafer W längs der Haltefläche 41a des Drehtisches 41 zu verschieben.
Durch Drehen des Servomotors 55 verschiebt sich der X-Achsenschlitten 53 in beiden X-Achsenrichtungen, der X-Achsentisch 52 verschiebt sich in beiden X-Achsenrichtungen, und die Haltefläche 41a des Drehtisches 41 verschiebt sich in beiden X-Achsenrichtungen längs der Horizontalfläche, wodurch der Wafer W und das Polierwerkzeug 8 sich relativ zueinander längs der Haltefläche 41a des Drehtisches 41 verschieben.
Das Polierwerkzeug 8 ist ein zylindrisches Teil, welches aus einem elastischen Teil hergestellt ist, welches an einer Bodenendfläche der Hauptwelle 22 befestigt ist und welches sich federnd deformiert, wenn es gegen den Wafer W gedrückt wird. Als Material zum Bilden des Polierwerkzeugs 8 kann von einem Kunststoff Gebrauch gemacht werden, beispielsweise Polyurethan-Schaum, oder von einem befestigten Schleifmittel, welches beispielsweise aus Cer-Oxid (CeO₂) hergestellt ist, welches durch einen weichen Bindestoff angeheftet ist. Als weichen Bindestoff kann beispielsweise von einem Melamin-Kunststoff, einem Urethan-Kunststoff oder einem Phenol-Kunststoff Gebrauch gemacht werden.
Das Polierwerkzeug 8 besitzt eine ringförmige Endfläche parallel zu einer Ebene senkrecht zur Welle K1 an der Bodenendfläche des zylindrischen Teils. Dies bildet die Polierfläche 8a, um die zu polierende Fläche des Wafers W zu polieren.
Als Polierwerkzeug 8 kann ein Werkzeug verwendet werden, welches beispielsweise einen Durchmesser von 200 mm, eine Breite von 20 mm und eine Dicke von 20 mm hat, wenn ein Wafer, der einen Durchmesser von 8 Zoll hat, poliert wird. Der Durchmesser des Wafers W und der Außendurchmesser des Polierwerkzeugs 8 sind ungefähr gleich.
Neigungsmechanismus der Welle K1
7 ist eine Ansicht, um den Wellenneigungsmechanismus zu erläutern, der zwischen der Hauptwellenspindel 21 und dem Spindelhalter 20 des Poliergeräts 1 vorgesehen ist, welches den obigen Aufbau hat, um den Neigungsgrad der Welle K1 der Hauptwellenspindel 21 (Polierwerkzeug 8) zu einer Welle K2, die vertikal zur Haltefläche 41a des Drehtisches 41 ist, einzustellen.
Gemäß 7 ist ein Flansch 24 auf dem äußeren Umfang der Hauptwellenspindel 21 gebildet. Eine Einführungswelle 27 der Hauptwellenspindel 21 über dem Flansch 24 besitzt einen parallelen Abschnitt an einer Position in der Nähe des Flansches 24 und einen abgeschrägten Abschnitt, der nach oben schmaler wird. Ein Eingriffsloch 20b des Spindelhalters 20 ist über dieser Einführungswelle 27 angeordnet.
Die Wellenneigungsmechanismen 61 sind zwischen einer Kopfendfläche 24a des Flansches 24, der auf dem äußeren Umfang der Hauptwellenspindel 21 vorgesehen ist, und einer Bodenendfläche 20a des Spindelhalters 20 vorgesehen. Die Wellenneigungsmechanismen 21 sind beispielsweise bei drei Positionen vorgesehen, die in gleichen Intervallen in einer Umfangsrichtung des Flansches 24 angeordnet sind.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Kopfendfläche 24a des Flansches 24 eine Fläche parallel zur Ebene senkrecht zur Welle K1 der Hauptwellenspindel 21 ist (Polierwerkzeug 8).
An den Positionen des Flansches 24 der Hauptwellenspindel 21, wo der Wellenneigungsmechanismus 61 vorgesehen ist, sind Durchgangslöcher, um Fixierbolzen 65 einzuführen, gebildet. In der Bodenendfläche 20a des Spindelhalters 20 sind Schraubenlöcher, in die die Fixierbolzen 65 eingreifen, an Positionen gebildet, die diesen Durchgangslöchern entsprechen. Der Flansch 24 der Hauptwellenspindel 21 und die Bodenendfläche 20a des Spindelhalters 20 sind durch die Fixierbolzen 65 fixiert, wobei die Wellenneigungsmechanismen 61 dazwischen angeordnet sind.
Jeder Wellenneigungsmechanismus 61 ist mit zwei Neigungseinstellblöcken 62 und 63 versehen, wie in 8 gezeigt ist.
Der Neigungseinstellblock 62 besitzt einen L-förmigen Querschnitt. Eine Fläche 62a, die gegen die Bodenendfläche 20a des Spindelhalters 20 anliegt, dient als Referenzfläche, während die andere Fläche 62b gegenüber dieser Referenzfläche 62a eine geneigte Fläche ist, die in bezug auf die Referenzfläche 62a geneigt ist.
Wie außerdem in 9A und 9B gezeigt ist, ist die Referenzfläche 62a des Neigungseinstellblocks 62 mit einem Einführungsloch 62c ausgebildet, um einen Fixierbolzen 65 einzuführen.
Im Mittelteil auf der Seitenfläche des Neigungseinstellblocks 62 sind ein Schraubenloch 62e, in welches ein Bolzen 67 eingreift, und zwei Durchgangslöcher 66, in die Fixierbolzen 66 eingeführt werden, vorgesehen, die auf beiden Seiten dieses Schraubenlochs 62e positioniert sind.
Der Neigungseinstellblock 63 besitzt einen L-förmigen Querschnitt. Die Fläche der Hauptwellenspindel 21, die gegen die Kopfendfläche 24a des Flansches 24 stößt, dient als Referenzfläche, während die Fläche 63b gegenüber dieser Referenzfläche 63a eine geneigte Fläche ist, die in bezug auf die Referenzfläche 63a geneigt ist. Diese geneigte Fläche 63b stößt gegen die geneigte Fläche 62b des Neigungseinstellblocks 62 und ist mit dem gleichen Winkel und der entgegengesetzten Richtung zur geneigten Fläche 62b geneigt.
Wie in 10A und 10B gezeigt ist, ist die Referenzfläche 63a des Neigungseinstellblocks 63 mit einem Einführungsloch 63c ausgebildet, um einen Fixierbolzen 65 einzuführen.
An Positionen entsprechend den beiden Durchgangslöchern 66 des Neigungseinstellblocks 62 auf der Seitenfläche des Neigungseinstellblocks 63 sind zwei Schraubenlöcher 63d gebildet, in die die Fixierbolzen 66 eingreifen.
In dem Zustand, wo die geneigte Fläche 62b des Neigungseinstellblocks 62 und die geneigte Fläche 63b des Neigungseinstellblocks 63 in Kontakt gebracht sind, sind die Referenzfläche 62a des Neigungseinstellblocks 62 und die Referenzfläche 63a des Neigungseinstellblocks 63 parallel. Gemäß der Relativposition zwischen der geneigten Fläche 62b des Neigungseinstellblocks 62 und der geneigten Fläche 63b des Neigungseinstellblocks 63 ändert sich der Abstand TH zwischen der Referenzfläche 62a des Neigungseinstellblocks 62 und der Referenzfläche 63a des Neigungseinstellblocks 63.
Somit kann durch Einstellen der Relativpositionen der Referenzfläche 62a des Neigungseinstellblocks 62 und der Referenzfläche 63a des Neigungseinstellblocks 63 der Abstand TH eingestellt werden, und daher kann der Abstand zwischen der Kopfendfläche 24a des Flansches 24 der Hauptwellenspindel 21 und der Bodenendfläche 20a des Spindelhalters 20 eingestellt werden.
Durch das Anordnen der Neigungseinstellblöcke 62 und 63 an drei Positionen zwischen der Kopfendfläche 24a des Flansches 24 der Hauptwellenspindel 21 und der Bodenendfläche 20a des Spindelhalters 20 und durch Einstellen des Abstandes TH zwischen den Referenzflächen 62a und 63a kann der Neigungswinkel der Welle K1 der Hauptwellenspindel 21 (Polierwerkzeug 8) in bezug auf die Welle K2 senkrecht zur Haltefläche 41a des Drehtisches 41 frei eingestellt werden, und es kann die Welle in einer beliebigen Richtung geneigt werden.
Um den Neigungswinkel der Welle K1 der Hauptwellenspindel 21 (Polierwerkzeug 8) einzustellen, werden zunächst die Fixierbolzen 65 zum Fixieren der Hauptwellenspindel 21 und des Spindelhalters 20 gelöst, und es wird der Bolzen 67 in einer beliebigen Richtung gedreht. Die Spitze des Bolzens 67 stößt dann gegen die Seitenfläche 63e des Neigungseinstellblocks 63, wodurch die Relativpositionen zwischen den Neigungseinstellblöcken 62 und 63 festgelegt werden kann, und es kann der Abstand TH zwischen den Referenzflächen 62a und 63a der Neigungseinstellblöcke 62 und 63 gemäß diesen Relativpositionen geändert werden. Durch geeignetes Einstellen des Abstandes TH zwischen den Referenzflächen 62a und 63a der Neigungseinstellblöcke 62 und 63 werden die Neigungsrichtung und die Neigungshöhe der Welle K1 der Hauptwellenspindel 21 (Polierwerkzeug 8) eingestellt.
Wenn der Abstand TH zwischen den Referenzflächen 62a und 63a der Neigungseinstellblöcke 62 und 63 auf einen beabsichtigten Wert eingestellt ist, werden die Fixierblöcke 66 angezogen, die Relativpositionen zwischen den Neigungseinstellblöcken 62 und 63 fixiert, und es werden weiter die Fixierbolzen 65 angezogen, wodurch die Einstellung der Neigungsrichtung und der Höhe der Neigung der Welle K1 der Hauptwellenspindel 21 (Polierwerkzeug 8) abgeschlossen ist.
Anschließend wird das Polierverfahren der vorliegenden Erfindung erläutert, bei dem das Poliergerät 1 mit dem obigen Aufbau verwendet wird.
Wellenneigung (Winkel α)
Zunächst wird der Wellenneigungsmechanismus 61 des Poliergeräts 1 eingestellt und es wird die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 mit einem vorher-festgelegten Winkel in bezug auf die Richtung senkrecht zur Ebene parallel zur Haltefläche 41a des Drehtisches 41 in Richtung auf die Vorschubrichtung der Verschiebung des Polierwerkzeugs 8 geneigt.
Insbesondere wird, wie in 11 gezeigt ist, die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 um einen Winkel α in bezug auf den Wafer W des Polierwerkzeugs 8 in Richtung auf eine relative Vorschubrichtung D (Richtung, wo das Polieren weiterschreitet) in bezug auf eine Achse 0 senkrecht zu einer Ebene (X-Y-Ebene) parallel zur Haltefläche 41a des Drehtisches 41 geneigt.
Der Neigungswinkel α der Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 wird beispielsweise auf einen Wert festgelegt, wo die Höhendifferenz H des vorderen und hinteren Endes in der Z-Achsenrichtung, die die X-Achsenrichtung der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 betrifft, die in 11 gezeigt ist, ungefähr 15 bis 50 μm beträgt. Der Neigungswinkel beträgt nämlich ungefähr 15 bis 50 μm in bezug auf eine Länge von 8 Zoll.
Wellenneigung (Winkel β)
Die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 wird in einer Richtung geneigt, mit der die elastische Deformation der Polierfläche 8a in dem Bereich reduziert wird, wo die Polierfläche 8a auf den äußeren Umfangsrand der Fläche, die zu polieren ist, des Wafers W läuft, in bezug auf eine Richtung senkrecht zur Haltefläche 41a des Drehtisches.
Diese Neigung in der Richtung, in welcher die elastische Deformation reduziert wird, ist nicht auf eine Richtung beschränkt, sondern, wie in 12A gezeigt ist, ist die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 mit einem Winkel β von der Achse 0 längs einer Ebene (X-Z-Ebene) senkrecht zur relativen Vorschubrichtung D des Polierwerkzeugs 8 in bezug auf den Wafer W geneigt. Es sei angemerkt, daß 12A die Beziehung zwischen dem Polierwerkzeug 8 und dem Wafer W gesehen von der Vorschubrichtung D des Polierwerkzeugs 8 zeigt, während 12B die Beziehung zwischen dem Polierwerkzeug 8 und dem Wafer W von der Z-Achsenrichtung gesehen aus zeigt.
Die Richtung der Neigung der Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 ist eine Richtung, wo die Höhe der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 in bezug auf den Wafer W in den Aufsetzbereich 90 höher wird als die im Auslaufbereich 91 im Bereich 90 des Polierwerkzeugs 8, welcher auf den äußeren Umfangsrand des Wafers W läuft, wie in 12B gezeigt ist, und in dem Auslaufbereich 91 des Polierwerkzeugs 8 vom äußeren Umfangsrand des Wafers W.
Der Neigungswinkel β der Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 wird auf einen Wert eingestellt, wodurch eine Höhendifferenz Hβ des vorderen und hinteren Randes der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 in der Z-Achsenrichtung, wie in 12A gezeigt ist, die die Y-Achsenrichtung betrifft, beispielsweise ungefähr 15 bis 30 μm wird. Der Neigungswinkel beträgt ungefähr 15 bis 30 μm in bezug auf eine Länge von 8 Zoll. Wie außerdem später erläutert wird, wird vorzugsweise der Neigungswinkel α der Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 auf einen größeren Wert als den des Neigungswinkels β eingestellt.
Anschließend wird bei dem Poliergerät 1 in dem Zustand, wo die Welle K1 um die Neigungswinkel α und β in zwei verschiedenen Richtungen geneigt ist, der Zustand, wo die hintere Fläche des Wafers W auf der Haltefläche 41a des Drehtisches 41 befestigt ist, und wo der Drehtisch 41 und das Polierwerkzeug 8 gedreht werden, gezeigt.
Wie in 13 gezeigt ist, sind die Drehrichtung R1 des Polierwerkzeugs 8 und Drehrichtung R2 des Wafers W umgekehrt zueinander eingestellt.
Wie außerdem in 13 gezeigt ist, wird eine konstante Menge an Schlamm SL auf den Wafer W von der Schlamm/Reinwasser-Zuführdüse 81 aufgebracht. Es sei angemerkt, daß der Schlamm SL konstant exakt in der erforderlichen Menge im Zeitpunkt des Polierens gleichfalls ergänzt wird. Der Schlamm ist nicht besonderen Einschränkungen unterworfen, sondern es kann Gebrauch gemacht werden von beispielsweise einem Schlamm, der durch Aufschwemmen eines Siliziums auf der Basis von verdampften Silizium und hochgenauem Cer in einer wässerigen Lösung, die Kalium-Hydroxid als Basis für einen Oxidfilm enthält, oder einem, der durch Mischen einer Lösung erhalten wird, die eine Oxidierungskraft hat, in eine Polierflüssigkeit, die Aluminium als Polierschleifmittel für ein Zwischenverbindungsmetall enthält, erhalten wird.
Danach wird das Polierwerkzeug 8 nach unten in der Z-Achsenrichtung verschoben. Wie in 13 gezeigt ist, wird ein Zustand aufgezeigt, wo der äußere Umfangsrand der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8, welches außerhalb des Wafers W angeordnet ist, am äußeren Umfangsrand angeordnet ist, und wo ein Polierstartpunkt P1 des äußeren Umfangsrands des Wafers W und der äußere Umfangsrand des Polierwerkzeugs 8 sich überlappen. Es sei angemerkt, daß in diesem Zustand jeweils die Mitte der Drehung des Polierwerkzeugs 8 und des Wafers W auf der gleichen Linie längs der X-Achse angeordnet sind.
Danach wird das Polierwerkzeug 8 gegen den Wafer W gedrückt, und der Wafer W und die Polierfläche des Polierwerkzeugs 8 werden in Kontakt miteinander gebracht, während sie drehen, wobei der Polierdruck F in einer Richtung senkrecht zur polierenden Fläche des Wafers W angelegt wird.
Aus diesem Zustand heraus wird der X-Achsentisch 52 angetrieben, um den Wafer W vom Polierstartpunkt P1 mit einer vorher-festgelegten Geschwindigkeit in der Richtung des Pfeils C zu verschieben, der den relativen Anstieg des Überlappungsbereichs des Wafers W und des Polierwerkzeugs 8 zeigt. Aufgrund dieser Tatsache wird das Polierwerkzeug 8 relativ in Richtung auf eine Radialrichtung des Wafers W vorgeschoben.
Es sei angemerkt, daß im Zeitpunkt des Beginns des Polierens, wenn das Polierwerkzeug 8 in bezug auf den Wafer W verschoben wird, nachdem die Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 in Kontakt mit dem Polierstartpunkt P1 des Wafers W gebracht wurde, der Polierdruck F entsprechend der Relativ-Verschiebung des Polierwerkzeugs 8 allmählich er höht wird. Wenn das Polierwerkzeug 8 eine vorher-festgelegte Position in bezug auf den Wafer W erreicht, wird das Polieren durchgeführt, wobei der Polierdruck F auf einem konstanten Wert gehalten wird.
Die Fläche des halbmondförmigen Bereichs, was später erwähnt wird, wird allmählich größer vom Polierstartpunkt P1 gemeinsam mit dem Anstieg des Polierdrucks F. Wenn das Polierwerkzeug 8 eine vorher-festgelegte Position in bezug auf den Wafer W erreicht, wird die Fläche dieses halbmondförmigen Bereichs zu einem ungefähr konstanten Bereich. Aufgrund dieser Tatsache wird eine Gleichförmigkeit des Poliergrads durch das Polierwerkzeug 8 erhalten. Außerdem wird die Geschwindigkeit des Polierwerkzeugs 8 in der X-Achsenrichtung vorher eingestellt, so daß der Poliergrad in der Fläche des Wafers W gleichförmig wird.
14A ist eine Ansicht eines Beispiels der Verteilung des Drucks, der zwischen. der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 und der zu polierenden Fläche des Wafers W erzeugt wird, während 14B eine Querschnittsansicht längs eine Linie A-A von 14A ist. Es sei angemerkt, daß 14A die Verteilung des virtuellen Drucks zeigt, wenn durch das Polierwerkzeug 8 ohne den Wafer W zu drehen poliert wird.
Die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 ist um einen Winkel α in Richtung auf die relative Vorschubrichtung D des Polierwerkzeugs 8 in bezug auf den Wafer W in bezug auf die Achse 0 geneigt, wie in 11 gezeigt wurde. Aus diesem Grund wird, wie in 14A gezeigt ist, die Verteilung des Drucks, der zwischen der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 und der zu polierenden Fläche des Wafers W erzeugt wird, grundsätzlich zu einem ungefähr halbmondförmigen Bereich PR.
In diesem halbmondförmigen Bereich PR wird eine Fläche PH, wo der Druck relativ hoch ist, erzeugt, und eine Fläche PL, wo der Druck, der darum herum existiert, relativ niedrig ist, erzeugt. Die Fläche PH, wo der Druck relativ hoch ist, wird zu einem Bereich, der effektiv auf die zu polierende Fläche des Wafers W wirkt. Die Fläche PH ist ausreichend kleiner als die Überlappungsfläche des Wafers W und die Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8. Sogar wenn das Polierwerkzeug 8 sich relativ in der Vorschubrichtung D verschiebt, wird die Fläche der Fläche PH ungefähr konstant. Aus diesem Grund kann der Poliergrad im effektiven Arbeitsbereich gleichförmig gemacht werden, und es kann die Polierrate konstant ausgeführt werden.
Dagegen ist, wie in 14B gezeigt ist, die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 mit dem Winkel β in einer Richtung geneigt, wo die Höhe der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 in bezug auf die Fläche des Wafers W im Bereich 90 des Polierwerkzeugs 8, der auf den äußeren Umfangsrand des Wafers W läuft, höher wird als die Höhe der Polierfläche 8a in bezug auf die Fläche des Wafers W in dem Bereich 91 des Auslaufbereichs des Polierwerkzeugs 8 vom äußeren Umfangsrand des Wafers W.
Aus diesem Grund wird die elastische Deformation der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 im Aufsetzbereich 90 reduziert, und der Schaden, der im äußeren Umfangsrand des Wafers W auftritt, kann ausgeschaltet werden.
Die Zustande der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 im Aufsetzbereich 90 und im Auslaufbereich 91 sind in 15A und 15B gezeigt.
15A und 15B sind Ansichten von Zuständen der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8, wobei 15A den Zustand im Aufsetzbereich 90 zeigt und 15B den Zustand im Auslaufbereich 91 zeigt. Es sei angemerkt, daß 15A und 15B Querschnittsansichten in den Bereichen 90 und 91 längs der Radialrichtung des Wafers W sind.
Wenn der Neigungswinkel β relativ klein ist, wie in 15A und 15B gezeigt ist, tritt die elastische Deformation der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 im Aufsetzbereich 90 ein, wobei jedoch der Grad an elastischer Deformation relativ kleiner wird als der Grad an elastischer Deformation im Auslaufbereich 91. Aus diesem Grund wird im Aufsetzbereich 90 der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 der Kontaktdruck der federnd deformierten Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 in bezug auf den äußeren Umfangsrand des Wafers W gegenüber dem Fall reduziert, wo die Welle K1 nicht geneigt ist und das übermäßige Polieren, welches im äußeren Umfangsrand des Wafers W auftritt, unterdrückt werden kann.
Die Arbeitsenergie, die aufgrund der Verminderung der elastischen Deformation der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 im Aufsetzbereich 90 nicht länger verbraucht wird, konzentriert sich auf die Fläche PH, wo der Druck, der effektiv auf die zu polierende Fläche des Wafers W wirkt, relativ hoch ist, und daher die Polierrate verbessert wird.
Wegen der Reduzierung des Kontaktdrucks der federnd deformierten Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 in bezug auf den äußeren Umfangsrand des Wafers W dringt der Schlamm SL, der auf der drehenden Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 lagert, leicht in den Spalt zwischen der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 und der Fläche des äußeren Umfangsrands des Wafers W im Aufsetzbereich 90 ein. Aus diesem Grund wird der Schlamm stabil und günstig in den effektiven Arbeitsbereich zwischen der Polierfläche 8a und der zu polierenden Fläche des Wafers W eingeführt, wodurch die Polierrate verbessert und stabilisiert wird.
Dagegen hat man im Auslaufbereich 91 der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 in Betracht gezogen, daß der Polierdruck vergrößert wird und daß der Grad an elastischer De formation gemäß der Reduktion der elastischen Deformation der Polierfläche 8a im Aufsetzbereich 90 vergrößert wird. Wenn der Grad an elastischer Deformation der Polierfläche 8a sich im Auslaufbereich 91 vergrößert, vergrößert sich die Wirkung in bezug auf den äußeren Umfangsrand des Wafers W, wobei jedoch die federnd deformierte Polierfläche 8a sich nicht um den äußeren Umfangsrand des Wafers W im Auslaufbereich 91 wickelt, und die Wirkung davon ausreichend klein im Vergleich mit der Wirkung im Aufsetzbereich 90 ist.
16A und 16B zeigen Zustände, wo der Neigungswinkel β relativ größer ist als in dem Fall, der in 15A und 15B gezeigt ist.
Wenn der Neigungswinkel β vergrößert wird, wie in 16A gezeigt ist, kann der Zustand erhalten werden, wo das Auftreten einer elastischen Deformation der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 vollständig im Aufsetzbereich 90 beseitigt ist, und wo eine Lücke zwischen der Polierfläche 8a und der Fläche des Wafers W gebildet ist.
Wenn ein solcher Zustand auftritt, wird fast keine Arbeitsenergie im Aufsetzbereich 90 verbraucht, die Arbeitsenergie wird im Bereich PH konzentriert, wo der Druck effektiv auf der zu polierenden Fläche des Wafers W relativ hoch ist, und somit kann die Polierrate weiter verbessert werden. Da außerdem eine Lücke zwischen der Polierfläche 8a und der Fläche des Wafers W gebildet wird, dringt der Schlamm SL leichter zwischen die Polierfläche 8a und die zu polierende Fläche des Wafers W ein, wodurch somit der Schlamm SL stabiler und wirksamer in den effektiven Arbeitsbereich geführt werden kann.
Wenn der Neigungswinkel β, wie in 16B gezeigt ist, vergrößert wird, kann man in Betracht ziehen, daß der Grad an elastischer Deformation der Polierfläche 8a im Auslaufbereich 91 ansteigt. Wie oben beschrieben ist im Auslaufbereich 91 die federnd deformierte Polierfläche 8a nicht um den äußeren Umfangsrand des Wafers W geschlungen, so daß der Effekt relativ klein ist, jedoch, wenn der Einfluß der elastischen Deformation der Polierfläche 8a im Auslaufbereich 91 beispielsweise nicht vernachlässigbar ist, wird der Polierdruck F des Polierwerkzeugs 8 in bezug auf den Wafer W eingestellt (klein gemacht), und der Grad an elastischer Deformation der Polierfläche 8a im Auslaufbereich 91 wird klein gemacht. Aufgrund davon kann der Effekt der elastischen Deformation der Polierfläche 8a im Auslaufbereich 91 reduziert werden. Sogar, wenn der Polierdruck F reduziert wird, wird die Arbeitsenergie auf die Fläche PH konzentriert, so daß die Verminderung der Polierrate minimiert werden kann.
Wie in 14A gezeigt ist, verschiebt sich, wenn die Welle K1 um den Winkel β geneigt ist, der gesamte halbmondförmige Bereich PR in Richtung auf den Auslaufbereich 91 der Polierfläche 8a vom äußeren Umfangsrand der Wafers W gemäß der Neigung des Win kels β. Auch der effektive Arbeitsbereich, d. h., die Fläche PH, wo der Druck hoch ist, verschiebt sich in Richtung auf den Auslaufbereich 91 der Polierfläche 8a vom äußeren Umfangsrand des Wafers W. Aus diesem Grund hat der effektive Arbeitsbereich, d. h., die Fläche PH, wo der Druck hoch ist, nicht mehr die symmetrische Form um die X-Achse, die durch die Mitte des Wafers W läuft. Es gilt, daß, um so größer der Winkel β ist, desto weiter man von der X-Achse ist, die durch die Mitte des Wafers W läuft.
Wenn somit der Neigungswinkel β der Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 zu groß festgelegt wird, trennt sich der wirksame Arbeitsbereich, d. h., die Fläche PH, die den hohen Druck hat, vollständig von X-Achse, die durch die Drehmitte des Wafers W läuft. Wenn daher das Polierwerkzeug 8 und der Wafer W gedreht werden und der Wafer W poliert wird, kann der Mittelbereich des Wafers W nicht weiter ausreichend poliert werden.
Um dies zu vermeiden, wird vorzugsweise der Neigungswinkel β der Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 auf einen Winkel festgelegt, der kleiner ist als der Neigungswinkel, und außerdem wird der Neigungswinkel β vorzugsweise so festgelegt, daß die Fläche PH, die den hohen Druck als wirksame Arbeitsfläche hat, die X-Achse durchschneidet, die durch die Drehmitte des Wafers W läuft.
Wie oben erwähnt wird das Polieren durch das Polierwerkzeug 8 längs der Vorschubrichtung D durchgeführt, wobei das übermäßige Polieren des äußeren Umfangsrands des Wafers W unterdrückt wird und der äußere Umfangsrand des Polierwerkzeugs 8 einen Polierendpunkt P2 des Wafers W erreicht, wie in 13 gezeigt ist.
Wenn sich der äußere Umfangsrand des Polierwerkzeugs 8 bis zum Polierendpunkt P2 des Wafers W verschiebt, wird das Polieren der zu polierenden Fläche des Wafers W beendet. Das Polieren wird dadurch beendet, daß das Polierwerkzeug 8 nach oben in der Z-Achsenrichtung verschoben wird.
Durch Beendigung des Polierens an einer Position, wo der äußere Umfangsrand des Wafers W und das Polierwerkzeug 8 sich in dieser Weise schematisch überlappen, tritt fast nie ein Schaden in bezug auf den äußeren Umfangsrand des Wafers W auf.
Wenn außerdem sogar das Polieren an einer Position beendet wird, wo der äußere Umfangsrand des Polierwerkzeugs 8 leicht vom Polierendpunkt P2 ragt, sind der Außendurchmesser des Polierwerkzeugs 8 und der Durchmesser des Wafers W ungefähr gleich, wodurch es daher fast keine Geschwindigkeitskomponente der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 gibt, die in Richtung auf die Mitte des Wafers W geht, so daß fast kein Schaden des äußeren Umfangsrands des Wafers W auftritt, der aufgrund des Aufsetzens der Polierfläche 8a auftritt.
Wie oben beschrieben wird gemäß dem Polierverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch Neigen der Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 in einer Richtung, wo die elastische Deformation reduziert wird, die in der sich drehenden Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 in dem Bereich 90 erzeugt wird, der auf den äußeren Umfangsrand des Wafers W läuft, die elastische Deformation der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 gelindert, und der Polierdruck des wirksamen Arbeitsbereichs, d. h., der Fläche PH, die den hohen Druck hat, zwischen dem Wafer W und der Polierfläche 8a steigt um diesen Betrag an.
Aufgrund dieser Tatsache wird die Arbeitsenergie auf den effektiven Arbeitsbereich zwischen dem Wafer W und der Polierfläche 8a konzentriert, so daß die Polierwirksamkeit verbessert wird.
Außerdem wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Höhe der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 im Bereich 90, der auf den äußeren Umfangsrand des Wafers W läuft, relativ hoch, wodurch eine Lücke zwischen diesen gebildet wird, so daß der Schlamm leicht zwischen die Polierfläche 8a und die zu polierende Fläche des Wafers W dringen kann. Der Schlamm, der auf der sich drehenden Polierfläche 8a aufgebracht wird, wird in den Spalt zwischen der Polierfläche 8a und der zu polierenden Fläche des Wafers W befördert.
Als Folge davon wird der Schlamm stabil und wirksam dem wirksamen Arbeitsbereich zwischen der Polierfläche 8a und der zu polierenden Fläche des Wafers W zugeführt, so daß die Polierrate verbessert und stabilisiert wird.
Außerdem kann bei der vorliegenden Ausführungsform der Verbrauch an Arbeitsenergie aufgrund des Auflaufens auf den äußeren Umfangsrand des Wafers W unterdrückt werden, wodurch, wenn die zu polierende Fläche des Wafers W durch einen Teil der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 teilweise poliert wird, d. h., die Fläche PH, die den hohen Druck des halbmondförmigen Bereichs PR, der oben beschrieben wurde, hat, die Arbeitsenergie auf den eingeengten effektiven Arbeitsbereich konzentriert wird, d. h., die Fläche PH, wodurch die Fähigkeit der Fläche PH, dem Krümmen oder der Welligkeit der Waferfläche W zu folgen, verbessert wird.
Die Verformung oder dgl., die bis zum vorherigen Schritt auftritt, übt einen Einfluß auf die Form des Wafers W aus, so daß es manchmal ein Krümmen oder eine Welligkeit von mehreren μm bis 10 μm in der zu polierenden Fläche des Wafers W gibt. Wenn jedoch die polierende Fläche 8a des Polierwerkzeugs 8 stark auf den äußeren Umfangsrand des Wafers W drückt, wird die Fähigkeit des Folgens des effektiven Arbeitsbereichs, d. h., der Fläche PH, die den hohen Druck des halbmondförmigen Bereichs PR hat, um zu polieren, dem Krümmen oder der Welligkeit zu folgen, abgesenkt, wobei bei der vorliegenden Erfindung diese Verminderung der Fähigkeit des Folgens vermieden werden kann, so daß die Poliergleichförmigkeit verbessert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die elastische Deformation der Polierfläche 8a im Bereich 90 der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8, der auf den äußeren Umfangsrand des Wafers W läuft, reduziert, wodurch die Verschlechterung der Qualität der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 klein ist und die Häufigkeit der Bearbeitung der Polierfläche 8a eingeschränkt werden kann.
Es sei angemerkt, daß, wie oben beschrieben, wenn der Mittelbereich des Wafers W nicht ausreichend aufgrund des effektiven Arbeitsbereichs poliert werden kann, d. h., der Bereich PH, der den hohen Druck des halbmondförmigen Bereichs PR hat, der von der Linie in der X-Achsenrichtung getrennt ist, die durch die Mitte des Wafers W läuft, aufgrund der Neigung der Welle K1 mit dem großen Neigungswinkel β, es möglich ist, den effektiven Arbeitsbereich, d. h., die Fläche PH, die den hohen Druck des halbmondförmigen Bereich PR hat, über die Drehmitte des Wafers W laufen zu lassen, indem der Drehtisch 41 in der X-Achse und der Y-Achse verschoben wird, wobei der Drehtisch 41 auf dem X-Y-Tisch gehalten wird, um den Drehtisch 41 in der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung anstelle des X-Achsentisches 52 verschiebbar zu halten, um den Drehtisch 41 zu halten.
Zweite Ausführungsform
Anschließend wird ein weiteres Polierverfahren erläutert, wobei das Poliergerät 1 als zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
17A und 17B sind Ansichten, um das Polierverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu erläutern, wobei 17A eine Ansicht des Neigungszustands des Polierwerkzeugs 8 im Poliergerät 1 ist und 17B eine Ansicht der gegenseitigen Position des Wafers W und des Polierwerkzeugs 8 in einer relativen Verschieberichtung ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden das Polierwerkzeug 8 und der Wafer W relativ zueinander verschoben, wie in 17B gezeigt ist. Das Polierwerkzeug 8 wird nämlich in der Richtung der Vorschubrichtung D längs einer Linie X2 parallel zu einer Linie X1, die durch die Drehmitte des Wafers W läuft, längs der X-Achsenrichtung getrennt von der Linie X1 um einen vorher-festgelegten Abstand d verschoben.
Wie in 17A gezeigt ist, ist die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 um den Winkel β von der Achse 0 senkrecht zur Haltefläche 41 des Drehtisches 41 längs der Y-Z-Ebene senkrecht zur relativen Vorschubrichtung D des Polierwerkzeugs 8 in bezug auf den Wafer W geneigt. Die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 ist um den Winkel β längs der Y-Z-Ebene in bezug auf die Achse 0 senkrecht zur Haltefläche 41a des Drehtisches 41 geneigt.
Die Neigungsrichtung des Winkels β ist eine Richtung, wo die Höhe der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8, welches auf einer Linie angeordnet ist, die durch die Mitte des Wafers W in bezug auf den Wafer W läuft, relativ niedrig ist, wie in 17A gezeigt ist.
Der Neigungswinkel β der Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 ist auf einen Wert festgelegt, wo die Höhendifferenz Hβ des vorderen und hinteren Endes der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8, wie in 17A gezeigt ist, in der Z-Achsenrichtung in bezug auf die Y-Achsenrichtung zu beispielsweise 15 bis 30 μm wird. Der Neigungswinkel beträgt nämlich ungefähr 15 bis 30 μm in bezug auf eine Länge von 8 Zoll.
Wenn die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 um den Winkel β geneigt ist, wird der wirksame Arbeitsbereich S der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 in bezug auf den Wafer W halbmondförmig, wie beispielsweise in 17B gezeigt ist.
Der Abstand d zwischen den Linie X1 und X2 ist auf einen Abstand festgelegt, wo der effektive Arbeitsbereich S der Polierfläche 8a, die in 17B gezeigt ist, auf der Linie X1 liegt, die durch die Mitte des Wafers W läuft.
Die Drehrichtung R1 des Polierwerkzeugs 8 und die Drehrichtung R2 des Wafers W sind so festgelegt, daß sie umgekehrt zueinander sind, wie in 17B gezeigt ist.
18A bis 18C sind Ansichten, um die Polierroutine des Polierverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
Das Polieren des Wafers W beginnt beispielsweise an der Polierstartposition P1, wie in 18A gezeigt ist.
Das Polierwerkzeug 8 wird nämlich gegen den Wafer W gedrückt, so daß der wirksame Arbeitsbereich S der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 bei der Polierstartposition P1 des Wafers W liegt.
In diesem Zeitpunkt wird der Bereich, der mit dem Kreis A angedeutet ist, zum Aufsetzbereich, wo die Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 auf den äußeren Umfangsrand des Wafers W läuft, während der Bereich, der mit dem Kreis B angedeutet ist, zum Auslaufbereich des Auslaufens der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 vom äußeren Umfangsrand des Wafers W wird.
In diesem Aufsetzbereich ist die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 um den Winkel β geneigt, wodurch die elastische Deformation der Polierfläche 8a reduziert und der Schaden in bezug auf den äußeren Umfangsrand des Wafers W unterdrückt wird.
Wenn das Polierwerkzeug 8 aus der Position, die in 18A gezeigt ist, in der relativen Vorschubrichtung D verschoben wird, verschiebt sich der effektive Arbeitsbereich S längs der Radialrichtung des sich drehenden Wafers W. Aus diesem Grund läuft, wie in 18B gezeigt ist, der effektive Arbeitsbereich S durch die Drehmitte des Wafers W, so daß ein unzureichendes Polieren in der Mitte des Wafers W nicht auftritt.
Gemeinsam mit der Verschiebung des Polierwerkzeugs 8 in der relativen Vorschubrichtung D nähert sich der Aufsetzbereich, der durch den Kreis A angedeutet ist, der Linie X1. Aus diesem Grund schließt sich der Abstand zwischen der Polierfläche 8a und der zu polierenden Fläche des Wafers W im Aufsetzbereich, und es tritt eine elastische Deformation der Polierfläche 8a im Aufsetzbereich auf. Alternativ steigt die elastische Deformation, die reduziert wurde, an.
Aus diesem Grund wird, wie in 18C gezeigt ist, das Polieren um die Position beendet, wo der Anfang des effektiven Arbeitsbereichs S in der Vorschubrichtung D die Polierendposition P2 des äußeren Umfangsrands des Wafers W erreicht.
Daher kann das übermäßige Polieren des äußeren Umfangsrands des Wafers W aufgrund des Aufsetzens auf die Polierfläche 8a verhindert werden.
Wie oben beschrieben kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch geeignetes Auswählen der Anordnung und der Richtung der relativen Verschiebung des Wafers W und des Polierwerkzeugs 8, sogar dann, wenn die Welle K1 in lediglich nur einer Richtung geneigt ist, das übermäßige Polieren des äußeren Umfangsrands des Wafers W vermieden werden, und im gleichen Zeitpunkt kann das Auftreten eines unzureichenden Polierens in der Mitte des Wafers W vermieden werden.
Dritte Ausführungsform
Anschließend wird ein weiteres Polierverfahren erläutert, wobei das Poliergerät verwendet wird, gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei der oben erläuterten ersten Ausführungsform wurde das Polieren dadurch ausgeführt, daß die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 um den Neigungswinkel α in Richtung auf die Vorschubrichtung des Polierwerkzeugs 8 in bezug auf die Richtung senkrecht zu einer Ebene parallel zur Haltefläche 41a des Drehtisches 41 geneigt wird, und dann die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 um den Neigungswinkel β in der Richtung, um die elastische Deformation der Polierfläche 8a in dem Bereich zu reduzieren, wo die Polierfläche 8a auf den äußeren Umfangsrand der zu polierenden Fläche des Wafers W läuft, in bezug auf die Richtung senkrecht zur Haltefläche 41 des Drehtisches 41 geneigt wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform das Polieren durch Neigen in unterschiedlichen zwei Richtungen um die Neigungswinkel α und β ausgeführt, wobei jedoch außerdem Gebrauch gemacht wird vom Polierwerkzeug 8, dessen Polierfläche 8a der Korrekturfläche des Korrekturwerkzeugs parallel zur Haltefläche 41a des Haltetisches 41 gegenüberliegt.
Insbesondere ist, wie in 19A und 19B gezeigt ist, die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 um den Neigungswinkel α in Richtung auf die Vorschubrichtung D des Polierwerkzeugs in bezug auf die Achse 0 senkrecht zu einer Ebene parallel zur Haltefläche 41a des Haltetisches 41 geneigt, und dann um den Neigungswinkel β längs einer Ebene senkrecht zur Vorschubrichtung D in bezug auf die Achse 0 geneigt.
Außerdem ist die Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 um einen Winkel γ geneigt, der den Winkel α und den Winkel β kombiniert.
Bei dem Verfahren zur Bildung der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8, wie oben beschrieben, wird beispielsweise, wie in 20A gezeigt ist, das Polierwerkzeug 8 in einem Zustand gedreht, wo die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 um den Winkel α in Richtung auf die Vorschubrichtung D des Polierwerkzeugs 8 geneigt ist, und außerdem, obwohl nicht gezeigt, die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 um den Neigungswinkel β längs der Ebene senkrecht zur Vorschubrichtung in bezug auf die Achse 0 geneigt ist.
Wie weiter in 20B gezeigt ist, ist ein Korrekturwerkzeug 56 auf dem X-Achsentisch 52 angeordnet. Das Korrekturwerkzeug 56 besitzt eine Korrekturfläche 56a senkrecht in bezug auf die Achse 0, d. h., senkrecht zur nicht geneigten Welle K1. Diese Korrekturfläche 56a ist eine Ebene parallel zur Haltefläche 41a des Haltetisches 41 zum Halten des Wafers W. An dieser Korrekturfläche 56a ist ein Polierschleifmittel befestigt, beispielsweise ein Diamantschleifmittel.
Dann wird, wie in 20C gezeigt ist, die Polierfläche 8a durch Planbearbeiten gebildet, wobei die Spitze des Korrekturwerkzeugs 56 in Kontakt mit der Polierfläche 8a gebracht wird, während der X-Achsentisch 52 in bezug auf das Polierwerkzeug 8 relativ verschoben wird, so daß die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 die Korrekturfläche 56a des Korrekturwerkzeugs 56 durchläuft.
Die Polierfläche 8a, die durch dieses Planbearbeiten gebildet wird, wird zu einer konischen Fläche. Der Neigungswinkel der Erzeugungslinie dieser konischen Fläche wird zu dem Winkel γ, der durch Kombinieren des Winkels α und des Winkels β erhalten wird, wie in 19A und 19B gezeigt ist, und es wird die Polierfläche 8a, die um den Winkel γ geneigt ist, erhalten.
Wenn die Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8, die um den Winkel γ geneigt ist, gegen den Wafer W gedrückt wird, kontaktiert die Polierfläche 8a die Fläche des Wafers W ungefähr parallel. Wie weiter in 21 gezeigt ist, wird die Form des effektiven Arbeitsbereichs S des Wafers W und der Polierfläche 8a zu einer linearen Form, die sich in der radialen Richtung des Polierwerkzeugs 8 erstreckt. Außerdem ändert sich die Form dieses Funktionsbereichs S gemäß dem Polierdruck des Polierwerkzeugs 8 in bezug auf den Wafer W, und ändert sich von der linearen Form zu einer Sektorform, wenn der Polierdruck groß wird.
Da außerdem die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 um den Neigungswinkel β in der Richtung, um die elastische Deformation zu reduzieren, geneigt ist, verschiebt sich die Position des Funktionsbereichs S leicht von der Linie in der X-Achsenrichtung, die durch die Mitte des Wafers W läuft, zum Auslaufbereich 91 der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 vom äußeren Umfangsrand des Wafers W gemäß diesem Neigungswinkel β.
In diesem Zeitpunkt wird in dem Bereich 90 des Polierwerkzeugs 8, der auf den äußeren Umfangsrand des Wafers W aufläuft, und im Auslaufbereich 91 des Polierwerkzeugs 8 vom äußeren Umfangsrand des Wafers W die Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 zu einer gekrümmten Fläche ausgebildet, wodurch die Höhe der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 in bezug auf die Fläche des Wafers W hoch wird im Vergleich zur Höhe der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 in bezug auf die Fläche des Wafers W im Arbeitsbereich S.
Aus diesem Grund wird, sogar, wenn das Polierwerkzeug 8 gegen den Wafer W gedrückt wird, der Grad an elastischer Deformation der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 im Aufsetzbereich 90 kleiner als in dem Fall der oben erwähnten Ausführungsform, d. h., in dem Fall, wo die Polierfläche 8a eine Ebene ist.
Somit kann der Neigungswinkel β der Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 in der Richtung, wo die elastische Deformation reduziert wird, um den Grad der Reduktion des Grads an elastischer Deformation der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 kleiner ausgeführt werden.
Als Folge davon kann der Grad der Verschiebung der Position des Arbeitsbereichs S von der Linie in der X-Achsenrichtung, die durch die Mitte des Wafers W zum Auslaufbereich 91 der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 vom äußeren Umfangsrand des Wafers W läuft, soviel wie möglich unterdrückt werden. Aus diesem Grund läuft aufgrund der relativen Verschiebung des Wafers W und des Polierwerkzeugs 8 in der X-Achsenrichtung der Arbeitsbereich S weiter in der Radialrichtung des sich drehenden Wafers W und läuft durch die Drehmitte des Wafers W, wodurch das Auftreten eines unzureichenden Polierens in der Drehmitte des Wafers W verhindert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch Neigen der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 um den Winkel γ, der durch Kombination des Winkels α und des Winkels β erhalten wird, der effektive Arbeitsbereich S der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 und der zu polierenden Fläche des Wafers W weiter schmaler gemacht, und die Form des Arbeitsbereichs S wird durch die Form der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 gebildet, wodurch die Schwankung der Oberflächenfläche des Arbeitsbereichs S klein wird, die Stabilisierung der Polierrate einfacher wird, und das Folgevermögen des Arbeitsbereichs S auf Krümmen und auf Welligkeit in der Fläche des Wafers W wird weiter verbessert, und die Gleichförmigkeit des Polierens in der zu polierenden Fläche des Wafers W kann verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Bei den Ausführungsformen wurde der Fall erläutert, wo die gesamte zu polierende Fläche des Wafers W in dem Zustand poliert wurde, wo die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 in zwei unterschiedlichen Richtungen um die Neigungswinkel α und β durch den Wellenneigungsmechanismus des Poliergeräts 1 geneigt wurde.
Bei den obigen Ausführungsformen wurde außerdem die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 um den Neigungswinkel α in Richtung auf die Vorschubrichtung D des Polierwerkzeugs 8 geneigt, wodurch, wenn das Polierwerkzeug 8 relativ nach oben bis zu einer bestimmten Position in bezug auf den Wafer W verschoben wurde, die elastische Deformation aufgrund der Polierfläche 8a, die auf den äußeren Umfangsrand des Wafers W läuft, nicht auftritt oder einen sehr kleinen Wert annimmt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Position dieses Polierwerkzeugs 8 in bezug auf den Wafer W gemäß der Größe des Neigungswinkels α, der Größe des Arbeitsdrucks des Polierwerkzeugs 8 in bezug auf den Wafer W oder des Neigungswinkels des Polierfläche 8a verschieden ist.
Aus diesem Grund ist es auch möglich, daß das Polierwerkzeug 8 in bezug auf den Wafer W bis zu der Position verschoben werden kann, wo die elastische Deformation aufgrund der Polierfläche 8a, die auf den äußeren Umfangsrand des Wafers W läuft, nicht auftritt oder sehr klein wird, und dann die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 in einer Richtung senkrecht zur Haltefläche 41a des Drehtisches 41 in bezug auf die Richtung zurückkehrt, wo die elastische Deformation reduziert wird.
Durch Beseitigen der Neigung der Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 in der Richtung, wo die elastische Deformation auf diese Weise reduziert wird, verschiebt sich der effektive Arbeitsbereich zwischen der Polierfläche 8a des Polierwerkzeugs 8 und der zu polierenden Fläche des Wafers W, die sich durch die relative Verschiebung des Polierwerkzeugs 8 und des Wafers W in der X-Achsenrichtung verschiebt, längs einer Linie in der X-Achsen richtung, die durch die Drehmitte des Wafers verläuft. Daher tritt ein unzureichendes Polieren des Mittelbereichs des Wafers W nicht auf.
Es sei darauf hingewiesen, daß, um die Welle K1 des Polierwerkzeugs 8 auf eine Richtung senkrecht zur Haltefläche 41a des Drehtisches 41 von der Richtung zurückzubringen, bei der die elastische Deformation in der Mitte der relativen Verschiebung des Polierwerkzeugs und des Wafers W in der X-Achsenrichtung reduziert wird, es möglich ist, die Relativpositionen der beiden Neigungseinstellblöcke 62 und 63 des Wellenneigungsmechanismus 61 des Poliergeräts 1 nicht manuell einzustellen, sondern beispielsweise durch einen Servomotor oder eine Zylindereinrichtung, und um diese anzusteuern, wenn die Relativposition des Polierwerkzeugs 8 und des Wafers W in der X-Axialrichtung vorher-festgelegte Positionen erreichen.
Wenn man die Wirkung der vorliegenden Erfindung zusammenfaßt, kann ein übermäßiges Polieren des äußeren Umfangsrands des polierten Objektes aufgrund elastischer Deformation im Bereich der polierenden Fläche des Polierwerkzeugs, welches auf den äußeren Umfangsrand des polierten Objekts läuft, unterdrückt werden.
Außerdem kann durch Neigen der Polierfläche des Polierwerkzeugs in zwei unterschiedlichen Richtungen der effektive Arbeitsbereich schmaler gemacht werden, der Vorschub des Schleifmittels zwischen der Polierfläche und der zu polierenden Fläche kann stabilisiert werden, und die Gleichförmigkeit des Polierens an der zu polierenden Fläche kann verbessert werden.
Obwohl die Erfindung mit Hilfe spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, die für Illustrationszwecke gewählt wurden, ist es klar, daß zahlreiche Modifikationen durch den Fachmann gewählt werden können, ohne das Grundkonzept und den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

Polierverfahren zum Drehen eines Polierwerkzeugs (8), welches durch ein elastisches Teil gebildet ist, das eine Polierfläche (8a) besitzt, längs einer Ebene senkrecht zu einer Drehwelle (K1), zum Drehen der Polierfläche (8a) auf einer zu polierenden Fläche eines zu polierenden, ebenen scheibenförmigen Objektes (W), welches auf einem Haltetisch (41) gehalten ist, und zum relativen Verschieben des zu polierenden, ebenen scheibenförmigen Objektes (W) und des Polierwerkzeugs (8) längs einer Haltefläche (41a) des Haltetisches (41), um die Fläche des zu polierenden, ebenen scheibenförmigen Objekts (W) zu polieren, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Neigen der Drehwelle (K1) des Polierwerkzeugs (8) um einen vorher festgelegten Winkel (α) bezüglich einer Normalen (0) der Haltefläche (41a) des Haltetisches (41) in Richtung auf eine Vorschubrichtung (D) der Verschiebung des Polierwerkzeugs (8); und Neigen der Welle (K1) des Polierwerkzeugs (8) um einen vorher festgelegten Winkel bezüglich der Normalen (0) der Haltefläche (41a) des Haltetisches (41) in einer Richtung, die sich von der vorgenannten Vorschubrichtung (D) der Verschiebung des Polierwerkzeugs (8) unterscheidet, um eine elastische Deformation der Polierfläche in einem Bereich zu reduzieren, wo die Polierfläche auf einen Rand der Fläche aufsetzt.
Polierverfahren nach Anspruch 1, welches außerdem den Schritt umfasst, die Welle (K1) um einen Winkel (β) bezüglich der Normalen (0) längs einer Ebene senkrecht zur Vorschubrichtung (D) der Verschiebung des Polierwerkzeugs (8) zu neigen, um die elastische Deformation der Polierfläche zu reduzieren.
Polierverfahren nach Anspruch 2, welches außerdem einen Schritt umfasst, die Welle (K1) in einer Richtung zu neigen, wo die Höhe der Polierfläche (8a) zur zu polierenden Fläche in dem Bereich der Polierfläche, der auf die äußere Umfangsrandfläche der zu polierenden Fläche aufsetzt, höher wird als die Höhe der Polierfläche in einem Abseitsbereich der zu polierenden Fläche abseits von dem äußeren Umfangsrand der zu polierenden Fläche.
Polierverfahren nach Anspruch 3, welches außerdem folgende Schritte umfasst: Bereitstellen eines Polierwerkzeugs (8), welches einen Durchmesser besitzt, der ungefähr gleich dem Durchmesser der Fläche des ebenen scheibenförmigen Objektes (W) ist und welches zum Polieren des ebenen scheibenförmigen Objektes (W) verwendet wird, Positionieren des äußeren Umfangsrands der Polierfläche (8a) des Polierwerkzeugs (8), welches außerhalb der Fläche des ebenen scheibenförmigen Objekts (W) positioniert ist, Polieren der Fläche des ebenen scheibenförmigen Objektes (W), wobei das Polierwerkzeug (8) in einer Richtung relativ verschoben wird, wo die Überlappungsfläche der Polierfläche und die Fläche des ebenen scheibenförmigen Objektes überlappen, und Stoppen des Polierens an einer Position, wo der äußere Umfangsrand der Polierfläche (8a) des Polierwerkzeugs (8) den äußeren Umfangsrand der zu polierenden Fläche erreicht.
Polierverfahren nach Anspruch 1, welches außerdem den Schritt zum Polieren umfasst, wobei ein Polierwerkzeug (8) verwendet wird, welches eine ringförmige Polierfläche (8a) aufweist.
Polierverfahren nach Anspruch 5, welches außerdem den Schritt umfasst, ein Polierwerkzeug (8) bereitzustellen, bei dem eine Polierfläche (8a), die durch Drehen des Polierwerkzeugs (8) planbearbeitet wurde, welches in einem Zustand dreht, bei dem die Welle (K1) in unterschiedlichen Richtungen geneigt ist, längs einer Korrekturfläche eines Korrekturwerkzeugs parallel zur Haltefläche (41a) relativ verschoben wird.
Polierverfahren nach Anspruch 1, welches außerdem den Schritt umfasst, einen Neigungswinkel (α) der Welle in Richtung der Vorschubrichtung (D) des Polierwerkzeugs (8) und bezüglich der Normalen (0) der Haltefläche (41a) des Haltetisches (41) größer zu machen als den Neigungswinkel der Richtung, bei dem die elastische Deformation der Polierfläche reduziert wird.
Polierverfahren nach Anspruch 1, welches außerdem den Schritt zum Polieren umfasst, während das zu polierende, ebene scheibenförmige Objekt (W) gedreht wird.
Polierverfahren nach Anspruch 8, welches außerdem den Schritt zum Polieren umfasst, indem die Drehrichtung des zu polierenden, ebenen scheibenförmigen Objektes (W) und des Polierwerkzeugs (8) entgegengesetzt gemacht werden.
Polierverfahren nach Anspruch 1, welches außerdem den Schritt zum Polieren umfasst, bei dem ein Schleifmittel zwischen die Polierfläche (8a) und die zu polierenden Fläche eingeführt wird.
Polierverfahren nach Anspruch 2, welches außerdem einen Schritt umfasst, einen äußeren Umfangsrand der Polierfläche des Polierwerkzeugs (8), welcher außerhalb der Fläche des ebenen scheibenförmigen Objekts (W) positioniert ist, an einem äußeren Umfangsrand der zu polierenden Fläche zu positionieren, und, wenn poliert wird, indem dieses in einer Richtung verschoben wird, in der der Überlappungsbereich der Polierfläche und der zu polierenden Fläche ansteigt, Neigen der Welle (K1) längs einer Ebene senkrecht zur Vorschubrichtung (D) der Verschiebung des Polierwerkzeugs (8) bis zumindest einer Position, wo die Polierfläche (8a) des Polierwerkzeugs (8) aufgrund der elastischen Deformation auf den äußeren Umfangsrand der Fläche des ebenen scheibenförmigen Objekts (W) aufsetzt.
Polierverfahren nach Anspruch 11, welches außerdem einen Schritt umfasst, die Welle (K1) des Polierwerkzeugs (8) senkrecht zur Haltefläche (41a) des Haltetisches (41) für die Richtung der Ebene senkrecht zur Vorschubrichtung der Verschiebung des Polierwerkzeugs zu bringen, wenn das Polierwerkzeug (8) eine Position erreicht, wo die Polierfläche (8a) des Polierwerkzeugs (8) aufgrund der elastischen Deformation auf den äußeren Umfangsrand der zu polierenden Fläche aufsetzt.
Polierverfahren zum Drehen eines Polierwerkzeugs (8), welches durch ein elastisches Teil gebildet wird, welches eine Polierfläche (8a) längs einer Ebene senkrecht zu einer Drehwelle (K1) besitzt, zum Drücken der Polierfläche auf eine zu polierende Fläche eines zu polierenden, ebenen scheibenförmigen Objektes (W), welches auf einem Haltetisch (41) gehalten ist, und zum relativen Verschieben des zu polierenden, ebenen scheibenförmigen Objektes (W) und des Polierwerkzeugs (8) längs einer Haltefläche (41a) des Haltetisches (41), um die Fläche des zu polierenden, ebenen scheibenförmigen Objekts (W) zu polieren, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Neigen der Welle (K1) des Polierwerkzeugs (8) bezüglich der Normalen (0) der Haltefläche des Haltetisches und in einer Richtung, die sich von der vorgenannten Vorschubrichtung (D) der Verschiebung des Polierwerkzeugs (8) unterscheidet, um eine elastische Deformation der Polierfläche in einem Bereich zu reduzieren, wo die Polierfläche auf einen Rand der polierten Fläche aufsetzt.
Polierverfahren nach Anspruch 13, welches außerdem den Schritt zum Polieren umfasst, wobei das zu polierende, ebene scheibenförmige Objekt (W) gedreht wird.
Polierverfahren nach Anspruch 14, welches außerdem einen Schritt zum Polieren umfasst, indem die Drehrichtungen des zu polierenden, ebenen scheibenförmigen Objekts (W) und des Polierwerkzeugs (8) entgegengesetzt ausgeführt werden.
Polierverfahren nach Anspruch 13, welches außerdem einen Schritt zum Polieren umfasst, wobei ein Polierwerkzeug (8) verwendet wird, welches eine ringförmige Polierfläche (8a) aufweist.
Polierverfahren nach Anspruch 13, welches außerdem das Polieren umfasst, indem ein Polierwerkzeug (8) verwendet wird, welches eine ringförmige Polierfläche (8a) aufweist.
Polierverfahren nach Anspruch 13, welches außerdem einen Schritt zum Neigen der Welle (K1) längs einer Ebene senkrecht zur Vorschubrichtung (D) der Verschiebung des Polierwerkzeugs (8) umfasst.
Poliergerät, welches aufweist: einen Haltetisch (41), um ein zu polierendes, ebenes scheibenförmiges Objekt (W) zu halten, ein Polierwerkzeug (8), welches eine Polierfläche (8a) senkrecht zu einer Drehwelle (K1) besitzt, eine Polierwerkzeug-Halteeinrichtung, um das Polierwerkzeug drehbar um die Welle zu halten, eine Verschiebe- und Positionierungseinrichtung, um die Polierwerkzeug-Halteeinrichtung in einer Richtung zu halten, wo die Polierfläche des Polierwerkzeugs der Fläche des ebenen scheibenförmigen Objekts (W) gegenüberliegt und um eine Relativposition der Polierfläche zur Fläche in der gegenüberliegenden Richtung festzulegen, und eine Relativverschiebeeinrichtung, um das Polierwerkzeug (8) und das ebene scheibenförmige Objekt (W) auf dem Haltetisch (41) längs der Haltefläche (41a) des Haltetisches (41) relativ zu verschieben, wobei die Drehwelle des Polierwerkzeugs um einen vorher festgelegten Winkel (α) bezüglich der Normalen (0) der Haltefläche (41a) des Haltetisches (41) und in Richtung auf die Vorschubrichtung (D) der Verschiebung des Polierwerkzeugs (8) geneigt ist, und um einen vorher festgelegten Winkel in einer Richtung geneigt ist, die sich von dieser Neigungsrichtung unterscheidet und die elastische Deformation der Polierfläche in dem Bereich reduziert, wo die Polierfläche auf den äußeren Umfangsrand der zu polierenden Fläche aufsetzt.
Poliergerät nach Anspruch 19, wobei die Richtung zum Reduzieren der elastischen Deformation der Polierfläche in dem Bereich, wo die Polierfläche auf die Fläche des äußeren Umfangsrandes der zu polierenden Fläche aufsetzt, eine Richtung längs der Ebene senkrecht zur Vorschubrichtung (D) der Verschiebung des Polierwerkzeugs (8) ist.
Poliergerät nach Anspruch 19, wobei das Polierwerkzeug (8) durch ein elastisches Teil gebildet ist.
Poliergerät nach Anspruch 19, wobei das Polierwerkzeug (8) eine ringförmige Polieroberfläche (8a) hat.
Poliergerät nach Anspruch 22, wobei die Polierfläche (8a) des Polierwerkzeugs (8) plangeschliffen ist, indem man das Polierwerkzeug (8), welches sich in einem Zustand dreht, bei dem die Welle (K1) in unterschiedliche Richtungen geneigt ist, längs einer Korrekturfläche eines Korrekturwerkzeugs zur Haltefläche relativ verschieben lässt.
Poliergerät nach Anspruch 19 welches außerdem eine Dreheinrichtung umfasst, um den Haltetisch (41) zu drehen.
Poliergerät nach Anspruch 19, welches außerdem eine Schleifmittel-Zuführeinrichtung umfasst, um ein Schleifmittel zuzuführen, welches zwischen die Polierfläche und die zu polierende Fläche eingeführt wird.
Polierverfahren zum Polieren einer zu polierenden Fläche eines zu polierenden, ebenen scheibenförmigen Objektes (W), welches auf einem Haltetisch (41) gehalten ist, welches umfasst: Drehen eines Polierwerkzeugs (8), welches durch ein elastisches Teil gebildet wird, welches eine Polierfläche (8a) hat, längs einer Ebene senkrecht zur Drehwelle, Drehen des Haltetisches (41) und Drehen des zu polierenden, ebenen scheibenförmigen Objektes (W), Neigen der Drehwelle des Polierwerkzeugs um einen vorherbestimmten Winkel (α) bezüglich der Normalen (0) der Haltefläche (41a) des Haltetisches (41) und in Richtung auf eine Vorschubrichtung (D) der Verschiebung des Polierwerkzeugs (8), und Neigen der Welle des Polierwerkzeugs um einen vorher festgelegten Winkel bezüglich der Normalen der Haltefläche (41a) des Haltetisches (41) und in einer Richtung, die sich von der vorgenannten Vorschubrichtung der Verschiebung des Polierwerkzeugs unterscheidet, wobei die elastische Deformation der Polierfläche in einem Bereich reduziert wird, wo die Polierfläche auf einen Rand der Fläche aufsetzt, Drücken der Polierfläche (8a) des Polierwerkzeugs (8) auf die zu polierende Fläche des ebenen scheibenförmigen Objektes (W), welches auf dem Haltetisch (41) gehalten wird, und relatives Verschieben des ebenen scheibenförmigen Objekts (W) und des Polierwerkzeugs (8) längs einer Ebene parallel zu einer Haltefläche (41a) des Haltetisches (41), um die Fläche des ebenen scheibenförmigen Objektes (W) zu polieren.