DE10084915C2 - Polierkissen und Poliervorrichtung - Google Patents
Polierkissen und PoliervorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Polierkissen und eine Poliervorrichtung für das
chemisch-mechanische Polieren.
Bei der Herstellung einer Halbleiter-Vorrichtung folgt auf den Schritt der
Bildung eines leitfähigen Films auf der Oberfläche eines Wafers ein Schritt
der Bildung einer Verdrahtungsschicht durch Photolithographie, Ätzen oder
dergleichen und ein Schritt der Bildung eines Zwischenschicht-Isolierungs
films auf der Verdrahtungsschicht. Diese Schritte erzeugen eine Ungleich
mäßigkeit auf der Waferoberfläche. Da in den letzten Jahren für Halbleiter-
integrierte Schaltungen mit höherer Dichte die Feinheit der Verdrahtung
erhöht wird und eine Mehrschichten-Verdrahtung verwendet wird, ist eine
Technik zum Glätten einer ungleichmäßigen Waferoberfläche wichtig
geworden.
Verfahren zum Glätten einer ungleichmäßigen Waferoberfläche schließen
ein Verfahren ein, das als chemisch-mechanisches Polierverfahren (CMP)
bekannt ist. Bei dem CMP-Verfahren wird eine Aufschlämmung, in der
Schleifkörner in einer Flüssigkeit dispergiert sind, als Polierlösung verwen
det, wobei die Oberfläche des zu polierenden Wafers gegen die Polierflä
che eines Polierkissens gepresst wird und poliert wird.
Eine das CMP-Verfahren verwendende Poliervorrichtung ist z. B. mit
folgendem versehen: einem Poliertisch 2, um ein Polierkissen 1 zu tragen,
einer Trägerbasis 6, um einen zu polierenden Gegenstand (Wafer) 5 zu
tragen und einem Zuführungsmechanismus 10 für die Polierlösung, wie
in Fig. 1 erläutert wird. Das Polierkissen 1 ist an dem Poliertisch 2 mit
einem doppelseitigen Klebeband oder anderweitig befestigt. Der Poliertisch
2 und die Trägerbasis 6 sind so angeordnet, dass das Polierkissen 1 und
der Gegenstand 5 einander gegenüberliegen, und dieselben sind mit den
Rotationsachsen 8 bzw. 9 versehen. Auf der Seite der Trägerbasis 6 ist
ein Anpressmechanismus angeordnet, um den Gegenstand 5 gegen das
Polierkissen 1 zu drücken.
Beim Polieren einer Waferoberfläche durch das CMP-Verfahren ist es
notwendig, den Endpunkt des Polierens (den Zeitpunkt, an dem die
Oberflächenstruktur und die Dicke der Isolierschicht des Wafers ihre
entsprechenden erwünschten Beschaffenheiten erreichen) festzustellen,
ohne dass der Fortgang des Polierens unterbrochen werden muss. Als
Verfahren zum Feststellen dieses Endpunkts des Polierens kann die
Waferoberfläche mit einem Laserstrahl durch ein Polierkissen bestrahlt
werden, und der Strahl, der von dem Wafer reflektiert wird, kann gemes
sen werden.
Der vom Wafer, der auf seiner Oberfläche einen Isolierfilm aufweist,
reflektierte Strahl enthält ein Interferenzlicht, das sich aus der Interferenz
zwischen einem ersten reflektierten Licht, das durch eine auf der Waf
eroberfläche vorliegende Isolierfilmfläche reflektiert wird, und einem
zweiten reflektierten Licht, das durch eine Grenzfläche zwischen dem
Isolierfilm und einem Siliciumsubstrat reflektiert wird, ergibt. Dieses
Interferenzlicht hat eine Intensität, die der Phasenbeziehung zwischen
dem ersten reflektierten Licht und dem zweiten reflektierten Licht ent
spricht, und diese Phasenbeziehung stellt die Dicke des Isolierfilms auf
dem Siliciumsubstrat dar. Deshalb kann der Endpunkt des Polierens
festgestellt werden, indem man das vom Wafer reflektierte Licht misst
und das Interferenzlicht analysiert.
Dieses Verfahren zur Feststellung des Endpunkts des Polierens wird
z. B. in JP 9-7985 A (US 5 964 643 A), WO 99/64205 A1
(international nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung
offenbart), JP 10-83977 A (US 5 893 796 A), US 6 045 439 A und
US 5 605 760 A beschrieben.
Zur Feststellung des Endpunkts des Polierens durch dieses Verfahren
benötigt man Lichtdurchlässigkeitsbereiche in dem Polierkissen. Ein
Laserstrahl wird durch die Lichtdurchlässigkeitsbereiche des
Polierkissens auf die Waferoberfläche einfallen gelassen, und von den
vom Wafer reflektierten Lichtstrahlen werden solche Lichtstrahlen, die
durch diese Lichtdurchlässigkeitsbereiche hindurchgegangen sind, zu
einem Detektor geleitet.
Die oben aufgeführten Literaturstellen beschreiben auch, wie diese
Lichtdurchlässigkeitsbereiche bereitgestellt werden. Z. B. wird in einem
Teil des Polierkissens ein Durchgangsloch gebohrt, ein Loch, das den
Tisch in seiner Dickenrichtung durchdringt, wird auf kontinuierliche
Weise von dem Durchgangsloch in das Kissen gebohrt, und
Fensterteile, wie transparente Folien, Pfropfen oder dergleichen,
werden an diesen kontinuierlichen Löchern angebracht. Als Fensterteile
werden Teile einer gleichmäßigen Struktur, die aus Quarz, Polyurethan
oder dergleichen bestehen (Teile, die keine absichtlich konstruierte
Verteilung des Brechungsindex aufweisen), verwendet.
Diese Verfahren gemäß dem Stand der Technik benötigen jedoch im
Hinblick auf die Wirksamkeit des Auftreffens von vom Wafer reflektierten
Lichtstrahlen auf dem Photodetektor gewisse Verbesserungen.
Da das Polieren eines Wafers Ungleichmäßigkeiten auf der Waferoberflä
che nicht vollständig eliminieren kann, selbst wenn das Polieren bis zum
Endpunkt durchgeführt wird, werden die vom Wafer reflektierten Licht
strahlen gestreut. Wenn die Fläche des Fensterteils zur Polierfläche hin
stärker abgesenkt ist, als die Polierfläche selbst, streut die Polierlösung,
die sich in diesem stärker abgesenkten Teil angesammelt hat, weiterhin
die vom Wafer reflektierten Lichtstrahlen. Wenn die Fläche des Fenster
teils zur Polierfläche hin auf ein gleiches Niveau mit der Polierfläche
gebracht wird, kann auch die Fläche des Fensterteils in Abhängigkeit von
seinem Material zur Polierfläche hin poliert werden, wodurch sich eine
weitere Streuung der vom Wafer reflektierten Lichtstrahlen durch die zu
polierende Fläche ergibt.
Selbst wenn zur Polierfläche senkrechtes Licht durch das Fensterteil
einfällt, werden deshalb vom Wafer reflektierte Lichtstrahlen nicht in eine
Richtung senkrecht zur Polierfläche ausgerichtet. Wenn diese reflektierten
Lichtstrahlen in das Fensterteil einer gleichmäßigen Struktur eintreten,
wird somit ein Teil dieser reflektierten Lichtstrahlen z. B. durch die Innen
fläche des Durchgangslochs in dem Tisch absorbiert und kann den Detek
tor nicht erreichen.
Es ist denkbar, den Lichtdurchlässigkeitsbereich auszudehnen, damit die
vom Wafer reflektierten Lichtstrahlen auf wirksame Weise auf den Photo
detektor einfallen können, aber eine Ausdehnung des Lichtdurchlässig
keitsbereichs würde dementsprechend die Polierfläche des Polierkissens
reduzieren. Somit wird es nicht bevorzugt, den Lichtdurchlässigkeits
bereich auszudehnen, weil dies die Gleichmäßigkeit des Polieren beein
trächtigen würde.
Außerdem beschreibt WO 99/64205 A eine Anordnung, bei der ein
Laserstrahl einfallen gelassen wird, und reflektierte Lichtstrahlen durch
eine optische Faser erhalten werden, wobei ein Ende dieser optischen
Faser in ein in das Polierkissen gebohrtes Durchgangsloch eingefügt
ist, und das andere Ende mit einem Lichtempfänger verbunden ist, um
den Endpunkt des Polierens nachzuweisen. Somit wird in diesem
Beispiel kein Fensterteil in dem Lichtdurchlässigkeitsbereich des
Polierkissens befestigt.
DE 693 28 428 T2 offenbart eine Vorrichtung, die einfallendes Licht in
mehrere Richtungen sowohl reflektiert als auch bündelt. Dazu wird
eine Oberfläche genutzt, auf der Rillen in Form von Fresnel-Zonen-
Plattenmuster angeordnet sind. Eine Vorrichtung, die Lichttransmission
erlaubt, wird jedoch nicht beschrieben.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
transparentes Fensterteil herzustellen (das in dem
Lichtdurchlässigkeitsbereich eines Polierkissens bereitgestellt wird, um
den Endpunkt des Polierens durch ein CMP-Verfahren festzustellen),
mit einer Struktur, die es ermöglicht, dass von einem Wafer
reflektierte Lichtstrahlen auf wirksame Weise auf einen Photodetektor
auftreffen, selbst wenn die Größe des transparenten Fensterteils
gering ist.
Zur Lösung der oben aufgeführten Probleme stellt die vorliegende
Erfindung ein Polierkissen für das chemisch-mechanische Polieren
bereit, das einen Polierbereich und einen Lichtdurchlässigkeitsbereich
bereit, das einen Polierbereich und einen Lichtdurchlässigkeitsbereich
aufweist, der aus einem transparenten Fensterteil innerhalb einer
Polierfläche besteht, wobei das Fensterteil Bereiche eines hohen
Brechungsindexes und Bereiche eines niedrigen Brechungsindexes in
seiner Fensterfläche aufweist, und jeder der Bereiche abwechselnd in
Streifen in einem Querschnitt senkrecht zur Fensterfläche angeordnet
ist.
Wenn Licht von einer Fensterfläche auf den
Lichtdurchlässigkeitsbereich des Polierkissens einfällt, wandert das
Licht in der Dickenrichtung des
Polierkissens hauptsächlich in den Bereichen, die einen hohen Brechungs
index haben, während es durch die Grenze zwischen den Bereichen, die
einen hohen Brechungsindex haben, und den Bereichen, die einen niedri
gen Brechungsindex haben, reflektiert wird und von der anderen Fläche
emittiert wird. Selbst wenn das Licht, das auf diesen Lichtdurchlässigkeits
bereich einfällt, keine gleichmäßige Richtung aufweist, wird somit das
Licht im wesentlichen in der Längsrichtung der oben erwähnten Streifen
in dem Lichtdurchlässigkeitsbereich durchgelassen.
Daher kann dieser Lichtdurchlässigkeitsbereich - wenn das einfallende
Licht keine gleichmäßige Richtung aufweist - den Diffusionsgrad des
Lichts, das von dem Lichtdurchlässigkeitsbereich emittiert wird, stärker
reduzieren, als dies bei einem Lichtdurchlässigkeitsbereich eines Fenster
teils einer gleichmäßigen Struktur der Fall ist. Demgemäß kann es dieses
Polierkissen ermöglichen, dass vom Poliergegenstand reflektiertes Licht
(Licht, das keine gleichmäßige Richtung aufweist) auf wirksamere Weise
auf den Photodetektor auftrifft, als bei einem Polierkissen, das mit einem
Lichtdurchlässigkeitsbereich eines Fensterteils einer gleichmäßigen
Struktur versehen ist, um den Endpunkt des Polierens festzustellen.
Für das Polierkissen gemäß der Erfindung wird es bevorzugt, dass die
Anordnung der Bereiche eines hohen Brechungsindexes und der Bereiche
eines niedrigen Brechungsindexes, die das Fensterteil ausmachen, eine
Fresnel-Zonen-Plattenanordnung ist, in der die Bereiche eines hohen
Brechungsindexes mit dem hellen Bereich einer Fresnel-Zonenplatte
übereinstimmen, und die Bereiche eines niedrigen Brechungsindexes mit
dem dunklen Bereich der Fresnel-Zonenplatte übereinstimmen.
Da die Anordnung der Bereiche eines hohen Brechungsindexes und der
Bereiche eines niedrigen Brechungsindexes, die das Fensterteil des
Polierkissens ausmachen, die Fresnel-Zonen-Plattenanordnung ist, hat das
Fensterteil eine lichtkondensierende Wirkung, die derjenigen einer
Fresnel-Zonenplatte ähnlich ist, zusätzlich zu der oben erwähnten Wir
kung, dass in den Lichtdurchlässigkeitsbereich einfallendes Licht im
wesentlichen in der Längsrichtung der Streifen durchgelassen wird (opti
scher Wellenleitungseffekt). Wenn daher Licht von einer Fläche auf den
Lichtdurchlässigkeitsbereich des Polierkissens auftrifft, wird das Licht, das
von der anderen Fläche emittiert wird, kondensiert. Selbst wenn das Licht,
das auf diesen Lichtdurchlässigkeitsbereich auftrifft, keine gleichmäßige
Richtung aufweist, wird somit das Licht, das von diesem Lichtdurchlässig
keitsbereich emittiert wird, fokussiert.
Daher wird es durch dieses Polierkissen ermöglicht, dass von dem Gegen
stand des Polierens reflektiertes Licht (Licht, das keine gleichmäßige
Richtung aufweist) als fokussiertes Licht von dem Lichtdurchlässigkeits
bereich emittiert wird, um den Endpunkt des Polierens festzustellen.
Dieser Lichtdurchlässigkeitsbereich kann es folglich ermöglichen, dass von
dem Gegenstand des Polierens reflektiertes Licht auf wirksamere Weise
auf dem Photodetektor auftrifft, als dies bei einem Lichtdurchlässigkeits
bereich eines Fensterteils einer gleichmäßigen Struktur der Fall ist.
Weiterhin kann es der Lichtdurchlässigkeitsbereich ermöglichen, dass von
dem Gegenstand des Polierens reflektiertes Licht auf wirksamere Weise
auf dem Photodetektor auftrifft, als bei einem Lichtdurchlässigkeitsbereich
eines Fensterteils gemäß der Erfindung, der aber keine Fresnel-Zonen-
Plattenanordnung aufweist.
Eine wie in der Fig. 2 gezeigte Fresnel-Zonenplatte ist ein Muster,
bestehend aus einer Mehrzahl konzentrischer Kreise, einem ersten Bereich
Z1, der der Innenseite eines ersten Kreises C1 dieses Musters entspricht,
einem zweiten Bereich Z2, der dem Abstand zwischen dem ersten Kreis
C1 und einem zweiten Kreis C2 entspricht, einem dritten Bereich Z3, der
dem Abstand zwischen dem zweiten Kreis C2 und einem dritten Kreis C3
entspricht, usw., wobei der erste Kreis C1, der zweite Kreis C2, der dritte
Kreis C3 usw., die vom Mittelpunkt nach außen gezählt werden, abwech
selnd helle Bereiche (Lichtdurchlässigkeitsbereiche) und dunkle Bereiche
(lichteinfangende Bereiche) sind. Die Beziehungen zwischen den Kreisen
C1, C2, C3 usw. sind derartig, dass der Radius Rn des n-ten Kreises der
Quadratwurzel von (2n - 1) proportional ist. Dies verursacht, dass von den
hellen Bereichen gebeugte Lichtstrahlen in der gleichen Phase miteinander
interferieren, um eine lichtkondensierende Wirkung zu haben.
Die Brennweite der Fresnel-Zonenplatte differiert gemäß der Wellenlänge,
und die Beziehung zwischen Radius Rn, der Brennweite P jedes konzentri
schen Kreises und der Wellenlänge λ kann durch die nachstehende
Gleichung (1) dargestellt werden. Im allgemeinen wird eine Fresnel-
Zonenplatte, die eine erwünschte Brennweite aufweist, konstruiert, indem
man die Wellenlänge λ des einfallenden Lichts und die erwünschte Brenn
weite P in diese Gleichung (1) einsetzt, und somit den Radius Rn jedes
konzentrischen Kreises ableitet.
Rn = √(λ.P(2n - 1)/2) (1)
Diese Gleichung (1) wird z. B. in Keigo Iizuka, Hikari Kogaku (Optical
Engineering) (erweiterte und revidierte neue Ausgabe), 1983, Kyoritsu
Shuppan Kabushiki Kaisha, S. 68 erwähnt.
Ein Fensterteil der Fresnel-Zonen-Plattenanordnung gemäß der Erfindung
kann auch so konstruiert werden, dass es eine erwünschte Brennweite
aufweist, indem man den Radius Rn jedes konzentrischen Kreises aus der
Gleichung (1) ableitet. In diesem Fensterteil kann weiterhin der erste
Bereich Z1 der Fresnel-Zonenplatte entweder ein Bereich einen hohen
Brechungsindexes oder ein Bereich eines niedrigen Brechungsindexes
sein, er sollte aber vorzugsweise ein Bereich eines hohen Brechungs
indexes sein. Wenn ein Bereich eines hohen Brechungsindexes als erster
Bereich Z1 vorliegt, können mehrere Bereiche eines hohen Brechungs
indexes in dem Fensterteil angeordnet werden, als wenn ein Bereich eines
niedrigen Brechungsindexes als erster Bereich Z1 angeordnet ist, was
einen höheren optischen Wellenleitungseffekt ergibt.
Es wird bevorzugt, dass das Fensterteil des Polierkissens gemäß der
Erfindung eine Brechungsindex-Differenz, die durch "(n1 - n2)/n1" dar
gestellt wird, von nicht weniger als 0,5%, aber nicht mehr als 10%, noch
mehr bevorzugt von nicht weniger als 1%, aber nicht mehr als 10%
aufweist, worin n1 der Brechungsindex der Bereiche eines hohen Bre
chungsindexes ist, und n2 der Brechungsindex der Bereiche eines niedri
gen Brechungsindexes ist. Eine zu enge Brechungsindex-Differenz würde
den optischen Wellenleitungseffekt reduzieren.
Wenn die Brechungsindex-Differenz größer als 10% ist, ergeben sich
signifikante Unterschiede der physikalischen Eigenschaften der Materialien
zwischen den Bereichen eines hohen Brechungsindexes und den Bereichen
eines niedrigen Brechungsindexes, einschließlich des spezifischen Ge
wichts und der Härte, obwohl die optische Wellenleitungsleistung nicht
abfällt, und demgemäß wird es erschwert, das Fensterteil so zu bilden,
dass es den Lichtdurchlässigkeitsbereich ausmacht. Wenn der Brechungs
index (n1) der Bereiche eines hohen Brechungsindexes zu groß ist, nimmt
auch der Anteil der Lichtstrahlen zu, die von der Oberfläche des Licht
durchlässigkeitsbereichs reflektiert werden, was unerwünscht ist.
Für das Polierkissen gemäß der Erfindung wird es bevorzugt, dass der
Anteil der Bereiche eines hohen Brechungsindexes in dem Fensterteil -
in Form ihres Flächenmaßes in der Fensterfläche - nicht kleiner als 15%,
aber nicht größer als 90% ist. Wenn der Anteil kleiner als 15% oder
größer als 90% ist, kann der optische Wellenleitungseffekt unzureichend
werden. Wenn man die relative Größe des optischen Wellenleitungseffekts
und die relative Leichtigkeit der Herstellung des Fensterteils, das den
Lichtdurchlässigkeitsbereich ausmacht, berücksichtigt, ist der bevorzugte
Bereich des Anteils nicht kleiner als 20%, aber nicht größer als 80%, und
ein noch mehr bevorzugter Bereich ist nicht weniger als 50%, aber nicht
größer als 80%.
Für das Polierkissen gemäß der Erfindung wird es bevorzugt, dass die
Bereiche eines hohen Brechungsindexes in dem Fensterteil in Form einer
Säule ausgebildet sind, deren Achsenrichtung senkrecht zu der Fensterflä
che steht, und wobei der Durchmesser dieser Säule nicht kleiner als
50 µm, aber nicht größer als 2000 µm ist.
Dieses Polierkissen würde einen besonders hohen optischen Wellenlei
tungseffekt ergeben.
Wenn der Durchmesser kleiner als 50 µm ist, wird eine optische Beugung
an der Grenze zwischen den Bereichen eines hohen Brechungsindexes und
den Bereichen eines niedrigen Brechungsindexes signifikant, was einen
reduzierten optischen Wellenleitungseffekt ergibt. Wenn der Durchmesser
größer als 2000 µm ist, fällt der optische Wellenleitungseffekt ebenfalls
ab. Es wird bevorzugt, dass der Durchmesser nicht kleiner als 50 µm,
aber nicht größer als 500 µm ist, noch mehr bevorzugt nicht kleiner als
75 µm, aber nicht größer als 200 µm ist.
Wenn das Polierkissen gemäß der Erfindung die Fresnel-Zonen-Platten
anordnung der Bereiche eines hohen Brechungsindexes und der Bereiche
eines niedrigen Brechungsindexes aufweist, kann entweder nur eine
solche Fresnel-Zonen-Plattenanordnung oder eine Mehrzahl solcher
Anordnungen vorliegen. Wenn eine Mehrzahl solcher Anordnungen
vorliegt, wird es bevorzugt, dass der Durchmesser des äußersten Rings,
der einen hellen Bereich der Fresnel-Zonenplatte ausmacht, nicht kleiner
als 300 µm, aber nicht größer als 2000 µm ist, und die Breite dieses
äußersten Rings nicht kleiner als 10 µm, aber nicht größer als 200 µm ist.
Wenn der Außendurchmesser des äußersten Rings kleiner als 300 µm ist,
oder die Breite des äußersten Rings kleiner als 10 µm ist, nimmt die
Auswirkung der Beugung auf die Brechungsindexgrenze zu, wodurch es
erschwert wird, einen lichtkondensierenden Effekt zu erreichen, der
demjenigen der Fresnel-Zonenplatte ähnlich ist. Wenn der Außendurch
messer des äußersten Rings größer als 2000 µm ist, oder die Breite des
äußersten Rings größer als 200 µm ist, wird es ebenfalls schwierig, einen
lichtkondensierenden Effekt zu erreichen, der demjenigen der Fresnel-
Zonenplatte ähnlich ist.
Eine Struktur, in der das Fensterteil nur eine Fresnel-Zonen-Platten
anordnung aufweist, würde es ermöglichen, die Größe des Lichtempfän
gers zu reduzieren, und dies wäre bevorzugt, wenn Licht eines großen
Strahldurchmessers auf den Lichtdurchlässigkeitsbereich einwirken soll.
Demgegenüber würde eine Struktur, in der das Fensterteil eine Mehrzahl
von Fresnel-Zonen-Plattenanordnungen aufweist, eine Mehrzahl von
lichtkondensierenden Punkten ergeben, und dies würde den Vorteil
ergeben, dass es ermöglicht wird, reflektierte Lichtstrahlen auf zuverlässi
gere Weise zu empfangen, wenn reflektierte Lichtstrahlen nur auf einen
Teil der Fensterteilfläche auffallen.
Für das Polierkissen gemäß der Erfindung wird es bevorzugt, dass das
Fensterteil, das den Lichtdurchlässigkeitsbereich ausmacht, aus vernetzten
Polymeren besteht. Im allgemeinen gilt, dass das vernetzte Polymer umso
dichter ist, je höher der Vernetzungsgrad ist. Deshalb ist es möglich, den
Brechungsindex eines Teils, das aus vernetzten Polymeren besteht, zu
variieren, indem man den Vernetzungsgrad beim Vernetzten der Polymere
steuert. Wenn das Polierkissen gemäß der Erfindung ein Fensterteil
aufweist, das aus vernetzten Polymeren besteht, haben die Bereiche eines
hohen Brechungsindexes einen höheren Grad der Polymervernetzung als
die Bereiche eines niedrigen Brechungsindexes.
Da vernetzte Polymere chemisch stabil sind, wird ein Fensterteil, das aus
vernetzten Polymeren besteht, kaum durch die beim CMP-Verfahren
verwendete Polierlösung beeinträchtigt. Wenn weiterhin ein Unterschied
des Brechungsindexes durch Steuerung des Vernetzungsgrads von
Polymeren erzeugt wird, nehmen die Bereiche eines hohen Brechungs
indexes und die Bereiche eines niedrigen Brechungsindexes den Zustand
einer festen Bindung durch chemische Bindung ein. Aus diesem Grund
kann ein Fensterteil, das aus vernetzten Polymeren besteht, kaum aufge
brochen werden, selbst wenn es einer mechanischen Deformation unter
zogen wird.
Wenn das Fensterteil des Polierkissens gemäß der Erfindung aus vernetz
ten Polymeren gebildet werden soll, können z. B. lichtempfindliche
Polymere als Vernetzungspolymere verwendet werden. Wenn man somit
auf die lichtempfindlichen Polymere auf derartige Weise Licht einwirken
lässt, dass der Vernetzungsgrad in den Bereichen eines hohen Brechungs
indexes höher ist als in den Bereichen eines niedrigen Brechungsindexes
gemäß der Brechungsindexverteilung auf der Kissenfläche, kann ein
Fensterteil erhalten werden, das eine Brechungsindexverteilung aufweist.
Geeignete lichtempfindliche Polymere schließen Polyurethanacrylate,
Epoxyacrylate, Polyesteracrylate, ungesättigte Polyester, Kautschuk
acrylate, Polyamide, Siliciumacrylate, Alkydacrylate und cyclisierte Kaut
schuke ein. Polybutadiene werden auch bevorzugt, weil ihre hohe Be
ständigkeit gegenüber Säure und Alkali dazu dient, eine Verschlechterung
durch die in dem CMP-Verfahren verwendete Polierlösung zu verhindern.
Harzmischungen, die das eine oder andere dieser lichtempfindlichen
Polymere enthalten, können auch verwendet werden. In diesem Fall kann
den lichtempfindlichen Polymeren ein erwünschter Härtegrad verliehen
werden, indem man die Zusammensetzung der Harzmischung und die
Mengen der Monomere (Acrylate, Methacrylate oder multifunktionelle
Monomere mit einer Vinylgruppe) auf die lichtempfindlichen Polymere
anpasst.
Für das Polierkissen gemäß der Erfindung wird es bevorzugt, dass die
Fensterfläche des Fensterteils auf der Polierflächenseite in der gleichen
Ebene liegt wie die Polierfläche, und dass wenigstens der Teil des Fenster
teils auf der Polierflächenseite keine größere Härte aufweist als die
Polierfläche, wobei der Härtenunterschied nicht größer als 20 im Shore-D-
Härteindex ist.
Weil die Fensterfläche des Fensterteils auf der Polierflächenseite in der
gleichen Ebene liegt wie die Polierfläche, ist es bei diesem Polierkissen für
die Polierlösung schwierig, auf der oben erwähnten Fensterfläche des
Fensterteils zu verbleiben. Zusätzlich dazu schließen Strukturen, die
verhindern können, dass die Polierlösung auf der Fensterfläche des
Fensterteils auf der Polierflächenseite verbleibt, eine solche ein, in der die
Fensterfläche aus der Polierfläche herausragt, aber diese Struktur beinhal
tet die Probleme der Unmöglichkeit eines gleichmäßigen Polierens, der
Schwierigkeit einer Oberflächenbehandlung für die Instandhaltung und des
Auftretens von Kratzern auf der zu polierenden Fläche.
Da wenigstens der Teil des Fensterteils auf der Polierflächenseite dieses
Polierkissens nicht härter ist als die Polierfläche, ragt in dem Polier
verfahren auch die Fensterfläche des Fensterteils auf der Polierflächensei
te nicht über die Polierfläche hinaus. Da darüber hinaus der Härteunter
schied nicht größer als 20 im Shore-D-Härteindex ist, selbst wenn in dem
Polierverfahren die Fensterfläche des Fensterteils unter das Niveau der
Polierfläche abgesenkt wird, kann diese Absenkung ausreichend klein
gehalten werden. Ein mehr bevorzugter Härteindexunterschied ist 10 oder
weniger im Shore-20-Härteindex. Weiterhin sollte wenigstens der Teil des
Fensterteils auf der Polierflächenseite dieses Polierkissens ausreichend
hart sein, damit er während des Polierens oder der Oberflächenbehand
lung nicht beschädigt wird.
Die Erfindung stellt auch eine lichtdurchlässige Folie mit Flächenbereichen
eines hohen Brechungsindexes und Bereichen eines niedrigen Brechungs
indexes in der Folie bereit, und jeder der Bereiche ist abwechseln in
Streifen in einem Querschnitt senkrecht zu der Folienfläche angeordnet.
Wenn Licht auf eine der Flächen dieser Folie einfällt, wandert es in der
Dickenrichtung der Folie hauptsächlich in den Bereichen, die einen hohen
Brechungsindex haben, während es durch die Grenze zwischen den
Bereichen mit einem hohen Brechungsindex und den Bereichen mit einem
niedrigen Brechungsindex reflektiert wird und von der anderen Fläche
emittiert wird. Selbst wenn das Licht, das auf diesen Lichtdurchlässigkeits
bereich einfällt, keine gleichmäßige Richtung aufweist, wird es somit im
wesentlichen in der Längsrichtung der oben erwähnten Streifen in dem
Lichtdurchlässigkeitsbereich durchgelassen.
Die Erfindung stellt auch eine Folie der oben beschriebenen Zusammen
setzung bereit, in der die Anordnung der Bereiche mit hohem Brechungs
index und der Bereiche mit niedrigem Brechungsindex in der Folienfläche
eine Fresnel-Zonen-Plattenanordnung ist, in welcher die Bereiche eines
hohen Brechungsindexes mit den hellen Bereichen einer Fresnel-Zonen
platte übereinstimmen, und die Bereiche eines niedrigen Brechungs
indexes mit den dunklen Bereichen der Fresnel-Zonenplatte überein
stimmen. Aufgrund der Anordnung der Bereiche eines hohen Brechungs
indexes und der Bereiche eines niedrigen Brechungsindexes hat diese
Folie eine lichtkondensierende Wirkung, die derjenigen der Fresnel-
Zonenplatte ähnlich ist, zusätzlich zu dem oben erwähnten optischen
Wellenleitungseffekt. Wenn somit Licht auf eine Fläche dieser Folie einfällt,
wird das von der anderen Fläche emittierte Licht kondensiert.
Indem man daher eine Öffnung in dem Lichtdurchlässigkeitsbereich eines
Polierkissens für die CMP-Anwendung bildet und irgendeine der beschrie
benen Folien in der Öffnung anordnet, kann leicht ein Polierkissen gemäß
der Erfindung gebildet werden.
Vorzugsweise werden diese Folien durch ein Verfahren hergestellt, in dem
die Bereiche eines hohen Brechungsindexes und die Bereiche eines
niedrigen Brechungsindexes dadurch gebildet werden, dass man den
Vernetzungsgrad vernetzter Moleküle in der Folienfläche variiert.
Die Erfindung stellt auch ein Polierkissen für das chemisch-mechanische
Polieren bereit, das Polierbereiche und einen Lichtdurchlässigkeitsbereich
aufweist, der aus einem transparenten Fensterteil in der Kissenfläche
besteht, wobei die Fläche der der Polierfläche entgegengesetzten Seite
an einem lichtempfindlichen Trägerkörper befestigt ist, eine lichtempfindli
che Folie in einer Öffnung angeordnet ist, die in dem Lichtdurchlässigkeits
bereich ausgebildet ist, und die gesamte Oberfläche dieser Folie mit einem
lichtdurchlässigen Klebstoff an den Trägerkörper geklebt ist.
Da in dem Polierkissen die gesamte Oberfläche der Folie mit einem
Klebstoff an den Trägerkörper geklebt ist, wird das Eindringen der Polier
lösung in die Rückseite der Folie (die Fläche, die auf der Tischseite an
geordnet ist) auf wirksamere Weise verhindert, als in einem Polierkissen,
in welchem nur der Rand der Folie an einen Trägerkörper geklebt ist.
Aufgrund der Verwendung des lichtdurchlässigen Trägerkörpers und des
Klebstoffs kann weiterhin Licht, das von der Rückseite der Folie einge
strahlt wird, auf zuverlässigere Weise auf die Folie auftreffen.
Die Erfindung stellt auch ein Polierkissen dieser Art bereit, in der die Folie
eine erfindungsgemäße Folie ist.
Die Erfindung stellt auch eine Poliervorrichtung bereit, die folgendes
aufweist: lichteinstrahlende Mittel, um Licht über den Lichtdurchlässig
keitsbereich eines Polierkissens mit einem Laserstrahl einer einzigen
Wellenlänge oder Licht eines engen Wellenlängebereichs, das durch ein
Bandfilter durchgegangen ist, auf einen zu polierenden Gegenstand
einwirken zu lassen; lichtaufnehmende Mittel, um Licht aus den von einem
Wafer reflektierten Lichtstrahlen, das durch den Lichtdurchlässigkeits
bereich hindurchgegangen ist, aufzunehmen; und Mittel zum Feststellen
des Endpunkts des Polierens gemäß einem Lichtempfangssignal aus den
lichtaufnehmenden Mitteln, wobei das Polierkissen ein Polierkissen gemäß
der Erfindung ist.
Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Feststellung des Endpunkts des
Polierens bereit, umfassend die Bestrahlung einer Waferoberfläche mit
einem Laserstrahl einer einzigen Wellenlänge oder Licht eines engen
Wellenlängenbereichs, das durch ein Bandfilter hindurchgegangen ist,
eines Polierkissens, das Messen der von dem Wafer reflektierten Licht
strahlen durch den gleichen Lichtdurchlässigkeitsbereich, wobei das
verwendete Polierkissen ein Polierkissen gemäß der Erfindung ist.
Die Fig. 1 erläutert auf schematische Weise die Struktur einer Poliervor
richtung, die in einem CMP-Verfahren verwendet werden soll.
Die Fig. 2 erläutert eine Fresnel-Zonenplatte.
Die Fig. 3 zeigt die planare Form eines Fensterteils in einer ersten Art
der Durchführung der Erfindung (Ausführungsform 1-1 und Ausführungs
form 1-3).
Die Fig. 4 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A in der Fig. 3.
Die Fig. 5 zeigt die planare Form eines Fensterteils in einer ersten Art
der Durchführung der Erfindung (Ausführungsform 1-2).
Die Fig. 6 zeigt die planare Form eines Fensterteils in einer ersten Art
der Durchführung der Erfindung (Ausführungsform 1-4).
Die Fig. 7 erläutert ein Herstellungsverfahren des Fensterteils in einer
ersten und zweiten Art der Durchführung der Erfindung.
Die Fig. 8 zeigt die planare Form eines Fensterteils in einer zweiten Art
der Durchführung der Erfindung (Ausführungsformen 2-1, 2-2 und 2-4).
Die Fig. 9 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A in der Fig. 8.
Die Fig. 10 zeigt die planare Form eines Fensterteils in der zweiten Art
der Durchführung der Erfindung (Ausführungsform 2-3).
Die Fig. 11 zeigt die planare Form eines Fensterteils in der zweiten Art
der Durchführung der Erfindung.
Die Fig. 12 zeigt die planare Form eines Fensterteils in einer dritten Art
der Durchführung der Erfindung.
Die Fig. 13 zeigt einen Querschnitt einer mehrkernigen optischen Faser,
die Teil des Fensterteils der Fig. 12 ausmacht, und
die Fig. 14 ist ein partieller Querschnitt einer Poliervorrichtung, die einer
der Arten zur Durchführung der Erfindung entspricht.
Einige der besten Arten zur Durchführung der vorliegenden Erfindung
werden anschließend beschrieben.
Eine erste Art zur Durchführung der Erfindung für ein transparentes
Fensterteil (Folie), das in Lichtdurchlässigkeitsbereichen eines Polierkis
sens bereitgestellt werden soll, wird nachstehend unter Bezugnahme auf
die Fig. 3 bis 7 beschrieben.
Ein Fensterteil, das diese Ausführungsform darstellt, hat die in Fig. 3
gezeigte planare Form und die in Fig. 4 gezeigte Querschnittsform. Fig.
4 zeigt den Querschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 3, der ein Abschnitt
ist, welcher senkrecht zu der Fensterfläche dieses Fensterteils steht.
Dieses Fensterteil 11 weist innerhalb der Fensterfläche M Bereiche 11a
mit einem hohen Brechungsindex und Bereiche 11b mit einem niedrigen
Brechungsindex auf. In dem Abschnitt, der senkrecht zur Fensterfläche
M steht, sind die Bereiche 11a mit einem hohen Brechungsindex und
Bereiche 11b mit einem niedrigen Brechungsindex abwechselnd in Streifen
angeordnet. Der Brechungsindex n1 der Bereiche 11a mit hohem Bre
chungsindex ist 1,50, während der Brechungsindex n2 der Bereiche 11b
mit niedrigem Brechungsindex 1,47 ist. Jeder der Bereiche 11a mit einem
hohen Brechungsindex ist in Form einer Säule ausgebildet, wobei die
Richtung der Achse S dieser Säule in einer Richtung α senkrecht zur
Fensterfläche M vorliegt.
Die Bereiche 11a mit hohem Brechungsindex sind in der Fensterfläche M
kreisförmig ausgebildet, und die Kreise sind regelmäßig in einer Matrix in
der Fensterfläche M angeordnet. Der Durchmesser jedes Kreises ist 200 µm,
und der Abstand der Kreise (der Abstand zwischen den Mittelpunkten
benachbarter Kreise) ist 400 µm. Der Anteil der Bereiche 11a mit hohem
Brechungsindex in diesem Fensterteil 11 beträgt 19% in Form ihrer
Flächenmaße in der Fensterfläche M. Die Shore-D-Härte dieses Fenster
teils 11 ist 45.
Wenn - wie in Fig. 4 erläutert wird - Licht auf eine Fensterfläche M1
dieses Fensterteils 11 einfällt, werden Lichtstrahlen, deren Einfallswinkel
θ zu den Bereichen 11a, die einen hohen Brechungsindex aufweisen,
kleiner als arc sin der numerischen Aperturen (NA) ist, von der anderen
Fensterfläche M2 emittiert, nachdem sie in der Richtung α im wesentli
chen senkrecht zur Fensterfläche M durchgelassen wurden, während sie
in wiederholtem Maße durch die Grenze zwischen den Bereichen 11a mit
hohem Brechungsindex und den Bereichen 11b mit niedrigem Brechungs
index reflektiert wurden. Die numerische Apertur (NA) ist ein Wert, der
nur durch die Brechungsindizes n1 und n2 der Bereiche 11a und 11b
bestimmt ist.
Ein Fensterteil, das diese Ausführungsform darstellt, hat die in Fig. 5
gezeigte planare Form. Der Querschnitt dieses Fensterteils - senkrecht
zur Fensterfläche (der Querschnitt entlang der Linie A-A), ist demjenigen
seines Gegenstücks in Fig. 4 gleich.
In diesem Fensterteil 11 sind Kreise, die die Bereiche 11a mit hohem
Brechungsindex ausmachen, in einer gegeneinander versetzten An
ordnung in der Fensterfläche M angeordnet. Der Durchmesser jedes
Kreises ist 500 µm, und der Abstand der Kreise ist 532 µm. Der Anteil der
Bereiche 11a mit hohem Brechungsindex in diesem Fensterteil 11 ist 80%
in Form ihres Flächenmaßes in der Fensterfläche M. Diese Ausführungs
form ist in allen anderen Aspekten mit der Ausführungsform 1-1 identisch.
In einem Fensterteil 11, das diese Ausführungsform darstellt, ist der
Durchmesser der Kreise, die durch die Bereiche 11a mit hohem Bre
chungsindex gebildet werden, 40 µm, und der Abstand der Kreise ist 80 µm.
Der Anteil der Bereiche 11a mit hohem Brechungsindex in diesem
Fensterteil 11 ist 91% in Form ihres Flächenmaßes in der Fensterfläche
M. Diese Ausführungsform ist in allen anderen Aspekten mit der Aus
führungsform 1-1 identisch.
Ein Fensterteil, das diese Ausführungsform darstellt, hat die in Fig. 6
gezeigte planare Form. Der Querschnitt dieses Fensterteils - senkrecht
zur Fensterfläche (der Querschnitt entlang der Linie A-A) - ist mit demje
nigen seines Gegenstücks in Fig. 4 identisch.
Kreise, die die Bereiche 11a mit hohem Brechungsindex ausmachen, sind
in einer gegeneinander versetzten Anordnung in der Fensterfläche M
angeordnet. Jeder Kreis hat einen von zwei Durchmessern - 500 oder 213 µm
-, und der Abstand der Kreise beträgt 505 µm. Der Anteil der Bereiche
11a mit hohem Brechungsindex in diesem Fensterteil 11 ist 91% in Form
ihres Flächenmaßes in der Fensterfläche M. Diese Ausführungsform ist in
allen anderen Aspekten mit der Ausführungsform 1-1 identisch.
Die die Erfindung verkörpernden Fensterteile 11 - wie oben beschrieben
wurde - wurden durch das folgende Verfahren hergestellt. Erstens wird
- wie in Fig. 7 gezeigt wird - eine Photomaske 13 über eine Glasplatte
12 gelegt. Auf die Photomaske 13 wird ein sich wiederholendes Muster
von Kreisen, die mit der Anordnung der Bereiche 11a mit hohem Bre
chungsindex jedes herzustellenden Fensterteils 11 übereinstimmen, als
Lichtdurchlässigkeitsbereich aufgetragen. Anschließend wird eine Polyest
erfolie 14 über die Photomaske 13 gelegt, und ein Flüssigkeitsfilm 15
eines lichtempfindlichen Harzes wird über der Polyesterfolie 14 gebildet.
Weiterhin wird eine Polyesterfolie 16 über diesem Flüssigkeitsfilm 15
angeordnet.
Das verwendete lichtempfindliche Harz war "APR (eingetragenes Waren
zeichen) K11", ein flüssiges, lichtempfindliches Harzprodukt von Asahi
Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha, das bei der Herstellung von Druckplatten
verwendet wird. Die Flüssigkeit wurde unter Verwendung einer Rakel auf
die Polyesterfolie 14 aufgetragen, und die Dicke des Flüssigkeitsfilms
wurde auf 1,4 mm eingestellt. Die Polyesterfolie 14 auf der Photomaske
13 wurde verwendet, um ein Ankleben des lichtempfindlichen Harzes an
der Photomaske zu verhindern.
In diesem Zustand wurden zwei Seiten, die die untere Seite der Glasplatte
12 und die obere Seite der Polyesterfolie 16 einschließen, mit Ultraviolett
strahlen U einer Rate von 1000 mJ/cm2 auf jeder Seite belichtet. Als
Ergebnis wird die obere Seite des Flüssigkeitsfilms 15 vollkommen mit
Ultraviolettstrahlen U belichtet, während auf der unteren Seite nur der Teil
mit Ultraviolettstrahlen belichtet wurde, der mit dem runden Lichtdurch
lässigkeitsbereich der Photomaske 13 übereinstimmt.
Dadurch wird eine Vernetzung des lichtempfindlichen Harzes des Flüssig
keitsfilms 15 durch die Ultraviolettstrahlen U bewirkt, so dass dasselbe
in vernetzte Polymere übergeht, und der Teil des Flüssigkeitsfilms 15, der
mit dem Lichtdurchlässigkeitsbereich der Photomaske 13 übereinstimmt,
wird in einem höheren Vernetzungsgrad vernetzt als irgendein anderer
Teil. Folglich ist der Brechungsindex der erhaltenen Folie, die aus vernetz
ten Polymeren besteht, in dem Teil höher, der mit dem Lichtdurchlässig
keitsbereich der Photomaske 13 (der Teil, der mit den Bereichen 11a
übereinstimmt, die einen hohen Brechungsindex aufweisen) überein
stimmt, als in anderen Bereichen (der Teil, der mit den Bereichen 11b
übereinstimmt, die einen niedrigen Brechungsindex aufweisen).
Durch Ausschneiden aus dieser Folie wurde ein Fensterteil 11 von 56 mm
× 18 mm × 1,4 mm Dicke erhalten.
Nach diesem in der Fig. 7 erläuterten Verfahren wurde die Bestrahlung
mit Ultraviolettstrahlen ohne die Anordnung der Photomaske 13 durch
geführt. In anderer Hinsicht wurde das gleiche Verfahren verwendet, wie
dasjenige der ersten Durchführungsart. Dies ergab eine Folie, deren
Gesamt-Brechungsindex so hoch war wie derjenige der Bereiche mit
hohem Brechungsindex n1 in der ersten Art der Durchführung. Durch
Ausschneiden aus dieser Folie wurde ein Fensterteil 11 von 56 mm × 18 mm
× 1,4 mm Dicke erhalten.
Nachdem man in Bezug auf die Fensterteile der Ausführungsformen 1-1
bis 1-4 und des Vergleichsbeispiels 1 diffuses Licht auf eine Fensterfläche
auffallen ließ, wurde der Zustand des von der anderen Fensterfläche
emittierten Lichts untersucht. Insbesondere wurde diffuses Licht, das
erhalten wird, indem man einen Helium-Neon-Laserstrahl (einer Schwin
gungs-Wellenlänge von 633 nm) durch mattiertes Glas leitet, auf eine
Fensterfläche des Fensterteils einfallen gelassen, die Oberfläche eines
dünnen weißen Schirms wurde dem von der anderen Fensterfläche
emittierten Licht ausgesetzt, und das Intensitätsmuster des emittierten
Lichts (das Licht, das durch die Folie durchgelassen wurde) wurde von der
Rückseite dieses Schirms aus beobachtet.
Als Ergebnis wurde in den Ausführungsformen 1-1 bis 1-2 ein kreisförmi
ges, helles Punktmuster, das mit dem Bereich mit hohem Brechungsindex
übereinstimmt, in einem Bereich festgestellt, in welchem der Abstand
zwischen der lichtemittierenden Fläche des Fensterteils und dem Schirm
nicht größer als etwa 2 cm war. In den Ausführungsformen 1-3 und 1-4
wurde kein kreisförmiges, helles Punktmuster, das mit dem Bereich mit
hohem Brechungsindex übereinstimmt, festgestellt.
Da die Fensterteile (Folien) der Ausführungsformen 1-1 bis 1-4 den oben
erwähnten optischen Wellenleitungseffekt aufweisen und demgemäß
einfallendes diffuses Licht mit einem reduzierten Diffusionsgrad emittieren
können, ergab sich, dass die Intensität des emittierten Lichts höher war
als diejenige des gleichmäßig strukturierten Fensterteils (Folie) des
Vergleichsbeispiels 1. Insbesondere in den Ausführungsformen 1-1 und
1-2, in denen der optische Wellenleitungseffekt größer ist, wurde ein
helles Punktmuster in einem Abstandsbereich von nicht mehr als etwa 2 cm
festgestellt.
Eine zweite Art zur Durchführung der Erfindung für ein transparentes
Fensterteil (Folie), das in Lichtdurchlässigkeitsbereichen eines Polierkis
sens bereitgestellt werden soll, wird nachstehend unter Bezugnahme auf
die Fig. 8 bis 11 beschrieben.
Ein Fensterteil, das diese Ausführungsform darstellt, hat die in Fig. 8
gezeigte planare Form und die in Fig. 9 gezeigte Querschnittsform. Fig.
9 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 8, der ein Ab
schnitt senkrecht zur Fensterfläche dieses Fensterteils ist.
Das Fensterteil 11 weist Bereiche 11a mit hohem Brechungsindex und
Bereiche 11b mit niedrigem Brechungsindex in der Fensterfläche M auf.
In dem Abschnitt senkrecht zur Fensterfläche M sind die Bereiche 11a mit
einem hohen Brechungsindex und Bereiche 11b mit einem niedrigen
Brechungsindex abwechselnd in Streifen angeordnet. Der Brechungsindex
n1 der Bereiche 11a mit hohem Brechungsindex ist 1,50, während der
Brechungsindex n2 der Bereiche mit niedrigem Brechungsindex 1,47 ist.
Die Anordnung der Bereiche 11a mit hohem Brechungsindex und der
Bereiche 11b mit niedrigem Brechungsindex in der Fensterfläche M ist eine
Fresnel-Zonen-Plattenanordnung, wobei angenommen wird, dass in
derselben ein erster Bereich Z1 ein heller Bereich (die Bereiche 11a, die
einen hohen Brechungsindex haben) ist. Eine Fresnel-Zonenplatte F, die
diese Fresnel-Zonen-Plattenanordnung darstellt, ist ein Muster, das aus
fünf konzentrischen Kreisen besteht. Eine Mehrzahl solcher Fresnel-
Zonenplatten F ist in einer Matrix in der Fensterfläche M des Fensterteils
11 angeordnet. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten benachbarter
Fresnel-Zonenplatten F ist 840 µm.
Der Radius jedes konzentrischen Kreises, der eine Fresnel-Zonenplatte
F darstellt, wurde durch die oben angegebene Gleichung (1) berechnet,
wobei angenommen wurde, dass die Brennweite 50 mm beträgt und die
Wellenlänge 633 nm beträgt. In jeder der Fresnel-Zonenplatten F ist der
äußere Durchmesser des äußersten Rings (der Durchmesser des fünften
Kreises) 755 µm, und die Breite des äußersten Rings (der Radiusunter
schied zwischen dem fünften Kreis und dem vierten Kreis) ist 44 µm.
Der Anteil der Bereiche 11a mit hohem Brechungsindex in diesem Fenster
teil 11 beträgt 35% in Form ihrer Flächenmaße in der Kissenfläche M. Die
Shore-D-Härte dieses Fensterteils 11 ist 45.
Wenn man - wie in Fig. 9 erläutert wird - Licht auf eine Fensterfläche M1
dieses Fensterteils 11 einfallen lässt, befähigt der lichtkondensierende
Effekt, der demjenigen der Fresnel-Zonenplatten ähnlich ist - selbst wenn
das einfallende Licht keine gleichmäßige Richtung aufweist -, dazu, dass
das von der anderen Fensterfläche M2 emittierte Licht mit der geplanten
Brennweite kondensiert wird.
Das Fensterteil 11, das diese Ausführungsform darstellt, ist grundsätzlich
mit demjenigen der Ausführungsform 2-1 identisch. Seine Unterschiede
gegenüber der Ausführungsform 2-1 werden nachstehend beschrieben.
Der Abstand zwischen den Mittelpunkten benachbarter Fresnel-Zonen
platten F ist 2210 µm. Der Radius jedes konzentrischen Kreises, der eine
Fresnel-Zonenplatte F darstellt, wurde durch die oben angegebene
Gleichung (1) berechnet, wobei angenommen wurde, dass die Brennweite
51 mm beträgt und die Wellenlänge 633 nm beträgt. In jeder der Fresnel-
Zonenplatten F ist der äußere Durchmesser des äußersten Rings (der
Durchmesser des fünften Kreises) 2000 µm, und die Breite des äußersten
Rings (der Radiusunterschied zwischen dem fünften Kreis und dem vierten
Kreis) ist 118 µm. Der Anteil der Bereiche 11a mit hohem Brechungsindex
in diesem Fensterteil 11 beträgt 36% in Form ihrer Flächenmaße in der
Kissenfläche M.
Ein Fensterteil, das diese Ausführungsform darstellt, hat die in Fig. 10
gezeigte planare Form. Der Querschnitt senkrecht zur Fensterfläche dieses
Fensterteils (ein Bereich entlang der Linie A-A) ist mit demjenigen in der
Fig. 9 identisch.
In diesem Fensterteil 11 ist die Anordnung der Bereiche 11a mit hohem
Brechungsindex und der Bereiche 11b mit niedrigem Brechungsindex in
der Fensterfläche M eine Fresnel-Zonen-Plattenanordnung, wobei an
genommen wird, dass in derselben der erste Bereich Z1 ein heller Bereich
(die Bereiche 11a mit hohem Brechungsindex) ist.
Eine Fresnel-Zonenplatte F, die diese Fresnel-Zonen-Plattenanordnung
darstellt, ist ein Muster, das aus 81 konzentrischen Kreisen besteht. Eine
solche Fresnel-Zonenplatte F ist in der Fensterfläche M des Fensterteils
11 angeordnet. In der Fig. 10 sind die ersten 11 Kreise dargestellt, und
die Erläuterung der weiter außerhalb liegenden Kreise ist weggelassen.
Der Radius jedes konzentrischen Kreises, der eine Fresnel-Zonenplatte
F darstellt, wurde durch die oben angegebene Gleichung (1) berechnet,
wobei angenommen wurde, dass die Brennweite 505 mm beträgt und die
Wellenlänge 633 nm beträgt. In der Fresnel-Zonenplatte F ist der äußere
Durchmesser des äußersten Rings (der Durchmesser des 81. Kreises) 10,2 mm
und die Breite des äußersten Rings (der Radiusunterschied zwischen
dem 80. Kreis und dem 81. Kreis) ist 32 µm.
Die Fensterflächenmaße dieses Fensterteils 11 sind 2,5 mm × 10,2 mm,
und der Anteil der Bereiche 11a mit hohem Brechungsindex in diesem
Fensterteil 11 beträgt 49% in Form ihrer Flächenmaße in der Fensterflä
che M. Die Shore-D-Härte des Fensterteils 11 ist 45.
Das Fensterteil 11, das diese Ausführungsform darstellt, ist grundsätzlich
mit demjenigen der Ausführungsform 2-1 identisch. Seine Unterschiede
gegenüber der Ausführungsform 2-1 werden nachstehend beschrieben.
Der Abstand zwischen den Mittelpunkten benachbarter Fresnel-Zonen
platten F ist 221 µm. Der Radius jedes konzentrischen Kreises, der eine
Fresnel-Zonenplatte F darstellt, wurde durch die oben angegebene
Gleichung (1) berechnet, wobei angenommen wurde, dass die Brennweite
3,5 mm beträgt und die Wellenlänge 633 nm beträgt. In jeder der
Fresnel-Zonenplatten F ist der äußere Durchmesser des äußersten Rings
(der Durchmesser des fünften Kreises) 200 µm, und die Breite des
äußersten Rings (der Radiusunterschied zwischen dem fünften Kreis und
dem vierten Kreis) ist 11 µm. Der Anteil der Bereiche 11a mit hohem
Brechungsindex in diesem Fensterteil 11 beträgt 36% in Form ihrer
Flächenmaße in der Kissenfläche M.
Als Photomaske 13 wurde eine solche, in der ein Muster, das mit der
Anordnung der Bereiche 11a mit hohem Brechungsindex übereinstimmt,
als Lichtdurchlässigkeitsbereich aufgetragen wurde, für jedes herzu
stellende Fensterteil 11 verwendet und durch das in Fig. 7 gezeigte
Verfahren mit Ultraviolettstrahlen belichtet. Für die Ausführungsform 2-3
wurde die Folie zu einer Größe von 10,2 mm × 2,5 geschnitten. Das
Verfahren war in allen anderen Aspekten mit demjenigen der ersten
Durchführungsart identisch.
Nachdem man in Bezug auf die Fensterteile der Ausführungsformen 2-1
bis 2-4 diffuses Licht auf eine Fensterfläche auffallen ließ, wurde der
Zustand des von der anderen Fensterfläche emittierten Lichts auf die
gleiche Weise untersucht, wie in der ersten Durchführungsart der Erfin
dung. Lichtintensitäten wurden in einer sich in einem Abstand von 100 cm
von der lichtemittierenden Fläche des Fensterteils befindenden Position
nachgewiesen.
Als Ergebnis wurde in der Ausführungsform 2-1 ein Muster, das aus einer
Mehrzahl heller Punkte besteht, die auf den lichtkondensierenden Effekt
jeder Fresnel-Zonenplatte zurückzuführen sind, in einem Bereich fest
gestellt, in welchem der Abstand zwischen der lichtemittierenden Fläche
des Fensterteils und dem Schirm nicht größer als etwa 10 cm war. In der
Ausführungsform 2-2 wurde ein Muster, das aus einer Mehrzahl heller
Punkte besteht, die auf den lichtkondensierenden Effekt jeder Fresnel-
Zonenplatte zurückzuführen sind, in einem Bereich festgestellt, in wel
chem der Abstand zwischen der lichtemittierenden Fläche des Fensterteils
und dem Schirm nicht größer als etwa 100 cm war.
In der Ausführungsform 2-3 wurde ein heller Punkt, der auf den licht
kondensierenden Effekt jeder Fresnel-Zonenplatte zurückzuführen ist, in
einem Bereich festgestellt, in welchem der Abstand zwischen der licht
emittierenden Fläche des Fensterteils und dem Schirm nicht größer als
etwa 100 cm war. In der Ausführungsform 2-4 wurde kein Muster fest
gestellt, das aus einer Mehrzahl von Punkten besteht.
Der nachgewiesene Wert der Lichtintensität war 30 nW im Vergleichsbei
spiel 1, 120 nW in der Ausführungsform 2-2 und 130 nW in der Aus
führungsform 2-3.
Da die Fensterteile (Folien) der Ausführungsformen 2-1 bis 2-4 diffuses
Licht empfangen können und dasselbe als fokussiertes Licht emittieren,
ergab sich, dass die Intensität des emittierten Lichts größer war als
diejenige bei dem gleichförmig strukturierten Fensterteil (Folie) des
Vergleichsbeispiels 1. Insbesondere in den Ausführungsformen 2-1 und
2-3 war der optische Wellenleitungseffekt größer als in der Ausführungs
form 2-4, und es wurde eine befriedigende lichtkondensierende Leistungs
fähigkeit erreicht.
Wenn eine Mehrzahl von Fresnel-Zonen-Plattenanordnungen in der
Kissenfläche des Fensterteils 11 vorliegt, wie in Fig. 11 gezeigt wird,
können die Muster der Fresnel-Zonenplatten F ebenfalls in einer gegenein
ander versetzten Weise angeordnet werden. Auch wenn eine Mehrzahl von
Fresnel-Zonen-Plattenanordnungen in der Kissenfläche des Fensterteils
11 vorliegt, können Fresnel-Zonen-Plattenanordnungen angeordnet
werden, die sich in ihrer Größe voneinander unterscheiden.
Die Fig. 12 zeigt die planare Form eines transparenten Fensterteils
(Folie), das in dem Lichtdurchlässigkeitsbereich eines Polierkissens bereit
gestellt werden soll, in einer dritten Art der Durchführung der Erfindung.
Die Fig. 13 zeigt einen Querschnitt einer mehrkernigen optischen Faser,
die einen Teil dieses Fensterteils darstellt. Der Querschnitt entlang der
Linie A-A in Fig. 13 (der einem Sektor senkrecht zur Fensterfläche des
Fensterteils in Fig. 12 entspricht) ist mit demjenigen seines Gegenstücks
in Fig. 4 identisch.
Ein Fensterteil 11 in dieser Durchführungsart wird hergestellt, indem man
eine Mehrzahl mehrkerniger optischer Fasern 3, wie in Fig. 13 gezeigt
wird, die übereinander gestapelt sind, mit einem Klebstoff 4 fixiert, und
diesen Stapel in der Richtung eines rechten Winkels zu den Längsrichtun
gen der optischen Fasern 3 zu einem Stück einer vorgeschriebenen Dicke
schneidet. Jede der mehrkernigen optischen Fasern 3 hat viele Kerne, die
den Bereichen 11a mit hohem Brechungsindex entsprechen, in einer Hülle,
die den Bereichen 11b mit niedrigem Brechungsindex entspricht.
Deshalb weist dieses Fensterteil 11 in seiner Fensterfläche die Bereiche
11a mit hohem Brechungsindex und die Bereiche 11b mit niedrigem
Brechungsindex für jede optische Faser 3 auf.
Wie in der Fig. 4 gezeigt wird, sind in einem Querschnitt senkrecht zur
Fensterfläche M die Bereiche mit hohem Brechungsindex und die Bereiche
11b mit niedrigem Brechungsindex abwechselnd in Streifen angeordnet.
Wenn - wie in der Fig. 4 gezeigt wird - Licht auf die Fensterfläche M1
dieses Fensterteils 11 einfällt, werden Lichtstrahlen, deren Einfallswinkel
θ auf die Adern 11a der mehrkernigen optischen Fasern 3 (die Bereiche
mit hohem Brechungsindex) geringer als der arc sin der numerischen
Aperturen (NA) ist, von der anderen Fensterfläche M2 emittiert, nachdem
sie in einer Richtung a im wesentlichen senkrecht zu der Fensterfläche
M in den Adern 11a durchgelassen wurden.
Als mehrkernige optische Fasern 3 können z. B. mehrkernige optische
Kunststofffasern "Multicore (eingetragenes Warenzeichen) POF (eingetra
genes Warenzeichen) Grade M" verwendet werden, die von Asahi Kasei
Kogyo Kabushiki Kaisha hergestellt werden (Kerndurchmesser: 1 mm,
Anzahl der Aperturen (NA): 0,5, Anzahl der Kerne: 217, Brechungsindex
des Kerns: 1,49 und Brechungsindex der Hülle: 1,41).
Viele solche optische Fasern werden in der am dichtesten gepackten
Struktur gebündelt und in einen Rahmen gegeben, dessen Innengröße
56 mm × 18 mm misst, und die Hohlräume zwischen dem Bündel opti
scher Fasern und dem Rahmen wurden mit lösungsmittelfreiem Silicon
harz eines Brechungsindexes von 1,41 gefüllt. Durch Schneiden dieses
Bündels zu einem Stück einer Dicke von 1,4 mm wurde ein Fensterteil 11
mit 56 mm × 18 mm × 1,4 mm (Dicke) erhalten.
Nachdem man - in Bezug auf dieses Fensterteil 11 - diffuses Licht auf eine
Fensterfläche auffallen ließ, wurde der Zustand des von der anderen
Fensterfläche emittierten Lichts auf die gleiche Weise untersucht, wie in
der ersten Durchführungsart der Erfindung. Als Ergebnis wurde ein
Muster, das aus einer Mehrzahl heller Punkte besteht, die mit der An
ordnung der Kerne der mehrkernigen optischen Fasern übereinstimmen,
in einem Bereich festgestellt, in welchem der Abstand zwischen der
lichtemittierenden Fläche des Fensterteils und dem Schirm nicht größer
als etwa 2 cm war.
Da dieses Fensterteil 11 weiterhin den oben erwähnten optischen Wellen
leitungseffekt aufweist und demgemäß das einfallende diffuse Licht mit
einem reduzierten Diffusionsgrad emittieren kann, ergab sich, dass die
Intensität des emittierten Lichts größer war als diejenige bei einem
gleichförmig strukturierten Fensterteil (Folie) des Vergleichsbeispiels 1.
Indem man irgendeines der in der ersten bis dritten Durchführungsart der
Erfindung auf derartige Weise erhaltenen Fensterteile 11 an einer Öffnung
befestigt, die in dem Lichtdurchlässigkeitsbereich eines Polierkissens
ausgebildet ist, kann das Polierkissen fertiggestellt werden.
In dieser Durchführungsart wurde das Polierkissen durch ein nachstehend
beschriebenes Verfahren hergestellt. Zuerst wurde ein dünnes flächiges
Erzeugnis einer Dicke von 1,1 mm durch Extrudieren im geschlossenen
Werkzeug von Polyvinylidenfluorid (Schmelzpunkt: 160°C, MFR: 2,9
(230°C, 12,5 kg)) unter Erwärmen hergestellt. Danach wurde dieses
dünne flächige Erzeugnis durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl
von 11 Mrad unter Verwendung eines 500 kV Elektronenstrahlers ver
netzt.
Dann wurde dieses vernetzte, dünne flächige Erzeugnis in ein Druckgefäß
gegeben, in welches Tetrafluorethan als Treibmittel injiziert wurde, und
die Mischung wurde 30 Stunden lang bei 70°C gehalten. Das vernetzte,
dünne flächige Erzeugnis wurde dadurch mit dem Treibmittel durchtränkt.
Dieses dünne flächige Erzeugnis wurde geschäumt, indem man es in einen
Heizofen, der mit einem Heizgerät im fernen Infrarot versehen ist, bei
einer Temperatur von 200°C legte. Die Vergrößerung durch Verschäumen
der dadurch erhaltenen geschäumten Folie betrug das 2,3fache, und der
durchschnittliche Schaumdurchmesser war 80 µm
Danach wurden beide Seiten dieses geschäumten dünnen flächigen
Erzeugnisses mit einer Band-Schleifscheibe Nr. 240 abgeschliffen, um die
Dicke des dünnen flächigen Erzeugnisses auf 1,4 mm zu reduzieren,
worauf es zu einer erwünschten Größe geschnitten wurde. In konzentri
schen Kreisen geformte Kerben (jede Kerbe weist eine Breite von 0,2 mm
und eine Tiefe von 0,5 mm auf, wobei der Kerbenabstand 1,5 mm be
trägt) wurden in diesem Polierkissen durch Schneiden gebildet, wodurch
sich ein ausgekerbtes Polierkissen ergab. Die Shore-D-Härte dieses
ausgekerbten Polierkissens war 50.
Dann wurde - wie in der Fig. 14 gezeigt wird - ein Loch von 56 mm ×
18 mm (außer in dem Fensterteil der Ausführungsform 2-3, bei dem die
Lochgröße 10,2 mm × 2,5 mm beträgt) an der Stelle des Lichtdurchlässig
keitsbereichs in die Kissenfläche des Polierkissens 1 gebohrt. Ein doppel
seitiges Klebeband T wurde an die Rückseite (die Fläche der der Polierflä
che gegenüberliegenden Seite) über das gesamte Polierkissen 1 geklebt.
Die Basisfolie (Trägerkörper) und beide Klebschichten dieses doppelseiti
gen Klebebandes T bestehen alle aus lichtdurchlässigen Materialien. In
diesem Zustand wird eine Klebschicht des doppelseitigen Klebebandes T
in dem Lochteil H des Polierkissens 1 freigelegt, und nach dem Auftragen
eines lichtdurchlässigen Klebstoffs 18 auf diese freigelegte Fläche wurde
das Fensterteil 11 in das Loch H eingefügt und von oben angedrückt.
Auf diese Weise wurde ein Polierkissen 1 erhalten, in welchem die Fenster
fläche 11A auf der Polierflächenseite des Fensterteils 11 in der gleichen
Ebene war wie die Polierfläche 1A. Das Befestigen dieses Polierkissens 1
an der oberen Fläche des Poliertischs 2 mit dem doppelseitigen Klebeband
T stellt eine Poliervorrichtung bereit.
In dieser Ausführungsform wird in dem Poliertisch 2 eine lichteinstrahlen
de Vorrichtung (Lichteinstrahlungsmittel) 71, ein Strahlenteiler (Lichtein
strahlungsmittel und lichtempfangendes Mittel) 72, ein Lichtempfänger
(lichtempfangendes Mittel) 73, eine Steuerungsvorrichtung (Lichtein
strahlungsmittel), die mit der lichteinstrahlenden Vorrichtung 71 verbun
den ist, und ein Endpunktdetektor (den Endpunkt feststellendes Mittel),
der mit dem Lichtempfänger 73 verbunden ist, usw. bereitgestellt. Das
Polierkissen 1 wird an dem Poliertisch 2 auf derartige Weise befestigt,
dass das Loch H in dem Polierkissen und die Position der lichteinstrahlen
den Vorrichtung 71 zusammentreffen.
Deshalb kann gemäß dem in dieser Ausführungsform zusammengefügten
Polierkissen 1 der Diffusionsgrad von Licht, das von dem zu polierenden
Gegenstand reflektiert wird (Licht, das keine gleichmäßige Richtung
aufweist), um den Endpunkt des Polierens nachzuweisen, reduziert
werden, wenn das Fensterteil 11 in der ersten oder dritten Durchführungs
art verwendet wird, oder das reflektierte Licht kann fokussiert werden,
wenn das Fensterteil 11 in der zweiten Durchführungsart verwendet wird,
wenn das Licht von dem Fensterteil 11 emittiert wird.
Demgemäß kann durch das in dieser Durchführungsart zusammengefügte
Polierkissen 1 von dem zu polierenden Gegenstand reflektiertes Licht auf
wirksamere Weise auf einen Lichtempfänger 73 auffallen, als bei einem
Polierkissen, das mit einer gleichförmig strukturierten Fensterfläche
versehen ist. Das in dieser Durchführungsart zusammengefügte Polierkis
sen 1 kann auch verhindern, dass Polierlösung in die Rückseite des
Fensterteils 11 eintritt.
Weiterhin ist bei einem Polierkissen 1, in welchem ein Fensterteil 11
entweder gemäß der ersten oder der zweiten Durchführungsart verwendet
wird, der Unterschied der Shore-D-Härte zwischen der Fensterfläche 11A
und der Polierfläche 1A 5, wenn die Shore-D-Härte seines Fensterteils 11
45 ist. Bei der Verwendung dieses Polierkissens 1 unter üblichen Bedin
gungen zum Polieren eines Wafers, dessen obere Fläche ein Tetraethyl
orthosilicat (TEOS)-Film ist, wurde das Fensterteil 11 beim Polieren nicht
beschädigt.
Wenn man demgegenüber ein Polierkissen, das mit einem Fensterteil einer
Shore-D-Härte von 15 versehen ist, anstelle eines Fensterteils entweder
gemäß der ersten oder der zweiten Durchführungsart verwendete,
erreichte der Unterschied der Härte zwischen der Fensterfläche 11A und
der Polierfläche 1A 35 im Shore-D-Härteindex. Verwendete man dieses
Polierkissen unter den gleichen Bedingungen zum Polieren des gleichen
Wafers wie des oben erwähnten, wurde dieses Fensterteil beim Polieren
beschädigt.
Darüber hinaus kann die Größe des Fensterteils gemäß irgendeiner der
ersten bis dritten Durchführungsart reduziert werden, da durch dasselbe
von dem zu polierenden Gegenstand reflektiertes Licht auf wirksamere
Weise auf den Photodetektor auftreffen kann - um den Endpunkt des
Polierens festzustellen -, als bei einem Fensterteil gemäß dem Stand der
Technik, ohne dass seine Wirksamkeit geopfert wird. Selbst bei einer
Struktur, in der eine Mehrzahl von Fensterteilen auf der Kissenoberfläche
bereitgestellt wird, und der Endpunkt des Polierens in einer Mehrzahl von
Positionen festgestellt wird, kann daher die Gleichmäßigkeit des Polierens
gewährleistet werden, da es möglich ist, eine große Polierfläche für das
Polierkissen zu gewährleisten. Diese Struktur würde es ermöglichen, die
Präzision der Feststellung des Endpunkts des Polierens weiterhin zu
verstärken.
Wie oben beschrieben wurde, ist durch ein Polierkissens gemäß der
vorliegenden Erfindung, in welchem man ein Fensterteil verwendet, das
eine absichtlich konstruierte Verteilung des Brechungsindex aufweist, ein
von dem zu polierenden Gegenstand reflektiertes Licht (Licht, das keine
gleichmäßige Richtung aufweist) dazu befähigt, auf wirksame Weise auf
einem Photodetektor aufzutreffen, selbst wenn die Größe des Fensterteils
gering ist, um den Endpunkt des Polierens festzustellen. Folglich wird es
ermöglicht, den Endpunkt des Polierens auf exakte Weise festzustellen,
indem man eine große Polierfläche des Polierkissens gewährleistet und
dadurch die Gleichmäßigkeit des Polieren gewährleistet.
Claims (10)
1. Polierkissen (1) für das chemisch-mechanische Polieren, das eine
Polierfläche und einen Lichtdurchlässigkeitsbereich, der aus einem
transparenten Fensterteil (11) in der Fläche des Kissens besteht, auf
weist, wobei:
das Fensterteil (11) Bereiche (11a) eines hohen Brechungsindexes und Bereiche (11b) eines niedrigen Brechungsindexes in der Fensterfläche aufweist, jeder dieser Bereiche abwechselnd in Streifen in einem Querschnitt senkrecht zur Fensterfläche angeordnet ist.
das Fensterteil (11) Bereiche (11a) eines hohen Brechungsindexes und Bereiche (11b) eines niedrigen Brechungsindexes in der Fensterfläche aufweist, jeder dieser Bereiche abwechselnd in Streifen in einem Querschnitt senkrecht zur Fensterfläche angeordnet ist.
2. Polierkissen (1) gemäß Anspruch 1, in dem die Anordnung der
Bereiche (11a) eines hohen Brechungsindexes und der Bereiche (11b)
eines niedrigen Brechungsindexes, die das Fensterteil (11) darstellen,
wenigstens eine Fresnel-Zonen-Plattenanordnung (F) ist, in welcher
die Bereiche (11a) eines hohen Brechungsindexes den hellen
Bereichen einer Fresnel-Zonenplatte entsprechen, und die Bereiche
(11b) eines niedrigen Brechungsindexes den dunklen Bereichen der
Fresnel-Zonenplatte (F) entsprechen.
3. Polierkissen (1) gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, in dem der Anteil
der Bereiche (11a) eines hohen Brechungsindexes in dem Fensterteil
(11) nicht kleiner als 15%, aber nicht größer als 90%, angegeben als
Flächenanteil in der Fensterfläche (11), ist.
4. Polierkissen (1) gemäß Anspruch 1, in dem die Bereiche (11a) eines
hohen Brechungsindexes in dem Fensterteil (11) in Form einer Säule
ausgebildet sind, deren Achsenrichtung senkrecht zur Fensterfläche
(11) ist und deren Durchmesser nicht kleiner als 50 ìm, aber nicht
größer als 2000 µm ist.
5. Polierkissen (1) gemäß Anspruch 2, das eine Mehrzahl von Anordnun
gen der Bereiche (11a) eines hohen Brechungsindexes und der
Bereiche (11b) eines niedrigen Brechungsindexes aufweist, wobei jede
derselben die Fresnel-Zonen-Plattenanordnung (F) ist, wobei der
Durchmesser des äußersten Rings, der einen hellen Bereich der
Fresnel-Zonenplatte (F) darstellt, nicht kleiner als 300 ìm, aber nicht
größer als 2000 ìm ist, und die Breite des äußersten Rings nicht
kleiner als 10 ìm, aber nicht größer als 200 µm ist.
6. Polierkissen (1) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, in dem das
Fensterteil (11) aus vernetzten Polymeren besteht, und die Bereiche
(11a) eines hohen Brechungsindexes einen höheren Vernetzungsgrad
aufweisen als die Bereiche (11b) eines niedrigen Brechungsindexes.
7. Polierkissen (1) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, in dem die
Fensterfläche (11) des Fensterteils (11) auf der Polierflächenseite in
der gleichen Ebene liegt wie die Polierfläche und wenigstens der Teil
des Fensterteils (11) auf der Polierflächenseite keine größere Härte
aufweist als die Polierfläche, wobei der Unterschied der Härte nicht
größer als 20 im Shore-D-Härteindex ist.
8. Polierkissen (1) für das chemisch-mechanische Polieren, das eine
Polierfläche und einen Lichtdurchlässigkeitsbereich, der aus einem
transparenten Fensterteil (11) in der Kissenfläche besteht, aufweist,
wobei
die Fläche der der Polierfläche entgegengesetzten Seite an einem lichtdurchlässigen Trägerkörper (2) befestigt ist, eine lichtdurchlässige Folie in einer Öffnung in dem Lichtdurchlässigkeitsbereich angeordnet ist, und die gesamte Oberfläche dieser Folie mit einem lichtdurchlässigen Klebstoff (18) an den Trägerkörper (2) geklebt ist;
die Folie die Bereiche (11a) eines hohen Brechungsindexes und die Berei che (11b) eines niedrigen Brechungsindexes in der Folienfläche aufweist, und jeder der Bereiche abwechselnd in Streifen in einem Querschnitt senkrecht zur Folienfläche angeordnet ist.
die Fläche der der Polierfläche entgegengesetzten Seite an einem lichtdurchlässigen Trägerkörper (2) befestigt ist, eine lichtdurchlässige Folie in einer Öffnung in dem Lichtdurchlässigkeitsbereich angeordnet ist, und die gesamte Oberfläche dieser Folie mit einem lichtdurchlässigen Klebstoff (18) an den Trägerkörper (2) geklebt ist;
die Folie die Bereiche (11a) eines hohen Brechungsindexes und die Berei che (11b) eines niedrigen Brechungsindexes in der Folienfläche aufweist, und jeder der Bereiche abwechselnd in Streifen in einem Querschnitt senkrecht zur Folienfläche angeordnet ist.
9. Poliervorrichtung, umfassend ein lichteinstrahlendes Mittel (71), um einen
zu polierenden Gegenstand (5) über den Lichtdurchlässigkeitsbereich eines
Polierkissens (1) mit einem Laserstrahl einer einzigen Wellenlänge oder
einem Licht eines engen Wellenlängenbereichs, das durch ein Bandfilter
geführt wurde, zu bestrahlen; ein lichtempfangendes Mittel (73), um von
den von einem Wafer reflektierten Lichtstrahlen solches Licht zu
empfangen, das durch den Lichtdurchlässigkeitsbereich geleitet wurde;
und ein den Endpunkt feststellendes Mittel, um den Endpunkt des Polierens
gemäß einem Lichtempfangssignal von dem lichtempfangenden Mittel (73)
festzustellen, wobei das Polierkissen das Polierkissen (1) gemäß
irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8 ist.
10. Verfahren zur Feststellung des Endpunkts des Polierens, umfassend das
Bestrahlen einer Waferoberfläche mit einem Laserstrahl einer einzigen
Wellenlänge oder Licht eines engen Wellenlängenbereichs, das durch ein
Bandfilter geführt wurde, durch den Lichtdurchlässigkeitsbereich eines
Polierkissens (1) und das Messen der von dem Wafer reflektierten
Lichtstrahlen durch den gleichen Lichtdurchlässigkeitsbereich, wobei
das gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8 beschriebene Polierkissen
(1) verwendet wird.
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