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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Poliertücher und
die Konditionierung von Poliertüchern, die in Poliermaschinen
beim chemisch-mechanischen Polieren (CMP) und bei der Doppelseitenpolitur
(DSP) von Halbleiterscheiben verwendet werden. Die Erfindung betrifft
insbesondere optimierte Oberflächenmorphologien für
Polierauflagen, die in DSP- oder CMP-Maschinen benutzt werden.
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Halbleiterscheiben,
insbesondere Siliciumwafer, werden zur Fabrikation von hochintegrierten
elektronischen Bauelementen wie z. B. Mikroprozessoren oder Speicherchips
verwendet. Dabei werden hohe Anforderungen insbesondere an die Ebenheit
der Vorderseiten der Siliciumscheiben gestellt, auf der die elektronischen
Bauelemente erzeugt werden. Dies ist notwendig, um Probleme beim
Belichten der Siliciumscheiben (Lithographie) und bei Zwischenpolierprozessen
(„Chemical Mechanical Polishing", CMP) während
der Fertigung der Bauelemente gering zu halten.
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Das „Polieren"
der Oberflächen von Halbleiterscheiben verfolgt das Ziel,
Material von den Oberflächen der Halbleiterscheiben zu
entfernen, um eine möglichst gleichmäßige,
planare Oberfläche zu bilden. Dadurch lassen sich eine
unerwünschte Oberflächentopographie und Oberflächendefekte,
wie raue Oberflächen, Kristallgitterbeschädigungen
oder Kratzer entfernen und gleichmäßige Oberflächen
für die folgende Weiterverarbeitung zur Verfügung
stellen.
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Daher
erfolgt nach Schleif-, Reinigungs- und Ätzschritten gemäß dem
Stand der Technik eine Glättung der Oberfläche
der Halbleiterscheiben durch Abtragspolitur. Beim Doppelseitenpolieren
(DSP) werden Halbleiterscheiben lose in eine dünne Zahnscheibe
eingelegt und vorder- und rückseitig simultan „frei
schwimmend" zwischen einem oberen und einem unteren, mit einem Poliertuch
belegten Polierteller unter Zuhilfenahme eines Poliersols poliert.
Die Trägerteile liefern einen kontrollierbaren Druck, der
die Halbleiterscheibe gegen die Polierauflage drückt.
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Bei
der CMP-Politur wird dagegen nur die Vorderseite, beispielsweise
mittels eines weichen Poliertuchs, poliert.
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Der
Abtragsprozess läuft makroskopisch wie folgt ab: Ein rotierender
Wafer wird gegen ein rotierendes Poliertuch gedrückt. Gleichzeitig
wird eine chemisch reaktive Flüssigkeit mit Partikeln (Slurry)
zwischen Tuch und Wafer eingebracht. Die Kombination aus Tuch, Slurry,
Druck, Temperatur, Tuch- und Waferrotation bewirkt den Oberflächenabtrag
und eine Planarisierung.
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Es
handelt sich um eine Wechselwirkung zwischen chemischen und mechanischen
Abtragskomponenten.
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Fabrikneue
Poliertücher benötigen einige Polierfahrten, um
beim Polieren ebene Oberflächen der Halbleiterscheiben
zu erreichen. Dieses Phänomen ist auch als „break-in"-Verhalten
bekannt. Das anfängliche „Konditionieren" des
Poliertuchs (hier: mit dem ersten zu polierenden Wafer) wird oft
auch als „Einfahren" bezeichnet.
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Während
des Polierprozesses selbst tritt das Problem auf, dass die Abtragsrate
mit der Zeit abnimmt. Daher muss das Poliertuch üblicherweise
auch während des Arbeitsganges „konditioniert"
werden. Dazu wird das Poliertuch mit einem Konditionierer (z. B.
Scheiben, die mit Diamantkorn belegt sind) so behandelt, dass die
ursprünglichen Eigenschaften der Tuchoberfläche
nach dem Einfahren wieder erreicht bzw. weitgehend beibehalten werden.
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Dies
kann „in-situ" oder zwischen zwei Polierzyklen erfolgen.
Würde auf das Konditionieren des Poliertuchs verzichtet,
würden sich dessen Oberflächeneigenschaften mit
der Zeit deutlich ändern, was einen deutlichen Verlust
an Polier-Effizienz, insbesondere einen deutlichen Rückgang
der Abtragsrate, bedeuten würde und somit nicht akzeptabel
ist.
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Entscheidend
für die Abtragsraten und damit für die Wirtschaftlichkeit
der vergleichsweise kostspieligen Polierprozesse in der Waferindustrie
sind die Parameter: Druck zwischen Substrat und Polierauflage, verwendetes
Poliermittel, relative Rotationsgeschwindigkeit von Substrat und
Polierauflage, Substratoberfläche und Poliertuchoberfläche.
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Auch
wurden Anstrengungen unternommen, das verwendete Poliermittel wirtschaftlicher
einzusetzen.
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In
JP2006167908 A2 wird
vorgeschlagen, das Poliertuch mit einer Vielzahl kreisförmiger
Gräben zu versehen, um das Poliermittel auf dem Poliertuch
und damit auch zwischen Poliertuch und Halbleiterscheibe besser
und gleichmäßiger zu verteilen.
US2003199234 AA verfolgt
einen ähnlichen Ansatz.
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In
US2003109209 AA ist
ein Poliertuch beschrieben, das mit einem Schaum auf Polyurethan-Basis
mit feinen gleichmäßigen Zellen (Matrix) beaufschlagt
ist und welches vorteilhafte Eigenschaften bezüglich der Abtragsrate
aufweisen soll.
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In
US2002127862 AA ist
ein Poliertuch offenbart, das eine faserförmige bzw. poröse
Struktur aufweist und das ebenfalls einen gleichmäßigeren
Fluss des Poliermittels sicherstellen soll.
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Die
im Stand der Technik bekannten Poliertücher haben gemeinsam,
dass beim Polierprozess zunächst eine vergleichsweise hohe
Abtragsrate erreicht wird, die jedoch relativ schnell abnimmt und
daher entweder ein Ersetzen des Poliertuchs oder aber eine Konditionierung
des Poliertuchs erforderlich ist.
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Im
Stand der Technik ist bekannt, das sog. Tastverfahren zur Untersuchung
der Rauhigkeit von Tuchoberflächen einzusetzen. Insbesondere
Tuchhersteller machen Gebrauch von dieser Methode. Dabei wird in Einklang
mit der Rauigkeitsbestimmung nach DIN EN ISO 4287 beispielsweise
ein Diamantkegel mit einer Last von 20 mN und einer Geschwindigkeit
von 0,5 mm/s über eine Messstrecke von 40 mm bewegt. Alle
6 μm erfolgt eine Messung. Insgesamt werden 5 Messspuren
pro Tuchprobe mit je 6666 Messwerten erzeugt. Für das Tastverfahren
eignet sich beispielsweise das Gerät UST 100 der Firma
Innowep.
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In
US 2004/0166780 A1 ist
eine Polierauflage für chemisch-mechanisches Polieren offenbart,
die eine poröse, konditionierte Auflageoberfläche
umfasst, die durch eine im wesentlichen flache Oberfläche
und durch eine Oberflächenhöhen-Wahrscheinlichkeitsverteilung
mit einem Auflageoberfläche-Höhenverhältnis
R von größer oder gleich 60% gekennzeichnet ist.
Im Wesentlichen verspricht man sich gemäß der
hier offenbarten Lehre von einer asymmetrischen Oberflächenhöhen-Wahrscheinlichkeitsverteilung
des Poliertuchs mit einem Asymmetriefaktor A10 (Verhältnis
der 10%-Breiten der Verteilung, vgl.
6B)
von kleiner oder gleich 0,50 Vorteile. Beansprucht sind auch Verfahren
Zum Konditionieren von porösen Poliertüchern,
um die gewünschten Eigenschaften der Poliertuch-Oberfläche
zu erreichen. Darüber hinaus sind auch geeignete porenfreie
Poliertücher beschrieben.
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Allerdings
wird in
US 2004/0166780 ,
das sich mit dem Einfluss von Tuchgeometrien auf Polierprozesses
in der Chip-Industrie beschäftigt, nur auf die Ebenheit
der polierten Scheibe Bezug genommen, während die Abtragsraten
und damit die Wirtschaftlichkeit des Polierprozesses nicht betrachtet
werden.
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Dagegen
wird in
US 2003/0139122
A1 nur auf die mit der Oberflächenbeschaffenheit
des Poliertuchs zusammenhängende, beim Polieren erreichte
Abtragsrate bei CMP Bezug genommen. Die Oberfläche des Poliertuchs
soll also bezüglich der CMP-Abtragsraten optimiert werden.
Der Einfluss die Tuchgeometrie auf die Ebenheit der polierten Scheibe
wird hier nicht betrachtet.
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Die
in den beiden letztgenannten Dokumenten beschriebenen Verfahren
bedienen sich einer Beschreibung der Poliertuchoberfläche
durch statistische Anpassung und Auswertung von empirischen Daten („Fitting").
Nach Ansicht der Erfinder sind diese Ansätze in Hinblick
auf eine Verbesserung von Poliertüchern und Poliertuchoberflächen
unvollständig, nicht exakt und unzureichend.
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Aus
der im Stand der Technik bekannten Problematik des „break-in"-Verhaltens,
des „Einfahrens” im Polierprozess sowie der Notwendigkeit,
Poliertuchoberflächen zu konditionieren, ergab sich somit
die Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung.
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Die
Erfinder waren insbesondere vor die Aufgabe gestellt, verbesserte
Verfahren zur Beurteilung von konditionierten Poliertuchoberflächen,
zur Auswahl besonders geeigneter Poliertücher für
DSP- und CMP-Polierprozesse sowie zur Konditionierung von Poliertüchern,
die mit verbesserten Eigenschaften der Poliertuchoberflächen
verbunden sind, bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
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Die
Erfindung geht von einer verbesserten Beschreibung der Tuchoberfläche
auf Basis eines stochastischen Modells aus. Dabei soll die betrachtete
Poliertuchoberfläche vor dessen Verwendung bei der Politur einer
Halbleiterscheibe bereits einmal konditioniert worden sein, was
in der Praxis aufgrund des „break-in"-Phänomens
stets der Fall sein dürfte, aber auch weil eine erste Konditionierung
der Poliertücher üblicherweise bereits beim Tuchhersteller
erfolgt, d. h auch fabrikneue Tücher sind üblicherweise
bereits konditioniert. Das Polieren eines ersten Wafers beim Waferhersteller
unter Verwendung eines fabrikneuen Poliertuchs (z. B. chemisch-mechanischen
Polieren, CMP) soll im Rahmen dieser Erfindung ebenfalls als Schritt
des „Konditionierens" bezeichnet werden.
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Die
exaktere Beschreibung der Poliertuchoberfläche ermöglicht
es, die Beschaffenheit einer „idealen" Poliertuchoberfläche
hinsichtlich Ebenheit der polierten Halbleiterscheiben, aber auch
hinsichtlich der Abtragsraten, also im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit
des Polierprozesses, anzugeben. Da die Konditionierung von Poliertüchern
an sich bereits Stand der Technik ist und auch die Herstellung neuer
Poliertücher bekannt ist, umfasst die Erfindung auch Poliertücher
mit den offenbarten Eigenschaften der Poliertuchoberfläche.
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Polieren einer Halbleiterscheibe,
umfassend folgende Schritte:
- a) Konditionierung
von porösen Poliertüchern, die jeweils aus einem
bestimmten Material bestehen und die jeweils eine bestimmte Porosität
und Porenverteilung aufweisen, mittels eines Konditionierers, der
auf einer Oberfläche eine Vielzahl von blockförmigen
Konditionierelementen einer Höhe h beinhaltet, wobei dessen Oberfläche
mit den Konditionierelementen und das Poliertuch gegeneinander gedrückt
werden, während Poliertuch und Konditionierer relativ zueinander
in Rotation versetzt werden und Poliertuch und Konditionierer nach
einer bestimmten Zeit voneinander entfernt werden;
- b) Untersuchung der Oberflächen von jeweils wenigstens
zwei Proben, die von den derart konditionierten Poliertüchern
entnommen werden, mittels berührungsloser optischer Mikroskopie;
- c) Ermittlung von Wahrscheinlichkeits-Dichtefunktionen der Oberflächentiefen
der Proben aus den zuvor ermittelten Mikroskopie-Daten
- d) Vergleich der ermittelten Wahrscheinlichkeits-Dichtefunktionen
der wenigstens zwei Proben eines jeden Poliertuchs mit einer nach
einem stochastischen Modell erhaltenen Soll-Dichtefunktion eines
konditionierten porösen Poliertuchs, die durch gegeben
ist, wobei f(z) die Wahrscheinlichkeitsdichte in Abhängigkeit
von der Oberflächentiefe in μm–1,
z die Oberflächentiefe in μm, n einen dimensionslosen
Zeitfaktor des Konditionierens, h die Höhe eines Konditionierelements
in μm, VV den Volumenanteil des
Poliertuchs (1-Porosität) und λ2 ein
Maß für die Verteilung der Poren in der Poliertuchoberfläche
in μm–1 bezeichnen;
- e) Auswahl eines Poliertuchs aus den untersuchten Poliertüchern
durch Vergleich der jeweils wenigstens zwei ermittelten Dichtefunktionen
der Poliertücher mit Soll-Dichtefunktionen, wobei die Dichtefunktionen folgenden
Bedingungen zu genügen haben:
– die Dichtefunktionen
der wenigstens zwei untersuchten Proben zeigen einen ähnlichen
Verlauf und variieren nur geringfügig voneinander;
– der
Maximalwert der Wahrscheinlichkeitsdichte ist größer
oder gleich 0,2 μm–1 und
kleiner oder gleich 0,9 μm–1;
– der
Quotient n/h ist größer als 1 μm–1;
– VV ist
größer oder gleich 0,15 und kleiner oder gleich
0,8;
– λ2 ist größer
oder gleich 0,2 μm–1 und
kleiner oder gleich 1,5 μm–1;
- f) Politur einer Halbleiterscheibe in einer DSP- oder CMP-Poliermaschine
unter Verwendung eines Poliertuchs, das bezüglich Tuchmaterial,
Porosität und Porenverteilung dem in Schritt e) ausgewählten
Poliertuch entspricht, das bezüglich des verwendeten Konditionierers,
der Höhe der Konditionierelemente und der Zahl der Rotationen
des Konditionierers unter den gleichen Bedingungen wie das in Schritt
e) ausgewählte Poliertuch konditioniert wurde und das somit
im wesentlichen eine Dichtefunktion wie das in Schritt e) ausgewählte
Poliertuch aufweist.
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Bei
den verwendeten Poliertüchern handelt es sich um Poliertücher
mit einer porösen Matrix.
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Vorzugsweise
besteht das Poliertuch aus einem thermoplastischen oder hitzehärtbaren
Polymer. Als Material kommt eine Vielzahl an Werkstoffen in Betracht,
z. B. Polyurethane, Polycarbonat, Polyamid, Polyacrylat, Polyester
usw.
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Vorzugsweise
beinhaltet das Poliertuch festes, mikro-poröses Polyurethan.
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Bevorzugt
ist auch die Verwendung von Poliertüchern aus verschäumten
Platten oder Filz- oder Fasersubstraten, die mit Polymeren imprägniert
sind.
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Beschichtete/Imprägnierte
Poliertücher können auch so ausgestaltet sein,
dass es im Substrat eine andere Porenverteilung und -größen
aufweist als in der Beschichtung.
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Die
Poliertücher können weitgehend eben oder auch
perforiert sein.
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Zur
Herstellung derartiger Poliertücher kommen prinzipiell
alle Verfahren der Polymerchemie z. B. in Verbindung mit Reaktions-Spritzgussverfahren
in Frage. Beim Spritzgussverfahren, das dem Fachmann bekannt ist,
wird allgemein ein reaktionsfähiges Vorpolymer, also ein
Vorläufer des polymerisierten Endprodukts (z. B. ein Urethanvorpolymer)
in flüssiger oder halbflüssiger Form gemischt
und dann in eine Form eingespritzt. Dann erfolgt eine chemische
Reaktion des Vorläufers, was zu einer Verfestigung des
fertigen Formkörpers führt.
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Um
die Porosität des Poliertuchs zu steuern, können
Füllstoffe in das Poliertuch eingebracht sein.
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Die
poröse Matrix des Poliertuchs lässt sich beispielsweise
auch durch chemisches Ätzen, Sintern, Furchung etc. erzeugen.
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Beim
verwendeten Konditionierer handelt es sich bevorzugt um einen Edelstahlkern,
auf dessen Oberfläche in Form eines Gittermusters – hartgelötet
und chemisch verstärkt – blockförmige
Diamantsplitter (im Querschnitt dreiecksförmig) der Höhe
h aufgebracht ist. Die gesamte Oberfläche ist zusätzlich
vorzugsweise mit einer Diamantbeschichtung versehen, die z. B. mittels
Dampfphasenabscheidung aufgebracht werden kann.
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Die
Höhe der Konditionierelemente kann von einigen, wenigen
um bis zu 50–100 μm, aber auch darüber
hinaus, ausgewählt werden.
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Derartige
Konditionierer wie z. B. der DiaGrid® Pad
Conditioner der Fa. Rohm&Haas,
eignen sich sowohl für Wolfram- als auch für Kupfer-
als auch für SiO2-Slurry-Chemie.
Slurry ist eine dem Fachmann geläufige, alternative Bezeichnung
für das Poliermittel.
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Das
im Rahmen der Erfindung verwendete optische Verfahren zur Untersuchung
der Oberfläche eines Poliertuchs (bzw. einer Probe des
Poliertuchs) arbeitet im Gegensatz zum Tastverfahren berührungslos.
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Beim
Tastverfahren, dessen Verwendung bei der Untersuchung von Poliertuchoberflächen
bereits bekannt ist, wird mit leichtem Druck die Tuchoberfläche
abgefahren. Da die Mikrostrukturen der Tuchoberfläche nachgiebig
sind, wird durch den Druck die Tuchoberfläche leicht verformt.
Um dies im Rahmen dieser Erfindung mit Daten zu belegen, wurde die
dynamische Verformung der Tuchprobe bestimmt (verwendetes Gerät: UST
100 von Innoweb, Taster: Kugel 0,8 mm, Messstrecke: 90 mm, Last:
20 mN, Geschwindigkeit 0,2 mm/s). Die Gesamtverformung lag im Mittel
bei 12 μm, wobei der Anteil der elastischen Verformung
ca. 10 μm und der der plastischen Verformung ca. 2 μm
betrug.
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Beim
Tastverfahren fließen somit zusätzliche Fehler
in die Messung ein, die für den Prozess wichtige feine
Strukturen (die in der optischen Messung sichtbar werden) verschleiern
oder gar überdecken.
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Für
die Messungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde das Gerät
LEXT, ein konfokales Laserrastermikroskop, der Firma Olympus eingesetzt.
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Dieses
Mikroskop verwendet eine sehr kurze optische Wellenlänge
von 408 nm. Die Auflösung wird durch die konfokale Scanning-Technologie
gesteigert.
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Die
Probe wird Punkt für Punkt mit einem Laserstrahl, also
berührungsfrei, abgetastet. Auf der Detektionsseite (Photomultiplier)
sorgt eine spezielle Lochblende dafür, dass von der Probe
zurückreflektierte Strahlen, die nicht im Focus des Objektivs
sind, vor dem Detektor abgeblockt werden. Dadurch nimmt der Photomultiplier
nur Intensitäten von Signalen aus der Fokusebene auf. Dreidimensionale
Informationen der Probe erhält man durch die Bewegung des
Objektivs in z-Richtung (Out-of-plane, Höhe); die jeweilige
Position wird durch einen präzisen Maßstab ermittelt.
So entstehen Intensitätsbilder von jeder abgetasteten Ebene
der Probe, die sich mithilfe der jeder Ebene zugeordneten Höheninformation
zu dreidimensionalen Bildern zusammensetzen lassen und weiter analysiert
werden können. In den 3b) bis 7b) sind derartige Aufnahmen zu sehen.
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Wird
für die Messung ein 5fach-Objektiv gewählt, das
ein Messfeld von 2,56 mm × 1,92 mm abbildet, wird bei dieser
Vergrößerung alle 2,5 μm ein Messpunkt
in x-Richtung und alle 1,9 μm ein Messpunkt in y-Richtung
erzeugt. Die Messpunkte sind auf der ganzen Fläche angeordnet
und nicht nur auf einer Linie.
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Beim
optischen Verfahren finden im Gegensatz zum Tastverfahren keine
Verformungen der Tuchoberfläche statt. Ein weiterer Vorteil
des optischen Verfahrens liegt in der schnellen Information über
die Rauhigkeit einer ganzen Fläche (bzw. Probe), die beim
Tastverfahren nur mit großem Aufwand durch viele Messspuren bereitgestellt
werden kann.
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Ein
weiterer Vorteil der optischen Messmethode besteht in der höheren
Auflösung.
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Die
Erfindung betrifft somit auch die Verwendung der konfokalen Laserrastermikroskopie
zur Untersuchung von Poliertuchoberflächen. Diese neue
Verwendung der konfokalen Laserrastermikroskopie, die im Stand der
Technik u. a. zur Untersuchung von Bruchflächen in Stählen
und zur Untersuchung von Lackbeschichtungen genutzt wird, ist nach
Ansicht der Erfinder hier erstmals offenbart.
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Bei
dieser optischen Messung werden also Area Scans aufgenommen, die
gegenüber den im Stand der Technik z. B. in
US 2003/0139122 A1 bekannten
Line-Scans mittels Rasterinterferenzmikroskopie eine höhere
Genauigkeit aufweisen.
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In
US 2003/0139122 A1 werden
zum Vergleich mit den experimentell aufgenommenen Line-Scans statistische
Verteilung, die nur auf der Basis von empirischen Daten angepasst
wurden („Fitting"), herangezogen. Diese bestehen aus zwei
Komponenten: die Oberfläche des Poliertuchs wird durch
eine Gauss-Verteilung, der Grundkörper des Poliertuchs
durch eine exponentiell angepasste Gauss-Verteilung approximiert.
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Die
zur Herleitung der „idealen" Dichtefunktion der Oberflächentiefe
eines porösen, konditionierten Poliertuchs herangezogenen
stochastischen Modelle sind in Wiegand et al., „Stochastic
models for pad structure and pad conditioning used in chemical-mechanical
polishing", Journal of Engineering Mathematics 54 Springer, New
York (2006) beschrieben und werden hiermit unter dieser
Bezugnahme in die Anmeldung aufgenommen. Daher wird auf eine nähere
Beschreibung des zugrunde liegenden Modells oder auf die Herleitung
der Dichtefunktion an dieser Stelle verzichtet, da dies bereits
dem Stand der Technik zuzurechnen ist und die mathematischen Methoden
an sich nicht Gegenstand der Erfindung sein können.
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Die
Dichtefunktion f(z) eines konditionierten, porösen Poliertuchs
lässt sich folgendermaßen ausdrücken:
wobei
V
V der Volumenanteil des Tuches (Feststoffanteil,
also 1-Porenanteil), λ
2 der Parameter
der linearen Kontaktverteilungsfunktion des Tuches (Porosität),
n einen dimensionslosen Zeitfaktor des Konditionierens und h die
Tiefe des Konditionierelementes (z. B. mit dreiecksähnlichem
Querschnitt, vgl.
1) sind. Die Parameter V
V und λ
2 beschreiben
die Tuchstruktur, wobei λ
2 sowohl
die räumliche Verteilung als auch die Größenverteilung
der Poren beschreibt, während n und h Parameter des Konditionierprozesses
sind.
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Bezüglich
des Begriffes „lineare Kontaktverteilungsfunktion" wird
ebenfalls auf die o. g. Veröffentlichung in Journal of
Engineering Mathematics 54 verwiesen.
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In 1 ist
das Profil eines im Querschnitt dreieckförmigen Konditionierelements,
welches für das mathematische Modell herangezogen wurde,
dargestellt. Das Profil lässt sich beschreiben durch einen Öffnungswinkel α,
die Tiefe h und die Breite 2a. Die fett gedruckte Linie soll einen
ersten Schritt der Konditionierung (also Konditionier-Element wird
auf das Poliertuch gedrückt) zeigen: hier wird eine maximale
Schnitttiefe V1(r) erzeugt. Die gestrichelte
Linie veranschaulicht einen zweiten Konditionierschritt mit einer
Schnitttiefe V2(r). Auf Basis dessen wurde
für einen Zeitfaktor n des Konditionierens und für
eine Höhe h der Konditionierelemente in Kombination mit
dem Volumenanteil und der Kontaktverteilungsfunktion des Poliertuches
die Dichtefunktion der Oberflächentiefen nach einer Konditionierung
des Poliertuches ermittelt.
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2 zeigt
als Beispiel die Dichtefunktion für n = 6, h = 5 μm,
VV = 0,4 und λ2 =
0,4 μm–1, die den in Anspruch
1 beanspruchten Parameterbereichen genügt (n/h > 1 μm–1; VV =
0,15–0,8; λ2 = 0,2–1,5 μm–1).
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Hier
ist anzumerken, dass
US
2004/0166780 A1 , siehe [0053] in Verbindung mir
6B, einen Asymmetriefaktor von kleiner
oder gleich 0,5 (als Verhältnis von W
L und
W
R in
6B,
10%-Breiten-Verhältnis der linken und rechten Seite der
Verteilung) beansprucht. Dagegen liegt der Asymmetriefaktor in
2 bei
etwa 0,66.
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Ein
ideales Poliertuch sollte im Wesentlichen gleiche Oberflächentiefen
aufweisen. Der linke Teil der Dichtefunktion (vgl. 2)
sollte steil sein, jedoch nicht senkrecht, d. h. es existieren noch
ein paar wenige Erhöhungen auf der Tuchoberfläche.
Diese Erhöhungen werden durch den Druck im Polierprozess
eingeebnet und verringern eventuell geringfügig die Porosität.
Dieser Anteil ist jedoch in jedem Fall vernachlässigbar
klein. Der rechte Teil der Funktion spiegelt die Porosität
wider, die nicht zu groß und nicht zu klein sein sollte.
Letztendlich ist damit die Kontaktfläche zwischen Tuch
und Wafer vereinfacht als eine Ebene mit "Löchern" zu interpretieren.
Die "Löcher" entsprechen den Poren. Die Poren können
durch ein Boolesches Modell dargestellt werden und auch beim Querschnitt
durch das Tuch bilden dann die Leerstellen ein Boolesches Modell.
Somit wird die Kontaktfläche zwischen Tuch und Wafer beim
Polierprozess als Komplement des Booleschen Modells modelliert,
wobei der Volumenanteil 1 – VV der
Poren und die lineare Kontaktverteilungsfunktion mit dem Parameter λ2 eine relativ exakte Beschreibung der Verhältnisse
ermöglichen.
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Die
Erfinder haben durch experimentelle Untersuchungen erkannt, dass
die Dichtefunktion einer idealen Poliertuchoberfläche folgenden
Bedingungen genügen muss (ideale Poliertuchoberfläche
bedeutet hier sowohl gute Ebenheit der polierten Halbleiterscheibe
als auch konstant hohe Abtragsraten):
Eine ideale Poliertuchoberfläche
weist einen hohen Grad an Homogenität auf. Das bedeutet,
dass die Dichtefunktionen mehrerer untersuchter Stellen (verschiedene
Proben) desselben Tuches nur geringfügig variieren.
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Was
die Auswahl eines geeigneten Poliertuchs aus einer Vielzahl von
vorliegenden Poliertüchern angeht, müssen dazu
wenigstens zwei Proben eines Poliertuchs untersucht werden, um darüber
eine Aussage treffen zu können. Der Verlauf der zu diesen
Proben ermittelten Dichtefunktionen soll weitgehend übereinstimmen.
Kleinere Abweichungen sind akzeptabel.
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Die
Oberflächentiefen sind überwiegend gleich, was
einer schmalen hohen Spitze in der Dichtefunktion entspricht. Es
soll nur ein Maximum in der Dichtefunktion auftreten. Ein zweites
Maximum, wie in
US 2003/0139122
A1 , Absatz [0053] offenbart, ist nicht erwünscht.
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Die
Poliertuchoberfläche zeigt keine unregelmäßigen
Erhöhungen, was aus einem steilen Anstieg zur Spitze im
linken Teil der Dichtefunktion geschlussfolgert werden kann.
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Es
ist eine ausreichende Porosität als Speichervermögen
für chemische Stoffe (Slurry) und zum Transport abpolierten
Materials vorhanden. Dies entspricht dem "Abknickpunkt" und dem
Verlauf des rechten Teils der Funktion. Ist der "Abknickpunkt" zu
niedrig, können die chemischen Vorgänge nicht
(mehr) ungehindert stattfinden und der Polierprozess "ermüdet".
Ist dieser Punkt zu hoch, ist die Rauhigkeit des Tuches wiederum
zu hoch, was zu einer erhöhten Rauhigkeit der Waferoberfläche
führt.
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Die
erfindungsgemäß ausgewählten sowie die
entsprechend konditionierten Poliertücher genügen hinsichtlich
der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion folgenden Bedingungen:
- – der Maximalwert der Wahrscheinlichkeitsdichte
ist größer oder gleich 0,2 μm–1 und kleiner oder gleich 0,9 μm–1;
- – der Quotient n/h ist größer als
1 μm–1;
- – VV ist größer
oder gleich 0,15 und kleiner oder gleich 0,8;
- – λ2 ist größer
oder gleich 0,2 μm–1 und
kleiner oder gleich 1,5 μm–1.
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Vorzugsweise
ist der Quotient n/h größer als 10 μm–1;
Liegt VV in
der Nähe der unteren Grenze 0,15 liegt λ2 vorzugsweise im Bereich von größer
oder gleich 0,2 μm–1 und
kleiner oder gleich 0,9 μm–1.
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Liegt
VV in der Nähe der oberen Grenze
0,8 liegt λ2 vorzugsweise im Bereich
von größer oder gleich 0,7 μm–1 und kleiner oder gleich 1,5 μm–1.
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Sollen
die konditionierten Poliertücher für eine DSP-
oder CMP-Politur von Siliciumscheiben verwendet werden, ist 0,4 < VV < 0,65 und 0,35 μm–1 < λ2 < 0,75 μm–1 besonders bevorzugt.
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Gegenstand
der Erfindung ist somit auch ein Poliertuch mit einer porösen
Oberfläche, deren Wahrscheinlichkeits-Dichtefunktion der
Oberflächentiefe, ausgedrückt als
wobei
f(z) die Wahrscheinlichkeitsdichte in μm
–1 als
Funktion der Oberflächentiefe z, z die mittels optischer
Mikroskopie ermittelte Oberflächentiefe in μm, λ
2 ein Maß für die Verteilung
der Poren in der Poliertuchoberfläche in μm
–1, V
V einen
Volumenanteil des Poliertuchs (1-Porosität), h einen konstanten
Oberflächentiefen-Parameter in μm sowie n einen
dimensionslosen Parameter bezeichnen, folgenden Bedingungen genügt:
- – der Maximalwert der Wahrscheinlichkeits-Dichte
f(z) ist größer oder gleich 0,2 μm–1 und kleiner oder gleich 0,9 μm–1;
- – der Quotient n/h ist größer als
1 μm–1;
- – VV ist größer
oder gleich 0,15 und kleiner oder gleich 0,8;
- – λ2 ist größer
oder gleich 0,2 μm–1 und
kleiner oder gleich 1,5 μm–1.
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Die
Wahrscheinlichkeits-Dichtefunktion der Oberflächentiefe
wird vorzugsweise durch Auswertung mittels berührungsloser
optischer Mikroskopie, ganz bevorzugt mittels konfokaler Laserrastermikroskopie,
gewonnener Daten ermittelt. Es können auch andere optische
Verfahren oder auch das im Stand der Technik bekannte Tastverfahren,
welches jedoch weniger exakt ist, herangezogen werden.
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Bevorzugte
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
porösen Poliertuchs finden sich in den abhängigen
Ansprüchen.
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Die
Herstellung des erfindungsgemäßen Poliertuches
erfolgt gemäß Stand der Technik mittels polymerchemischer
Verfahren. Vorzugsweise kommt dabei das Reaktions-Spritzgussverfahren
zum Einsatz.
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Anschließend
wird das Poliertuch vorzugsweise mittels chemischer und/oder mechanischer
Verfahren derart konditioniert, dass die Wahrscheinlichkeitsdichte-Funktion
der Oberflächentiefe den beanspruchten Bedingungen genügt.
Vorzugsweise ist das Poliertuch durch eine Kombination aus mechanischen
und chemischen Verfahren konditioniert.
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Die
bevorzugte Art der Konditionierung hängt vom verwendeten
Poliertuch (Material, Porenverteilung, Porosität, Volumenanteil)
ab. Für jede Art von Poliertuch lässt sich durch
Vergleich und Auswahl von Poliertüchern mit optimalen Poliertuchoberflächen
eine bevorzugte Art der Konditionierung ermitteln, also z. B. welche Art
der mechanischen Konditionierung herangezogen wird (Höhe
der Konditionierelemente, z. B. Diamantsplitter und Dauer des Konditionierens).
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Der
Parameter h kann von einigen wenigen μm bis zu 50–100 μm,
aber auch größer als 100 μm betragen.
Wurde das Poliertuch mechanisch konditioniert, hängt dieser
Parameter mit der Höhe von Konditionierelementen zusammen.
Das theoretische Modell zur Beschreibung der Poliertuchoberfläche
geht von einer mechanischen Konditionierung aus, ist jedoch auch
auf chemische oder eine Kombination aus mechanischen und chemischen
Verfahren anwendbar, da die benötigten Oberflächeneigenschaften
des Poliertuchs durch den beanspruchten Verlauf der Dichtefunktionen
eindeutig bestimmt sind.
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Die
Erfindung betrifft auch die Verwendung eines solchen Poliertuchs
als Auflage auf den zwei Poliertellern einer DSP-Maschine zum Polieren
von Vorder- und Rückseite einer Halbleiterscheibe sowie
die Verwendung als Poliertellerauflage in einer CMP-Maschine zum
Polieren der Vorderseite einer Halbleiterscheibe.
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Bei
der polierten Halbleiterscheibe handelt es sich vorzugsweise um
eine Siliciumscheibe mit einem Durchmesser von etwa 150 mm, 200
mm, 300 mm, 400 mm oder 450 mm. In diesem Fall ist für
die mit der Porosität und der Porenverteilung des Poliertuchs
zusammenhängenden Parameter der Wahrscheinlichkeits-Dichtefunktion
0,4 < VV < 0,65
und 0,35 μm–1 < λ2 < 0,75 μm–1 besonders zu bevorzugen.
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Figuren
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1 zeigt
schematisch das Profil eines Konditionierelements.
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2 zeigt
eine Oberflächentiefe-Dichtefunktion für konkrete
Parameter.
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3 zeigt
eine Licht-, eine Laserrastermikroskopie-Aufnahme sowie Dichte-
und Verteilungsfunktion der Oberflächentiefe eines Poliertuchs.
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4 zeigt
eine Licht-, eine Laserrastermikroskopie-Aufnahme sowie Dichte-
und Verteilungsfunktion der Oberflächentiefe eines Poliertuchs.
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5 zeigt
eine Licht-, eine Laserrastermikroskopie-Aufnahme sowie Dichte-
und Verteilungsfunktion der Oberflächentiefe eines Poliertuchs.
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6 zeigt
eine Licht-, eine Laserrastermikroskopie-Aufnahme sowie Dichte-
und Verteilungsfunktion der Oberflächentiefe eines Poliertuchs.
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7 zeigt
eine Licht-, eine Laserrastermikroskopie-Aufnahme sowie Dichte-
und Verteilungsfunktion der Oberflächentiefe eines Poliertuchs.
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Beispiele
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Mittels
der zuvor beschriebenen optischen Messmethode wurden Messungen an
Tüchern mit unterschiedlichen Polierqualitäten
durchgeführt. Die Messungen wurden mit dem LEXT-Mikroskop
der Firma Olympus durchgeführt. Es wurde das 5fach-Objektiv
verwendet, das ein Messfeld von 2,56 mm × 1,92 mm abtastet. Bei
dieser Vergrößerung wird – wie bereits
erwähnt – alle 2,5 μm ein Messpunkt in
x-Richtung und alle 1,9 μm ein Messpunkt in y-Richtung
erzeugt.
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In
Tabelle 1 sind die untersuchten Tuchproben A-K mit den entsprechenden
qualitativen Beurteilungen bzgl. Abtragsraten und Ebenheit der polierten
Siliciumwafer dargestellt. Tabelle 1
| Probe | Tuchtyp | Beurteilung
der Abtragsrate | Beurteilung
der Ebenheit der polierten Waferoberfläche | Bemerkung |
| A | Fasertuch | i.
O. | schlecht | Probe
von neuem Tuch, Beurteilung anhand der ersten Polierfahrt |
| B | Fasertuch | i.
O. | schlecht | Tuch
wurde nach sehr wenigen Polierfahrten gewechselt |
| C | Fasertuch | i.
O. | schlecht | Tuch
wurde nach sehr wenigen Pulierfahrten gewechselt |
| D | Fasertuch | i.
O. | schlecht | Tuch
wurde nach wenigen Polierfahrten gewechselt |
| E | Fasertuch | i.
O. | gut | Tuch
nach wenigen Polierfahrten |
| F | Fasertuch | i.
O. | gut | Tuch
nach mittlerer Anzahl von Polierfahrten (März 2006) |
| G | Fasertuch | i.
O. | gut | Tuch
nach mittlerer Anzahl von Polierfahrten (November 2006) |
| H | Fasertuch | gering | i.
O. | Tuch
nach vielen Polierfahrten |
| I | Fasertuch | gering | i.
O. | Tuch
nach mittlerer Anzahl von Polierfahrten |
| J | Porentuch
1 | i.
O. | gut | gebrauchtes
Tuch |
| K | Porentuch
2 | i.
O. | schlecht | gebrauchtes
Tuch |
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Jede
Tuchprobe wurde an drei verschiedenen Stellen untersucht und jeweils
die entsprechende Dichtefunktion der Oberflächentiefe erfasst.
Außerdem wurden Bilder erzeugt, mit denen die aus der Dichtefunktion
abgelesene Oberflächenbeschaffenheit visuell verglichen
werden konnte.
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In 3–7 sind
für die Proben A, F, I, J und K jeweils eine zweidimensionale
Aufnahme, die mittels Lichtmikroskopie und Fokus in einer Ebene
aufgenommen wurde (Bild a), weiterhin jeweils eine dreidimensionale
Aufnahme mittels konfokaler Lasertechnik (Bild b) sowie jeweils
die Dichte- und Verteilungsfunktion (Bild c), die sich aus den mit
konfokaler Lasertechnik gewonnenen Daten ergeben, abgebildet.
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Auf
den zwei- und dreidimensionalen Aufnahmen der Tuchprobe A in 3 (ebenso
bei den Proben B, C und D) ist deutlich ein überwiegender
Bereich mit Fasern zu sehen, wobei sich die Fasern in unterschiedlichen
Höhen befinden. Einige scheinen sogar auf dem Tuch zu liegen.
Des Weiteren ist allgemein ein großer Porenanteil erkennbar.
Tuchproben C und D zeigten einige wenige kleine ebene geschlossene
Gebiete. Die zu den Tuchproben A bis D gehörenden Dichte-
und Verteilungsfunktionen sind sehr breit. Tuchprobe A zeigt eine
bimodale Verteilung.
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Auf
den zwei- und dreidimensionalen Aufnahmen der Tuchprobe F in 4 (auch
bei Proben E und G) sind keine oben aufliegenden Fasern mehr sichtbar.
Fasern erscheinen lediglich im Inneren der Poren. Der Porenanteil
hat im Vergleich zur Probe A stark abgenommen. Es sind nun mehrere
kleine ebene geschlossene Flächen zu sehen. Die zugehörenden
Dichte- und Verteilungsfunktionen sind schmal. Bei den Dichtefunktionen
ist ein mittiger Abknickpunkt erkennbar, in dem ein langer rechter
abfallender Teil der Funktion beginnt. Die Dichte- und Verteilungsfunktionen
an den unterschiedlichen untersuchten Stellen einer Probe variierten nur
sehr geringfügig.
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Auf
den zwei- und dreidimensionalen Aufnahmen der Tuchprobe I in 5 (auch
bei Probe H) sind analog zu Probe F in 4 keine
oben aufliegenden Fasern mehr sichtbar. Die Fasern erscheinen lediglich
im Inneren der Poren. Der Porenanteil hat im Vergleich zu Probe
F erneut abgenommen und ist bei der letzten Probe sehr gering. Lediglich
ab und zu tauchen große Poren auf. Die Probe I ist durch
große zusammenhängende ebene Flächen
gekennzeichnet. Die dazugehörigen Dichte- und Verteilungsfunktionen
sind sehr schmal. Analog zu Probe F ist ein Abknickpunkt erkennbar,
in dem ein langer rechter abfallender Teil der Funktion beginnt.
Der Abknickpunkt liegt allerdings viel weiter unten als bei den
Dichtefunktionen der Probe F. Des Weiteren wurde beobachtet, dass
die Dichte- und Verteilungsfunktionen an den unterschiedlichen untersuchten
Stellen einer Probe nur sehr geringfügig variieren.
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Die
Tuchproben J und K stammen von anderen Tuchtypen als die Proben
A bis I. Während die Proben A bis I Fasertücher
(Polyurethan auf Polyesterfilz, hier: SubaTM Pads
von Fa. Rohm&Haas)
sind, wurden Proben J und K aus Porentüchern entnommen.
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Probe
J wurde aus einem gebrauchten Poliertuch der Marke SPM3100 der Fa.
Rohm&Haas entnommen
(Porenstruktur auf Poylesterfilm-Substrat).
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Probe
K entstammt einem gebrauchten Poliertuch der Marke PolytexTM der Fa. Rohm&Haas (poröse Beschichtung
auf Filzsubstrat, Beschichtung besteht aus mikroporöser
Schicht und einer Schicht mit größeren Poren).
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Auf
der zwei- und dreidimensionalen Aufnahme der Tuchprobe J in 7 sind
kleine, gleichmäßig verteilte Poren mit unterschiedlichem
Durchmesser und unterschiedlicher Tiefe zu sehen. Des Weiteren lassen sich
ein paar wenige, eher ebene Bereiche erkennen. Die dazugehörige
Dichte- und Verteilungsfunktion ist schmal. Bei der Dichtefunktion
ist ebenfalls ein mittiger Abknickpunkt erkennbar, in dem ein langer
rechter abfallender Teil der Funktion beginnt.
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Auf
der zwei- und dreidimensionalen Aufnahme der Tuchprobe K in 6 sind
ebenfalls gleichmäßig verteilte Poren mit unterschiedlichem
Durchmesser und unterschiedlicher Tiefe zu sehen, wobei die Durchmesser
und Tiefen der Poren größer als bei der Tuchprobe
J sind. Die Oberfläche erscheint inhomogener als bei Probe
J. Es sind keine ebenen Bereiche sichtbar. Die dazugehörige
Dichte- und Verteilungsfunktion ist sehr breit. Bei beiden Proben
wurde nur eine geringfügige Variation der Dichte- und Verteilungsfunktionen
der unterschiedlichen untersuchten Stellen beobachtet.
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Das
theoretische Modell zur Beschreibung der Tuchoberfläche
ist durch vier Parameter gekennzeichnet: die die Struktur des Tuches
beschreibenden Parameter VV (Volumenanteil
des Feststoffes) und λ2 (Parameter
der linearen Kontaktverteilung) sowie die den Konditionierprozess
beschreibenden Parameter n (Zeitfaktor) und h (Konditionierelementtiefe).
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Die
Lage der Spitze der Dichtefunktion der Oberflächentiefe
ist bestimmt durch die Tiefe des Konditionierelementes h und die
Konditionierdauer, d. h. durch den Zeitfaktor n erfasst, der mit
der Form des linken Teils der Dichtefunktion der Oberflächentiefe
zusammenhängt. Die beiden Parameter n und h hängen
ebenfalls voneinander ab (Bedingung n/h > 1 μm–1).
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Längeres
Konditionieren bewirkt einen steileren Anstieg dieses linken Funktionsteils.
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Wenn
in diesem linken Teil der Funktion ein oder mehrere lokale Maxima
zu sehen sind, dann gibt es entsprechend Irregularitäten auf
der Tuchoberfläche. Um diese zu nivellieren, muss der Konditionierprozess länger
angewendet werden.
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Der
Tuchparameter λ2, der mit der linearen
Kontaktverteilungsfunktion in Verbindung steht, enthält wichtige
Informationen über die Porenverteilung.
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Wenn
die Poren sehr klein mit geringer Variation sind, so ist λ2 groß und der rechte abfallende
Teil der Funktion ist kurz und steil; große Poren mit einem
hohen Grad an Variabilität korrelieren mit einem langen
rechten abfallenden Funktionsteil.
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Beide
Extreme sind nicht zweckmäßig für den
Polierprozess. Im ersten Fall ist das Tuch zu glatt, somit ist die
Abtragsrate zu klein (da sich keine Abtragspartikel mehr im Tuch
festsetzen können). Im zweiten Fall ist das Tuch zu rau,
was zu große Abtragsschwankungen und somit eine raue Waferoberfläche
zur Folge hat.
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Der
Volumenanteil 1 – VV der Poren
ist eng verbunden mit der Höhe des Anfangs des rechten
Teiles der Funktion bei der Tiefe h, für große
1 – VV beginnt der rechte abfallende
Teil der Funktion an einem höheren Punkt, für
kleine 1 – VV an einem niedrigeren.
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Im
Polierprozess sind sowohl zu große als auch zu kleine Werte
für 1 – VV nicht bevorzugt.
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Ein
ideales Poliertuch bedeutet: geringe Unebenheit der polierten Waferoberfläche
bei konstant hoher Abtragsrate.
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Die
Dichtefunktion der Tuchprobe J (Porentuch) in 7 erfüllt
alle Kriterien, die an die Dichtefunktion einer idealen Poliertuchoberfläche
gestellt werden, während die Dichtefunktion der Tuchprobe
K in 6 eine zu breite Verteilung zeigt.
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Bei
Tuchprobe J ist die Porosität deutlich größer
und inhomogener ausgebildet. In den zwei- und dreidimensionalen
Abbildungen der Tuchproben J und K in 6a, b
und 7a, b ist dies erkennbar.
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Die
Bearbeitung der Tuchoberfläche kann auf dreierlei Weise
geschehen: mechanisch, chemisch oder aus einer Kombination von beiden.
Für die Optimierung der Tuchoberfläche ist es
zunächst notwendig, den separaten Einfluss der mechanischen
sowie der chemischen Einzelkomponente zu kennen.
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Mit
mechanischen Methoden wird der linke Teil der Dichtefunktion beeinflusst.
Dies bedeutet, dass unregelmäßige Erhöhungen
wie z. B. überstehende Fasern beseitigt und neue, sehr
kleine Mikrostrukturen eingearbeitet werden.
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Vom
Waferhersteller wird als mechanische Methode das Konditionieren
eingesetzt.
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Die
Tuchhersteller verwenden häufig das sogenannte "auffing",
ein planparalleles Schleifen der Tuchoberfläche.
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Über
die Parameter Zeit und Konditionierelement kann der linke Teil der
Verteilung angepasst werden.
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Chemische
Verfahren können eingesetzt werden, um den rechten Teil
der Dichtefunktion, d. h. die Struktur/Porosität der Tuchoberfläche
zu beeinflussen, z. B. durch „Verfüllen" mittels
Kieselsol und Silizium.
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Besonders
bevorzugt ist eine Kombination aus mechanischen und chemischen Verfahren.
Die mechanische Bearbeitung umfasst die Beseitigung überstehender
Fasern oder das Einarbeiten von Gräben/Furchen in die Oberfläche.
Durch die chemischen Methoden werden Stoffe gebildet oder gelöst
(„Verfüllen" von Poren).
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Die
Verfüllung der Poren entsteht durch Einlagerung von Silikatteilchen
während des Polierprozesses. Bei einer zu starken Verfüllung
kann der Stofftransport im Polierprozess nicht länger gewährleistet
werden, das Tuch ist zu glatt und damit die mittlere Abtragsrate
zu niedrig. Einer zu großen Verfüllung kann wieder
mit einer Kombination aus chemischen und mechanischen Mitteln begegnet
werden. Beispielsweise können mit Kaliumhydroxid oder Kaliumkarbonat
die eingelagerten Silikatteilchen gelöst werden. Durch
mechanischen Einfluss (z. B. eine Walze mit Druck) werden anschließend
die gelösten Silikate aus den Poren herausgearbeitet werden.
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Die
Erfinder haben in der vorliegenden Erfindung ausgehend von einem
aussagekräftigen stochastischen Modell und mit Hilfe einer
Fülle an experimentellen Daten gezeigt, dass ein optimaler
Anteil an Porenvolumen (= 1 – Volumenanteil des Feststoffes)
in Verbindung mit gezielter Konditionierung des Poliertuchs zu einer
optimalen Abtragsrate führt, wobei eine akzeptable Ebenheit
der polierten Halbleiterscheibe erhalten bleibt. Die Erfindung verspricht
also klare wirtschaftliche Vorteile, ohne die hohen Qualitätsanforderungen
an Halbleiterscheiben für die Chipindustrie zu vernachlässigen.
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Ein
weiterer wesentlicher Vorteil gegenüber dem Stand der Technik
(z. B.
US 2003/0139122
A1 ) sind darin zu sehen, dass eine Einschätzung
der Qualität eines konditionierten Poliertuchs direkt durch
Untersuchung der Poliertuchoberfläche ermöglicht
wird, während im Stand der Technik ein Kontakt- Modell („pad
contact area") auf Basis der Elastizitätstheorie herangezogen
wird, das zunächst einen Kontakt zwischen Wafer und Poliertuch
nötig macht, um das Modell zu verifizieren und den Konditionierprozess
zu optimieren.
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Außerdem
beruhen die im Stand der Technik dargestellten Ansätze
auf Approximationen auf Basis von empirischen Daten, sind also vergleichsweise
ungenau, während in der vorliegenden Erfindung erstmals
eine vollständige Beschreibung der Zusammenhänge,
die durch umfangreiche experimentelle Untersuchungen bestätigt
wurden, vorgelegt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2006167908
A2 [0013]
- - US 2003199234 AA [0013]
- - US 2003109209 AA [0014]
- - US 2002127862 AA [0015]
- - US 2004/0166780 A1 [0018, 0057]
- - US 2004/0166780 [0019]
- - US 2003/0139122 A1 [0020, 0050, 0051, 0061, 0117]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - DIN EN ISO
4287 [0017]
- - Wiegand et al., „Stochastic models for pad structure
and pad conditioning used in chemical-mechanical polishing", Journal
of Engineering Mathematics 54 Springer, New York (2006) [0052]
