DE102013012549A1 - Verfahren zum Vortexturieren einer chemisch-mechanischen Polierschicht - Google Patents

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John Henry Nunley jun.
Andrew M. Geiger
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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Vortexturieren einer Polieroberfläche einer chemisch-mechanischen Polierschicht bereitgestellt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet des chemisch-mechanischen Polierens. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Vortexturieren einer chemisch-mechanischen Polierschicht.
  • Bei der Herstellung integrierter Schaltungen und anderer elektronischer Vorrichtungen werden mehrere Schichten von leitenden, halbleitenden und dielektrischen Materialien auf einer Oberfläche eines Halbleiterwafers abgeschieden und von dieser entfernt. Dünne Schichten von leitenden, halbleitenden und dielektrischen Materialien können durch eine Anzahl von Abscheidungstechniken abgeschieden werden. Gebräuchliche Abscheidungstechniken bei einer modernen Waferverarbeitung umfassen unter anderem eine physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), die auch als Sputtern bekannt ist, eine chemische Gasphasenabscheidung (CVD), eine Plasma-unterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) und ein elektrochemisches Plattieren. Gebräuchliche Entfernungstechniken umfassen unter anderem ein isotropes und anisotropes Nass- und Trockenätzen.
  • Da Schichten von Materialien aufeinander folgend abgeschieden und entfernt werden, wird die oberste Oberfläche des Wafers nicht-planar. Da eine nachfolgende Halbleiterverarbeitung (z. B. eine Metallisierung) erfordert, dass der Wafer eine flache Oberfläche aufweist, muss der Wafer planarisiert werden. Die Planarisierung ist zur Entfernung einer unerwünschten Oberflächentopographie sowie von unerwünschten Oberflächendefekten, wie z. B. rauen Oberflächen, agglomerierten Materialien, Kristallgitterbeschädigungen, Kratzern und kontaminierten Schichten oder Materialien nützlich. Das chemisch-mechanische Planarisieren oder chemisch-mechanische Polieren (CMP) ist eine gebräuchliche Technik, die zum Planarisieren oder Polieren von Werkstücken, wie z. B. Halbleiterwafern, verwendet wird. Bei dem herkömmlichen CMP wird ein Waferträger oder Polierkopf auf einer Trägeranordnung montiert. Der Polierkopf hält den Wafer und positioniert den Wafer in Kontakt mit einer Polierschicht eines Polierkissens, das auf einem Tisch oder einer Trägerplatte innerhalb einer CMP-Vorrichtung montiert ist. Die Trägeranordnung stellt einen kontrollierbaren Druck zwischen dem Wafer und dem Polierkissen bereit. Gleichzeitig wird ein Poliermedium auf das Polierkissen abgegeben und wird in den Spalt zwischen dem Wafer und der Polierschicht gezogen. Um ein Polieren zu bewirken, drehen sich das Polierkissen und der Wafer typischerweise relativ zueinander. Wenn sich das Polierkissen unterhalb des Wafers dreht, erzeugt der Wafer eine(n) typischerweise ringförmige(n) Polierbahn oder Polierbereich, wo die Oberfläche des Wafers direkt auf die Polierschicht gerichtet ist. Die Waferoberfläche wird durch die chemische und mechanische Wirkung der Polierschicht und des Poliermediums auf der Oberfläche poliert und planar gemacht.
  • Ein Faktor, der die Größe und die Stabilität der Geschwindigkeiten des chemisch-mechanischen Polierens bei einer gegebenen Polierschicht beeinflusst, umfasst die Kissenkonditionierung (d. h., eine Technik, bei der die Polieroberfläche der Polierschicht in die richtige Form für das Polieren gebracht wird). Insbesondere wird die Polieroberfläche von herkömmlichen chemisch-mechanischen Polierschichten typischerweise konditioniert, um die gewünschte Textur für ein wirksames Polieren eines gegebenen Substrats zu schaffen. Dieses Verfahren wird in dem Fachgebiet häufig als Einlaufkonditionieren bezeichnet.
  • Ein Einlaufkonditionieren wird häufig unter Verwendung der gleichen Poliergeräte durchgeführt, die anschließend für das eigentliche Substratpolieren verwendet werden. Herkömmliche Einlaufkonditioniertechniken nutzen häufig Dummy-Wafer oder unstrukturierte Wafer. Die Einlaufkonditionierung umfasst typischerweise das Polieren von Dummy-Wafern oder unstrukturierten Wafern, die eine Siliziumoxidoberfläche aufweisen. Nach der Entfernung von wenigen Mikrometern der Siliziumdioxidoberfläche auf den Dummy-Wafern oder unstrukturierten Wafern ist die Polieroberfläche des Polierkissens für das eigentliche Polieren ausreichend vorkonditioniert. Dieses Einlaufkonditionierverfahren ist extrem zeitaufwändig, wobei es bis zum Abschluss 30 Minuten oder mehr erfordert, und es ist extrem teuer, da es zahlreiche Wafer verbraucht, wie z. B. etwa zehn Wafer pro Kissen.
  • Demgemäß wäre es vorteilhaft, hergestellte chemisch-mechanische Polierschichten zu schaffen, bei denen die Polieroberfläche so verarbeitet worden ist, dass vor der Auslieferung an den Kunden eine verstärkte Oberflächentextur zur Verwendung beim chemisch-mechanischen Polieren geschaffen wird, so dass das Erfordernis einer Einlaufkonditionierung minimiert werden kann.
  • Ein Ansatz zum Vorbereiten der Polieroberfläche einer chemisch-mechanischen Polierschicht zum Polieren eines Substrats ist von Hosaka et al. in der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2005/0239380 offenbart worden. Hosaka et al. lehren, dass die Polieroberfläche einer chemisch-mechanischen Polierschicht durch Abtragen der Polieroberfläche durch Schleifen auf einem breiten Bandschleifer konditioniert werden kann.
  • Dennoch verbleibt ein fortgesetzter Bedarf für verbesserte Verfahren zum Vortexturieren der Polieroberfläche einer chemisch-mechanischen Polierschicht.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Vortexturieren der Polieroberfläche einer chemisch-mechanischen Polierschicht bereit, umfassend: Bereitstellen einer chemisch-mechanischen Polierschicht (10), die eine Polieroberfläche (14) und eine anfängliche durchschnittliche Dicke TIA aufweist, Bereitstellen einer Bandschleifmaschine (20), umfassend: ein chemisch-mechanische Polierschicht-Transportmodul (30), umfassend: ein Transportband (32), eine Transportvorschubrolle (34), mindestens zwei Transportvorschubrolle-Lager (36), mindestens eine Transportstützrolle und einen Transportbandantrieb, wobei die Transportvorschubrolle-Lager (36) die Drehbewegung der Transportvorschubrolle um eine Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ermöglichen, wobei das Transportband (32) um die Transportvorschubrolle (34) und die mindestens eine Transportstützrolle geführt ist, und wobei der Transportbandantrieb mit dem Transportband (32) mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Transportbands (32) ermöglicht wird, sowie ein Kalibrierschleifmodul (40), umfassend: ein Kalibrierschleifband (42), eine nicht-Antriebsrolle (44), mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager (45), eine Antriebsrolle (46), mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48), wobei die Antriebsrolle-Lager (47, 48) einen radialen Zwischenraum (60, 66) aufweisen, einen Kalibrierschleifbandantrieb (50), wobei der Kalibrierschleifbandantrieb (50) mit der Antriebsrolle (46) mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Kalibrierschleifbands (42) ermöglicht wird, wobei das Kalibrierschleifband (42) um die nicht-Antriebsrolle (44) und die Antriebsrolle (46) geführt ist, wobei die mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager (45) die Drehbewegung der nicht-Antriebsrolle (44) um eine nicht-Antriebsrolle-Drehachse Andr ermöglichen, und wobei die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47) die Drehbewegung der Antriebsrolle (46) um eine Antriebsrolle-Drehachse Adr ermöglichen, wobei die Antriebsrolle-Drehachse Adr im Wesentlichen parallel zu der Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ist, Anordnen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Transportband, Zuführen der chemisch-mechanischen Polierschicht durch einen Spalt (49) zwischen dem Transportband (32) und dem Kalibrierschleifband (42), wobei die Polieroberfläche (14) mit dem Kalibrierschleifband (42) in Kontakt kommt, wobei die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48) so vorgespannt sind, dass deren radialer Zwischenraum (60, 66) auf der gleichen Seite der Antriebsrolle (46) bezogen auf die chemisch-mechanische Polierschicht (10) vorliegt, während die chemisch-mechanische Polierschicht (10) durch den Spalt (49) läuft, wobei der Spalt (49) kleiner ist als die anfängliche durchschnittliche Dicke TIA der chemisch-mechanischen Polierschicht (10), wobei die chemisch-mechanische Polierschicht (10) nach dem Durchlaufen des Spalts (49) eine durchschnittliche Enddicke TFA aufweist, und wobei die durchschnittliche Enddicke TFA kleiner ist als die anfängliche durchschnittliche Dicke TIA.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Vortexturieren der Polieroberfläche einer chemisch-mechanischen Polierschicht bereit, umfassend: Bereitstellen einer chemisch-mechanischen Polierschicht (10), die eine Polieroberfläche (14) und eine anfängliche durchschnittliche Dicke TIA aufweist, Bereitstellen einer Bandschleifmaschine (20), umfassend: ein chemisch-mechanische Polierschicht-Transportmodul (30), umfassend: ein Transportband (32), eine Transportvorschubrolle (34), mindestens zwei Transportvorschubrolle-Lager (36), mindestens eine Transportstützrolle und einen Transportbandantrieb, wobei die Transportvorschubrolle-Lager (36) die Drehbewegung der Transportvorschubrolle um eine Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ermöglichen, wobei das Transportband (32) um die Transportvorschubrolle (34) und die mindestens eine Transportstützrolle geführt ist, und wobei der Transportbandantrieb mit dem Transportband (32) mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Transportbands (32) ermöglicht wird, sowie ein Kalibrierschleifmodul (40), umfassend: ein Kalibrierschleifband (42), eine nicht-Antriebsrolle (44), mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager (45), eine Antriebsrolle (46), mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48), wobei die Antriebsrolle-Lager (47, 48) einen radialen Zwischenraum (60, 66) aufweisen, eine Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung (68) und einen Kalibrierschleifbandantrieb (50), wobei der Kalibrierschleifbandantrieb (50) mit der Antriebsrolle (46) mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Kalibrierschleifbands (42) ermöglicht wird, wobei das Kalibrierschleifband (42) um die nicht-Antriebsrolle (44) und die Antriebsrolle (46) geführt ist, wobei die mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager (45) die Drehbewegung der nicht-Antriebsrolle (44) um eine nicht-Antriebsrolle-Drehachse Andr ermöglichen, und wobei die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47) die Drehbewegung der Antriebsrolle (46) um eine Antriebsrolle-Drehachse Adr ermöglichen, wobei die Antriebsrolle-Drehachse Adr im Wesentlichen parallel zu der Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ist, Anordnen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Transportband, Zuführen der chemisch-mechanischen Polierschicht durch einen Spalt (49) zwischen dem Transportband (32) und dem Kalibrierschleifband (42), wobei die Polieroberfläche (14) mit dem Kalibrierschleifband (42) in Kontakt kommt, wobei die Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung (68) die Antriebsrolle (46) derart in Eingriff nimmt, dass der radiale Zwischenraum (60, 66) für die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48) auf der gleichen Seite der Antriebsrolle (46) bezogen auf die chemisch-mechanische Polierschicht (10) vorliegt, während die chemisch-mechanische Polierschicht (10) durch den Spalt (49) läuft, wobei der Spalt (49) kleiner ist als die anfängliche durchschnittliche Dicke TIA der chemisch-mechanischen Polierschicht (10), wobei die chemisch-mechanische Polierschicht (10) nach dem Durchlaufen des Spalts (49) eine durchschnittliche Enddicke TFA aufweist, und wobei die durchschnittliche Enddicke TFA kleiner ist als die anfängliche durchschnittliche Dicke TIA.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Vortexturieren der Polieroberfläche einer chemisch-mechanischen Polierschicht bereit, umfassend: Bereitstellen einer chemisch-mechanischen Polierschicht (10), die eine Polieroberfläche (14) und eine anfängliche durchschnittliche Dicke TIA aufweist, Bereitstellen einer Bandschleifmaschine (20), umfassend: ein chemisch-mechanische Polierschicht-Transportmodul (30), umfassend: ein Transportband (32), eine Transportvorschubrolle (34), mindestens zwei Transportvorschubrolle-Lager (36), mindestens eine Transportstützrolle und einen Transportbandantrieb, wobei die Transportvorschubrolle-Lager (36) die Drehbewegung der Transportvorschubrolle um eine Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ermöglichen, wobei das Transportband (32) um die Transportvorschubrolle (34) und die mindestens eine Transportstützrolle geführt ist, und wobei der Transportbandantrieb mit dem Transportband (32) mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Transportbands (32) ermöglicht wird, sowie ein Kalibrierschleifmodul (40), umfassend: ein Kalibrierschleifband (42), eine nicht-Antriebsrolle (44), mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager (45), eine Antriebsrolle (46), mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48), wobei die Antriebsrolle-Lager (47, 48) einen radialen Zwischenraum (60, 66) aufweisen, eine Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung (68), ein Antriebsrolle-Vorspannlager (70), das an der Antriebsrolle (46) montiert und koaxial zu dieser ist, und einen Kalibrierschleifbandantrieb (50), wobei der Kalibrierschleifbandantrieb (50) mit der Antriebsrolle (46) mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Kalibrierschleifbands (42) ermöglicht wird, wobei das Kalibrierschleifband (42) um die nicht-Antriebsrolle (44) und die Antriebsrolle (46) geführt ist, wobei die mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager (45) die Drehbewegung der nicht-Antriebsrolle (44) um eine nicht-Antriebsrolle-Drehachse Andr ermöglichen, und wobei die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47) die Drehbewegung der Antriebsrolle (46) um eine Antriebsrolle-Drehachse Adr ermöglichen, wobei die Antriebsrolle-Drehachse Adr im Wesentlichen parallel zu der Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ist, Anordnen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Transportband, Zuführen der chemisch-mechanischen Polierschicht durch einen Spalt (49) zwischen dem Transportband (32) und dem Kalibrierschleifband (42), wobei die Polieroberfläche (14) mit dem Kalibrierschleifband (42) in Kontakt kommt, wobei die Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung (68) die Antriebsrolle (46) durch Ausüben von Druck gegen das Antriebsrolle-Vorspannlager (70) derart in Eingriff nimmt, dass der radiale Zwischenraum (60, 66) für die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48) auf der gleichen Seite der Antriebsrolle (46) bezogen auf die chemisch-mechanische Polierschicht (10) vorliegt, während die chemisch-mechanische Polierschicht (10) durch den Spalt (49) läuft, wobei der Spalt (49) kleiner ist als die anfängliche durchschnittliche Dicke TIA der chemisch-mechanischen Polierschicht (10), wobei die chemisch-mechanische Polierschicht (10) nach dem Durchlaufen des Spalts (49) eine durchschnittliche Enddicke TFA aufweist, und wobei die durchschnittliche Enddicke TFA kleiner ist als die anfängliche durchschnittliche Dicke TIA.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Vortexturieren der Polieroberfläche einer chemisch-mechanischen Polierschicht bereit, umfassend: Bereitstellen einer chemisch-mechanischen Polierschicht (10), die eine Polieroberfläche (14) und eine anfängliche durchschnittliche Dicke TIA aufweist, Bereitstellen einer Bandschleifmaschine (20), umfassend: ein chemisch-mechanische Polierschicht-Transportmodul (30), umfassend: ein Transportband (32), eine Transportvorschubrolle (34), mindestens zwei Transportvorschubrolle-Lager (36), mindestens eine Transportstützrolle und einen Transportbandantrieb, wobei die Transportvorschubrolle-Lager (36) die Drehbewegung der Transportvorschubrolle um eine Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ermöglichen, wobei das Transportband (32) um die Transportvorschubrolle (34) und die mindestens eine Transportstützrolle geführt ist, und wobei der Transportbandantrieb mit dem Transportband (32) mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Transportbands (32) ermöglicht wird, sowie ein Kalibrierschleifmodul (40), umfassend: ein Kalibrierschleifband (42), eine nicht-Antriebsrolle (44), mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager (45), eine Antriebsrolle (46), mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48), wobei die Antriebsrolle-Lager (47, 48) einen radialen Zwischenraum (60, 66) aufweisen, einen Kalibrierschleifbandantrieb (50), wobei der Kalibrierschleifbandantrieb (50) mit der Antriebsrolle (46) mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Kalibrierschleifbands (42) ermöglicht wird, wobei das Kalibrierschleifband (42) um die nicht-Antriebsrolle (44) und die Antriebsrolle (46) geführt ist, wobei die mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager (45) die Drehbewegung der nicht-Antriebsrolle (44) um eine nicht-Antriebsrolle-Drehachse Andr ermöglichen, und wobei die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47) die Drehbewegung der Antriebsrolle (46) um eine Antriebsrolle-Drehachse Adr ermöglichen, wobei die Antriebsrolle-Drehachse Adr im Wesentlichen parallel zu der Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ist, Bereitstellen eines Trägers mit einer durchschnittlichen Dicke TCA und Anordnen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Träger, Anordnen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Träger auf dem Transportband, Zuführen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Träger durch einen Spalt (49) zwischen dem Transportband (32) und dem Kalibrierschleifband (42), wobei die Polieroberfläche (14) mit dem Kalibrierschleifband (42) in Kontakt kommt, wobei die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48) so vorgespannt sind, dass deren radialer Zwischenraum (60, 66) auf der gleichen Seite der Antriebsrolle (46) bezogen auf die chemisch-mechanische Polierschicht (10) vorliegt, während die chemisch-mechanische Polierschicht (10) durch den Spalt (49) läuft, wobei der Spalt (49) kleiner ist als die Summe der durchschnittlichen Dicke TCA des Trägers und der anfänglichen durchschnittlichen Dicke TIA der chemisch-mechanischen Polierschicht (10), wobei die chemisch-mechanische Polierschicht (10) nach dem Durchlaufen des Spalts (49) eine durchschnittliche Enddicke TFA aufweist, und wobei die durchschnittliche Enddicke TFA kleiner ist als die anfängliche durchschnittliche Dicke TIA.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Vortexturieren der Polieroberfläche einer chemisch-mechanischen Polierschicht bereit, umfassend: Bereitstellen einer chemisch-mechanischen Polierschicht (10), die eine Polieroberfläche (14) und eine anfängliche durchschnittliche Dicke TIA aufweist, Bereitstellen einer Bandschleifmaschine (20), umfassend: ein chemisch-mechanische Polierschicht-Transportmodul (30), umfassend: ein Transportband (32), eine Transportvorschubrolle (34), mindestens zwei Transportvorschubrolle-Lager (36), mindestens eine Transportstützrolle und einen Transportbandantrieb, wobei die Transportvorschubrolle-Lager (36) die Drehbewegung der Transportvorschubrolle um eine Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ermöglichen, wobei das Transportband (32) um die Transportvorschubrolle (34) und die mindestens eine Transportstützrolle geführt ist, und wobei der Transportbandantrieb mit dem Transportband (32) mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Transportbands (32) ermöglicht wird, sowie ein Kalibrierschleifmodul (40), umfassend: ein Kalibrierschleifband (42), eine nicht-Antriebsrolle (44), mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager (45), eine Antriebsrolle (46), mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48), wobei die Antriebsrolle-Lager (47, 48) einen radialen Zwischenraum (60, 66) aufweisen, eine Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung (68) und einen Kalibrierschleifbandantrieb (50), wobei der Kalibrierschleifbandantrieb (50) mit der Antriebsrolle (46) mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Kalibrierschleifbands (42) ermöglicht wird, wobei das Kalibrierschleifband (42) um die nicht-Antriebsrolle (44) und die Antriebsrolle (46) geführt ist, wobei die mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager (45) die Drehbewegung der nicht-Antriebsrolle (44) um eine nicht-Antriebsrolle-Drehachse Andr ermöglichen, und wobei die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47) die Drehbewegung der Antriebsrolle (46) um eine Antriebsrolle-Drehachse Adr ermöglichen, wobei die Antriebsrolle-Drehachse Adr im Wesentlichen parallel zu der Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ist, Bereitstellen eines Trägers mit einer durchschnittlichen Dicke TCA und Anordnen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Träger, Anordnen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Träger auf dem Transportband, Zuführen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Träger durch einen Spalt (49) zwischen dem Transportband (32) und dem Kalibrierschleifband (42), wobei die Polieroberfläche (14) mit dem Kalibrierschleifband (42) in Kontakt kommt, wobei die Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung (68) die Antriebsrolle (46) derart in Eingriff nimmt, dass der radiale Zwischenraum (60, 66) für die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48) auf der gleichen Seite der Antriebsrolle (46) bezogen auf die chemisch-mechanische Polierschicht (10) vorliegt, während die chemisch-mechanische Polierschicht (10) durch den Spalt (49) läuft, wobei der Spalt (49) kleiner ist als die Summe der durchschnittlichen Dicke TCA des Trägers und der anfänglichen durchschnittlichen Dicke TIA der chemisch-mechanischen Polierschicht (10), wobei die chemisch-mechanische Polierschicht (10) nach dem Durchlaufen des Spalts (49) eine durchschnittliche Enddicke TFA aufweist, und wobei die durchschnittliche Enddicke TFA kleiner ist als die anfängliche durchschnittliche Dicke TIA.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Vortexturieren der Polieroberfläche einer chemisch-mechanischen Polierschicht bereit, umfassend: Bereitstellen einer chemisch-mechanischen Polierschicht (10), die eine Polieroberfläche (14) und eine anfängliche durchschnittliche Dicke TIA aufweist, Bereitstellen einer Bandschleifmaschine (20), umfassend: ein chemisch-mechanische Polierschicht-Transportmodul (30), umfassend: ein Transportband (32), eine Transportvorschubrolle (34), mindestens zwei Transportvorschubrolle-Lager (36), mindestens eine Transportstützrolle und einen Transportbandantrieb, wobei die Transportvorschubrolle-Lager (36) die Drehbewegung der Transportvorschubrolle um eine Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ermöglichen, wobei das Transportband (32) um die Transportvorschubrolle (34) und die mindestens eine Transportstützrolle geführt ist, und wobei der Transportbandantrieb mit dem Transportband (32) mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Transportbands (32) ermöglicht wird, sowie ein Kalibrierschleifmodul (40), umfassend: ein Kalibrierschleifband (42), eine nicht-Antriebsrolle (44), mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager (45), eine Antriebsrolle (46), mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48), wobei die Antriebsrolle-Lager (47, 48) einen radialen Zwischenraum (60, 66) aufweisen, eine Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung (68), ein Antriebsrolle-Vorspannlager (70), das an der Antriebsrolle (46) montiert und koaxial zu dieser ist, und einen Kalibrierschleifbandantrieb (50), wobei der Kalibrierschleifbandantrieb (50) mit der Antriebsrolle (46) mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Kalibrierschleifbands (42) ermöglicht wird, wobei das Kalibrierschleifband (42) um die nicht-Antriebsrolle (44) und die Antriebsrolle (46) geführt ist, wobei die mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager (45) die Drehbewegung der nicht-Antriebsrolle (44) um eine nicht-Antriebsrolle-Drehachse Andr ermöglichen, und wobei die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47) die Drehbewegung der Antriebsrolle (46) um eine Antriebsrolle-Drehachse Adr ermöglichen, wobei die Antriebsrolle-Drehachse Adr im Wesentlichen parallel zu der Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ist, Bereitstellen eines Trägers mit einer durchschnittlichen Dicke TCA und Anordnen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Träger, Anordnen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Träger auf dem Transportband, Zuführen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Träger durch einen Spalt (49) zwischen dem Transportband (32) und dem Kalibrierschleifband (42), wobei die Polieroberfläche (14) mit dem Kalibrierschleifband (42) in Kontakt kommt, wobei die Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung (68) die Antriebsrolle (46) durch Ausüben von Druck auf das Antriebsrolle-Vorspannlager (70) in Eingriff nimmt, so dass der radiale Zwischenraum (60, 66) für die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48) auf der gleichen Seite der Antriebsrolle (46) bezogen auf die chemisch-mechanische Polierschicht (10) vorliegt, während die chemisch-mechanische Polierschicht (10) durch den Spalt (49) läuft, wobei der Spalt (49) kleiner ist als die Summe der durchschnittlichen Dicke TCA des Trägers und der anfänglichen durchschnittlichen Dicke TIA der chemisch-mechanischen Polierschicht (10), wobei die chemisch-mechanische Polierschicht (10) nach dem Durchlaufen des Spalts (49) eine durchschnittliche Enddicke TFA aufweist, und wobei die durchschnittliche Enddicke TFA kleiner ist als die anfängliche durchschnittliche Dicke TIA.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Darstellung einer Bandschleifmaschine, die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • 2 ist eine Darstellung einer typischen Antriebsrollenanordnung für eine Bandschleifmaschine, die in Verfahren des Standes der Technik eingesetzt wird.
  • 3 ist eine Darstellung einer Antriebsrollenanordnung für eine Bandschleifmaschine, die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • 4 ist eine Darstellung eines Teils einer Antriebsrollenanordnung, die mit einer Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung und einem Antriebsrolle-Vorspannlager ausgestattet ist.
  • 5 ist eine perspektivische Draufsicht/Seitenansicht einer chemisch-mechanischen Polierschicht.
  • 6 ist eine Darstellung einer Seitenansicht eines Teils einer Bandschleifmaschine.
  • 7 ist eine Darstellung einer Seitenansicht eines Teils einer Bandschleifmaschine.
  • 8 ist eine Darstellung einer Seitenansicht eines Teils einer Bandschleifmaschine.
  • 9 ist eine Darstellung einer Seitenansicht eines Teils einer Bandschleifmaschine.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Der Ausdruck „im Wesentlichen kreisförmiger Querschnitt”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen in Bezug auf ein chemisch-mechanisches Polierkissen oder eine Polierkissenkomponente (z. B. die Polierschicht 10) verwendet wird, bedeutet, dass der längste Radius r eines Querschnitts von einer Mittelachse 12 zu einem Außenumfang 15 der Polierkissenkomponente ≤ 20% länger ist als der kürzeste Radius r des Querschnitts von der Mittelachse 12 zu dem Außenumfang 15 (vgl. die 5).
  • Der Ausdruck „im Wesentlichen parallel”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen in Bezug auf die Antriebsrolle-Drehachse Adr und die Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr verwendet wird, bedeutet, dass die Antriebsrolle-Drehachse Adr und die Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ausreichend parallel sind, so dass der Spalt, der zwischen dem Transportband und dem Kalibrierschleifband ausgebildet ist, um weniger als 0,05 mm (vorzugsweise ≤ 0,045 mm) über die Breite des Spalts W variiert.
  • Es gibt viele verschiedene Polymerformulierungen, die bei der Herstellung von chemisch-mechanischen Polierschichten, die eine Polieroberfläche aufweisen, verwendet werden, wobei die Polieroberfläche für das Polieren eines Substrats angepasst ist (wobei das Substrat vorzugsweise aus mindestens einem von einem magnetischen Substrat, einem optischen Substrat und einem Halbleitersubstrat ausgewählt ist, wobei das Substrat mehr bevorzugt ein Halbleitersubstrat ist, wobei das Substrat insbesondere ein Halbleiterwafer ist). Der Fachmann ist in der Lage, eine geeignete Polymerformulierung für eine gegebene Anwendung einer chemisch-mechanischen Polierschicht auszuwählen.
  • Unter Bezugnahme auf die 1 umfasst das Verfahren zum Vortexturieren der Polieroberfläche einer chemisch-mechanischen Polierschicht der vorliegenden Erfindung vorzugsweise: Bereitstellen einer chemisch-mechanischen Polierschicht (10), die eine Polieroberfläche (14) und eine anfängliche durchschnittliche Dicke TIA aufweist, Bereitstellen einer Bandschleifmaschine (20), umfassend: ein chemisch-mechanische Polierschicht-Transportmodul (30), umfassend: ein Transportband (32), eine Transportvorschubrolle (34), mindestens zwei Transportvorschubrolle-Lager (36), mindestens eine Transportstützrolle (nicht gezeigt) und einen Transportbandantrieb (nicht gezeigt), wobei die Transportvorschubrolle-Lager (36) die Drehbewegung der Transportvorschubrolle um eine Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ermöglichen, wobei das Transportband (32) um die Transportvorschubrolle (34) und die mindestens eine Transportstützrolle (nicht gezeigt) geführt ist, und wobei der Transportbandantrieb (nicht gezeigt) mit dem Transportband (32) mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Transportbands (32) ermöglicht wird, sowie ein Kalibrierschleifmodul (40), umfassend: ein Kalibrierschleifband (42), eine nicht-Antriebsrolle (44), mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager (45), eine Antriebsrolle (46), mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48) (wobei die Antriebsrolle-Lager vorzugsweise aus Radialkugellagern und Radiallagerbuchsen ausgewählt sind, wobei die Antriebsrolle-Lager mehr bevorzugt Radialkugellager sind), wobei die Antriebsrolle-Lager (47, 48) einen radialen Zwischenraum (60, 66) aufweisen, einen Kalibrierschleifbandantrieb (50), wobei der Kalibrierschleifbandantrieb (50) mit der Antriebsrolle (46) mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Kalibrierschleifbands (42) ermöglicht wird, wobei das Kalibrierschleifband (42) um die nicht-Antriebsrolle (44) und die Antriebsrolle (46) geführt ist, wobei die mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager (45) die Drehbewegung der nicht-Antriebsrolle (44) um eine nicht-Antriebsrolle-Drehachse Andr ermöglichen, und wobei die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47) die Drehbewegung der Antriebsrolle (46) um eine Antriebsrolle-Drehachse Adr ermöglichen, wobei die Antriebsrolle-Drehachse Adr im Wesentlichen parallel zu der Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ist, Anordnen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Transportband, Zuführen der chemisch-mechanischen Polierschicht durch einen Spalt (49) zwischen dem Transportband (32) und dem Kalibrierschleifband (42), wobei die Polieroberfläche (14) mit dem Kalibrierschleifband (42) in Kontakt kommt, wobei die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48) so vorgespannt sind, dass deren radialer Zwischenraum (60, 66) (wobei der radiale Zwischenraum als der Gesamtzwischenraum zwischen den Rollelementen (52, 58) und dem Innenring (54, 64) und dem Außenring (56, 62) definiert ist) auf der gleichen Seite der Antriebsrolle (46) bezogen auf die chemisch-mechanische Polierschicht (10) vorliegt, während die chemisch-mechanische Polierschicht (10) durch den Spalt (49) läuft, wobei der Spalt (49) kleiner ist als die anfängliche durchschnittliche Dicke TIA der chemisch-mechanischen Polierschicht (10), wobei die chemisch-mechanische Polierschicht (10) nach dem Durchlaufen des Spalts (49) eine durchschnittliche Enddicke TFA aufweist, und wobei die durchschnittliche Enddicke TFA kleiner ist als die anfängliche durchschnittliche Dicke TIA. Vorzugsweise handelt es sich bei den Antriebsrolle-Lagern um Radialkugellager.
  • Unter Bezugnahme auf die 1 und 3 umfasst das Verfahren zum Vortexturieren der Polieroberfläche einer chemisch-mechanischen Polierschicht der vorliegenden Erfindung vorzugsweise: Bereitstellen einer chemisch-mechanischen Polierschicht (10), die eine Polieroberfläche (14) und eine anfängliche durchschnittliche Dicke TIA aufweist, Bereitstellen einer Bandschleifmaschine (20), umfassend: ein chemisch-mechanische Polierschicht-Transportmodul (30), umfassend: ein Transportband (32), eine Transportvorschubrolle (34), mindestens zwei Transportvorschubrolle-Lager (36), mindestens eine Transportstützrolle (nicht gezeigt) und einen Transportbandantrieb (nicht gezeigt), wobei die Transportvorschubrolle-Lager (36) die Drehbewegung der Transportvorschubrolle um eine Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ermöglichen, wobei das Transportband (32) um die Transportvorschubrolle (34) und die mindestens eine Transportstützrolle (nicht gezeigt) geführt ist, und wobei der Transportbandantrieb (nicht gezeigt) mit dem Transportband (32) mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Transportbands (32) ermöglicht wird, sowie ein Kalibrierschleifmodul (40), umfassend: ein Kalibrierschleifband (42), eine nicht-Antriebsrolle (44), mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager (45), eine Antriebsrolle (46), mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48) (wobei die Antriebsrolle-Lager vorzugsweise aus Radialkugellagern und Radiallagerbuchsen ausgewählt sind), wobei die Antriebsrolle-Lager (47, 48) einen radialen Zwischenraum (60, 66) aufweisen, einen Kalibrierschleifbandantrieb (50), wobei der Kalibrierschleifbandantrieb (50) mit der Antriebsrolle (46) mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Kalibrierschleifbands (42) ermöglicht wird, wobei das Kalibrierschleifband (42) um die nicht-Antriebsrolle (44) und die Antriebsrolle (46) geführt ist, wobei die mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager (45) die Drehbewegung der nicht-Antriebsrolle (44) um eine nicht-Antriebsrolle-Drehachse Andr ermöglichen, und wobei die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47) die Drehbewegung der Antriebsrolle (46) um eine Antriebsrolle-Drehachse Adr ermöglichen, wobei die Antriebsrolle-Drehachse Adr im Wesentlichen parallel zu der Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ist, Anordnen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Transportband, Zuführen der chemisch-mechanischen Polierschicht durch einen Spalt (49) zwischen dem Transportband (32) und dem Kalibrierschleifband (42), wobei die Polieroberfläche (14) mit dem Kalibrierschleifband (42) in Kontakt kommt, wobei die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48) so vorgespannt sind, dass deren radialer Zwischenraum (60, 66) (wobei der radiale Zwischenraum als der Gesamtzwischenraum zwischen den Rollelementen (52, 58) und dem Innenring (54, 64) und dem Außenring (56, 62) definiert ist) auf der gleichen Seite der Antriebsrolle (46) bezogen auf die chemisch-mechanische Polierschicht (10) vorliegt, während die chemisch-mechanische Polierschicht (10) durch den Spalt (49) läuft, wobei der Spalt (49) kleiner ist als die anfängliche durchschnittliche Dicke TIA der chemisch-mechanischen Polierschicht (10), wobei die chemisch-mechanische Polierschicht (10) nach dem Durchlaufen des Spalts (49) eine durchschnittliche Enddicke TFA aufweist, und wobei die durchschnittliche Enddicke TFA kleiner ist als die anfängliche durchschnittliche Dicke TIA.
  • Vorzugsweise sind in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48) so vorgespannt, dass deren radialer Zwischenraum (60, 66) (wobei der radiale Zwischenraum als der Gesamtzwischenraum zwischen den Rollelementen (52, 58) und dem Innenring (54, 64) und dem Außenring (56, 62) definiert ist) auf der gleichen Seite der Antriebsrolle (46) bezogen auf die chemisch-mechanische Polierschicht (10) vorliegt, während die chemisch-mechanische Polierschicht (10) durch den Spalt (49) läuft (vgl. die 1 und 3). Mehr bevorzugt sind die radialen Zwischenräume (60, 66) auf der Seite der Antriebsrolle (46) gegenüber der Seite der Antriebsrolle angeordnet, die der chemisch-mechanischen Polierschicht am nächsten ist, wenn sie durch den Spalt läuft.
  • Vorzugsweise umfasst das Kalibrierschleifmodul, das in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ferner eine Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung (68) (vgl. die 4). Mehr bevorzugt ist der Außenring (62) des Antriebsrolle-Lagers (48) an einem Stützelement (nicht gezeigt) angebracht und eine Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung (68) ist an dem Stützelement (nicht gezeigt) angebracht, wobei die Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung (68) die Antriebsrolle (46) in Eingriff nimmt und gegen die Antriebsrolle (46) drückt, so dass der radiale Zwischenraum (60, 66) für die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager (47, 48) auf der gleichen Seite der Antriebsrolle bezogen auf die chemisch-mechanische Polierschicht (10 vorliegt, während sie durch den Spalt (49) läuft. Insbesondere umfasst das verwendete Kalibrierschleifmodul ferner ein Antriebsrolle-Vorspannlager (70), das an der Antriebsrolle (46) montiert und koaxial zu dieser ist, wobei die Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung (68) die Antriebsrolle (46) durch Ausüben eines Drucks gegen das Antriebsrolle-Vorspannlager (70) in Eingriff nimmt. Vorzugsweise umfasst das Antriebsrolle-Vorspannlager (70) einen Innenring (72), eine Mehrzahl von Rollelementen (74) und einen Außenring (76), wobei die Rollelemente käfigartig zwischen dem Innenring (72) und dem Außenring (76) eingeschlossen sind, wobei der Innenring (72) mittels Presspassung an der Antriebsrolle (46) angebracht ist und wobei die Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung gegen den Außenring (76) in einer Richtung senkrecht sowohl zu der Antriebsrolle-Drehachse Adr als auch zu der Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr drückt. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Antriebsrolle-Vorspannlager (70) um ein Radialkugellager.
  • Vorzugsweise umfasst in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die bereitgestellte Bandschleifmaschine (20) ein Kalibrierschleifmodul (40), wobei das Kalibrierschleifmodul aus der Gruppe, bestehend aus einem Vorwärts-Kalibrierschleifmodul und einem Rückwärts-Kalibrierschleifmodul, ausgewählt ist. Das Kalibrierschleifband in einem Vorwärts-Kalibrierschleifmodul dreht sich in der Richtung der Bewegung der chemisch-mechanischen Polierschicht, während sie durch die Bandschleifmaschine läuft. Das Kalibrierschleifband in einem Rückwärts-Kalibrierschleifmodul dreht sich in der Richtung, die der Richtung der Bewegung der chemisch-mechanischen Polierschicht, während sie durch die Bandschleifmaschine läuft, entgegengesetzt ist. Mehr bevorzugt umfasst in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die bereitgestellte Bandschleifmaschine (20): ein Kalibrierschleifmodul (40), wobei das Kalibrierschleifmodul ein Vorwärts-Kalibrierschleifmodul ist.
  • Vorzugsweise umfasst in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die bereitgestellte Bandschleifmaschine (20) mindestens zwei Kalibrierschleifmodule (40), die in Reihe betrieben werden (vgl. die 6). Wenn die bereitgestellte Bandschleifmaschine (20) zwei oder mehr Kalibrierschleifmodule (40) umfasst, können die Kalibrierschleifbänder (42), die in den zwei oder mehr Kalibrierschleifmodulen (40) verwendet werden, gleich oder verschieden sein. Vorzugsweise sind die Kalibrierschleifbänder (42), die in den verschiedenen Kalibrierschleifmodulen (40) verwendet werden, verschieden. Vorzugsweise ist die Korngröße, die auf der abrasiven Oberfläche der Kalibrierschleifbänder (42) verwendet wird, die in den verschiedenen Kalibrierschleifmodulen (40) eingesetzt werden, verschieden. Wenn die bereitgestellte Bandschleifmaschine (20) zwei oder mehr Kalibrierschleifmodule (40) umfasst, ist jedes Kalibrierschleifmodul vorzugsweise unabhängig aus einem Vorwärts-Kalibrierschleifmodul und einem Rückwärts-Kalibrierschleifmodul ausgewählt. Vorzugsweise umfasst die bereitgestellte Bandschleifmaschine (20) zwei Kalibrierschleifmodule (40). Mehr bevorzugt umfasst die bereitgestellte Bandschleifmaschine (20) zwei Kalibrierschleifmodule (40), wobei beide Kalibrierschleifmodule Vorwärts-Kalibrierschleifmodule sind.
  • Vorzugsweise umfasst in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die bereitgestellte Bandschleifmaschine (20) ferner mindestens eines von einem Querschleifmodul (80) und einem Längsschleifmodul (85), wobei das Querschleifmodul (80) ein Querschleifband (82) und einen Querschleifdruckstab (84) umfasst und wobei das Längsschleifmodul (85) ein Längsschleifband (87) und einen Längsschleifdruckstab (89) umfasst (vgl. die 7 bis 9). Das Querschleifband (82) in dem Querschleifmodul (80) dreht sich in einer Richtung, die der Bewegung der chemisch-mechanischen Polierschicht, während sie sich durch die Bandschleifmaschine bewegt, entgegengesetzt ist. Das Längsschleifband (87) in dem Längsschleifmodul (85) dreht sich in der gleichen Richtung wie die Bewegung der chemisch-mechanischen Polierschicht, während sie sich durch die Bandschleifmaschine bewegt. Mehr bevorzugt umfasst in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die bereitgestellte Bandschleifmaschine (20) ferner ein Längsschleifmodul (85). Insbesondere umfasst in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die bereitgestellte Bandschleifmaschine (20) ferner zwei Vorwärts-Kalibrierschleifmodule (44) und ein Längsschleifmodul (85) (vgl. die 8 und 9).
  • Zur Verbesserung der Textur der Polieroberfläche der chemisch-mechanischen Polierschicht wird die Polieroberfläche mit einem Kalibrierschleifband gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung in Kontakt gebracht. Vorzugsweise wird die Polieroberfläche mit zwei oder mehr Kalibrierschleifbändern in Kontakt gebracht. Mehr bevorzugt wird die Polieroberfläche mit zwei Kalibrierschleifbändern in Kontakt gebracht. Vorzugsweise kann, um die Textur der Polieroberfläche der chemisch-mechanischen Polierschicht weiter zu verbessern, die Polieroberfläche ferner mit mindestens einem eines Querschleifbands und eines Längsschleifbands gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung in Kontakt gebracht werden. Mehr bevorzugt wird die Polieroberfläche ferner mit einem Längsschleifband in Kontakt gebracht. Insbesondere wird die Polieroberfläche mit zwei Kalibrierschleifbändern und einem Längsschleifband in Kontakt gebracht.
  • Die Kalibrierschleifbänder, die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden, weisen vorzugsweise eine abrasive Oberfläche auf (wobei die abrasive Oberfläche vorzugsweise mindestens eines von Siliziumcarbid- und Aluminiumoxid-Schleifmitteln umfasst). Vorzugsweise weist die abrasive Oberfläche eine Korngröße von 25 bis 300 μm auf (mehr bevorzugt 25 bis 200 μm). Vorzugsweise umfasst das Kalibrierschleifband, das in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ein Trägermaterial, das aus der Gruppe, bestehend aus einer Polymerfolie, einem Gewebe bzw. einem Textil und Papier, ausgewählt ist.
  • Die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls verwendeten Querschleifbänder weisen vorzugsweise eine abrasive Oberfläche auf (wobei die abrasive Oberfläche vorzugsweise mindestens eines von Siliziumcarbid- und Aluminiumoxid-Schleifmitteln umfasst). Vorzugsweise weist die abrasive Oberfläche eine Korngröße von 25 bis 300 μm auf (mehr bevorzugt 25 bis 200 μm). Vorzugsweise umfasst das Kalibrierschleifband, das in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ein Trägermaterial, das aus der Gruppe, bestehend aus einer Polymerfolie, einem Gewebe bzw. einem Textil und Papier, ausgewählt ist.
  • Die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls verwendeten Längsschleifbänder weisen vorzugsweise eine abrasive Oberfläche auf (wobei die abrasive Oberfläche vorzugsweise mindestens eines von Siliziumcarbid- und Aluminiumoxid-Schleifmitteln umfasst). Vorzugsweise weist die abrasive Oberfläche eine Korngröße von 25 bis 300 μm auf (mehr bevorzugt 25 bis 200 μm). Vorzugsweise umfasst das Kalibrierschleifband, das in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ein Trägermaterial, das aus der Gruppe, bestehend aus einer Polymerfolie, einem Gewebe bzw. einem Textil und Papier, ausgewählt ist.
  • Der Querschleifdruckstab (84) und der Längsschleifdruckstab (89), die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls verwendet werden, sind vorzugsweise aus Druckstäben ausgewählt, die in dem Fachgebiet der Schleifmaschinen bekannt sind. Mehr bevorzugt sind der Querschleifdruckstab (84) und der Längsschleifdruckstab (89), die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls verwendet werden, aus pneumatischen Druckstäben und elektromagnetischen Druckstäben ausgewählt. Insbesondere sind der Querschleifdruckstab (84) und der Längsschleifdruckstab (89), die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls verwendet werden, aus segmentierten pneumatischen Druckstäben und segmentierten elektromagnetischen Druckstäben ausgewählt.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren der vorliegenden Erfindung ferner: Bereitstellen eines Trägers (nicht gezeigt) mit einer durchschnittlichen Dicke TCA und Anordnen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Träger, wobei die chemisch-mechanische Polierschicht in den Spalt auf dem Träger zugeführt wird und wobei der Spalt kleiner ist als die Summe der durchschnittlichen Dicke TCA und der anfänglichen durchschnittlichen Dicke TIA. Bei der Durchführung der Erfindung ist der Fachmann in der Lage, unter Berücksichtigung der hier angegebenen Lehren eine Trägerplatte mit einer geeigneten Dicke und einem geeigneten Werkstoff auszuwählen. Vorzugsweise weist die verwendete Trägerplatte eine Dicke von 2,54 bis 5,1 mm auf. Vorzugsweise ist die verwendete Trägerplatte aus einem Material aufgebaut, das aus einer Aluminium- und einer Acrylplatte ausgewählt ist. Vorzugsweise weist die verwendete Trägerplatte einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Dem Fachmann ist klar, dass der Durchmesser der Trägerplatte durch die Größe der Beschichtungsvorrichtung begrenzt ist, die zum Aufbringen des ungehärteten reaktiven Heißschmelzhaftmittels verwendet wird. Vorzugsweise hat die verwendete Trägerplatte einen Durchmesser von 600 bis 1600 mm, vorzugsweise von 600 bis 1200 mm.
  • Im ausgeprägten Gegensatz zu dem Kalibrierschleifmodul, das in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bei dem der radiale Zwischenraum der Antriebsrolle-Lager auf der gleichen Seite der Antriebsrolle angeordnet ist, wie es in den 1 und 3 gezeigt ist, ist ein relevanter Teil des Kalibrierschleifmoduls des Standes der Technik in der 2 gezeigt, insbesondere ein Kalibrierschleifmodul (140) mit einer Antriebsrolle (146), Antriebsrolle-Lager (147, 148) mit einem radialen Zwischenraum (160, 166), wobei der radiale Zwischenraum als der Gesamtzwischenraum zwischen den Rollelementen (152, 158) und dem Innenring (154, 164) und dem Außenring (156, 162) definiert ist. Bei dem Kalibrierschleifmodul des Standes der Technik wird die Antriebsrolle (146) gekippt, wenn sie durch die Antriebseinrichtung (150) in Eingriff genommen wird, so dass der radiale Zwischenraum (160, 166) der Antriebsrolle-Lager (147, 148) auf gegenüber liegenden Seiten der Antriebsrolle (146) angeordnet ist. Als Ergebnis ist der Spalt (nicht gezeigt) zwischen dem Transportband (nicht gezeigt) und dem Kalibrierschleifband (nicht gezeigt), das um die Antriebsrolle (146) geführt wird, über die Spaltbreite W (nicht gezeigt) nicht einheitlich. Tatsächlich neigt die Variation des Spalts über die Spaltbreite in solchen Vorrichtungen des Standes der Technik dazu, mindestens die Summe der radialen Zwischenräume (160 und 166) der Antriebsrolle-Lager (147, 148) zu sein. Diese Uneinheitlichkeit des Spalts über die Spaltbreite ist die Ursache dafür, dass die Polierschichten, die unter Verwendung von solchen Kalibrierschleifmodulen des Standes der Technik konditioniert werden, eine unerwünschte Gesamtdickenvariation über die chemisch-mechanische Polierschicht zeigen.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Vortexturieren der Polieroberfläche einer chemisch-mechanischen Polierschicht, umfassend: Bereitstellen einer chemisch-mechanischen Polierschicht, die eine Polieroberfläche und eine anfängliche durchschnittliche Dicke TIA aufweist, Bereitstellen einer Bandschleifmaschine, umfassend: ein chemisch-mechanische Polierschicht-Transportmodul, umfassend: ein Transportband, eine Transportvorschubrolle, mindestens zwei Transportvorschubrolle-Lager, mindestens eine Transportstützrolle und einen Transportbandantrieb, wobei die Transportvorschubrolle-Lager die Drehbewegung der Transportvorschubrolle um eine Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ermöglichen, wobei das Transportband um die Transportvorschubrolle und die mindestens eine Transportstützrolle geführt ist, und wobei der Transportbandantrieb mit dem Transportband mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Transportbands ermöglicht wird, sowie ein Kalibrierschleifmodul, umfassend: ein Kalibrierschleifband, eine nicht-Antriebsrolle, mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager, eine Antriebsrolle, mindestens zwei Antriebsrolle-Lager, wobei die Antriebsrolle-Lager einen radialen Zwischenraum aufweisen, einen Kalibrierschleifbandantrieb, wobei der Kalibrierschleifbandantrieb mit der Antriebsrolle mechanisch verbunden ist, so dass die Bewegung des Kalibrierschleifbands ermöglicht wird, wobei das Kalibrierschleifband um die nicht-Antriebsrolle und die Antriebsrolle geführt ist, wobei die mindestens zwei nicht-Antriebsrolle-Lager die Drehbewegung der nicht-Antriebsrolle um eine nicht-Antriebsrolle-Drehachse Andr ermöglichen, und wobei die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager die Drehbewegung der Antriebsrolle um eine Antriebsrolle-Drehachse Adr ermöglichen, wobei die Antriebsrolle-Drehachse Adr im Wesentlichen parallel zu der Transportvorschubrolle-Drehachse Atfr ist, Anordnen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Transportband, Zuführen der chemisch-mechanischen Polierschicht durch einen Spalt zwischen dem Transportband und dem Kalibrierschleifband, wobei die Polieroberfläche mit dem Kalibrierschleifband in Kontakt kommt, wobei die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager so vorgespannt sind, dass deren radialer Zwischenraum auf der gleichen Seite der Antriebsrolle bezogen auf die chemisch-mechanische Polierschicht vorliegt, während die chemisch-mechanische Polierschicht durch den Spalt läuft, wobei der Spalt kleiner ist als die anfängliche durchschnittliche Dicke TIA der chemisch-mechanischen Polierschicht, wobei die chemisch-mechanische Polierschicht nach dem Durchlaufen des Spalts eine durchschnittliche Enddicke TFA aufweist, und wobei die durchschnittliche Enddicke TFA kleiner ist als die anfängliche durchschnittliche Dicke TIA.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager Radialkugellager sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Kalibrierschleifband eine abrasive Oberfläche mit einer Korngröße von 25 bis 300 μm aufweist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Bereitstellen eines Trägers mit einer durchschnittlichen Dicke TCA und Anordnen der chemisch-mechanischen Polierschicht auf dem Träger, wobei die chemisch-mechanische Polierschicht in den Spalt auf dem Träger zugeführt wird und wobei der Spalt kleiner ist als die Summe der durchschnittlichen Dicke TCA und der anfänglichen durchschnittlichen Dicke TIA.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Träger eine durchschnittliche Dicke TCA von 2,54 bis 5,1 mm aufweist.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Träger aus einem Material ausgebildet ist, das aus einer Aluminium- und einer Acrylplatte ausgewählt ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Träger einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die bereitgestellte Bandschleifmaschine ferner umfasst: eine Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung, wobei die Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung die Antriebsrolle derart in Eingriff nimmt, dass der radiale Zwischenraum für die mindestens zwei Antriebsrolle-Lager auf der gleichen Seite der Antriebsrolle bezogen auf die chemisch-mechanische Polierschicht, die durch den Spalt läuft, vorliegt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die bereitgestellte Bandschleifmaschine ferner umfasst: ein Antriebsrolle-Vorspannlager, das an der Antriebsrolle montiert und koaxial zu dieser ist, wobei die Antriebsrolle-Vorspanneinrichtung die Antriebsrolle durch Ausüben von Druck gegen das Antriebsrolle-Vorspannlager in Eingriff nimmt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Antriebsrolle-Vorspannlager ein Kugellager ist.
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