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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abrichten von Poliertüchern zur gleichzeitig beidseitigen Politur von Halbleiterscheiben in einer Doppelseitenpoliervorrichtung mit zwei ringförmigen, mit Poliertuch belegten Poliertellern und einer Abwälzvorrichtung für Läuferscheiben, wobei die Polierteller und die Abwälzvorrichtung um kollinear angeordnete Achsen drehbar gelagert sind.
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Halbleiterscheiben, insbesondere aus einkristallinem Silicium, werden als Grundstoffe zur Herstellung elektronischer Bauelemente benötigt. Die Hersteller solcher Bauelemente verlangen, dass die Halbleiterscheiben möglichst ebene und planparallele Flächen aufweisen. Um diesem Erfordernis zu entsprechen, werden die Halbleiterscheiben einer Reihe von Bearbeitungsschritten unterworfen, die die Ebenheit und Planparallelität der Seiten verbessern und deren Rauigkeit reduzieren. Im Rahmen dieser Bearbeitung werden üblicherweise ein oder mehrere Polierschritte durchgeführt.
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Besonders geeignet ist die Doppelseitenpolitur (DSP), bei der beide Flächen (Vorderseite und Rückseite) der Halbleiterscheibe in Gegenwart eines Poliermittels in Form einer Suspension (engl. auch als „slurry“ bezeichnet) gleichzeitig poliert werden. Während der Doppelseitenpolitur befindet sich die Halbleiterscheibe gemeinsam mit weiteren Halbleiterscheiben in einem Spalt zwischen einem unteren und einem oberen Poliertuch. Dieser Spalt wird als Arbeitsspalt bezeichnet. Jedes der Poliertücher bedeckt einen entsprechenden unteren bzw. oberen Polierteller. Die Halbleiterscheiben liegen während der Doppelseitenpolitur in Aussparungen von Läuferscheiben (engl. „carrier“), die sie führen und schützen. Die Läuferscheiben sind außenverzahnte Scheiben, die zwischen einem inneren und einem äußeren Zahnrad oder Stiftkranz der Poliervorrichtung angeordnet sind. Zahnrad oder Stiftkranz werden nachfolgend Antriebskranz genannt. Die Läuferscheiben werden während des Polierprozesses durch Rotation des inneren Antriebskranzes oder durch Rotation des inneren und des äußeren Antriebskranzes in eine Rotation um ihre eigene Achse und gleichzeitig in eine Umlaufbewegung um die Achse der Poliervorrichtung versetzt. Darüber hinaus werden üblicherweise auch die Polierteller um ihre Achsen gedreht. Es resultiert eine für die Doppelseitenpolitur charakteristische sog. Planetenkinematik, bei der ein Punkt auf einer Seite der Halbleiterscheibe eine zykloidische Bahnkurve auf dem entsprechenden Poliertuch beschreibt.
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Eine Hauptaufgabe der Doppelseitenpolitur von Halbleiterscheiben ist die Verbesserung der globalen und lokalen Geometrie. Dabei soll in einem wirtschaftlichen Prozess eine möglichst ebene Halbleiterscheibe ohne Randabfall hergestellt werden. Dies kann im Zusammenspiel der verschiedenen Prozessparameter im Polierprozess erreicht werden. Ein wichtiger Parameter ist der Polierspalt zwischen dem oberen und dem unteren Poliertuch. Eine entscheidende Rolle spielt in diesem Zusammenhang das Abrichten der Poliertuchoberflächen für den Polierprozess. Beim Abrichten wird einerseits die Oberfläche des Poliertuchs konditioniert (engl. „dressing“) und andererseits ein geringfügiger Materialabtrag herbeigeführt, um der Poliertuchoberfläche die gewünschte – in der Regel möglichst ebene – Geometrie zu verleihen (engl. „truing“).
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Üblicherweise werden die Poliertücher dabei mit Abrichtscheiben bearbeitet, deren zum Poliertuch gerichtete Oberflächen mit Hartstoffpartikeln, z. B. Diamant, besetzt sind. Die Abrichtscheiben weisen eine Außenverzahnung auf, sodass sie wie eine Läuferscheibe auf das untere Poliertuch gelegt werden können, wobei die Außenverzahnung in den inneren und äußeren Antriebskranz eingreift. Der obere Polierteller wird auf die Abrichtscheiben aufgelegt, sodass sich die Abrichtscheiben im Arbeitsspalt zwischen oberem und unterem Poliertuch befinden. Beim Abrichten wird eine ähnliche Kinematik wie bei der Politur verwendet. Die Abrichtscheiben bewegen sich somit beim Abrichtvorgang mit Planetenkinematik im Arbeitsspalt und bearbeiten das obere oder das untere Poliertuch oder auch beide Poliertücher, abhängig davon, ob einseitig oder beidseitig hartstoffbesetzte Abrichtscheiben verwendet werden.
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Mit diesem Standardverfahren lässt sich ein planparalleler Arbeitsspalt erzielen. Außerdem können Unebenheiten an den Poliertuchoberflächen entfernt werden. Es wurde angenommen, dass eine optimale Geometrie der polierten Halbleiterscheiben durch einen möglichst planparallelen Arbeitsspalt erzielt werden kann.
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US2012/0028547A1 beschreibt eine Möglichkeit, durch Verwendung von Abrichtwerkzeugen mit konvexer oder konkaver Oberfläche den Poliertüchern eine entsprechend konkave bzw. konvexe Oberflächenform zu verleihen. Die Abrichtwerkzeuge werden wie zu polierende Halbleiterscheiben in die Aussparungen der Läuferscheiben eingelegt. Auf diese Weise kann die Geometrie der Poliertuchoberfläche so eingestellt werden, dass die Geometrie der polierten Halbleiterscheiben verbessert wird. Beispielsweise wird angegeben, dass eine ausgeprägte bikonkave Gestalt der polierten Halbleiterscheiben durch konkave Poliertuchoberflächen (d. h. eine geringe Weite des Polierspalts am inneren und äußeren Rand der Polierteller und eine größere Spaltweite in der radialen Mitte der Polierteller) vermieden werden kann.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass auch diese Maßnahme nicht ausreicht, um den steigenden Anforderungen an die Geometrie der polierten Halbleiterscheiben gerecht zu werden.
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Es stellte sich daher die Aufgabe, die Geometrie der polierten Halbleiterscheiben weiter zu verbessern.
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Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Abrichten von Poliertüchern zur gleichzeitig beidseitigen Politur von Halbleiterscheiben in einer Doppelseitenpoliervorrichtung mit einem ringförmigen unteren Polierteller, einem ringförmigen oberen Polierteller und einer Abwälzvorrichtung für Läuferscheiben, wobei der untere Polierteller, der obere Polierteller und die Abwälzvorrichtung um kollinear angeordnete Achsen drehbar gelagert sind, wobei der untere Polierteller mit einem ersten Poliertuch und der obere Polierteller mit einem zweiten Poliertuch belegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abrichtwerkzeug mit einer Außenverzahnung und wenigstens ein Abstandhalter mit einer Außenverzahnung in einem zwischen dem ersten und dem zweiten Poliertuch gebildeten Arbeitsspalt mittels der Abwälzvorrichtung in eine Umlaufbewegung um die Achse der Abwälzvorrichtung und gleichzeitig in eine Eigenrotation versetzt werden, sodass das wenigstens eine Abrichtwerkzeug durch seine Relativbewegung einen Materialabtrag von wenigstens einem der beiden Poliertücher erzeugt, wobei sich die Dicke des wenigstens einen Abrichtwerkzeugs von der Dicke des wenigstens einen Abstandhalters unterscheidet.
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Die zur vorliegenden Erfindung führenden Untersuchungen haben gezeigt, dass sich die Geometrie der polierten Halbleiterscheiben durch eine Variation der Weite des Polierspalts vom äußeren Rand zum inneren Rand weiter verbessern lässt. Ein Einfluss dieser Größe auf die Geometrie der polierten Halbleiterscheiben war bisher unbekannt und nicht zu erwarten. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, mittels eines einfachen Abrichtverfahrens ohne großen Aufwand einen Arbeitsspalt mit in radialer Richtung variierender Spaltweite zu erzeugen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren im Detail beschrieben.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine Doppelseitenpoliervorrichtung mit einem erfindungsgemäß hergestellten Polierspalt.
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2 zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine Doppelseitenpoliervorrichtung während eines erfindungsgemäßen Abrichtvorgangs.
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3 zeigt den unteren Polierteller der Doppelseitenpoliervorrichtung mit einer möglichen Anordnung von zwei Abrichtwerkzeugen und einem Abstandhalter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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4 zeigt den unteren Polierteller der Doppelseitenpoliervorrichtung mit einer möglichen Anordnung von zwei Abrichtwerkzeugen und zwei Abstandhaltern gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
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5 zeigt den unteren Polierteller der Doppelseitenpoliervorrichtung mit einer möglichen Anordnung von einem Abrichtwerkzeug und zwei Abstandhaltern gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- oberer Polierteller
- 2
- unterer Polierteller
- 3
- oberes Poliertuch
- 4
- unteres Poliertuch
- 5
- Rotationsachse der Polierteller
- 6
- innerer Antriebskranz
- 7
- äußerer Antriebskranz
- 8
- Läuferscheibe
- 9
- Verzahnung der Läuferscheibe
- 10
- Aussparung in der Läuferscheibe zum Einlegen einer Halbleiterscheibe
- 11
- Abrichtwerkzeug
- 12
- Verzahnung des Abrichtwerkzeugs
- 13
- mit Hartstoffpartikeln belegte Oberfläche des Abrichtwerkzeugs
- 14
- Abstandhalter
- 15
- Verzahnung des Abstandhalters
- dS
- Dicke des Abstandhalters
- dD
- Dicke des Abrichtwerkzeugs
- wi
- Weite des Arbeitsspalts am inneren Rand
- wo
- Weite des Arbeitsspalts am äußeren Rand
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Vorbereitung einer Doppelseitenpoliervorrichtung gemäß dem Stand der Technik wie oben beschrieben. Nach Durchführung des Verfahrens kann eine Doppelseitenpolitur von Halbleiterscheiben gemäß dem Stand der Technik, jedoch in einem Arbeitsspalt mit in radialer Richtung variierender Spaltweite durchgeführt werden.
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Im Folgenden werden zunächst die Doppelseitenpoliervorrichtung sowie ihre Verwendung zur Politur von Halbleiterscheiben beschrieben.
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Das obere Poliertuch 3 (siehe 1) ist auf dem oberen Polierteller 1 fixiert, das untere Poliertuch 4 auf dem unteren Polierteller 2. Zwischen den einander zugewandten Oberflächen der Poliertücher befindet sich der Arbeitsspalt. Im Arbeitsspalt befinden sich die Läuferscheiben 8 mit einer Verzahnung 9, die in den inneren Antriebskranz 6 und den äußeren Antriebskranz 7 eingreift. Die Antriebskränze 6, 7 können Zahn- oder Stiftkränze sein. Beide Antriebskränze 6, 7 gemeinsam bilden eine Abwälzvorrichtung für die Läuferscheiben 8, d. h. durch Rotation zumindest eines Antriebskranzes oder vorzugsweise beider Antriebskränze werden die Läuferscheiben 8 in eine Rotation um ihre eigene Achse und gleichzeitig in eine Umlaufbewegung um die Rotationsachse der Abwälzvorrichtung versetzt. Die Rotationsachsen 5 der Polierteller und der die Abwälzvorrichtung bildenden Antriebskränze sind kollinear angeordnet. Die Läuferscheiben 8 weisen Aussparungen 10 auf, in die die zu polierenden Halbleiterscheiben frei beweglich eingelegt werden können. In einer Poliervorrichtung finden gleichzeitig zumindest drei Läuferscheiben Platz. Üblich ist auch eine Belegung mit gleichzeitig fünf Läuferscheiben. Eine Läuferscheibe wiederum weist abhängig von den Abmessungen der Poliervorrichtung und der Halbleiterscheiben zumindest eine Aussparung 10 zum Einlegen einer Halbleiterscheibe auf. In der Regel weist eine Läuferscheibe aber drei oder mehr Aussparungen 10 für Halbleiterscheiben auf.
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Das erfindungsgemäße Abrichtverfahren führt dazu, dass sich die Weite wi des Arbeitsspalts am inneren Rand der Poliertücher 3, 4 von der Weite wo des Arbeitsspalts am äußeren Rand der Poliertücher 3, 4 unterscheidet, wie in 1 dargestellt. Der bevorzugte Betrag dieses Unterschieds hängt in erster Linie von der Größe der Polierteller ab. Ausschlaggebend ist dabei die Ringbreite der Poliertücher, d. h. der Abstand zwischen dem inneren und äußeren Rand der Poliertücher. Vorzugsweise beträgt der Unterschied zwischen den beiden Spaltweiten wi und wo wenigstens 70 µm bezogen auf einen Meter Ringbreite der Poliertücher, besonders bevorzugt wenigstens 140 µm.
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Vorzugsweise beträgt der Unterschied maximal 300 µm. (Bei einer Ringbreite von einem halben Meter beträgt der Unterschied zwischen den beiden Spaltweiten wi und wo demzufolge vorzugsweise wenigstens 35 µm und besonders bevorzugt wenigstens 70 µm. Der Maximalwert liegt in diesem Fall vorzugsweise bei 150 µm.)
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Es hat sich herausgestellt, dass eine besonders gute globale und lokale Geometrie der Halbleiterscheiben erzielt werden kann, wenn die Weite des Polierspalts am inneren Rand größer ist als am äußeren Rand, insbesondere dann, wenn die oben beschriebenen bevorzugten Bereiche eingehalten werden. Die polierten Halbleiterscheiben sind insgesamt ebener (globale Geometrie) und zeigen einen verringerten Randabfall (lokale Geometrie).
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Bevorzugt ist ein monotoner Verlauf der Polierspaltweite, besonders bevorzugt ein linearer Verlauf als Funktion der radialen Position.
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Der Arbeitsspalt mit der beschriebenen Spaltweitendifferenz zwischen dem inneren und dem äußeren Rand wird erfindungsgemäß dadurch eingestellt, dass wenigstens eines der beiden Poliertücher vor der Durchführung des Polierprozesses formgebend abgerichtet wird. Dabei wird von wenigstens einem der beiden Poliertücher in Abhängigkeit von der radialen Position unterschiedlich viel Material abgetragen. Wird am inneren Rand mehr Material abgetragen als am äußeren Rand, ergibt sich am inneren Rand eine größere Weite des Arbeitsspalts verglichen mit dem äußeren Rand und umgekehrt. Es ist möglich, nur eines der beiden Poliertücher entsprechend abzurichten, sodass der radiale Verlauf der Polierspaltweite dem radialen Verlauf des Materialabtrags und damit dem radialen Verlauf der Dicke des abgerichteten Poliertuchs entspricht. Es können jedoch auch beide Poliertücher in Abhängigkeit von der radialen Position abgerichtet werden, sodass sich die Beiträge der beiden Poliertuchoberflächen zum radialen Spaltweitenverlauf addieren.
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Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Abrichtverfahren auf harte Poliertücher mit geringer Kompressibilität angewandt, da sich weichen, kompressiblen Poliertüchern die gewünschte von der radialen Position abhängige Dicke nicht ohne weiteres durch einen Abrichtvorgang aufprägen lässt. Bevorzugt ist eine Kompressibilität von höchstens 3 % und besonders bevorzugt von höchstens 2,5 %. Die Bestimmung der Kompressibilität erfolgt analog zur Norm JIS L-1096. Bevorzugt ist eine Härte der Poliertücher von 80 bis 100 Shore A.
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Der erfindungsgemäße Abrichtvorgang ist in den 2 bis 5 dargestellt. Dabei wird das wenigstens eine Poliertuch 3, 4 abgerichtet, indem wenigstens ein Abrichtwerkzeug 11 mit einer Außenverzahnung 12 und wenigstens ein Abstandhalter 14 mit einer Außenverzahnung 15 im Arbeitsspalt mittels der Abwälzvorrichtung 6, 7 in Rotation versetzt werden.
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Die Abrichtwerkzeuge 11 und Abstandhalter 14 werden zum Zwecke des Abrichtens der Poliertücher 3, 4 anstelle der Läuferscheiben 8 in die Doppelseitenpoliervorrichtung eingelegt. Sowohl die Abrichtwerkzeuge 11 als auch die Abstandhalter 14 weisen eine ähnliche Außenverzahnung auf wie die Läuferscheiben 8. Die Abrichtwerkzeuge 11 und Abstandhalter 14 sind so dimensioniert, dass ihre Außenverzahnungen 12, 15 in den inneren und äußeren Antriebskranz 6, 7 der Abwälzvorrichtung eingreifen können. Die Abrichtwerkzeuge können kreis- oder ringförmig ausgeführt werden.
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Die Abrichtwerkzeuge 11 weisen Oberflächenbereiche 13 auf, die mit Hartstoffpartikeln belegt sind, beispielsweise mit Diamant. Vorzugsweise sind die mit Hartstoffpartikeln belegten Oberflächenbereiche 13 auf dem Abrichtwerkzeug in Ringform entlang der Außenverzahnung 12 angeordnet.
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Durch Rotation zumindest eines der Antriebskränze 6, 7 werden die Abrichtwerkzeuge 11 und Abstandhalter 14 in eine Rotation um die eigene Achse und gleichzeitig in eine Umlaufbewegung um das Zentrum der Doppelseitenpoliervorrichtung, d. h. um die kollinear zur Rotationsachse 5 der Polierteller verlaufende Rotationsachse der Abwälzvorrichtung, versetzt. Gleichzeitig wird vorzugsweise zumindest der mit dem abzurichtenden Poliertuch belegte Polierteller in Rotation versetzt. Wenn gleichzeitig beide Poliertücher abgerichtet werden, werden vorzugsweise beide Polierteller in Rotation versetzt. Durch die Relativbewegung zwischen den Abrichtwerkzeugen und dem wenigstens einen Poliertuch wird durch die mit Hartstoffpartikeln belegten Oberflächenbereiche 13 der Abrichtwerkzeuge 11 ein Materialabtrag vom betreffenden Poliertuch 3, 4 erzeugt.
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Es können Abrichtwerkzeuge 11 verwendet werden, die nur auf einer Seite oder aber auf beiden Seiten mit Hartstoffpartikeln belegte Oberflächenbereiche 13 aufweisen. Soll nur eines der beiden Poliertücher abgerichtet werden, werden einseitige Abrichtwerkzeuge verwendet. Sollen beide Poliertücher abgerichtet werden, können ebenfalls einseitige Abrichtwerkzeuge verwendet werden. Die Abrichtung des oberen und unteren Poliertuchs erfolgt in diesem Fall sequentiell. In diesem Fall werden jedoch vorzugsweise beidseitige Abrichtwerkzeuge eingesetzt, die auf beiden Seiten mit Hartstoffpartikeln belegte Oberflächenbereiche 13 aufweisen (wie in 2 dargestellt) und somit ein simultanes Abrichten beider Poliertücher erlauben.
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Die Abstandhalter 14 werden benötigt, um beim Abrichten einen radial ungleichmäßigen Materialabtrag von den Poliertüchern zu erzielen. Um ihren Zweck zu erfüllen, muss sich die Dicke dS der Abstandhalter 14 von der Dicke dD der Abrichtwerkzeuge 11 unterscheiden. Um bei gebräuchlichen DSP-Vorrichtungen mit einer Poliertuch-Ringbreite von einem halben Meter oder mehr einen Spaltweitenunterschied im oben angegebenen Bereich zu erzeugen, ist ein Dickenunterschied von wenigstens 0,1 mm zwischen den Abrichtwerkzeugen und den Abstandhaltern erforderlich.
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Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 2 dargestellt. Dabei nutzt man die pendelnde Lagerung des oberen Poliertellers. Diese ist erforderlich, da der obere Polierteller in der Lage sein muss, einen Höhenschlag oder ein Taumeln des unteren Poliertellers auszugleichen und sich an diese Bewegung anzupassen. Daher weisen alle üblichen Doppelseitenpoliervorrichtungen eine pendelnde Lagerung des oberen Poliertellers auf. Die Abstandhalter weisen keine mit Hartstoffen belegten Oberflächen auf und erzeugen daher keinen Materialabtrag von den Poliertüchern. Sie dienen lediglich der Verkippung des oberen Poliertellers. Als Abstandhalter können auch herkömmliche Läuferscheiben verwendet werden, die die erforderliche Dicke aufweisen.
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In dem in 2 dargestellten Fall ist die Dicke dD der Abrichtwerkzeuge 11 größer als die Dicke dS der Abstandhalter 14. Dies führt zu einer leichten Verkippung des pendelnd aufgehängten oberen Poliertellers 1, der sich im Bereich der dünneren Abstandhalter 14 weiter absenkt als im Bereich der dickeren Abrichtwerkzeuge 11. Dies führt wiederum zu einer erhöhten Last auf dem radial gesehen inneren Teil der Abrichtwerkzeuge (in 2 also im linken Bereich des dort dargestellten Abrichtwerkzeugs 11) und somit zu einem erhöhten Materialabtrag im Bereich des inneren Rands der Poliertücher 3, 4, der dem inneren Antriebskranz 6 benachbart ist.
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Ein erhöhter Materialabtrag am inneren Rand der Poliertücher (und somit eine größere Arbeitsspaltweite am inneren Rand, d.h. wi > wo, wie in 1 dargestellt) kann somit durch eine geringere Dicke der Abstandhalter im Vergleich zu den Abrichtwerkzeugen (wie in 2 dargestellt) realisiert werden. Umgekehrt kann ein erhöhter Materialabtrag am äußeren Rand der Poliertücher (und somit eine größere Arbeitsspaltweite am äußeren Rand, d.h. wo > wi) durch eine größere Dicke der Abstandhalter im Vergleich zu den Abrichtwerkzeugen realisiert werden.
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Richtung und Ausmaß der Verkippung des oberen Poliertellers und somit des radialen Spaltweitenunterschieds werden durch den Dickenunterschied zwischen Abrichtwerkzeugen und Abstandhaltern bestimmt. Beispielsweise kann ein Arbeitsspalt mit einer Spaltweite, die am inneren Rand um 300 µm größer ist als am äußeren Rand (d.h. wi – wo = 300 µm), im Fall einer Poliertuch-Ringbreite von 700 mm dadurch erzeugt werden, dass die Dicke dS der Abstandhalter um ca. 1 mm geringer gewählt wird als die Dicke dD der Abrichtwerkzeuge (dD – dS = 1 mm). Umgekehrt kann ein am äußeren Rand um 300 µm höherer Arbeitsspalt (wi – wo = –300 µm) mit einer Wahl von dD – dS = –1 mm erzeugt werden. Geringere Spaltweitenunterschiede lassen sich bei gleichen DSP-Anlagendimensionen durch entsprechend geringere Dickenunterschiede zwischen den Abrichtwerkzeugen und den Abstandhaltern erzielen. Bei größeren DSP-Anlagen ist zur Erzeugung eines bestimmten Spaltweitenunterschieds ein entsprechend größerer Dickenunterschied erforderlich, bei kleineren DSP-Anlagen ein entsprechend kleinerer Dickenunterschied.
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Eine Feineinstellung der Verkippung ist bei gegebenen Dicken der Abrichtwerkzeuge und Abstandhalter durch die Wahl der Abstände der Abrichtwerkzeuge und Abstandhalter zueinander möglich.
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Wie oben beschrieben ist es notwendig, den oberen Polierteller beim Abrichten durch die unterschiedliche Dicke der Abrichtwerkzeuge und der Abstandhalter leicht zu verkippen, um einen von der radialen Position abhängigen Materialabtrag von den Poliertüchern zu erzielen. Grundsätzlich ist es möglich, diesen Effekt mit einem Abrichtwerkzeug 11 und einem gegenüber eingelegten Abstandhalter 14 zu erzielen. Dies kann jedoch zu einer instabilen Lage des oberen Poliertellers führen. Daher ist es bevorzugt, entweder wenigstens zwei benachbart angeordnete Abrichtwerkzeuge 11 oder wenigstens zwei benachbart angeordnete Abstandhalter 14 einzusetzen, wie in 3 bis 5 dargestellt. Die Figuren zeigen eine Draufsicht auf den unteren Polierteller (genauer gesagt auf das untere Poliertuch 4) mit aufgelegten Abrichtwerkzeugen 11 und Abstandhaltern 14. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von einem Abrichtwerkzeug 11 und zwei Abstandhaltern 14 (5) oder von zwei Abrichtwerkzeugen 11 und einem Abstandhalter 14 (3). In diesen Fällen liegt der obere Polierteller 1 stabil auf drei Punkten auf. Es können auch zwei Abrichtwerkzeuge 11 und zwei Abstandhalter 14 (4) eingesetzt werden. In diesem Fall müssen die beiden Abrichtwerkzeuge 11 und Abstandhalter 14 jeweils nebeneinander liegen, um den oberen Polierteller 1 aufgrund des Dickenunterschieds zwischen Abrichtwerkzeugen 11 und Abstandhaltern 14 zu verkippen.
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Der erfindungsgemäße Abrichtprozess, bei dem der von der radialen Position abhängige Materialabtrag vom Poliertuch mittels unterschiedlich dicker Abrichtwerkzeuge und Abstandhalter erzielt wird, hat den Vorteil, dass er unter Rotation der Abrichtwerkzeuge erfolgt. Damit wird die Bildung von Rillen oder Riefen auf den abgerichteten Poliertüchern vermieden. Ein wesentlicher Vorteil des Abrichtverfahrens bleibt somit erhalten. Gleichzeitig kann ein Polierspalt mit einfachen Mitteln mit einem frei wählbaren Spaltweitenunterschied zwischen innerem und äußerem Rand erzeugt werden. Ebenso können gebrauchte und unterschiedlich stark verschlissene Poliertücher mit dem beschriebenen Verfahren wieder in die gewünschte Form gebracht werden.
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Es wäre auch denkbar, die zwischen dem inneren und äußeren Rand der Polierteller unterschiedliche Weite des Polierspalts durch eine Verformung wenigstens eines der beiden Polierteller zu erreichen. Es sind Doppelseitenpoliermaschinen bekannt, die eine hydraulische Verformung des oberen Poliertellers zulassen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass ein durch eine am inneren und äußeren Rand des Poliertuchs unterschiedliche Poliertuchdicke hervorgerufener Spaltweitenunterschied einen wesentlich größeren Effekt bewirkt als ein gleich großer Spaltweitenunterschied, der durch eine entsprechende Poliertellerverformung erzielt wird. Die Einstellung des Spaltweitenunterschieds über einen von der radialen Position abhängigen Materialabtrag beim Abrichten hat außerdem den Vorteil, dass dieses Verfahren auch bei Poliermaschinen angewandt werden kann, die keinen verformbaren Polierteller aufweisen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Vorbereitung von Poliertüchern für die Doppelseitenpolitur beliebiger Halbleiterscheiben eingesetzt werden. Ein Einsatz bei der Politur von Siliciumscheiben, insbesondere einkristalliner Siliciumscheiben, ist aufgrund deren großer wirtschaftlicher Bedeutung und der sehr anspruchsvollen Geometrieanforderungen besonders bevorzugt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2012/0028547 A1 [0007]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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