DE112007002066T5 - Polierkissen - Google Patents

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Abstract

Polierkissen zum Polieren eines zu polierenden Objekts, umfassend eine Polierfläche, die auf das zu polierende Objekt zu pressen ist, wobei Furchen auf der Polierfläche einen Abstand im Bereich von 5 mm–200 mm aufweisen und eine größte Amplitude von 40 μm oder weniger.

Description

  • ERFINDUNGSGEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Polierkissen, das zum Polieren eines zu polierenden Objekts verwendet wird, wie etwa eines Silikon-Wavers, in einem Herstellungsprozess eines Halbleiterbauteils oder dergleichen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Als ein Prozeß zum Abflachen eines Halbleiter-Wavers wie eines Silikon-Wavers wird herkömmlicherweise ein chemisch-mechanischer Polierprozeß (CMP) eingesetzt (siehe beispielsweise das Patentdokument 1).
  • In dem CMP-Prozeß wird ein Polierkissen auf einer Maschinenplatte gehalten, und ein zu polierendes Objekt wie etwa ein Silikon-Waver wird auf einem Polierkopf gehalten, und das Polierkissen und das zu polierende Objekt, die gegeneinander gepreßt werden, gleiten übereinander, während eine Schlämmung kontinuierlich zugeführt wird, so dass das Objekt poliert wird.
    Patentdokument 1: 2000-334655 als japanische Patentoffenlegungsschrift
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Durch die Erfindung zu lösendes Problem
  • Während Halbleiterbauteile zunehmend hoch integriert gefertigt werden, wachsen die Anforderungen für einen höheren Grad der Abflachung eines zu polierenden Objekts. Daher wurden verschiedene Versuche unternommen, dieses Bedürfnis zu befriedigen. Beispielsweise werden Furchen auf der Oberfläche eines Polierkissens ausgebildet, so dass eine Schlämmung homogen zwischen das Polierkissen und das zu polierende Objekt eingeführt werden kann, oder eine mittlere Oberflächenrauheit Ra der Oberfläche eines Polierkissens wird verbessert. Diese Ansätze erwiesen sich jedoch nicht so effektiv wie erwartet. Beispielsweise ist es insbesondere auf einem großen Waver nicht leicht, an allen Stellen ein höheres Ausmaß an Flachheit zu erreichen.
  • Wenn ferner ein Polierkissen verwendet wird, war es bisher erforderlich, zur Verbesserung der Polierleistung die Oberfläche des Polierkissens in einem Vorbereitungsvorgang aufzurauhen, in welchem eine Scheibe verwendet wird, die Diamant-Schleifkörner enthält, welcher Vorgang als Einlauf (Startvorgang) allgemein bezeichnet wird, in einer Anfangsphase, in welcher das Polierkissen an der Poliervorrichtung angebracht wird und die Poliervorrichtung anschließend aktiviert wird. Zur Verbesserung der Produktivität von Halbleiter-Wavern ist es erwünscht, die erforderliche Zeit für den Einlauf zu reduzieren.
  • Es ist daher ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung die Eigenschaften eines zu polierenden Objektes zu verbessern, indem die Flachheit des Objektes verbessert wird, und die Einlaufzeit zu reduzieren.
  • Mittel zur Lösung des Problems
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung unternahmen verschiedene Versuche, das vorstehend genannte Ziel zu erreichen und entdeckten, dass die Verbesserung von Furchen auf einer Oberfläche eines Polierkissens effektiv zu der Verbesserung der Flachheit eines zu polierenden Objekts führt, und erreichten damit die vorliegende Erfindung.
  • Die Furchen bezeichnen eine Unebenheit, deren regelmäßige Abstände im Bereich von 20 mm–200 mm liegen, und deren Amplitude in dem Bereich von 10 μm–200 μm liegt.
  • Ein Polierkissen gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Polierkissen zum Polieren eines zu polierenden Objekts, umfassend eine Polierfläche, die auf das zu polierende Objekt gedrückt wird, wobei Furchen auf der Polierfläche einen regelmäßigen Abstand im Bereich von 5 mm–200 mm aufweisen, und eine größte Amplitude im Bereich von 40 μm oder weniger.
  • Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Furchen auf der Polierfläche, die auf das zu polierende Objekt gedrückt wird, reduziert werden, werden Einwirkungen der Furchen auf der Polierfläche, die auf das zu polierende Objekt ausgeübt werden, vermindert. Dies führt dazu, dass die Flachheit des zu polierenden Objekts verbessert wird.
  • Ein Polierkissen gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Polierkissen zur Verwendung zum Polieren eines zu polierenden Objekts, das eine Polierfläche umfaßt, die auf das zu polierende Objekt gedrückt wird, deren Zetapotential gleich oder größer als –50 mV bis unterhalb 0 mV trägt.
  • Erfindungsgemäß liegt das negative Zetapotential der Polierfläche des Polierkissens in dem Bereich von gleich oder größer als –50 mV bis unterhalb 0 mV, was näher an 0 ist als ein Zetapotential einer Polierfläche eines herkömmlichen Polierkissens. Hierdurch wird die Abstoßung gegenüber Schleifpartikeln der Aufschlämmung gesteuert, und eine Anpassung zwischen der Aufschlämmung und der Polierfläche des Polierkissens verbessert sich. Dies führt dazu, dass die Einlaufzeit reduziert wird und die Produktivität kann erhöht werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt eine durchschnittliche Oberflächenrauheit Ra der Polierfläche bei gleich oder größer als 1 μm und gleich oder kleiner als 5 μm.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Untergrundschicht unterhalb einer Polierschicht, welche die Polierfläche umfaßt, vorgesehen sein, so dass geeignete Dämpfungseigenschaften durch die Untergrundschicht geschaffen werden können.
  • WIRKUNG DER ERFINDUNG
  • Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Furchen auf der Polierfläche reduziert werden, die auf das zu polierende Objekt gedrückt wird, wird die Flachheit des zu polierenden Objekts verbessert. Ferner liegt das negative Zetapotential der Polierfläche des Polierkissens näher bei 0 als das Zetapotential der Polierfläche des herkömmlichen Polierkissens. Somit wird die Abstoßung gegenüber den negativen Schleifpartikeln der Aufschlämmung gesteuert, und die Anpassung zwischen der Aufschlämmung und der Polierfläche des Polierkissens wird besser. Dies führt dazu, dass die Einlaufzeit reduziert wird, und die Produktivität kann verbessert werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematischer Schnitt durch ein Polierkissen.
  • 2 ist eine Zeichnung zur Darstellung eines Meßergebnisses von Furchen auf einer Polierfläche eines Polierkissens gemäß einem herkömmlichen Beispiel 1 und eines Meßergebnisses von Furchen auf einer Polierfläche eines Polierkissens gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist eine Zeichnung zur Darstellung einer Form eines Silikon-Wavers, der durch das Polierkissen gemäß der Ausführungsform 1 poliert wurde.
  • 4 ist eine Zeichnung zur Darstellung einer Form eines Silikon-Wavers, der durch das Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1 poliert wurde.
  • 5 ist eine Darstellung der Veränderung der Polierraten gegen die Anzahl der Durchführungen eines Poliervorgangs durch Ausführungsform 1 und das herkömmliche Beispiel 1.
  • 6 ist eine Darstellung einer Beziehung zwischen einer Polierzeit und der Reibungskraft in dem Poliervorgang, in welchem das Polierkissen gemäß der Ausführungsform 1 benutzt wurde.
  • 7 ist eine Darstellung einer Beziehung zwischen einer Polierzeit und einer Reibungskraft in dem Poliervorgang, in welchem das Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1 benutzt wurde.
  • 8 ist eine Darstellung der Veränderung von Polierraten in den Fällen, in denen ein Polierkissen gemäß einer Ausführungsform 2-1 der vorliegenden Erfindung verwendet wurde, ein Polierkissen gemäß einem herkömmlichen Beispiel 2, und ein Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2 nach einer Einlaufzeit verwendet wurden.
  • 9 ist ein schematischer Schnitt durch ein Polierkissen gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im einzelnen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist ein Schnitt durch ein Polierkissen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Polierkissen 1 gemäß der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform kann hergestellt werden, indem aufschäumbares Harz wie etwa Polyurethan aufgeschäumt und anschließend ausgehärtet wird. Das Polierkissen muß nicht notwendigerweise eine aufgeschäumte Struktur haben und kann eine nicht aufgeschäumte Struktur haben. Es kann ferner auch eine nicht gewebte Textilie als Kissen verwendet werden.
  • In der bevorzugten Ausführungsform ist zur Verbesserung der Glattheit eines zu polierenden Objekts wie etwa eines Silikon-Wavers die gesamte Fläche einer Polierfläche 1a, die auf das zu polierende Objekt gedrückt werden soll, abgeschliffen, so dass Furchen auf der Polierfläche 1a vermindert werden.
  • Wenn die Polierfläche 1a auf diese Weise geglättet worden ist, ist eine größte Amplitude der Furchen in einem Regelabstand von 5 mm–20 mm auf der Polierfläche 1a auf 40 μm oder weniger vermindert. Die größte Amplitude ist vorzugsweise so klein wie möglich.
  • Das Verfahren zur Reduktion der Furchen auf der Polierfläche ist nicht auf einen Abschleifprozeß begrenzt, sondern die Polierfläche kann auch gemahlen oder gepreßt werden.
  • Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • AUSFÜHRUNGSFORM 1
  • In einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung und einem herkömmlichen Beispiel wurde ein Polierkissen vom MH-Typ verwendet, hergestellt von Nitta Haas Inc., welches ein aufschäumbares Urethan-Kissen mit relativ großem Zelldurchmesser ist, welches zum Polieren von Silizium geeignet ist.
  • 2 ist eine Zeichnung zur Darstellung eines Meßergebnisses von Furchen auf einer Polierfläche eines Polierkissens gemäß der Ausführungsform 1, welches mit Sandpapier der Körnung 240 geschliffen wurde, und eines Meßergebnisses von Furchen einer Polierfläche eines Polierkissens gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1, welches nicht geschliffen wurde.
  • In der Zeichnung bezeichnet eine horizontale Achse Positionen auf der Polierfläche des Polierkissens, und die Linie L1 bezeichnet die Ausführungsform 1, und die Linie L2 bezeichnet das herkömmliche Beispiel 1. Die Furchen auf der Polierfläche wurden gemessen mit Hilfe einer Meßvorrichtung HSS-1700, hergestellt von Hitachi Zosen Corporation.
  • Bei dem Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1, dessen Oberfläche nicht geschliffen wurde, zeigt sich ein scharfer Anstieg, wie durch die Linie 2 dargestellt ist, die Polierfläche weist viele Furchen auf, und die größte Amplitude überschreitet 40 μm. Hingegen zeigt das Polierkissen gemäß der Ausführungsform 1 einen allmählichen Anstieg, wie durch Linie 1 dargestellt ist, und es ist hieraus zu entnehmen, dass die Polierfläche weniger Furchen aufweist und die größte Amplitude auf 40 μm oder weniger reduziert ist.
  • Jedes der Polierkissen gemäß der Ausführungsform 1 und des herkömmlichen Beispiels 1 wurde dazu verwendet, beide Oberflächen eines Silikon-Wavers von 300 mm unter den folgenden Bedingungen zu polieren, und die Glattheit des Silikon-Wavers und eine Abtragsrate wurden bewertet.
  • Die Anzahl der Rotationen einer oberen Maschinenplatte betrug 20 U/min, die Anzahl von Rotationen einer unteren Maschinenplatte betrug 15 U/min, und der angewendete Druck betrug 100/cm2, es wurde eine Tonerdeaufschlämmung bei 25°C verwendet, und ein Volumenstrom der Aufschlämmung betrug 2,5 L/min.
  • Tabelle 1 zeigt die rückseitenbezogene globale Ebenheit GBIR (Global Back Ideal Range), die vorderseitenbezogene globale Ebenheit SFQR (Site Front Least Squares Range) das Abrollen und die Abtragsrate des polierten Silikon-Wavers. In der Tabelle sind jeweils Mittelwerte gezeigt, die in einem Polierversuch für fünf Silikon-Waver erhalten wurden. TABELLE 1
    Ausführungsform 1 Herkömmliches Beispiel 1
    GBIR 0,207 0,349
    SFQR 0,1 0,152
    Abrollen 0,1 0,23
    Abtragsrate 0,46 0,39
  • Wie in Tabelle 1 dargestellt, wurde die Flachheit, die durch GBIR und SFQR der Silikon-Waver repräsentiert wird, die durch das Polierkissen gemäß Ausführungsform 1 poliert wurden, verbessert im Vergleich zu derjenigen, die durch das Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1 erreicht wurde, und das Abrollen und die Abtragsrate wurden ebenfalls verbessert.
  • 3 und 4 zeigen jeweils eine Form des Silikon-Wavers, das durch die Polierkissen gemäß der Ausführungsform 1 poliert wurde, und eine Form des Silikon-Wavers, der durch die Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1 poliert wurde.
  • Die Silikon-Waver wurden durch eine Lasermeßvorrichtung vermessen, wobei es sich um die Vorrichtung NANOMETRO 200TT handelte, hergestellt von KURODA Precision Industries Ltd.
  • Es ist festzustellen, dass eher ein zentraler Bereich als ein Randbereich des Silikon-Wavers durch das Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1 poliert wurde, wie in 4 dargestellt ist, während die gesamte Oberfläche des Silikon-Wavers homogen durch das Polierkissen gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 poliert ist, wie in 3 dargestellt ist.
  • Wie zuvor beschrieben, wird bei Verwendung des Polierkissens gemäß der Ausführungsform 1, das die Furchen auf der Polierfläche reduzieren kann, die Flachheit des Silikon-Wavers verbessert und das Abrollen und die Abtragsrate können ebenfalls verbessert werden.
  • 5 ist eine Darstellung der Variation der Abtragsraten gegen die Anzahl der Wiederholungen des Poliervorgangs für Ausführungsform 1 und das herkömmliche Beispiel 1.
  • Die Abtragsrate des Polierkissens gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 nahm eine hohe Stabilität an vom ersten Durchgang des Poliervorgangs, während die Abtragsrate des Polierkissens gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1 vom zweiten Durchgang des Poliervorgangs an stabil wurde.
  • Wie 5 zu entnehmen ist, kann ein Zeitraum, der erforderlich ist, bis die Abtragsrate ansteigt und sich dann stabilisert, was im allgemeinen als Einlaufzeit bezeichnet wird, reduziert werden, und die Abtragsrate kann bei dem Polierkissen gemäß der Ausführungsform 1 verbessert werden im Vergleich zu dem Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1.
  • 6 und 7 zeigen jeweils die Variation einer Reibungskraft in Bezug auf eine Polierzeit bei dem Polierkissen gemäß der Ausführungsform 1 und die Variation der Reibungskraft in Bezug auf die Polierzeit für das Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1.
  • Es ist erforderlich, dass die Reibungskraft konstant bleibt, damit eine konstante Abtragsrate erreicht wird. Es werden 60 Sekunden benötigt, bis die konstante Reibungskraft bei dem Polierkissen gemäß der Ausführungsform 1 erreicht wird, während 150 Sekunden dafür bei dem Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1 benötigt werden. Es ist daraus zu entnehmen, dass die Anlaufzeit für den Poliervorgang des Polierkissens gemäß der Ausführungsform 1 kürzer ist als diejenige des Polierkissens gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1.
  • Tabelle 2 zeigt Meßergebnisse mit Werten für eine mittlere Oberflächenrauheit Ra der Polierflächen der Polierkissen gemäß Ausführungsform 1 und des herkömmlichen Beispiels 1, gemessen mit einem Echtzeit-Abtastlasermikroskop 1LM21D, hergestellt von Lazertec Co., Ltd. Tabelle 2 zeigt Meßergebnisse von 5 Punkten im Bereich von 45 μm × 45 μm, und jeweils Mittelwerte davon. TABELLE 2
    Mittlere Oberflächenrauheit Ra (μm) Ausführungsform 1 Herkömmliches Beispiel 1
    Probe 1 2,87 1,79
    Probe 2 2,94 1,68
    Probe 3 1,86 1,49
    Probe 4 2,42 1,5
    Probe 5 2,44 1,92
    Mittelwert 2,51 1,68
  • Wie in Tabelle 2 dargestellt ist, ist die mittlere Oberflächenrauheit Ra der Polierfläche gemäß der Ausführungsform 1, die geschliffen wurde, größer als diejenige des herkömmlichen Beispiels 1. Daher kann die Einlaufzeit, die erforderlich ist, bis die Abtragsrate vergrößert ist und sich dann nivelliert, vermindert werden im Vergleich zu dem zuvor beschriebenen herkömmlichen Beispiel 1.
  • AUSFÜHRUNGSFORM 2
  • Ein Polierkissen vom MH-Typ wurde in der Ausführungsform 1 und im herkömmlichen Beispiel 1 verwendet. In einer Ausführungsform 2 (2-1 und 2-2) und in einem herkömmlichen Beispiel 2 wurde ein Polierkissen vom IC-Typ verwendet, welches ein schäumbares Urethan-Kissen ist, das relativ kleine Zelldurchmesser aufweist und von Nitta Haas Inc. hergestellt wird.
  • Für die Ausführungsform 2 wurde eine Ausführungsform 2-1 hergestellt, bei der eine Polierfläche für ein Polierkissen vom IC-Typ mit Sandpapier der Körnung 100 geschliffen wurde, sowie eine Ausführungsform 2-2, bei der die Polierfläche mit Sandpapier einer Körnung 240, also feiner als 100 geschliffen wurde, und diese wurden mit dem herkömmlichen Beispiel 2 verglichen, bei welchem die Polierfläche nicht geschliffen wurde.
  • In ähnlicher Weise wie bei der vorgehenden Ausführungsform wurde festgestellt, dass die Furchen auf den Polierflächen der Polierkissen gemäß den Ausführungsformen und 2-1 und 2-2 weniger wurden, und die größten Amplituden wurden ebenfalls reduziert, so dass sie 40 μm oder weniger betrugen, verglichen mit dem Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2, gemäß Meßergebnissen, die durch die Meßvorrichtung HSS-1700 erhalten wurden, hergestellt von Hitachi Zosen Corporation.
  • Anschließend wurde Werte der mittleren Oberflächenrauheit Ra der Polierflächen der Polierkissen gemäß den Ausführungsbeispielen 2-1 und 2-2 und des herkömmlichen Beispiels 2 mit dem Echtzeit-Laserabtastmikroskop 1LM21D gemessen, hergestellt von Lazertec Co., Ltd.
  • Tabelle 3 zeigt Ergebnisse dieser Messung. In Tabelle 3 werden die Meßergebnisse dargestellt, die von fünf Punkten im Bereich von 18 μm × 18 μm erhalten werden, und deren jeweilige Mittelwerte. TABELLE 3
    Mittlere Oberflächenrauheit Ra (μm) Ausführungsform 2-1 Ausführungsform 2-2 Herkömmliches Beispiel 2
    Probe 1 1,75 1,25 0,45
    Probe 2 2,62 1,64 0,53
    Probe 3 2,7 0,99 0,63
    Probe 4 1,77 1,81 0,67
    Probe 5 1,75 1,1 0,63
    Mittelwert 2,12 1,36 0,58
  • Wie in Tabelle 3 dargestellt ist, ist die mittlere Oberflächenrauheit Ra größer auf den Polierflächen, die geschliffen wurden, entsprechend den Ausführungsformen 2-1 und 2-2, verglichen mit der Polierfläche gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2. Daher ist zu erwarten, dass die Einlaufzeit zum Anwachsen der Abtragsrate und zum Einstellen derselben reduziert wird.
  • Zur Reduktion der Einlaufzeit beträgt die mittlere Oberflächenrauheit Ra der Polierfläche vorzugsweise gleich oder mehr als 1 μm, weiter vorzugsweise 1 μm–5 μm. Eine mittlere Oberflächenrauheit größer als 5 μm, die zur Erzeugung von Kratzern führen kann, ist nicht geeignet.
  • Anschließend wurde Zetapotentiale der Polierflächen der Polierkissen gemäß den Ausführungsformen 2-1 und 2-2 und des herkömmlichen Beispiels 2, sowie das Zetapotential der Polierfläche des Polierkissens gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2 gemessen, das einer Einlaufzeit unterzogen wurde, und zwar mittels eines Zetapotential/Partikeldurchmessermeßsystems ELS-Z2, hergestellt von OTSUKA ELECTRONICS Co., Ltd., gemäß dem Laser-Doppler-Verfahren (dynamisches/kataphoretisches Lichtdiffusionsverfahren), in welchem –10 mM einer Lösung von Nac1 verwendet wurde.
  • Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse dieser Messung. TABELLE 4
    Zetapotential (mV) Ausführungsform 2-1 Ausführungsform 2-2 Herkömmliches Beispiel 2 Herkömmliches Beispiel 2 mit Einlaufzeit
    Probe 1 –9,16 –10,57 –130,75 –32,59
    Probe 2 –10,32 –13,26 –127,37 –32,25
    Probe 3 –8,05 –13,3 –141,36 –33,83
    Probe 4 –9,18 –12,38 –133,16 –32,89
  • Wie in Tabelle 4 dargestellt ist, betrugen die Mittelwerte der Zetapotentiale der Polierflächen der Polierkissen bei den Ausführungsformen 2-1 und 2-2 jeweils –9,18 mV und –12,38 mV, während ein Durchschnittswert der Zetapotentiale der Polierfläche des Polierkissens gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2 –133,16 mV betrug. Somit lagen die Werte der Ausführungsformen 2-1 und 2-2 näher an 0 mV als beim herkömmlichen Beispiel 2.
  • Wie gerade beschrieben, lagen die negativen Zetapotentiale der Polierflächen der Polierkissen der Ausführungsformen 2-1 und 2-2 näher an 0 mV, als das Zetapotential der Polierfläche des herkömmlichen Beispiels 2. Auf diese Weise wird die Abstoßung gegen die negativen Schleifpartikel der Aufschlämmung gesteuert, und eine Anpassung zwischen der Aufschlämmung und der Polierfläche des Polierkissens wird besser. Dies führt dazu, dass eine Verminderung der Einlaufzeit zu erwarten ist.
  • Die Werte der Ausführungsformen 2-1 und 2-2 lagen näher bei 0 als –32,89 mV, welches der durchschnittliche Wert des Zetapotentials der Polierfläche des Polierkissens des herkömmlichen Beispiels 2 war, das einer Einlaufzeit unterzogen wurde. Dies zeigt, dass es bei den Ausführungsformen 2-1 und 2-2 nicht erforderlich ist, eine solche Einlaufphase durchzuführen, wie sie bei der herkömmlichen Technik erforderlich ist.
  • Zur Reduktion der Einlaufzeit liegt das Zetapotential der Polierfläche des Polierkissens bei gleich oder größer als –50 mV und unterhalb 0 mV.
  • Im folgenden wurde ein Silikon-Waver mit einem 8-Inch-TEOS-Film mit Polierkissen gemäß der Ausführungsform 2-1 und dem herkömmlichen Beispiel 2 und mit einem Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2, das einer Einlaufzeit unterzogen wurde, unter den folgenden Bedingungen poliert, und die hierdurch erzielten Abtragsraten wurden bewertet.
  • Die Umdrehungszahl der oberen Maschinenplatte betrug 60 U/min, die Umdrehungszahl der unteren Maschinenplatte betrug 41 U/min, der angewendete Druck betrug 48 kPa. Es wurde die Aufschlämmung ILD3225, hergestellt von Nitta Haas Inc., verwendet, und der Volumenstrom der Aufschlämmung betrug 100 mL/min. Der Silikon-Waver wurde für 60 Sekunden poliert, und das 60-sekündige Polieren wurde wiederholt mit einem zwischenzeitlichen 30-sekündigen Behandlungsvorgang durchgeführt.
  • 8s zeigt ein Ergebnis dieses Poliervorgangs.
  • Bei dem Polierkissen gemäß der Ausführungsform 2-1, das durch
    Figure 00120001
    gekennzeichnet ist, ist die Abtragsrate höher und nivelliert sich schneller als bei dem Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2, das durch
    Figure 00120002
    gekennzeichnet ist. Ferner war das Polierkissen gemäß der Ausführungsform 2-1 bezüglich der Abtragsrate und der Stabilität im wesentlichen gleich dem Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2, das einer Einlaufphase unterzogen wurde und durch ☐ gekennzeichnet ist.
  • Mit anderen Worten, die Ausführungsform 2-1, bei welcher die Einlaufphase weggelassen wurde, zeigt Merkmale ähnlich denjenigen des herkömmlichen Beispiels 2, das einer Einlaufphase unterzogen wurde. Dem ist zu entnehmen, dass ein solches Einlaufen, wie es bei dem herkömmlichen Beispiel 2 erforderlich ist, bei dem Polierkissen gemäß der Ausführungsform 2-1 unnötig ist.
  • Die Flachheit der Silikon-Waver, die mit den Polierkissen gemäß den Ausführungsformen 2-1 und 2-2 und dem herkömmlichen Beispiel 2 poliert wurde, wurde auf gleiche Weise bewertet wie bei der Ausführungsform 1. Im Ergebnis zeigten die Silikon-Waver, die mit Polierkissen gemäß den Ausführungsformen 2-1 und 2-2 ohne Einlaufphase poliert wurden, ein GBIR und ein SFQR zur Darstellung der Flachheit, was gleich oder besser als dasjenige des Silikon-Wavers war, das mit einem Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2 poliert wurde, welches einer Einlaufphase unterzogen wurde.
  • Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen weist das Polierkissen eine einschichtige Struktur auf. Es kann jedoch eine vielschichtige Struktur aufweisen, mit einer Basisschicht 2, bestehend aus einer nicht gewobenen Textilie, imprägniert mit Urethan oder Weichschaum als unterer Schicht, wie in 9 dargestellt ist.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Die vorliegende Erfindung ist nutzbar zum Polieren eines Halbleiter-Wavers, wie etwa eines Silikon-Wavers.
  • Zusammenfassung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Polierkissen, welches die Qualität eines zu polierenden Objekts durch Verbesserung der Flachheit des Objekts verbessert. Eine Polierfläche (1a) eines Polierkissens (1) wird einem mechanischen Prozeß wie etwa Schleifen unterzogen, so dass die Flachheit der Oberfläche verbessert wird, und Furchen auf der Polierfläche haben einen Regelabstand von 5 mm–200 mm und eine größte Amplitude von 40 μm oder weniger. Dies führt dazu, dass die Flachheit des Objekts, das durch das Polierkissen (1) poliert wird, wie etwa eines Silizium-Wavers, verbessert wird.
    • 1
    Polierkissen
    2
    Polierfläche
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2000-334655 [0003]

Claims (5)

  1. Polierkissen zum Polieren eines zu polierenden Objekts, umfassend eine Polierfläche, die auf das zu polierende Objekt zu pressen ist, wobei Furchen auf der Polierfläche einen Abstand im Bereich von 5 mm–200 mm aufweisen und eine größte Amplitude von 40 μm oder weniger.
  2. Polierkissen zum Polieren eines zu polierenden Objekts, umfassend eine Polierfläche, die auf das zu polierende Objekt zu pressen ist, wobei ein Zetapotential der Polierfläche größer oder gleich –50 mV bis unterhalb 0 mV beträgt.
  3. Polierkissen gemäß Anspruch 1, bei welchem ein Zetapotential der Polierfläche größer oder gleich –50 mV bis unterhalb 0 mV beträgt.
  4. Polierkissen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem eine mittlere Oberflächenrauhheit Ra der Polierfläche gleich oder größer als 1 μm bis maximal gleich 5 μm beträgt.
  5. Polierkissen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem eine Untergrundschicht unterhalb einer Polierschicht vorgesehen ist, die die Polierfläche bildet.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112013000613B4 (de) 2012-02-15 2024-01-11 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Verfahren zum doppelseitigen Polieren eines Wafers

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY195662A (en) * 2013-02-08 2023-02-03 Hoya Corp Method for Manufacturing Magnetic-Disk Substrate, and Polishing Pad
JP6311446B2 (ja) * 2014-05-19 2018-04-18 株式会社Sumco シリコンウェーハの製造方法
US9259821B2 (en) 2014-06-25 2016-02-16 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Chemical mechanical polishing layer formulation with conditioning tolerance
US9873180B2 (en) 2014-10-17 2018-01-23 Applied Materials, Inc. CMP pad construction with composite material properties using additive manufacturing processes
US11745302B2 (en) 2014-10-17 2023-09-05 Applied Materials, Inc. Methods and precursor formulations for forming advanced polishing pads by use of an additive manufacturing process
SG11201703114QA (en) 2014-10-17 2017-06-29 Applied Materials Inc Cmp pad construction with composite material properties using additive manufacturing processes
US10875153B2 (en) 2014-10-17 2020-12-29 Applied Materials, Inc. Advanced polishing pad materials and formulations
JP6809779B2 (ja) * 2015-08-25 2021-01-06 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨パッド、研磨パッドのコンディショニング方法、パッドコンディショニング剤、それらの利用
KR102609439B1 (ko) 2015-10-30 2023-12-05 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 원하는 제타 전위를 가진 연마 제품을 형성하는 장치 및 방법
US10593574B2 (en) 2015-11-06 2020-03-17 Applied Materials, Inc. Techniques for combining CMP process tracking data with 3D printed CMP consumables
US10391605B2 (en) 2016-01-19 2019-08-27 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for forming porous advanced polishing pads using an additive manufacturing process
CN109478507B (zh) 2016-07-29 2023-01-10 株式会社可乐丽 抛光垫及使用了该抛光垫的抛光方法
KR102230016B1 (ko) * 2016-11-16 2021-03-19 데이진 프론티아 가부시키가이샤 연마 패드 및 그의 제조 방법
EP3623402A4 (de) 2017-05-12 2021-06-23 Kuraray Co., Ltd. Kettenverlängerer, polyurethan und modifikationsverfahren dafür, polierschicht, polierkissen und polierverfahren
US11471999B2 (en) 2017-07-26 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Integrated abrasive polishing pads and manufacturing methods
WO2019032286A1 (en) 2017-08-07 2019-02-14 Applied Materials, Inc. ABRASIVE DISTRIBUTION POLISHING PADS AND METHODS OF MAKING SAME
US20210276143A1 (en) 2018-05-11 2021-09-09 Kuraray Co., Ltd. Modification method of polyurethane, polyurethane, polishing pad, and modification method of polishing pad
JP7299970B2 (ja) 2018-09-04 2023-06-28 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 改良型研磨パッドのための配合物
JP7118841B2 (ja) * 2018-09-28 2022-08-16 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド
US20210380845A1 (en) 2018-11-09 2021-12-09 Kuraray Co., Ltd. Polyurethane for polishing layers, polishing layer, polishing pad and method for modifying polishing layer
US11851570B2 (en) 2019-04-12 2023-12-26 Applied Materials, Inc. Anionic polishing pads formed by printing processes
WO2020255744A1 (ja) 2019-06-19 2020-12-24 株式会社クラレ 研磨パッド、研磨パッドの製造方法及び研磨方法
US11878389B2 (en) 2021-02-10 2024-01-23 Applied Materials, Inc. Structures formed using an additive manufacturing process for regenerating surface texture in situ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000334655A (ja) 1999-05-26 2000-12-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｃｍｐ加工装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5216843A (en) 1992-09-24 1993-06-08 Intel Corporation Polishing pad conditioning apparatus for wafer planarization process
US5489233A (en) * 1994-04-08 1996-02-06 Rodel, Inc. Polishing pads and methods for their use
US5702563A (en) * 1995-06-07 1997-12-30 Advanced Micro Devices, Inc. Reduced chemical-mechanical polishing particulate contamination
US5645469A (en) * 1996-09-06 1997-07-08 Advanced Micro Devices, Inc. Polishing pad with radially extending tapered channels
US5921855A (en) * 1997-05-15 1999-07-13 Applied Materials, Inc. Polishing pad having a grooved pattern for use in a chemical mechanical polishing system
US6692338B1 (en) * 1997-07-23 2004-02-17 Lsi Logic Corporation Through-pad drainage of slurry during chemical mechanical polishing
US5888121A (en) * 1997-09-23 1999-03-30 Lsi Logic Corporation Controlling groove dimensions for enhanced slurry flow
JP3187769B2 (ja) 1998-05-21 2001-07-11 カネボウ株式会社 スエード様研磨布
US8485862B2 (en) * 2000-05-19 2013-07-16 Applied Materials, Inc. Polishing pad for endpoint detection and related methods
JP2002075932A (ja) * 2000-08-23 2002-03-15 Toray Ind Inc 研磨パッドおよび研磨装置ならびに研磨方法
US6736952B2 (en) * 2001-02-12 2004-05-18 Speedfam-Ipec Corporation Method and apparatus for electrochemical planarization of a workpiece
CN100356515C (zh) * 2002-04-03 2007-12-19 东邦工程株式会社 抛光垫及使用该垫制造半导体衬底的方法
US6951510B1 (en) * 2004-03-12 2005-10-04 Agere Systems, Inc. Chemical mechanical polishing pad with grooves alternating between a larger groove size and a smaller groove size
JP2005294661A (ja) 2004-04-02 2005-10-20 Hitachi Chem Co Ltd 研磨パッド及びそれを用いる研磨方法
JP4736514B2 (ja) * 2004-04-21 2011-07-27 東レ株式会社 研磨布
US7270595B2 (en) * 2004-05-27 2007-09-18 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Polishing pad with oscillating path groove network
JP2006075914A (ja) 2004-09-07 2006-03-23 Nitta Haas Inc 研磨布
JP4887023B2 (ja) * 2004-10-20 2012-02-29 ニッタ・ハース株式会社 研磨パッドの製造方法および研磨パッド
JP4756583B2 (ja) * 2005-08-30 2011-08-24 株式会社東京精密 研磨パッド、パッドドレッシング評価方法、及び研磨装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000334655A (ja) 1999-05-26 2000-12-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｃｍｐ加工装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112013000613B4 (de) 2012-02-15 2024-01-11 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Verfahren zum doppelseitigen Polieren eines Wafers

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012210709A (ja) 2012-11-01
TW200817132A (en) 2008-04-16
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MY150905A (en) 2014-03-14

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