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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Träger für
eine Doppelseitenpoliervorrichtung, mit dem zum Beispiel ein Halbleiterwafer
gehalten wird, wenn der Halbleiterwafer in einer Doppelseitenpoliervorrichtung
poliert wird.
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STAND DER TECHNIK
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Wenn
zum Beispiel beide Oberflächen eines Halbleiterwafers gleichzeitig
poliert werden, wird zum Halten des Halbleiterwafers ein Träger
verwendet. Dieser Träger ist mit einer Dicke ausgebildet,
die kleiner als die Dicke des Halbleiterwafers ist, und er umfasst
eine Aufnahmeöffnung, die dazu verwendet wird, den Wafer in
einer vorbestimmten Position zwischen einem oberen Drehteller und
einem unteren Drehteller einer Doppelseitenpoliervorrichtung zu
halten. Der Halbleiterwafer ist in diese Aufnahmeöffnung
eingesetzt und wird darin gehalten, die obere und untere Oberfläche
des Halbleiterwafers ist sandwichartig zwischen jeweiligen Polierwerkzeugen
wie beispielsweise Polierkissen aufgenommen, die an gegenüberliegenden
Oberflächen des oberen und unteren Drehtellers vorgesehen
sind, und es wird ein Poliervorgang durchgeführt, während
den zu polierenden Oberflächen ein Poliermittel zugeführt
wird.
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Hierbei
hat sich als Träger, der für einen Doppelseitenpoliervorgang
bei einem solchen Polierprozess für einen Halbleiterwafer
verwendet wird, ein metallischer Träger etabliert.
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Deshalb
wird entlang eines inneren Umfangsabschnitts der Aufnahmeöffnung
ein Kunststoffeinsatz angeordnet, um einen Umfangsabschnitt des
Wafers vor Beschädigungen zu schützen, die durch
den metallischen Träger verursacht werden. Um ein Ablösen
dieses Kunststoffeinsatzes während der Bearbeitung des Halbleiterwafers
oder während des Transportierens zu seiner Anbringung zu
verhindern, kann bei herkömmlichen Beispielen ein äußerer
Umfangsabschnitt des Kunststoffeinsatzes keilförmig ausgebildet
sein und in ein Trägerbasisteil eingesetzt werden und außerdem
in manchen Fällen noch durch einen Klebstoff fixiert sein (siehe
JP-A 2000-24912 (KOKAI)).
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Obwohl
diese Keilform aus einem plattenförmigen Material durch
Laserstrahlbearbeitung herausgearbeitet wird, tritt aufgrund von
Wärme eine Ausdehnung oder Schrumpfung auf, so dass die
Passung recht eng sein kann, wenn der Kunststoffeinsatz am Trägerbasisteil
angebracht wird, wodurch sich die Keilform des Trägerbasisteilabschnitts
in manchen Fällen verformen kann.
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Um
eine solche Verformung beim Anbringen des Kunststoffeinsatzes auszuschließen,
muss nach dem Anordnen des Kunststoffeinsatzes ein Verfahren wie
etwa das Läppen am Träger durchgeführt
werden, wobei dieses Läppverfahren nicht erfolgen kann,
wenn es sich bei dem zu verwendenden Träger um einen beschichteten
Träger handelt.
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Wenn
der durch das Anordnen des Kunststoffeinsatzes verformte Träger
zum Polieren eines Halbleiterwafers verwendet wird, dann besteht
ein Problem dahingehend, dass sich die Form des polierten Wafers verschlechtert.
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Obwohl
anstelle des Läppverfahrens auch ein Verfahren zum Durchführen
eines vorbereitenden Polierens für den Träger
in Betracht gezogen werden kann, wird weiter im Vergleich zum Läppverfahren
mehr Zeit benötigt und ist die Produktivität beim
Polieren vermindert, außerdem ist es schwierig, die Verformung
genau zu bestimmen.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Daher
ist es angesichts der vorstehend beschriebenen Probleme eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, einen Träger für eine
Doppelseitenpoliervorrichtung, eine Doppelseitenpoliervorrichtung,
bei der dieser Träger verwendet wird, und ein Doppelseitenpolierverfahren
zur Verfügung zu stellen, mit denen es möglich
ist, einen Wafer mit einem hohen Grad an Ebenheit herzustellen,
ohne ein Trägerbasisteil beim Anbringen eines Kunststoffeinsatzes
zur Verwendung beim Polieren zu beschädigen.
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Um
diese Aufgabe zu lösen, wird gemäß der
vorliegenden Erfindung ein Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung
zur Verfügung gestellt, mindestens umfassend: ein metallisches
Trägerbasisteil, das zwischen einem oberen und einem unteren
Drehteller angeordnet ist, an denen Polierscheiben befestigt sind,
und das eine darin ausgebildete Aufnahmeöffnung hat, um
während des Polierens einen Wafer zwischen dem oberen und
unteren Drehteller sandwichartig zu halten; und einen ringförmigen
Kunststoffeinsatz, der entlang einem inneren Umfangsabschnitt der
Aufnahmeöffnung des Trägerbasisteils angeordnet
ist und sich mit einem Umfangsabschnitt des gehaltenen Wafers in
Kontakt befindet, wobei ein innerer Umfangsendabschnitt der Aufnahmeöffnung
des Trägerbasisteils eine sich nach oben hin öffnende,
konisch zulaufende Fläche hat, ein äußerer
Umfangsabschnitt des ringförmigen Einsatzes eine in Bezug
auf die konisch zulaufende Fläche der Aufnahmeöffnung
des Trägerbasisteils entgegengesetzte, konisch zulaufende
Fläche aufweist, und der Kunststoffeinsatz in die Aufnahmeöffnung
des Trägerbasisteils durch die konisch zulaufende Fläche
eingesetzt wird.
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Gemäß einem
derartigen Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung
wird, da der Kunststoffeinsatz durch die konisch zulaufende Fläche
in die Aufnahmeöffnung des Trägerbasisteils eingesetzt
wird, wenn der Kunststoffeinsatz angebracht wird, ein Ablösen
des Kunststoffeinsatzes verhindert, kann die Anbringung leicht durchgeführt
werden und wird das Trägerbasisteil bei der Anbringung
auch nicht beschädigt, wodurch das Trägerbasisteil
nicht verformt wird. Deshalb wird durch das Ausführen eines
Doppelseitenpoliervorgangs unter Verwendung des Trägers
gemäß der vorliegenden Erfindung ein Halbleiterwafer
mit einem hohen Grad an Ebenheit zur Verfügung gestellt.
Wenn darüber hinaus der Träger einem Vorbereitungsverfahren
unterworfen wird, braucht der Poliervorgang nicht vorgenommen zu
werden, bis die Verformung des metallischen Trägerbasisteils
beseitigt ist, und von daher kann die Zeit für einen vorbereitenden
Poliervorgang stark verkürzt werden, was zu einer Verbesserung
der Produktivität des Halbleiterwafers führt.
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Da
außerdem das Befestigen/Abnehmen des Kunststoffeinsatzes
leicht ausgeführt werden kann, kann der Austausch des Kunststoffeinsatzes
allein leicht durchgeführt werden, wodurch die Kosten gesenkt
werden.
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Außerdem
ist, wenn die konisch zulaufende Form vorgesehen wird, da der Abschnitt
des Kunststoffeinsatzes, der an der unteren Drehtellerseite des
Trägers zu sehen ist, klein ist, das Ausmaß des
Polierens des Kunststoffeinsatzes an der unteren Drehtellerseite
beim Polieren klein, wodurch sich die Lebensdauer des Kunststoffeinsatzes
stark verlängert.
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Dabei
ist es bevorzugt, dass die konisch zulaufende Fläche der
Aufnahmeöffnung gegenüber einer Hauptfläche
des Trägerbasisteils unter 5° bis 85° geneigt
ist.
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Wird
ein in diesem Bereich liegender Neigungswinkel verwendet, wird sich
der Kunststoffeinsatz während des Polierens oder beim Transportieren
kaum ablösen.
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Hierbei
ist es bevorzugt, dass die konisch zulaufende Fläche der
Aufnahmeöffnung und die in entgegengesetzter Richtung konisch
zulaufende Fläche des Kunststoffeinsatzes durch einen Klebstoff
aneinander fixiert sind.
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Eine
derartige Fixierung der konisch zulaufenden Flächen mittels
des Klebstoffs gewährleistet, dass ein Ablösen
des Kunststoffeinsatzes während des Polierens oder beim
Transportieren sicher verhindert ist, wodurch die Handhabung des
Trägers für eine Doppelseitenpoliervorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung erleichtert wird.
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Darüber
hinaus ist es bevorzugt, dass der Träger, dessen Kunststoffeinsatz
in die Aufnahmeöffnung des Trägerbasisteils eingesetzt
ist, einem Doppelseitenpoliervorgang unterzogen wird.
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Wenn
der Träger vorher einem Doppelseitenpoliervorgang unterzogen
wird, wobei der Kunststoffeinsatz vor dem Polieren des Halbleiterwafers
eingesetzt wird, können der Kunststoffeinsatz und das Trägerbasisteil
dieselbe Dicke aufweisen, so dass eine Stufe sicher ausgeschaltet
ist, und durch Ausführen eines nachfolgenden Polierens
des Wafers kann ein Wafer mit noch besserer Ebenheit erzielt werden.
Da darüber hinaus eine Verformung des Trägerbasisteils
durch die Anbringung des Kunststoffeinsatzes beim Träger
für eine Doppelseitenpoliervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung nicht auftritt, ermöglicht im Wesentlichen
allein das Polieren des Kunststoffeinsatzabschnitts das Vorbereiten
des Trägers und kann die Bearbeitung in kurzer Zeit durchgeführt
werden, wodurch sich die Produktivität bei der Herstellung
des Halbleiterwafers verbessert.
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Des
Weiteren ist das Material für den Trägerbasisteil
vorzugsweise Titan.
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Wenn
das Material des Trägerbasisteils wie zuvor beschrieben
Titan ist, da Titan selbst einen kleinen Diffusionskoeffizienten
im Halbleiterwafer hat, der zum Beispiel aus Silizium ausgebildet
ist, wird dieses selten zu einem Problem in Form einer Verunreinigung,
und eine metallische Verunreinigung mit einem großen Diffusionskoeffizienten,
wie etwa Fe, ist in Titan nicht vorhanden, so dass eine Kontamination
mit einem metallischen Fremdkörper in Bezug auf den Halbleiterwafer
unterbunden wird.
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Zusätzlich
ist es bevorzugt, dass eine Oberfläche des metallischen
Trägerbasisteils mit einer Titannitridschicht oder einer
DLC-Schicht beschichtet ist.
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Wenn
wie vorstehend beschrieben die Oberfläche des metallischen
Trägerbasisteils mit einer Titannitridschicht oder einer
DLC-Schicht (DLC = diamantartiger Kohlenstoff) beschichtet ist,
nimmt die Härte zu, so dass kaum noch Kratzer entstehen
können, und es kann vermieden werden, dass Fremdpartikel
in die Polieraufschlämmung fallen, wodurch sich die Lebensdauer
des Trägers verlängert und die Kontamination des
Wafers unterdrückt wird.
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Darüber
hinaus ist eine Doppelseitenpoliervorrichtung bevorzugt, die zumindest
einen Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, kann gemäß der Doppelseitenpoliervorrichtung,
die den Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung
der vorliegenden Erfindung aufweist, der Poliervorgang mit hervorragender Produktivität
erzielt werden, und es kannein Halbleiterwafer mit einem hohen Grad
an Ebenheit zur Verfügung gestellt werden.
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Darüber
hinaus ist ein Doppelseitenpolierverfahren für einen Halbleiterwafer
bevorzugt, bei dem es sich um ein Verfahren zum Ausführen
eines Doppelseitenpoliervorgangs bei einem Halbleiterwafer handelt, wobei
das Verfahren umfasst: Anordnen des Trägers gemäß der
vorliegenden Erfindung zwischen einem oberen und einem unteren Drehteller,
an denen Polierscheiben angebracht sind; Halten des Halbleiterwafers
in einer im Träger ausgebildeten Aufnahmeöffnung;
und sandwichartiges Aufnehmen des Halbleiterwafers zwischen dem
oberen und unteren Drehteller, der einem Doppelseitenpoliervorgang
unterzogen werden soll.
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Wenn
der Halbleiterwafer in der Aufnahmeöffnung des Trägers
für eine Doppelseitenpoliervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung gehalten ist, um auf der Grundlage dieses
Verfahrens einen Doppelseitenpoliervorgang auszuführen,
kann das Polieren mit ausgezeichneter Produktivität durchgeführt
werden, wodurch ein Halbleiterwafer mit einem hohen Grad an Ebenheit
bereitgestellt wird.
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Da
es wie oben beschrieben durch den Träger für eine
Doppelseitenpoliervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich ist, den Kunststoffeinsatz ohne Beschädigungen
leicht am Trägerbasisteil anzubringen, wird so eine Verformung
des Trägerbasisteils zum Zeitpunkt der Anbringung vermieden.
Wenn der Träger gemäß der vorliegenden
Erfindung zur Durchführung eines Doppelseitenpoliervorgangs
beim Waferverwendet wird, kann daher ein Halbleiterwafer zur Verfügung
gestellt werden, der einen hohen Grad an Ebenheit und eine ausgezeichnete
Form insbesondere an einem äußeren Umfangsabschnitt
des Wafers besitzt, und der vorbereitende Poliervorgang kann entfallen
oder die Polierdauer kann während der Vorbereitung des Trägers
reduziert werden, wodurch der Halbleiterwafer mit ausgezeichneter
Produktivität poliert werden kann. Da das Befestigen/Abnehmen
des Kunststoffeinsatzes problemlos ist, kann darüber hinaus
das Austauschen nur des Kunststoffeinsatzes leicht durchgeführt
werden, wodurch sich die Kosten reduzieren.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Vertikalschnittansicht, die ein Beispiel für eine
Doppelseitenpoliervorrichtung zeigt, die einen Träger für
eine Doppelseitenpoliervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst;
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2 ist
eine Ansicht des Innenaufbaus der Doppelseitenpoliervorrichtung
in Form einer Draufsicht;
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3(A) zeigt ein Beispiel für eine
vergrößerte Querschnittansicht und eine Draufsicht
des Trägers für eine Doppelseitenpoliervorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung, 3(B) zeigt
ein weiteres Beispiel für die vergrößerte
Schnittansicht und die Draufsicht des Trägers für
eine Doppelseitenpoliervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, und 3(C) ist eine vergrößerte
Querschnittansicht und eine Draufsicht eines herkömmlichen
Trägers für eine Doppelseitenpoliervorrichtung;
und
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4 zeigt
Messergebnisse von Beispielen.
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BESTE ART(EN) ZUR DURCHFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Bei
einem herkömmlichen Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung
wird, wenn ein Kunststoffeinsatz an einem metallischen Trägerbasisteil
angebracht wird, dieser in einen Kerbabschnitt mit Keilform eingesetzt,
um ein Herausfallen zu vermeiden, und wird durch ein anzubringendes
Klebemittel fixiert. Es besteht jedoch das Problem, dass die Keilform
des Trägerbasisteils durch diesen Vorgang des Einsetzens
verformt wird und die Verformung nachfolgende Arbeitsabläufe
beeinträchtigt.
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Daher
haben die vorliegenden Erfinder einen Träger für
eine Doppelseitenpoliervorrichtung mit einer Formgebung ersonnen,
bei der keine Keilform eines äußeren Umfangsabschnitts
eines Kunststoffeinsatzes mehr vorhanden ist, um eine konisch zulaufende
Fläche bereitzustellen, der Kunststoffeinsatz durch eine
sich nach oben erweiternde, konisch zulaufende Fläche eines
inneren Umfangsendabschnitts einer Aufnahmeöffnung eines
Trägerbasisteils eingesetzt wird und der Kunststoffeinsatz
dadurch am Trägerbasisteil jeweils ohne Beschädigung,
die durch die Anbringung verursacht wird, angeordnet werdenkann,
während gleichzeitig bei der Bearbeitung und beim Transportieren
ein Herausfallen verhindert wird, womit die vorliegende Erfindung
abgeschlossen ist.
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Obwohl
nun eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung nachfolgend ausführlich mit Bezug auf die Zeichnungen
beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
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Die 1 ist
hier eine Querschnittsansicht einer Doppelseitenpoliervorrichtung,
die einen Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, die 2 ist
eine Ansicht des Innenaufbaus der Doppelseitenpoliervorrichtung
in Form einer Draufsicht, und die 3 sind Querschnittsansichten
und Draufsichten von inneren Umfangsendabschnitten von Aufnahmeöffnungen
in einem Träger gemäß der vorliegenden
Erfindung und einem herkömmlichen Träger.
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Gemäß den 1 und 2 umfasst
eine Doppelseitenpoliervorrichtung 10, die einen Träger
für eine Doppelseitenpoliervorrichtung 22 gemäß der
vorliegenden Erfindung aufweist, einen unteren Drehteller 11 und einen
oberen Drehteller 12, die in der Vertikalrichtung einander
zugewandt vorgesehen sind, und an gegenüberliegenden Stirnseiten
der jeweiligen Drehteller 11 und 12 sind Polierkissen 11a und 12a angebracht.
Des Weiteren ist an einem zentralen Abschnitt zwischen dem oberen
Drehteller 12 und dem unteren Drehteller 11 ein
Sonnenrad 13 vorgesehen, und ein Innenzahnrad 14 ist
an einem Umfangsabschnitt vorgesehen. Ein Halbleiterwafer W ist
in einer Aufnahmeöffnung 21 eines Trägerbasisteils 9 gehalten
und sandwichartig zwischen dem oberen Drehteller 12 und
dem unteren Drehteller 11 aufgenommen.
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Die äußeren
Umfangszähne der Träger 22 kämmen
mit jeweiligen Zahnabschnitten des Sonnenrads 13 und des
Innenzahnrads 14, und jeder Träger 22 bewegt
sich um das Sonnenrad 13 herum, während er sich an
seiner Achse dreht, wenn der obere Drehteller 12 und untere
Drehteller 11 durch eine nicht dargestellte Antriebsquelle
in Drehung versetzt werden. Dabei ist der Halbleiterwafer W in der
Aufnahmeöffnung 21 des Trägerbasisteils 9 gehalten,
und seine beiden Oberflächen werden gleichzeitig von dem
oberen und unteren Polierkissen 11a und 12a poliert.
Beim Polieren wird aus einer Düse 15 über
eine Durchgangsöffnung 16 eine Polierflüssigkeit
zugeführt.
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Es
ist zu beachten, dass in der 2 jeder
Träger einen Wafer hält und poliert, aber es kann
auch ein Träger verwendet werden, der mehrere Aufnahmeöffnungen
hat, um einen Wafer darin zu halten und zu polieren.
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Hierbei
hat der Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung 22 gemäß der
vorliegenden Erfindung eine sich nach oben hinöffnende,
konisch zulaufende Fläche an einem inneren Umfangsendabschnitt
der Aufnahmeöffnung 21, wie in den 3(A) und (B) dargestellt ist, und ein
ringförmiger Kunststoffeinsatz 20 mit einer in
Bezug auf diese konisch zulaufende Fläche entgegengesetzte,
konisch zulaufende Fläche an einem äußeren
Umfangsabschnitt ist über die konisch zulaufende Fläche
in die Aufnahmeöffnung 21 eingesetzt.
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Wie
in der 3(C) dargestellt ist, ist bei
einem herkömmlichen Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung
ein Kunststoffeinsatz 30 in einen Kerbabschnitt mit einer
Keilform eingesetzt, der fixiert wird, um ein Ablösen zu
verhindern. Beim Anbringen des Kunststoffeinsatzes 30 wird
aber der Kerbabschnitt eines Trägerbasisteils 31 in
manchen Fällen verformt.
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Andererseits
kann bei einem solchen Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in den 3(A) und (B) dargestellt ist, der Kunststoffeinsatz
problemlos am Trägerbasisteil angeordnet werden, wird das
Trägerbasisteil während der Anbringung nicht beschädigt,
wird der Kunststoffeinsatz über die konisch zulaufende
Fläche eingesetzt und kann dadurch verhindert werden, dass
sich der Kunststoffeinsatz bei der Bearbeitung und beim Transportieren
löst. Daher wird das Trägerbasisteil bei der Anbringung
auch nicht deformiert und kann bei einem darauffolgenden Poliervorgang
ein Halbleiterwafer mit einem hohen Grad an Ebenheit vorgesehen
werden. Des Weiteren kann ein vorbereitender Poliervorgang des Trägers
nach der Anbringung des Kunststoffeinsatzes entfallen. Und selbst wenn
der vorbereitende Poliervorgang ausgeführt wird, braucht
das metallische Trägerbasisteil praktisch nicht poliert
zu werden und kann durch den in kurzer Zeit stattfindenden Poliervorgang
der Träger mit einem hohen Grad an Ebenheit erhalten werden, da
keine Verformung festzustellen ist. Weiterhin wird es durch das
Vorsehen der konisch zulaufenden Form möglich, einen Bereich
des Kunststoffeinsatzes zu verringern, den man im unteren Abschnitt
sieht, und wird der Polierumfang des Kunststoffeinsatzes auf der
Seite des unteren Drehtellers beim Polieren verringert, wodurch
sich die Lebensdauer des Kunststoffeinsatzes verlängert.
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Hierbei
kann als Form des Kunststoffeinsatzes 20 zum Beispiel eine
dreieckige Querschnittsform, wie sie in der 3(A) dargestellt
ist, oder eine trapezförmige Querschnittsform, wie in der 3(B) gezeigt ist, verwendet werden.
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Außerdem
ist die konisch zulaufende Fläche des inneren Umfangsendabschnitts
der Aufnahmeöffnung 21 gegenüber einer
Hauptfläche des Trägerbasisteils 9 vorzugsweise
unter 5° bis 85° geneigt. Wenn ein solcher Neigungswinkelbereich übernommen
wird, kann ein Ablösen des Kunststoffeinsatzes verhindert
werden, und es lässt sich ein stabiler Poliervorgang erzielen.
Dabei ist, wenn die konisch zulaufende Fläche der Aufnahmeöffnung 21 zum
Beispiel unter 45° geneigt ist, die in entgegengesetzter
Richtung konisch zulaufende Fläche so vorgesehen, dass
die abgeschrägte Form des äußeren Umfangsabschnitts
des Kunststoffeinsatzes 20 unter –45° geneigt
ist.
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Zusätzlich
können die konisch zulaufende Fläche der Aufnahmeöffnung 21 und
die in entgegengesetzter Richtung konisch zulaufende Fläche
des Kunststoffeinsatzes 20 so geformt sein, dass sie anbringbar/abnehmbar
sind, ohne aneinander fixiert zu sein, so dass ein Austausch erleichtert
ist; es ist aber auch möglich, diese Flächen mittels
eines Klebstoffs aneinander zu fixieren. Wenn sie mittels des Klebstoffs
aneinander fixiert sind, wird der Kunststoffeinsatz bei der Bearbeitung
und beim Transportieren noch weiter stabilisiert.
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Darüber
hinaus ist es bevorzugt, den Doppelseitenpoliervorgang bezüglich
des Trägers 22 mit dem in die Aufnahmeöffnung 21 des
Trägerbasisteils 9 eingesetzten Kunststoffeinsatz 20 auszuführen.
Wenn der Träger dem Doppelseitenpoliervorgang unterzogen
wird, wobei der Kunststoffeinsatz auf diese Weise darin eingesetzt
ist, können der Kunststoffeinsatz und das Trägerbasisteil
dieselbe Dicke haben, um so eine Stufe auszuschalten, wodurch ein
Halbleiterwafer mit einem höheren Grad an Ebenheit bereitgestellt
werden kann, wenn am Halbleiterwafer der Doppelseitenpoliervorgang
ausgeführt wird. Darüber hinaus kann gemäß dem Träger
der vorliegenden Erfindung, da das Trägerbasisteil beim
Anbringen des Kunststoffeinsatzes nicht deformiert wird, die Zeit
zum Ausführen des Poliervorgangs zur Vorbereitung des Trägers
reduziert werden.
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Nun
können als Material für das Trägerbasisteil 9 des
Trägers für eine Doppelseitenpoliervorrichtung 22 gemäß der
vorliegenden Erfindung ein SUS-Werkstoff und andere Materialien
verwendet werden, wobei Titan wünschenswert ist. Wenn Titan
verwendet wird, gibt es keine Verunreinigung mit einem hohen Diffusionskoeffizienten
in einem Siliziumeinkristall, wie etwa Fe oder Ni. Daher kann eine
metallische Kontamination unterdrückt werden, die bei einem
Halbleiterwafer ein Problem darstellt.
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Außerdem
ist es bevorzugt, dass die Oberfläche dieses metallischen
Trägerbasisteils 9 mit einer Titannitridschicht
oder einer DLC-Schicht beschichtet ist. Wenn die Oberfläche
des metallischen Trägerbasisteils mit einer Titannitridschicht
oder einer DLC-Schicht (diamantähnlicher Kohlenstoff) auf
diese Weise beschichtet ist, nimmt die Härte zu, so dass
Kratzer vermieden werden und verhindert werden kann, dass Fremdpartikel
in die Polieraufschlämmung fallen, wodurch sich die Lebensdauer
des Trägers verlängert und eine Kontamination
in Bezug auf den Wafer noch weiter unterdrückt wird.
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Gemäß der
Doppelseitenpoliervorrichtung, die den Träger für
eine Doppelseitenpoliervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie oben erwähnt, aufweist, kann der Halbleiterwafer,
da eine Verformung des Trägerbasisteils beim Anbringen
des Kunststoffeinsatzes verhindert wird, so poliert werden, dass
er einen hohen Grad an Ebenheit besitzt, und die Zeit, die zur Ausführung
des vorbereitenden Poliervorgangs des Trägers erforderlich
ist, kann verkürzt werden. Wenn daher ein Doppelseitenpoliervorgang
unter Verwendung eines solchen Trägers für eine
Doppelseitenpoliervorrichtung der vorliegenden Erfindung durchgeführt
wird, kann der Halbleiterwafer mit einem hohen Grad an Ebenheit
bei ausgezeichneter Produktivität hergestellt werden.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun ausführlicher anhand eines
Beispiels und eines Vergleichsbeispiels beschrieben, wobei die vorliegende
Erfindung aber nicht darauf beschränkt ist.
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(Beispiel, Vergleichsbeispiel)
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(Vergleich des Vorbereitens des Trägers)
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Zuerst
wurde ein Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Konfiguration
hergestellt, bei der eine in der 3(A) abgebildete,
konisch zulaufende Fläche eines Trägerbasisteils 9 unter
60° bezüglich einer Hauptfläche geneigt
ist und ein äußerer Umfangsabschnitt eines Kunststoffeinsatzes 20 eine
in entgegengesetzter Richtung konisch zulaufende Fläche
mit –60° aufweist. Darüber hinaus wurden
auch wie in der 3(C) gezeigte, herkömmliche
Träger b und c für eine Doppelseitenpoliervorrichtung
hergestellt, und an diesen drei Trägern wurde eine vorbereitende
Bearbeitung durchgeführt.
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Als
Material für das Trägerbasisteil wurde bei den
Trägern für eine Doppelseitenpoliervorrichtung
a, b und c ein Material verwendet, das durch das Ausführen
einer DLC-Beschichtung bezüglich Titan erhalten wurde;
und als Material für den Kunststoffeinsatz wurde Aramid
verwendet.
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Für
die vorbereitende Bearbeitung des Trägers wurde eine von
Fujikoshi Machinery Corporation hergestellte Doppelseitenpoliervorrichtung
verwendet, wobei als Bearbeitungsbedingungen Polierkissen (Urethankissen,
t = 1,3 mm) und eine Polierflüssigkeit (kolloidales Siliziumdioxid)
verwendet wurden, und als gerätebezogene Bedingungen wurden
ein oberer Drehteller (–10 bis –15 min–1), ein unterer Drehteller (30
bis 40 min–1), ein Sonnenrad (20
bis 30 min–1), ein Innenzahnrad
(5 bis 9 min–1) und ein Polierdruck
(100 bis 200 g/cm2) festgesetzt.
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Als
Polierdauer für die unter den vorstehend beschriebenen
Bedingungen ausgeführte vorbereitende Bearbeitung in Bezug
auf die Träger a und b wurden 60 Minuten × 2 eingestellt
(Vorder- und Rückseite jedes Trägers werden umgedreht,
um beide Oberflächen gleichmäßig zu polieren),
und in Bezug auf den Träger c wurde sie auf 900 Minuten × 2
eingestellt (Vorder- und Rückseite des Trägers
werden umgedreht, um beide Oberflächen gleichmäßig
zu polieren).
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Um
eine Stufe an einem Übergang zwischen dem metallischen
Trägerbasisteil und dem Kunststoffeinsatz eines jeweiligen
Trägers für eine Doppelseitenpoliervorrichtung
a, b und c zu überprüfen, die in dieser Weise
der vorbereitenden Bearbeitung unterzogen wurden, wurden die Dicken
des Trägerbasisteils und des Kunststoffeinsatzes durch
eine elektronische Messschraube gemessen, und die Oberflächenrauigkeit
wurde mittels eines Oberflächenrauigkeitsmessgeräts
(Surftest SJ-400) gemessen, um die Stufe zu überprüfen.
Im Ergebnis ist die Stufe zwischen dem Trägerbasisteil
und dem Kunststoffeinsatz des Trägers gemäß der
vorliegenden Erfindung kleiner als diejenige des herkömmlichen
Trägers c, der dem vorbereitenden Poliervorgang für
eine lange Zeitspanne unterzogen wurde, und ist nicht größer
als die Hälfte der Stufe des herkömmlichen Trägers
b, der dem vorbereitenden Poliervorgang für dieselbe Zeitspanne
unterzogen wurde. Die Tabelle 1 zeigt dieses Ergebnis. [Tabelle 1]
| | Träger Vorbereitungszeit | Stufe zwischen
Trägerbasisteil und Kunststoffeinsatz |
| Oberflächenrauigkeitsmessgerät (Stufe) | Elektronische
Messschraube |
| Träger a | 60 min × 2 | Rückseite | 1,0 μm | Trägerbasisteil 775 μm | Stufe 1 μm |
| Vorderseite | 1,5 μm | Kunststoffeinsatz
776 μm |
| Träger b | 60 mm × 2 | Rückseite | 2,0 μm | Trägerbasisteil 775 μm | Stufe 4 μm |
| Vorderseite | 4,0 μm | Kunststoffeinsatz
779 μm |
| Träger c | 900 mm × 2 | Rückseite | 1,0 μm | Trägerbasisteil 775 μm | Stufe 1 μm |
| Vorderseite | 2,0 μm | Kunststoffeinsatz
776 μm |
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(Vergleich der Ebenheit der Wafer)
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Jeder
Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung
a, b und c, der der vorbereitenden Bearbeitung unterzogen wurde,
wurde dazu verwendet, beide Oberflächen von jeweils 100
Wafern mit einem Durchmesser von 300 mm zu polieren. Es wurde eine
von Fujikoshi Machinery Corporation hergestellte Doppelseitenpoliervorrichtung
verwendet, wobei als Doppelseitenpolierbedingungen für
die Wafer ein Polierkissen (Urethankissen, t = 1,3 mm) und eine
Polierflüssigkeit (kolloidales Siliziumdioxid) verwendet
wurden, und als gerätebezogene Bedingungen wurden ein oberer
Drehteller (–10 bis –15 min–1),
ein unterer Drehteller (30 bis 40 min–1), das
Sonnenrad (20 bis 30 min–1), ein
Innenzahnrad (5 bis 9 min–1), ein
Polierdruck (100 bis 200 g/cm2) und eine Polierflüssigkeit
eingesetzt, die feiner als die für die vorbereitende Bearbeitung
des Trägers war.
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Die
Ebenheit (SFQR (max)) einer Oberfläche jedes Wafers, der
unter den zuvor beschriebenen Bedingungen bearbeitet wurde, wurde
mit einem die Ebenheit messenden Instrument (WaferSight M49 mode @26x8/0x0
mm E·Ex = 2 mm) gemessen. Die 4 zeigt
dieses Ergebnis.
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Der
SFQR-Wert (Messort Vorderseite – kleinste Quadrate) ist
wie folgt zu verstehen. Aus Daten für jeden vorbestimmten
Messort wird durch ein Verfahren der kleinsten Quadrate eine messortbezogene
Ebene berechnet, und zwar in einem Zustand, in dem die Rückseite
des Wafers zu einer Ebene korrigiert ist. Die messortbezogene Ebene
wird als Referenzebene bestimmt. Eine Differenz zwischen einem maximalen
und einem minimalen Versatz gegenüber dieser Referenzebene
für jeden Messort bedeutet SFQR. Der Ausdruck (max) bedeutet
ein Maximum bezüglich solcher Differenzen für
die jeweiligen Messorte.
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Ein
Mittelwert jedes Wafers, der mittels des Trägers gemäß der
vorliegenden Erfindung poliert wurde, lag bei 25,2 nm, und Mittelwerte
von jeweiligen Wafern, die unter Verwendung der herkömmlichen
Träger b und c poliert wurden, betrugen 40,2 nm und 28,8
nm. Die Ebenheit, die mit dem herkömmlichen Träger
b erhalten wird, der dieselbe vorbereitende Polierdauer aufweist,
war deutlich schlechter als die des Wafers, der unter Verwendung
des Trägers gemäß der vorliegenden Erfindung
poliert wurde. Außerdem war, wenn zur Ausführung
des Polierens der herkömmliche Träger c verwendet
wurde, die Ebenheit relativ gut, aber es war eine vorbereitende
Polierdauer erforderlich, die das 15-fache der Polierdauer von Träger
a gemäß der vorliegenden Erfindung betrug. In
Anbetracht aller polierten Wafer stellte sich heraus, dass die Wafer,
die mittels des Trägers a gemäß der vorliegenden
Erfindung poliert wurden, einen hohen Grad an Ebenheit aufwiesen,
wie in der 4 gezeigt, und eine Form eines äußeren
Umfangsabschnitts des Wafers von jedem dieser Wafer eben war, Insbesondere
im Vergleich zu denjenigen, die mit den herkömmlichen Trägern
erhalten wurden.
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Wie
vorstehend beschrieben, wird gemäß dem Träger
für eine Doppelseitenpoliervorrichtung der vorliegenden
Erfindung ein Ablösen des Kunststoffeinsatzes verhindert,
wenn der Kunststoffeinsatz in die Aufnahmeöffnung des Trägerbasisteils
eingesetzt ist, da er über die konisch zulaufende Fläche
eingesetzt wird, und beim Anbringen wird das Trägerbasisteil
nicht verformt. Daher kann der Halbleiterwafer beim Doppelseitenpoliervorgang
so poliert werden, dass er einen hohen Grad an Ebenheit aufweist,
und das metallische Trägerbasisteil braucht nicht für
eine lange Zeitspanne poliert zu werden, wenn die vorbereitende
Bearbeitung des Trägers durchgeführt wird, wodurch
sich die Polierdauer stark verkürzen kann, was zu einer
Verbesserung der Produktivität des Halbleiterwafers führt.
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Es
ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorhergehende
Ausführungsform beschränkt ist. Die vorhergehende
Ausführungsform stellt nur ein erläuterndes Beispiel
dar, und im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung sind jegliche
Beispiele enthalten, die im Wesentlichen dieselbe Konfiguration
haben und dieselben Funktionen und Wirkungen wie das in den Ansprüchen
gemäß der vorliegenden Erfindung beschriebene
technische Konzeptzeigen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird ein Träger für eine
Doppelseitenpoliervorrichtung zur Verfügung gestellt, mindestens
umfassend: ein metallisches Trägerbasisteil, das zwischen
einem oberen und einem unteren Drehteller angeordnet ist, an denen
Polierscheiben angebracht sind, und eine darin ausgebildete Aufnahmeöffnung
hat, um während des Polierens einen Wafer zwischen dem
oberen und unteren Drehteller sandwichartig zu halten; und einen
ringförmigen Kunststoffeinsatz, der entlang einem inneren
Umfangsabschnitt der Aufnahmeöffnung des Trägerbasisteils
angeordnet ist und sich mit einem Umfangsabschnitt des gehaltenen
Wafers in Kontakt befindet, wobei ein innerer Umfangsendabschnitt
der Aufnahmeöffnung des Trägerbasisteils eine
sich nach oben öffnende, konisch zulaufende Fläche
hat, ein äußere Umfangsabschnitt des ringförmigen
Einsatzes eine in Bezug auf die konisch zulaufende Fläche
der Aufnahmeöffnung des Trägerbasisteils entgegengesetzte,
konisch zulaufende Fläche aufweist, und der Kunststoffeinsatz
in die Aufnahmeöffnung des Trägerbasisteils durch
die konisch zulaufende Fläche eingesetzt ist. Im Ergebnis
wird ein Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung
zur Verfügung gestellt, mit dem ein Wafer mit einem hohen
Grad an Ebenheit hergestellt werden kann, ohne das Trägerbasisteil
beim Anbringen des Kunststoffeinsatzes zu beschädigen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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