DE112009002008B4

DE112009002008B4 - Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung, Doppelseitenpoliervorrichtung, die diesen verwendet, und Doppelseitenpolierverfahren

Info

Publication number: DE112009002008B4
Application number: DE112009002008.9T
Authority: DE
Inventors: Kazuya Sato; Junichi Ueno; Syuichi Kobayashi; Hideo Kudo
Original assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2022-11-10
Anticipated expiration: 2029-07-24
Also published as: KR101592978B1; CN102124546A; CN102124546B; JP2010050193A; US8118646B2; KR20110055555A; US20110124271A1; WO2010021086A1; DE112009002008T5; JP5151800B2

Abstract

Träger (1) für eine Doppelseitenpoliervorrichtung, wobei sich der Träger (1) in einer Doppelseitenpoliervorrichtung befindet, die beide Oberflächen eines Wafers mit einem Rundungsabschnitt an seinem Außenrand poliert, wobei der Träger zumindest umfasst:eine Trägerbasis (3), die zwischen einem oberen und einem unteren Drehteller (6,7) angeordnet ist, an denen Polierkissen (5) angebracht sind, wobei in der Trägerbasis (3) eine Aufnahmeöffnung (4) ausgebildet ist und die Aufnahmeöffnung (4) zum Halten des Wafers dient, der während des Polierens sandwichartig zwischen dem oberen und unteren Drehteller eingeklemmt ist; undeinen ringförmigen Kunststoffring (2), der entlang eines Innenumfangs der Aufnahmeöffnung (4) der Trägerbasis angeordnet ist, wobei der Kunststoffring den Rundungsabschnitt (12) schützt, indem er den Rundungsabschnitt (12) des gehaltenen Wafers berührt, wobeider Kunststoffring (2) eine konkave Nut (8) an seinem Innenumfang aufweist, undder Wafer so gehalten ist, dass die obere und untere Schrägfläche (9) und der Rundungsabschnitt (12) des Wafers in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen, wobei die obere und untere Schrägfläche in der konkaven Nut ausgebildet sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung, wobei der Träger einen Wafer hält, wenn der Wafer in der Doppelseitenpoliervorrichtung poliert wird, und ein Doppelseitenpolierverfahren, bei dem die Vorrichtung verwendet wird.
STAND DER TECHNIK
Wenn beide Oberflächen eines Wafers durch Polieren oder dergleichen gleichzeitig geglättet werden, wird der Wafer durch einen Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung gehalten. Der Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung ist so ausgebildet, dass er dünner als der Wafer ist, und er besitzt eine Aufnahmeöffnung zum Halten des Wafers an einer vorbestimmten Position zwischen einem oberen Drehteller und einem unteren Drehteller einer Doppelseitenpoliervorrichtung. Der Wafer wird in die Aufnahmeöffnung eingesetzt und dadurch gehalten, die Ober- und Unterseite des Wafers werden durch Polierwerkzeuge, wie zum Beispiel Polierkissen, sandwichartig eingeklemmt, die an den Sichtflächen des oberen Drehtellers und des unteren Drehtellers vorgesehen sind, wobei an den Sichtflächen die Drehteller einander zugewandt sind, und der Poliervorgang wird durchgeführt, während der zu polierenden Oberfläche ein Poliermittel zugeführt wird.
Dabei besteht der Träger für die Doppelseitenpoliervorrichtung, der für einen solchen Doppelseitenpoliervorgang eines Wafers verwendet wird, meistens aus Metall.
Aus diesem Grund ist ein Kunststoffring entlang eines Innenumfangsabschnitts der Aufnahmeöffnung angebracht, um den Randabschnitt des Wafers vor einer Beschädigung zu schützen, die durch den metallischen Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung verursacht wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Randabschnitt des Wafers vor einer Beschädigung bewahrt werden, indem das Polieren nach dem Anbringen des Kunststoffrings zwischen der Aufnahmeöffnung des Trägers und dem Wafer durchgeführt wird.
Wenn der Doppelseitenpoliervorgang in der vorstehend beschriebenen Weise ausgeführt wird, wird jedoch bei einer Druckkonzentration am Außenumfangsabschnitt des Wafers nur der Außenumfangsabschnitt des Wafers übermäßig stark poliert, was zum Beispiel auf den Einfluss der Viskoelastizität einer Polieraufschlämmung oder des Polierkissens zurückzuführen ist, so dass eine Absenkung am Außenumfang erzeugt wird. Diese Absenkung am Außenumfang ist eine der Ursachen dafür, dass sich die Ebenheit des Wafers verschlechtert.
Im Übrigen ist in Bezug auf die Ebenheit des Wafers bekannt, dass es möglich ist, wenn man den in der Aufnahmeöffnung des Trägers für eine Doppelseitenpoliervorrichtung gehaltenen Wafer beim Doppelseitenpoliervorgang rotieren lässt, die Entstehung einer Verjüngung an der polierten Oberfläche des Wafers zu verhindern und dadurch die Ebenheit zu verbessern.
Des Weiteren wurde als Verfahren zur Reduzierung der vorstehend beschriebenen Umfangsabsenkung ein Verfahren offenbart, bei welchem ein zweiter Doppelseitenpoliervorgang ausgeführt wird, um die in einem ersten Doppelseitenpoliervorgang erzeugte Umfangsabsenkung zu korrigieren (siehe Patentschrift 1).
Dieses Verfahren ist jedoch insofern von Nachteil, als die Anzahl der Arbeitsgänge zunimmt, weil der zweite Doppelseitenpoliervorgang zum Korrigieren der Absenkung am Außenumfang durchgeführt wird, und es wurde daher nach einem Doppelseitenpolierverfahren gesucht, bei dem sich die Absenkung am Außenumfang leichter reduzieren lässt.
Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung eines Wafers offenbart, bei dem ein Wafer mit einem Stützring gebildet wird, indem der Stützring vor dem Polieren an einem Außenumfangsabschnitt des Wafers angebracht wird, und das Polieren am Wafer mit dem Stützring ausgeführt wird, wodurch die Absenkung am Außenumfang reduziert wird (siehe Patentschrift 2).
DRUCKSCHRIFTENLISTE

Patentschrift 1: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP 2005 - 158 798 A
Patentschrift 2: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JP 2004 - 241 723 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine der Ursachen für die bei einem Doppelseitenpoliervorgang entstehende Absenkung am Außenumfang ist der Einfluss der Kriechverformung, die mit den Viskoelastizitätseigenschaften des Polierkissens zusammenhängt. Hierbei handelt es sich um ein Problem, das nachfolgend beschrieben wird. Wenn wie in 7 gezeigt ein Randabschnitt eines zu polierenden Wafers W abgerundet ist, bildet sich zwischen einem Innenumfangsabschnitt eines Kunststoffrings 102 und einem Rundungsabschnitt 112 des Wafers eine Lücke, und eine Absenkung entsteht am äußersten Umfang des Wafers W, wenn ein kriechverformtes Polierkissen 105 in die Lücke eindringt.
Die vorstehend beschriebene Entstehung der Absenkung aufgrund einer Kriechverformung des Polierkissens kann zum Beispiel dadurch verhindert werden, dass das Polieren ausgeführt wird, nachdem der Stützring am Außenumfangsabschnitt des Wafers angebracht ist, wie vorstehend beschrieben. Bei einem derartigen konventionellen Verfahren kann jedoch, da der Wafer beim Polieren fixiert ist, die Entstehung einer Verjüngung an der polierten Oberfläche des Wafers nicht reduziert werden, indem man den Wafer rotieren lässt. Daher kann die Ebenheit nicht in ausreichendem Maß verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung erfolgte im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Probleme, und eine ihrer Aufgabe besteht darin, einen Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung, eine Doppelseitenpoliervorrichtung, bei der der Träger eingesetzt wird, und ein Doppelseitenpolierverfahren zur Verfügung zu stellen, mit denen die Entstehung einer Verjüngung an einer polierten Oberfläche vermindert und die Ebenheit verbessert werden kann, indem der Wafer während des Poliervorgangs rotieren gelassen wird, während die Entstehung einer Absenkung am Außenumfang des Wafers aufgrund einer Kriechverformung des Polierkissens unterbunden wird.
Um die vorstehend genannte Aufgabe zu erzielen, sieht die vorliegende Erfindung einen Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung vor, wobei sich der Träger in einer Doppelseitenpoliervorrichtung befindet, die beide Oberflächen eines Wafers mit einem Rundungsabschnitt an seinem Außenrand poliert, wobei der Träger zumindest umfasst: eine Trägerbasis, die zwischen einem oberen und einem unteren Drehteller angeordnet ist, an denen Polierkissen angebracht sind, wobei in der Trägerbasis eine Aufnahmeöffnung ausgebildet ist, wobei die Aufnahmeöffnung zum Halten des Wafers dient, der während des Polierens sandwichartig zwischen dem oberen und unteren Drehteller eingeklemmt ist; und einen ringförmigen Kunststoffring, der entlang eines Innenumfangs der Aufnahmeöffnung der Trägerbasis angeordnet ist, wobei der Kunststoffring den Rundungsabschnitt schützt, indem er den Rundungsabschnitt des gehaltenen Wafers berührt, wobei der Kunststoffring eine konkave Nut an seinem Innenumfang aufweist und der Wafer so gehalten ist, dass die obere und untere Schrägfläche und der Rundungsabschnitt des Wafers in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen, wobei die obere und untere Schrägfläche in der konkaven Nut ausgebildet sind.
Wenn wie vorstehend beschrieben der Träger die Trägerbasis, die zwischen dem oberen und unteren Drehteller angeordnet ist, an denen Polierkissen angebracht sind, wobei in der Trägerbasis eine Aufnahmeöffnung ausgebildet ist und die Aufnahmeöffnung zum Halteren des Wafers dient, der während des Polierens sandwichartig zwischen dem oberen und unteren Drehteller eingeklemmt ist; und den ringförmigen Kunststoffring umfasst, der entlang eines Innenumfangs der Aufnahmeöffnung der Trägerbasis angeordnet ist, wobei der Kunststoffring den Rundungsabschnitt schützt, indem er den Rundungsabschnitt des gehaltenen Wafers berührt, und wenn der Kunststoffring eine konkave Nut an seinem Innenumfang aufweist und der Wafer so gehalten ist, dass die obere und untere Schrägfläche und der Rundungsabschnitt des Wafers in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen, wobei die obere und untere Schrägfläche in der konkaven Nut ausgebildet sind, dann kann die Entstehung einer Verjüngung an der polierten Oberfläche reduziert werden, indem der Wafer beim Polieren rotieren gelassen wird, während die Entstehung der Absenkung am Außenumfang dadurch unterbunden wird, dass eine Lücke zwischen dem Rundungsabschnitt des Wafers und dem Innenumfangsabschnitt des Kunststoffrings verringert wird, so dass die Ebenheit des zu polierenden Wafers verbessert werden kann.
Wenn ein Winkel der Schrägflächen der konkaven Nut in Bezug auf eine obere und untere Hauptfläche des Kunststoffrings, wobei die Schrägflächen den Wafer berühren, und der Rundungswinkel des Wafers mit β bzw. θ bezeichnet werden, ist es dabei bevorzugt, dass die obere und untere Schrägfläche der konkaven Nut und der Rundungsabschnitt des Wafers in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen, wenn die Beziehung θ < β < 90° erfüllt ist.
Wie vorstehend beschrieben, können unter Erfüllung der Beziehung θ < β < 90°, wenn der Winkel der Schrägflächen der konkaven Nut in Bezug auf die obere und untere Hauptfläche des Kunststoffrings, wobei die Schrägflächen den Wafer berühren, und der Rundungswinkel des Wafers mit β bzw. θ bezeichnet werden, die obere und untere Schrägfläche der konkaven Nut und der Rundungsabschnitt des Wafers sicher so gestaltet werden, dass sie in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen.
Des Weiteren ist es dabei bevorzugt, dass der Winkel β der Schrägflächen der konkaven Nut in Bezug auf die obere und untere Hauptfläche des Kunststoffrings die Beziehung θ < β ≤ θ+7° erfüllt, wobei die Schrägflächen den Wafer berühren.
Wenn wie vorstehend beschrieben der Winkel β der Schrägflächen der konkaven Nut in Bezug auf die obere und untere Hauptfläche des Kunststoffrings die Beziehung θ < β ≤ θ+7° erfüllt, wobei die Schrägflächen den Wafer berühren, kann die Lücke zwischen dem Rundungsabschnitt des Wafers und dem Innenumfangsabschnitt des Kunststoffrings in ausreichendem Maße verkleinert werden, und die Entstehung der Absenkung am Außenumfang kann effektiver reduziert werden. Darüber hinaus kann die Waferhaltekraft erhöht werden.
Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung eine Doppelseitenpoliervorrichtung zur Verfügung, die zumindest den Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung umfasst, der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist.
Wie vorstehend beschrieben, lässt sich mit der Doppelseitenpoliervorrichtung, die den Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung enthält, der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, die Ebenheit verbessern, indem die Entstehung der Absenkung am Außenumfang und der Verjüngung des zu polierenden Wafers unterbunden wird.
Außerdem stellt die vorliegende Erfindung ein Doppelseitenpolierverfahren für einen Wafer zur Durchführung eines Doppelseitenpoliervorgangs an einem Wafer zur Verfügung, wobei der Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung, der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, zwischen einem oberen und einem unteren Drehteller angeordnet wird, an denen Polierkissen angebracht sind, der Wafer so gehalten wird, dass die obere und untere Schrägfläche der konkaven Nut des Kunststoffrings und der Rundungsabschnitt des Wafers in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen, wobei der Kunststoffring entlang des Innenumfangs der Aufnahmeöffnung des Trägers angeordnet ist, und der Doppelseitenpoliervorgang ausgeführt wird, während der Wafer sandwichartig zwischen dem oberen und unteren Drehteller eingeklemmt ist.
Durch Anordnen des Trägers für eine Doppelseitenpoliervorrichtung, wobei der Träger gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, zwischen dem oberen und unteren Drehteller, an denen Polierkissen angebracht sind, wobei der Wafer so gehalten ist, dass die obere und untere Schrägfläche der konkaven Nut des Kunststoffrings und der Rundungsabschnitt des Wafers in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen, wobei der Kunststoffring entlang des Innenumfangs der Aufnahmeöffnung des Trägers angeordnet ist, und durch Ausführen des Doppelseitenpoliervorgangs, während der Wafer sandwichartig zwischen dem oberen und unteren Drehteller eingeklemmt ist, kann wie vorstehend beschrieben die Ebenheit verbessert werden, indem die Entstehung der Absenkung am Außenumfang und der Verjüngung des zu polierenden Wafers unterbunden wird.
Bei dem Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Kunststoffring an seinem Innenumfang mit der konkaven Nut versehen, und der Wafer ist so gehalten, dass die obere und untere Schrägfläche und ein Rundungsabschnitt des Wafers in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen, wobei die obere und untere Schrägfläche in der konkaven Nut ausgebildet sind. Daher können dadurch, dass der Poliervorgang mittels der Doppelseitenpoliervorrichtung durchgeführt wird, die mit diesem Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung versehen ist, die Entstehung einer Verjüngung an der polierten Oberfläche unterbunden werden, indem man den Wafer während des Polierens rotieren lässt, während die Entstehung der Absenkung am Außenumfang unterbunden wird, indem die Lücke zwischen dem Rundungsabschnitt des Wafers und dem Innenumfangsabschnitt des Kunststoffrings reduziert wird, und die Ebenheit des zu polierenden Wafers verbessert werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel der Doppelseitenpoliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Ansicht des Innenaufbaus der Doppelseitenpoliervorrichtung der vorliegenden Erfindung, in Draufsicht gesehen;
3 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel des Trägers für eine Doppelseitenpoliervorrichtung zeigt, wobei der Träger gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist;
4 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Randabschnitt (der Rundungsabschnitt) des Wafers in Querschnitts-Punktkontakt mit einem Innenumfang (obere und untere Schrägfläche der konkaven Nut) des Kunststoffrings des Trägers für eine Doppelseitenpoliervorrichtung steht, wobei der Träger gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, und die Form der konkaven Nut des Kunststoffrings zeigt;
5 ist eine schematische Schnittansicht, die eine andere Form der konkaven Nut des Kunststoffrings des Trägers für eine Doppelseitenpoliervorrichtung zeigt, wobei der Träger gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist;
6 ist eine Ansicht, die die Ergebnisse eines Beispiels und eines Vergleichsbeispiels zeigt; und
7 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem, wenn der Poliervorgang unter Verwendung eines Kunststoffrings in einem herkömmlichen Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung ausgeführt wird, ein kriechverformtes Polierkissen in die Lücke zwischen dem Innenumfangsabschnitt des Kunststoffrings und dem Rundungsabschnitt des Wafers gelangt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Bei einem herkömmlichen Doppelseitenpolieren eines Wafers kann während des Polierens eine Kriechverformung auftreten, die mit den Viskoelastizitätseigenschaften eines Polierkissens zusammenhängt, und für den Fall, dass der Randabschnitt des Wafers abgerundet ist, entsteht eine Absenkung am Außenumfang des Wafers aufgrund dessen, dass in manchen Fällen das kriechverformte Polierkissen in die Lücke zwischen dem Innenumfangsabschnitt des Kunststoffrings und dem Rundungsabschnitt des Wafers gelangt. Dies wird zu einer Ursache dafür, dass die Ebenheit des Wafers verschlechtert wird.
Herkömmlicherweise wird zur Unterbindung einer derartigen Absenkung am Außenumfang beispielsweise die Form des Innenumfangsabschnitts des Kunststoffrings, der mit dem Wafer in Kontakt gelangen soll, entsprechend der Form des Rundungsabschnitts des Wafers ausgebildet, diese werden zusammengefügt und danach wird der Poliervorgang ausgeführt. Die Absenkung am Außenumfang kann dadurch unterbunden werden. Dadurch wurde jedoch verhindert, dass sich der Wafer während des Polierens drehen konnte, und es war so unmöglich, die Entstehung der Verjüngung an der polierten Oberfläche des Wafers zu unterbinden und die Ebenheit in ausreichendem Maße zu verbessern.
Im Hinblick darauf hat der vorliegende Erfinder eine intensive Untersuchung durchgeführt, um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen. Als Ergebnis der Untersuchung hat der vorliegende Erfinder herausgefunden, dass es durch das Halten des Wafers, wobei die obere und untere, in der konkaven Nut des Kunststoffrings ausgebildete Schrägfläche und der Rundungsabschnitt des Wafers in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen, während gleichzeitig verhindert wird, dass das kriechverformte Polierkissen in die Lücke zwischen dem Rundungsabschnitt des Wafers und dem Innenumfangsabschnitt des Kunststoffrings gelangt, indem die konkave Nut am Innenumfangsabschnitt des Kunststoffrings so ausgebildet wird, dass die Lücke verkleinert ist, möglich ist, die Wahrscheinlichkeit zu minimieren, bei der der Wafer an einer Drehung gehindert ist, wodurch sowohl die Entstehung der Absenkung am Außenumfang als auch der Verjüngung verhindert werden kann, und hat damit die vorliegende Erfindung abgeschlossen.
1 ist her eine schematische Schnittansicht der Doppelseitenpoliervorrichtung, die mit dem erfindungsgemäßen Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung versehen ist, und 2 ist eine Ansicht des Innenaufbaus der Doppelseitenpoliervorrichtung, in Draufsicht gesehen.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, umfasst die Doppelseitenpoliervorrichtung 20, die mit dem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten Träger 1 für eine Doppelseitenpoliervorrichtung versehen ist, einen oberen Drehteller 6 und einen unteren Drehteller 7, die so vorgesehen sind, dass sie vertikal einander zugewandt sind, und ein Polierkissen 5 ist an jeder der Sichtflächen der Drehteller 6 und 7 angebracht, wobei die Drehteller 6 und 7 an den Sichtflächen einander zugewandt sind. Zusätzlich ist ein Sonnenrad 13 in einem zentralen Abschnitt vorgesehen, der sich zwischen dem oberen Drehteller 6 und unteren Drehteller 7 befindet, und ein Innenzahnrad 14 ist an einem Randabschnitt vorgesehen. Der Wafer W ist in der Aufnahmeöffnung 4 des Trägers 1 für eine Doppelseitenpoliervorrichtung 1 gehalten und sandwichartig zwischen dem oberen Drehteller 6 und unteren Drehteller 7 eingeklemmt.
Des Weiteren steht eine Außenumfangsverzahnung des Trägers 1 für eine Doppelseitenpoliervorrichtung in kämmendem Eingriff mit einem jeweiligen Verzahnungsabschnitt des Sonnenrads 13 und des Innenzahnrads 14, und wenn der obere Drehteller 6 und der untere Drehteller 7 durch eine (nicht dargestellte) Antriebsquelle in Drehung versetzt werden, läuft der Träger 1 für eine Doppelseitenpoliervorrichtung um das Sonnenrad 13 um, während er sich dabei dreht. Dabei wird der Wafer W in der Aufnahmeöffnung 4 des Trägers 1 für eine Doppelseitenpoliervorrichtung gehalten, und beide Oberflächen werden durch die oberen und unteren Polierkissen 5 gleichzeitig poliert. Zusätzlich wird während des Polierens eine Polierlösung von einer nicht dargestellten Düse zugeführt.
Wie in 3 gezeigt ist, weist der Träger 1 für eine Doppelseitenpoliervorrichtung darüber hinaus die aus Metall bestehende Trägerbasis 3 auf, in der die Aufnahmeöffnung 4 zum Halten des Wafers W ausgebildet ist. Zusätzlich ist ein Kunststoffring 2 entlang der Innenumfangsfläche der Aufnahmeöffnung 4 der Trägerbasis 3 angeordnet. Mit dem Kunststoffring 2 lässt sich eine Beschädigung des Randbereichs des Wafers W verhindern, wobei die Beschädigung dadurch verursacht wird, dass der Wafer W während des Polierens in Kontakt mit der metallischen Trägerbasis 3 gelangt.
Darüber hinaus wird der Wafer W in die Aufnahmeöffnung 4 des Trägers 1 für eine Doppelseitenpoliervorrichtung eingelegt und dort gehalten, wobei die Aufnahmeöffnung 4 mit dem vorstehend beschriebenen Kunststoffring 2 ausgestattet ist, der entlang ihrer Innenumfangsfläche angeordnet ist.
4 ist hier eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Wafer W in die Aufnahmeöffnung 4 des Trägers 1 für eine Doppelseitenpoliervorrichtung eingesetzt ist und der Randbereich des Wafers W in Kontakt mit dem Innenumfang des Kunststoffrings 2 steht.
Wie in 4 gezeigt ist, ist der Randbereich des zu polierenden Wafers W abgerundet und weist einen Rundungsabschnitt 12 auf. Des Weiteren ist am Innenumfang des Kunststoffrings 2 eine konkave Nut 8 ausgebildet. Die konkave Nut 8 hat darüber hinaus Schrägflächen 9, die an ihrem oberen bzw. unteren Abschnitt ausgebildet sind.
Die obere und untere Schrägfläche 9 der konkaven Nut 8 und der Rundungsabschnitt 12 des Wafers W stehen außerdem in Querschnitts-Punktkontakt miteinander, und der Wafer W wird in einem derartigen Zustand eines Querschnitts-Punktkontakts gehalten. Hierbei ist mit „Querschnitts-Punktkontakt“ ein Zustand gemeint, in welchem die beteiligten Elemente in Punktkontakt miteinander stehen, wenn ein Kontaktbereich im Querschnitt betrachtet wird. Daher befinden sich in der vorliegenden Erfindung die obere und untere Schrägfläche 9 und der Rundungsabschnitt 12 des Wafers W an zwei Punkten, einem oberen und einem unteren Punkt, in Kontakt miteinander.
Dadurch dass der Wafer W wie vorstehend beschrieben so gehalten wird, dass die in der konkaven Nut 8 des Kunststoffrings 2 ausgebildete obere und untere Schrägfläche 9 sowie der Rundungsabschnitt 12 des Wafers W in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen, ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit zu minimieren, dass der Wafer W während des Polierens an einer Drehung gehindert wird.
Wenn wie vorstehend beschrieben der Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung so ausgeführt ist, dass die konkave Nut 8 am Innenumfang des Kunststoffrings 2 gebildet ist, und der Wafer W so gehalten wird, dass die obere und untere Schrägfläche 9 der konkaven Nut 8 und der Rundungsabschnitt 12 des Wafers W in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen, dann kann die Lücke L zwischen dem Rundungsabschnitt 12 des Wafers W und dem Innenumfangsabschnitt des Kunststoffrings 2 verkleinert werden, indem der Poliervorgang unter Verwendung der Doppelseitenpoliervorrichtung ausgeführt wird, die mit diesem, gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung versehen ist, und es kann verhindert werden, dass das kriechverformte Polierkissen 5 in die Lücke gelangt, wodurch die Absenkung am Außenumfang unterbunden werden kann.
Zusätzlich dazu kann sich der Wafer W während des Polierens drehen, wenn der Wafer W so gehalten wird, dass die obere und untere Schrägfläche 9 der konkaven Nut 8 und der Rundungsabschnitt 12 des Wafers W in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen, und die Entstehung einer Verjüngung an der polierten Oberfläche kann unterbunden werden. Im Ergebnis besteht kein Bedarf dahingehend, einen Vorgang zur Verbesserung der Ebenheit auszuführen, indem ein zusätzlicher Poliervorgang ausgeführt wird, und die Ebenheit des zu polierenden Wafers W kann mit nur einem Poliervorgang verbessert werden.
Wenn der Winkel der Schrägflächen 9 der konkaven Nut 8 in Bezug auf die obere und untere Hauptfläche 10 und 11 des Kunststoffrings 2, wobei die Schrägflächen 9 in Kontakt mit dem Wafer W stehen, und der Rundungswinkel des Wafers W mit β bzw. 6 bezeichnet werden, ist es dabei bevorzugt, dass die obere und untere Schrägfläche 9 der konkaven Nut 8 und der Rundungsabschnitt 12 des Wafers W in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen, wenn die Beziehung θ < β < 90° erfüllt ist.
Wenn wie vorstehend beschrieben die Beziehung θ < β < 90° erfüllt ist, kann sichergestellt werden, dass die obere und untere Schrägfläche 9 der konkaven Nut 8 und der Rundungsabschnitt 12 des Wafers in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen.
Dabei handelt es sich bei dem Rundungswinkel θ des Wafers um den in 4 und 5 gezeigten Winkel θ, und dieser ist definiert als Winkel eines Schnittpunkts einer Tangente an einem L-Endbereich, wobei die Tangente zur Waferoberflächenseite des Rundungsabschnitts 12 des Wafers verläuft, und einer Horizontallinie an der Oberfläche des Wafers.
Es ist zu beachten, dass in 2 und 3 jeder Träger 1 für eine Doppelseitenpoliervorrichtung einen Wafer W hält, wobei jedoch mehrere Wafer W in jedem Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung gehalten werden können, indem ein Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung verwendet wird, der mehrere Aufnahmeöffnungen hat.
Hierbei braucht die Form der konkaven Nut 8 des Kunststoffrings 2 nur mit der darin ausgebildeten oberen und unteren Schrägfläche 9 versehen zu sein, wobei die obere und untere Schrägfläche 9 in Querschnitts-Punktkontakt mit dem Rundungsabschnitt 12 des Wafers W steht. Die Form etc. des tiefsten Abschnitts der konkaven Nut 8 ist aber nicht ausdrücklich auf z.B. eine V-förmige Nut beschränkt. Die konkave Nut 8 kann beispielsweise eine wie in 5 gezeigte, trapezförmige konkave Nut 8 sein.
Dabei erfüllt der Winkel β der Schrägflächen 9 der konkaven Nut 8 in Bezug auf die obere und untere Hauptfläche 10 und 11 des Kunststoffrings 2 vorzugsweise die Beziehung θ < β ≤ θ+7°, wobei der Wafer W die Schrägflächen 9 berührt.
Wenn beispielsweise der Rundungswinkel des Wafers W 18° beträgt, kann die Lücke L zwischen dem Rundungsabschnitt 12 des Wafers W und dem Innenumfangsabschnitt des Kunststoffrings 2 in ausreichendem Maße verkleinert werden, wenn der Winkel β der Schrägflächen 9 der konkaven Nut 8 mit Bezug auf die obere und untere Hauptfläche 10 und 11 des Kunststoffrings 2 die Beziehung 18° < β ≤ 25° erfüllt, wobei die Schrägflächen 9 den Wafer W berühren. Dadurch kann effektiver verhindert werden, dass das kriechverformte Polierkissen 5 in die Lücke gelangt. Außerdem kann die Waferhaltekraft erhöht werden.
Darüber hinaus werden bei dem Doppelseitenpolierverfahren für einen Wafer gemäß der vorliegenden Erfindung zum Beispiel der Träger 1 für eine Doppelseitenpoliervorrichtung, wobei der Träger in 3 gezeigt ist und den in 4 und 5 gezeigten Kunststoffring 2 aufweist, und die in 1 gezeigte Doppelseitenpoliervorrichtung 20 verwendet, die mit dem Träger 1 für eine Doppelseitenpoliervorrichtung versehen ist, und der Träger 1 für eine Doppelseitenpoliervorrichtung wird zuerst zwischen dem oberen und unteren Drehteller 6 und 7 der Doppelseitenpoliervorrichtung 20 angeordnet, wobei am oberen und unteren Drehteller 6 und 7 die Polierkissen 5 angebracht sind.
Als Nächstes wird der Wafer W in die Aufnahmeöffnung 4 des Trägers 1 für eine Doppelseitenpoliervorrichtung eingeführt und wird mittels der oberen und unteren Schrägfläche 9 der konkaven Nut 8 des Kunststoffrings 2 gehalten, der entlang des Innenumfangs der Aufnahmeöffnung 4 des Trägers 1 für eine Doppelseitenpoliervorrichtung angeordnet ist, wobei die Schrägflächen und der Rundungsabschnitt 12 des Wafers W in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen.
Die obere und untere polierte Oberfläche des Wafers W werden danach sandwichartig zwischen den am oberen und unteren Drehteller 6 und 7 angebrachten Polierkissen 5 eingeklemmt, und es wird ein Poliervorgang durchgeführt, während den polierten Oberflächen ein Poliermittel zugeführt wird.
Durch Ausführung des Poliervorgangs in der vorstehend beschriebenen Weise kann die Entstehung einer Verjüngung an der polierten Oberfläche vermindert werden, indem der Wafer W während des Polierens sich drehen gelassen wird, während die Absenkung am Außenumfang unterbunden wird, indem durch eine Verkleinerung der Lücke L verhindert wird, dass das kriechverformte Polierkissen 5 in die Lücke L zwischen dem Rundungsabschnitt 12 des Wafers W und dem Innenumfangsabschnitt des Kunststoffrings 2 gelangt. Im Ergebnis ist es möglich, die Ebenheit des zu polierenden Wafers W mit nur einem Poliervorgang zu verbessern, ohne einen zusätzlichen Poliervorgang durchzuführen.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung im Einzelnen auf der Grundlage eines Beispiels und eines Vergleichsbeispiels der vorliegenden Erfindung erläutert; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
(Beispiel)
Mittels des in 3 und 4 gezeigten Trägers für eine Doppelseitenpoliervorrichtung und der Doppelseitenpoliervorrichtung, die in 1 gezeigt und mit dem Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung versehen ist, wurde ein Doppelseitenpoliervorgang an 250 Siliziumwafern mit einem Durchmesser von 300 mm ausgeführt, und die Ebenheit (SFQR (max)) der Oberfläche jedes der polierten Wafer wurde mit einem Ebenheitsmessinstrument (WaferSight M49 Modus/Zellengröße: 26 × 8 mm/Versatz: 0 × 0 mm/Randausschluss: 2 mm) gemessen.
Es ist zu beachten, dass der SFQR-Wert (site front least squares range) bei Betrachtung einer Messortebene, die berechnet wird, indem das Verfahren der kleinsten Quadrate auf Daten an einem angesetzten Messort angewendet wird, wobei eine auf eine Ebene korrigierte Waferrückseite als Referenzebene angesehen wird, eine Differenz zwischen einem maximalen und minimalen Positionsversatz von dieser Ebene für jeden Messort darstellt, und (max) sich auf den maximalen Unterschied an jedem Messort bezieht.
Dabei wurden die Wafer vor dem Polieren abgerundet, wobei ihr Rundungswinkel 18° betrug. Des Weiteren lag der Innendurchmesser des Kunststoffrings bei 300,5 mm, die Dicke des Kunststoffrings betrug 1700 µm, und β war 25°. Der Wafer wird vorzugsweise gehalten, indem ein Unterschied zwischen dem Innendurchmesser des Kunststoffrings und dem Waferdurchmesser so eingestellt wird, dass er gleich oder kleiner als 2 mm ist. In Bezug auf die Festigkeit ist es darüber hinaus bevorzugt, dass die Dicke des Kunststoffrings auf den Bereich zwischen 1500 und 2000 µm eingestellt wird. Dabei betrug die Lücke L zwischen dem Rundungsabschnitt des Wafers und dem Innenumfangsabschnitt des Kunststoffrings 42 µm.
Die Ergebnisse sind in 6 gezeigt. Wie in 6 gezeigt ist, wird deutlich, dass SFQR (max) im Vergleich zu den Ergebnissen des nachfolgend beschriebenen Vergleichsbeispiels verbessert ist. Darüber hinaus beträgt der Mittelwert von SFQR (max) 26,65 nm und ist im Vergleich zu 32,56 nm des Vergleichsbeispiels damit verbessert, wobei das Verbesserungsverhältnis 22,18 % beträgt.
Wie vorstehend beschrieben, konnte bestätigt werden, dass es durch das Ausführen eines Doppelseitenpoliervorgangs unter Verwendung des gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten Trägers für eine Doppelseitenpoliervorrichtung möglich ist, die Entstehung einer Verjüngung an der polierten Oberfläche zu reduzieren, indem der Wafer während des Polierens drehen gelassen wird, während die Absenkung am Außenumfang unterbunden wird, indem verhindert wird, dass das kriechverformte Polierkissen in die Lücke gelangt, und die Ebenheit des zu polierenden Wafers zu verbessern.
(Vergleichsbeispiel)
250 Wafer wurden unter denselben Bedingungen wie beim vorgenannten Beispiel poliert, mit der Ausnahme, dass eine Doppelseitenpoliervorrichtung verwendet wurde, die mit einem herkömmlichen Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung ausgestattet war, wobei der Träger in 7 gezeigt ist und einen Kunststoffring ohne konkave Nut aufweist, und die Ebenheit wurde auf dieselbe Wese wie bei dem Beispiel gemessen.
Die Ergebnisse sind in 6 gezeigt. Der Mittelwert von SFQR (max) lag bei 32,56 nm. Wie vorstehend beschrieben, ist deutlich, dass die Ebenheit im Vergleich mit den Ergebnissen des Beispiels schlechter ist.

Claims

Träger (1) für eine Doppelseitenpoliervorrichtung, wobei sich der Träger (1) in einer Doppelseitenpoliervorrichtung befindet, die beide Oberflächen eines Wafers mit einem Rundungsabschnitt an seinem Außenrand poliert, wobei der Träger zumindest umfasst: eine Trägerbasis (3), die zwischen einem oberen und einem unteren Drehteller (6,7) angeordnet ist, an denen Polierkissen (5) angebracht sind, wobei in der Trägerbasis (3) eine Aufnahmeöffnung (4) ausgebildet ist und die Aufnahmeöffnung (4) zum Halten des Wafers dient, der während des Polierens sandwichartig zwischen dem oberen und unteren Drehteller eingeklemmt ist; und einen ringförmigen Kunststoffring (2), der entlang eines Innenumfangs der Aufnahmeöffnung (4) der Trägerbasis angeordnet ist, wobei der Kunststoffring den Rundungsabschnitt (12) schützt, indem er den Rundungsabschnitt (12) des gehaltenen Wafers berührt, wobei der Kunststoffring (2) eine konkave Nut (8) an seinem Innenumfang aufweist, und der Wafer so gehalten ist, dass die obere und untere Schrägfläche (9) und der Rundungsabschnitt (12) des Wafers in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen, wobei die obere und untere Schrägfläche in der konkaven Nut ausgebildet sind.
Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn ein Winkel der Schrägflächen der konkaven Nut in Bezug auf eine obere und untere Hauptfläche des Kunststoffrings, wobei die Schrägflächen den Wafer berühren, und der Rundungswinkel des Wafers mit β bzw. θ bezeichnet werden, die obere und untere Schrägfläche der konkaven Nut und der Rundungsabschnitt des Wafers in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen, wenn die Beziehung θ < β < 90° erfüllt ist.
Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Winkel β der Schrägflächen der konkaven Nut in Bezug auf die obere und untere Hauptfläche des Kunststoffrings die Beziehung θ < β ≤ θ+7° erfüllt, wobei die Schrägflächen den Wafer berühren.
Doppelseitenpoliervorrichtung, die zumindest den Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung aufweist, wobei der Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ausgeführt ist.
Doppelseitenpolierverfahren für einen Wafer zur Ausführung eines Doppelseitenpoliervorgangs an einem Wafer, wobei der Träger für eine Doppelseitenpoliervorrichtung, der nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ausgeführt ist, zwischen einem oberen und einem unteren Drehteller angeordnet wird, an denen Polierkissen angebracht sind; der Wafer so gehalten wird, dass die obere und untere Schrägfläche der konkaven Nut des Kunststoffrings und der Rundungsabschnitt des Wafers in Querschnitts-Punktkontakt miteinander stehen, wobei der Kunststoffring entlang des Innenumfangs der Aufnahmeöffnung des Trägers angeordnet ist; und der Doppelseitenpoliervorgang ausgeführt wird, wobei der Wafer sandwichartig zwischen dem oberen und unteren Drehteller eingeklemmt ist.