DE112014003809T5 - Vorrichtung zum Richten eines Urethanschaum-Tuchs zum Polieren - Google Patents

Vorrichtung zum Richten eines Urethanschaum-Tuchs zum Polieren Download PDF

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Junichi Ueno
Michito Sato
Kaoru Ishii
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Abstract

Die vorliegende Erfindung ist eine Richtvorrichtung zum Richten eines Urethanschaum-Tuchs zum Polieren, indem Diamantschleifkörper in Gleitkontakt mit dem Urethanschaum-Tuch gebracht werden, wobei die Richtvorrichtung einen Träger der Diamantschleifkörper umfasst, wobei die vom Träger gehaltenen Diamantschleifkörper mehrere Körnungen aufweisen, die Diamantschleifkörper mit mehreren Körnungen einen hochkörnigen Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 170 oder mehr und einen niedrigkörnigen Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 140 oder weniger umfassen, die Diamantschleifkörper mit mehreren Körnungen vom Träger so gehalten werden, dass sich Höhenpositionen von Richtflächen der Diamantschleifkörper auf der gleichen Ebene befinden, und die Richtflächen in Kontakt mit dem Urethanschaum-Tuch kommen. Als Ergebnis wird eine Richtvorrichtung bereitgestellt, die zum ausreichenden Anrauen der Oberfläche des Urethanschaum-Tuchs durch einmaliges Richten ohne Schließen von Löchern des Schaumteils des Urethanschaum-Tuchs geeignet ist, wodurch eine kurze Richtzeit, ein langes Richtintervall und ein Verhindern des Verringerns der Produktivität ermöglicht wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Richtvorrichtung zum Richten eines Urethanschaum-Tuchs zum Polieren eines Wafers.
  • STAND DER TECHNIK
  • Beim Polieren von Wafern wurde ein Urethanschaum-Tuch zum Verbessern der Ebenheit der Oberflächen der Wafer verwendet. Das Urethanschaum-Tuch zum Polieren wird einem anfänglichen Richten zum Vorbereiten vor dem Gebrauch unterzogen, gefolgt von regelmäßigem Richten von Batch zu Batch in Intervallen der Polier-Batches. Solch ein regelmäßiges Richten des Urethanschaum-Tuchs ermöglicht das Einstellen des Urethanschaum-Tuchs, wodurch die Ebenheitsqualität von Wafern nach dem Polieren erhalten werden kann.
  • Im Allgemeinen wird zum Richten eines Urethanschaum-Tuchs eine Richtvorrichtung mit Diamantschleifkörpern verwendet. Die Richtvorrichtung ist zum Richten eines Urethanschaum-Tuchs ausgebildet, indem Diamantschleifkörper mit einer Körnung, die gleichmäßig oder ungleichmäßig auf einem Träger angeordnet sind, in Gleitkontakt mit dem Urethanschaum-Tuch gebracht werden.
  • LISTE DER ANFÜHRUNGEN
  • PATENTLITERATUR
    • Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentschrift (Kokai) Nr. H11-000868
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • TECHNISCHE AUFGABE
  • Ein Urethanschaum-Tuch mit einer weichen Harzhärte (insbesondere ein Urethanschaum-Tuch mit einer Shore-D-Härte von 30 oder weniger) wird im Allgemeinen mit einer Richtvorrichtung mit Diamantschleifkörpern wie zuvor genannt gerichtet, bei der die Diamantschleifkörper typischerweise eine Körnung von 60, 100 und 325 aufweisen. Wenn aber das Urethanschaum-Tuch nur mit den niedrigkörnigen Diamantschleifkörpern mit einer Körnung von 60 oder 100 gerichtet wird, fangen sich die Diamantschleifkörper in großem Umfang in Löchern eines Schaumteils des Tuchs und das Urethanharz wird gedehnt, so dass die Löcher des Schaumteils im Tuch unvorteilhafterweise geschlossen werden. Das Urethanschaum-Tuch, in dem die Löcher des Schaumteils geschlossen ist, kann nicht genügend Slurry für den Polierprozess halten, was zum Problem der ungünstigen Ebenheit von polierten Wafern führt.
  • Wenn das Urethanschaum-Tuch nur mit den hochkörnigen Diamantschleifkörpern mit einer Körnung von 325 gerichtet wird, kann, obwohl die Löcher des Schaumteils nicht geschlossen werden, die Oberfläche des Schaumteils des Urethantuchs nicht ausreichend angeraut werden, da die Diamantschleifkörper zu fein sind. Entsprechend wird die Oberflächenrauheit des Urethanschaum-Tuchs gering, die Ebenheit von Wafern nach dem Polieren kann nicht in einem guten Zustand gehalten werden und somit ist ein kürzeres Richtintervall erforderlich. Wenn beispielsweise die Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 325 verwendet werden, kann eine optimale Ebenheit von kontinuierlich polierten Wafern nicht erzielt werden, da das Richten alle 3 Batches durchgeführt wird. Als Ergebnis wird die Zahl der Richtvorgänge erhöht, was zum Problem der geringeren Produktivität bei der Herstellung von Wafern führt.
  • Als ein Richtverfahren, das zum ausreichenden Anrauen der Oberfläche des Urethanschaum-Tuchs und Verringern des Schließens von Löchern des Schaumteils geeignet ist, ist ein Richtverfahren unter Verwendung jeweils einer Richtvorrichtung mit Diamantschleifkörpern mit hoher Körnung und einer Richtvorrichtung mit Diamantschleifkörpern niedriger Körnung zu erwähnen. Dieses Verfahren weist aber eine ungünstige Effizienz auf und erfordert viel Zeit für das Richten, wodurch die Produktivität beim Herstellen von Wafern verringert wird.
  • Patentschrift 1 offenbart eine Richtvorrichtung umfassend Diamantschleifkörper mit unterschiedlichen Korndurchmessern (Körnungen), angeordnet auf einem Träger. Da aber der Träger eine feste Höhe aufweist, unterscheiden sich die Höhenpositionen von Richtflächen der Diamantschleifkörper untereinander und somit variiert die Menge des Kontakts zwischen dem Poliertuch und den Diamantschleifkörpern je nach Korndurchmesser. Es besteht somit das Problem, dass die Menge des Kontakts zwischen dem hochkörnigen Diamantschleifkörper, der einen kleinen Schleifkörper-Durchmesser aufweist, und dem Poliertuch verringert wird, so dass der hochkörnige Diamantschleifkörper nicht ausreichend in Funktion tritt.
  • Die vorliegende Erfindung soll die zuvor beschriebenen Probleme lösen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen einer Richtvorrichtung, die zum ausreichenden Anrauen der Oberfläche eines Urethanschaum-Tuchs durch einmaliges Richten ohne Schließen von Löchern des Schaumteils des Urethanschaum-Tuchs geeignet ist, wodurch eine kurze Richtzeit, ein langes Richtintervall und ein Verhindern des Verringerns der Produktivität bei der Herstellung von Wafern ermöglicht wird.
  • TECHNISCHE LÖSUNG
  • Zum Erfüllen dieser Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Richtvorrichtung zum Richten eines Urethanschaum-Tuchs zum Polieren bereit, indem Diamantschleifkörper in Gleitkontakt mit dem Urethanschaum-Tuch gebracht werden, wobei die Richtvorrichtung einen Träger der Diamantschleifkörper umfasst, wobei die vom Träger gehaltenen Diamantschleifkörper mehrere Körnungen aufweisen, die Diamantschleifkörper mit mehreren Körnungen einen hochkörnigen Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 170 oder mehr und einen niedrigkörnigen Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 140 oder weniger umfassen, die Diamantschleifkörper mit mehreren Körnungen vom Träger so gehalten werden, dass sich Höhenpositionen von Richtflächen der Diamantschleifkörper auf der gleichen Ebene befinden, und die Richtflächen in Kontakt mit dem Urethanschaum-Tuch kommen.
  • Solch eine Richtvorrichtung ermöglicht es dem hochkörnigen Diamantschleifkörper und dem niedrigkörnigen Diamantschleifkörper gleichzeitig mit dem Urethanschaum-Tuch in Gleitkontakt zu kommen, wodurch ein ausreichendes Anrauen der Oberfläche durch einmaliges Richten ohne Schließen von Löchern des Schaumteils erfolgt. Somit sind eine kurze Richtzeit und ein langes Richtintervall möglich und das Richten kann ohne Verringern der Produktivität durchgeführt werden.
  • Diamantpellets, an welchen die Diamantschleifkörper mit mehreren Körnungen angebracht sind, können vom Träger gehalten werden, wobei die Stärken der Diamantpellets anpassbar sind, wodurch sich die Höhenpositionen der Richtflächen der Diamantschleifkörper auf der gleichen Ebene befinden.
  • Gemäß dieser Ausbildung können die Höhenpositionen der Richtflächen der Diamantschleifkörper durch Anpassen der Stärken der Diamantpellets einfach auf die gleiche Ebene gesetzt werden.
  • Die Stärke des Trägers kann anpassbar sein, wodurch sich die Höhenpositionen der Richtflächen der Diamantschleifkörper auf der gleichen Ebene befinden.
  • Gemäß dieser Ausbildung können ebenfalls, wenn die Diamantschleifkörper direkt elektrolytisch auf dem Träger aufgebracht werden, die Höhenpositionen der Richtflächen der Diamantschleifkörper durch Anpassen der Stärke des Trägers auf die gleiche Ebene gesetzt werden.
  • Vorzugsweise ist der Träger ein ringartiger Träger, der in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, hält jedes der Vielzahl von Segmenten entweder den hochkörnigen Diamantschleifkörper oder den niedrigkörnigen Diamantschleifkörper und sind das den hochkörnigen Diamantschleifkörper haltende Segment und das den niedrigkörnigen Diamantschleifkörper haltende Segment abwechselnd auf dem gleichen Umfang angeordnet.
  • Solch eine Vorrichtung ermöglicht zuverlässiger ein wirksameres und gleichmäßigeres Richten des Urethanschaum-Tuchs ohne Verringern der Produktivität.
  • Ferner kann durch Verwenden der erfindungsgemäßen Richtvorrichtung ein Urethanschaum-Tuch zum Polieren mit einer Shore-D-Härte von 30 oder weniger gerichtet werden.
  • Solch ein Richtverfahren ermöglicht es dem hochkörnigen Diamantschleifkörper und dem niedrigkörnigen Diamantschleifkörper gleichzeitig mit dem Urethanschaum-Tuch in Gleitkontakt zu kommen, wodurch ein effizientes und wirksames Richten des weichen Urethanschaum-Tuchs zum Polieren eines Wafers mit großer Ebenheit erfolgt.
  • VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Die erfindungsgemäße Richtvorrichtung ist zum ausreichenden Anrauen der Oberfläche eines Urethanschaum-Tuchs durch einmaliges Richten ohne Schließen von Löchern des Schaumteils des Urethanschaum-Tuchs geeignet, wodurch die Richtzeit verkürzt wird. Das Verwenden dieser Vorrichtung ermöglicht es, dass die Oberfläche des Urethanschaum-Tuchs nach einmaligem Richten eine gute Slurry-Retention aufweist und lange Richtintervalle ermöglicht, um die Oberflächenrauheit lange Zeit in einem geeigneten Zustand zu halten. Als Ergebnis kann die Produktivität beim Herstellen von Wafern wesentlich verbessert werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein schematisches Diagramm zur Darstellung eines Beispiels der erfindungsgemäßen Richtvorrichtung.
  • 2 zeigt ein schematisches Diagramm zur Darstellung einer Anordnung des Trägers der erfindungsgemäßen Richtvorrichtung.
  • 3 zeigt ein schematisches Diagramm zur Darstellung des Falls, bei dem die Diamantschleifkörper gleichmäßig in der erfindungsgemäßen Richtvorrichtung angeordnet sind.
  • 4 zeigt ein schematisches Diagramm zur Darstellung des Falls, bei dem die Diamantschleifkörper ungleichmäßig in der erfindungsgemäßen Richtvorrichtung angeordnet sind.
  • 5 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Richtvorrichtung.
  • 6 zeigt eine schematische Seitenansicht zur Darstellung des Falls, bei dem das Urethanschaum-Tuch mit der erfindungsgemäßen Richtvorrichtung gerichtet wird.
  • 7 zeigt das Beobachtungsergebnis des Oberflächenzustands des Urethanschaum-Tuchs in Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 und 2.
  • 8 zeigt das Messergebnis der Ebenheit nach einseitigem Polieren in Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 und 2.
  • 9 zeigt das Messergebnis von GBIR in Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 3.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben; die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf diese beschränkt.
  • Eine niedrigkörnige Diamantschleifkörper (mit großem durchschnittlichen Korndurchmesser) verwendende Richtvorrichtung führt leicht zum Schließen von Löchern eines Schaumteils eines Urethanschaum-Tuchs, was zur Beeinträchtigung der Ebenheit von polierten Wafern führt. Eine hochkörnige Diamantschleifkörper (mit kleinem durchschnittlichen Korndurchmesser) verwendende Richtvorrichtung hingegen kann die Oberfläche eines Urethanschaum-Tuchs nicht ausreichend aufrauen und erfordert daher ein Richten mit einem kürzeren Richtintervall, was zu einer Beeinträchtigung der Produktivität führt.
  • Vor diesem Hintergrund führten die vorliegenden Erfinder Studien durch, um solche Probleme zu lösen, und kamen darauf, Diamantschleifkörper mit zwei oder mehr Körnungen gleichzeitig in Gleitkontakt mit einem Urethanschaum-Tuch zu bringen. Anschließend führten sie wiederholt und umfassend Studien durch und fanden heraus, dass die zuvor genannten Probleme durch die Ausbildung gelöst werden kann, die einen hochkörnigen Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 170 oder mehr und einen hochkörnigen Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 140 oder wenig, bei denen sich Höhenpositionen von Richtflächen der Diamantschleifkörper auf der gleichen Ebene befinden, umfassen, und führten damit die vorliegende Erfindung aus.
  • Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Richtvorrichtung in Bezug auf 1 bis 6 erläutert.
  • Wie in 1 und 2 dargestellt weist eine Richtvorrichtung 1 eine ringartige Platte 6, einen ringartigen Träger 3 und Diamantpellets 5a, 5b, an denen die Diamantschleifkörper 2 angebracht sind, auf.
  • Der ringartige Träger 3 ist an einer oberen Fläche der Platte 6 befestigt und wird von dieser gehalten. Das Material der Platte 6 zum Halten des Trägers 3 kann ein Metall oder ein Metall, dessen Oberfläche einer Beschichtungsbehandlung unterzogen wurde, sein. Illustrative Beispiele des verwendbaren Materials umfassen Edelstahl, mit einem Harz beschichteter Edelstahl, mit diamantartigem Carbon beschichteter Edelstahl und mit Titannitrid beschichteter Edelstahl. Die Beschichtungsbehandlung wird nicht auf dem Teil durchgeführt, der Kontakt mit den Diamantpellets aufweist und Parallelität erfordert.
  • Wie in 2 dargestellt kann der Träger 3 in mehrere fächerförmige Segmente 8 unterteilt sein und es können jeweils fächerförmige Diamantpellets 5a, 5b an den unterteilten Segmenten 8 befestigt sein und von diesen gehalten werden.
  • An den Diamantpellets 5a sind hochkörnige Diamantschleifkörper 2a angebracht. In der vorliegenden Erfindung weist der hochkörnige Diamantschleifkörper 2a auf einen Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 170 oder mehr hin. An den Diamantpellets 5b sind andererseits niedrigkörnige Diamantschleifkörper 2b angebracht. In der vorliegenden Erfindung weist der niedrigkörnige Diamantschleifkörper 2b auf einen Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 140 oder weniger hin. Als eine Alternative zu den Diamantpellets können die Diamantschleifkörper 2a, 2b direkt elektrolytisch auf den entsprechenden Segmenten 8 des Trägers 3 aufgebracht werden, damit die Diamantschleifkörper 2a, 2b vom Träger 3 gehalten werden. Die auf den Diamantpellets 5a, 5b angebrachten oder auf dem Träger 3 elektrolytisch aufgebrachten Diamantschleifkörper 2a, 2b können gleichmäßig wie in 3 oder ungleichmäßig wie in 4 dargestellt angeordnet sein.
  • Vorzugsweise sind wie in 1 dargestellt die Segmente 8 zum Halten der Diamantpellets 5a, an welchen die hochkörnigen Diamantschleifkörper 2a angebracht sind, und die Segmente 8 zum Halten der Diamantpellets 5b, an welchen die niedrigkörnigen Diamantschleifkörper 2b angebracht sind, abwechselnd auf dem gleichen Umfang angeordnet. Solch eine Anordnung der Segmente 8 ermöglicht ein wirksames und gleichmäßiges Richten des Urethanschaum-Tuchs, wodurch das Verringern von Produktivität zuverlässiger verhindert wird.
  • In der vorliegenden Erfindung sind wie in 5 (ein durch „a” in 1 dargestellter Teil) dargestellt die hochkörnigen Diamantschleifkörper 2a und die niedrigkörnigen Diamantschleifkörper 2b so angeordnet, dass sich Höhenpositionen von ihren Richtflächen 4 auf der gleichen Ebene befinden. Insbesondere werden die Stärke L1 des Diamantpellets 5a und die Stärke 12 des Diamantpellets 5b wie in 5 dargestellt, entsprechend dem Unterschied der Körnungen der jeweiligen Diamantschleifkörper angepasst, wodurch die Höhenpositionen der Richtflächen 4 auf die gleiche Ebene gebracht werden können. Alternativ kann die Höhe des Trägers 3 entsprechend dem Unterschied der Körnungen der Diamantschleifkörper so angepasst werden, dass sich die Höhenpositionen der Richtflächen 4 auf der gleichen Ebene befinden. Als eine weitere Alternative können die Stärken der Diamantpellets und die Höhe des Trägers so angepasst werden, dass sich die Höhenpositionen auf der gleichen Ebene befinden. Wenn sich die Höhenpositionen der Richtflächen 4 auf der gleichen Ebene befinden wie in 6 dargestellt, können während des Richtens sowohl die hochkörnigen Diamantschleifkörper 2a als auch die niedrigkörnigen Diamantschleifkörper 2b gleichzeitig in Gleitkontakt mit der Oberfläche des Urethanschaum-Tuchs 7 gebracht werden.
  • Gemäß der erfindungsgemäßen Richtvorrichtung 1 wird das Urethanschaum-Tuch 7 gedehnt und wird die Oberfläche des Tuchs durch Kratzen (insbesondere wird der SMD zur Darstellung der Oberflächen-Rauheit des Tuchs auf 3 μm oder mehr gehalten) aufgrund der niedrigkörnigen Diamantschleifkörper 2b angeraut und gleichzeitig der durch die niedrigkörnigen Diamantschleifkörper 2b gedehnte Harz geschnitten und es kann ein Schließen von Löchern des Schaumteils aufgrund der hochkörnigen Diamantschleifkörper 2a verhindert werden. Zusätzlich können, da sich die Höhenpositionen der Richtflächen 4 der jeweiligen Diamantschleifkörper auf der gleichen Ebene befinden, nicht nur die niedrigkörnigen Diamantschleifkörper 2b mit einem großen Durchmesser, sondern auch die hochkörnigen Diamantschleifkörper 2a mit einem kleinen Durchmesser ausreichend in Kontakt mit dem Urethanschaum-Tuch 7 gebracht werden. Als Ergebnis kann die Oberfläche ohne Schließen von Löchern des Schaumteils des Urethanschaum-Tuchs 7 angeraut, das Richtintervall verlängert und das Verringern der Produktivität bei der Herstellung von Wafern verhindert werden.
  • Die zuvor beschriebene Richtvorrichtung 1 ist ein beispielhafter Fall, bei dem die Schleifkörper einen Typ von hochkörnigem Diamantschleifkörper und einen Typ von niedrigkörnigem Diamantschleifkörper umfassen und somit insgesamt Diamantschleifkörper mit zwei Körnungen verwendet werden. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist und Diamantschleifkörper mit drei oder mehr Körnungen verwendet werden können. Ferner werden im vorhergehenden Beispiel die Stärken der Diamantpellets und die Höhe des Trägers jeweils durch die Diamantpellets und die Segmente angepasst. Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht darauf beschränkt. Um die Höhenpositionen der Richtflächen 4 auf die gleiche Ebene zu bringen, können die Höhe des Trägers und die Stärken der Diamantpellets durch Anbringen von Stufen auf den Oberflächen des Trägers und der Diamantpellets oder Verwenden einer gewölbten Oberfläche angepasst werden.
  • Die erfindungsgemäße Richtvorrichtung 1 wie zuvor genannt kann zum Richten eines Urethanschaum-Tuchs mit einer Shore-D-Härte von 30 oder weniger verwendet werden. Das Richten kann beispielsweise durch Halten der Richtvorrichtung 1 durch einen scheibenartigen Rotationsantriebsmechanismus und Bringen der Richtvorrichtung 1 in einen Gleitkontakt mit dem Urethanschaum-Tuch 7 während des Rotierens der Vorrichtung durchgeführt werden.
  • Solch ein Richtverfahren kann die Oberfläche des Urethanschaum-Tuchs ohne Schließen von Löchern des Schaumteils des Urethanschaum-Tuchs ausreichend anrauen, da die Richtvorrichtung 1 zwei oder mehr hochkörnige und niedrigkörnige Diamantschleifkörper umfasst, deren Richtflächen 4 sich auf der gleichen Ebene befinden. Entsprechend kann das Urethanschaum-Tuch effizient gerichtet werden, so dass Wafer mit einer optimalen Ebenheit hergestellt werden können und die Produktivität beim Herstellen von Wafern verbessert werden kann. Somit ist das Verfahren unter Verwendung der erfindungsgemäßen Richtvorrichtung 1 besonders geeignet zum Richten eines Urethanschaum-Tuchs mit einer Shore-D-Härte von 30 oder weniger.
  • BEISPIEL
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung ausführlicher in Bezug auf Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben; die vorliegende Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt.
  • (Beispiel 1)
  • In einer einseitigen Poliervorrichtung für Wafer (einer einseitigen Poliervorrichtung des Typs SRED, hergestellt von der Fujikoshi Machinery Corp) wurde die erfindungsgemäße Richtvorrichtung, bei der sich Höhenpositionen von Diamantschleifkörpern mit mehreren Körnungen auf der gleichen Ebene befinden wie in 1 dargestellt, von einem scheibenartigen Rotationsantriebsmechanismus gehalten. Unter Verwendung dieser Richtvorrichtung wurde ein anfängliches Richten zum Vorbereiten eines an einem Drehtisch befestigten ungebrauchten Urethanschaum-Tuchs durchgeführt. Nach dem anfänglichen Richten wurde der Oberflächenzustand des Urethanschaum-Tuchs mit einem Mikroskop beobachtet, um zu untersuchen, ob Löcher des Schaumteils geschlossen wurden oder nicht. Anschließend wurden Wafer einseitig batchweise mit dem gerichteten Urethanschaum-Tuch poliert und es wurde die Ebenheit des im zehnten Batch einseitig polierten Wafers gemessen.
  • Beim anfänglichen Richten des Urethanschaum-Tuchs wurden ein hochkörniger Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 200 und ein niedrigkörniger Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 100 als Diamantschleifkörper verwendet. Die Richtbedingungen waren wie folgt: Die Drehzahl der Richtvorrichtung betrug 10 U/min. Die Drehzahl des Drehtischs betrug 20 U/min. Die Last betrug 35 mg/cm2. Die anfängliche Richtzeit betrug 300 Sekunden. Als Richtflüssigkeit wurde Wasser verwendet.
  • Die zum einseitigen Polieren verwendeten Wafer waren p-dotierte Wafer mit einem Durchmesser von 300 mm und einer Kristallorientierung von <100>. Die Polierbedingungen waren wie folgt: Die Polierlast betrug 80 bis 200 g/cm2. Die Drehzahl des Drehtischs betrug 30 U/min. Die Drehzahl des Polierkopfs betrug 30 U/min. Als Poliermittel wurde kolloidales Silica auf NaOH-Basis verwendet.
  • Die Ebenheit des polierten Wafers wurde mit einem Ebenheitstester des Typs Nanometoro 300TT-A, hergestellt von Kuroda Precision Industries Ltd., gemessen.
  • 7 zeigen Fotografien zur Darstellung des Oberflächenzustands des Urethanschaum-Tuchs direkt nach dem anfänglichen Richten. Wie in 7 dargestellt waren Löcher des Schaumteils offen ohne Schließen und die Oberfläche mit Ausnahme der Löcher war ausreichend angeraut.
  • 8 zeigt das Messergebnis der Wafer-Ebenheit nach dem einseitigen Polieren. Wie in 8 dargestellt wies der Wafer nach dem zehnten Batch einen GBIR von 0,077 (μm), SFQRmax von 0,028 (μm) und SBIRmax von 0,051 (μm) auf, was kleinere Werte sind als im nachfolgend beschriebenen Vergleichsbeispiel 2, und somit konnte ein Wafer mit größerer Ebenheit im Vergleich zum Vergleichsbeispiel 2 erzielt werden. Dieses Ergebnis weist darauf hin, dass, selbst wenn ein Richtintervall von 10 Batches gewählt wurde, was länger ist als beim nachfolgend beschriebenen Vergleichsbeispiel 1, ein Wafer mit größerer Ebenheit im Vergleich zum Vergleichsbeispiel 2 erzielt werden kann. Tabelle 1 zeigt Prüfergebnisse, ob Löcher des Schaumteils geschlossen waren oder nicht, und die Höchstzahl von Batches zum Erzielen eines Wafers mit optimaler Ebenheit.
  • Zusätzlich wurde ein Richten unter den gleichen Bedingungen wie zuvor durchgeführt, mit der Ausnahme, dass beim anfänglichen Richten ein hochkörniger Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 170 und ein niedrigkörniger Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 60 als Diamantschleifkörper verwendet wurden. Anschließend wurde der Oberflächenzustand des Urethanschaum-Tuchs beobachtet, wobei durchgehend herausgefunden wurde, dass Löcher des Schaumteils nicht geschlossen wurden und die Oberfläche ausreichend angeraut war. Auch in diesem Fall konnte ein Wafer mit großer Ebenheit selbst nach 10 Polierbatches in Folge erzielt werden. Auf ähnliche Weise wurde ein Richten unter den gleichen Bedingungen wie zuvor durchgeführt, mit der Ausnahme, dass beim anfänglichen Richten ein hochkörniger Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 170 und ein niedrigkörniger Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 140 als Diamantschleifkörper verwendet wurden. Auch in diesem Fall waren Löcher des Schaumteils nicht geschlossen, war die Oberfläche ausreichend angeraut und konnte ein Wafer mit großer Ebenheit selbst nach 10 Polierbatches in Folge erzielt werden. Aus diesen Ergebnissen konnte abgeleitet werden, dass bei Verwenden der erfindungsgemäßen Richtvorrichtung die Produktivität beim Herstellen von Wafern verbessert werden konnte.
  • (Vergleichsbeispiel 1)
  • Es wurde ein anfängliches Richten eines Urethanschaum-Tuchs, das Polieren eines Wafers und eine Ebenheitsmessung unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch ausschließlich ein Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 325 verwendet und die Ebenheitsmessung an einem im dritten Batch einseitig polierten Wafer durchgeführt wurde.
  • Wie in 7 und Tabelle 1 dargestellt war somit, obwohl Löcher des Schaumteils nicht geschlossen, sondern offen waren, die Oberfläche mit Ausnahme der Löcher nicht ausreichend angeraut. Daher konnte wie in 8 dargestellt, obwohl der im dritten Batch polierte Wafer vom Richten gute Werte für GBIR von 0,079 (μm), SFQRmax von 0,029 (μm) und SBIRmax von 0,053 (μm) aufwies, wenn der Polierbatch kontinuierlich dreimal wiederholt wurde, ein Wafer mit optimaler Ebenheit nicht erzielt werden. Somit wies das Vergleichsbeispiel 1 eine niedrigere Höchst-Batchzahl zum Erzielen eines Wafers mit optimaler Ebenheit auf und erforderte ein Richtintervall alle 3 Batches oder weniger, was zu einer Beeinträchtigung der Produktivität beim Herstellen von Wafern im Vergleich zum Beispiel 1 führt.
  • Auf ähnliche Weise wurden ein anfängliches Richten eines Urethanschaum-Tuchs, ein Polieren eines Wafers und eine Ebenheitsmessung durchgeführt, wobei jedoch die Körnung des Diamantschleifkörpers zu 170, 200 oder 230 abgeändert wurde. Somit war wie in Tabelle 1 dargestellt, wenn ausschließlich der Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 230 verwendet wurde, die Batch-Höchstzahl zum Erzielen eines Wafers mit optimaler Ebenheit ein niedriger Wert von 3 Batches wie im Fall, bei dem ausschließlich der Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 325 verwendet wurde. Wenn ausschließlich der Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 170 oder 200 verwendet wurde, wurde die Batch-Höchstzahl zum Erzielen eines Wafers mit optimaler Ebenheit auf 5 Batches leicht verbessert; diese Zahl betrug aber die Hälfte von der in Beispiel 1.
  • (Vergleichsbeispiel 2)
  • Es wurde ein anfängliches Richten eines Urethanschaum-Tuchs, das Polieren eines Wafers und eine Ebenheitsmessung unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch ausschließlich ein Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 100 verwendet und die Ebenheitsmessung an einem im ersten Batch einseitig polierten Wafer durchgeführt wurde.
  • Somit waren wie in 7 und Tabelle 1 Löcher des Schaumteils geschlossen. Daher wies wie in 8 dargestellt der im ersten Batch polierte Wafer kurz nach dem Richten einen GBIR von 0,314 (μm), SFQRmax von 0,038 (μm) und SBIRmax von 0,074 (μm) auf, was wesentlich schlechter als in Beispiel 1 war. Darüber hinaus wies der polierte Wafer eine konkave Form auf und die Waferform war beeinträchtigt. Es stellte sich heraus, dass das Urethanschaum-Tuch mit solch einem Oberflächenzustand anders als in Beispiel 1 keinen Wafer mit einer optimalen Ebenheit erzielen konnte.
  • Auf ähnliche Weise wurden ein anfängliches Richten eines Urethanschaum-Tuchs, ein Polieren eines Wafers und eine Ebenheitsmessung auf die gleiche Weise durchgeführt, wobei jedoch die Körnung des Diamantschleifkörpers zu 60, 80, 120 oder 140 abgeändert wurde. Somit wurden wie in Tabelle 1 dargestellt Löcher des Schaumteils geschlossen und es konnte kein Wafer mit einer optimalen Ebenheit in allen Fällen erzielt werden.
  • (Vergleichsbeispiel 3)
  • Es wurde ein anfängliches Richten eines Urethanschaum-Tuchs, das Polieren eines Wafers und eine Ebenheitsmessung unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 durchgeführt, wobei jedoch zwei Diamantschleifkörper mit Körnungen von 60 und 140 in Kombination verwendet und die Ebenheitsmessung an einem im ersten Batch einseitig polierten Wafer durchgeführt wurden.
  • Somit wurden wie in Tabelle 1 dargestellt Löcher des Schaumteils geschlossen und es konnte anders als in Beispiel 1 kein Wafer mit einer optimalen Ebenheit erzielt werden.
  • (Beispiel 2)
  • Zusätzlich zu den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 wurden ein anfängliches Richten und ein Richten von Batch zu Batch alle 10 Polierbatches mit der erfindungsgemäßen Richtvorrichtung durchgeführt, um den GBIR eines Wafers nach dem einseitigen Polieren zu messen. In Beispiel 2 betrug die Zeit für das Richten Batch für Batch 180 Sekunden und es wurde ein Ebenheitstester des Typs WaferSight2, hergestellt von KLA-Tencor Co. Ltd., für die Ebenheitsmessung verwendet.
  • Somit betrug wie in 9 dargestellt der Durchschnittswert von GBIR (Durchschnitt in 9) 107,9 (nm) und die Standardabweichung (s in 9) 29,4 (nm). Somit konnte abgeleitet werden, dass eine Menge einer Änderung zwischen der Ebenheit des im ersten Batch nach dem Richten polierten Wafers und der Ebenheit des im zehnten Batch nach dem Richten polierten Wafers klein war. Somit stellte sich heraus, dass ebenfalls in diesem Fall ein Wafer mit großer Ebenheit erzielt werden konnte, selbst wenn das Richten in einem langen Intervall alle 10 Polierbatches durchgeführt wird.
  • (Vergleichsbeispiel 4)
  • Es wurde ein anfängliches Richten und Richten Batch für Batch eines Urethanschaum-Tuchs, das Polieren eines Wafers und eine Ebenheitsmessung unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 2 durchgeführt, wobei jedoch ausschließlich ein Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 325 verwendet wurde.
  • Somit betrug wie in 9 dargestellt der Durchschnittswert von GBIR (Durchschnitt in 9) 142,4 (nm) und die Standardabweichung (s in 9) 59,0 (nm). Somit konnte abgeleitet werden, dass eine Menge einer Änderung zwischen der Ebenheit des im ersten Batch nach dem Richten polierten Wafers und der Ebenheit des im zehnten Batch nach dem Richten polierten Wafers groß war. Somit stellte sich heraus, dass in diesem Fall ein Wafer mit großer Ebenheit nur in mehreren Batches nach dem Richten erzielt werden konnte, selbst wenn das Richten in einem langen Intervall alle 10 Polierbatches durchgeführt wird.
  • Die Ergebnisse von Beispielen und Vergleichsbeispielen sind in Tabelle 1 zusammengefasst. [Tabelle 1]
    Figure DE112014003809T5_0002
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorhergehende Ausführungsform beschränkt ist. Die Ausführungsform dient lediglich zur Erläuterung und jedes Beispiel, das im Wesentlichen die gleichen Merkmale und Wirkung aufweist wie das in Ansprüchen der vorliegenden Erfindung beschriebene technische Konzept, ist im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet.

Claims (5)

  1. Richtvorrichtung zum Richten eines Urethanschaum-Tuchs zur Verwendung beim Polieren, indem Diamantschleifkörper in Gleitkontakt mit dem Urethanschaum-Tuch gebracht werden, wobei die Richtvorrichtung einen Träger zum Halten der Diamantschleifkörper umfasst, wobei die vom Träger gehaltenen Diamantschleifkörper mehrere Körnungen aufweisen, die Diamantschleifkörper mit mehreren Körnungen einen hochkörnigen Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 170 oder mehr und einen niedrigkörnigen Diamantschleifkörper mit einer Körnung von 140 oder weniger umfassen, die Diamantschleifkörper mit mehreren Körnungen vom Träger so gehalten werden, dass sich Höhenpositionen von Richtflächen der Diamantschleifkörper auf der gleichen Ebene befinden, und die Richtflächen in Kontakt mit dem Urethanschaum-Tuch kommen.
  2. Richtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei Diamantpellets, an welchen die Diamantschleifkörper mit mehreren Körnungen jeweils angebracht sind, vom Träger gehalten werden, wobei die Stärken der Diamantpellets anpassbar sind, wodurch sich die Höhenpositionen der Richtflächen der Diamantschleifkörper auf der gleichen Ebene befinden.
  3. Richtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stärke des Trägers anpassbar ist, wodurch sich die Höhenpositionen der Richtflächen der Diamantschleifkörper auf der gleichen Ebene befinden.
  4. Richtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Träger ein ringartiger Träger ist, der in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, jedes der Vielzahl von Segmenten entweder den hochkörnigen Diamantschleifkörper oder den niedrigkörnigen Diamantschleifkörper hält und das den hochkörnigen Diamantschleifkörper haltende Segment und das den niedrigkörnigen Diamantschleifkörper haltende Segment abwechselnd auf dem gleichen Umfang angeordnet sind.
  5. Richtverfahren zum Richten eines Urethanschaum-Tuchs zur Verwendung beim Polieren mit einer Shore-D-Härte von 30 oder weniger unter Verwendung einer Richtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
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