DE112016003960T5

DE112016003960T5 - Verfahren zum Aufbereiten einer Polierscheibe und Poliervorrichtung

Info

Publication number: DE112016003960T5
Application number: DE112016003960.3T
Authority: DE
Inventors: Taichi Yasuda; Masanao Sasaki; Tatsuo Enomoto; Takuya Sasaki; Kazumasa Asai
Original assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2018-05-30
Also published as: CN108025418B; US20180264618A1; KR102560432B1; WO2017056392A1; JP6372859B2; JP2017064874A; CN108025418A; TWI702112B; SG11201802165XA; US10730161B2; KR20180064398A; TW201718177A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Aufbereiten einer Polierscheibe, die zum Polieren eines Wafers konfiguriert und an einem drehbaren scheibenförmigen Drehtisch befestigt ist, mittels eines Aufbereitungskopfs bereit, das Verfahren gekennzeichnet durch: Bewegen des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs, um das Aufbereiten vorzunehmen, während die am Drehtisch befestigte Polierscheibe durch Rotieren des Drehtischs gedreht wird; und Steuern einer Drehzahl des Drehtischs und einer Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs in Verbindung mit einer Entfernung des Aufbereitungskopfs von einem Mittelpunkt des Drehtischs. Infolgedessen kann das Verfahren zum Aufbereiten einer Polierscheibe bereitgestellt werden, das ein geeignetes Aufbereiten einer gesamten Polierfläche der Polierscheibe ermöglicht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten einer Polierscheibe und einer Poliervorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Beim Planarisieren eines plattenartigen Werkstücks z. B. eines Silicium-Wafers wird in herkömmlichen Beispielen eine Poliervorrichtung wie eine einseitige Poliervorrichtung oder eine doppelseitige Poliervorrichtung verwendet.
Beispielsweise wird in der einseitigen Poliervorrichtung eine aus Urethanschaum oder Vliesstoff hergestellte Polierscheibe an einem scheibenförmigen Drehtisch angebracht, der angetrieben wird um sich zu drehen, und für verbesserte Poliereffizienz strömt Polierschlamm darüber. Darüber hinaus wird ein Wafer, der auf einem Polierkopf festgehalten wird, gegen die Polierscheibe gepresst, um das Polieren vorzunehmen. Der Wafer kann am Polierkopf durch Wachs, Vakuum oder Oberflächenspannung einer Flüssigkeit befestigt sein.
Außerdem ist bei der doppelseitigen Poliervorrichtung beispielsweise ein scheibenförmiges Planetenrad, das als Träger bezeichnet wird, zwischen dem oberen und dem unteren scheibenförmigen Drehtisch angeordnet, die aus Urethanschaum bzw. Vliesstoff hergestellte Polierscheiben aufweisen. Ein Werkstück wird in ein Halteloch des Planetenrads eingelegt und dort gehalten, und ein Sonnenrad und ein Hohlrad, die in das Planetenrad greifen, drehen sich gegenseitig, um das Rotieren und den Umlauf des Planetenrads zu bewirken. Die doppelseitige Poliervorrichtung poliert die obere und die untere Oberfläche des Wafers durch das Rotieren, den Umlauf, das Rotieren des oberen und des unteren Drehtischs und das Reiben gegen den Wafer gleichzeitig. Während des doppelseitigen Polierens wird zum wirksamen Polieren der Polierschlamm aus mehreren Löchern bereitgestellt, die im oberen Drehtisch vorgesehen sind.
In der Polierscheibe, die in einer solchen Poliervorrichtung verwendet wird, tritt jedoch ein sogenanntes Zusetzen auf. Zusetzen bedeutet, dass Rückstände eines polierten Wafers, Feststoffe, die im Polierschlamm enthalten sind, oder Mischungen daraus auf einer Oberflächenschicht der Polierscheibe abgelagert werden oder sich in der Polierscheibe ansammeln. Das Zusetzen verschlechtert die Polierwirkung oder setzt die Ebenheit oder Oberflächenqualität von jedem polierten Werkstück herab.
Allgemein werden verschiedene Arten von Aufbereitung zu verschiedenen Zwecken bei einer solchen oben beschriebenen Beeinträchtigung der Polierscheibe vorgenommen. Als Aufbereitung gibt es beispielsweise ein Verfahren zum Ausstoßen von Wasser mit hohem Druck auf eine Oberfläche der Polierscheibe von einer Reinigungsdüse, um das Zusetzen zu beseitigen. Außerdem gibt es auch ein Verfahren zum Pressen eines Abrichtkopfs, bei dem scheuernde Körner aus Diamant gegen eine Oberfläche der Polierscheibe gestreut werden, und zum Abschaben einer Oberflächenschicht der Polierscheibe, die das Zusetzen enthält, durch Reiben der scheuernden Körner und der Polierscheibe, das durch Drehen des Drehtischs vorgesehen wird.
Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Aufbereiten der Polierscheibe vorgenommen wird, weisen der Reinigungsdüsenkopf oder der Abrichtkopf häufig einen Bereich auf, der offensichtlich kleiner als die zum Polieren der Polierscheibe verwendeten Oberfläche (eine Polierfläche) ist. Daher ist ein solcher Aufbereitungskopf an einem Arm angeordnet, um die gesamte Polierfläche der Polierscheibe zu reinigen oder abzurichten, und der Kopf kann von der äußersten Peripherie zur innersten Peripherie des Drehtischs bewegt werden, wenn der Arm linear bewegt oder gedreht wird (siehe beispielsweise Patentliteratur 1). Wie in Patentliteratur 1 offenbart, kann außerdem der Kopf die gesamte Polierfläche der Polierscheibe reinigen oder abrichten, wenn der Drehtisch gleichzeitig mit der Bewegung des Kopfs gedreht wird.
LISTE DER BEZUGSVERWEISE
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: Nicht geprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. Hei 10-202503
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
In den letzten Jahren werden mit der hohen Integration von Halbleitervorrichtungen die Anforderungen an die Ebenheit oder Oberflächenqualität von Silicium-Wafern strenger. Um solche Anforderungen an Qualität zu erfüllen, ist es wichtig die Polierfläche der Polierscheibe in der doppelseitigen Poliervorrichtung oder der einseitigen Poliervorrichtung ständig im angemessenen Zustand zu halten.
Bei einem tatsächlichen Vorgang des doppelseitigen Polierens oder einseitigen Polierens wird die Polierscheibe jedoch zugesetzt oder ein Harz der Polierscheibenoberfläche selbst wird beeinträchtigt oder verformt. Eine solche Änderung des Zustands der Polierscheibe bewirkt ein Herabsetzen oder Ungleichmäßigkeit der Wafer-Qualität. Um das Herabsetzen und Ungleichmäßigkeit der Wafer-Qualität zu verhindern, ist es wichtig, die Polierfläche der Polierscheibe immer in einem einheitlichen und hervorragenden Zustand zu halten.
Andererseits führte ein Anstieg des Durchmessers von Wafern in den letzten Jahren zu einer Vergrößerung von Poliervorrichtungen, und die Fläche von jeder Polierscheibe wird im Allgemeinen ebenfalls größer. Wenn das Aufbereiten während des Drehens einer solchen Polierscheibe mit einer größeren Fläche vorgenommen wurde, ergab sich das Problem, dass die Polierscheibe nicht den einheitlichen und hervorragenden Zustand erreicht. Infolgedessen trat ein Problem auf, dass die Ebenheit von jedem polierten Wafer beeinträchtigt wurde.
In Anbetracht eines solchen oben beschriebenen Problems ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Aufbereiten einer Polierscheibe und einer Poliervorrichtung bereitzustellen, das ein geeignetes Aufbereiten einer gesamten Polierfläche einer Polierscheibe ermöglicht.
MITTEL ZUR PROBLEMLÖSUNG
Um die Aufgabe zu erfüllen, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Aufbereiten einer Polierscheibe bereit, bei dem die Polierscheibe, die zum Polieren eines Wafers konfiguriert und an einem drehbaren scheibenförmigen Drehtisch befestigt ist, mittels eines Aufbereitungskopfs aufbereitet wird, umfassend:

Bewegen des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs, um das Aufbereiten vorzunehmen, während die am Drehtisch befestigte Polierscheibe durch Rotieren des Drehtischs gedreht wird; und
Steuern einer Drehzahl des Drehtischs und einer Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs in Verbindung mit einer Entfernung des Aufbereitungskopfs von einem Mittelpunkt des Drehtischs.

Wie oben beschrieben ermöglicht das Steuern der Drehzahl des Drehtischs und der Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs in Verbindung mit der Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs ein angemessenes Aufbereiten der gesamten Polierfläche der Polierscheibe.
Zu diesem Zeitpunkt werden die Drehzahl des Drehtischs und die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs vorzugsweise derart gesteuert, dass die Drehzahl des Drehtischs einen folgenden Ausdruck (1) erfüllt, und ein Bewegungsvorgang des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs die folgenden Ausdrücke (2) und (3) erfüllt, $T (r) = {Tr}_{0} \times (r_{0} / r)$
$V (r) = (r_{0} / r) V_{0}$
$D \div Q = n$
wobei „T(r)“ die Drehzahl (U/min) des Drehtischs bezeichnet, wenn eine Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs „r“ ist, „Tr₀“ die Drehzahl (U/min) des Drehtischs zu Beginn des Aufbereitens bezeichnet, „r₀“ eine Entfernung (m) des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs zu Beginn der Aufbereitung bezeichnet, „r“ eine Entfernung (m) des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs bezeichnet, „V(r)“ eine Bewegungsgeschwindigkeit (m/sec) des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs bezeichnet, wenn eine Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs „r“ ist, „V₀“ eine Bewegungsgeschwindigkeit (m/sec) des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs zu Beginn des Aufbereitens bezeichnet, „D“ eine Größe (m) des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs bezeichnet, „Q“ eine Entfernung (m) bezeichnet, um die sich der Aufbereitungskopf radial auf dem Drehtisch bewegt, wenn der Drehtisch eine Umdrehung ausführt, und „n“ eine positive ganze Zahl bezeichnet.
Wenn das Aufbereiten unter den Bedingungen ausgeführt wird, die gleichzeitig Ausdruck (1) und Ausdruck (2) erfüllen, d. h. den Bedingungen unter denen die Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs umgekehrt proportional zur Drehzahl des Drehtischs gemacht wird, und die Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs auch umgekehrt proportional zur Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs gemacht wird, sowie unter den Bedingungen, die auch Ausdruck (3) erfüllen, d. h. den Bedingungen, unter denen der Aufbereitungskopf notwendigerweise die gesamte Oberfläche der Polierscheibe aufbereiten kann, die am Drehtisch durch Kontakt oder dergleichen befestigt ist, während sich der Drehtisch dreht und der Aufbereitungskopf radial auf dem Drehtisch bewegt, und Aufbereiten an einer beliebigen Position auf der Scheibe auch die gleiche Anzahl der Male durch Kontakt oder dergleichen mit dem Aufbereitungskopf vorgenommen werden kann, kann die gesamte Polierfläche der Polierscheibe einheitlich aufbereitet werden.
Außerdem stellt die vorliegende Erfindung zum Erfüllen der Aufgabe eine Poliervorrichtung bereit, die einen Aufbereitungskopf zum Aufbereiten einer Polierscheibe umfasst, die zum Polieren eines Wafers konfiguriert und an einem drehbaren scheibenförmigen Drehtisch befestigt ist,
wobei der Aufbereitungskopf in radialer Richtung des Drehtischs bewegt wird, um das Aufbereiten vorzunehmen, während die am Drehtisch befestigte Polierscheibe durch Rotieren des Drehtischs gedreht wird, und
die Poliervorrichtung einen Steuermechanismus umfasst, der eine Drehzahl des Drehtischs und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs in Verbindung mit einer Entfernung des Aufbereitungskopfs von einem Mittelpunkt des Drehtischs steuert.
Wie oben beschrieben kann die Poliervorrichtung, die die Drehzahl des Drehtischs und die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs in Verbindung mit der Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs die Bedingungen einstellen, unter denen die gesamte Polierfläche der Polierscheibe angemessen aufbereitet werden kann.
Zu diesem Zeitpunkt steuert der Steuermechanismus die Drehzahl des Drehtischs und die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs vorzugsweise derart, dass die Drehzahl des Drehtischs einen folgenden Ausdruck (1) erfüllt, und ein Bewegungsvorgang des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs die folgenden Ausdrücke (2) und (3) erfüllt, $T (r) = {Tr}_{0} \times (r_{0} / r)$
$V (r) = (r_{0} / r) V_{0}$
$D \div Q = n$
wobei „T(r)“ die Drehzahl (U/min) des Drehtischs bezeichnet, wenn eine Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs „r“ ist, „Tr₀“ die Drehzahl (U/min) des Drehtischs zu Beginn des Aufbereitens bezeichnet, „r₀“ eine Entfernung (m) des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs zu Beginn der Aufbereitung bezeichnet, „r“ eine Entfernung (m) des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs bezeichnet, „V(r)“ eine Bewegungsgeschwindigkeit (m/sec) des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs bezeichnet, wenn eine Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs „r“ ist, „V₀“ eine Bewegungsgeschwindigkeit (m/sec) des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs zu Beginn des Aufbereitens bezeichnet, „D“ eine Größe (m) des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs bezeichnet, „Q“ eine Entfernung (m) bezeichnet, um die sich der Aufbereitungskopf radial auf dem Drehtisch bewegt, wenn der Drehtisch eine Umdrehung ausführt, und „n“ eine positive ganze Zahl bezeichnet.
Wenn das Aufbereiten unter den Bedingungen ausgeführt werden kann, die gleichzeitig Ausdruck (1), (2) und (3) erfüllen, kann die gesamte Polierfläche der Polierscheibe einheitlich aufbereitet werden.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß dem Verfahren zum Aufbereiten einer Polierscheibe und der Poliervorrichtung der vorliegenden Erfindung können die Bedingungen eingestellt werden, unter denen die gesamte Polierfläche der Polierscheibe angemessen aufbereitet werden kann, und ein Herabsetzen der Ebenheit von jedem polierten Wafer kann unterbunden werden.
Figurenliste
Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem eine Poliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine einseitige Poliervorrichtung ist;
2 eine erläuternde Zeichnung einer Beziehung zwischen einer Entfernung eines Abrichtkopfs von einem Mittelpunkt eines Drehtischs und einer Entfernung, über die eine Polierscheibe und der Abrichtkopf abrichten;
3 ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen der Entfernung des Abrichtkopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs und der Drehzahl des Drehtischs zeigt;
4 eine erläuternde Zeichnung einer Beziehung zwischen der Entfernung des Abrichtkopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs und einer Entfernung, über die der Abrichtkopf abrichten muss;
5 ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen der Entfernung des Abrichtkopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs und einer Bewegungsgeschwindigkeit des Abrichtkopfs zeigt;
6 eine Ansicht, die zeigt, wie ein Aufbereitungskopf, der sich radial auf dem Drehtisch bewegt, in Kontakt mit der Polierscheibe kommt, während der Drehtisch eine Umdrehung ausführt;
7 ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen Gröbe/Dichte des Aufbereitens und einem Geschwindigkeitsverhältnis (1/n) des Aufbereitungskopfs zeigt;
8 eine schematische Ansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem eine Poliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine doppelseitige Poliervorrichtung ist;
9 ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen einer Entfernung eines Abrichtkopfs von einem Mittelpunkt des Drehtischs und einer Bewegungsgeschwindigkeit des Abrichtkopfs im Beispiel zeigt; und
10 eine Ansicht, die Ebenheit von Wafern zeigt, die doppelseitigem Polieren im Beispiel und Vergleichsbeispiel unterzogen wurden.

BESTE METHODE(N) ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Obwohl nachstehend nun eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt.
Wie oben beschrieben bestand ein Problem darin, dass ein angemessenes Aufbereiten einer gesamten Polierfläche, um einen einheitlichen Zustand des gesamten Polierzustands zu erreichen, insbesondere dann schwierig wird, wenn ein Bereich einer Polierscheibe größer wird.
Daher haben die betreffenden Erfinder wiederholt ernsthafte Untersuchungen durchgeführt, um ein solches Problem zu lösen. Infolgedessen erkannten sie, dass sich eine Wirkung des Aufbereitens in Verbindung mit einer Entfernung eines Aufbereitungskopfs von einem Mittelpunkt des Drehtischs ändert. Ferner stellten sie fest, dass die Drehzahl des Drehtischs und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs in Verbindung dieser Entfernung gesteuert werden kann, um die Wirkung des Aufbereitens in jedem Abschnitt der Polierscheibe anzupassen, und dass Bedingungen, die das Aufbereiten ermöglichen, um den einheitlichen Zustand der gesamten Polierfläche zu verwirklichen, eingestellt werden kann, um ein Herabsetzen der Ebenheit jeden polierten Wafers zu unterbinden und dadurch die vorliegende Erfindung zum Abschluss zu bringen.
Zuerst wird eine Poliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Poliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine einseitige Poliervorrichtung sein, die nur eine Seite von jedem Wafer poliert, oder kann eine doppelseitige Poliervorrichtung sein, die gleichzeitig beide Seiten von jedem Wafer poliert.
Zuerst wird ein Beispiel beschrieben, in dem die Poliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine solche einseitige Poliervorrichtung 1 ist, wie sie 1 zeigt. Wie in 1 gezeigt, umfasst die einseitige Poliervorrichtung 1 einen drehbaren scheibenförmigen Drehtisch 2, eine Polierscheibe 3, die am Drehtisch 2 befestigt ist, einen Polierkopf 4, der zum Halten eines Wafers W konfiguriert ist, einen Poliermittel-Versorgungsmechanismus 5, der die Polierscheibe 3 mit einem Poliermittel versorgt, und einen Aufbereitungskopf 6, der die Polierscheibe 3 aufbereitet.
In einer solchen einseitigen Poliervorrichtung 1, wird der vom Polierkopf 4 gehaltene Wafer W gegen die Polierscheibe 3 gepresst, die vom Drehtisch 2 gedreht wird, um eine Oberfläche des Wafers W zu polieren. Zu diesem Zeitpunkt wird das Poliermittel vom Poliermittel-Versorgungsmechanismus 5 auf eine Oberfläche der Polierscheibe 3 gegeben.
Außerdem wird das Aufbereiten der Polierscheibe 3 beim Anfahren, um die zum Polieren ungenutzte Polierscheibe betriebsbereit zum Polieren zu machen, zwischen Polierchargen vom Ende des Polierens bis zum Beginn des folgenden Polierens und dergleichen vorgenommen. Es ist anzumerken, dass als Aufbereitungskopf 6 ein Reinigungsdüsenkopf verwendet werden kann, der Zusetzen behebt, indem Wasser mit Hochdruck auf die Oberfläche der Polierscheibe 3 eingespritzt wird. Darüber hinaus kann als Aufbereitungskopf 6 ein Abrichtkopf verwendet werden, in dem scheuernde Körner aus Diamant verstreut sind. Der Abrichtkopf nimmt ein Abrichten vor, um eine das Zusetzen erhaltende Oberflächenschicht der Polierscheibe abzuschaben, indem die scheuernden Körner gegen die Oberfläche der Polierscheibe 3 gepresst werden, während der Drehtisch 2 rotiert, und dadurch Reibung zwischen den scheuernden Körnern und der Polierscheibe 3 erzeugt wird.
Die Poliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nimmt das Aufbereiten vor, während sie die Polierscheibe 3, die am Drehtisch 2 befestigt ist, durch Rotieren des Drehtischs 2 rotiert, und den Aufbereitungskopf 6 in radialer Richtung des Drehtischs 2 bewegt. Im Fall der in 1 gezeigten einseitigen Poliervorrichtung 1 wird der Aufbereitungskopf 6 in radialer Richtung des Drehtischs 2 von einem Arm 7 bewegt.
Darüber hinaus umfasst die einseitige Poliervorrichtung 1 einen Steuermechanismus 8, der eine Drehzahl des Drehtischs 2 und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopf 6 in radialer Richtung des Drehtischs 2 in Verbindung mit einer Entfernung des Aufbereitungskopfs 6 von einem Mittelpunkt des Drehtischs 2 steuert.
Eine Wirkung des Aufbereitens in jedem Abschnitt der Polierscheibe ändert sich in Verbindung mit der Entfernung des Aufbereitungskopfs 6 vom Mittelpunkt des Drehtischs 2. Wie bei der vorliegenden Erfindung können somit Bedingungen, die angemessenes Aufbereiten der gesamten Polierfläche der Polierscheibe 3 ermöglichen, eingestellt werden, wenn die Drehzahl des Drehtischs 2 und die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs 6 in radialer Richtung des Drehtischs 2 in Verbindung mit der Entfernung des Aufbereitungskopfs 6 vom Mittelpunkt des Drehtischs 2 gesteuert werden, um die Wirkung des Aufbereitens in jedem Abschnitt der Polierscheibe 3 anzupassen. Das heißt, dass die Poliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Polierfläche der Polierscheibe 3 unter optimalen Bedingungen aufbereiten kann, indem die Drehzahl des Drehtischs 2 und die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs 6 in radialer Richtung des Drehtischs 2 anhand des Steuermechanismus 8 während des Aufbereitens gesteuert werden, und ein Herabsetzen der Ebenheit von jedem polierten Wafer dadurch unterdrückt wird.
Außerdem steuert in der vorliegenden Erfindung der Steuermechanismus 8 die Drehzahl des Drehtischs 2 und die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs 6 in radialer Richtung des Drehtischs 2 vorzugsweise derart, dass die Drehzahl des Drehtischs 2 den folgenden Ausdruck (1) erfüllt, und ein Bewegungsvorgang des Aufbereitungskopfs 6 in radialer Richtung des Drehtischs 2 die folgenden Ausdrücke (2) und (3) erfüllt, $T (r) = {Tr}_{0} \times (r_{0} / r)$
$V (r) = (r_{0} / r) V_{0}$
$D \div Q = n$
wobei „T(r)“ die Drehzahl (U/min) des Drehtischs bezeichnet, wenn die Entfernung des Aufbereitungskopfs 6 vom Mittelpunkt des Drehtischs 2 „r“ ist, „Tr₀“ die Drehzahl (U/min) des Drehtischs zu Beginn des Aufbereitens bezeichnet, „r₀“ eine Entfernung (m) des Aufbereitungskopfs 6 vom Mittelpunkt des Drehtischs 2 zu Beginn der Aufbereitung bezeichnet, „r“ eine Entfernung (m) des Aufbereitungskopfs 6 vom Mittelpunkt des Drehtischs 2 bezeichnet, „V(r)“ eine Bewegungsgeschwindigkeit (m/sec) des Aufbereitungskopfs 6 in radialer Richtung des Drehtischs 2 bezeichnet, wenn die Entfernung des Aufbereitungskopfs 6 vom Mittelpunkt des Drehtischs 2 „r“ ist, „V₀“ eine Bewegungsgeschwindigkeit (m/sec) des Aufbereitungskopfs 6 in radialer Richtung des Drehtischs 2 zu Beginn des Aufbereitens bezeichnet, „D“ eine Größe (m) des Aufbereitungskopfs 6 in radialer Richtung des Drehtischs bezeichnet, „Q“ eine Entfernung (m) bezeichnet, über die sich der Aufbereitungskopf 6 radial auf dem Drehtisch bewegt, wenn der Drehtisch eine Umdrehung ausführt, und „n“ eine positive ganze Zahl bezeichnet.
Unter Steuerbedingungen, die gleichzeitig Ausdruck (1), Ausdruck (2) und Ausdruck (3) erfüllen, kann die Polierscheibe 3 sicher unter den einheitlichen Bedingungen aufbereitet werden. Der Grund dafür wird nun nachstehend beschrieben. Als Verfahren zum Erhalten einer einheitlicheren Polierfläche durch Aufbereiten, wie oben beschrieben, erwogen die betreffenden Erfinder, dass es wichtig ist, die Bedingungen festzustellen, die das Aufbereiten an einer beliebigen Position der Polierfläche der Polierscheibe unter den gleichen Bedingungen ermöglichen. Dies ist der Fall, da die Beeinträchtigung der Polierfläche nicht einheitlich auf der gesamten Oberfläche der Polierscheibe auftritt, sondern die Intensität des Aufbereitens in einem Bereich, in dem die Beeinträchtigung beträchtlich ist, aufgrund der Bedingungen, die ein einheitliches Aufbereiten der gesamten Oberfläche ermöglichen, erhöht werden könnte.
Beispielsweise wird nun ein Fall erwogen, in dem ein Abrichtkopf als Aufbereitungskopf 6 die Polierscheibe 3 abrichtet, während er sich in radialer Richtung des Drehtischs 2 bewegt. Ein Betrag des Abschabens einer Oberflächenschicht der Polierscheibe durch den Abrichtkopf, der eine sogenannte Materialabtragung ist, kann allgemein folgendermaßen dargestellt werden: $(Materialabtragung) \propto (Druck) \times (Kontaktgeschwindikeit) \times (Zeit)$
Bezüglich des Drucks kann, da selbst eine allgemeine Vorrichtung leicht eine fest eingestellte Last erhalten kann, wenn zwei Bedingungen, d. h. eine Bedingung, dass eine Drehtischkontaktgeschwindigkeit des Abrichtkopfs mit der Polierscheibe 3 fest eingestellt ist, und eine Bedingung, dass eine Kontaktdauer mit dem Abrichtkopf an einer beliebigen Position der Polierscheibe fest eingestellt ist, zu dieser Angelegenheit hinzugefügt werden, das Abrichten an einer beliebigen Position auf der Polierscheibe 3 unter den einheitlicheren Bedingungen vorgenommen werden, und das einheitliche Aufbereiten der Polierscheibe 3 kann sicherer ausgeführt werden.
Um die Kontaktgeschwindigkeit des Abrichtkopfs mit der Polierscheibe fest einzustellen, kann das Steuern der Drehzahl des Drehtischs ausreichen um Ausdruck (1) zu erfüllen. Der Grund dafür wird nun nachstehend beschrieben.
Zuerst wird ein Fall erwogen, in dem die Drehzahl des Drehtischs fest eingestellt ist und der Abrichtkopf einheitliche lineare Bewegung von einer zentralen Seite zu einer äußeren Seite des Drehtischs in radialer Richtung des Drehtischs ausführt. Da die Drehzahl des Drehtischs fest eingestellt ist, ist eine Winkelgeschwindigkeit unabhängig von einer Position des Abrichtkopfs in radialer Richtung fest eingestellt. Eine Entfernung und eine Geschwindigkeit über die und mit der die Polierscheibe und der Abrichtkopf miteinander in Kontakt sind, nimmt jedoch proportional zu einer Entfernung zwischen dem Abrichtkopf und dem Mittelpunkt des Drehtischs zu. Dies wird nun mit Bezug auf 2 beschrieben. Wie in 2 gezeigt, dreht sich die Polierscheibe 3 durch Rotieren des Drehtischs, wenn ein Zeitraum von t₀ bis t₁ verstrichen ist. An Positionen mit einer Entfernung r₁, r₂ und r₃ vom Mittelpunkt des Drehtischs nimmt, wie es durch Pfeile mit gestrichelten Linien dargestellt ist, eine Kontaktentfernung des Polierscheibe 3 mit dem Abrichtkopfs 9 innerhalb des gleichen Zeitraums (t₀ bis t₁) proportional zu einer Entfernung des Abrichtkopfs 9 vom Mittelpunkt des Drehtischs zu. Mit anderen Worten erhöht sich die Kontaktgeschwindigkeit. Das heißt, dass das Abrichten in Verbindung mit einer Position des Abrichtkopfs 9 unter unterschiedlichen Bedingungen vorgenommen wird.
Um dies zu vermeiden könnte die Drehzahl des Drehtischs umgekehrt proportional zur Entfernung des Abrichtkopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs gemacht werden. Das heißt, dass das Steuern der Drehzahl des Drehtischs ausreichen kann um Ausdruck (1) zu erfüllen. 3 zeigt ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen der Drehzahl des Drehtischs und der Entfernung des Abrichtkopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs darstellt, wenn die Drehzahl des Drehtischs gesteuert wird, um Ausdruck (1) zu erfüllen. Es ist anzumerken, dass die „Drehzahl des Drehtischs (relativer Wert)“ auf der Ordinatenachse im in 3 gezeigten Schaubild ein relativer Wert der Drehzahl des Drehtischs an jeder Position nach dem Beginn der Bewegung des Abrichtkopfs zur Drehzahl des Drehtischs zu Beginn des Abrichtens ist. Wenn die Drehzahl des Drehtischs wie in 3 gezeigt gesteuert wird, ändert sich die Kontaktgeschwindigkeit der Polierscheibe und des Abrichtkopfs innerhalb des gleichen Zeitraums in Verbindung mit einer Position des Abrichtkopfs nicht.
Um ferner eine Kontaktdauer mit dem Abrichtkopf an einer beliebigen Position auf der Polierscheibe fest einzustellen, kann das Steuern der Bewegungsgeschwindigkeit des Abrichtkopfs in radialer Richtung des Drehtischs ausreichen, um Ausdruck (2) und (3) zu erfüllen. Der Grund dafür wird nun nachstehend beschrieben.
Um die Kontaktdauer mit dem Abrichtkopf an einer beliebigen Position auf der Polierscheibe fest einzustellen reicht es nicht aus, anhand der Drehzahl des Drehtischs lediglich Ausdruck (1) zu erfüllen. Beispielsweise wird nun ein Fall erwogen, in dem der Abrichtkopf die einheitliche lineare Bewegung entlang dem Radius des Drehtischs von der inneren Seite zur äußeren Seite des Drehtischs vornimmt. Wenn Ausdruck (1) erfüllt ist, ändert sich die Drehzahl des Drehtischs in Verbindung mit einer Position des Abrichtkopfs. Wenn der Abrichtkopf 9 an einer Position platziert wird, die sich vom Mittelpunkt des Drehtischs mit einer Entfernung r entfernt befindet, muss ferner, wie in 4 gezeigt, der Abrichtkopf 9 auf die Polierscheibe 3 auf einen gesamten Umfang eines konzentrischen Kreises mit einem Radius r wirken, d. h. das Abrichten muss auf dem gesamten Umfang mit dem Radius r vorgenommen werden. Wie in 4 gezeigt ist, wenn der Abrichtkopf 9 r erreicht hat, die Länge eines Umfangs eines Kreises, der abgerichtet werden muss 2πr. Andererseits muss das Abrichten mit Bezug auf eine Länge 4πr vorgenommen werden, wenn eine Position des Abrichtkopfs 9 2r erreicht hat. Das heißt, dass eine Länge, die dem Abrichten unterzogen werden muss, proportional zu einer Entfernung eines Abrichtkopfs 9 vom Mittelpunkt des Drehtischs zunimmt. Wenn der Abrichtkopf 9 die einheitliche lineare Bewegung ausführt, nimmt somit ein Zeitraum, während dessen der Abrichtkopf 9 in Kontakt mit der Polierscheibe 3 ist, umgekehrt proportional zu Entfernung vom Mittelpunkt ab. Das heißt, dass keine Bedingungen zum festen Einstellen der Kontaktdauer bereitgestellt werden können.
Um die Kontaktdauer mit dem Abrichtkopf an einer beliebigen Position auf der Polierscheibe fest einzustellen, müssen zuerst die Bedingungen für Ausdruck (2) erfüllt werden. Dieser Ausdruck (2) bedeutet, dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Abrichtkopfs in radialer Richtung des Drehtischs umgekehrt proportional zur Entfernung des Abrichtkopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs gemacht wird, d. h., dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Abrichtkopfs in radialer Richtung des Drehtischs gesteuert wird, um Ausdruck (2) zu erfüllen. 5 zeigt ein Schaubild, das eine Beziehung zwischen der Bewegungsgeschwindigkeit des Abrichtkopfs in radialer Richtung des Drehtischs und der Entfernung des Abrichtkopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs darstellt, wenn Ausdruck (2) erfüllt ist. Es ist anzumerken, dass eine „Bewegungsgeschwindigkeit des Kopfs (relativer Wert)“ auf der Ordinatenachse im in 5 gezeigten Schaubild ein relativer Wert einer Bewegungsgeschwindigkeit des Abrichtkopfs in radialer Richtung des Drehtischs an jeder Position zu einer Bewegungsgeschwindigkeit des Abrichtkopfs in radialer Richtung des Drehtischs zu Beginn des Abrichtens ist.
Ferner wird nun Ausdruck (3) mit Bezug auf 6 beschrieben. Hier wird ein Fall gezeigt, in dem sich ein säulenförmiger Abrichtkopf mit einem Durchmesser D von rechts nach links entlang des Radius des Drehtischs bewegt. Außerdem stellen zwei in der Zeichnung gezeigte Abrichtköpfe eine Position des Abrichtkopfs dar, wenn der Drehtisch am N-ten Umlauf begann, und eine Position des Abrichtkopfs, wenn der Drehtisch am N+1-ten Umlauf begann. Das heißt, dass eine Entfernung zwischen zwei Abrichtköpfen eine Entfernung Q darstellt, über die sich der Abrichtkopf in radialer Richtung des Drehtischs bewegt, während der Drehtisch eine Umdrehung ausführt. Diese 6 zeigt einen Zustand, in dem die Abrichtköpfe im N-ten Umlauf und im N+1-ten Umlauf aufeinander liegen (einander überlappen).
Hier wird nun Ausdruck (3) erwogen. Da n in D÷Q=n eine positive ganze Zahl ist, ist n eine ganze Zahl, die 1 oder größer ist. Das heißt, dass automatisch eine Bedingung gefordert wird, die D≥Q ist. Wenn n=1, tritt eine Bedingung auf, dass zwischen dem N-ten Umlauf und dem N+1-ten Umlauf kein Überlappen auftritt, jedoch kein Zwischenraum vorhanden ist, und wenn n>1 wird dargestellt, dass zwischen dem N-ten Umlauf und den N+1-ten Umlauf Überlappen auftritt. Bei n<1 liegen jedoch, da ein Zwischenraum zwischen dem N-ten Umlauf und dem N+1-ten Umlauf geschaffen wird, sowohl nicht abgerichtete Positionen als auch abgerichtete Positionen auf der Scheibe vor, und die Bedingung, dass die Kontaktdauer mit dem Abrichtkopf an einer beliebigen Position der Polierscheibe fest eingestellt ist, kann nicht erfüllt werden.
Darüber hinaus wird Ausdruck (3) weiter beschrieben. Das Überlappen bedeutet, dass die Polierscheibe mehr als einmal mit dem Abrichtkopf in Kontakt kommt, während der Drehtisch wiederholt Umdrehungen ausführt. Um die Bedingung zu erfüllen, dass die Kontaktdauer mit dem Abrichtkopf an einer beliebigen Position auf der Polierscheibe fest eingestellt ist, während Überlappen auftritt, muss die Anzahl der Kontakte mit dem Abrichter an einer beliebigen Position die gleiche bleiben. Um dies zu verwirklichen, muss Ausdruck (3) erfüllt werden.
Außerdem können, da beispielsweise r₀ ein Radius eines inneren peripheren Abschnitts des Drehtischs ist, und D eine Größe des Abrichtkopfs ist, r₀, V₀, Tr₀, Q und D in Ausdruck (1), (2) und (3) im Voraus als Konstanten in ein Programm im Steuermechanismus 8 eingegeben werden, und willkürliche Werte könnten als V₀, T_r0 und Q in dieses Programm eingegeben werden, um optimale Werte zu verwenden. Auf diese Weise können die Drehzahl des Drehtischs und die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in der Radiusrichtung des Drehtischs von Software gesteuert werden, die im Steuermechanismus 8 enthalten ist.
Ferner kann zusätzlich zu den Bedingungen der drei Ausdrücke, d. h. Ausdruck (1), (2) und (3) ein einheitlicheres Aufbereiten durchgeführt werden, wenn ein Druck des Abrichtkopfs auf die Polierscheibe 3 fest eingestellt ist. Der Druck des Abrichtkopfs auf die Polierscheibe 3 kann leicht fest eingestellt werden, wenn der Abrichtkopf einen Pressdruck auf die Scheibe konstant steuern kann. Außerdem kann ein Kopf mit einem fest eingestellten Wasserdüsendruck ausreichen, wenn ein Kopf mit Reinigungsdüse als Aufbereitungskopf enthalten ist.
Wenn der Aufbereitungskopf auf einen willkürlichen Teil der Polierscheibe platziert wird, kann in der vorliegenden Erfindung darüber hinaus ein Aufbereitungsbetrag an dieser Position willkürlich eingestellt werden. Die Beeinträchtigung der Polierscheibe tritt nicht einheitlich auf der gesamten Oberfläche der Polierscheibe auf, sondern weist eine Verteilung oder einen Spitzenwert aufgrund einer Ortskurve von jedem Wafer auf dem Polierdrehtisch auf. Daher kann zusätzlich zu den Bedingungen, die die Wirkung der Aufbereitung auf der gesamten Oberfläche konstant machen, die Polierscheibe in einem noch einheitlicheren Zustand gehalten werden, wenn ein Aufbereitungsbetrag an einer willkürlichen Position angepasst werden kann.
Beispielsweise liegen zum intensiven Durchführen des Aufbereitens an einer willkürlichen Position auf einer Polierscheibe (a) ein Verfahren zum Erhöhen der Drehzahl des Drehtischs an dieser Position, um die Wirksamkeit des Aufbereitens zu erhöhen, (b) ein Verfahren zum Verringern der Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs an dieser Position, um eine Aufbereitungszeit zu erhöhen, und (a) ein Verfahren zum Erhöhen eines Abrichtdrucks oder eines Wasserdrucks an dieser Position vor, um die Wirksamkeit des Aufbereitens zu erhöhen. Das Übernehmen solcher Verfahren ermöglicht ein intensives Durchführen der Aufbereitung, beispielsweise an Positionen, an denen die Beeinträchtigung der Polierscheibe besonders beträchtlich ist.
Wie Bedingung (b) könnte beispielsweise im Fall des Herabsetzens der Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs, die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs in Verbindung mit der Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs gesteuert werden, wie in 7 gezeigt. Hier bezeichnet P in 7 eine Entfernung des Aufbereitungskopfs an einer willkürlichen Position auf der Polierscheibe vom Mittelpunkt des Drehtischs, und 1/n bezeichnet ein Geschwindigkeitsverhältnis zu einer Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs, vorgesehen unter den Bedingungen, die ein einheitliches Aufbereiten der gesamten Oberfläche der Polierscheibe ermöglichen, d. h. ein Geschwindigkeitsverhältnis zu einer Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs, vorgesehen unter den Bedingungen, die Ausdruck (1) und (2) gleichzeitig erfüllen. Somit ist 1/n=1 eine Bedingung, unter der die gesamte Oberfläche der Polierscheibe einheitlich aufbereitet werden kann. 1/n<1 ist eine Bedingung, unter der dichteres Aufbereiten mit P ausgeführt werden kann, und 1/n>1 ist eine Bedingung, unter der gröberes Aufbereiten durchgeführt werden kann. Darüber hinaus bezeichnet r₀ in 7 einen Abstand des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs zu Beginn des Aufbereitens, und r_E bezeichnet eine Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs am Ende des Aufbereitens. Wenn n eingestellt werden kann, wenn der Aufbereitungskopf P erreicht, kann die Gröbe/Dichte des Aufbereitens an einem willkürlichen Punkt in Verbindung mit einer Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs eingestellt werden.
Obwohl der Fall beschrieben wurde, in dem die Poliervorrichtung der vorliegenden Erfindung die einseitige Poliervorrichtung ist, kann die Poliervorrichtung der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, eine doppelseitige Poliervorrichtung sein. In einer solchen doppelseitigen Poliervorrichtung 80, wie sie in 8 gezeigten ist, ist ein scheibenförmiges Planetenrad, das Träger 84 genannt wird, zwischen einem oberen und einem unteren scheibenförmigen Drehtisch 82 und 83 angeordnet, an denen jeweils eine Polierscheibe 81 befestigt ist. Ein Wafer W wird in ein Halteloch dieses Trägers 84 eingelegt und dort gehalten, und ein Sonnenrad (nicht gezeigt), das in den Träger 84 und ein Hohlrad (nicht gezeigt) greift, drehen sich gegenseitig, um das Rotieren und den Umlauf des Planetenrads zu bewirken. Die doppelseitige Poliervorrichtung 80 poliert die obere und die untere Oberfläche des Wafers gleichzeitig, indem die Polierscheiben 81 gegen den Wafer W gerieben werden, verursacht durch das Rotieren, den Umlauf und das Rotieren des oberen und des unteren Drehtischs.
Ferner kann die doppelseitige Poliervorrichtung 80 die Polierscheibe 81, die am oberen Drehtisch 82 befestigt ist, und die Polierscheibe 81, die am unteren Drehtisch 83 befestigt ist, mittels eines Aufbereitungskopfs 85 aufbereiten. Außerdem kann der Aufbereitungskopf 85 von einem Arm 86 in radialer Richtung der Drehtische bewegt werden. Es ist anzumerken, dass ein bestimmtes Aufbereitungsverfahren das Gleiche wie das der einseitigen Poliervorrichtung 1 ist, die oben beschrieben wurde. Das heißt, dass die Drehzahl von sowohl dem oberen als auch dem unteren Drehtisch 82 und 83 und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs 85 in radialer Richtung des Drehtischs 82 und 83 von einem Steuermechanismus 87 in Verbindung mit einer Entfernung des Aufbereitungskopfs 85 von einem Mittelpunkt von jedem der Drehtische 82 und 83 gesteuert werden kann.
Nun wird ein Verfahren zum Aufbereiten einer Polierscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Aufbereiten einer Polierscheibe, die zum Polieren jeden Wafers konfiguriert und an einem drehbaren scheibenförmigen Drehtisch befestigt ist, mittels eines Aufbereitungskopfs bereit. Insbesondere ist dies ein Verfahren zum Aufbereiten einer Polierscheibe, die an einem Poliertisch der einseitigen Poliervorrichtung oder an sowohl dem oberen als auch dem unteren Drehtisch der doppelseitigen Poliervorrichtung befestigt ist.
Darüber hinaus wird in der vorliegenden Erfindung der Aufbereitungskopf in radialer Richtung des Drehtischs bewegt, um das Aufbereiten durch Rotieren des Drehtischs vorzunehmen, während die am Drehtisch befestigte Polierscheibe gedreht wird. Zu diesem Zeitpunkt werden eine Drehzahl des Drehtischs und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs in Verbindung mit einer Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs gesteuert. Wenn das Steuern auf diese Weise durchgeführt wird, kann eine Polierfläche der Polierscheibe unter optimalen Bedingungen vorgenommen werden.
Es ist anzumerken, dass das Aufbereiten beim Anfahren, um die zum Polieren ungenutzte Polierscheibe betriebsbereit zum Polieren zu machen, zwischen Polierchargen vom Ende des Polierens zum Beginn des folgenden Polierens und dergleichen vorgenommen werden kann. Es ist anzumerken, dass als Aufbereitungskopf ein Reinigungsdüsenkopf oder ein Abrichtkopf verwendet werden kann.
Außerdem wird im Verfahren zum Aufbereiten einer Polierscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung die Drehzahl des Drehtischs und die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs vorzugsweise derart gesteuert, dass die Drehzahl des Drehtischs Ausdruck (1) erfüllt, und ein Bewegungsvorgang des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs Ausdruck (2) und (3) erfüllt. Wenn Steuerungsbedingungen übernommen werden, die Ausdruck (1), (2) und (3) gleichzeitig erfüllen, kann das einheitliche Aufbereiten der Polierscheibe sicherer vorgenommen werden.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nun nachstehend unter Bezugnahme auf ein Beispiel und ein Vergleichsbeispiel dafür eingehender beschrieben, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
(Beispiel)
Beide Seiten eines Silicium-Wafers wurden poliert, während Aufbereiten von Polierscheiben auf dem oberen und dem unteren Drehtisch einer doppelseitigen Poliervorrichtung zwischen Polierchargen in einem doppelseitigen Poliervorgang des Silicium-Wafers gemäß einem Aufbereitungsverfahren der vorliegenden Erfindung vorgenommen wurde. In diesem Beispiel wurde als doppelseitige Poliervorrichtung eine doppelseitige Poliervorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet, wie sie in 8 gezeigt ist. Außerdem wurde ein Silicium-Wafer mit einem Durchmesser von 300 mm poliert. Als Aufbereitungskopf wurde ein Abrichtkopf verwendet. Das heißt, dass Abrichten als Aufbereitung vorgenommen wurde. Nach fortlaufendem Ausführen des oben beschriebenen doppelseitigen Poliervorgangs wurde der GBIR (Global Backsurface-referenced Ideal plane/Range) des Silicium-Wafers gemessen, der dem doppelseitigen Polieren unterzogen worden war, und die Ebenheit wurde bewertet.
Beim Abrichten wurde das Abrichten der Polierscheibe vorgenommen, während der Abrichtkopf von einer zentralen Seite zu einer äußeren Seite von jedem Drehtisch bewegt wurde. Darüber hinaus wurden während des Abrichtens eine Drehzahl von jedem Drehtischs und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Abrichtkopfs in radialer Richtung des Drehtischs wie unten beschrieben gesteuert. Zuerst wurde die Drehzahl von jedem Drehtisch umgekehrt proportional zu einer Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt der Drehtische gemacht, um Ausdruck (1) zu erfüllen. Änderungen der Drehzahl von jedem Drehtisch sind in 3 anhand einer gebogenen Linie gekennzeichnet.
Bezüglich der Bewegungsgeschwindigkeit des Abrichtkopfs in radialer Richtung der Drehtische wurden für die innerste Peripherie und die äußerste Peripherie des Drehtischs Bedingungen übernommen, die Ausdruck (2) und (3) erfüllen. Ferner wurde die Geschwindigkeit linear verringert, wenn der Abrichtkopf näher an eine Position Pr kommt, und in der Umgebung der Position Pr, wo die Beeinträchtigung der Polierscheibe aufgrund des Polierens maximal ist, wurde die Bewegungsgeschwindigkeit derart gesteuert, dass die Bedingung erfüllt wurde, unter der 1/n zu 1/2 wird, d. h. das Abrichten an Position Pr die doppelte Dichte aufwies. 9 zeigt die Bewegungsgeschwindigkeit des Abrichtkopfs in radialer Richtung der Drehtische, die wie oben beschrieben in Verbindung mit der Entfernung des Abrichtkopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs gesteuert wird.
(Vergleichsbeispiel)
Doppelseitiges Polieren eines Silicium-Wafers wurde vorgenommen, während Abrichten zwischen Polierchargen unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel ausgeführt wurde, mit der Ausnahme, dass eine Drehzahl von jedem Drehtisch und eine Bewegungsgeschwindigkeit eines Abrichtkopfs in radialer Richtung der Drehtische während des Aufbereitens konstant fest eingestellt waren, ohne gesteuert zu werden. Wie im Beispiel wurde dann der GBIR des Silicium-Wafers gemessen, der dem doppelseitigen Polieren unterzogen worden war, und die Ebenheit wurde bewertet. 3 und 9 zeigen die Drehzahl von jedem Drehtisch bzw. die Bewegungsgeschwindigkeit des Abrichtkopf in radialer Richtung von Drehtischen während des Abrichtens (gestrichelte Linien in 3 und 9).
Wie in 10 gezeigt wurde infolgedessen der GBIR im Beispiel im Vergleich zum Vergleichsbeispiel um 8 % verbessert. Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde bestätigt, dass das Herabsetzen der Ebenheit von jedem polierten Wafer unterbunden werden kann, da das Aufbereiten der Polierscheibe unter optimalen Bedingungen vorgenommen werden kann.
Es ist zu anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt ist. Die Ausführungsform ist ein veranschaulichendes Beispiel und alle Beispiele, die im Wesentlichen die gleiche Struktur aufweisen, und die von den gleichen Funktionen und Wirkungen Gebrauch machen wie die in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung beschriebenen technischen Konzepte, sind in den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung einbezogen.

Claims

Verfahren zum Aufbereiten einer Polierscheibe, bei dem die Polierscheibe, die zum Polieren eines Wafers konfiguriert und an einem drehbaren scheibenförmigen Drehtisch befestigt ist, mittels eines Aufbereitungskopfs aufbereitet wird, umfassend: Bewegen des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs, um das Aufbereiten vorzunehmen, während die am Drehtisch befestigte Polierscheibe durch Rotieren des Drehtischs gedreht wird; und Steuern einer Drehzahl des Drehtischs und einer Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs in Verbindung mit einer Entfernung des Aufbereitungskopfs von einem Mittelpunkt des Drehtischs.
Verfahren zum Aufbereiten einer Polierscheibe nach Anspruch 1, wobei die Drehzahl des Drehtischs und die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs vorzugsweise derart gesteuert werden, dass die Drehzahl des Drehtischs einen folgenden Ausdruck (1) erfüllt, und ein Bewegungsvorgang des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs die folgenden Ausdrücke (2) und (3) erfüllt, $T (r) = {Tr}_{0} \times (r_{0} / r)$
$V (r) = (r_{0} / r) V_{0}$
$D \div Q = n$
wobei „T(r)“ die Drehzahl (U/min) des Drehtischs bezeichnet, wenn eine Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs „r“ ist, „Tr₀“ die Drehzahl (U/min) des Drehtischs zu Beginn des Aufbereitens bezeichnet, „r₀“ eine Entfernung (m) des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs zu Beginn der Aufbereitung bezeichnet, „r“ eine Entfernung (m) des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs bezeichnet, „V(r)“ eine Bewegungsgeschwindigkeit (m/sec) des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs bezeichnet, wenn eine Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs „r“ ist, „V₀“ eine Bewegungsgeschwindigkeit (m/sec) des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs zu Beginn des Aufbereitens bezeichnet, „D“ eine Größe (m) des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs bezeichnet, „Q“ eine Entfernung (m) bezeichnet, um die sich der Aufbereitungskopf radial auf dem Drehtisch bewegt, wenn der Drehtisch eine Umdrehung ausführt, und „n“ eine positive ganze Zahl bezeichnet.
Poliervorrichtung, die einen Aufbereitungskopf zum Aufbereiten einer Polierscheibe umfasst, die zum Polieren eines Wafers konfiguriert und an einem drehbaren scheibenförmigen Drehtisch befestigt ist, wobei der Aufbereitungskopf in radialer Richtung des Drehtischs bewegt wird, um das Aufbereiten vorzunehmen, während die am Drehtisch befestigte Polierscheibe durch Rotieren des Drehtischs gedreht wird, und die Poliervorrichtung einen Steuermechanismus umfasst, der eine Drehzahl des Drehtischs und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs in Verbindung mit einer Entfernung des Aufbereitungskopfs von einem Mittelpunkt des Drehtischs steuert.
Poliervorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Steuermechanismus die Drehzahl des Drehtischs und die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs vorzugsweise derart steuert, dass die Drehzahl des Drehtischs einen folgenden Ausdruck (1) erfüllt, und ein Bewegungsvorgang des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs die folgenden Ausdrücke (2) und (3) erfüllt, $T (r) = {Tr}_{0} \times (r_{0} / r)$
$V (r) = (r_{0} / r) V_{0}$
$D \div Q = n$
wobei „T(r)“ die Drehzahl (U/min) des Drehtischs bezeichnet, wenn eine Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs „r“ ist, „Tr₀“ die Drehzahl (U/min) des Drehtischs zu Beginn des Aufbereitens bezeichnet, „r₀“ eine Entfernung (m) des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs zu Beginn der Aufbereitung bezeichnet, „r“ eine Entfernung (m) des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs bezeichnet, „V(r)“ eine Bewegungsgeschwindigkeit (m/sec) des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs bezeichnet, wenn eine Entfernung des Aufbereitungskopfs vom Mittelpunkt des Drehtischs „r“ ist, „V₀“ eine Bewegungsgeschwindigkeit (m/sec) des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs zu Beginn des Aufbereitens bezeichnet, „D“ eine Größe (m) des Aufbereitungskopfs in radialer Richtung des Drehtischs bezeichnet, „Q“ eine Entfernung (m) bezeichnet, um die sich der Aufbereitungskopf radial auf dem Drehtisch bewegt, wenn der Drehtisch eine Umdrehung ausführt, und „n“ eine positive ganze Zahl bezeichnet.