DE112017000955T5

DE112017000955T5 - Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung und Verfahren zum zweiseitigen Polieren eines Wafers

Info

Publication number: DE112017000955T5
Application number: DE112017000955.3T
Authority: DE
Inventors: Daichi Kitazume; Yuki Tanaka
Original assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2018-11-08
Also published as: US11065735B2; WO2017159213A1; JP2017170536A; KR102644651B1; TWI706829B; JP6443370B2; CN108698192B; SG11201807083YA; KR20180121916A; TW201733738A; US20190047113A1; CN108698192A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung bereit, umfassend: einen Vorbereitungsschritt zum Vorbereiten eines Trägerbasismaterials und eines dicker als das Trägerbasismaterial ausgebildeten Einsatzes, einen Schritt zum Einsetzen des Einsatzes in ein Halteloch, so dass der Einsatz an beiden Seiten der Vorderseite und der Rückseite des Trägerbasismaterials hervorragt, einen Messschritt zum Messen jeweils einer vorne hervorragenden Menge des an der Vorderseite des Trägerbasismaterials hervorragenden Einsatzes und einer hinten hervorragenden Menge des an der Rückseite des Trägerbasismaterials hervorragenden Einsatzes, einen Einstellschritt zum Einstellen jeder Drehzahl des oberen Drehtischs und des unteren Drehtischs beim Anfangspolieren des Trägers, um den Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge zu verringern; und einen Anfangspolierschritt zum Unterziehen des Trägers eines Anfangspolierens mit jeder eingestellten Drehzahl des oberen Drehtischs und des unteren Drehtischs. Dies stellt ein Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung und ein Verfahren zum zweiseitigen Polieren eines Wafers bereit, welche die Ebenheit am Randabschnitt eines Wafers nach dem zweiseitigen Polieren verbessern können.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung und ein Verfahren zum zweiseitigen Polieren eines Wafers.
STAND DER TECHNIK
In einer zweiseitigen Poliervorrichtung werden beide Seiten von etwa 5 Waferteilen gleichzeitig in einem Batch poliert. Entsprechend ist ein Träger für eine zweiseitige Poliervorrichtung mit der gleichen Zahl von Haltelöchern wie die Zahl der Wafer installiert. Wafer werden in den Haltelöchern des Trägers gehalten und sind im Sandwich zwischen an oberem und unterem Drehtisch von beiden Seiten befestigten Poliertüchern angeordnet; die Wafer werden poliert, während ein Poliermittel zu den Polierflächen zugeführt wird.
Der Träger für eine zweiseitige Poliervorrichtung ist in einer Stärke dünner als die Wafer ausgebildet und besteht aus einem Metall wie Edelstahl oder Titan oder einem Hartkunststoff wie Glasepoxid. Zwischen diesen weist der Metallträger einen Einsatz aus einem Kunststoff an der Innenseite des Waferhaltelochs auf, um den inneren Umfangsabschnitt des Waferhaltelochs nicht in Kontakt mit dem äußeren Umfangsabschnitt des Wafers zu bringen, was zu einem Bruch führen würde. Dieser Einsatz wird durch Insert-Moulding oder Spritzguss gebildet.
Das Einsetzen des Einsatzes in das Halteloch kann beispielsweise mit dem in Patentliteratur 1 beschriebenen Verfahren erfolgen, bei dem ein einem Läppen und Polieren unterzogener Einsatz in ein Trägerbasismaterial eingesetzt und einem Kleben und Trocken unterzogen wird, während ein vertikales Laden auf den Einsatz ausgeübt wird.
Der innere Umfangsabschnitt des Einsatzes wird in Kontakt mit dem äußeren Umfangsabschnitt eines Wafers gebracht und ist somit wichtig beim Bilden der Randform des Wafers. Dieser Einsatz weist wünschenswerterweise die gleiche Höhe auf wie die des Trägerbasismaterials. Somit muss ein dickerer Einsatz eingesetzt werden, gefolgt von einem Anfangspolieren eines Trägers zum Bearbeiten der hervorragenden Abschnitte.
Der Grund, warum dieser Einsatz wünschenswerterweise die gleiche Höhe aufweist wie die des Trägerbasismaterials, besteht darin, dass die Höhe des Einsatzes Rückhaltewirkungen variiert, die auf den Randabschnitt eines Wafers einwirken. Die Rückhaltewirkung dient zum Verhindern eines starken Durchbiegens des Randabschnitts eines Wafers. Somit wird eine Durchbiege- oder Erhöhungsform des Randabschnitts durch die Höhe eines Einsatzes und die Stärke eines Wafers beeinflusst.
Momentan wird die Ebenheit von jedem Randabschnitt eines Wafers von der Vorderseite zur Rückseite nach dem zweiseitigen Polieren variiert. Ein Grund hierfür ist die Variation der Stärke eines Einsatzes und eines Trägerbasismaterials. Zum Verringern der Variation der Stärke wurden Einsatzkunststoffe in einen Träger eingesetzt, nachdem sie zuvor so poliert wurden, dass sie eine gleichmäßige Stärke aufweisen.
LISTE DER ANFÜHRUNGEN
PATENTLITERATUR
Patentschrift 1: Japanische ungeprüfte Patentschrift (Kokai) Nr. 2014-176954
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG GELÖSTE AUFGABE
Zum Zeitpunkt des Einsetzens eines Einsatzes in ein Trägerbasismaterial ist es jedoch schwierig, den Einsatz symmetrisch um die Vorderseite und die Rückseite einzusetzen und der Einsatz wird mit einer Abweichung zur Vorderseite oder Rückseite befestigt. Somit wird bewirkt, dass die Vorderseite und die Rückseite verschiedene Stufenhöhen zwischen dem Trägerbasismaterial und dem Einsatz aufweisen.
Dieser Unterschied von Stufenhöhen kann durch normales Anfangspolieren etwas verringert werden. Aber es kann nicht jede Werkstoffentfernung der Vorderseite und Rückseite des Einsatzes gesteuert werden und die Symmetrie um die Vorderseite und die Rückseite wird schlechter. Somit verursacht ein zweiseitiges Polieren eines Wafers unter Verwendung solch eines Trägers insofern ein Problem, als sich der Randabschnitt des Wafers nach dem zweiseitigen Polieren verschlechtert.
Die vorliegende Erfindung wurde vor dem Hintergrund der zuvor beschriebenen Probleme entwickelt. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Bereitstellen eines Verfahrens zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung und ein Verfahren zum zweiseitigen Polieren eines Wafers, welche die Ebenheit am Randabschnitt eines Wafers nach dem zweiseitigen Polieren verbessern können.
MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
Zum Erfüllen der Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung bereit, wobei die zweiseitige Poliervorrichtung einen oberen Drehtisch und einen unteren Drehtisch umfasst, an denen Poliertücher befestigt sind, und der Träger ein Trägerbasismaterial, in dem ein Halteloch zum Halten eines Wafers ausgebildet ist, und ein entlang dem inneren Umfang des Haltelochs angeordneter Einsatz mit einem in Kontakt mit einem äußeren Umfangsabschnitt des Wafers ausgebildeten inneren Umfangsabschnitt umfasst, wobei das Verfahren umfasst:

einen Vorbereitungsschritt zum Vorbereiten des Trägerbasismaterials und des dicker als das Trägerbasismaterial ausgebildeten Einsatzes;
einen Schritt zum Einsetzen des Einsatzes in das Halteloch, so dass der Einsatz an beiden Seiten der Vorderseite und der Rückseite des Trägerbasismaterials hervorragt;
einen Messschritt zum Messen jeweils einer vorne hervorragenden Menge des an der Vorderseite des Trägerbasismaterials hervorragenden Einsatzes und einer hinten hervorragenden Menge des an der Rückseite des Trägerbasismaterials hervorragenden Einsatzes;
einen Einstellschritt zum Einstellen jeder Drehzahl des oberen Drehtischs und des unteren Drehtischs beim Anfangspolieren des Trägers, um einen Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge zu verringern; und
einen Anfangspolierschritt zum Unterziehen des Trägers eines Anfangspolierens mit jeder eingestellten Drehzahl des oberen Drehtischs und des unteren Drehtischs.

Dies ermöglicht das Verringern des Unterschieds zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge eines von einem Trägerbasismaterial hervorragenden Einsatzes, um die Symmetrie des Einsatzes um die Vorderseite und die Rückseite des Trägerbasismaterials zu verbessern. Dies ermöglicht das Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung, welche die Ebenheit am Randabschnitt eines Wafers nach dem zweiseitigen Polieren verbessern kann.
Im Vorbereitungsschritt wird der Einsatz vorzugsweise in einer Stärke stärker als die Stärke des Trägerbasismaterials um 10 µm oder mehr und 40 µm oder weniger vorbereitet.
Dies ermöglicht das glatte Einsetzen des Einsatzes in ein Halteloch im Einsetzschritt und ermöglicht das Verhindern des Verlängerns des Anfangspolierschritts.
Im Einstellschritt wird vorzugsweise jede Drehzahl des oberen Drehtischs und des unteren Drehtischs so eingestellt, dass sie eine relative Drehzahl zum Träger beim Anfangspolieren des Trägers aufweist, so dass die relative Drehzahl von einem des oberen Drehtisches und des unteren Drehtisches auf das 1,5-fache oder mehr relativ zur relativen Drehzahl des anderen eingestellt ist.
Dies ermöglicht das ausreichende Verringern des Unterschieds der hervorragenden Mengen und das Einstellen von Drehzahlen zum effizienteren Durchführen des Anfangspolierens eines Trägers.
Im Einstellschritt wird vorzugsweise jede Drehzahl des oberen Drehtischs und des unteren Drehtischs so eingestellt, dass sie eine relative Drehzahl zum Träger gleich 0 U/min oder mehr und 30 U/min oder weniger beim Anfangspolieren des Trägers aufweist.
Dies ermöglicht das Einstellen von Drehzahlen, die ein effizienteres Durchführen des Anfangspolierens des Trägers ermöglichen.
Vorzugsweise wird der Anfangspolierschritt unter Verwendung einer wässrigen alkalischen Lösung durchgeführt, in der ein Poliermittel mit einem durchschnittlichen Haftkorndurchmesser von 60 nm oder mehr 2- bis 5-fach mit einem Lösemittel verdünnt ist.
Dies ermöglicht ein effizientes Durchführen des Anfangspolierens.
Vorzugsweise wird der Messschritt erneut nach dem Anfangspolierschritt . durchgeführt und der Einstellschritt, der Anfangspolierschritt und der Messschritt werden wiederholt, bis der Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge, gemessen im Messschritt, 5 µm oder weniger beträgt.
Dies ermöglicht dem Einsatz das zuverlässige Verbessern der Symmetrie um die Vorderseite und Rückseite eines Trägerbasismaterials.
Dies stellt ebenfalls ein Verfahren zum zweiseitigen Polieren eines Wafers bereit, umfassend:

Anordnen des durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung wie zuvor beschrieben hergestellten Trägers zwischen einem oberen Drehtisch und einem unteren Drehtisch, an denen Poliertücher befestigt sind; und
zweiseitiges Polieren des Wafers während des Haltens des Wafers im im Träger ausgebildeten Halteloch.

Dies ermöglicht das zuverlässige Verbessern der Ebenheit des Randabschnitts eines Wafers nach dem zweiseitigen Polieren.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung ermöglicht das Verringern des Unterschieds zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge eines von einem Trägerbasismaterial hervorragenden Einsatzes. Als ein Ergebnis wird ermöglicht, dass der Einsatz eine verbesserte Symmetrie um die Vorderseite und Rückseite des Trägerbasismaterials aufweist. Dies ermöglicht das Verbessern der Ebenheit des Randabschnitts eines Wafers nach zweiseitigem Polieren.
Figurenliste

1 zeigt eine Prozesszeichnung zur Darstellung eines Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Trägers.
2 zeigt ein schematisches Diagramm zum Darstellen eines Beispiels eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung, hergestellt mit dem erfindungsgemäßen Herstellverfahren.
3 zeigt ein schematisches Diagramm zum Darstellen eines Beispiels einer für das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung verwendbaren zweiseitigen Poliervorrichtung.
4 zeigt eine Prozesszeichnung zur Darstellung eines weiteren Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Trägers.
5 zeigt einen Graphen zur Darstellung von Profilen von im Beispiel gemessenen vorne hervorragenden Mengen und hinten hervorragenden Mengen.
6 zeigt einen Graphen zur Darstellung von im Beispiel gemessenen vorne hervorragenden Mengen und hinten hervorragenden Mengen.
7 zeigt eine Prozesszeichnung zur Darstellung des Verfahrens zum Herstellen eines Trägers in einem Vergleichsbeispiel.
8 zeigt einen Graphen zur Darstellung von Profilen von im Vergleichsbeispiel gemessenen vorne hervorragenden Mengen und hinten hervorragenden Mengen.
9 zeigt einen Graphen zur Darstellung von im Vergleichsbeispiel gemessenen vorne hervorragenden Mengen und hinten hervorragenden Mengen.
10 zeigt einen Graphen zur Darstellung von gemessenen Ergebnissen von ESFQR_max von jedem Wafer nach dem zweiseitigen Polieren im Beispiel und Vergleichsbeispiel.
11 zeigt einen Graphen zur Darstellung von gemessenen Ergebnissen von Back-ZDD von jedem Wafer nach dem zweiseitigen Polieren im Beispiel und Vergleichsbeispiel.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben; die vorliegende Erfindung ist aber nicht hierauf beschränkt.
Wie zuvor beschrieben besteht, wenn das Einsetzen eines Einsatzes in ein Trägerbasismaterial ein zur Vorderseite (oder Rückseite) versetztes Befestigen des Einsatzes bewirkt und solch ein Träger zum zweiseitigen Polieren eines Wafers verwendet wird, das Problem, dass sich die Ebenheit des Randabschnitts des Wafers nach dem zweiseitigen Polieren verschlechtert.
Daher haben die Erfinder sorgfältige Untersuchungen zum Lösen des Problems durchgeführt. Als ein Ergebnis haben die Erfinder ein Verfahren ermittelt, welches das Messen von jeder einer vorne hervorragenden Menge und einer hinten hervorragenden Menge eines von einem Trägerbasismaterial hervorragenden Einsatzes, das Einstellen jeder Drehzahl des oberen Drehtischs und des unteren Drehtischs beim Anfangspolieren des Trägers, um den Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge zu verringern, und das Anfangspolieren des Trägers mit jeder dieser eingestellten Drehzahlen des oberen Drehtischs und des unteren Drehtischs umfasst. Die Erfinder haben ermittelt, dass dies das Verringern des Unterschieds zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge eines von einem Trägerbasismaterials hervorragenden Einsatzes ermöglicht, um die Symmetrie des Einsatzes um die Vorderseite und die Rückseite des Trägerbasismaterials zu verbessern, wodurch ermöglicht wird, dass der Randabschnitt des Wafers eine verbesserte Ebenheit nach dem zweiseitigen Polieren aufweist. Zusätzlich haben die Erfinder sorgfältig die beste Weise zum Ausführen dieser untersucht, um die vorliegende Erfindung umzusetzen.
Ein Beispiel eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung ist in 2 dargestellt. Ein Träger 1 umfasst ein Trägerbasismaterial 3, in der ein zum Halten eines Wafers ausgebildetes Halteloch 2 ausgebildet ist, zusammen mit einem entlang dem inneren Umfang des Haltelochs 2 des Trägerbasismaterials 3 angeordneten Einsatz 4 mit einem in Kontakt mit einem äußeren Umfangsabschnitt des Wafers ausgebildeten inneren Umfangsabschnitt. Der Einsatz 4 ermöglicht einen Schutz des abgeschrägten Abschnitts des Wafers.
Der Träger 1 wie dieser ist für eine zweiseitige Poliervorrichtung in Vierwegeausführung 10 wie beispielsweise in 3 dargestellt, wenn ein Wafer W einem zweiseitigen Polieren unterzogen wird. Die zweiseitige Poliervorrichtung 10 ist mit einem oberen Drehtisch 11 und einem unteren Drehtisch 12 ausgestattet, die zueinander zeigen und nach oben und nach unten angeordnet sind. An jedem des oberen und unteren Drehtischs 11 und 12 ist ein Poliertuch 13 befestigt. In der Mitte zwischen dem oberen Drehtisch 11 und dem unteren Drehtisch 12 ist ein Sonnenrad 14 angeordnet; an einem Umfangsabschnitt dazwischen ist ein Innenzahnrad 15 angeordnet.
Jeder Zahn des Sonnenrads 14 und des Innenzahnrads 15 greift in die äußeren Umfangszähne des Trägers 1 ein. Da der obere Drehtisch 11 und der untere Drehtisch 12 zum Drehen durch eine Antriebsquelle angetrieben werden, was in den Figuren nicht dargestellt ist, dreht sich der Träger 1 während des Drehens um das Sonnenrad 14. Während dieser Zeit werden beide Flächen des im Halteloch 2 des Trägers 1 gehaltenen Wafers W gleichzeitig mit oberem und unterem Poliertuch 13 poliert. Beim Polieren des Wafers W wird der Polierfläche des Wafers W über eine Suspensionszuführvorrichtung 16 Suspension 17 zugeführt.
Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung in Bezug auf 1 bis 3 beschrieben.
Zunächst wird ein Vorbereitungsschritt zum Vorbereiten des Trägerbasismaterials 3 und des Einsatzes 4, der stärker ist als das Trägerbasismaterial 3, durchgeführt wie in 2 dargestellt (SP1 in 1). Hier ist ein Trägerbasismaterial 3 mit einem Halteloch 2 dargestellt; das Trägerbasismaterial kann aber ebenfalls eine Mehrzahl von Haltelöchern aufweisen, was nicht durch dieses Beispiel beschränkt ist.
In diesem Schritt wird vorzugsweise der Einsatz 4 vorbereitet, der stärker ist als die Stärke des Trägerbasismaterials 3 um 10 µm oder mehr und 40 µm oder weniger, noch besser um 15 µm oder mehr und 25 µm oder weniger. Dies ermöglicht das glatte Einsetzen des Einsatzes in ein Halteloch im Einsetzschritt, der später beschrieben ist, und ermöglicht das Verhindern des Verlängerns des später beschriebenen Anfangspolierschritts.
Als Einsatz 4 wird vorzugsweise einer aus Hartkunststoff vorbereitet. Als Trägerbasismaterial 3 wird vorzugsweise eines aus einem Metall wie Edelstahl oder Titan oder ein einer Oberflächenhärtungsbehandlung unterzogenes vorbereitet. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht besonders auf diese Materialien beschränkt.
Anschließend wird ein Einsetzschritt zum Einsetzen des Einsatzes 4 in das Halteloch 2 durchgeführt, so dass der Einsatz 4 an beiden Seiten der Vorderseite und der Rückseite des Trägerbasismaterials 3 hervorragt (SP2 in 1).
Anschließend wird ein Messschritt zum Messen jeweils einer vorne hervorragenden Menge des an der Vorderseite des Trägerbasismaterials 3 hervorragenden Einsatzes 4 und einer hinten hervorragenden Menge des an der Rückseite des Trägerbasismaterials hervorragenden Einsatzes 4 durchgeführt (SP3 in 1).
In diesem Beispiel können die vorne hervorragende Menge und die hinten hervorragende Menge (Stufenhöhe) beispielsweise mit einer Kontakt-Schrittmessvorrichtung gemessen werden.
Anschließend wird ein Einstellschritt zum Einstellen jeder Drehzahl des oberen Drehtischs 11 und des unteren Drehtischs 12 beim Anfangspolieren des Trägers 1, um den Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge zu verringern, durchgeführt (SP4 in 1).
Insbesondere kann die Werkstoffentfernung des Einsatzes 4 an der Vorderseite und der Rückseite beispielsweise durch Erhöhen der relativen Drehzahl des Drehtischs an der Seite, an der die hervorragende Menge des Einsatzes 4 größer ist, oder durch Verringern der relativen Drehzahl des Drehtischs an der Seite, an der die hervorragende Menge des Einsatzes 4 kleiner ist, gesteuert werden. Die relative Drehzahl kann beispielsweise in Bezug auf das Verhältnis der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge eingestellt werden. In diesem Fall ist es überhaupt nicht erforderlich, dass der absolute Wert des Verhältnisses der hervorragenden Mengen mit dem Verhältnis der Drehzahlen übereinstimmt. Die relative Drehzahl kann einfach durch vorhergehendes Ermitteln der Beziehung zwischen der Poliergeschwindigkeit des Einsatzes und der Drehzahl des Drehtischs eingestellt werden.
In diesem Schritt wird vorzugsweise jede Drehzahl des oberen Drehtischs 11 und des unteren Drehtischs 12 so eingestellt, dass sie eine relative Drehzahl zum Träger 1 beim Anfangspolieren des Trägers 1 aufweist, so dass die relative Drehzahl von einem des oberen Drehtisches und des unteren Drehtisches auf das 1,5-fache oder mehr im Vergleich zur relativen Drehzahl des anderen eingestellt ist. Dies ermöglicht das ausreichende Verringern des Unterschieds der hervorragenden Mengen und das Einstellen von Drehzahlen zum effizienteren Durchführen des Anfangspolierens des Trägers 1.
Es reicht aus, eine der relativen Drehzahl im Vergleich zur relativen Drehzahl der anderen auf das Vierfache in Bezug auf die Effizienz einzustellen.
In diesem Schritt wird vorzugsweise jede Drehzahl des oberen Drehtischs 11 und des unteren Drehtischs 12 so eingestellt, dass jede relative Drehzahl des oberen Drehtischs 11 und des unteren Drehtischs 12 zum Träger 1 0 U/min oder mehr und 30 U/min oder weniger beim Anfangspolieren des Trägers 1 aufweist. Dies ermöglicht das Einstellen von Drehzahlen, die ein effizienteres Durchführen des Anfangspolierens des Trägers 1 ermöglichen.
Der Träger 1 wird einem Anfangspolierschritt mit jeder im Einstellschritt wie zuvor beschrieben eingestellten Drehzahl des oberen Drehtischs 11 und des unteren Drehtischs 12 unterzogen (SP5 in 1).
In diesem Schritt wird vorzugsweise eine wässrige alkalische Lösung verwendet, in der ein Poliermittel mit einem durchschnittlichen Haftkorndurchmesser von 60 nm oder mehr 2- bis 5-fach mit einem Lösemittel verdünnt ist. Dies ermöglicht ein effizienteres Durchführen des Anfangspolierens.
Der durchschnittliche Haftkorndurchmesser von 100 nm reicht in Bezug auf die Effizienz aus.
Als Poliertuch 13 wird vorzugsweise ein Urethanschaumtuch mit einer Shore-A-Härte von 85 bis 95 verwendet.
In dieser Phase wird vorzugsweise der Messschritt (SP6) nach dem Anfangspolierschritt (SP5) erneut durchgeführt und werden der Einstellschritt (SP4), der Anfangspolierschritt (SP5) und der Messschritt (SP6) wiederholt, bis der Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und hinten hervorragenden Menge, gemessen im Messschritt (SP6), 5 µm oder weniger, besser 2 µm oder weniger, noch besser 1 µm beträgt wie in 4 dargestellt. Dies ermöglicht dem Einsatz 4 das zuverlässige Verbessern der Symmetrie um die Vorderseite und Rückseite des Trägerbasismaterials 3.
Es ist vorzuziehen, dass der Unterschied selbst kleiner ist. Es können ebenfalls bei Bedarf die zuvor beschriebenen Schritte wiederholt werden, bis der Unterschied verschwindet (das heißt der Unterschied 0 µm beträgt).
Insbesondere wird vorzugsweise ein Entscheidungsschritt (SP7) zum Entscheiden, ob der Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge gleich dem vorgeschriebenen Wert oder kleiner als dieser ist, beispielsweise nach dem Messschritt (SP6) durchgeführt. Dies ermöglicht ein Entscheiden des erneuten Durchführens des Einstellschritts (SP4), wenn der Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge größer ist als der vorgeschriebene Wert, und des Abschließens des Anfangspolierens (SP8), wenn der Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge gleich dem vorgeschriebenen oder kleiner als dieser ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung wie zuvor beschrieben ermöglicht das Verringern des Unterschieds zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge eines von einem Trägerbasismaterials hervorragenden Einsatzes. Als ein Ergebnis wird ermöglicht, dass der Einsatz eine verbesserte Symmetrie um die Vorderseite und Rückseite des Trägerbasismaterials aufweist. Dies ermöglicht das Verbessern der Ebenheit des Randabschnitts eines Wafers nach dem zweiseitigen Polieren.
Zusätzlich wird im erfindungsgemäßen Verfahren zum zweiseitigen Polieren eines Wafers durch Anordnen des durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung wie zuvor beschrieben hergestellten Trägers zwischen einem oberen Drehtisch und einem unteren Drehtisch, an denen Poliertücher befestigt sind, und Halten des Wafers im im Träger ausgebildeten Halteloch durchgeführt. Dies ermöglicht das Verbessern der Ebenheit des Randabschnitts eines Wafers nach dem zweiseitigen Polieren.
Insbesondere wird der Wafer W im Halteloch 2 des Trägers 1 wie beispielsweise in 3 dargestellt gehalten. Anschließend wird der den Wafer W haltende Träger 1 zwischen oberem und unterem Drehtisch 11 und 12 der zweiseitigen Poliervorrichtung 10 eingesetzt. Anschließend wird der Träger 1 gedreht und gleichzeitig mit dem Drehen von oberem und unterem Drehtisch 11 und 12 gedreht, während die Suspension 17 durch die Suspensionszuführvorrichtung 16 der Polierfläche zugeführt wird. Somit kann ein zweiseitiges Polieren des Wafers W durchgeführt werden, indem die beiden Flächen des Wafers W in gleitenden Kontakt mit den Poliertüchern 13 gebracht werden.
Die zuvor beschriebene Ausführungsform stellt einen Träger dar, der nur ein Halteloch wie in 2 dargestellt aufweist. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht hierauf beschränkt und kann auf eine mit einer Mehrzahl von Haltelöchern und entsprechenden Einsätzen in einem Träger angewendet werden.
BEISPIEL
Nachfolgend ist die vorliegende Erfindung spezifischer durch Darstellen des Beispiels und Vergleichsbeispiels beschrieben; die vorliegende Erfindung ist aber nicht hierauf beschränkt.
(Beispiel)
Ein Trägerbasismaterial aus reinem Titan wurde vorbereitet, wobei die Oberfläche einer DLC-Beschichtungsbehandlung mit einer Stärke von etwa 2 µm und einer Stärke von etwa 776 µm nach der Beschichtung unterzogen wurde. Ein Einsatz aus einem glasfaserverstärkten Epoxidharz (EG) wurde mit einer Stärke von 790 bis 800 µm vorbereitet, das zuvor einem Läppen und Polieren unterzogen wurde (Vorbereitungsschritt).
Der Einsatz wurde so in das Halteloch eingesetzt, dass der Einsatz an beiden Seiten der Vorderseite und der Rückseite des Trägerbasismaterials hervorragt (Einsetzschritt).
Die vorne hervorragende Menge des an der Vorderseite des Trägerbasismaterials hervorragenden Einsatzes und die hinten hervorragende Menge des an der Rückseite des Trägerbasismaterials hervorragenden Einsatzes wurden jeweils gemessen (Messschritt). Die Messungen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge wurden unter Verwendung von Surftest SJ-400, hergestellt von Mitsutoyo, durchgeführt. Die Ergebnisse sind zusammen mit den gemessenen Ergebnissen nach dem Anfangspolieren, das später beschrieben ist, in 5 und 6 dargestellt.
Als Ergebnis betrug die vorne hervorragende Menge 14,22 µm und die hinten hervorragende Menge betrug 7,82 µm vor dem Anfangspolieren wie in 6 dargestellt. Das heißt, der Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge betrug 6,4 µm und das Verhältnis hiervon betrug 1,82 vor dem Anfangspolieren.
Die Drehzahlen des oberen Drehtischs und des unteren Drehtischs beim Anfangspolieren des Trägers wurden so eingestellt, dass der Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge verringert wird (Einstellschritt). Mit jeder dieser eingestellten Drehzahlen von oberem und unterem Drehtisch wurde ein Anfangspolieren am Träger durchgeführt (Anfangspolierschritt).
Anschließend wurde der Messschritt erneut nach dem Anfangspolierschritt durchgeführt, um den Einstellschritt, den Anfangspolierschritt und den Messschritt zu wiederholen, bis der Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge, gemessen im Messschritt, 1 µm oder weniger beträgt.
Im Einstellschritt wurden die Drehzahlen wie in der folgenden Tabelle 1 dargestellt zu relativen Drehzahlen des oberen Drehtischs und des unteren Drehtischs zum Träger beim Anfangspolieren des Trägers eingestellt, so dass das Verhältnis der relativen Drehzahl des oberen Drehtischs zu den relativen Drehzahlen des unteren Drehtischs beim Anfangspolieren 2 betrug (beim ersten Mal) und 1,5 beim Anfangspolieren (beim zweiten Mal) betrug. Die Zeiten des Anfangspolierens wurden auf 60 Minuten beim Anfangspolieren (beim ersten Mal) und 120 Minuten beim Anfangspolieren (beim zweiten Mal) eingestellt.
[Tabelle 1]

Anfangspolier zeit (min) Relative Drehzahlen des oberen Drehtischs / Relative Drehzahlen des unteren Drehtischs

Anfangspolieren (1.) 60 2,0

Anfangspolieren (2.) 120 1,5
Beim Anfangspolieren eines Trägers wurde die zweiseitige Poliervorrichtung DPS-20B, hergestellt von der Fujikoshi Machinery Corp., verwendet, in der SF 5000, hergestellt von Fujibo Ehime Co. Ltd., das ein Urethanschaumtuch mit einer Shore-A-Härte von 90 ist, an jedem des oberen und unteren Drehtischs als Poliertuch befestigt wurde. Beim Anfangspolieren eines Trägers wurde eine wässrige alkalische Lösung auf KOH-Basis mit einem pH von 10,5 als Suspension verwendet, in der ein Poliermittel COMPOL 80, hergestellt von Fujimi Incorporated, mit einem durchschnittlichen Haftkorndurchmesser von 77 nm 3-fach mit einem Lösemittel verdünnt wurde, um eine durchschnittliche Haftkornkonzentration von 13,5 Gew.% zu erzielen.
Wie in 6 dargestellt betrug die vorne hervorragende Menge 3,50 µm und die hinten hervorragende Menge betrug 1,96 µm nach dem Anfangspolieren des Trägers (beim ersten Mal). Das heißt, der Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge betrug 1,54 µm nach dem Anfangspolieren des Trägers (beim ersten Mal).
Zusätzlich betrug die vorne hervorragende Menge 1,48 µm und die hinten hervorragende Menge betrug 0,78 µm nach dem Anfangspolieren zwischen dem Träger (beim zweiten Mal). Das heißt, der Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge betrug 0,7 µm nach dem Anfangspolieren des Trägers (beim zweiten Mal).
Wie zuvor beschrieben betrug der Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge 1 µm oder weniger nach dem Anfangspolieren des Trägers (beim zweiten Mal). Entsprechend wurde das Anfangspolieren des Trägers zu diesem Zeitpunkt abgeschlossen.
(Vergleichsbeispiel)
Ein Träger für eine zweiseitige Poliervorrichtung wurde unter Verwendung der gleichen zweiseitigen Poliervorrichtung wie im Beispiel gemäß der in 7 dargestellten Prozesszeichnung hergestellt.
Nach dem Vorbereiten des gleichen Trägerbasismaterials wie im Beispiel und eines Einsatzes mit einer Stärke von 780 bis 790 µm, das zuvor einem Läppen und Polieren unterzogen wurde (SP101 in 7), wurde zunächst ein normales Einsetzen hierauf durchgeführt (SP102). Anschließend wurde der Versatz auf der Vorderseite und der Rückseite des Trägerbasismaterials wie im Beispiel gemessen (SP103 in 7). Die Ergebnisse sind zusammen mit den gemessenen Ergebnissen nach dem Anfangspolieren, das später beschrieben ist, in 8 und 9 dargestellt.
Als Ergebnis wies der Einsatz eine starke Abweichung zur Vorderseite zum Zeitpunkt des Einsetzens des Einsatzes im Vergleichsbeispiel wie in 8 und 9 dargestellt auf. Die vorne hervorragende Menge betrug 23,29 µm und die hinten hervorragende Menge betrug -13,45 µm vor dem Anfangspolierschritt.
Danach wurde das normale Anfangspolieren durchgeführt (SP104 in 7) und anschließend wurde erneut der Messschritt durchgeführt (SP105 in 7), um den Anfangspolierschritt und den Messschritt zu wiederholen, bis die im Messschritt gemessene vorne hervorragende Menge 5 µm oder weniger betrug (SP106 in 7).
Im Anfangspolierschritt wurden die relativen Drehzahlen des oberen Drehtischs und des unteren Drehtischs zum Träger im Anfangspolieren wie im normalen zweiseitigen Polieren eines Wafers so eingestellt, dass die relative Drehzahl des oberen Drehtischs und die relative Drehzahl des unteren Drehtischs gleich waren wie in Tabelle 2 dargestellt. Die Zeiten des Anfangspolierens wurden auf 60 Minuten beim Anfangspolieren (beim ersten Mal) und 150 Minuten beim Anfangspolieren (beim zweiten Mal) eingestellt.
[Tabelle 2]

Anfangspolier zeit (min) Relative Drehzahlen des oberen Drehtischs / Relative Drehzahlen des unteren Drehtischs

Anfangspolieren (1.) 60 1,0

Anfangspolieren (2.) 150 1,0
Wie in 9 dargestellt betrug die vordere hervorragende Menge nach dem Anfangspolieren des Trägers (beim ersten Mal) 6,59 µm und die vordere hervorragende Menge nach dem Anfangspolieren des Trägers (beim zweiten Mal) betrug 4,95 µm im Vergleichsbeispiel. Entsprechend betrug die vordere hervorragende Menge 5 µm oder weniger nach dem Anfangspolieren des Trägers (beim zweiten Mal) und das Anfangspolieren des Trägers wurde dadurch zu diesem Zeitpunkt abgeschlossen.
Wie in 8 und 9 dargestellt zeigte jedoch im im Vergleichsbeispiel hergestellten Träger der Einsatz eine starke Abweichung zur Vorderseite zum Zeitpunkt des Einsetzens des Einsatzes. Diese hervorragende Menge konnte nicht durch normales Anfangspolieren korrigiert werden und das Trägerbasismaterial zeigte weiterhin eine schlechte Symmetrie um die Vorderseite und die Rückseite.
Andererseits ragte im Beispiel, obwohl der Einsatz mit einer Abweichung zur Vorderseite zum Zeitpunkt des Einsetzens des Einsatzes befestigt wurde, der Einsatz zu beiden Seiten hervor. Da die hervorragende Menge an der Vorderseite auf der Basis der Ergebnisse des Messens der Schritthöhe vor dem Anfangspolieren größer war, wurde das Anfangspolieren so durchgeführt, dass die relative Drehzahl des oberen Drehtischs zum Träger höher eingestellt wurde als die relative Drehzahl des unteren Drehtischs zum Träger. Als ein Ergebnis erzielte das Beispiel die Herstellung eines Trägers, in dem der Einsatz eine bessere Symmetrie um die Vorderseite und die Rückseite des Trägerbasismaterials nach dem Anfangspolieren im Vergleich zu der im Vergleichsbeispiel aufwies.
Sowohl im Beispiel als auch im Vergleichsbeispiel wurde eine Mehrzahl von Trägern auf die gleiche Weise hergestellt. Unter Verwendung dieser hergestellten Träger wurde ein zweiseitiges Polieren auf Siliciumwafern mit einem Durchmesser von 300 mm für insgesamt 5 Batches durchgeführt.
Beim zweiseitigen Polieren eines Wafers wurde wie beim Anfangspolieren eines Trägers die zweiseitige Poliervorrichtung DPS-20B, hergestellt von der Fujikoshi Machinery Corp., verwendet, in der SF 5000, hergestellt von Fujibo Ehime Co. Ltd., das ein Urethanschaumtuch mit einer Shore-A-Härte von 90 ist, an jedem des oberen und unteren Drehtischs als Poliertuch befestigt wurde.
Beim zweiseitigen Polieren eines Wafers wurde eine wässrige alkalische Lösung auf KOH-Basis mit einem pH von 10,5 als Suspension verwendet, in der eine 1:1-Mischung von RDS-H11201 und RDS-H11202 (mit einem durchschnittlichen Haftkorndurchmesser von 74 nm und 89 nm) eines Haftkorns auf Siliciumbasis, hergestellt von Fujimi Incorporated, verdünnt wurde, so dass eine Haftkornkonzentration von 2,4 Gew.% erzielt wurde.
Anschließend wurde der Wafer nach dem zweiseitigen Polieren auf Ebenheit am Randabschnitt vermessen. Die Ebenheit wurde mit Wafer Sight 2, hergestellt von KLA-Tencor, gemessen. Die gemessenen Ergebnisse der Ebenheit auf der Vorderseite des Wafers nach dem zweiseitigen Polieren (ESFQR_max) sind in 10 dargestellt. Die gemessenen Ergebnisse der Ebenheit auf der Rückseite des Wafers nach dem zweiseitigen Polieren (Back-ZDD) sind in 11 dargestellt.
Als Ergebnis betrug das Durchschnittsergebnis von ESFQR_max 17,1 nm im Vergleichsbeispiel. Andererseits wurde im Beispiel der Durchschnittswert von ESFQR_max auf 13,5 nm verbessert. Der Durchschnittswert von Back-ZDD betrug 8,6 nm/mm² im Vergleichsbeispiel. Andererseits wurde im Beispiel der Durchschnittswert von Back-ZDD auf 4,2 nm/mm² verbessert. Aus dem Vorhergehenden geht hervor, dass Back-ZDD zuvor wie im Vergleichsbeispiel verschlechtert werden kann. Im Beispiel wurde hingegen Back-ZDD erfolgreich wesentlich verbessert.
Wie zuvor beschrieben konnte das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Trägers die Symmetrie eines Einsatzes um die Vorderseite und die Rückseite eines Trägerbasismaterials verbessern, um die Ebenheit am Randabschnitt eines Wafers nach dem zweiseitigen Polieren zu verbessern.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorhergehende Ausführungsform beschränkt ist. Die Ausführungsform stellt lediglich eine Veranschaulichung dar und Beispiele, die im Wesentlichen die gleichen Merkmale aufweisen und die gleichen Funktionen und Wirkungen zeigen wie im technischen Konzept, das in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, sind im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014176954 [0008]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung, wobei die zweiseitige Poliervorrichtung einen oberen Drehtisch und einen unteren Drehtisch umfasst, an denen Poliertücher befestigt sind, und der Träger ein Trägerbasismaterial, in dem ein Halteloch zum Halten eines Wafers ausgebildet ist, und ein entlang dem inneren Umfang des Haltelochs angeordneter Einsatz mit einem in Kontakt mit einem äußeren Umfangsabschnitt des Wafers ausgebildeten inneren Umfangsabschnitt umfasst, wobei das Verfahren umfasst: einen Vorbereitungsschritt zum Vorbereiten des Trägerbasismaterials und des dicker als das Trägerbasismaterial ausgebildeten Einsatzes; einen Schritt zum Einsetzen des Einsatzes in das Halteloch, so dass der Einsatz an beiden Seiten der Vorderseite und der Rückseite des Trägerbasismaterials hervorragt; einen Messschritt zum Messen jeweils einer vorne hervorragenden Menge des an der Vorderseite des Trägerbasismaterials hervorragenden Einsatzes und einer hinten hervorragenden Menge des an der Rückseite des Trägerbasismaterials hervorragenden Einsatzes; einen Einstellschritt zum Einstellen jeder Drehzahl des oberen Drehtischs und des unteren Drehtischs beim Anfangspolieren des Trägers, um einen Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge zu verringern; und einen Anfangspolierschritt zum Unterziehen des Trägers eines Anfangspolierens mit jeder eingestellten Drehzahl des oberen Drehtischs und des unteren Drehtischs.
Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung nach Anspruch 1, wobei im Vorbereitungsschritt der Einsatz in einer Stärke stärker als die Stärke des Trägerbasismaterials um 10 µm oder mehr und 40 µm oder weniger vorbereitet wird.
Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei im Einstellschritt jede Drehzahl des oberen Drehtischs und des unteren Drehtischs so eingestellt ist, dass sie eine relative Drehzahl zum Träger beim Anfangspolieren des Trägers aufweist, so dass die relative Drehzahl von einem des oberen Drehtisches und des unteren Drehtisches auf das 1,5-fache oder mehr relativ zur relativen Drehzahl des anderen eingestellt ist.
Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei im Einstellschritt jede Drehzahl des oberen Drehtischs und des unteren Drehtischs so eingestellt ist, dass sie eine relative Drehzahl zum Träger gleich 0 U/min oder mehr und 30 U/min oder weniger beim Anfangspolieren des Trägers aufweist.
Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Anfangspolierschritt unter Verwendung einer wässrigen alkalischen Lösung durchgeführt wird, in der ein Poliermittel mit einem durchschnittlichen Haftkorndurchmesser von 60 nm oder mehr 2- bis 5-fach mit einem Lösemittel verdünnt ist.
Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine zweiseitige Poliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Messschritt erneut nach dem Anfangspolierschritt durchgeführt wird, und der Einstellschritt, der Anfangspolierschritt und der Messschritt wiederholt werden, bis der Unterschied zwischen der vorne hervorragenden Menge und der hinten hervorragenden Menge, gemessen im Messschritt, 5 µm oder weniger beträgt.
Verfahren zum zweiseitigen Polieren eines Wafers, umfassend: Anordnen des durch das Herstellverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellten Trägers zwischen einem oberen Drehtisch und einem unteren Drehtisch, an denen Poliertücher befestigt sind; und zweiseitiges Polieren des Wafers während des Haltens des Wafers im im Träger ausgebildeten Halteloch.