Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Polieren eines
Halbleitersubstrats, wobei chemisch-mechanisches Polieren (CMP) in Bezug auf ein
Halbleitersubstrat aus Silicium oder ähnlichem durchgeführt wird, um die Oberfläche
davon zu glätten.
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Seit den 1990ern hat die CMP-Technologie zum Polieren von Halbleitersubstraten aus
Silicium oder ähnlichem zunehmende Tendenzen zum Einzel-Wafer-Prozessieren
gezeigt, da die mit CMP behandelten Halbleitersubstrate größere Durchmesser in der
Größenordnung von 10 cm oder mehr haben, was in einer erhöhten Menge an
verbrauchtem Poliermittel pro Wafer resultiert.
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Über ein Beispiel wird im Folgenden unter Bezug auf die Figuren eine Vorrichtung
gemäß dem Stand der Technik zum Polieren von Halbleitersubstraten beschrieben.
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Fig. 22 zeigt schematisch den Aufbau einer Poliervorrichtung gemäß dem Stand der
Technik, bei der eine Platte 11 gezeigt ist, die einschließt: einen Substrathalter 11a, der
aus einem stabilen Material gefertigt ist und eine flache Oberfläche hat; eine
Rotationswelle 11b, die sich vertikal nach unten von der Rückseite des Substrathalters
11a erstreckt; und Rotationsmittel (nicht gezeigt) zum Rotieren der Rotationswelle 11b.
An der oberen Oberfläche des Substrathalters 11a der Platte 11 ist ein Polierelement 12
angebracht. Über der Platte 11 ist ein Substrathaltekopf 14 vorgesehen, der ein
Halbleitersubstrat 13 hält und rotiert. Das Halbleitersubstrat 13 wird rotiert und durch
den Substrathaltekopf 14 gegen das Polierelement 12 auf der Platte 11 gedrückt. Ein
Poliermittel 15, das Schleifmittelkörnchen (extrem feines Pulver zum Polieren) enthält,
wird in einer vorgeschriebenen Menge an einer Poliermittelzuführleitung 16 auf das
Polierelement 12 getropft, um so die Schleifmittelkörnchen dem Raum zwischen dem
Polierelement 12 und dem Halbleitersubstrat 13 zuzuführen.
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Bei der so aufgebauten Poliervorrichtung wird das Polierelement 12, dem das
Poliermittel 15 zugeführt wird, durch Rotation der Platte 11 rotiert und das
Halbleitersubstrat 13 wird durch den Substrathaltekopf 14 gegen das rotierende
Polierelement 12 gedrückt, so dass die Oberfläche des Halbleitersubstrats 13 poliert
wird.
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Falls die Oberfläche des Halbleitersubstrats 13 rau ist, wird bei diesem Prozess die
Polierrate an den hervorstehenden Teilen des Halbleitersubstrats 13 erhöht, da der
Kontaktdruck mit dem Polierelement 12 hoch ist. Andererseits wird die Polierrate an den
vertieften Teilen des Halbleitersubstrats 13 reduziert, da ihr Kontaktdruck mit dem
Polierelement 12 niedrig ist. Folglich wird die Oberfläche des Halbleitersubstrats 13
weniger rau und glatter.
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Die obigen Poliervorrichtungen haben jedoch die folgenden Probleme.
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Wenn die Menge von zugeführtem Poliermittel und der Polierrate in Erwägung gezogen
wird, steigt die Polierrate mit zunehmender Menge von zugeführtem Poliermittel 15 an
und wird schließlich konstant, wenn die Menge von zugeführtem Poliermittel einen
gegebenen Wert erreicht. Daher ist die normalerweise auf das Polierelement 12
zugeführte Menge Poliermittel 15 etwas höher als der gegebene Wert, bei der die
Polierrate konstant wird.
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Da jedoch das Poliermittel 15, wie oben beschrieben, auf das rotierende Polierelement
12 zugeführt wird, wird das Poliermittel durch eine Zentrifugalkraft, die die Rotation der
Platte 11 begleitet, veranlasst, nach außen zu dem peripheren Teil des Polierelements
12 hinzufließen. Wenn die Menge an Poliermittel kleiner wird als der gegebene Wert,
wird die Polierrate reduziert. Um die Reduktion der Polierrate zu kompensieren, sollte
der Druck mit dem das Halbleitersubstrat 13 gegen das Polierelement gedrückt wird
erhöht werden. Der erhöhte Druck jedoch führt zu einem Vertiefungs- oder Eindelleffekt
oder ähnlichen Phänomenen, die das Problem der Verschlechterung der
Poliereigenschaften verursachen. Daher sollte das Poliermittel ständig mit einer Menge,
die leicht höher ist als der gegebene Wert, bei der die Polierrate konstant wird, zugeführt
werden, so dass die Kosten für das Poliermittel einen beträchtlichen Anteil der Kosten
für das Polieren ausmachen.
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Um das Problem zu lösen, wurde eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Polieren
vorgeschlagen, bei dem ein Poliermittel auf einem Polierelement durch eine
Trennplatteneinrichtung, die das Polierelement umgibt, am Herausfließen gehindert
wird, wie in dem US-Patent Nr. 4,910,155 offenbart.
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Gemäß der Vorrichtung und dem Verfahren zum Polieren werden jedoch Fremdstoffe,
wie etwa Spitzen des Polierelements, die während des Polierens erzeugt werden, auf
dem Polierelement angesammelt. Auch Wasser, das auf das Polierelement zugeführt
wird, um ein Halbleitersubstrat nach dem Polieren zu reinigen, oder um eine
Bearbeitung (Aufbereiten der Oberfläche des Polierelements) durchzuführen als auch
das Poliermittel wird am Herausfließen gehindert, was zu ungünstigen Veränderungen
der Konzentration des Poliermittels führt, was die Poliereigenschaften ändert.
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Dokument EP-A-0763 401, veröffentlicht am 19.03.1997 und was nach Art. 54(3)EPC
Stand der Technik darstellt, wird als nächstkommender Stand der Technik angesehen.
Dieses Dokument schlägt verschiedene Lösungen vor, um das Poliermittel auf der
Platte zurückzuhalten u. a.
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eine Vorrichtung zum Polieren eines Halbleitersubstrats mit:
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einer Platte, die eine flache Oberfläche hat und um eine Welle, die senkrecht zu der
flachen Oberfläche angeordnet ist rotiert;
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einem Polierelement, das auf der flachen Oberfläche der Platte angeordnet ist;
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Poliermittelzuführungsmittel zum Zuführen von Poliermittel auf das Polierelement;
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Substrathaltemittel zum Halten des Halbleitersubstrats und um es gegen das
Polierelement zu drücken; und
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einer Poliermittelschiebeplatte zum Schieben des Poliermittels, das auf das
Polierelement zugeführt wird und durch eine Zentrifugalkraft, die die Rotation der Platte
begleitet, veranlasst wird zu einem peripheren Teil der Platte zu fließen, zu einem
zentralen Teil der Platte;
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wobei die Poliermittelschiebeplatte eine Schiebeplatte ist, die über dem Polierelement
12 gehalten wird, um das Poliermittel, das durch die Zentrifugalkraft, die die Rotation der
Platte begleitet, damit in Kontakt gebracht wird, zu einem zentralen Teil der Platte zu
schieben.
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Dies Dokument schlägt weiterhin vor,
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eine Vorrichtung zum Polieren eines Halbleitersubstrats mit:
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einer Platte, die eine flache Oberfläche hat und um eine Welle, die vertikal zu der
flachen Oberfläche angeordnet ist rotiert;
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einem Polierelement, das auf der flachen Oberfläche der Platte angeordnet ist;
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Poliermittelzuführungsmittel um Poliermittel auf das Polierelement zuzuführen;
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Substrathaltemittel zum Halten des Halbleitersubstrats und um es gegen das
Polierelement zu drücken;
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Poliermittelschiebemittel zum Schieben des Poliermittels, das auf das Polierelement
zugeführt wird und durch eine Zentrifugalkraft, die die Rotation der Platte 11 begleitet,
veranlasst wird, zu einem peripheren Teil der Platte zu fließen, zu einem zentralen Teil
der Platte, wobei das Poliermittelschiebemittel ein Rotationselement hat, das in Kontakt
oder leicht beabstandet von der oberen Oberfläche des Polierelements vorgesehen ist
und in einer Richtung entgegengesetzt zu der Rotation der Platte 11 rotiert.
Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung ist durch die Vorrichtungsansprüchen 1, 3, 4, 6 und 7 und
durch die Verfahrensansprüche 11, 12, 13 und 14 definiert. Bevorzugte
Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Polieren eines
Halbleitersubstrats gemäß einer ersten Ausführungsform;
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Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Polieren eines
Halbleitersubstrats gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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Fig. 3 ist eine Draufsicht einer Vorrichtung zum Polieren eines
Halbleitersubstrats gemäß der zweiten Ausführungsform;
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Fig. 4 ist eine Ansicht, die eine Variation einer Schiebeplatte in der Vorrichtung
zum Polieren eines Halbleitersubstrats gemäß der zweiten
Ausführungsform zeigt;
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Fig. 5(a)
bis 5(d) sind Draufsichten, die die jeweiligen Variationen der Schiebeplatte in der
Vorrichtung zum Polieren eines Halbleitersubstrats gemäß der zweiten
Ausführungsform zeigen;
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Fig. 6(a)
bis 6(d) sind Schnittansichten, die die jeweiligen Variationen der Schiebeplatten in
der Vorrichtung zum Polieren eines Halbleitersubstrats gemäß der zweiten
Ausführungsform zeigen;
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Fig. 7(a)
bis 7(c) sind perspektivische Ansichten, die ein Polierverfahren veranschaulichen
das eine Vorrichtung zum Polieren eines Halbleitersubstrats gemäß der
zweiten Ausführungsform verwendet.
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Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Polieren eines
Halbleitersubstrats gemäß einer dritten Ausführungsform;
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Fig. 9 ist eine Draufsicht, die das Polieren veranschaulicht, das bei Verwenden
der Vorrichtung zum Polieren des Halbleitersubstrats gemäß der dritten
Ausführungsform durchgeführt wird;
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Fig. 10 ist eine Draufsicht, die eine Variation der Rotationselemente in der
Vorrichtung zum Polieren eines Halbleitersubstrats gemäß der dritten
Ausführungsform zeigt;
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Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Polieren eines
Halbleitersubstrats gemäß einer vierten Ausführungsform;
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Fig. 12 ist eine Draufsicht der Vorrichtung zum Polieren eines Halbleitersubstrats
gemäß der vierten Ausführungsform;
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Fig. 13(a)
bis 13(d) sind Draufsichten, die jeweilige Variationen der Schiebeplatte in der
Vorrichtung zum Polieren eines Halbleitersubstrats der vierten
Ausführungsform zeigen;
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Fig. 14(a)
und 14(b) sind Ansichten, die jede ein Polierverfahren veranschaulichen, bei dem die
Vorrichtung zum Polieren eines Halbleitersubstrats gemäß der vierten
Ausführungsform verwendet wird;
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Fig. 15(a)
und 15(b) sind Ansichten, die jede ein Polierverfahren veranschaulichen, bei dem
eine Vorrichtung zum Polieren eines Halbleitersubstrats gemäß der vierten
Ausführungsform verwendet wird;
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Fig. 16(a) ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Polieren eines
Halbleitersubstrats gemäß einer fünften Ausführungsform und
Fig. 16(b) ist eine perspektivische Ansicht, die ein Polierverfahren veranschaulicht,
bei dem die Vorrichtung zum Polieren eines Halbleitersubstrats gemäß der
fünften Ausführungsform verwendet wird;
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Fig. 17(a)
und 17(b) sind Draufsichten, die das Polierverfahren veranschaulicht, bei dem die
Vorrichtung zum Polieren eines Halbleitersubstrats gemäß der fünften
Ausführungsform verwendet wird;
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Fig. 18(a)
und 18(b) sind Draufsichten, die ein Polierverfahren veranschaulicht, bei dem eine
Variation der Vorrichtung zum Polieren eines Halbleitersubstrats gemäß
der fünften Ausführungsform verwendet wird;
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Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Polieren eines
Halbleitersubstrats gemäß einer sechsten Ausführungsform;
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Fig. 20 ist eine perspektivische Ansicht eines Polierverfahrens, bei dem eine
Vorrichtung zum Polieren eines Halbleitersubstrats gemäß der sechsten
Ausführungsform verwendet wird;
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Fig. 21 ist eine Ansicht, die die jeweilige Beziehung zwischen der Menge von
Poliermittel und der Polierrate während des Polierens, das unter
Verwendung der Vorrichtung zum Polieren eines Halbleitersubstrats
gemäß der vorliegenden Erfindung und einer konventionellen Vorrichtung
zum Polieren eines Halbleitersubstrats durchgeführt wird, zeigt; und
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Fig. 22 ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer konventionellen
Vorrichtung zum Polieren eines Halbleitersubstrats.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Im Folgenden werden Polierverfahren und Poliervorrichtungen gemäß den
verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die
Zeichnungen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
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Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Poliervorrichtung gemäß
einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der eine Platte 11 gezeigt
ist, die einschließt: einen Polierelementhalter 11a, der aus einem stabilen Material
hergestellt ist und eine flache Oberfläche hat; eine Rotationswelle 11b, die sich vertikal
nach unten von der Rückseite des Polierelementhalters 11a erstreckt; und
Rotationsmittel (nicht gezeigt), um die Rotationswelle 11b zu rotieren. Auf der oberen
Oberfläche des Polierelementhalters 11a ist ein Polierelement 12 angebracht, das aus
Polyurethan oder einem ähnlichen Material gefertigt ist. Über der Platte 11 ist ein
Substrathaltekopf 14 vorgesehen, der ein Halbleitersubstrat 13 hält und rotiert. Das
Halbleitersubstrat 13 wird durch den Substrathaltekopf 14 rotiert und gegen das
Polierelement 12 auf der Platte 11 gedrückt. Ein Poliermittel 15, das
Schleifmittelkörnchen enthält, wird mit einer vorgeschriebenen Menge von einer
Poliermittelzuführleitung 16 auf das Polierelement 12 getropft und dem Raum zwischen
dem Polierelement 12 und dem Halbleitersubstrat 13 durch Rotation der Platte 11 und
des Substrathalters 14 zugeführt.
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Die erste Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckluftzuführleitung
17 zum Ausgeben von Druckluft auf die obere Oberfläche des Polierelements 12 als
Poliermittelschiebemittel über der Peripherie des Polierelements 12 vorgesehen ist. Ein
Ausstoßloch 17a der Druckluftzuführleitung 17 ist so geöffnet, dass es zu der Mitte der
Rotation der Platte 11 zeigt. Das Ausstoßloch 17a hat einen Durchmesser von z. B.
ungefähr 3 mm und die Flussgeschwindigkeit, der von dem Ausstoßloch 17a
ausgestoßenen Druckluft ist auf ungefähr 5 m/sec gesetzt. Mit dieser Anordnung wird
die von dem Ausstoßloch 17a der Druckluftzuführleitung 17 ausgestoßene Druckluft von
der Poliermittelzuführleitung 16 der oberen Oberfläche des Polierelements 12 zugeführt,
um das Poliermittel 15, das durch eine Zentrifugalkraft, die die Rotation der Platte 11
begleitet, zu dem peripheren Teil gelenkt wird, zurück zu dem zentralen Teil der Platte
11 zu schieben. Folglich bewegt sich das Poliermittel 15 zwischen dem zentralen und
dem peripheren Teil der Platte 11 hin und her, um so gleichmäßig Schleifmittelkörnchen
auf der oberen Oberfläche des Halbleitersubstrats 13 zur Verfügung zu stellen.
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Der Durchmesser des Ausstoßlochs 17a und die Flussgeschwindigkeit der Druckluft
sind nicht auf das vorangegangene beschränkt. Jeder beliebige Durchmesser und jede
beliebige Geschwindigkeit kann ordnungsgemäß gewählt werden, vorausgesetzt, dass
das Poliermittel 15 auf dem Polierelement 12 zurück zu dem zentralen Teil der Platte 11
geschoben wird. Auch wenn das Ausstoßloch 17a der Druckluftzuführleitung 17 so
geöffnet ist, dass es zu der Platte 11 zeigt, kann es in jede beliebige Richtung zeigen,
vorausgesetzt, dass das von dem Ausstoßloch 17a ausgestoßene Gas fähig ist, das
Poliermittel 15 auf dem Polierelement 12 zu veranlassen, zu der Mitte der Rotation der
Platte 11 zu fließen.
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Die Anzahl der Ausstoßlöcher 17a der Druckluftzuführleitung 17 ist nicht im Speziellen
beschränkt. Jedoch mehrere, z. B. fünf oder sechs Ausstoßlöcher 17a werden
vorzugsweise vorgesehen.
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Auch wenn die erste Ausführungsform Druckluft als Gas, das ausgestoßen wird,
verwendet, werden ähnliche Effekte bei Verwendung jedes beliebigen anderen Gases
erreicht. Jedoch wird ein inertes Gas wie Stickstoffgas, je nach Typ des Poliermittels,
bevorzugterweise ausgestoßen, da das inerte Gas chemische Stabilität bezüglich des
Poliermittels aufweist.
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Auch wenn das Poliermittel 15 in der obigen ersten Ausführungsform
Schleifmittelkörnchen enthält, kann das Poliermittel 15 eine Flüssigkeit sein, die keine
Schleifmittelkörnchen enthält. Jedes fließfähige Poliermittel kann ausgiebig verwendet
werden. Das gleiche gilt für jede der Ausführungsformen, die im Folgenden beschrieben
werden.
(2. Ausführungsform)
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Fig. 2 und 3 zeigen schematisch den Aufbau einer Poliervorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 2 eine perspektivische
Ansicht und Fig. 3 eine Draufsicht ist.
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Die zweite Ausführungsform umfasst: eine Platte 11, ein Polierelement 12, einen
Substrathaltekopf 14, und eine Poliermittelzuführleitung 16 ähnlich zu der ersten
Ausführungsform. Ein Halbleitersubstrat 13 wird rotiert und gegen das Polierelement 12
auf dem Teller 11 gedrückt. Ein Poliermittel 15 wird in einer vorgeschriebenen Menge
von der Poliermittelzuführleitung 16 auf das Polierelement 12 zugeführt.
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Die zweite Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass ein streifenartiges
Poliermittelschiebeelement 18 aus z. B. Polyurethanschaum hergestellt als
Poliermittelschiebemittel zum Schieben des Poliermittels 15 zu einem zentralen Bereich
der Platte 11 vorgesehen ist, dadurch, dass es über das Polierelement 12 gleitet. Wie in
Fig. 3 gezeigt, ist das Poliermittelschiebeelement 18 so befestigt, dass ein in einer
radialen Richtung der Platte 11 innerer Teil 18a davon stromab (vorwärts) in der
Richtung der Rotation der Platte 11 während des Polierens von einem in der radialen
Richtung der Platte 11 äußeren Teil 18b davon angeordnet ist. Genauer ist das
Poliermittelschiebeelement 18 so befestigt, dass sich die Tangente L des Kreises S mit
der Mitte in der Mitte der Rotation der Platte 11 und das Poliermittelschiebeelement 18
so miteinander schneiden, dass ein Winkel von 120º dazwischen gebildet wird.
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Mit der Anordnung wird das Poliermittel 15, das von einer Poliermittelzuführleitung 16
auf das Polierelement 12 zugeführt wird und durch die Zentrifugalkraft, die die Rotation
der Platte 11 begleitet, veranlasst wird, zu der Außenseite der Platte 11 zu fließen, zu
einem zentralen Teil der Platte 11 durch die Oberfläche des Poliermittelschiebeelements
18 zurückgeführt, gleichmäßig über dem Polierelement 12 verteilt und dem
Halbleitersubstrat 13 zugeführt. Falls eine Reinigungsflüssigkeit wie etwa Wasser von
der oberen Oberfläche des Polierelements 12 entfernt wird, wird die Entfernung
unterstützt, falls die Platte 11 in einer Richtung rotiert wird, die entgegengesetzt zu der
Rotation der Platte 11 während des Polierens ist, da die Reinigungsflüssigkeit mit der
Rückseite des Poliermittelschiebeelementes 18 durch Rotation der Platte 11 in der
entgegengesetzten Richtung in Kontakt gebracht wird.
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Die Länge und der Winkel des Poliermittelschiebeelementes 18 können
ordnungsgemäß gewählt werden, vorausgesetzt, dass das Poliermittelschiebeelement
18 das Poliermittel 15 auf dem Polierelement 12 zu dem zentralen Teil der Platte 11
zurückführt.
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Auch wenn der Winkel zwischen dem Poliermittelschiebeelement 18 und einem Radius
der Platte 11 in der zweiten Ausführungsform unveränderlich ist, kann der Winkel
zwischen dem Poliermittelschiebeelement 18 und dem Radius der Platte 11 variabel
sein, so dass das Poliermittel effizient zu dem zentralen Teil der Platte 11, abhängig von
der Viskosität des Poliermittels 15 und der Rotationsgeschwindigkeit der Platte 11,
zurückgeführt wird.
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Auch wenn das Poliermittelschiebeelement 18 befestigt ist, kann es in einer Richtung
relativ entgegengesetzt der Richtung der Platte 11 während des Polierens rotiert
werden. In diesem Fall ist es nötig, das Poliermittelschiebeelement 18 mit einer solchen
Länge und in einer solchen Position vorzusehen, dass verhindert wird, dass das
Poliermittelschiebeelement 18 mit dem Substrathaltekopf 14 zusammenstößt. Mit der
Anordnung kann die Reinigungsflüssigkeit, die auf das Polierelement 12 zugeführt wird,
effizient durch die Rückseite des Poliermittelschiebeelements entfernt werden.
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Das Material des Poliermittelschiebeelements 18 ist nicht auf Polyurethanschaum
beschränkt, sondern es kann jedes andere Material verwendet werden. Jedoch ist die
Verwendung eines weichen Materials, wie eines, das Polyethylen, Polypropylen,
Polystyren, Polyvinylchlorid und Teflon als Hauptbestandteil oder Gummi wie
Butadiengummi enthält, besonders bevorzugt, da das Poliermittelschiebemittel 18, das
aus einem solchen Material gefertigt ist, so deformiert wird, dass es der
Oberflächenkonfiguration des Polierelements 12, wie in Fig. 4 gezeigt, folgt.
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Es kann ein genügend großer Abstand zwischen dem Poliermittelschiebeelement 18
und dem Polierelement 12 vorgesehen sein, der es erlaubt, dass das Poliermittel 15 zu
dem zentralen Teil der Platte 11 zurückgeführt wird (Abstand mit einer Höhe gleich oder
weniger als die Dicke der Schicht des Poliermittels 15), so dass das
Poliermittelschiebeelement 18 am Reiben gegen das Polierelement 12 gehindert wird.
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Fig. 5(a) bis 5(d) und Fig. 6(a) bis 6(d) zeigen Variationen des
Poliermittelschiebeelements 18 in Bezug auf die Konfiguration und die Anzahl davon.
Wie in den Figuren gezeigt, die Konfigurationen und Anzahl der
Poliermittelschiebeelemente 18 sind nicht beschränkt sondern können in Abhängigkeit
von der Viskosität des Poliermittels 15 und der Rotationsgeschwindigkeit der Platte 11
ordnungsgemäß geändert werden. Wie in Fig. 5(b) oder 5(c) gezeigt, kann das
Poliermittelschiebeelement 18 gekrümmt sein, so dass der in der radialen Richtung der
Platte 11 äußere Teil davon die Funktion hat, das Poliermittel 15 zu sammeln und der in
der radialen Richtung der Platte 11 innere Teil davon die Funktion hat, das gesammelte
Poliermittel 15 in Richtung des Substrathaltekopfs 14 zu schieben.
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im Folgenden wird ein Polierverfahren unter Bezug auf Fig. 7 beschrieben, bei dem die
Poliervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform verwendet wird.
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Anfänglich, wie in Fig. 7(a) gezeigt, ist das Halbleitersubstrat 13 an dem
Substrathaltekopf 14 angebracht, wobei die Seite, die poliert werden soll, nach unten
zeigt.
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Als Nächstes wird, wie in Fig. 7(b) gezeigt, das Poliermittel 15 von der
Poliermittelzuführleitung 16 auf einen Teil des Polierelements 12 zugeführt, der dem
nahe-zentralen Teil der Platte 11 entspricht, während die Platte 11 und der
Substrathaltekopf 14 im Gegenuhrzeigersinn rotiert werden (CCW). Folglich wird das
Poliermittel 15 durch eine Zentrifugalkraft, die die Rotation der Platte 11 begleitet,
veranlasst, zu dem peripheren Teil des Polierelements 12 zu fließen, um zu der
Grenzfläche zwischen dem Halbleitersubstrat 13 und dem Polierelement 12 zugeführt
zu werden.
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Wie in Fig. 7(c) gezeigt, neigt das Poliermittel auf dem Polierelement 12 durch die
Zentrifugalkraft, die die Rotation der Platte 11 begleitet, dazu, zu der Außenseite des
Polierelements 12 hin zu fließen. Das Poliermittel 15 wird jedoch bei einer vollständigen
Umdrehung der Platte 11 in Kontakt mit dem Poliermittelschiebeelement 18 gebracht
und zu dem zentralen Teil des Polierelements 12 zurückgeführt, um zum Polieren des
Halbleitersubstrats 13 wieder verwendet zu werden.
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Wenn das Polieren des Halbleitersubstrats 13 abgeschlossen ist, wird eine
Reinigungsflüssigkeit wie etwa Wasser auf das Polierelement 12 zugeführt, um die
Oberfläche des Halbleitersubstrats 13, die poliert werden soll, zu säubern und
Poliermittel 15 von der oberen Oberfläche des Polierelements 12 zu entfernen. Danach
wird die Platte 11 im Uhrzeigersinn (CW) rotiert, um das Poliermittel, das auf der Platte
11 und dem Polierelement 12 verbleibt, zu entfernen. Folglich wird die
Reinigungsflüssigkeit zu der Außenseite des Polierelements 12 hin geschoben, so dass
die Reinigungsflüssigkeit effizienter entfernt wird als in dem Fall, bei dem das
Poliermittelschiebeelement 18 nicht vorgesehen ist.
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Auch wenn die Platte 11 und der Substrathaltekopf 14 rotiert werden, nachdem das
Poliermittel 15 in dem vorangehenden Polierverfahren zugeführt wird, kann die
Synchronisierung der Rotation der Platte 11 und des Substrathaltekopfs 14 und die
Synchronisierung der Zuführung des Poliermittels 15, wie benötigt geändert werden,
vorausgesetzt, dass das Poliermittel 15 vor der Rotation der Platte 11 zugeführt wird.
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Auch wenn die Platte 11 während des Polierens CCW rotiert wird und CW während der
Entfernung der Reinigungsflüssigkeit bleibt der Poliereffekt des Poliermittels 15
abgesehen von einer leichten Reduktion der Geschwindigkeit, mit der das
Reinigungsmittel entfernt wird, im Wesentlichen gleich, selbst wenn die Platte 11
während der Entfernung der Reinigungsflüssigkeit kontinuierlich CCW rotiert wird.
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Das Poliermittel 15 kann auf einem anderen Teil als dem Teil des Polierelements 12 der
dem nahe-zentralen Teil der Platte 11 entspricht, zugeführt werden, vorausgesetzt, dass
es weiter innen als das äußere Ende des Poliermittelschiebeelements 18 ist.
(Dritte Ausführungsform)
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Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch den Aufbau der
Poliervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt. Die dritte Ausführungsform umfasst: eine Platte 11, ein Polierelement 12, einen
Substrathaltekopf 14, und eine Poliermittelzuführleitung 16, ähnlich zu der ersten
Ausführungsform. Das Halbleitersubstrat 13 wird rotiert und gegen das Polierelement 12
auf der Platte 11 gedrückt. Ein Poliermittel 15 wird in einer vorgeschriebenen Menge
von der Poliermittelzuführleitung 16 auf das Polierelement 12 zugeführt.
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Die dritte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass ein zirkulares
Rotationselement 21 als rotierbares Poliermittelschiebemittel in dichtem Kontakt oder
leicht beabstandet von der oberen Oberfläche des Polierelements auf der
gegenüberliegenden Seite des Substrathaltekopfs 14 vorgesehen ist. Der Durchmesser
des Rotationselementes 21 ist größer als der Durchmesser des Substrathaltekopfs 14
bestimmt. Das Rotationselement 21 steht teilweise von dem Rand des Polierelements
12 vor. Das Rotationselement 21 rotiert in der entgegengesetzten Richtung zu der
Rotation der Platte 11 während des Polierens, während es in die gleiche Richtung wie
die Rotation der Platte 11 während der Entfernung der Reinigungsflüssigkeit oder etwas
ähnlichem rotiert.
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Daher, wie in Fig. 9 gezeigt, wird das Poliermittel 15, das von der
Poliermittelzuführleitung 16 auf das Polierelement 12 zugeführt und durch eine
Zentrifugalkraft, die die Rotation der Platte 11 begleitet zu dem peripheren Teil der
Platte 11 gelenkt wird, in Kontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche des
Rotationselementes 21 gebracht, zu dem zentralen Teil der Platte 11 entlang der
äußeren Umfangsoberfläche des Rotationselementes 21 zurückgeführt und gleichmäßig
über dem Polierelement 12 verteilt, um dem Halbleitersubstrat 13 zugeführt zu werden.
Der Pfeif über dem Polierelement 12 in Fig. 9 zeigt etwa die Flussrichtung des
Poliermittels 15 während des Polierens. Auch wenn in diesem Fall das Poliermittel 15
durch die Oberflächenspannung davon auf dem peripheren Teil des Polierelements 12
in einer Stauung 15a ausgebildet wird, wird die Stauung 15a schließlich zu dem
zentralen Teil der Platte 11 während der Rotation des Rotationselements 21
zurückgeschoben, da das Rotationselement 21 teilweise über den Rand des
Polierelements 12 vorsteht.
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Bei Entfernen der Reinigungsflüssigkeit von der oberen Oberfläche des Polierelements
12 wird andererseits die Entfernung der Reinigungsflüssigkeit unterstützt, da die
Reinigungsflüssigkeit zu der Außenseite der Platte 11 entlang der äußeren
Umfangsoberfläche des Rotationselementes 21, das in dieselbe Richtung wie die Platte
11 rotiert, fließt.
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Die Draufsichtskonfiguration des Rotationselementes 21 ist nicht auf einen Kreis
beschränkt. Das Vorsehen von vorstehenden Teilen 21a auf der äußeren
Umfangsoberfläche des Rotationselementes 21a steigert den Effekt des Schiebens des
Poliermittels 25 zurück zu dem zentralen Teil der Platte 11 entlang der äußeren
Umfangsoberfläche des Rotationselementes 21, das in die entgegengesetzte Richtung
zu der Rotation der Platte 11 rotiert. Auch wenn das vorgesehen Rotationselement 21
als Poliermittelschiebemittel in der drillen Ausführungsform vorgesehen ist, kann ein
Rotationselement derselben Konfiguration wie das des Substrathaltekopfes 14 anstelle
des vorgesehenen Rotationselementes 21 vorgesehen werden.
(Vierte Ausführungsform)
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Fig. 11 und 12 zeigen schematisch den Aufbau einer Poliervorrichtung gemäß einer
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 11 eine perspektivische
Ansieht und Fig. 12 eine Draufsicht ist.
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Die vierte Ausführungsform umfasst: eine Platte 11, ein Polierelement 12a, einen
Substrathaltekopf 14, und eine Poliermittelzuführleitung 16 ähnlich zu der ersten
Ausführungsform. Ein Halbleitersubstrat 13 wird rotiert und gegen das Polierelement 12
gedrückt. Ein Poliermittel 15 wird in einer vorgeschriebenen Menge von der
Poliermittelzuführleitung 16 auf das Polierelement 12 zugeführt.
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Die vierte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des
Polierelements 12 kleiner ist als der der Platte 11, so dass das Polierelement 12 auf
dem zentralen Teil der Platte 11 angeordnet ist. Andererseits sind mehrere streifenartige
Poliermittelhalteelemente, die z. B. aus Polyvinylchlorid gefertigt sind, als
Poliermittelhaltemittel entlang der äußeren Umfangsoberfläche des Polierelements 12
vorgesehen, um das Poliermittel 15 auf dem Polierelement 12 zu halten. Jedes der
Poliermittelhalteelemente 19 hat eine solche Höhe, dass das obere Ende davon im
Niveau höher ist als die obere Oberfläche des Polierelements 12 und ist so angeordnet,
dass der in einer radialen Richtung der Platte 11 innere Teil davon stromab in der
Richtung der Rotation der Platte 11 während des Polierens von dem in der radialen
Richtung der Platte 11 äußeren Teil davon ist. Genauer ist das Poliermittelhalteelement
19 so befestigt, dass ein Winkel von ungefähr 30º zwischen dem Poliermittelhaltemittel
19 und einer Tangente der äußeren Umfangsoberfläche des Polierelements 12 gebildet
wird.
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Als allgemeine Regel in der zweiten Ausführungsform rotiert das
Poliermittelschiebeelement 18 nicht in Verbindung mit dem Polierelement 12, so dass
das Poliermittel 15 zurück zu dem zentralen Teil der Platte 11 geschoben wird. Als
allgemeine Regel für die vierte Ausführungsform andererseits werden die
Poliermittelhalteelemente 19 in Verbindung mit dem Polierelement 12 rotiert, so dass
das Poliermittel 15 auf dem Polierelement 12 angesammelt wird. Beziehungsweise, das
Poliermittel 15, das von der Poliermittelzuführleitung 16 auf das Polierelement 12
zugeführt wird und durch eine Zentrifugalkraft, die die Rotation der Platte 11 begleitet zu
dem peripheren Teil der Platte 11 gelenkt wird, ändert seine Richtung bei Kollision mit
dem Poliermittelhalteelement 19 und wird auf dem Polierelement 12 angesammelt.
Folglich ist das Poliermittel 15 gleichmäßig über das Polierelement 12 verteilt, wenn es
dem Halbleitersubstrat 13 zugeführt wird.
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Die ordnungsgemäße Länge und der Winkel des Poliermittelhalteelements 19 kann so
gewählt werden, dass das Poliermittel 15 auf dem Polierelement 12 gehalten wird. Falls
irgendwelche von benachbarten zwei der Halteelemente 19 so vorgesehen sind, dass
sie sich in der radialen Richtung der Platte 11 überlappen, kann das Poliermittel 15 noch
besser gehalten werden.
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Die Poliermittelhaltemittel 19 können auf dem Polierelement 12, und nicht in einem
peripheren Teil 11c der Platte 11 vorgesehen sein.
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Das Material für die Poliermittelhaltemittel 19 ist nicht auf Polyvinylchlorid beschränkt.
Jede andere Material kann stattdessen verwendet werden, vergleichbar zu der zweiten
Ausführungsform.
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Fig. 13(a) bis 13(d) zeigen Variationen der Konfiguration, Anordnungswinkel und Anzahl
der Poliermittelhalteelemente 19. Wie in den Zeichnungen gezeigt, sind die
Konfigurationen der Anordnungswinkel und die Anzahl der Poliermittelhaltemittel nicht
besonders beschränkt, sondern können ordnungsgemäß je nach Viskosität des
Poliermittels 15 und der Rotationsgeschwindigkeit der Platte 11 variiert werden. Mit
anderen Worten, die Poliermittelhaltemittel 19 können gekrümmt sein.
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Im Folgenden wird ein Polierverfahren unter Bezug auf die Fig. 14(a) und 14(b) und Fig.
15(a) und 15(b) beschrieben, bei dem die Poliervorrichtung gemäß der vierten
Ausführungsform verwendet wird.
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Anfänglich, wie in Fig. 14(a) gezeigt, ist das Halbleitersubstrat 13 an dem
Substrathaltekopf 14 angebracht, wobei die Oberfläche, die poliert werden soll, nach
unten zeigt und gegen das Polierelement 12 gedrückt wird.
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Als Nächstes wird, wie in Fig. 14(b) gezeigt, das Poliermittel 15 von der
Poliermittelzuführungsleitung 16 zu einem Teil des Polierelements 12 zugeführt, das
dem nahe-zentralen Teil der Platte 11 entspricht, worauf eine Rotation der Platte 11 und
des Substrathaltekopfs 14 im Uhrzeigersinn (CW) folgt. Folglich fließt das Poliermittel 15
durch die Zentrifugalkraft, die die Rotation der Platte 11 begleitet, zu der Außenseite des
Polierelements 12 hin, um der Grenzfläche zwischen Halbleitersubstrat 13 und
Polierelement 12 zugeführt werden.
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Wie in Fig. 15(a) gezeigt, neigt das Poliermittel 15 wegen der Zentrifugalkraft, die die
Rotation der Platte 11 begleitet, dazu, zur Außenseite des Polierelements 12 hin zu
fließen, wobei das Poliermittel 15 in Kontakt mit der inneren Oberfläche von jedem
Poliermittelhalteelement 19 kommt, stromauf in Richtung der Rotation der Platte 11 (von
dem in der radialen Richtung des Polierelements 12 äußeren Teil von jedem
Poliermittelhaltemittel 19 zu dem in der radialen Richtung des Polierelements 12inneren
Teil des Poliermittelhalteelements 19) entlang der inneren Oberfläche des
Poliermittelhaltemittels 19 fließt und sich dann zu dem äußeren Teil des nachfolgenden
Poliermittelhalteelements 19 in der radialen Richtung des Polierelements 12 bewegt.
Durch wiederholtes Ausführen der vorangegangenen Fließbewegung wird das
Poliermittel 15 auf dem Polierelement 12 gehalten und bei dem Polieren des
Halbleitersubstrats 13 wiederverwendet.
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Wenn das Polieren des Halbleitersubstrats 13 abgeschlossen ist, wird eine
Reinigungsflüssigkeit wie etwa Wasser auf das Polierelement 12 zugeführt, um die polierte
Oberfläche des Halbleitersubstrats zu säubern und das Poliermittel 15 aus der oberen
Oberfläche des Polierelements 12 auszuspülen. Danach wird die Platte 11 im
Gegenuhrzeigersinn (CCW) rotiert, um die Reinigungsflüssigkeit oder ähnliches, was auf
der Platte 11 oder auf dem Polierelement 12 verbleibt, zu entfernen. Folglich weist die
Reinigungsflüssigkeit 20 eine Fließbewegung in der Richtung entgegengesetzt zu der
oben beschriebenen Fließbewegung des Poliermittels 15 wie in Fig. 15(b) gezeigt, auf,
so dass die Reinigungsflüssigkeit 20 effizienter entfernt wird als in dem Fall, bei dem
kein Poliermittelhaltemittel 19 vorgesehen ist.
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Auch wenn die Platte 11 während des Polierens des Halbleitersubstrats 13 CW rotiert
wird und CCW während der Entfernung der Reinigungsflüssigkeit 20, wird die Platte 11
in dem Fall, bei dem die Orientierung mit der das Poliermittelhaltemittel 19 angeordnet
ist radial umgekehrt ist während des Polierens des Halbleitersubstrats 13 CCW rotiert
und CW während der Entfernung der Reinigungsflüssigkeit 20.
(Fünfte Ausführungsform)
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Fig. 16(a) ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Poliervorrichtung gemäß
einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Wie in Fig. 16(a) gezeigt, umfasst die fünfte Ausführungsform auch eine Platte 11, ein
Polierelement 12, einen Substrathaltekopf 14 und eine Poliermittelzuführleitung 16
ähnlich zu der ersten Ausführungsform. Ein Halbleitersubstrat 13 wird rotiert und gegen
das Polierelement 12 auf der Platte 11 gedrückt. Ein Poliermittel 15 wird in einer
vorgeschriebenen Menge von der Poliermittelzuführleitung 16 auf das Polierelement 12
zugeführt. In Fig. 16(a) ist die Zeichnung des Polierelementhalters 11a der Platte 11
weggelassen.
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Die fünfte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiges vertikal
bewegliches Element 22, das sich vertikal relativ zu der Platte 11 bewegt und durch
Rotationsmittel, die von den Rotationsmitteln für die Platte 11 verschieden sind rotiert
wird, auf der Außenseite des Polierelementhalters 11a der Platte 11 vorgesehen ist. Auf
dem vertikal beweglichen Element 22 sind mehrere streifenartige
Poliermittelhalteelemente 19, die die gleiche Konfiguration wie in der vierten
Ausführungsform haben, als Poliermittelhaltemittel entlang der äußeren
Umfangsoberfläche des Polierelements 12 vorgesehen, um das Poliermittel 15 auf dem
Polierelement 12 zu halten. Die Poliermittelhalteelemente 19 bewegen sich vertikal
relativ zu dem Polierelement 12, sowie sich das vertikal bewegliche Element 22 vertikal
bewegt. Das Poliermittelhalteelement 19 ist so gehalten, dass das obere Ende hiervon
im Niveau höher wird als die Oberfläche des Polierelements 12 während des Polierens
und dass das obere Ende hiervon im Niveau niedriger wird als die Oberfläche des
Polierelements 12 während des Reinigens.
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Die fünfte Ausführungsform ist auch dadurch gekennzeichnet, dass ein Arm 14a des
Substrathaltekopfs 14 eine Rotationsbewegung über der Oberfläche des Polierelements
12 ausführt.
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Die zweidimensionale Anordnung der Poliermittelhalteelemente 19 ist die gleiche wie in
der vierten Ausführungsform, so dass das Poliermittel 15, das von der
Poliermittelzuführungsleitung 16 auf das Polierelement 12 zugeführt wird und durch die
Zentrifugalkraft, die die Rotation der Platte 11 begleitet, zu dem peripheren Teil der
Platte 11 gelenkt wird, bei Kollision mit dem Poliermittelhaltemittel 19 seine Richtung
ändert und auf dem Polierelement 12 angesammelt wird. Folglich ist das Poliermittel 15
gleichmäßig über dem Polierelement 12 verteilt, bevor es zum Polieren des
Halbleitersubstrats 13 verwendet wird.
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Im Folgenden wird ein Polierverfahren unter Bezug auf die Fig. 16(a) und 16(b) und Fig.
17(a) und 17(b) beschrieben, wobei eine Poliervorrichtung gemäß der fünften
Ausführungsform verwendet wird.
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Anfänglich ist das Halbleitersubstrat 13 an dem Substrathaltekopf angebracht, wobei die
Oberfläche, die poliert werden soll, nach unten zeigt und gegen das Polierelement 12
gedrückt wird.
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Als Nächstes wird das Poliermittel 15 von der Poliermittelzuführungsleitung 16 auf einen
Teil des Polierelements 12 zugeführt, der dem nahe-zentralen Teil der Platte 11
entspricht, gefolgt von jeweiligen Rotationen der Platte 11 und des Substrathaltekopfes
14. Folglich fließt das Poliermittel 15 durch eine Zentrifugalkraft, die die Rotation der
Platte 11 begleitet, zur Außenseite des Polierelements 12 hin und wird der Grenzfläche
zwischen dem Halbleitersubstrat 13 und dem Polierelement 12 zugeführt. In diesem Fall
neigt das Poliermittel 15 auf dem Polierelement 12 wegen der Zentrifugalkraft, die die
Rotation der Platte 11 begleitet, dazu, zu der Außenseite des Polierelements 12 hin zu
fließen, ändert bei Kollision mit dem Poliermittelhaltemittel 19 seine Flussrichtung wird
auf dem Polierelement 12 angesammelt und gleichmäßig über dem Polierelement 12
verteilt, bevor es zum Polieren des Halbleitersubstrats 13 verwendet wird.
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Wenn das Polieren des Halbleitersubstrats 13 abgeschlossen ist, wird das vertikal
bewegliche Element 22 relativ zu der Platte 11 nach unten bewegt, wie in Fig. 16(b)
gezeigt.
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Als Nächstes wird, wie in Fig. 17(a) und 17(b) gezeigt, der Arm 14a des
Substrathaltekopfes 14 entlang der Oberfläche des Polierelements 12 rotiert, so dass
sich ein Teil des Substrathaltekopfes 14 und daher ein Teil des Halbleitersubstrats 13
von dem Polierelement 12 herausschieben. Folglich ist die Adhäsion des Polierelements
12 zu dem Halbleitersubstrat 13 reduziert, um ein einfaches Entfernen des
Halbleitersubstrats 13 von dem Polierelement 12 zu erlauben.
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Fig. 18(a) und 18(b) zeigen einen anderen Aufbau, bei dem der Substrathaltekopf 14
entlang der Oberfläche des Polierelements 12 bewegt wird. Der Substrathaltekopf 14 ist
von einem horizontal beweglichen Element 23 gehalten, das sich horizontal parallel zu
der Oberfläche des Polierelements 12 bewegt.
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Wenn das Polieren des Halbleitersubstrats 13 abgeschlossen ist, wird das vertikal
bewegliche Element 22 relativ zu der Platte 11 nach unten bewegt, wie in Fig. 16(b)
gezeigt, und dann das horizontal bewegliche Element 23 horizontal bewegt, wie in Fig.
18(a) und 18(b) gezeigt, um den Substrathaltekopf 14 entlang der Oberfläche des
Polierelements 12 zu bewegen. Folglich schieben sich ein Teil des Substrathaltekopfs
14 und daher ein Teil des Halbleitersubstrats 13 von dem Polierelement 12 heraus, so
dass das Halbleitersubstrat 13 leicht von der oberen Oberfläche des Polierelements 12
entfernt werden kann.
(Sechste Ausführungsform)
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Fig. 19 zeigt schematisch den Aufbau einer Poliervorrichtung gemäß der sechsten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Wie in Fig. 19 gezeigt, umfasst die sechste Ausführungsform ebenfalls eine Platte 11,
ein Polierelement 12, einen Substrathaltekopf 14 und eine Poliermittelzuführungsleitung
16 ähnlich zu der ersten Ausführungsform. Ein Halbleitersubstrat 13 wird rotiert und
gegen das Polierelement auf der Platte 11 gedrückt. Ein Poliermittel 15 wird mit einer
vorgeschriebenen Menge von der Poliermittelzuführungsleitung 16 auf das
Polierelement 12 zugeführt. In Fig. 19 ist die Zeichnung des Polierelementhalters 11a
der Platte 11 weggelassen.
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Die sechste Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiges
Rotationselement 24, das in eine Ebene vertikal zu der Oberfläche des Polierelements
12 durch Rotationsmittel verschieden von den Rotationsmitteln für die Platte 11 rotiert
wird, außerhalb des Polierelementhalters 11a der Platte 11 vorgesehen ist. Die
Zeichnung für einen Mechanismus für die Rotation des Rotationselementes 24 ist hier
weggelassen. Auf dem Rotationselement 24 sind mehrere streifenartige
Poliermittelhalteelemente 19, die die ähnliche Konfiguration wie in der vierten
Ausführungsform haben, als Poliermittelhaltemittel entlang der äußeren
Umfangsoberfläche des Polierelements 12 vorgesehen, um das Poliermittel 15 auf dem
Polierelement 12 zu halten. Das Poliermittelhalteelement 19 rotiert relativ zu dem
Polierelement 12 mit der Rotation des Rotationselements 24. Das
Poliermittelhalteelement 19 ist so gehalten, dass die obere Position davon im Niveau
höher wird als die Oberfläche des Polierelements 12 während des Polierens.
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Ein Arm 14a des Substrathaltekopfes 14 ist vorgesehen, um eine Rotationsbewegung
über der Oberfläche des Polierelements 12 auszuführen, ähnlich zu der fünften
Ausführungsform.
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Die zweidimensionale Anordnung der Poliermittelhalteelemente 19 ist die gleiche wie in
der vierten Ausführungsform, so dass das Poliermittel 15, das von einer
Poliermittelzuführungsleitung 16 zugeführt wird und durch eine Zentrifugalkraft, die die
Rotation der Platte 11 begleitet zu dem peripheren Teil der Platte 11 hin gelenkt wird,
seine Richtung bei Kollision mit dem Poliermittelhalteelement 19 ändert und auf dem
Polierelement 12 angesammelt wird. Folglich ist das Poliermittel 15 gleichmäßig über
dem Polierelement 12 verteilt, bevor es zum Polieren des Halbleitersubstrats 13
verwendet wird.
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Im Folgenden wird ein Polierverfahren unter Bezug auf die Fig. 19 und 20 beschrieben,
bei dem die Poliervorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform verwendet wird.
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Anfänglich, wie in Fig. 19 gezeigt, wird das Poliermittel 15 von der
Poliermittelzuführungsleitung 16 auf einen Teil des Polierelements 12, der dem
nahezentralen Teil der Platte 11 entspricht, zugeführt, während die Platte 11 und der
Substrathaltekopf 14 jeweils rotiert werden. Folglich fließt das Poliermittel 15 durch die
Zentrifugalkraft, die die Rotation der Platte 11 begleitet, zu der Außenseite des
Polierelements 12 hin und wird der Grenzfläche zwischen dem Halbleitersubstrat 13 und
dem Polierelement 12 zugeführt. In diesem Fall neigt das Poliermittel 15 auf dem
Polierelement 12 durch die Zentrifugalkraft, die die Rotation der Platte 11 begleitet,
dazu, zu der Außenseite des Polierelements 12 hin zu fließen, aber es ändert seine
Richtung bei Kollision mit dem Poliermittelhaltemittel 19 und wird auf dem Polierelement
12 angesammelt. Folglich wird das Poliermittel 15 gleichmäßig über dem Polierelement
12 verteilt, bevor er zum Polieren des Halbleitersubstrats 13 verwendet wird.
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Wenn das Polieren des Halbleitersubstrats 13 abgeschlossen ist, wird das
Rotationselement 24 in eine Ebene vertikal zu der Oberfläche des Polierelements 12,
wie in Fig. 20 gezeigt, rotiert und dann der Arm 14a des Substrathaltekopfes 14 über die
Oberfläche des Polierelements 14 rotiert, so dass ein Teil des Substrathaltekopfes 14
und daher ein Teil des Halbleitersubstrats 13 sich von dem Polierelement 12
herausschiebt ähnlich zu der fünften Ausführungsform. Daher wird die Adhäsion
zwischen dem Polierelement 12 und dem Halbleitersubstrat 13 reduziert, um eine
einfache Entfernung des Halbleitersubstrats von dem Polierelement 12 zu ermöglichen.
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Wie in Fig. 18(a) und 18(b) gezeigt, kann der Substrathaltekopf 14 durch ein horizontal
bewegliches Element 13 gehalten werden, das sich horizontal parallel zu der Oberfläche
des Polierelements 12 bewegt, so dass sich ein Teil des Substrathaltekopfes 14 und
daher ein Teil des Halbleitersubstrats 13 von dem Polierelement 12 herausschiebt.
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Fig. 21 zeigt die jeweiligen Zusammenhänge zwischen der Menge des zugeführten
Poliermittels und der Polierrate für den Fall, bei dem das Polieren unter Verwendung
einer Poliervorrichtung gemäß den individuellen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung durchgeführt wird und den Fall, bei dem das Polieren mit einer
Poliervorrichtung gemäß dem Stand der Technik durchgeführt wird. Obwohl die Menge
des zugeführten Poliermittels, die benötigt wird, um eine ausreichende Polierrate
aufrechtzuerhalten, bei der konventionellen Ausführungsform L0 ist, benötigt die
vorliegende Erfindung L1, was kleiner als L0 ist, um eine Polierrate in derselben
Größenordnung wie in der konventionellen Ausführungsform aufrechtzuerhalten.