DE69729590T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Abrichten eines Poliertuches - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Abrichten eines Poliertuches Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung (dressing) eines Poliertuchs, und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten eines Poliertuchs zur Wiederherstellung der Polierfähigkeit des Poliertuches in einer Poliervorrichtung zum Polieren eines Werkstückes wie beispielsweise eines Halbleiterwafers mit einem Vorrichtungsmuster darauf, auf einem flachen oder ebenen Spiegelendzustand, und zwar dadurch, dass man die Oberfläche des Werkstückes mit einer Oberfläche des Poliertuchs in Berührung bringt.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Der vor kurzem auftretende schnelle Fortschritt bei der Halbleitervorrichtungsintegration fordert kleinere und kleinere Verdrahtungsmuster oder Verbindungen und auch schmälere Räume oder Beabstandungen zwischen den Verbindungen welche aktive Gebiete verbinden. Einer zur Bildung solcher Zwischenverbindungen verfügbaren Prozesse ist die Fotolithographie. Obwohl der fotolithographische Prozess Verbindungen bzw. Zwischenverbindungen bilden kann, die höchsten 0,5 μm breit sind, erfordert dieser Prozess, dass die Oberflächen auf denen die Musterbilder zu fokussieren sind, und zwar durch eine Stufenvorrichtung (stepper) so flach wie möglich sind, da die Brennweite des optischen Systems relativ klein ist.
  • Es ist daher notwendig die Oberflächen der Halbleiterwafer vor der Fotolithographie flach zu machen. Eine übliche Art und Weise zur Flachmachung der Oberflächen von Halbleiterwafern besteht darin diese mit einer Poliervorrichtung zu polieren, wobei ein solcher Prozess als chemisch-mechanische Polierung (CMP = chemical mechanical polishing) bezeichnet wird, bei dem die Halbleiterwafer chemisch und mechanisch poliert werden, während eine Ab riebflüssigkeit (abbrasive Flüssigkeit) zugeführt wird, die Körner und eine chemische Lösung wie beispielsweise eine Alkalilösung umfasst.
  • Konventionellerweise besitzt eine Poliervorrichtung einen Drehtisch und einen oberen Ring (Oberring) die sich mit entsprechenden individuellen Geschwindigkeiten oder Drehzahlen drehen. Ein Poliertuch ist an der oberen Oberfläche (Oberseite) des Drehtischs angebracht. Ein Halbleiterwafer der zu Polieren ist, wird auf dem Poliertuch angeordnet und zwischen dem Oberring und dem Drehtisch festgeklemmt. Eine Abriebkörner enthaltende Abriebflüssigkeit wird auf das Poliertuch geliefert und auf dem Poliertuch gehalten. Während des Betriebs übt der Oberring einen bestimmten Druck auf den Drehtisch aus und die Oberfläche des Halbleiterwafers wird gegen das Poliertuch gehalten bzw. gedrückt und wird daher auf einen flachen oder ebenen Spiegelendzustand poliert, während Oberring und Drehtisch sich drehen. In der konventionellen Poliervorrichtung wird oftmals ein nicht gewebtes Stofftuch als Poliertuch verwendet, und zwar zum Polieren des Halbleiterwafers mit einem Vorrichtungsmuster darauf.
  • Die seit kurzem gefordertere höhere Integration von IC oder LSI erfordert jedoch einen immer mehr planarisierten oder geebneten Endzustand für den Halbleiterwafer. Um diesen Forderungen genüge zu tun wurden kürzlich härtere Materialien wie beispielsweise Polyurethanschaum als das Poliertuch verwendet. Nachdem beispielsweise einer oder mehrere Halbleiterwafer dadurch poliert wurden, dass man den Halbleiterwafer in Gleitkontakt mit dem Poliertuch brachte und den Drehtisch in Rotation versetzte, wurden Abriebkörner in der Abriebflüssigkeit oder abgeschliffene Teilchen des Halbleiterwafers an dem Poliertuch zum Anhaften gebracht. Im Falle eines nicht gewebten Stofftuches ist das Poliertuch genoppt bzw. gerauht. In dem Falle, wo die Halbleiterwafer wiederholt mit dem gleichen Poliertuch poliert werden, wird ein Polierwirkungsgrad oder eine Polierperformance des Poliertuches verschlechtert, was somit eine Polierrate absenkt, und eine nicht-gleichförmige Polierwirkung verursacht. Daher wird nach dem Polieren eines Halbleiterwafers oder während des Polierens eines Halbleiterwafers das Poliertuch verarbeitet bzw. be arbeitet, um seine ursprüngliche Polierfähigkeit wiederzugewinnen, und zwar geschieht dies durch einen Aufbereitungs- bzw. Dressingprozess.
  • Als ein Aufbereitungsprozess zur Wiedererlangung der Polierfähigkeit des Poliertuchs hergestellt aus relativ hartem Material wie beispielsweise Polyurethanschaum wurde ein Aufbereiter (Dresser) vorgeschlagen, der Diamantkörner besitzt. Dieser Aufbereitungsprozess unter Verwendung des Diamantkorndressers ist bei der Wiederherstellung der Polierfähigkeit des Poliertuchs effektiv und senkt die Polierrate desselben tendenziell nicht schnell ab.
  • Genauer gesagt, wird der Aufbereitungsprozess in zwei Prozesse klassifiziert, wobei der eine ein Prozess ist um das genoppte bzw. gerauhte Poliertuch zu erhöhen bzw. aufzulockern, und zwar durch einen plötzliches Ereignis (Blush) Wasserstrahl oder Gasstrahl und durch Herauswaschen der verbleibenden Abriebkörner oder der abgeschliffenen Teilchen vom Poliertuch, wobei ferner der andere Prozess ein Prozess ist zum Abschaben einer Oberfläche des Poliertuches durch Diamant oder SIC um eine neue Oberfläche auf dem Poliertuch zu schaffen. In dem erstgenannten Fall wird selbst wenn die Aufbereitung nicht gleichförmig über die gesamte Aufbereitungsfläche des Poliertuchs durchgeführt wird, die Poliertuchoberfläche des Halbleiterwafers nicht stark durch das auf diese Weise aufbereitete Poliertuch beeinflusst. Im letztgenannten Falle wird die Poliertuchoberfläche des Halbleiterwafers jedoch stark durch das Poliertuch beeinflusst, welches in nicht gleichförmiger Weise aufbereitet wurde.
  • Konventionellerweise besitzt die Poliervorrichtung mit einem Diamantkornaufbereiter einen Oberring zum Halten des Halbleiterwafers und zum Pressen des Halbleiterwafers gegen ein Poliertuch auf einem Drehtisch, und einen Dresser oder Aufbereiter zum Aufbereiten der Oberfläche des Poliertuches, und der Oberring und der Aufbereiter werden durch die entsprechenden Köpfe getragen. Der Aufbereiter ist mit einem am Aufbereiterkopf vorgesehen Motor verbunden. Der Aufbereiter wird gegen die Oberfläche des Poliertuchs gepresst, während der Aufbereiter um seine Mittelachse gedreht wird und der Aufbereiterkopf wird herumgeschwungen, wodurch ein bestimmtes Gebiet des Poliertuches welches zum Polieren verwendet werden soll aufbereitet wird, d. h. die Aufbereitung des Poliertuchs wird durch die Drehung des Drehtischs ausgeführt, durch das Pressen des drehbaren Aufbereiters gegen das Poliertuch und durch Bewegen des Aufbereiters radial gegenüber dem Poliertuch durch eine Schwingbewegung des Aufbereiterkopfes. In dem konventionellen Aufbereitungsprozess ist die Drehzahl des Aufbereiters gleich der Drehzahl des Drehtischs.
  • Wenn jedoch das Poliertuch durch den Diamantkornaufbereiter aufbereitet wird, so wird das Poliertuch leicht abgekratzt. Wenn das Poliertuch nicht gleichförmig ab- oder weggekratzt wird, und zwar in irgendeiner vertikalen Querschnittsrichtung, d. h. gleichförmig weggekratzt wird in einer Radialrichtung des Poliertuchs, so kann der Halbleiterwafer der ein zu polierendes Werkstück ist nicht gleichförmig poliert werden, da die Anzahl der Aufbereitungsprozesse ansteigt. Durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung wurde bestätigt, dass dann, wenn die Aufbereitung in der Weise ausgeführt wird, dass die Drehzahl des Aufbereiters gleich der Drehzahl des Drehtisches ist, die von der Innenumfangsregion des Poliertuchs entfernte Materialmenge größer ist als die Materialmenge die von der äußeren Umfangsregion des Poliertuchs entfernt wird.
  • 6 zeigt Messungen der Materialmengenentfernung im Poliertuch, welches durch das konventionelle Aufbereitungsverfahren aufbereitet wurde. In 6 stellt die Horizontalachse einen Abstand von einer Drehmitte dar, d. h. einen Radius (cm) des Poliertuchs, und die Vertikalachse stellt die von dem Poliertuch entfernte Materialmenge dar, die durch die Entfernungsdicke (mm) des Materials ausgedrückt wird. 6 zeigt Messungen der Entfernungsdicke dann, wenn die Drehzahl der Aufbereitungsvorrichtung und des Drehtisches die gleichen waren und ungefähr 500 Halbleiterwafer auf dem Poliertuch poliert wurden und die entsprechende Anzahl von Aufbereitungsprozessen auf dem Poliertuch oder an dem Poliertuch angewandt wurden. Zwei Arten von Diamantkorngrößen wurden in dem Versuch verwendet. Beispielswei se war die Drehzahl des Drehtisches 13 Umdrehungen pro Minute und die Drehzahl der Aufbereitungsvorrichtung war 13 Umdrehungen pro Minute und 500 Halbleiterwafer wurden an dem Poliertuch poliert, und zwar war dies Poliertuch hergestellt aus Polyurethanschaum und die entsprechende Anzahl von Aufbereitungsprozessen wurde an dem Poliertuch vorgenommen. In diesem Falle war die Differenz einer Entfernungsdicke des Materials zwischen der Außenumfangsregion und der Innenumfangsregion des Poliertuchs ungefähr 100 μm.
  • Auf den Stand der Technik genauer Bezug nehmend zeigt US 5,456,627 A eine Poliervorrichtung zum Polieren einer Oberfläche eines Werkstücks, die Folgendes aufweist: einen Drehtisch mit einem Poliertuch; Mittel zum Drehen des Drehtischs; einen oberen Ring bzw. Topring zum Tragen des zu polierenden Werkstücks und zum Drücken des Werkstücks gegen das Poliertuch; eine Abricht- bzw. Aufbereitungseinrichtung bzw. einen Dresser zum Aufbereiten bzw. Abrichten des Poliertuchs auf dem Drehtisch; einen Betätiger zum Drehen der Aufbereitungseinrichtung um eine Mittelachse der Aufbereitungseinrichtung.
  • US 5,486,131 A offenbart eine Vorrichtung zum Konditionieren der Oberfläche eines Polierkissens. Diese Vorrichtung sieht ein starres Tragelement vor, welches Schneidmittel an seiner Bodenoberfläche trägt und welches für eine Vertikalbewegung geeignet ist, und zwar in- und außer Eingriff mit der Oberfläche eines Polierkissens.
  • US 4,984,390 offenbart eine Schleifscheibenaufbereitungsvorrichtung mit einer Drehaufbereitungsvorrichtung zur Verwendung in einer Schleifmaschine.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist somit ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzusehen, zum Aufbereiten eines Poliertuches, wobei ein gleich förmiges Abschaben oder Abkratzen des Poliertuches in einer Radialrichtung desselben erfolgt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Poliervorrichtung zum Polieren einer Oberfläche eines Werkstücks nach Anspruch 1 vorgesehen und ferner ein Polierverfahren zum Polieren einer Oberfläche eines Werkstücks gemäß Anspruch 4. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in abhängigen Ansprüchen offenbart.
  • Die oben genannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beispielhaft veranschaulichen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Vertikalquerschnitt einer Poliervorrichtung mit einer Aufbereitungsvorrichtung gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2A ist eine Ansicht einer Aufbereitungsvorrichtung gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung von unten;
  • 2B ist ein Querschnitt längs Linie a-a der 2A;
  • 2C ist eine vergrößerte Ansicht eines Schlitzes b der 2B;
  • 3 ist eine Draufsicht einer Anordnung des Aufbereiters und eines Poliertuchs angebracht auf einem Drehtisch gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 4 ist eine graphische Darstellung von Messungen der Entfernungsdicke des Materials im Poliertuch, welches gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung aufbereitet wurde;
  • 5A ist eine Ansicht der Verteilung der relativen Geschwindigkeitsvektoren wenn ein Drehzahlverhältnis des Drehtisches zum Aufbereiter 1 : 0,5 ist;
  • 5B ist eine Ansicht welche die Verteilung relativer Geschwindigkeitsvektoren dann zeigt, wenn ein Drehzahlverhältnis des Drehtisches zum Aufbereiter 1 : 1 ist;
  • 5C ist eine Ansicht der Verteilung der relativen Geschwindigkeitsvektoren dann, wenn das Drehzahlverhältnis des Drehtisches zum Aufbereiter 1 : 1,5 ist;
  • 6 ist eine graphische Darstellung die Messungen der Entfernungsdicke des Materials in dem Poliertuch zeigt, welches gemäß dem konventionellen Verfahren aufbereitet wurde;
  • 7 ist eine Seitenansicht einer Aufbereitungsvorrichtung gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 8 ist eine Draufsicht auf die Aufbereitungsvorrichtung gemäß 7;
  • 9 ist ein Flussdiagramm der Schritte des Aufbereitungsprozesses gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 10 ist eine graphische Darstellung der Höhen einer Oberfläche des Poliertuchs an Radialstellen oder Radialpositionen des Poliertuchs in einer Radialrichtung desselben, und zwar gemessen durch eine Messvorrichtung der Aufbereitungsvorrichtung gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
  • 11 ist eine graphische Darstellung, welche die Entfernungsdicke des Materials in einer Radialrichtung des Poliertuchs zeigt, welches gemäß der Erfindung aufbereitet wurde.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Eine Aufbereitungsvorrichtung gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; sei nunmehr unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben.
  • Eine Aufbereitungsvorrichtung ist in einer Poliervorrichtung in 1 installiert. Wie in 1 gezeigt, weist die Poliervorrichtung einen Drehtisch 20, einen oberen Ring (Oberring) 3 positioniert oberhalb des Drehtisches 20 zum Halten eines Halberleiterwafers 2 und zum Pressen des Halbleiterwafers 2 gegen den Drehtisch 20 auf. Der Drehtisch 20 ist mit einem Motor 7 gekuppelt und ist um seine eigene Achse, wie durch einen Pfeil angezeigt, drehbar. Ein Poliertuch 4 (beispielsweise IC-1000 hergestellt durch die Rodel Products Corporation) ist an der oberen Oberfläche (Oberseite) des Drehtischs 20 angebracht.
  • Der Oberring 3 ist mit einem Motor gekuppelt und auch mit einem Hub/Absenkzylinder (nicht gezeigt). Der Oberring 3 ist vertikal beweglich und um seine eigene Achse wie dies durch die Pfeile angedeutet ist durch den Motor und den Hub/Absenkzylinder bewegbar. Der Oberring 3 kann daher den Halbleiterwafer 2 gegen das Poliertuch 4 mit einem gewünschten Druck pressen. Der Halbleiterwafer 2 ist an einer unteren Oberfläche (Unterseite) des Oberrings 3 unter Vakuum oder dergleichen angebracht. Ein Führungsring 6 ist an der äußeren Umfangskante der Unterseite des Oberrings 3 angebracht, um zu verhindern, dass der Halbleiterwafer 2 sich von dem Oberring 3 trennt.
  • Eine Abriebflüssigkeitsversorgungsdüse 5 ist oberhalb des Drehtisches 20 angeordnet, um eine Abriebflüssigkeit auf das Poliertuch 4 angebracht am Drehtisch 20 zu liefern. Ein Aufbereiter (Dresser; Aufbereitungsvorrichtung) zur Ausführung einer Aufbereitung (Dressing) des Poliertuchs 4 ist diametral entgegengesetzt bezüglich des Oberrings 3 positioniert. Das Poliertuch 4 wird mit einer Aufbereitungsflüssigkeit wie beispielsweise Wasser von einer Aufbereitungsflüssigkeitslieferdüse 9 beliefert, die sich über dem Drehtisch 20 erstreckt. Der Aufbereiter 10 ist mit einem Motor 15 gekuppelt und auch mit einem Anheb/Absenkzylinder 16. Der Aufbereiter 10 ist vertikal beweglich und drehbar um seine eigene Achse, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist, und zwar geschieht dies durch den Motor 15 und den Anheb/Absenkzylinder 16.
  • Der Aufbereiter 10 besitzt eine ringförmige Diamantkornschicht 13 an seiner Unterseite. Der Aufbereiter 10 wird durch einen (nicht gezeigten) Aufbereiterkopf getragen und ist in einer Radialrichtung des Poliertuchs beweglich. Die Abriebflüssigkeitsversorgungs- oder Lieferdüse 5 und die Aufbereitungsflüssigkeitslieferdüse 9 erstrecken sich in eine Zone oder Region nahe der Mittelachse des Drehtisches 20 oberhalb der Oberseite derselben, um Abriebflüssigkeit bzw. Aufbereitungsflüssigkeit wie beispielsweise Wasser an das Poliertuch 4 an einer vorbestimmten Position darauf zu liefern.
  • Die Poliervorrichtung arbeitet wie folgt. Der Halbleiterwafer 2 wird an der Unterseite des Oberrings 3 gehalten und gegen das Poliertuch 4 auf der Oberseite des Drehtisches 20 gedrückt. Der Drehtisch 20 und der Oberring 3 werden relativ zueinander verdreht, um dadurch die Unterseite des Halbleiterwafers 2 in Gleitkontakt mit dem Poliertuch 4 zu bringen. Zu dieser Zeit liefert die Abriebflüssigkeitsdüse 5 die Abriebsflüssigkeit an das Poliertuch 4. Die Unter seite des Halbleiterwafers 2 ist nunmehr poliert, und zwar durch eine Kombination einer mechanischen Polierwirkung von Abriebkörnern in der Abriebsflüssigkeit und einer chemischen Polierwirkung einer Alkalilösung der Abriebflüssigkeit.
  • Der Polierprozess endet dann, wenn der Halbleiterwafer 2 auf eine vorbestimmte Dicke einer Oberflächenschicht desselben poliert ist. Wenn der Polierprozess beendet ist, so sind die Poliereigenschaften des Poliertuchs 4 verändert und die Polierperformance bzw. der Polierwirkungsgrad des Poliertuchs 4 verschlechtert sich. Daher wird das Poliertuch 4 aufbereitet, um seine Poliereigenschaften wiederherzustellen.
  • In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt eine Vorrichtung zum Aufbereiten eines Poliertuchs einen Aufbereiter (Dresser) 10 der in den 2A bis 2C gezeigt ist. 2A ist eine Ansicht des Aufbereiters 10 von unten, 2B ist ein Querschnitt entlang der Linie a-a der 2A, 2C ist eine vergrößerte Ansicht die einen Teil b der 2B zeigt.
  • Der Aufbereiter 10 weist einen Aufbereiterkörper 11 auf, und zwar aus einer kreisförmigen Platte, ferner einen ringförmigen Vorsprungteil 12 der von einem Außenumfangsteil des Aufbereiterkörpers 11 wegragt, und eine ringförmige Diamantkornschicht 13 auf dem ringförmigen Vorsprungsteil 12. Die ringförmige Diamantkornschicht 13 ist aus Diamantkörnern hergestellt, die auf dem ringförmigen vorspringenden Teil 12 elektroabgeschieden sind. Die Diamantkörner sind auf dem ringförmigen Vorsprungsteil 12 durch Nickelplattieren abgeschieden. Die Größen der Diamantkörner liegen im Bereich von 10 bis 40 μm.
  • Ein Beispiel des Aufbereiters 10 ist das folgende: der Dresser oder Aufbereiterkörper 11 besitzt einen Durchmesser von 250 mm. Die ringförmige Diamantkornschicht 13 besitzt eine Breite von 6 cm, und zwar ausgebildet auf der Umfangsfläche der Unterseite des Aufbereiterkörpers 11. Die ringförmige Diamantkornschicht 13 weist eine Vielzahl von Sektoren auf (und zwar acht in diesem Ausführungsbeispiel). Der Durchmesser des Aufbereiterkörpers 11 ist größer als der Durchmesser des Halbleiterwafers 2, der ein zu polierendes Werkstück darstellt. Auf diese Weise besitzt die aufbereitete Oberfläche des Poliertuchs Ränder an den inneren und äußeren Umfangsregionen oder – zonen bezüglich der Oberfläche des Halbleiterwafers der poliert wird.
  • Das Poliertuch wird durch die Aufbereitungsvorrichtung in einer in 3 gezeigten Art und Weise aufbereitet. Das aus Polyurethanschaum hergestellte Poliertuch 4 welches aufbereitet werden soll ist an der Unterseite des Drehtisches 20 angebracht, der sich in einer durch Pfeil A angegebenen Richtung dreht. Der Aufbereiten 10 der in einer durch den Pfeil B angedeuteten Richtung rotiert, wird gegen das Poliertuch derart gepresst, dass die ringförmige Diamantkornschicht 13 in Kontakt mit dem Poliertuch 4 gebracht wird. Der Drehtisch 20 und der Aufbereiter 10 werden relativ zueinander gedreht, und zwar um die Unterseite der Diamantkornschicht in Gleitkontakt mit dem Poliertuch 14 zu bringen. In diesem Falle wird die Aufbereitungsvorrichtung nicht geschwungen oder verschwenkt.
  • In der Poliervorrichtung wird der Drehtisch 20 durch den Motor 7 gedreht, und die Drehzahl des Drehtisches 20 ist variabel. Der Aufbereiter 10 ist durch den Motor 15 drehbar und die Drehzahl des Aufbereiters 10 ist ebenfalls variabel. Speziell kann die Drehzahl des Aufbereiters 10 auf einen Sollwert eingestellt werden, der unabhängig ist von der Drehzahl des Drehtisches 20.
  • In den Ausführungsbeispielen der unten beschriebenen Aufbereitungsprozesse sind die Drehzahlverhältnisse des Drehtisches zum Aufbereiter 20 Umdrehungen pro Minute: 12 Umdrehungen pro Minute, 50 upm: 30 upm, und 150 upm: 90 upm, die auf ein Verhältnis auf 1 : 0,6 jeweils eingestellt sind.
  • 4 ist eine graphische Darstellung, die Messungen zeigt, und zwar der Entfernungsdicke des Materials in dem Poliertuch, welches gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung aufbereitet wurde. In 4 zeigt die Horizontalachse eine Radialposition am Poliertuch (cm) an, während die Vertikalach se eine Entfernungsdicke (mm) des Materials vom Poliertuch angibt. LT repräsentiert die Fläche oder das Gebiet, wo der Aufbereiter das Poliertuch kontaktiert. Der Aufbereiter 10 wird gegen das Poliertuch 4 mit einem Druck von 450 gf/cm2 gepresst. Wie oben beschrieben, ist die Aufbereitungsfläche (LT) größer als die Fläche (LD) wo der zu polierende Halbleiterwafer das Poliertuch kontaktiert, um Ränder zu ergeben, und zwar an inneren und äußeren Umfangsregionen oder -zonen des Poliertuchs in einer Radialrichtung desselben.
  • In 4 repräsentiert das offene Symbol o ein Verifikationsbeispiel des konventionellen Aufbereitungsverfahrens. D. h., die Drehzahl des Drehtisches ist 13 upm und die Drehzahl des Aufbereiters ist 13 upm. In diesem Falle ist, wie oben beschrieben, die Entfernungsdicke des Materials vom Poliertuch größer an der Innenumfangsregion als an der Außenumfangsregion des Poliertuchs. Im Gegensatz dazu repräsentiert ein offenes Symbol ☐ ein Verifikationsbeispiel bei dem die Drehzahl des Drehtisches 20 upm ist und die Drehzahl des Aufbereiters ist 12 upm. In diesem Fall ist die Entfernungsdicke des Materials vom Poliertuch im Wesentlichen gleichförmig an allen Radialpositionen des Poliertuchs in einer Radialrichtung desselben. Ein offenes Symbol Δ repräsentiert ein Verifikationsbeispiel bei dem die Drehzahl des Drehtisches 50 upm und die Drehzahl des Aufbereiters 30 upm ist. In diesem Falle ist die Materialentfernungsdicke vom Poliertuch im Wesentlichen gleichförmig an allen Radialpositionen des Poliertuchs in einer Radialrichtung desselben. Ein solides oder durchgehendes Symbol
    Figure 00120001
    ist ein Verifikationsbeispiel bei dem die Drehzahl des Drehtisches 150 upm ist und die Drehzahl des Aufbereiters 90 upm ist. Auch in diesem Falle ist die Materialdickenentfernung vom Poliertuch im Wesentlichen gleichförmig an allen Radialpositionen des Poliertuchs in einer Radialrichtung der Aufbereitungsfläche (LT).
  • In den obigen Beispielen ist das Drehzahlverhältnis des Drehtisches zu dem des Aufbereiters 1 : 06, jedoch ist die Materialentfernungsdicke vom Poliertuch größer als der Absolutwert der Drehzahl größer ist. Ferner wird durch Experimente der Erfinder der vorliegenden Erfindung bestätigt, dass in dem Fall, wo das Drehzahlverhältnis des Drehtisches des Aufbereiters im Bereich von 1 : 0,4 bis 1 : 0,85 liegt, die Materialentfernungsdicke vom Poliertuch im wesentlichen gleichförmig an allen Radialpositionen des Poliertuchs in Radialrichtung desselben ist.
  • Wie oben beschrieben ist erfindungsgemäss das Drehzahlverhältnis des Drehtisches zu dem Aufbereiter eingestellt auf den Bereich von 1 : 0,4 bis 1 : 0,85 und die Entfernungsdicke des Materials vom Poliertuch ist im wesentlichen gleichförmig an allen Radialpositionen des Poliertuchs in einer Radialrichtung desselben. Wenn infolge dessen ein Halbleiterwafer durch das auf diese Weise aufbereitete Poliertuch poliert wird, so wird die polierte Oberfläche des Halbleiterwafers flach.
  • Als nächstes wird nunmehr die Theorie beschrieben gemäß welcher die Materialentfernungsdicke vom Poliertuch im wesentlichen gleichförmig ist, und zwar von dem inneren Umfangsbereich oder der inneren Umfangsregion zu dem äußeren Umfangsbereich oder zur äußeren Umfangsregion des Poliertuchs, und zwar durch Einstellen des Drehzahlverhältnisses des Drehtisches zum Aufbereiter auf einen Bereich von 1 : 0,4 bis 1 : 0,85. Diese Theorie basiert auf der Annahme dass die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Aufbereiter und dem Poliertuch die Menge des entfernten Materials vom Poliertuch beeinflusst und dass die von dem Poliertuch entfernte Materialmenge größert ist wenn die Relativgeschwindigkeit größer ist.
  • Die 5A, 5B und 5C zeigen die Verteilung der relativen Geschwindigkeitsvektoren zwischen dem Poliertuch und dem Aufbereiter. Die Mitte (O) des Drehtisches ist an der linken Seite des Aufbereiters vorgesehen. Die 5A zeigt ein Verifikationsbeispiel bei dem die Drehzahl des Drehtisches 100 upm ist und die Drehzahl des Aufbereiters 50 upm ist. 5B zeigt ein Verifikationsbeispiel bei dem die Drehzahlen des Drehtisches und die des Aufbereiters jeweils 100 upm sind. 5C zeigt ein Verifikationsbeispiel bei dem die Drehzahl des Drehtisches 100 upm ist und die Drehzahl des Aufbereiters 150 upm ist, d. h. die Drehzahl des Aufbereiters ist höher als die des Drehtisches. In den 5A, 5B und 5C repräsentiert „O" eine Mitte des Drehtisches 20, eine Anzahl von Pfeilen in der ringförmigen Diamantkornschicht 13 des Aufbereiters 10 repräsentiert relative Geschwindigkeitsvektoren die Vektoren der relativen Geschwindigkeit zwischen der Diamantkornschicht 13 und dem Poliertuch 4 sind an entsprechenden Positionen. Da der Absolutwert des relativen Geschwindigkeitsvektors größer ist, ist die Materialentfernungsdicke vom Poliertuch größer an der betroffenen Position oder Stelle. Wenn, wie in dem konventionellen Verfahren, die Drehzahl des Aufbereiters gleich der Drehzahl des Drehtisches ist, so sind die relativen Geschwindigkeitsvektoren in allen Gebieten oder Zonen die durch den Aufbereiter 10 aufbereitet werden, wie in 5B gezeigt, gleichförmig. In diesem Zustand ist die Materialentfernungsdicke vom Poliertuch größer an der Innenumfangsregion des Poliertuchs die näher zur Mitte (O) des Drehtisches liegt, und die Materialentfernungsdicke vom Poliertuch ist kleiner an der Außenumfangsregion die weiter weg von der Mitte (O) des Drehtisches liegt. Um die nicht gleichförmige Tendenz der Dickenentfernung des Materials vom Poliertuch zu korrigieren ist es daher erwünscht dass die Relativgeschwindigkeit an der äußeren Umfangsregion die weiter weg von der Mitte (O) des Drehtisches liegt größer ist und die Relativgeschwindigkeit an der Innenumfangsregion die näher zur Mitte (O) des Drehtisches liegt kleiner ist.
  • Wenn, wie in 5A gezeigt, die Drehzahl des Aufbereiters niedriger liegt als die Drehzahl des Drehtisches, so ist die Relativgeschwindigkeit an der Innenumfangsregion die näher zur Mitte (O) des Drehtisches liegt niedriger und sie ist höher an der Außenumfangsregion die weiter weg von der Mitte (O) des Drehtisches liegt. Daher ist die Materialentfernungsdicke vom Poliertuch kleiner an der Innenumfangsregion des Poliertuchs und größer an der Außenumfangsregion des Poliertuchs, da der Absolutwert des Relativgeschwindigkeitsvektors größer ist, ist die Materialentfernungsdicke vom Poliertuch größer an der betroffenen oder in Rede stehenden Position.
  • Andererseits gilt: in dem Fall wo die Drehzahl des Drehtisches gleich die Drehzahl des Aufbereiters ist, sind die relativen Geschwindigkeitsvektoren an allen Position wie in 5B gezeigt gleichförmig. In diesem Falle, wie in Fi 6 gezeigt, ist die Materialentfernungsdicke vom Poliertuch größer an der Innenumfangsregion des Poliertuchs kleiner an der Außenumfangsregion desselben. Daher wird durch Kombination der in 6 gezeigten Tendenz mit der in 5A gezeigten Tendenz wo die Relativgeschwindigkeit höher ist an der äußeren Umfangsregion des Poliertuchs, d. h. dadurch dass man die Drehzahl des Aufbereiters niedriger macht als die Drehzahl des Drehtisches, die Materialdickenentfernung vom Poliertuch im wesentlichen gleichförmig an allen Radialpositionen des Poliertuchs in einer Radialrichtung desselben.
  • In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Aufbereiter mit der ringförmigen Diamantkornschicht versehen, und zwar hergestellt aus Diamantkörnern, die auf dem ringförmigen Vorsprungsteil elektroabgeschieden sind. Es kann jedoch Siliziumkarbid (SiC) anstelle Diamantkörner verwendet werden. Ferner kann Material und Struktur des Aufbereiters frei ausgewählt werden und der gleiche Aufbereitungseffekt kann unter Verwendung obiger Prinzipien erhalten werden.
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 7 und 8 die Aufbereitungsvorrichtung beschrieben um eine gewünschte Oberfläche des Poliertuchs zu erhalten, und zwar durch Verwendung der oben genannten Prinzipien. Wie in 7 gezeigt wird der Aufbereiter 10, der die ringförmige Diamantkornschicht 13 besitzt, durch einen Aufbereitungskopf 21 getragen, der durch eine Drehwelle 22 getragen ist. Eine Messvorrichtung 23 zur Messung einer Oberflächenkontur des Poliertuchs 4 ist an dem Aufbereitungskopf 21 befestigt. Die Messvorrichtung 23 umfasst eine Messeinheit 24, und zwar ein Mikrometer, eine Trageinheit 25 zum Tragen der Messeinheit 24 und einen Kontakt 26 mit einer Rolle, die am vorderen Ende der Messeinheit 24 befestigt ist.
  • Wie in 7 gezeigt wird die Drehung des Drehtisches 20 gestoppt, der Kontakt 26 kontaktiert die Oberfläche des Poliertuchs 4 und der Aufbereitungskopf 21 wird um die Drehwelle 22 verschwungen oder verschwenkt, und zwar durch Drehung der Drehwelle 22 um ihre eigene Achse. Auf diese Weise wird, wie in 8 gezeigt, der Kontakt 26 radial bewegt, während er die Oberfläche des Poliertuchs 4 kontaktiert, und die Höhen der Radialpositionen des Poliertuchs werden in einer Radialrichtung desselben während der Bewegung des Kontakts 26 gemessen. D. h., die Oberflächenkontur, d. h. die Wellung der Oberfläche des Poliertuchs 24 in Radialrichtung desselben, wird gemessen. Da die Aufbereitungsflüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, auf der Oberfläche des Poliertuchs 4 verbleibt, ist es erwünscht, dass der Sensor der Kontaktbauart verwendet wird, um die Oberflächenkontur zu messen und nicht ein Sensor der Nicht-Kontaktbauart wenn die Wellung der Oberfläche des Poliertuchs gemessen wird. Als nächstes werden die Prozesse durch die Aufbereitungsvorrichtung gemäß den 7 und 8 unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
  • Im Schritt 1 werden die Höhen an Radialpositionen des Poliertuchs in einer Radialrichtung desselben gemessen und die erhaltenen Werte, die auf Anfangswerte eingestellt werden, werden gespeichert. 10 zeigt die Höhen der Oberfläche des Poliertuchs an Radialpositionen des Poliertuchs in einer Radialrichtung desselben. In 10 repräsentiert die Horizontalachse einen Radius (mm) des Poliertuchs und die Vertikalachse repräsentiert die Höhen die tatsächlich gemessen werden. In 10 zeigt die Kurve A Anfangswerte, die die Höhen an Radialpositionen des Poliertuches in einer Radialrichtung desselben sind. In Schritt 2 wird die Drehzahl des Drehtisches 20 und die Drehzahl des Aufbereiters 10 eingestellt. Im Schritt 3 wird der Halbleiterwafer 2 poliert, und zwar unter Verwendung des Poliertuchs 4, während Abriebflüssigkeit von der Abriebflüssigkeitslieferdüse 5 (vgl. 1) beliefert wird. Im Schritt 4 wird die Aufbereitung des Poliertuchs 4 vorgenommen, und zwar ausgeführt durch den Aufbereiter 10.
  • Als nächstes werden im Schritt 5 die Höhen an Radialpositionen des Poliertuchs in einer Radialrichtung desselben gemessen, und zwar durch die Messvorrichtung 23. In 10 zeigt die Kurve B die Höhen an Radialpositionen des Poliertuchs in einer Radialrichtung desselben, wenn das Drehzahlverhältnis des Drehtisches zu dem des Aufbereiters 1 : 0,5 ist. Die Kurve C zeigt die Höhen an Radialpositionen des Poliertuchs in einer Radialrichtung desselben, wenn das Drehzahlverhältnis des Drehtisches zum Aufbereiter 1 : 0,7 ist.
  • Als nächstes werden im Schritt 6 die gemessenen Werte erhalten im Schritt 5 von den Anfangswerten erhalten im Schritt 1 abgezogen, um die Materialentfernungsdicke des Poliertuchs an Radialpositionen des Poliertuchs in Radialrichtung desselben zu erhalten. 11 zeigt die Entfernungsdicke des Materials vom Poliertuch einer Radialposition des Poliertuchs in einer Radialrichtung desselben. In 11 repräsentiert die Horizontalachse den Radius (mm) des Poliertuchs und die Vertikalachse repräsentiert die Materialentfernungsdicke vom Poliertuch. In 11 zeigt die Kurve D die Entfernungsdicke des Materials an Radialpositionen des Poliertuchs in einer Radialrichtung desselben, wenn das Drehzahlverhältnis des Drehtisches zum Aufbereiter 1 : 0,5 ist. Die Kurve E zeigt die Entfernungsdicke des Materials an Radialpositionen des Poliertuchs in einer Radialrichtung desselben, dann, wenn das Drehzahlverhältnis des Drehtisches zum Aufbereiter 1 : 0,7 ist.
  • Als nächstes wird im Schritt 7 die erhaltene Kurve wie beispielsweise die Kurve D oder E mit der voreingestellten Solloberfläche des Poliertuchs verglichen. Wenn die Entfernungsdicke des Materials vom Poliertuch größer ist an der Innenumfangsregion als an der Außenumfangsregion, so wird die Drehzahl des Aufbereiters 10 im Schritt 8 abgesenkt. Wenn die Materialentfernungsdicke vom Poliertuch sich in einem zulässigen Bereich an den inneren und äußeren Umfangsregionen befindet, so wird die Drehzahl des Aufbereiters 10 im Schritt 9 nicht geändert. Wenn die Entfernungsdicke des Materials vom Poliertuch größer ist an der äußeren Umfangsregion als der inneren Umfangsregion, so wird die Drehzahl des Aufbereiters 10 in Schritt 10 vergrößert. In den Schritten 8 bis 10 wird die Drehzahl des Drehtisches nicht geändert. Nach dem Einstellen der Drehzahl des Aufbereiters 10 auf einen optimalen Wert in den Schritten 8 bis 10 wird als nächstes ein Aufbereitungsprozess durch den eingestellten Wert der Drehzahl des Aufbereiters 10 ausgeführt.
  • In den obigen Ausführungsbeispielen werden die Höhen einer Oberfläche des Poliertuchs an Radialpositionen des Poliertuchs gemessen. Die Höhen der Oberfläche des Poliertuchs stehen in direkter Beziehung mit der Dicke des Poliertuchs. D. h. Unregelmäßigkeiten der Materialentfernungsdicke vom Poliertuch rufen Unregelmäßigkeiten der Dicke des Poliertuchs hervor, was Unregelmäßigkeiten der Höhen der Oberfläche des Poliertuchs zur Folge hat. Die Korrektur der Höhen der Oberfläche des Poliertuchs entspricht der Korrektur der Dicke der Oberfläche des Poliertuchs. Bei den Ausführungsbeispielen wird der Sensor des Kontakttyps dazu verwendet, um die Höhe des Poliertuchs zu messen und die Oberflächenkontur des Poliertuchs wird auf der Basis der gemessenen Werte gesteuert. Es ist darum möglich die Oberflächenkontur des Poliertuchs durch Messen der Dicke des Poliertuchs zu steuern, und zwar mit einem Dicke-Detektor und unter Verwendung der gemessenen Werte.
  • Ferner wird in den Ausführungsbeispielen die Oberflächenkontur des Poliertuchs derart gesteuert, dass diese durch den Aufbereitungsprozess flach ist. In einigen Fällen kann jedoch die Oberfläche des Drehtisches leicht konvex sein und somit ist die Oberfläche des auf den Drehtisch befestigten Poliertuchs leicht konvex entsprechend dem Zweck oder dem Zustand des Polierverfahrens. In diesem Fall kann die Oberflächenkontur des Poliertuchs so kontrolliert oder gesteuert werden, dass diese leicht konvex ist, und zwar durch Einstellen eines Drehzahlverhältnisses des Drehtisches zum Aufbereiter gemäss der vorliegenden Erfindung.
  • Obwohl in den Ausführungsbeispielen die ringförmige Diamantkornschicht und die ringförmige SiC-Schicht eine kreisförmige größere Form bzw. eine kreisförmige Innenform besitzen, können diese auch eine elliptische Außenform bzw. eine elliptische Innenform besitzen, oder eine kreisförmige Außenform und eine herzförmige Innenform oder irgendwelche anderen Formen. Ferner kann der Aufbereiter eine feste bzw. solide kreisförmige Diamantschicht oder eine solide kreisförmige SiC-Schicht ohne irgendeinen hohlen Teil aufweisen. Der Aufbereiter kann auch einen Aufbereiterkörper besitzen und eine Vielzahl von kleinen kreisförmigen Kontaktteilen hergestellt aus Diamantkörnern und angeordnet in einer kreisförmigen Anordnung auf dem Aufbereiterkörper.
  • Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, hat die Erfindung die folgenden Vorteile:
  • Da die Höhen der Oberfläche des Poliertuchs an Radialpositionen des Poliertuchs in einer Radialrichtung desselben gemessen werden, wird die Drehzahl des Aufbereiters relativ zur Drehzahl des Drehtisches auf der Basis der gemessenen Werte bestimmt und ein Aufbereitungsprozess wird mit dem bestimmten Drehzahlverhältnis des Drehtisches zum Aufbereiter ausgeführt, wobei das Poliertuch gleichförmig aufgearbeitet wird, und zwar in einer Radialrichtung um eine gewünschte Oberflächenkontur von der inneren Umfangsregion zur äußeren Umfangsregion zu haben.
  • Ferner wird das Poliertuch derart aufbereitet, dass die Drehzahl des Aufbereiters niedriger ist als die Drehzahl des Drehtisches. Speziell ist das Drehzahlverhältnis des Drehtischs zu dem des Aufbereiters im Bereich von 1 : 0,4 bis 1 : 0,85. Die Materialentfernungsdicke vom Poliertuch ist im wesentlich gleichförmig in der inneren Region bis zur äußeren Region des Poliertuchs. Daher kann ein Werkstück wie beispielsweise ein Halbleiterwafer mit einem darauf befindlichen Vorrichtungsmuster auf einen flachen Spiegelendzustand poliert werden, und zwar durch die Verwendung des auf diese Weise aufbereiteten Poliertuchs.
  • Obwohl bestimmte bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt und im einzelnen beschrieben wurden, ist doch klar, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können ohne den Rahmen der beigefügten Ansprüche zu verlassen.
  • Übersetzung der Zeichnungslegende
  • 4
    • 13/13 rpm – 500 semiconductor wafers = 13/13 upm – 500 Halbleiterwafer
    • 20/12 rpm – 500 semiconductor wafers = 20/12 upm – 500 Halbleiterwafer
    • 50/30 rpm – 500 semiconductor wafers = 50/30 upm – 500 Halbleiterwafer
    • 150/90 rpm – 500 semiconductor wafers = 150/90 upm – 500 Halbleiterwafer
    • The area where the semiconductor wafer to be polished contacts the polishing cloth (LD) = Das Gebiet oder die Fläche wo der zu polierende Halbleiterwafer das Poliertuch kontaktiert (LD)
    • Dressing area (LT) = Aufbereitungsfläche (LT)
    • Radial position on the polishing cloth (cm) = Radialpositon des Poliertuchs (cm)
    • A removal thickness of material from the polishing cloth (mm) = Entfernungs- oder Abtragdicke des Materials vom Poliertuch (mm)
  • 5A
    • The center of the turntable (O) = Die Mitte des Drehtisches (O)
  • 5B
    • The center of the turntable (O) = Die Mitte des Drehtisches (O)
  • 5C
    • The center of the turntable (O) = Die Mitte des Drehtisches (O)
  • 6
    • Radial position on the polishing cloth (cm) = Radialpositon des Poliertuchs (cm)
    • A removal thickness of material from the polishing cloth (mm) = Entfernungs- oder Abtragdicke des Materials vom Poliertuch (mm)
  • 8
    • Measurement of undulation of the polishing surface = Messung der Wellung der Polieroberfläche
  • 9
    • (Step 1) Measuring heights of polishing surface and memolizing them as inital vaues = (Schritt 1) Messen der Höhen der Polieroberfläche und Speichern derselben als Anfangswerte
    • (Step 2) Rotational speed of the turntable and the rotational speed of the dresser are set ) = (Schritt 2) Die Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Drehtisches und die Drehzahl der Aufbereitungsvorrichtung werden eingestellt.
    • (Step 3) Polishing = (Schritt 3) Polieren
    • (Step 4) Dressing = (Schritt 4) Aufbereiten
    • (Step 5) Heights at radial position of the polishing cloth in a redial direction are measured = (Schritt 5) Die Höhen an der Radialposition des Poliertuchs in einer Radialrichtung werden gemessen.
    • (Step 6) Measured values obtained in step 5 are substracted from the initial values obtained in step 1 = (Schritt 6) Die gemessenen Werte erhalten im Schritt 5 werden von den Anfangswerten erhalten im Schritt 1 subtrahiert.
    • (Step 7) = Obtained curve is compared with the preset desired surface of the polishing cloth. = (Schritt 7) = Die erhaltene Kurve wird mit der voreingestellten gewünschten bzw. Solloberfläche des Poliertuchs verglichen.
    • (Step 8) Rotational speed of the dresser is lowered = (Schritt 8) Die Drehzahl der Aufbereitungsvorrichtung wird abgesenkt.
    • (Step 9) Rotational speed of the dresser is not changed = (Schritt 9) Die Drehzahl der Aufbereitungsvorrichtung wird nicht geändert.
    • (Step 10) Rotational speed of the dresser is increased = (Schritt 10) Die Drehzahl der Aufbereitungsvorrichtung wird erhöht.
  • 10
    • Radius of the polishing cloth (mm) = Radius des Poliertuchs (mm)
    • Acutally measured heights = Tatsächlich gemessene Höhen (gemessene Ist-Höhen)
  • 11
    • Radius of the polishing cloth (mm) = Radius des Poliertuchs (mm)
    • Removal thickness of material from the polishing cloth = Abtragungsdicke des Materials vom Poliertuch

Claims (8)

  1. Eine Poliervorrichtung zum Polieren einer Oberfläche eines Werkstücks, die Folgendes aufweist: einen Drehtisch (20) mit einem Poliertuch; Mittel zum Drehen des Drehtischs; einen oberen Ring bzw. Topring (3) zum Tragen des zu polierenden Werkstücks und zum Drücken des Werkstücks gegen das Poliertuch; eine Abricht- bzw. Aufbereitungseinrichtung bzw. einen Dresser (10) zum Aufbereiten bzw. Abrichten des Poliertuchs auf dem Drehtisch; einen Betätiger (15) zum Drehen der Aufbereitungseinrichtung um eine Mittelachse der Aufbereitungseinrichtung und zwar in derselben Richtung wie der Drehtisch; und eine Messeinrichtung (23) zum Messen der Höhen einer Oberfläche des Poliertuchs an Radialpositionen des Poliertuchs in einer Radialrichtung davon; wobei eine Drehgeschwindigkeit der Aufbereitungseinrichtung bezüglich einer Drehgeschwindigkeit des Drehtischs auf der Basis der gemessenen Höhen bestimmt wird und wobei das Poliertuch aufbereitet wird durch Drücken der Aufbereitungseinrichtung gegen das Poliertuch während sich der Drehtisch und die Aufbereitungseinrichtung drehen.
  2. Poliervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Messeinrichtung (23) einen Sensor aufweist zum Messen von Höhen der Polieroberfläche in einer Radialrichtung der Polieroberfläche.
  3. Poliervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Sensor einen Sensor des Kontakttyps aufweist, der die Polieroberfläche kontaktiert.
  4. Poliervorrichtung zum Polieren einer Oberfläche eines Werkstücks unter Verwendung einer Poliervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Polieren einer Oberfläche eines Werkstücks durch Tragen des Werkstücks und Drücken desselben gegen eine Polieroberfläche auf einem Drehtisch (20); Messen von Höhen der Polieroberfläche durch eine Messeinrichtung (23); und Bestimmen einer Drehgeschwindigkeit einer Abricht- bzw. Aufbereitungseinrichtung (10) und des Drehtischs (20) durch Vergleichen der gemessenen Höhen der Polieroberfläche mit der voreingestellten gewünschten Oberfläche; und Abrichten bzw. Aufbereiten der Polieroberfläche durch Drücken der Aufbereitungseinrichtung (10) gegen die Polieroberfläche.
  5. Polierverfahren nach Anspruch 4, das ferner das Einstellen eines Aufbereitungszustands der Aufbereitungseinrichtung auf der Basis der gemessenen Höhen aufweist.
  6. Polierverfahren nach Anspruch 5, wobei der Aufbereitungszustand der Aufbereitungseinrichtung (10) die Drehgeschwindigkeit der Aufbereitungseinrichtung (10) aufweist.
  7. Polierverfahren nach Anspruch 4, wobei die Messeinrichtung einen Sensor zum Messen von Höhen der Polieroberfläche aufweist.
  8. Polierverfahren nach Anspruch 7, wobei der Sensor einen Sensor des Kontakttyps aufweist, der die Polieroberfläche kontaktiert.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015220090A1 (de) 2015-01-14 2016-07-14 Siltronic Ag Verfahren zum Abrichten von Poliertüchern
DE102016211709B3 (de) * 2016-06-29 2017-11-02 Siltronic Ag Vorrichtung und Verfahren zum Abrichten von Poliertüchern
DE102016222144A1 (de) 2016-11-11 2018-05-17 Siltronic Ag Vorrichtung und Verfahren zum Abrichten von Poliertüchern

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW375556B (en) 1997-07-02 1999-12-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of polishing the wafer and finishing the polishing pad
US5951370A (en) * 1997-10-02 1999-09-14 Speedfam-Ipec Corp. Method and apparatus for monitoring and controlling the flatness of a polishing pad
JP3615931B2 (ja) 1998-03-26 2005-02-02 株式会社荏原製作所 ポリッシング装置および該ポリッシング装置におけるコンディショニング方法
EP1075898A3 (de) * 1999-08-13 2003-11-05 Mitsubishi Materials Corporation Abrichtwerkzeug und Vorrichtung
JP2001129755A (ja) * 1999-08-20 2001-05-15 Ebara Corp 研磨装置及びドレッシング方法
JP2001212750A (ja) * 1999-11-25 2001-08-07 Fujikoshi Mach Corp ポリシングマシンの洗浄装置およびポリシングマシン
JP3862911B2 (ja) 2000-02-07 2006-12-27 株式会社荏原製作所 研磨装置
US6969305B2 (en) 2000-02-07 2005-11-29 Ebara Corporation Polishing apparatus
TW495416B (en) 2000-10-24 2002-07-21 Ebara Corp Polishing apparatus
JP3768399B2 (ja) * 2000-11-17 2006-04-19 株式会社荏原製作所 ドレッシング装置及びポリッシング装置
KR20020067789A (ko) * 2001-02-19 2002-08-24 삼성전자 주식회사 다이아몬드 디스크 드레싱 설비
KR100462868B1 (ko) * 2001-06-29 2004-12-17 삼성전자주식회사 반도체 폴리싱 장치의 패드 컨디셔너
US20070212983A1 (en) * 2006-03-13 2007-09-13 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for conditioning a polishing pad
CN100500377C (zh) * 2006-04-03 2009-06-17 深圳南玻显示器件科技有限公司 透明导电膜层抛光装置及其抛光方法
KR100831019B1 (ko) 2006-12-28 2008-05-20 주식회사 실트론 웨이퍼 연삭휠 및 이 연삭휠을 이용한 웨이퍼 연삭방법
JP5415735B2 (ja) 2008-09-26 2014-02-12 株式会社荏原製作所 ドレッシング方法、ドレッシング条件の決定方法、ドレッシング条件決定プログラム、および研磨装置
JP5504901B2 (ja) * 2010-01-13 2014-05-28 株式会社Sumco 研磨パッドの形状修正方法
JP5896625B2 (ja) * 2011-06-02 2016-03-30 株式会社荏原製作所 研磨装置に使用される研磨パッドの研磨面を監視する方法および装置
US20130196572A1 (en) * 2012-01-27 2013-08-01 Sen-Hou Ko Conditioning a pad in a cleaning module
JP5964262B2 (ja) * 2013-02-25 2016-08-03 株式会社荏原製作所 研磨装置に使用される研磨部材のプロファイル調整方法、および研磨装置
JP6474209B2 (ja) * 2014-07-23 2019-02-27 ファナック株式会社 スポット溶接ガンの電極の研磨システム

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3031806A (en) * 1960-04-12 1962-05-01 Crane Packing Co Automatic lap plate contour control
JPH0775825B2 (ja) 1986-01-07 1995-08-16 東芝機械株式会社 片面研磨装置
US4984390A (en) * 1989-11-09 1991-01-15 Nippei Toyama Corporation Grinding disc dressing apparatus
US5384986A (en) * 1992-09-24 1995-01-31 Ebara Corporation Polishing apparatus
US5456627A (en) * 1993-12-20 1995-10-10 Westech Systems, Inc. Conditioner for a polishing pad and method therefor
US5486131A (en) 1994-01-04 1996-01-23 Speedfam Corporation Device for conditioning polishing pads
JP2914166B2 (ja) * 1994-03-16 1999-06-28 日本電気株式会社 研磨布の表面処理方法および研磨装置
US5698455A (en) * 1995-02-09 1997-12-16 Micron Technologies, Inc. Method for predicting process characteristics of polyurethane pads
US5708506A (en) * 1995-07-03 1998-01-13 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for detecting surface roughness in a chemical polishing pad conditioning process
US5609718A (en) * 1995-09-29 1997-03-11 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for measuring a change in the thickness of polishing pads used in chemical-mechanical planarization of semiconductor wafers
US5875559A (en) 1995-10-27 1999-03-02 Applied Materials, Inc. Apparatus for measuring the profile of a polishing pad in a chemical mechanical polishing system
US5743784A (en) * 1995-12-19 1998-04-28 Applied Materials, Inc. Apparatus and method to determine the coefficient of friction of a chemical mechanical polishing pad during a pad conditioning process and to use it to control the process
US5618447A (en) 1996-02-13 1997-04-08 Micron Technology, Inc. Polishing pad counter meter and method for real-time control of the polishing rate in chemical-mechanical polishing of semiconductor wafers
TW355153B (en) * 1996-05-21 1999-04-01 Toshiba Machine Co Ltd A method for leveling abrasive cloth and device for the same
US5954570A (en) 1996-05-31 1999-09-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Conditioner for a polishing tool
US5975994A (en) * 1997-06-11 1999-11-02 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for selectively conditioning a polished pad used in planarizng substrates
US6045434A (en) * 1997-11-10 2000-04-04 International Business Machines Corporation Method and apparatus of monitoring polishing pad wear during processing
US6343974B1 (en) * 2000-06-26 2002-02-05 International Business Machines Corporation Real-time method for profiling and conditioning chemical-mechanical polishing pads

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015220090A1 (de) 2015-01-14 2016-07-14 Siltronic Ag Verfahren zum Abrichten von Poliertüchern
DE102015220090B4 (de) * 2015-01-14 2021-02-18 Siltronic Ag Verfahren zum Abrichten von Poliertüchern
US11148250B2 (en) 2015-01-14 2021-10-19 Siltronic Ag Method for dressing polishing pads
DE102016211709B3 (de) * 2016-06-29 2017-11-02 Siltronic Ag Vorrichtung und Verfahren zum Abrichten von Poliertüchern
DE102016222144A1 (de) 2016-11-11 2018-05-17 Siltronic Ag Vorrichtung und Verfahren zum Abrichten von Poliertüchern

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