EP1007278A1 - Vorrichtung und verfahren zum bearbeiten von polierpads, insbesondere poliertüchern - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum bearbeiten von polierpads, insbesondere poliertüchern

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Publication number
EP1007278A1
EP1007278A1 EP98949938A EP98949938A EP1007278A1 EP 1007278 A1 EP1007278 A1 EP 1007278A1 EP 98949938 A EP98949938 A EP 98949938A EP 98949938 A EP98949938 A EP 98949938A EP 1007278 A1 EP1007278 A1 EP 1007278A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
polishing
processing
polishing pad
diamond pieces
base layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP98949938A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Olaf Kühn
André RICHTER
Sigurd Zehner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Publication of EP1007278A1 publication Critical patent/EP1007278A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B45/00—Means for securing grinding wheels on rotary arbors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/12—Dressing tools; Holders therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D9/00—Wheels or drums supporting in exchangeable arrangement a layer of flexible abrasive material, e.g. sandpaper
    • B24D9/08—Circular back-plates for carrying flexible material
    • B24D9/085—Devices for mounting sheets on a backing plate

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for processing polishing pads, in particular polishing cloths.
  • polishing pads are used, for example, for polishing wafers in corresponding polishing devices.
  • a well-known method for polishing wafers is, among others, chemical mechanical polishing (CMP).
  • Polishing pads are usually subject to wear during use, so that they have to be refurbished from time to time and replaced if necessary. Especially with the
  • Refurbishing of polishing pads can result in individual particles of the refurbishing agent being deposited in the polishing pad, as a result of which the wafer surface can be damaged in the subsequent polishing process. This leads to increased wafer reject rates.
  • polishing pads can be worked up unevenly, so that the wafers are polished with different quality.
  • the present invention has for its object to provide a device for processing polishing pads, in which the disadvantages mentioned in the prior art are avoided.
  • a device is to be provided with which polishing pads can be worked up in a simple and safe manner without the disadvantageous effects described above occurring in the subsequent polishing process.
  • a corresponding, suitable method is to be provided.
  • the object is achieved by a device for processing polishing pads, in particular polishing cloths, which is characterized in that a processing disk is arranged on a carrying device, that the processing disk is brought into contact with the polishing pad via the carrying device and that the processing disk is a Has base layer on which metal-framed diamond pieces are arranged.
  • the service life of the polishing pads can be considerably improved by the device according to the invention. This leads to a cost reduction.
  • the diamond pieces evenly roughen the surface of the polishing pads, whereby a uniform, uniform surface structure of the polishing pads is achieved. In the subsequent polishing process, this leads to a constant polishing quality over the entire wafer surface.
  • the metal setting of the diamond pieces has the further advantage that the number of breaks out or breaks off of individual diamonds can be greatly reduced during the machining process. This prevents individual pieces of diamond deposited in the polishing pad from causing damage to the wafers in the subsequent polishing process.
  • the diamond pieces can be arranged on the surface of the base layer.
  • the processing disk can have any shape. For example, round, oval or square panes are conceivable. The invention is therefore not restricted to a special disk configuration.
  • the device can be used in general form for the conditioning of polishing pads.
  • a preferred embodiment of such a polishing pad is, for example, a polishing cloth.
  • the invention can also be applied to any other configuration of polishing pads.
  • the processing disk is detachable, preferably arranged on the carrier device via an adhesive layer.
  • a self-adhesive layer is particularly advantageous here. Due to the detachable connection of the processing disc and the carrying device, the processing disc can be replaced quickly and without effort when worn. This leads to an enormous reduction in set-up time and saves time.
  • the machining disk can be circular and preferably have a diameter of 30 to 150 mm, advantageously a diameter of 50 to 100 mm.
  • Preferred embodiments of the processing disk have a diameter of 50 mm or 100 mm.
  • the diamond pieces can be in the size range from 30 to 300 ⁇ .
  • the diamond pieces are preferably arranged at different densities on the base layer.
  • the diamond pieces can be nickel-set.
  • the base layer can advantageously be formed from a synthetic resin.
  • a method for processing polishing pads, in particular polishing cloths, using a device according to the invention as described above the method being characterized by the following steps: a) attaching a processing disc with a base layer, on which metal-framed diamond pieces are arranged, on a carrying device; b) bringing the processing disc into contact with the polishing pad to be processed via the carrying device; and c) moving the polishing pad and the machining wheel relative to one another in such a way that the diamond pieces of the machining wheel are guided over the polishing pad.
  • the process according to the invention enables polishing pads, for example polishing cloths, to be worked up in a simple and safe manner without the disadvantages mentioned in relation to the prior art occurring in the subsequent polishing process.
  • the processing disk and the po lierpad moved relative to each other in such a way that the processing disc is guided over the polishing pad.
  • the present invention is not limited to individual forms of movement.
  • the processing disk and / or the polishing pad perform a rotational movement, so that the processing disk is guided in a circle over the polishing pad.
  • the processing disk and / or the polishing pad can be moved relative to one another in a linearly directed movement.
  • the machining wheel is guided in a straight line, for example in a scrubbing movement, over the polishing pad.
  • a polishing pad to be processed is arranged on a rotating plate arranged in a polishing device for polishing wafers.
  • a processing disc which consists of a base layer made of synthetic resin, on the surface of which nickel-coated diamond pieces with a size of 30 to 300 ⁇ m are arranged in different densities, is detachably attached to a carrier device via an adhesive layer.
  • the carrying device can be pivoted by means of a supporting arm and its height is variable. Furthermore, the Device rotated via a drive.
  • the rotating processing disk is now pivoted over the likewise rotating polishing pad and placed on it until the diamond pieces of the processing disk come into contact with the surface of the polishing pad.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Polierpads, insbesondere eines Poliertuchs für das Polieren von Wafern beschrieben. Die Vorrichtung weist eine Bearbeitungsscheibe auf, die an einer Tragvorrichtung angeordnet ist. Die Bearbeitungsscheibe weist eine Grundschicht auf, auf der metallgefasste Diamantstücke angeordnet sind. Die Bearbeitungsscheibe wird zum Bearbeiten des Polierpads über die Tragvorrichtung mit diesem in Kontakt gebracht. Weiterhin wird ein Verfahren zum Bearbeiten von Polierpads beschrieben.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten von Polierpads, insbesondere Poliertüchern
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Bearbeiten von Polierpads, insbesondere von Poliertüchern.
Derartige Polierpads werden beispielsweise zum Polieren von Wafern in entsprechenden Polier-Vorrichtungen verwendet. Ein bekanntes Verfahren zum Polieren von Wafern ist unter anderem das chemisch mechanische Polieren (CMP) .
Üblicherweise unterliegen Polierpads im Gebrauch einem Verschleiß, so daß sie von Zeit zu Zeit aufgearbeitet und gege- benfalls ausgetauscht werden müssen. Insbesondere bei der
Aufarbeitung von Polierpads kann es passieren, daß sich einzelne Partikel des Aufarbeitungsmittels im Polierpad ablagern, wodurch die Waferoberflache im anschließenden Polierprozeß beschädigt werden kann. Dies führt zu erhöhten Wafer- Ausschußraten.
Weiterhin kann die Aufarbeitung der Polierpads ungleichmäßig erfolgen, so daß die Wafer mit unterschiedlicher Qualität poliert werden.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Polierpads zu schaffen, bei der die im Stand der Technik genannten Nachteile vermieden werden.
Insbesondere soll eine Vorrichtung bereitgestellt werden, mit der Polierpads auf einfache und sichere Weise aufgearbeitet werden können, ohne daß es im nachfolgenden Polierprozeß zu den oben beschriebenen nachteiligen Effekten kommt. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung soll ein entsprechendes geeignetes Verfahren bereitgestellt werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Polierpads, insbesondere Poliertüchern gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Bearbeitungsscheibe an einer Tragvorrichtung angeordnet ist, daß die Bearbei- tungsscheibe über die Tragvorrichtung mit dem Polierpad in Kontakt gebracht wird und daß die Bearbeitungsscheibe eine Grundschicht aufweist, auf der metallgefaßte Diamantstücke angeordnet sind.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann die Lebensdauer der Polierpads erheblich verbessert werden. Dies führt zu ei- ner Kostenreduktion. Die Diamantstücke rauhen die Oberfläche der Polierpads gleichmäßig auf, wodurch eine uniforme, gleichmäßige Oberflächenstruktur der Polierpads erreicht wird. Dies führt im anschließenden Polierprozeß zu einer gleichbleibenden Polierqualität über der gesamten Waferober- fläche.
Die Metallfassung der Diamantstücke hat weiterhin den Vorteil, daß die Anzahl der Aus- oder Abbruche von Einzeldiamanten während des Bearbeitungsprozesses stark reduziert werden kann. Auf diese Weise wird verhindert, daß einzelne, im Polierpad abgelagerte Diamantstücke im nachfolgenden Polierprozeß zu Beschädigungen bei den Wafern führen können.
Erfindungsgemäß können die Diamantstücke auf der Oberfläche der Grundschicht angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, die Diamantstücke in einer solchen Weise einzufassen, so daß nur Teile der Diamantstücke freiliegen. Dies führt zu einer weiteren Reduktion der Gefahr eines Aus- oder Abbrechens der Diamantstücke . Erfindungsgemäß kann die Bearbeitungsscheibe jede beliebige Form haben. So sind beispielsweise runde, ovale oder eckige Scheiben denkbar. Die Erfindung ist somit nicht auf eine spezielle Scheibenkonfiguration beschränkt.
Die Vorrichtung kann in allgemeiner Form für das Conditionie- ren von Polierpads verwendet werden. Eine bevorzugte Ausgestaltung eines solchen Polierpads ist beispielsweise ein Poliertuch. Jedoch ist die Erfindung auch auf jede andere Aus- gestaltung von Polierpads anwendbar.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen .
In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Bearbeitungsscheibe lösbar, vorzugsweise über eine Klebeschicht an der Tragvorrichtung angeordnet. Hierbei ist insbesondere eine selbstklebende Klebeschicht von Vorteil. Durch die lösbare Verbindung der Bearbeitungsscheibe und der Tragvorrichtung kann die Be- arbeitungsscheibe bei Verschleiß schnell und ohne Aufwand ausgetauscht werde . Dies führt zu einer enormen Verringerung des Rüstaufwands und zu einer Zeitersparnis .
Erfindungsgemäß kann die Bearbeitungsscheibe kreisförmig aus- gebildet sein und vorzugsweise einen Durchmesser von 30 bis 150 mm, vorteilhaft einen Durchmesser von 50 bis 100 mm aufweisen. Bevorzugte Ausführungsformen der Bearbeitungsscheibe weisen einen Durchmesser von 50 mm oder 100 mm auf.
In weiterer Ausgestaltung können die Diamantstücke im Größenbereich von 30 bis 300 μ liegen.
Bevorzugt sind die Diamantstücke unterschiedlich dicht auf der Grundschicht angeordnet . In weiterer Ausgestaltung können die Diamantstücke Nickel-gefaßt sein.
Schließlich kann die Grundschicht vorteilhaft aus einem Kunstharz gebildet sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bearbeiten von Polierpads, insbesondere von Poliertüchern unter Verwendung einer wie vorstehend beschrie- benen erfindungsgemäßen Vorrichtung bereitgestellt, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: a) Anbringen einer Bearbeitungsscheibe, mit einer Grundschicht, auf der metallgefaßte Diamantstücke angeordnet sind, an einer Tragvorrichtung; b) In Kontakt bringen der Bearbeitungsscheibe mit dem zu bearbeitenden Polierpad über die Tragvorrichtung; und c) Bewegen des Polierpads und der Bearbeitungsscheibe relativ zu einander in einer Weise, daß die Diamantstücke der Bearbeitungsscheibe über das Polierpad geführt wer- den .
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können Polierpads, beispielsweise Poliertücher, auf einfache und sichere Weise aufgearbeitet werden, ohne daß es im nachfolgenden Polierprozeß zu den im Hinblick auf den Stand der Technik genannten Nachteilen kommt.
Da erfindungsgemäß eine wie vorstehend beschriebene Vorrichtung verwendet wird, wird in bezug auf die Vorteile, Wirkun- gen, Effekte und Funktionen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausdrücklich und vollinhaltlich auf die obigen Ausführungen zur Vorrichtung zum Bearbeiten von Polierpads Bezug genommen und verwiesen.
Erfindungsgemäß werden die Bearbeitungsscheibe und das Po- lierpad auf solch eine Weise relativ zueinander bewegt, daß die Bearbeitungsscheibe über das Polierpad geführt wird.
Dabei ist die vorliegende Erfindung nicht auf einzelne Bewe- gungsformen beschränkt. So ist es beispielsweise denkbar, daß die Bearbeitungsscheibe und/oder das Polierpad eine Rotationsbewegung ausführen, so daß die Bearbeitungsscheibe kreisförmig über das Polierpad geführt wird.
In einer anderen Variante können die Bearbeitungsscheibe und/oder das Polierpad in einer linear gerichteten Bewegung relativ zueinander bewegt werden. Dadurch wird die Bearbeitungsscheibe geradlinig, beispielsweise in einer Schrubbewe- gung über das Polierpad geführt.
Natürlich sind auch Kombinationen aus beiden Bewegungsvarianten oder ganz andere Bewegungsmöglichkeiten für die Bearbeitungsscheibe und/oder das Polierpad denkbar. Wichtig ist nur, daß die Bearbeitungsscheibe derart über das Polierpad geführt wird, daß eine gleichmäßige Aufrauhung der Polierpad-Oberflache erfolgt, ohne daß es zum Ab- beziehungsweise Ausbrechen einzelner Diamantstücke kommt.
Nachfolgend wird eine Ausführungsvariante des erfindungsge- mäßen Verfahrens beschrieben.
Auf einer in einer Polier-Vorrichtung für das Polieren von Wafern angeordneten sich drehenden Platte ist ein zu bearbeitendes Polierpad angeordnet. Eine Bearbeitungsscheibe, die aus einer Grundschicht aus Kunstharz besteht, auf deren Oberfläche Nickel-gefaßte Diamantstücke mit einer Größe von 30 bis 300 μm in unterschiedlicher Dichte angeordnet sind, ist über eine Klebeschicht lösbar an einer Tragvorrichtung befestigt. Die Tragvorrichtung ist über einen Tragarm schwenkbar und in der Höhe variabel gelagert. Weiterhin wird die Trag- Vorrichtung über einen Antrieb in eine Rotationsbewegung versetzt .
Die rotierende Bearbeitungsscheibe wird nun über das eben- falls rotierende Polierpad geschwenkt auf dieses soweit abgesetzt, bis die Diamantstücke der Bearbeitungscheibe mit der Oberfläche des Polierpads in Kontakt kommen.
Da die Bearbeitungsscheibe und das Polierpad Kreisbewegungen relativ zueinander ausführen, wird die Bearbeitungsscheibe kreisförmig über das Polierpad geführt. Dadurch wird die Oberfläche des Polierpads an allen Stellen gleichmäßig und uniform aufgerauht, ohne daß einzelne Diamantstücke aus der Bearbeitungsscheibe ausbrechen und sich nachteilig im Polier- pad anlagern können. Nach Beendigung des Aufarbeitungsprozesses wird der Tragarm mit der Bearbeitungsscheibe aus der Polier-Vorrichtung herausgeschwenkt, so daß der Polierprozeß für die Wafer weitergeführt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1) Vorrichtung zum Bearbeiten eines Polierpads, insbesondere eines Poliertuchs, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bearbeitungsscheibe an einer Tragvorrichtung angeordnet ist, daß die Bearbeitungsscheibe über die Tragvorrichtung mit dem Polierpad in Kontakt gebracht wird und daß die Bearbeitungsscheibe eine Grundschicht aufweist, auf der me- tallgefaßte Diamantstücke angeordnet sind.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsscheibe lösbar, vorzugsweise über eine Klebeschicht an der Tragvorrichtung angeordnet ist.
3 ) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsscheibe kreisförmig ausgebildet ist und vorzugsweise einen Durchmesser von 30 bis 150 mm, vorteilhaft einen Durchmesser von 50 bis 100 mm aufweist.
4) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diamantstücke im Größenbereich von 30 bis 300 μm liegen.
5) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Diamantstücke unterschiedlich dicht auf der Grundschicht angeordnet sind.
6) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Diamantstücke Nickel-gefaßt sind.
7) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschicht aus Kunstharz gebildet ist. 8) Verfahren zum Bearbeiten von Polierpads, insbesondere von Poliertüchern, unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Anbringen einer BearbeitungsScheibe, mit einer Grundschicht, auf der metallgefaßte Diamantstücke angeordnet sind, an einer Tragvorrichtung; b) in Kontakt bringen der Bearbeitungsscheibe mit dem zu bearbeitenden Polierpad über die Tragvorrichtung; und c) Bewegen des Polierpads und der BearbeitungsScheibe relativ zueinander in einer Weise, daß die Diamantstücke der Bearbeitungsscheibe über das Polierpad geführt werden.
EP98949938A 1997-08-29 1998-08-24 Vorrichtung und verfahren zum bearbeiten von polierpads, insbesondere poliertüchern Withdrawn EP1007278A1 (de)

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