DE112007002066B4

DE112007002066B4 - Polierkissen

Info

Publication number: DE112007002066B4
Application number: DE112007002066.0T
Authority: DE
Inventors: Jaehong Park; Shinichi Matsumura; Kouichi Yoshida; Yoshitane Shigeta; Masaharu Kinoshita
Original assignee: Nitta Haas Inc
Current assignee: Nitta DuPont Inc
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2019-10-17
Anticipated expiration: 2027-09-01
Also published as: KR101391029B1; DE112007002066T5; JP5795995B2; JP4326587B2; KR20120103739A; JP5210952B2; US8337282B2; KR101209420B1; KR20090061002A; JP2012210709A; TW200817132A; WO2008029725A1; JPWO2008029725A1; JP2009154291A; TWI337111B; MY150905A; US20100009612A1

Abstract

Polierkissen (1) zum Polieren eines zu polierenden Objekts, umfassend eine Polierfläche (1a), die auf das zu polierende Objekt zu pressen ist, wobei Wellen auf der Polierfläche (1a) eine Periode im Bereich von 5 mm bis 200 mm aufweisen und eine größte Amplitude von 40 µm oder weniger.

Description

ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Polierkissen, das zum Polieren eines zu polierenden Objekts verwendet wird, wie etwa eines Silikon-Wavers, in einem Herstellungsprozess eines Halbleiterbauteils oder dergleichen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Als ein Prozess zum Abflachen eines Halbleiter-Wavers wie eines Silikon-Wavers wird herkömmlicherweise ein chemisch-mechanischer Polierprozess (CMP) eingesetzt (siehe beispielsweise das Patentdokument 1).
In dem CMP-Prozess wird ein Polierkissen auf einer Maschinenplatte gehalten, und ein zu polierendes Objekt wie etwa ein Silikon-Waver wird auf einem Polierkopf gehalten, und das Polierkissen und das zu polierende Objekt, die gegeneinander gepresst werden, gleiten übereinander, während eine Schlämmung kontinuierlich zugeführt wird, so dass das Objekt poliert wird.
Patentdokument 1: 2000-334655 als japanische Patentoffenlegungsschrift
Ein Polierkissen mit Rillen wird durch US 5,216,843 A1 offenbart. Vergleichbare Gegenstände finden sich in „Chemical mechanical planarization for microelectronics applications“, in Materials Science and Engineering R 45 (2004) 89-220, Juni 2004, 196-203, von Parshuram B., Zantye, Ashok Kumar, A.K. Sikder, sowie in JP H1 1-335 979 A und JP 2006-75 914 A .
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Während Halbleiterbauteile zunehmend hoch integriert gefertigt werden, wachsen die Anforderungen für einen höheren Grad der Abflachung eines zu polierenden Objekts. Daher wurden verschiedene Versuche unternommen, dieses Bedürfnis zu befriedigen. Beispielsweise werden Wellen auf der Oberfläche eines Polierkissens ausgebildet, so dass eine Schlämmung homogen zwischen das Polierkissen und das zu polierende Objekt eingeführt werden kann, oder eine mittlere Oberflächenrauheit Ra der Oberfläche eines Polierkissens wird verbessert. Diese Ansätze erwiesen sich jedoch nicht so effektiv wie erwartet. Beispielsweise ist es insbesondere auf einem großen Waver nicht leicht, an allen Stellen ein höheres Ausmaß an Flachheit zu erreichen.
Wenn ferner ein Polierkissen verwendet wird, war es bisher erforderlich, zur Verbesserung der Polierleistung die Oberfläche des Polierkissens in einem Vorbereitungsvorgang aufzurauen, in welchem eine Scheibe verwendet wird, die Diamant-Schleifkörner enthält, welcher Vorgang als Einlauf (Startvorgang) allgemein bezeichnet wird, in einer Anfangsphase, in welcher das Polierkissen an der Poliervorrichtung angebracht wird und die Poliervorrichtung anschließend aktiviert wird. Zur Verbesserung der Produktivität von Halbleiter-Wavern ist es erwünscht, die erforderliche Zeit für den Einlauf zu reduzieren.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Eigenschaften eines zu polierenden Objektes zu verbessern, indem die Flachheit des Objektes verbessert wird, und die Einlaufzeit zu reduzieren.
Mittel zur Lösung des Problems
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Polierkissen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie auch durch ein Polierkissen mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung unternahmen verschiedene Versuche, das vorstehend genannte Ziel zu erreichen und entdeckten, dass die Verbesserung von Wellen auf einer Oberfläche eines Polierkissens effektiv zu der Verbesserung der Flachheit eines zu polierenden Objekts führt, und erreichten damit die vorliegende Erfindung.
Ein Polierkissen gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Polierkissen zum Polieren eines zu polierenden Objekts, umfassend eine Polierfläche, die auf das zu polierende Objekt zu pressen ist, wobei Wellen auf der Polierfläche eine Periode im Bereich von 5 mm bis 200 mm aufweisen, und eine größte Amplitude von 40 µm oder weniger.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Wellen auf der Polierfläche, die auf das zu polierende Objekt gedrückt wird, reduziert werden, werden Einwirkungen der Wellen auf der Polierfläche, die auf das zu polierende Objekt ausgeübt werden, vermindert. Dies führt dazu, dass die Flachheit des zu polierenden Objekts verbessert wird.
Darüber hinaus ist ein Polierkissen gemäß der vorliegenden Erfindung ein Polierkissen zum Polieren eines zu polierenden Objekts, umfassend eine Polierfläche, die auf das zu polierende Objekt zu pressen ist, wobei die Polierfläche geschliffen ist, derart, dass ein Zetapotential der Polierfläche, gemessen unter Verwendung einer neutralen Lösung, gleich oder größer als -50 mV und weniger als 0 mV beträgt.
Erfindungsgemäß ist das negative Zetapotential der Polierfläche des Polierkissens gleich oder größer als -50 mV und weniger als 0 mV, was näher an 0 ist als ein Zetapotential einer Polierfläche eines herkömmlichen Polierkissens. Hierdurch wird die Abstoßung gegenüber Schleifpartikeln der Aufschlämmung gesteuert, und eine Anpassung zwischen der Aufschlämmung und der Polierfläche des Polierkissens verbessert sich. Dies führt dazu, dass die Einlaufzeit reduziert wird und die Produktivität kann erhöht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt eine mittlere Oberflächenrauheit Ra der Polierfläche zumindest 1 µm bis maximal 5 µm.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Untergrundschicht unterhalb einer Polierschicht vorgesehen, die die Polierfläche umfasst, so dass geeignete Dämpfungseigenschaften durch die Untergrundschicht geschaffen werden können.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Wellen auf der Polierfläche reduziert werden, die auf das zu polierende Objekt gedrückt wird, wird die Flachheit des zu polierenden Objekts verbessert. Ferner liegt das negative Zetapotential der Polierfläche des Polierkissens näher bei 0 als das Zetapotential der Polierfläche des herkömmlichen Polierkissens. Somit wird die Abstoßung gegenüber den negativen Schleifpartikeln der Aufschlämmung gesteuert, und die Anpassung zwischen der Aufschlämmung und der Polierfläche des Polierkissens wird besser. Dies führt dazu, dass die Einlaufzeit reduziert wird, und die Produktivität kann verbessert werden.
Figurenliste

1 ist ein schematischer Schnitt durch ein Polierkissen.
2 ist eine Zeichnung zur Darstellung eines Messergebnisses von Wellen auf einer Polierfläche eines Polierkissens gemäß einem herkömmlichen Beispiel 1 und eines Messergebnisses von Wellen auf einer Polierfläche eines Polierkissens gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Zeichnung zur Darstellung einer Form eines Silikon-Wavers, der durch das Polierkissen gemäß der Ausführungsform 1 poliert wurde.
4 ist eine Zeichnung zur Darstellung einer Form eines Silikon-Wavers, der durch das Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1 poliert wurde.
5 ist eine Darstellung der Veränderung der Polierraten gegen die Anzahl der Durchführungen eines Poliervorgangs durch Ausführungsform 1 und das herkömmliche Beispiel 1.
6 ist eine Darstellung einer Beziehung zwischen einer Polierzeit und der Reibungskraft in dem Poliervorgang, in welchem das Polierkissen gemäß der Ausführungsform 1 benutzt wurde.
7 ist eine Darstellung einer Beziehung zwischen einer Polierzeit und einer Reibungskraft in dem Poliervorgang, in welchem das Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1 benutzt wurde.
8 ist eine Darstellung der Veränderung von Polierraten in den Fällen, in denen ein Polierkissen gemäß einer Ausführungsform 2-1 der vorliegenden Erfindung verwendet wurde, ein Polierkissen gemäß einem herkömmlichen Beispiel 2, und ein Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2 nach einer Einlaufzeit verwendet wurden.
9 ist ein schematischer Schnitt durch ein Polierkissen gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Bezugszeichenliste

1: Polierkissen
1a: Polierfläche

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Schnitt durch ein Polierkissen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Polierkissen 1 gemäß der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform kann hergestellt werden, indem aufschäumbares Harz wie etwa Polyurethan aufgeschäumt und anschließend ausgehärtet wird. Das Polierkissen muss nicht notwendigerweise eine aufgeschäumte Struktur haben und kann eine nicht aufgeschäumte Struktur haben. Es kann ferner auch eine nicht gewebte Textilie als Kissen verwendet werden.
In der bevorzugten Ausführungsform ist zur Verbesserung der Glattheit eines zu polierenden Objekts wie etwa eines Silikon-Wavers die gesamte Fläche einer Polierfläche 1a, die auf das zu polierende Objekt gedrückt werden soll, abgeschliffen, so dass Wellen auf der Polierfläche 1a vermindert werden.
Wenn die Polierfläche 1a auf diese Weise geglättet worden ist, ist eine größte Amplitude der Wellen in einer Periode von 5 mm bis 200 mm auf der Polierfläche 1 a auf 40 µm oder weniger vermindert. Die größte Amplitude ist vorzugsweise so klein wie möglich.
Das Verfahren zur Reduktion der Wellen auf der Polierfläche ist nicht auf einen Abschleifprozess begrenzt, sondern die Polierfläche kann auch gemahlen oder gepresst werden.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
AUSFÜHRUNGSFORM 1
In einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung und einem herkömmlichen Beispiel wurde ein Polierkissen vom MH-Typ verwendet, hergestellt von Nitta Haas Inc., welches ein aufschäumbares Urethan-Kissen mit relativ großem Zelldurchmesser ist, welches zum Polieren von Silizium geeignet ist.
2 ist eine Zeichnung zur Darstellung eines Messergebnisses von Wellen auf einer Polierfläche eines Polierkissens gemäß der Ausführungsform 1, welches mit Sandpapier der Körnung 240 geschliffen wurde, und eines Messergebnisses von Wellen einer Polierfläche eines Polierkissens gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1, welches nicht geschliffen wurde.
In der Zeichnung bezeichnet eine horizontale Achse Positionen auf der Polierfläche des Polierkissens, und die Linie L1 bezeichnet die Ausführungsform 1, und die Linie L2 bezeichnet das herkömmliche Beispiel 1. Die Wellen auf der Polierfläche wurden gemessen mit Hilfe einer Messvorrichtung HSS-1700, hergestellt von Hitachi Zosen Corporation.
Bei dem Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1, dessen Oberfläche nicht geschliffen wurde, zeigt sich ein scharfer Anstieg, wie durch die Linie 2 dargestellt ist, die Polierfläche weist viele Wellen auf, und die größte Amplitude überschreitet 40 µm. Hingegen zeigt das Polierkissen gemäß der Ausführungsform 1 einen allmählichen Anstieg, wie durch Linie 1 dargestellt ist, und es ist hieraus zu entnehmen, dass die Polierfläche weniger Wellen aufweist und die größte Amplitude auf 40 µm oder weniger reduziert ist.
Jedes der Polierkissen gemäß der Ausführungsform 1 und des herkömmlichen Beispiels 1 wurde dazu verwendet, beide Oberflächen eines Silikon-Wavers von 300 mm unter den folgenden Bedingungen zu polieren, und die Glattheit des Silikon-Wavers und eine Abtragsrate wurden bewertet.
Die Anzahl der Rotationen einer oberen Maschinenplatte betrug 20 U/min, die Anzahl von Rotationen einer unteren Maschinenplatte betrug 15 U/min, und der angewendete Druck betrug 100/cm², es wurde eine Tonerdeaufschlämmung bei 25°C verwendet, und ein Volumenstrom der Aufschlämmung betrug 2,5 L/min.
Tabelle 1 zeigt die rückseitenbezogene globale Ebenheit GBIR (Global Back Ideal Range), die vorderseitenbezogene globale Ebenheit SFQR (Site Front Least Squares Range) das Abrollen und die Abtragsrate des polierten Silikon-Wavers. In der Tabelle sind jeweils Mittelwerte gezeigt, die in einem Polierversuch für fünf Silikon-Waver erhalten wurden. TABELLE 1

Ausführungsform 1 Herkömmliches Beispiel 1

GBIR 0,207 0,349

SFQR 0,1 0,152

Abrollen 0,1 0,23

Abtragsrate 0,46 0,39
Wie in Tabelle 1 dargestellt, wurde die Flachheit, die durch GBIR und SFQR der Silikon-Waver repräsentiert wird, die durch das Polierkissen gemäß Ausführungsform 1 poliert wurden, verbessert im Vergleich zu derjenigen, die durch das Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1 erreicht wurde, und das Abrollen und die Abtragsrate wurden ebenfalls verbessert.
3 und 4 zeigen jeweils eine Form des Silikon-Wavers, das durch die Polierkissen gemäß der Ausführungsform 1 poliert wurde, und eine Form des Silikon-Wavers, der durch die Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1 poliert wurde.
Die Silikon-Waver wurden durch eine Lasermessvorrichtung vermessen, wobei es sich um die Vorrichtung NANOMETRO 200TT handelte, hergestellt von KURODA Precision Industries Ltd.
Es ist festzustellen, dass eher ein zentraler Bereich als ein Randbereich des Silikon-Wavers durch das Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1 poliert wurde, wie in 4 dargestellt ist, während die gesamte Oberfläche des Silikon-Wavers homogen durch das Polierkissen gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 poliert ist, wie in 3 dargestellt ist.
Wie zuvor beschrieben, wird bei Verwendung des Polierkissens gemäß der Ausführungsform 1, das die Wellen auf der Polierfläche reduzieren kann, die Flachheit des Silikon-Wavers verbessert und das Abrollen und die Abtragsrate können ebenfalls verbessert werden.
5 ist eine Darstellung der Variation der Abtragsraten gegen die Anzahl der Wiederholungen des Poliervorgangs für Ausführungsform 1 und das herkömmliche Beispiel 1.
Die Abtragsrate des Polierkissens gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 nahm eine hohe Stabilität an vom ersten Durchgang des Poliervorgangs, während die Abtragsrate des Polierkissens gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1 vom zweiten Durchgang des Poliervorgangs an stabil wurde.
Wie 5 zu entnehmen ist, kann ein Zeitraum, der erforderlich ist, bis die Abtragsrate ansteigt und sich dann stabilisiert, was im allgemeinen als Einlaufzeit bezeichnet wird, reduziert werden, und die Abtragsrate kann bei dem Polierkissen gemäß der Ausführungsform 1 verbessert werden im Vergleich zu dem Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1.
6 und 7 zeigen jeweils die Variation einer Reibungskraft in Bezug auf eine Polierzeit bei dem Polierkissen gemäß der Ausführungsform 1 und die Variation der Reibungskraft in Bezug auf die Polierzeit für das Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1.
Es ist erforderlich, dass die Reibungskraft konstant bleibt, damit eine konstante Abtragsrate erreicht wird. Es werden 60 Sekunden benötigt, bis die konstante Reibungskraft bei dem Polierkissen gemäß der Ausführungsform 1 erreicht wird, während 150 Sekunden dafür bei dem Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1 benötigt werden. Es ist daraus zu entnehmen, dass die Anlaufzeit für den Poliervorgang des Polierkissens gemäß der Ausführungsform 1 kürzer ist als diejenige des Polierkissens gemäß dem herkömmlichen Beispiel 1.

Tabelle 2 zeigt Messergebnisse mit Werten für eine mittlere Oberflächenrauheit Ra der Polierflächen der Polierkissen gemäß Ausführungsform 1 und des herkömmlichen Beispiels 1, gemessen mit einem Echtzeit-Abtastlasermikroskop 1LM21D, hergestellt von Lazertec Co., Ltd. Tabelle 2 zeigt Messergebnisse von 5 Punkten im Bereich von 45 µm × 45 µm, und jeweils Mittelwerte davon. TABELLE 2

Mittlere Oberflächenrauheit Ra (µm)	Ausführungsform 1	Herkömmliches Beispiel 1
Probe 1	2,87	1,79
Probe 2	2,94	1,68
Probe 3	1,86	1,49
Probe 4	2,42	1,5
Probe 5	2,44	1,92
Mittelwert	2,51	1,68

Wie in Tabelle 2 dargestellt ist, ist die mittlere Oberflächenrauheit Ra der Polierfläche gemäß der Ausführungsform 1, die geschliffen wurde, größer als diejenige des herkömmlichen Beispiels 1. Daher kann die Einlaufzeit, die erforderlich ist, bis die Abtragsrate vergrößert ist und sich dann nivelliert, vermindert werden im Vergleich zu dem zuvor beschriebenen herkömmlichen Beispiel 1.
AUSFÜHRUNGSFORM 2
Ein Polierkissen vom MH-Typ wurde in der Ausführungsform 1 und im herkömmlichen Beispiel 1 verwendet. In einer Ausführungsform 2 (2-1 und 2-2) und in einem herkömmlichen Beispiel 2 wurde ein Polierkissen vom IC-Typ verwendet, welches ein schäumbares Urethan-Kissen ist, das relativ kleine Zelldurchmesser aufweist und von Nitta Haas Inc. hergestellt wird.
Für die Ausführungsform 2 wurde eine Ausführungsform 2-1 hergestellt, bei der eine Polierfläche für ein Polierkissen vom IC-Typ mit Sandpapier der Körnung 100 geschliffen wurde, sowie eine Ausführungsform 2-2, bei der die Polierfläche mit Sandpapier einer Körnung 240, also feiner als 100 geschliffen wurde, und diese wurden mit dem herkömmlichen Beispiel 2 verglichen, bei welchem die Polierfläche nicht geschliffen wurde.
In ähnlicher Weise wie bei der vorgehenden Ausführungsform wurde festgestellt, dass die Wellen auf den Polierflächen der Polierkissen gemäß den Ausführungsformen und 2-1 und 2-2 weniger wurden, und die größten Amplituden wurden ebenfalls reduziert, so dass sie 40 µm oder weniger betrugen, verglichen mit dem Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2, gemäß Messergebnissen, die durch die Messvorrichtung HSS-1700 erhalten wurden, hergestellt von Hitachi Zosen Corporation.
Anschließend wurde Werte der mittleren Oberflächenrauheit Ra der Polierflächen der Polierkissen gemäß den Ausführungsbeispielen 2-1 und 2-2 und des herkömmlichen Beispiels 2 mit dem Echtzeit-Laserabtastmikroskop 1LM21D gemessen, hergestellt von Lazertec Co., Ltd.

Tabelle 3 zeigt Ergebnisse dieser Messung. In Tabelle 3 werden die Messergebnisse dargestellt, die von fünf Punkten im Bereich von 18 µm × 18 µm erhalten werden, und deren jeweilige Mittelwerte. TABELLE 3

Mittlere OberflächenRauheit RA (µm)	AusführungsForm 2-1	Ausführungsform 2-2	Herkömmliches Beispiel 2
Probe 1	1,75	1,25	0,45
Probe 2	2,62	1,64	0,53
Probe 3	2,7	0,99	0,63
Probe 4	1,77	1,81	0,67
Probe 5	1,75	1,1	0,63
Mittelwert	2,12	1,36	0,58

Wie in Tabelle 3 dargestellt ist, ist die mittlere Oberflächenrauheit Ra größer auf den Polierflächen, die geschliffen wurden, entsprechend den Ausführungsformen 2-1 und 2-2, verglichen mit der Polierfläche gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2. Daher ist zu erwarten, dass die Einlaufzeit zum Anwachsen der Abtragsrate und zum Einstellen derselben reduziert wird.
Zur Reduktion der Einlaufzeit beträgt die mittlere Oberflächenrauheit Ra der Polierfläche vorzugsweise gleich oder mehr als 1 µm, weiter vorzugsweise 1 µm - 5 µm. Eine mittlere Oberflächenrauheit größer als 5 µm, die zur Erzeugung von Kratzern führen kann, ist nicht geeignet.
Anschließend wurde Zetapotentiale der Polierflächen der Polierkissen gemäß den Ausführungsformen 2-1 und 2-2 und des herkömmlichen Beispiels 2, sowie das Zetapotential der Polierfläche des Polierkissens gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2 gemessen, das einer Einlaufzeit unterzogen wurde, und zwar mittels eines Zetapotential/Partikeldurchmessermesssystems ELS-Z2, hergestellt von OTSUKA ELECTRONICS Co., Ltd., gemäß dem Laser-Doppler-Verfahren (dynamisches/kataphoretisches Lichtdiffusionsverfahren), in welchem -10 mM einer Lösung von Nacl verwendet wurde.

Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse dieser Messung. TABELLE 4

Zetapotential (mV)	Aus führungsform 2-1	Ausführungsform 2-2	Herkömmliches Beispiel 2	Herkömmliches Beispiel 2 mit Einlaufzeit
Probe 1	-9,16	-10,57	-130,75	-32,59
Probe 2	-10,32	-13,26	-127,37	-32,25
Probe 3	-8,05	-13,3	-141,36	-33,83
Mittelwert	-9,18	-12,38	-133,16	-32,89

Wie in Tabelle 4 dargestellt ist, betrugen die Mittelwerte der Zetapotentiale der Polierflächen der Polierkissen bei den Ausführungsformen 2-1 und 2-2 jeweils -9,18 mV und -12,38 mV, während ein Durchschnittswert der Zetapotentiale der Polierfläche des Polierkissens gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2 -133,16 mV betrug. Somit lagen die Werte der Ausführungsformen 2-1 und 2-2 näher an 0 mV als beim herkömmlichen Beispiel 2.
Wie gerade beschrieben, lagen die negativen Zetapotentiale der Polierflächen der Polierkissen der Ausführungsformen 2-1 und 2-2 näher an 0 mV, als das Zetapotential der Polierfläche des herkömmlichen Beispiels 2. Auf diese Weise wird die Abstoßung gegen die negativen Schleifpartikel der Aufschlämmung gesteuert, und eine Anpassung zwischen der Aufschlämmung und der Polierfläche des Polierkissens wird besser. Dies führt dazu, dass eine Verminderung der Einlaufzeit zu erwarten ist.
Die Werte der Ausführungsformen 2-1 und 2-2 lagen näher bei 0 als -32,89 mV, welches der durchschnittliche Wert des Zetapotentials der Polierfläche des Polierkissens des herkömmlichen Beispiels 2 war, das einer Einlaufzeit unterzogen wurde. Dies zeigt, dass es bei den Ausführungsformen 2-1 und 2-2 nicht erforderlich ist, eine solche Einlaufphase durchzuführen, wie sie bei der herkömmlichen Technik erforderlich ist.
Zur Reduktion der Einlaufzeit liegt das Zetapotential der Polierfläche des Polierkissens bei gleich oder größer als -50 mV und unterhalb 0 mV.
Im Folgenden wurde ein Silikon-Waver mit einem 8-Inch-TEOS-Film mit Polierkissen gemäß der Ausführungsform 2-1 und dem herkömmlichen Beispiel 2 und mit einem Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2, das einer Einlaufzeit unterzogen wurde, unter den folgenden Bedingungen poliert, und die hierdurch erzielten Abtragsraten wurden bewertet.
Die Umdrehungszahl der oberen Maschinenplatte betrug 60 U/min, die Umdrehungszahl der unteren Maschinenplatte betrug 41 U/min, der angewendete Druck betrug 48 kPa. Es wurde die Aufschlämmung ILD3225, hergestellt von Nitta Haas Inc., verwendet, und der Volumenstrom der Aufschlämmung betrug 100 mL/min. Der Silikon-Waver wurde für 60 Sekunden poliert, und das 60-sekündige Polieren wurde wiederholt mit einem zwischenzeitlichen 30-sekündigen Behandlungsvorgang durchgeführt.
8s zeigt ein Ergebnis dieses Poliervorgangs.
Bei dem Polierkissen gemäß der Ausführungsform 2-1, das durch ▲ gekennzeichnet ist, ist die Abtragsrate höher und nivelliert sich schneller als bei dem Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2, das durch • gekennzeichnet ist. Ferner war das Polierkissen gemäß der Ausführungsform 2-1 bezüglich der Abtragsrate und der Stabilität im Wesentlichen gleich dem Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2, das einer Einlaufphase unterzogen wurde und durch □ gekennzeichnet ist.
Mit anderen Worten, die Ausführungsform 2-1, bei welcher die Einlaufphase weggelassen wurde, zeigt Merkmale ähnlich denjenigen des herkömmlichen Beispiels 2, das einer Einlaufphase unterzogen wurde. Dem ist zu entnehmen, dass ein solches Einlaufen, wie es bei dem herkömmlichen Beispiel 2 erforderlich ist, bei dem Polierkissen gemäß der Ausführungsform 2-1 unnötig ist.
Die Flachheit der Silikon-Waver, die mit den Polierkissen gemäß den Ausführungsformen 2-1 und 2-2 und dem herkömmlichen Beispiel 2 poliert wurde, wurde auf gleiche Weise bewertet wie bei der Ausführungsform 1. Im Ergebnis zeigten die Silikon-Waver, die mit Polierkissen gemäß den Ausführungsformen 2-1 und 2-2 ohne Einlaufphase poliert wurden, ein GBIR und ein SFQR zur Darstellung der Flachheit, was gleich oder besser als dasjenige des Silikon-Wavers war, das mit einem Polierkissen gemäß dem herkömmlichen Beispiel 2 poliert wurde, welches einer Einlaufphase unterzogen wurde.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen weist das Polierkissen eine einschichtige Struktur auf. Es kann jedoch eine vielschichtige Struktur aufweisen, mit einer Basisschicht 2, bestehend aus einer nicht gewobenen Textilie, imprägniert mit Urethan oder Weichschaum als unterer Schicht, wie in 9 dargestellt ist.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist nutzbar zum Polieren eines Halbleiter-Wavers, wie etwa eines Silikon-Wavers.

Claims

Polierkissen (1) zum Polieren eines zu polierenden Objekts, umfassend eine Polierfläche (1a), die auf das zu polierende Objekt zu pressen ist, wobei Wellen auf der Polierfläche (1a) eine Periode im Bereich von 5 mm bis 200 mm aufweisen und eine größte Amplitude von 40 µm oder weniger.
Polierkissen (1) zum Polieren eines zu polierenden Objekts, umfassend eine Polierfläche (1a), die auf das zu polierende Objekt zu pressen ist, wobei die Polierfläche (1) geschliffen ist, derart, dass ein Zetapotential der Polierfläche (1), gemessen unter Verwendung einer neutralen Lösung, gleich oder größer als -50 mV und weniger als 0 mV beträgt.
Polierkissen (1) gemäß Anspruch 1, bei welchem die Polierfläche (1a) geschliffen ist, derart, dass ein Zetapotential der Polierfläche (1a) gleich oder größer als -50 mV und weniger als 0 mV beträgt, gemessen unter Verwendung einer neutralen Lösung.
Polierkissen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem eine mittlere Oberflächenrauhheit Ra der Polierfläche (1a) zumindest 1 µm bis maximal 5 µm beträgt.
Polierkissen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem eine Untergrundschicht unterhalb einer Polierschicht, die die Polierfläche (1a) umfasst, vorgesehen ist.