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DE19602458A1 - Poliervorrichtung - Google Patents

Poliervorrichtung

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Publication number
DE19602458A1
DE19602458A1 DE19602458A DE19602458A DE19602458A1 DE 19602458 A1 DE19602458 A1 DE 19602458A1 DE 19602458 A DE19602458 A DE 19602458A DE 19602458 A DE19602458 A DE 19602458A DE 19602458 A1 DE19602458 A1 DE 19602458A1
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DE
Germany
Prior art keywords
polishing
solution
cloth
wafer
nozzles
Prior art date
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Ceased
Application number
DE19602458A
Other languages
English (en)
Inventor
Norio Kimura
You Ishii
Hozumi Yasuda
Koji Saito
Masako Watase
Shiro Mishima
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.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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 Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Publication of DE19602458A1 publication Critical patent/DE19602458A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • H10P52/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B57/00Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents
    • B24B57/02Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents for feeding of fluid, sprayed, pulverised, or liquefied grinding, polishing or lapping agents

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Poliervor­ richtung und insbesondere auf eine Poliervorrichtung zur Erzeugung einer flachen, spiegelartig polierten Ober­ fläche auf einem Objekt wie beispielsweise einem Halblei­ terwafer.
Die in den letzten Jahren entwickelten, mit hoher Dichte integrierten Halbleitervorrichtungen machen zunehmend feinere Mikroschaltungen erforderlich und der Zwischenli­ nienabstand zeigte auch einen ständig ansteigenden Trend. Für optische Lithografievorgänge basierend auf weniger als 0,5 Mikrometer Zwischenlinienabstand ist die Fokus­ tiefe flach und eine hohe Präzision an Flachheit ist bei dem polierten Objekt erforderlich, und zwar koinzident mit der Fokussierebene der Schrittvorrichtung.
Es ist daher notwendig, die Oberfläche eines Halbleiter­ wafers flach auszubilden, bevor feine Schaltungsverbin­ dungen darauf ausgeformt werden. Gemäß einem herkömm­ lichen Verfahren werden Halbleiterwafer durch eine Poliervorrichtung auf einen flachen Endzustand poliert.
Eine konventionelle Poliervorrichtung weist einen Dreh­ tisch auf, wobei ein Poliertuch an dessen Oberseite an­ gebracht ist und ein oberer Ring ist in einer gegenüber­ liegenden Beziehung zur Oberseite des Drehtischs ange­ ordnet, wobei Drehtisch und oberer Ring mit entspre­ chenden unabhängigen Geschwindigkeiten drehbar sind. Der obere Ring wird gegen den Drehtisch gepreßt, um auf ein Objekt angeordnet zwischen dem Poliertuch und dem oberen Ring einen bestimmten Druck auszuüben. Während eine ein Abriebs- oder Abrasionsmaterial enthaltende Polierlösung an die Oberfläche des Poliertuchs geliefert wird, wird die Objektoberfläche auf eine flache Spiegelendbearbei­ tung poliert und zwar durch das Poliertuch, welches darauf die Polierlösung enthält und ferner während der relativen Drehung des oberen Rings und des Drehtischs.
Das durch ein solches Verfahren entfernte Material tritt jedoch nicht stets gleichförmig über die Polieroberfläche eines Wafers hinweg auf, obwohl man sich bemüht, eine gleichförmige Materialentfernung vorzusehen.
Die Fig. 7A, 7B und 7C zeigen Beispiele typischer Fälle von ungleichmäßiger Oberflächenkontur, die bei polierten Wafers auftreten kann. Eine solche Ungleichmäßigkeit wird durch Unterschiede bei den örtlichen Materialentfernungs­ raten vom Wafer verursacht; beispielsweise ist bei dem in Fig. 7A gezeigten Wafer mehr Material von der Mitte als vom Außenumfangsteil entfernt; beim Wafer gemäß Fig. 7B ist mehr Material von der Mitte und dem Außenumfangsteil als vom Zwischenteil entfernt; und beim Wafer gemäß Fig. 7C schließlich ist mehr Material vom Außenumfangsteil als von der Mitte entfernt.
Einige der Gründe, die eine derartige ungleichmäßige Ma­ terialentfernung verursachen, können die folgenden sein: ungleichmäßiger Abrieb des Poliertuchs; nicht gleichför­ miger Anpreßdruck über die gesamte Oberfläche des Wafers hinweg, wie er durch den oberen Ring ausgeübt wird; und nicht gleichförmige Verteilung der das Abriebsmaterial enthaltenden Lösung über die gesamte Oberfläche des Wa­ fers hinweg, und zwar bewirkt durch nicht gleichförmige Zurückhaltung der Polierlösung durch das Tuch oder nicht gleichförmige Lieferung der Polierlösung auf das Tuch.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Polier­ vorrichtung vorzusehen, die eine gleichförmige Polier­ wirkung über die Polieroberfläche eines Objektes hinweg vorsehen kann, beispielsweise über einen Halbleiterwafer hinweg, um so eine gleichmäßig flache und spiegelpolierte Endbearbeitung am Objekt vorzusehen.
Dieses Ziel wird erreicht mit einer Poliervorrichtung zum Polieren einer Oberfläche eines Objektes, wobei folgendes vorgesehen ist: ein Drehtisch mit einem an dessen Ober­ fläche oder Oberseite angeordneten Poliertuch; obere Hal­ temittel (ein oberer Ring) zum Halten und Anpressen des Objektes gegen das Poliertuch; und eine Vielzahl von ra­ dial angeordneten Düsen zur Lieferung einer Polierlösung, die das Abriebsmaterial enthält und zwar mit unterschied­ lichen Konzentrationen entlang einer Radialrichtung des Poliertuchs.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden Polierlösungen unterschiedlicher Konzentrationen durch die radial angeordneten Düsen geliefert, und zwar sind die Düsen oberhalb des Poliertuchs angeordnet. Die Vor­ richtung gestattet daher eine Feinabstimmung der Ent­ fernungsgeschwindigkeit oder -rate von Oberflächen­ material durch Einstellen der Konzentration der Polier­ lösung. Die Konzentration der Polierlösung kann in einem Gebiet abgesenkt werden, wo die Entfernungsrate oder -geschwindigkeit hoch ist, wohingegen die Konzentration der Polierlösung in einem Gebiet angehoben werden kann, wo die Entfernungsrate niedrig ist. Dadurch, daß man eine optimale Verteilung der Konzentrationen der Polierlösung entlang einer Radialrichtung vorsieht, ist es möglich, die Flachheit des Wafers in signifikanter Weise zu ver­ bessern. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Poliervorrichtung vorgesehen und zwar zum Polieren einer Oberfläche eines Objektes, wobei ferner folgendes vorgesehen ist: ein Drehtisch mit einem an seiner Oberfläche angeordneten Poliertuch; ein oberer Ring zum Halten und Anpressen des Objektes gegen das Poliertuch; mindestens eine Lösungsdüse zum Liefern von Polierlösung, die Abriebsmaterial enthält und die eine gemeinsame Kon­ zentration aufweist; und eine Vielzahl von Verdünnungs­ flüssigkeitsversorgungsdüsen angeordnet in einer radialen Richtung zur Lieferung eines einstellbaren Volumens an Verdünnungsflüssigkeit, um so eine Verteilung von Polier­ lösung unterschiedlicher Konzentrationen zu bilden, und zwar durch Verdünnen der Polierlösung mit der Verdün­ nungsflüssigkeit an dem Poliertuch.
Gemäß dieser Konfiguration kann eine Versorgungsdüse für eine Polierlösung mit einer gemeinsamen Konzentration verwendet werden zusammen mit mehreren Verdünnungsflüs­ sigkeitsdüsen, um einstellbare Volumina der Verdünnungs­ flüssigkeit zu liefern. Die Polierlösung mit einer ge­ meinsamen Konzentration kann durch die Verdünnungsflüs­ sigkeit derart verdünnt werden, daß eine optimale Ver­ teilung der Konzentrationen der Polierlösung entlang einer Radialrichtung hervorgerufen werden kann, wodurch es möglich gemacht wird, die Flachheit des Wafers in signifikanter Weise zu verbessern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Po­ liervorrichtung vorgesehen und zwar zum Polieren der Oberfläche eines Objektes, wobei die Vorrichtung fol­ gendes aufweist: einen Drehtisch mit einem an seiner Oberfläche angeordneten Poliertuch; eine obere Haltevor­ richtung oder einen oberen Haltering zum Halten und Andrücken des Objektes gegen das Poliertuch; mindestens eine Lösungsdüse zur Lieferung einer Polierlösung, die das Abriebsmaterial enthält; und mindestens eine Ver­ sorgungsdüse zur Lieferung von Wasser, welches ein Dis­ persionsagenz enthält, um so eine Verteilung der Polier­ lösung mit unterschiedlichen Konzentrationen vorzusehen, und zwar durch Verdünnen der Polierlösung mit dem das Dispersionsagenz enthaltenden Wasser an dem Poliertuch.
Gemäß dieser Konfiguration kann eine Versorgungsdüse für Polierlösung mit einer bestimmten Konzentration zusammen mit Versorgungsdüsen für die Lieferung von Wasser, wel­ ches ein Dispersionsagenz enthält, verwendet werden. Mit dieser Anordnung kann eine Polierlösung und ein Disper­ sionsagenz an das Poliertuch zum Zwecke der Mischung geliefert werden, auf welche Weise man die gewünschten Konzentrationen des Dispersionsagenz und der Polierlösung erhält. Es besteht eine Korrelation zwischen der Konzen­ tration des Dispersionsagenz in der Polierlösung und der Polierrate oder Poliergeschwindigkeit. Das heißt, eine hohe Konzentration des Dispersionsagenz bewirkt eine geringe Rate oder Geschwindigkeit der Materialentfernung, während eine niedrige Konzentration des Dispersionsagenz eine hohe Rate oder Geschwindigkeit der Materialent­ fernung bewirkt. Auf diese Weise kann die Polierwirkung eingestellt werden, um die Flachheit des Objektes, wie beispielsweise eines Halbleiterwafers in der gleichen Weise wie oben zu verbessern. Wenn jedoch die Konzen­ tration des Dispersionsagenz sehr hoch ist, so besteht keine Notwendigkeit mehrere radial angeordnete Düsen vorzusehen, da eine flache Oberfläche nahezu ohne wei­ teres mit einer geringeren Anzahl von Düsen erzeugt werden kann.
Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungs­ beispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungs­ beispiels einer erfindungsgemäßen Polier­ vorrichtung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Drehtisch zusammen mit Versorgungsdüsen gemäß dem ersten Ausführungs­ beispiel;
Fig. 3 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungs­ beispiels der erfindungsgemäßen Poliervor­ richtung;
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Drehtisch und die zugeordneten Versorgungsdüsen des zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 5 eine grafische Darstellung, die die Beziehung zeigt zwischen der Konzentration der Polier­ lösung und der Geschwindigkeit der Material­ entfernung;
Fig. 6 ein Strömungsdiagramm des Polierverfahrens des erfindungsgemäßen Poliergerätes;
Fig. 7A einen Schnitt eines ersten Beispiels eines polierten Halbleiterwafers;
Fig. 7B einen Schnitt eines zweiten Beispiels eines polierten Halbleiterwafers;
Fig. 7C einen Schnitt eines dritten Beispiels eines polierten Halbleiterwafers; und
Fig. 8 eine Seitenansicht eines dritten Ausführungs­ beispiels der erfindungsgemäßen Poliervor­ richtung.
Im folgenden seien nunmehr die bevorzugten Ausführungs­ beispiele der Erfindung beschrieben, und zwar unter Be­ zugnahme auf die Fig. 1-8.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines ersten Ausführungs­ beispiels der Poliervorrichtung. Die Poliervorrichtung weist einen Drehtisch 1 mit einem Poliertuch 3 angebracht daran auf und ferner eine obere Halteanordnung oder einen oberen Ring 4, der oberhalb des Drehtischs 1 angeordnet ist. Der Drehtisch 1 ist um eine Welle 2 drehbar. Der obere Ring 4 ist mit einer Antriebswelle 6 gekuppelt und seine Drehmitte ist, wie in Fig. 2 gezeigt, versetzt gegenüber der Drehmitte des Drehtischs 1. Der Drehtisch 1 und der obere Ring 4 können in jeder Richtung wie durch die Pfeile in Fig. 2 gezeigt, gedreht werden. Ein oberer (nicht gezeigter) Ringzylinder ist an dem Oberteil der Antriebswelle 6 befestigt, um so den oberen Ring 4 gegen den Drehtisch 1 zu drücken, wodurch eine Unterseite des Halbleiterwafers 5, der durch den oberen Ring 4 gehalten ist, zu dem Poliertuch 3 hinweist und nach unten auf das Poliertuch 3 mit einem bestimmten Druck gepreßt oder ge­ drückt wird.
Oberhalb des Drehtischs 1 befinden sich Versorgungsdüsen 10A, 10B . . . 10G, um eine Abriebmaterial enthaltende Polier­ lösung auf die Oberfläche des am Drehtisch 1 angebrachten Poliertuchs 3 zu liefern. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist ein Düsenhalter 13 in Radialrichtung des Drehtischs 1 derart angeordnet, daß die Versorgungsdüsen 10A, 10B . . . 10G in Radialrichtung angeordnet sind. Jede der Versorgungsdüsen 10A, 10B . . . 10G ist betriebsmäßig mit jeder der Lösungs­ mischeinheiten 11A, 11B . . . derart verbunden, daß eine Po­ lierlösung einer bestimmten Konzentration an das Polier­ tuch 3 von jeder der Versorgungsdüsen 10A, 10B . . . 10G ge­ liefert werden kann. In diese Lösungsmischeinheiten 11A, 11B . . . wird eine Polierlösung geliefert und gemischt, um eine bestimmte Konzentration der Polierlösung darin zu erzeugen, wobei die Polierlösung Abriebsmaterial enthält und eine Verdünnungsflüssigkeit, wie beispielsweise ent­ ionisiertes Wasser. Eine Steuereinheit 12 stellt die Konzentration der Polierlösung gemäß den Polierdaten in jeder der Lösungsmischeinheiten 11A, 11B . . . ein. Die Po­ lierlösung kann Materialien der Siliziumdioxidgruppe oder Ceroxidgruppe (CeO₂) verwenden.
Da das Polieren des Wafers 5 durch Drehen des Wafers 5 um seine Drehmitte ausgeführt wird, zeigen die Beispiele der nicht gleichförmigen Polierergebnisse gemäß den Fig. 7A-7C, daß die Ungleichmäßigkeit der Oberflächenkontur eben­ falls symmetrisch bezüglich dieser Drehmitte erzeugt wer­ den. Daraus ergibt sich, daß zur Korrektur der Nicht­ gleichförmigkeit hinsichtlich der Flachheit an der polierten Oberfläche es erforderlich ist, die Material­ entfernungsrate oder -geschwindigkeit an örtlichen Stellen oder Regionen des Wafers auszugleichen und zwar symmetrisch um eine durch die Drehmitte des Wafers ver­ laufende Linie, und zwar ferner durch Lieferung von Polierlösungen der gleichen Konzentration von Düsen, die mit dem gleichen Abstand von der Drehmitte des Wafers angeordnet sind. Wenn beispielsweise die Drehmitte des Wafers mit der Düse 10D zusammenfällt, so sollte das Paar von Düsen 10C und 10E, 10B und 10F und 10A und 10G von ge­ sonderten Lösungsmischeinheiten 11A, 11B und 11C geliefert werden, die jeweils eine Lösung mit unterschiedlichen Konzentrationen enthalten. Durch die Verwendung einer solchen Anordnung ist es möglich, die Anzahl der Lösungs­ mischeinheiten zu vermindern, die erforderlich ist, um eine konstante Materialentfernungsgeschwindigkeit oder -rate an allen Stellen des Wafers aufrecht zu erhalten.
Die Arbeitsweise der Poliervorrichtung mit einer derar­ tigen Düsenkonfiguration wird im folgenden erläutert: als erstes wird ein Wafer (zu polierendes Objekt) 5 durch den oberen Ring 4 unter Einwirkung eines Saugvakuums gehalten und der Wafer 5 wird gegen das Poliertuch 3 gepreßt, wel­ ches am Drehtisch 1 angebracht ist und zwar geschieht dies durch den oberen Ringzylinder.
Mittlerweile wurden Polierlösungen mit entsprechenden spezifischen Konzentrationen durch die Düsen 10A, 10B, 10C . . . geliefert, so daß die Polierlösung mit unterschied­ lichen Konzentrationen in einer Radialrichtung auf dem Poliertuch zurückgehalten werden kann. Der Poliervorgang wird in einem solchen Zustand ausgeführt, daß die Polier­ lösung zwischen dem Poliertuch 3 und der Polieroberfläche (der Unterseite des Wafers 5) vorhanden ist.
Fig. 5 ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwi­ schen der Konzentration der Polierlösung und der Mate­ rialentfernungsrate oder -geschwindigkeit. Wie sich aus dieser Darstellung ergibt, ändert sich die Materialent­ fernungsgeschwindigkeit linear mit der Konzentration der Polierlösung. Daraus ergibt sich, daß durch Erhöhen der Konzentration der Polierlösung es möglich ist, die Ma­ terialentfernungsgeschwindigkeit zu erhöhen, wohingegen durch Absenken der Konzentration der Polierlösung es möglich ist, die Materialentfernungsrate oder -ge­ schwindigkeit zu verringern.
Fig. 6 zeigt ein Strömungsdiagramm der Schritte zur Bestimmung der erforderlichen Lösungskonzentration. Als erstes wird ein poliertes Wafer als ein erstes Wafer untersucht und die Gleichförmigkeit der Materialent­ fernung über das Wafer hinweg geprüft. Der Prüfprozeß wird dadurch ausgeführt, daß man die Menge an entferntem Material mißt und zwar entlang einer Radialrichtung, da die Ungleichmäßigkeit der Oberflächenkontur symmetrisch entlang irgendeiner Durchmesserlinie auftritt. Wenn nicht Gleichförmigkeit der Flachheit festgestellt wird, so wird die Lösungsmischeinheit verbunden mit den Düsen entspre­ chend der Ungleichmäßigkeit der Oberflächenkontur einge­ stellt, um eine geeignete Konzentration der Polierlösung zu erhalten.
Wenn beispielsweise die Materialentfernungsgeschwindig­ keit in der Mitte wie in Fig. 7A gezeigt ist, hoch ist, so wird die Konzentration der Polierlösung für die Düse 10D abgesenkt, um die Polierrate zu verringern. An den verbleibenden Stellen, die unter einer geringen Material­ entfernungsrate leiden, wird die Konzentration der Po­ lierlösung für das Paar von Düsen 10A, 10G und 10B, 10F angehoben. Diese Einstellungen der Lösungskonzentrationen werden entlang jeder der Düsen nach Erfordernis ausge­ führt, so daß der Polierprozeß eine gleichförmig flache Oberfläche über das gesamte Gebiet des Wafers hinweg erzeugen wird. Die Einstellungen für jede der Lösungs­ mischeinheiten 11A, 11b werden durch die Steuervorrichtung 12 eingegeben. Ein zweiter Wafer wird am oberen Ring 4 angebracht, um einen zweiten Poliervorgang auszuführen. Es ist möglich, die Lösungskonzentration manuell ohne Verwendung einer Steuervorrichtung einzustellen.
Die Fig. 3 und 4 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Poliervorrichtung und entsprechen den Ansichten der Fig. 1 und 2. Diejenigen Teile der Vorrichtung, die die gleichen sind wie beim ersten Ausführungsbeispiel werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und entspre­ chende Erläuterungen werden hier weggelassen.
Die Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels ist mit radial angeordneten Lösungsversorgungsdüsen 14A, 14B . . . 14G und mit Wasserversorgungsdüsen 15A, 15B . . . 15G versehen. Die Lösungsversorgungsdüsen 14A, 14B . . . 14G sind betriebs­ mäßig mit einer gemeinsamen Polierlösungsmischeinheit 16 verbunden und die Polierlösungen haben die gleich Kon­ zentration. Jede der Wasserversorgungsdüsen 15A, 15B . . . 15G ist mit einem Nadelventil ausgestattet, so daß das Versorgungsvolumen an Wasser eingestellt werden kann. Durch Einstellen des Wasservolumens geliefert in Radial­ richtung durch jede der Wasserversorgungsdüsen 15A, 15B . . . 15G ist es möglich, ein gewünschtes Ausmaß der Verdünnung der Polierlösung auf dem Poliertuch aufrechtzuerhalten. Infolgedessen kann eine gewünschte Art einer Radialver­ teilung der Konzentration der Polierlösung erzeugt wer­ den, wodurch es möglich ist, die Größe der Materialent­ fernung einzustellen, selbst wenn der durch den oberen Ring 4 ausgeübte mechanische Anpreßdruck nicht gleich­ förmig ist, und somit kann ein Wafer erzeugt werden, welches gleichmäßig über die gesamte Waferoberfläche poliert ist.
Bei dieser Art der Düsenanordnung ist es möglich, da kei­ ne Notwendigkeit besteht, eine Lösungsmischeinheit für jede der Düsen vorzusehen, die Konstruktion der Polier­ vorrichtung signifikant zu vereinfachen. Da auch die Kon­ zentration der Polierlösung geliefert von einer Mischein­ heit die gleiche ist für alle Düsen, besteht kein beson­ deres Bedürfnis, viele Düsen, wie in der Zeichnung ge­ zeigt, vorzusehen. Wenn zweckmäßig, können nur einige wenige Düsen vorgesehen sein. Oder aber es kann nur eine Düse vorgesehen sein, wie bei einer konventionellen Poliervorrichtung.
Fig. 8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung und zwar entsprechend den An­ sichten der Fig. 1 und 3. In Fig. 8 werden die gleichen Bezugszeichen für die gleichen Teile wie in den Fig. 1 und 3 verwendet und die entsprechenden Erläuterungen können dabei weggelassen werden.
Die Vorrichtung ist mit einer Lösungsversorgungsdüse 19 ausgestattet und zwar zum Liefern von Lösung geliefert von einer Lösungsmischeinheit 18 und eine Wasserver­ sorgungsdüse 20 dient zur Lieferung von Wasser, welches ein Dispersionsagens enthält, geliefert von einer Dis­ persionsagenzmischeinheit 17. In der Dispersionsagens­ mischeinheit kann irgendein gewünschtes Mischverhältnis aus Dispersionsagens und Wasser hergestellt werden. Sowohl die Lösungsversorgungsdüse 19 als auch die Wasserversorgungsdüse 20 sind mit entsprechenden Nadel­ ventilen ausgerüstet, um die Einstellung des Versorgungs­ volumens zu ermöglichen. Durch Einstellung des Öffnungs­ ausmaßes und des Nadelventils in entsprechender Weise kann daher das Dispersionsagens oder die Polierlösung auf irgendeine gewünschte Konzentration verdünnt werden und die gewünschten Konzentrationen des Dispersionsagens und der Polierlösung können am Poliertuch aufrechterhalten werden oder zurückgehalten werden. Wenn die Konzentration des Dispersionsagens hoch ist, so kann ein gleichförmig polierter Wafer erhalten werden und zwar unter Verwendung von zwei Düsen, wie in Fig. 8 gezeigt. Auch ist die Hand­ habung der Polierlösung dann leichter, wenn das das Dispersionsagens enthaltende Wasser mit der Polierlösung am Poliertuch kombiniert wird und nicht durch Vormischen der zwei Flüssigkeiten in einer Mischeinheit. Dies liegt daran, daß dann, wenn die Konzentration des Dispersions­ agens höher gemacht wird als im Normalgebrauch, um eine gleichförmige Konzentrationsverteilung des Dispersions­ agens am Poliertuch zu erhalten, eine Tendenz besteht, daß das Abriebsmaterial ausfällt und sich in der Misch­ einheit absetzt.
In diesem Ausführungsbeispiel sind nur zwei Düsen ver­ anschaulicht, es ist aber zulässig, mehrere Düsen vor­ zusehen, wie im Fall des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 3 und 4. Insbesondere dann, wenn die Konzentration des Dispersionsagens niedrig ist, ist es besser, mehrere radial angeordnete Düsen vorzusehen. Die optimale Anzahl von Düsen ist unterschiedlich für unterschiedliche Arten von Dispersionsagenzien.
Um die Effekte der Poliervorrichtung der Erfindung zusammenzufassen, sei folgendes bemerkt: die Flachheit über die gesamte Oberfläche eines Wafers hinweg, wird merklich dadurch verbessert, daß man die Polierwirkungen ordnungsgemäß einstellt und zwar entlang der Radialrich­ tung des Poliertuches, um so ein gleichförmiges Muster der Materialentfernung zu enthalten und zwar geeignet für einen besonderen oder speziellen Satz von Polierbedingun­ gen.
In den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen sind sieben radial angeordnete Düsen vorgesehen, die Anzahl der Düsen kann aber auch zehn oder fünf sein. Es sei ferner bemerkt, daß die hohe Anzahl von Düsen feinere Einstellungen der Oberflächenflachheit gestattet, wobei die Vorrichtung entsprechenderweise komplizierter wird.
Es wurde ferner ein Halbleiterwafer als ein Beispiel eines zu polierenden Objektes erwähnt. Die Vorrichtung ist aber auch anwendbar für andere Objekte, die eine Ebene oder spiegelartige Polierung erforderlich machen, wie beispielsweise elektronische Teile.
Obwohl in den Ausführungsbeispielen eine Vielzahl von radial angeordneten Düsen vorgesehen wird zur Lieferung einer Polierlösung unterschiedlicher Konzentrationen, so könnte doch auch eine Vielzahl von Düsen eine Polierlö­ sung mit unterschiedlichen Zusammensetzungen der Bestand­ teile liefern. Beispielsweise könnte eine Düse eine Po­ lierlösung, die die Komponente A und die Komponente B liefern und die verbleibenden Düsen können eine Polier­ lösung mit der Komponente A, der Komponente B und der Komponente C liefern.
In den Ausführungbeispielen wird ein Objekt wie bei­ spielsweise ein Halbleiterwafer auf eine ebene Spiegel­ endbearbeitung poliert und zwar unter Verwendung der speziellen Struktur der Erfindung. Die spezielle Struktur der Erfindung bietet Vorteile, so daß gewünschte örtliche Gebiete oder Zonen der Oberfläche des Objektes in unter­ schiedlichen Ausmaßen poliert werden können.
Abwandlungen der Erfindung liegen im Rahmen fachmänni­ schen Könnens ohne vom Konzept der Erfindung abzuweichen, das nämlich die Ungleichmäßigkeit der Oberflächenkontur dadurch korrigierbar ist, daß man die Polierwirkungen fein einstellt.
Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:
Eine Poliervorrichtung zum Polieren einer Oberfläche eines Objekts wie beispielsweise eines Halbleiterwafers weist einen Drehtisch auf mit einem an der Oberseite angeordneten Poliertuch. Ein Oberring dient zum Halten und Andrücken des Objekts gegen das Poliertuch und eine Vielzahl von radial angeordneten Düsen liefert eine Po­ lierlösung, die Abriebsmaterial enthält und zwar besitzt die Polierlösung unterschiedliche Konzentrationen entlang einer Radialrichtung des Poliertuchs.

Claims (5)

1. Poliervorrichtung zum Polieren einer Oberfläche eines Objekts, wobei folgendes vorgesehen ist:
ein Drehtisch (1) mit einem an der Oberseite angeordneten Poliertuch (3);
Haltemittel, insbesondere ein oberer Ring (4) zum Halten und Anpressen des Objektes gegen das Polier­ tuch; und
eine Vielzahl von radial angeordneten Düsen (10A, 10B . . . ) zum Liefern einer Abriebsmaterial enthaltenden Polierlösung mit unterschiedlichen Konzentrationen entlang einer Radialrichtung des Poliertuchs.
2. Poliervorrichtung zum Polieren einer Oberfläche eines Objekts, wobei folgendes vorgesehen ist:
ein Drehtisch (1) mit einem an einer Oberseite angebrachten Poliertuch (3);
ein oberer Ring zum Halten und Andrücken des Objektes gegen das Poliertuch (3);
mindestens eine Lösungsdüse zum Liefern einer ein Abriebsmaterial enthaltenden Lösung mit einer gemeinsamen Konzentration; und
eine Vielzahl von Verdünnungsflüssigkeitsversor­ gungsdüsen angeordnet in einer Radialrichtung zur Lieferung eines einstellbaren Volumens an Verdün­ nungsflüssigkeit, um so eine Polierlösungsverteilung unterschiedlicher Konzentrationen zu bilden und zwar durch Verdünnen der Polierlösung mit der Verdün­ nungsflüssigkeit an dem Poliertuch.
3. Poliervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Ver­ dünnungsflüssigkeit Wasser aufweist.
4. Poliervorrichtung zum Polieren einer Oberfläche eines Objekts, wobei folgendes vorgesehen ist:
ein Drehtisch mit einem an der Oberseite angeord­ neten Drehtuch;
Haltemittel oder ein oberer Ring zum Halten und Andrücken des Objektes gegen das Poliertuch;
mindestens eine Lösungsdüse zur Lieferung einer Polierlösung, die ein Abriebsmaterial enthält; und
mindestens eine Versorgungsdüse zum Liefern von Wasser, welches ein Dispersionsagenz enthält, um so eine Verteilung von Polierlösung unterschiedlicher Konzentrationen vorzusehen, und zwar durch Verdünnen der Polierlösung mit dem Wasser, das das Disper­ sionsagenz enthält und zwar auf dem Poliertuch.
5. Poliervorrichtung zum Polieren eines Objektes, ins­ besondere eines Halbleiterwafers, wobei folgendes vorgesehen ist:
Drehmittel, ein Poliertuch, Haltemittel für das Objekt, insbesondere den Wafer, und Mittel zum Vorsehen unterschiedlicher Polierlösungskonzen­ trationen für verschiedene Stelle des Objektes, insbesondere des Wafers.
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