DE69520863T2 - Scheibenhalter für Halbleiterscheiben-Poliermaschine - Google Patents
Scheibenhalter für Halbleiterscheiben-PoliermaschineInfo
- Publication number
- DE69520863T2 DE69520863T2 DE69520863T DE69520863T DE69520863T2 DE 69520863 T2 DE69520863 T2 DE 69520863T2 DE 69520863 T DE69520863 T DE 69520863T DE 69520863 T DE69520863 T DE 69520863T DE 69520863 T2 DE69520863 T2 DE 69520863T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- wafer
- clamping plate
- semiconductor wafer
- polishing
- joint
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 7
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 82
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- DMFGNRRURHSENX-UHFFFAOYSA-N beryllium copper Chemical compound [Be].[Cu] DMFGNRRURHSENX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/27—Work carriers
- B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft chemisch-mechanische Waferpoüermaschinen des Typs, die eingesetzt werden, um Halbleiterwafer zu glätten, und insbesondere einen verbesserten Waferhalter, der einen Wafer in einer derartigen Poliermaschine hält.
- Das US-Patent 5,297,361 von Baldy offenbart eine Waferpoliermaschine mit einem Musteraufnahmetisch, der ein Kardangelenk enthält. Der zu polierende Wafer wird von einem inneren Ring getragen, der um eine erste Drehachse drehbar auf einem äußeren Ring angebracht ist. Der äußere Ring seinerseits ist um eine Auflage und eine zweite Drehachse herum drehbar angebracht. Die erste und die zweite Drehachse sind senkrecht zu einander, und sie schneiden einander in der Mitte der zu polierenden Musterfläche.
- Baldy löst das Problem, dass herkömmliche Waferhalter häufig dazu neigen, Material vom Rand des Wafers schneller zu entfernen als in der Mitte des Wafers. Dies kann ein ernsthaftes Problem darstellen, das durch die Drehung des Waferhalters noch verstärkt wird, die ebenfalls dazu neigt, Material vom Rand des Wafers schneller zu entfernen. Der Waferhalter von Baldy enthält Elemente des Kardangelenkes, die über die Polierebene des Wafers hinaus vorstehen. Diese Anordnung weist erhebliche Nachteile auf, und zwar insbesondere bei Systemen mit einer Polierscheibe, die eine größere Fläche hat als der zu polierende Wafer.
- EP 0362811 offenbart eine Poliervorrichtung, die einen Waferhalter mit einer Druckausübungseinrichtung enthält, die Luftdruck entweder auf einen Mittelabschnitt eines zu polierenden Wafers oder auf die gesamte hintere Fläche des Wafers ausübt.
- EP 0284343 offenbart eine Gegendruck-Poliervorrichtung, die ein Kraftübertragungselement enthält, das so angebracht ist, dass Druck auf einen Abschnitt einer Aufspannplatte näher an ihren Rand als an ihrer Mitte gerichtet wird. Die Kraft wird jedoch asymmetrisch verteilt, da das Kraftübertragungselement nur teilweise mit dem Spannfutter an einem Punkt von seinem Mittelbereich entfernt in Kontakt kommt.
- EP 0589433, das als am nächsten liegender Stand der Technik betrachtet wird, offenbart eine Halbleiterwafer-Poliermaschine zum Polieren eines Wafers mit einer zu polierenden Fläche, die eine Polierebene bildet, wobei die Maschine wenigstens eine Schleifscheibenbaugruppe und wenigstens einen Waferhalter umfasst, der so angeordnet ist, dass er einen Halbleiterwafer an die Polierscheibenbaugruppe hält, wobei der Waferhalter ein Verbindungselement umfasst, das eine Wafer-Aufspannplatte trägt, und das Verbindungselement Drehung um wenigstens zwei Achsen ermöglicht, wobei die Achsen parallel zur Ebene des Wafers sind und einander in einem Drehmittelpunkt schneiden,
- wobei die Aufspannplatte eine vordere Fläche und eine hintere Fläche umfasst und die vordere Fläche so aufgebaut ist, dass sie den Wafer trägt;
- wobei die Polierebene außerhalb des Verbindungselementes liegt, und das Verbindungselement mit einem Randbereich der hinteren Fläche der Aufspannplatte verbunden ist, und die Kontaktfläche zwischen dem Verbindungselement und der Aufspannplatte symmetrisch um einen Mittelpunkt der Aufspannplatte und um im wesentlichen den gesamten Randabschnitt herum ist, und wobei die Aufspannplatte daher von dem Verbindungselement so getragen wird, dass gleichmäßige Druckverteilung über den Umfangsbereich der Aufspannplatte gewährleistet ist, und wobei während des Betriebes der Maschine ein Rand der Aufspannplatte mehr belastet wird als ein Mittelabschnitt der Aufspannplatte. In diesem Dokument handelt es sich bei dem Gelenk um ein Kugelgelenk.
- FR-E-96278 offenbart eine Vorrichtung mit einem Kardangelenk, das ein Gehäuse, einen äußeren Ring, der an dem Gehäuse mit zwei ersten Lagern angebracht ist, die auf eine erste Drehachse ausgerichtet sind, und einen inneren Ring umfasst, der mit zwei zweiten Lagern, die auf eine zweite Drehachse ausgerichtet sind, drehbar an dem äußeren Ring angebracht sind.
- Die vorliegende Erfindung betrifft Halbleiterwafer-Poliermaschinen nach Anspruch 1 und Anspruch 10, wobei die Maschinen von dem Typ sind, der wenigstens eine Polierscheibenbaugruppe und wenigstens einen Waferhalter umfasst, der so angeordnet ist, dass er einen Halbleiterwafer an die Polierscheibenbaugruppe hält. Der Waferhalter umfasst eine Wafer-Aufspannplatte und ein Aufspannplatten-Trageelement. Die Wafer-Aufspannplatte ist so aufgebaut, dass sie den Wafer trägt, und sie umfasst eine Mitte und einen Rand. Die Wafer-Aufspannplatte ist mit dem Aufspannplatten-Träger in einem Verbindungsbereich verbunden, der näher an dem Rand liegt als an der Mitte, so dass Kräfte, die von dem Aufspannplatten-Trageelement auf die Aufspannplatte ausgeübt werden, einen Randabschnitt der Aufspannplatte stärker belasten als einen Mittelabschnitt der Aufspannplatte.
- Die Erfindung wird im Folgenden lediglich als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben, wobei:
- Fig. 1 eine schematische Ansicht von Hauptkomponenten einer chemischmechanischen Halbleiterwafer-Poliermaschine ist, die eine gegenwärtig bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält.
- Fig. 2 eine auseinandergezogene Ansicht des Waferhalters in Fig. 1 ist.
- Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 1 ist.
- Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 3 ist.
- Fig. 5 eine vergrößerte Teilschnittansicht eines Abschnitts des Waferhalters in Fig. 2 ist.
- Fig. 6 eine Fig. 3 entsprechende Ansicht ist, die den Waferhalter maximal geneigt zeigt.
- Fig. 7 eine Schnittansicht eines zweiten Waferhalters ist, der sich für den Einsatz in der Poliermaschine in Fig. 1 eignet.
- Fig. 8 eine Draufsicht entlang der Linie 8-8 in Fig. 6 ist.
- Fig. 9 eine Schnittansicht eines dritten Waferhalters ist, der sich für den Einsatz in der Poliermaschine in Fig. 1 eignet.
- In den Zeichnungen ist Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Poliermaschine 10, die eine gegenwärtig bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält. Diese Poliermaschine 10 enthält eine Polierscheibenbaugruppe 12, die ein Polierscheibenband 14 und einen Bandträger 16 enthält. Ein Waferhalter 18 hält einen zu polierenden Halbleiterwafer W, wobei eine Polierfläche des Wafers W an dem Polierscheibenband 14 angeordnet wird.
- Das US-Patent US-A-569,294,7, das am 09. August 1994 eingereicht und dem Abtretungsempfänger der vorliegenden Erfindung abgetreten wurde, enthält Details des Aufbaus einer geeigneten Poliermaschine 10.
- Wie in Fig. 2 zu sehen ist, enthält der Waferhalter 18 ein Kardangelenk 20, das in einem äußeren Gehäuse 22 gelagert ist. Das Kardangelenk 20 enthält einen äußeren Ring 24, der in Bezug auf das Gehäuse 22 mit zwei ersten Lagern 26 und ersten Wellen 27 drehbar angebracht ist, die bei dieser Ausführung auf die X-Achse ausgerichtet sind. Ein innerer Ring 28 ist mit zwei zweiten Lagern 309 und zweiten Wellen 31, die bei dieser Ausführung auf die Y-Achse ausgerichtet sind, in Bezug auf den äußeren Ring 24 drehbar angebracht. Die X- und die Y-Achse treffen sich an einer Mittelposition in dem Waferhalter 18 und bilden einen Drehmittelpunkt 34. Eine Wafer-Aufspannplatte 32 wird nur an ihrem Rand von dem inneren Ring 28 getragen. Dieser Tragebereich erstreckt sich vom Umfang der Aufspannplatte 32 um nicht mehr als 10% des Durchmessers der Aufspannplatte 32. Die Wafer-Aufspannplatte 32 kann in jeder beliebigen geeigneten Weise geformt sein, so dass sie den Wafer W beim Polieren auf der Aufspannplatte 32 festhält. In einigen Fällen kann die Wafer-Aufspannplatte 32 Vakuum-Niederhaltevorrichtungen enthalten, um den Wafer W auf der Wafer-Aufspannplatte 32 zu halten, obwohl derartige Niederhaltevorrichtungen nicht immer erforderlich sind.
- Die freiliegende Fläche des Wafers W, die an das Polierscheibenband 14 angrenzend angeordnet ist, bildet eine Polierebene 36 (Fig. 1).
- Das Kardangelenk 20 ist, wie am besten in Fig. 2 dargestellt, mit einer ringförmigen Elastomerdichtung 38 versehen. Der innere Rand 40 der Dichtung 38 passt in eine Umfangsnut 42 des Führungsrings 33 und wird darin gehalten. Der äußere Rand der Dichtung 38 ist an dem Gehäuse 22 mit einem Klemmring 44 lösbar angebracht, der beispielsweise mit Nylonschrauben festgehalten wird. Die Dichtung 38 verhindert, dass der beim Vorgang des chemischmechanischen Polierens eingesetzte Schlamm in das Innere des Kardangelenks 20 eindringt. Die Dichtung 38 ist so flexibel, dass der äußere und der innere Ring 24, 28 sich drehen können, wie dies weiter unten beschrieben ist.
- Des Weiteren sind, wie am besten in Fig. 5 dargestellt, die ersten Lager 26 durch Elastomerscheiben 48 gegenüber dem Schlamm abgedichtet. Jede der Elastomerscheiben 48 weist einen ringförmigen Flansch 50 auf, der in eine passende Aussparung in dem Gehäuse 22 passt. Die Scheiben 48 dichten die ersten Lager 26 gegenüber Verunreinigung durch den Polierschlamm ab.
- Das Innere des Gehäuses 22, die Innen- und die Außenfläche des äußeren Rings 24 und die Außenfläche des inneren Rings 28 bilden, wie am besten in Fig. 2 und 4 dargestellt, ineinandergeschachtelte kegelstumpfförmige Flächen 54, die als Anschläge dienen, um so den maximal zulässigen Winkel der Drehung um die X- und die Y-Achse festzulegen. Fig. 4 zeigt den äußeren und den inneren Ring 24, 28 in einer mittigen Position in Bezug auf das Gehäuse 22. In dieser Position sind Zwischenräume 55 zwischen benachbarten der kegelstumpfförmigen Flächen 54 vorhanden. Fig. 6 zeigt die gleichen Elemente, wobei der äußere und der innere Ring 24, 28 in Bezug auf das Gehäuse 22 maximal geneigt sind. Es ist anzumerken, dass die ineinandergeschachtelten kegelstumpfförmigen Flächen 54 nunmehr in den Bereichen 57 in Flächenkontakt miteinander sind, und dass sie weitere Drehung des äußeren und des inneren Rings 24, 28 in Bezug auf das Gehäuse 22 verhindern. Bei dieser Ausführung sind die kegelstumpfförmigen Flächen so angeordnet, dass sie eine maximale Neigung des äußeren Rings 24 in Bezug auf das Gehäuse 22 von ±1,2º ermöglichen, sowie einen maximalen Neigungswinkel des inneren Rings 28 in Bezug auf den äußeren Ring 24 von ±1,2º. Die kegelstumpfförmigen Flächen, die oben beschrieben sind, ermöglichen großflächigen Kontakt zwischen aneinandergrenzenden Flächen, so dass Belastungen und Spannungen an dem äußeren und dem inneren Ring 24, 28 verringert werden.
- Obwohl bei der bevorzugten Ausführung Anschläge vorhanden sind, die die Drehung auf nicht mehr als ±2º beschränken, ist vorgesehen, dass bei alternativen Ausführungen Drehungen von ±1,2º oder mehr zulässig sind.
- Des Weiteren trägt der innere Ring 28 die Wafer-Aufspannplatte 32 um die Randfläche herum. Dieses gleichmäßige Aufliegen der Wafer-Aufspannplatte 32 verringert Verformungen der Wafer-Aufspannplatte 32 während des Poliervorgangs, und durch sie wird ein Randabschnitt der Aufspannplatte 32 stärker belastet als ein Mittelabschnitt. Die Wafer-Aufspannplatte 32 weist, wie am besten in Fig. 2 dargestellt, eine hintere Fläche 56 gegenüber dem Wafer auf. Das Gehäuse weist eine Mittelöffnung 60 auf, und der äußere sowie der innere Ring 24, 28 weisen entsprechende Mittelöffnungen 62 und 64 auf. Die Mittelöffnungen 60, 62, 64 ermöglichen uneingeschränkten Zugang zu der hinteren Fläche 56 der Wafer-Aufspannplatte 32. Diese Anordnung ermöglicht bequemes Anbringen und Warten von Systemen wie beispielsweise Vakuum-Niederhaltesystemen für den Wafer W.
- Trotz der Tatsache, dass der Versatz zwischen dem Drehmittelpunkt 34 und der Polierebene 36 bei dieser Ausführung bis ungefähr 1,9 cm (3/ Inch) beträgt, hat sich herausgestellt, dass das oben beschriebene System eine ausgezeichnete Glättung eines Wafers W ermöglicht, wobei geringe oder keine Neigung vorhanden ist, Material vom Rand des Wafers W schneller zu entfernen als von der Mitte. Des Weiteren halten die durch die kegelstumpfförmigen Flächen 54 gebildeten Anschläge das Kardangelenk 20 in einer im Wesentlichen zentrierten Anordnung, und zwar selbst dann, wenn der Wafer W nicht mit dem Band 14 in Kontakt ist.
- Das Kardangelenk 20 bewegt sich kardanisch, so dass sich die Polierebene 36 des Wafers W parallel zu der Polierscheibe ausrichten kann, und zwar unabhängig davon, ob sich diese auf einem Band oder einem Drehtisch befindet. Das Kardangelenk ermöglicht nahezu perfekte Ausrichtung zwischen diesen beiden Flächen. Die Form des Gehäuses, des inneren Rings und des äußeren Rings sowie die Anbringung der Aufspannplatte an dem inneren Ring gewährleistet gleichmäßige Druckverteilung über den gesamten Rand des Wafers. Die vollständig abgedichtete Konstruktion schützt die Lager und andere Bauteile des Kardangelenkes vor Verunreinigung durch den Schlamm.
- Fig. 7 und 8 betreffen einen zweiten bevorzugten Waferhalter 80, der eine Wafer- Aufspannplatte 82 enthält, die einen Wafer W trägt. Die Aufspannplatte 82 ist als eine Platte geformt, die mit einem ringförmigen Element 85 in einem Verbindungsbereich 84 verbunden ist. Das ringförmige Element 85 weist eine halbkugelförmige Lagerfläche 86 auf, und das ringförmige Element 85 bildet ein Kugelgelenk mit einer halbkugelförmigen Auflage 88. Das Kugelgelenk kann als Standardgelenk ausgebildet sein, oder es können hydrostatische Lager eingesetzt werden, wie sie in der verwandten Patentveröffentlichung US-A-5,693,344 beschrieben sind, die am gleichen Tag wie die vorliegende Anmeldung eingereicht und dem Abtretungsempfänger der vorliegenden Erfindung abgetreten wurde.
- Bei dieser Ausführung wird Drehmoment von der Lagerung 88 auf das ringförmige Element durch Berylliumkupfer-Federn 90 (Fig. 8) übertragen, um den Wafer W beim Polieren zu drehen. Die Aufspannplatte 82 kann beispielsweise aus einer rostfreien Stahlplatte bestehen, die ungefähr 2,5 cm (1 Inch) dick ist und einen Durchmesser von ungefähr 24,8 cm (9,75 Inch) hat.
- Fig. 9 zeigt einen weiteren Waferhalter 100, der eine Aufspannplatte 102 und ein ringförmiges Element 105 enthält, die in einem Verbindungsbereich 104 miteinander verbunden sind. Eine Aufnahme 108 weist eine komplementäre Lagerfläche 106 auf. Das ringförmige Element 105 und die Aufnahme 108 bilden ein Kugelgelenk. Der Waferhalter 100 unterscheidet sich von dem Waferhalter 80 dahingehend, dass die Lagerfläche 106 konvex ist. Dadurch kann der Drehmittelpunkt 110 an der Vorderseite des Wafers W liegen.
- Bei allen drei Waferhaltern 18, 80, 100 werden Kräfte durch das ringförmige Element 28, 25, 105 an einer Stelle auf die Aufspannplatte 32, 82, 102 übertragen, die näher am Rand als an der Mitte der Aufspannplatte 32, 82, 102 liegt. Es hat sich herausgestellt, dass durch diese Anordnung Material in der Mitte des Wafers W schneller entfernt wird als am Rand, was möglicherweise auf mikroskopische Spannungen in der Aufspannplatte 32, 82, 102 zurückzuführen ist, die von Kräften verursacht werden, die durch das ringförmige Element 28, 85, 105 auf die Aufspannplatte 32, 82, 102 ausgeübt werden. Das schnellere Entfernen in der Mitte des Wafers ist außerordentlich vorteilhaft, da der Halter 18, 80, 100 mit einer Geschwindigkeit gedreht werden kann, die so ausgewählt wird, dass die Geschwindigkeit des Entfernens von Material am Rand im Vergleich zur Mitte des Wafers zunimmt. Indem die Drehgeschwindigkeit des Wafers W entsprechend ausgewählt wird, können einheitliche Geschwindigkeiten des Entfernens von Material auf dem gesamten Wafer erzielt werden.
- Bei den Waferhaltern 80, 100 ist der Verbindungsbereich 84, 104 vom Rand der Aufspannplatte 82, 102 um nicht mehr als 17% bzw. 12% des Durchmessers der Aufspannplatte 82, 102 entfernt. Bei dem Waferhalter 18 ist der Verbindungsbereich vom Rand um nicht mehr als 10% des Durchmessers der Aufspannplatte 32 entfernt. Versuche haben das Obenstehende für den Waferhalter 18 bestätigt, und ähnliche Ergebnisse sind für die Waferhalter 80, 100 zu erwarten.
- Natürlich versteht sich, dass ein breites Spektrum an Veränderungen und Abwandlungen an den oben beschriebenen bevorzugten Ausführungen vorgenommen werden kann. So kann der Waferhalter der vorliegenden Erfindung beispielsweise ohne weiteres neben den oben beschriebenen Band-Polierscheiben mit drehenden Polierscheiben eingesetzt werden. Die Lager einschließlich Kugellager oder Rollenlager können durch die dargestellten Buchsen ersetzt werden, und die Anschläge können durch eine Vielzahl von Absätzen oder anderen Formen an den beweglichen Teilen gebildet werden. Es ist nicht ausschlaggebend, dass der Verbindungsbereich ringförmig ist, und drei oder mehr Punkte bzw. Bereiche des Kontaktes können den Verbindungsbereich bilden.
- Die obenstehende ausführliche Beschreibung ist daher als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten, und es versteht sich, dass die folgenden Ansprüche den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung definieren.
Claims (12)
1. Halbleiterwafer-Poliermaschine (10) zum Polieren eines Wafers (W) mit einer zu
polierenden Fläche, die eine Polierebene (36) bildet, wobei die Maschine
wenigstens eine Schleifscheibenbaugruppe (12) und wenigstens einen Waferhalter (18)
umfasst, der so angeordnet ist, dass er einen Halbleiterwafer (W) an die
Polierscheibenbaugruppe (12) hält, wobei der Waferhalter ein Verbindungselement (20)
umfasst, das eine Wafer-Aufspannplatte (32) trägt, und das Verbindungselement
Drehung um wenigstens zwei Achsen ermöglicht, wobei die Achsen parallel zur
Ebene des Wafers (W) sind und einander in einem Drehmittelpunkt (34)
schneiden,
wobei die Aufspannplatte (32) eine vordere Fläche und eine hintere Fläche (56)
umfasst und die vordere Fläche so aufgebaut ist, dass sie den Wafer (W) trägt;
wobei das Gelenk (20) ein Kardangelenk umfasst, das ein Gehäuse (22), einen
äußeren Ring (24), der mit zwei ersten Lagern (26), die auf eine erste Drehachse
(X) ausgerichtet sind, drehbar an dem Gehäuse angebracht ist, einen inneren Ring
(28), der mit zwei zweiten Lagern (30), die auf eine zweite Drehachse (Y)
ausgerichtet sind, drehbar an dem äußeren Ring (24) angebracht ist, umfasst, und die
Aufspannplatte (32) an ihrem Rand an dem inneren Ring (28) angebracht ist,
wobei das Gehäuse (22), der innere Ring (28) und der äußere Ring (28) jeweils
entsprechende ineinandergeschachtelte kegelstumpfförmige Flächen (54) umfassen,
die miteinander in Kontakt kommen und Anschläge bilden, und wobei das Gelenk
(20) mit einem Randbereich (84) der hinteren Fläche der Aufspannplatte
verbunden ist, wobei die Kontaktfläche zwischen dem Gelenk (20) und der
Aufspannplatte (32) um einen Mittelpunkt der Aufspannplatte (32) und um im Wesentlichen
den gesamten Randbereich (84) herum symmetrisch ist, wobei die Aufspannplatte
(32) daher von dem Gelenk (20) so getragen wird, dass gleichmäßige
Druckverteilung über den gesamten Randbereich (84) der Aufspannplatte (32) gewährleistet
ist, wobei beim Betrieb der Maschine (10) ein Rand der Aufspannplatte (32)
mehr belastet wird als ein Mittelabschnitt der Aufspannplatte.
2. Halbleiterwafer-Poliermaschine (10) nach Anspruch 1, die des Weiteren eine
ringförmige Dichtung (38) umfasst, die einen äußeren Rand umfasst, der an dem
inneren Ring (28) oder der Aufspannplatte (32) befestigt ist.
3. Halbleiterwafer-Poliermaschine (10) nach Anspruch 2, wobei die Aufspannplatte
(32) eine Umfangsnut (42) umfasst, die den inneren Rand (40) der ringförmigen
Dichtung (38) aufnimmt.
4. Halbleiterwafer-Poliermaschine (10) nach Anspruch 2, die des Weiteren
wenigstens zwei Lagerdichtungen (48) umfasst, die jeweils an dem äußeren Ring (24)
angebracht sind, um das entsprechende Lager abzudichten.
5. Halbleiterwafer-Poliermaschine (10) nach Anspruch 4, wobei jede Lagerdichtung
(48) eine Elastomerscheibe umfasst, die von dem äußeren Ring (24) außerhalb
des entsprechenden Lagers und daran angrenzend gehalten wird.
6. Halbleiterwafer-Poliermaschine (10) nach Anspruch 1, wobei der Drehmittelpunkt
(34) mit einem Versatzabstand auf der der Polierscheibenbaugruppe
gegenüberliegenden Seite der Polierebene (36) angeordnet ist.
7. Halbleiterwafer-Poliermaschine (10) nach Anspruch 6, wobei der Versatzabstand
1,9 cm (% Inch) beträgt.
8. Halbleiterwafer-Poliermaschine (10) nach Anspruch 1, wobei der Halter (18), der
äußere Ring (24) und der innere Ring (28) entsprechende Mittelöffnungen
umfassen, die ungehinderten Zugang zu der hinteren Seite (56) der Aufspannplatte (32)
ermöglichen.
9. Halbleiterwafer-Poliermaschine (10) zum Polieren eines Wafers (W) mit einer zu
polierenden Fläche, die eine Polierebene (36) bildet, wobei die Maschine
wenigstens eine Schleifscheibenbaugruppe (12) und wenigstens einen Waferhalter (18)
umfasst, der so angeordnet ist, dass er einen Halbleiterwafer (W) an die
Polierscheibenbaugruppe (12) hält, wobei der Waferhalter ein Verbindungselement (20)
umfasst, das eine Wafer-Aufspannplatte (32) trägt, und das Verbindungselement
Drehung um wenigstens zwei Achsen ermöglicht, wobei die Achsen parallel zur
Ebene des Wafers (W) sind und einander in einem Drehmittelpunkt (34)
schneiden,
wobei die Aufspannplatte (32) eine vordere Fläche und eine hintere Fläche (56)
umfasst und die vordere Fläche so aufgebaut ist, dass sie den Wafer (W) trägt;
wobei das Gelenk (20) ein Kugelgelenk mit einem ringförmigen Element (105) ist,
das eine ringförmige Kugel-Kontaktfläche an einem ersten Ende und eine
ringförmige Kontaktfläche an einem zweiten Ende bildet, wobei die ringförmige
Kontaktfläche an dem zweiten Ende des ringförmigen Elementes (105) des Gelenkes (20)
mit einem Randbereich (84; 104) der hinteren Fläche der Aufspannplatte
verbunden ist, wobei die Kontaktfläche zwischen dem Gelenk (20) und der
Aufspannplatte (82, 102) daher von dem Gelenk (20) so getragen wird, dass gleichmäßige
Druckverteilung über den gesamten Randbereich (84, 104) der Aufspannplatte
(82, 102) gewährleistet ist, wobei beim Betrieb der Maschine (10) ein Rand der
Aufspannplatte (82, 102) mehr belastet wird als ein Mittelbereich der
Aufspannplatte.
10. Halbleiterwafer-Poliermaschine (10) nach Anspruch 9, wobei der Drehmittelpunkt
(110) im Wesentlichen auf eine Polierfläche des Wafers ausgerichtet ist.
11. Halbleitenrvafer-Poliermaschine (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 9, wobei die
Aufspannplatte (32, 102) eine maximale Querschnittsabmessung parallel zu dem
Wafer aufweist, und wobei der Randbereich (84; 104) vom Rand um nicht mehr als
15% der maximalen Querschnittsabmessung entfernt ist.
12. Halbleiterwafer-Poliermaschine (10) nach Anspruch 11, wobei der Randbereich
(84, 104) vom Rand um nicht mehr als 10% der maximalen
Querschnittsabmessung entfernt ist.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/321,086 US5571044A (en) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | Wafer holder for semiconductor wafer polishing machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69520863D1 DE69520863D1 (de) | 2001-06-13 |
| DE69520863T2 true DE69520863T2 (de) | 2001-09-13 |
Family
ID=23249125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69520863T Expired - Fee Related DE69520863T2 (de) | 1994-10-11 | 1995-10-11 | Scheibenhalter für Halbleiterscheiben-Poliermaschine |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5571044A (de) |
| EP (1) | EP0706854B1 (de) |
| JP (1) | JPH08203850A (de) |
| AT (1) | ATE200999T1 (de) |
| DE (1) | DE69520863T2 (de) |
| ES (1) | ES2156196T3 (de) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6425812B1 (en) | 1997-04-08 | 2002-07-30 | Lam Research Corporation | Polishing head for chemical mechanical polishing using linear planarization technology |
| US6244946B1 (en) | 1997-04-08 | 2001-06-12 | Lam Research Corporation | Polishing head with removable subcarrier |
| US6110025A (en) * | 1997-05-07 | 2000-08-29 | Obsidian, Inc. | Containment ring for substrate carrier apparatus |
| US6116990A (en) * | 1997-07-25 | 2000-09-12 | Applied Materials, Inc. | Adjustable low profile gimbal system for chemical mechanical polishing |
| US6080040A (en) * | 1997-11-05 | 2000-06-27 | Aplex Group | Wafer carrier head with inflatable bladder and attack angle control for polishing |
| US5989104A (en) * | 1998-01-12 | 1999-11-23 | Speedfam-Ipec Corporation | Workpiece carrier with monopiece pressure plate and low gimbal point |
| US6106379A (en) * | 1998-05-12 | 2000-08-22 | Speedfam-Ipec Corporation | Semiconductor wafer carrier with automatic ring extension |
| US5985094A (en) * | 1998-05-12 | 1999-11-16 | Speedfam-Ipec Corporation | Semiconductor wafer carrier |
| US6186907B1 (en) * | 1998-06-10 | 2001-02-13 | Jay Woodward | Selectively positionable golf tee |
| US6273100B1 (en) | 1998-08-27 | 2001-08-14 | Micron Technology, Inc. | Surface cleaning apparatus and method |
| US6136710A (en) * | 1998-10-19 | 2000-10-24 | Chartered Semiconductor Manufacturing, Ltd. | Chemical mechanical polishing apparatus with improved substrate carrier head and method of use |
| DE60133231T2 (de) * | 2000-01-31 | 2008-07-03 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Polierverfahren |
| US6375549B1 (en) | 2000-03-17 | 2002-04-23 | Motorola, Inc. | Polishing head for wafer, and method for polishing |
| US6666756B1 (en) | 2000-03-31 | 2003-12-23 | Lam Research Corporation | Wafer carrier head assembly |
| US6540592B1 (en) | 2000-06-29 | 2003-04-01 | Speedfam-Ipec Corporation | Carrier head with reduced moment wear ring |
| US6447380B1 (en) | 2000-06-30 | 2002-09-10 | Lam Research Corporation | Polishing apparatus and substrate retainer ring providing continuous slurry distribution |
| US6808443B2 (en) * | 2000-07-01 | 2004-10-26 | Lam Research Corporation | Projected gimbal point drive |
| US6419567B1 (en) | 2000-08-14 | 2002-07-16 | Semiconductor 300 Gmbh & Co. Kg | Retaining ring for chemical-mechanical polishing (CMP) head, polishing apparatus, slurry cycle system, and method |
| US6755723B1 (en) | 2000-09-29 | 2004-06-29 | Lam Research Corporation | Polishing head assembly |
| US6910949B1 (en) | 2001-04-25 | 2005-06-28 | Lam Research Corporation | Spherical cap-shaped polishing head in a chemical mechanical polishing apparatus for semiconductor wafers |
| US7223307B2 (en) * | 2004-01-21 | 2007-05-29 | 3M Innovative Properties Company | Disc coater |
| US6935938B1 (en) | 2004-03-31 | 2005-08-30 | Lam Research Corporation | Multiple-conditioning member device for chemical mechanical planarization conditioning |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2383131A (en) * | 1942-12-01 | 1945-08-21 | C P Goerz American Optical Com | Apparatus for polishing optical flats |
| US2573668A (en) * | 1949-02-23 | 1951-10-30 | Shuron Optacal Company Inc | Lens chuck |
| DE1907060A1 (de) * | 1969-02-12 | 1970-09-03 | Metabowerke Kg | Bandschleifmaschine |
| US4627169A (en) * | 1986-01-27 | 1986-12-09 | Westinghouse Electric Corp. | Remote center compliance device |
| US4811522A (en) * | 1987-03-23 | 1989-03-14 | Gill Jr Gerald L | Counterbalanced polishing apparatus |
| JPH079896B2 (ja) * | 1988-10-06 | 1995-02-01 | 信越半導体株式会社 | 研磨装置 |
| FR2677276B1 (fr) * | 1991-06-06 | 1995-12-01 | Commissariat Energie Atomique | Machine de polissage a table porte-echantillon perfectionnee. |
| JPH05177523A (ja) * | 1991-06-06 | 1993-07-20 | Commiss Energ Atom | 張設された微小研磨剤小板、および改良されたウエハー支持ヘッドを備えた研磨装置 |
| US5212910A (en) * | 1991-07-09 | 1993-05-25 | Intel Corporation | Composite polishing pad for semiconductor process |
| US5193316A (en) * | 1991-10-29 | 1993-03-16 | Texas Instruments Incorporated | Semiconductor wafer polishing using a hydrostatic medium |
| US5205082A (en) * | 1991-12-20 | 1993-04-27 | Cybeq Systems, Inc. | Wafer polisher head having floating retainer ring |
| US5287663A (en) * | 1992-01-21 | 1994-02-22 | National Semiconductor Corporation | Polishing pad and method for polishing semiconductor wafers |
| US5329732A (en) * | 1992-06-15 | 1994-07-19 | Speedfam Corporation | Wafer polishing method and apparatus |
| DE69333322T2 (de) * | 1992-09-24 | 2004-09-30 | Ebara Corp. | Poliergerät |
| US5329734A (en) * | 1993-04-30 | 1994-07-19 | Motorola, Inc. | Polishing pads used to chemical-mechanical polish a semiconductor substrate |
-
1994
- 1994-10-11 US US08/321,086 patent/US5571044A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-06 JP JP26042695A patent/JPH08203850A/ja active Pending
- 1995-10-11 DE DE69520863T patent/DE69520863T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-11 ES ES95307173T patent/ES2156196T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-10-11 AT AT95307173T patent/ATE200999T1/de not_active IP Right Cessation
- 1995-10-11 EP EP95307173A patent/EP0706854B1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5571044A (en) | 1996-11-05 |
| ATE200999T1 (de) | 2001-05-15 |
| EP0706854A1 (de) | 1996-04-17 |
| ES2156196T3 (es) | 2001-06-16 |
| JPH08203850A (ja) | 1996-08-09 |
| DE69520863D1 (de) | 2001-06-13 |
| EP0706854B1 (de) | 2001-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69520863T2 (de) | Scheibenhalter für Halbleiterscheiben-Poliermaschine | |
| DE69325756T2 (de) | Poliergerät | |
| DE69525665T2 (de) | Polierkissencluster zum Polieren einer Halbleiterscheibe | |
| EP1344599B1 (de) | Spanneinrichtung mit einem Spannfutter und einem darin festspannbaren Spannzapfen | |
| DE69419012T2 (de) | Halbleiterscheibe polierverfahren und -vorrichtung | |
| DE60005270T2 (de) | Trägervorrichtung für eine chemisch-mechanische poliervorrichtung, mit einem halterring und einer trägerplatte mit mehrzonaler drucksteuervorrichtung | |
| DE69819647T2 (de) | Rotierende Einspannvorrichtung zum Schleifen | |
| DE69419479T2 (de) | Verfahren zum Schleifen von Halbleiterwafern und Gerät dafür | |
| DE60018019T2 (de) | Werkstückhalter und Poliervorrichtung mit demselben | |
| DE69510745T2 (de) | Vorrichtung zum Polieren eines Halbleiters | |
| DE19538991A1 (de) | Poliervorrichtung | |
| DE3029353A1 (de) | Lagerung der druckplatte einer laeppmaschine | |
| DE10241845A1 (de) | Träger mit einer Mehrfach-Volumen-Membran zum Polieren eines Halbleiterwafers und ein entsprechendes Verfahren | |
| DE69521726T2 (de) | Schleifmaschine und Verfahren zum Schleifen von Kurbelwellenzapfen | |
| EP1597023A2 (de) | Befestigungseinrichtung und zugeordnetes werkzeug | |
| DE19647452C1 (de) | Bundhülsen-Montiervorrichtung zum Montieren einer Schleifscheibe auf einer Spindel einer Schleifmaschine | |
| DE10202701A1 (de) | Polierkopf eines chemisch/mechanischen Poliergerätes und Polierverfahren unter Verwendung desselben | |
| EP3409416B1 (de) | Schleifmaschine mit werkstückträgereinheit | |
| EP0115329B1 (de) | Sägezahnschleifmaschine | |
| DE2653222A1 (de) | Schneidwerkzeug | |
| DE102017223821A1 (de) | Werkstück-polierkopf | |
| DE60030829T2 (de) | Schleifmaschine | |
| EP0534108B1 (de) | Verfahren zum einseitigen Flächenbearbeiten von Werkstücken | |
| DE102006052904B4 (de) | Anordnung zum Schleifen von Elektroden | |
| AT396006B (de) | Anordnung zur einfuehrung von druckmedien in achsen, wellen od.dgl. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |