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Title:
DEVICE AND METHOD FOR TREATING POLISHING PADS, ESPECIALLY POLISHING CLOTHS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/011431
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device and a method for treating a polishing pad, especially a polishing cloth for polishing wafers. The inventive device has a treatment disk which is mounted on a carrying device. Said treatment disk has a base layer on which diamond pieces set in metal are arranged, and is brought into contact with the polishing pad for treatment of the same by means of the carrying device. The invention also relates to a method for treating the polishing pads.

Inventors:
KUEHN OLAF (DE)
RICHTER ANDRE (DE)
ZEHNER SIGURD (DE)
Application Number:
PCT/DE1998/002486
Publication Date:
March 11, 1999
Filing Date:
August 24, 1998
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
KUEHN OLAF (DE)
RICHTER ANDRE (DE)
ZEHNER SIGURD (DE)
International Classes:
B24B45/00; B24B53/00; B24B53/017; B24B53/12; B24D9/08; (IPC1-7): B24B37/04; B24B45/00; B24B53/00; B24B53/12; B24D9/08
Foreign References:
US5626509A1997-05-06
US5655954A1997-08-12
US5482496A1996-01-09
EP0769350A11997-04-23
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 552 (M - 1491) 5 October 1993 (1993-10-05)
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Claims:
Patentansprüche
1. 1) Vorrichtung zum Bearbeiten eines Polierpads, insbesondere eines Poliertuchs, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bear beitungsscheibe an einer Tragvorrichtung angeordnet ist, daß die Bearbeitungsscheibe über die Tragvorrichtung mit dem Polierpad in Kontakt gebracht wird und daß die Bear beitungsscheibe 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 gekennzeich net, 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 ge kennzeichnet, daß die Diamantstücke im Größenbereich von 30 bis 300 Fm liegen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche l bis 4, dadurch ge kennzeichnet, 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 Nickelgefaßt sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Grundschicht aus Kunstharz gebildet ist.
8. Verfahren zum Bearbeiten von Polierpads, insbesondere von Poliertüchern, unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche l bis 7, gekennzeichnet durch fol gende Schritte : a) Anbringen einer Bearbeitungsscheibe, mit einer Grundschicht, auf der metallgefaßte Diamant stücke angeordnet sind, an einer Tragvorrichtung ; b) in Kontakt bringen der Bearbeitungsscheibe mit dem zu bear beitenden Polierpad über die Tragvorrichtung ; und c) Be wegen des Polierpads und der Bearbeitungsscheibe relativ zueinander in einer Weise, daß die Diamantstücke der Be arbeitungsscheibe über das Polierpad geführt werden.
Description:
Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten von Polierpads, ins- besondere Poliertüchern Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Bearbeiten von Polierpads, insbesondere von Po- liertüchern.

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 Ver- schleiß, 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 ein- zelne Partikel des Aufarbeitungsmittels im Polierpad abla- gern, wodurch die Waferoberfläche im anschließenden Polier- prozeß beschädigt werden kann. Dies führt zu erhöhten Wafer- Ausschußraten.

Weiterhin kann die Aufarbeitung der Polierpads ungleichmäßig erfolgen, so daß die Wafer mit unterschiedlicher Qualität po- liert werden.

Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Auf- gabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Polierpads zu schaffen, bei der die im Stand der Technik genannten Nach- teile 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 entspre- chendes 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- flache.

Die Metallfassung der Diamantstücke hat weiterhin den Vor- teil, daß die Anzahl der Aus-oder Abbrüche von Einzeldiaman- ten während des Bearbeitungsprozesses stark reduziert werden kann. Auf diese Weise wird verhindert, daß einzelne, im Po- lierpad abgelagerte Diamantstücke im nachfolgenden Polierpro- zeß 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 spe- zielle Scheibenkonfiguration beschränkt.

Die Vorrichtung kann in allgemeiner Form für das Conditionie- ren von Polierpads verwendet werden. Eine bevorzugte Ausge- staltung eines solchen Polierpads ist beispielsweise ein Po- liertuch. 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 Tragvor- richtung angeordnet. Hierbei ist insbesondere eine selbstkle- bende 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 auf- weisen. Bevorzugte Ausführungsformen der Bearbeitungsscheibe weisen einen Durchmesser von 50 mm oder 100 mm auf.

In weiterer Ausgestaltung können die Diamantstücke im Größen- bereich von 30 bis 300 m liegen.

Bevorzugt sind die Diamantstücke unterschiedlich dicht auf der Grundschicht angeordnet.

In weiterer Ausgestaltung können die Diamantstücke Nickel-ge- faßt 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 Grund- schicht, 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 re- lativ zu einander in einer Weise, daß die Diamantstücke der Bearbeitungsscheibe über das Polierpad geführt wer- den.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können Polierpads, bei- spielsweise Poliertücher, auf einfache und sichere Weise auf- gearbeitet werden, ohne daß es im nachfolgenden Polierprozeß zu den im Hinblick auf den Stand der Technik genannten Nach- teilen kommt.

Da erfindungsgemäß eine wie vorstehend beschriebene Vorrich- tung 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 Rota- tionsbewegung 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 Bearbei- tungsscheibe geradlinig, beispielsweise in einer Schrubbewe- gung über das Polierpad geführt.

Natürlich sind auch Kombinationen aus beiden Bewegungsvarian- ten oder ganz andere Bewegungsmöglichkeiten für die Bearbei- tungsscheibe und/oder das Polierpad denkbar. Wichtig ist nur, daß die Bearbeitungsscheibe derart über das Polierpad geführt wird, daß eine gleichmäßige Aufrauhung der Polierpad-Oberflä- che 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 bearbei- tendes Polierpad angeordnet. Eine Bearbeitungsscheibe, die aus einer Grundschicht aus Kunstharz besteht, auf deren Ober- fläche Nickel-gefaßte Diamantstücke mit einer Größe von 30 bis 300 gm in unterschiedlicher Dichte angeordnet sind, ist über eine Klebeschicht lösbar an einer Tragvorrichtung befe- stigt. Die Tragvorrichtung ist über einen Tragarm schwenkbar und in der Höhe variabel gelagert. Weiterhin wird die Trag-

vorrichtung über einen Antrieb in eine Rotationsbewegung ver- setzt.

Die rotierende Bearbeitungsscheibe wird nun über das eben- falls rotierende Polierpad geschwenkt auf dieses soweit abge- setzt, 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 Aufarbeitungsprozes- ses wird der Tragarm mit der Bearbeitungsscheibe aus der Po- lier-Vorrichtung herausgeschwenkt, so daß der Polierprozeß für die Wafer weitergeführt werden kann.