DE10132368A1 - Wafer-Poliervorrichtung - Google Patents

Abstract

Es wird eine Wafer-Poliervorrichtung angegeben, bei der ein stufenförmig abgesetztes Teil an einer Fläche des Halterings ausgebildet ist, welcher in Kontakt mit einem Polierkissen kommt, so daß ein wellenförmig verformtes Teil des Polierkissens in das stufenförmig abgesetzte Teil eintreten kann. Das stufenförmig abgesetzte Teil ist ähnlich eines Rings an der Innenseite der Fläche ausgebildet, welche tatsächlich in Kontakt mit dem Polierkissen kommt. Insbesondere ist eine Höhe des stufenförmig abgesetzten Teils kleiner als eine Dicke eines Wafers bemessen, so daß eine obere Fläche des stufenförmig abgesetzten Teils nicht in Kontakt mit dem Polierkissen kommt, und der Wafer nicht in das stufenförmig abgesetzte Teil eindringen kann. Ferner ist eine Breite des stufenförmig abgesetzten Teils derart vorgegeben, daß das wellenförmig verformte Teil des Polierkissens in das stufenförmig abgesetzte Teil eindringen kann.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Wafer(Halbleiterscheibe)-Poliervorrichtung, welche einen Wafer (eine Halbleiterscheibe) gemäß einer chemisch-mechanischen Poliermethode (CMP) poliert.

In US 5,584,751 ist eine Wafer-Poliervorrichtung beschrieben, welche im wesentli­ chen nach Fig. 5 einen Waferhaltekopf 3, welcher einen Träger 1 und einen Haltering 2 hat, und eine Platte 5 aufweist, an welchem ein Polierkissen 4 haftend befestigt ist. Die Wafer-Poliervorrichtung poliert einen Wafer 6 dadurch, daß der Wafer (Halbleiterscheibe) 6 mit dem Träger 1 gegen das Polierkissen 4 gedrückt wird, welches sich dreht, und daß zugleich der Haltering 2, welcher an einem Außenumfang des Trägers 1 angeordnet ist, gegen das Polierkissen 4 derart gedrückt wird, daß er den Umfang des Wafers 6 umgibt, wodurch verhindert wird, daß der Wafer 6 aus dem Träger 1 herausgleitet.

Das Material des Polierkissens 4 ist so gewählt, daß es entweder ein hartes oder ein weiches Verhalten hat, was von dem Material (wie SiO₂) der zu polierenden Schicht (Isolierfilm) des Wafers abhängig ist. Wenn das Polierkissen 4 mit weichen Eigenschaften eingesetzt wird, ist ein Teil längs des Umfangs des Polierkissens 4; welcher in Kontakt mit dem Haltering 2 kommt, wellenförmig (es tritt eine soge­ nannte Wellenbildung an dem Polierkissen auf). Wenn die Wellenbildung an dem Polierkissen 4 auftritt, wird ein Außenumfang 6A des Wafers 6 durch das wellen­ förmig verformte Teil 4C des Polierkissens 4 zu stark poliert, und der Wafer 6 wird insgesamt gesehen ungleichmäßig poliert.

Die Wellenbildung tritt insbesondere bei den Teilen 4A und 4B auf, welche in Kontakt mit einem Außenumfang 2A und einem Innenumfang 2B des Halterings 2 kommen, welcher in Drehrichtung des Polierkissens 4 stromaufwärtig angeordnet ist, und auch an einem Teil 4C, welcher in Kontakt mit einem Innenumfang des Halterings 2 kommt, welcher in Drehrichtung des Polierkissens 4 stromab an­ geordnet ist. Obgleich die Teile 4A und 4B keine Schwierigkeiten bereiten, da sie von dem Außenumfang 6A des Wafers 6 entfernt liegen, wird das Teil 4C des Innenumfangs 2C zu stark poliert, da der Außenumfang 6A des Wafers 6 in Kontakt mit dem wellenförmig verformten Teil 4C kommt.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden, verhindert die Wafer-Poliervorrichtung nach US 5,584,751 die Wellenbildung und ein zu starkes Polieren an dem Außen­ umfang 6A des Wafers 6 dadurch, daß die Andrückkraft des Halterings 2 gegen das Polierkissen 4 herabgesetzt wird.

Jedoch kann diese Wafer-Poliervorrichtung die Wellenbildung nicht vollständig ausschalten.

Das Polierkissen, welches von dem Haltering umgeben ist, behält seine Ebenheit dadurch bei, daß es durch den Haltering angedrückt wird und sich elastisch verformt. Somit ist die Kontaktkraft des Halterings genau so groß eingestellt wie die Rückstellkraft des Polierkissens. Wenn die Kontaktkraft des Halterings gemäß der voranstehenden Beschreibung kleiner wird, wird die Rückstellkraft des Polier­ kissens größer als die Andrückkraft des Halterings. Somit wird das Polierkissen wellenförmig längs des Außenumfangs des Wafers verformt, und der Außen­ umfang des Wafers wird zu stark poliert.

Die Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten entwickelt und zielt darauf, eine Wafer-Poliervorrichtung bereitzustellen, welche gestattet, daß die gesamte Oberfläche des Wafers gleichmäßig poliert wird, indem ein übermäßiges Polieren des Außenumfangs des Wafers verhindert wird.

Um dies zu erreichen, wird nach der Erfindung eine Wafer-Poliervorrichtung bereitgestellt, welche eine Oberfläche eines Wafers poliert, und die folgendes aufweist: Einen Träger, welcher den Wafer hält und die Oberfläche des Wafers gegen ein Polierkissen andrückt, welches sich dreht; und einen Haltering, welcher um einen Außenumfang des Trägers angeordnet ist, um den Umfang des Wafers zu umgeben, und der gegen das Polierkissen angedrückt wird, wobei der Haltering ein stufenförmig abgesetztes Teil an einer Fläche hat, welche in Kontakt mit dem Polierkissen kommt, so daß ein wellenförmig verformter Teil des Polierkissens in das stufenförmig abgesetzte Teil eintritt.

Um die Zielsetzung nach der Erfindung zu erreichen, wird nach der Erfindung eine Wafer-Poliervorrichtung bereitgestellt, welche eine Oberfläche eines Wafers poliert und die folgendes aufweist: Einen Träger, welcher den Wafer hält; eine erste Andrückeinrichtung, welche den Träger gegen ein Polierkissen andrückt, welches eine Drehbewegung ausführt; eine Druckluftbildungseinrichtung, welche eine Druckluftschicht zwischen dem Träger und dem Wafer ausbildet und eine Andrück­ kraft von der ersten Andrückeinrichtung auf den Wafer über die Druckluftschicht überträgt; einen Haltering, welcher an einem Außenumfang des Trägers angeord­ net ist, um den Umfang des Wafers zu umgeben, und der gegen das Polierkissen angedrückt wird, wobei der Haltering ein stufenförmig abgesetztes Teil an einer Fläche hat, die in Kontakt mit dem Polierkissen kommt, so daß ein wellenförmig verformtes Teil des Polierkissens in das stufenförmig abgesetzte Teil eintritt; und eine zweite Andrückeinrichtung, welche den Haltering gegen das Polierkissen drückt.

Die Erfindung befaßt sich mit einer Wafer-Poliervorrichtung, welche den Wafer gegen das Polierkissen mit dem Träger zum Polieren des Wafers andrückt. Die Erfindung befaßt sich mit eine Poliervorrichtung, Welche den Wafer gegen das Polierkissen mit dem Träger zum Polieren des Wafers andrückt, wobei eine Druckluftschicht zwischen dem Träger und dem Wafer gebildet wird, und die Andrückkraft auf den Wafer über die Druckluftschicht übertragen wird. Die Erfin­ dung sieht ein stufenförmig abgesetztes Teil am Haltering der Wafer-Poliervor­ richtung vor, so daß das wellenförmig verformte Teil des Polierkissens in das stufenförmig abgesetzte Teil eindringt.

Durch die vorstehend beschriebene Auslegung tritt das wellenförmig verformte Teil, welches durch die Wellenbildung des Polierkissens gebildet wird, entfernt von dem Außenumfang des Wafers auf. Somit verhindert die Erfindung ein zu starkes Polieren des Außenumfangs des Wafers, ohne daß das Auftreten der Wellenbil­ dung unterdrückt wird, und man erhält ein gleichförmiges Polieren der gesamten Oberfläche des Wafers.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert, in welcher gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Darin gilt:

Fig. 1 ist eine Ansicht einer Gesamtauslegungsform einer Wafer-Poliervorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Vertikalschnittansicht eines Waferhaltekopfs, welcher bei der Polier­ vorrichtung nach Fig. 1 vorgesehen ist;

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung eines Steuersystems der Wafer- Poliervorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 4 ist eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung eines Profils des Polier­ kissens während des Poliervorgangs des Wafers; und

Fig. 5 ist eine weitere schematische Ansicht zur Verdeutlichung eines Profils des Polierkissens während des Poliervorgangs des Wafers bei einer üblichen Vorgehensweise.

Unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung wird nachstehend eine bevor­ zugte Ausführungsform nach der Erfindung erläutert.

Fig. 1 verdeutlicht eine Gesamtansicht einer Wafer-Poliervorrichtung 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, welche hauptsächlich eine Platte 12 und einen Waferhaltekopf 14 aufweist. Die Platte 12 ist scheiben­ ähnlich ausgelegt. Ferner ist ein Polierkissen 16 haftend mit der oberen Fläche der Platte 12 verbunden: Das Material für das Polierkissen 16 wird von einem natürli­ chen Vliesstoff, Urethanschaum und dergleichen, gebildet, und das Material ist derart gewählt, daß es für das Material einer zu polierenden Schicht des Wafers geeignet ist. Dieses Material ist haftend mit der Platte 12 verbunden.

Die Bodenseite der Platte 12 ist mit einer Achse bzw. Welle 18 verbunden, welche mit einer Ausgangswelle (nicht gezeigt) eines Motors 20 verbunden ist. Die Platte 12 führt eine Drehbewegung in Richtung eines Pfeils A durch den Antrieb des Motors 20 aus, und ein mechanisch-chemisches Poliermittel (d. h. eine Aufschläm­ mung) wird über eine Düse (nicht gezeigt) zugeführt. Das mechanisch-chemische Poliermittel wird beispielsweise in der Form eingesetzt, daß es BaCO₃ Teilchen enthält, welche in einer KOH-Lösung suspendiert sind, wenn die zu polierende Schicht aus Silizium besteht.

Der Waferhaltekopf 14 ist derart vorgesehen, daß er mittels einer Hubeinrichtung (nicht gezeigt) vertikal bewegbar ist, und daß er nach oben und unten bewegt wird, wenn ein zu polierender Wafer an dem Waferhaltekopf 14 anzuordnen ist. Der Waferhaltekopf 14 bewegt sich auch nach unten, wenn der Wafer zu polieren ist, so daß dieser zusammen mit dem Wafer gegen das Polierkissen 16 ange­ drückt wird. In Fig. 1 ist nur ein Waferhaltekopf 14 gezeigt. Natürlich ist die Erfindung nicht auf diese Anzahl eines Waferhaltekopfs 14 beschränkt. Beispiels­ weise kann es im Hinblick auf eine wirtschaftliche Herstellung zweckmäßig sein, eine Mehrzahl von Waferhalteköpfen vorzugsweise um einen Umfang der Welle 18 anzuordnen.

Fig. 2 ist eine Vertikalschnittansicht eines Waferhaltekopfs 14, welcher einen Kopf 22, einen Träger 24, einen Führungsring 26, einen Haltering 28, eine Kau­ tschukscheibe 30, usw. aufweist. Der Kopf 22 ist ähnlich einer Scheibe ausgebil­ det und dreht sich in Richtung eines Pfeils B in Fig. 2 mittels eines Motors (nicht gezeigt), welcher mit einer Drehwelle 32 verbunden ist. Ferner sind Luftzufuhr­ durchgänge 34 und 36 am Kopf 22 ausgebildet. Der Luftzufuhrdurchgang 34 erstreckt sich zur Außenseite des Waferhaltekopfs 14, wie dies mit gebrochenen Linien in Fig. 2 angedeutet ist, und er ist mit einer Luftpumpe (AP) 40 über einen Regler (R) 38A verbunden. Der Luftdurchgang 36 ist mit einer Luftpumpe 40 über einen Regler 38B verbunden.

Der Träger 24 ist zylindrisch ausgebildet und ist an der Bodenseite des Kopfs 22 derart ausgebildet, daß er koaxial zu dem Kopf 22 vorgesehen ist. Der Träger 24 ist auch fest mit dem Führungsring 26 über einen Stift 54 über drei (in Fig. 1 ist nur eines gezeigt) Verbindungselemente 52 verbunden, welche fest mit dem Träger 24 verbunden sind.

Der Träger hat viele Luftzufuhrdurchgänge 48, 48, . . . (in Fig. 2 sind nur zwei hiervon gezeigt), deren Ausgabeöffnungen an dem Außenumfang der Bodenfläche des Trägers 24 ausgebildet sind. Auch hat er eine Vielzahl von Luftzufuhrdurch­ gängen 52, 52, . . . (in Fig. 2 sind nur drei hiervon gezeigt), deren Austrittsöff­ nungen an dem Innenumfang der Bodenfläche ausgebildet sind. Wie aus der Darstellung nach den gebrochenen Liniert in Fig. 2 zu ersehen ist, verlaufen die Luftzufuhrdurchgänge 48 und 52 zur Außenseite des Haltekopfs 14, und eine der Gruppen von Luftzufuhrdurchgängen 48 und 52 ist mit einer Saugpumpe (SP) 56 über ein Schaltventil 55 verbunden, und die andere Gruppe der Luftzufuhrdurch­ gänge 48 und 52 ist mit einer Luftpumpe 40 über einen Regler 38C verbunden. Wenn bei dieser Auslegungsform eine Gruppe der Luftzufuhrdurchgänge auf der Seite der Luftpumpe 40 geschlossen ist, während die andere Gruppe der Luftzu­ fuhrdurchgänge an der Seite der Saugpumpe 56 durch das Schaftventil 55 geöff­ net ist, wird ein Wafer 50 haftend an der Bodenfläche des Trägers 24 durch eine Saugkraft der Saugpumpe 56 gehalten. Wenn eine Gruppe der Luftzufuhrdurch­ gänge an der Seite der Luftpumpe 40 offen ist, während die andere Gruppe von Luftzufuhrdurchgängen an der Seite der Saugpumpe 56 durch das Schaltventil 55 geschlossen ist, wird die Druckluft von der Luftpumpe 40 in eine Luftkammer 51 zwischen dem Träger 24 und dem Wafer 50 über die Luftzufuhrdurchgänge 48 und 52 eingespeist. Somit wird eine Druckluftschicht in der Luftkammer 51 gebil­ det, und die Andrückkraft des Trägers 24 auf den Wafer 50 wird über diese Druckluftschicht übertragen.

Der Waferhaltekopf 24 der vorstehend genannten Art bewegt den Träger 24 durch Regeln der Andrückkraft, die auf den Träger 24 einwirkt, in Richtung nach oben und unten, wodurch der Polierdruck des Wafers 50 gesteuert wird (d. h. eine Kraft, die den Wafer 50 gegen das Polierkissen 16 andrückt). Auf diese Weise läßt sich ein Polierdruck einfacher als bei einem Fall steuern, bei dem der Polierdruck des Wafers 50 durch den Druck der Druckluftschicht gesteuert wird. Wenn der Wa­ ferhaltekopf 14 zum Einsatz kommt, läßt sich der Polierdruck des Wafers 50 nur dadurch steuern, daß die Vertikalpositionen des Trägers 24 gesteuert werden. Zusätzlich wird die Luft, die über die Luftzufuhrdurchgänge 48 eingebracht wird, zur Außenseite über Auslaßöffnungen (nicht gezeigt) ausgestoßen, welche an dem Haltering 28 ausgebildet sind.

Eine Scheibe 30 aus Kautschuk (nachstehend als Kautschukscheibe) bezeichnet, ist zwischen dem Träger 24 und dem Kopf 22 angeordnet. Die Kautschukscheibe 30 ist ähnlich einer Scheibe mit einer gleichmäßigen Dicke ausgebildet und ist fest an der Bodenfläche des Kopfs 22 mit Hilfe eines ringförmigen Anschlags 58 angebracht, wodurch die Kautschukscheibe 30 durch einen Anschlagring 58 als eine Schnittstelle in zwei Teile unterteilt wird, einen mittleren Teil 30A und einen Außenumfangsteil 30B. Das mittlere Teil 30A dient als ein Luftkissen zum An­ drücken des Trägers 24, während das Außenumfangsteil 30B als ein Luftkissen zum Andrücken des Halterings 28 dient.

Ein Zwischenraum 60 ist an dem Bodenteil des Kopfs 22 vorgesehen, welcher durch ein mittleres Teil 30 und den Anschlag 58 der Kautschukscheibe 30 luftdicht verschlossen ist. Über diesen Zwischenraum 60 ist der Luftzufuhrdurchgang 36 angeschlossen. Wenn bei dieser Auslegungsform die Druckluft von dem Luftzu­ fuhrdurchgang 36 in den Zwischenraum 60 eingeleitet wird, wird das mittlere Teil 30A der Kautschukscheibe 30 elastisch durch den Luftdruck derart verformt, daß die obere Fläche des Trägers 24 angedrückt wird, wodurch sich eine Andrückkraft für den Wafer 50 bezüglich des Polierkissens 16 bereitstellen läßt. Ferner läßt sich die Andrückkraft (d. h. der Polierdruck) des Wafers 50 durch Einstellen des Luft­ drucks mittels des Reglers 38B steuern.

Der zylindrische Führungsring 26 ist an dem Bodenteil des Kopfs 22 angeordnet, so daß er koaxial zu dem Kopf 22 ist, und er ist auch fest mit dem Kopf 22 über die Kautschukscheibe 30 verbunden. Der Haltering 28 ist zwischen dem Führungs­ ring 26 und dem Träger 24 angeordnet.

Der Haltering 28 ist an dem Außenumfang des Trägers 24 angeordnet und umgibt den Wafer 50. Somit hat der Haltering 28 eine Funktion, gemäß welcher verhindert wird, daß der Wafer 50, welcher zu polieren ist, aus dem Träger herausgleitet. Der Außenumfangsrand des Wafers 50, welcher zu polieren ist, kommt in Kontakt mit der Innenumfangsfläche des Halterings 28 stromabwärts zu der Drehrichtung bei der Drehbewegung des Polierkissens 16. Die Drehkraft des Halterings 28 wird auf den Wafer 50 über den Außenumfangsrand übertragen, welcher hiermit in Kontakt steht, und somit führt der Wafer 50 ebenfalls mit einer vorbestimmten Drehzahl eine Drehbewegung aus. Eine Innenumfangsfläche des Halterings 28, mit welcher der äußere Umfangsrand des Wafers 50 in Kontakt ist, ist aus weichem Material, wie Harz, hergestellt, welche den zu kontaktierenden Wafer 50 nicht beschädigt.

Ein Ringraum 64 ist an dem bodenseitigen Außenumfangsteil des Kopfs 22 ausgebildet, welcher durch den Kopf 22 und den Außenumfang 30B der Kau­ tschukscheibe und dergleichen luftdicht abgeschlossen ist. Der Raum 64 hat einen Luftzufuhrdurchgang 34, welcher durch den Raum 64 geht. Wenn bei dieser Auslegung die Druckluft von dem Luftzufuhrdurchgang 34 in den Raum 64 einge­ leitet wird, wird der Außenumfang 30B der Kautschukscheibe 30 elastisch durch den Luftdruck verformt, und die ringförmige obere Fläche des Halterings 28 wird angedrückt, wodurch eine ringförmige Bodenfläche (Kontaktfläche) 29 des Halte­ rings 29 gegen das Polierkissen 16 angedrückt wird. Die Andrückkraft des Halte­ rings 28 läßt sich dadurch steuern, daß der Luftdruck durch den Regler 38A eingestellt wird. Ferner ist die Kontaktfläche 29 des Halterings 29 mit Diamant beschichtet, um den Reibungswiderstand gegenüber dem Polierkissen 16 zu verbessern.

Ein Detektor zum Erfassen einer Poliergröße des Wafers 50 ist vorgesehen, und dieser ist am Haltekopf 14 angeordnet. Der Detektor ist ein Sensor 17, welcher einen Kern 66 und eine Spule 68 aufweist, und es ist eine zentrale Verarbei­ tungseinheit CPU (in Fig. 3 gezeigt) zum Ermitteln und Verarbeiten der Detek­ tionswerte vorgesehen, welche mit Hilfe des Sensors 70 erfaßt werden. Diese Einrichtung ist außerhalb des Waferhaltekopfs 14 angeordnet.

In Fig. 2 ist ein Sensor 70 ein Differentialwandler. Die Spule 68, welche den Differentialwandler bildet, ist an dem oberen Ende eines Arms 76 angebracht, welcher sich von der inneren Fläche des Halterings 28 in Drehrichtung der Welle des Waferhaltekopfs 14 erstreckt. Der Kern 66 des Sensors 70 ist an einer Posi­ tion angeordnet, an welcher die Mittelwelle koaxial zu dem Gegenstück des Waferhaltekopfs 14 angeordnet ist. Der Sensor 70 kann eine Bewegungsgröße des Trägers 24 bezüglich der Kontaktfläche 29 des Halterings 28 erfassen, und er kann auch eine Einfahrposition des Halterings 28 bezüglich der Oberfläche des Polierkissens 16 erfassen. Der Träger 24 hat eine Ausnehmung 78, welche zur Einführung des Arms 76 ausgebildet ist.

Ein stufenförmig abgesetztes Teil 29A ist an der Kontaktfläche 29 derart ausge­ bildet, daß ein wellenförmig ausgebildetes Teil des Polierkissens 16 in das stufen­ förmig abgesetzte Teil 29A eindringen kann.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist das stufenförmige Teil 29A ringförmig an der Innen­ seite der Kontaktfläche 29 ausgebildet, welche tatsächlich in Kontakt mit dem Polierkissen 16 kommt. Eine Höhe h des stufenförmig abgesetzten Teils 29A ist kleiner als eine Dicke des Wafers 50, so daß eine obere Fläche 29B des stufen­ förmig abgesetzten Teils 29A nicht in Kontakt mit dem Polierkissen 16 kommt, und der Wafer 50 nicht in das stufenförmig abgesetzte Teil 29A eindringt. Ferner ist eine Breite S des stufenförmig abgesetzten Teils 29A derart vorgegeben, daß ein wellenförmig verformtes Teil 16C, welcher durch einen Innenumfang 28C an der Drehrichtung stromabwärtigen Seite des Polierkissens 16 gebildet wird, in das stufenförmig abgesetzte Teil 29A eintreten kann. Somit tritt das wellenförmig verformte Teil 16C entfernt von dem Außenumfangsrand 50A des Wafers 50 auf. Auch tritt eine Wellenbildung an den Teilen 16A und 16B auf, weiche in Kontakt mit einem Außenumfangsrand 28A und einem Innenumfangsrand 28B des Halte­ rings in Drehrichtung des Polierkissens 16 stromaufwärts gesehen kommt. Die wellenförmig verformten Teile 16A und 16B beeinflussen jedoch ein gleichmäßiges Polieren des Wafers 50 nicht, da sie von dem Außenumfang 50A des Wafers 50 entfernt liegen.

Nunmehr soll eine Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Poliervorrichtung 10 näher erläutert werden, welche gemäß den voranstehenden Ausführungen ausgelegt ist.

Zuerst wird der Waferhaltekopf 14 nach oben bewegt, und die Saugpumpe 56 wird eingeschaltet, so daß der zu polierende Wafer 50 haftend an der Bodenfläche des Trägers 24 gehalten ist.

Dann wird der Waferhaltekopf 14 nach unten bewegt, und an einer Abwärtsbewe­ gung in einer Position angehalten, an der die Kontaktfläche 29 des Halterings 28 des Waferhaltekopfs 14 in Kontakt mit dem Polierkissen 16 kommt. Dann wird die Gruppe von Luftdurchgängen an der Seite der Saugpumpe 56 durch das Schalt­ ventil 55 geschlossen, so daß das Halten des Wafers 50 aufgehoben wird, und der Wafer 50 wird auf dem Polierkissen 16 angeordnet.

Dann wird die Luftpumpe 40 eingeschaltet, um Druckluft in die Luftkammer 51 über die Luftzufuhrdurchgänge 48 einzuleiten, und die Druckluftschicht wird in der Luftkammer 51 ausgebildet.

Dann wird Druckluft von der Luftpumpe 40 in den Raum 60 über die Luftzufuhr­ durchgänge 36 eingeleitet, und der mittlere Teil 30A der Kautschukscheibe 30 wird elastisch derart verformt, daß der Träger 24 und dann der Wafer 50 gegen das Polierkissen 16 über die Druckluftschicht angedrückt wird. Dann wird der Luftdruck durch den Regler 38B eingestellt, und der Innenluftdruck wird auf den gewünsch­ ten Druckwert geregelt. Dann wird die Andrückkraft (d. h. der Polierdruck) des Wafers 50 gegen das Polierkissen konstant gehalten.

Anschließend wird Druckluft von der Luftpumpe 40 in den Raum 64 über die Luftzufuhrdurchgänge 34 eingeleitet, und der Außenumfang 30B der Kautschuk­ scheibe 30 wird elastisch derart verformt, daß der Haltering 28 und dann die Kontaktfläche 29 des Halterings 28 gegen das Polierkissen 16 angedrückt werden.

Der Luftdruck wird dann durch den Regler 38A derart eingestellt, daß der Luft­ druck einen Luftdruckwert annimmt, welcher in einem Speicher RAM 75 einer CPU 74 gespeichert ist, und dieser Luftdruck wird durch den Regler 38A wiederum konstant gehalten, nachdem die Zusammenlegeposition des Halterings 28 einge­ stellt ist.

Der Polierdruck wird durch eine externe Eingabeeinrichtung 80 nach Fig. 3 anschließend eingestellt. Die Platte 12 und der Waferhalfekopf 14 führen eine Drehbewegung aus, und es wird mit dem Poliervorgang des Wafers 50 begonnen. Der durch die externe Eingabeeinrichtung eingestellte Polierdruck kann im vorhin­ ein eingestellt werden und braucht nicht unmittelbar vor dem Poliervorgang einge­ stellt zu werden.

Schließlich wird die Poliergröße des Wafers 50 während des Poliervorgangs durch den Sensor 70 und die CPU 74 ermittelt und errechnet. Wenn die ermittelte Poliergröße des Wafers 50 mit einem Poliersollwert erreicht wird, welcher vor­ gegeben ist, wird ein Signal zum Stoppen des Poliervorgangs ausgegeben, und die Waferpoliervorrichtung 10 hört mit dem Polieren auf. Das Polieren eines Wafers 50 ist dann gemäß der voranstehend beschriebenen Vorgehensweise abgeschlossen. Die Vorgehensweise kann wiederholt werden, wenn anschließend ein weiterer Wafer 50 poliert werden soll.

Während des Polierens des Wafers 50 tritt ein wellenförmig verformtes Teil 16C durch die Wellenbildung an dem Polierkissen 16 an einem Teil auf, welches von dem Außenumfangsrand 50A des Wafers 50 nach Fig. 4 entfernt liegt, da der Waferhaltekopf 14 nach der Erfindung das stufenförmig abgesetzte Teil 29A hat, welches dadurch ausgebildet ist, daß das wellenförmig verformte Teil 16C des Polierkissens 16 abgeflacht wird. Somit kann die Waferpoliervorrichtung nach der Erfindung ein übermäßiges Polieren des äußeren Umfangsrands des Wafers verhindern, ohne daß die Wellenbildung unterdrückt wird, und die gesamte Ober­ fläche des Wafers läßt sich somit gleichförmig polieren.

Bei der voranstehend erläuterten bevorzugten Ausführungsform arbeitet die Wafer- Poliervorrichtung 10 derart, daß der Wafer 50 mittels der Druckluftschicht poliert wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Wafer-Poliervorrichtung be­ schränkt, sondern der Haltering 28 kann auch bei einer Wafer-Poliervorrichtung eingesetzt werden, welche direkt den Wafer am Träger hält und den Wafer durch Andrücken des Wafers gegen das Polierkissen poliert.

Die Wafer-Poliervorrichtung nach der Erfindung hat ein stufenförmig abgesetztes Teil am Haltering, so daß das wellenförmig verformte Teil des Polierkissens in das stufenförmig abgesetzte Teil eintritt. Daher wird ein übermäßiges Polieren des Außenumfangs des Wafers verhindert, ohne daß die Wellenbildung unterdrückt wird, und somit läßt sich die gesamte Oberfläche des Wafers gleichmäßig polie­ ren.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die voranstehend beschriebenen Einzelheiten der bevorzugten Ausführungsform beschränkt, sondern es sind zahlreiche Ab­ änderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims (2)

1. Wafer-Poliervorrichtung (10), welche eine Oberfläche des Wafers (50) poliert, und folgendes aufweist:
einen Träger (24), welcher den Wafer (50) hält und die Oberfläche des Wafers (50) gegen ein Polierkissen (16) andrückt, welches eine Drehbewegung ausführt; und
einen Haltering (28), welcher um einen Außenumfang des Trägers (24) derart angeordnet ist, daß er den Außenumfang des Wafers (50) umgibt, und der gegen das Polierkissen (16) angedrückt wird, wobei der Haltering (28) ein stufenförmig abgesetztes Teil (29A) an einer Fläche (29) hat, welche in Kontakt mit dem Polierkissen (16) kommt, so daß ein wellenförmig verformtes Teil (16C) des Polierkis­ sens (16) in das stufenförmig abgesetzte Teil (29A) eintritt.

2. Wafer-Poliervorrichtung (10), welche die Oberfläche eines Wafers (50) poliert und folgendes aufweist:
einen Träger (24), welcher den Wafer (50) hält;
eine erste Andrückeinrichtung (30A, 36, 38B, 40), welche den Träger (24) gegen ein Polierkissen (16) andrückt, welches eine Drehbewegung ausführt;
eine Druckluftschichtbildungseinrichtung (380, 40, 48, 52), welche eine Druckluftschicht zwischen dem Träger (24) und dem Wafer (50) ausbildet, und eine Andrückkraft von der Andrückein­ richtung (30A, 36, 38B, 40) auf den. Wafer (50) über die Druckluft­ schicht überträgt;
einen Haltering (28), welcher an einem Außenumfang des Trägers (24) derart angeordnet ist, daß er den Umfang des Wafers (50) umgibt, und gegen das Polierkissen (16) angedrückt wird, wobei der Haltering (28) ein stufenförmig abgesetztes Teil (29A) an einer Fläche (29) hat, welche in Kontakt mit dem Polierkissen (16) kommt, so daß das wellenförmig verformte Teil (16C) des Polierkissens (16) in das stufenförmig abgesetzte Teil (29A) eintritt; und
eine zweite Andrückeinrichtung (30B, 34, 38A, 40), welche den Haltering (28) gegen das Polierkissen (16) drückt.