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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Zweischeiben-Poliermaschine, insbesondere
zur Bearbeitung von Halbleiterwafern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Derartige
Poliermaschinen sind allgemein bekannt. Die doppelseitig zu polierenden
Halbleiterwafer werden im Zuge von Neuentwicklungen im Durchmesser
immer größer. Damit
entsteht das Erfordernis, daß die
Arbeitsscheiben immer geringere Geometrieabweichungen haben, wenn
die geforderte Maßgenauigkeit
eingehalten werden soll.
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Um
auf zwei Seiten polierte Wafer mit kleinsten geometrischen Abweichungen
und guter Oberflächenbeschaffenheit
herzustellen, ist die Laufgenauigkeit und die Formbeständigkeit
der unteren Arbeitsscheibe (Polierteller) ein ausschlaggebender
Faktor. Um diesen Anforderungen zu genügen, sind teilweise recht aufwendige
Lösungen
zur Lagerung des unteren Poliertellers bekannt geworden, z. B. eine
hydrodynamische oder hydrostatische Lagerung.
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Aus
DE 3 925 274 C2 ist
bekannt, bei einer Bearbeitungsmaschine zum Läppen, Feinschleifen oder Polieren
die Arbeitsscheibe pendelnd an der Antriebswelle aufzuhängen.
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Aus
US 4,773,185 ist bekannt,
eine Arbeitsscheibe einer Zwei-Seiten-Läppmaschine an einer Trägerscheibe
anzubringen. Die obere Arbeitsscheibe ist über einen Ring kleiner radialer
Ausdehnung gegen die untere Arbeitsscheibe gehalten. Ein Stift in der
Trägerscheibe
wirkt mit einer Ausnehmung der unteren Arbeitsscheibe zusammen,
um eine lagerichtige Anordnung zu gewährleisten.
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Die
Verwendung von Trägerscheiben
für eine
Doppelseitenarbeitsmaschine ist auch aus
EP 0 241 433 A2 bekannt
geworden. Die Verbindung zwischen der jeweiligen Arbeitsscheibe
und Trägerscheibe
erfolgt über
eine Schraubverbindung. Die Trägerscheiben
sind mit Kanälen
für ein
Kühlmittel versehen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zweischeiben-Poliermaschine,
insbe sondere zur Bearbeitung von Halbleiterwafern, zu schaffen, die
mit relativ geringerem Aufwand eine Lagerung des unteren Poliertellers
bereitstellt, wodurch auch Halbleiterwafer mit größerem Durchmesser
im gewünschten
Umfang präzise
bearbeitet werden können.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Ein
wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, dass die Arbeitsscheiben,
die als Ringscheiben ausgebildet sind, annähernd mittig abgestützt sind.
Der hierfür
verwendete Grundträger,
ist über
geeignete Befestigungsmittel mit der entsprechenden Trägerscheibe
verbunden. Der Grundträger kann
nach einer Ausgestaltung der Erfindung als Rad mit radialen Speichen
geformt sein, dessen Nabe mit der Antriebswelle in Drehverbindung
steht. Die obere Arbeitsscheibe kann so aufgehängt sein, daß sie sich automatisch
an die Neigung der unteren Arbeitsscheibe anpaßt, wenn diese sich ändert. Diese
Lagerung der oberen Arbeitsscheibe kann durch ein Kugelgelenk bewerkstelligt
werden, das gleichzeitig für die Übertragung
eines Drehmoments ausgelegt ist, beispielsweise durch eine entsprechende
Verzahnung zwischen den Lagerbauteilen. Alternativ kann zwischen
dem Ring des Grundträgers
und der Trägerscheibe
eine Mehrzahl von Zylindereinheiten angeordnet werden, deren Zylinderräume mit
einem hydraulischen Medium gefüllt
und miteinander verbunden sind, so daß auch bei dieser Aufhängung ein „Pendeln" der oberen Arbeitsscheibe
möglich
ist.
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Erfindungsgemäß sind obere
und untere Trägerscheibe
jeweils auf einem Umfangsring eines radförmigen Grundträgers mit
Hilfe von Befestigungsmitteln befestigt und mittig abgestützt. Der
Grundträger ist
mit der dazugehörigen
Antriebswelle verbunden. Der Radius, auf dem die Befestigungsmittel
liegen, die den Grundträger
mit der Trägerscheibe
verbinden, ist annähernd
auf der halben Ringbreite der ringförmigen Arbeitsscheibe angeordnet.
Die Befestigungsmittel weisen eine Verschraubung zwischen Umfangsring
und Trägerscheibe
mittels Befestigungsschrauben auf, wobei die Befestigungsschrauben
von einer Hülse
umgeben sind, die zwischen Umfangsring und Trägerscheibe axial eingespannt ist,
wobei die Hülse
ein radiales Spiel zur Befestigungsschraube und einer die Befestigungsschraube und
die Hülse
aufnehmenden Bohrung aufweist, wodurch zwischen Grundträger und
Trägerscheibe
eine relative radiale Bewegung zugelassen ist.
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Die
Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bereits relativ geringe Temperaturänderungen
zu Änderungen
in den Abmessungen der Trägerscheiben
führen.
Haben die Trägerscheiben
zum Beispiel nicht die Möglichkeit,
sich bei Temperaturerhöhung frei
auszudehnen, besteht die Gefahr, daß sie sich in sich verformen
und dadurch ihre Planheit verlieren. Treten Wärmedehnungen auf, die zwischen
den Bauteilen naturgemäß unterschiedlich
sind, führen
sie nicht zu einer Verformung der Trägerscheibe, welche die Planheit
der Arbeitsfläche
beeinträchtigt.
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Bei
einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der
Zweischeiben-Poliermaschine weist die Welle der unteren Arbeitsscheibe
mehrere achsparallele Kanäle
auf, denen mittels einer stationären
Zuführvorrichtung
Kühlwasser
zu- und abgeführt
wird. Mit Hilfe der beschriebenen Kühlung wird für die Antriebswelle
eine hohe Temperaturstabilität
erhalten, wodurch unterschiedliche axiale Kräfte, die aufgrund von Temperaturänderungen
verursacht werden und damit Maßänderungen
der Antriebswelle, die sich auf die Arbeitsscheibe auswirken, nicht
auftreten.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Hauptantriebswelle
mit Hilfe von zwei beabstandeten Kegelrollenlagern gelagert. Die
Kegelrollenlager werden zweckmäßigerweise
relativ groß dimensioniert
und sind mit entgegengesetzten Kegelwinkeln versehen, so daß eine große Steifigkeit
und geringe Nachgiebigkeit bei Belastungsänderungen während des Poliervorgangs stattfindet.
Die Kegelrollenlager werden vorzugsweise mit Hilfe einer auf die
Welle aufgeschraubten Mutter gegeneinander bzw. gegen die Welle
vorgespannt.
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Die
Anordnung von Kühlkanälen an der Oberseite
einer Trägerscheibe,
auf der die Polier- oder Arbeitsscheibe befestigt ist, ist an sich
bekannt. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Kühlkanal
in der Antriebswelle über
entsprechende Kanalabschnitte mit den oberen Kühlkanälen der Trägerscheibe verbunden. Daher
ist nur eine einzige Übertragung
des Kühlmittels
vom stationären
Maschinengehäuse
auf die drehenden Teile erforderlich. Vorzugsweise ist ein weiterer
achsparalleler Kühlkanal
in der Antriebswelle vorgesehen, der die Rückführung des umlaufenden Kühlmittels
bildet.
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Nach
einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weist die Trägerscheibe
auch an der Unterseite Kühlkanäle auf,
die vorzugsweise in gleicher Weise mit den axialen Kühlkanälen in der
Antriebswelle verbunden sind, wie die oberen Kühlkanäle. Durch die Einstellung der
Temperatur des Kühlmittels
der unteren Kühlkanäle (Δ t zwischen
oben und unten) läßt sich
auch die Geometrie der Trägerscheibe
beeinflussen, die ihrerseits bekanntlich fest mit der Arbeitsscheibe
verbunden ist, wodurch auch die Geometrie der Arbeitsscheibe beeinflußt wird.
Dies ist bei unterschiedlichen Polierprozeßbedingungen von Vorteil. Oberes
Kühl-Labyrinth
und unteres Kühl-Labyrinth können getrennt
voneinander mit verschiedenen Temperaturen gekühlt werden.
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Der
Antrieb der Antriebswelle von einem Elektromotor erfolgt vorzugsweise über ein
Getriebe, das nach einer Ausgestaltung der Erfindung eine gerade
Stirnverzahnung aufweist. Vorzugsweise wird eine hohe Verzahnungsqualität vorgesehen.
Dadurch können
auch hierdurch axiale, auf die Antriebswelle wirkende Kräfte und
Vibrationen ausgeschlossen werden.
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Wie
schon erwähnt,
sind die Trägerscheiben ihrerseits
auf einem radförmigen
Grundträger
angebracht sein, der seinerseits mit der jeweiligen Antriebswelle
verbunden ist. Der Grundträger
ist vorzugsweise in Form eines Wagenrades gebildet, wobei an den
Enden der Speichen die Trägerscheibe mit
dem Umfangsring des Grundträgers
verbunden ist. Bei der Verschraubung können Distanzscheiben vorgesehen
werden, welche zum Ausgleich von Axialschlag fehlern des Grundträgers dienen.
Durch die mittige Anordnung der Betätigung wird erreicht, daß sich die
Polierscheiben beim Aufbringen der Belastung, die zum Polieren notwendig
ist, nicht ungleichmäßig verformen,
sondern sich gleichmäßig nach
unten bzw. oben bewegen, wobei sich die Geometrie der Polierscheiben
nicht verändert.
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Trotz
präziser
Montage können
Ungenauigkeit und Verspannungen insbesondere der unteren Arbeitsscheibe
nicht völlig
vermieden werden. Um die Ausgangsgeometrie der Polierscheibe nach
fertiger Montage zu erzeugen, ist nach einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, daß das Maschinengehäuse auf
diametral gegenüberliegenden
Seiten der unteren Arbeitsscheibe Anbringungsmittel aufweist für die Anbringung
einer brückenartigen
Abdrehvorrichtung, die in einer brückenförmigen Führung einen ein Abdrehwerkzeug
haltenden Schlitten führt,
der von einem Linearantrieb radial zur Arbeitsscheibe bewegt wird.
Bei der Befestigung eines Poliertellers, der zuvor relativ präzise hergestellt
worden ist, kann die Geometrie durch Verspannungen oder dergleichen
bei der Montage in die Maschine beeinträchtigt werden. Dadurch dauert
der in der Maschine durchgeführte
Läppprozeß außerordentlich lange,
wenn nicht vorgezogen wird, die Polierscheibe wieder auszubauen
und erneut zu bearbeiten, was dann ebenfalls noch mit der Unsicherheit
behaftet ist, weil nach dem Wiedereinbau die Polierfläche ihre Präzision wiederum
eingebüßt haben
kann. Durch Läppen
mit Abrichtringen läßt sich
ein Höhenschlag nicht
korrigieren. Durch Lappen kann die Polierscheibe konvex oder konkav
eingestellt werden. Durch das Überdrehen
der Polierscheibe innerhalb der Maschine werden sämtliche Fertigungsungenauigkeiten
der verwendeten Bauteile, wie Grundträger, Polierscheibenträger und
Polierscheibe eliminiert. Außerdem wird
ein erheblicher Zeitvorteil erhalten. Zum Zwecke des Abdrehens wird
vorher der Polierscheibenträger mit
der Polierscheibe durch das erwärmte
Kühlwasser
auf Prozeßtemperatur
gebracht.
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Abdrehvorrichtungen
der beschriebenen Art sind im Prinzip bekannt, sie werden jedoch
bisher nicht unmittelbar an Poliermaschinen eingesetzt. In einer
Ausgestaltung der Erfindung weisen die Anbringmittel auf einer Seite
des unteren Poliertellers eine annähernd horizontale Anlagefläche auf
und auf der gegenüberliegenden
Seite in der Höhe
einstellbare Abstützmittel.
Die horizontale Anlagefläche
bildet eine Bezugsebene, und mit Hilfe der einstellbaren Abstützmittel
läßt sich
die Neigung der Linie, in der das Werkzeug radial entlangfährt, einstellen.
In manchen Fällen
ist eine trichterförmige
Ausbildung der Arbeitsfläche
des Poliertellers erwünscht.
Dies kann mit Hilfe der beschriebenen Konstruktion ohne weiteres
erreicht werden.
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Anhand
eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung
nachfolgend näher
erläutert.
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1 zeigt
im Schnitt eine Poliermaschine nach der Erfindung.
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2 zeigt
eine ähnliche
Ansicht wie 1, wobei zusätzlich eine Abdrehvorrichtung
gezeigt ist.
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3 zeigt
vergrößert den
mittleren Teil der Poliermaschine nach 1.
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4 zeigt
einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform einer Poliermaschine nach
der Erfindung.
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5 zeigt
die Einzelheit 5 nach 4.
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6 zeigt
eine abgewandelte Ausführungsform
des oberen Poliertellers einer Poliermaschine nach der Erfindung.
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7 zeigt
die Einzelheit 7 nach 6.
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In
den 1 und 2 ist lediglich der untere Teil
einer Zweischeiben-Poliermaschine dargestellt mit einer unteren
ringförmigen
Polierscheibe 10. Die ringförmige Polierscheibe 10 ist
mittels Schrauben 12 auf einer ringförmigen Trägerscheibe 14 befestigt.
In die Oberseite der Trägerscheibe 14 sind Kühlkanäle 16 eingeformt.
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Ein
Grundträger 18 weist
eine Nabe 20, Speichen 22 und einen äußeren, die
Speichen außen verbindenden
Umfangsring 24 auf. Die Trägerscheibe 14 ist
mit Hilfe von Schrauben 26 mit dem Umfangsring 24 fest
verbunden. Ein flacher Ring 28 ist zwischen dem Umfangsring 24 und
der Unterseite der Trägerscheibe 14 angeordnet.
Er deckt Kühlkanäle 30 an
der Unterseite der Trägerscheibe 14 ab. Zwischen
Ring 28 und Umfangsring 24 sind Distanzscheiben 32 angeordnet.
Die Befestigung der Trägerscheibe 14 an
dem Umfangsring 24 liegt auf der halben radialen Breite
der Polierscheibe 10. Dadurch führen in Richtung der Pfeile 34 aufgebrachte
Belastungskräfte
nicht zu einer ungleichmäßigen Verformung
der Polierscheibe 10.
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Die
Nabe 20 des Grundträgers 18 ist
mit Hilfe von Schrauben mit einer Antriebswelle 36 verbunden,
die sich vertikal nach unten erstreckt durch ein Getriebegehäuse 38 hindurch.
Das Getriebegehäuse 38 weist
einen Deckel 40 und eine Schale 42 auf. Deckel
und Schale lagern jeweils ein Kegelrollenlager 44, wobei
die Kegelwinkel entgegengesetzt zueinander gerichtet sind. Das obere
Kegelrollenlager 44 liegt gegen einen radialen Flansch
der Welle 36 an und das untere Kegelrollenlager 44 wird
mit Hilfe einer Mutter 46 auf der Welle 36 vorgespannt.
Durch diese Konstruktion können
die Kegelrollenlager aufeinander zu vorgespannt werden.
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Die
hohle Antriebswelle 36 weist einen ersten achsparallelen
Kanal 46 auf. Im unteren Bereich ist die Antriebswelle 36 von
einem Verteilerring 48 umgeben, der stationär im Maschinengehäuse 50 angeordnet
ist. Mit dem Verteilerring 48 ist ein Nippel 52 verbunden,
der seinerseits mit einer Kühlmittelleitung
(nicht gezeigt) verbunden ist, die ihrerseits zu einer Kühlmittelquelle
führt.
Der Nippel 52 ist mit einer radialen Bohrung 54 ausgerichtet,
die an der Innenseite des Ringes in einer umlaufenden Nut 56 endet. Die
umlaufende Nut ist ausgerichtet mit einer umlaufenden Nut 58 der
Welle 36, die ihrerseits mit einer radialen Bohrung 60 in
Verbindung ist. In den Nippel 52 eingeführtes Kühlmittel strömt daher
in den achsparallelen Kanal 46 und von dort in eine Schrägbohrung 62 in
der Nabe 20 und von der Schrägbohrung in einen Kanalabschnitt 64,
der über
eine Leitung 66 und einen weiteren Kanalabschnitt 68 mit den
oberen Kühlkanälen 16 verbunden
ist. Eine parallele Leitung 70 führt durch eine Bohrung im Ring 28 hindurch,
so daß auch
eine Verbindung mit den unteren Kühlkanälen 30 hergestellt
ist. Der Rückfluß erfolgt über eine
Leitung 72, welche durch eine Bohrung des Rings 28 hindurchgeführt ist
in Verbindung mit unteren Kühlkanälen 30 und
eine Leitung 74, die über
eine Bohrung mit den oberen Kühlkanälen 16 in Verbindung
ist. Die Leitungen führen
zu dem zweiten achsparallelen Kanal 76 in der Antriebswelle 36,
der über
eine zweite radiale Bohrung 78 mit einer weiteren Ringnut 80 im
Verteilerring 48 verbunden ist. Die Ringnut 80 ist
auf nicht gezeigte Weise mit einem weiteren Nippel verbunden, über den
das Kühlmittel austreten
kann, ggf. in ein Reservoir der Kühlmittelquelle zurück.
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Mittig
auf der Welle 36 sitzt ein Stirnzahnrad 82, das
in Eingriff steht mit einem Ritzel 84, das von einem Motor 86 über ein
Schneckenradgetriebe 88 angetrieben ist. Die Verzahnung
von Stirnrad 82 und Ritzel 84 ist gerade und hochpräzise.
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Durch
die Antriebswelle 36 hindurch erstreckt sich koaxial eine
zweite Welle 90, die am unteren Ende mit einem Zahnrad 92 verbunden
ist, das über
einen Zahnriemen 94 von einem Antriebsrad 96 angetrieben
ist, das auf der Welle eines zweiten Motors 98 sitzt. Am
oberen Ende ist die Welle 90 mit einem inneren Stiftkranz 100 verbunden
(die mechanische Verbindung wird im einzelnen nicht beschrieben,
da sie keine Besonderheit enthält).
Der Stiftkranz 100 weist eine Reihe von in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten
Stiften 101 auf. Ein weiterer Stiftkranz 102 mit
Stiften 104 ist über
ein Lagerbauteil 106 auf der Kolbenstange eines Hubzylinders 108 abgestützt. Der
Stiftkranz 102 kann ggf. auch angetrieben werden, wie der
Stiftkranz 100. Die Stifte 101 und 104 treiben
nicht gezeigte, auf der Polierscheibe 10 aufliegende gezahnte
Läuferscheiben
an, welche die Wafer aufnehmen. Auch dies ist an sich bekannt.
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Zwischen
der Nabe 20 und dem Deckel 40 des Getriebegehäuses 38 ist
eine nicht näher
bezeichnete Labyrinthdichtung vorgesehen, welche ein Eindringen
von Verunreinigungen in das Getriebegehäuse verhindern soll.
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In 2 ist
zu erkennen, daß das
Maschinengehäuse 50 einen
Absatz 110 aufweist, der eine obere Anlagefläche 112 aufweist,
die etwas niedriger liegt als die Oberseite der Polierscheibe 10.
Eine Abdrehvorrichtung 114 weist ein sich diametral über die Polierscheibe 10 erstreckendes
brückenartiges
Trägerteil 116 auf,
das in einem Rahmenabschnitt 118 endet, der mit Hilfe von
Schrauben 120 am Absatz 110 befestigbar ist. Am
anderen Ende weist das Trägerteil 116 einen
Ansatz 122 auf, über
den sich die Vorrichtung 114 abstützt. Eine Schraube 124 ist
mit einem Abstandshalter 126 verbunden, der seinerseits
mit Hilfe einer Schraube 128 an einem Lagerabschnitt 130 des Maschinengehäuses 50 verschraubt ist.
Durch Verdrehung der Schraube 124 läßt sich die Höhe bzw.
der Winkel des brückenartigen
Trägers 116 justieren.
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Der
brückenartige
Träger 116 dient
als Führung
für einen
nicht weiter beschriebenen Schlitten 132, der ein stiftartiges
Abdrehwerkzeug 134 von bekannter Bauart hält. Eine
Antriebsspindel 136 in dem Trägerteil 116 ist mit
einem Antriebsmotor 138 in Verbindung und steht außerdem in
Verbindung mit dem Schlitten 132. Diese Verbindung wird
von einem Kugelspindeltrieb gebildet, wodurch das Werkzeug 134 relativ
reibungsarm radial zur Polierscheibe 10 bewegt werden kann.
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Nach
dem Einbau der Polierscheibe 10 in der oben beschriebenen
Art und Weise wird die Abdrehvorrichtung 114 montiert,
und es erfolgt eine Bearbeitung der Polierscheibe 10. Vorher
wurde sie mit Hilfe des erwärmten
Kühlmittels
auf Betriebstemperatur gebracht. Mit Hilfe dieser Maßnahme können alle
Toleranzen, die sich aufgrund des Aufbaus und der die Polierscheibe 10 tragenden
Teile kompensiert werden. Der anschließende Läppprozeß kann sich daher in minimaler
Zeit vollziehen.
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Mit
Hilfe der beschriebenen Kühlmaßnahmen
läßt sich
die Geometrie von Antriebswelle und Trägerscheibe auf einem gewünschten
Wert halten, so daß Änderungen,
die ohne diese Maßnahmen
auftreten, nicht die Geometrie der Polierscheibe 10 beeinträchtigen.
Mit Hilfe der Kühlung
auch der Trägerscheibe 14 kann
die Geometrie der Polierscheibe 10 in Grenzen in gewünschter
Weise beeinflußt
werden. Mit Hilfe des beschriebenen Kühlsystems läßt sich auch eine bestimmte
Temperatur in der Polierscheibe 10 einstellen, was für den Abdrehvorgang
von Bedeutung ist.
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Mit
den in der Beschreibung erörterten
Maßnahmen
einschließlich
des Abdrehens der Polierscheibe in der Maschine läßt sich
ein Axialhöhenschlag
einer Polierscheibe, bezogen auf den Drehmittelpunkt von kleiner
als ±1 μm und kurz
vor dem Außendurchmesser
der Polierscheibe von kleiner als ±10 μm bei einem Polierscheibendurchmesser
von 1.535 mm erreichen. Diese Werte haben praktisch keinen negativen
Einfluß mehr
auf die Oberflächengüte der polierten
Wafer.
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Bei
der Poliermaschine nach 4 ist die Anordnung des unteren
Poliertellers und der Antrieb in gleicher Weise ausgeführt wie
bei der Ausführungsform
nach 1. Es soll daher im einzelnen darauf nicht mehr
eingegangen werden. Man erkennt jedoch, daß zum Beispiel auch die Polierscheibe 10 ein
Kühllabyrinth
enthält,
das mit dem Kühllabyrinth der
Trägerscheibe 14 zusammenwirkt.
Eine Besonderheit ist jedoch die Befestigung der Trägerscheibe 14 am
Ring 24 des Grundträgers 18,
wie in 5 dargestellt. Die Polierscheibe 10 ist
mit der Trägerscheibe 14 über die
Befestigungsschrauben 12 (siehe auch 1)
befestigt. Der Ring 24 ist mit der Trägerscheibe 14 ebenfalls über in gleichmäßigen Umfangsabständen angeordnete
Befestigungsschrauben 26 befestigt. Eine Besonderheit besteht
nun darin, daß die
Befestigungsschraube von einer Hülse 150 umgeben
ist, die in entsprechend erweiterten Bohrungsabschnitten von Trägerscheibe 14 und
Ring 24 angeordnet ist. Beim Verschrauben von Ring 24 und
Trägerscheibe 14 wird
die Hülse 150 unter
eine axiale Spannung gesetzt. Die Hülse befindet sich jedoch mit
radialem Spiel in der Bohrung und hat auch ein radiales Spiel zur
Schraube 12, so daß zwischen den
beiden Teilen eine begrenzte radiale Relativbewegung stattfinden
kann. Eine einseitige Wärmeausdehnung
von Grundträger 18 bzw.
Ring 24 einerseits und Trägerscheibe 14 andererseits
führt daher
nicht zu einer Verformung der Trägerscheibe 14 und
damit einer Verformung der Polierscheibe 10.
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Ein
oberer Polierteller 160 nach 4 weist eine
Polierscheibe 162, eine Trägerscheibe 164 und einen
Grundträger 166 auf.
Die Verbindung dieser Teile miteinander entspricht derjenigen für den unteren
Polierteller, so daß darauf
im einzelnen nicht eingegangen werden soll. Eine Nabe 168 des
Grundträgers 166 ist
an einer Antriebswelle 170 aufgehängt. Am unteren Ende der Antriebswelle 170 sitzt
eine Lagerkugel 172, die mit einer Lagerschale 174 in
der Nabe 168 zusammenwirkt. Dadurch kann der gesamte Polierteller 160 begrenzt
pendeln und die Arbeitsfläche
der Polierscheibe 162 sich an die jeweilige Neigung der
Arbeitsfläche
des unteren Poliertellers automatisch anpassen. Da über die
Welle 170 auch ein Drehmoment übertragen werden muß, weisen
die Lagerbauteile 172, 174 eine bogenförmige Verzahnung
auf, über
welche die Drehmomentübertragung
stattfindet, welche jedoch gleichzeitig ein Pendeln des Poliertellers 160 zuläßt.
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Wie
ferner zu erkennen, weist die Polierscheibe 162 eine Reihe
von achsparallelen Durchbohrungen 176 auf, die mit entsprechenden
Durchbohrungen in der Trägerscheibe 164 ausgerichtet und
mit denen Leitungen 178 verbunden sind, über die
ein Poliermittel zur Arbeitsfläche
der Polierscheibe 162 geleitet wird. Auf der Nabe 168 ist
eine Verteilvorrichtung 180 für das Poliermittel angeordnet, die
drei konzentrisch angeordnete ringförmige Kanäle 182 aufweist, in
denen sich das Poliermittel befindet, das durch Schwerkraftwirkung
nach unten gefördert
wird.
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Auch
bei der Befestigung des Grundträgers 166 an
der Trägerscheibe 164 ist
in gleicher Weise vorgegangen, wie dies in Verbindung mit den 1 bis 3 beschrieben
ist, nämlich
die mittige Befestigung des Rings des Grundträgers 16 mit der Trägerscheibe 164.
Die Befestigung erfolgt wiederum mit Hilfe von Schrauben 184,
die mit Spannhülsen 186 zusammenwirken,
die, wie dies in Verbindung mit 5 beschrieben
ist, radial begrenzt beweglich sind bzw. eine Relativbewegung zwischen
Schraube 184 und Hülse 186 erlauben,
damit durch Verformungen des Trägers 166 keine
unzulässige
Verformung der Trägerscheibe 164 und
damit der Polierscheibe 162 einhergeht.
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Der
Aufbau des Poliertellers nach den 6 und 7 gleicht
weitgehend dem des oberen Poliertellers nach 4. Ein Unterschied
zu 4 besteht darin, daß die Nabe 168a des
Grundträgers 166a fest
mit der Welle 170a verbunden ist, mithin an dieser Stelle
kein Pendeln möglich
ist, wie dies bei der Ausführungsform
nach 4 der Fall ist.
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Eine
Besonderheit bei der Ausführungsform nach 6 besteht
in der Anbringung der Trägerscheibe 164 an
dem Grundträger 166a,
d. h. an seinem äußeren Ring.
Diese ist in 1 näher dargestellt. Man erkennt
aus 7, daß zwischen
dem Ring 190 und der Trägerscheibe 164 eine
Kolbenzylindereinheit 192 angeordnet ist. In einer Durchbohrung
des Ringes 190 ist eine Kugelgleitführung 194 angeordnet,
durch die hindurch eine hohle Kolbenstange 196 geführt ist.
Die Kolbenstange 196 hat am oberen Ende einen Kolben 198,
der in einem Zylinder 200 dichtend geführt ist. Der Zylinder 200 ist
fest mit dem Ring 190 verbunden. Durch den Kolben 198 und die
hohle Kolbenstange 196 ist eine Befestigungsschraube 202 geführt. Sie
ist in eine Gewindebohrung der Trägerscheibe 164 eingeschraubt.
Die Kolbenstange 196 ist hingegen radial beweglich in der entsprechenden
Bohrung der Trägerscheibe 164,
so daß durch
die gezeigte Verbindung eine radiale Relativbewegung zwischen Grundträger 166a und
Trägerscheibe 164 möglich ist.
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Sowohl
der Kolbenstangenraum als auch der andere Zylinderraum aller Kolbenzylindereinheiten 192 sind,
wie in 6 angedeutet ist, über Leitungen 204 bzw. 206 miteinander
in Verbindung. Auf diese Weise ist der Polierteller 160 schwimmend
am Grundträger 166a aufgehängt und
kann ebenso wie der Polierteller nach 4 auto matisch
seine Neigung verändern
in Anpassung an die Änderung
der Neigung der Arbeitsfläche
der Polierscheibe 10 des unteren Poliertellers nach 4.