DE10081456B3 - Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung (100) zum doppelseitigen Polieren von Werkstücken (400; 890; 910), umfassend: einen Poliervorrichtungs-Hauptkörper (110; 800; 900) zum zumindest automatischen Rotieren einer Vielzahl von die Werkstücke haltenden Trägern (500; 870; 903) zwischen einer oberen (112; 840; 902) und einer unteren drehbaren Polierplatte (111; 830; 901), um gleichzeitig beide Oberflächen der durch die Vielzahl von Trägern gehaltenen Vielzahl von Werkstücken zu polieren, gekennzeichnet durch: (A) eine Einrichtung zum Zusammensetzen jedes Werkstückes (400; 890; 910) mit dem Träger (500; 870; 903) außerhalb des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers, wobei die Zusammensetzungseinrichtung folgendes umfasst: (A1) eine erste Ausrichtungseinrichtung (160) zum Ausrichten des Trägers; (A2) eine zweite Ausrichtungseinrichtung (130) zum Ausrichten des Werkstückes, bevor man es mit dem Träger zusammensetzt; und (A3) eine Überführungseinrichtung (120), um das ausgerichtete Werkstück in den ausgerichteten Träger zu überführen; und (B) eine Einrichtung (170) zum Zuführen des mit dem Träger außerhalb des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers zusammengesetzten Werkstückes in einem zusammengesetzten Zustand zur unteren Polierplatte.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren zum Einsatz beim, z. B., doppelseitigen Polieren einer Siliciumscheibe.
  • Stand der Technik
  • Eine Siliciumscheibe, die ein Material eines Halbleiter-Bauelementes ist, wird aus einem silicium-Einkristall herausgeschnitten, geläppt und dann poliert, damit sie eine Spiegeloberfläche hat. Diese Spiegel-Beschaffenheit wurde nur auf einer Oberfläche geschaffen, auf der Bauelemente gebildet wurden, doch ergab sich für Scheiben eines etwa 20 cm (8 Zoll) übersteigenden großen Durchmessers, z. B. 30 cm-Scheiben, eine Notwendigkeit, sie in einer solchen Weise einer Endbearbeitung zu unterziehen, dass ihre rückwärtige Oberfläche, auf der kein Bauelement gebildet wird, einer Spiegeloberfläche vergleichbar ist. Es war demgemäß notwendig, beide Oberflächen der Scheiben zu polieren.
  • Zum doppelseitigen Polieren einer Siliciumscheibe wird normalerweise eine Planetengetriebe-Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren benutzt. Die Struktur dieser Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren wird kurz unter Bezugnahme auf die 26 und 27 beschrieben. 27 ist eine Ansicht längs einer Linie C-C in 26, die durch Pfeile gekennzeichnet ist.
  • Die Planetengetriebe-Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren umfasst ein vertikales Paar drehbarer Richtplatten 1 und 2, eine Vielzahl von Trägern 3, 3, ..., die um ein Rotationszentrum zwischen den drehbaren Richtplatten 1 und 2 herum als Planetengetriebe angeordnet sind, ein am Rotationszentrum zwischen den drehbarer Richtplatten 1 und 2 angeordnetes Sonnenrad bzw. -getriebe 4 und ein ringförmiges Innengetriebe 5, das in einer äußeren Peripherie zwischen den drehbaren Richtplatten 1 und 2 angeordnet ist.
  • Die obere drehbare Richtplatte 1 kann angehoben und abgesenkt werden, und sie rotiert in einer Richtung entgegengesetzt zu der der unteren drehbaren Richtplatte 2. Die drehbarer Richtplatten 1 und 2 weisen jeweils ein (nicht gezeigtes) Poliertuch auf ihren gegenüberliegenden Oberflächen auf. Jeder Träger 3 hat ein exzentrisches kreisförmiges Aufnahmeloch, in dem ein eine Siliciumscheibe umfassendes kreisförmiges Werkstück 6 gehalten ist. Das Sonnenrad 4 und das Innengetriebe 5 stehen von der Innenseite bzw. der Außenseite mit der Vielzahl von Trägern 3 in Eingriff, und sie werden normalerweise rotationsmäßig in der gleichen Richtung wie die untere drehbare Richtplatte 2 angetrieben.
  • Während einer Polier-Operation wird bei angehobener oberer drehbarer Richtplatte 1 die Vielzahl von Trägern 3, 3, ... auf der unteren drehbaren Richtplatte 2 abgesetzt, und das Werkstück 6 wird in jeden der Träger 3 befördert, die dann auf die drehbare Richtplatte 2 überführt werden. Nachdem alle Werkstücke 6, 6, ... bereitgestellt worden sind, wird die obere drehbare Richtplatte 1 abgesenkt, um die Werkstücke 6, 6, ... zwischen den drehbaren Richtplatten 1 und 2, spezifischer zwischen dem oberen und unteren Poliertuch, anzuordnen. Dann wird eine Schleifflüssigkeit zwischen die drehbaren Richtplatten 1 und 2 gegossen, während das Sonnengetriebe 4 und das Innengetriebe 5 rotationsmäßig angetrieben werden.
  • Dieses rotationsmäßige Antreiben verursacht die Rotation der Vielzahl von Trägern 3, 3, ... zwischen den drehbaren Richtplatten 1 und 2, die in entgegengesetzten Richtungen rotieren, während sie sich um das Sonnengetriebe 4 drehen. Dies gestattet das gleichzeitige Polieren der Vielzahl von Werkstücken 6, 6, ... auf beiden Seiten.
  • Es ist eine wichtige technische Aufgabe, ein solches doppelseitiges Polieren von Siliciumscheiben zu automatisieren, doch wurde die Automatisierung aus den folgenden Gründen behindert.
  • Erster Grund
  • Um das doppelseitige Polieren von Siliciumscheiben zu automatisieren, muss, z. B., die Vielzahl von Werkstücken 6, 6, ... automatisch auf die untere drehbare Richtplatte 2 zugeführt werden. Für diese automatische Zufuhr wurde bei fixierter unterer drehbarer Richtplatte 2 vorgesehen, dass ein Saugroboter zum Übertragen und Beladen gleichzeitig oder nacheinander die Werkstücke 6, 6, ... in die Vielzahl von Trägern 3, 3, ... überführt, die auf der unteren drehbaren Richtplatten 2 sitzen.
  • Sind jedoch die Werkstücke 6 30 cm-Siliciumscheiben, dann nehmen die Größen der drehbaren Richtplatten 1 und 2 des Innengetriebes 5 und anderer peripherer Komponenten beständig mit der Größe der Werkstücke 6 zu, vergrößern die Toleranzen und führen zu ungenauen Positionen der Träger 3, 3, ..., die auf der unteren drehbaren Richtplatten 2 angeordnet sind. Die Toleranz zwischen dem inneren Durchmesser des Trägers 3 und dem äußeren Durchmesser des Werkstückes 6 ist andererseits strikter begrenzt. Bei der Methode des mechanischen Überführens der Werkstücke 6, 6, ... in die Träger 3, 3, ... auf der drehbaren Richtplatte 2 mag das Werkstück 6 nicht vollständig in den Träger 3 eingepasst sein, was Überwachung und Korrekturen durch eine Bedienungsperson erfordert. Dies hat sich als ein Hauptfaktor für das Hindern der perfekten Automation erwiesen.
  • Zweiter Grund
  • Um das doppelseitige Polieren von Siliciumscheiben zu automatisieren, muss die Vielzahl von Werkstücken 6, 6, ... nicht nur der unteren drehbaren Richtplatten 2 zugeführt werden, sondern die Vielzahl der polierten Werkstücke 6, 6, ... muss auch automatisch von der unteren drehbaren Richtplatte 2 ausgeworfen werden. Das automatische Auswerfen wird durch einen Saugroboter zum Übertragen und Beladen erzielt, der nacheinander die Werkstücke 6, 6, ... aus den Trägern 3, 3, ... auf der unteren drehbaren Richtplatten 2 entfernt.
  • Beim doppelseitigen Polieren befinden sich jedoch die polierten Werkstücke 6, 6, ... in relativ engem Kontakt mit dem oberen und unteren Poliertuch. Wenn daher nach dem Polieren die obere drehbare Richtplatte 1 angehoben wird, dann können einige der Werkstücke 6, 6, ... an der oberen rotierenden Oberflächenplatte 1 festgehalten werden und sich von den Werkstücken 6, 6, ... trennen, die auf der unteren drehbaren Richtplatte 2 verbleiben. Eine solche Trennung der Werkstücke behindert natürlich ernstlich den automatischen Auswurf der Werkstücke von der unteren drehbaren Richtplatte 2.
  • Als Maßnahmen zum Verhindern dieser Werkstück-Trennung wurde vorgesehen, dass ein Vielzahl von Stößeln an der oberen drehbaren Richtplatte 1 in einer solchen Weise vorgesehen ist, dass sie der Vielzahl von Werkstücken 6, 6, ... zwischen den drehbaren Richtplatten 1 und 2 entspricht, und dass beim Heben der drehbaren Richtplatten 1 nach dem Polieren die Vielzahl der Stößel mechanisch die Vielzahl der Werkstücke 6, 6, ... nach unten stößt. Als zusätzliche Maßnahmen offenbart die JP H10-264020 A eine Technik, mit der eine Vielzahl von Saugdüsen an der oberen drehbaren Richtplatte 1 in einer solchen Weise bereitgestellt ist, dass sie der Vielzahl der Werkstücke 6, 6, ... entspricht, so dass beim Anheben der drehbaren Richtplatte 1 nach dem Polieren alle Werkstücke 6, 6, ... zwischen den drehbaren Richtplatten 1 und 2 an der oberen drehbaren Richtplatte 1 angesaugt und gehalten werden.
  • Beide Maßnahmen können alle Werkstücke 6, 6, ... an einer der drehbaren Richtplatten 1 und 2 konzentrieren. Der erstere Fall kann jedoch die Werkstücke 6, 6, ... nach dem Polieren mechanisch beschädigen und diese Beschädigung kann ein ernstes Problem schaffen. Untersuchungen durch die Erfinder zeigen, dass der letztere Fall die Werkstücke 6, 6, ... nach dem Polieren nicht mechanisch beansprucht, doch kann er verursachen, dass die Bodenoberflächen der Werkstücke 6, 6, ..., die von der unteren drehbaren Richtplatte 2 getrennt sind, trocknen, während die obere drehbare Richtplatte 1 angehoben ist. Dieses Trocknen ist ein ernstes Problem bei Siliciumscheiben.
  • Dritter Grund
  • Bei einem solchen doppelseitigen Polieren von Siliciumscheiben werden die auf den gegenüberliegenden Oberflächen der drehbaren Richtplatten 1 und 2 installierten Poliertücher durch Bürsten vor dem Polieren gereinigt. Das Bürsten wird durch Rotieren und Umlaufen von Bürsten getriebeartiger Form mit der gleichen Außengestalt wie die der Träger 3 ausgeführt, doch werden die Zufuhr und das Herausnehmen der Bürsten durch die Bedienungsperson durch manuelles Zuführen der Bürsten auf die untere drehbare Richtplatte 2 und danach das Hinwegnehmen der Bürsten davon ausgeführt.
  • Da das Bürsten nicht häufig ausgeführt wird, stellt das manuelle Zuführen und Entfernen der Bürsten kein spezielles Problem dar. Da jedoch eine hohe Polierqualität für das Polieren beider Oberflächen von 30 cm-Siliciumscheiben erforderlich ist, ist das Bürsten nach jedem Polieren erforderlich. Es wurde festgestellt, dass bei manueller Zufuhr und Entfernung der Bürsten eine resultiernde Verringerung der Arbeits-Effizienz und eine resultiernde Zunahme der Arbeitskosten ein ernstes Problem verursacht.
  • Es ist somit ein wichtiges technisches Problem, das doppelseitige Polieren von Siliciumscheiben zu automatisieren. Für diese Automatisierung muss, z. B., die Vielzahl von Werkstücken 6, 6, ... automatisch auf die untere drehbare Richtplatte 2 zugeführt werden, und die polierten Werkstücke 6, 6, ... müssen automatisch von der unteren drehbaren Richtplatte 2 ausgeworfen werden. Die Untersuchungen durch die Erfinder haben jedoch auch gezeigt, dass die manuelle Zufuhr und Herausnahme der Bürsten, wie die manuelle Zufuhr und der Auswurf der Werkstücke, die Arbeits-Effizienz signifikant verringern und die Arbeitskosten erhöhen kann, und dass keine wirksam automatisierte Vorrichtung geschaffen worden ist.
  • Zusätzlich zum Bürsten wird das Ausrichten als ein mechanisches Behandeln der Poliertücher benutzt. Dieses Behandeln wird konventionell zum Glätten der Oberflächen nach dem Wechseln der Poliertücher ausgeführt. Es wurde jedoch gezeigt, dass das doppelseitige Polieren von, z. B., 30 cm-Siliciumscheiben, das eine qualitativ hochwertige Operation erfordert, das Ausführen des Ausrichtens nach mindestens jeweils mehreren Poliervorgängen erfordert, um eine genügende Qualität zu erhalten, und dass dieses Ausrichten auch die Automatisierung von Vorrichtungen zum doppelseitigen Polieren, die eine hohe Qualität anstreben, signifikant beeinträchtigt.
  • Die DE 43 92 793 T1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum einseitigen Polieren von Wafern. Ein doppelseitiges Polieren von Wafern wird nicht offenbart.
  • Die EP 0 547 894 A1 offenbart eine automatische Wafer-Läppvorrichtung, und die DE 36 44 854 A1 offenbart einen Werkstückhalter für eine Flachläppmaschine. Beide Dokumente offenbaren nicht die erfindungsgemäße Zuführung eines Wafers bzw. Werkstücks zu einer unteren Polierplatte in einem Zustand, in welchem der Wafer bzw. das Werkstück mit einem Träger verbunden ist.
  • Die JP 63068359 A offenbart eine Läppvorrichtung mit einer synchronen Befestigung von Trägereinheiten. Dieses Dokument offenbart nicht die erfindungsgemäße, außerhalb des Vorrichtungs-Hauptkörpers befindliche Einrichtung zum Zusammensetzen des Werkstückes mit einem Träger.
  • Die JP 61203264 A offenbart ein automatisiertes Verfahren zum Montieren und Demontieren eines Werkstücks und eine Vorrichtung für eine Läppmaschine. Das Dokument offenbart nicht eine erste Ausrichtungseinrichtung (A1), eine zweite Ausrichtungseinrichtung (A2) und eine Überführungseinrichtung (A3) gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die verschiedenen Faktoren zu beseitigen, die die Automatisierung des doppelseitigen Polierens hindern, um eine perfekte Automatisierung zu ermöglichen.
  • Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren zu schaffen, die das perfekte automatische Zuführen selbst von Werkstücken großen Durchmessers, wie 30 cm-Siliciumscheiben, auf die untere drehbare Richtplatte gestatten. Gelöst wird die Aufgabe dieser Erfindung durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Abhängige Ansprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Ein nicht erfindungsgemäßes erstes Verfahren zum doppelseitigen Polieren dreht zumindest eine Vielzahl zu polierende Werkstücke haltende Träger zwischen einer oberen und einer unteren drehbaren Richtplatte, um gleichzeitig beide Oberflächen einer Vielzahl von durch die Vielzahl von Trägern gehaltenen Werkstücken zu polieren, und umfasst Stufen des Zusammenführens jedes Werkstückes mit dem Träger, bevor dieser auf die untere Richtplatte überführt wird, und dann das Zuführen des mit dem Träger zusammengeführten Werkstückes auf die untere Richtplatte in einem zusammengeführten Zustand.
  • Eine erste Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren gemäß der vorliegenden Erfindung schließt einen Poliervorrichtungs-Hauptkörper, um mindestens eine Vielzahl von zu polierende Werkstücke haltenden Trägern zwischen einer oberen und einer unteren drehbaren Richtplatte (bzw. Polierplatte) zu drehen, um gleichzeitig beide Oberflächen einer durch die Vielzahl von Trägern gehaltenen Vielzahl von Werkstücken zu polieren, einen Zusammenführungs-Mechanismus zum Zusammenführen (bzw. eine Einrichtung zum Zusammensetzen) jedes Werkstückes mit dem Träger außerhalb des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers und einen Zuführungs-Mechanismus zum Zuführen (bzw. eine Einrichtung zum Zuführen) des mit dem Träger zusammengeführten Werkstückes außerhalb des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers zu der unteren Richtplatte in einem zusammengeführten Zustand ein.
  • Da eine Vielzahl von Trägern konventionell vorher auf der unteren Richtplatte angeordnet wird, nimmt die Anordnungs-Genauigkeit der Träger nachteiligerweise ab. Das erste Verfahren und die erste Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren ordnet die Träger auf der unteren Richtplatte nicht vor der Zuführung des Werkstückes zur unteren Richtplatte an, sondern führt die Scheibe außerhalb des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers mit dem Träger zusammen, bevor das Werkstück zugeführt wird. Folglich kann selbst eine 30 cm-Siliciumscheibe zuverlässig mit dem Träger zusammengeführt werden, um die Notwendigkeit des Überwachens oder Korrigierens durch eine Bedienungsperson zu beseitigen, was das perfekte automatische Zuführen des Werkstückes auf die untere Richtplatte gestattet.
  • Bei dem nicht erfindungsgemäßen ersten Verfahren und der ersten Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren gemäß der Erfindung kann das polierte Werkstück von der unteren Richtplatte separat von dem Träger ausgeworfen werden, oder es kann während des Auswurfes damit zusammenbleiben, doch ist das Letztere bevorzugt, um die Struktur der Vorrichtung zu vereinfachen. Bleibt das polierte Werkstück während des Auswurfes von der unteren Richtplatte mit dem Träger zusammen, dann kann der Zuführungs-Mechanismus zum Zuführen der Werkstücke und der Träger auf die untere Richtplatte als Mechanismus zu deren Auswurf benutzt werden.
  • Der Zusammenführungs-Mechanismus (bzw. die Einrichtung zum Zusammensetzen oder Zusammensetzungseinrichtung) schließt einen ersten Ausrichtungs-Mechanismus (bzw. eine erste Ausrichtungseinrichtung) zum Ausrichten des Trägers, einen zweiten Ausrichtungs-Mechanismus (bzw. eine zweite Ausrichtungseinrichtung) zum Ausrichten des Werkstückes vor dem Zusammenführen desselben mit dem Träger und einen Überführungs-Mechanismus (bzw. eine Überführungseinrichtung) zum Überführen der ausgerichteten Scheibe in den ausgerichteten Träger ein, weil ein solcher Zusammenführungs-Mechanismus ein zuverlässiges Zusammenführen mit einer einfachen Vorrichtungs-Struktur gestattet.
  • Beim Zuführen der Werkstücke zur unteren Richtplatte ist die untere Richtplatte konventionellerweise fixiert, so dass die Werkstücke zu einer Vielzahl von Positionen darauf geführt werden, doch schließt diese Zuführungsform einen komplizierten Mechanismus zum Zuführen der Werkstücke ein, was die Überführungs-Genauigkeit verringert. Die Werkstücke werden vorzugsweise durch ein Einstellen durch Rotieren der unteren Richtplatte um einen vorbestimmten Winkel für jede Operation zu ihren spezifischen Positionen überführt.
  • In diesem Falle ist die untere Richtplatte erwünschtermaßen festgestellt, um keine relative Bewegung der bereits auf der unteren Richtplatte angeordneten Träger zu verursachen. Die bereits auf der unteren Richtplatte angeordneten Träger schweben davon weg und sind leicht beweglich. Bewegen sie sich, dann werden die Werkstücke fehlausgerichtet und ihre unteren Oberflächen werden unangemessen poliert. Dieses Problem wird durch Hindern der relativen Bewegung der Träger während der Einstellung gelöst.
  • Ist der Poliervorrichtungs-Hauptkörper von einer Art, die die Vielzahl der Träger an ihren spezifischen Positionen dreht, dann gibt es kein integrales Innengetriebe, das von außen mit der Vielzahl von Trägern in Eingriff steht, was die Einstellung ohne Verursachen der relativen Bewegung der Träger erleichtert.
  • Die Zuführung der Werkstücke zu ihren spezifischen Positionen, kombiniert mit der Einstellung, ist nicht nur für das Zusammenführen des Werkstückes mit dem Träger vor der Zufuhr zum Poliervorrichtungs-Hauptkörper, sondern auch auf die Kombination der Werkstücke mit der Vielzahl der Träger anwendbar, die vorher in dem Poliervorrichtungs-Hauptkörper angeordnet sind, wobei das Letztere ähnliche Wirkungen schafft.
  • Ein nicht erfindungsgemäßes zweites Verfahren zum doppelseitigen Polieren dreht zumindest eine Vielzahl von zu polierende Werkstücke haltenden Trägern zwischen einer oberen und einer unteren drehbaren Richtplatte, um gleichzeitig beide Oberflächen einer Vielzahl von Werkstücken zu polieren, die durch die Vielzahl von Trägern gehalten wird, und umfasst die Stufen der Bereitstellung einer Vielzahl von Strömungsmittel-Düsen in der oberen drehbaren Richtplatte und/oder der unteren drehbaren Richtplatte gegenüber der Vielzahl von Werkstücken zwischen den drehbaren Richtplatten, wobei die Düsen in Oberflächen der Richtplatte geöffnet sind, und sie beim Trennen der oberen und unteren drehbaren Richtplatten voneinander nach dem doppelseitigen Polieren zwischen der oberen und unteren drehbaren Richtplatte eine Flüssigkeit gegen die Vielzahl von Werkstücken aus den oberen Strömungsmittel-Düsen injizieren und/oder das Ansaugen der unteren Strömungsmittel-Düsen verursachen, um sie auf der unteren drehbaren Richtplatte zu halten.
  • Eine nicht erfindungsgemäße zweite Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren schließt einen Poliervorrichtungs-Hauptkörper in, um zumindest eine Vielzahl von zu polierenden Werkstücken haltenden Trägern zwischen einer oberen und einer unteren drehbaren Richtplatten zu drehen, um gleichzeitig beide Oberflächen einer durch die Vielzahl von Trägern gehaltenen Vielzahl von Werkstücken zu polieren, wobei eine Vielzahl von Strömungsittel-Düsen in der oberen drehbaren Richtplatte und/oder der unteren drehbaren Richtplatte gegenüber der Vielzahl von Werkstücken zwischen den drehbaren Richtplatten bereitgestellt ist, wobei die Düsen in Oberflächen der Richtplatte geöffnet sind, und die in der oberen drehbaren Richtplatte bereitgestellte Vielzahl von Strömungsmittel-Düsen mit einem Flüssigkeitszufuhr-Mechanismus verbunden ist, während die in der unteren drehbaren Richtplatte bereitgestellte Vielzahl von Strömungsmittel-Düsen mit einem Saugmechanismus verbunden ist.
  • Werden bei dem nicht erfindungsgemäßen zweiten Verfahren und der zweiten Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren die drehbaren Richtplatten nach dem doppelseitigen Polieren voneinander getrennt, dann werden alle Werkstücke zwischen den drehbaren Richtplatten zuverlässig durch einen Strömungsmittel-Druck auf der Grundlage der Injektion eines Strömungsmittels von oben und/oder eines Ansaugens von unten auf der unteren drehbaren Richtplatte gehalten. Nach dem Abschluss des Polierens wird die untere drehbare Richtplatte mit einer Flüssigkeit, wie einer Polierflüssigkeit, gefüllt, so dass die Werkstücke, wenn sie an der drehbaren Richtplatte gehalten werden, am Austrocknen gehindert werden. Darüber hinaus beschädigt die Flüssigkeits-Injektion von oben die Werkstücke nicht mechanisch und verhindert deren Trocknen. Sie führt vielmehr die Flüssigkeit zu den oberen Oberflächen der Werkstücke, um sie positiv am Trocknen zu hindern.
  • Von der Flüssigkeits-Injektion von oben und dem Ansaugen von unten kann eines oder können beide benutzt werden. Werden jedoch die Werkstücke über eine lange Zeit nach unten gesaugt, dann kann die auf der unteren drehbaren Richtplatte gesammelte Flüssigkeit beseitigt werden, um die Bodenoberflächen der Werkstücke zu trocknen. Vorzugsweise ist die Flüssigkeits-Injektion von oben wesentlich, und sie wird mit dem Saugen nach unten kombiniert, wie erforderlich. Wird das Saugen nach unten weggelassen, dann können alle Werkstücke zwischen den drehbaren Richtplatten auf der unteren drehbaren Richtplatte gehalten werden, solange die Flüssigkeits-Injektion von oben ausgeführt wird. Wird das Ansaugen nach unten benutzt, dann wird vorzugsweise eine langzeitige Operation vermieden.
  • Die Vielzahl von Strömungsmittel-Düsen wird vorzugsweise nicht über die gesamte Oberfläche der drehbaren Richtplatte bereitgestellt, sondern nur an Positionen, die der Vielzahl der Werkstücke zwischen den drehbaren Richtplatten entsprechen, damit der Strömungsmittel-Druck wirksam genutzt werden kann. In diesem Falle muss nach Abschluss des Polierens die drehbare Richtplatte, wo die Vielzahl der Strömungsraittel-Düsen den entsprechenden Oberflächen der Werkstücke gegenüberliegt, gestoppt werden.
  • Eine nicht erfindungsgemäße dritte Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren dreht zumindest eine Vielzahl von zu polierende Werkstücke haltenden Trägern zwischen einer oberen und einer unteren drehbaren Richtplatte, um gleichzeitig beide Oberflächen einer durch die Vielzahl der Träger gehaltenen Vielzahl von Werkstücken zu polieren und umfasst einen Gehäuseabschnitt, der zwischen der oberen und unteren drehbaren Richtplatte anstelle der Vielzahl von Trägern angeordnet ist und dreht zumindest die obere und untere drehbare Richtplatte ähnlich den Trägern, um eine Vielzahl von Bearbeitungskörpern zum Bearbeiten von Poliertüchern aufzunehmen, die auf den gegenüberliegenden Oberflächen der oberen und unteren drehbaren Richtplatten installiert sind, sowie einen Überführungsabschnitt zum Zuführen der Vielzahl von Bearbeitungskörpern von dem Gehäuseabschnitt zwischen die obere und untere drehbare Richtplatte und zum Auswerfen der benutzten Bearbeitungskörper von zwischen der oberen und unteren drehbaren Richtplatte.
  • Die Bearbeitungskörper schließen Bürsten zum Reinigen der Poliertücher und/oder Ausrichter zum Glätten von deren Oberflächen ein.
  • Die nicht erfindungsgemäße dritte Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren führt nicht nur automatisch die Werkstücke, sondern auch die Bürsten oder Ausrichter zu, was eine Verminderung der Arbeitseffizienz und eine Zunahme der Arbeitskosten selbst dann vermeidet, wenn die Poliertücher häufig gebürstet oder ausgerichtet werden. Folglich wird ein doppelseitiges Polieren unter häufigem Bürsten oder Ausrichten, um das Ausrichten für jedes doppelseitige Polieren zu gestatten, in hoher Qualität effizient und wirtschaftlich erzielt.
  • Das Bürsten wird vorzugsweise als wichtiger als das Ausrichten angesehen. Die Automatisierung des Bürstens ist somit wesentlich und sie wird mit der Automatisierung des Ausrichtens kombiniert, wie erforderlich.
  • Der Überführungsabschnitt konfiguriert auch vorzugsweise einen Überführungsabschnitt für Werkstücke, um unpolierte Werkstücke zwischen die obere und untere drehbare Richtplatte zuzuführen und die polierten Werkstücke von zwischen der oberen und unteren drehbaren Richtplatten auszuwerfen, um die Vorrichtung effizienter zu machen.
  • Der Poliervorrichtungs-Hauptkörper schließt vorzugsweise ein Paar drehbarer Richtplatten zum Polieren beider Oberflächen der Werkstücke, eine Vielzahl von getriebeförmigen Trägern, die in einer Peripherie eines Rotationszentrums zwischen dem Paar drehbarer Richtplatten angeordnet sind, um exzentrisch die Werkstücke zu halten, ein Zentralgetriebe, das im Rotationszentrum zwischen dem Paar drehbarer Richtplatten angeordnet ist, um mit der Vielzahl von Trägern, die in der Peripherie angeordnet ist, in Eingriff zu stehen, um sie synchron rotieren zu lassen und eine Vielzahl von Autorotations-Einrichtungen ein, die um die Vielzahl von Trägern herum verteilt ist, um ihnen zu entsprechen und jeweils mit dem Träger in Eingriff zu stehen, der innerhalb der Autorotations-Einrichtung angeordnet ist, um diesen Träger an seiner spezifischen Position in Zusammenarbeit mit dem Zentralgetriebe zu halten und automatisch rotieren zu lassen.
  • Vorzugsweise steht die Vielzahl von Autorotations-Einrichtungen jeweils mit dem Träger in ein oder zwei Positionen in Eingriff und dreht ihn unter Benutzung eines oder mehrerer Rotationsgetriebe, die jeweils eine Zahnspur aufweisen, automatisch entlang einer Rotationsachse. Zusätzlich werden vorzugsweise Wurm- bzw. Schraubengetriebe zum automatischen Drehen der Träger benutzt.
  • Die Rotationsgetriebe sind vorzugsweise in Richtung der Rotationsachse bewegbar oder sie können eine Vielzahl dünner Getriebe umfassen, die in Richtung der Rotationsachse laminiert sind oder diese beiden Strukturen können miteinander kombiniert werden.
  • Das Umlaufen der Träger wird konventionell als unabdingbar für eine hohe Poliergenauigkeit angesehen. Größere Werkstücke erfordern jedoch, dass die Größe des Innengetriebes, das die Träger umlaufen lässt, vergrößert wird, wodurch Herstellungsfehler vergrößert und die Poliergenauigkeit verringert werden. Sollen größere Werkstücke poliert werden, dann kann man eine hohe Poliergenauigkeit leichter erzielen, indem man das Innengetriebe, das zur Verringerung der Poliergenauigkeit beiträgt, weglässt, so dass jeder Träger automatisch durch ein kleineres Getriebe an seiner spezifischen Position gedreht wird. Das Wegelassen des Innengetriebes ist auch sehr wirksam bei der Verringerung der Größe und der Kosten der Vorrichtung.
  • Weden die Träger in ihren spezifischen Positionen unter Benutzung kleinerer Geriebe automatisch gedreht, dann können diese Getriebe aus einem Kunststoff hergestellt sein. Die Harzgetriebe können die Verunreinigung der Scheiben mit Metallpulvern vermeiden. Andererseits werden sie rasch an den Abschnitten abgeschliffen, an denen sie mit den dünnen Trägern in Eingriff stehen. Dieser Abrieb kann die Poliergenauigkeit verringern und muss daher verhindert werden. Die Getriebe müssen häufig durch neue ersetzt werden, was die Polierkosten erhöht. Um dieses Problem zu lösen, ist es wirksam, die Getriebe in Richtung der Rotationsachse zu bewegen oder sie in Gruppen in der gleichen Richtung zu unterteilen, so dass sie in Gruppen ersetzt werden. Es können auch Schraubengetriebe benutzt werden.
  • Der Einsatz der Rotationsgetriebe verringert die Herstellungskosten. Sind die Rotationsgetriebe in Richtung der Rotationsachse beweglich, dann wird der durch den Eingriff zwischen den Rotationsgetrieben und den Trägern verursachte lokale Abrieb beschränkt, was die Häufigkeit verringert, in der die Rotationsgetriebe ersetzt werden müssen, was die Polierkosten verringert. Ist die Vielzahl dünner Getriebe in Richtung der Rotationsachse laminiert, dann können allein die abgeschliffenen Getriebe ersetzt werden, um die Polierkosten zu verringern. Die Kosten werden besonders verringert, wenn diese beiden Strukturen miteinander kombiniert werden.
  • Die Rotationsgetriebe werden aus entweder Metall oder Nichtmetall hergestellt, wobei bei den Nichtmetallen Harze besonders bevorzugt sind. Die Rotationsgetriebe aus einem Harz können die Verunreinigung der Werkstücke mit Metallpulvern vermeiden, um den Abrieb der teuren Träger zu beschränken, wie oben beschrieben. Eine Erhöhung der Polierkosten, die durch den Abrieb der Rotationsgetriebe verursacht wird, kann wirksam vermieden werden, indem man diese Zusammensetzung mit jeder der oben beschriebenen Strukturen kombiniert. Harze, wie Monomergussnylon und PVC, sind hinsichtlich Kapitalkosten, mechanischer Festigkeit, Bearbeitbarkeit und Ähnliches bevorzugt.
  • Die Rotationsgetriebe sind im Wesentlichen Stirnrad-Getriebe, die eine Zahnspur parallel zur Rotationsachse aufweisen, sie können jedoch auch Schraubengetriebe sein, deren Zahnspur zur Rotationsachse leicht geneigt ist (z. B. um 10° oder weniger). Außerdem sind sie nicht auf normale beschränkt, bei denen Erhebungen und Täler in einer Umfangsrichtung aufeinander folgen, sondern sie können Stifte aufweisen, die in vorbestimmten Intervallen in der gleichen Richtung angeordnet sind.
  • Vorzugsweise sind die Autorotations-Einrichtungen so strukturiert, dass das Rotationsgetriebe mit dem Träger an zwei oder mehr Positionen im Eingriff steht, damit die Träger an ihren spezifischen Positionen gehalten werden. sind die Rotationsgetriebe in Richtung der Rotationsachse beweglich, dann können sie aus ihren spezifischen Positionen weggezogen werden, um zu gestatten, dass die Träger leicht abgesetzt und entfernt werden können. die Struktur zum Entfernen der Rotationsgetriebe beruht nicht notwendigerweise auf der Bewegung in Richtung der Rotationsachse, sondern kann auch auf einer radialen oder diagonalen Bewegung beruhen.
  • Anders als die Stirnrad-Getriebe sind Schraubengetriebe so angeordnet, dass ihre Rotationsachse im Wesentlichen parallel einer Tangente des innerhalb dieses Schraubengetriebes angeordneten Trägers verläuft, und sie befinden sich im Linienkontakt mit diesem Träger in der Umfangsrichtung. Selbst wenn daher die Schraubengetriebe aus einem Harz hergestellt sind, ist ihr Abrieb beschränkt. Ein einzelnes Getriebe gestattet das zuverlässige Halten des Trägers in seiner spezifischen Position, wodurch die Konfiguration der Autorotations-Einrichtungen besonders vereinfacht wird. Es müssen zwei Stirnrad-Getriebe außerhalb des Trägers vorhanden sein, um den innerhalb des Getriebes angeordneten Träger zuverlässig an seiner spezifischen Position zu halten, doch ist nur ein Schraubengetriebe für den gleichen Zweck erforderlich, zwei werden nicht besonders benötigt.
  • Die Schraubengetriebe sind im Allgemeinen von einem geraden Typ (siehe 19(a)), der einen konstanten Außendurchmesser in Richtung der Rotationsachse aufweist, doch kann auch ein Handwalzentyp (siehe 19(b)) benutzt werden, dessen äußerer Durchmesser in einer Weise variiert, die einem äußeren Umfangsbogen des innerhalb des Getriebes angeordneten Träger entspricht. Das mit dem Träger über eine lange Distanz in Kontakt stehende Getriebe ist zur Verringerung des Abriebs bevorzugt.
  • Die Schraubengetriebe sind entweder aus Metall oder Nichtmetall hergestellt, von den Nichtmetallen sind Harze besonders bevorzugt. Die Schraubengetriebe aus einem Harz vermeiden die Verunreinigung der Werkstücke mit Metallpulvern und beschränken den Abrieb der teuren Träger. Harze, wie Monomergussnylon und PVC, sind hinsichtlich der Kapitalkosten, der mechanischen Festigkeit, der Bearbeitbarkeit und Ähnlichem bevorzugt.
  • Die Vielzahl von Autorotations-Einrichtungen kann von einer gemeinsamen Antriebsquelle synchron angetrieben werden. Die gemeinsame Antriebsquelle kann auch zum Antreiben des zentralen Getriebes benutzt werden. Alternativ kann eine separate Antriebsquelle zum elektrischen synchronen Antreiben der Rotations-Einrichtung und des Zentralgetriebes benutzt werden.
  • Der Poliervorrichtungs-Hauptkörper beruht auf einem Verfahren des Polierens beider Oberflächen der auf einem Träger gehaltenen Scheibe durch Anordnen der Vielzahl von die Werkstücke haltenden Trägern zwischen der oberen und unteren drehbaren Richtplatte in vorbestimmten Intervallen in der Rotationsrichtung und in Eingriff bringen jedes Trägers mit einem im Zentrum der Richtplatte angeordneten Sonnengetriebe und mit Innengetrieben, die in einer Peripherie davon angeordnet sind, um jeden Träger eine Planetenbewegung zwischen der oberen und unteren drehbaren Richtplatte ausführen zu lassen. Vorzugsweise ist eine Vielzahl von Zuführungsdurchgängen für Schleifflüssigkeit in der oberen drehbaren Richtplatte gebildet, um eine Polierflüssigkeit zwischen die obere und untere drehbare Richtplatte zuzuführen, und das Sonnengetriebe ist mit der unteren drehbaren Richtplattein ihrem Zentrum integriert.
  • Da das Sonnengetriebe mit der unteren drehbaren Richtplatte integriert ist, wird bei diesem Poliervorrichtungs-Hauptkörper die zwischen die obere und untere Richtplatte zugeführte Polierflüssigkeit nur vom Spalt zwischen an der äußeren Peripherie angeordneten Innengetrieben und der unteren drehbaren Richtplatte entfernt. Als ein Ergebnis bleibt die Polierflüssigkeit für eine längere Zeit zwischen der oberen und unteren drehbaren Richtplatte und verbessert ihre Nutzung und ist am Eintritt in den Antriebsabschnitt, der sich im Zentrum konzentriert, gehindert. Wird die Polierflüssigkeit konzentrisch dem Zentrum zugeführt, dann bewegt sie sich aufgrund einer Zentrifugalkraft zur äußeren Peripherie, um ihre Nutzung weiter zu verbessern.
  • Ist das Sonnengetriebe mit der unteren drehbaren Richtplatte integriert, dann kann das Sonnengetriebe nicht unabhängig mit Bezug auf die untere drehbare Richtplatte angetrieben werden. Steht die obere drehbare Richtplatte in Eingriff mit dem Sonnengetriebe, dann werden die obere und untere drehbare Richtplatte synchron mit gleicher Geschwindigkeit gedreht. Da jedoch das Sonnengetriebe zusammen mit der unteren drehbaren Richtplatte rotiert, führen die Träger eine Planetenbewegung aus. Der Unterschied der Geschwindigkeit zwischen der oberen drehbaren Richtplatte und den Trägern verursacht das Ansaugen der Polierflüssigkeit. Um einen Unterschied der Geschwindigkeit zwischen der oberen und unteren Richtplatte einzustellen, kann die obere drehbare Richtplatte unabhängig mit Bezug auf die untere drehbare Richtplatte rotationsmäßig angetrieben werden.
  • Der Poliervorrichtungs-Hauptkörper beruht vorzugsweise auf einem Verfahren des Polierens beider Oberflächen von in entsprechenden Trägern gehaltenen Scheiben, indem man die innerhalb einzeln Scheiben haltenden ringförmigen Träger eine Planetenbewegung zwischen der oberen und unteren Richtplatte ausführen lässt, wobei die Träger jeweils einen Vorsprung an einer inneren Umfangsoberfläche aufweisen, der in eine Kerbe eingepasst ist, die in einer äußeren Umfangsoberfläche der Scheibe gebildet ist.
  • Der Träger gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine darin eingepasste Scheibe auf, deren beide Oberflächen poliert sind, und er hat einen Vorsprung an einer inneren Umfangsoberfläche davon, der in eine Kerbe eingepasst ist, die in einer äußeren Umfangsoberfläche der Scheibe gebildet ist.
  • Die Scheibe hat eine Kerbe, wie eine V-Kerbe, oder eine darin gebildete Orientierungsfläche, die eine Kristallorientierung davon repräsentiert. Hat der Träger den Vorsprung an der inneren Umfangsoberfläche und ist dieser Vorsprung in die in der äußeren Umfangsoberfläche der Scheibe gebildete Kerbe eingepasst, dann wird die im Träger gehaltene Scheibe immer integral mit dem Träger gedreht.
  • Bevorzugte Trägermaterialien schließen CFRP (kohlefaserverstärkten Kunststoff) oder hochfesten Antiabriebs-Kunststoff ein. Alternativ kann das oben beschriebene Harz, verstärkt mit korrosionsbeständigem Stahl, Glasfasern oder Ähnlichem, z. B. ein Epoxyharz, ein Phenolharz, ein Nylonharz, sein. Aus einem anderen als dem hochfesten Antiabriebs-Kuststoff hergestellte Harzträger weisen ihre inneren Umfangsoberflächen vorzugsweise mit dem hochfesten Antiabriebs-Kunststoff überzogen auf.
  • Die inneren Umfangsoberflächen der Träger sind vorzugsweise mit einem Harz geringen Reibwiderstandes überzogen. Dies verhindert den Abrieb der inneren Umfangsoberflächen der Träger trotz Änderungen in den aneinander stoßenden Oberflächen der Träger und der Scheiben im Zusammenhang mit dem Polieren.
  • Das Harz geringen Reibwiderstandes, das auf die innere Umfangsoberfläche jedes Trägers aufgebracht ist, kann polymeres Polyethylen, ein Epoxyharz, ein Fluorharz, PPS, Cerasol, PEEK, PEES oder Ähnliches sein.
  • Die Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt als eine zusätzlichen Einrichtung eine Vorrichtung zum Übertragen und Laden von Scheiben. Diese Vorrichtung zum Übertragen und Laden von Scheiben umfasst einen Roboterarm, der sich in mindestens zwei Richtungen bewegt, um die abgestützten Scheiben in einer horizontalen Richtung der Vorrichtung zu übertragen und zu laden sowie ein am Roboterarm angebrachtes Futter, um ein Oberteil der Scheibe anzusaugen, wobei das Futter vorzugsweise von einem ringförmigen äußeren Umfangs-Saugtyp ist, der mit einer oberen Oberfläche einer Peripherie der Scheibe in Form eines Ringes in Kontakt kommt, und der eine Vielzahl von Saugöffnungen in der ringförigen Kontaktfläche aufweist, wobei die Saugöffnungen in einer Umfangsrichtung der Vorrichtung in Intervallen gebildet sind.
  • Gemäß dieser Vorrichtung zum Übertragen und Laden von Scheiben kommt das ringförmige äußere Umfangs-Saugfutter in Kontakt mit der oberen Oberfläche der Scheibe, doch ist die Kontaktfläche auf die Peripherie der Scheibe beschränkt. Normalerweise wird kein Bauelement in der Peripherie der Scheibe gebildet, so dass dieser Abschnitt während einer Handhabung ergriffen werden kann. Da das Futter den gesamten Umfang der Peripherie der Scheibe berührt, kann die Scheibe trotz des Teilkontaktes zuverlässig gehalten werden.
  • Die Vorrichtung zum Übertragen und Laden von Scheiben umfasst alternativ einen Roboterarm, der sich in mindestens zwei Richtungen bewegt, um die getragenen Scheiben in einer horizontalen Richtung der Vorrichtung zu übertragen und zu laden, sowie ein an dem Roboterarm befestigtes Futter, um die Scheibe von unten zu tragen, während eine Bodenoberfläche davon angesaugt wird, wobei das Futter vorzugsweise von einem bogenförmigen äußeren Umfangs-Saugtyp ist, der mit einem Umfangsteil der Bodenoberfläche einer Peripherie der Scheibe in Form eines kreisförmigen Bogens in Berührung kommt, und das eine Vielzahl von Saugöffnungen in der Kreisbogen-Kontaktfläche aufweist, wobei die Saugöffnungen in einer Umfangsrichtung der Vorrichtung in Intervallen gebildet sind.
  • Gemäß dieser Vorrichtung zum Übertragen und Laden von Scheiben kommt das kreisförmige äußere Umfangs-Saugfutter in Kontakt mit der Bodenoberfläche der Scheibe, doch ist die Kontaktfläche der Scheibe auf ihre Peripherie beschränkt. Normalerweise wird in der Peripherie der Scheibe kein Bauelement gebildet, so dass dieser Abschnitt während einer Handhabung ergriffen werden kann. Da das Futter den gesamten Umfang der Peripherie der Scheibe berührt, kann die Scheibe trotz des Teilkontaktes zuverlässig gehalten werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine Draufsicht einer Einrichtung zum doppelseitigen Polieren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine Draufsicht einer in der Einrichtung zum doppelseitigen Polieren eingesetzten Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren.
  • 3 ist eine Draufsicht einer unteren drehbaren Richtplatte.
  • 4 ist eine vertikale Schnittansicht der unteren drehbaren Richtplatte.
  • 5 ist eine vertikale Schnittansicht einer oberen drehbaren Richtplatte.
  • 6 ist eine Draufsicht eines Mechanismus zum Zusammenführen von Werkstücken und Trägern.
  • 7 ist eine Seitenansicht des Mechanismus zum Zusammenführen.
  • 8 ist eine Seitenansicht eines Mechanismus zum Überführen der Träger in den Zusammenführungs-Mechanismus.
  • 9 ist eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Mechanismus zum Zuführen von Werkstücken zur unteren Richtplatte.
  • 10 ist eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Bürstengehäuse-Abschnittes.
  • 11 ist eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Gehäuseabschnittes einer Vorrichtung zum Zurichten.
  • 12 ist eine vertikale Schnittansicht einer Ausführungsform eines Poliervorrichtungs-Hauptkörpers, die hauptsächlich einen Träger-Antriebsmechanismus zeigt.
  • 13 ist eine Ansicht entlang einer Linie A-A in 12.
  • 14 ist eine Draufsicht eines Leistungs-Übertragungssystems zum Antreiben der Träger.
  • 15 ist eine Draufsicht eines anderen Mechanismus zum Antreiben der Träger.
  • 16 ist eine Draufsicht eines Leistungs-Übertragungssystems für den Träger-Antriebsmechanismus in 15.
  • 17 ist eine Draufsicht noch eines anderen Träger-Antriebsmechanismus.
  • 18 ist eine Vorderansicht einer Rotationseinrichtung.
  • 19 ist eine Draufsicht eines Wurmgetriebes.
  • 20 ist eine schematische Seitenansicht, die eine andere Ausführungsform des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers zeigt.
  • 21 ist eine Ansicht längs einer Linie B-B in 20.
  • 22 ist eine Draufsicht noch einer anderen Ausführungsform des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers, die einen Träger zeigt.
  • 23 ist eine Draufsicht eines anderen Trägers.
  • 24 ist eine Ansicht, die die Konfiguration eines integralen Teiles einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Übertragen und Laden von Scheiben zeigt. 24(a) ist eine Draufsicht und 24(b) ist eine Seitenansicht.
  • 25 ist eine Ansicht, die eine Konfiguration eines integralen Teiles einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung zum Übertragen und Laden von Scheiben zeigt. 25(a) ist eine Draufsicht und 25(b) ist eine Seitenansicht.
  • 26 ist eine schematische Ansicht der Konfiguration einer Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren.
  • 27 ist eine Ansicht längs der Linie C-C in 12.
  • Beste Arten der Verwirklichung der Erfindung
  • Bevorzugte Ausführungsformen einer Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren gemäß der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf 1 bis 11 beschrieben.
  • Die in 1 gezeigte Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren wird zum automatisierten doppelseitigen Polieren von Siliciumscheiben benutzt. Diese Einrichtung zum doppelseitigen Polieren umfasst eine Vielzahl von Vorrichtungen 100, 100, ... zum doppelseitigen Polieren, die in einer seitlichen Richtung der Einrichtung angeordnet sind, eine Vorrichtung 200 zum Beladen und Entladen, die an einer Seite der Vorrichtungen zum doppelseitigen Polieren angeordnet ist, und eine Einrichtung 300 zum Überführen von Körben, die diese Vorrichtungen miteinander verbindet.
  • Die Vorrichtung 200 zum Beladen und Entladen umfasst einen Saugroboter 201 zum Überführen von Werkstücken. Der Saugroboter 201 zum Überführen von Werkstücken nimmt aus einem Korb 220 zum Beladen ein eine Siliciumscheibe umfassendes umpoliertes Werkstück 400 und überträgt und lädt es in einen Überführungskorb 310 in der Vorrichtung 300 zum Überführen von Körben. Zusätzlich nimmt der Saugroboter 201 zum Überführen von Werkstücken ein poliertes Werkstück 400 aus dem Überführungskorb 310 und überführt und lädt es in einen Entladungskorb 230.
  • Der Überführungskorb 310 nimmt eine Vielzahl von Werkstücken 400, 400, ... darin in einer solchen Weise auf, dass sie einander in vorbestimmten Intervallen in einer vertikalen Richtung der Vorrichtung überlappen.
  • Die Vorrichtung 300 zum Überführen von Körben umfasst eine Vielzahl von Hebemechanismen 320, 320, ..., die der Vielzahl der Vorrichtungen 100, 100, ... zum doppelseitigen Polieren entspricht, um den Überführungskorb 310 mit dem unpolierten Werkstück 400 darin von der Vorrichtung 200 zum Beladen und Entladen selektiv zu einem der Vielzahl der Hebemechanismen 320, 320, ... zu überführen. Die Korbüberführungs-Vorrichtung 300 überführt auch den Überführungskorb 310 mit dem polierten Werkstück 400 darin vom Hebemechanismus 320, 320, ... zur Lade/Entlade-Vorrichtung 200.
  • Der Hebemechanismus 320 hebt und senkt den Überführungskorb 310 in einem Abstand entsprechend einer Aufnahme-Ausrichtungshöhe für die Werkstücke 400, 400, ..., um zu gestatten, dass jedes der Vielzahl von Werkstücken 400, 400, ..., die in dem Übertragungskorb 310 aufgenommen sind, von der entsprechenden Vorrichtung 100 zum doppelseitigen Polieren aufgenommen werden.
  • Die Vorrichtung 100 zum doppelseitigen Polieren umfasst einen Poliervorrichtungs-Hauptkörper 110, einen ersten Abschnitt 120 zum Überführen von Werkstücken, einen Abschnitt 130 zum Ausrichten von Werkstücken, einen Träger-Gehäuseabschnitt 140, einen Abschnitt 150 zum Überführen von Trägern, einen Trägerausrichtungs-Abschnitt 160, einen zweiten Abschnitt 170 zum Überführen von Werkstücken, einen Bürsten-Gehäuseabschnitt 180 und einen Gehäuseabschnitt 190 für Ausrichter, die alle auf einem gemeinsamen Grundrahmen montiert sind, wie in 2 gezeigt.
  • Der Poliervorrichtungs-Hauptkörper 110 umfasst eine untere drehbare Richtplatte 111, eine obere drehbare Richtplatte 112 (siehe 5), die von oben konzentrisch damit kombiniert ist, ein zentrales Getriebe 113, das im Zentrum der unteren drehbaren Richtplatte 111 bereitgestellt ist und eine Vielzahl von Autorotations-Einrichtungen 114, 114, ..., die in einer Peripherie der unteren drehbaren Richtplatte 111 bereitgestellt sind.
  • Die untere drehbare Richtplatte 111 trägt eine Vielzahl von Trägern um das zentrale Getriebe 113 herum. Die Träger 500 sind jeweils ein kreisförmiges externes Getriebe und sie weisen ein kreisförmiges Aufnahmeloch 510 in einer zu ihrem Zentrum exzentrischen Position auf, so dass eine Siliciumscheibe, die das Werkstück 400 ist, in dem Aufnahmeloch 510 aufgenommen ist.
  • Die drehbare Richtplatte 111 ist eine Scheibe mit einer Öffnung in ihrem Zentrum und sie ist auf einem Scheibenabschnitt eines drehbaren Trägers 111a montiert, der einen Hohlraum in seinem Zentrum aufweist, wie in den 3 und 4 gezeigt ist. Der drehbare Träger 111a wird durch einen (nicht gezeigten) Antriebsmechanismus in einer vorbestimmten Richtung rotationsmäßig angetrieben, um die drehbare Richtplatte 111 in einer vorbestimmten Richtung zu drehen und sie in einer Ausgangsstellung zu stoppen. Die Ausgangsstellung ist eine Bezugs-Halteposition, bei der die drehbare Richtplatte 111 vor und nach dem Polieren, insbesondere danach, gestoppt wird. Die drehbare Richtplatte 111 hat eine Vielzahl von Düsen 11b, 111b, ..., die die Richtplatte 111 in ihrer Dicke durchdringen. Die Vielzahl von Düsen 111b, 111b, ... ist so geschaffen, dass sie dem Werkstück 400 im Träger 500 entsprechen, wenn die drehbare Richtplatte 111 in der Ausgangsposition gestoppt wird. Diese Düsen 111b, 111b, ... sind mit einer (nicht gezeigten) Saugvorrichtung über Leitungen 111c, 111c, ..., die zwischen der drehbaren Richtplatte 111 und dem Scheibenabschnitt des drehbaren Trägers 111a vorhanden sind, vertikale Löcher 111d, 111d, ..., die in einem Wellenabschnitt des drehbaren Trägerabschnittes 111a gebildet sind, einer Rotationsverbindung 111e, die an dem Wellenabschnitt befestigt ist, und anderen Komponenten verbunden.
  • Die obere drehbare Richtplatte 112 ist eine ringförmige Scheibe und sie ist an einer Bodenoberfläche eines Scheibenabschnittes des drehbaren Trägers 112a befestigt, wie in 5 gezeigt. Der drehbare Träger 112a wird durch einen (nicht gezeigten) Antriebsmechanismus zum Heben und Absenken sowie zum Rotieren angetrieben. Dies gestattet das Abheben der drehbaren Richtplatte 112 von der unteren drehbaren Richtplatte 111 und das Absenken darauf sowie das Rotieren in einer Richtung entgegengesetzt zur drehbaren Richtplatte 111 und das Stoppen in einer Ausgangsstellung.
  • Die drehbare Richtplatte 112 hat eine Vielzahl von Düsen 112b, 112b, ..., die die Richtplatte 112 in ähnlicher Weise wie bei der drehbaren Richtplatte 111 in der Dicke durchdringen. Wie die Düsen 111b, 111b, ..., ist die Vielzahl der Düsen 112b, 112b, ... so geschaffen, dass sie dem Werkstück 400 im Träger 500 entsprechen, wenn die drehbare Richtplatte 112 in der Ausgangsstellung gestoppt wird. Diese Düsen 112b, 112b, ... sind mit einer (nicht gezeigten) Flüssigkeitszufuhr-Vorrichtung über Leitungen 112c, 112c, ..., horizontale und vertikale Löcher, die in einem Scheibenabschnitt des drehbaren Trägers 112a gebildet sind, und andere Komponenten verbunden.
  • Das zentrale Getriebe 113 des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers 110 wird durch eine kreisförmige Ausnehmung 111f positioniert, die in der oberen Oberfläche des Zentrums der drehbaren Richtplatte 111 gebildet ist, und es steht mit der Vielzahl von Trägern 500, 500, ... in Eingriff, die auf der drehbaren Richtplatte 111 angeordnet sind. Eine Antriebswelle des zentralen Getriebes 113 durchdringt eine Öffnung 111g, die im Zentrum der drehbaren Richtplatte 111 gebildet ist, sowie einen Hohlraum 111h, der im Zentrum des drehbaren Trägers 111a gebildet ist, und erstreckt sich vom drehbaren Träger 111a nach unten, um mit einer (nicht gezeigten) Antriebsvorrichtung verbunden zu werden. Dies führt dazu, dass das zentrale Getriebe 113 unabhängig von der unteren drehbaren Richtplatte 111 rotationsmäßig angetrieben wird.
  • Die Vielzahl der Autorotations-Einrichtungen 114, 114, ... ist außerhalb der Vielzahl der Träger 500, 500, ... angeordnet, die auf der drehbaren Richtplatte 111 angeordnet sind, und jede Rotationseinrichtung 114 hat zwei vertikale Getriebe 114a und 114a, die mit dem entsprechenden Träger 500 in Eingriff stehen. Die Getriebe 114a und 114a werden durch die (nicht gezeigte) Antriebsvorrichtung synchron rotationsmäßig in der gleichen Richtung angetrieben, um den entsprechenden Träger 500 an seiner spezifischen Position in Zusammenarbeit mit dem zentralen Getriebe 113 zu drehen. Die Getriebe 114a und 114a heben und senken sich zwischen einer Betriebsposition, wo sie mit dem Träger in Eingriff stehen, und einer zurückgezogenen Position, die darunter angeordnet ist, um den Träger 500 vor und nach dem Polieren loszulassen.
  • Die Struktur des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers 110 wurde beschrieben. Die Strukturen des ersten Abschnittes 120 zum Überführen von Werkstücken, des Abschnittes 130 zum Ausrichten von Werkstücken, des Trägergehäuse-Abschnittes 140, des Abschnittes 150 zum Überführen von Trägern, des Träger-Ausrichtungsabschnittes 160, des zweiten Abschnittes 170 zum Überführen von Werkstücken, des Bürstengehäuse-Abschnittes 180 und des Gehäuseabschnittes 190 der Ausrichter werden nacheinander erläutert.
  • Ein Mechanismus zum Zusammenführen des Werkstückes 400 mit dem Träger 500 außerhalb des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers 110 umfasst den ersten Abschnitt 120 zum Überführen von Werkstücken, den Abschnitt 130 zum Ausrichten von Werkstücken, den Abschnitt 150 zum Überführen von Trägern und den Träger-Ausrichtungsabschnitt 160. Der erste Abschnitt 120 zum Überführen von Werkstücken wirkt auch als ein Belade-Mechanismus zum Laden des Werkstückes 400 in die Vorrichtung 100 zum doppelseitigen Polieren. Zusätzlich bildet der zweite Abschnitt 170 zum Überführen von Werkstücken einen Zuführungs-Mechanismus zum Zuführen des Werkstückes 400 und des Trägers 500, die außerhalb des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers 110 zusammengeführt wurden, auf die untere drehbare Richtplatte 111 des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers 110, und sie wirkt auch als ein Auswurf-Mechanismus zum Auswerfen des auf der unteren drehbaren Richtplatte 111 polierten Werkstückes nach außerhalb des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers 110, wobei das Werkstück 400 mit dem Träger 500 zusammengesetzt bleibt.
  • Der erste Abschnitt 120 zum Überführen von Werkstücken wirkt auch als ein Mechanismus zum Laden von Werkstücken, der das Werkstück 400 von dem Überführungskorb 310, der im Hebemechanismus 320 der Korbüberführungs-Vorrichtung 300 in die Vorrichtung 100 zum doppelseitigen Polieren lädt und als ein Mechanismus zum Überführen von Werkstücken, der das Werkstück 400 von einem Werkstück-Ausrichtungsabschnitt 130 zum Träger-Ausrichtungsabschnitt 160 überführt. Der erste Abschnitt 120 zum Überführen von Werkstücken umfasst einen Saugarm 121, der das Werkstück 400 in der horizontalen Richtung von oben unter Benutzung einer Bodenoberfläche seiner Spitze ansaugt sowie einen Antriebsmechanismus 122, der aus einem angelenkten Roboter zusammengesetzt ist, der den Saugarm 121 in der horizontalen und vertikalen Richtung antreibt, wie in den 6 und 7 gezeigt.
  • Der Werkstück-Ausrichtungsabschnitt 130 umfasst ein Paar von Greifteilen 131 und 131, die das Werkstück 400 von beiden Seiten festklemmen, sowie einen Antriebsmechanismus 132, der die Greifteile 131 und 131 in einer solchen Weise antreibt, dass sie miteinander in Berührung gelangen oder sich voneinander trennen, wie in den 6 und 7 gezeigt. Gegenüberliegende Oberflächen der Greifteile 131 und 131 umfassen kreisförmige Oberflächen entsprechend der äußeren Umfangsoberfläche des Werkstückes 400.
  • Der erste Abschnitt 120 zum Überführen von Werkstücken nimmt das Werkstück 400 aus dem Überführungskorb 310, der in dem Hebemechanismus 320 der Korbüberführungs-Vorrichtung 300 gestoppt ist, und ordnet es auf einem (nicht gezeigten) Tisch des Werkstück-Ausrichtungsabschnittes 130 an. Das auf dem Tisch angeordnete Werkstück 400 wird zwischen den Greifteilen 131 und 131 angeordnet, die voneinander getrennt sind. In diesem Zustand bewegen sich die Greifteile 131 und 131 aufeinander zu nach innen, um das Werkstück 400 von beiden Seiten zu ergreifen, und sie bewegen es dabei zu seiner spezifischen Position. Das Werkstück 400 ist so positioniert.
  • Das positionierte Werkstück 400 wird wieder durch den ersten Abschnitt 120 zum Überführen von Werkstücken angesaugt und dann zu dem Träger-Ausrichtungsabschnitt 160, der später beschrieben wird, überführt.
  • Wie in den 6 und 7 gezeigt, umfasst der Träger-Gehäuseabschnitt 140 eine Vielzahl von Trägerplatten 141, 141, ..., die wie eine Vielzahl von Stufen angeordnet sind, um die Vielzahl von Trägern 500, 500, ... in einer solchen Weise zu tragen, dass sie einander in vorbestimmten Intervallen in der vertikalen Richtung überlappen. Eine Trägerwelle 142, die die Trägerplatten 141, 141, ... trägt, wird durch eine vertikal fixierte Führungshülse 143 gestützt, um sich in einer axialen Richtung davon zu bewegen, und er wird in der axialen Richtung durch einen Gewindespindel-Antriebsmechanismus 144 mit Kugelmutter angetrieben, der an der Führungshülse 143 befestigt ist. Die Trägerplatten 141, 141, ... senken sich intermittierend von ihren oberen Grenzpositionen, um nacheinander die Träger 500, 500, ... auf einem Trägertisch 151 des Träger-Überführungsabschnittes 150 abzusetzen, der später beschrieben wird. Für diese Anordnung trägt jede Trägerplatte 141 den Träger 500 in einer solchen Weise, dass sich ein Teil davon bis zu beiden Seiten erstreckt.
  • Der Träger-Überführungsabschnitt 150 überführt den Träger 500 vom Träger-Gehäuseabschnitt 140 zum Träger-Ausrichtungsabschnitt 160. Der Träger-Überführungsabschnitt 150 umfasst einen Trägertisch 151, der den Träger 500 in der horizontalen Richtung abstützt, und ein Paar von Überführungs-Mechanismen 152 und 152, die an den gegenüberliegenden Seiten des Trägertisches 151 bereitgestellt sind, wie in 6 gezeigt.
  • Der Trägertisch 151 hat an seinem Ende mit dem Träger-Gehäuseabschnitt 140 eine Kerbe 151a, wobei die Kerbe 151a das Hindurchgehen der Trägerplatten 141, 141, ... des Träger-Gehäuseabschnittes 140 gestattet. Der Trägertisch 151 hat an seinem Ende mit dem Träger-Ausrichtungsabschnitt 160 eine Öffnung 151b großen Durchmessers, durch die ein Aufnahmetisch 162 des Träger-Ausrichtungsabschnittes 160, der später beschrieben wird, hindurchgeht, und er hat eine Vielzahl von Öffnungen 151c, 151c, ... geringen Durchmessers, durch die eine Vielzahl von Positionierungsstiften 163, 163, ... hindurchgeht.
  • Der Überführungs-Mechanismus 152 umfasst auf jeder Seite eine horizontale Führungsschiene 152a, die an einer entsprechenden Seite des Trägertisches 151 befestigt ist, eine Gleitvorrichtung 152b, die auf der Führungsschiene 152a zur freien Bewegung abgestützt ist, und einen Antriebs-Mechanismus 152c, der die Gleitvorrichtung 152b antreibt, wie in 8 gezeigt. Der Antriebsmechanismus 152c benutzt einen Motor, um einen Gurt anzutreiben, der die Gleitvorrichtung 152b, die mit dem Gurt verbunden ist, direkt entlang der Führungsschiene 152a antreibt. Die Gleitvorrichtung 152b hat einen nach oben vorstehenden stiftförmigen Eingriffsabschnitt 152d. Der Eingriffsabschnitt 152d steht im Eingriff mit den Seiten äußerer Umfangszähne des Trägers 500, der auf dem Trägertisch 151 angeordnet ist.
  • Sind die Gleitvorrichtungen 152b und 152b der gegenüberliegenden Überführungs-Mechanismen 152 und 152 an einem Ende des Trägertisches 151 auf dessen gegenüberliegenden Seiten angeordnet, und ist der Träger 500 vom Träger-Gehäuseabschnitt 140 an diesem Ende des Trägertisches 151 angeordnet, dann stehen die Eingriffsabschnitte 152d und 152d der Gleitvorrichtung 152b und 152b mit gegenüberliegenden Seiten der äußeren Umfangszähne des Trägers 500 in Eingriff. In diesem Zustand bewegen sich die Gleitvorrichtungen 152b und 152b synchron zum anderen Ende des Trägertisches 151 auf dessen gegenüberliegenden Seiten, um den Träger 500 zu diesem Ende und somit zum Träger-Ausrichtungsabschnitt 160 zu bewegen.
  • Der Träger-Ausrichtungsabschnitt 160, der mit dem anderen Ende des Trägertisches 151 kombiniert ist, umfasst eine Hebeplatte 161 zum Positionieren des Trägers 500 und einen kreisförmigen Aufnahmetische 162, auf dem das Werkstück 400 angeordnet ist, wie in den 6 und 7 gezeigt. Die Hebeplatte 161 hat eine Vielzahl von Positionierungsstiften 163, 163, ..., die nach oben vorstehen. Der Aufnahmetisch 162 ist oberhalb der Hebeplatte 161 angeordnet, und er wird mittels eines darunter angeordneten Antriebsmechanismus 164 zum Heben und Absenken mit der Hebeplatte 161 angetrieben.
  • Der Träger-Ausrichtungsabschnitt 160 hat eine anfängliche Position, wo die obere Oberfläche des Aufnahmetisches 162, der darüber angeordnet ist, in der gleichen Ebene mit einer oberen Oberfläche des Trägertisches 151 des Träger-Überführungsabschnittes 150 angeordnet ist. In dieser anfänglichen Position ist die Vielzahl der Positionierungsstifte 163, 163, ... unterhalb des Trägertisches 151 angeordnet. Wird in diesem Zustand der Träger 500 zum anderen Ende des Trägertisches 151 überführt, dann ist ein Aufnahmeloch 510 im Träger 500 mit der Öffnung 151b großen Durchmessers im Trägertisch 151 ausgerichtet. Nach dem Übertragen des Trägers 500 werden die Hebeplatte 161 und der Aufnahmetisch 162 angehoben. Dieses Anheben verursacht das Hindurchgehen der Vielzahl der Positionierungsstifte 163, 163, ... durch die Öffnungen 151c, 151c, ... geringen Durchmessers, die im anderen Ende des Trägertisches 151 gebildet sind, und dann das Einführen von unten durch die Vielzahl der Löcher 520, 520, ... geringen Durchmessers zum Positonieren, die am anderen Ende im Träger 500 gebildet sind. Dies verursacht das Lokalisieren des Trägers 500 am anderen Ende des Trägertisches 151.
  • Zu diesem Zeitpunkt erhebt sich der Aufnahmetisch 162 durch die Öffnung 151b großen Durchmessers im Trägertisch 151 und das Aufnahmeloch 510 im Träger 500 bis oberhalb des Trägers 500. Das durch den Werkstück-Ausrichtungsabschnitt 140 ausgerichtete Werkstück 400 wird angesaugt, überführt und dann auf dem angehobenen Aufnahmetisch 152 mittels des ersten Abschnittes 120 zum Überführen von Werkstücken angeordnet. Nach der Anordnung senken sich die Hebeplatte 161 und der Aufnahmetisch 162 zu den ursprünglichen Positionen ab. Dies verursacht das Einführen des Werkstückes 400 auf dem Aufnahmetisch 162 in das Aufnahmeloch 510 im Träger 500, der am anderen Ende des Trägertisches 151 positioniert ist, so dass das Werkstück mit dem Träger 500 zu einem trennbaren zusammengeführten Zustand kombiniert ist.
  • Der zweite Abschnitt 170 zum Überführen von Werkstücken der Vorrichtung 100 zum doppelseitigen Polieren überführt das mit dem Träger 500 zusammengeführte Werkstück zum Poliervorrichtungs-Hauptkörper 110. Der zweite Abschnitt 170 zum Überführen von Werkstücken umfasst einen Saugkopf 172, der an einem horizontalen Arm 171 befestigt ist, sowie einen Antriebsmechanismus 173, der den Arm um seine Basis innerhalb einer horizontalen Ebene dreht, während er ihn in der vertikalen Richtung anhebt und absenkt, wie in 9 gezeigt.
  • Der Saugkopf 172 schließt eine Vielzahl von Saugkissen 174, 174, ... an seiner Bodenoberfläche ein, um das mit dem Träger 500 zusammengeführte Werkstück 400 darunter in einer horizontalen Richtung zu halten. Eine Kombination dieses Saugens mit dem Schwingen, Aufwärts- und Abwärtsbewegung, des Saugkopfes 172, verbunden mit der Rotation, Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Armes 171, verursacht die Überführung des im Träger-Ausrichtungsabschnitt 160 mit dem Träger 500 zusammengeführten Werkstückes 400 auf die untere drehbare Richtplatte 111 des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers 110. Der Saugkopf 172 hat eine Vielzahl von Fluchtlöchern 172a, 172a, ..., um eine Beeinflussung durch die Vielzahl von Trägerstiften 193, 193, ... auf dem später beschriebenen Gehäuseabschnitt 190 des Ausrichters zu vermeiden.
  • Der Bürsten-Gehäuseabschnitt 160 umfasst einen Trägertisch 181, der eine Vielzahl von Bürsten 600, 600, ... in einer solchen Weise trägt, dass sie einander in ihrer Dickenrichtung überlappen, sowie eine Vielzahl von Halteteilen 182 und 182, die die Bürsten 600, 600, ... auf dem Trägertisch 181 halten, wie in 10 gezeigt. Eine Trägerwelle 183, die den Trägertisch 181 trägt, wird durch eine Führungshülse 184 gestützt, die vertikal fixiert ist, um sich in einer axialen Richtung der Trägerwelle zu bewegen, und er wird in der gleichen Richtung durch einen Gewindespindel-Mechanismus 185 mit Kugelmutter angetrieben, der an der Führungshülse 184 befestigt ist.
  • Jede Bürste 600 ist ein externes Getriebe mit einer dem Träger 500 entsprechenden Gestalt und wird zum Reinigen von Poliertüchern benutzt, die auf den gegenüberliegenden Oberflächen der drehbaren Richtplatten 111 und 112 installiert sind. Für dieses Reinigen ist eine Vielzahl von Bürstenabschnitten 610, 610, ... auf jeder der oberen und unteren Oberfläche der Bürste 600 geschaffen. Der Bürstenabschnitt 610, 610, ... ist so verteilt, dass er die Bürste 600 ansaugt und befördert. Der Bürstenabschnitt 610, 610, ... auf der oberen Oberfläche und der Bürstenabschnitt auf der Bodenoberfläche sind in einer Umfangsrichtung der Bürste zueinander versetzt, so dass sie ineinander greifen, wenn sie aufeinander gestapelt werden. Die Halteteile 182 und 182 stehen mit äußeren Umfangszähnen der Bürsten 600, 600, ... auf dem Trägertisch 181 in Eingriff, um die Bürsten 600, 600, ... zu halten.
  • Der Gehäuseabschnitt 190 für den Ausrichter umfasst einen Trägertisch 191, der eine Vielzahl von Ausrichtern 700, 700, ... trägt, indem er sie in ihrer Dickenrichtung laminiert, sowie eine Vielzahl von Halteteilen 192 und 192, die die Ausrichter 700, 700, ... auf dem Trägertisch 191 hält. Um die Ausrichter 700, 700, ... in Intervallen in ihrer Dickenrichtung abzustützen, trägt der Trägertisch 191 die Ausrichter 700, 700, ... unter Benutzung einer Vielzahl von Trägerstiften 193, 193, ..., die entsprechende Außendurchmesser aufweisen, die stufenweise vom höchsten Trägerstift bis zum tiefsten Trägerstift hin zunehmen. Eine Trägerwelle 194, die den Trägertisch 191 trägt, wird durch eine Führungshülse 195 abgestützt, die vertikal fixiert ist, um sich in der axialen Richtung der Trägerwelle zu bewegen, und sie wird in der gleichen Richtung durch einen Gewindespindel-Mechanismus 196 mit Kugelmutter angetrieben, der an der Führungshülse 195 befestigt ist.
  • Jeder Ausrichter 700 ist ein externes Getriebe mit einer dem Träger 500 entsprechenden Gestalt. Der Ausrichter 700 hat Schleifabschnitte 710, 710, ..., die an jeder der oberen und unteren Oberflächen eines äußeren Umfangsabschnittes des Ausrichters 700 befestigt sind, um die Oberflächen der auf den gegenüberliegenden Oberflächen der drehbaren Richtplatten 111 und 112 installierten Poliertücher zu glätten, wobei die Schleifabschnitte 710, 710, ... eine große Anzahl von Diamant-Paletten oder Ähnliches umfassen. Da die Schleifabschnitte 710, 710, ... nur im äußeren Umfangsabschnitt des Ausrichters 700 vorgesehen sind, kann der Ausrichter 700 auch angesaugt und überführt werden.
  • Der zweite Abschnitt 170 zum Überführen von Werkstücken, der das durch den Träger-Ausrichtungsabschnitt 160 mit dem Träger 500 zusammengeführte Werkstück ansaugt und überführt, wirkt auch als ein Überführungs-Abschnitt, der die Bürste 600 und den Ausrichter 700 ansaugt und zum Poliervorrichtungs-Hauptkörper 110 überführt. Der Bürsten-Gehäuseabschnitt 180 und der Ausrichter-Gehäuseabschnitt 190 sind daher unmittelbar unterhalb eines Schwingbogens des Saugkopfes 172 des zweiten Abschnittes 170 zum Überführen von Werkstücken angeordnet.
  • Als Nächstes wird das automatische doppelseitige Polieren von Siliciumscheiben unter Benutzung der oben beschriebenen Einrichtung zum doppelseitigen Polieren beschrieben.
  • Die Vorrichtung 100 zum doppelseitigen Polieren lädt eine Vielzahl von Werkstücken 400, 400, ... vom Überführungskorb 310, der im Hebemechanismus 320 der Korb-Überführungsvorrichtung 300 gestoppt ist, in den ersten Abschnitt 120 zum Überführen von Werkstücken. Spezifisch saugt der Saugarm 121 des ersten Abschnittes 120 zum Überführen von Werkstücken nacheinander von oben die Werkstücke 400, 400, ... aus dem Überführungskorb 310 und ordnet sie auf einem (nicht gezeigten) Tisch des Werkstück-Ausrichtungsabschnittes 130 an. Jedes Mal, wenn eines der Werkstücke 400, 400, ... aufgenommen wird, wird der Überführungskorb 310 durch den Hebemechanismus 320 eine Stufe nach oben befördert.
  • Ist das Werkstück 400 auf dem (nicht gezeigten) Tisch des Werkstück-Ausrichtungsabschnittes 130 angeordnet, dann nähern sich die Greifteile 131, 131. Dadurch wird das Werkstück 400 an der vorgeschriebenen Position lokalisiert.
  • Parallel mit dem Laden der Werkstücke 400, 400, ... aus dem Überführungskorb 310 überführt der Träger-Überführungsabschnitt 150 die Träger 500, 500, ... vom Träger-Gehäuseabschnitt 140 von einem Ende zum anderen Ende des Trägertisches 151 und dann zum Träger-Ausrichtungsabschnitt 160. Der zum Träger-Ausrichtungsabschnitt 160 beförderte Träger 500 wird in einer vorbestimmten Position angeordnet, wenn die Hebeplatte 161 und der Aufnahmetisch 162 sich zum Heben der Vielzahl von Positionierungsstiften 163, 163, ... heben.
  • Heben sich die Hebeplatte 161 und der Aufnahmetisch 162, dann überführt der Saugarm 121 des ersten Abschnittes 120 zum Überführen von Werkstücken das Werkstück 400 vom Werkstück-Ausrichtungsabschnitt 130 zum Aufnahmetisch 162. Da der Saugarm 121 des ersten Abschnittes 120 zum Überführen von Werkstücken das mit dem Werkstück-Ausrichtungsabschnitt 130 ausgerichtete Werkstück 400 einfach von oben ansaugt und es zum Aufnahmetisch 162 überführt, wird in diesem Falle das Werkstück 400 an der vorbestimmten Position des Werkstück-Ausrichtungsabschnittes 130 selbst auf dem Aufnahmetisch 162 angeordnet und so genau mit Bezug auf das Aufnahmeloch 510 im darunter angeordneten positionierten Träger 500 positioniert.
  • Dann werden die Hebeplatte 161 und der Aufnahmetisch 162 zu ihren ursprünglichen Positionen abgesenkt, um zuverlässig das Werkstück 400 in das Aufnahmeloch 510 im Träger 500 einzuführen.
  • Das außerhalb des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers 110 positionierte Werkstück 400 und der positionierte Träger 500 werden so ebenfalls außerhalb des Hauptkörpers 110 zu einem trennbaren zusammengeführten Zustand kombiniert und so zuverlässig zusammengeführt. Dies beseitigt die Notwendigkeit von Überwachung oder Korrekturen durch die Bedienungsperson und gestattet das Überführen des Werkstückes 400 zum Werkstück-Ausrichtungsabschnitt 130 durch den einfachen ersten Abschnitt 120 zum Überführen von Werkstücken, der vom Saugtyp ist, was einen komplizierten Führungsmechanismus oder Ähnliches im ersten Abschnitt 120 zum Überführen von Werkstücken vermeidet, um die Konfiguration der Vorrichtung zu vereinfachen.
  • Nachdem der Werkstück-Ausrichtungsabschnitt 130 das Zusammenführen des Werkstückes 400 und des Trägers 500 abgeschlossen hat, werden das Werkstück 400 und der Träger 500 zu ihrer spezifischen Position auf der unteren drehbaren Richtplatte 111 des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers 110 überführt, während sie zusammengesetzt bleiben. An diesem Punkt wurde im Poliervorrichtungs-Hauptkörper 110 die obere drehbare Richtplatte 112 angehoben und die Vielzahl der Rotations-Einrichtungen 114, 114, ... ist abgesenkt worden.
  • Die Vielzahl von Werkstücken 400, 400, ... wird der unteren drehbaren Richtplatte 111 durch Wiederholen der Operation des Überführens des Werkstückes 400 und des Trägers 500 zu ihrer spezifischen Position auf der unteren drehbaren Richtplatte 111 zugeführt, während man eine Einstellungs- bzw. Indexierungs-Operation des Drehens der drehbaren Richtplatte 111 um einen vorbestimmten Winkel für jede Überführungs-Operation ausführt. Der zweite Abschnitt 170 zum Überführen von Werkstücken, der nacheinander die Werkstücke 400 und die Träger 500 zu ihren spezifischen Positionen auf der drehbaren Richtplatte 111 überführt, hat eine einfachere Struktur und eine höhere Überführungs-Genauigkeit als einer, der sie zu einer Vielzahl von Positionen auf der drehbaren Richtplatte 111 verteilt. Da die Vielzahl der Autorotations-Einrichtungen 114, 114, ... abgesenkt worden ist, stehen sie nicht mit den Trägern 500, 500, ... auf der drehbaren Richtplatte 111 im Eingriff. Andererseits steht das zentrale Getriebe 113 mit den Trägern 500, 500, ... auf der drehbaren Richtplatte 111 im Eingriff, doch wird es synchron mit der Rotation der drehbaren Richtplatte 111 angetrieben, so dass sich die Träger 500, 500, ... auf der drehbaren Richtplatte 111 nicht relativ zur drehbaren Richtplatte 111 bewegen. Dies verhindert ein unbeabsichtigtes Bewegen der der unteren drehbaren Richtplatte 111 zugeführten Werkstücke 400, 400, ... aufgrund der Einstellungs-Operation der drehbaren Richtplatte 111.
  • Nachdem alle Werkstücke 400 und Träger 500 auf die untere drehbare Richtplatte 111 überführt worden sind, wird die Vielzahl der Autorotations-Einrichtungen 114, 114, ... zu ihren spezifischen Positionen angehoben, während sich die obere drehbare Richtplatte 112 absenkt. Dies verursacht ein Anordnen der Vielzahl der Werkstücke 400, 400, ... auf der drehbaren Richtplatte 111 zwischen den Poliertüchern auf der oberen und unteren drehbaren Richtplatte. In diesem Zustand wird zwischen die drehbaren Richtplatten 11 und 112 eine Schleifflüssigkeit zugeführt, woraufhin die Platten in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden. Zusätzlich werden das zentrale Getriebe 113 und die Autorotations-Einrichtungen 114, 114, ..., die mit den Trägern 500, 500, ... in Eingriff stehen, synchron rotationsmäßig angetrieben. Die Träger 500, 500, ... rotieren dadurch weiter zwischen den drehbaren Richtplatten 111 und 112, während die Werkstücke 400, 400, ... auf den Trägern 500, 500, ... gehalten sind, und sie führen eine exzentrische Rotationsbewegung aus. Dies verursacht das Polieren beider Oberflächen jedes Werkstückes 400.
  • Der Poliervorrichtungs-Hauptkörper 110, der die Träger 500, 500, ... zwischen den drehbaren Richtplatten 111 und 112 an ihren spezifischen Positionen dreht, beseitigt die Notwendigkeit eines großen Innengetriebes, verglichen mit dem konventionellen Planetengetriebe-Verfahren, das Umdrehungen einschließt, wodurch der Preis der Vorrichtung verringert wird, während man eine hohe Poliergenauigkeit beibehält. Da die Autorotations-Einrichtungen 114, 114, ... angehoben und abgesenkt werden können, kann die Operation des Einstellens der drehbaren Richtplatte 111 während der Zufuhr der Werkstücke 400, 400, ... einfach durch Drehen der drehbaren Richtplatte 111 und des zentralen Getriebes 113 ausgeführt werden. Kann das zentrale Getriebe 113 ähnlich den Autorotations-Einrichtungen 114, 114, ... angehoben und abgesenkt werden, dann kann die Einstellungs-Operation durch Drehen nur der drehbaren Richtplatte 111 ausgeführt werden.
  • Nachdem alle Werkstücke 400, 400, ... doppelseitig poliert worden sind, werden die obere und untere drehbare Richtplatte 111 und 112 an ihren Ausgangspositionen gestoppt. Nach diesem Stoppen injiziert die Vielzahl von Düsen 112b, 112b, ..., die in der oberen drehbaren Richtplatte 112 vorhanden ist, ein Strömungsmittel, wie Wasser, während die drehbare Richtplatte 112 angehoben ist. Zusätzlich beginnt die Vielzahl der Düsen 111b, 111b, ..., die in der unteren drehbaren Richtplatte 111 vorhanden ist, eine Saugoperation.
  • Da zu diesem Zeitpunkt die obere und untere Richtplatte an ihren Ausgangspositionen gestoppt sind, liegen die Düsen 112b, 112b, ... gegenüber den oberen Oberflächen der Werkstücke 400, 400, ..., während die Düsen 111b, 111b, ... gegenüber den oberen Oberflächen der Werkstücke 400, 400, ... liegen. Die Werkstücke 400, 400, ... werden daher sowohl durch die Flüssigkeits-Injektion von oben angepresst als auch nach unten gesaugt, so dass sie zuverlässig auf der unteren drehbaren Richtplatte gehalten werden, auf der sich die Flüssigkeit sammelt, wenn die obere drehbare Richtplatte 112 angehoben ist. Folglich werden die Werkstücke 400, 400, ... am Trocknen gehindert. Darüber hinaus umfasst die Kraft zum Halten der Werkstücke die Presskraft von oben und die nach unten wirkende Saugkraft, die beide durch Strömungsmittel-Drucke bewirkt werden, was das Beschädigen der Werkstücke 400, 400, ... verhindert.
  • Das Saugen nach unten durch die Vielzahl von Düsen 111b, 111b, ..., die in der unteren drehbaren Richtplatte 111 vorhanden sind, dauert nur eine kurze Zeit, um das Trocknen der Werkstücke 400, 400, ... zu verhindern, und das Saugen kann weggelassen werden. Trotz des Weglassens des Saugens nach unten durch die Düsen 111b, 111b, ..., ist der nach unten wirkende Druck des Strömungsmittels aus den Düsen 112b, 112b, ... so stark, dass es im Wesentlichen keine Möglichkeit gibt, dass die Werkstücke 400, 400, ... zur oberen drehbaren Richtplatte 112 überführt werden.
  • Nachdem die obere drehbare Richtplatte 112 bis zu ihrer spezifischen Position angehoben worden ist, überträgt der zweite Abschnitt 170 zum Überführen der Werkstücke die Werkstücke 400, 400, ... von der unteren drehbaren Richtplatte 111 zum Werkstück-Ausrichtungsabschnitt 130, wobei die Werkstücke 400, 400, ... mit den Trägern 500, 500, ... zusammenbleiben. Während dieses Auswerfens wird die Einstellungs-Operation ausgeführt, um die untere drehbare Richtplatte 111 um den vorbestimmten Winkel zu drehen.
  • Die zum Werkstück-Ausrichtungsabschnitt 130 überführten Werkstücke 400 und Träger 500 werden durch eine Operation mittels dieses Werkstück-Ausrichtungsabschnittes 130 voneinander getrennt, die umgekehrt abläuft wie die Operation des Zusammenfügens. Das vom Träger 500 getrennte Werkstück 400 wird durch den ersten Abschnitt 120 zum Überführen von Werkstücken in den Überführungskorb 310 gelegt, während der Träger 500, der im Werkstück-Ausrichtungsabschnitt 130 verbleibt, durch den Träger-Überführungsabschnitt 150 im Träger-Gehäuseabschnitt 140 abgelegt wird.
  • Auf diese Weise werden nach dem doppelseitigen Polieren die Werkstücke 400, 400, ... zum Äußeren der Vorrichtung 110 zum doppelseitigen Polieren ausgeworfen, indem man den zweiten Abschnitt 170 zum Überführen von Werkstücken, den Werkstück-Ausrichtungsabschnitt 130 und den ersten Abschnitt 120 zum Überführen von Werkstücken benutzt, die zum Zuführen der Werkstücke benutzt wurden. Die Werkstücke werden dann durch den Überführungskorb 310 zu der Belade/Entlade-Vorrichtung 200 überführt.
  • Nachdem das doppelseitige Polieren abgeschlossen worden ist, wird die Vielzahl von in dem Bürstengehäuse-Abschnitt 180 befindlichen Bürsten 600, 600, ... nacheinander durch den zweiten Abschnitt 170 zum Überführen von Werkstücken zu der unteren drehbaren Richtplatte 111 überführt, bevor das nächste doppelseitige Polieren begonnen wird. Dieses Überführen ist ähnlich dem der Werkstücke 400 und der Träger 500, und die drehbare Richtplatte 111 führt die Einstellungs-Operation aus. Der Trägertisch 181 des Bürstengehäuse-Abschnittes 180 wird jedes Mal, wenn die Bürste 600 entnommen werden soll, um einen Abstand angehoben, um die obere Bürste 600 zu einer Entlade-Position zu bewegen.
  • Nachdem alle Bürsten 600, 600, ... auf die untere drehbare Richtplatte 111 überführt worden sind, wird die obere drehbare Richtplatte 112 abgesenkt, um die Bürsten 600, 600, ... zwischen das obere und untere Poliertuch zu bringen. In diesem Zustand werden die drehbaren Richtplatten 111 und 112 in entgegengesetzte Richtungen gedreht, während das zentrale Getriebe 113 und die Autorotations-Einrichtung 114, 114, ..., die mit den Bürsten 600, 600, ... in Eingriff stehen, synchron rotationsmäßig angetrieben werden. Dies verursacht das Reinigen des oberen und unteren Poliertuches durch die Bürsten 600, 600, ....
  • Nachdem das obere und untere Poliertuch gereinigt worden ist, wird die obere drehbare Richtplatte 112 angehoben und der zweite Abschnitt 170 zum Übertragen von Werkstücken überträgt die Bürsten 600, 600, ... von der unteren drehbaren Richtplatte 111 zum Bürstengehäuse-Abschnitt 180. Während die Bürsten so ausgeworfen werden, wird die Einstellungs-Operation ausgeführt, um die untere drehbare Richtplatte 111 um den vorbestimmten Winkel zu drehen.
  • Nachdem alle Bürsten 600, 600, ... ausgeworfen worden sind, wird das doppelseitige Polieren der nächsten Werkstücke 400, 400, ... begonnen.
  • Nachdem das doppelseitige Polieren mehrere Male abgeschlossen worden ist, wird die Vielzahl der Ausrichter 700, 700, ..., die sich im Ausrichter-Gehäuseabschnitt 180 (190?) befindet, nacheinander durch den zweiten Abschnitt 170 zum Überführen von Werkstücken zur unteren drehbaren Richtplatte 111 überführt, bevor das nächste doppelseitige Polieren begonnen wird. Dieses Überführen ist ähnlich dem der Bürsten 600, wobei die drehbare Richtplatte 111 die Einstellungs-Operation ausführt und der Trägertisch 191 des Ausrichter-Gehäuseabschnittes 190 jeweils um eine Strecke angehoben wird, wenn der Ausrichter 700 entladen werden soll, um den oberen Ausrichter 700 zu einer Entlade-Position zu bewegen.
  • Sind alle Ausrichter 700, 700, ... zur unteren drehbaren Richtplatte 111 überführt worden, dann wird die obere drehbare Richtplatte 112 abgesenkt, um die Ausrichter 700, 700, ... zwischen das obere und untere Poliertuch zu bringen. In diesem Zustand werden die drehbaren Richtplatten 111 und 112 in entgegengesetzten Richtungen gedreht, während das zentrale Getriebe 113 und die Autorotations-Einrichtungen 114, 114, ..., die mit den Ausrichtern 700, 700, ... in Eingriff stehen, synchron rotationsmäßig angetrieben werden. Dies führt zum Glätten der Oberflächen des oberen und unteren Poliertuches durch die Ausrichter 700, 700, ....
  • Nachdem die Ausrichter 700, 700, ... die Oberflächen des oberen und unteren Poliertuches geglättet haben, wird die obere drehbare Richtplatte 112 angehoben und der zweite Abschnitt 170 zum Überführen von Werkstücken überführt die Ausrichter 700, 700, ... von der unteren drehbaren Richtplatte 111 zum Ausrichter-Gehäuseabschnitt 180. Nachdem die Ausrichter so ausgeworfen worden sind, wird die Einstellungs-Operation ausgeführt, um die untere drehbare Richtplatte 111 um den vorbestimmten Winkel zu drehen.
  • Nachdem alle Ausrichter 700, 700, ... ausgeworfen worden sind, wird das doppelseitige Polieren der nächsten Werkstücke 400, 400, ... begonnen.
  • Wie oben beschrieben, umfasst die Vorrichtung 100 zum doppelseitigen Polieren den zweiten Abschnitt 170 zum Überführen von Werkstücken, der den die Bürsten 600, 600, ... enthaltenden Bürstengehäuse-Abschnitt 180 ebenso wie die Bürsten 600, 600, ... zur unteren drehbaren Richtplatte 111, um automatisch die Poliertücher zu bürsten. Das Bürsten kann daher häufig ausgeführt werden, z. B. für jede Polieroperation. Folglich kann die Polierqualität verbessert werden. Darüber hinaus überführt der zweite Abschnitt 170 zum Überführen von Werkstücken, der den die Bürsten 600, 600, ... enthaltenden Bürstengehäuse-Abschnitt 180 zur unteren drehbaren Richtplatte 111 überführt, auch die Werkstücke 400, 400, ... auf die drehbare Richtplatte 111, so dass dieser Überführungsabschnitt einem Doppelzweck dient, wodurch die Vorrichtungs-Konfiguration vereinfacht wird.
  • Zusätzlich umfasst die Vorrichtung 100 zum doppelseitigen Polieren den zweiten Abschnitt 170 zum Überführen von Werkstücken, der den die Ausrichter 700, 700, ... enthaltenden Ausrichter-Gehäuseabschnitt 190 zur unteren drehbaren Richtplatte 111 überführt, um automatisch die Poliertücher auszurichten. Demgemäß kann das Ausrichten häufig ausgeführt werden, z. B. für jede Polieroperation. Folglich kann die Polierqualität verbessert werden. Darüber hinaus überträgt der zweite Abschnitt 170 zum Überführen von Werkstücken, der die Ausrichter 700, 700, ... überführt, auch die Werkstücke 400, 400, ... auf die drehbare Richtplatte 111, und damit dient dieser Überführungsabschnitt einem Doppelzweck, was die Vorrichtungs-Konfiguration vereinfacht.
  • In der obigen Ausführungsform poliert die Vorrichtung 100 zum doppelseitigen Polieren Siliciumscheiben, doch ist sie auch zum Läppen derselben oder zum Polieren oder Läppen anderer Werkstücke als Siliciumscheiben brauchbar.
  • Als Nächstes wird eine bevorzugte Ausführungsform des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers der Vorrichtung 100 zum doppelseitigen Polieren unter Bezugnahme auf 12 bis 14 beschrieben.
  • Ein Poliervorrichtungs-Hauptkörper 800 gemäß dieser Ausführungsform ist der Poliervorrichtungs-Hauptkörper 110, der in der oben beschriebenen Vorrichtung 100 zum doppelseitigen Polieren benutzt wird. Die Vorrichtung 800 zum doppelseitigen Polieren umfasst einen unteren Rahmen 810 und einen darüber angeordneten oberen Rahmen 820, wie in den 12 und 13 gezeigt. Der untere Rahmen 810 weist eine daran befestigte untere drehbare Richtplatte 830 auf und der obere Rahmen 820 weist eine konzentrisch daran befestigte und über der unteren drehbaren Richtplatte 830 angeordnete obere drehbare Richtplatte 840 auf.
  • Die untere drehbare Richtplatte 830 ist auf eine drehbare Trägerwelle 831 geschraubt, die in ihrem Zentrum einen Hohlraum hat. Die drehbare Trägerwelle 831 ist durch eine Vielzahl von Lagern drehbar an dem unteren Rahmen 810 angebracht und sie wird rotationsmäßig durch einen Motor 832 angetrieben, um die drehbare Richtplatte 830 zu drehen. Eine Ausgangswelle des Motors 832 ist mit einer die Geschwindigkeit verringernden Vorrichtung 833 verbunden und ein Getriebe 834, das mit einer Ausgangswelle der Vorrichtung 833 zum Verringern der Geschwindigkeit verbunden ist, steht in Eingriff mit einem Getriebe 835, das an der drehbaren Trägerwelle 831 befestigt ist, um die drehbare Trägerwelle 831 und so die drehbare Richtplatte 830 zu drehen. Die drehbare Richtplatte 830 weist ein an ihrer oberen Oberfläche befestigtes Polierkissen 839 auf.
  • Die drehbare Richtplatte 830 hat ein zentrales Getriebe 850, das mittels einer Vielzahl von Lagern in ihrem Zentrum abgestützt ist, um unabhängig von der drehbaren Richtplatte 830 zu rotieren. Das zentrale Getriebe 850 wird unabhängig von der drehbaren Richtplatte 830 mittels einer Rotations-Antriebswelle 851 angetrieben, die einen im Zentrum der drehbaren Trägerwelle 851 gebildeten Hohlraum durchdringt. Eine Rolle 852, die am unteren Ende der Rotations-Antriebswelle 851 befestigt ist und eine Rolle 885, die an einer Ausgangswelle einer später beschriebenen Vorrichtung 881 zum Verringern der Geschwindigkeit befestigt ist, sind durch einen Gurt 886 miteinander verbunden, um die Rotations-Antriebswelle 851 zu drehen, während das zentrale Getriebe 850 unabhängig von der drehbaren Richtplatte 830 rotationsmäßig angetrieben wird.
  • Eine Vielzahl von Rotationseinrichtungen 860, 860, ... ist um die drehbare Richtplatte 830 herum in einer Umfangsrichtung davon in gleichen Intervallen angeordnet. Die Vielzahl von Rotationseinrichtungen 860, 860, ... arbeitet mit dem zentralen Getriebe 850 beim rotationsmäßigen Antreiben einer Vielzahl von Trägern 870, 870, ... in ihren spezifischen Positionen zusammen, wobei die Träger auf der drehbaren Richtplatte 830 angeordnet sind. Die Träger 870 haben jeweils ein Werkstück-Aufnahmeloch 871, um eine Scheibe 890 exzentrisch zu ihrem Zentrum aufzunehmen, sowie einen Zahnabschnitt 872 auf ihrer äußeren Umfangsoberfläche, der mit dem zentralen Getriebe 850 in Eingriff steht.
  • Die Rotationseinrichtung hat jeweils ein Paar von Rotationsgetrieben 861 und 861, die mit einem Zahnabschnitt 872 des entsprechenden Trägers symmetrisch von außen her in Eingriff stehen. Die Rotationsgetriebe 861 und 861 sind Stirngetriebe, die wie Stangen langgestreckt in der Richtung ihrer Rotationsachse gestaltet sind, und sie sind konfiguriert durch Laminieren einer Vielzahl dünner Stirngetriebe aus einem Harz in der Richtung der Rotationsachse. Die Rotationsgetriebe 861 und 861 sind drehbar an dem unteren Rahmen 810 zum Anheben und Absenken befestigt. Der untere Rahmen 810 hat zwei Führungshülsen 862 und 862, die vertikal daran befestigt sind. Die Führungshülsen 862 haben jeweils eine Welle 863, die beweglich das Innere davon sowohl in Umfangs- als auch axialer Richtung durchdringt, und das Rotationsgetriebe 861 ist an einem oberen Ende davon befestigt. Die Welle 863 hat eine Rolle 865, die durch eine Keilverzahnung mit ihrem unteren Ende verbunden ist.
  • Das Paar von Wellen 863 und 863 wird in einer vertikalen Richtung der Vorrichtung mittels eines Zylinders 867 angetrieben, der am unteren Rahmen 810 befestigt ist und wie eine Hebevorrichtung wirkt. Die Rotationsgetriebe 861 und 861 der Rotations-Einrichtung 860 werden zum Heben und Absenken in ihrer axialen Richtung angetrieben, wobei die Rollen 865 und 865 in ihren spezifischen Positionen bleiben. Werden die Rollen 865 und 965 durch einen später beschriebenen Antriebsmechanismus rotationsmäßig angetrieben, dann drehen sich die Rotationsgetriebe 861 und 861 synchron in der gleichen Richtung.
  • Ein Rotations-Antriebsmechanismus für die Rotations-Einrichtung 860 benutzt einen Motor 880, der an dem unteren Rahmen 810 befestigt ist, wie in den 12 bis 14 gezeigt. Der Motor 880 hat eine Ausgangswelle, die mit einer Vorrichtung 881 zur Geschwindigkeitsverringerung verbunden ist. Die Vorrichtung 881 zur Geschwindigkeitsverringerung hat Ausgangswellen, die nach oben und unten vorstehen, und die obere Ausgangswelle weist eine damit verbundene Rolle 882 auf. Ein Gurt 883 ist über die Rolle 882 und jede der Rollen 865, 865, ... der Vielzahl von Rotations-Einrichtungen 860, 860, ... gelegt, die um die drehbare Richtplatte 830 herum angeordnet sind. Wenn der Motor 880 betrieben wird, dann drehen sich die Rotationsgetriebe 881 und 881 der Vielzahl von Rotations-Einrichtungen 880, 880, ..., die um die drehbare Richtplatte 830 herum angeordnet sind, synchron in der gleichen Richtung. Die Bezugsziffer 884 bezeichnet eine Leerrolle zum Spannen, die zwischen den benachbarten Rotations-Einrichtungen 880 und 880 vorhanden ist.
  • Eine Rolle 885 ist an der unteren Ausgangswelle der Vorrichtung 881 zur Geschwindigkeitsverringerung befestigt. Die Rolle 885 ist mit der Rolle 852 verbunden, die am unteren Ende der Rotations-Antriebswelle 851 des zentralen Getriebes 850 befestigt ist und zwar mittels eines Gurtes 886, wie oben beschrieben. Wenn daher der Motor 880 in Betrieb ist, dann dreht sich das zentrale Getriebe 850. Die Rotations- und Umfangs-Richtungen des zentralen Getriebes 850 sind in der gleichen Weise eingestellt wie die der Rotationsgetriebe 861 und 861 der Vielzahl von Rotations-Einrichtungen 860, 860, ....
  • Die obere drehbare Richtplatte 840 ist konzentrisch auf der untern drehbaren Richtplatte 830 vorhanden, wie in 12 gezeigt. Die drehbare Richtplatte 840 weist ein an ihrer Bodenoberfläche befestigtes Polierkissen 849 auf.
  • Die drehbare Richtplatte 840 ist mit einem unteren Ende einer vertikalen Trägerwelle 841 verbunden. Die Trägerwelle 841 ist rotationsmäßig im oberen Rahmen 820 mittels einer Vielzahl von Lagern abgestützt, und die Rotation eines Motors 842, der ebenfalls im oberen Rahmen 820 vorhanden ist, wird über Getriebe 844 und 845 zur Trägerwelle 841 übertragen, um die drehbare Richtplatte 840 unabhängig von der unteren drehbaren Richtplatte 830 rotationsmäßig anzutreiben. Zusätzlich treibt eine (nicht gezeigte) Hebevorrichtung die drehbare Richtplatte 840 an, um sie innerhalb des oberen Rahmens in Richtung der Rotationsachse anzuheben und abzusenken und zwar zusammen mit dem Motor 842 und einer Vorrichtung 843 zur Geschwindigkeitsverringerung.
  • Die Konfiguration des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers 800 wurde beschrieben. Die Verwendung und der Betrieb dieses Poliervorrichtungs-Hauptkörpers 800 werden nun erläutert.
  • Nachdem die obere drehbare Richtplatte 840 angehoben und die Rotationsgetriebe 861 und 861 der Rotations-Einrichtung 860 aus ihren spezifischen Positionen abgesenkt worden sind, wird die Vielzahl von Trägern 870, 870, ... auf der unteren drehbaren Richtplatte 830 abgesetzt. Die Rotationsgetriebe 861 und 861 sind so angeordnet, dass der Zahnabschnitt 872 jeden der abgesetzten Träger intern mit dem zentralen Getriebe und extern symmetrisch mit dem Rotationsgetriebe 861 und 861 der entsprechenden Rotations-Einrichtung 860 in Eingriff steht. Eine Scheibe 890 ist in ein Werkstück-Aufnahmeloch 871 in jeden Träger 870 gelegt.
  • Nachdem die Scheiben in die Werkstück-Aufnahmelöcher 871 in der Vielzahl von Trägern 870, 870, ... eingefügt worden sind, wird die obere drehbare Richtplatte 840 abgesenkt, um die Vielzahl von Scheiben 890, 890, ... zwischen den beiden drehbaren Richtplatten 830 und 840 (genauer zwischen den Polierkissen 839 und 849) unter einem vorbestimmten Druck anzuordnen. Die Motoren 832 und 842 werden dann betätigt, um die drehbaren Richtplatten 830 und 840 in entgegengesetzte Richtungen zu drehen. Zur gleichen Zeit wird der Motor 880 betätigt.
  • Wird der Motor 880 betätigt, dann rotiert das zentrale Getriebe 850. Zusätzlich dreht sich das Paar von Rotationsgetrieben 861 und 861 der Vielzahl von Rotations-Einrichtungen 860 und 860, die um die untere drehbare Richtplatte 830 herum angeordnet sind. In diesem Falle steht das zentrale Getriebe 850 intern mit dem an der Außenseite angeordneten Träger 870 in Eingriff, und das Paar von Rotationsgetrieben 861 und 861 steht von außen mit dem Träger 870 an zwei symmetrischen Positionen in Eingriff, wobei der Träger 870 innen angeordnet ist. Zusätzlich werden die Rotations- und Umfangs-Richtungen des zentralen Getriebes 850 in der gleichen Weise eingestellt wie die der Rotationsgetriebe 861 und 861. Folglich drehen sich die Träger 870, 870, ... zwischen den drehbaren Richtplatten 830 und 840 in ihren spezifischen Positionen in der gleichen Richtung, um die Scheiben 890, 890, ... in den Trägern 870, 870, ... exzentrisch zu drehen.
  • Auf diese Weise werden beide Oberflächen jeder der Scheiben 890, 890, ... gleichzeitig durch die Polierkissen 839 und 849 poliert.
  • Während des Polierens führen die Rotationsgetriebe 861 und 861 der Rotations-Einrichtung 860 wiederholt mit kleinen Zyklen Aufwärts- und Abwärts-Bewegungen in Richtung der Rotationsachse aus, während sie im Eingriff mit den Trägern 870 bleiben.
  • Nachdem das Polieren abgeschlossen ist, wird die obere drehbare Richtplatte 840 angehoben, um die Rotationsgetriebe 861 und 861 der Rotations-Einrichtung 860 aus ihren spezifischen Positionen abzusenken. Die Scheiben 890, 890, ... werden dann aus den Trägern 870, 870, ... auf der drehbaren Richtplatte 830 herausgenommen.
  • Ein solches doppelseitiges Polieren dreht die Träger 870, 870, ... an ihren spezifischen Positionen in der gleichen Richtung und lässt sie nicht um das zentrale Getriebe 850 umlaufen. Es ist daher kein Innengetriebe für den Umlauf erforderlich, was eine Verringerung der Poliergenauigkeit verhindert, die durch Herstellungsfehler im Innengetriebe oder andere Faktoren verursacht wird. Eine Poliergenauigkeit äquivalent oder größer als die der konventionellen Vorrichtung wird für größere Vorrichtungen für Träger 870, 870, ... eines größeren Durchmessers erhalten.
  • Da das Innengetriebe, das im Wesentlichen so groß ist wie der Außendurchmesser der Richtplatte, weggelassen ist, und sein Antriebsmechanismus ebenfalls weggelassen ist, ist die Größe der Vorrichtung verringert, selbst bei dem Hinzufügen der Rotations-Einrichtungen 860, 860, ..., um dadurch Kosten zu verringern.
  • Das die Rotationsgetriebe 861 und 861 jeder Rotations-Einrichtung 860 aus einem Harz zusammengesetzt sind, resultiert aus dem Eingriff zwischen dem Rotationsgetriebe 861 und dem Träger 870 kein Metallpulver. Dies verhindert das Verunreinigen der Scheiben 890 mit Metallpulvern. Die Träger 870 sind auch aus einem Harz hergestellt. Zusätzlich erfordern diese Rotationsgetriebe geringere Herstellungskosten als solche aus Metall. Es gibt eine Möglichkeit, dass die Rotationsgetriebe abgeschliffen werden, doch ist der lokale Abrieb, verursacht durch den Eingriff zwischen dem Rotationsgetriebe und dem Träger 870 beschränkt, da die Aufwärts- und Abwärts-Bewegungen während des Polierens wiederholt werden. Außerdem kann ein abgeschliffener Abschnitt durch einen partiellen Ersatz repariert werden, so dass eine Kostenzunahme aufgrund des Abriebs minimiert ist. Die Möglichkeit, die Rotationsgetriebe 861 und 861 abzuheben und abzusenken vereinfacht den Betrieb des Aufsetzens und Entfernens der Träger 870, 870, ....
  • Darüber hinaus wird in der oben beschriebenen Ausführungsform die Vielzahl von Rotations-Einrichtungen 860, 860, ... durch eine gemeinsame Antriebsquelle (ein Motor 880) angetrieben, der auch zum Antreiben des zentralen Getriebes 850 benutzt wird, was das genaue Synchronisieren dieser Komponenten gestattet, während es der Verringerung ihrer Größen dient.
  • Andererseits werden die drehbaren Richtplatten 830 und 840 unabhängig vom Zentralgetriebe 850 und den Rotations-Einrichtungen 860, 860, ... angetrieben; dies hat den Vorteil, dass man in der Lage ist, ihre Geschwindigkeit zu variieren und verschiedene Polierbedingungen einzustellen. Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Träger 870, 870, ... nicht umlaufen, sondern nur eine einfache Bewegung ausführen, ist es sehr signifikant, dass die drehbaren Richtplatten 830 und 840 unabhängig angetrieben werden, um die verschiedenen Polierbedingungen einzustellen. Folglich ist es weiter vorteilhaft, die drehbaren Richtplatten 830 und 840 separat durch die Motoren 832 und 842 anzutreiben.
  • Ein anderer Träger-Antriebsmechanismus des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers 800 wird unter Bezugnahme auf 15 und 16 beschrieben.
  • Dieser Träger-Antriebsmechanismus unterscheidet sich von dem oben beschriebenen in der Rotations-Einrichtung 860. Die Rotations-Einrichtung dieser Träger-Antriebseinrichtung hat jeweils ein Rotationsgetriebe 861, das auf einer Linie angeordnet ist, die das Zentrum des zentralen Getriebes 850 mit dem Zentrum des Trägers 870 verbindet. In dieser Rotations-Einrichtung 860 ist das zentrale Getriebe 850 (der Träger 870??) mit dem zentralen Getriebe 850 und dem Rotationsgetriebe 861 in zwei Positionen um sein Zentrum herum in Eingriff. Das zentrale Getriebe 850 und das Rotationsgetriebe 861 drehen sich bei der gleichen Umfangsgeschwindigkeit in der gleichen Richtung, um den Träger an seiner spezifischen Position zu drehen.
  • Es werden fünf Träger 870 benutzt, doch ist diese Zahl nicht beschränkt. Die Anzahl der installierten Rotations-Einrichtungen ist somit nicht beschränkt. Darüber hinaus kann der Gurt durch eine Kette ersetzt werden.
  • Noch ein anderer Träger-Antriebsmechanismus des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers 800 wird unter Bezugnahme auf 17 bis 19 beschrieben.
  • Die Rotations-Einrichtung 860 weist jeweils ein Wurm- bzw. Schraubengetriebe 864 aus Harz auf, das von außen mit dem Zahnabschnitt des entsprechenden Trägers 870 in Eingriff steht. Das Schraubengetriebe 864 ist drehbar in einer horizontalen Richtung im unteren Rahmen 810 getragen und es steht außen mit dem Träger 870 auf einer Linie in Eingriff, die das Zentrum des zentralen Getriebes 850 mit dem Zentrum des Trägers 870 verbindet. Das Schraubengetriebe 864 hat eine vertikale Antriebswelle 869, die über Schrägverzahnungsgetriebe 868 und 868 damit verbunden ist, so dass eine Rolle 865 durch den oben beschriebenen Antriebsmechanismus rotationsmäßig angetrieben ist, um synchron das Schraubengetriebe 864 der Rotations-Einrichtung 860 in der gleichen Richtung zu drehen.
  • Dreht sich das Schraubengetriebe 864 der Vielzahl von Rotations-Einrichtungen 860, 860, ..., die um die untere drehbare Richtplatte 830 herum angeordnet ist, dann drehen sich die Träger 870, 870, ... zwischen den drehbaren Richtplatten 830 und 840 an ihren spezifischen Positionen in der gleichen Richtung, um die Scheiben 890, 890, ... in den Trägern 870, 870, ... exzentrisch zu drehen. Es werden somit beide Oberflächen jeder der Scheiben 890, 890, ... gleichzeitig durch die Polierkissen 839 und 849 poliert.
  • Ein solches doppelseitige Polieren dreht die Träger 870, 870, ... an ihren spezifischen Positionen in der gleichen Richtung und lässt sie nicht um das zentrale Getriebe 850 herumlaufen. Es ist daher kein Innengetriebe für den Umlauf erforderlich, was eine Abnahme der Poliergenauigkeit verhindert, die durch Herstellungsfehler im Innengetriebe oder andere Faktoren verursacht wird. Es wird daher eine Poliergenauigkeit äquivalent oder größer als die der konventionellen Vorrichtung für größere Vorrichtungen für Träger 870, 870, ... eines größeren Durchmessers erhalten.
  • Da das Innengetriebe, das im Wesentlichen so groß ist wie der Außendurchmesser der Richtplatte, weggelassen ist und sein Antriebsmechanismus auch weggelassen ist, ist die Größe der Vorrichtung selbst bei Hinzufügung der Rotations-Einrichtung 860, 860, ... verringert, wodurch Kosten reduziert werden.
  • Da das Schraubengetriebe 864 jeder Rotations-Einrichtung 860 aus einem Harz zusammengesetzt ist, resultiert aus dem Eingriff zwischen dem Schraubengetriebe 864 und dem Träger 870 kein Metallpulver. Dies verhindert das Verunreinigen der Scheiben 890 mit Metallpulvern. Die Träger 870 sind auch aus einem Harz hergestellt. Zusätzlich erfordert dieses Schraubengetriebe geringere Herstellungskosten als eines aus Metall. Es gibt eine Möglichkeit, dass das Schraubengetriebe einen Abrieb erleidet, da jedoch der Kontakt mit dem Träger über eine lange Distanz erfolgt, ist der durch den Eingriff zwischen dem Schraubengetriebe und dem Träger 870 verursachte Abrieb beschränkt, um die Häufigkeit des Auswechselns zu verringern. Diese Wirkungen werden durch die Verwendung einer Handwalze verstärkt, wie in 19(b) gezeigt.
  • Obwohl das Schraubengetriebe 864 in der Position fixiert ist, in der es mit dem Träger 870 in Eingriff steht, ist die Operation des Aufsetzens und Entfernens der Träger 870 vereinfacht, wenn es in einem rechten Winkel zur Rotationsachse bewegbar ist. Es werden fünf Träger 870 benutzt, doch ist diese Anzahl nicht beschränkt. Die Anzahl der installierten Rotations-Einrichtungen 860 ist somit nicht beschränkt. Zusätzlich kann der Gurt durch eine Kette ersetzt werden.
  • Obwohl die oben beschriebenen Poliervorrichtungs-Hauptkörper Träger nur an ihren spezifischen Positionen zwischen der oberen und unteren drehbaren Richtplatte drehen, kann ein Planetengetriebe-Verfahren benutzt werden, das Rotationen mit Umläufen kombiniert.
  • Eine andere Ausführungsform des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers wird unter Bezugnahme auf 20 und 21 beschrieben.
  • Ein Poliervorrichtungs-Hauptkörper 900 gemäß dieser Ausführungsform benutzt ein Verfahren, bei dem Scheiben eine Planetenbewegung zwischen der oberen und unteren drehbaren Richtplatte ausführen. Der Poliervorrichtungs-Hauptkörper 900 umfasst eine ringförmige untere Richtplatte 901, die in der horizontalen Richtung abgestützt ist, eine ringförmige obere Richtplatte 902, die der unteren Richtplatte 901 von oben gegenüberliegt, sowie eine Vielzahl von (typischerweise 3 oder 5) Trägern 903, 903 und 903, die zwischen der oberen und unteren Richtplatte 901 und 902 angeordnet sind.
  • Die untere Richtplatte 901 ist eine Scheibe ohne ein durchgehendes Loch in ihrem Zentrum. Die untere Richtplatte 901 ist konzentrisch auf einer Rotationswelle 916 montiert. Ein Sonnengetriebe 907 ist unter Benutzung von Bolzen fest im Zentrum der unteren Richtplatte 901 montiert. Andererseits weist die untere Richtplatte 901 eine ringförmige Pfanne 915 für Abfall-Flüssigkeit unter der unteren Richtplatte 901 auf, um Schleifflüssigkeit aufzunehmen, die zu einer Peripherie der unteren Richtplatte 901 befördert worden ist. Die obere Richtplatte 902 wird unabhängig von der unteren Richtplatte 901 mittels eines (nicht gezeigten) Antriebsmechanismus angetrieben.
  • Die Vielzahl von Trägern 903, 903 und 903 ist drehbar auf der unteren Richtplatte 901 in einer Umfangsrichtung davon in gleichen Abständen getragen. Die Träger 903 sind jeweils das, was ein Planetengetriebe genannt wird, das mit dem Sonnengetriebe 907, das innen auf der ringförmigen unteren Richtplatte 901 vorhanden ist, und mit einem Innengetriebe 908 in Eingriff steht, das außerhalb davon vorhanden ist und eine Scheibe 910 exzentrisch zum Zentrum davon hält.
  • Um beide Oberflächen der Scheibe 910 zu polieren, wird die obere Richtplatte 902 angehoben und die Scheibe 910 wird auf den entsprechenden Träger 903 gesetzt. Dann werden die untere Richtplatte 901 und das Sonnengetriebe 907 mit einer geringen Geschwindigkeit gedreht, und die obere Richtplatte 902 wird abgesenkt. Ein an der oberen Richtplatte 902 vorhandener Stift tritt in Eingriff mit einer Führung in einer oberen Oberfläche des Sonnengetriebes 907, um das Drehen der oberen Richtplatte 902 zu starten. Wenn sich dann die Scheiben 910 unter einem vorbestimmten Druck sandwichartig zwischen Polierkissen 909 und 909 befinden, die an den gegenüberliegenden Oberflächen der oberen und unteren Richtplatte 901 und 902 befestigt sind, dann wird die Rotationsgeschwindigkeit auf einen vorbestimmten Wert eingestellt, um das Polieren zu beginnen.
  • Die Träger 903 führen jeweils eine Planetenbewegung aus, umfassend Rotationen und Umläufe zwischen der drehbaren en oberen und unteren Richtplatte 901 und 902. Als ein Ergebnis macht die exzentrisch durch jeden Träger 903 gehaltene Scheibe 910 exzentrische Dreh- und Umlaufbewegungen zwischen den Polierkissen 909 und 909, wobei die Kombination dieser Bewegungen dem gleichmäßigen Polieren beider Oberflächen der Scheibe dient.
  • In diesem Falle wird eine Polierflüssigkeit zwischen der oberen und unteren Richtplatte 901 und 902 unter Benutzung eines negativen Druckes zugeführt, der sich aus einer Differenz der Rotationsgeschwindigkeit zwischen der oberen Richtplatte 902 und den Trägern 903 ergibt. Ein Zuführungssystem für die Polierflüssigkeit umfasst eine Polierflüssigkeits-Pfanne 911, die auf einem Trägerteil 906 der oberen Richtplatte 902 montiert ist, so dass ein negativer Druck, der sich aus dem Unterschied der Rotationsgeschwindigkeit zwischen der oberen Richtplatte 902 und den Trägern 903 ergibt, das Zuführen der Polierflüssigkeit zwischen die Richtplatten 901 und 902 durch einen Polierflüssigkeits-Zufuhrdurchgang 912, der in der oberen Richtplatte 902 gebildet ist, verursacht.
  • Sind beide Oberflächen der Scheibe 910 poliert, dann verursacht der negative Druck, der sich aus dem Unterschied der Rotationsgeschwindigkeit zwischen der oberen Richtplatte 902 und den Trägern 903 ergibt, das Zuführen der Polierflüssigkeit in der Pfanne zwischen die Richtplatten 901 und 902 durch einen Polierflüssigkeits-Zuführungsdurchgang 912, der in der oberen Richtplatte 902 gebildet ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die zwischen die obere und untere Richtplatte 901 und 902 zugeführte Polierflüssigkeit durch das Sonnengetriebe 907, das an das Zentrum der unteren Richtplatte 901 geschraubt ist, gedämmt und nicht dem Zentrum zugeführt, womit die gesamte Flüssigkeit nur zu den äußeren Peripherien der Richtplatten und in die Pfanne 915 für Abfall-Flüssigkeit fließt. Die zwischen die obere und untere Richtplatte 901 und 902 zugeführte Polierflüssigkeit verbleibt somit über eine längere Zeit, als wenn sie sowohl zu den Zentren der Richtplatten hin als auch zu den äußeren Peripherien davon entfernt werden würde, was ihre Nutzung verbessert. Die Rotationswelle 916, die die untere Richtplatte 901 rotationsmäßig antreibt, wird darüber hinaus nicht durch die Polierflüssigkeit verunreinigt. Darüber hinaus kann ein Teil der Polierflüssigkeit dem Zentrum zugeführt werden, ohne durch die obere Richtplatte 902 hindurchzugehen.
  • Die Träger 903, 903 und 903 können eine Planetenbewegung ausführen, obwohl die Rotation des Sonnengetriebes 907 nicht unabhängig geregelt werden kann, weil es mit der unteren Richtplatte 901 zusammen rotiert. Die Rotation des Innengetriebes 908 kann jedoch unabhängig geregelt werden, und die Vielzahl der Träger 903, 903 und 903 kann synchron in der Umfangsrichtung gedreht werden, was verschiedene Planetenbewegungen der Träger 903 und der Scheiben 910 ermöglicht.
  • In einer konventionellen Struktur, in der die Vielzahl von Trägern 903, 903 und 903 zwischen der oberen und unteren Richtplatte 901 und 902 eine Planetenbewegung ausführen kann, ist die untere Richtplatte 901 ein Ringkörper, und das Sonnengetriebe 907 und dessen Antriebswelle befinden sich im Inneren der unteren Richtplatte 901, während sich das ringförmige Innengetriebe 908 außerhalb davon befindet. Diese Struktur schafft Spalte zwischen der unteren Richtplatte 901 und dem Sonnengetriebe 907 sowie zwischen der unteren Richtplatte 901 und dem Innengetriebe 908.
  • Die Polierflüssigkeit, die unter Benutzung des negativen Druckes, der sich aus dem Unterschied der Rotationsgeschwindigkeit zwischen den Richtplatten 901 und 902 ergibt, zwischen die Richtplatten 901 und 902 zugeführt wird, wird nicht nur durch den Spalt am Innengetriebe 908 direkt der Pfanne 915 für Abfall-Flüssigkeit zugeführt, sondern auch durch den Spalt am Sonnengetriebe 907 durch den Abfall-Flüssigkeitsdurchgang 914. Die zwischen die Richtplatte 901 und 902 zugeführte Polierflüssigkeit wird daher sowohl zu den Zentren der Richtplatten hin als auch zu den äußeren Peripherien davon entfernt. Folglich verbleibt die Polierflüssigkeit nicht für eine genügende Zeitdauer zwischen den Richtplatten 901 und 902 und ein Teil davon wird dem Ablasssystem zugeführt, ohne zum Polieren benutzt worden zu sein, was die Nutzung verringert.
  • Darüber hinaus strömt die Polierflüssigkeit, die in den Spalt auf der Seite des Sonnengetriebes 907 fließt, in die untere Richtplatte 901 und einen Antriebsabschnitt für das Sonnengetriebe 907, die sich im Zentrum der Vorrichtung konzentrieren, wodurch eine Welle oder ein Lager des Antriebsabschnittes verunreinigt werden.
  • Beim Poliervorrichtungs-Hauptkörper 900 gemäß dieser Ausführungsform ist jedoch das Sonnengetriebe 907, das eine Planetenbewegung der Träger 903 zwischen der oberen und unteren drehbaren Richtplatte 901 und 902 gestattet, mit der unteren drehbaren Richtplatte 901 integriert. Die zwischen die obere und untere Richtplatte 901 und 902 zugeführte Schleifflüssigkeit wird nur zu den äußeren Peripherien davon entfernt, um die Nutzung der Schleifflüssigkeit zu verbessern. Darüber hinaus wird die zwischen die obere und untere Richtplatte 901 und 902 zugeführte Schleifflüssigkeit nicht zum Zentrum davon entfernt, was die Verunreinigung des Antriebsabschnittes verhindert, der im Zentrum konzentriert ist.
  • Noch eine andere Ausführungsform des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers wird unter Bezugnahme auf 22 und 23 erläutert.
  • Der Poliervorrichtungs-Hauptkörper gemäß dieser Ausführungsform unterscheidet sich von dem in den 20 und 21 gezeigten durch die Träger 903. Der übrige Teil der Konfiguration dieses Hauptkörpers ist der gleiche wie der des in den 20 uns 21 gezeigten Poliervorrichtungs-Hauptkörpers und eine detaillierte Beschreibung davon wird daher unterlassen.
  • Der Träger 903, der für den Poliervorrichtungs-Hauptkörper gemäß dieser Ausführungsform benutzt wird, ist ein scheibenförmiges Planetengetriebe mit einem Zahnabschnitt 903a, der an seiner äußeren Umfangsoberfläche gebildet ist und mit dem Sonnengetriebe und dem Innengetriebe in Eingriff steht. Der Träger 903 hat ein Loch 917, das exzentrisch ausgebildet ist, und in das die Scheibe 910, die von einem einkristallinen Siliciumstab stammt, eingepasst ist.
  • Die Scheibe 910 weist eine an ihrer äußeren Umfangsoberfläche gebildete Kerbe 910a auf, die eine ”V-Kerbe” genannt wird und eine Kristallorientierung angibt. Eine innere Umfangsoberfläche des Trägers 903, die dem Loch 917 gegenüberliegt, hat einen V-förmigen Vorsprung 903b, über den die Kerbe 910a angepasst ist.
  • Ist die Kerbe 910a, die die Kristallorientierung anzeigt, halbmondförmig flach, dann ist der Vorsprung 903b, der in der äußeren Umfangsoberfläche des Trägers 903 gebildet ist, ebenfalls wie ein Halbmond geformt, um dieser flachen Orientierung zu entsprechen, wie in 22 gezeigt.
  • Die Verwendung dieses Trägers schließt aus, dass die in dem Loch 917 des Trägers 903 gehaltene Scheibe 910 mit Bezug auf den Träger 903 rotiert und gestattet ihr konstantes Rotieren mit dem Träger. Der Abrieb der Peripherie der Scheibe 910, der durch das Trägheits-Phänomen verursacht wird und sie beschädigt, wird daher vermieden, um die Möglichkeit zu beseitigen, dass Kristallfehler, wie Verschiebung oder Versetzung, auftreten, wenn ein Bauelement gebildet wird.
  • Zusätzlich wird der Abrieb der inneren Umfangsoberfläche des Trägers 903 vermieden, und wenn der Träger 903 aus einem mit Glasfasern oder Ähnlichem verstärktem Harz hergestellt ist, dann wird das Glas im Harz wahrscheinlich nicht an der inneren Umfangsoberfläche freigesetzt, was ebenfalls die Beschädigung der Scheibe 910 verhindert.
  • Ist die innere Umfangsoberfläche des Trägers 903 mit einem Harz geringen Reibwiderstandes überzogen, dann verhindert das den Abrieb der inneren Umfangsoberfläche des Trägers 903 aufgrund von Änderungen in aneinander stoßenden Oberflächen des Trägers 903 und der Scheibe 910, während das Polieren fortschreitet.
  • Der Poliervorrichtungs-Hauptkörper auf der Grundlage des Verfahrens, bei dem die Scheiben 910 eine Planetenbewegung zwischen der oberen und unteren Richtplatte 901 und 902 ausführen können, erfordert, dass sich jede Scheibe 910 integral mit dem entsprechenden Träger bewegt. Der Durchmesser des Loches 917 und anderer ist daher so gebildet, dass die in dem Loch 917 gehaltene Scheibe 910 keinen Leerlauf aufweist.
  • Bei einer tatsächlichen Polieroperation schließen jedoch feine Vorsprünge des Polierkissens, Abrieb der inneren Umfangsoberfläche des Trägers 903 und eine unausgeglichene Zufuhr der Schleifflüssigkeit oder Ähnliches das integrale Rotieren der Scheibe 910 mit dem Träger 903 aus, und die Scheibe 910 kann selbst rotieren. Hat die Scheibe 910 einen Leerlauf, dann wird ihre Peripherie abgeschliffen und beschädigt, was Kristallfehler, wie Verschiebung oder Versetzung, verursacht, wenn ein Bauelement gebildet wird.
  • Zusätzlich wird der Abrieb der inneren Umfangsoberfläche des Trägers erleichtert und, wenn der Träger 903 aus einem mit Glasfasern oder Ähnlichem verstärkten Harz hergestellt ist, dann wird das Glas in dem Harz an der inneren Umfangsoberfläche freigesetzt und beschädigt die Scheibe 910.
  • Der Träger 903 hat jedoch den Vorsprung 903b an seiner inneren Umfangsoberfläche und dieser ist eingepasst in die Kerbe 910a, die in der äußeren Umfangsoberfläche der Scheibe 910 gebildet ist, was einen Leerlauf der Scheibe 910 innerhalb des Trägers 903 verhindert. Die Peripherie der Scheibe 910 ist somit geschützt, um die Qualität und die Ausbeute zu verbessern. Die innere Umfangsoberfläche des Trägers 903 ist zusätzlich vor Abrieb geschützt, um seine Haltbarkeit zu verbessern.
  • Als Nächstes wird eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zum Übertragen und Laden von Scheiben für die Vorrichtung 100 zum doppelseitigen Polieren unter Bezugnahme auf 24 erläutert.
  • Eine Vorrichtung 1040 zum Übertragen und Laden von Scheiben gemäß dieser Ausführungsform wird für den zweiten Abschnitt 170 zum Überführen von Werkstücken der Vorrichtung 100 zum doppelseitigen Polieren benutzt. Die Vorrichtung 1040 zum Übertragen und Laden von Scheiben umfasst einen horizontalen Roboterarm, der durch einen (nicht gezeigten) Antriebsmechanismus in die X-, Z- und θ-Richtung angetrieben ist, sowie ein ringförmiges äußeres Umfangs-Saugfutter 1044, das an einem Spitzenabschnitt des Roboterarms 1041 befestigt ist.
  • Das ringförmige äußere Umfangs-Saugfutter 1044 umfasst eine Scheibe mit dem gleichen Außendurchmesser wie eine Scheibe 1001. Das Futter 1044 hat eine Form wie ein Becher, bei dem eine Peripherie seiner Bodenoberfläche ringförmig nach unten vorsteht, so dass nur die Peripherie in Kontakt mit einer oberen Oberfläche der Scheibe 1001 kommt. Ein ringförmiger Vorsprung 1044a des Futters hat eine Vielzahl von Saugöffnungen 1044b, die in der Bodenoberfläche davon in Umfangsrichtung des Futters an vorbestimmten Intervallen gebildet sind, um die Scheibe 1001 anzusaugen. Die Vielzahl der Saugöffnungen 1044b ist über eine Vakuumröhre 1045 mit einer (nicht gezeigten) Saugvorrichtung verbunden.
  • Die Vorrichtung zum Übertragen und Laden von Scheiben wird folgendermaßen betrieben:
    Als Erstes wird das Futter 1044 über die zu übertragende und zu ladende Scheibe 1001 geführt. Dann wird das Futter 1044 abgesenkt, um die Bodenoberfläche des Vorsprunges 1044a in Kontakt mit der oberen Oberfläche einer Peripherie der Scheibe 1001 zu bringen. In diesem Zustand wird die Vielzahl der Saugöffnungen 1044b benutzt, um das Futter 1044 die obere Oberfläche der gesamten Peripherie der Scheibe 1001 ansaugen zu lassen. Dann wird das Futter 1044 unter Ansaugen der Scheibe bewegt, und das Ansaugen wird beendet, nachdem die Scheibe 1001 an einer Zielposition entladen ist. Die unpolierte Scheibe 1001, die an einer Lade-Abgabestufe angeordnet ist, wird daher zum Träger in der Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren überführt und dort abgeladen.
  • Diese Vorrichtung zum Überführen und Laden von Scheiben kann auch dazu benutzt werden, eine polierte Scheibe 1001, die sich auf dem Träger in der Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren befindet, zu einer Entlade-Abgabestufe zu übertragen und dort abzuladen.
  • Gemäß dieser Vorrichtung 1040 zum Überführen und Laden von Scheiben, saugt das Futter 1044 die obere Oberfläche der Scheibe 1001 an, steht dabei jedoch nur mit deren Peripherie in Kontakt. Da nomalerweise in dieser Peripherie kein Bauelement gebildet wird, kann sie während der Handhabung berührt werden. Folglich sind nachteilige Auswirkungen auf die Bildung von Bauelementen minimiert.
  • Der Vorsprung 1044a, der mit der Bodenoberfläche der Scheibe 1001 in Kontakt kommt, hat vorzugsweise eine Breite zwischen 3 und 5 mm außerhalb eines Bereiches, in dem Bauelemente gebildet werden. Ist diese Breite zu gering, dann kann die Scheibe 1001 nicht angemessen gehalten werden und ist instabil. Ist sie zu groß, dann können wirksame Abschnitte der Scheibe 1001 nachteiligerweise verunreinigt oder beschädigt werden.
  • Eine andere Ausführungsform der Vorrichtung zur Übertragung und zum Laden von Scheiben wird unter Bezugnahme auf 25 erläutert.
  • Eine Vorrichtung 1030 zum Überführen und Laden von Scheiben gemäß dieser Ausführungsform wird für den ersten Abschnitt 120 zum Übertragen von Werkstücken bei der Vorrichtung 100 zum doppelseitigen Polieren benutzt. Die Vorrichtung 1030 zum Übertragen und Laden von Scheiben umfasst einen horizontalen Roboterarm, der durch einen (nicht gezeigten) Antriebsmechanismus in die X-, Z- und θ-Richtung angetrieben wird und ein ringförmiges äußeres Umfangs-Saugfutter 1034, das an einem Spitzenabschnitt des Roboterarms 1031 befestigt ist.
  • Das ringförmige äußere Umfangs-Saugfutter 1034 hat eine Kreisgestalt, um der Getalt einer äußeren Umfangsoberfläche der Scheibe 1001 zu entsprechen. Das Kreisfutter 1034 hat eine kreisförmige horizontale Oberfläche 1034a, die mit der Bodenoberfläche einer Peripherie der Scheibe 1001 in Berührung kommt, eine kreisförmige vertikale Oberfläche 1034b, die an einer äußeren Umfangsoberfläche der Peripherie anliegt, und eine Vielzahl von Saugöffnungen 1034c, die in der kreisförmigen horizontalen Oberfläche 1034a in Umfangsrichtung in vorbestimmten Intervallen gebildet ist, und die spezifischer über die gesamte horizontale Oberfläche 1034a verteilt sind, um die Scheibe 1001 anzusaugen. Die Vielzahl der Saugöffnungen 1034c ist über die Vakuumleitung 1035 mit einer (nicht gezeigten) Saugvorrichtung verbunden.
  • Diese Vorrichtung zum Übertragen und Laden von Scheiben wird folgendermaßen betrieben:
    Als Erstes wird das Futter 1034 unter die Peripherie der Scheibe 1001 geführt. Dann wird das Futter 1034 angehoben, um seine kreisförmige horizontale Oberfläche 1034a mit der Bodenoberfläche der Peripherie der Scheibe 1001 in Kontakt zu bringen, während seine kreisförmige vertikale Oberfläche 1034b in Kontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche der peripherie gebracht wird. In diesem Zustand wird die Vielzahl der Saugöffnungen 1034c benutzt, um dem Futter 1034 das Ansaugen eines Teiles des Bodens der Peripherie der Scheibe 1001 in der Umfangsrichtung zu gestatten. Dann wird das Futter unter Ansaugen der Scheibe bewegt und das Ansaugen beendet, nachdem die Scheibe 1001 an einer Zielposition abgeladen ist. Die unpolierte Scheibe 1001, die sich in einem Korb befindet, wird somit zum Träger in eine Abgabestufe überführt und dort abgeladen.
  • Diese Vorrichtung zum Übertragen und Laden von Scheiben kann auch dazu benutzt werden, eine polierte Scheibe 1001, die auf der Entlade-Abgabestufe angeordnet ist, zu einem Entladekorb zu übertragen und dort abzuladen.
  • Gemäß dieser Vorrichtung 1030 zum Überführen und Laden von Scheiben, saugt das Futter 1034 die Scheibe 1001 von der Bodenoberfläche an und hält sie, berührt sie jedoch nur mit der Peripherie. Da nomalerweise kein Bauelement in dieser Peripherie gebildet wird, kann man sie während der Handhabung berühren. Es werden daher nachteilige Auswirkungen auf die Bildung der Bauelemente minimiert.
  • Der horizontale Oberfläche 1034a, die mit der Bodenoberfläche der Scheibe 1001 in Kontakt kommt, hat vorzugsweise eine Breite zwischen 3 und 5 mm außerhalb eines Bereiches, in dem Bauelemente gebildet werden. Ist diese Breite zu gering, dann kann die Scheibe 1001 nicht angemessen gehalten werden und ist instabil. Ist sie zu groß, dann können wirksame Abschnitte der Scheibe 1001 nachteiligerweise verunreinigt oder beschädigt werden. Die horizontale Oberfläche 1034a hat eine Umfangslänge zwischen 10 und 150° mit Bezug auf den zentralen Winkel. Ist diese zu klein, dann kann die Scheibe 1001 nicht angemesen gehalten werden und ist instabil. Ist sie zu groß, dann kann die Scheibe 1001 nicht im Korb abgelegt oder von dort entfernt werden.
  • Für das doppelseitige Polieren von Scheiben werden zwei Arten von Vorrichtungen zum Übertragen und Laden von Scheiben benutzt: eine Vorrichtung zum Übertragen und Laden von Scheiben vom Bodenoberflächen-Saugtyp, die zwischen dem Korb und der Abgabestufe vorhanden ist, um Scheiben vom Korb zur Abgabestufe zu überführen, und eine Vorrichtung zum Übertragen und Laden von Scheiben vom Typ, der an der oberen Oberfläche saugt, die zwischen der Abgabestufe und dem Poliervorrichtungs-Hauptkörper vorhanden ist, um Scheiben von der Abgabestufe zum Poliervorrichtungs-Hauptkörper zu übertragen.
  • Die Vorrichtung zum Übertragen und Laden von Scheiben vom Bodensaugtyp, die an der Korbseite angeordnet ist, ist wesentlich zum Zuführen von Scheiben in den Korb. Da jedoch ein zungenartiges Saugfutter in direkten Kontakt mit der Bodenoberfläche der Scheibe zwischen ihrem Zentrum und ihrer Außenperipherie kommt, kann die Bodenoberfläche der Scheibe verunreinigt oder beschädigt sein. Dies ist nachteilig für das doppelseitige Polieren, das gleiche Präzision, Sauberkeit und Ähnliches für die obere als auch die untere Oberfläche erfordert.
  • Die Vorrichtung zum Übertragen und Laden von Scheiben vom oberen Saugtyp, die auf dem Poliervorrichtungs-Hauptkörper angeordnet ist, ist wesentlich für das Absetzen von Scheiben in den Trägern des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers und zum Entfernen der polierten Scheiben aus den Trägern. Da jedoch ein scheibenförmiges an der ganzen Oberfläche saugendes Futter in direkten Kontakt mit der gesaamten Oberfläche der Scheibe kommt, kann die obere Oberfläche verunreinigt oder beschädigt sein. Dies ist natürlich auch nachteilig für das doppelseitige Polieren.
  • Die Vorrichtungen 1030 und 1040 zum Übertragen und La den von Scheiben gemäß dieser Ausführungsform bringen je doch die Saugfutter 1034 und 1044 in Oberflächenkontakt mit der Oberfläche der Scheibe 1001 und können sie so zuverlässig halten. Da die Scheibe sich nur in ihrer Peripherie in Oberflächenkontakt mit dem Futter befindet, können nachteilige Auswirkungen der Handhabung vermieden werden, wenn ein Baulelement gebildet wird. Ein Bauelement kann daher selbst auf einer Scheibe großen Durchmessers mit einer hohen Ausbeute gebildet werden, wobei die Scheibe das doppelseitige Poieren benötigt.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Wie oben beschrieben, kombiniert die erste Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren gemäß der vorliegenden Erfindung vor dem Zuführen eines Werkstückes zur unteren Richtplatte das Werkstück mit dem Träger zu einem trennbaren zusammengeführten Zustand und führt das Werkstück der unteren Richtplatte zu, während es mit dem Träger zusammengeführt bleibt, wodurch selbst eine 30 cm-Silisciumscheibe zuverlässig mit dem Träger zusammengeführt werden kann. Überwachung und Korrekturen durch die Bedienungsperson werden somit vermieden und gestatten das perfekte automatisierte Zuführen der Werkstücke zur unteren Richtplatte, was selbst das perfekte automatische Polieren beider Oberflächen von 30 cm-Siliciumscheiben gestattet, um die Polierkosten signifikant zu senken.
  • Beim Trennen der drehbaren Richtplatten voneinander nach dem doppelseitigen Polieren benutzen das nicht erfindungsgemäße zweite Verfahren und die nicht erfindungsgemäße zweite Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren den Strömungsmitteldruck der Flüssigkeits-Injektion von oben und/oder das Ansaugen nach unten, um zuverlässig das Werkstück auf der unteren drehbaren Richtplatte zu halten, wobei das Werkstück vorher zwischen den drehbaren Richtplatten gehalten worden ist. Dies gestattet das automatische Auswerfen des Werkstückes. Darüber hinaus wird die Beschädigung oder das Trocknen des Werkstückes, nachdem beide Oberflächen davon poliert worden sind, verhindert, um seine Endgualität zu verbessern.
  • In dieser Weise kann das nicht erfindungsgemäße zweite Verfahren und die nicht erfindungsgemäße zweite Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren billig ein doppelseitiges Polieren hoher Qualität ausführen und ist somit besonders geeignet für das Polieren von Siliciumscheiben, insbesondere 30 cm-Scheiben, für die eine hohe Endqualität erforderlich ist.
  • Die nicht erfindungsgemäße dritte Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren umfasst den Gehäuseabschnitt, der anstelle der Vielzahl von Trägern zwischen der oberen und unteren drehbaren Richtplatte angeordnet ist, und zumindest das Autorotieren zwischen der oberen und unteren drehbaren Richtplatte ähnlich den Trägern, um die Vielzahl von Bearbeitungskörpern für das Bearbeiten der Poliertücher aufzunehmen, die auf den gegenüberliegenden Oberflächen der oberen und unteren drehbaren Richtplatten installiert sind, sowie den Übertragungsabschnitt zum Zuführen der Vielzahl von Bearbeitungskörpern von dem Gehäuseabschnitt zwischen die obere und untere drehbare Richtplatte und Auswerfen der benutzten Bearbeitungskörper von zwischen der oberen und unteren drehbaren Richtplatte. Diese dritte Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren führt die Bürsten oder Ausrichter zum mechanischen Bearbeiten der Poliertücher automatisch zu und wirft sie automatisch aus, wodurch ein doppelseitiges Polieren hoher Qualität wirksam und wirtschaftlich unter häufigem Bürsten oder Ausrichten erzielt wird.
  • Die nicht erfindungsgemäße dritte Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren gestattet daher sogar das perfekte automatische Polieren beider Oberflächen von 30 cm-Siliciumscheiben in effizienter und wirtschaftlicher Weise, um die Polierkosten signifikant zu senken.
  • Zusätzlich hält ein gewisser Poliervorrichtungs-Hauptkörper die Vielzahl von Trägern zwischen dem Paar drehbarer Richtplatten an ihren spezifischen Positionen und dreht sie automatisch, um gleichzeitig beide Oberflächen einer Vielzahl von Werkstücken zu polieren. Es ist daher ein großes genaues Innengetriebe nicht erforderlich, um sich mit einer Zunahme der Größe des Werkstückes oder der Anzahl der gleichzeitig zu polierenden Werkstücke zu befassen, wodurch die Struktur vereinfacht wird, um die Herstellungskosten für die Vorrichtung zu verringern. Obwohl das Innengetriebe weggelassen ist, dient dies zur Verringerung des Faktors, der die Genauigkeit vermindert, um eine hohe Poliergenauigkeit zu schaffen. Es ermöglicht weiter das Herstellen der Rotations- oder Schraubengetriebe zum Halten und automatischen Drehen der Vielzahl von Trägern an ihren spezifischen Positionen aus einem Harz, um das Verunreinigen der Werkstücke mit Metallpulvern zu vermeiden. Die Rotationsgetriebe können zur Verringerung der Getriebekosten verbessert werden. Selbst wenn die Schraubengetriebe aus einem Harz hergestellt sind, kann man ihren Abrieb beschränken, um Kosten zu verringern. Folglich können viele große Werkstücke gleichzeitig genau und effizient poliert werden, ohne irgendeine Möglichkeit, dass sie verunreinigt werden.
  • Gemäß einem anderen Poliervorrichtungs-Hauptkörper ist das Sonnengetriebe, das die Träger eine Planetenbewegung zwischen der oberen und unteren Richtplatte ausführen lässt, mit dem unteren Rotationsgetriebe integriert, so dass die zwischen die obere und untere drehbare Richtplatte zugeführte Schleifflüssigkeit nur in Richtung der äußeren Peripherien der Richtplatten ausgeworfen wird, wodurch die Nutzung der Schleifflüssigkeit verbessert wird. Da die zwischen die obere und untere drehbare Richtplatte zugeführte Schleifflüssigkeit nicht zu den Zentren der Richtplatten ausgeworfen wird, kann man das Verunreinigen des im Zentrum konzentrierten Antriebsabschnittes mit der Schleifflüssigkeit verhindern.
  • Gemäß noch einem anderen Poliervorrichtungs-Hauptkörper weisen die Träger jeweils den an seiner inneren Umfangsoberfläche geschaffenen Vorsprung auf und sind in die in der äußeren Umfangsoberfläche der Scheibe gebildet Kerbe eingepasst, wodurch das Leerlaufen der Scheibe innerhalb des Trägers trotz der komplizierten Planetenbewegung der im Träger gehaltenen Scheibe perfekt verhindert wird. Folglich ist die Peripherie der Scheibe geschützt, um ihre Qualität und Ausbeute zu verbessern. Zusätzlich ist die innere Umfangsoberfläche des Trägers vor Abrieb geschützt, um seine Haltbarkeit zu verbessern.
  • Gemäß einem anderen Poliervorrichtungs-Hauptkörper ist das Saugfutter in Oberflächenkontakt mit den Oberflächen der Scheiben gebracht, um sie zuverlässig zu halten. Die Scheiben befinden sich jeweils nur in ihrer Peripherie im Oberflächenkontakt mit dem Futter, so dass selbst bei dem doppelseitigen Polieren die nachteiligen Auswirkungen der Handhabung minimiert werden können, wenn ein Bauelement gebildet wird. Es können daher Bauelemente mit einer hohen Ausbeute auf Scheiben großen Durchmessers gebildet werden, die das doppelseitige Polieren erfordern.

Claims (7)

  1. Vorrichtung (100) zum doppelseitigen Polieren von Werkstücken (400; 890; 910), umfassend: einen Poliervorrichtungs-Hauptkörper (110; 800; 900) zum zumindest automatischen Rotieren einer Vielzahl von die Werkstücke haltenden Trägern (500; 870; 903) zwischen einer oberen (112; 840; 902) und einer unteren drehbaren Polierplatte (111; 830; 901), um gleichzeitig beide Oberflächen der durch die Vielzahl von Trägern gehaltenen Vielzahl von Werkstücken zu polieren, gekennzeichnet durch: (A) eine Einrichtung zum Zusammensetzen jedes Werkstückes (400; 890; 910) mit dem Träger (500; 870; 903) außerhalb des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers, wobei die Zusammensetzungseinrichtung folgendes umfasst: (A1) eine erste Ausrichtungseinrichtung (160) zum Ausrichten des Trägers; (A2) eine zweite Ausrichtungseinrichtung (130) zum Ausrichten des Werkstückes, bevor man es mit dem Träger zusammensetzt; und (A3) eine Überführungseinrichtung (120), um das ausgerichtete Werkstück in den ausgerichteten Träger zu überführen; und (B) eine Einrichtung (170) zum Zuführen des mit dem Träger außerhalb des Poliervorrichtungs-Hauptkörpers zusammengesetzten Werkstückes in einem zusammengesetzten Zustand zur unteren Polierplatte.
  2. Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungseinrichtung (170) auch als eine Entnahmeeinrichtung zum Herausnehmen des auf beiden Seiten polierten Werkstücks aus der unteren Polierplatte dient, während es mit dem Träger zusammengesetzt bleibt.
  3. Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Poliervorrichtungs-Hauptkörper folgendes umfasst: (i) ein Paar drehbarer Polierplatten (111, 112; 830, 840; 901, 902) zum Polieren beider Oberflächen der Werkstücke (400; 890; 910); (ii) eine Vielzahl von getriebeförmigen Trägern (500; 870; 903), die in einer Peripherie eines Rotationszentrums zwischen dem Paar drehbarer Polierplatten angeordnet sind, um die Werkstücke exzentrisch zu halten; (iii) ein im Rotationszentrum zwischen dem Paar drehbarer Polierplatten angeordnetes zentrales Getriebe (113; 850; 907), um mit der Vielzahl von Trägern in Eingriff zu stehen, die in der Peripherie angeordnet sind, um sie automatisch synchron zu drehen, und (iv) eine Vielzahl von Autorotations-Einrichtungen (114), die um die Vielzahl von Trägern herum angeordnet ist, um ihnen zu entsprechen and jeweils mit dem Träger in Eingriff zu stehen, der innerhalb der Rotations-Einrichtung angeordnet ist, um diesen Träger zu halten and an seiner spezifischen Position in Zusammenarbeit mit dem zentralen Getriebe automatisch zu drehen.
  4. Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Autorotations-Einrichtungen (114) mit dem Träger in einer oder zwei oder mehr Positionen in Eingriff steht und ein oder mehr Rotationsgetriebe (861) aufweist, die jeweils eine Zahnspur entlang einer Rotationsachse davon aufweisen.
  5. Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotationsgetriebe (861) in Richtung der Rotationsachse bewegbar ist.
  6. Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Autorotations-Einrichtungen (114) konfiguriert ist, um den Träger mittels eines Schraubengetriebes (864) automatisch zu drehen.
  7. Vorrichtung zum doppelseitigen Polieren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubengetriebe (864) aus einem Harz hergestellt ist.
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