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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Polieren
abgeschrägter
Umfangsteile eines Wafers gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Aus
DE 198 09 697 C2 ist
ein Werkzeug zum Schleifen und Polieren rotationssymmetrischer Ränder hohler
keramischer Gegenstände
wie Tassen und dergleichen bekannt.
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Aus
DE 44 40 867 A1 ist
eine Vorrichtung zum Polieren abgeschrägter Umfangsteile eines Wafers
entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bekannt.
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JP
10-29142 A1 offenbart ein Verfahren zum Polieren äußerer abgeschrägter Umfangsteile
eines Siliziumwafers. Nach diesem Verfahren werden die äußeren abgeschrägten Umfangsteile
eines runden scheibenartigen Halbleiterwafers, der mittels eines Ansauggerätes oder
eines adhäsiven
Materials an einem Futter befestigt ist, gegen eine konkave Polierfläche der
Poliervorrichtung gedrückt.
Die Poliervorrichtung und das Futter werden dann relativ zueinander
gedreht und dadurch die äußeren abgeschrägten Umfangsteile
des Halbleiterwafers poliert.
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Wenn
jedoch äußere obere
und untere abgeschrägte
Umfangsteile eines Halbleiterwafers zu polieren sind, ist, es bei
dem oben beschriebenen Polierverfahren erforderlich; daß die obere
Oberfläche des
Halbleiterwafers zuerst am Futter befestigt wird, um den unteren äußeren abgeschrägten Umfangsteil des
Wafers zu polieren. Anschließend
muß der
Halbleiterwafer umgedreht werden, so daß die untere Oberfläche am Futter
befestigt wird und der äußere obere
abgeschrägte
Umfangsteil, poliert wird. Deswegen wird eine Saug- oder Klebespur
sowohl auf der oberen und der unteren Oberfläche des Halbleiterwafers verbleiben,
was einen schädigenden
Einfluß auf
spätere
Schritte des Waferherstellungsprozesses mit sich bringt und so merklich
die Produktionseffizienz senkt.
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Entsprechend
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das obige Problem zu
lösen durch
Bereitstellen einer verbesserten Poliervorrichtung, bei der eine.
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Ansaug-
oder Klebespur ausschließlich
auf einer Oberfläche
des Wafers verbleibt und es dadurch ermöglicht wird, einen unvorteilhaften
Einfluß auf
spätere
Schritte eines Waferherstellungsprozesses zu verhindern und so die
Produktionseffizienz stark zu verbessern.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ist für
eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
nach Patentanspruch 1, im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches
1 angegeben.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von vorteilhaften, schematisch
dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert:
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1 ist
eine allgemeine Querschnittansicht, die eine erste Ausführungsform
einer Poliervorrichtung zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet
ist, und die auch eine erläuternde
Darstellung ist, die einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer unterer
abgeschrägter
Umfangsteil des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
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2 ist
eine erläuternde
Darstellung, die einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer oberer
abgeschrägter
Umfangsteil des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
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3 ist
eine allgemeine Querschnittansicht, die eine zweite Ausführungsform
einer Poliervorrichtung zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgebildet ist, und die auch eine erläuternde Darstellung ist, die
einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer unterer abgeschrägter Umfangsteil
des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
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4 ist
eine erläuternde
Darstellung, die einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer oberer
abgeschrägter
Umfangsteil des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
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5 ist
eine allgemeine Querschnittansicht, die eine dritte Ausführungsform
einer Poliervorrichtung zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet
ist, und die auch eine erläuternde
Darstellung ist, die einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer unterer
abgeschrägter
Umfangsteil des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
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6 ist
eine erläuternde
Darstellung, die einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer oberer
abgeschrägter
Umfangsteil des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
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7 ist
eine allgemeine Querschnittansicht, die eine vierte Ausführungsform
einer Poliervorrichtung zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgebildet ist, und die auch eine erläuternde Darstellung ist, die
einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer unterer abgeschrägter Umfangsteil
des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
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8 ist
eine erläuternde
Darstellung, die einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer oberer
abgeschrägter
Umfangsteil des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
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9 ist
eine allgemeine Querschnittansicht, die eine fünfte Ausführungsform einer Poliervorrichtung
zeigt, die gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgebildet ist, und die auch eine erläuternde Darstellung ist, die
einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer unterer abgeschrägter Umfangsteil
des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
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10 ist
eine vergrößerte Ausschnittansicht,
die den äußeren Umfangsteil
eines runden Gegenstandes zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
folgenden wird eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 und 2 werden
verwendet, um eine erste Ausführungsform
der Poliervorrichtung zu zeigen, die gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgebildet ist.
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Wie
in den Zeichnungen gezeigt, weist die Poliervorrichtung der vorliegenden
Ausführungsform ein
Halteteil für
einen runden Gegenstand 17 zum Halten eines runden Gegenstandes 25,
wie zum Beispiel eines Siliziumwafers, ein erstes Polierteil 1 und ein
zweites Polierteil 10 auf, die zum Polieren der äußeren abgeschrägten Umfangsteile 26 und 27 (siehe 10)
des runden Gegenstandes 25 vorgesehen sind.
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Das
erste Polierteil 1 weist einen Polierabschnitt 2 und
einen Halteabschnitt 8 auf, letzterer ist integral mit
dem unteren Mittelteil des Polierabschnitts 2 ausgebildet
und durch ein Lager 24 in ein Loch 23 eines Verankerungstisches 22 eingefügt.
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Ein
ausgesparter Teil 3 ist auf der oberen Seite des Polierabschnitts 2 ausgebildet.
Die innere Oberfläche
des ausgesparten Teils ist als eine kegelförmige Oberfläche 5 ausgebildet,
die sich mit einem vorbestimmten Neigungswinkel von ihrer größeren oberen Öffnung zu
ihrer kleineren Bodenfläche
erstreckt. Ein Durchgangsloch 9 ist durch den Mittelteil des
Halteabschnitts 8 ausgebildet. Die obere Öffnung des
Durchgangsloches 9 ist integral mit der kleineren Bodenfläche des
ausgesparten Teils ausgebildet.
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Eine
Polierplatte 6, die aus einem Vliestuch besteht, ist an
der kegelförmigen
Oberfläche 5 des ausgesparten
Teils 3 des Polierabschnitts 2 mit Hilfe eines
Befestigungsmaterials, wie zum Beispiel eines adhäsiven Mittels,
befestigt.
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Andererseits
kann die Polierplatte 6 auch durch Befestigen mehrerer
kurzer Streifen auf der gesamten kegelförmigen Oberfläche 5 des
Polierabschnitts 2 ausgebildet werden. Alternativ können die kurzen
Streifen angeordnet werden, so daß sie in einer Weise befestigt
werden, derart, daß mehrere Schlitze
(nicht gezeigt) zwischen benachbarten Streifen entlang der Neigungsrichtung
gebildet werden. Wenn die kurzen Streifen so angeordnet sind, daß mehrere Schlitze
zwischen benachbarten kurzen Streifen gebildet werden, können diese
Schlitze als Fluiddurchlässe
dienen, so daß dort
ein Poliermittel durchfließen
kann.
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Das
Halteteil für
den runden Gegenstand 17 enthält eine Drehwelle 18,
die in das im Halteteil 8 des ersten Polierteils 1 ausgebildete
Durchgangsloch 9 eingeführt
ist, und enthält
auch eine runde scheibenartige Halteplatte 21, die integral
auf dem oberen Ende der Drehwelle 18 vorgesehen ist und
sich innerhalb des ausgesparten Teils 3 des ersten Polierteils 1 befindet.
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Die
Drehwelle 18 ist frei drehbar in ein Lagergehäuse 19 mit
Hilfe eines Paares von Lagern 20 eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt ist
das Lagergehäuse 19 mit
einem Winkeleinstellteil (nicht gezeigt) verbunden, um einen Neigungswinkel
des Lagergehäuses 19 durch
Bedienen des Winkeleinstellteils einzustellen. Auf diese Weise macht
es das Einstellen des Neigungswinkels des Lagergehäuses 19 möglich, gleichzeitig
einen Neigungswinkel der Drehwelle 18 und der Halteplatte 21 einzustellen,
da die Einstellung dieser Teile integral mit der Einstellung des
Lagergehäuses 19 erfolgt.
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Die
Drehwelle 18 ist mit einer Antriebsquelle (nicht gezeigt)
mittels Antriebskraftübertragungsteilen
(nicht gezeigt), die eine Riemenscheibe und einen Riemen enthält, verbunden,
so daß die
Drehwelle drehbar durch Bedienen der Antriebsquelle angetrieben
werden kann. Auf diese Weise ermöglicht
es die Drehung der Drehwelle 18, integral die Halteplatte 21 zusammen
mit der Drehwelle 18 zu drehen.
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Die
Drehwelle 18 ist mit einer vertikalen Antriebsvorrichtung
(nicht gezeigt), wie zum Beispiel einem Zylinder, verbunden. Durch
Bedienen der vertikalen Antriebsvorrichtung kann die Drehwelle 18 auf und
ab bewegt werden. Auf diese Weise kann auch die Halteplatte 21 in
derselben Aufwärts-
und Abwärtsrichtung
zusammen mit der Drehwelle bewegt werden, wenn die Drehwelle 18 in
Aufwärts-
oder Abwärtsrichtung
bewegt wird.
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Tatsächlich ist
die Drehwelle 18 mit einer inneren Bohrung (nicht gezeigt)
ausgebildet, die als Durchgang für
ein strömendes
Fluid dient, während die
Halteplatte 21 mit einem Durchgangsloch (nicht gezeigt)
ausgebildet ist, das den Durchgang desselben strömenden Fluids erlaubt. Natürlich ist
die innere Bohrung innerhalb der Drehwelle 18 mit dem in
der Halteplatte 21 ausgebildeten Durchgangsloch verbunden.
Tatsächlich
ist die obere Öffnung
des Durchgangslochs der Halteplatte 21 auf der oberen Oberfläche der
Halteplatte 21 ausgebildet, während die innere Bohrung der
Drehwelle 18 durch ein Röhrenteil (wie zum Beispiel
eine Röhre,
ist aber nicht in der Zeichnung gezeigt) an eine ein Vakuum erzeugende Quelle
(nicht gezeigt), wie zum Beispiel eine Vakuumpumpe, angeschlossen
ist. Sobald die Vakuum erzeugende Quelle unter einer Bedingung gestartet wird,
bei der der runde Gegenstand 25 auf der oberen Oberfläche der
Halteplatte 21 montiert ist, kann damit eine Oberfläche des
runden Gegenstandes 25 fest auf der oberen Oberfläche der
Halteplatten 21 aufgrund des Vakuumansaugvorgangs gehalten
werden.
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Das
zweite Polierteil 10 ist so vorgesehen, daß es dem
ersten Polierteil 1 zugewandt ist. Insbesondere weist das
zweite Polierteil eine Haltestange 11 und einen Polierabschnitt 12 auf,
der integral mit dem unteren Ende der Haltestange 11 ausgebildet ist.
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Ähnlich ist
ein ausgesparter Teil 13 als eine kegelförmige Oberfläche 14 mit
einem vorbestimmten Neigungswinkel ausgebildet und erstreckt sich mit
dem Neigungswinkel von seiner größeren unteren Öffnung zu
seiner kleineren oberen Fläche.
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Ferner
ist eine Polierplatte 15, die aus demselben Vliestuch besteht,
wie es beim Polierabschnitt 2 des ersten Polierteils 1 verwendet
wurde, an der kegelförmigen
Oberfläche 14 des
Polierabschnitts 12 mittels eines Befestigungsmaterials,
wie zum Beispiel eines adhäsiven
Mittels, befestigt.
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Ähnlich zum
Aufbau des ersten Polierteils 1, kann die Polierplatte 15 auch
durch Befestigen mehrerer kurzer Streifen an der gesamten kegelförmigen Oberfläche 14 des
ausgesparten Teils 13 ausgebildet werden. Alternativ können die
mehreren kurzen Streifen so angeordnet werden, daß sie in
einer Weise befestigt werden, daß mehrere Schlitze (nicht gezeigt)
zwischen benachbarten Streifen entlang der Neigungsrichtung ausgebildet
sind. Wenn die kurzen Streifen so angeordnet sind, daß mehrere
Schlitze zwischen benachbarten kurzen Streifen ausgebildet sind,
könne diese
Schlitze als Fluiddurchgänge
zum Durchfließen
eines Poliermittels dienen.
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Die
Haltestange 11 des zweiten Polierteils 10 steht
durch mehrere Antriebskraftübertragungsteile (nicht
gezeigt), die eine Riemenscheibe und einen Riemen enthalten, in
Wirkverbindung mit einer Antriebsquelle (nicht gezeigt). Sobald
die Antriebsquelle eingeschaltet wird, können daher die Haltestange 11 und
der Polierabschnitt 12 integral und damit gleichzeitig
gedreht werden. Des weiteren ist die Haltestange 11 mit
einer vertikalen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden,
wie zum Beispiel ein Zylinder. Durch Betreiben der vertikalen Antriebsvorrichtung können die
Haltestange 11 und der Polierabschnitt 11 integral
nach oben und nach unten bewegt werden. Zudem ist die Haltestange
mit einer inneren Bohrung (nicht gezeigt) zur Versorgung mit einer
pumpfähigen Masse
hierdurch ausgebildet, so daß ein
Fluid, wie zum Beispiel eine pumpfähige Masse, an den ausgesparten
Teil 13 durch die innere Bohrung weitergegeben werden kann.
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Im
Folgenden wird eine Beschreibung angegeben, um die Betriebsweise
und Funktionen von mehreren Abschnitten und Teilen zu erläutern, die
die oben beschriebene Poliervorrichtung bilden.
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Zuerst
wird eine vertikale Antriebsvorrichtung betrieben, um das Halteteil
für den
runden Gegenstand 17 anzuheben, so daß die Halteplatte 21 zu einer
vorbestimmten Position in vertikaler Richtung bewegt wird. Dann
wird ein runder Gegenstand 25 an der oberen Oberfläche der
Halteplatte 21 montiert, und die Vakuumerzeugungsquelle
wird betrieben, so daß der
runde Gegenstand an der oberen Oberfläche der Halteplatte 21 mit
Hilfe eines Vakuumvorgangs angesaugt wird. Nachfolgend wird ein
Winkeleinstellteil betrieben, um die Neigungswinkel sowohl der Halteplatte 21 als
auch des runden Gegenstandes einzustellen und dadurch die entsprechenden
Neigungswinkel auf ihre vorbestimmten Werte einzustellen.
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Danach
wird die vertikale Antriebsvorrichtung weiter betrieben, um das
Halteteil für
den runden Gegenstand 17 in einer Weise abzusenken, so daß der äußere untere
abgeschrägte
Umfangsteil 26 des runden Gegenstandes 25 gegen
die Polierplatte 6 des Polierabschnitts 2 des
ersten Polierteils 1 gedrückt wird.
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Nachfolgend
wird die Antriebsquelle so betrieben, daß die Drehwelle 18 des
Halteteils für
den runden Gegenstand 17 gedreht wird. Auf diese Weise
werden die Halteplatte 21 und der runde Gegenstand 25 alle
veranlaßt,
integral mit der Drehwelle 18 zu drehen und dadurch das
Polieren des äußeren unteren
abgeschrägten
Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25 zu
bewirken.
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Nach
Beendigung des Polierens des äußeren unteren
abgeschrägten
Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25, wird
die vertikale Antriebsvorrichtung wieder betrieben, um das Halteteil
für den runden
Gegenstand 17 anzuheben, um den runden Gegenstand vertikal
zu einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung zu bewegen.
Danach wird die vertikale Antriebsvorrichtung betrieben, um das
zweite Polierteil 10 abzusenken, so daß der äußere obere abgeschrägte Umfangsteil 27 des
runden Gegenstandes 25 gegen die Polierplatte 15 des
Polierabschnitts 12 des zweiten Polierteils 10 gedrückt wird.
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Dann
wird die Antriebsquelle wieder angetrieben, um die Drehwelle 18 des
Halteteils für
den runden Gegenstand 17 so zu drehen, daß die Halteplatte 21 und
der runde Gegenstand 25 alle veranlaßt werden, integral mit der
Drehwelle 18 zu drehen. Inzwischen wird die Antriebsquelle
weiter angetrieben, um das zweite Polierteil 10 zu drehen,
und dadurch das Polieren des äußeren oberen
abgeschrägten Umfangsteils 26 des
runden Gegenstandes 25 zu bewirken.
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Auf
diese Weise ist es möglich
geworden, sowohl den äußeren unteren
Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen Umfangsteil 27 des
runden Gegenstandes 25 zu polieren.
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Da
es bei der Verwendung der Poliervorrichtung mit dem oben beschriebenen
Aufbau, ausgebildet nach der vorliegenden Ausführungsform, möglich ist,
sowohl den äußeren unteren
Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen Umfangsteil 27 des
runden Gegenstandes 25 zu polieren, wobei gerade einmal die
untere Oberfläche
des runden Gegenstandes auf der Halteplatte des Halteteils für den runden
Gegenstand 17 angesaugt ist, wird nur die untere Oberfläche des
runden Gegenstandes 25 eine Vakuumsaugspur aufweisen.
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Da
es möglich
ist, die Ausbildung einer Vakuumsaugspur sowohl auf der oberen als
auch auf der unteren Oberfläche
des runden Gegenstandes 25 zu verhindern, wird es daher
ermöglicht,
einen unerwünschten
Einfluß auf
spätere
Schritte beim Waferherstellungsprozeß zu wodurch die Produktionseffizienz
deutlich gesteigert wird.
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3 und 4 werden
verwendet, um eine zweite Ausführungsform
der Poliervorrichtung zu illustrieren, die nach der vorliegenden
Erfindung ausgebildet ist.
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Tatsächlich ist
die zweite Ausführungsform fast
dieselbe wie die oben erwähnte
erste Ausführungsform
mit Ausnahme der folgenden Unterschiede. Die in der vorliegenden
Ausführungsform
gezeigte Poliervorrichtung ist nämlich
so ausgebildet, daß das
zweite Polierteil 10 nicht nur gegenüber dem ersten Polierteil 1 vorgesehen
ist, sondern auch in horizontaler Richtung mit Hilfe einer horizontalen
Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) bewegbar ist sowie in der vertikalen
Richtung mit Hilfe einer vertikalen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt)
bewegbar ist.
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Das
Polieren des runden Gegenstandes 25 unter Verwendung der
Poliervorrichtung, die nach der vorliegenden Ausführungsform
ausgebildet ist, wird auf die selbe Weise durchgeführt wie
bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Zuerst wird nämlich eine
vertikale Antriebsvorrichtung betrieben, um das Halteteil für den runden
Gegenstand 17 anzuheben, so daß die Halteplatte 21 zu
einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung bewegt wird.
Dann wird ein runder Gegenstand 25 an der oberen Oberfläche der
Halteplatte 21 montiert, und die Vakuumerzeugungsquelle
wird betrieben, so daß der
runde Gegenstand an der oberen Oberfläche der Halteplatte 21 mit
Hilfe eines Vakuumvorgangs ausgesaugt wird. Nachfolgend wird ein
Winkeleinstellteil betrieben, um die Neigungswinkel sowohl der Halteplatte 21 als
auch des runden Gegenstandes einzustellen und dadurch die entsprechenden
Neigungswinkel auf ihre vorbestimmten Werte einzustellen.
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Danach
wird die vertikale Antriebsvorrichtung weiter betrieben, um das
Halteteil für
den runden Gegenstand 17 in einer Weise abzusenken, so daß der äußere untere
abgeschrägte
Umfangsteil 26 (vergl. 10) des
runden Gegenstandes 25 gegen die Polierplatte 6 des
Polierabschnitts 2 des ersten Polierteils 1 gedrückt wird.
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Nachfolgend
wird die Antriebsquelle so betrieben, daß die Drehwelle 18 des
Halteteils für
den runden Gegenstand 17 gedreht wird. Auf diese Weise
werden die Halteplatte 21 und der runde Gegenstand 25 alle
veranlaßt,
integral mit der Drehwelle 18 zu drehen und dadurch das Polieren
des äußeren unteren
abgeschrägten
Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25 zu
bewirken.
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Nach
Beendigung des Polierens des äußeren unteren
abgeschrägten
Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25, wird
die vertikale Antriebsvorrichtung wieder betrieben, um das Halteteil
für den runden
Gegenstand 17 anzuheben, um den runden Gegenstand vertikal
zu einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung zu bewegen.
Inzwischen wird das auf der einen Seite des ersten Polierteils 1 befindliche
zweite Polierteil 10 in horizontaler Richtung durch die
horizontale Antriebsvorrichtung in einer Weise bewegt, daß das zweite
Polierteil 10 an einer Position direkt oberhalb des ersten
Polierteils 1 ankommt. Danach wird die vertikale Antriebsvorrichtung
betrieben, um das zweite Polierteil 10 abzusenken, so daß der äußere obere
abgeschrägte
Umfangsteil 27 (vergl. 10) des
runden Gegenstandes 25 gegen die Polierplatte 15 des
Polierabschnitts 12 des zweiten Polierteils 10 gedrückt wird.
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Dann
wird die Antriebsquelle wieder angetrieben, um die Drehwelle 18 des
Halteteils für
den runden Gegenstand 17 so zu drehen, daß die Halteplatte 21 und
der runde Gegenstand 25 alle veranlaßt werden, integral mit der
Drehwelle 18 zu drehen. Inzwischen wird die Antriebsquelle
weiter angetrieben, um das zweite Polierteil 10 zu drehen,
und dadurch das Polieren des äußeren oberen
abgeschrägten Umfangsteils 26 des
runden Gegenstandes 25 zu bewirken.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
sowohl den äußeren unteren
Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen Umfangsteil 27 des
runden Gegenstandes 25 zu polieren.
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Bei
der Verwendung der Poliervorrichtung mit dem oben beschriebenen,
nach der vorliegenden Ausführungsform
ausgebildeten Aufbau ist es möglich,
denselben Vorteil zu erhalten wie bei der oben beschriebenen ersten
Ausführungsform.
Da es nämlich
möglich
ist, sowohl den äußeren unteren
Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen Umfangsteil 27 des
runden Gegenstandes 25 zu polieren, wobei gerade einmal
die untere Oberfläche
des runden Gegenstandes auf der Halteplatte des Halteteils für den runden
Gegenstand 17 angesaugt ist, wird nur die untere Oberfläche des
runden Gegenstandes 25 eine Vakuumansaugspur aufweisen.
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Da
es möglich
ist, die Ausbildung einer Vakuumansaugspur sowohl auf der oberen
als auch auf der unteren Oberfläche
des runden Gegenstandes 25 zu verhindern, wird es daher
auf diese Weise ermöglicht,
einen unerwünschten
Einfluß auf
spätere Schritte
beim Waferherstellungsprozeß zu
vermeiden, wodurch die Produktionseffizienz gesteigert wird.
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5 und 6 werden
verwendet, um eine dritte Ausführungsform
der Poliervorrichtung zu illustrieren, die nach der vorliegenden
Erfindung ausgebildet ist.
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Tatsächlich ist
die zweite Ausführungsform fast
dieselbe wie die oben erwähnte
erste Ausführungsform
mit Ausnahme der folgenden Unterschiede. Die in der vorliegenden
Ausführungsform
gezeigte Poliervorrichtung ist nämlich
so ausgebildet, daß das
zweite Polierteil 10 auf einer Seiten des ersten Polierteils 1 ausgebildet
ist und es in vertikaler Richtung mit Hilfe einer vertikalen Antriebsvorrichtung
bewegbar ist. Inzwischen werden das erste Polierteil 1 und
das Halteteil für
den runden Gegenstand 17 integral in horizontaler Richtung
mit Hilfe der horizontalen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) bewegt.
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Anschließend wird
das Polieren des runden Gegenstandes 25 unter Verwendung
der nach der vorliegenden Ausführungsform
ausgebildeten Poliervorrichtung in derselben Weise durchgeführt wie
bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Zuerst wird nämlich eine
vertikale Antriebsvorrichtung betrieben, um das Halteteil für den runden
Gegenstand 17 anzuheben, so daß die Halteplatte 21 zu einer
vorbestimmten Position in vertikaler Richtung bewegt wird. Dann
wird ein runder Gegenstand 25 an der oberen Oberfläche der
Halteplatte 21 montiert, und die Vakuumerzeugungsquelle
wird betrieben, so daß der
runde Gegenstand an der oberen Oberfläche der Halteplatte 21 mit
Hilfe eines Vakuumvorgangs angesaugt wird. Nachfolgend wird ein
Winkeleinstellteil betrieben, um die Neigungswinkel sowohl der Halteplatte 21 als
auch des runden Gegenstandes einzustellen und dadurch die entsprechenden
Neigungswinkel auf ihre vorbestimmten Werte einzustellen.
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Danach
wird die vertikale Antriebsvorrichtung weiter betrieben, um das
Halteteil für
den runden Gegenstand 17 in einer Weise abzusenken, so daß der äußere untere
abgeschrägte
Umfangsteil 26 (vergl. 10) des
runden Gegenstandes 25 gegen die Polierplatte 6 des
Polierabschnitts 2 des ersten Polierteils 1 gedrückt wird.
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Nachfolgend
wird die Antriebsquelle so betrieben, daß die Drehwelle 18 des
Halteteils für
den runden Gegenstand 17 gedreht wird. Auf diese Weise
werden die Halteplatte 21 und der runde Gegenstand 25 alle
veranlaßt,
integral mit der Drehwelle 18 zu drehen und dadurch das
Polieren des äußeren unteren
abgeschrägten
Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25 zu
bewirken.
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Nach
Beendigung des Polierens des äußeren unteren
abgeschrägten
Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25, wird
die horizontale Antriebsvorrichtung wieder betrieben, so daß das erste
Polierteil 1 und das Halteteil für den runden Gegenstand 17 integral
in horizontaler Richtung bewegt werden, und dadurch an einer Position
direkt unter dem zweiten Polierteil 10 ankommen.
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Dann
wird die vertikale Antriebsvorrichtung angetrieben, um das Halteteil
für den
runden Gegenstand 17 so anzuheben, daß der runde Gegenstand an eine
vorbestimmte Position in vertikaler Richtung bewegt wird. Inzwischen
wird die vertikale Antriebsvorrichtung wieder betrieben, um das
zweite Polierteil 10 abzusenken, und dadurch den äußeren oberen
abgeschrägten
Umfangsteil 27 (vergl. 10) des
runden Gegenstandes 25 gegen sie Polierplatte 15 des
Polierteils 12 zu drücken.
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Nachfolgend
wird die Antriebsquelle eingeschaltet, so daß die Drehwelle 18 des
Halteteils für den
runden Gegenstand 17 gedreht wird. Auf diese Weise werden
die Halteplatte 21 und der runde Gegenstand 25 beide
veranlaßt,
integral mit der Drehwelle 18 zu drehen, und das zweite
Polierteil 10 wird gedreht, und bewirkt dadurch das Polieren
des äußeren oberen
abgeschrägten
Umfangsteils 27 des runden Gegenstandes 25.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
sowohl den äußeren unteren
abgeschrägten
Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen abgeschrägten Umfangsteil 27 des
runden Gegenstandes 25 zu polieren.
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Mit
der Poliervorrichtung mit dem oben beschriebenen, nach der vorliegenden
Ausführungsform
ausgebildeten Aufbau, ist es möglich,
denselben Vorteil zu erhalten wie bei der oben beschriebenen ersten
Ausführungsform.
Da es nämlich
möglich ist,
sowohl den äußeren unteren
Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen Umfangsteil 27 des
runden Gegenstandes 25 zu polieren, wobei gerade einmal die
untere Oberfläche
des runden Gegenstandes auf der Halteplatte 21 des Halteteils
für den
runden Gegenstand 17 angesaugt wird, wird nur die untere Oberfläche des
runden Gegenstandes 25 eine Vakuumansaugspur aufweisen.
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Da
es möglich
ist, die Ausbildung einer Vakuumansaugspur sowohl auf der oberen
als auch auf der unteren Oberfläche
des runden Gegenstandes 25 zu verhindern, wird es daher
auf diese Weise ermöglicht,
einen unerwünschten
Einfluß auf
spätere Schritte
beim Waferherstellungsprozeß zu
vermeiden und es dadurch zu ermöglichen,
die Produktionseffizienz deutlich zu steigern.
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Obwohl
bei den obigen ersten bis dritten Ausführungsformen beschreiben ist,
daß der
runde Gegenstand 25 fest auf der oberen Oberfläche der Halteplatte 21 mit
Hilfe von Vakuumansaugung gehalten wird, sollte diese Anordnung
keine Einschränkung
der vorliegenden Erfindung bilden. Es ist in der Tat auch möglich, daß der runde
Gegenstand auf der oberen Oberfläche
der Halteplatte mit Hilfe anderer Mittel gehalten wird, wodurch
man denselben Effekt erhält.
Obwohl oben beschrieben ist, daß eine
Antriebsquelle verwendet werden kann, um sowohl das Halteteil für den runden
Gegenstand 17 als auch das zweite Polierteil 10 zu
drehen, ist es auch möglich, daß wenigstens
eines von beiden, entweder das erste Polierteil 1 oder
das Halteteil für
den runden Gegenstand 17, durch die Antriebsquelle gedreht
wird, während
gleichzeitig wenigstens eines von beiden, das zweite Polierteil 10 oder
das Halteteil für
den runden Gegenstand 17 von der Antriebsquelle angetrieben
wird. Zudem brauchen die innere Oberfläche des ausgesparten Teils 3 des
Polierabschnitts 2 des ersten Polierteils 1 sowie
die innere Oberfläche
des ausgesparten Teils 13 des zweiten Polierteils nicht
unbedingt alle auf die kegelförmigen
Oberflächen 5 und 14 beschränkt zu sein.
Tatsächlich
können
sie auch in einer Kugelform ausgebildet sein.
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7 und 8 werden
verwendet, um eine vierte Ausführungsform
der Poliervorrichtung zu veranschaulichen, die gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgebildet ist.
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Wie
in den Zeichnungen gezeigt, umfaßt die Poliervorrichtung der
vorliegenden Ausführungsform ein
erstes Halteteil für
einen runden Gegenstand 31 und ein zweites Halteteil für einen
runden Gegenstand 36 (beide zum Halten eines runden Gegenstandes 25,
wie zum Beispiel ein Siliziumwafer), ein Transportteil (nicht gezeigt)
zum Transportieren des runden Gegenstandes 25 vom ersten
Halteteil für den
runden Gegenstand 31 zum zweiten Halteteil für den runden
Gegenstand 36, ein erstes Polierteil 1 und ein
zweites Polierteil 10, die dieselben sind wie die, die
in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform verwendet werden,
zum Polieren der äußeren abgeschrägten Umfangsteile
des runden Gegenstandes 25.
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Ähnlich zu
dem in der ersten Ausführungsform
gezeigten umfaßt
das erste Polierteil 1 einen scheibenartigen Polierabschnitt 2,
und ein Halteteil 8, welches integral mit dem unteren Mittelteil
des Polierabschnitts 2 ausgebildet ist und durch das Loch 23 des
Verankerungstisches 22 mittels des Lagers 24 eingeführt ist.
-
Das
Halteteil für
den runden Gegenstand 31 enthält eine Drehwelle 32,
die in das Durchgangsloch 9 eingeführt ist, welches im Halteteil
des ersten Polierteils 1 ausgebildet ist, es enthält auch
eine Halteplatte 35, die integral mit dem oberen Ende der
Drehwelle 32 verbunden ist und sich innerhalb des ausgesparten
Teils 3 des ersten Polierteils 1 befindet.
-
Die
Drehwelle 32 ist frei drehbar in ein Lagergehäuse 33 mit
Hilfe eines Paares von Lagern 34 eingefügt. Nun ist das Lagergehäuse 33 mit
einem Winkeleinstellteil (nicht gezeigt) verbunden, um einen Neigungswinkel
des Lagergehäuses 33 durch
Betreiben des Winkeleinstellteils einzustellen. Auf diese Weise
macht das Einstellen des Winkels des Lagergehäuses es möglich, gleichzeitig einen Neigungswinkel
der Drehwelle 32 und der Halteplatte 35 einzustellen,
wobei die Einstellung dieser Teile integral mit der Einstellung
des Lagergehäuses 33 erfolgt.
-
Die
Drehwelle 32 ist mit einer Antriebsquelle (nicht gezeigt)
mit Hilfe von Antriebskraftübertragungsteilen
verbunden, die eine Riemenscheibe und einen Riemen enthalten, so
daß die
Drehwelle 32 drehbar durch Betreiben der Antriebsquelle
durch die Antriebskraftübertragungsteile
angetrieben werden kann. Auf diese Weise macht die Drehung der Drehwelle 32 es
möglich,
integral die Halteplatte 35 zusammen mit der Drehwelle 32 zu
drehen.
-
Die
Drehwelle 32 ist mit einer vertikalen Antriebsvorrichtung
(nicht gezeigt) verbunden, wie zum Beispiel ein Zylinder. Durch
Betreiben der vertikalen Antriebsvorrichtung kann die Drehwelle 32 nach oben
und nach unten bewegt werden. Auf diese Weise kann auch die Halteplatte 35 in
derselben Aufwärts-
oder Abwärtsrichtung
integral mit der Drehwelle 32 bewegt werden, wenn die Drehwelle 32 in
eine Aufwärts-
oder Abwärtsrichtung
bewegt wird.
-
Tatsächlich ist
die Drehwelle 32 mit einer inneren Bohrung (nicht gezeigt)
ausgebildet, die als Durchgang für
ein strömendes
Fluid dient, während die
Halteplatte 35 mit einem Durchgangsloch (nicht gezeigt)
ausgebildet ist, das das Durchtreten desselben strömenden Fluids
erlaubt. Natürlich
steht die innerhalb der Drehwelle ausgebildete innere Bohrung in
Verbindung dem Durchgangsloch, das in der Halteplatte ausgebildet
ist. Tatsächlich
ist die obere Öffnung
des Durchgangslochs der Halteplatte 35 auf der oberen Oberfläche der
Halteplatte ausgebildet, während
die innere Bohrung der Drehwelle 32 durch ein Röhrenteil
(wie zum Beispiel eine Röhre,
aber nicht in der Zeichnung gezeigt) mit einer ein Vakuum erzeugenden
Quelle (nicht gezeigt), wie zum Beispiel einer Vakuumpumpe, verbunden.
Sobald die Vakuum erzeugende Quelle in Betrieb genommen wird, kann daher
eine Oberfläche
des runden Gegenstandes 25 fest auf der oberen Oberfläche der
Halteplatte 35 mittels eines Vakuumadsorptionsvorgangs
gehalten werden.
-
Das
zweite Polierteil 10 ist auf einer Seite des ersten Polierteils 1 vorgesehen. Ähnlich zu
denen, die in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform gezeigt sind, besteht
ein solches zweites Polierteil 10 aus einer Haltestange 11 und
einem Polierabschnitt 12, der integral mit dem unteren
Ende der Haltestange 11 ausgebildet ist.
-
Die
Haltestange 11 des zweiten Polierteils 10 steht
durch mehrere Antriebskraftübertragungsteile (nicht
gezeigt), einschließlich
einer Riemenscheibe und einem Riemen, in Wirkverbindung mit einer
Antriebsquelle (nicht gezeigt). Sobald die Antriebsquelle eingeschaltet
wird, können
damit die Haltestange 11 und der Polierabschnitt 12 integral
und damit gleichzeitig gedreht werden. Weiter ist die Haltestange 11 mit
der vertikalen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt), wie zum Beispiel
einem Zylinder, verbunden. Durch Betreiben der vertikalen Antriebsvorrichtung
können die
Haltestange 11 und der Polierabschnitt integral nach oben
und nach unten drehbar gemacht werden. Zudem ist die Haltestange 11 mit
einer inneren Bohrung (nicht gezeigt) zum Versorgen mit einer pumpfähigen Masse
ausgebildet, so daß ein
Fluid, wie zum Beispiel eine pumpfähige Masse, zu dem ausgesparten
Teil 13 durch die innere Bohrung geleitet werden kann.
-
Das
zweite Halteteil für
den runden Gegenstand 36 ist unter dem zweiten Polierteil 10 vorgesehen. Ähnlich wie
beim ersten Halteteil für
den runden Gegenstand 31 enthält das zweite Halteteil für den runden
Gegenstand 36 eine Drehwelle 37 und eine Halteplatte 40,
die integral auf dem oberen Ende der Drehwelle 37 vorgesehen
ist.
-
Die
Drehwelle 37 ist frei drehbar in ein Lagergehäuse 38 mittels
eines Paares von Lagern 39 eingeführt. Nun ist das Lagergehäuse mit
einem Winkeleinstellteil (nicht gezeigt) verbunden, um einen Neigungswinkel
des Lagergehäuses 38 durch
Betreiben des Winkeleinstellteils einzustellen. Auf diese Weise macht
das Einstellen des Neigungswinkels des Lagergehäuses 38 es möglich, zur
selben Zeit einen Neigungswinkel der Drehwelle 37 und der
Halteplatte 40 einzustellen, wobei die Einstellung dieser
Teile integral mit der Einstellung des Lagergehäuses 38 erfolgt.
-
Die
Drehwelle 37 ist mit einer Antriebsquelle (nicht gezeigt)
mittels Antriebskraftübertragungsteilen
(nicht gezeigt) verbunden, die eine Riemenscheibe und einen Riemen
enthalten, so daß die
Drehwelle drehbar durch Betreiben der Antriebsquelle durch die Antriebskraftübertragungsteile
angetrieben werden kann. Auf diese Weise macht die Drehung der Drehwelle 37 es
möglich,
integral die Halteplatte 40 zusammen mit der Drehwelle 37 zu
drehen.
-
Die
Drehwelle 37 ist durch ein Verbindungsteil (nicht gezeigt)
mit einer vertikalen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt), wie zum
Beispiel einem Zylinder, verbunden. Durch Betreiben der vertikalen
Antriebsvorrichtung kann die Drehwelle 37 nach oben oder
nach unten bewegt werden. Auf diese Weise kann, wenn die Drehwelle 37 in
eine Aufwärts-
oder Abwärtsrichtung
bewegt wird, die Halteplatte 40 auch integral mit der Drehwelle 37 in
derselben Aufwärts- oder
Abwärtsrichtung
bewegt werden.
-
Tatsächlich ist
die Drehwelle 37 mit einer inneren Bohrung (nicht gezeigt)
ausgebildet, die als Durchgang für
ein strömendes
Fluid dient, während die
Halteplatte 40 mit einem Durchgangsloch (nicht gezeigt)
ausgebildet ist, welches das Durchtreten desselben strömenden Fluids
erlaubt. Natürlich
ist die in der Drehwelle ausgebildete innere Bohrung mit dem in
der Halteplatte ausgebildeten Durchgangsloch verbunden. Tatsächlich ist
die obere Öffnung des
Durchgangslochs der Halteplatte 40 auf der oberen Oberfläche der
Halteplatte 40 ausgebildet, während die innere Bohrung der
Drehwelle 37 durch ein röhrenförmiges Teil (so wie zum Beispiel
eine Röhre, aber
nicht in der Zeichnung gezeigt) mit einer Vakuum erzeugenden Quelle
(nicht gezeigt), wie zum Beispiel einer Vakuumpumpe, verbunden ist.
Sobald die Vakuum erzeugende Quelle unter einer Bedingung eingeschaltet
wird, bei der der runde Gegenstand 25 auf der oberen Oberfläche der
Halteplatte montiert ist, kann damit eine Oberfläche des runden Gegenstandes 25 fest
auf der oberen Oberfläche
der Halteplatte 40 mittels eines Vakuumausgangvorgangs
gehalten werden.
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In
der Praxis ist das Transportteil (nicht gezeigt) zwischen dem ersten
Polierteil 1 und dem zweiten Polierteil 10 angeordnet.
Durch Bewegen des Transportteils kann der runde Gegenstand 25 ruckfrei
von der Halteplatte 35 des ersten Halteteils für den runden
Gegenstand 31 zur Halteplatte 40 des zweiten Halteteils
für den
runden Gegenstand 36 bewegt werden.
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Im
Folgenden wird eine Beschreibung angegeben, um die Betriebsweise
und Funktionen von mehreren Abschnitten und Teilen zu erläutern, die
die oben beschriebene Poliervorrichtung bilden.
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Zuerst
wird eine vertikale Antriebsvorrichtung betrieben, um das erste
Halteteil für
den runden Gegenstand 31 anzuheben, so daß die Halteplatte 35 zu
einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung bewegt wird.
Dann wird die Vakuumerzeugungsquelle betrieben, so daß der runde
Gegenstand 25 an der oberen Oberfläche der Halteplatte 35 mit
Hilfe eines Vakuumvorgangs angesaugt wird. Nachfolgend wird ein
Winkeleinstellteil betrieben, um die Neigungswinkel sowohl der Halteplatte 35 als
auch des runden Gegenstandes 25 einzustellen und dadurch die
entsprechenden Neigungswinkel auf ihre vorbestimmten Werte einzustellen.
-
Danach
wird die vertikale Antriebsvorrichtung weiter betrieben, um das
erste Halteteil für
den runden Gegenstand 31 in einer Weise abzusenken, so
daß der äußere untere
abgeschrägte
Umfangsteil 26 (vergl. 10) des
runden Gegenstandes 25 gegen die Polierplatte 6 des
Polierabschnitts 2 des ersten Polierteils 1 gedrückt wird.
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Nachfolgend
wird die Antriebsquelle so betrieben, daß die Drehwelle 32 gedreht
wird. Auf diese Weise werden die Halteplatte 35 und der
runde Gegenstand 25 alle veranlaßt, integral mit der Drehwelle 32 zu
drehen und dadurch das Polieren des äußeren unteren abgeschrägten Umfangsteils 26 des
runden Gegenstandes 25 zu bewirken.
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Nach
Beendigung des Polierens des äußeren unteren
abgeschrägten
Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25, wird
die vertikale Antriebsvorrichtung wieder betrieben, um das Halteteil
für den runden
Gegenstand 31 anzuheben, um den runden Gegenstand vertikal
zu einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung zu bewegen.
Jetzt wird die Vakuum erzeugende Quelle angehalten und das Transportteil
wird betrieben, so daß der
runde Gegenstand 25 von der Halteplatte 35 des
ersten Halteteils für den
runden Gegenstand 31 auf die Halteplatte 40 des zweiten
Halteteils für
den runden Gegenstand 36 bewegt wird.
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Nachfolgend
wird die Vakuum erzeugende Quelle wieder betrieben, so daß der runde
Gegenstand 25 auf der Halteplatte 40 mittels eines
Vakuumvorgangs angesaugt wird. Inzwischen wird das Winkeleinstellteil
betrieben, um die Neigungswinkel sowohl der Halteplatte 40 als
auch des runden Gegenstandes 25 einzustellen und dabei
vorbestimmte entsprechende Neigungswinkel zu erhalten.
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Danach
wird die vertikale Antriebsvorrichtung betrieben, um das zweite
Halteteil für
den runden Gegenstand 36 anzuheben, so daß der runde Gegenstand 25 zu
einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung bewegt wird.
Inzwischen wird die vertikale Antriebsvorrichtung wieder betrieben,
um das zweite Polierteil 10 abzusenken, und dadurch so den äußeren obere
abgeschrägte
Umfangsteil 27 (vergl. 10) des
runden Gegenstandes 25 gegen die Polierplatte 15 des
Polierabschnitts 12 des zweiten Polierteils 10 zu
drücken.
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Nachfolgend
wird die Antriebsquelle eingeschaltet, so daß die Drehwelle 37 gedreht
wird. Auf diese Weise werden die Halteplatte 40 und der
runde Gegenstand 25 alle veranlaßt, integral mit der Drehwelle 37 zu
drehen und dadurch das Polieren des äußeren oberen abgeschrägten Umfangsteils 27 des runden
Gegenstandes 25 zu bewirken.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
sowohl den äußeren unteren
Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen Umfangsteil 27 des
runden Gegenstandes 25 zu polieren.
-
Bei
der Verwendung der Poliervorrichtung mit dem oben beschriebenen,
nach der vorliegenden Ausführungsform
ausgebildeten Aufbau, wird die untere Oberfläche des runden Gegenstandes 25 auf
der Halteplatte 35 des ersten Halteteils für den runden Gegenstand 31 mittels
eines Vakuumvorgangs angesaugt und dadurch der äußere obere abgeschrägte Umfangsteil 27 des
runden Gegenstandes 25 poliert. Inzwischen ist es sicher,
wenn die untere Oberfläche des
runden Gegenstandes 25 auf der Halteplatte 40 des
zweiten Halteteils für
den runden Gegenstand 36 mittels eines Vakuumvorgangs gehalten
wird, den äußeren oberen
abgeschrägten
Umfangsteils 27 des runden Gegenstandes 25 zu
polieren. Aus diesem Grund wird nur die untere Oberfläche des
runden Gegenstandes 25 eine Vakuumansaugspur haben.
-
Da
es möglich
ist, die Ausbildung von Vakuumansaugspuren sowohl auf der oberen
als auch auf der unteren Oberfläche
des runden Gegenstandes 25 zu verhindern, kann man einen
unerwünschten Einfluß auf spätere Schritte
im gesamten Waferherstellungsprozeß vermeiden und es dadurch
möglich machen,
die Produktionseffizienz deutlich zu steigern.
-
Obwohl
in der vierten Ausführungsformen beschrieben
ist, daß der
runde Gegenstand 25 fest auf der oberen Oberfläche der
Halteplatte 35 des ersten Halteteils für den runden Gegenstand 31 sowie auf
der oberen Oberfläche
der Halteplatte 40 des zweiten Halteteils für den runden
Gegenstand 36 mit Hilfe von Vakuumansaugungen gehalten
wird, sollte diese Anordnung keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung
bilden. Es ist in der Tat auch möglich, daß der runde
Gegenstand auf der oberen Oberfläche
der Halteplatte mit Hilfe anderer Mittel gehalten wird, wodurch
man denselben Effekt erhält.
Obwohl ferner oben beschrieben ist, daß eine Antriebsquelle verwendet
werden kann, um sowohl das erste Halteteil für den runden Gegenstand 31 und
das zweite Halteteil für
den runden Gegenstand 36 als auch das zweite Polierteil 10 zu
drehen, ist es auch möglich, daß wenigstens
eines von beiden, entweder das erste Polierteil 1 oder
das Halteteil für
den runden Gegenstand 31, durch die Antriebsquelle gedreht
wird, während
gleichzeitig wenigstens eines von beiden, das zweite Polierteil 10 oder
das Halteteil für
den runden Gegenstand 36 von der Antriebsquelle angetrieben
wird. Zudem brauchen die innere Oberfläche des ausgesparten Teils 3 des
Polierabschnitts 2 des ersten Polierteils 1 sowie
die innere Oberfläche
des ausgesparten Teils 13 des Polierabschnitts 12 zweiten Polierteils 10 nicht
unbedingt alle auf die kegelförmigen
Oberflächen 5 und 14 beschränkt zu sein.
Tatsächlich
können
sie auch in einer Kugelform ausgebildet sein.
-
9 wird
verwendet, um eine fünfte
Ausführungsform
der Poliervorrichtung zu veranschaulichen, die gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgebildet ist.
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Wie
in den Zeichnungen gezeigt, umfaßt die Poliervorrichtung der
vorliegenden Ausführungsform ein
erstes Halteteil für
einen runden Gegenstand 65 zum Halten eines runden Gegenstandes 25,
wie zum Beispiel ein Siliziumwafer, ein erstes Polierteil 41 und ein
zweites Polierteil 50, die zum Polieren der äußeren abgeschrägten Umfangsteile 26 und 27 (vergl. 10)
des runden Gegenstandes 25 vorgesehen sind.
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Das
erste Polierteil 41 umfaßt einen Polierabschnitt 42 und
ein Halteteil 48, wobei letzteres integral mit dem unteren
Mittelteil des Polierabschnitts 42 ausgebildet ist und
durch ein Lager 61 in ein Loch 60 des Verankerungstisches 59 eingeführt ist.
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Ein
ausgesparter Teil 43 ist auf der oberen Seite des Polierabschnitts 42 ausgebildet.
Die innere Oberfläche
des ausgesparten Teils 43 ist als eine kegelförmige Oberfläche 45 ausgebildet,
die sich mit einem vorbestimmten Neigungswinkel von ihrer größeren oberen Öffnung zu
ihrer kleineren Bodenfläche erstreckt.
Ein Durchgangsloch 49 ist durch den Mittelteil des Halteteils 48 ausgebildet.
Die obere Öffnung
des Durchgangsloches 49 ist integral mit der kleineren
Bodenfläche
des ausgesparten Teils ausgebildet.
-
Eine
Polierplatte 46, die aus einem Vliestuch besteht, ist an
der kegelförmigen
Oberfläche 45 des ausgesparten
Teils 43 des Polierabschnitts 42 mit Hilfe eines
Befestigungsmaterials, wie zum Beispiel eines adhäsiven Mittels,
befestigt.
-
Andererseits
kann die Polierplatte 46 auch durch Befestigen mehrerer
kurzer Streifen auf der gesamten kegelförmigen Oberfläche 45 des
Polierabschnitts 42 ausgebildet werden. Alternativ können die mehreren
kurzen Streifen angeordnet werden, so daß sie in einer Weise befestigt
werden, derart, daß mehrere
Schlitze (nicht gezeigt) zwischen benachbarten Streifen entlang
der Neigungsrichtung gebildet werden. Wenn die kurzen Streifen so
angeordnet sind, daß mehrere
Schlitze zwischen benachbarten kurzen Streifen gebildet werden,
können
diese Schlitze als Fluiddurchlässe
dienen, so daß dort
ein Poliermittel durchfließen
kann.
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Eine
Riemenscheibe 62 ist an dem unteren Ende des Halteteils 48 angeordnet,
und ein Riemen 63 ist um die Riemenscheibe 62 in
einer Weise gewunden, daß er
sich zwischen der Riemenscheibe und einer Antriebsquelle (nicht
gezeigt) befindet. Wenn die Antriebsquelle betrieben wird, wird
eine Antriebskraft durch den Riemen 63 und die Riemenscheibe 62 übertragen,
so daß das
erste Polierteil 41 integral mit dem zweiten Polierteil 50 gedreht
wird, auf welches im folgenden Bezug genommen wird.
-
Tatsächlich ist
der obere Teil des ersten Polierteils 41 integral mit dem
zweiten Polierteil 50 verbunden. Das zweite Polierteil
hat einen Polierabschnitt, der gegen das erste Polierteil 41 anlehnt.
Ein ausgesparter Teil 53 ist auf der Bodenfläche des
Polierabschnitts 52 ausgebildet. Die innere Oberfläche des
ausgesparten Teils 53 ist als eine kegelförmige Oberfläche 54 ausgebildet,
die einen vorbestimmten kegelförmigen
Winkel hat.
-
Des
weiteren ist eine Polierplatte 55, die aus demselben Vliestuch
besteht, wie es bei dem Polierabschnitt 42 des ersten Polierteils 41 verwendet
wird, ist an der kegelförmigen
Oberfläche 54 des
Polierteils 52 mittels eines Befestigungsmaterials, wie
zum Beispiel eines adhäsiven
Mittels, angebracht.
-
Ferner
kann ähnlich
wie beim ersten Polierteil 41 die Polierplatte 55 auch
durch Anbringen mehrerer kurzer Streifen auf der gesamten kegelförmigen Oberfläche 54 des
ausgesparten Teils 53 ausgebildet werden. Alternativ können die
mehreren kurzen Streifen so angeordnet werden, daß sie in
einer Weise befestigt werden, derart, daß mehrere Schlitze (nicht gezeigt)
zwischen benachbarten Streifen entlang der Neigungsrichtung gebildet
werden. Wenn die kurzen Streifen so angeordnet sind, daß mehrere Schlitze
zwischen benachbarten kurzen Streifen gebildet werden, können diese
Schlitze als Fluiddurchlässe
dienen, so daß dort
ein Poliermittel durchfließen kann.
-
Da,
wie oben beschreiben, der obere Teil des ersten Polierteils 41 veranlaßt wird,
integral zusammen mit dem zweiten Polierteil 50 zu drehen,
wird dann eine scheibenartige Polierkammer 58 durch die beiden
ausgesparten Teile 43 und 53 der Polierabschnitte 42 und 52 der
Polierteile 41 und 50 gebildet.
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Ein
Versorgungsloch 57 ist durch den oberen Teil des Polierabschnitts 52 des
zweiten Polierteils 50 ausgebildet, so daß eine Menge
pumpfähiger
Masse an die Polierkammer 58 durch das Versorgungsloch 57 zugeführt werden
kann. Hier ist Bezugszeichen 64 eine Aufnahmeschale für pumpfähige Masse
zur Aufnahme einer pumpfähigen
Masse, die aus der Polierkammer 58 strömt.
-
Das
Halteteil für
den runden Gegenstand 65 enthält eine Drehwelle 66,
die in das Durchgangsloch 49 eingeführt ist, welches im Halteteil 48 des
ersten Polierteils 41 ausgebildet ist, es enthält auch
eine scheibenartige Halteplatte 69, die integral mit dem oberen
Ende der Drehwelle 66 verbunden ist und sich innerhalb
der Polierkammer 58 befindet.
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Die
Drehwelle 66 ist frei drehbar in ein Lagergehäuse 33 durch
ein Paar von Lagern 68 eingefügt. Nun ist das Lagergehäuse 67 mit
einer vertikalen Antriebsvorrichtung 72 verbunden, Auf
diese Weise kann das Lagergehäuse 67 durch
Betreiben der vertikalen Antriebsvorrichtung 72 angehoben
oder abgesenkt werden.
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Die
vertikale Antriebsvorrichtung 72 ist auf einem Verankerungstisch 70 mit
einer um einen vorbestimmten Winkel geneigten Oberfläche 71 eingerichtet.
Die vertikale Antriebsvorrichtung enthält eine Schiene 74,
die auf der geneigten Oberfläche 71 des Verankerungstisches 70 vorgesehen
ist, eine lineare Führung 73,
die Lager 75 umfaßt
und frei entlang der Schiene 74 verschiebbar ist, einen
Verschiebetisch 76, der integral mit den Lagern 75 der
linearen Führung 73 verbunden
ist, einen Zylinder 77, der am Verankerungstisch 70 angebracht
ist, eine Verbindungsplatte 79, die den Verschiebetisch 76 mit
einer Stange 78 des Zylinders 77 verbindet. Das
Lagergehäuse 67 des
Halteteils für
den runden Gegenstand 65 ist integral mit dem Verschiebetisch 76 mittels
eines Verbindungsteils, wie zum Beispiel eines Bolzens, verbunden.
-
Danach
können
durch Betreiben des Zylinders 77 das Halteteil für den runden
Gegenstand 65 und der Verschiebetisch 76 integral
entlang der geneigten Oberfläche 71 bewegt
werden.
-
Die
Drehwelle 66 des Halteteils für den runden Gegenstand 65 ist
mit einer Antriebsquelle 82 mit Hilfe von Antriebskraftübertragungsteilen
(nicht gezeigt) verbunden, die eine Riemenscheibe 80 und
einen Riemen enthalten 81, so daß die Drehwelle 66 drehbar
durch Betreiben der Antriebsquelle 82 angetrieben werden
kann. Auf diese Weise macht die Drehung der Drehwelle 66 es
möglich,
integral die Halteplatte 69 zusammen mit der Drehwelle 66 zu
drehen.
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Tatsächlich ist
die Drehwelle 66 mit einer inneren Bohrung (nicht gezeigt)
ausgebildet, die als Durchgang für
ein strömendes
Fluid dient, während die
Halteplatte 69 mit einem Durchgangsloch (nicht gezeigt)
ausgebildet ist, das das Durchtreten desselben strömenden Fluids
erlaubt. Natürlich
steht die innerhalb der Drehwelle ausgebildete innere Bohrung in
Verbindung dem Durchgangsloch, das in der Halteplatte 69 ausgebildet
ist. Tatsächlich
ist die obere Öffnung
des Durchgangslochs der Halteplatte 69 auf der oberen Oberfläche der
Halteplatte 69 ausgebildet, während die innere Bohrung der
Drehwelle 66 durch ein Röhrenteil (wie zum Beispiel
eine Röhre, aber
nicht in der Zeichnung gezeigt) mit einer ein Vakuum erzeugenden
Quelle (nicht gezeigt), wie zum Beispiel einer Vakuumpumpe, verbunden.
Sobald die Vakuum erzeugende Quelle in Betrieb genommen wird, kann
daher unter der Bedingung, daß der
runde Gegenstand auf der oberen Oberfläche der Halteplatte 69 montiert
ist, eine Oberfläche
des runden Gegenstandes 25 fest auf der oberen Oberfläche der Halteplatte 69 mittels
eines Vakuumansaugvorgangs gehalten werden.
-
Im
Folgenden wird eine Beschreibung angegeben, um die Betriebsweise
und die Funktionen von mehreren Abschnitten und Teilen zu erläutern, die
die oben beschriebene Poliervorrichtung bilden.
-
Zuerst
wird eine vertikale Antriebsvorrichtung 72 betrieben, um
das Halteteil für
den runden Gegenstand 65 anzuheben, so daß die Halteplatte 69 zu
einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung bewegt wird.
Dann wird ein runder Gegenstand 25 an der oberen Oberfläche der
Halteplatte 69 montiert, und die Vakuumerzeugungsquelle
wird betrieben, so daß der
runde Gegenstand 25 an der oberen Oberfläche der
Halteplatte 69 mit Hilfe eines Vakuumvorgangs angesaugt
wird.
-
Danach
wird die vertikale Antriebsvorrichtung 72 weiter betrieben,
um das Halteteil für
den runden Gegenstand 65 in einer Weise abzusenken, so
daß der äußere untere
abgeschrägte
Umfangsteil 26 des runden Gegenstandes 25 gegen
die Polierplatte 46 des Polierabschnitts 42 des
ersten Polierteils 41 gedrückt wird.
-
Nachfolgend
wird die Antriebsquelle so betrieben, daß die Drehwelle 66 des
Halteteils für
den runden Gegenstand 65 gedreht wird. Auf diese Weise
werden die Halteplatte 69 und der runde Gegenstand 25 alle
veranlaßt,
integral mit der Drehwelle 66 zu drehen. Inzwischen wird
die Antriebsquelle wieder eingeschaltet, um sowohl das erste Polierteil 41 als auch
das zweite Polierteil 50 zu drehen und dadurch das Polieren
des äußeren unteren
abgeschrägten Umfangsteils 26 des
runden Gegenstandes 25 zu bewirken.
-
Nach
Beendigung des Polierens des äußeren unteren
abgeschrägten
Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25, wird
die vertikale Antriebsvorrichtung 72 wieder betrieben,
um das Halteteil für
den runden Gegenstand 65 anzuheben, um den runden Gegenstand 25 vertikal
zu einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung zu bewegen.
Dann wird der äußere obere
abgeschrägte
Umfangsteil 27 des runden Gegenstandes 25 gegen
die Polierplatte 55 des Polierabschnitts 52 des
zweiten Polierteils 50 gedrückt.
-
Dann
wird die Antriebsquelle wieder angetrieben, um die Drehwelle 66 des
Halteteils für
den runden Gegenstand 65 so zu drehen, daß die Halteplatte 69 und
der runde Gegenstand 25 alle veranlaßt werden, integral mit der
Drehwelle 66 zu drehen. Inzwischen wird die Antriebsquelle
weiter angetrieben, um das erste Polierteil 41 und das
zweite Polierteil 50 zu drehen, und dadurch das Polieren
des äußeren oberen
abgeschrägten
Umfangsteils 27 des runden Gegenstandes 25 zu
bewirken.
-
Auf
diese Weise ist es möglich
geworden, sowohl den äußeren unteren
Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen Umfangsteil 27 des
runden Gegenstandes 25 zu polieren.
-
Da
es bei der Verwendung der Poliervorrichtung mit dem oben beschriebenen
Aufbau, ausgebildet nach der vorliegenden Ausführungsform, möglich ist,
sowohl den äußeren unteren
Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen Umfangsteil 27 des
runden Gegenstandes 25 zu polieren, wobei gerade einmal die
untere Oberfläche
des runden Gegenstandes auf der Halteplatte 69 des Halteteils
für den
runden Gegenstand 65 angesaugt wird, wird nur die untere Oberfläche des
runden Gegenstandes 25 eine Vakuumansaugspur aufweisen.
-
Da
es möglich
ist, die Ausbildung einer Vakuumansaugspur sowohl auf der oberen
als auch auf der unteren Oberfläche
des runden Gegenstandes 25 zu verhindern, wird es daher
ermöglicht,
einen unerwünschten
Einfluß auf
spätere
Schritte beim Waferherstellungsprozeß zu vermeiden, wodurch die Produktionseffizienz
gesteigert wird.
-
Da
ferner das erste Polierteil 41 veranlaßt wird, integral zusammen
mit dem zweiten Polierteil 50 zu drehen, wird eine scheibenartige
Polierkammer 58 durch die zwei ausgesparten Teile 43 und 53 der zwei
Polierabschnitte 42 und 52 der zwei Polierteile 41 und 50 definiert,
wodurch sichergestellt wird, daß eine
Menge pumpfähiger
Masse, die der Polierkammer zugeführt 58 wird, am Verstreuen
gehindert werden kann, und somit das Wiedergewinnungsverhältnis der
verwendeten pumpfähigen
Masse gesteigert wird.
-
Nach
der Polierbehandlung wird eine Menge an reinem Wasser durch das
Versorgungsloch 57 der Polierkammer 58 zugeführt, um
die verbrauchte pumpfähige
Masse zu ersetzen und dadurch das Innere der Polierkammer auszuwaschen.
-
Da
die Polierbehandlung in nur einer Position durchgeführt werden
kann, ist es zudem möglich,
die Größe der gesamten
Poliervorrichtung zu verringern.
-
Da
es nicht nötig
ist, den runden Gegenstand 25 umzudrehen, ist es zusätzlich möglich, die
nötige Zeit
zum Durchführen
der Polierbehandlung zu verkürzen
und dadurch sicherzustellen, daß die
Produktionseffizienz deutlich erhöht wird.
-
Nach
den Erfindungen, die in den beigefügten Ansprüchen 1, 2, 6 und 7 angegeben
sind, wird eine Oberfläche
eines runden Gegenstandes auf einem Halteteil für den runden Gegenstand mittels
eines Vakuumvorgangs gehalten, und unter einer solchen Bedingung
können
sowohl obere als auch untere äußere abgeschrägte Umfangsteile
eines runden Gegenstandes mittels Polierteilen poliert werden. Daher
wird nur eine Oberfläche
des runden Gegenstandes eine Vakuumansaugspur aufweisen, und es daher
möglich
machen, die Ausbildung einer Vakuumansaugspur sowohl auf der oberen
als auch der unteren Oberfläche
des runden Gegenstandes zu verhindern. Es ist daher möglich, einen
unerwünschten
Einfluß auf
spätere
Schritte im gesamten Produktionsprozeß zu vermeiden, wodurch die
Produktionseffizienz deutlich erhöht wird.
-
Nach
den Erfindungen, die in den beigefügten Ansprüchen 4 und 9 angegeben sind,
wird eine Oberfläche
eines runden Gegenstandes auf einem Halteteil für den runden Gegenstand mittels
eines Vakuumvorgangs gehalten, und unter einer solchen Bedingung
kann ein äußerer Umfangsteil
des runden Gegenstandes poliert werden. Dann wird die eine Oberfläche eines
runden Gegenstandes auf einem weiteren Halteteil für den runden
Gegenstand mittels eines Vakuumvorgangs gehalten, und unter einer
solchen Bedingung kann der andere äußere Umfangsteil des runden
Gegenstandes poliert werden. Daher wird nur eine Oberfläche des
runden Gegenstandes eine Vakuumansaugspur aufweisen, und es daher möglich machen,
die Ausbildung einer Vakuumansaugspur sowohl auf der oberen als
auch der unteren Oberfläche
des runden Gegenstandes zu verhindern. Es ist daher möglich, einen
unerwünschten
Einfluß auf
spätere
Schritte im gesamten Produktionsprozeß zu vermeiden und es dadurch
möglich
zu machen, daß die
Produktionseffizienz deutlich erhöht wird.
-
Nach
den Erfindungen, die in den beigefügten Ansprüchen 3, 5, 8 und 10 angegeben
sind, können
die Polierflächen
sowohl der ersten als auch der zweiten Polierteile gleichmäßig über ihre
gesamte Fläche
verbraucht werden, da eine gesamte Polieroberfläche des ersten Polierteils
und eine gesamte Polieroberfläche
des zweiten Polierteils verwendet werden können, um sowohl den oberen
als auch den unteren äußeren abgeschrägten Umfangsteil
eines runden Gegenstandes zu polieren. Daher ist es möglich geworden,
die Polierpräzision
beim Polieren der äußeren abgeschrägten Umfangsteile
eines runden Gegenstandes deutlich zu steigern.