DE102010032501B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Abrichten der Arbeitsschichten einer Doppelseiten-Schleifvorrichtung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Abrichten der Arbeitsschichten einer Doppelseiten-Schleifvorrichtung Download PDF

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren sowie eine Abrichtvorrichtung zum Abrichten zweier gebundenes Abrasiv enthaltender Arbeitsschichten, die auf den einander zugewandten Seiten einer oberen und einer unteren Arbeitsscheibe einer Schleifvorrichtung zur gleichzeitig beidseitigen Bearbeitung ebener Werkstücke aufgebracht sind, mittels wenigstens einer Abrichtvorrichtung, umfassend eine Abrichtscheibe, mehrere Abrichtkörper und eine Außenverzahnung, wobei die wenigstens eine Abrichtvorrichtung zwischen den rotierenden Arbeitsscheiben mittels einer Abwälzvorrichtung und der Außenverzahnung unter Druck und Zugabe eines Kühlschmiermittels, das keine abrasiv wirkenden Stoffe enthält, auf Zykloidenbahnen relativ zu den Arbeitsschichten bewegt wird, wobei die Abrichtkörper beim Kontakt mit den Arbeitsschichten Abrasivstoffe abgeben und so einen Materialabtrag von den Arbeitsschichten mittels losem Korn bewirken. Es werden mehrere Maßnahmen zur Verbesserung dieses Verfahrens ergriffen:
Die Abrichtkörper sind innerhalb eines ringförmigen Bereichs definierter Breite auf der Abrichtscheibe angeordnet. Die Außenverzahnung der Abrichtscheibe ist höhenverstellbar relativ zur Abrichtscheibe. Die Drehrichtung aller Antriebe der Schleifvorrichtung wird während des Abrichtens oder Schärfens wenigstens zwei Mal geändert. Abhängig vom zuvor gemessenen Formprofil der beiden Arbeitsschichten kann der Materialabtrag von der unteren und der oberen Arbeitsschicht unabhängig voneinander variiert werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren gemäß der Oberbegriffe der Patentansprüche 1 und 8 und auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 7 zum Abrichten zweier gebundenes Abrasiv enthaltender Arbeitsschichten, die auf den einander zugewandten Seiten einer oberen und einer unteren Arbeitsscheibe einer Schleifvorrichtung zur gleichzeitig beidseitigen Bearbeitung ebener Werkstücke aufgebracht sind.
  • Stand der Technik
  • Für Elektronik, Mikroelektronik und Mikro-Elektromechanik werden als Ausgangsmaterialien Halbleiterscheiben mit extremen Anforderungen an globale und lokale Ebenheit, einseitenbezogene Ebenheit (Nanotopologie), Rauigkeit und Sauberkeit benötigt. Halbleiterscheiben sind Scheiben aus Halbleitermaterialien wie Elementhalbleiter (Silicium, Germanium), Verbindungshalbleiter (beispielsweise aus einem Element der dritten Hauptgruppe des Periodensystems wie Aluminium, Gallium oder Indium und einem Element der fünften Hauptgruppe des Periodensystems wie Stickstoff, Phosphor oder Arsen) oder deren Verbindungen (beispielsweise Si1-xGex, 0 < x < 1) .
  • Gemäß dem Stand der Technik werden Halbleiterscheiben mittels einer Vielzahl von aufeinander folgenden Prozessschritten hergestellt, die sich allgemein in folgende Gruppen einteilen lassen:
    1. (a) Herstellung eines meist einkristallinen Halbleiterstabs;
    2. (b) Auftrennen des Stabs in einzelne Scheiben;
    3. (c) mechanische Bearbeitung;
    4. (d) chemische Bearbeitung;
    5. (e) chemo-mechanische Bearbeitung;
    6. (f) ggf. zusätzliche Herstellung von Schichtstrukturen.
  • Als ein besonders vorteilhaftes Verfahren aus der Gruppe der mechanischen Bearbeitungsschritte ist ein Verfahren unter der Bezeichnung „Planetary Pad Grinding (PPG)“ bekannt. Das Verfahren ist beispielsweise beschrieben in DE102007013058A1 , eine dafür geeignete Vorrichtung beispielsweise in DE19937784A1 . PPG ist ein Verfahren zum gleichzeitigen beidseitigen Schleifen mehrerer Halbleiterscheiben, wobei jede Halbleiterscheibe frei beweglich in einer Aussparung einer von mehreren mittels einer Abwälzvorrichtung in Rotation versetzten Läuferscheiben (Führungskäfige, engl. „insert carriers“) liegt und dadurch auf einer zykloidischen Bahnkurve bewegt wird. Die Halbleiterscheiben werden zwischen zwei rotierenden Arbeitsscheiben Material abtragend bearbeit. Jede Arbeitsscheibe umfasst eine Arbeitsschicht, die gebundenes Schleifmittel enthält.
  • Die Arbeitsschichten liegen in Form strukturierter Schleiftücher vor, die klebend, magnetisch, formschlüssig (beispielsweise Klettverschluss) oder mittels Vakuum auf den Arbeitsscheiben befestigt sind. Geeignete Arbeitsschichten in Form leicht austauschbarer, rückseitig selbstklebend ausgestatteter Schleiftücher sind beispielsweise beschrieben in US5958794 . Das in den Schleiftüchern verwendete Schleifmittel (Abrasiv) ist bevorzugt Diamant.
  • Ein ähnliches Verfahren ist das sog. „Flachhonen“ oder „Feinschleifen“. Dabei werden mehrere Halbleiterscheiben in der zuvor für PPG beschriebenen Anordnung auf den charakteristischen Zykloidenbahnen zwischen zwei großen rotierenden Arbeitsscheiben geführt. In die Arbeitsscheiben ist Schleifkorn fest eingebunden, so dass der Materialabtrag mittels Schleifen erfolgt. Das Schleifkorn kann beim Flachhonen direkt in die Oberfläche der Arbeitsscheibe eingebunden sein oder in Form einer flächigen Belegung der Arbeitsscheibe mittels einer Vielzahl einzelner Schleifkörper vorliegen, sog. „Pellets“, die auf die Arbeitsscheibe montiert sind (P. Beyer et al., Industrie Diamanten Rundschau IDR 39 (2005) III, S. 202) .
  • Im Laufe der Zeit ändert sich bei den beschriebenen Schleifverfahren die Form der Arbeitsschichten durch fortwährende Abnutzung, Herausbrechen von Restkorn aus der Bindungsmatrix und Freilegen frischen Korns. Es ist bekannt, dass der Verschleiß radial ungleichmäßig über die Arbeitsscheibe hinweg verläuft. Mit der Zeit bilden die Arbeitsschichten auf diese Weise ein wannenförmiges radiales Profil aus, so dass die resultierende Form der bearbeiteten Halbleiterscheiben im Laufe des Verschleißes stets schlechter wird.
  • Abhängig von den Materialien des Schleifwerkzeugs und der bearbeiteten Werkstücke kann zudem mit der Zeit die Schnittfreudigkeit des Schleifwerkzeugs abnehmen. Außerdem ist es in der Regel erforderlich, ein neues Schleifwerkzeug vor der ersten Benutzung zu schärfen, indem die Bindungsmatrix oberflächlich entfernt und das darin eingebettete Schleifkorn freigelegt wird.
  • Es ist daher Stand der Technik, neue oder gebrauchte Schleifwerkzeuge abzurichten. Beim Abrichten werden geeignete Abrichtwerkzeuge unter Druck und relativ zu den abzurichtenden Werkzeugen bewegt, so dass ein Materialabtrag von den Arbeitsscheiben bzw. -schichten erfolgt. Unter „Abrichten“ versteht man sowohl die Wiederherstellung der Zielform des Schleifwerkzeugs (engl. „truing“) als auch dessen Schärfung (engl. „dressing“), d. h. die Wiederherstellung seiner Schnittfreudigkeit.
  • P. Beyer et al., Industrie Diamanten Rundschau IDR 39 (2005) III, S. 202 und DE102006032455A1 offenbaren Abrichtvorrichtungen mit Abrichtringen und einer Außenverzahnung, die wie eine Läuferscheibe in die Schleifvorrichtung eingelegt und von deren Antrieben relativ zu den Arbeitsscheiben bewegt werden können.
  • Die in P. Beyer et al., Industrie Diamanten Rundschau IDR 39 (2005) III, S. 202 beschriebenen Abrichtringe tragen eine Material abtragend wirkende Arbeitsschicht, die Diamant in keramischer Bindung als Abrasiv enthält. Diese Abrichtringe sind nur zum Schärfen der von P. Beyer et al. beschriebenen, aus einer Vielzahl gesinterter (glasartiger), metallisch oder Kunstharz-gebundener Schleifkörper - sog. Pellets - zusammengesetzter Arbeitsschichten geeignet. Bei Verwendung der dort offenbarten Abrichtvorrichtung und des dort angegebenen Verfahrens zum Abrichten von Schleiftüchern verschleißen die angegebenen Abrichtringe das Schleiftuch jedoch, ohne eine nennenswerte Schärfwirkung zu erzielen. Außerdem erwies sich die dort angegebene Schärfvorrichtung als ungeeignet zum Herstellen einer definierten Zielform der Arbeitsschicht.
  • „3M™ Trizact™ Diamond Tile 677XA Pad Conditioning Procedure Rev. A“, 3M Technical Application Bulletin, September 2003, gibt ein Verfahren zum Initialschärfen („Break-In“) einer gebundenes Abrasiv enthaltenden Arbeitsschicht an, bei der Stahlronden mit dünnen, kreisförmigen Schleifmittelfilmen beklebt werden. Die Stahlronden sind verzahnt und wälzen sich auf Innen- und Außenstiftkranz der Schleifvorrichtung ab. Durch Relativbewegung zwischen Stahlronde und Arbeitsscheiben unter Druck und Wasserzugabe wird ein Materialabtrag der Arbeitsschicht erreicht. Tatsächlich ist dieses Verfahren geeignet, stumpf gewordene Arbeitsschichten nachzuschärfen oder auch neu aufgebrachte Arbeitsschichten, an deren Oberfläche noch kein Schleifmittel exponiert ist und die somit noch ohne Schnittwirkung sind, mit einer Initialschärfung zur Bereitstellung einer ersten Schnittwirkung zu versehen. Das Verfahren ist jedoch äußerst unpraktikabel, da die dünnen aufgeklebten Schleifmittelfilme meist innerhalb einer einmaligen Anwendung verschlissen sind, woraus ein äußerst instabiler Schärfprozess mit schwankenden Schärfergebnissen resultiert. Die angegebenen Schleifmittelfilme erwiesen sich außerdem als ungeeignet, um ein Abrichten der Arbeitsschicht zu einer definierten Zielform - vorzugsweise planparallele Oberflächen der beiden Arbeitsschichten - zu erzielen.
  • DE102006032455A1 lehrt, dass das Abrichten vorteilhafterweise überwiegend mit freiem Korn erfolgt. Die dort offenbarten Abrichtringe setzen durch fortwährende Abnutzung laufend Abrasiv frei, das schließlich für den nötigen Materialabtrag von den Arbeitsschichten sorgt. Es zeigte sich aber, dass ein gezieltes Schärfen und insbesondere eine gezielte Herstellung einer definierten Zielform der Arbeitsschichten mit derartigen Abrichtringen nicht möglich ist.
  • Zusätzlich zu den oben genannten spezifischen Nachteilen des zitierten Stands der Technik treten beim Abrichten gemäß dem Stand der Technik generell folgende Probleme auf:
  • Das Abrichten führt zu einer Richtungsabhängigkeit des Schleifverhaltens der geschärften Arbeitsschichten. Es wurde beispielsweise beobachtet, dass manche als Arbeitsschicht benutzte Schleiftücher bereits herstellungsbedingt eine Vorzugsrichtung aufweisen. Auch durch die Benutzung und durch das Abrichten selbst kommt es zur Ausprägung einer Vorzugsrichtung. Unter Vorzugsrichtung sei hier verstanden, dass das Schleiftuch bei gleichem Druck, gleichen Drehzahlen und Drehzahlverhältnissen („Kinematik“) der Antriebe, gleicher Form des Arbeitsspalts zwischen den Arbeitsscheiben und gleicher Kühlschmierung in einer Richtung eine höhere Materialabtragsrate erzielt als bei Betrieb mit im Vorzeichen jeweils genau umgekehrten Drehzahlen aber gleichen Drehzahlverhältnissen und identischem Druck, Spaltform und Kühlschmierung. Die Richtungsabhängigkeit des Schleifverhaltens führt dazu, dass nur sehr eingeschränkte Drehzahlkombinationen für die Antriebe der Schleifvorrichtung verwendet werden können.
  • Zusätzlich wälzen beim Betrieb in nur einer Richtung die dünnen Läuferscheiben für die Halbleiterscheiben stets nur in eine Richtung ab und nutzen sich ungleichmäßig und somit gegenüber einer gleichmäßigeren Belastung bei Betrieb unter Wechselrichtung schneller ab. Dies reduziert die Gebrauchsdauer der teuren Läuferscheiben und macht das Verfahren unwirtschaftlich.
  • Auch die Arbeitsschicht verändert bei Schleifbetrieb nur in eine Richtung fortwährend ihre Eigenschaften. Ein Wechselbetrieb mit von Fahrt zu Fahrt oder zumindest von Fahrtblock zu Fahrtblock alternierenden Drehrichtungen der Antriebe der Schleifvorrichtung wirkt dem entgegen und erlaubt so gleichförmigere Betriebsbedingungen.
  • Wenn die Arbeitsschichten jedoch eine Vorzugsrichtung aufweisen, ist ein Betrieb mit alternierenden Antriebsrichtungen nicht möglich, da dann Dicke, Form, Abtragsrate und Oberflächenrauigkeit der Werkstücke ständig alternieren würden, ständig wechselnde Wärmeeinträge extrem hohe Anforderungen an die Regelung eines gewünscht gleichförmigen Bearbeitungsprozesses stellen würden und zudem die Arbeitsschichten unterschiedlich abgenützt würden und häufig abgerichtet oder geschärft werden müssten, was zusätzliche, die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens beeinträchtigende Prozessunterbrechungen bedingt.
  • Diese Einschränkungen machen das ansonsten vorteilhafte PPG-Verfahren und die im Stand der Technik bekannten Maßnahmen zum Konstanthalten von Form und Schneidverhalten der Arbeitsschichten ungeeignet zur Herstellung von hoch ebenen Halbleiterscheiben für besonders anspruchsvolle Anwendungen.
  • Bei der Benutzung der Arbeitsschichten zum Schleifen von Werkstücken wie beispielsweise Halbleiterscheiben kann es zu einem unterschiedlich großen Verschleiß der oberen und der unteren Arbeitschicht kommen. Die bekannten Abrichtverfahren sind nicht in der Lage, diesen unterschiedlichen Verschleiß zu berücksichtigen, weshalb in der Regel von einer der Arbeitsschichten beim Abrichten mehr Material abgetragen wird als notwendig. Dieser unnötige Materialabtrag führt dazu, dass die Arbeitsschichten häufiger als nötig gewechselt werden müssen.
  • Die Zahn- oder Stiftkränze der Abwälzvorrichtung der Schleifmaschine weisen eine geringe, auf die Dicke der üblicherweise bearbeiteten Werkstücke abgestimmte Höhe auf und sind auch nur in geringem Umfang höhenverstellbar. Somit ist es nicht möglich, beliebig dicke Abrichtkörper zu verwenden, die zu einer entsprechend großen Höhe der Abrichtvorrichtungen führen. Dies führt dazu, dass die Abrichtvorrichtungen oder zumindest die Abrichtkörper häufig gewechselt werden müssen.
  • Der vorliegenden Erfindung lagen somit folgende Aufgaben zu Grunde:
    • Eine erste Aufgabe bestand darin, beim Abrichten die Entstehung einer Vorzugsrichtung der Arbeitsschicht zu vermeiden und eine ggf. bereits vorhandene Vorzugsrichtung sicher zu eliminieren.
    • Eine zweite Aufgabe bestand darin, die durch das Abrichten erzielbare Ebenheit der Arbeitsschichten und damit des Arbeitsspalts zu verbessern.
    • Eine dritte Aufgabe bestand darin, einen ungleichmäßigen Verschleiß der oberen und der unteren Arbeitsschicht beim Abrichten so zu berücksichtigen, dass beim Abrichten von beiden Arbeitsschichten nur so viel Material wie nötig abgetragen wird.
    • Eine vierte Aufgabe bestand darin, eine längere Verwendung der Abrichtwerkzeuge zu ermöglichen.
  • Die erste Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Abrichten zweier gebundenes Abrasiv enthaltender Arbeitsschichten 60 und 61, die auf den einander zugewandten Seiten einer oberen Arbeitsscheibe 51 und einer unteren Arbeitsscheibe 52 einer Schleifvorrichtung zur gleichzeitig beidseitigen Bearbeitung ebener Werkstücke 59 aufgebracht sind, mittels wenigstens einer Abrichtvorrichtung, umfassend eine Abrichtscheibe 9, mehrere Abrichtkörper 8 und eine Außenverzahnung 10, wobei die wenigstens eine Abrichtvorrichtung zwischen den rotierenden Arbeitsscheiben 51 und 52 mittels einer Abwälzvorrichtung und der Außenverzahnung 10 unter Druck und Zugabe eines Kühlschmiermittels, das keine abrasiv wirkenden Stoffe enthält, auf Zykloidenbahnen relativ zu den gebundenes Abrasiv enthaltenden Arbeitsschichten 60 und 61 bewegt wird, wobei die Abrichtkörper 8 beim Kontakt mit den Arbeitsschichten 60 und 61 Abrasivstoffe abgeben und so einen Materialabtrag von den Arbeitsschichten 60 und 61 mittels losem Korn bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung aller Antriebe der Schleifvorrichtung während des Abrichtens oder Schärfens wenigstens zwei Mal geändert wird.
  • Die zweite Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Vorrichtung, welche nachfolgend detailliert beschrieben sind.
  • Die dritte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Abrichten zweier gebundenes Abrasiv enthaltender Arbeitsschichten 60 und 61, die auf den einander zugewandten Seiten einer oberen und einer unteren Arbeitsscheibe einer Schleifvorrichtung zur gleichzeitig beidseitigen Bearbeitung ebener Werkstücke 59 aufgebracht sind, mittels wenigstens einer Abrichtvorrichtung, umfassend eine Abrichtscheibe 9, mehrere Abrichtkörper 8 und eine Außenverzahnung 10, wobei die wenigstens eine Abrichtvorrichtung zwischen den rotierenden Arbeitsscheiben 51 und 52 mittels einer Abwälzvorrichtung und der Außenverzahnung 10 unter Druck und Zugabe eines Kühlschmiermittels, das keine abrasiv wirkenden Stoffe enthält, auf Zykloidenbahnen relativ zu den gebundenes Abrasiv enthaltenden Arbeitsschichten 60 und 61 bewegt wird, wobei die Abrichtkörper 8 beim Kontakt mit den Arbeitsschichten Abrasivstoffe abgeben und so einen Materialabtrag von den Arbeitsschichten 60 und 61 mittels losem Korn bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst das radiale Formprofil der beiden Arbeitsschichten 60 und 61 gemessen und daraus für jede der beiden Arbeitsschichten 60 und 61 der zur Wiederherstellung einer ebenen Oberfläche erforderliche Mindest-Materialabtrag bestimmt wird und dass danach der Abrichtvorgang durchgeführt wird, wobei die Abtragsraten von der oberen Arbeitsschicht 60 und der unteren Arbeitsschicht 61 durch geeignete Wahl des Flusses des Kühlschmiermittels sowie des Drucks, mit dem während des Abrichtens die obere Arbeitsscheibe 51 gegen die untere Arbeitsscheibe 52 gepresst wird, so eingestellt werden, dass ihr Verhältnis dem Verhältnis der Mindest-Materialabträge entspricht.
  • Die vierte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Abrichten zweier gebundenes Abrasiv enthaltender Arbeitsschichten 60 und 61, die auf den einander zugewandten Seiten einer oberen Arbeitsscheibe 51 und einer unteren Arbeitsscheibe 52 einer Schleifvorrichtung zur gleichzeitig beidseitigen Bearbeitung ebener Werkstücke 59 aufgebracht sind, mittels wenigstens einer Abrichtvorrichtung, umfassend eine Abrichtscheibe 9, mehrere Abrichtkörper 8 und eine Außenverzahnung 10, wobei die wenigstens eine Abrichtvorrichtung zwischen den rotierenden Arbeitsscheiben 51 und 52 mittels einer Abwälzvorrichtung und der Außenverzahnung 10 unter Druck und Zugabe eines Kühlschmiermittels, das keine abrasiv wirkenden Stoffe enthält, auf Zykloidenbahnen relativ zu den gebundenes Abrasiv enthaltenden Arbeitsschichten 60 und 61 bewegt wird, wobei die Abrichtkörper 8 beim Kontakt mit den Arbeitsschichten 60 und 61 Abrasivstoffe abgeben und so einen Materialabtrag von den Arbeitsschichten 60 und 61 mittels losem Korn bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenverzahnung 10 höhenverstellbar relativ zur Abrichtscheibe 9 ist.
  • Die vierte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Abrichtvorrichtung zum Abrichten zweier gebundenes Abrasiv enthaltender Arbeitsschichten 60 und 61, die auf den einander zugewandten Seiten einer oberen Arbeitsscheibe 51 und einer unteren Arbeitsscheibe 52 einer Schleifvorrichtung zur gleichzeitig beidseitigen Bearbeitung ebener Werkstücke 59 aufgebracht sind, umfassend eine Abrichtscheibe 9, mehrere Abrichtkörper 8 und eine Außenverzahnung 10, wobei die Abrichtkörper 8 beim Kontakt mit den Arbeitsschichten 60 und 61 Abrasivstoffe abgeben und so einen Materialabtrag von den Arbeitsschichten 60 und 61 mittels losem Korn bewirken können, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenverzahnung 10 höhenverstellbar relativ zur Abrichtscheibe 9 ist.
  • Die in den Ansprüchen beschriebenen Verfahren eignen sich insbesondere zum Abrichten von Schleiftüchern. Der Begriff „Schleiftuch“ wird weiter unten im Rahmen der Beschreibung der Vorrichtung definiert.
  • Figurenliste
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren im Detail beschrieben.
    • 1 (A) zeigt als Vergleichsbeispiel die nach dem Stand der Technik bei Schleifbearbeitungsfahrten mit von Fahrt zu Fahrt alternierender Drehrichtung aller Antriebe erzielten Materialabtragsraten von Halbleiterscheiben.
    • 1 (B) zeigt die nach Abrichten nach dem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren bei Schleifbearbeitungsfahrten mit von Fahrt zu Fahrt alternierender Drehrichtung aller Antriebe erzielten Materialabtragsraten von Halbleiterscheiben.
    • 2 (A) zeigt den radialen Verlauf der Weite des Arbeitsspalts nach Abrichten der Arbeitsschichten mit dem dritten erfindungsgemäßen Verfahren.
    • 2 (B) zeigt als Vergleichsbeispiel den radialen Verlauf der Weite des Arbeitsspalts nach Abrichten der Arbeitsschichten mit einem Verfahren nach dem Stand der Technik.
    • 3 (A) zeigt Elemente einer zur Durchführung des fünften erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Abrichtvorrichtung.
    • 3 (B) zeigt eine vollständige, zur Durchführung des fünften erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Abrichtvorrichtung.
    • 3 (C) zeigt eine weitere, zur Durchführung des fünften erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Abrichtvorrichtung mit dicken Abrichtkörpern.
    • 3 (D) zeigt die in 3 (C) dargestellte Abrichtvorrichtung mit dünnen abgenutzten Abrichtkörpern.
    • 4 (A) zeigt eine Ausführungsform einer zur Durchführung des dritten erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Abrichtvorrichtung mit auf einem Teilkreis angeordneten Abrichtkörpern.
    • 4 (B) zeigt eine Ausführungsform einer zur Durchführung des dritten erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Abrichtvorrichtung mit auf mehreren Teilkreisen angeordneten Abrichtkörpern.
    • 4 (C) zeigt eine Ausführungsform einer zur Durchführung des dritten erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Abrichtvorrichtung mit länglich geformten Abrichtkörpern.
    • 4 (D) zeigt eine Ausführungsform einer zur Durchführung des dritten erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Abrichtvorrichtung mit auf mehreren Teilkreisen angeordneten Abrichtkörpern mit verschiedenen Formen.
    • 5 zeigt eine Schleifvorrichtung, deren Arbeitsschichten mit den erfindungsgemäßen Verfahren abgerichtet werden können.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    niedrige Materialabtragsrate nach nicht erfindungsgemäßem Abrichten
    2
    hohe Materialabtragsrate nach nicht erfindungsgemäßem Abrichten
    3a
    bei Bearbeitung in einer Drehrichtung erzielte Materialabtragsrate nach erfindungsgemäßem Abrichten
    3b
    bei Bearbeitung in entgegengesetzter Drehrichtung erzielte Materialabtragsrate nach erfindungsgemäßem Abrichten
    4
    geringe lokale Arbeitsspaltweite nach erfindungsgemäßem Abrichten
    5
    große lokale Arbeitsspaltweite nach erfindungsgemäßem Abrichten
    6
    geringe lokale Arbeitsspaltweite nach nicht erfindungsgemäßem Abrichten
    7
    große lokale Arbeitsspaltweite nach nicht erfindungsgemäßem Abrichten
    8
    Abrichtkörper
    9
    Abrichtscheibe
    10
    Außenverzahnung
    11a
    Bohrung in Verzahnung
    11b
    Bohrung in Abrichtscheibe
    12
    Absatz in Abrichtscheibe zum Versenken der Verzahnung
    15
    Abrichtkörper mit großer verbleibender Nutzhöhe
    16
    Abrichtkörper mit geringer verbleibender Rest-Nutzhöhe
    17
    Teilkreis der Anordnung der Abrichtkörper auf der Abrichtscheibe
    18a
    Außendurchmessers des ringförmigen Bereichs, innerhalb dessen die Abrichtkörper auf der Abrichtscheibe angeordnet sind
    18b
    Innendurchmesser des ringförmigen Bereichs, innerhalb dessen die Abrichtkörper auf der Abrichtscheibe angeordnet sind
    19
    weiterer Teilkreis der Anordnung der Abrichtkörper auf der Abrichtscheibe
    20
    Befestigungs- oder Zentrierbohrungen der Abrichtkörper
    51
    obere Arbeitsscheibe
    52
    untere Arbeitsscheibe
    53
    Drehachse
    54
    Bohrungen zur Zuführung von Kühlschmiermittel
    55
    Arbeitsspalt
    56
    Läuferscheibe
    57
    innerer Antriebskranz
    58
    äußerer Antriebskranz
    59
    Werkstück
    60
    obere Arbeitsschicht
    61
    untere Arbeitsschicht
  • Beschreibung der verwendeten Vorrichtung
  • 5 zeigt die wesentlichen Elemente einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik, deren Arbeitsschichten mit den erfindungsgemäßen Verfahren abgerichtet werden können. Dargestellt ist die Prinzipskizze einer Zweischeiben-Maschine zur Bearbeitung von scheibenförmigen Werkstücken wie Halbleiterscheiben, wie sie beispielsweise in DE19937784A1 offenbart ist, in perspektivischer Ansicht. Eine derartige Vorrichtung besitzt eine obere 51 und eine untere Arbeitsscheibe 52 mit kollinearen Drehachsen 53 und mit im Wesentlichen planparalleler Anordnung der Arbeitsoberflächen der Arbeitsscheiben zueinander. Nach dem Stand der Technik sind die Arbeitsscheiben 51 und 52 aus Grauguss, Edelstahlguss, Keramik, Verbundwerkstoffen o. ä. gefertigt. Die Arbeitsoberflächen sind unbeschichtet oder mit einer Beschichtung aus beispielsweise Edelstahl oder Keramik usw. versehen. Die obere Arbeitsscheibe enthält zahlreiche Bohrungen 54, durch die dem Arbeitsspalt 55 ein Kühlschmiermittel (z. B. Wasser) zugeführt werden kann. Die Vorrichtung ist mit einer Abwälzvorrichtung für Läuferscheiben 56 versehen. Die Abwälzvorrichtung besteht aus einem inneren 57 und äußeren Antriebskranz 58. Die Läuferscheiben 56 haben jeweils wenigstens eine Aussparung, die ein zu bearbeitendes Werkstück 59, beispielsweise eine Halbleiterscheibe, aufnehmen kann. Die Abwälzvorrichtung kann beispielsweise als Triebstock-Stiftverzahnung, als Evolventenverzahnung oder als eine andere gängige Verzahnungsart ausgeführt sein. Obere 51 und untere Arbeitsscheibe 52 und innerer 57 und äußerer Antriebskranz 58 werden mit Drehzahlen no , nu , ni und na um im Wesentlichen identische Achsen 53 angetrieben. „Im Wesentlichen“ bedeutet hierbei, dass der Versatz der Rotationsachsen der Einzelantriebe gegen die mittlere Achse aller Antriebe weniger als ein Promille des Durchmessers der Arbeitsscheiben und die Verkippung der Achsen zueinander weniger als 2° beträgt. Eine kardanische Aufhängung der oberen Arbeitsscheibe 51 gleicht eine ggf. vorhandene Restverkippung der Achsen aus, so dass die einander zugewandten Arbeitsoberflächen der Arbeitsscheiben mit azimutal gleich verteilter Kraft und ohne Taumelbewegung gegeneinander bewegt werden können.
  • Jede Arbeitsscheibe 51, 52 trägt auf ihrer Arbeitsoberfläche eine Arbeitsschicht 60, 61. Die Arbeitsschichten sind vorzugsweise Schleiftücher.
  • Unter „Schleiftuch“ wird im Folgenden eine aus mindestens drei Schichten zusammengesetzte Arbeitsschicht verstanden, umfassend
    • - eine der Arbeitsscheibe abgewandte geschlossene, zusammenhängende oder unterbrochene Nutzschicht in Form einer glatten oder strukturierten Folie, eines Gewebes, Filzes, Gewirkes oder einzelner Elemente, die gebundenes Abrasiv enthält und eine Nutzdicke von mehr als einer Abrasiv-Kornlage aufweist und von der zumindest ein Teil in direkten Kontakt mit den zu bearbeitenden Werkstücken gelangt und dadurch einen Materialabtrag bewirkt;
    • - eine mittlere geschlossene, oder zumindest zusammenhängende Trägerschicht in Form einer glatten oder strukturierten Folie, eines Gewebes, Gewirkes oder Filzes, die die Nutzschicht trägt und alle Elemente der Nutzschicht zu einer zusammenhängenden Einheit verbindet; und
    • - eine der Arbeitsscheibe zugewandte geschlossene, zusammenhängende oder unterbrochene Montageschicht, die über den Zeitraum der Gebrauchsdauer der Nutzschicht oder einen kürzeren, vom Anwender bestimmten Zeitraum einen kraft- oder formschlüssigen Verbund mit der Arbeitsscheibe der Schleifvorrichtung eingeht, beispielsweise durch Vakuum (versiegelte Montageschicht), magnetisch (Montageschicht enthält ein Ferromagnetikum), Klettverschluss (Montageschicht und Arbeitsscheibe enthalten „Häkchen“ und „Flausch“), Klebung (Montageschicht ist mit selbstklebender oder aktivierbarer Klebeschicht ausgerüstet) usw. Das Schleiftuch ist elastisch und kann durch Schälbewegung von der Arbeitsscheibe gelöst werden. Das Schleiftuch kann, insbesondere bei Belegung besonders großer Arbeitsscheiben, in bis zu acht Segmente unterteilt sein, die einzeln zu einer lückenlosen Parkettierung der zu belegenden Fläche der Arbeitsscheibe montiert oder abgezogen werden können.
  • Geeignete Schleiftücher sind beispielsweise in US5958794 beschrieben. Die Schleiftücher sind vorzugsweise in Form kleiner regelmäßiger Einheiten strukturiert. Bevorzugt bestehen diese Einheiten aus regelmäßig angeordneten „Inseln“ (gleichmäßig erhöhte Bereiche) und „Gräben“ (zurückgesetzte Bereiche). Die Inseln gelangen dabei in Eingriff mit den Werkstücken und bewirken so einen Materialabtrag. Die Gräben führen Kühlschmiermittel zu und entstehenden Schleifschlamm ab. Die absolute Größe von Inseln und Gräben und deren Flächenverhältnis (Tragflächenanteil der Arbeitsschicht) stellen für die Material abtragende Funktion der Arbeitsschicht maßgebliche Merkmale dar. Die Inseln eines bevorzugt zum Einsatz gelangenden Schleiftuchs (Trizact™ Diamond Tile 677XA oder 677XAEL der Firma 3M Company) besitzen beispielsweise eine quadratische Form mit wenigen Millimetern Kantenlänge und sind von Gräben von etwa einem Millimeter Breite getrennt, so dass ein Tragflächenanteil zwischen 50 % und 60 % resultiert.
  • Das in den Schleiftüchern verwendete Schleifmittel (Abrasiv) ist bevorzugt Diamant. Jedoch sind andere Hartstoffe ebenfalls geeignet, beispielsweise kubisches Bornitrid (CBN), Borcarbid (B4C), Siliciumcarbid (SiC, „Karborund“), Aluminiumoxid (Al2O3, „Korund“), Zirkonoxid (ZrO2), Siliciumdioxid (SiO2, „Quarz“), Ceroxid (CeO2) und viele andere.
  • Das Schleifkorn kann aber auch direkt in die Oberfläche der Arbeitsscheibe eingebunden sein oder in Form einer flächigen Belegung der Arbeitsscheibe mittels einer Vielzahl einzelner Schleifkörper vorliegen, sog. „Pellets“, die auf die Arbeitsscheibe montiert sind.
  • Der zwischen den auf der oberen 51 und unteren Arbeitsscheibe 52 befestigten Arbeitsschichten 60 und 61 gebildete Arbeitsspalt, innerhalb dessen die Halbleiterscheiben bearbeitet werden, ist in 1 mit 55 bezeichnet.
  • Um beim Abrichten die Entstehung einer Vorzugsrichtung der Arbeitsschicht zu vermeiden und eine ggf. bereits vorhandene Vorzugsrichtung sicher zu eliminieren wird dem zwischen den Arbeitsschichten gebildeten Arbeitsspalt, in dem sich die Läuferscheiben bewegen, loses Abrasiv (das auch als „Läppkorn“ bezeichnet wird) zugegeben und dadurch ein Materialabtrag von den Arbeitsschichten bewirkt. Vorzugsweise wird zusätzlich eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser zugegeben. In die Läuferscheiben sind dabei keine Werkstücke eingelegt.
  • Es hat sich nämlich gezeigt, dass die Arbeitsschichten bei Verlust ihrer Schnittfreudigkeit auf einfache Weise wieder geschärft werden können, indem die Läuferscheiben, die sonst während der Schleifbearbeitung die Halbleiterscheiben führen, in der Schleifvorrichtung belassen werden, etwas loses Läppkorn und ggf. etwas Flüssigkeit zugegeben wird und die Läuferscheiben dann mittels der Abwälzvorrichtung unter Druck auf Zykloidenbahnen relativ zu den Arbeitsschichten bewegt werden. Dies funktioniert insbesondere dann sehr gut, wenn zumindest ein Teil der Oberfläche, mit dem die Läuferscheiben in Kontakt mit den Arbeitsschichten gelangen, aus einem elastischen Material besteht.
  • Beim PPG-Verfahren bevorzugt zum Einsatz gelangende Läuferscheiben sind in DE102007013058A1 beschrieben. Sie bestehen beispielsweise aus einem Stahlkern, der die nötige Stabilität bei der Abwälzbewegung unter Last bewirkt, und einer Beschichtung aus einem weicheren aber sehr zähen und abriebfesten Material, beispielsweise einem Polyurethan, das einen Verschleißschutz gegen Abnutzung durch die während der Bearbeitung einwirkenden Reib-, Schnitt-, Scher- und Schälkräfte des im Schleiftuch eingebundenen Schleifkorns bildet. Es zeigte sich nun, dass in den Spalt zwischen Läuferscheibe und Arbeitsschicht eingebrachtes loses Läppkorn sich teilweise und zeitweilig in der elastischen Beschichtung der Läuferscheibe festsetzt. Dadurch führen die Läuferscheiben das Läppkorn über die Arbeitsschicht mit und geben es gleichmäßig wieder frei, so dass durch Relativbewegung zwischen der Läuferscheibe mit dem somit halbfest mitgeführten Läppkorn und der Arbeitsschicht ein Materialabtrag von der Arbeitsschicht bewirkt wird.
  • Untersuchungen mit vom Läppen oder Doppelseitenpolieren bekannten Läuferscheiben mit harter, inelastischer Oberfläche zeigten, dass loses Läppkorn von deren glatter Oberfläche wegen der großen Kantenlänge und geringen Ausdehnung der Inseln der verwendeten Schleiftücher (wie oben beschrieben) sofort abgestreift und wirkungslos über die Gräben abgeführt wird. Erst die Verwendung von Läuferscheiben, von denen zumindest ein Teil der in Eingriff mit dem Schleiftuch gelangenden Oberfläche aus einem weichen, nachgiebigen Material besteht, üben eine ausreichende „Mitnahmewirkung“ auf das Läppkorn aus, um diese über die in Eingriff mit den Werkstücken gelangende Oberfläche der Inseln des Schleiftuchs zu führen und dadurch einen Materialabtrag von diesen zu bewirken.
  • Es wurde beobachtet, dass es ausreicht, Läppkorn vor Beginn dieses Schärfens einmalig zuzugeben. Es zeigte sich, dass das Läppkorn wegen der weichen Verschleißschutzschichten der Läuferscheiben lange genug für ein Schärfen der Arbeitsschichten im zwischen den Arbeitsscheiben gebildeten Arbeitsspalt verbleibt und nicht fortwährend weiter zugeführt werden muss. Dadurch bleiben die Kühlschmiermittelzuführungen in der oberen Arbeitsscheibe der Schleifvorrichtung frei von Läppkorn, und die Schleifvorrichtung kann nach so erfolgtem Schärfen der Arbeitsschichten leicht gespült und sofort in der nächsten Fahrt wieder zur Bearbeitung von Halbleiterscheiben verwendet werden, ohne dass unerwünschte Kratzer durch in der Schleifvorrichtung verbliebenes Läppkorn oder unkontrolliert aus den Kühlschmiermittelzuführungen losgespülte Läppkornreste auf den Halbleiterscheiben entstehen.
  • Die Härte der beschriebenen Teile der Oberfläche der Läuferscheibe beträgt bevorzugt zwischen 50 Shore A und 90 Shore D. Besonders bevorzugt beträgt die Härte zwischen 60 Shore A und 95 Shore A. Das verwendete Läppkorn weist bevorzugt eine mittlere Korngröße in der Größenordnung des den Materialabtrag von den Halbleiterscheiben bewirkenden Schleifkorns der Arbeitsschichten auf. Die Schleiftücher Trizact™ Diamond Tile 677XA oder 677XAEL der Firma 3M Company weisen je nach Spezifikation Korngrößen zwischen 1 und 12 µm auf. Das bevorzugt zur Durchführung des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Läppkorn besitzt eine Korngröße zwischen 2 und 15 µm. Geeignetes Läppkorn besteht aus Aluminiumoxid (Korund), Siliciumcarbid, Bornitrid, kubisches Bornitrid, Borcarbid, Zirkonoxid und Mischungen derselben.
  • Es zeigte sich, dass dieses Schärfen nur einen sehr geringen Materialabtrag von den Arbeitsschichten bewirkt. Das ist zum reinen Schärfen der Arbeitsschichten vorteilhaft, weil zum Einen dadurch die Form der Arbeitsschichten nicht geändert wird, zum Anderen auch nicht unnötig viel Material von den teuren, bevorzugt Diamant enthaltenden Arbeitsschichten abgetragen wird. Trotz des geringen Materialabtrags erwies sich die Schärfwirkung als gut. Insbesondere wies das so geschärfte Schleiftuch keine oder nur eine sehr geringe verbliebene Vorzugsrichtung auf, lieferte also in der nachfolgenden Schleifbearbeitung von Halbleiterscheiben in beiden Drehrichtungen gleiche oder nahezu gleiche Abtragsraten des Halbleitermaterials. Für ein Schärfen (engl. „dressing“) erwies sich dieses Verfahren als sehr gut geeignet. Eine Formänderung (engl. „truing“) kann damit nicht durchgeführt werden. Dazu sind die Arbeitsschichten zu robust.
  • Schließlich zeigte sich, dass beim Schärfen mit Läuferscheiben und losem Läppkorn die Beschichtung der Läuferscheiben einem höheren Verschleiß unterlag als im Fall ihrer Verwendung als Führungskäfige bei der Schleifbearbeitung von Halbleiterscheiben. Dadurch konnte eine anfänglich beispielsweise zu dicke oder ungleichmäßige Beschichtung der Läuferscheiben gedünnt oder eingeebnet werden, ohne dass dazu viele Fahrten mit Halbleiterscheiben, die als nicht maßhaltiger Ausfall hätten verworfen werden müssen, durchgeführt hätten werden müssen. (Ein direktes Dünnschleifen oder Einebnen ungleichmäßig beschichteter Läuferscheiben durch Bewegen zwischen den Arbeitsschichten unter Druck und ohne Zugabe von Läppkorn funktioniert nicht: Es zeigte sich, dass die Arbeitsschichten dadurch sehr schnell stumpf werden und kein Materialabtrag mehr erfolgt.)
  • Beschreibung des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens
  • Beim ersten erfindungsgemäßen Verfahren wird zum Abrichten der Arbeitsschichten eine Abrichtvorrichtung benutzt, die Abrichtkörper mit gebundenem Abrasiv aufweist, die während des Abrichtens Abrasiv freisetzen. Das Abrichten erfolgt unter mehrmaliger, d. h. wenigstens zweimaliger Richtungsumkehr aller Antriebe (obere und untere Arbeitsscheibe sowie äußerer und innerer Antriebskranz) der Schleifvorrichtung.
  • Der Erfindung liegt die Beobachtung zugrunde, dass das Abtragsverhalten vieler Arbeitsschichten von deren vorangehender Benutzung beeinflusst wird. Es wurde beobachtet, dass die Arbeitsschicht bezüglich ihres Schleifverhaltens ein mehr oder weniger stark ausgeprägtes „Gedächtnis“ ihrer Vorbehandlung aufweist, und zwar sowohl in Bezug auf die Richtung eines vorangegangenen Abrichtens als auch in Bezug auf die Richtung des vorangegangenen Schleifbetriebs. Manche Arbeitsschichten weisen sogar herstellungsbedingt eine Vorzugsrichtung auf.
  • Im Rahmen der zu der vorliegenden Erfindung führenden Untersuchungen stellte sich heraus, dass insbesondere die Richtung des letzten Abrichtvorgangs maßgeblich die Vorzugsrichtung des Schleifverhaltens der Arbeitsschichten prägt. Ferner hatte sich gezeigt, dass der Unterschied der Materialabtragsrate bei Betrieb in Vorzugsrichtung gegenüber derjenigen bei Betrieb genau entgegen der Vorzugsrichtung umso größer wurde, je länger und mit mehr Materialabtrag das Abrichten erfolgt war. Ebenso hatte sich gezeigt, dass die so quantifizierte Ausprägung einer Vorzugsrichtung umso größer wurde, je länger und mit mehr damit einhergegangenem Tuchverschleiß die Arbeitsschichten zuvor in einer Richtung benutzt worden war.
  • Durch die wenigstens zweimalige Richtungsumkehr aller Antriebe wird der Materialabtrag pro in einer Richtung durchgeführten Teilschritt und somit die Ausprägung einer Vorzugsrichtung reduziert.
  • Vorzugsweise wird bei jedem folgenden Teilschritt des Abrichtvorgangs, d. h. von Richtungsumkehr zu Richtungsumkehr, stets immer weniger Material von den Arbeitsschichten abgenommen als beim vorhergehenden Teilschritt. Dies kann durch Reduzieren der Dauer eines derartigen Teilschritts, durch Abnahme des Drucks beim Abrichten oder durch Verringerung der Bahngeschwindigkeit (verkürzte Länge der Bahnkurve während eines Abricht-Teilvorgangs) erreicht werden.
  • Besonders bevorzugt werden die Teilschritte sukzessive so verkürzt, dass während des letzten Teilschritts die Dicke der Arbeitsschichten um weniger als den mittleren Durchmesser des in den Arbeitsschichten gebundenen Schleifkorns abnimmt. Besonders bevorzugt beträgt der Materialabtrag von jeder der Arbeitsschichten beim letzten Teilschritt zwischen 10 % und 100 % der mittleren Korngröße des in den Arbeitsschichten gebundenen Schleifkorns. 100 % entspricht somit im Mittel genau einer „Kornlage“ der Arbeitsschicht. Es zeigte sich, dass eine weitere Reduktion des letzten Abtrags unter 10 % der mittleren Korngröße keinen weiteren Vorteil erbringt bzw. ein etwaiger Vorteil den Nachteil des erhöhten Zeitaufwandes nicht mehr rechtfertigt. Ebenso zeigte sich, dass ein Materialabtrag von mehr als einer Kornlage oft noch eine Vorzugsrichtung verbleibt.
  • Falls die Kornverteilung und -mischung der Arbeitsschicht nicht genau bekannt ist, kann die mittlere Korngröße einfach ermittelt werden. Dazu wird das Korn mechanisch (durch Zerkleinern), chemisch (Auflösen bzw. Trennen von Bindungsmatrix und Füllstoffen) oder thermisch (Trennung durch Schmelzen) oder durch eine Kombination dieser Verfahren aus der Bindungsmatrix extrahiert, in dünner Schicht auf einen Objektträger aufgebracht und eine mikroskopische Aufnahme angefertigt. Die auf der Aufnahme erkennbaren Korngrößen werden dann mit einem Satz von Formschablonen ausgezählt. Aus dem so erhaltenen Histogramm der Korngrößenverteilung können die mittlere Korngröße und ggf. Abweichungen von normierten Standard-Korngrößenverteilungen sofort abgelesen werden. Die Genauigkeit, mit der auch mit einfachen Labormitteln in der angegebenen einfachen Weise die Korngrößen ermittelt werden können, ist für die erfindungsgemäße Durchführung der Abrichtverfahren in jedem Fall ausreichend.
  • Der Effekt dieses Verfahrens wird im Folgenden anhand eines Beispiels und eines Vergleichsbeispiels (1) verdeutlicht. Dabei wurden identische Schleiftücher einmal erfindungsgemäß mit Richtungsumkehr (Beispiel) und einmal nicht erfindungsgemäß ohne Richtungsumkehr (Vergleichsbeispiel) abgerichtet.
  • Im Beispiel wurde beim Abrichten die Richtung aller Antriebe siebenmal umgekehrt, d. h. insgesamt acht Abrichtfahrten durchgeführt. Dabei wurde zusätzlich der Materialabtrag bei jeder zweiten Abrichtfahrt reduziert. Im Beispiel erfolgte diese sukzessive Abtragsreduktion durch mehrmaliges Verkürzen der Dauer einer Einzel-Abrichtfahrt von anfangs einer Minute bis zuletzt fünf Sekunden. Druck und Drehzahlen wurden für alle Einzel-Abrichtfahrten gleich gehalten. Anfangs wird die Arbeitsschicht, wie durch Tuchdickenmessungen ermittelt wurde, dabei um bis zu 10 µm abgetragen; in der letzten Fahrt lag der Abtrag unterhalb der Messgrenze (1 µm).
  • Im Vergleichsbeispiel wurde das Schleiftuch in derselben Art und Weise wie für das Beispiel beschrieben abgerichtet, jedoch ohne Richtungsumkehr der Antriebe.
  • Anschließend wurden die erfindungsgemäß und nicht erfindungsgemäß abgerichteten Schleiftücher für jeweils 15 aufeinander folgende Schleiffahrten verwendet. Bei jeder Schleiffahrt wurden 15 drahtgesägte einkristalline Siliciumscheiben der Orientierung (100) mit einem Durchmesser von 300 mm bearbeitet. Es wurden fünf Läuferscheiben mit je drei Siliciumscheiben bestückt. 1 zeigt auf der y-Achse die dabei erzielte Materialabtragsrate MRR (engl. „material removal rate“) in µm/min. Auf der x-Achse ist die Zeit T in Einheiten durchgeführter, aufeinander folgender PPG-Schleiffahrten angegeben. Jeder Datenpunkt entspricht also einer PPG-Fahrt. Von einer Schleiffahrt zur nächsten wurde die Drehrichtung aller Antriebe der Schleifvorrichtung (obere und untere Arbeitsscheibe, innerer und äußerer Antriebskranz der Abwälzvorrichtung für die Läuferscheiben) jeweils genau invertiert (Vorzeichenwechsel für alle Drehzahlen). Die ungefüllten Symbole 1 und 3a entsprechen also alle einer identischen Drehzahlkonfiguration der Antriebe, die gefüllten Symbole 2 und 3b einer solchen mit jeweils genau invertierten Drehrichtungen. Abgesehen von der Drehrichtungsumkehr wurden alle Schleiffahrten des Beispiels und des Vergleichsbeispiels auf identische Art und Weise durchgeführt. Beispiel und Vergleichbeispiel unterschieden sich nur in der oben beschriebenen Art, die Schleiftücher vor deren Einsatz abzurichten.
  • 1 (B) zeigt das Ergebnis des Beispiels mit den erfindungsgemäß abgerichteten Schleiftüchern: Es zeigt sich, dass die erzielten Abtragsraten für beide Drehrichtungen nahezu identisch sind. Es ist keine „Vorzugsrichtung“ der einen oder der anderen Drehrichtung, weder abricht-bedingt noch schleiftuch-herstellungsbedingt, erkennbar.
  • 1 (A) zeigt das Ergebnis des Vergleichsbeispiels mit den nicht erfindungsgemäß abgerichteten Schleiftüchern. Deutlich ist eine ausgeprägte Vorzugsrichtung des Schleiftuchs erkennbar: Alle Abtragsraten 2 in eine Richtung sind deutlich höher als die Abtragsraten 1 in die entsprechende Gegenrichtung aller Antriebe. Der Unterschied der Abtragsraten zwischen der einen und der anderen Richtung beträgt bis zu fast 100 % (bezogen auf die geringere Abtragsrate 1).
  • Ein derartiger PPG-Prozess ist sehr instabil. Eine PPG-Vorrichtung verfügt in der Regel über eine Vorrichtung zum Messen der momentanen Dicke der Halbleiterscheiben während der Bearbeitung, die bei Erreichen der Zieldicke die Bearbeitung beendet (Endpunkt-Abschaltung). Die Endpunkt-Abschaltung wird beispielsweise mittels in der Oberfläche einer der Arbeitsscheiben eingebauter Wirbelstromsensoren realisiert, die den Abstand von dieser zur Oberfläche der anderen Arbeitsscheibe ermitteln. Ein Beispiel geeigneter Sensoren, Anordnungen und Messvorgänge ist in DE3213252A1 beschrieben.
  • Durch den unumgänglichen Nachlauf der Antriebe (Bremsen der Arbeitsscheibe) kommt es nach Erreichen der Zieldicke auch bei schnell reduziertem Arbeitsdruck zwangsläufig zu einem unvermeidlichen „Nachschliff“ der Halbleiterscheiben. Die Dicke der Halbleiterscheiben ist also nach dem tatsächlichen Ende der Bearbeitung etwas geringer als die von der Messvorrichtung bestimmte Enddicke. Wegen der unterschiedlichen Abtragsraten beim Betrieb der Schleifvorrichtung in einer Richtung verglichen mit dem Betrieb in der anderen Richtung (Symbole 2 bzw. 1 in 1 (A)), ist dieser Nachschliff für die beiden Richtungen in diesem nicht erfindungsgemäßen Vergleichsbeispiel stark unterschiedlich. Halbleiterscheiben aus verschiedenen Bearbeitungsfahrten weisen also unterschiedliche tatsächliche Enddicken auf. Außerdem schwankt die Geometrie (Planparallelität) der Halbleiterscheiben stark von einer Fahrt zur nächsten, da aufgrund der unterschiedlichen Abtragsraten die Wärmeeinträge (Schleifarbeit, Spanarbeit) schwanken. Dies führt zu einem instabilen Prozess mit resultierenden Halbleiterscheiben, die für anspruchsvolle Anwendungen ungeeignet sind.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Durchführung des Abrichtvorgangs unter mehrmaliger Richtungsumkehr aller Antriebe treten diese Probleme nicht auf, wie aus 1 (B) eindeutig hervorgeht.
  • Beschreibung eines weiteren Verfahrens und der dafür verwendeten Vorrichtung
  • Bei diesem Verfahren wird eine Abrichtvorrichtung mit Abrichtkörpern eingesetzt. Die Abrichtkörper sind zumindest überwiegend innerhalb eines ringförmigen Bereichs auf der Abrichtscheibe angeordnet, wobei die Breite dieses ringförmigen Bereichs zwischen 1 % und 25 % und vorzugsweise zwischen 3,5 % und 14 % des Teilkreisdurchmessers der Abrichtscheibe beträgt. Innerhalb dieses ringförmigen Bereichs befinden sich wenigstens 80 % und vorzugsweise wenigstens 90 % der mit den Arbeitsschichten in Kontakt kommenden Fläche der Abrichtkörper. Die mit den Arbeitsschichten in Kontakt kommende Fläche der Abrichtkörper entspricht 20 % bis 90 %, vorzugsweise 40 % bis 80 % der gesamten Fläche des ringförmigen Bereichs.
  • Die Wahl der angegebenen Maßzahlen ergab sich aus folgenden Überlegungen und Beobachtungen im Verlauf von Versuchen zur Dimensionierung einer erfindungsgemäß geeigneten Abrichtvorrichtung:
  • Zum Ersten sollten ein oder mehrere der auf der Abrichtscheibe angebrachten Abrichtkörper zusammen im Laufe der Abwälzbewegung der Abrichtvorrichtung zwischen den Stiftkränzen der Schleifvorrichtung den gesamten ringförmigen Bereich der Arbeitsschicht überstreichen, der während des Schleifens mit Werkstücken in Berührung kommt, um einen Materialabtrag und somit ein Abrichten des gesamten benutzten Bereichs der Arbeitsschicht zu bewirken. Dies legt den bevorzugten Außendurchmesser der ringförmigen Belegung mit Abrichtkörpern fest.
  • Zum Zweiten haben die Untersuchungen gezeigt, dass sich ein Abrichten der Arbeitsschichten auf eine definierte Zielform - hier bevorzugt ein möglichst hohes Maß an Planparallelität der in Eingriff mit den Werkstücken gelangenden Oberflächen der Arbeitsschichten zueinander - nur erzielen lässt, wenn der ringförmige Bereich mit den Abrichtkörpern höchstens die oben angegebene Breite aufweist. Bei einer Anordnung mit Schleifkörpern noch weiter im Zentrum der Abrichtscheibe als erfindungsgemäß vorgesehen und insbesondere mit einer im Wesentlichen gleichmäßig verteilten vollständigen Belegung der zur Verfügung stehenden Fläche der Abrichtscheibe mit Abrichtkörpern konnte keine gute Planparallelität der Arbeitsschichten erzielt werden.
  • Dabei zeigte sich, dass es ausreicht, wenn die Abrichtkörper im Wesentlichen innerhalb der angegebenen Ringbreiten angeordnet sind, d.h. einzelne Abrichtkörper können auch weiter innen angebracht sein, sofern die Mehrzahl der Abrichtkörper innerhalb der angegebenen Maße angebracht ist. Jedoch erbringt das Anordnen einzelner Abrichtkörper außerhalb der angegebenen Ringbreite keinen Vorteil, sondern es zeigte sich, dass mit wachsender Zahl von weiter innen angeordneten Abrichtkörpern eine schlechtere Abrichtwirkung erzielt wird. Das Verfahren funktioniert dann auch noch, aber mit schlechterem Ergebnis, weshalb die ausschließliche Anordnung im angegebenen Ringbereich bevorzugt wird.
  • Es zeigte sich insbesondere, dass ein oder mehrere Abrichtkörper teilflächig oder vollständig um zusammen bis zu 20 % der gesamten in Kontakt mit der Arbeitsscheibe gelangenden Fläche aller Abrichtkörper der Abrichtvorrichtung außerhalb des beschriebenen Ringbereichs angeordnet sein können, ohne dass ein Nachteil beim Abrichten der Arbeitsschicht zu einer definierten Zielform beobachtet wird. Das Abrichtergebnis einer Anordnung mit zusammen bis zu 10 % der Abrichtkörperfläche außerhalb des Ringbereichs ist von dem einer Anordnung der Abrichtkörper vollständig innerhalb des erfindungsgemäßen Ringbereichs nicht zu unterscheiden. Wenn zwischen 10 % und 20 % der Abrichtkörperfläche außerhalb des Ringbereichs liegen, ist das Abrichtergebnis zwar von dem eines Abrichtens mit vollständig innerhalb des Ringbereichs angeordneten Abrichtkörpern unterscheidbar; es kann jedoch noch immer eine wohl definierte Zielform der Arbeitsschicht erreicht werden. Wenn mehr als 20 % der Abrichtkörperfläche außerhalb des beanspruchten Ringbereichs liegt, wird jedoch keine erfindungsgemäß wohl definierte Zielform mehr erreicht, weshalb dann eine derartige Anordnung nicht mehr erfindungsgemäß ist.
  • Es sei klargestellt, dass der Ausdruck „innerhalb des ringförmigen Bereichs liegend“ bedeutet, dass sich die betreffenden Abrichtkörper auf der Fläche des ringförmigen Bereichs befinden. Eine Lage eines Abrichtkörpers weiter zum Zentrum der Abrichtscheibe hin wird hier als „außerhalb des ringförmigen Bereichs“ bezeichnet.
  • 4 verdeutlicht die zur Durchführung des dritten erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Vorrichtung. 4 (A) zeigt eine erfindungsgemäße Abrichtvorrichtung, umfassend Abrichtkörper 8 auf einer Abrichtscheibe 9 mit einer am Umfang der Abrichtscheibe angebrachten Verzahnung („Außenverzahnung“) 10, die mit der Abwälzvorrichtung der PPG-Schleifvorrichtung korrespondiert. Die Schleifkörper 8 sind im gezeigten Beispiel gleichmäßig konzentrisch um die Abrichtscheibe 9 auf einem Teilkreis 17 angeordnet. Die Breite der ringförmigen Anordnung der Abrichtkörper ist durch die Ringbreite zwischen innerer Hüllkurve 18b und äußerer Hüllkurve 18a beschrieben. Im gezeigten Beispiel ist die Ringbreite gerade identisch mit dem Durchmesser der Abrichtkörper 8, da alle Abrichtkörper auf einem Teilkreis 17 angeordnet sind. 4 (B) zeigt ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel mit identischen Abrichtkörpern 8 auf zwei Teilkreisen 17 und 19. Die Breite der ringförmigen Anordnung der Abrichtkörper 8, also die Ringbreite zwischen innerer 18b und äußerer Hüllkurve 18a ist hier größer als der Durchmesser eines einzelnen Abrichtkörpers 8. Die Form der Abrichtkörper 8 ist nicht eingeschränkt. 4 (C) zeigt beispielsweise Abrichtkörper 8 mit rechteckigem Querschnitt (in beispielhafter Anordnung auf einem Teilkreis); 4 (D) zeigt drei-, vier-, sechs- und achteckige Schleifkörper 8 (in beispielhafter Anordnung auf zwei Teilkreisen).
  • Bevorzugt sind Abrichtkörper 8 mit kreisrundem oder ringförmigem Querschnitt (wie in 4 (A) und (B) dargestellt), also Abrichtkörper von zylindrischer oder hohlzylindrischer Form. Es zeigte sich, dass diese besonders reproduzierbar und mit gut vorhersagbarer Schrumpfung beim Sintervorgang hergestellt werden können und daher maßhaltig sind. Dies ist insbesondere dann erwünscht, wenn nach Abnutzung der Abrichtkörper deren Reste von der Abrichtscheibe entfernt und durch neue Abrichtkörper ersetzt werden, die vorzugsweise gleiche Abmessungen und Eigenschaften haben, so dass der gesamte Abrichtprozess auch nach Wechsel des Abrichtwerkzeugs unverändert bleibt. Es zeigte sich ferner, dass für die effektive Nutzung des in den Abrichtkörpern gebundenen Abrasiv-Korns ein maximales Verhältnis von Flächeninhalt (aus der das Material abtragende Korn freigesetzt wird) zu Kantenlänge der Abrichtkörper (über die das Korn die Kontaktzone zwischen Abrichtkörper und Arbeitsschicht verlässt und somit unwirksam wird) bevorzugt ist. Daraus ergibt sich eine bevorzugt zylindrische Form der Abrichtkörper. Eine hohlzylindrische Form (Zylinder mit konzentrischer Bohrung) erfüllt diese Forderung ebenfalls noch näherungsweise. Die Bohrung 20 (3) im Zentrum kann vorteilhafterweise verwendet werden, um bei der Befestigung der Abrichtkörper 8 auf der Abrichtscheibe 9, die beispielsweise durch Klebung erfolgt, mittels Zentrierstiften durch die Bohrung 20 und korrespondierende Bohrungen in der Abrichtscheibe 9 ein Verrutschen der Abrichtkörper 8 während des Befestigungsvorgangs zu vermeiden.
  • Zusätzlich weisen zylindrische oder hohlzylindrische Abrichtkörper nur eine gekrümmte Kante und keine scharfen Ecken auf. Es zeigte sich nämlich, dass Abrichtkörper mit Ecken, also solche mit polygonalem Querschnitt, insbesondere jedoch Dreiecke, an den Ecken teilweise eine erhöhte Neigung zum Ausbrechen größerer Stücke des Abrichtkörpermaterials zeigen. Das ist unerwünscht, weil die Arbeitsschicht dadurch geschädigt wird und im Fall der Verwendung strukturierter Arbeitsschichten, wie sie beispielsweise in US5958794 als „gekachelte“ Schleiftücher beschrieben sind, sogar ganze „Kacheln“ abgerissen werden können. Jedoch sind Abrichtkörper mit polygonaler Grundfläche ebenfalls gut verwendbar, insbesondere solche mit sechs oder mehr Ecken und wenn diese Winkel von stets mehr als 90° aufweisen, bevorzugt also reguläre Polygone.
  • Die Belegung der ringförmigen Zone auf der Abrichtscheibe mit Kreisringsegmenten, die fast einen geschlossenen Kreisring ergeben, wie beispielsweise in P. Beyer et al., Industrie Diamanten Rundschau IDR 39 (2005) III, S. 202 beschrieben, ist nicht vorteilhaft. Es zeigte sich, dass die beim Abrichtvorgang auf den Abrichtkörper aufgebrachte Kraft sich dann auf eine zu große Fläche verteilt, so dass zu wenig Abrasiv freigesetzt wird und die erwünschte Abrichtwirkung bei geringer Auflagekraft nicht erreicht wird. Die Auflagekraft kann auch nicht beliebig erhöht werden, um der Verteilung auf eine große Fläche entgegenzuwirken. Es zeigte sich nämlich, dass sich dann die Arbeitsschicht, die in der Regel stets eine gewisse Elastizität aufweist (z.B. infolge einer Kunstharzbindung oder wegen weicher Füllstoffe), zu stark elastisch verformt und keine gute Ebenheit erzielt werden kann. Außerdem ist ein Abrichten mit nur geringer Wasserzugabe erwünscht. Dadurch entsteht Reibung, die erwünscht ist, um Korn aus den Abrichtkörpern freizusetzen. Wird diese Reibung aufgrund zu hoher Andruckkräfte zu hoch, können die Maschinenantriebe überlastet werden oder es wird ein starkes Rattern durch „stick and slip“ der Arbeitsschichten auf den Abrichtvorrichtungen erzeugt. Teilweise werden die Kräfte so groß und unregelmäßig, dass Abrichtkörper dabei von der Abrichtscheibe abgerissen wurden. Die gewünschte Ebenheit lässt sich so nicht herstellen. Verstärkt wird dieser Effekt nachteilig großer, zusammenhängender Abrichtkörper durch ein Trockenlaufen aufgrund der übergroßen Kontaktfläche.
  • Ebenso zeigte sich, dass eine Wahl zu weniger, insbesondere kleiner Abrichtkörper, ungünstig ist. Dort entfällt dann bereits bei den geringen Auflagekräften, die mindestens erforderlich sind, um eine taumelfreie Bewegung der kardanisch gelagerten massiven oberen Arbeitsscheibe sicherzustellen, auf die wenigen Abrichtkörper ein so hoher Druck, dass zu viel Korn freigesetzt wird. Dies erwies sich neben offenbaren wirtschaftlichen Nachteilen insofern nachteilig, als dann ein zu dicker Film freien Korns zwischen Abrichtkörpern und Arbeitsschicht entsteht. Dadurch kann die hochebene, durch fortwährenden Verschleiß sich stets neu bildende und wegen der kinematischen Eigenschaften des Abwälzsystems (Planetengetriebe) selbst-ebnende Oberfläche der Abrichtkörper sich nicht mehr unmittelbar auf die Arbeitsschicht abbilden. Die Arbeitsschichten erreichen bei zu dickem Kornfilm nicht das erwünscht hohe Maß an Parallelität zueinander.
  • Bevorzugt wird daher ein Füllgrad zwischen 20 % und 90 %. Unter Füllgrad sei das Verhältnis der Gesamtfläche der auf der Abrichtscheibe aufgebrachten Abrichtkörper, die während des Abrichtvorgangs Kontakt mit der Arbeitsschicht hat, zu der Fläche des Kreisringes, innerhalb dessen die Abrichtkörper angeordnet sind, verstanden. Besonders bevorzugt ist ein Füllgrad zwischen 40 % und 80 %.
  • Bevorzugt ist der Füllgrad der Seite der Abrichtscheibe, deren Abrichtkörper während des Abrichtvorgangs mit der oberen Arbeitsschicht in Eingriff gelangen genau gleich dem Füllgrad der Seite der Abrichtscheibe, deren Abrichtkörper während des Abrichtvorgangs mit der unteren Arbeitsschicht in Eingriff gelangen. Besonders bevorzugt werden sogar jeweils nach Form und Fläche identische Abrichtkörper für obere und untere Arbeitsschicht jeweils direkt übereinander angeordnet. Im bevorzugten Fall der Verwendung hohlzylindrischer Abrichtkörper werden diese dann bei der Montage jeweils gleichzeitig mit demselben Zentrierstift über die korrespondierenden Bohrungen in der Abrichtscheibe fixiert.
  • Vorzugsweise ist der ringförmige Bereich mit den Abrichtkörpern auf der Abrichtscheibe konzentrisch angeordnet. Bevorzugt ist insbesondere eine Anordnung, die gewährleistet, dass mindestens jeweils einer der Abrichtkörper zeitweilig teilflächig über den Innen- und den Außenrand des von den in der Schleifvorrichtung bearbeiteten Werkstücken überstrichenen Bereichs der Arbeitsschichten hinausläuft.
  • Es hat sich gezeigt, dass sich durch Abnutzung der Arbeitsschicht während der Schleifbearbeitung von Werkstücken eine wannenförmige Vertiefung („Fahrspur“) in der Arbeitsschicht innerhalb des von den Halbleiterscheiben überstrichenen Bereichs entwickelt. Da die Arbeitsschicht nun nicht mehr eben ist, nehmen die Halbleiterscheiben mit zunehmender Abnutzung der Arbeitsschicht eine zunehmend unebene - ballige - Form an, was unerwünscht ist und ein Abrichten der Arbeitsschicht erforderlich macht. Es hat sich nun weiter gezeigt, dass eine ausreichende Planarität der Arbeitsschicht als Voraussetzung zum Erzielen ebener Halbleiterscheiben nur erreicht werden kann, wenn beim Abrichten die Abrichtkörper 8 (3, 4) auf der Abrichtscheibe 9 mit Verzahnung 10 einen Bereich überstreichen, der über den zuvor von den Halbleiterscheiben überstrichenen Bereich hinausreicht. Nur dann wird durch das Abrichten die wannenförmige Vertiefung in der Arbeitsschicht infolge Abnutzung entfernt und ein planarer Bereich erzeugt, der über den bei der nachfolgenden Bearbeitung wieder von den Halbleiterscheiben überstrichene Bereich hinausragt, so dass die Halbleiterscheiben wieder eine ebene Arbeitsschicht „sehen“ als Voraussetzung zum Erzielen besonders ebener Halbleiterscheiben.
  • Aus DE102007013058A1 ist bekannt, dass die Arbeitsschicht vorteilhafterweise bereits so bemessen ist, dass die Halbleiterscheiben zeitweise teilflächig um einen gewissen Betrag über den Rand der Arbeitsschicht hinauslaufen. Eine wannenförmige Vertiefung kann sich dann bei Verschleiß der Arbeitsschicht nicht bilden. Jedoch unterliegen die Arbeitsschichten auch bei einem derartigen „Überlauf“ der Halbleiterscheiben einem radial ungleichmäßigen Verschleiß ( DE102006032455A1 ), so dass sie regelmäßig abgerichtet werden müssen, um eine Halbleitscheibe zu erzielen, deren Ebenheit für anspruchsvolle Anwendungen geeignet ist. Auch in diesem Fall sollten die Abrichtkörper der Abrichtvorrichtung beim Abrichten vorzugsweise zeitweilig teilflächig über den Rand des von den Halbleiterscheiben während der Bearbeitung überstrichenen Bereichs - und somit über den Rand der Arbeitsschicht - hinaustreten.
  • Zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren erwiesen sich zwei weitere Maßnahmen als vorteilhaft, um die gewünschte Parallelität der Arbeitsschichten zueinander und deren im Wesentlichen planare Form zu erzielen.
  • Zum einen sollte die Abrichtscheibe, auf der die Abrichtkörper angeordnet sind, eine ausreichende Steifigkeit und Formstabilität aufweisen. Abrichtscheiben, die sich unter den beim Abrichtvorgang auflastenden Kräften und insbesondere bei anfänglichem Vorliegen unebener Formen der Arbeitsschichten verformen und damit ständig teilweise einer vorliegenden Unebenheit anpassen, sind zum Abrichten der Arbeitsschichten auf die gewünschte definierte Zielform nicht vorteilhaft. Als ausreichend steif und formstabil erwiesen haben sich Abrichtscheiben aus 6 - 10 mm dickem Blech. Aus Gewichtsgründen ist die Abrichtscheibe dabei bevorzugt ringförmig ausgeführt, d. h. es wird nur der Teil vorgesehen, innerhalb dessen die Abrichtkörper aufgebracht sind, und als Material wird ein Leichtmetall (z. B. Aluminium) oder ein Verbundkunststoff (z. B. Kohlefaser-verstärktes Epoxid) gewählt. Die Verzahnung, mittels derer sich die Abrichtvorrichtung zwischen Innen- und Außenstiftkranz der Schleifvorrichtung zwischen den beiden Arbeitsscheiben mit den Arbeitsschichten abwälzt und die am Außenumfang der Abrichtscheibe befestigt ist, wird aus Haltbarkeitsgründen (Abrieb) bevorzugt aus Edelstahl hergestellt.
  • Zum anderen zeigte sich, dass das Abrichten der Arbeitsschichten zur gewünschten definierten Zielform insbesondere dann gelingt, wenn die Oberfläche der Abrichtvorrichtung selbst bereits ein sehr hohes Maß an Planparallelität aufweist. Dies ist nach Montage der Abrichtkörper auf die Abrichtscheibe zunächst nicht der Fall, da sowohl das Blech, aus dem die Abrichtscheibe bevorzugt besteht, Dickenschwankungen und Verwellungen aufweist, als auch die Abrichtkörper durch den Sinterprozess zu deren Herstellung individuelle Form- und Dickenschwankungen aufweisen.
  • Glücklicherweise liegt es in der Natur der Planetengetriebe-Kinematik, dass bei Relativbewegung von Planeten (Abrichtvorrichtungen) und Arbeitsscheiben, wenn beide Reibpartner einer Abnutzung unterliegen - die Abrichtvorrichtungen durch Freisetzen des Korns, die Arbeitsschichten durch Abrieb - sich bei den Reibpartnern genau eine planparallele Form einstellt. Es zeigte sich jedoch, dass dies insbesondere dann gilt, wenn die Reihenfolge der Anordnung der einzelnen Abrichtvorrichtungen in der Abwälzvorrichtung während eines solchen „Abrichtens der Abrichtvorrichtung“ mehrfach gewechselt werden, da anderenfalls die kardanisch aufgehängte obere Arbeitsscheibe etwaigen anfänglichen Unterschieden der mittleren Dicke der einzelnen Abrichtvorrichtungen stets durch eine Taumelbewegung folgt und eine erwünschte identische Dicke aller Abrichtvorrichtungen nicht erzeugt werden kann.
  • Praktisch wird dabei vorzugsweise so verfahren, dass ein Satz frisch mit fertigungsbedingt ungleich dicken Abrichtkörpern bestückter Abrichtvorrichtungen einige Minuten zwischen gebrauchte, zum Austausch anstehende Arbeitsschichten tragenden Arbeitsscheiben unter Druck und Wasserzugabe relativ zueinander bewegt werden. Dann wird die Reihenfolge der Anordnung der Abrichtvorrichtungen in der von Innen- und Außenstiftkranz der Schleifvorrichtung gebildeten Abwälzvorrichtung gewechselt. Als praktisch hat sich die Verwendung von vier Abrichtvorrichtungen, die im Winkel von jeweils 90° zueinander angeordnet sind, erwiesen. In diesem Fall ist ein alternierendes paarweises Tauschen jeweils einander gegenüberliegender und jeweils benachbarter Abrichtungsvorrichtungen besonders günstig. Zusätzlich kann dabei vorzugsweise jeweils eine der beiden paarweise getauschten Abrichtvorrichtungen gewendet werden, sofern deren Konstruktion dies zulässt. (Die Außenverzahnung der Abrichtvorrichtung muss natürlich auch nach Wenden in die Abwälzvorrichtung eingreifen und sich bestimmungsgemäß bewegen lassen.) Durch dieses Vorgehen stellt sich nach einigen Wiederholungen des beschriebenen Vorgangs eine planparallele Form der einzelnen Abrichtvorrichtungen und zugleich eine identische Dicke aller Abrichtvorrichtungen ein.
  • Die im Rahmen des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens ergriffenen Maßnahmen führen dazu, dass der Arbeitsspalt relativ zu den mit den Halbleiterscheiben in Eingriff gelangenden Oberflächen der Arbeitsschichten exakt planparallel abgerichtet wird.
  • Im Stand der Technik sind Verfahren und Vorrichtungen beschrieben, mit denen der Verlauf des zwischen den Arbeitsscheiben gebildeten Arbeitsspalts, in dem sich die Halbleiterscheiben während der Bearbeitung bewegen, gemessen und die Form der Arbeitsscheiben verstellt werden kann, so dass eine gewünschte radiale Zielform des Arbeitsspalts eingestellt werden kann. Beispielsweise beschreibt US2006/0040589A1 eine Vorrichtung mit zwei ringförmigen Arbeitsscheiben, in deren zueinander weisenden Oberflächen in unterschiedlichen radialen Positionen berührungslose Entfernungsmesssensoren eingebaut sind, die eine Bestimmung des radialen Verlauf der Weite des zwischen den beiden Arbeitsscheiben gebildeten Spalts ermöglichen.
  • Die Arbeitsscheiben bestehen in der Regel aus Stahlguss; die Sensoren messen den Abstand „Stahl zu Stahl“. Geeignete berührungslose Messsensoren können beispielsweise induktiv, auf dem Wirbelstrom-Messprinzip beruhend, ausgeführt sein. Die in US2006/0040589A1 beschriebene Vorrichtung kann darüber hinaus die Form einer der Arbeitsscheiben gezielt verändern. Dies ist beispielsweise thermisch durch zwei geschichtete, unterschiedlich temperierte Kühllabyrinthe in der Arbeitsscheibe möglich („Bimetalleffekt“). DE102007013058A1 beschreibt ein Verfahren, mit dem der Arbeitsspalt trotz während der Bearbeitung einwirkender verformender Kräfte weitgehend konstant gehalten werden kann. Der Stand der Technik offenbart jedoch nicht, wie eine gleichmäßige Grundform des Arbeitsspalts erzielt werden kann, so dass im Rahmen der oben beschriebenen Mess- und Verstellmöglichkeiten insgesamt ein so gleichförmiger Spaltverlauf erzeugt werden kann, dass planparallele Halbleiterscheiben hergestellt werden können.
  • Es hat sich nämlich gezeigt, dass die im Stand der Technik bekannten Verfahren nur sehr eingeschränkte und langwellige Verstellmöglichkeiten zulassen und die resultierende Form nur an wenigen Stützpunkten (Messpunkten) erfasst wird, so dass lediglich eine mittlere Spaltklaffung, günstigstenfalls noch eine Spaltkrümmung eingestellt werden kann. Es ist somit nur eine Änderung der ersten und höchstens zweiten Ordnung der realen Spaltdicke d = d(r) möglich, wenn diese beispielsweise durch ein Polynom beschrieben wird: d = d0 + d1·r + d2·r2 + d3·r3 + ... (r = Radius, d0 = mittlerer Spaltabstand, d1 = Spaltsteigung [Spaltklaffung, Keiligkeit], d2 = Spaltkrümmung). Eine Feineinstellung des Spaltverlaufs im kurzwelligen radialen Längenbereich ist so nicht möglich. Es hat sich weiter gezeigt, dass ein Form-Abrichten im kurzwelligen Bereich (höhere Ordnungen des Spalt-Polynoms) jedoch ebenfalls erforderlich ist.
  • Der Erfindung liegt nun die Beobachtung zugrunde, dass dabei die Form der Arbeitsscheiben gar nicht genau plan abgerichtet werden muss, sondern es ausreicht, die auf den Arbeitsscheiben aufgebrachten Arbeitsschichten planparallel zueinander abzurichten. Das Abrichten der Arbeitsschichten zu einer planen Oberfläche erfolgt beim dritten erfindungsgemäßen Verfahren durch Materialabtrag von den Arbeitsschichten in der Weise, dass der Dickenverlauf der Arbeitsschicht nach Abrichten genau komplementär zu der Abweichung der Oberfläche der darunterliegenden Arbeitsscheibe von einer idealen Ebene ist. Eine erfindungsgemäß abgerichtete Arbeitsschicht gleicht also die verbleibenden Unebenheiten der darunterliegenden Arbeitsscheibe aus. Da die im Stand der Technik beschriebenen Messverfahren nur den Spaltverlauf zwischen den Arbeitsscheiben („Stahl zu Stahl“), nicht aber den tatsächlichen Spaltverlauf zwischen den Arbeitsschichten („Tuch zu Tuch“) ermitteln, muss der durch Abrichten herbeigeführte komplementäre Dickenverlauf der Arbeitsschichten bestimmt werden, um beim nachfolgenden Schleifen von Halbleiterscheiben - mit entsprechender Korrektur - die Spaltverlaufsmessungen „Stahl zu Stahl“ für eine tatsächliche Spaltverlaufsbeschreibung „Tuch zu Tuch“ verwenden zu können.
  • Dies geschieht, indem zunächst der genaue radiale Verlauf der Oberflächen der Arbeitsscheiben sowohl gegeneinander als auch der zumindest einer Arbeitsscheibe gegenüber einer absoluten Bezugslinie gemessen wird. Dazu werden die beiden Arbeitsscheiben ohne montierte Arbeitsschichten aufeinandergefahren und durch beispielsweise drei Endmaße, die in den Flächenschwerpunkten gedachter gleichförmiger 120°-Segmente der ringförmigen oberen Arbeitsscheibe positioniert werden, auf einem bestimmten Abstand gehalten. Die obere Arbeitsscheibe ruht auf den Endmaßen und somit der unteren Arbeitsscheibe mit einem Druck, der so gering ist, dass die Zwangsverformung durch Druckaufbringung noch möglichst gering ist, der aber zumindest noch so groß ist, dass die Reibung der kardanischen Aufhängung der oberen Arbeitsscheibe überwunden wird und die obere Arbeitsscheibe mit im Wesentlichen gleicher Kraft auf allen Endmaßen aufliegt. Mit einer Messuhr wird dann der radiale Spaltverlauf des durch die Endmaße grob festgelegten Spaltabstands genau bestimmt. Anschließend wird ein Präzisionslineal in seinen Besselpunkten auf zwei Endmaße aufgelegt, die symmetrisch auf einem Durchmesser der unteren Arbeitsscheibe aufgestellt sind, und der Radialverlauf des Abstands zwischen unterer Arbeitsscheibe und Präzisionslineal mit einer Messuhr gemessen. Letztere Messung liefert den absoluten Formverlauf der unteren Arbeitsscheibe direkt; die Differenz aus ersterer und letzterer Messung liefert den absoluten Formverlauf der oberen Arbeitsscheibe.
  • Dann werden die Arbeitsschichten (Schleiftücher) montiert und mittels des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens auf bestmögliche Planparallelität abgerichtet. Dies wird überprüft, indem die Arbeitsscheiben mit den abgerichteten Arbeitsschichten auf Endmaße aufeinandergefahren werden - die Endmaße bestimmen nun den Messabstand Tuch zu Tuch - und der radiale Spaltverlauf mittels einer Messuhr bestimmt wird. Anschließend wird ein Präzisionslineal mittels Endmaßen auf die untere Arbeitsschicht aufgesetzt und der radiale Formverlauf der unteren Arbeitsschicht zum Lineal vermessen. Erstere Messung liefert den radialen Verlauf der Spaltweite zwischen den Arbeitsschichten, letztere die absolute Planarität der unteren Arbeitsschicht und, nach Differenzbildung, auch die der oberen Arbeitsschicht.
  • Es zeigte sich nun, dass zum Erzielen besonders planparalleler Halbleiterscheiben der Abstand der Arbeitsschichten zueinander über die gesamte Ringbreite der ringförmigen Arbeitsschichten bei 2000 mm äußerem Arbeitsscheibendurchmesser und gut 650 mm Ringbreite um nicht mehr als ±3 µm abweichen darf (Parallelität des zwischen den Arbeitsschichten gebildeten Arbeitsspalts), dass aber die Keiligkeit und Krümmung einer der beiden Arbeitsschichten gegenüber einer Bezugsgeraden (Messung gegen das Präzisionslineal) zusammen über die gesamten 700 mm Ringbreite bis zu 100 µm betragen darf, die höheren Ordnungen der Formabweichung jedoch zusammen geringer als ebenfalls ± 3 µm betragen müssen. Die Arbeitsschichten dürfen also zu einem gewissen Grad keilig und gekrümmt sein, solange die Parallelität der Arbeitsschichten zueinander gut ist und keine Formabweichungen höherer Ordnung existieren.
  • 2 (A) zeigt den relativen Dickenverlauf des zwischen den Arbeitsschichten gebildeten Arbeitsspalts über den Radius R der Ringbreite vom Außendurchmesser OD bis zum Innendurchmesser ID der ringförmigen Arbeitsschichten auf den ringförmigen Arbeitsscheiben nach Abrichten der Arbeitsschichten mit dem dritten erfindungsgemäßen Verfahren. Die Ringbreite der Arbeitsschicht der verwendeten Schleifvorrichtung beträgt 654 mm. (Die ersten und die letzten 5 mm des Arbeitsspalts können aufgrund der Größe der Auflage- und Messflächen der Spaltmessuhr nicht vermessen werden.) Im gezeigten erfindungsgemäßen Beispiel schwankt der relative Dickenverlauf ΔGAP des Spalts nur von -0,8 µm (Messpunkt mit Bezugszeichen 4) bis +0,8 µm (Messpunkt 5). 2 (B) zeigt als Vergleichsbeispiel einen mit einem nicht erfindungsgemäßen Verfahren nach Stand der Technik abgerichteten Spaltverlauf. Der Spaltverlauf weicht von -10 µm (Messpunkt 6) bis +7 µm (Messpunkt 7) vom gewünschten planparallelen Verlauf (ΔGAP = 0) ab.
  • Im gezeigten Beispiel (2 (A)) wurden vier Abrichtvorrichtungen einer Ausführung, wie in 3 (B) gezeigt, verwendet. Jede Abrichtvorrichtung bestand aus einer Abrichtscheibe 9, auf der vorder- und rückseitig je 24 hohlzylindrische Abrichtkörper von 70 mm Durchmesser, einer Bohrung mit einem Durchmesser von 10 mm und einer anfänglichen Höhe von 25 mm, die auf einem Teilkreis von 604 mm Durchmesser aufgeklebt waren, und einer Außenverzahnung 10, die in die Abwälzvorrichtung aus Innen- und Außenstiftkranz der Schleifvorrichtung eingreift. Der Tragflächenanteil, d.h. der Flächenanteil des somit 70 mm breiten Rings der Abrichtkörper-Anordnung, der mit Abrichtkörpern belegt ist, betrug somit rund 68 %, und die Abrichtkörper traten während der Abwälzbewegung alle symmetrisch um 10 mm über den äußeren und inneren Rand der ringförmigen Arbeitsschicht hinaus. Die Abrichtscheibe bestand aus 10 mm starkem Aluminium, war also sehr steif. Die nach Aufkleben zunächst ungleichmäßig hohen Abrichtkörper wurden zunächst durch längeres Fahren der Abrichtvorrichtung auf einer alten, nahezu vollständig abgenutzten Arbeitsschicht, die zum Wechsel anstand, unter Druck und Wasserzugabe auf einheitliche Dicke gebracht, so dass hochgenau dickengleiche und planparallele Abrichtvorrichtungen zur Verfügung standen. Dabei wurden die Abrichtvorrichtungen zunächst jeweils nach einigen Minuten paarweise getauscht (1 mit 3, 2 mit 4; dann 1 mit 2 und 3 mit 4) und zusätzlich gewendet. (Zu letzterem muss die Außenverzahnung 9, 3 (B), von der Vorder- auf die Rückseite der Abrichtscheibe montiert werden, um nach Wenden der Abrichtvorrichtung wieder in die Stiftkränze der Schleifvorrichtung eingreifen zu können. Dies ist aufwändig und auch nur einmalig während des Grundabrichtens der Abrichtvorrichtung nach Montage neuer Abrichtkörper erforderlich.)
  • Die Arbeitsschicht wurde durch mehrere Abrichtzyklen mit alternierenden Antriebsrichtungen von oberer und unterer Arbeitsscheibe und innerem und äußerem Stiftkranz der Schleifvorrichtung abgerichtet. Die Drehzahlen der Antriebe oben, unten, innen, außen betrugen dabei +9,7; -6,3; +6,4; +0,9 RPM (Umdrehungen pro Minute), und bei Umkehr entsprechend -9,7; +6,3; -6,4; -0,9 RPM (alle Antriebe von oben auf die Schleifvorrichtung gesehen, „+“ = Uhrzeigersinn, „-“ = Gegenuhrzeigersinn). Die obere Arbeitsscheibe lag dabei mit einer Kraft von 1 kN auf, entsprechend einem Druck von etwa 2,7 kPa zwischen Abrichtkörpern und Arbeitsschicht. Die Abrichtzeit betrug 4×1 min, und dem Arbeitsspalt wurde während des Abrichtens kontinuierlich 0,5 bis 1 l/min Wasser zugegeben. Die vier Abrichtvorrichtungen wurden einmal paarweise getauscht. Sie waren gleichförmig alle 90° in die Abwälzvorrichtung eingelegt.
  • Im Vergleichsbeispiel eines nicht erfindungsgemäßen Abrichtens, das zu dem in 2 (B) gezeigten Radialprofil der Arbeitsspaltdicke führte, wurden Abrichtvorrichtungen verwendet, bei denen auf jeder Seite jeweils 61 Abrichtkörper mit Durchmesser 70 mm und einer Bohrung mit 10 mm Durchmesser weitgehend gleichmäßig über die ganze Fläche der Abrichtscheibe angeordnet waren. Die einzelnen Abrichtkörper hatten somit dieselben Abmessungen wie im erfindungsgemäßen Beispiel. Ebenso wie beim erfindungsgemäßen Beispiel waren 24 Abrichtkörper auf einem Teilkreisdurchmesser von 604 mm montiert, jedoch zusätzlich 18 auf Teilkreisdurchmesser 455 mm, 12 auf Teilkreisdurchmesser 305 mm, 6 auf Teilkreisdurchmesser 155 mm und ein Abrichtkörper im Zentrum. Alle Abrichtkörper waren gleichmäßig auf den jeweiligen Teilkreisen angeordnet, und insgesamt ergab sich eine nahezu gleichmäßige Belegung der gesamten Kreisfläche, d. h. mit gering schwankenden Abständen (7 bis 11 mm) eines jeden Abrichtkörpers zu seinen Nachbarn. Die Auflagekraft wurde auf etwas über 2,5 kN erhöht, so dass ein gleicher Druck von 1 kPa wie beim erfindungsgemäß durchgeführten Abrichten (2 (A)) entstand. Drehzahlen und paarweises Tauschen und einmaliges Wenden fanden wie beim erfindungsgemäßen Abrichtbeispiel statt, und es wurden gleiche Abrichtdauern gewählt.
  • Beschreibung des dritten erfindungsgemäßen Verfahrens
  • Beim dritten erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst das radiale Formprofil der beiden Arbeitsschichten gemessen und daraus für jede der beiden Arbeitsschichten der zur Wiederherstellung einer ebenen Oberfläche erforderliche Mindest-Materialabtrag bestimmt. Anschließend wird der Abrichtvorgang mittels wenigstens einer Abrichtvorrichtung (beispielsweise wie für das zweite oder vierte erfindungsgemäße Verfahren beschrieben) durchgeführt. Dabei werden die Abtragsraten von der oberen und der unteren Arbeitsschicht durch geeignete Wahl des Flusses des Kühlschmiermittels sowie des Drucks, mit dem während des Abrichtens die obere gegen die untere Arbeitsscheibe gepresst wird, so eingestellt, dass ihr Verhältnis dem Verhältnis der Mindest-Materialabträge entspricht.
  • Bevorzugt wird dabei jede Arbeitsschicht so abgerichtet, dass im Mittel radial gleichförmig Material abgetragen wird, so dass die Arbeitsschicht insbesondere nicht von innen nach außen „keilig“ wird. Durch eine derartige gleichmäßige Abnutzung wird die längstmögliche Gesamtnutzungsdauer der Arbeitsschicht ermöglicht und der Arbeitsspalt zwischen den Oberflächen der Arbeitsschichten verläuft auch nach mehreren derartigen Abrichtzyklen stets weitgehend parallel zum Spalt zwischen den Arbeitsscheiben, so dass sich konstante Lage- und damit Betriebsbedingungen ergeben.
  • Die üblicherweise aus Stahlguss gefertigten Arbeitsscheiben werden nach Montage der Schleifvorrichtung beim Hersteller jeweils für sich (stationäre Abdrehvorrichtung) und gegeneinander (Doppelseitenläppen) einmalig ur-abgerichtet und weisen jeweils läpp- und abdrehtypische radiale Unebenheiten auf. Diese wurden bei gewählter Temperatur und für verschiedene Drücke der hydraulischen Tellerformverstellung der oberen Arbeitsscheibe zuvor wie oben im Rahmen des dritten erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben relativ (Endmaße) und absolut (Lineal) bestimmt und bleiben als vorrichtungsindividuelle Merkmale im Weiteren unverändert. Die Arbeitsschichten werden montiert und deren radialer Dickenverlauf gemessen. Dazu sind die Arbeitsschichten auf mindestens einem Radius mit mehreren Bohrungen versehen, durch die mit einem Dickentaster hindurch auf die unterliegende Arbeitsscheibe getastet werden kann. Aus dem so erhaltenen radialen Dickenprofil der Arbeitsschichten und dem bekannten Formverlauf der Arbeitsschicht kann somit der Formverlauf einer jeden Arbeitsschicht absolut und der beider Arbeitsschichten relativ zueinander ermittelt werden. Nach Maßgabe dieser Arbeitsschichtmessung werden die Temperaturen beider Arbeitsscheiben und der hydraulische Form-Verstelldruck der oberen Arbeitsscheibe so eingestellt, dass der zwischen den Arbeitsschichten gebildete Arbeitsspalt möglichst planparallel verläuft. Dabei hat die Parallelität Priorität vor der Planarität. Letztere soll ja erst durch Abrichten der Arbeitsschichten hergestellt werden.
  • Nach Montage einer frischen Arbeitsschicht muss diese zunächst grundabgerichtet werden, da sie herstellungsbedingt uneben ist und an ihrer Oberfläche noch kein Abrasiv exponiert ist. Dabei wird die oberste Kunststofflage abgetragen. Im Fall des PPG-Schleiftuchs Trizact™ Diamond Tile 677XA der Firma 3M Company müssen etwa 50 µm Material abgetragen werden, um Abrasiv freizulegen (Herstellung der Schneideigenschaft) und zusätzlich anfänglich 50 - 100 µm, um Unebenheiten der Arbeitsscheibenform auszugleichen. Der exakte Wert des letztgenannten Mindestabtrags zum Ausgleich der Arbeitsscheiben-Unebenheit hängt von der Genauigkeit ab, mit die Arbeitsscheiben anfänglich grundabgerichtet wurden und ist daher von einem Exemplar einer Schleifvorrichtung zum anderen individuell verschieden. Dann wird die so abgerichtete Arbeitsschicht zum Schleifen eingesetzt, so lange, bis trotz der verfahrensüblichen Maßnahmen einer Formnachführung des Arbeitsspalts via Temperatur und Hydraulikdruck die Ebenheit der erhaltenen Halbleiterscheiben eine vorgegebene Grenze übersteigt, beispielsweise TTV > 3 µm für drei aufeinanderfolgende Fahrten trotz guter Einstellung einer möglichst guten Planparallelität der Arbeitsschichten zueinander. Die durch Verschleiß bewirkte Dickenabnahme und Formveränderung der Arbeitsschichten wird durch Dickenmessung wie beschrieben ermittelt. Aus der Differenz des so gemessenen Dickenprofils jeder der beiden Arbeitsschichten zu dem zuvor planparallel abgerichteten Bezugsprofil ergeben sich für jede Arbeitsschicht die mittlere Dickenreduktion (mittlere Abnutzung) und die Formabweichung (radiales Verschleißprofil). Das Abrichten nach dem vierten erfindungsgemäßen Verfahren wird nun so ausgeführt, dass von jeder der beiden Arbeitsschichten gerade so viel Material abgetragen wird, wie die Form nach Verschleiß von der Form nach planparalleler Abrichtung abweicht.
  • Während des Abrichtvorgangs wird dem Arbeitsspalt in der Regel nur ein geringer Volumenstrom an Kühlschmiermittel (z. B. Wasser) zugegeben, und zwar einerseits so viel wie nötig, um gerade noch ausreichend zu kühlen und ein gleichmäßiges Gleiten bzw. Reiben der Abrichtkörper auf den Arbeitsschichten zu unterstützen (kein „stick and slip“, kein Quietschen), andererseits aber auch so wenig wie möglich, um eine hohe Reibung zwischen Abrichtkörpern und Arbeitsschichten zu erzeugen, so dass die Abrichtkörper ausreichend Abrasive abgeben, um eine Abtragswirkung hervorzurufen. Für das Beispiel einer Vorrichtung zur PPG-Bearbeitung von Halbleiterscheiben mit ringförmigen Arbeitsscheiben mit knapp 2000 mm Außendurchmesser und einer Ringbreite von gut 650 mm stellte sich ein Volumenfluss von 0,3 bis 3 l/min an dem Arbeitsspalt während des Abrichtvorgangs zugeführtem Wasser als optimal heraus. Systematische Variationen des Wasserflusses und auch die Intensität, mit der die porösen Abrichtkörper vor dem Abrichtvorgang „gewässert“ worden waren (sich mit Wasser vollsaugen konnten), zeigten nun, dass durch eine erhöhte Zugabe an Wasser während des Abrichtvorgangs die Reibung der Abrichtkörper auf der unteren Arbeitsschicht reduziert werden konnte, mit einem entsprechend reduzierten Materialabtrag von der unteren relativ zur oberen Arbeitsschicht. Da das zugeführte Wasser aufgrund der Schwerkraft sich auf der unteren Arbeitsscheibe ansammelt, konnte hier offenbar ein teilweises „Aufschwimmen“ (Aquaplaning-Effekt) erreicht werden.
  • Es ist bekannt, dass die Abrichtwirkung durch die Bahngeschwindigkeit, mit der die Abrichtkörper über die Arbeitsschichten geführt werden, und durch den Druck zwischen Abrichtkörpern und Arbeitsschichten bestimmt wird. Je schneller und unter mehr Druck die Abrichtkörper bewegt werden, desto größer ist der beim Abrichten bewirkte Materialabtrag von den Arbeitsschichten. Ein gewünschter Materialabtrag kann somit durch einen kurzen Abrichtprozess bei viel Druck (und höherer Bahngeschwindigkeit) oder durch einen entsprechend längeren Abrichtprozess bei geringerem Druck (und ggf. geringerer Bahngeschwindigkeit) erreicht werden. Es zeigte sich nun, dass bei immer geringeren Abrichtdrücken das Eigengewicht der Abrichtvorrichtung eine zunehmende Rolle spielt. Daher nimmt bei sinkendem Abrichtdruck die auf die obere Arbeitsschicht ausgeübte Kraft stärker ab als die auf die untere Arbeitsschicht ausgeübte Kraft. Entsprechend verhalten sich die Materialabträge. Durch Verringerung des Abrichtdrucks ist es daher möglich, den Materialabtrag von der oberen Arbeitsschicht stärker zu verringern als den Materialabtrag von der unteren Arbeitsschicht.
  • Es zeigte sich nun, dass durch Abrichten unter zusätzlicher Zugabe von Kühlschmiermittel oder reduziertem Abrichtdruck ein in weiten Grenzen unsymmetrischer Materialabtrag von beiden Arbeitsschichten erzielt werden kann, und zwar so, dass gezielt weniger Material von der unteren gegenüber der oberen Arbeitsschicht abgetragen wurde (Kühlschmiermittelzugabe) oder gezielt mehr Material von der unteren gegenüber der oberen Arbeitsschicht (Druckabnahme). Abhängig von den Ergebnissen der Messung des Formprofils der abgenutzten Arbeitsschichten können Kühlschmiermittelzugabe und Abrichtdruck auch gerade so gewählt werden, dass der Materialabtrag von beiden Arbeitsschichten genau gleich ist.
  • Die durch zusätzliche Zugabe an Kühlschmiermittel (z.B. Wasser) erzielbare Asymmetrie des Abtrags wird durch die Dicke des Wasserfilms bestimmt, der zwischen unteren Abrichtkörpern und unterer Arbeitsschicht aufgebaut werden kann. Der Wasserfilm ist umso dicker und damit der Materialabtrag von der unteren Arbeitsschicht umso geringer, je größer die Arbeitsfläche der Abrichtkörper ist. Ebenso ist der Materialabtrag von der unteren Arbeitsschicht umso geringer, je größer die oben beschriebenen Inseln und der Tragflächenanteil (Verhältnis der Fläche der Inseln zur Gesamtfläche des Schleiftuchs) der unteren Arbeitsschicht sind. In der Praxis wurde durch Kühlschmiermittelzugabe ein Verhältnis der Abtragsraten von der oberen zu denen der unteren Arbeitsschicht von bis zu 3:1 erreicht.
  • Eine praktische Grenze der durch Ausnutzung der Gewichtskraft der Abrichtvorrichtungen erzielbaren asymmetrischen Materialabtragsraten von oberer zu unterer Arbeitsschicht ist nur durch die minimale Auflagekraft gegeben, mit der die obere Arbeitsscheibe angedrückt werden muss, um die Reibkräfte in ihrer kardanischen Lagerung zu überwinden und so stets sicher auf den Abrichtvorrichtungen aufzuliegen. Wird diese Kraft unterschritten, taumelt oder „tanzt“ (teilweises Abheben) die obere Arbeitsscheibe, und es kann keine ebene Arbeitsschicht erzielt werden. In der Praxis kann ein Verhältnis der Abtragsraten von der oberen zu denen der unteren Arbeitsschicht von bis zu 1:3 erreicht werden.
  • Als sinnvolle Druckbereiche zum Abrichten mit weitgehend gleichen Abtragsraten von oberer und unterer Arbeitsschicht erwiesen sich bei der beispielhaft genannten Schleifvorrichtung Drücke zwischen 1 und 20 kPa; besonders bevorzugt sind Drücke zwischen 2 und 12 kPa. Bevorzugte Volumenströme des dem Arbeitsspalt zugeführten Kühlschmiermittels für einen weitgehend gleichen Materialabtrag von oberer und unterer Arbeitsschicht liegen bei der exemplarisch genannten Schleifvorrichtung zwischen 0,2 und 5 l/min; besonders bevorzugt sind Volumenströme zwischen 0,5 und 2 l/min. In den genannten Bereichen für Volumenstrom und Druck sind nicht alle Kombinationen für das Erzielen eines symmetrischen Materialabtrags geeignet. So müssen für Abrichtdrücke am unteren Ende der angegebenen bevorzugten Bereiche Kühlschmiermittel-Volumenströme am oberen Ende der angegebenen Bereiche gewählt werden und umgekehrt, damit sich der dann bereits eintretende Schwerkraft-Effekt (Eigengewicht der Abrichtvorrichtung) und der Gleiteffekt (Aufschwimmen bei viel Kühlschmiermittel) ausgleichen, und umgekehrt.
  • Um eine gegenüber der oberen Arbeitsschicht verringerte Materialabtragsrate der unteren Arbeitsschicht beim Abrichten in der genannten Schleifvorrichtung zu erzielen, erwiesen sich Kühlschmiermittel-Volumenströme zwischen 2 und 10 l/min bei Drücken von mindestens 4 kPa als geeignet, um den Aufschwimm-Effekt nicht durch den Eigengewichtseffekt der Abrichtvorrichtung wieder zunichte zu machen. Umgekehrt kann eine gegenüber der oberen Arbeitsschicht erhöhte Materialabtragsrate der unteren Arbeitsschicht erzielt werden, wenn die Drücke beim Abrichten in der exemplarisch genannten Bearbeitungsvorrichtung unter 4 kPa bei Kühlschmiermittel-Volumenströmen unter 4 l/min betragen.
  • Für alle Angaben wurde eine zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren geeignete Schleifvorrichtung, wie beispielsweise in DE19937784A1 beschrieben, verwendet. Der Außendurchmesser der Arbeitsscheiben betrug 1935 mm bei 686 mm Ringbreite. Die Arbeitsschichten waren etwas kleiner als die Arbeitsscheiben gewählt mit 1903 mm Außendurchmesser und ca. 654 mm Ringbreite. Der Abrichtdruck wird über die Auflast der oberen Arbeitsscheibe aufgebaut. Verwendet wurden während des Abrichtvorgangs vier Abrichtvorrichtungen, wie sie als Ausführungsbeispiel zum dritten erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden, so dass sich auch hier ein zeitweiliger Überlauf der Abrichtkörper um bis zu 10 mm über den Außen- und Innenrand der ringförmigen Arbeitsschichten ergab.
  • Durch Wahl oben genannter Bereiche für Druck und Volumenstrom während des Abrichtens konnte das Verhältnis der Materialabtragsraten von oberer zu unterer Arbeitsschicht zwischen etwa 0,3 und 3 verändert werden. Die Arbeitsschichten hatten dabei eine mittlere Korngröße der in ihr gebundenen Abrasive (Diamant) von 2 bis 6 µm, und das Material der Abrichtkörper war poröses Edelkorund rosa mit einer Korngröße von etwa 5 bis 15 µm.
  • Beschreibung des vierten erfindungsgemäßen Verfahrens und der dafür verwendeten Vorrichtung
  • Beim vierten erfindungsgemäßen Verfahren werden Abrichtvorrichtungen verwendet, deren Außenverzahnung höhenverstellbar relativ zur Abrichtscheibe ist.
  • Die Abwälzvorrichtungen, d. h. die inneren und äußeren Antriebskränze einer zur Durchführung eines PPG-Verfahrens geeigneten Vorrichtung sind nach dem Stand der Technik aus konstruktiven Gründen nicht oder nur in geringem Maße höhenverstellbar. Dies ergibt sich aus der Notwendigkeit einer steifen, spielfreien und präzisen Führung der Zahn- oder Stiftkränze, die die Abwälzvorrichtung bilden. Damit ein Abrichtwerkzeug mit seiner Außenverzahnung sicher in die Abwälzvorrichtung eingreifen kann, muss es nach dem Stand der Technik entweder sehr dünn sein oder eine asymmetrisch nach einer Seite herausragende Verzahnung tragen („Abrichttopf“).
  • Dies führt zu ungenügender Planarität der so abgerichteten Arbeitsschicht, weil sich das Abrichtwerkzeug verformen kann.
  • Außerdem können nur Abrichtkörper von geringer Höhe eingesetzt werden, zumindest für diejenigen, die in Eingriff mit der unteren Arbeitsscheibe gelangen. Da diese einem Verschleiß unterliegen, müssen sie häufig gewechselt werden oder gar die ganze Abrichtvorrichtung nach Verschleiß verworfen werden. Dies führt zu hohen Verbrauchskosten, häufig wechselnden Abrichtbedingungen mit langen Rüstzeiten und somit zu unreproduzierbaren Prozessbedingungen. Die Abrichtscheibe, die die Abrichtkörper und eine Verzahnung trägt, könnte zwar ausreichend dick und damit vorteilhaft steif ausgeführt werden, solange noch sichergestellt ist, dass zumindest ein Teil der Stifte der Innen- und Außenstiftkränze der Schleifvorrichtung noch in zumindest einen Teil der Verzahnung der Abrichtvorrichtung eingreift; jedoch bleibt auch hier der Nachteil, dass die in Eingriff mit der unteren Arbeitsschicht gelangenden Abrichtkörper sehr dünn sein müssten - mit den besprochenen Nachteilen für Wirtschaftlichkeit und Prozessstabilität des Schleifverfahrens. Im Fall der Ausführung des Abrichtwerkzeugs als asymmetrischer „Abrichttopf“ können ebenfalls nur Abrichtkörper geringer Dicke benutzt werden, oder es kann nur der kleine Teil dickerer Abrichtkörper genutzt werden, der über die Verzahnung hinausragt, d. h. der verbleibende Teil aus der Differenz der Höhe der Abwälzvorrichtung (Stift- oder Zahnhöhe) und der Tiefe des Eingriffs der Verzahnung des Abrichtwerkzeugs in die Abwälzvorrichtung.
  • 3 verdeutlicht verschiedene Ausführungen der für das fünfte erfindungsgemäße Verfahren verwendeten Abrichtvorrichtung. Um alle wesentlichen Elemente sichtbar machen zu können, sind die in 3 gezeigten Abrichtvorrichtungen kopfüber dargestellt, d. h. die in 3 oben liegenden Abrichtkörper richten die untere Arbeitsschicht ab und die unten liegenden, teilweise verdeckten Abrichtkörper die obere. (Innen- und Außenstiftkränze von zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Schleifvorrichtungen sind in der Regel an Innen- und Außenumfang und in Höhe der unteren Arbeitsscheibe angeordnet, obwohl eine Anordnung mit Mehraufwand und ohne Vorteil auch an der oberen Arbeitsscheibe prinzipiell möglich wäre.)
  • 3 (A) zeigt die kreisringförmige Abrichtscheibe 9, auf der Abrichtkörper 8 angeordnet sind. (Die Abrichtscheibe 9 kann auch kreisförmig ausgeführt sein, was aber aus Gewichtsgründen nicht bevorzugt ist.) Die Abrichtkörper 8 können mittels Klebung, Verschraubung - 3 (A) zeigt Abrichtkörper mit geeigneten Bohrungen 20 zum Verschrauben oder zur Zentrierung beim Verkleben - oder anderen gängigen Verfahren auf der Abrichtscheibe 9 befestigt sein. 3 (B) zeigt die vollständige erfindungsgemäße Abrichtvorrichtung, umfassend eine Abrichtscheibe 9, Abrichtkörper 8 und eine Außenverzahnung 10. Die Außenverzahnung 10 ist von der Abrichtscheibe 9 getrennt. Beide werden vorzugsweise über korrespondierende Bohrungen 11a in der Verzahnung und 11b in der Abrichtscheibe miteinander verschraubt. Die verbindenden Schrauben sind aus Gründen der Deutlichkeit nicht gezeigt. Durch unterschiedliche Längen der Schrauben und Abstandshalter (Hülsen) kann die Distanz zwischen Verzahnung und Abrichtscheibe beliebig angepasst werden. Wenn die Abrichtkörper 8 beim Abrichteinsatz verschleißen und an Höhe verlieren, kann die Verschraubung somit stets so nachgeführt werden, dass die Abrichtkörper 8 nur jeweils knapp über die Verzahnung hinausragen. Dadurch ist eine derartige Abrichtvorrichtung auch bei Schleifvorrichtungen mit nicht oder nur geringfügig höhenverstellbaren Abwälzvorrichtungen oder solchen mit kurzen Stiften oder Zähnen verwendbar, und es wird erfindungsgemäß sichergestellt, dass die Außenverzahnung im Zuge der Abnutzung der Abrichtkörper nie in Kontakt mit den Arbeitsschichten gelangt. Die Außenverzahnung ist bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff und besonders bevorzugt aus Stahl bzw. Edelstahl, und ein Kontakt von Stahl und dem bevorzugt als Abrasiv in der Arbeitsschicht verwendeten Diamant wird so vermieden. Es ist nämlich bekannt ( DE102007049811A1 ), dass Kontakt und Abrieb mit Eisenmetallen Diamant stumpf werden lässt, wodurch sich das Schleifverfahren nicht oder nur mit erheblichem Mehraufwand (häufiges Nachschärfen der Arbeitsschichten) und schlechten Ergebnissen (Prozessinstabilität durch häufige Unterbrechung zum Nachschärfen) durchführen ließe.
  • 3 (C) zeigt eine bevorzugte Ausführungsform, bei der die Abrichtkörper 8 auf einen in die Abrichtscheibe 9 eingearbeiteten Absatz 12 aufgeklebt oder geschraubt sind. Dadurch lässt sich die Außenverzahnung 10 so in die Abrichtscheibe 9 absenken, dass ihre Oberkanten flächenbündig zu liegen kommen. Dadurch können die Abrichtkörper 8 vollständig bis zu ihrer Verklebung oder Verschraubung mit der Abrichtscheibe genutzt werden. 3 (C) zeigt die Abrichtkörper 8 bei noch großer Nutzhöhe 15, 3 (D) zeigt sie nach fast vollständiger Abnutzung (geringe verbleibende Nutzhöhe 16) und mit in die Abrichtscheibe 9 abgesenktem Zahnkranz 10.
  • Die Erfindung erlaubt somit den Einsatz vergleichsweise dicker Abrichtkörper und gleichzeitig die Nutzung deren kompletter Dicke. Daher müssen die erfindungsgemäßen Abrichtvorrichtungen wesentlich seltener ausgetauscht oder mit neuen Abrichtkörpern bestückt werden als gemäß dem Stand der Technik.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren
  • Zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren geeignete Abrichtkörper sind von verschiedenen Herstellern für Schleifmaterialien erhältlich. Die im Stand der Technik für Schleifzwecke bekannten Hartstoffe wie beispielsweise (kubisches) Bornitrid (CBN), Borcarbid (B4C), Siliciumcarbid (SiC, „Karborund“), Aluminiumoxid (Al2O3, „Korund“), Zirkonoxid (ZrO2), Siliciumdioxid (SiO2, „Quarz“), Ceroxid (CeO2), sowie Mischungen der genannten, sind verwendbar. Diese Materialien sind in der Regel zu Schleifkörpern verpresst, gesintert, metallisch, Glas- oder Kunststoff-gebunden und können als Abrichtkörper zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden. Neben Korntyp bzw. -mischung, -größe und - größenverteilung kennzeichnen diese Schleifkörper Bindungsart und -härte, Porosität, Füllstoffe usw. Erfindungswesentlich für das zweite bis fünfte Verfahren ist das gezielte Freisetzen des in den Abrichtkörpern gebundenen Materials bei Bewegung unter Druck und Kühlschmiermittelzugabe (z. B. Wasser) über die Arbeitsschichten. Die genannten Eigenschaften der als Abrichtkörper verwendeten Schleifkörper werden von den Schleifmittelherstellern in der Regel nicht detailliert mitgeteilt, und wenn, dann ist eine Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Schleikörpern, insbesondere zwischen verschiedenen Herstellern, durch die fehlende Mitteilung der genauen Messbedingungen, unter denen diese Parameter ermittelt wurden, oft nicht möglich. Insbesondere die Bindungshärte, die maßgeblich das erfindungswesentliche Freisetzen von Korn bestimmt, wird von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich und mit eigenen, hausinternen Parametern bezeichnet.
  • Am besten verfährt man daher in der Praxis so, dass zunächst verschiedene marktgängige Schleifkörper eines oder mehrerer Hersteller auf Eignung als Abrichtkörper getestet werden, wobei die vom Hersteller genannten Korngrößen und Bindungshärten zunächst nur als Richtgrößen betrachtet werden. Erweist sich der Schleifkörper als zu weich, wird ein in der herstellerinternen Nomenklatur als härter geführter Schleifkörper verwendet. Erweist er sich als zu hart, entsprechend ein weicherer. Wenn die Rate des Materialabtrags von der Arbeitsschicht zu hoch ist und die Arbeitsschicht unmittelbar nach Abrichten eine wesentlich rauere Oberfläche aufweist als nach einigen Fahrten Schleifeinsatz, wenn sich ein selbstschärfendes Gleichgewicht eingestellt hat, wählt man ein gemäß Herstellerangaben feineres Korn; im Fall ungenügenden Materialabtrags und ausbleibender Schärfwirkung auf die Arbeitsschicht ein entsprechend gröberes Korn. Aufgrund der guten Verfügbarkeit einer breiten Palette an Härten, Korngrößen usw. ist dies stets leicht und durch wenige Versuche möglich. Die in den Ausführungsbeispielen verwendeten Abrichtkörper wurden beispielsweise nach nur vier Versuchen mit verschiedenen Schleifmitteln nur eines Herstellers gefunden, womit sich das beschriebene empirische Auswahlverfahren als praktikabel erwies.
  • Naturgemäß setzt zunächst jedes abtragend auf ein anderes Material einwirkendes Abrichtwerkzeug, ob gewünscht oder nicht, Material frei. Erfindungsgemäß erfolgt dies für die beschriebenen Verfahren dabei jedoch in genau so einem Maße, dass sich während des Abrichtvorganges eine Schicht freigesetzten Korn zwischen Abrichtkörper und Arbeitsschicht befindet, deren Dicke im Mittel zwischen einem halben und zehn Durchmessern der mittleren Größe der freigesetzten Körner beträgt. Ist die Rate, mit der Korn freigesetzt wird, nämlich zu gering, erfolgt nur eine unzureichende Abrichtwirkung (zu langsam, unwirtschaftlich). Ist die Rate zu hoch, so dass sich im Mittel eine Schicht dicker als zehn mittlere Korndurchmesser bildet, dann kann die wie beschrieben hochgradig planparallel vor-abgerichtete Abrichtvorrichtung nicht mehr ausreichend formgebend auf die Arbeitsschicht einwirken („Kopieren“ der Referenz-Planarität), sondern wird durch den dicken, undefinierten Film losen Abrichtkorns „verwaschen“ und es kann - bei zwar hoher Materialabtragsleistung von der Arbeitsschicht - keine erfindungsgemäß planparallele Arbeitsschicht-Form erzielt werden.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Abrichten zweier gebundenes Abrasiv enthaltender Arbeitsschichten (60) und (61), die auf den einander zugewandten Seiten einer oberen Arbeitsscheibe (51) und einer unteren Arbeitsscheibe (52) einer Schleifvorrichtung zur gleichzeitig beidseitigen Bearbeitung ebener Werkstücke (59) aufgebracht sind, mittels wenigstens einer Abrichtvorrichtung, umfassend eine Abrichtscheibe (9), mehrere Abrichtkörper (8) und eine Außenverzahnung (10), wobei die wenigstens eine Abrichtvorrichtung zwischen den rotierenden Arbeitsscheiben (51) und (52) mittels einer Abwälzvorrichtung und der Außenverzahnung (10) unter Druck und Zugabe eines Kühlschmiermittels, das keine abrasiv wirkenden Stoffe enthält, auf Zykloidenbahnen relativ zu den gebundenes Abrasiv enthaltenden Arbeitsschichten (60) und (61) bewegt wird, wobei die Abrichtkörper (8) beim Kontakt mit den Arbeitsschichten (60) und (61) Abrasivstoffe abgeben und so einen Materialabtrag von den Arbeitsschichten (60) und (61) mittels losem Korn bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung aller Antriebe der Schleifvorrichtung während des Abrichtens oder Schärfens wenigstens zwei Mal geändert wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen zwei Änderungen der Drehrichtung erzielte Materialabtrag von den Arbeitsschichten (60) und (61) mit jeder Änderung der Drehrichtung abnimmt.
  3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialabtrag von jeder der beiden Arbeitsschichten (60) und (61) zwischen der letzten Änderung der Drehrichtung und dem Ende des Abrichtens zwischen 10 % und 100 % der mittleren Korngröße des in den Arbeitsschichten (60) und (61) gebundenen Schleifkorns beträgt.
  4. Verfahren zum Abrichten zweier gebundenes Abrasiv enthaltender Arbeitsschichten (60) und (61), die auf den einander zugewandten Seiten einer oberen und einer unteren Arbeitsscheibe einer Schleifvorrichtung zur gleichzeitig beidseitigen Bearbeitung ebener Werkstücke (59) aufgebracht sind, mittels wenigstens einer Abrichtvorrichtung, umfassend eine Abrichtscheibe (9), mehrere Abrichtkörper (8) und eine Außenverzahnung (10), wobei die wenigstens eine Abrichtvorrichtung zwischen den rotierenden Arbeitsscheiben (51) und (52) mittels einer Abwälzvorrichtung und der Außenverzahnung (10) unter Druck und Zugabe eines Kühlschmiermittels, das keine abrasiv wirkenden Stoffe enthält, auf Zykloidenbahnen relativ zu den gebundenes Abrasiv enthaltenden Arbeitsschichten (60) und (61) bewegt wird, wobei die Abrichtkörper (8) beim Kontakt mit den Arbeitsschichten Abrasivstoffe abgeben und so einen Materialabtrag von den Arbeitsschichten (60) und (61) mittels losem Korn bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst das radiale Formprofil der beiden Arbeitsschichten (60) und (61) gemessen und daraus für jede der beiden Arbeitsschichten (60) und (61) der zur Wiederherstellung einer ebenen Oberfläche erforderliche Mindest-Materialabtrag bestimmt wird und dass danach der Abrichtvorgang durchgeführt wird, wobei die Abtragsraten von der oberen Arbeitsschicht (60) und der unteren Arbeitsschicht (61) durch geeignete Wahl des Flusses des Kühlschmiermittels sowie des Drucks, mit dem während des Abrichtens die obere Arbeitsscheibe (51) gegen die untere Arbeitsscheibe (52) gepresst wird, so eingestellt werden, dass ihr Verhältnis dem Verhältnis der Mindest-Materialabträge entspricht.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erhöhung des Flusses des Kühlschmiermittels die Abtragsrate von der unteren Arbeitsscheibe (52) im Verhältnis zur oberen Arbeitsscheibe (51) verringert und umgekehrt.
  6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verringerung des Drucks, mit dem während des Abrichtens die obere Arbeitsscheibe (51) gegen die untere Arbeitsscheibe (52) gepresst wird, die Abtragsrate von der oberen Arbeitsscheibe (51) im Verhältnis zur unteren Arbeitsscheibe (52) verringert und umgekehrt.
  7. Abrichtvorrichtung zum Abrichten zweier gebundenes Abrasiv enthaltender Arbeitsschichten (60) und (61), die auf den einander zugewandten Seiten einer oberen Arbeitsscheibe (51) und einer unteren Arbeitsscheibe (52) einer Schleifvorrichtung zur gleichzeitig beidseitigen Bearbeitung ebener Werkstücke (59) aufgebracht sind, umfassend eine Abrichtscheibe (9), mehrere Abrichtkörper (8) und eine Außenverzahnung (10), wobei die Abrichtkörper (8) beim Kontakt mit den Arbeitsschichten (60) und (61) Abrasivstoffe abgeben und so einen Materialabtrag von den Arbeitsschichten (60) und (61) mittels losem Korn bewirken können, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenverzahnung (10) höhenverstellbar relativ zur Abrichtscheibe (9) ist.
  8. Verfahren zum Abrichten zweier gebundenes Abrasiv enthaltender Arbeitsschichten (60) und (61), die auf den einander zugewandten Seiten einer oberen Arbeitsscheibe (51) und einer unteren Arbeitsscheibe (52) einer Schleifvorrichtung zur gleichzeitig beidseitigen Bearbeitung ebener Werkstücke (59) aufgebracht sind, mittels wenigstens einer Abrichtvorrichtung, umfassend eine Abrichtscheibe (9), mehrere Abrichtkörper (8) und eine Außenverzahnung (10), wobei die wenigstens eine Abrichtvorrichtung zwischen den rotierenden Arbeitsscheiben (51) und (52) mittels einer Abwälzvorrichtung und der Außenverzahnung (10) unter Druck und Zugabe eines Kühlschmiermittels, das keine abrasiv wirkenden Stoffe enthält, auf Zykloidenbahnen relativ zu den gebundenes Abrasiv enthaltenden Arbeitsschichten (60) und (61) bewegt wird, wobei die Abrichtkörper (8) beim Kontakt mit den Arbeitsschichten (60) und (61) Abrasivstoffe abgeben und so einen Materialabtrag von den Arbeitsschichten (60) und (61) mittels losem Korn bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenverzahnung (10) höhenverstellbar relativ zur Abrichtscheibe (9) ist.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrichtscheibe (9) mit einer Ausnehmung versehen ist, die die Außenverzahnung (10) aufnimmt, so dass die Abrichtkörper (8) vollständig abgenutzt werden können, ohne dass Teile von Abrichtscheibe (9) oder Außenverzahnung (10) in Eingriff mit der Arbeitsschicht (60, 61) gelangen.
  10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 80 % der mit den Arbeitsschichten (60) und (61) in Kontakt kommenden Fläche der Abrichtkörper (8) innerhalb eines ringförmigen Bereichs auf der Abrichtscheibe (9) angeordnet sind, wobei die Breite dieses ringförmigen Bereichs zwischen 1 % und 25 % des Durchmessers der Abrichtscheibe (9) beträgt und wobei die mit den Arbeitsschichten (60) und (61) in Kontakt kommende Fläche der Abrichtkörper (8) 20 % bis 90 % der gesamten Fläche des ringförmigen Bereichs einnimmt.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abrichtkörper (8) zeitweilig zumindest teilflächig über den Innenrand und mindestens ein Abrichtkörper (8) zeitweilig zumindest teilflächig über den Außenrand des von den in der Schleifvorrichtung bearbeiteten Werkstücken (59) überstrichenen ringförmigen Bereichs der Arbeitsschichten (60) und (61) hinausläuft.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Rand des ringförmigen Bereichs über den Innenrand und den Außenrand des von den in der Schleifvorrichtung bearbeiteten Werkstücken (59) überstrichenen ringförmigen Bereichs der Arbeitsschichten (60) und (61) hinausläuft.
  13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 und 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Arbeitsschichten (60) und (61) elastisch ist, durch Schälbewegung von der jeweiligen Arbeitsscheibe (51, 52) gelöst werden kann und wenigstens die drei folgenden Schichten umfasst: - eine der Arbeitsscheibe (51, 52) abgewandte Nutzschicht, die gebundenes Abrasiv enthält und eine Nutzdicke von mehr als einer Abrasiv-Kornlage aufweist; - eine mittlere zusammenhängende Trägerschicht, die die Nutzschicht trägt und alle Elemente der Nutzschicht zu einer zusammenhängenden Einheit verbindet; und - eine der Arbeitsscheibe (51, 52) zugewandte Montageschicht, die über den Zeitraum der Gebrauchsdauer der Nutzschicht einen kraft- oder formschlüssigen Verbund mit der Arbeitsscheibe (51, 52) eingeht.
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US13/181,619 US8911281B2 (en) 2010-07-28 2011-07-13 Method for trimming the working layers of a double-side grinding apparatus
TW100124923A TWI455793B (zh) 2010-07-28 2011-07-14 用於修整雙面研磨設備之工作層的方法及設備
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KR20110074148A KR101256310B1 (ko) 2010-07-28 2011-07-26 양면 연마 장치의 가공층을 트리밍하는 트리밍 방법 및 트리밍 장치
JP2011164114A JP5406890B2 (ja) 2010-07-28 2011-07-27 ２つの加工層をトリミングするための方法およびトリミング装置
US14/184,739 US8986070B2 (en) 2010-07-28 2014-02-20 Method for trimming the working layers of a double-side grinding apparatus
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110744424A (zh) * 2019-10-21 2020-02-04 王挺 一种晶圆加工用切面抛光机

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013202488B4 (de) * 2013-02-15 2015-01-22 Siltronic Ag Verfahren zum Abrichten von Poliertüchern zur gleichzeitig beidseitigen Politur von Halbleiterscheiben
DE102013206613B4 (de) 2013-04-12 2018-03-08 Siltronic Ag Verfahren zum Polieren von Halbleiterscheiben mittels gleichzeitiger beidseitiger Politur
US9609920B2 (en) * 2013-09-06 2017-04-04 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Process for modifying a hook profile of a fastening component and a fastening component having hooks with a modified profile
DE102014220888B4 (de) * 2014-10-15 2019-02-14 Siltronic Ag Vorrichtung und Verfahren zum doppelseitigen Polieren von scheibenförmigen Werkstücken
DE102015220090B4 (de) 2015-01-14 2021-02-18 Siltronic Ag Verfahren zum Abrichten von Poliertüchern
JP6424809B2 (ja) * 2015-12-11 2018-11-21 信越半導体株式会社 ウェーハの両面研磨方法
CN106312818A (zh) * 2016-09-23 2017-01-11 江苏吉星新材料有限公司 一种研磨用陶瓷盘的修整方法
CN111976068A (zh) * 2020-07-06 2020-11-24 湖州骏才科技有限公司 一种膜材料加工用多功能降温修整装置
CN111906694A (zh) * 2020-08-13 2020-11-10 蚌埠中光电科技有限公司 一种玻璃研磨垫的在线修整装置
CN112192445A (zh) * 2020-10-10 2021-01-08 西安奕斯伟硅片技术有限公司 用于修整双面研磨硅片的成对研磨垫的工具、装置及方法
CN113770902B (zh) * 2021-09-06 2022-11-22 江西睿之和医疗器械有限公司 一种生态板的整形装置
US20230114941A1 (en) * 2021-09-29 2023-04-13 Entegris, Inc. Double-sided pad conditioner
CN113997201B (zh) * 2021-11-11 2022-07-22 深圳市前海科创石墨烯新技术研究院 一种新型抛光垫修整盘组装方法及制造工具
CN114260496A (zh) * 2021-12-20 2022-04-01 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 一种不对称汽轮机高中压外缸的重力负荷分配调整方法
CN114536220B (zh) * 2022-04-26 2022-07-15 华海清科股份有限公司 用于化学机械抛光的修整装置、方法及化学机械抛光系统
CN116749080B (zh) * 2023-08-18 2023-11-14 浙江求是半导体设备有限公司 修整方法
CN116922223B (zh) * 2023-09-15 2023-11-24 江苏京成机械制造有限公司 一种具有收集灰尘功能的铸件生产用修整设备

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3213252A1 (de) 1981-04-10 1982-12-09 Naoetsu Electronics Co., Ltd., Kubiki, Niigata Verfahren zur staerkenkontrolle waferartiger werkstuecke und laeppvorrichtung hierfuer
US5958794A (en) 1995-09-22 1999-09-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of modifying an exposed surface of a semiconductor wafer
US6022266A (en) * 1998-10-09 2000-02-08 International Business Machines Corporation In-situ pad conditioning process for CMP
DE19937784A1 (de) 1999-08-10 2001-02-22 Wolters Peter Werkzeugmasch Zweischeiben-Feinschleifmaschine
JP2005335016A (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Shin Etsu Handotai Co Ltd 研磨布用ドレッシングプレート及び研磨布のドレッシング方法並びにワークの研磨方法
US20060040589A1 (en) 2004-08-20 2006-02-23 Ulrich Ising Double sided polishing machine
EP1762338A1 (de) * 2005-09-08 2007-03-14 Shinano Electric Refining Co., Ltd. Schleifelement und Verfahren zum Flachschleifen einer Läppscheibe
JP2007118146A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Speedfam Co Ltd 定盤のパッド貼着面用ドレッサ及びパッド貼着面のドレッシング方法
DE102006032455A1 (de) 2006-07-13 2008-04-10 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen beidseitigen Schleifen mehrerer Halbleiterscheiben sowie Halbleierscheibe mit hervorragender Ebenheit
DE102007013058A1 (de) 2007-03-19 2008-09-25 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen Schleifen mehrerer Halbleiterscheiben
DE102007049811A1 (de) 2007-10-17 2009-04-23 Siltronic Ag Läuferscheibe, Verfahren zur Beschichtung einer Läuferscheibe sowie Verfahren zur gleichzeitigen beidseitigen Material abtragenden Bearbeitung von Halbleiterscheiben
EP2210707A2 (de) * 2009-01-27 2010-07-28 Shinano Electric Refining Co., Ltd. Läppplattenbearbeitungsschleifsteinsegment, Läppmaschine zur Läppplattenbearbeitung und Verfahren zur Bearbeitung einer Läppplatte

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52103799A (en) * 1976-02-26 1977-08-31 Chikanobu Ichikawa Device for correcting lapping machine
JPH03251363A (ja) * 1990-03-01 1991-11-08 Tdk Corp ラップ加工方法および両面ラップ盤
JP3251363B2 (ja) 1992-02-17 2002-01-28 株式会社小松製作所 タッチスクリーン表示装置
JPH1110530A (ja) 1997-06-25 1999-01-19 Shin Etsu Handotai Co Ltd 両面研磨用キャリア
US6142859A (en) * 1998-10-21 2000-11-07 Always Sunshine Limited Polishing apparatus
JP2000153458A (ja) 1998-11-17 2000-06-06 Speedfam-Ipec Co Ltd 両面加工機における砥石定盤の面出し方法及び装置
US6206765B1 (en) * 1999-08-16 2001-03-27 Komag, Incorporated Non-rotational dresser for grinding stones
JP2001179600A (ja) 1999-12-20 2001-07-03 Speedfam Co Ltd ドレッサ
US6752687B2 (en) * 2001-04-30 2004-06-22 International Business Machines Corporation Method of polishing disks
JP4904960B2 (ja) * 2006-07-18 2012-03-28 信越半導体株式会社 両面研磨装置用キャリア及びこれを用いた両面研磨装置並びに両面研磨方法
KR101494912B1 (ko) * 2006-11-21 2015-02-23 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 래핑 캐리어 및 방법
JP5305698B2 (ja) 2007-03-09 2013-10-02 Ｈｏｙａ株式会社 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスク製造方法および磁気ディスク用ガラス基板
DE102007056627B4 (de) 2007-03-19 2023-12-21 Lapmaster Wolters Gmbh Verfahren zum gleichzeitigen Schleifen mehrerer Halbleiterscheiben
CN201235498Y (zh) * 2008-07-30 2009-05-13 常州松晶电子有限公司 晶片双面研磨机
DE102009038942B4 (de) * 2008-10-22 2022-06-23 Peter Wolters Gmbh Vorrichtung zur beidseitigen Bearbeitung von flachen Werkstücken sowie Verfahren zur gleichzeitigen beidseitigen Material abtragenden Bearbeitung mehrerer Halbleiterscheiben

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3213252A1 (de) 1981-04-10 1982-12-09 Naoetsu Electronics Co., Ltd., Kubiki, Niigata Verfahren zur staerkenkontrolle waferartiger werkstuecke und laeppvorrichtung hierfuer
US5958794A (en) 1995-09-22 1999-09-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of modifying an exposed surface of a semiconductor wafer
US6022266A (en) * 1998-10-09 2000-02-08 International Business Machines Corporation In-situ pad conditioning process for CMP
DE19937784A1 (de) 1999-08-10 2001-02-22 Wolters Peter Werkzeugmasch Zweischeiben-Feinschleifmaschine
JP2005335016A (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Shin Etsu Handotai Co Ltd 研磨布用ドレッシングプレート及び研磨布のドレッシング方法並びにワークの研磨方法
US20060040589A1 (en) 2004-08-20 2006-02-23 Ulrich Ising Double sided polishing machine
EP1762338A1 (de) * 2005-09-08 2007-03-14 Shinano Electric Refining Co., Ltd. Schleifelement und Verfahren zum Flachschleifen einer Läppscheibe
JP2007118146A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Speedfam Co Ltd 定盤のパッド貼着面用ドレッサ及びパッド貼着面のドレッシング方法
DE102006032455A1 (de) 2006-07-13 2008-04-10 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen beidseitigen Schleifen mehrerer Halbleiterscheiben sowie Halbleierscheibe mit hervorragender Ebenheit
DE102007013058A1 (de) 2007-03-19 2008-09-25 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen Schleifen mehrerer Halbleiterscheiben
DE102007049811A1 (de) 2007-10-17 2009-04-23 Siltronic Ag Läuferscheibe, Verfahren zur Beschichtung einer Läuferscheibe sowie Verfahren zur gleichzeitigen beidseitigen Material abtragenden Bearbeitung von Halbleiterscheiben
EP2210707A2 (de) * 2009-01-27 2010-07-28 Shinano Electric Refining Co., Ltd. Läppplattenbearbeitungsschleifsteinsegment, Läppmaschine zur Läppplattenbearbeitung und Verfahren zur Bearbeitung einer Läppplatte

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
3M: 3M technical Application Bulletin. United States, 2003/September (IBD311 60-5002-0022-9). - Firmenschrift *
P. Beyer et al., Industrie Diamanten Rundschau IDR 39 (2005) III, S. 202
P. Beyer, M.v.Ravenzwaaij: Innovatives Flachhonen mit keramisch gebundenen Schleif- und Konditionierwerkzeugen- eine neue Systemlösung. In: Industrie Diamanten Rundschau IDR, 39, 2005, III, 202 bis 207. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110744424A (zh) * 2019-10-21 2020-02-04 王挺 一种晶圆加工用切面抛光机

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Publication number Publication date
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