DE112007003705T5 - Polierkopf, Poliervorrichtung und Verfahren zum Ablösen eines Werkstücks - Google Patents

Polierkopf, Poliervorrichtung und Verfahren zum Ablösen eines Werkstücks Download PDF

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Hisashi Masumura
Koji Kitagawa
Morita Kouji
Hiromi Kishida
Arakawa Satoru
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Fujikoshi Machinery Corp
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Abstract

Polierkopf mit wenigstens einem scheibenartigen Träger zum Halten einer Rückseite eines Werkstücks, bei dem ein ringförmiger vorstehender Abschnitt, der nach oben vorsteht, und ein ringförmiger Trägeranlagebereich, der vom vorstehenden Abschnitt nach innen ragt, an einem Umfangsabschnitt ausgebildet sind,
einem Kopfkorpus zum Halten des Trägers, in dem innen ein Raumabschnitt gebildet ist, und einem nach außen ragenden, ringförmigen Kopfkorpus-Anlagebereich, der außen ausgebildet ist, wobei der Kopfkorpus drehbar ist, und
einer Membran zum Verbinden des Kopfkorpus mit dem Träger und zum dichten Verschließen des Raumabschnitts des Kopfkorpus;
wobei der Polierkopf die Rückseite des Werkstücks mit dem Träger in dem Zustand hält, in dem ein Druck des dicht verschlossenen Raumabschnitts mittels einer Druckeinstellvorrichtung eingestellt ist, die mit dem Raumabschnitt verbunden ist, wenn eine Vorderseite des Werkstücks poliert wird, indem sie in Gleitkontakt mit einem Polierkissen gebracht wird, das an einem Drehteller befestigt ist, und
das Werkstück durch Anheben des...

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Polierkopf zum Halten einer Rückseite eines Werkstücks, wenn eine Vorderseite des Werkstücks poliert wird, eine Poliervorrichtung, die diesen Polierkopf aufweist, und ein Verfahren zum Ablösen des Werkstücks von einem Polierkissen.
  • STAND DER TECHNIK
  • Als Vorrichtung zum Polieren einer Oberfläche eines Halbleiterwafers, wie beispielsweise eines Siliziumwafers, gibt es eine Einseitenpoliervorrichtung, bei der das Werkstück jeweils an einer Seite poliert wird, und eine Doppelseitenpoliervorrichtung, bei der beide Seiten des Werkstücks zur selben Zeit poliert werden.
  • Wie beispielsweise in der 10 gezeigt ist, umfasst eine übliche Einseitenpoliervorrichtung einen Drehteller 73, an dem ein Polierkissen 74 befestigt ist, eine Poliermittel-Zuführeinrichtung 76, einen Polierkopf 72 und dergleichen. Die Poliervorrichtung 71 poliert einen Wafer W dadurch, dass der Wafer W mit dem Polierkopf 72 gehalten wird, dem Polierkissen 74 durch die Poliermittel-Zuführeinrichtung 76 das Poliermittel 75 zugeführt wird, der Drehteller 73 bzw. der Polierkopf 72 in Drehung versetzt wird und die Oberfläche des Wafers W mit dem Polierkissen 74 in Gleitkontakt gebracht wird.
  • Als Verfahren zum Halten des Werkstücks gibt es ein Verfahren zum Befestigen des Werkstücks an einer flachen scheibenartigen Platte mit einem Haftmittel, wie beispielsweise Wachs, ein Verfahren zur Haftbefestigung des Werkstücks an einem weichen Kissen (einem Zusatzkissen) mittels Wasser, ein Verfahren zum Ansaugen des Werkstücks mittels Vakuum und dergleichen.
  • In der 11 ist ein schematisches Beispiel eines Polierkopfs dargestellt, der das Werkstück mit dem Zusatzkissen hält. Dieser Polierkopf 91 weist das Zusatzkissen 95 auf, das aus Polyurethan und dergleichen hergestellt und an der Unterseite eines scheibenartigen Trägers 92 befestigt ist, der aus Keramik oder dergleichen besteht.
  • Das Kissen 95 wird sich mit Wasser aufsaugen gelassen, um das Werkstück W über die Oberflächenspannung zu halten. Um zu verhindern, dass sich während des Poliervorgangs das Werkstück W vom Träger 92 löst, ist um den Träger 92 herum außerdem ein ringförmiges Formteil 94 vorgesehen.
  • Beim Polieren eines Werkstücks mit großem Durchmesser, wie zum Beispiel eines Silizium-Einkristallwafers, der insbesondere einen Durchmesser von 300 mm hat, besteht bei Verwendung eines flachen Polierkissens ohne Rinne ein Problem dahingehend, dass beim Anheben des Polierkopfs in dem Bestreben, das Werkstück nach dem Polieren des Werkstücks vom Polierkissen abzulösen, das polierte Werkstück an einer Oberfläche des Polierkissens aufgrund der Oberflächenspannung des Poliermittels anhaftet und dadurch das Werkstück am Polierkissen verbleibt. Darüber hinaus besteht ein Problem dahingehend, dass, wenn die Saugkraft des Polierkopfs für das Werkstück zu stark ansteigt, den Drehteller halternde Lagerteile mit einer Last beaufschlagt werden, durch die der Drehteller angehoben wird.
  • Angesichts dieser Probleme wurde zum Beispiel ein Verfahren übernommen, bei dem die Saugkraft des Polierkissens reduziert wird, indem am Polierkissen eine Rinne ausgebildet wird, oder bei dem der Polierkopf angehoben wird, nachdem er den Drehteller einmal seitlich verlassen hat (nachstehend als Ausscherverfahren bezeichnet. Siehe zum Beispiel die japanische Patentanmeldung mit der Offeniegungsnummer (kokai) 2001-341070 ).
  • Bei der Ausbildung der Rinne am Polierkissen bestehen jedoch Qualitätsprobleme dahingehend, dass an der Oberfläche des Werkstücks eine feine Welligkeit entsteht, was auf eine Übertragung der Rinne des Polierkissens zurückzuführen ist, dass sich ein Rand des Werkstücks im Rinnenbereich verfängt und somit beschädigt wird, dass sich eine Senke am äußeren Umfang ergibt oder dergleichen. Daneben ergeben sich bei dem Ausscherverfahren Probleme dahingehend, dass die Vorrichtung recht groß wird, um Platz zum Herausschwenken des Polierkopfs und dergleichen zu schaffen.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Angesichts der vorstehend erläuterten Probleme besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Polierkopf zur Verfügung zu stellen, bei dem das Werkstück leicht, sicher und zuverlässig vom Polierkissen abgelöst werden kann, indem der das Werkstück haltende Polierkopf angehoben wird, ohne den Polierkopf aus dem Drehteller herauszufahren oder eine Rinne am Polierkissen auszubilden.
  • Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen Polierkopf zur Verfügung, mit wenigstens einem scheibenartigen Träger zum Halten einer Rückseite eines Werkstücks, bei dem ein ringförmiger vorstehender Abschnitt, der nach oben vorsteht, und ein ringförmiger Trägeranlagebereich, der vom vorstehenden Abschnitt nach innen ragt, an einem Umfangsabschnitt ausgebildet sind, einem Kopfkorpus zum Halten des Trägers, in dem innen ein Raumabschnitt gebildet ist, und einem nach außen ragenden, ringförmigen Kopfkorpus-Anlagebereich, der außen ausgebildet ist, wobei der Kopfkorpus drehbar ist, und einer Membran zum Verbinden des Kopfkorpus mit dem Träger und zum dichten Verschließen des Raumabschnitts des Kopfkorpus; wobei der Polierkopf die Rückseite des Werkstücks hält, wenn sich der Träger in dem Zustand befindet, in welchem ein Druck des dicht verschlossenen Raumabschnitts mittels einer Druckeinstelleinrichtung eingestellt ist, die mit dem Raumabschnitt verbunden ist, wenn eine Vorderseite des Werkstücks poliert wird, indem sie in Gleitkontakt mit einem Polierkissen gebracht wird, das an einem Drehteller befestigt ist, und das Werkstück durch Anheben des Kopfkorpus und des Trägeranlagebereichs vom Polierkissen abgelöst wird, wobei der Trägeranlagebereich und der Kopfkorpus-Anlagebereich ineinandergreifen, wenn das Werkstück vom Polierkissen abgelöst wird, indem nach dem Polieren des Werkstücks der Polierkopf angehoben wird; wobei ein Abstandshalter, der zumindest zwischen dem Trägeranlagebereich und dem Kopfkorpus-Anlagebereich angeordnet ist, in einem Teil des Trägeranlagebereichs und/oder des Kopfkorpus-Anlagebereichs vorgesehen ist und sich der Abstandshalter beim Anheben des Kopfkorpus am Trägeranlagebereich und/oder am Kopfkorpus-Anlagebereich abstützt, so dass sich das Werkstück vom Polierkissen löst, indem der Träger in Schräglage angehoben wird, wenn durch Anheben des Polierkopfs das Werkstück vom Polierkissen abgelöst wird.
  • Wenn das Werkstück mit dem vorstehend beschriebenen Polierkopf poliert wurde und es nach dem Polieren vom Polierkissen abgelöst wird, kann das Werkstück vom Polierkissen leicht, sicher und zuverlässig abgelöst werden. Da ferner der Neigungswinkel beim Anheben des Polierkopfs durch Einstellung einer Dicke des Abstandshalters eingestellt werden kann, lässt sich darüber hinaus der Neigungswinkel des Polierkopfs durch einen einfachen Vorgang einstellen. Im Gegensatz zum Verfahren der Ausbildung der Rinne am Polierkissen verschlechtert sich darüber hinaus die Qualität der polierten Oberfläche des Werkstücks nicht, und anders als beim Ausscherverfahren ist es auch nicht notwendig, dass eine Poliervorrichtung große Abmessungen aufweist.
  • Dabei ist es bevorzugt, dass der Polierkopf ein Zusatzkissen an einer Fläche des Trägers hat, wobei die Fläche die Rückseite des Werkstücks hält.
  • Wenn der Polierkopf über ein Zusatzkissen an der Fläche des Trägers verfügt, wobei die Fläche die Rückseite des Werkstücks hält, kann auf diese Weise der Träger das Werkstück sicher halten. Die Verwendung des vorstehend beschriebenen Polierkopfs ermöglicht dadurch ein zuverlässigeres Ablösen des Werkstücks vom Polierkissen.
  • Der Träger kann darüber hinaus in der Lage sein, als Werkstück einen Halbleiterwafer mit einem Durchmesser von 300 mm oder mehr zu halten.
  • Selbst wenn der Träger als Werkstück einen Halbleiterwafer mit einem Durchmesser von 300 mm oder mehr hält, wobei der Halbleiterwafer nach dem Polieren mit einer starken Kraft am Polierkissen anhaftet, kann bei Verwendung des Polierkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung das Werkstück auf diese Weise leicht, sicher und zuverlässig vom Polierkissen abgelöst werden.
  • Die vorliegende Erfindung stellt darüber hinaus eine Poliervorrichtung zur Verfügung, die zum Polieren einer Oberfläche eines Werkstücks verwendet wird, und zumindest Folgendes umfasst: ein an einem Drehteller befestigtes Polierkissen; eine Poliermittel-Zuführeinrichtung, um dem Polierkissen ein Poliermittel zuzuführen; und einen Polierkopf zum Halten des Werkstücks, bei dem es sich um den Polierkopf gemäß der vorliegenden Erfindung handelt.
  • Wenn das Werkstück poliert ist und nach seinem Poliervorgang mit der Poliervorrichtung, die den Polierkopf gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst, vom Polierkissen abgelöst wird, kann die Poliervorrichtung das Werkstück vom Polierkissen leicht, sicher und zuverlässig ablösen. Im Gegensatz zum Verfahren der Ausbildung der Rinne am Polierkissen verschlechtert sich darüber hinaus die Qualität der polierten Oberfläche des Werkstücks nicht, und anders als beim Ausscherverfahren ist es auch nicht notwendig, dass eine Poliervorrichtung große Abmessungen aufweist.
  • Dabei ist es bevorzugt, dass die Poliervorrichtung eine Einrichtung zur automatischen Einstellung einer Drehstoppposition des Polierkopfs hat.
  • So kann, wenn die Poliervorrichtung die Einrichtung zum automatischen Einstellen der Drehstoppposition des Polierkopfs hat, die Poliervorrichtung die Drehwinkelpositi on des Polierkopfs auf die Position einstellen, in der sich der Wafer leichter löst, und den Polierkopf in einer entsprechenden Position anhalten.
  • Die vorliegende Erfindung stellt darüber hinaus ein Verfahren zum Ablösen eines Werkstücks von einem Polierkissen nach dem Abrichten des an einem Drehteller befestigten Polierkissens und zum Bringen einer Oberfläche des Werkstücks zum Polieren in Gleitkontakt mit dem abgerichteten Polierkissen zur Verfügung, das die folgenden Schritte umfasst: Halten und Polieren des Werkstücks mit dem Polierkopf gemäß der vorliegenden Erfindung; Anhalten der Drehung des Polierkopfs derart, dass eine Drehposition des Abstandshalters von einem Mittelpunkt des Polierkopfs innerhalb von 30° in Bezug auf einen Mittelpunkt des Polierkissens liegt; und Ablösen des Werkstücks durch Anheben des Kopfkorpus in der Drehposition.
  • Das Verfahren des Abrichtens bzw. Glättens des Polierkissens, des Polierens der Vorderseite des Werkstücks mit dem Polierkopf gemäß der vorliegenden Erfindung, des Anhaltens der Drehung des Polierkopfs derart, dass nach dem Polieren des Werkstücks die Drehposition des Abstandshalters vom Mittelpunkt des Polierkopfs innerhalb von 30° in Bezug auf den Mittelpunkt des Polierkopfs liegt, und des Ablösens des Werkstücks vom Polierkopf ermöglicht auf diese Art und Weise ein leichteres, sichereres und zuverlässigeres Ablösen des Werkstücks vom Polierkopf. Im Gegensatz zum Verfahren der Ausbildung der Rinne am Polierkissen verschlechtert sich darüber hinaus die Qualität der polierten Oberfläche des Werkstücks nicht, und anders als beim Ausscherverfahren ist es auch nicht notwendig, dass eine Poliervorrichtung große Abmessungen hat.
  • Die Verwendung des Polierkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht ein leichtes, sicheres und zuverlässiges Ablösen des Werkstücks vom Polierkissen, ohne dass sich beim Ablösen des Werkstücks vom Polierkissen nach dem Polieren des Werkstücks die Qualität der polierten Oberfläche des Werkstücks verschlechtert. Da durch Einstellen der Dicke des Abstandshalters der Neigungswinkel beim Anheben des Polierkopfs eingestellt werden kann, lässt sich der Neigungswinkel des Polierkopfs außerdem durch einen einfachen Vorgang einstellen, und auch die Ablösebedingungen eines Wafers können leicht angepasst werden.
  • Zusätzlich ist durch das nach dem Abrichten stattfindende Polieren des Werkstücks mit dem Polierkopf gemäß der vorliegenden Erfindung, das Anhalten der Drehung des Polierkopfs in so einer Art und Weise, dass der Abstandshalter dem Nahbereich eines Mittelpunkts des Drehtellers entspricht, und das Ablösen des Werkstücks vom Polierkissen ein leichteres, sichereres und zuverlässigeres Ablösen des Werkstücks vom Polierkissen möglich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Schnittansicht, die eine erste Ausführungsform des Polierkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel des Polierkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 3 ist eine schematische grundlegende Ansicht, die ein Beispiel der Poliervorrichtung zeigt, die den Polierkopf gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst;
  • 4 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Bewegung zum Zeitpunkt des Ablösens des Werkstücks vom Polierkissen unter Verwendung des Polierkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Bewegung zum Zeitpunkt des Ablösens des Werkstücks vom Polierkissen unter Verwendung des Polierkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ist eine erläuternde Ansicht, die den Fall zeigt, bei dem man von oben auf die Drehstoppposition des Polierkopfs blickt;
  • 7(a) ist eine schematische Draufsicht, die eine Art des Abrichtens zeigt, und
  • 7(b) ist ein Diagramm, das eine nach dem Zurichten bestehende Höhenverteilung in Durchmesserrichtung des Polierkissens zeigt;
  • 8 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel des Polierkopfs zeigt, der über den Abstandshalter am Kopfkorpus verfügt;
  • 9 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Bewegung zum Zeitpunkt des Ablösens des Werkstücks vom Polierkissen durch Anheben des Polierkopfs zeigt, und zwar in einer Position, in der es keinen Abstandshalter gibt;
  • 10 ist eine schematische grundlegende Ansicht, die ein Beispiel für eine Einseitenpoliervorrichtung zeigt;
  • 11 ist eine schematische grundlegende Ansicht, die ein Beispiel für eine herkömmliche Doppelseitenpoliervorrichtung zeigt;
  • 12 sind schematische Schnittansichten, die ein Beispiel für ein Verfahren zum Zusammenbauen des Polierkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen; und
  • 13 ist eine schematische Schnittansicht, die eine zweite Ausführungsform des Polierkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • BESTE ARTEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung nun näher erläutert.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, besteht beim Polieren eines Werkstücks mit großem Durchmesser unter Verwendung des Polierkissens ohne die Rinne ein Problem dahingehend, dass beim Anheben des Polierkopfs in dem Bestreben, das Werkstück nach seinem Poliervorgang vom Polierkissen zu lösen (auch als Trennen oder Abziehen bezeichnet), das polierte Werkstück an der Oberfläche des Polierkissens anhaftet und es dadurch am Polierkissen verbleibt.
  • Angesichts der Probleme haben die vorliegenden Erfinder sehr genaue Untersuchungen über ein Verfahren zum leichten Ablösen des Werkstücks vom Polierkissen angestellt, ohne das Verfahren der Ausbildung einer Rinne am Polierkissen und auch ohne das Verfahren der Ausscherung zu verwenden.
  • Durch die Untersuchungen haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, dass beim Anheben des das Werkstück haltenden Polierkopfs das Werkstück abgelöst werden kann, indem ein ganz spezifischer Bereich an einer Werkstückhaltefläche des Trägers in konzentrierter Art und Weise mit einer Kraft beaufschlagt wird, an dem die Rückseite (die der zu polierenden Oberfläche entgegengesetzte Seite) des Werkstücks gehalten wird, indem der Polierkopf schräggestellt und angehoben wird. Des Weiteren fanden die vorliegenden Erfinder heraus, dass sich in der Mitte des Polierkissens eine Form einstellt, die niedriger liegt als in seinem Randbereich, und hier eine Vertiefung ergibt, wenn das Abrichten mittels eines normalen Verfahrens erfolgt. Außerdem sind die vorliegenden Erfinder überzeugt davon, dass nach dem Polieren zum Zeitpunkt des Ablösens des Werkstücks vom Polierkissen das Werkstück leichter vom Polierkissen abgelöst werden kann, indem man es vom Polierkissen mit einer Kraft ablöst, die im Nahbereich der in der Mitte des Polierkissens befindlichen Vertiefung aufgebracht wird, und haben dadurch die vorliegende Erfindung zustande gebracht.
  • Nachstehend werden nun ein Polierkopf und eine Poliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren genau erklärt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Die 1 zeigt eine Ausführungsform des Polierkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung (eine erste Ausführungsform). Der Polierkopf 11 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen noch zu erläuternden Abstandshalter 15. Zuerst wird der allgemeine Aufbau dargelegt. Der Polierkopf 11 weist einen Kopfkorpus 12 auf. Innerhalb des Kopfkorpus 12 ist ein Raumabschnitt 18 gebildet. Der Kopfkorpus 12 ist drehbar und hat zur Druckeinstellung eine Durchgangsbohrung 20, die mit einer an seinem oberen Teil mittig angeordneten Druckeinstellvorrichtung 19 in Verbindung steht.
  • Der Kopfkorpus 12 ist durch eine Membran 14 mit einem scheibenartigen Träger 13 verbunden, der konzentrisch angeordnet ist. Durch die Verbindung über die Membran 14 hält der Kopfkorpus 12 den Träger 13, und der Raumabschnitt 18 des Kopfkorpus 12 ist dicht verschlossen.
  • Eine nicht gezeigte Einrichtung für eine vertikale Bewegung bewirkt, dass sich der Kopfkorpus 12 in Vertikalrichtung bewegt.
  • Der Träger 13 wird dazu verwendet, die Rückseite (die der zu polierenden Oberfläche entgegengesetzte Seite) des Werkstücks W zu halten. Es kann zum Beispiel der Träger 13 verwendet werden, bei dem die Haltefläche flach ist, dessen Steifigkeit hoch ist und der auch keine metallische Kontamination des Werkstücks W verursacht. Für den Träger wird vorzugsweise eine kreisförmige Platte verwendet, die aus Keramik wie zum Beispiel Aluminiumoxid hergestellt ist. Daneben können auch andere Träger wie etwa ein so genannter Gummispannträger verwendet werden, der später beschrieben wird.
  • Außerdem ist es bevorzugt, dass ein Durchmesser der Werkstückhaltefläche des Trägers 13 einem Durchmesser des zu polierenden Werkstücks W entspricht oder geringfügig größer als ein Durchmesser des Werkstücks W ist, um die gesamte Rückseite des Werkstücks W zu unterstützen.
  • Für die Membran 14 kann vorzugsweise ein hochelastisches Material, wie beispielsweise Elastomer und Gummi, verwendet werden. Eine aus dem wie oben beschriebenen Material hergestellte Folie der Membran 14 wird jeweils am Kopfkorpus 12 und Träger 13 durch Schrauben und dergleichen fixiert, so dass der Kopfkorpus, der Träger und die Membran miteinander verbunden sind und der Raumabschnitt 18 des Kopfkorpus 12 dicht verschlossen ist.
  • Außen am Kopfkorpus 12 ist ein ringförmiger Kopfkorpus-Anlagebereich 12a ausgebildet, der nach außen ragt. Am Träger 13 sind ein nach oben vorspringender, ringförmiger vorstehender Abschnitt 13a und ein ringförmiger Trägeranlagebereich 13b ausgebildet. Ein Außendurchmesser des Kopfkorpus-Anlagebereichs 12a ist größer als ein Innendurchmesser des Trägeranlagebereichs 13b. Wie in der 9 gezeigt ist, greifen bei Anheben des Kopfkorpus 12 zum Ablösen des Werkstücks vom Polierkissen eine ringförmige Anlagefläche des Kopfkorpus-Anlagebereichs 12a und der Trägeranlagebereich 13b aneinander in einer Position an, in der sich kein Abstandshalter befindet. Da der Abstandshalter 15 vorgesehen ist, existiert tatsächlich auch ein Bereich mit einem Spalt zwischen dem Kopfkorpus-Anlagebereich 12a und dem Trägeranlagebereich 13b, wobei der Bereich in der Figur aber nicht gezeigt ist.
  • Um den Kopfkorpus 12 sich in Vertikalrichtung bewegen zu lassen, muss der vorstehende Abschnitt 13a des Trägers weiter nach oben vorstehen als der Kopfkorpus-Anlagebereich 12a, und sein Innendurchmesser muss größer sein als der Außendurchmesser des Kopfkorpus-Anlagebereichs 12a. Ein Abschnitt innerhalb des vorstehenden Abschnitts 13a des Trägers 13 ist nicht notwendigerweise flach und kann eine konvexe Gestalt haben, die in den Raumabschnitt des Kopfkorpus 12 eintritt.
  • Die wie vorstehend beschriebene positionelle Beziehung zwischen dem Kopfkorpus 12 und dem Träger 13 kann durch das wie in der 12 gezeigte Verfahren erhalten werden, wobei die vorliegende Erfindung aber nicht darauf beschränkt ist.
  • Was den Träger 13 anbelangt, werden zuerst ein erstes Teil 13c, das aus einem Teil des ringförmigen vorstehenden Abschnitts 13a und dem Trägeranlagebereich 13b besteht, und ein zweites Teil 13d, das aus anderen Abschnitten, in erster Linie aus einem scheibenartigen Abschnitt besteht, separat vorbereitet (12(a)). Als Nächstes wird auf das zweite Teil 13d der Kopfkorpus 12 aufgesetzt, an dem die Membran 14 mittels Schrauben und dergleichen befestigt ist (12(b)). Danach wird das erste Teil 13c am zweiten Teil 13d mittels Schrauben und dergleichen befestigt, infolgedessen der Träger 13 entsteht (12(c)). Es ist zu beachten, dass die Membran 14 am Träger 13 mittels derselben Schrauben befestigt werden kann, mit denen das erste Teil 13c am zweiten Teil 13d fixiert wird.
  • Es ist zu beachten, dass bei Verbindung von Träger 13 und Kopfkorpus 12 zwischen dem vorstehenden Abschnitt 13a des Trägers 13 und dem Kopfkorpus-Anlagebereich 12a durch die Membran 14 sein Aufbau einfach wird und von daher bevorzugt ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
  • Vorzugsweise ist an der Fläche (der Haltefläche) des Trägers 13, an der die Rückseite des Werkstücks W gehalten ist, ein Zusatzkissen 17 vorgesehen. Das aus geschäumtem Polyurethan hergestellte Zusatzkissen 17 ist an der Haltefläche des Trägers 13 beispielsweise mit einem doppelseitigen Schichtband und dergleichen fixiert. Indem man ein solches Zusatzkissen 17 vorsieht und es sich mit Wasser vollsaugen lässt, kann das Werkstück W durch die Oberflächenspannung des im Zusatzkissen 17 enthaltenen Wassers sicherer gehalten werden.
  • An einem Umfangsabschnitt des Trägers 13, d. h. außerhalb der Werkstückhaltefläche, kann ein Formteil 16 vorgesehen sein. Das Formteil 16 wird dazu verwendet, einen Randbereich des Werkstücks W zu halten und ist so angeordnet, dass es sich entlang des Umfangsabschnitts des Trägers 13 nach unten erstreckt. Das Formteil 16 hält den Randbereich des Werkstücks so, dass das Werkstück sich nicht vom Träger 13 lösen kann, wobei das Formteil 16 nicht auf das Polierkissen 22 drückt. Das Formteil 16 ist vorzugsweise aus einem Material hergestellt, welches das Werkstück W nicht kontaminiert, und ist weicher als das Werkstück W, um keine Kratzer oder Abdrücke zu verursachen.
  • Ein nicht gezeigter Abrichtring kann am Umfang des Formteils 16 angeordnet sein, wobei der Abrichtring während des Polierens auf das Polierkissen 22 drückt, um eine wellige Verformung des Polierkissens 22 zu verhindern. Der Abrichtring besteht vorzugsweise aus einem Material, das keine metallische Kontamination am Werkstück W verursacht und das bei Kontakt mit dem Polierkissen 22 einen kleinstmöglichen Verschleiß hat. Vorzugsweise wird zum Beispiel ein aus Aluminiumoxid bestehender Ring verwendet.
  • Wie in der 1 gezeigt ist, ist der Polierkopf 11 gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem vorstehend erwähnten allgemeinen Aufbau mit einem Abstandshalter 15 versehen, der zumindest zwischen dem Trägeranlagebereich und dem Kopfkorpus-Anlagebereich in einem Teil von zumindest entweder dem Trägeranlagebereich oder dem Kopfkorpus-Anlagebereich angeordnet ist. Der Abstandshalter 15 ist in der Ausführungsform in der 1 am Trägeranlagebereich 13b mit Schrauben und dergleichen fixiert. Es ist zu beachten, dass der Abstandshalter 15, wie in der 2 gezeigt, an einem Teil des ringförmigen Trägeranlagebereichs 13b angebracht ist, wenn man von oben auf ihn blickt. Der Abstandshalter kann aus jedem Material hergestellt sein, solange das Material über eine gewisse Steifigkeit verfügt und sich nicht leicht verformt. Die Größe des Abstandshalters 15 ist nicht beschränkt, solange der Abstandshalter zum Zeitpunkt des Aufsetzens am Kopfkorpus-Anlagebereich 12a nicht instabil wird. Die Größe des Abstandshalters kann zum Beispiel ungefähr ein Zehntel des Innendurchmessers des Trägeranlagebereichs 13b betragen. Des Weiteren ist auch die Querschnittsform des Abstandshalters 15 nicht beschränkt, solange der Abstandshalter zwischen dem Trägeranlagebereich 13b und dem Kopfkorpus-Anlagebereich 12a angeordnet ist. Wenn zum Beispiel, wie in der 1 gezeigt ist, der Abstandshalter eine solche Form hat, dass er den Trägeranlagebereich 13b umgreift und von oben mittels Schrauben fixiert ist, ist davon auszugehen, dass er stabil ist. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt.
  • Wie nachstehend beschrieben wird, ist, wenn der Träger 13 in Schräglage angehoben wird, die Dicke des Abstandshalters 15 entsprechend eingestellt, zum Beispiel so, dass der Neigungswinkel des Trägers ca. 0,1 bis 1° beträgt. Die Dicke des Abstandshalters 15 wird in einfacher Art und Weise eingestellt, wünschenswerterweise durch die vorab erfolgende Vorbereitung von Abstandshaltern in verschiedenen Dicken und durch entsprechendes Auswechseln.
  • Da der Abstandshalter 15 während des Polierens des Werkstücks den Kopfkorpus-Anlagebereich 12a nicht berührt, kann das Werkstück so gut wie bei einem allgemeinen Polierkopf poliert werden, und zwar ohne Veränderung im Vergleich zu einem Polierkopf, der nicht über den Abstandshalter 15 verfügt, und somit besteht kein Problem hinsichtlich der Polierqualität des Werkstücks.
  • 13 zeigt den Polierkopf, bei dem der Träger ein Gummispannträger ist, als zweite Ausführungsform des Polierkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der Polierkopf 61 umfasst hauptsächlich den Kopfkorpus 12 und den Gummispannträger 62, der mit dem Kopfkorpus 12 durch die Membran 14 verbunden ist. Durch die Verbindung mittels der Membran 14 hält der Kopfkorpus 12 den Gummispann träger 62, der Raumabschnitt 18 ist dicht verschlossen und die Durchgangsbohrung 20 zur Druckeinstellung, die mit der Druckeinstellvorrichtung 19 in Verbindung steht, ist wie bei der vorhergehenden ersten Ausführungsform in der Mitte des oberen Teils des Kopfkorpus 12 vorgesehen.
  • Der Gummispannträger 62 hat ein oberes Trägerteil 63 und ein Gummiteil 65, das mit gleichförmiger Spannung mit einem ringförmigen, steifen Ring 64 verbunden ist, der aus einem steifen Material wie etwa SUS (rostfreier Stahl) oder dergleichen hergestellt ist, und hat eine flache Unterseite. Die Haltefläche des Werkstücks W ist eine Unterseite des Gummiteils 65. Der Gummispannträger hat auch einen Werkstück-Andrückraum 66 auf der der Werkstückhaltefläche des Gummiteils 65 entgegengesetzten Seite. Dem Werkstück-Andrückraum 66 wird ein Fluid durch einen Fluidzuführkanal 68 zugeführt, der mit einer Druckeinstelleinrichtung 67 in Verbindung steht, um auf das Werkstück einen Druck auszuüben. Das Gummiteil 65 kann mit einem gleichmäßigen Druck beaufschlagt werden, indem mittels der Druckeinstelleinrichtung 67 dem Werkstück-Andrückraum 66 Druckluft zugeführt wird, um auf das Werkstück einen Druck auszuüben, und das Werkstück kann mit einem gleichmäßigen Druck gegen das auf dem Drehteller 21 befindliche Polierkissen 22 gedrückt werden. Das Erzeugen eines Vakuums im Werkstück-Andrückraum 66 mit der Druckeinstellvorrichtung 67 zum Andrücken des Werkstücks ermöglicht das Ansaugen des Werkstücks W am Gummiteil 65. Außerdem kann das Zusatzkissen 17 an der Unterseite des Gummiteils 65 vorgesehen sein, und das Zusatzkissen 17 kann das Werkstück W ansaugen. Darüber hinaus kann das Formteil 16 vorgesehen sein.
  • Der vorstehende Abschnitt 63a und der Trägeranlagebereich 63b sind am oberen Trägerteil 63 gebildet. Wie bei der vorhergehenden ersten Ausführungsform ist der Abstandshalter 15 so vorgesehen, dass der Abstandshalter 15 zumindest zwischen dem Trägeranlagebereich 63b und dem Kopfkorpus-Anlagebereich 12a in einem Teilbereich von zumindest entweder dem Trägeranlagebereich 63b oder dem Kopfkorpus-Anlagebereich 12a sitzt.
  • Zusätzlich zu dem Gummispannträger mit einem wie vorstehend beschriebenen typischen Aufbau können verschiedene, herkömmlicherweise bekannte Gummispannträger übernommen werden.
  • Die 3 zeigt eine grobe Zeichnung einer Poliervorrichtung 31, die mit dem vorstehend beschriebenen Polierkopf 11 gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist. Die Poliervorrichtung 31 umfasst das am Drehteller 21 befestigte Polierkissen 22, und zusätzlich zum Polierkopf 11 eine Poliermittel-Zuführvorrichtung 36, um dem Polierkissen 22 ein Poliermittel 35 zuzuführen.
  • Vor dem Polieren des Werkstücks W unter Verwendung der Poliervorrichtung 31 wird zuerst das Abrichten bzw. Glätten des Polierkissens 22 durchgeführt. Dieses Abrichten erfolgt wie üblich mittels eines gewöhnlichen Abrichters, wie in der 7(a) gezeigt ist.
  • Normalerweise wird zumindest ein Bereich, in dem das Werkstück während seines Poliervorgangs einen Gleitkontakt hat, unter Verwendung des Abrichters abgerichtet, der größer als das zu polierende Werkstück ist.
  • Als Abrichter wird zum Beispiel ein Radabrichter 41 verwendet, bei dem ein Außendurchmesser eines Abschnitts, der am Polierkissen 22 anliegt, geringfügig größer als ein Radius des Drehtellers 21 ist und sein Innendurchmesser geringfügig kleiner als der Radius des Drehtellers 21 ist (beispielsweise beim Polieren eines Siliziumwafers mit einem Durchmesser von 300 mm unter Verwendung eines Drehtellers mit einem Durchmesser von 800 mm beträgt der Außendurchmesser des Abschnitts, der am Polierkissen anliegt, etwa 410 mm und sein Innendurchmesser liegt bei etwa 380 mm). Mit dem Radabrichter 41 wird das Abrichten durchgeführt, indem der Radabrichter 41 eingespannt und der Drehteller 21 in Drehung versetzt wird, während der Radabrichter am Polierkissen 22 anliegt. In diesem Fall kann der Radabrichter 41 gedreht und mit einer Amplitude von ungefähr einem Zehntel des Radius des Drehtellers in Durchmesserrichtung des Drehtellers 21 verschwenkt werden.
  • Wie vorstehend erwähnt, haben die vorliegenden Erfinder herausgefunden, dass bei Ausführung des Abrichtens mittels eines wie vorstehend erwähnten normalen Verfahrens das Polierkissen eine Form annimmt, die in der Mitte tiefer ist als am Außenrand, und wie in der 7(b) gezeigt eine Mulde hat. Es ist zu beachten, dass das Diagramm in der 7(b) die Höhenverteilung des Polierkissens in der Durchmesserrichtung des Drehtellers zeigt und zwei Kurven im Diagramm Höhenverteilungen des Polierkissens in zwei zueinander senkrechten Richtungen in einer oberen Ebene des Drehtellers zeigen.
  • Es ist davon auszugehen, dass dies darin begründet liegt, dass die Schwingdauer am Abrichter in der Nähe des Mittelpunkts des Polierkissens länger als am Umfang ist, wenn das Abrichten mittels des Radabrichters erfolgt.
  • Nach dem wie vorstehend beschriebenen üblichen Abrichten wird das Werkstück W mittels der Poliervorrichtung 31, die mit dem Polierkopf 11 gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist, poliert.
  • Wenn das Werkstück W unter Verwendung der Poliervorrichtung 31 poliert wird, wird zuerst das Werkstück W mit dem Träger 13 gehalten, z. B. indem es am Zusatzkissen 17 befestigt wird, das Wasser enthält, um die Rückseite des Werkstücks W festzuhalten, und der Randbereich des Werkstücks W wird mit dem Formteil 16 gehalten.
  • Dann wird durch die Poliermittel-Zuführeinrichtung 36 dem Polierkissen 22 das Poliermittel 35 zugeführt, während das Werkstück W in Gleitkontakt mit dem Polierkissen 22 steht, wobei sich der Polierkopf 11 und der Drehteller 21 in jeweils vorgeschriebener Richtung drehen. Zu dieser Zeit kann durch Einstellen des Drucks des dicht verschlossenen Raumabschnitts 18 des Kopfkorpus 12 mit der Druckeinstelleinrichtung 19 die Membran 14 elastisch verformt werden. Wenn dem Raumabschnitt 18 von der Druckeinstelleinrichtung 19 zum Beispiel Druckluft zugeführt wird, verformt sich die Membran 14 elastisch zwischen dem Kopfkorpus 12 und dem Träger 13, und der Träger 13 wird mit einem vorgeschriebenen Druck gegen die Seite des Polierkissens 22 gedrückt. Auf diese Weise kann durch elastische Verformung der Membran 14 mittels der Druckeinstelleinrichtung 19 die Vorderseite des Werkstücks W poliert werden, während das durch den Träger 13 gehaltene Werkstück W mit einer vorgeschriebenen Andruckkraft gegen das am Drehteller 21 befindliche Polierkissen 22 gedrückt wird und das Werkstück W in Bezug auf das Polierkissen 22 gedreht wird.
  • Es ist zu beachten, dass sich die Vertiefung im Nahbereich der Mitte des Polierkissens 22 durch die Andruckkraft des Werkstücks W so weit abflacht, dass sie beim Polieren des Werkstücks W außer Acht gelassen werden kann; es besteht kein Problem hinsichtlich der Polierqualität des Werkstücks.
  • Außerdem kann das Werkstück W mit dem Polierkopf 11 so poliert werden, dass er beim Polieren des Werkstücks W verschwenkt wird.
  • Nach dem wie vorstehend beschriebenen Abrichten und Polieren des Werkstücks W wird das Werkstück W vom Polierkissen 22 durch das folgende Verfahren abgelöst.
  • Zuerst wird die Drehung des Polierkopfs 11 so angehalten, dass der Abstandshalter 15 nahe der im Mittenabschnitt des Polierkissens 22 gebildeten Vertiefung liegt.
  • Genauer gesagt wird, wie in der 6 gezeigt ist, die Drehung des Polierkopfs 11 so angehalten, dass die Drehposition des Abstandshalters 15 von der Mitte des Polierkopfs 11 (und zwar der Mitte des Drehtellers 21) innerhalb von 30° in Bezug auf die Mitte des Polierkissens 22 liegt. Noch bevorzugter liegt die Drehposition des Abstandshalters 15 von der Mitte des Polierkopfs 11 gesehen innerhalb von 15° in Bezug auf die Mitte des Polierkissens 22 und am meisten bevorzugt liegt sie auf einer Linie, die die Mitte des Polierkopfs 11 mit der Mitte des Polierkissens 22 verbindet.
  • Ein Verfahren zum Anhalten der Drehposition des Polierkopfs 11 in der vorgenannten vorgeschriebenen Position ist nicht beschränkt, aber ein automatisches Anhalten in der vorgeschriebenen Position ist leicht machbar und dementsprechend wünschenswert. Deshalb ist die Poliervorrichtung 31 vorzugsweise mit einer Einrichtung zur automatischen Einstellung der Drehstoppposition des Polierkopfs 11 versehen (zum Beispiel mit einer Servoeinrichtung oder dergleichen).
  • Nach dem Anhalten der Drehung des Polierkopfs 11, wie vorstehend beschrieben, wird das Werkstück W vom Polierkissen 22 durch Anheben des Kopfkorpus 12 wie folgt abgelöst.
  • Zuerst wird, wie in der 4 gezeigt ist, der Kopfkorpus 12 angehoben, und demzufolge stützt sich der Abstandshalter 15 am Kopfkorpus-Anlagebereich 12 ab. Wenn in diesem Zustand die Hubkraft weiter besteht, wird der Abstandshalter 15 konzentriert mit einer Kraft beaufschlagt, die dann in konzentrierter Art auf einen Bereich der Werkstückhaltefläche des Trägers 13 wirkt, wobei sich der Bereich in der Umgebung genau unterhalb des Abstandshalters 15 befindet. Wenn der Abstandshalter 15 nahe der Mitte des Polierkissens 22 liegt, wobei in diesem Nahbereich eine leichte Vertiefung besteht, dann liegt der Bereich der Werkstückhaltefläche des Trägers 13, auf den sich die Kraft fokussiert, auch im Nahbereich der Mitte des Polierkissens 22, wobei in diesem Nahbereich eine leichte Vertiefung besteht. Daher kann das Werkstück W leicht und stabil vom Polierkissen 22 abgelöst werden.
  • Wenn der Polierkopf weiter angehoben wird, stützt sich, wie in der 5 gezeigt, der Kopfkorpus-Anlagebereich 12a am Abstandshalter 15 und an dem dem Abstandshalter 15 entgegengesetzten Abschnitt des ringförmigen Trägeranlagebereichs 13b ab, und der Träger 13 wird unter Schräglage angehoben.
  • Es ist zu beachten, dass die Dicke des Abstandshalters 15 in geeigneter Weise so eingestellt wird, dass sich das Werkstück W vom Polierkissen 22 gleichbleibend ab löst. Wie vorstehend beschrieben ist, kann beim Anheben des Trägers 13 unter Schräglage die Dicke des Abstandshalters 15 so eingestellt sein, dass der Neigungswinkel ca. 0,1 bis 1° beträgt.
  • Es ist zu beachten, dass sich die Wirkungen der vorliegenden Erfindung erzielen lassen, solange das zu polierende Werkstück nicht beträchtlich kleiner als der Abrichtbereich ist, da der Umfangsabschnitt des Werkstücks im Bereich der Vertiefung nahe der Mitte des Polierkissens liegt.
  • Außerdem lassen sich, sobald das Abrichten erfolgt ist, die Wirkungen der vorliegenden Erfindung auch dann erzielen, wenn das Polieren des Werkstücks und das Ablösen vom Polierkissen innerhalb einer normalen Spanne ohne Abrichten wiederholt werden.
  • Im Rahmen der bisherigen Erläuterung ist der Abstandshalter, mit dem der Polierkopf der vorliegenden Erfindung versehen ist, am Trägeranlagebereich 13b angebracht. Der Abstandshalter 15 kann aber auch, wie in der 8 gezeigt ist, am Kopfkorpus-Anlagebereich 12a oder sowohl am Trägeranlagebereich 13b als auch am Kopfkorpus-Anlagebereich 12a befestigt sein.
  • Nachstehend werden Beispiele und ein Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • (Beispiel 1)
  • Der wie in der 13 aufgebaute Polierkopf 61 wurde wie folgt hergestellt. Es wurden ein aus rostfreiem Stahl hergestellter Kopfkorpus 12 und ein Träger 63 vorbereitet, bei welchem die Werkstückhaltefläche durch das Gummiteil 65 gebildet ist, der Werkstück-Andrückraum 66 ist an der Rückseite des Gummiteils vorgesehen und das Gummiteil 65 kann mit einem gleichförmigen Druck beaufschlagt werden, indem dem Werkstück-Andrückraum 66 mit der Druckeinstelleinrichtung 67 Druckluft zugeführt wird. Die Elemente wurden durch die Membran 14 miteinander verbunden.
  • Als Werkstück wurde ein Siliziumwafer mit einem Durchmesser von 300 mm und einer Dicke von 775 μm wie folgt mittels der wie in der 3 dargestellten Poliervorrichtung 31 poliert, die mit dem vorstehend beschriebenen Polierkopf 61 versehen war (die 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Polierkopf 11 der 1 vorgesehen ist, wobei bei diesem Beispiel eine Ausführungsform mit Polierkopf 61 vorgesehen ist). Der verwendete Siliziumwafer wurde vorher einem ersten Poliervorgang an seinen beiden Seiten unterzogen, wobei auch sein Randbereich poliert wurde. Es wurden ein Drehteller 21 mit einem Durchmesser von 800 mm und ein gewöhnliches Polierkissen 22, das keine Rinne aufweist, verwendet.
  • Vor dem Polieren erfolgte zuerst das Abrichten des Polierkissens 22. Als Abrichter 41 wurde der Radabrichter verwendet, wobei der Außendurchmesser an der Unterseite 410 mm und der Innendurchmesser an der Unterseite 380 mm betrug. Der Radabrichter 41 wurde mit einem Druck von 30 kPa angedrückt, der Drehteller 21 drehte sich mit 29 UpM und das Abrichten wurde 180 Minuten lang ausgeführt.
  • Beim Polieren wurde als Poliermittel eine alkalische Lösung verwendet, die kolloidales Siliziumoxid enthielt, und der Polierkopf 11 und der Drehteller 21 wurden mit 31 UpM bzw. 29 UpM gedreht. Ein Polierdruck (eine Andruckkraft) für das Werkstück W wurde auf 15 kPa eingestellt. Die Polierdauer lag bei 10 Minuten.
  • Nach der Beendigung des Poliervorgangs des Werkstücks wurde die Drehung des Polierkopfs 11 so angehalten, dass die Drehposition des Abstandshalters 15 (mit einer Dicke von 2 mm) von der Mitte des Polierkopfs 11 innerhalb von 30° bezüglich der Mitte des Polierkissens 22 lag. Der Polierkopf 12 wurde in der Drehposition so angehoben, dass der Druck (der Druck des Werkstück-Andrückraums 66; Saugdruck), der zwischen dem Werkstück W und der Ansaugfläche des Trägers 13 (des Gummiteils) wirkte, einen Wert von –45 kPa annahm, und das Werkstück löste sich in 2 Sekunden ab.
  • Das Polieren und das Ablösen vom Polierkissen wurden mit 300 Werkstücken zur Hälfte ohne Abrichtvorgang wiederholt.
  • Im Ergebnis konnte von den 300 Werkstücken 300 normal abgelöst werden (Erfolgsrate 100%), womit die Wirkungen der vorliegenden Erfindung ganz klar erzielt wurden.
  • (Beispiel 2)
  • Das Ablösen vom Polierkissen wurde wie bei Beispiel 1 mit 26 Werkstücken getestet, mit der Ausnahme, dass die Drehung des Polierkopfs angehalten wurde, ohne die Stoppposition des Abstandshalters einzustellen, und der Polierkopfkorpus 12 wurde nach dem Polieren des Werkstücks in der Drehposition angehoben.
  • Im Ergebnis konnten von den 26 Werkstücken 24 problemlos abgelöst werden, allerdings entstand beim Ablösen von zwei Werkstücken ein ungewöhnliches Geräusch.
  • (Vergleichsbeispiel 1)
  • Wie beim Beispiel 1 wurden mittels der mit demselben Polierkopf wie im Beispiel 1 versehenen Poliervorrichtung Siliziumwafer poliert, mit der Ausnahme, dass kein Abstandshalter vorgesehen war. Das Ablösen wurde mit einem Saugdruck von –30 kPa 1 bis 2 Sekunden lang versucht.
  • Das Ergebnis stellte sich so dar, dass der Drehteller angehoben wurde und das Werkstück dementsprechend nicht abgelöst werden konnte.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend genannte Ausführungsform beschränkt. Bei der Ausführungsform handelt es sich nur um eine beispielhafte Darstellung, und innerhalb des technischen Umfangs der vorliegenden Erfindung sind alle Ausführungsformen enthalten, die im Wesentlichen dasselbe Merkmal haben und dieselben Funktionen und Einflüsse wie die zeigen, die in dem in den Ansprüchen beschriebenen technischen Konzept enthalten sind.
  • So ist zum Beispiel der Polierkopf gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf die in den 1 und 13 gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Mit Ausnahme der in den Ansprüchen beschriebenen Erfordernisse kann die dem Polierkopf verliehene Form und dergleichen entsprechend ausgelegt werden.
  • Das Merkmal der Poliervorrichtung ist auch nicht auf eines beschränkt, das in der 3 gezeigt ist. Die Poliervorrichtung kann beispielsweise mehrere Polierköpfe gemäß der vorliegenden Erfindung aufweisen.
  • Zusammenfassung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Polierkopf 11 mit einem scheibenartigen Träger 13, bei dem ein ringförmiger vorstehender Abschnitt 13a und ein Trägeranlagebereich 13b an einem Umfangsabschnitt ausgebildet sind, einem scheibenartigen Kopfkorpus 12, an dem außen ein Kopfkorpus-Anlagebereich 12a ausgebildet ist, einer Membran 14 zum Verbinden des Kopfkorpus mit dem Träger, und einem Abstandshalter 15, der zwischen dem Trägeranlagebereich und Kopfkorpus-Anlagebereich in einem Teil des Trägeranlagebereichs und/oder des Kopfkorpus-Anlagebereichs sitzt, in welchem sich der Abstandshalter am Trägeranlagebereich und/oder am Kopfkorpus-Anlagebereich abstützt, wenn der Kopfkorpus angehoben wird, so dass sich das Werkstück vom Polierkissen löst, indem der Träger in Schräglage angehoben wird. Es wird daher ein Polierkopf zur Verfügung gestellt, bei dem das Werkstück leicht, sicher und zuverlässig vom Polierkissen abgelöst werden kann, indem der das Werkstück haltende Polierkopf angehoben wird, ohne den Polierkopf aus dem Drehteller herauszufahren und dergleichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2001-341070 [0008]

Claims (6)

  1. Polierkopf mit wenigstens einem scheibenartigen Träger zum Halten einer Rückseite eines Werkstücks, bei dem ein ringförmiger vorstehender Abschnitt, der nach oben vorsteht, und ein ringförmiger Trägeranlagebereich, der vom vorstehenden Abschnitt nach innen ragt, an einem Umfangsabschnitt ausgebildet sind, einem Kopfkorpus zum Halten des Trägers, in dem innen ein Raumabschnitt gebildet ist, und einem nach außen ragenden, ringförmigen Kopfkorpus-Anlagebereich, der außen ausgebildet ist, wobei der Kopfkorpus drehbar ist, und einer Membran zum Verbinden des Kopfkorpus mit dem Träger und zum dichten Verschließen des Raumabschnitts des Kopfkorpus; wobei der Polierkopf die Rückseite des Werkstücks mit dem Träger in dem Zustand hält, in dem ein Druck des dicht verschlossenen Raumabschnitts mittels einer Druckeinstellvorrichtung eingestellt ist, die mit dem Raumabschnitt verbunden ist, wenn eine Vorderseite des Werkstücks poliert wird, indem sie in Gleitkontakt mit einem Polierkissen gebracht wird, das an einem Drehteller befestigt ist, und das Werkstück durch Anheben des Kopfkorpus und des Trägeranlagebereichs vom Polierkissen abgelöst wird, wobei der Trägeranlagebereich und der Kopfkorpus-Anlagebereich ineinandergreifen, wenn das Werkstück vom Polierkissen abgelöst wird, indem nach dem Polieren des Werkstücks der Polierkopf angehoben wird; wobei ein Abstandshalter zumindest zwischen dem Trägeranlagebereich und dem Kopfkorpus-Anlagebereich in einem Teil des Trägeranlagebereichs und/oder des Kopfkorpus-Anlagebereichs vorgesehen ist, und sich der Abstandshalter beim Anheben des Kopfkorpus am Trägeranlagebereich und/oder am Kopfkorpus-Anlagebereich abstützt, so dass sich das Werkstück vom Polierkissen löst, indem der Träger in Schräglage angehoben wird, wenn durch das Anheben des Polierkopfs das Werkstück vom Polierkissen abgelöst wird.
  2. Polierkopf nach Anspruch 1, umfassend ein Zusatzkissen an einer Fläche des Trägers, wobei die Fläche die Rückseite des Werkstücks hält.
  3. Polierkopf nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Träger in der Lage ist, als Werkstück einen Halbleiterwafer mit einem Durchmesser von 300 mm oder mehr zu halten.
  4. Poliervorrichtung, die zum Polieren einer Oberfläche eines Werkstücks verwendet wird, zumindest Folgendes umfassend: ein an einem Drehteller befestigtes Polierkissen; eine Poliermittel-Zuführvorrichtung, um dem Polierkissen ein Poliermittel zuzuführen; und einen Polierkopf zum Halten des Werkstücks, bei dem es sich um den Polierkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3 handelt.
  5. Poliervorrichtung nach Anspruch 4, mit einer Einrichtung zum automatischen Einstellen einer Drehstoppposition des Polierkopfs.
  6. Verfahren zum Ablösen eines Werkstücks von einem Polierkissen nach dem Abrichten des an einem Drehteller befestigten Polierkissens, und zum Bringen einer Oberfläche des Werkstücks zum Polieren in Gleitkontakt mit dem abgerichteten Polierkissen, das die folgenden Schritte umfasst: Halten und Polieren des Werkstücks mit dem Polierkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3; Anhalten der Drehung des Polierkopfs derart, dass eine Drehposition des Abstandshalters von einem Mittelpunkt des Polierkopfs innerhalb von 30° in Bezug auf einen Mittelpunkt des Polierkissens liegt; und Ablösen des Werkstücks durch Anheben des Kopfkorpus in der Drehposition.
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