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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Polierkopf zum Halten eines
Werkstücks, wenn eine Oberfläche des Werkstücks
poliert wird, und eine diesen aufweisende Poliervorrichtung und
insbesondere einen Polierkopf zum Halten des Werkstücks
auf einem Gummifilm und eine diesen aufweisende Poliervorrichtung.
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STAND DER TECHNIK
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In
den letzten Jahren wird aufgrund eines umfangreichen Einbaus eines
Halbleiterbauelements der Anspruch an einen ebenen, dafür
verwendeten Halbleiter-Siliziumwafer immer höher. Die Ebenheit wird
für einen Bereich in der Nähe des Waferrands benötigt,
um die Ausbeute eines Halbleiter-Chips zu verbessern.
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Die
Endform eines Siliziumwafers hängt von einem Hochglanzpolierverfahren
ab, bei dem es sich um den letzten Schritt handelt. Insbesondere
wird der Siliziumwafer mit einem Durchmesser von 300 mm einem ersten
Polieren durch eine doppelseitige Polierung unterworfen, um die
strenge Anforderung an die Ebenheit zu erfüllen, und anschließend
werden ein zweites Polieren einer Einseitenoberfläche und ein
Endpolieren durchgeführt, um eine Verbesserung im Hinblick
auf Kratzer an der Oberfläche und Oberflächenrauigkeit
zu erzielen. Das zweite Polieren einer Einseitenoberfläche
und das Endpolieren sind erforderlich, um die Ebenheit, die durch
das erste Polieren der doppelseitigen Oberflächen erzielt
wurde, aufrechtzuerhalten und um die Waferoberfläche zu einer
perfekten Hochglanzfläche zu gestalten, bei der es keine
Defekte, wie beispielsweise einen Kratzer, an der Oberfläche
gibt.
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Wie
in der 8 gezeigt, umfasst eine übliche einseitige
Poliervorrichtung einen Drehtisch 83, auf dem ein Polierkissen 82 angebracht
ist, einen Poliermittel-Zuführmechanismus 84,
einen Polierkopf 85 und dergleichen. Die Poliervorrichtung 81 poliert ein
Werkstück W, indem das Werkstück W mit dem Polierkopf 85 gehalten
wird, das Poliermittel 86 dem Polierkissen 82 von
dem Poliermittel-Zuführmechanismus 84 zugeführt
wird, der Drehtisch 83 bzw. der Polierkopf 85 gedreht
wird und die Oberfläche des Werkstücks W in Gleitkontakt
mit dem Polierkissen 82 gebracht wird.
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Als
Verfahren zum Halten des Werkstücks auf dem Polierkopf
gibt es beispielsweise ein Verfahren zum Anbringen des Werkstücks
auf einer flachen scheibenförmigen Platte mittels eines
Klebstoffs, wie beispielsweise Wachs und dergleichen. Wie in der
9 gezeigt,
gibt es auch ein anderes Verfahren, bei dem ein elastischer Film,
der als Stützfolie
93 bezeichnet wird, an einer
Werkstück-Halteplatte
92 angebracht ist, um das
Werkstück so zu halten, dass eine Übertragung
der konkav-konvexen Form des Polierkopfkörpers
91 und
der Werkstück-Halteplatte
92 unterdrückt
wird. Darüber hinaus gibt es ein so genanntes Gummifutterverfahren,
bei dem ein Werkstück-Halteabschnitt aus einem Gummifilm
hergestellt ist, ein unter Druck stehendes Fluid, wie beispielsweise
Luft, in die Rückseite des Gummifilms strömen
gelassen wird und der Gummifilm durch den gleichförmigen
Druck aufgeblasen wird, um so das Werkstück gegen das Polierkissen
zu drücken (siehe
japanische
Offenlgungsschrift (kokai) Nr. 2002-264005 ). Ein Polierkopf,
der außerhalb des Werkstücks mit einem Haltering
versehen ist, wobei es sich bei dem Haltering um eine Einrichtung
zum Anpressen des Polierkissens handelt, wird auch vorgeschlagen,
um ein Durchbiegen eines äußeren Randabschnitts
des Werkstücks zu unterdrücken und so die Ebenheit
zu verbessern.
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Ein
Beispiel für einen Aufbau des herkömmlichen Polierkopfs
im Zusammenhang mit einem Gummifutterverfahren ist schematisch in
der 10(a) gezeigt. Der Aufbau ist
wie folgt. Ein Gummifilm (Gummimaterial) 104a ist derart
angebracht, dass ein konkaver Abschnitt einer Mittelplatte 102a, die
an ihrer unteren Fläche mit dem konkaven Abschnitt ausgestattet
ist, abgedichtet wird. Ein Fluid wird einem ersten abgedichteten
Raumabschnitt 103a durch einen ersten Druckanpassungsmechanismus 105a zugeführt,
so dass ein Wafer W angepresst werden kann, wobei es sich um einen
so genannten Gummifutteraufbau handelt. Außerdem ist die
Mittelplatte 102a über einen elastischen Film 106a mit
einem Polierkopfkörper 101a verbunden. Ein Fluid
wird einem zweiten abgedichteten Raumabschnitt 107a, der
mit dem elastischen Film 106a abgedichtet ist, durch einen
zweiten Druckanpassungsmechanismus 108a zugeführt,
so dass die Mittelplatte 102a mit Druck beaufschlagt werden
kann. Ein ringförmiger Führungsring 109a ist
mit dem Polierkopfkörper 101a verbunden, um den
Wafer während des Polierverfahrens zu halten, so dass der Führungsring
außerhalb des Wafers W angeordnet ist. Weiterhin gibt es
ein Verfahren zum Druckbeaufschlagen nur durch den Gummifilm 104b ohne
einen Anpressmechanismus der Mittelplatte 102b, wie in der 10(b) gezeigt. Außerdem wird,
wie in der 10(c) gezeigt, ein Polierkopf,
der mit einem Haltering versehen ist, der das Polierkissen anstelle
des Führungsrings anpresst, auch für den Zweck
des Unterdrückens des Durchbiegens des äußeren Randabschnitts
des Werkstücks vorgeschlagen. Der Haltering 109c presst
das Polierkissen an, wobei ein Fluid einem dritten abgedichteten
Raumabschnitt 111c, der mit dem elastischen Film 110c abgedichtet ist,
durch einen dritten Druckanpassungsmechanismus 112c zugeführt
wird.
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Im
Falle eines Aufbaus, bei dem der Gummifilm unter Zugbeanspruchung
an einem Öffnungsendabschnitt des konkaven Abschnitts einer
Mittelplatte vorgesehen ist, wie in der
10(a),
(b) gezeigt, besteht das Problem, dass die Steifigkeit des Gummifilms
in der Nähe des Öffnungsendabschnitts des Werkstücks
unter dem Einfluss der Zugbeanspruchung im Wesentlichen hoch wird
und der an den äußeren Randabschnitt des Werkstücks
angelegte Druck hoch wird und dadurch eine Durchbiegung des äußeren
Rands auftritt. Darüber hinaus wird ein Verfahren vorgeschlagen,
bei dem eine Position eines Halteabschnitts P (der Öffnungsendabschnitt)
des Gummifilms gegen das Werkstück angehoben wird, um den
Druck des äußeren Randabschnitts zu verringern,
so dass die Durchbiegung des äußeren Rands unterdrückt
wird, wie in der
10(d) gezeigt (siehe beispielsweise
japanische Offenlegungsschrift
(kokai) Nr. 2002-264005 ). Allerdings tritt da das Problem auf,
dass der Versuch, die Durchbiegung am äußeren Rand
des Wafers zu verbessern, dazu führt, dass eine Form ausgebildet
wird, die am äußeren Rand des Wafers angehoben
ist, die Gleichförmigkeit verschlechtert wird, die Form
sich nicht unter dem Einfluss der Schwankung der Zugbeanspruchung
stabilisiert, wenn der Gummifilm in Zugbeanspruchung vorgesehen
ist, und dergleichen. Außerdem wird das Verfahren vorgeschlagen,
bei dem ein Haltering außerhalb des Werkstücks
vorgesehen ist, um das Polierkissen direkt so anzupressen, dass
die Durchbiegung am äußeren Rand unterdrückt
wird, wie in der
10(c) gezeigt. Da
allerdings ein Haltematerial auch poliert wird, tritt das Problem
auf, dass unter dem Einfluss der Stauberzeugung und dergleichen dadurch
ein Kratzer an einer Oberfläche des Werkstücks
gebildet wird, die Werkstücksoberfläche nicht ausreichend
mit Poliermittel versorgt wird, weil es das Polierkissen anpresst
und es so zu einer Verringerung der Polierrate kommt und dergleichen.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Im
Hinblick auf die oben erwähnten Probleme ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, einen Polierkopf im Zusammenhang mit
dem Gummifutterverfahren und eine Poliervorrichtung, die den Polierkopf
umfasst, vorzusehen, wobei das Auftreten eines Oberflächendefekts,
wie beispielsweise eines Kratzers, auf einer Oberfläche
des Werkstücks so weit wie möglich unterdrückt
wird und das Werkstück gleichförmig und beständig
zum äußeren Rand hin poliert werden kann.
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Um
die obige Aufgabe zu erzielen, stellt die vorliegende Erfindung
einen Polierkopf zur Verfügung, mindestens umfassend: eine
in etwa scheibenförmige Mittelplatte; einen Gummifilm,
der von der Mittelplatte gehalten wird, wobei der Gummifilm mindestens
einen unteren Flächenabschnitt und einen Seitenflächenabschnitt
der Mittelplatte abdeckt; und einen ringförmigen Führungsring,
der an einem Rand des Gummifilms an einem unteren Abschnitt eines Polierkopfkörpers
vorgesehen ist, wobei in dem Polierkopf ein erster abgedichteter
Raumabschnitt vorgesehen ist, der von der Mittelplatte und dem Gummifilm
umgeben ist, ein Druck des ersten abgedichteten Raumabschnitts durch
einen ersten Druckanpassungsmechanismus geändert werden
kann, die Rückseite eines Werkstücks an dem unteren
Flächenabschnitt des Gummifilms gehalten wird und eine
Oberfläche des Werkstücks in Gleitkontakt mit einem
Polierkissen gebracht wird, das zum Durchführen des Polierens
an einem Drehtisch angebracht ist, wobei ein Endabschnitt des Gummifilms,
der von der Mittelplatte gehalten wird, in O-Ringform ausgebildet
ist, die Mittelplatte so ausgebildet ist, dass sie in der Lage ist,
vertikal in zwei Teile geteilt zu werden, die Mittelplatte und der
Gummifilm einen Raum wenigstens über die ganze Fläche
des unteren Flächenabschnitts und des Seitenflächenabschnitts
der Mittelplatte aufweisen und der Gummifilm durch Zusammendrücken
des O-Ringendabschnitts des Gummifilms zwischen der geteilten Mittelplatte
gehalten wird.
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Auf
diese Weise wird der Gummifilm in einer Manschettenform ausgebildet,
bei der es sich um eine hohle Scheibenform handelt, bei der der
obere Abschnitt kreisförmig geöffnet ist, so dass
eine Position, bei der der Gummifilm von der Mittelplatte gehalten
wird, von einer Werkstück-Halteabschnittseite im Abstand
positioniert ist. Darüber hinaus wird ein Endabschnitt
des manschettenförmigen Gummifilms in O-Ringform ausgebildet,
so dass der Gummifilm von der Mittelplatte gehalten wird, wobei
ein Kontaktbereich zwischen der Mittelplatte und dem Gummifilm so
weit wie möglich verringert wird. Der Aufbau ermöglicht
das Unterdrücken einer zusätzlichen Zugbeanspruchung,
die in dem Gummifilm erzeugt wird, und das Durchführen
eines Polierens, wobei das Werkstück einer gleichförmigen
Polierkraft ausgesetzt wird, ohne dass die Steifigkeit des Gummifilms in
der Nähe des äußeren Randabschnitts des
Werkstücks erhöht wird.
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Als
Ergebnis kann das Werkstück poliert werden, wobei eine
hohe Ebenheit über die ganze Oberfläche des Werkstücks,
inbesondere im äußeren Randabschnitt, im Vergleich
zum herkömmlichen Polierkopf aufrechterhalten wird. Das
bedeutet, dass der Polierkopf einer wird, bei dem das Werkstück gleichförmig
zum äußeren Randabschnitt hin poliert werden kann.
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Darüber
hinaus wird der Einfluss der Stauberzeugung und dergleichen unterdrückt,
da der Haltering und dergleichen nicht verwendet wird. So wird der
Polierkopf zu einem Polierkopf, bei dem ein Auftreten eines Kratzers
oder eines Defekts an der Oberfläche des Werkstücks
verhindert werden kann.
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Weiterhin
wird der Polierkopf ein solcher, bei dem die Durchbiegung am äußeren
Rand unterdrückt werden kann, selbst wenn der Haltering
und dergleichen, der das Polierkissen anpresst, nicht vorgesehen
ist.
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Außerdem
ist es bevorzugt, dass die Mittelplatte vom Polierkopfkörper
getrennt ist, der Polierkopf einen ersten Höhenanpassungsmechanismus zum
Anpassen einer Position in einer Höhenrichtung der Mittelplatte
umfasst, und zwar unabhängig vodem Polierkopfkörper.
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Auf
diese Weise kann, wenn die Mittelplatte vom Polierkopfkörper
getrennt ist, um in der Lage zu sein, die Höhe der Mittelplatte
anzupassen, die Höhe des Gummifilms, der an der Mittelplatte
befestigt ist, angepasst werden. Aufgrund dessen kann der Druck auf
den äußeren Randabschnitt des Werkstücks durch
Einsetzen der Steifigkeit einer Seitenfläche des Gummifilms
geändert werden. Weiter wird es, wenn der erste Höhenanpassungsmechanismus,
der genau die Position in einer Höhenrichtung der Mittelplatte
steuert, vorgesehen ist, leichter, eine Verarbeitungsbedingung gemäß der
Werkstücksform vordem Polieren zu ändern (angehobene
oder durchgebogene Form), um ein gleichförmiges Polieren
des Werkstücks nach der Verarbeitung durchzuführen.
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Außerdem
ist es bevorzugt, dass der Polierkopfkörper von der Mittelplatte
getrennt ist, der Polierkopf einen zweiten Höhenanpassungsmechanismus
zum Anpassen einer Position in einer Höhenrichtung des
Polierkopfkörpers umfasst, indem er unabhängig
von der Mittelplatte ist, der zweite Höhenanpassungsmechanismus
einen Abstand von einem Raum zwischen dem Polierkissen und dem Führungsring
in einem Bereich von 25–45% der Dicke des Werkstücks
aufrechterhält.
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Auf
diese Weise kann, wenn der Polierkopf einen Höhenanpassungsmechanismus
(den zweiten Höhenanpassungsmechanismus) für den
Polierkopfkörper, nämlich den Führungsring,
umfasst, der Raum zwischen dem Polierkissen und dem Führungsring
konstant gehalten werden und dadurch kann das Werkstück
stabil gehalten werden, um das Polieren des Werkstücks
durchzuführen, ohne dass die Polierrate verringert und
die Qualität der Werkstücksoberfläche
verschlechtert wird.
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Wenn
der Abstand des Raums zwischen dem Polierkissen und dem Führungsring
in einem Bereich von 25–45% der Dicke des Werkstücks
gehalten wird, kann darüber hinaus eine Verringerung der
Polierrate, die durch eine geringere Zufuhr des Poliermittels hervorgerufen
wird, die auftritt, wenn der Raum zwischen dem Polierkissen und
dem Führungsring zu klein ist, verhindert werden, und es
kann verhindert werden, dass das Werkstück während
des Polierens bei einem zu großen Raum nicht gehalten werden
kann.
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Außerdem
ist es bevorzugt, dass der erste Höhenanpassungsmechanismus
und der zweite Höhenanpassungsmechanismus eine Kugelumlaufspindel
verwenden.
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Auf
diese Weise verwenden der erste und zweite Höhenanpassungsmechanismus
eine Kugelumlaufspindel, wird es leichter, die Position in einer
Höhenrichtung genau anzupassen und kann dadurch ein hochgenaueres
und beständigeres Polieren durchgeführt werden.
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Außerdem
ist es bevorzugt, dass der Polierkopf einen elastischen Film zum
Verbinden der Mittelplatte mit dem Polierkopfkörper und
einen Anschlag umfasst, der an dem Polierkopfkörper angebracht
ist, und dass es einen zweiten abgedichteten Raumabschnitt gibt,
der von der Mittelplatte, dem Polierkopfkörper und dem
elastischen Film umgeben ist, ein Druck des zweiten abgedichteten
Raumabschnitts durch einen zweiten Druckanpassungsmechanismus geändert
werden kann und der erste Höhenanpassungsmechanismus der
Anschlag ist.
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Auf
diese Weise kann, wenn die Mittelplatte und der Polierkopfkörper
durch den elastischen Film verbunden sind, und der Druck des zweiten
abgedichteten Raumabschnitts, der mit der Mittelplatte, dem Polierkopfkörper
und dem elastischen Film abgedichtet ist, angepasst ist, die Mittelplatte
angehoben und gesenkt werden. Außerdem kann, wenn eine Höhe
des Anschlags, der an dem Polierkopfkörper angebracht ist,
angepasst wird, die Position in einer Höhenrichtung der
Mittelplatte angepasst werden, und dadurch kann die Höhe
des Gummifilms durch einen einfachen Mechanismus gesteuert werden.
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Weiterhin
ist es bevorzugt, dass der Anschlag eine piezoelektrische Einrichtung
ist.
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Auf
diese Weise kann, wenn weiter der Anschlag eine piezoelektrische
Einrichtung ist und die Dicke des Anschlags durch Steuern der angelegten Spannung
geändert werden kann, die Höhe des Gummifilms
wahlweise und automatisch so angepasst werden, dass die Form des äußeren Randabschnitts
wahlweise und automatisch vom Durchbiegen zum Anheben angepasst
werden, und dadurch kann das Werkstück ebener poliert werden.
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Außerdem
stellt die vorliegende Erfindung eine Poliervorrichtung zur Verfügung,
die zum Polieren einer Oberfläche eines Werkstücks
verwendet wird, umfassend wenigstens ein Polierkissen, das an einem
Drehtisch angebracht ist, einen Poliermittel-Zuführmechanismus
zum Ausstatten des Polierkissens mit einem Poliermittel und einen
Polierkopf zum Halten des Werkstücks, bei dem es sich um
den Polierkopf gemäß der vorliegenden Erfindung
handelt.
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Auf
diese Weise kann, wenn das Werkstück mittels der Poliervorrichtung
poliert wird, die den Polierkopf gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst, das Werkstück poliert werden, indem
das Werkstück mit einer gleichförmigen Polierkraft
beaufschlagt wird, um eine hohe Ebenheit über die gesamte
Oberfläche des Werkstücks, insbesondere im äußeren Randabschnitt
aufrechtzuerhalten.
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Außerdem
ist es bevorzugt, dass die Poliervorrichtung einen Sensor zum Erfassen
eines Abstands zwischen dem Polierkopfkörper und dem Polierkissen
ohne Kontakt, den ersten Höhenanpassungsmechanismus und
den zweiten Höhenanpassungsmechanismus umfasst und dass
der erste Höhenanpassungsmechanismus eine Position in einer Höhenrichtung
der Mittelplatte und des Gummifilms gemäß dem
Abstand zwischen dem Polierkopfkörper und dem Polierkissen,
der vom Sensor erfasst wird, angleicht und der zweite Höhenanpassungsmechanismus
eine Position in einer Höhenrichtung des Raums zwischen
dem Polierkissen und dem Führungsring gemäß dem
Abstand zwischen dem Polierkopfkörper und dem Polierkissen,
wie vom Sensor erfasst, angleicht.
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Auf
diese Weise kann, wenn der erste Höhenanpassungsmechanismus,
der die Position in einer Höhenrichtung der Mittelplatte
und des Gummifilms gemäß dem Abstand zwischen
dem Polierkopfkörper und dem Polierkissen, der vom Sensor
gemessen wird, angleicht, umfasst ist, das Polieren durchgeführt
werden, um die Form gemäß der Form des Werkstücks
vor dem Polieren zu modifizieren. Als Ergebnis kann die Ebenheit
der Oberfläche des polierten Werkstücks gut sein.
Weiterhin kann, wenn der zweite Höhenanpassungsmechanismus,
der die Höhe des Polierkopfkörpers gemäß dem
Abstand zwischen dem Polierkopfkörper und dem Polierkissen,
wie vom Sensor gemessen, angleicht, der Raum zwischen dem Polierkissen
und dem Führungsring konstant gehalten werden und dadurch
kann das Werkstück stabil gehalten werden, um das Polieren des
Werkstücks durchzuführen, ohne dass die Polierrate
verringert und die Qualität der Werkstücksoberfläche
verschlechtert wird.
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Wie
oben erwähnt kann, wenn das Polieren des Werkstücks
mittels des Polierkopfs gemäß der vorliegenden
Erfindung durchgeführt wird, das Werkstück poliert
werden, wobei das Werkstück mit einer gleichförmigen
Polierkraft beaufschlagt wird, um eine hohe Ebenheit über
die ganze Oberfläche des Werkstücks, insbesondere
im äußeren Randabschnitt, aufrechtzuerhalten.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Schnittansicht, die eine erste Ausführungsform
des Polierkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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2 ist
eine schematische Schnittansicht, die eine zweite Ausführungsform
des Polierkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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3 sind
schematische Ansichten, die ein Positionsverhältnis zwischen
dem Werkzeug und dem Gummifilm in dem Polierkopf gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist
eine schematische Schnittansicht, die eine dritte Ausführungsform
des Polierkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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5 ist
eine schematische Aufbauansicht, die ein Beispiel einer Poliervorrichtung
zeigt, die den Polierkopf gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst;
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6 ist
ein Diagramm, das die Verteilung des Poliermaterialsabtrags bei
dem im Beispiel polierten Werkstück zeigt;
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7 ist
ein Diagramm, das die Verteilung des Poliermaterialsabtrags bei
dem im Beispiel polierten Werkstück zeigt;
Vergleichsbeispiel
1, Vergleichsbeispiel 2-1 und Vergleichsbeispiel 2-2;
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8 ist
eine schematische Aufbauansicht, die ein Beispiel für eine
einseitige Poliervorrichtung zeigt;
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9 ist
eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel für
einen herkömmlichen Polierkopf zeigt;
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10a ist eine schematische Schnittansicht, die
ein Beispiel für einen herkömmlichen Polierkopf
zeigt;
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10b ist eine schematische Schnittansicht, die
ein anderes Beispiel für einen herkömmlichen Polierkopf
zeigt;
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10c ist eine schematische Schnittansicht, die
ein anderes Beispiel für einen herkömmlichen Polierkopf
zeigt; und
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10d ist eine schematische Schnittansicht, die
ein anderes Beispiel für einen herkömmlichen Polierkopf
zeigt.
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BESTES VERFAHREN ZUR DURCHFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung ausführlicher erläutert.
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Wie
oben beschrieben, ist insbesondere im Fall eines Werkstücks
eines Halbleiter-Siliziumwafers ein hoher Grad an Oberflächenebenheit
und an Oberflächenkomplettierung ohne einen Kratzer, einen
Defekt oder dergleichen erforderlich. Im Fall des Polierkopfs im
Zusammenhang mit dem Gummifutterverfahren kann das Polieren mit
höherer Ebenheit im Vergleich zum herkömmlichen
Polierkopf durchgeführt werden, wobei das Werkstück
poliert wird, indem es an eine Keramikplatte und dergleichen angebracht
ist. Allerdings gibt es das Problem, dass eine Durchbiegung des äußeren
Rands und dergleichen, insbesondere am äußeren
Randabschnitt des Werkstücks, auftritt. Außerdem
wird zum Zweck des Verbesserns der oben beschriebenen Durchbiegung
des äußeren Rands der Polierkopf vorgeschlagen,
bei dem der Haltering außerhalb der Werkstückshaltefläche
angeordnet ist, um das Polierkissen in der Nähe des äußeren
Randabschnitts des Werkstücks während des Poliervorgangs
des Werkstücks so anzupressen, dass die Durchbiegung des äußeren
Rands unterdrückt wird. Allerdings tritt das Problem auf, dass
unter dem Einfluss eines Fremdkörpers und dergleichen vom
Haltering ein Kratzer an der Werkstücksoberfläche
erzeugt wird und dass das Poliermittel nicht ausreichend der Werkstücksoberfläche zugeführt
wird, da der Haltering das Polierkissen anpresst und so eine Verringerung
der Polierrate und dergleichen hervorgerufen wird. Die vorliegenden
Erfinder haben Experimente und eine Untersuchung durchgeführt,
um die Probleme zu lösen und einen Polierkopf und eine
Poliervorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der das
Werkstück in hohem Maße eben poliert werden kann.
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Als
Ergebnis haben die vorliegenden Erfinder gefunden, dass das Problem
des Standes der Technik wie folgt ist.
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Beim
herkömmlichen Polierkopf im Zusammenhang mit einem Gummifutterverfahren,
wie in der 10(a) gezeigt, wird der
konkave Abschnitt an der Mittelplatte 102a vorgesehen und
der Gummifilm 104a ist in Zugbeanspruchung am Öffnungsendabschnitt
des konkaven Abschnitts vorgesehen. Daher ist der Aufbau so, dass
der Gummifilm-Halteendabschnitt sich in der Nähe des Werkstück-Halteabschnitts
befindet, und die Steifigkeit des Gummifilms unter dem Einfluss
der Zugbeanspruchung in der Nähe des Gummifilm-Halteendabschnitts
im Wesentlichen hoch wird, der Druck, mit dem der äußere Randabschnitt
des Werkstücks W beaufschlagt wird, hoch wird, so dass
die Durchbiegung des äußeren Rands auftritt. Es
wird das Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Position des Halteabschnitts
P (der Öffnungsendabschnitt) des Gummifilms gegen das Werkstück
W angehoben wird, um den Druck des äußeren Randabschnitts
zu verringern, so dass die Durchbiegung des äußeren
Rands unterdrückt wird, wie in der 10(d) gezeigt
ist. Allerdings haben die vorliegenden Erfinder festgestellt, dass
die Form in einer Kreisrichtung sich unter dem Einfluss der Schwankung
der Zugbeanspruchung im Gummifilm-Halteendabschnitt nicht stabilisiert.
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Daher
haben die vorliegenden Erfinder eifrig Experimente und eine Untersuchung
durchgeführt. Als Ergebnis haben die vorliegenden Erfinder
festgestellt, dass der Gummifilm in einer Manschettenform ausgebildet
ist, bei der es sich um eine hohle Scheibenform handelt, bei der
der obere Abschnitt kreisförmig geöffnet ist,
so dass eine Position, bei der der Gummifilm von der Mittelplatte
gehalten wird, im Abstand vom Werkstück-Halteabschnitt
positioniert ist, der Gummifilm von der Mittelplatte unter weitestgehendem
Verringern eines Kontaktbereichs zwischen der Mittelplatte und dem
Gummifilm gehalten wird, indem der Endabschnitt des manschettenförmigen Gummifilms
(nachfolgend als Gummifilm bezeichnet) zu einer O-Ringform ausgebildet
wird, um eine zusätzliche Zugbeanspruchung, die in dem
Gummifilm erzeugt wird, zu unterdrücken, so dass das Werkstück
mit einer gleichförmigen Polierkraft beaufschlagt werden
kann, ohne dass die Steifigkeit des Gummifilms in der Nähe
des äußeren Randabschnitts des Werkstücks
erhöht wird, wodurch die vorliegende Erfindung abgeschlossen
ist.
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Nachfolgend
werden ein Polierkopf und eine Poliervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung insbesondere mit Bezug auf die beigefügten
Figuren erläutert. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht
darauf beschränkt.
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Die 1 zeigt
eine erste Ausführungsform des Polierkopfs gemäß der
vorliegenden Erfindung. Der Polierkopf 10 umfasst einen
manschettenförmigen Gummifilm 13 (Gummifilm) mit
einem Endabschnitt, der in O-Ringform ausgebildet ist. Der O-Ringabschnitt
des Endabschnitts des Gummifilms 13 wird gehalten, indem
er zwischen der in etwa scheibenförmigen Mittelplatte 12a und 12b mit
einer ringförmigen Nut zum Halten des O-Ringabschnitts zusammengedrückt
wird. Der Gummifilm 13 berührt die Mittelplatte
nur an dem Abschnitt, an dem der O-Ring des Endabschnitts und dergleichen
zusammengedrückt wird, und wird durch Zusammendrücken
zwischen der in etwa scheibenförmigen Mittelplatte 12a und 12b in
dem Zustand, in dem die Bodenfläche und eine Seitenfläche
des Gummifilms 13 die Mittelplatte 12b nicht berühren,
gehalten. Darüber hinaus wird die in etwa scheibenförmige
Mittelplatte 12a und 12b, die den Gummifilm 13 durch
Zusammendrücken hält, am Polierkopfkörper 11 mit
einem Flanschaufbau befestigt. Der ringförmige Führungsring 19 zum
Halten eines Rands des Werkstücks W während des
Polierverfahrens ist entlang des äußeren Rands
des Werkstücks W angeordnet. Der Führungsring 19 ist
mit dem Polierkopfkörper verbunden. Ein Fluid wird einem
ersten abgedichteten Raumabschnitt 14, der mit dem Gummifilm 13 abgedichtet
ist, durch den ersten Druckanpassungsmechanismus 15 zugeführt,
und dadurch wird der Gummifilm 13 aufgeblasen, um die Rückseite
des Werkstücks W mit einer Kraft zu beaufschlagen.
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Außerdem
ist es wünschenswert, dass der Polierkopf verwendet wird,
indem an dem Werkstück-Halteabschnitt des Gummifilms 13 zum
Zwecke des Schutzes der Rückseite des Werkstücks
W ein Verstärkungsfilm angebracht ist.
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Auf
diese Weise ermöglichen der Aufbau, bei dem der befestigte
Endabschnitt des Gummifilms 13 in einer Position angeordnet
ist, die von dem Halteabschnitt des Werkstücks W entfernt
liegt, und ein weitesgehendes Verringern eines Kontaktbereichs zwischen
der Mittelplatte 12a, 12b und dem Gummifilm 13,
dass die Erzeugung einer zusätzlichen Zugbeanspruchung
in Bezug auf das Halten des Gummifilms 13 durch die Mittelplatte 12a und 12b unterdrückt wird,
und dadurch kann das Werkstück poliert werden, indem das
Werkstück W mit einer gleichförmigen Polierkraft
beaufschlagt wird.
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Als
Ergebnis wird der Polierkopf ein solcher, mit dem eine hohe Ebenheit über
die ganze Oberfläche des Werkstücks im Vergleich
zum herkömmlichen Polierkopf beibehalten werden kann und
ein Werkstück, bei dem das Auftreten eines Anhebens oder
Durchbiegens selbst am äußeren Rand unterdrückt
wird, erhalten werden kann.
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Weiterhin
wird die Erzeugung von Staub aus dem Halteringmaterial und dergleichen
verhindert, da der Haltering und dergleichen nicht verwendet wird. Daher
kann das Auftreten eines Kratzers auf der Werkstücksoberfläche
unterbunden werden. Außerdem wird der Polierkopf ein solcher,
mit dem eine Verringerung der Polierrate nicht hervorgerufen wird, da
das Poliermittel der Werkstücksoberfläche ausreichend
zugeführt wird.
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Die 2 zeigt
eine zweite Ausführungsform des Polierkopfs gemäß der
vorliegenden Erfindung. Der Polierkopf 20, der sich vom
Polierkopf 10 unterscheidet, wie in der 1 gezeigt,
ist umfasst, so dass die Mittelplatte 22a du 22b nicht
mit dem Polierkopfkörper 21 verbunden ist, sondern
mit dem ersten Höhenanpassungsmechanismus 26 verbunden
ist, und dadurch eine Position des Gummifilms 23 vertikal
geändert werden kann.
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Außerdem
ist der Polierkopf 20 umfasst, so dass der Polierkopfkörper 21 mit
dem ringförmigen Führungsring 29 zum
Halten des Rands des Werkstücks W während des
Polierverfahrens und mit dem zweiten Höhenanpassungsmechanismus 27 verbunden
ist und dadurch eine Position in der Höhenrichtung des
Führungsrings 29 vertikal geändert werden kann.
Die Position des Führungsrings 29 kann so angepasst
werden, dass ein Raum zwischen dem Polierkissen und dem Führungsring
in einem, Bereich von 25–45% der Dicke des Wertkstücks
W liegt.
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Auf
diese Weise kann, wenn der Mechanismus (der erste Höhenanpassungsmechanismus),
bei dem die Mittelplatte vom Polierkopfkörper getrennt ist,
um die Höhe der Mittelplatte anpassen zu können,
vorgesehen ist, die Höhe des Gummifilms, der an der Mittelplatte
befestigt ist, angeglichen werden. Aufgrund dessen kann der Druck
auf den äußeren Randabschnitt des Werkstücks
mittels des Einflusses der Steifigkeit der Seitenfläche
des Gummifilms geändert werden. Weiter wird es einfacher,
dass eine Verfahrensbedingung gemäß der Werkstücksform vor
dem Polieren geändert wird (angehobene oder durchgebogene
Form), um das Werkstück nach der Verarbeitung gleichförmiger
werden zu lassen.
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Darüber
hinaus kann, wenn der Mechanismus (der zweite Höhenanpassungsmechanismus) zum
Anpassen der Höhe des Polierkopfkörpers, nämlich
der Führungsring, vorgesehen wird, der Raum zwischen dem
Polierkissen und dem Führungsring konstant gehalten werden
und dadurch kann es einfacher sein, das Werkstück stabil
zu halten, um das Polieren des Werkstücks durchzuführen, ohne
dass die Polierrate verringert wird und die Qualität der
Werkstücksoberfläche verschlechtert wird.
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Weiterhin
kann, wenn der Raum zwischen dem Polierkissen und dem Führungsring
in einem Bereich von 25–45% der Dicke des Werkstücks
gehalten wird, eine Verringerung der Polierrate, die durch eine
mangelnde Versorgung des Poliermittels hervorgerufen wird, die auftritt,
wenn der Raum zwischen dem Polierkissen und dem Führungsring
zu klein ist, verhindert werden, und es kann verhindert werden,
dass das Werkstück während des Polierverfahrens
nicht gehalten werden kann, wenn der Raum zu groß ist.
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Darüber
hinaus kann, wie oben beschrieben, die Kugelumlaufspindel für
den ersten Höhenanpassungsmechanismus und den zweiten Höhenanpassungsmechanismus
verwendet werden.
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Die
Verwendung der Kugelumlaufspindel für den Höhenanpassungsmechanismus
ermöglicht eine leichte und präzisere Anpassung
und dadurch kann ein hochgenaues und beständigeres Polieren durchgeführt
werden.
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Die 3 zeigt
einen Zustand des Werkstücks und des Gummifilms 33,
wenn die Position des Gummifilms geändert wird. (a) zeigt
einen Zustand, in dem die Position der Bodenfläche des
Gummifilms 33 dieselbe wie die Position der Rückseite des
Werkstücks W (Ausgangsposition) ist. (b) zeigt einen Zustand,
in dem die Position des Gummifilms 33 niedriger als (a)
ist. (c) zeigt einen Zustand, in dem die Position des Gummifilms 33 höher
als (a) ist. Wie in der 3(b) gezeigt,
wird, wenn die Position des Gummifilms 33 abgesenkt wird,
die Bodenfläche des Gummifilms 33 fest an die
Rückseite des Werkstücks W gepresst, und die Seitenfläche
des Gummifilms 33 wird zur Seite hin aufgeblasen. In diesem
Fall wird der Druck, mit dem der äußere Randabschnitt
des Werkstücks W beaufschlagt wird, unter dem Einfluss der
Steifigkeit des Gummifilms hoch und dadurch kann der äußere
Randabshnitt des Werkstücks in Form einer Durchbiegung
ausgebildet werden. Darüber hinaus wird, wie in der 3(c) gezeigt, wenn die Position des Gummifilms 33 erhöht
ist, da das Aufblasen des zentralen Abschnitts des Gummifilms 33 groß wird
und das Aufblasen des äußeren Randabschnitts des
Gummifilms 33 wird klein, der Druck, mit dem der äußere
Randabschnitt des Werkstücks 2 beaufschlagt wird,
gering und dadurch kann der äußere Randabschnitt
des Werkstücks in erhöhter Form ausgebildet sein.
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Wie
oben beschrieben kann die Form des äußeren Randabschnitt
des Werkstücks W so gesteuert werden, dass sie durch Änderung
der Position des Gummifilms 33 in einer ebenen, durchgebogenen
oder erhöhten Form ausgebildet wird. Daher wird es einfacher,
dass die Form des Werkstücks W zu einer ebenen Form geändert
werden kann, indem die Position des Gummifilms 33 vor dem
Polieren in Übereinstimmung mit der Form des Werkstücks
W angepasst wird (eben, durchgebogen, erhöht).
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Die 4 zeigt
eine dritte Ausführungsform des Polierkopfs gemäß der
vorliegenden Erfindung. Der Polierkopf 40 ist ein Beispiel
für eine Einrichtung, bei der ein mechanischer vertikaler
Bewegungsmechanismus, wie in der 2 gezeigt,
nicht als Einrichtung zum Anpassen der Höhe des Gummifilms 43 verwendet
wird. Die Mittelplatte 42a ist durch den elastischen Film 47 mit
dem Polierkopfkörper 41 verbunden. Der zweite
Höhenanpassungsmechanismus 48 zum Angleichen des
Drucks des zweiten abgedichteten Raumabschnitts 46, der
durch die mittlere Platte 42a, den elastischen Film 47 und
den Polierkopfkörper 41 abgedichtet ist, reduziert
den Druck, so dass die Mittelplatte 42a, 42b und
der Gummifilm 43 angehoben werden. Darüber hinaus
passt der Anschlag 50, der am Polierkopfkörper
angebracht ist, die Höhe der Mittelplatte an. Demgemäß wird
die Position des Gummifilms 43 angeglichen. Diese Einrichtung
ermöglicht das Anpassen der Höhe des Gummifilms
durch einen einfacheren Aufbau.
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Auf
diese Weise kann die Mittelplatte angehoben und abgesenkt werden,
indem der Mittel plattenabschnitt mit dem Gummifilm durch den elastischen
Film mit dem Polierkopfkörper verbunden ist und indem der
Druck des zweiten abgedichteten Raumabschnitts, der mit dem Mittelplattenabschnitt, dem
elastischen Film und dem Polierkopfkörper abgedichtet ist,
angepasst wird. Außerdem kann die Position in einer Höhenrichtung
der Mittelplatte durch Anpassen der Höhe des Anschlags,
der am Polierkopfkörper angebracht ist, angepasst werden.
Als Ergebnis kann die Höhe des Gummifilms durch einen einfachen
Mechanismus gesteuert werden.
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Weiter
wird eine piezoelektrische Einrichtung als Anschlag verwendet. Wenn
ein solcher Mechanismus, bei dem die Dicke des Anschlags durch Anlegen
einer Spannung geändert wird, aufgenommen wird, kann die
Höhe der Mittelplatte und des Gummifilms automatisch an
eine beliebige Position angepasst werden.
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Darüber
hinaus kann, wenn der Anschlag mit einer piezoelektrischen Einrichtung
ausgebildet ist, um die Dicke des Anschlags variabel zu gestalten, die
Höhe des Gummifilms automatisch an eine beliebige Position
angepasst werden. Daher kann die Form des äußeren
Randabschnitts vor dem Polieren in Übereinstimmung mit
der Form des Werkstücks wahlweise und automatisch vom Durchbiegen
zur Erhöhung angepasst werden, und dadurch kann das Werkstück
eben poliert werden.
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Die 5 zeigt
ein Beispiel für eine Poliervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung. Die Poliervorrichtung 51 umfasst
einen Drehtisch 53, an dem das Polierkissen 52 angebracht
ist, einen Poliermittel-Zuführmechanismus 54 zum
Zuführen eines Poliermittels 56, den Polierkopf 55 gemäß der
vorliegenden Erfindung, wie in der 2 gezeigt,
und dergleichen.
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Auf
diese Weise kann, wenn das Werkstück mittels der Poliervorrichtung,
die den Polierkopf gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst, poliert wird, das Werkstück poliert werden, indem
das Werkstück mit einer gleichförmigen Polierkraft
beaufschlagt wird, um eine hohe Ebenheit über die ganze Oberfläche
des Werkstücks, insbesondere im äußeren
Randabschnitt, zu erhalten.
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Weiter
kann ein Längenmesssensor 57 zum Feststellen eines
Abstands zwischen dem Polierkopfkörper und dem Polierkissen
ohne Kontakt mittels Laser und dergleichen über dem Polierkissen 52 enthalten
sein. Der Sensor 57 für die Längenmessung
erfasst den Abstand zum Polierkissen 52 (die Dicke des
Polierkissens) und den Abstand zum Polierkopfkörper 55.
Das Ergebnis der Ermittlung wird zum ersten Höhenanpassungsmechanismus 58 und zum
zweiten Höhenanpassungsmechanismus 59 geschickt.
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Die
Position des Gummifilms kann durch den ersten Höhenanpassungsmechanismus 58 an
die optimale Position gemäß der Dicke des Werkstücks W
und des Polierkissens 52 angepasst werden. Darüber
hinaus kann die Position des Führungsrings gleichzeitig
an die optimalen Position durch den vertikalen Bewegungsmechanismus
durch den zweiten Höhenanpassungsmechanismus 59 angepasst
werden.
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Auf
diese Weise kann, wenn der erste Höhenanpassungsmechanismus,
der die Höhe der Mittelplatte anpassen kann, nämlich
der Gummifilm, gemäß dem Abstand zwischen dem
Polierkopfkörper und dem Polierkissen, der vom Sensor detektiert wird,
vorgesehen wird, das Werkstück so poliert werden, dass
die Form vor dem Polieren in Übereinstimmung mit der Form
des Werkstücks geändert wird. Als Ergebnis kann
die Ebenheit der Werkstücksoberflä che verbessert
werden. Weiterhin kann, wenn der zweite Höhenanpassungsmechanismus,
der die Höhe des Polierkopfkörpers gemäß dem
Abstand zwischen dem Polierkopfkörper und dem Polierkissen,
der vom Sensor erfasst wird, vorgesehen wird, der Raum zwischen
dem Polierkissen und dem Führungsring konstant gehalten
werden und dadurch kann das Werkstück stabil gehalten werden,
um das Polieren des Werkstücks durchzuführen,
ohne dass die Polierrate verringert und die Qualität der
Werkstücksoberfläche verschlechtert wird.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung ausführlich gemäß den
Beispielen und Vergleichbeispielen erläutert. Allerdings
ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
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(Beispiel)
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Wie
in der 2 gezeigt, wurden zwei Mittelplatten mit einer
Dicke von 3 mm und einem Außendurchmesser von 293 mm mit
Bolzen verbunden, um durch Zusammendrücken den manschettenförmigen Gummifilm
mit einer Dicke von 1 mm, einer Höhe von 6,5 mm und einem
Außendurchmesser der Bodenfläche von 301 mm zu
halten, bei dem der Endabschnitt zu einer O-Ringform (ein Durchmesser
von 2 mm) ausgebildet ist, wobei der Durchmesser des Endabschnitts
289 mm ist. Der Führungsring mit einem Innendurchmesser
von 302 mm wurde am Rand des Gummifilms angeordnet. Der Mechanismus,
der eine Kugelumlaufspindel verwendet, wurde als vertikaler Bewegungsmechanismus
des Gummifilms und des Führungsrings verwendet.
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Silizium-Einkristallwafer
mit einem Durchmesser von 300 mm und einer Dicke von 775 μm
als Werkstück wurden wie folgt mittels der Poliervorrichtung
poliert, die den oben beschriebenen Polierkopf umfasst. Es ist zu
beachten, dass der verwendete Silizium-Einkristallwafer vorher eine
primäre Polierung auf seinen beiden Flächen erhielt
und sein Randabschnitt auch poliert wurde. Weiterhin wurde der Drehtisch
mit einem Durchmesser von 800 mm verwendet, und als Polierkissen
wurde ein herkömmliches verwendet.
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Zum
Polieren wurde eine Alkalilösung, enthaltend kegelförmiges
Silika, als Poliermittel verwendet, und der Polierkopf und der Drehtisch
wurden mit 31 UpM bzw. 29 UpM gedreht. Eine Polierkraft (Druckkraft)
des Werkstücks wurde als Druck des ersten Druckanpassungsmechanismus
eingestellt und war 20 kPa. Die Polierzeit betrug 80 Sekunden. Der
Raum zwischen dem Führungsring und dem Polierkissen wurde
auf 250 μm eingestellt. Die Höhe des Gummifilms
wurde auf fünf Bedingungen von –0,25 mm, –0,15
mm, 0 mm, +0,05 mm, +0,10 mm eingestellt, wenn die Höhe
der Rückseite des Werkstücks 0 mm als grundlegende Position
war und eine Richtung, in der der Gummifilm vom Werkstück
getrennt wurde, minus war. Das Polierverfahren der Werkstücksoberfläche
wurde entsprechend durchgeführt.
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Es
wurde die Poliermaterialabtragsdispersion in einer Ebene des Werkstücks,
das wie oben poliert war, bewertet. Der Poliermaterialabtrag wird
erhalten, indem die Dicke des Werkstücks vor und nach dem
Polieren in einem Bereich, der die Breite von 2 mm im äußersten
Umfangsabschnitt als Ebenheitsgarantiebereich in einer Ebene ausschließt,
mit einem Ebenheitsmessinstrument gemessen wird und indem ein Unterschied
in der Dicke des Werkstücks genommen wird.
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Als
Ergebnis wird die Verteilung des Poliermaterialabtrags des Werkstücks
in der 6 gezeigt, in der der Abstand von der Mitte 100
mm bis 148 mm beträgt. Die 6 ist ein
Diagramm, das die Verteilung des Poliermaterialabtrags des im Beispiel
polierten Werkstücks zeigt.
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Es
wurde von einer Basishöhe von 0 mm ausgegangen und das
Werkstück bis zum äußeren Randabschnitt
eben poliert. Das Ergebnis war gut.
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Außerdem
wurde bestätigt, dass der Poliermaterialabtrag des äußeren
Abschnitts von etwa 140 mm von der Mitte des Werkstücks
aufgrund der Änderung der Position des Gummifilms geändert
wurde. Zum Beispiel kann in dem Fall von +0,20 mm, d. h. das Werkstück
wurde angepresst, der äußere Randabschnitt des
Werkstücks in Form einer Durchbiegung ausgebildet werden.
Im Fall von –0,25 mm, d. h. das Aufblasen des äußeren
Randabschnitts des Gummifilms wird gering, kann der äußere Randabschnitt
des Werkstücks in einer angehobenen Form ausgebildet werden.
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(Vergleichsbeispiel 1)
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Das
Polierverfahren der Oberfläche des Werkstücks
W wurde mittels der Poliervorrichtung durchgeführt, die
den Polierkopf umfasst, in dem das Werkstück auf einer
Werkstück-Halteplatte gehalten wurde, die wie beim Beispiel
mit dem Führungsring in einem Randbereich vorgesehen war,
wie in der 9 gezeigt. Allerdings wurde
die Halteplatte direkt mit einer Kraft beaufschlagt, so dass das
Werkstück W mit einer Einheitskraft von 20 kPa beaufschlagt
wird.
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(Vergleichsbeispiel 2-1)
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Das
Polierverfahren der Werkstücksoberfläche wurde
mittels der Poliervorrichtung durchgeführt, die den Polierkopf
umfasst, bei dem der Halteendabschnitt des Gummifilms in der Nähe
des Werkstück-Halteabschnitts liegt, wie in der 10(b) gezeigt.
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(Vergleichsbeispiel 2-2)
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Das
Polierverfahren der Werkstücksoberfläche wurde
mittels der Poliervorrichtung durchgeführt, die den Polierkopf
umfasst, wie in der 10(d) gezeigt.
Der Anhebungsbetrag in der Position des Haltepunkts P des Gummifilms
betrug im Hinblick auf das Vergleichsbeispiel 2-1 0,2 mm.
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Die
Verteilung des Poliermaterialabtrags ist in der 7 gezeigt,
bei der der Abstand von der Mitte des Werkstücks 100 mm
bis 148 mm im Vergleichsbeispiel 1, Vergleichsbeispiel 2-1 und Vergleichsbeispiel
2-2 betrug. Darüber hinaus ist zum Vergleich die Verteilung
des Poliermaterialabtrags im Beispiel des Durchführens
des Polierverfahrens in der Gummifilm-Basishöhe von 0 mm
auch in der 7 gezeigt.
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Wie
oben erwähnt, wurde das Werkstück, das mittels
des Polierkopfs des Beispiels poliert wurde, eben bis zum äußeren
Randabschnitt poliert. Das Ergebnis war gut.
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Andererseits
war im Fall des Vergleichsbeispiels 1 der Poliermaterialabtrag in
einer Ebene des Werkstücks fein dispergiert und weiter
wurde der Poliermaterialabtrag des äußeren Randabschnitts
groß.
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Darüber
hinaus wurde im Fall des Vergleichsbeispiels 2-1 der Gummifilm am Öffnungsendabschnitt
des konkaven Abschnitts der Mittelplatte gehalten und die Steifigkeit
des Gummifilms in der Umgebung wurde weitgehend hoch, der Druck,
mit dem der äußere Randabschnitt des Werkstücks
beaufschlagt wurde, wurde hoch und der Poliermaterialabtrag des äußeren
Randabschnitts wurde extrem hoch.
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Außerdem
wurde im Fall des Vergleichsbeispiels 2-2, das Durchbiegen des äußersten Randabschnitts
dadurch etwas verbessert, dass die Haltepunktposition des Gummifilms
um 0,2 mm gegenüber dem Vergleichsbeispiel 2-1 etwas angehoben
wurde. Umgekehrt wurde der Abschnitt von etwa 120 mm die angehobene
Form, was zu einem Abbau der Poliermaterialabtragsgleichförmigkeit
führte.
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Es
ist davon auszugehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die
vorgehende Ausführungsform beschränkt ist. Die
Ausführungsform ist nur eine Veranschaulichung und alle
Beispiele, die im Wesentlichen dasselbe Merkmal besitzen und dieselben
Funktionen und Wirkungen wie die im in den Ansprüchen der
vorliegenden Erfindung beschriebenen technischen Konzept zeigen,
sind im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten.
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Zum
Beispiel ist der Polierkopf gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht auf die in den 1, 2, 3 gezeigten
Ausführungsformen beschränkt. Die Form und dergleichen
des Polierkopfkörpers kann beispielsweise entsprechend
konstruiert werden, solange sie den in den Ansprüchen der vorliegenden
Erfindung beschriebenen Anforderungen entspricht.
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Außerdem
ist das Merkmal der Poliervorrichtung nicht auf eines in der 5 gezeigten
beschränkt. Die Poliervorrichtung kann mehrere Polierköpfe
gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Polierkopf, wobei ein Gummifilm
in einer Manschettenform auf eine solche Weise ausgebildet ist,
dass eine Position, bei der der Gummifilm von einer Mittelplatte gehalten
wird, entfernt von einem Werkstück-Halteabschnitt positioniert
ist; ein Endabschnitt des manschettenförmigen Gummifilms
in O-Ringform ausgebildet ist, so dass der Gummifilm von der Mittelplatte unter
weitestgehendem Verringern eines Kontaktbereichs zwischen der Mittelplatte
und dem Gummifilm gehalten wird. Als Ergebnis wird ein Polierkopf
im Zusammenhang mit dem Gummifutterverfahren vorgesehen, bei dem
das Auftreten eines Oberflächendefekts, wie beispielsweise
eines Kratzers, auf einer Oberfläche des Werkstücks,
so weit wie möglich unterdrückt wird und das Werkstück
gleichförmig und stabil bis zum äußeren
Rand poliert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2002-264005 [0005, 0007]