DE19944551A1 - Scheibenhalter und Schleifspindel - Google Patents
Scheibenhalter und SchleifspindelInfo
- Publication number
- DE19944551A1 DE19944551A1 DE1999144551 DE19944551A DE19944551A1 DE 19944551 A1 DE19944551 A1 DE 19944551A1 DE 1999144551 DE1999144551 DE 1999144551 DE 19944551 A DE19944551 A DE 19944551A DE 19944551 A1 DE19944551 A1 DE 19944551A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- disc
- grinding
- liquid
- grinding spindle
- seating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68757—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a coating or a hardness or a material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/27—Work carriers
- B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Scheibenhalter (Chuck) zum Schleifen einer Scheibe, insbesondere einer Halbleiterscheibe, mit einer Werkstück-Aufnahme für die Scheibe, wobei sich zwischen der Aufnahme (2) und der Scheibe (1) ein Flüssigkeitsfilm (3) befindet und die Schleifspindel zur Erzeugung einer planen Oberfläche an einem Werkstück, insbesondere einer Halbleiterscheibe, mit einer endseitig an der Schleifspindel angebrachten Schleifscheibe, wobei die Längsachse der Schleifspindel (9) relativ zu der zu bearbeitenden Oberfläche verschwenkbar festlegbar ist.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Scheibenhalter
(Chuck) zum Schleifen einer Scheibe, insbesondere
einer Halbleiterscheibe, mit einer Werkstück Auf
nahme für die Scheibe sowie eine Schleifspindel zur
Erzeugung einer planen Oberfläche an einem Werk
stück, insbesondere einer Halbleiterscheibe, mit
einer endseitig an der Schleifspindel angebrachten
Schleifscheibe.
Die Weiterverarbeitung einer Halbleiterscheibe, die
beispielsweise mit Hilfe einer Drahtsäge von einem
massiven Einkristall-Rohling abgesägt wurde, erfor
dert die materialabtragende Bearbeitung der Schei
benvorder und -rückseite, um plane Oberflächen zu
erhalten, auf die z. B. mittels photochemischer
Ätzverfahren die gewünschten Schaltkreise aufge
prägt oder aufgebracht werden. Dazu gehören u. a.
das Kantenverrunden, Schleifen, Läppen und das CMP
(Chemisch-mechanisches Polierverfahren), die heute
allgemein bekannt und verbreitet sind. Während des
Schleifvorgangs ist die zu bearbeitende Halbleiter
scheibe auf einem Scheibenhalter, einem sogenannten
Chuck, mit Hilfe einer Werkstückaufnahme fixiert,
beispielsweise durch das Ansaugen der Scheibe mit
Unterdruck oder durch Aufkleben. Eine mit einer ko
axialen, d. h. endseitig am Spindelschaft befestig
ten und dazu senkrecht stehenden, Schleifscheibe
oder einer Topfscheibe versehene Schleifspindel
greift auf einer Seite der Halbleiterscheibe an und
ebnet die Fläche ein, wobei die Schleifspindel ro
tiert und der Chuck mit der darauf fixierten Halb
leiterscheibe sich exzentrisch dazu, auch gegenläu
fig, drehen kann. Aus der EP 0 881 038 A1 ist ein
Scheibenhalter bekannt, der über eine Werkstückauf
nahme aus einem weichen Material verfügt, um eine
Verbesserung der Planparallelität beider Seiten der
Scheibe zu erreichen. Dieser Druckschrift sind auch
die bisher bekannten Schleifverfahren sowie die
Vor- und Nachteile der verschiedenen Schleifvor
richtungen bzw. -methoden zu entnehmen.
Als nachteilig bei den bisher bekannten Schleifvor
richtungen und -verfahren ist anzusehen, daß die
gewünschten Ebenheiten der Oberflächen mit einem
TTV-Wert (total thickness variation) von 0,1 µm auf
25 mm2 mit den heute bekannten Vorrichtungen
und/oder Verfahren praktisch nicht erreichbar ist.
Dieser Parameter ist aber notwendig, da bei der
weitergehenden Miniaturisierung der Schaltkreise
ein bis auf 0,1 µm reduzierter gegenseitiger Ab
stand der aufgeprägten Leiterbahnen voneinander
auftritt. Die in der EP 0881 038 A1 angegebene La
gerung auf einem weichen Material führt dazu; daß
die Scheibe, die aufgrund ihrer geringen Dicke re
lativ nachgiebig, d. h. senkrecht zu ihrer Ebene
verformbar ist, sich an die vorhandenen Unebenhei
ten der Unterlage anschmiegt, besonders wenn sie,
wie es vorgeschlagen ist, mit Unterdruck auf die
Unterlage angesaugt wird. Mit diesem Scheibenhalter
ist keine exakte Planparallelität bzw. Ebenheit der
Flächen erzielbar, da nach Beendigung der Ansau
gung, bzw. wenn die Scheibe umgedreht wird, sie im
entspannten Zustand eine von der Unterlage übernom
mene, unebene oder wellige Oberflächenstruktur auf
weist.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, einen Scheibenhalter mit ei
ner Aufnahme für eine Scheibe, insbesondere eine
Halbleiterscheibe, derart zu gestalten, daß die
Scheibe auf einer planen Fläche aufliegt und sie
sich während des Schleifvorgangs nicht verformt
bzw. ihre beiden Seiten nacheinander planparallel
zuschleifbar sind. Alternativ dazu kann eine
Schleifspindel derart gestaltet werden, daß sie
eine planparallele Bearbeitung der Scheibe ermög
licht, bzw. die immer vorhandenen Abweichungen von
der senkrechten Orientierung relativ zur Scheiben
oberfläche ausgleichbar sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß sich zwischen der Aufnahme und der Scheibe ein
Flüssigkeitsfilm befindet, oder daß die Längsachse
der Schleifspindel relativ zu der zu bearbeitenden
Oberfläche verschwenkbar festlegbar ist.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, daß
die Scheibe auf dem Flüssigkeitsfilm schwimmt und
keinen unmittelbaren Kontakt mit der Aufnahme hat.
Aufgrund der Kapillarwirkung bzw. der Adhäsion zwi
schen Scheibe, Flüssigkeit und Aufnahme entweicht
der Flüssigkeitsfilm nicht, auch wenn durch die
Schleifscheibe Druck ausgeübt, wird. Die Auswahl der
Flüssigkeit ist im Rahmen der Erfindung beliebig;
einzige Bedingung ist, daß es sich für die Materia
lien der Scheibe und der Aufnahme um eine benet
zende Flüssigkeit handelt. Der Film gleicht evtl.
vorhandene Unebenheiten der Aufnahme und/oder der
Scheibe aus, und bildet mit seiner Oberfläche eine
plane Referenzebene, auf der die Scheibe spannungs
frei und unverformt aufliegt. Damit alle Unebenhei
ten der Aufnahme und besonders der unbehandelten
Seite einer Scheibe ausgeglichen werden, muß der
Flüssigkeitsfilm eine bestimmte Dicke aufweisen, d. h.
es muß sich eine vom Fachmann ermittelbare Min
destmenge an Flüssigkeit auf der Auflage befinden.
Nachdem die Scheibe einseitig bearbeitet ist, kann
sie umgedreht werden, wobei die erste, ebene Fläche
nun auf dem Flüssigkeitsfilm aufliegt, und die un
behandelte Seite ebenfalls parallel zur Referenze
bene bzw. zur gegenüberliegenden ersten Seite der
Scheibe bearbeitet wird.
Bei den bisher zum Bearbeiten der Scheiben verwen
deten Schleifspindeln ist eine, wenn auch nur ge
ringfügige, Auslenkung von der senkrechten Ausrich
tung bzgl. der Scheibenebene nie vollständig zu
vermeiden, besonders wenn nacheinander verschiedene
Spindeln mit Schleifscheiben unterschiedlicher Kör
nung zur Anwendung kommen oder mehrere Scheiben
nacheinander mit derselben Spindel bearbeitet wer
den. Dadurch ergeben sich Abweichungen von der
Planparallelität bei der Bearbeitung beider Seiten
nacheinander. Mittels der Verkippung der Längsachse
der Spindel um einen festgelegten Wert kann dies
ausgeglichen werden. Dazu sind dem Fachmann ver
schiedene Mechanismen bekannt, und können, wie es
weiter unten beispielhaft dargestellt ist, ausge
führt werden. Es ist erfindungsgemäß unerheblich,
ob die Verkippung mit Hilfe eines automatischen Re
gelkreises, der vom Fachmann realisierbar ist, wäh
rend des Schleifens verändert wird, z. B. wird mit
Hilfe von optischen Meßmethoden die Oberflächengüte
während der Bearbeitung registriert und daraufhin
die Verkippung variiert, oder ob die Schleifspindel
um einen vorher empirisch festgelegten Wert aus der
senkrechten Stellung ausgelenkt ist und an der zu
bearbeitenden Scheibe angreift. Dies kann bei
spielsweise derart erfolgen, daß an einem Probe
stück die Oberfläche beidseitig abgeschliffen wird,
die Oberflächengüte bestimmt und anschließend eine
Verkippung der Schleifspindel eingestellt wird, um
den vorhandenen Fehler auszugleichen, mit der die
folgenden Scheiben bearbeitet werden. Die hierzu
erforderlichen beiden Winkel, die zueinander und
zur Längsachse der Spindel senkrecht stehen, sind
in, dem Fachmann bekannter Weise, bestimm- und
festlegbar. Die Verkippung der Längsachse kann bei
Schleifautomaten mit mehreren Stationen oder bei
separaten Schleifvorrichtungen angewandt werden.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die
Scheibe spannungsfrei auf dem Film aufliegt und die
Unebenheiten der Unterlage nicht auf sie übertragen
werden. Dies ermöglicht es, wenn beide Seiten der
Scheibe nacheinander bearbeitet werden, Planparal
lelität der gewünschten Güte zu erhalten. Mit der
aus der senkrechten Orientierung verkippbaren Spin
del können die unweigerlich durch ungenügende Ju
stierung auftretenden Fehler ausgeglichen werden.
Selbstverständlich ist es auch möglich, beide er
findungsgemäße Vorrichtungen gemeinsam zu verwen
den. In der bisherigen Beschreibung wurde nur auf
die Bearbeitung von Halbleiterscheiben Bezug genom
men, es sollen jedoch auch z. B. Werkstücke aus Ke
ramik, Metall oder sonstigen schleifbaren Materia
lien, denen eine ebene Oberfläche verliehen werden
soll, mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen bear
beitbar sein.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind
Gegenstand von Unteransprüchen.
Vorteilhafterweise handelt es sich bei der Flüssig
keit zwischen der Aufnahme und der Scheibe um Was
ser. Es ist dem Fachmann bekannt, normales Wasser
entsprechend aufzubereiten, z. B. zu destillieren,
demineralisieren und keimfrei zu machen, damit es
den im Halbleiterwesen notwendigen Reinheitskrite
rien genügt. Dabei ist es trotzdem noch sehr ko
stengünstig und erfüllt, beispielsweise hinsicht
lich seiner Kapillarität zur Erzeugung eines Films
zwischen Aufnahme und Scheibe, die gestellten An
forderungen. Das Wasser kann dabei auch als Spül
flüssigkeit zur Entfernung der abgetragenen Parti
kel während des Schleifens verwendet werden. Alter
nativ kann eine Flüssigkeit mit einer temperaturab
hängigen Viskosität verwendet werden. Es sind dem
Fachmann Flüssigkeiten bekannt, die im erwärmten
Zustand dünnflüssig sind, und so zwischen Auflage
und Scheibe eingebracht werden. Nach der Abkühlung
ist die Flüssigkeit zähflüssig oder praktisch ganz
erstarrt, und die Scheibe auf deren Oberfläche fi
xiert und gegen ein Verdrehen unter Einfluß der
Schleifscheibe gesichert. Nach der Bearbeitung kann
die Flüssigkeit mit einer beliebigen Heizungsvor
richtung wieder erwärmt und dünnflüssig gemacht
werden. Die Scheibe kann dann abgehoben und die
Flüssigkeit durch weiter unten beschriebene Bohrun
gen abgesaugt werden.
Eine sinnvolle Ausgestaltung der Aufnahme besteht
darin, daß sie eine Einsenkung darstellt, deren
Größe im wesentlichen der Scheibengröße, d. h. de
ren Durchmesser, entspricht. Die zu bearbeitende
Scheibe wird in die flüssigkeitsgefüllte Einsenkung
eingesetzt. Sie ist vorteilhafterweise in einer ge
ringeren Tiefe ausgeführt, als es der Dicke der
Scheibe entspricht, damit die Scheibe mit ihrer zu
bearbeitenden Fläche über die umgebende Aufnahme
hinausragt. Die seitlichen Ränder der Einsenkung
verhindern das radiale Abfließen der Flüssigkeit
bei einer Rotation des Chucks und ermöglichen es,
die Scheibe mit einer geringen Flüssigkeitsmenge,
die sich aufgrund ihrer Kapillarität zu einem dün
nen Film zwischen Aufnahme und Scheibe verteilt,
auf einer ebenen Referenzfläche zu lagern. Am Rand
der Einsenkung kann auch eine Dichtung zwischen
Scheibe und Auflage angebracht werden.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht
darin, daß der Scheibenhalter mit Haltevorrichtun
gen ausgestattet ist, die eine oder mehrere Schei
ben in ihrer Position auf dem Scheibenhalter fest
legen, um eine unerwünschte Verschiebung aus dieser
Lage, während des Bearbeitens, zu verhindern. Ins
besondere wird vorgeschlagen, die Halterungen va
riabel festlegbar auszuführen, um ein Bearbeiten
von Scheiben, beispielsweise mit verschiedenen
Durchmessern, zu ermöglichen. Die hierzu erforder
lichen Maßnahmen sind dem Fachmann bekannt.
Zur Verbesserung der Haftung zwischen der Flüssig
keit und der Aufnahme wird vorgeschlagen, sie mit
einer strukturierten Oberfläche zu versehen, z. B.
mit einer strukturierten Folie zu bekleben, deren
Rauhtiefe bzw. gegenseitiger Abstand der Erhebungen
und Vertiefungen vom Fachmann derart wählbar ist,
daß die Flüssigkeit eine vergrößerte Kontaktfläche
zur Aufnahme hat und dadurch besser an ihr anhaftet
und einen Film mit absolut ebener Oberfläche bil
det, auf dem das Werkstück aufliegt und aufgrund
der Adhäsion zwischen Flüssigkeit und Festkörper
fixiert ist.
Eine sinnvolle Weiterbildung der Erfindung besteht
darin, daß die Aufnahmeplatte mit einer Bohrung
versehen ist, durch die Flüssigkeit kontinuierlich
zugeführt wird und, wenn das Loch zentral angordnet
ist, radial nach außen abfließt. Insbesondere wird
vorgeschlagen, die Auflage mit weiteren mit Unter
druck beaufschlagbaren Bohrungen zu versehen, durch
die die Flüssigkeit wieder abgesaugt wird. Die Zu
führung der Flüssigkeit muß annähernd drucklos er
folgen, damit die Scheibe nicht nach oben abgehoben
wird. Es ist dem Fachmann möglich, mit Hilfe dieser
Bohrungen einen kontinuierlichen Flüssigkeitsstrom
zu erzeugen, auf dessen Oberfläche das Werkstück
schwimmt. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil,
daß aufgrund der Zuführung von Flüssigkeit gewähr
leistet ist, daß immer genügend Flüssigkeit zum
Ausgleich der rauhen Oberflächenstrukturen des
Werkstücks bzw. der Aufnahme zwischen ihnen vorhan
den ist.
Zur Fixierung von zumindest teilweise elektrisch
leitfähig ausgeführten Halbleiterscheiben oder son
stiger Werkstücke wird vorgeschlagen, daß zwischen
der Aufnahme und der Scheibe eine elektrisch leit
fähige Folie angeordnet ist. Ihre genaue Ausführung
ist erfindungsgemäß unerheblich und kann vom Fach
mann in geeigneter Weise gewählt werden. Ist sie
mit einer Spannung beaufschlagt, wird in der elek
trisch leitfähigen Halbleiterscheibe eine elek
trisch induzierte Bildladung erzeugt, was zu einer
elektrostatischen Anziehung zwischen Platte und Fo
lie und folglich zu deren Fixierung auf der Auf
nahme führen. Mit der elektrisch leitfähigen Folie
ist auch eine Erwärmung der oben beschriebenen
Flüssigkeit mit temperaturabhängiger Viskosität
möglich.
Üblicherweise ist der Scheibenhalter mit der Auf
nahme für die Halbleiterscheiben horizontal ange
ordnet, d. h. daß die Ebene der Scheibe waagerecht
orientiert ist. Mit der erfindungsgemäßen Aufnahme
ist man daran nicht gebunden, da die Scheibe auf
grund der Kapillarwirkung bzw. der Adhäsion der
Flüssigkeit selbst in Über-Kopf-Lage auf der Auf
nahme fixiert ist, und beliebige, für den Produkti
onsablauf günstige, Ausrichtungen des Scheibenhal
ters realisierbar sind.
Zur Verkippung der Längsachse der Schleifspindel
wird vorgeschlagen, hydraulische und/oder pneumati
sche und/oder elektromagnetische Vorrichtungen zu
verwenden, wie es dem Fachmann bekannt ist. Sie be
ruhen auf verschiedenen, wohlbekannten Wirkungs
prinzipien und erlauben eine verstellbare Festle
gung der Achse um wenige Bruchteile von Bogensekun
den, um die gewünschte ebene Oberfläche des Werk
stücks zu erhalten.
Vorteilhafterweise ist die Schleifspindel mit zwei
koaxialen Schleifscheiben, auch mit unterschiedli
chen Körnungen, ausgestattet, wie es in der Zeich
nung weiter unten dargestellt ist. Dabei ist zumin
dest die Äußere als sogenannte Topfscheibe ausge
führt. Zur Bearbeitung greift zuerst eine Schleif
scheibe mit grober Körnung am Werkstück an, und an
schließend eine Schleifscheibe feinerer Körnung.
Dazu erfolgt eine Versetzung der Scheiben relativ
zueinander in axialer Richtung zwischen den beiden
Bearbeitungsschritten, um eine Beschleunigung der
Bearbeitung zu erreichen, da daß zeitaufwendige
Austauschen verschiedener Schleifscheiben oder
-spindeln entfällt. Eine der Scheiben kann auch eine
Polierscheibe sein.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht
darin, daß die Schleifspindel in axialer Richtung
beweglich ausgeführt ist. Es ist dem Fachmann be
kannt, eine derartige Verstellbarkeit mit einer Ge
nauigkeit von wenigen Nanometern auszuführen, ins
besondere zur Durchführung des CMP, um beispiels
Weise Einflüsse wie Temperaturschwankungen, Abnut
zung der Schleifscheibe oder die Abtragung der
Oberfläche des Werkstücks zu berücksichtigen. Es
ist auch bekannt, während der Bearbeitung die TTV,
z. B. mit Hilfe optischer Methoden, zu bestimmen,
und den Vorschub in axialer Richtung entsprechend
zu regeln, bzw. bei Erreichen des Endzustandes den
Vorschub zu stoppen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er
findungen lassen sich dem nachfolgenden Beschrei
bungsteil entnehmen, in dem anhand von Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindungen dargestellt
sind. Es zeigen:
Fig. 1 einen Scheibenhalter im Querschnitt,
Fig. 2 eine Schleifspindel im Querschnitt.
In der schematischen Darstellung der Fig. 1 ist zu
erkennen, wie eine Halbleiterscheibe (1), deren
Vorder- (1a) und Rückseite (1b) noch unbehandelt,
also relativ rauh, ist, auf einem sich zwischen
Scheibe (1) und Aufnahme (2) befindlichem Flüssig
keitsfilm (3) schwimmt. Zur Vereinfachung der Dar
stellung wurde auf eine Strukturierung der Oberflä
che der Aufnahme (2) sowie auf dem Fachmann be
kannte weitere Haltevorrichtungen für die Halblei
terscheibe (1) verzichtet. Hier ist der Scheiben
halter (Chuck) (5) mit einer zentral angeordneten
Zuführung (4) für Flüssigkeit versehen, durch die
nahezu drucklos die Flüssigkeit zwischen Aufnahme
(2) und Halbleiterscheibe (1) eingebracht wird. Ra
dial nach außen versetzt sind über den gesamten Um
fang der Aufnahme Bohrungen (6) angeordnet, durch
die die Flüssigkeit wieder abgesaugt wird, wie es
durch die Pfeile angedeutet ist. Die hierzu erfor
derlichen Maßnahmen sind dem Fachmann bekannt.
Deutlich zu erkennen ist, wie die Scheibe (1), mit
ihrer Rückseite (1b) auf dem Flüssigkeitsfilm (3)
schwimmt, wobei er die Unebenheiten der Scheiben
oberfläche ausgleicht und so eine ebene Lagerung
der gesamten Scheibe (1) an sich ermöglicht. Der
bearbeitete, abgeschliffene Zustand ist hier durch
eine Strichelung angedeutet. Um die Scheibe (1) an
ihrer Oberseite (1a) einzuebnen, kann eine verkipp
bare Schleifscheibe (7a), die z. B. mit einer Dia
mantkörnung versehen ist, auf die Scheibe zugrei
fen.
In der Darstellung der Fig. 2 ist die Schleifspin
del (9) mit zwei koaxialen Schleifscheiben (7a, 7b)
versehen, die relativ zueinander bewegbar sind, wie
es durch den Doppelpfeil angedeutet ist, um den Zu
griff jeweils einer Scheibe (7a, 7b) auf das Werk
stück zu ermöglichen, wobei die Äußere (7b) eine
Topfscheibe ist. Dementsprechend können sie mit
Körnungen verschiedener Größe versehen sein. Die
beiden Pfeile am Spindelschaft (8) deuten die Ver
kippung der Spindel (9) um ihre Längsachse an. Die
hierzu erforderlichen Vorrichtungen sind dem Fach
mann bekannt und zur Vereinfachung der Zeichnung
weggelassen worden.
Claims (12)
1. Scheibenhalter (Chuck) zum Schleifen einer
Scheibe, insbesondere einer Halbleiterscheibe, mit
einer Werkstück-Aufnahme für die Scheibe,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich zwischen der Aufnahme (2) und der Scheibe (1)
ein Flüssigkeitsfilm (3) befindet.
2. Scheibenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Flüssigkeit (3) Wasser ist oder
eine Flüssigkeit mit temperaturabhängiger Viskosi
tät.
3. Scheibenhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Aufnahme (2) eine flüssig
keitsgefüllte Einsenkung ist, insbesondere deren
Tiefe geringer ist als die Dicke der Scheibe (1).
4. Scheibenhalter nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er eine oder
mehrere Haltevorrichtungen zur Fixierung einer
Scheibe (1) aufweist, insbesondere veränderbar
festlegbare Haltevorrichtungen für Scheiben mit un
terschiedlichen Durchmessern.
5. Scheibenhalter nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme
(2) eine rauhe Oberflächenstuktur aufweist, insbe
sondere rauher als die geforderte Ebenheit der
Halbleiterscheibe (1).
6. Scheibenhalter nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme
(2) eine oder mehrere mit Über- oder Unterdruck be
aufschlagbare Bohrungen (6) aufweist und eine Boh
rung (4) zur Zuführung der Flüssigkeit.
7. Scheibenhalter nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine elek
trisch leitende Folie zwischen der Aufnahme (2) und
der Scheibe (1) angeordnet ist.
8. Scheibenhalter nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbaulage
des Scheibenhalters (5) beliebig wählbar ist.
9. Schleifspindel zur Erzeugung einer planen Ober
fläche an einem Werkstück, insbesondere einer Halb
leiterscheibe, mit einer endseitig an der Schleif
spindel angebrachten Schleifscheibe,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Längsachse der Schleifspindel (9) relativ zu
der zu bearbeitenden Oberfläche verschwenkbar fest
legbar ist.
10. Schleifspindel nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verschwenkung mit Hilfe einer
hydraulischen und/oder pneumatischen und/oder elek
tromagnetischen Vorrichtung erfolgt.
11. Schleifspindel nach einem der Ansprüche 9 oder
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifspindel
(9) mit zwei koaxialen Schleifscheiben (7a, 7b) aus
gestattet ist, von denen mindestens die äußere (7b)
eine Topfscheibe ist.
12. Schleifspindel nach einem der Ansprüche 9 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifspindel
(9) in axialer Richtung bewegbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999144551 DE19944551A1 (de) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Scheibenhalter und Schleifspindel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999144551 DE19944551A1 (de) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Scheibenhalter und Schleifspindel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19944551A1 true DE19944551A1 (de) | 2001-03-22 |
Family
ID=7922335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999144551 Withdrawn DE19944551A1 (de) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Scheibenhalter und Schleifspindel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19944551A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001068321A1 (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-20 | Motorola, Inc. | Polishing head for wafer, and method for polishing |
-
1999
- 1999-09-17 DE DE1999144551 patent/DE19944551A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001068321A1 (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-20 | Motorola, Inc. | Polishing head for wafer, and method for polishing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10235482B3 (de) | Vorrichtung zum Fixieren dünner und flexibler Substrate | |
DE19715460C2 (de) | Haltevorrichtung und Halteringvorrichtung zum Polieren eines Werkstücks | |
DE102008004874B4 (de) | Polierkissen mit Rillen zum Halten einer Aufschlämmung auf der Kissentextur | |
DE69902553T2 (de) | Verwendung des zeta-potentials während des chemisch-mechanischen polierens zur endpunktbestimmung | |
DE60127884T2 (de) | Poliermaschine mit Dickemessvorrichtung | |
DE69715321T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abrichten eines Poliertuches | |
DE102006056623A1 (de) | Verfahren und System zum Steuern des chemisch-mechanischen Polierens durch steuerbares Bewegen eines Schleifmittelauslasses | |
DE102018206483A1 (de) | Waferbearbeitungsverfahren | |
DE102004011996B4 (de) | Vorrichtung zum simultanen beidseitigen Schleifen von scheibenförmigen Werkstücken | |
DE102008058822A1 (de) | Schleifscheibenanbringungsmechanismus | |
DE10208414A1 (de) | Polierkopf und Vorrichtung mit einem verbesserten Polierkissenaufbereiter für das chemisch mechanische Polieren | |
DE102010008975A1 (de) | Werkstückbearbeitungsverfahren und -vorrichtung | |
DE69122441T2 (de) | Polierscheibe mit eingestellter Schmiegsamkeit | |
DE102019210075A1 (de) | Poröser Einspanntisch | |
DE69610821T2 (de) | Chemisch-mechanisch polieren mit gebogenen traegern | |
DE102019212581A1 (de) | Polierscheibe | |
DE10261306B4 (de) | Haltering mit reduzierter Abnutzungs- und Kontaminationsrate für einen Polierkopf einer CMP-Anlage und Polierkopf und CMP-Vorrichtung mit Haltering | |
DE102021202316A1 (de) | Schleifverfahren | |
EP0881035A1 (de) | Verfahren zur materialabtragenden Bearbeitung der Kante einer Halbleiterscheibe | |
DE102019204974A1 (de) | Waferbearbeitungsverfahren | |
DE102020211312A1 (de) | Waferschleifverfahren | |
DE102018207252B4 (de) | Waferbearbeitungsverfahren | |
DE19944551A1 (de) | Scheibenhalter und Schleifspindel | |
DE102014220888B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum doppelseitigen Polieren von scheibenförmigen Werkstücken | |
DE60030829T2 (de) | Schleifmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |