DE2425275C2 - Einrichtung zum Oberflächenfeinbearbeiten von Halbleiterwerkstücken - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Oberflächenfelnbearbeiten, wie Schleifen, Polieren, Lappen, einer Hauptflache von auf einer ebenen, um eine parallel zu Ihrer Normalen stehenden Achse zu drehenden Montageplatte befestigten Halblelterwerkstücken, mit einem scheibenförmigen Werkzeug, dessen eine Stirnflache die Arbeltsflache bildet, und mit einer In der Einrichtung gelagerten, das Werkzeug tragenden und normal zu dessen Arbeitsfläche verlaufenden, drehangetriebenen Welle.

Eine Vorrichtung dieser Art Ist In der US-PS 34 75 867 beschrieben. Mit dem dort vorhandenen, eine ebene Arbeitsfläche aufweisenden Werkzeug lassen sich Infolge der sich radiusabhanglg zwischen Werkzeug und Werkstück einstellenden unterschiedlichen Schnlttgeschwln- *° dlgkeiten an den Werkstücken jedoch keine ausreichend genau ebenen Flachen herstellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung der genannten Art so auszubilden, daß mit Ihr entsprechend den an Halblelterwerkstücke zu stellenden besonderen Genauigkeitsanforderungen hinreichend ebene Flachen herstellbar sind.

Gelöst Ist diese Aufgabe dadurch, daß die Arbeitsfläche des Werkzeugs geringfügig konvex und Im wesentlichen sphärisch gewölbt Ist. ^x

Durch die konvexe Wölbung des Werkzeugs wird erflndungsgemaß erreicht, daß die jeweils naher am Drehzentrum der Montageplatte befindlichen Bereiche der Werkstücke stärker gegen die Arbeltsfläche gedrückt werden als die an der Peripherie der Montageplatte Hegenden Bereiche, und zwar zum Ausgleich der Im Peripheriebereich der Montageplatten auftretenden höheren Schnittgeschwindigkeiten.

Aus dei US-PS 25 97 K ' 1st zwar bereits eine sphärisch gewölbte und In Ihrer Wölbung verstellbare Läppscheibe ^ω an sich bekannt. Dort geht es von dem Erfindungsgedanken wegführend jedoch um das Herstellen entsprechend gewölbter Flachen an den Werkstücken, wobei mit dem verstellbaren Werkzeug der Lagerhaltung verschieden geformter Lappscheiben begegnet werden soll. ^6S

Zum Einstellen des Maßes der Wölbung Ist In weiterer Ausgestaltung der Erfindung zwischen dem Werkzeug und einer an der Welle befestigten und das Werkzeug aufnehmenden Platte ein Hohlraum mit einer durch Druck beaufschlagbaren Flüssigkeit ausgebildet.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend naher beschrieben. Es zeigt

Flg. 1 einen Querschnitt durch die wesentlichen Teile der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Flg. 2 die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung In der Draufsicht und

Fig. 3 ausschnittsweise eine erflndungsgemaß ausgebildete Polierscheibe Im Querschnitt.

Wie In den Fl g. 1 und 2 dargestellt ist, besitzt die Einrichtung eine kreisförmige Platte 32, die zum Zwecke der Rotation auf einer Welle 34 befestigt Ist. Auf der Platte 32 Ist ein scheibenförmiges Werkzeug (beispielsweise eine Schleif-, Lapp- oder Polierscheibe) 36 mit einem nach unten gerichteten Rand 3? angeordnet, der um die Platte 32 greift und damit In bündiger, wasserdichter Passung sitzt, so daß zwischen der Platte 32 und -dem Werkzeug 36 ein Hohlraum entsteht. Die Arbeitsfläche 38 des Werkzeugs 36 ist erforderlichenfalls mit einem Pollerklssen 40 bekannter Art versehen.

Zum Bearbeiten wird eine Anzahl von Montageplatten 10 auf dem Werkzeug 36 untergebracht, wobei die zu bearbeitenden Hauptflachen der Werkstücke 12 In Kontakt mit dem Werkzeug 36 bzw. dem Kissen 40 stehen. Das Kissen 40 wird mit einer Polierpaste versehen und die Platte 32 mltttis der Welle 34 gedreht, während die Montageplatten 10 mittels bekannter, nicht dargestellter Antriebe um eine zentrale, auf den Hauptflachen senkrechte Achse rotiert werden (Flg. 3). Außerdem sind nicht dargestellte Einrichtungen vorgesehen, um eine Druckkraft auf die Montageplatten 10 auszuüben und somit den auf die Werkstücke 12 ausgeübten Bearbeitungsdruck zu erhöhen. Um übermäßige Erwärmung der Werkstücke 12 während des Bearbeitungsvorgangs zu vermelden, wird durch den zwischen der Platte 32 und dem Werkzeug 36 vorgesehenen Hohlraum Wasser geführt.

Bei den bisher bekannten Ei.-richtungen wird die Arbeitsfläche 38 des Werkzeugs 36 so eben wie möglich gehalten. Erfindungsgemäß werden jedoch dann hinsichtlich ebener Werkstückoberflächen bessere Ergebnisse erzielt, wenn die Arbeltsfläche 38 etwas konvex gewölbt ist. Dies wird hler dadurch sehr einfach erreicht, daß der Wasserdruck In dem zwischen der Platte 32 und dem Werkzeug 36 liegenden Raum erhöht wird, was dazu führt, daß die Arbeltsfläche 38 und das ggf. darauf Hegende Pollerkissen 40 leicht gewölbt werden.

Dabei wird vermutlich aufgrund der konvexen Form der Arbeitsfläche 38 der Druck zwischen jedem Werkstück 12 und dem Werkzeug 36 an den Innenkanten 44 der Werkstücke 12, bezogen auf die Montageplatten 10, etwas höher Ist als an der Außenseite. Dies Ist In Fl g. 3 dargestellt, In der die konvexe Form der Arbeitsfläche 38 stark übertrieben dargestellt Ist. Im Ergebnis führt dies dazu, daß aufgrund des erhöhten Drucks an den Innenkanten 44 an diesen Stellen eine größere Bearbeitungswirkung der Werkstückoberflächen eintritt, was jedoch dadurch kompensiert wird, daß die Montageplatten 10 um Ihre Zentralachse rotleren, so daß die Schnittgeschwindigkeit zwischen den Werkstücken 12 und dem Werkzeug 36 an Ihren Innenkanten 44 geringer als an den Außenkanten Ist. Durch geeignetes Abstimmen des durch den über die Oberfläche jedes Werkstücks 12 verschiedenen Druck hervorgerufenen differenzierten Bearbeitungseffekts auf den ebenfalls differenzierten Bearbeitungseffekt, der durch die verschiedenen Schnittgeschwindigkeiten hervorgerufen wird, wird über die Ober-

flachen der Werkstücke 12 eine gleichförmige Bearbeitung erreicht.

So wird beispielsweise bei einem Werkzeug 36 mit einem Durchmesser von ungefähr 61 cm, einer Drehgeschwindigkeit der Platte 32 von 36 U/mln, einer Dreh

geschwindigkeit der Montageplatte 10 von 10 U/mln und einem Druck der Montageplatte von ungefähr 0,2 kg/cm² gegen die Arbeitsfläche 38 des Werkzeugs 36 ein Radius von ungefähr 305 m für die konvexe Krümmung gewählt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum OberflSchenfelnbearbelten, wie Schleifen, Polieren, Lappen, einer Hauptflache von auf einer ebenen, um eine parallel zu Ihrer Normalen stehenden Achse zu drehenden Montageplatte befestigten Halblelterwerkstücken, mit einem scheibenförmigen Werkzeug, dessen eine Stirnflache die Arbeitsflache bildet, und mit einer in der Einrichtung gelagerten, das Werkzeug tragenden und normal zu dessen Arbeltsflache verlaufenden, drehangetriebenen Welle, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche (38) des Werkzeugs (36) geringfügig (36) konvex und im wesentlichen sphärisch gewölbt Ist. If

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Wölben des Werkzeugs (36) zwischen Ihm und einer an der Welle (34) befestigten und das Werkzeug (36) aufnehmenden Platte (32) ein Hohlraum .nlt einer durch Druck beaufschlagbaren Flüssigkeit ausgebildet !st.