DE60036851T2 - Entsprechende verfahren und vorrichtungen zum schleifen und läppen gleichzeitig von doppelseitigen oberflächen - Google Patents

Entsprechende verfahren und vorrichtungen zum schleifen und läppen gleichzeitig von doppelseitigen oberflächen Download PDF

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Sadayuki Okuni
Tadahiro Kato
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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen mit Bezug auf plattenähnliche Werkstücke, wie etwa einen Halbleiterwafer oder ein Quarzsubstrat als ein Belichtungsoriginal auf eine Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen, auf ein Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen und auf eine Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 5, 8 und 12. Ein Beispiel derartiger Verfahren und Geräte ist durch JP-10-000543 A offenbart.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Oberflächenschleifen ist herkömmlicherweise in einem Präzisionsverarbeiten von plattenähnlichen Werkstücken, wie etwa Halbleiterwafern oder Quarzsubstraten, verwendet worden. Das Oberflächenschleifen ist anstelle eines Läppens etc. verwendet worden, da die Schleifrate hoch ist, ein Wafer mit hoher Flachheit leicht erhalten wird und so weiter.
  • Wenn bei dem Schleifschritt eine Maschine zum Einzelseitenoberflächenschleifen verwendet wird, besteht ein Problem, dass Welligkeit, welche in dem vorherigen Schritt, d. h. dem Abschneideschritt, erzeugt wurde, nicht entfernt werden kann, da eine Seite des Wafers durch ein Vakuumansaugen gehalten und geschliffen wird. Um das Problem zu lösen ist eine Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen (diese Maschine wird auch als eine „Doppelkopfschleifmaschine" bezeichnet) entwickelt worden, als eine Technik zum gleichzeitigen Schleifen beider Seiten eines Wafers.
  • Als ein Doppelkopfschleifverfahren zum gleichzeitigen Schleifen der Oberflächen eines Wafers gibt es verschiedene Verfahren, zum Beispiel das Schleichgangschleifverfahren, bei dem ein Wafer zwischen einem Paar zylinderförmiger Schleifsteine durchgeführt wird und dadurch geschliffen wird, und das Einstechschleifverfahren, bei dem ein Wafer unter der Verwendung eines Paars Schleifsteine der Art Schale geschliffen wird, so dass die Schleifsteine auf dem Zentrum des Wafers vorbeiführen, wobei die Schleifsteine und der Wafer zusammen rotieren.
  • Eine Maschine 1a zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen der Einstechart, die zum Schleifen eines Halbleiterwafers verwendet wird, die in 6 dargestellt ist, beinhaltet ein Paar Schleifsteine 20, 21 der Art Schale, welche in derselben Richtung rotieren, zwei Paar Presswalzen 4 des plattenähnlichen Werkstücks zum Stützen eines plattenähnlichen Werkstücks W auf jeder seiner Seite, vier Führungswalzen 5 des plattenähnlichen Werkstücks zum Stützen eines Umfangs des plattenähnlichen Werkstücks W und ein Paar Antreibe-Halte-Walzen 3 zum Rotieren des plattenähnlichen Werkstücks W in entgegengesetzter Richtung zu den Schleifsteinen und zum Halten des Werkstücks. Die Schleifsteine 20, 21 der Art Schale bestehen aus einer schalenförmigen Basis 2a, einem Schleifsteinabschnitt 2b und einer rotierenden Welle 2c der Schleifsteine. Schleifsteinsegmente (nicht gezeigt) sind mit einer Schleifoberfläche des Schleifsteinabschnitts 2b verbunden. Das plattenähnliche Werkstück W und die Schleifsteine 20, 21 der Art Schale werden mit einer zuvor bestimmten Rotationsgeschwindigkeit rotiert. Schleifflüssigkeit wird im Allgemeinen von einem zentralen Loch (nicht gezeigt) der rotierenden Welle 2c der Schleifsteine zugeführt oder auf die äußere Peripherie oder den inneren Abschnitt des Schleifsteins gegossen.
  • Parallel zu der Entwicklung der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen werden an Stelle von herkömmlichen Stapelverarbeitungsläppmaschinen mit geringer Genauigkeit und geringer Produktivität auch Maschinen zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen der Einzelwaferverarbeitung entwickelt. Der Läppprozess unter der Verwendung dieser Einzelwaferverarbeitungsläppmaschine ist ein Verarbeitungsverfahren, das sowohl die Vorteile des Oberflächenschleifens, das eine hohe Effizient beim Verarbeiten aufweist und mit hoher Genauigkeit automatisiert ist, und des Läppens, das dieselbe Bedingung der Oberflächen wie die bei dem herkömmlichen Läppen erhält, und dazu einen Vorteil, dass die Bedingung der hinteren Oberfläche der bei dem herkömmlichen Läppen gleich ist, aufweist.
  • Die Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen weist eine Struktur der Maschine 1a zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen der Einstechart, welche in 6 gezeigt ist, auf, bei der das Paar Schleifsteine 20, 21 der Art Schale durch Flachläppdrehteller ersetzt wurde. Was das Verfahren des Antreibens eines plattenähnlichen Werkstücks betrifft, nimmt es denselben Mechanismus wie den der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen an. Wohingegen es eine große Differenz in Bezug auf die Art und Weise des Vorschiebens der Schleifsteine oder der Drehteller gibt. Die Art und Weise des Vorschiebens der Schleifsteine bei der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen wird festgesetzt, indem ein Servomotor und dergleichen gesteuert werden, was als so genanntes „Einstechen" bezeichnete wird. Auf der anderen Seite werden die Drehteller, da die Drehteller der Läppmaschine im Wesentlichen bei einem konstanten Druck gesteuert werden, jederzeit durch einen unter Druck setzenden Mechanismus, wie etwa einem Druckluftzylinder, gestützt.
  • Was eine Differenz bei dem tatsächlichen Verarbeiten des plattenähnlichen Werkstücks betrifft, verwendet die Läppmaschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen Läppflüssigkeit (Schlämme), die Aluminiumoxidschleifmittel etc. beinhaltet, die lose Schleifmittel sind, während das Material, welches in der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen operiert, gebundene Schleifmittel der Schleifsteine der Art Schale sind.
  • In den letzten Jahren ist das oben erwähnte Schleifverfahren der Einstechart im Allgemeinen auf Grund des Vorteils verwendet worden, dass im Vergleich zu der Schleichgangart eine hohe Flachheit leicht erhalten wird. Allerdings besteht bei diesem Verfahren ein Problem, dass die Tendenz besteht, dass auf Grund des Ungleichgewichts der Schnittbelastungen auf beide Seiten und so weiter in dem geschliffenen Werkstück Verwölbung (die hiernach auch als „Verziehen" bezeichnet sein kann) erzeugt wird.
  • Währenddessen ist eine Technik offenbart, wobei von statischen Druckstücken Kühlflüssigkeit eingespritzt wird und dadurch ein plattenähnliches Werkstück beständig gestützt wird (siehe zum Beispiel die Veröffentlichung der japanischen Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 9-262747 ). Es hat sich jedoch herausgestellt, dass allein diese Technik nicht zwangsläufig die Erzeugung von Verwölbung ausreichend unterdrücken kann. Darüber hinaus hat es sich herausgestellt, dass die Tendenz besteht, dass sich die Verwölbung des Wafers nach dem Doppelkopfschleifen zu dem vor dem Schleifen verschlechtert. Da es schwierig ist, diese Verwölbung bei den Verarbeitungsschritten nach dem Schleifschritt zu entfernen, sollten diese Probleme bei dem Schleifschritt gelöst werden, um nach weiterer hoher Flachheit zu streben.
  • JP-10-000543-A offenbart eine Vorrichtung zum Doppelkopfoberflächenschleifen, wobei eine Position vertikaler Richtung einer oberen Endoberfläche eines Schleifrads erkannt und gesteuert wird, um bei einer voreingestellten Höhe behalten zu werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist Angesichts der oben erwähnten Probleme zu Stande gekommen und ihr Hauptziel ist es, ein Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen unter der Verwendung einer Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen, wobei die Erzeugung von Verwölbung eines plattenähnlichen Werkstücks unterdrückt wird, die Verschlechterung der Verwölbung, welche in dem vorherigen Schritt erzeugt wird, verhindert wird und dadurch das plattenähnliche Werkstück verarbeitet werden kann, um für beide Seiten eine hohe Flachheit aufzuweisen, und eine Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen, welche ein derartiges Kennzeichen aufweist, bereitzustellen.
  • Ein weiteres Ziel ist es, ein Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen, wobei ein plattenähnliches Werkstück geschliffen wird, während der Grad der Verwölbung gesteuert wird und dadurch das Werkstück verarbeitet werden kann, um eine gewünscht Verwölbung aufzuweisen, und eine Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen, welche ein derartiges Kennzeichen aufweist, bereitzustellen.
  • Zusätzlich dazu weist eine Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen, die beinahe dieselbe Struktur wie die der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen annimmt, auch beinahe dieselben Probleme wie die der oben beschriebenen Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen auf. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen, wobei die Erzeugung von Verwölbung eines Werkstücks unterdrückt wird, die Verschlechterung der Verwölbung, die in dem vorherigen Schritt erzeugt wurde, verhindert wird, und dadurch das Werkstück geläppt werden kann, um für beide Seiten eine hohe Flachheit aufzuweisen, und wobei das Werkstück geläppt wird, während ein Grad der Verwölbung gesteuert wird und dadurch das Werkstück verarbeitet werden kann, um eine gewünschte Verwölbung aufzuweisen, und eine Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen, welche ein derartiges Kennzeichen aufweist, bereitzustellen.
  • Um die zuvor erwähnten Probleme zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen bereit, wobei ein plattenähnliches Werkstück gehalten wird und gleichzeitig beide Seiten unter der Verwendung eines Paars Schleifsteine, die sowohl an der vorderen Oberfläche als auch an der hinteren Oberfläche des Werkstücks gegenüberliegend bereitgestellt sind, geschliffen werden, wobei eine relative Position zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder dem Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Steinoberflächen des Paars Schleifsteine gesteuert wird, um das Schleifen durchzuführen.
  • Das Zentrum der Dicke eines plattenähnlichen Werkstücks ist ein Bezug, der für das Definieren einer Position des plattenähnlichen Werkstücks festgesetzt wurde, der zum Beispiel eine Linie oder Ebene ist, die an zwei Punkten oder drei Punkten oder mehr auf einer Oberfläche des plattenähnlichen Werkstücks an Punkten (Zentrum) einer Hälfte der Dicke vorbeiführt.
  • In Bezug auf das Zentrum des Haltemittels zum Halten des plattenähnlichen Werkstücks zum Beispiel in dem Fall der Art und Weise, dass das plattenähnliche Werkstück sowohl auf der vorderen Oberfläche als auch auf der hinteren Oberfläche des Werkstücks gestützt wird, bedeutet es eine virtuelle Ebene oder Linie, die an Punkten einer Hälfte des Abstands zwischen dem Paar Haltemittel, das an jeder Seite des Werkstücks bereitgestellt ist, vorbeiführt, und zwar eine Ebene, die ungefähr parallel zu der oben erwähnten Ebene, die an dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks vorbeiführt, verläuft.
  • Falls das obige plattenähnliche Werkstück eine hohe Flachheit (Parallelismus) aufweist, fällt das Zentrum des Haltemittels zum Halten des plattenähnlichen Werkstücks mit dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks zusammen. Das heißt, das Zentrum des Haltemittels zum Halten des plattenähnlichen Werkstücks spiegelt indirekt auch das Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks, d. h. die Position des plattenähnlichen Werkstücks wider.
  • Währendessen ist das Zentrum des Zwischenraums zwischen den Steinoberflächen des Paars Schleifsteine ein Bezug, der für das Definieren einer Position der Schleifsteine festgesetzt wurde, der speziell eine virtuelle Linie oder Ebene ist, die an Punkten einer Hälfte des Abstands zwischen dem Paar Schleifsteine vorbeiführt, und insbesondere eine virtuelle Linie oder Ebene ist, die an zwei Punkten oder drei Punkten oder mehr auf den gegenüberliegenden Schleifoberflächen an mittleren Punkten des Zwischenraums vorbeiführt, und zwar eine Ebene oder Linie, die ungefähr parallel zu dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks verläuft. Das heißt, dass bei der vorliegenden Erfindung das Schleifen durchgeführt wird, während eine relative Position zwischen einer beliebigen Bezugsebene oder Bezugslinie zum Definieren der Position des plattenähnlichen Werkstücks und einer beliebigen Bezugsebene oder Bezugslinie zum Definieren der Position von jedem Schleifstein, genauer, der Position von jeder Schleifoberfläche jederzeit gesteuert wird. Insbesondere kann, wenn die relative Position so gesteuert wird, dass jede Bezugsebene des plattenähnlichen Werkstücks und der Schleifoberflächen parallel zueinander verlaufen, die Steuerung der Verwölbung mit hoher Genauigkeit erlangt werden.
  • Falls bei dem Verfahren zum gleichzeitigen Schleifen beider Seiten eines plattenähnlichen Werkstücks das Schleifen durchgeführt wird, während die relative Position zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder dem Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Steinoberflächen des Paars Schleifsteine wie oben erwähnt gesteuert wird, kann die Erzeugung von Verwölbung in dem Schleifschritt verhindert werden und die Verschlechterung der Verwölbung, die in dem vorherigen Schritt erzeugt wurde, kann unterdrückt werden, so dass ganze Oberflächen beider Seiten des plattenähnlichen Werkstücks verarbeitet werden können, um eine hohe Flachheit aufzuweisen. Demgemäß kann in dem Schleifschritt eine Steigerung des Ertrags und eine Verbesserung der Produktivität erlang werden und folglich können die Kosten verbessert werden. Des Weiteren kann eine Verwölbung mit einem beliebigen Grad absichtlich gebildet werden, die Richtung der Verwölbung kann ebenfalls gesteuert werden und somit kann das Verfahren angewendet werden, um Kennzeichen bereitzustellen, die zur Verwendung des plattenähnlichen Werkstücks erfordert werden.
  • In diesem Fall kann das Schleifen durchgeführt werden, während das Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder das Zentrum des Haltemittels zum Halten des plattenähnlichen Werkstücks jederzeit mit dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Steinoberflächen des Paars Schleifsteine übereinstimmt/übereinstimmen.
  • Falls das Schleifen durchgeführt wird, während das Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder das Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks jederzeit mit dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen des Paars Schleifsteine wie oben erwähnt übereinstimmt/übereinstimmen, wird kaum Verwölbung gebildet und die Verschlechterung der Verwölbung, die in dem vorherigen Schritt erzeugt wurde, kann unterdrückt werden, so dass ganze Oberflächen beider Seiten des plattenähnlichen Werkstücks verarbeitet werden können, um eine hohe Flachheit aufzuweisen. Demgemäß können der Ertrag und die Produktivität in dem Schleifschritt gesteigert werden und folglich können die Kosten verbessert werden.
  • In diesem Fall ist es wünschenswert, dass das Schleifen durchgeführt wird, während die Differenz zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder dem Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen des Paars Schleifsteine gesteuert wird, um 3 μm oder weniger zu betragen.
  • Falls das Schleifen durchgeführt wird, während die Differenz zwischen beiden Zentren gesteuert wird, um 3 μm oder weniger zu betragen, wie oben erwähnt wurde, wird die Erzeugung von Verwölbung gewiss verhindert, so dass ganze Oberflächen beider Seiten des plattenähnlichen Werkstücks verarbeitet werden können, um eine weitere hohe Flachheit aufzuweisen.
  • Des Weiteren kann in diesem Fall das Schleifen durchgeführt werden, während die Differenz zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder dem Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen des Paars Schleifsteine gesteuert wird, um einen gewünschten Wert zu betragen.
  • Falls das Schleifen durchgeführt wird, während die Differenz zwischen beiden Zentren gesteuert wird, um einen gewünschten Wert zu betragen, wie oben erwähnt wurde, kann Verwölbung mit einem beliebigen Grad gebildet werden, die Richtung der Verwölbung kann gesteuert werden und somit kann das Verfahren die Anforderungen für Kennzeichen des plattenähnlichen Werkstücks erfüllen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen mit mindestens einem Haltemittel zum Halten eines plattenähnlichen Werkstücks und einem Schleifmittel zum gleichzeitigen Schleifen sowohl der vorderen Oberfläche als auch der hinteren Oberfläche unter der Verwendung eines Paars Schleifsteine, die an beiden Seiten des Werkstücks gegenüberliegend bereitgestellt sind, wobei die Maschine mit einem Steuermittel zum Steuern der relativen Position zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder dem Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Steinoberflächen des Paars Schleifsteine versehen ist.
  • Das Mittel zum Steuern der relativen Position zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder dem Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Steinoberflächen des Paars Schleifsteine ist zum Beispiel ein Mittel zum Steuern einer Position der Linie oder Ebene, die an zwei Punkten oder drei Punkten oder mehr auf einer Oberfläche des plattenähnlichen Werkstücks an Punkten einer Hälfte der Dicke vorbeiführt, und/oder der virtuellen Linie oder Ebene, die parallel zu den Schleifoberflächen verläuft, die an Punkten einer Hälfte des Abstands zwischen dem Paar Haltemittel vorbeiführt, wenn das plattenähnliche Werkstück sowohl auf der vorderen Oberfläche als auch auf der hinteren Oberfläche des Werkstücks gestützt wird, relativ zu dem Bezug, der für das Definieren einer Position der Schleifsteine festgesetzt wurde, z. B. die virtuelle Linie oder Ebene, die an Punkten einer Hälfte des Abstands zwischen dem Paar Schleifsteine, die gegenüberliegend bereitgestellt sind, ähnlich dem zuvor erwähnten Bezug, der für das Definieren der Position des plattenähnlichen Werkstücks festgesetzt wurde, vorbeiführt.
  • Falls die Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen mit dem Steuermittel zum Steuern der relativen Position zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder dem Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Steinoberflächen des Paars Schleifsteine, wie zuvor erwähnt wurde, versehen ist, kann das Schleifen durchgeführt werden, während die relative Position beider Zentren gesteuert wird und dadurch kann die Erzeugung von Verwölbung in dem Schleifschritt verhindert werden. Folglich kann die Maschine das plattenähnliche Werkstück verarbeiten, um für ganze Oberflächen beider Seiten eine hohe Flachheit aufzuweisen. Demgemäß können, falls das plattenähnliche Werkstück unter der Verwendung dieser Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen geschliffen wird, der Ertrag und die Produktivität in dem Schleifschritt gesteigert werden und folglich können die Kosten verbessert werden. Zusätzlich kann Verwölbung mit einem beliebigen Grad gebildet werden, die Richtung der Verwölbung kann gesteuert werden und somit kann die Maschine die Anforderungen für individuelle Kennzeichen des plattenähnlichen Werkstücks erfüllen.
  • In diesem Fall ist die Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen mit dem Mittel zum Steuern der relativen Position versehen, das ein Mittel zum Erkennen einer Position des Haltemittels zum Halten des plattenähnlichen Werkstücks, ein Mittel zum Erkennen der Positionen jeder Oberfläche der Schleifsteine, einen Computer zum Verarbeiten dieser Ergebnisse der Erkennung und ein Mittel zum Verschieben der Position des Haltemittels und/oder der Schleifsteine auf der Basis der Daten, die von dem Computer verarbeitet wurden, beinhaltet. Es kann ein Aktuator, wie etwa ein Motor, ein Druckluftzylinder und ein Hydraulikzylinder, als das Mittel zum Verschieben der Position des Haltemittels und/oder der Schleifsteine verwendet werden.
  • Falls die Maschine eine derartige Struktur aufweist, werden die Position des Haltemittels zum Halten des plattenähnlichen Werkstücks und die Position jeder Oberfläche der Schleifsteine jederzeit erkannt, diese Erkennungsergebnisse werden von einem Computer verarbeitet, die Position des Haltemittels und/oder der Schleifsteine wird verschoben auf der Basis der Daten, die von dem Computer verarbeitet wurden, so dass das Werkstück in einer Position gehalten wird, um geschliffen zu werden. Folglich kann die Maschine das plattenähnliche Werkstück verarbeiten, um für ganze Oberflächen beider Seiten eine hohe Flachheit aufzuweisen. Demgemäß können, falls das plattenähnliche Werkstück unter der Verwendung dieser Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen geschliffen wird, der Ertrag und die Produktivität in dem Schleifschritt gesteigert werden und folglich können die Kosten verbessert werden.
  • In diesem Fall ist es wünschenswert, dass das Mittel zum Steuern der relativen Position die relative Position so steuert, dass sie 3 μm oder weniger beträgt, oder dass sie bei einem zuvor bestimmten Wert konstant ist.
  • Falls das Schleifen unter der Verwendung der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen mit dem Steuermittel, das zu einer derartigen Steuerung mit hoher Genauigkeit fähig ist, durchgeführt wird, kann die Maschine das plattenähnliche Werkstück des Weiteren verarbeiten, um gewiss eine hohe Flachheit für ganze Oberflächen beider Seiten aufzuweisen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen bereit, wobei ein plattenähnliches Werkstück gehalten wird und gleichzeitig sowohl die vordere Oberfläche als auch die hintere Oberfläche unter der Verwendung eines Paars Läppdrehteller, die an beiden Seiten des Werkstücks gegenüberliegend bereitgestellt sind, geläppt werden, wobei eine relative Position zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder dem Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Drehteller des Paars Läppdrehteller gesteuert wird, um das Läppen durchzuführen.
  • Die Definition der Formulierungen, wie etwa des Zentrums der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks, des Zentrums des Haltemittels zum Halten des Werkstücks, des Zentrums des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Drehteller des Paars Läppdrehteller ist dieselbe wie die, die in dem zuvor erwähnten Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen definiert wurde.
  • Falls bei dem Verfahren zum gleichzeitigen Läppen beider Seiten eines plattenähnlichen Werkstücks das Läppen durchgeführt wird, während die relative Position zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder dem Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Drehteller des Paars Läppdrehteller wie oben erwähnt gesteuert wird, kann die Erzeugung von Verwölbung in dem Läppschritt verhindert werden und die Verschlechterung der Verwölbung, die in dem vorherigen Schritt erzeugt wurde, kann unterdrückt werden, so dass ganze Oberflächen beider Seiten des plattenähnlichen Werkstücks verarbeitet werden können, um eine hohe Flachheit aufzuweisen. Demgemäß können der Ertrag und die Produktivität in dem Läppschritt gesteigert werden und folglich können die Kosten verbessert werden. Des Weiteren kann eine Verwölbung mit einem beliebigen Grad absichtlich gebildet werden, die Richtung der Verwölbung kann ebenfalls gesteuert werden und somit kann das Verfahren angewendet werden, um Kennzeichen bereitzustellen, die zur Verwendung des plattenähnlichen Werkstücks erfordert werden.
  • In diesem Fall kann das Läppen durchgeführt werden, während das Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder das Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks jederzeit mit dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Drehteller des Paars Läppdrehteller übereinstimmt/übereinstimmen.
  • Falls das Läppen durchgeführt wird, während das Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder das Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks jederzeit mit dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen des Paars Läppdrehteller übereinstimmt/übereinstimmen, wird kaum Verwölbung gebildet und die Verschlechterung der Verwölbung, die in dem vorherigen Schritt erzeugt wurde, kann unterdrückt werden, so dass ganze Oberflächen beider Seiten des plattenähnlichen Werkstücks verarbeitet werden können, um eine hohe Flachheit aufzuweisen. Demgemäß können der Ertrag und die Produktivität in dem Läppschritt gesteigert werden und folglich können die Kosten verbessert werden.
  • In diesem Fall ist es vorzuziehen, dass das Läppen durchgeführt wird, während die Differenz zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder dem Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Drehteller des Paars Läppdrehteller gesteuert wird, um 3 μm oder weniger zu betragen.
  • Falls das Läppen durchgeführt wird, während die Differenz zwischen beiden Zentren gesteuert wird, um 3 μm oder weniger zu betragen, wie oben erwähnt wurde, wird die Erzeugung von Verwölbung gewiss verhindert, so dass ganze Oberflächen beider Seiten des plattenähnlichen Werkstücks verarbeitet werden können, um eine weitere hohe Flachheit aufzuweisen.
  • Des Weiteren kann in diesem Fall das Läppen durchgeführt werden, während die Differenz zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder dem Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen des Paars Läppdrehteller gesteuert wird, um einen gewünschten Wert zu betragen.
  • Falls das Läppen durchgeführt wird, während die Differenz zwischen jedem Zentrum gesteuert wird, um einen gewünschten Wert zu betragen, wie oben erwähnt wurde, können die Bildung von Verwölbung mit einem beliebigen Grad und die Steuerung der Richtung der Verwölbung realisiert werden und somit kann das Verfahren die Anforderungen für Kennzeichen des plattenähnlichen Werkstücks erfüllen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen mit mindestens einem Haltemittel zum Halten eines plattenähnlichen Werkstücks und einem Läppmittel zum gleichzeitigen Läppen sowohl der vorderen Oberfläche als auch der hinteren Oberfläche unter der Verwendung eines Paars Läppdrehteller, die an beiden Seiten des Werkstücks gegenüberliegend bereitgestellt sind, wobei die Maschine mit einem Steuermittel zum Steuern der relativen Position zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder dem Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Drehteller des Paars Läppdrehteller versehen ist.
  • Das Mittel zum Steuern der relativen Position zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder dem Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Drehteller des Paars Läppdrehteller ist dem Bezug, der für das Definieren der Position des plattenähnlichen Werkstück festgesetzt wurde und der zuvor in dem Absatz bezüglich der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen beschrieben wurde, ähnlich.
  • Falls die Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen mit dem Steuermittel zum Steuern der relativen Position zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder dem Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Drehteller des Paars Läppdrehteller, wie zuvor erwähnt wurde, versehen ist, kann das Läppen durchgeführt werden, während die relative Position beider Zentren gesteuert wird und dadurch kann die Erzeugung von Verwölbung in dem Läppschritt verhindert werden. Folglich kann die Maschine das plattenähnliche Werkstück verarbeiten, um für ganze Oberflächen beider Seiten eine hohe Flachheit aufzuweisen. Demgemäß können, falls das plattenähnliche Werkstück unter der Verwendung dieser Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen geläppt wird, der Ertrag und die Produktivität in dem Läppschritt gesteigert werden und folglich können die Kosten verbessert werden. Zusätzlich kann Verwölbung mit einem beliebigen Grad gebildet werden, die Richtung der Verwölbung kann gesteuert werden und somit kann die Maschine die Anforderungen für individuelle Kennzeichen des plattenähnlichen Werkstücks erfüllen.
  • In diesem Fall ist die Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen mit dem Mittel zum Steuern der relativen Position versehen, das ein Mittel zum Erkennen einer Position des Haltemittels zum Halten des plattenähnlichen Werkstücks, ein Mittel zum Erkennen der Positionen jeder Oberfläche der Läppdrehteller, einen Computer zum Verarbeiten dieser Ergebnisse der Erkennung und ein Mittel zum Verschieben der Position des Haltemittels und/oder der Läppdrehteller auf der Basis der Daten, die von dem Computer verarbeitet wurden, beinhaltet.
  • Falls die Maschine eine derartige Struktur aufweist, werden die Position des Haltemittels zum Halten des plattenähnlichen Werkstücks und die Positionen jeder Oberfläche der Läppdrehteller jederzeit erkannt, diese Erkennungsergebnisse werden von einem Computer verarbeitet, die Position des Haltemittels und/oder der Läppdrehteller wird auf der Basis der Daten, die von dem Computer verarbeitet wurden, verschoben, so dass das Werkstück in einer Position gehalten wird, um geläppt zu werden. Folglich kann die Maschine das plattenähnliche Werkstück verarbeiten, um für ganze Oberflächen beider Seiten eine hohe Flachheit aufzuweisen. Demgemäß können, falls das plattenähnliche Werkstück unter der Verwendung dieser Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen geläppt wird, der Ertrag und die Produktivität in dem Läppschritt gesteigert werden und folglich können die Kosten verbessert werden.
  • In diesem Fall ist es wünschenswert, dass das Mittel zum Steuern der relativen Position die relative Position so steuert, dass sie 3 μm oder weniger beträgt, oder dass sie bei einem zuvor bestimmten Wert konstant ist.
  • Falls das Läppen unter der Verwendung der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen mit dem Steuermittel, das zu einer derartigen Steuerung mit hoher Genauigkeit fähig ist, durchgeführt wird, kann die Maschine das plattenähnliche Werkstück des Weiteren verarbeiten, um gewiss eine hohe Flachheit für ganze Oberflächen beider Seiten aufzuweisen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei dem gleichzeitigen Doppelseitenschleifen unter der Verwendung einer Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen die Erzeugung von Verwölbung eines plattenähnlichen Werkstücks unterdrückt, die Verschlechterung der Verwölbung, die auf Grund des Schleifens erzeugt werden kann, wird verhindert und dadurch kann das plattenähnliche Werkstück verarbeitet werden, um für beide Seiten eine hohe Flachheit aufzuweisen und zusätzlich dazu können der Ertrag und die Produktivität gesteigert werden und folglich können die Kosten verbessert werden.
  • Dazu kann gemäß der vorliegenden Erfindung das Schleifen durchgeführt werden, während ein Grad der Verwölbung gesteuert wird, und dadurch kann das Werkstück verarbeitet werden, um eine Verwölbung um einen gewünschten Grad aufzuweisen.
  • Des Weiteren wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei dem gleichzeitigen Doppelseitenläppen unter der Verwendung der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen die Erzeugung von Verwölbung des plattenähnlichen Werkstücks unterdrückt, die Verschlechterung der Verwölbung, die in dem vorherigen Schritt erzeugt wurde, wird verhindert und dadurch kann das plattenähnliche Werkstück verarbeitet werden, um für beide Seiten eine hohe Flachheit aufzuweisen und zusätzlich dazu können der Ertrag und die Produktivität gesteigert werden und folglich können die Kosten verbessert werden.
  • Dazu kann gemäß der vorliegenden Erfindung das Läppen durchgeführt werden, während ein Grad der Verwölbung gesteuert wird, und dadurch kann das Werkstück verarbeitet werden, um eine Verwölbung um einen gewünschten Grad aufzuweisen.
  • Kurze Erläuterung der Zeichnungen
  • 1 sind schematische erläuternde Ansichten einer beispielhaften Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen gemäß der vorliegenden Erfindung: (a) Draufsicht, (b) Vorderansicht und (c) Seitenansicht.
  • 2 ist eine erläuternde Ansicht einer Aktion in einem Fall, dass eine Doppelkopfschleifsteinwelle geneigt ist.
  • 3 ist eine erläuternde Ansicht einer Aktion, bei der eine Diskrepanz zwischen dem Zentrum eines Haltemittels eines plattenähnlichen Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Schleifsteine gemäß der vorliegenden Erfindung besteht.
  • 4 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Verstellbetrag der Neigung der Doppelkopfschleifsteinwelle und der Veränderung des Verziehens abbildet.
  • 5 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Position eines Bezugsschleifsteins und der Veränderung des Verziehens gemäß der vorliegenden Erfindung abbildet.
  • 6 sind schematische erläuternde Ansichten einer beispielhaften herkömmlichen Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen: (a) Draufsicht, (b) Vorderansicht und (c) Seitenansicht.
  • 7 sind schematische erläuternde Ansichten einer beispielhaften Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen gemäß der vorliegenden Erfindung: (a) Draufsicht, (b) Vorderansicht und (c) Seitenansicht.
  • Beste Weise zur Ausführung der Erfindung
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hiernach erklärt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt.
  • Obwohl sich die folgende Erläuterung hauptsächlich auf ein Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen und auf eine Maschine zum gleichzeitigen Dippelseitenschleifen bezieht, kann des Weiteren die Erläuterung auch auf ein Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen und auf eine Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen angewendet werden, da in den später beschriebenen Beispielen bestätigt wird, dass das Läppen dieselben Probleme aufweist, wie die bei dem Schleifen, und unter der Verwendung ähnlicher Mittel, wie die bei dem Schleifen, ein ähnlicher Effekte erhalten werden kann. Wenn keine spezielle Erwähnung vorliegt sind demgemäß durch das Ersetzen des Worts „Schleifen" durch „Läppen" und durch das Ersetzen des Worts „Schleifstein" durch „Drehteller" in den Erläuterungen des Verfahrens zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen und der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen die Erläuterungen des Verfahrens zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen und der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppens gegeben.
  • Wie oben beschrieben wurde, hat es, wenn gleichzeitig beide Seiten eines plattenähnlichen Werkstücks geschliffen werden, bei dem herkömmlichen Schleifen der Einstechart Probleme gegeben, dass die Tendenz besteht, dass auf Grund des Ungleichgewichts der Schnittbelastungen auf beide Seiten Verwölbung erzeugt wird, dass die Verwölbung dazu tendiert, schlimmer zu werden als vor dem Schleifen und so weiter. Da es schwierig ist, diese Verwölbung in den Verarbeitungsschritten nach dem Schleifschritt zu entfernen, sollten die obigen Probleme in dem Schleifschritt gelöst werden, um nach weiterer hoher Flachheit zu streben.
  • Um die obigen Probleme zu lösen, untersuchten die Erfinder der vorliegenden Erfindung die Struktur einer Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen der Einstechart, ihre Verarbeitungsgenauigkeit etc. und untersuchten und studierten dann experimentell die Ursachen der Erzeugung und Verschlechterung der Verwölbung. Als Ergebnis ist herausgefunden worden, dass bei dem Doppelkopfschleifen der Parallelismus zwischen den Steinoberflächen zweier Schleifsteine und einem plattenähnlichen Werkstück, die relative Position zwischen dem Paar Schleifsteine und dem plattenähnlichen Werkstück und die Schleifkraft die Verwölbung beachtlich beeinträchtigen. Insbesondere ist herausgefunden worden, dass, falls das Schleifen durchgeführt wird, während das Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks (das Zentrum des Haltemittels des flächenförmigen Werkstücks) und das Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen des Paars Schleifsteine jederzeit miteinander übereinstimmen, das plattenähnliche Werkstück für beide Seiten kaum Verwölbung aufweist und verarbeitet werden kann, um eine hohe Flachheit aufzuweisen. Zusätzlich dazu ist auch herausgefunden worden, dass, falls das Schleifen durchgeführt wird, während die oben erwähnte Differenz (Diskrepanz) zwischen beiden Zentren gesteuert wird, um einen gewünschten Wert zu betragen, das plattenähnliche Werkstück mit einer Verwölbung um den gewünschten Grad produziert werden kann. Dann wurden verschiedene Schleifbedingungen erforscht und es ist die vorliegende Erfindung zu Stande gekommen.
  • Zuerst wird eine Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen und eine Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Da sich die Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen hinsichtlich der Struktur der Maschine nicht so sehr von der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen unterscheidet, wird die Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen unten beschrieben ([ ] bildet die Bestimmungen und Bezüge der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen ab).
  • 1 [7] sind schematische erläuternde Ansichten zum Erläutern einer schematischen Struktur einer beispielhaften Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen [Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen] gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Die Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen [Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen] der Einstechart der vorliegenden Erfindung ist ein Gerät mit einer Struktur zum gleichzeitigen Schleifen [Läppen] beider Seiten eines plattenähnlichen Werkstück, z. B. eines Halbleiterwafers. Wie in 1 [7] gezeigt ist, beinhaltet eine Maschine 1 zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen [Maschine 50 zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen] ein Paar Schleifsteine 20, 21 [Läppdrehteller 51, 52] der Art Schale, welche in derselben Richtung rotieren, zwei Paar Presswalzen 4 [54] des plattenähnlichen Werkstücks zum Stützen eines plattenähnlichen Werkstücks W auf jeder seiner Seite, vier Führungswalzen 5 [55] des plattenähnlichen Werkstücks zum Stützen eines Umfangs des plattenähnlichen Werkstücks W und ein Paar Antreibe-Halte-Walzen 3 [53] des plattenähnlichen Werkstücks zum Rotieren des plattenähnlichen Werkstücks W in der den Schleifsteinen [Drehtellern] entgegengesetzten Richtung und zum Halten des Werkstücks. Des Weiteren kann bei der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen das Verarbeiten durchgeführt werden, während das Paar Läppdrehteller 51, 52 in den zueinander entgegengesetzten Richtungen rotiert werden. Die Schleifsteine 20, 21 [Läppdrehteller 51, 52] der Art Schale bestehen aus einer schalenförmigen Basis 2a [Drehtellerträger 56], einem Schleifsteinabschnitt 2b [Abschnitt 57 der Oberfläche der Drehteller] und einer rotierenden Welle 2c der Schleifsteine [rotierenden Welle 58 der Drehteller]. Schleifsteinsegmente (nicht gezeigt) sind mit einer Schleifoberfläche des Schleifsteinabschnitts 2b verbunden. Das plattenähnliche Werkstück W und die Schleifsteine 20, 21 [Läppdrehteller 51, 52] der Art Schale werden mit einer zuvor bestimmten Rotationsgeschwindigkeit rotiert. Schleifflüssigkeit [Läppflüssigkeit] wird im Allgemeinen von einem zentralen Loch (nicht gezeigt) der rotierenden Welle 2c der Schleifsteine [rotierenden Welle 58 der Drehteller] zugeführt oder auf die äußere Peripherie oder den inneren Abschnitt der Schleifsteine [Drehteller] gegossen.
  • Das Gerät zum Steuern des Grads der Verwölbung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet zum Beispiel einen Zentrumsdetektor 9 [60] des Haltemittels des plattenähnlichen Werkstücks (des plattenähnlichen Werkstücks) zum Erkennen des Zentrums der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder des Zentrums des Haltemittels des plattenähnlichen Werkstücks, welches die Presswalzen 4 [54] des plattenähnlichen Werkstücks, die Führungswalzen 5 [55] des plattenähnlichen Werkstücks und die Antreibe-Halte-Walzen 3 [53] des plattenähnlichen Werkstücks zum Halten des Werkstücks beinhaltet, einen Zwischenraumzentrumsdetektor 10 [61] der Oberflächen der Schleifsteine [Drehteller] zum Erkennen des Zentrums des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Schleifsteine [Drehteller], einen Computer 12 [63] zum Verarbeiten dieser Erkennungsergebnisse und ein Positionssteuermittel 13 [64] des Haltemittels des plattenähnlichen Werkstücks (des plattenähnlichen Werkstücks) zum Steuern der Position des Haltemittels des plattenähnlichen Werkstücks (des plattenähnlichen Werkstücks) und ein Zwischenraumsteuermittel 14 [65] der Oberflächen der Schleifsteine [Drehteller] zum Steuern der Differenz zwischen den Schleifsteinen [Drehteller] auf der Basis der Daten, die von dem Computer 12 [63] verarbeitet wurden. Als dieses Steuermittel kann zum Beispiel ein Aktuator, wie etwa ein Motor, ein Druckluftzylinder und ein Hydraulikzylinder, verwendet werden. In den Zeichnungen bilden α und β die gesteuerte Richtung und den Verstellungsbetrag, die von jedem Steuermittel ausgegeben werden, ab.
  • Daneben kann, um den Parallelismus zwischen dem plattenähnlichen Werkstück W und den Schleifoberflächen [Läppoberflächen] der Schleifsteinabschnitte 2b [Abschnitte 57 der Oberflächen der Drehteller] zweier Schleifsteine [Drehteller] anzupassen, das Gerät mit einem Neigungswinkelsteuermittel 15 [66] der Welle der Schleifsteine [Drehteller] zum Anpassen einer Neigung der Welle 2c der Schleifsteine [rotierenden Welle 58 der Drehteller] versehen sein, so dass der Neigungswinkel vor dem Schleifen [Läppen] durch einen Schrittmotor etc. zuvor angepasst werden kann. Des Weiteren kann, falls das Gerät mit einem Neigungswinkeldetektor 11 [62] der Welle der Schleifsteine [Drehteller] zum Erkennen des Neigungswinkels der Welle 2c der Schleifsteine [der rotierenden Welle 58 der Drehteller] versehen ist und sein Erkennungsergebnis von dem Computer 12 [63] verarbeitet und an das Neigungswinkelsteuermittel 15 [66] der Welle der Schleifsteine [Drehteller] ausgegeben wird, die Steuerung des Neigungswinkels der Welle der Schleifsteine [Drehteller] automatisiert werden. Hier bildet δ die gesteuerte Richtung und den Neigungsbetrag, die von dem Neigungswinkelsteuermittel der Welle der Schleifsteine [Drehteller] ausgegeben werden, ab.
  • Als nächstes wird ein Schleifverfahren [Läppverfahren] des plattenähnlichen Werkstücks W durch die Verwendung der oben beschriebenen Maschine 1 zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen [Maschine 50 zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen] erläutert. Das plattenähnliche Werkstück W wird auf das Gerät festgesetzt, wobei das Werkstück W auf jeder seiner Seite von zwei Paar Presswalzen 4 [54] des plattenähnlichen Werkstücks und an seinem Umfang von vier Führungswalzen 5 [55] des plattenähnlichen Werkstücks gestützt wird. Folglich werden die Zentrumsposition des Haltemittels des plattenähnlichen Werkstücks (des plattenähnlichen Werkstücks) und die Zentrumsposition des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Schleifsteine [Drehteller] in den Computer 12 [63] eingegeben und werden festgelegt, um eine Verwölbung um einen gewünschten Grad zu erhalten. Die Neigungswinkel der Wellen zweier Schleifsteine [Drehteller] werden ebenfalls auf einen zuvor bestimmten Wert angepasst. Dann wird das plattenähnliche Werkstück W durch die Antreibe-Halte-Walzen 3 [53] des plattenähnlichen Werkstücks rotiert und das Paar Schleifsteine 20, 21 [Läppdrehteller 51, 52] der Art Schale kommt beim Rotieren nahe an das Werkstück W, von jeder seiner Seite, so dass das Werkstück zwischen den Schleifsteinen [Läppdrehtellern] eingepfercht sein sollte. Die Schleifsteinabschnitte 2b [Abschnitte 57 der Oberflächen der Drehteller] werden mit dem plattenähnlichen Werkstück W in Berührung gebracht, das plattenähnliche Werkstück W und die Schleifsteine 20, 21 [Läppdrehteller 51, 52] der Art Schale werden in den zueinander entgegengesetzten Richtungen rotiert und dadurch wird das Schleifen [Läppen] durchgeführt. Während des Schleifens [Läppens] wird Schleifflüssigkeit [Läppflüssigkeit] von einem zentralen Loch (nicht gezeigt) der rotierenden Welle 2c der Schleifsteine [rotierenden Welle 58 der Drehteller] zugeführt oder auf die äußere Peripherie oder den inneren Abschnitt der Schleifstein [Drehteller] gegossen.
  • Hiernach werden Tests zum Finden einer Schleifbedingung für das Verhindern der Bildung von Verwölbung und für das Unterdrücken der Verschlechterung der Verwölbung und ihre Ergebnisse erläutert.
  • Das Schleifen wurde unter der Verwendung einer Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen mit einem Steuermittel durchgeführt, wie in 1 gezeigt ist.
  • Als ein Material des plattenähnlichen Werkstücks wurde ein Halbleitersillciumwafer mit einem Durchmesser von 200 mm, einer Dicke von 775 μm, der mit einer Drahtsäge abgeschnitten wurde, verwendet.
  • Eine grundlegende Schleifbedingung ist wie folgt:
    Rotationszahl des Werkstücks: 7–25 U/min,
    Schleifstein: Schleifstein der Art Schale der Einstechart mit ungefähr demselben Durchmesser wie dem des Werkstücks, der aus einem metallgebundenen Schleifstein #600 oder einem keramisch gebundenen Schleifstein #2000 (unter der Verwendung von Diamant-Schleifkörnern) besteht,
    Rotationszahl der Schleifsteine: 2000–3500 U/min,
    Schleifsteinvorschub: 60–300 μm/min,
    Fließrate der Schleifflüssigkeit (Schleifwasser): 3–15 l/min, und
    Schleifbasisentfernung: 60 μm als Gesamtentfernungen beider Oberflächen.
  • <Test auf Parallelismus zwischen Wafer und Schleifsteinen>
  • Es wurde ein Wafer mit hoher Flachheit experimentell unter einer optimalen Bedingung für Parallelismus zwischen einem Wafer und Schleifsteinen produziert (Parallelismus zwischen einer Bezugsebene des Zentrums der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und der des Zentrums des Zwischenraums zwischen den Steinoberflächen eines Paars Schleifsteine).
  • Durch das Ändern der Neigung der Welle des Paars Schleifsteine (eines linken Schleifsteins und eines rechten Schleifsteins, die in den Zeichnungen gezeigt sind, und hiernach werden sie auch als „Schleifsteine rechts und links" bezeichnet) wurde der Parallelismus zwischen den Schleifsteinen rechts und links und dem Werkstück verändert. Das Werkstück wurde geschliffen und dann wurde seine Verwölbung gemessen. Es wurde ein metallgebundener Schleifstein #600 als der Schleifstein verwendet.
  • Die Verwölbung wurde als ein Verziehen evaluiert. Das Verziehen ist als eine Differenz zwischen dem höchsten Punkt und dem niedrigsten Punkt auf der Waferoberfläche von einer bestimmten Bezugsebene des Wafers ohne Saugfixierung abgebildet. Insbesondere wurde das Verziehen durch die Verwendung eines ADE UG9700 (produziert von ADE Co.) gemessen.
  • Es wurde ein Wafer mit wenig Verwölbung (Siliciumwafer oder Glassubstrat mit hoher Flachheit, dessen Verziehen Null ist) auf der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen festgesetzt und das Schleifen wurde durchgeführt, wobei die Neigung der Welle der Schleifsteine rechts und links durch einen Schrittmotor der Schleifmaschine geändert wurde (Verstellbetrag der Neigung der Welle der Schleifsteine δ = –4, –2, 0, 2, 4 (μm)). Dieser Verstellbetrag der Neigung, δ, ist als ein Abstand abgebildet, um den ein Schleifsteinabschnitt, welcher mit dem Wafer in Berührung gebracht wurde, auf die Waferseite verschoben oder von dem Wafer weg verschoben wurde.
  • 2 zeigt die Schleifsteine (ein Schleifstein 20 (links) und der andere Schleifstein 21 (rechts)), die mit Bezug auf einen Wafer W um den Neigungsbetrag, δ(μm), einer Welle der Schleifsteine links und rechts geneigt sind.
  • Die Ergebnisse der Messung sind in 4 gezeigt. In 4 bildet die Abszissenachse den Verstellbetrag der geneigten Schleifsteine ab, und die Ordinatenachse bildet die Veränderung in dem Verziehen ab, d. h. |„Verziehen nach dem Schleifen" – „Verziehen vor dem Schleifen"|.
  • Diese Figur zeigt, dass, wenn die Welle um 2 μm nach rechts geneigt wird, die Veränderung in dem Verziehen minimiert werden kann.
  • Dies liegt daran, dass die Oberflächen der Schleifsteine recht und links auf Grund des Anpassens der Neigung der Welle der Schleifsteine rechts und links parallel zu dem Wafer verlaufen werden, was eine Abnahme des Einflusses der Verwölbung, die bei dem Schleifen gebildet wird, ergibt. Demgemäß ist, um das Schleifen ohne das Verursachen von Verwölbung durchzuführen, ein derartiger Ausgleich der Neigung der Welle der Schleifsteine erforderlich.
  • <Text auf relative Position von Wafer zu Schleifsteinen>
  • Es wurde die optimale relative Position eines Wafers zu den Schleifsteinen in dem Fall der Verwendung einer Doppelkopfschleifmaschine mit der Einrichtung, wie sie in 1 gezeigt ist, gesucht.
  • Es wurde ein Wafer bei einer zuvor bestimmten Position fixiert und ein Schleifstein (linke Seite) wurde als ein Bezugsseitenschleifstein betrachtet. Der Bezugsseitenschleifstein wurde aus seiner Bezugsposition um 0, 5, 10, 15, 20, 25 oder 30 μm auf die rechte Seite verstellt und dadurch wurden die Waferstützposition und die relative Position des Bezugsseitenschleifstein verändert. Nach dem Verstellen einer derartigen Position wurde die relative Position zwischen dem Bezugsseitenschleifstein und den Waferstützabschnitten auf der Seite dieses Schleifsteins fixiert, der Schleifstein und dergleichen auf der gegenüberliegenden Seite wurden bewegt, entsprechend der korrekten Schleifbasisentfernung, und dann wurde das Schleifen durchgeführt. Danach wurde die Verwölbung des Wafers gemessen.
  • Die erste Position des Bezugsseitenschleifsteins (Bezugsposition = 0) fiel nicht unbedingt mit dem Zentrum des Wafers zusammen, sondern wurde beliebig bestimmt. Des Weiteren betrug die Verwölbung des materiellen Wafers in etwa 10 μm.
  • 3 bildet die Verwölbung eines Wafers (gepunktete Linie) ab, die gebildet wird, wenn eine Diskrepanz (Differenz) p zwischen dem Zentrum m eines Paars Antreibe-Halte-Walzen 3 des plattenähnlichen Werkstücks, welche bei einer zuvor bestimmten Position (dem Zentrum der Dicke des Wafers) fixiert sind, und dem Zentrum n des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Schleifsteine rechts und links besteht.
  • Die Ergebnisse sind in 5 gezeigt. In 5 bildet die Abszissenachse den Abstand ab, um den der Schleifstein verstellt wird, und die Ordinatenachse bildet die Veränderung in dem Verziehen ab, d. h. |„Verziehen nach dem Schleifen" – „Verziehen vor dem Schleifen"|.
  • Diese Figur zeigt, dass, wenn die relative Position des Wafers zu dem Schleifstein verändert wird, die Position des Bezugsseitenschleifsteins existiert, wo die Veränderung in der Verwölbung minimiert ist (Veränderung in dem Verziehen = 0). Und sie zeigt auch, dass, wenn der Bezugsseitenschleifstein aus der optimalen Position verstellt wird, der Wafer deformiert wird, wie in 3 gezeigt ist, und sich der Grad der Verwölbung verändert.
  • Bei diesem Beispiel wird, bei der Position, wo der Bezugsseitenschleifstein aus der beliebig bestimmten Bezugsposition um in etwa 15–20 μm zu der rechten Seite verstellt wird, der Betrag der Änderung in dem Verziehen minimiert und folglich wird deutlich gemacht, dass diese Position die am meisten bevorzugte für die relative Position zwischen dem Wafer und den Schleifsteinen ist. Diese optimale Position ist die Position, wo das Zentrum des Wafers (das Zentrum des Haltemittels des Wafers) und das Zentrum der Schleifsteine (der Mittelpunkt zwischen den Schleifoberflächen links und rechts) ungefähr zusammenfallen.
  • Eine herkömmliche Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen ist mit einer Anpassvorrichtung der Neigung der Welle der Schleifsteine, zum Anpassen des Parallelismus zwischen dem Wafer und den Schleifsteinen rechts und links, jedoch weder mit einem Mittel zum Erkennen einer Position des Zentrums der Dicke des Wafers (des Haltemittels des Wafers) und einer Position des Zentrums des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Schleifsteine noch mit einer Vorrichtung zum Anpassen der relativen Position davon versehen worden. Demgemäß müssen, um die optimale Position bei dem herkömmlichen Gerät zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen zu finden, die zuvor erwähnten Tests durchgeführt werden und es ist ein Ausgleich der Position der Schleifsteine oder des Wafers erforderlich.
  • Falls die optimale Position des Wafers und der Schleifsteine jederzeit beobachtet wird und ein Steuermittel bereitgestellt ist, um die relative Position nicht wie bei der vorliegenden Erfindung zu verstellen, brauchen die zuvor erwähnten Tests nicht durchgeführt werden. Des Weiteren kann, sobald die Bezugsposition korrekt bestimmt ist und ein Detektor des Zentrums des Haltemittels 9 des plattenähnlichen Werkstücks und ein Detektor des Zentrums des Zwischenraums zwischen den Oberflächen 10 der Schleifsteine kalibriert sind, bei dem nachfolgenden Schleifen das Werkstück beständig geschliffen werden, ohne eine Verschlechterung der Verwölbung.
  • Darüber hinaus zeigt 5, dass, wenn der Bezugsseitenschleifstein aus der Bezugsposition verstellt wird, sich die Verwölbung des Wafers ungefähr in Proportion zu seinem Verstellbetrag verändert.
  • In der graphischen Darstellung aus 5 hat sich die Verwölbung rechts des optimalen Werts (in etwa 19 μm) der Position des Bezugsseitenschleifsteins verschlechtert. Das heißt, dass sich die Verwölbung des materiellen Wafers, die 10 μm betrug, auf 16 μm verschlechtert hat.
  • Auf der anderen Seite wird deutlich gemacht, dass die Verwölbung links des optimalen Werts verbessert wurde und die Verwölbung des Wafers nach dem Schleifen auf in etwa 5 μm verbessert wurde.
  • Ein derartiges Ergebnis wurde aus dem folgenden Grund erhalten. Der materielle Wafer wurde festgesetzt, um konvex nach rechts gebogen zu sein (in etwa 10 μm) und somit wurde der Wafer geschliffen, so dass er sich entgegengesetzt verzog. Das heißt, es wird deutlich gemacht, dass auf Grund des Verstellens aus der optimalen Position zu der rechten oder der linken Seite (Verändern der relativen Position zwischen dem Wafer und den Schleifoberflächen), sowohl die Richtung als auch der Grad der Verwölbung beliebig gesteuert werden können.
  • Aus den zwei Arten von Tests, die oben beschrieben wurden, wird deutlich gemacht, dass, falls die Position des Wafers relativ zu den Schleifsteinen und die Neigung der Welle der Schleifsteine optimiert werden, die Erzeugung von Verwölbung verhindert werden kann und die Verschlechterung der Verwölbung unterdrückt werden kann.
  • Darüber hinaus, kann, falls der Betrag und die Richtung des Verstellens gesteuert werden, um gewünschte Werte zu betragen, der Wafer mit der Verwölbung um einen gewünschten Grad und der Richtung produziert werden.
  • Das heißt, dass bei dem gleichzeitigen Doppelseitenschleifen, wenn ein Wafer nicht belastet oder auf beiden Seiten mit zwei Schleifsteinen gleich belastet wird (beide Seiten des Wafers unterliegen derselben Schleifbedingung) das Zusammenfallen des Zentrums der Dicke des Wafers und des Zentrums des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Schleifsteine eine nötige Bedingung ist, um die Erzeugung von Verwölbung zu verhindern und die Verschlechterung der Verwölbung zu unterdrücken.
  • Demgemäß ist es wichtig, das plattenähnliche Werkstück und das Paar Schleifsteine so anzuordnen, dass sie zueinander parallel verlaufen, und die Bedingung vor dem Schleifen so festzusetzen, dass das Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder das Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und das Zentrum des Zwischenraums zwischen den Steinoberflächen des Paars Schleifsteine jederzeit zusammenfallen.
  • Vorzugsweise kann das Schleifen durchgeführt werden, während die Differenz (Diskrepanz) zwischen beiden Zentren so gesteuert wird, dass sie 3 μm oder weniger beträgt. Auf Grund einer derartigen Bedingung kann das Schleifen ohne Verwölbung erzielt werden.
  • Um das zuvor erwähnte Ziel gewiss zu erzielen und Verwölbung zu unterdrücken, bei dem tatsächlichen Schleifen, ist es wichtig, die Veränderung des Vorschubs und der Rotationsgeschwindigkeit der Schleifsteine und die Deflexion der rotierenden Wellen der Schleifsteine aufs Äußerste zu unterdrücken, um die Deflexion der Schleifoberflächen beim Rotieren der Schleifsteine zu unterdrücken und dadurch die Flachheit beizubehalten.
  • Des Weiteren muss die folgende Tatsache berücksichtigt werden. Da das plattenähnliche Werkstück kein komplett starrer Körper ist, kann sich das Werkstück in gewissem Maße verformen oder kann durch die Schleifsteine gepresst und gequetscht werden, und folglich wird die Differenz der Schleifbedingung zwischen beiden Seiten gemildert, so dass es wahrscheinlich ist, dass die Veränderung der Schleifbasisentfernung auftritt.
  • Daneben wird, wenn die Schleifkraft auf Grund der Belastung der Schleifsteine während des Schleifens und dergleichen groß wird, die Kraft, mit der die Schleifsteine den Wafer pressen (Verarbeitungskraft), groß, was eine Verformung des Wafers beim Schleifen verursachen kann. Das Abrichten der Schleifsteine läßt jedoch die Schleifkraft kleiner werden und dadurch kann die Verformung des Wafers unterdrückt werden und die Verwölbung kann verbessert werden.
  • Bei der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen wird das Positionieren der Schleifsteine für gewöhnlich gemäß der Abnahme der Dicke des Wafers auf Grund des Schleifens vorgenommen. Es ist jedoch deutlich gemacht worden, dass auf Grund der Veränderung der Schleifbedingungen (Abrasivverschleiß des Schleifsteins oder Schleibasisentfernung), der Verformung des Wafers oder dergleichen, die Verwölbung nicht allein durch das Positionieren gemäß der Abnahme der Dicke gesteuert werden konnte, so dass eine Diskrepanz in der relativen Position zwischen dem Wafer und den Schleifsteinen verursacht wurde.
  • Folglich ist die Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen der vorliegenden Erfindung mit einem Mittel zum Erkennen, Ausgleichen und Steuern einer derartigen Diskrepanz versehen, mit dem die herkömmliche Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen nicht versehen worden war und dadurch wird diese Diskrepanz automatisch vor dem Schleifen und während des Schleifens ausgeglichen und gesteuert. Somit ist die vorliegende Erfindung mit einem Mittel zum Steuern der relativen Position versehen, das ein Mittel zum Erkennen der Position des Haltemittels zum Halten des plattenähnlichen Werkstücks und ein Mittel zum Erkennen der Positionen jeder Oberfläche der Schleifsteine aufweist.
  • Das Steuerverfahren kann durchgeführt werden, indem die Positionen des Wafers (des Haltemittels des Wafers) und jeder Oberfläche der Schleifsteine die ganze Zeit erkannt werden, indem diese Erkennungsergebnisse von einem Computer verarbeitet werden und indem die Position des Wafers (des Haltemittels des Wafers) und/oder die Position der Schleifsteine auf der Basis der Daten, die von dem Computer verarbeitet wurden, verschoben wird/werden.
  • Falls das Schleifen durchgeführt wird, während die Differenz (Diskrepanz) zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks und/oder dem Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Steinoberflächen des Paars Schleifsteine so gesteuert wird, dass sie einen gewünschten Wert beträgt, ermöglicht die Steuerung der relativen Position die Bildung von Verwölbung mit einem beliebigen Grad und die Steuerung der Richtung der Verwölbung.
  • Zusätzlich dazu kann das gleichzeitige Doppelseitenschleifen die Richtung der Verwölbung steuern, da die Schleifsteine, die, wie in 1 gezeigt ist, festgelegt werden, sowohl zu der rechten Seite als auch zu der linken Seite der Position des Wafers verstellt werden können, was sich von dem Einzelseitenschleifen unterscheidet. Folglich kann, falls die Vorausüberprüfung der Richtung und des Grads an Verwölbung eines materiellen Wafers durchgeführt wird, ein Wert des Verziehens verringert werden, indem die Verwölbung gesteuert wird, um die entgegengesetzte Richtung zu der ursprünglichen Richtung aufzuweisen.
  • Des Weiteren kann die Verwölbung dem Wafer absichtlich bereitgestellt werden und dann kann auf Grund einer nachfolgenden Einzelseitendünnfilmbildung die erzeugte Verwölbung eliminiert werden.
  • Das Haltemittel des plattenähnlichen Werkstücks bei der Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen weist verschiedene Arten auf.
  • Zum Beispiel besteht das Haltemittel, das in 1 gezeigt ist, aus mehreren Haltemitteln, wie etwa einem Paar Presswalzen 4 des plattenähnlichen Werkstücks zum Stützen eines plattenähnlichen Werkstücks W auf seinen beiden Seiten, vier Führungswalzen 5 des plattenähnlichen Werkstücks zum Stützen eines Umfangs des plattenähnlichen Werkstücks W, ein Paar Antreibe-Halte-Walzen 3 des plattenähnlichen Werkstücks zum Rotieren des plattenähnlichen Werkstücks W in entgegengesetzter Richtung zu den Schleifsteinen und zum Halten des Werkstücks und so weiter.
  • Währenddessen gibt es ein weiteres Verfahren, wobei das Werkstück durch den Druck eines Kühlmittels, das mit gleichem Druck von mehreren hydrostatischen Stücken auf beide Seiten des Werkstücks eingespritzt wird, gehalten wird, und durch mehrere Führungsrollen des plattenähnlichen Werkstücks und ein Paar Antreibe-Halte-Walzen des plattenähnlichen Werkstücks zum Stützen des Umfangs des plattenähnlichen Werkstücks gestützt wird.
  • Wenn das Haltemittel mehrere Komponenten beinhaltet, wie oben beschrieben wurde, ist es vorzuziehen, zu veranlassen, dass das Zentrum aller Haltemittel und das Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen des Paar Schleifsteine zusammenfallen. Selbst wenn nicht alle Zentren zusammenfallen kann jedoch, falls das Zentrum eines Haltemittel, das die Position des plattenähnlichen Werkstücks von allen Haltemitteln am effektivsten definiert, und das Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Schleifsteine zusammenfallen, die Maschine die Wirkung erreichen.
  • Die Steuerung der relativen Position beider Zentren kann durch das Haltemittel des plattenähnlichen Werkstücks vorgenommen werden oder kann so vorgenommen werden, dass das plattenähnliche Werkstück bei einer zuvor bestimmten Position fixiert wird und das Paar Schleifsteine gleichzeitig oder entsprechend verstellt wird.
  • Zusätzlich zu dem Positionieren gemäß der Abnahme der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks ermöglicht diese Steuerung der relativen Position zwischen dem Zentrum des Haltemittels des plattenähnlichen Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen des Paars Schleifsteine den Ausgleich der Diskrepanz zwischen dem Zentrum des Haltemittels und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Schleifsteine, welche durch den Schleifdruck, die Lebensdauer der Schleifsteine oder dergleichen verursacht wird.
  • Als ein Mittel zum Erkennen einer Position des plattenähnlichen Werkstücks (des Haltemittels des plattenähnlichen Werkstücks) und der Positionen jeder Oberfläche der Schleifsteine kann eines, das die Veränderung der Reflexionsposition des Laserstrahls benutzt, oder ein Detektor zum direkten Erkennen der Positionen mit verschiedenen Sensoren, wie etwa einem Luftmikrometer oder Elektromikrometer, verwendet werden. Ebenso kann ein Detektor zum indirekten Erkennen der mechanischen Positionen von Abschnitten, die das plattenähnliche Werkstück und die Schleifsteine platzieren und halten, verwendet werden. Der Detektor zum indirekten Erkennen der Positionen bedarf jedoch hinsichtlich der Schleifbasisentfernung des plattenähnlichen Werkstücks, des Abrasivverschleißes der Schleifsteine etc. des Ausgleichs.
  • Um den Parallelismus zwischen einem plattenähnlichen Werkstück und den Schleifoberflächen zweier Schleifsteine anzupassen, kann die Maschine mit einem Steuermittel des Winkels der Welle der Schleifsteine zum Anpassen der Neigung der Welle der Schleifsteine versehen werden, so dass der Neigungswinkel vor dem Schleifen durch einen Schrittmotor etc. angepasst werden kann. Die Maschine kann auch mit einem Detektor des Winkels der Welle der Schleifsteine zum Erkennen des Neigungswinkels der Welle der Schleifsteine ausgestattet werden. Die Ergebnisse seiner Erkennung werden von einem Computer verarbeitet und dann in das obige Steuerungsmittel des Neigungswinkels der Welle der Schleifsteine eingegeben, so dass die Steuerung des Neigungswinkels der Welle der Schleifsteine automatisiert werden kann.
  • Hiernach wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die Beispiele der vorliegenden Erfindung und auf Vergleichsbeispiele im Detail erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt.
  • (Beispiel 1)
  • Ein Paar Schleifsteine der Art Schale aus keramischem Verbund #2000 (Breite des Schleifsteinabschnitts: in etwa 3 mm) mit einem Durchmesser von 200 mm wurde auf einer Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen, in 1 gezeigt, montiert und dann wurde ein Halbleitersiliciumwafer geschliffen.
  • Es wurde der Siliciumwafer mit einer Dicke von 775 μm und einem Durchmesser von 200 mm (8 Zoll), welcher mit einer Drahtsäge von einem Gussblock abgeschnitten wurde, verwendet.
  • Eine grundlegende Schleifbedingung war wie folgt; Rotationszahl des Werkstücks: 7–25 U/min, Rotationszahl der Schleifsteine: 2000–3500 U/min, Schleifsteinvorschub: 60–300 μm/min, Fließrate des Schleifwassers: 3–15 l/min, Schleifbasisentfernung: 60 μm als Gesamtentfernung beider Oberflächen und so weiter.
  • Nachdem das Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und das Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Schleifsteine so gemacht wurden, dass sie manuell auf die anfängliche Einstellung vor dem Schleifen zusammenzufallen, wurde das Werkstück gleichzeitig auf beiden Seiten unter derselben Bedingung geschliffen.
  • Während der Wert des Verziehens vor dem Schleifen 5–25 μm betrug, änderte sich als ein Ergebnis die Verwölbung nach dem Schleifen im Vergleich zu dem vor dem Schleifen kaum. Die Verwölbung wurde durch die Verwendung eines ADE UG9700 (produziert von ADE Co.) gemessen.
  • Nach dem Schleifen wurde bestätigt, dass die Differenz zwischen dem Zentrum des Haltemittels des Wafers und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Schleifsteine gesteuert wurde, um 3 μm oder weniger zu betragen.
  • (vergleichendes Beispiel 1)
  • Das Schleifen wurde unter denselben Bedingungen wie in dem Beispiel durchgeführt, außer dass mehrere Wafer wiederholt geschliffen wurden, ohne eine Diskrepanz zwischen dem Zentrum des Haltemittels des Wafers und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Schleifsteine auszugleichen.
  • Während der Wert des Verziehens vor dem Schleifen 5–25 μm betrug, wurde als ein Ergebnis die Erzeugung von Verwölbung nach dem Schleifen Schritt für Schritt gesteigert und daneben gab es eine Veränderung in der Art und Weise des Erzeugens. Es wurde ersichtlich, dass sich die Verwölbung im Durchschnitt um ungefähr 10 μm änderte.
  • Nach dem Schleifen wurde beobachtet, dass es eine Diskrepanz von 10 μm oder mehr zwischen dem Zentrum des Haltemittels des Wafers und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Schleifsteine gab.
  • (Beispiel 2)
  • Ein Paar Drehteller, die aus Eisenguss hergestellt wurden und einen Durchmesser von 200 mm aufweisen, wurde auf einer Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen, wie in 7 gezeigt ist, montiert und dann wurde ein Halbleitersiliciumwafer geläppt. Als ein Läppdrehteller wurde ein ringförmiger Eisenguss mit einer Breite von 50 mm, der gerillt wurde, verwendet.
  • Es wurde der Siliciumwafer mit einer Dicke von 775 μm und einem Durchmesser von 200 mm (8 Zoll), welcher mit einer Drahtsäge von einem Gussblock abgeschnitten wurde, verwendet.
  • Eine grundlegende Läppbedingung war wie folgt; Rotationszahl des Werkstücks: 10 U/min, Rotationszahl der Drehteller: 500 U/min, Läppbelastung: 100–300 gf/cm2, Läppflüssigkeit: Schlämme, die Aluminiumoxidschleifmittel #1200 enthält, Fließgeschwindigkeit der Schlämme: 150 ml/min und Läppentfernung: 60 μm als Gesamtentfernung beider Oberflächen.
  • Nachdem das Zentrum des Haltemittels zum Halten des Werkstücks und das Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Läppdrehteller so gemacht wurden, dass sie manuell auf die anfängliche Einstellung vor dem Läppen zusammenzufallen, wurde das Werkstück gleichzeitig auf beiden Seiten unter derselben Bedingung geläppt.
  • Während der Wert des Verziehens vor dem Läppen 5–25 μm betrug, änderte sich als ein Ergebnis die Verwölbung nach dem Läppen im Vergleich zu dem vor dem Läppen kaum. Nach dem Läppen wurde bestätigt, dass die Differenz zwischen dem Zentrum des Haltemittels des Wafers und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Läppdrehteller gesteuert wurde, um 3 μm oder weniger zu betragen.
  • (vergleichendes Beispiel 2)
  • Das Läppen wurde unter denselben Bedingungen wie in dem Beispiel 2 durchgeführt, außer dass mehrere Wafer wiederholt geläppt wurden, ohne eine Diskrepanz zwischen dem Zentrum des Haltemittels des Wafers und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Läppdrehteller auszugleichen.
  • Während der Wert des Verziehens vor dem Läppen 5–25 μm betrug, wurde als ein Ergebnis die Erzeugung von Verwölbung nach dem Läppen Schritt für Schritt gesteigert und daneben gab es eine Veränderung in der Art und Weise des Erzeugens. Es wurde ersichtlich, dass sich die Verwölbung im Durchschnitt um ungefähr 10 μm änderte.
  • Nach dem Läppen wurde beobachtet, dass es eine Diskrepanz von 10 μm oder mehr zwischen dem Zentrum des Haltemittels des Wafers und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Läppdrehteller gab.
  • Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich Beispiele, und diejenigen, die im Wesentlichen dieselbe Struktur, wie die, die in den beigelegten Patentansprüchen beschrieben wurden, aufweisen und ähnliche Funktionen und Vorteile bereitstellen, sind in dem Bereich der vorliegenden Erfindung eingeschlossen.
  • Zum Beispiel ist, obwohl es als eine Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen [Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen] eine Art zum Halten des plattenähnlichen Werkstücks vertikal und eine Art zum Halten des plattenähnlichen Werkstücks horizontal gibt, die vorliegende Erfindung nicht auf die Art beschränkt und kann auf jegliche Arten angewendet werden.
  • Während bei den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Wafer, die von einem Siliciumeinkristallgussblock mit einem Durchmesser von 200 mm (8 Zoll) abgeschnitten wurden, geschliffen [geläppt] werden, kann die vorliegende Erfindung ausreichend auf kürzlich verwendete Wafer mit einem Durchmesser von 250 mm (10 Zoll) bis 400 mm (16 Zoll) oder größer angewendet werden.

Claims (14)

  1. Ein Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen, wobei ein plattenähnliches Werkstück (w) gehalten wird und gleichzeitig sowohl die vordere Oberfläche als auch die hintere Oberfläche unter der Verwendung eines Paars Schleifsteine (20, 21), die an beiden Seiten des Werkstücks (w) gegenüberliegend bereitgestellt sind, geschliffen werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine relative Position (p) zwischen dem Zentrum der Dicke (m) des plattenähnlichen Werkstücks (W) und/oder dem Zentrum (m) des Haltemittels (3, 4, 5) zum Halten des Werkstücks (W) und dem Zentrum (n) des Zwischenraums zwischen den Steinoberflächen des Paars Schleifsteine (20, 21) gesteuert wird, um das Schleifen durchzuführen.
  2. Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifen durchgeführt wird, während das Zentrum (m) der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks (W) und/oder das Zentrum (m) des Haltemittels (3, 4, 5) zum Halten des Werkstücks (W) jederzeit mit dem Zentrum (n) des Zwischenraums zwischen den Steinoberflächen des Paars Schleifsteine (20, 21) übereinstimmt/übereinstimmen.
  3. Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifen durchgeführt wird, während die Differenz (p) zwischen dem Zentrum (m) der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks (W) und/oder dem Zentrum (m) des Haltemittels (3, 4, 5) zum Halten des Werkstücks (W) und dem Zentrum (n) des Zwischenraums zwischen den Steinoberflächen des Paars Schleifsteine (20, 21) gesteuert wird, um 3 μm oder weniger zu betragen.
  4. Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifen durchgeführt wird, während die Differenz (p) zwischen dem Zentrum (m) der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks (W) und/oder dem Zentrum (m) des Haltemittels (3, 4, 5) zum Halten des Werkstücks (W) und dem Zentrum (n) des Zwischenraums zwischen den Steinoberflächen des Paars Schleifsteine (20, 21) gesteuert wird, um einen gewünschten Wert zu betragen.
  5. Eine Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen mit mindestens einem Haltemittel (3, 4, 5) zum Halten eines plattenähnlichen Werkstücks (W) und einem Schleifmittel (20, 21) zum gleichzeitigen Schleifen sowohl der vorderen Oberfläche als auch der hinteren Oberfläche unter der Verwendung eines Paars Schleifsteine (20, 21), die an beiden Seiten des Werkstücks (W) gegenüberliegend bereitgestellt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine mit einem Steuermittel (9, 10, 12, 13, 14) zum Steuern einer relativen Position zwischen dem Zentrum (m) der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks (W) und/oder dem Zentrum (m) des Haltemittels (3, 4, 5) zum Halten des Werkstücks (W) und dem Zentrum (n) des Zwischenraums zwischen den Steinoberflächen des Paars Schleifsteine (20, 21) versehen ist.
  6. Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (9, 10, 12, 13, 14) zum Steuern der relativen Position Folgendes beinhaltet: ein Mittel (9) zum Erkennen einer Position des Haltemittels (3, 4, 5) zum Halten des plattenähnlichen Werkstücks (W), ein Mittel (10) zum Erkennen der Positionen jeder Oberfläche der Schleifsteine (20, 21), einen Computer (12) zum Verarbeiten dieser Ergebnisse der Erkennung, und ein Mittel (13, 14) zum Verschieben der Position des Haltemittels (3, 4, 5) und/oder der Schleifsteine (20, 21) auf der Basis der Daten, die von dem Computer (12) verarbeitet wurden.
  7. Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenschleifen gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (9, 10, 12, 13, 14) zum Steuern der relativen Position die relative Position (p) so steuert, dass sie 3 μm oder weniger beträgt, oder dass sie bei einem zuvor bestimmten Wert konstant ist.
  8. Ein Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen, wobei ein plattenähnliches Werkstück (W) gehalten wird und gleichzeitig sowohl die vordere Oberfläche als auch die hintere Oberfläche unter der Verwendung eines Paars Läppdrehteller (51, 52), die an beiden Seiten des Werkstücks gegenüberliegend bereitgestellt sind, geläppt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine relative Position zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks (W) und/oder dem Zentrum des Haltemittels (53, 54, 55) zum Halten des Werkstücks und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Drehteller des Paars Läppdrehteller (51, 52) gesteuert wird, um das Läppen durchzuführen.
  9. Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Läppen durchgeführt wird, während das Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks (W) und/oder das Zentrum des Haltemittels (53, 54, 55) zum Halten des Werkstücks (W) jederzeit mit dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Drehteller des Paars Läppdrehteller (51, 52) übereinstimmt/übereinstimmen.
  10. Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Läppen durchgeführt wird, während die Differenz zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks (W) und/oder dem Zentrum des Haltemittels (53, 54, 55) zum Halten des Werkstücks (W) und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Drehteller des Paars Läppdrehteller (51, 52) gesteuert wird, um 3 μm oder weniger zu betragen.
  11. Verfahren zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Läppen durchgeführt wird, während die Differenz zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks (W) und/oder dem Zentrum des Haltemittels (53, 54, 55) zum Halten des Werkstücks (W) und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Drehteller des Paars Läppdrehteller (51, 52) gesteuert wird, um einen gewünschten Wert zu betragen.
  12. Eine Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen mit mindestens einem Haltemittel (53, 54, 55) zum Halten eines plattenähnlichen Werkstücks (W) und einem Läppmittel (51, 52) zum gleichzeitigen Läppen sowohl der vorderen Oberfläche als auch der hinteren Oberfläche unter der Verwendung eines Paars Läppdrehteller (51, 52), die an beiden Seiten des Werkstücks (W) gegenüberliegend bereitgestellt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine mit einem Steuermittel (60, 61, 63, 64, 65) zum Steuern der relativen Position zwischen dem Zentrum der Dicke des plattenähnlichen Werkstücks (W) und/oder dem Zentrum des Haltemittels (53, 54, 55) zum Halten des Werkstücks (W) und dem Zentrum des Zwischenraums zwischen den Oberflächen der Drehteller des Paars Läppdrehteller (51, 52) versehen ist.
  13. Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (60, 61, 63, 64, 65) zum Steuern der relativen Position Folgendes beinhaltet: ein Mittel (60) zum Erkennen einer Position des Haltemittels (53, 54, 55) zum Halten des plattenähnlichen Werkstücks (W), ein Mittel (61) zum Erkennen der Positionen jeder Oberfläche der Läppdrehteller, einen Computer (63) zum Verarbeiten dieser Ergebnisse der Erkennung, und ein Mittel (64, 65) zum Verschieben der Position des Haltemittels (53, 54, 55) und/oder der Läppdrehteller (51, 52) auf der Basis der Daten, die von dem Computer (63) verarbeitet wurden.
  14. Maschine zum gleichzeitigen Doppelseitenläppen gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (60, 61, 63, 64, 65) zum Steuern der relativen Position die relative Position so steuert, dass sie 3 μm oder weniger beträgt, oder dass sie bei einem zuvor bestimmten Wert konstant ist.
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Inventor name: IKEDA, SHUNICHI, NISHISHIRAKAWA-GUN FUKUSHIMA , JP

Inventor name: OKUNI, SADAYUKI, NISHISHIRAKAWA-GUN FUKUSHIMA , JP

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