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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Waferplanarisierungsvorrichtung
und genauer gesagt eine Waferplanarisierungsvorrichtung zur Herstellung
eines Halbleiterwafers, wobei die Rückseite, auf welcher kein Chip
ausgebildet ist, eines Halbleiterwafers geschliffen wird, der geschliffene
Wafer zum Durchführen
eines Dicings bzw. zum Schneiden durch eine Schicht an einem Waferrahmen
angeheftet wird und eine zuvor an der Oberfläche des Wafers angeheftete
Schutzschicht vom Wafer abgeschält
wird.
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In
den letzten Jahren werden aufgrund einer Forderung nach IC-Karten
dünnere
Halbleiterelemente benötigt.
Bei der Herstellung der Halbleiterelemente wird ein vorbestimmtes
Schaltkreismuster (Chips) auf der Vorderseite eines Halbleiterwafers ausgebildet
und wird dann die Rückseite
des Halbleiterwafers durch eine Planarisierungsvorrichtung oder eine
Rückseitenschleifeinheit
geschliffen, so dass der Halbleiterwafer dünner gemacht wird. Da die Planarisierungsvorrichtung
die Rückseite
des Wafers schleift, während
sie die Vorderseite des Wafers, auf welcher die Chips ausgebildet
sind, mit einem Halteteil hält,
ist es nötig,
die Chips vor dem Halteteil zu schützen, und wird vor dem Schleifprozess
eine Chip-Schutzschicht an der Vorderseite des Wafers angeheftet
bzw. angeklebt.
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Der
Wafer, dessen Rückseite
durch die Planarisierungsvorrichtung geschliffen worden ist, wird aus
der Planarisierungsvorrichtung herausgenommen und zu einer Untersuchungsstufe
transportiert, und der Wafer wird visuell auf die Dicke, Brüche usw. untersucht.
Der Wafer, für
den in der Untersuchungsstufe bestimmt wird, dass er von ausreichender
Qualität
ist, wird zu einer Waferrahmen-Anheftstufe
oder einer Rahmenmontageeinheit bewegt, und ein Waferrahmen wird über eine
Schicht an den Wafer angeheftet bzw. angeklebt. Dann wird die Schutzschicht von
dem Wafer abgeschält.
Darauf folgend wird der Wafer mit dem Waferrahmen zu einem Schneidteil
einer Dicing- bzw. Schneidmaschine eingestellt und wird durch eine
Klinge der Dicing-Maschine in Chips geteilt.
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Wie
es oben beschrieben ist, sind herkömmlich die Planarisierungsvorrichtung,
die Untersuchungsstufe und die Rahmenmontageeinheit getrennt vorgesehen
und transferiert der Bediener die in einer der Vorrichtungen verarbeiteten
Wafer zu einer anderen, so dass eine Reihe von Prozessen (Schleifen,
Untersuchen, Ankleben des Waferrahmens und Abschälen der Schutzschicht) ausgeführt wird.
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Kürzlich ist
vorgeschlagen worden, einen Roboter zum Transportieren des in der
Planarisierungsvorrichtung geschliffenen Wafers zu der Rahmenmontageeinheit
vorzusehen, so dass die Prozesse eines Schleifens des Wafers, eines
Anklebens des Waferrahmens und eines Abschälens der Schutzschicht in einer
Fertigungsstraße
als System ausgeführt
werden. Jedoch ist die Waferplanarisierungsvorrichtung, die herkömmlich in
einer Reihe systematisiert aufgebaut ist, nicht mit der Untersuchungsstufe versehen,
so dass es ein derartiges Problem gibt, dass sogar der nicht perfekte
Wafer, der zurückgewiesen
werden sollte, zu der Rahmenmontageeinheit transportiert wird und
an den Waferrahmen angeklebt wird.
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Beispielsweise
sollte der Wafer mit der Dicke, die über der vorbestimmten Dicke
ist, zu der Planarisierungsvorrichtung zurückgebracht werden, um noch
einmal verarbeitet zu werden. In der Waferplanarisierungsvorrichtung
ohne Untersuchungsstufe wird jedoch der Wafer mit Überdicke
an den Waferrahmen angeheftet. Es ist schwierig, den an den Waferrahmen
angehefteten Wafer noch einmal zu verarbeiten, und somit wird die
Ausbeute an Wafern schlechter.
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EP-A-0
848 417 offenbart ein Verfahren zum Polieren eines Halbleiterwafers
mit einer dielektrischen Schicht, die eine Hauptoberfläche bildet,
die mit einer Vielzahl von Öffnungen
versehen ist, und einer konformen Öffnungsschicht aus Metall,
die darauf ausgebildet ist, welche die Öffnungen im Übermaß verschlimmert;
wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufeist: a) Platzieren
des Wafers in einer Poliereinheit mit einem Polierkissen; b) in
einem ersten Schritt chemisch-mechanisches Polieren des Wafers unter
Verwendung des Kissens und einer Schmirgelpulver-Emulsion zum Planarisieren
des Metalls an der Oberfläche
des Wafers unter Verwendung der standardmäßigen Bearbeitungsbedingungen,
aber mit einer ersten Polierzeit, die zum Vermeiden von jedem Überpolieren
des Metalls in Bezug auf die Hauptoberfläche geeignet ist; c) in einem
zweiten Schritt noch Fortsetzen des chemisch-mechanischen Polierens
des Wafers unter Verwendung derselben Bearbeitungsbedingungen, aber
mit entionisiertem Wasser anstelle der Schmirgelpulver-Emulsion
für eine
zweite Polierzeit, um das Metall in der Öffnung koplanar zu der Hauptoberfläche zu machen,
und zwar ungeachtet der Stelle der Öffnungen an der Oberfläche des
Wassers, wobei der "Wölbungs"-Effekt verhindert
wird.
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2 der
US-A-5 974 903 zeigt ein Ausführungsbeispiel
einer Untersuchungsstation. Die Untersuchungsstation kann eine Eingangsrolle
enthalten, die an einer Spindel angebracht ist. Um die Eingangsrolle
ist ein Trägerband,
ein Abdeckband und eine Vielzahl von integrierten Schaltkreisen
gewickelt. Das Trägerband
ist auch an einer Ausgangsrolle angebracht. Die Ausgangsrolle kann
auch an einer Spindel angebracht sein. Die Spindel kann durch einen
Antriebsmotor gedreht werden. Eine Drehung der Spindel hält das Trägerband
gespannt und wickelt es auf die Ausgangsrolle. Das Trägerband
kann entlang einer Schiene der Station gleiten. Die Station kann
ein mit einem Motor angetriebenes Kettenrad enthalten, das das Trägerband
durch die Untersuchungsstation zieht.
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EP-A-0
841 695 offenbart eine Basis guter Planarität, welche eine Planarität von weniger
als 0,010 Inch pro linearem Fuß hat.
Weiterhin ist die Herstellung der obigen Basis großer Planarität offenbart,
wobei die Herstellung folgendes aufweist: (a) Bearbeiten der Oberflächen erster
und zweiter Schichten aus einem Metall oder einer Metalllegierung
mit niedrigem thermischen Expansionskoeffizienten bis zu einem Ausmaß an Planarität von weniger
als 0,0003 Inch pro linearem Fuß;
und Laminieren der Bögen.
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EP-A-1
054 437, welches Dokument als das relevanteste Dokument nach dem
Stand der Technik angesehen wird, offenbart eine Waferanbringvorrichtung,
die einen Wafer an einem Waferrahmen, insbesondere für ein Dicing,
anbringt, wobei ein Maskierungsband an einer Vorderseite des Wafers
angebracht wird, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: eine
Waferbogen-Anheftvorrichtung, die eine Rückseite des Wafers an einem
Waferbogen anheftet, der an dem Waferrahmen angeheftet ist; und
eine Maskierungsband-Trennvorrichtung, die das Maskierungsband von
dem an dem Waferbogen angehefteten Wafer trennt.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Waferplanarisierungsvorrichtung
mit optimierter Leistungsfähigkeit
zur Verfügung
zu stellen. Insbesondere soll eine Waferplanarisierungsvorrichtung
zur Verfügung
gestellt werden, bei welcher die Reihe von Verarbeitungen eines
Schleifens eines Wafers, eines Untersuchens des Wafers, eines Anheftens
des Wafers an einem Rahmen und eines darauf folgenden Abschälens einer
Schutzschicht in einer Reihe systematisiert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Waferplanarisierungsvorrichtung gemäß Anspruch
1 erreicht. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Waferplanarisierungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis
4 beschrieben.
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Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Waferplanarisierungsvorrichtung, die
folgendes aufweist:
einen Verarbeitungsteil, der einen Wafer
durch eine Schutzschicht hält,
die an eine erste Oberfläche
des Wafers angeheftet ist, und eine zweite Oberfläche des
Wafers bearbeitet;
eine Untersuchungsvorrichtung, die den Wafer
untersucht, der durch den Bearbeitungsteil bearbeitet worden ist;
einen
Rahmenanheftteil, der einen Rahmen durch eine Schicht an der zweiten
Oberfläche
des Wafers anheftet;
einen Abschälteil, der die Schutzschicht
von dem Wafer abschält,
an welchem der Rahmen angeheftet worden ist; und
eine Transportvorrichtung,
die den Wafer zwischen dem Bearbeitungsteil, der Untersuchungsvorrichtung,
dem Rahmenanheftteil und dem Abschälteil trans portiert, wobei
der Bearbeitungsteil, die Untersuchungsvorrichtung, der Rahmenanheftteil
und der Abschälteil
in einer Reihe systematisiert angeordnet sind, und wobei die Untersuchungsvorrichtung
eine Dickenmessvorrichtung aufweist, die eine Dicke des Wafers misst.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung transportiert die Transportvorrichtung den Wafer von dem
Bearbeitungsteil zu dem Rahmenanheftteil und von dem Rahmenanheftteil
zu dem Schutzabschirmungs-Abschälteil,
so dass die Reihe aus einer Bearbeitung des Wafers, einem Anheften
des Wafers an dem Rahmen, einem darauf folgenden Abschälen der
Schutzschicht in einer Reihe systematisiert angeordnet ist. Die
Waferplanarisierungsvorrichtung ist weiterhin mit der Wafer-Untersuchungsvorrichtung, die
den bearbeiteten Wafer untersucht, zwischen dem Bearbeitungsteil
und dem Rahmenanheftteil versehen, so dass die Reihe aus einer Verarbeitung des
Wafers, einer Untersuchung des Wafers, eines Anheften des Wafers
an dem Rahmen, eines darauf folgenden Abschälens der Schutzschicht in einer Reihe
systematisiert angeordnet ist.
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Vorzugsweise
transportiert die Transportvorrichtung den Wafer, der durch den
Bearbeitungsteil bearbeitet worden ist, zu der Untersuchungsvorrichtung;
und transportiert die Transportvorrichtung den Wafer, der durch
die Untersuchungsvorrichtung akzeptiert worden ist, zu dem Rahmenanheftteil,
und transportiert den Wafer, der durch die Untersuchungsvorrichtung
zurückgewiesen
worden ist, zu dem Bearbeitungsteil, um den Wafer erneut zu bearbeiten.
Somit kann die Waferplanarisierungsvorrichtung die Ausbeute an Wafern
verbessern.
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Vorzugsweise
weist die Untersuchungsvorrichtung eine Dickenmessvorrichtung auf,
die eine Dicke des Wafers misst, und weist die Untersuchungsvorrichtung
den Wafer zurück,
dessen Dicke dicker als eine vorbestimmte Dicke ist. Die Untersuchungsvorrichtung
kann eine visuelle Untersuchungsvorrichtung aufweisen, die den Wafer
visuell auf Brüche
untersucht.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Art der Erfindung, sowie andere Aufgaben und Vorteile davon, werden
im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erklärt werden, wobei
gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Teile in allen Figuren
bezeichnen, und wobei:
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1 eine
Draufsicht auf eine Planarisierungsvorrichtung für einen Halbleiterwafers eines vorliegenden
Ausführungsbeispiels
ist;
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2 eine
perspektivische Ansicht ist, die eine Struktur einer Rückseitenschleifeinheit
in 1 zeigt;
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3 eine
Draufsicht ist, die eine Struktur der Rückseitenschleifeinheit in 2 zeigt;
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4 eine
erklärende
Ansicht ist, die eine Struktur eines Reinigens und eines Messens
einer Dickenstufe der Rückseitenschleifeinheit
zeigt;
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5 eine
Draufsicht ist, die eine Struktur einer Waferbearbeitungsvorrichtung
zeigt;
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6 eine
Seitenansicht ist, die eine Struktur eines Montageteils der Waferbearbeitungsvorrichtung
in 5 zeigt; und
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7 eine
Seitenansicht ist, die eine Struktur eines Schutzschicht-Abschälteils der
Waferbearbeitungsvorrichtung in 5 zeigt.
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Hierin
nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele für eine Waferplanarisierungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung detailliert gemäß den beigefügten Zeichnungen
beschrieben werden.
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1 ist
eine Draufsicht, die eine Struktur einer Waferplanarisierungsvorrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. In der Waferplanarisierungsvorrichtung 1 sind Prozesse
zum Schleifen eines Wafers, zum Untersuchen des Wafers, zum Anheften
eines Waferrahmens an den Wafer und zum Abschälen einer Schutzschicht von
dem Wafer in einer Reihe systematisiert angeordnet. Die Waferplanarisierungsvorrichtung 1 weist
einen Bearbeitungsteil oder eine Rückseitenschleifeinrichtung 10 auf,
wodurch der Wafer derart bearbeitet wird, dass er eine Dicke von
etwa 30 Mikrometern hat und eine Waferbearbei tungsvorrichtung 100,
in welcher ein Waferrahmen an den Wafer angeheftet wird, dessen
Rückseite
geschliffen worden ist, und die Schutzschicht von dem Wafer abgeschält wird.
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Wie
es in den 2 und 3 gezeigt
ist, ist ein Körper 12 der
Rückseitenschleifeinheit 10 mit
einer Kassettengehäusestufe 14,
einer Ausrichtungsstufe 16, einer Grobschleifstufe 18,
einer Endbearbeitungs-Schleifstufe 20 und einer Reinigungs- und Dickenmessstufe
(entsprechend einer Wafer-Untersuchungsvorrichtung und einer Dickenmessvorrichtung) 22 versehen.
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In
der Kassettengehäusestufe
bzw. Kassettenunterbringungsstufe 14 sind zwei Kassetten 24 loslösbar eingesetzt,
und eine Anzahl von Wafern 26, deren Rückseiten nicht geschliffen
worden sind, ist in diesen Kassetten 24 untergebracht.
Jeder der Wafer 26 wird durch einen Transportroboter 28 gehalten und
wird in einer Reihenfolge zu der Ausrichtungsstufe 16 des
nächsten
Prozesses transportiert. Der Transportroboter 28 ist durch
ein Hebewerk 32 von einem Balken 30 aufgehängt, der
an dem Körper 12 aufrecht
steht. Das Hebewerk 32 ist mit einer Förderschraubeneinheit (nicht
gezeigt) verbunden, die im Balken 30 eingebaut ist. Das
Hebewerk 32 wird durch die Förderschraubeneinheit bewegt,
so dass der Transportroboter 28 entlang des Balkens 30 zu
den Richtungen der Pfeile A und den B in den 2 und 3 bewegt
wird. Der Wafer 26 wird auf einem voreingestellten Weg
in der Rückseitenschleifeinheit 10 durch
die Bewegung und die Betätigung
des Transportroboters 28 transportiert.
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Der
Transportroboter 28 ist ein allgemeiner Industrieroboter
und weist einen hufeisenförmigen Arm 34 auf,
durch welchen der Wafer 26 durch Ansaugen gehalten wird,
und drei Verbindungen 36, 38 und 40.
Ein Paar von Haltekissen 35, die den Wafer 26 halten,
ist an Enden des Arms 34 vorgesehen. Ein Basis-Endteil
des Arms 34 ist bei der Verbindung 36 drehbar
um ihre Achse gelagert, und der Arm 34 kann durch eine
Antriebskraft von einem Motor (nicht gezeigt) um die Achse gedreht
werden. Die Verbindung 36 ist über ein Gelenk 42 drehbar
mit der Verbindung 38 verbunden und kann durch eine Antriebskraft
von einem Motor (nicht gezeigt) um das Gelenk 42 gedreht
werden. Die Verbindung 38 ist über ein Gelenk 44 mit
der Verbindung 40 drehbar verbunden und kann durch eine
Antriebskraft von einem Motor (nicht gezeigt) um das Gelenk 44 gedreht
werden. Die Verbindung 40 ist mit einer Ausgangswelle eines Motors
(nicht gezeigt) über
eine Welle 46 verbunden und kann durch einen Motor um die
Welle 46 gedreht werden, die mit einer Hebewerkstange (nicht
gezeigt) des Hebewerks 32 verbunden ist. Im Roboter 28 werden
die Bewegungen des Arms 34 und der drei Verbindungen 36, 38 und 40 mit
Drehungen der Motoren und Expansions- und Kontraktionsbewegungen
der Hebewerkstange des Hebewerks 32 gesteuert, so dass
der Wafer 26 in der Kassette 24 durch Ansaugen
durch das Haltekissen 35 gehalten wird, aus der Kassette 24 herausgenommen
wird und zu der Ausrichtungsstufe 16 transportiert wird.
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In
der Ausrichtungsstufe 16 wird der Wafer 26, der
von der Kassette 24 transportiert ist, gemäß einer
Position einer Kerbe oder einer Ausrichtungsflachstelle, die am
Wafer 26 ausgebildet ist, bei einer vorbestimmten Position
ausgerichtet. Der Wafer 26, der bei der Ausrichtungsstufe 16 ausgerichtet
worden ist, wird wieder durch die Haltekissen 35 des Transportroboters 28 durch
Ansaugen gehalten und wird zu einem leeren Spanntisch 48 transportiert,
und wird dann durch Ansaugen bei einer vorbestimmten Position des
Spanntischs 48 gehalten.
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Der
Spanntisch 48 und Spanntische 52 und 54 mit
derselben Funktion wie der Spanntisch 48 sind auf einem
Drehtisch 50 in regelmäßigen Intervallen auf
einem Kreis um die Drehachse des Drehtischs 50 angeordnet.
In den 2 und 3 ist der Spanntisch 52 bei
der Grobschleifstufe 18 positioniert, wo der gehaltene
Wafer 26 grob geschliffen wird, und ist der Spanntisch 54 bei
der Endbearbeitungs-Schleifstufe 20 positioniert,
wo der gehaltene Wafer 26 fein geschliffen wird (unter
einem Endschleifen und einem Ausfeuern bearbeitet wird). Die Spanntische 48, 52 und 54 sind
jeweils mit Spindeln von Motoren (nicht gezeigt) verbunden, die
unter den Tischen angeordnet sind, und werden durch die Antriebskräfte von
den Motoren gedreht.
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Die
Dicke des Wafers 26, dessen Oberfläche (die Oberfläche der
Schutzschicht, die an der Vorderseite angeheftet ist) durch Ansaugen
an dem Spanntisch 48 gehalten wird, wird durch ein Dickenmessgerät (nicht
gezeigt) vor einem Schleifen gemessen. Der Wafer 26, dessen
Dicke gemessen worden ist, wird bei der Grobschleifstufe 18 durch
eine Drehung des Drehtischs 50 in der Richtung des Pfeils
C in den 2 und 3 positioniert,
und die Rückseite
des Wafers 26 wird mit einem becherförmigen Schleifrad 56 der
Grobschleifstufe 1 grob geschliffen. Wie es in 1 gezeigt
ist, ist das becherförmige
Schleifrad 56 mit einer Ausgangswelle (nicht gezeigt eines
Motors 58 verbunden, die an einer Schleifrad-Bewegungseinheit 62 über ein
Gehäuse 60 zum
Lagern des Motors 58 angebracht ist. Die Schleifrad-Bewegungseinheit 62 bewegt
das becherförmige
Schleifrad 56 zusammen mit dem Motor 58 nach oben
und nach unten, und das becherförmige
Schleifrad 56 wird auf die Rückseite des Wafers 26 durch
die Abwärtsbewegung
der Schleifrad-Bewegungseinheit 62 gedrückt. So wird die Rückseite
des Wafers 26 grob geschliffen. Das absteigende Ausmaß des becherförmigen Schleifrads 56,
d.h. das Schleifausmaß des
becherförmigen
Schleifrads 56 wird gemäß einer
vorbestimmten Referenzposition des becherförmigen Schleifrads 56 und
der Dicke vor einem Schleifen des Wafers 26 eingestellt.
Das Schleifausmaß wird
mit einer Rückkopplung
gemäß der Dicke
nach einem Schleifen des Wafers 26 gesteuert, welche in
der Reinigungs- und Dickenmessstufe 22 gemessen wird, wie
es nachfolgend beschrieben ist.
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Die
Rückseite
des Wafers 26 wird bei der Grobschleifstufe 18 grob
geschliffen, das becherförmige
Schleifrad 56 zieht sich von dem Wafer 26 zurück und die
Dicke des Wafers 26 wird dann durch das Dickenmessgerät (nicht
gezeigt) gemessen. Der Wafer 26, dessen Dicke gemessen
worden ist, wird durch eine Drehung des Drehtischs 50 in
der Richtung des Pfeils C bei der Endbearbeitungs-Schleifstufe 20 positioniert
und wird durch ein becherförmiges
Schleifrad 64 der Endbearbeitungs-Schleifstufe 20 fein
geschliffen und einem Ausfunken unterzogen, wie es in 3 gezeigt
ist. Da die Struktur der Endbearbeitungs-Schleifstufe 20 gleich
derjenigen der Grobschleifstufe 18 ist, wird eine detaillierte
Beschreibung weggelassen werden.
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Die
Rückseite
des Wafers 26 wird bei der Endbearbeitungs-Schleifstufe 20 fein
geschliffen, das becherförmige
Schleifrad 64 zieht sich von dem Wafer 26 zurück und dann
wird der Wafer 26 bei der Position des leeren Spanntischs 48 in 2 um
eine Drehung des Drehtischs 50 in der Richtung des Pfeils C
transportiert. Dann wird der Wafer 26 durch ein plattenförmiges Haltekissen 68 gehalten,
das an einem Ende eines Transportarms 66 vorgesehen ist, wie
es in 4 gezeigt ist. Das Haltekissen 68 enthält ein poröses Element
mit einer Haltefläche 68A, deren
Durchmesser im Wesentlichen derselbe wie der des Wafers 26 ist.
Der an der Haltefläche 68A gehaltene
Wafer 26 wird durch eine Drehung des Transportarms 66 in
der Richtung eines Pfeils D, der in 2 gezeigt
ist, zu der Reinigungs- und Dickenmessstufe 22 transportiert.
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Wie
es in den 2 bis 4 gezeigt
ist, weist die Reinigungs- und Dickenmessstufe 22 einen Reinigungsteil
auf, der eine Bürstenreinigungseinheit 74 und
eine Schleuderreinigungseinheit 72, in einer Senke 70 angeordnet,
hat, und einen Dickenmessteil, der einen Kapazitätssensor 92 enthält.
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Wie
es in 4 gezeigt ist, hat die Bürstenreinigungseinheit 74 eine
scheibenförmige
Platte 82 und eine Bürste 84 ist
an der Oberseite der Platte 82 angeordnet. Eine Spindel 90 eines
Motors 88 ist mit der Bodenfläche der Platte 86 verbunden.
In der Bürstenreinigungseinheit 74 wird
die Bürste 84 durch den
Motor 88 gedreht und auf eine Oberfläche der Schutzschicht gedrückt, die
an die Vorderseite 26b des Wafers 26 angeheftet
ist, der durch das Haltekissen 68 des Transportarms 66 gehalten
wird. Somit werden Schlamm, etc., was über der Schutzschicht an dem
Wafer 26 anhaftet, entfernt.
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Die
Schleuderreinigungseinheit 72 hat ein Haltekissen 76 mit
im Wesentlichen demselben Durchmesser wie der Wafer 26 und
eine Spindel 80 eines Motors 78 ist mit der Bodenfläche des
Haltekissens 76 verbunden. Eine Düse 82, die Reinigungswasser
abstrahlt, ist über
dem Haltekissen 76 vorgesehen. In der Schleuderreinigungseinheit 72 wird
der an dem Haltekissen 76 gehaltene Wafer 26 durch den
Motor 78 gedreht und wird Reinigungswasser auf die Rückseite 26A des
Wafers 26 von der Düse 82 ausgestrahlt.
Somit wird Schlamm, etc., welcher über der Rückseite 26A des Wafers
anhaftet, entfernt.
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Die
Dickenmesseinheit, die den Kapazitätssensor 92 enthält, ist über der
Schleuderreinigungseinheit 72 angeordnet. Der Kapazitätssensor 92 misst
die Kapazität
des Wafers 26, um die Dicke des Wafers 26 zu bestimmen,
und ist angeordnet, um der Rückseite 26A des
Wafers 26 gegenüberzuliegen. Der
Kapazitätssensor 92 wird
durch eine Förderschneckeneinheit 94 in
der diametralen Richtung des an dem Haltekissen 76 gehaltenen
Wafers 26 bewegt. Während
der Kapazitätssensor 92 durch
die Förderschneckeneinheit 94 bewegt
wird, misst der Kapazitätssensor 92 die
Dicke des Wafers 26 bei einer Vielzahl von Messstellen.
Die Dickeninformation wird von dem Kapazitätssensor 92 zu einer
Berechnungseinheit (nicht gezeigt) ausgegeben und die Dicke des
Wafers 26 wird durch die Berechnungseinheit berechnet.
In dem Fall, in welchem die berechnete Dicke des Wafers 26 größer als
eine vorbestimmte Dicke ist, wird der Wafer 26 durch das
Haltekissen 68 des Transportarms 66 gehalten,
wird auf den Spanntisch 48 zurückgebracht und wird wiederum
in der oben beschriebenen Prozedur geschliffen.
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Hierin
nachfolgend werden Operationen der oben beschriebenen Reinigungs-
und Dickenmessstufe 22 erklärt werden.
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Der
Wafer 26, der fein geschliffen worden ist, wird mit der
Rückseite 26A nach
oben schauend auf dem Spanntisch 54 gehalten, wie es in 4 gezeigt ist,
und die an der Vorderseite 26B des Wafers 26 angeheftete
Schutzschicht wird durch Ansaugen am Haltekissen 55 gehalten.
In diesem Zustand wird die Rückseite 26A des
Wafers 26 durch das Haltekissen 28 des Transportarms 66 gehalten
und wird das Ansaugen des Spanntischs 54 gestoppt. Dann
wird der Transportarm 66 zum Transportieren des Wafers 26 zu
der Reinigungs- und Dickenmessstufe 22 gedreht.
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In
der Reinigungs- und Dickenmessstufe 22 wird der Wafer 26 durch
Ansaugen auf dem Haltekissen 68 gehalten und wird die Bürste 84 der
Bürstenreinigungseinheit 74 an
die Schutzschicht gedrückt, die
an der Vorderseite 26B des Wafers 26 angeheftet ist.
Dann wird die Bürste 84 gedreht
und werden die Bürste 84 und
der Wafer 26 relativ zueinander in horizontaler Richtung
bewegt. Somit ist die Oberfläche der
Schutzschicht gänzlich
in Kontakt mit der Bürste 84 und
Schlamm, etc., welcher an der Schutzschicht anhaftet, wird vollständig abgewaschen.
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Nachdem
die Schutzschicht gereinigt ist, wird der Wafer 26 zu der
Schleuderreinigungseinheit 72 durch die Drehbewegung des
Transportarms 66 transferiert. Dann wird die Schutzschicht
des Wafers 26 durch Ansaugen an dem Haltekissen 76 der Schleuderreinigungseinheit 72 gehalten.
In diesem Zustand wird das Reinigungswasser auf die Rückseite 26A des
Wafers 26 von der Düse 82 ausgestrahlt, während der
Wafer 26 durch den Motor 78 gedreht wird, so dass
die Rückseite 26A gereinigt
wird. Nachdem eine vorbestimmte Zeit verstreicht, wird das Strahlen
des Reinigungswassers gestoppt, um das Reinigen zu beenden, und
wird der Wafer 26 zum Trocknen noch gedreht. Auf eine Beendigung
des Trocknens hin wird die Drehung des Wafers 26 gestoppt
und wird die Dicke des Wafers 26 durch den Kapazitätssensor 92 gemessen,
wie es oben beschrieben ist. Die Prozeduren in der Reinigungs- und Dickenmessstufe 22 sind
somit beendet.
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Der
Wafer 26, dessen Dicke gemessen worden ist, wird wieder
durch Ansaugen durch das Haltekissen 68 des Transportarms 66 gehalten
und wird zu einer Ultraviolett-(UV-)Bestrahlungseinheit 96 in 1 transportiert.
Der Wafer 26 wird bei einer vorbestimmten UV-Bestrahlungsposition
in der UV-Bestrahlungseinheit 96 angeordnet und die Oberfläche der
Schutzschicht, die an der Vorderseite 26B des Wafers 26 angeheftet
ist, wird durch Blasen von Luft getrocknet. Dann wird die Schutzschicht
mit UV-Strahlen bestrahlt, so dass das Klebemittel, das aus Harz
ausgebildet ist, um durch die UV-Strahlen gehärtet zu werden, gehärtet wird.
Somit ist es möglich
gemacht, die Schutzschicht auf einfache Weise von der Vorderseite 26B des
Wafers 26 abzuschälen.
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Darauf
folgend wird der Wafer 26 durch Ansaugen durch einen Wafer-Transportroboter 104 gehalten,
der an einem Körper 102 der
in 5 gezeigten Waferbearbeitungsvorrichtung 100 vorgesehen ist,
und wird der Wafer 26 zu der Waferbearbeitungsvorrichtung 100 transportiert.
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Die
Waferbearbeitungsvorrichtung 100 weist einen Wafer-Zufuhrteil 106,
einen Rahmenanheftteil oder einen Montageteil 108, einen
Waferrahmen-Zufuhrteil 110, einen Abschälteil oder einen Schutzschicht-Abschälteil 112,
eine Reinigungseinheit 114, eine Waferrahmen-Montageeinheit 116 und
Transportroboter 118 und 120 auf.
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Der
Wafer-Zufuhrteil 106 weist eine Ausrichtungseinheit 122 und
den Wafer-Transportroboter 104 auf.
Die Ausrichtungseinheit 122 richtet den zu dem Montageteil 108 zu
transportierenden Wafer 26 aus. Die Ausrichtungseinheit 122 weist
einen Messtisch 124 und einen Ausrichtungssensor 126 auf.
Der auf dem Messtisch 124 gehaltene Wafer 26 wird
gedreht, und eine Position der Kerbe oder der Ausrichtungsflachstelle,
die an dem Wafer 26 ausgebildet ist, und eine Mittenposition
des Wafers 26 werden durch den Ausrichtungssensor 126 bestimmt.
Dann wird der Wafer 26 gemäß dem bestimmten Ergebnis ausgerichtet.
Spezifischer wird der Messtisch 124 gedreht, so dass die
Kerbe oder die Ausrichtungsflachstelle, die am Wafer 26 ausgebildet
ist, zu einer vorbestimmten Richtung schaut und dann wird der Wafer 26 auf
einen Spanntisch 128 des Montageteils 108 durch
den Wafer-Transportroboter 104 transportiert, so dass die
Mitte des Wafers 26 an die Mitte des Spanntischs 128 angepasst
ist.
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Der
Wafer-Transportroboter 104 transportiert den Wafer 26 von
der UV-Bestrahlungseinheit 96 zu der
Ausrichtungseinheit 122 und von der Ausrichtungseinheit 122 zu
dem Spanntisch 128 des Montageteils 108. Der Wafer-Transportroboter 104 ist
ein allgemeiner Industrieroboter und weist einen Arm 130 und
ein Haltekissen 132 auf, das an einem Endteil des Arms 130 vorgesehen
ist. Der Wafer 26 wird durch Ansaugen durch das Haltekissen 132 gehalten,
um transportiert zu werden.
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In
dem Montageteil 108 wird der auf dem Spanntisch 128 gehaltene
Wafer 26 auf einen Waferrahmen F zum Durchführen eines
Dicings durch einen Waferbogen S montiert. Spezifischer wird der Wafer 26 an
den Waferbogen S angeheftet, der an den Waferrahmen F angeheftet
ist. Wie es in 6 gezeigt ist, weist der Montageteil 108 einen
sich bewegenden Körper 134,
eine Halterung 136, eine Waferbogen-Anhefteinheit 138 und
eine Waferbogen-Schneideinheit 140 auf.
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Der
Bewegungskörper 134 ist
gleitbar auf Führungsschienen 142 angeordnet
(eine der Führungsschienen 142 ist
in 6 gezeigt), und wird auf den Führungsschienen 142 durch
eine Zufuhreinheit (nicht gezeigt) bewegt, wie beispielsweise einen
Förderschneckenmechanismus
und einen Zylinder, so dass der Bewegungskörper 134 zwischen
einer vorbestimmten Waferrahmen-Aufnahmeposition und einer Montageposition
rückwärts und
vorwärts
bewegt werden kann, die über
dem Spanntisch 128 eingestellt ist. Die Halterung 136 ist
an dem Bewegungskörper 134 angeordnet,
um den Waferrahmen F zu halten.
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Die
Waferbogen-Anhefteinheit 138 und die Waferbogen-Schneideinheit 140 sind
an dem Bewegungskörper 134 angeordnet.
Die Waferbogen-Anhefteinheit 138 weist eine Waferbogen-Zufuhrrolle 144 auf,
auf welche ein Länge
eines Waferbogens S gewickelt ist, eine Waferbogen-Wickelrolle 146,
die den von der Waferbogen-Zufuhrrolle 144 abgewickelten
Waferbogen S aufwickelt, und eine Waferbogen-Andruckrolle 148,
die den Waferbogen S an den Wafer 26 und die obere Fläche des
Waferrahmens F drückt
und anheftet. Die Waferbogen-Schneideinheit 140 weist einen
Schneidarm 150 auf, der um eine Achse 151 gedreht
und in vertikaler Richtung bewegt werden kann, und eine Schneideinheit 152,
die an einem Ende des Schneidarms 150 vorgesehen ist.
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Hierin
nachfolgend werden Operationen des oben beschriebenen Montageteils 108 erklärt werden.
Der Montageteil 108 ist bei der Waferrahmen-Aufnahmeposition
zu Beginn positioniert, und der Waferrahmen F wird von dem Waferrahmen-Zufuhrteil 110 zu
dem Montageteil 108 zugeführt, an welchem der Waferrahmen
F auf die Halterung 136 geladen ist.
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Danach
wird der Bewegungskörper 134 zu der
Montageposition, die mit abwechselnd langen und kurzen Strichlinien
in 6 dargestellt ist, bewegt. In diesem Zustand ist
die Mitte des Waferrahmens F, der durch die Halterung 136 gehalten
wird, an die Mitte des Wafers 26 angepasst, der auf dem Spanntisch 128 gehalten
wird.
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Dann
wird der Spanntisch 128 durch eine Ausdehnung eines Kolbens 154 einer
Luftzylindereinheit zu einer vorbestimmten Klebeposition nach oben
bewegt. In diesem Zustand ist die Rückseite (die obere Fläche) des
Wafers 26 ausgerichtet mit der oberen Fläche des
Waferrahmens F.
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Als
Nächstes
wird die Waferbogen-Andruckrolle 148 um ein vorbestimmtes
Ausmaß nach
unten bewegt, so dass der Waferbogen S auf den Waferrahmen F gedrückt wird.
Dann wird die Waferbogen-Andruckrolle 148 entlang der oberen
Fläche
des Waferrahmens F bewegt, so dass der Waferbogen S auf die obere
Fläche
(die Rückseite)
des Wafers 26 und die obere Fläche des Waferrahmens F geklebt wird.
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Darauf
folgend wird der Schneidarm 150 um ein vorbestimmtes Ausmaß nach unten
bewegt, so dass der Rand der Schneideinheit 152 in Richtung
zu der oberen Fläche
des Waferrahmens F gedrückt wird
und wird der Schneidarm 150 um die Achse 151 gedreht. Überflüssige periphere
Teile des Waferbogens S, der an dem Waferrahmen F angeklebt ist, werden
somit durch die Schneideinheit 152 abgeschnitten.
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Auf
das Schneiden hin wird der Schneidarm 150 um ein vorbestimmtes
Ausmaß nach
oben bewegt und wird die Waferbogen-Andruckrolle 148 zu ihrer
ursprünglichen
Position zurückgebracht.
Dann wird die Waferbogen-Wickelrolle 146 angetrieben, um
den überflüssigen Waferbogen
S aufzuwickeln. Nachdem das Ansaugen des Spanntischs 128 in
Bezug auf den Wafer 126 gestoppt ist, wird der Spanntisch 128 um
ein vorbestimmtes Ausmaß zu
einer vorbestimmten Warteposition nach unten bewegt.
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Die
Prozeduren zum Montieren des Wafers 26 an dem Waferrahmen
F sind somit beendet, und der Bewegungskörper 134 wird zu der
Waferrahmen-Aufnahmeposition
zurückgebracht.
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Der
Waferrahmen-Zufuhrteil 110 führt den Waferrahmen F zu der
Halterung 136 des Montageteils 108 zu, der bei
der Waferrahmen-Aufnahmeposition positioniert ist. Wie es in 5 gezeigt
ist, weist der Waferrahmen-Zufuhrteil 110 eine Waferrahmen-Lagereinheit 156 auf,
in welcher eine Vielzahl der Waferrahmen F gestapelt und gespeichert
bzw. gelagert sind, und einen Waferrahmen-Zufuhrroboter (nicht gezeigt),
der den Waferrahmen F zu der Halterung 136 des Montageteils 108 transportiert,
der bei der Waferrahmen-Aufnahmeposition positioniert ist.
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Der
Schutzschicht-Abschälteil 112 schält die Schutzschicht
T von der Vorderseite des Wafers 26 ab, der im Waferrahmen
F angebracht ist. In dem Schutzschicht-Abschälteil 112 in 7 wird
ein Klebebogen 160 von einer Klebebogen-Zufuhrrolle 158 in einem Zustand
abgewickelt in welchem die Klebefläche des Klebebogens 160 nach
unten gerichtet ist, und der Klebebogen 160 wird an die
Oberfläche
der Schutzschicht T auf der Vorderseite des Wafers 26 durch
eine Klebebogen-Andruckrolle 162 gedrückt und geklebt. Dann wird
der Klebebogen 160 durch eine Klebebogen-Wickelrolle 164 aufgewickelt,
so dass die Schutzschicht T von der Vorderseite des Wafers 26 abgeschält wird.
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Die
Reinigungseinheit 114 in 5 reinigt die
Vorderseite des Wafers 26, von welcher die Schutzschicht
T abgeschält
worden ist, mit einem Abstrahlen und einem Schrubben. Das bedeutet,
dass der Wafer 26 durch Ansaugen auf einem Drehtisch gehalten
wird, der in einem Reinigungsgefäß vorgesehen
ist, und mit gestrahltem Reinigungswasser abgewaschen wird, während er
gedreht wird. Dann wird eine sich drehende Bürste auf die Vorderseite des sich
drehenden Wafers 26 gedrückt, so dass der Wafer 26 geschrubbt
wird. Dann wird das Reinigungswasser mit niedrigem Druck auf den
Wafer 26 gestrahlt, während
der Wafer 26 gedreht wird, so dass der Wafer 26 mit
einem Strahl niedrigen Drucks gereinigt wird. Darauf folgend wird
das Reinigungswasser auf den Wafer 26 gestrahlt, während der
Wafer 26 gedreht wird, so dass der Wafer 26 abgewaschen wird,
und wird Luft auf den Wafer 26 gestrahlt, während der
Wafer 26 gedreht wird, so dass der Wafer 26 durch
Schleudern getrocknet wird.
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Eine
Waferrahmenkassette 166, die eine Anzahl der Waferrahmen
F speichern kann, an welchen die Wafer 26 angebracht sind,
wird auf der Waferrahmen-Montageeinheit 116 eingestellt.
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Der
Transportroboter 118 nimmt den Waferrahmen F aus der Halterung 136 des
Montageteils 108 heraus, der bei der Waferrahmen-Aufnahmeposition
positioniert ist, dreht den Waferrahmen F um und transportiert den
Waferrahmen F zu dem Schutzschicht-Abschälteil 112. Da der
Transportroboter 118 ein allgemeiner Industrieroboter ist
und die detaillierte Struktur des Transportroboters 118 wohlbekannt ist,
wird die Beschreibung weggelassen werden.
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Der
Transportroboter 120 transportiert den Waferrahmen F von
dem Schutzschicht-Abschälteil 112 zu
der Reinigungseinheit 114. Der Transportroboter 120 nimmt
auch den Waferrahmen F aus der Reinigungseinheit 114 heraus
und setzt den Waferrahmen F in die Waferrahmenkassette 166,
die bei der Waferrahmen-Montageeinheit 116 eingestellt
ist. Der Transportroboter ist ein allgemeiner Industrieroboter,
und zwar derselbe wie der Transportroboter 118.
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Wie
es oben erklärt
ist, hat die Waferplanarisierungsvorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels
die Rückseiten-Schleifeinheit 110,
den Montageteil 108 und den Schutzschicht-Abschälteil 112 und
ist mit dem Transportarm 66, der den Wafer 26 von
der Rückseiten-Schleifeinheit 10 zu
dem Montageteil 108 transportiert, und dem Transportroboter 118,
der den Wafer 26 von dem Montageteil 108 zu dem
Schutzschicht-Abschälteil 112 transportiert,
versehen. Somit ist eine Reihe von Prozessen eines Schleifens der
Rückseite
des Wafers, eines Anheftens des Wafers an den Waferrahmen, eines
darauf folgenden Abschälens
der Schutzschicht von dem Wafer in einer Reihe systematisiert in
der Waferplanarisierungsvorrichtung angeordnet. Die Waferplanarisierungsvorrichtung 1 des
Ausführungsbeispiels
ist weiterhin mit der Dickenmesseinheit versehen, in welcher der Kapazitätssensor 92 die
Dicke des Wafers 26 misst, dessen Rückseite geschliffen worden
ist, zwischen der Rückseiten-Schleifeinheit 10 und
dem Montageteil 108, so dass eine Reihe von Bearbeitungen
eines Schleifens der Rückseite
des Wafers, eines Messens der Dicke des Wafers, eines Anheftens
des Wafers an den Wafer rahmen, und eines darauf folgenden Abschälens der
Schutzschicht von dem Wafer in einer Reihe systematisiert angeordnet
werden können.
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In
der Waferplanarisierungsvorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels
wird dann, wenn die Dicke des Wafers 26, die durch den
Kapazitätssensor 92 gemessen
ist, größer als
die vorbestimmte Dicke ist, der Wafer 26 zu dem Spanntisch 48 mit
dem Haltekissen 68 des Transportarms 66 zurückgebracht
und wird noch einmal geschliffen. Somit kann sie die Ausbeute des
Wafers verbessern.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
der Kapazitätssensor 92 als
die Messvorrichtung für
die Dicke des Wafers angewendet; jedoch kann irgendeine andere Vorrichtung,
die die Dicke des Wafers misst, den Kapazitätssensor 92 ersetzen. Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird der Kapazitätssensor 92 über den
Wafer 26 bewegt, um die Dicke des Wafers 26 zu
messen; jedoch kann eine andere Struktur verwendet werden, bei welcher
der Kapazitätssensor 92 fest
ist und die Dicke des Wafers 26 gemessen wird, während der
Wafer 26 durch den Transportarm 66 über den
Kapazitätssensor 92 transportiert
wird.