FR2465563A1 - Procede et appareil de montage de plaquettes a polir - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA FIXATION DES PLAQUETTES DE SILICIUM LORS DE LEUR POLISSAGE. ELLE SE RAPPORTE A UN APPAREIL DE MONTAGE DANS LEQUEL CHAQUE PLAQUETTE 30 EST MAINTENUE SUR UN PATIN 40 DE MOUSSE DE POLYURETHANE PAR UN POLYETHYLENEGLYCOL 62 QUI MAINTIENT LA PLAQUETTE 30 CONTRE LE PATIN 40 PAR ASPIRATION. LE PATIN 40 EST LUI-MEME COLLE SUR UN SOCLE 36. DE CETTE MANIERE, LA PLAQUETTE 30 PEUT ETRE REPOUSSEE CONTRE UN PLATEAU 14 DE POLISSAGE PORTANT UNE SUSPENSION ABRASIVE. APPLICATION A LA FABRICATION DES COMPOSANTS A SEMI-CONDUCTEUR.

Description

La présente invention concerne un procédé et un

appareil de montage de plaquettes à polir.

On a réalisé de nombreuses machines destinées à donner des surfaces planes à des pièces usinées, rectifiées ou moulées avec précision. Un exemple courant est celui d'une machine de polissage qui a un plateau cylindrique de polissage en forme de disque, entraîne en rotation autour d'un axe vertical, en son centre, la pièce étant maintenue

de façon réglable contre le plateau de polissage. Un dis-

positif de montage est destiné à maintenir la pièce ou plu-

sieurs pièces, lorsque les pièces ont une petite dimension.

Le dispositif de montage des pièces par rapport au plateau de polissage est primordial pour le polissage précis de

pièces de petite dimension ou d'une matière fragile.

Une telle catégorie de pièces fragiles et de ma-

nipulation délicate mais qui nécessitent cependant un polis-

sage pour posséder des propriétés fiables,est celle des

plaquettes ou disques de silicium ou d'autres matières semi-

conductrices, utilisés* couramment pour la fabrication des composants électroniques à semi-conducteur. Les plaquettes

sont découpées ou sciées dans un barreau allongé de sili-

cium ou d'une autre matière semi-conductrice, et elles peuvent avoir un diamètre de 76 mm et une épaisseur de 0,5 una. Un circuit complexe est formé sur une face de la plaquette alors que l'autre face reste vierge. La plaquette est polie à partir du côté vierge jusqu'à une épaisseur qui peut être seulement de 0,2 mm. Des précautions très

poussées doivent être prises afin que le côté de la pla-

quette qui porte le circuit ne soit pas rayé pendant cette

opération d'usinage et ultérieurement.

Différentes techniques de montage utilisées pour

le polissage sont notamment le montage à la cire, le main-

tien par aspiration et plusieurs procédés ne mettant pas

en oeuvre une cire.

Le procédé de montage à la cire nécessite de nombreuses pièces auxiliaires et différentes opérations

pour le montage de la plaquette dans le dispositif de mon-

tage avant le polissage, puis pour la séparation de la plaquette après l'opération de polissage. Par exemple, un

dispositif de chauffage est utilisé pour élever la tempé-

rature du dispositif de montage à une valeur à laquelle la cire peut fondre afin que la cire devienne collante. Sou- vent, un papier mince, par exemple un papier de soie, est placé sur le dispositif de montage et la plaquette est

repoussée contre ce papier de soie avec une force qui suf-

fit pour que l'excès de cire soit chassé sous la plaquette.

Le dispositif de montage est alors refroidi afin que la cire se solidifie si bien que la plaquette est maintenue fermement sur le dispositif de montage. Ensuite, l'excès de cire doit souvent être retiré à l'aide d'un solvant chloré ou avec un détergent en phase vapeur. Les plaquettes montées peuvent alors être usinées. Après le polissage, le

dispositif de montage doit être chauffé à nouveau à la tem-

pérature à laquelle la cire se ramollit afin que la pla-

quette puisse être retirée par glissement latéral. Cepen-

dant, les particules abrasives encore enrobées dans la cire assurent souvent un rayage de la plaquette à ce moment. En

outre, en l'absence de soins extrêmement poussés, la pla-

quette mince peut facilement se briser. Même après le re-

trait satisfaisant des plaquettes du dispositif de montage, ces plaquettes doivent être nettoyées par une opération de dégraissage ou analogue destinée à retirer la totalité

de la cire encore enfouie dans les crevasses de la pla-

quette et il arrive souvent que la plaquette se rompe lors-

qu'elle subit un dégraissage à la vapeur en présence d'ul-

trasons. En outre, le dispositif de montage doit être net-

toyé et préparé pour le polissage ultérieur d'autres pla-

quettes.

Le système de maintien par aspiration de la pla-

quette nécessite un appareillage spécial comprenant des dis-

positifs de montage ayant des orifices, des conduits et ana-

logues pour chaque dispositif de montage, et un appareil d'aspiration comportant une pompe et des robinets. En outre, un tel système n'a une efficacité que tant que la plaquette

et la face d'aspiration formée sur le dispositif de mon-

tage sont extrêmement propres, et il faut en outre que la plaquette soit plane et bien mise au niveau contre la face d'aspiration. Ainsi, la poussière piégée entre la plaquette et la face d'aspiration peut provoquer une réduction de

l'aspiration et une libération de la plaquette. Cette re-

marque s'applique aussi lorsque la plaquette n'est pas plane ou ne recouvre pas complètement les orifices formés

dans la face d'aspiration. En outre, dans le cas d'un dis-

positif de montage pour plusieurs plaquettes, si l'une des plaquettes n'assure plus le maintien de la dépression,

le vide disparaît sur toutes les plaquettes qui se déta-

chent alors toutes. En outre, un inconvénient très impor-

tant d'un système de maintien par aspiration est la possi-

bilité, malgré l'utilisation de filtres ou de dispositifs

analogues, qu'une partie de la suspension abrasive de polis-

sage soit aspirée dans l'appareil sous vide, si bien que la durée de la pompe à vide s'en trouve raccourcie. On note

facilement que le système de montage par aspiration néces-

site des investissements importants et des coûts importants d'entretien. Un procédé de fixation sans cire de plaquettes nécessite que le côté de la plaquette qui porte le circuit soit d'abord revêtu d'une réserve photographique et qu'un ruban de protection contre l'attaque chimique soit placé

sur cette couche afin qu'elle soit protégée contre la con-

tamination possible par la suspension abrasive. La plaquette est alors placée dans une poche d'un dispositif de montage, formée d'une matière telle que le "Mylar", et l'eau est utilisée de manière que la plaquette soit maintenue dans le dispositif de montage du fait des forces de tension

superficielles. Cependant, on doit tenir compte de l'épais-

seur du ruban et, étant donné l'incertitude sur cette épais-

seur, l'obtention de tolérances serrées sur les dimensions et du parallélisme après polissage est difficile. En outre, des précautions très poussées sont nécessaires afin que des impuretés ne soient pas piégées entre le côté de la plaquette qui porte le circuit et le ruban lui-même. Après l'usinage, le ruban de protection contre l'attaque chimique doit être retiré, en général par trempage de l'ensemble de la plaquette dans un bain d'acétone, cette opération étant très dangereuse et indésirable. Il reste parfois des mor- ceaux de ruban, même petits, à la surface de la plaquette,

si bien que d'autres opérations plus particulières de net-

toyage sont nécessaires.

Un autre procédé de montage de plaquettes sans cire comprend la formation de poches de montage avec une

couche d'une matière polymère telle que le chlorure de poly-

vinyle qui présente des caractéristiques variables d'adhé-

rence superficielle à la plaquette à des températures

variables ou pour d'autres conditions ambiantes. Le dis-

positif de montage est par exemple chauffé afin qu'il assure l'adhérence de la plaquette positionnée, et le polissage est

réalisé alors que le dispositif de montage est déjà chauffé.

Après l'usinage, la plaquette est séparée du dispositif de montage par refroidissement des différents éléments, par

exemple par trempage dans de l'eau glacée. Ce procédé néces-

site un appareillage auxiliaire pour le chauffage initial du dispositif de montage et pendant le polissage et pour

la séparation des plaquettes dans le bain de refroidissement.

Les brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 2 968 135,

3 304 662, 3 731 435, 4 132 037. et 4 141 180 décrivent dif-

férents exemples de procédés connus de montage de plaquettes.

L'invention concerne un procédé et un appareil

de montage précis et fiable de plaquettes minces d'une ma-

tière fragile, pouvant être utilisé dans la plupart des

machines classiques de polissage et sans appareillage auxi-

liaire particulier tel que des dispositifs d'aspiration,

des dispositifs de chauffage, de refroidissement ou de net-

toyage qui pourraient être nécessaires pour un traitement préalable ou postérieur du dispositif de montage ou des plaquettes. L'invention réduit donc ainsi au minimum les

investissements nécessaires et l'espace au sol nécessaire.

Le chargement et le déchargement des plaquettes peuvent être effectués rapidement et facilement à proximité de la machine de polissage, sans rayage ou contamination du côté

de la plaquette qui porte le circuit, et en outre les pla-

quettes même cassées ou non entières, n'ayant pas la dimen-

sion normale et qui ne remplissent pas totalement la poche du dispositif de montage, peuvent être maintenues par mise

en oeuvre de l'invention.

L'invention met en oeuvre un bloc de montage qui comporte un socle et un anneau de guidage entourant le socle,

ayant la forme générale de la plaquette. Un patin d'une ma-

tière microcellulaire analogue à une mousse rigide, par exemple de polyuréthane, de polyuréthane cellulaire ou non,

un tampon perforé de "Pellonl' K ou même de polystyrène ou-

de mousse dure de polystyrène "Styrofoam" est monté à la

face avant du socle. Cette matière est ferme de façon géné-

rale mais suffisamment molle pour qu'elle compense toute discontinuité de la surface de la plaquette et en outre elle est cellulaire car elle comporte de nombreuses cellules ou pores internes ouverts. Un liquide hygroscopique est alors étalé uniformément sous forme d'une très mince couche ou

d'un film sur la surface du patin et la plaquette est re-

poussée dans ce patin afin que le liquide soit chassé der-

rière la plaquette et prenne une épaisseur presque nulle

tout en pénétrant dans les cellules du patin. Il est souhai-

table, lors de l'application d'une pression à la plaquette afin qu'elle pénètre dans le patin, que tout mouvement de torsion qui-pourrait provoquer un frottement de la plaquette

contre le patin et une détérioration possible de la pla-

quette, soit évité. De cette manière, le liquide qui se trouve dans les cellules du patin, à toute l'interface de la plaquette et du patin, crée une dépression qui assure un maintien ferme de la plaquette contre le patin. Le liquide est de préférence un polyéthylèneglycol "Carbowax",est hydrosoluble, a une tension superficielle élevée, lorsque la plaquette est sous pression, et tend en outre à empêcher

le passage de la suspension abrasive utilisée pour le polis-

sage derrière la plaquette. Un jet d'eau dirigé entre la plaquette et le patin permet une libération facile de la

plaquette montée, et un outil de prélèvement par aspira-

tion peut aussi être utilisé.

Dans un mode de réalisation avantageux, l'appa-

reil de montage a plusieurs poches destinées à contenir simultanément plusieurs plaquettes séparées. Par exemple, un groupe comprenant une poche centrale et six poches qui l'entourent, soit un nombre total de sept, est avantageux dans le cas des plaquettes classiques de 76 mm de diamètre et d'une machine de polissage ayant un plateau de pression dont le diamètre est de 31 cm. Dans le cas d'un dispositif de montage à plusieurs poches, les socles eux-mêmes sont polis afin qu'ils soient coplanaires et, après le collage des patins sur les faces coplanaires du socle, ceux-ci sont à nouveau polis afin qu'ils soient coplanaires. Un dispositif de réglage de l'épaisseur des plaquettes est monté sur le dispositif de montage, de préférence sous forme de quatre vis de réglage à bout de diamant, placées à la périphérie du dispositif de montage. De cette manière, l'épaisseur exacte des plaquettes polies peut être réglée

initialement, avant le cycle de polissage.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention ressortiront mieux de la description qui va suivre,

faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une perspective d'une machine de

polissage et elle représente l'appareil de montage de pla-

quettes selon l'invention; la figure 2 est une perspective de l'appareil de

montage de plaquettes utilisé dans la machine de polis-

sage de la figure 1, l'appareil étant retourné par rapport à sa position représentée sur la figure l; la figure 3 est une coupe de l'une des poches de montage suivant la ligne 3-3 de la figure 2, mais retournée afin qu'elle corresponde à la position représentée sur la machine de la figure 1; et la figure 4 est une coupe agrandie suivant la

ligne 4-4 de la figure 3.

La figure 1 représente une machine de polissage ayant un châssis fixe 12 et un plateau rotatif 14 de polissage. Le plateau qui a la forme générale d'un disque cylindrique de section droite circulaire, est destiné à tourner autour d'un axe central 16. Le châssis 12 a une sur- face 18 analogue à une table qui entoure le plateau rotatif 14. Un vérin 20 est monté sur une partie 22 du châssis 12, placée en surplomb, et il présente un arbre 24 qui supporte à son extrémité inférieure un plateau 26 de pression qui peut tourner et pivoter. Lorsque le vérin est commandé, il soulève le plateau de pression bien au-dessus du plateau 14 de polissage et il abaisse le plateau de pression, avec

une force réglable presque contre le plateau de polissage.

Un dispositif 28 de montage est placé entre les deux pla-

teaux et est destiné à maintenir au moins une pièce ou pla-

quette et de préférence plusieurs disques 30 ou plaquettes ou plusieurs pièces qui reposent à leur tour sur le plateau 14 de polissage. Un anneau 32 de retenue ou de redressement, de dimension légèrement supérieure à celles du plateau 26 de pression et du dispositif 28 de montage, est disposé

librement autour de ceux-ci afin qu'ils restent en coopéra-

tion.

Lors du fonctionnement de la machine 10 de polis-

sage, les plaquettes 30 sont repoussées contre le plateau 14 de polissage avec des forces axiales de compression qui sont réglables, et le plateau de polissage est entraîné en rotation autour de l'axe 16. Un frottement latéral est ainsi créé sur la totalité du dispositif 28 de montage et provoque évidemment l'abrasion des surfaces des plaquettes qui sont au contact du plateau. Suivant la qualité de l'abrasif du plateau lui-même, la vitesse de rotation du plateau, la pression d'application des pièces contre le plateau, et la nature de la suspension abrasive utilisée, on peut choisir à volonté la vitesse et le degré d'usinage ou d'usure des pièces. Une pression normale de contact est de l'ordre de 7.103 à 2,1.104 Pa, dans le cas d'une suspension abrasive de 12 microns utilisée afin que la vitesse d'enlèvement soit d'environ 5 à 15 microns par minute. Il s'agit du traitement d'un exemple de plaquette ou de pièce 30 de silicium ou d'une autre matière semi-conductrice ayant un diamètre de

76 mm. Le plateau 26 de pression et l'appareil 28 de mon-

tage placé au-dessous peuvent tourner librement et peuvent pivoter par rapport à l'arbre 24. De manière analogue, l'anneau de retenue est de préférence supporté afin qu'il coopère avec le plateau 14 de polissage et puisse tourner librement. Ces caractéristiques ont tendance à empêcher la formation de gorges dans le plateau de polissage du fait d'un contact localisé contre les plus petites pièces ou plaquettes seules, et elles ont aussi tendance à maintenir

réellement parallèles le plateau de polissage et les pla-

quettes. Bien qu'on n'ait représenté qu'un seul vérin 20 et une seule plaque 26 de pression sur la machine 10, il est avantageux que plusieurs vérins soient utilisés, à différents emplacements circonférentiels autour de l'axe

central 16 du plateau 14.

La machine 10 de polissage n'est représentée qu'à titre illustratif, pour l'indication des forces subies par les plaquettes 30 lorsqu'elles sont maintenues dans

l'appareil 28 et lorsqu'elles coopèrent avec le plateau ro-

tatif 14 de polissage. Comme indiqué, pendant le polissage, les plaquettes 30 subissent une force de compression exercée entre le plateau de pression qui descend et l'appareil de

montage d'une part et le plateau 14 de polissage placé au-

dessous d'autre part. En outre, le plateau rotatif 14 se déplace par rapport aux plaquettes 30 afin qu'il applique

des forces de cisaillement entre les plaquettes et l'appa-

reil 28 de montage. Pendant cette opération de polissage, le montage des plaquettes doit être résistant et ne doit permettre aucun déplacement par rapport à l'appareil de

montage. -

La figure 2 représente l'appareil 28 de montage isolé, en perspective et retourné par rapport à la position des figures 1 et 3, avec les poches individuelles 33 et

les plaquettes 30 qui sont fixées dans certaines des poches.

L'appareil 28 comporte une plaque 34 de base et chaque poche 33 a un socle 36 (représenté en détail sur la figure 3) ayant une dimension qui correspond de façon générale à celle de la plaquette ou pièce individuelle 30 qui doit être maintenue dans la poche. Le socle est maintenu par une vis 38 passant dans un orifice de la plaque de base et

vissée dans un trou taraudé de la face arrière du socle.

Un patin 40 décrit plus en détail dans la suite est collé

à la face exposée du socle 36 et a lui même une face ex-

posée 41 sur laquelle la pièce 30 est directement en butée.

Un anneau 42 de guidage avantageusement formé d'une matière plastique relativement molle, a une dimension telle qu'il se loge avec un faible jeu annulaire autour de la plaquette , du patin 40 et du socle 36. L'anneau de guidage est réglé par rapport au socle par une vis 43 d'arrêt, vissée dans l'anneau 42 et prenant appui contre le socle 36, par exemple dans une gorge ou cavité annulaire 44, afin que l'anneau dépasse légèrement de la face exposée du patin 40, d'une distance inférieure à l'épaisseur de la plaquette

terminée après l'opération de polissage.

La plaque 34 de base de l'appareil de montage a en outre quatre organes distants 50 à vis de réglage de hauteur qui sont avantageusement portés par des supports 52 fixés par des vis 53 sur la plaque de base. Chaque vis 50 de réglage est initialement vissée dans un trou taraudé du

support 52 et bloquée en position par un écrou 58. La sur-

face exposée 60 est de préférence dure et lisse, par exemple sous forme d'un bout diamanté poli. Les vis 50 sont réglées à quatre emplacements afin que les faces exposées 41 des patins aient des hauteurs réglées avec précision au-dessus

d'un plan représentatif de la surface du plateau 14 de po-

lissage, les vis permettant la détermination de l'épaisseur terminée des plaquettes lorsque les bouts 60 sont en butée

contre le plateau de polissage.

On considère maintenant de façon plus détaillée la mise en oeuvre de l'invention en référence aux figures 3 et 4. La composition du patin 40 et son rôle dans la

retenue de la plaquette par rapport à l'appareil 28 de mon-

tage présentent un intérêt particulier. Plus précisément, le patin 40 est formé d'une mousse microcellulaire rigide de polyuréthane choisie à cet effet du fait de sa porosité générale et de sa douceur ou compressibilité. Le patin 40 de mousse a ainsi plusieurs poches ou cavités cellulaires qui permettent aux patins d'assurer un léger amortissement

empêchant la détérioration des plaquettes fragiles et absor-

bant les irrégularités de la surface du côté de la pla-

quette qui porte le circuit. Par exemple, des impuretés sous forme de poussièresou de saletés peuvent être présentes entre la plaquette et la surface 41 du patin et peuvent être absorbées et/ou comprimées dans le patin de mousse élastique.

Quelques gouttes d'un liquide spécial sont pla-

cées à la surface 41 du patin et étalées uniformément sous forme d'un film mince 62 sur toute la surface afin qu'elles

assurent une adhérence de la plaquette 30 sur le patin 40.

Le liquide le plus avantageux est du polyéthylèneglycol "Carbowax" de Union Carbide Corporation. Ce liquide est

hydrosoluble, mais il est moins hygroscopique que les gly-

cols et/ou les glycérines simples. Cependant, ces derniers produits peuvent aussi utilisés convenablement mais ils ne sont pas préférables. Ce liquide a aussi une tension superficielle qui assure le maintien en place de la plaquette

positionnée contre le patin, de manière ferme.

Si l'on considère la fixation de la plaquette 30 sur le patin 40, on note que, lorsque le liquide a été placé sur le patin et étalé uniformément à la surface de celui-ci sous forme du film 62, la plaquette 30 est placée contre le patin et est repoussée contre le patin avec une pression uniforme. Le film liquide 62 piégé entre la plaquette et le patin est donc comprimé dans les cellules ouvertes du patin si bien que le film est réduit à une épaisseur presque nulle

aux autres emplacements. Après retrait de la pression appli-

quée à la plaquette, le liquide présent dans les cellules a tendance à créer une dépression qui assure la retenue

de la plaquette en contact étroit avec la surface du patin.

De cette manière, non seulement la plaquette est retenue et ne peut pas tomber verticalement du patin mais en outre les déplacements latéraux, en rotation ou par torsion par

rapport au patin sont évités.

La plaquette est retirée de la poche 33 par sim- ple enlèvement par disposition de la pièce dans une solution filtrée à base d'eau, de préférence une solution désionisée, formant un petit jet à vitesse modérée, ou à l'aide d'une

pointe glissée sous le bord de la plaquette. Dans une va-

riante, une petite pince peut être utilisée pour le serrage

d'un bord de la plaquette et son glissement latéral à dis-

tance du patin, ou un outil de maintien sous vide peut aussi

être utilisé.

Dans un mode de réalisation avantageux, la plaque 34 de base est formée d'aluminium qui porte un revêtement dur formé par anodisation, empêchant la détérioration par l'exposition constante à l'eau du robinet, à la suspension abrasive ou analogue. Cette remarque s'applique aussi au socle 36. Les supports 52 de montage sont de préférence formés d'acier inoxydable plus durable et, comme indiqué, les vis 50 de réglage ontdes bouts 60 de diamant donnant

de bonnes propriétés de dureté et de durabilité.

Lors du fonctionnement de l'appareil de montage

à plusieurs poches par mise en oeuvre du procédé de l'in-

vention, les surfaces des socles sont d'abord polies afin qu'elles soient coplanaires les unes avec les autres, sur la machine de polissage. Les patins 40 sont alors collés

à la première face plane du socle, par un adhésif conve-

nable qui peut être par exemple l'adhésif n0 1 357 de 3M Corporation, appliqué initialement aux deux faces jusqu'à ce qu'il soit collant, les surfaces collantes étant alors mises en contact. Dans une variante, on peut utiliser une

résine époxyde à deux composants bien connus dans la tech-

nique. Les patins eux-mêmes sont alors polis afin qu'ils soient coplanaires, sur la machine de polissage. Les anneaux

42 de positionnement sont alors réglés afin qu'ils corres-

pondent à la dimension de la plaquette terminée 30 addi-

tionnée des tolérances qui peuvent être nécessaires et de la distance correspondant à la grosseur de l'abrasif, cette

distance étant très faible. Des précautions doivent évidem-

ment être prises afin que les particules de saleté ou de poussière ne se rassemblent pas sur l'une des surfaces polies, et l'opération peut être obtenue par utilisation d'une brosse à soiesdoucesou par projection d'air à l'aide d'une tuyauterie souple. Le liquide est alors placé sur la face 41 du patin, de préférence lorsque l'appareil de montage est retourné comme indiqué sur la figure 2, et il

faut quelques gouttes pour une plaquette de 76 mm de dia-

mètre, comme indiqué précédemment; le liquide le plus avan-

tageux est de préférence du polyéthylèneglycol "Carbowax".

Le liquide est étalé uniformément sur toute la surface du patin. Le côté propre de la plaquette ayant le circuit est alors placé contre le patin avec application d'une

faible pression afin qu'un contact uniforme soit établi.

L'anneau 42 de guidage assure le positionnement convenable de la plaquette en contact complet avec la surface 41. En fait, le liquide s'étale jusqu'à une épaisseur presque nulle

et il est chassé dans les pores du patin lui-même; la ma-

tière du patin est suffisamment molle pour qu'elle compense

les discontinuités normales d'épaisseur du côté de la pla-

quette qui porte le circuit. Comme indiqué précédemment, le film liquide chassé dans les pores de la matière du patin crée une dépression qui maintient fermement la plaquette contre le patin et empêche son déplacement par rapport au patin. L'anneau de guidage facilite le maintien d'un joint, en combinaison avec le liquide hygroscopique qui empêche la

migration possible de la suspension abrasive pendant l'opé-

ration de polissage, jusqu'au contact de la face de la pla-

quette qui porte le circuit.

Lorsque toutes les plaquettes ont été placées de cette manière, l'ensemble de l'appareil de montage est mis en place sur la machine 10 et le début du cycle de polissage

est réglé. La machine retire alors la matière avec une vi-

tesse réglée et la pression est accrue dans le vérin, à la 3 a valeur nécessaire comprise entre environ 7.10 et 2,1.10àPa, donnant en général le meilleur enlèvement de matière. La

dimension des grains du plateau de polissage et la suspen-

sion abrasive peuvent être choisies afin que l'enlèvement de matière des plaquettes soit effectué. A la fin du cycle, l'anneau 32 de retenue et de redressement est retiré et la totalité de l'appareil 28 de montage est retiré du contact avec le plateau de polissage, suivant un léger déplacement latéral et vers le haut. De cette manière, les plaquettes restent dans leurs poches individuelles. Les plaquettes sont alors retirées séparément des poches par noyage à l'eau et enlèvement avec un jet ou une pointe et/ou à l'aide de pinces. Les plaquettes terminées peuvent en outre être rincées à l'eau et empilées dans une cassette remplie d'eau, par exemple, en vue d'un lavage et/ou d'un nettoyage

supplémentaire avant les opérations ultérieures de manipu-

lation et de fabrication.

Il faut noter que ce type de montage de pièces en forme de plaquettes dans l'appareil 28 nécessite des

investissements très faibles et aucune surface supplémen-

taire de plancher pour des appareillages spéciaux tels que des dispositifs de chauffage, des pompes à vide, des robinets ou des dispositifs munis d'orifices, mis en oeuvre dans la

technique antérieure. La vitesse du chargement et du dé-

chargement des plaquettes 30 est tout à fait impression- nante et en outre, l'opération peut être réalisée à l'empla-

cement de la machine, si bien qu'il suffit d'un simple ro-

binet d'eau et d'une évacuation ou analogue pour que le retrait soit facilité. En outre, aucun nettoyage poussé n'est nécessaire ni sur les plaquettes polies elles-mêmes

ni sur l'appareil de montage. Comme les pièces sont facile-

ment retirées de l'appareil de montage et ne doivent pas subir un traitement postérieur ou un nettoyage élaboré, le

rayage de la surface portant le circuit est presque totale-

ment éliminé. De plus, l'utilisation de l'anneau 42 de gui-

dage permet le traitement des plaquettes même brisées, pour-

vu qu'il y ait un contact superficiel suffisant de la pla-

quette contre l'anneau de guidage afin que la plaquette détériorée ne puisse pas glisser ou se déplacer d'une autre manière. La coopération de l'anneau 42 de guidage et du liquide adhésif présente aussi une importance particulière, étant donné que la suspension abrasive ne peut pas migrer du côté de la plaquette qui porte le circuit pendant le polissage. Comme noté précédemment, l'anneau se loge avec

un jeu raisonnable, par exemple de quelques dizaines ou cen-

taines de microns, par rapport au patin et à la plaquette.

L'excès de liquide chassé de l'espace compris entre la pla-

quette 30 et la surface 31 du patin a tendance à fermer

cet espace et en fait constitue un joint avec l'anneau 42.

Un patin 40 ayant une épaisseur de l'ordre de 1 mm donne tout à fait satisfaction avec une plaquette 30

de silicium de 76 nm de diamètre, ayant une épaisseur ini-

tiale de l'ordre de 0,5 mm et une épaisseur terminée ou

après polissage de l'ordre de 0,2 mm.

Bien qu'on ait décrit l'invention en référence à des plaquettes de silicium, des plaquettes formées d'autres matières cristallines fragiles telles que le saphir, le grenat ou même le verre peuvent aussi être utilisées avec cet appareil particulier de montage pour polissage. En

outre, des pièces métalliques telles que des miroirs métal-

liques, peuvent être très avantageusement utilisées dans

l'appareil de montage selon l'invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Appareil de montage de plaquettes dans un ap-

pareil de polissage ayant une surface abrasive, l'appareil de montage maintenant une plaquette sensiblement plane et mince afin qu'elle subisse un déplacement réglé contre la

surface abrasive, l'appareil comprenant en outre un dis-

positif destiné à déplacer la surface abrasive latéralement par rapport à la plaquette afin que celle-ci soit polie, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de maintien de la plaquette (30) par rapport à l'appareil de montage, comprenant un socle (36) ayant une surface plane, un patin mince (40) formé d'une matière cellulaire ferme et élastique, recouvrant la surface du socle, ce patin (40) étant formé d'une matière choisie dans le groupe qui comprend le polyuréthane, les polymères cellulaires d'uréthane, le polystyrène et le "Styrofoam'letc.,

le patin ayant une surface plane dont la dimension corres-

pond de façon générale à celle de la plaquette (30), et un liquide (62) formant un très mince film sur la surface plane

du patin, ce liquide étant choisi dans le groupe qui com-

prend le polyéthylèneglycol "Carbowax", les glycols et les glycérines, ce liquide étant hydrosoluble et ayant une tension superficielle élevée, la plaquette (30) étant placée contre le film du liquide avec une force uniforme suffisante pour que la plus grande partie du film liquide soit chassée dans les cellules ouvertes adjacentes du patin (40), si bien que, après suppression de cette force, l'adhérence par aspiration est suffisante pour que la plaquette (30) soit maintenue et ne puisse pas glisser ou tourner par rapport

au patin (40) et à l'appareil de montage.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un anneau (42) de guidage entourant le patin (40) et la plaquette (30) en laissant un faible jeu et dépassant de la surface plane d'une distance inférieure

à l'épaisseur voulue pour la plaquette (30) après son polis-

sage.

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit jeu formé entre l'anneau de guidage (42) et la plaquette (30) et le patin (40) est suffisamment

faible pour que l'excès de liquide du film chassé de l'es-

pace compris entre la surface du patin et la plaquette remplisse l'espace représentant ce jeu et assure ainsi la

coopération étanche de la plaquette (30) et du patin (40).

4. Appareil selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 3, caractérisé en ce que la matière du patin

(40) est le polyuréthane.

5. Appareil selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 3, caractérisé en ce que le liquide (62) est du

polyéthylèneglycol "Carbowax".

6. Appareil selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 3, caractérisé en ce que la matière du patin

(40) est le polyuréthane, et le liquide (62) est le poly-

éthylèneglycol "Carbowax".

7. Procédé de montage d'une plaquette mince d'une matière fragile telle que le silicium, afin qu'une surface exposée de la plaquette puisse subir une abrasion, ledit

procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend l'applica-

tion d'un film mince d'un liquide hydrosoluble ayant une tension superficielle élevée sur une surface plane d'un patin formé d'une matière cellulaire ferme mais élastique, et l'application sous pression de la plaquette contre le

film avec un mouvement de torsion afin que la presque to-

talité du liquide du film soit chassée dans les cellules du patin et qu'une adhérence par aspiration soit assurée entre

le patin et la plaquette, cette adhérence assurant le main-

tien de la plaquette sur le patin.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé

en ce que le patin est formé de polyuréthane.

9. Procédé selon l'une des revendications 7 et 8,

caractérisé en ce que le liquide est le polyéthylèneglycol "Carbowax". j0