WO2006105785A1 - Vorrichtung zur hochgenauen oberflächenbearbeitung eines werkstückes - Google Patents

Vorrichtung zur hochgenauen oberflächenbearbeitung eines werkstückes Download PDF

Info

Publication number
WO2006105785A1
WO2006105785A1 PCT/DE2006/000651 DE2006000651W WO2006105785A1 WO 2006105785 A1 WO2006105785 A1 WO 2006105785A1 DE 2006000651 W DE2006000651 W DE 2006000651W WO 2006105785 A1 WO2006105785 A1 WO 2006105785A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
membrane
workpiece
layer
worktop
actuators
Prior art date
Application number
PCT/DE2006/000651
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian-Toralf Weber
Jürgen WEISER
Original Assignee
IGAM Ingenieurgesellschaft für angewandte Mechanik mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IGAM Ingenieurgesellschaft für angewandte Mechanik mbH filed Critical IGAM Ingenieurgesellschaft für angewandte Mechanik mbH
Publication of WO2006105785A1 publication Critical patent/WO2006105785A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27—Work carriers
    • B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces

Definitions

  • the invention relates to a device for high-precision surface processing of a workpiece by means of a machining tool according to the preamble of claim 1.
  • deformable tools for processing semiconductor substrates are known to effect defined shapes and / or processing conditions.
  • US Pat. No. 6,210,260 B1 describes a clamping tool or "chuck” which has a pressure chamber below the tool surface, which in turn serves to suck in the "wafer” or to press it against the polishing agent carrier by means of air.
  • the surface of the clamping tool can be deformed either convex or concave with a certain invariant basic geometry, depending on the pressurization. Convex-concave deformations or targeted influencing of local areas, for example the edge, are not feasible.
  • multi-zone carriers In addition to the systems for global adjustment of the surface contour of the semiconductor substrate, tools for the annular influencing of the printing or removal profile have become known during chemical-mechanical planarization, so-called “multi-zone carriers” (US 2003/0022609 A1 and US 2004/0063385 A1).
  • the membrane is pneumatically acted upon annularly on the backside of the "wafer” via a membrane divided into zones, the pressure pad acting directly on the wafer backside.
  • the high sensitivity and the associated low durability of these membranes has proved problematic.
  • US Pat. No. 5,094,536 describes an actively deformable "wafer chuck" for lithography, wherein the surface can be locally deformed by actuators by producing the necessary prestressing by means of a vacuum chamber.
  • the measurement of the geometry is carried out by an image processing device.
  • the workpiece to be machined is deformed directly and not, as is conventional, the workpiece carrier, which can lead to unwanted local unevenness, especially in thin-walled workpieces.
  • DE 103 03 407 A1 discloses a method and a device for the high-precision machining of the surface of a workpiece, such as a semiconductor substrate, in particular for polishing and lapping thereof.
  • a sandwich-like structure of two mutually mechanically prestressed plates is provided, one of which forms the receiving surface for the workpiece.
  • actuator-sensor elements are arranged, which in turn are connected to an evaluation and control unit.
  • the plate with the receiving surface has concentric grooves on its inside. Due to the local weakening of the cross-section of the receiving plate concentric solid joints are formed by which the receiving plate in the adjustment of the actuator-sensor elements to a virtually any concave, convex or concave / convex surface profile is deformable.
  • processing of the workpieces may occasionally result in breakage thereof.
  • sharp-edged fragments can penetrate into the surface of the receiving plate and damage the same, which adversely affects the processing operation of subsequent workpieces.
  • This circumstance requires a material-removing revision of the surface of the receiving plate, which is thus accompanied by a change in the solid-state joint by this is gradually thinner and thus loses its conventional stiffness.
  • the object of the invention is to further develop a device of the generic type such that it is suitable for processing the surface of workpieces, such as semiconductor substrates, with high reproducible precision and in a short time, even during process fluctuations, material inhomogeneities, etc. and, secondly in case of damage to the receiving surface of the receiving surface of a receiving plate due to, for example, breakage of the workpiece lower expenses than conventional to eliminate said damage needs.
  • each plate element of the first layer is assigned a plate element of a second layer
  • the solid-body joint is effectively protected against damage and accordingly ensures a high durability and lifetime of the same in a particularly advantageous manner.
  • This results in a high reproducible precision in the machining of workpieces.
  • a workpiece for example, a semiconductor substrate / wafers and this / r enters the receiving surface of the second layer of the worktop and damage the same, it is so far as a dressing of the surface, for example by lapping, does not produce the desired quality, in the worst case only necessary to replace said second layer.
  • the manufacturing and interchangeability of such a situation is extremely easy and inexpensive to accomplish.
  • Experience has shown that the first layer and the third layer in the form of the flexible membrane have no damage and can continue to be used.
  • the free space for the formation of the solid-state joint can be created by notching in the plate elements and / or by a suitable spacing between the adjacent plate elements of the adjacent sandwich structures.
  • at least the plate elements of the second layer connect so tightly to one another, at least in the processing surface, that a lateral relative movement between them is largely prevented, but a relative movement in the axial direction of the work surface is ensured.
  • the respectively corresponding to each other and the membrane between them receiving plate elements of the first and second layer form and / or non-positively and / or materially firmly connected to each other, which in particular a simplified interchangeability of the second layer takes into account.
  • the plate elements of the first and second layer and the sandwich structures formed therefrom are preferably formed predominantly by rings arranged concentrically with one another and / or by ring segments.
  • At least one actuator acts on each axially adjustable plate element of the first layer, by means of which then the concentrically arranged rings and / or ring segments or sandwich structures u. a. also wedge-shaped and / or groups are adjustable.
  • the sandwich structures in the form of concentrically arranged rings and / or ring segments in the edge region of the worktop in the radial direction are formed so narrow that any existing in the radial direction high gradients in the polishing or lapping can be considered in this area.
  • the worktop radially outside has a rigidly connected to the base plate ring element, which in turn features the axial fixed point of the desired profile to be realized of the receiving surface.
  • actuators themselves are concerned, they can be operated electrically, pneumatically or hydraulically.
  • Electrically operated actuators can be designed according to a preferred embodiment as per se known piezoelectric element structures. However, it is also conceivable to use actuators of an electrochemical type (ECA), an electrostrictive type and / or an electromagnetic type.
  • ECA electrochemical type
  • electrostrictive type an electrostrictive type
  • electromagnetic type an electromagnetic type
  • actuators in the form of piezoelement structures which, in addition to the actuator function, have a sensor function for determining the pressure distribution on the surface of the work surface receiving the workpiece, whereby the control and control thereof can be effected in a particularly simple and cost-effective manner.
  • the plate elements and the membrane are preferably made of a corrosion and acid-resistant material or composite material, with particular metals or metal alloys, such as stainless steel, titanium, aluminum or the like, offer.
  • said plate elements and / or the membrane made of plastic such as PTFE (Teflon), PVDF, PEEK o. ⁇ ., Or consist of a composite material.
  • the membrane is formed with such rigidity that a transmission of increased torque between the individual sandwich structures of the worktop is guaranteed to each other.
  • a particularly narrow design of the zones or rings and / or ring segments in the radial direction is advantageously supported by this measure. Furthermore, it is ensured that even different, possibly changing rotational speeds and / or accelerations can be transmitted directly and without circumferential displacements from one sandwich structure to another.
  • the rigidity of the solid-state joint formed by the membrane of the worktop is adjustable for a wide range by the selected material and the material thickness of the membrane and on the other by the choice of the free membrane portion and the free space formed.
  • the membrane targeted anisotropic in the axial, lateral and / or circumferential direction, whereby both special material requirements of the workpiece and the resulting special processing requirements can be taken into account.
  • Said anisotropy of the membrane can in this respect be formed by locally arranged slots, material thinning, segmentation, material reinforcements, material consolidations and / or the like.
  • localized material reinforcements are in particular reinforcing webs, in a base material, such as plastic, embedded reinforcing elements in the form of fiber elements, Glasscherstoffen u. ⁇ ., And / or the like. More conceivable.
  • At least one sealing means for the axial sealing of the same is arranged in the slot-like spacing between the adjacent sandwich structures at least in the plane of the second layer.
  • the base plate and worktop are mechanically biased to each other by means of spring elements.
  • the receiving surface of the worktop can be formed by a "backing film” and / or be connected via one or more suction lines with a vacuum generating device, whereby a secure hold of the workpiece is ensured on the receiving surface.
  • the device according to the invention can be driven both passively by the machining tool and actively by means of a separate rotary drive.
  • the device according to the invention is particularly suitable for lapping and polishing workpieces with flat surfaces or slightly curved surfaces, such as semiconductor wafers, lenses, mirrors and the like, more and for applying structures to said semiconductor substrates ("Wafer ",” Mask blanks ”) by lithography.
  • FIG. 1 very schematically the side view of the device according to the invention for highly accurate surface processing of a workpiece by means of a machining tool
  • Fig. 2 shows a sectional view in the actuator plane of the composite of base plate and attached worktop of the device acc. a first
  • FIG. Fig. 5 shows a half-section in the actuator plane of the composite of the base plate and attached worktop of the device acc. a second
  • Fig. 6 shows a half-section in the pretensioning plane of the composite of base plate and attached worktop of the device acc. the second
  • Fig. 7 shows the detail "X" of FIG. 5
  • Fig. 8 shows the composite of base plate and attached worktop of
  • FIG. 9 shows the detail "Y” according to FIG. 8
  • FIG. 10 shows the detail "Z” according to FIG. 8.
  • the apparatus for high-precision surface processing of a workpiece for example, for polishing and lapping a workpiece 1 with flat surfaces, such as semiconductor substrates, referred to in the art as "wafer” or “mask blanks” from a machining tool 2 and a Receiving means 3 for said workpiece 1 together.
  • the machining tool 2 is formed by a lapping or polishing medium carrier 4 (ped) known per se, which in turn is fastened to a lapping or polishing disk 6 which rotates conventionally in a horizontal plane and is driven in rotation by means of a drive shaft 5.
  • a lapping or polishing medium carrier 4 known per se, which in turn is fastened to a lapping or polishing disk 6 which rotates conventionally in a horizontal plane and is driven in rotation by means of a drive shaft 5.
  • a lapping or polishing suspension 7 (slurry) via a not shown in detail, but known per se metering on the lapping or
  • Polisher carrier 4 For chemical-mechanical planarization (CMP), preferably such a lapping or polishing suspension 7 is used, which contains active chemical components in addition to abrasive components. Important for the result of the machining process is the exact tuning or
  • the receiving means 3 for the workpiece 1 is formed by a rotationally symmetrical base plate 8, which in turn is rotatable by means of a drive shaft 9 about a directed perpendicular to the base plate 8 axis of rotation 10.
  • a working plate 12 mechanically prestressed relative to the spring elements 11 (FIG. 6) is arranged, on the receiving surface 13 of which the workpiece 1 is fixed at least during the surface treatment.
  • the receiving surface 13 may be formed by a so-called “backing film”, which in turn allows attachment of the workpiece 1, for example by adhesion, or is connected to a device not shown in detail and generating negative pressure, whereby a suction force on said workpiece 1 for fixing the same can be produced on the worktop 12.
  • the lapping and polishing wheel 6 is set in rotation by the drive shaft 5.
  • the base plate 8 together with the work plate 12 and workpiece 1 fixed thereto is also rotated by means of a rotary drive not shown in detail, so that the workpiece 1 / semiconductor substrate, which with a defined force "Fi" on the lapping or polishing medium carrier.
  • the workpiece 1 may be oscillated radially over the lapping or polishing medium carrier 4 (see arrows 14 in Fig. 1).
  • the base plate 8 together with the work surface 12 and workpiece 1 is not active, but is passively driven by the active rotationally driven lapping or polishing wheel 6, while this acts on the workpiece 1 and accordingly generates a certain torque.
  • a plurality are present both on the base plate 8 and on the base plate Worktop 12 supporting actuators 15 are provided, which in turn are suitableêtnabsch ⁇ itte said worktop 12 to move axially.
  • Fig. 2 shows the receiving means 3 for the workpiece 1 in a sectional view within a so-called actuator plane.
  • the worktop 12 initially has a first adjoining the base plate 8 layer 16, which in turn is formed by a plurality of separate and juxtaposed plate elements 17a-f; the worktop 12 is formed so to speak segmented.
  • the plate elements 17b-f are formed by concentrically arranged rings, the middle plate element 17a expediently having a circular area (FIGS. 2 and 3).
  • Each plate element 17a-f of the first layer 16 is further assigned a plate element 18a-f of a second layer 19.
  • a third layer in the form of a flexible membrane 20 is stretched, wherein the respective mutually corresponding plate elements 17a-f, 18a-f of the first and second layer 16, 19, the third layer or membrane 20 receiving between them , are firmly connected to each other and, as a result, form a sandwich structure 21a-f, so to speak.
  • the fixed connection between the respective corresponding plate elements 17a-f, 18a-f and the membrane 20 is preferably non-positively and / or positively, for example by means of known mechanical fasteners 22, in particular screws, studs or rivets, accomplished (Fig ).
  • materially connect ie to glue or to weld, the respectively corresponding plate elements 17a-f, 18a-f to the membrane 20, whereby said fastening elements 22 are avoided.
  • the plate elements 17a-f, 18a-f and the membrane 20 are preferably made of a corrosion- and acid-resistant material, which has proven particularly useful due to extensive testing metals and metal alloys, especially stainless steel, but also titanium and aluminum.
  • the invention is not limited to these materials, but includes any materials that are suitable to meet the above requirements. So it is z. B. also conceivable, the plate elements 17a-f, 18a-f and the membrane 20 made of plastic, such as PTFE (polytetrafluoroethylene, also referred to as Teflon ® ) PVDF (polyvinylidene fluoride), PEEK (polyetheretherketone) o. ⁇ ., Or from here form unspecified suitable composite material having, for example, a layer structure of one or more of the above materials.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • Teflon ® polyvinylidene fluoride
  • PEEK polyetheretherketone
  • the membrane 20 is designed with such a rigidity that it also transmits an increased torque between the individual sandwich structures 21a-f
  • Worktop 12 ensures, in particular in view of the fact that it may also be appropriate to transmit different, possibly changing speeds and / or accelerations directly and without circumferential displacements of a sandwich structure to another.
  • the rigidity of the solid joint 23 formed by the membrane on the one hand by the selected material and the material thickness of the membrane 20 and on the other by the choice of the free diaphragm section respectively the space formed within wide limits adjustable.
  • a membrane made of stainless steel for example made of "V4A steel", with a material thickness of 0.2 to 0.5 mm has proven particularly useful.
  • the membrane 20 is specifically anisotropically set in the axial, lateral and / or circumferential direction, whereby, as already stated above, both special material requirements of the workpiece 1 and the resulting special processing requirements are taken into account can be.
  • the membrane 20 with spatially limited slots, material thinning, segmentation, material reinforcements, material consolidations and / or the like more, with reinforcing webs being the material reinforcements, for example.
  • a base material such as plastic
  • embedded reinforcing elements such as fiber elements
  • suitable additives u. ⁇ . Can cause said anisotropy.
  • At least one actuator 15 engages on each adjustable plate element 17a-f.
  • a plurality of evenly distributed over the circumference actuators 15 are provided.
  • the said rings or ring segments are defined employable. So u. a. the ability to realize both a wedge-shaped as well as a group employment of the same.
  • the actuators 15 can be operated electrically, pneumatically or hydraulically, wherein preferably electrically operated actuators 15 are favored in the form of piezoelectric element structures, which in turn in addition to the actual actuator function also have a sensor function. For example, by means of these specially designed actuators 15, the pressure distribution of the on the workpiece. 1 receiving surface of the work surface 12 can be determined, which can then serve to control and control the actuator function of the actuators 15.
  • actuators 15 electrochemical type (ECA) 5 actuators 15 electrostrictive and / or actuators 15 of electromagnetic type can be used and are therefore also covered by the invention.
  • the sandwich structures 21a-f described in more detail above in the form of rings and / or ring segments arranged concentrically to each other are, as shown particularly in FIG. 3, preferably narrow in the edge region of the worktop 12 in the radial direction, so that any in this area radial direction existing high gradients in the polishing pressure are considered.
  • This ring element 26 can also be enclosed by a so-called “retaining ring” 27 known per se (FIGS. 2 and 8) .
  • This "retaining ring” 27 is actuated largely independently of the working plate 12 or subjected to an axial force "F 2 " and essentially serves to additionally influence the pressure profile.
  • the embodiment according to FIGS. 5 to 7 differs from the previously described substantially in that in the slot-like spacing between the adjacent annular sandwich structures 21a-f at least in the plane of the second layer 19, a sealing means 28 for axial sealing thereof is arranged.
  • said sealing means 28 is designed such that this assumes not only the sealing function but also guiding and / or centering functions for the adjacent sandwich structures 21 af.
  • said sealing means 28 has a plastic ring of fluorine rubber, for example, "Viton ® ", especially proven as a sealant 28.
  • the pick-up means 3 equipped with the workpiece 1 is z.
  • This pressure distribution can be influenced by controlling the actuators 15 of the individual sandwich structures 21a-f.
  • the actuators 15 arranged between the base plate 8 and the worktop 12 are activated ring-wise, so that the respectively affected annular sandwich structure 21b-f, guided by the solid-body joint 23, can be displaced in the axial direction. If the actuators 15 are controlled in such a way that an increase in their length, ie an extension thereof in the axial direction, the corresponding sandwich structure 21 e is moved downward as shown in FIG. 9 and thus deformed locally by deformation of the solid body joint 23 formed by the membrane 20 the pressure and the "Preston Hypothesis" corresponding to the removal in this area on the workpiece 1 increases.
  • the sandwich structure 21c moves upwards and causes a lower contact pressure and accordingly less removal in this area.
  • Retainingring 27 for influencing the pressure profile of the already mentioned above and in particular in Figs. 2 and 8 shown Retainingring 27 are used, which in turn can act on the workpiece 1 in its outermost edge region with a certain force "F 2 " in the axial direction.
  • the transmission of energy and information to an evaluation or control unit not shown in detail can either, as shown in FIGS. 5 and 6, by means of electrical lines 30 and via conventional rotary transformer (slip rings) or wirelessly done.
  • the above embodiments essentially depict workpieces 1 to be machined by lapping or polishing with flat surfaces in the form of semiconductor blanks ("wafers", “mask blanks”).
  • the device according to the invention is not limited to this concretely described application, but also takes into account not shown in detail Workpieces 1 with slightly curved surfaces, such as lenses, mirrors and the like. More.
  • the device according to the invention serves as a holder for the semiconductor substrate and the

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

Die Aufgabe, eine Vorrichtung zur hochgenauen Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes (1) vermittels eines Bearbeitungswerkzeugs (2) zu schaffen, welches zum einen geeignet ist, die Oberfläche des Werkstückes (1) , wie beispielsweise eines Halbleitersubstrates, mit hoher reproduzierbarer Präzision und in kurzer Zeit auch bei Prozessschwankungen, Materialinhomogenitäten etc. zu bearbeiten und zum anderen bei Beschädigung der Aufnahmefläche (13) der das Werkstück (1) aufnehmenden Arbeitsplatte (12) infolge beispielsweise Bruches des Werkstückes (1) geringerer Aufwendungen als herkömmlich zur Beseitigung besagter Schäden bedarf , wird im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die Arbeitsplatte (12) sandwichartig ausgebildet ist. Die Arbeitsplatte (12) setzt sich insoweit aus einer Mehrzahl nebeneinander angeordneter Sandwichstrukturen (21 a-f) zusammen, wobei zwischen den Sandwichstrukturen (21 a-f) eine Membran (20) angeordnet ist, die ihrerseits ein sogenanntes Festkörpergelenk (23) bildet und eine Relativbewegung zwischen den Sandwichstrukturen (21 a-f) in axialer Richtung gestattet.

Description

Vorrichtung zur hochgenauen Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur hochgenauen Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes vermittels eines Bearbeitungswerkzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Vorrichtungen zur hochgenauen Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes, insbesondere zum Läppen und Polieren von Halbleitersubstraten sind seit geraumer Zeit in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt.
Von besonderer Bedeutung bei der hochgenauen Bearbeitung von Halbleitersubstraten, beispielsweise durch chemisch-mechanisches Planarisieren (CMP), ist neben der relativen Geschwindigkeit zwischen zu bearbeitender Oberfläche und Polier- bzw. Läppmittelträger, der auf die Oberfläche einwirkende Bearbeitungsdruck. Nach der sogenannten PRESTON-Hypothese ergibt sich die lokale Abtrennhöhe „Δh" für abtragende Verfahren (z. B. Läppen, Polieren, CMP) nach der Beziehung
Δh = k * p * Jv(t) * dt ,
wobei für k = Konstante, v(t) = Geschwindigkeit, p = Druck und t = Bearbeitungszeit steht.
Insoweit wird ersichtlich, dass eine Beeinflussung der lokalen Abtrennhöhe „Δh" nur über eine lokale Änderung des Druckes „p" möglich ist, während die Geschwindigkeiten verfahrensbedingt durch die Bewegung (Drehzahlverhältnisse) vorgegeben sind und keine lokale Einflussnahme gestatten.
Des Weiteren sind verformbare Werkzeuge zum Bearbeiten von Halbleitersubstraten bekannt, um definierte Formgebungen und/oder Bearbeitungsbedingungen zu bewirken.
Danach sind aus der US 5,635,083 und der US 6,083,089 pneumatische Formanpassungen durch Druck auf die Rückseite des Halbleitersubstrats, allgemein auch als "wafer" bezeichnet, bekannt. Hierbei liegt besagter "wafer" nicht am Spannwerkzeug (Chuck) an, sondern dieser wird seitlich durch einen sogenannten "Retainingring" geführt. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, dass hier lediglich eine bestimmte invariante Grundgeometrie in Abhängigkeit vom Druck skaliert verformt werden kann.
Mit der US 6,210,260 B1 wird des Weiteren ein Spannwerkzeug bzw. "Chuck" beschrieben, welcher unter der Werkzeugoberfläche eine Druckkammer aufweist, die ihrerseits mittels Luft zum Ansaugen des "wafers" bzw. zum Anpressen desselben an den Poliermittelträger dient. Die Oberfläche des Spannwerkzeugs kann je nach Druckbeaufschlagung entweder konvex oder konkav mit einer bestimmten invarianten Grundgeometrie global verformt werden. Konvex-konkave Verformungen oder eine gezielte Beeinflussung lokaler Bereiche, beispielsweise des Randes, sind nicht realisierbar.
Neben den Systemen zur globalen Verstellung der Oberflächenkontur des Halbleitersubstrats sind beim chemisch-mechanischen Planarisieren Werkzeuge zur ringförmigen Beeinflussungen des Druck- bzw. Abtragprofils bekannt geworden, sogenannte "Multizonen-Carrier" (US 2003/0022609 A1 und die US 2004/0063385 A1). Hierbei wird mittels weicher, elastischer Membranen aus Polymeren pneumatisch über eine in Zonen aufgeteilte Membran ringförmig auf die Rückseite des "wafers" eingewirkt, wobei das Druckpolster direkt auf der Wafer-Rückseite angreift. Als problematisch hat sich die hohe Empfindlichkeit und die damit verbundene geringe Haltbarkeit dieser Membranen herausgestellt. Fernerhin sind Probleme bei der Beeinflussung des Prozesses infolge von Undichtigkeiten im Kontaktbereich von Membran und "wafer" zu verzeichnen. Schließlich gestatten diese Systeme, wenn überhaupt, nur eine relativ geringe Einflussnahme im unmittelbaren Randbereich des "wafers" (2 - 5 mm), da keine sehr schmalen Druckzonen realisiert werden können. Auch die Übertragung von Drehmomenten ist stark eingeschränkt, weil diese von den Polymermembranen übertragen werden müssen.
Darüber hinaus ist die Verwendung piezoelektrischer Elemente zur Verformung einer Oberfläche an CMP-Werkzeugen (US 5,888,120 und EP 0 904 895) und im Zusammenhang mit einer Spiegelverstellung (US 4,934,803 und US 4,923,302) bekannt.
Weiterhin wird mit der US 5,094,536 ein aktiv verformbarer "wafer-Chuck" für die Lithographie beschrieben, wobei die Oberfläche lokal durch Aktoren verformt werden kann, indem die notwendige Vorspannung durch eine Vakuumkammer erzeugt wird.
Die Vermessung der Geometrie erfolgt durch eine Bildverarbeitungvorrichtung. Im
Wesentlichen wird hierbei jedoch das zu bearbeitende Werkstück direkt und nicht, wie herkömmlich, der Werkstückträger verformt, welches insbesondere bei dünnwandigen Werkstücken zu unerwünschten lokalen Unebenheiten führen kann.
Schließlich sind aus der DE 103 03 407 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur hochgenauen Bearbeitung der Oberfläche eines Werkstückes, wie eines Halbleitersubstrates, insbesondere zum Polieren und Läppen desselben bekannt.
Zur Halterung des Werkstückes ist ein sandwichartiger Aufbau zweier gegeneinander mechanisch vorgespannter Platten vorgesehen, von denen eine die Aufnahmefläche für das Werkstück bildet. Zwischen den beiden Platten sind Aktuator-Sensor- Elemente angeordnet, die Ihrerseits mit einer Auswerte- und Steuereinheit in Verbindung stehen.
Die Platte mit der Aufnahmefläche weist an ihrer Innenseite konzentrische Rillen auf. Durch die lokale Schwächung des Querschnittes der Aufnahmeplatte sind konzentrische Festkörpergelenke gebildet, durch welche die Aufnahmeplatte im Verstellbereich der Aktuator-Sensor-Elemente zu einem nahezu beliebigen konkaven, konvexen oder konkav/konvexen Flächenprofil verformbar ist.
In der Praxis kann es bei der Bearbeitung der Werkstücke (Halbleitersubstrate) gelegentlich zu einem Brechen derselben führen. In der Folge können scharfkantige Bruchstücke in die Oberfläche der Aufnahmeplatte eindringen und dieselbe beschädigen, welches sich nachteilig auf den Bearbeitungsvorgang nachfolgender Werkstücke auswirkt. Dieser Umstand erfordert eine materialabtragende Überarbeitung der Oberfläche der Aufnahmeplatte, welche demgemäß mit einer Veränderung des Festkörpergelenkes einhergeht, indem dieses nach und nach dünner ausgebildet wird und somit seine herkömmliche Steifigkeit verliert.
Eine solche Überarbeitung ist somit nur in Grenzen möglich und führt zu einem bestimmten Zeitpunkt zu einem Komplettaustausch der Aufnahmeplatte, welches erhöhten Aufwand und demgemäß erhöhte Kosten zur Folge hat. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass diese zum einen geeignet ist, die Oberfläche von Werkstücken, wie beispielsweise Halbleitersubstraten, mit hoher reproduzierbarer Präzision und in kurzer Zeit auch bei Prozessschwankungen, Materialinhomogenitäten etc. zu bearbeiten und zum anderen bei Beschädigung der das Werkstück aufnehmenden Aufnahmefläche einer Aufnahmeplatte infolge beispielsweise Bruches des Werkstückes geringerer Aufwendungen als herkömmlich zur Beseitigung besagter Schäden bedarf.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruches, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Ausgehend von einer Vorrichtung zur hochgenauen Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes vermittels eines Bearbeitungswerkzeugs, mit einer rotationssymmetrischen Grundplatte, die ihrerseits um eine senkrecht auf dieselbe gerichtete Drehachse drehbar ist, sowie mit einer konzentrisch zur Grundplatte angeordneten und gegen dieselbe mechanisch vorgespannten Arbeitsplatte zur Aufnahme des Werkstückes, an deren Aufnahmefläche zumindest während der Oberflächenbearbeitung das Werkstück festgelegt ist, wobei Flächenabschnitte der Arbeitsplatte vermittels einer Mehrzahl sich sowohl an der Grundplatte als auch an der Arbeitsplatte abstützender Aktoren axial verschiebbar sind, wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass - die Arbeitsplatte sandwichartig ausgebildet ist, indem - eine erste sich an die Grundplatte anschließende Lage der Arbeitsplatte durch eine Mehrzahl von separaten und nebeneinander angeordneten Plattenelementen gebildet ist,
- jedem Plattenelement der ersten Lage ein Plattenelement einer zweiten Lage zugeordnet ist,
- zwischen den beiden Lagen eine dritte Lage in Form einer flexiblen Membran gespannt ist,
- die jeweils zueinander korrespondierenden Plattenelemente der ersten und zweiten Lage, die Membran zwischen sich aufnehmend und eine Sandwichstruktur ausbildend, fest miteinander verbunden sind, und
- im Übergangsbereich der Membran von einer Sandwichstruktur zur anderen ein derartiger begrenzter Freiraum und demgemäß ein derartiger freier Membranabschnitt geschaffen ist, dass durch denselben ein Festkörpergelenk gebildet ist, welches in Grenzen eine Relativbewegung zwischen den benachbarten Sandwichstrukturen in axialer Richtung der Arbeitsplatte gestattet.
Durch vorstehende Maßnahme ist in besonders vorteilhafter Weise das Festkörpergelenk wirkungsvoll gegen Beschädigungen geschützt und demgemäß eine hohe Haltbarkeit und Lebensdauer desselben gewährleistet. Daraus resultiert wiederum eine hohe reproduzierbare Präzision bei der Bearbeitung der Werkstücke. Gesetzt den Fall, es ist ein Bruch eines Werkstückes, beispielsweise eines Halbleitersubstrats / wafers zu verzeichnen und dieses/r dringt in die Aufnahmefläche der zweiten Lage der Arbeitsplatte ein und beschädigt dieselbe, so ist es, sofern ein Abrichten der Oberfläche, beispielsweise durch Läppen, nicht die gewünschte Qualität hervorbringt, im ungünstigsten Fall lediglich erforderlich, besagte zweite Lage auszutauschen. Die Herstell- und Austauschbarkeit einer derartigen Lage ist äußerst einfach und kostengünstig zu bewerkstelligen. Die erste Lage sowie die dritte Lage in Form der flexiblen Membran weisen erfahrungsgemäß keine Beschädigungen auf und können weiter verwendet werden.
Der Freiraum zur Ausbildung des Festkörpergelenkes kann dabei durch Ausklinkungen in den Plattenelementen und/oder durch eine geeignete Beabstandung zwischen den benachbarten Plattenelementen der benachbarten Sandwichstrukturen geschaffen sein. In Fortbildung der Erfindung wird des Weiteren vorgeschlagen, dass zumindest die Plattenelemente der zweiten Lage zumindest in der Bearbeitungsfläche derart dicht aneinander anschließen, dass zwar eine laterale Relativbewegung zwischen denselben weitestgehend verhindert, jedoch eine Relativbewegung in axialer Richtung der Arbeitsplatte gewährleistet ist.
Im Hinblick auf herkömmliche multizonale Systeme (DE 103 03 407 A1) sind die Übergangsbereiche zwischen den benachbarten Sandwichstrukturen in vorteilhafter Weise wesentlich minimiert, wodurch wiederum große Gradienten realisierbar sind.
Wie die Erfindung weiter vorsieht, sind die jeweils zueinander korrespondierenden und die Membran zwischen sich aufnehmenden Plattenelemente der ersten und zweiten Lage form- und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander fest verbunden sind, welches insbesondere einer vereinfachten Austauschbarkeit der zweiten Lage Rechnung trägt.
Wie die Erfindung noch vorsieht, sind die Plattenelemente der ersten und zweiten Lage respektive die daraus gebildeten Sandwichstrukturen vorzugsweise überwiegend durch konzentrisch zueinander angeordnete Ringe und/oder durch Ringsegmente gebildet.
Weiter wird vorgeschlagen, dass an jedem axial verstellbaren Plattenelement der ersten Lage zumindest ein Aktor angreift, mittels derer dann die konzentrisch zueinander angeordneten Ringe und/oder Ringsegmente bzw. Sandwichstrukturen u. a. auch keilförmig und/oder gruppenweise anstellbar sind.
Ferner ist vorgesehen, dass die Sandwichstrukturen in Form von konzentrisch zueinander angeordneten Ringen und/oder Ringsegmenten im Randbereich der Arbeitsplatte in radialer Richtung derart schmal ausgebildet sind, dass in diesem Bereich etwaige in radialer Richtung bestehende hohe Gradienten im Polier- oder Läppdruck berücksichtigbar sind.
Insoweit sind durch diese Maßnahme in radialer Richtung der Arbeitsplatte gesehen besonders schmale Ringe respektive Zonen bis zu 3 mm Breite realisierbar, welches sich besonders vorteilhaft auf die Verstellbarkeit derselben und somit auf die Qualität der Bearbeitung des Werkstückes an sich auswirkt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Maßnahme wird vorgeschlagen, dass die Arbeitsplatte radial außen ein starr mit der Grundplatte verbundenes Ringelement aufweist, welches seinerseits den axialen Fixpunkt des gewünschten zu realisierenden Profils der Aufnahmefläche kennzeichnet.
Was die Aktoren selbst anbelangt, können diese elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betrieben sein.
Elektrisch betriebene Aktoren können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform als an sich bekannte Piezoelementenstrukturen ausgebildet sein. Jedoch ist es auch denkbar, Aktoren elektrochemischer Art (ECA), elektrostriktiver Art und/oder elektromagnetischer Art in Anwendung zu bringen.
Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, Aktoren in Form von Piezoelementenstrukturen zu nutzen, die neben der Aktorfunktion eine Sensorfunktion zur Ermittlung der Druckverteilung auf der das Werkstück aufnehmenden Oberfläche der Arbeitsplatte aufweisen, wodurch besonders einfach und kostengünstig die Regelung und Steuerung derselben bewerkstelligbar ist.
Die Plattenelemente und die Membran bestehen vorzugsweise aus einem korrosions- und säurebeständigen Werkstoff oder Werkstoffverbund, wobei sich besonders Metalle oder Metalllegierungen, wie Edelstahl, Titan, Aluminium o. a., anbieten.
Denkbar ist es jedoch auch und wird durch die Erfindung mit erfasst, dass besagte Plattenelemente und/oder die Membran aus Kunststoff, wie PTFE (Teflon), PVDF, PEEK o. ä. oder aus einem Verbundwerkstoff bestehen.
Wie die Erfindung noch vorsieht, ist die Membran mit einer derartigen Steifigkeit ausgebildet, dass eine Übertragung eines erhöhten Drehmomentes zwischen den einzelnen Sandwichstrukturen der Arbeitsplatte untereinander gewährleistet ist. Eine besonders schmale Ausbildung der Zonen bzw. Ringe und/oder Ringsegmente in radialer Richtung wird durch diese Maßnahme vorteilhaft unterstützt. Weiterhin ist gewährleistet, dass auch unterschiedliche, ggf. wechselnden Drehzahlen und/oder Beschleunigungen direkt und ohne Umfangsverschiebungen von einer Sandwichstruktur zur anderen übertragen werden können.
Die Steifigkeit des durch die Membran gebildeten Festkörpergelenks der Arbeitsplatte ist dabei zum einen durch den gewählten Werkstoff und die Materialdicke der Membran und zum anderen durch die Wahl des freien Membranabschnittes respektive des gebildeten Freiraumes in weiten Grenzen einstellbar.
Fernerhin kann es angezeigt sein, die Membran gezielt anisotrop in axialer, lateraler und/oder in Umfangsrichtung einzustellen, wodurch sowohl besonderen Materialansprüchen des Werkstückes als auch daraus resultierenden besonderen Bearbeitungsansprüchen Rechnung getragen werden kann.
Besagte Anisotropie der Membran kann insoweit durch örtlich begrenzt angeordnete Schlitze, Materialausdünnungen, Segmentierungen, Materialverstärkungen, Materialverfestigungen und/oder dgl. mehr gebildet sein.
Als örtlich begrenzt angeordnete Materialverstärkungen sind insbesondere Verstärkungsstege, in einen Grundwerkstoff, wie beispielsweise Kunststoff, eingebettete Verstärkungselemente in Form von Faserelementen, Zugschlagstoffen u. ä., und/oder dgl. mehr denkbar.
Weiterhin wird im Sinne der Erfindung vorgeschlagen, dass in die schlitzartige Beabstandung zwischen den benachbarten Sandwichstrukturen zumindest in der Ebene der zweiten Lage wenigstens ein Dichtmittel zur axialen Abdichtung derselben angeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird zum einen insbesondere eine Behinderung der besagten Relativbewegung zwischen den Sandwichstrukturen durch Fremdstoffe ausgeschlossen, zum anderen wird die Membran noch wirkungsvoller vor Beschädigung geschützt. Das Dichtmittel ist zweckmäßigerweise derart ausgebildet ist, dass dieses neben der Dichtfunktion auch Führungs- und/oder Zentrierungsfunktionen für die benachbarten Sandwichstrukturen übernimmt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Grundplatte und Arbeitsplatte vermittels Federelementen zueinander mechanisch vorgespannt.
Die Aufnahmefläche der Arbeitsplatte kann durch einen „Backing-film" gebildet und/oder über eine oder mehrere Saugleitungen mit einer Unterdruck erzeugenden Vorrichtung verbunden sein, wodurch ein sicherer Halt des Werkstückes an der Aufnahmefläche gewährleistet ist.
Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl passiv vom Bearbeitungswerkzeug als auch aktiv vermittels eines separaten Drehantriebes drehantreibbar sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet sich insbesondere zum Läppen und Polieren von Werkstücken mit Planflächen oder schwach gekrümmten Flächen, wie Halbleitersubstraten („wafer", „mask blanks"), Linsen, Spiegeln und dgl. mehr und zur Aufbringung von Strukturen auf besagte Halbleitersubstrate („wafer", „mask blanks") durch Lithografie an.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 äußerst schematisch die Seitenansicht der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zur hochgenauen Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes vermittels eines Bearbeitungswerkzeugs,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung in der Aktorebene des Verbundes aus Grundplatte und angeschlossener Arbeitsplatte der Vorrichtung gem. einem ersten
Ausführungsbeispiel, Fig. 3 die Ansicht „A" nach Fig. 2, Fig. 4 die Einzelheit „W" nach Fig. 2, Fig. 5 einen Halbschnitt in der Aktorebene des Verbundes aus Grundplatte und angeschlossener Arbeitsplatte der Vorrichtung gem. einem zweiten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 einen Halbschnitt in der Vorspannebene des Verbundes aus Grundplatte und angeschlossener Arbeitsplatte der Vorrichtung gem. dem zweiten
Ausführungsbeispiel, Fig. 7 die Einzelheit „X" nach Fig. 5, Fig. 8 den Verbund aus Grundplatte und angeschlossener Arbeitsplatte der
Vorrichtung nach Fig. 2 in bestimmungsgemäßer Funktion gezeigt, Fig. 9 die Einzelheit „Y" nach Fig. 8, und Fig. 10 die Einzelheit "Z" nach Fig. 8.
Gemäß Fig. 1 setzt sich die Vorrichtung zur hochgenauen Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes 1 , beispielsweise zum Polieren und Läppen eines Werkstückes 1 mit Planflächen, wie Halbleitersubstraten, in der Fachwelt auch als „wafer" oder „mask blanks" bezeichnet, aus einem Bearbeitungswerkzeug 2 und einem Aufnahmemittel 3 für besagtes Werkstück 1 zusammen.
Das Bearbeitungswerkzeug 2 ist durch einen an sich bekannten Läpp- oder Poliermittelträger 4 (Päd) gebildet, der seinerseits auf einer herkömmlich sich in einer horizontalen Ebene sich drehenden und vermittels einer Antriebswelle 5 drehangetriebenen Läpp- oder Polierscheibe 6 befestigt ist.
Für die Oberflächenbearbeitung des Werkstückes 1 , vorliegend eines Halbleitersubstrates, wird eine Läpp- oder Poliersuspension 7 (Slurry) über eine nicht näher gezeigte, jedoch an sich bekannte Dosiereinrichtung auf den Läpp- oder
Poliermittelträger 4 gegeben. Zum chemisch-mechanischen Planarisieren (CMP) wird dabei vorzugsweise eine solche Läpp- oder Poliersuspension 7 verwendet, die neben abrasiven Bestandteilen aktive chemische Komponenten enthält. Wichtig für das Ergebnis des Bearbeitungsprozesses ist dabei die exakte Abstimmung bzw.
Übereinstimmung der Wirkzeiten von mechanischen und chemischen Bestandteilen der Läpp- oder Poliersuspension 7. Das Aufnahmemittel 3 für das Werkstück 1 ist durch eine rotationssymmetrische Grundplatte 8, die ihrerseits vermittels einer Antriebswelle 9 um eine senkrecht auf die Grundplatte 8 gerichtete Drehachse 10 drehbar ist, gebildet.
Konzentrisch zur Grundplatte 8 ist eine zu derselben vermittels Federelemente 11 (Fig. 6) mechanisch vorgespannte Arbeitsplatte 12 angeordnet, an deren Aufnahmefläche 13 zumindest während der Oberflächenbearbeitung das Werkstück 1 festgelegt ist.
Die Aufnahmefläche 13 kann durch einen sogenannten „Backing-film" gebildet sein, der seinerseits eine Befestigung des Werkstückes 1 beispielsweise durch Adhäsion gestattet, oder mit einer hier nicht näher gezeigten und Unterdruck erzeugenden Vorrichtung verbunden ist, wodurch eine Saugkraft auf besagtes Werkstück 1 zur Festlegung desselben an der Arbeitsplatte 12 erzeugbar ist.
Während des eigentlichen Bearbeitungsvorganges wird die Läpp- und Polierscheibe 6 durch die Antriebswelle 5 in Rotation versetzt. Über die Antriebswelle 9 wird ebenfalls die Grundplatte 8 samt Arbeitsplatte 12 und daran festgelegtem Werkstück 1 mittels eines nicht näher gezeigten Drehantriebs in Drehung versetzt, so dass das Werkstück 1 / Halbleitersubstrat, welches mit einer definierten Kraft „Fi" auf den Läpp- oder Poliermittelträger 4 gedrückt wird, auf diesem mit einer Relativgeschwindigkeit zu demselben rotiert. Zusätzlich kann das Werkstück 1 oszillierend radial über den Läpp- oder Poliermittelträger 4 bewegt werden (s. Pfeile 14 in Fig. 1).
Demgegenüber ist es auch denkbar, dass die Grundplatte 8 samt Arbeitsplatte 12 und Werkstück 1 nicht aktiv, sondern durch die aktiv drehangetriebene Läpp- oder Polierscheibe 6 passiv angetrieben wird, während diese auf das Werkstück 1 einwirkt und demgemäß ein bestimmtes Drehmoment erzeugt.
Um die Oberfläche eines Werkstücks 1 , beispielsweise eines Halbleitersubstrates, mit hoher reproduzierbarer Präzision bearbeiten zu können, sind gemäß Fig. 2 schließlich eine Mehrzahl sich sowohl an der Grundplatte 8 als auch an der Arbeitsplatte 12 abstützende Aktoren 15 vorgesehen, die ihrerseits geeignet sind, Flächenabschπitte besagter Arbeitsplatte 12 axial zu verschieben.
Fig. 2 zeigt das Aufnahmemittel 3 für das Werkstück 1 in einer Schnittdarstellung innerhalb einer sogenannten Aktorebene.
Danach weist die Arbeitsplatte 12 zunächst eine erste sich an die Grundplatte 8 anschließende Lage 16 auf, die ihrerseits durch eine Mehrzahl von separaten und nebeneinander angeordneten Plattenelementen 17a-f gebildet ist; die Arbeitsplatte 12 ist sozusagen segmentiert ausgebildet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Plattenelemente 17b-f durch konzentrisch zueinander angeordnete Ringe gebildet, wobei das mittlere Plattenelement 17a zweckmäßigerweise eine Kreisfläche aufweist (Fig. 2 und 3).
Selbstverständlich kann es auch angezeigt sein und ist durch die Erfindung demgemäß mit erfasst, statt besagter Ringe Ringsegmente oder andere geeignete Flächenstrukturen auszubilden (nicht näher gezeigt).
Jedem Plattenelement 17a-f der ersten Lage 16 ist des Weiteren ein Plattenelement 18a-f einer zweiten Lage 19 zugeordnet.
Zwischen den beiden Lagen 16 und 19 ist eine dritte Lage in Form einer flexiblen Membran 20 gespannt, wobei die jeweils zueinander korrespondierenden Plattenelemente 17a-f, 18a-f der ersten und zweiten Lage 16, 19, die dritte Lage respektive Membran 20 zwischen sich aufnehmend, fest miteinander verbunden sind und im Ergebnis sozusagen jeweils eine Sandwichstruktur 21a-f ausbilden.
Die feste Verbindung zwischen den jeweils korrespondierenden Plattenelementen 17a-f, 18a-f und der Membran 20 wird vorzugsweise kraft- und/oder formschlüssig, beispielsweise mittels an sich bekannter mechanischer Befestigungselemente 22, wie insbesondere Schrauben, Stehbolzen oder Niete, bewerkstelligt (Fig. 6). Denkbar ist es jedoch auch, die jeweils korrespondierenden Plattenelemente 17a-f, 18a-f mit der Membran 20 stoffschlüssig zu verbinden, d. h., zu verkleben oder zu verschweißen, wodurch besagte Befestigungselemente 22 vermieden sind.
Die Plattenelemente 17a-f, 18a-f und die Membran 20 bestehen vorzugsweise aus einem korrosions- und säurebeständigen Werkstoff, wobei aufgrund umfangreichen Versuche sich Metalle und Metalllegierungen, insbesondere Edelstahl, aber auch Titan und Aluminium besonders bewährt haben. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Werkstoffe, sondern umfasst jedwede Werkstoffe, die geeignet sind, den vorstehenden Anforderungen zu genügen. So ist es z. B. auch denkbar, die Plattenelemente 17a-f, 18a-f und die Membran 20 aus Kunststoff, wie PTFE (Polytetrafluorethylen, auch als Teflon® bezeichnet) PVDF (Polyvinylidentfluorid), PEEK (Polyetheretherketon) o. ä., oder aus einem hier nicht näher definierten geeigneten Verbundwerkstoff auszubilden, der beispielsweise einen Schichtaufbau aus einem oder mehreren der vorstehenden Werkstoffe aufweist.
Im Übergangsbereich der Membran 20 von einer Sandwichstruktur 21a-f zur anderen ist überdies ein derartiger begrenzter Freiraum und demgemäß ein derartiger freier Membranabschnitt geschaffen, dass durch denselben ein Festkörpergelenk 23 gebildet ist, welches in Grenzen eine Relativbewegung zwischen den benachbarten Sandwichstrukturen 21a-f in axialer Richtung der Arbeitsplatte 12 gestattet (insbes. Fig. 4, 7, 9 und 10).
Für den Fachmann ist sicherlich leicht nachvollziehbar, dass die Membran 20 mit einer derartigen Steifigkeit ausgebildet ist, dass diese auch eine Übertragung eines erhöhten Drehmomentes zwischen den einzelnen Sandwichstrukturen 21a-f der
Arbeitsplatte 12 gewährleistet, insbesondere in Anbetracht des Umstandes, dass es ggf. auch angezeigt sein kann, unterschiedliche, ggf. wechselnden Drehzahlen und/oder Beschleunigungen direkt und ohne Umfangsverschiebungen von einer Sandwichstruktur zur anderen zu übertragen.
So ist die Steifigkeit des durch die Membran gebildeten Feststoffgelenkes 23 zum einen durch den gewählten Werkstoff und die Materialdicke der Membran 20 und zum anderen durch die Wahl des freien Membranabschnittes respektive des gebildeten Freiraumes in weiten Grenzen einstellbar.
In Versuchen hat sich dabei eine Membran aus Edelstahl, beispielsweise aus "V4A- Stahl", mit einer Materialdicke von 0,2 bis 0,5 mm besonders bewährt.
Des Weiteren wurde gefunden, dass es von Vorteil ist, wenn die Membran 20 gezielt anisotrop in axialer, lateraler und/oder in Umfangsrichtung eingestellt wird, wodurch, wie bereits oben ausgeführt, sowohl besonderen Materialansprüchen des Werkstückes 1 als auch daraus resultierenden besonderen Bearbeitungsansprüchen Rechnung getragen werden kann.
Insofern ist es beispielsweise denkbar, die Membran 20 definiert mit örtlich begrenzt angeordneten Schlitzen, Materialausdünnungen, Segmentierungen, Materialverstärkungen, Materialverfestigungen und/oder dgl. mehr zu versehen, wobei sich als Materialverstärkungen beispielsweise Verstärkungsstege anbieten. Auch in einen Grundwerkstoff, wie Kunststoff, eingebettete Verstärkungselemente, beispielsweise Faserelemente, geeignete Zuschlagstoffe u. ä., können besagte Anisotropie bewirken.
Wie in der Fig. 2 weiter gezeigt ist, greift an jedem verstellbaren Plattenelement 17a-f zumindest ein Aktor 15 an. Bei den gezeigten Ringstrukturen, aber auch bei Verwendung von Ringsegmenten, werden vorzugsweise eine Mehrzahl gleichmäßig über den Umfang verteilte Aktoren 15 vorgesehen.
Durch diese Maßnahme sind die besagten Ringe bzw. Ringsegmente definiert anstellbar. So besteht u. a. die Möglichkeit, sowohl eine keilförmige als auch eine gruppenweise Anstellung derselben zu realisieren.
Die Aktoren 15 können dabei elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betrieben sein, wobei bevorzugt elektrisch betriebene Aktoren 15 in Form von Piezoelementstrukturen favorisiert werden, die ihrerseits neben der eigentlichen Aktorfunktion auch eine Sensorfunktion aufweisen. Beispielsweise ist mittels dieser besonders ausgebildeten Aktoren 15 die Druckverteilung der auf das Werkstück 1 aufnehmenden Oberfläche der Arbeitsplatte 12 ermittelbar, die dann zur Regelung und Steuerung der Aktorfunktion der Aktoren 15 dienen kann.
Demgegenüber können jedoch auch an sich bekannte und demgemäß nicht näher erläuterte Aktoren 15 elektrochemischer Art (ECA)5 Aktoren 15 elektrostriktiver und/oder Aktoren 15 elektromagnetischer Art Verwendung finden und sind demgemäß durch die Erfindung ebenfalls mit erfasst.
Die vorstehend näher beschriebenen Sandwichstrukturen 21a-f in Form von konzentrisch zueinander angeordneten Ringen und/oder Ringsegmenten sind, wie besonders aus Fig. 3 ersichtlich ist, vorzugsweise im Randbereich der Arbeitsplatte 12 in radialer Richtung gesehen derart schmal ausgebildet, dass in diesem Bereich etwaige in radialer Richtung bestehende hohe Gradienten im Polierdruck berücksichtigbar sind.
Hintergrund einer solchen Maßnahme ist der Umstand, dass insbesondere im Randbereich eines Halbleitersubstrats / wafers von 2 bis 4 mm, der Polierdruck hohe Gradienten in radialer Richtung durch Unstetigkeit im Kontakt zwischen dem Werkstück 1 und dem Bearbeitungswerkzeug 2 respektive Läpp- oder Poliermittelträger (Poliertuch) desselben aufweisen kann. Da aber gerade im Randbereich des Halbleitersubstrats / wafers aufgrund des großen Umfanges desselben die Ausbeute an Chipfläche besonders hoch ist, sind hier besondere Anstrengungen zu unternehmen, um die nötige Qualität der Bearbeitung zu erzielen. Insoweit sind im Hinblick auf herkömmliche multizonale Lösungen nunmehr Ringe mit Ringbreiten zwischen 3 und 4 mm einsetzbar, die ihrerseits mit hohen Gradienten verstellt werden können und demgemäß vorstehend beschriebenem Problem besonders Rechnung tragen.
Wie bereits oben dargetan, hat es sich im Übergangsbereich der Membran 20 von einer Sandwichstruktur 21a-f zur anderen als vorteilhaft erwiesen, einen begrenzten Freiraum und demgemäß einen freien Membranabschnitt zu schaffen, der seinerseits ein Festkörpergelenk 23 bildet. Vorliegend ist besagter Freiraum durch Ausklinkungen 24 in den Plattenelementen 17a-f, 18a-f benachbarter Sandwichstrukturen 21a-f realisiert, die ihrerseits eine ungehinderte axiale Relativbewegung der benachbarten Sandwichstrukturen 21 a-f untereinander gestatten.
Denkbar ist es jedoch auch, besagten Freiraum durch eine geeignete bzw. genügend groß ausgebildete Beabstandung zwischen benachbarten ringförmigen Plattenelementen 17a-f, 18a-f zu realisieren, indem diese beispielsweise zumindest abschnittsweise im Durchmesser (außen und/oder innen) verringert oder auch in axialer Richtung gesehen abgeschrägt ausgebildet sind (nicht näher gezeigt).
Als zweckmäßig hat es sich des Weiteren erwiesen, radial außen ein die Sandwichstrukturen 21a-f umschließendes und vermittels Befestigungselementen 25 (Fig. 5 und 6), vorliegend Schrauben, starr mit der Grundplatte 8 verbundenes Ringelement 26 anzuordnen, welches dann den axialen Fixpunkt des gewünschten zu realisierenden Profils der Aufnahmefläche 13 kennzeichnet. D. h., die innenliegenden und durch die Plattenelemente 17a-f, 18a-f sowie die Membran 20 gebildeten Sandwichstrukturen 21a-f sind relativ zu diesem Ringelement 26 axial nach oben bzw. unten verstellbar.
Dieses Ringelement 26 kann außerdem von einem an sich bekannten sogenannten „Retainingring" 27 umschlossen sein (Fig. 2 und 8). Ein solcher „Retainingring" 27 wird weitestgehend unabhängig von der Arbeitsplatte 12 angesteuert bzw. mit einer Axialkraft ,,F2" beaufschlagt und dient im Wesentlichen zur zusätzlichen Beeinflussung des Druckprofils.
Obwohl es angezeigt ist, zur Realisierung großer Gradienten zumindest die Plattenelemente 18a-f der zweiten Lage 19 so dicht wie irgend möglich aneinander anzuschließen, dass zwar eine laterale Relativbewegung zwischen denselben weitestgehend verhindert, jedoch eine Relativbewegung in axialer Richtung der Arbeitsplatte 12 gewährleistet ist, ist dennoch nicht auszuschließen, dass Läpp- oder Poliermittel o. a. Fremdstoffe in die schlitzartige Beabstandung eindringen und eine Behinderung besagter Axialbewegung bewirken. Demgemäß unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 5 bis 7 zu dem vorbeschriebenen im Wesentlichen dahingehend, dass in die schlitzartige Beabstandung zwischen den benachbarten ringförmigen Sandwichstrukturen 21a-f zumindest in der Ebene der zweiten Lage 19 ein Dichtmittel 28 zur axialen Abdichtung derselben angeordnet ist.
Vorzugsweise ist besagtes Dichtmittel 28 derart ausgebildet, dass dieses neben der Dichtfunktion auch Führungs- und/oder Zentrierungsfunktionen für die benachbarten Sandwichstrukturen 21 a-f übernimmt. Insoweit hat sich als Dichtmittel 28 ein Kunststoff ring aus Fluor-Kautschuk, beispielsweise "Viton®", besonders bewährt.
Nachfolgend wird die Erfindung insbesondere anhand der Fig. 8 bis 10 in ihrer Funktion näher erläutert.
Zur Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes 1 , vorliegend eines Halbleitersubstrats / wafers, wird das mit dem Werkstück 1 bestückte Aufnahmemittel 3 z. B. pneumatisch über die Antriebswelle 9 mit einer definierten Kraft "FV1 gegen die mit dem Läpp- oder Poliermittelträger 4 bespannte Läpp- oder Polierscheibe 6 des Bearbeitungswerkzeugs 2 gedrückt. Gem. Fig. 6 ist das hier nicht näher gezeigte Werkstück 1 beispielsweise aufgrund eines erzeugten und über eine Saugleitung 29 bewirkten Unterdruckes an der Aufnahmefläche 13 der Arbeitsplatte 12 des Aufnahmemittels 3 gehalten.
Infolge der erzeugten Kraft "Fi" entsteht in der Aufnahmefläche 13 der Arbeitsplatte 12 des Aufnahmemittels 3 eine bestimmte Druckverteilung. Diese Druckverteilung kann durch Ansteuern der Aktoren 15 der einzelnen Sandwichstrukturen 21a-f definiert beeinflusst werden.
Die zwischen der Grundplatte 8 und der Arbeitsplatte 12 angeordneten Aktoren 15 werden dabei im einfachsten Fall ringweise angesteuert, so dass sich die jeweils betroffene ringförmige Sandwichstruktur 21b-f, geführt von dem Festkörpergelenk 23, in axialer Richtung verschieben lässt. Werden die Aktoren 15 so angesteuert, dass sich eine Vergrößerung ihrer Länge, d. h., eine Verlängerung derselben in axialer Richtung ergibt, wird gemäß Fig. 9 die entsprechende Sandwichstruktur 21 e unter Verformung des von der Membran 20 gebildeten Festkörpergelenkes 23 nach unten bewegt und somit lokal der Druck und der "Preston-Hypothese" entsprechend der Abtrag in diesem Bereich am Werkstück 1 erhöht.
Wird dagegen, wie in Fig. 10 am Beispiel der Sandwichstruktur 21c gezeigt, die Länge des zumindest einen zugeordneten Aktors 15 verkürzt, bewegt sich die Sandwichstruktur 21c nach oben und bewirkt einen geringeren Anpressdruck und demgemäß in diesem Bereich einen geringeren Abtrag.
Durch geeignete Anstellungen der einzelnen Sandwichstrukturen 21a-f des Aufnahmemittels 3, z. B., aufgrund von Vermessung des Abtragsprofils mittels der Sensorfunktionen der Aktoren 15, kann somit das gewünschte Abtragsprofil eingestellt werden.
Zusätzlich kann zur Beeinflussung des Druckprofils der oben bereits erwähnte und insbesondere in den Fig. 2 und 8 gezeigte Retainingring 27 zum Einsatz kommen, der seinerseits das Werkstück 1 in seinem äußersten Randbereich mit einer bestimmten Kraft "F2" in axialer Richtung beaufschlagen kann.
Die Übertragung von Energie und Informationen zu einer nicht näher gezeigten Auswerte- bzw. Steuerungs- und Regeleinheit kann entweder, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, vermittels elektrischer Leitungen 30 und über herkömmliche Drehübertrager (Schleifringe) oder drahtlos erfolgen.
Vorstehende Ausführungsbeispiele stellen im Wesentlichen auf durch Läppen oder Polieren zu bearbeitende Werkstücke 1 mit Planflächen in Form von Halbleitersubstraten ("wafer", "mask blanks") ab.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung beschränkt sich jedoch nicht auf diesen konkret beschrieben Anwendungsfall, sondern berücksichtigt auch nicht näher gezeigte Werkstücke 1 mit schwach gekrümmten Flächen, wie beispielsweise Linsen, Spiegel und dgl. mehr.
Ebenso ist es denkbar und wird durch die Erfindung mit erfasst, vermittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung Strukturen auf Halbleitersubstrate (wafer, mask blanks) durch Lithografie aufzubringen. In derartigen Fällen dient die erfindungsgemäße Vorrichtung als Halter für das Halbleitersubstrat und zur
Anstellung desselben, wobei durch die Anstellung der Sandwichstrukturen 21a-f die
Fokussierung und damit die Abbildungsqualität auf der Werkstückoberfläche gezielt verbessert werden kann.
Bezuαszeichenliste
1 Werkstück
2 Bearbeitungswerkzeug
3 Aufnahmemittel (Werkstück 1 )
4 Läpp- oder Poliermittelträger
5 Antriebswelle (Läpp- oder Poliermittelträger 4)
6 Läpp- oder Polierscheibe
7 Läpp- oder Poliersuspension
8 Grundplatte
9 Antriebswelle (Grundplatte 8)
10 Drehachse
11 Federelement
12 Arbeitsplatte
13 Aufnahmefläche
14 oszillierende radiale Bewegung des Läpp- oder Poliermittelträgers
15 Aktoren
16 - erste Lage (Arbeitsplatte 12)
17a-f - Plattenelemente (erste Lage 16)
18a-f - Plattenelemente (zweite Lage 19)
19 - zweite Lage (Arbeitsplatte 12)
20 Membran
21a-f - Sandwichstrukturen
22 Befestigungselement
23 - Festkörpergelenk
24 Ausklinkungen
25 Befestigungselement
26 Ringelement
27 Retainingring
28 Dichtmittel
29 - Saugleitung
30 elektrische Leitung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zur hochgenauen Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes (1) vermittels eines Bearbeitungswerkzeugs (2), mit einer rotationssymmetrischen Grundplatte (8), die ihrerseits um eine senkrecht auf dieselbe gerichtete
Drehachse (10) drehbar ist, sowie mit einer konzentrisch zur Grundplatte (8) angeordneten und gegen dieselbe mechanisch vorgespannten Arbeitsplatte (12) zur Aufnahme des Werkstückes (1), an deren Aufnahmefläche (13) zumindest während der Oberflächenbearbeitung das Werkstück (1) festgelegt ist, wobei Flächenabschnitte der Arbeitsplatte (12) mittels einer Mehrzahl sich sowohl an der Grundplatte (8) als auch an der Arbeitsplatte (12) abstützender Aktoren (15) axial verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Arbeitsplatte (12) sandwichartig ausgebildet ist, indem - eine erste sich an die Grundplatte (8) anschließende Lage (16) der
Arbeitsplatte (12) durch eine Mehrzahl von separaten und nebeneinander angeordneten Plattenelementen (17a-f) gebildet ist,
- jedem Plattenelement (17a-f) der ersten Lage (16) ein Plattenelement (18a- f) einer zweiten Lage (19) zugeordnet ist, - zwischen den beiden Lagen (16, 19) eine dritte Lage in Form einer flexiblen
Membran (20) gespannt ist,
- die jeweils zueinander korrespondierenden Plattenelemente (17a-f, 18a-f) der ersten und zweiten Lage (16, 19), die Membran (20) zwischen sich aufnehmend und eine Sandwichstruktur (21a-f) ausbildend, fest miteinander verbunden sind, und
- im Übergangsbereich der Membran (20) von einer Sandwichstruktur (21a-f) zur anderen ein derartiger begrenzter Freiraum und demgemäß ein derartiger freier Membranabschnitt geschaffen ist, dass durch denselben ein Festkörpergelenk (23) gebildet ist, welches in Grenzen eine Relativbewegung zwischen den benachbarten Sandwichstrukturen (21a-f) in axialer Richtung der Arbeitsplatte (12) gestattet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der begrenzte Freiraum zur Ausbildung des Festkörpergelenkes (23) durch Ausklinkungen (24) in den Plattenelementen (17a-f, 18a-f) und/oder durch eine geeignete Beabstandung zwischen den benachbarten Plattenelementen (17a-f,
18a-f) der benachbarten Sandwichstrukturen (21 a-f) geschaffen ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Plattenelemente (18a-f) der zweiten Lage (19) zumindest in der
Bearbeitungsfläche (13) derart dicht aneinander anschließen, dass zwar eine laterale Relativbewegung zwischen denselben weitestgehend verhindert, jedoch eine Relativbewegung in axialer Richtung der Arbeitsplatte (12) gewährleistet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils zueinander korrespondierenden und die Membran (20) zwischen sich aufnehmenden Plattenelemente (17a-f, 18a-f) der ersten und zweiten Lage (16, 19) kraft- und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander fest verbunden sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenelemente (17a-f, 18a-f) der ersten und zweiten Lage (16, 19) respektive die daraus gebildeten Sandwichstrukturen (21a-f) vorzugsweise überwiegend durch konzentrisch zueinander angeordnete Ringe und/oder durch Ringsegmente gebildet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem axial verstellbaren Plattenelement (17a-f) der ersten Lage (16) zumindest ein Aktor (15) angreift.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die konzentrisch zueinander angeordneten Ringe und/oder Ringsegmente mittels der Aktoren (15) keilförmig und/oder gruppenweise anstellbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sandwichstrukturen (21a-f) in Form von konzentrisch zueinander angeordneten Ringen und/oder Ringsegmenten im Randbereich der Arbeitsplatte (12) in radialer Richtung derart schmal ausgebildet sind, dass in diesem Bereich etwaige in radialer Richtung bestehende hohe Gradienten im Polier- oder Läppdruck berücksichtigbar sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsplatte (12) radial außen ein starr mit der Grundplatte (8) verbundenes Ringelement (26) aufweist, welches seinerseits den axialen Fixpunkt des gewünschten zu realisierenden Profils der Aufnahmefläche (13) kennzeichnet.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoren (15) elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betrieben sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass elektrisch betriebene Aktoren (15) durch Piezoelementenstrukturen, durch Aktoren (15) elektrochemischer Art (ECA), Aktoren (15) elektrostriktiver Art und/oder Aktoren (15) elektromagnetischer Art gebildet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass
Aktoren (15) in Form von Piezoelementenstrukturen neben der Aktorfunktion eine Sensorfunktion zur Ermittlung der Druckverteilung auf der das Werkstück (1) aufnehmenden Oberfläche der Arbeitsplatte (12) aufweisen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenelemente (17a-f, 18a-f) und die Membran (20) vorzugsweise aus einem korrosions- und säurebeständigen Werkstoff oder Werkstoffverbund bestehen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenelemente (17a-f, 18a-f) und/oder die Membran (20) aus Metall oder einer Metalllegierung, wie Edelstahl, Titan, Aluminium o. a. bestehen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenelemente (17a-f, 18a-f) und/oder die Membran (20) aus Kunststoff, wie PTFE (Teflon), PVDF, PEEK o. ä. bestehen.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenelemente (17a-f, 18a-f) und/oder die Membran (20) aus einem Verbundwerkstoff bestehen.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (20) mit einer derartigen Steifigkeit ausgebildet ist, dass eine Übertragung eines erhöhten Drehmomentes zwischen den einzelnen
Sandwichstrukturen (21a-f) der Arbeitspläne (12) gewährleistet ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifigkeit des durch die Membran (20) gebildeten Festkörpergelenkes (23) zum einen durch den gewählten Werkstoff und die Materialdicke der Membran (20) und zum anderen durch die Wahl des freien Membranabschnittes respektive des gebildeten Freiraumes in weiten Grenzen einstellbar ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (20) gezielt anisotrop in axialer, lateraler und/oder in Umfangsrichtung eingestellt ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Anisotropie der Membran (20) durch örtlich begrenzt angeordnete Schlitze, Materialausdünnungen, Segmentierungen, Materialverstärkungen, Materialverfestigungen und/oder dgl. mehr gebildet ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass örtlich begrenzt angeordnete Materialverstärkungen durch Verstärkungsstege, durch in einen Grundwerkstoff, wie Kunststoff, eingebettete
Verstärkungselemente, wie Faserelemente, Zugschlagstoffe u. ä., und/oder dgl. mehr gebildet sind.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass in die schlitzartige Beabstandung zwischen den benachbarten Sandwichstrukturen (21a-f) zumindest in der Ebene der zweiten Lage (19) wenigstens ein Dichtmittel (28) zur axialen Abdichtung derselben angeordnet ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (28) derart ausgebildet ist, dass dieses neben der Dichtfunktion auch Führungs- und/oder Zentrierungsfunktionen für die benachbarten Sandwichstrukturen (21a-f) übernimmt.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass
Grundplatte (8) und Arbeitsplatte (12) vermittels Federelementen (11 ) zueinander mechanisch vorgespannt sind.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmefläche (13) durch einen „Backing-film" gebildet ist und/oder über eine oder mehrere Saugleitungen (29) mit einer Unterdruck erzeugenden Vorrichtung verbunden ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe passiv vom Bearbeitungswerkzeug (2) oder aktiv vermittels eines separaten Drehantriebs drehantreibbar ist.
27. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26 zum Läppen und Polieren von Werkstücken (1) mit Planflächen oder schwach gekrümmten Flächen, wie Halbleitersubstraten („wafer", „mask blanks"), Linsen, Spiegeln und dgl. mehr.
28. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26 zur Aufbringung von Strukturen auf Werkstücke (1) in Form von Halbleitersubstraten („wafer", „mask blanks") durch Lithografie.
PCT/DE2006/000651 2005-04-08 2006-04-03 Vorrichtung zur hochgenauen oberflächenbearbeitung eines werkstückes WO2006105785A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005016411.0 2005-04-08
DE200510016411 DE102005016411B4 (de) 2005-04-08 2005-04-08 Vorrichtung zur hochgenauen Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006105785A1 true WO2006105785A1 (de) 2006-10-12

Family

ID=36694057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2006/000651 WO2006105785A1 (de) 2005-04-08 2006-04-03 Vorrichtung zur hochgenauen oberflächenbearbeitung eines werkstückes

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102005016411B4 (de)
WO (1) WO2006105785A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008029931A1 (de) 2008-06-26 2009-12-31 Veikko Galazky Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes
US12017323B2 (en) 2020-01-17 2024-06-25 Ebara Corporation Polishing head system and polishing apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5720845A (en) * 1996-01-17 1998-02-24 Liu; Keh-Shium Wafer polisher head used for chemical-mechanical polishing and endpoint detection
US20040102144A1 (en) * 2001-07-25 2004-05-27 Brown Nathan R. Polishing systems for use with semiconductor substrates including differential pressure application apparatus
WO2004098829A2 (en) * 2003-04-28 2004-11-18 Micron Technology, Inc. Systems and methods for mechanical and/or chemical-mechanical polishing of microfeature workpieces

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1003407B (de) * 1954-05-17 1957-02-28 Licentia Gmbh Verschlussvorrichtung fuer einen Schmelzofen zur Herstellung von Glasgusskoerpern und Glaspresskoerpern
US4923302A (en) * 1989-02-02 1990-05-08 Litton Systems, Inc. Method and apparatus for calibrating deformable mirrors having replaceable actuators
US4934803A (en) * 1989-10-12 1990-06-19 Litton Systems, Inc. Differential pressure deformable mirror
US5094536A (en) * 1990-11-05 1992-03-10 Litel Instruments Deformable wafer chuck
US5635083A (en) * 1993-08-06 1997-06-03 Intel Corporation Method and apparatus for chemical-mechanical polishing using pneumatic pressure applied to the backside of a substrate
US5964653A (en) * 1997-07-11 1999-10-12 Applied Materials, Inc. Carrier head with a flexible membrane for a chemical mechanical polishing system
US5888120A (en) * 1997-09-29 1999-03-30 Lsi Logic Corporation Method and apparatus for chemical mechanical polishing
JPH11285966A (ja) * 1998-04-02 1999-10-19 Speedfam-Ipec Co Ltd キャリア及びｃｍｐ装置
DE60138343D1 (de) * 2000-07-31 2009-05-28 Ebara Corp Substrathalter und Poliervorrichtung
DE10303407A1 (de) * 2003-01-27 2004-08-19 Friedrich-Schiller-Universität Jena Verfahren und Vorrichtung zur hochgenauen Bearbeitung der Oberfläche eines Objektes, insbesondere zum Polieren und Läppen von Halbleitersubstraten

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5720845A (en) * 1996-01-17 1998-02-24 Liu; Keh-Shium Wafer polisher head used for chemical-mechanical polishing and endpoint detection
US20040102144A1 (en) * 2001-07-25 2004-05-27 Brown Nathan R. Polishing systems for use with semiconductor substrates including differential pressure application apparatus
WO2004098829A2 (en) * 2003-04-28 2004-11-18 Micron Technology, Inc. Systems and methods for mechanical and/or chemical-mechanical polishing of microfeature workpieces

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008029931A1 (de) 2008-06-26 2009-12-31 Veikko Galazky Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes
US12017323B2 (en) 2020-01-17 2024-06-25 Ebara Corporation Polishing head system and polishing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005016411B4 (de) 2007-03-29
DE102005016411A1 (de) 2006-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69827062T2 (de) Poliervorrichtung
DE602004006654T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächen-Endbearbeitung
EP2279829B1 (de) Verfahren zum Honen von Bohrungen sowie Honwerkzeug hierfür
EP1742762B1 (de) Vorrichtung zur erzeugung von mikrostrukturen
EP1877220B1 (de) Vorgeformtes blockstück mit drei auflagepunkten
DE602005004493T2 (de) Präzisionsbearbeitungsapparat und Verfahren zur Präzisionsbearbeitung
EP1587649B1 (de) vorrichtung zur hochgenauen bearbeitung der oberfläche eines objektes, insbesondere zum polieren und läppen von halbleitersubstraten
EP1698432A2 (de) Polierteller für ein Werkzeug zur Feinbearbeitung von optisch wirksamen Flächen an insbesondere Brillengläsern
DE102008056276B4 (de) Verfahren zur Regelung des Arbeitsspalts einer Doppelseitenbearbeitungsmaschine
DE19518708A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ausbildung einer konvexen Spitze auf einem Werkstück
EP2679324A2 (de) Werkzeuge und Verfahren zum mechanischen Aufrauen
EP4147821A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung einer hartstoffbeschichteten werkstückfläche eines rotationssymmetrischen werkstücks
DE102005016411B4 (de) Vorrichtung zur hochgenauen Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes
WO2004086148A1 (de) Vorrichtung zur deformationsarmen austauschbaren lagerung eines optischen elements
DE19718411B4 (de) Röntgenstrahlen-Reflexionsvorrichtung
DE102014220888B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum doppelseitigen Polieren von scheibenförmigen Werkstücken
EP3475020B1 (de) Spanabhebendes maschinenwerkzeug, insbesondere maschinenreibwerkzeug
DE102019202533A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung eines Feinbearbeitungswerkzeugs sowie Feinbearbeitungswerkzeug
DE69328590T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abschneiden einer Halbleiterscheibe
DE102007037791A1 (de) Kombiniertes Präzisionshartdrehen und Trockenschleifen
DE102017114149A1 (de) Verfahren und Vorrichtung der Hartstoffbearbeitung zur Herstellung von geometrisch bestimmten Schneiden für die spanende Bearbeitung
DE102024109741A1 (de) Rotationswerkzeug sowie Verfahren zum Aufrauen einer planen Werkstück-Oberfläche
DE102017121097B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Mikrostrukturen auf gebogenen Flächen durch Lithographie
DE102017103576A1 (de) Schleifmaschine zum Rundschleifen von Werkstücken
EP0204859B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Substratplatten für Magnetspeicherplatten

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: RU

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06722787

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 6722787

Country of ref document: EP