DE10136281B4

DE10136281B4 - Vorrichtung zum Polieren abgeschrägter Umfangsteile eines Wafers

Info

Publication number: DE10136281B4
Application number: DE2001136281
Authority: DE
Inventors: Shunji Hakomori; Seiichi Maeda; Noriaki Mizuno
Original assignee: SpeedFam Co Ltd
Current assignee: SpeedFam Co Ltd
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2021-07-26
Also published as: JP2002036079A; DE10136281A1

Abstract

Vorrichtung zum Polieren abgeschrägter Umfangsteile eines Wafers (25)
– mit einem Halteteil (17, 31, 36), das einen rotierbaren, mit einer Antriebswelle (18; 66) verbundenen Teller (21; 69) aufweist, der in Axialrichtung verschiebbar ist und dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Wafers (25) ist, welcher Teller (21; 69) Befestigungsmittel aufweist, mit denen der Wafer (25) auf dem Teller (21; 69) befestigbar ist,
– mit einem unteren Polierwerkzeug (1; 41) zum Polieren der Umfangsteile des Wafers (25) auf seiner Unterseite und
– mit einem oberen Polierwerkzeug (10; 50) zum Polieren der Umfangsteile des Wafers (25) auf seiner Oberseite
dadurch gekennzeichnet, daß das obere und das untere Polierwerkzeug (1, 10; 41, 50) jeweils eine zumindest teilweise mit Schleifmaterial (6, 15; 46, 53) belegte Aussparung (3, 13; 43, 53) aufweisen, die so dimensioniert ist, daß der Wafer (25) wahlweise in eine der Aussparungen (3, 13; 43, 53) der beiden...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Polieren abgeschrägter Umfangsteile eines Wafers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus DE 198 09 697 C2 ist ein Werkzeug zum Schleifen und Polieren rotationssymmetrischer Ränder hohler keramischer Gegenstände wie Tassen und dergleichen bekannt.

Aus DE 44 40 867 A1 ist eine Vorrichtung zum Polieren abgeschrägter Umfangsteile eines Wafers entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bekannt.

JP 10-29142 A1 offenbart ein Verfahren zum Polieren äußerer abgeschrägter Umfangsteile eines Siliziumwafers. Nach diesem Verfahren werden die äußeren abgeschrägten Umfangsteile eines runden scheibenartigen Halbleiterwafers, der mittels eines Ansauggerätes oder eines adhäsiven Materials an einem Futter befestigt ist, gegen eine konkave Polierfläche der Poliervorrichtung gedrückt. Die Poliervorrichtung und das Futter werden dann relativ zueinander gedreht und dadurch die äußeren abgeschrägten Umfangsteile des Halbleiterwafers poliert.

Wenn jedoch äußere obere und untere abgeschrägte Umfangsteile eines Halbleiterwafers zu polieren sind, ist, es bei dem oben beschriebenen Polierverfahren erforderlich; daß die obere Oberfläche des Halbleiterwafers zuerst am Futter befestigt wird, um den unteren äußeren abgeschrägten Umfangsteil des Wafers zu polieren. Anschließend muß der Halbleiterwafer umgedreht werden, so daß die untere Oberfläche am Futter befestigt wird und der äußere obere abgeschrägte Umfangsteil, poliert wird. Deswegen wird eine Saug- oder Klebespur sowohl auf der oberen und der unteren Oberfläche des Halbleiterwafers verbleiben, was einen schädigenden Einfluß auf spätere Schritte des Waferherstellungsprozesses mit sich bringt und so merklich die Produktionseffizienz senkt.

Entsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das obige Problem zu lösen durch Bereitstellen einer verbesserten Poliervorrichtung, bei der eine.

Ansaug- oder Klebespur ausschließlich auf einer Oberfläche des Wafers verbleibt und es dadurch ermöglicht wird, einen unvorteilhaften Einfluß auf spätere Schritte eines Waferherstellungsprozesses zu verhindern und so die Produktionseffizienz stark zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe ist für eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff nach Patentanspruch 1, im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegeben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von vorteilhaften, schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert:
1 ist eine allgemeine Querschnittansicht, die eine erste Ausführungsform einer Poliervorrichtung zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, und die auch eine erläuternde Darstellung ist, die einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer unterer abgeschrägter Umfangsteil des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
2 ist eine erläuternde Darstellung, die einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer oberer abgeschrägter Umfangsteil des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
3 ist eine allgemeine Querschnittansicht, die eine zweite Ausführungsform einer Poliervorrichtung zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, und die auch eine erläuternde Darstellung ist, die einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer unterer abgeschrägter Umfangsteil des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
4 ist eine erläuternde Darstellung, die einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer oberer abgeschrägter Umfangsteil des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
5 ist eine allgemeine Querschnittansicht, die eine dritte Ausführungsform einer Poliervorrichtung zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, und die auch eine erläuternde Darstellung ist, die einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer unterer abgeschrägter Umfangsteil des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
6 ist eine erläuternde Darstellung, die einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer oberer abgeschrägter Umfangsteil des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
7 ist eine allgemeine Querschnittansicht, die eine vierte Ausführungsform einer Poliervorrichtung zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, und die auch eine erläuternde Darstellung ist, die einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer unterer abgeschrägter Umfangsteil des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
8 ist eine erläuternde Darstellung, die einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer oberer abgeschrägter Umfangsteil des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
9 ist eine allgemeine Querschnittansicht, die eine fünfte Ausführungsform einer Poliervorrichtung zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, und die auch eine erläuternde Darstellung ist, die einen Vorgang zeigt, bei dem ein äußerer unterer abgeschrägter Umfangsteil des runden Gegenstandes gerade poliert wird.
10 ist eine vergrößerte Ausschnittansicht, die den äußeren Umfangsteil eines runden Gegenstandes zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 und 2 werden verwendet, um eine erste Ausführungsform der Poliervorrichtung zu zeigen, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, weist die Poliervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ein Halteteil für einen runden Gegenstand 17 zum Halten eines runden Gegenstandes 25, wie zum Beispiel eines Siliziumwafers, ein erstes Polierteil 1 und ein zweites Polierteil 10 auf, die zum Polieren der äußeren abgeschrägten Umfangsteile 26 und 27 (siehe 10) des runden Gegenstandes 25 vorgesehen sind.
Das erste Polierteil 1 weist einen Polierabschnitt 2 und einen Halteabschnitt 8 auf, letzterer ist integral mit dem unteren Mittelteil des Polierabschnitts 2 ausgebildet und durch ein Lager 24 in ein Loch 23 eines Verankerungstisches 22 eingefügt.
Ein ausgesparter Teil 3 ist auf der oberen Seite des Polierabschnitts 2 ausgebildet. Die innere Oberfläche des ausgesparten Teils ist als eine kegelförmige Oberfläche 5 ausgebildet, die sich mit einem vorbestimmten Neigungswinkel von ihrer größeren oberen Öffnung zu ihrer kleineren Bodenfläche erstreckt. Ein Durchgangsloch 9 ist durch den Mittelteil des Halteabschnitts 8 ausgebildet. Die obere Öffnung des Durchgangsloches 9 ist integral mit der kleineren Bodenfläche des ausgesparten Teils ausgebildet.
Eine Polierplatte 6, die aus einem Vliestuch besteht, ist an der kegelförmigen Oberfläche 5 des ausgesparten Teils 3 des Polierabschnitts 2 mit Hilfe eines Befestigungsmaterials, wie zum Beispiel eines adhäsiven Mittels, befestigt.
Andererseits kann die Polierplatte 6 auch durch Befestigen mehrerer kurzer Streifen auf der gesamten kegelförmigen Oberfläche 5 des Polierabschnitts 2 ausgebildet werden. Alternativ können die kurzen Streifen angeordnet werden, so daß sie in einer Weise befestigt werden, derart, daß mehrere Schlitze (nicht gezeigt) zwischen benachbarten Streifen entlang der Neigungsrichtung gebildet werden. Wenn die kurzen Streifen so angeordnet sind, daß mehrere Schlitze zwischen benachbarten kurzen Streifen gebildet werden, können diese Schlitze als Fluiddurchlässe dienen, so daß dort ein Poliermittel durchfließen kann.
Das Halteteil für den runden Gegenstand 17 enthält eine Drehwelle 18, die in das im Halteteil 8 des ersten Polierteils 1 ausgebildete Durchgangsloch 9 eingeführt ist, und enthält auch eine runde scheibenartige Halteplatte 21, die integral auf dem oberen Ende der Drehwelle 18 vorgesehen ist und sich innerhalb des ausgesparten Teils 3 des ersten Polierteils 1 befindet.
Die Drehwelle 18 ist frei drehbar in ein Lagergehäuse 19 mit Hilfe eines Paares von Lagern 20 eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt ist das Lagergehäuse 19 mit einem Winkeleinstellteil (nicht gezeigt) verbunden, um einen Neigungswinkel des Lagergehäuses 19 durch Bedienen des Winkeleinstellteils einzustellen. Auf diese Weise macht es das Einstellen des Neigungswinkels des Lagergehäuses 19 möglich, gleichzeitig einen Neigungswinkel der Drehwelle 18 und der Halteplatte 21 einzustellen, da die Einstellung dieser Teile integral mit der Einstellung des Lagergehäuses 19 erfolgt.
Die Drehwelle 18 ist mit einer Antriebsquelle (nicht gezeigt) mittels Antriebskraftübertragungsteilen (nicht gezeigt), die eine Riemenscheibe und einen Riemen enthält, verbunden, so daß die Drehwelle drehbar durch Bedienen der Antriebsquelle angetrieben werden kann. Auf diese Weise ermöglicht es die Drehung der Drehwelle 18, integral die Halteplatte 21 zusammen mit der Drehwelle 18 zu drehen.
Die Drehwelle 18 ist mit einer vertikalen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt), wie zum Beispiel einem Zylinder, verbunden. Durch Bedienen der vertikalen Antriebsvorrichtung kann die Drehwelle 18 auf und ab bewegt werden. Auf diese Weise kann auch die Halteplatte 21 in derselben Aufwärts- und Abwärtsrichtung zusammen mit der Drehwelle bewegt werden, wenn die Drehwelle 18 in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung bewegt wird.
Tatsächlich ist die Drehwelle 18 mit einer inneren Bohrung (nicht gezeigt) ausgebildet, die als Durchgang für ein strömendes Fluid dient, während die Halteplatte 21 mit einem Durchgangsloch (nicht gezeigt) ausgebildet ist, das den Durchgang desselben strömenden Fluids erlaubt. Natürlich ist die innere Bohrung innerhalb der Drehwelle 18 mit dem in der Halteplatte 21 ausgebildeten Durchgangsloch verbunden. Tatsächlich ist die obere Öffnung des Durchgangslochs der Halteplatte 21 auf der oberen Oberfläche der Halteplatte 21 ausgebildet, während die innere Bohrung der Drehwelle 18 durch ein Röhrenteil (wie zum Beispiel eine Röhre, ist aber nicht in der Zeichnung gezeigt) an eine ein Vakuum erzeugende Quelle (nicht gezeigt), wie zum Beispiel eine Vakuumpumpe, angeschlossen ist. Sobald die Vakuum erzeugende Quelle unter einer Bedingung gestartet wird, bei der der runde Gegenstand 25 auf der oberen Oberfläche der Halteplatte 21 montiert ist, kann damit eine Oberfläche des runden Gegenstandes 25 fest auf der oberen Oberfläche der Halteplatten 21 aufgrund des Vakuumansaugvorgangs gehalten werden.
Das zweite Polierteil 10 ist so vorgesehen, daß es dem ersten Polierteil 1 zugewandt ist. Insbesondere weist das zweite Polierteil eine Haltestange 11 und einen Polierabschnitt 12 auf, der integral mit dem unteren Ende der Haltestange 11 ausgebildet ist.
Ähnlich ist ein ausgesparter Teil 13 als eine kegelförmige Oberfläche 14 mit einem vorbestimmten Neigungswinkel ausgebildet und erstreckt sich mit dem Neigungswinkel von seiner größeren unteren Öffnung zu seiner kleineren oberen Fläche.
Ferner ist eine Polierplatte 15, die aus demselben Vliestuch besteht, wie es beim Polierabschnitt 2 des ersten Polierteils 1 verwendet wurde, an der kegelförmigen Oberfläche 14 des Polierabschnitts 12 mittels eines Befestigungsmaterials, wie zum Beispiel eines adhäsiven Mittels, befestigt.
Ähnlich zum Aufbau des ersten Polierteils 1, kann die Polierplatte 15 auch durch Befestigen mehrerer kurzer Streifen an der gesamten kegelförmigen Oberfläche 14 des ausgesparten Teils 13 ausgebildet werden. Alternativ können die mehreren kurzen Streifen so angeordnet werden, daß sie in einer Weise befestigt werden, daß mehrere Schlitze (nicht gezeigt) zwischen benachbarten Streifen entlang der Neigungsrichtung ausgebildet sind. Wenn die kurzen Streifen so angeordnet sind, daß mehrere Schlitze zwischen benachbarten kurzen Streifen ausgebildet sind, könne diese Schlitze als Fluiddurchgänge zum Durchfließen eines Poliermittels dienen.
Die Haltestange 11 des zweiten Polierteils 10 steht durch mehrere Antriebskraftübertragungsteile (nicht gezeigt), die eine Riemenscheibe und einen Riemen enthalten, in Wirkverbindung mit einer Antriebsquelle (nicht gezeigt). Sobald die Antriebsquelle eingeschaltet wird, können daher die Haltestange 11 und der Polierabschnitt 12 integral und damit gleichzeitig gedreht werden. Des weiteren ist die Haltestange 11 mit einer vertikalen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden, wie zum Beispiel ein Zylinder. Durch Betreiben der vertikalen Antriebsvorrichtung können die Haltestange 11 und der Polierabschnitt 11 integral nach oben und nach unten bewegt werden. Zudem ist die Haltestange mit einer inneren Bohrung (nicht gezeigt) zur Versorgung mit einer pumpfähigen Masse hierdurch ausgebildet, so daß ein Fluid, wie zum Beispiel eine pumpfähige Masse, an den ausgesparten Teil 13 durch die innere Bohrung weitergegeben werden kann.
Im Folgenden wird eine Beschreibung angegeben, um die Betriebsweise und Funktionen von mehreren Abschnitten und Teilen zu erläutern, die die oben beschriebene Poliervorrichtung bilden.
Zuerst wird eine vertikale Antriebsvorrichtung betrieben, um das Halteteil für den runden Gegenstand 17 anzuheben, so daß die Halteplatte 21 zu einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung bewegt wird. Dann wird ein runder Gegenstand 25 an der oberen Oberfläche der Halteplatte 21 montiert, und die Vakuumerzeugungsquelle wird betrieben, so daß der runde Gegenstand an der oberen Oberfläche der Halteplatte 21 mit Hilfe eines Vakuumvorgangs angesaugt wird. Nachfolgend wird ein Winkeleinstellteil betrieben, um die Neigungswinkel sowohl der Halteplatte 21 als auch des runden Gegenstandes einzustellen und dadurch die entsprechenden Neigungswinkel auf ihre vorbestimmten Werte einzustellen.
Danach wird die vertikale Antriebsvorrichtung weiter betrieben, um das Halteteil für den runden Gegenstand 17 in einer Weise abzusenken, so daß der äußere untere abgeschrägte Umfangsteil 26 des runden Gegenstandes 25 gegen die Polierplatte 6 des Polierabschnitts 2 des ersten Polierteils 1 gedrückt wird.
Nachfolgend wird die Antriebsquelle so betrieben, daß die Drehwelle 18 des Halteteils für den runden Gegenstand 17 gedreht wird. Auf diese Weise werden die Halteplatte 21 und der runde Gegenstand 25 alle veranlaßt, integral mit der Drehwelle 18 zu drehen und dadurch das Polieren des äußeren unteren abgeschrägten Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25 zu bewirken.
Nach Beendigung des Polierens des äußeren unteren abgeschrägten Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25, wird die vertikale Antriebsvorrichtung wieder betrieben, um das Halteteil für den runden Gegenstand 17 anzuheben, um den runden Gegenstand vertikal zu einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung zu bewegen. Danach wird die vertikale Antriebsvorrichtung betrieben, um das zweite Polierteil 10 abzusenken, so daß der äußere obere abgeschrägte Umfangsteil 27 des runden Gegenstandes 25 gegen die Polierplatte 15 des Polierabschnitts 12 des zweiten Polierteils 10 gedrückt wird.
Dann wird die Antriebsquelle wieder angetrieben, um die Drehwelle 18 des Halteteils für den runden Gegenstand 17 so zu drehen, daß die Halteplatte 21 und der runde Gegenstand 25 alle veranlaßt werden, integral mit der Drehwelle 18 zu drehen. Inzwischen wird die Antriebsquelle weiter angetrieben, um das zweite Polierteil 10 zu drehen, und dadurch das Polieren des äußeren oberen abgeschrägten Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25 zu bewirken.
Auf diese Weise ist es möglich geworden, sowohl den äußeren unteren Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen Umfangsteil 27 des runden Gegenstandes 25 zu polieren.
Da es bei der Verwendung der Poliervorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau, ausgebildet nach der vorliegenden Ausführungsform, möglich ist, sowohl den äußeren unteren Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen Umfangsteil 27 des runden Gegenstandes 25 zu polieren, wobei gerade einmal die untere Oberfläche des runden Gegenstandes auf der Halteplatte des Halteteils für den runden Gegenstand 17 angesaugt ist, wird nur die untere Oberfläche des runden Gegenstandes 25 eine Vakuumsaugspur aufweisen.
Da es möglich ist, die Ausbildung einer Vakuumsaugspur sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Oberfläche des runden Gegenstandes 25 zu verhindern, wird es daher ermöglicht, einen unerwünschten Einfluß auf spätere Schritte beim Waferherstellungsprozeß zu wodurch die Produktionseffizienz deutlich gesteigert wird.
3 und 4 werden verwendet, um eine zweite Ausführungsform der Poliervorrichtung zu illustrieren, die nach der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
Tatsächlich ist die zweite Ausführungsform fast dieselbe wie die oben erwähnte erste Ausführungsform mit Ausnahme der folgenden Unterschiede. Die in der vorliegenden Ausführungsform gezeigte Poliervorrichtung ist nämlich so ausgebildet, daß das zweite Polierteil 10 nicht nur gegenüber dem ersten Polierteil 1 vorgesehen ist, sondern auch in horizontaler Richtung mit Hilfe einer horizontalen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) bewegbar ist sowie in der vertikalen Richtung mit Hilfe einer vertikalen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) bewegbar ist.
Das Polieren des runden Gegenstandes 25 unter Verwendung der Poliervorrichtung, die nach der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet ist, wird auf die selbe Weise durchgeführt wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Zuerst wird nämlich eine vertikale Antriebsvorrichtung betrieben, um das Halteteil für den runden Gegenstand 17 anzuheben, so daß die Halteplatte 21 zu einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung bewegt wird. Dann wird ein runder Gegenstand 25 an der oberen Oberfläche der Halteplatte 21 montiert, und die Vakuumerzeugungsquelle wird betrieben, so daß der runde Gegenstand an der oberen Oberfläche der Halteplatte 21 mit Hilfe eines Vakuumvorgangs ausgesaugt wird. Nachfolgend wird ein Winkeleinstellteil betrieben, um die Neigungswinkel sowohl der Halteplatte 21 als auch des runden Gegenstandes einzustellen und dadurch die entsprechenden Neigungswinkel auf ihre vorbestimmten Werte einzustellen.
Danach wird die vertikale Antriebsvorrichtung weiter betrieben, um das Halteteil für den runden Gegenstand 17 in einer Weise abzusenken, so daß der äußere untere abgeschrägte Umfangsteil 26 (vergl. 10) des runden Gegenstandes 25 gegen die Polierplatte 6 des Polierabschnitts 2 des ersten Polierteils 1 gedrückt wird.
Nachfolgend wird die Antriebsquelle so betrieben, daß die Drehwelle 18 des Halteteils für den runden Gegenstand 17 gedreht wird. Auf diese Weise werden die Halteplatte 21 und der runde Gegenstand 25 alle veranlaßt, integral mit der Drehwelle 18 zu drehen und dadurch das Polieren des äußeren unteren abgeschrägten Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25 zu bewirken.
Nach Beendigung des Polierens des äußeren unteren abgeschrägten Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25, wird die vertikale Antriebsvorrichtung wieder betrieben, um das Halteteil für den runden Gegenstand 17 anzuheben, um den runden Gegenstand vertikal zu einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung zu bewegen. Inzwischen wird das auf der einen Seite des ersten Polierteils 1 befindliche zweite Polierteil 10 in horizontaler Richtung durch die horizontale Antriebsvorrichtung in einer Weise bewegt, daß das zweite Polierteil 10 an einer Position direkt oberhalb des ersten Polierteils 1 ankommt. Danach wird die vertikale Antriebsvorrichtung betrieben, um das zweite Polierteil 10 abzusenken, so daß der äußere obere abgeschrägte Umfangsteil 27 (vergl. 10) des runden Gegenstandes 25 gegen die Polierplatte 15 des Polierabschnitts 12 des zweiten Polierteils 10 gedrückt wird.
Dann wird die Antriebsquelle wieder angetrieben, um die Drehwelle 18 des Halteteils für den runden Gegenstand 17 so zu drehen, daß die Halteplatte 21 und der runde Gegenstand 25 alle veranlaßt werden, integral mit der Drehwelle 18 zu drehen. Inzwischen wird die Antriebsquelle weiter angetrieben, um das zweite Polierteil 10 zu drehen, und dadurch das Polieren des äußeren oberen abgeschrägten Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25 zu bewirken.
Auf diese Weise ist es möglich, sowohl den äußeren unteren Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen Umfangsteil 27 des runden Gegenstandes 25 zu polieren.
Bei der Verwendung der Poliervorrichtung mit dem oben beschriebenen, nach der vorliegenden Ausführungsform ausgebildeten Aufbau ist es möglich, denselben Vorteil zu erhalten wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Da es nämlich möglich ist, sowohl den äußeren unteren Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen Umfangsteil 27 des runden Gegenstandes 25 zu polieren, wobei gerade einmal die untere Oberfläche des runden Gegenstandes auf der Halteplatte des Halteteils für den runden Gegenstand 17 angesaugt ist, wird nur die untere Oberfläche des runden Gegenstandes 25 eine Vakuumansaugspur aufweisen.
Da es möglich ist, die Ausbildung einer Vakuumansaugspur sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Oberfläche des runden Gegenstandes 25 zu verhindern, wird es daher auf diese Weise ermöglicht, einen unerwünschten Einfluß auf spätere Schritte beim Waferherstellungsprozeß zu vermeiden, wodurch die Produktionseffizienz gesteigert wird.
5 und 6 werden verwendet, um eine dritte Ausführungsform der Poliervorrichtung zu illustrieren, die nach der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
Tatsächlich ist die zweite Ausführungsform fast dieselbe wie die oben erwähnte erste Ausführungsform mit Ausnahme der folgenden Unterschiede. Die in der vorliegenden Ausführungsform gezeigte Poliervorrichtung ist nämlich so ausgebildet, daß das zweite Polierteil 10 auf einer Seiten des ersten Polierteils 1 ausgebildet ist und es in vertikaler Richtung mit Hilfe einer vertikalen Antriebsvorrichtung bewegbar ist. Inzwischen werden das erste Polierteil 1 und das Halteteil für den runden Gegenstand 17 integral in horizontaler Richtung mit Hilfe der horizontalen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) bewegt.
Anschließend wird das Polieren des runden Gegenstandes 25 unter Verwendung der nach der vorliegenden Ausführungsform ausgebildeten Poliervorrichtung in derselben Weise durchgeführt wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Zuerst wird nämlich eine vertikale Antriebsvorrichtung betrieben, um das Halteteil für den runden Gegenstand 17 anzuheben, so daß die Halteplatte 21 zu einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung bewegt wird. Dann wird ein runder Gegenstand 25 an der oberen Oberfläche der Halteplatte 21 montiert, und die Vakuumerzeugungsquelle wird betrieben, so daß der runde Gegenstand an der oberen Oberfläche der Halteplatte 21 mit Hilfe eines Vakuumvorgangs angesaugt wird. Nachfolgend wird ein Winkeleinstellteil betrieben, um die Neigungswinkel sowohl der Halteplatte 21 als auch des runden Gegenstandes einzustellen und dadurch die entsprechenden Neigungswinkel auf ihre vorbestimmten Werte einzustellen.
Danach wird die vertikale Antriebsvorrichtung weiter betrieben, um das Halteteil für den runden Gegenstand 17 in einer Weise abzusenken, so daß der äußere untere abgeschrägte Umfangsteil 26 (vergl. 10) des runden Gegenstandes 25 gegen die Polierplatte 6 des Polierabschnitts 2 des ersten Polierteils 1 gedrückt wird.
Nachfolgend wird die Antriebsquelle so betrieben, daß die Drehwelle 18 des Halteteils für den runden Gegenstand 17 gedreht wird. Auf diese Weise werden die Halteplatte 21 und der runde Gegenstand 25 alle veranlaßt, integral mit der Drehwelle 18 zu drehen und dadurch das Polieren des äußeren unteren abgeschrägten Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25 zu bewirken.
Nach Beendigung des Polierens des äußeren unteren abgeschrägten Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25, wird die horizontale Antriebsvorrichtung wieder betrieben, so daß das erste Polierteil 1 und das Halteteil für den runden Gegenstand 17 integral in horizontaler Richtung bewegt werden, und dadurch an einer Position direkt unter dem zweiten Polierteil 10 ankommen.
Dann wird die vertikale Antriebsvorrichtung angetrieben, um das Halteteil für den runden Gegenstand 17 so anzuheben, daß der runde Gegenstand an eine vorbestimmte Position in vertikaler Richtung bewegt wird. Inzwischen wird die vertikale Antriebsvorrichtung wieder betrieben, um das zweite Polierteil 10 abzusenken, und dadurch den äußeren oberen abgeschrägten Umfangsteil 27 (vergl. 10) des runden Gegenstandes 25 gegen sie Polierplatte 15 des Polierteils 12 zu drücken.
Nachfolgend wird die Antriebsquelle eingeschaltet, so daß die Drehwelle 18 des Halteteils für den runden Gegenstand 17 gedreht wird. Auf diese Weise werden die Halteplatte 21 und der runde Gegenstand 25 beide veranlaßt, integral mit der Drehwelle 18 zu drehen, und das zweite Polierteil 10 wird gedreht, und bewirkt dadurch das Polieren des äußeren oberen abgeschrägten Umfangsteils 27 des runden Gegenstandes 25.
Auf diese Weise ist es möglich, sowohl den äußeren unteren abgeschrägten Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen abgeschrägten Umfangsteil 27 des runden Gegenstandes 25 zu polieren.
Mit der Poliervorrichtung mit dem oben beschriebenen, nach der vorliegenden Ausführungsform ausgebildeten Aufbau, ist es möglich, denselben Vorteil zu erhalten wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Da es nämlich möglich ist, sowohl den äußeren unteren Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen Umfangsteil 27 des runden Gegenstandes 25 zu polieren, wobei gerade einmal die untere Oberfläche des runden Gegenstandes auf der Halteplatte 21 des Halteteils für den runden Gegenstand 17 angesaugt wird, wird nur die untere Oberfläche des runden Gegenstandes 25 eine Vakuumansaugspur aufweisen.
Da es möglich ist, die Ausbildung einer Vakuumansaugspur sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Oberfläche des runden Gegenstandes 25 zu verhindern, wird es daher auf diese Weise ermöglicht, einen unerwünschten Einfluß auf spätere Schritte beim Waferherstellungsprozeß zu vermeiden und es dadurch zu ermöglichen, die Produktionseffizienz deutlich zu steigern.
Obwohl bei den obigen ersten bis dritten Ausführungsformen beschreiben ist, daß der runde Gegenstand 25 fest auf der oberen Oberfläche der Halteplatte 21 mit Hilfe von Vakuumansaugung gehalten wird, sollte diese Anordnung keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung bilden. Es ist in der Tat auch möglich, daß der runde Gegenstand auf der oberen Oberfläche der Halteplatte mit Hilfe anderer Mittel gehalten wird, wodurch man denselben Effekt erhält. Obwohl oben beschrieben ist, daß eine Antriebsquelle verwendet werden kann, um sowohl das Halteteil für den runden Gegenstand 17 als auch das zweite Polierteil 10 zu drehen, ist es auch möglich, daß wenigstens eines von beiden, entweder das erste Polierteil 1 oder das Halteteil für den runden Gegenstand 17, durch die Antriebsquelle gedreht wird, während gleichzeitig wenigstens eines von beiden, das zweite Polierteil 10 oder das Halteteil für den runden Gegenstand 17 von der Antriebsquelle angetrieben wird. Zudem brauchen die innere Oberfläche des ausgesparten Teils 3 des Polierabschnitts 2 des ersten Polierteils 1 sowie die innere Oberfläche des ausgesparten Teils 13 des zweiten Polierteils nicht unbedingt alle auf die kegelförmigen Oberflächen 5 und 14 beschränkt zu sein. Tatsächlich können sie auch in einer Kugelform ausgebildet sein.
7 und 8 werden verwendet, um eine vierte Ausführungsform der Poliervorrichtung zu veranschaulichen, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, umfaßt die Poliervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ein erstes Halteteil für einen runden Gegenstand 31 und ein zweites Halteteil für einen runden Gegenstand 36 (beide zum Halten eines runden Gegenstandes 25, wie zum Beispiel ein Siliziumwafer), ein Transportteil (nicht gezeigt) zum Transportieren des runden Gegenstandes 25 vom ersten Halteteil für den runden Gegenstand 31 zum zweiten Halteteil für den runden Gegenstand 36, ein erstes Polierteil 1 und ein zweites Polierteil 10, die dieselben sind wie die, die in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform verwendet werden, zum Polieren der äußeren abgeschrägten Umfangsteile des runden Gegenstandes 25.
Ähnlich zu dem in der ersten Ausführungsform gezeigten umfaßt das erste Polierteil 1 einen scheibenartigen Polierabschnitt 2, und ein Halteteil 8, welches integral mit dem unteren Mittelteil des Polierabschnitts 2 ausgebildet ist und durch das Loch 23 des Verankerungstisches 22 mittels des Lagers 24 eingeführt ist.
Das Halteteil für den runden Gegenstand 31 enthält eine Drehwelle 32, die in das Durchgangsloch 9 eingeführt ist, welches im Halteteil des ersten Polierteils 1 ausgebildet ist, es enthält auch eine Halteplatte 35, die integral mit dem oberen Ende der Drehwelle 32 verbunden ist und sich innerhalb des ausgesparten Teils 3 des ersten Polierteils 1 befindet.
Die Drehwelle 32 ist frei drehbar in ein Lagergehäuse 33 mit Hilfe eines Paares von Lagern 34 eingefügt. Nun ist das Lagergehäuse 33 mit einem Winkeleinstellteil (nicht gezeigt) verbunden, um einen Neigungswinkel des Lagergehäuses 33 durch Betreiben des Winkeleinstellteils einzustellen. Auf diese Weise macht das Einstellen des Winkels des Lagergehäuses es möglich, gleichzeitig einen Neigungswinkel der Drehwelle 32 und der Halteplatte 35 einzustellen, wobei die Einstellung dieser Teile integral mit der Einstellung des Lagergehäuses 33 erfolgt.
Die Drehwelle 32 ist mit einer Antriebsquelle (nicht gezeigt) mit Hilfe von Antriebskraftübertragungsteilen verbunden, die eine Riemenscheibe und einen Riemen enthalten, so daß die Drehwelle 32 drehbar durch Betreiben der Antriebsquelle durch die Antriebskraftübertragungsteile angetrieben werden kann. Auf diese Weise macht die Drehung der Drehwelle 32 es möglich, integral die Halteplatte 35 zusammen mit der Drehwelle 32 zu drehen.
Die Drehwelle 32 ist mit einer vertikalen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden, wie zum Beispiel ein Zylinder. Durch Betreiben der vertikalen Antriebsvorrichtung kann die Drehwelle 32 nach oben und nach unten bewegt werden. Auf diese Weise kann auch die Halteplatte 35 in derselben Aufwärts- oder Abwärtsrichtung integral mit der Drehwelle 32 bewegt werden, wenn die Drehwelle 32 in eine Aufwärts- oder Abwärtsrichtung bewegt wird.
Tatsächlich ist die Drehwelle 32 mit einer inneren Bohrung (nicht gezeigt) ausgebildet, die als Durchgang für ein strömendes Fluid dient, während die Halteplatte 35 mit einem Durchgangsloch (nicht gezeigt) ausgebildet ist, das das Durchtreten desselben strömenden Fluids erlaubt. Natürlich steht die innerhalb der Drehwelle ausgebildete innere Bohrung in Verbindung dem Durchgangsloch, das in der Halteplatte ausgebildet ist. Tatsächlich ist die obere Öffnung des Durchgangslochs der Halteplatte 35 auf der oberen Oberfläche der Halteplatte ausgebildet, während die innere Bohrung der Drehwelle 32 durch ein Röhrenteil (wie zum Beispiel eine Röhre, aber nicht in der Zeichnung gezeigt) mit einer ein Vakuum erzeugenden Quelle (nicht gezeigt), wie zum Beispiel einer Vakuumpumpe, verbunden. Sobald die Vakuum erzeugende Quelle in Betrieb genommen wird, kann daher eine Oberfläche des runden Gegenstandes 25 fest auf der oberen Oberfläche der Halteplatte 35 mittels eines Vakuumadsorptionsvorgangs gehalten werden.
Das zweite Polierteil 10 ist auf einer Seite des ersten Polierteils 1 vorgesehen. Ähnlich zu denen, die in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform gezeigt sind, besteht ein solches zweites Polierteil 10 aus einer Haltestange 11 und einem Polierabschnitt 12, der integral mit dem unteren Ende der Haltestange 11 ausgebildet ist.
Die Haltestange 11 des zweiten Polierteils 10 steht durch mehrere Antriebskraftübertragungsteile (nicht gezeigt), einschließlich einer Riemenscheibe und einem Riemen, in Wirkverbindung mit einer Antriebsquelle (nicht gezeigt). Sobald die Antriebsquelle eingeschaltet wird, können damit die Haltestange 11 und der Polierabschnitt 12 integral und damit gleichzeitig gedreht werden. Weiter ist die Haltestange 11 mit der vertikalen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt), wie zum Beispiel einem Zylinder, verbunden. Durch Betreiben der vertikalen Antriebsvorrichtung können die Haltestange 11 und der Polierabschnitt integral nach oben und nach unten drehbar gemacht werden. Zudem ist die Haltestange 11 mit einer inneren Bohrung (nicht gezeigt) zum Versorgen mit einer pumpfähigen Masse ausgebildet, so daß ein Fluid, wie zum Beispiel eine pumpfähige Masse, zu dem ausgesparten Teil 13 durch die innere Bohrung geleitet werden kann.
Das zweite Halteteil für den runden Gegenstand 36 ist unter dem zweiten Polierteil 10 vorgesehen. Ähnlich wie beim ersten Halteteil für den runden Gegenstand 31 enthält das zweite Halteteil für den runden Gegenstand 36 eine Drehwelle 37 und eine Halteplatte 40, die integral auf dem oberen Ende der Drehwelle 37 vorgesehen ist.
Die Drehwelle 37 ist frei drehbar in ein Lagergehäuse 38 mittels eines Paares von Lagern 39 eingeführt. Nun ist das Lagergehäuse mit einem Winkeleinstellteil (nicht gezeigt) verbunden, um einen Neigungswinkel des Lagergehäuses 38 durch Betreiben des Winkeleinstellteils einzustellen. Auf diese Weise macht das Einstellen des Neigungswinkels des Lagergehäuses 38 es möglich, zur selben Zeit einen Neigungswinkel der Drehwelle 37 und der Halteplatte 40 einzustellen, wobei die Einstellung dieser Teile integral mit der Einstellung des Lagergehäuses 38 erfolgt.
Die Drehwelle 37 ist mit einer Antriebsquelle (nicht gezeigt) mittels Antriebskraftübertragungsteilen (nicht gezeigt) verbunden, die eine Riemenscheibe und einen Riemen enthalten, so daß die Drehwelle drehbar durch Betreiben der Antriebsquelle durch die Antriebskraftübertragungsteile angetrieben werden kann. Auf diese Weise macht die Drehung der Drehwelle 37 es möglich, integral die Halteplatte 40 zusammen mit der Drehwelle 37 zu drehen.
Die Drehwelle 37 ist durch ein Verbindungsteil (nicht gezeigt) mit einer vertikalen Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt), wie zum Beispiel einem Zylinder, verbunden. Durch Betreiben der vertikalen Antriebsvorrichtung kann die Drehwelle 37 nach oben oder nach unten bewegt werden. Auf diese Weise kann, wenn die Drehwelle 37 in eine Aufwärts- oder Abwärtsrichtung bewegt wird, die Halteplatte 40 auch integral mit der Drehwelle 37 in derselben Aufwärts- oder Abwärtsrichtung bewegt werden.
Tatsächlich ist die Drehwelle 37 mit einer inneren Bohrung (nicht gezeigt) ausgebildet, die als Durchgang für ein strömendes Fluid dient, während die Halteplatte 40 mit einem Durchgangsloch (nicht gezeigt) ausgebildet ist, welches das Durchtreten desselben strömenden Fluids erlaubt. Natürlich ist die in der Drehwelle ausgebildete innere Bohrung mit dem in der Halteplatte ausgebildeten Durchgangsloch verbunden. Tatsächlich ist die obere Öffnung des Durchgangslochs der Halteplatte 40 auf der oberen Oberfläche der Halteplatte 40 ausgebildet, während die innere Bohrung der Drehwelle 37 durch ein röhrenförmiges Teil (so wie zum Beispiel eine Röhre, aber nicht in der Zeichnung gezeigt) mit einer Vakuum erzeugenden Quelle (nicht gezeigt), wie zum Beispiel einer Vakuumpumpe, verbunden ist. Sobald die Vakuum erzeugende Quelle unter einer Bedingung eingeschaltet wird, bei der der runde Gegenstand 25 auf der oberen Oberfläche der Halteplatte montiert ist, kann damit eine Oberfläche des runden Gegenstandes 25 fest auf der oberen Oberfläche der Halteplatte 40 mittels eines Vakuumausgangvorgangs gehalten werden.
In der Praxis ist das Transportteil (nicht gezeigt) zwischen dem ersten Polierteil 1 und dem zweiten Polierteil 10 angeordnet. Durch Bewegen des Transportteils kann der runde Gegenstand 25 ruckfrei von der Halteplatte 35 des ersten Halteteils für den runden Gegenstand 31 zur Halteplatte 40 des zweiten Halteteils für den runden Gegenstand 36 bewegt werden.
Im Folgenden wird eine Beschreibung angegeben, um die Betriebsweise und Funktionen von mehreren Abschnitten und Teilen zu erläutern, die die oben beschriebene Poliervorrichtung bilden.
Zuerst wird eine vertikale Antriebsvorrichtung betrieben, um das erste Halteteil für den runden Gegenstand 31 anzuheben, so daß die Halteplatte 35 zu einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung bewegt wird. Dann wird die Vakuumerzeugungsquelle betrieben, so daß der runde Gegenstand 25 an der oberen Oberfläche der Halteplatte 35 mit Hilfe eines Vakuumvorgangs angesaugt wird. Nachfolgend wird ein Winkeleinstellteil betrieben, um die Neigungswinkel sowohl der Halteplatte 35 als auch des runden Gegenstandes 25 einzustellen und dadurch die entsprechenden Neigungswinkel auf ihre vorbestimmten Werte einzustellen.
Danach wird die vertikale Antriebsvorrichtung weiter betrieben, um das erste Halteteil für den runden Gegenstand 31 in einer Weise abzusenken, so daß der äußere untere abgeschrägte Umfangsteil 26 (vergl. 10) des runden Gegenstandes 25 gegen die Polierplatte 6 des Polierabschnitts 2 des ersten Polierteils 1 gedrückt wird.
Nachfolgend wird die Antriebsquelle so betrieben, daß die Drehwelle 32 gedreht wird. Auf diese Weise werden die Halteplatte 35 und der runde Gegenstand 25 alle veranlaßt, integral mit der Drehwelle 32 zu drehen und dadurch das Polieren des äußeren unteren abgeschrägten Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25 zu bewirken.
Nach Beendigung des Polierens des äußeren unteren abgeschrägten Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25, wird die vertikale Antriebsvorrichtung wieder betrieben, um das Halteteil für den runden Gegenstand 31 anzuheben, um den runden Gegenstand vertikal zu einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung zu bewegen. Jetzt wird die Vakuum erzeugende Quelle angehalten und das Transportteil wird betrieben, so daß der runde Gegenstand 25 von der Halteplatte 35 des ersten Halteteils für den runden Gegenstand 31 auf die Halteplatte 40 des zweiten Halteteils für den runden Gegenstand 36 bewegt wird.
Nachfolgend wird die Vakuum erzeugende Quelle wieder betrieben, so daß der runde Gegenstand 25 auf der Halteplatte 40 mittels eines Vakuumvorgangs angesaugt wird. Inzwischen wird das Winkeleinstellteil betrieben, um die Neigungswinkel sowohl der Halteplatte 40 als auch des runden Gegenstandes 25 einzustellen und dabei vorbestimmte entsprechende Neigungswinkel zu erhalten.
Danach wird die vertikale Antriebsvorrichtung betrieben, um das zweite Halteteil für den runden Gegenstand 36 anzuheben, so daß der runde Gegenstand 25 zu einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung bewegt wird. Inzwischen wird die vertikale Antriebsvorrichtung wieder betrieben, um das zweite Polierteil 10 abzusenken, und dadurch so den äußeren obere abgeschrägte Umfangsteil 27 (vergl. 10) des runden Gegenstandes 25 gegen die Polierplatte 15 des Polierabschnitts 12 des zweiten Polierteils 10 zu drücken.
Nachfolgend wird die Antriebsquelle eingeschaltet, so daß die Drehwelle 37 gedreht wird. Auf diese Weise werden die Halteplatte 40 und der runde Gegenstand 25 alle veranlaßt, integral mit der Drehwelle 37 zu drehen und dadurch das Polieren des äußeren oberen abgeschrägten Umfangsteils 27 des runden Gegenstandes 25 zu bewirken.
Auf diese Weise ist es möglich, sowohl den äußeren unteren Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen Umfangsteil 27 des runden Gegenstandes 25 zu polieren.
Bei der Verwendung der Poliervorrichtung mit dem oben beschriebenen, nach der vorliegenden Ausführungsform ausgebildeten Aufbau, wird die untere Oberfläche des runden Gegenstandes 25 auf der Halteplatte 35 des ersten Halteteils für den runden Gegenstand 31 mittels eines Vakuumvorgangs angesaugt und dadurch der äußere obere abgeschrägte Umfangsteil 27 des runden Gegenstandes 25 poliert. Inzwischen ist es sicher, wenn die untere Oberfläche des runden Gegenstandes 25 auf der Halteplatte 40 des zweiten Halteteils für den runden Gegenstand 36 mittels eines Vakuumvorgangs gehalten wird, den äußeren oberen abgeschrägten Umfangsteils 27 des runden Gegenstandes 25 zu polieren. Aus diesem Grund wird nur die untere Oberfläche des runden Gegenstandes 25 eine Vakuumansaugspur haben.
Da es möglich ist, die Ausbildung von Vakuumansaugspuren sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Oberfläche des runden Gegenstandes 25 zu verhindern, kann man einen unerwünschten Einfluß auf spätere Schritte im gesamten Waferherstellungsprozeß vermeiden und es dadurch möglich machen, die Produktionseffizienz deutlich zu steigern.
Obwohl in der vierten Ausführungsformen beschrieben ist, daß der runde Gegenstand 25 fest auf der oberen Oberfläche der Halteplatte 35 des ersten Halteteils für den runden Gegenstand 31 sowie auf der oberen Oberfläche der Halteplatte 40 des zweiten Halteteils für den runden Gegenstand 36 mit Hilfe von Vakuumansaugungen gehalten wird, sollte diese Anordnung keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung bilden. Es ist in der Tat auch möglich, daß der runde Gegenstand auf der oberen Oberfläche der Halteplatte mit Hilfe anderer Mittel gehalten wird, wodurch man denselben Effekt erhält. Obwohl ferner oben beschrieben ist, daß eine Antriebsquelle verwendet werden kann, um sowohl das erste Halteteil für den runden Gegenstand 31 und das zweite Halteteil für den runden Gegenstand 36 als auch das zweite Polierteil 10 zu drehen, ist es auch möglich, daß wenigstens eines von beiden, entweder das erste Polierteil 1 oder das Halteteil für den runden Gegenstand 31, durch die Antriebsquelle gedreht wird, während gleichzeitig wenigstens eines von beiden, das zweite Polierteil 10 oder das Halteteil für den runden Gegenstand 36 von der Antriebsquelle angetrieben wird. Zudem brauchen die innere Oberfläche des ausgesparten Teils 3 des Polierabschnitts 2 des ersten Polierteils 1 sowie die innere Oberfläche des ausgesparten Teils 13 des Polierabschnitts 12 zweiten Polierteils 10 nicht unbedingt alle auf die kegelförmigen Oberflächen 5 und 14 beschränkt zu sein. Tatsächlich können sie auch in einer Kugelform ausgebildet sein.
9 wird verwendet, um eine fünfte Ausführungsform der Poliervorrichtung zu veranschaulichen, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, umfaßt die Poliervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ein erstes Halteteil für einen runden Gegenstand 65 zum Halten eines runden Gegenstandes 25, wie zum Beispiel ein Siliziumwafer, ein erstes Polierteil 41 und ein zweites Polierteil 50, die zum Polieren der äußeren abgeschrägten Umfangsteile 26 und 27 (vergl. 10) des runden Gegenstandes 25 vorgesehen sind.
Das erste Polierteil 41 umfaßt einen Polierabschnitt 42 und ein Halteteil 48, wobei letzteres integral mit dem unteren Mittelteil des Polierabschnitts 42 ausgebildet ist und durch ein Lager 61 in ein Loch 60 des Verankerungstisches 59 eingeführt ist.
Ein ausgesparter Teil 43 ist auf der oberen Seite des Polierabschnitts 42 ausgebildet. Die innere Oberfläche des ausgesparten Teils 43 ist als eine kegelförmige Oberfläche 45 ausgebildet, die sich mit einem vorbestimmten Neigungswinkel von ihrer größeren oberen Öffnung zu ihrer kleineren Bodenfläche erstreckt. Ein Durchgangsloch 49 ist durch den Mittelteil des Halteteils 48 ausgebildet. Die obere Öffnung des Durchgangsloches 49 ist integral mit der kleineren Bodenfläche des ausgesparten Teils ausgebildet.
Eine Polierplatte 46, die aus einem Vliestuch besteht, ist an der kegelförmigen Oberfläche 45 des ausgesparten Teils 43 des Polierabschnitts 42 mit Hilfe eines Befestigungsmaterials, wie zum Beispiel eines adhäsiven Mittels, befestigt.
Andererseits kann die Polierplatte 46 auch durch Befestigen mehrerer kurzer Streifen auf der gesamten kegelförmigen Oberfläche 45 des Polierabschnitts 42 ausgebildet werden. Alternativ können die mehreren kurzen Streifen angeordnet werden, so daß sie in einer Weise befestigt werden, derart, daß mehrere Schlitze (nicht gezeigt) zwischen benachbarten Streifen entlang der Neigungsrichtung gebildet werden. Wenn die kurzen Streifen so angeordnet sind, daß mehrere Schlitze zwischen benachbarten kurzen Streifen gebildet werden, können diese Schlitze als Fluiddurchlässe dienen, so daß dort ein Poliermittel durchfließen kann.
Eine Riemenscheibe 62 ist an dem unteren Ende des Halteteils 48 angeordnet, und ein Riemen 63 ist um die Riemenscheibe 62 in einer Weise gewunden, daß er sich zwischen der Riemenscheibe und einer Antriebsquelle (nicht gezeigt) befindet. Wenn die Antriebsquelle betrieben wird, wird eine Antriebskraft durch den Riemen 63 und die Riemenscheibe 62 übertragen, so daß das erste Polierteil 41 integral mit dem zweiten Polierteil 50 gedreht wird, auf welches im folgenden Bezug genommen wird.
Tatsächlich ist der obere Teil des ersten Polierteils 41 integral mit dem zweiten Polierteil 50 verbunden. Das zweite Polierteil hat einen Polierabschnitt, der gegen das erste Polierteil 41 anlehnt. Ein ausgesparter Teil 53 ist auf der Bodenfläche des Polierabschnitts 52 ausgebildet. Die innere Oberfläche des ausgesparten Teils 53 ist als eine kegelförmige Oberfläche 54 ausgebildet, die einen vorbestimmten kegelförmigen Winkel hat.
Des weiteren ist eine Polierplatte 55, die aus demselben Vliestuch besteht, wie es bei dem Polierabschnitt 42 des ersten Polierteils 41 verwendet wird, ist an der kegelförmigen Oberfläche 54 des Polierteils 52 mittels eines Befestigungsmaterials, wie zum Beispiel eines adhäsiven Mittels, angebracht.
Ferner kann ähnlich wie beim ersten Polierteil 41 die Polierplatte 55 auch durch Anbringen mehrerer kurzer Streifen auf der gesamten kegelförmigen Oberfläche 54 des ausgesparten Teils 53 ausgebildet werden. Alternativ können die mehreren kurzen Streifen so angeordnet werden, daß sie in einer Weise befestigt werden, derart, daß mehrere Schlitze (nicht gezeigt) zwischen benachbarten Streifen entlang der Neigungsrichtung gebildet werden. Wenn die kurzen Streifen so angeordnet sind, daß mehrere Schlitze zwischen benachbarten kurzen Streifen gebildet werden, können diese Schlitze als Fluiddurchlässe dienen, so daß dort ein Poliermittel durchfließen kann.
Da, wie oben beschreiben, der obere Teil des ersten Polierteils 41 veranlaßt wird, integral zusammen mit dem zweiten Polierteil 50 zu drehen, wird dann eine scheibenartige Polierkammer 58 durch die beiden ausgesparten Teile 43 und 53 der Polierabschnitte 42 und 52 der Polierteile 41 und 50 gebildet.
Ein Versorgungsloch 57 ist durch den oberen Teil des Polierabschnitts 52 des zweiten Polierteils 50 ausgebildet, so daß eine Menge pumpfähiger Masse an die Polierkammer 58 durch das Versorgungsloch 57 zugeführt werden kann. Hier ist Bezugszeichen 64 eine Aufnahmeschale für pumpfähige Masse zur Aufnahme einer pumpfähigen Masse, die aus der Polierkammer 58 strömt.
Das Halteteil für den runden Gegenstand 65 enthält eine Drehwelle 66, die in das Durchgangsloch 49 eingeführt ist, welches im Halteteil 48 des ersten Polierteils 41 ausgebildet ist, es enthält auch eine scheibenartige Halteplatte 69, die integral mit dem oberen Ende der Drehwelle 66 verbunden ist und sich innerhalb der Polierkammer 58 befindet.
Die Drehwelle 66 ist frei drehbar in ein Lagergehäuse 33 durch ein Paar von Lagern 68 eingefügt. Nun ist das Lagergehäuse 67 mit einer vertikalen Antriebsvorrichtung 72 verbunden, Auf diese Weise kann das Lagergehäuse 67 durch Betreiben der vertikalen Antriebsvorrichtung 72 angehoben oder abgesenkt werden.
Die vertikale Antriebsvorrichtung 72 ist auf einem Verankerungstisch 70 mit einer um einen vorbestimmten Winkel geneigten Oberfläche 71 eingerichtet. Die vertikale Antriebsvorrichtung enthält eine Schiene 74, die auf der geneigten Oberfläche 71 des Verankerungstisches 70 vorgesehen ist, eine lineare Führung 73, die Lager 75 umfaßt und frei entlang der Schiene 74 verschiebbar ist, einen Verschiebetisch 76, der integral mit den Lagern 75 der linearen Führung 73 verbunden ist, einen Zylinder 77, der am Verankerungstisch 70 angebracht ist, eine Verbindungsplatte 79, die den Verschiebetisch 76 mit einer Stange 78 des Zylinders 77 verbindet. Das Lagergehäuse 67 des Halteteils für den runden Gegenstand 65 ist integral mit dem Verschiebetisch 76 mittels eines Verbindungsteils, wie zum Beispiel eines Bolzens, verbunden.
Danach können durch Betreiben des Zylinders 77 das Halteteil für den runden Gegenstand 65 und der Verschiebetisch 76 integral entlang der geneigten Oberfläche 71 bewegt werden.
Die Drehwelle 66 des Halteteils für den runden Gegenstand 65 ist mit einer Antriebsquelle 82 mit Hilfe von Antriebskraftübertragungsteilen (nicht gezeigt) verbunden, die eine Riemenscheibe 80 und einen Riemen enthalten 81, so daß die Drehwelle 66 drehbar durch Betreiben der Antriebsquelle 82 angetrieben werden kann. Auf diese Weise macht die Drehung der Drehwelle 66 es möglich, integral die Halteplatte 69 zusammen mit der Drehwelle 66 zu drehen.
Tatsächlich ist die Drehwelle 66 mit einer inneren Bohrung (nicht gezeigt) ausgebildet, die als Durchgang für ein strömendes Fluid dient, während die Halteplatte 69 mit einem Durchgangsloch (nicht gezeigt) ausgebildet ist, das das Durchtreten desselben strömenden Fluids erlaubt. Natürlich steht die innerhalb der Drehwelle ausgebildete innere Bohrung in Verbindung dem Durchgangsloch, das in der Halteplatte 69 ausgebildet ist. Tatsächlich ist die obere Öffnung des Durchgangslochs der Halteplatte 69 auf der oberen Oberfläche der Halteplatte 69 ausgebildet, während die innere Bohrung der Drehwelle 66 durch ein Röhrenteil (wie zum Beispiel eine Röhre, aber nicht in der Zeichnung gezeigt) mit einer ein Vakuum erzeugenden Quelle (nicht gezeigt), wie zum Beispiel einer Vakuumpumpe, verbunden. Sobald die Vakuum erzeugende Quelle in Betrieb genommen wird, kann daher unter der Bedingung, daß der runde Gegenstand auf der oberen Oberfläche der Halteplatte 69 montiert ist, eine Oberfläche des runden Gegenstandes 25 fest auf der oberen Oberfläche der Halteplatte 69 mittels eines Vakuumansaugvorgangs gehalten werden.
Im Folgenden wird eine Beschreibung angegeben, um die Betriebsweise und die Funktionen von mehreren Abschnitten und Teilen zu erläutern, die die oben beschriebene Poliervorrichtung bilden.
Zuerst wird eine vertikale Antriebsvorrichtung 72 betrieben, um das Halteteil für den runden Gegenstand 65 anzuheben, so daß die Halteplatte 69 zu einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung bewegt wird. Dann wird ein runder Gegenstand 25 an der oberen Oberfläche der Halteplatte 69 montiert, und die Vakuumerzeugungsquelle wird betrieben, so daß der runde Gegenstand 25 an der oberen Oberfläche der Halteplatte 69 mit Hilfe eines Vakuumvorgangs angesaugt wird.
Danach wird die vertikale Antriebsvorrichtung 72 weiter betrieben, um das Halteteil für den runden Gegenstand 65 in einer Weise abzusenken, so daß der äußere untere abgeschrägte Umfangsteil 26 des runden Gegenstandes 25 gegen die Polierplatte 46 des Polierabschnitts 42 des ersten Polierteils 41 gedrückt wird.
Nachfolgend wird die Antriebsquelle so betrieben, daß die Drehwelle 66 des Halteteils für den runden Gegenstand 65 gedreht wird. Auf diese Weise werden die Halteplatte 69 und der runde Gegenstand 25 alle veranlaßt, integral mit der Drehwelle 66 zu drehen. Inzwischen wird die Antriebsquelle wieder eingeschaltet, um sowohl das erste Polierteil 41 als auch das zweite Polierteil 50 zu drehen und dadurch das Polieren des äußeren unteren abgeschrägten Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25 zu bewirken.
Nach Beendigung des Polierens des äußeren unteren abgeschrägten Umfangsteils 26 des runden Gegenstandes 25, wird die vertikale Antriebsvorrichtung 72 wieder betrieben, um das Halteteil für den runden Gegenstand 65 anzuheben, um den runden Gegenstand 25 vertikal zu einer vorbestimmten Position in vertikaler Richtung zu bewegen. Dann wird der äußere obere abgeschrägte Umfangsteil 27 des runden Gegenstandes 25 gegen die Polierplatte 55 des Polierabschnitts 52 des zweiten Polierteils 50 gedrückt.
Dann wird die Antriebsquelle wieder angetrieben, um die Drehwelle 66 des Halteteils für den runden Gegenstand 65 so zu drehen, daß die Halteplatte 69 und der runde Gegenstand 25 alle veranlaßt werden, integral mit der Drehwelle 66 zu drehen. Inzwischen wird die Antriebsquelle weiter angetrieben, um das erste Polierteil 41 und das zweite Polierteil 50 zu drehen, und dadurch das Polieren des äußeren oberen abgeschrägten Umfangsteils 27 des runden Gegenstandes 25 zu bewirken.
Auf diese Weise ist es möglich geworden, sowohl den äußeren unteren Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen Umfangsteil 27 des runden Gegenstandes 25 zu polieren.
Da es bei der Verwendung der Poliervorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau, ausgebildet nach der vorliegenden Ausführungsform, möglich ist, sowohl den äußeren unteren Umfangsteil 26 als auch den äußeren oberen Umfangsteil 27 des runden Gegenstandes 25 zu polieren, wobei gerade einmal die untere Oberfläche des runden Gegenstandes auf der Halteplatte 69 des Halteteils für den runden Gegenstand 65 angesaugt wird, wird nur die untere Oberfläche des runden Gegenstandes 25 eine Vakuumansaugspur aufweisen.
Da es möglich ist, die Ausbildung einer Vakuumansaugspur sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Oberfläche des runden Gegenstandes 25 zu verhindern, wird es daher ermöglicht, einen unerwünschten Einfluß auf spätere Schritte beim Waferherstellungsprozeß zu vermeiden, wodurch die Produktionseffizienz gesteigert wird.
Da ferner das erste Polierteil 41 veranlaßt wird, integral zusammen mit dem zweiten Polierteil 50 zu drehen, wird eine scheibenartige Polierkammer 58 durch die zwei ausgesparten Teile 43 und 53 der zwei Polierabschnitte 42 und 52 der zwei Polierteile 41 und 50 definiert, wodurch sichergestellt wird, daß eine Menge pumpfähiger Masse, die der Polierkammer zugeführt 58 wird, am Verstreuen gehindert werden kann, und somit das Wiedergewinnungsverhältnis der verwendeten pumpfähigen Masse gesteigert wird.
Nach der Polierbehandlung wird eine Menge an reinem Wasser durch das Versorgungsloch 57 der Polierkammer 58 zugeführt, um die verbrauchte pumpfähige Masse zu ersetzen und dadurch das Innere der Polierkammer auszuwaschen.
Da die Polierbehandlung in nur einer Position durchgeführt werden kann, ist es zudem möglich, die Größe der gesamten Poliervorrichtung zu verringern.
Da es nicht nötig ist, den runden Gegenstand 25 umzudrehen, ist es zusätzlich möglich, die nötige Zeit zum Durchführen der Polierbehandlung zu verkürzen und dadurch sicherzustellen, daß die Produktionseffizienz deutlich erhöht wird.
Nach den Erfindungen, die in den beigefügten Ansprüchen 1, 2, 6 und 7 angegeben sind, wird eine Oberfläche eines runden Gegenstandes auf einem Halteteil für den runden Gegenstand mittels eines Vakuumvorgangs gehalten, und unter einer solchen Bedingung können sowohl obere als auch untere äußere abgeschrägte Umfangsteile eines runden Gegenstandes mittels Polierteilen poliert werden. Daher wird nur eine Oberfläche des runden Gegenstandes eine Vakuumansaugspur aufweisen, und es daher möglich machen, die Ausbildung einer Vakuumansaugspur sowohl auf der oberen als auch der unteren Oberfläche des runden Gegenstandes zu verhindern. Es ist daher möglich, einen unerwünschten Einfluß auf spätere Schritte im gesamten Produktionsprozeß zu vermeiden, wodurch die Produktionseffizienz deutlich erhöht wird.
Nach den Erfindungen, die in den beigefügten Ansprüchen 4 und 9 angegeben sind, wird eine Oberfläche eines runden Gegenstandes auf einem Halteteil für den runden Gegenstand mittels eines Vakuumvorgangs gehalten, und unter einer solchen Bedingung kann ein äußerer Umfangsteil des runden Gegenstandes poliert werden. Dann wird die eine Oberfläche eines runden Gegenstandes auf einem weiteren Halteteil für den runden Gegenstand mittels eines Vakuumvorgangs gehalten, und unter einer solchen Bedingung kann der andere äußere Umfangsteil des runden Gegenstandes poliert werden. Daher wird nur eine Oberfläche des runden Gegenstandes eine Vakuumansaugspur aufweisen, und es daher möglich machen, die Ausbildung einer Vakuumansaugspur sowohl auf der oberen als auch der unteren Oberfläche des runden Gegenstandes zu verhindern. Es ist daher möglich, einen unerwünschten Einfluß auf spätere Schritte im gesamten Produktionsprozeß zu vermeiden und es dadurch möglich zu machen, daß die Produktionseffizienz deutlich erhöht wird.
Nach den Erfindungen, die in den beigefügten Ansprüchen 3, 5, 8 und 10 angegeben sind, können die Polierflächen sowohl der ersten als auch der zweiten Polierteile gleichmäßig über ihre gesamte Fläche verbraucht werden, da eine gesamte Polieroberfläche des ersten Polierteils und eine gesamte Polieroberfläche des zweiten Polierteils verwendet werden können, um sowohl den oberen als auch den unteren äußeren abgeschrägten Umfangsteil eines runden Gegenstandes zu polieren. Daher ist es möglich geworden, die Polierpräzision beim Polieren der äußeren abgeschrägten Umfangsteile eines runden Gegenstandes deutlich zu steigern.

Claims

Vorrichtung zum Polieren abgeschrägter Umfangsteile eines Wafers (25) – mit einem Halteteil (17, 31, 36), das einen rotierbaren, mit einer Antriebswelle (18; 66) verbundenen Teller (21; 69) aufweist, der in Axialrichtung verschiebbar ist und dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Wafers (25) ist, welcher Teller (21; 69) Befestigungsmittel aufweist, mit denen der Wafer (25) auf dem Teller (21; 69) befestigbar ist, – mit einem unteren Polierwerkzeug (1; 41) zum Polieren der Umfangsteile des Wafers (25) auf seiner Unterseite und – mit einem oberen Polierwerkzeug (10; 50) zum Polieren der Umfangsteile des Wafers (25) auf seiner Oberseite dadurch gekennzeichnet, daß das obere und das untere Polierwerkzeug (1, 10; 41, 50) jeweils eine zumindest teilweise mit Schleifmaterial (6, 15; 46, 53) belegte Aussparung (3, 13; 43, 53) aufweisen, die so dimensioniert ist, daß der Wafer (25) wahlweise in eine der Aussparungen (3, 13; 43, 53) der beiden Polierwerkzeuge (1, 10; 41, 50) durch Verschieben des Tellers (21; 69) einführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Aussparungen (3, 13; 43, 53) konisch ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des Halteteils (17, 31, 36) in bezug auf die Polierwerkzeuge (1, 10; 41, 50) einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Polierwerkzeuge (1, 10; 41, 50) rotierbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Polierwerkzeuge (1, 10; 41, 50) axial verschiebbar ist.