DE4138087A1 - Verfahren zum schleifen der kanten eines scheibenfoermigen gekerbten werkstuecks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen der Kanten eines gekerbten scheibenförmigen Werkstücks. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen der Kanten einer gekerbten Halbleiterscheibe sowohl in Umfangsrichtung als auch in Richtung der Dicke der Platte, dergestalt, daß die Scheibe während ihrer langsamen Drehung um die Mittelachse (Richtung R in Richtung der Annäherung an die Schleifscheibe oder in Richtung der Wegführung von der Schleifscheibe bewegt wird und daß die Schleifscheibe in der Richtung bewegt wird (Richtung Z), in der sie die Richtung Y orthogonal kreuzt.

Die Halbleiterscheibe, auf welcher hier bezug genommen wird, ist eine dünne, grob geschnittene Scheibe aus einem Halbleiterwerkstoff, beispielsweise Silicium, die man gewöhnlich erhält, indem eine zylinderförmige verfeinerte Einkristallmasse, wie zum Beispiel die in Fig. 6 gezeigt Silicium-Einkristallmasse, in Scheiben geschnitten wird. Die Oberfläche der Scheibe wird zur Spiegelfläche poliert, auf welcher mit Hilfe verschiedener Ätztechniken, Lithographieverfahren etc. verschiedene Halbleiterelemente gebildet werden. Eine Halbleiterscheibe ist eine dünne Scheibe mit beispielsweise einem Durchmesser von 10-400 mm und einer Dicke von 200 µm-10 mm. Zur leichteren Ausrichtung in Umfangsrichtung ist die kreisrunde Scheibe mit einem linearen Bereich versehen, nämlich einer sogenannten Orientierungsabflachung, oder mit einem gekerbten Bereich an ihrer Peripherie.

Während der Feinbearbeitung der Oberfläche einer Halbleiterscheibe kommt es zur Bildung von Flugstaub auf der Oberfläche oder an der Umfangsfläche der Scheibe, was ein ernsthaftes Problem bedeuten kann. Wenn nämlich die Halbleiterscheibe an ihrer äußeren Peripherie einen scharfen bzw. scharfkantigen Bereich aufweist, ist die anfallende Staubmenge sehr groß. Folglich ist die Entschärfung der Grenzfläche zwischen der Orientierungsabflachung oder der Kerbe und der äußeren Umfangsfläche, wobei speziell die Plattendicke der Orientierungsabflachung oder der Kerbe ausgedehnt wird, ein wirksames Mittel, um die Staubbildung zu verhindern.

Die Bearbeitung einer Orientierungsabflachung oder einer Kerbe mit größter Maßhaltigkeit reduziert den Aufwand, der anschließend nötig ist, um das Werkzeug für die Feinbearbeitung anzuordnen. Das heißt also, daß die Schleifkanten des Bereichs der Orientierungsabflachung oder des gekerbten Bereichs mit größtmöglicher Präzision ausgeführt werden müssen.

Da das Entschärfen der Kanten des beinahe V-förmigen Bereichs mit herkömmlichen Verfahren an der Orientierungsabflachung selbst weitaus schwieriger ist als im Bereich der Orientierungsabflachung, hat man sehr viel häufiger eine Orientierungsabflachung verwendet, die als sofort bearbeitbar galt. Der Nachteil einer solchen Orientierungsabflachung ist jedoch, daß bei der Bearbeitung ein großer Bereich abgetragen werden muß, was zu Lasten der effektiven Nutzung der wertvollen Halbleiter-Scheibe geht.

Als herkömmliche Schleifverfahren für die Kerbe kennt man chemisches Polieren oder die Verwendung von Profilschneidern. Bei dem in Fig. 6 dargestellten chemischen Polierverfahren wird eine von einem zylinderförmigen Block aus einem Halbleiterwerkstoff, beispielsweise Silicium, abgeschnittene Halbleiterscheibe oder Scheibe 2 in eine Ätzflüssigkeit getaucht, um so auf chemischem Weg den Kantenbereich 2a zu entfernen, der verschiedene Defekte aufweist, wie zum Beispiel Verformung durch die Bearbeitung, Kristallbaufehler etc. Dieses Verfahren hat allerdings den Nachteil, daß es - wie Fig. 7 zeigt - nicht nur im Kantenbereich 2a zu Erosionen kommt, sondern daß auch der gesamte in die Ätzflüssigkeit getauchte Bereich dünn wird, derart, daß sich die Flachheit der Scheibe verschlechtert und bei der nachfolgenden Feinbearbeitung unerwünschte Wirkungen zur Folge hat. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens zeigt sich in der geringen Behandlungsmenge und in der unzureichenden Behandlung dahingehend, daß das Fliegen von submikroskopischem Staub nicht verhindert wird, was speziell bei der Bearbeitung von Super-LSI (large-scale integrated circuits=monolithische Halbleiterschaltung mit hohem Integrationsgrad) und dergleichen problematisch ist.

Das an zweiter Stelle genannte Formschleifverfahren hat den Nachteil, daß das Schleifwerkzeug die gleiche Form aufweisen muß wie die Kerbe 2c, deren Kanten abzuflachen sind. Demzufolge muß das Schneidwerkzeug jedesmal, wenn sich die Form der Kerbe 2c ändert, eigens angefertigt werden. Hinzukommt, daß das Schneidwerkzeug nach häufigem Einsatz seine Form nicht mehr behält und durch ein neues Schneidwerkzeug ersetzt werden muß. Das Formschleifverfahren ist daher unökonomisch und benötigt außerdem umfangreiche Einrichtungsarbeit. Darüber hinaus können die Kanten der V-förmigen Kerbe 2c an der äußeren Peripherie der Scheibe 2 nicht mit einem einzigen Schleifstein abgeschrägt werden, so daß normalerweise zunächst nur die Abschrägung in Richtung der Dicke der Platte erfolgen kann und die Feinarbeitung in einem darauffolgenden Verfahrensschritt stattfinden muß. Da jedoch in dem unbearbeiteten Kantenbereich 2a in Umfangsrichtung Staub gebildet wird, kommt es wiederum zu einem negativen Effekt, dergestalt, daß der Bleidraht an der Scheibe bricht.

Damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen eines gekerbten Werkstücks zur Verfügung zu stellen, derart, daß unter Beibehaltung der flachen Beschaffenheit des dünnen Werkstücks die Bildung von Staub verhindert und, beispielsweise bei einer Halbleiter-Scheibe, der gute Zustand auch in dem Bereich erhalten bleibt, der mit herkömmlichen Verfahren nur schwer zu bearbeiten ist und dessen Oberfläche in einem darauffolgenden Schritt der Feinbearbeitung unterzogen wird.

Weiterhin gilt es, mit vorliegender Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung derart zur Verfügung zu stellen, daß ein Auswechseln der Schleifscheibe und damit jegliche zusätzliche Einrichtarbeit selbst bei wechselnder Form der Kerbe entfällt und effizientes Schleifen ermöglicht wird.

Schließlich gilt es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, wonach das Schleifen der Kanten einer gekerbten, kreisrunden Halbleiterscheibe in Umfangsrichtung und/oder Dickenrichtung der Platte mit einer einzigen Schleifscheibe großen Durchmessers erfolgen kann und dabei Staubbildung im Kantenbereich und die damit verbundene Beeinträchtigung der Qualität und der Leistung der auf der abgeschrägten Halbleiterscheibe zu bildenden Elemente verhindert wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Verfahrensanspruchs und bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Vorrichtungsanspruchs erfindungsgemäß durch deren kennzeichende Merkmale gelöst.

Dazu werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Schleifen der Kanten eines gekerbten scheibenförmigen Werkstücks, beispielsweise einer grob geschnittenen, gekerbten, kreisrunden Halbleiterscheibe, in Umfangs- und/oder Dickenrichtung eine Schleifscheibe und ein Werkstück derart angeordnet, daß deren flache Seiten einander orthogonal kreuzen. Das Werkstück wird um seine Mittelachse mit niedriger Geschwindigkeit gedreht (Richtung R) und dabei in Hinführungsrichtung zur Schleifscheibe und in Wegführungsrichtung von der Schleifscheibe (Richtung Y) geradlinig vorgeschoben, während der Vorschub der Schleifscheibe geradlinig in der Richtung erfolgt (Richtung Z), der sich orthogonal mit der Richtung Y kreuzt, wobei das Schleifen der Kanten des gekerbten Werkstücks in Umfangsrichtung und/oder Dickenrichtung der Platte erfolgt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schleifen der Kanten eines gekerbten, scheibenförmigen Werkstücks und insbesondere zum Abschrägen einer grob geschnittenen, gekerbten, scheibenförmigen Halbleiterscheibe mit einer Schleifscheibe ist ausgebildet mit einem die Schleifscheibe tragenden Schlitten, einem ersten Antriebsmechanismus für den geradlinigen Vorschub der an dem Schlitten montierten Schleifscheibe in axialer Richtung ihrer Spindel (Richtung X), einem Werkstückhalter für die Zentrierung des Werkstücks in einer Position, in der die Ebene des zu schleifenden Werkstücks sich orthogonal mit der Ebene der Schleifscheibe kreuzt, einem zweiten Antriebsmechanismus für die geradlinige Bewegung des Schlittens in die Richtung (Richtung Z), die sich orthogonal mit der Richtung kreuzt, in der das auf dem Werkstückhalter zentrierte und gehaltene Werkstück an die Schleifscheibe herangeführt und vor der Schleifscheibe weggeführt wird (Richtung Y), einem dritten Antriebsmechanismus für die Drehung des Werkstückhalters derart, daß das dort gehaltene Werkstück mit niedriger Geschwindigkeit gedreht wird (Richtung R), einem vierten Antriebsmechanismus zur Bewegung des Werkstückhalters derart, daß das dort gehaltene Werkstück in Richtung Y geradlinig vorgeschoben wird, und einer Steuereinheit zur Steuerung des ersten, zweiten, dritten und vierten Antriebsmechanismus, wobei das Schleifen der Kanten des gekerbten Bereichs des Werkstücks in Umfangsrichtung und/oder Dickenrichtung durch die Steuerung der Bewegung von Schleifscheibe und Werkstück derart erfolgt, daß die relativen Verschiebungen bzw. Lageänderungen in den drei Richtungn (R, Y und Z) durch die Steuereinheit stattfinden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Darin zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer zu schleifenden Halbleiterscheibe und einer Vorrichtung zum Schleifen bzw. Beschleifen von Kerben der Halbleiterscheibe;

Fig. 2 eine Ansicht der wesentlichen Teile der Schleifvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des wesentlichen Teils einer Halbleiterscheibe, wobei der Zustand der Abschrägung in Umfangsrichtung dargestellt ist;

Fig. 4 eine vergrößerte vertikale Teilschnittansicht des wesentlichen Teils der Halbleiterscheibe, wobei der Zustand der Abschrägung in Richtung deren Plattendicke dargestellt ist;

Fig. 5 eine teilweise vergrößerte vertikale geschnittene Seitenansicht des wesentlichen Teils des abgeschrägten Kantenbereichs der in Richtung der Plattendicke bearbeiteten Halbleiterscheibe;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Zustands der von dem zylinderförmigen Basismaterial abgeschnittenen Halbleiterscheibe;

Fig. 7 eine vergrößterte vertikale geschnittene Seitenansicht des wesentlichen Teils der mit dem herkömmlichen chemischen Polierverfahren bearbeiteten abgeschrägten Kante einer Scheibe.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung 3 zum Schleifen der Kanten des gekerbten Bereichs einer Halbleiterscheibe 2 gemäß vorliegender Erfindung zeigt eine Schleifscheibe 4, einen Antriebsmechanismus 5 für die Drehung der Schleifscheibe, einen Schlitten 6 für den Drehantriebsmechanismus 6, einen ersten Antriebsmechanismus 8, einen zweiten Antriebsmechanismus 9, einen Werkstückhalter 10, einen dritten Antriebsmechanismus 11 und einen vierten Antriebsmechanismus 12.

Die Schleifscheibe 4, die gebildet ist aus Diamantkörnern 4b, die man rund um den durch Verfestigung von gekörntem Korund durch Metallisieren oder Galvanisieren gebildeten Schleifscheibenkörper 4a, festwerden läßt, ist mit Hilfe einer Mutter 14 lösbar an einer Spindel 13 befestigt.

Der Rotations-Antriebsmechanismus 5 wird durch Elektromotoren 15 gebildet und ist so ausgelegt, daß er die Schleifscheibe 4 an der mit der Welle des Motors 5 verbundenen Spindel 13 in einer Richtung dreht, nämlich zum Beispiel in der in Fig. 3 gezeigten Pfeilrichtung A.

Der Schlitten 6 besitzt einen Führungsblock 16 und einen beweglichen Tisch 19. Der Tisch kann durch Schwalbenschwanz-Vertiefungen 18, die in dem Führungsblock 16 ausgebildet sind, linear gleiten.

Der erste Antriebsmechanismus 8 ist gebildet durch eine Schraube, mit welcher eine zum Beispiel mit der Rotationswelle 20a eines Gleichstrom- Servomotors 20 verbundene Zahnstange 21 an dem auf dem beweglichen Tisch 19 vorgesehenen Muttergewinde 22 befestigt ist, wodurch der in den Schwalbenschwanzvertiefungen 18 geführte Tisch 19 in axialer Richtung (Richtung X) der Spindel 13 des Schleifrads 4 bewegt wird.

Der zweite Antriebsmechanismus 9 dient zur Bewegung des Schleifrads 4 in Richtung Z-Z′ und ist als Gleichstrom-Servomotor 25 ausgebildet, in welchem eine Rotationswelle 25a direkt mit einer Zahnstange 24 verbunden ist, welche durch eine Schraubbefestigung drehbar mit der an dem Führungsblock 16 befestigten Vorschubmutter 23 verbunden ist.

Der Werkstückhalter 10 ist an seiner Oberseite 10b mit einer Vielzahl von Sauglöchern 10a (zum Beispiel vier) ausgebildet, wie das in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist. Diese Sauglöcher bzw. Vakuumöffnungen sind mit einer Vakuumpumpe (nicht dargestellt) verbunden, und zwar derart, daß durch den Betrieb dieser Vakuumpumpe Luft durch die Sauglöcher 10a abgesaugt und die Halbleiterscheibe 2 adsorbiert wird. Auf der Oberseite 10b des Werkstückhalters 10 ist auch ein Paar von Schlitzen 10c, die einander orthogonal kreuzend radial angeordnet sind, und in Umfangsrichtung konzentrische Vertiefungen bzw. Rillen 10d ausgebildet. Der Werkstückhalter 10 ist frei drehbar durch einen Stützzylinder 28 gehalten, der an einem beweglichen Tisch 26 festgelegt ist. Durch diese Konstruktion wird die an den Werkstückhalter 10 gesaugte Halbleiterscheibe 2 durch den dritten Antriebsmechanismus 11 langsam gedreht.

Durch den vierten Antriebsmechanismus 12 wird der Werkstückhalter 10 an die Schleifscheibe 4 herangeführt oder von der Schleifscheibe 4 weggeführt. Der Antriebsmechanismus 12 ist gebildet durch eine an der Rotationswelle 29a eines Gleichstrom-Servomotors 29 befestigte Zahnstange 30 und eine Vorschubmutter 31, die auf dem beweglichen Tisch 26 angeordnet und mit der Zahnstange 30 derart verschraubt ist, daß der bewegliche Tisch 26 durch die Drehung der Zahnstange 30 in normaler oder umgekehrter Richtung in Richtung Y hin und her bewegt werden kann.

Der erste, zweite, dritte und vierte Antriebsmechanismus 8, 9, 11 und 12 sind an die mit einer Konsole 33 versehene Steuereinheit 32 elektrisch angeschlossen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Verfahren zum Schleifen der Kanten des gekerbten Bereichs 2c einer grob geschnittenen kreisrunden Halbleiterscheibe 2 in Umfangsrichtung und in Dickenrichtung folgende Verfahrensschritte: Eine sich drehende Schleifscheibe 4 und die mit der Schleifscheibe zu beschleifende oder abzufasende Halbleiterscheibe 2 werden jeweils so angeordnet, daß sich deren betreffende Ebenen orthogonal kreuzen. Die Halbleiterscheibe 2 wird um ihre Mittelachse mit relativ niedriger Geschwindigkeit mit dem Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht (Richtung R). Die an dem Werkstückhalter 10 gehaltene Halbleiterscheibe 2 wird geradlinig in Richtung der Hinführung zur Schleifscheibe 4 oder in Richtung der Wegführung von der Schleifscheibe 4 (Richtung Y) bewegt, und die Schleifscheibe 4 wird geradlinig in der Richtung bewegt (Richtung Z), der sich orthogonal mit der Richtung Y kreuzt.

Nachfolgend werden Betriebs- und Funktionsweise der vorliegenden Erfindung erläutert. Bezugnehmend auf die Fig. 1, 2 und 6 wird eine grob geschnittene gekerbte Halbleiterscheibe 2 (die von einem entlang seiner Längsachse mit einer annähernd V-förmigen Kerbe 1a versehenen zylinderförmigen Block 1 aus einem Halbleiterwerkstoff wie beispielsweise Silicium abgeschnitten wurde) auf der Oberfläche des Werkstückhalters 10 placiert und zentriert. Anschließend wird eine nicht gezeigte Vakuumpumpe in Betrieb gesetzt, durch welche Luft aus den Sauglöchern 10a gesaugt und so die Halbleiterscheibe 2 an dem Werkstückhalter 10 adsorbiert wird.

Entsprechend den Befehlen, die aus der Steuereinheit 32 kommen, wird der dritte Antriebsmechanismus 11 in Betrieb gesetzt, der den Werkstückhalter 10 und damit die zentrierte Halbleiterscheibe 2 langsam in einem Winkel in Pfeilrichtung R dreht. Nach Erfassen der Kerbe 2c, die zu dem Schleifrad 4 eine vorgegebene Position aufweist, mit einem nicht gezeigten Positionsfühler wird der Betrieb des Antriebsmechanismus 11 gestoppt.

Durch die Drehung des Gleichstrom-Servomotors 25 wird der Schlitten 6 durch die Wirkung der Zahnstange 24 und Vorschubmutter 23 in Pfeilrichtung Z-Z′ auf und ab bewegt, und zwar derart, daß eine wie in Fig. 4 gezeigte Übereinstimmung zwischen dem annähernd mittleren Teil der Halbleiterscheibe 2 in Dickenrichtung der Platte und der axialen Mitte 13a der Spindel 13 der Schleifscheibe 4 erreicht wird. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die sich von der Schleifscheibe 4 wegbewegende Halbleiterscheibe 2 in der in Fig. 3 gezeigten Position und wird noch nicht bearbeitet. Sobald der Gleichstrom-Servomotor 29 in Betrieb gesetzt ist und die Zahnstange 30 in Pfeilrichtung B dreht, bewegt sich der Tisch 26 in Pfeilrichtung Y und führt die Schleifscheibe 4 so weit an die Halbleiterscheibe 2 heran, bis deren gegenseitiger Kontakt hergestellt ist.

Bei Kontakt der Halbleiterscheibe 2 mit der Schleiffläche der Schleifscheibe 4 erfolgt durch den erneuten Betrieb des Servomotors 29 der Vorschub des Tisches 26 über eine vorgegebene Distanz in Pfeilrichtung Y, und es beginnt das Abschrägen bzw. Abfasen der Kanten des gekerbten Bereichs 2c der Halbleiterscheibe 2.

Beim Schleifen der Kanten des gekerbten Bereichs 2c der Halbleiterscheibe 2 sowohl in Umfangsrichtung als auch in Dickenrichtung wird die Schleifscheibe 4 durch den Servomotor 20 zunächst in einer vorgegebene Position in Richtung X-X′ verriegelt, und danach wird die Bewegung des Werkstückhalters 10 und damit der dort festgelegten Halbleiterscheibe 2 entsprechend der Rotationswinkelposition in Richtung Y-Y′ ständig gesteuert, während der sich mit niedriger Geschwindigkeit in vorgegebenen Rotationswinkel-Intervallen durch den Servomotor des dritten Antriebsmechanismus 11 drehende Werkstückhalter 10 und auch die Bewegung der Schleifscheibe 4 entsprechend der Rotationswinkelposition in Richtung Z-Z′ durch den Gleichstrom-Servomotor 25 gesteuert werden. Auf diese Weise erfolgt die Abschrägung bzw. Abfasung des gekerbten Bereichs 2c der Halbleiterscheibe 2 sowohl in Umfangsrichtung als auch in Dickenrichtung der Platte.

Im Zuge der Abfasungsarbeit werden die Wegstrecken der Schleifscheibe 4 in Richtung Z-Z′ und der Halbleiterscheibe 2 in Richtung Y-Y′ sequentiell anhand einer Berechnungsformel im Rahmen des gewählten und bereits vorher in einem nicht dargestellten Speicher gespeicherten Operationsprogramm unter Verwendung der Echtzeit- Positionsdaten der Mitte der Scheibe 2 und der axialen Mitte 13a der Schleifscheibe 4 berechnet und ebenso sequentiell in die Steuereinheit 32 eingegeben. Diese Berechnungsformel bestimmen sich zum Beispiel nach dem Profil des gekerbten Bereichs 2c der auszubildenden Halbleiterscheibe 2 und lauten wie folgt:

L = f(R)

In diesem Schema wird die Formel ausgedrückt als Funktion des Rotationswinkels R der Halbleiterscheibe 2. Jeder anhand der Formel berechnete Wert zeigt eine Distanz L zwischen der Schleiffläche der Schleifscheibe 4 und der Kontur bzw. Umrißlinie des zu beschleifenden gekerbten Bereichs 2c der Halbleiterscheibe 2, das heißt die Bewegung des Werkstückhalters 10 mit der daran gehaltenen Halbleiterscheibe 2 in Richtung Y-Y′ zu jedem Moment.

Wie vorstehend beschrieben erfolgt die Steuerung der relativen örtlichen Beziehung zwischen der Schleifscheibe 4 und der Halbleiterscheibe 2 in den drei Steuerrichtungen R, Y und Z über den gesamten Rotationswinkel hinweg, wodurch Abfasarbeiten r mit leichtem Abrunden in einem Radius von beispielsweise 0,01-5,0 mm an den Grenzen 2e zwischen dem gekerbten Bereich 2c und dem kreisrunden Bereich 2d an der äußeren Peripherie der Halbleiterscheibe 2 in Umfangsrichtung und am Fuß 2f der Kerbe 2 gleichzeitig mit leichtem Abrunden der oberen und unteren Kanten 2a in Dickenrichtung durchgeführt werden können, wie das in Fig. 5 gezeigt ist. Der Radius R₁ der Halbleiterscheibe 2 als Werkstück beträgt zum Beispiel 10-400 mm, und der Radius R₂ von der Mitte der Scheibe 2 bis zum Fuß 2f der Kerbe 2c beträgt zum Beispiel 8-394 mm.

Der Winkel α des Fußes der Kerbe 2c bestimmt sich nach der herzustellenden Form des Produkts. Als Beispiel wird ein Winkel von 50°-150° gewählt. Selbst wenn sich die Größe des Winkels α ändert, muß als einziger notwendiger Schritt mit Hilfe der Tastatur über die Konsole 33 die Eingabe der geänderten Winkeldaten gemacht werden, das heißt der Abfasungsprozeß kann stattfinden, ohne die Schleifscheibe 4 austauschen zu müssen, was gleichermaßen für die freie Wahl der Größe bzw. Stärke der Abfasung oder Abschrägung gilt.

Die vorstehende Beschreibung gilt für die Bewerkstelligung der gleichzeitigen Bearbeitung in den drei Steuerrichtungen R, Y und Z. Jedoch ist diese Ausführungsform nicht auf die Simultansteuerung der Richtungen R, Y und Z beschränkt. Vielmehr ist auch die folgende Auslegung möglich:
Mit Stoppen der Drehung des Gleichstrom-Servomotors 25, das heißt mit Festlegung der Schleifscheibe 4 in einer Position in Richtung Z bei gleichzeitiger Drehung des Werkstückhalters 10 und folglich der dort gehaltenen Halbleiterscheibe 2 mit der vorgegebenen niedrigen Geschwindigkeit mittels des Servomotors 29 und bei gleichzeitiger Steuerung der an dem Werkstückhalter 10 gehaltenen Halbleiterscheibe 2 in Richtung Y-Y′ durch den Servomotor 29, und zwar mit Durchführung der Steuerung in den zwei Richtungen R und Y, findet die Abschrägung der Kanten des gekerbten Bereichs der Halbleiterscheibe 2 in Umfangsrichtung in einer in Dickenrichtung bestimmten Position statt. Danach folgt durch den Betrieb des Servomotors 25 eine leichte Bewegung der Schleifscheibe 4 in Pfeilrichtung Z oder Z′, wodurch die Schleifscheibe an der nächsten Abschrägungs- bzw. Abfasstelle in Dickenrichtung der Halbleiterscheibe 2 angesetzt wird. Und in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben findet auch die Abfasung des gekerbten Bereichs 2c der Halbleiterscheibe 2 in einer zweiten Abfasungsposition statt. Auf diese Art kann die Abschrägung bzw. Abfasung des gekerbten Bereichs 2c in Dickenrichtung der Platte mehrmals über die gesamte Länge in der Dicke erfolgen. In diesem Fall entspricht die abgefaste Form der Halbleiterscheibe 2 in Dickenrichtung der sogenannten C-Abfasung.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Schleifen der Kanten des gekerbten Bereichs 2c der Halbleiterscheibe 2 bei gleichzeitiger Steuerung der Drehung des Werkstückhalters 10 oder der Drehung der Halbleiterscheibe 2 (R-Richtungssteuerung). Wie aber nachstehend beschrieben, kann aber anstelle der Steuerung in Richtung R der Gleichstrom-Servomotor 20 des ersten Antriebsmechanismus 8 eingesetzt werden, um die Bewegung der Schleifscheibe 4 in Richtung X-X′ zu steuern.

Dabei wird der Servomotor 20 zunächst mit ziemlich niedriger Geschwindigkeit angetrieben. Mit anderen Worten, die Schleifscheibe 4 wird in Richtung des Pfeils X in der angegebenen Distanz LX/2 (Fig. 3) an dem auf dem Schlitten 6 montierten beweglichen Tisch 19 fixiert. Gleichzeitig werden der Servomotor 25 und folglich die an dem Schlitten 6 montierte Schleifscheibe und der Servomotor 29 und demzufolge die Halbleiterscheibe 2, die an dem auf dem beweglichen Tisch 26 montierten Werkzeughalter 10 gehalten ist, jeweils in Pfeilrichtung Z oder Z′ und Y oder Y′ bewegt. Das bedeutet, die relativen Bewegung sind dergestalt, daß die Mitte der Achse 13a der Schleifscheibe 4 etwa eine halbkreisförmige Ortskurve zeichnet, wie das in Fig. 4 gezeigt ist, das heißt so, daß sich die an der Peripherie gelegene Schleiffläche der Schleifscheibe 4 entlang der äußeren Peripherie des gekerbten Bereichs der Halbleiterscheibe 2 wiederholt auf und ab bewegt. Auf diese Weise findet die Abfasung der linken Hälfte des äußeren Umfangsbereichs des gekerbten Bereichs 2c statt (Fig. 3). Hat die Schleifscheibe 4 das linke Ende des gekerbten Bereichs 2c der Halbleiterscheibe 2 erreicht, so wird der Servomotor 20 in der umgekehrten Richtung gedreht. Danach wird die Schleifscheibe 4 um eine vorgegebene Distanz LX mit niedriger Geschwindigkeit in Richtung X′ bewegt, wodurch die Abfasung der Kanten des gekerbten Bereichs 2c in Umfangsrichtung stattfindet. Und in der gleichen Weise erfolgt auch die Abfasung des äußeren Umfangsbereichs der Kerbe 2c in Dickenrichtung durch den Antrieb der Servomotoren 25 und 29.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich sämtliche Kanten der gekerbten Halbleiterscheibe 2 sowohl in Umfangsrichtung als auch in Dickenrichtung feinschleifen. Deshalb können auch verschiedene Beanspruchungen, die während der Abfasungsarbeit an der grob geschnittenen Halbleiterscheibe 2 in dem Material entstehen, beseitigt werden.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben. Abwandlungen einzelner Details sind möglich, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, der in den Ansprüchen wiedergegeben ist.

Claims (2)

1. Verfahren zum Schleifen der Kanten eines scheibenförmigen gekerbten Werkstücks, insbesondere zum Abfassen der Kanten einer gekerbten Halbleiterscheibe mit einer Schleifscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe (4) und ein gekerbtes Werkstück (2) so angeordnet werden, daß deren flache Seiten einander orthogonal kreuzen, daß das Werkstück (2) um seine Mittelachse (Richtung R) mit niedriger Geschwindigkeit gedreht wird, daß das Werkstück (2) in Richtung der Hinführung zur Schleifscheibe (4) und Wegführung von der Schleifscheibe (4) (Richtung Y) geradlinig vorgeschoben wird, daß die Schleifscheibe (4) geradlinig in der Richtung (Richtung Z) vorgeschoben wird, die die Richtung Y orthogonal kreuzt, wodurch die Abfasung des gekerbten Werkstücks (2) in Richtung der äußeren Peripherie und/oder in Richtung der Plattendicke stattfindet.

2. Vorrichtung zum Schleifen der Kanten eines scheibenförmigen gekerbten Werkstücks, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen eine Schleifscheibe (4) haltenden Schlitten (6), einen ersten Antriebsmechanismus (8) für den geradlinigen Vorschub der an dem Schlitten (6) montierten Schleifscheibe (4) in axialer Richtung der Spindel (13) der Schleifscheib (Richtung X), einen Werkstückhalter (10) für die Zentrierung des Werkstücks (2) in einer Position, in der die Ebene des abzufassenden Werstücks sich orthogonal mit der Ebene der Schleifscheibe (4) kreuzt, einen zweiten Antriebsmechanismus (9) für die geradlinige Bewegung des Schlittens (6) in einer Richtung (Z), die sich mit der Richtung (Y) kreuzt, in der das auf dem Werkstückhalter (10) gehaltene und zentrierte Werkstück (2) an die Schleifscheibe (4) herangeführt oder von dieser weggeführt wird, einen dritten Antriebsmechanismus (11) für die Drehung des Werkstückhalters (10) und damit des dort befestigten Werkstücks (2) mit niedriger Geschwindigkeit, einen vierten Antriebsmechanismus (12) für die Bewegung des Werkstückhalters (10) derart, daß das auf diesem gehaltene Werkstück (2) geradlinig in Richtung Y bewegt wird, und eine Steuereinheit (32) für die Steuerung des ersten (8), zweiten (9), dritten (11) und vierten Antriebsmechanismus (12), wobei das Schleifen der Kanten des gekerbten Werkstücks (2) in Umfangsrichtung und/oder Dickenrichtung des Werkstücks durch die Steuerung der Bewegung der Schleifscheibe (4) und des Werkstücks (2) erfolgt, derart, daß die relative Verschiebung bzw. Lageveränderung in den drei Richtungen (R, Y und Z) mittels der Steuereinheit (32) stattfindet.