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Dokumentenidentifikation DE19804750C2 11.04.2002
Titel Poliervorrichtung
Anmelder Tokyo Seimitsu Co. Ltd., Mitaka, Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Inaba, Takao, Ing., Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Leyh und Kollegen, 81667 München
DE-Anmeldedatum 06.02.1998
DE-Aktenzeichen 19804750
Offenlegungstag 13.08.1998
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 11.04.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.04.2002
IPC-Hauptklasse B24B 29/02
IPC-Nebenklasse B24B 37/04   B24B 7/16   H01L 21/304   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Poliervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Poliervorrichtung der vorstehend genannten Art ist aus EP 0 756 917 A1 bekannt, welche beispielsweise bei der Herstellung von Halbleiterchips zum Einsatz kommt, bei denen Schaltungen auf einem Wafer als ein Halbleitermaterial ausgebildet sind. Mit dieser Vorrichtung wird die Oberfläche des Halbleiterwafers poliert. Hierbei werden üblicherweise unterschiedliche Poliervorrichtungen eingesetzt, welche mit einer Polierscheibe bzw. einer Schwabbelscheibe versehen sind, welche auf einem Poliertisch festsitzt und den Halbleiterwafer poliert.

Wenn die Polierscheiben oder Poliereinsätze bei der vorstehend beschriebenen üblichen Poliervorrichtung auszuwechseln sind, muß die aufgebrauchte Polierscheibe bzw. der aufgebrauchte Poliersatz von dem Poliertisch abgezogen werden, und hierbei wird Staub im Inneren der Vorrichtung zerstreut. Somit wird die Vorgehensweise kompliziert, da zusätzlich eine Reinigung erforderlich ist. Durch das Auswechseln der Polierscheiben bzw. der Poliereinsätze werden lange Stillstandszeiten bei der Vorrichtung verursacht. Aus diesem Grunde ist es schwierig, die mit Hilfe der Vorrichtung zu polierende Anzahl von Halbleiterwafern größer zu machen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Poliervorrichtung bereitzustellen, welche ein einfaches und schnelles Auswechseln der Polierscheiben bzw. der Poliereinsätze auf pneumatische Weise bei möglichst kurzen Stillstandszeiten der Poliervorrichtung gestattet.

Nach der Erfindung wird hierzu eine Poliervorrichtung bereitgestellt, welche sich durch die Merkmale des Anspruches 1 auszeichnet.

Bei der erfindungsgemäßen Poliervorrichtung wird ein Trennfluid über einen mittels eines Bewegungsteils bewegbaren Injektor eingespeist, wobei das Injektor-Bewegungsteil außerhalb des Bewegungsbereiches des Poliertisches, der Polierscheiben-Tragplatte und der Polierscheibe angeordnet ist. Auf diese Weise wird bei der erfindungsgemäßen Poliervorrichtung erreicht, daß das Trennfluid durch entsprechende Bewegungsteile unabhängig von den Bewegungen des Poliertisches im Falle des Auswechselns einer aufgebrauchten Polierscheibe zugeleitet werden kann. Hierdurch sind die Aktivierungen zum Auswechseln der Polierscheibe hinsichtlich ihrer Bewegung unabhängig von den Bewegungsabläufen der Poliervorrichtung während der bestimmungsgemäßen Polierbearbeitung.

Zugleich weist die erfindungsgemäße Poliervorrichtung auch ein Polierscheiben-Tragplatten-Bewegungsteil auf, welches im Zusammenwirken mit der Aktivierung zur Einleitung des Trennfluids die Polierscheiben- Tragplatte in Richtung vom Poliertisch weg bewegt, aber die Polierscheiben- Tragplatte zugleich unterstützt und trägt. Hierdurch kann die Polierscheiben- Tragplatte von dem Poliertisch abgehoben werden und sie kann dann von der Poliervorrichtung weggefahren werden. Die verbrauchte Polierscheibe wird dann durch eine neue ersetzt, und die Poliervorrichtung nach der Erfindung kann wieder sehr schnell ihre Bearbeitungsposition einnehmen und weitere Wafer polieren.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, in welcher gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung einer bevorzugten Ausführungsform einer Poliervorrichtung nach der Erfindung; und

Fig. 2 eine Draufsicht zur Verdeutlichung eines Drehtisches der Poliervorrichtung nach Fig. 1.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist eine Poliervorrichtung 100 nach der Erfindung ein Polierteil 10 auf, welches einen Halbleiterwafer 1 als ein zu polierendes Material poliert, und ein Halte- und Andrückteil 90, welches den Halbleiterwafer 1 hält und diesen gegen das Polierteil 10 mit einem gewünschten Polierdruck andrückt.

Das Polierteil 10 ist mit einer Polierscheibe bzw. einem Poliereinsatz 11 versehen, welche den Halbleiterwafer 1 poliert. Die Polierscheibe 11 sitzt auf der oberen Fläche einer Polierscheiben-Tragplatte 40 fest, welche lösbar auf der Oberseite eines Drehtisches 30 des Körpers 20 angebracht ist. Der Körper 20 umfaßt den Drehtisch 30, ein Drehteil 50, welches den Drehtisch 30 trägt und diesen in Richtung des Pfeils A parallel zum Halbleiterwafer 1 dreht, einen Träger 60, welcher das Drehteil 50 trägt und welches auf dem Boden 3 aufliegt, ein Trennfluid-Zufuhrteil 70, welches Luft unter Hochdruck als Trennfluid einem Trennfluiddurchgang 33 zuleitet, welcher nachstehend noch näher beschrieben wird, und Schleifscheiben-Tragplatten-Bewegungsteile 80, von denen nur eines in Fig. 1 gezeigt ist, welches die Schleifscheiben-Tragplatte 40 auf und ab in Richtungen der Pfeile E und F bewegt. Die Schleifscheiben-Tragplatte 30 hat vier Eingriffsvorsprünge 41 an ihrer Bodenfläche.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, hat der Drehtisch 30 vier Eingriffsvertiefungen bzw. Eingriffsöffnungen, welche mit den Eingriffsvorsprüngen 41 der Schleifscheibentragplatte 40 zusammenarbeiten, und ferner hat der Drehtisch 30 den Trennfluiddurchgang 33, welcher Luft als Trennfluid zur Oberseite des Drehtisches 30 transportiert, welcher in Kontakt mit dem Boden der Polierscheiben-Tragplatte 40 ist, und Stabdurchgangsöffnungen 39 (von denen nur eine in Fig. 1 gezeigt ist), durch welche Stäbe 81 der Schleifscheiben-Tragplatten-Bewegungsteile 80 gehen.

Der Trennfluiddurchgang 33 hat ein ausgenommenes Teil 35, welches auf der oberen Fläche des Drehtisches 30 nach Fig. 2 ausgebildet ist, und ein Öffnungsteil 37, welches durch den Drehtisch 30 geht, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, und mit dem ausgenommenen Teil 35 in Verbindung steht. Das ausgenommene Teil 35 nach Fig. 2 umfaßt drei konzentrische Teile 35a und vier gerade Teile 35b, welche die Kreise der Teile 35a verbinden.

Das Trennfluid-Zufuhrteil 70 führt Luft als Trennfluid zu dem bodenseitigen Ende des Öffnungsteils 37 des Trennfluid-Durchgangs 33 zu, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Das Trennfluid- Zufuhrteil 70 umfaßt einen Trennfluid-Injektor 71, welcher Luft unter Hochdruck zuführt, und ein Injektor-Bewegungsteil 73, welches den Fluidinjektor 71 mit dem bodenseitigen Ende des Öffnungsteils 37 des Trennfluid-Durchgangs 33 verbindet und von diesem trennt. Das Injektor-Bewegungsteil 73 ist beispielsweise ein Luftzylinder, und er ist außerhalb der Bewegungsbereiche des Drehtisches 30, der Polierscheiben-Tragplatte 40 und der Polierscheibe 11 angeordnet.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Stab-Durchgangsöffnungen 39 des Drehtisches 30 in regelmäßigen Abständen außerhalb des äußeren Randes des ausgenommenen Teils 35 angeordnet.

Jedes der Polierscheiben-Tragplatten-Bewegungsteile 80 nach Fig. 1 hat einen Stab 81, welcher in Kontakt mit der Bodenfläche der Polierscheiben-Tragplatte 40 gebracht werden kann, und einen Bewegungsteilkörper 83, welcher den Stab 81 bewegt, um das vordere Ende der Stäbe 81 in Kontakt mit der Bodenfläche der Polierscheiben-Tragplatte 40 unter Durchgang durch die Stab- Durchgangsöffnung 39 (in Richtung des Pfeils E) zu bewegen, oder den Stab 81 aus der Stab-Durchgangsöffnung 39 (in Richtung des Pfeils F) abzuziehen. Die Bewegungskörperteile 83 werden beispielsweise von Hydraulikzylindern gebildet, und sie sind außerhalb der Bewegungsbereiche des Drehtisches 30, der Polierscheiben-Tragplatte 40 und der Polierscheibe 11 angeordnet.

Nachstehend soll die Vorgehensweise zum Auswechseln der Polierscheiben bzw. der Poliereinsätze 11 bei der Poliervorrichtung 100 näher erläutert werden.

Zuerst wird das Injektor-Bewegungsteil 73 des Trennfluid-Zufuhrteils 70 aktiviert, um den Fluidinjektor 71 in Richtung des Pfeils C derart zu bewegen, daß der Fluidinjektor 71 mit dem bodenseitigen Ende des Öffnungsteils 37 des Trennfluid-Durchganges 33 in Verbindung gebracht werden kann. Dann wird Luft unter Hochdruck in den Raum zwischen die obere Fläche des Drehtisches 30 und die Bodenfläche der Polierscheiben-Tragplatte 40 mit Hilfe des Fluidinjektors 71 über den Trennfluid-Durchgang 33 eingespeist. Hierbei wird die Polierscheiben-Tragplatte 40 von dem Drehtisch 30 getrennt, und zwar selbst dann, wenn die Polierscheiben-Tragplatte 40 auf dem Drehtisch 30 unter dem Polierdruck festsitzt, und Polierflüssigkeit zwischen die obere Fläche des Drehtisches 30 und die Bodenfläche der Polierscheiben-Tragplatte 40 eindringt und diesen ausfüllt.

Wenn die Polierscheiben-Tragplatte 40 von dem Drehtisch 30 gelöst ist, werden die Bewegungsteilkörper 83 der Polierscheiben-Tragplatten-Bewegungsteile 80 aktiviert, um die Stäbe 81 derart zu bewegen, daß die vorderen Enden der Stäbe 81 in Kontakt mit der Bodenfläche der Polierscheiben-Tragplatte 40 über die Stab-Durchgangsöffnungen 39 gebracht werden, und die Polierscheiben-Tragplatte 40 nach oben in Richtung des Pfeils E gedrückt wird. Hierbei wird die Polierscheiben-Tragplatte 40 abgestützt und in eine solche Richtung bewegt, daß sie sich von dem Drehtisch 30 weiter entfernt, was vermittels der Polierscheiben- Tragplatten-Bewegungsteile 80 geschieht. Somit kann die Polierscheiben-Tragplatte 40 leicht und schnell abgenommen werden. Nachdem die Polierscheiben-Tragplatte 40 abgenommen ist, wird das Arbeiten des Fluid-Injektors 71 gestoppt.

Dann wird eine weitere Polierscheiben-Tragplatte 40, auf welcher eine neue Polierscheibe 11 festsitzt, auf dem Drehtisch 30 an Stelle der abgenommenen Polierscheiben-Tragplatte 40 angebracht. Somit wird die Arbeitsweise der Poliervorrichtung 100 nur für einen kurzen Zeitraum gestoppt. Ferner wird die abgenommene Schleifscheiben-Tragplatte 40 zu einer Stelle von der Poliervorrichtung 100 entfernt bewegt, und die verbrauchte Polierscheibe 11 wird an dieser Stelle abgezogen, um zu verhindern, daß sich Staub im Inneren der Poliervorrichtung 100 verstreuen kann.

Somit lassen sich die Polierscheiben bzw. die Poliereinsätze 11 einfach und schnell wechseln, so daß die Poliervorrichtung 100 nur für eine kurze Zeitperiode still zu stehen braucht.

Nachdem die Polierscheiben 11 ausgewechselt sind und die Polierscheiben-Tragplatte 40 und der Drehtisch 30 in Polierrichtung (in Richtung des Pfeils A) bewegt werden, werden der Fluid-Injektor 71 des Trennfluid-Zufuhrteils 70 und die Stäbe 81 der Polierscheiben-Tragplatten-Bewegungsteile 80 in Richtung der Pfeile D und F jeweils bewegt, so daß diese von den Bewegungsbereichen des Drehtisches 30, der Polierscheiben-Tragplatte 40 und der Polierscheiben 11 während des Poliervorganges weggefahren werden können.

Somit kann die Poliervorrichtung 100 gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung eine große Anzahl von Halbleiterwafern 1 polieren.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Trennfluid-Durchgang 33 auf dem Drehtisch 30 vorgesehen. Er kann jedoch auch auf der Polierscheiben-Tragplatte 40 oder sowohl auf dem Drehtisch 30 als auch auf der Polierscheiben-Tragplatte 40 vorgesehen sein.

Bei der vorliegenden Erfindung kann das Trennfluid von irgendeinem beliebigen Gas oder einer Flüssigkeit an Stelle von Luft gebildet werden. Beispielsweise kann das Trennfluid ein Schmiermittel sein, welches zwischen dem Drehtisch 30 und der Polierscheiben-Tragplatte eindringt, um die Reibung zwischen denselben herabzusetzen, oder es kann eine chemische Lösung sein, welche die Polierflüssigkeit löst.

Der Drehtisch nach der Erfindung kann teilweise in Kontakt mit der Polierscheiben-Tragplatte sein. Die Kontaktfläche braucht nicht notwendigerweise eben zu sein, sondern sie kann auch wellenförmig ausgebildet sein.

Wenn gemäß den voranstehenden Ausführungen bei der Erfindung die Polierscheiben-Tragplatte von dem Drehtisch abgenommen wird, führt das Trennfluid-Zufuhrteil das Trennfluid in den Raum zwischen dem Drehtisch und der Polierscheiben-Tragplatte ein, um hierdurch die Polierscheiben-Tragplatte von dem Drehtisch zu lösen. Somit läßt sich die Polierscheiben-Tragplatte einfach und schnell abnehmen.

Eine weitere Polierscheiben-Tragplatte, auf welcher eine neue Polierscheibe festsitzt, wird auf dem Drehtisch an Stelle der abgenommenen Polierscheiben-Tragplatte angebracht, so daß die Poliervorrichtung nur während einer kurzen Zeitperiode nicht arbeitet. Die abgenommene Polierscheiben-Tragplatte wird zu einer Stelle entfernt von der Poliervorrichtung bewegt, und die Polierscheibe bzw. der Poliereinsatz wird abgezogen. Somit wird verhindert, daß sich Staub in der Poliervorrichtung verstreuen kann.


Anspruch[de]
  1. 1. Poliervorrichtung (100), welche folgendes aufweist:

    einen Poliertisch (30);

    eine Polierscheiben-Tragplatte (40), auf der eine Polierscheibe (11) zum Polieren eines zu polierenden Materials (1) angebracht ist, wobei die Polierscheiben-Tragplatte (40) lösbar auf dem Poliertisch (30) angebracht ist;

    einen Trennfluid-Durchgang (33), welcher wenigstens in dem Poliertisch (30) und/oder der Polierscheiben-Tragplatte (40) ausgebildet ist, und

    ein Trennfluid-Zuführungsteil (70), welches ein Trennfluid in den Raum zwischen dem Poliertisch (30) und der Polierscheiben-Tragplatte (40) über den Trennfluid-Durchgang (30) einleitet, wenn die Polierscheiben-Tragplatte (40) von dem Poliertisch (30) abzunehmen ist,

    gekennzeichnet durch folgendes:

    der Poliertisch (30) ist in eine Polierrichtung (A) bewegbar;

    das Trennfluid-Zufuhrteil (70) weist einen Trennfluid-Injektor (71) auf, welcher das Trennfluid einspeist, und ein Trennfluid-Injektor- Bewegungsteil (73), welches den Trennfluid-Injektor (71) mit dem Trennfluid-Durchgang (33) verbindet und von diesem trennt, wobei das Trennfluid-Injektor-Bewegungsteil (73) außerhalb des Bewegungsbereichs des Poliertisches (30), der Polierscheiben-Tragplatte (40) und der Polierscheibe (11) angeordnet ist, und

    ein Polierscheiben-Tragplatten-Bewegungsteil (80), welches die Polierscheiben-Tragplatte (40) in eine Richtung (E) vom Poliertisch (30) weg bewegt und die Polierscheiben-Tragplatte (40) trägt und unterstützt, wenn die Polierscheiben-Tragplatte (40) von dem Poliertisch (30) abgenommen ist.
  2. 2. Poliervorrichtung (100) nach Anspruch 1, welche sich ferner durch folgendes auszeichnet:

    der Poliertisch (30) ist in einer Polierrichtung (A) beweglich; und

    das Polierscheiben-Tragplatten-Bewegungsteil (80) weist ein Kontaktteil (81) und einen Bewegungsteilkörper (83) auf, welcher das Kontaktteil (81) in Kontakt mit der Polierscheiben-Tragplatte (40) bringt und das Kontaktteil (81) von der Polierscheiben-Tragplatte (40) trennt, wobei der Bewegungsteilkörper (83) außerhalb der Bewegungsbereiche des Poliertisches (30), der Polierscheiben-Tragplatte (40) und der Polierscheibe (11) angeordnet ist.
  3. 3. Poliervorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, welche sich ferner durch folgendes auszeichnet:

    der Poliertisch (30) ist in eine Polierrichtung (A) beweglich; und

    das Trennfluid-Zufuhrteil (70) weist einen Trennfluid-Injektor (71) auf, welcher das Trennfluid einspeist, und ein Trennfluid-Injektor- Bewegungsteil (73), welches den Trennfluid-Injektor (71) mit dem Trennfluid-Durchgang (33) verbindet und von diesem trennt, wobei das Trennfluid-Injektor-Bewegungsteil (73) außerhalb der Bewegungsbereiches des Poliertisches (30), der Polierscheiben-Tragplatte (40) und der Polierscheibe (11) angeordnet ist.
  4. 4. Poliervorrichtung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennfluid-Injektor-Bewegungsteil (73) einen Luftzylinder aufweist.






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