专利名称：半导体片抛光设备及方法
技术领域：
本发明涉及用于抛光半导体片表面的半导体片抛光机。
半导体片成形方法的最后步骤是抛光步骤以便在半导体片的一个表面上产生高度反射的，无损伤的表面。半导体片的抛光是通过机械化学方法完成的，其中，一转动的抛光垫使抛光浆在半导体片上研磨。在普通的半导体片抛光机中，半导体片用蜡粘在抛光块上，然后借助抛光臂抵靠在旋转的抛光垫上。
半导体片必须抛光得特别平，以便为了通过电子束刻印或摄影刻印法在半导体片上印刷电路而作好准备。在其上印刷电路的片表面的平面性是至关重要的，以便保持线的分辨率，这些线可能细到1微米或更细。。
平面性是部分地借助全厚振动测量(TTV)和现场全示阅读(STIR)来量化的。TTV是半导休片最大和最小厚度之差。STIR是在半导体片的一个小面积上距一基准平面的最大正、负偏差之和，基准平而平行于半导体片的背面，在局布区域的中心与前表面相关。在半导体片上的全厚振动是半导体片抛光质量的重要指示。抛光的半导体片最好具有小于1微米的TTV和在任何20mm×20mm的局布区域上小于一个半微米的STIR。
在普通的半导体片抛光中，半导体片、抛光垫和抛光浆的研磨作用产生的一些摩擦热传递到抛光块和抛光转台。这种热传递引起穿过抛光块和转台的温度梯度，这会引起抛光块和转台的热膨胀。热膨胀对抛光块和转台的平面性会有负面影响，从而对抛光的半导体片的平面性会有负面影响，特别是如果热膨胀不受控制，在抛光循环与抛光循环间是变化的话。例如，在抛光循环之间的不工作时间內，在转台中引起的变形当温度均化时开始扩散。如果这种不工作时间是变化的，那么，相继抛光的半导体片会表现出显著的平面性变化。
本发明的若干目的包括提供一种用于抛光半导体片的改进的设备和方法；提供用于连续抛光半导体片的上述设备和方法，其中，每个半导体片用蜡装在抛光块上，由抛光设备进行抛光，然后从抛光块上分开；提供上述设备和方法，其中每个抛光块的温度在抛光步骤开始时是基本相同的；提供在用蜡安装和抛光步骤中尽可能减小操作变量，使接续的各半导体片在基本一致的操作条件下被抛光的上述设备和方法；提供将被抛光的各半导体片间的平面性的差别减至量小的上述设备和方法；提供块-片安装设备和抛光设备的各零件的温度在块-片安装和抛光步骤中可被控制，使热膨胀引起的零件变形不会在各安装/抛光循环间改变的上述设备和方法；提供上述设备和方法，其中，安装半导体片的抛光块的温度在抛光半导体片中的各相应时刻是基本相同的；提供上述设备和方法，其中，在抛光块上安装半导体片及抛光半导体片是在可控的环境中进行的；提供上述设备和方法，其中，抛光设备的结构可在将半导体片压在垫上时限制半导体片相对于转动的抛光垫的倾斜；提供上述设备和方法，其中，抛光设备的零件可被改变以增加以后抛光的半导体片的平面性；提供上述设备和方法，其中，抛光设备的抛光垫的形状可以改变以增加其后抛光的半导体片的平面性； 以及提供上述设备和方法，其中，未抛光的半导体片自动从第一卡盒卸下，被抛光，然后插入第二卡盒。
本发明的用于抛光半导体片的设备一般包括一个壳体，一个在壳体內用于将半导体片的第一表面蜡装于抛光块的第一表面的安装装置，以及在壳体內用于抛光半导体片的第二表面的第一半导体片抛光机。半导体片的第二表面与其第一表面相反。第一移送机构在壳体內，用于将抛光块和半导体片从安装装置送至邻近的第一半导体抛光机。一控制器控制安装装置、第一半导体抛光机和第一移送机构的操作。
在本发明的另一方面中，用于将半导体片的第一表面蜡装在抛光块的第一表面上的装置包括一个用于固定半导体片的半导体片座，一个用于将蜡施加于抛光块的第一表面的施蜡器，以及用于将半导体片的第一表面压紧在抛光块的第一表面上的压紧器。移送机构适于将抛光块送至施蜡器，在将蜡施加在抛光块的第一表面后将抛光块送至压紧器，以及将半导体片从半导体片座送至压紧器。一个控制器控制移送机构的操作。半导体片座、施蜡器和压紧器绕移送机构在圆周上布置。
在本发明的另一方面中，用于抛光装在抛光块上的半导体片的设备包括用于抛光半导体片的第一和第二半导体片抛光机，以及用于安放半导体片和抛光块的第一、第二和第三工位。第一工位邻近第一半导体片抛光机。第二工位邻近第一和第二半导体片抛光机。第三工位邻近第二半导体片抛光机，第一半导体片抛光机包括第一抛光臂和邻近第一抛光臂的第一转动抛光件。和线抛光臂适于从第一工位拉动半导体片和抛光块，在半导体片被第一抛光件抛光时，将半导体片固抵靠在第一抛光件上，并且在共后将半导体片和抛光块送至第二工位。第二半导体片抛光机包括第二抛光臂和邻近第二抛光臂的第二转动抛光件。第二抛光臂适于从第二工位拉半导体片和抛光块，在半导体片被第二抛光件抛光时使半导体片压靠在第二抛光件上，并且在其后将半导体片和抛光块送至第三工位。
在本发明的另一个方面中，用于抛光半导体片的设备包括一个可绕第一轴线转动的抛光件，一个适于可卸式固定抛光块的夹盘和一个支承夹盘的第一抛光臂。半导体片粘合在抛光块的第一表面上。抛光臂适于将半导体片的抛光面压在抛光件上，此时抛光件转动以抛光半导体片。夹盘具有一连接于抛光臂的主轴，一个轴承组件在工作中将台板连接于夹盘，以便台板绕一第二轴线转动。夹盘适于可卸式地夹住抛光块，抛光块的第二表面与台板相对。在抛光过程中，第二轴线基本平行于第一轴线，抛光块和半导体片随台板绕第二轴线转动。夹盘的结构适于安放抛光块，使从轴承组件的轴向中点至半导体片的抛光表面的轴向距离D1小于半导体片直径的大约三分之一。
在本发明的另一方面中，将半导体片蜡装在具有第一和第二相对表面的抛光块上的方法包括将蜡涂层施加在抛光块的第一表面上；用蒸汽加热抛光块的第二表面从而加热在抛光块第一表面上的蜡涂层；蒸发在抛光块第二表面上的冷凝物；以及使半导体片与抛光块第一表面上的蜡涂层接触，使半导体片借助蜡涂层粘合在抛光块上。
在本发明的另一方面中，一种抛光半导体片的方法包括将半导体片固定在抛光块上，使半导体片的第一表面对着抛光块的第一表面；用转动的抛光件抛光件半导体片的第二表面，其中，在抛光时抛光块将半导体片压紧在抛光件上，至少在邻近抛光步骤开始前控制抛光块的温度，使在抛光开始时的抛光块的温度大致等于Tp1，相继对多个半导体片地重复上述步骤，使半导体片一个接一个地被抛光件抛光。
在本发明的另一个方面中，抛光半导体片的方法包括将抛光块加热至大致等于温度Th的温度；将半导体片固定在抛光块上，使半导体片的第一表面对着抛光块的第一表面；用转动的抛光件抛光半导体片的第二表面，因而转动抛光件对半导体片的抛光是在将半导体片固定在抛光块后一个固定的期间tD-P开始的；以及从抛光块上卸下半导体片。这些步骤对于多个半导体片的每一个是顺序重复进行的，使半导体片一个接一个地被抛光件抛光。
在本发明的另一个方面中，抛光多个半导体片的方法包括向第一抛光块的第一表面施加一粘合剂涂层；将第一半导体片粘合于第一抛光块，使第一半导体片的第一表面对着第一抛光块的第一表面；用转动的抛光件抛光第一半导体片的第二表面；在抛光件完成对第一半导体片的第二表面的抛光后，将第一半导体片从第一抛光块卸下。在抛光件完成对第一半导体片的抛光之前，将粘合剂涂层施加于第二抛光块的第一表面。在抛光件完成对第一半导体片的第二表面的抛光之前，将第二半导体片粘合于第二抛光块。第二半导体片的第一表面相对于第二抛光块的第一表面。用转动的抛光件抛光第二半导体片的第二表面在抛光件完成对第一半导体片的第二表面的抛光之前，将粘合剂涂层施加于第三抛光块的第一表面，在抛光件完成对第二半导体的第二表面的抛光之前，将第三半导体片粘合于第三抛光块，使第三半导体片的第一表面相对于第三抛光块的第一表面。用旋转的抛光件第三半导体片的第二表面，在抛光件完成对第二半导体片的第二表面的抛光之前，将第三半导体片粘合于第三抛光块，使第三半导体片的第一表面相对于第三抛光块的第一表面。用旋转抛光件抛光抛光第三半导体片的第二表面，在抛光件完成对第二半导体片的第二表面的抛光之后，从第二抛光块卸下第二半导体片。从第一抛光块的第一表面ige除粘合剂涂层，然后，在抛光件完成对第三半导体片的第二表面的抛光之前，将第二粘合剂涂层施加于第一抛光块的第一表面。在抛光件完成对第三半导体片的第二表面的抛光之前，将第四半导体片粘合于第一抛光块，使第四半导体片的第一表面相对于第一抛光件的第一表面。用旋转的抛光件抛光第四半导体片的第二表面。
本发明的其它目的和特点将在下文中进一步阐述。
附图的简要说明
图1是本发明的半导体片抛光设备的前视图；图2是图1所示半导体片抛光设备的侧视图；图3是沿图1中3-3线的剖视图；图4是图1所示半导体片抛光设备的框图；图5是图1的抛光设备的图形机器人的侧视图；图6是图5所示圆形机器人的平面图，图中机器人的爪处于打开位置；图7是图5所示圆形机器人的平面图，图中机器人的爪处于闭合位置；图8是图5所示图形机器人的平面图，表示机器人的真空夹盘固定着一个半导体片；图9是安装着多个抛光块的图1的抛光设备的抛光块架；图10是图9所示抛光块架的平面图；图11是图1所示抛光设备的施蜡器；图12是图11所示施蜡器的侧视图，部分剖开以示细节；图14是图13的抛光块加热器的局部放大剖视图，表示在加热器上的一个抛光块。
图15是图1的抛光设备的半导体片输送工位的平面图；图16是图15所示半导体片输送工位的侧视图；图17是图15所示半导体片输送工位的后视图；图18是类似于图16的侧视图，但是表示输送工位的半导体片载运器，其向右移动，进入內装多个半导体片的卡盒；图19是图16的半导体片输送工位的局部放大侧视图，部分剖开以表示输送工位的一柱塞，当半导体片由圆形机器人的夹盘夹住时，柱塞伸出以支承半导体片的下侧面；图20是图1的抛光设备的真空压紧器的侧视图，部分剖开以示细节；图21是图20的真空压紧器的局部放大剖视图，表示一抛光块压紧在一半导体片上；图22是图1的抛光设备的线性机器人的平面图，表示线性机器人的真空夹盘固定一个抛光块；图23是图22的线性机器人的后视图，部分剖开以示细节；图24是图22的线性机器人的端视图；图25是图1的抛光设备的调温喷射工位，表示用于喷射装在抛光块下侧面上的半导体片的喷射器；图26是图1的抛光设备的粗抛光机的侧视图；图27是图26的粗抛光机的抛光台组件和夹盘组件的局部放大侧视图；图28是图27所示抛光台组件的底视平面图；图29的顶视示意平面图表示图26的粗抛光机的驱动机构；图30是图26的粗抛光机的驱动机构的振荡缸和其它零件的侧视图；图31是图26的粗抛光机的机构的后视图；图32是图26的粗抛光机的喂浆系统的示意图；图33是沿图27的夹盘组件的垂直平面的放大剖视图，表示固定于夹盘组件下侧面上的抛光块；图34是图33的夹盘组件的底视平面图；图35是图1的抛光设备的块-片分离器的顶视平面图；图36是图35所示块-片分离器的侧视图；图37是图27的抛光台组件的抛光垫的示意图，其被一研磨件研磨以便减小抛光垫的凹度；图38是类似于图37的示意图，表示抛光垫由研磨件研磨以减小抛光垫的凸度。
在附图中相应的标号代表相应的零件。
现参阅附图，首先参阅图1-4，标号50代表本发明的，用于安装和抛光半导体片的机器。该机器具有一个第一柜体52和一个相邻且固定于第一柜体的第二柜体54。第一柜体52內装半导体片安装装置56(图3)，其用于将半导体片用蜡装在陶瓷抛光块上。第二柜体54內装第一和第二半导体片抛光机58和60，其用于当将半导体电装在抛光块上之后将其抛光，以及一个线性机器人62(构成第一移送机构)，其用于将装好的半导体片从安装装置56送至邻近的第一半导体片抛光机58。第一和第二柜体52，54相结合以构成一个壳体，內装机器50的零件。
第一柜体52具有一个前操纵门64(图1)，一个侧操纵门(未画出)和一个在侧操纵门下面的侧维修门。通过这些操纵和维修门可接近半导体片安装装置56。在第一柜体52的前面处有一紧急关断钮，用于停止机器50的操作。
第二柜体54具有第一和第二操纵门70，72，一个侧操纵门74，在第一和第二前操纵门下面的第一和第二前维修门76，78，一个在侧操纵门下面的侧维修门80，以及一个控制器门82。通过第一前操纵和维修门70，76和侧操纵和维修门74，80可接近第一(粗)半导体片抛光机58。通过第二前操纵和维修门72，78可接近第二(精)半导体片抛光机60。通过控制器门80可接近控制器84(图4)。控制器84最好包括一个或多个高性能处理器如Inter 486处理器，其用于控制机器50的各零件。在第二柜体54的前面上设有控制板86，用于操纵机器50，邻近控制板设有一个视频监视器88，用于监视机器的操作。在第二柜体54的顶部上的一个状态灯90指示机器50的状态(例如需要插入未抛光的半导体片或卸下抛光后的半导体片)。
现参阅图3和4，半导体片安装装置56由控制器84控制，它包括一个图形机器人100(构成第二移送机构)，一个抛光块架102，一个施蜡器104，一个抛光块加热器106，一个半导体片输送工位108，以及一个真空压紧器110。抛光块架102，施蜡器104，抛光块加热器106，半导体片输送工位108和真空压紧器110围绕圆形机器人100在圆周上布置。
机器50在其各工位具有许多传感器(不作详述)，它们连接于控制器84。控制器84使用这些传感器来确定各工位的任务或操作是否已经完成。当一任务完成时，控制器可开始另一任务。
控制器84一般可用来启动圆形机器人100进行一系列步骤，其中，抛光块和半导体片在第一柜体52內在各工位间被移动以实施半导体片在抛光块上的安装。更具体来说，圆形机器人100从抛光块架102拾取抛光块并将其放在施蜡器104上。施蜡器104由控制器84控制，以便将蜡涂层施加在抛光块上。然后，圆形机器人100将抛光块移至抛光块加热器106，该加热器由控制器84操纵以加热抛光块和蜡。圆形机器人100从半导体片输送工位108拾取一半导体片并将其送至其空压紧器110。当抛光块加热器106加热抛光块之后，控制器84向圆形机器人100发信号，然后，圆形机器人100抓住抛光块，将其蜡面朝下地送至真空压紧器110。然后，真空压紧器由控制器84操纵将抛光块的蜡面朝下地压紧在半导体片上。加热的蜡将半导体片粘合在抛光块上。
由控制器84控制的线性机器人62从右向左移动(图3)以便从真空压紧器110拾取抛光块和半导体片并将其送至邻近于第一半导体片抛光机58的第一调温喷射工位112。第一半导体片抛光机58是粗抛光机，它具有第一(粗)抛光臂114和第一转动抛光台116。粗抛光臂114通过控制器84操作以便将抛光块和半导体片从第一调温喷射工位112移至粗抛光台116，将半导体片压紧在转动的粗抛光台上，然后，将抛光块和半导体片送至邻近于第一和第二半导体片抛光机58，60的第二调温喷射工位118。第二半导体片抛光机60是精抛光机，它具有一个第二抛光臂120和一个第二抛光台122。精抛光臂120通过控制器84操作以便将抛光块和半导体片从第二调温喷射工位118移至精抛光台122，将半导体片压紧在转动的精抛光台122上，然后，将抛光块和半导体片移至第一柜体52中的第三调温喷射工位124。圆形机器人100适用于从第三调温喷射工位124拾取抛光块和半导体片，将其翻转，并将其放在块-片分离器126上。块-片分离器126通过控制器84操作以便使半导体片与抛光块分离。
进气风扇130(图1)最好在前操纵门64上方放置在第一柜体52中。风扇130通过控制器84操作以便将外界空气吸入第一柜体52中。一个棉绒收集器132设置在风扇130上方以捕获大的灰尘颗粒和其它碎屑。由于风扇130，第一柜体52中的环境气压大于第二柜体54中的环境气压。由于上述压差，空气从机器的半导体片安装区域流向机器的半导体片抛光区域，然后流出第二框中的开口(例如门之间的间隙)以减少抛光区域中的碎屑进入半导体安装区域。
另外，机器最好具有隔壁以便使半导体片的安装区域与半导体片抛光区域分开。这些隔壁可以具有开口以作为在安装和抛光区域之间抛光块和半导体片的通道。作为替代或附加， 隔壁可以包括一个控制器控制的门(未画出)，它可以在柜体之一中从一闭合位置移至一打开位置。在闭合位置上，门盖住安装和抛光区域之间的通道。在打开位置上，门从通道上摆开以便使抛光块和半导体片可在安装和抛光区域之间通过。
现参阅图5-8，圆形机器人100具有一条基本水平的臂140和在机器人臂上的第一和第二爪142，144，其用于抓住抛光块。第一爪142固定在机器人臂140的外端146上。第二爪144通过销148和U形夹150(图5)连接于机器人臂140。滚轮152通过销连接于爪142，144，适于当爪从打开位置(图6)移至闭合位置(图7)时接合抛光块的圆周。
爪142，144在其打开和闭合位置之间的移动是由可摆动地装在机器人臂140中的第一气缸154或称爪缸实现的。爪缸154的可伸缩杆156通过销连接在158处连接于第二爪144，因而杆的缩回使爪闭合，杆的伸出使爪打开。圆形机器人100具有一个用于拾取半导体片的夹盘160(真空夹)。真空夹盘160固定在一可移动的轨道162(图8)上，轨道162与固定在机器人臂140上的导向器164相配合。在机器人臂140中的第二气缸166(或称真空夹盘缸)具有一个通过托架170(图8)连接于真空夹盘160的活塞杆168。活塞杆168的入、出运动使轨道162在导向器164內滑动，使真空夹盘160从缩回位置(图5)轴向移至伸出位置(图8)。
机器人臂140通过适当的轴承174(图7)安装在机器人臂支承件172上，使机器人臂140可绕一基本水平的轴线XR转动。在机器人臂支承件172中的一个气动旋转致动器176通过一个适当的驱动机构(未画出)连接于机器人臂140以便使机器人臂绕轴线XR转动。控制器84与一适当的位置传感器相结合以确定机器人臂140在绕轴线XR转动时的位置。
一根基本竖直的轴178在其上端固定于机器人臂支承件172，在下端装在一个轴承座184中。轴178还通过轴承186(在图5中以虚线画出)装在一个固定于固定壳体190的中空缸体188中。一个固定在轴承座184的上部的基本水平的板192具有一个使轴178穿过的第一开口194和一个容纳螺终198的第二开口196。一个基本竖直的螺杆200在其下端装在壳体190中并旋入螺母198。通过螺杆200在螺母198的转动使轴178沿一竖直轴线YR升、降。螺杆200由一驱动机构202转动，该驱动机构包括一个装在壳体190上的伺服电机204(水平定位伺服电机)，一个由该伺服电机转动的主动皮带轮206，一个通过键连接于螺杆200的从动皮带轮208和一绕上述皮带轮转动的皮带210。水平定位伺服电机204的运转使螺杆200转动，从而使机器人臂140竖直地在一低位(如图5中虚线所示)和一高位(如图5中实线所示)之间移动。使用一传感器来直接或间接地检测机器人臂140的竖直位置。该传感器最好包括一个在水下定位伺服电机204的轴上的轴编码器205(例如，一个4000计数/转的轴编码器)。控制器84响应于伺服电机204的轴的转动，从编码器计数脉冲。一个电气连接于控制器84的定位传感器212检测板192的位置以建立机器人臂140的基准高度。最好一个波纹管形罩216围绕着轴178的上部，其适于在轴下降时压缩，而在轴升高时拉伸。
轴178和机器人臂140也可绕轴线YR转动以便将抛光块和半导体片移向和移离圆周上布置的工位。一皮带轮218围绕轴178。皮带轮218具有一个使轴178穿过的开口(未画出)。皮带轮通过花键连接于轴178，使轴随皮带轮转动且能够沿轴线YR相对于皮带轮移动。皮带轮218通过皮带222连接于主动皮带轮220，主动皮带轮则由一固定于壳体190的伺服电机224(周向定位伺服电机)转动。使用一传感器(未画出)来确定机器人臂140的转动位置。该传感器最好包括一个连接于周向定位伺服电机224的轴的轴编码器。控制器84从编码器计数脉冲以确定机器人臂的转动位置。
为了从第一工位拾取抛光块B并将其移至第二工位，控制器84接通水平定位伺服电机204以抬高圆形机器人100的机器人壁140，并接通周向定位伺服电机224以介使爪142，144在第一工位上定位。然后，控制器84接通爪缸154，其使活塞杆156伸出以打开爪142，144。控制器84再次接通水平定位伺服电机204以降下臂140，使爪142，144的滚轮152随抛光块B水平定位。然后操纵爪缸154，缩回活塞杆156并闭合爪142，144，使滚轮接合抛光块B的圆周。然后，控制器84接通水平定位伺服电机204以抬高机器人臂140，并接通周向定位伺服电机224以便使抛光块B在第二工位上定位。如果需要在将抛光块B放在第二工位上时将其翻转，那么，控制器84接通旋转致动器176，使臂绕轴线XR转动180°。然后，控制器84接通水平定位伺服电机204，将抛光块B降至第二1位上，并接通爪缸154以打开爪142，144。
为了从第一工位拾取半导体片W并将其移至第二工位，控制器84接通水平定位伺服电机204以抬高机器人臂140，并接通周向定位伺服电机224，使圆形机器人100在第一工位上定位。然后，控制器84接通真空夹盘缸166，使真空夹盘160在半导体片W上径向外移。然后，水平定位伺服电机降下机器人臂140，使真空夹盘160接合半导体片W的顶面。然后控制器84接通通过适当的真空管线连接于真空夹盘160的真空泵(未画出)，使真空夹盘夹住半导体片W。接通水平定位伺服电机204以抬高机器人臂140，并接通周向定位伺服电机224使机器人臂在第二工位上定位。为保证半导全片W不碰撞其它工位，在将机器人臂140从第一工位移至第二工位前也许需要缩回真空夹盘缸166的活塞杆168。然后伸出活塞杆168使半导体片W在第二工位上定位。然后，控制器84接通水平定位伺服电机204以便将半导体片W降在第二工位上，并打开连接于真空管线的一个阀(未画出)以便从真空夹盘160释放半导体片。
因此，圆形机器人100可用来将抛光块和半导体片移向和移离半导体片安装装置的各工位。
现参阅图9和10，抛光块架102包括多个用于盛放多个(最好6个)抛光块的托盘230，每个托盘一个抛光块B。托盘230安装在滑架232上并适于一个叠放在另一个顶部上。滑架232相对于固定的抛光块架支承件234可在竖直方向移动。滑架232具有一对基本竖直的轨道236，轨道装在骑跨在抛光块架支承件234上的相应一对导向器中。一个基本竖直的螺杆240在其下端通过轴承242装在抛光块架支承件234中。螺杆240具有从其下端向上延伸并伸入固定在滑架232下端上的螺母244中的带螺纹的柄部。第一皮带轮246通过键连接于螺杆240，并通过皮带250连接于第二皮带轮248。通过电机架254固定于架支承件234的伺服电机252转动第二皮带轮248，从而转动第一皮带轮246和螺杆240。螺杆240的转动可升、降滑架232和托盘230。一编码器253最好连接于电机252的轴以便分度螺杆240，从而使控制器84可有选择地操纵电机252，将滑架232和托盘230升、降至需要的预定高度。
最下面的托盘230固定在滑架232上。销256可摆动地将五个最上面的托盘(摆动托盘)连接在滑架232的狭长竖向凸缘258上，使这些托盘中的每一个可在各自的销上绕各自的水平轴线摆动。摆动托盘230适于在销256上从基本水平的抛光块固定位置摆至一个倾斜位置。在图9中，两个最上托盘处于其倾斜位置，而其余托盘处于其抛光块固定位置。滚轮260邻近于每个摆动托盘230的一边缘安装，侧向上与销256间隔开来(如图9所示，一般位于锁的右方)。滚轮260可与固定于架支承件234的一对斜板262相接合。当滑架232从一个托盘高度向另一托盘高度抬升时，一个摆动托盘230的滚轮260接保斜板262，这使托盘从其抛光块固定位置摆至其倾斜位置。从托盘230的上有面向上延伸的隔块264可防止托盘在其抛光块固定位置之下的摆动(在图9中为递时针摆动。一个基本竖直的传感器座266从固定于架支承件234的托架268向上延伸。一根对准杆266穿过最下托盘230上的孔270和五个摆动托盘上的开口272并具有一个邻近于其下端的传感器(未画出)。该传感器可检测抛光块B是否在邻近于该传感器的一个托盘(即最上的水平托盘)上。
抛光块架102盛放一叠抛光块。当图形机器人100将最上面的抛光块B抬离托盘后，控制器84接通电机252，电机252使螺杆240转动，从而将滑架232抬升一段相当于托盘间垂向间隔的距离。当滑架232向上移动时，滚办260接合斜板262，作用在滚轮上的力使托盘230从下一个抛光块B摆开，因而使下一个抛光块可被圆形机器人100抬升。当滑架232达到需要高度时，控制器84关掉电机252。
现参阅图11和12，施蜡器104适用于使抛光块B的上表面(第一表面)涂覆适当的蜡粘合剂。它包括一个施蜡器支承结构276，一个固定于施蜡器支承结构的基本圆形的圆盘278，一个水平的转台280，以及一条施蜡臂282。转台280固定在竖轴284的上端上。轴284通过适当的轴承(未画出)装在施蜡器支承结构276中，以便绕轴线YW转动。轴284向下延伸，其下端由一个轴支承结构286支承，轴支承结构286可相对于施蜡器支承结构276移动。轴284通过轴承组件288安装在轴支承结构286中。
安装在轴支承结构286上的伺服电机290使第一皮带轮292转动，该皮带轮292通过皮带296驱动第二皮带轮294。第二皮带轮294通过键连接于轴284，并随轴转动。由于转台280固定于轴284，因而电机290的运转使转台旋转。固定在施蜡器支承结构276上的气缸298(转台缸)具有一向下伸出，因定于轴支承结构286上的活塞杆300。转台缸298的启动可升、降轴支承结构286，从而升、降轴284和转台280。转台280借助活塞杆的內、外运动从转台在圆盘278上方的高位(图12中虚线表示)竖直地移向在圆盘內的低位(实线表示)。一真空夹(未画出)最好设在转台280的中心，以便将抛光块B固定在转台上。
圆盘278基本呈环形，它具有一个基本呈漏斗形的外部302，一个从上述外部径向向內延伸的环形底部304和一个从上述底部向上延伸的圆筒形內部306。在底部304设有一个排放孔(未画出)，其用于从圆盘278排放液体和气体。圆盘278的內部306具有一个使轴294穿过的开口。圆筒形罩308包围轴284并盖住圆盘的內部306以防碎屑进入开口。
施蜡臂282包括一个水平延伸的输送管310，一个覆盖输送管的长罩312，和一个在输送管一端的浇口314。输送管310通接一管接头316固定于一个阀318，阀318适于向浇口输送蜡。阀318通过接头固定一一个可转动地连接于一个圆筒形支承件324的直立圆筒形转子322。输送管326向上穿过圆筒形支承件324，并通过接头320连接于阀318。圆筒形支承件324固定于施蜡器支承结构276。一个长圆筒形件328与圆筒形转子322共轴且从其向下穿过圆筒形支承件324。一根杆臂330(图11)从圆筒形件328的下部侧向延伸。杆臂330通过销连接于气缸334的活塞杆332，气缸的缸体通过销连接于施蜡器支承结构276。缸334的启动使转子322和施蜡臂282绕轴线YA转动，以便使施蜡臂282从施蜡位置摆至缩回位置。在施蜡位置(图11)上，浇口314与轴线YW对齐，位于转台280中心正上方。在缩回位置(图12)上，施蜡臂282从转台280侧向摆开，因此，当抛光块B放在转台280上时它不挡路。
施蜡器104也包括一个清洁喷嘴336(图11)，一个清洁刷338和一个边缘清洁器340。清洁喷嘴336的位置邻近于圆盘278的顶部，用于向放在转台280上的抛光块B的上表面喷洒适当的可溶解蜡的溶液，以便清洁抛光块。喷嘴336的角度和喷射模型最好足以在旋转的抛光块B的整个上表面上喷洒溶液。
清洁刷338适用于在喷洒清洁溶液后清洁抛光块的上表面。清洁刷338具有一个长柄342，在其一端有向下延伸的刷毛344。柄342的另一端固定在无杆缸348的活塞架346上。无杆缸348的长筒基本上从圆盘278径向向外延伸。它具有一个远离圆盘278的外部端352和一个邻近圆盘的內部端354。外部端352固定于托架356，托架356通过销连接于施蜡器支承结构276。长筒350的內部端354固定于托架360，托架360通过销连接于气364(刷的垂向缸)的活塞杆362。缸364通过销连接于施蜡器支承结构276。刷的垂向 364的启动使无杆缸348的长筒350在枢轴点上摆动并抬升长筒的內部端354，从而当转台280处于其下位时在抛光块B上方抬升刷毛344。固定于活塞架346的下侧面上的活座366跨在导杆368上，导杆368下端连接于托架356，360。无杆缸348的启动使活塞架346沿导杆368移动，从而使刷338的刷毛344侧向横过抛光块B的表面移动。可与活塞架346接合的可调止动器370，372固定在托架356，360上，用于限制活塞架和刷338的侧向运动。
边缘清洁器340包括一根管374和一个管套376。管374具有一个直的下部，其轴线Xt倾斜于圆盘，还具有一个弯曲的上部，该上部形成一个喷嘴378，其用于将清洁溶液射向抛光块B的周边。管套376包围管的直的下部，并通过适当的轴承(未画出)安装在施蜡器支承结构276中，以便使套和管绕轴线Xt转动。一根杆380(图12)从套376侧向延伸。气缸382(图11)通过销连接于施蜡器支承结构276，其活塞杆384通过销连接于杆380。活塞杆384的进出运动使管绕轴线Xt在一喷射位置(图12)和一间隙位置(图11)之间摆动，在喷射位置上，喷嘴378指向抛光块B的周边，以便将清洁溶液喷向周边，在间隙位置上，弯曲的上部从抛光块B摆开以避免当抛光块B在转台280上升、降时接触抛光块B。
转台280最初处在高位上，以便接纳抛光块B。当图形机器人100将抛光块B放在转台280上之后，真空通过转台280的真空夹盘(未画出)施加以便将抛光块固定在转台280上。然后，控制器84启动气缸298，将转台280和抛光块B降入圆盘278。控制器84接通电机290使转台280和抛光块B旋转。然后，清洁溶液通过清洁喷嘴336喷向抛光B以清洁抛光块的上表面(例如，溶解在抛光块上的蜡)。在喷射清洁溶液之后，控制器84命名刷的垂向缸364伸展以抬升长筒350的內部端354并驱动无杆缸348，使清洁刷338的刷毛定位在旋转的抛光块的中心上。然后，控制器84缩回刷的垂向缸364的活塞杆362，将刷毛压在转动的抛光块B上，并驱动无杆缸348，使刷338沿抛光块径向向外移动，以便清除碎屑。然后，控制器84启动施蜡臂缸334，使施蜡臂282从其缩回位置摆至其施蜡位置，并打开阀318，将液体蜡从浇口314浇在转动的抛光块B的中心。(最好以100-700转/分钟转动的)抛光块B的转动使蜡在抛光块的上表面径向向外流动以形成均匀厚度(例如5-15m)的蜡涂层。控制器84启动边缘清洁器缸382，使边缘清洁器340从其间隙位置摆至其喷射位置。然后，边缘清洁器340喷射清洁溶液，将蜡从抛光块B的边缘和从其上表面的外边(例如3/8”)除去。当抛光块B的上表面覆有蜡，而且周边被清洁之后，转台280的缸被启动以抬升转台280和抛光块。然后，圆形机器人100使抛光块B从转台280抬离，并将其移至抛光块加热器106。
现参阅图13和14，加热器106包括一个基本呈箱形的壳体386，一个固定于壳体顶部，用于接纳抛光块B的环形平台388和在平台下的柱塞390。在壳体內的隔壁392，394，396形成一个蒸汽室398，一个柱塞室400和一个冷凝室402。柱塞室400与蒸汽室398和冷凝室402的上部流体连通。蒸汽室398和冷凝室402的下部适于充注水，流体管线(未画出)连接上述各室，因此，蒸汽室中的液面等于冷凝室的液面。
最好包括一个或多个浸没式加热件404的蒸汽发生器设在蒸汽室398內，在水面之下。加热件404使蒸汽室398中的水沸腾以加热柱塞室400。一个压力释放阀406在蒸汽室398的上部，其用于使室中的压力保持在一个预定的水平之下。一个冷凝器408设在冷凝室402內，在水面之上，其用于冷凝蒸汽室398产生的蒸汽。高、低水面传感器410，412，补给口414和通气管416也设在冷凝室402內。当低水面传感器412检测到水面低于预定的低水面时，控制器84打开一个连接于补给口414的阀(未画出)将补给水引入冷凝室402。当高水面传感器410检测到预定高水面的水面时，控制器84闭合上述阀。因此，控制器84将水面保持在预定的高、低水面之间。控制器84最好操纵蒸汽发生器和冷凝器408，以便保持一个稳定的常压蒸汽流从蒸汽室398通过柱塞室400流至冷凝室402。
抛光块加热器106的平台388具有一个限定在壳体386顶部上的开口420的圆周壁418。一个第一O形环422(图14)最好设在平台388上表面上的环形凹部內，密封住放在平台上的抛光块B的下表面。柱塞390的尺寸和形状适于封闭开口420。柱塞390具有一个基本呈圆筒形的部分424和一个围绕圆筒形部分的径向凸缘426。圆筒形部分424的外径稍小于平台388的圆周壁418的內径，当柱塞390抬升时，圆筒形部分424伸入开口420。在径向凹缘上的环形凹部中的第二O形环428适于密封住平台388的下侧面。柱塞390借助一个安装在壳体內的气缸430升、降。缸430的可伸、缩杆432连接于柱塞390的下侧面，使柱塞基本沿自身轴线从一高位(图14中实线表示)移至一低位(图14中虚线表示)。在高位上，第二O形环428抵在平台388的下侧面上。当柱塞390处于其高位，且抛光块B放在平台388上时，抛光块的下侧面、平台的圆周壁418和柱塞390共同限定一个密封室434(图14)。一个真空泵(未画出)通过一个侧向穿过平台388的圆周壁418的真空孔436(图13)与密封室434连通，使密封室抽成真空。在低位上，柱塞390在平台388下间隔开，蒸汽通过开口420循环至抛光块B的下侧面。
柱塞390开始时处于其高位以防止蒸汽穿过开口420。当将蜡施加在抛光块B上之后，圆形机器人100将抛光块从施蜡器104抬起，将其蜡面朝上地放在平台388上。然后，控制器84启动缸430以缩回活塞杆432，从而将柱塞390移至其低位。蒸汽流至柱塞室400以加热抛光块B的下侧面(第二表面)。因为抛光块B相地较凉，蒸汽在其下侧面凝结。蒸汽的凝结使热量迅速使至抛光块B和蜡涂层。在足以将抛光块B和蜡涂层加热至大约100℃的预定时间之后，控制器84启动缸430，将柱塞390移至其高位，并接通其空泵，将密封室434抽真空至大约75mmHgabs.(75乇)。密封室434中的压力降使抛光块B下侧面的冷凝物快速蒸发。控制器84保持预定时间的真空，足以除去冷凝物(例如45秒)，然后打开阀(未画出)去除真空，增加室434內压力至等于第一柜体52的环境压力。当真空除去后，圆形机器人100从抛光块加热器106卸下加热的抛光块B。
现参阅图15-19，半导体片输送工位108包括一个输送工位支承结构440，一个平台442，一个用于固定內装多个半导体片的卡盒446的卡盒座444，以及一个在平台下的柱塞448。支承结构440包括一个底座450，一个从底座侧向延伸的柱塞支承件452，一个从柱塞支承件一端(图15中的左端)向上延伸的第一侧支承件454，以及一个从底座向上延伸的第二侧支承件456。
卡盒座444包括一底板458，一后壁460，一对从底板前缘向上延伸的唇边462和一个通过销在466处邻近于后壁顶部连接于后壁的摆动臂464。唇边462和后壁460限制卡盒446的侧向移动。在摆动臂466上的微动开关检测卡盒是否处于卡盒座444中。卡盒座444通过一个柱468固定在一个导向块470上。
通过适当的轴承(未画出)，导向块470适于沿一对基本竖直的导杆472上、下滑动，导杆472固定在输送工位支承结构440两端(图17)。导向块470的上、下移动使卡盒座444在一高位和一低位之间移动。在图16中示出卡盒座底板的高位458R和低位458L。导向块470具有一个固定于其上的螺母474(图17)，其通过螺纹接合一根竖直的螺杆476。螺杆476在其下端通过轴承478安装在输送工位支承结构440上以便使螺杆绕其轴线转动。第一皮带轮480通过键连接于螺杆476，并通过皮带484连接于第二皮带轮482。一个固定于输送工位支承结构440的伺服电机486转动第二皮带轮，从而转动第一皮带轮和螺杆476。螺杆476的转动升、降卡盒座444。一个编码器487最好连接于伺服电机486的轴，以便分度螺杆476，从而使控制器84可有选择地操纵电机以升、降卡盒座444至需要的高度。
卡盒446具有一底部488、一顶部490、一后壁492、侧壁494和一敞开的前侧496。侧壁494的相对两內表面各有限定多个半导体片接纳槽的多条侧向延伸的肋498。一內表面的每条肋对应于另一內表面上的一条肋。一起构成适于接合半导体片W的周边以支承半导体片的一对肋。卡盒446最好具有26对肋498，以便支承25个半导体片。
平台442包括一个固定的止动器500和一个可在支承结构440上移动的滑架502。固定的止动器500基本呈弓形。固定的止动器500在其下侧面定于一托架504，托架504通过紧固件(未画出)固定于第一侧支承件454。固定的止动器500具有一底506和一个从底部前侧(图16和18的左侧)向上延伸的唇边508，以便接合半导体片W的周边。唇边508具有一个基本相应于半导体片W形状的弓形。
滑架502具有一个基本平的上表面510和一条从上表面的后缘向上延伸的唇边512(图19)，以便接合半导体片W的周边。滑架502通过滑架支承件518，520，522固定于一个无杆缸516。活塞架514沿无杆缸516的圆筒524跨接。圆筒524一端连接于第一侧支承件454，另一端连接于第二侧支承件456。一导架526从活塞架514的下表面向下延伸，并可滑动地支承在一根导杆528上，导杆528在水平位置上安装在第一和第二支承件454，456之间。第一和第二滑架限位止动器530，532固定在侧支承件454，456上，并可以导架526接合以限制滑架502的移动。无杆缸516的启动使滑架502从第一位置(后位) (图18)移至第二位置(图15，16和19)(前位)。在后位上，滑架502定位在装片卡盒446中，以便接合半导体片W。在前位上，滑架502将半导体片移入在固定的止动器500上的位置。止动器530，532的位置可调节以调整滑架502的运行范围(该范围可根据卡盒446中的半导体片的尺寸改变)。
柱塞448固定于气缸536(柱塞缸)的第一活塞杆534，气缸536装在柱塞支承件452上。柱塞缸536的启动使柱塞在一低位(图16和18)和一高位(图19)之间移劝。在低位上，柱塞的顶部在平台442之下间隔开来。在高位上，柱塞448向上伸入滑架502上的圆形开口538(图19)中，且柱塞的上表面基本与滑架上表面510的平面齐平。柱塞缸536最好具有一个从缸向下延伸的第二活塞杆540。一个限位支承板542邻近于第二活塞杆540的下端固定。第一和第二柱塞止动器544，546固定在限位支承板542上。第一止动器544包括第一螺栓，它具有从限位支承板542向上延伸，穿过柱塞支承件452上的一个开口(未画出)的第一柄部548。在第一柄部548上端的头部550当柱塞448处于其低位时接合柱塞支承件452的上表面。第二止动器546包括一个第二螺栓；它具有一个从限位支承板542向上延伸的第二柄部552和一个在第二柄部552上端的头部554。第二螺栓的头部554当柱塞448处于其高位时接合柱塞支承件452的下侧面。当圆形机器人100的真空夹盘160接合半导体片的顶面时，柱塞448支承半导体片W的下侧面。
输送工位支承结构440的底座450固定在燕尾滑座的上部件558上。燕尾滑座的下部件560通过适当的结构(未画出)固定在圆形机器人100的支承结构(未画出)上。上部件556的燕尾与下部件560的燕尾相配以利于上部件相对于下部件的滑动。燕尾滑座558使输送工位108可以前、后(即向着或背离圆形机器人100(图5)的轴线YR)移动，以便调节输送工位108相对于圆形机器人100的位置。
卡盒446最初在其高位上，而滑架502在其前位上。控制器84启动无杆缸516，将滑架502移至其后位，并接通伺服电机486，将卡盒座444向下移至一个使留在卡盒中的最下面的半导体片靠放在滑架502的上表面的位置上。然后，控制器84接通无杆缸516，使滑架502向前移动，因此，滑架502的唇边512接合半导体片的周边，从卡盒拉动半导体片。无杆缸516将滑架502移至其前位，在该位置半导体片W的周边也被固定的止动器500的唇边508接合。然后，控制器84启动柱塞缸536，将柱塞448移至其高位以支承半导体片W。然后降下圆形机器人100的真空夹盘160以夹住半导体片W。然后，圆形机器人100抬起半导体片W并将其放在真空压紧器110中。
现参阅图20和21，构成半导体片压紧工位的真空压紧器110包括一个盘形半导体片垫座566，一个包围半导体片垫座的环形抛光块承载器568和一个在半导体片垫座上用于将抛光块承载器上的抛光块B压紧在半导体片垫座上的半导体片W上。半导体垫座566固定地安装在底板572上，底板572固定在压紧器支承结构574上。抛光块承载器568通过三个或更多螺纹紧固件578固定在位于底板572之下的下滑架576上。每个紧固件578向下从抛光块承载器568穿过在底板572中的间隙开口580直至下滑架576。开口580的直径大于紧固件578的直径，使紧固件578不接合底板572。
一个固定于底板572的下侧面上的弹簧套582包围下滑架576。在弹簧套584中的一个螺旋压簧584向上压迫下滑架576和抛光块承载器568。抛光块承载器568和下滑架576可相对于半导体片垫座566从一上位(图20)移至一下位(图21)。压簧584的弹簧常量最好足以支承下滑架576、抛光块承载器568和放在抛光块承载器568上的抛光块B的重量。一个向下延伸的圆柱形杆586在其上端固定在底板572的上侧面上。间隙开口588设在下滑架576上，使杆586可以穿过。圆柱形杆586的套筒590固定在下滑架576的上侧面上。轴承592设在杆586和套筒590之间使套筒和下滑架576在杆上可上、下滑动。套筒590、圆柱形杆586和轴承592当抛光块承载器568上、下移动时可防止承载器的倾斜。
一个敞开的底部护罩594的形状可容纳半导体片垫座566、抛光块承载器568和台板570。它具有一个上壁596和一个从上壁垂下的圆周侧壁598。侧壁598在其下缘设有适于密封住底板572的上表面的O形圈密封件600。当密封件的抵靠在底板572上时护罩594形成一个气密室602。邻近于弹簧套582的真空管线604与室602连通以便抽空该室。一摆臂606从侧壁598侧向延伸并固定在侧壁598上。摆臂606通过销连接于从底板572向上延伸的片610(图20中只画出其中一个)。护罩594适于在销608上从一封闭位置(图20中实线所示)摆至一个敞开位置(图20中虚线所示)。摆臂606通过销在612处连接于气缸616的活塞杆614，气缸616(护罩缸)通过销在618处连接于压紧器支承结构574。活塞杆614从护罩缸616向上穿过底板572上的一个开口(未画出)。活塞杆的缩回使护罩594升至其敞开位置。
另一气缸620(台板缸)安装在护罩594的上壁596上。台板缸620连接于台板570以便升、降台板。活塞杆622的伸出使台板570向下推靠抛光块承载器568上的一个抛光块B，将其向下压在半导体片垫座566上的一个半导体片W上。
半导体片W放在垫座566上，当半导体片和抛光块在真空压紧器110中粘合在一起时，最好使半导体片的形心对准抛光块B的中心。这可以在半导体片夹盘从半导体片输送工位108拾取半导体片时通过调节半导体片W相对于圆形机器人100的空夹盘160的位置来实现。上述位置可以通过调节机器人臂140的真空夹盘缸166的活塞杆166的伸出来调节。作为替代或增加，上述位置可以通过下述方式来调节，即，使输送工位108的燕尾滑座558(图16和17)的上部件556相对于其下部件558移动，以便使输送工位108(及其平台)移近或远离圆形机器人100的轴线XR。当真空夹盘缸166从半导体片输送工位108抬升半导体片时，通过改变机器人臂140绕其竖直轴线YR的周向位置可以调节侧向定位。
护罩594最初在其敞开位置。圆形机器人100从半导体片输送工位108抬升半地体片W并将其放在半导体片垫座566上。然后，圆形机器人100从加热器106升起抛光块B并将其蜡面朝下地放在抛光块承载器568上。半导体片W和抛光块B的定位最好使抛光块B的形心正好压在半导体片的形心上。弹簧584的弹力使抛光块B在半导休片W上方间隔开来，直至台板缸620被启动。然后，控制器84启动护罩缸616，将护罩594降至其封合位置，使密封件600抵靠在底板572上。一个连接于真空管线604的真空泵(未画出)被控制器84操纵抽空室602。当室602內的压力降得低于一预定水平时(这由压力传感器624检测出)，控制器84关断真空泵。室602最好被抽空至一个低于10mmHg abs.(10乇)的压力。然后，控制器84操纵台板缸620，使台板570向下推靠抛光块B，以便将抛光块B的涂蜡面压在半导体片W上。在半导体片垫座566上最好设置一弹性垫(未画出)以便将压紧力均匀地分布在半导体片W上。蜡涂层将半导体片W粘合在抛光块B上。室602的抽空可防止气泡夹带在半导体片W和蜡之间，或至少将气泡减小至可以接受的不显著的大小或程度。当半导体片粘在抛光块B上之后，室602与第一柜体52的环境压力连通。护罩594摆至其敞开位置。然后，线性机器人62将抛光块B和半导体片W从真空压紧器110抬升并移至第一调温喷射工位112。
现参阅图22-24，线性机器人62包括一个基本竖直的支承板630，一根可转动地安装在支承板上的基本竖直的轴632，一个从轴顶端侧向延伸的臂634和一个在臂上的用于夹住抛光块的真空夹盘635。滑动件637固定在支承板630上，具有形状适于沿一对平行轨道641滑动的槽639，轨道641固定在长形对准梁636(图3和24)上。对准梁636是一个用于保持调温喷射工位112，118，124和粗、精抛光臂114，120的对准，以及支承上述零件的构件。它基本在第二柜体54的全宽上延伸并伸入第一柜体52。一根平行于轨道641并在轨道641之间的长螺杆638安装在对准梁636上，以便绕其轴线转动。轨道641和螺杆638基本在第二柜体54的全宽上延伸。一个螺纹块640旋在螺杆638的柄部并通过托架642(图23)固定在支承板630上。第一皮带轮644(图23)通过键连接于螺杆638并通过皮带648连接于第二皮带轮646。一台通过电机托架652固定于对准梁636的伺服电机650转动第二皮带轮646，从而转动第一皮带轮644和螺杆638。螺杆638绕其轴线的转动使螺纹块640沿螺杆638的柄部移动，从而使支承板630沿轨道641移动。使用传感器651直接或间接检测支承板630的侧向位置。该传感器最好包括一个连接于伺服电机650的轴的轴编码器。响应于电机650的运转，控制器84计数来自编码器的脉冲以确定支承板630的位置。
一个套筒板654从支承板630的一个表面延伸。套筒板654从支承板630的一个表面延伸。套筒板654通过轴承658，660支承圆筒形套筒656以便套筒绕其轴线转动。圆筒形套筒656与轴632共轴且套在其上。它通过套筒中的轴承(未画出)支承轴632，以便使轴相对于套筒上、下移动。通过托架664(图24)固定在支承板630上的第一气缸662使轴632升降。第一气缸662的活塞666与轴632对准从气缸向上延伸，并固定于连接块668。连接块668支承轴632的下端。活塞杆666的伸出使轴632沿其轴线YL向上移动，并使臂634移至一高位(图23中实线所示)。活塞杆666的缩回使轴632向下移动并使臂634移至一低位(图23中虚线所示)。一个套在轴632上部的波纹管式护罩670最好在其下端连接于套筒656，在其上端连接于臂634，以防止碎屑进入套筒。
臂634也适于在轴线YL上从第一方向(图22中的实线所示)摆至第二方向(图22中的虚线所示)。在第一方向上，臂634基本平行于轨道641。在第二方向上臂634基本垂直于轨道641。当半导体片夹盘635位于真空压紧器上时，以及当线性机器人沿轨道641运行时，臂634最好处于第一方向。为将一抛光块B和半导体片W放在第一调温喷射工位112上，臂634移至其第二方向。臂634的摆动是由套筒656的转动引起的。通过销连接于托架674的第二气缸671使套筒656绕其轴线转动，托架674固定在支承板630上。第二气缸672的活塞杆676(图22)通过销连接于一杆678，杆678固定于套筒656。活塞杆676的缩回使套筒(沿图2中逆时针方向)转动，从而使臂634摆至其第一方面。活塞杆676的伸出使套筒(沿图2中逆时针方向)转动，从而使臂634摆至其第二方向。第二气缸676使臂634从其第一方向至其第二方向转动大约90°分别固定于板654，630的第一和第二机械式止动器680，682适于限制套筒656的转动。
当将一半导体片W用蜡装在一抛光块B上之后，控制器84接通伺服电机650以转动螺杆638，使支承板630沿轨道641移至一个位置，在该位置上，真空夹盘635正好覆盖在真空压紧器上的一抛光块。然后，控制器84启动缸662，将臂634降于一个位置，在该位置上，真空夹盘635接合抛光块B的第二(上)表面，半导体片W固定于抛光块的第一(下)表面。然后，控制器84启动真空夹盘635，夹住抛光块B的第二表面。其后，臂634抬起，螺杆638以相反方向转动，以便将支承板630沿轨道641移回到一个邻近于第一调温喷射工位112的位置。当支承板到达邻近于工位112的位置时，控制器84启动缸672，使臂634从其第一方向至其第二方向摆动大约90°，从而使半导体片W和抛光块B定位在第一调温喷射工位112上。然后，臂634移至其下位，真空夹盘635释放抛光块B，将抛光块蜡面朝下地放在第一调温喷射工位112上。
现参阅图25，第一调温喷射工位1 12包括一个固定于对准梁上的排放器686和一个在排放器內的喷射器688。排放器686包括一个杯690和在杯底的排放管692。杯690的上缘694构成一个用于接纳抛光块B的平台。最好一个O形环密封件696设在上缘694上，以防杯690和抛光块B之间的泄漏。喷射器688包括一条侧向穿过杯690的供应管698和一个适于用调温流体(最好是去除离子的水)喷射抛光块B和半导体片W的喷嘴700。调温流体的喷射最好将抛光块B和半导体片W的温度从粘合温度(最好为85-100℃)基本降至半导体片被粗抛光机抛光的温度(较好为50-70℃，最好为58-62℃)。流体的温度可经过控制(例如加热或冷却)或者也可以是地下水的温度。但是，对于每一被喷射的半导体片，流体的温度显然应该保持恒定。
第二和第二调温喷射工位118，124未详细画出。但是，三个调温喷射工位显然是相似的，对于第一个的描述显然适用于对第二和第三个的描述。
当半导体片W装在抛光块B上之后，线性机器人62从真空压紧器110抬起抛光块和半导体片，并将抛光块半导体片朝下地放在杯的平台694上。然后，控制器84操纵喷射工位112，在抛光块B的下侧面(第一表面)和半导体片W的下侧面(第二表面)喷射调温流体一个预定的时间(例如，15-25秒)。然后，第一(粗)抛光机的抛光臂将抛光块B和半导体片W从杯的平台694抬起，并将半导体片压紧在粗抛光机的抛光台上。
现参阅图26，粗抛光台116包括一个抛光台组件706，一个直立的中空轴708(台轴)，其上端固定于抛光台组件以便支承该组件，以及一个用于收集从台组件流出的抛光溶液的固定盘708。台轴708通过上、下轴承712，714安装在箱形支承件710中，以便使抛光台组件706绕台轴轴线YT转动。箱形支承件710最好固定在对准梁636上。台轴708由台的驱动机构716转动，驱动机构716包括一台安装于第一柜体52上的电机718(台电机)，一个通过键连接于电机轴的主动皮带轮720，一个通过键连接于台轴708的大的从动皮带轮722，以及三条绕在上述皮带轮上的皮带724。电机718的运转使台组件706绕轴线YT转动。台电机718最好是一伺服电机，电机轴上连接有一个轴编码器。控制器84利用编码器来改变台组件706的转速。
盘708基本呈环形，具有一个环形的底板726，形成一个内缘728和一个外缘730。外壁732从底板的外缘730向上延伸，內壁734从內缘728向上延伸。在抛光过程中洗在台组件706上的抛光溶液从台组件706的周边流出，流入盘708。一排水管(未画出)设在盘708中用于排放收集到抛光溶液。水管736，738也设置在盘708內，用于冲洗在盘內收集到的任何颗粒物质。一个吊罩740从盘708向上延伸使溅射的抛光溶液返回盘中。
现参阅图26-28，抛光台组件706包括一个陶瓷的上台742，一个固定在上台下侧面上的金属下台744和一个固定于下台下侧面的调温系统746。一个可更换的抛光垫(构成抛光件)748粘合在陶瓷台的上表面上。粗抛光机的抛光垫748最好是浸透聚合树脂的合成纤维毡，例如可从特拉华的Newwark的Rodel公司，加利福尼亚的Sunnyvale的Negasi California公司和伊利诺斯的Elmhurst的Fujimi公司买到的抛光垫。下台744可增加陶瓷台742的刚性。一环形裙部750最好从陶瓷台742的下侧面垂下，以防止抛光溶液溅射在下台744和调温系统746上。
调温系统746包括一个固定于下台744下侧面的盘形板752，一个流体喷射组件754和一个流体排放组件756(图28)。流体喷射组件754将调温流体(例如水)引入由板752上表面限定的流道758和一系列在下台的下侧面形成的相互连接的槽762(最好是由径向槽相互连接的同心槽)。流体喷射组件754包括向上穿过台轴708的轴向孔的入口管764，一个侧向向外穿过台轴708中的径向孔的连接管766，以及一个具有內部流道770的喷射块768。连接管766通过接头772在一端连接于台轴708，在另一端通过接头774连接于喷射块768。连接管766与台轴708中的入口管764连通。喷射块768通过螺纹紧固件776固定在套板752。喷射块768的內部流道770与穿过套板752的开口778对准。向上流过入口管764的调温流体流过连接管766和喷射块768，流入流道758。流道758限定一条在下台744下侧面上的调温流体的曲折通路。
流体排放组件756包括四个连接于套板752且与流道758连通的弯管780。四个弯管780通过管784连接于两个T形接头782，T形接头则通过弯曲的管788和接头790连接于排放岐管786。排放连接管792在一端通过接头794连接于排放岐管786，另一端通过接头796连接于台轴708。由入口管764的外表面和台轴708中的轴向孔的壁限定的排放通道798向下穿过台轴，作为排放流体的通道。
在抛光过程中，调温流体通过喷射组件754引入流道758，并通过排放组件756从流道排出。流体最好以恒定的速率和恒定的温度引入流道758，最好的温度范围是25-50℃。由于流体的流动速率和温度是恒定的，因而通过下台744和陶瓷台742的温度梯度(即从下台下表面至陶瓷台上表面的温差)对于粗抛光台116进行的每个抛光循环都保持基本恒定。换言之，在一个半导体片的抛光中通过抛光台组件706的温度梯度与其后抛光的半导体片的抛光过程中的温度梯度是相同的。由于保持了这种恒定的温度梯度，台组件706的抛光表面的形状(即抛光垫748的上表面)对于多个相继抛光的半导体片中的每一个都是不变的。
现参阅图26和29-31，粗抛光臂114包括穿过对准梁636的直立轴800，在抛光臂轴上端的臂件802和安装于臂件用于夹紧抛光块(下文将详述)的夹盘组件804。抛光臂轴840可转动地由对准梁636支承，以便绕一竖轴线YP转动。一支承件806固定于轴800的上端。同轴对准的销808(图26中只画出一个)从支承件806侧向延伸。臂件802通过轴承810连接于销808，使臂件802可在销808上绕水平轴线摆动。臂件802由气缸812在销808上摆动，气缸812通过销在814处连接于一个从支承件806向上延伸的托架816。气缸812的活塞杆818通过销在819处连接于臂件802。活寨杆818的伸出使壁臂件802和夹盘组件804从一低位(图26中实线所示)移至一高位(图26中虚线所示)。在低位上，粘合在由夹盘组件804固定的抛光块B的下侧面上的半导体片W被压紧在粗抛光垫748上。在高位上，半导体片W和抛光块B在抛光垫748上方间隔开来。
在气缸812中的气压最好可变化地由控制器84控制，因而可以改变半导体片W压紧在抛光垫748上的压力。在第一柜体52的上板上的红外线温度传感器(未画出)检测抛光垫748的温度。该温度传感器最好对准抛光垫的最新由半导体片接触且邻近抛光块的一个部分，以便监测抛光温度。控制器84可响应于由红外线传感器检测的温度来控制由气缸812作用的压力，以便控制抛光温度。换言之，如果传感器所测温度增加，那么，控制器84可减小气缸812的压力；如果温度下降，控制器82则可增加压力。因此，在抛光期间可保持抛光温度不变。
粗抛光臂114在其轴线YP从第一位置移至第二位置，然后从第二位置移至第三位置。在第一位置上，夹盘组件804定位在第一调温喷射工位112上。在第二位置上，夹盘组件804定位在粗抛光台116上。在第三位置上，夹盘组件804定位在第二调温喷射工位118上。在抛光期间，即，当抛光臂114处于其第二位置上时，抛光臂轴800绕其轴线YP振荡，从而使夹盘组件804来回摆动(图3中左、右摆动)。
现参阅图29-31，粗抛光臂114向着其第一、第二或第三位置的移动是由一个受控制器84控制的伺服电机820(抛光臂电机)完成的。抛光臂电机820通过电机托架822固定于摆劝板824。摆动板824通过一轴承组件826连接于抛光臂轴800的下端。下面将要讲到，摆动板824适于绕抛光臂轴800的轴线YP摆动。但是，在粗抛光臂114向着其三个位置中任一位置运动的过程中，摆动板824可松开地固定在图26中所示的位置上。一主动皮带轮828通过键连接于抛光臂电机820的轴上。一从动皮带轮830通过键连接于我臂轴800。皮带832套装在皮带轮828，830上，当电机820运转时，转动从动皮带轮830和抛光臂轴800。控制器84与轴编码器(未画出)相结合当抛光臂轴800绕轴线YP转动时确定其位置。一个分度轮834通过键连接于抛光臂轴800并随其转动。分度轮834具有第一、第二和第三分度槽836，838，840。这些分度槽从分度轮834的圆周向內径向延伸。第三分度槽840的位置与第一分度槽836相距大约180°。第二分度槽838与第一分度槽836大约相距90°，与第三分度槽840大约相距90°。
一个尺寸适于装配在分度槽中的滚轮842通过销连接于一个短的摆臂844，摆臂844通过销在846处连接于摆动板824。当抛光臂轴800移向其第一、第二或第三位置之一时，分度槽之一与滚轮842对准，可将滚轮842推入分度槽，从而将分度轮834和抛光臂轴800锁定在相对于摆动板824固定的位置上。滚轮842由气缸848(分度缸)推入和移出与分度槽的接合，气缸848通过销在850处连接于摆动板824。分度缸848的活塞杆852通过销在854处连接于摆臂844。活塞杆852的伸出使滚轮842移入分度槽之一，与分度轮834锁紧接合。活塞杆852的缩回使滚轮842移出分度槽，与分度轮834脱开锁紧接合。
当抛光臂电机820将粗抛光臂114转至其第一位置时，第一分度槽836与滚轮842对准。当抛光臂114转至其第二位置时，第二分度槽836与滚轮842对准。当抛光臂114转至其第三位置时，第三分度槽840与滚轮842对准。因此，如果抛光臂114处于其第一、第二和第三位置之一时，活塞杆852的伸出使抛光臂轴800锁紧于摆动板824。
在抛光期间，抛光臂锁紧在其第二位置上，即，滚轮842位于第二分度槽838中。如上所述，也在抛光期间，抛光臂轴800绕其轴线YP摆动。抛光臂轴800绕轴线YP的摆动是由台轴708绕轴线YT的转动引起的。引起摆动的第一皮带轮856(图26和29)通过键连接于台轴708。引起摆动的第二皮带轮858通过键连接于一根安装在安装板862中的轴860的上部。安装板862通过适当的结构(未画出)固定在箱形支承件710上。皮带864套在引起摆动的第一和第二皮带轮856，858上，使台轴708的转动可转动轴860。引起摆动的第三皮带轮866通过键连接于轴860的下部，引起摆动的第四皮带轮868通过键连接于一个根安装在安装板862上的轴870的下部。皮带872套装在第三和第四皮带轮866，868上，使轴860的转动可引起轴870的转动。
气缸874(摆动缸)可转动地连接于从轴870上部向上伸出的杆876上。摆动缸874的活塞杆878通过销连接于880连接于摆动板824。杆876基本平行但偏置(侧向偏置)于轴870的转动轴线。在抛光过程中，摆动缸874用作一个将偏置杆连接于摆动板824的固定长度的连杆(即，其活塞杆878在抛光期间不移入移出)。台电机718的运转使轴860绕其轴线转动。轴860绕其轴线的转动使偏置杆绕轴870的轴线转动，通过摆动缸874使摆动板824绕轴线YP摆动。由于抛光臂轴800锁紧于摆动板824，因而摆动板824的摆动可引起粗抛光臂114的摆动。
如上所述，在摆动板824和抛光臂114的摆动期间，摆动缸874的活塞杆不相对于缸移动。但是，在抛光臂从其第二位置移至其第三位置之前，活塞杆878伸出，推动摆动板824抵靠一个止动器882(图26和29)。止动器882构成一基准位置，控制器84和抛光臂电机820可使轴800以该基准位置移动。摆动板824由止动器882定位，使粗抛光臂114适当定位以便当处于其第一位置时将一抛光块B从第一调温喷射工位112抬升，或当处于第三位置时将一抛光块放在第二调温喷射工位118。
现参阅图3和32，送浆管886连接于粗抛光臂114的臂件802，以便当抛光垫748转动时将浆液浇在其上。转动的抛光垫748使抛光浆在半导体片上研磨，使半导体片得到机械化学抛光。送浆管886通过岐管890(示于图32中)连接于多条管线888。控制器84操纵阀892和与管线888相关的蠕动泵894，以调节每条连至送浆管886的管线的流量。管线适于通过送浆管886将不同的溶液(例如，抛光溶液和冲洗溶液)送至粗抛光垫748。
现参阅图33，夹盘组件804包括一根固定于臂件802的主轴896，一个适于通过双列滚珠轴承组件900在主轴896上转动的台板898和一个粘接于台板下侧面上的压力垫902。轴承组件900包括一內座圈904，一外座圈906和在座圈904，906之间的上、下两列滚珠908，910。內座圈904通过固定于主轴896下部的连接环912固定在主轴896上。外座圈906通过一个固定于台板898上部的座圈支承件914固定在台板898上。一O形环916设在座圈支承件914和台板898之间以防止油脂从轴承组件900泄漏出来。外座圈906最好具有一个凹內表面918，其曲度半径基本等于从內表面918至台板898的转动轴线YC的径向距离。凹內表面918使台板898可稍许倾斜，从而在抛光期间保证半导体片平压在粗抛光垫748上，保持轴线YC基本平行于轴线YP。
当半导体片W压紧在粗抛光台116上时，研磨半导体片W的抛光垫748的摩擦力倾向于使半导体片、抛光块和台板898相对于台歪斜。为了防止上述歪斜，轴承组件900最好在台板898上放置得较低(即，离抛光块较近)。从轴承组件900的轴向中点至半导体片W的下侧面(抛光面)的轴向距离D1应小于被抛光的半导体片的直径的三分之一，最好小于该直径的四分之一。因此，如果半导体片具有大约8英寸的直径，那么，距离D1最好小于2英寸或更小。
真空管线920从真空孔922通过台板898的中心向上延伸，并随台板898转动。真空管线920通过一转动的真空密封连接件924连接于不转动的真空管线(未画出)。压力垫902适于当真空泵(未画出)通过真空管线920抽取真空时，使台板898密封于抛光块B。然后，真空使抛光块B固定在压力垫902上。
压力垫902最好由弹性密封腔聚合材料或其它能够将台板898的下侧面密封于抛光块的第二(上)表面的适当的弹性材料制成。压力垫902(图34)具有一径向通道和一个与真空孔922连通的圆周通道928。压力垫902将粗抛光臂114的向下的力均匀地分布在抛光块B的上表面上。压力垫902的中心和半导体片W的形心最好相交轴线YC，压力垫902的直径最好等于粘接在抛光块B上的半导体片的直径，因此，力在抛光块上表面上的分布基本等于力在抛光块下表面上的分布。如果力的分布不是基本相等的，那么，抛光块B会变形(例如弯弓形)，因而所得到的抛光后的半导体片就不是很平。压力垫902还有使抛光块B的上(第二)表面绝热的作用，以防止在抛光时通过上表面的热损失。任何通过抛光块B的温度梯度都会引起使抛光块变形的热应力。压力垫902的绝热性质有助于减小通过抛光块B的温度梯度。一环形唇边930通过螺钉932固定于台板898，并从台板898的下侧面向下延伸。如果在抛光时抛光块B在台板898上的真空固定遭到破坏，那么，唇边930可防止抛光块从抛光台旋离。
当将装有半导体片的抛光块放在第一调温喷射工位112上之后，控制器84接通抛光臂电机820，使抛光臂绕轴线YP转至其第一位置并启动分度缸848，使滚轮842移至第一分度槽836，从而将抛光臂轴800锁紧在摆动板824上。然后，控制器84启动抛光臂缸812，伸出活塞杆818，使臂件802向下摆动，从而使夹盘组件804接合抛光块B的上(无蜡)表面。然后，控制器84操纵连接于真空泵的真空阀，以便通过夹盘组件804抽取真空，使夹盘组件夹住抛光块B。然后，控制器84启动抛光臂缸812，使臂件802上摆，将抛光块B抬离第一调温喷射工位112。然后，滚轮842移出第一分度槽836，操纵抛光臂电机820，使粗抛光臂114转至其第二位置，滚轮842移入第二分度槽，将抛光臂锁紧在其第二位置上。
当粗抛光臂104移至其第二位置之后，摆动缸874的活塞杆878缩回，将摆动板824移出与止动器882的接合(在图26中看去，移向左侧)，抛光臂缸812的活塞杆818伸出，降下夹盘组件804，将半导体片W压紧在粗抛光垫748上。然后，控制器84接通台电机718，使台绕轴线YT转动，使粗抛光臂114绕轴线YP摆动。因此，当本导体片W在垫上来回移动时，半导体片W由旋转的抛光垫748研磨。抛光垫748在半导体片W上的研磨使夹盘组件804的台板898在主轴896上转动。最好将调温流体(例如水和适当抑尘剂的混合液)通过调温系统746引入，引入的温度和流量在每一半导体片的抛光期间是不变的，以保持通过抛光台组件706的的温度梯度恒定。
在粗抛光垫748抛光半导体片W的过程中，控制器84控制阀892和泵894，将流体通过送浆管886浇在垫上。最好在第一预定期间，第一抛光溶液以第一速率浇在粗抛光垫748上，然后在第二预定期间，第二抛光溶液以第二速率浇在垫上。向抛光垫浇第二抛光溶液可在浇第一抛光溶液终止时开始。或者第二抛光溶液的浇倒也可在第一抛光溶液停止浇倒之前开始，从而两种抛光溶液有一段时间同时浇在抛光垫上。控制器84最好操纵抛光臂缸812，在用第一抛光溶液抛光时以一个压力将半导体片压紧在粗抛光垫748上，而在用第二种抛光溶液抛光时，却使用另一个压力。在一推荐实施例中，选择第一抛光液体和抛光压力以较快的研磨速率抛光半导体片，使半导体片的厚度以较快的速度(宜为2-5μm/分钟，最好为3-4μm/分钟)减小。选择第二抛光溶液和抛光压力，以显著小于用第一抛光溶液和抛光压力时的研磨速率来抛光半导体片。用第一抛光溶液的抛光主要是为了使半导体片去除余量。第一抛光溶液最好包括例如可从E.I.du Pont de Nemours&公司，Nalco化学公司(Naperville，Illinois)和Cabot公司(Tuscolo，Illinois)购买的氢氧化钠稳定的胶体硅溶胶。在输送第一抛光溶液时，半导体片应以4-10磅/英寸2(最好以6-8磅/英寸2)的压力压紧在粗抛光垫748上。第二抛光溶液最好包括例如可从Nalco化学公司和Fujimi公司购买的氨稳定的胶体硅溶胶。当用第二抛光溶液抛光之后，控制器84可操纵阀门，在第三预定期间将一种或多种清洗溶液浇在抛光垫上，由抛光臂施加的压力显著减小以冲洗半导体片。
当用粗抛光垫748抛光半导体片W之后，控制器84关断台电机718并启动抛光臂缸812，缩回活塞杆，从而将半导体片抬离抛光垫。摆动缸874的活塞杆878伸出，将摆动板824推靠在止动器882上。然后缩回分度缸848，使滚轮842脱开与分度轮834的接合，操纵抛光臂电机820，使粗抛光臂114在轴线YP上从其第二位置转至其第三位置，从而使夹盘组件804定位在第二调温喷射工位118上。抛光臂缸812的活塞杆伸出，破坏了夹盘组件804的真空，从而将抛光块B和半导体片W放在第二调温喷射工位118上。抛光臂缸812然后缩回，使夹盘组件从抛光块B抬起，操纵抛光臂电机820，将粗抛光臂114移至其第一位置以拾取放在第一调温喷射工位上的另一抛光块。
控制器84操纵第二调温喷射工位118，在预定时间(最好在15-35秒的范围)将调温流体喷在抛光块B的下侧面(第一表面)和半导体片W的下侧面(第二表面)上。然后，控制器84操纵精抛光臂120，将抛光块B和半导体片W从第二调温喷射工位118抬起，并将其送至精抛光台122。在第二调温喷射工位118的调温流体的喷射最好将抛光块B和半导体片W的温度从由粗抛光机抛光的半导体片的温度基本降至由精抛光机抛光半导体片的温度。象使用第一调温喷射工位112时一样，流体的温度可以受控(例如加热或冷却)，也可以是地面水的温度。
精抛光臂120和精抛光台122与粗抛光臂114和粗抛光台116基本相同。因此，对粗抛光机58的描述显然也适用于精抛光机60。便是，精抛光台122具有较软的抛光垫，如可从Rodel公司(Newark，Delaware)，Negasi California公司和Fujimi公司购买的抛光垫。另外，在精抛光台122上述设有擦件(未画出)，其用于减小精抛光垫的褪光。精抛光机60以低于粗抛光机58的温度抛光半导体片(宜在33-34℃的范围內，最好在36-39℃的范围內)。另外，精抛光臂120也以比粗抛光臂将半导体片压力粗抛光台116上的压力小的压力将半导体片压在精抛光台122上。精抛光机60以小于粗抛光机58的研磨速率抛光半导体片，产生更光滑的抛光表面。
象在粗抛光机中一样，控制器84控制阀门和蠕动泵(未画出)，将流体浇在精抛光台122的抛光垫上。最好在第三預定期间以第三速率将第三抛光溶液浇在精抛光垫上(第三抛光溶液可与浇在粗抛光垫上的第一抛光溶液相同)。在第四预定期间以第四速率将第四抛光溶液(可与第二抛光溶液相同)浇在精抛光垫上。控制器84最好控制响应于红外线传感器(未画出)检测出的精抛光垫的温度来控制精抛光臂120施加的压力，以便控制抛光温度。如果传感器检测出的温度大于预定值，控制器84则操纵精抛光臂120以减小压力，从而减小半导体片和抛光垫之间的摩擦力。如果传感器检测出的温度小于预定值，控制器84则操纵精抛光臂120以增加压力，从而增加摩擦力。以这种方式，控制器84可在抛光期间防止抛光块B温度的偏离。
虽然已经描述了阀门和蠕动泵将两种抛光溶液送至每个抛光台，但是，虽然也可向每个工作台输送一种抛光溶液，或者向每个工作台同时或接续地输送三种或更多种抛光溶液。
虽然已经将机器50描述为具有两个半导体片抛光机，但是显然机器也可以具有邻近于粗抛光机58(在图1和3的粗抛光机的右侧)的第三抛光机，这并不超出本发明的范围。在这种改型的机器中，第三抛光机可以是一粗抛光机，抛光机58则构成一中间抛光机或另一粗抛光机，抛光机60则构成精抛光机。线性机器人62将装好半导体片的抛光块B放置在邻近于第三抛光机的第四调温喷射工位，第三抛光机的抛光臂将摆动，从而将抛光块B从这个调温喷射工位抬起并将其压紧在第三抛光机的抛光台上。这样，机器可改型以装纳第三抛光机。
第三调温喷射工位类似于第一和第二工位。控制器84操纵第三调温喷射工位，以便在完成抛光时喷射抛光块B和半导休片的下侧面。第三调温喷射工位124将抛光块B和半导体片从精抛光温度冷却至适于将半导体片从拋光块卸下的温度(例如25℃)。
现参阅图35和36，块-片分离器126包括一个分离器支承结构936，一个固定在该支承结构上，用于将抛光块B保持在其上的平台938，一个用于盛放适于接纳多个抛光的半导体片的卡盒942的卡盒座940，以及一个撬动件944，其适于相对于平台移动以便使半导体片W与安装它且将它送至卡盒的抛光块分开。
卡盒座940类似于输送工位108的卡盒座444，包括一个底板946，一个从底板向上延伸的后件848，以及一个通过销在952处连接于后件顶部的摆臂950。摆臂950可与卡盒942的顶部接合，并內装一个当卡盒到位时向控制器84发信号的微动开关。卡盒座940通过柱954固定在导块956上。象输送工位108的导块470一样，导块956适于通过适当轴承(未画出)沿基本竖直的导杆958上、下滑动，导杆958两端固定在分离器支承结构936上。导块956的上、下移动使卡盒座940从卡盒座浸没在槽960中的低位移至一高位。导块956的抬升使卡盒942处于可接纳抛光的半导体片的位置。卡盒942最好基本与输送工位108的卡盒446相同。
与输送工位108一样，分离器126包括一个用于升降导块956的伺服电机操纵的螺杆驱动装置962。螺杆驱动装置962包括一台固定在分离器支承结构936上的伺服电机964，一个通过键连接于伺服电机轴的第一皮带轮966，一个通过键连接于可转动地连接于分离器支承结构936的向上延伸的螺杆(未画出)的第二皮带轮968，以及套装在上述皮带轮上，以便当伺服机运转时使螺杆可绕其轴线转动的皮带970。在导块956中的一个螺母(未画出)通过螺纹连接于螺杆，当螺杆转动时上、下移动。一编码器965最好设置在伺服电机964的轴上，以便分度螺杆，使控制器84可有选择地操纵电机以便使卡盒座942升、降至需要的高度。
撬动件944包括一起重台架972，两个固定在起重台架下侧面的片座974，以及两个从片座延伸的片976。撬动件944在抛光块B上移动以便从抛光块撬动粘合的半导体片W，并将半导体片推入卡盒942。撬动件944的移动是通过一对水平起重台架滑座978和一以垂向起重台架滑座980完成的。水平起重台架滑座978可在两端固定在分离器支承结构936上的基本水平的导杆982上滑动。垂向起重台架滑座980可在下端固定在水平起重台架滑座978上的基本竖直的导杆984上滑动。起重台架972固定在垂向起重台架滑座980的上端。水平起重台架滑座978在水平导杆982上的移动引起垂向导杆984、垂向起重台架滑座980和撬动件944的水平移动(在图36中的左、右移动)。垂向起重台架滑座980在垂向导杆984上的移动引起撬动件944的垂向移动(图36中的上、下移动)。
前述水平移动是由无杆气缸986引起的。无杆气缸986具有两端固定在分离器支承结构936上的圆筒988和一根可沿圆筒988移动的活塞架990。圆筒基本平行于水平导杆982，活塞架990紧固于水平起重台架滑座978之一的下侧面。无杆气缸986的启动使活塞架990沿圆筒988骑跨并使水平起重台架滑座978沿水平导杆982骑跨。水平移动也由水平定位气缸992引起，气缸992基本在无杆气缸986的最左端(在图36中看去)之下固定在分离器支承结构936上。水平定位气缸992的活塞杆994基本平行于导杆982。腿部996从水平起重台架滑座978之一伸下，一带有螺纹的销998从腿部侧向延伸。活塞杆994适于当水平起重台架滑座978位于图36中的左端时推靠销998。活塞杆994的伸出使水平起重台架滑座978从第一水平位置(由虚线1000指示)向第二水平位置(由虚线1002指示)移动一个短的水平距离L1。水平起重台架滑座978的进一步移动是由无杆气缸986引起的。
撬动件944的垂向移动是由通过销连接于垂向定位气缸1004的活塞杆1006连接于垂向起重台架滑座980之一。活塞杆1006的伸出将撬动件944升起一高位(未画出)。活塞杆的缩回使撬动件944降至一低位(图36)。
一个横向件1008固定于且跨接在垂向导杆984的上端。横向件1008支承三角形板1010。气缸1012从三角形板1010伸下，并具有一个固定在其活塞杆端部上的推动件1014。当气缸1012的活塞杆伸出时，推动件1014用来将半导体片W推入卡盒942。
撬动件944最初在其高位上，邻近于卡盒942。在完成抛光后，圆形机器人100从第三调温喷射工位124抬起抛光块B和半导体片W。然后，圆形机器人100翻转抛光块B，将其放在平台938上，使半导体片W粘合在抛光块的上表面上。控制器84启动无杆气缸986，将水平起重台架滑座978前移(图36中向左移)至第一水平位置1000，并启动垂向定位气缸1004，缩回其活塞杆1006，从而使撬动件944移至其低位。在该位置上，每个片976的边缘接触抛光块B的上表面和半导体片W的前部。卡盒942被抬高，使卡盒942的一对相对的肋与抛光块B的上表面处于基本相同的高度。控制器84启动水平定位气缸992，伸出其活塞杆994，将水平起重台架滑座978向后推至第二水平位置1002。这个运动迫使撬动件944的片976在半导体片W和抛光块B之间，从而从抛光块撬起半导体片，使其脱离抛光块B。然后，启动无杆气缸986，将撬动件944向后(图36中向右)移动并将脱开的半导体片推离抛光块B。在将抛光的半导体片W与抛光块B分离并部分推入卡盒942中之后，圆形机器人100将抛光块移至施蜡器104，在那里将蜡从抛光块B清除，并施加新蜡层，为另一半导体片作准备。然后，控制器84启动垂向定位气缸1004，伸出其活塞杆1006，将撬动件944移至其高位，并启动气缸1012，将推动件1014降至半导体片W的高度。再次启动无杆气缸968，进一步向后移动撬动件944，从而将推动件1014移入与半导体片W的边缘接触的状态，将半导体片推向卡盒942的对准的一对肋。然后降下卡盒座940，将卡盒浸在槽960中。
抛光块边座1016最好被定位在平台938后方，并固定在分离器支承结构936上，以防止当撬动件944向后推动半导体片W时抛光块B的向后运动。一对间隔开来的导槽1018最好定位在边座1016的相对两端并固定在分离器支承结构936上，以便将半导体片W导入卡盒942。
在工作中，机器50相继地抛光许多半导体片。第一抛光块从抛光块架102上卸下，移至施蜡器104，在那里清洁抛光块的第一表面，然后均匀地涂蜡。圆形机器人100将第一半导体片送至真空压紧器110。当将蜡涂层施加在第一抛光块上之后，圆形机器人100将抛光块移至抛光块加热器106，在那里加热至预定温度。在第一抛光块被加热后，圆形机器人100从加热器106移动抛光块，并将其蜡面朝下地放在真空压紧器110上。真空压紧器110将抛光块压紧在半导体片上，因而蜡将半导体片的第一表面粘合在第一抛光块的第一表面。
然后，线性机器人62将第一抛光块和第一半导体片从真空压紧器110送至第一调温喷射工位112。第一调温喷射工位112将调温溶液喷射在半导体片的第二(暴露)表面和抛光块上，以便将抛光块的温度从粘合温度降至粗抛光温度。然后，粗抛光臂114将第一抛光块和第一半导体片送至粗抛光台116，并将第一半导体片的第二(暴露)表面贴靠在粗扫光台116的抛光垫748上。当粗抛光机58完成抛光后，粗抛光臂114将第一抛光块和第一半导体片送至第二调温喷射工位118。第二喷射工位118将调温流体喷射在第一半导体片上以便将第一抛光块的温度降至精抛光温度。然后，精抛光臂120将第一抛光块和第一半导体片送至精抛光台122，使第一半导体片的第二(暴露)表面贴靠在精抛光垫上。
当第二抛光机60完成抛光后，精抛光臂120将第一抛光块和第一半导体片送至第三调温喷射工位124。第三调温喷射工位124将调温流体喷射在第一半导体片上，以便将第一抛光块的温度降至半导体片卸除温度(例如25℃)。第三调温喷射工位124和块-片分离器126，以及安装装置的各工位一起绕图形机器人100在圆周上布置。圆形机器人100将第一抛光块和第一半导体片从第三喷射工位124抬起，将其翻转，然后将其半导体片朝上地放在块-片分离器126上。块-片分离器126将第一半导体片从抛光块撬起，并将其推入卡盒942。当卸下第一半导体片之后，圆形机器人100将第一抛光块送至施蜡器104，在那里从第一抛光块清除用过的蜡，并将新蜡层施加在抛光块上。
在粗抛光机58完成第一半导体片的抛光之前，第二抛光块被送至施蜡器104，在那里清洁第二抛光块的第一表面并均匀涂蜡。然后按照与第一抛光块相同的方式并在基本相同的条件下，第二抛光块被加热器106加热。在抛光块加热器106完成对第二抛光块的加热，圆形机器人100将第二半导体片送至真空压紧器110。当第二抛光块加热后，它被移至真空压紧器110，在那里它被压紧在第二半导体片的第一表面上。当第二半导体片被粘合在第二抛光块上之后， 线性机器人62将它们移至第一喷射工位112。第二半导体片和第二抛光块最好被粘合在一起并在由粗抛光机58完成对第一半导体片的抛光之前移至第一喷射工位112。第二半导体片和第二抛光块这样定位后，在第一半导体片和第一抛光块送至第二喷射工位118之后，粗抛光臂114立即将第二半导体片和第二抛光块送至粗抛光台116。第二半导体片以同第一半导体片相同的方式和基本相同的条件下被抛光。然后，第二半导体片从第二抛光块卸下，抛光块被移至施蜡器104，在那里用过的蜡被清除并施加新的涂层。
第三抛光块从抛光块架102送至旋蜡器104，在那里第三抛光块的第一表面被清洁，然后，均匀地涂蜡。蜡最好在第一抛光机60完成对第一半导体片的抛光之前被施加在第三抛光块上。然后按照与第一和第二抛光块相同的方式并在基本相同的工作条件下，第三抛光块被抛光块加热器106加热。在加热器106完成第三抛光块的加热之前，圆形机器人100将第三半导体片送至真空压紧器110。当第三抛光块被加热后，将其移至真空压紧器，在那里将其压紧在第三半导体片的第一表面上。然后，将第三半导体片和第三抛光块送至第一喷射工位112。第三半导体片和第三抛光块最好粘合在一起，并在粗抛光机58完成第二半导体片的抛光之前将其送至第一喷射工位112。在第三半导体片和第三抛光块这样定好位时，在将第二半导体片和第二抛光块送至第二调温喷射工位之后，粗抛光臂114立即将其送至粗抛光台116。按照与第一和第二半导体片相同的方式和在基本相同的条件下抛光第三半导体片。然后，从第三抛光块卸下第三半导体片。然后，将第三抛光块移至施蜡器104，在那里清除用过的蜡并涂覆新蜡。
将第四抛光块涂蜡，将第四半导体片按照与前述三个抛光块和半导体片相同的方式和在基本相同的条件下粘合在第四抛光块上。最好在完成第一半导体片的抛光之前将蜡施加在第四抛光块上。然后，按照与前面三个半导体片相同的方式抛光第四半导体片，然后从第四抛光块上卸下。然后将第四抛光块移至施蜡器104，在那里清除用过的蜡并施加新蜡层。
当将第一半导体片从第一抛光块卸下之后，将第一抛光块移至施蜡器104，在那里清除用过的蜡并施加新蜡层。然后象以前那样加热第一抛光块，并压紧在第五半导体片上，使第五半导体片的第一表面对着第一抛光块的第一表面。然后按照与前四个半导体片一样的方式抛光第五半导体片。最好在第二抛光机完成第三半导体片的抛光之前将第五半导体片粘合在第一抛光块上。
对于在半导体片输送工位108的卡盒中的每个半导体片重复上述半导体片安装和抛光步骤。当最后一个半导体片从半导体片输送工位108取出时，控制器84将接通状态信号灯90，92(图1和2)以通知操作者用装满的卡盒更换空卡盒。当块-片分离器126的卡盒装满时也接通状态信号灯90，92以通知操作者用空卡盒更换装满的卡盒。当四个抛光块都在使用时，机器以稳态的方式连续抛光任意数目的半导体片，其中，半导体片在几乎相同的工作条件下不停机地连续被抛光。当所有半导体片已送至机器50时，操作者开始一个“清机”循环，使四个抛光块在旋蜡器104被清洁，然后，由机器人100将其返回抛光块架102。如果不开始“清机”循环，从抛光块架102取下抛光块后，抛光块并不返回到架上。由于抛光块无零从机器50上卸下，因而减小了抛光块缺损或弄脏，或被未校准的抛光块更换的风险。
虽然已经描述了使用四个抛光块的机器50，但是显然也可使用或多或少的抛光块而并不超出本发明的范围。所选的抛光块的数目最好可以减少半导体安装和抛光工聚之间的等候时间。也需要缩短一半导体片粗抛光完成和下一下的抛光开始之间的期间；如果这个期间太长，那么，粗抛光垫748的温度就会降低到其理想的工作温度以下。如果使用的抛光块太少，那么，粗抛光机58就会在下一抛光块送至喷射工位112之前完成半导体片的抛光。由于粗抛光步骤的期间一般是机器所进行的最长步骤，如果该期间缩短则应使用更多的抛光块，如果该期间增加则应使用较少的抛光块。
由于机器的每一工位对于每个抛光块和/或每个半导体片重复其操作，因而在一半导体片到下一半导体片，机器的工作条件并不显著改变。例如，每个抛光块由加热器106加热至温度Th(例如85-100℃)，然后将半导体片粘合在其上，然后使两者在喷射工位112被喷射，然后由粗抛光机58对半导体片抛光。上述步骤的期间在半导体片之间并不改变。因此，粗抛光机对个半导体片的抛光是在半导体片被粘合在其相应的抛光块上之后一固定期间TD -P(例如90秒)开始的，而且是在每个抛光块被加热至温度Th之后一个固定期间th-p(例如2分钟)开始的。每个半导体片在抛光温度TP1(例如50-70℃)下被粗抛光机58抛光一个期间(例如3-7分钟)，并且在一抛光温度TP2(例如33-44℃)下被精抛光机抛光一个期间tP2(例如2-5分钟)。另外，在连续操作完成之间的期间最好对于机器的所有工位来说是相等的。例如，在连续加热步骤完成之间的期间Ta(即一个抛光块加热完成和下一抛光块加热完成之间的期间)最好等于连续块-片粘合步骤完成之间的期间Tb，并等于连续的粗抛光步骤的完成之间的期间Tc。
虽然机器50的工作条件对于各半导体片之间的用蜡安装和抛光并不改变，但是显然也可稍有变化。但是上述期间(例如ta，tb，tc)对于各片/块之间的变化最好不超过一秒钟。各抛光块的温度，至少在抛光开始时，变化不得超过1℃。
由于在各半导体片之间的用蜡安装和抛光时，机器50的工作条件并不发生显著变化，因而在机器不间断的工作中相继抛光的各半导体片具有基本相同的平面性。换言之，如果抛光的半导体片之一是平的，那么，其它的抛光的半导体片也就是平的；如果被抛光的半导体片之一在平面性上有些偏差，那么，其它的被抛光的半导体片也具有基本相同的偏差。
在上面的描述中，虽然机器将半导体片抛光至相同的平面性，但是只有在机器50不中断地工作一段时间(例如足从抛光三个半导体片的时间)，使每个工位都进入其稳定工作状态时才能这样。在这段时间以后，相继抛光的半导体片被抛光至相同的平面性。
由于相继抛光的半导体片平面性一致，因此可以对机器50进行调节以便一致地影响其后抛光的半导体片的平面性。例如，当机器50进入稳定工作状态后，一些半导体片在上述工作状态下被抛光并放入卡盒942中。接着随机地从块一片分离器126的卡盒942中取出一个或多个抛光的半导体片。检测这些随机取出的半导体片的平面性(例如全厚振动测量(TTV)和/或现场全示阅读(STIR))以确定半导体片是否在需要的平面性规格內或是否半导体片过度凹或凸。为了减少其后的半导体片的凸度或凹度，例如，可以修正粗抛光垫748形状。
如果检测的半导体片过凸，那么，可以减小用于抛光半导体片的粗抛光垫748的凹度，从而减小其后抛光的半导体片的凸度。最好在粗抛光台116不工作时减小抛光垫的凹度。凹度可以使用研磨件1024(图37)来减少。研磨件1024最好包括一块粘固在平的盘形块上的砂布。砂布可以是粗(例如小于80号(grit))的二氧化铝砂布，盘形块可以是陶瓷、钢或其它适当刚性材料的。将研磨件用手抵在抛光垫748(图37)上研磨，研磨件的中心沿第一弦1026运行，弦1026的中点1028与抛光垫的圆周隔开一个距离DP(例如7/8”)。距离DP最好等于在抛光中抛光垫未用的部分的宽度。研磨件最好以三个基本相等的压力行程沿第一弦1026研磨。在每个行程中，研磨件的中心从弦1026的第一端1030向第二端1032沿弦运行，然后返回第一端。上述三个行程形成第一研磨区1034，其最宽点的宽度基本等于研磨件半径加上距离DP。然后将粗抛光台116转动大约10°研磨件与研磨第一弦1026一样沿第二弦1036研磨抛光垫748，从而形成第二研磨区1038。以这种相同的方式每10°地完全围绕抛光垫进行研磨，抛光垫的外部。以这种方式对抛光垫748的研磨可减小垫的凹度。因此，用这种经过修正的抛光垫抛光的半导体片将比检测的半导体片有较小的凸度。
如果检测的半导体片过凹，那么，可以减小粗抛光垫748的凸度，从而可相对于被测半导体片减小其后抛光的半导体片的凹度。粗抛光垫748的凸度可以通过下述方式减小，即，使研磨件1024在直径方向上横跨抛光垫，使研磨件的中心沿抛光垫的第一直径1040运行(图38)。最好研磨件以三个相等的压力行程沿第一直径1040运行。这三个行程形成一个研磨区1042，其宽度基本等于研磨件1024的直径。然后，将粗抛光台116转动大约10°，使研磨件沿第二直径1044研磨抛光垫748，从而形成一研磨区1046。抛光垫748每10°以这种相同方式完全围绕抛光垫进行研磨。因为研磨运动在中心部分比在外部更多重叠，因而可以减小抛光垫的凸度。因此，用这种经过修正的抛光垫抛光的半导体片比检测的半导体片减小凹度。
当抛光垫748修整形状之后，机器50在和以前相同的工作条件下工作以抛光半导体片。由于修整了粗抛光垫748的形状，其后抛光的半导体片的平面性将优于测量的半导体片。测量和研磨过程可以重复，以便使其后抛光的半导体片符合需要的平面性规格。这样，由于机器的每个工位的工作特性的精确可重复性，因而可以调节机器以生产具有高度平面性的半导体片。
精确一致地控制机器50的工作特性的能力，可以使机器以高速率抛光，还能生产平的半导体片。具体来说，机器50能够以超过每小时10个半导体片的产量连续抛光半导体片，同时生产的每个半导体片的全厚振动测值小于1μm。另外，这些被抛光的半导体片对于任何20mm×20mm的局部区域的现场全示阅读的读较小于1/2μm。
虽然在上面的描述中，机器具有围绕圆形机器人在圆周上布置的若干工位，但是，这些工位显然也可以沿直线布置，一线性机器人可以在这些工位之间移动抛光块和半导体片。
综上所述，可以看出本发明的若干目的可以实现，而且可以取得其它的优越效果。
由于对上述结构可作各种变化而不超出本发明的范围，因而在上述说明和附图中所包含的所有技术內容应该看作是说明性的，并没有限定的意义。
权利要求
1.抛光半导体片的设备，它包括一个壳体；一个在壳体中的安装装置，其用蜡将半导体片的第一表面安装在抛光块的第一表面上；一个在壳体中的第一半导体片抛光机，其用于抛光半导体片的第二表面，半导体片的第二表面与半导体片的第一表面相反；一个在壳体中的第一移送机构，其用于将抛光块和半导体片从安装装置送至相邻的第一半导体抛光机；以及一个控制器，其用于控制安装装置、第一半导体片抛光机和第一移送机构的操作。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于所述半导体片安装装置包括一个施蜡器，其用于将蜡施加在抛光块的第一表面；以及一个第二移送机构，其用于将抛光块送至施蜡器。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于所述半导体片安装装置还包括一个半导体片压紧工位，所述第二移送机构可用于将半导体片送至半导体片压紧工位，以及在将蜡施加在抛光块的第一表面上之后将抛光块送至半导体片压紧工位，半导体片压紧工位具有一个压紧器，其适于将半导体片的第一表面压紧在抛光块的第一表面上。
4.一种用蜡将半导体片的第一表面安装在抛光块的第一表面的设备，它包括一个用于固定半导体片的半导体片座；一个适于将虹施加在抛光块的第一表面上的施蜡器；一个适于将半导体片的第一表面压紧在抛光块的第一表面上的压紧器；一个移送机构，其用于将抛光块送至施蜡器，在将蜡施加在抛光块的第一表面上之后将抛光块送至压紧器，以及将半导体片从半导体片座送至压紧器；一个用于控制移送机构的操作的控制器；以及所述半导体片座、施蜡器和压紧器围绕所述移送机器在圆周上布置。
5.一种抛光装在抛光块上的半导体片的设备，它包括用于抛光半导体片的第一和第二半导体片抛光机；适于固定半导体片和抛光块的，邻近于第一抛光机的第一工位；适于固定半导体片和抛光块的，邻近于第一和第二半导体片我机的第二工位；适于固定半导体片和抛光块的，邻近于第二半导体片抛光机的第三工位；第一半导体片抛光机包括第一抛光臂和邻近于第一抛光臂的第一转抛光件，第一抛光臂适于从第一工位卸下半导体片和抛光块，以及在第一抛光件抛光半导体片的过程中使半导体片抵靠在第一抛光件上，其后将半导体片和抛光块送至第二工位；第二半导体片抛光机包括第二抛光臂和邻近于第二抛光臂的第二转动抛光件， 第二抛光臂适于从第二工位卸下半导体片和抛光块，以及在第二抛光件抛光半导体片的过程中使半导体片抵靠在第二抛光件上，其后将半导体片和抛光块送至第三工位。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于第一工位是第一调温工位，它包括一个第一喷射器，其用于将第一调温流体喷射在半导体片上，以便在第一半导片抛光机抛光半导体片之前控制半导体片和抛光块的温度，第二工位是第二调温工位，它包括一个第二喷射器，其用于将第二调温流体喷射在半导体片上，以便在第二半导体片抛光机抛光半导体片这前控制半导体片和抛光块的温度。
7.一种抛光半导体片的设备，它包括一个可绕第一轴线转动的抛光件；一个适于可卸式地固定抛光块的夹盘，一半导体片粘合在所述抛光块的第一表面上；一个支承所述夹盘的抛光臂，其用于当抛光件转动以便抛光半导体片时将半导体片的抛光表面压紧在抛光件上；所述夹盘具有一根连接于抛光臂的主轴，一个台板和一个工作中将台板连接于夹盘以便使台板绕第二轴线转动的轴承组件，所述夹盘适于可卸式夹住抛光块，使抛光块的第二表面对着台板，在抛光过程中，抛光块和半导体片随台板绕第二轴线转动，第二轴线基本平行于第一轴线，夹盘的结构适于固定抛光块，使从轴承组件的轴向中点至半导体片抛光表面的轴向距离D1小于半导体片直径的大约三分之一。
8.用蜡将半导体片安装在具有第一和第二相对表面的抛光块上的方法，该方法包括将蜡涂层施加在抛光块的第一表面上；用蒸汽加热抛光块的第二表面，从而加热在抛光块第一表面上的蜡涂层；蒸发在抛光块第二表面上的冷凝物；以及使半导体片与抛光块第一表面上的蜡涂层接触，从而使半导体片通过蜡涂层粘合在抛光块上。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于蒸发在抛光块第二表面上形成的冷凝物的步骤包括在抛光块的第二表面上形成真空以便蒸发在所述第二表面上形成的冷凝物。
10.一种抛光半导体片的方法，它包括(a)将半导体片固定在抛光块上，使半导体片的第一表面对着抛光块的第一表面；(b)用转动的抛光件抛光半导体片的第二表面，在抛光过程是中，半导体片在抛光块和抛光件之间；(c)至少在临近抛光步骤之前控制抛光块的温度，使得在抛光开始时的抛光块温度大约等于一个温度TP1；(d)对于许多半导体片顺序重复步骤(a)-(c)，使半导体片一个接一个被抛光件抛光。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于还包括(e)在半导体片被抛光件抛光之后选择一个半导体片测量其平面性；(f)以平面性测量的结果为基础修整抛光件的形状，以便使其后由经过修整的抛光件抛光的半导体片具有大于上述选择的半导体片的平面性；(g)用经过修整的抛光件抛光另一半导体片，所述另一半导体片在被经过修整的抛光件抛光的过程中被固定在抛光块上，在所述另一半导体片抛光开始时，抛光块的温度大致等于上述温度TP1；(h)对另外许多半导体片重复步骤(g)，使这些半导体片一个接一个地被经过修整的抛光件抛光。
12.一种抛光半导体片的方法，它包括(a)将抛光块加热至一个大约等于温度Th的温度；(b)将半导体片固定在抛光块上，使半导体片的第一表面对着抛光块的第一表面；(c)用抛光件抛光半导体片的第二表面，抛光件对半导体片的抛光是在半导体片固定在抛光块上之后一个固定期间Tb-p开始的；(d)从抛光块卸下半导体片；(e)对于许多半导体片连续地重复步骤(a)-(d)。
13.抛光许多半导体片的方法，它包括将粘合剂涂层施加在第一抛光块上；将第一半导体片粘合在第一抛光块上，使第一半导体片的第一表面对着第一抛光块的第一表面；用转动的抛光件抛光第一半导体片的第二表面；当抛光件完成对第一半导体片的第二表面的抛光之后，从第一抛光块卸下第一半导体片；在抛光件完成对第一半导体片的第二表面的抛光之前，将粘合剂涂层施加在第二抛光块的第一表面上；在抛光件完成对第一半导体片的第二表面的抛光之前，将第二半导体片粘合在第二抛光块上，使第二半导体片的第一表面对着第二抛光块的第一表面；用转动的抛光件抛光第二半导体片的第二表面；当抛光件完成对第二半导体片第二表面的抛光之后，从第二抛光块卸下第二半导体片；在抛光件完成对第一半导体片的第二表面的抛光之前，将粘合剂涂层施加在第三抛光块的第一表面上；在抛光件完成对第二半导体片的第二表面的抛光之前，将第三半导体片粘合在第三抛光块上，使第三半导体片的第一表面对着第三抛光块的第一表面；用转动的抛光件抛光第三半导体的第二表面；在抛光件完成对第三半导体片的第二表面的抛光之后，从第三抛光块卸下第三半导体片；在抛光件完成对第三半导体片的第二表面的抛光之前，从第一抛光块的第一表面除去粘合剂层，然后将第二粘合剂层施加在第一抛光块的第一表面上；在抛光件完成对第三半导体的第二表面的抛光之前将第四半导体片粘合在第一抛光块上，使第四半导体片的第一表面对着第一抛光块的第一表面；用转动的抛光件抛光第四半导体片的第二表面。
全文摘要
一种抛光半导体片的设备包括一壳体，一个在壳体内，用蜡将半导体片的第一表面装在抛光块的第一表面上的安装装置(56)和一个在壳体内，抛光半导体片第二表面的第一半导体片抛光机(58)。半导体片的第二表面与其第一表面相反。第一移送机构(62)设在壳体内，用于将抛光块和半导体片从安装装置送至相邻的第一半导体片抛光机。控制器控制安装装置、第一半导体片抛光机和第一移送机构的操作。
文档编号B24B37/04GK1147782SQ95193037
公开日1997年4月16日 申请日期1995年4月19日 优先权日1994年5月13日
发明者哈罗德·J·希尔曼, 罗伯特·J·沃尔什, 托马斯·A·沃尔什 申请人:Memc电子材料有限公司