CN115635604A - 加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供加工装置,其抑制加工屑绕入基板的背面,并且维持高加工品质。加工装置包含:保持工作台,其具有对基板的背面侧进行保持的保持面;以及加工单元,其对保持面所保持的基板进行处理。保持面具有:保持部,其对基板的中央区域进行保持;排出槽,其围绕保持部;以及外周槽,其围绕排出槽,与吸引源连通而对基板进行吸引保持。加工装置利用排出槽将通过该加工单元而生成的加工屑回收。
Description
技术领域
本发明涉及具有对基板进行保持的保持工作台的加工装置。
背景技术
当在将基板保持于保持工作台的状态下对基板进行加工时,加工屑和包含加工屑的水可能会浸入保持工作台所保持的基板的背面侧和对基板进行保持的保持工作台的保持面,加工屑附着而造成污染。因此,在专利文献1中,公开了一种清洗装置,其具有:槽部,其以比晶片的直径小的直径按照围绕保持面的方式呈环状形成于保持部上表面;以及连通路,其按照一端与槽部连通且另一端向大气开放的方式形成于保持部。
专利文献1:日本特开2010-177376号公报
在现有的技术中,在基板的外周部从保持面向外部突出的部分未吸附于保持面的情况下,当在基板的加工中产生抖动时,加工屑有可能绕入基板的背面而使加工品质劣化。因此,在现有的技术中,期望提高加工品质。
发明内容
由此,本发明的目的在于提供加工装置,其能够抑制加工屑绕入基板的背面,并且能够维持高加工品质。
根据本发明,提供加工装置,其特征在于,该加工装置具有:保持工作台,其具有对基板的背面侧进行保持的保持面;以及加工单元,其对该保持面所保持的该基板进行加工,该保持面具有:保持部,其对该基板的中央区域进行保持;排出槽,其围绕该保持部;以及外周槽,其围绕该排出槽,与吸引源连通而对该基板进行吸引保持,利用该排出槽将通过该加工单元而生成的加工屑回收。
优选加工装置还具有向基板提供液体的液体提供部,该排出槽将包含该加工屑的该液体回收。
优选该保持面形成得比该基板小,该加工单元包含以能够旋转的方式保持于主轴的切削刀具,将该切削刀具定位于从该保持面露出的基板的外周部,一边向基板提供作为该液体的切削水,一边使该保持工作台和该切削刀具相对地移动,由此将基板的该外周部去除。
本申请发明的加工装置起到如下的效果:能够抑制加工屑绕入基板的背面,并且能够维持高加工品质。
附图说明
图1是示出实施方式的加工装置的结构例的立体图。
图2是用于说明图1所示的切削刀具和保持单元的关系的示意图。
图3是示出图1所示的保持工作台的保持面的一例的俯视图。
图4是示出图1所示的保持工作台的结构的一部分的示意性剖视图。
图5是示出实施方式的加工装置的排出动作的一例的示意图。
标号说明
1:加工装置;10:保持工作台;11:保持面;12:保持部;13:框体;14:凹部;15:排出槽;16:连结部;17:排出路;18:外周槽;19:吸引路;20:加工单元;21:切削刀具;22:喷嘴;30:控制单元;41:X轴移动机构;42:Y轴移动机构;43:Z轴移动机构;100:基板;500:切削水。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。本发明并不被以下实施方式所记载的内容限定。另外,在以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的内容、实质上相同的内容。另外,以下所记载的结构可以适当组合。另外,可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。
在以下所说明的实施方式中,设定XYZ直角坐标系,参照该XYZ直角坐标系对各部的位置关系进行说明。将水平面内的一个方向设为X轴方向,将在水平面内与X轴方向垂直的方向设为Y轴方向,将与X轴方向和Y轴方向分别垂直的方向设为Z轴方向。包含X轴和Y轴的XY平面与水平面平行。与XY平面垂直的Z轴方向是铅垂方向。
根据附图,对本发明的实施方式的加工装置进行说明。图1是示出实施方式的加工装置的结构例的立体图。图2是用于说明图1所示的切削刀具和保持单元的关系的示意图。
如图1所示,实施方式的加工装置1是对作为加工对象的基板100进行任意处理的装置。换言之,加工装置1例如是进行基板100的加工处理的加工装置。基板100例如包含将硅、蓝宝石、砷化镓等形成为圆板状的半导体晶片或光器件晶片。
在图1所示的一例中,加工装置1是进行基板100的切削的加工装置。加工装置1具有保持工作台10、加工单元20以及控制单元30。控制单元30与保持工作台10和加工单元20电连接。
保持工作台10具有对基板100进行保持的保持面11。保持面11对基板100的背面侧进行保持。保持工作台10与未图示的吸引源连通,通过从吸引源提供的负压,对基板100进行吸引保持。保持工作台10能够通过后述的X轴移动机构41沿着X轴方向移动,能够通过未图示的旋转驱动源绕Z轴旋转。保持工作台10例如是卡盘工作台。保持工作台10配设有对基板100进行夹持的多个(在本实施方式中为两个)夹具。X轴移动机构41例如由滚珠丝杠和脉冲电动机等构成。
在图2所示的一例中,保持工作台10具有对基板100进行保持的保持部12以及围绕保持部12的框体13。保持部12是形成为圆盘状的吸引板。保持部12例如由多孔质保持部件等构成,其上表面成为对基板100进行保持的保持面11的一部分。保持部12例如包含多孔板等。保持部12在与基板100的背面120接触的状态下对基板100进行保持。
框体13在框体13的中央部分形成有凹部14,凹部14具有比保持部12的外径大的内径。凹部14形成有将保持部12与未图示的吸引源连通的吸引路。保持工作台6能够使保持部12嵌入至框体13的凹部14而进行使用。
保持工作台10的保持面11包含保持部12和从该保持部12到框体13的连续的上表面(正面)。保持面11形成得比基板100小。即,框体13具有比基板100的直径小的外径。因此,保持工作台10构成为能够以基板100的外周从保持面11向外部突出的状态对基板100进行吸引保持。另外,保持工作台10可以对比保持面11小的基板或与保持面11相同尺寸的基板进行保持。
加工单元20对保持工作台10所保持的基板100进行加工。即,加工单元20是对保持工作台10所保持的基板100进行处理的处理单元的一例。加工单元20例如具有对保持工作台10的保持面11所保持的基板100进行切削的切削刀具21。切削刀具21是旋转的环形状的极薄的刀具。切削刀具21在壳体211中将主轴222保持为能够旋转。主轴212通过收纳于壳体211的未图示的电动机进行旋转驱动。切削刀具21以能够装卸的方式安装于主轴212的前端部,通过主轴212的旋转驱动进行旋转。
如图1所示,加工单元20能够通过Y轴移动机构42沿着Y轴方向移动,能够通过Z轴移动机构43沿着Z轴方向移动。Y轴移动机构42使加工单元20相对于保持工作台10的保持面11在Y轴方向上相对地移动。Y轴移动机构42和Z轴移动机构43例如由滚珠丝杠、螺母、脉冲电动机等构成。
如图2所示,加工单元20具有向保持面11所保持的基板100提供液体的喷嘴22。液体例如包含对基板100进行清洗的清洗水等。喷嘴22从上方对保持面11所保持的基板100的上表面110提供液体。喷嘴22例如构成为能够向切削刀具21所切削的基板100的部分提供液体。喷嘴22例如设置于切削刀具21的附近,通过控制单元30的控制来提供液体。在本实施方式中,喷嘴22是液体提供部的一例,设置于加工装置1。
控制单元30具有:CPU(central processing unit,中央处理器)等运算处理装置;ROM(read only memory,只读存储器)或RAM(random access memory,随机存取存储器)等存储装置;以及输入输出接口装置。控制单元30是能够使用上述这些装置按照加工装置1所实施的一系列的加工工序而执行用于控制上述各构成要素的程序等的计算机。
控制单元30对驱动加工装置1的各机构(X轴移动机构41、Y轴移动机构42、Z轴移动机构43)、加工单元20等进行控制。控制单元30对加工装置1的各部进行控制而实现加工装置1的加工处理。控制单元30例如通过执行程序而控制包含保持工作台10和加工单元20在内的加工装置1的各部,实现基板100的加工处理。控制单元30对加工单元20进行控制,由此在将基板100保持于保持工作台10的保持面11的状态下,利用液体而执行切削基板100的处理。控制单元30将切削刀具21定位于从保持面11露出的基板100的外周部,一边向基板100提供作为该液体的切削水,一边使该保持工作台10和该切削刀具21相对地移动,由此执行将基板100的外周部去除的处理。
加工装置1通过X轴移动机构41、Y轴移动机构42和Z轴移动机构43使保持工作台10和加工单元20相对移动,由此控制保持工作台10所保持的基板100的加工位置。加工装置1在将基板100保持于保持工作台10的保持面11的状态下,一边向切削部位提供液体一边利用切削刀具21对基板100进行切削。
另外,加工装置1所具有的加工单元20不限于利用切削刀具对基板100进行切削加工的切削单元。例如加工单元20可以是利用磨削磨具等对同样的基板100进行磨削加工的磨削单元、利用研磨垫等对同样的基板100进行研磨加工的研磨单元、对同样的基板100照射激光束而进行激光加工的激光加工单元等。
(保持工作台的结构例)
对与实施方式的保持工作台10的保持面11相关的结构例进行说明。图3是示出图1所示的保持工作台10的保持面11的一例的俯视图。图4是示出图1所示的保持工作台10的结构的一部分的剖视示意图。
例如,加工装置1在基板100的全切割修整中,进行将基板100的外周部去除的处理。加工装置1按照切削刀具不与保持工作台10碰撞的方式将保持工作台10的保持面11形成得比基板100小。全切割修整是在基板100的外周部从保持面11突出而外周部未被保持工作台10保持的状态下将基板100的无用的部分去除的处理。加工装置1在进行全切割修整的情况下,存在包含切削屑的切削水从基板100的外周绕入保持面11而切削屑被保持部12吸引的可能性。另外,加工装置1中,存在切削屑附着于保持工作台10所保持的基板100的背面而造成污染的可能性。因此,本实施方式的加工装置1实现抑制切削屑或包含切削屑的液体绕入基板100的背面并且维持高加工品质的效果。
在如本实施方式那样加工装置1一边提供切削水一边进行加工的例子中,更容易由于包含加工屑的液体而使加工屑绕入保持工作台10所保持的基板100的背面,抑制加工屑绕入的效果明显。但是,在不利用液态水的加工中,也产生加工屑,加工屑可能附着于保持工作台10所保持的基板100的背面而造成污染,因此加工装置1对于不利用液态水的情况也有效。
如图3所示,保持工作台10的保持面11具有上述的保持部12、多个排出槽15以及外周槽18。保持部12对基板100的中央区域进行保持。基板100的中央区域例如是基板100的背面侧的包含圆盘状的基板100的中心和中心附近等的区域。
保持面11中,多个排出槽15形成于保持部12的外周与外周槽18之间的框体13的正面(上表面)上。多个排出槽15按照沿着保持部12的外周的方式以规定的间隔进行配置。排出槽15是使流入基板100与保持面11之间的切削水不朝向保持面11而向内部流动从而能够排出到框体13的外部的槽。
如图4所示,排出槽15的剖面形成为凹状以便切削水所包含的切削屑能够进入内部。排出槽15的底部151与排出路17连通。在图4所示的一例中,排出槽15的剖面形状为方形,但例如也可以为椭圆、锥状等其他形状。排出路17的一端与排出槽15的一部分连通,另一端与未图示的框体13的排出口连通。构成为使流入排出槽15的切削水通过重力(与吸引源连接时通过基于吸引的引力)向排出路17流动,从排出路17排出到框体13的外部。
如图3所示,保持面11在框体13的上表面131上,在相邻的排出槽15之间形成有连结部16。保持面11按照沿着保持部12的外周的方式交替地配置排出槽15和连结部16。保持面11通过设置多个排出槽15和连结部16,即使扩展排出槽15的径向的宽度,也维持框体13的强度。另外,保持面11通过具有连结部16,能够在形成有连结部16的框体13的内部形成与后述的外周槽18连通的吸引路19等。
外周槽18围绕多个排出槽15,与吸引源连通而对基板100进行吸引保持。外周槽18作为沿着框体13的整个外周的环状的槽而形成于框体13。外周槽18作为直径比基板100的直径大的环状的槽而形成于多个排出槽15与框体13的外缘之间的框体13的正面(上表面)上。外周槽18也可以不是环状,而是非连续地隔开间隔形成多个。
如图4所示,外周槽18与形成于框体13的内部的吸引路19连通。吸引路19构成为能够通过电磁阀191切换与吸引源192和空气提供源193的连接。在外周槽18通过控制单元30的控制而与吸引源192连接的情况下,通过从吸引源192提供的负压对基板100进行吸引保持。在外周槽18通过控制单元30的控制而与空气提供源193连接的情况下,通过从空气提供源193提供加压的空气,将空气向框体13的外部吹起,容易将基板从保持工作台10搬出。吸引路19与保持部12连通,从吸引源192向保持部12提供负压。
图5是示出实施方式的加工装置1的排出动作的一例的图。如图5所示,加工装置1中,保持工作台10的保持部12对基板100的中央区域进行吸引保持,并且外周槽18在框体13的外周附近对基板100进行吸引保持。由此,加工装置1的保持工作台10利用保持部12和外周槽18对基板100进行吸引保持,因此能够抑制基板100的外周部130从保持面11浮起而在加工中抖动的情况。
加工装置1在将基板100吸引保持于保持工作台10的状态下,一边向基板100提供作为液体的切削水500,一边使保持工作台10和切削刀具21相对地移动,由此将基板100的外周部130去除。在该情况下,在加工装置1中,当切削水500从进行加工的基板100与保持工作台10之间的间隙从外周部130朝向保持部12的中央区域绕入时,利用排出槽15回收该切削水500,从排出路17排出到框体13的外部。由此,加工装置1利用排出槽15回收切削水500,因此能够防止比排出槽15靠内侧的基板100的中央区域和保持面11的中央被污染。
通过以上,加工装置1能够抑制切削水500绕入基板100的背面,并且能够维持高加工品质。另外,保持工作台10具有比基板100小的保持面11,使基板100的外周部130从保持面11露出,在进行去除的全切割修整中,在保持面11的外周部的旁边定位切削刀具而进行加工,因此与在保持面的上方定位切削刀具的以往的加工相比,在加工中使用的切削水500更容易从保持面11的侧面绕入基板100的背面侧。因此,实施方式的加工装置1能够有效地用于全切割修整。
对实施方式的加工装置1是进行切削的切削装置的情况进行了说明,但并不限于上述实施方式,可以在不脱离本发明的主旨的范围进行各种变形并实施。例如加工装置1可以是切削装置以外的磨削装置或激光加工装置。
在实施方式的加工装置1中,排出槽15独立地形成有多个贯通槽,但也可以形成为环状的槽。在该情况下,不存在包含向外周槽18进行空气的吸引/提供的流路的连结部16,因此加工装置1只要在框体13的内部另外形成与外周槽18连通的流路即可。
在实施方式的加工装置1中,也可以使对基板100的中央区域进行保持的保持部12为多孔板或正面上具有与吸引路连通的吸引槽的SUS等板状物。形成有吸引槽的保持部12通过进行清洗而容易将进入槽的切削屑去除,但在多孔板的情况下,切削屑会堵塞气孔而使吸引力下降。因此,实施方式的加工装置1在具有作为多孔板的保持部12的情况下特别有效。
对于实施方式的加工装置1,对控制单元30与加工单元20协作而实现加工单元的情况进行了说明,但不限于此。例如加工装置1也可以将加工单元20和控制单元30作为一个加工单元而实现。
Claims (3)
1.一种加工装置,其特征在于,
该加工装置具有:
保持工作台,其具有对基板的背面侧进行保持的保持面;以及
加工单元,其对该保持面所保持的该基板进行加工,
该保持面具有:
保持部,其对该基板的中央区域进行保持;
排出槽,其围绕该保持部;以及
外周槽,其围绕该排出槽,与吸引源连通而对该基板进行吸引保持,
利用该排出槽将通过该加工单元而生成的加工屑回收。
2.根据权利要求1所述的加工装置,其特征在于,
该加工装置还具有向该基板提供液体的液体提供部,
该排出槽将包含该加工屑的该液体回收。
3.根据权利要求2所述的加工装置,其特征在于,
该保持面形成得比该基板小,
该加工单元包含以能够旋转的方式保持于主轴的切削刀具,
将该切削刀具定位于从该保持面露出的该基板的外周部,一边向该基板提供作为该液体的切削水,一边使该保持工作台和该切削刀具相对地移动,由此将该基板的该外周部去除。
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PB01 | Publication | ||
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