DE102021201916A1

DE102021201916A1 - Feineinstellungsgewindeanordnung und bearbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102021201916A1
Application number: DE102021201916.1A
Authority: DE
Inventors: Toshiyasu Rikiishi; Kentaro Wada
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2020-03-02
Filing date: 2021-03-01
Publication date: 2021-09-02
Also published as: CN113334196A; JP2021137879A; TW202133999A; US20210268621A1; KR20210111172A; US11992916B2; JP7393977B2

Abstract

Eine Feineinstellungsgewindeanordnung koppelt einen ersten Teil und einen zweiten Teil miteinander, während der erste Teil und der zweite Teil voneinander beabstandet gehalten werden, stellt die Distanz zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil ein, und detektiert eine auf den zweiten Teil aufgebrachte Last. Die Feineinstellungsgewindeanordnung weist ein erstes Außengewinde, das in einen Gewindeeingriff mit einem im ersten Teil ausgebildeten ersten Innengewinde gebracht werden kann, ein zweites Außengewinde, das an einer Erstreckung einer axialen Richtung des ersten Außengewindes angeordnet ist und axial vom ersten Außengewinde beabstandet ist, das eine Gewindesteigung aufweist, die sich von derjenigen des ersten Innengewindes unterscheidet, und die in einen Gewindeeingriff mit einem im zweiten Teil ausgebildeten zweiten Innengewinde gebracht werden kann, ein Verbindungsabschnitt, durch den das erste Außengewinde und das zweite Außengewinde, die voneinander beabstandet sind, integral miteinander verbunden sind, und einen im Verbindungsabschnitt unter einer Drucklast untergebrachten Lastsensor auf.

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Feineinstellungsgewindeanordnung und eine Bearbeitungsvorrichtung.
Beschreibung der verwandten Technik
Einige Schleifvorrichtungen schleifen ein an einer Halteoberfläche eines Einspanntischs gehaltenes Werkstück mit einer ringförmigen Anordnung aus an einer Schleifeinheit angebrachten Schleifsteinen. In einer solchen Schleifvorrichtung werden der Einspanntisch und die Schleifeinheit relativ so zueinander positioniert, dass die Schleifsteine durch die Mitte des Werkstücks verlaufen, wenn das Werkstück von den Schleifsteinen an der Schleifvorrichtung geschliffen wird.
Das an der Halteoberfläche des Einspanntischs gehaltene Werkstück wird in einem sich von der Mitte zu einem äußeren Umfangsrand des Werkstücks erstreckenden radialen Bereich geschliffen. In dem radialen Bereich liegen die Halteoberfläche und die unteren Oberflächen der Schleifsteine parallel zueinander. Darüber hinaus wird das Ausmaß eines Parallelismus zwischen der Halteoberfläche und den unteren Oberflächen der Schleifsteine basierend auf einer gemessenen Dicke des Werkstücks, das geschliffen wird, eingestellt. Deswegen weist die Schleifvorrichtung einen Neigungseinstellungsmechanismus zum Einstellen des Ausmaßes eines Parallelismus zwischen der Halteoberfläche und den unteren Oberflächen der Schleifsteine auf.
Der Neigungseinstellungsmechanismus neigt eine Spindeleinheit, die an einem Spindeltraggehäuse zum Drehen der Schleifsteine getragen ist. Alternativ neigt der Neigungseinstellungsmechanismus eine Einspannschafteinheit, die an einer Vorrichtungsbasis zum Drehen des Einspanntischs getragen ist.
In vergangenen Jahren ist der Bedarf an verkürzten Schleifzeiten, die erforderlich sind, um Werkstücke zu schleifen, aufgetreten. Um eine Schleifzeit zu verkürzen, werden die Schleifsteine unter einer erhöhten Last gegen ein Werkstück gedrückt, wenn die Schleifsteine das Werkstück schleifen. Wenn die Last auf die Schleifsteine zu groß ist, wird ein zwischen dem Werkstück und der Halteoberfläche angeordnetes Band zerstört, was es erschwert, die Dicke des Werkstücks, das geschliffen wurde, einheitlich auszubilden.
Es sind Versuche unternommen worden, die Dicke eines geschliffenen Werkstücks durch ein Steuern der auf die Schleifsteine aufgebrachten Last basierend auf der Last, die gemessen wird, wenn das Werkstück geschliffen wird, einheitlich auszugestalten. Um die Last zu messen, wird ein Lastsensor zwischen der Vorrichtungsbasis und der Einspannschafteinheit oder zwischen dem Spindeltraggehäuse und der Spindeleinheit, d.h. zwischen Vorrichtungselementen, wie in dem japanischen offengelegten Patent Nr. 2003-326456 offenbart, angeordnet.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der im japanischen offengelegten Patent Nr. 2013-119123 offenbarten Anordnung wird, wenn die Neigung der Einspannschafteinheit oder der Spindeleinheit durch den Neigungseinstellungsmechanismus variiert wird, die Distanz zwischen den Vorrichtungselementen mit dem dazwischen angeordneten Lastsensor ebenfalls variiert. Wenn die Distanz zwischen den Vorrichtungselementen erhöht wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass die Last auf den Lastsensor aufgebracht wird und es somit schwierig wird, dass sie vom Lastsensor gemessen wird.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Bearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine auf ein Bearbeitungswerkzeug aufgebrachte Last geeignet zu messen, selbst, nachdem ein Neigungseinstellungsvorgang ausgeführt wurde, um das Ausmaß eines Parallelismus zwischen der Halteoberfläche eines Einspanntischs und der unteren Oberfläche des Bearbeitungswerkzeugs einzustellen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Feineinstellungsgewindeanordnung zum Koppeln eines ersten Teils und eines zweiten Teils miteinander, während der erste Teil und der zweite Teil voneinander beabstandet gehalten werden, zum Einstellen einer Distanz zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil und zum Detektieren einer auf den zweiten Teil aufgebrachten Last bereitgestellt, beinhaltend: ein erstes Außengewinde, das in einen Gewindeeingriff mit einem im ersten Teil ausgebildeten ersten Innengewinde gebracht werden kann, ein zweites Außengewinde, das an einer Erstreckung einer axialen Richtung des ersten Außengewindes angeordnet ist und axial vom ersten Außengewinde beabstandet ist, das eine Gewindesteigung aufweist, die sich von derjenigen des ersten Innengewindes unterscheidet, und das in einen Gewindeeingriff mit einem im zweiten Teil ausgebildeten zweiten Innengewinde gebracht werden kann, einen Verbindungsabschnitt, durch den das erste Außengewinde und das zweite Außengewinde, die voneinander beabstandet sind, integral miteinander verbunden sind und einen im Verbindungsabschnitt unter einer Drucklast untergebrachten Lastsensor.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bearbeitungsvorrichtung bereitgestellt, aufweisend: eine Halteeinheit zum Halten eines Werkstücks an einer Halteoberfläche davon, eine Bearbeitungseinheit, aufweisend eine Spindel und ein an der Spindel angebrachtes Bearbeitungswerkzeug, einen Vertikalbewegungsmechanismus zum Bewegen eines Traggehäuses, das die Bearbeitungseinheit daran in zur Halteoberfläche senkrechten vertikalen Richtungen trägt, und einen Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismus zum Einstellen einer Neigung der Bearbeitungseinheit in Bezug auf die Halteeinheit, wobei der Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismus aufweist: eine Feineinstellungsgewindeanordnung zum Koppeln eines ersten Teils und eines zweiten Teils miteinander, während der erste Teil und der zweite Teil voneinander beabstandet gehalten werden, zum Einstellen einer Distanz zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil und zum Detektieren einer auf den zweiten Teil aufgebrachten Last, wobei die Feineinstellungsgewindeanordnung aufweist: ein erstes Außengewinde, das in einen Gewindeeingriff mit einem im ersten Teil ausgebildeten ersten Innengewinde gebracht werden kann, ein zweites Außengewinde, das an einer Erstreckung einer axialen Richtung des ersten Außengewindes angeordnet ist und axial von dem ersten Außengewinde beabstandet ist, das eine Gewindesteigung aufweist, die sich von derjenigen des ersten Innengewindes unterscheidet, und das in einen Gewindeeingriff mit einem im zweiten Teil ausgebildeten zweiten Innengewinde gebracht werden kann, einen Verbindungsabschnitt, durch den das erste Außengewinde und das zweite Außengewinde, die voneinander beabstandet sind, integral miteinander verbunden werden können, und einen unter einer Drucklast im Verbindungsabschnitt untergebrachten Lastsensor, und der erste Teil weist das Traggehäuse auf und der zweite Teil weist die Bearbeitungseinheit auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bearbeitungsvorrichtung bereitgestellt, aufweisend: eine Halteeinheit zum Halten eines Werkstücks an einer Halteoberfläche davon, eine Basis, welche die Halteeinheit daran trägt, eine Bearbeitungseinheit, aufweisend eine Spindel und ein an der Spindel angebrachtes Bearbeitungswerkzeug, einen Vertikalbewegungsmechanismus zum Bewegen eines Traggehäuses, welches das Bearbeitungswerkzeug daran trägt, in zur Halteoberfläche senkrechten vertikalen Richtungen, und einen Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismus zum Einstellen einer Neigung der Halteeinheit in Bezug auf die Bearbeitungseinheit, wobei der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismus aufweist: eine Feineinstellungsgewindeanordnung zum Halten eines ersten Teils und eines zweiten Teils, während der erste Teil und der zweite Teil voneinander beabstandet gehalten werden, zum Einstellen einer Distanz zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil und zum Detektieren einer auf den zweiten Teil aufgebrachten Last, wobei die Feineinstellungsgewindeanordnung aufweist: ein erstes Außengewinde, das in einen Gewindeeingriff mit einem im ersten Teil ausgebildeten ersten Innengewinde gebracht werden kann, ein zweites Außengewinde, das an einer Erstreckung einer axialen Richtung des ersten Außengewindes angeordnet ist und axial vom ersten Außengewinde beabstandet ist, das eine Gewindesteigung aufweist, die sich von derjenigen des ersten Innengewindes unterscheidet, und das in einen Gewindeeingriff mit einem im zweiten Teil ausgebildeten zweiten Innengewinde gebracht werden kann, einen Verbindungsabschnitt, durch den das erste Außengewinde und das zweite Außengewinde, die voneinander beabstandet sind, integral miteinander verbunden sind, und einen unter einer Drucklast im Verbindungsabschnitt untergebrachten Lastsensor, und der erste Teil weist die Basis auf und der zweite Teil weist die Halteeinheit auf.
Die Feineinstellungsgewindeanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, die Distanz zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil einzustellen und eine auf den zweiten Teil aufgebrachte Last zu detektieren.
Die Bearbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, die Neigung der Halteeinheit und der Bearbeitungseinheit in Bezug auf einander einfach einzustellen, indem die Feineinstellungsgewindeanordnung gedreht wird, wodurch das Ausmaß eines Parallelismus zwischen der Halteoberfläche der Halteeinheit und dem Bearbeitungswerkzeug der Bearbeitungseinheit einfach eingestellt wird.
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art, diese zu realisieren, werden ersichtlicher und die Erfindung selbst wird am besten durch ein Studium der folgenden Beschreibung und der angehängten Ansprüche unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, verstanden.
Figurenliste

1 ist eine Perspektivansicht einer Schleifvorrichtung als eine Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine geschnittene Querschnittsansicht der in 1 dargestellten Schleifvorrichtung;
3 ist eine Querschnittsansicht einer Feineinstellungsgewindeanordnung, die in der in 1 und 2 dargestellten Schleifvorrichtung aufgenommen ist;
4 ist eine Querschnittsansicht eines Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismus und von Komponenten in der Nähe davon; und
5 ist eine Querschnittsansicht eines Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismus und von Komponenten in der Nähe davon.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGFORM
Wie in 1 dargestellt ist, wirkt eine Schleifvorrichtung 1 als eine Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so, dass sie einen Wafer 100 als ein Werkstück schleift, und weist ein Hauptgehäuse 10, das als ein rechteckiges Parallelepiped geformt ist, und eine sich vom Hauptgehäuse 10 nach oben erstreckende Säule 11 auf.
Der Wafer 100 könnte beispielsweise ein kreisförmiger Halbleiterwafer sein. Der Wafer 100 weist eine in 1 nach unten gerichtete Flächenseite 101 auf, die mehrere daran ausgebildete Bauelemente aufweist, die durch ein daran befestigtes Schutzband 105 geschützt sind. Der Wafer 100 ist an einer Rückseite 104 davon, die der Flächenseite 101 gegenüber angeordnet ist, zu schleifen.
Das Hauptgehäuse 10 weist eine in einer oberen Oberfläche davon definierte Öffnung 13 auf. Die Schleifvorrichtung 1 weist eine in der Öffnung 13 angeordnete Halteeinheit 30 auf. Die Halteeinheit 30 weist einen Einspanntisch 31 mit einer Halteoberfläche 32 zum Halten des Wafers 100 daran und ein Tragelement 33, das den Einspanntisch 31 trägt, auf. Wie in 2 dargestellt ist, sind das Tragelement 33 und der Einspanntisch 31 aneinander durch Schrauben 37 befestigt.
Die Halteoberfläche 32 des in 1 dargestellten Einspanntischs 31 ist in Fluidverbindung mit einer nicht dargestellten Ansaugquelle gehalten, um den Wafer 100 unter Ansaugung mit dem zwischen der Flächenseite 101 des Wafers 100 und der Halteoberfläche 32 angeordneten Schutzband 105 zu halten. Die Halteoberfläche 32 hält somit den Wafer 100 an der Halteoberfläche 32 des Einspanntischs 31.
Der Einspanntisch 31 mit dem an der Halteoberfläche 32 gehaltenen Wafer 100 ist durch einen unter dem Tragelement 33 angeordneten Drehmechanismus 34 um eine sich in den Z-Achsen-Richtungen durch das Zentrum der Halteoberfläche 32 erstreckende zentrale Tischachse 301 (siehe 2) drehbar. Deswegen wird der an der Halteoberfläche 32 gehaltene Wafer 100 um eine mit der Mitte der Halteoberfläche 32 ausgerichtete Achse gedreht.
Wie in 1 dargestellt ist, ist eine Abdeckplatte 39 horizontal um den Einspanntisch 31 angeordnet. Eine Balgabdeckung 12, die in den Y-Achsen-Richtungen ausdehnbar und kontrahierbar ist, ist mit beiden Enden der Abdeckplatte 39 gekoppelt. Die Halteeinheit 30 ist über einem Y-Achsen-Bewegungsmechanismus 40 angeordnet und daran getragen.
Der Y-Achsen-Bewegungsmechanismus 40 stellt ein Beispiel eines Horizontalbewegungsmechanismus dar. Der Y-Achsen-Bewegungsmechanismus 40 wirkt so, dass er die Halteeinheit 30 und eine Schleifeinheit 70, die als Bearbeitungsmittel wirkt, an der Säule 11 relativ zueinander in den zur Halteoberfläche 32 parallelen Y-Achsen-Richtungen bewegt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wirkt der Y-Achsen-Bewegungsmechanismus 40 so, dass er die Halteeinheit 30 relativ zur Schleifeinheit 70 in den Y-Achsen-Richtungen bewegt. Ein weiteres Beispiel für den Horizontalbewegungsmechanismus könnte ein Drehtisch mit mehreren daran angeordneten Halteeinheiten 30 sein.
Der Y-Achsen-Bewegungsmechanismus 40 weist ein Paar zu den Y-Achsen-Richtungen parallele Y-Achsen-Führungsschienen 42, einen an und entlang der Y-Achsen-Führungsschienen 42 verschiebbaren Y-Achsen-Bewegungstisch 45, eine sich parallel zu den Y-Achsen-Führungsschienen 42 erstreckende Y-Achsen-Kugelgewindespindel 43, einen mit einem Ende der Y-Achsen-Kugelgewindespindel 43 verbundenen Y-Achsen-Servomotor 44 und eine Tragbasis 41 auf, die daran die Y-Achsen-Führungsschienen 42, die Y-Achsen-Kugelgewindespindel 43 und den Y-Achsen-Servomotor 44 trägt.
Der entlang der Y-Achse bewegbare Tisch 45 ist an den Y-Achsen-Führungsschienen 42 verschiebbar angeordnet. Eine Mutter 451 (siehe 2) ist befestigt an einer unteren Oberfläche des entlang der Y-Achse bewegbaren Tischs 45 angebracht und operativ über die Y-Achsen-Kugelgewindespindel 43 geschraubt.
Wie in 1 dargestellt ist, dreht der Y-Achsen-Servomotor 44, wenn er mit Energie versorgt wird, die Y-Achsen-Kugelgewindespindel 43 um ihre zentrale Achse, die sich horizontal erstreckt, wobei bewirkt wird, dass die Mutter 451 den entlang der Y-Achse bewegbaren Tisch 45 in einer der Y-Achsen-Richtungen entlang der Y-Achsen-Führungsschienen 42 bewegt. Das Tragelement 33 der Halteeinheit 30 ist am entlang der Y-Achse bewegbaren Tisch 45 angeordnet. Deswegen bewegt, wenn sich der entlang der Y-Achse bewegbare Tisch 45 in einer der Y-Achsen-Richtungen bewegt, sich die Halteeinheit 30 mit dem Einspanntisch 31 auch mit dem entlang der Y-Achse bewegbaren Tisch 45 in der gleichen Y-Achsen-Richtung. Der entlang der Y-Achse bewegbare Tisch 45 stellt somit ein Beispiel einer Basis dar, welche die Halteeinheit 30 daran trägt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Halteeinheit 30 entlang der Y-Achsen-Richtungen durch den Y-Achsen-Bewegungsmechanismus 40 im Wesentlichen zwischen einem Waferplatzierungsbereich als einem vorderen Bereich in der -Y-Richtung, wo der Wafer 100 an dem Einspanntisch 31 platziert wird, und einem Schleifbereich als einem hinteren Bereich in der +Y-Richtung, wo der Wafer 100 an der Halteoberfläche 32 geschliffen wird, bewegt.
Darüber hinaus ist, wie in 1 dargestellt ist, die Säule 11 am Hauptgehäuse 10 in einem hinteren Bereich in der +Y-Richtung errichtet. Die Schleifeinheit 70 zum Schleifen des Wafers 100 am Einspanntisch 31 und ein Schleifzufuhrmechanismus 50 sind an einer vorderen Oberfläche der Säule 11 angebracht.
Der Schleifzufuhrmechanismus 50 wirkt so, dass er die Halteeinheit 30 und die Schleifeinheit 70 relativ zueinander in den Z-Achsen-Richtungen, d.h. Schleifzuführrichtungen, senkrecht zur Halteoberfläche 32 bewegt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wirkt der Schleifzufuhrmechanismus 50 so, dass er die Schleifeinheit 70 relativ zur Halteeinheit 30 in den Z-Achsen-Richtungen bewegt.
Der Schleifzufuhrmechanismus 50 weist ein Paar zu den Z-Achsen-Richtungen parallele Z-Achsen-Führungsschienen 51, eine an und entlang der Z-Achsen-Führungsschienen 51 verschiebbare entlang der Z-Achse bewegbare Platte 53, eine sich parallel zu den Z-Achsen-Führungsschienen 51 erstreckende Z-Achsen-Kugelgewindespindel 52, einen Z-Achsen-Servomotor 54 und ein an einer vorderen Oberfläche, d.h. einer Flächenseite, der entlang der Z-Achse bewegbaren Platte 53 angebrachte Traghülle 56, welche die Schleifeinheit 70 daran trägt, auf.
Die entlang der Z-Achse bewegbare Platte 53 ist an den Z-Achsen-Führungsschienen 51 verschiebbar angeordnet. Eine Mutter 501 (siehe 2) ist befestigt an einer hinteren Oberfläche, d.h. einer hinteren Seite, der entlang der Z-Achse bewegbaren Platte 53 angebracht und operativ über die Z-Achsen-Kugelgewindespindel 52 geschraubt. Der Z-Achsen-Servomotor 54 ist mit einem Ende der Z-Achsen-Kugelgewindespindel 52 verbunden.
Wenn der Z-Achsen-Servomotor 54 mit Energie versorgt wird, dreht er die Z-Achsen-Kugelgewindespindel 52 um ihre zentrale Achse, die sich vertikal erstreckt, wobei bewirkt wird, dass die Mutter 501 die entlang der Z-Achse bewegbare Platte 53 in einer der Z-Achsen-Richtungen entlang der Z-Achsen-Führungsschienen 51 bewegt. Deswegen bewegen sich, wenn sich die entlang der Z-Achse bewegbare Platte 53 in einer der Z-Achsen-Richtungen bewegt, das an der entlang der Z-Achse bewegbaren Platte 53 angebrachte Traggehäuse 56 und die am Traggehäuse 56 getragene Schleifeinheit 70 auch mit der entlang der Z-Achse bewegbaren Platte 53 in der gleichen Z-Achsen-Richtung. Der Schleifzufuhrmechanismus 50 stellt somit ein Beispiel eines Vertikalbewegungsmechanismus zum Bewegen des Traggehäuses 56, das die Schleifeinheit 70 trägt, in zur Halteoberfläche 32 senkrechten vertikalen Richtungen dar.
Die Schleifeinheit 70 stellt ein Beispiel eines Bearbeitungsmittels dar. Wie in 1 dargestellt ist, weist die Schleifeinheit 70 ein am Traggehäuse 56 befestigtes Spindelgehäuse 71, eine vom Spindelgehäuse 71 drehbar gehaltene Spindel 72, einen Drehmotor 73 zum Drehen der Spindel 72 um ihre zentrale Achse, die sich vertikal erstreckt, eine an einem unteren Ende der Spindel 72 angebrachte Scheibenanbringung 74 und eine an der Scheibenanbringung 74 getragene Schleifscheibe 75 auf.
Das Spindelgehäuse 71 ist im Traggehäuse 56 gehalten und erstreckt sich in den Z-Achsen-Richtungen. Die Spindel 72 erstreckt sich zur Halteoberfläche 32 des Einspanntischs 31 senkrecht in den Z-Achsen-Richtungen und ist drehbar durch das Spindelgehäuse 71 getragen.
Der Drehmotor 73 ist mit einem oberen Ende der Spindel 72 gekoppelt. Wenn der Drehmotor 73 mit Energie versorgt wird, dreht er die Spindel 72 um eine zentrale Spindelachse 701 (siehe 2) ihre seine sich in den Z-Achsen-Richtungen erstreckende zentrale Achse.
Die Scheibenanbringung 74 ist als eine kreisförmige Platte geformt und an einem unteren Ende, d.h. einem distalen Ende, der Spindel 72 befestigt. Die Scheibenanbringung 74 trägt die Schleifscheibe 75 an einer unteren Oberfläche davon.
Die Schleifscheibe 75 weist im Wesentlichen den gleichen Durchmesser auf wie die Scheibenanbringung 74. Die Schleifscheibe 75 weist eine aus einem metallischen Material wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung oder dergleichen hergestellte ringförmige Scheibenbasis 76 und eine an einer unteren Oberfläche der Scheibenbasis 76 entlang eines gesamten Umfangsrandes davon befestige ringförmige Anordnung von Schleifsteinen 77 auf. Wenn die ringförmige Anordnung von Schleifsteinen 77 in Kontakt mit der Rückseite 104 des am im Schleifbereich angeordneten Einspanntischs 31 gehaltenen Wafers 100 gehalten wird und durch den sich drehenden Motor 73 durch die Spindel 72, die Scheibenanbringung 74 und die Scheibenbasis 76 um ihre zentrale Achse gedreht wird, schleifen die Schleifsteine 77 die Rückseite 104 des Wafers 100. Die Schleifsteine 77 stellen ein Beispiel eines Bearbeitungswerkzeugs dar. Wie oben beschrieben, weist die Schleifeinheit 70 die Spindel 72 auf und die Spindel 72 trägt die Schleifsteine 77 als ein Bearbeitungswerkzeug daran und dreht die Schleifsteine 77, um den Wafer 100 zu schleifen.
Wie in 1 dargestellt ist, ist eine Dickenmesseinheit 60 an der oberen Oberfläche des Hauptgehäuses 10 entlang der Öffnung 13 angeordnet. Die Dickenmesseinheit 60 ist in der Lage, die Dicke des an der Halteoberfläche 32 gehaltenen Wafers 100 zu messen, während ein Kontakt mit dem Wafer 100 besteht.
Insbesondere weist die Dickenmesseinheit 60 eine erste Sonde 61 und eine zweite Sonde 62, welche die Halteoberfläche 32 des Einspanntischs 31 beziehungsweise des Wafers 100 berühren, zum Messen der Höhe der Halteoberfläche 32 des Einspanntischs 31 und der Höhe des Wafers 100 auf. Die Dickenmesseinheit 60 könnte statt der ersten Sonde 61 und der zweiten Sonde 62 alternativ eine kontaktlose Bereichsfindeeinrichtung, d.h. beispielsweise eine Laserbereichsfindeeinrichtung, aufweisen.
Darüber hinaus ist, wie in 1 dargestellt, eine Linearskala 65 zum Messen der vertikalen Position der Schleifeinheit 70 an der Säule 11 angeordnet. Die Linearskala 65 weist eine an der entlang der Z-Achse bewegbaren Platte 53 angebrachte Leseeinrichtung 66 zur Bewegung damit in den Z-Achsen-Richtungen und ein an einer vorderen Oberfläche einer der Z-Achsen-Führungsschienen 51 angeordnetes Skalenelement 67 auf. Wenn sich die Linearskala 65 in einem Betrieb befindet, liest die Leseeinrichtung 66 Unterteilungen des Skalenelements 67, um die vertikale Position der Schleifeinheit 70 zu detektieren, während sie durch den Schleifzufuhrmechanismus 50 bewegt wird.
Wie in 2 dargestellt, weist die Halteeinheit 30 Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 auf. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Tragelement 33 der Halteeinheit 30 am entlang der Y-Achse bewegbaren Tisch 45 mit den Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 und einem dazwischen angeordneten nicht dargestellten festen Koppelelement platziert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform trägt insbesondere der entlang der Y-Achse bewegbare Tisch 45 die Halteeinheit 30 daran, wobei die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 und das feste Koppelelement dazwischen angeordnet sind.
Die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 weisen Feineinstellgewindeanordnungen auf, welche den entlang der Y-Achse bewegbaren Tisch 45 und die Halteeinheit 30 miteinander koppeln. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind ein festes Koppelelement und zwei Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 zwischen dem entlang der Y-Achse bewegbaren Tisch 45 und der Halteeinheit 30 beispielsweise in gleichen Winkelabständen von 120 Grad in Umfangsrichtungen um die zentrale Tischachse 301 angeordnet.
Das feste Koppelelement ist vorgesehen, um den entlang der Y-Achse bewegbaren Tisch 45 und die Halteeinheit 30 miteinander mit einer dazwischen aufrechterhaltenen festen Distanz an einer Stelle, an der das feste Koppelelement angeordnet ist, zu koppeln. Die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 sind auch vorgesehen, um den entlang der Y-Achse bewegbaren Tisch 45 und die Halteeinheit 30 miteinander mit einer dazwischen aufrechterhaltenen Distanz zu koppeln. Allerdings sind die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 in der Lage, die Distanz zwischen dem entlang der Y-Achse bewegbaten Tisch 45 und der Halteeinheit 30 an Stellen einzustellen, wo die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 angeordnet sind.
Mit der Distanzeinstellungsfunktion können die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 die Neigung der Halteeinheit 30 in Bezug auf den entlang der Y-Achse bewegbaren Tisch 45, d.h. die Neigung der zentralen Tischachse 301, variieren. Die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 sind somit in der Lage, die Neigung der Halteeinheit 30 in Bezug auf die Schleifeinheit 70 einzustellen, die über der Halteeinheit 30 positioniert wird, wenn der Wafer 100 an der Halteeinheit 30 zu schleifen ist, und folglich beispielsweise das Ausmaß eines Parallelismus zwischen der Halteoberfläche 32 der Halteeinheit 30 und den unteren Oberflächen der Schleifsteine 77 der Schleifeinheit 70 einzustellen.
Darüber hinaus dient jeder der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 auch als ein Lastdetektionsmittel zum Detektieren einer auf die Halteoberfläche 32 des Einspanntischs 31 in zur Halteoberfläche 32 senkrechten Richtungen, d.h. in den Z-Achsen-Richtungen, aufgebrachten Last oder einer auf die Halteeinheit 30 aufgebrachten Last, wenn der Wafer 100 an der Halteeinheit 30 geschliffen wird.
Strukturelle Details der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 werden unten beschrieben werden, wie in 3 dargestellt ist, weist jeder der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 einen Bolzen 81 mit einer zylindrischen Form und einen im Bolzen 81 untergebrachten Lastsensor, d.h. einen Kraftsensor, 89 auf.
Der Bolzen 81 weist an seiner äußeren Umfangsoberfläche ein erstes Außengewinde 83 mit einer ersten Gewindesteigung und ein zweiten Außengewinde 85 mit einer zweiten Gewindesteigung, die sich von der ersten Gewindesteigung unterscheidet, auf. Das zweite Außengewinde 85 ist an einer Erstreckung einer axialen Richtung, d.h. einer Längsrichtung des Bolzens 81, des ersten Außengewindes 83 angeordnet und axial vom ersten Außengewinde 83 beabstandet. Der Bolzen 81 weist auch einen Verbindungsbereich auf, der das erste Außengewinde 83 und das zweite Außengewinde 85, die axial voneinander beabstandet sind, verbindet.
Wie in 4 dargestellt ist, kann das erste Außengewinde 83 des Bolzens 81 in einen Schraubeingriff mit dem im entlang der Y-Achse bewegbaren Tisch 45, der auch als ein erster Teil bezeichnet wird, ausgebildeten Tischinnengewinde 452 gebracht werden. Das Tischinnengewinde 452 stellt ein Beispiel eines ersten Innengewindes dar und weist eine erste Gewindesteigung auf, welche gleich ist wie beim ersten Außengewinde 83. Eine nicht dargestellte Mutter, die über das erste Außengewinde 83 geschraubt werden kann, könnte hinzugefügt werden, und das erste Außengewinde 83, das in Schraubeingriff mit dem Tischinnengewinde 452 im ersten Teil gehalten wird, könnte durch die darüber geschraubte Mutter befestigt werden.
Das zweite Außengewinde 85 kann in Schraubeingriff mit einem im Tragelement 33 der Halteeinheit 30, das auch als ein zweiter Teil bezeichnet wird, ausgebildeten Halteeinheitinnengewinde 302 gebracht werden. Das Halteeinheitinnengewinde 302 stellt ein Beispiel eines zweiten Innengewindes dar und weist eine zweite Gewindesteigung auf, welche gleich ist wie beim zweiten Außengewinde 85, aber unterschiedlich von der ersten Gewindesteigung des Tischinnengewindes 452 ist. Eine nicht dargestellte Mutter, die über das zweite Außengewinde 85 geschraubt werden kann, könnte hinzugefügt werden und das zweite Außengewinde 85, das in Schraubeingriff mit dem Halteeinheitinnengewinde 302 im zweiten Teil gehalten wird, könnte durch die darüber geschraubte Mutter befestigt werden.
Zum Einstellen der Neigung der Halteeinheit 30 in Bezug auf die Schleifeinheit 70 dreht der Bediener der Schleifvorrichtung 1 den Bolzen 81 eines der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 oder die Bolzen 81 beider Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35. Wenn der Bolzen 81 oder die Bolzen 81 gedreht werden, werden die ersten Außengewinde 83 axial in Bezug auf die Tischinnengewinde 452 bewegt und die zweiten Außengewinde 85 werden axial in Bezug auf die Halteeinheitinnengewinde 302 bewegt. Deswegen werden der entlang der Y-Achse bewegbare Tisch 45 und die Halteeinheit 30 in Bezug auf den Bolzen 81 oder die Bolzen 81 bewegt.
Wie oben beschrieben, unterscheiden sich die erste Gewindesteigung des Tischinnengewindes 452 und die zweite Gewindesteigung des Halteeinheitinnengewindes 302 voneinander. Deswegen unterscheiden sich, wenn der Bolzen 81 eines der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 oder die Bolzen 81 beider Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 gedreht werden, die Distanz, um welche der entlang der Y-Achse bewegbare Tisch 45 in Bezug auf den Bolzen 81 oder die Bolzen 81 bewegt wird, und die Distanz, um welche die Halteeinheit 30 in Bezug auf den Bolzen 81 oder die Bolzen 81 bewegt wird, voneinander. Demgemäß kann der Bediener die Distanz zwischen dem entlang der Y-Achse bewegbaren Tisch 45 und der Halteeinheit 30 an dem Ort erhöhen oder verringern, an welchem einer der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 angeordnet ist oder an den Stellen, wo beide Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 angeordnet sind, indem die Richtung, in welcher der Bolzen 81 oder die Bolzen 81 gedreht wird bzw. werden, geändert wird.
Auf diese Weise kann der Bediener die Distanz zwischen dem entlang der Y-Achse bewegbaren Tisch 45 und der Halteinheit 30 an dem Ort ändern, an welchem einer der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 angeordnet ist, oder an den Stellen, an welchen beide Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 angeordnet sind, indem einer der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 oder beide Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 gedreht wird bzw. werden, durch welchen bzw. welche der entlang der Y-Achse bewegbare Tisch 45 und die Halteeinheit 30 miteinander gekoppelt sind. Der Bediener kann somit die Neigung der Halteeinheit 30 am entlang der Y-Richtung bewegbaren Tisch 45 variieren, um dadurch die Neigung der Halteeinheit 30 in Bezug auf die Schleifeinheit 70 einzustellen.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die Halteeinheit 30, um die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 zwischen dem entlang der Y-Achse bewegbaren Tisch 45 und der Halteeinheit 30 zu platzieren und auch die Bolzen 81 der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 zu drehen, darin definierte Öffnungen 303 auf, wo die Bolzen 81 Enden aufweisen, die freiliegen (siehe 4). Zusätzlich weist der entlang der Y-Achse bewegbare Tisch 45 darin definierte Öffnungen 453 auf, wo die Bolzen 81 andere freiliegende Enden aufweisen. Die anderen Enden der Bolzen 81 weisen jeweilige Köpfe 811 auf, über welche ein Werkzeug wie beispielsweise ein Schraubenschlüssel oder dergleichen eingepasst werden kann. Der Bediener führt das Werkzeug in die Öffnungen 453 ein und bewirkt, dass das Werkzeug an den Köpfen 811 wirkt, um dadurch die Bolzen 81 zu drehen.
Darüber hinaus weist, wie in 3 dargestellt, jeder der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 eine in einem Endabschnitt des Bolzens 81 definierte Öffnung 82, wo das zweite Außengewinde 85 ausgebildet ist, auf. Der Verbindungsabschnitt 87 weist einen darin definierten Lastsensorunterbringungsraum 84 hinter der Öffnung 82 zum Unterbringen des Lastsensors 89 darin auf.
Wie in 3 dargestellt ist, wird der Lastsensor 89 in dem Bolzen 81 durch die Öffnung 82 darin wie durch den Pfeil 401 angezeigt eingebracht und unter einer Drucklast im Lastsensorunterbringungsraum 84 im Verbindungsabschnitt 87 untergebracht. Die Drucklast wird wie folgt aufgebracht. Der Lastsensor 89 weist ein an einem oberen Abschnitt davon ausgebildetes Außengewinde auf, das in einem Schraubeingriff mit einem in einem oberen Abschnitt des Lastsensorunterbringungsraums 84 ausgebildeten Innengewinde gehalten ist, um ein unteres distales Ende des Lastsensors 89 gegen den Boden des Lastsensorunterbringungsraum 84 zu drücken, wodurch eine Drucklast auf ein piezoelektrisches Element, nicht dargestellt, aufgebracht wird, das zentral im Lastsensor 89 in Bezug auf die Längsrichtungen angeordnet ist, in welchen sich der Lastsensor 89 erstreckt. Der somit im Lastsensorunterbringungsraum 84 platzierte Lastsensor 89 ist in der Lage, eine auf den Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismus 35, d.h. den Bolzen 81, aufgebrachte Last in den Z-Achsen-Richtungen, die Längsrichtungen des Bolzens 81 darstellen, zu messen, oder mit anderen Worten eine auf die Halteeinheit 30 aufgebrachte Last zu messen.
Wie in 2 dargestellt ist, weist die Schleifeinheit 70 Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 auf. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Spindelgehäuse 71 der Schleifeinheit 70 an einer Bodenplatte 561 (siehe 5) des Traggehäuses 56 mit den Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 und einem festen Koppelelement, nicht dargestellt, das dazwischen angeordnet ist, platziert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform trägt insbesondere das Traggehäuse 56 die Schleifeinheit 70 daran mit den Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 und dem dazwischen angeordneten festen Koppelelement.
Die Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 weisen Feineinstellungsgewindeanordnungen auf, welche das Traggehäuse 56 und die Schleifeinheit 70 aneinander koppeln. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind ein festes Koppelelement und zwei Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 zwischen dem Traggehäuse 56 und der Schleifeinheit 70 beispielsweise in gleichen Winkelabständen von 120 Grad in Umfangsrichtungen um die zentrale Spindelachse 701 angeordnet.
Das feste Koppelelement ist vorgesehen, um das Traggehäuse 56 und die Schleifeinheit 70 miteinander mit einer dazwischen aufrechterhaltenen festen Distanz an einem Ort zu koppeln, wo das feste Koppelelement angeordnet ist.
Die Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 sind auch vorgesehen, um das Traggehäuse 56 und die Schleifeinheit 70 miteinander zu koppeln, wobei eine Distanz dazwischen aufrechterhalten ist. Allerdings sind die Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 in der Lage, die Distanz zwischen dem Traggehäuse 56 und der Schleifeinheit 70 an Stellen einzustellen, wo die Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 angeordnet sind.
Mit der Distanzeinstellfunktion können die Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 die Neigung der Schleifeinheit 70 in Bezug auf das Traggehäuse 56, d.h. die Neigung der zentralen Spindelachse 701, variieren. Die Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 sind somit in der Lage, die Neigung der Schleifeinheit 70 in Bezug auf die Halteeinheit 30, die unter der Schleifeinheit 70 angeordnet ist, einzustellen, wenn der Wafer 100 an der Halteeinheit 30 zu schleifen ist, und folglich beispielsweise das Ausmaß eines Parallelismus zwischen der Halteoberfläche 32 der Halteeinheit 30 und den unteren Oberflächen der Schleifsteine 77 der Schleifeinheit 70 einzustellen.
Jede der Feineinstellungsgewindeanordnungen der Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 ist hinsichtlich einer Struktur identisch zur Feineinstellungsgewindeanordnung des in 3 dargestellten Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismus 35. Jeder der Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 weist einen Bolzen 81 mit einem ersten Außengewinde 83, zweiten Außengewinde 85 und einem das erste Außengewinde 83 und das zweite Außengewinde 85 miteinander integral koppelnden Verbindungsabschnitt 87 und einen im Bolzen 81 untergebrachten Lastsensor 89 auf.
Wie in 5 dargestellt ist, kann das erste Außengewinde 83 des Bolzens 81 in einen Gewindeeingriff mit einem in der Bodenplatte 561 des Traggehäuses 56, die auch als ein erster Teil bezeichnet wird, ausgebildeten Traggehäuseinnengewinde 562 gebracht werden. Das Traggehäuseinnengewinde 562 stellt ein Beispiel des ersten Innengewindes dar und weist eine erste Gewindesteigung auf, welche gleich ist wie beim erste Außengewinde 83. Eine nicht dargestellte Mutter, die über das erste Außengewinde 83 geschraubt werden kann, könnte hinzugefügt werden, und das erste Außengewinde 83, das in einem Schraubeingriff mit dem Traggehäuseinnengewinde 562 im ersten Teil gehalten ist, könnte durch die darüber geschraubte Mutter befestigt sein.
Das zweite Außengewinde 85 kann in einen Schraubeingriff mit einem im Spindelgehäuse 71 der Schleifeinheit 70, das auch als ein zweiter Teil bezeichnet wird, ausgebildeten Schleifeinheitinnengewinde 712 gebracht werden. Das Schleifeinheitinnengewinde 712 stellt ein Beispiel des zweiten Innengewindes dar und weist eine zweite Gewindesteigung auf, welche gleich ist wie beim zweiten Außengewinde 85, sich aber von der ersten Gewindesteigung des Traggehäuseinnengewindes 562 unterscheidet. Eine nicht dargestellte Mutter, die über das zweite Außengewinde 85 geschraubt werden kann, könnte hinzugefügt werden, und das zweite Außengewinde 85, das in einem Schraubeingriff in dem Schleifeinheitinnengewinde 712 im zweiten Teil gehalten ist, könnte durch die darüber geschraubte Mutter befestigt sein.
Zum Einstellen der Neigung der Schleifeinheit 70 in Bezug auf die Halteeinheit 30 dreht der Bediener den Bolzen einer der Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 oder die Bolzen 81 beider Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78. Wenn der Bolzen 81 oder die Bolzen 81 gedreht werden, wird das erste Außengewinde 83 in Bezug auf das Traggehäuseinnengewinde 562 axial bewegt und das zweite Außengewinde 85 wird in Bezug auf das Schleifeinheitinnengewinde 712 axial bewegt. Deswegen werden das Traggehäuse 56 und die Schleifeinheit 70 in Bezug auf den Bolzen 81 oder die Bolzen 82 bewegt.
Wie oben beschrieben, unterscheiden sich die erste Gewindesteigung des Traggehäuseinnengewindes 562 und die zweite Gewindesteigung des Schleifeinheitinnengewindes 712 voneinander. Deswegen sind, wenn der Bolzen 81 eines der Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 oder die Bolzen 81 beider Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 gedreht werden, der Abstand, um welchen das Traggehäuse 56 in Bezug auf den Bolzen 81 oder die Bolzen 81 bewegt wird, und der Abstand, um welchen die Schleifeinheit 70 in Bezug auf den Bolzen 81 oder die Bolzen 81 bewegt wird, voneinander unterschiedlich. Demgemäß kann der Bediener den Abstand zwischen dem Traggehäuse 56 und der Schleifeinheit 70, d.h. den Abstand zwischen der Bodenplatte 561 des Traggehäuses 56 und dem Spindelgehäuse 71 der Schleifeinheit 70 an dem Ort, wo einer der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 angeordnet ist, oder an den Stellen, wo beide Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 angeordnet sind, durch ein Ändern der Richtung, in welcher der Bolzen 81 oder die Bolzen 81 gedreht werden, reduzieren.
Auf diese Weise kann der Bediener die Distanz zwischen dem Traggehäuse 56 und der Schleifeinheit 70 an der Stelle, wo einer der Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 angeordnet ist, oder an den Stellen, wo beide Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 angeordnet sind, durch ein Drehen eines der Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 oder beider Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78, durch welche das Traggehäuse 56 und die Schleifeinheit 70 miteinander gekoppelt sind, ändern. Der Bediener kann somit die Neigung der Schleifeinheit 70 am Traggehäuse 56 ändern, um dadurch die Neigung der Schleifeinheit 70 in Bezug auf die Halteeinheit 30 einzustellen.
Der Bolzen 81 weist ein unteres Ende auf, das dem anderen Ende des in 4 dargestellten Bolzens 81 entspricht, das in einem Raum unter der Bodenplatte 561 des Traggehäuses 56, d.h. in einer Lücke zwischen der Bodenplatte 561 und der Scheibenanbringung, 74 freiliegt (siehe 2). Der Bediener bringt das Werkzeug in die Lücke ein und bewirkt, dass das Werkzeug am Kopf 811 an dem freiliegenden Ende des Bolzens 81 wirkt, um dadurch den Bolzen 81 zu drehen.
In jedem der Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 ist der Lastsensor 89 unter einer Drucklast im Lastsensorunterbringungsraum 84 im Verbindungsabschnitt 87 des Bolzens 81 untergebracht. Die Drucklast wird wie folgt aufgebracht. Der Lastsensor 89 weist ein an einem oberen Abschnitt davon ausgebildetes Außengewinde auf, das in einem Gewindeeingriff mit einem in einem oberen Abschnitt des Lastsensorunterbringungsraums 84 ausgebildeten Innengewinde gehalten ist, um ein unteres distales Ende des Lastsensors 89 gegen den Boden des Lastsensorunterbringungsraums 84 zu drücken, wodurch eine Drucklast auf ein nicht dargestelltes zentral im Lastsensor 89 in Bezug auf die Längsrichtungen, in welchen sich der Lastsensor 89 erstreckt, angeordnetes piezoelektrisches Element aufgebracht wird. Der somit im Lastsensorunterbringungsraum 84 platzierte Lastsensor 89 ist in der Lage, eine auf den Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismus 78, d.h. den Bolzen 81, in den Z-Achsen-Richtungen, die Längsrichtungen des Bolzens 81 darstellen, aufgebrachte Last zu messen oder mit anderen Worten eine auf die Schleifeinheit 70 aufgebrachte Last zu messen.
Jeder der Lastsensoren 89, die in den Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 und den Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 aufgenommen sind, ist in der Lage, sowohl eine negative Last, die aufgebracht wird, wenn der Lastsensor 89 aufgeweitet wird, als auch eine positive Last, die aufgebracht wird, wenn der Lastsensor 89 komprimiert wird, zu messen. Der Lastsensor 89 kann eine Last mit einem Einstellbolzen messen, der komprimiert wird, wenn eine Bearbeitungslast darauf aufgebracht wird, und der aufgeweitet wird, wenn keine Bearbeitungslast darauf aufgebracht wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können, wie oben beschrieben, die Neigung der Halteeinheit 30 und der Schleifeinheit 70 in Bezug aufeinander einfach durch ein Drehen der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 oder der Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 eingestellt werden, was es einfach macht, das Ausmaß eines Parallelismus zwischen der Halteoberfläche 32 der Halteeinheit 30 und den unteren Oberflächen der Schleifsteine 77 einzustellen. Darüber hinaus können die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 und die Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 Lasten, die auf die Halteeinheit 30 und die Schleifeinheit 70 aufgebracht werden, mit den Lastsensoren 89 messen, die jeweils in den Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 und den Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 aufgenommen sind.
Jeder der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 weist eine sowohl in den entlang der Y-Achse bewegbaren Tisch 45 als auch die Halteeinheit 30 geschraubte Feineinstellungsgewindeanordnung auf. Ähnlich weist jeder der Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 eine in sowohl das Traggehäuse 56 als auch die Schleifeinheit 70 geschraubte Feineinstellungsgewindeanordnung auf. Deswegen ist es, selbst, wenn die Distanz zwischen mit der Halteeinheit 30 und der Schleifeinheit 70 gekoppelten Elementen erhöht wird, um die Neigung der Halteeinheit 30 und der Schleifeinheit 70 in Bezug aufeinander einzustellen, weniger wahrscheinlich, dass die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 und die Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 von diesen Elementen getrennt werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden dementsprechend die Lastsensoren 89 der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 und der Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 daran gehemmt, lastfrei zu werden. Die Lastsensoren 89 sind somit in der Lage, geeignet auf die Halteeinheit 30 oder die Schleifeinheit 70 aufgebrachte Lasten zu messen, selbst, nachdem die Neigung der Halteeinheit 30 und der Schleifeinheit 70 in Bezug aufeinander eingestellt wurde.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, während ein am Wafer 100 durch die Schleifvorrichtung 1 durchgeführter Schleifvorgang unterbrochen ist, die Neigung der Halteeinheit 30 und der Schleifeinheit 70 in Bezug aufeinander eingestellt und eine auf die Halteeinheit 30 oder die Schleifeinheit 70 aufgebrachte Last wird gemessen, sodass die vor der Einstellung der Neigung aufgebrachte Last und die nach der Einstellung der Neigung aufgebrachte Last angeglichen werden können, um zu verhindern, dass der Wafer 100 Dickenfehler nach der Einstellung der Neigung erleidet.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform dreht der Bediener die Bolzen 81 der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 und der Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 unter Verwendung eines Werkzeugs. Allerdings könnten die Bolzen 81 durch eine Antriebsquelle wie beispielsweise einen elektrischen Motor oder dergleichen gedreht werden.
Darüber hinaus weist die Halteeinheit 30 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die zwei Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 auf und die Schleifeinheit 70 weist die zwei Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 auf. Allerdings könnte die Halteeinheit 30, sofern die Neigung der Halteeinheit 30 und der Schleifeinheit 70 in Bezug aufeinander geeignet eingestellt werden können, drei oder mehr Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 aufweisen und die Schleifeinheit 70 könnte drei oder mehr Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 aufweisen.
Darüber hinaus weist die Halteeinheit 30 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 zum Einstellen der Neigung der Halteeinheit 30 in Bezug auf die Schleifeinheit 70 und zum Messen einer auf die Halteeinheit 30 aufgebrachten Last auf und die Schleifeinheit 70 weist die Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 zum Einstellen der Neigung der Schleifeinheit 70 in Bezug auf die Halteeinheit 30 und zum Messen einer auf die Schleifeinheit 70 aufgebrachten Last auf. Stattdessen könnte die Schleifvorrichtung 1 angeordnet sein, um entweder die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 oder die Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 aufzuweisen. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die Neigung der Halteeinheit 30 und der Schleifeinheit 70 in Bezug aufeinander einzustellen und ebenso Lasten zu messen.
Gemäß dem in der vorliegenden Ausführungsform dargestellten Beispiel schleift die Schleifvorrichtung 1 den Wafer 100 mittels eines Vorschubschleifens mit der Schleifeinheit 70, welche die ringförmige Anordnung von Schleifsteinen 77 aufweist. Stattdessen könnte die Schleifvorrichtung 1 ein an der Halteoberfläche 32 der Halteeinheit 30 gehaltenes Werkstück mittels eines Tiefschleifens mit der Schleifeinheit 70, welche die ringförmige Anordnung von Schleifsteinen 77 aufweist, schleifen.
Darüber hinaus könnte die Schleifvorrichtung 1 als eine Bearbeitungseinheit eine Dreheinheit aufweisen, die ein Einzelpunkt-Schneidwerkzeug als ein Bearbeitungswerkzeug aufweist, und die Neigung der Dreheinheit und der Halteeinheit 30 in Bezug aufeinander könnten durch die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 und/oder die Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 geändert werden und auf die Halteeinheit 30 und/oder die Dreheinheit aufgebrachte Lasten könnten durch die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 und/oder die Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 gemessen werden.
Alternativ könnte die Schleifvorrichtung 1 als eine Bearbeitungseinheit eine Poliereinheit aufweisen, die ein scheibenförmiges oder ein ringförmiges Polierpad aufweist, und die Neigung der Poliereinheit und der Halteeinheit 30 in Bezug aufeinander könnten durch die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 und/oder die Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 geändert werden und auf die Halteeinheit 30 und/oder die Poliereinheit aufgebrachte Lasten könnten durch die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35 und/oder die Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78 gemessen werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform koppeln die Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismen 35, die jeweils die Form der in 3 dargestellten Feineinstellungsgewindeanordnung aufweisen, den entlang der Y-Achse bewegbaren Tisch 45 als den ersten Teil und die Halteeinheit 30 als den zweiten Teil miteinander und die Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismen 78, welche jeweils die Form der in 3 dargestellten Feineinstellungsgewindeanordnung aufweisen, koppeln das Traggehäuse 56 als den ersten Teil und die Schleifeinheit 70 als den zweiten Teil miteinander.
Allerdings ist der erste Teil nicht auf den entlang der Y-Achse bewegbaren Tisch 45 und das Traggehäuse 56 beschränkt und der zweite Teil ist nicht auf die Halteeinheit 30 und die Schleifeinheit 70 beschränkt. Unabhängig von der Art und den Eigenschaften des ersten Teils und des zweiten Teils sind die Feineinstellungsgewindeanordnungen, die den ersten Teil und den zweiten Teil miteinander koppeln, während sie diese voneinander beabstandet halten, in der Lage, die Distanz zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil einzustellen und auf den zweiten Teil aufgebrachte Lasten zu detektieren.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die angehängten Patentansprüche definiert und alle Änderungen und Modifikationen, die in das Äquivalente des Schutzbereichs der Ansprüche fallen, sind daher von der Erfindung umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003326456 [0006]
JP 2013119123 [0007]

Claims

Feineinstellungsgewindeanordnung zum Koppeln eines ersten Teils und eines zweiten Teils miteinander, während der erste Teil und der zweite Teil voneinander beabstandet gehalten werden, zum Einstellen einer Distanz zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil und zum Detektieren einer auf den zweiten Teil aufgebrachten Last, aufweisend: ein erstes Außengewinde, das in einen Gewindeeingriff mit einem im ersten Teil ausgebildeten ersten Innengewinde gebracht werden kann; ein zweites Außengewinde, das an einer Erstreckung einer axialen Richtung des ersten Außengewindes angeordnet ist und axial vom ersten Außengewinde beabstandet ist, das eine Gewindesteigung aufweist, die unterschiedlich von derjenigen des ersten Innengewindes ist, und das in einen Gewindeeingriff mit einem im zweiten Teil ausgebildeten zweiten Innengewinde gebracht werden kann; einen Verbindungsabschnitt, durch den das erste Außengewinde und das zweite Außengewinde, die voneinander beabstandet sind, integral miteinander verbunden werden; und einen unter einer Drucklast im Verbindungsabschnitt untergebrachten Lastsensor.
Bearbeitungsvorrichtung, aufweisend: eine Halteeinheit zum Halten eines Werkstücks an einer Halteoberfläche davon; eine Bearbeitungseinheit, aufweisend eine Spindel und ein an der Spindel angebrachtes Bearbeitungswerkzeug; einen Vertikalbewegungsmechanismus zum Bewegen eines die Bearbeitungseinheit daran tragenden Traggehäuses in zur Halteoberfläche senkrechten vertikalen Richtungen; und einen Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismus zum Einstellen einer Neigung der Bearbeitungseinheit in Bezug auf die Halteeinheit, wobei der Bearbeitungseinheit-Neigungseinstellmechanismus eine Feineinstellungsgewindeanordnung zum Koppeln eines ersten Teils und eines zweiten Teils miteinander, während der erste Teil und der zweite Teil voneinander beabstandet gehalten werden, zum Einstellen einer Distanz zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil und zum Detektieren einer auf den zweiten Teil aufgebrachten Last aufweist, wobei die Feineinstellungsgewindeanordnung aufweist: ein erstes Außengewinde, das in einen Gewindeeingriff mit einem im ersten Teil ausgebildeten ersten Innengewinde gebracht werden kann, ein zweites Außengewinde, das an einer Erstreckung einer axialen Richtung des ersten Außengewindes angeordnet ist und axial von dem ersten Außengewinde beabstandet ist, das eine Gewindesteigung aufweist, die sich von derjenigen des ersten Innengewindes unterscheidet, und das in einen Gewindeeingriff mit einem im zweiten Teil ausgebildeten zweiten Innengewinde gebracht werden kann, einen Verbindungsabschnitt, durch den das erste Außengewinde und das zweite Außengewinde, die voneinander beabstandet sind, integral miteinander verbunden sind, und einen unter einer Drucklast im Verbindungsabschnitt untergebrachten Lastsensor, und wobei der erste Teil das Traggehäuse aufweist und der zweite Teil die Bearbeitungseinheit aufweist.
Bearbeitungsvorrichtung, aufweisend: eine Halteeinheit zum Halten eines Werkstücks an einer Halteoberfläche davon; eine Basis, welche die Halteeinheit daran trägt; eine Bearbeitungseinheit, die eine Spindel und ein an der Spindel angebrachtes Bearbeitungswerkzeug aufweist; einen Vertikalbewegungsmechanismus zum Bewegen eines Traggehäuses, welches das Bearbeitungswerkzeug daran trägt, in zur Halteoberfläche senkrechten vertikalen Richtungen; und einen Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismus zum Einstellen einer Neigung der Halteeinheit in Bezug auf die Bearbeitungseinheit, wobei der Halteeinheit-Neigungseinstellmechanismus eine Feineinstellungsgewindeanordnung zum Halten eines ersten Teils und eines zweiten Teils, während der erste Teil und der zweite Teil voneinander beabstandet gehalten werden, zum Einstellen einer Distanz zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil und zum Detektieren einer auf den zweiten Teil aufgebrachten Last aufweist, wobei die Feineinstellungsgewindeanordnung aufweist: ein erstes Außengewinde, das in einen Gewindeeingriff mit einem im ersten Teil ausgebildeten ersten Innengewinde gebracht werden kann, ein zweites Außengewinde, das an einer Erstreckung einer axialen Richtung des ersten Außengewindes angeordnet ist und axial vom ersten Außengewinde beabstandet ist, das eine Gewindesteigung aufweist, die sich von derjenigen des ersten Innengewindes unterscheidet, und das in einen Gewindeeingriff mit einem im zweiten Teil ausgebildeten zweiten Innengewinde gebracht werden kann, einen Verbindungsabschnitt, durch den das erste Außengewinde und das zweite Außengewinde, die voneinander beabstandet sind, integral miteinander verbunden sind, und einen unter einer Drucklast im Verbindungsabschnitt untergebrachten Lastsensor, und wobei der erste Teil die Basis aufweist und der zweite Teil die Halteeinheit aufweist.