JP2010272639A - 研削装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 研削中に脱落砥粒等によりワークが破損することを抑制可能な研削装置を提供することである。
【解決手段】 環状フレームの開口部に粘着テープを介して支持されたワークを回転可能に保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持されたワークを研削する研削砥石を有する研削手段とを備えた研削装置であって、該保持テーブルは、該ワークが貼着された該粘着テープを吸引保持する吸着面を有する吸着チャックと、該吸着チャックを囲繞する枠体と、該環状フレームを固定するフレーム固定手段とを備え、該吸着面は、該粘着テープの中で該ワークが貼着されている部分を吸引保持する中心吸着面と、該中心吸着面を囲繞し該粘着テープの中で該ワークが貼着されていない部分を吸引保持する外周吸着面とを有し、該中心吸着面が該外周吸着面に対して所定高さ突出していることを特徴とする。
【選択図】図３
【解決手段】 環状フレームの開口部に粘着テープを介して支持されたワークを回転可能に保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持されたワークを研削する研削砥石を有する研削手段とを備えた研削装置であって、該保持テーブルは、該ワークが貼着された該粘着テープを吸引保持する吸着面を有する吸着チャックと、該吸着チャックを囲繞する枠体と、該環状フレームを固定するフレーム固定手段とを備え、該吸着面は、該粘着テープの中で該ワークが貼着されている部分を吸引保持する中心吸着面と、該中心吸着面を囲繞し該粘着テープの中で該ワークが貼着されていない部分を吸引保持する外周吸着面とを有し、該中心吸着面が該外周吸着面に対して所定高さ突出していることを特徴とする。
【選択図】図３
Description
本発明は、半導体ウエーハ、サファイア基板等のワークを研削加工する研削装置に関する。
ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが複数形成された半導体ウエーハ等のワークは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置によって切削されて個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。
研削装置は、ワークを保持する保持テーブルと、保持テーブルに保持されたワークを研削する研削砥石を有する研削ホイールが回転可能に装着された研削手段と、ワークの厚みを測定する接触式の測定装置とを備えていて、ワークを高精度に所望の厚みに研削できる（例えば、特開昭６３−１０２８７２号公報参照）。
研削中は測定装置の接触針（プローブ）がワークに接触しつつワークの厚みを測定しながら研削を遂行する。所望厚みに達した時点で研削を停止することで、ワークを所望厚みへと研削できる。
一方、近年の各種電子部品の軽量化、薄型化、小型化の傾向から、半導体ウエーハ以外にも光デバイスに使用されるサファイア基板、セラミック基板、ガラス基板等の無機材料基板の研削も需要が高まってきている。このような無機材料基板の研削時には、無機材料基板を粘着テープを介して環状フレームで支持する形態で一般的に研削が遂行される。
而して、ワークの薄化の要求が高まると、粘着テープ上に載った脱落砥粒等が研削ホイールの回転に巻き込まれてワークに向かって引きずられ、ワークの端部に衝突して研削中にワークが破損してしまうという問題が発生する。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、脱落した砥粒等により研削中にワークが破損することのない研削装置を提供することである。
本発明によると、環状フレームの開口部に粘着テープを介して支持されたワークを回転可能に保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持されたワークを研削する研削砥石を有する研削手段とを備えた研削装置であって、該保持テーブルは、該ワークが貼着された該粘着テープを吸引保持する吸着面を有する吸着チャックと、該吸着チャックを囲繞する枠体と、該環状フレームを固定するフレーム固定手段とを備え、該吸着面は、該粘着テープの中で該ワークが貼着されている部分を吸引保持する中心吸着面と、該中心吸着面を囲繞し該粘着テープの中で該ワークが貼着されていない部分を吸引保持する外周吸着面とを有し、該中心吸着面が該外周吸着面に対して所定高さ突出していることを特徴とする研削装置が提供される。
本発明によると、粘着テープ上に載っている砥粒や研削屑が保持テーブルと研削ホイールに挟まれて引きずられていっても、中心吸着面の突出部分が障壁となり、砥粒や研削屑をブロックするため、これらがワークに衝突することがなく、研削中にワークが破損することを抑制できる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明実施形態に係る研削装置の外観斜視図が示されている。４は研削装置２のハウジングであり、ハウジング４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に延びる一対のガイドレール８が固定されている。
この一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２と、スピンドルハウジング１２を支持する支持部１４を有しており、支持部１４が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１６に取り付けられている。
研削ユニット１０はスピンドルハウジング１２中に回転可能に収容されたスピンドル１８と、スピンドル１８の先端に固定されたホイールマウント２０と、ホイールマウント２０にねじ締結され環状に配設された複数の研削砥石を有する研削ホイール２２と、スピンドル１８を回転駆動する電動モータ２６を含んでいる。
研削装置２は、研削ユニット１０を一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動するボールねじ２８と、パルスモータ３０とから構成される研削ユニット移動機構３２を備えている。パルスモータ３０を駆動すると、ボールねじ２８が回転し、移動基台１６が上下方向に移動される。
ハウジング４の上面には凹部４ａが形成されており、この凹部４ａにチャックテーブル機構３４が配設されている。チャックテーブル機構３４はチャックテーブル（保持テーブル）３６を有し、図示しない移動機構によりワーク着脱位置Ａと、研削ユニット１０に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。
チャックテーブル３６は、吸着面を有する吸着チャック３８と、吸着チャック３８を囲繞する枠体４０と、図２に示す環状フレームＦをクランプするクランパ４２とを含んでいる。４４，４６は蛇腹である。ハウジング４の前方側には、研削装置２のオペレータが研削条件等を入力する操作パネル４８が配設されている。
本実施形態の研削装置２では、研削すべきサファイア基板等のワークＷは外周部が環状フレームＦに貼着された粘着テープＴに貼着された状態でチャックテーブル３６に供給される。
粘着テープＴは、１００μｍ程度の厚みのＰＯ（ポリオレフィン）やＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなる基材と、基材上に形成された５〜４０μｍ程度の厚みのアクリル系やゴム系の紫外線硬化型の糊層とから構成される。
ワークＷは特に限定されないが、シリコンウエーハ、ＧａＡｓ等の半導体ウエーハ、セラミック、ガラス、サファイア系の無機材料基板、板状金属や樹脂の延性材料等を挙げることができる。
図３に示すように、チャックテーブル３６は吸着面を有する吸着チャック３８と、吸着チャック３８を囲繞する枠体４０と、図２に示す環状フレームＦをクランプするクランパ４２を含んでいる。吸着チャック３８は、ポーラスなセラミック等から形成された無数の吸引孔を備えた多孔性基材によって構成されている。
吸着チャック３８は、粘着テープＴの中でワークＷが貼着されている部分を吸引保持する中心吸着面３８ａと、中心吸着面３８ａを囲繞し粘着テープＴの中でワークＷが貼着されていない部分を吸引保持する外周吸着面３８ｂとを有している。
中心吸着面３８ａは、外周吸着面３８ｂに対して所定高さ（段差）Ｓ上方に突出している。この段差Ｓは、研削中に脱落した砥粒や研削屑が中心吸着面３８ａ方向に移動するのをブロックできる高さが望ましく、例えば５０〜３００μｍの範囲内が好ましい。
また、中心吸着面３８ａの直径は、吸引保持するワークＷの直径よりも１〜１０ｍｍ程度大きいのが好ましい。よく知られているように、吸着チャック３８は図示しない真空吸引源に選択的に接続される。
以下、上述したように構成されたチャックテーブル３６を有する研削装置２の作用について説明する。図２に示すように粘着テープＴを介して環状フレームＦにより支持されたサファイア基板等のワークＷを、チャックテーブル３６の中心吸着面３８上に搭載して吸引保持するとともに、クランパ４２で環状フレームＦをクランプする。そして、図示しないチャックテーブル移動機構によりチャックテーブル３６を研削ユニット１０に対向する研削位置Ｂに移動する。この状態の断面図が図３に示されている。
チャックテーブル３６を例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ユニット移動機構３２を駆動して研削ホイール２２を例えば６０００ｒｐｍで回転させながら所定の送り量で下方に研削送りする。
研削を遂行すると、研削ホイール２２に固定した研削砥石から砥粒５０が脱落することがある。この脱落した砥粒５０は粘着テープＴ上に載り、研削ホイール２２の回転に巻き込まれて粘着テープＴ上を矢印Ａに示すようにワークＷに向かって引きずられる。
本実施形態のチャックテーブル３６では、中心吸着面３８ａと外周吸着面３８ｂとの間に段差Ｓが設けられているので、脱落砥粒５０は段差Ｓに衝突してブロックされてワークＷ方向に移動されることが抑制され、脱落砥粒等がワークＷの端部に衝突することが防止され、研削時のワークＷの破損を抑制することができる。
尚、粘着テープＴは紫外線硬化型粘着テープを使用するのが好ましく、図２に示すようにワークＷを粘着テープＴに貼着した後、ワークＷをマスクとして、或いはワークＷが紫外線を透過する場合には、紫外線を透過しないマスクを使用して粘着テープＴに紫外線を照射して外周粘着面３８ｂ部分の粘着力を低下させておくことが好ましい。このように処理することにより、脱落砥粒又は研削屑等が外周粘着面３８ｂに張り付くことを抑制できる。
Ｗ ワーク
Ｔ 粘着テープ
Ｆ 環状フレーム
Ｓ 段差
２ 研削装置
１０ 研削ユニット
２２ 研削ホイール
３６ チャックテーブル
３８ 吸着チャック
３８ａ 中心吸着面
３８ｂ 外周吸着面
４２ クランパ
Ｔ 粘着テープ
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３６ チャックテーブル
３８ 吸着チャック
３８ａ 中心吸着面
３８ｂ 外周吸着面
４２ クランパ
Claims (1)
- 環状フレームの開口部に粘着テープを介して支持されたワークを回転可能に保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持されたワークを研削する研削砥石を有する研削手段とを備えた研削装置であって、
該保持テーブルは、
該ワークが貼着された該粘着テープを吸引保持する吸着面を有する吸着チャックと、
該吸着チャックを囲繞する枠体と、
該環状フレームを固定するフレーム固定手段とを備え、
該吸着面は、該粘着テープの中で該ワークが貼着されている部分を吸引保持する中心吸着面と、該中心吸着面を囲繞し該粘着テープの中で該ワークが貼着されていない部分を吸引保持する外周吸着面とを有し、
該中心吸着面が該外周吸着面に対して所定高さ突出していることを特徴とする研削装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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