JP2011131288A

JP2011131288A - 加工装置

Info

Publication number: JP2011131288A
Application number: JP2009290556A
Authority: JP
Inventors: Seiki Kizaki; 清貴木崎; Satoshi Yamanaka; 聡山中
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-07-07

Abstract

【課題】加工水の温度を所定の温度に調整可能な加工装置を提供することである。
【解決手段】被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を加工する加工工具を有する加工手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物と該加工工具に加工水を供給する加工水供給手段と、使用済みの加工水を排水する排水手段と、加工水源に接続され該加工水供給手段に所定の温度の加工水を導入する温度調整手段とを備えた加工装置であって、該排水手段に接続されて加工装置からの廃液を収容する廃液収容器と、該加工水源に接続されて加工水を該廃液収容器に導入して排液と加工水の間で熱交換する熱交換部と、該熱交換部を通過した加工水を該温度調整手段に導入する導入部とから構成された熱交換手段を具備したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、加工水を供給しながら被研削物に加工を施す研削装置等の加工装置に関する。

ＩＣ，ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウエーハは、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、ダイシング装置によって分割予定ラインを切削し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、パソコン等の電気機器に利用される。

ウエーハを研削する研削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削砥石が配設された研削ホイールを回転可能に支持する研削手段と、ウエーハと研削ホイールに加工水を供給する加工水供給手段と、加工水を所定の温度に調整する温度調整手段とを少なくとも備えており、ウエーハを高精度に所望の厚みに研削することができる（特開２００３−３２６４５８号公報参照）。

所望の研削性能を発揮するために、加工水源から供給された純水等からなる加工水はコンプレッサを含んだ温度調整手段により所定の温度、例えば２３℃に温度調整されて研削領域に供給される。

特開２００３−３２６４５８号公報

しかし、温度調整手段に供給される加工水の温度は不安定であり非常に広範囲にわたる。例えば、温度の高い地域に設置された研削装置では、非常に高い温度の加工水が温度調整手段に供給される。

このように高温の加工水が温度調整手段に供給されると、温度調整手段の調整能力に限界があるため、加工水の温度を所望の温度に調整されることができず、ウエーハを高精度に所望の厚さに加工できないという問題がある。

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、加工水を所望の温度に調整可能な加工装置を提供することである。

本発明によると、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を加工する加工工具を有する加工手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物と該加工工具に加工水を供給する加工水供給手段と、使用済みの加工水を排水する排水手段と、加工水源に接続され該加工水供給手段に所定の温度の加工水を導入する温度調整手段とを備えた加工装置であって、該排水手段に接続されて加工装置からの廃液を収容する廃液収容器と、該加工水源に接続されて加工水を該廃液収容器に導入して排液と加工水の間で熱交換する熱交換部と、該熱交換部を通過した加工水を該温度調整手段に導入する導入部とから構成された熱交換手段を具備したことを特徴とする加工装置が提供される。

好ましくは、加工手段は被加工物を研削する研削手段から構成され、加工工具は研削砥石がホイール基台に環状に配設された研削ホイールから構成される。

本発明によると、使用済みの廃液と未使用の加工液とを熱交換部で熱交換して、未使用の加工液の温度を使用済みの排液の温度に近づけることができる。よって、温度調整手段に供給される加工水の温度が温度調整手段の能力を超える比較的高温であっても、排液によって加工水が冷却されて温度調整手段の能力の許容値内に温度調整手段に供給される加工液の温度を収めることができる。

本発明実施形態に係る研削装置の概略構成図である。研削時におけるチャックテーブルと研削ホイールとの位置関係を示す斜視図である。ホイールマウントと共に断面した研削ホイールの断面図である。

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概略構成図が示されている。研削装置２のハウジング４は、ベース６と、ベース６から垂直に立ち上がったコラム８から構成される。コラム８には上下方向に伸びる一対のガイドレール１２，１４が固定されている。

この一対のガイドレール１２，１４に沿って研削ユニット（研削手段）１６が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１６は支持部２０を介して一対のガイドレール１２，１４に沿って上下方向に移動する移動基台１８に取り付けられている。

研削ユニット１６は、支持部２０に取り付けられたスピンドルハウジング２２と、スピンドルハウジング２２中に回転可能に収容されたスピンドル２４と、スピンドル２４を回転駆動するサーボモータ２６を含んでいる。

研削装置２は、研削ユニット１６を一対の案内レール１２，１４に沿って上下方向に移動する研削ユニット送り機構４４を備えている。研削ユニット送り機構４４は、ボールねじ４６と、ボールねじ４６の一端部に固定されたパルスモータ４８から構成される。パルスモータをパルス駆動すると、ボールねじ４６が回転し、移動基台１８の内部に固定されたボールねじ４６のナットを介して移動基台１８が上下方向に移動される。

５０は研削すべきウエーハ１１を吸引保持するチャックテーブルであり、図示しないチャックテーブル移動機構によりＹ軸方向に移動可能に構成されている。即ち、チャックテーブル５０は図１に示したウエーハ搬入・搬出位置と、研削ユニット１６に対向する研削位置との間でＹ軸方向に移動される。５２，５４は蛇腹である。

図３に最も良く示されるように、スピンドル２４の先端部にはホイールマウント２８が固定されており、このホイールマウント２８には研削ホイール３０がねじ３１で装着されている。

例えば、図２に示すように研削ホイール３０は、環状基台３２の自由端部に粒径０．３〜１．０μｍのダイアモンド砥粒をビトリファイドボンド等で固めた複数の研削砥石３４が固着されて構成されている。

加工水源５６からは純水等の加工水が、熱交換手段５８、温度調整手段６０、ポンプ６２、ホース３６を介して研削ユニット１６に供給される。図３に示すように、ホース３６から供給された加工水は、スピンドル２４に形成された加工水供給穴３８、ホイールマウント２８に形成された空間４０及び研削ホイール３０の環状基台３２に形成された複数の加工水供給孔４２を介して、研削砥石３４とチャックテーブル５０に保持されたウエーハ１１に供給される。

熱交換手段５８は、研削装置２の排水手段６６に排水パイプ６８を介して接続されて廃液を収容する廃液収容器６４を含んでいる。廃液収容器６４内には加工水源５６に接続されたチューブ７０が収容されており、廃液収容器６４内に収容された廃液とチューブ７０を流れる加工水とで熱交換部７２を構成する。熱交換部７２を通過した加工水は導入部７４を介して温度調整手段６０に導入される。

温度調整手段６０はコンプレッサ等を含んだ従来公知の構成であり、導入部７４を介して導入された加工水を例えば２３℃に調整し、ポンプ６２を駆動して加工水（研削水）を研削ユニット１６に供給する。

研削ユニット１６に供給される加工水が２３℃に調整されているため、研削装置２の排水手段６６から排水される廃液は２４〜２６℃近辺である。よって、熱交換部７２内に配置されたチューブ７０内を加工水源５６から供給された３０℃程度の高温の加工水が流れると、廃液と加工水との間で熱交換が行われ、高温の加工水が比較的低温の廃液により冷却されて、導入部７４を介して温度調整手段６０に導入される。

温度調整手段６０に導入される加工水は、廃液との間で熱交換されて温度調整手段６０の冷却能力範囲内である例えば２６〜２７℃に冷却されている。よって、温度調整手段６０では導入された加工水を冷却して所望の温度である２３℃に温度調整することができ、この温度調整された加工水がポンプ６２を介して研削ユニット１６に供給される。

ウエーハ１１の裏面１１ｂの研削時には、ウエーハ１１の表面には図２に示すようにウエーハの表面に形成されたデバイスを保護するために保護テープ２３が貼着される。保護テープ２３を下にしてチャックテーブル５０に吸引保持されたウエーハ１１が図２に示す研削位置に位置づけられると、チャックテーブル５０を矢印ａ方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール３２をチャックテーブル５０と同一方向に、即ち矢印ｂ方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させると共に、研削ユニット送り機構４４を作動して研削砥石３４をウエーハ１１の裏面１１ｂに接触させる。

そして、研削ホイール３０を所定の研削送り速度（例えば３〜５μｍ／秒）で下方に所定量研削送りして、ウエーハ１１の研削を実施する。図示しない接触式の厚み測定ゲージによってウエーハの厚みを測定しながらウエーハ１１を所望の厚み、例えば１００μｍに仕上げる。

ウエーハ１１の研削時には、熱交換手段５８、高温調整手段６０、ポンプ６２、ホース３６及び加工水供給孔４２を介して研削領域に加工水を供給しながら研削が遂行される。

上述した実施形態によると、熱交換手段５８で使用済みの廃液と未使用の加工水とを熱交換して未使用の加工水の温度を使用済みの廃液の温度に近づけて温度調整手段６０に供給する。

よって、加工水の温度が温度調整手段の能力を超える比較的高い温度であっても、廃液によって加工水の熱が奪われて加工水が冷却されてから温度調整手段６０に導入されるため、導入される加工水の温度を温度調整手段６０の能力範囲内に収めることが出来る。

また、熱交換手段５８によって温度調整手段６０に供給される加工水の温度が所望の温度に近づくので、温度調整手段６０の消費電力を下げる経済的効果がある。

以上説明した実施形態では、本発明を研削装置に適用した例について説明したが、本発明の原理は加工水を使用する切削装置等の他の加工装置にも同様に適用可能である。

２研削装置
１６研削ユニット
３０研削ホイール
３４研削砥石
５０チャックテーブル
５６加工水源
５８熱交換手段
６０温度調整手段
６４廃液収容器
７０チューブ
７２熱交換部

Claims

被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を加工する加工工具を有する加工手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物と該加工工具に加工水を供給する加工水供給手段と、使用済みの加工水を排水する排水手段と、加工水源に接続され該加工水供給手段に所定の温度の加工水を導入する温度調整手段とを備えた加工装置であって、
該排水手段に接続されて加工装置からの廃液を収容する廃液収容器と、該加工水源に接続されて加工水を該廃液収容器に導入して排液と加工水の間で熱交換する熱交換部と、該熱交換部を通過した加工水を該温度調整手段に導入する導入部とから構成された熱交換手段を具備したことを特徴とする加工装置。
該加工手段は被加工物を研削する研削手段から構成され、該加工工具は研削砥石がホイール基台に環状に配設された研削ホイールから構成される請求項１記載の加工装置。