JP2011152605A - Grinding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を研削するための研削装置、更に詳しくは研削砥石に超音波振動を付与しつつ研削加工する研削装置に関する。 The present invention relates to a grinding apparatus for grinding a workpiece such as a semiconductor wafer, and more particularly to a grinding apparatus that performs grinding while applying ultrasonic vibration to a grinding wheel.
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にIC、LSI等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体デバイスを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。このようにして分割されるウエーハは、ストリートに沿って切断する前に研削装置によって裏面が研削され、所定の厚さに加工される。 In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by dividing lines called streets arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially wafer-shaped semiconductor wafer, and devices such as ICs, LSIs, etc. are partitioned in the partitioned regions. Form. Then, the semiconductor wafer is cut along the streets to divide the region in which the device is formed to manufacture individual semiconductor devices. In addition, optical device wafers with gallium nitride compound semiconductors laminated on the surface of a sapphire substrate are also divided into individual optical devices such as light emitting diodes and laser diodes by cutting along the streets, and are widely used in electrical equipment. ing. The wafer divided in this way is ground to a predetermined thickness by a grinding device before being cut along the street.
研削装置は、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上に保持された被加工物を研削する研削手段とを具備している。この研削手段は、回転スピンドルと、該回転スピンドルの下端に設けられたホイールマウントと、該ホイールマウントの下面に着脱可能に装着される研削ホイールとを具備しており、該研削ホイールがホイール基台と該ホイール基台の下面における外周部の砥石装着部に装着された複数の研削砥石とからなっており、研削ホイールを回転しつつ研削砥石をチャックテーブルに保持された被加工物に押圧することにより被加工物を研削する。 The grinding apparatus includes a chuck table that holds a workpiece, and a grinding unit that grinds the workpiece held on the chuck table. The grinding means includes a rotating spindle, a wheel mount provided at the lower end of the rotating spindle, and a grinding wheel that is detachably attached to the lower surface of the wheel mount. And a plurality of grinding wheels mounted on the outer peripheral grinding wheel mounting portion on the lower surface of the wheel base, and the grinding wheel is pressed against the workpiece held on the chuck table while rotating the grinding wheel. Grind the workpiece.
しかるに、研削装置の研削砥石によってウエーハの裏面を研削すると、研削砥石に目詰まりが発生し研削能力が低下する。特に、シリコン基板や表面に光デバイスが形成されたサファイヤ基板や磁気ヘッドが形成されるアルチック基板等のモース高度が高い硬質材料を研削すると、研削砥石の目詰まりによる研削能力の低下によって生産性が著しく低下するという問題がある。 However, when the back surface of the wafer is ground with the grinding wheel of the grinding device, the grinding wheel is clogged and the grinding ability is lowered. Especially when grinding hard materials with high Mohs, such as silicon substrates, sapphire substrates with optical devices formed on the surface, and Altic substrates with magnetic heads formed, productivity is reduced due to a decrease in grinding ability due to clogging of grinding wheels. There is a problem that it drops significantly.
上述した問題を解消するために、ウエーハ等の被加工物を保持するチャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削ホイールの研削砥石が装着されるホイール基台に超音波振動手段を装着し、この超音波振動手段に高周波電力を印加することにより、ホイール基台に装着された研削砥石に超音波振動を付与するようにした研削ホイールが提案されている。(例えば、特許文献1参照。)
In order to solve the above-mentioned problems, ultrasonic vibration means is mounted on a wheel base on which a grinding wheel of a grinding wheel for grinding a workpiece held on a chuck table holding a workpiece such as a wafer is mounted. There has been proposed a grinding wheel that applies ultrasonic vibration to a grinding wheel mounted on a wheel base by applying high-frequency power to the ultrasonic vibration means. (For example, refer to
而して、研削砥石に超音波振動を付与して研削しても被加工物によっては必ずしも研削効率の向上が図れない場合がある。
本発明者等の研究によると、研削ホイールの研削砥石が装着されるホイール基台に超音波振動手段を装着し、この超音波振動手段に高周波電力を印加すると、高周波電力の周波数によって研削ホイールの軸心方向に研削砥石が振動する第1の振動モードと、研削ホイールの径方向に研削砥石が振動する第2の振動モードが発生することが判った。従って、第1の振動モードが適している被加工物を第2の振動モードで研削すると、超音波振動を付与しつつ研削しても研削効率を向上させることができない。また、第2の振動モードが適している被加工物を第1の振動モードで研削しても、同様に研削効率を向上させることができない。
Thus, even if grinding is performed by applying ultrasonic vibration to the grinding wheel, the grinding efficiency may not always be improved depending on the workpiece.
According to the study by the present inventors, when the ultrasonic vibration means is attached to the wheel base on which the grinding wheel of the grinding wheel is attached, and high frequency power is applied to the ultrasonic vibration means, the grinding wheel is driven by the frequency of the high frequency power. It has been found that a first vibration mode in which the grinding wheel vibrates in the axial direction and a second vibration mode in which the grinding wheel vibrates in the radial direction of the grinding wheel are generated. Therefore, when a workpiece suitable for the first vibration mode is ground in the second vibration mode, the grinding efficiency cannot be improved even if grinding is performed while applying ultrasonic vibration. In addition, even if a work piece suitable for the second vibration mode is ground in the first vibration mode, the grinding efficiency cannot be improved in the same manner.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、被加工物に適した振動モードの超音波振動を研削砥石に付与することができる研削装置を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said fact, The main technical subject is to provide the grinding device which can provide the grinding wheel with the ultrasonic vibration of the vibration mode suitable for a workpiece.
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持するチャックテーブルと、回転スピンドルの一端に設けられたホイールマウントに取り付けられたホイール基台と該ホイール基台に装着された研削砥石とを備え該チャックテーブルに保持された被加工物を研削するための研削ホイールと、該研削ホイールの該ホイール基台に配設された超音波振動子と、該超音波振動子に高周波電力を印加する電力供給手段と、を具備している研削装置において、
該電力供給手段は、該超音波振動子に印加する高周波電力の周波数を制御する制御手段および該制御手段に振動モードを入力する入力手段を具備し、
該制御手段は、該研削ホイールの軸心方向に該研削砥石が振動する第1の振動モードが発生する第1の周波数と、該研削ホイールの径方向に該研削砥石が振動する第2の振動モードが発生する第2の周波数を格納するメモリを具備しており、該入力手段から入力された振動モードに対応した周波数の高周波電力を該超音波振動子に印加するように制御する、
ことを特徴とする研削装置が提供される。
In order to solve the above main technical problems, according to the present invention, a chuck table for holding a workpiece, a wheel base attached to a wheel mount provided at one end of a rotary spindle, and a wheel base attached to the wheel base. A grinding wheel for grinding a workpiece held on the chuck table, an ultrasonic vibrator disposed on the wheel base of the grinding wheel, and the ultrasonic vibrator In a grinding apparatus comprising a power supply means for applying high-frequency power,
The power supply means comprises a control means for controlling the frequency of the high frequency power applied to the ultrasonic transducer and an input means for inputting a vibration mode to the control means,
The control means includes a first frequency at which a first vibration mode in which the grinding wheel vibrates in the axial direction of the grinding wheel and a second vibration in which the grinding wheel vibrates in the radial direction of the grinding wheel. A memory for storing a second frequency at which the mode is generated, and controlling so as to apply high-frequency power of a frequency corresponding to the vibration mode input from the input means to the ultrasonic transducer;
A grinding device is provided.
本発明による研削装置においては、研削ホイールのホイール基台に配設された超音波振動子に高周波電力を印加する電力供給手段が超音波振動子に印加する高周波電力の周波数を制御する制御手段および制御手段に振動モードを入力する入力手段を具備し、制御手段は研削ホイールの軸心方向に研削砥石が振動する第1の振動モードが発生する第1の周波数と、研削ホイールの径方向に研削砥石が振動する第2の振動モードが発生する第2の周波数を格納するメモリを具備しており、入力手段から入力された振動モードに対応した周波数の高周波電力を超音波振動子に印加するように制御するので、被加工物に適した振動モードによって効率よく研削することができる。 In the grinding apparatus according to the present invention, the power supply means for applying the high frequency power to the ultrasonic vibrator disposed on the wheel base of the grinding wheel controls the frequency of the high frequency power applied to the ultrasonic vibrator, and The control means includes an input means for inputting a vibration mode, and the control means performs grinding in a first frequency at which a first vibration mode in which the grinding wheel vibrates in the axial direction of the grinding wheel and in a radial direction of the grinding wheel. A memory is provided for storing a second frequency at which a second vibration mode in which the grinding wheel vibrates is generated, and high frequency power having a frequency corresponding to the vibration mode input from the input means is applied to the ultrasonic vibrator. Therefore, it is possible to perform grinding efficiently with a vibration mode suitable for the workpiece.
以下、本発明に従って構成された研削装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して更に詳細に説明する。
図1には、本発明に従って構成された研削装置の斜視図が示されている。図1に示す研削装置は、全体を番号2で示す装置ハウジングを具備している。この装置ハウジング2は、細長く延在する直方体形状の主部21と、該主部21の後端部(図1において右上端)に設けられ実質上鉛直に上方に延びる直立壁22とを有している。直立壁22の前面には、上下方向に延びる一対の案内レール221、221が設けられている。この一対の案内レール221、221に研削手段としての研削ユニット3が上下方向に移動可能に装着されている。
Preferred embodiments of a grinding apparatus constructed according to the present invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a perspective view of a grinding apparatus constructed in accordance with the present invention. The grinding apparatus shown in FIG. 1 is provided with an apparatus housing generally indicated by
研削ユニット3は、移動基台31と該移動基台31に装着されたスピンドルユニット4を具備している。移動基台31は、後面両側に上下方向に延びる一対の脚部311、311が設けられており、この一対の脚部311、311に上記一対の案内レール221、221と摺動可能に係合する被案内溝312、312が形成されている。このように直立壁22に設けられた一対の案内レール221、221に摺動可能に装着された移動基台31の前面には前方に突出した支持部313が設けられている。この支持部313にスピンドルユニット4が取り付けられる。
The
スピンドルユニット4は、支持部313に装着されたスピンドルハウジング41と、該スピンドルハウジング41に回転自在に配設された回転スピンドル42とを具備している。このスピンドルユニット4について、図2を参照して説明する。図2に示すスピンドルユニット4を構成するスピンドルハウジング41は略円筒状に形成され、軸方向に貫通する軸穴411を備えている。スピンドルハウジング41に形成された軸穴411に挿通して配設される回転スピンドル42は、その中央部には径方向に突出して形成されたスラスト軸受フランジ421が設けられている。このようにしてスピンドルハウジング41に形成された軸穴411に挿通して配設される回転スピンドル42は、軸穴411の内壁との間に供給される高圧エアーによって回転自在に支持される。スピンドルハウジング41に回転可能に支持された回転スピンドル42は、一端部(図1において下端部)がスピンドルハウジング41の下端から突出して配設されており、その一端(図1において下端)にホイールマウント43が設けられている。そして、このホイールマウント43の下面に研削ホイール5が取り付けられる。
The
上記ホイールマウント43および研削ホイール5について、図3乃至図5を参照して説明する。
ホイールマウント43は、図3に示すように回転スピンドル42の下端に一体に円盤状に形成されている。このホイールマウント43には、4個のボルト挿通穴43aが設けられている。また、ホイールマウント43の中心部には、コネクター挿入穴43bが形成されている。
The
As shown in FIG. 3, the
図3乃至図5に示す研削ホイール5は、円板状のホイール基台51と、該ホイール基台51の下面に装着される環状の研削砥石52と、該ホイール基台51における環状の研削砥石52の内側に相当する位置に配設された環状の超音波振動手段6とを具備している。ホイール基台51は、下面に形成され研削砥石52を装着する砥石装着部511aと上面に形成され超音波振動手段6を装着する超音波振動手段装着部511bとを備えた基台本体511と、該基台本体511の外周部から立設して形成された環状の側壁512と、該環状の側壁512の上端から内方に向けて形成された環状の取り付け部513とからなっている。ホイール基台51を構成する基台本体511には、環状の側壁512と砥石装着部511aとの間に周方向に複数の円弧状スリット511cが上面から下面に貫通して形成されている。このように形成された基台本体511の砥石装着部511aに複数の砥石セグメントからなる環状の研削砥石52が適宜の接着剤によって装着される。また、基台本体511の超音波振動手段装着部511bに環状の超音波振動手段6が適宜の接着剤によって装着される。一方、上記環状の取り付け部513には、上記ホイールマウント43に設けられたボルト挿通穴43aと対応する位置に4個の雌ネジ穴513aが形成されている。
A
基台本体511の超音波振動手段装着部511bに装着された環状の超音波振動手段6は、環状の超音波振動子61と、該超音波振動子61の両側分極面にそれぞれ装着された一対の電極板62a、62bとからなっている。超音波振動子61は、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、リチウムタンタレート等の圧電セラミックスによって環状に形成されている。このように構成された環状の超音波振動手段6は、一対の電極板の一方の電極板62aがエポキシ樹脂等の絶縁性を有するボンド剤によって超音波振動手段装着部511bに装着される。このようにして基台本体511の超音波振動手段装着部511bに装着された環状の超音波振動手段6を構成する一対の電極板62a、62bには、それぞれ導電線63a、63bの一端が接続されている。なお、各導電線63a、63bの他端は、凸型コネクター64に接続されている。この凸型コネクター64は後述する電力供給手段に着脱可能に接続される。
Annular ultrasonic vibration means 6 attached to the ultrasonic vibration means
以上のように構成された研削ホイール5は、ホイールマウント43に設けられた4個のボルト挿通孔43aにそれぞれ挿通された締結ボルト53をホイール基台51の環状の取り付け部513に設けられた4個のネジ穴513aにそれぞれ螺着することによって、ホイールマウント43に着脱可能に装着される。
In the
図2に戻って説明を続けると、図示の実施形態におけるスピンドルユニット4は、回転スピンドル42を回転駆動するための電動モータ7を備えている。図示の電動モータ7は、永久磁石式モータによって構成されている。永久磁石式の電動モータ7は、回転スピンドル42の中間部に形成されたモータ装着部422に装着された永久磁石からなるロータ71と、該ロータ71の外周側においてスピンドルハウジング41に配設されたステータコイル72とからなっている。このように構成された電動モータ7は、ステータコイル72に後述する電力供給手段によって交流電力を印加することによりロータ71が回転し、該ロータ71を装着した回転スピンドル42を回転せしめる。
Returning to FIG. 2 and continuing the description, the
図示の実施形態におけるスピンドルユニット4は、上記超音波振動子6に高周波電力を印加するとともに上記電動モータ7に交流電力を印加する電力供給手段8を具備している。
電力供給手段8は、スピンドルユニット4の後端部に配設されたロータリートランス80を具備している。ロータリートランス80は、回転スピンドル42の他端に配設された受電手段81と、該受電手段81と対向して配設されスピンドルハウジング41の後端部に配設された給電手段82とを具備している。受電手段81は、回転スピンドル42に装着されたロータ側コア811と、該ロータ側コア811に巻回された受電コイル812とからなっている。このように構成された受電手段81の受電コイル812には、導電線813が接続されている。この導電線813は、回転スピンドル42の中心部に軸方向に形成された穴423内に配設され、その先端が上記凸型コネクター64と嵌合する凹型コネクター814(図3参照)に接続されている。上記給電手段82は、受電手段81の外周側に配設されたステータ側コア821と、該ステータ側コア821に配設された給電コイル822とからなっている。このように構成された給電手段82の給電コイル822は、電気配線83を介して高周波電力が供給される。
The
The power supply means 8 includes a
図示の実施形態における電力供給手段8は、上記ロータリートランス80の給電コイル822に供給する高周波電力の交流電源84と、電力調整手段としての電圧調整手段85と、上記給電手段82に供給する高周波電力の周波数を調整する周波数調整手段86と、電圧調整手段85および周波数調整手段86を制御する制御手段87と、該制御手段87に複数の研削砥石52に付与する超音波振動の振動モード等を入力する入力手段88を具備している。なお、図2に示す電力供給手段8は、制御回路89および電気配線821を介して上記電動モータ7のステータコイル72に交流電力を供給する。
The power supply means 8 in the illustrated embodiment includes an
図示の実施形態におけるスピンドルユニット4は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
上記電力供給手段8から電動モータ7のステータコイル72に交流電力が供給される。この結果、電動モータ7が回転して回転スピンドル42が回転し、該回転スピンドル42の先端に取付けられた研削ホイール5が回転せしめられる。
The
AC power is supplied from the power supply means 8 to the
一方、電力供給手段8は、制御手段87によって電圧調整手段85および周波数変換手段86を制御し、高周波電力の電圧を所定の電圧(例えば、20V)に制御するとともに、高周波電力の周波数を後述するように所定周波数に設定して、ロータリートランス80を構成する給電手段82の給電コイル822に供給する。このように所定周波数の高周波電力が給電コイル822に印加されると、回転する受電手段81の受電コイル812、導電線813、凹型コネクター814、凸型コネクター64、導電線63a、63bを介して超音波振動手段6を構成する一対の電極板62a、62bに高周波電力が印加される。この結果、超音波振動子61は印加される高周波電力の周波数によって軸方向または径方向に繰り返し変位して超音波振動する。この超音波振動は、ホイール基台51を構成する基台本体511の砥石装着部511aを介して複数の研削砥石52に伝達され、複数の研削砥石52が軸方向または径方向に超音波振動する。なお、図示の実施形態においては、ホイール基台51を構成する基台本体511における環状の側壁512と砥石装着部511aとの間に周方向に複数の円弧状スリット511cが形成されているので、超音波振動手段6から発生された超音波振動は環状の側壁512を介してホイールマウント43への伝達が抑制される。従って、超音波振動手段6から発生された超音波振動は、砥石装着部511aを介して複数の研削砥石52に効果的に伝達される。
On the other hand, the power supply means 8 controls the voltage adjustment means 85 and the frequency conversion means 86 by the control means 87 to control the voltage of the high frequency power to a predetermined voltage (for example, 20V), and the frequency of the high frequency power will be described later. Thus, the frequency is set to a predetermined frequency and supplied to the
図6には、上記研削ホイール5のホイール基台51に配設された超音波振動子61に印加される高周波電力の周波数において軸方向または径方向に超音波振動する振動モードが示されている。図6において、横軸は超音波振動子61に印加される高周波電力の周波数(kHz)、縦軸は研削ホイール5のホイール基台51に装着された研削砥石52の振幅(μm)、線Aは研削ホイール5のホイール基台51に装着された研削砥石52の軸方向の振動、線Bは研削ホイール5のホイール基台51に装着された研削砥石52の径方向に振動を表している。
FIG. 6 shows a vibration mode in which ultrasonic vibration is performed in the axial direction or the radial direction at the frequency of the high-frequency power applied to the
図6に示す例においては、研削ホイール5のホイール基台51に装着された研削砥石52の軸方向の振動Aは、周波数が27(kHz)で高い振幅が発生しており、周波数が27(kHz)の振幅を第1の振動モードとする。また、研削ホイール5のホイール基台51に装着された研削砥石52の径方向の振動Bは、周波数が22.6(kHz)と周波数が30.5(kHz)で高い振幅が発生しているが、周波数が30.5(kHz)の振幅が大きいのでこの実施形態においては30.5(kHz)の振幅を第2の振動モードとする。なお、図6に示す例においては、周波数が37.4(kHz)で研削ホイール5のホイール基台51に装着された研削砥石52の軸方向の振動Aと径方向の振動Bに高い振幅が発生しており、これを第3の振動モード(複合振動モード)とする。このようにしてホイールマウント43に装着された研削ホイール5のホイール基台51に装着された研削砥石52に付与される振動における第1の振動モードと第2の振動モードおよび第3の振動モード(複合振動モード)を計測したならば、第1の振動モードが発生する周波数27(kHz)(第1の周波数)と、第2の振動モードが発生する周波数30.5(kHz)(第2の周波数)および第3の振動モード(複合振動モード)が発生する周波数37.4(kHz)を上記制御手段87のメモリ871に格納する。なお、上記各振動モードが発生する周波数はホイールマウント43に装着された研削ホイールによって異なるので、研削ホイールをホイールマウント43に装着した際に計測し、各振動モードが発生する周波数を制御手段87のメモリ871に格納する。
In the example shown in FIG. 6, the vibration A in the axial direction of the
図1に戻って説明を続けると、図示の実施形態における研削装置は、上記研削ユニット4を上記一対の案内レール221、221に沿って上下方向(後述するチャックテーブルの保持面に対して垂直な方向)に移動せしめる研削ユニット送り機構10を備えている。この研削ユニット送り機構10は、直立壁22の前側に配設され実質上鉛直に延びる雄ネジロッド101を具備している。この雄ネジロッド101は、その上端部および下端部が直立壁22に取り付けられた軸受部材102および103によって回転自在に支持されている。上側の軸受部材102には雄ネジロッド101を回転駆動するための駆動源としてのパルスモータ104が配設されており、このパルスモータ104の出力軸が雄ネジロッド101に伝動連結されている。移動基台31の後面にはその幅方向中央部から後方に突出する連結部(図示していない)も形成されており、この連結部には鉛直方向に延びる貫通雌ネジ穴(図示していない)が形成されており、この雌ネジ穴に上記雄ネジロッド101が螺合せしめられている。従って、パルスモータ104が正転すると移動基台31即ち研削ユニット3が下降即ち前進せしめられ、パルスモータ104が逆転すると移動基台31即ち研削ユニット3が上昇即ち後退せしめられる。
Referring back to FIG. 1, the grinding apparatus in the illustrated embodiment moves the grinding
図1を参照して説明を続けると、ハウジング2の主部21にはチャックテーブル機構11が配設されている。チャックテーブル機構11は、チャックテーブル12と、該チャックテーブル12の周囲を覆うカバー部材13と、該カバー部材13の前後に配設された蛇腹手段14および15を具備している。チャックテーブル12は、図示しない回転駆動手段によって回転せしめられるようになっており、その上面に被加工物であるウエーハを図示しない吸引手段を作動することにより吸引保持するように構成されている。また、チャックテーブル12は、図示しないチャックテーブル移動手段によって図1に示す被加工物載置域24と上記スピンドルユニット4を構成する研削ホイール5と対向する研削域25との間で移動せしめられる。蛇腹手段14および15はキャンパス布の如き適宜の材料から形成することができる。蛇腹手段14の前端は主部21の前面壁に固定され、後端はカバー部材13の前端面に固定されている。蛇腹手段15の前端はカバー部材13の後端面に固定され、後端は装置ハウジング2の直立壁22の前面に固定されている。チャックテーブル12が矢印23aで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段14が伸張されて蛇腹手段15が収縮され、チャックテーブル12が矢印23bで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段14が収縮されて蛇腹手段15が伸張せしめられる。
Continuing the description with reference to FIG. 1, the
図示の実施形態における研削ホイールを装備した研削装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
研削作業を実施するに際しオペレータは、被加工物としてウエーハW(図1参照)を研削するに適した振動モードを選択して、入力手段88から入力する。例えば、ウエーハWがサファイアウエーハの場合にはオペレータは上記第1の振動モードを入力し、ウエーハWがシリコンウエーハの場合にはオペレータは上記第2の振動モードを入力する。また、上記第3の振動モード(複合振動モード)が適する被加工物の場合には、オペレータは第3の振動モード(複合振動モード)を入力する。
The grinding apparatus equipped with the grinding wheel in the illustrated embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
When carrying out the grinding operation, the operator selects a vibration mode suitable for grinding the wafer W (see FIG. 1) as a workpiece and inputs it from the input means 88. For example, when the wafer W is a sapphire wafer, the operator inputs the first vibration mode, and when the wafer W is a silicon wafer, the operator inputs the second vibration mode. In addition, in the case of a workpiece in which the third vibration mode (composite vibration mode) is suitable, the operator inputs the third vibration mode (composite vibration mode).
上記ウエーハWを研削するには、図1に示すように研削装置の被加工物載置域24に位置付けられているチャックテーブル12上にウエーハWを載置する。なお、ウエーハWのデバイスが形成されている表面には保護テープTが貼着されており、この保護テープT側をチャックテーブル12に載置する。このようにしてチャックテーブル12上に載置されたウエーハWは、図示しない吸引手段によってチャックテーブル12上に吸引保持される。
In order to grind the wafer W, the wafer W is placed on the chuck table 12 positioned in the
上述したように、チャックテーブル12上にウエーハWを吸引保持したならば、図示しないチャックテーブル移動手段を作動してチャックテーブル12を矢印23aで示す方向に移動し研削域25に位置付ける。そして、図7に示すように研削ホイール5の複数の研削砥石52の外周縁がチャックテーブル12の回転中心P、即ちウエーハWの中心を通過するように位置付ける。
As described above, when the wafer W is sucked and held on the chuck table 12, the chuck table moving means (not shown) is operated to move the chuck table 12 in the direction indicated by the
このように研削ホイール5とチャックテーブル12に保持されたウエーハWが図7に示す位置関係にセットされたならば、チャックテーブル12を図7において矢印12aで示す方向に例えば300rpmの回転速度で回転するとともに、研削ホイール5を矢印5aで示す方向に例えば6000rpmの回転速度で回転する。即ち、上記電力供給手段8から電動モータ7のステータコイル72に交流電力を供給することにより、電動モータ7が回転して回転スピンドル42が回転し、該回転スピンドル42の先端に取付けられた研削ホイール5が回転せしめられる。そして、研削ホイール5を下降して複数の研削砥石52をウエーハWの上面である裏面(被研削面)に所定の圧力で押圧する。この結果、ウエーハWの被研削面は全面に渡って研削される。
When the wafer W held on the
上述した研削加工時には、上記電力供給手段8の制御手段87は、上述したように入力手段88から入力された振動モードに対応した周波数を上述したようにメモリに格納されたデータから選択し、周波数変換手段86を制御するとともに電圧調整手段85を制御する。この結果、回転する受電手段81の受電コイル812、導電線813、凹型コネクター814、凸型コネクター64、導電線63a、63bを介して環状の超音波振動手段6を構成する一対の電極板62a、62bに選択された周波数の高周波電力が印加され、環状の超音波振動手段6は超音波振動する。この環状の超音波振動手段6が発する超音波振動は、ホイール基台51を構成する基台本体511の砥石装着部511aを介して複数の研削砥石52に伝達され、複数の研削砥石52が超音波振動する。この研削砥石52の超音波振動は、上述したように入力手段88から入力された振動モードが第1の振動モードの場合には軸方向に振動し、入力手段88から入力された振動モードが第2の振動モードの場合には径方向に振動し、入力手段88から入力された振動モードが第3の振動モード(複合振動モード)の場合には軸方向および径方向に振動する。このように、研削砥石52は被加工物に適した振動モードによって振動しつつ研削するので、被加工物を効率よく研削することができる。
At the time of grinding described above, the control means 87 of the power supply means 8 selects the frequency corresponding to the vibration mode input from the input means 88 as described above from the data stored in the memory as described above, and the frequency The
2:装置ハウジング
3:研削ユニット
31:移動基台
4:スピンドルユニット
41:スピンドルハウジング
42:回転スピンドル
43:ホイールマウント
5、50:研削ホイール
51:ホイール基台
52:研削砥石
6:超音波振動手段
61:超音波振動子
62a、62b:一対の電極板
7:電動モータ
8:電力供給手段
80:ロータリートランス
81:受電手段
82:給電手段
84:交流電源
85:電圧調整手段
86:周波数調整手段
87:制御手段
88:入力手段
10:研削ユニット送り機構
11:チャックテーブル機構
12:チャックテーブル
2: device housing 3: grinding unit 31: moving base 4: spindle unit 41: spindle housing 42: rotating spindle 43:
Claims (1)
該電力供給手段は、該超音波振動子に印加する高周波電力の周波数を制御する制御手段および該制御手段に振動モードを入力する入力手段を具備し、
該制御手段は、該研削ホイールの軸心方向に該研削砥石が振動する第1の振動モードが発生する第1の周波数と、該研削ホイールの径方向に該研削砥石が振動する第2の振動モードが発生する第2の周波数を格納するメモリを具備しており、該入力手段から入力された振動モードに対応した周波数の高周波電力を該超音波振動子に印加するように制御する、
ことを特徴とする研削装置。 A work piece held on the chuck table, comprising a chuck table for holding a work piece, a wheel base attached to a wheel mount provided at one end of a rotary spindle, and a grinding wheel attached to the wheel base. A grinding wheel for grinding an object, an ultrasonic vibrator disposed on the wheel base of the grinding wheel, and power supply means for applying high-frequency power to the ultrasonic vibrator. In grinding equipment,
The power supply means comprises a control means for controlling the frequency of the high frequency power applied to the ultrasonic transducer and an input means for inputting a vibration mode to the control means,
The control means includes a first frequency at which a first vibration mode in which the grinding wheel vibrates in the axial direction of the grinding wheel and a second vibration in which the grinding wheel vibrates in the radial direction of the grinding wheel. A memory for storing a second frequency at which the mode is generated, and controlling so as to apply high-frequency power of a frequency corresponding to the vibration mode input from the input means to the ultrasonic transducer;
A grinding apparatus characterized by that.
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