JP2021049619A

JP2021049619A - 加工装置

Info

Publication number: JP2021049619A
Application number: JP2019175320A
Authority: JP
Inventors: 敬二高; Keiji Ko
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2021-04-01
Anticipated expiration: 2039-09-26
Also published as: JP7295764B2

Abstract

【課題】加工装置の排気ボックスのエア導入口が詰まらないようにする。【解決手段】加工水供給手段７から加工水Ｌを供給しながら被加工物Ｗを加工する加工手段３と、チャックテーブル２に対する被加工物Ｗの搬入・搬出を行う搬送手段４と、被加工物Ｗの加工が行われる加工室８と、加工室８の内部のミストＭを加工室８から排気する排気ボックス６と、搬送手段４の搬送パッド４０に被加工物Ｗを吸引保持するための吸引力を生成する吸引力生成手段５と、を備える加工装置１を用いて、エア源５１から微量エア供給部５４にエアを供給する。これにより、微量エア供給源５４において、エアの流量が調整されて、エジェクタ５０の排気よりも少ない流量のエアが導入口６０から排気ボックス６の内部に供給され、導入口６０がミストＭの乾燥固化等により、詰まるのを防止できる。【選択図】図１

Description

本発明は、加工装置に関する。

特許文献１、２に開示のように研削砥石を用いてウェーハを研削する研削装置は、研削加工を行う研削室の中から研削水のミストを排気させている。そのために、研削室と排気源との間に排気ボックスを配置して、研削室に形成される複数の排気口と排気ボックスとを接続して、排気ボックスと排気源とを接続している。

研削装置は、複数枚のウェーハを収納したカセットからウェーハを吸引保持して搬出して、チャックテーブルに搬送する搬送手段を備えている。また、研削装置は、搬送手段等における吸引保持のための吸引力を生成する吸引力生成手段を備えている。吸引力生成手段は、バルブと、エアを供給することにより吸引力を生成するエジェクタと、エア供給手段とを用いて、エジェクタにエアを供給して吸引力を発生させている。なお、エジェクタに供給したエアは、排気ボックスに連通され研削室の排気と共に研削室の外に排気している。

特開２０１２−１１５７２４号公報特開２０１０−０１７７９８号公報

研削水のミストには研削屑が含まれており、排気ボックスの内壁に研削屑が付着することがある。エジェクタからのエアを導入する導入口に研削屑が付着して、導入口を詰まらせると、エジェクタから排気ができなくなり吸引力を生成できなくなってしまう。
従って、加工装置には、エジェクタから排気されるエアを排気ボックスに導入する導入口が詰まらないようにするという課題がある。

本発明は、加工水を供給しながら加工具を用いて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手段と、吸引力生成手段により生成される吸引力を伝達させた搬送パッドを用いて被加工物を吸引保持して該チャックテーブルに搬入するとともに該チャックテーブルから搬出する搬送手段と、該チャックテーブルと該加工具とを収容し、該チャックテーブルに保持された被加工物の加工が行われる加工室と、該加工室と排気源との間に配設され該加工室の内部の加工水のミストを該加工室の内部から排出する排気ボックスと、を備える加工装置であって、該吸引力生成手段は、エジェクタと、該エジェクタとエア源との間に配設されるバルブと、該排気ボックスに形成され該エジェクタの排気を導入する導入口に、エジェクタの排気よりも少ない流量のエアを供給する微量エア供給部と、を備え、該微量エア供給部から該排気ボックス内に常時エアを導入して、該導入口の詰まりを防止する加工装置である。

搬送パッドに被加工物を吸引保持していなく、エジェクタの内部をエアが通過していないときにおいてもエア源を作動させており、エアがエア源から導入管を通じて常時微量エア供給部に供給される。そして、微量エア供給部においてその流量が調整されて導入口から排気ボックスの内部にエアが供給されるため、導入口に加工屑が固着して導入口が詰まるのを防止できる。

加工装置を側方から見た断面図である。加工装置の別の例を側方から見た断面図である。加工装置の電源がオフになりエジェクタにエアが供給される状態を側方から見た断面図である。

１加工装置の構成
図１に示す加工装置１は、加工手段３を用いて半導体ウェーハ等の被加工物Ｗを加工する加工装置である。以下、加工装置１の構成について説明する。

図１に示すように、加工装置１は、被加工物Ｗを吸引保持するチャックテーブル２を備えている。チャックテーブル２は、保持部２０と保持部２０の下部に連結された移動基台２１とを備えている。保持部２０の上面は被加工物Ｗが保持される保持面２０ａとなっている。保持面２０ａに被加工物Ｗが載置された状態で図示しない吸引手段等を作動させることにより、被加工物Ｗを保持面２０ａに吸引保持することができる。

加工装置１は、チャックテーブル２をＸ軸方向に往復移動させる水平移動手段１０を備えている。

加工装置１は、被加工物Ｗを加工する加工手段３を備えている。加工手段３は例えば研削手段であり、スピンドル３０と、スピンドル３０の下端に連結されたマウント３３と、マウント３３の下端に連結された研削ホイール３４とを備えている。研削ホイール３４は、ホイール基台３４１とホイール基台３４１の下端に連結された加工具としての研削砥石３４０とを備えている。研削砥石３４０の下面は、被加工物Ｗの研削加工の際に被加工物Ｗに当接される研削面３４０ａとなっている。
図示しないモータ等を用いてＺ軸方向の回転軸３５を軸にしてスピンドル３０を回転させると、研削砥石３４０が回転軸３５を軸にして回転することとなる。

加工装置１は、加工室８を備えている。加工室８の天板８０には、開口８００が形成されている。例えば、加工手段３は、開口８００からスピンドル３０の略半分が突出している状態で加工室８の内部に収容されており、図示しない加工送り手段等によってＺ軸方向に昇降可能となっている。
加工室８の−Ｘ方向側には、Ｚ軸方向に昇降可能な仕切り板８１が配設されている。例えば、仕切り板８１が＋Ｚ方向に上昇すると加工室８の−Ｘ方向側が開放されることとなる。例えば加工室８の−Ｘ方向側が開放されている状態で、水平移動手段１０を用いてチャックテーブル２をＸ軸方向に移動させることにより、チャックテーブル２を加工室８の内外に移動させることができる。

加工室８の内部には、加工水供給手段７が配設されている。例えば被加工物Ｗの加工時等に、加工水供給手段７から研削砥石３４０と被加工物Ｗとの接触部分に対して加工水Ｌを供給することによって、研削砥石３４０と被加工物Ｗとの接触部分に発生した熱を取り除いたり、被加工物Ｗの加工によって生じた加工屑を洗い流したりすることができる。なお、加工水供給手段７は、加工水Ｌがスピンドル３０の内部を通って研削ホイール３４の下部から吐出される構成としてもよい。

加工装置１１は、排気源９を備えている。加工室８と排気源９との間には排気ボックス６が配設されている。被加工物Ｗの加工によって生じた研削屑と加工水Ｌとの混合流体である加工水ＬのミストＭは、排気ボックス６によって加工室８の内部から排出されて、排気源９から排気されることとなる。
また、排気ボックス６には、エジェクタ５０から排気されるエアを排気ボックス６に導入する導入口６０が形成されている。

加工装置１は、吸引力生成手段５を備えている。吸引力生成手段５は、エジェクタ５０と、エア源５１と、エジェクタ５０とエア源５１との間に配設されるエアバルブ５２とを備えている。エジェクタ５０と導入口６０とはエア流路５３を介して接続されている。
エアバルブ５２は例えば電磁弁であり、その開閉状態を電気的に制御することが可能となっている。
例えば、エア源５１が作動している状態でエアバルブ５２を開放すると、エアがエジェクタ５０の内部を通過して、エア流路５３を通じて導入口６０から排気ボックス６の内部に供給される。エジェクタ５０の内部をエアが通過するのに伴い、ベンチュリ効果により、エジェクタ５０に接続された吸引路４８の内部に＋Ｚ方向への吸引力が生成されることとなる。

また、吸引力生成手段５は微量エア供給部５４を備えている。微量エア供給部５４は、一方の端部がエア源５１に接続された導入管５５ａと、導入管５５ａの他端に接続された調整部５５ｂとを備えており、微量エア供給部５４の調整部５５ｂと導入口６０とは、エア流路５３を介して接続されている。
微量エア供給部５４は、調整部５５ｂにおいてエアの流量を調節して、調節された流量のエアを導入口６０から排気ボックス６の内部に供給することができる。
なお、微量エア供給部５４の調整部５５ｂと導入口６０とは、エアバルブ５２の下流側に配設されていればよい。例えば図２に示す加工装置１Ａの微量エア供給部５４のように、エアバルブ５２を迂回してエア源５１とエジェクタ５０とを接続する導入管５５ｂを設けるとともに導入管５５ｂに調整部５５ｂを設けることにより、導入口６０から導入する微量のエアを、エジェクタ５０を介して導入してもよい。

図１を参照して説明を続けると、さらに、吸引力生成手段５は、吸引ポンプ５６と、吸引ポンプ５６に接続された吸引バルブ５７とを備えている。
吸引バルブ５７は例えば電磁弁であり、その開閉状態を電気的に制御することが可能となっている。
吸引バルブ５７が開いている状態で吸引ポンプ５６を作動することにより、吸引ポンプ５６において生成された吸引力が吸引路４８にも作用する。
なお、吸引ポンプ５６を駆動させる電力は、加工装置１から供給されている。

加工装置１は、搬送手段４を備えている。搬送手段４は、搬送パッド４０と搬送パッド４０の上部に連結された軸部４１と、軸部４１の上端に連結されたアーム部４２とを備えている。
搬送パッド４０は、吸引部４００と吸引部４００を支持する枠体４０１とを備えており、吸引部４００の下面は、被加工物Ｗの上面Ｗａに接触する吸引面４００ａとなっている。
吸引部４００は、吸引路４８を介して吸引ポンプ５６及びエジェクタ５０に接続されている。

被加工物Ｗの上面Ｗａに吸引面４００ａが当接している状態で、例えば、吸引ポンプ５６を作動させて吸引力を生成して、吸引路４８を通じて吸引面４００ａに伝達することにより、吸引面４００ａに被加工物Ｗの上面Ｗａを吸引保持することができる。
また、同様に被加工物Ｗの上面Ｗａに吸引面４００ａが当接している状態で、例えば、エアバルブ５２を開き、エア源５１を作動させて、エア源５１からエジェクタ５０の内部にエアを通すと、吸引路４８に＋Ｚ方向への吸引力が生成されて吸引面４００ａに被加工物Ｗの上面Ｗａを吸引保持することができる。

搬送手段４は、例えば、図示しないカセット等に収容されている加工前の被加工物Ｗをチャックテーブル２の保持面２０ａの上に搬入したり、加工後の被加工物Ｗを保持面２０ａの上から搬出したりすることができる。

２加工装置の動作
（被加工物の搬送）
上記の加工装置１を用いて被加工物Ｗを加工する際の加工装置１の動作について説明する。
まず、図示しないカセット等に収容されている被加工物Ｗの上面Ｗａに搬送手段４の搬送パッド４０の吸引面４００ａを当接させる。そして、吸引バルブ５７を開き、吸引ポンプ５６を作動させて、吸引ポンプ５６により生成された吸引力を吸引面４００ａに伝達する。これにより、搬送パッド４０に被加工物Ｗを吸引保持する。
搬送パッド４０に被加工物Ｗが吸引保持されている状態で、アーム部４２を移動させてチャックテーブル２の保持面２０ａに被加工物Ｗを載置して、図示しない吸引手段等を用いて被加工物Ｗを保持面２０ａに吸引保持する。

（被加工物の加工）
次に、加工室８の仕切り板８１を＋Ｚ方向に上昇させて、加工室８の−Ｘ方向側を開放するとともに、水平移動手段１０を用いてチャックテーブル２を所定の距離だけ＋Ｘ方向に移動させる。これにより、チャックテーブル２及びチャックテーブル２に吸引保持されている被加工物Ｗが加工室８の内部に移動して、加工手段３の下方に位置付けられる。
この状態で、図示しない回転手段等を用いてＺ軸方向の回転軸２５を軸にしてチャックテーブル２を回転させる。これにより、保持面２０ａに吸引保持されている被加工物Ｗが回転軸２５を軸にして回転する。

その後、図示しないモータ等を用いて回転軸３５を軸にしてスピンドル３０を回転させる。これにより、回転軸３５を軸にして研削砥石３４０が回転する。研削砥石３４０が回転軸３５を軸にして回転して、かつ、被加工物Ｗが回転軸２５を軸にして回転している状態で、図示しない加工送り手段等を用いて、研削砥石３４０を−Ｚ方向に移動させる。これにより、研削砥石３４０の研削面３４０ａが被加工物Ｗの上面Ｗａに当接して、被加工物Ｗが研削加工される。

被加工物Ｗの研削加工時、加工水供給手段７を用いて研削面３４０ａと被加工物の上面Ｗａとの当接位置に加工水Ｌを供給する。
供給された加工水Ｌは、研削加工によって発生した加工屑と混ざり合い、ミストＭとして加工室８の内部に飛散する。
このとき、排気源９によって排気ボックス６を介して加工室８の内部の空気が吸引されており、加工室８の内部に飛散されているミストＭは、排気ボックス６を通って排気源９から加工装置１の外部に排気されている。

被加工物Ｗの搬送時、及び研削加工時にはエア源５１が作動しており、エアバルブ５２が閉じているため、エアが、エア源５１からエジェクタ５０に供給されていないが、微量エア供給部５４にはエアが供給されている。この状態から、例えば加工装置１の電源がオフになる等してエアバルブ５２、５７に電源が供給されなくなると、図３に示すようにエアバルブ５２が開き、エア源５１からのエアが、エジェクタ５０に供給される。このとき、微量エア供給部５４に対しては、エア源５１から引き続きエアが供給されている。ここで、微量エア供給部５４に供給されたエアは、その流量がエジェクタ５０の排気よりも少ない流量となるように調整部５５ｂにおいて調節される。このように、加工装置１に電源が供給されなくなった場合を含め、常時、導入口６０から排気ボックス６の内部に供給されている。図２に示した加工装置１Ａにおいても同様である。
微量エア供給部５４から供給されるエアが、常時導入口６０を通過しているため、例えば被加工物Ｗの研削加工時や研削加工後に排気源９の作用により加工室８から吸引されて排気ボックス６の内部に流入したミストＭが、導入口６０に付着して、ミストＭに含まれる研削屑が乾燥し、導入口６０において固化されて導入口６０を塞いでしまうのが防止されている。

なお、図１に示した吸引力生成手段５は、加工装置から電源を供給されている吸引ポンプ５６と吸引バルブ５７とエアバルブ５２とエジェクタ５０とを備え、吸引ポンプ５６における吸引力と、加工装置の電源がＯＦＦになった際に吸引に吸引ポンプ５６が停止することにより吸引路４８内の負圧が低下するのを防止させるためのエジェクタ５０における吸引力とを搬送手段４において利用できる構成としたが、吸引ポンプ５６と吸引バルブ５７とを備えず、エジェクタ５０における吸引力のみを搬送手段４の吸引部４００に作用させる構成としてもよい。

１：加工装置１０：水平移動手段
２：保持テーブル２０：保持部２０ａ：保持面２１：枠体２５：回転軸
３：加工手段３０：スピンドル３３：マウント３４：研削ホイール
３４０：研削砥石３４０ａ：３４１：ホイール基台３５：回転手段
４：搬送手段４０：搬送パッド４００：吸引部４００ａ：吸引面
４０１：枠体４１：軸部４２：アーム部４８：吸引路
５：吸引力生成手段５０：エジェクタ５１：エア源５２：エアバルブ
５３：エア流路５４：微量エア供給部５５ａ：導入管５５ｂ：調整部
５６：吸引ポンプ
５７；吸引バルブ６：排気ボックス６０：導入口７：加工水供給手段
８：加工室８０：天板８００：開口８１：仕切り板９：排気源
Ｗ：被加工物Ｗａ：被加工物の上面Ｌ：加工水Ｍ：ミスト

Claims

加工水を供給しながら加工具を用いて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手段と、
吸引力生成手段により生成される吸引力を伝達させた搬送パッドを用いて被加工物を吸引保持して該チャックテーブルに搬入するとともに該チャックテーブルから搬出する搬送手段と、
該チャックテーブルと該加工具とを収容し、該チャックテーブルに保持された被加工物の加工が行われる加工室と、
該加工室と排気源との間に配設され該加工室の内部の加工水のミストを該加工室の内部から排出する排気ボックスと、を備える加工装置であって、
該吸引力生成手段は、
エジェクタと、
該エジェクタとエア源との間に配設されるバルブと、
該排気ボックスに形成され該エジェクタの排気を導入する導入口に、該エジェクタの排気よりも少ない流量のエアを供給する微量エア供給部と、を備え、
該微量エア供給部から該排気ボックス内に常時エアを導入して、該導入口の詰まりを防止する加工装置。