JP2023072862A - Grinding device and processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物を研削する研削装置等の加工装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus such as a grinding apparatus for grinding a workpiece such as a semiconductor wafer.
例えば、特許文献1、特許文献2、又は特許文献3に開示されているような研削装置は、研削砥石で研削したウェーハをチャックテーブルが保持した状態で、ウェーハの上面にノズルから水とエアとが混合された2流体を噴射して洗浄している。
For example, in the grinding apparatuses disclosed in Patent Document 1,
ウェーハを洗浄する際のノズルは、チャックテーブルの上方の洗浄位置に位置づけられている。ノズルは、昇降機構でウェーハを洗浄する洗浄位置と、退避位置との2カ所に昇降移動する。そのため、研削したウェーハの厚みが大きく変わる場合であっても、決められた洗浄位置にノズルを位置づけて洗浄していて、ウェーハの上面とノズルとの距離が近くなったり遠くなったりする。そのため、ウェーハに洗浄できない部分が発生するという問題が有る。また、ノズルから噴射する2流体でチャックテーブルの保持面を洗浄したいときがある。 A nozzle for cleaning the wafer is positioned at a cleaning position above the chuck table. The nozzle moves up and down between two positions, a cleaning position for cleaning the wafer and a retraction position, by an elevating mechanism. Therefore, even if the thickness of the ground wafer varies greatly, cleaning is performed by positioning the nozzle at a predetermined cleaning position, and the distance between the upper surface of the wafer and the nozzle may become closer or longer. As a result, there is a problem that portions of the wafer that cannot be cleaned are generated. Moreover, there are times when it is desired to wash the holding surface of the chuck table with two fluids jetted from the nozzle.
したがって、ノズルから2流体を噴射して洗浄する2流体洗浄機構を備える研削装置等の加工装置は、被洗浄面とノズルの噴射口との距離を所望の一定な距離にして洗浄を常に適切に行えるようにするという課題がある。 Therefore, in a processing apparatus such as a grinding apparatus equipped with a two-fluid washing mechanism that jets two fluids from a nozzle to wash the surface, the distance between the surface to be washed and the injection port of the nozzle is kept at a desired constant distance, and washing is always performed appropriately. I have a problem to make it work.
上記課題を解決するための本発明は、保持面で被加工物を保持するチャックテーブルと、該保持面に保持された被加工物を研削砥石で研削する研削機構と、該保持面に保持された被加工物の上面高さを測定する上面高さ測定器と、水とエアとを混合させた2流体を噴射する噴射口を有する2流体ノズルと、を備える研削装置であって、該2流体ノズルの高さを調整するノズル高さ調整機構と、該上面高さ測定器が測定した値を基に、該保持面に保持された被加工物の上面と該噴射口との距離が予め設定した第1距離になるように、該ノズル高さ調整機構を制御する第1制御部と、を備える研削装置である。
例えば、本発明に係る研削装置は、前記保持面の高さを前記上面高さ測定器で測定し、該上面高さ測定器で測定した値を基に、該保持面と前記噴射口との距離を予め設定した第2距離になるように、前記ノズル高さ調整機構を制御する第2制御部を備えてもよい。
例えば、本発明に係る研削装置は、前記保持面の高さを測定する保持面高さ測定器と、該保持面高さ測定器が測定した値を基に、該保持面と前記噴射口との距離を予め設定した第2距離になるように、前記ノズル高さ調整機構を制御する第3制御部と、を備えてもよい。
例えば、本発明に係る研削装置は、前記2流体ノズルを前記保持面に保持された被加工物の半径エリアに対応するように複数配置してもよい。
To solve the above problems, the present invention provides a chuck table that holds a workpiece on a holding surface, a grinding mechanism that grinds the workpiece held on the holding surface with a grinding wheel, and a chuck table that is held on the holding surface. and a two-fluid nozzle having an injection port for injecting a two-fluid mixture of water and air, wherein the two A nozzle height adjusting mechanism for adjusting the height of the fluid nozzle and a distance between the upper surface of the workpiece held on the holding surface and the injection port are adjusted in advance based on the value measured by the upper surface height measuring device. and a first control unit that controls the nozzle height adjustment mechanism so as to achieve a set first distance.
For example, in the grinding apparatus according to the present invention, the height of the holding surface is measured by the upper surface height measuring device, and based on the value measured by the upper surface height measuring device, the difference between the holding surface and the injection port is determined. A second control section may be provided for controlling the nozzle height adjustment mechanism so that the distance becomes a preset second distance.
For example, the grinding apparatus according to the present invention includes: a holding surface height measuring device for measuring the height of the holding surface; and a third control unit that controls the nozzle height adjustment mechanism so that the distance of is a preset second distance.
For example, in the grinding apparatus according to the present invention, a plurality of the two-fluid nozzles may be arranged so as to correspond to the radial area of the workpiece held on the holding surface.
また、上記課題を解決する本発明は、保持面で被加工物を保持するチャックテーブルと、加工具を備え該保持面に保持された被加工物の上面を加工して厚みを減じさせる加工機構と、該保持面に保持された被加工物の厚みを測定する厚み測定ユニットと、該加工具が加工した被加工物の上面を洗浄するスピンナ洗浄機構と、該チャックテーブルから該スピンナ洗浄機構に被加工物を搬送する搬送機構と、スピンナ制御部と、を備える加工装置であって、該厚み測定ユニットは、該保持面に保持された被加工物の上面高さを測定する上面高さ測定器と、該保持面の高さを測定する保持面高さ測定器と、該上面高さ測定器の値と該保持面高さ測定器の値との差を被加工物の厚みとして算出する算出部と、を備え、該スピンナ洗浄機構は、被加工物を保持して被加工物の中心を中心に回転するスピンナ保持機構と、該スピンナ保持機構に保持された被加工物の上面に水とエアとを混合させた2流体をスピンナ噴射口から噴射するスピンナ2流体ノズルと、該スピンナ2流体ノズルの高さを調整するスピンナノズル高さ調整機構と、を備え、該スピンナ制御部は、被洗浄面と該スピンナ噴射口との洗浄に適した距離を予め設定する設定部を備え、該設定部に設定した値と該厚み測定ユニットが測定した値とから該スピンナ保持機構に保持された被加工物の上面と該スピンナ噴射口との距離が予め設定した第3距離になるように、該スピンナノズル高さ調整機構を制御し、該スピンナ保持機構に保持された被加工物の上面を洗浄する、加工装置である。 Further, the present invention for solving the above-mentioned problems is a machining mechanism which is provided with a chuck table for holding a workpiece on a holding surface and a machining tool for machining the upper surface of the workpiece held on the holding surface to reduce the thickness. a thickness measuring unit for measuring the thickness of the workpiece held on the holding surface; a spinner cleaning mechanism for cleaning the upper surface of the workpiece machined by the machining tool; and the spinner cleaning mechanism from the chuck table. A processing apparatus comprising a conveying mechanism for conveying a workpiece and a spinner control section, wherein the thickness measuring unit measures the height of the upper surface of the workpiece held on the holding surface. a holding surface height measuring device for measuring the height of the holding surface, and the difference between the value of the upper surface height measuring device and the value of the holding surface height measuring device is calculated as the thickness of the workpiece. a calculation unit, wherein the spinner cleaning mechanism includes a spinner holding mechanism that holds a workpiece and rotates around the center of the workpiece; a spinner two-fluid nozzle for ejecting a two-fluid mixed with air from a spinner ejection port; and a spinner nozzle height adjustment mechanism for adjusting the height of the spinner two-fluid nozzle. A setting unit is provided for presetting a distance suitable for cleaning between the surface to be cleaned and the spinner nozzle, and the spinner is held by the spinner holding mechanism based on the value set in the setting unit and the value measured by the thickness measurement unit. The spinner nozzle height adjusting mechanism is controlled such that the distance between the upper surface of the workpiece and the spinner nozzle is a preset third distance, and the upper surface of the workpiece held by the spinner holding mechanism is adjusted. It is a processing device that cleans.
本発明に係る研削装置は、上面高さ測定器が測定したチャックテーブルの保持面に保持された被加工物の上面の高さの値を基に、被加工物の上面と2流体ノズルの噴射口との距離が予め設定した第1距離になるように、第1制御部によってノズル高さ調整機構を制御することで、被加工物の上面を常に適切に2流体で洗浄することが可能となる。例えば、ターンテーブルに高さの異なるチャックテーブルを複数配置している場合には、被加工物を吸引保持するチャックテーブル毎に2流体ノズルの高さを調整することが可能となる。また、例えば被加工物が予定している仕上げ研削厚みになる前に研削を終了してしまった場合でも、上面高さ測定器が測定した被加工物の上面の高さの値を基に2流体ノズルの高さを調整するので、被加工物の2流体洗浄が常時最適化される。
また、本発明に係る研削装置は、例えば、複数枚の被加工物を連続的に研削加工しているプロセス中の適宜のタイミングでチャックテーブルの保持面を研削(セルフグラインド)した場合に、保持面の高さがセルフグラインド前後で変化しても、保持面の高さを上面高さ測定器、又は保持面高さ測定器で測定した値を基に保持面と噴射口との距離が予め設定した第2距離になるように、ノズル高さ調整機構を制御することで、保持面を適切に2流体洗浄することが可能となる。
The grinding apparatus according to the present invention measures the height of the upper surface of the workpiece held on the holding surface of the chuck table, which is measured by the upper surface height measuring device. By controlling the nozzle height adjustment mechanism by the first control unit so that the distance from the mouth becomes the preset first distance, the upper surface of the workpiece can always be appropriately washed with two fluids. Become. For example, when a plurality of chuck tables with different heights are arranged on the turntable, it is possible to adjust the height of the two-fluid nozzle for each chuck table that sucks and holds the workpiece. Also, for example, even if the grinding is finished before the work piece reaches the planned finish grinding thickness, the height of the top surface of the work piece measured by the top surface height measuring device is measured by 2 By adjusting the height of the fluid nozzle, the two-fluid cleaning of the workpiece is optimized at all times.
Further, the grinding apparatus according to the present invention, for example, when the holding surface of the chuck table is ground (self-grinding) at an appropriate timing during the process of continuously grinding a plurality of workpieces, Even if the height of the surface changes before and after self-grinding, the distance between the holding surface and the nozzle should be adjusted in advance based on the value measured by the upper surface height measuring device or the holding surface height measuring device. By controlling the nozzle height adjustment mechanism so that the set second distance is achieved, the holding surface can be appropriately washed with two fluids.
本発明に係る加工装置は、スピンナ洗浄機構は、被加工物を保持して被加工物の中心を中心に回転するスピンナ保持機構と、スピンナ保持機構に保持された被加工物の上面に水とエアとを混合させた2流体をスピンナ噴射口から噴射するスピンナ2流体ノズルと、スピンナ2流体ノズルの高さを調整するスピンナノズル高さ調整機構と、を備え、スピンナ制御部は、被洗浄面とスピンナ噴射口との洗浄に適した距離を予め設定する設定部を備え、設定部に設定した値と厚み測定ユニットが測定した値とからスピンナ保持機構に保持された被加工物の上面とスピンナ噴射口との距離が予め設定した第3距離になるように、スピンナノズル高さ調整機構を制御することで、例えば研削が完了した後にスピンナ保持面に保持された被加工物の厚みに対応して、スピンナ保持機構に保持された被加工物の上面とスピンナ噴射口との距離を適切な第3距離に常に調整して被加工物の上面を2流体洗浄できる。 In the processing apparatus according to the present invention, the spinner cleaning mechanism includes a spinner holding mechanism that holds a workpiece and rotates around the center of the workpiece, and water that is applied to the upper surface of the workpiece held by the spinner holding mechanism. A spinner two-fluid nozzle for ejecting two fluids mixed with air from a spinner ejection port; and a setting unit for presetting a suitable distance for cleaning between the nozzle and the spinner nozzle, and the upper surface of the workpiece held by the spinner holding mechanism and the spinner are determined from the value set in the setting unit and the value measured by the thickness measurement unit. By controlling the spinner nozzle height adjustment mechanism so that the distance from the injection port becomes a preset third distance, for example, the thickness of the workpiece held on the spinner holding surface after grinding is completed can be adjusted. Therefore, the distance between the upper surface of the workpiece held by the spinner holding mechanism and the spinner nozzle can always be adjusted to an appropriate third distance, and the upper surface of the workpiece can be washed with two fluids.
図1に示す研削装置1は、チャックテーブル30上に保持された被加工物90を研削機構5によって研削する装置である。研削装置1のベース10上の前方(-Y方向側)は、チャックテーブル30に対して被加工物90の搬入出が行われる搬入出領域となっており、また、ベース10上の後方(+Y方向側)は、研削機構5によってチャックテーブル30上に保持された被加工物90の研削加工が行われる加工領域となっている。
なお、研削装置1は、研削機構として粗研削機構と仕上げ研削機構との2軸備え、回転するターンテーブルによって、ターンテーブル上に周方向に等間隔を空けて複数配設され被加工物90を保持したチャックテーブル30を、各研削機構の下方に位置付け可能な構成となっていてもよい。
A grinding apparatus 1 shown in FIG. 1 is an apparatus that grinds a
The grinding apparatus 1 has two shafts, a rough grinding mechanism and a finish grinding mechanism, as grinding mechanisms. The holding chuck table 30 may be configured to be positioned below each grinding mechanism.
図1に示す被加工物90は、例えば、シリコン母材等からなる円形の半導体ウェーハであり、図1において下方を向いている被加工物90の表面900(下面900)は、複数のデバイスが形成されており、図示しない保護テープが貼着されて保護されている。上側を向いている被加工物90の裏面903(上面903)は、研削加工が施される被加工面となる。なお、被加工物90はシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム、樹脂、セラミックス、又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよいし、パッケージ基板、貼り合わせワーク、非常に薄い仕上げ厚みまで研削するウェーハ等であってもよい。
The
外形が平面視円形状のチャックテーブル30は、例えば、円形板状のポーラス部材300と、ポーラス部材300を支持する枠体301とを備える。ポーラス部材300は、エジェクター機構又は真空発生装置等の図示しない吸引源に連通し、吸引源が吸引することで生み出された吸引力が、ポーラス部材300の上面である保持面302に伝達されることで、チャックテーブル30は保持面302上で被加工物90を吸引保持できる。
The chuck table 30 having a circular outer shape in plan view includes, for example, a circular plate-shaped
図1に示すように、チャックテーブル30は、カバー39によって周囲を囲まれつつ、軸方向がZ軸方向(鉛直方向)であり保持面302の中心を通る回転軸を軸に回転可能であり、カバー39及びカバー39に連結されY軸方向に伸縮する蛇腹カバー390の下方に配設された電動スライダー等の図示しないY軸送りユニットによって、ベース10上をY軸方向に往復移動可能である。
As shown in FIG. 1, the chuck table 30 is surrounded by a
ベース10上の後方側には、コラム11が立設されており、コラム11の-Y方向側の前面には、研削機構5をチャックテーブル30の保持面302に垂直な鉛直方向(Z軸方向)に移動させる研削送りユニット17が配設されている。
研削送りユニット17は、軸方向がZ軸方向であるボールネジ170と、ボールネジ170と平行に延在する一対のガイドレール171と、ボールネジ170に連結しボールネジ170を回動させるモータ172と、内部のナットがボールネジ170に螺合し側部が一対のガイドレール171に摺接する昇降板173とから構成され、モータ172がボールネジ170を回動させると、これに伴い昇降板173がガイドレール171にガイドされてZ軸方向に移動し、昇降板173に取り付けられた研削機構5もZ軸方向に移動する。
A
The grinding
研削機構5は、軸方向がZ軸方向である回転軸50と、内部に形成したエアベアリング等によって回転軸50を回転可能に支持するハウジング51と、回転軸50を回転駆動するモータ52と、回転軸50の下端に接続された円板状のマウント53と、マウント53の下面に着脱可能に装着された研削ホイール54と、ハウジング51を支持し昇降板173に接続されたホルダ55と、を備える。
The grinding
研削ホイール54は、ホイール基台542と、ホイール基台542の底面に環状に配置された略直方体形状の複数のセグメント砥石とを備える。セグメント砥石は、例えば、レジンボンドやビトリファイドボンド等でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。そして、複数の環状に並んだセグメント砥石によって、環状の研削砥石541が形成される。なお、隙間の無くセグメント砥石を円環状に配列したいわゆるコンティニュアス配列の研削砥石をホイール基台542の下面に配置してもよい。
The grinding
回転軸50の内部には、研削水供給源に連通し研削水の通り道となる図示しない流路が、回転軸50の軸方向に貫通して設けられており、該図示しない流路は、さらにマウント53を通り、ホイール基台542の底面において環状の研削砥石541に向かって研削水を噴出できるように開口している。
Inside the rotating
被加工物90を研削する高さまで下降した研削ホイール54の近傍位置には、研削中において被加工物90の厚みを例えば接触式にて測定する厚み測定ユニット38が配設されている。厚み測定ユニット38は、例えば、一対の測定器(ハイトゲージ)、即ち、チャックテーブル30の上面である保持面302(実際には、保持面302と面一な枠体301の上面)の高さ測定用の保持面高さ測定器381と、チャックテーブル30に吸引保持された被加工物90の上面903の高さ測定用の上面高さ測定器382とを備えている。
At a position near the grinding
保持面高さ測定器381及び上面高さ測定器382は、その各先端に各測定面に接触するコンタクトを備えている。保持面高さ測定器381及び上面高さ測定器382のコンタクトは、上下動可能に支持されていると共に、各測定面に対して適宜の力で押し付け可能となっている。そして、各測定面に先端を接触させたコンタクトの高さを読み取るスケールを備え、スケールの値によって保持面高さ及び被加工物90の上面高さを測定している。
なお、厚み測定ユニット38は、保持面高さ測定器381が測定した保持面高さと上面高さ測定器382が測定した被加工物90の上面高さとの差を求める算出部383を備えている。
The holding surface
The
図1に示すベース10上の-X方向側の領域には、第2のコラム12が立設されており、第2のコラム12の+X方向側の側面に、例えばチャックテーブル30の保持面302に対して第1の2流体ノズル71、第2の2流体ノズル72、及び第3の2流体ノズル73の高さを調整するノズル高さ調整機構6が配設されている。
A
ノズル高さ調整機構6は、軸方向がZ軸方向であるボールネジ60と、ボールネジ60と平行に延在するガイドレール61と、ボールネジ60に連結されボールネジ60を回動させるモータ62と、内部のナットがボールネジ60に螺合し側部がガイドレール61に摺接する昇降ブロック63とから構成され、モータ62がボールネジ60を回動させると、これに伴い昇降ブロック63がガイドレール61にガイドされてZ軸方向に往復移動し、昇降ブロック63に取り付けられた第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73もZ軸方向に昇降する。
The nozzle
例えば、ノズル高さ調整機構6は、昇降ブロック63の高さから第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73の高さを検出する高さ検出部66を備えている。高さ検出部66は、ガイドレール61に沿ってZ軸方向に延在するスケール660と、昇降ブロック63に取り付けられスケール660に沿って昇降ブロック63と共に昇降しスケール660の目盛りを光学式にて読み取る読み取り器662とを備える。
なお、高さ検出部66は、スケール660の代わりに、モータ62の回転軸に連結したエンコーダによって第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73の高さを読み取ってもよい。
For example, the nozzle
The
図1に示すように、本発明に係る研削装置1は、装置全体の制御を行う制御ユニット8を備えている。制御ユニット8は、制御プログラムに従って演算処理するCPU及びメモリ等の記憶媒体等から構成されている。制御ユニット8は、例えば有線又は無線の通信経路を介して、研削送りユニット17、及び研削機構5等に電気的に接続されている。制御ユニット8による制御の下で、研削送りユニット17による研削機構5の上下動作、及び研削機構5における研削ホイール54の回転動作等が行われる。
As shown in FIG. 1, the grinding machine 1 according to the present invention comprises a
制御ユニット8は、例えば、ノズル高さ調整機構6のモータ62にも電気的に接続されており、モータ62に対して動作信号を供給して、ノズル高さ調整機構6による第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73の上下動作を制御することができる。また、高さ検出部66の読み取り器662は、読み取った第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73の高さ情報を制御ユニット8に送信する。
The
図1に示す昇降ブロック63の下面には、棒状の連結部材634を介して、第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73を収容するボックス75が連結されている。ボックス75の下面には矩形状の開口750が形成されており、開口750の下方にチャックテーブル30の移動経路が位置している。
A
本実施形態における研削装置1は、水とエアとを混合させた2流体を噴射する噴射口を有する2流体ノズルを、例えば、チャックテーブル30の保持面302に保持された被加工物90の中心902から外周縁までの半径エリア904に対応するように複数(例えば、3本)配置している。具体的には、図1に示す第1の2流体ノズル71が、チャックテーブル30の保持面302に互いの中心を合致させて吸引保持された被加工物90の中心902にZ軸方向においてその噴射口710が対向し、被加工物90の径方向外側に均等間隔を空けてさらに第2の2流体ノズル72、及び第3の2流体ノズル73が順番にそれぞれの噴射口720、及び噴射口730を被加工物90の上面903に対向するように配設されている。例えば、図2に示すように、第3の2流体ノズル73の噴射口730は被加工物90の外周縁よりも所定距離だけ中心側に位置している。
つまり、図3に示すように、第1の2流体ノズル71、第2の2流体ノズル72、及び第3の2流体ノズル73が、被加工物90の半径エリア904に2流体Tを噴射するよう均等間隔を空けて配置している。図3に示すように、例えば、第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73から下方に向かって円錐形状に広がる噴射パターンで噴射され被加工物90の上面903に接触した2流体Tの平面視円形の各噴射エリアは、少しだけ重なってもよい。なお、互いに重なり合っている噴射エリアは、洗浄力が打ち消し合うことが無いように重なっている。なお、図3においては、第1の2流体ノズル71、第2の2流体ノズル72、及び第3の2流体ノズル73は、被加工物90の径方向に一列に配置しているが、図4に示すように、円周方向にずらして配置してもよい。図4に示す例においては、被加工物90の中心902に最も近い位置に位置する第1の2流体ノズル71から噴射された2流体Tが、相対的に回転する被加工物90の上面903の中心902を含む円環状領域を洗浄し、被加工物90の中心902から最も遠い位置に位置する第3の2流体ノズル73から噴射された2流体Tが、回転する被加工物90の上面903の外周縁を含む円環状領域を洗浄し、第1の2流体ノズル71による該円環状の洗浄領域と第3の2流体ノズル73による該円環状の洗浄領域との間の円環状領域を、第2の2流体ノズル72から噴射された2流体Tが洗浄することで、上面903全面が洗浄される。なお、各円環状領域が少しだけ重なってもよい。
The grinding apparatus 1 according to the present embodiment has a two-fluid nozzle having an injection port for injecting two fluids in which water and air are mixed. A plurality (for example, three) are arranged so as to correspond to a
That is, as shown in FIG. 3, the first two-
第1の2流体ノズル71、第2の2流体ノズル72、及び第3の2流体ノズル73の構造は同様となっているので、以下に第1の2流体ノズル71の構造についてのみ説明する。本実施形態における第1の2流体ノズル71は、Z軸方向に延在する直線状の外形を備えており、その下端に形成された噴射口710から噴射する2流体が扇状に広がる扇形扁平噴射のパターンが得られるフラットパターンノズル、又は円錐形噴射のパターンが得られるフルコーンパターンノズルであるが、これに限定されるものではない。なお、噴射口710から噴射される2流体の広がり角度は、予め、制御ユニット8に認識されている。
Since the structures of the first two-
第1の2流体ノズル71の上部側には、継手等及び樹脂チューブ等の水配管76を介して、ポンプ等からなり洗浄水として例えば純水を送出可能な洗浄水供給源77が連通している。図1においては図示していないが、洗浄水供給源77は、同様に第2の2流体ノズル72、及び第3の2流体ノズル73にも連通している。
The upper part of the first two-
また、第1の2流体ノズル71の上部側には、継手等及び樹脂チューブ等の配管78を介して、コンプレッサー等からなり圧縮エアを送出可能なエア供給源79が連通している。図1においては図示していないが、エア供給源79は、同様に第2の2流体ノズル72及び第3の2流体ノズル73にも連通している。
An
第1の2流体ノズル71、第2の2流体ノズル72、及び第3の2流体ノズル73は、ボックス75の内部空間に位置するように取り付けられており、その高さを同じにして配設されている。ボックス75は、チャックテーブル30の保持面302に吸引保持された被加工物90の洗浄時において、被加工物90の上面903に噴射された2流体が必要以上に広範囲に飛び散らないようにするためのものである。なお、研削装置1は、ボックス75を備えない構成となっていてもよい。
The first two-
制御ユニット8は、例えば、図1に示すように、第1制御部81と、第2制御部82と、第3制御部83と、を含んでいる。第1制御部81は、上面高さ測定器382が測定したチャックテーブル30の保持面302に吸引保持された被加工物90の上面903の高さ値を基に、保持面302に保持された被加工物90の上面903と、第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730と、の距離が予め設定した第1距離になるように、ノズル高さ調整機構6を制御する。
The
第2制御部82は、上面高さ測定器382が測定したチャックテーブル30の保持面302の高さ値を基に、保持面302と、第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730と、の距離が予め設定した第2距離になるように、ノズル高さ調整機構6を制御する。
Based on the height value of the holding
第3制御部83は、保持面高さ測定器381が測定したチャックテーブル30の保持面302の高さ値を基に、保持面302と、第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730と、の距離が予め設定した第2距離になるように、ノズル高さ調整機構6を制御する。
Based on the height value of the holding
以下に、チャックテーブル30に保持された被加工物90を研削する場合の研削装置1の動作について説明する。まず、着脱領域内において、一枚目の被加工物90がチャックテーブル30の保持面302上に互いの中心を略合致させた状態で載置される。図示しない吸引源により生み出される吸引力が保持面302に伝達され、チャックテーブル30が保持面302上で被加工物90を吸引保持する。
The operation of the grinding apparatus 1 when grinding the
次いで、被加工物90を保持したチャックテーブル30が、図示しないY軸送りユニットにより、研削機構5の下まで+Y方向へ移動する。そして、研削機構5の研削砥石541の回転中心が被加工物90の回転中心に対して所定距離だけ水平方向にずれ、研削砥石541の回転軌跡が被加工物90の回転中心902を通るように位置づけされる。
Next, the chuck table 30 holding the
研削加工を開始するために、モータ52が研削ホイール54を回転させ、研削機構5が研削送りユニット17により降下し、回転する研削砥石541が被加工物90の上面903に当接することで研削が行われる。研削中は、チャックテーブル30が所定の回転速度で回転して保持面302上に保持された被加工物90も回転するので、研削砥石541が被加工物90の上面903の全面の研削加工を行う。また、図示しない流路を通る研削水が研削砥石541と被加工物90との接触部位に対して供給され、接触部位が冷却される。
In order to start the grinding process, the
研削中に、厚み測定ユニット38は、保持面高さ測定器381により、基準面となる保持面302の高さ(被加工物90が載置されていない枠体301の上面の高さ)を測定し、上面高さ測定器382により、研削される被加工物90の上面903の高さを測定し、両者の測定値の差を算出することで、被加工物90の厚みを研削中に逐次測定する。そして、被加工物90を所望の厚み(予定されていた仕上げ厚み)まで研削後に、研削機構5が上昇して、研削砥石541が被加工物90から離間して研削が終了する。ここで、本発明に係る研削装置1においては、上面高さ測定器382によって測定された研削終了時の被加工物90の上面903の高さについての情報が、制御ユニット8に送られて記憶される。
During grinding, the
研削が終了した被加工物90を吸引保持するチャックテーブル30が、-Y方向に移動し、図2に示すように、被加工物90の上面903の回転中心902上方に、第1の2流体ノズル71の噴射口710が位置付けられ、第2の2流体ノズル72、及び第3の2流体ノズル73が被加工物90の半径エリア904に沿ってその上方に位置付けられる。
The chuck table 30 sucking and holding the
図1に示す制御ユニット8の第1制御部81が、上面高さ測定器382が測定し制御ユニット8の記憶媒体に記憶された保持面302に保持された研削後の被加工物90の上面903の図2に示す高さZ1を基にして、ノズル高さ調整機構6の制御を実施する。制御ユニット8の記憶媒体には、予め、保持面302に保持された被加工物90の上面903と第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730との第1距離L1が記憶されている。第1距離L1は、第1の2流体ノズル71、第2の2流体ノズル72、及び第3の2流体ノズル73から噴射した各2流体が被加工物90の上面903に噴き付けられた各エリアにおいて、互いに洗浄力を打ち消さないようになっている値であり、第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73から噴射する2流体によって、被加工物90の上面903を適切に洗浄できる距離である。なお、第1距離L1は、各エリアが重なり合わないようになっている値でもよい。なお、第1距離L1は、距離を変更して洗浄実験を行い、洗浄後の被加工物90の上面903をカメラで撮像して、その撮像画から、円形または円環状の汚れ残りが無くなったときの距離としてもよい。
The
本実施形態においては、図1に示す高さ検出部66の読み取り器662が、スケール660の値から、第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730の高さを読み取り、該高さの情報を第1制御部81に送信する。該情報を受け取った第1制御部81は、図2に示すように、保持面302に保持された被加工物90の上面903から第1距離L1だけ上方に第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730が位置するように、ノズル高さ調整機構6のモータ62に対して動作信号を調整しながら供給して正回転又は逆回転させて、第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73を下降又は上昇させる。そして、例えば、高さZ2に第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73が位置付けされることで、保持面302に保持された被加工物90の上面903から第1距離L1だけ上方に第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730が位置する。
なお、図1に示すノズル高さ調整機構6のモータ62の回転数をエンコーダが検出し、エンコーダからエンコーダ信号を受け取った第1制御部81が、モータ62に供給する動作信号をフィードバック制御して、第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73を適切な高さZ2に位置付けてもよい。
In this embodiment, the
An encoder detects the number of revolutions of the
この状態で、図2に示す洗浄水供給源77から洗浄水が第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73に供給され、かつ、エア供給源79から高圧エアが第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73に供給される。第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73内で、洗浄水とエアとが混合されて2流体Tになり、第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730から2流体Tが被加工物90の上面903に向かって噴射される。また、チャックテーブル30が回転するのに伴って、2流体Tによって被加工物90の上面903全面が洗浄され、被加工物90の上面903に付着している細かい研削屑等の付着物が洗い落とされる。
なお、付着物を洗い落とした2流体Tの洗浄水は、チャックテーブル30上から流下して、例えば、図1に示すカバー39及び蛇腹カバー390のサイドに形成された排水口から図示しないウォーターケースに流れていく。
In this state, washing water is supplied from the washing
The cleaning water of the two fluids T that has washed away the deposits flows down from the chuck table 30, for example, into a water case (not shown) through a drainage port formed on the side of the
図2に示すように、本実施形態においては、被加工物90の中心902から外周縁までの半径エリア904に対応する上方に第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73が配置されており、かつ、被加工物90の上面903から第1距離L1だけ上方に第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730が位置した状態となっているため、第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730から噴射され例えば扇状に広がった2流体Tによって、半径エリア904が余すところなく適切に洗浄される。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, first two-
所定時間被加工物90の上面903の2流体洗浄が実施された後、例えば、洗浄水供給源77からの洗浄水の供給が停止されるとともに、エア供給源79からのエアの供給は継続され、被加工物90がエアにより乾燥する。なお、エア供給源79からのエアの供給も停止して、被加工物90をチャックテーブル30の回転によるスピン乾燥してもよい。
After the two-fluid cleaning of the
次いで、図1に示すチャックテーブル30から研削及び洗浄が終了した一枚目の被加工物90が搬出されるとともに、新たな二枚目の被加工物90が一枚目の被加工物90と同様にチャックテーブル30に吸引保持される。その後、一枚目の被加工物90の研削と同様の研削が二枚目の被加工物90にも施される。
Next, the
二枚目の被加工物90を図1に示す厚み測定ユニット38による厚み測定が行われて研削加工している際に、例えば、被加工物90の上面903に面焼け等の状態異常が起きて所定の厚みに研削することができないため、二枚目の被加工物90が予め定められた仕上げ厚みよりも厚くなる場合がある。この場合に、上面高さ測定器382によって測定された研削後の二枚目の被加工物90の上面903の高さについての情報(例えば、図5に示す高さZ3とする)が、制御ユニット8に送られて記憶される。なお、二枚目の被加工物90が一枚目の被加工物90と種類が異なるウェーハである場合や、もともと予定されていた仕上げ厚みが一枚目の被加工物90よりも二枚目の被加工物90が厚い場合にも、このように研削後の図5に示す二枚目の被加工物90の上面903の高さZ3が、一枚目の被加工物90の上面903の高さZ1より高くなる。
When the thickness of the
図5は、例えば、従来の研削装置のように、被加工物90の上面903の高さ値によって、第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730の高さを調整せず、ノズル高さ調整機構6が図2に示す一枚目の被加工物90を洗浄した際の高さZ2に第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730を位置付けて、二枚目の被加工物90を洗浄する場合を仮定したものである。
FIG. 5 shows, for example, like a conventional grinding apparatus, the
この場合には、二枚目の被加工物90の上面903の高さZ3から第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730の高さZ2までの距離が、予め決められた適切な図2に示す第1距離L1よりも短くなっているため、図5に示すように、第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730から噴射された2流体Tの扇状の広がりが十分でない状態で、2流体Tが回転する被加工物90の半径エリア904に到達するため、半径エリア904中に2流体Tが到達しにくい箇所905が発生してしまい、被加工物90の上面903の洗浄が不十分となる。
In this case, from the height Z3 of the
一方、本発明に係る研削装置1では、図1に示す第1制御部81が、上面高さ測定器382が測定した研削後の被加工物90の上面903の高さZ3の情報、及び図1に示す高さ検出部66の読み取り器662から送られてくる情報を受け取りつつ、ノズル高さ調整機構6を制御する。そして、ノズル高さ調整機構6により、第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73が上昇し、例えば、図6に示す高さZ4に第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73が位置付けされることで、保持面302に保持された二枚目の被加工物90の上面903から第1距離L1だけ上方に第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730が位置する。
On the other hand, in the grinding apparatus 1 according to the present invention, the
この状態で、チャックテーブル30が回転しつつ、第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730から噴射され例えば扇状に広がった2流体Tによって二枚目の被加工物90の上面903の半径エリア904が余すところなく適切に洗浄されて、上面903全面の付着している細かい研削屑等が適切に洗い落とされる。
In this state, while the chuck table 30 is rotating, the two fluids T are ejected from the
次いで、洗浄、及び乾燥が完了した二枚目の被加工物90がチャックテーブル30から搬出されるとともに、新たな三枚目の被加工物90が一枚目や二枚目の被加工物90と同様にチャックテーブル30に吸引保持され、三枚目の被加工物90が研削される。
Next, the
例えば、一枚目の被加工物90に対して設定した設定厚みよりも薄い厚みが三枚目の被加工物90には設定されている。この状態で、図1に示す厚み測定ユニット38による厚み測定が研削中に行われている。結果、研削された三枚目の被加工物90が一枚目の被加工物90よりも薄く研削される。この場合に、上面高さ測定器382によって測定された研削終了時の三枚目の被加工物90の上面903の高さについての情報(例えば、図7に示す高さZ5とする)が、制御ユニット8に送られて記憶される。
For example, the thickness of the
図7は、例えば、従来の研削装置のように、被加工物90の上面903の高さ値によって、第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730の高さを調整せず、図1に示すノズル高さ調整機構6が一枚目の被加工物90を洗浄した際の高さZ2に第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730を位置付けて、三枚目の被加工物90を洗浄する場合を仮定したものである。
FIG. 7 shows, for example, like a conventional grinding apparatus, the
三枚目の被加工物90の上面903の高さZ5から第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730の高さZ2までの距離が、予め決められた適切な第1距離L1(図2参照)よりも長くなっているため、第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730から噴射された各2流体Tが扇状に広がりすぎて、2流体Tが回転する被加工物90の半径エリア904に到達する前に、空中で互いに衝突して干渉してしまう。その結果、半径エリア904中に2流体Tが到達しにくい箇所906が発生してしまい、被加工物90の上面903の洗浄が不十分となる。
The distance from the height Z5 of the
一方、本発明に係る研削装置1では、図1に示す第1制御部81が、上面高さ測定器382が測定した研削後の被加工物90の上面903の高さZ5の情報、及び図1に示す読み取り器662から送られてくる情報を受け取りつつ、ノズル高さ調整機構6を制御する。そして、ノズル高さ調整機構6により、図8に示すように、第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73が下降し、例えば、高さZ6に第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73が位置付けされることで、保持面302に保持された三枚目の被加工物90の上面903から第1距離L1だけ上方に第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730が位置する。
On the other hand, in the grinding apparatus 1 according to the present invention, the
この状態で、チャックテーブル30が回転し、第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730から噴射され扇状に広がった2流体Tによって三枚目の被加工物90の上面903の半径エリア904が余すところなく適切に洗浄されて、上面903全面の付着している細かい研削屑等の付着物が適切に洗い落とされる。
In this state, the chuck table 30 rotates, and the two fluids T that are ejected from the
研削装置1が備える2流体ノズルは、図1、及び図2に示す第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73に限定されるものではない。例えば、図9に示すような、長方形のスリットノズル70が図1に示すチャックテーブル30の移動経路上方にノズル高さ調整機構6によって上下動可能に配設されていてもよい。
The two-fluid nozzles provided in the grinding apparatus 1 are not limited to the first two-
図9に示すスリットノズル70は、例えば、被加工物90の半径エリア904以上の長さでX軸方向に延在しており、その下面にスリット状の噴射口700が形成されている。スリットノズル70には、洗浄水供給源77及びエア供給源79が連通している。
The
以下に、先に説明したように一枚目から三枚目の被加工物90の上面903を洗浄した場合と同様の工程において、図1、図2に示す第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73ではなく、図9に示すスリットノズル70を使用した場合について説明する。
1 and 2, the first two-
図1に示す高さ検出部66からスリットノズル70の高さの情報を受け取った第1制御部81は、図9に示すように、チャックテーブル30の保持面302に保持された被加工物90の高さZ1の上面903から予め設定した第1距離L1だけ上方にスリットノズル70の噴射口700が位置するように、ノズル高さ調整機構6を制御してスリットノズル70を下降又は上昇させる。
The
保持面302に保持された被加工物90の上面903から第1距離L1だけ上方の高さZ2にスリットノズル70の噴射口700が位置した状態で、スリットノズル70の噴射口700から2流体Tが被加工物90の上面903に向かって帯状に噴射され、回転する被加工物90の上面903全面が2流体洗浄され、研削屑等が適切に洗い落とされる。
In a state in which the
図10に示す研削が完了した二枚目の被加工物90が、予定されていた仕上げ厚みよりも厚く、図1に示す上面高さ測定器382によって測定された研削終了時の二枚目の被加工物90の上面903の高さが、一枚目の被加工物90の上面903の高さZ1よりも高い高さZ3である。そして、図10は、例えば、従来の研削装置のように、被加工物90の上面903の高さ値によって、スリットノズル70の噴射口700の高さを調整せずに、図1に示すノズル高さ調整機構6が一枚目の被加工物90を洗浄した際の高さZ2にスリットノズル70の噴射口700を位置付けて、二枚目の被加工物90を洗浄する場合を仮定したものである。
The
この場合には、二枚目の被加工物90の上面903の高さZ3からスリットノズル70の噴射口700の高さZ2までの距離が、予め決められた適切な図9に示す第1距離L1よりも短くなっているため、噴射口700から噴射された帯状の2流体Tが適切な勢いよりも強い勢いで、回転する被加工物90の半径エリア904に到達するため、半径エリア904中に2流体Tが上面903ではね返ってしまう箇所が発生する。そのため、被加工物90の上面903の洗浄が不十分となる。
In this case, the distance from the height Z3 of the
このような不適切な洗浄が起きないように、本発明に係る研削装置1では、図1に示す第1制御部81が、上面高さ測定器382が測定した研削後の被加工物90の上面903の高さZ3の情報、及び図1に示す高さ検出部66の読み取り器662から送られてくる情報を受け取りつつ、ノズル高さ調整機構6を制御して図10に示すスリットノズル70を図示の状態から上昇させて高さZ4に位置付けて、保持面302に保持された二枚目の被加工物90の上面903とスリットノズル70の噴射口700との距離を、予め決められた第1距離L1にしてから、被加工物90の上面903の2流体洗浄を適切に行う。
In order to prevent such inappropriate cleaning from occurring, in the grinding apparatus 1 according to the present invention, the
図11に示す研削完了した三枚目の被加工物90が予定されていた仕上げ厚みよりも薄く、図1に示す上面高さ測定器382によって測定された研削終了時の三枚目の被加工物90の上面903の高さが、図9に示す一枚目の被加工物90の上面903の高さZ1よりも低い高さZ5である。そして、図11は、例えば、従来の研削装置のように、被加工物90の上面903の高さ値によって、スリットノズル70の噴射口700の高さを調整せずに、ノズル高さ調整機構6が図9に示す一枚目の被加工物90を洗浄した際の高さZ2にスリットノズル70の噴射口700を位置付けて、三枚目の被加工物90を洗浄する場合を仮定したものである。
The
この場合には、三枚目の被加工物90の上面903の高さZ5からスリットノズル70の噴射口700の高さZ2までの距離が、予め決められた適切な第1距離L1よりも長くなっているため、噴射口700から噴射された帯状の2流体Tが適切な勢いよりも弱い勢いで回転する被加工物90の半径エリア904に到達するため、被加工物90の上面903の洗浄が不十分となる。
In this case, the distance from the height Z5 of the
このような不適切な洗浄が起きないように、本発明に係る研削装置1では、図1に示す第1制御部81が、上面高さ測定器382が測定した研削後の被加工物90の上面903の高さZ3の情報、及び図1に示す高さ検出部66の読み取り器662から送られてくる情報を受け取りつつ、ノズル高さ調整機構6を制御して図11に示すスリットノズル70を図示の状態から下降させて高さZ6に位置付けて、保持面302に保持された三枚目の被加工物90の上面903とスリットノズル70の噴射口700との距離を、予め決められた第1距離L1にしてから、被加工物90の上面903の2流体洗浄を適切に行う。
In order to prevent such inappropriate cleaning from occurring, in the grinding apparatus 1 according to the present invention, the
例えば、複数枚の被加工物90に対して先に説明したような研削加工が1枚ずつ連続的に行われることで、図1に示すチャックテーブル30の保持面302に研削屑が付着することで被加工物90の研削不良を起こしてしまう場合がある。そこで、保持面302を研削砥石541で研削して、保持面302を研削砥石541の下面に平行にし、被加工物90を均一な厚みに研削できる最適な状態に整えるセルフグラインドを実施する。なお、セルフグラインドの実施前には、被加工物90を研削する研削ホイール54を外し、保持面302を研削するために適した別の研削ホイールに交換してもよい。
For example, grinding chips may adhere to the holding
具体的には、ある被加工物90の研削が終了して、次の新しい被加工物90をチャックテーブル30で吸引保持する前の適宜のタイミング等において、セルフグラインドが実施される。被加工物90を保持していない状態のチャックテーブル30が、研削機構5の下まで移動し、研削砥石541の回転中心が被加工物90の回転中心に対して所定距離だけ水平方向にずれ、研削砥石541の回転軌跡がチャックテーブル30の回転中心を通るように位置づけされる。
Specifically, self-grinding is performed at an appropriate timing or the like after the grinding of a
回転しつつ降下する研削砥石541が、回転するチャックテーブル30の保持面302に接触して、研削砥石541が保持面302全面の研削加工を行う。また、図示しない流路を通る研削水が研削砥石541と保持面302との接触部位に対して供給され、接触部位が冷却される。そして、セルフグラインド中において、例えば、図1に示す上面高さ測定器382、又は保持面高さ測定器381により保持面302の高さが測定される。そして、所定時間セルフグラインドが実施され保持面302が最適な状態に整えられた後に、研削砥石541が保持面302から離間する。
The
本発明に係る研削装置1においては、上面高さ測定器382によって測定されたセルフグラインド終了時の図12に示す保持面302の高さZ7についての情報、又は保持面高さ測定器381によって測定されたセルフグラインド終了時の保持面302の高さZ7についての情報が制御ユニット8に送られて記憶される。なお、上面高さ測定器382の測定値と保持面高さ測定器381の測定値とは同値となり、保持面302のセルフグラインド前の高さよりもセルフグラインド後の高さZ7は低い値になる。
In the grinding apparatus 1 according to the present invention, information about the height Z7 of the holding
次いで、セルフグラインドされたチャックテーブル30が、-Y方向に移動して、図12に示すように、チャックテーブル30の保持面302の回転中心上方に、第1の2流体ノズル71の噴射口710が位置付けられるとともに、第2の2流体ノズル72、及び第3の2流体ノズル73が保持面302の半径に沿ってその上方に位置付けられる。
Next, the self-grinded chuck table 30 moves in the -Y direction, and as shown in FIG. is positioned, and a second two-
図1に示す上面高さ測定器382から制御ユニット8に測定情報が送られてきた場合には、制御ユニット8の第2制御部82が、ノズル高さ調整機構6の制御を実施する。または、図1に示す保持面高さ測定器381から制御ユニット8に測定情報が送られてきた場合には、制御ユニット8の第3制御部83が、ノズル高さ調整機構6の制御を実施する。
When measurement information is sent to the
制御ユニット8の記憶媒体には、予め、保持面302と第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730との図12に示す第2距離L2が記憶されている。第2距離L2は、実験的、経験的、又は理論的に選択された値であり、第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73から噴射する2流体によって、保持面302を適切に洗浄できる距離である。なお、第2距離L2は、第1距離L1と同じ値でもよい。
The storage medium of the
本実施形態においては、図1に示す高さ検出部66が第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730の高さを測定し、該高さの情報を第2制御部82、又は第3制御部83に送信する。該情報を受け取った第2制御部82、又は第3制御部83は、保持面302から第2距離L2だけ上方の高さZ8に第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730が位置するように、ノズル高さ調整機構6を制御して、第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73を下降させて位置付けを行う。
In this embodiment, the
上記位置付けが行われた状態で、第1の2流体ノズル71の噴射口710~第3の2流体ノズル73の噴射口730から2流体Tが保持面302に向かって噴射される。そして、2流体Tによって、回転する保持面302全面が適切に洗浄される。
所定時間保持面302の2流体洗浄が実施された後、保持面302に対する2流体Tの噴射が停止されて、保持面302のエア乾燥、又はスピン乾燥が行われる。
In the state where the positioning is performed, the two-fluid T is jetted toward the holding
After the two-fluid cleaning of the holding
なお、本発明に係る研削装置1は上記実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されている研削装置1の各部構成、被加工物90の上面903の洗浄工程、及びセルフグラインド後の保持面302の洗浄工程等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
It goes without saying that the grinding apparatus 1 according to the present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various forms within the scope of the technical idea. In addition, the configuration of each part of the grinding apparatus 1, the cleaning process of the
図13は、スピンナ洗浄機構2を備える加工装置19の一例である。加工装置19は、例えば、フルオートの研削装置19であり、図1の研削装置1と同様に構成される部位には図1と同一の符号を付している。
FIG. 13 shows an example of a
研削装置19のベース190上の前方(-Y方向側)は、チャックテーブル30に対して被加工物90の搬入出が行われる搬入出領域となっており、また、ベース190上の後方(+Y方向側)は、加工機構である研削機構5によってチャックテーブル30上に保持された被加工物90の研削加工が行われる加工領域となっている。
The front side (-Y direction side) of the
ベース190の正面側(-Y方向側)には、第1のカセットステージ150及び第2のカセットステージ151が設けられており、第1のカセットステージ150には複数の加工前の被加工物90が棚状に収納される第1のカセット157が載置され、第2のカセットステージ151には複数の加工後の被加工物90が棚状に収納される第2のカセット158が載置される。
A
第1のカセット157の+Y方向側の開口の後方には、第1のカセット157から加工前の被加工物90を搬出するとともに加工後の被加工物90を第2のカセット158に搬入するロボット154が配設されている。
Behind the opening of the
ロボット154に隣接する位置には、仮置き領域152が設けられており、仮置き領域152には位置合わせユニット153が配設されている。位置合わせユニット153は、第1のカセット157から搬出され仮置き領域152に載置された加工前の被加工物90を、縮径する位置合わせピンで所定の位置に位置合わせ(センタリング)する。
A
図13に示すように、仮置き領域152の近傍には、吸引パッド等で構成され被加工物90をチャックテーブル30に搬入する搬入アーム161が配置されている。そして、搬入アーム161の隣には、チャックテーブル30から被加工物90を搬出しスピンナ洗浄機構13に被加工物90を搬送する搬出アームである搬送機構162が配設されている。搬送機構162は、吸着パッドで被加工物90を吸引保持して、被加工物90を水平面内で旋回移動することが可能である。
As shown in FIG. 13, near the
図1に示すように搬送機構162と近接する位置には、搬送機構162により搬送された加工後の被加工物90の上面903を洗浄する枚葉式のスピンナ洗浄機構2が配置されている。研削ホイール54が研削加工した被加工物90の上面903を洗浄するスピンナ洗浄機構2は、被加工物90を保持して被加工物90の中心902を中心に回転するスピンナ保持機構20と、スピンナ保持機構20に保持された被加工物90の上面903に水とエアとを混合させた2流体をスピンナ噴射口から噴射するスピンナ2流体ノズルと、スピンナ2流体ノズルの高さを調整するスピンナノズル高さ調整機構22と、を備えている。
スピンナ洗浄機構2により洗浄・乾燥された被加工物90は、ロボット154により第2のカセット158に搬入される。
As shown in FIG. 1, a single-wafer
The
例えば、スピンナ2流体ノズルは、第1のスピンナ2流体ノズル211、第2のスピンナ2流体ノズル212、及び第3のスピンナ2流体ノズル213であり、図1を用いて先に説明した第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73と同様の構造を備えている。
For example, the spinner two-fluid nozzles are the first spinner two-
スピンナ保持機構20は、ポーラス部材等で構成され平坦なスピンナ保持面200を備えるスピンナテーブル201で被加工物90を吸引保持可能である。また、スピンナテーブル201の下面側には、軸方向がZ軸方向でありスピンナモータ203(図15参照)によって回転可能な回転軸202が連結されている。スピンナテーブル201は、被加工物90が環状フレームで支持されている場合に、環状フレームをクランプできるエッジクランプ式のスピンナテーブルであってもよい。
The
図13に示すスピンナ保持機構20の側方に立設するコラム193に配設されたスピンナノズル高さ調整機構22は、図1を用いて先に説明したノズル高さ調整機構6と同様の構造を備えている。即ち、モータ222がボールネジ220を回動させると、これに伴い昇降ブロック223がガイドレール221にガイドされてZ軸方向に往復移動し、昇降ブロック223に連結部材224を介して取り付けられたボックス225内に収容された第1のスピンナ2流体ノズル211~第3のスピンナ2流体ノズル213もZ軸方向に昇降する。
The spinner nozzle
例えば、スピンナノズル高さ調整機構22は、Z軸方向に延在するスケール240の目盛りを光学式にて読み取る読み取り器242を有する高さ検出部24を備えている。なお、高さ検出部24は、スケール240の代わりに、モータ222の回転軸に連結したエンコーダ227によって第1のスピンナ2流体ノズル211~第3のスピンナ2流体ノズル213の高さを読み取ってもよい。
For example, the spinner nozzle
図13に示す第3のスピンナ2流体ノズル213が、スピンナテーブル201のスピンナ保持面200に互いの中心を合致させて吸引保持された被加工物90の中心902にZ軸方向においてそのスピンナ噴射口216が対向し、被加工物90の径方向外側に均等間隔を空けてさらに第2のスピンナ2流体ノズル212、及び第1のスピンナ2流体ノズル211が順番にそれぞれのスピンナ噴射口215、及びスピンナ噴射口214を被加工物90の上面903に対向するように配設されている。
The third spinner two-
第1のスピンナ2流体ノズル211~第3のスピンナ2流体ノズル213の上部側には、水配管76を介して洗浄水供給源77が連通している。また、第1のスピンナ2流体ノズル211~第3のスピンナ2流体ノズル213の上部側には、配管78を介してエア供給源79が連通している。
A cleaning
例えば、装置全体の制御を行う制御ユニット8に、スピンナ制御部84が含まれている。そして、スピンナ制御部84は、被洗浄面と第1のスピンナ2流体ノズル211のスピンナ噴射口214~第3のスピンナ2流体ノズル213のスピンナ噴射口216との洗浄に適した距離(例えば、図15に示す距離L11)を予め設定する設定部840を備えている。
For example, the
図13に示すように、チャックテーブル30は、その下方に配設されたテーブル送り機構37によって、ベース190上をY軸方向に往復移動可能である。テーブル送り機構37は、モータ372がボールネジ370を回動させると、これに伴い可動板373がガイドレール371にガイドされてY軸方向に直動し、可動板373上にテーブル回転機構を介して配設されたチャックテーブル30をY軸方向に直動させることができる。
As shown in FIG. 13, the chuck table 30 is reciprocally movable on the base 190 in the Y-axis direction by a
図13に示す加工具として研削ホイール54を備えチャックテーブル30の保持面302に保持された被加工物90の上面903を加工して厚みを減じさせる加工機構5は、図1に示す研削機構5と同様である。
なお、加工機構5は、加工具として研磨パッドを備えた研磨機構であってもよい。また、加工機構5は、加工具として切削バイトを備えたバイト切削機構であってもよい。
A
The
また、研削装置19は、図13に示すように、第1の2流体ノズル71~第3の2流体ノズル73も備えており、図1に示す研削装置1と同様に、チャックテーブル30の保持面302に吸引保持された被加工物90の上面903を二流体洗浄することもできる。
Further, as shown in FIG. 13, the grinding
以下に、図13に示す研削装置19において、チャックテーブル30に保持された被加工物90を研削する場合の研削装置19の動作について説明する。まず、ロボット154が第1のカセット157から被加工物90を引き出し、被加工物90を仮置き領域152に移動させる。次いで、位置合わせユニット153により被加工物90が仮置き領域152上でセンタリングされる。なお、被加工物90の下面900には、保護テープ92が貼着されている。
The operation of the grinding
搬入アーム161が被加工物90の上面903を吸引保持しチャックテーブル30上に搬送して、チャックテーブル30の保持面302と被加工物90の中心とが略合致するように位置合わせを行う。そして、被加工物90がチャックテーブル30に吸引保持される。
The carry-in
その後、研削機構5により被加工物90が研削される。研削中に、図14に示す厚み測定ユニット38は、保持面高さ測定器381により、基準面となる保持面302の高さ(被加工物90が載置されていない枠体301の上面の高さ)を測定し、上面高さ測定器382により被加工物90の上面903の高さを測定し、両測定値の差を算出部383が算出することで、被加工物90の厚みを研削中に逐次測定する。そして、被加工物90を所望厚みまで研削後に、図13に示す研削機構5が上昇して、研削砥石541が被加工物90から離間して研削が終了する。ここで、本発明に係る研削装置19においては、厚み測定ユニット38が測定した研削終了時の被加工物90の厚み値(本実施形態では、保護テープ92の厚みも加えた厚み値であり、例えば、図14に示す厚み値L10とする)についての情報が、制御ユニット8のスピンナ制御部84に送られて記憶される。
Thereafter, the
次いで、研削加工が終了した被加工物90を吸引保持する図13に示すチャックテーブル30を-Y方向に移動させて搬送機構162の近傍に位置づける。そして、搬送機構162によって吸引保持された被加工物90が、スピンナ洗浄機構2に搬送される。
被加工物90がスピンナテーブル201に互いの中心を略合致させた状態で吸引保持され、被加工物90から搬送機構162が離脱する。
Next, the chuck table 30 shown in FIG. 13, which sucks and holds the
The
例えば、図15に破線で示す第1のスピンナ2流体ノズル211のスピンナ噴射口214~第3のスピンナ2流体ノズル213のスピンナ噴射口216の高さは、洗浄実験によって原点高さZ12に設定されている。被加工物90の吸引保持前に被洗浄面である、スピンナ保持面200と第1のスピンナ2流体ノズル211のスピンナ噴射口214~第3のスピンナ2流体ノズル213のスピンナ噴射口216との距離が、設定部840に設定されスピンナ保持面200の洗浄に適した距離(例えば、距離L11)となっている。
このように、スピンナ保持面200と第1のスピンナ2流体ノズル211のスピンナ噴射口214~第3のスピンナ2流体ノズル213のスピンナ噴射口216との距離を距離L11に設定して、被加工物90を保持しないスピンナ保持面200を洗浄してもよい。
For example, the heights of the
In this way, the distance between the
図15に示すように、スピンナ保持面200に研削後の被加工物90が吸引保持されることで、スピンナ2流体ノズル211~第3のスピンナ2流体ノズル213による被洗浄面が、スピンナ保持面200から被加工物90の上面903に切り換わる。そして、スピンナ制御部84が、設定部840に設定した距離L11と厚み測定ユニット38が測定した研削後の被加工物90の厚み値L10とからスピンナテーブル201に保持された被加工物90の上面903と第1のスピンナ2流体ノズル211のスピンナ噴射口214~第3のスピンナ2流体ノズル213のスピンナ噴射口216との距離が予め設定した第3距離L13になるように、スピンナノズル高さ調整機構22を制御する。
なお、第3距離L13は、本実施形態においては距離L11と同距離である。
As shown in FIG. 15, the
Note that the third distance L13 is the same distance as the distance L11 in this embodiment.
スピンナノズル高さ調整機構22の具体的な制御は、設定部840に設定された距離L11が、本実施形態においては第3距離L13と同距離であるため、被加工物90がスピンナテーブル201に吸引保持された直後において原点高さZ12にある第1のスピンナ2流体ノズル211のスピンナ噴射口214~第3のスピンナ2流体ノズル213のスピンナ噴射口216を被加工物90の厚み値L10分だけ上昇させる。例えば、有線又は無線の通信経路を介して、スピンナノズル高さ調整機構22のモータ222に電気的に接続されサーボアンプとしての機能も有するスピンナ制御部84から、モータ222に対して動作信号が供給され、エンコーダ227が検知したモータ222の回転数をエンコーダ信号としてスピンナ制御部84の入力インターフェイスに対して出力する。そして、モータ222の回転数をエンコーダ信号として受け取ったスピンナ制御部84が第1のスピンナ2流体ノズル211~第3のスピンナ2流体ノズル213の上昇距離を正確に制御するフィードバック制御を行い、原点高さZ12にあった第1のスピンナ2流体ノズル211のスピンナ噴射口214~第3のスピンナ2流体ノズル213のスピンナ噴射口216を、被加工物90の上面903の二流体洗浄に適した第3距離L13(本実施形態においては距離L11と同距離)となる高さZ13に位置付ける。
なお、図13に示す高さ検出部24による高さの検出情報を用いて、スピンナノズル高さ調整機構22の制御が行われてもよい。
The specific control of the spinner nozzle
The spinner nozzle
上記位置付けが行われた状態で、第1のスピンナ2流体ノズル211のスピンナ噴射口214~第3のスピンナ2流体ノズル213のスピンナ噴射口216から2流体が被加工物90の上面903に向かって噴射される。そして、回転する被加工物90の上面903全面が2流体によって適切に洗浄される。
所定時間2流体洗浄が実施された後、被加工物90に第1のスピンナ2流体ノズル211のスピンナ噴射口214~第3のスピンナ2流体ノズル213のスピンナ噴射口216のうちの少なくとも第3のスピンナ2流体ノズル213のスピンナ噴射口216からエアのみを噴射して乾燥させるエア乾燥、又はスピンナテーブル201を洗浄時のときよりも高速で回転させることによって乾燥させるスピン乾燥が行われ、次いで、図13に示すロボット154が2流体洗浄後の被加工物90をスピンナ洗浄機構2から搬出して第2のカセット158に搬入する。
In the state where the above positioning is performed, the two fluids are directed from the
After the two-fluid cleaning is performed for a predetermined time, the
1:研削装置 10:ベース 11:コラム
17:研削送りユニット 170:ボールネジ 172:モータ
30:チャックテーブル 300:ポーラス部材 301:枠体 302:保持面
38:厚み測定ユニット 381:保持面高さ測定器 382:上面高さ測定器 383:算出部
39:カバー 390:蛇腹カバー
5:研削機構 50:回転軸 54:研削ホイール 541:研削砥石
6:ノズル高さ調整機構 60:ボールネジ 61:ガイドレール 62:モータ
63:昇降ブロック 634:連結部材
66:高さ検出部 660:スケール 662:読み取り器
70:スリットノズル 700:噴射口
71:第1の2流体ノズル 710:噴射口
72:第2の2流体ノズル 720:噴射口
73:第3の2流体ノズル 730:噴射口
75:ボックス 750:開口
76:水配管 77:洗浄水供給源
78:エア配管 79:エア供給源
8:制御ユニット 81:第1制御部 82:第2制御部 83:第3制御部
19:スピンナ洗浄機構を備える加工装置(研削装置) 190:ベース 193:コラム
152:仮置き領域 153:位置合わせユニット 154:ロボット 157:第1のカセット 158:第2のカセット
161:搬入アーム 162:搬送機構
2:スピンナ洗浄機構
20:スピンナ保持機構 200:スピンナ保持面 201:スピンナテーブル
211:第1のスピンナ2流体ノズル 214:スピンナ噴射口
212:第2のスピンナ2流体ノズル 215:スピンナ噴射口
213:第3のスピンナ2流体ノズル 216:スピンナ噴射口
22:スピンナノズル高さ調整機構 220:ボールネジ 221:ガイドレール
222:モータ 223:昇降ブロック 224:連結部材 225:ボックス 227:エンコーダ
24:高さ検出部
84:スピンナ制御部 840:設定部
90:被加工物 903:被加工物の上面 900:被加工物の下面 92:保護テープ
1: Grinding device 10: Base 11: Column 17: Grinding feed unit 170: Ball screw 172: Motor
30: Chuck table 300: Porous member 301: Frame 302: Holding surface 38: Thickness measuring unit 381: Holding surface height measuring device 382: Upper surface height measuring device 383: Calculation part 39: Cover 390: Bellows cover 5: Grinding Mechanism 50: Rotating shaft 54: Grinding wheel 541: Grinding wheel
6: Nozzle height adjustment mechanism 60: Ball screw 61: Guide rail 62: Motor 63: Elevating block 634: Connecting member 66: Height detector 660: Scale 662: Reader 70: Slit nozzle 700: Jet port 71: First 710: injection port 72: second two-fluid nozzle 720: injection port 73: third two-fluid nozzle 730: injection port 75: box 750: opening 76: water pipe 77: cleaning water supply source
78: Air piping 79: Air supply source 8: Control unit 81: First controller 82: Second controller 83: Third controller 19: Processing device (grinding device) provided with spinner cleaning mechanism 190: Base 193: Column 152: Temporary Placement Area 153: Alignment Unit 154: Robot 157: First Cassette 158: Second Cassette 161: Loading Arm 162: Transfer Mechanism 2: Spinner Cleaning Mechanism 20: Spinner Holding Mechanism 200: Spinner Holding Surface 201: Spinner table 211: First spinner two-fluid nozzle 214: Spinner injection port 212: Second spinner two-fluid nozzle 215: Spinner injection port 213: Third spinner two-fluid nozzle 216: Spinner injection port 22: Spinner nozzle height Adjustment mechanism 220: Ball screw 221: Guide rail 222: Motor 223: Elevating block 224: Connecting member 225: Box 227: Encoder 24: Height detector 84: Spinner controller 840: Setting unit 90: Work piece 903: Work piece Upper surface of object 900: Lower surface of workpiece 92: Protective tape
Claims (5)
該2流体ノズルの高さを調整するノズル高さ調整機構と、
該上面高さ測定器が測定した値を基に、該保持面に保持された被加工物の上面と該噴射口との距離が予め設定した第1距離になるように、該ノズル高さ調整機構を制御する第1制御部と、を備える研削装置。 A chuck table that holds a workpiece on a holding surface, a grinding mechanism that grinds the workpiece held on the holding surface with a grinding wheel, and a top surface height of the workpiece held on the holding surface that is measured. A grinding apparatus comprising an upper surface height measuring device and a two-fluid nozzle having an injection port for injecting a two-fluid mixture of water and air,
a nozzle height adjustment mechanism for adjusting the height of the two-fluid nozzle;
Adjusting the nozzle height based on the value measured by the upper surface height measuring device so that the distance between the upper surface of the workpiece held by the holding surface and the injection port is a preset first distance. and a first control unit that controls the mechanism.
該上面高さ測定器で測定した値を基に、該保持面と前記噴射口との距離を予め設定した第2距離になるように、前記ノズル高さ調整機構を制御する第2制御部を備える請求項1記載の研削装置。 measuring the height of the holding surface with the upper surface height measuring device;
a second control unit for controlling the nozzle height adjustment mechanism so that the distance between the holding surface and the injection port is a second distance set in advance based on the value measured by the upper surface height measuring device; 2. The grinding apparatus of claim 1, comprising:
該保持面高さ測定器が測定した値を基に、該保持面と前記噴射口との距離を予め設定した第2距離になるように、前記ノズル高さ調整機構を制御する第3制御部と、を備える請求項1記載の研削装置。 a holding surface height measuring device for measuring the height of the holding surface;
A third control unit that controls the nozzle height adjustment mechanism so that the distance between the holding surface and the injection port is a preset second distance based on the value measured by the holding surface height measuring device. The grinding apparatus of claim 1, comprising:
該加工具が加工した被加工物の上面を洗浄するスピンナ洗浄機構と、該チャックテーブルから該スピンナ洗浄機構に被加工物を搬送する搬送機構と、スピンナ制御部と、を備える加工装置であって、
該厚み測定ユニットは、該保持面に保持された被加工物の上面高さを測定する上面高さ測定器と、該保持面の高さを測定する保持面高さ測定器と、該上面高さ測定器の値と該保持面高さ測定器の値との差を被加工物の厚みとして算出する算出部と、を備え、
該スピンナ洗浄機構は、被加工物を保持して被加工物の中心を中心に回転するスピンナ保持機構と、該スピンナ保持機構に保持された被加工物の上面に水とエアとを混合させた2流体をスピンナ噴射口から噴射するスピンナ2流体ノズルと、該スピンナ2流体ノズルの高さを調整するスピンナノズル高さ調整機構と、を備え、
該スピンナ制御部は、被洗浄面と該スピンナ噴射口との洗浄に適した距離を予め設定する設定部を備え、該設定部に設定した値と該厚み測定ユニットが測定した値とから該スピンナ保持機構に保持された被加工物の上面と該スピンナ噴射口との距離が予め設定した第3距離になるように、該スピンナノズル高さ調整機構を制御し、該スピンナ保持機構に保持された被加工物の上面を洗浄する、加工装置。 A chuck table that holds a workpiece on a holding surface, a machining mechanism that has a processing tool and processes the upper surface of the workpiece held on the holding surface to reduce the thickness, and a workpiece held on the holding surface. a thickness measuring unit for measuring the thickness of an object;
A processing apparatus comprising: a spinner cleaning mechanism for cleaning the upper surface of a workpiece machined by the machining tool; a transport mechanism for transporting the workpiece from the chuck table to the spinner cleaning mechanism; and a spinner control unit. ,
The thickness measuring unit includes a top surface height measuring device for measuring the top surface height of the workpiece held on the holding surface, a holding surface height measuring device for measuring the height of the holding surface, and the top surface height. a calculator that calculates the difference between the value of the height measuring device and the value of the holding surface height measuring device as the thickness of the workpiece,
The spinner cleaning mechanism includes a spinner holding mechanism that holds a workpiece and rotates around the center of the workpiece, and water and air are mixed on the upper surface of the workpiece held by the spinner holding mechanism. a spinner two-fluid nozzle for injecting two fluids from a spinner orifice; and a spinner nozzle height adjustment mechanism for adjusting the height of the spinner two-fluid nozzle,
The spinner control unit has a setting unit that presets a distance suitable for cleaning between the surface to be cleaned and the spinner injection port. The spinner nozzle height adjusting mechanism is controlled such that the distance between the upper surface of the workpiece held by the holding mechanism and the spinner nozzle is a preset third distance, and the spinner nozzle is held by the spinner holding mechanism. A processing device that cleans the upper surface of a workpiece.
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