JP2023077114A - Grinding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被加工物を研削する研削装置に関する。 The present invention relates to a grinding apparatus for grinding a workpiece.
デバイスチップの製造プロセスでは、互いに交差する複数のストリート(分割予定ライン)によって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハをストリートに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。デバイスチップは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に組み込まれる。 In the process of manufacturing device chips, a wafer is used in which devices are formed in a plurality of areas partitioned by a plurality of streets (division lines) that intersect with each other. A plurality of device chips each having a device is obtained by dividing the wafer along the streets. Device chips are incorporated into various electronic devices such as mobile phones and personal computers.
近年では、電子機器の小型化に伴い、デバイスチップに薄型化が求められている。そこで、分割前のウェーハを研削装置で研削して薄化する工程が実施されることがある。研削装置は、被加工物を保持する保持面を含むチャックテーブルと、被加工物を研削する研削ユニットとを備えている。研削ユニットはスピンドルを備えており、スピンドルの先端部に複数の研削砥石を含む研削ホイールが装着される。 In recent years, along with the miniaturization of electronic devices, there is a demand for thinner device chips. Therefore, a process of thinning the wafer by grinding it with a grinding machine may be carried out before splitting. A grinding apparatus includes a chuck table including a holding surface for holding a workpiece, and a grinding unit for grinding the workpiece. The grinding unit has a spindle, and a grinding wheel containing a plurality of grinding wheels is attached to the tip of the spindle.
研削装置を用いてウェーハ等の被加工物を研削する際には、チャックテーブルによって保持された被加工物の中心が研削砥石の軌道と重なるように、チャックテーブルと研削ユニットとの位置関係が調節される。そして、チャックテーブルと研削ホイールとをそれぞれ回転させつつ、研削ホイールをスピンドルの回転軸と概略平行な加工送り方向(鉛直方向)に沿って下降させる。これにより、研削砥石の下面が被加工物の上面側に接触して、被加工物が研削される。このような研削方式は、インフィード研削と呼ばれる。 When grinding a workpiece such as a wafer using a grinding device, the positional relationship between the chuck table and the grinding unit is adjusted so that the center of the workpiece held by the chuck table overlaps the track of the grinding wheel. be done. Then, while rotating the chuck table and the grinding wheel, the grinding wheel is lowered along the processing feed direction (vertical direction) substantially parallel to the rotation axis of the spindle. As a result, the lower surface of the grinding wheel comes into contact with the upper surface of the workpiece, and the workpiece is ground. Such a grinding method is called infeed grinding.
一方、被加工物の研削には、クリープフィード研削と称される研削方式が用いられることもある。クリープフィード研削では、研削砥石が被加工物の外側に位置付けられ、且つ、研削砥石の下面が被加工物の上面よりも下方に位置付けられるように、チャックテーブルと研削ユニットとの位置関係が調節される。そして、研削ホイールを回転させつつ、チャックテーブルをスピンドルの回転軸と概略垂直な加工送り方向(水平方向)に沿って移動させる。これにより、研削砥石の側面が被加工物に接触して、被加工物の上部が研削される(特許文献1参照)。 On the other hand, a grinding method called creep feed grinding is sometimes used for grinding the workpiece. In creep feed grinding, the positional relationship between the chuck table and the grinding unit is adjusted so that the grinding wheel is positioned outside the workpiece and the lower surface of the grinding wheel is positioned below the upper surface of the workpiece. be. Then, while rotating the grinding wheel, the chuck table is moved along the processing feed direction (horizontal direction) substantially perpendicular to the rotation axis of the spindle. As a result, the side surface of the grinding wheel comes into contact with the workpiece, and the upper part of the workpiece is ground (see Patent Document 1).
研削砥石が被加工物に接触して被加工物が研削されるとき、研削砥石及び被加工物が消耗して加工屑が生じる。また、研削砥石と被加工物の接触箇所に加工熱が生じる。そこで、研削装置は、研削砥石と被加工物との接触箇所の近傍に研削水と呼ばれる液体を噴射するノズルを備え、該ノズルから該接触箇所の近傍に研削水を噴射させることにより、加工屑及び加工熱を除去している。 When the grinding wheel is in contact with the workpiece and the workpiece is ground, the grinding wheel and the workpiece are worn and debris is produced. In addition, processing heat is generated at the contact point between the grinding wheel and the workpiece. Therefore, the grinding apparatus is equipped with a nozzle for injecting a liquid called grinding water near the contact point between the grinding wheel and the workpiece, and by injecting the grinding water from the nozzle to the vicinity of the contact point, the grinding waste is removed. and removes processing heat.
また、研削装置は、被加工物等に噴射される研削水の周囲への飛散を防止するウォーターケースと呼ばれる箱状のカバー部材を有する。ウォーターケースは、被加工物の研削が実施される領域を覆う。研削装置では、被加工物を保持するチャックテーブルがウォーターケースの内部に送られ、ウォーターケースの内部で被加工物の研削が実施され、その後にチャックテーブルがウォーターケースの外部に送られる。 Further, the grinding apparatus has a box-shaped cover member called a water case for preventing the grinding water sprayed onto the workpiece or the like from splashing around. The water case covers the area where grinding of the workpiece is performed. In the grinding apparatus, a chuck table holding a workpiece is sent inside the water case, the workpiece is ground inside the water case, and then the chuck table is sent outside the water case.
加工屑を取り込んだ研削水が被加工物の表面に残ると、ウォーターケースの外部で被加工物が乾燥して加工屑が被加工物に固着することがある。そこで、研削装置はウォーターケース内の外縁近傍においてチャックテーブルに保持された被加工物に洗浄水を噴射するノズルを設けることが考えられる。この場合、ウォーターケース内から外部にチャックテーブルが進む際にノズルから被加工物に洗浄水を噴射することで、被加工物を洗浄できる。 If the grinding water that has taken in the machining waste remains on the surface of the workpiece, the workpiece may dry outside the water case and the machining debris may adhere to the workpiece. Therefore, it is conceivable that the grinding apparatus is provided with a nozzle for spraying cleaning water on the workpiece held by the chuck table in the vicinity of the outer edge in the water case. In this case, the workpiece can be cleaned by injecting cleaning water from the nozzle onto the workpiece when the chuck table advances from the inside of the water case to the outside.
しかしながら、ウォーターケースの内部の限られた空間に洗浄水を噴射できるノズルを配設するのは容易ではない。そして、ノズルを設置すること自体にコストがかかる。また、ウォーターケースは、少なくともチャックテーブルが移動する経路において開放されている。チャックテーブルで保持された被加工物は、ウォーターケースから外部に進みつつ洗浄水の噴射を受けることとなるため、ウォーターケースに着実に覆われている領域に供給される研削水とは異なり、洗浄水は外部に飛散しやすい。 However, it is not easy to dispose nozzles capable of injecting cleansing water into the limited space inside the water case. In addition, installing the nozzle itself is costly. Also, the water case is open at least along the path along which the chuck table moves. Since the workpiece held by the chuck table is sprayed with the cleaning water while advancing from the water case to the outside, it is different from the grinding water supplied to the area steadily covered by the water case. Water easily scatters outside.
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、チャックテーブルで保持された被加工物を効率的に洗浄できる上、洗浄水の周囲への飛散が抑制された研削装置の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a grinding apparatus capable of efficiently cleaning a workpiece held by a chuck table while suppressing scattering of cleaning water around the workpiece. do.
本発明の一態様によれば、被加工物の表面を研削する研削装置であって、環状に配置された研削砥石を有する研削ホイールをスピンドルの先端に備えた研削ユニットと、該被加工物を保持できる保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルと、該研削ユニットと、を加工送り方向に相対的に移動させる加工送り機構と、液体供給源と気体供給源に接続され、該チャックテーブルで保持された該被加工物に流体を供給できるノズルと、を備え、該ノズルは、該流体として該液体供給源から供給される水と、該液体供給源から供給される水及び該気体供給源から供給される気体の混合流体と、を切り替えて噴射できることを特徴とする研削装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a grinding apparatus for grinding the surface of a workpiece, comprising: a grinding unit having a grinding wheel having grinding wheels arranged in an annular shape at the tip of a spindle; a chuck table having a holding surface capable of being held; a machining feed mechanism for relatively moving the chuck table and the grinding unit in the machining feed direction; a nozzle capable of supplying a fluid to the held workpiece, the nozzle comprising water supplied as the fluid from the liquid supply, water supplied from the liquid supply and the gas supply. There is provided a grinding apparatus characterized by being able to switch between and jet a mixed fluid of gas supplied from .
好ましくは、該加工送り方向は、該保持面に平行な方向である。または、該加工送り方向は、該保持面に垂直な方向である。 Preferably, the machining feed direction is parallel to the holding surface. Alternatively, the processing feed direction is a direction perpendicular to the holding surface.
また、好ましくは、該チャックテーブルで保持された該被加工物が該研削ユニットで研削されているときに該ノズルから該流体として研削水を噴射し、該被加工物が該研削ユニットで研削されていないときに該ノズルから該混合流体を該保持面に向けて噴射して該被加工物または該保持面を洗浄する。 Preferably, while the workpiece held by the chuck table is being ground by the grinding unit, grinding water is jetted as the fluid from the nozzle so that the workpiece is ground by the grinding unit. The mixed fluid is jetted from the nozzle toward the holding surface when the workpiece is not being held to wash the workpiece or the holding surface.
より好ましくは、該ノズルは、さらに、該気体供給源から供給される該気体を噴射でき、該チャックテーブルで保持された該被加工物が該研削ユニットで研削されていないときに該ノズルから該気体を該被加工物に噴射して該被加工物を乾燥する。 More preferably, the nozzle is further capable of injecting the gas supplied from the gas supply, the gas being ejected from the nozzle when the workpiece held by the chuck table is not being ground by the grinding unit. A gas is injected onto the workpiece to dry the workpiece.
また、好ましくは、該ノズルは、該研削ユニットの外側に配設されている。また、好ましくは、該ノズルは、該加工送り方向に交差する方向に沿って配置された噴出口を有する。 Also, preferably, the nozzle is arranged outside the grinding unit. Also, preferably, the nozzle has a jetting port arranged along a direction intersecting with the processing feed direction.
さらに好ましくは、該研削ユニットを昇降させる昇降機構をさらに有し、該昇降機構を作動させて該研削ユニットを下降させて該研削ホイールを該ノズルの前に移動させ、該ノズルから該研削ホイールに該液体又は該混合流体を噴射することで該研削ホイールを洗浄でき、該ノズルから該研削ホイールに該気体を噴射することで該研削ホイールを乾燥できる。 Further preferably, the apparatus further comprises an elevating mechanism for elevating the grinding unit, operating the elevating mechanism to lower the grinding unit to move the grinding wheel in front of the nozzle, and from the nozzle to the grinding wheel. The grinding wheel can be cleaned by injecting the liquid or the mixed fluid, and the grinding wheel can be dried by injecting the gas from the nozzle to the grinding wheel.
本発明の一態様に係る研削装置は、液体供給源と気体供給源に連結し、チャックテーブルで保持された被加工物に研削水を供給できるノズルを備える。そして、このノズルは、水と、水及び気体の混合流体と、を切り替えて噴射できる。そのため、被加工物の研削が実施される際にはこのノズルに研削水を噴射させて被加工物等に研削水を供給できる。また、被加工物の研削が完了した後には、その場において被加工物に水及び気体の混合流体を供給して被加工物を洗浄できる。 A grinding apparatus according to one aspect of the present invention includes a nozzle coupled to a liquid supply and a gas supply and capable of supplying grinding water to a workpiece held by a chuck table. And this nozzle can switch and jet water and the mixed fluid of water and gas. Therefore, when the workpiece is ground, grinding water can be supplied to the workpiece or the like by injecting the grinding water from the nozzle. Further, after the grinding of the work piece is completed, the work piece can be washed on the spot by supplying the mixed fluid of water and gas to the work piece.
この場合、研削水を供給するノズルの他に混合流体を噴射するためだけのノズルを新たに設ける必要はなく、余計なコストを生じない。そして、ウォーターケース内の空間が圧迫されることもない。また、ウォーターケース内の研削が実施される領域でノズルから被加工物に混合流体を噴射できる。すなわち、ウォーターケースで着実に覆われている領域で混合流体が噴射されるため、混合流体に含まれる水がウォーターケースの外部にまで飛散しにくい。 In this case, there is no need to newly provide a nozzle only for injecting the mixed fluid in addition to the nozzle for supplying the grinding water, and no extra cost is incurred. Also, the space inside the water case is not compressed. Further, the mixed fluid can be jetted from the nozzle to the workpiece in the area where grinding is performed in the water case. That is, since the mixed fluid is jetted in a region that is steadily covered with the water case, the water contained in the mixed fluid is less likely to scatter outside the water case.
したがって、本発明の一態様によると、チャックテーブルで保持された被加工物を効率的に洗浄できる上、洗浄水の周囲への飛散が抑制された研削装置が提供される。 Therefore, according to one aspect of the present invention, there is provided a grinding apparatus capable of efficiently cleaning a workpiece held by a chuck table and suppressing splashing of cleaning water to the surroundings.
以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る研削装置の構成例について説明する。特に、被加工物に対してクリープフィード研削を実施できる研削装置を例に説明するが、本実施形態に係る研削装置はこれに限定されず、被加工物にインフィード研削を実施できる研削装置でもよい。 An embodiment according to one aspect of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, a configuration example of a grinding apparatus according to this embodiment will be described. In particular, a grinding apparatus capable of performing creep feed grinding on a workpiece will be described as an example, but the grinding apparatus according to the present embodiment is not limited to this, and a grinding apparatus capable of performing infeed grinding on a workpiece will also be used. good.
図1は、研削装置2を示す斜視図である。なお、図1において、X軸方向(加工送り方向、第1水平方向、前後方向)とY軸方向(第2水平方向、左右方向)とは、互いに垂直な方向である。また、Z軸方向(鉛直方向、上下方向、高さ方向)は、X軸方向及びY軸方向と垂直な方向である。
FIG. 1 is a perspective view showing a grinding
研削装置2は、研削装置2を構成する各構成要素を支持又は収容する基台4を備える。基台4の上面側には、長手方向がX軸方向に沿うように形成された直方体状の開口4aが設けられている。また、基台4の上面側の後端部には、直方体状の支持構造6がZ軸方向に沿って設けられている。
The grinding
開口4aの内側には、研削装置2による加工の対象物である被加工物を保持するチャックテーブル(保持テーブル)8が設けられている。チャックテーブル8の上面は、水平面(XY平面)と概ね平行な平坦面であり、被加工物を保持する保持面8aを構成している。また、チャックテーブル8には、チャックテーブル8を加工送り方向(X軸方向)に沿って移動させる加工送り機構(移動ユニット)10が連結されている。
A chuck table (holding table) 8 for holding a workpiece to be machined by the grinding
図2は、研削装置2を示す一部断面側面図である。なお、図2では、研削装置2の一部の構成要素の図示を省略している。図2に示すように、加工送り機構10は基台4の開口4aの内部に設けられている。
FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing the grinding
加工送り機構10は、チャックテーブル8を支持する平板状の移動プレート12を備える。移動プレート12の裏面側(下面側)には、ナット部14が設けられている。ナット部14には、X軸方向に沿って配置されたボールねじ16が螺合されている。また、ボールねじ16の端部には、ボールねじ16を回転させるパルスモータ18が連結されている。そして、移動プレート12の表面側(上面側)に、チャックテーブル8が搭載されている。パルスモータ18でボールねじ16を回転させると、チャックテーブル8及び移動プレート12がX軸方向に沿って移動する。
The
なお、研削装置2は、チャックテーブル8に代えて後述の研削ユニット36をX軸方向に沿って移動させてもよい。換言すると、研削装置2は、チャックテーブル8と、研削ユニット36と、を加工送り方向(X軸方向)に相対的に移動させる加工送り機構を有する。
The grinding
また、チャックテーブル8には、チャックテーブル8を保持面8aと概ね垂直な回転軸(Z軸方向と概ね平行な回転軸)の周りで回転させるモータ等の回転駆動源(不図示)が連結されていてもよい。この場合、チャックテーブル8の回転軸は保持面8aと垂直な方向に沿って設定される。
Further, the chuck table 8 is connected to a rotary drive source (not shown) such as a motor that rotates the chuck table 8 around a rotation axis that is substantially perpendicular to the holding
図1に示すように、チャックテーブル8の周囲には、チャックテーブル8を囲むテーブルカバー20が設けられている。また、テーブルカバー20の前方及び後方には、X軸方向に沿って伸縮可能な蛇腹状の防塵防滴カバー22が設けられている。テーブルカバー20及び防塵防滴カバー22は、開口4aの内部に設けられた加工送り機構10の構成要素を覆っている。
As shown in FIG. 1, a
支持構造6の前面側には、昇降機構(移動ユニット)24が設けられている。昇降機構24は、Z軸方向に沿って配置された一対のガイドレール26を備える。また、一対のガイドレール26には、平板状の移動プレート28がガイドレール26に沿ってスライド可能に装着されている。
A lifting mechanism (moving unit) 24 is provided on the front side of the
移動プレート28の裏面側(後面側)側には、ナット部(不図示)が設けられている。このナット部には、一対のガイドレール26の間にZ軸方向に沿って配置されたボールねじ30が螺合されている。また、ボールねじ30の端部には、ボールねじ30を回転させるパルスモータ32が連結されている。パルスモータ32でボールねじ30を回転させると、移動プレート28がガイドレール26に沿ってZ軸方向に移動(昇降)する。
A nut portion (not shown) is provided on the back side (rear side) of the moving
移動プレート28には、移動プレート28の表面(前面)から前方に突出する支持部材34が固定されている。支持部材34は、被加工物11に研削加工を施す研削ユニット36を支持している。研削ユニット36は、支持部材34に支持される円柱状のハウジング38を備える。また、ハウジング38には、Z軸方向に概ね沿って配置された円柱状のスピンドル40が収容されている。
A
スピンドル40の先端部(下端部)は、ハウジング38の下面から下方に突出している。そして、スピンドル40の先端部には、金属等でなる円盤状のマウント42が固定されている。また、スピンドル40の基端部(上端部)には、スピンドル40を回転させるモータ等の回転駆動源(不図示)が連結されている。
A tip (lower end) of the
マウント42の下面側には、被加工物11を研削する環状の研削ホイール44が装着される。例えば研削ホイール44は、ボルト等の固定具(不図示)によってマウント42に固定される。これにより、研削ホイール44がマウント42を介してスピンドル40の先端部に装着される。
An
研削ホイール44は、環状のホイール基台46と、ホイール基台46に固定された複数の研削砥石48とを備える。ホイール基台46は、ステンレス、アルミニウム等の金属や樹脂等でなり、マウント42と概ね同径に形成される。そして、ホイール基台46の下面側に、例えば直方体状に形成された複数の研削砥石48が、ホイール基台46の外周縁に沿って環状に概ね等間隔に配置される。
Grinding
研削砥石48は、ダイヤモンド、cBN(cubic Boron Nitride)等でなる砥粒と、砥粒を固定する結合材(ボンド材)とを含む。結合材としては、メタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド等を用いることができる。ただし、研削砥石48の材質、形状、構造、サイズ等に制限はなく、ホイール基台46に固定される研削砥石48の個数も任意に設定できる。
The grinding
研削ホイール44は、回転駆動源からスピンドル40及びマウント42を介して伝達される動力により、Z軸方向と概ね平行な回転軸の周りで回転する。すなわち、研削ホイール44の回転軸は、スピンドル40の回転軸と平行な方向に沿って設定されている。
Grinding
研削ユニット36の前方には、研削ユニット36に純水等の液体(研削水)を供給する柱状のノズル50が設けられている。ノズル50は、基台4の開口4aの上方に、チャックテーブル8の移動経路と重なるように位置付けられている。
A
ノズル50は、例えば、長さがチャックテーブル8の保持面8aの直径と同程度であるパイプ、チューブ等によって構成され、概ね開口4aの幅方向(Y軸方向)(加工送り方向に交差する方向)に沿って配置される。ただし、ノズル50は、Y軸方向と厳密に平行である必要はなく、直線状である必要もない。ノズル50は、Y軸方向に一致しない方向に沿っていてもよく、曲線状や円弧状でもよい。特に、ノズル50の形状がマウント42の外周の一部を等距離に囲む円弧状であると、所定の領域に流体を均一に供給できる。
The
ノズル50は、研削ユニット36に向いた側に噴出口50dを備える。噴出口50dは、例えば、加工送り方向に交差する方向に沿って所定の間隔で配置されており、ノズル50に設けられた複数の細孔またはスリットにより構成される。または、噴出口50dは、加工送り方向に交差する方向に長い線状の開口により構成されてもよい。噴出口50dから出された流体が所定の勢いで空中を進行できる形状及び構成であれば、噴出口50dの形状及び構成に特に限定はない。また、噴出口50dの位置も特に限定はない。
The
流体は、噴出口50dから帯状又は柱状に噴射される。これにより、後に図4で説明する通り研削ホイール44の外側から被加工物11と研削砥石48とが接触する領域(加工領域)に研削水50aが供給される。そして、被加工物11及び研削砥石48が冷却されるとともに、研削加工によって発生した屑(加工屑)が洗い流される。
The fluid is jetted in a belt-like or columnar shape from the
また、ノズル50の設置方法に制限はない。例えば、ノズル50は、所定の接続部材(不図示)を介して基台4の上面又は研削ユニット36に固定される。または、ノズル50は、研削ユニット36の外部に設けられている必要はなく、環状に配置された研削砥石48の内側の領域に配置され研削砥石48向いた噴射孔を有していてもよい。以下、ノズル50が、研削ユニット36の外側に配設されている場合を例に説明する。
Moreover, there is no restriction on the installation method of the
ノズル50は、バルブ52を介して液体供給源54に接続されている。バルブ52としては、例えば電磁バルブが用いられる。また、液体供給源54は、例えば、研削装置2が設置される工場に備え付けられた工場設備(液体供給設備)であり、研削水として用いられる純水等の液体を供給する。なお、液体供給源54から供給される液体には、所定の機能を有する添加剤等が混入されていてもよい。バルブ52の開閉又は開度を制御することにより、液体供給源54からノズル50に供給される液体の流量が調節される。
また、ノズル50は、バルブ56を介して気体供給源58に接続されている。バルブ56としては、例えば電磁バルブが用いられる。気体供給源58は、例えば、研削装置2が設置される工場に備え付けられたポンプやボンベ等の工場設備(気体供給設備)であり、空気(エアー)、乾燥空気、窒素、希ガス等の高圧の気体を供給する。バルブ56の開閉又は開度を制御することにより、気体供給源58からノズル50に供給される気体の流量が調節される。
バルブ52のみが開かれると、ノズル50に液体供給源54から供給された液体のみがノズル50に到達し、噴出口50dから該液体が噴出する。また、バルブ56のみが開かれると、ノズル50に気体供給源58から供給された気体のみがノズル50に到達し、噴出口50dから該気体が噴出する。さらに、バルブ52及びバルブ56が開かれると、液体供給源54から供給された液体及び気体供給源58から供給された気体の混合流体がノズル50に到達し、噴出口50dから該混合流体が噴出する。
When only the
次に、研削装置2を用いた被加工物の研削方法の具体例を説明する。以下では一例として、チャックテーブル8と研削ホイール44とを保持面8aに平行な方向(X軸方向)に沿って相対的に移動させて被加工物を研削するクリープフィード研削について説明する。
Next, a specific example of a method of grinding a workpiece using the grinding
まず、被加工物11をチャックテーブル8で保持する(保持ステップ)。図3は、保持ステップにおけるチャックテーブル8及び研削ユニット36を示す側面図である。
First, the
例えば被加工物11は、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハであり、互いに概ね平行な表面11a及び裏面11bを備える。被加工物11は、互いに交差するように格子状に配列された複数のストリート(分割予定ライン)によって、複数の矩形状の領域に区画されている。また、ストリートによって区画された複数の領域の表面11a側にはそれぞれ、IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)、LED(Light Emitting Diode)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)デバイス等のデバイスが形成されている。
For example, the
被加工物11を切削加工、レーザー加工等によってストリートに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。また、被加工物11の分割前に研削装置2によって被加工物11を研削して薄化しておくと、薄型化されたデバイスチップが得られる。
A plurality of device chips each having a device are manufactured by dividing the
ただし、被加工物11の種類、材質、大きさ、形状、構造等に制限はない。例えば被加工物11は、シリコン以外の半導体(GaAs、InP、GaN、SiC等)、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等でなる円盤状のウェーハ(基板)であってもよい。また、デバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はなく、被加工物11にはデバイスが形成されていなくてもよい。
However, the type, material, size, shape, structure, etc. of the
例えば被加工物11は、表面11a側が保持面8aに対面し、裏面11b側が上方に露出するように、チャックテーブル8上に配置される。また、チャックテーブル8の保持面8aは、チャックテーブル8の内部に形成された流路(不図示)、バルブ(不図示)等を介して、エジェクタ等の吸引源(不図示)に接続されている。保持面8aに吸引源の吸引力(負圧)を作用させると、被加工物11がチャックテーブル8によって吸引保持される。
For example, the
なお、被加工物11の表面11a側に保護部材を貼付することにより、被加工物11の表面11a側に形成されたデバイス等を保護してもよい。この場合には、被加工物11が保護部材を介してチャックテーブル8によって保持される。
Devices and the like formed on the
例えば保護部材として、被加工物11と概ね同径の円形に形成されたテープ(保護テープ)が用いられる。保護テープは、フィルム状の基材と、基材上に設けられた粘着層(糊層)とを含む。基材は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなる。また、粘着層は、エポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。なお、粘着層には、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂を用いることもできる。
For example, as the protective member, a circular tape (protective tape) having approximately the same diameter as the
次に、研削ホイール44の研削砥石48で被加工物11を研削する(研削ステップ)。研削ステップでは、まず、チャックテーブル8によって保持された被加工物11と研削砥石48とが加工送り方向(X軸方向)において互いに離隔し、且つ、研削砥石48の下面が被加工物11の上面(裏面11b)から所定の距離下方に位置付けられるように、チャックテーブル8と研削ユニット36との位置関係を調節する。
Next, the
具体的には、被加工物11が研削ホイール44と重ならず研削ホイール44の前方(図3における紙面左側)に配置されるように、チャックテーブル8のX軸方向における位置が加工送り機構10(図1及び図2参照)によって調節される。また、研削砥石48の下面が被加工物11の上面よりも下方に位置付けられるように、研削ユニット36のZ軸方向における位置が昇降機構24(図1参照)によって調節される。このときの被加工物11の上面と研削砥石48の下面との高さ位置(Z軸方向における位置)の差ΔHが、被加工物11の研削量(研削前後の被加工物11の厚さの差)の目標値に相当する。
Specifically, the position of the chuck table 8 in the X-axis direction is adjusted so that the
次に、研削ホイール44を回転させつつチャックテーブル8と研削ユニット36とを加工送り方向(X軸方向)に沿って相対的に移動させ、研削砥石48によって被加工物11を一端側から他端側まで研削する。具体的には、まず、スピンドル40を回転させることにより、研削ホイール44をスピンドル40の回転軸の周りで回転させる。これにより、複数の研削砥石48がそれぞれ、環状の軌道(移動経路)に沿って回転する。なお、研削ホイール44の回転数は、例えば1000rpm以上3000rpm以下に設定される。
Next, while rotating the
そして、研削ホイール44が回転し、且つ、チャックテーブル8が回転していない状態で、チャックテーブル8を加工送り機構10(図1及び図2参照)によって所定の速度でX軸方向に沿って移動させる。これにより、チャックテーブル8と研削ホイール44とが、スピンドル40の回転軸と垂直な加工送り方向に沿って所定の加工送り速度で相対的に移動し、互いに接近する。なお、チャックテーブル8の移動速度(加工送り速度)は、例えば1mm/s以上20mm/s以下に設定される。
Then, while the grinding
図4は、被加工物11の一端部を研削する研削ユニット36を示す側面図である。チャックテーブル8が移動して被加工物11の一端部(被加工物11の移動方向における前端部、図4における紙面右端部)が研削砥石48の軌道に到達すると、被加工物11の一端部が研削砥石48によって削り取られる。
FIG. 4 is a side view showing the grinding
チャックテーブル8の移動に伴い被加工物11の各領域が次々に研削砥石48に当たり、被加工物11の研削が進行する。そして、被加工物11が研削砥石48によって一端側から他端側まで研削され、被加工物11の全体が薄化される。
As the chuck table 8 moves, each region of the workpiece 11 hits the grinding
さらに、被加工物11の厚さが最終的な厚さの目標値(仕上げ厚さ)になるまで、被加工物11の研削が繰り返される。なお、クリープフィード研削の実施回数(研削ステップの実施回数)は、被加工物11の材質、研削量等に応じて適宜設定できる。
Furthermore, the grinding of the
被加工物11の研削中は、ノズル50の噴出口50dから被加工物11及び研削砥石48に純水等の研削水50aが供給される。被加工物11が研削砥石48で研削される際に生じる研削屑や加工熱は、研削水50aにより除去される。ただし、被加工物11等に供給される研削水50aが研削装置2の内外で飛散すると汚染の原因となるため、研削装置2は、研削水50aの飛散を防止するウォーターケース(不図示)を備える。
While the
ウォーターケースは、例えば、研削砥石48が被加工物11に当たり研削が実施される研削領域を覆い、チャックテーブル8の移動経路を除いて内部の空間を概ね閉じる。研削される被加工物11は、このウォーターケースの外部でチャックテーブル8に載せられ、チャックテーブル8に保持された状態でウォーターケースの内部に搬入され研削される。そして、研削が完了した被加工物11は、チャックテーブル8に保持された状態でウォーターケースの外部に搬出される。
The water case, for example, covers the grinding area where the grinding
チャックテーブル8に保持されて研削された被加工物11は、洗浄される(洗浄ステップ)。しかしながら、研削された直後の被加工物11の裏面11b側には研削屑を取り込んだ研削水が残るため、ウォーターケースの外部で被加工物11が洗浄される前に研削水が乾燥すると研削屑が裏面11bに固着してしまう。そこで、ウォーターケースの内部に洗浄ユニットを設け、被加工物11を洗浄することが考えられる。しかしながら、限られた内部空間に洗浄ユニットを設けるのは容易ではない。
The
例えば、ウォーターケースの内部空間の外縁に洗浄ノズルを設け、この内部空間から外部にチャックテーブル8が進むときに被加工物11に洗浄ノズルから洗浄水を供給することが考えられる。しかしながら、ウォーターケースの内部空間の外縁で洗浄水が噴射されると、ウォーターケースの開口から外部に洗浄水が飛散しやすくなり、汚染の原因となる。特に、水と高圧エアーの混合流体で構成された洗浄水は、飛散しやすい。また、ウォーターケースの内部に洗浄ノズルを追加して設置するにはコストがかかる。
For example, it is conceivable to provide a cleaning nozzle at the outer edge of the inner space of the water case and supply cleaning water from the cleaning nozzle to the
そこで、本実施形態に係る研削装置2は、研削水50aとして水を研削領域に噴射できるノズル50を利用してチャックテーブル8に保持された被加工物11を洗浄する。チャックテーブル8に保持された被加工物11を洗浄する手順(洗浄ステップ)について説明する。図5(A)は、洗浄されている被加工物11を模式的に示す側面図が含まれている。
Therefore, the grinding
図5(A)に示す通り、被加工物11の研削が完了したとき、昇降機構(移動ユニット)24を作動させて研削ユニット36を上昇させる。そして、バルブ52及びバルブ56(図1参照)を開き、液体供給源54から供給される水等の液体及び気体供給源58から供給された気体の混合流体50bを洗浄水としてノズル50の噴出口50dから噴射させる。その後、加工送り機構(移動ユニット)10を作動させてチャックテーブル8を加工送り方向に沿って往復移動させつつ被加工物11の裏面11bに混合流体50bを噴射する。
As shown in FIG. 5A, when the grinding of the
被加工物11の裏面11bに混合流体50bが勢いよく噴射されると、研削屑を含む研削水が裏面11bから除去される。そのため、その後に被加工物11が乾燥しても研削屑が被加工物11の裏面11bに固着することがない。そして、ノズル50から被加工物11への混合流体50bの噴射は、研削が実施された研削領域の近傍となる。研削領域はウォーターケースに十分に覆われるため、勢いの強い混合流体50bが被加工物11に噴射されても混合流体50bに含まれる水はウォーターケースの外部へ飛散しにくい。
When the
また、研削装置2で研削ユニット36を順次下降させつつ回転する研削ホイール44の下方に被加工物11を通過させクリープフィード研削を段階的に実施する場合において、研削の各段階で被加工物11が混合流体50bで洗浄されてもよい。すなわち、チャックテーブル8を加工送り方向の順方向に送りつつ被加工物11を研削し、チャックテーブル8を加工送り方向の逆方向に送りつつ被加工物11に混合流体50bを噴射して被加工物11を洗浄する。そして、研削ユニット36を下降させ、次の段階を実施する。
Further, in the case where creep feed grinding is carried out step by step by passing the
段階的に実施されるクリープフィード研削の各段階で被加工物11をこのように洗浄すると、被加工物11の裏面11bに残る研削屑が研削砥石48と被加工物11の間に噛み込まれて被加工物11に損傷が生じる事態等を避けられる。段階的に実施されるクリープフィード研削では従来からチャックテーブル8は往復移動されていたが、本実施形態に係る研削装置2では、この往復移動の過程で被加工物11を洗浄できる。そのため、チャックテーブル8の動作が増えることもなく、研削の所要時間も増加しない。
When the
そして、本実施形態に係る研削装置2では、被加工物11をウォーターケースから逐次搬出して洗浄することなく、クリープフィード研削の各段階における洗浄を実施できるため被加工物11を効率的に洗浄しつつ高い品質で研削できる。
In addition, in the
さらに、ノズル50を利用すると、洗浄された被加工物11の乾燥(乾燥ステップ)も可能である。図5(B)は、乾燥されている被加工物11を模式的に示す側面図が含まれている。乾燥ステップでは、バルブ56(図1参照)のみを開き、気体供給源58から供給された高圧の気体50cをノズル50の噴出口50dから噴射させる。その後、加工送り機構(移動ユニット)10を作動させてチャックテーブル8を加工送り方向に沿って往復移動させつつ被加工物11の裏面11bに気体50cを噴射する。
Furthermore, using the
被加工物11が乾燥されると、被加工物11をウォーターケースの外部でチャックテーブル8から搬出したとき、洗浄に使用された混合流体50bに含まれていた水が被加工物11から垂れ落ちて汚染源となることがない。また、被加工物11を研削装置2の外部で洗浄及び乾燥する必要がない。
When the
ここまで説明した本実施形態に係る研削装置2のノズル50を利用した機能をまとめると、研削装置2は、チャックテーブル8で保持された被加工物11が研削ユニット36で研削されているときにノズル50から研削水として水等を噴射する。
Summarizing the functions using the
また、研削装置2は、被加工物11が研削ユニット36で研削されていないときにノズル50から混合流体50bを保持面8aに向けて噴射して被加工物11を洗浄する。さらに、研削装置2は、チャックテーブル8で保持された被加工物11が研削ユニット36で研削されていないときにノズル50から気体50cを被加工物11に噴射して被加工物11を乾燥する。
Further, the grinding
本実施形態に係る研削装置2では、研削水を供給するノズル50の他に混合流体50bを噴射するためだけのノズルを新たに設ける必要はなく、余計なコストを生じない。そして、ウォーターケース内の空間が圧迫されることもない。本発明の一態様によると、チャックテーブル8で保持された被加工物11を効率的に洗浄できる上、洗浄水の周囲への飛散が抑制された研削装置2が提供される。
In the
なお、上記実施形態では、ノズル50の噴出口50dから噴射される研削水50a、混合流体50b、気体50c等の流体をチャックテーブル8に保持された被加工物11に噴射する場合について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。すなわち、ノズル50から噴射される流体は、被加工物11の対象物に供給されてもよい。
In the above embodiment, the case where the fluids such as the grinding
例えば、研削装置2は、被加工物11を保持していないチャックテーブル8の保持面8aにノズル50の噴出口50dから混合流体50bを噴射し、保持面8aを洗浄してもよい。図6(A)は、チャックテーブル8の保持面8aが洗浄される様子を模式的に示す側面図である。
For example, the grinding
研削装置2で次々と被加工物11の研削を実施すると、被加工物11で覆われない保持面8aの外周部に研削屑が堆積することがある。そして、チャックテーブル8への被加工物11の搬出入を繰り返すうちに、堆積した研削屑が保持面8aの中央方向に飛散することがある。この場合、被加工物11と、保持面8aと、の間に研削屑が挟み込まれ、被加工物11が傾いた状態でチャックテーブル8に保持される。この状態で被加工物11の裏面11bを研削すると、裏面11bに不適切な傾きが生じる。
When the grinding
そこで、チャックテーブル8の保持面8aの定期的な洗浄が必要となる。本実施形態に係る研削装置2は、ノズル50から混合流体50bを噴射させながらチャックテーブル8を加工送り機構10で往復移動させることにより、保持面8aを洗浄できる。そのため、チャックテーブル8の保持面8aを洗浄するためのだけに使用されるノズルを備える必要がない。
Therefore, periodic cleaning of the holding
さらに、研削装置2は、研削ユニット36に装着されている研削ホイール44にノズル50の噴出口50dから混合流体50bを噴射し、研削ホイール44を洗浄してもよい。図6(B)は、研削ホイール44が洗浄される様子を模式的に示す側面図である。研削装置2では、被加工物11の研削を繰り返すうちに研削砥石48が消耗するため、定期的な研削ホイール44の交換が必要となる。
Further, the grinding
しかしながら、被加工物11の研削が繰り返されるうちに加工屑が複数の研削砥石48の間やホイール基台46に付着する。そして、加工屑が付着した研削ホイール44を研削ユニット36から取り外して研削装置2の外部に搬出する過程において、研削ホイール44から加工屑が脱落し、研削装置2の内外を汚染することがある。
However, as grinding of the
そこで、研削装置2から研削ホイール44を搬出する前に混合流体50bで研削ホイール44を洗浄することにより、使用済みの研削ホイール44を研削装置2から搬出した際の加工屑の脱落による汚染を抑制できる。
Therefore, by washing the grinding
研削ホイール44を洗浄する際には、昇降機構(移動ユニット)24を作動させて研削ユニット36を下降させて研削ホイール44をノズル50の前に移動させる。そして、ノズル50から研削ホイール44に液体供給源54から供給された液体又は混合流体50bを噴射することで研削ホイール44を洗浄できる。このとき、スピンドル40を回転させて研削ホイール44を回転させたり、昇降機構24を作動させて研削ホイール44の昇降を繰り返したりすると、研削ホイール44の全体が均一に洗浄される。
When cleaning the grinding
さらに、研削装置2は、研削ホイール44の洗浄を実施した後にノズル50から研削ホイール44に気体供給源58から供給された気体50cを噴射することで該研削ホイール44を乾燥できる。この場合、混合流体50bに含まれていた水が研削ホイール44の表面に残り、研削ホイール44が研削装置2から搬出する際に水が研削ホイール44から落下して汚染源となるとの問題が抑制される。
Furthermore, the grinding
また、上記実施形態では、加工送り方向がチャックテーブル8の保持面8aに平行な方向となるクリープフィード研削が実施される研削装置2を例に説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。すなわち、本発明の一態様に係る研削装置は、加工送り方向がチャックテーブル8の保持面8aに垂直な方向となるインフィード研削を実施する研削装置でもよい。
Further, in the above embodiment, the grinding
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the structures, methods, and the like according to the above-described embodiments can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.
11 被加工物
11a 表面
11b 裏面
2 研削装置
4 基台
4a 開口
6 支持構造
8 チャックテーブル
8a 保持面
10 加工送り機構
12 移動プレート
14 ナット部
16,30 ボールねじ
18,32 パルスモータ
20 テーブルカバー
22 防塵防滴カバー
24 昇降機構
26 ガイドレール
28 移動プレート
34 支持部材
36 研削ユニット
38 ハウジング
40 スピンドル
42 マウント
44 研削ホイール
46 ホイール基台
48 研削砥石
50 ノズル
50a 研削水
50b 混合流体
50c 気体
50d 噴出口
52,56 バルブ
54 液体供給源
58 気体供給源
REFERENCE SIGNS
Claims (8)
環状に配置された研削砥石を有する研削ホイールをスピンドルの先端に備えた研削ユニットと、
該被加工物を保持できる保持面を有するチャックテーブルと、
該チャックテーブルと、該研削ユニットと、を加工送り方向に相対的に移動させる加工送り機構と、
液体供給源と気体供給源に接続され、該チャックテーブルで保持された該被加工物に流体を供給できるノズルと、を備え、
該ノズルは、該流体として該液体供給源から供給される液体と、該液体供給源から供給される該液体及び該気体供給源から供給される気体の混合流体と、を切り替えて噴射できることを特徴とする研削装置。 A grinding device for grinding the surface of a workpiece,
a grinding unit having a grinding wheel at the tip of a spindle with grinding wheels arranged in an annular shape;
a chuck table having a holding surface capable of holding the workpiece;
a processing feed mechanism that relatively moves the chuck table and the grinding unit in a processing feed direction;
a nozzle connected to a liquid supply and a gas supply and capable of supplying fluid to the workpiece held by the chuck table;
The nozzle is characterized in that the fluid can be switched between a liquid supplied from the liquid supply source and a mixed fluid of the liquid supplied from the liquid supply source and the gas supplied from the gas supply source. and grinding equipment.
該被加工物が該研削ユニットで研削されていないときに該ノズルから該混合流体を該保持面に向けて噴射して該被加工物または該保持面を洗浄することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の研削装置。 Grinding water is jetted as the fluid from the nozzle while the workpiece held by the chuck table is being ground by the grinding unit;
2. When the workpiece is not ground by the grinding unit, the mixed fluid is jetted from the nozzle toward the holding surface to clean the workpiece or the holding surface. 4. The grinding apparatus according to any one of claims 3 to 4.
該チャックテーブルで保持された該被加工物が該研削ユニットで研削されていないときに該ノズルから該気体を該被加工物に噴射して該被加工物を乾燥することを特徴とする請求項4に記載の研削装置。 the nozzle is further capable of injecting the gas supplied from the gas source;
4. The method of claim 1, wherein the gas is jetted from the nozzle to the workpiece to dry the workpiece when the workpiece held by the chuck table is not ground by the grinding unit. 5. The grinding device according to 4.
該昇降機構を作動させて該研削ユニットを下降させて該研削ホイールを該ノズルの前に移動させ、該ノズルから該研削ホイールに該液体又は該混合流体を噴射することで該研削ホイールを洗浄でき、該ノズルから該研削ホイールに該気体を噴射することで該研削ホイールを乾燥できることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の研削装置。 further comprising an elevating mechanism for elevating the grinding unit,
The lifting mechanism is operated to lower the grinding unit to move the grinding wheel in front of the nozzle, and the nozzle can spray the liquid or the mixed fluid onto the grinding wheel to wash the grinding wheel. 8. A grinding apparatus according to claim 6 or 7, wherein the grinding wheel can be dried by injecting the gas from the nozzle to the grinding wheel.
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