JP2023083325A - Flattening device - Google Patents

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JP2023083325A JP2023060728A JP2023060728A JP2023083325A JP 2023083325 A JP2023083325 A JP 2023083325A JP 2023060728 A JP2023060728 A JP 2023060728A JP 2023060728 A JP2023060728 A JP 2023060728A JP 2023083325 A JP2023083325 A JP 2023083325A
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grinding wheel
spindle flange
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佑樹 前田
Yuki Maeda
禎 足立
Tei Adachi
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
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Abstract

To provide a flattening device which enables grinding stones to be easily and safely attached to a spindle.SOLUTION: A flattening device 1 includes: a suction holding mechanism which is provided at a spindle flange 26 connected to a spindle 23 and generates a negative pressure between itself and an annular grinding wheel 21a holding grinding stones 21 to suction and hold the grinding wheel 21a on the spindle flange 26; and a friction holding mechanism which moves a pressing wheel 61, which is provided at a lower end of the spindle flange 26, downward in a vertical direction V by biasing means 63 to expand a diameter of a collet 62 externally inserted to the pressing wheel 61 in a radial direction R of the spindle 23 and thereby holds the grinding wheel 21a with the collet 62 even when the suction holding mechanism is stopped and holding of the grinding wheel 21a by the suction holding mechanism is released.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明は、砥石でウェハを加工する平面加工装置に関するものである。 The present invention relates to a surface processing apparatus for processing a wafer with a grindstone.

半導体製造分野では、シリコンウェハ等の半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という)を薄膜に形成するために、ウェハの裏面を研削する裏面研削が行われている。 BACKGROUND ART In the field of semiconductor manufacturing, back surface grinding is performed to grind the back surface of a semiconductor wafer such as a silicon wafer (hereinafter referred to as “wafer”) in order to form a thin film.

特許文献1には、スピンドル94の先端にカップ型砥石56が取り付けられた研削装置1が開示されている。カップ型砥石56は、スピンドル94に図示しないボルトで締結されており、スピンドル94に対して脱着自在に構成されている。なお、符号は特許文献1における符号である。 Patent Document 1 discloses a grinding device 1 in which a cup-shaped grindstone 56 is attached to the tip of a spindle 94 . The cup-shaped grindstone 56 is fastened to the spindle 94 with a bolt (not shown) and is detachably attached to the spindle 94 . In addition, the code|symbol is a code|symbol in patent document 1. FIG.

特開平11-309673号公報JP-A-11-309673

しかしながら、特許文献1記載の研削装置1では、作業員が手作業で10本程度のボルトを締結することによって、カップ型砥石56がスピンドル94に取り付けられるため、カップ型砥石56の取付作業が煩雑になりがちであった。また、取付作業の際に、カップ型砥石56を誤って落下する等してカップ型砥石56を破損させる虞があるという問題があった。 However, in the grinding apparatus 1 described in Patent Document 1, the cup-shaped grindstone 56 is attached to the spindle 94 by manually tightening about 10 bolts by an operator, so the attachment work of the cup-shaped grindstone 56 is complicated. tended to be In addition, there is a problem that the cup-shaped grindstone 56 may be damaged by accidentally dropping the cup-shaped grindstone 56 during the mounting work.

そこで、砥石をスピンドルに安全且つ簡便に取り付けるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。 Therefore, there arises a technical problem to be solved in order to safely and simply attach the grinding wheel to the spindle, and an object of the present invention is to solve this problem.

上記目的を達成するために、本発明に係る平面加工装置は、スピンドルに取り付けられた砥石でウェハを加工する平面加工装置であって、前記スピンドルに連結されたスピンドルフランジに設けられ、前記砥石を保持する環状の砥石ホイールとの間に負圧を発生させて前記スピンドルフランジに前記砥石ホイールを吸着保持させる吸着保持機構と、前記スピンドルフランジの下端に設けられた押えホイールを付勢手段で垂直方向に移動させて該押えホイールに外挿されたコレットを前記スピンドルフランジの径方向に拡径することで、前記吸着保持機構が停止して前記吸着保持機構による前記砥石ホイールの保持が解除された場合であっても、前記砥石ホイールを保持可能な摩擦保持機構と、を備えている。 To achieve the above object, a surface processing apparatus according to the present invention is a surface processing apparatus for processing a wafer with a grindstone attached to a spindle, wherein a spindle flange connected to the spindle is provided with the grindstone. A suction holding mechanism for attracting and holding the grinding wheel to the spindle flange by generating a negative pressure between the held annular grinding wheel and a presser wheel provided at the lower end of the spindle flange in a vertical direction by means of biasing means. to expand the diameter of the collet externally inserted on the presser wheel in the radial direction of the spindle flange, thereby stopping the suction holding mechanism and releasing the holding of the grinding wheel by the suction holding mechanism and a friction holding mechanism capable of holding the grinding wheel.

この構成によれば、砥石ホイールがスピンドルフランジに吸着保持されるとともに、押えホイールが垂直方向に移動するにしたがって拡径するコレットが砥石ホイールを把握して保持するため、作業員が手作業を介することなく、砥石をスピンドルに安全且つ簡便に取り付けることができる。 According to this configuration, the grindstone wheel is held by suction on the spindle flange, and the collet, which expands in diameter as the presser wheel moves in the vertical direction, grips and holds the grindstone wheel. The grindstone can be safely and conveniently attached to the spindle without the need to.

本発明は、砥石ホイールがスピンドルフランジに吸着保持されるとともに、押えホイールが移動するにしたがって拡径するコレットが砥石ホイールを把握して保持するため、作業員が手作業を介することなく、砥石をスピンドルに安全且つ簡便に取り付けることができる。 According to the present invention, the grindstone wheel is held by suction on the spindle flange, and the collet, which expands in diameter as the presser wheel moves, grasps and holds the grindstone wheel. It can be safely and conveniently attached to the spindle.

本発明の一実施形態に係る平面加工装置を示す斜視図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The perspective view which shows the surface processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示すメインユニットの側面図。FIG. 2 is a side view of the main unit shown in FIG. 1; スピンドルフランジ及び砥石を示す斜視図。The perspective view which shows a spindle flange and a grindstone. 図3に示すスピンドルフランジ及び砥石を下方から視た斜視図。FIG. 4 is a perspective view of the spindle flange and grindstone shown in FIG. 3 as viewed from below; 砥石をスピンドルフランジから取り外した状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which removed the grindstone from the spindle flange. 押えホイールにコレットを装着した状態を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a collet is attached to the presser wheel; スピンドル先端の横断面図。Cross-sectional view of the tip of the spindle. 図7のA-A線断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view along the line AA of FIG. 7; 図7のB-B線断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view along the line BB of FIG. 7; 図9の要部を示す拡大図。FIG. 10 is an enlarged view showing a main part of FIG. 9;

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下では、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。 An embodiment of the present invention will be described based on the drawings. In addition, hereinafter, when referring to the number, numerical value, amount, range, etc. of the constituent elements, unless otherwise specified or clearly limited to a specific number in principle, it is limited to the specific number It does not matter if it is more than or less than a certain number.

また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。 In addition, when referring to the shape and positional relationship of components, etc., unless otherwise specified or in principle clearly considered otherwise, etc. include.

また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、構成要素の断面構造を分かり易くするために、一部の構成要素のハッチングを省略することがある。 In addition, the drawings may exaggerate characteristic parts by enlarging them in order to make the characteristics easier to understand. In addition, in cross-sectional views, hatching of some components may be omitted in order to facilitate understanding of the cross-sectional structure of the components.

図1は、スピンドル送り機構25及び搬送ユニット3を省略した平面加工装置1の基本的構成を示す斜視図である。図2は、図1に示すメインユニット2及び搬送ユニット3の内部構造を示す縦断面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing the basic configuration of the surface processing apparatus 1 with the spindle feed mechanism 25 and the transfer unit 3 omitted. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the internal structure of the main unit 2 and the transport unit 3 shown in FIG.

平面加工装置1は、ウェハWの裏面を研削するものであり、具体的には、サファイア又は炭化ケイ素等の難削材製基板の裏面(デバイスが形成された表面とは反対側の面)を研削するものである。しかしながら、平面加工装置1の加工対象物はこれらに限定されず、例えば、ガラス又はシリコン等であっても良く、若しくは支持基板に取り付けられた複合基板等であっても構わない。 The planarization apparatus 1 grinds the back surface of the wafer W. Specifically, the back surface of a substrate made of a difficult-to-cut material such as sapphire or silicon carbide (the surface opposite to the surface on which devices are formed) is ground. Grinding. However, the object to be processed by the surface processing apparatus 1 is not limited to these.

平面加工装置1は、砥石21を備えるメインユニット2と、メインユニット2の下方に配置された搬送ユニット3と、を備えている。 The surface processing apparatus 1 includes a main unit 2 having a grindstone 21 and a transport unit 3 arranged below the main unit 2 .

メインユニット2は、アーチ状のコラム22と、砥石21が取り付けられたスピンドル23と、スピンドル23を垂直方向Vに摺動可能に支持する3つのリニアガイド24と、スピンドル23を垂直方向Vに昇降させるスピンドル送り機構25と、を備えている。 The main unit 2 includes an arch-shaped column 22, a spindle 23 to which a grindstone 21 is attached, three linear guides 24 that slidably support the spindle 23 in the vertical direction V, and the spindle 23 that moves up and down in the vertical direction V. and a spindle feed mechanism 25 that allows

スピンドル23は、コラム22の前面22aに垂直方向Vに亘って凹設された溝22b内に収容されている。スピンドル23は、下端に接続されたスピンドルフランジ26を介して砥石21を取り付け、図示しないモータによって砥石21を回転可能に構成されている。砥石21及びスピンドルフランジ26の詳しい構成については後述する。 The spindle 23 is housed in a groove 22b recessed in the vertical direction V in the front surface 22a of the column 22. As shown in FIG. The spindle 23 is configured such that the grindstone 21 is attached via a spindle flange 26 connected to the lower end thereof, and the grindstone 21 can be rotated by a motor (not shown). Detailed configurations of the grindstone 21 and the spindle flange 26 will be described later.

リニアガイド24は、コラム22の前方に配置された2つの前方リニアガイド24aと、溝22bに配置された1つの後方リニアガイド24bと、で構成される。 The linear guides 24 are composed of two front linear guides 24a arranged in front of the column 22 and one rear linear guide 24b arranged in the groove 22b.

前方リニアガイド24aは、溝22bの縁部に配置されており、サドル23aの前方端部を支持するように取り付けられている。後方リニアガイド24bは、溝22bの底部に配置されており、サドル23aの後方中央を支持するように取り付けられている。 A front linear guide 24a is located at the edge of groove 22b and is mounted to support the front end of saddle 23a. A rear linear guide 24b is located at the bottom of the groove 22b and is mounted to support the rear center of the saddle 23a.

前方リニアガイド24a及び後方リニアガイド24bは、垂直方向Vに沿って互いに平行に設けられている。これにより、前方リニアガイド24aと後方リニアガイド24bとは、サドル23aの案内レールとして機能する。 The front linear guide 24a and the rear linear guide 24b are provided parallel to each other along the vertical direction V. As shown in FIG. Thus, the front linear guide 24a and the rear linear guide 24b function as guide rails for the saddle 23a.

スピンドル送り機構25は、サドル23aに連結されたスライダ25aと、スライダ25aを昇降させるボールネジ25bと、ボールネジ25bを回転させるモータ25cと、を備えている。モータ25cが駆動してボールネジ25bが正回転し、スライダ25aが垂直方向Vの下方に下降することにより、サドル23aが下降する。 The spindle feed mechanism 25 includes a slider 25a connected to the saddle 23a, a ball screw 25b that raises and lowers the slider 25a, and a motor 25c that rotates the ball screw 25b. The ball screw 25b rotates forward by driving the motor 25c, and the slider 25a descends in the vertical direction V, thereby lowering the saddle 23a.

メインユニット2には、ウェハWの厚みを計測する図示しないインプロセスゲージが設けられている。インプロセスゲージが計測したウェハWの厚みが所望の値に達すると、モータ25cが駆動してボールネジ25bが逆回転し、スライダ25aに連結されたサドル23aが上昇することで、ウェハWと砥石21とが離間する。 The main unit 2 is provided with an in-process gauge (not shown) for measuring the thickness of the wafer W. As shown in FIG. When the thickness of the wafer W measured by the in-process gauge reaches a desired value, the motor 25c is driven to rotate the ball screw 25b in the reverse direction, and the saddle 23a connected to the slider 25a is lifted. are separated from each other.

搬送ユニット3は、ウェハWを吸着保持可能なチャック31と、チャック31を載置するスライダ32と、スライダ32を駆動させるスライダ駆動機構33と、を備えている。 The transfer unit 3 includes a chuck 31 capable of holding the wafer W by suction, a slider 32 on which the chuck 31 is placed, and a slider drive mechanism 33 that drives the slider 32 .

チャック31は、図示しない負圧源に接続されており、ウェハWをチャック31上に吸着保持することができる。また、チャック31は、モータ31aによってチャック31の中心を通る垂直軸回りに回動可能である。 The chuck 31 is connected to a negative pressure source (not shown) and can hold the wafer W on the chuck 31 by suction. Further, the chuck 31 is rotatable about a vertical axis passing through the center of the chuck 31 by a motor 31a.

スライダ32は、レール32a上を摺動可能であり、これにより、チャック31とスライダ32とは、一体になってスライドするようになっている。 The slider 32 is slidable on the rail 32a, so that the chuck 31 and the slider 32 slide together.

スライダ駆動機構33は、ベルト・プーリ機構33aを介してモータ33bによりスライダ32を摺動させる。 The slider driving mechanism 33 slides the slider 32 by a motor 33b via a belt/pulley mechanism 33a.

平面加工装置1の動作は、制御ユニット4によって制御される。制御ユニット4は、平面加工装置1を構成する構成要素をそれぞれ制御するものである。制御ユニット4は、例えば、CPU、メモリ等により構成される。なお、制御ユニット4の機能は、ソフトウェアを用いて制御することにより実現されても良く、ハードウェアを用いて動作することにより実現されても良い。 Operations of the surface processing apparatus 1 are controlled by a control unit 4 . The control unit 4 controls each component constituting the surface processing apparatus 1 . The control unit 4 is composed of, for example, a CPU, a memory, and the like. The functions of the control unit 4 may be realized by controlling using software, or may be realized by operating using hardware.

このような構成により、平面加工装置1は、以下の手順によりウェハWを研削する。まず、ウェハWをチャック31に吸着保持する。次に、スライダ32によってウェハWを砥石21の下方まで搬入した後に、モータ25cが駆動してボールネジ25bが順回転し、スライダ25aに連結されたサドル23aが下降することで、砥石21をウェハWの近傍まで接近させる。そして、砥石21及びチャック31をそれぞれ回転させながら、砥石21がウェハW裏面に押し当てられることにより、ウェハWが研削される。 With such a configuration, the surface processing apparatus 1 grinds the wafer W according to the following procedure. First, the wafer W is held by the chuck 31 by suction. Next, after the wafer W is loaded below the grindstone 21 by the slider 32, the motor 25c is driven to rotate the ball screw 25b forward, and the saddle 23a connected to the slider 25a is lowered to move the grindstone 21 to the wafer W. approach to the vicinity of Then, the wafer W is ground by pressing the grindstone 21 against the rear surface of the wafer W while rotating the grindstone 21 and the chuck 31 .

その後、ウェハWが所望の厚みまで研削されると、砥石21及びチャック31の回転を停止させ、モータ25cが駆動してボールネジ25bが逆回転し、スライダ25aに連結されたサドル23aが上昇することで、砥石21をウェハWから離間させる。次に、スライダ32がウェハWをメインユニット2の後方まで搬出する。そして、チャック31によるウェハWの吸着保持を解除して、平面加工装置1によるウェハWの研削加工が終了する。 After that, when the wafer W is ground to a desired thickness, the rotation of the grindstone 21 and the chuck 31 is stopped, the motor 25c is driven to reversely rotate the ball screw 25b, and the saddle 23a connected to the slider 25a is raised. , the grindstone 21 is separated from the wafer W. Next, the slider 32 unloads the wafer W to the rear of the main unit 2 . Then, the suction holding of the wafer W by the chuck 31 is released, and the grinding of the wafer W by the surface processing apparatus 1 is finished.

次に、砥石21をスピンドルフランジ26に取り付ける機構について、図3~9に基づいて詳しく説明する。 Next, a mechanism for attaching the grindstone 21 to the spindle flange 26 will be described in detail with reference to FIGS. 3-9.

砥石21は、環状の砥石ホイール21aの下端に砥石ホイール21aの周方向に沿って複数個設置されている。砥石ホイール21aは、五形状の断面を呈しており、略垂直な内周面21bと、略平坦な上面21cと、を備えている。 A plurality of grindstones 21 are installed along the circumferential direction of the grindstone wheel 21a at the lower end of the annular grindstone wheel 21a. The grindstone wheel 21a has a five-shaped cross section and includes a substantially vertical inner peripheral surface 21b and a substantially flat upper surface 21c.

スピンドルフランジ26は、スピンドル23の下端に図示しないボルトで取り付けられている。スピンドルフランジ26は、断面H字状の基部26aと、基部26aの周縁から垂直方向Vの下方に立設した外周リング部26bと、を備えている。スピンドルフランジ26には、吸着保持機構と、摩擦保持機構と、が設けられている。 The spindle flange 26 is attached to the lower end of the spindle 23 with bolts (not shown). The spindle flange 26 includes a base portion 26a having an H-shaped cross section and an outer peripheral ring portion 26b erected downward in the vertical direction V from the peripheral edge of the base portion 26a. The spindle flange 26 is provided with an adsorption holding mechanism and a friction holding mechanism.

吸着保持機構は、外周リング部26bの下面に形成された吸着溝51に管路51aを介して接続された負圧源52と、スピンドルフランジ26の下面に形成されたシール溝53に装着されたOリング54と、を備えている。吸着溝51及びシール溝53は、外周リング26bの下面にスピンドル23の回転軸を中心として同心円上に周方向Cに亘って形成されている。吸着溝51は、2本のシール溝53の間に形成されている。 The suction holding mechanism is attached to a negative pressure source 52 connected via a pipe line 51a to a suction groove 51 formed on the lower surface of the outer peripheral ring portion 26b, and to a seal groove 53 formed on the lower surface of the spindle flange 26. an O-ring 54; The suction groove 51 and the seal groove 53 are formed on the lower surface of the outer peripheral ring 26b over the circumferential direction C on concentric circles around the rotating shaft of the spindle 23. As shown in FIG. The suction groove 51 is formed between two seal grooves 53 .

Oリング54が外周リング部26bの下面と砥石ホイール21aの上面21cとの間を封止し、負圧源52が外周リング部26bの下面と砥石ホイール21aの上面21cとの間に負圧を生じさせることにより、砥石ホイール21aがスピンドルフランジ26に吸着保持されるように構成されている。 An O-ring 54 seals between the lower surface of the outer peripheral ring portion 26b and the upper surface 21c of the grinding wheel 21a, and the negative pressure source 52 applies a negative pressure between the lower surface of the outer peripheral ring portion 26b and the upper surface 21c of the grinding wheel 21a. The grindstone wheel 21a is held by the spindle flange 26 by suction.

なお、砥石ホイール21aがスピンドルフランジ26に吸着保持されていないことを検知する図示しない検知手段を設けても構わない。検知手段は、例えば管路51a内の圧力を監視する圧力センサ等である。このような圧力センサを用いると、例えば、砥石ホイール21aがスピンドルフランジ26に対して斜めに取り付けられる等の取付不良に起因して管路51a内の圧力低下が生じない場合に、砥石ホイール21aがスピンドルフランジ26に吸着保持されていないことを加工開始前に予め把握することができる。 A detection means (not shown) for detecting that the grinding wheel 21a is not held by suction on the spindle flange 26 may be provided. The detection means is, for example, a pressure sensor or the like that monitors the pressure in the pipeline 51a. If such a pressure sensor is used, for example, when the grinding wheel 21a is attached obliquely to the spindle flange 26 or the like, and there is no pressure drop in the pipe line 51a due to an improper attachment, the grinding wheel 21a can be It is possible to grasp in advance that the spindle flange 26 is not held by suction before starting processing.

摩擦保持機構は、スピンドルフランジ26の下端に設けられた押えホイール61と、押えホイール61に外挿されたコレット62と、を備えている。 The friction retention mechanism includes a presser wheel 61 provided at the lower end of the spindle flange 26 and a collet 62 externally fitted on the presser wheel 61 .

押えホイール61は、外周リング部26bより小径に形成され、基部26a内に収容されている。また、押えホイール61の下方外周縁には、垂直方向Vの上方から下方に向かって徐々に縮径するように傾斜した押え面61aが形成されている。 The presser wheel 61 is formed to have a diameter smaller than that of the outer ring portion 26b and is accommodated within the base portion 26a. A pressing surface 61a is formed on the lower outer peripheral edge of the pressing wheel 61 so that the pressing surface 61a is slanted so that the diameter of the pressing surface 61a gradually decreases in the vertical direction V from the top to the bottom.

スピンドルフランジ26と押えホイール61との間には、付勢手段63と、シリンダ64と、が設けられている。 A biasing means 63 and a cylinder 64 are provided between the spindle flange 26 and the presser wheel 61 .

付勢手段63は、例えばコイルスプリングであり、スピンドルフランジ26に対して押えホイール61を遠ざける方向、即ち垂直方向Vの下方に付勢するように設けられている。 The biasing means 63 is, for example, a coil spring, and is provided to bias the presser wheel 61 away from the spindle flange 26, that is, downward in the vertical direction V. As shown in FIG.

シリンダ64は、スピンドルフランジ26に対して押えホイール61を近づける方向、即ち垂直方向Vの上方に移動可能に構成されており、例えばエアシリンダである。なお、シリンダ64の駆動方式は空気圧であるが、これに限定されるものではない。 The cylinder 64 is configured to be movable upward in the direction in which the pressing wheel 61 approaches the spindle flange 26, that is, in the vertical direction V, and is an air cylinder, for example. Although the driving method of the cylinder 64 is pneumatic, it is not limited to this.

なお、スピンドルフランジ26と押えホイール61との間に軸受65を設けるのが好ましい。軸受65は、例えば直動玉軸受であり、スピンドルフランジ26に対して押えホイール61が垂直方向Vに相対移動することをガイドする。 A bearing 65 is preferably provided between the spindle flange 26 and the presser wheel 61 . The bearing 65 is, for example, a direct-acting ball bearing, and guides the presser wheel 61 to move in the vertical direction V relative to the spindle flange 26 .

付勢手段63、シリンダ64及び軸受65は、図7に示すように、平面から視て押えホイール61に周方向Cに沿って設けられている。具体的には、6つのシリンダ64が互いに等間隔に離間して配置され、隣り合う2つのシリンダ64の間には付勢手段63又は軸受65が1つずつ設けられている。 As shown in FIG. 7, the biasing means 63, the cylinder 64 and the bearing 65 are provided along the circumferential direction C of the presser wheel 61 when viewed from above. Specifically, six cylinders 64 are arranged at equal intervals, and one biasing means 63 or one bearing 65 is provided between two adjacent cylinders 64 .

また、3つの付勢手段63が平面から視て正三角形の頂点に配置され、3つの軸受65が平面から視て正三角形の頂点に配置されていることにより、押えホイール61が水平姿勢のまま垂直方向Vに移動することができる。 Also, the three biasing means 63 are arranged at the vertices of an equilateral triangle when viewed from the top, and the three bearings 65 are arranged at the vertices of the equilateral triangle when viewed from the top, so that the presser wheel 61 remains horizontal. It can move in the vertical direction V.

なお、上述した構成では、付勢手段63及び単動式のシリンダ64が協働して、押えホイール61を垂直方向Vに沿って上下動するようになっているが、例えば複動式のシリンダ64が押えホイール61を垂直方向Vに上下動する場合には、付勢手段63は省略されても構わない。 In the above-described configuration, the biasing means 63 and the single-acting cylinder 64 cooperate to move the presser wheel 61 up and down along the vertical direction V. When 64 moves the presser wheel 61 up and down in the vertical direction V, the biasing means 63 may be omitted.

コレット62は、押えホイール61に外挿されている。コレット62は、金属製で環状に形成されている。コレット62は、周方向Cに亘って周面62aに形成された略円形状のスリ割り窓62bと、スリ割り窓62bとコレット62の下端面62cとを接続する略垂直なスリ割り62dと、を備えている。これにより、コレット62は、下端面62cからスリ割り窓62bに亘って剛性が低減されている。 The collet 62 is fitted onto the presser wheel 61 . The collet 62 is made of metal and has an annular shape. The collet 62 includes a substantially circular slit window 62b formed in the peripheral surface 62a in the circumferential direction C, a substantially vertical slit 62d connecting the slit window 62b and the lower end surface 62c of the collet 62, It has Thereby, the rigidity of the collet 62 is reduced from the lower end surface 62c to the slit window 62b.

コレット62の基部62eは、外周リング部26bにボルト66で締結されており、スピンドルフランジ26とコレット62とは一体化されている。 A base portion 62e of the collet 62 is fastened to the outer peripheral ring portion 26b with a bolt 66, and the spindle flange 26 and the collet 62 are integrated.

コレット62の下方には、垂直方向Vの上方から下方に向かって徐々に縮径するように肉厚に形成されたテーパー部62fが形成されている。 Below the collet 62, there is formed a tapered portion 62f which is formed thick so as to gradually decrease in diameter from the top to the bottom in the vertical direction V. As shown in FIG.

次に、吸着保持機構及び摩擦保持機構の作用について図面に基づいて説明する。 Next, the operation of the adsorption holding mechanism and the friction holding mechanism will be described with reference to the drawings.

砥石ホイール21aをスピンドルフランジ26に取り付ける場合には、まず砥石ホイール21aを所定位置に配置する。具体的には、外周リング部26bと砥石ホイール21aとが密着対向するように砥石ホイール21aを配置する。 When attaching the grindstone wheel 21a to the spindle flange 26, first, the grindstone wheel 21a is placed at a predetermined position. Specifically, the grindstone wheel 21a is arranged so that the outer peripheral ring portion 26b and the grindstone wheel 21a are in close contact with each other.

次に、負圧源52を起動させて、砥石ホイール21aがスピンドルフランジ26に吸着保持される。 Next, the negative pressure source 52 is activated, and the grinding wheel 21a is held by the spindle flange 26 by suction.

砥石ホイール21aがスピンドルフランジ26に吸着保持された状態で、シリンダ64を停止させて、付勢手段63の付勢力で押えホイール61を垂直方向Vの下方に移動させる。 The cylinder 64 is stopped while the grindstone wheel 21 a is held by the spindle flange 26 , and the presser wheel 61 is moved downward in the vertical direction V by the biasing force of the biasing means 63 .

すなわち、図10に示すように、押えホイール61が移動するにしたがって、コレット62のテーパー部62fが押え面61aによって径方向Rに拡径されて、コレット62が砥石ホイール21aを把握して保持する。また、コレット62が外周全面に亘って砥石ホイール21aを把握することにより、コレット62の把握力が分散して砥石ホイール21aを傷付けることなく強固に保持することができる。 That is, as shown in FIG. 10, as the presser wheel 61 moves, the tapered portion 62f of the collet 62 is expanded in the radial direction R by the presser surface 61a so that the collet 62 grips and holds the grindstone wheel 21a. . Further, since the collet 62 grips the grindstone wheel 21a over the entire outer peripheral surface, the gripping force of the collet 62 is dispersed and the grindstone wheel 21a can be firmly held without being damaged.

また、付勢手段63が押えホイール61を垂直方向Vの下方に移動させることにより、例えば平面加工装置1への給電が停止したような場合であっても、付勢手段63が砥石ホイール21aを垂直方向Vの下方に付勢し続けるため、砥石21の落下を抑制することができる。 Further, the biasing means 63 moves the presser wheel 61 downward in the vertical direction V, so that even if the power supply to the surface processing apparatus 1 is stopped, the biasing means 63 keeps the grindstone wheel 21a from moving. Since the force is continuously applied downward in the vertical direction V, the grindstone 21 can be prevented from falling.

次に、砥石ホイール21aをスピンドルフランジ26から取り外す場合には、シリンダ64を駆動させて、付勢手段63の付勢力に抗して押えホイール61を垂直方向Vの上方に移動させる。これにより、押えホイール61が移動するにしたがって、コレット62のテーパー部62fが縮径されてコレット62が砥石ホイール21aを把握する把握力が低下する。 Next, when removing the grindstone wheel 21 a from the spindle flange 26 , the cylinder 64 is driven to move the pressing wheel 61 upward in the vertical direction V against the biasing force of the biasing means 63 . Accordingly, as the presser wheel 61 moves, the diameter of the tapered portion 62f of the collet 62 is reduced, and the grasping force with which the collet 62 grasps the grindstone wheel 21a decreases.

そして、コレット62が砥石ホイール21aから離れた後に、負圧源52を停止させて、砥石ホイール21a及びスピンドルフランジ26の吸着保持を解除することにより、砥石ホイール21aをスピンドルフランジ26から取り外すことができる。 After the collet 62 is separated from the grindstone wheel 21a, the negative pressure source 52 is stopped, and the grindstone wheel 21a and the spindle flange 26 are released from the chucking and holding, whereby the grindstone wheel 21a can be removed from the spindle flange 26. .

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。 It should be noted that the present invention can be modified in various ways without departing from the spirit of the present invention, and it is a matter of course that the present invention extends to the modified ones.

1 ・・・平面加工装置
2 ・・・メインユニット
3 ・・・搬送ユニット
4 ・・・制御ユニット
21 ・・・砥石
21a ・・・砥石ホイール
21b ・・・傾斜面
21c ・・・内周面
21d ・・・平坦面
22 ・・・コラム
23 ・・・スピンドル
24 ・・・リニアガイド
25 ・・・スピンドル送り機構
26 ・・・スピンドルフランジ
31 ・・・チャック
32 ・・・スライダ
33 ・・・スライダ駆動機構
51 ・・・吸着溝
51a ・・・管路
52 ・・・負圧源
53 ・・・シール溝
54 ・・・Oリング
61 ・・・押えホイール
61a ・・・押え面
62 ・・・コレット
62b ・・・スリ割り窓
62c ・・・下端面
62d ・・・スリ割り
62e ・・・基部
62f ・・・テーパー部
63 ・・・付勢手段
64 ・・・シリンダ
65 ・・・軸受
66 ・・・ボルト
W ・・・ウェハ
REFERENCE SIGNS LIST 1: plane processing device 2: main unit 3: transport unit 4: control unit 21: grindstone 21a: grindstone wheel 21b: inclined surface 21c: inner peripheral surface 21d ... Flat surface 22 ... Column 23 ... Spindle 24 ... Linear guide 25 ... Spindle feed mechanism 26 ... Spindle flange 31 ... Chuck 32 ... Slider 33 ... Slider drive Mechanism 51: Adsorption groove 51a: Pipe line 52: Negative pressure source 53: Seal groove 54: O-ring 61: Presser wheel 61a: Presser surface 62: Collet 62b ...Slit window 62c ...Lower end surface 62d ...Slit 62e ...Base portion 62f ...Tapered portion 63 ...Forcing means 64 ...Cylinder 65 ...Bearing 66 ... Bolt W ... Wafer

Claims (1)

スピンドルに取り付けられた砥石でウェハを加工する平面加工装置であって、
前記スピンドルに連結されたスピンドルフランジに設けられ、前記砥石を保持する環状の砥石ホイールとの間に負圧を発生させて前記スピンドルフランジに前記砥石ホイールを吸着保持させる吸着保持機構と、
前記スピンドルフランジの下端に設けられた押えホイールを付勢手段で垂直方向の下方に移動させて該押えホイールに外挿されたコレットを前記スピンドルフランジの径方向に拡径することで、前記吸着保持機構が停止して前記吸着保持機構による前記砥石ホイールの保持が解除された場合であっても、前記砥石ホイールを保持可能な摩擦保持機構と、
を備えていることを特徴とする平面加工装置。
A surface processing apparatus for processing a wafer with a grindstone attached to a spindle,
a suction holding mechanism provided on a spindle flange connected to the spindle and generating a negative pressure between the grinding wheel and an annular grinding wheel that holds the grinding wheel to attract and hold the grinding wheel on the spindle flange;
A presser wheel provided at the lower end of the spindle flange is vertically moved downward by an urging means to expand the diameter of the collet externally inserted in the presser wheel in the radial direction of the spindle flange. a friction holding mechanism capable of holding the grinding wheel even when the mechanism stops and the holding of the grinding wheel by the suction holding mechanism is released;
A plane processing device comprising:
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