JP3801780B2 - ツルーイング工具及びツルーイング工具付きウェーハ面取り装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はツルーイング工具及びツルーイング工具付きウェーハ面取り装置に係り、特にウェーハ面取り装置の砥石(外周、ノッチ)をツルーイングするツルーイング工具及びツルーイング工具付きウェーハ面取り装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
高脆性材料であるシリコン等のウェーハを面取り加工する砥石には、その結合材としてメタル又はレジンが主に使用されている。
メタルボンド砥石は砥粒保持力が高いというメリットがあるが、公差を厳しく作成しても、砥石をスピンドルに取り付ける際に砥石の中心とスピンドルの中心とを正確に合わせることが困難であるため、外周に振れが生じるという欠点がある。
【0003】
一方、レジンボンド砥石は、砥粒保持力が高くはないが、砥石をスピンドルに取り付けた後、ツルーイングを実行して砥石の溝(面取り加工用の溝)を新たに作成することで、振れの発生を抑制することができるというメリットがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、面取り装置でレジンボンド砥石をツルーイングする場合には、別途ツルーイング機構が必要となり、そのツルーイング機構を面取り装置に装備すると、面取り装置全体が大型かつ複雑化するという欠点があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡単な機構で砥石のツルーイングを行うことができるツルーイング工具及びツルーイング工具付きウェーハ面取り装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、ウェーハテーブルに保持されて回転するウェーハの周縁を回転する砥石の外周に形成された台形状の溝に押し当てて前記ウェーハの周縁を面取り加工するウェーハ面取り装置の前記砥石をツルーイングするツルーイング工具において、 前記ツルーイング工具は、前記溝の上側のテーパ面に押し当てられて、前記溝の上側のテーパ面をツルーイングする面と、前記溝の下側のテーパ面に押し当てられて、前記溝の下側のテーパ面をツルーイングする面とを備えたツルーイング砥石が円盤状に形成された基材の外周部に固着されてなり、前記ウェーハテーブルの同軸上に装着し、回転させながら前記ツルーイング砥石を前記砥石に形成された台形状の溝の上側のテーパ面と下側のテーパ面とに個別に押し当てて、前記砥石をツルーイングすることを特徴とする。
【0006】
本発明によれば、ツルーイング工具をウェーハテーブルの同軸上に装着し、ウェーハテーブルと砥石とを回転させて相対的に近づけることにより、砥石の外周にツルーイング工具の外周部を接触させて砥石をツルーイングする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るツルーイング工具及びツルーイング工具付きウェーハ面取り装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図1、図2は、それぞれ本発明が適用されたウェーハ面取り装置の構成を示す側面図と平面図である。また、図3、図4は、それぞれ図1のA−A断面図とB−B断面図である。
【0008】
図1及び図2に示すように、本実施の形態のウェーハ面取り装置40は、主としてウェーハ送りユニット42、外周加工ユニット44及びノッチ加工ユニット46から構成されている。
まず、ウェーハ送りユニット42の構成について説明する。図1及び図3に示すように、水平に配設されたベースプレート50上には、一対のY軸ガイドレール52、52が所定の間隔をもって敷設されている。この一対のY軸ガイドレール52、52上にはY軸リニアガイド54、54、…を介してY軸テーブル56がスライド自在に支持されている。
【0009】
Y軸テーブル56の下面にはナット部材58が固着されており、該ナット部材58は前記一対のY軸ガイドレール52、52の間に配設されたY軸ボールネジ60に螺合されている。Y軸ボールネジ60は、その両端部が前記ベースプレート50上に配設された軸受部材62、62に回動自在に支持されており、その一方端には一方の軸受部材62に設けられたY軸モータ64の出力軸が連結されている。Y軸ボールネジ60は、このY軸モータ64を駆動することにより回動し、この結果、前記Y軸テーブル56がY軸ガイドレール52、52に沿って水平にスライド移動する。なお、以下、このY軸テーブル56がスライドする方向をY軸方向とする。
【0010】
前記Y軸テーブル56上には、図2及び図4に示すように、前記一対のY軸ガイドレール52、52と直交するように一対のX軸ガイドレール66、66が敷設されている。この一対のX軸ガイドレール66、66上にはX軸リニアガイド68、68、…を介してX軸テーブル70がスライド自在に支持されている。
X軸テーブル70の下面にはナット部材72が固着されており、該ナット部材72は前記一対のX軸ガイドレール66、66の間に配設されたX軸ボールネジ74に螺合されている。X軸ボールネジ74は、その両端部が前記X軸テーブル70上に配設された軸受部材76、76に回動自在に支持されており、その一方端には一方の軸受部材76に設けられたX軸モータ78の出力軸が連結されている。X軸ボールネジ74は、このX軸モータ78を駆動することにより回動し、この結果、前記X軸テーブル70がX軸ガイドレール66、66に沿って水平にスライド移動する。なお、以下、このX軸テーブル70がスライドする方向をX軸方向とする。
【0011】
前記X軸テーブル70上には、図2及び図3に示すように、垂直にZ軸ベース80が立設されており、該Z軸ベース80には一対のZ軸ガイドレール82、82が所定の間隔をもって敷設されている。この一対のZ軸ガイドレール82、82にはZ軸リニアガイド84、84を介してZ軸テーブル86がスライド自在に支持されている。
【0012】
Z軸テーブル86の側面にはナット部材88が固着されており、該ナット部材88は前記一対のZ軸ガイドレール82、82の間に配設されたZ軸ボールネジ90に螺合されている。Z軸ボールネジ90は、その両端部が前記Z軸ベース80に配設された軸受部材92、92に回動自在に支持されており、その下端部には下側の軸受部材92に設けられたZ軸モータ94の出力軸が連結されている。Z軸ボールネジ90は、このZ軸モータ94を駆動することにより回動し、この結果、前記Z軸テーブル86がZ軸ガイドレール82、82に沿って垂直にスライド移動する。なお、以下、このZ軸テーブル86がスライドする方向をZ軸方向とする。
【0013】
前記Z軸テーブル86上にはθ軸モータ96が垂直に設置されている。このθ軸モータ96の出力軸にはθ軸シャフト98が連結されており、このθ軸シャフト98にウェーハテーブル100とツルアー(ツルーイング工具)10とが装着されている。
ウェーハテーブル100は、面取り加工するウェーハWを真空吸着によって保持し、前記θ軸モータ96を駆動することにより回転する。
【0014】
ツルアー10は、後述する砥石(外周加工砥石108、ノッチ加工砥石122)のツルーイングを実施するためのものであり、図5に示すように、円盤状に形成された基材12の外周部にツルーイング砥石14が一体的に固着されて構成されている。ツルーイング砥石14は、その断面形状が砥石に要求される溝形状と同じ形状に形成されており、このツルーイング砥石14を回転させながら砥石の外周に押し当てることにより、その砥石の外周に所定の溝が形成される。なお、本実施の形態のツルーイング砥石14は、その断面形状が三角形状に形成されている。
【0015】
また、ツルアー10は、前記θ軸シャフト98に対して着脱自在に設けられており、磨耗した場合は交換できるようにされている。そして、θ軸シャフト98に装着されたツルアー10は、前記θ軸モータ96を駆動することにより、前記ウェーハテーブル100と共に回転する。
以上のように構成されたウェーハ送りユニット42において、ウェーハテーブル100及びツルアー10は、Y軸モータ64を駆動することによりY軸方向に沿って水平にスライド移動し、X軸モータ78を駆動することによりX軸方向に沿って水平にスライド移動する。そして、Z軸モータ94を駆動することによりZ軸方向に沿って垂直にスライド移動し、θ軸モータ96を駆動することによりθ軸回りに回転する。
【0016】
次に、外周加工ユニット44の構成について説明する。図1、図2及び図6に示すように、前記ベースプレート50上には垂直に架台102が設置されている。架台102上には外周モータ104が垂直に設置されており、この外周モータ104の出力軸には外周スピンドル106が連結されている。ウェーハWの外周を面取り加工する外周加工砥石108は、この外周スピンドル106に装着される。そして、装着された外周加工砥石108は、前記外周モータ104を駆動することにより回転する。
【0017】
ここで、この外周加工砥石108は、その外周面上にウェーハWに要求される面取り形状と同じ形状の溝108a、108bが2段形成されており、この溝108a、108bにウェーハWの周縁を押し当てることにより、ウェーハWの周縁が面取り加工される(総形砥石)。
外周加工ユニット44は以上のように構成される。なお、以下、この外周加工ユニット44の外周加工砥石108の回転中心Oを通りY軸ガイドレール52、52と平行な直線を『Y軸』とし、外周加工砥石108の回転中心Oを通りX軸ガイドレール66、66と平行な直線を『X軸』とする。そして、外周加工砥石108の回転軸を『Z軸』とする。
【0018】
次に、ノッチ加工ユニット46の構成について説明する。図1、図2及び図6に示すように、前記架台102の側部には前記外周加工砥石108の回転軸(Z軸)に沿って支柱110が垂直に配設されている。この支柱110の下端部は前記架台102の側面に支持されており、その上端部には水平な梁部110Aが一体成形されている。梁部102Aの先端には、一対の軸受部材112、112が配設されており、該軸受部材112、112にピン114を介してアーム116が揺動自在に支持されている。
【0019】
アーム116の先端にはノッチモータ118が支持されており、該ノッチモータ118の出力軸にはノッチスピンドル120が連結されている。ウェーハWに形成されたノッチを面取り加工するノッチ加工砥石122は、このノッチスピンドル120に装着される。そして、装着されたノッチ加工砥石122はノッチモータ118を駆動することにより回転する。
【0020】
なお、前記アーム116は図示しないロック手段によって固定できるように支持されている。そして、このロック手段によって固定することにより、アーム116は、図1又は図6に示すように水平に保持され、この状態において、ノッチ加工砥石122はY軸上に位置する。
また、詳しくは図示されていないが、このノッチ加工砥石122の外周にも前記外周加工砥石108と同様にウェーハWに要求される面取り形状と同じ形状の溝が2段形成されている。
【0021】
次に、前記のごとく構成されたウェーハ面取り装置40の作用について説明する。
まず、前記ウェーハ面取り装置40によるウェーハWの面取り方法について説明する。なお、ここではノッチ付きのウェーハWを面取り加工する場合について説明する。
【0022】
初期状態において、ウェーハテーブル100は、その回転軸θがY軸上に位置するととともに、外周加工砥石108の軸芯(Z軸)から所定距離離れた位置に位置している。また、外周加工砥石108に対して所定高さの位置に位置している。以下、このウェーハテーブル100の位置をウェーハテーブル100の『原点位置』とする。
【0023】
まず、ウェーハWを図示しない搬送装置によってウェーハテーブル100上に位置決めして載置し、吸着保持する。この際、ウェーハWは、その中心OW がウェーハテーブル100の回転軸θと一致するように載置し、また、そのノッチNOがY軸上に位置するように載置して吸着保持する。
以上のようにしてウェーハテーブル100上に吸着保持されたウェーハWは、図7(a)に示すように、その中心OW がY軸上に位置するとともに、外周加工砥石108から所定距離離れた位置に位置する。また、外周加工砥石108の下側の溝108aと同じ高さに位置する。このウェーハWの位置をウェーハWの『外周加工位置』とする。
【0024】
図7(a)〜(d)には、ウェーハWの円形部Cを面取り加工する手順が示されている。
まず、外周モータ104とθ軸モータ96が駆動され、外周加工砥石108とウェーハテーブル100が共に同方向に高速回転する。
外周加工砥石108とウェーハテーブル100の回転が安定したところで、次に、Y軸モータ64が駆動され、ウェーハWがY軸上を外周加工砥石108に向かって送られる。ここで、このウェーハWの送り速度は、ウェーハWが外周加工砥石108に接触する直前で減速され、その後、ウェーハWは外周加工砥石108に向かってゆっくりとしたスピードで送られる。
【0025】
外周加工砥石108に向かって送られたウェーハWは、図7(b)に示すように、その周縁が外周加工砥石108の溝108aに接触する。この接触後もウェーハWは外周加工砥石108に向けてゆっくりと送られ、この結果、ウェーハWの円形部Cが外周加工砥石108に微小量ずつ研削されて面取り加工される。
図7(c)に示すように、外周加工砥石108とウェーハテーブル100との軸間距離が所定距離Lに達すると、Y軸モータ64の駆動が停止される。停止後、Y軸モータ64は逆方向に駆動され、これにより、図7(d)に示すように、ウェーハWがY軸上を外周加工砥石108から離れる方向に移動し、外周加工位置に復帰する。ウェーハWが外周加工位置に復帰すると、θ軸モータ96及び外周モータ104の駆動が停止され、ウェーハテーブル100及び外周加工砥石108の回転が停止される。
【0026】
以上により、ウェーハWの円形部Cの面取り加工が終了する。次いで、ウェーハWのノッチNOの面取り加工が行われる。
外周加工位置に復帰したウェーハWは、図7(d)に示すように、そのノッチNOがY軸上に位置している。この状態からZ軸モータ94が駆動され、ウェーハテーブル100がZ軸方向に沿って所定量移動する。この結果、ウェーハWがノッチ加工砥石122の下側の溝と同じ高さの位置に位置する。次に、X軸モータ78が駆動され、ウェーハWがX軸方向に所定量移動する。この結果、図8(a)に示すように、ウェーハWに形成されたノッチNOのコーナーNRがY軸上に位置する。以下、このウェーハWの位置をウェーハWの『ノッチ加工位置』とする。
【0027】
ノッチ加工位置にウェーハWが位置すると、次に、ノッチモータ118が駆動され、ノッチ加工砥石122が高速回転する。これと同時にY軸モータ64が駆動され、ウェーハWがノッチ加工砥石122に向かって移動する。
ウェーハWが所定距離移動するとY軸モータ64の駆動は停止され、この結果、図8(b)に示すように、ウェーハWのノッチコーナーNRがノッチ加工砥石122の溝に当接する。そして、この当接と同時にX軸モータ78及びY軸モータ64が同時に駆動され、ウェーハWにX軸方向及びY軸方向の送りが与えられる。このウェーハWの送りは、ノッチコーナーNRの形状に沿って与えられ、この結果、ノッチコーナーNRが常にノッチ加工砥石122に当接して、ノッチコーナーNRが面取り加工される。
【0028】
ノッチコーナーNRの面取りが終了すると、ウェーハWに対して連続してX軸方向及びY軸方向の送りが与えられ、ノッチNOの面取りが行われる。すなわち、図8(c)に示すように、ノッチNOが常にノッチ加工砥石122に当接するように、ノッチNOの形状に沿ってウェーハWに送りが与えられる。同図の場合、ノッチNOはV字状に形成されているので、このV字状のノッチNOの形状に沿ってV字を描くようにウェーハWに送りが与えられる。この結果、V字状に形成されたノッチNOが面取り加工される。
【0029】
ノッチNOの面取りが終了すると、図9(d)に示すように、ノッチ加工砥石122とウェーハWとの接触点が他方側のノッチコーナーNRに達する。そして、この接触点が他方側のノッチコーナーNRに達すると、連続的にノッチコーナーNRの面取りが行われる。すなわち、ウェーハWにX軸方向の送りとY軸方向の送りが与えられ、ノッチコーナーNRが常にノッチ加工砥石122に当接するように、ノッチコーナーNRの形状に沿ってウェーハWに送りが与えられる。この結果、ウェーハWのノッチコーナーNRが面取り加工される。
【0030】
他方側のノッチコーナーNRの面取りが終了すると、ウェーハWの送りは、一時停止される。そして、この状態から上記と逆の操作によってウェーハWに送りが与えられ、逆方向に向けてノッチコーナーNR、ノッチNO及び他方側のノッチコーナーNRの面取りが行われる。
以上の操作を複数回繰り返すことにより、ノッチNO及びノッチコーナーNRの面取り加工がなされる。
【0031】
ノッチNO及びノッチコーナーNRの面取りが終了すると、ウェーハWはノッチの面取りを開始した位置、すなわち、図8(b)に示す位置で停止する。そして、その停止後、ノッチ加工砥石122から離れる方向に向かって所定量移動し、図8(a)に示すノッチ加工位置に復帰する。
ウェーハWがノッチ加工位置に復帰すると、ウェーハテーブル100は、X軸方向に沿って所定量移動するとともにZ軸方向に沿って所定量移動し、原点位置に復帰する。一方、これと同時にノッチモータ118の駆動も停止され、ノッチ加工砥石122の回転が停止する。
【0032】
以上の一連工程でウェーハWの円形部C、ノッチNO及びノッチコーナーNRの面取り加工が終了する。ウェーハテーブル100が原点位置に復帰すると、ウェーハWの吸着が解除され、図示しない搬送装置によってウェーハWが取り上げられ、そのまま次工程に搬送されてゆく。
次に、前記ウェーハ面取り装置40に備えられたツルアー10による外周加工砥石108のツルーイング方法について説明する。
【0033】
初期状態において、ウェーハテーブル100は、その回転軸θがY軸上に位置するとともに、外周加工砥石108の軸芯(Z軸)から所定距離離れた位置に位置している。また、外周加工砥石108に対して所定高さの位置に位置している(原点位置)。
まず、オペレータが外周スピンドル106に外周加工砥石108を装着するとともに、ノッチスピンドル120にノッチ加工砥石122を装着する。なお、このとき、外周加工砥石108とノッチ加工砥石122にはツルーイングが可能なレジンボンド砥石等を使用する。
【0034】
外周加工砥石108とノッチ加工砥石122の装着が終了すると、オペレータはウェーハ面取り装置40にツルーイングの実施命令を出す。この実施命令を受けたウェーハ面取り装置40の制御部(図示せず)は、次のように、外周加工砥石108とノッチ加工砥石122のツルーイングを実施する。
まず、Z軸モータ94が駆動され、ツルアー10がZ軸方向に沿って所定量移動する。この結果、図9(a)に示すように、ツルアー10が外周加工砥石108の下側の溝108aと同じ高さの位置に位置する。以下、このツルアー10の位置をツルアー10の『第1外周溝ツルーイング位置』とする。
【0035】
次に、外周モータ104とθ軸モータ96が駆動され、外周加工砥石108とツルアー10が共に同方向に高速回転を開始する。なお、この時、ツルアー10の回転に伴ってウェーハテーブル100も回転する。
外周加工砥石108とツルアー10の回転が安定したところで、次に、Y軸モータ64が駆動され、ツルアー10がY軸上を外周加工砥石108に向かって移動する。
【0036】
外周加工砥石108に向かって移動したツルアー10は、外周加工砥石108に接触する直前で減速し、そのままゆっくりとしたスピードで移動して外周加工砥石108の溝108aに当接する。この当接後もツルアー10は、Y軸上を外周加工砥石108に向かってゆっくりと移動し、この結果、外周加工砥石108の溝108aがツルーイング砥石14に微小量ずつ研削されてツルーイングされる。
【0037】
ツルアー10は、図9(b)に示すように、外周加工砥石108との軸間距離が所定距離Lに達すると停止する。そして、その停止後、図9(c)に示すように、Y軸上を外周加工砥石108から離れる方向に移動して第1外周溝ツルーイング位置に復帰する。
以上により、外周加工砥石108の下側の溝108aのツルーイングが終了する。次いで、外周加工砥石108の上側の溝108bのツルーイングが行われる。
【0038】
ツルアー10が第1外周溝ツルーイング位置に復帰すると、Z軸モータ94が駆動され、ツルアー10がZ軸方向に沿って所定量移動する。この結果、ツルアー10が外周加工砥石108の上側の溝108bと同じ高さの位置に位置する。以下、このツルアー10の位置をツルアー10の第2外周溝ツルーイング位置とする。
【0039】
次に、Y軸モータ64が駆動され、ツルアー10がY軸上を外周加工砥石108に向かって移動する。
外周加工砥石108に向かって移動したツルアー10は、外周加工砥石108に接触する直前で減速し、そのままゆっくりとしたスピードで移動して外周加工砥石108の溝108bに当接する。この当接後もツルアー10は、Y軸上を外周加工砥石108に向かってゆっくりと移動し、この結果、外周加工砥石108の溝108bがツルーイング砥石14に微小量ずつ研削されてツルーイングされる。
【0040】
ツルアー10は、外周加工砥石108との軸間距離が所定距離Lに達すると停止し、その停止後、Y軸上を外周加工砥石108から離れる方向に移動して第2外周溝ツルーイング位置に復帰する。ツルアー10が第2外周溝ツルーイング位置に復帰すると、外周モータ104の駆動が停止され、外周加工砥石108の回転が停止する。
【0041】
以上一連の工程で外周加工砥石108のツルーイングは終了する。次いで、ノッチ加工砥石122のツルーイングが実施される。
まず、Z軸モータ94が駆動され、ツルアー10がZ軸方向に沿って所定量移動する。この結果、ツルアー10がノッチ加工砥石122の下側の溝と同じ高さの位置に位置する。以下、このツルアー10の位置をツルアー10の『第1ノッチ溝ツルーイング位置』とする。
【0042】
次に、ノッチモータ118が駆動され、ノッチ加工砥石122がウェーハテーブル100と同方向に高速回転を開始する。
ノッチ加工砥石122とツルアー10の回転が安定したところで、次に、Y軸モータ64が駆動され、ツルアー10がY軸上をノッチ加工砥石122に向かって移動する。
【0043】
ノッチ加工砥石122に向かって移動したツルアー10は、ノッチ加工砥石122に接触する直前で減速し、そのままゆっくりとしたスピードで移動してノッチ加工砥石122の溝に当接する。この当接後もツルアー10は、Y軸上をノッチ加工砥石122に向かってゆっくりと移動し、この結果、ノッチ加工砥石122の溝がツルーイング砥石14に微小量ずつ研削されてツルーイングされる。
【0044】
ツルアー10は、ノッチ加工砥石122との軸間距離が所定距離に達すると停止する。そして、その停止後、Y軸上をノッチ加工砥石122から離れる方向に移動して第1ノッチ溝ツルーイング位置に復帰する。
以上により、ノッチ加工砥石122の下側の溝のツルーイングが終了する。次いで、ノッチ加工砥石122の上側の溝のツルーイングが行われる。
【0045】
ツルアー10が第1ノッチ溝ツルーイング位置に復帰すると、Z軸モータ94が駆動され、ツルアー10がZ軸方向に沿って所定量移動する。この結果、ツルアー10がノッチ加工砥石122の上側の溝108bと同じ高さの位置に位置する。以下、このツルアー10の位置をツルアー10の第2ノッチ溝ツルーイング位置とする。
【0046】
次に、Y軸モータ64が駆動され、ツルアー10がY軸上をノッチ加工砥石122に向かって移動する。
ノッチ加工砥石122に向かって移動したツルアー10は、ノッチ加工砥石122に接触する直前で減速し、そのままゆっくりとしたスピードで移動してノッチ加工砥石122の溝に当接する。この当接後もツルアー10は、Y軸上をノッチ加工砥石122に向かってゆっくりと移動し、この結果、ノッチ加工砥石122の溝がツルーイング砥石14に微小量ずつ研削されてツルーイングされる。
【0047】
ツルアー10は、ノッチ加工砥石122との軸間距離が所定距離に達すると停止し、その停止後、Y軸上をノッチ加工砥石122から離れる方向に移動して第2ノッチ溝ツルーイング位置に復帰する。
ツルアー10が第2ノッチ溝ツルーイング位置に復帰すると、ノッチモータ118とθ軸モータ96の駆動が停止され、ツルアー10とノッチ加工砥石122の回転が停止する。そして、Z軸モータ94が駆動され、ウェーハテーブル100がZ軸方向に沿って所定量移動し、原点位置に復帰する。
【0048】
以上一連の工程で外周加工砥石108とノッチ加工砥石122のツルーイングが終了する。このようにツルーイングが実施された外周加工砥石の溝108a、108bとノッチ加工砥石122の溝は真円となるため、高速回転させても振れが発生せず、加工面の精度を向上させることができる。
このように、本実施の形態のウェーハ面取り装置40では、ウェーハテーブル100の回転軸にツルアー10を装着することにより、別途大掛かりな機構を用いなくても簡単に外周加工砥石108及びノッチ加工砥石122のツルーイングを実施することができる。
【0049】
なお、本実施の形態では、あらかじめ溝が形成された外周加工砥石108とノッチ加工砥石122をツルーイングする例で説明したが、外周加工砥石108とノッチ加工砥石122の溝はツルーイングによって形成するようにしてもよい。以下に、このツルアー10による溝の形成方法について説明する。
まず、オペレータが外周スピンドル106に外周加工砥石108を装着する。ここで、外周スピンドル106に装着する外周加工砥石108は、図10(a)に示すように、外周に溝が形成されていないものを装着する。
【0050】
外周加工砥石108の装着が終了すると、オペレータはウェーハ面取り装置40にツルーイングの実施命令を出し、ツルーイングが実施される。
まず、Z軸モータ94が駆動され、ツルアー10がZ軸方向に沿って所定量移動する。この結果、図10(a)に示すように、ツルアー10が所定の第1溝形成位置に位置する。この第1溝形成位置は、外周加工砥石108に形成する二段の溝のうち下側の溝108aと同じ高さの位置である。
【0051】
次に、外周モータ104とθ軸モータ96が駆動され、外周加工砥石108とツルアー10が共に同方向に高速回転を開始する。そして、外周加工砥石108とツルアー10の回転が安定したところで、Y軸モータ64が駆動され、ツルアー10がY軸上を外周加工砥石108に向かって移動する。
外周加工砥石108に向かって移動したツルアー10は、外周加工砥石108に接触する直前で減速し、そのままゆっくりとしたスピードで移動して外周加工砥石108の溝108aに当接する。この当接後もツルアー10は、Y軸上を外周加工砥石108に向かってゆっくりと移動し、この結果、図10(b)に示すように、外周加工砥石108の外周面がツルーイング砥石14に微小量ずつ研削されて溝108bが形成される。
【0052】
ツルアー10は、図10(b)に示すように、外周加工砥石108との軸間距離が所定距離Lに達すると停止する。そして、その停止後、図10(c)に示すように、Y軸上を外周加工砥石108から離れる方向に移動して第1溝形成位置に復帰する。
以上により、外周加工砥石108の下側の溝108aが形成される。次いで、外周加工砥石108の上側の溝108bの形成が行われる。
【0053】
ツルアー10が第1溝形成位置に復帰すると、Z軸モータ94が駆動され、ツルアー10がZ軸方向に沿って所定量移動する。この結果、ツルアー10が所定の第2溝形成位置に位置する。この第2溝形成位置は、外周加工砥石108に形成する上側の溝108bと同じ高さの位置である。
次に、Y軸モータ64が駆動され、ツルアー10がY軸上を外周加工砥石108に向かって移動する。そして、外周加工砥石108に向かって移動したツルアー10は、外周加工砥石108に接触する直前で減速し、そのままゆっくりとしたスピードで移動して外周加工砥石108の外周面に当接する。この当接後もツルアー10は、Y軸上を外周加工砥石108に向かってゆっくりと移動し、この結果、外周加工砥石108の外周面がツルーイング砥石14に微小量ずつ研削されて溝108bが形成される。
【0054】
ツルアー10は、外周加工砥石108との軸間距離が所定距離Lに達すると停止し、その停止後、Y軸上を外周加工砥石108から離れる方向に移動して第2溝形成位置に復帰する。
以上により、外周加工砥石108の下側の溝108aのツルーイングが終了する。ツルアー10が第2溝形成位置に復帰すると、外周モータ104とθ軸モータ96の駆動が停止され、ツルアー10と外周加工砥石108の回転が停止する。そして、Z軸モータ94が駆動され、ウェーハテーブル100がZ軸方向に沿って所定量移動し、原点位置に復帰する。
【0055】
以上の工程で外周加工砥石108の溝108a、108bの形成が終了する。このように形成された外周加工砥石108の溝108a、108bは真円となるため、外周加工砥石108を高速回転させても振れが発生せず、加工面の精度を向上させることができる。
このように、本実施の形態のウェーハ面取り装置40では、ツルーイングにより外周加工砥石108の溝108a、108bの形成も行うことができる。同様にして、ノッチ加工砥石122の溝の形成も行うことができる。
【0056】
また、本実施の形態では、スピンドルに装着した砥石をツルーイングすることによって真円にする例で説明したが、本実施の形態のツルアー10は、使用により型崩れを起こした砥石をツルーイングする場合にも有効に利用することができる。
また、本実施の形態では、ツルアー10はθ軸シャフト98に装着する構成とされているが、ツルアー10の設置位置はこの位置に限られるものではない。すなわち、ウェーハテーブル100と共に回転し、移動する構成であればよく、ウェーハテーブル100に装着してもよいし、また、ウェーハテーブル100で吸着保持することにより、装着する構成としてもよい。
【0057】
また、本実施の形態のウェーハ面取り装置40では、ウェーハテーブル100側を移動させることにより、ツルアー10を外周加工砥石108に接触させてツルーイングを実施するように構成されているが、外周加工砥石108側を移動させることにより、外周加工砥石108にツルアー10を接触させてツルーイングを実施するように構成してもよいし、また、双方を移動させてツルーイングを実施するように構成してもよい。
【0058】
さらに、本実施の形態では、ウェーハWに要求される面取り形状と同じ形状の溝108a、108bが形成された外周加工砥石(総形砥石)をツルーイングする例で説明したが、本実施の形態のツルアー10は、図11に示すように、外周に台形状の溝130Aが形成された砥石130をツルーイングする場合にも適用することができる。この場合ツルーイングは、図11(a)、(b)に示すように、溝130Aの上下に形成されているテーパ面130a、130bにツルアー10のツルーイング砥石14を押し当てて実施する。
【0059】
また、本実施の形態のツルアー10は、そのツルーイング砥石14の形状が断面三角形状に形成されているが、ツルーイング砥石14の形状は、この形状に限られるものではなく、ツルーイングの対象となる砥石の溝形状に合わせて適宜変更して使用する。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ウェーハ面取り装置のウェーハテーブルの同軸上に装着するだけで、別途大掛かりな機構を用いなくても簡単に砥石をツルーイングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ウェーハ面取り装置の構成を示す側面図
【図2】ウェーハ面取り装置の構成を示す平面図
【図3】図1のA−A断面図
【図4】図1のB−B断面図
【図5】ツルアーの構成を示す正面部分断面図
【図6】外周加工ユニットとノッチ加工ユニットの構成を示す正面図
【図7】ノッチ付きウェーハの円形部の面取り方法の説明図
【図8】ノッチ付きウェーハのノッチ及びノッチコーナーの面取り方法の説明図
【図9】砥石のツルーイング方法の説明図
【図10】砥石のツルーイング方法の説明図
【図11】他の実施の形態の砥石のツルーイング方法の説明図
【符号の説明】
10…ツルアー(ツルーイング工具)
12…基材
14…ツルーイング砥石
40…ウェーハ面取り装置
42…ウェーハ送りユニット
44…外周加工ユニット
46…ノッチ加工ユニット
56…Y軸テーブル
64…Y軸モータ
70…X軸テーブル
78…X軸モータ
86…Z軸テーブル
96…θ軸モータ
100…ウェーハテーブル
104…外周モータ
108…外周加工砥石
W…ウェーハ
Claims (4)
- ウェーハテーブルに保持されて回転するウェーハの周縁を回転する砥石の外周に形成された台形状の溝に押し当てて前記ウェーハの周縁を面取り加工するウェーハ面取り装置の前記砥石をツルーイングするツルーイング工具において、
前記ツルーイング工具は、前記溝の上側のテーパ面に押し当てられて、前記溝の上側のテーパ面をツルーイングする面と、前記溝の下側のテーパ面に押し当てられて、前記溝の下側のテーパ面をツルーイングする面とを備えたツルーイング砥石が円盤状に形成された基材の外周部に固着されてなり、
前記ウェーハテーブルの同軸上に装着し、回転させながら前記ツルーイング砥石を前記砥石に形成された台形状の溝の上側のテーパ面と下側のテーパ面とに個別に押し当てて、前記砥石をツルーイングすることを特徴とするツルーイング工具。 - 前記ツルーイング工具は、前記ウェーハテーブルで吸着保持することにより、前記ウェーハテーブルの同軸上に装着されることを特徴とする請求項1記載のツルーイング工具。
- 前記ツルーイング工具は、前記ウェーハテーブルの回転軸に装着されることを特徴とする請求項1記載のツルーイング工具。
- ウェーハテーブルに保持されて回転するウェーハと回転する砥石を相対的に近づけ、前記砥石の外周に形成された台形状の溝に前記ウェーハの周縁を当接させて前記ウェーハの周縁を面取り加工するウェーハ面取り装置において、
前記ウェーハテーブルは、同軸上にツルーイング工具を備え、
前記ツルーイング工具は、前記溝の上側のテーパ面に押し当てられて、前記溝の上側のテーパ面をツルーイングする面と、前記溝の下側のテーパ面に押し当てられて、前記溝の下側のテーパ面をツルーイングする面とを備えたツルーイング砥石が円盤状に形成された基材の外周部に固着されてなり、
前記ウェーハテーブルを回転させながら、前記ツルーイング工具の前記ツルーイング砥石を前記砥石の溝の上側のテーパ面と下側のテーパ面とに個別に押し当てて、前記砥石をツルーイングすることを特徴とするツルーイング工具付きウェーハ面取り装置。
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