JP5550940B2

JP5550940B2 - 搬送機構

Info

Publication number: JP5550940B2
Application number: JP2010037610A
Authority: JP
Inventors: 一孝桑名; 修長井; 和人池谷
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2010-02-23
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2030-02-23
Also published as: JP2011173189A; CN102166731A; CN102166731B

Description

本発明は、円環形状の基台及びこの基台に固定された砥石とから構成される研削ホイールと研削ホイールの基台を着脱自在に支持するホイールマウントとを含む研削手段、を備えた研削装置に関する。

半導体ウェーハの如き板状物の裏面を研削する研削装置は、チャックテーブル上に吸引保持された板状物を研削する研削手段を具備している。研削手段は、回転可能に配設され鉛直に延在するスピンドルと、スピンドルの下端に装着されたホイールマウントと、ホイールマウントに着脱自在に装着される研削ホイールとから構成されている。研削ホイールは、円環形状の基台とこの基台に固定された砥石とから構成されている。基台は、上面、下面及び円環形状の内周面を有する円環形状であり、基台の下面には砥石が固定されている。基台には上面から下面に貫通する貫通孔が複数個形成されており、かかる貫通孔はホイールマウントに形成されている研削液供給路を介して研削液源に連通されている（例えば特許文献１参照）。研削の際には、研削液供給路及び複数個の貫通孔を介して研削液が砥石の内周側に供給され、これによって砥石が冷却され研削粉が排出される。

特開２００３−０６８６９０号公報

上記従来の研削装置においては、ホイールマウントに研削ホイールの基台の装着面を当接させて、ネジ等で固定している。研削液供給路は、ホイールマウント及び基台の双方に渡って延びる流路によって規定されている。然るに、本発明者等の経験によれば、ホイールマウントと基台との結合部から研削液が漏れてしまうことが判明している。ホイールマウント及び研削ホイールは高速回転されるので、遠心力によりホイールマウントと研削ホイールの結合部を研削液が半径方向外方に向かって流動し、結合部の外周から流出し、所望量の研削液を砥石に供給することができず研削不良が生じてしまう。また、長時間に渡って研削液が流動することによって結合部が腐食し、研削ホイールをホイールマウントから取り外す際に取り外しが困難になり、そしてまた、研削液に腐食物が混入する等の不具合が生じる虞もある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、研削時においてホイールマウント及び研削ホイールが高速回転する際も、研削液の漏出を防ぐことができ、そしてまた、ホイールマウントと研削ホイールとの結合部の腐食を充分に回避することができる、新規且つ改良された研削装置を提供することである。

本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する研削装置として、鉛直に延びる回転軸線を有する回転スピンドルと、該回転スピンドルの下端に装着される円盤形状のホイールマウントと、上面、下面及び円環形状の内周面を有する円環形状の基台及び該基台の該下面に固定された砥石から構成された研削ホイールとを含む研削手段を備えた研削装置であって、
該ホイールマウントの下面外周部には、該研削ホイールの該基台の該上面が当接される上面被装着面と該基台の円環状内周面が嵌合される内周面被装着面とを有する円環形状の装着凹部が形成されており、該研削ホイールの該基台が該ホイールマウントの該装着凹部に着脱自在に装着され、
該ホイールマウントには該砥石に研削液を供給する研削液供給路が形成され、
そして更に、該研削液供給路から流出した研削液を該砥石に導く研削液案内路を規定するための円環形状の研削液案内路規定部材が、該ホイールマウントの下面で且つ該装着凹部の該内周面被装着面に隣接して形成された円環形状の装着溝に着脱自在に装着され、
該研削液案内路は、該研削液案内路規定部材の環状外周面と該ホイールマウントの該装着溝の環状外周面及び／又は該研削ホイールの該基台の内周面との間に規定されていて周方向に連続して延在している、
ことを特徴とする研削装置が提供される。

該研削液案内路は、下方に向かって半径方向外方に４０°から５０°の傾斜角度で傾斜していること、が好ましい。

本発明の研削装置においては、研削ホイールの上面、下面及び円環形状の内周面を有する円環形状の基台の、内周面をホイールマウントの内周面被装着面に又上面をホイールマウントの上面にそれぞれ当接させ嵌合装着し、その内周側に別個の研削液案内供給部材を設けているので、研削時においてホイールマウント及び研削ホイールが高速回転する際も、研削液がホイールマウントと研削ホイールとの結合部に進入することがなく、研削液の漏出が確実に防止され、そしてまたホイールマウントと研削ホイールの結合部の腐食が充分に回避される。

本発明に従って構成された研削装置の全体図。本発明に従って構成された研削装置の要部断面図。本発明に従って構成された研削装置の要部断面図。（ａ）本発明に従って構成された研削装置の要部断面図。（ｂ）本発明に従って構成された研削装置の要部下面概略図。本発明に従って構成された研削装置の他の実施形態の要部拡大図。

以下、本発明に従って構成された研削装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して更に詳細に説明する。

図１には、本発明に従って構成された研削装置２が図示されている。図１に図示するように、研削装置２のハウジング４は、水平ハウジング６と垂直ハウジング８から構成されている。水平ハウジング６には研削すべき板状物を吸引保持するチャックテーブル１０が図示しないチャックテーブル機動機構によりＹ軸方向に移動可能に配設されている。チャックテーブル１０は、図１に図示した板状物搬入・搬出位置と、後述する研削ホイール３６に対向する研削位置との間でＹ軸方向に移動される。図示しないチャックテーブル移動機構は伸縮可能な蛇腹１２及び１４により保護されている。垂直ハウジング８には上下方向に延びる一対のガイドレール１６、１８が固定されている。この一対のガイドレール１６，１８に沿って上下方向に移動可能に移動基台２４が装着されており、かかる移動基台２４に研削手段２０が装着されている。

研削装置２は、研削手段２０を一対のガイドレール１６，１８に沿って上下方向に移動する研削ユニット送り機構２５を備えている。研削ユニット送り機構２５は、ボールネジ２６と、ボールネジ２６の一端部に固定されたパルスモータ２８とから構成される。パルスモータ２８をパルス駆動すると、ボールネジ２６が回転し、移動基台２４の内部に固定されたナット（図示していない）を介して移動基台２４が上下方向に移動される。研削手段２０は、移動基台２４の支持部２２に取り付けられたスピンドルハウジング３０と、スピンドルハウジング３０中に回転可能に収容されたスピンドル３２と、スピンドル３２を回転駆動するサーボモータ３５を含んでいる。

スピンドル３２の下端には、図２に詳細を図示するように、本発明に従って改良されたホイールマウント３４が固定されている。ホイールマウント３４はステンレス又はアルミニウムの如き適宜の金属から形成され、全体として略円盤形状である。ホイールマウント３４は適宜の締結機構（図示していない）によってスピンドル３２の下端に装着されている。ホイールマウント３４の下面３４bの外周部には、図３に図示するように、実質上水平に半径方向外周側へ延びる上面被装着面３７a及び上面被装着面３７aの半径方向内側端から実質上鉛直に下方に延びる内周面被装着面３７ｂを有する円環形状の装着凹部３７が形成されている。

装着凹部３７には研削ホイール３６が嵌合されボルト３８で固定されている。研削ホイール３６は、円環形状の基台４０とこの基台４０に固定された砥石４２とから構成されている。基台４０はアルミニウムで形成され、実質上水平な上面４４a、上面４４aの半径方向内側端から実質上鉛直に下方に延びる円環形状の内周面４４ｃ、上面４４aの半径方向外側端から実質上鉛直に下方に延びる円環形状の垂下面４４b、垂下面４４ｂから半径方向内方に延びる実質上水平な下面４６を有し、下面４６は上面４４aの反対側に位置している。基台４０は、更に、内周面４４ｃの下端から下方に向かって半径方向外方に傾斜して延びる傾斜面４４ｄを備えている。傾斜面４４ｄの傾斜角度θ（図２に図示されている）は４０°〜５０°程度でよい。上面４４aの幅及び内周面４４ｃの垂下長さは、それぞれホイールマウント３４に形成された装着凹部３７の上面被装着面３７aの幅及び内周面被装着面３７ｂの垂下長さと同一である。基台４０はその上面４４aを上面被装着面３７aに当接させその内周面４４ｃを内周面被装着面３７ｂに当接させて装着凹部３７に装着される。砥石４２は微細なダイヤモンド砥粒を例えばビトリファイドボンドにより円形弧状に固められて形成されており、基台４０の下面４６に複数個の砥石４２が円環形状に等間隔に配列され接着剤等で固定されている（図４（ｂ）参照）。

ホイールマウント３４の下面３４ｂには、更に上記装着凹部３７の内周側に隣接した位置に円環形状の装着溝３９が形成されている。装着溝３９は図３に図示するように、実質上鉛直に下方に延びる円環形状の垂下面（装着溝３９の内周面）３９a、この垂下面３９aの上端から実質上水平に半径方向外方に延びる上面（装着溝３９の底面）３９b及び上面３９bの半径方向外側端から下方に向かって半径方向外方に傾斜して延びる傾斜面（装着溝３９の外周面）３９cを含んでいる。傾斜面３９ｃの傾斜角度は４０°〜５０°程度でよい。ホイールマウント３４の装着凹部３７に研削ホイール３６の基台４０が装着されると、ホイールマウント３４の傾斜面３９ｃと基台４０の傾斜面４４ｄが面一になるように傾斜面３９ｃの角度は規定されている。

上記装着溝３９には、ステンレスの如き金属で形成することができる全体として略円環形状の研削液案内路規定部材５０がボルト５４で装着される。研削液案内路規定部材５０は、上記装着溝３９の上面３９ｂよりも小さい幅に形成された実質上水平な装着面５０a、装着面５０aの半径方向内周端から実質鉛直に下方に向けて延びる円環形状の垂下面５０b、装着面５０aの半径方向外周端から下方に向かって半径方向外方に傾斜して延びる環状外周面５０ｃ、及び環状外周面５０ｃから垂下面５０ｂに向かって実質上水平な下面５０ｄを有する。環状外周面５０ｃの傾斜角度は４０°〜５０°程度でよく、上記ホイールマウント３４の傾斜面３９ｃ及び基台４０の傾斜面４４ｄと同一の傾斜角度に形成されている。研削液案内路規定部材５０は、その装着面５０a及び垂下面５０ｂを、それぞれホイールマウント３４の装着溝３９の上面３９ｂ及び垂下面３９ａに当接させて装着溝３９に装着される。その結果、基台４０の傾斜面４４ｄ及びホイールマウント３４の傾斜面３９ｃで規定される環状内周面と、研削液案内路規定部材５０の環状外周面５０ｃとの間には、上方から下方に向けて半径方向外側に向けて傾斜する円環状の周方向に連続して延在する隙間が形成され、かかる円環状の隙間が研削液案内路４８（図２に図示している）を規定している。

更に、ホイールマウント３４の装着溝３９の上面３９ｂ（図３に図示している）には、上記研削液案内路４８に連通する円環形状の連通溝５２が形成されている。また、ホイールマウント３４の内部には、図４（ｂ）の下面概略図に破線で示すように、中心を通り一方の外周から他方の外周に直径方向に貫通する実質上水平な貫通孔５３が等角度間隔で４本形成されている。貫通孔５３の各々の両端には閉塞プラグ６０が圧入されており、内部に水平供給路５８aを規定している。図４（ａ）に図示するように、水平供給路５８aが合流する中心からホイールマウント３４の上面３４aまで実質上鉛直に延びる導入孔５８ｂが形成されており、この導入孔５８ｂは配管６２を介して研削液源６４に連通している。更に、水平供給路５８aから実質上鉛直に下方に向けて上記連通溝５２まで延びる８本の連通孔５８ｃが形成されている。このように、研削液案内路４８はホイールマウント３４に形成された研削液供給路５８、即ち導入孔５８ｂ、水平供給路５８a、連通孔５８ｃ及び連通孔５２を介して研削液源６４に連通されている。

研削液源６４から供給された研削液、例えば純水、はホイールマウント３４に形成された研削液供給路５８及び研削液案内路規定部材５０により規定された研削液案内路４８を介して、砥石４２とチャックテーブル１０に保持された板状物に供給される。研削中にはスピンドル３２は高速回転しながら研削を遂行するため、研削液案内路４８から供給される研削液は遠心力により適切に砥石４２の内周側に作用する。この際、研削ホイール３６の内周面４４ｃ及び上面４４aとホイールマウント３４の内周面被装着面３７ｂ及び上面被装着面３７aの間に研削液が進入することがなく、高速回転による研削液の漏出が確実に防止され、また研削液による結合部の腐食が充分に回避される。図示の実施形態においては、基台４０及びホイールマウント３４により傾斜面が規定されているが、基台４０のみ、またはホイールマウント３４のみで傾斜面を形成するように構成してもよい。

続いて、図５を参照して他の実施形態における研削液案内路６６について説明する。他の実施形態においては、ホイールマウント３４の装着溝３９に装着されている研削液案内路規定部材６８の形態が図１乃至図４に図示する実施形態における研削液案内路規定部材５０と異なる。ステンレスの如き金属から形成され全体として略円環形状である研削液案内路規定部材６８は、装着溝３９の実質上水平な上面３９ｂと同一幅の装着面６８a、装着面６８aの半径方向内周端から実質鉛直に下方に向けて延びる垂下面６８b、装着面６８aの半径方向外周端から下方に向かって半径方向外方に傾斜して延びる傾斜面６８ｃ、及び傾斜面６８ｃから垂下面６８ｂに向かって実質上水平な下面６８ｄを有する。傾斜面６８ｃは、基台４０及びホイールマウント３４の傾斜面４４ｄ及び３９ｃと同一傾斜角度に形成されている。研削液案内路規定部材６８には、外周縁部に装着面６８aから下面６８ｄまで貫通して、傾斜面６８ｃと同一の傾斜角度を有する傾斜貫通孔６６が、周方向に間隔をおいて複数個形成されている。この複数個の傾斜貫通孔６６が、研削液案内路６６を規定している。研削液案内路規定部材６８は、その装着面６８a、垂下面６８ｂ及び傾斜面６８ｃを、それぞれホイールマウント３４の装着溝３９の上面３９ｂ、下面３９ａ及び傾斜面３９ｃに当接させて装着溝３９に装着される。研削液案内路６６は、ホイールマウント３４に形成された研削液供給路５８の連通溝５２に連通している。

２研削装置
２０研削手段
３４ホイールマウント
３６研削ホイール
４０基台
４２砥石
４８、６６研削液案内路
５０、６８研削液案内路規定部材
５８研削液供給路
６４研削液源

Claims

鉛直に延びる回転軸線を有する回転スピンドルと、該回転スピンドルの下端に装着される円盤形状のホイールマウントと、上面、下面及び円環形状の内周面を有する円環形状の基台及び該基台の該下面に固定された砥石から構成された研削ホイールとを含む研削手段を備えた研削装置であって、
該ホイールマウントの下面外周部には、該研削ホイールの該基台の該上面が当接される上面被装着面と該基台の円環状内周面が嵌合される内周面被装着面とを有する円環形状の装着凹部が形成されており、該研削ホイールの該基台が該ホイールマウントの該装着凹部に着脱自在に装着され、
該ホイールマウントには該砥石に研削液を供給する研削液供給路が形成され、
そして更に、該研削液供給路から流出した研削液を該砥石に導く研削液案内路を規定するための円環形状の研削液案内路規定部材が、該ホイールマウントの下面で且つ該装着凹部の該内周面被装着面に隣接して形成された円環形状の装着溝に着脱自在に装着され、
該研削液案内路は、該研削液案内路規定部材の環状外周面と該ホイールマウントの該装着溝の環状外周面及び／又は該研削ホイールの該基台の内周面との間に規定されていて周方向に連続して延在している、
ことを特徴とする研削装置。
該研削液案内路は、下方に向かって半径方向外方に４０°から５０°の傾斜角度で傾斜している、請求項１又は２記載の研削装置。