JP5694792B2

JP5694792B2 - 治具

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Publication number: JP5694792B2
Application number: JP2011011397A
Authority: JP
Inventors: 石川　智久; 智久石川
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2031-01-21
Also published as: JP2012152832A

Description

本発明は、研削装置の研削工具を脱着する際に使用される治具に関するものである。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣやＬＳＩ等の回路が形成される。そして、分割予定ラインに沿って半導体ウエーハを分割することによって各領域を分割することにより、個々の半導体チップが製造される。

このような半導体デバイス製造工程では、半導体チップの小型化及び軽量化のために、半導体ウエーハを分割する前に半導体ウエーハの裏面を研削することによって、半導体ウエーハの厚さを薄く加工することがある。このような半導体ウエーハの裏面の研削は、通常、円板形状の研削工具を高速回転させた状態で半導体ウエーハの裏面に研削工具を当接させる研削装置を用いて行われている（特許文献１参照）。

特開２００２−２８３２１１号公報

ところで、上述の研削装置では、研削工具の研削面が研削時間の経過に伴い摩耗する。研削面が摩耗した状態で研削工具を使用し続けると、所望の研磨効率及び研磨品質を達成することができなくなる。このため、上述の研削装置では、研削面が摩耗した研削工具を取り外した後、新たな研削工具を下面から支持しつつ、研削工具に形成されたネジ孔の位置と研削工具が固定されるマウントに形成されたネジ孔の位置とが一致するように研削工具を回転させ、ネジ孔にボルトを挿通することによって新たな研削工具をマウントに固定する交換作業を人手によって定期的に行う必要がある。しかしながら、研削工具の重さは約８ｋｇ程度と重いため、このような研削工具の交換作業には多くの労力を有する。このような背景から、研削工具の交換作業に要する労力を軽減可能な技術の提供が期待されていた。

本発明は、上記に鑑みて為されたものであり、研削工具の交換作業に要する労力を軽減可能な治具を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る治具は、ワークを保持する保持手段と、該保持手段を回転可能に支持するテーブル支持台と、該保持手段に保持されたワークを研削加工する工具と、該工具が固定されるマウントと、該マウントを回転可能に支持するスピンドルと、を有する加工手段と、を備える研削装置の、該工具を脱着する際に使用される治具であって、螺合部を有し、該工具を下側から支持する昇降台と、該螺合部に螺合する被螺合部を有し、該被螺合部に螺合した該昇降台の回転により該昇降台が昇降するのを許容するように該昇降台を支持する支持台と、該昇降台の下側から該工具の重量を相殺するような上向きの力を該昇降台に付勢し、該昇降台の回転に必要な力を低減させる付勢部と、を備え、該支持台が該保持手段を跨って該テーブル支持台上に配置された状態で該治具が使用されることを特徴とする。

本発明に係る治具によれば、研削工具の交換作業に要する労力を軽減することができる。

図１は、本実施の一実施形態である治具が用いられる研削装置の構成を示す概略斜視図である。図２は、本発明の一実施形態である治具の構成を示す部分断面図であり、昇降台が下降した状態を示す図である。図３は、本発明の一実施形態である治具の構成を示す部分断面図であり、昇降台が上昇した状態を示す図である。図４は、本発明の一実施形態である治具の変形例の構成を示す概略斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である治具の構成について説明する。

〔研削装置の構成〕
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態である治具が用いられる研削装置の構成について説明する。なお、本明細書中では、テーブル支持台４の移動方向をＸ方向、水平面内においてＸ方向と直交する方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向と直交する方向（鉛直方向）をＺ方向と定義する。

図１は、本実施の一実施形態である治具が用いられる研削装置の構成を示す概略斜視図である。図１に示すように、本実施の一実施形態である治具が用いられる研削装置１は、直方体状の基台２を備えている。基台２の上面の前方側には、研削装置１に対する各種指示を受け付ける操作パネル３が設けられている。操作パネル３の後方側には、チャックテーブル４１を支持するテーブル支持台４が設けられている。テーブル支持台４の後方側には、支柱部５が設けられている。支柱部５の前面には、Ｚ方向に移動可能に研削ユニット６が支持されている。

テーブル支持台４は、正方形状に設けられ、チャックテーブル４１を回転可能に支持している。テーブル支持台４は、図示しない駆動機構に接続され、この駆動機構から供給される駆動力によって、基台２の上面に形成された開口部２ａ内をＸ方向にスライド移動される。これにより、チャックテーブル４１は、研削ユニット６にワークの露出面を対向させる研削位置Ｐ１と、この研削位置Ｐ１から前方側に離間し、加工前のワークが供給される一方、加工後のワークが回収される載せ換え位置との間でスライド移動される。

テーブル支持台４の前後には、ワークの研削加工時に発生する研削砥石のくずなどが基台２内に侵入することを抑制する防塵カバー８が設けられている。防塵カバー８は、テーブル支持台４の前面及び後面に取り付けられると共に、テーブル支持台４の移動位置に応じて伸縮可能に設けられ、基台２の開口部２ａを覆うように構成されている。

チャックテーブル４１は、本発明に係る保持手段を構成するものであり、円盤状に形成され、その上面にはワークが保持される保持面４１ａが形成されている。保持面４１ａの中央部分には、ポーラスセラミック材により吸着面が形成されている。チャックテーブル４１は、基台２内に配置された図示しない吸引源に接続され、保持面４１ａの吸着面においてワークを吸着保持する。また、チャックテーブル４１は、図示しない回転駆動機構に接続され、この回転駆動機構により保持面４１ａにワークを保持した状態で回転される。

支柱部５は、直方体状に設けられ、その前面にはチャックテーブル４１の上方において研削ユニット６を移動させる研削ユニット移動機構５１が設けられている。研削ユニット移動機構５１は、支柱部５に対してボールねじ式の移動機構によりＺ方向に移動するＺ軸テーブル５２を有している。Ｚ軸テーブル５２には、その前面側に取り付けられた支持部５３を介して研削ユニット６が支持されている。

研削ユニット６は、本発明に係る加工手段を構成するものであり、ワークを研削加工する研削面を有する研削工具６１と、ボルト６２によって下面に研削工具６１が固定されるマウント６３と、マウント６３を回転可能に支持するスピンドル６４とを備えている。研削工具６１の研削面は、例えばダイヤモンドの砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めたダイヤモンド砥石で構成されている。研削ユニット６は、チャックテーブル４１の回転方向と同じ方向に研削工具６１を回転させつつ、研削位置Ｐ１に配置されたワークの表面に研削工具６１の研削面を当接させることによって、ワークの表面を研削加工する。

〔治具の構成〕
次に、図２及び図３を参照して、本発明の一実施形態である治具の構成について説明する。図２は、本発明の一実施形態である治具の構成を示す部分断面図であり、昇降台が下降した状態を示す図である。図３は、本発明の一実施形態である治具の構成を示す部分断面図であり、昇降台が上昇した状態を示す図である。

図２及び図３に示すように、本発明の一実施形態である治具１００は、昇降台１０１，支持台１０２，及び付勢部１０３を備えている。昇降台１０１は、Ｚ方向を軸方向とする有底筒状の部材によって構成され、その内周面には螺合部１０１ａが形成されている。

支持台１０２は、円筒形状の部材によって構成され、その外周面には昇降台１０１の螺合部１０１ａと螺合する被螺合部１０２ａが形成されている。支持台１０２は、被螺合部１０２ａに螺合した昇降台１０１の回転によって昇降台１０１がＺ方向に昇降するのを許容するように昇降台１０１を支持している。

付勢部１０３は、シリンダ等の伸縮可能な部材によって構成され、円筒形状の支持台１０２の内周領域に配設されている。付勢部１０３の端部は昇降台１０１の内底面に接続されている。

このような構成を有する治具１００を利用して研削工具６１をマウント６３に装着する際は、始めに、図２に示すように、テーブル支持台４を介して又は直接、治具１００を研削位置Ｐ１（図１参照）に配置した後、昇降台１０１の上面に研削工具６１を載置する。次に、図３に示すように、昇降台１０１を回転させることによって昇降台１０１を上昇させる。このとき、付勢部１０３が、昇降台１０１の下側から研削工具６１の重量を相殺するようなＺ方向の力を昇降台１０１に付勢する。なお、付勢部１０３が付勢する力の大きさは、研削工具６１と昇降台１０１との重さと同等程度の力とする。これにより、昇降台１０１の回転に必要な力を低減させた状態で螺合部１０１ａの回転による無段階の高さ位置決めが可能となる。そして、研削工具６１に形成されたネジ孔６１ａ（図２参照）の位置とマウント６３に形成されたネジ孔６３ａ（図２参照）の位置とが一致するように研削工具６１を回転させ、ネジ孔にボルト６２を挿通することによってマウント６３に研削工具６１を固定する。これにより、研削工具６１をマウント６３に装着することができる。一方、治具１００を利用して研削工具６１をマウント６３から取り外す際には、上面が研削工具６１の研削面に接触するまで昇降台１０１を上昇させた後、ボルト６２を取り外し、昇降台１０１を下降させることによって研削工具６１をマウント６３から取り外すことができる。

以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である治具１００は、螺合部１０１ａを有し、研削工具６１を下側から支持する昇降台１０１と、螺合部１０１に螺合する被螺合部１０２ａを有し、被螺合部１０２ａに螺合した昇降台１０１の回転により昇降台１０１が昇降するのを許容するように昇降台１０１を支持する支持台１０２と、昇降台１０１の下側から研削工具６１の重量を相殺するような上向きの力を昇降台１０１に付勢し、昇降台１０１の回転に必要な力を低減させる付勢部１０３と、を備えるので、研削工具６１の交換作業に要する労力を軽減することができる。また、螺合部１０１ａの回転による無段階の高さ位置決めが可能となるので、高さの微調整を容易に行うことが出来る。

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、上記実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、図４に示すように、治具１００を構成する昇降台１０１の上面に、昇降台１０１に対してＸＹ平面（水平面）内で回転可能な回転部材１０４を配設し、この回転部材１０４の上面において研削工具６１を支持するようにしてもよい。このような構成によれば、研削工具６１をマウント６３に装着する際、回転部材１０４を回転させることによって研削工具６１を回転させることにより、昇降台１０１の高さ位置を変えずに研削工具６１のネジ孔６１ａとマウント６３のネジ孔６３ａとの位置合わせを容易に行うことができる。このように、上記実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例、及び運用技術等は、全て本発明の範疇に含まれる。

１研削装置
６研削ユニット
４１チャックテーブル
６１研削工具
６２ボルト
６３マウント
６４スピンドル
１００治具
１０１昇降台
１０１ａ螺合部
１０２支持台
１０２ａ被螺合部
１０３付勢部
１０４回転部材

Claims

ワークを保持する保持手段と、
該保持手段を回転可能に支持するテーブル支持台と、
該保持手段に保持されたワークを研削加工する工具と、該工具が固定されるマウントと、該マウントを回転可能に支持するスピンドルと、を有する加工手段と、
を備える研削装置の、該工具を脱着する際に使用される治具であって、
螺合部を有し、該工具を下側から支持する昇降台と、
該螺合部に螺合する被螺合部を有し、該被螺合部に螺合した該昇降台の回転により該昇降台が昇降するのを許容するように該昇降台を支持する支持台と、
該昇降台の下側から該工具の重量を相殺するような上向きの力を該昇降台に付勢し、該昇降台の回転に必要な力を低減させる付勢部と、を備え、
該支持台が該保持手段を跨って該テーブル支持台上に配置された状態で該治具が使用されることを特徴とする治具。