JP6021666B2

JP6021666B2 - 研削ホイール

Info

Publication number: JP6021666B2
Application number: JP2013016750A
Authority: JP
Inventors: 友子市野澤
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2033-01-31
Also published as: JP2014147983A

Description

本発明は、研削装置に装着される研削ホイールに関する。

従来、例えば、特許文献１に開示されるように、半導体ウェーハなどの被加工物を研削するための研削装置において、研削ホイールは、通常、基台と基台に配設された複数または環状の研削砥石とから構成されることが知られている。

この研削砥石は、ダイヤモンド等の砥粒をガラスや金属、レジン等のボンド材で固めたものであり、被加工物を研削するのに伴って磨耗することになるため、研削ホイールの研削砥石が磨耗して使用限界に達すると、新たな研削ホイールに交換する必要が生じることになる。

特開２００７−２９６６０１号公報

上述のように、研削ホイールの研削砥石の磨耗に伴う交換の必要性が生じるものであるため、研削装置の使用者は、交換用の研削ホイールをストックし、所定の場所に収容する必要があった。このため、従来は、研削ホイールをストックするための収容場所が必要とされるものであった。

特に、異なる品種の研削ホイールを複数使い分けている場合には、複数種類の研削ホイールをストックするための収容場所が必要されるほか、研削ホイールの種類を判別できるように整理をする必要など、交換用の研削ホイールの管理の問題も生じることになる。

仮に交換用の研削ホイールの管理が適切でない場合には、作業者が研削装置に装着する際に、不適当な品種の研削ホイールを取り付けてしまうおそれがある。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、交換用の研削ホイールの収容場所を削減するとともに、作業者による研削ホイール品種の取り付け間違いを低減しうる研削ホイールを提供することである。

請求項１に記載の発明によると、研削装置のスピンドル先端に固定されたマウントに装着される研削ホイールであって、マウントに装着される装着面を有した第一基台と第一基台の装着面の反対面に配設された第一研削砥石とを有した第一研削ホイール体と、第一研削ホイール体の第一研削砥石側に装着される装着面を有し第一研削砥石を収容する砥石収容部を有した第二基台と第二基台の装着面の反対面に配役された第二研削砥石とを有した第二研削ホイール体と、第一研削ホイール体をマウントに着脱可能に固定するとともに第二研削ホイール体を第一研削ホイール体を介してマウントに着脱可能に固定する固定手段と、を少なくとも備えた研削ホイールが提供される。

本発明によると、交換用の研削ホイールの収容場所が削減されるとともに、作業者による研削ホイール品種の取り付け間違いを防止する研削ホイールが提供される。

具体的には、本発明の研削ホイールでは、複数の研削ホイール体が積層された状態で、研削装置に装着される。これにより、研削砥石が摩耗して使用限界に達した研削ホイール体を研削装置から取り外すことで、新たな研削ホイール体の研削砥石が露出するため、この新たな研削ホイール体による研削が続行できる。

よって、複数の交換用の研削ホイールを別の場所にストックしておく必要がなく、収容場所を削減できるとともに、一度研削ホイールを取り付けた後は使用限界に達した研削ホイール体を取り外すだけなので、作業者による研削ホイール品種の取り付け間違いを防止できる。さらに、取り外し作業だけで対応できるので、新たな研削ホイール体を使用する際に必要な作業の手間や時間の削減を図ることができる。

本発明の実施に適した研削装置の斜視図である。スピンドル先端に固定されたマウントに装着される研削ホイールについて示す斜視図である。スピンドル先端に固定されたマウントに装着される研削ホイールについて示す断面図である。研削ホイールの他の実施形態について示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明実施形態の研削装置２の斜視図を示している。４は研削装置２のベースであり、ベースの後方にはコラム６が垂直に立設されている。コラム６には、上下方向に延びる一対のガイドレール８が固定されている。

この一対のガイドレール８に沿って粗研削ユニット１０が上下方向に移動可能に装着されている。粗研削ユニット１０は、そのハウジング２０が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１２に取り付けられている。

粗研削ユニット１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０から下方に突出されるスピンドル２１と、スピンドルを回転駆動するサーボモータ２２と、スピンドル２１の先端に固定された複数の粗研削用の研削砥石を有する研削ホイール７０を含んでいる。

粗研削ユニット１０は、粗研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ１４とパルスモータ１６とから構成される粗研削ユニット移動機構１８を備えている。パルスモータ１６をパルス駆動すると、ボールねじ１４が回転し、移動基台１２が上下方向に移動される。

さらに、コラム６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール１９が固定されている。この一対のガイドレール１９に沿って仕上げ研削ユニット２８が上下方向に移動可能に装着されている。

仕上げ研削ユニット２８は、そのハウジング３６が一対のガイドレール１９に沿って上下方向に移動する図示しない移動基台に取り付けられている。仕上げ研削ユニット２８は、ハウジング３６と、ハウジング３６から下方に突出されるスピンドル３７と、スピンドル３７を回転駆動するサーボモータ３８と、スピンドルの先端に固定された仕上げ研削用の研削砥石を有する研削ホイール４０を含んでいる。

仕上げ研削ユニット２８は、仕上げ研削ユニット２８を一対の案内レール１９に沿って上下方向に移動するボールねじ３０とパルスモータ３２とから構成される仕上げ研削ユニット移動機構３４を備えている。パルスモータ３２を駆動すると、ボールねじ３０が回転し、仕上げ研削ユニット２８が上下方向に移動される。

研削装置２は、コラム６の前側においてベース４の上面と略面一となるように配設されたターンテーブル４４を具備している。ターンテーブル４４は比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印４５で示す方向に回転される。

ターンテーブル４４には、互いに円周方向に１２０°離間して３個のチャックテーブル４６が水平面内で回転可能に配置されている。チャックテーブル４６は、ポーラスセラミック材によって円盤状に形成された吸着部を有しており、吸着部の保持面上に載置されたウェーハを真空吸引手段を作動することにより吸引保持する。

ターンテーブル４４に配設された３個のチャックテーブル４６は、ターンテーブル４４が適宜回転することにより、ウェーハ搬入・搬出領域Ａ、粗研削加工領域Ｂ、仕上げ研削加工領域Ｃ、及びウェーハ搬入・搬出領域Ａに順次移動される。

ベース４の前側部分には、第１のウェーハカセット５０と、第２のウェーハカセット５２と、ウェーハ搬送ロボット５４と、複数の位置決めピンを有する位置決めテーブル５６と、ウェーハ搬入機構（ローディングアーム）６０と、ウェーハ搬出機構（アンローディングアーム）６２と、スピンナユニット６３が配設されている。

ベース４の前側部分には、各種操作を入力したり、動作状況を表示するためのタッチパネル３が配設されている。

次に、図２及び図３を用いて本発明の特徴的な構成について説明する。図２はスピンドル２１先端に固定されたマウント２３に装着される研削ホイール７０について示す斜視図であり、図３はスピンドル２１先端に固定されたマウント２３に装着される研削ホイール７０について示す断面図である。

なお、図２、図３に示す構成は、図１に示す粗研削ユニット１０に装着されるものであるが、図１に示す仕上げ研削ユニット２８に装着される研削ホイール４０についても同様に適用することができる。

図２、図３に示される本実施形態の研削ホイール７０は、スピンドル２１先端に固定されたマウント２３の下側に固定される第一研削ホイール体７１と、この第一研削ホイール体７１の下側に固定される第二研削ホイール体７２とを有している。

マウント２３は、スピンドル２１よりも径の大きい軸部２３ａと、軸部２３ａの下部において軸部２３ａよりも径の大きい円環状のフランジ部２３ｂとを有して構成されている。フランジ部２３ｂには、円周方向に離間して四箇所に上下方向の雌ネジ孔２３ｃが形設されており、雌ネジ孔２３ｃには固定手段となる固定ボルト８１が挿通され得るようになっている。

第一研削ホイール体７１は、円環状の第一基台７１ａと、第一基台７１ａの下面７１ｖに複数配設される第一研削砥石７１ｂと、を有して構成される。また、第一基台７１ａの上面、つまりは、第一研削砥石７１ｂが付設される側と反対側の面は、フランジ部２３ｂの下面２３ｖに対して当接される装着面７１ｕとして構成される。

第一基台７１ａには、円周方向に離間して四箇所に上下方向の雌ネジ孔７１ｃが形設されており、雌ネジ孔７１ｃには固定手段となる固定ボルト８１が挿通され得るようになっている。第一基台７１ａの雌ネジ孔７１ｃは、マウント２３のフランジ部２３ｂの雌ネジ孔２３ｃの位置と合致できるように配置される。

第二研削ホイール体７２は、円環状の第二基台７２ａと、第二基台７２ａの下面７２ｖに複数配設される第二研削砥石７２ｂと、を有して構成される。また、第二基台７２ａの上面、つまりは、第二研削砥石７２ｂが付設される側と反対側の面は、第一研削ホイール体７１の第一基台７１ａの下面７１ｖに対して当接される装着面７２ｕとして構成される。

第二基台７２ａの装着面７２ｕには、第一研削ホイール体７１の下面７１ｖに設けられる第一研削砥石７１ｂを収容するための円環状の溝で構成される砥石収容部７２ｓが形設される。砥石収容部７２ｓの深さは、その内側に第一研削砥石７１ｂを収めつつ、装着面７２ｕが第一基台７１ａの下面７１ｖに当接できる寸法に設計される。

第二基台７２ａには、円周方向に離間して四箇所に上下方向の雌ネジ孔７２ｃが形設されており、雌ネジ孔７２ｃには固定手段となる固定ボルト８１が挿通され得るようになっている。第二基台７２ａの雌ネジ孔７２ｃは、マウント２３のフランジ部２３ｂの雌ネジ孔２３ｃ、及び、第一基台７１ａの雌ネジ孔７１ｃの位置と合致できるように配置される。

そして、図２に示すように、上下方向に連通するように位置が合わせられた雌ネジ孔２３ｃ，７１ｃ，７２ｃに対して固定ボルト８１を上側からねじ込むことによって、固定ボルト８１を介してマウント２３に対し、第一研削ホイール体７１及び第二研削ホイール体７２が固定された状態となり、複数の研削ホイール体を有してなる研削ホイール７０が構成される。なお、固定ボルト８１は下側からねじ込むこととしてもよい。

このように構成された研削ホイール７０では、図３に示すように、第二研削ホイール体７２の第二研削砥石７２ｂが露出した状態となっており、この第二研削砥石７２ｂによる研削加工を実施することができる。

そして、第二研削砥石７２ｂが磨耗した際には、固定ボルト８１を上方へと移動させることで、第二研削ホイール体７２の雌ネジ孔７２ｃから固定ボルト８１を抜き出し、第二研削ホイール体７２を第一研削ホイール体７１から分離させる。なお、固定ボルト８１は第一研削ホイール体７１の雌ネジ孔７１ｃからは抜き出さずに、固定ボルト８１によるフランジ部２３ｂに対する第一研削ホイール体７１の固定の状態維持されたままとする。

このように、第二研削ホイール体７２を分離することで、砥石収容部７２ｓに収容されていた第一研削ホイール体７１の第一研削砥石７１ｂを露出させることができ、この第一研削砥石７１ｂによる研削加工を実施することができる。

以上のようにして本発明を実施することができる。
即ち、研削装置２のスピンドル２１先端に固定されたマウント２３に装着される研削ホイール７０であって、マウント２３に装着される装着面７１ｕを有した第一基台７１ａと第一基台７１ａの装着面７１ｕの反対面に配設された第一研削砥石７１ｂとを有した第一研削ホイール体７１と、第一研削ホイール体７１の第一研削砥石７１ｂ側に装着される装着面７２ｕを有し第一研削砥石７１ｂを収容する砥石収容部７２ｓを有した第二基台７２ａと第二基台７２ａの装着面７２ｕの反対面に配役された第二研削砥石７２ｂとを有した第二研削ホイール体７２と、第一研削ホイール体７１をマウント２３に着脱可能に固定するとともに第二研削ホイール体７２を第一研削ホイール体７１を介してマウント２３に着脱可能に固定する固定手段となる固定ボルト８１と、を少なくとも備えた研削ホイール７０とするものである。

これにより、交換用の研削ホイールの収容場所が削減されるとともに、作業者による研削ホイール品種の取り付け間違いを防止する研削ホイールが提供される。

具体的には、本実施形態の研削ホイール７０では、複数の研削ホイール体が積層された状態で、研削装置に装着される。これにより、研削砥石が摩耗して使用限界に達した研削ホイール体を研削装置から取り外すことで、新たな研削ホイール体の研削砥石が露出するため、この新たな研削ホイール体による研削が続行できる。

また、図４に示すように、第二研削ホイール体７２と同一の構成とする第三研削ホイール体７３、第四研削ホイール体７４を備えるなど、より数多くの研削ホイール体を積層配置することで、磨耗した研削ホイール体を取り外すだけで対応可能とする回数を多くすることができる、つまりは、未使用の研削ホイール体を取り付ける回数を少なくすることができ、研削ホイール体について、メンテナンスに要する時間の短縮を図ることができる。

また、研削ホイール体に設けられる研削砥石については、全ての研削ホイールについて同一のものが配設されることとするほか、研削ホイール体毎に異なる研削砥石が配設されるものとしてもよい。

さらに、図２乃至図４に示す構成において、第一研削ホイール体７１を第二研削ホイール体７２と同一の構成とすることで、同一構造の複数の研削ホイール体を積層することで研削ホイール７０が構成されることとしてもよい。

これによれば、全ての研削ホイール体において共通の基台（第二基台７２ａ）を使用することができ、部品の共通化によるコスト削減、取扱い容易性、管理容易性などの効果が得られることとなる。

２１スピンドル
２３マウント
２３ｂフランジ部
７０研削ホイール
７１第一研削ホイール体
７１ａ第一基台
７１ｂ第一研削砥石
７１ｕ装着面
７２第二研削ホイール体
７２ｓ砥石収容部
８１固定ボルト

Claims

研削装置のスピンドル先端に固定されたマウントに装着される研削ホイールであって、
マウントに装着される装着面を有した第一基台と該第一基台の該装着面の反対面に配設された第一研削砥石とを有した第一研削ホイール体と、
該第一研削ホイール体の該第一研削砥石側に装着される装着面を有し該第一研削砥石を収容する砥石収容部を有した第二基台と該第二基台の該装着面の反対面に配役された第二研削砥石とを有した第二研削ホイール体と、
該第一研削ホイール体を該マウントに着脱可能に固定するとともに該第二研削ホイール体を該第一研削ホイール体を介して該マウントに着脱可能に固定する固定手段と、
を少なくとも備えた研削ホイール。