JP6327954B2 - 加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、切削装置、研削装置等の加工装置に関する。

切削装置では、対向する２本のスピンドルにそれぞれ切削ブレードを装着し、それらの切削ブレードでデュアルカットを実施することにより切削効率を上げたり、又はステップカットを実施することにより切削結果を良好にする技術が知られている（例えば、特許第４５９００６０号公報参照）。

一方、研削装置では、２本のスピンドルにそれぞれ粗研削ホイール及び仕上げ研削ホイールを装着し、粗研削ホイールで粗研削を実施した後仕上げ研削ホイールで仕上げ研削を実施するようにして、研削効率を上げるとともに研削結果を良好にする技術が知られている（例えば、特許第４１５４０６７号公報参照）。

加工結果を良好にする場合、それぞれのスピンドルに異なる加工工具を装着するが、誤って第１スピンドルと第２スピンドルとに本来装着すべき加工工具と反対の加工工具を装着してしまうと、想定していた加工結果が得られないばかりか、半導体ウェーハ等の被加工物を破損してしまう場合もある。

そこで、切削装置において、スピンドルと相関がとれる位置に彩色したブレードケースホルダーを設置し、ブレードケースホルダーの色と同じ色に彩色されたブレードを収容するブレードケースをブレードケースホルダーに収容し、取り付け間違いを防止する方法が提案されている（特開２０１２−０００７０４号公報）。

特許第４５９００６０号公報 特許第４１５４０６７号公報 特開２０１２−０００７０４号公報

しかし、ブレードケースから切削ブレードを取り出した後、例えば交換作業を中断して他の作業を実施してからブレード交換作業を再開するといった場合、切削ブレードがどちらのブレードケースに入っていたか勘違いして、誤ったスピンドルに切削ブレードを装着してしまう恐れがある。

本発明はこのような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、加工工具のスピンドルへの誤装着を防止するようにした加工装置を提供することである。

本発明によると、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物をスピンドルの先端に装着した加工工具で加工する加工手段と、該チャックテーブルを覆うカバーと、を備えた加工装置であって、該加工手段は、該スピンドルの先端に固定され、該加工工具が装着されるマウント部材を含み、該加工手段の近傍に配設されて、該マウント部材に固定される該加工工具が該マウント部材に装着されるのに適しているかを判別する判別手段を具備し、該判別手段は、該カバーの上に配設されていることを特徴とする加工装置が提供される。

好ましくは、前記加工工具は識別部を有しており、前記判別手段は、該加工工具に配設された該識別部によって加工工具の種類を判別し、該識別部の色情報、凹凸情報、ＩＣタグ又はバーコードを用いて該加工工具の種類を判別する。

好ましくは、前記加工手段は研削手段から構成され、前記加工工具は研削ホイールから構成される。或いは、前記加工手段は切削手段から構成され、前記加工工具は切削ブレードから構成される。

本発明の加工装置によると、マウント部材に装着される加工工具の種類を判別する判別手段を加工手段の近傍に備えているので、マウント部材に加工工具を近づけた際、又は装着した後で加工前に判別手段で加工工具の誤装着が起きているか否かを判別することができ、実際に加工手段に取り付けられる加工工具の種類の判別を確実に実施することができる。

粗研削ユニット及び仕上げ研削ユニットを備えた研削装置の斜視図である。 図２（Ａ）は研削ホイールをホイールマウントに装着する様子を示す底面側斜視図、図２（Ｂ）は研削ホイールをホイールマウントに装着した状態の底面側斜視図である。 図３（Ａ）は図２（Ｂ）に類似しており、研削ホイールに形成された識別部の他の実施形態を示す底面側斜視図、図３（Ｂ）は図２（Ｂ）に類似しており、研削ホイールが識別部としてバーコードを備えた更に他の実施形態の底面側斜視図である。 二つのスピンドルを有する切削装置の外観斜視図である。

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を参照すると、本発明実施形態に係る研削装置２の斜視図が示されている。４は研削装置２のベースであり、ベース４の後方には二つのコラム６ａ，６ｂが立設されている。

コラム６ａには、上下方向に伸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中に回転可能に収容されたスピンドル２２と、スピンドル２２を回転駆動するモータ２４と、スピンドル２２の先端に固定されたホイールマウント２６と、ホイールマウント２６に着脱可能に装着された粗研削ホイール２８を含んでいる。図２に示すように、粗研削ホイール２８は、環状基台３０と、環状基台３０の下端部外周に固着された複数の粗研削用の研削砥石３２から構成されている。

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送り機構１８を備えている。パルスモータ１６を駆動すると、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。

他方のコラム６ｂにも、上下方向に伸びる一対のガイドレール４０が固定されている。この一対のガイドレール４０に沿って仕上げ研削ユニット３８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３８は、そのハウジング５０が一対のガイドレール４０に沿って上下方向に移動する移動基台４２に取り付けられている。

仕上げ研削ユニット３８は、ハウジング５０と、ハウジング５０中に回転可能に収容されたスピンドル５２と、スピンドル５２を回転駆動するモータ５４と、スピンドル５２の先端に固定されたホイールマウント５６と、ホイールマウント５６に着脱可能に装着された仕上げ研削用の研削砥石を有する仕上げ研削ホイール５８とを含んでいる。

仕上げ研削ユニット３８は、仕上げ研削ユニット３８を一対の案内レール４０に沿って上下方向に移動するボールねじ４４とパルスモータ４８とから構成される仕上げ研削ユニット送り機構４８を備えている。パルスモータ４６を駆動すると、ボールねじ４４が回転し、仕上げ研削ユニット３８が上下方向に移動される。

研削装置２は、コラム６ａ，６ｂ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６４を具備している。ターンテーブル６４は比較的大径の円板状に形成されており、図示しない回転駆動機構により矢印６５で示す方向に回転される。

ターンテーブル６４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６６が水平面内でモータにより回転可能に配置されている。チャックテーブル６６は、ポーラスセラミック材によって円板状に形成された吸引保持部を有しており、吸引保持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６４に配設された３個のチャックテーブル６６は、ターンテーブル６４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、カセット載置台７６，７８が配設されており、カセット載置台７６上には研削前のウェーハを収容したカセット８０ａが載置され、カセット載置台７８上には研削後のウェーハを収容するカセット８０ｂが載置される。

ベース４に形成された凹部４ａ内にはウェーハを搬送するウェーハ搬送ロボット８２が配設されている。ベース４の前側部分には更に、複数の位置決めピン８６を有する位置決めテーブル８４と、ウェーハ搬入機構（ローディングアーム）８８と、ウェーハ搬出機構（アンローディングアーム）９０と、研削されたウェーハをスピン洗浄及びスピン乾燥するスピンナー洗浄装置９２が配設されている。

粗研削加工領域Ｂ及び仕上げ研削加工領域ＣはＳＵＳ等の金属から形成されたカバー６８により覆われている。カバー６８は前面側にチャックテーブル６６の通過を許容する開口７０を有しており、カバー６８の上面板６８ａには粗研削ホイール２８の上下方向（Ｚ軸方向）の移動を許容する開口７２と、仕上げ研削ホイール５８の上下方向（Ｚ軸方向）の移動を許容する開口７４が形成されている。

更に、カバー６８の上面板６８ａ上には、粗研削ユニット１０に隣接して研削ホイール２８がホイールマウント２６に装着されるのに適しているか否かを判別する判別手段３６と、仕上げ研削ユニット３８に隣接して仕上げ研削ホイール５８がホイールマウント５６に装着されるのに適しているか否かを判別する判別手段６２が配設されている。

図２（Ａ）を参照すると、粗研削ユニット１０の研削ホイール２８をスピンドル２２に固定されたホイールマウント２６に装着する様子を示す底面側斜視図が示されている。ホイールマウント２６はボルトが挿入される複数の挿入穴２７を有しており、研削ホイール２８は挿入穴２７に対応する複数のねじ穴を有している。

ホイールマウント２６の複数のボルト挿入穴２７にボルトを挿入し、研削ホイール２８のねじ穴に螺合して締結することにより、図２（Ｂ）に示すように、研削ホイール２８はホイールマウント２６に装着される。

研削ホイール２８の環状基台３０の外周側面には、所定の色または柄等からなる識別部３４が形成されている。ホイールマウント２６への研削ホイール２８の装着は、図１に示すようにホイールマウント２６をカバー６８の外側に上昇させた状態で行うため、研削ホイール２８のホイールマウント２６への装着中又は装着が終了した状態で、カバー６８の上に配設された判別手段３６で識別部３４の情報を読み取り、研削ホイール２８の種類を判別することができる。

識別部３４が色からなる場合には、判別手段３６として色識別センサを採用し、識別部３４の色を色識別センサ３６で読み取り、この情報を制御手段９４に入力する。制御手段９４のメモリには、粗研削ユニット１０に装着すべき研削ホイール２８の種類が所定の色として入力されて登録されている。

従って、色識別センサ３６で読み取った識別部３４の色が予め制御手段のメモリに格納されている所定の色に一致すれば、制御手段９４は研削ホイール２８が正規の研削ホイールだと認識することになり、研削ホイール２８のホイールマウント２６への装着は終了する。

反対に、色識別センサ３６で読み取った識別部３４の色が制御手段９４のメモリに格納されている色と相違する場合には、制御手段９４はホイールマウント２６に装着した研削ホイール２８が別の種類の研削ホイールだと判断することができ、作業者は装着されている研削ホイール２８を取り外して、正規の研削ホイール２８をホイールマウント２６に装着する。

このように本実施形態によると、判別手段３６でホイールマウント２６に装着した研削ホイール２８の種類を直ちに判別することができるため、研削ホイール２８の誤装着を防止できる。

識別部３４が柄から構成される場合には、判別手段３６としてカメラを採用し、カメラにより識別部３４の柄を撮像することにより、制御手段９４では装着した研削ホイール２８が正規の研削ホイールか否かを判別することができる。

次に、図３（Ａ）を参照して、本発明の他の実施形態について説明する。この実施形態では、識別部３４Ａとして研削ホイール２８の環状基台３０の外周側面に凹凸や明暗が形成されている。従って、この実施形態の場合には、判別手段３６として例えばカメラを採用し、カメラで識別部３４Ａの凹凸や明暗を撮像することにより、研削ホイール２８の種類を判別する。

図３（Ｂ）を参照すると、本発明の更に他の実施形態が示されている。この実施形態では、識別部として環状基台３０の外周側面にバーコード３５を貼付する。そして、判別手段としてバーコードリーダー３７を採用し、バーコードリーダー３７でバーコード３５を読み取ることにより、ホイールマウント２６に装着された研削ホイール２８が正規の研削ホイールか否かを判別する。

バーコード３５に代わって、ＩＣタグを環状基台３０の外周側面に貼付し、判別手段としてＩＣタグリーダーを採用し、ＩＣタグリーダーで環状基台３０の外周側面に貼付されたＩＣタグの情報を読み取り、ホイールマウント２６に装着された研削ホイール２８が正規の研削ホイールか否かを判別するようにしても良い。

図４を参照すると、本発明が適用可能な切削装置１０２の外観斜視図が示されている。切削装置１０２の機構部は、複数のパネルを組み合わせて形成された外装カバー１０４内に収容されている。

１０６はチャックテーブルであり、回転可能且つＸ軸方向に移動可能に構成されている。チャックテーブル１０６には、よく知られているようにダイシングテープを介してウェーハを支持する環状フレームをクランプする複数のクランプ１０８が配設されている。

切削装置１０２は、Ｙ軸方向に整列して配設された第１切削ユニット１１０及び第２切削ユニット１１２を有している。第１切削ユニット１１０及び第２切削ユニット１１２とも、Ｙ軸方向に伸長するガイドレール１１４に案内されてＹ軸方向に移動可能であるとともに、Ｚ軸方向（高さ方向）にも移動可能に配設されている。切削装置１０２はスピンドルを２本有する所謂デュアルダイサーである。

１１６は内部に複数枚のウェーハを収容したカセットを載置するカセット載置台であり、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に構成されている。１１８は切削装置１０２の稼動状況を表示する表示ランプであり、切削装置１０２が正常作動時には例えば緑色で点灯し、何らかの故障が生じた場合には赤色が点滅する。

１２０はタッチパネル式の表示モニタであり、オペレータが装置の操作指令を入力できるとともに、装置の稼働状況が表示モニタ１２０上に表示される。１２２，１２４は非常停止ボタンであり、作業者がこの非常停止ボタン１２２，１２４を押すと切削装置２の作動を直ちに停止することができる。

ガイドレール１１４には第１切削ユニット１１０の切削ブレード１１０ａの種類を判別する判別手段１２６と、第２切削ユニット１１２の切削ブレード１１２ａの種類を判別する判別手段１２８が取り付けられている。切削ブレード１１０ａ，１１２ａの識別部が色から構成されている場合には、判別手段１２６，１２８として色識別センサを採用する。

切削ブレード１１０ａ，１１２ａの識別部が柄、凹凸、明暗等から形成されている場合には、判別手段１２６と、１２８として例えばカメラを採用する。或いは、切削ブレード１１０ａ，１１２ａにバーコード又はＩＣタグが貼付されている場合には、判別手段１２６，１２８としてバーコードリーダー、ＩＣタグリーダーを採用して、第１切削ユニット１１０の切削ブレード１１０ａの種類を判別し、第２切削ユニット１１２の切削ブレード１１２ａの種類を判別する。

切削ブレード１１０ａ，１１２ａで被加工物を切削する場合には、切削水を供給しながら切削する。従って、判別手段１２６，１２８が切削水により汚染されないように、切削水が飛散しにくい位置に配設し、判別手段１２６，１２８に開閉式のカバーを装着するのが好ましい。

２ 研削装置
１０ 粗切削ユニット
２６ ホイールマウント
２８ 粗研削ホイール
３０ 環状基台
３２ 研削砥石
３４，３４Ａ 識別部
３６ 判別手段
３７ バーコードリーダー
３８ 仕上げ研削ユニット
５６ ホイールマウント
５８ 仕上げ研削ホイール
６０ 識別部
９４ 制御手段
１０２ 切削装置
１１０ 第１切削ユニット
１１０ａ 切削ブレード
１１２ 第２切削ユニット
１１２ａ 切削ブレード
１２６，１２８ 判別手段

Claims (4)

1. 被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物をスピンドルの先端に装着した加工工具で加工する加工手段と、該チャックテーブルを覆うカバーと、を備えた加工装置であって、
   該加工手段は、該スピンドルの先端に固定され、該加工工具が装着されるマウント部材を含み、
   該加工手段の近傍に配設されて、該マウント部材に固定される該加工工具が該マウント部材に装着されるのに適しているかを判別する判別手段を具備し、
   該判別手段は、該カバーの上に配設されていることを特徴とする加工装置。
2. 前記加工工具は識別部を有しており、
   前記判別手段は、該加工工具に配設された該識別部によって加工工具の種類を判別し、
   該識別部の色情報、凹凸情報、ＩＣタグ又はバーコードを用いて該加工工具の種類を判別する請求項１記載の加工装置。
3. 前記加工手段は研削手段から構成され、前記加工工具は研削ホイールから構成される請求項１又は２記載の加工装置。
4. 前記加工手段は切削手段から構成され、前記加工工具は切削ブレードから構成される請求項１又は２記載の加工装置。