JP6403596B2

JP6403596B2 - 研削装置

Info

Publication number: JP6403596B2
Application number: JP2015022856A
Authority: JP
Inventors: 加藤　正樹; 正樹加藤; 志織鈴木; 光広野村; 孝行椛澤; 雅弘礒崎; 伸孝佐藤
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2015-02-09
Filing date: 2015-02-09
Publication date: 2018-10-10
Anticipated expiration: 2035-02-09
Also published as: JP2016144842A

Description

本発明は、研削装置に関し、特に、研削ホイールのホイールマウントへの装着構造に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ、個々のデバイスが分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウェーハ（以下、単にウェーハと略称することがある）は、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電子機器に広く利用されている。

ウェーハの裏面を研削する研削装置は、ウェーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウェーハを研削する研削砥石が配設された研削ホイールを回転可能に支持する研削手段と、研削領域に研削水を供給する研削水供給手段と、を具備しており、ウェーハを所定の厚みに研削加工することができる。

研削装置の研削手段は、モータにより回転駆動されるスピンドルと、スピンドルの先端部に固定されたホイールマウントと、該ホイールマウントに着脱可能に装着された研削ホイールとを含んでいる。研削ホイールは、環状基台と、環状基台の自由端部に環状に固着された複数の研削砥石とから構成される。

ホイールマウントに研削ホイールを装着する従来の装着構造は、複数のボルトを作業者によって手作業で締結して研削ホイールをホイールマウントに装着している（例えば、特開２００３−１８１７６７号公報参照）。

特開２００３−１８１７６７号公報

しかし、従来の研削ホイールの装着構造では、研削ホイールを交換する際に非常に手間が掛かり、ボルトの締結作業中に誤ってボルトが装置内部に落下したりするといった問題があった。

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、ボルトを使用せずに研削ホイールをホイールマウントに固定することのできる研削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研削する研削手段と、を備えた研削装置であって、該研削手段は、回転可能なスピンドルと、該スピンドルの先端部に固定されたホイールマウントと、該ホイールマウントに着脱可能に装着された研削ホイールと、を含み、該研削ホイールは、該ホイールマウントに装着される装着部から自由端部に向かうにつれて径が拡大する傾斜内周面を有する環状基台と、該環状基台の該自由端部に環状に固着された複数の研削砥石とから構成され、該ホイールマウントは、該研削ホイールの該環状基台の該傾斜内周面に圧接して該研削ホイールを把持するための互いに円周方向に離間した複数のチャック爪と、該複数のチャック爪の少なくとも１つのチャック爪を半径方向に移動して該複数のチャック爪を該環状基台の該傾斜内周面に圧接させる移動手段と、を有することを特徴とする研削装置が提供される。

好ましくは、前記ホイールマウントは、該研削ホイールを装着する位置を位置決めするための円周方向に離間して配設された複数の凸部材を有しており、前記研削ホイールの前記装着部には該凸部材に係合する複数の係合凹部が形成されている。

本発明によると、ホイールマウントに配置された複数のチャック爪が研削ホイールの環状基台の傾斜内周面に圧接して研削ホイールをホイールマウントに固定するようにしたので、ボルトで固定するといった作業が不要となり、また、作業中にボルトが落下するという問題を回避することができ、研削ホイールを容易にホイールマウントに装着することができる。

本発明実施形態に係る研削装置の斜視図である。図２（Ａ）は研削ホイールの表面側斜視図、図２（Ｂ）は研削ホイールの底面側斜視図である。ホイールマウントの底面図である。研削ホイールのホイールマウントへの装着関係を説明する底面側斜視図である。研削ホイールのホイールマウントへの装着の仕方を説明する断面図である。

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を参照すると、本発明実施形態に係る研削装置２の外観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の後方にはコラム６が立設されている。コラム６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に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２と、スピンドルハウジング１２を保持する支持部１４を有しており、支持部１４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１６に取り付けられている。

研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２中に回転可能に収容されたスピンドル１８と、スピンドル１８を回転駆動するモータ２０と、スピンドル１８の先端に固定されたホイールマウント２２と、ホイールマウント２２に着脱可能に装着された研削ホイール２４とを含んでいる。

研削装置２は、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３０とパルスモータ３２とから構成される研削ユニット送り機構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、移動基台１６が上下方向に移動される。

ベース４の上面には凹部４ａが形成されており、この凹部４ａにチャックテーブル機構３６が配設されている。チャックテーブル機構３６はチャックテーブル３８を有し、図示しない移動機構によりウェーハ着脱位置Ａと、研削ユニット１０に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。４０，４２は蛇腹である。ベース４の前方側には、研削装置２のオペレータが研削条件等を入力する操作パネル４４が配設されている。

図２（Ａ）を参照すると、本発明実施形態に係る研削ホイール２４の表面側斜視図が示されている。図２（Ｂ）は研削ホイール２４の底面側斜視図である。研削ホイール２４は、研削ホイール２４をホイールマウント２２に装着する装着部２６ａを有する環状基台２６と、環状基台２６の底面である自由端部２６ｂに環状に固着された複数の研削砥石２８とから構成される。

環状基台２６は、円錐台形状の開口４６を有している。この開口４６を画成する環状基台２６の内周面２６ｃは、図５を参照すると明らかなように、環状基台２６の装着部２６ａから自由端部２６ｂにかけて連続的にその径が拡大する傾斜内周面２６ｃに形成されている。

環状基台２６の上面である装着部２６ａには円周方向に１８０°離間して一対の係合凹部４８が形成されている。環状基台２６には更に、装着部２６ａから自由端部２６ｂに貫通する周方向に等間隔離間した複数の研削水供給路５０が形成されている。

図３を参照すると、ホイールマウント２２の底面図が示されている。ホイールマウント２２には、ホイールマウント２２をスピンドル１８に固定するための複数のボルト挿入穴５２が形成されている。

ホイールマウント２２の底面２２ｂには、研削ホイール２４をホイールマウント２２に装着するときの位置決めとして作用する互いに円周方向に１８０°離間した一対の位置決め凸部材５４が固定されている。

ホイールマウント２２の底面２２ｂには更に、円周方向に１２０°離間してそれぞれねじ６０により固定された一対の固定チャック爪５８と、一対の固定チャック爪５８から円周方向に１２０°離間して半径方向に移動可能に装着された移動チャック爪５６が配設されている。

図５の断面図に示されるように、移動チャック爪５６の背面には空間部５７が形成されており、この空間部５７に雄ねじ７０ａが露出するようにねじ７０がホイールマウント２２の側面から回転可能に挿入されている。

そして、ねじ７０の雄ねじ７０ａが移動チャック爪５６と一体的に形成された支持部６８のねじ穴に螺合している。従って、ねじ７０を回転することにより、移動チャック爪５６はホイールマウント２２の半径方向に移動される。

図３及び図５を合わせて参照すると、ホイールマウント２２にはスピンドル１８に形成された研削水供給路と接続する研削水供給路６２と、一端が研削水供給路６２に接続され他端がホイールマウント２２の底面２２ｂに開口する円周方向に等間隔離間した複数の研削水供給路６４が形成されている。各研削水供給路６４は円弧状の研削水供給溝６６に接続されている。

次に、図４のＶ−Ｏ−Ｖ線断面図である図５を参照して、本発明実施形態に係る研削ホイール２４のホイールマウント２２への装着方法について説明する。まず、図５（Ａ）に示すように、研削ホイール２４の係合凹部４８をホイールマウント２２の位置決め凸部５４に係合させながら研削ホイール２４をホイールマウント２２の横方向から移動して、研削ホイール２４をホイールマウント２２の底面２２ｂに装着する。この状態では、移動チャック爪５６の傾斜端面５６ａ及び固定チャック爪５８の傾斜端面５８ａは研削ホイール２４の傾斜内周面２６ｃから離間している。

図５（Ｂ）に示すように、研削ホイール２４をホイールマウント２２に対して更にスライドさせると、固定チャック爪５８の傾斜端面５８ａが研削ホイール２４の傾斜内周面２６ｃに当接する。

この状態から、ねじ７０を時計回り方向に回転させると、ねじ７０の雄ねじ７０ａに螺合している移動チャック爪５６の支持部６８が半径方向外側に移動され、移動チャック爪５６の傾斜端面５６ａが研削ホイール２４の傾斜内周面２６ｃに当接する。

ねじ７０を更に時計回り方向に回転すると、移動チャック爪５６の傾斜端面５６ａ及び固定チャック爪５８の傾斜端面５８ａが研削ホイール２４の傾斜内周面２６ｃに圧接し、研削ホイール２４のホイールマウント２２への装着固定が完了する。

移動チャック爪５６及び固定チャック爪５８が強い力で研削ホイール２４の傾斜内周面２６ｃに圧接しているため、ホイールマウント２２が固定されたスピンドル１８を回転させてウェーハ等の被加工物の研削を実施しても、ホイールマウント２２に対する研削ホイール２４の固定状態が解除されることはない。

研削ホイール２４をホイールマウント２２から取り外すには、ねじ７０を反時計回り方向に回転する。これにより、移動チャック爪５６が図５（Ｂ）に示すように、半径方向内側に移動されると共に、固定チャック爪５８の研削ホイール２４の傾斜内周面２６ｃへの圧接が解除される。

この状態から、研削ホイール２４を図５（Ａ）に示すように右方向に移動すると、研削ホイール２４の係合凹部４８のホイールマウント２２の位置決め凸部材５４との係合が解除されて、研削ホイール２４をホイールマウント２２から取り外すことができる。

図５（Ｃ）に示す研削ホイール２４をホイールマウント２２に完全に固定した状態では、ホイールマウント２２に形成された研削水供給路６２，６４が円弧状の研削水供給溝６６を介して研削ホイール２４の各研削水供給路５０に接続される。

従って、チャックテーブル３８に保持されたウェーハ等の被加工物を研削する際には、スピンドル１８の内部を介して供給された研削水を研削ホイール２４の研削水供給路５０から供給しながら被加工物の研削を実施することができる。

上述した実施形態の研削ホイール２４のホイールマウント２２への装着構造によると、従来の複数のボルトで固定する装着構造に替わって、移動チャック爪５６及び固定チャック爪５８を用いて研削ホイール２４をホイールマウント２２に固定できるため、非常に迅速に研削ホイール２４の装着作業を実施することができる。また、装着作業にボルトを使用しないため、ボルトが装置内部に落下してしまうという問題を発生させることがない。

２研削装置
１０研削ユニット
１８スピンドル
２２ホイールマウント
２４研削ホイール
２６環状基台
２８研削砥石
３８チャックテーブル
４８係合凹部
５４位置決め凸部材
５６移動チャック爪
５７空間部
５８固定チャック爪
６８支持部
７０ねじ
７０ａ雄ねじ部

Claims

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研削する研削手段と、を備えた研削装置であって、
該研削手段は、回転可能なスピンドルと、該スピンドルの先端部に固定されたホイールマウントと、該ホイールマウントに着脱可能に装着された研削ホイールと、を含み、
該研削ホイールは、該ホイールマウントに装着される装着部から自由端部に向かうにつれて径が拡大する傾斜内周面を有する環状基台と、該環状基台の該自由端部に環状に固着された複数の研削砥石とから構成され、
該ホイールマウントは、該研削ホイールの該環状基台の該傾斜内周面に圧接して該研削ホイールを把持するための互いに円周方向に離間した複数のチャック爪と、該複数のチャック爪の少なくとも１つのチャック爪を半径方向に移動して該複数のチャック爪を該環状基台の該傾斜内周面に圧接させる移動手段と、を有することを特徴とする研削装置。
前記ホイールマウントは、該研削ホイールを装着する位置を位置決めするための円周方向に離間して配設された複数の凸部材を有しており、前記研削ホイールの前記装着部には該凸部材に係合する複数の係合凹部が形成されている請求項１記載の研削装置。
前記ホイールマウントには、前記研削ホイールに研削水を供給する研削水供給路が形成されている請求項１又は２記載の研削装置。