JP6994334B2 - Processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、保持テーブルに保持されたウェーハを研削加工する加工装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus for grinding a wafer held on a holding table.
ウェーハを研削する研削装置は、ウェーハを保持する保持テーブルと、保持テーブルを回転させるモータと、モータを取り付けるためのモータブラケットと、保持テーブルに保持されたウェーハを研削する研削砥石を環状に配設した研削ホイールとを少なくとも備えており、モータによって保持テーブルを回転させながら、保持テーブルが保持したウェーハを研削砥石で研削している(例えば、下記の特許文献1を参照)。
The grinding device that grinds the wafer has a holding table that holds the wafer, a motor that rotates the holding table, a motor bracket for mounting the motor, and a grinding wheel that grinds the wafer held on the holding table in an annular shape. The holding table is rotated by a motor to grind the wafer held by the holding table with a grinding wheel (see, for example,
保持テーブルを回転させるモータは、回転動作するときに発熱するため、モータの熱が保持テーブルに伝達され保持テーブルの傾きを変化させたり、保持面の形状を変化させたりして、ウェーハの面内が均一な厚みに研削できないという問題がある。そのため、モータブラケットの内部に水路を設けて水を通水させ、モータの熱を遮断する冷却機構を備えるものがある。 Since the motor that rotates the holding table generates heat during the rotational operation, the heat of the motor is transferred to the holding table to change the inclination of the holding table or change the shape of the holding surface, so that the inside of the wafer is in-plane. However, there is a problem that it cannot be ground to a uniform thickness. Therefore, there is a device provided with a cooling mechanism in which a water channel is provided inside the motor bracket to allow water to pass through and shut off the heat of the motor.
しかし、水路に通水させる水の水質によって水路が塞がってしまうことがあり、この場合は、モータブラケットを交換する必要がある。例えば、保持テーブルをベルト伝達機構によって回転させている場合には、モータブラケットを交換するときにベルトが一度緩められベルトテンションを調整する必要があるため、作業時間がかかる。また、上記特許文献1に示した研削装置では、水路を有しないモータブラケットでモータを取り付けているため、後に冷却機構が必要になることがある。この場合においても、モータブラケットを交換するときにベルトテンションの調整が必要となり、作業時間がかかるという問題がある。
However, the water quality of the water passing through the waterway may block the waterway, and in this case, it is necessary to replace the motor bracket. For example, when the holding table is rotated by the belt transmission mechanism, the belt is loosened once when the motor bracket is replaced, and the belt tension needs to be adjusted, which takes a long time. Further, in the grinding apparatus shown in
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、モータの回転力を保持テーブルに伝達する伝達機構の調整をすることなく冷却機構の交換及び追加を可能にするとともに、作業時間を短縮できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to replace or add a cooling mechanism without adjusting the transmission mechanism for transmitting the rotational force of the motor to the holding table, and it is possible to shorten the working time. The purpose is to do so.
本発明は、ウェーハを保持する保持手段と、該ウェーハを加工する加工手段と、を備えた加工装置であって、該保持手段は、ウェーハを保持する保持テーブルと、該保持テーブルの中心を軸に回転させる回転軸と、該回転軸を回転自在に支持し装置基台に支持される保持ベースと、該保持ベースまたは装置基台に板状のモータブラケットを介して配設され該回転軸の回転動力源のモータと、該モータの回転力を該回転軸に伝達する伝達手段と、該モータブラケットを冷却する冷却ジャケットとを備え、該装置基台は、雌ネジ穴を備え、該モータブラケットは、該雌ネジ穴に対応した長孔を備え、冷却ジャケットは、該モータの外側面を囲み該モータブラケットに接触するU型に形成され、内部に冷却水を通水させる冷却水路と、該U型の一方の端に配設される該冷却水路の流入口と、該U型の他方の端に配設される該冷却水路の流出口と、該一方の端側と該他方の端側とにそれぞれ形成されネジを貫通させる2つの挿入孔とを備え、該挿入孔を貫通したネジを、該長孔を貫通させ該装置基台の雌ネジ穴に螺合させて、該ネジが該冷却ジャケットと該モータブラケットと共締め固定する。 The present invention is a processing apparatus including a holding means for holding a wafer and a processing means for processing the wafer, and the holding means has a holding table for holding the wafer and a center of the holding table as an axis. A rotating shaft that is rotatably supported by the rotating shaft, a holding base that rotatably supports the rotating shaft and is supported by the device base, and a rotating shaft that is arranged on the holding base or the device base via a plate-shaped motor bracket. A motor of a rotational power source, a transmission means for transmitting the rotational force of the motor to the rotary shaft, and a cooling jacket for cooling the motor bracket are provided, and the device base is provided with a female screw hole and the motor bracket is provided. The cooling jacket has a long hole corresponding to the female screw hole, and the cooling jacket is formed in a U shape that surrounds the outer surface of the motor and contacts the motor bracket, and has a cooling water channel through which cooling water is passed. An inlet of the cooling channel disposed at one end of the U-shape, an outlet of the cooling channel disposed at the other end of the U-shape, and one end side and the other end side. Each of the two insertion holes formed in and through the insertion hole is provided, and the screw penetrating the insertion hole is screwed into the female screw hole of the apparatus base through the long hole, and the screw is formed. It is fastened and fixed together with the cooling jacket and the motor bracket .
本発明に係る加工装置は、ウェーハを保持する保持手段を備え、保持手段は、ウェーハを保持する保持テーブルと、保持テーブルの中心を軸に回転させる回転軸と、回転軸を回転自在に支持し装置基台に支持される保持ベースと、保持ベースまたは装置基台に板状のモータブラケットを介して配設され回転軸の回転動力源のモータと、モータの回転力を回転軸に伝達する伝達手段と、モータブラケットを冷却する冷却ジャケットとを備え、 冷却ジャケットは、モータブラケットに接触させ内部に冷却水を通水させる冷却水路を備えたため、モータとともにモータブラケットを保持ベースまたは装置基台から取り外すことなく、モータブラケットに対する冷却ジャケットの着脱を容易に行える。したがって、伝達手段が例えばベルト伝達機構からなる場合には、ベルトテンションの調整することなく、冷却ジャケットの交換及び追加が可能となり、作業時間を短縮し得る。また、伝達手段が例えばギア伝達機構からなる場合においても、ギアのかみ合いを調整する必要がなくなり、上記同様に、作業時間を短縮し得る。 The processing apparatus according to the present invention includes a holding means for holding a wafer, and the holding means rotatably supports a holding table for holding the wafer, a rotating shaft that rotates around the center of the holding table, and a rotating shaft. A holding base supported by the device base, a motor of the rotational power source of the rotating shaft arranged on the holding base or the device base via a plate-shaped motor bracket, and transmission of the rotational force of the motor to the rotating shaft. The means and a cooling jacket for cooling the motor bracket are provided, and the cooling jacket is provided with a cooling water channel that contacts the motor bracket and allows cooling water to pass through the inside, so that the motor bracket is removed from the holding base or the device base together with the motor. The cooling jacket can be easily attached to and detached from the motor bracket without any problem. Therefore, when the transmission means is composed of, for example, a belt transmission mechanism, the cooling jacket can be replaced or added without adjusting the belt tension, and the working time can be shortened. Further, even when the transmission means is composed of, for example, a gear transmission mechanism, it is not necessary to adjust the meshing of the gears, and the working time can be shortened as described above.
図1に示す加工装置1は、被加工物であるウェーハWを研削加工する加工装置の一例である。加工装置1は、Y軸方向に延在する装置基台10を有している。加工装置1は、ウェーハWを保持する保持手段2と、保持手段2に保持されたウェーハWを研削する加工手段3と、加工手段3を保持手段2に対して接近及び離反する研削送り方向(Z軸方向)に昇降させる昇降手段4とを備えている。
The
装置基台10のY軸方向後部側には、コラム11が立設されている。加工手段3は、コラム11の前方において昇降手段4によって昇降可能に支持されている。加工手段3は、Z軸方向の軸心を有するスピンドル30と、スピンドル30の外周を囲繞するスピンドルハウジング31と、スピンドル30の一端に取り付けられたモータ32と、スピンドルハウジング31を保持するホルダ33と、マウント34を介してスピンドル30の下端に装着された研削ホイール35と、研削ホイール35の下部に環状に固着された複数の研削砥石36とを備えている。モータ32がスピンドル30を回転させることにより、研削ホイール35を所定の回転速度で回転させることができる。
A
昇降手段4は、Z軸方向に延在するボールネジ40と、ボールネジ40の一端に接続されたモータ41と、ボールネジ40と平行に延在する一対のガイドレール42と、内部に備えたナットがボールネジ40に螺合するとともに側部がガイドレール42に摺接する昇降板43とを備えている。昇降板43には、ホルダ33が固定されている。そして、モータ41がボールネジ40を回動させることにより、一対のガイドレール42に沿って昇降板43とともに加工手段3をZ軸方向に昇降させることができる。
The elevating
保持手段2は、ウェーハWを保持する保持テーブル20と、保持テーブル20の中心を軸に回転させる回転軸21と、回転軸21を回転自在に支持し装置基台10に支持される図2に示す保持ベース22と、保持ベース22または装置基台10にモータブラケット26を介して配設され回転軸21の回転動力源のモータ24と、モータ24の回転力を回転軸21に伝達する伝達手段25と、モータブラケット26を冷却する冷却ジャケット27とを備えている。
FIG. 2 shows that the
保持テーブル20の上面は、ウェーハWを吸引保持する保持面20aとなっている。保持テーブル20には、図示しない吸引源が接続されており、吸引源の吸引力を保持面20aに作用させることができる。保持テーブル20の周囲は、カバー12によって覆われている。図2に示すように、保持テーブル20は、保持ベース22に着脱自在に取り付けられる構成となっている。保持ベース22は、装置基台10に立設された支柱23によって水平に支持されている。
The upper surface of the holding table 20 is a
モータ24の先端には、シャフト240が接続されている。本実施形態に示す装置基台10の内部には、モータブラケット26が固定される固定面101を有する取り付け穴100が形成されている。固定面101には、シャフト240を貫通させるシャフト貫通孔102と、シャフト貫通孔102の周囲に第1のネジ6を螺合させる第1の雌ネジ103と、第2のネジ7を螺合させる第2の雌ネジ104とが形成されている。
A
図3に示すように、伝達手段25は、回転軸21に接続された従動プーリ250と、モータブラケット26を介してモータ24に接続された駆動プーリ251と、従動プーリ250と駆動プーリ251とに巻かれたベルト252とにより構成されている。モータ24のシャフト240の上端には駆動プーリ251が接続されている。モータ24が駆動プーリ251を駆動させると、ベルト252が従動プーリ250を従動させて回転力を回転軸21に伝達し、回転軸21とともに保持テーブル20を回転させることができる。回転軸21に回転力を伝達する伝達手段25としては、本実施形態に示したベルト伝達機構の構成に限定されるものではなく、ギア伝達機構によって伝達手段25を構成してもよい。
As shown in FIG. 3, the transmission means 25 includes a driven
モータブラケット26は、例えば矩形板状に形成され、モータ24のシャフト240を貫通させる貫通孔260と、貫通孔260の周囲に形成された複数(例えば2つ)の第1の挿入孔261と複数(例えば2つ)の第2の挿入孔262とを備えている。第1の挿入孔261は、図2に示した第1の雌ネジ103の位置に対応している。また、第2の挿入孔262は、第2の雌ネジ104の位置に対応している。
The
ここで、装置基台10の内部にモータブラケット26を介してモータ24を取り付ける場合は、モータブラケット26の貫通孔260及びシャフト貫通孔102にシャフト240を貫通させて装置基台10の上面から突出させるとともに、モータブラケット26を固定面101に当接させる。この状態で、第1のネジ6を第1の挿入孔261から挿入し第1の雌ネジ103に螺合させることにより、モータブラケット26を固定面101に固定する。モータ24を固定面101から取り外す場合には、上記取り付け動作の逆の動作を行えばよい。
Here, when the
冷却ジャケット27は、例えばU字形状に形成されており、その内側に開口270を有している。冷却ジャケット27の端部27a,27bには、第2のネジ7を挿入させる挿入孔271がそれぞれ形成されている。挿入孔271の位置は、モータブラケット26の第2の挿入孔262の位置に対応している。本実施形態に示す冷却ジャケット27は、U字形状からなるため、モータ24が冷却ジャケット27の側面に接触するのを防ぐことができる。なお、冷却ジャケット27は、モータ24を囲繞できる形状であればよく、特にU字形状に限定されず、例えばコの字形状でもよい。
The cooling
図4に示すように、冷却ジャケット27の内部には、冷却水8を通水させる冷却水路272が形成されている。冷却ジャケット27の端部27a側の冷却水路272には、冷却水循環装置5から所定温度に調節された冷却水8を冷却水路272に供給する供給管28が接続されている。また、冷却ジャケット27の端部27b側の冷却水路272には、冷却水路272から冷却水8を排水する排水管29が接続されている。冷却水循環装置5から供給管28を通じて冷却水路272内に冷却水8を流入させると、冷却水8が冷却水路272に沿って流れていき、排水管29から排水される。排水された冷却水8が冷却水循環装置5に流れ込むと、再度所定温度に調節されてから供給管28に向けて送出される。
かかる冷却ジャケット27は、常に冷却水8が冷却水路272内を循環するように構成されている。
As shown in FIG. 4, a cooling
The cooling
モータブラケット26に冷却ジャケット27を取り付ける場合は、図5に示すように、冷却ジャケット27の挿入孔271とモータブラケット26の第2の挿入孔262とを一致させ、モータブラケット26の下面に冷却ジャケット27を接触させる。続いて、第2のネジ7を挿入孔271と第2の挿入孔262とに挿入し、図2に示した装置基台10の第2の雌ネジ104に螺合させて締結することにより、冷却ジャケット27をモータブラケット26に固定する。これにより、モータ24を開口270に位置づけてモータ24の側面を冷却ジャケット27で囲繞した状態となる。冷却ジャケット27をモータブラケット26から取り外す場合は、第2のネジ7を挿入孔271及び第2の挿入孔262から取り外すだけで、冷却ジャケット27を容易にモータブラケット26から取り外すことができる。また、冷却ジャケット27では、U字形状の内側面が円柱状のモータ24の外側面に接触することにより、モータブラケット26を冷却するとともにモータ24を冷却することができる。
When attaching the cooling
次に、図1に示した加工装置1の動作例について説明する。ウェーハWは、円形板状の被加工物の一例であって、材質等が特に限定されない。ウェーハWを研削加工する際には、図示しない吸引源の作用を受けた保持面20aでウェーハWを吸引保持し、保持テーブル20を加工手段3の下方に移動させる。続いて、モータ24を駆動させて回転力を伝達手段25によって回転軸21に伝達し、保持テーブル20を所定の方向に回転させる。加工手段3は、スピンドル30を回転させることにより、研削ホイール35を所定の方向に回転させながら、昇降手段4によって、加工手段3を保持テーブル20の保持面20aに接近する方向に下降させ、回転しながら下降する研削砥石36でウェーハWを押圧しながら所定の厚みに至るまで研削加工する。
Next, an operation example of the
ウェーハWの研削中は、保持テーブル20を回転させ続けるため、モータ24が発熱する。そのため、図4に示すように、冷却水循環装置5が常に冷却ジャケット27の冷却水路272に冷却水8を通水させることにより、モータ24を冷却する。すなわち、冷却水路272内を循環する冷却水8の冷却作用によってモータ24の周囲を常に冷却することにより、モータ24の熱を除熱し、保持テーブル20に熱影響を及ぼさないようにする。なお、冷却水8としては、例えば純水などが用いられる。
During the grinding of the wafer W, the holding table 20 keeps rotating, so that the
このように、本発明に係る加工装置1は、ウェーハWを保持する保持手段2と、ウェーハWを加工する加工手段3とを備え、保持手段2は、ウェーハWを保持する保持テーブル20と、保持テーブル20の中心を軸に回転させる回転軸21と、回転軸21を回転自在に支持し装置基台10に支持される保持ベース22と、保持ベース22または装置基台10に板状のモータブラケット26を介して配設され回転軸21の回転動力源のモータ24と、モータ24の回転力を回転軸21に伝達する伝達手段25と、モータブラケット26を冷却する冷却ジャケット27とを備え、冷却ジャケット27は、モータブラケット26に接触させ内部に冷却水8を通水させる冷却水路272を備えたため、モータ24とともにモータブラケット26を例えば装置基台10から取り外すことなく、モータブラケット26に対する冷却ジャケット27の着脱を容易に行うことができる。これにより、ベルト252のベルトテンションの調整をすることなく、冷却ジャケット27の交換及び追加が可能となり、作業時間を短縮することができる。また、伝達手段25がギア伝達機構からなる場合においても、ギアのかみ合いを調整する必要がなく、作業時間を短縮することができる。
As described above, the
上記実施形態に示した加工装置1は、研削装置として説明したが、この構成に限定されず、保持テーブル20の回転駆動源となるモータ24を備え、発熱したモータ24を冷却ジャケット27で冷却する必要がある加工装置であればよい。したがって、例えば、研磨装置等にも本発明を適用することができる。
Although the
1:加工装置 10:装置基台 100:取り付け穴 101:固定面
102:シャフト貫通孔 103:第1の雌ネジ 104:第2の雌ネジ
11:コラム 12:カバー
2:保持手段 20:保持テーブル 20a:保持面 21:回転軸 22:保持ベース
23:支柱 24:モータ
25:伝達手段 250:従動プーリ 251:駆動プーリ
252:ベルト 26:モータブラケット 260:貫通孔 261:第1の挿入孔
262:第2の挿入孔
27:冷却ジャケット 270:開口 271:挿入孔 272:冷却水路
28:供給管 29:排水管
3:加工手段 30:スピンドル 31:スピンドルハウジング 32:モータ
33:ホルダ 34:マウント 35:研削ホイール 36:研削砥石
4:昇降手段 40:ボールネジ 41:モータ 42:ガイドレール 43:昇降板
5:冷却水循環装置 6:第1のネジ 7:第2のネジ 8:冷却水
1: Processing equipment 10: Equipment base 100: Mounting hole 101: Fixed surface 102: Shaft through hole 103: First female screw 104: Second female screw 11: Column 12: Cover 2: Holding means 20: Holding table 20a: Holding surface 21: Rotating shaft 22: Holding base 23: Strut 24: Motor 25: Transmission means 250: Driven pulley 251: Drive pulley 252: Belt 26: Motor bracket 260: Through hole 261: First insertion hole 262: Second insertion hole 27: Cooling jacket 270: Opening 271: Insertion hole 272: Cooling water channel 28: Supply pipe 29: Drain pipe 3: Processing means 30: Spindle 31: Spindle housing 32: Motor 33: Holder 34: Mount 35: Grinding wheel 36: Grinding grindstone 4: Lifting means 40: Ball screw 41: Motor 42: Guide rail 43: Lifting plate 5: Cooling water circulation device 6: First screw 7: Second screw 8: Cooling water
Claims (1)
該保持手段は、ウェーハを保持する保持テーブルと、
該保持テーブルの中心を軸に回転させる回転軸と、
該回転軸を回転自在に支持し装置基台に支持される保持ベースと、
該保持ベースまたは装置基台に板状のモータブラケットを介して配設され該回転軸の回転動力源のモータと、
該モータの回転力を該回転軸に伝達する伝達手段と、
該モータブラケットを冷却する冷却ジャケットと、を備え、
該装置基台は、雌ネジ穴を備え、
該モータブラケットは、該雌ネジ穴に対応した長孔を備え、
該冷却ジャケットは、該モータの外側面を囲み該モータブラケットに接触するU型に形成され、内部に冷却水を通水させる冷却水路と、該U型の一方の端に配設される該冷却水路の流入口と、該U型の他方の端に配設される該冷却水路の流出口と、該一方の端側と該他方の端側とにそれぞれ形成されネジを貫通させる2つの挿入孔とを備え、
該挿入孔を貫通したネジを、該長孔を貫通させ該装置基台の雌ネジ穴に螺合させて、該ネジが該冷却ジャケットと該モータブラケットと共締め固定する加工装置。 A processing device provided with a holding means for holding a wafer and a processing means for processing the wafer.
The holding means includes a holding table for holding the wafer and a holding table.
A rotating shaft that rotates around the center of the holding table,
A holding base that rotatably supports the axis of rotation and is supported by the device base,
The motor of the rotational power source of the rotary shaft, which is arranged on the holding base or the device base via a plate-shaped motor bracket,
A transmission means for transmitting the rotational force of the motor to the rotating shaft,
With a cooling jacket for cooling the motor bracket,
The device base is provided with a female screw hole.
The motor bracket has an elongated hole corresponding to the female screw hole.
The cooling jacket is formed in a U shape that surrounds the outer surface of the motor and is in contact with the motor bracket, and has a cooling water channel for passing cooling water inside and the cooling disposed at one end of the U shape. Two insertion holes formed at the inlet of the channel, the outlet of the cooling channel disposed at the other end of the U-shape, and one end side and the other end side, respectively, through which a screw is passed. And with
A processing device in which a screw penetrating the insertion hole is screwed into a female screw hole of the device base through the long hole, and the screw is fastened and fixed together with the cooling jacket and the motor bracket .
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