JPS593789Y2 - 砥石減耗検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は半導体の溝加工を行なう研削盤に係り、砥石
の減耗量を検出する装置に関する。

半導体の溝加工に使用する砥石の幅は、たとえば４０μ
程度の極く薄いものが用いられる。

そこで切込み量の設定は、砥石とワークテーブルとの接
触点を検出し、その点からの切残し量を制御して行なっ
ている。

この様に幅の薄い砥石（以下ブレードと称する）を用い
て例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ） 、サファイヤなど
の溝加工を行うとき、その減耗量がある値以上になると
目詰りが進んで先端の状態が加工に不適当なものになり
、精密な溝加工が不可能になるとともに溝稜のチッピン
グの原因にもなる。

また、ブレードがある程度以上減耗すると、ブレードの
取付けに使用するフランジが加工物に接触するなどの事
故を生じる虞れもある。

この様にブレードが減耗すると種々の不都合を生じるが
、現在市販されている装置には、ブレードの減耗を検出
する機能はなかった。

この考案は上記の点に鑑みてなされたもので、半導体の
溝加工に使用する幅の薄い砥石（ここでは上記した様に
特にブレードと称している）の減耗を検出し、ブレード
のドレッシングを要求したり、ブレードの許容減耗を監
視してブレードの交換を要求することができる砥石減耗
検出装置を提供することを目的とする。

以下この考案の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は半導体の溝加工を行なう研削盤の概略構成を示
すもので、１１は装置本体、１２は装置本体１１に昇降
自在に設けられたワークテーブル、１３はこのワークテ
ーブルに一体的に取付けられたポテンショメータ、１４
は上記ワークテーブルの上方に位置し、装置本体１１に
対してその回転軸１４ａにより回転自在に支持された導
電性の金属を結合剤とするダイヤモンド砥石である円盤
状ブレード、１５はこのブレード１４の両側面に一体的
に取付けられたフランジである。

しかして、上記ワークテーブル１２はその下端部が長い
棒状のねし１６に螺合しており、モータ１７によって上
記ねじ１６が回転することにより、装置本体１１のガイ
ド壁１８を摺動して矢印Ａ−Ａ’方向に昇降自在となっ
ている。

また、上記ブレード１４はその回転軸１４ａが装置本体
１１内で図示しない回転駆動源に接続されている。

さらに、ワークテーブル１２、ポテンショメータ１３、
ねじ１６及びモータ１７は、図示せぬ送り駆動機構によ
り、紙面垂直方向に一体的に送り移動されるようになっ
ている。

次に、第２図によりこの考案による減耗量検出装置の電
気回路の構成を説明する。

第２図において、２１は電源で、この電源２１は第１図
で示したポテンショメータ１３に接続されている。

このポテンショメータ１３の出力端子１３ ａは増幅器
２２、整流器２３を介してアナログ／ディジタル変換器
２４（以下Ａ／Ｄコンバータ２４という）に接続される
。

このＡ／Ｄコンバータ２４の出力端子はメモリ機能を有
する偏差カウンタ２５の第１の入力端子に接続されると
ともに比較回路２６の第１の入力端子に接続される。

これら偏差カウンタ２５、比較回路２６のそれぞれ第２
の入力端子には接触点検出回路２７から接触点検出信号
がゲート回路２８を介して入力される。

上記接触点検出回路２７は、回転軸１４ａとワークテー
ブル１２との間に電圧を印加し、ブレード１４のワーク
テーブル１２の上面への接触にともなう電気的導通を検
出して、接触点検出信号を出力するものである。

また、上記比較回路２６の第３の入力端子にはブレード
交換用設定減耗量大力インタフエイス回路２９（以下交
換用減耗量設定回路２９という）からの設定減耗量信号
が入力される。

この比較回路２６の出力端子はブレード交換要求信号イ
ンタフェイス回路３０（以下ブレード交換要求回路３０
という）に接続される。

また、上記偏差カウンタ２５の出力端子は比較回路３１
の第１の入力端子に接続される。

この比較回路３１の第２の入力端子にはドレッシング用
設定減耗量入力インタフエイス回路３２（以下ドレッシ
ング用減耗量設定回路３２という）からの設定減耗量信
号が入力される。

そしてこの比較回路３１の出力端子はドレッシング要求
信号インタフェイス回路３３（以下ドレッシング要求回
路３３という）に接続されている。

次に上記の様に構成されたこの考案の動作を説明する。

モータ１７が駆動することにより、ねじ１６が回転し、
これによりワークテーブル１２が矢印Ａ方向に上昇する
が、このときポテンショメータ１３の移動部も一体的に
上昇する。

このポテンショメータ１３には第２図に示す様に電源２
１から所定の電圧が印加されているが、ワークテーブル
１２が移動するとそれに従いポテンショメータ１３の出
力端子１３ａの位置も変化する。

すなわち、ワークテーブル１２の移動量に比例したワー
クテーブル１２の高さを示す電圧変化が生じ、その電圧
が増幅器２２、整流器２３により増幅、整流されたのち
Ａ／Ｄコンバータ２４に入力され、テ゛イジタル変換さ
れる。

そして、このメモリに記憶したデータＨｏを次にドレッ
シングが行なわれるまで保持する。

しかして、まずブルード１４をドレッシングした直後に
、ワークテーブル１２を上昇させ、ワークテーブル１２
の上面をドレッシングされたブレード１４に接触させる
。

この接触にともない接触点検出回路２７からは接触点検
出信号がゲート回路２８を介して偏差カウンタ２５にゲ
ート信号として出力される。

このゲート信号を入力した偏差カウンタ２５は、Ａ／Ｄ
コンバータ２４からの基準信号となるワークテーブル１
２の上面位置Ｈｏを示すディジタル信号を読込んで内部
メモリに記憶する。

ついで、ワークテーブル１２上に例えばＧａＡｓなどの
ウェハを載置したのち、所定の切込量となるまでワーク
テーブル１２を上昇させるとともに、送り駆動機構によ
り、ワークテーブル１２を送り移動させブレード１４に
より所定の溝加工を行うこの溝加工によりブレード１４
は減耗していく。

しかして、溝加工されたウェハをワークテーブル１２か
ら取り除き、再びワークテーブル１２の上面をブレード
１４に接触させる。

この接触により接触点検出回路２７から出力された接触
点検出信号がゲート回路２８を介して偏差カウンタ２５
及び比較器２６にゲート信号として出力される。

このゲート信号を人力した偏差カウンタ２５は、上記ゲ
ート信号を受けると、上記Ａ／Ｄコンバータ２４からの
ディジタル信号を読込んで、上記基準位置Ｈｏを示すデ
ータとの差△Ｈ１を比較回路３１に出力する。

この差△Ｈ１は、ブレード１４の減耗量を示している。

この比較回路３１は、偏差カウンタ２５の出力△Ｈ１が
ドレッシング用減耗量設定回路３２からの基準減耗量信
号△Ｗと等しい場合に出力を出す。

この基準減耗量信号△Ｗは、ドレッシング直後からドレ
ッシングを要するまで減耗したときの減耗量に設定しで
ある。

この出力によりドレッシング要水回路３３が働いてブレ
ード１４のドレッシング要求を出す。

もし、偏差カウンタ２５の出力△Ｈ１がドレッシング用
渠耗量設定回路３２からの基準減耗量信号△Ｗより小さ
い場合には、ドレッシング要求回路３３は働かず、再び
ワークテーブル１２上に新しいウェハを載置して所定の
切込量を設定した後、前と同様にして溝加工を行う。

しかして、溝加工後、前述したと同様にしてワークテー
ブル１２の上面をブレード１４に接触させ、ゲート回路
２８を介して接触点検出回路２７から出力されたゲート
信号に基づき、偏差カウンタ２５は、上記Ａ／Ｄコンバ
ータ２４からのワークテーブル１２の上面位置Ｈ２を示
すディジタル信号を読込んで、前記基準位置Ｈｏを示す
データとの差△Ｈ２を比較回路３１に出力するこの差△
Ｈ２は、ブレード１４の減耗量を示している。

この比較回路３１は、前と同様にして、上記基準減耗量
信号△Ｗとの比較を行い、出力△Ｈ２が基準減耗量信号
△Ｗと等しい場合に、ドレッシング要求回路３３からド
レッシング要求が出される。

もし、偏差カウンタ２５の出力△Ｈ２が上記基準減耗量
信号△Ｗより小さい場合は、溝加工をブレード１４をド
レッシングすることなく継続する。

一方、前記比較回路２６はゲート信号（接触点検出信号
）を受けると、Ａ／Ｄコンバータ２４からのワークテー
ブル１２の上面位置を示すディジタル信号を読込んで、
このディジタル信号が交換用減耗量設定回路２９からの
設定減耗量ＨＭと等しくなるブレード交換要求回路３０
に出力を出す。

この設定減耗量ＨＭは、ワークテーブル１２の上面位置
が、フランジ１５の最下点に近接した下方位置になった
ときのＡ／Ｄコンバータ２４からの出力値に等しくなる
ように設定されている。

これによりブレード交換要求回路３０からブレード交換
要求信号が出力される。

したがって、ドレッシング直後、ブレード１４の減耗量
が、ドレッシング用減耗量設定回路３２にて設定された
基準減耗量に達しなくても、ワークテーブル１２の上面
がフランジ１５に近接した場合は、上記ブレード交換要
求信号が出力され、フランジ１５のウェハへの衝突を回
避することができる。

この様にすることにより、たとえばＡ／Ｄコンバータの
最小出力を２μに対応する様に設定すると、２μの整数
倍でブレードの減耗を検出することができ、このため従
来、加工中に作業者の経験によって行なわれていたドレ
ッシングが、ブレードの減耗量によって正確に行なわれ
、また、ブレードの許容減耗量を監視することにより、
フランジと加工物との接触による事故を未然に防止し得
るものである。

以上説明した様にこの考案によれば、半導体の溝加工を
行なうブレードの減耗を自動的に検出することにより、
ブレードのドレッシングを要求したり、ブレードの許容
減耗量を監視してブレードの交換を要求することを自動
的に行なえ、半導体の溝加工を行なう研削盤などに使用
することにより実用上極めて優れた効果を発揮し得る砥
石減耗検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例に係る研削盤の概略を示す
構成国、第２図は同実施例の制御系を示すフ゛ロック図
で゛ある。 １１・・・・・・装置本体、１２・・・・・・ワークテ
ーブル、１３・・・・・・ポテンショメータ、１４・・
・・・・砥石（ブレード）、２４・・・・・・Ａ／Ｄコ
ンバータ、２５・・・・・・偏差カウンタ、２６・・・
・・・比較回路、２７・・・・・・接触点検出回路、２
９・・・・・・交換用減耗量設定回路、３０・・・・・
・ブレード交換要求回路、３１・・・・・・比較回路、
３２・・・・・・ドレッシング用減耗量設定回路、３３
・・・・・・ドレッシング要求回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ワークテーブルまたは砥石の少なくとも一方の移動量を
   検出し、その移動量に比例したディジタル信号を出力す
   る手段と、上記ワークテーブルと砥石の接触点を検出す
   る接触点検出回路と、この接触点検出回路からの接触点
   検出信号をゲート信号としてドレッシング直後の上記砥
   石と上記ワークテーブルとの接触により出力された基準
   となる上記ディジタル信号及び加工により減耗した上記
   砥石と上記ワークテーブルとの接触により出力された上
   記ディジタル信号を読込んで両者の差を上記砥石の減耗
   量を示す信号として出力する偏差カウンタと、この偏差
   カウンタの出力と砥石のドレッシング要求のため予め設
   定された砥石減耗許容量に対応する信号とを比較し、そ
   の一致出力により砥石のドレッシング要求を行なう手段
   と、上記接触点検出信号をゲート信号として上記ディジ
   タル信号と砥石交換要求のため予め設定された砥石減耗
   許容量に対応する信号とを比較し、その一致出力により
   砥石の交換要求を行なう手段とを具備したことを特徴と
   する砥石減耗検出装置。