KR101692563B1 - 가공 장치 - Google Patents
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Abstract
4개의 가공 수단을 포함하는 가공 장치를 소형으로 구성할 수 있는 가공 장치를 제공한다.
회전 가능하게 설치된 턴테이블과, 턴테이블에 정다각형의 정점의 위치에 설치되어 피가공물을 유지하는 유지면을 포함하는 5개의 척테이블과, 턴테이블의 개구를 삽입 관통하여 세워져 설치된 지지대와, 턴테이블의 주위에 정방형의 모서리부에 각각 세워져 설치된 제1 지지 기둥과, 지지대 상에 세워져 설치된 제2 지지 기둥과, 제1 지지 기둥과 제2 지지 기둥에 부착된 지지 부재를 포함하는 4개의 가공 수단 지지 기구와, 4개의 가공 수단 지지 기구에 5개 이상의 척테이블 중 4개의 척테이블에 대응하여 설치된 4개의 가공 수단과, 4개의 가공 수단을 각각 척테이블의 유지면에 대하여 수직인 방향으로 이동시키는 4개의 가공 이송 수단과, 턴테이블을 회동시켜 4개의 척테이블을 4개의 가공 이송 수단에 의한 가공 영역에 위치시킨 상태에서 나머지 척테이블에 피가공물을 반입ㆍ반출하는 반입ㆍ반출 영역을 포함한다.
회전 가능하게 설치된 턴테이블과, 턴테이블에 정다각형의 정점의 위치에 설치되어 피가공물을 유지하는 유지면을 포함하는 5개의 척테이블과, 턴테이블의 개구를 삽입 관통하여 세워져 설치된 지지대와, 턴테이블의 주위에 정방형의 모서리부에 각각 세워져 설치된 제1 지지 기둥과, 지지대 상에 세워져 설치된 제2 지지 기둥과, 제1 지지 기둥과 제2 지지 기둥에 부착된 지지 부재를 포함하는 4개의 가공 수단 지지 기구와, 4개의 가공 수단 지지 기구에 5개 이상의 척테이블 중 4개의 척테이블에 대응하여 설치된 4개의 가공 수단과, 4개의 가공 수단을 각각 척테이블의 유지면에 대하여 수직인 방향으로 이동시키는 4개의 가공 이송 수단과, 턴테이블을 회동시켜 4개의 척테이블을 4개의 가공 이송 수단에 의한 가공 영역에 위치시킨 상태에서 나머지 척테이블에 피가공물을 반입ㆍ반출하는 반입ㆍ반출 영역을 포함한다.
Description
본 발명은, 반도체 웨이퍼나 광디바이스 웨이퍼 등의 피가공물에 복수의 가공을 행하는 가공 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스 제조 공정에서는, 대략 원판형상인 반도체 웨이퍼의 표면에 격자형으로 배열된 스트리트라고 불리는 절단 예정 라인에 의해 다수의 직사각형 영역을 구획하고, 상기 직사각형 영역 각각에 반도체 회로를 형성한다. 이와 같이 다수의 반도체 회로가 형성된 반도체 웨이퍼를 스트리트를 따라서 분리함으로써, 개개의 반도체칩을 형성한다. 또, 사파이어 기판 등의 표면에 격자형으로 형성된 스트리트에 의해 복수의 영역이 구획되고, 이 구획된 영역에 질화갈륨계 화합물 반도체 등이 적층된 광디바이스가 형성된 광디바이스 웨이퍼는, 분할 예정 라인을 따라서 개개의 발광 다이오드, 레이저 다이오드 등의 광디바이스로 분할되어, 전기 기기에 널리 이용되고 있다.
전술한 바와 같이 개개로 분할된 칩의 소형화 및 경량화를 도모하기 위해, 통상, 웨이퍼를 스트리트를 따라서 절단하여 개개의 칩으로 분할하기에 앞서, 웨이퍼의 이면을 연삭하여 정해진 두께로 형성하고 있다. 웨이퍼의 이면의 연삭은, 일반적으로 척테이블에 유지된 피가공물을 연삭하기 위한 조(粗)연삭 수단과 마무리 연삭 수단을 포함하는 연삭 장치에 의해 실시되고 있다. 그런데, 조연삭 수단에 의한 조연삭 가공과 마무리 연삭 수단에 의한 마무리 연삭 가공은 가공 시간이 상이하기 때문에, 양쪽 연삭 작업을 동기화 시키는 것이 어렵다. 이러한 문제를 해소하기 위해 조연삭 수단과 마무리 연삭 수단에 더하여, 중간 마무리 연삭 수단을 포함하는 연삭 장치가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
또, 웨이퍼의 이면을 연삭하면, 웨이퍼의 이면에 마이크로 크랙 등의 가공왜곡이 생성되고, 이것에 의해 개개로 분할된 칩의 항절(抗折) 강도가 상당히 저감된다. 이 연삭된 웨이퍼의 이면에 생성되는 가공 왜곡을 제거하기 위해, 상기 조연삭 수단과 중간 마무리 연삭 수단 및 마무리 연삭 수단에 더하여 연마 수단을 포함하는 가공 장치가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).
이렇게 하여, 전술한 특허문헌 2에 개시된 가공 장치는, 피가공물을 유지하기 위한 복수의 척테이블이 설치된 턴테이블의 외주를 따라서 조연삭 수단과 중간 마무리 연삭 수단과 마무리 연삭 수단 및 연마 수단을 포함하는 4개의 가공 수단이 설치되기 때문에, 가공 장치 전체가 대형화 되어, 넓은 설치 면적이 필요하여 설비 비용을 압박한다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주요 기술 과제는, 4개의 가공 수단을 포함하는 가공 장치를 소형으로 구성할 수 있는 가공 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 기술 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의하면, 회전 가능하게 설치된 개구를 갖는 턴테이블과, 상기 턴테이블에 정다각형의 정점의 위치에 설치되어 피가공물을 유지하는 유지면을 포함하는 5개 이상의 척테이블과, 상기 턴테이블의 상기 개구를 삽입 관통하여 세워져 설치된 지지대와, 상기 턴테이블의 주위에 정방형의 모서리부에 각각 세워져 설치된 4개의 제1 지지 기둥과, 상기 지지대 상에 세워져 설치된 제2 지지 기둥과, 상기 제1 지지 기둥 각각과 상기 제2 지지 기둥에 부착된 4개의 지지 부재를 포함하는 4개의 가공 수단 지지 기구와, 상기 4개의 가공 수단 지지 기구에 5개 이상의 척테이블 중 4개의 척테이블에 대응하여 설치된 4개의 가공 수단과, 상기 4개의 가공 수단을 각각 척테이블의 유지면에 대하여 수직인 방향으로 이동시키는 4개의 가공 이송 수단과, 상기 턴테이블을 회동시켜 상기 4개의 척테이블을 상기 4개의 가공 이송 수단에 의한 가공 영역에 위치시킨 상태에서, 나머지 척테이블에 피가공물을 반입ㆍ반출하는 반입ㆍ반출 영역을 포함하는 가공 장치가 제공된다.
상기 4개의 가공 이송 수단은, 반입ㆍ반출 영역과 턴테이블의 회전 중심을 연결하는 선을 대칭축으로 하여 선대칭으로 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또, 상기 4개의 가공 이송 수단은, 3개가 피가공물을 연삭하기 위한 연삭 수단이고, 1개가 피가공물을 연마하기 위한 연마 수단이다.
본 발명에 의한 가공 장치에서는, 5개 이상의 척테이블이 설치된 턴테이블의 주위에 설치되는 4개의 가공 수단 지지 기구는, 각각 턴테이블의 주위에 정방형의 모서리부에 각각 세워져 설치된 제1 지지 기둥과, 턴테이블의 개구를 삽입 관통하여 세워 설치된 지지대 상에 세워져 설치된 제2 지지 기둥과, 제1 지지 기둥과 제2 지지 기둥에 부착된 지지 부재를 포함하고 있기 때문에, 최소의 설치 면적으로 할 수 있다. 따라서, 장치 전체가 소형화 되어, 넓은 설치 면적을 필요로 하지 않기 때문에, 설비 비용을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라서 구성된 가공 장치의 사시도.
도 2는 도 1에 나타내는 가공 장치에서의 가공 수단 지지 기구 및 가공 수단을 제거한 상태를 나타내는 주요부 사시도.
도 3은 도 1에 나타내는 가공 장치를 구성하는 가공 수단 지지 기구 및 가공 수단을 나타내는 사시도.
도 4는 도 1에 나타내는 가공 장치를 구성하는 턴테이블에 설치된 5개의 척테이블과 4개의 가공 수단의 관계를 나타내는 설명도.
도 2는 도 1에 나타내는 가공 장치에서의 가공 수단 지지 기구 및 가공 수단을 제거한 상태를 나타내는 주요부 사시도.
도 3은 도 1에 나타내는 가공 장치를 구성하는 가공 수단 지지 기구 및 가공 수단을 나타내는 사시도.
도 4는 도 1에 나타내는 가공 장치를 구성하는 턴테이블에 설치된 5개의 척테이블과 4개의 가공 수단의 관계를 나타내는 설명도.
이하, 본 발명에 따라서 구성된 가공 장치의 바람직한 실시형태에 관해, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1에는 본 발명에 따라서 구성된 가공 장치의 사시도가 나타나 있다.
도 1에 나타내는 가공 장치는, 전체를 도면 부호 2로 나타내는 장치 하우징을 포함한다. 이 장치 하우징(2)은, 가늘고 길게 연장된 직방체 형상으로 형성되어 있다. 이와 같이 형성된 장치 하우징(2)의 작업 영역(21)에는, 턴테이블(3)이 회전 가능하게 설치되어 있다. 이 턴테이블(3)은, 도 2에 나타낸 바와 같이 중심부에 개구(31)가 형성된 원환형으로 형성되고, 도시하지 않은 테이블 회동 수단에 의해 화살표 A로 나타내는 방향으로 적절하게 회전된다. 이와 같이 형성된 턴테이블(3)에는, 도 2에 나타낸 바와 같이 상면에 피가공물을 유지하는 유지면을 포함하는 5개의 척테이블(4a, 4b, 4c, 4d, 4e)이 설치되어 있다. 이 5개의 척테이블(4a, 4b, 4c, 4d, 4e)은, 개구(31)의 주위에 정오각형의 정점의 위치에 설치되어 있다. 이와 같이 구성된 턴테이블(3)의 개구(31)를 삽입 관통하여 지지대(5)가 세워져 설치되어 있다.
도시한 실시형태에서의 가공 장치는, 도 1, 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이 턴테이블(3)에 설치된 5개의 척테이블(4a, 4b, 4c, 4d, 4e)에 유지된 피가공물에 가공을 행하는 후술하는 4개의 가공 수단을 지지하기 위한 4개의 가공 수단 지지 기구(6a, 6b, 6c, 6d)를 포함한다. 4개의 가공 수단 지지 기구(6a, 6b, 6c, 6d)는, 각각 상기 턴테이블(3)의 주위에 정방형의 모서리부에 각각 세워져 설치된 제1 지지 기둥(61)과, 상기 지지대(5) 상에 세워져 설치된 제2 지지 기둥(62)과, 상기 제1 지지 기둥(61)과 제2 지지 기둥(62)의 상부에 부착된 지지 부재(63)를 포함한다. 제1 지지 기둥(61) 및 제2 지지 기둥(62)의 하단에는 각각 부착부(611 및 621)가 설치되어 있고, 이 부착부(611 및 621)에 형성된 삽입 관통 구멍(611a 및 621a)을 삽입 관통하여 설치된 체결 볼트(60)를 장치 하우징(2)의 작업 영역(211) 및 지지대(5)에 각각 형성된 암나사 구멍(211a 및 51a)에 나사 결합함으로써, 제1 지지 기둥(61) 및 제2 지지 기둥(62)은 장치 하우징(2)의 작업 영역(211) 및 지지대(51)에 세워져 설치된다. 이와 같이 4개의 가공 수단 지지 기구(6a, 6b, 6c, 6d)는, 턴테이블(3)의 주위에 설치되는 제1 지지 기둥(61)이 정방형의 모서리부에 각각 세워져 설치되기 때문에, 최소의 설치 면적으로 할 수 있다.
가공 수단 지지 기구(6a, 6b, 6c, 6d)를 구성하는 지지 부재(63)는, 각각 직각으로 형성된 2개의 장착부(631, 632)를 포함한다. 이 2개의 장착부(631, 632)에는, 각각 상하 방향(척테이블(4a, 4b, 4c, 4d, 4e)의 상면인 유지면에 대하여 수직인 방향)으로 연장되는 안내 홈(631a, 632a)이 형성되어 있다. 이와 같이 구성된 가공 수단 지지 기구(6a, 6b, 6c, 6d)를 구성하는 지지 부재(63)에 가공 수단(7a, 7b, 7c, 7d)이 각각 안내 홈(631a, 632a)을 따라서 이동 가능하게 설치된다. 도시한 실시형태에서의 가공 수단(7a)은 조연삭 수단, 가공 수단(7b)은 중간 마무리 연삭 수단, 가공 수단(7c)은 마무리 연삭 수단, 가공 수단(7d)은 연마 수단으로 되어 있다. 조연삭 수단(7a), 중간 마무리 연삭 수단(7b), 마무리 연삭 수단(7c), 연마 수단(7d)은, 각각 이동 베이스(71)와, 상기 이동 베이스(71)에 장착된 스핀들 하우징(72)과, 상기 스핀들 하우징(72)에 회전 가능하게 설치된 회전 스핀들(73)과, 상기 회전 스핀들(73)을 회전 구동하기 위한 서보 모터(74)를 포함한다. 회전 스핀들(73)의 하단부는 스핀들 하우징(72)의 하단을 넘어 아래쪽으로 돌출되어 있고, 그 하단에는 마운터(75)가 설치되어 있다. 이 마운터(75)의 하면에 가공 공구(76)가 장착된다. 조연삭 수단(7a)의 가공 공구(76)는 조연삭 지석을 포함하는 조연삭 휠을 포함하고, 중간 마무리 연삭 수단(7b)의 가공 공구(76)는 중간 마무리 연삭 지석을 포함하는 중간 마무리 연삭 휠을 포함하고, 마무리 연삭 수단(7c)의 가공 공구(76)는 마무리 연삭 지석을 포함하는 마무리 연삭 휠을 포함하고, 연마 수단(7d)의 가공 공구(76)는 연마 패드를 포함하는 연마 휠을 포함한다.
이와 같이 구성된 조연삭 수단(7a), 중간 마무리 연삭 수단(7b), 마무리 연삭 수단(7c), 연마 수단(7d)의 이동 베이스(71)에는, 각각 상기 가공 수단 지지 기구(6a, 6b, 6c, 6d)를 구성하는 지지 부재(63)의 장착부(631, 632)에 각각 형성된 안내 홈(631a, 632a)에 끼워 맞춰지는 피안내 레일(711, 711)이 형성되어 있고, 이 피안내 레일(711, 711)을 안내 홈(631a, 632a)에 끼워 맞춤으로써, 조연삭 수단(7a), 중간 마무리 연삭 수단(7b), 마무리 연삭 수단(7c), 연마 수단(7d)은 각각 안내 홈(631a, 632a)을 따라서 이동 가능하게 구성된다. 이와 같이 하여 지지 부재(63)의 장착부(631, 632)에 장착되는 조연삭 수단(7a), 중간 마무리 연삭 수단(7b), 마무리 연삭 수단(7c), 연마 수단(7d)은, 도시한 실시형태에서는 각각 축심이 제1 지지 기둥(61)과 제2 지지 기둥(62)을 연결하는 선상에 회전 스핀들(73)의 회전축이 위치하게 된다.
도시한 실시형태에서의 가공 장치는, 상기 조연삭 수단(7a), 중간 마무리 연삭 수단(7b), 마무리 연삭 수단(7c), 연마 수단(7d)을 각각 척테이블(4a, 4b, 4c, 4d, 4e)의 상면인 유지면에 대하여 수직인 방향으로 이동시키는 4개의 가공 이송 수단(8a, 8b, 8c, 8d)을 포함한다. 4개의 가공 이송 수단(8a, 8b, 8c, 8d)은, 도시하지 않은 주지의 볼스크류식의 이동 기구를 포함한다. 이 4개의 가공 이송 수단(8a, 8b, 8c, 8d)은, 각각 펄스 모터(81)를 정회전 및 역회전 구동함으로써, 이동 베이스(71), 즉 조연삭 수단(7a), 중간 마무리 연삭 수단(7b), 마무리 연삭 수단(7c), 연마 수단(7d)을 안내 홈(631a, 632a)을 따라서 아래쪽(척테이블(4a, 4b, 4c, 4d, 4e)의 상면인 유지면에 접근하는 방향) 및 위쪽(척테이블(4a, 4b, 4c, 4d, 4e)의 상면인 유지면으로부터 이반되는 방향)으로 이동시킨다.
여기서, 조연삭 수단(7a), 중간 마무리 연삭 수단(7b), 마무리 연삭 수단(7c), 연마 수단(7d)의 가공 공구(76)와 5개의 척테이블(4a, 4b, 4c, 4d, 4e)과의 관계에 관해, 도 4를 참조하여 설명한다. 턴테이블(3)에 설치된 5개의 척테이블(4a, 4b, 4c, 4d, 4e)이 도 2에 나타내는 위치에 위치하게 된 상태에서는, 척테이블(4b)이 조연삭 수단(7a)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70a)에 위치하게 되고, 척테이블(4c)이 중간 마무리 연삭 수단(7b)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70b)에 위치하게 되고, 척테이블(4d)이 마무리 연삭 수단(7c)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70c)에 위치하게 되고, 척테이블(4e)이 연마 수단(7d)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70d)에 위치하게 된다. 그리고, 나머지 척테이블(4a)은, 피가공물을 반입ㆍ반출하는 반입ㆍ반출 영역(70e)에 위치하게 된다. 이와 같이 위치하게 된 5개의 척테이블(4a, 4b, 4c, 4d, 4e)은, 척테이블(4b)의 중심이 조연삭 수단(7a)의 가공 공구(76)가 통과하는 위치에 위치하게 되고, 척테이블(4c)의 중심이 중간 마무리 연삭 수단(7b)의 가공 공구(76)가 통과하는 위치에 위치하게 되고, 척테이블(4d)의 중심이 마무리 연삭 수단(7c)의 가공 공구(76)가 통과하는 위치에 위치하게 되고, 척테이블(4e)의 중심이 연마 수단(7d)의 가공 공구(76)가 통과하는 위치에 위치하게 된다.
전술한 바와 같이 구성된 가공 장치는, 5개의 척테이블(4a, 4b, 4c, 4d, 4e)이 설치된 턴테이블(3)의 주위에 설치되는 4개의 가공 수단 지지 기구(6a, 6b, 6c, 6d)는, 각각 턴테이블(3)의 주위에 정방형의 모서리부에 각각 세워져 설치된 제1 지지 기둥(61)과, 상기 지지대(5) 상에 세워져 설치된 제2 지지 기둥(62)과, 상기 제1 지지 기둥(61)과 제2 지지 기둥(62)의 상부에 부착된 지지 부재(63)를 포함하고 있기 때문에, 최소의 설치 면적으로 할 수 있다. 따라서, 장치 전체가 소형화 되어, 넓은 설치 면적을 필요로 하지 않기 때문에, 설비 비용을 억제할 수 있다.
또, 도시한 실시형태에서의 가공 장치는, 턴테이블(3)의 주위에 설치된 4개의 가공 수단 지지 기구(6a, 6b, 6c, 6d)에 의해 지지되는 4개의 가공 수단으로서의 조연삭 수단(7a), 중간 마무리 연삭 수단(7b), 마무리 연삭 수단(7c), 연마 수단(7d)은, 도 4에 나타낸 바와 같이 피가공물의 반입ㆍ반출 영역(70e)과 턴테이블(3)의 회전 중심을 연결하는 선(B)을 대칭축으로 하여 선대칭으로 설치되어 있다. 따라서, 강성의 밸런스가 좋고 가공 정밀도가 향상되며, 좌우에서 부품의 공통화를 도모할 수 있어 부품수를 줄일 수 있다.
도 1로 되돌아가 설명을 계속하면, 장치 하우징(2)의 작업 영역(21)의 전단부(도 1에서 좌측 하단부)에는, 제1 카세트(11)와, 제2 카세트(12)와, 중심 맞춤 수단(13)과, 스피너 세정 수단(14)과, 피가공물 반송 수단(15)과, 피가공물 반입 수단(16) 및 피가공물 반출 수단(17)이 설치되어 있다. 제1 카세트(11)는 가공전의 피가공물로서의 사파이어 웨이퍼, SiC 웨이퍼, 반도체 웨이퍼 등의 웨이퍼(10)를 수납하고, 장치 하우징(2)의 카세트 반입 영역에 배치된다. 제1 카세트(11)에 수용되는 웨이퍼(10)는, 표면에 보호 테이프(T)를 점착한 상태로 이면을 위로 하여 수용된다. 제2 카세트(12)는 장치 하우징(2)의 카세트 반출 영역에 배치되어, 가공후의 웨이퍼(10)를 수납한다. 중심 맞춤 수단(13)은 제1 카세트(11)와 피가공물의 반입ㆍ반출 영역(70e) 사이에 설치되어, 가공전의 웨이퍼(10)의 중심을 맞춘다. 스피너 세정 수단(14)은 피가공물의 반입ㆍ반출 영역(70e)과 제2 카세트(12) 사이에 설치되어, 가공후의 웨이퍼(10)를 세정한다. 피가공물 반송 수단(15)은 제1 카세트(11)와 제2 카세트(12) 사이에 설치되어, 제1 카세트(11) 내에 수납된 피가공물로서의 웨이퍼(10)를 중심 맞춤 수단(13)에 반출하고 스피너 세정 수단(14)으로 세정된 웨이퍼(10)를 제2 카세트(12)에 반송한다.
상기 피가공물 반입 수단(16)은 중심 맞춤 수단(13)과 피가공물의 반입ㆍ반출 영역(70e) 사이에 설치되어, 중심 맞춤 수단(13) 상에 배치된 가공전의 웨이퍼(10)를 피가공물의 반입ㆍ반출 영역(70e)에 위치하게 된 척테이블[4(4a, 4b, 4c, 4d, 4e)] 상에 반송한다. 피가공물 반출 수단(17)은, 피가공물의 반입ㆍ반출 영역(60e)과 스피너 세정 수단(14) 사이에 설치되어, 반입ㆍ반출 영역(70e)에 위치하게 된 척테이블[4(4a, 4b, 4c, 4d, 4e)] 상에 배치되어 있는 가공후의 웨이퍼(10)를 세정 수단(14)에 반송한다.
또한 가공전의 웨이퍼(10)를 정해진 수만큼 수용한 제1 카세트(11)는, 장치 하우징(2)의 정해진 카세트 반입 영역에 배치된다. 그리고, 카세트 반입 영역에 배치된 제1 카세트(11)에 수용되어 있던 가공전의 웨이퍼(10)가 모두 반출되면, 비어 있는 카세트(11) 대신 가공전의 복수개의 웨이퍼(10)를 정해진 수만큼 수용한 새로운 카세트(11)가 수동으로 카세트 반입 영역에 배치된다. 한편, 장치 하우징(2)의 정해진 카세트 반출 영역에 배치된 제2 카세트(12)에 가공후의 웨이퍼(10)가 정해진 수만큼 반입되면, 이러한 제2 카세트(12)가 수동으로 반출되고, 새로운 비어 있는 제2 카세트(12)가 배치된다.
도시한 실시형태에서의 가공 장치는 이상과 같이 구성되어 있고, 이하에 그 작용에 관해 주로 도 1을 참조하여 설명한다.
상기 제1 카세트(11)에 수용된 가공전의 피가공물인 웨이퍼(10)는 피가공물 반송 수단(15)의 상하 동작 및 진퇴 동작에 의해 반송되고, 중심 맞춤 수단(13)에 배치되어 6개의 핀의 중심을 향하는 직경 방향 운동에 의해 중심이 맞춰진다. 중심 맞춤 수단(13)에서 웨이퍼(10)의 중심이 맞춰져 있다면, 피가공물 반입 수단(16)을 작동시켜 중심 맞춤 수단(13)에서 중심이 맞춰진 웨이퍼(10)를 흡인 유지하고, 피가공물의 반입ㆍ반출 영역(70e)에 위치하게 된 척테이블(4a) 상에 반송한다. 이와 같이 하여 척테이블(4a) 상에 반송된 웨이퍼(10)는, 도시하지 않은 흡인 수단을 작동시킴으로써 척테이블(4a) 상에 흡인 유지된다. 다음으로, 턴테이블(3)을 도시하지 않은 회전 구동 기구에 의해 화살표 A로 나타내는 방향으로 정해진 양만큼 회동시켜, 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 척테이블(4a)을 조연삭 수단(7a)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70a)에 위치시킨다. 상기 턴테이블(3)의 회동에 의해, 척테이블(4b)이 중간 마무리 연삭 수단(7b)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70b)에 위치하게 되고, 척테이블(4c)이 마무리 연삭 수단(7c)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70c)에 위치하게 되고, 척테이블(4d)이 연마 수단(7d)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70d)에 위치하게 되고, 척테이블(4e)이 피가공물을 반입ㆍ반출하는 반입ㆍ반출 영역(70e)에 위치하게 된다.
조연삭 수단(7a)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70a)에 위치하게 된 척테이블(4a)에 유지된 웨이퍼(10)의 이면(상면)에는, 조연삭 수단(7a)에 의해 황연삭(荒硏削) 가공이 실시된다. 또한 그 동안에 피가공물을 반입ㆍ반출하는 반입ㆍ반출 영역(70e)에 위치하게 된 척테이블(4e)에는 가공전의 웨이퍼(10)가 배치된다. 그리고, 척테이블(4e) 상에 배치된 웨이퍼(10)는, 도시하지 않은 흡인 수단을 작동시킴으로써 척테이블(4e) 상에 흡인 유지된다.
다음으로, 턴테이블(3)을 도시하지 않은 회전 구동 기구에 의해 화살표 A로 나타내는 방향으로 정해진 양만큼 회동시킨다. 그 결과, 반입ㆍ반출 영역(70e)에서 가공전의 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 척테이블(4e)이 조연삭 수단(7a)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70a)에 위치하게 되고, 전술한 바와 같이 황연삭 가공이 실시된 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 척테이블(4a)이 중간 마무리 연삭 수단(7b)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70b)에 위치하게 되고, 척테이블(4b)이 마무리 연삭 수단(7c)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70c)에 위치하게 되고, 척테이블(4c)이 연마 수단(7d)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70d)에 위치하게 되고, 척테이블(4d)이 피가공물을 반입ㆍ반출하는 반입ㆍ반출 영역(70e)에 위치하게 된다.
전술한 바와 같이, 조연삭 수단(7a)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70a)에 위치하게 된 척테이블(4e)에 유지된 웨이퍼(10)의 이면(상면)에는, 조연삭 수단(7a)에 의해 황연삭 가공이 실시된다. 또, 중간 마무리 연삭 수단(7b)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70b)에 위치하게 된 척테이블(4a)에 유지되어 황연삭 가공이 실시된 웨이퍼(10)의 이면(상면)에는, 중간 마무리 연삭 수단(7b)에 의해 중간 마무리 연삭 가공이 실시된다. 또한, 그 동안에 피가공물을 반입ㆍ반출하는 반입ㆍ반출 영역(70e)에 위치하게 된 척테이블(4d)에는 가공전의 웨이퍼(10)가 배치된다. 그리고, 척테이블(4d) 상에 배치된 웨이퍼(10)는, 도시하지 않은 흡인 수단을 작동시킴으로써 척테이블(4d) 상에 흡인 유지된다.
다음으로, 턴테이블(3)을 도시하지 않은 회전 구동 기구에 의해 화살표 A로 나타내는 방향으로 정해진 양만큼 회동시킨다. 그 결과, 반입ㆍ반출 영역(70e)에서 가공전의 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 척테이블(4d)이 조연삭 수단(7a)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70a)에 위치하게 되고, 전술한 바와 같이 황연삭 가공이 실시된 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 척테이블(4e)이 중간 마무리 연삭 수단(7b)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70b)에 위치하게 되고, 전술한 바와 같이 중간 마무리 연삭이 실시되어 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 척테이블(4a)이 마무리 연삭 수단(7c)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70c)에 위치하게 되고, 척테이블(4b)이 연마 수단(7d)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70d)에 위치하게 되고, 척테이블(4c)이 피가공물을 반입ㆍ반출하는 반입ㆍ반출 영역(70e)에 위치하게 된다.
전술한 바와 같이, 조연삭 수단(7a)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70a)에 위치하게 된 척테이블(4d)에 유지된 웨이퍼(10)의 이면(상면)에는, 조연삭 수단(7a)에 의해 황연삭 가공이 실시된다. 또, 중간 마무리 연삭 수단(7b)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70b)에 위치하게 된 척테이블(4e)에 유지되어 황연삭 가공이 실시된 웨이퍼(10)의 이면(상면)에는, 중간 마무리 연삭 수단(7b)에 의해 중간 마무리 연삭 가공이 실시된다. 또, 마무리 연삭 수단(7c)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70c)에 위치하게 된 척테이블(4a)에 유지되어 중간 마무리 연삭 가공이 실시된 웨이퍼(10)의 이면(상면)에는, 마무리 연삭 수단(7c)에 의해 마무리 연삭 가공이 실시된다. 또한, 그 동안에 피가공물을 반입ㆍ반출하는 반입ㆍ반출 영역(70e)에 위치하게 된 척테이블(4c)에는 가공전의 웨이퍼(10)가 배치된다. 그리고, 척테이블(4c) 상에 배치된 웨이퍼(10)는, 도시하지 않은 흡인 수단을 작동함으로써 척테이블(4c) 상에 흡인 유지된다.
다음으로, 턴테이블(3)을 도시하지 않은 회전 구동 기구에 의해 화살표 A로 나타내는 방향으로 정해진 양만큼 회동시킨다. 그 결과, 반입ㆍ반출 영역(70e)에서 가공전의 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 척테이블(4c)이 조연삭 수단(7a)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70a)에 위치하게 되고, 전술한 바와 같이 황연삭 가공이 실시된 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 척테이블(4d)이 중간 마무리 연삭 수단(7b)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70b)에 위치하게 되고, 전술한 바와 같이 중간 마무리 연삭 가공이 실시되어 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 척테이블(4e)이 마무리 연삭 수단(7c)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70c)에 위치하게 되고, 전술한 바와 같이 마무리 연삭 가공이 실시되어 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 척테이블(4a)이 연마 수단(7d)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70d)에 위치하게 되고, 척테이블(4b)이 피가공물을 반입ㆍ반출하는 반입ㆍ반출 영역(70e)에 위치하게 된다.
전술한 바와 같이, 조연삭 수단(7a)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70a)에 위치하게 된 척테이블(4c)에 유지된 웨이퍼(10)의 이면(상면)에는, 조연삭 수단(7a)에 의해 황연삭 가공이 실시된다. 또, 중간 마무리 연삭 수단(7b)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70b)에 위치하게 된 척테이블(4d)에 유지되어 황연삭 가공이 실시된 웨이퍼(10)의 이면(상면)에는, 중간 마무리 연삭 수단(7b)에 의해 중간 마무리 연삭 가공이 실시된다. 또, 마무리 연삭 수단(7c)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70c)에 위치하게 된 척테이블(4e)에 유지되어 중간 마무리 연삭 가공이 실시된 웨이퍼(10)의 이면(상면)에는, 마무리 연삭 수단(7c)에 의해 마무리 연삭 가공이 실시된다. 또, 연마 수단(7d)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70d)에 위치하게 된 척테이블(4a)에 유지되어 마무리 연삭 가공이 실시된 웨이퍼(10)의 이면(상면)에는, 연마 수단(7d)에 의해 연마 가공이 실시되어, 연삭 가공에 의해 생성된 연삭 왜곡이 제거된다. 그 동안에 피가공물을 반입ㆍ반출하는 반입ㆍ반출 영역(70e)에 위치하게 된 척테이블(4b)에는 가공전의 웨이퍼(10)가 배치된다. 그리고, 척테이블(4b) 상에 배치된 웨이퍼(10)는, 도시하지 않은 흡인 수단을 작동시킴으로써 척테이블(4b) 상에 흡인 유지된다.
다음으로, 턴테이블(3)을 도시하지 않은 회전 구동 기구에 의해 화살표 A로 나타내는 방향으로 정해진 양만큼 회동시킨다. 그 결과, 반입ㆍ반출 영역(70e)에서 가공전의 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 척테이블(4b)이 조연삭 수단(7a)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70a)에 위치하게 되고, 전술한 바와 같이 황연삭 가공이 실시된 웨이퍼(10)을 흡인 유지한 척테이블(4c)이 중간 마무리 연삭 수단(7b)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70b)에 위치하게 되고, 전술한 바와 같이 중간 마무리 연삭 가공이 실시되어 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 척테이블(4d)이 마무리 연삭 수단(7c)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70c)에 위치하게 되고, 전술한 바와 같이 마무리 연삭 가공이 실시된 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 척테이블(4e)이 연마 수단(7d)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70d)에 위치하게 되고, 전술한 바와 같이 연마 가공이 실시되어 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 척테이블(4a)이 피가공물을 반입ㆍ반출하는 반입ㆍ반출 영역(70e)에 위치하게 된다.
전술한 바와 같이, 조연삭 수단(7a)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70a), 중간 마무리 연삭 수단(7b)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70b), 마무리 연삭 수단(7c)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70c) 및 연마 수단(7d)의 가공 공구(76)가 위치하는 가공 영역(70d)을 경유하여 피가공물 반입ㆍ반출 영역(70e)으로 되돌아간 척테이블(4a)은, 여기서 연마 가공된 반도체 웨이퍼의 흡인 유지를 해제한다. 다음으로, 피가공물 반출 수단(17)을 작동하여, 피가공물을 반입ㆍ반출하는 반입ㆍ반출 영역(70e)에 위치하게 된 척테이블(4a)에 배치되어 있는 연마 가공후의 웨이퍼(10)를 스피너 세정 수단(14)에 반송한다. 세정 수단(14)에 반송된 웨이퍼(10)는, 여기서 세정된 후에 피가공물 반송 수단(15)에 의해 제2 카세트(12)의 정해진 위치에 수납된다.
이상, 본 발명을 도시한 실시형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 실시형태에만 한정되지 않고, 본 발명의 취지의 범위에서 다양하게 변형할 수 있다. 예를 들어, 도시한 실시형태에서는, 4개의 가공 수단으로서 3개의 연삭 수단과 1개의 연마 수단을 이용한 예를 나타냈지만, 4개의 가공 수단 모두를 연삭 수단으로 구성함으로써, 사파이어 등의 경질 부재를 효율적으로 정해진 두께로 연삭할 수 있다.
또, 전술한 실시형태에서는 턴테이블에 설치되는 척테이블을 정오각형의 정점의 위치에 배치한 예를 나타냈지만, 필요에 따라 정육각형, 정칠각형의 정점의 위치에 척테이블을 배치해도 좋다.
2 : 장치 하우징 3 : 턴테이블
4a, 4b, 4c, 4d, 4e : 척테이블 5 : 지지대
6a, 6b, 6c, 6d : 가공 수단 지지 기구 61 : 제1 지지 기둥
62 : 제2 지지 기둥 63 : 지지 부재
7a : 조연삭 수단 7b : 중간 마무리 연삭 수단
7c : 마무리 연삭 수단 7d : 연마 수단
72 : 스핀들 하우징 73 : 회전 스핀들
76 : 가공 공구
8a, 8b, 8c, 8d : 가공 이송 수단
10 : 웨이퍼 11 : 제1 카세트
12 : 제2 카세트 13 : 중심 맞춤 수단
14 : 스피너 세정 수단 15 : 피가공물 반송 수단
16 : 피가공물 반입 수단 17 : 피가공물 반출 수단
4a, 4b, 4c, 4d, 4e : 척테이블 5 : 지지대
6a, 6b, 6c, 6d : 가공 수단 지지 기구 61 : 제1 지지 기둥
62 : 제2 지지 기둥 63 : 지지 부재
7a : 조연삭 수단 7b : 중간 마무리 연삭 수단
7c : 마무리 연삭 수단 7d : 연마 수단
72 : 스핀들 하우징 73 : 회전 스핀들
76 : 가공 공구
8a, 8b, 8c, 8d : 가공 이송 수단
10 : 웨이퍼 11 : 제1 카세트
12 : 제2 카세트 13 : 중심 맞춤 수단
14 : 스피너 세정 수단 15 : 피가공물 반송 수단
16 : 피가공물 반입 수단 17 : 피가공물 반출 수단
Claims (3)
- 회전 가능하게 설치된 개구를 갖는 턴테이블과,
상기 턴테이블에 정다각형의 정점의 위치에 설치되어 피가공물을 유지하는 유지면을 포함하는 5개의 척테이블과,
상기 턴테이블의 상기 개구를 삽입 관통하여 세워져 설치된 지지대와,
상기 턴테이블의 주위에 정방형의 모서리부에 각각 세워져 설치된 4개의 제1 지지 기둥과, 상기 지지대 상에 세워져 설치된 4개의 제2 지지 기둥과, 상기 제1 지지 기둥 각각과 상기 제2 지지 기둥 각각에 독립적으로 부착된 4개의 지지 부재를 포함하는 4개의 가공 수단 지지 기구와,
상기 4개의 가공 수단 지지 기구의 4개의 지지 부재에 5개의 척테이블 중 4개의 척테이블에 대응하여 설치된 4개의 가공 수단과,
상기 4개의 가공 수단을 각각 척테이블의 유지면에 대하여 수직인 방향으로 이동시키는 4개의 가공 이송 수단과,
상기 턴테이블을 회동시켜 상기 4개의 척테이블을 상기 4개의 가공 수단에 의한 가공 영역에 위치시킨 상태에서, 나머지 척테이블에 피가공물을 반입ㆍ반출하는 반입ㆍ반출 영역을 포함하는 웨이퍼의 가공 장치. - 제1항에 있어서, 상기 4개의 가공 이송 수단은, 상기 반입ㆍ반출 영역과 상기 턴테이블의 회전 중심을 연결하는 선을 대칭축으로 하여 선대칭으로 설치되어 있는 것인 웨이퍼의 가공 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 4개의 가공 이송 수단은, 3개가 피가공물을 연삭하기 위한 연삭 수단이고, 1개가 피가공물을 연마하기 위한 연마 수단인 것인 웨이퍼의 가공 장치.
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