KR20180007685A - 척 테이블 기구 - Google Patents

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히로미츠 우에야마
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 튜브를 사용하지 않고 척 테이블을 회전 가능하게 또한 흡인 가능하게 지지함과 함께, 메인터넌스 시간을 단축시키는 것.
(해결 수단) 척 테이블 기구 (50) 는, 외부 흡인원 (94) 에 접속된 고정 기대 (52) 와, 고정 기대에 대하여 회전 가능하게 배치 형성된 회전 수단 (51) 을 구비하고, 회전 수단의 상부에 장착된 척 테이블 (40) 을 고정 기대에 대하여 회전 가능하게 지지하고 있다. 회전 수단에는, 고정 기대에 대하여 회전 가능하게 배치 형성된 회전 기대 (54) 와, 회전 기대의 회전 중심 위치에 자유롭게 착탈할 수 있도록 고정된 삽입부 (55) 가 형성되고, 삽입부의 걸어맞춤 단부 (72) 가 고정 기대의 걸어맞춤 오목부 (73) 에 걸어맞춰짐으로써 삽입부 내의 흡인 경로 (95) 가 고정 기대의 연통 경로 (97) 에 연결됨과 함께, 걸어맞춤 단부와 걸어맞춤 오목부의 대향면이 시일링 (84) 으로 시일되는 구성으로 하였다.

Description

척 테이블 기구{CHUCK TABLE MECHANISM}
본 발명은, 가공 장치에 있어서 피가공물을 유지하는 척 테이블 기구에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 피가공물의 표면은 격자상의 스트리트 (절단 라인) 에 의해 복수의 영역으로 구획되어 있고, 이 스트리트로 구획된 각 영역에 IC, LSI 등의 디바이스가 형성되어 있다. 디바이스 제조 공정에 있어서는, 스트리트를 따라 피가공물을 절단함으로써 개개의 디바이스 칩이 제조된다. 피가공물의 분할은 절삭 장치나 레이저 가공 장치 등의 가공 장치에 의해 실시되고 있다. 각 가공 장치에는, 피가공물을 흡인 유지하는 척 테이블을 고정 기대 상에 회전 가능하게 배치 형성한 척 테이블 기구가 형성되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
척 테이블 기구는, 고정 기대에 대하여 척 테이블을 회전 가능하게 구성함과 함께, 척 테이블의 유지면에 부압을 작용시킬 필요가 있다. 이 때문에, 척 테이블 기구에 로터리 조인트 구조를 채용한 것이 제안되어 있다. 척 테이블과 회전 기대의 조인트 지점에는 복수의 튜브가 설치된 멀티 이음매가 형성되고, 멀티 이음매로부터 고정 기대 내를 통과하여 튜브가 흡인원에 접속된다. 척 테이블의 유지면에는 튜브를 통하여 흡인력이 부여되고, 척 테이블의 회전은 튜브에 저해되지 않는다.
일본 공개특허공보 2015-036179호
그런데, 가공 동작 중에 척 테이블이 회전 구동되면, 척 테이블의 회전에 수반하여 각 튜브에 비틀림이 발생한다. 가공 동작이 거듭되어 각 튜브의 비틀림이 반복되면, 각 튜브에 피로가 축적되어 열화되고, 또한 튜브의 이음매 부분이 파손되어 척 테이블 기구 내에 파편이 퇴적된다. 이 때문에, 오퍼레이터에게 있어서 튜브의 교환 작업이나 청소 작업이 번거로워, 장시간의 메인터넌스가 필요해진다는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 튜브를 사용하지 않고 척 테이블을 회전 가능하게 또한 흡인 가능하게 지지함과 함께, 메인터넌스 시간을 단축시킬 수 있는 것이 가능한 척 테이블 기구를 제공하는 것을 목적 중 하나로 한다.
본 발명의 일 양태의 척 테이블 기구는, 피가공물을 상면에 흡인 유지하는 척 테이블을 상부에 장착하여 회전 가능하게 지지하는 척 테이블 기구로서, 외부 흡인원에 연통되는 연통 경로가 내부에 형성된 고정 기대와, 그 고정 기대의 상방에 회전 가능하게 배치 형성되어 상부에 척 테이블을 장착하는 회전 수단을 구비하고, 그 회전 수단은, 그 고정 기대 상방에 회전 가능하게 배치 형성된 회전 기대와, 회전 중심에 그 회전 기대에 대하여 자유롭게 착탈할 수 있도록 고정되고 또한 그 고정 기대에 삽입 가능하게 구성된 삽입부를 구비하고, 그 삽입부는, 그 척 테이블 상면에 흡인력을 전달하는 흡인 경로가 내부에 형성되고, 그 고정 기대의 걸어맞춤 오목부에 걸어맞춰지는 걸어맞춤 단부 (端部) 를 구비하고, 그 걸어맞춤 단부가 그 걸어맞춤 오목부에 걸어맞춰지면, 그 걸어맞춤 단부의 외주벽과 그 고정 기대의 그 걸어맞춤 오목부의 내벽 사이에서 시일링으로 시일됨과 함께, 그 연통 경로와 그 흡인 경로가 연결되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 고정 기대에 회전 수단이 회전 가능하게 배치 형성됨과 함께, 회전 수단에 형성된 삽입부가 고정 기대에 삽입되어, 삽입부의 흡인 경로와 고정 기대의 연통 경로가 연통된다. 이로써, 고정 기대의 연통 경로 및 삽입부의 흡인 경로를 통하여, 외부 흡인원으로부터의 흡인력이 척 테이블에 부여된다. 또, 삽입부의 걸어맞춤 단부가 고정 기대의 걸어맞춤 오목부에 걸어맞춰지고, 걸어맞춤 단부의 외주벽과 걸어맞춤 오목부의 내벽 사이가 시일링으로 기밀하게 시일된다. 따라서, 에어 리크를 발생시키지 않고, 척 테이블을 회전 가능하게 또한 흡인 가능하게 지지할 수 있다. 또, 삽입부의 흡인 경로와 고정 기대의 연통 경로에 의해 1 개의 경로가 형성되기 때문에, 경로 내에서의 압력 손실을 줄여 흡인력의 향상이 도모된다. 또한, 회전 수단의 회전 기대로부터 삽입부를 분리하여, 고정 기대의 걸어맞춤 오목부로부터 삽입부의 걸어맞춤 단부를 인발한다는 간이한 작업으로, 시일링을 상방으로부터 용이하게 교환 가능하여, 메인터넌스 시간을 대폭 단축시킬 수 있다.
또, 본 발명의 일 양태의 척 테이블 기구에 있어서, 그 회전 수단은 그 고정 기대에 베어링으로 유지되어 있고, 그 고정 기대에는, 그 회전 수단을 회전시키는 회전 모터를 구비한다.
본 발명에 의하면, 튜브를 사용하지 않고, 척 테이블을 회전 가능하게 또한 흡인 가능하게 지지할 수 있다. 또, 삽입부를 분리한다는 간이한 작업으로, 시일링을 상방으로부터 용이하게 교환할 수 있기 때문에, 시일링의 교환 작업에 필요로 하는 메인터넌스 시간을 대폭 단축시킬 수 있다.
도 1 은 본 실시형태의 절삭 장치의 사시도이다.
도 2 는 비교예의 척 테이블 기구의 단면 모식도이다.
도 3 은 본 실시형태의 척 테이블 기구의 단면 모식도이다.
도 4 는 본 실시형태의 시일링의 교환 작업의 설명도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 실시형태의 척 테이블 기구를 구비한 절삭 장치에 대해 설명한다. 도 1 은 본 실시형태의 절삭 장치의 사시도이다. 도 2 는 비교예의 척 테이블 기구의 단면 모식도이다. 또한, 이하의 설명에서는, 절삭 장치에 척 테이블 기구를 구비하는 구성을 예시하여 설명하지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 척 테이블 기구는, 예를 들어, 레이저 가공 장치나 연삭 장치 등의 다른 가공 장치에 구비되어도 된다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 절삭 장치 (1) 는, 척 테이블 (40) 상의 피가공물 (W) 을 절삭 블레이드 (26) 로 절삭하여, 개개의 디바이스 칩으로 분할하도록 구성되어 있다. 피가공물 (W) 은 장방형상의 패키지 기판이며, 기판 표면은 격자상의 스트리트로 구획되고, 스트리트로 구획된 각 영역에 각종 디바이스가 형성되어 있다. 또한, 피가공물 (W) 은, CSP (Chip Size Package) 기판, 웨이퍼 레벨 CSP (Wafer Level Chip Size Package) 기판 등의 소형의 패키지 기판에 한정되지 않고, CSP 기판 등보다 사이즈가 큰 패키지 기판이어도 된다.
절삭 장치 (1) 의 하우징 (10) 의 상면에는, X 축 방향으로 연장되는 사각형상의 개구가 형성되어 있고, 이 개구는 척 테이블 (40) 과 함께 이동 가능한 이동판 (11) 및 주름상자상의 방수 커버 (12) 에 의해 피복되어 있다. 방수 커버 (12) 의 하방에는, 척 테이블 (40) 을 X 축 방향으로 이동시키는 도시가 생략된 볼 나사식의 이동 기구가 형성되어 있다. 척 테이블 (40) 의 표면에는, 다수의 흡인구에 의해 피가공물 (W) 을 흡인 유지하는 유지면 (41) 이 형성되어 있다. 유지면 (41) 은, 척 테이블 (40) 내의 유체 경로를 통하여 흡인원에 접속되고, 유지면 (41) 에 발생하는 부압에 의해 피가공물 (W) 이 흡인 유지된다.
척 테이블 (40) 은, 장치 중앙의 수수 위치와 절삭 수단 (24) 에 면하는 가공 위치 사이에서 왕복 이동된다. 도 1 은 척 테이블 (40) 이 수수 위치에 대기한 상태를 나타내고 있다. 하우징 (10) 에 있어서, 이 수수 위치에 인접한 하나의 모서리부가 한 단 낮춰져 있고, 낮춰진 지점에 재치 (載置) 테이블 (14) 이 승강 가능하게 형성되어 있다. 재치 테이블 (14) 에는, 피가공물 (W) 을 수용한 카세트 (C) 가 재치된다. 카세트 (C) 가 재치된 상태로 재치 테이블 (14) 이 승강됨으로써, 높이 방향에 있어서 피가공물 (W) 의 인출 위치 및 압입 위치가 조정된다.
재치 테이블 (14) 의 후방에는, Y 축 방향에 평행한 1 쌍의 센터링 가이드 (15) 와, 1 쌍의 센터링 가이드 (15) 와 카세트 (C) 사이에서 피가공물 (W) 을 넣고 빼는 푸시 풀 기구 (16) 가 형성되어 있다. 1 쌍의 센터링 가이드 (15) 에 의해, 푸시 풀 기구 (16) 에 의한 피가공물 (W) 의 출입이 가이드됨과 함께 피가공물 (W) 의 X 축 방향이 위치 결정된다. 또, 푸시 풀 기구 (16) 에 의해, 카세트 (C) 로부터 1 쌍의 센터링 가이드 (15) 에 가공 전의 피가공물 (W) 이 인출되는 것 외에, 1 쌍의 센터링 가이드 (15) 로부터 카세트 (C) 에 가공이 완료된 피가공물 (W) 이 압입된다.
1 쌍의 센터링 가이드 (15) 의 근방에는, 센터링 가이드 (15) 와 척 테이블 (40) 사이에서 피가공물 (W) 을 반송하는 제 1 반송 아암 (17) 이 형성되어 있다. 제 1 반송 아암 (17) 의 선회에 의해, L 자상의 아암부 (18) 의 선단의 반송 패드 (19) 로 피가공물 (W) 이 반송된다. 또, 수수 위치의 척 테이블 (40) 의 후방에는, 스피너 세정 기구 (21) 가 형성되어 있다. 스피너 세정 기구 (21) 에서는, 회전 중인 스피너 테이블 (22) 을 향하여 세정수가 분사되어 피가공물 (W) 이 세정된 후, 세정수 대신에 건조 에어가 분사되어 피가공물 (W) 이 건조된다.
하우징 (10) 상에는, 절삭 블레이드 (26) 를 구비한 절삭 수단 (24) 을 지지하는 지지대 (28) 가 형성되어 있다. 절삭 수단 (24) 은, 지지대 (28) 에 지지된 스핀들의 선단에 절삭 블레이드 (26) 를 장착하여 구성된다. 절삭 블레이드 (26) 는, 예를 들어, 다이아몬드 지립을 본드제로 굳혀 원판상으로 성형되어 있다. 또, 절삭 수단 (24) 에는, 절삭 블레이드 (26) 를 Y 축 방향 및 Z 축 방향으로 이동시키는 도시가 생략된 이동 기구가 연결되어 있다. 절삭 수단 (24) 에서는, 복수의 분사 노즐로부터 세정액이 분사되고, 고속 회전시킨 절삭 블레이드 (26) 가 척 테이블 (40) 에 대하여 상대 이동됨으로써 피가공물 (W) 이 절삭된다.
지지대 (28) 의 측면 (29) 에는, 척 테이블 (40) 과 스피너 세정 기구 (21) 사이에서 피가공물 (W) 을 반송하는 제 2 반송 아암 (31) 이 형성되어 있다. 제 2 반송 아암 (31) 의 진퇴 이동에 의해, 지지대 (28) 의 측면 (29) 으로부터 비스듬하게 전방으로 연장된 아암부 (32) 의 선단의 반송 패드 (33) 로 피가공물 (W) 이 반송된다. 또, 지지대 (28) 에는, 척 테이블 (40) 의 이동 경로의 상방을 가로지르는 캔틸레버 지지부 (35) 가 형성되고, 캔틸레버 지지부 (35) 에는 피가공물 (W) 을 촬상하는 촬상부 (36) 가 지지되어 있다. 촬상부 (36) 에 의한 촬상 화상은, 절삭 수단 (24) 과 척 테이블 (40) 의 얼라인먼트에 이용된다. 또, 지지대 (28) 상에는, 가공 조건 등을 표시하는 모니터 (37) 가 얹혀져 있다.
하우징 (10) 내에는, 척 테이블 (40) 만을 하우징 (10) 상에 노출시킨 척 테이블 기구 (50) (도 3 참조) 가 수용되어 있다. 척 테이블 기구 (50) 는, 척 테이블 (40) 을 회전시킴으로써 직교하는 스트리트에 절삭 블레이드 (26) 를 위치시킴과 함께, 척 테이블 (40) 의 유지면 (41) 에 피가공물 (W) 을 유지하기 위한 부압을 작용시키고 있다. 이 때문에, 척 테이블 기구 (50) 에는, 유체 경로가 형성된 고정 기대에 대하여, 에어의 리크를 억제하면서 척 테이블 (40) 을 회전 가능하게 조인트하는 로터리 조인트 구조가 채용되고 있다.
그런데, 도 2 의 비교예에 나타내는 바와 같이, 일반적인 척 테이블 기구 (100) 는, 복수의 튜브 (105) 를 이용하여 로터리 조인트 구조를 실현하고 있다. 비교예의 척 테이블 기구 (100) 의 로터리 조인트 구조는, 척 테이블 (101) 을 지지한 회전 기대 (102) 가 원통 형상의 고정 기대 (103) 를 둘러싸도록 배치 형성되어 있다. 회전 기대 (102) 의 중앙 부분에는, 복수의 튜브 (105) 가 연결된 멀티 이음매 (104) 가 설치되어 있고, 각 튜브 (105) 는 멀티 이음매 (104) 로부터 고정 기대 (103) 의 내부를 통과하여 외부 흡인원 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 그리고, 튜브 (105) 를 통하여 외부 흡인원으로부터의 흡인력이 척 테이블 (101) 의 유지면 (107) 에 부여되고 있다.
그러나, 이 척 테이블 기구 (100) 에서는, 척 테이블 (101) 의 회전에 수반하여 튜브 (105) 가 비틀어지기 때문에, 경년 (經年) 열화에 의해 튜브 (105) 가 파손됨과 함께, 멀티 이음매 (104) 와 튜브 (105) 의 연결 부분이 파손될 우려가 있다. 이 튜브 (105) 나 멀티 이음매 (104) 의 파손에 의한 파편은 고정 기대 (103) 내부에 퇴적되고, 튜브 (105) 나 멀티 이음매 (104) 의 교환 작업 및 고정 기대 (103) 내의 청소 작업이 번거로워져, 장시간의 메인터넌스가 필요해진다는 문제가 있었다. 또, 외부 흡인력으로부터의 흡인력이 복수의 튜브 (105) 를 통하여 척 테이블 (101) 의 유지면 (107) 에 부여되기 때문에, 튜브 (105) 에서의 압력 손실이 커져 흡인력이 저하되었다.
그래서, 본 실시형태에서는, 상기 비교예의 로터리 조인트 구조를 변경하여, 복수의 튜브 (105) 를 사용하지 않고, 회전 가능하게 또한 흡인 가능하게 척 테이블 (40) 을 지지하도록 하고 있다. 또, 척 테이블 기구 (50) 의 일부의 부품에 대한 간단한 분리 작업에 의해, 기구 내부의 시일링 (84) (도 3 참조) 등의 소모 부재를 용이하게 교환할 수 있어, 메인터넌스 시간을 대폭 단축시킬 수 있다. 또한, 척 테이블 (40) 과 외부 흡인원 (94) (도 3 참조) 을 1 개의 경로로 연결함으로써, 유로 내의 압력 손실을 줄여 흡인력을 향상시키고 있다.
이하, 본 실시형태의 척 테이블 기구에 대해 설명한다. 도 3 은 본 실시형태의 척 테이블 기구의 단면 모식도이다. 또한, 척 테이블 기구는, 삽입부의 착탈에 의해, 시일링을 상방으로부터 교환 가능한 구성이면 되며, 도 3 에 나타내는 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 이하의 설명에서는 패키지 기판용의 척 테이블 기구를 예시하고 있지만, 반도체 웨이퍼나 광 디바이스 웨이퍼용의 척 테이블 기구에 대해서도 동일한 구성으로 할 수 있다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 척 테이블 기구 (50) 는, 피가공물 (W) 을 상면에 흡인 유지하는 척 테이블 (40) 을 상부에 장착하여 회전 가능하게 지지하고, 척 테이블 (40) 을 상부에 장착한 회전 수단 (51) 을 고정 기대 (52) 의 상방에 회전 가능하게 배치 형성하여 구성되어 있다. 척 테이블 (40) 은, 테이블 베이스 (42) 의 상면에 테이블 본체 (43) 를 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착한 상하 분할 구조로 되어 있다. 테이블 본체 (43) 는, 다수의 흡인구 (44) 가 형성된 상단 (上段) 부분의 주위에, 테이블 베이스 (42) 에 고정되는 하단 (下段) 부분이 플랜지상으로 형성되어 있다. 테이블 본체 (43) 의 상단 부분에는 다수의 흡인구 (44) 에 의해 유지면 (41) 이 형성되어 있고, 테이블 본체 (43) 의 하단 부분에는 볼트 (45) 용의 장착공 (46) (도 4A 참조) 이 형성되어 있다.
또, 테이블 베이스 (42) 는, 중앙이 개구된 링판상으로 형성되어 있고, 테이블 본체 (43) 의 장착공 (46) (도 4A 참조) 에 대응한 지점에 나사공 (47) (도 4A 참조) 이 형성되어 있다. 테이블 베이스 (42) 의 나사공 (47) 에 대하여, 테이블 본체 (43) 의 장착공 (46) 으로부터 돌출된 볼트 (45) 의 선단이 나사 결합됨으로써, 테이블 베이스 (42) 에 테이블 본체 (43) 가 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착된다. 테이블 베이스 (42) 에 테이블 본체 (43) 가 장착됨으로써, 복수의 흡인구 (44) 를 회전 수단 (51) 의 흡인 경로 (95) 에 연통시키는 연통실 (96) 이 형성된다. 또, 테이블 베이스 (42) 의 나사공 (47) (도 4A 참조) 보다 직경 방향 내측에는, 볼트 (48) 용의 장착공 (49) (도 4B 참조) 이 형성되어 있다.
회전 수단 (51) 은, 고정 기대 (52) 의 상방에 회전 가능하게 배치 형성된 회전 기대 (54) 에, 고정 기대 (52) 에 삽입 가능한 삽입부 (55) 를 플랜지 플레이트 (56) 로 연결하여 구성되어 있다. 회전 기대 (54) 는, 고정 기대 (52) 의 상방 부분을 덮도록 큰 통상 (筒狀) 으로 형성되어 있고, 회전 기대 (54) 와 고정 기대 (52) 의 대향면에 형성된 베어링 (57) 을 개재하여 고정 기대 (52) 에 연결되어 있다. 또, 회전 기대 (54) 의 상면에는 척 테이블 (40) 이 장착되는 테이블 장착면 (61) 이 형성되어 있고, 테이블 장착면 (61) 에는 테이블 베이스 (42) 의 장착공 (49) (도 4B 참조) 에 대응한 지점에 나사공 (62) (도 4B 참조) 이 형성되어 있다. 회전 기대 (54) 의 나사공 (62) 에 대하여 테이블 베이스 (42) 의 장착공 (49) 으로부터 돌출된 볼트 (48) 의 선단이 나사 결합됨으로써, 회전 기대 (54) 의 상부에 테이블 베이스 (42) 가 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착된다.
회전 기대 (54) 의 상면의 직경 방향 내측에서는, 테이블 장착면 (61) 보다 1 단 낮게 형성된 플레이트 장착면 (63) 에 링판상의 플랜지 플레이트 (56) 가 장착되어 있다. 플랜지 플레이트 (56) 의 직경 방향 외측이 플레이트 장착면 (63) 에 연결되고, 플랜지 플레이트 (56) 의 직경 방향 내측이 원통 형상의 삽입부 (55) 의 상단면에 연결되어 있다. 플랜지 플레이트 (56) 의 두께는 테이블 장착면 (61) 과 플레이트 장착면 (63) 의 단차와 일치하고 있고, 테이블 장착면 (61) 과 플랜지 플레이트 (56) 의 상면이 면일 (面一) 하게 되어 있다. 즉, 플랜지 플레이트 (56) 의 상면도 척 테이블 (40) 이 장착되는 테이블 장착면의 일부로 되어 있다.
플랜지 플레이트 (56) 의 직경 방향 외측에는 볼트 (64) 용의 장착공 (65) (도 4C 참조) 이 형성되어 있고, 플레이트 장착면 (63) 에는 장착공 (65) 에 대응한 지점에 나사공 (69) (도 4C 참조) 이 형성되어 있다. 플레이트 장착면 (63) 의 나사공 (69) 에 대하여, 플랜지 플레이트 (56) 의 장착공 (65) 으로부터 돌출된 볼트 (64) 의 선단이 나사 결합됨으로써, 플레이트 장착면 (63) 에 플랜지 플레이트 (56) 가 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착된다. 또, 플랜지 플레이트 (56) 의 직경 방향 내측은 테이블 베이스 (42) 의 중앙의 개구로부터 노출되어 있고, 이 테이블 베이스 (42) 의 노출 부분에 볼트 (67) 용의 장착공 (68) 이 형성되어 있다.
삽입부 (55) 는, 플랜지 플레이트 (56) 에서 고정 기대 (52) 의 연통 경로 (97) 를 향하여 연장되는 원통 형상으로 형성되어 있다. 삽입부 (55) 의 내부에는, 고정 기대 (52) 의 연통 경로 (97) 로부터의 흡인력을 척 테이블 (40) 의 상면에 전달하는 흡인 경로 (95) 가 형성되어 있다. 삽입부 (55) 의 상단면에는 플랜지 플레이트 (56) 의 장착공 (68) (도 4C 참조) 에 대응한 지점에 나사공 (도시 생략) 이 형성되어 있다. 삽입부 (55) 의 나사공에 대하여, 플랜지 플레이트 (56) 의 장착공 (68) 으로부터 돌출된 볼트 (67) 의 선단이 나사 결합됨으로써, 플랜지 플레이트 (56) 에 삽입부 (55) 가 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착된다. 이와 같이 플랜지 플레이트 (56) 를 개재하여 회전 기대 (54) 의 회전 중심에 삽입부 (55) 가 자유롭게 착탈할 수 있도록 고정되어 있다.
플랜지 플레이트 (56) 의 상면, 회전 기대 (54) 의 플레이트 장착면 (63), 삽입부 (55) 의 상단면에는, 각각 환상 (環狀) 홈 (75, 76, 77) (도 4C 참조) 이 형성되어 있고, 각 환상 홈 (75, 76, 77) 에는 시일링 (81, 82, 83) 이 장착되어 있다. 테이블 베이스 (42) 가 테이블 장착면 (61) 에 시일링 (81) 을 개재하여 시일되고, 플랜지 플레이트 (56) 가 시일링 (82) 을 개재하여 플레이트 장착면 (63) 에 시일되고, 삽입부 (55) 의 상단면이 시일링 (83) 을 개재하여 플랜지 플레이트 (56) 에 시일된다. 이로써, 부재끼리의 맞댐면으로부터 에어가 리크되지 않고, 척 테이블 (40) 의 흡인력 저하가 억제되고 있다.
삽입부 (55) 의 하단에는 고정 기대 (52) 의 연통 경로 (97) 내에 들어가는 걸어맞춤 단부 (72) 가 형성되어 있다. 걸어맞춤 단부 (72) 는, 삽입부 (55) 의 하단측의 외주면을 축경 (縮徑) 함으로써 형성되어 있고, 고정 기대 (52) 의 연통 경로 (97) 의 상단측을 확경 (擴徑) 한 걸어맞춤 오목부 (73) 내에 걸어맞춰져 있다. 걸어맞춤 단부 (72) 의 외주면에는 환상 홈 (78) 이 형성되어 있고, 환상 홈 (78) 에는 시일링 (84) 이 장착되어 있다. 걸어맞춤 단부 (72) 가 걸어맞춤 오목부 (73) 에 걸어맞춰지면, 걸어맞춤 단부 (72) 의 외주벽과 걸어맞춤 오목부 (73) 의 내주벽 사이가 시일링 (84) 으로 시일된다. 이로써, 걸어맞춤 단부 (72) 와 걸어맞춤 오목부 (73) 의 맞댐면으로부터 에어가 리크되지 않고, 연통 경로 (97) 와 흡인 경로 (95) 가 기밀하게 연결된다.
또, 척 테이블 (40) 을 회전 기대 (54) 로부터 분리하고, 플랜지 플레이트 (56) 를 회전 기대 (54) 및 삽입부 (55) 로부터 분리함으로써, 시일링 (81, 82, 83) 이 외부로 노출된다. 또한, 플랜지 플레이트 (56) 와 함께 삽입부 (55) 를 회전 기대 (54) 로부터 분리함으로써, 시일링 (84) 이 외부로 노출된다. 이 때문에, 고정 기대 (52) 로부터 회전 수단 (51) 전체를 분리하지 않고, 소모품인 시일링 (81, 82, 83, 84) 만을 용이하게 교환하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 시일링 (81, 82, 83) 에는 고정용 시일이 사용되고, 시일링 (84) 에는 운동용 시일이 사용되지만, 모두 O 링이 사용되어도 된다.
고정 기대 (52) 는, 하부 기대 (86) 상에 상부 기대 (87) 를 설치하여 구성되어 있고, 상부 기대 (87) 및 하부 기대 (86) 의 내부에 외부 흡인원 (94) 에 연통에 연통되는 연통 경로 (97) 가 형성되어 있다. 또, 고정 기대 (52) 의 연통 경로 (97) 는 삽입부 (55) 의 흡인 경로 (95) 에 연통되어 있고, 흡인 경로 (95) 는 척 테이블 (40) 내의 연통실 (96) 에 연통되어 있다. 연통 경로 (97) 와 흡인 경로 (95) 에 의해 1 개의 경로가 형성되기 때문에, 유로 내의 압력 손실이 발생하지 않고 척 테이블 (40) 의 유지면 (41) 에 외부 흡인원 (94) 으로부터의 흡인력을 부여시킬 수 있다. 상부 기대 (87) 에는 베어링 (57) 이 형성되어 있고, 베어링 (57) 에 의해 고정 기대 (52) 에 회전 기대 (54) 가 회전 가능하게 유지되어 있다.
또, 회전 기대 (54) 및 고정 기대 (52) 에는, 회전 수단 (51) 을 회전시키는 회전 모터 (91) 가 형성되어 있다. 회전 모터 (91) 는, 고정 기대 (52) 에 고정된 스테이터 (92) 의 주위를, 회전 기대 (54) 에 연결된 로터 (93) 가 회전하도록 구성되어 있다. 스테이터 (92) 에는 코일 권선 등이 장착되고, 로터 (93) 에는 스테이터 (92) 에 근소한 간극을 두고 대향하도록 복수의 자석이 형성되어 있다. 스테이터 (92) 의 코일 권선이 통전됨으로써, 고정 기대 (52) 를 중심으로 하여 로터 (93) 가 회전하고, 로터 (93) 에 연결된 회전 기대 (54) 및 척 테이블 (40) 이 일체 회전된다.
이와 같이, 척 테이블 기구 (50) 의 로터리 조인트는, 척 테이블 (40) 을 회전 가능하게 지지함과 함께, 에어를 리크시키지 않고, 척 테이블 (40) 의 유지면 (41) 에 외부 흡인원 (94) 으로부터의 흡인력을 부여하는 것이 가능하게 되어 있다. 또, 삽입부 (55) 의 걸어맞춤 단부 (72) 와 고정 기대 (52) 의 걸어맞춤 오목부 (73) 가 시일링 (84) 을 개재하여 슬라이딩하기 때문에, 이 슬라이딩 지점의 시일링 (84) 이 특히 열화되기 쉽게 되어 있다. 그러나, 삽입부 (55) 가 자유롭게 착탈할 수 있도록 회전 기대 (54) 에 장착되어 있기 때문에, 회전 기대 (54) 로부터 삽입부 (55) 를 분리함으로써, 시일링 (84) 을 용이하게 교환하는 것이 가능하게 되어 있다.
도 4 를 참조하여, 시일링의 교환 작업에 대해 설명한다. 도 4 는 본 실시형태의 시일링의 교환 작업의 설명도이다. 또한, 도 4A 는 테이블 본체의 분리 작업, 도 4B 는 테이블 베이스의 분리 작업, 도 4C 는 플랜지 플레이트 및 삽입부의 분리 작업을 각각 도시하고 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 회전 수단의 걸어맞춤 단부와 고정 기대의 걸어맞춤 오목부 사이에 형성된 시일링의 교환 작업에 대해 설명한다.
도 4A 에 나타내는 바와 같이, 시일링 (84) (도 4C 참조) 의 교환 작업에서는, 먼저 오퍼레이터에 의해 테이블 본체 (43) 의 외주 부분의 각 볼트 (45) 가 풀리고, 테이블 베이스 (42) 의 상면으로부터 테이블 본체 (43) 가 분리된다. 이로써, 테이블 본체 (43) 의 내측에 숨어 있던 테이블 베이스 (42) 용의 볼트 (48) 가 외부로 노출된다. 다음으로, 도 4B 에 나타내는 바와 같이, 오퍼레이터에 의해 테이블 베이스 (42) 의 각 볼트 (48) 가 풀리고, 회전 기대 (54) 의 테이블 장착면 (61) 으로부터 테이블 베이스 (42) 가 분리된다. 이로써, 테이블 베이스 (42) 의 이면측에 숨어 있던 플랜지 플레이트 (56) 용의 볼트 (64) 가 외부로 노출됨과 함께, 플랜지 플레이트 (56) 의 상면의 환상 홈 (75) 에 장착된 시일링 (81) 이 외부로 노출된다.
다음으로, 도 4C 에 나타내는 바와 같이, 오퍼레이터에 의해 플랜지 플레이트 (56) 의 직경 방향 외측의 각 볼트 (64) 가 풀리고, 회전 기대 (54) 의 플레이트 장착면 (63) 으로부터 플랜지 플레이트 (56) 가 분리되고, 플랜지 플레이트 (56) 에 고정된 삽입부 (55) 가 고정 기대 (52) 로부터 인발된다. 이로써, 플레이트 장착면 (63) 의 환상 홈 (76) 에 장착된 시일링 (82) 이 외부로 노출되고, 삽입부 (55) 의 걸어맞춤 단부 (72) 의 환상 홈 (78) 에 장착된 시일링 (84) 이 외부로 노출된다. 그리고, 환상 홈 (78) 내의 열화된 시일링 (84) 이 분리되고, 새로운 시일링 (84) 이 장착된 후, 상기 분리 동작과 반대의 순서로 플랜지 플레이트 (56), 테이블 베이스 (42), 테이블 본체 (43) 가 장착된다.
또한, 시일링 (84) 의 교환 작업시에는, 플랜지 플레이트 (56) 의 상면의 환상 홈 (75) 의 시일링 (81), 플레이트 장착면 (63) 의 환상 홈 (76) 의 시일링 (82) 이 교환되어도 된다. 또, 도 4 에서는 플랜지 플레이트 (56) 에 삽입부 (55) 가 고정되어 있지만, 플랜지 플레이트 (56) 로부터 삽입부 (55) 를 분리하여, 삽입부 (55) 의 상단면의 환상 홈 (77) 에 장착된 시일링 (83) 이 교환되어도 된다.
이상과 같이, 본 실시형태의 척 테이블 기구 (50) 는, 고정 기대 (52) 에 회전 수단 (51) 이 회전 가능하게 배치 형성됨과 함께, 회전 수단 (51) 에 형성된 삽입부 (55) 가 고정 기대 (52) 에 삽입되어, 삽입부 (55) 의 흡인 경로 (95) 와 고정 기대 (52) 의 연통 경로 (97) 가 연통된다. 이로써, 고정 기대 (52) 의 연통 경로 (97) 및 삽입부 (55) 의 흡인 경로 (95) 를 통하여, 외부 흡인원 (94) 으로부터의 흡인력이 척 테이블 (40) 에 부여된다. 또, 삽입부 (55) 의 걸어맞춤 단부 (72) 가 고정 기대 (52) 의 걸어맞춤 오목부 (73) 에 걸어맞춰지고, 걸어맞춤 단부 (72) 의 외주벽과 걸어맞춤 오목부 (73) 의 내벽 사이가 시일링 (84) 으로 기밀하게 시일된다. 따라서, 에어 리크를 발생시키지 않고, 척 테이블 (40) 을 회전 가능하게 또한 흡인 가능하게 지지할 수 있다. 또, 삽입부 (55) 의 흡인 경로 (95) 와 고정 기대 (52) 의 연통 경로 (97) 에 의해 1 개의 경로가 형성되기 때문에, 경로 내에서의 압력 손실을 줄여 흡인력의 향상이 도모되고 있다. 또한, 회전 수단 (51) 의 회전 기대 (54) 로부터 삽입부 (55) 를 분리하여, 고정 기대 (52) 의 걸어맞춤 오목부 (73) 로부터 삽입부 (55) 의 걸어맞춤 단부 (72) 를 인발한다는 간이한 작업으로, 시일링 (84) 을 상방으로부터 용이하게 교환 가능하여, 메인터넌스 시간을 대폭 단축시킬 수 있다.
또한, 상기한 실시형태에 있어서, 척 테이블 (40) 의 유지면 (41) 에 다수의 흡인구 (44) 가 형성되었지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 척 테이블 (40) 의 유지면 (41) 은 포러스 세라믹스로 다공질로 형성되어 있어도 된다. 또, 척 테이블 (40) 이 테이블 베이스 (42) 에 테이블 본체 (43) 를 자유롭게 착탈할 수 있도록 장착되는 구성으로 하였지만, 테이블 베이스 (42) 와 테이블 본체 (43) 는 일체로 형성되어 있어도 된다.
또, 상기한 실시형태에 있어서, 회전 모터 (91) 로서 전자식 모터를 예시하여 설명하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 회전 모터 (91) 로서, 정전식 모터나 초음파식 모터가 사용되어도 된다.
또, 상기한 실시형태에 있어서, 회전 기대 (54) 에 플랜지 플레이트 (56) 가 나사 고정되고, 플랜지 플레이트 (56) 에 삽입부 (55) 가 나사 고정됨으로써, 플랜지 플레이트 (56) 를 개재하여 회전 기대 (54) 에 삽입부 (55) 가 고정되는 구성으로 하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 삽입부 (55) 는, 회전 기대 (54) 에 대하여 자유롭게 착탈할 수 있도록 고정되어 있으면 되고, 회전 기대 (54) 에 대하여 어떻게 고정되어 있어도 된다.
또, 상기한 실시형태에 있어서, 외부 흡인원 (94) 은, 고정 기대 (52) 의 연통 경로 (97) 를 통하여 척 테이블 (40) 의 유지면 (41) 에 흡인력을 부여 가능하면 되며, 예를 들어, 흡인 펌프나 이젝터로 구성되어도 된다.
또, 상기한 실시형태에 있어서, 피가공물 (W) 로서 패키지 기판을 예시하였지만, 피가공물 (W) 은 가공 대상이 되는 워크이면 되며, 반도체 웨이퍼나 광 디바이스 웨이퍼여도 된다.
또, 상기한 실시형태에 있어서, 삽입부 (55) 의 걸어맞춤 단부 (72) 의 외측면에 형성된 환상 홈 (78) 에 시일링 (84) 이 장착되는 구성으로 하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 시일링 (84) 은 걸어맞춤 오목부 (73) 의 내주벽과 걸어맞춤 단부 (72) 의 외주벽 사이를 시일 가능하면 된다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 걸어맞춤 오목부 (73) 의 상측의 개구단이 패여서 단상 (段狀) 으로 되고, 이 단상의 패임부 (73a) 에 걸어맞춤 단부 (72) 의 단부 (段部) (72a) 가 들어가 있지만, 걸어맞춤 오목부 (73) 의 단상의 패임부 (73a) 와 걸어맞춤 단부 (72) 의 단부 (72a) 사이가 시일링으로 시일되어도 된다. 이 경우, 걸어맞춤 오목부 (73) 의 단상의 패임부 (73a) 의 바닥면에 시일링이 장착되는 환상 홈을 형성하고, 시일링을 걸어맞춤 오목부 (73) 와 걸어맞춤 단부 (72) 사이에 상하 방향으로부터 끼워넣도록 해도 된다. 이와 같은 구성이어도, 삽입부 (55) 를 회전 기대 (54) 로부터 분리함으로써, 시일링을 외부로 노출시킬 수 있다.
또, 본 발명의 실시형태 및 변형예를 설명하였지만, 본 발명의 다른 실시형태로서, 상기 실시형태 및 변형예를 전체적 또는 부분적으로 조합한 것이어도 된다.
또, 본 발명의 실시형태는 상기 각 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양하게 변경, 치환, 변형되어도 된다. 또한, 기술의 진보 또는 파생되는 다른 기술에 의해, 본 발명의 기술적 사상을 다른 방법으로 실현할 수 있으면, 그 방법을 사용하여 실시되어도 된다. 따라서, 특허청구범위는, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있는 모든 실시양태를 커버하고 있다.
또, 본 발명의 실시형태에서는, 본 발명을 척 테이블 기구에 적용한 구성에 대해 설명하였지만, 척 테이블을 회전 가능하고 또한 흡인 가능한 로터리 조인트 구조에 적용할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 튜브를 사용하지 않고 척 테이블을 회전 가능하게 또한 흡인 가능하게 지지함과 함께, 메인터넌스 시간을 단축시킬 수 있는 것이 가능하다는 효과를 갖고, 특히 패키지 기판용의 척 테이블 기구에 유용하다.
40 : 척 테이블
41 : 유지면
50 : 척 테이블 기구
51 : 회전 수단
52 : 고정 기대
54 : 회전 기대
55 : 삽입부
57 : 베어링
72 : 삽입부의 걸어맞춤 단부
73 : 고정 기대의 걸어맞춤 오목부
78 : 환상 홈
84 : 시일링
91 : 회전 모터
94 : 외부 흡인원
95 : 흡인 경로
97 : 연통 경로
W : 피가공물

Claims (2)

  1. 피가공물을 상면에 흡인 유지하는 척 테이블을 상부에 장착하여 회전 가능하게 지지하는 척 테이블 기구로서,
    외부 흡인원에 연통되는 연통 경로가 내부에 형성된 고정 기대와, 그 고정 기대의 상방에 회전 가능하게 배치 형성되어 상부에 척 테이블을 장착하는 회전 수단을 구비하고,
    그 회전 수단은, 그 고정 기대 상방에 회전 가능하게 배치 형성된 회전 기대와, 회전 중심에 그 회전 기대에 대하여 자유롭게 착탈할 수 있도록 고정되고 또한 그 고정 기대에 삽입 가능하게 구성된 삽입부를 구비하고,
    그 삽입부는, 그 척 테이블 상면에 흡인력을 전달하는 흡인 경로가 내부에 형성되고, 그 고정 기대의 걸어맞춤 오목부에 걸어맞춰지는 걸어맞춤 단부 (端部) 를 구비하고,
    그 걸어맞춤 단부가 그 걸어맞춤 오목부에 걸어맞춰지면, 그 걸어맞춤 단부의 외주벽과 그 고정 기대의 그 걸어맞춤 오목부의 내벽 사이에서 시일링으로 시일됨과 함께, 그 연통 경로와 그 흡인 경로가 연결되는 것을 특징으로 하는 척 테이블 기구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    그 회전 수단은 그 고정 기대에 베어링으로 유지되어 있고, 그 고정 기대에는, 그 회전 수단을 회전시키는 회전 모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 척 테이블 기구.
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