KR20180012200A - 연삭 장치 - Google Patents

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KR20180012200A
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Abstract

(과제) 열 팽창에 의한 유지 테이블의 경사 변화를 억제하여, 웨이퍼를 양호하게 연삭하는 것.
(해결 수단) 연삭 장치 (1) 는, 웨이퍼 (W) 를 유지하는 유지 테이블 (24) 과, 유지 테이블을 지지하는 지지 테이블 (26) 과, 지지 테이블을 회전시키는 모터 (90) 와, 지지 테이블을 회전 가능하게 지지하는 프레임체 (25) 와, 기대 (52) 로부터 프레임체를 지지하는 적어도 3 개의 지지 기둥 (71) 을 포함하고, 각 지지 기둥의 내부에는 관통공 (71c) 과, 관통공과 에어 공급원 (60) 을 연통하는 공급구 (73a) 와, 관통공을 흐른 에어를 지지 테이블을 향하여 배기하는 배기구 (72a) 가 형성되고, 관통공에 에어를 흘려 지지 기둥을 냉각시킴과 함께, 관통공을 흐른 에어를 지지 테이블을 향하여 배기한다.

Description

연삭 장치{GRINDING APPARATUS}
본 발명은, 유지 테이블에 유지된 웨이퍼를 연삭하는 연삭 장치에 관한 것이다.
웨이퍼를 연삭하는 연삭 장치에 있어서는, 유지 테이블의 유지면에 유지된 웨이퍼의 상면을 연삭 지석으로 연삭한다. 연삭 중에는, 유지 테이블이 회전함과 함께, 회전되는 연삭 지석이 웨이퍼에 접촉하여 웨이퍼가 연삭되기 때문에, 웨이퍼에 가공 열이 발생한다. 웨이퍼에 발생한 가공 열은 유지 테이블에 전달되고, 유지 테이블은 열을 받음으로써 열 팽창에 의해 변형되는 경우가 있다. 이 때문에 연삭 장치에서는, 웨이퍼의 상면에 연삭수를 공급하면서 웨이퍼를 연삭함으로써, 가공 열을 제거하고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 공개특허공보 2000-006018호
그런데, 웨이퍼가 사파이어 기판이나 실리콘 카바이드 기판 등의 단단한 기판인 경우에는 연삭 하중을 필요로 하기 때문에, 웨이퍼에 보호 테이프 대신에 세라믹스로 이루어지는 서브 스트레이트를 첩착 (貼着) 하여 웨이퍼를 유지 테이블에 유지하고 있다. 서브 스트레이트는 열이 잘 전달되기 때문에, 웨이퍼의 상면에 연삭수를 공급해도 가공 열은 서브 스트레이트에 전열 (傳熱) 되고, 유지 테이블을 따라 이동하여, 나아가서는 유지 테이블을 지지하는 지지 기둥에 전달된다. 또, 웨이퍼가 단단하기 때문에 연삭 시간이 길어져, 지지 기둥에 열이 전달되는 시간이 길어진다. 이 때문에, 지지 기둥은 열 팽창되어 유지 테이블의 유지면의 경사가 변화될 우려가 있었다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 열 팽창에 의한 유지 테이블의 경사 변화를 억제하여, 웨이퍼를 양호하게 연삭할 수 있는 연삭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의하면, 연삭 장치로서, 기대 (基臺) 와, 웨이퍼를 유지하는 유지 테이블과, 그 유지 테이블을 지지하는 지지 테이블과, 그 지지 테이블을 회전시키는 모터와, 그 지지 테이블을 회전 가능하게 지지하는 프레임체와, 그 기대 상에 그 프레임체를 지지하는 적어도 3 개의 지지 기둥을 포함하는 유지 수단과, 그 유지 테이블에 유지된 웨이퍼를 연삭 지석으로 연삭하는 연삭 수단을 구비하고, 그 각 지지 기둥은, 하단이 그 기대에 연결되고 상단이 그 프레임체에 연결되어 있고, 내부를 관통하는 관통공과, 그 관통공과 에어 공급원을 연통하는 그 관통공의 하단측에 배치 형성된 공급구와, 그 관통공을 흐른 에어를 그 지지 테이블을 향하여 배기하는 그 관통공의 상단측에 배치 형성된 배기구를 포함하고, 그 관통공에 에어를 흘려 그 각 지지 기둥을 냉각시킴과 함께, 그 관통공을 흐른 에어를 그 지지 테이블을 향하여 배기함으로써 그 지지 테이블을 냉각시켜, 그 지지 기둥과 그 지지 테이블의 열 변형을 방지하는 것을 특징으로 하는 연삭 장치가 제공된다.
이 구성에 의하면, 관통공에 에어를 흘림으로써 지지 기둥에 전달된 가공 열을 냉각시킬 수 있기 때문에, 지지 기둥의 열 팽창을 억제할 수 있다. 또, 에어를 지지 테이블을 향하여 배기함으로써 지지 테이블을 냉각시킬 수 있기 때문에, 지지 테이블의 열 팽창을 억제할 수 있다. 지지 기둥 및 지지 테이블의 열 팽창을 억제할 수 있기 때문에, 유지 테이블의 열 팽창에 의한 경사의 변화가 방지된다. 이 때문에, 웨이퍼가 유지 테이블에 적절히 유지되어 웨이퍼를 양호하게 연삭할 수 있다.
바람직하게는, 그 3 개의 지지 기둥 중 적어도 1 개의 지지 기둥은, 그 프레임체와 그 기대의 거리를 조절하는 조절 기구를 구비한다. 그 조절 기구는, 그 기대의 상면으로부터 수하 (垂下) 되는 방향에서 상단으로부터 수하되는 제 1 암나사공을 구비하여 그 기대에 배치 형성되는 베이스부와, 그 제 1 암나사공에 나사 결합되는 제 1 수나사가 하단에 형성됨과 함께, 그 제 1 암나사공과는 상이한 나사 피치로 그 제 1 암나사공의 연장 방향과 평행하게 연장되어 그 프레임체를 관통하는 제 2 암나사공에 나사 결합되는 제 2 수나사가 상단에 형성되고, 그 기대와 그 프레임체를 연결하는 나사 기둥을 포함한다. 그 조절 기구의 연장 방향으로 내부를 관통하는 관통공이 형성되고, 그 공급구는 그 조절 기구의 하단측에서 그 관통공과 에어 공급원을 연통하고, 그 배기구는 그 조절 기구의 상단측에서 그 관통공을 흐른 에어를 그 지지 테이블을 향하여 배기하고, 그 관통공에 에어를 흘려 그 나사 기둥을 냉각시킴과 함께, 그 관통공을 흐른 에어를 그 지지 테이블을 향하여 배기하고 그 지지 테이블을 냉각시켜 그 나사 기둥과 그 지지 테이블의 열 변형을 방지한다.
본 발명에 의하면, 열 팽창에 의한 유지 테이블의 경사 변화를 억제하여, 웨이퍼를 양호하게 연삭할 수 있다.
도 1 은, 본 실시형태에 관련된 연삭 장치의 사시도이다.
도 2 는, 본 실시형태에 관련된 유지 수단의 종단면도이다.
도 3 은, 본 실시형태에 관련된 지지 기둥 및 지지 테이블의 냉각 동작의 일례를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 실시형태에 관련된 연삭 장치에 대해 설명한다. 도 1 은, 본 실시형태에 관련된 연삭 장치의 사시도이다. 또한, 본 실시형태에 관련된 연삭 장치는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 연삭 가공 전용의 장치 구성에 한정되지 않고, 예를 들어, 연마 가공 장치나, 연삭 가공, 연마 가공, 세정 가공 등의 일련의 가공이 전자동으로 실시되는 풀 오토 타입의 가공 장치에 장착되어도 된다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 연삭 장치 (1) 는, 다수의 연삭 지석 (48) 을 원환상 (圓環狀) 으로 배치 형성한 연삭 휠 (46) 을 사용하여, 유지 테이블 (24) 에 유지된 웨이퍼 (W) 를 연삭하도록 구성되어 있다. 연삭 장치 (1) 는, 유지 테이블 (24) 의 회전축과 연삭 휠 (46) 의 회전축이 간격을 두고 배치되고, 연삭 지석 (48) 이 웨이퍼 (W) 의 상면을 통과함으로써 웨이퍼 (W) 가 깎여져 박화 (薄化) 된다. 웨이퍼 (W) 의 하면에는, 웨이퍼 (W) 보다 외경이 큰 원판상의 서브 스트레이트 (S) 가 왁스 등으로 첩착되어 있다. 또한, 웨이퍼 (W) 로는, 사파이어, 실리콘 카바이드 등을 사용할 수 있다.
기대 (11) 상의 칼럼 (14) 에는, 연삭 수단 (41) 을 유지 테이블 (24) 에 연삭 이송 방향 (Z 축 방향) 으로 접근 및 이간되는 방향으로 이동시키는 연삭 이송 수단 (31) 이 형성되어 있다. 연삭 이송 수단 (31) 은, 칼럼 (14) 에 배치된 Z 축 방향으로 평행한 1 쌍의 가이드 레일 (32) 과, 1 쌍의 가이드 레일 (32) 에 슬라이드 가능하게 설치된 모터 구동의 Z 축 테이블 (33) 을 갖고 있다. Z 축 테이블 (33) 의 배면측에는 도시되지 않은 너트부가 형성되고, 이들 너트부에 볼 나사 (34) 가 나사 결합되어 있다. 볼 나사 (34) 의 일단부에 연결된 구동 모터 (35) 에 의해 볼 나사 (34) 가 회전 구동됨으로써, 연삭 수단 (41) 이 가이드 레일 (32) 을 따라 Z 축 방향으로 이동된다.
연삭 수단 (41) 은, 하우징 (42) 을 개재하여 Z 축 테이블 (33) 의 전면에 장착되어 있고, 모터 등을 포함하는 스핀들 (43) 의 하단에 마운트 (44) 를 형성하여 구성되어 있다. 스핀들 (43) 에는 플랜지 (45) 가 형성되고, 플랜지 (45) 를 개재하여 하우징 (42) 에 연삭 수단 (41) 이 지지된다. 마운트 (44) 의 하면에는, 휠 기대 (47) 에 복수의 연삭 지석 (48) 이 진원의 환상으로 배치 형성된 연삭 휠 (46) 이 회전 가능하게 장착되어 있다. 연삭 휠 (46) 은, 스핀들 (43) 의 구동에 의해 회전된다. 복수의 연삭 지석 (48) 은, 예를 들어, 다이아몬드 지립을 메탈 본드 등의 본드제로 굳힌 세그먼트 지석으로 구성된다. 연삭 지석 (48) 에 의해, 유지 테이블 (24) 에 유지된 웨이퍼 (W) 를 연삭한다.
연삭 수단 (41) 의 하방에는, 유지 테이블 (24) 이 형성되어 있다. 유지 테이블 (24) 의 표면에는, 다공질의 포러스재에 의해 웨이퍼 (W) 를 흡착하는 유지면 (23) 이 형성되어 있다. 유지면 (23) 은, 척 유지 테이블 (24) 내의 유로를 통해서 흡인원 (도시 생략) 에 접속되어 있고, 유지면 (23) 에 발생하는 부압에 의해 웨이퍼 (W) 가 흡인 유지된다.
유지 테이블 (24) 은, 지지 테이블 (26) 및 프레임체 (25) 를 개재하여, 후술하는 이동 수단 (50) 의 이동 기대 (기대) (52) 에 세워 설치한 3 개의 지지 기둥 (71 (74)) 에 의해 하방으로부터 지지되고 있다. 지지 테이블 (26) 은 후술하는 회전 수단 (90) 을 구성하는 모터 (91) (도 2 참조) 에 의해 회전되고, 이로써 유지 테이블 (24) 이 회전된다. 이들 유지 테이블 (24) 과, 지지 테이블 (26) 과, 프레임체 (25) 와, 지지 기둥 (71 (74)) 과, 회전 수단 (90) 에 의해 웨이퍼 (W) 를 유지하는 유지 수단 (21) 이 구성되어 있다.
연삭 장치 (1) 의 기대 (11) 의 상면에는, X 축 방향으로 연장되는 사각형상의 개구가 형성되고, 이 개구는 벨로우즈상의 방수 커버 (13) 에 덮여 있다. 방수 커버 (13) 의 하방에는, 유지 테이블 (24) 을 X 축 방향으로 이동시키는 이동 수단 (50) 이 형성되어 있다.
이동 수단 (50) 은, 이동 기대 (52) 상에 배치된 X 축 방향으로 평행한 1 쌍의 가이드 레일 (51) 과, 그 사이에 배치된 볼 나사 (53) 를 갖고 있다. 1 쌍의 가이드 레일 (51) 에는, 상기 서술한 이동 기대 (52) 가 슬라이드 가능하게 설치되어 있다. 이동 기대 (52) 의 배면측에는, 너트부 (도시 생략) 가 형성되고, 이 너트부에 볼 나사 (53) 가 나사 결합되어 있다. 그리고, 볼 나사 (53) 의 일단부에 연결된 구동 모터 (54) 가 회전 구동됨으로써, 유지 테이블 (24) 이 1 쌍의 가이드 레일 (51) 을 따라 X 축 방향으로 움직인다. 유지 테이블 (24) 은 이동 수단 (50) 에 의해 웨이퍼 (W) 의 반입 위치로부터 연삭 위치로 이동하여, 웨이퍼 (W) 를 위치 결정하고, 연삭 수단 (41) 에 의해 연삭이 개시된다.
연삭 중에는, 유지 테이블이 회전함과 함께, 연삭 지석이 회전되면서 웨이퍼 (W) 에 접촉하여 웨이퍼 (W) 가 연삭되기 때문에, 연삭 지석과 웨이퍼 (W) 의 마찰에 의해 웨이퍼 (W) 에 가공 열이 발생한다. 가공 열은 유지 테이블을 따라 이동하여, 유지 테이블을 지지하는 지지 테이블 및 지지 기둥에 전달된다. 이 때문에, 지지 기둥 및 지지 테이블이 가공 열에 의해 열 팽창되는 문제가 있다. 또, 모터가 회전함으로써 모터 열이 발생하여, 유지 테이블 주위의 온도가 상승한다. 이 때문에, 웨이퍼 (W) 의 상면에 연삭수를 공급해도 가공 열을 완전히 제거할 수 없어, 지지 기둥 및 지지 테이블의 열 팽창이 원인이 되어 유지 테이블의 유지면의 경사가 변화되는 경우가 있다.
웨이퍼 (W) 가 실리콘 등의 경질의 기판인 경우는, 웨이퍼 (W) 가 서브 스트레이트 (S) 를 개재하여 유지 테이블에 유지되는데, 가공 열이 서브 스트레이트 (S) 를 따라 이동하여 지지 테이블 및 지지 기둥에 전달되기 쉬워진다. 특히, 경질인 웨이퍼 (W) 는 연삭 시간이 길어져, 지지 기둥 및 지지 테이블에 장시간에 걸쳐 열이 계속해서 전달되기 때문에, 지지 기둥 및 지지 테이블의 열 팽창에 의한 변화가 커진다. 그래서 본 실시형태에서는, 지지 기둥 (71 (74)) 에 관통공 (71c, 74c) 을 형성하여 에어를 흘림으로써 지지 기둥 (71 (74)) 에 전달되는 가공 열을 냉각시키고, 다시 에어를 지지 테이블 (26) 을 향하여 배기함으로써 지지 테이블 (26) 을 냉각시키도록 하고 있다.
이하, 도 2 를 참조하여, 본 실시형태에 관련된 유지 수단의 구성에 대해 상세하게 설명한다. 도 2 는, 본 실시형태에 관련된 유지 수단의 종단면도이다.
도 2A 에 나타내는 바와 같이, 유지 테이블 (24) 은 지지 테이블 (26) 에 의해 하방으로부터 지지되고, 지지 테이블 (26) 은 베어링 (28) 을 개재하여 프레임체 (25) 에 회전 가능하게 지지되고 있다. 프레임체 (25) 에는 외주로부터 돌출되도록 플랜지 (25a) 가 형성되고, 유지 테이블 (24) 은 플랜지 (25a) 로 이동 기대 (52) 에 세워 설치하는 3 개의 지지 기둥 (71, 74) (1 개는 도시 생략) 에 의해 지지되고 있다. 지지 테이블 (26) 의 측방에는 회전 수단 (90) 을 구성하는 모터 (91) 가 설치되어 있고, 모터 (91) 의 출력축에는 구동 풀리 (92) 가 장착되어 있다. 지지 테이블 (26) 의 하단에는 볼트에 의해 종동 풀리 (27) 가 장착되어 있고, 종동 풀리 (27) 및 구동 풀리 (92) 에 벨트 (95) 가 감겨 있다. 모터 (91) 가 구동되면, 벨트 (95) 를 개재하여 구동 풀리 (92) 로부터 종동 풀리 (27) 로 구동이 전달되어 지지 테이블 (26) 과 일체인 유지 테이블 (24) 이 회전된다.
지지 기둥 (71) 은, 지지 기둥 본체 (71a) 의 상단에 플랜지 (25) 를 가압하는 가압부 (72), 지지 기둥 본체 (71a) 의 하단에 이음매부 (73) 를 형성하여 구성된다. 지지 기둥 (71) 의 지지 기둥 본체 (71a) 의 하단은 이동 기대 (52) 에 접속되고, 지지 기둥 본체 (71a) 의 상단은 프레임체 (25) 의 플랜지 (25a) 의 장착공에 삽입되어 있다. 플랜지 (25a) 는, 지지 기둥 본체 (71a) 의 중간 위치에 형성된 스토퍼 부분 (71b) 에서 하방으로부터 지지된다. 지지 기둥 본체 (71a) 의 상단측에는 가압부 (72) 가 배치되고, 가압부 (72) 를 개재하여 지지 기둥 본체 (71a) 의 상단측에 형성된 암나사에 볼트 (81) 를 비틀어 삽입함으로써 지지 기둥 (71) 의 상단이 프레임체 (25) 에 접속된다. 지지 기둥 본체 (71a) 의 내부에는 관통공 (71c) 이 형성되어 있다.
지지 기둥 (71) 의 하단측의 이음매부 (73) 에는 관통공 (71c) 과 에어 공급원 (60) 을 연통하는 공급구 (73a) 가 배치 형성되고, 지지 기둥 (71) 의 상단측의 가압부 (72) 에는 관통공 (71c) 에 흐른 에어를 지지 테이블 (26) 을 향하여 배기하는 배기구 (72a) 가 배치 형성되어 있다. 에어 공급원 (60) 으로부터 공급구 (73a) 에 에어가 공급되면, 공급구 (73a) 로부터 들어간 에어가 관통공 (71c) 을 통과하여 배기구 (72a) 로부터 배기된다. 지지 기둥 (71) 내를 흐르는 에어에 의해 지지 기둥 (71) 에 전달된 가공 열이 냉각되고, 배기구 (72a) 로부터 지지 테이블 (26) 을 향하여 배기된 에어에 의해 지지 테이블 (26) 에 전달된 가공 열이 냉각된다. 이로써, 지지 기둥 (71) 및 지지 테이블 (26) 이 냉각되어 열 변형이 방지된다.
또, 지지 기둥 (74) 은, 프레임체 (25) 와 이동 기대 (52) 의 거리를 조절하는 조절 기구 (74a) 를 구비하고 있다. 조절 기구 (74a) 는, 이동 기대 (52) 에 세워 설치하는 봉상의 베이스부 (75) 와 프레임체 (25) 사이에 나사 기둥 (76) 을 배치하여, 나사 기둥 (76) 의 회전에 의해 유지 테이블 (24) 의 경사를 조절하도록 구성되어 있다. 베이스부 (75) 의 상단은 플랜지상으로 형성되고, 베이스부 (75) 의 하단은 수나사가 잘려져 있다. 베이스부 (75) 는 이동 기대 (52) 의 장착공에 삽입되고, 베이스부 (75) 의 상단의 플랜지 부분이 이동 기대 (52) 의 상면에 맞닿고, 이동 기대 (52) 의 하면으로부터 돌출된 수나사 부분에 접시 스프링 (86) 을 개재하여 너트 (85) 가 단단히 조여져 있다. 베이스부 (75) 에는, 이동 기대 (52) 의 상면으로부터 수하되는 방향에서, 베이스부 (75) 의 상단으로부터 수하되는 제 1 암나사공 (75a) 이 형성되어 있다. 또, 베이스부 (75) 는, 제 1 암나사공 (75a) 의 바닥부로부터 베이스부 (75) 의 하단을 향하여 관통하고 있다.
나사 기둥 (76) 은 양 단 나사이고, 나사 기둥 (76) 의 하단에는 베이스부 (75) 의 제 1 암나사공 (75a) 에 나사 삽입되는 제 1 수나사 (76a) 가 형성되어 있고, 나사 기둥 (76) 의 상단에는 프레임체 (25) 의 제 2 암나사공 (25c) 에 나사 삽입되는 제 2 수나사 (76b) 가 형성되어 있다. 프레임체 (25) 의 제 2 암나사공 (25c) 은, 제 1 암나사공 (75a) 과는 상이한 나사 피치로 제 1 암나사공 (75a) 의 연장 방향과 평행하게 연장되어 있다. 또, 나사 기둥 (76) 의 내부는, 상단으로부터 하단을 향하여 관통하고 있다.
제 2 암나사공 (25c) 의 상방, 즉 플랜지 (25a) 의 상면에는 오목부 (25b) 가 형성되어 있고, 오목부 (25b) 의 바닥면은 제 2 암나사공 (25c) 을 향하여 관통하고 있다. 즉, 프레임체 (25) 는, 제 2 암나사공 (25c) 에 의해 관통되어 있다. 또, 오목부 (25b) 를 덮도록 가압부 (77) 가 배치되고, 가압부 (77) 를 개재하여 연결봉 (82) 이 플랜지 (25a), 나사 기둥 (76), 베이스부 (75) 의 관통공에 삽입된다. 연결봉 (82) 의 양 단에는 수나사가 잘려져 있고, 이중 너트 (83, 84) 를 단단히 조임으로써 프레임체 (25) 에 대해 지지 기둥 (74) 에 장착된다. 또, 베이스부 (75) 가 접시 스프링 (86) 을 개재하여 너트 (85) 로 단단히 조여짐으로써 이동 기대 (52) 에 대해 베이스부 (75) 의 헐거움이 방지되고 있다. 또, 연결봉 (82) 의 하단이 접시 스프링 (87) 을 개재하여 이중 너트 (84) 로 단단히 조여짐으로써, 나사 기둥 (76) 의 제 1 및 제 2 수나사 (76a, 76b) 의 헐거움이 방지되고 있다.
또, 상기한 바와 같이, 제 2 암나사공 (25c) 은 제 1 암나사공 (75a) 과는 상이한 나사 피치로 형성되어 있기 때문에, 나사 기둥 (76) 을 회전시킴으로써 베이스부 (75) 에 대한 나사 기둥 (76) 의 이동량과 나사 기둥 (76) 에 대한 프레임체 (25) 의 이동량이 가변된다. 나사 기둥 (76) 의 상하동의 변화량이 상이하므로, 기대 (52) 로부터 프레임체 (25) 까지의 거리를 미세 조정할 수 있다. 이로써, 연삭 지석 (48) (도 1 참조) 의 연삭면에 대한 유지 테이블 (24) 의 유지면 (23) 의 경사를 양호한 정밀도로 조절할 수 있다.
도 2B 에 나타내는 바와 같이, 조절 기구 (74a) 에는 내부를 연장 방향으로 관통하는 관통공 (74c) 이 형성되어 있다. 관통공 (74c) 에는 간극을 두고 연결봉 (82) 이 삽입되어 있고, 이 관통공 (74c) 과 연결봉 (82) 의 간극이 에어의 유로를 형성하고 있다. 조절 기구 (74a) 의 하단측, 즉 베이스부 (75) 의 하단측에는, T 자로를 구비한 이음매부 (100) 가 시일 (89) 을 개재하여 접속되어 있고, 이음매부 (100) 와 베이스부 (75) 의 접속 부분은 기밀하게 시일되어 있다.
조절 기구 (74a) 의 하단측의 이음매부 (100) 에는 관통공 (74c) 과 에어 공급원 (60) 을 연통하는 공급구 (74b) 가 배치 형성되고, 조절 기구 (74a) 의 상단측의 가압부 (77) 에는 관통공 (74c) 에 흐른 에어를 지지 테이블 (26) 을 향하여 배기하는 배기구 (77a) 가 배치 형성되어 있다. 에어 공급원 (60) 으로부터 공급구 (74b) 에 에어가 공급되면, 공급구 (74b) 로부터 들어간 에어가 관통공 (74c) 과 연결봉 (82) 의 간극을 통과하여 배기구 (77a) 로부터 배기된다. 지지 기둥 (74) 내를 흐르는 에어에 의해 지지 기둥 (74) 에 전달된 가공 열이 냉각되고, 배기구 (77b) 로부터 지지 테이블 (26) 을 향하여 배기된 에어에 의해 지지 테이블 (26) 에 전달된 가공 열이 냉각된다. 이로써, 지지 기둥 (74) 및 지지 테이블 (26) 이 냉각되어 열 변형이 방지된다.
다음으로, 도 3 을 참조하여, 지지 기둥 (71, 74) 및 지지 테이블 (26) 의 냉각 동작에 대해 상세하게 설명한다. 도 3 은, 본 실시형태에 관련된 지지 기둥 및 지지 테이블의 냉각 동작의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3A 에 나타내는 바와 같이, 유지 테이블 (24) 의 유지면 (23) 에 서브 스트레이트 (S) 를 개재하여 웨이퍼 (W) 가 재치 (載置) 된다. 모터 (91) 가 구동되면, 종동 풀리 (27) 가 구동되어 지지 테이블 (26) 이 회전함으로써 (도 2 참조), 유지 테이블 (24) 이 회전된다. 연삭 지석 (48) (도 1 참조) 이 회전되어 웨이퍼 (W) 에 접촉하고, 웨이퍼 (W) 의 상면에 연삭수를 공급하면서 웨이퍼 (W) 가 연삭된다 (도 1 참조). 이 때, 웨이퍼 (W) 와 연삭 지석 (48) 의 마찰에 의해 가공 열이 발생함과 함께, 모터 열에 의해 유지 테이블 (24) 주위의 공기가 따뜻해진다. 가공 열은 서브 스트레이트 (S) 에 전달되어, 유지 테이블 (24) 을 따라 이동하여, 유지 테이블 (24) 을 지지하는 지지 테이블 (26), 프레임체 (25) 및 지지 기둥 (71, 74) 에 전달된다. 또, 모터 열에 의해 프레임체 (25) 및 지지 기둥 (71, 74) 주위의 공기가 따뜻해져, 가공 열이 제거되기 어려워진다.
이 경우, 지지 기둥 (71) 에서는, 에어 공급원 (60) 에 의해 공급구 (73a) 에 에어가 보내져 오고 있고, 공급구 (73a) 로부터 관통공 (71c) 을 통해서 배기구 (72a) 를 향하여 흘러든다. 관통공 (71c) 을 흐르는 에어는 지지 기둥 (71) 으로부터 열을 빼앗으면서 냉각시키고, 배기구 (72a) 로부터 지지 테이블 (26) 을 향하여 배기된다. 이로써, 지지 기둥 (71) 이 냉각되어 열 팽창이 억제됨과 함께, 유지 테이블 (24) 주위의 공기가 냉각되어, 프레임체 (25) 를 개재하여 지지 테이블 (26) 의 열 팽창이 억제된다.
한편으로, 도 3B 에 나타내는 바와 같이, 지지 기둥 (74) 에서는, 에어 공급원 (60) 에 의해 공급구 (74b) 에 에어가 보내져 오고 있고, 공급구 (74b) 로부터 관통공 (74c) 과 연결봉 (82) 의 간극을 통해서 배기구 (77a) 를 향하여 흘러든다. 관통공 (74c) 을 흐르는 에어는 지지 기둥 (74) (나사 기둥 (76)) 이나 플랜지 (25a) 로부터 열을 빼앗으면서 냉각시키고 오목부 (25b) 로 들어가고, 배기구 (77a) 로부터 지지 테이블 (26) 을 향하여 배기된다. 이로써, 지지 기둥 (74) 이 냉각되어 열 팽창이 억제됨과 함께, 유지 테이블 (24) 주위의 공기가 냉각되고 프레임체 (25) 가 냉각되어 프레임체 (25) 를 개재하여 지지 테이블 (26) 의 열 팽창이 억제된다.
이상과 같이, 관통공 (71c, 74c) 에 에어를 흘림으로써 지지 기둥 (71, 74) 에 전달된 가공 열을 냉각시킬 수 있기 때문에, 지지 기둥 (71, 74) 의 열 팽창을 억제할 수 있다. 또, 에어를 지지 테이블 (26) 을 향하여 배기함으로써 지지 테이블 (26) 을 냉각시킬 수 있기 때문에, 지지 테이블 (26) 의 열 팽창을 억제할 수 있다. 지지 기둥 (71, 74) 및 지지 테이블 (26) 의 열 팽창을 억제할 수 있기 때문에, 유지 테이블 (24) 의 열 팽창에 의한 경사의 변화가 방지된다. 이 때문에, 웨이퍼 (W) 가 유지 테이블 (24) 에 적절히 유지되어 웨이퍼 (W) 를 양호하게 연삭할 수 있다.
상기 실시형태에 있어서는, 웨이퍼 (W) 로서, 사파이어, 실리콘 카바이드를 사용하는 구성으로 했지만, 웨이퍼 (W) 는 실리콘, 갈륨비소 등의 반도체 기판이어도 되고, 수지나 금속 등으로 형성된 기판이어도 된다. 또, 웨이퍼 (W) 는 서브 스트레이트 (S) 가 첩착되어 있지 않아도 된다.
또, 상기 실시형태에 있어서는, 지지 기둥을 3 개 구비하는 구성으로 했지만, 적어도 3 개의 지지 기둥을 구비하고 있으면 된다. 또, 조절 기구는 모든 지지 기둥에 형성되어 있어도 되고, 1 개의 지지 기둥에 형성되어 있어도 된다. 또, 모든 지지 기둥에 조절 기구가 형성되어 있지 않아도 된다.
또, 본 발명의 각 실시형태를 설명했지만, 본 발명의 다른 실시형태로서, 상기 각 실시형태를 전체적 또는 부분적으로 조합한 것이어도 된다.
또, 본 발명의 실시형태는 상기의 각 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러가지로 변경, 치환, 변형되어도 된다. 나아가서는, 기술의 진보 또는 파생되는 다른 기술에 의해, 본 발명의 기술적 사상을 다른 방법으로 실현할 수 있으면, 그 방법을 사용하여 실시되어도 된다. 따라서, 특허 청구의 범위는, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있는 모든 실시양태를 커버하고 있다.
본 실시형태에서는, 본 발명을 웨이퍼 (W) 를 연삭하는 연삭 장치에 적용한 구성에 대해 설명했지만, 유지 테이블에 전달되는 가공 열을 냉각하는 가공 장치에 적용하는 것도 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 열 팽창에 의한 유지 테이블의 경사 변화를 억제하여, 웨이퍼를 양호하게 연삭할 수 있다는 효과를 갖고, 특히, 유지 테이블에 유지된 웨이퍼를 연삭하는 연삭 장치에 유용하다.
21 : 유지 수단
24 : 유지 테이블
26 : 지지 테이블
90 : 회전 수단
25 : 프레임체
52 : (이동) 기대
71, 74 : 지지 기둥
71c, 74c : 관통공
60 : 에어 공급원
73a, 74b : 공급구
72a, 77a : 배기구
W : 웨이퍼

Claims (2)

  1. 연삭 장치로서,
    기대와,
    웨이퍼를 유지하는 유지 테이블과, 그 유지 테이블을 지지하는 지지 테이블과, 그 지지 테이블을 회전시키는 모터와, 그 지지 테이블을 회전 가능하게 지지하는 프레임체와, 그 기대 상에 그 프레임체를 지지하는 적어도 3 개의 지지 기둥을 포함하는 유지 수단과,
    그 유지 테이블에 유지된 웨이퍼를 연삭 지석으로 연삭하는 연삭 수단을 구비하고,
    그 각 지지 기둥은, 하단이 그 기대에 연결되고 상단이 그 프레임체에 연결되어 있고, 내부를 관통하는 관통공과, 그 관통공과 에어 공급원을 연통하는 그 관통공의 하단측에 배치 형성된 공급구와, 그 관통공을 흐른 에어를 그 지지 테이블을 향하여 배기하는 그 관통공의 상단측에 배치 형성된 배기구를 포함하고,
    그 관통공에 에어를 흘려 그 각 지지 기둥을 냉각시킴과 함께, 그 관통공을 흐른 에어를 그 지지 테이블을 향하여 배기함으로써 그 지지 테이블을 냉각시켜, 그 지지 기둥과 그 지지 테이블의 열 변형을 방지하는 것을 특징으로 하는 연삭 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    그 3 개의 지지 기둥 중 적어도 1 개의 지지 기둥은, 그 프레임체와 그 기대의 거리를 조절하는 조절 기구를 구비하고,
    그 조절 기구는, 그 기대의 상면으로부터 수하되는 방향에서 상단으로부터 수하되는 제 1 암나사공을 구비하여 그 기대에 배치 형성되는 베이스부와, 그 제 1 암나사공에 나사 결합되는 제 1 수나사가 하단에 형성됨과 함께, 그 제 1 암나사공과는 상이한 나사 피치로 그 제 1 암나사공의 연장 방향과 평행하게 연장되어 그 프레임체를 관통하는 제 2 암나사공에 나사 결합되는 제 2 수나사가 상단에 형성되어, 그 기대와 그 프레임체를 연결하는 나사 기둥을 구비하고, 그 조절 기구의 연장 방향으로 내부를 관통하는 관통공이 형성되고, 그 공급구는 그 조절 기구의 하단측에서 그 관통공과 에어 공급원을 연통하고, 그 배기구는 그 조절 기구의 상단측에서 그 관통공을 흐른 에어를 그 지지 테이블을 향하여 배기하고,
    그 관통공에 에어를 흘려 그 나사 기둥을 냉각시킴과 함께, 그 관통공을 흐른 에어를 그 지지 테이블을 향하여 배기하고 그 지지 테이블을 냉각시켜 그 나사 기둥과 그 지지 테이블의 열 변형을 방지하는 연삭 장치.
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