KR20180118981A - 절삭 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 개시된 절삭 장치는, 외부와 연통되는 오픈 영역을 갖고 외부를 커버하는 하우징; 상기 하우징 내에서 웨이퍼를 유지하는 척 테이블; 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼를 절삭하기 위한 블레이드를 갖는 절삭 수단; 상기 블레이드와 상기 웨이퍼 사이에 절삭수를 공급하는 절삭수 공급노즐; 상기 블레이드의 회전 방향과 대응되는 상기 하우징의 오픈 영역에 결합되며 상기 하우징의 내부를 관찰하기 위한 투명 커버; 및 상기 투명 커버의 하부 외측에 상기 투명 커버로부터 이격되며 상기 투명 커버와 상기 하우징 사이를 통해 누설하는 절삭수를 수용하는 수용 프레임을 포함하며, 상기 하우징은 상기 오픈 영역의 둘레에 상기 하우징의 외곽으로부터 내측 방향으로 오목하며 상기 투명 커버가 배치된 수납 홈, 및 상기 수납 홈에 상기 투명 커버의 내측 둘레와 대응되는 걸림 턱을 포함하며, 상기 수용 프레임은 상기 하우징의 오픈 영역의 하부 외측에 대응되며, 상기 수용 프레임은 상기 오픈 영역의 바닥으로부터 연장된 바닥부 및 상기 바닥부의 외측에 상기 투명 커버의 하부와 대응되도록 절곡된 측벽부를 포함할 수 있다.

Description

절삭 장치{CUTTING APPARATUS}
본 발명은 절삭 장치에 관한 것이다.
본 발명은 웨이퍼의 절삭 장치에 관한 것이다.
본 발명은 절삭 장치의 절삭수 유출 방지 장치 또는 구조에 관한 것이다.
반도체 디바이스 제조 공정에 있어서는, 대략 원판 형상인 반도체 웨이퍼의 표면에 격자형으로 배열된 스트리트라고 불리는 분할 예정 라인에 의해 복수의 영역이 구획되고, 이 구획된 영역에 IC, LSI 등의 디바이스를 형성한다. 이와 같이 형성된 반도체 웨이퍼를 스트리트를 따라 절단함으로써 디바이스가 형성된 영역을 분할하여 개개의 반도체 디바이스를 제조하고 있다. 또한, 사파이어 기판의 표면에 질화갈륨계 화합물 반도체 등이 적층된 광 디바이스 웨이퍼를 스트리트를 따라 절단함으로써 개개의 발광 다이오드, 레이저 다이오드 등의 광 디바이스로 분할되어 전기기기에 널리 이용되고 있다.
일반적으로,　웨이퍼를　절삭하기　위하여　내부공간이　마련된　하우징에 웨이퍼를 배치하고 블레이드를 이용하여 웨이퍼를 원하는 형태로 절단하게 되는데, 이때 웨이퍼를 절단하는 과정에서 웨이퍼로부터 파생되는 부산물을 제거하고, 웨이퍼가 과열되는 것을 방지하기 위하여 웨이퍼에 절삭수를 분사하게 된다. 이러한 절삭수는 블레이드의 회전에 의해 하우징의 측벽 방향으로 비산된다. 상기 하우징의 측벽에는 상기 블레이드의 회전 방향으로 투명 커버가 배치되며, 상기 투명 커버는 하우징의 내부를 관찰할 수 있도록 투명한 수지나 유리 재질로 형성되어 상기 하우징에 결합된다. 상기 투명 커버는 웨이퍼 절단 공정에 의한 절삭수나 미스트(mist)가 주위에 비산하는 것을 방지하기 위해 상기 하우징의 오픈 영역을 덮도록 설치될 수 있다. 상기 비산된 상기 절삭수는 미스트를 포함할 수 있다.
하지만, 하우징에 투명 커버를 설치하더라도, 상기 절삭수는 상기 투명 커버와 하우징 사이의 틈을 통해 외부로 누출될 수 있고, 외부로 누출된 절삭수는 하우징의 외면을 오염시키고 작업이 불편해 지고 작업자에게 손해를 가할 수 있다. 또한 하우징의 외부에 설치된 부품들이 상기 누출된 절삭수에 의해 손상될 수 있다.
본 발명은 웨이퍼의 절삭 공정에 의해 투명 커버의 외부로 누수되는 절삭수를 수용하고 배출할 수 있는 수용 프레임을 갖는 절삭 장치를 제공한다.
본 발명은 외부로 누설되는 절삭수를 배출하기 위해 바닥에 배출 구멍을 갖는 수용 프레임을 갖는 절삭 장치를 제공한다.
본 발명은 투명 커버의 외부로 누수되는 절삭수가 자연 배출될 수 있도록 절삭수를 수용하는 수용 프레임 및 경사진 바닥을 갖는 오픈 영역을 갖는 절삭 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 절삭 장치는, 외부와 연통되는 오픈 영역을 갖고 외부를 커버하는 하우징; 상기 하우징 내에서 웨이퍼를 유지하는 척 테이블; 상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼를 절삭하기 위한 블레이드를 갖는 절삭 수단; 상기 블레이드와 상기 웨이퍼 사이에 절삭수를 공급하는 절삭수 공급노즐; 상기 블레이드의 회전 방향과 대응되는 상기 하우징의 오픈 영역에 결합되며 상기 하우징의 내부를 관찰하기 위한 투명 커버; 및 상기 투명 커버의 하부 외측에 상기 투명 커버로부터 이격되며 상기 투명 커버와 상기 하우징 사이를 통해 누설하는 절삭수를 수용하는 수용 프레임을 포함하며, 상기 하우징은 상기 오픈 영역의 둘레에 상기 하우징의 외곽으로부터 내측 방향으로 오목하며 상기 투명 커버가 배치된 수납 홈, 및 상기 수납 홈에 상기 투명 커버의 내측 둘레와 대응되는 걸림 턱을 포함하며, 상기 수용 프레임은 상기 하우징의 오픈 영역의 하부 외측에 대응되며, 상기 수용 프레임은 상기 오픈 영역의 바닥으로부터 연장된 바닥부 및 상기 바닥부의 외측에 상기 투명 커버의 하부와 대응되도록 절곡된 측벽부를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 걸림 턱의 외면 및 상기 투명 커버의 내측 둘레 중 어느 하나에 접착된 접착 테이프를 포함하며, 상기 접착 테이프의 접착 면적은 상기 걸림 턱의 외측 면적보다 작을 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 걸림 턱은 상기 오픈 영역의 바닥에 돌출된 하부 걸림 턱을 포함하며, 상기 하부 걸림턱의 높이는 상기 수용 프레임의 측벽부의 높이보다 더 높은 오픈 영역의 바닥으로부터 상기 수용 프레임의 높이보다 더 높으며, 상기 수용 프레임의 바닥부는 상기 수용 프레임과 상기 투명 커버 사이에 위치한 절삭수를 외부로 배출하는 배출 구멍을 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 배출 구멍은 상기 오픈 영역의 하부 코너에 인접하게 배치되며, 상기 수용 프레임의 바닥부는 상기 배출 구멍이 위치하는 영역이 낮은 높이를 갖도록 경사질 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 오픈 영역의 바닥은 상기 수용 프레임의 바닥부로부터 상기 하우징의 내부에 인접할수록 낮은 높이로 경사지거나 단차지며, 상기 걸림 턱은 상기 오픈 영역의 상부 및 양측에 배치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 오픈 영역의 바닥은 경사진 평면으로부터 오목한 오목부가 배치되며, 상기 오목부는 상기 투명 커버의 하면과 이격되고 상기 수용 프레임의 바닥부에 인접한 위치까지 연장될 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 수용 프레임의 측벽부는 상기 투명 커버의 센터 측과의 간격이 상기 투명 커버의 사이드 측과의 간격보다 넓을 수 있다.
본 발명의 절삭 장치에 의하면, 하우징의 오픈 영역의 둘레에 투명 커버를 밀착시켜 절삭수의 외부 누수를 줄여줄 수 있다.
본 발명의 절삭 장치에 의하면, 절삭수를 수용하는 수용 프레임을 투명 커버의 외부에 배치함으로써, 하우징의 외부 표면 및 바닥으로 절삭수의 누수, 및 절삭수에 의한 오염을 방지할 수 있다.
본 발명은 웨이퍼의 절삭 장치에 대한 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 절삭 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 절삭 장치에서 블레이드와 절삭수 공급 수단의 노즐의 나타낸 정면도이다.
도 3은 도 2의 블레이드에 의한 웨이퍼의 절삭 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 절삭 장치에서의 절삭 공정에 따른 절삭수의 외부 누수를 방지하기 위한 투명 커버 및 수용 프레임을 나타낸 측 단면도이다.
도 5는 도 4의 절삭 장치의 하우징의 오픈 영역 및 투명 커버를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 투명 커버 및 손잡이의 락킹 돌기를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 절삭 장치에서 하우징의 오픈 영역을 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 7의 하우징의 오픈 영역에서 영역 A의 단면도이다.
도 9는 도 7의 하우징의 오픈 영역의 영역 B의 단면도이다.
도 10은 도 7의 하우징의 오픈 영역의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10의 하우징의 오픈 영역 및 수용 프레임의 측 단면도로서, 절삭수가 수용된 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11의 절삭수를 배출하는 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 절삭 장치의 하우징에 결합된 수용 프레임의 예를 나타낸 사시도이다.
도 14는 도 13의 수용 프레임의 제1변형 예이다.
도 15는 도 13의 수용 프레임의 제2변형 예이다.
도 16은 본 발명에 따른 절삭 장치의 하우징의 오픈 영역의 바닥의 변형 예를 나타낸 사시도이다.
이하, 본 발명에 따라서 구성된 절삭 장치의 바람직한 실시형태에 관해서, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 절삭 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 절삭 장치에서 블레이드와 절삭수 공급 수단의 노즐의 나타낸 정면도이며, 도 3은 도 2의 블레이드에 의한 웨이퍼의 절삭 공정을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 1의 절삭 장치에서의 절삭 공정에 따른 절삭수의 외부 누수를 방지하기 위한 투명 커버 및 수용 프레임을 나타낸 측 단면도이며, 도 5는 도 4의 절삭 장치의 하우징의 오픈 영역 및 투명 커버를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 투명 커버 및 손잡이의 락킹 돌기를 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 절삭 장치에서 하우징의 오픈 영역을 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 절삭 장치(1)는, 직방체형의 하우징(2)을 구비한다. 상기 하우징(2)은 일 영역에 오픈 영역을 갖고 외부를 커버하게 된다. 상기 하우징(2) 내에는, 피가공물을 유지하는 척테이블(3)이 배치되며 상기 척테이블(3)은 내부공간에서 가공 이송 방향인 화살표 X로 나타내는 방향으로 이동 가능하게 배치되어 있다. 상기 척테이블(3)은 척테이블 본체(31)와, 상기 척테이블 본체(31) 상에 배치된 흡착척(32)을 구비하고 있고, 상기 흡착척(32)의 상면인 유지면 상에 피가공물을 도시하지 않은 흡인 수단을 작동함으로써 흡인 유지하도록 되어 있다. 또한 상기 척테이블(3)은 도시하지 않은 회전 기구에 의해 회전 가능하게 구성되어 있다. 또한, 척테이블(3)에는, 피가공물로서 후술하는 웨이퍼를 다이싱 테이프를 통해 지지하는 환형 프레임을 고정하기 위한 클램프(33)가 배치되어 있다. 이와 같이 구성된 척테이블(3)은, 도시하지 않은 가공 이송 수단에 의해, 화살표 X로 나타내는 가공 이송 방향으로 이동하도록 되어 있다.
상기 하우징(2) 내에 배치된 상기 절삭 장치(1)는, 절삭 수단으로서의 스핀들 유닛(4)을 구비한다. 상기 스핀들 유닛(4)은, 인덱싱 이송 수단(미도시)에 의해 도 1에서 화살표 Y로 나타내는 인덱싱 이송 방향으로 이동하고, 다른 이송 수단에 의해 도 1에서 화살표 Z로 나타내는 이송 방향으로 이동하도록 되어 있다. 상기 스핀들 유닛(4)은, 이동 베이스(미도시)에 장착되어 인덱싱 방향인 화살표 Y로 나타내는 방향 및 화살표 Z로 나타내는 방향으로 이동 조정되는 스핀들 하우징(41)과, 상기 스핀들 하우징(41)에 회전 가능하게 지지된 회전 스핀들(42)과, 상기 회전 스핀들(42)의 전단부에 장착된 블레이드(43)를 구비한다. 상기 블레이드(43)는, 예컨대 도 2에 나타낸 바와 같이 금속 재질에 의해 형성된 원형의 베이스(431)와, 상기 베이스(431)의 외주부 측면에 원환형의 절삭날(432)을 포함한다. 상기 절삭날(432)은, 베이스(431)의 외주 가장자리로부터 돌출되어 설치되어 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 스핀들 하우징(41)에는, 블레이드(43)의 상반부를 덮는 블레이드 커버(44) 및 절삭수 공급관(451)이 결합될 수 있다. 상기 스핀들 유닛(4)은 상기 블레이드 검출 기구(5)를 구비하여, 블레이드(43)의 각 종 상태를 체크할 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 절삭 장치(1)는, 상기 척테이블(3) 상에 유지된 웨이퍼(10)의 표면을 촬상하여, 상기 블레이드(43)에 의해 절삭해야 할 영역을 검출하기 위한 촬상 수단(11)을 구비한다. 이 촬상 수단(11)은, 현미경이나 CCD 카메라 등의 광학 수단으로 이루어져 있다. 또, 절삭장치(1)는, 상기 촬상 수단(11)에 의해 촬상된 화상 등을 표시하는 표시 수단(12)을 구비한다. 상기 하우징(2)에서의 카세트 배치 영역(13a)에는, 피가공물을 수용하는 카세트를 배치하는 카세트 배치테이블(13)이 배치되어 있다. 이 카세트 배치 테이블(13)은, 도시하지 않은 승강 수단에 의해 상하 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 카세트 배치 테이블(13) 상에는, 피가공물로서의 반도체 웨이퍼(10)를 수용하는 카세트(14)가 배치된다. 카세트(14)에 수용되는 반도체 웨이퍼(10)는 표면에 격자형의 스트리트가 형성될 수 있고, 상기 격자형의 스트리트에 의해 구획된 복수의 직사각형 영역에 IC, LSI 등의 디바이스가 형성되어 있다. 이와 같이 형성된 반도체 웨이퍼(10)는, 환형 지지 프레임(F)에 장착된 다이싱 테이프(T)의 표면에 이면이 점착된 상태로 카세트(14)에 수용된다. 상기 절삭 장치(1)는, 카세트 배치 테이블(13) 상에 배치된 카세트(14)에 수용되어 있는 반도체 웨이퍼(10)(환형 프레임(F)에 다이싱 테이프(T)를 통해 지지되어 있는 상태)를 임시 배치 테이블(15)에 반출하고 임시 배치 테이블(15)로 되돌아온 절삭 가공후의 반도체 웨이퍼(10)를 카세트(14)에 반입하는 반출/반입 수단(16)과, 임시 배치 테이블(15)에 반출된 반도체 웨이퍼(10)를 상기 척테이블(3) 상에 반송하는 제1 반송수단(17)과, 척테이블(3) 상에서 절삭 가공된 반도체 웨이퍼(10)을 세정하는 세정 수단(18)과, 척테이블(3) 상에서 절삭 가공된 반도체 웨이퍼(10)를 세정 수단(18)에 반송하는 제2 반송 수단(19)을 구비한다.
다음으로, 전술한 절삭 장치를 이용하여 반도체 웨이퍼(10)를 정해진 스트리트를 따라서 절단하는 절삭 작업에 관해 설명한다.
상기 카세트 배치 테이블(13) 상에 배치된 카세트(14)의 정해진 위치에 수용되어 있는 반도체 웨이퍼(10)(환형 프레임(F)에 다이싱 테이프(T)를 통해 지지되어 있는 상태)는, 도시하지 않은 승강 수단에 의해 카세트 배치 테이블(13)이 상하 이동함으로써 반출 위치에 위치 부여된다. 다음으로, 반출/반입 수단(16)이 진퇴 작동하여 반출위치에 위치 부여된 반도체 웨이퍼(10)를 임시 배치 테이블(15) 상에 반출한다. 임시 배치 테이블(15)에 반출된 반도체 웨이퍼(10)는, 제1 반송 수단(17)의 선회 동작에 의해 상기 척테이블(3) 상에 반송된다. 상기 척테이블(3) 상에 반도체 웨이퍼(10)가 배치되었다면, 도시하지 않은 흡인 수단이 작동하여 반도체 웨이퍼(10)를 척테이블(3) 상에 흡인 유지한다. 또, 반도체 웨이퍼(10)를 다이싱 테이프(T)를 통해 지지하는 환형 프레임(F)은, 상기 클램프(33)에 의해 고정된다. 이와 같이 하여 반도체 웨이퍼(10)를 유지한 척테이블(3)은, 촬상 수단(11)의 바로 아래까지 이동된다. 척테이블(3)이 촬상 수단(11)의 바로 아래에 위치 부여되면, 촬상 수단(11)에 의해 반도체 웨이퍼(10)에 형성되어 있는 스트리트가 검출되고, 스핀들 유닛(4)을 인덱싱 방향인 화살표로 나타내는 Y로 나타내는 방향으로 이동 조절하여 스트리트와 블레이드(43)를 구성하는 환형의 절삭날(432)과의 정밀 위치 맞춤 작업이 행해진다 (얼라인먼트 공정).
그 후, 척테이블(3)을 블레이드(43)의 하측인 절삭 가공 영역으로 이동시켜, 블레이드(43)를 정해진 방향으로 회전시키고, 화살표 Z로 나타내는 방향으로 소정량 이송하여, 블레이드(43)를 구성하는 환형의 절삭날(432)의 최하단이 다이싱 테이프(T)에 도달하는 위치에 위치 부여한다. 그리고, 반도체 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 척테이블(3)을 가공 이송 방향인 화살표 X로 나타내는 방향으로 정해진 절삭 이송 속도로 이동시킨다. 그 결과, 척테이블(3) 상에 유지된 반도체 웨이퍼(10)는, 블레이드(43)를 구성하는 환형의 절삭날(432)에 의해 정해진 스트리트를 따라서 절단된다(절삭 공정). 이 절삭 공정을 실시할 때에는, 도시하지 않은 절삭수 공급 수단이 작동되어 절삭수 공급 노즐(531,532)의 분사구(531a,532a)로부터 절삭수가 블레이드(43)를 구성하는 환형의 절삭날(432)의 하부 측면 예컨대, 절삭 가공 영역(S)을 향해서 분사된다. 또한, 절삭수 공급 노즐(531,532)의 분사구(531a,532a)로부터 분사되는 절삭수는, 각각 매분 1 리터(1 리터/분)로 설정되어 있다. 또, 도시하지 않은 절삭수 공급 수단이 작동하면, 도 4와 같이 절삭수 공급관(451)에 도입된 절삭수는, 절삭수 도입 통로(451a) 및 절삭수 공급 노즐(531,532)을 통해 블레이드(43)에 공급되고, 블레이드 검출 기구에 세정수로서 분사된다. 이러한 블레이드(43)은 고속으로 회전하게 되어 상기 절삭수가 투명 커버(29) 방향으로 튀기게 된다.
이상과 같이 하여, 반도체 웨이퍼(10)를 정해진 스트리트를 따라서 절단했다면, 스핀들 유닛(4)을 도 1에서 화살표 Y로 나타내는 방향으로 스트리트의 간격만큼 인덱싱 이송하여, 상기 절삭 공정을 실시한다. 여기서, 얼라인먼트 공정이 실시되었으면, 척 테이블(3)을 절삭 작업 영역으로 이동시키고, 도 3의 (a)와 같이, 정해진 스트리트의 일단을 블레이드(43)의 바로 위에 위치시킨다. 다음에, 블레이드(43)를 화살표 43a로 나타내는 방향으로 회전시키고, 도시하지 않은 절삭 이송 수단을 작동시켜 블레이드(43)를 2점 쇄선으로 나타내는 후퇴 위치로부터 화살표 Z1로 나타내는 방향으로 소정량 절삭 이송한다. 또한, 상기 절삭 이송량은, 블레이드(43)의 환형의 절삭날(432)이 다이싱 테이프(T)에 도달하는 위치로 설정되어 있다. 그리고, 도시하지 않은 절삭 이송 수단을 작동시켜 척 테이블(3)을 도 3의 (a)에 있어서 화살표 X1로 나타내는 방향으로 정해진 절삭 이송 속도로 이동하고, 척 테이블(3)에 유지된 반도체 웨이퍼(10)의 정해진 스트리트의 타단이 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이 블레이드(43)의 바로 아래보다 약간 좌측에 도달하면, 척 테이블(3)의 이동을 정지시키고, 블레이드(43)를 화살표 Z2로 나타내는 방향으로 2점 쇄선으로 나타내는 후퇴 위치까지 상승시킨다. 이 결과, 반도체 웨이퍼(10)는, 정해진 스트리트를 따라 절단된다(절삭 공정).
그리고, 반도체 웨이퍼(10)의 정해진 방향으로 연장되는 스트리트 전부를 따라서 절삭 공정을 실시했다면, 척테이블(3)을 90도 회전시켜, 반도체 웨이퍼(10)의 정해진 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 스트리트를 따라서 절삭 공정을 실행함으로써, 반도체 웨이퍼(10)에 격자형으로 형성된 모든 스트리트가 절삭되어 개개의 디바이스로 분할된다. 또한, 분할된 개개의 디바이스는, 다이싱 테이프(T)의 작용에 의해 흩어지지는 않고, 환형 프레임(F)에 지지된 웨이퍼의 상태가 유지되고 있다. 전술한 바와 같이 반도체 웨이퍼(10)의 스트리트를 따라서 절삭 공정이 종료되었다면, 반도체 웨이퍼(10)를 유지한 척테이블(3)은 반도체 웨이퍼(10)를 흡인 유지한 위치로 되돌아간다. 그리고, 반도체 웨이퍼(10)의 흡인 유지를 해제한다. 다음으로, 반도체 웨이퍼(10)는 제2 반송 수단(19)에 의해 세정 수단(18)에 반송된다. 세정 수단(18)에 반송된 반도체 웨이퍼(10)는, 여기서 세정 및 건조된다. 이와 같이 하여 세정 및 건조된 반도체 웨이퍼(10)는, 건조후에 제1 반송 수단(17)에 의해 임시 배치 테이블(15)에 반송된다. 그리고, 반도체 웨이퍼(10)는, 반출/반입 수단(16)에 의해 카세트(14)의 정해진 위치에 수납된다.
상기한 반도체 웨이퍼의 절삭 장치는 일 예이며 상기의 구조 및 설명으로 한정하지는 않는다.
도 2 및 도 4와 같이, 본 발명은 절삭 공정에서 상기 블레이드(43)와 상기 반도체 웨이퍼(10) 사이에 공급되는 절삭수가 투명 커버(29)와의 계면을 통해 하우징(2)의 외부로 누수되는 것을 억제하기 위한 것이다. 즉, 본 발명은 고속 회전되는 블레이드(43)에 의해 후 방향으로 절삭수가 튀기고 투명 커버(29)의 결합 계면을 통해 투명 커버(29)의 외부로 누수되는 문제가 있어, 이에 따른 문제를 줄여주기 위한 것이다. 본 발명은 절삭수의 유출 방지 장치를 제공하고자 한다.
상기 투명 커버(29)는 하우징(2)의 오픈 영역(220)에 결합되며, 상기 하우징(2)의 내부 공간을 관찰하여 이상 동작 여부를 감지할 수 있다. 상기 투명 커버(29)는 투명한 수지 재질 또는 유리 재질로 형성될 수 있다. 도 5 및 도 6과 같이, 상기 투명 커버(29)에는 외부에 손잡이(29a) 및 이에 결합된 내부의 락킹 돌기(296)가 결합되며, 상기 손잡이(29a)는 상기 투명 커버(29)의 외측에 배치되어 회전될 수 있고, 상기 락킹 돌기(296)는 상기 손잡이(29a)의 회전 방향으로 회전되어 상기 하우징(2)의 내부에 걸려 락킹되고, 상기 손잡이(29a)를 반대 방향 회전시켜 상기 락킹 돌기(296)를 해제시켜 줄 수 있다. 상기 락킹 돌기(296)은 상기 투명 커버(29)를 락킹시키고 상기 투명 커버(29)를 밀착시켜 줄 수 있다.
도 4 및 도 7과 같이, 상기 투명 커버(29)는 상기 오픈 영역(220)의 둘레에 배치된 수납 홈(21a)에 수납되며, 상기 수납 홈(21a) 상에 상기 하우징(2)의 외측으로부터 단차진 커버 걸림턱(21a,24a,24b) 상에 밀착될 수 있다. 도 7과 같이, 상기 수납 홈(21a)은 상기 오픈 영역(220)의 둘레를 따라 상기 커버 걸림턱(21a,24a,24b)의 단차진 구조에 의해 형성될 수 있다. 상기 커버 걸림턱(21a,24a,24b)은 상기 하우징(2)과 동일한 재질이며 1단 또는 다단 절곡될 수 있다. 상기 커버 걸림턱(21a,24a,24b)은 상기 오픈 영역(220)의 상부에 배치된 상부 걸림턱(21a), 및 좌/우 양측에 배치된 측부 걸림턱(24a,24b)을 포함할 수 있다. 상기 오픈 영역(220)의 하부 바닥으로부터 돌출된 하부 걸림턱(23)을 포함할 수 있다. 상기 하부 걸림턱(23)은 상기 커버 걸림턱(21a,24a,24b)와 연결될 수 있다. 상기 하부 걸림턱(23)은 투명 커버(29)의 위치를 제한하는 커버 걸림턱일 수 있다. 상기 하부 걸림턱(23)에는 상기 오픈 영역(220)의 하부 바닥(22a)을 통해 내부 공간으로 연통되는 하나 또는 복수의 구멍을 가질 수 있으며, 이러한 구멍은 누수되는 절삭수를 내부로 유출시켜 줄 수 있다.
상기 투명 커버(29)는 상기 수납 홈(21a)에 배치되고 상기 걸림턱(21a,24a,24b,23)에 밀착 결합될 수 있다. 상기 투명 커버(29)의 내측 둘레 및 상기 걸림턱(21a,24a,24b,23)의 외측 둘레 중 적어도 하나에는 접착 테이프(25)가 부착될 수 있으며, 상기 접착 테이프(25)는 상기 걸림턱(21a,24a,24b,23)과 상기 투명 커버(29) 사이를 밀착시켜 줄 수 있다. 상기 접착 테이프(25)는 방수 또는/및 방진 테이프로 사용될 수 있다. 상기 접착 테이프(25)가 상기 걸림턱(21a,24a,24b,23)의 외면에 부착될 경우, 상기 접착 테이프(25)의 접착 면적은 상기 걸림턱(21a,24a,24b,23)의 외부 면적보다 작을 수 있다. 이는 상기 접착 테이프(25)가 상기 걸림턱(21a,24a,24b,23)의 영역 중에서 오픈 영역(220)에 인접한 영역을 따라 접착될 수 있다. 상기 걸림턱(21a,24a,24b,23)은 수평한 직선에 대해 예각의 각도로 배치되거나 경사진 구조로 배치되어, 상기 투명 커버(29)를 경사지게 밀착시켜 줄 수 있다.
이러한 투명 커버(29)와 상기 걸림턱(21a,24a,24b,23)이 밀착되더라도, 상기 투명 커버(29)와 상기 하부 걸림턱(23) 사이를 통해 절삭수가 외부로 누수될 수 있다. 또한 상기 투명 커버(29)와 상기 오픈 영역(220)의 바닥(22a) 사이를 통해 상기 절삭수가 누수될 수 있다. 이러한 누수된 절삭수(100)는 수용 프레임(29)가 없는 경우 하우징(2)의 표면을 오염시키거나 절삭 장치의 외부 바닥에 고이게 되는 문제가 발생될 수 있다.
본 발명은 도 7 내지 도 9와 같이, 상기 하우징(2)에 투명 커버(29)의 외부로 누수되는 절삭수(100)를 수용하기 위한 수용 프레임(26)이 결합된다. 상기 수용 프레임(26)은 상기 오픈 영역(220)의 하부 외측에 상기 하우징(2)과 결합되어 상기 오픈 영역(220)의 하부를 이중으로 커버하게 된다. 상기 수용 프레임(26)은 금속 또는 비 금속 재질로 형성될 수 있으며, 상기 하우징(2)과 동일한 재질일 수 있다. 상기 수용 프레임(26)은 내부에 상부가 개방된 홈(26a)을 구비할 수 있다.
상기 수용 프레임(26)의 오목한 홈(26a)은 상부 및 내측이 오픈되며, 상기 투명 커버(29) 또는 하부 걸림턱(23)과 연통될 수 있다. 상기 수용 프레임(26)은 상기 오픈 영역(220)의 바닥(22a)으로부터 연장된 바닥부(261) 및 상기 바닥부(261)로부터 절곡된 측벽부(262)를 포함할 수 있다. 상기 바닥부(261)는 상기 오픈 영역(220)의 가로 길이보다 긴 길이를 갖고 상기 투명 커버(29)로부터 소정 거리로 이격될 수 있다. 이는 상기 투명 커버(29)에 상기 측벽부(262)가 밀착되면, 상기 절삭수(100)가 넘칠 수 있어, 상기 절삭수가 넘치지 않는 범위 내에서 상기 바닥부(261)의 너비(D1) 또는 투명 커버(29)와의 간격(D3)을 설정할 수 있다. 상기 수용 프레임(26)의 바닥부(261)의 너비(D1)는 상기 오픈 영역(220)의 바닥 너비보다 작을 수 있으며, 상기 투명 커버(29)의 두께(T1)의 0.5배 이상 3배 이하일 수 있다. 상기 수용 프레임(26)의 측벽부(262)와 하부 걸림턱(23) 사이의 거리(D2)는 상기 투명 커버(29)의 두께(T1)의 2배 이상 예컨대, 2배 내지 5배의 범위일 수 있다. 상기 오픈 영역(220)의 바닥(22a)의 너비 또는 수납 홈의 깊이는 상기 투명 커버(29)의 두께(T1)보다 클 수 있어, 투명 커버(29)의 표면 돌출을 방지할 수 있다.
상기 하부 걸림턱(23)의 높이(H2)는 상기 수용 프레임(26)의 측벽부(262)의 높이(H1)보다 높을 수 있어, 상기 하부 걸림턱(23)과 상기 투명 커버(29)의 대면 면적을 증가시켜 줄 수 있다. 상기 하부 걸림턱(23)은 수평한 직선에 대해 예각의 각도(R1)로 경사지게 배치될 수 있어, 분사되는 절삭수가 하 방향으로 흐르거나 진행될 수 있도록 할 수 있다. 상기 수용 프레임(26)의 측벽부(262)는 수평한 직선에 대해 직각 또는 둔각의 각도(R2)로 배치될 수 있다.
상기 수용 프레임(26)의 측벽부(262)는 상기 오픈 영역(220)의 하부 외측을 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 상기 측벽부(262)는 상기 오픈 영역(220)의 하부 및 상기 투명 커버(29)의 하부에 대응될 수 있다. 상기 측벽부(262)는 상기 오픈 영역(220)의 양측 수납 홈(21a)에 대응될 수 있다. 상기 측벽부(262)의 높이(H1)는 10mm 이상 예컨대, 10mm 내지 30mm의 범위일 수 있다. 상기 측벽부(262)의 높이(H1)가 상기 범위보다 클 경우 투명 커버(29)의 결합 또는 분리가 어려울 수 있고 상기 높이보다 작을 경우 절삭수가 넘치는 문제가 발생될 수 있다.
도 9와 같이, 상기 수용 프레임(26)의 바닥부(261)에는 배출 구멍(29b)이 배치될 수 있다. 상기 배출 구멍(29b)은 배출 호스(62)와 결합될 수 있다. 상기 배출 구멍(29b)은 상기 바닥부(261) 내에 하나 또는 복수로 배치될 수 있으며, 하나가 배치된 경우 상기 바닥부(261)의 외곽 코너에 배치될 수 있다. 상기 배출 호스(62)와 상기 배출 구멍(29b)는 연결관(61)이 서로 연결시켜 주어, 절삭수(100)의 누수를 방지할 수 있다. 상기 수용 프레임(26)의 바닥부(261)는 수평한 직선에 대해 수평하거나 경사지게 배치될 수 있으며, 경사진 방향은 하우징(2)의 내부 방향이 낮거나, 상기 배출 구멍(29b) 방향이 점차 낮을 수 있도록 경사지게 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 수용 프레임(26)의 바닥부(261)는 절삭수의 배출이 용이하도록 경사질 수 있다. 또한 상기 오픈 영역(220)의 바닥(22a)은 상기 배출 구멍(29b) 방향으로 더 낮은 높이를 갖도록 경사지거나 상기 바닥부(261)의 표면과 단차지거나 경사진 구조로 배치될 수 있다.
도 8과 같이, 절삭수는 상기 투명 커버(29)를 맞고 내부 공간으로 배수는 경로(P1)로 진행하거나, 상기 하부 걸림턱(23)과 투명 커버(29) 사이의 틈을 통해 내부 공간으로 배출되는 경로(P2)로 진행될 수 있다. 이때 상기 투명 커버(29)와 상기 하부 걸림턱(23) 사이의 틈을 통해 수용 프레임(26)으로 누수된 절삭수(100)는 소정 높이로 채워질 수 있으며, 상기 수용 프레임(26)은 댐 역할을 하여 절삭수(100)의 넘침을 방지할 수 있다. 상기 수용 프레임(26)은 바닥부(261) 및 측벽부(262)의 내부 홈(26a)에 채워진 상기 절삭수(100)를 도 9와 같이 배출 구멍(26b)를 통해 배출 호스(61)로 배출시키는 경로(P3)로 배출시킬 수 있다. 상기 수용 프레임(26)에 수용된 절삭수(100)는 하부 걸림턱(23)에 의해 내부 공간으로 이동되지 않을 수 있다. 이에 따라 수용 프레임(26)에 수용된 절삭수(100)를 배출 구멍(26b)를 통해 배출시켜 줌으로써, 절삭 공정에 의해 발생되어 누수되는 절삭수를 효과적으로 제거할 수 있다.
도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 절삭수 유출 방지 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 상기 하우징(20)의 오픈 영역(220)의 바닥(22a)에는 도 7에 개시된 하부 걸림턱이 제거된 구조이다. 상기 오픈 영역(220)의 바닥(22a)은 수평한 직선에 대해 경사지게 배치될 수 있으며, 상기 경사진 방향은 상기 오픈 영역(220)의 바닥(22a) 중에서 내부 방향이 외부 방향보다 더 낮게 배치될 수 있다. 상기 오픈 영역(220)의 바닥(22a)의 경사 각도는 30도 이하일 수 있으며, 1도 내지 30도의 범위일 수 있다. 다른 예로서, 상기 오픈 영역(220)의 바닥(22a)은 내부로 갈수록 점차 낮도록 단차지게 배치될 수 있다.
여기서, 상기 오픈 영역(220)의 바닥(22a)이 경사지게 배치됨으로써, 상기 수용 프레임(26)의 바닥 너비(D1)는 도 8의 너비(D1)보다는 더 좁아질 수 있다. 이는 상기 수용 프레임(26)이 절삭수(100)를 수용함과 동시에 상기 투명 커버(29)와 상기 오픈 영역(220)의 사이로 절삭수가 내부 공간으로 재 누수(도 12의 경로 P3)되므로, 상기 수용 프레임(26)의 바닥 너비나 바닥 면적을 줄여줄 수 있다. 다른 예로서, 상기 수용 프레임(26)의 측벽부(262)의 높이를 줄여줄 수 있다. 상기 측벽부(262)의 높이는 25mm 이하 예컨대 10mm 내지 25mm의 범위일 수 있다.
상기 수용 프레임(26)의 바닥(22a)은 소정 각도(R4)로 경사질 수 있으며, 상기 오픈 영역(220)의 바닥(22a)의 경사 각도와 같거나 다를 수 있다. 상기 오픈 영역(220)의 바닥(22a)의 경사 각도는 상기 수용 프레임(26)의 바닥(22a) 경사 각도보다 더 클 수 있으며, 이 경우 하우징 내부 공간으로의 절삭수의 배수 량이나 배속이 증가될 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 수용 프레임의 일 예이다. 도 13과 같이, 수용 프레임(26)은 바닥부(261)와 측벽부(262)가 배치되며, 상기 측벽부(262)는 상기 바닥부(261)의 외부 및 양 측으로 연장될 수 있다. 상기 측벽부(262)는 상기 바닥부(261)의 외부 둘레를 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 상기 측벽부(262)의 외부 높이(H1)는 상기 바닥부(261)의 너비보다 클 수 있어, 절삭수의 넘침을 효과적으로 방지할 수 있다. 상기 수용 프레임(26)의 측벽부(262)는 양측벽과 외벽 사이의 경계 부분이 곡면이거나 각진 면으로 연결될 수 있다.
도 14 및 도 15는 도 13의 수용 프레임의 변형 예들이다.
도 14와 같이, 수용 프레임(26)은 바닥부(261) 중에서 센터 측 영역(A1)의 면적 또는 너비(D5)가 사이드 측 영역(A2,A3)의 면적 또는 너비(D1)보다 더 클 수 있다. 이는 절삭수가 유입되는 양이 센터 측 영역(A2)이 사이드 측 영역(A2,A3)보다 더 많아, 상기 수용 프레임(26)의 바닥부(261)의 센터 측 영역(A1)의 면적이나 너비(D1)를 더 크게 하여 넘침을 방지할 수 있다. 또한 상기 수용 프레임(26)의 측벽부(262)는 센터 측 영역(A2)이 외부로 볼록한 곡면(263)을 가질 수 있다. 상기 볼록한 곡면(263)은 상기 측벽부(262)의 센터 영역 또는 전 영역에 길게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 15와 같이, 상기 수용 프레임(26)의 바닥부(261)는 측벽부(262)의 센터(264) 측으로 갈수록 더 넓은 너비(D5)를 가질 수 있다. 이에 따라 상기 수용 프레임(26)의 측벽부(262)가 센터(264) 측으로 갈수록 투명 커버와의 거리가 점차 멀어질 수 있다. 이러한 측벽부(262)는 상부에서 볼 때 삼각형 형상일 수 있다. 이러한 수용 프레임(26)에 의해 내부 수용 공간을 증가시켜 줄 수 있다,
도 16은 본 발명에 따른 하우징의 오픈 영역의 바닥 변형 예이다.
도 16과 같이, 상기 수용 프레임(26)의 바닥부(261)는 상기의 실시 예 중에서 선택될 수 있으며, 오픈 영역(220)의 바닥(22a)을 변경한 예이다. 상기 오픈 영역(220)의 바닥(22a)에는 하우징 내부와 연결되는 오목한 하나 또는 복수의 오목부(22c,22d)를 구비할 수 있다. 상기 오목부(22c,22d)는 센터 측보다는 외곽 또는 에지에 인접한 부분에 배치되어, 절삭수를 에지 측으로 유도하여 하우징(2)의 내부로 배출할 수 있다. 상기 오목부(22c,22d)가 복수개인 경우 이들 사이의 거리(D7)는 수용 프레임(26)의 길이의 1/2이상일 수 있다. 상기 오목부(22c,22d)의 길이는 상기 수용 프레임(26)의 바닥부(261)에 인접한 부분까지 연장될 수 있고 상기 투명 커버(29)의 외면보다 더 외측으로 연장된 길이를 가질 수 있다. 상기 오픈 영역(220)의 바닥(22a)은 소정 각도(R5)로 경사질 수 있다. 이러한 오픈 영역(220)의 바닥(22a)에 의해 상기 투명 커버(29)의 외측으로 누수되는 절삭수를 내부로 자연배수 되도록 유도할 수 있다. 상기 오목부(22c,22d)의 최대 깊이는 동일하거나 상기 수용 프레임(26)에 인접할수록 점차 낮게 배치할 수 있다. 상기 오목부(22c,22d)의 길이 방향은 서로 평행하거나 서로 간의 거리(D7)가 점차 좁아지거나 넓어질 수 있다. 상기 거리(D7)가 점차 좁아질 경우 절삭수가 튕겨나가는 방향과 다를 수 있어 효과적으로 절삭수의 누수를 방지할 수 있고, 점차 넓어질 경우, 오목부(22c,22d)의 길이를 더 길게 제공하거나 누수를 방지할 수 있다.
본 발명의 절삭 장치에 의하면, 하우징의 오픈 영역의 둘레에 투명 커버를 밀착시켜 절삭수의 외부 누수를 줄여줄 수 있다. 본 발명의 절삭 장치에 의하면, 절삭수를 수용하는 수용 프레임을 투명 커버의 외부에 배치함으로써, 하우징의 외부 표면 및 바닥으로 절삭수의 누수, 및 절삭수에 의한 기계실 바닥 오염을 방지할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 절삭장치
2: 하우징
22a: 오픈 영역 바닥
23: 하부 걸림턱
26: 수용 프레임
25: 접착 테이프
29: 투명 커버
29a: 손잡이
43: 블레이드
100; 절삭수
220: 오픈 영역
261: 바닥부
262: 측벽부
432: 절삭날
531,532: 절삭수 공급노즐

Claims (7)

  1. 외부와 연통되는 오픈 영역을 갖고 외부를 커버하는 하우징;
    상기 하우징 내에서 웨이퍼를 유지하는 척 테이블;
    상기 척 테이블에 유지된 웨이퍼를 절삭하기 위한 블레이드를 갖는 절삭 수단;
    상기 블레이드와 상기 웨이퍼 사이에 절삭수를 공급하는 절삭수 공급노즐;
    상기 블레이드의 회전 방향과 대응되는 상기 하우징의 오픈 영역에 결합되며 상기 하우징의 내부를 관찰하기 위한 투명 커버; 및
    상기 투명 커버의 하부 외측에 상기 투명 커버로부터 이격되며 상기 투명 커버와 상기 하우징 사이를 통해 누설하는 절삭수를 수용하는 수용 프레임을 포함하며,
    상기 하우징은 상기 오픈 영역의 둘레에 상기 하우징의 외곽으로부터 내측 방향으로 오목하며 상기 투명 커버가 배치된 수납 홈, 및 상기 수납 홈에 상기 투명 커버의 내측 둘레와 대응되는 걸림 턱을 포함하며,
    상기 수용 프레임은 상기 하우징의 오픈 영역의 하부 외측에 대응되며,
    상기 수용 프레임은 상기 오픈 영역의 바닥으로부터 연장된 바닥부 및 상기 바닥부의 외측에 상기 투명 커버의 하부와 대응되도록 절곡된 측벽부를 포함하는 절삭 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 걸림 턱의 외면 및 상기 투명 커버의 내측 둘레 중 어느 하나에 접착된 접착 테이프를 포함하며,
    상기 접착 테이프의 접착 면적은 상기 걸림 턱의 외측 면적보다 작은 절삭 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 걸림 턱은 상기 오픈 영역의 바닥에 돌출된 하부 걸림 턱을 포함하며,
    상기 하부 걸림턱의 높이는 상기 수용 프레임의 측벽부의 높이보다 더 높은 오픈 영역의 바닥으로부터 상기 수용 프레임의 높이보다 더 높으며,
    상기 수용 프레임의 바닥부는 상기 수용 프레임과 상기 투명 커버 사이에 위치한 절삭수를 외부로 배출하는 배출 구멍을 포함하는 절삭 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 배출 구멍은 상기 오픈 영역의 하부 코너에 인접하게 배치되며,
    상기 수용 프레임의 바닥부는 상기 배출 구멍이 위치하는 영역이 낮은 높이를 갖도록 경사진 절삭 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 오픈 영역의 바닥은 상기 수용 프레임의 바닥부부터 상기 하우징의 내부에 인접할수록 낮은 높이로 경사지거나 단차지며,
    상기 걸림 턱은 상기 오픈 영역의 상부 및 양측에 배치되는 절삭 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 오픈 영역의 바닥은 경사진 평면으로부터 오목한 오목부가 배치되며,
    상기 오목부는 상기 투명 커버의 하면과 이격되고 상기 수용 프레임의 바닥부에 인접한 위치까지 연장되는 절삭 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수용 프레임의 측벽부는 상기 투명 커버의 센터 측과의 간격이 상기 투명 커버의 사이드 측과의 간격보다 더 넓은 절삭 장치.
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