KR20230039515A - 기판 연삭 장치 및 기판 연삭 방법 - Google Patents

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KR20230039515A
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grinding
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wheel
grinding wheel
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사토루 이데
타카히코 미츠이
히로시 야마모토
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가부시키가이샤 오카모도 코사쿠 기카이 세이사쿠쇼
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Abstract

워크 테이블과, 제1 연삭 숫돌과, 제2 연삭 숫돌을 구비하고, 상기 워크 테이블은 기판을 흡착하여 유지한 상태로 회전하도록 구성되어 있으며, 상기 제1 연삭 숫돌 및 상기 제2 연삭 숫돌은 컵 휠형 숫돌이고, 회전하는 상기 기판에 대해 동시에 접촉 가능한 위치에 형성되어 있으며, 또한, 회전하는 상기 기판을 각각 회전하면서 연삭하도록 구성되어 있고, 상기 워크 테이블은 상기 기판의 회전 중심을 상기 제1 연삭 숫돌의 연삭 범위 내의 제1 연삭 위치에서 상기 제2 연삭 숫돌의 연삭 범위 내의 제2 연삭 위치로 이동할 수 있는 기판 연삭 장치가 제공된다.

Description

기판 연삭 장치 및 기판 연삭 방법{SUBSTRATE GRINDING DEVICE AND SUBSTRATE GRINDING METHOD}
본 개시는 기판 연삭 장치 및 기판 연삭 방법에 관한 것이다.
본원은 2021년 9월 14일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2021-149742호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
근래에는 연삭 가공의 대상물인 기판의 대형화가 진행되고 있다. 이 종류의 대형 기판으로는 예를 들면, WLP(Wafer Level Package) 및 WLP를 더욱 대형화한 대형 실장 기판인 PLP(Panel Level Package) 등이 알려져 있다. 그리고, 이 종류의 대형 기판을 효율적 또한 고정밀도로 연삭하는 기술이 요구되고 있다.
일본 공개특허공보 2020-40189호에는, 이 종류의 대형 기판의 연삭에 이용되는 기판 연삭 장치가 개시되어 있다. 일본 공개특허공보 2020-40189호에 개시된 기판 연삭 장치는, 워크 테이블에 유지되어 회전하는 기판을, 회전하면서 연삭하는 컵 휠형 마무리 연삭 숫돌과, 마무리 연삭 숫돌과 동시에 기판에 접근하여 회전하면서 기판을 연삭하는 컵 휠형 조연삭 숫돌을 구비한다.
이러한 구성에 의해, 휨이 큰 PLP 등의 대형 실장 기판을 턴테이블 등으로 반송하지 않고, 마무리 연삭 숫돌과 조연삭 숫돌로 동시에 연삭할 수 있다. 따라서, 기판 연삭 장치를 대형화하지 않고, 대형 기판을 단시간에 고정밀도로 연삭할 수 있다.
그러나, 상기 종래 기술의 기판 연삭 장치에는, 효율적인 연삭 가공을 실현하기 위해 개선해야 할 점이 있다.
일본 공개특허공보 2020-40189호에 개시된 종래 기술의 기판 연삭 장치는, 기판을 이동하지 않고, 마무리 연삭 숫돌과 조연삭 숫돌로 기판을 동시에 연삭할 수 있다.
그런데, 일본 공개특허공보 2020-40189호의 기판 연삭 장치에서는, 조연삭 숫돌은 그 연삭 범위가 기판의 회전 중심을 통과하지 않는 위치에 형성되어 있기 때문에, 기판의 회전 중심 근방을 연삭할 수 없다. 즉, 조연삭이 행해져도, 기판의 회전 중심 근방에는, 연삭되어 있지 않은 볼록부가 남겨진다. 이 때문에, 기판의 회전 중심 근방에 남겨진 볼록부는 마무리 연삭 숫돌만에 의해 연삭되게 된다.
이 때문에, 종래 기술의 기판 연삭 장치에는, 마무리 연삭 숫돌에 의한 연삭량이 많아, 연삭 가공 시간의 단축이 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 마무리 연삭 숫돌의 마모량이 많아짐으로써, 마무리 연삭 숫돌의 교환 횟수도 많아지기 때문에, 기판의 생산 비용이 높다는 문제점도 있다.
특히 근래에는, PLP 등의 대형 실장 기판의 표면을 더욱 고정밀도로 가공하는 것이 요구되고 있다. 이 때문에, 마무리 연삭 숫돌로는, 종래보다 연마 입자 직경이 작은 연삭 숫돌을 사용하는 것이 요구되고 있다.
상술한 바와 같이, 종래 기술의 기판 연삭 장치에서는, 마무리 연삭 숫돌에 의해 기판의 회전 중심 근방의 볼록부를 연삭하는 것이 요구된다. 이 때문에, 마무리 연삭 숫돌을 선택할 때에는, 볼록부의 연삭이 가능한 마무리 연삭 숫돌을 선택하는 것이 요구된다. 이는 마무리 연삭 숫돌을 선택할 때의 제약이 되고 있다.
기판의 피가공면을 고정밀도로 연삭하기 위해, 예를 들면, 입도 번호가 큰 연삭 숫돌(예를 들면, 입도 번호가 ＃8000인 연삭 숫돌)을 마무리 연삭 숫돌로서 사용하는 것이 요구되는 경우가 있다. 그 경우, 종래 기술의 기판 연삭 장치에서는, 회전 중심 근방의 볼록부의 연삭에 시간을 필요로 한다는 문제가 있다. 또한, 입도 번호가 큰 연삭 숫돌, 즉, 연마 입자 직경이 작은 연삭 숫돌은 마모가 심하기 때문에, 마무리 연삭 숫돌로서 실제로 사용하는 것은 어렵다는 문제가 있다.
본 개시는 상기의 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적은 대형 기판을 효율적으로 고정밀도로 연삭할 수 있는 기판 연삭 장치 및 기판 연삭 방법을 제공하는 것에 있다.
본 개시의 실시형태에 따른 기판 연삭 장치는, 워크 테이블과, 제1 연삭 숫돌과, 제2 연삭 숫돌을 구비하고, 상기 워크 테이블은 기판을 흡착하여 유지한 상태로 회전하도록 구성되어 있으며, 상기 제1 연삭 숫돌 및 상기 제2 연삭 숫돌은 컵 휠형 숫돌이고, 회전하는 상기 기판에 대해 동시에 접촉 가능한 위치에 형성되어 있으며, 또한, 회전하는 상기 기판을 각각 회전하면서 연삭하도록 구성되어 있고, 상기 워크 테이블은 상기 기판의 회전 중심을 상기 제1 연삭 숫돌의 연삭 범위 내의 제1 연삭 위치에서 상기 제2 연삭 숫돌의 연삭 범위 내의 제2 연삭 위치로 이동할 수 있도록 구성되어 있다.
본 개시의 기판 연삭 장치는, 워크 테이블과, 제1 연삭 숫돌과, 제2 연삭 숫돌을 구비하고, 상기 워크 테이블은 기판을 흡착하여 유지한 상태로 회전하도록 구성되어 있으며, 상기 제1 연삭 숫돌 및 상기 제2 연삭 숫돌은 컵 휠형 숫돌이고, 회전하는 상기 기판에 대해 동시에 접촉 가능한 위치에 형성되어 있으며, 또한, 회전하는 상기 기판을 각각 회전하면서 연삭하도록 구성되어 있고, 상기 워크 테이블은 상기 기판의 회전 중심을 상기 제1 연삭 숫돌의 연삭 범위 내의 제1 연삭 위치에서 상기 제2 연삭 숫돌의 연삭 범위 내의 제2 연삭 위치로 이동할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 본 개시의 기판 연삭 방법은, 회전이 자유로운 워크 테이블에 기판을 흡착시키는 것과, 상기 기판을 유지한 상기 워크 테이블을 컵 휠형 제1 연삭 숫돌 및 컵 휠형 제2 연삭 숫돌의 하방으로서, 상기 제1 연삭 숫돌의 연삭 범위 내에 위치하는 제1 연삭 위치에 상기 기판의 회전 중심이 위치하도록 이동시키는 것과, 상기 기판의 상기 회전 중심이 상기 제1 연삭 위치에 위치하는 상태에 있어서, 상기 워크 테이블을 회전시켜 상기 워크 테이블에 유지되고 있는 상기 기판을 회전시킴과 함께, 상기 제1 연삭 숫돌을 회전시켜 상기 기판을 연삭하는 것과, 상기 제1 연삭 숫돌에 의한 연삭을 실행한 후, 상기 기판을 유지한 상기 워크 테이블을 상기 제1 연삭 숫돌 및 상기 제2 연삭 숫돌의 하방으로서, 상기 제2 연삭 숫돌의 연삭 범위 내에 위치하는 제2 연삭 위치에 상기 기판의 상기 회전 중심이 위치하도록 이동시키는 것과, 상기 기판의 상기 회전 중심이 상기 제2 연삭 위치에 위치하는 상태에 있어서, 상기 워크 테이블을 회전시켜 상기 워크 테이블에 유지되고 있는 상기 기판을 회전시킴과 함께, 상기 제2 연삭 숫돌을 회전시켜 상기 기판을 연삭하는 것을 포함한다.
본 개시의 기판 연삭 장치는 워크 테이블에 유지되어 회전하는 기판을 회전하면서 연삭하는 컵 휠형 제1 연삭 숫돌 및 제2 연삭 숫돌을 갖는다. 제1 연삭 숫돌 및 제2 연삭 숫돌은 회전하는 기판에 대해 동시에 접촉 가능한 위치에 형성되어 있다. 워크 테이블은 기판의 회전 중심이 제1 연삭 숫돌의 연삭 범위 내가 되는 제1 연삭 위치에서 제2 연삭 숫돌의 연삭 범위 내가 되는 제2 연삭 위치로 이동 가능하다. 이러한 구성에 의해, 제1 연삭 숫돌 및 제2 연삭 숫돌을 각각 바람직하게 설정하여, 기판을 효율적으로 고정밀도로 연삭할 수 있다. 예를 들면, 제1 연삭 숫돌을 조연삭 숫돌로 하고, 제2 연삭 숫돌을 마무리 연삭 숫돌로 하여, 조연삭부터 마무리 연삭까지를 효율적으로 실행할 수 있다.
또한, 제1 연삭 숫돌 및 제2 연삭 숫돌은 회전하는 기판에 대해 동시에 접촉 가능한 위치에 형성되어 있다. 이 때문에, 제1 연삭 위치에서 제2 연삭 위치로의 기판의 이동도 용이하다. 구체적으로는, 종래의 일반적인 기판 연삭 장치와 같이, 조연삭 포지션과 마무리 연삭 포지션을 떨어진 위치에 형성하고, 각각의 포지션으로 이동하는 워크 테이블로 기판을 교체하여, 기판을 반송할 필요가 없다. 또한, 복수의 워크 테이블이 재치되는 대형 턴테이블 등을 설치할 필요도 없다. 따라서, 본 개시의 기판 연삭 장치는 장치의 풋 프린트를 억제하고, PLP 등의 대형 실장 기판을 효율적으로 고정밀도로 연삭할 수 있다.
또한, 본 개시의 기판 연삭 장치에 의하면, 상기 기판의 회전 중심이 상기 제1 연삭 위치에 위치하는 상태에 있어서, 상기 제1 연삭 숫돌에 의한 상기 기판의 연삭이 실행되고, 상기 기판의 회전 중심이 상기 제2 연삭 위치에 위치하는 상태에 있어서, 상기 제2 연삭 숫돌에 의한 상기 기판의 연삭이 실행되도록 구성되어도 된다.
이에 의해, 기판의 회전 중심이 제1 연삭 위치에 위치하는 상태에 있어서는, 제1 연삭 숫돌에 의해 기판의 회전 중심 근방을 포함하는 피가공면 전체 영역을 연삭할 수 있고, 또한, 기판의 회전 중심이 제2 연삭 위치에 위치하는 상태에 있어서는, 제2 연삭 숫돌에 의해 기판의 회전 중심 근방을 포함하는 피가공면 전체 영역을 연삭할 수 있다. 따라서, 제1 연삭 숫돌 및 제2 연삭 숫돌을 각각 유효하게 이용하여, 기판의 피가공면을 효율적으로 고정밀도로 연삭할 수 있다.
구체적으로는, 제1 연삭 숫돌을 연마 입자 직경이 큰 조연삭 숫돌로 하고, 제2 연삭 숫돌을 연마 입자 직경이 작은 마무리 연삭 숫돌로 하여, 제1 연삭 숫돌 로 기판의 피가공면의 전체 영역을 조연삭한 후, 제2 연삭 숫돌로 기판의 피가공면의 전체 영역을 마무리 연삭할 수 있다.
즉, 효율적인 조연삭에 의해, 기판의 회전 중심 근방에 미연삭의 볼록부를 남기지 않고, 기판의 가공면의 전체 영역을 평탄화한 후, 마무리 연삭을 행할 수 있다. 마무리 연삭을 행하는 제2 연삭 숫돌은 종래 기술의 기판 연삭 장치와 같이 기판의 회전 중심 근방에 남겨진 볼록부를 연삭할 필요가 없다. 따라서, 종래 기술보다 연마 입자 직경이 작은 마무리 연삭 숫돌을 이용하여, 단시간의 연삭 가공으로, 기판의 피가공면을 고정밀도로 마무리할 수 있다.
또한, 제2 연삭 숫돌은 기판의 회전 중심 근방의 볼록부를 연삭할 필요가 없으므로, 제2 연삭 숫돌의 마모량을 적게 억제할 수 있다. 따라서, 제2 연삭 숫돌의 사용량을 줄일 수 있어, 기판의 생산 비용을 삭감할 수 있다.
또한, 본 개시의 기판 연삭 장치에는, 상기 기판의 상기 회전 중심이 상기 제2 연삭 위치에 위치하는 상태에 있어서, 상기 제1 연삭 숫돌 및 상기 제2 연삭 숫돌에 의해 동시에 상기 기판의 연삭이 실행 가능해도 된다. 이에 의해, 예를 들면, 조연삭용의 연마 입자 직경이 큰 제1 연삭 숫돌과, 마무리 연삭용의 연마 입자 직경이 작은 제2 연삭 숫돌을 동시에 이용한 연삭을 실행하여, 연삭 가공의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 개시의 기판 연삭 방법은, 회전이 자유로운 워크 테이블에 기판을 흡착시키는 것과, 상기 기판을 유지한 상기 워크 테이블을 컵 휠형 제1 연삭 숫돌 및 컵 휠형 제2 연삭 숫돌의 하방으로서, 상기 제1 연삭 숫돌의 연삭 범위 내에 위치하는 제1 연삭 위치에 상기 기판의 회전 중심이 위치하도록 이동시키는 것과, 상기 기판의 상기 회전 중심이 상기 제1 연삭 위치에 위치하는 상태에 있어서, 상기 워크 테이블을 회전시켜 상기 워크 테이블에 유지되고 있는 상기 기판을 회전시킴과 함께, 상기 제1 연삭 숫돌을 회전시켜 상기 기판을 연삭하는 것과, 상기 제1 연삭 숫돌에 의한 연삭을 실행한 후, 상기 기판을 유지한 상기 워크 테이블을 상기 제1 연삭 숫돌 및 상기 제2 연삭 숫돌의 하방으로서, 상기 제2 연삭 숫돌의 연삭 범위 내에 위치하는 제2 연삭 위치에 상기 기판의 상기 회전 중심이 위치하도록 이동시키는 것과, 상기 기판의 상기 회전 중심이 상기 제2 연삭 위치에 위치하는 상태에 있어서, 상기 워크 테이블을 회전시켜 상기 워크 테이블에 유지되고 있는 상기 기판을 회전시킴과 함께, 상기 제2 연삭 숫돌을 회전시켜 상기 기판을 연삭하는 것을 포함한다. 이에 의해, PLP 등의 대형 실장 기판을 효율적으로 고정밀도로 연삭할 수 있다.
또한, 본 개시의 기판 연삭 방법에는, 상기 제1 연삭 숫돌에 의한 연삭을 실행하고, 이어서, 상기 워크 테이블을 상기 제1 연삭 숫돌 및 상기 제2 연삭 숫돌의 하방으로서, 상기 제2 연삭 숫돌의 연삭 범위 내에 위치하는 상기 제2 연삭 위치에 상기 기판의 상기 회전 중심이 위치하도록 이동시킨 후, 상기 기판의 상기 회전 중심이 상기 제2 연삭 위치에 위치하는 상태에 있어서, 상기 워크 테이블을 회전시켜 상기 워크 테이블에 유지되고 있는 상기 기판을 회전시킴과 함께, 상기 제1 연삭 숫돌 및 상기 제2 연삭 숫돌을 동시에 회전시켜, 상기 기판을 상기 제1 연삭 숫돌 및 상기 제2 연삭 숫돌에 의해 동시에 연삭하는 것과, 이어서, 상기 제1 연삭 숫돌을 상기 기판으로부터 떼어낸 상태에서, 상기 제2 연삭 숫돌에 의해 추가로 상기 기판을 연삭해도 된다. 이에 의해, 예를 들면, 연마 입자 직경이 큰 제1 연삭 숫돌을 사용한 조연삭 공정과, 연마 입자 직경이 작은 제2 연삭 숫돌을 사용한 마무리 연삭 공정 사이에, 제1 연삭 숫돌과 제2 연삭 숫돌을 동시에 이용한 연삭을 행할 수 있고, 연삭 가공의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시형태에 따른 기판 연삭 장치의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 개시의 실시형태에 따른 기판 연삭 장치의 제1 연삭 위치에 있어서의 연삭 스테이지 부근을 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 개시의 실시형태에 따른 기판 연삭 장치의 제1 연삭 위치에 있어서의 연삭 스테이지 부근을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 4는 본 개시의 실시형태에 따른 기판 연삭 장치의 제2 연삭 위치에 있어서의 연삭 스테이지 부근을 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 개시의 실시형태에 따른 기판 연삭 장치의 제2 연삭 위치에 있어서의 연삭 스테이지 부근을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 6은 본 개시의 실시형태에 따른 기판 연삭 장치의 조연삭 공정에 있어서의 기판의 회전 중심 부근을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 7은 본 개시의 실시형태에 따른 기판 연삭 장치의 마무리 연삭 공정에 있어서의 기판의 회전 중심 부근을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 8은 본 개시의 실시형태에 따른 기판 연삭 장치의 제2 연삭 공정의 변형예에 있어서의 기판의 회전 중심 부근을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 9는 본 개시의 실시형태에 따른 기판 연삭 장치의 제2 연삭 공정의 변형예에 있어서의 기판의 회전 중심 부근을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
이하의 상세한 설명에서는, 개시된 실시형태의 전반적인 이해를 제공하기 위해 많은 세부사항이 구체적으로 설명된다. 그러나, 이들 구체적인 세부사항이 없이도 하나 이상의 실시형태가 실시될 수 있음은 명백하다. 다른 예에서는 도면을 단순화하기 위해 주지의 구조와 장치를 모식적으로 나타낸다.
이하, 본 개시의 실시형태에 따른 기판 연삭 장치를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 개시의 실시형태에 따른 기판 연삭 장치(10)의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 연삭 장치(10)는 기판(30)을 연삭 또는 연마하는 장치이다.
기판 연삭 장치(10)의 가공 대상물인 기판(30)은 예를 들면, PLP 등의 대면적의 실장 기판, 패키지 기판, 그 밖의 적층 기판, 반도체 기판, 콘덴서 등의 소자용 기판 등이어도 된다. 기판 연삭 장치(10)는 기판(30)의 주된 면으로부터, 기판(30)을 구성하는 수지층, 구리 전극, 반도체 소자 등을 고정밀도로 연삭 또는 연마하여, 휨이 있는 대면적의 기판(30)이어도, 효율적으로 가공할 수 있다.
기판 연삭 장치(10)는 가공 대상물인 기판(30)을 설치하기 위한 스탠바이 스테이지(23)와, 기판(30)의 연삭을 실행하기 위한 연삭 스테이지(24)와, 기판(30)을 유지하는 워크 테이블(20)과, 제1 연삭 숫돌인 조연삭 숫돌(11)과, 제2 연삭 숫돌인 마무리 연삭 숫돌(15)을 갖는다.
스탠바이 스테이지(23)는 연삭 가공 전에 가공 대상의 기판(30)을 워크 테이블(20)에 고정함과 함께, 연삭 가공 후에 워크 테이블(20)에 대한 기판(30)의 고정을 해제하여, 기판(30)을 분리하기 위한 스테이지이다.
스탠바이 스테이지(23)의 상방에는, 워크 테이블(20)의 진공 척에 기판(30)을 흡착시키기 위한, 첩부 하우징(22)이 형성되어 있다. 스탠바이 스테이지(23)에 있어서, 워크 테이블(20)의 상면에 재치된 기판(30)은 상방으로부터 하강하는 첩부 하우징(22)과 하방의 워크 테이블(20) 사이에 끼워지고, 진공 척을 사용한 진공 흡착에 의해 워크 테이블(20)에 고정된다. 기판(30)이 워크 테이블(20)에 고정된 후, 첩부 하우징(22)은 기판(30)으로부터 떨어져 상승한다.
워크 테이블(20)은 연삭 공정에 있어서 기판(30)을 유지한 상태로 회전하는 테이블이고, 스탠바이 스테이지(23)와 연삭 스테이지(24) 사이를 대략 수평으로 이동하여 기판(30)을 반송할 수 있도록 형성되어 있다.
구체적으로는, 스탠바이 스테이지(23)에 있어서 워크 테이블(20)의 상면에 기판(30)이 흡착된 후, 워크 테이블(20)은 연삭 스테이지(24)의 소정의 위치로 이동하고, 기판(30)을 유지한 상태로 회전한다. 기판(30)의 연삭이 종료된 후, 워크 테이블(20)은 스탠바이 스테이지(23)의 소정의 위치로 이동한다.
한편, 워크 테이블(20)은 기판(30)의 회전 중심(21)을 조연삭 숫돌(11)의 연삭 범위 내의 제1 연삭 위치(25)(도 2 참조)에서, 마무리 연삭 숫돌(15)의 연삭 범위 내의 제2 연삭 위치(26)(도 4 참조)로 이동 가능하다.
연삭 스테이지(24)는 기판(30)의 연삭 공정을 실행하기 위한 포지션이다. 연삭 스테이지(24)에는, 워크 테이블(20)의 상면에 흡착된 기판(30)이 워크 테이블(20)과 함께 반송되고, 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)에 의해 기판(30)의 연삭 공정이 행해진다.
조연삭 숫돌(11)은 회전하면서 기판(30)을 연삭하는 컵 휠형 연삭 숫돌이고, 조연삭 칼럼(13)에 의해 상하 방향으로 이동 가능하게 지지되고 있다. 조연삭 숫돌(11)은 연삭 스테이지(24)로 반송된 워크 테이블(20) 및 기판(30)의 상방에 형성되어 있다.
마무리 연삭 숫돌(15)은 회전하면서 기판(30)을 연삭하는 컵 휠형 연삭 숫돌이고, 마무리 연삭 칼럼(17)에 의해 상하 방향으로 이동 가능하게 지지되고 있다. 마무리 연삭 숫돌(15)은 연삭 스테이지(24)로 반송된 워크 테이블(20) 및 기판(30)의 상방에 형성되어 있다.
연삭 스테이지(24)에는, 치수 측정 장치(28)가 형성되어 있다. 치수 측정 장치(28)는 기판(30)을 고정밀도로 연삭하기 위해, 기판(30)의 상면(31)의 위치를 정확하게 검출하여 기판(30)의 가공 치수를 계측하는 장치이다.
기판 연삭 장치(10)에는, 제어반(27)이 형성되어 있다. 제어반(27)은 각종 정보를 입력하기 위한 입력부, 각종 정보를 표시하는 모니터, 각종 연산 등을 행하는 연산부 등을 갖는다. 제어반(27)은 입력된 정보에 기초하여, 각종 연산을 실행하고, 기판 연삭 장치(10) 전체에 있어서의 가공의 감시 및 제어 등을 행한다.
또한, 기판 연삭 장치(10)에는, 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)을 세정하기 위한, 도시하지 않은 세정액 분사 장치가 설치되어도 된다. 세정액 분사 장치는 조연삭 숫돌(11)에 세정액을 분사하기 위한 분사 노즐과, 마무리 연삭 숫돌(15)에 세정액을 분사하기 위한 분사 노즐을 갖는다.
분사 노즐에서는 예를 들면, 3MPa에서 17MPa의 압력으로, 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)의 기판(30)으로부터 떨어진 숫돌 날끝(12, 16)(도 3 참조) 근방에 세정액이 분사된다. 이에 의해, 연삭 공정에 있어서, 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)에 부착된 연삭 부스러기를 씻어낼 수 있고, 기판(30)을 고정밀도로 연삭할 수 있다.
도 2는 기판 연삭 장치(10)의 제1 연삭 위치(25)에 있어서의 연삭 스테이지(24) 부근을 나타내는 평면도이다. 도 3은 제1 연삭 위치(25)에 있어서의 연삭 스테이지(24) 부근을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)은 연삭 공정에 있어서, 회전하는 기판(30)의 상면(31)에 대해 동시에 접촉 가능한 위치에 형성되어 있다. 구체적으로는, 연삭 공정시에는, 조연삭 숫돌(11)은 기판(30)의 상방으로서, 하강하면 기판(30)의 상면(31)에 접촉 가능한 위치에 형성되어 있다. 마무리 연삭 숫돌(15)도 기판(30)의 상방으로서, 하강하면 기판(30)의 상면(31)에 접촉 가능한 위치에 형성되어 있다.
제1 연삭 위치(25)는 후술하는 제1 연삭 공정이 실행되는 기판(30)의 위치이다. 한편, 도 2에 있어서는, 제1 연삭 위치(25)는 제1 연삭 공정이 행해질 때의, 기판(30)의 회전 중심(21)의 수평 이송 방향의 위치를 나타내고 있다. 한편, 수평 이송 방향의 위치란, 도 2에 있어서의 화살표 방향의 위치이다. 또한, 도 2에 있어서는, 제2 연삭 위치(26)는 후술하는 제2 연삭 공정이 행해질 때의, 기판(30)의 회전 중심(21)의 수평 이송 방향의 위치를 나타내고 있다.
연삭 스테이지(24)의 제1 연삭 위치(25)에 있어서는, 기판(30)의 상방에 기판(30)을 연삭하는 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)이 병설되어 있다.
조연삭 숫돌(11)의 연삭 범위의 직경은 워크 테이블(20)의 반경보다 크다. 조연삭 숫돌(11)은 그 연삭 범위가 기판(30)의 회전 중심(21)을 통과하는 위치에 형성되어 있다. 이에 의해, 조연삭 숫돌(11)은 기판(30)의 피가공면인 상면(31)의 전체 영역을 조연삭할 수 있다.
조연삭 숫돌(11)은 주로 기판(30)의 조연삭을 행하는 숫돌이고, 마무리 연삭 숫돌(15)은 주로 기판(30)의 마무리 연삭을 행하는 숫돌이다. 따라서, 마무리 연삭 숫돌(15)의 연마 입자 직경은 조연삭 숫돌(11)의 연마 입자 직경보다 작다. 입도 번호가 클수록 연마 입자 직경은 작아지기 때문에, 다시 말하면, 마무리 연삭 숫돌(15)의 입도 번호는 조연삭 숫돌(11)의 입도 번호보다 크다.
또한, 마무리 연삭 숫돌(15)의 직경은 조연삭 숫돌(11)의 직경과 대략 동일해도 된다.
마무리 연삭 숫돌(15)의 연삭 범위의 직경은 워크 테이블(20)의 반경보다 크다. 마무리 연삭 숫돌(15)은 기판(30)의 회전 중심(21)에 가깝고, 조연삭 숫돌(11)에 접촉하지 않는 위치에 형성되어 있다.
도 4는 기판 연삭 장치(10)의 제2 연삭 위치(26)에 있어서의 연삭 스테이지(24) 부근을 나타내는 평면도이다. 도 5는 제2 연삭 위치(26)에 있어서의 연삭 스테이지(24) 부근을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 제2 연삭 위치(26)는 후술하는 제2 연삭 공정이 실행되는 기판(30)의 위치이다. 한편, 도 4에 있어서는, 제1 연삭 위치(25) 및 제2 연삭 위치(26)는 기판(30)의 회전 중심(21)의 수평 이송 방향의 위치를 나타내고 있다. 한편, 수평 이송 방향의 위치란, 도 4에 있어서의 화살표 방향의 위치이다.
상술한 바와 같이, 기판(30)을 유지하는 워크 테이블(20)은 기판(30)의 회전 중심(21)을 제1 연삭 위치(25)에서 제2 연삭 위치(26)로 이동시키는(기판(30)의 회전 중심(21)의 위치를 조정하는) 것이 가능해지도록 형성되어 있다.
도 4에 있어서는, 조연삭 숫돌(11)은 기판(30)의 회전 중심(21)에 가깝고, 마무리 연삭 숫돌(15)에 접촉하지 않는 위치에 형성되어 있다.
마무리 연삭 숫돌(15)은 그 연삭 범위가 기판(30)의 회전 중심(21)을 통과하는 위치에 형성되어 있다. 이에 의해, 마무리 연삭 숫돌(15)은 기판(30)의 피가공면인 상면(31)의 전체를 고정밀도로 마무리 연삭할 수 있다.
즉, 기판 연삭 장치(10)는 기판(30)의 회전 중심(21)이 제1 연삭 위치(25)에 위치하는 상태에 있어서는, 조연삭 숫돌(11)에 의해 기판(30)의 회전 중심(21) 근방을 포함하는 피가공면 전체 영역을 연삭할 수 있다. 또한, 기판 연삭 장치(10)는 기판(30)의 회전 중심(21)이 제2 연삭 위치(26)에 위치하는 상태에 있어서는, 마무리 연삭 숫돌(15)에 의해 기판(30)의 회전 중심(21) 근방을 포함하는 피가공면 전체 영역을 고정밀도로 연삭할 수 있다.
구체적으로는, 제1 연삭 숫돌을 연마 입자 직경이 큰 조연삭 숫돌(11)로 하고, 제2 연삭 숫돌을 연마 입자 직경이 작은 마무리 연삭 숫돌(15)로 하여, 제1 연삭 숫돌로 기판(30)의 피가공면의 전체 영역을 조연삭한 후, 제2 연삭 숫돌로 기판(30)의 피가공면의 전체 영역을 마무리 연삭할 수 있다.
이와 같이 기판 연삭 장치(10)는 제1 연삭 숫돌 및 제2 연삭 숫돌을 각각 바람직하게 설정함으로써, 기판(30)을 효율적으로 고정밀도로 연삭할 수 있다.
또한, 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)은 회전하는 기판(30)에 대해 동시에 접촉 가능한 위치에 형성되어 있다. 또한, 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)이란, 서로 근접한 위치에 형성되어 있다. 제1 연삭 위치(25)(도 2에 있어서의 기판(30)의 회전 중심(21))는 조연삭 숫돌(11)의 연삭 범위 내에 위치하고, 제2 연삭 위치(26)(도 4에 있어서의 기판(30)의 회전 중심(21))은 마무리 연삭 숫돌(15)의 연삭 범위 내에 위치한다. 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)은 근접한 위치에 형성되어 있기 때문에, 기판(30)의 회전 중심(21)을 제1 연삭 위치(25)에서 제2 연삭 위치(26)로 용이하게 이동시킬 수 있다.
종래의 일반적인 기판 연삭 장치에서는, 조연삭용 테이블 설치 설비와 마무리 연삭용 테이블 설치 설비를 떨어진 위치에 나누어 설치하고, 기판(30)을 반송하기 위한 워크 테이블을 테이블 설치 설비마다 각각 설치하고 있다. 이 때문에, 기판(30)을 조연삭용 테이블 설치 설비에서 마무리 연삭용 테이블 설치 설비로 반송할 때에는, 기판(30)을 조연삭용 워크 테이블에서 마무리 연삭용 워크 테이블로 교체할 필요가 있다. 기판 연삭 장치(10)에서는, 이와 같이, 테이블 설치 설비마다 별개로 설치된 워크 테이블로, 기판(30)을 교체하여 반송할 필요가 없다.
즉, 기판 연삭 장치(10)에서는, 워크 테이블(20)에 흡착 유지된 기판(30)을 다른 워크 테이블로 교체하지 않고, 연속하여 조연삭과 마무리 연삭을 실행할 수 있다. 이 때문에, 반송에 필요로 하는 시간을 대폭으로 단축할 수 있어, 생산 효율을 높일 수 있다. 또한, 기판(30)의 교체에 의한 휨의 발생 등의 문제도 발생하지 않기 때문에, 기판(30)의 피가공면에 효율적으로 고정밀도의 평탄면을 형성할 수 있다.
또한, 조연삭과 마무리 연삭의 2개의 공정에 대응하는 장치를 떨어진 위치에 형성할 필요가 없다. 또한, 복수의 워크 테이블이 재치되는 대형 턴테이블 등을 형성할 필요도 없다. 이 때문에, 기판 연삭 장치(10)의 풋 프린트, 즉, 점유 면적을 억제하여, 대형의 기판(30)을 효율적으로 연삭할 수 있다. 따라서, PLP 등의 대형 실장 기판에 대응 가능한, 소형의 고성능 기판 연삭 장치(10)가 얻어진다.
예를 들면, 가공 대상의 기판(30)이 휨이 큰 PLP 등의 대형 실장 기판 등이어도, 턴테이블 등을 형성하여 워크 테이블(20)을 반송하지 않고, 조연삭 숫돌(11)과 마무리 연삭 숫돌(15)을 바람직하게 이용하여, 효율적으로 기판(30)을 연삭할 수 있다. 이와 같이, 기판 연삭 장치(10)에 의해 단시간에 고정밀도의 연삭 공정이 실현된다.
즉, 효율적인 조연삭으로, 기판(30)의 회전 중심(21) 근방에 미연삭의 볼록부(32)(도 8 참조)를 남기지 않고, 기판(30)의 가공면의 전체 영역을 평탄화한 후, 마무리 연삭을 행할 수 있다. 마무리 연삭을 행하는 제2 연삭 숫돌은 종래 기술의 기판 연삭 장치와 같이 기판(30)의 회전 중심(21) 근방에 남겨진 볼록부(32)를 연삭할 필요가 없다. 따라서, 종래 기술보다 연마 입자 직경이 작은 마무리 연삭 숫돌(15)을 이용하여, 단시간의 연삭 가공에 의해, 기판(30)의 피가공면을 고정밀도로 마무리할 수 있다.
또한, 마무리 연삭 숫돌(15)은 기판(30)의 회전 중심(21) 근방의 볼록부(32)를 연삭할 필요가 없으므로, 마무리 연삭 숫돌(15)의 마모량이 적게 억제된다. 따라서, 마무리 연삭 숫돌(15)의 사용량을 줄일 수 있어, 기판(30)의 생산 비용을 삭감할 수 있다.
이어서, 기판 연삭 장치(10)에 의한 기판 제조 방법에 대해 상세하게 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 우선, 회전이 자유로운 워크 테이블(20)에 기판(30)을 흡착시키는 척킹 공정이 실행된다.
척킹 공정에서는, 로봇 등에 의해, 스탠바이 스테이지(23)에 있는 워크 테이블(20)의 상면에 가공 대상물인 기판(30)이 재치된다. 그리고, 기판(30)의 상방으로부터 첩부 하우징(22)이 하강하여, 기판(30)은 워크 테이블(20)의 진공 척에 진공 흡착된다.
그리고, 기판(30)을 유지한 워크 테이블(20)을 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)의 하방의 연삭 위치에 이송하는 반송 공정이 행해진다. 반송 공정에서는, 기판(30)을 유지한 워크 테이블(20)은 스탠바이 스테이지(23)에서 연삭 스테이지(24)의 연삭 위치로 이동한다. 상세하게는, 워크 테이블(20)은 기판(30)의 회전 중심(21)을 제1 연삭 위치(25)(도 2 참조)로 이동시킨다.
연삭 스테이지(24)에 있어서, 기판(30)을 연삭하는 연삭 공정이 실행된다. 상세하게는, 기판(30)의 회전 중심(21)이 제1 연삭 위치(25)(도 2 참조)에 위치하는 상태에 있어서, 조연삭 숫돌(11)로 기판(30)을 연삭하는 제1 연삭 공정이 실행되고, 기판(30)의 회전 중심(21)이 제2 연삭 위치(26)(도 4 참조)에 위치하는 상태에 있어서, 마무리 연삭 숫돌(15)로 기판(30)을 연삭하는 제2 연삭 공정이 실행된다. 즉, 제1 연삭 공정에 있어서는, 기판(30)의 회전 중심(21)은 조연삭 숫돌(11)의 연삭 범위 내의 소정의 위치인, 제1 연삭 위치(25)에 위치하고 있다. 제2 연삭 공정에 있어서는, 기판(30)의 회전 중심(21)은 마무리 연삭 숫돌(15)의 연삭 범위 내의 소정의 위치인, 제2 연삭 위치(26)에 위치하고 있다.
연삭 공정에서는, 우선, 치수 측정 장치(28)에 의해 기판(30)의 두께가 측정되고, 기판(30)의 상면(31)(도 3 참조)보다 에어 컷만큼, 높은 위치에 조연삭 숫돌(11)이 위치 결정된다.
연삭 공정에 있어서, 워크 테이블(20)에 유지되고 있는 기판(30)은 워크 테이블(20)과 함께 회전하고, 회전하면서 하강하여 기판(30)에 접촉하는 조연삭 숫돌(11), 또는 마무리 연삭 숫돌(15)에 의해 연삭된다. 한편, 연삭 공정의 상세한 것에 대해서는 후술한다.
연삭 공정에 의해 연삭이 행해진 기판(30)은 워크 테이블(20)과 함께 연삭 스테이지(24)에서 스탠바이 스테이지(23)로 이동한다. 그리고, 연삭 가공 후의 기판(30)은 진공 흡착이 해제되어, 워크 테이블(20)로부터 분리된다.
이어서, 도 6∼도 9를 참조하여, 기판 연삭 장치(10)에 의한 기판(30)의 연삭 공정에 대해 상세하게 설명한다.
도 6은 조연삭 공정에 있어서의 기판(30)의 회전 중심(21) 부근을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 연삭 공정에서는, 우선, 제1 연삭 공정인 조연삭 공정이 실행된다. 조연삭 공정에서는, 기판(30)의 회전 중심(21)은 제1 연삭 위치(25)에 위치하고, 조연삭 숫돌(11)이 상방으로부터 기판(30)에 접근하여 기판(30)의 상면(31)을 연삭한다.
구체적으로는, 제어반(27)(도 1 참조)은 워크 테이블(20)(도 3 참조)을 회전시키고, 워크 테이블(20)에 유지되고 있는 기판(30)을 회전시킴과 함께, 조연삭 숫돌(11)을 회전시켜 하방으로 이송한다.
이에 의해, 조연삭 숫돌(11)의 연삭 범위 내에 있는 회전 중심(21)을 중심으로 하여 회전하는 기판(30)의 상면(31)에, 회전하는 조연삭 숫돌(11)의 숫돌 날끝(12)이 접촉하여, 기판(30)의 상면(31)의 전체 영역이 연삭된다.
조연삭 공정에 있어서의 조연삭 숫돌(11)의 절입 속도는 예를 들면, 10 내지 300㎛/분이 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 30 내지 300㎛/분이다. 이에 의해, 조연삭 숫돌(11)의 마모가 적은, 효율적이고 고정밀도의 연삭이 가능해진다.
한편, 조연삭 공정에 있어서는, 마무리 연삭 숫돌(15)의 숫돌 날끝(16)은 조연삭 숫돌(11)의 숫돌 날끝(12)보다 상방에 있다. 즉, 조연삭 공정에 있어서는, 마무리 연삭 숫돌(15)의 숫돌 날끝(16)은 기판(30)으로부터 떨어진 상방에 있어, 마무리 연삭 숫돌(15)에 의한 연삭은 행해지지 않는다.
이와 같이 조연삭 공정에 있어서는, 기판(30)의 회전 중심(21)은 조연삭 숫돌(11)의 연삭 범위 내에 있고, 연마 입자 직경이 크며 마모가 적은 조연삭 숫돌(11)에 의해, 기판(30)의 회전 중심(21) 근방을 포함하는 상면(31)의 전체 영역의 연삭이 효율적으로 행해진다.
이어서, 제2 연삭 공정인 마무리 연삭 공정이 실행된다. 마무리 연삭 공정에서는, 조연삭 공정이 실행된 후, 우선, 워크 테이블(20)이 기판(30)의 회전 중심(21)을 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)의 하방의 제2 연삭 위치(26)로 이동시키는 위치 변경 공정이 행해진다.
위치 변경 공정에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 연삭 가공을 끝낸 조연삭 숫돌(11)은 상승하여 기판(30)의 상면(31)으로부터 떨어진다. 즉, 조연삭 숫돌(11)의 숫돌 날끝(12)은 마무리 연삭 숫돌(15)의 숫돌 날끝(16)과 대략 동일하게, 기판(30)의 상면(31)으로부터 떨어진 상태가 된다.
그리고, 기판(30)을 유지한 워크 테이블(20)이 수평 이동함으로써, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기판(30)의 회전 중심(21)은 마무리 연삭 숫돌(15)의 연삭 범위 내의 제2 연삭 위치(26)로 이동한다.
도 7은 마무리 연삭 공정에 있어서의 기판(30)의 회전 중심(21) 부근을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 위치 변경 공정에서, 기판(30)의 회전 중심(21)이 제2 연삭 위치(26)로 이동한 후, 제2 연삭 공정으로서의 마무리 연삭 공정이 행해진다. 마무리 연삭 공정에서는, 제2 연삭 숫돌인 마무리 연삭 숫돌(15)에 의해, 기판(30)의 연삭이 행해진다.
구체적으로는, 제어반(27)(도 1 참조)은 조연삭 숫돌(11)이 기판(30)의 상면(31)에 접촉하지 않은 상태로, 워크 테이블(20)을 회전시켜 워크 테이블(20)에 유지되고 있는 기판(30)을 회전시킴과 함께, 마무리 연삭 숫돌(15)을 회전시켜 하방으로 이송하는 제어를 행한다.
이에 의해, 마무리 연삭 숫돌(15)의 연삭 범위 내에 있는 회전 중심(21)을 중심으로 하여 회전하는 기판(30)의 상면(31)에, 회전하는 마무리 연삭 숫돌(15)의 숫돌 날끝(16)이 접촉하여, 기판(30)의 상면(31)의 전체 영역이 연삭된다.
마무리 연삭 공정에 있어서의 마무리 연삭 숫돌(15)의 절입 속도는, 예를 들면, 5 내지 300㎛/분이고, 바람직하게는, 5 내지 100㎛/분, 더욱 바람직하게는, 10 내지 100㎛/분이다. 이에 의해 마무리 연삭 숫돌(15)의 마모가 적고, 효율적이며 고정밀도의 마무리 연삭이 가능해진다.
마무리 연삭 숫돌(15)로는, 기판(30)의 피가공면을 고정밀도로 연삭하기 위해, 예를 들면, 입도 번호 ＃4000 내지 ＃30000의 연삭 숫돌, 바람직하게는, 입도 번호 ＃8000 내지 ＃30000의 연삭 숫돌을 사용한다. 기판 연삭 장치(10)는 제1 연삭 숫돌로서의 조연삭 숫돌(11)로 기판(30)의 상면(31) 전체 영역을 연삭한 후, 제2 연삭 숫돌로서의 마무리 연삭 숫돌(15)로 기판(30)의 상면(31)을 연삭한다.
따라서, 기판 연삭 장치(10)는 마무리 연삭 숫돌(15)로서 종래 기술에서는 사용하는 것이 어려운, 입도 번호가 큰 연삭 숫돌, 즉, 연마 입자 직경이 작은 연삭 숫돌을 이용할 수 있다. 이에 의해, 종래 기술의 기판 연삭 장치에서는 어려운 고정밀도의 기판 연삭이 실현될 수 있기 때문에, 예를 들면, PLP 등의 대형 실장 기판을 효율적으로 고정밀도로 평탄화할 수 있다.
기판 연삭 장치(10)에 의하면, 마무리 연삭 공정에 있어서의 마무리 연삭 숫돌(15)의 가공비는 매우 적고, 마무리 연삭 숫돌(15)의 마모량은 적다. 구체적으로는, 기판 연삭 장치(10)에 의하면, 1종류의 연삭 숫돌로 조연삭부터 마무리 연삭까지의 모든 연삭 공정을 실행하는 종래 기술의 연삭 방법에 비해, 피가공면을 보다 고정밀도로 평탄화할 수 있다. 또한, 기판 연삭 장치(10)에 의하면, 종래 기술의 연삭 방법에 비해, 연삭 가공 시간을 약 1/2 이하로, 연삭 숫돌의 운영 비용을 약 1/4 이하로 억제할 수 있다.
도 8은 제2 연삭 공정의 변형예에 있어서의 기판(30)의 회전 중심(21) 부근을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 기판 연삭 장치(10)는 기판(30)의 회전 중심(21)이 제2 연삭 위치(26)에 위치하는 상태에 있어서, 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)에 의해 동시에 기판(30)을 연삭 가능하다. 즉, 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)은 동시에 회전하면서, 워크 테이블(20)에 유지되어 회전하는 기판(30)에 대해 동시에 접근하고, 기판(30)을 동시에 연삭하도록 제어되어도 된다.
구체적으로는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 기판(30)의 회전 중심(21)이 제1 연삭 위치(25)에 위치하는 상태로 조연삭 숫돌(11)만을 이용한 제1 연삭 공정이 실행되고, 이어서, 위치 변경 공정에서 기판(30)의 회전 중심(21)의 위치가 제2 연삭 위치(26)로 변경된 후, 도 8에 나타내는 바와 같이, 조연삭용의 연마 입자 직경이 큰 조연삭 숫돌(11)과, 마무리 연삭용의 연마 입자 직경이 작은 마무리 연삭 숫돌(15)의 쌍방을 이용한 연삭 공정이 실행되어도 된다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)을 동시에 이용한 연삭 공정에서는, 조연삭 숫돌(11)의 숫돌 날끝(12)이 마무리 연삭 숫돌(15)의 숫돌 날끝(16)보다 기판(30)의 상면(31)에 가까운 상태로, 즉, 숫돌 날끝(12)이 숫돌 날끝(16)보다 낮은 상태로, 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)이 기판(30)에 접근하여, 기판(30)이 연삭된다.
마무리 연삭 숫돌(15)의 숫돌 날끝(16)으로부터, 하방의 조연삭 숫돌(11)의 숫돌 날끝(12)까지의 거리는 예를 들면, 1 내지 50㎛, 바람직하게는, 1 내지 30㎛이다. 한편, 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)을, 서로의 위치 관계를 유지한 채로, 동일한 절입 속도로 이송하는 것도 가능하다.
이와 같이, 기판(30)의 회전 중심(21)이 제2 연삭 위치(26)에 위치하는 상태에 있어서의 연삭시, 조연삭 숫돌(11)이 마무리 연삭 숫돌(15)보다 기판(30)에 가까운 상태로 연삭이 행해진다. 이에 의해, 연마 입자 직경이 크고 마모가 적은 조연삭 숫돌(11)에 의해, 기판(30)의 회전 중심(21) 근방을 제외한, 넓은 범위의 기판(30)의 연삭이 효율적으로 행해진다.
마무리 연삭 숫돌(15)은 기판(30)의 회전 중심(21)이 제2 연삭 위치(26)에 위치하는 상태에 있어서, 회전 중심(21)을 포함하는 기판(30) 전체를 연삭 가능하다. 이 때문에, 마무리 연삭 숫돌(15)과 조연삭 숫돌(11)을 동시에 회전하면서 하강시킴으로써, 조연삭 숫돌(11)이 접촉하지 않고 연삭되지 않았던 기판(30)의 회전 중심(21) 근방의 볼록부(32)를 마무리 연삭 숫돌(15)로 연삭할 수 있다.
도 9는 제2 연삭 공정의 변형예에 있어서의 기판(30)의 회전 중심 부근을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 8에 나타내는 조연삭 숫돌(11) 및 마무리 연삭 숫돌(15)의 쌍방을 이용한 연삭 공정이 실행된 후, 도 9에 나타내는 바와 같이, 조연삭 숫돌(11)은 마무리 연삭 숫돌(15)보다 상방으로 이동한다. 즉, 조연삭 숫돌(11)의 숫돌 날끝(12)은 마무리 연삭 숫돌(15)의 숫돌 날끝(16)보다 상방에 위치하고, 기판(30)의 상면(31)으로부터 떨어진 상태가 된다.
그리고, 조연삭 숫돌(11)이 기판(30)의 상면(31)에 접촉하지 않은 상태로, 마무리 연삭 숫돌(15)이 회전하면서 기판(30)에 접촉하여, 기판(30)의 연삭이 행해진다. 이에 의해, 조연삭 숫돌(11)의 숫돌 날끝(12)이 접촉하지 않고 연삭되지 않았던 기판(30)의 회전 중심(21) 근방의 볼록부(32)가 마무리 연삭 숫돌(15)에 의해 연삭된다.
도 6을 참조하여 이미 설명했던 바와 같이, 기판(30)의 회전 중심(21)이 제1 연삭 위치(25)에 위치하는 상태에 있어서의 제1 연삭 공정에 의해, 기판(30)의 상면(31)은 조연삭 숫돌(11)로 연삭되고 있다. 그리고, 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 기판(30)의 회전 중심(21)이 제2 연삭 위치(26)에 위치하는 상태로 행해지는, 제2 연삭 공정에 있어서의 마무리 연삭 숫돌(15)의 연삭 범위는 회전 중심(21) 근방의 좁은 범위이다. 따라서, 마무리 연삭 숫돌(15)의 마모량을 적게 억제할 수 있다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 볼록부(32)가 마무리 연삭 숫돌(15)에 의해 연삭된 후, 도 7에 나타내는 바와 같이, 마무리 연삭 숫돌(15)에 의한 기판(30)의 연삭이 이어서 실행된다. 그리고, 이미 설명한 바와 같이, 마무리 연삭 숫돌(15)의 숫돌 날끝(16)에 의해, 기판(30)의 상면(31) 전체가 고정밀도로 마무리 연삭되어 평탄화된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 개시의 실시형태에 따른 기판 연삭 장치 및 기판 연삭 방법에 의하면, 워크 테이블(20)의 반송 횟수를 줄이고, 장치의 풋 프린트를 억제하면서, 효율적인 연삭 가공을 행할 수 있다. 또한, 마무리 연삭 숫돌(15)의 연마량을 억제하면서, 대형 실장 기판 등을 효율적으로 고정밀도로 연삭할 수 있다.
한편, 본 개시는 상기 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 그 외, 본 개시의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 변경 실시가 가능하다.
한편, 상술한 상세한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시된 것이다. 상기 개시 범위에서 다양한 변형과 변화가 가능하다. 상기 개시된 구체적인 형태로 본 발명을 망라하거나 제한하는 것은 아니다. 본 발명은 구조적인 특징 및/또는 방법적인 행위에 대한 용어로 기재되어 있지만, 첨부된 청구범위에 따른 본 발명은 상술한 구체적인 특징 또는 행위로 전혀 제한되지 않는 것으로 이해된다. 오히려, 상술한 구체적인 특징 또는 행위는 상기 첨부된 청구범위를 실시하기 위한 예시로서 개시되어 있다.

Claims (5)

  1. 워크 테이블과, 제1 연삭 숫돌과, 제2 연삭 숫돌을 구비하고,
    상기 워크 테이블은 기판을 흡착하여 유지한 상태로 회전하도록 구성되어 있으며,
    상기 제1 연삭 숫돌 및 상기 제2 연삭 숫돌은 컵 휠형 숫돌이고, 회전하는 상기 기판에 대해 동시에 접촉 가능한 위치에 형성되어 있으며, 또한, 회전하는 상기 기판을 각각 회전하면서 연삭하도록 구성되어 있고,
    상기 워크 테이블은 상기 기판의 회전 중심을 상기 제1 연삭 숫돌의 연삭 범위 내의 제1 연삭 위치에서 상기 제2 연삭 숫돌의 연삭 범위 내의 제2 연삭 위치로 이동할 수 있도록 구성되어 있는, 기판 연삭 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 상기 회전 중심이 상기 제1 연삭 위치에 위치하는 상태에 있어서, 상기 제1 연삭 숫돌에 의한 상기 기판의 연삭이 실행되고,
    상기 기판의 상기 회전 중심이 상기 제2 연삭 위치에 위치하는 상태에 있어서, 상기 제2 연삭 숫돌에 의한 상기 기판의 연삭이 실행되도록 구성되어 있는, 기판 연삭 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판의 상기 회전 중심이 상기 제2 연삭 위치에 위치하는 상태에 있어서, 상기 제1 연삭 숫돌 및 상기 제2 연삭 숫돌에 의해 동시에 상기 기판의 연삭을 실행할 수 있도록 구성되어 있는, 기판 연삭 장치.
  4. 회전이 자유로운 워크 테이블에 기판을 흡착시키는 것과,
    상기 기판을 유지한 상기 워크 테이블을 컵 휠형 제1 연삭 숫돌 및 컵 휠형 제2 연삭 숫돌의 하방으로서, 상기 제1 연삭 숫돌의 연삭 범위 내에 위치하는 제1 연삭 위치에 상기 기판의 회전 중심이 위치하도록 이동시키는 것과,
    상기 기판의 상기 회전 중심이 상기 제1 연삭 위치에 위치하는 상태에 있어서, 상기 워크 테이블을 회전시켜 상기 워크 테이블에 유지되고 있는 상기 기판을 회전시킴과 함께, 상기 제1 연삭 숫돌을 회전시켜 상기 기판을 연삭하는 것과,
    상기 제1 연삭 숫돌에 의한 연삭을 실행한 후, 상기 기판을 유지한 상기 워크 테이블을 상기 제1 연삭 숫돌 및 상기 제2 연삭 숫돌의 하방으로서, 상기 제2 연삭 숫돌의 연삭 범위 내에 위치하는 제2 연삭 위치에 상기 기판의 상기 회전 중심이 위치하도록 이동시키는 것과,
    상기 기판의 상기 회전 중심이 상기 제2 연삭 위치에 위치하는 상태에 있어서, 상기 워크 테이블을 회전시켜 상기 워크 테이블에 유지되고 있는 상기 기판을 회전시킴과 함께, 상기 제2 연삭 숫돌을 회전시켜 상기 기판을 연삭하는 것을 포함하는, 기판 연삭 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 연삭 숫돌에 의한 연삭을 실행하고, 이어서, 상기 워크 테이블을 상기 제1 연삭 숫돌 및 상기 제2 연삭 숫돌의 하방으로서, 상기 제2 연삭 숫돌의 연삭 범위 내에 위치하는 상기 제2 연삭 위치에 상기 기판의 상기 회전 중심이 위치하도록 이동시킨 후,
    상기 기판의 상기 회전 중심이 상기 제2 연삭 위치에 위치하는 상태에 있어서, 상기 워크 테이블을 회전시켜 상기 워크 테이블에 유지되고 있는 상기 기판을 회전시킴과 함께, 상기 제1 연삭 숫돌 및 상기 제2 연삭 숫돌을 동시에 회전시켜, 상기 기판을 상기 제1 연삭 숫돌 및 상기 제2 연삭 숫돌에 의해 동시에 연삭하는 것과,
    이어서, 상기 제1 연삭 숫돌을 상기 기판으로부터 떼어낸 상태에서, 상기 제2 연삭 숫돌에 의해 추가로 상기 기판을 연삭하는 것을 포함하는, 기판 연삭 방법.
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