KR20230077656A - 가공 장치 - Google Patents

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KR20230077656A
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타케시 사카모토
마사유키 카와세
소시 이케다
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 가공실 내의 온도를 조정함으로써, 온도 변화에 수반하는 가공 정밀도의 저하를 방지하여, 보다 고정밀도의 가공을 실현하기 위한 신규 가공 장치를 제공한다.
(해결 수단) 워크(2)를 유지하는 유지 테이블(12)과, 유지 테이블(12)에 유지된 워크(2)를 가공하기 위한 가공 유닛(절삭 유닛(10))을 수용하기 위한 가공실(4)과, 항온 에어 공급원(91)으로부터 에어가 공급되는 에어 도입실(8)을 갖고, 에어 도입실(8)로부터 가공실(4)에 에어를 공급하고, 가공실(4)의 실내의 상측으로부터 하측을 향하는 다운 플로우를 형성함으로써, 가공실(4)의 온도 조정을 행하는 것으로 하는, 가공 장치로 한다.

Description

가공 장치{PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 워크를 가공하기 위한 가공 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 가공실의 실내 온도의 관리에 관한 것이다.
종래, 예를 들어, 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 소위 핀 척 테이블로 유지한 워크의 상면을 바이트 공구로 절삭하는 바이트 절삭 장치가 알려져 있다.
이 종류의 바이트 절삭 장치에서는, 테이블과 워크의 사이에 이물이 끼워지면, 워크 상면 높이에 편차가 생겨, 절삭 후의 워크 두께가 균일하게 되지 않게 되어 버린다. 따라서, 특허문헌 1과 같이 복수의 지지 핀의 선단에서 워크를 유지하는 핀 척 테이블이 유지 테이블로서 이용된다.
또한, 워크를 가공하기 전에, 유지 테이블의 유지면에 대한 바이트 공구 선단의 높이 위치를 검출하는 소위 셋업 작업이 실시된다. 셋업 작업에서는, 검출한 높이 위치에 기초하여 바이트 공구의 워크에 대한 절입 깊이의 조정이 실시된다.
보다 구체적으로는, 유지 테이블의 유지면 상에 이미 알려진 두께를 가진 접촉 센서를 배치하고, 바이트 공구를 하강시켜 바이트 공구의 하단의 단결정 다이아몬드 등으로 이루어지는 절삭 날을 접촉 센서에 접촉시킴으로써, 유지면에 대한 바이트 공구의 높이 위치를 검출한다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2019-204916호
그러나, 셋업 작업을 실시한 후에, 예를 들어, 유지 테이블의 이동이나 가공에 수반되는 발열에 의해, 유지 테이블의 유지면의 높이 위치가 변화되는 경우가 있다. 가령, 그 변화가 1㎛로 약간의 것이어도, 고정밀도의 가공이 요구되는 워크에 있어서는, 원하는 가공 정밀도을 얻을 수 없다고 하는 문제가 발생한다.
그리고, 가공 정밀도의 문제는, 바이트 절삭 장치에 한정되지 않고, 절삭 블레이드로 워크에 절삭 홈을 가공하는 절삭 장치나, 연삭 지석으로 워크를 박화 가공하는 연삭 장치와 같은 여러 가지 가공 장치에 있어서도 동일하게 문제가 되는 것이다.
이상의 문제를 감안하여, 본 발명은, 가공실 내의 온도를 조정함으로써, 온도 변화에 수반하는 가공 정밀도의 저하를 방지하여, 보다 고정밀도의 가공을 실현하기 위한 신규의 가공 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상과 같고, 다음에 이 과제를 해결하기 위한 수단을 설명한다.
본 발명의 일 양태에 의하면, 워크를 유지하는 유지 테이블과, 그 유지 테이블에 유지된 상기 워크를 가공하기 위한 가공 유닛을 수용하기 위한 가공실과, 항온 에어 공급원으로부터 에어가 공급되는 에어 도입실을 가지고, 상기 에어 도입실로부터 상기 가공실에 에어를 공급하고, 상기 가공실의 실내의 상측으로부터 하측을 향하는 다운 플로우를 형성함으로써, 상기 가공실의 온도 조정을 실시하는 것으로 하는, 가공 장치로 한다.
또한, 본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 가공실에는 배기원에 접속되는 배기구가 설치되는 것으로 한다.
또한, 본 발명의 일 양태에 의하면, 상기 가공실 내에는 상기 가공실의 온도를 계측하는 온도 계측기가 설치되고, 상기 온도 계측기로 검출한 온도에 따라 상기 항온 에어 공급원으로부터 공급하는 상기 에어의 온도와, 상기 항온 에어 공급원으로부터 공급하는 상기 에어의 유량과, 상기 배기구로부터 배기하는 배기 에어의 유량 중 적어도 하나를 조정하는 것으로 한다.
또한, 본 발명의 일 양태에 의하면, 상기 유지 테이블에 대하여 워크가 반출입되는 반출입 영역과, 상기 가공 유닛으로 워크의 가공을 실시하는 가공 영역의 사이의 이동 경로에서 이동하는 상기 유지 테이블에 대하여, 냉각 유체를 분사하는 냉각 유닛을 구비한 것으로 한다.
또한, 본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 가공 유닛은, 상기 유지 테이블로 유지된 워크를 절삭하는 바이트 공구를 구비한 바이트 절삭 유닛인 것으로 한다.
본 발명에 따르면, 가공실 내의 온도를 조정함으로써, 가공 유닛과 워크의 상대 거리를 정밀도 좋게 관리할 수 있어, 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 의하면, 가공실 내의 에어를 배기구를 통해서 배출함으로써, 가공실 내의 온도를 조정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 의하면, 유지 테이블의 온도나, 유지 테이블의 이동 경로의 주위의 온도를 조정하여 일정하게 유지할 수 있어, 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태인 바이트 절삭 장치에서는, 바이트 절삭 유닛에 의한 절입 깊이의 변화를 방지하여 일정하게 할 수 있어, 원하는 가공 정밀도를 얻을 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 가공 장치의 일례인 바이트 절삭 장치의 구성에 대해서 도시하는 도면이다.
도 2는, 에어 도입실이나 가공실의 내부 구조의 개요에 관해 도시하는 도면이다.
도 3은, 유지 테이블에 대하여 냉각 유체를 분사하는 냉각 유닛에 대해서 설명하는 도면이다.
도 4는, 유지 테이블이 냉각되는 모습에 대해 설명하는 도면이다.
도 1은, 본 발명에 따른 가공 장치의 일례인 바이트 절삭 장치(1)의 구성에 관해 도시하는 도면이다. 또한, 본 발명은, 가공실을 구비하는 가공 장치에 널리 적용 가능하고, 바이트 절삭 장치(1) 이외에도, 절삭 블레이드에 의해 워크에 절삭 홈을 가공하는 절삭 장치나, 연삭 지석에 의해 워크를 박화 가공하는 연삭 장치와 같은 다양한 가공 장치에 적용 가능하다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 바이트 절삭 장치(1)는, Y축 방향으로 긴 베이스(7)를 가지고, 베이스(7)의 상방의 공간은, 워크(2)에 대한 가공이 행해지는 가공실(4)과, 워크(2)를 가공실(4)에 대해 반출입하기 위한 반출입실(6)이 형성된다. 가공실(4)과 반출입실(6)은, 격벽(5)에 의해 구획 형성됨과 함께, 격벽(5)에 설치되는 도시하지 않은 개구부에 의해 가공실(4)과 반출입실(6)의 사이에서 워크(2)의 이동이 가능해지도록 구성된다. 또한, 가공실(4)은, 도 2에 있어서, 2점 쇄선으로 도시되는 격벽(5)의 우측의 영역을 말하는 것이다.
가공실(4)에는, 가공 유닛으로서 2개의 절삭 유닛(10, 20)이 설치된다. 각 절삭 유닛(10, 20)에 장착된 바이트 공구(11a, 21a)에 의해, 워크(2)의 노출면이 절삭 가공된다. 또한, 절삭 유닛은, 하나만 구비되는 구성으로 해도 된다.
바이트 공구(11a, 21a)는, 단결정 다이아몬드로 이루어지는 절삭 날을 가지고, 수지나 금속 등의 연성 재료나 그들의 복합 재료를 절삭하는 것이다. 워크(2)는, 예를 들어, 실리콘, SiC(실리콘 카바이드), 또는, 그 밖의 반도체 등의 재료, 또는, 사파이어, 유리, 석영 등의 재료로 이루어지는 대략 원판 형상의 웨이퍼이다. 웨이퍼에는 IC, LSI 등의 디바이스가 형성되고, 표면에는, 범프라고 불리는 복수의 돌기 전극이 형성된다. 돌기 전극의 높이는 반드시 균일하지는 않기 때문에, 돌기 전극을 그대로 실장 대상의 전극에 접합시키려고 해도, 접합을 균일하게 실시할 수 없는 경우가 있다. 본 실시예의 바이트 절삭 장치(1)에서는, 바이트 공구(11a, 21a)의 절삭 날에 의해 돌기 전극의 헤드부를 절삭함으로써, 각 돌기 전극의 높이를 균일하게 일치시키는 것이 행해진다. 또한, 범프 외에, 예를 들어, 패키지 기판 등의 수지 기판, 웨이퍼에 부착된 테이프나 웨이퍼를 피복하는 봉지 수지, 범프 사이에 충전되는 언더필재 등도 절삭 대상이 된다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 각 절삭 유닛(10, 20)은, 베이스(7)의 후방부 측에 있어서, X축 방향에 있어서 간격을 두고 인접하도록 배치된다. 각 절삭 유닛(10, 20)은, 스핀들(14, 24)과, 스핀들(14, 24)의 선단에 장착되는 바이트 휠(11, 21)을 구비한다. 바이트 휠(11, 21)은, 휠 베이스(11k, 21k)와, 휠 베이스(11k, 21k)에 장착되는 바이트 공구(11a, 21a)와, 스핀들(14, 24)을 회전시키는 모터(15, 25)와, 각 구성 부재를 지지하는 Z축 이동 플레이트(18, 28)를 갖는다.
각 절삭 유닛(10, 20)은, 가공 이송 유닛(16, 26)에 의해 승강되어, 바이트 공구(11a, 21a)의 선단이 절입 이송된다. 가공 이송 유닛(16, 26)은, 모터(16a, 26a)와, 모터(16a, 26a)에 의해 구동되는 볼 나사(16b, 26b)와, 절삭 유닛(10, 20)의 Z축 이동 플레이트(18, 28)를 각각 가이드하는 한 쌍의 가이드 레일(16c, 26c)을 구비하고, 볼 나사(16b, 26b)의 회전에 의해 Z축 이동 플레이트(18, 28)를 승강시킴으로써, 절삭 유닛(10, 20) 전체를 승강시킨다.
또한, 각 절삭 유닛(10, 20)에는, 동종의 바이트 공구가 장착되고, 예를 들어, 한 쪽의 절삭 유닛(10)으로 소정의 가공 조건으로 거친 절삭한 후에, 다른 쪽의 절삭 유닛(20)에 의해 바이트 휠의 회전수, 유지 테이블의 가공 이송 속도(Y축 방향 이동 속도), 바이트 공구의 절입 깊이 등을 변경하여 마무리 절삭이 이루어진다. 이 외에, 각 절삭 유닛(10, 20)으로 동일한 가공 조건에 의한 워크(2)의 절삭이 행해지는 것으로 해도 좋다.
가공실(4)에 있어서, 베이스(7)의 상면 측에는, X축 방향으로 어긋난 위치에 유지 테이블(12, 22)이 설치된다. 각 유지 테이블(12, 22)은, 베이스(7) 내에 설치되는 도시하지 않은 구동 기구에 의해, 절삭 유닛(10, 20)의 하방의 위치인 가공 영역(A1)과, 워크(2)의 반출입이 이루어지는 반출입 영역(A2) 사이에서 Y축 방향으로 이동한다.
각 유지 테이블(12, 22)의 상면에 구성되는 유지면은, 도시하지 않는 흡인원에 접속되어 있고, 유지면에 재치된 워크(2)가 흡인 유지된다. 각 유지 테이블(12, 22)은, 복수의 지지 핀의 선단에서 유지면을 형성하는 핀 척 테이블로 구성된다.
각 유지 테이블(12, 22)의 Y축 방향의 양측에는, 신축 가능한 벨로우즈(13, 23)가 연결되고, 벨로우즈(13, 23)의 하방에는, 각 유지 테이블(12, 22)을 Y축 방향으로 이동시키는 구동 기구나, 절삭수를 받아 배수하기 위한 배수 기구가 설치된다.
베이스(7)에 있어서, 가공실(4)과 반대 측의 측면에는, 워크(2)를 수용하는 카세트(51, 52)를 재치하기 위한 카세트 재치부(9a, 9b)가 설치된다. 반출입실(6)에는 제1 반송 유닛(61)이 설치되고, 제1 반송 유닛(61)에 의해 카세트(51) 내의 워크(2)가 임시 배치 영역(62)으로 반송된다.
워크(2)는 임시 배치 영역(62)에 설치되는 위치 맞춤 기구(63)에 의해 소정의 위치에 위치 맞춤된 후에, 흡착 패드를 갖는 제2 반송 유닛(64)에 의해 흡착 유지되어, 유지 테이블(12)에 전달된다.
제2 반송 유닛(64)에 인접하여 제3 반송 유닛(65)이 설치된다. 제3 반송 유닛(65)은 흡착 패드를 가지며, 유지 테이블(12) 상에 있는 가공을 완료한 워크피스(2)를 다른 한 쪽의 유지 테이블(22)에 반송하는 것이나, 유지 테이블(22) 상에 있는 가공을 완료한 워크피스(2)를 세정 유닛(66)에 반송한다.
세정 유닛(66)은 스피너 테이블을 구비하는 스피너 세정 장치로서 구성되고, 세정수에 의해 워크(2)의 표면을 세정하는 것이다. 세정 후에는, 워크(2)는 고속 회전되면서 건조 에어에 의해 건조되고, 워크(2)는 제1 반송 유닛(61)에 의해 카세트(52)로 반출된다.
이상과 같이 구성되는 바이트 절삭 장치(1)에 있어서, 워크(2)의 절삭 가공이 행해진다. 예를 들어, 절삭 유닛(10)에서의 절삭 가공에 있어서는, 유지 테이블(12)의 유지면 상에 워크(2)를 재치하여 흡인 유지한 상태로 하고, 절삭 유닛(10)을 소정의 높이로 하강시켜, 바이트 공구를 소정의 높이 위치에 위치시킨다. 그리고, 유지 테이블(12)을 가공 영역(A1)을 향해 소정의 속도로 이동시킴과 함께, 바이트 휠(11)을 소정의 속도로 회전시킴으로써, 바이트 공구에 의한 워크(2)의 표면의 절삭이 행해진다. 이 절삭 시에는, 상세하게는 후술하는 바와 같이, 워크의 표면에 대하여 절삭액이 공급된다.
다음으로, 도 1 및 도 2에 도시하는 에어 도입실(8)에 대해 설명한다.
에어 도입실(8)은, 가공실(4)의 상측에 배치되고, 항온 에어 공급원(91)으로부터 공급된 에어가 유입되는 유입구(81)와, 에어가 가공실(4)로 유출되는 유출구(84)를 가지고 구성된다. 이 에어 도입실(8)에 의해, 가공실(4)의 실내의 상측으로부터 하측을 향하는 다운 플로우에 의한 에어의 흐름이 형성된다.
도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시예의 에어 도입실(8)은, 가공실(4)의 천장을 구성하는 격벽(4a)의 상측에 배치되고, 가공실(4)뿐만 아니라 반출입실(6)의 상측에도 걸치도록 구성되어 있으며, 바이트 절삭 장치(1)가 전체적으로 직방체를 형성하도록 구성된다. 이러한 구성에 의해, 기존의 바이트 절삭 장치에 대하여, 덧붙여 추가적으로 설치 가능하게 하고 있다. 또한, 에어 도입실(8)은, 가공실(4)의 상측에만 설치되는 것이어도 좋고, 또한, 가공실(4)의 내측 공간 내의 상부에 에어 도입실(8)을 구성하는 유닛이 수용되는 것으로 해도 좋다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 항온 에어 공급원(91)으로부터는, 제어 밸브(92)를 통해, 소정의 온도로 관리된 에어가 공급된다. 에어 도입실(8)의 후부 측의 벽면(83a)에는, 항온 에어 공급원(91)으로부터 공급되는 에어를 에어 도입실(8) 내에 유입시키기 위한 유입구(81)가 형성된다. 유입구(81)로부터는, 에어 도입실(8)의 전방부 측의 벽면(83b)의 상부를 향해서 수평 방향으로 에어가 도입된다. 에어를 유입구(81)로부터 먼 벽면(83b)을 향하여 도입함으로써, 에어 도입실(8)의 실내의 온도가 균일해지기 쉬워진다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 벽면(83b)의 상부에 접촉하여 복귀되는 에어는, 반출입실(6)을 향해 개구되는 유출구(86)와, 가공실(4)을 향해 개구되는 유출구(84)를 통해서, 각각 반출입실(6), 가공실(4)로 유입된다. 또한, 유입구(81)로부터 각 유출구(84, 86)로의 에어 플로우를 원활하게 행하기 위해, 에어를 정류하기 위한 가이드판 등을 설치하는 것으로 해도 된다.
각 유출구(84, 86)에는, 도시하지 않은 에어 필터가 설치되고, 에어가 반출입실(6)이나 가공실(4)에 유입될 때에, 에어 중에 포함되는 티끌, 먼지 등이 제거된다. 에어 필터는, 예를 들면, HEPA 필터(High Efficiency Particulate Air Filter)가 이용된다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 유출구(84)를 통과하여 가공실(4)에 진입한 에어는, 다운 플로우가 되어 가공실(4) 내를 하향으로 흐르고, 회수구(43)를 통하여, 가공실(4)의 후부에 설치한 배기구(42)로부터 외부로 배기된다. 이와 같이 하여, 후술하는 바와 같이, 가공실(4) 내의 에어를 배기구(42)를 통해 배출함으로써, 가공실(4) 내의 온도를 조정할 수 있다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 유출구(84)는, 2개의 절삭 유닛(10, 20), 및, 2개의 유지 테이블(12, 22)에 대응하도록, 2개소에 설치된다. 유출구(84)는, 바람직하게는, 각 유지 테이블(12, 22)의 Y축 방향의 이동 경로의 상방의 위치에 각각 대응하는 위치에 개구되도록 설치된다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 회수구(43)는, 예를 들어, Y 방향으로 긴 장척의 박스체에 있어서, 유지 테이블(12)에 대향하는 측의 면에 개구부를 형성함으로써 구성된다. 회수구(43)의 개구부는, 유지 테이블(12)의 Y축 방향의 이동 범위에 걸쳐 형성되고, 유지 테이블(12)의 유지면의 측방에 배치된다. 회수구(43)의 내부는, 배기구(42), 제어 밸브(45)를 통해 배기원(46)에 통한다. 또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 다른 한 쪽의 유지 테이블(22)에도 대응하도록, 회수구(44)가 설치되고, X축 방향으로 인접하도록 2개의 회수구(43, 44)가 배치된다. 또한, 회수구(43)의 개구부는, 유지 테이블(12)의 이동 경로(17)(도 3)의 전체 범위에 걸쳐 넓게 형성되는 것 외에, 일부의 범위에만 형성되는 것이어도 좋고, 예를 들면, 가공 영역(A1)(도 3)에 대면하는 범위에 형성되는 것이어도 좋다.
이상의 구성에 의해, 가공실(4)에 있어서는, 상측의 유출구(84)로부터 하측의 회수구(43)를 향하여 에어의 다운 플로우가 형성되고, 이 다운 플로우에 의해 가공실(4) 내의 분위기 온도를 조정하는 것이 가능해진다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 온도 조정은, 예를 들어, 가공실(4) 내의 복수 개소에 설치한 온도 계측기(41)에 의해 온도를 계측하고, 컨트롤러(100)가 온도에 기초하여 제어 밸브(92)의 개폐를 제어함으로써, 유입구(81)로부터 유입되고, 유출구(84)를 거쳐 가공실(4)에 유입되는 에어의 양을 조정함으로써 실시할 수 있다.
또한, 제어 밸브(92)의 개폐 제어에 의해 에어의 유량을 조정하여 온도 조정을 하는 것 외에, 항온 에어 공급원(91)으로부터 공급되는 에어의 온도를 변경하여 온도 조정을 하는 것이나, 배기구(42)에 통하는 제어 밸브(45)의 개폐 제어에 의해 배기되는 에어의 유량을 조정하여 온도 조정을 하는 것으로 해도 좋고, 또한 이들을 조합해도 좋다.
또한, 가공실(5)에 설치하는 온도 계측기(41)의 위치에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 유지 테이블(12)을 지지하는 베이스 부재의 하우징, 벨로우즈(13)의 하방의 공간(예를 들어, 유지 테이블(12)의 가이드 레일), 가공 이송 유닛(16, 26)의 가이드 레일(16c, 26c)(도 1) 등에 설치하는 것으로 하여도 좋다.
이상과 같은 피드백 제어를 실시함으로써, 가공실(4) 내의 온도가 일정해지고, 나아가서는, 유지 테이블(12)의 이동이나 가공에 따른 유지 테이블(12)의 온도 상승을 억제할 수 있어, 유지 테이블(12)의 유지면(12a)의 높이 위치의 변화를 억제할 수 있다.
그리고, 유지 테이블(12)의 유지면(12a)의 높이 위치를 일정하게 유지함으로써, 가공 유닛(10)과 워크(2)의 상대 거리를 정밀도 좋게 관리할 수 있어, 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다. 본 실시예와 같이, 바이트 절삭 장치(1)라면, 바이트 절삭 유닛(10)에 의한 절입 깊이의 변화를 방지할 수 있어, 원하는 가공 정밀도를 얻을 수 있다.
또한, 가공실(4)과 마찬가지로, 반출입실(6)에 있어서도, 유출구(86)로부터 에어를 공급함으로써, 반출입실(6) 내의 분위기 온도를 조정할 수 있다. 그리고, 반출입실(6)에도 온도 계측기(48)가 설치되고, 반출입실(6) 내의 온도를 컨트롤러(100)에 피드백하여, 적절하게 제어 밸브(92)의 개폐를 제어하는 것으로 해도 좋다. 이것에 의해, 가공실(4)뿐만 아니라 반출입실(6)의 온도 조정도 실시할 수 있고, 바이트 절삭 장치(1) 전체로서의 온도의 조정을 실시할 수 있다.
또한, 가공실(4)이나 반출입실(6)의 실내 온도의 조정에 더하여, 가공실(4)이나 반출입실(6)의 실내 압력에 대해서는, 가공 장치 외보다 양압이 되도록 제어되는 것으로 한다. 이것에 의해, 가공 장치 외부의 티끌이나 먼지 등의 파티클이 가공 장치 내에 진입하여, 가공 장치 내부나 워크를 오염시켜 버릴 우려가 방지된다.
다음에, 도 1 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 유지 테이블(12, 22)에 대해 냉각 유체를 분사하는 냉각 유닛(30)에 대해 설명한다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 냉각 유닛(30)은, 유지 테이블(12, 22)의 Y축 방향의 이동 경로를 따르도록 하여 복수 배치되는 유체 분사 유닛(32)과, 유체 분사 유닛(32)에 유체(38)를 공급하기 위한 유체 공급원(에어원(34), 냉각액원(36))을 갖고 구성된다.
도 3에 도시되는 바와 같이, 유지 테이블(12, 22)의 이동 경로(17, 27)는, 절삭 유닛(10, 20)의 하방의 위치인 가공 영역(A1)과, 워크의 반출입이 이루어지는 반출입 영역(A2)의 사이이며, 각 유지 테이블(12, 22)의 이동 경로(17, 27)의 측방에는, 소정의 간격으로 복수의 유체 분사 유닛(32)이 각각 배치된다. 본 실시예에서는, 각각 7개의 유체 분사 유닛(32)이, 바이트 연삭 장치의 X축 방향에 있어서의 외측의 위치에, Y축 방향을 따라서 배치된다.
각 이동 경로(17, 27)에 있어서의 유체 분사 유닛(32)의 반대 측, 즉, 바이트 연삭 장치의 X축 방향에 있어서의 중앙부에는, 각 이동 경로(17, 27)를 따르도록 회수구(43, 44)가 각각 설치된다.
회수구(43, 44)에는 각각 이동 경로(17, 27) 측을 향하여 개구부가 형성되어 있고, 각 유체 분사 유닛(32)에서 분사되는 유체(38)를 거두어들여 회수한다. 회수구(43, 44)는, 배기구(42)를 통해서 배기원(46)에 접속되어 있고, 배기원(46)에서 발생하는 부압에 의해, 유체(38)를 흡인하여 회수한다. 유체(38)는 미스트 형상으로 되어 있고, 회수구(43, 44)의 내부에서 적절히 액체와 기체로 분리되어 외부로 배출된다. 회수구(43, 44)에 의해, 미스트 형상의 유체(38)를 회수함으로써, 장치의 가동부 등에 수분이 부착되어 녹 등이 발생하는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 회수구(43, 44)의 개구부의 상하 방향의 치수는, 부유하는 미스트 형상의 유체(38)를 충분히 흡인할 수 있도록 설계된다. 도 4에 도시하는 유지 테이블(12)에 면하는 회수구(43)의 개구부(43a)의 상하 방향의 치수는 일례이며, 보다 좁은 것이어도 된다. 또한, 회수구(43)의 개구부는, 유지 테이블(12)의 이동 경로(17)(도 3)의 전체 범위에 걸쳐 넓게 형성되는 것 외에, 일부의 범위에만 형성되는 것이어도 좋고, 예를 들면, 가공 영역(A1)(도 3)에 대면하는 범위에 형성되는 것이어도 좋다.
각 유체 분사 유닛(32)은, 에어원(34)과 냉각액원(36)에 접속된다. 각 유체 분사 유닛(32)은, 이동 경로(17, 27)를 향해 유체를 분사하는 분사 노즐을 갖고, 공급되는 에어와 냉각액을 혼합하여 이루어지는 2 유체를 분사한다. 또한, 2 유체가 아니라, 냉각액만이 분사되는 것이어도 좋다.
또한, 각 유체 분사 유닛(32)과 에어원(34)의 사이에, 볼텍스 튜브 등의 냉각관을 설치하여, 에어의 온도를 저하시키는 것으로 해도 된다. 또한, 냉각액원(36)(예를 들어, 바이트 절삭 장치 외의 정온수기)에서는, 냉각액이 소정의 온도로 냉각되는 것으로 해도 된다. 각 유체 분사 유닛(32)으로부터 분사되는 2 유체의 온도는, 예를 들어, 10℃ 이하로 한다.
이상과 같이 구성하는 냉각 유닛(30)에 의해, 유지 테이블(12, 22)의 이동 경로(17, 27)에 유체(38)가 연속적으로 공급됨으로써, 유지 테이블(12, 22)의 온도나, 이동 경로(17, 27)의 주위의 온도를 조정하여 일정하게 유지할 수 있어, 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 유지 테이블(12, 22)에 유체(38)가 직접적으로 내리덮이는 것에 의해, 유지 테이블(12, 22)의 온도 상승을 효율적으로 억제할 수 있다.
또한, 가공실(4) 내에 설치한 온도 계측기(41)에 의해 계측된 온도에 기초하여, 컨트롤러(100)에 의해, 제어 밸브(35, 37)를 제어하여 유체 공급원(에어원(34), 냉각액원(36))으로부터의 에어나 냉각액의 공급량을 조정하는 것으로 해도 된다. 또한, 컨트롤러(100)에서, 유체 공급원(에어원(34), 냉각액원(36))으로부터 공급되는 에어나, 냉각액의 온도를 조정하는 것으로 해도 된다.
또한, 각 유체 분사 유닛(32)에 공급하는 에어의 압력이나 유량을 조정함으로써, 이동 경로(17, 27)의 모든 영역에 있어서, 유지 테이블(12, 22)의 유지면 전체에 유체(38)가 공급되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 도 4에 도시되는 바와 같이, 유지 테이블(12)이 가공 영역(A1)(도 3)에 있을 때에는, 가공 영역(A1)의 측방에 배치되는 유체 분사 유닛(32)으로부터 공급되는 유체(38)가, 워크(2)의 표면(2a)을 향해 공급된다. 그리고, 바이트 휠(11)의 회전에 의해 바이트 공구(11a)에 의한 절삭 가공이 이루어지는 동안, 계속해서 유체(38)가 워크(2)의 표면(2a)에 공급되어, 절삭 부스러기가 세정된다. 또한, 이 때에 유지 테이블(12)도 냉각된다.
이와 같이, 유체(38)는, 가공점을 냉각하는 냉각액(가공액)으로서도 기능할 수 있다. 특히, 가공 영역(A1)의 측방에 배치되는 유체 분사 유닛(32)에 대해서는, 가공점(바이트 공구(11a)의 위치)에 효율적으로 유체(38)가 도달하도록, 분사 노즐의 각도 등이 조정된다. 한편, 도 4에서는, 워크(2)가 반도체 웨이퍼이고, 표면(2a)에 형성된 범프(2d)(돌기 전극)가 절삭되어 평탄화되는 모습이 도시되어 있다.
또한, 도 3에 도시되는 바와 같이, 유지 테이블(12)이 반출입 영역(A2)에 있을 때에는, 유지 테이블(12)에 대한 유체(38)의 공급을 정지하는 것이나, 유지 테이블(12)의 유지면의 일부의 영역(예를 들어, 절반의 영역)에 유체(38)가 공급되는 것으로 해도 좋다.
또한, 도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 냉각 유닛(30)에 의한 유체(38)의 공급은, 장치를 기동하고 나서 계속해서 연속적으로 실시할 수 있다. 또한, 유지 테이블(12)이 반출입 영역(A2)에 위치되고, 워크(2)의 반출입이 행해질 때에는, 반출입 영역(A2)에 있는 유지 테이블(12)로의 유체(38)로의 공급을 정지하고, 다른 개소의 유체(38)의 공급을 계속하는 것으로 해도 좋다. 또한, 유지 테이블(12)에서 워크(2)가 유지되어 있지 않은 경우에는, 유지 테이블(12)은 이동 경로를 왕복 이동하는 아이들링 동작이 행해지고, 이 때도 냉각 유닛(30)에 의한 유체(38)의 공급을 계속함으로써, 가공실(4) 내의 온도를 일정하게 할 수 있다.
1 바이트 절삭 장치
2 워크
2a 표면
2d 범프
4 가공실
4a 격벽
5 격벽
6 반출입실
7 베이스
8 에어 도입실
10 절삭 유닛
11 바이트 휠
11a 바이트 공구
12 유지 테이블
12a 유지면
17 이동 경로
20 절삭 유닛
22 유지 테이블
27 이동 경로
30 냉각 유닛
32 유체 분사 유닛
34 에어원
36 냉각액원
38 유체
41 온도 계측기
42 배기구
43 회수구
44 회수구
46 배기원
48 온도 계측기
81 유입구
84 유출구
86 유출구
91 항온 공기 공급원
100 컨트롤러
A1 가공 영역
A2 반출입 영역

Claims (5)

  1. 워크를 유지하는 유지 테이블과,
    상기 유지 테이블에 유지된 상기 워크를 가공하기 위한 가공 유닛
    을 수용하기 위한 가공실과,
    항온 에어 공급원으로부터 에어가 공급되는 에어 도입실을 가지고,
    상기 에어 도입실로부터 상기 가공실에 에어를 공급하고, 상기 가공실의 실내의 상측으로부터 하측을 향하는 다운 플로우를 형성함으로써, 상기 가공실의 온도 조정을 실시하는 것으로 하는, 가공 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가공실에는 배기원에 접속되는 배기구가 설치되는 것을 특징으로 하는, 가공 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가공실 내에는 상기 가공실의 온도를 계측하는 온도 계측기가 설치되고,
    상기 온도 계측기로 검출한 온도에 따라 상기 항온 에어 공급원으로부터 공급하는 상기 에어의 온도와, 상기 항온 에어 공급원으로부터 공급하는 상기 에어의 유량과, 상기 배기구로부터 배기하는 배기 에어의 유량 중 적어도 하나를 조정하는 것을 특징으로 하는, 가공 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유지 테이블에 대하여 워크가 반출입되는 반출입 영역과, 상기 가공 유닛으로 워크의 가공을 실시하는 가공 영역의 사이의 이동 경로에서 이동하는 상기 유지 테이블에 대하여, 냉각 유체를 분사하는 냉각 유닛을 구비한 것을 특징으로 하는, 가공 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가공 유닛은,
    상기 유지 테이블로 유지된 워크를 절삭하는 바이트 공구를 구비한 바이트 절삭 유닛인 것을 특징으로 하는, 가공 장치.
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