TW201718180A - 加工裝置 - Google Patents

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Abstract

提供可以由較低的成本確認由小的流量被供給液體的加工裝置。加工裝置(2)，具備：朝被加工物(11)供給液體(31)的供給噴嘴(40a、42a、46a、48a)；及包含第1流路(50a)及第2流路(50b)的供給流路(50)；及調整被供給的液體的流量的流量調整閥(54)；及被設在第1流路及第2流路之間，檢出液體的流動的檢出手段(52)；及依據檢出手段的檢出結果，判別規定的流量的液體是否朝供給流路流動的判別手段(58)；檢出手段，具有：第1流路的下游端與上部連接，並且第2流路的上游端與下部連接，內徑比第1流路的下游端及第2流路的上游端更大的檢出管部(72)；及由發光部(74a)及受光部(74b)所構成，檢出在檢出管部內落下的液體的檢出部(74)。

Description

加工裝置
本發明，是有關於將板狀的被加工物加工的加工裝置。
將半導體晶圓所代表的板狀的被加工物加工時，例如使用切削裝置、磨削裝置、研磨裝置等的加工裝置(例如專利文獻1、2參照)。在這些的加工裝置中，以被加工物的冷卻、加工的促進、加工屑的排出等為目的，一邊朝被加工物供給液體一邊執行加工。
使用上述的加工裝置將被加工物加工時，多由某程度大的流量(例如1L/min以上)供給液體。另一方面，今後，一邊由小的流量(例如0.1L/min以下)供給液體一邊將被加工物加工的機會也漸漸增加。
[習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-106293號公報
[專利文獻2]日本特開2015-123568號公報
但是在至此這為止的加工裝置所使用的浮標式的流量計中，無法測量小的流量，無法判別被供給的液體的流量是否適切。雖也考慮使用如科式流量計的可測量小的流量的流量計的方法，但是在該情況中，具有加工裝置的成本變高的問題。
本發明是有鑑於這種問題點者，其目的是提供一種加工裝置，可以由較低的成本確認由小的流量被供給液體。
依據本發明的一態樣的話，可提供一種加工裝置，具備朝由挾盤載置台保持的被加工物供給液體並加工的加工手段，具備：朝被加工物供給液體的供給噴嘴；及供給流路，包含與液體的供給源連接的第1流路、及與該供給噴嘴連接的第2流路；及調整從該供給源被供給的液體的流量的流量調整閥；及被設在該第1流路及該第2流路之間，檢出液體的流動的檢出手段；及依據該檢出手段的檢出結果，判別規定的流量的液體是否流動於該供給流路的判別手段；該檢出手段，具有：該第1流路的下游端是與上部連接，並且該第2流路的上游端是與下部連接，內徑是比該第1流路的下游端及該第2流路的上游端 更大的檢出管部；及由發光部及受光部所構成，檢出從該第1流路流出且在該檢出管部內連續或是間斷地落下的液體的檢出部；該判別手段，是每單位時間的該受光部的受光量是規定的範圍內的情況時，判別為該規定的流量的液體流動。
在本發明的一態樣中，該受光部的受光量是比該規定的範圍更多的情況，判別為比該規定的流量更小的流量的液體是流動於該供給流路，或是液體未流動於該供給流路較佳。
且在本發明的一態樣中，該受光部的受光量是比該規定的範圍更少的情況，判別為比該規定的流量更大的流量的液體是流動於該供給流路，或是液體未流動於該供給流路較佳。
在本發明的一態樣的加工裝置中，因為使用由：內徑比第1流路的下游端及第2流路的上游端更大的檢出管部；及由發光部及受光部所構成，檢出從第1流路流出且在檢出管部內連續或是間斷地落下的液體的檢出部；所構成的簡單的檢出手段，每單位時間的受光部的受光量是規定的範圍內的情況時，判別為規定的流量的液體流動，所以可以由較低的成本確認由小的流量被供給液體。且，在此檢出手段中，因為可動部分不存在，所以本發明的一態樣的加工裝置，是與具備可動部分的某流量計 的加工裝置相比故障困難。
2‧‧‧研磨裝置(加工裝置)
4‧‧‧基台
4a、4b‧‧‧開口
6‧‧‧支撐構造
8‧‧‧搬運單元
10a、10b‧‧‧卡匣
12‧‧‧校正機構
14‧‧‧搬入單元
16‧‧‧X軸移動載置台
18‧‧‧X軸移動單元
20‧‧‧防塵防滴蓋
22‧‧‧挾盤載置台
22a‧‧‧保持面
24‧‧‧Z軸移動單元
26‧‧‧Z軸導軌
28‧‧‧Z軸移動托板
30‧‧‧Z軸滾珠螺桿
32‧‧‧Z軸脈衝馬達
34‧‧‧固定具
36‧‧‧研磨單元(加工手段)
38‧‧‧主軸外殼
40‧‧‧主軸
40a‧‧‧貫通孔(供給噴嘴)
42‧‧‧支架
42a‧‧‧貫通孔(供給噴嘴)
44‧‧‧研磨滾輪
46‧‧‧基台
46a‧‧‧貫通孔(供給噴嘴)
48‧‧‧研磨墊
48a‧‧‧貫通孔(供給噴嘴)
48b‧‧‧下面(研磨面)
50‧‧‧供給流路
50a‧‧‧第1流路
50b‧‧‧第2流路
52‧‧‧檢出單元(檢出手段)
54‧‧‧流量調整閥
56‧‧‧供給源
58‧‧‧控制單元(判別手段)
60‧‧‧搬出單元
62‧‧‧洗淨單元
64‧‧‧操作盤
72‧‧‧檢出管(檢出管部)
72a‧‧‧底壁部
72b‧‧‧底壁部
72c‧‧‧側壁部
72d‧‧‧檢出空間
74‧‧‧感測器(檢出部)
74a‧‧‧發光單元(發光部)
74b‧‧‧受光單元(受光部)
11‧‧‧被加工物
21‧‧‧保護構件
31‧‧‧液體
33‧‧‧光
[第1圖]意示研磨裝置的構成例的立體圖。
[第2圖]意示研磨單元的構造等的一部分剖面側面圖。
[第3圖]第3圖(A)，是意示檢出單元的構造等的縱剖面圖，第3圖(B)，是意示檢出單元的構造等的橫剖面圖。
[第4圖]第4圖(A)，是意示液體是間斷地落下的狀態的縱剖面圖，第4圖(B)，是顯示受光單元的受光量及時間的關係的圖表。
[第5圖]第5圖(A)，是意示液體是連續地落下的狀態的縱剖面圖，第5圖(B)，是顯示受光單元的受光量及時間的關係的圖表。
[第6圖]第6圖(A)，是意示未從第1流路朝檢出管供給液體的狀態的縱剖面圖，第6圖(B)，是顯示受光單元的受光量及時間的關係的圖表。
[第7圖]第7圖(A)，是意示液體未從檢出管朝第2流路被排出的狀態的縱剖面圖，第7圖(B)，是顯示受光單元的受光量及時間的關係的圖表。
[第8圖]意示變形例的檢出單元的構造等的縱剖面圖。
參照添付圖面，說明本發明的一態樣的實施例。第1圖，是意示本實施例的研磨裝置的構成例的立體圖。又，在本實施例中，加工裝置的例，是顯示將板狀的被加工物研磨加工的研磨裝置，但是本發明的加工裝置，是將被加工物切削加工的切削裝置、或將被加工物磨削加工的磨削裝置等也可以。
如第1圖所示，研磨裝置(加工裝置)2，是具備各構成要素被搭載的正方體狀的基台4。在基台4的後端中，設有壁狀的支撐構造6。在基台4的上面前部中，形成有開口4a，在此開口4a內，設有將板狀的被加工物11搬運的搬運單元8。
被加工物11，是例如，圓盤狀的半導體晶圓和樹脂基板、陶瓷基板等，在另一側的面中，貼附有由樹脂等構成的保護構件21(第2圖參照)。在本實施例的研磨裝置2中，將保護構件21未被貼附的另一方側的面研磨加工。又，被加工物11的材質、形狀等無限制。且，省略保護構件21也可以。
在開口4a的側方的領域中，載置有收容複數被加工物11的卡匣10a、10b。校正機構12是被設置在一方的卡匣10a被載置的領域的後方中。校正機構12，是例如，調整由搬運單元8從卡匣10a、10b被搬運的被加工物11的中心的位置。
在校正機構12的後方中，設有將被加工物11保持繞轉的搬入單元14。在搬入單元14的進一步後方中，形成有開口4b。在此開口4b內，配置有：將X軸移動載置台16、X軸移動載置台16朝X軸方向(前後方向)移動的X軸移動單元18、及將X軸移動單元18覆蓋的防塵防滴蓋20。
X軸移動單元18，是具備與X軸方向平行的一對的X軸導軌(未圖示)，X軸移動載置台16是可上下滑動地被安裝於X軸導軌中。在X軸移動載置台16的下面側中，設有螺帽部(未圖示)，與X軸導軌平行的X軸滾珠螺桿(未圖示)是被螺合在此螺帽部中。
X軸脈衝馬達(未圖示)是被連結在X軸滾珠螺桿的一端部中。藉由由X軸脈衝馬達將X軸滾珠螺桿旋轉，使X軸移動載置台16沿著X軸導軌朝X軸方向移動。在X軸移動載置台16的上面中，設有將被加工物11吸引、保持的挾盤載置台22。
挾盤載置台22，是與馬達等的旋轉驅動源(未圖示)連結，繞與Z軸方向(垂直方向)大致平行的旋轉軸的周圍旋轉。且，挾盤載置台22，是藉由上述的X軸移動單元18，在：被加工物11被搬入、搬出的前方的搬入搬出領域、及被加工物11被研磨加工的後方的研磨領域之間移動。
挾盤載置台22的上面，是成為將被加工物11吸引、保持的保持面22a。此保持面22a，是通過形成於 挾盤載置台22的內部的流路(未圖示)等與吸引源(未圖示)連接。由搬入單元14朝挾盤載置台22被搬入的被加工物11，是由作用於保持面22a的吸引源的負壓被吸引、保持。
在支撐構造6的前面，設有Z軸移動單元24。Z軸移動單元24，是具備與Z軸方向平行的一對的Z軸導軌26，Z軸移動托板28是可上下滑動地被安裝於此Z軸導軌26。在Z軸移動托板28的後面側(背面側)中，設有螺帽部(未圖示)，與Z軸導軌26平行的Z軸滾珠螺桿30是被螺合在此螺帽部中。
Z軸脈衝馬達32是被連結在Z軸滾珠螺桿30的一端部中。藉由由Z軸脈衝馬達32將Z軸滾珠螺桿30旋轉，使Z軸移動托板28沿著Z軸導軌26朝Z軸方向移動。在Z軸移動托板28的前面中，設有固定具34。將被加工物11研磨加工的研磨單元(加工手段)36是被支撐在此固定具34中。
研磨單元36，是具備被固定於固定具34的筒狀的主軸外殼38。成為旋轉軸的主軸40是被收容在主軸外殼38的內部，主軸40的下端部，是從主軸外殼38露出。圓盤狀的支架42是被固定在露出的主軸40的下端部中，在支架42的下面中，裝設有與支架42大致同徑的研磨滾輪44。
第2圖，是意示研磨單元36的構造等的一部分剖面側面圖。如第2圖所示，研磨滾輪44，是具備圓 盤狀的基台46。由不織布等構成的研磨墊48是被黏著在基台46的下面。在基台46及研磨墊48的中央部中，設有供給淤漿等的研磨用的液體用的貫通孔(供給噴嘴)46a、48a。
此貫通孔46a、48a，是與設在主軸40及支架42的內部的貫通孔(供給噴嘴)40a、42a連接。如第1圖及第2圖所示，在貫通孔40a的上端中，透過：由配管等構成的供給流路50、檢出液體的流動的檢出單元(檢出手段)52、調整液體的流量的流量調整閥54等，連接液體的供給源56。流量調整閥54，是例如可以使用管式泵。且，檢出單元52，是藉由控制單元(判別手段)58被控制。
供給流路50，是被分開成：比檢出單元52上游側的第1流路50a、及比檢出單元52下游側的第2流路50b。第1流路50a的上游端，是與液體的供給源56連接，第2流路50b的下游端，是與主軸40的貫通孔40a連接。流量調整閥54，是被設置在第1流路50a的中流部。
因此，從供給源56被供給的研磨用的液體，是由流量調整閥54被調整流量之後，經過檢出單元52，朝貫通孔40a被送出。朝貫通孔40a被送出的液體，是通過貫通孔48a等朝被加工物11被供給。由此，可以一邊供給研磨用的液體一邊將被加工物11研磨加工。
馬達等的旋轉驅動源(未圖示)是被連結在主軸 40的上端側，研磨滾輪44，是由從此旋轉驅動源被傳達的旋轉力而旋轉。且，研磨滾輪44，是藉由上述的Z軸移動單元24而下降。由此，可以將研磨墊48抵接在被保持在挾盤載置台22的被加工物11，將被加工物11研磨加工。
由此研磨裝置2將被加工物11研磨加工時，首先，將保護構件21與保持面22a接觸的方式將被加工物11載置在挾盤載置台22，使吸引源的負壓作用。由此，被加工物11，是在保護構件21未被貼附的另一方側的面(被研磨面)朝上方露出的狀態下被吸引、保持在挾盤載置台22。
接著，將挾盤載置台22朝研磨領域移動。且，將挾盤載置台22及研磨滾輪44相互地旋轉，一邊供給上述的研磨用的液體一邊將研磨墊48的下面(研磨面)48b抵接在被加工物11的另一方側的面。由此，可以將被加工物11的另一方側的面研磨加工。
如第1圖所示，在與搬入單元14相鄰接的位置中，設有將被加工物11保持繞轉的搬出單元60。在搬出單元60的前方，且，另一方的卡匣10b被載置的領域的後方中，配置有將研磨加工後的被加工物11洗淨的洗淨單元62。
由洗淨單元62被洗淨的被加工物11，是例如，由搬運單元8被搬運，被收容於卡匣10a、10b。將研磨加工的條件等輸入用的操作盤64是被設置在開口4a 的前方。
接著，詳述上述的檢出單元52。第3圖(A)，是意示檢出單元52的構造等的縱剖面圖，第3圖(B)，是意示檢出單元52的構造等的橫剖面圖。如第3圖(A)及第3圖(B)所示，檢出單元52，具備：筒狀的檢出管(檢出管部)72、及光學式的感測器(檢出部)74。
檢出管72，是例如，由讓由感測器74所使用的波長的光透過的材質所形成，具備：筒狀的側壁部72c、及將側壁部72c的兩端關閉的2個底壁部72a、72b。此檢出管72，是如第3圖(A)所示，將一方側的底壁部72a定位於上方，將另一方側的底壁部72b定位於下方地配置。
在上方的底壁部72a中，連接有第1流路50a的下游端。另一方面，在下方的底壁部72b中，連接有第2流路50b的上游端。且，檢出管72，是使檢出管72的內徑(內側的寬度)，比第1流路50a的下游端的內徑(內側的寬度)及第2流路50b的上游端的內徑(內側的寬度)更大地形成。
因此，從第1流路50a的下游端流出的液體31，是在檢出管72內的檢出空間72d藉由重力而落下。落下後的液體31，是通過第2流路50b被供給至主軸40的貫通孔40a。
感測器74，具備：將透過檢出管72的側壁部72c的波長的光33發出的發光單元(發光部)74a、及將來 自發光單元74a的光33承接將有關於受光量的資訊(電氣訊號)朝控制單元58送出的受光單元(受光部)74b。來自此發光單元74a的光33是藉由落下的液體31被遮住的話，受光單元74b的受光量會下降。在本實施例中，利用此現象檢出液體31的流動。
發光單元74a及受光單元74b，是例如，如第3圖(B)所示，由從俯視看形成寬度比檢出管72更寬。由此，可以將在檢出管72內落下的液體31完全檢出。但是，發光單元(發光部)74a及受光單元(受光部)74b的寬度、形狀等無特別限制。
接著，說明由上述的檢出單元52所進行的液體31的檢出態樣。第4圖(A)，是意示液體31是間斷地落下的狀態的縱剖面圖，第4圖(B)，是顯示受光單元74b的受光量及時間的關係的圖表。如第4圖(A)所示，液體31是間斷地落下的情況時，如第4圖(B)所示，在落下的液體31將光33遮住的時間點，受光單元74b的受光量是些微地下降。
第5圖(A)，是意示液體31是連續地落下的狀態的縱剖面圖，第5圖(B)，是顯示受光單元74b的受光量及時間的關係的圖表。如第5圖(A)所示，液體31是連續地落下的情況時，如第5圖(B)所示，在液體31落下的期間，受光單元74b的受光量是成為些微地下降的狀態。
第6圖(A)，是意示未從第1流路50a朝檢出 管72供給液體31的狀態的縱剖面圖，第6圖(B)，是顯示受光單元74b的受光量及時間的關係的圖表。如第6圖(A)所示，由第1流路50a的堵塞等的理由未從第1流路50a朝檢出管72被供給液體31的情況，在檢出管72內液體31不落下。因此，在此情況下，如第6圖(B)所示，受光單元74b的受光量也不下降。
第7圖(A)，是意示液體31未從檢出管72朝第2流路50b被排出的狀態的縱剖面圖，第7圖(B)，是顯示受光單元74b的受光量及時間的關係的圖表。如第7圖(A)所示，由第2流路50b的堵塞等的理由使液體31未朝第2流路50b被排出的情況，檢出管72內的液體31會漸漸地增加。因此，在此情況下，如第7圖(B)所示，檢出管72內的液體31的液面的高度到達某程度的話，受光單元74b的受光量是成為大幅地下降的狀態。
因此，如上述藉由考慮檢出態樣，就可以將液體31的流動檢出。有關於受光單元74b的受光量的資訊，是朝控制單元58被通知，被使用於規定的流量的液體31是否流動的判別處理。
控制單元58，是例如，任意的每單位時間的受光量是規定的範圍內的情況時，判別為規定的流量的液體31是流動在供給流路50。規定的範圍，是設定成例如包含：液體31是間斷地落下的情況的受光量(第4圖(B))、及液體31是連續地落下的情況的受光量(第5圖(B))。
另一方面，受光量是比規定的範圍更多的情況，控制單元58，是判別為比規定的流量更小的流量的液體31是流動於供給流路50，或是液體31未流動於供給流路50。進一步，受光量是比規定的範圍更少的情況，控制單元58，是判別為比規定的流量更大的流量的液體31是流動於供給流路50，或是液體未流動於供給流路50。
控制單元58，是判別為規定的流量的液體31未流動於供給流路50的情況時，朝操作者等報知該情況較佳。由此，可以迅速地對應供給流路50的堵塞等的問題。朝操作者等的報知，可以由：警告燈的發光、警告音的發生、操作盤64的顯示等的方法進行。
如以上，在本實施例的研磨裝置(加工裝置)2中，因為使用：內徑比第1流路50a的下游端及第2流路50b的上游端更大的檢出管(檢出管部)72、及由發光單元(發光部)74a及受光單元(受光部)74b所構成，檢出由從第1流路50a流出且在檢出管72內連續或是間斷地落下的液體31的感測器(檢出部)74；所構成的簡單的檢出單元(檢出手段)52，若每單位時間的受光單元74b的受光量是規定的範圍內的情況時，就判別為規定的流量的液體31流動，所以可以由較低的成本確認由小的流量31被供給液體。且，在此檢出單元52中，因為可動部分不存在，所以本實施例的研磨裝置2，是與具備可動部分的某流量計的研磨裝置相比故障困難。
又，本發明不限定於上述實施例的記載，可實施各種變更。例如，在上述實施例中，雖使用圓筒狀的檢出管72，但是檢出管72即使不是圓筒狀也可以。且，在上述實施例中，雖例示了將感測器(檢出部)74配置於檢出管(檢出管部)72的外部的檢出單元52，但是在檢出管72的內部將感測器74露出也可以。
第8圖，是意示變形例的檢出單元52的構造等的縱剖面圖。如第8圖所示，在檢出管72的內部將感測器74(發光單元74a及受光單元74b)露出的情況時，由感測器74所使用的波長的光不透過的材質形成檢出管72也可以。
其他，上述實施例的構造、方法等，在不脫離本發明的目的範圍可以適宜地變更實施。
2‧‧‧研磨裝置(加工裝置)
4‧‧‧基台
4a、4b‧‧‧開口
6‧‧‧支撐構造
8‧‧‧搬運單元
10a、10b‧‧‧卡匣
11‧‧‧被加工物
12‧‧‧校正機構
14‧‧‧搬入單元
16‧‧‧X軸移動載置台
18‧‧‧X軸移動單元
20‧‧‧防塵防滴蓋
22‧‧‧挾盤載置台
22a‧‧‧保持面
24‧‧‧Z軸移動單元
26‧‧‧Z軸導軌
28‧‧‧Z軸移動托板
30‧‧‧Z軸滾珠螺桿
32‧‧‧Z軸脈衝馬達
34‧‧‧固定具
36‧‧‧研磨單元(加工手段)
38‧‧‧主軸外殼
40‧‧‧主軸
42‧‧‧支架
44‧‧‧研磨滾輪
50‧‧‧供給流路
50a‧‧‧第1流路
50b‧‧‧第2流路
52‧‧‧檢出單元(檢出手段)
54‧‧‧流量調整閥
56‧‧‧供給源
58‧‧‧控制單元(判別手段)
60‧‧‧搬出單元
62‧‧‧洗淨單元
64‧‧‧操作盤

Claims (3)

  1. 一種加工裝置，具備朝由挾盤載置台保持的被加工物供給液體並加工的加工手段，其特徵為，具備：朝被加工物供給液體的供給噴嘴；及供給流路，包含與液體的供給源連接的第1流路、及與該供給噴嘴連接的第2流路；及調整從該供給源被供給的液體的流量的流量調整閥；及被設在該第1流路及該第2流路之間，檢出液體的流動的檢出手段；及依據該檢出手段的檢出結果，判別規定的流量的液體是否流動於該供給流路的判別手段；該檢出手段，具有：該第1流路的下游端是與上部連接，並且該第2流路的上游端是與下部連接，內徑是比該第1流路的下游端及該第2流路的上游端更大的檢出管部；及由發光部及受光部所構成，檢出從該第1流路流出且在該檢出管部內連續或是間斷地落下的液體的檢出部；該判別手段，是每單位時間的該受光部的受光量是規定的範圍內的情況時，判別為該規定的流量的液體流動。
  2. 如申請專利範圍第1項的加工裝置，其中，該受光部的受光量是比該規定的範圍更多的情況，判別為比該規定的流量更小的流量的液體是流動於該供給流 路，或是液體未流動於該供給流路。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的加工裝置，其中，該受光部的受光量是比該規定的範圍更少的情況，判別為比該規定的流量更大的流量的液體是流動於該供給流路，或是液體未流動於該供給流路。
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