特許 6075775 切削装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6075775

(24)【登録日】2017年1月20日

(45)【発行日】2017年2月8日

(54)【発明の名称】切削装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 27/06 20060101AFI20170130BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20170130BHJP

   B24B 53/00 20060101ALI20170130BHJP

【ＦＩ】

   B24B27/06 M

   H01L21/78 F

   B24B53/00 K

【請求項の数】2

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2013-114883(P2013-114883)

(22)【出願日】2013年5月31日

(65)【公開番号】特開2014-233768(P2014-233768A)

(43)【公開日】2014年12月15日

【審査請求日】2016年3月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(72)【発明者】

【氏名】服部 滋

(72)【発明者】

【氏名】清水 芳昭

【審査官】 小川 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２２７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−４９１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２２６２６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ２７／０６

Ｂ２４Ｂ ５３／００−５３／１４

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｈ０１Ｌ ２１／７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を切削する切削装置であって、
被加工物を保持する保持手段と、
該保持手段で保持された被加工物を切削する切削ブレードを有した切削手段と、
該切削手段の該切削ブレードをドレスするドレスシートを保持するドレスシート保持手段と、を備え、
該ドレスシート保持手段は、
ロール状のドレスシートが装着される送り出し軸と、
使用済みのドレスシートが巻き取られる巻き取り軸と、
該送り出し軸と該巻き取り軸との間に配設され、ドレスシートを吸引保持可能なドレスシート用テーブルと、を有することを特徴とする切削装置。

【請求項2】

請求項１に記載の切削装置であって、
前記保持手段を加工送り方向に移動させる加工送り手段をさらに備え、
前記ドレスシート保持手段は、該加工送り手段によって該保持手段と一体的に該加工送り方向に移動可能に配設され、且つ、前記送り出し軸に装着されるロール状の前記ドレスシートの伸長方向が該加工送り方向と平行となるよう配設されることを特徴とする切削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウェーハ等の被加工物を切削する切削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ウェーハ等の被加工物は、例えば、回転する切削ブレードを備える切削装置で切削される。切削ブレードは、金属、樹脂、ビトリファイド等の結合材に、ダイヤモンド等の砥粒を混合して形成される。

【0003】

上述の切削装置で被加工物を切削し続けると、砥粒の目こぼれ、目詰まり、目つぶれ等によって切削ブレードの切削性能は徐々に低下する。そこで、必要に応じて切削ブレードを目立てするドレスを実施し、切削性能を回復させている。このドレスには、ドレス用の部材であるドレスボードに、回転する切削ブレードを切り込ませる方法が採用されている。

【0004】

近年では、被加工物を保持する保持手段の傍に、ドレスボードを保持するドレスボード保持手段を設け、切削ブレードのドレスを実施し易くした切削装置が提案されている（例えば、特許文献１、及び特許文献２参照）。

【0005】

この切削装置のドレスボード保持手段にドレスボードを保持させておくことで、被加工物の切削の途中でも切削ブレードを容易にドレスできる。切削ブレードによって切り込まれ、ドレスに使用できなくなったドレスボードは交換される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平７−２８３１７１号公報

【特許文献2】特開２０００−４９１２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、ドレスボードを保持する保持手段は、被加工物の切削の妨げとならない程度に小さく形成されており、保持手段で保持できるドレスボードの大きさには限りがある。そのため、上述の切削装置においては、比較的高い頻度でドレスボードを交換しなくてはならず、オペレータの労力が大きくなってしまうという問題があった。

【0008】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ドレスに要する労力を軽減可能な切削装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明によれば、被加工物を切削する切削装置であって、被加工物を保持する保持手段と、該保持手段で保持された被加工物を切削する切削ブレードを有した切削手段と、該切削手段の該切削ブレードをドレスするドレスシートを保持するドレスシート保持手段と、を備え、該ドレスシート保持手段は、ロール状のドレスシートが装着される送り出し軸と、使用済みのドレスシートが巻き取られる巻き取り軸と、該送り出し軸と該巻き取り軸との間に配設され、ドレスシートを吸引保持可能なドレスシート用テーブルと、を有することを特徴とする切削装置が提供される。

【0010】

また、前記切削装置は、前記保持手段を加工送り方向に移動させる加工送り手段をさらに備え、前記ドレスシート保持手段は、該加工送り手段によって該保持手段と一体的に該加工送り方向に移動可能に配設され、且つ、前記送り出し軸に装着されるロール状の前記ドレスシートの伸長方向が該加工送り方向と平行となるよう配設されることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明の切削装置は、ロール状のドレスシートが装着される送り出し軸と、使用済みのドレスシートが巻き取られる巻き取り軸と、ドレスシートを吸引保持可能なドレスシート用テーブルと、を有するドレスシート保持手段を備えるので、ドレス用のドレス部材として、ロール状のドレスシートを使用できる。

【0012】

そのため、従来のような板状のドレスボードをドレス用の部材として使用する切削装置と比較して、ドレス用の部材の交換頻度を低く抑え、ドレスに要する労力を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施の形態に係る切削装置の構成例を模式的に示す斜視図である。

【図2】本実施の形態に係るドレスシート保持手段の構成例を模式的に示す斜視図である。

【図3】本実施の形態に係る切削装置で実施されるドレスを模式的に示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る切削装置の構成例を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、切削装置２は、各構成を支持する基台４を備えている。

【0015】

基台４の上面には、被加工物（不図示）を保持する保持手段（チャックテーブル）６が配置されている。保持手段６の上方には、被加工物を切削する切削手段（ブレードユニット）８が配置されている。被加工物は、例えば、円盤状の半導体ウェーハであり、裏面側に貼着されるシートを介して環状のフレームに支持される。ただし、被加工物の構成等は特に限定されない。

【0016】

保持手段６の下方には、保持手段６を加工送り方向（Ｘ軸方向）に移動させるＸ軸移動機構（加工送り手段）１０が設けられている。Ｘ軸移動機構１０は、基台４の上面に固定されＸ軸方向に平行な一対のＸ軸ガイドレール１２を備える。

【0017】

Ｘ軸ガイドレール１２には、Ｘ軸移動テーブル１４がスライド可能に設置されている。Ｘ軸移動テーブル１４の裏面側（下面側）には、ナット（不図示）が固定されており、このナットには、Ｘ軸ガイドレール１２と平行なＸ軸ボールネジ１６が螺合されている。

【0018】

Ｘ軸ボールネジ１６の一端部には、Ｘ軸パルスモータ１８が連結されている。Ｘ軸パルスモータ１８でＸ軸ボールネジ１６を回転させれば、Ｘ軸移動テーブル１４は、Ｘ軸ガイドレール１２に沿ってＸ軸方向に移動する。

【0019】

Ｘ軸移動テーブル１４の表面側（上面側）には、支持台２０が設けられている。支持台２０の中央には、保持手段６が配置されている。保持手段６の周囲には、被加工物を支持する環状のフレームを四方から挟持固定する４個のクランプ２２が設けられている。

【0020】

保持手段６は、支持台２０の下方に設けられた回転機構（不図示）と連結されており、Ｚ軸の周りに回転する。保持手段６の表面は、被加工物を吸引保持する保持面６ａとなっている。この保持面６ａには、保持手段６の内部に形成された流路（不図示）を通じて吸引源（不図示）の負圧が作用し、被加工物を吸引する吸引力が発生する。

【0021】

Ｘ軸移動機構１０に隣接して、切削手段８を割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に移動させるＹ軸移動機構２４が設けられている。Ｙ軸移動機構２４は、基台４の上面に固定されＹ軸方向に平行な一対のＹ軸ガイドレール２６を備える。

【0022】

Ｙ軸ガイドレール２６には、Ｙ軸移動テーブル２８がスライド可能に設置されている。Ｙ軸移動テーブル２８は、Ｙ軸ガイドレール２６に接する基部２８ａと、基部２８ａに対して立設された壁部２８ｂとを備えている。

【0023】

Ｙ軸移動テーブル２８の基部２８ａの裏面側（下面側）には、ナット（不図示）が固定されており、このナットには、Ｙ軸ガイドレール２６と平行なＹ軸ボールネジ３０が螺合されている。

【0024】

Ｙ軸ボールネジ３０の一端部には、Ｙ軸パルスモータ３２が連結されている。Ｙ軸パルスモータ３２でＹ軸ボールネジ３０を回転させれば、Ｙ軸移動テーブル２８は、Ｙ軸ガイドレール２６に沿ってＹ軸方向に移動する。

【0025】

Ｙ軸移動テーブル２８の壁部２８ｂには、切削手段８を上下方向（Ｚ軸方向）に移動させるＺ軸移動機構３４が設けられている。Ｚ軸移動機構３４は、壁部２８ｂの側面に固定されＺ軸方向に平行な一対のＺ軸ガイドレール３６を備える。

【0026】

Ｚ軸ガイドレール３６には、Ｚ軸移動テーブル３８がスライド可能に設置されている。Ｚ軸移動テーブル３８の裏面側（壁部２８ｂ側）には、ナット（不図示）が固定されており、このナットには、Ｚ軸ガイドレール３６と平行なＺ軸ボールネジ（不図示）が螺合されている。

【0027】

Ｚ軸ボールネジの一端部には、Ｚ軸パルスモータ４０が連結されている。Ｚ軸パルスモータ４０でＺ軸ボールネジを回転させれば、Ｚ軸移動テーブル３８は、Ｚ軸ガイドレール３６に沿ってＺ軸方向に移動する。

【0028】

Ｚ軸移動テーブル３８には、スピンドル（不図示）を回転可能に収容するスピンドルハウジング４２が支持されている。スピンドルの一端側には、円環状の切削ブレード４４が装着されており、スピンドルの他端側には、モータ（不図示）が連結されている。この切削ブレード４４をモータで回転させ、保持手段６に保持された被加工物に切り込ませることで、被加工物は切削される。

【0029】

この切削ブレード４４で被加工物の切削を続けていくと、切削性能は徐々に低下する。そのため、切削ブレード４４を目立てするドレスを実施し、切削性能を回復させる必要がある。本実施の形態の切削装置２は、このドレスに使用されるドレスシート保持手段４６を、保持手段６と隣接する位置に備えている。

【0030】

図２は、ドレスシート保持手段の構成例を模式的に示す斜視図である。ドレスシート保持手段４６は、ロール状のドレスシート４８が装着されてドレスシート４８が送り出される送り出しローラー５０と、送り出しローラー５０から送り出されたドレスシート４８を巻き取る巻き取りローラー５２とを備える。

【0031】

ドレスシート４８は、例えば、不織布、ウレタンシート等の基材シートに、ホワイトアランダム（ＷＡ）、グリーンカーボランダム（ＧＣ）等の砥粒を含浸させたものであり、ロール状に巻き取ることができる程度の厚み（例えば、１ｍｍ程度）に形成されている。

【0032】

送り出しローラー５０及び巻き取りローラー５２には、それぞれ回転軸となる送り出し軸５４及び巻き取り軸５６が設けられている。送り出し軸５４及び巻き取り軸５６の両端は、ドレスシート４８を吸引保持するドレスシート用テーブル５８の支持アーム６０に支持されている。

【0033】

巻き取り軸５６の一端側には、巻き取りローラー５２を巻き取り方向Ｒ１に回転させるモータ６２が連結されている。送り出しローラー５０は、従動型であり、巻き取りローラー５２の回転に応じて回転する。

【0034】

ドレスシート用テーブル５８は、送り出しローラー５０と巻き取りローラー５２との間に配置され、矩形状の表面を備えている。この表面は、送り出しローラー５０から送り出されたドレスシート４８を吸引保持する保持面となっている。保持面には、格子状のバキューム溝６４が形成されており、バキューム溝６４は、吸引路（不図示）を介して吸引源（不図示）に接続されている。

【0035】

このように構成されたドレスシート保持手段４６は、保持手段６と共に支持台２０上に配置されている。すなわち、ドレスシート保持手段４６は、Ｘ軸移動機構１０によって、保持手段６と共に加工送り方向（Ｘ軸方向）に移動される。

【0036】

また、ドレスシート保持手段４６は、送り出しローラー５０（送り出し軸５４）及び巻き取りローラー５２（巻き取り軸５６）の長手方向が、Ｘ軸方向に垂直なＹ軸方向を向くように配置されている。そのため、ロール状のドレスシート４８の送り出し方向（伸長方向）は、加工送り方向（Ｘ軸方向）に対して平行になる。

【0037】

図３は、本実施の形態に係る切削装置で実施されるドレスを模式的に示す側面図である。切削ブレード４４のドレスにおいては、まず、送り出しローラー５０から送り出されたドレスシート４８を、ドレスシート用テーブル５８の保持面に吸引保持させる。

【0038】

この状態で、回転する切削ブレード４４をドレスシート用テーブル５８の巻き取りローラー５２側に位置付け、ドレスシート４８に切り込ませる。また、ドレスシート保持手段４６をＸ軸方向に加工送りして、切削ブレード４４を送り出しローラー５０側まで相対移動させる。なお、切削ブレード４４の切り込み深さは、ドレスシート４８を完全に切断しない程度（ハーフカット）とする。

【0039】

その結果、ドレスシート４８には、加工送り方向（Ｘ軸方向）に伸びる切削溝が形成される。続いて、切削ブレード４４をＹ軸方向に割出送りして、隣接する位置に別の切削溝が形成されるように、切削ブレード４４とドレスシート保持手段４６とを相対移動させる。この動作を繰り返すことで、切削ブレード４４は目立てされる。

【0040】

使用できない程度にまで切り込まれた使用済みのドレスシート４８は、巻き取りローラー５２で巻き取られる。使用済みのドレスシート４８を巻き取る際には、ドレスシート用テーブル５８の吸引を停止させる。

【0041】

これにより、送り出しローラー５０に装着されたロール状のドレスシート４８から、未使用のドレスシート４８が送り出される。その後、送り出しローラー５０から送り出された未使用のドレスシート４８を、ドレスシート用テーブル５８の保持面に吸引保持させれば、切削ブレード４４を続けてドレスできる。

【0042】

以上のように、本実施の形態の切削装置２は、ロール状のドレスシート４８が装着される送り出しローラー５０（送り出し軸５４）と、使用済みのドレスシートが巻き取られる巻き取りローラー５２（巻き取り軸５６）と、ドレスシート４８を吸引保持可能なドレスシート用テーブル５８と、を有するドレスシート保持手段４６を備えるので、ドレス用のドレス部材として、ロール状のドレスシート４８を使用できる。

【0043】

そのため、従来のような板状のドレスボードをドレス用の部材として使用する切削装置と比較して、ドレス用の部材の交換頻度を低く抑え、ドレスに要する労力を軽減できる。

【0044】

また、本実施の形態の切削装置２は、ロール状のドレスシート４８の送り出し方向（伸長方向）が、加工送り方向（Ｘ軸方向）に対して平行になっているので、ドレスシート４８は、送り出し方向に沿ってのみ切削される。

【0045】

すなわち、巻き取りローラー５２側で巻き取られるドレスシート４８と、送り出しローラー５０側から送り出されるドレスシート４８とが分断されることはないので、切削ブレード４４によってドレスシート４８が切削されても、ドレスシート４８の送り出し不良を発生させずに済む。

【0046】

なお、本発明は上記実施の形態の記載に限定されず、種々変更して実施できる。例えば、上記実施の形態では、切削ブレード４４の切り込み深さは、ドレスシート４８を完全に切断しない程度（ハーフカット）としているが、ドレスシート４８を完全に切断する程度（フルカット）にまで切削ブレード４４を切り込ませても良い。

【0047】

また、上記実施の形態では、切削ブレード４４を目立てするドレス（目立てドレス）を実施しているが、目立てドレス以外のドレスを実施しても良い。例えば、新品の切削ブレード４４等をスピンドルの先端に装着した後に行われる切削ブレード４４の偏心を解消するためのドレス（真円出しドレス）を、切削装置２において実施することもできる。

【0048】

その他、上記実施の形態に係る構成、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

【符号の説明】

【0049】

２ 切削装置
４ 基台
６ 保持手段
６ａ 保持面
８ 切削手段
１０ Ｘ軸移動機構（加工送り手段）
１２ Ｘ軸ガイドレール
１４ Ｘ軸移動テーブル
１６ Ｘ軸ボールネジ
１８ Ｘ軸パルスモータ
２０ 支持台
２２ クランプ
２４ Ｙ軸移動機構
２６ Ｙ軸ガイドレール
２８ Ｙ軸移動テーブル
２８ａ 基部
２８ｂ 壁部
３０ Ｙ軸ボールネジ
３２ Ｙ軸パルスモータ
３４ Ｚ軸移動機構
３６ Ｚ軸ガイドレール
３８ Ｚ軸移動テーブル
４０ Ｚ軸パルスモータ
４２ スピンドルハウジング
４４ 切削ブレード
４６ ドレスシート保持手段
４８ ドレスシート
５０ 送り出しローラー
５２ 巻き取りローラー
５４ 送り出し軸
５６ 巻き取り軸
５８ ドレスシート用テーブル
６０ 支持アーム
６２ モータ
６４ バキューム溝

【図1】

【図2】

【図3】