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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025009270
(43)【公開日】2025-01-20
(54)【発明の名称】加工装置
(51)【国際特許分類】
B23Q 11/00 20060101AFI20250110BHJP
H01L 21/301 20060101ALI20250110BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20250110BHJP
【ＦＩ】
B23Q11/00 Q
H01L21/78 F
H01L21/304 622E
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023112154
(22)【出願日】2023-07-07
(71)【出願人】
【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】110001014
【氏名又は名称】弁理士法人東京アルパ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】今岡 大智
【テーマコード（参考）】
3C011
5F057
5F063
【Ｆターム（参考）】
3C011BB22
5F057AA21
5F057BA11
5F057BB03
5F057BB09
5F057BB11
5F057BB12
5F057DA01
5F057DA11
5F057FA41
5F057FA43
5F057FA45
5F063AA15
5F063BA45
5F063BA47
5F063BA48
5F063DD02
5F063DE02
5F063DE33
5F063FF01
5F063FF13
5F063FF21
5F063FF22
5F063FF33
5F063FF34
5F063FF35
5F063FF36
5F063FF38
5F063FF48
5F063FF49
(57)【要約】
【課題】加工屑などの排水管内への堆積を防いで加工廃水を排水管内でスムーズに流して排出することができる加工装置を提供すること。
【解決手段】切削装置（加工装置）１において、切削水（加工水）を供給しつつウェーハ（被加工物）Ｗを加工することによって発生する切削屑（加工屑）を含む切削廃水（加工廃水）を排出する排水管８１は、エアと水との混合流体を加工廃水の流れ方向上流から下流に向かうように内部に噴射する噴射部８３を備えている。ここで、排水管８１の切削廃水の流れ方向下流側から分岐管８８を分岐させ、該分岐管８８を吸引源８９に接続してもよい。
【選択図】図６
【解決手段】切削装置（加工装置）１において、切削水（加工水）を供給しつつウェーハ（被加工物）Ｗを加工することによって発生する切削屑（加工屑）を含む切削廃水（加工廃水）を排出する排水管８１は、エアと水との混合流体を加工廃水の流れ方向上流から下流に向かうように内部に噴射する噴射部８３を備えている。ここで、排水管８１の切削廃水の流れ方向下流側から分岐管８８を分岐させ、該分岐管８８を吸引源８９に接続してもよい。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
加工水を供給しつつ被加工物を加工することによって発生する加工屑を含む加工廃水を排水する排水管を備える加工装置であって、
前記排水管は、エアと水との混合流体を加工廃水の流れ方向上流から下流に向かうように内部に噴射する噴射部を備えることを特徴とする加工装置。
前記排水管は、エアと水との混合流体を加工廃水の流れ方向上流から下流に向かうように内部に噴射する噴射部を備えることを特徴とする加工装置。
【請求項2】
前記排水管の加工廃水の流れ方向下流側から分岐管を分岐させ、該分岐管を大気に開放し或いは吸引源に接続したことを特徴とする請求項１記載の加工装置。
【請求項3】
前記噴射部にエアを供給するエア供給源と水を供給する水供給源と、
前記エア供給源から前記噴射部へのエア供給経路に設けられたエアバルブと、
前記水供給源から前記噴射部への水供給経路に設けられた水バルブと、
被加工物を加工しているときにのみ前記エアバルブと前記水バルブとを開いて前記噴射部から混合流体を噴射させる制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１または２記載の加工装置。
前記エア供給源から前記噴射部へのエア供給経路に設けられたエアバルブと、
前記水供給源から前記噴射部への水供給経路に設けられた水バルブと、
被加工物を加工しているときにのみ前記エアバルブと前記水バルブとを開いて前記噴射部から混合流体を噴射させる制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１または２記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被加工物の加工によって発生した加工屑を含む加工廃水を排出する排水管を備える加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、半導体チップの製造工程においては、円板状の薄い半導体ウェーハ（以下、単に「ウェーハ」と称する）の表面が格子状に配列されたストリートと称される分割予定ラインによって多数の矩形領域に区画され、各矩形領域にＩＣやＬＳＩなどのデバイスがそれぞれ形成される。そして、このように多数のデバイスが形成されたウェーハをダイサーと称される切削装置の切削ブレードで分割予定ラインに沿って切削することによって、複数の半導体チップが得られる。
【0003】
ところで、切削装置によるウェーハの切削は、切削ブレードに加工液である切削水を供給しつつ、切削ブレードを高速回転させることによってなされるが、切削ブレードの高速回転によって周囲に飛散する切削水（以下、「切削廃水」と称する）には、ウェーハの切削屑や端材が含まれている。このような切削屑や端材を含んだ切削廃水は、容器状のウォータケースに落下して回収され、ウォータケースの排水口から排水管を経てウォータケース外へと排出されている。
【0004】
ところが、ウォータケース内においては、切削水の流れだけでは切削屑や端材が排水口へとスムーズに流れず、これらの切削屑や端材がウォータケースの底面に滞留して蓄積するという問題があった。
【0005】
そこで、特許文献１には、流動ノズルからウォータケースの排水口に向かって水を噴射して切削屑や端材を排水口に向かってスムーズに流すようにした切削装置が提案されている。また、特許文献２には、ウォータケースの排水口を覆う網カゴを設置し、この網カゴで端材など回収するとともに、網カゴの下方から該網カゴに向けってエアを噴射するようにした加工装置が提案されている。さらに、特許文献３には、切削屑や端材をウォータケースの排出口に向けてスムーズに流すために、流体発振ノズルから高圧の水を排水口に向けて流すようにした切削装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１６－１３４４７５号公報
【特許文献2】特開２０２２－０２０２８９号公報
【特許文献3】特開２０２３－０３８８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献１～３において提案されている手法によって切削屑や端材をウォータケースの排水口へと流すようにしても、排水口から延びる排水管の傾斜（勾配）が小さい場合には、切削屑や端材が排水管を流れないで堆積し、これらの切削屑や端材を含んだ切削廃水の流れを阻害するという問題が発生する。
【0008】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、加工屑などの排水管内への堆積を防いで加工廃水を排水管内でスムーズに流して排出することができる加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するための請求項１記載の発明は、加工水を供給しつつ被加工物を加工することによって発生する加工屑を含む加工廃液を排水する排水管を備える加工装置であって、前記排水管は、エアと水との混合流体を加工廃液の流れ方向上流から下流に向かうように内部に噴射する噴射部を備えることを特徴とする。
【0010】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記排水管の加工廃水の流れ方向下流側から分岐管を分岐させ、該分岐管を大気に開放し或いは吸引源に接続したことを特徴とする。
【0011】
さらに、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記噴射部にエアを供給するエア供給源と水を供給する水供給源と、前記エア供給源から前記噴射部へのエア供給経路に設けられたエアバルブと、前記水供給源から前記噴射部への水供給経路に設けられた水バルブと、被加工物を加工しているときにのみ前記エアバルブと前記水バルブとを開いて前記噴射部から混合流体を噴射させる制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
請求項１記載の発明によれば、加工屑などを含んだ加工廃水は、排水管内を該排気管の傾斜（勾配）に沿って下流側へと流れるが、この加工廃液の下流に向かう流れは、排水管に設けられた噴射部からの混合流体の噴射によって促進される。このため、加工廃液は、排水管内を下流側へとスムーズに流れ、該加工廃液に含まれる加工屑などが排水管内で滞留して堆積することがなく、加工廃液が効率よく排出される。
【0013】
請求項２記載の発明において、排水管の下流側から分岐する分岐管を大気に開放すれば、排水管の下流側部分と上流側部分の圧力が大気圧に等しくなる。このため、加工屑を含んだ加工廃液は、排水管の勾配に沿って該排水管内を下流側に向かって流れるが、この流れは、噴射部から排水管内への混合流体の噴射によって促進される。また、分岐管を吸引源に接続すれば、排水管の下流側が吸引源によって吸引され、加工屑などを含んだ加工廃液が排気管内を一層スムーズに流れる。したがって、請求項２記載の発明によれば、加工屑などの排水管内への堆積が一層確実に防がれて加工廃液の排出が効率よくなされる。
【0014】
請求項３記載の発明によれば、被加工物を加工しているときにのみエアバルブと水バルブを開いて混合流体を噴射部から排水管内に噴射するようにしたため、噴射部へのエアと水の供給量を必要最小限に抑えることができて経済的である。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明に係る加工装置の一形態としての切削装置の斜視図である。
【図2】ウェーハとリングフレームの斜視図である。
【図8】噴射部の別形態１を示す排水管の上流側部分の縦断面図である。
【図10】噴射部の別形態２を示す排水管の上流側部分の縦断面図である。
【図12】排水機構の別形態を示す模式的構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0017】
［切削装置の全体構成］
まず、発明に係る加工装置の一形態としての切削装置の全体構成を図１に基づいて以下に説明する。なお、以下の説明では、図１における前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。
まず、発明に係る加工装置の一形態としての切削装置の全体構成を図１に基づいて以下に説明する。なお、以下の説明では、図１における前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。
【0018】
図１は切削装置の斜視図であり、図示の切削装置１は、ダイサーと称されるものであって、各構成要素を支持する基台２を備えており、この基台２上の奥側角部には、コラム３が垂直に立設されている。
【0019】
而して、切削装置１は、被加工物であるウェーハＷをリングフレームＦと共に保持して回転するチャックテーブル１０と、該チャックテーブル１０をウェーハＷと共にＸ軸方向（切削送り方向）に沿って往復動させる切削送り機構２０と、チャックテーブル１０の保持面上に保持されたウェーハＷを切削する切削ユニット３０と、該切削ユニット３０をＺ軸方向（切り込み方向）に沿ってそれぞれ昇降動させる切り込み送り機構４０と、切削ユニット３０をＹ軸方向（割り出し方向）に沿って往復動させる割り出し送り機構５０と、切削加工中に切削ユニット３０の切削ブレード３５（図３参照）に向けて加工水である研削水を供給する切削水供給部６０と、切削ブレード３５の高速回転によって周囲に飛散した切削廃水を受けて回収するウォータケース７０と、該ウォータケース７０から切削廃水を排出する排水機構８０と、制御部１００を主要な構成要素として備えている。なお、図１においては、図４及び図５に示す伸縮カバー５，６の図示を省略している。
【0020】
以下、切削装置１の主要な構成要素であるチャックテーブル１０、切削送り機構２０、切削ユニット３０、切り込み送り機構４０、割り出し送り機構５０、切削水供給部６０、ウォータケース７０、排水機構８０及び制御部１００の構成についてそれぞれ説明する。
【0021】
（チャックテーブル）
チャックテーブル１０は、基台２上の略中央部に回転可能に配置された円板状の部材であって、その上面は、ウェーハＷをリングフレームＦ（図２参照）と共に保持する保持面を構成している。そして、このチャックテーブル１０の周囲には、リングフレームＦを四方から固定するための４つのクランプ１１が周方向に等角度ピッチ（９０°ピッチ）で配設されている。
チャックテーブル１０は、基台２上の略中央部に回転可能に配置された円板状の部材であって、その上面は、ウェーハＷをリングフレームＦ（図２参照）と共に保持する保持面を構成している。そして、このチャックテーブル１０の周囲には、リングフレームＦを四方から固定するための４つのクランプ１１が周方向に等角度ピッチ（９０°ピッチ）で配設されている。
【0022】
また、チャックテーブル１０は、その下方に配された回転機構１２を介して切削送り機構２０の後述のスライダ２２上に回転可能に支持されており、回転機構１２によって垂直な軸中心回りに回転駆動されるとともに、その下方に配置された切削送り機構２０によってＸ軸方向（切削送り方向）に沿って往復移動することができる。
【0023】
ここで、被加工物であるウェーハＷは、例えば、単結晶のシリコン（Ｓｉ）で構成された薄い円板状の部材であって、図２に示すように、その表面（図２においては、上面）が互いに直交する格子状の分割予定ライン（ストリート）Ｌ１，Ｌ２によって複数の矩形領域に区画されており、各矩形領域には、ＩＣやＬＳＩなどのデバイスＤがそれぞれ形成されている。そして、このように表面に多数のデバイスＤが形成されたウェーハＷは、その裏面（図２においては、下面）とリングフレームＦの下面に貼着されたダイシングテープＴを介してリングフレームＦに支持されている。なお、ウェーハＷの材質としては、シリコン（Ｓｉ）以外に、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガラス、セラミックス、サファイアなどが用いられる。
【0024】
（切削送り機構）
切削送り機構２０は、チャックテーブル１０をウェーハＷと共にＸ軸方向（切削送り方向）に沿って往復移動させる機構であって、基台２上に配置されている左右一対のＸ軸ガイドレール２１と、これらのＸ軸ガイドレール２１に沿ってＸ軸方向に摺動可能に設置された矩形プレート状のスライダ２２と、左右のＸ軸ガイドレール２１の間にＸ軸方向に沿って配置された正逆転可能なＸ軸ボールネジ２３と、該Ｘ軸ボールネジ２３を正逆転させる回転駆動源であるＸ軸サーボモータ２４を含んで構成されている。そして、スライダ２２上には、回転機構１２を介してチャックテーブル１０が垂直な中心軸回りに回転可能に支持されている。なお、図示しないが、スライダ２２の下面の幅方向中央部には、ナット部材が下方に向かって突設されており、このナット部材には、Ｘ軸ボールネジ２３が螺合挿通している。
切削送り機構２０は、チャックテーブル１０をウェーハＷと共にＸ軸方向（切削送り方向）に沿って往復移動させる機構であって、基台２上に配置されている左右一対のＸ軸ガイドレール２１と、これらのＸ軸ガイドレール２１に沿ってＸ軸方向に摺動可能に設置された矩形プレート状のスライダ２２と、左右のＸ軸ガイドレール２１の間にＸ軸方向に沿って配置された正逆転可能なＸ軸ボールネジ２３と、該Ｘ軸ボールネジ２３を正逆転させる回転駆動源であるＸ軸サーボモータ２４を含んで構成されている。そして、スライダ２２上には、回転機構１２を介してチャックテーブル１０が垂直な中心軸回りに回転可能に支持されている。なお、図示しないが、スライダ２２の下面の幅方向中央部には、ナット部材が下方に向かって突設されており、このナット部材には、Ｘ軸ボールネジ２３が螺合挿通している。
【0025】
したがって、Ｘ軸サーボモータ２４を起動してＸ軸ボールネジ２３を正逆転させれば、該Ｘ軸ボールネジ２３に螺合する不図示のナット部材が突設されたスライダ２２が左右一対のＸ軸ガイドレール２１に沿ってＸ軸方向に摺動するため、該スライダ２２と共にチャックテーブル１０が回転機構１２と共にＸ軸方向（切削送り方向）に沿って往復移動する。
【0026】
（切削ユニット）
切削ユニット３０は、切り込み送り機構４０の後述の昇降板４２の下部に取り付けられたスピンドルユニット３１と撮像ユニット３２を備えている。ここで、スピンドルユニット３１は、図３に示すように、左右方向（Ｙ軸方向）に沿って水平に配置された矩形ブロック状のスピンドルハウジング３３と、該スピンドルハウジング３３内に収容された回転駆動源である不図示のスピンドルモータと、該スピンドルモータによって回転駆動されるスピンドル３４と、該スピンドル３４の先端に取り付けられた薄い円板状の切削ブレード３５を含んで構成されている。ここで、切削ブレード３５は、円環状の基台３５ａの外周部に切れ刃３５ｂを形成して構成されるが、切れ刃３５ｂは、ダイヤモンド砥粒などをレジンボンド、メタルボンド、ビトリファイドボンドなどによって固定することによって形成されている。
切削ユニット３０は、切り込み送り機構４０の後述の昇降板４２の下部に取り付けられたスピンドルユニット３１と撮像ユニット３２を備えている。ここで、スピンドルユニット３１は、図３に示すように、左右方向（Ｙ軸方向）に沿って水平に配置された矩形ブロック状のスピンドルハウジング３３と、該スピンドルハウジング３３内に収容された回転駆動源である不図示のスピンドルモータと、該スピンドルモータによって回転駆動されるスピンドル３４と、該スピンドル３４の先端に取り付けられた薄い円板状の切削ブレード３５を含んで構成されている。ここで、切削ブレード３５は、円環状の基台３５ａの外周部に切れ刃３５ｂを形成して構成されるが、切れ刃３５ｂは、ダイヤモンド砥粒などをレジンボンド、メタルボンド、ビトリファイドボンドなどによって固定することによって形成されている。
【0027】
また、撮像ユニット３２は、チャックテーブル１０の保持面上に保持されたウェーハＷの表面を撮像して分割予定ラインＬ１，Ｌ２（図２参照）の位置を検出するものであり、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を備えている。
【0028】
（切り込み送り機構）
切り込み送り機構４０は、切削ユニット３０をＺ軸方向（切り込み方向）に沿って昇降動させる機構であって、矩形プレート状のスライダ５１の左右に互いに平行に垂直に配置された一対のＺ軸ガイドレール４１と、これらのＺ軸ガイドレール４１に沿って上下に移動可能な昇降板４２と、一対のＺ軸ガイドレール４１の間に垂直に配置された回転可能なＺ軸ボールネジ軸４３と、該Ｚ軸ボールネジ軸４３を回転駆動する正逆転可能なＺ軸サーボモータ４４を含んで構成されている。そして、切削ユニット３０は、昇降板４２の下部に取り付けられている。なお、昇降板４２の裏面には不図示のナット部材が突設されており、このナット部材にＺ軸ボールネジ軸４３が螺合挿通している。
切り込み送り機構４０は、切削ユニット３０をＺ軸方向（切り込み方向）に沿って昇降動させる機構であって、矩形プレート状のスライダ５１の左右に互いに平行に垂直に配置された一対のＺ軸ガイドレール４１と、これらのＺ軸ガイドレール４１に沿って上下に移動可能な昇降板４２と、一対のＺ軸ガイドレール４１の間に垂直に配置された回転可能なＺ軸ボールネジ軸４３と、該Ｚ軸ボールネジ軸４３を回転駆動する正逆転可能なＺ軸サーボモータ４４を含んで構成されている。そして、切削ユニット３０は、昇降板４２の下部に取り付けられている。なお、昇降板４２の裏面には不図示のナット部材が突設されており、このナット部材にＺ軸ボールネジ軸４３が螺合挿通している。
【0029】
上述のように構成された切り込み送り機構４０において、Ｚ軸サーボモータ４４が起動されてＺ軸ボールネジ軸４３が正逆転すると、該Ｚ軸ボールネジ軸４３に螺合する不図示のナット部材が突設された昇降板４２が一対のＺ軸ガイドレール４１に沿って上下動するため、昇降板４２に取り付けられた切削ユニット３０もＺ軸方向（切り出し送り方向）に沿って上下移動する。
【0030】
（割り出し送り機構）
割り出し送り機構５０は、切削ユニット３０をＹ軸方向（割り出し方向）に沿って往復移動させる機構であって、摺動可能なスライダ５１を備えている。ここで、スライダ５１は、基台２上に垂直に立設されたコラム３の正面にＹ軸方向に沿って互いに平行に配置された上下一対のＹ軸ガイドレール５２に沿ってＹ軸方向に沿ってそれぞれ移動可能である。
割り出し送り機構５０は、切削ユニット３０をＹ軸方向（割り出し方向）に沿って往復移動させる機構であって、摺動可能なスライダ５１を備えている。ここで、スライダ５１は、基台２上に垂直に立設されたコラム３の正面にＹ軸方向に沿って互いに平行に配置された上下一対のＹ軸ガイドレール５２に沿ってＹ軸方向に沿ってそれぞれ移動可能である。
【0031】
そして、割り出し送り機構５０おいては、上下一対のＹ軸ガイドレール５２の間に、Ｙ軸方向に沿って配置された正逆転可能なＹ軸ボールネジ軸５３を備えており、このＹ軸ボールネジ軸５３は、スライダ５１の裏面に突設された不図示のナット部材に螺合挿通している。また、Ｙ軸ボールネジ軸５３の軸方向一端は、回転駆動源である不図示のＹ軸サーボモータに連結されている。
【0032】
したがって、割り出し送り機構５０において、不図示のＹ軸サーボモータを起動してＹ軸ボールネジ軸５３を正逆転させると、該Ｙ軸ボールネジ軸５３に螺合する不図示のナット部材が突設されたスライダ５１が昇降板４２と共にＹ軸ガイドレール５２に沿ってＹ軸方向（割り出し送り方向）に移動することができる。このため、昇降板４２に取り付けられた切削ユニット３０がＹ軸ガイドレール５２に沿ってＹ軸方向（割り出し送り方向）に移動することができる。
【0033】
而して、図１に示す切削装置１においては、チャックテーブル１０とこれに保持されたウェーハＷがＸ軸方向（切削送り方向）に沿って移動可能であり、切削ユニット３０がＹ軸方向（割り出し方向）とＺ軸方向（切り出し方向）に沿ってそれぞれ移動可能である。
【0034】
（切削水供給部）
図３に示す切削水供給部６０は、ウェーハＷの切削加工中に高速回転する切削ブレード３５に切削水を供給するものであって、切削ブレード３５の切れ刃３５ｂに向かって開口するシャワーノズル６１と、切削ブレード３５の外側と内側に配された一対のクーラーノズル６２（図３には一方のみ図示）に切削水をそれぞれ供給する切削水供給源６３を備えている。この切削水供給源６３から延びる配管６４，６５は、シャワーノズル６１と一対のクーラーノズル６２にそれぞれ接続されており、各配管６４，６５には、電磁式の開閉バルブＶ１，Ｖ２がそれぞれ設けられている。なお、開閉バルブＶ１，Ｖ２は、制御部１００に電気的に接続されており、その開閉動作が制御部１００によってそれぞれ制御される。また、切削水には、純水が好適に用いられる。
図３に示す切削水供給部６０は、ウェーハＷの切削加工中に高速回転する切削ブレード３５に切削水を供給するものであって、切削ブレード３５の切れ刃３５ｂに向かって開口するシャワーノズル６１と、切削ブレード３５の外側と内側に配された一対のクーラーノズル６２（図３には一方のみ図示）に切削水をそれぞれ供給する切削水供給源６３を備えている。この切削水供給源６３から延びる配管６４，６５は、シャワーノズル６１と一対のクーラーノズル６２にそれぞれ接続されており、各配管６４，６５には、電磁式の開閉バルブＶ１，Ｖ２がそれぞれ設けられている。なお、開閉バルブＶ１，Ｖ２は、制御部１００に電気的に接続されており、その開閉動作が制御部１００によってそれぞれ制御される。また、切削水には、純水が好適に用いられる。
【0035】
（ウォータケース）
ウォータケース７０は、ウェーハＷの切削加工によって発生した切削屑を含む研削廃水を受けて回収した後に排出するものである。すなわち、ウェーハＷの切削加工は、切削水供給部６０から切削水の供給を受けながら高速回転する切削ブレード３５によってなされるが、このウェーハＷの切削加工によって周囲に飛散する切削廃水をこれに含まれる切削屑などと共に受けて排出するものであって、図１に示すように、切削送り機構２０の上方のチャックテーブル１０のＸ軸方向（切削送り方向）の移動経路の周囲を取り囲むように配設されている。
ウォータケース７０は、ウェーハＷの切削加工によって発生した切削屑を含む研削廃水を受けて回収した後に排出するものである。すなわち、ウェーハＷの切削加工は、切削水供給部６０から切削水の供給を受けながら高速回転する切削ブレード３５によってなされるが、このウェーハＷの切削加工によって周囲に飛散する切削廃水をこれに含まれる切削屑などと共に受けて排出するものであって、図１に示すように、切削送り機構２０の上方のチャックテーブル１０のＸ軸方向（切削送り方向）の移動経路の周囲を取り囲むように配設されている。
【0036】
より詳細には、ウォータケース７０は、上方が開口する矩形枠状の容器として構成されており、その中央には、チャックテーブル１０や回転機構１２のＸ軸方向（切削送り方向）の移動を許容する矩形の開口部７０ａが形成されている。ここで、ウォータケース７０は、開口部７０ａに沿って垂直に起立する高さの低い矩形筒状の内壁７１と、該内壁７１の外側において垂直に起立する矩形筒状の外壁７２と、これらの内壁７１と外壁７２の各下端部同士を連結する矩形枠状の底壁７３を備えており、これらの内壁７１と外壁７２及び底壁７３によって前述のように矩形枠状の容器として構成されている。したがって、このウォータケース７０には、切削屑を含む切削廃水を受け止めて流す樋としての機能が備えられており、その底壁７３のコーナー部には、図１に示すように、円孔状の排水口７４が開口している。なお、ウォータケース７０の底壁７３は、排水口７４に向かって下がり勾配に傾斜していることが望ましい。
【0037】
ところで、ウォータケース７０の中央部に形成された開口部７０ａは、図４及び図５に示すように、その上方に配置された矩形プレート状のカバー４と、該カバー４のＸ軸方向両端部からそれぞれ延びて各外端部がウォータケース７０の外壁７２に取り付けられた伸縮可能な蛇腹状の伸縮カバー５，６によって覆われている。ここで、カバー４は、チャックテーブル１０と回転機構１２のＸ軸方向（切削送り方向）の移動に伴って同方向に移動可能であって、このカバー４の移動に伴って一対の伸縮カバー５，６が互いに伸縮するが、これらのカバー４と伸縮カバー５，６によってウォータケース７０の開口部７０ａが上方から覆われている。したがって、切削屑などを含む切削廃水のウォータケース７０の開口部７０ａへの浸入がカバー４と伸縮カバー５，６によって防がれる。
【0038】
（排水機構）
図１に示す排水機構８０は、ウォータケース７０によって受け止められて回収された切削廃水をウォータケース７０の外部へと排出する機構であって、ウォータケース７０の底壁７３に開口する排水口７４に一端が接続された排水管８１と、該排水管８１の基台２外へと延出する他端に接続されたドレインパイプ８２と、排水管８１のウォータケース７０から垂直下方に延びる垂直部８１Ａに設けられた噴射部８３と、該噴射部８３にエアを供給するエア供給源８４と水を供給する水供給源８５などを備えている。ここで、エア供給源８４から延びて噴射部８３に接続されるエア配管８６には、電磁式のエアバルブＶ３が設けられ、水供給源８５から延びて噴射部８３に接続される水配管８７には、電磁式の水バルブＶ４が設けられている。そして、これらのエアバルブＶ３と水バルブＶ４は、制御部１００に電気的に接続されており、その開閉動作が制御部１００によって制御される。
図１に示す排水機構８０は、ウォータケース７０によって受け止められて回収された切削廃水をウォータケース７０の外部へと排出する機構であって、ウォータケース７０の底壁７３に開口する排水口７４に一端が接続された排水管８１と、該排水管８１の基台２外へと延出する他端に接続されたドレインパイプ８２と、排水管８１のウォータケース７０から垂直下方に延びる垂直部８１Ａに設けられた噴射部８３と、該噴射部８３にエアを供給するエア供給源８４と水を供給する水供給源８５などを備えている。ここで、エア供給源８４から延びて噴射部８３に接続されるエア配管８６には、電磁式のエアバルブＶ３が設けられ、水供給源８５から延びて噴射部８３に接続される水配管８７には、電磁式の水バルブＶ４が設けられている。そして、これらのエアバルブＶ３と水バルブＶ４は、制御部１００に電気的に接続されており、その開閉動作が制御部１００によって制御される。
【0039】
また、図１に示すように、排水管８１は、垂直部８１Ａの下端から屈曲して基台２内を＋Ｙ軸方向に向かって斜め下方に延びており、該排水管８１の基台２の外部へと延びる下流端には、ドレインパイプ８２が接続されている。したがって、ウォータケース７０の内部は、排水口７４とこれに接続された排水管８１及びドレインパイプ８２を経て不図示の廃水処理設備に接続されている。
【0040】
さらに、図１に示すように、排水管８１の下流端に近い部分からは分岐管（排気管）８８が分岐しており、この分岐管８８は、真空ポンプなどの吸引源８９に接続されている。したがって、排水管８１の下流端に近い部分は、分岐管８８によって吸引源８９に接続されて吸引源８９によって真空引きされる。
【0041】
【0042】
図６及び図７に示すように、排水管８１のウォータケース７０に近い垂直部８１Ａには、平面視円弧状のミキシング部８３Ａが形成されており、このミキシング部８３Ａには、周方向２箇所の上下に形成された連通孔８３ａと、これらの連通孔８３ａに連結されたプラグ９０，９１を介してエア供給源８４と水供給源８５がエア配管８６と水配管８７によってそれぞれ接続されている。そして、排水管８１の垂直部８１Ａに形成されたミキシング部８３Ａの周方向中間部からは噴射ノズル９２が当該排水管８１の内部に向かって斜め下方に形成されており、この噴射ノズル９２の円孔状の流入口９２ａは、ミキシング部８３Ａの底面に開口し、上下方向に長い楕円状の噴射口９２ｂは、排水管８１の内周面に開口している。
【0043】
（制御部）
制御部１００は、切削装置１を構成する各構成要素をそれぞれ制御するものであって、制御プログラムにしたがって演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）や、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリなどを備えている。特に、本実施形態では、後述のように、排水機構８０を構成する排水管８１に設けられた噴射部８３にエアを供給するエア供給源８４の供給経路であるエア配管８６に設けられたエアバルブＶ３と、噴射部８３に水を供給する水供給源８５の供給経路である水配管８７に設けられた水バルブＶ４の開閉を制御する機能を果たす。
制御部１００は、切削装置１を構成する各構成要素をそれぞれ制御するものであって、制御プログラムにしたがって演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）や、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリなどを備えている。特に、本実施形態では、後述のように、排水機構８０を構成する排水管８１に設けられた噴射部８３にエアを供給するエア供給源８４の供給経路であるエア配管８６に設けられたエアバルブＶ３と、噴射部８３に水を供給する水供給源８５の供給経路である水配管８７に設けられた水バルブＶ４の開閉を制御する機能を果たす。
【0044】
［切削装置の作用］
次に、以上のように構成された切削装置１の作用について説明する。
次に、以上のように構成された切削装置１の作用について説明する。
【0045】
被加工物であるウェーハＷの切削装置１による切削に際して、ウェーハＷがこれを保持するリングフレームＦと共に図１に示すチャックテーブル１０の保持面上に載置されると、リングフレームＦが４つのクランプ１１によってウェーハＷと共にチャックテーブル１０の保持面上に固定される。この状態から、切削送り機構２０によってチャックテーブル１０がＸ軸方向に沿って移動して切削ユニット３０の下方に位置決めされると、切削ユニット３０の撮像ユニット３２によってウェーハＷの表面が撮像される。このウェーハＷの表面の撮像ユニット３２による撮像によって画像が得られると、その画像に基づくパターンマッチング処理によって切削すべき分割予定ラインＬ１（図２参照）が検出される。
【0046】
上述のように、ウェーハＷの分割予定ラインＬ１が検出されると、切削ユニット３０の切削ブレード３５（図３参照）のＹ軸方向（割り出し方向）の位置が割り出し送り機構５０によって割り出され、該切削ブレード３５のＹ軸方向の位置が切削すべき分割予定ラインＬ１の位置に合わせられる。
【0047】
そして、上記状態から切削ユニット３０の切削ブレード３５が高速で回転駆動されながら、切り込み送り機構４０によって所定の切込量分だけ下降するとともに、切削送り機構２０によってチャックテーブル１０とこれに保持されたウェーハＷがＸ軸方向（切り出し送り方向）に移動する。すると、ウェーハＷは、切削ユニット３０の切削ブレード３５によって分割予定ラインＬ１に沿って切削され、このような作業が一方向の全ての分割予定ラインＬ１に対して行われると、回転機構１２によってチャックテーブル１０とこれに保持されたウェーハＷが９０°だけ回転され、ウェーハＷに対して、切削が終了した分割予定ラインＬ１と直交する他方向の分割予定ラインＬ２（図２参照）に沿う切削が同様になされる。
【0048】
ところで、以上のウェーハＷの切削ブレード３５による切削加工においては、図３に示す切削水供給部６０の切削水供給源６３からシャワーノズル６１とクーラーノズル６２に供給される切削水が切削ブレード３５に向かって噴射されるが、該切削ブレード３５に向かって噴射される切削水は、切削ブレード３５の高速回転によって周囲に飛散する。この周囲に飛散する切削水には、ウェーハＷの切削によって発生した切削屑が含まれているが、この切削屑を含んだ切削廃水は、図４及び図５に示すカバー４や伸縮カバー５，６の上に落下し、これらのカバー４や伸縮カバー５，６のＹ軸方向両端部からウォータケース７０内に落下して受け止められる。
【0049】
而して、制御部１００は、ウェーハＷを切削加工しているときにのみエアバルブＶ３と水バルブＶ４を開く。すると、図６及び図７に示すエア供給源８４からエアがエア配管８６を通って排水管８１の噴射部８３に形成されたミキシング部８３Ａに供給されるとともに、水供給源８５から水が水配管８７を経てミキシング部８３Ａに供給される。すると、ミキシング部８３Ａにおいてエアと水とがミキシングされて混合流体が生成され、この混合流体が噴射ノズル９２の噴射口９２ｂから排水管８１内に向かって図６に矢印ａにて示すように斜め下方に向かって勢いよく噴射される。
【0050】
また、ウォータケース７０によって受け止められた切削廃液は、排水管８１の傾斜（勾配）に沿って下流側へと流れるが、この切削廃水の流れは、噴射ノズル９２から噴射される混合流体によって促進され、該切削廃水は、排水管８１内を下流側に向かって効率よくスムーズに押し流される。この場合、排水管８１内に噴射される混合流体によって切削廃水が排水管８１内でかき回されるため、排水管８１内への切削屑の滞留が防がれる。
【0051】
さらに、本実施形態では、図１に示すように、排水管８１の下流端に近い部分が分岐管（排気管）８８によって吸引源８９に接続されているため、排水管８１に噴射される混合流体のエアが吸引源８９によって吸引され、混合流体と切削廃水の排水口７４からウォータケース７０への逆流が防がれる。この結果、切削屑を含んだ切削廃水は、排水管８１内を下流側に向かって一層効率よくスムーズに流れ、切削廃水に含まれる切削屑などが排水管８１内に滞留して堆積することがない。このため、ウォータケース７０によって受け止められて回収された切削廃液は、排水管８１によってウォータケース７０外へと効率よく確実に排出される。なお、切削屑を含んだ切削廃水は、排水管８１からドレインパイプ８２を通って不図示の廃水処理設備へと送られて、切削屑が除去されるなどの廃水処理がなされる。
【0052】
また、本実施形態においては、制御部１００は、ウェーハＷを切削加工しているときにのみエアバルブＶ３と水バルブＶ４を開いて混合流体を噴射部８３の噴射ノズル９２から排水管８１内に噴射するようにしたため、噴射部８３へのエアと水の供給量を必要最小限に抑えることができて経済的であるという効果も得られる。なお、本実施形態のように、噴射部８３の噴射ノズル９２からエアと水との混合流体を噴射すれば、エアのみを噴射する場合や水のみを噴射する場合に比して強い洗浄力を得ることができる。
【0053】
ところで、以上の実施形態では、図６及び図７に示すように、噴射部８３を排水管８１の垂直部８１Ａに配置したが、図８及び図９に示すように、排水管８１の垂直部８１Ａよりも下流側部分の左右両側（図９の左右）にそれぞれ配置してもよい。なお、図８及び図９においては、図６及び図７において示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【0054】
すなわち、図９に示すように、排水管８１の左右両側（図９の左右）にそれぞれ配置された各噴射部８３は、円弧状のミキシング部８３Ａをそれぞれ備えており、各ミキシング部８３Ａには、連通孔８３ａ、プラグ９０、エア配管８６及びエアバルブＶ３を経てエア供給源８４がそれぞれ接続されるとともに、連通孔８３ａ、プラグ９１、水配管８７及び水バルブＶ４を経て水供給源８５がそれぞれ接続されている。そして、各ミキシング部８３Ａの周方向中間部からは噴射ノズル９２が当該排水管８１の内部及び下流側に向かって斜め下方にそれぞれ形成されており、各噴射ノズル９２の円孔状の流入口９２ａは、ミキシング部８３Ａの側面にそれぞれ開口し、楕円状の噴射口９２ｂは、排水管８１の内周面に開口している。
【0055】
したがって、ウェーハＷの切削加工時にエアバルブＶ３と水バルブＶ４が開かれると、エア供給源８４からエアがエア配管８６を通って排水管８１の左右両側の各噴射部８３に形成されたミキシング部８３Ａにそれぞれ供給されるとともに、水供給源８５から水が水配管８７を経て左右のミキシング部８３Ａにそれぞれ供給される。すると、各ミキシング部８３Ａにおいてエアと水とがミキシングされて混合流体が生成され、この混合流体が各噴射ノズル９２の噴射口９２ｂから排水管８１内に向かってそれぞれ図９に矢印ａにて示すように斜め下方に向かって勢いよく噴射されるため、切削廃水の排水管８１内での流れが混合流体によって促進され、該切削廃水は、排水管８１内を下流側に向かって効率よくスムーズに押し流される。
【0056】
或いは、噴射部８３を図１０及び図１１に示すように排水管８１の垂直部８１Ａよりも下流側部分の底部に配置してもよい。なお、図１０及び図１１においても、図６及び図７において示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【0057】
すなわち、排水管８１の底部に配置された各噴射部８３は、円弧状のミキシング部８３Ａを備えており、このミキシング部８３Ａには、連通孔８３ａ、プラグ９０、エア配管８６及びエアバルブＶ３を経てエア供給源８４が接続されるとともに、連通孔８３ａ、プラグ９１、水配管８７及び水バルブＶ４を経て水供給源８５が接続されている。そして、ミキシング部８３Ａの周方向中間部からは噴射ノズル９２が当該排水管８１の内部及び下流側に向かって斜め上方に形成されており、該噴射ノズル９２の円孔状の流入口９２ａは、ミキシング部８３Ａの側面に開口し、楕円状の噴射口９２ｂは、排水管８１の内周面に下流側に向かって斜め上方に開口している。
【0058】
したがって、ウェーハＷの切削加工時にエアバルブＶ３と水バルブＶ４が開かれると、エア供給源８４からエアがエア配管８６を通って排水管８１の噴射部８３に形成されたミキシング部８３Ａに供給されるとともに、水供給源８５から水が水配管８７を経てミキシング部８３Ａに供給される。すると、ミキシング部８３Ａにおいてエアと水とがミキシングされて混合流体が生成され、この混合流体が噴射ノズル９２の噴射口９２ｂから排水管８１内に向かって図１０に矢印ａにて示すように下流側に向かって斜め上方に勢いよく噴射されるため、切削廃水の排水管８１内での流れが混合流体によって促進され、該切削廃水は、排水管８１内を下流側に向かって効率よくスムーズに押し流される。
【0059】
ところで、以上の実施形態においては、図１に示すように、排水管８１の下流端部分から分岐管８８を分岐させ、この分岐管８８を吸引源８９に接続する構成を採用したが、図１２に示すように、分岐管８８をウォータケース７０に接続するようにしてもよい。ここで、ウォータケース７０の内部の圧力は大気圧に保たれているため、排水管８１の分岐管８８が分岐する下流側部分も大気圧となって同圧となる。したがって、切削屑を含んだ切削廃水は、排水管８１の勾配に沿って該排水管８１内を下流側に向かって流れるが、この流れは、噴射部８３から排水管８１内への混合流体の噴射によって促進される。この結果、切削屑などの排水管８１内への堆積が一層確実に防がれて切削廃水のウォータケース７０からの排出が効率よくなされるという効果が得られる。なお、図１２に示す例では、分岐管８８をウォータケース７０に接続したが、分岐管８８を直接大気に開放するようにしてもよい。
【0060】
なお、以上は本発明を切削装置１に対して適用した形態について説明したが、本発明は、切削装置１以外の研削装置、研磨装置などの他の任意の加工装置に対しても同様に適用可能である。
【0061】
また、本実施形態では、ウェーハＷが研削加工されているときにのみ排水管８１内に混合流体を噴射するようにしたが、混合流体を排水管８１内に常時噴射するようにしてもよい。
【0062】
さらに、以上の実施形態では、被加工物としてウェーハＷを切削する場合を例として説明したが、被加工物としては、ウェーハＷ以外の任意のものを採用することができる。
【0063】
その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【0064】
１：切削装置、２：基台、３：コラム、４：カバー、５，６：伸縮カバー、
１０：チャックテーブル、１１：クランプ、１２：回転機構、２０：切削送り機構、
２１：Ｘ軸ガイドレール、２２：スライダ、２３：Ｘ軸ボールネジ、
２４：Ｘ軸サーボモータ、３０：切削ユニット、３１：スピンドルユニット、
３２：撮像ユニット、３３：スピンドルハウジング、３４：スピンドル、
３５：切削ブレード、３５ａ：基台、３５ｂ：切れ刃、４０：切込み送り機構、
４１：Ｚ軸ガイドレール、４２：昇降板、４３：Ｚ軸ボールネジ、
４４：Ｚ軸サーボモータ、５０：割り出し送り機構、５１：スライダ、
５２：Ｙ軸ガイドレール、５３：Ｙ軸ボールネジ、６０：研削水供給部、
６１：シャワーノズル、６２：クーラーノズル、６３：切削水供給部、
６４，６５：配管、７０：ウォータケース、７０ａ：開口部、７１：内壁、７２：外壁、７３：底壁、７４：排水口、８０：排水機構、８１：排水管、８１Ａ：排水管の垂直部、
８２：ドレインパイプ、８３：噴射部、８３Ａ：ミキシング部、８３ａ：連通孔、
８４：エア供給源、８５：水供給源、８６：エア配管（エア供給経路）、
８７：水配管（水供給経路）、８８：分岐管、８９：吸引源、９０，９１：プラグ、
９２：噴射ノズル、９２ａ：噴射ノズルの流入口、９２ｂ：噴射ノズルの噴射口、
１００：制御部、Ｄ：デバイス、Ｆ：リングフレーム、Ｌ１，Ｌ２：分割予定ライン、
Ｔ：ダイシングテープ、Ｖ１，Ｖ２：開閉バルブ、Ｖ３：エアバルブ、Ｖ４：水バルブ、Ｗ：ウェーハ（被加工物）
１０：チャックテーブル、１１：クランプ、１２：回転機構、２０：切削送り機構、
２１：Ｘ軸ガイドレール、２２：スライダ、２３：Ｘ軸ボールネジ、
２４：Ｘ軸サーボモータ、３０：切削ユニット、３１：スピンドルユニット、
３２：撮像ユニット、３３：スピンドルハウジング、３４：スピンドル、
３５：切削ブレード、３５ａ：基台、３５ｂ：切れ刃、４０：切込み送り機構、
４１：Ｚ軸ガイドレール、４２：昇降板、４３：Ｚ軸ボールネジ、
４４：Ｚ軸サーボモータ、５０：割り出し送り機構、５１：スライダ、
５２：Ｙ軸ガイドレール、５３：Ｙ軸ボールネジ、６０：研削水供給部、
６１：シャワーノズル、６２：クーラーノズル、６３：切削水供給部、
６４，６５：配管、７０：ウォータケース、７０ａ：開口部、７１：内壁、７２：外壁、７３：底壁、７４：排水口、８０：排水機構、８１：排水管、８１Ａ：排水管の垂直部、
８２：ドレインパイプ、８３：噴射部、８３Ａ：ミキシング部、８３ａ：連通孔、
８４：エア供給源、８５：水供給源、８６：エア配管（エア供給経路）、
８７：水配管（水供給経路）、８８：分岐管、８９：吸引源、９０，９１：プラグ、
９２：噴射ノズル、９２ａ：噴射ノズルの流入口、９２ｂ：噴射ノズルの噴射口、
１００：制御部、Ｄ：デバイス、Ｆ：リングフレーム、Ｌ１，Ｌ２：分割予定ライン、
Ｔ：ダイシングテープ、Ｖ１，Ｖ２：開閉バルブ、Ｖ３：エアバルブ、Ｖ４：水バルブ、Ｗ：ウェーハ（被加工物）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】