JP2022147269A - 切削装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】加工液への金属の混入を防止することが可能な切削装置を提供する。
【解決手段】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チャックテーブルと、チャックテーブルによって保持された被加工物を切削する切削ブレードが装着され、被加工物に加工液を供給する加工液供給ノズルを備える切削ユニットと、加工液供給ノズルに加工液を供給する加工液供給ユニットと、を備え、加工液供給ユニットは、液体を生成する液体生成ユニットと、液体生成ユニットから供給された液体を、加工液供給ノズルに接続された加工液供給路と、測定液供給路とに供給する分岐路と、測定液供給路に供給された液体の比抵抗又は導電率を測定する測定ユニットと、測定ユニットによって比抵抗又は導電率が測定された液体が排出される廃棄路と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】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チャックテーブルと、チャックテーブルによって保持された被加工物を切削する切削ブレードが装着され、被加工物に加工液を供給する加工液供給ノズルを備える切削ユニットと、加工液供給ノズルに加工液を供給する加工液供給ユニットと、を備え、加工液供給ユニットは、液体を生成する液体生成ユニットと、液体生成ユニットから供給された液体を、加工液供給ノズルに接続された加工液供給路と、測定液供給路とに供給する分岐路と、測定液供給路に供給された液体の比抵抗又は導電率を測定する測定ユニットと、測定ユニットによって比抵抗又は導電率が測定された液体が排出される廃棄路と、を備える。
【選択図】図３
Description
本発明は、被加工物を切削する切削装置に関する。
デバイスチップの製造プロセスでは、格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）によって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハをストリートに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。デバイスチップは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に搭載される。
ウェーハの分割には、切削装置が用いられる。切削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、被加工物に切削加工を施す切削ユニットとを備えている。切削ユニットはスピンドルを備えており、スピンドルの先端部には被加工物を切削するための環状の切削ブレードが装着される。ウェーハをチャックテーブルで保持し、回転する切削ブレードをウェーハに切り込ませることにより、ウェーハが切削、分割される。
切削ブレードでウェーハを切削する際には、ウェーハ及び切削ブレードに加工液が供給される（特許文献１参照）。この加工液により、ウェーハと切削ブレードとが冷却されるとともに、切削によって生じた屑（切削屑）が洗い流される。
切削装置で被加工物を加工する際に供給される加工液としては、純水が用いられることが多い。ただし、純水は比抵抗（電気抵抗率）が高いため、切削加工中に被加工物及び切削ブレードに純水が供給されると、高速で回転する切削ブレードと被加工物との接触領域において静電気が生じやすくなる。これにより、被加工物に形成されたデバイスの静電破壊が発生し、デバイスチップの歩留まりが低下するおそれがある。
そこで、二酸化炭素が混合された純水（炭酸水）が加工液として用いられることがある。炭酸水は、純水と比較して比抵抗が小さいため、切削加工中に被加工物及び切削ブレードに供給されても静電気を生じさせにくい。これにより、デバイスの静電破壊が抑制される。
加工液として炭酸水を用いる場合には、純水に添加される二酸化炭素の量を調節することにより、加工液の比抵抗の値を制御できる。例えば、切削ユニットに加工液を供給する加工液供給路に、液体の比抵抗を測定する比抵抗測定器が設置される。そして、加工液供給路を流れる加工液の比抵抗が比抵抗測定器によって測定され、測定結果に基づいて純水に添加される二酸化炭素の量が調節される。これにより、加工液の比抵抗の値がフィードバックされ、切削ユニットに供給される加工液の比抵抗の値が所望の範囲内に維持される。
しかしながら、比抵抗測定器の測定針には銅等の金属が用いられている。そのため、加工液供給路を流れる加工液の比抵抗を比抵抗測定器によって測定すると、切削ユニットに供給される加工液に金属が混入する。その結果、金属を含む加工液が被加工物に供給され、被加工物の汚染、デバイスの動作不良等の不都合が発生するおそれがある。
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、加工液への金属の混入を防止することが可能な切削装置の提供を目的とする。
本発明の一態様によれば、被加工物を切削する切削装置であって、該被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルによって保持された該被加工物を切削する切削ブレードが装着され、該被加工物に加工液を供給する加工液供給ノズルを備える切削ユニットと、該加工液供給ノズルに該加工液を供給する加工液供給ユニットと、を備え、該加工液供給ユニットは、液体を生成する液体生成ユニットと、該液体生成ユニットから供給された該液体を、該加工液供給ノズルに接続された加工液供給路と、測定液供給路とに供給する分岐路と、該測定液供給路に供給された該液体の比抵抗又は導電率を測定する測定ユニットと、該測定ユニットによって比抵抗又は導電率が測定された該液体が排出される廃棄路と、を備える切削装置が提供される。
なお、好ましくは、該液体生成ユニットは、純水を供給する純水供給源と、二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給源と、該純水供給源から供給された純水と、該二酸化炭素供給源から供給された二酸化炭素とを混合する混合部と、該二酸化炭素供給源から該混合部に供給される二酸化炭素の量を調節する二酸化炭素供給バルブと、を備える。
また、好ましくは、該測定液供給路に供給される該液体の量は、該加工液供給路に供給される該液体の量よりも少ない。また、好ましくは、該加工液供給ユニットは、該分岐路から該測定ユニットに供給される該液体の量を調節する測定液供給バルブを更に備える。また、好ましくは、該切削装置は、該分岐路から供給された該液体を、該加工液供給路と洗浄液供給路とに供給する分岐路を更に備える。
本発明の一態様に係る切削装置では、液体生成ユニットから供給された液体が分岐され、加工液供給路と測定液供給路とに供給される。そして、測定液供給路から測定ユニットに供給され、比抵抗又は導電率が測定された液体は、廃棄路に排出される。これにより、被加工物に供給される加工液に金属が混入することを防止できる。
以下、添付図面を参照して本実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る切削装置の構成例について説明する。図１は、切削装置２を示す斜視図である。なお、図１において、Ｘ軸方向（加工送り方向、左右方向、第１水平方向）とＹ軸方向（割り出し送り方向、前後方向、第２水平方向）とは、互いに垂直な方向である。また、Ｚ軸方向（鉛直方向、上下方向、高さ方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向である。
切削装置２は、切削装置２を構成する各構成要素を支持及び収容する基台４を備える。基台４の前端側の角部には開口４ａが形成されており、開口４ａの内部には、昇降機構（不図示）によってＺ軸方向に沿って移動（昇降）するカセット支持台６が設けられている。カセット支持台６上には、切削装置２によって加工される複数の被加工物１１を収容可能なカセット８が搭載される。なお、図１ではカセット８の輪郭を二点鎖線で示している。
例えば被加工物１１は、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハであり、互いに概ね平行な表面及び裏面を備える。被加工物１１は、互いに交差するように格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）によって、複数の矩形状の領域に区画されている。また、ストリートによって区画された領域の表面側にはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイス等のデバイスが形成されている。切削装置２によって被加工物１１をストリートに沿って切削、分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。
ただし、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば被加工物１１は、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、サファイア、ガラス（石英ガラス、ホウケイ酸ガラス等）、樹脂、セラミックス、金属等でなるウェーハ（基板）であってもよい。また、デバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はなく、被加工物１１にはデバイスが形成されていなくてもよい。
切削装置２によって被加工物１１を加工する際には、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属でなる環状のフレーム１３によって被加工物１１が支持される。フレーム１３の中央部には、フレーム１３を厚さ方向に貫通する円形の開口が設けられている。フレーム１３の開口の直径は被加工物１１の直径よりも大きく、被加工物１１は、フレーム１３の開口の内側に配置される。
被加工物１１及びフレーム１３には、テープ１５が貼付される。テープ１５は、円形に形成されたフィルム状の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊層）とを含む。例えば基材は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなる。また、粘着層は、エポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。なお、粘着層は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂であってもよい。
テープ１５の中央部が被加工物１１の裏面（下面）側に貼付され、テープ１５の外周部がフレーム１３に貼付されると、被加工物１１がテープ１５を介してフレーム１３によって支持される。そして、被加工物１１はフレーム１３によって支持された状態でカセット８に収容される。
開口４ａの後方には、被加工物１１を搬送する搬送ユニット（搬送機構）１０が設けられている。搬送ユニット１０は、Ｙ軸方向に沿って移動可能に構成されており、被加工物１１をカセット８から搬出するとともに被加工物１１をカセット８に搬入する。また、搬送ユニット１０の開口４ａ側（カセット８側）の端部には、フレーム１３を把持する把持部１０ａが設けられている。
開口４ａと搬送ユニット１０との間には、カセット８から搬出された被加工物１１、又は、カセット８に搬入される被加工物１１が仮置きされる仮置き領域１２が設けられている。仮置き領域１２には、Ｙ軸方向に沿って互いに概ね平行に配置された一対のガイドレール１４が設けられている。一対のガイドレール１４は、Ｘ軸方向に沿って互いに接近及び離隔するように移動し、フレーム１３を挟み込んで被加工物１１の位置合わせを行う。
仮置き領域１２の近傍には、被加工物１１を搬送する搬送ユニット（搬送機構）１６が設けられている。例えば搬送ユニット１６は、フレーム１３の上面側を吸引保持する複数の吸引パッドを備える。
開口４ａの側方には、長手方向がＸ軸方向に沿うように形成された矩形状の開口４ｂが設けられている。開口４ｂの内部には、平板状の移動テーブル１８ａを備える移動ユニット（移動機構）１８が設けられている。移動ユニット１８は、例えばボールねじ式の移動機構であり、移動テーブル１８ａをＸ軸方向に沿って移動させる。また、移動テーブル１８ａの両側には、Ｘ軸方向に沿って伸縮する蛇腹状の防塵防滴カバー２０が移動ユニット１８の構成要素を覆うように設けられている。
移動テーブル１８ａ上には、被加工物１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）２２が設けられている。チャックテーブル２２の上面は、水平方向（ＸＹ平面方向）と概ね平行な平坦面であり、被加工物１１を保持する保持面２２ａを構成している。保持面２２ａは、チャックテーブル２２の内部に設けられた流路（不図示）、バルブ（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。また、チャックテーブル２２の周囲には、フレーム１３を把持して固定する複数のクランプ２４が設けられている。
移動ユニット１８は、チャックテーブル２２を移動テーブル１８ａとともにＸ軸方向に沿って移動させる。そして、チャックテーブル２２は移動ユニット１８によって、被加工物１１の搬送が行われる搬送領域Ａと、被加工物１１の加工が行われる加工領域Ｂとに位置付けられる。また、チャックテーブル２２にはモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、この回転駆動源はチャックテーブル２２をＺ軸方向に概ね平行な回転軸の周りで回転させる。
加工領域Ｂには、被加工物１１に切削加工を施す切削ユニット２６が設けられている。切削ユニット２６には、環状の切削ブレード２８が装着される。切削ユニット２６は、切削ブレード２８を回転させて被加工物１１に切り込ませることにより、被加工物１１を切削する。
切削ユニット２６には、切削ユニット２６をＹ軸方向及びＺ軸方向に沿って移動させる移動ユニット（移動機構、不図示）が接続されている。例えば移動ユニットは、Ｙ軸方向に沿って配置されたＹ軸ボールねじとＺ軸方向に沿って配置されたＺ軸ボールねじとを備えるボールねじ式の移動機構である。この移動ユニットによって、切削ユニット２６に装着された切削ブレード２８のＹ軸方向及びＺ軸方向における位置が調節される。
チャックテーブル２２の移動経路（搬送領域Ａと加工領域Ｂとの間）と重なる位置には、チャックテーブル２２によって保持された被加工物１１等を撮像する撮像ユニット３０が設けられている。例えば撮像ユニット３０は、可視光を受光して電気信号に変換する撮像素子を備える可視光カメラや、赤外線を受光して電気信号に変換する撮像素子を備える赤外線カメラを備える。撮像ユニット３０によって取得された画像は、被加工物１１と切削ユニット２６との位置合わせ等に用いられる。
チャックテーブル２２の後方には、被加工物１１を洗浄する洗浄ユニット（洗浄機構）３２が設けられている。例えば洗浄ユニット３２は、被加工物１１を保持して回転するスピンナテーブルと、スピンナテーブルによって保持された被加工物１１に向かって洗浄用の液体（洗浄液）を供給する洗浄ノズルとを備える。
洗浄ユニット３２の上方には、チャックテーブル２２と洗浄ユニット３２との間で被加工物１１を搬送する搬送ユニット（搬送機構）３４が設けられている。例えば搬送ユニット３４は、フレーム１３の上面側を吸引保持する複数の吸引パッドを備える。
加工領域Ｂの後方には支持台３６が設けられており、支持台３６上には表示ユニット（表示部、表示装置）３８が搭載されている。さらに、基台４の前端部には、切削装置２に各種の情報を入力するための入力ユニット（入力部、入力装置）４０が設けられている。
表示ユニット３８としては、各種のディスプレイが用いられる。また、入力ユニット４０としては、複数の操作キーを備える操作パネル、マウス、キーボード等が用いられる。なお、切削装置２は、ユーザーインターフェースとして機能するタッチパネルを備えていてもよい。この場合には、タッチパネルが表示ユニット３８及び入力ユニット４０として機能する。そして、オペレーターは、タッチパネルのタッチ操作によって切削装置２に情報を入力できる。
切削装置２を構成する各構成要素（カセット支持台６、搬送ユニット１０、ガイドレール１４、搬送ユニット１６、移動ユニット１８、チャックテーブル２２、クランプ２４、切削ユニット２６、撮像ユニット３０、洗浄ユニット３２、搬送ユニット３４、表示ユニット３８、入力ユニット４０等）はそれぞれ、制御ユニット（制御部、制御装置）４２に接続されている。制御ユニット４２は、切削装置２の各構成要素の動作を制御する制御信号を生成することにより、切削装置２の稼働を制御する。
例えば制御ユニット４２は、コンピュータによって構成される。具体的には、制御ユニット４２は、切削装置２の稼働に必要な演算を行う演算部と、演算部における演算に用いられる各種の情報（データ、プログラム等）を記憶する記憶部とを備える。演算部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを含んで構成される。また、記憶部は、主記憶装置、補助記憶装置等として機能するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んで構成される。
上記の切削装置２によって、被加工物１１が加工される。具体的には、まず、搬送ユニット１０がカセット８に向かって移動し、カセット８に収容されているフレーム１３の端部を把持部１０ａで把持する。その後、搬送ユニット１０はＹ軸方向に沿ってカセット８から離れるように移動する。これにより、被加工物１１がカセット８から引き出され、一対のガイドレール１４上に配置される。
一対のガイドレール１４は、フレーム１３を下側から支持した状態で互いに接近し、フレーム１３を挟み込む。これにより、被加工物１１の位置合わせが行われる。その後、被加工物１１は搬送ユニット１６によって吸引保持され、搬送領域Ａに位置付けられたチャックテーブル２２に搬送される。
被加工物１１は、チャックテーブル２２の保持面２２ａ上にテープ１５を介して配置される。また、フレーム１３が複数のクランプ２４によって固定される。この状態で、保持面２２ａに吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、被加工物１１がテープ１５を介してチャックテーブル２２によって吸引保持される。そして、被加工物１１を保持したチャックテーブル２２は、移動ユニット１８によって加工領域Ｂに位置付けられる。
次に、切削ユニット２６に装着された切削ブレード２８によって、被加工物１１が切削される。例えば、切削ブレード２８の下端を被加工物１１の上面よりも下方に位置付けた状態で、切削ブレード２８を回転させつつチャックテーブル２２をＸ軸方向に沿って移動させる（加工送り）。これにより、チャックテーブル２２と切削ユニット２６とがＸ軸方向に沿って相対的に移動し、回転する切削ブレード２８が被加工物１１に切り込む。その結果、被加工物１１が線状に切削される。
被加工物１１の加工が完了すると、被加工物１１は搬送ユニット３４によってチャックテーブル２２から洗浄ユニット３２に搬送され、洗浄ユニット３２によって洗浄される。そして、洗浄後の被加工物１１は搬送ユニット１６によって一対のガイドレール１４上に搬送された後、搬送ユニット１０の把持部１０ａに把持されてカセット８に収容される。
図２（Ａ）は、切削ユニット２６を示す斜視図である。切削ユニット２６は、中空の円柱状に形成されたハウジング５０を備える。ハウジング５０には、Ｙ軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル５２が収容されている。スピンドル５２の先端部（一端側）は、ハウジング５０から露出している。また、スピンドル５２の基端部（他端側）には、スピンドル５２を回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。
スピンドル５２の先端部には、切削ブレード２８を支持するマウント５４が固定されている。マウント５４は、円盤状のフランジ部５６と、フランジ部５６の表面５６ａの中央部から突出する円柱状の支持軸（ボス部）５８とを備える。フランジ部５６の外周部の表面５６ａ側には、表面５６ａから突出する環状の凸部５６ｂが、フランジ部５６の外周縁に沿って設けられている。凸部５６ｂの先端面は、表面５６ａと概ね平行に形成されている。また、支持軸５８の外周面には、ねじ部５８ａが形成されている。
マウント５４には、被加工物１１を切削する環状の切削ブレード２８が装着される。切削ブレード２８は、アルミニウム合金等の金属でなる環状の基台２８ａと、基台２８ａの外縁部に沿って形成された環状の切り刃２８ｂとを備える。また、切削ブレード２８の中央部には、切削ブレード２８を厚さ方向に貫通する円柱状の開口２８ｃが設けられている。
切り刃２８ｂは、基台２８ａの外周縁から基台２８ａの半径方向外側に向かって突出するように形成される。例えば切り刃２８ｂは、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ：cubic Boron Nitride）等でなる砥粒を、ニッケルめっき層等の結合材で固定することにより形成される。なお、砥粒の材質、砥粒の粒径、結合材の材質等に制限はなく、被加工物１１の材質等に応じて適宜選択される。
支持軸５８のねじ部５８ａには、切削ブレード２８を固定するための環状の固定ナット６０が締結される。固定ナット６０の中央部には、固定ナット６０を厚さ方向に貫通する円柱状の開口６０ａが設けられている。また、開口６０ａの内部で露出する固定ナット６０の内周面には、支持軸５８のねじ部５８ａに対応するねじ溝が形成されている。
切削ブレード２８は、開口２８ｃに支持軸５８が挿入されるように、マウント５４に装着される。この状態で、固定ナット６０を支持軸５８のねじ部５８ａに螺合して締め付けると、切削ブレード２８がフランジ部５６の凸部５６ｂの先端面と固定ナット６０とによって挟持され、スピンドル５２の先端部（マウント５４）に固定される。そして、切削ブレード２８は、回転駆動源からスピンドル５２及びマウント５４を介して伝達される動力により、Ｙ軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。
図２（Ｂ）は、ブレードカバー６２が装着された切削ユニット２６を示す斜視図である。切削ユニット２６に装着された切削ブレード２８は、ハウジング５０に固定された箱型のブレードカバー６２によって覆われる。ブレードカバー６２は、加工液が供給される一対の接続部６４と、接続部６４に接続され切削ブレード２８の下端部を挟むように配置される一対の加工液供給ノズル６６とを備える。一対の加工液供給ノズル６６にはそれぞれ、切削ブレード２８に向かって開口する供給口（不図示）が形成されている。
切削ユニット２６には、加工液供給路６８が接続されている。加工液供給路６８の一端側は加工液を供給する加工液供給ユニット７０に接続され、加工液供給路６８の他端側は一対の接続部６４に接続される。
被加工物１１の切削中は、加工液供給ユニット７０から加工液供給路６８を介して接続部６４に加工液が供給される。そして、接続部６４から加工液供給ノズル６６に加工液が流入し、加工液供給ノズル６６の供給口から切削ブレード２８の表面及び裏面に向かって加工液が供給される。加工液によって、被加工物１１及び切削ブレード２８が冷却されるとともに、切削加工によって生じた屑（加工屑）が洗い流される。
図３は、加工液供給ユニット７０を示すブロック図である。加工液供給ユニット７０は、加工液を生成して加工液供給路６８に供給する。具体的には、加工液供給ユニット７０は、加工液として使用される液体を生成する液体生成ユニット７２を備える。
液体生成ユニット７２は、純水を供給する純水供給源（純水供給ユニット）７４と、二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給源（二酸化炭素供給ユニット）７６とを含む。また、液体生成ユニット７２は、純水供給源７４から供給された純水と二酸化炭素供給源７６から供給された二酸化炭素とを混合する混合部７８を含む。純水供給源７４は、純水供給路８０を介して混合部７８に接続されており、二酸化炭素供給源７６は二酸化炭素供給路８２を介して混合部７８に接続されている。
例えば純水供給源７４は、純水が貯留されたタンクと、タンクに貯留された純水を純水供給路８０に送り出すポンプとを備え、純水供給路８０に純水を供給する。また、例えば二酸化炭素供給源７６は、二酸化炭素が充填されたボンベを備え、二酸化炭素供給路８２に二酸化炭素を供給する。
二酸化炭素供給源７６と混合部７８との間には、二酸化炭素供給源７６から混合部７８に供給される二酸化炭素の量を調節する二酸化炭素供給バルブ８４が設けられている。二酸化炭素供給バルブ８４は、二酸化炭素供給路８２に接続されており、二酸化炭素供給バルブ８４の開閉時間又は開度によって混合部７８に供給される二酸化炭素の量が制御される。
純水供給路８０に供給された純水と二酸化炭素供給路８２に供給された二酸化炭素とは、混合部７８において合流して混合される。これにより、二酸化炭素が混入した純水（炭酸水）が生成される。そして、混合部７８において生成された液体（混合液）は、混合液供給路８６に供給される。
純水供給路８０、二酸化炭素供給路８２、混合液供給路８６はそれぞれ、チューブ、パイプ等の配管によって構成される流体の流路である。そして、例えば混合部７８は、純水供給路８０、二酸化炭素供給路８２、混合液供給路８６に接続された継手（合流継手）によって構成される。また、純水供給路８０、二酸化炭素供給路８２、混合液供給路８６を溶接等によって互いに連結させることにより、混合部７８を形成してもよい。
混合部７８によって生成された混合液は、混合液供給路８６を介して分岐路（第１分岐路）８８に供給される。分岐路８８は、混合液供給路８６から供給された混合液を分岐させ、加工液供給路６８と測定液供給路９０とに供給する。
加工液供給路６８及び測定液供給路９０は、チューブ、パイプ等の配管によって構成される流体の流路である。また、例えば分岐路８８は、加工液供給路６８、混合液供給路８６、測定液供給路９０に接続された継手（分岐継手）によって構成される。なお、加工液供給路６８、混合液供給路８６、測定液供給路９０を溶接等によって互いに連結させることにより、分岐路８８を形成してもよい。
分岐路８８から加工液供給路６８に供給された液体（加工液）は、切削ユニット２６の加工液供給ノズル６６（図２（Ｂ）参照）に供給され、加工液として使用される。なお、加工液供給路６８に供給される液体は、二酸化炭素が混入した純水（炭酸水）であり、炭酸水は純水と比較して比抵抗が小さい。そのため、加工液として炭酸水を用いると、切削ブレード２８による被加工物１１の加工中に静電気が生じにくくなる。これにより、被加工物１１に形成されたデバイスの静電破壊が抑制される。
分岐路８８から測定液供給路９０に供給された液体（測定液）は、液体の比抵抗（電気抵抗率）又は導電率（電気伝導率）を測定する測定ユニット９２に供給される。例えば測定ユニット９２は、液体の比抵抗を測定する比抵抗測定器、液体の導電率を測定する導電率測定器等の測定器を備える。なお、測定器は、銅等の金属でなり測定対象となる液体に浸漬される測定針を含む。
測定液供給路９０に供給された液体に測定ユニット９２（測定器）の測定針を浸漬させることにより、液体の比抵抗又は導電率が測定される。なお、測定ユニット９２は、測定液供給路９０から供給された液体を一時的に貯留する貯留部（容器等）を備えていてもよい。この場合には、貯留部に貯留された液体に測定ユニット９２の測定針が浸漬される。
混合部７８から分岐路８８に供給される液体の総量は、加工液供給路６８に供給される加工液の量と測定液供給路９０に供給される測定液の量との和に相当する。そのため、測定液供給路９０を流れる測定液の量を制御することにより、加工液供給路６８に供給される加工液の量と測定液供給路９０に供給される測定液の量との割合を調節することができる。例えば、測定液供給路９０を流れる測定液の量は、分岐路８８として用いられる継手の構造及び寸法、測定液供給路９０の内径等によって調節できる。
測定ユニット９２によって測定された値（比抵抗の値、導電率の値等）は、制御ユニット４２に出力される。そして、制御ユニット４２は、測定値に応じて二酸化炭素供給バルブ８４に制御信号を出力し、二酸化炭素供給バルブ８４の開閉時間又は開度を制御する。これにより、混合部７８に供給される二酸化炭素の量が調節され、混合部７８から混合液供給路８６に供給される混合液の比抵抗及び導電率が制御される。
例えば、測定ユニット９２によって測定液の比抵抗が測定される場合には、制御ユニット４２の記憶部（メモリ）に、混合液の比抵抗の許容範囲を定義する基準値（上限値及び下限値）が記憶される。そして、制御ユニット４２は、測定ユニット９２から入力された測定値と記憶部に記憶されている基準値とを比較することにより、混合液の比抵抗の値が許容範囲内であるか否かを判定する。
測定値が許容範囲の上限値を超えている場合には、制御ユニット４２は二酸化炭素供給バルブ８４に制御信号を出力し、二酸化炭素供給バルブ８４の開時間又は開度を増加させる。これにより、混合部７８に供給される二酸化炭素の量が増加し、混合液の比抵抗が下がる。一方、測定値が許容範囲の下限値を下回っている場合には、制御ユニット４２は二酸化炭素供給バルブ８４に制御信号を出力し、二酸化炭素供給バルブ８４の開時間又は開度を減少させる。これにより、混合部７８に供給される二酸化炭素の量が減少し、混合液の比抵抗が上がる。
一方、測定ユニット９２によって混合液の導電率が測定される場合には、制御ユニット４２の記憶部（メモリ）に、混合液の導電率の許容範囲を定義する基準値（上限値及び下限値）が記憶される。そして、制御ユニット４２は、測定ユニット９２から入力された測定値と記憶部に記憶されている基準値とを比較することにより、混合液の導電率の値が許容範囲内であるか否かを判定する。
測定値が許容範囲の上限値を超えている場合には、制御ユニット４２は二酸化炭素供給バルブ８４に制御信号を出力し、二酸化炭素供給バルブ８４の開時間又は開度を減少させる。これにより、混合部７８に供給される二酸化炭素の量が減少し、混合液の導電率が下がる。一方、測定値が許容範囲の下限値を下回っている場合には、制御ユニット４２は二酸化炭素供給バルブ８４に制御信号を出力し、二酸化炭素供給バルブ８４の開時間又は開度を増加させる。これにより、混合部７８に供給される二酸化炭素の量が増加し、混合液の導電率が上がる。
ここで、測定ユニット９２によって比抵抗又は導電率が測定される液体（測定液）には、前述の通り測定ユニット９２（測定器）の測定針が浸漬される。このとき測定液には、測定針を構成する銅等の金属が混入する。そのため、仮に測定ユニット９２による測定の対象とされた測定液が加工液として使用されると、金属を含有する加工液が被加工物１１に供給され、被加工物１１が汚染されるおそれがある。
そこで、本実施形態においては、測定ユニット９２によって比抵抗又は導電率が測定された液体を、加工液として使用せずに廃棄する。具体的には、測定ユニット９２には、チューブ、パイプ等の配管によって構成される廃棄路（廃液路）９４が接続されている。そして、測定ユニット９２によって比抵抗又は導電率が測定された液体は、廃棄路９４に供給され、加工液供給ユニット７０の外部に排出される。これにより、金属を含有する測定液が被加工物１１に供給されず、被加工物１１の汚染が回避される。
なお、分岐路８８から測定液供給路９０に供給される液体の量は、分岐路８８から加工液供給路６８に供給される液体の量よりも少ないことが好ましい。これにより、廃棄される測定液の量を削減し、切削ユニット２６の加工液供給ノズル６６（図２（Ｂ）参照）に供給される加工液の量を増加させることができる。具体的には、測定液供給路９０に供給される液体の量は、加工液供給路６８に供給される液体の量の３０％以下、好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下に設定される。
例えば、加工液供給路６８に供給される液体の流量が１０Ｌ／ｍｉｎ以上１５Ｌ／ｍｉｎ以下に設定される場合、測定液供給路９０に供給される液体の流量は３Ｌ／ｍｉｎ以下に設定できる。ただし、測定液供給路９０に供給される液体の量は適宜変更できる。なお、測定液供給路９０に供給される液体の量を、測定ユニット９２による比抵抗又は導電率の測定に必要な最低限の量に設定することにより、加工液供給路６８に供給される液体の量を最大化することができる。
以上の通り、本実施形態に係る切削装置２では、液体生成ユニット７２から供給された液体が分岐され、加工液供給路６８と測定液供給路９０とに供給される。そして、測定液供給路９０から測定ユニット９２に供給され、比抵抗又は導電率が測定された液体は、廃棄路９４に排出される。これにより、被加工物１１に供給される加工液に金属が混入することを防止でき、被加工物１１の汚染が回避される。
なお、加工液供給ユニット７０の構成は、金属を含む測定液が被加工物１１に供給されない限り、適宜変更できる。例えば加工液供給ユニット７０は、測定ユニット９２への液体の供給量を調節する測定液供給バルブを備えていてもよい。
図４は、測定液供給バルブ９６を備える加工液供給ユニット７０を示すブロック図である。図４に示すように、分岐路８８と測定ユニット９２との間には、分岐路８８から測定ユニット９２に供給される液体の量を調節する測定液供給バルブ９６が設けられていてもよい。測定液供給バルブ９６は、測定液供給路９０に接続されており、測定液供給バルブ９６の開閉時間又は開度によって測定ユニット９２に供給される液体の量が制御される。なお、測定液供給バルブ９６の開閉は、制御ユニット４２から入力される制御信号によって制御される。
測定液供給バルブ９６を設けることにより、分岐路８８から測定ユニット９２に供給される液体の量を自由に制御することが可能となる。これにより、加工液供給路６８に供給される加工液の量と測定液供給路９０に供給される測定液の量との割合を容易且つ厳密に制御できる。また、測定液の比抵抗又は導電率の測定を実施しない期間中は、測定液供給バルブ９６を閉じることにより、混合部７８において生成された混合液を全て加工液供給路６８に加工液として供給することができる。
また、加工液供給ユニット７０から供給された液体は、加工液以外の用途で使用することもできる。例えば、加工液供給ユニット７０から供給された液体を洗浄液として使用することもできる。
図５は、分岐路（第２分岐路）１００が接続された加工液供給ユニット７０を示すブロック図である。分岐路１００は、流路９８を介して分岐路８８に接続されている。そして、分岐路１００は、分岐路８８から流路９８を介して供給された液体を分岐させ、加工液供給路６８と洗浄液供給路１０２とに供給する。なお、分岐路１００の具体的な構成例は、分岐路８８と同様である。また、流路９８及び洗浄液供給路１０２は、チューブ、パイプ等の配管によって構成される。
洗浄液供給路１０２は、切削装置２の洗浄ユニット３２（図１参照）に接続されている。そして、分岐路１００から洗浄液供給路１０２に供給された液体は、洗浄ユニット３２が備える洗浄ノズルに供給される。これにより、洗浄能力が高い炭酸水を洗浄液として用いて被加工物１１を洗浄できる。なお、洗浄液供給路１０２には、分岐路１００から洗浄ユニット３２に供給される液体（洗浄液）の量を調節する洗浄液供給バルブが設けられていてもよい。
その他、本実施形態に係る構造、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できる。
１１ 被加工物
１３ フレーム
１５ テープ
２ 切削装置
４ 基台
４ａ，４ｂ 開口
６ カセット支持台
８ カセット
１０ 搬送ユニット（搬送機構）
１０ａ 把持部
１２ 仮置き領域
１４ ガイドレール
１６ 搬送ユニット（搬送機構）
１８ 移動ユニット（移動機構）
１８ａ 移動テーブル
２０ 防塵防滴カバー
２２ チャックテーブル（保持テーブル）
２２ａ 保持面
２４ クランプ
２６ 切削ユニット
２８ 切削ブレード
２８ａ 基台
２８ｂ 切り刃
２８ｃ 開口
２８ｃ 開口
３０ 撮像ユニット
３２ 洗浄ユニット（洗浄機構）
３４ 搬送ユニット（搬送機構）
３６ 支持台
３８ 表示ユニット（表示部、表示装置）
４０ 入力ユニット（入力部、入力装置）
４２ 制御ユニット（制御部、制御装置）
５０ ハウジング
５２ スピンドル
５４ マウント
５６ フランジ部
５６ａ 表面
５６ｂ 凸部
５８ 支持軸（ボス部）
５８ａ ねじ部
６０ 固定ナット
６０ａ 開口
６２ ブレードカバー
６４ 接続部
６６ 加工液供給ノズル
６８ 加工液供給路
７０ 加工液供給ユニット
７２ 液体生成ユニット
７４ 純水供給源（純水供給ユニット）
７６ 二酸化炭素供給源（二酸化炭素供給ユニット）
７８ 混合部
８０ 純水供給路
８２ 二酸化炭素供給路
８４ 二酸化炭素供給バルブ
８６ 混合液供給路
８８ 分岐路（第１分岐路）
９０ 測定液供給路
９２ 測定ユニット
９４ 廃棄路（廃液路）
９６ 測定液供給バルブ
９８ 流路
１００ 分岐路（第２分岐路）
１０２ 洗浄液供給路
１３ フレーム
１５ テープ
２ 切削装置
４ 基台
４ａ，４ｂ 開口
６ カセット支持台
８ カセット
１０ 搬送ユニット（搬送機構）
１０ａ 把持部
１２ 仮置き領域
１４ ガイドレール
１６ 搬送ユニット（搬送機構）
１８ 移動ユニット（移動機構）
１８ａ 移動テーブル
２０ 防塵防滴カバー
２２ チャックテーブル（保持テーブル）
２２ａ 保持面
２４ クランプ
２６ 切削ユニット
２８ 切削ブレード
２８ａ 基台
２８ｂ 切り刃
２８ｃ 開口
２８ｃ 開口
３０ 撮像ユニット
３２ 洗浄ユニット（洗浄機構）
３４ 搬送ユニット（搬送機構）
３６ 支持台
３８ 表示ユニット（表示部、表示装置）
４０ 入力ユニット（入力部、入力装置）
４２ 制御ユニット（制御部、制御装置）
５０ ハウジング
５２ スピンドル
５４ マウント
５６ フランジ部
５６ａ 表面
５６ｂ 凸部
５８ 支持軸（ボス部）
５８ａ ねじ部
６０ 固定ナット
６０ａ 開口
６２ ブレードカバー
６４ 接続部
６６ 加工液供給ノズル
６８ 加工液供給路
７０ 加工液供給ユニット
７２ 液体生成ユニット
７４ 純水供給源（純水供給ユニット）
７６ 二酸化炭素供給源（二酸化炭素供給ユニット）
７８ 混合部
８０ 純水供給路
８２ 二酸化炭素供給路
８４ 二酸化炭素供給バルブ
８６ 混合液供給路
８８ 分岐路（第１分岐路）
９０ 測定液供給路
９２ 測定ユニット
９４ 廃棄路（廃液路）
９６ 測定液供給バルブ
９８ 流路
１００ 分岐路（第２分岐路）
１０２ 洗浄液供給路
Claims (5)
- 被加工物を切削する切削装置であって、
該被加工物を保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルによって保持された該被加工物を切削する切削ブレードが装着され、該被加工物に加工液を供給する加工液供給ノズルを備える切削ユニットと、
該加工液供給ノズルに該加工液を供給する加工液供給ユニットと、を備え、
該加工液供給ユニットは、
液体を生成する液体生成ユニットと、
該液体生成ユニットから供給された該液体を、該加工液供給ノズルに接続された加工液供給路と、測定液供給路とに供給する分岐路と、
該測定液供給路に供給された該液体の比抵抗又は導電率を測定する測定ユニットと、
該測定ユニットによって比抵抗又は導電率が測定された該液体が排出される廃棄路と、を備えることを特徴とする切削装置。 - 該液体生成ユニットは、
純水を供給する純水供給源と、
二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給源と、
該純水供給源から供給された純水と、該二酸化炭素供給源から供給された二酸化炭素とを混合する混合部と、
該二酸化炭素供給源から該混合部に供給される二酸化炭素の量を調節する二酸化炭素供給バルブと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の切削装置。 - 該測定液供給路に供給される該液体の量は、該加工液供給路に供給される該液体の量よりも少ないことを特徴とする請求項１又は２記載の切削装置。
- 該加工液供給ユニットは、該分岐路から該測定ユニットに供給される該液体の量を調節する測定液供給バルブを更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の切削装置。
- 該分岐路から供給された該液体を、該加工液供給路と洗浄液供給路とに供給する分岐路を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の切削装置。
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|---|---|---|---|
| JP2021048442A JP2022147269A (ja) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | 切削装置 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Also Published As
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A621 | Written request for application examination |
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