KR102526223B1 - 절삭 장치, 및 전극 단자 유닛 - Google Patents
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Abstract
(과제) 전극 단자의 교환시의 작업성의 향상을 도모한 절삭 장치, 및 전극 단자 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(해결 수단) 척 테이블에 대한 절삭 블레이드의 절입 방향의 원점 위치를 검출하는 원점 검출 기구 (70) 를 구비하고, 원점 검출 기구 (70) 는, 스핀들 하우징의 캡 (71) 에, 로터 (262) 의 단면 (262A) 에 대향하여 삽입되고, 단면 (262A) 에 맞닿는 전극 단자 (74) 와, 전극 단자 (74) 를 단면 (262A) 으로 가압하는 가압 스프링 (75) 과, 가압 스프링 (75) 을 거는 걸림부 (76A) 와 삽입부 (76B) 를 갖는 도전성 굴곡 플레이트 (76) 를 구비하고, 캡 (71) 에는, 전극 단자 (74) 가 가압 스프링 (75) 을 통하여 삽입되는 삽입공 (72) 이 형성됨과 함께, 도전성 굴곡 플레이트 (76) 의 삽입부 (76B) 가 삽입되는 걸림홈 (73) 이 형성되고, 이 걸림홈 (73) 에는, 삽입된 도전성 굴곡 플레이트 (76) 를 유지하는 스토퍼부 (78) 를 형성하였다.
(해결 수단) 척 테이블에 대한 절삭 블레이드의 절입 방향의 원점 위치를 검출하는 원점 검출 기구 (70) 를 구비하고, 원점 검출 기구 (70) 는, 스핀들 하우징의 캡 (71) 에, 로터 (262) 의 단면 (262A) 에 대향하여 삽입되고, 단면 (262A) 에 맞닿는 전극 단자 (74) 와, 전극 단자 (74) 를 단면 (262A) 으로 가압하는 가압 스프링 (75) 과, 가압 스프링 (75) 을 거는 걸림부 (76A) 와 삽입부 (76B) 를 갖는 도전성 굴곡 플레이트 (76) 를 구비하고, 캡 (71) 에는, 전극 단자 (74) 가 가압 스프링 (75) 을 통하여 삽입되는 삽입공 (72) 이 형성됨과 함께, 도전성 굴곡 플레이트 (76) 의 삽입부 (76B) 가 삽입되는 걸림홈 (73) 이 형성되고, 이 걸림홈 (73) 에는, 삽입된 도전성 굴곡 플레이트 (76) 를 유지하는 스토퍼부 (78) 를 형성하였다.
Description
본 발명은, 유지 테이블에 대한 절삭 블레이드의 절입 방향의 원점 위치를 검출하는 원점 검출 기구를 구비한 절삭 장치, 및 원점 검출 기구에 형성되는 전극 단자 유닛에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼나 유리 기판 등의 피가공물은, 예를 들어, 회전하는 원환상의 절삭 블레이드를 구비하는 절삭 장치에 의해 스트리트를 따라 절삭되어, 복수의 칩으로 분할된다. 이 절삭 장치는, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드를 갖는 절삭 수단과, 절삭 블레이드의 절입량을 설정하는 기준이 되는 절삭 블레이드의 원점 위치를 검출하기 위한 원점 검출 기구를 구비하고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이런 종류의 원점 검출 기구는, 절삭 블레이드가 장착된 스핀들과, 이 스핀들을 회전 가능하게 지지하는 스핀들 하우징과, 스핀들의 단면 (端面) 에 대향하여 스핀들 하우징에 장착되는 홀더와, 이 홀더에 형성된 가이드공에 수용되어, 스핀들의 단면에 스프링 탄성 지지되는 전극 단자로서의 카본 브러시편을 구비하여 구성된다.
이 카본 브러시편은, 항상 스핀들의 단면에 가압되어 접촉하고 있기 때문에, 카본 브러시편의 마모가 격심하여, 정기적인 교환을 필요로 하였다. 그러나, 종래의 구성에서는, 카본 브러시는, 가압 스프링과 함께 홀더에 형성된 가이드공에 수용되고, 이 홀더는, 스핀들 하우징에 나사 고정으로 고정되어 있었기 때문에, 카본 브러시의 교환 작업이 번잡해져, 작업성의 향상이 절실히 요망되고 있었다.
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 전극 단자의 교환시의 작업성의 향상을 도모한 절삭 장치, 및 전극 단자 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 서술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 피가공물을 유지하는 유지 테이블과, 그 유지 테이블로 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드와 그 절삭 블레이드가 일단에 장착되는 스핀들을 가진 절삭 수단과, 그 절삭 블레이드와 그 유지 테이블을 접촉시켜 전기적 도통에 의해 그 유지 테이블에 대한 그 절삭 블레이드의 절입 방향의 원점 위치를 검출하는 원점 검출 기구를 구비한 절삭 장치로서, 그 원점 검출 기구는, 그 스핀들을 회전 가능하게 지지하는 하우징에 그 스핀들의 타단측의 단면에 대향하여 삽입되고, 그 단면에 맞닿는 맞닿음면을 가진 전극 단자와, 그 전극 단자를 그 단면으로 가압하는 도전성 재료로 이루어지는 가압 스프링과, 그 가압 스프링을 거는 걸림부를 갖고, 그 걸림부와 일체적으로 형성됨과 함께 그 전극 단자측으로 굴곡된 삽입부를 갖는 도전성 굴곡 플레이트를 구비하고, 그 하우징에는, 그 전극 단자가 그 가압 스프링을 통하여 삽입되는 삽입공이 형성됨과 함께 그 도전성 굴곡 플레이트의 그 삽입부가 삽입되는 수용부가 형성되고, 그 수용부에는, 삽입된 그 도전성 굴곡 플레이트를 유지하는 스토퍼부가 형성됨으로써, 그 도전성 굴곡 플레이트를 그 하우징에 삽입함으로써 그 전극 단자를 그 단면에 맞닿은 상태로 고정시키는 것이다.
이 구성에 의하면, 하우징의 외측으로부터 도전성 굴곡 플레이트를 통하여, 전극 단자 및 가압 스프링을 하우징에 대하여 끼웠다 뺐다 할 수 있다. 이 때문에, 종래와 같이, 전극 단자를 유지하는 홀더째 하우징으로부터 분리하는 작업이 불필요해져, 전극 단자의 교환을 용이하게 실시할 수 있어, 교환시의 작업성의 향상을 도모할 수 있다.
또, 도전성 굴곡 플레이트에는, 작업자가 파지하는 파지부가 형성되어 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 파지부를 파지하여 도전성 굴곡 플레이트, 전극 단자 및 가압 스프링을 하우징으로부터 뽑아낼 수 있어, 전극 단자의 분리를 용이하게 실시할 수 있다.
또, 스토퍼부는 도전성 부재로 이루어지고, 그 도전성 굴곡 플레이트의 그 삽입부가 그 수용부에 삽입됨으로써 그 원점 검출 기구에 의한 원점 검출 회로를 구성하도록 해도 된다. 이 구성에 의하면, 스토퍼부는, 도전성 굴곡 플레이트의 삽입부를 수용부에 유지함과 함께, 원점 검출 회로의 일부로서 기능하기 때문에, 장치 구성의 간소화를 도모할 수 있다.
또, 본 발명은, 피가공물을 유지하는 유지 테이블과, 그 유지 테이블로 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드와 그 절삭 블레이드가 일단에 장착되는 스핀들을 가진 절삭 수단과, 그 절삭 블레이드와 그 유지 테이블을 접촉시켜 전기적 도통에 의해 그 유지 테이블에 대한 그 절삭 블레이드의 절입 방향의 원점 위치를 검출하는 원점 검출 기구를 구비한 절삭 장치에 있어서 그 원점 검출 기구를 구성하는 전극 단자 유닛으로서, 그 스핀들을 회전 가능하게 지지하는 하우징에 그 스핀들의 타단측의 단면에 대향하여 삽입되고, 그 단면에 맞닿는 맞닿음면을 가진 전극 단자와, 그 전극 단자를 그 단면으로 가압하는 도전성 재료로 이루어지는 가압 스프링과, 그 전극 단자와 반대측에서 그 가압 스프링을 거는 걸림부를 갖고, 그 걸림부와 일체적으로 형성됨과 함께 그 전극 단자측으로 굴곡된 삽입부를 갖는 도전성 굴곡 플레이트를 구비하는 것이다.
이 구성에 의하면, 하우징의 외측으로부터 전극 단자 유닛을 하우징에 대하여 용이하게 끼웠다 뺐다 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 하우징의 외측으로부터 도전성 굴곡 플레이트를 통하여, 전극 단자 및 가압 스프링을 하우징에 대하여 끼웠다 뺐다 할 수 있다. 이 때문에, 종래와 같이, 전극 단자를 유지하는 홀더째 하우징으로부터 분리하는 작업이 불필요해져, 전극 단자의 교환을 용이하게 실시할 수 있어, 교환시의 작업성의 향상을 도모할 수 있다.
도 1 은 본 실시형태에 관련된 절삭 장치의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 2 는 환상 프레임에 지지된 웨이퍼의 사시도이다.
도 3 은 원점 검출 기구가 형성된 절삭 수단의 종단면도이다.
도 4 는 홀더의 주변 구조를 모식적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 5 는 홀더의 주변 구조를 모식적으로 나타내는 부분 단면도이다.
도 2 는 환상 프레임에 지지된 웨이퍼의 사시도이다.
도 3 은 원점 검출 기구가 형성된 절삭 수단의 종단면도이다.
도 4 는 홀더의 주변 구조를 모식적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 5 는 홀더의 주변 구조를 모식적으로 나타내는 부분 단면도이다.
본 발명을 실시하기 위한 형태 (실시형태) 에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에 기재된 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 이하에 기재된 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재된 구성은 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 다양한 생략, 치환 또는 변경을 실시할 수 있다.
이하, 본 실시형태에 관련된 절삭 장치에 대해 설명한다. 도 1 은 본 실시형태에 관련된 절삭 장치의 구성예를 나타내는 사시도이다. 도 2 는 환상 프레임에 지지된 웨이퍼의 사시도이다. 도 3 은 원점 검출 기구가 형성된 절삭 수단의 종단면도이다. 도 4 는 홀더의 주변 구조를 모식적으로 나타내는 분해 사시도이다. 도 5 는 홀더의 주변 구조를 모식적으로 나타내는 부분 단면도이다. 절삭 장치 (1) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 척 테이블 (유지 테이블) (10) 과 절삭 수단 (20) 을 상대 이동시킴으로써, 척 테이블 (10) 상에 유지된 웨이퍼 (피가공물) (100) (도 2) 를 절삭 가공하는 것이다. 절삭 장치 (1) 는, 척 테이블 (10) 과, 절삭 수단 (20) 과, 촬상 수단 (30) 과, X 축 이동 수단 (40) 과, Y 축 이동 수단 (50) 과, Z 축 이동 수단 (60) 을 포함하여 구성되어 있다.
본 실시형태의 피가공물인 웨이퍼 (100) 는, 실리콘을 모재로 하는 원판상의 반도체 웨이퍼나 사파이어, SiC (탄화규소) 등을 모재로 하는 광 디바이스 웨이퍼이다. 웨이퍼 (100) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 표면 (101) 에 형성된 격자상의 분할 예정 라인 (102) 에 의해 구획된 복수의 영역에 디바이스 (103) 가 형성되어 있다. 웨이퍼 (100) 는, 이면 (104) 에 첩착된 다이싱 테이프 (105) 를 통하여, 환상 프레임 (106) 에 지지되어 있다. 웨이퍼 (100) 는, 환상 프레임 (106) 에 지지된 상태로 척 테이블 (10) 상에 유지된다.
척 테이블 (10) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 다공성 세라믹스 등으로 형성된 유지부 (11) 와, 이 유지부 (11) 가 배치되는 금속 기대 (13) 와, 이 금속 기대 (13) 의 주위에 배치 형성된 복수 (본 실시형태에서는 4 개) 의 클램퍼 (12) 를 구비한다. 유지부 (11) 는, 환상 프레임 (106) 에 지지된 웨이퍼 (100) 를 그 이면측으로부터 흡인함으로써 유지한다. 이 때, 클램퍼 (12) 는, 환상 프레임 (106) 을 사이에 두고 유지한다. 또, 금속 기대 (13) 는, 도전성을 갖는 재료로 형성되어 있다. 또, 척 테이블 (10) 은, 유지부 (11) 의 중심 축선을 중심으로 회전 가능하게 구성되어 있고, 절삭 수단 (20) 에 대하여, 임의의 회전 각도로 조정할 수 있다.
절삭 수단 (20) 은, 절삭 블레이드 (21) 와, 스핀들과, 스핀들 하우징 (23) 과, 절삭액 공급 노즐 (24) 을 포함하고 있다. 절삭 수단 (20) 은, 척 테이블 (10) 에 유지된 웨이퍼 (100) (도 2) 에 절삭액을 공급하면서 가공을 실시한다. 이 때, 절삭 수단 (20) 은, 촬상 수단 (30) 에 의해 촬상된 웨이퍼 (100) 의 화상 데이터에 기초하여, 웨이퍼 (100) 의 가공해야 할 영역을 절삭 블레이드 (21) 에 의해 가공한다. 스핀들 하우징 (23) 내에는 스핀들이 수용되고, 에어 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 스핀들은, 스핀들 하우징 (23) 중에 수용된 모터에 의해 회전 구동되고, 스핀들의 선단측에는 절삭 블레이드 (21) 가 착탈 가능하게 장착되어 있다.
절삭 블레이드 (21) 는, 척 테이블 (10) 에 유지된 웨이퍼 (100) 를 절삭한다. 절삭 블레이드 (21) 는, 대략 링 형상의 극박의 절삭 지석이다. 절삭액 공급 노즐 (24) 은, 절삭 블레이드 (21) 에 의한 웨이퍼 (100) 의 가공 중에 웨이퍼 (100) 의 가공점에 절삭액을 공급한다.
촬상 수단 (30) 은, 복수의 화소로 이루어지고, 척 테이블 (10) 에 유지된 웨이퍼 (100) 를 촬상하여, 화상을 생성한다. 촬상 수단 (30) 은, 예를 들어, CCD (Charge Coupled Device) 이미지 센서를 사용한 카메라 등이지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
X 축 이동 수단 (40) 은, 장치 기대 (2) 상에 탑재되어, 척 테이블 (10) 을 절삭 이송 방향 (X 축 방향) 으로 이동시키는 것이다. 절삭 이송 방향 (X 축 방향) 은, 연직 방향과 직교한다. X 축 이동 수단 (40) 은, X 축 펄스 모터 (41) 와, X 축 볼 나사 (42) 와, 1 쌍의 X 축 가이드 레일 (43, 43) 을 포함하고 있다. 1 쌍의 X 축 가이드 레일 (43, 43) 상에는, 척 테이블 (10) 이 재치 (載置) 되고, 이 척 테이블 (10) 의 하부에 X 축 볼 나사 (42) 가 나사 결합되어 있다. X 축 이동 수단 (40) 은, X 축 펄스 모터 (41) 에 의해 발생한 회전력에 의해 X 축 볼 나사 (42) 를 회전 구동시킴으로써, 척 테이블 (10) 을 1 쌍의 X 축 가이드 레일 (43, 43) 을 따라, 장치 기대 (2) 에 대하여 X 축 방향으로 이동시킨다.
Y 축 이동 수단 (50) 은, 장치 기대 (2) 상에 탑재되어, 절삭 블레이드 이동 기대 (3) 및 절삭 수단 (20) 을 산출 이송 방향 (Y 축 방향) 으로 이동시키는 것이다. 여기서, 산출 이송 방향 (Y 축 방향) 은, 절삭 블레이드 (21) 의 회전축의 축 방향이며, 절삭 이송 방향 (X 축 방향) 및 연직 방향과 각각 직교하고 있다. Y 축 이동 수단 (50) 은, Y 축 펄스 모터 (51) 와, Y 축 볼 나사 (52) 와, 1 쌍의 Y 축 가이드 레일 (53, 53) 을 포함하고 있다. 1 쌍의 Y 축 가이드 레일 (53, 53) 상에는, 절삭 수단 (20) 이 탑재되는 절삭 블레이드 이동 기대 (3) 가 재치되고, 이 절삭 블레이드 이동 기대 (3) 의 하부에 Y 축 볼 나사 (52) 가 나사 결합되어 있다. Y 축 이동 수단 (50) 은, Y 축 펄스 모터 (51) 에 의해 발생한 회전력에 의해 Y 축 볼 나사 (52) 를 회전 구동시킴으로써, 절삭 블레이드 이동 기대 (3) 및 절삭 수단 (20) 을 Y 축 가이드 레일 (53, 53) 을 따라, 장치 기대 (2) 에 대하여 Y 축 방향으로 이동시킨다.
Z 축 이동 수단 (60) 은, 절삭 블레이드 이동 기대 (3) 에 탑재되어, 지지부 (4) 및 절삭 수단 (20) 을 절출 방향 (Z 축 방향) 으로 이동시키는 것이다. 이 절출 방향 (Z 축 방향) 은 연직 방향이며, 절삭 이송 방향 (X 축 방향) 및 산출 이송 방향 (Y 축 방향) 에 각각 직교한다. Z 축 이동 수단 (60) 은, 절삭 블레이드 이동 기대 (3) 에 형성되어 있고, Z 축 펄스 모터 (61) 와, Z 축 볼 나사 (도시 생략) 와, 1 쌍의 Z 축 가이드 레일 (63, 63) 을 포함하고 있다. 1 쌍의 Z 축 가이드 레일 (63, 63) 에는, 절삭 수단 (20) 이 탑재되는 지지부 (4) 가 연결되어 있고, 이 지지부 (4) 에 Z 축 볼 나사가 나사 결합되어 있다. Z 축 이동 수단 (60) 은, Z 축 펄스 모터 (61) 에 의해 발생한 회전력에 의해 Z 축 볼 나사를 회전시킴으로써, 지지부 (4) 및 절삭 수단 (20) 을 Z 축 가이드 레일 (63) 을 따라 가이드하면서, 절삭 블레이드 이동 기대 (3) 에 대하여 Z 축 방향으로 이동시킨다.
상기한 구성에서는, 웨이퍼 (100) 를 유지한 척 테이블 (10) 과 절삭 수단 (20) 을 절삭 이송 방향 (X 축 방향), 산출 이송 방향 (Y 축 방향) 및 절출 방향 (Z 축 방향) 으로 각각 상대적으로 이동시켜 웨이퍼 (100) 에 대한 절삭 가공을 실시한다. 이 경우, 절삭 블레이드 (21) 의 절입량을 제어하기 위해, 절삭 블레이드 (21) 의 기준이 되는 높이 위치 (원점 위치) 를 미리 절삭 장치 (1) 에 설정해 둘 필요가 있다. 이 때문에, 절삭 장치 (1) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 절삭 블레이드 (21) 의 원점 위치를 검출하기 위한 원점 검출 기구 (70) 를 절삭 수단 (20) 에 구비하고 있다.
먼저, 도 3 을 참조하여 절삭 수단 (20) 의 내부 구조를 설명한다. 절삭 수단 (20) 은, 스핀들 (22) 과, 이 스핀들 (22) 을 수용하는 스핀들 하우징 (23) 을 구비한다. 스핀들 하우징 (23) 의 벽 내에는, 축 방향으로 연장되는 환상 에어 공급로 (251) 가 형성되어 있고, 환상 에어 공급로 (251) 로부터는 축 방향 및 원주 방향으로 소정의 간격을 두고 복수의 제 1 분기로 (252) 가 각각 중심 방향을 향하여 방사상으로 형성되며, 스핀들 (22) 의 외주에 형성된 래디얼 에어 베어링 (25A) 에 연통되어 있다. 스핀들 하우징 (23) 의 외주면에는, 환상 에어 공급로 (251) 에 연통되는 에어 공급구 (250) 가 형성되고, 이 에어 공급구 (250) 를 통하여 에어 공급원 (도시 생략) 으로부터의 압축 에어가 환상 에어 공급로 (251) 에 공급된다. 스핀들 (22) 은, 환상으로 형성된 환상 트러스트 플레이트 (221) 를 일체적으로 구비한다.
환상 에어 공급로 (251) 의 전방부 (도 3 에서 좌단부) 에는, 환상 트러스트 플레이트 (221) 의 양면에 대향시켜 복수의 제 2 분기로 (253) 가 각각 형성되어 있다. 이 제 2 분기로 (253) 는, 원주 방향으로 소정의 간격을 두고 형성되며, 환상 트러스트 플레이트 (221) 의 양 측면에 형성된 트러스트 에어 베어링 (25B) 에 연통되어 있다.
따라서, 에어 공급원으로부터의 압축 에어가 환상 에어 공급로 (251), 제 1 분기로 (252) 및 제 2 분기로 (253) 를 통하여, 래디얼 에어 베어링 (25A), 트러스트 에어 베어링 (25B) 에 각각 공급됨으로써, 고속 회전하는 스핀들 (22) 을 안정적으로 지지할 수 있다.
또, 스핀들 하우징 (23) 내에는, 스핀들 (22) 을 회전 구동시키는 서보 모터 (26) 가 수용되어 있다. 서보 모터 (26) 는, 스테이터 (261) 와 로터 (262) 를 구비하고, 로터 (262) 는 스핀들 (22) 과 일체적으로 형성되어 있다. 스핀들 (22) 의 선단 (도 3 에서는 좌단부) 에는 마운트 플랜지 (27) 가 나사 (28) 로 장착되어 있고, 이 마운트 플랜지 (27) 에 대하여 외주에 절삭날 (21a) 을 갖는 절삭 블레이드 (21) 가 장착되고, 고정 너트 (29) 로 고정되어 있다.
스핀들 하우징 (23) 의 후단부 (도 3 에서는 우단부) 에는 개구부 (23A) 가 형성되어 있고, 이 개구부 (23A) 에 원점 검출 기구 (70) 가 형성되어 있다. 원점 검출 기구 (70) 는, 개구부 (23A) 를 막도록 배치되는 캡 (71) 과, 이 캡 (71) 에 유지되는 전극 단자 유닛 (80, 81) 을 구비한다.
캡 (71) 은, 절연성의 수지 재료로 형성되고, 스핀들 하우징 (23) 의 개구부 (23a) 에 장착되어 스핀들 하우징 (23) 의 일부를 구성한다. 캡 (71) 은, 개구부 (23A) 의 형상에 합치하고 있으며, 본 실시형태에서는, 타원 또는 원의 일부를 직선상으로 절결한 형상을 하고 있다. 캡 (71) 은, 도 4 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 타부 (他部) 보다 두껍게 형성된 육후부 (71A) 를 구비하고, 이 육후부 (71A) 에는 1 쌍의 삽입공 (72, 72) 과, 이들 삽입공 (72, 72) 에 인접하여 형성되는 1 쌍의 걸림홈 (수용부) (73, 73) 이 형성되어 있다. 삽입공 (72) 은, 캡 (71) 을 관통하도록 형성되고, 걸림홈 (73) 은, 적어도 육후부 (71A) 의 두께 상당의 깊이 (축 방향) 를 갖는다. 전극 단자 유닛 (80, 81) 은, 각각 삽입공 (72, 72) 에 삽입됨과 함께, 걸림홈 (73, 73) 으로 유지된다.
본 실시형태에서는, 삽입공 (72, 72) 및 걸림홈 (73, 73) 은, 캡 (71) 의 중심 (스핀들의 회전 축심) 에 대하여 점 대칭으로 형성되어 있다. 이 구성에서는, 캡 (71) 에 유지되는 전극 단자 유닛 (80, 81) 을 양호하게 합쳐 배치할 수 있기 때문에, 원점 검출 기구 (70) 의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 삽입공 (72, 72) 및 걸림홈 (73, 73) 을 캡 (71) 의 중심을 통과하는 소정 선에 대하여 선 대칭으로 배치해도 된다.
전극 단자 유닛 (80) 은, 스핀들 (22) 과 일체적으로 형성된 로터 (262) 의 단면 (스핀들의 단면) (262A) (도 5) 에 맞닿는 전극 단자 (74) 와, 이 전극 단자 (74) 를 상기 단면 (262A) 으로 가압하는 가압 스프링 (75) 과, 이 가압 스프링 (75) 에 연결되는 도전성 굴곡 플레이트 (76) 를 구비한다. 전극 단자 (74) 는, 포러스상의 카본으로 형성된 카본 브러시편이며, 로터 (262) 의 단면 (262A) 에 대향하여 맞닿는 맞닿음면 (74A) 을 갖는다. 가압 스프링 (75) 은, 전극 단자 (74) 를 로터 (262) 의 단면 (262A) 으로 가압하는 방향으로 탄성 지지한다. 가압 스프링 (75) 은 도전성 재료로 형성되어, 전극 단자 (74) 와 도전성 굴곡 플레이트 (76) 를 물리적 및 전기적으로 연결한다. 도전성 굴곡 플레이트 (76) 는, 도전성 재료를 대략 L 자 형상으로 굴곡시켜 형성되고, 가압 스프링 (75) 을 거는 걸림부 (76A) 와, 걸림부 (76A) 의 단부로부터 전극 단자 (74) 측으로 굴곡된 삽입부 (76B) 를 구비한다. 걸림부 (76A) 에는, 가압 스프링 (75) 과는 반대측으로 연장되는 파지부 (77) 가 장착되어 있다. 이 파지부 (77) 는, 예를 들어, 절연성 필름 등으로 형성되며, 인장 방향으로 어느 정도의 강도를 갖는다. 파지부 (77) 는, 작업자가 캡 (71) 으로부터 전극 단자 유닛 (80, 81) 을 뽑아낼 때에 파지하는 부분이다. 또, 도전성 굴곡 플레이트 (76) 의 삽입부 (76B) 는, 캡 (71) 에 형성된 걸림홈 (73) 에 삽입된다.
걸림홈 (73) 에는, 도전성 굴곡 플레이트 (76) 의 삽입부 (76B) 와 함께 삽입되어, 그 삽입부 (76B) 를 유지하는 스토퍼부 (78) 가 배치된다. 이 스토퍼부 (78) 는, 예를 들어, 판 스프링과 같이, 도전성과 탄성을 겸비한 재료로 형성되어 있다. 스토퍼부 (78) 는, 판 스프링을 이중으로 되접어 형성된 되접힘부 (78A) 를 구비하고, 이 되접힘부 (78A) 가 걸림홈 (73) 에 삽입된다. 걸림홈 (73) 에 삽입된 되접힘부 (78A) 는, 판 스프링이 원래대로 돌아가려고 하는 힘에 의해, 도전성 굴곡 플레이트 (76) 의 삽입부 (76B) 를 걸림홈 (73) 의 벽면으로 가압한다. 이 때, 삽입부 (76B) 와 걸림홈 (73) 의 마찰력을 가압 스프링 (75) 의 탄성력보다 크게 설정함으로써, 전극 단자 유닛 (80, 81) 을 캡 (71) 에 삽입한 상태로 유지할 수 있다. 여기서, 스토퍼부 (78) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 되접힘부 (78A) 의 산부 (山部) (78A1) 가 걸림홈 (73) 의 입구측 (앞측) 에 위치하도록 배치된다. 이 때문에, 도전성 굴곡 플레이트 (76) 의 삽입부 (76B) 를 걸림홈 (73) 에 용이하게 삽입할 수 있다.
또, 스토퍼부 (78) 는, 되접힘부 (78A) 와 일체로 형성되어 캡 (71) 에 장착하기 위한 장착부 (78B) 를 구비한다. 이 장착부 (78B) 에는, 나사 (79) 가 삽입되는 장착공 (78C) 이 형성된다. 이 나사 (79) 에는 리드선 (90) 이 접속되어 있다. 이 구성에 의하면, 전극 단자 유닛 (80) 의 전극 단자 (74) 는, 가압 스프링 (75), 도전성 굴곡 플레이트 (76), 스토퍼부 (78) 및 나사 (79) 를 통하여, 리드선 (90) 과 도통 가능하게 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 상기 서술한 바와 같이, 삽입공 (72, 72) 및 걸림홈 (73, 73) 은, 캡 (71) 의 중심 (스핀들의 회전 축심) 에 대하여 점 대칭으로 형성되어 있다. 이 때문에, 전극 단자 유닛 (80, 81) 은, 좌우에서 상이한 형상으로 할 필요는 없고, 동일 구조로 할 수 있다. 따라서, 전극 단자 유닛 (80, 81) 을 공통화할 수 있고, 부품의 공통화 그리고 부품 점수의 삭감을 도모할 수 있다. 전극 단자 유닛 (81) 은, 전극 단자 유닛 (80) 와 동일한 구성이기 때문에, 설명을 생략한다.
원점 검출 기구 (70) 의 전극 단자 유닛 (80) 은, 리드선 (90) 에 의해, 전류계 (91), 전원 (92), 제 1 스위치 (93) 를 개재하여 척 테이블 (10) 의 금속 기대 (13) 에 접속되어 있다. 한편, 원점 검출 기구 (70) 의 전극 단자 유닛 (81) 은, 리드선 (90) 에 의해, 제 2 스위치 (94) 를 개재하여, 전원 (92) 과 제 1 스위치 (93) 사이에 접속되어 있다. 본 실시형태에서는, 원점 검출 기구 (70), 리드선 (90, 90), 전류계 (91), 전원 (92), 제 1 스위치 (93) 및 제 2 스위치 (94) 를 구비하여 원점 검출 회로 (95) 를 구성한다.
절삭 블레이드 (21) 의 절입 방향 (Z 축 방향) 의 기준이 되는 원점 위치를 검출하려면, 서보 모터 (26) 로 스핀들 (22) 을 고속으로 회전시키면서, 먼저 원점 검출 회로 (95) 의 제 2 스위치 (94) 를 닫는다. 이로써, 전극 단자 (74, 74) 가 스핀들 (22) 에 연결되는 로터 (262) 의 단면 (262A) 에 정상적으로 맞닿고 있는 경우에는, 전극 단자 유닛 (80), 스핀들 (22) (로터 (262)), 전극 단자 유닛 (81), 제 2 스위치 (94), 전원 (92), 전류계 (91) 및 전극 단자 유닛 (80) 을 통과하는 폐회로가 형성되기 때문에, 이 폐회로에 흐르는 전류를 전류계 (91) 로 검출함으로써, 전극 단자 유닛 (80, 81) 의 정상적인 동작을 확인할 수 있다.
다음으로, 제 2 스위치 (94) 를 열고, 제 1 스위치 (93) 를 닫고 나서, Z 축 이동 수단 (60) 을 구동시켜 절삭 수단 (20) 을 하강시킨다. 이 때, 절삭 수단 (20) 에 있어서의 절삭 블레이드 (21) 의 절삭날 (21a) 이 척 테이블 (10) 의 금속 기대 (13) 에 접촉하면, 절삭 블레이드 (21), 금속 기대 (13), 제 1 스위치 (93), 전원 (92), 전류계 (91), 전극 단자 유닛 (80) 및 스핀들 (22) (로터 (262)) 을 통과하는 폐회로가 형성되기 때문에, 이 폐회로에 전류가 흘러 전류계 (91) 에 의해 검출된다.
이로써, 전류계 (91) 로 전류를 검출한 순간을 절삭 블레이드 (21) 의 절입 방향 (Z 축 방향) 의 원점 위치로 정하고, 절삭 장치 (1) 의 도시되지 않은 컨트롤러 중의 Z 축 방향의 위치를 0 으로 리셋하여 메모리에 기억한다. 그 후, 웨이퍼 (100) 의 절삭은, 이 원점 위치를 기준으로 하여 적정한 양의 절입으로 실시할 수 있다. Z 축 방향의 원점 위치의 검출은, 절삭 블레이드 (21) 의 절삭날 (21a) 의 마모의 정도를 고려하여, 정기적으로 또는 임의로 실시하도록 한다.
한편, 스핀들 (22) (로터 (262)), 전극 단자 유닛 (81), 제 2 스위치 (94), 전원 (92), 전류계 (91) 및 전극 단자 유닛 (80) 을 통과하는 폐회로의 전류를 검출할 수 없는 경우에는, 어느 전극 단자 (74, 74) 가 로터 (262) 의 단면 (262A) 에 정상적으로 맞닿지 않은 것으로 상정되므로, 절삭 블레이드 (21) 의 원점 위치의 검출 작업을 중지하고, 원점 검출 기구 (70) 의 보수를 실시한다.
예를 들어, 전극 단자 유닛 (80) 의 전극 단자 (74) 가 마모된 경우에는, 이 전극 단자 유닛 (80) 을 신품으로 교환한다. 전극 단자 유닛 (80) 을 교환할 때, 작업자는 파지부 (77) 를 잡고 전극 단자 유닛 (80) 을 캡 (71) 으로부터 뽑아낸다. 본 실시형태에서는, 걸림홈 (73) 에는, 스토퍼부 (78) 가 도전성 굴곡 플레이트 (76) 의 삽입부 (76B) 와 함께 삽입되고, 스토퍼부 (78) 가 삽입부 (76B) 를 걸림홈 (73) 의 벽면으로 가압하여 유지하고 있다. 작업자가 전극 단자 유닛 (80) 을 캡 (71) 으로부터 뽑아내는 힘은, 삽입부 (76B) 와 걸림홈 (73) 의 마찰력보다 크기 때문에, 전극 단자 유닛 (80) 을 용이하게 캡 (71) 으로부터 뽑아낼 수 있다.
새로운 전극 단자 유닛 (80) 은, 전극 단자 (74) 및 가압 스프링 (75) 을 캡 (71) 의 삽입공 (72) 에 삽입하고, 도전성 굴곡 플레이트 (76) 의 삽입부 (76B) 를 걸림홈 (73) 에 삽입한다. 여기서, 스토퍼부 (78) 는, 되접힘부 (78A) 의 산부 (78A1) 가 걸림홈 (73) 의 입구측 (앞측) 에 위치하도록 배치된다. 이 때문에, 도전성 굴곡 플레이트 (76) 의 삽입부 (76B) 를 걸림홈 (73) 에 용이하게 삽입할 수 있다. 스토퍼부 (78) 의 되접힘부 (78A) 는, 판 스프링이 원래대로 돌아가려고 하는 힘에 의해, 도전성 굴곡 플레이트 (76) 의 삽입부 (76B) 를 걸림홈 (73) 의 벽면으로 가압한다. 이 때, 삽입부 (76B) 와 걸림홈 (73) 의 마찰력을 가압 스프링 (75) 의 탄성력보다 크게 설정함으로써, 전극 단자 유닛 (80, 81) 을 캡 (71) 에 삽입한 상태로 유지할 수 있다. 이로써, 전극 단자 유닛 (80) 의 교환을 캡 (71) (스핀들 하우징 (23)) 의 외측으로부터 용이하게 실시할 수 있다.
이상, 본 실시형태에 관련된 절삭 장치 (1) 는, 웨이퍼 (100) 를 유지하는 척 테이블 (10) 과, 척 테이블 (10) 에 유지된 웨이퍼 (100) 를 절삭하는 절삭 블레이드 (21) 와 절삭 블레이드 (21) 가 일단에 장착되는 스핀들 (22) 을 가진 절삭 수단 (20) 과, 절삭 블레이드 (21) 와 척 테이블 (10) 을 접촉시켜 전기적 도통에 의해 척 테이블 (10) 에 대한 절삭 블레이드 (21) 의 절입 방향의 원점 위치를 검출하는 원점 검출 기구 (70) 를 구비하고, 원점 검출 기구 (70) 는, 스핀들 (22) 을 회전 가능하게 지지하는 스핀들 하우징 (23) 의 캡 (71) 에, 스핀들 (22) 의 타단측에 1 쌍으로 연결되는 로터 (262) 의 단면 (262A) 에 대향하여 삽입되고, 단면 (262A) 에 맞닿는 맞닿음면 (74A) 을 가진 전극 단자 (74) 와, 전극 단자 (74) 를 상기 단면 (262A) 으로 가압하는 도전성 재료로 이루어지는 가압 스프링 (75) 과, 가압 스프링 (75) 을 거는 걸림부 (76A) 를 갖고, 걸림부 (76A) 와 일체적으로 형성됨과 함께 전극 단자 (74) 측으로 굴곡된 삽입부 (76B) 를 갖는 도전성 굴곡 플레이트 (76) 를 구비하고, 스핀들 하우징 (23) 의 캡 (71) 에는, 전극 단자 (74, 74) 가 가압 스프링 (75, 75) 을 통하여 삽입되는 1 쌍의 삽입공 (72, 72) 이 형성됨과 함께, 도전성 굴곡 플레이트 (76) 의 삽입부 (76B) 가 삽입되는 걸림홈 (73, 73) 이 형성되고, 이 걸림홈 (73) 에는, 삽입된 도전성 굴곡 플레이트 (76) 를 유지하는 스토퍼부 (78) 가 형성됨으로써, 도전성 굴곡 플레이트 (76) 를 스토퍼부 (78) 와 함께 캡 (71) 의 걸림홈 (73) 에 삽입함으로써 전극 단자 (74) 를 단면 (262A) 에 맞닿은 상태로 고정시키는 구성으로 하였다. 이 구성에 의하면, 캡 (71) 의 외측으로부터 도전성 굴곡 플레이트 (76) 를 통하여, 전극 단자 (74) 및 가압 스프링 (75) 을 스핀들 하우징 (23) 에 대하여 끼웠다 뺐다 할 수 있다. 이 때문에, 종래와 같이, 전극 단자를 유지하는 홀더째 스핀들 하우징으로부터 분리하는 작업이 불필요해져, 전극 단자 (74) 의 교환을 용이하게 실시할 수 있어, 교환시의 작업성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 스핀들 하우징 (23) 의 후방의 구조를 박화할 수 있기 때문에, 절삭 장치 (1) 의 소형화를 실현할 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 도전성 굴곡 플레이트 (76) 의 걸림부 (76A) 에는, 작업자가 파지하는 파지부 (77) 가 장착되어 있기 때문에, 이 파지부 (77) 를 파지하여 도전성 굴곡 플레이트 (76), 전극 단자 (74) 및 가압 스프링 (75) 을 스핀들 하우징 (23) 으로부터 뽑아낼 수 있어, 전극 단자 (74) 의 분리를 용이하게 실시할 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 스토퍼부 (78) 는, 도전성 부재로 이루어지고, 도전성 굴곡 플레이트 (76) 의 삽입부 (76B) 가 스토퍼부 (78) 와 함께 걸림홈 (73) 에 삽입됨으로써 원점 검출 기구 (70) 에 의한 원점 검출 회로 (95) 를 구성하기 때문에, 스토퍼부 (78) 는, 도전성 굴곡 플레이트 (76) 의 삽입부 (76B) 를 걸림홈 (73) 에 유지함과 함께, 원점 검출 회로 (95) 의 일부로서 기능하므로, 절삭 장치 (1) 의 장치 구성의 간소화를 도모할 수 있다.
또, 본 실시형태에 관련된 전극 단자 유닛 (80, 81) 은, 웨이퍼 (100) 를 유지하는 척 테이블 (10) 과, 척 테이블 (10) 에 유지된 웨이퍼 (100) 를 절삭하는 절삭 블레이드 (21) 와 절삭 블레이드 (21) 가 일단에 장착되는 스핀들 (22) 을 가진 절삭 수단 (20) 과, 절삭 블레이드 (21) 와 척 테이블 (10) 을 접촉시켜 전기적 도통에 의해 척 테이블 (10) 에 대한 절삭 블레이드 (21) 의 절입 방향의 원점 위치를 검출하는 원점 검출 기구 (70) 를 구비한 절삭 장치 (1) 에 있어서 원점 검출 기구 (70) 를 구성하고, 스핀들 (22) 을 회전 가능하게 지지하는 스핀들 하우징 (23) 의 캡 (71) 에, 스핀들 (22) 의 타단측에 1 쌍으로 연결되는 로터 (262) 의 단면 (262A) 에 대향하여 삽입되고, 단면 (262A) 에 맞닿는 맞닿음면 (74A) 을 가진 전극 단자 (74) 와, 전극 단자 (74) 를 상기 단면 (262A) 으로 가압하는 도전성 재료로 이루어지는 가압 스프링 (75) 과, 가압 스프링 (75) 을 거는 걸림부 (76A) 를 갖고, 걸림부 (76A) 와 일체적으로 형성됨과 함께 전극 단자 (74) 측으로 굴곡된 삽입부 (76B) 를 갖는 도전성 굴곡 플레이트 (76) 를 구비하기 때문에, 캡 (71) 의 외측으로부터 전극 단자 유닛 (80, 81) 을 스핀들 하우징 (23) 에 대하여 용이하게 끼웠다 뺐다 할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 골자를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
1 : 절삭 장치
10 : 척 테이블 (유지 테이블)
13 : 금속 기대
20 : 절삭 수단
21 : 절삭 블레이드
22 : 스핀들
23 : 스핀들 하우징
26 : 서보 모터
261 : 스테이터
262 : 로터
262A : 단면 (스핀들의 단면)
70 : 원점 검출 기구
71 : 캡 (스핀들 하우징)
71A : 육후부
72 : 삽입공
73 : 걸림홈 (수용부)
74 : 전극 단자
74A : 맞닿음면
76 : 도전성 굴곡 플레이트
76A : 걸림부
76B : 삽입부
77 : 파지부
78 : 스토퍼부
78A : 되접힘부
78A1 : 산부
80, 81 : 전극 단자 유닛
95 : 원점 검출 회로
100 : 웨이퍼 (피가공물)
10 : 척 테이블 (유지 테이블)
13 : 금속 기대
20 : 절삭 수단
21 : 절삭 블레이드
22 : 스핀들
23 : 스핀들 하우징
26 : 서보 모터
261 : 스테이터
262 : 로터
262A : 단면 (스핀들의 단면)
70 : 원점 검출 기구
71 : 캡 (스핀들 하우징)
71A : 육후부
72 : 삽입공
73 : 걸림홈 (수용부)
74 : 전극 단자
74A : 맞닿음면
76 : 도전성 굴곡 플레이트
76A : 걸림부
76B : 삽입부
77 : 파지부
78 : 스토퍼부
78A : 되접힘부
78A1 : 산부
80, 81 : 전극 단자 유닛
95 : 원점 검출 회로
100 : 웨이퍼 (피가공물)
Claims (6)
- 피가공물을 유지하는 유지 테이블과, 그 유지 테이블로 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드와 그 절삭 블레이드가 일단에 장착되는 스핀들을 가진 절삭 수단과, 그 절삭 블레이드와 그 유지 테이블을 접촉시켜 전기적 도통에 의해 그 유지 테이블에 대한 그 절삭 블레이드의 절입 방향의 원점 위치를 검출하는 원점 검출 기구를 구비한 절삭 장치로서,
그 원점 검출 기구는,
그 스핀들을 회전 가능하게 지지하는 하우징에 그 스핀들의 타단측의 단면에 대향하여 삽입되고, 그 단면에 맞닿는 맞닿음면을 가진 전극 단자와,
그 전극 단자와 연결되며 또한 그 전극 단자를 그 단면으로 가압하는 도전성 재료로 이루어지는 가압 스프링과,
그 가압 스프링에 연결되고, 그 가압 스프링을 거는 걸림부와, 그 걸림부와 일체적으로 형성됨과 함께 그 전극 단자측으로 굴곡된 삽입부를 갖는 도전성 굴곡 플레이트를 구비하고,
그 하우징에는, 그 전극 단자가 그 가압 스프링을 통하여 삽입되는 삽입공이 형성됨과 함께 그 도전성 굴곡 플레이트의 그 삽입부가 삽입되는 수용부가 형성되고,
그 수용부에는, 삽입된 그 도전성 굴곡 플레이트를 유지함과 함께 그 하우징에 장착된 스토퍼부가 형성되고,
그 도전성 굴곡 플레이트의 그 삽입부를 그 하우징의 그 수용부에 삽입하여, 그 스토퍼부가 그 삽입부를 그 수용부 내의 벽면으로 가압함으로써 그 전극 단자를 그 단면에 맞닿은 상태로 고정시키는, 절삭 장치. - 제 1 항에 있어서,
그 수용부에 삽입된 그 삽입부와 그 수용부의 마찰력을 그 가압 스프링의 탄성력보다 크게 설정하는, 절삭 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
그 도전성 굴곡 플레이트에는, 작업자가 파지하는 파지부가 형성되어 있는, 절삭 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
그 스토퍼부는 도전성 부재로 이루어지고, 그 도전성 굴곡 플레이트의 그 삽입부가 그 수용부에 삽입됨으로써 그 원점 검출 기구에 의한 원점 검출 회로를 구성하는, 절삭 장치. - 피가공물을 유지하는 유지 테이블과, 그 유지 테이블로 유지된 피가공물을 절삭하는 절삭 블레이드와 그 절삭 블레이드가 일단에 장착되는 스핀들을 가진 절삭 수단과, 그 절삭 블레이드와 그 유지 테이블을 접촉시켜 전기적 도통에 의해 그 유지 테이블에 대한 그 절삭 블레이드의 절입 방향의 원점 위치를 검출하는 원점 검출 기구를 구비한 절삭 장치에 있어서 그 원점 검출 기구를 구성하는 전극 단자 유닛으로서,
그 스핀들을 회전 가능하게 지지하는 하우징에 그 스핀들의 타단측의 단면에 대향하여 삽입되고, 그 단면에 맞닿는 맞닿음면을 가진 전극 단자와,
그 전극 단자와 연결되며 또한 그 전극 단자를 그 단면으로 가압하는 도전성 재료로 이루어지는 가압 스프링과,
그 가압 스프링에 연결되고, 그 전극 단자와 반대측에서 그 가압 스프링을 거는 걸림부와, 그 걸림부와 일체적으로 형성됨과 함께 그 전극 단자측으로 굴곡된 삽입부를 갖는 도전성 굴곡 플레이트를 구비하고,
그 하우징에 형성된 수용부에 그 삽입부가 삽입되고, 그 수용부에 배치된 스토퍼부에 의해 그 삽입부가 그 수용부 내의 벽면으로 가압됨으로써 그 전극 단자가 그 단면에 맞닿은 상태로 고정되는, 전극 단자 유닛. - 제 5 항에 있어서,
그 수용부에 삽입된 그 삽입부의 그 수용부와의 마찰력이, 그 가압 스프링의 탄성력보다 크게 설정되어 있는, 전극 단자 유닛.
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