KR20240066092A

KR20240066092A - 가공 장치

Info

Publication number: KR20240066092A
Application number: KR1020230146203A
Authority: KR
Inventors: 지로 게노조노
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2022-11-07
Filing date: 2023-10-30
Publication date: 2024-05-14
Also published as: JP2024067725A

Abstract

(요약) 볼트를 분실하지 않고, 가공구의 교환을 효율적으로 단시간에 실시할 수 있는 가공 장치를 제공하는 것이다.
(해결 수단) 스핀들(24)의 선단에 배치한 마운트(25)에 연삭 휠(가공구)(26)을 볼트(2)에 의해 체결하고, 회전하는 연삭 휠(26)로 웨이퍼(피가공물)(W)를 가공하는 연삭 장치(가공 장치)(1)에 있어서, 상기 마운트(25)는, 상하면을 관통하는 복수의 관통 구멍(3)과, 상기 관통 구멍(3)의 상단 측에 형성된 제1 나사 구멍(3a)을 구비하고, 상기 연삭 휠(26)은, 베이스(26a)의 관통 구멍(3)에 대응하는 위치에 형성된 복수의 제2 나사 구멍(4)을 구비하고, 상기 볼트(2)는, 헤드부(2A)와, 상기 헤드부(2A)의 아래에 형성되어 제1 나사 구멍(3a)과 제2 나사 구멍(4)에 나사 결합 가능한 수나사부(2B)와, 헤드부(2A)와 수나사부(2B)를 연결하는 가는 네크부(2C)를 구비한다.

Description

가공 장치{PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 스핀들의 선단에 배치한 마운트에 가공구를 볼트에 의해 체결한 가공 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 각종 전자 기기에 이용되는 IC나 LSI 등의 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 반도체 디바이스의 소형화와 경량화를 위해, 웨이퍼의 이면이 연삭 장치에 의해 연삭되어 상기 웨이퍼가 소정의 두께까지 박육화되어 있다.

웨이퍼의 연삭 장치는, 예를 들어, 특허문헌 1~4에 개시되어 있는 바와 같이, 복수의 연삭 지석을 환형으로 배치한 연삭 휠을, 모터에 의해 회전 구동되는 스핀들의 선단에 장착된 마운트에 복수의 볼트에 의해 착탈 가능하게 장착되어 있다. 그리고, 스핀들과 마운트 및 그 마운트에 장착된 연삭 휠을 회전시켜, 척 테이블에 유지된 웨이퍼를 회전하는 연삭 지석에 의해 연삭하도록 하고 있다.

이러한 연삭 장치에 있어서, 연삭 지석이 마모된 경우에는, 이 마모된 연삭 지석을 구비하는 연삭 휠이 새로운 연삭 휠로 교환된다. 이 연삭 휠의 교환은, 마모된 연삭 지석을 구비하는 연삭 휠이 마운트로부터 분리되고, 마모되지 않은 연삭 지석을 구비하는 새로운 연삭 휠이 마운트에 장착된다.

일본 공개특허공보 2006-055963호 일본 공개특허공보 2014-210305호 일본 공개특허공보 2022-038718호 일본 공개특허공보 2022-115617호

그런데, 연삭 휠에는 나사 구멍이 형성되어 있고, 이 나사 구멍에, 마운트에 형성된 복수의 관통 구멍을 관통하는 볼트를 비틀어 넣음으로써, 연삭 휠이 마운트에 착탈 가능하게 장착되어 있다. 따라서, 연삭 휠을 마운트로부터 분리할 때에는, 복수의 볼트를 마운트로부터 분리하고, 연삭 휠을 마운트에 장착할 때에는, 마운트의 관통 구멍에 볼트를 통과시킬 필요가 있다. 이 때문에, 복수의 볼트의 장착과 분리는, 번거롭고 시간이 걸려, 연삭 휠의 교환을 효율적으로 단시간에 행할 수 없다고 하는 문제가 있다. 또한, 분리한 볼트를 분실해 버린다고 하는 문제도 있다.

본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 볼트를 분실하지 않고, 가공구의 교환을 효율적으로 단시간에 실시할 수 있는 가공 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스핀들의 선단에 배치한 마운트에 가공구를 볼트에 의해 체결하고, 상기 스핀들을 회전시켜 회전하는 상기 가공구로, 척 테이블에 유지된 피가공물을 가공하는 가공 장치로서,

상기 마운트는, 중심을 중심으로 둘레 방향으로 등각도로 상하면을 관통하는 관통 구멍과, 상기 관통 구멍의 상단 측에 배치된 제1 나사 구멍을 구비하고,

상기 가공구는, 원환형 또는 원반형의 베이스와, 상기 베이스의 하면에 배치되어 피가공물을 가공하는 가공 부재와, 상기 베이스의 상기 관통 구멍에 대응하는 위치에 형성된 제2 나사 구멍을 구비하고,

상기 볼트는, 헤드부와, 그 헤드부의 아래에 형성되어 상기 제1 나사 구멍과 상기 제2 나사 구멍에 나사 결합 가능한 수나사부와, 상기 헤드부와 상기 수나사부를 연결하고 상기 수나사부보다도 가는 네크부를 구비하고,

상기 제1 나사 구멍에 상기 수나사부를 나사 결합시키고 상기 수나사부를 상기 마운트 내에 수용시켜 상기 가공구를 상기 마운트로부터 이탈 가능하게 하고, 상기 제1 나사 구멍으로부터 상기 수나사부를 이탈시키고 상기 마운트에 대하여 상기 볼트를 하강시켜 상기 수나사부를 상기 제2 나사 구멍에 나사 결합시키고, 상기 볼트에 의해 상기 마운트에 상기 가공구를 체결하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 가공구를 교환할 때에는, 각 볼트를 마운트로부터 분리하지 않고 마운트에 유지시켜 둘 수 있기 때문에, 볼트를 분실하는 일이 없다. 또한, 가공구를 교환할 때에는, 마운트에 유지되어 있는 볼트를 그대로 체결 방향으로 회전시켜 새로운 가공구를 마운트에 장착할 수 있기 때문에, 가공구의 교환 작업을 단시간에 효율적으로 실시할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 관련된 가공 장치의 일 형태인 연삭 장치의 일부를 파단하여 나타내는 사시도이다.
도 2는, 연삭 휠의 착탈 구조를 나타내는 부분 파단 종단면도이다.
도 3(a)~(c)는, 연삭 휠의 장착 방법을 그 공정순으로 나타내는 부분 종단면도이다.
도 4(a)~(e)는, 연삭 휠의 교환 방법을 그 공정순으로 나타내는 부분 파단 종단면도이다.
도 5(a)~(c)는, 다른 형태에 관계되는 착탈 구조에 의한 연삭 휠의 장착 방법을 나타내는 부분 파단 종단면도이다.
도 6은, 링의 사시도이다.

이하에 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면에 기초하여 설명한다.

먼저, 본 발명에 관련된 가공 장치의 일 형태로서의 웨이퍼의 연삭 장치의 기본 구성을 도 1에 기초하여 이하에 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 도 1에 나타내는 화살표 방향을 각각 X축 방향(좌우 방향), Y축 방향(전후 방향), Z축 방향(상하 방향)으로 한다.

[연삭 장치의 기본 구성]

도 1에 나타내는 연삭 장치(1)는, 피가공물인 원판형의 웨이퍼(W)를 연삭 가공하는 것으로서, 다음의 구성 요소를 구비하고 있다.

즉, 연삭 장치(1)는, 피가공물인 웨이퍼(W)를 유지하여 상기 웨이퍼(W)의 수직인 축심 둘레로 회전하는 척 테이블(10)과, 상기 척 테이블(10)에 흡인 유지된 웨이퍼(W)를 연삭 가공하는 연삭 유닛(20)과, 연삭 가공 중인 웨이퍼(W)의 두께를 측정하는 두께 측정기(30)와, 연삭 유닛(20)을 척 테이블(10)의 유지면에 대하여 수직 방향(Z축 방향)으로 승강시키는 연삭 이송 기구(40)와, 척 테이블(10)을 유지면에 대하여 수평 방향(Y축 방향)으로 이동시키는 수평 이동 기구(50)를 주요한 구성 요소로서 구비하고 있다.

여기서, 웨이퍼(W)는, 단결정의 실리콘 모재로 구성되어 있고, 도 1에 나타내는 상태에 있어서 하방을 향하고 있는 표면에는, 복수의 도시하지 않은 디바이스가 형성되어 있고, 이들 디바이스는, 웨이퍼(W)의 표면에 부착된 보호 테이프(T)에 의해 보호되어 있다. 그리고, 웨이퍼(W)는, 그 표면(도 1에 있어서는 하면)이 보호 테이프(T)를 통해 척 테이블(10)의 유지면에 흡인 유지되고, 이면(도 1에 있어서는 상면)이 연삭 유닛(20)에 의해 연삭된다.

다음에, 연삭 장치(1)의 주요한 구성 요소인 척 테이블(10), 연삭 유닛(20), 두께 측정기(30), 연삭 이송 기구(40) 및 수평 이동 기구(50)의 구성에 대해서 각각 설명한다.

(척 테이블)

척 테이블(10)은, 원판형의 부재로서, 그 중앙부에는, 다공성 부재(11)가 조립되어 있다. 여기서, 다공성 부재(11)는, 다공질의 세라믹 등으로 구성되어 있고, 그 상면이 원판형의 웨이퍼(W)를 흡인 유지하는 유지면을 구성하고 있다.

그리고, 척 테이블(10)은, 도시하지 않은 회전 기구에 의해 수직인 축심 둘레로 회전 구동된다. 또한, 도시하지 않지만, 척 테이블(10)의 다공성 부재(11)는, 진공 펌프 등의 도시하지 않은 흡인원에 선택적으로 접속된다.

또한, 본 실시 형태에 따른 연삭 장치(1)는, Y축 방향(전후 방향)으로 긴 직사각형 박스 형상의 베이스(100)를 구비하고 있고, 이 베이스(100)에 개구되는 Y축 방향으로 긴 직사각형의 개구부(100a)에는 척 테이블(10)이 면(面)하고 있다. 그리고, 개구부(100a)의 척 테이블(10)의 주위는, 직사각형 플레이트 형상의 커버(101)에 의해 덮여 있고, 개구부(100a)의 커버(101)의 전후(-Y 방향과 +Y 방향)의 부분은, 커버(101)와 함께 이동하여 신축하는 벨로우즈 형상의 신축 커버(102, 103)에 의해 각각 덮여 있다.

(연삭 유닛)

연삭 유닛(20)은, 홀더(21)에 고정된 스핀들 하우징(22)과, 그 스핀들 하우징(22)에 수용된 스핀들 모터(23)와, 그 스핀들 모터(23)에 의해 회전 구동되는 수직인 스핀들(24)과, 상기 스핀들(24)의 하단에 장착된 원판형의 마운트(25)와, 상기 마운트(25)의 하면에 착탈 가능하게 장착된 가공구인 연삭 휠(26)을 구비하고 있다. 여기서, 연삭 휠(26)은, 원환형 또는 원반형의 베이스(26a)와, 상기 베이스(26a)의 하면에 원환형으로 장착된 복수의 연삭 지석(26b)에 의해 구성되어 있다. 또한, 연삭 지석(26b)은, 웨이퍼(W)를 연삭하기 위한 직사각형 블록 형상의 가공 부재로서, 그 하면은, 웨이퍼(W)의 상면(피연삭면)에 접촉하는 연삭면을 구성하고 있다.

(두께 측정기)

두께 측정기(30)는, 척 테이블(10)에 유지된 연삭 가공 중인 웨이퍼(W)의 두께를 측정하는 하이트 게이지로서, 웨이퍼(W)의 상면에 접촉하는 제1 접촉자(31)와 척 테이블(10)의 상면에 접촉하는 제2 접촉자(32)를 구비하고 있다. 여기서, 제1 접촉자(31)에 의해 연삭 가공 중인 웨이퍼(W)의 상면 높이가 측정되지만, 이 제1 접촉자(31)에 의해 측정되는 웨이퍼(W)의 상면 높이와 제2 접촉자(32)에 의해 측정되는 척 테이블(10)의 상면의 높이의 차에 의해 웨이퍼(W)의 두께가 구해진다.

(연삭 이송 기구)

연삭 이송 수단(40)은, 연삭 유닛(20)을 척 테이블(10)의 유지면에 대하여 수직인 방향(Z축 방향)을 따라 승강시키는 것으로서, 베이스(100)의 상면의 +Y축 방향 단부(端部) (후단부) 상에 수직으로 세워져 설치된 직사각형 박스 형상의 칼럼(41)의 -Y축 방향 단면(端面)(전면(前面))에 배치되어 있다. 이 연삭 이송 수단(40)은, 홀더(21)의 배면에 장착된 직사각형 플레이트 형상의 승강판(42)을, 홀더(21) 및 상기 홀더(21)에 유지된 스핀들(24)과 연삭 휠(26)과 함께 좌우 한 쌍의 가이드 레일(43)을 따라 Z축 방향으로 승강시키는 것이다. 여기서, 좌우 한 쌍의 가이드 레일(43)은, 칼럼(41)의 전면(前面)에 수직이면서 서로 평행하게 설치되어 있다.

또한, 좌우 한 쌍의 가이드 레일(43)의 사이에는, 회전 가능한 볼 나사(44)가 Z축 방향(상하 방향)을 따라 수직으로 세워 설치되어 있고, 상기 볼 나사(44)의 상단은, 구동원인 정역 회전 가능한 서보 모터(45)에 연결되어 있다. 여기서, 서보 모터(45)는, 칼럼(41)의 상면에 장착된 직사각형 플레이트 형상의 브래킷(46)을 통하여 칼럼(41)에 세로로 배치된 상태로 장착되어 있다. 또한, 볼 나사(44)의 하단은, 칼럼(41)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 이 볼 나사(44)에는, 승강판(42)의 배면에 후방(+Y축 방향)을 향해 수평으로 돌출 설치된 도시하지 않은 너트 부재가 나사 결합되어 있다.

따라서, 서보 모터(45)를 기동하여 볼 나사(44)를 정역 회전시키면, 이 볼 나사(44)에 나사 결합하는 도시하지 않은 너트 부재가 장착된 승강판(42)이 한 쌍의 가이드 레일(43)을 따라 연삭 유닛(20)과 함께 상하 이동하기 때문에, 연삭 유닛(20)이 승강하여 연삭 지석(26b)의 웨이퍼(W)에 대한 연삭량(연삭 여유)이 설정된다.

(수평 이동 기구)

수평 이동 기구(50)는, 척 테이블(10)을 유지면에 대하여 수평 방향(Y축 방향)으로 이동시키는 기구로서, 베이스(100)의 내부에 수용된 직사각형 블록 형상의 내부 베이스(51)의 위에 배치되어 있다. 이 수평 이동 기구(50)는, 블록 형상의 슬라이더(52)를 구비하고 있고, 이 슬라이더(52)는, Y축 방향(전후 방향)을 따라 서로 평행하게 배치된 좌우 한 쌍의 가이드 레일(53)을 따라 Y축 방향으로 슬라이딩 가능하다. 따라서, 이 슬라이더(52)에 지지된 척 테이블(10)과 도시하지 않은 회전 기구는, 슬라이더(52)와 함께 Y축 방향을 따라 슬라이딩 가능하다.

그리고, 내부 베이스(51) 상의 좌우 한 쌍의 가이드 레일(53)의 사이에는, Y축 방향(전후 방향)으로 연장되는 회전 가능한 볼 나사(54)가 배치되어 있고, 상기 볼 나사(54)의 Y축 방향 일단(도 1의 좌단)은, 구동원인 정역 회전 가능한 서보 모터(55)에 연결되어 있다. 또한, 볼 나사(54)의 Y축 방향 타단부(도 1의 우측 단부)는, 내부 베이스(51) 상에 세워 설치된 베어링(56)에 의해 내부 베이스(51)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 이 볼 나사(54)에는, 슬라이더(52)로부터 아래쪽을 향해 돌출 설치된 도시하지 않은 너트 부재가 나사 결합되어 있다.

따라서, 서보 모터(55)를 기동하여 볼 나사(54)를 정역 회전시키면, 이 볼 나사(54)에 나사 결합하는 도시하지 않은 너트 부재가 슬라이더(52)와 함께 볼 나사(54)를 따라 Y축 방향(전후 방향)으로 슬라이딩하기 때문에, 이 슬라이더(52)와 함께 척 테이블(10)도 Y축 방향을 따라 일체적으로 이동한다. 이 결과, 척 테이블(10)의 유지면에 흡인 유지된 웨이퍼(W)도 Y축 방향을 따라 이동한다.

[연삭 장치의 작용]

다음으로, 이상과 같이 구성된 연삭 장치(1)에 의한 웨이퍼(W)의 연삭 가공에 대해 설명한다.

웨이퍼(W)의 연삭 가공 시에는, 그 웨이퍼(W)가 보호 테이프(T)를 아래로 하여 척 테이블(10)의 유지면 상에 재치된다. 그리고, 척 테이블(10)의 다공성 부재(11)가 진공 펌프 등의 도시하지 않은 흡인원에 접속되어, 상기 다공성 부재(11)가 진공 배기된다. 그러면, 다공성 부재(11)에 부압이 발생하고, 이 부압에 끌려 웨이퍼(W)가 척 테이블(10)의 유지면 상에 흡인 유지된다.

한편, 수평 이동 기구(50)가 구동되어, 척 테이블(10)이 +Y축 방향(후방)으로 이동하고, 상기 척 테이블(10)에 흡인 유지되어 있는 웨이퍼(W)가 연삭 유닛(20)의 연삭 휠(26)의 아래쪽에 위치 결정된다. 그리고, 도시되지 않은 회전 기구에 의해 척 테이블(10)이 회전하고, 그 척 테이블(10)의 유지면에 유지되어 있는 웨이퍼(W)가 소정의 회전 속도로 회전 구동됨과 함께, 스핀들 모터(23)가 구동되어 연삭 휠(26)이 소정의 속도로 회전 구동된다.

그리고, 척 테이블(10)의 유지면에 유지된 웨이퍼(W)의 이면(상면)에 연삭 지석(26b)의 하면을 접촉시키고, 웨이퍼(W)의 두께(두께 측정기(30)에 의해 측정되는 두께)가 소정의 두께가 될 때까지, 연삭 이송 기구(40)에 의해 연삭 지석(26b)을 -Z축 방향(유지면에 접근하는 방향)으로 하강시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 이면(상면)이 연삭되고, 그 두께가 소정의 두께가 되도록 마무리된다.

[연삭 휠의 착탈 구조]

그런데, 연삭 유닛(20)에 있어서는, 가공구인 연삭 휠(26)이 복수 개(도시예에서는, 8개)의 볼트(2)에 의해 마운트(25)에 착탈 가능하게 장착되어 있지만, 여기서, 연삭 휠(26)의 마운트(25)에 대한 착탈 구조를 도 2에 기초하여 이하에 설명한다. 한편, 본 실시 형태에 있어서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 8개의 볼트(2)가 둘레 방향으로 등각도 피치(45° 피치)로 배치되어 있으나, 도 2에는, 1개의 볼트(2)에 의한 연삭 휠(26)의 마운트(25)에 대한 착탈 구조만을 나타내고 있다.

연삭 휠(26)을 마운트(25)의 하면에 착탈 가능하게 체결하기 위한 각 볼트(2)는, 상단의 헤드부(2A)와, 상기 헤드부(2A)의 아래쪽의 하단부에 형성된 수나사부(2B)와, 상기 수나사부(2B)와 헤드부(2A)를 연결하는 네크(neck)부(2C)를 구비하고 있다. 여기서, 수나사부(2B)는, 네크부(2C)의 하단에 형성된 길이가 짧은 제1 수나사부(2a)와, 그 아래쪽(당해 볼트(2)의 하단부)에 형성된 길이가 긴 제2 수나사부(2b)와, 이들 제1 수나사부(2a)와 제2 수나사부(2c)를 연결하는 연결부(2c)로 구성되어 있다. 여기서, 제1 수나사부(2a)의 외경(φd1)은, 제2 수나사부(2b)의 외경(φd1)과 동일하게 설정되어 있지만, 제2 수나사부(2b)의 외경 이상으로 설정할 수 있다. 그리고, 연결부(2c)의 외경은 제2 수나사부(2b)의 외경(φd1) 이하로 설정되어 있다(연결부(2c)의 외경≤φd1). 또한, 연결부(2c)를 생략하고, 제1 수나사부(2a)와 제2 수나사부(2b)를 합체시켜도 된다.

또한, 마운트(25)에는, 상기 마운트(25)의 상하면을 관통하는 복수(본 실시 형태에서는, 볼트(2)의 개수와 동수의 8개)의 관통 구멍(3)(도 2에는, 1개만 도시)이 둘레 방향으로 등각도 피치(45° 피치)로 상하 방향으로 관통 설치되어 있다. 그리고, 각 관통 구멍(3)의 상단 측에는, 길이가 짧은 제1 나사 구멍(3a)이 형성되어 있다. 여기서, 관통 구멍(3)의 제1 나사 구멍(3a)을 제외한 부분의 길이(L2)는, 볼트(2)의 제1 수나사부(2a)의 하단으로부터 제2 수나사부(2b)의 하단까지의 길이(L1)보다 길게 설정되어 있다(L2>L1).

또한, 연삭 휠(26)에는, 복수(마운트(25)의 관통 구멍(3)과 동수인 8개)의 제2 나사 구멍(4)이 둘레 방향으로 등각도 피치(45° 피치)로 형성되어 있다. 여기서, 각 제2 나사 구멍(4)에는, 볼트(2)의 제2 수나사부(2b)가 나사 결합 가능하고, 마운트(25)의 제1 나사 구멍(3a)에는, 볼트(2)의 제1 수나사부(2a)가 나사 결합 가능하다. 또한, 관통 구멍(3)의 내경(φd2)은 볼트(2)의 제1 수나사부(2a)와 제2 수나사부(2b)의 외경(φd1)보다도 크게 설정되어 있다(φd2>φd1). 또한, 도 2에 나타내는 5, 6은, 마운트(25)와 연삭 휠(26)에 각각 형성된 연삭수 공급로로서, 이들 연삭수 공급로(5, 6)를 거쳐 연삭 지석(26b)과 웨이퍼(W)의 접촉부(가공 영역)에 연삭수가 공급된다.

[연삭 휠의 장착 방법]

다음에, 연삭 휠(26)의 마운트(25)에 대한 장착 방법을 도 3에 기초하여 이하에 설명한다.

연삭 휠(26)을 복수 개(본 실시 형태에서는 8개)의 볼트(2)에 의해 마운트(25)의 하면에 체결하기 위해서는, 마운트(25)의 중심과 연삭 휠(26)의 중심이 동일 축 상이 되도록 마운트(25)의 바로 아래에 연삭 휠(26)을 배치하고, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 연삭 휠(26)을, 이것에 형성된 복수(8개)의 제2 나사 구멍(4)이 마운트(25)에 형성된 복수(8개)의 관통 구멍(3)에 둘레 방향에 합치하도록 위치 결정한 상태로 마운트(25)의 아래쪽에 배치한다.

다음에, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 연삭 휠(26)을 마운트(25)의 하면에 접촉시킨 상태에서, 복수(8개)의 볼트(2)(도 3에는, 2개만 도시)를 마운트(25)의 관통 구멍(3)에 각각 통과시키고, 각 볼트(2)를 도시하지 않은 공구에 의해 체결 방향으로 회전시킨다. 그렇게 하면, 각 볼트(2)의 제2 수나사부(2b)와 제1 수나사부(2a)가 마운트(25)의 제1 나사 구멍(3a)에 순차 나사 결합하면서 상기 제1 나사 구멍(3a)을 통과하고, 각 볼트(2)의 제2 수나사부(2b)가 연삭 휠(26)의 제2 나사 구멍(4)에 나사 결합한다.

상기 상태로부터 각 볼트(2)를 그 헤드부(2A)의 하면이 마운트(25)의 상면에 부딪힐 때까지 더 회전시키면, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 각 볼트(2)의 제2 수나사부(2b)가 연삭 휠(26)의 제2 나사 구멍(4)에 확실하게 비틀어 넣어져 연삭 휠(26)이 복수(8개)의 볼트(2)에 의한 체결에 의해 마운트(25)에 장착된다. 또한, 도 3에 있어서, 9는 스핀들(24)의 축심에 형성된 연삭수 공급로이다.

[연삭 휠의 교환 방법]

다음에, 연삭 가공에 의해 연삭 지석(26b)이 마모 등을 했기 때문에 연삭 휠(26)을 새로운 것과 교환하는 경우의 상기 연삭 휠(26)의 교환 방법을 도 4에 기초하여 이하에 설명한다.

도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 지금까지 사용하고 있던 연삭 휠(26)의 연삭 지석(26b)이 마모 등을 했기 때문에 상기 연삭 휠(26)을 새로운 것과 교환할 필요가 있는 경우에는, 복수(8개)의 각 볼트(2)(도 4에는, 1개만 도시)를 도시하지 않은 공구에 의해 느슨하게 하는 방향으로 회전시킨다. 그렇게 하면, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 각 볼트(2)의 제2 수나사부(2b)의 연삭 휠(26)의 제2 나사 구멍(4)과의 나사 결합이 풀어져, 상기 볼트(2)의 제1 수나사부(2a)가 마운트(25)의 제1 나사 구멍(3a)에 나사 결합되는 상태가 된다. 그러면, 연삭 휠(26)의 볼트(2)에 의한 마운트(25)에 대한 체결이 해제되어, 상기 연삭 휠(26)을 마운트(25)로부터 분리할 수 있다.

도 4(b)에 나타내는 상태에 있어서는, 각 볼트(2)의 제1 수나사부(2a)가 마운트(25)의 제1 나사 구멍(3a)에 나사 결합하여 각 볼트(2)가 마운트(25)에 의해 유지되어 있기 때문에, 연삭 휠(26)을 마운트(25)로부터 분리한 상태에 있어서 각 볼트(2)를 분실하는 경우는 없다. 한편, 전술한 바와 같이, 마운트(25)의 관통 구멍(3)의 제1 나사 구멍(3a)을 제외한 부분의 길이(L2)는, 볼트(2)의 제1 수나사부(2a)의 하단으로부터 제2 나사부(2b)의 하단까지의 길이(L1)보다 길게 설정되어 있기 때문에(L2>L1), 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 각 볼트(2)가 마운트(25)에 유지되어 있는 상태에서는, 각 볼트(2)가 마운트(25)의 하면으로부터 아래쪽으로 돌출되지 않는다.

이상과 같이 하여 오래된 연삭 휠(26)이 마운트(25)로부터 분리되면, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 새로운 연삭 휠(26')을, 그 제2 나사 구멍(4')이 마운트(25)의 관통 구멍(3)에 합치하도록 위치 결정한 상태에서 마운트(25)의 하면에 접촉하고, 마운트(25)에 유지되어 있는 각 볼트(2)를 체결 방향으로 회전시킨다. 그러면, 도 4(d)에 나타내는 바와 같이, 각 볼트(2)의 제2 수나사부(2b)가 연삭 휠(26')의 제2 나사 구멍(4')에 나사 결합된다. 그리고, 각 볼트(2)를, 그 헤드부(2A)가 마운트(25)의 상면에 부딪힐 때까지 체결 방향으로 회전시키면, 도 4(e)에 나타내는 바와 같이, 각 볼트(2)의 제2 수나사부(2b)가 연삭 휠(26')의 제2 나사 구멍(4')에 확실하게 비틀어 넣어져 새로운 연삭 휠(26')이 볼트(2)에 의한 체결에 의해 마운트(25)에 장착된다.

이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 오래된 연삭 휠(26)을 새로운 연삭 휠(26')로 교환할 때에는, 각 볼트(2)를 마운트(25)로부터 분리하지 않고 상기 마운트(25)에 유지시켜 놓도록 하였기 때문에, 볼트(2)를 분실하는 경우가 없다. 또한, 새로운 연삭 휠(26')을 마운트(25)에 장착할 때에는, 마운트(25)에 유지되어 있는 볼트(2)를 그대로 체결 방향으로 회전시켜 새로운 연삭 휠(26')을 마운트(25)에 장착할 수 있기 때문에, 교환 작업을 단시간에 효율적으로 행할 수 있다고 하는 효과도 얻어진다.

[본 발명의 다른 형태]

다음으로, 본 발명의 다른 형태에 관련된 착탈 구조와 그 착탈 구조에 의한 연삭 휠(26)의 장착 방법을 도 5 및 도 6에 기초하여 이하에 설명한다.

본 형태에 있어서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 마운트(25)의 상면에 별도의 부재인 플레이트(7)를 장착하고, 이 플레이트(7)의 복수 개소(둘레 방향 8개소)에 제1 나사 구멍(7a)을 형성하고 있고, 다른 구성은 상기 실시 형태의 그것과 동일하다. 따라서, 도 5에 있어서는, 도 2~도 4에 있어서 나타낸 것과 동일한 요소에는 동일 부호를 붙이고 있고, 이하, 그들에 대한 재차의 설명은 생략한다.

마운트(25)와는 별체로 구성된 플레이트(7)에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 볼트(2)와 동수의 8개의 제1 나사 구멍(7a)이 둘레 방향으로 등각도 피치(45° 피치)로 형성되어 있고, 인접하는 2개의 제1 나사 구멍(7a)의 사이에는, 8개의 원 구멍(볼트 삽입 관통 구멍)(7b)이 둘레 방향으로 등각도 피치(45°피치)로 형성되어 있다. 그리고, 플레이트(7)는, 각 원 구멍(7b)에 삽입 관통하는 볼트(8)를 마운트(25)에 형성된 도시하지 않은 나사 구멍에 나사 삽입함으로써, 도 5에 나타내는 바와 같이, 마운트(25)의 상면에 장착되어 있다. 또한, 플레이트(7)를 볼트(8)에 의한 체결 대신에 용접에 의해 마운트(25)의 상면에 장착하도록 해도 좋다.

본 형태에 있어서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로 연삭 휠(26)을 볼트(2)의 체결에 의해 마운트(25)의 하면에 장착할 수 있다. 즉, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 연삭 휠(26)을, 이것에 형성된 복수(8개)의 제2 나사 구멍(4)이 마운트(25)에 형성된 복수(8개)의 관통 구멍(3)에 둘레 방향에 합치하도록 위치 결정한 상태로 마운트(25)의 아래쪽에 배치한다.

다음에, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 복수(8개)의 볼트(2)(도 5에는, 1개만 도시)를 마운트(25)의 관통 구멍(3)에 각각 통과시키고, 각 볼트(2)를 도시하지 않은 공구에 의해 체결 방향으로 회전시킨다. 그러면, 각 볼트(2)의 제2 수나사부(2b)와 제1 수나사부(2a)가 플레이트(7)의 제1 나사 구멍(7a)에 순차 나사 결합하면서 상기 제1 나사 구멍(7a)을 통과하고, 각 볼트(2)의 제2 수나사부(2b)가 연삭 휠(26)의 제2 나사 구멍(4)에 나사 결합한다.

상기 상태로부터 각 볼트(2)를 그 헤드부(2A)가 도 5(c)에 나타내는 바와 같이 플레이트(7)의 상면에 부딪칠 때까지 더 회전시키면, 각 볼트(2)의 제2 수나사부(2b)가 연삭 휠(26)의 제2 나사 구멍(4)에 확실하게 비틀어 넣어져 연삭 휠(26)이 볼트(2)에 의한 체결에 의해 마운트(25)에 장착된다.

또한, 플레이트(7)는 링이 아니어도 좋다. 원호 형상이어도 좋다. 그 때는, 제1 나사 구멍(7a)의 양 사이드에 8개의 원 구멍(볼트 삽입 관통 구멍)(7b)을 형성하면 된다. 또한, 원호 형상의 플레이트(7)는 양면 테이프 또는 접착제로 마운트에 장착해도 좋다. 즉, 원호형의 플레이트(7)는, 기존의 마운트에 장착함으로써, 각 볼트(2)의 분실을 방지할 수 있다.

따라서, 본 형태에 있어서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 볼트(2)를 분실하지 않고, 연삭 휠(26)의 교환을 효율적으로 단시간에 실시할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 이상은 본 발명에 관련된 가공 장치를 웨이퍼의 연삭 장치에 대해 적용한 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은, 웨이퍼 이외의 임의의 피가공물을 연삭하는 연삭 장치, 또는 연삭 장치 이외의 예를 들어 연마 장치 등도 그 적용 대상에 포함하는 것이다.

그 밖에, 본 발명은, 이상 설명한 실시 형태에 적용이 한정되는 것은 아니며, 청구범위 및 명세서와 도면에 기재된 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형이 가능한 것은 물론이다.

1: 연삭 장치(가공 장치), 2: 볼트, 2A: 볼트의 헤드부
2B: 볼트의 수나사부, 2C: 볼트의 네크부, 2a: 제1 수나사부
2b: 제2 수나사부, 2c: 연결부, 3: 관통 구멍, 3a: 제1 나사 구멍
4, 4': 제2 나사 구멍, 5, 6: 연삭수 공급로, 7: 플레이트, 7a: 제1 나사 구멍
7b: 원 구멍, 8: 볼트, 9: 연삭수 공급로, 10: 척 테이블
11: 다공성 부재, 20: 연삭 유닛, 21: 홀더
22: 스핀들 하우징, 23: 스핀들 모터, 24: 스핀들
25: 마운트, 26, 26': 연삭 휠(가공구), 26a: 베이스
26b: 연삭 지석(가공 부재), 30: 두께 측정기, 31: 제1 접촉자
32: 제2 접촉자, 40: 연삭 이송 기구, 41: 칼럼, 42: 승강판
43: 가이드 레일, 44: 볼 나사, 45: 서보 모터, 46: 브래킷
50: 수평 이동 기구, 51: 내부 베이스, 52: 슬라이더, 53: 가이드 레일
54: 볼 나사, 55: 서보 모터, 56: 베어링, 100: 베이스
100a: 베이스의 개구부, 101: 커버, 102, 103: 신축 커버
φd1: 볼트의 제1 수나사부와 제2 수나사부의 외경, φd2: 제2 나사 구멍의 내경
L1: 볼트의 제1 수나사부의 하단으로부터 제2 수나사부의 하단까지의 길이
L2: 관통 구멍의 제1 나사 구멍을 제외한 부분의 길이, T: 보호 테이프, W: 웨이퍼

Claims

스핀들의 선단에 배치한 마운트에 가공구를 볼트에 의해 체결하고, 상기 스핀들을 회전시켜 회전하는 상기 가공구로, 척 테이블에 유지된 피가공물을 가공하는 가공 장치로서,
상기 마운트는, 중심을 중심으로 둘레 방향으로 등각도로 상하면을 관통하는 관통 구멍과, 그 관통 구멍의 상단 측에 배치된 제1 나사 구멍을 구비하고,
상기 가공구는, 원환형 또는 원반형의 베이스와, 그 베이스의 하면에 배치되어 피가공물을 가공하는 가공 부재와, 상기 베이스의 상기 관통 구멍에 대응하는 위치에 형성된 제2 나사 구멍을 구비하고,
상기 볼트는, 헤드부와, 그 헤드부의 아래에 형성되어 상기 제1 나사 구멍과 상기 제2 나사 구멍에 나사 결합 가능한 수나사부와, 상기 헤드부와 상기 수나사부를 연결하고 상기 수나사부보다도 가는 네크부를 구비하고,
상기 제1 나사 구멍에 상기 수나사부를 나사 결합시키고 상기 수나사부를 상기 마운트 내에 수용시켜 상기 가공구를 상기 마운트로부터 이탈 가능하게 하고, 상기 제1 나사 구멍으로부터 상기 수나사부를 이탈시키고 상기 마운트에 대하여 상기 볼트를 하강시켜 상기 수나사부를 상기 제2 나사 구멍에 나사 결합시키고, 상기 볼트에 의해 상기 마운트에 상기 가공구를 체결하는, 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 볼트의 상기 수나사부는, 상기 네크부와 연결하는 제1 수나사부와, 상기 제1 수나사부의 아래에 배치된 제2 수나사부와, 상기 제1 수나사부와 상기 제2 수나사부를 연결하고 상기 제2 수나사부보다 가는 연결부를 구비하는, 가공 장치.