磨削裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供磨削裝置，其既能夠防止在修整板的上表面形成級差，又能夠抑制修整板的消耗。磨削裝置(10)至少具有對接觸到保持在卡盤臺(11)的被加工物(20)的磨削磨石(132)的磨削面進行修整的修整單元(14)，其中，修整單元(14)具有：保持部(141)，其保持圓板狀的修整板(15)；推壓單元(142)，其使保持部(141)在接近和遠離磨削面的方向上移動，并將修整板(15)的上表面向磨削面推壓；以及旋轉單元(145)，其以在磨削磨石(132)的軌道上配置的旋轉軸為中心使保持部(141)旋轉，在使保持部(141)旋轉的同時以規(guī)定的按壓力將修整板(15)的上表面向磨削磨石(132)的磨削面推壓，使磨削磨石(132)的磨削面與修整板(15)的上表面整面接觸。
【專利說明】磨削裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及對被加工物進行磨削的磨削裝置。

【背景技術】
[0002]在向被加工物按壓磨削磨石進行磨削的磨削裝置中，由于磨削會使得在磨削磨石產生孔眼堵塞或堵塞鈍化，因而在磨削中進行對磨削磨石的磨削面按壓修整板的修整(例如，參照專利文獻I)。
[0003]專利文獻I日本特開2011-189456號公報
[0004]然而，雖然修整板的上表面的觸碰到磨削磨石的軌道上的部分通過磨削磨石進行磨削，但除此之外的部分未被磨削，因此會在修整板的上表面形成級差。若以這種狀態(tài)持續(xù)修整，則不僅磨削磨石的磨削面被修整，磨削磨石的側面也會被修整。此外，僅觸碰到磨削磨石的軌道上的部分用于修整，除此以外的部分未用于修整，因此存在修整板的消耗較快的問題。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明就是鑒于這種問題而完成的，其目的在于既防止在修整板的上表面形成級差，又抑制修整板的消耗。
[0006]本發(fā)明的磨削裝置，其至少具有:卡盤臺，其具有以能夠旋轉的方式保持被加工物的保持面；磨削單元，其以能夠旋轉的方式安裝有磨削輪，在該磨削輪上環(huán)狀地配置有對保持在該卡盤臺上的被加工物進行磨削的磨削磨石；磨削進給單元，其使該磨削單元在接近和遠離該卡盤臺的磨削進給方向上移動；以及修整單元，其對與保持在該卡盤臺上的被加工物接觸的該磨削磨石的磨削面進行修整，其中，該修整單元具有:保持部，其保持對該磨削面進行修整的圓板狀的修整板；推壓單元，其使保持該修整板的保持部在接近和遠離該磨削面的方向上移動，向該磨削面推壓該修整板的上表面；調整單元，其對該推壓單元向該磨削面推壓該修整板的按壓力進行調整；以及旋轉單元，其以在該磨削輪旋轉所致的該磨削磨石的軌道上配置的旋轉軸為中心，使該保持部進行旋轉，在使該保持部旋轉的同時，以規(guī)定的按壓力向該磨削磨石的該磨削面推壓該修整板的上表面，從而修整該磨削面。
[0007]所述旋轉單元使所述保持部旋轉的旋轉軸優(yōu)選從保持在該保持部上的修整板的上表面的中心離開規(guī)定的距離。此外，優(yōu)選具有升降單元，該升降單元使所述修整單元的所述推壓單元在接近和遠離所述磨削面的方向上移動，該修整單元在所述磨削磨石未對被加工物磨削的狀態(tài)和該磨削磨石對保持在所述卡盤臺上的被加工物進行磨削的狀態(tài)中的任意一個狀態(tài)下，均能夠修整該磨削面。進而，優(yōu)選所述修整板在上表面外周緣具有倒角，通過該倒角的消失情況，來判斷該修整板的更換時期。
[0008]根據本發(fā)明的磨削裝置，在使修整板旋轉的同時，對磨削磨石進行修整，因此能夠將修整板的上表面整體用于修整。由此，能夠防止在修整板的上表面形成級差，能夠防止磨削磨石的側面被修整。此外，還能夠抑制修整板的消耗，延長修整板的更換間隔。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是表示磨削裝置的正面觀察剖面圖。
[0010]圖2是表示磨削裝置的各部分的配置的俯視圖和正面觀察剖面圖。
[0011]圖3是表示修整單元的一部分的立體圖。
[0012]圖4是表示待機中修整的正面觀察剖面圖。
[0013]圖5是表示其他的修整單元的一部分的立體圖。
[0014]圖6是表示磨削裝置的各部分的配置的俯視圖。
[0015]符號說明
[0016]10 磨削裝置
[0017]11 卡盤臺 111保持面
[0018]12 磨削單元13 磨削輪131基臺 132磨削磨石
[0019]119、129、149 旋轉軸，
[0020]14 修整單元141保持部142推壓單元
[0021]421 氣缸 422活塞 143供給源144調整單元
[0022]145 旋轉單元
[0023]15修整板 151上表面152倒角
[0024]16升降單元161螺紋軸162電動機163卡合部
[0025]20被加工物

【具體實施方式】
[0026]圖1所示的磨削裝置10具有保持被加工物20的卡盤臺11、對保持在卡盤臺11上的被加工物20進行磨削的磨削單元12、使磨削單元12在土Z方向(磨削進給方向)上移動的磨削進給單元(未圖示)。磨削進給單元通過使磨削單元12在-Z方向上移動而使其接近卡盤臺11，或者通過使磨削單元12在+Z方向上移動而使其遠離卡盤臺11。
[0027]卡盤臺11具有由多孔質材料等形成的保持面111，以與土Z方向平行的旋轉軸119為中心進行旋轉。將被加工物20放置于與土Z方向垂直的保持面111，通過吸引源(未圖示)進行吸引，從而將被加工物20吸附并保持。保持在保持面111上的被加工物20伴隨卡盤臺11的旋轉，以旋轉軸119為中心進行旋轉。
[0028]磨削單元12在前端安裝磨削輪13，磨削輪13能夠以與土Z方向平行的旋轉軸129為中心進行旋轉。磨削輪13具有圓形的基臺131、以磨削單元12的旋轉軸129為中心環(huán)狀地配置的多個磨削磨石132。安裝在磨削單元12上的磨削輪13的磨削磨石132伴隨磨削輪13的旋轉，以旋轉軸129為中心進行旋轉。
[0029]磨削裝置10具有對磨削磨石132進行修整的修整單元14、使修整單元14的推壓單元142在土Z方向上移動的升降單元16。
[0030]修整單元14具有:保持部141，其配置于與卡盤臺11相鄰的位置，保持修整板15 ；推壓單元142，其使保持修整板15的保持部141在接近和遠離磨削磨石132的磨削面的方向上移動，將修整板15向磨削磨石132的磨削面推壓；供給源143，其向推壓單元142供給空氣；調整單元144，其對推壓單元142向磨削磨石132推壓保持部141的按壓力進行調整；以及旋轉單元145,其使保持部141進行旋轉。
[0031]修整板15為圓板狀，上表面與磨削磨石132接觸，從而修整磨削磨石132。修整板15例如由白色氧化鋁類(WA)磨粒或綠色碳化硅類(GC)磨粒等的磨粒形成。
[0032]保持部141通過真空管吸引并保持修整板15。另外，保持部141既可以為從側面或底面通過螺釘來對修整板15固定并保持的結構，也可以為通過粘接劑等粘接修整板15的結構。
[0033]推壓單元142具有與保持部141連接的活塞422、使活塞422在土Z方向上移動的氣缸421。氣缸421與供給源143連接，通過從供給源143供給的氣體的壓力來使活塞422移動。
[0034]調整單元144將從供給源143向氣缸421供給的氣體的壓力調整為規(guī)定的壓力，從而能夠把推壓單元142向磨削磨石132推壓修整板15的按壓力調整為規(guī)定的按壓力。作為調整單元144，可以使用壓力調節(jié)器。
[0035]旋轉單元145使保持部141例如以I分鐘旋轉30?300次的轉速進行旋轉。保持在保持部141上的修整板15也伴隨保持部141的旋轉而旋轉。
[0036]升降單元16通過電動機162來使與土Z方向平行的螺紋軸161旋轉，從而使與螺紋軸161卡合的卡合部163在土Z方向上移動。推壓單元142被固定在卡合部163上，伴隨卡合部163的移動，在土Z方向上移動。
[0037]保持在卡盤臺11上的被加工物20例如是由碳化硅(SiC)、藍寶石、氯甲烷、氮化鈣等形成的晶片。在被加工物20由SiC、藍寶石、氯甲烷等的硬質材料形成的情況下，容易在磨削磨石132產生堵塞鈍化，因而需要使用修整單元14進行磨削磨石132的修整。
[0038]在被加工物20的磨削開始時，升降單元16使推壓單元142向-Z方向移動，修整板15退避到不與磨削磨石132接觸的位置。然后，使卡盤臺11例如以I分鐘旋轉10?300次的轉速進行旋轉，使磨削輪13例如以I分鐘旋轉1000?2000次的轉速進行旋轉，并且磨削進給單元使磨削單元12接近卡盤臺11，使磨削磨石132的下表面(磨削面)接觸到保持在卡盤臺11上的被加工物20。磨削進給單元隨著被加工物20的上表面(被加工面)被磨削，使磨削單元12例如以I秒鐘0.3?1.0 μ m的速度向-Z方向移動以進行磨削進給。另外，為了防止磨削磨石132接觸到被加工物20時引起堵塞鈍化，可以采用如下結構:使磨削磨石132接觸到被加工物20時的磨削進給速度變慢，在磨削磨石132接觸到被加工物20之后，使磨削進給速度變快。
[0039]在磨削中執(zhí)行磨削磨石132的修整的情況下，如圖1所示，升降單元16使推壓單元142移動至推壓單元142能夠向磨削磨石132推壓修整板15的位置處。在使磨削輪13旋轉并通過磨削磨石132對被加工物20磨削的同時，由推壓單元142將修整板15向磨削磨石132推壓，從而在磨削單元12處于磨削位置的磨削中也能夠執(zhí)行修整。通過在執(zhí)行修整的同時進行磨削，從而能夠立即去除在磨削中產生的堵塞鈍化，能夠保證磨削品質。
[0040]在磨削中，磨削單元12通過磨削進給而逐漸向-Z方向移動，而通過調整單元144對按壓力的調整，能夠使推壓單元142將修整板15向磨削磨石132推壓的按壓力為一定。由此，能夠通過均等的按壓力對磨削磨石132進行修整。
[0041]磨削結束后，升降單元16使推壓單元142向-Z方向移動并使其退避。
[0042]如圖2所示，磨削磨石132是以磨削單元12的旋轉軸129為中心而環(huán)狀地配置的，因此各磨削磨石132的軌道為環(huán)狀。另一方面，構成修整單元14的保持部141的旋轉軸149與土Z方向平行，且被配置在磨削輪13旋轉所致的磨削磨石132的軌道上。因此，通過在修整中以旋轉軸149為中心使保持部141旋轉，從而能夠避免磨削磨石132接觸保持在保持部141的修整板15的特定部位，能夠防止修整板15快速消耗。
[0043]尤其如圖2所示，若使保持部141的旋轉軸149與磨削單元12的旋轉軸129之間的距離D在磨削磨石132的軌道的內徑rl以上且在磨削磨石132的軌道的外徑r2以下，則能夠使磨削磨石132與修整板15的上表面整面完全接觸。即，在距離D比內徑rl小的情況下，即使使修整板15旋轉，在與旋轉軸149接近的中心附近也會出現未用于修整的部分，這在距離D比外徑r2大的情況下也相同，然而若使距離D在內徑rl以上且在外徑r2以下，則能夠將修整板15的上表面整體用于修整，能夠更為有效地防止修整板15的消耗。
[0044]進行了磨削磨石132的修整后，通過磨削磨石132對修整板15的上表面151進行磨削，修整板15為圓板狀，旋轉單元145使保持部141旋轉，通過在使修整板15旋轉的同時進行修整，從而上表面151整體用于修整，因而上表面151整體均等地被磨削。因此，在上表面151不會形成級差，因此能夠防止不需要修整的磨削磨石132的側面被修整，能夠僅對需要修整的磨削磨石132的磨削面進行修整。此外，由于修整板15的上表面151整體被均等磨削，因而相比僅上表面151的一部分被磨削的情況，上表面151被磨削的速度變慢。由此，能夠降低修整板15的更換頻度。
[0045]此外，如圖3所示，在修整板15的與磨削磨石132接觸的上表面151的外周緣形成了倒角152。通過對修整板15的上表面151整體均等地磨削，從而倒角152也逐漸變小。于是，倒角152逐漸形成了如下高度:在上表面151被磨削到需要進行修整板15的更換的情況下，倒角152消失。由此,通過檢測倒角152消失情況，就能判定修整板15的更換時期。關于倒角152消失的情況，例如既可以采用作業(yè)人員目視確認來檢測的結構，也可以通過設置對修整板15攝影的攝影單元，對攝影單元攝影的圖像進行分析來檢測等自動檢測的結構。在計量修整板15的厚度來判定更換時期的結構的情況下，需要正確地計量修整板15的厚度。對此，通過根據倒角152的有無進行判定，能夠易于判定更換時期。
[0046]另外，倒角152無需在上表面151的外周緣的全周上形成，可以為僅在上表面151的外周緣的一部分形成的結構。此外，還可以代替倒角152，采用在修整板15的上表面151設置槽或有底孔等若對上表面151磨削了規(guī)定的量則消失的標記，通過標記的有無判定更換時期的結構。反之，還可以采用在修整板15的下表面?zhèn)仍O置槽或有底孔等的標記，在上表面151被磨削規(guī)定的量時標記在上表面151側露出，通過標記的露出判定更換時期的結構。
[0047]關于磨削磨石132的修整，具有在如磨削單元12開始被加工物20的磨削之前的待機中那樣的磨削磨石132未對被加工物20磨削的狀態(tài)下執(zhí)行的情況、在磨削單元12正在對保持在卡盤臺11上的被加工物20磨削的狀態(tài)下執(zhí)行的情況。
[0048]如圖4所示，在待機中，磨削進給單元使磨削單元12向+Z方向移動，磨削單元12的磨削磨石132位于從保持在卡盤臺11上的被加工物20遠離的待機位置。在以該狀態(tài)執(zhí)行修整的情況下，升降單元16使推壓單元142向+Z方向移動至推壓單元142能夠將修整板15向磨削磨石132推壓的位置處。然后，在磨削輪13旋轉的狀態(tài)下，推壓單元142將修整板15向磨削磨石132推壓。由此，在磨削單元12處于待機位置的待機中，能夠執(zhí)行修整。通過在待機中執(zhí)行修整，從而能夠實現磨削磨石132與被加工物20接觸時的充分切入。
[0049]如上，升降單元16使推壓單元142向+Z方向移動，從而即使在磨削單元12處于待機位置的情況下，也能夠由推壓單元142將修整板15向磨削磨石132推壓而進行修整。此夕卜，升降單元16使推壓單元142向-Z方向移動，從而在磨削中，能夠由推壓單元142將修整板15向磨削磨石132推壓而進行修整。由此，能夠迅速除去在磨削中產生的堵塞鈍化，能夠維持磨削品質。
[0050]在不進行磨削磨石132的修整的情況下，升降單元16使推壓單元142向-Z方向移動，或者使活塞422向-Z方向移動，從而能夠使修整板15從磨削磨石132離開。
[0051]另外，如圖5所示，可以采用旋轉單元145使保持部141旋轉的旋轉軸從保持在保持部141上的修整板15的上表面的中心離開了規(guī)定的距離的結構。在這種情況下，如圖6所示，修整板15偏心并旋轉。在采用這種結構的情況下，如果保持部141的旋轉軸149配置于磨削磨石132的軌道上，則能夠將修整板15的上表面整體用于修整。由此，不會在修整板15的上表面形成級差，因此能夠防止對磨削磨石132的側面進行修整。此外，通過將修整板15的上表面整體用于修整，從而能夠減少修整板15的更換頻度。
【權利要求】
1.一種磨削裝置，其至少具有: 卡盤臺，其具有以能夠旋轉的方式保持被加工物的保持面； 磨削單元，其以能夠旋轉的方式安裝有磨削輪，在該磨削輪上環(huán)狀地配置有對保持在該卡盤臺上的被加工物進行磨削的磨削磨石； 磨削進給單元，其使該磨削單元在接近和遠離該卡盤臺的磨削進給方向上移動；以及 修整單元，其對該磨削磨石的與保持在該卡盤臺上的被加工物接觸的磨削面進行修整， 該修整單元具有: 保持部，其保持對該磨削面進行修整的圓板狀的修整板； 推壓單元，其使保持該修整板的保持部在接近和遠離該磨削面的方向上移動，向該磨削面推壓該修整板的上表面； 調整單元，其對該推壓單元向該磨削面推壓該修整板的按壓力進行調整；以及旋轉單元，其以在該磨削輪進行旋轉所致的該磨削磨石的軌道上配置的旋轉軸為中心，使該保持部進行旋轉， 在使該保持部旋轉的同時，以規(guī)定的按壓力向該磨削磨石的該磨削面推壓該修整板的上表面，從而修整該磨削面。
2.根據權利要求1所述的磨削裝置，其中， 所述旋轉單元使所述保持部旋轉的旋轉軸從保持在該保持部上的修整板的上表面的中心離開了規(guī)定的距離。
3.根據權利要求1或2所述的磨削裝置，其中， 該磨削裝置具有升降單元，該升降單元使所述修整單元的所述推壓單元在接近和遠離所述磨削面的方向上移動， 該修整單元在所述磨削磨石未對被加工物進行磨削的狀態(tài)和該磨削磨石對保持在所述卡盤臺上的被加工物進行磨削的狀態(tài)中的任意一個狀態(tài)下，均能夠修整該磨削面。
4.根據權利要求1至3中的任意一項所述的磨削裝置，其中， 所述修整板在上表面外周緣上具有倒角， 通過該倒角的消失情況，來判斷該修整板的更換時期。
【文檔編號】H01L21/304GK104332397SQ201410343175
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權日:2013年7月22日
【發(fā)明者】高田暢行, 五木田洋平 申請人:株式會社迪思科