專利名稱：磨削加工工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在磨削半導(dǎo)體晶片等板狀物的磨削裝置中具備的磨削加工工具。
背景技術(shù)：
磨削如半導(dǎo)體晶片那樣的板狀工件的磨削裝置具備對吸附保持于卡盤工作臺上的板狀物進(jìn)行磨削的磨削加工構(gòu)件。作為這種磨削加工構(gòu)件，已知由下述部件構(gòu)成的磨削加工構(gòu)件主軸，其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式配設(shè)，且沿著鉛直方向延伸；輪座，其安裝于主軸的下端；以及磨輪(磨削加工工具)，其以能夠自由裝卸的方式安裝于輪座(參照專利文獻(xiàn) 1)。上述專利文獻(xiàn)1中公開的磨輪由圓環(huán)形狀的基座部和固定于該基座部的下表面的磨具構(gòu)成。而且，在基座部形成有從上表面貫穿到下表面的多個(gè)噴嘴(用于噴出磨削液的貫穿孔)，所述噴嘴經(jīng)由形成于輪座的磨削液供給通道與磨削液源相連通。通過該結(jié)構(gòu)， 在磨削時(shí)經(jīng)由磨削液供給通道和多個(gè)噴嘴向磨具的內(nèi)周側(cè)供給磨削液，由此使磨具冷卻， 并將磨削屑排出。專利文獻(xiàn)1 日本特開2003-068690號公報(bào)可是，對于上述磨輪來說，要準(zhǔn)備這樣的磨輪通過形成于基座部且作為磨削液噴出口的噴嘴的形態(tài)(形狀、長度、形成位置等)、和磨具的種類(粗糙度、形狀等)的組合來滿足多種磨削條件，存在磨輪的數(shù)量龐大、管理麻煩的問題。此外，雖然因使用而消耗的部分只是磨具，但由于將包含基座部的磨輪整體作為消耗品進(jìn)行處理，因此磨輪所花費(fèi)的成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其主要的技術(shù)課題在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)管理負(fù)擔(dān)減輕和成本降低的磨削加工工具。本發(fā)明的磨削加工工具具有圓環(huán)狀的基座部；多個(gè)磨具，其呈圓環(huán)狀地排列并配設(shè)于該基座部上，并且與工件的露出面抵接；以及多個(gè)噴嘴，其呈圓環(huán)狀地排列并配設(shè)于所述基座部，用于將加工液引導(dǎo)至工件與所述磨具接觸的接觸部位，所述磨削加工工具在對工件進(jìn)行磨削加工時(shí)被使用，其特征在于，所述基座部由第1部位和第2部位構(gòu)成，在所述第1部位配設(shè)有所述磨具，在所述第2部位形成有所述噴嘴，所述第1部位和所述第2部位能夠分離。根據(jù)本發(fā)明的磨削加工工具，通過將配設(shè)有磨具的第1部位和形成有噴嘴的第2 部位組合來作為一個(gè)磨削加工工具使用。根據(jù)磨具的種類準(zhǔn)備多個(gè)第1部位，根據(jù)噴嘴的種類準(zhǔn)備第2部位，選擇適合于磨削條件的第1部位和第2部位進(jìn)行組合并使用。因此，應(yīng)該管理的個(gè)體數(shù)量為第1部位和第2部位的總數(shù)，與將對應(yīng)于磨削條件的磨具和噴嘴雙方組合并設(shè)置于基座部的一體的以往結(jié)構(gòu)相比，應(yīng)該管理的數(shù)量變得特別少，從而減輕了用于管理的負(fù)擔(dān)。此外，只將配設(shè)有用于消耗的磨具的第1部位作為消耗品進(jìn)行處理，而形成有噴嘴的第2部位則能夠在不更換的狀態(tài)下使用，因此，與以往相比降低了成本。在本發(fā)明中包含下述形態(tài)所述第1部位和所述第2部位通過固定件被一并固定于固定部。此外，本發(fā)明中所說的工件沒有特別限定，例如可以列舉出由硅、砷化鎵 (GaAs)、碳化硅(SiC)等構(gòu)成的半導(dǎo)體晶片，陶瓷、玻璃、藍(lán)寶石(Al2O3)類的無機(jī)材料基板， 板狀金屬或樹脂的延展性材料，以及要求具有從微米級至亞微米級的平面度(TTV(total thickness variation 總體厚度差)以工件的被磨削面為基準(zhǔn)，在工件的整個(gè)被磨削面內(nèi)在厚度方向測量出的高度的最大值和最小值之差)的各種加工材料。根據(jù)本發(fā)明，起到了這樣的效果提供了能夠?qū)崿F(xiàn)管理負(fù)擔(dān)減輕和成本降低的磨削加工工具。


圖1是應(yīng)用了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的磨輪(磨削加工工具)的磨削裝置的立體圖。圖2是示出在同一裝置中被定位于加工位置的工件和磨削加工構(gòu)件之間的位置關(guān)系的俯視圖。圖3是示出一個(gè)實(shí)施方式的磨輪安裝于主軸的狀態(tài)的剖視圖。圖4是圖3的IV部放大圖。圖5是示出本發(fā)明的其他實(shí)施方式的磨輪安裝于主軸的狀態(tài)的剖視圖。圖6是圖5的VI部放大圖。標(biāo)號說明1 工件；10 磨削裝置；33 輪座(固定部)；34 磨輪(磨削加工工具)；40 基座部；41 第1部位；419 磨具；42 第2部位；422 噴嘴；53 螺釘(固定件)。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。(1)磨削裝置根據(jù)圖1，對應(yīng)用了一個(gè)實(shí)施方式所涉及的磨輪(磨削加工工具)的磨削裝置進(jìn)行說明。該磨削裝置10為下述這樣的裝置以例如厚度為700 μ m左右的圓板狀的半導(dǎo)體晶片等作為工件，將這樣的工件水平地保持在真空卡盤式的卡盤工作臺20上并使工件的被加工面向上方露出，然后利用磨削加工構(gòu)件30對該被加工面進(jìn)行磨削，從而將工件加工成預(yù)定的厚度。磨削裝置10具有在X方向較長的長方體狀的裝置座11。在裝置座11，以能夠沿 X方向移動(dòng)的方式設(shè)置有長方形形狀的工作臺基座(f 一 O《一 7 )25，在該工作臺基座 25，以能夠以Z方向(鉛直方向)為旋轉(zhuǎn)軸方向旋轉(zhuǎn)的方式支撐有上述卡盤工作臺20?？ūP工作臺20在其表面?zhèn)染哂杏啥嗫滋沾蓸?gòu)成的保持部21，在真空運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，卡盤工作臺20利用負(fù)壓作用將工件吸附保持于保持部21的表面、即保持面211。通過在圖1中使工作臺基座25沿X方向移動(dòng)，卡盤工作臺20在近前側(cè)(XI側(cè)) 的端部的搬入搬出位置與內(nèi)側(cè)(X2側(cè))的加工位置之間往復(fù)移動(dòng)。在裝置座11設(shè)置有使工作臺基座25沿X方向移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，在工作臺基座25設(shè)置有使卡盤工作臺20旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(均未進(jìn)行圖示)。在工作臺基座25的移動(dòng)方向的兩側(cè)設(shè)置有能夠自由伸縮的波紋狀的罩12，所述罩12用于覆蓋工作臺基座25的移動(dòng)路徑以防止磨削屑等下落到裝置座11內(nèi)。初始時(shí)，卡盤工作臺20定位在搬入搬出位置，由操作員將工件載置到該卡盤工作臺20的保持部21的保持面211上。然后真空運(yùn)轉(zhuǎn)卡盤工作臺20，利用在保持面211產(chǎn)生的負(fù)壓作用將工件吸附保持于保持面211。工件具有與保持部21大致相同的直徑，并且呈同心狀地載置于保持面211。在將工件吸附保持于卡盤工作臺20的保持部21上后，使工作臺基座25在圖1中向X2方向移動(dòng)，從而將工件定位到加工位置并使其與上方的磨削加工構(gòu)件30對置配置。如圖1所示，磨削加工構(gòu)件30配設(shè)于柱體13的前表面?zhèn)龋鲋w13豎立設(shè)置于裝置座11的后端部(X2側(cè)的端部)。滑塊15以能夠沿Z方向升降的方式經(jīng)由一對Z軸引導(dǎo)件14安裝在柱體13的前表面，磨削加工構(gòu)件30固定于該滑塊15。磨削加工構(gòu)件30的結(jié)構(gòu)為主軸32以與圓筒狀的主軸殼體31同軸且能夠自由旋轉(zhuǎn)的方式組裝于該主軸殼體31內(nèi)，所述主軸殼體31的軸向沿著Z方向延伸，磨輪34以能夠自由裝卸的方式固定于凸緣狀的輪座33，所述輪座33設(shè)置在該主軸32的下端。在主軸殼體31的上端部設(shè)置有馬達(dá)部35，通過該馬達(dá)部35驅(qū)動(dòng)主軸32旋轉(zhuǎn)。磨輪34具有圓環(huán)狀的基座部40，其以能夠裝卸的方式固定于輪座33的下表面； 以及大量的磨具419，它們呈圓環(huán)狀地排列并固定于基座部40的下表面的外周部。關(guān)于磨具419，使用與工件相應(yīng)的磨具，例如，使用將金剛石磨粒利用金屬粘結(jié)劑或樹脂粘結(jié)劑等結(jié)合劑固定并成型而成的金剛石磨具等。通過馬達(dá)部35來驅(qū)動(dòng)磨輪34與主軸32 —體地旋轉(zhuǎn)。磨輪34是本發(fā)明所涉及的磨輪，在下文中將對其結(jié)構(gòu)和作用等進(jìn)行詳述。在磨削加工構(gòu)件30中，主軸殼體31在將輪座33配置于其下方并使其軸向與Z方向平行的狀態(tài)下，經(jīng)由保持器36固定于滑塊15?；瑝K15被加工進(jìn)給構(gòu)件37驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行升降，所述加工進(jìn)給構(gòu)件37具有滾珠絲杠371，其配設(shè)于一對Z軸引導(dǎo)件14之間，并以螺合的狀態(tài)與滑塊15連結(jié)，且沿Z方向延伸；和伺服馬達(dá)372，其用于驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠371旋轉(zhuǎn)。 因此，磨削加工構(gòu)件30通過加工進(jìn)給構(gòu)件37而與滑塊15 —體地升降。關(guān)于被定位于上述加工位置的工件，通過磨削加工構(gòu)件30對其向上方露出的被加工面進(jìn)行磨削，以使該工件減薄至目標(biāo)厚度?；谀ハ骷庸?gòu)件30的磨削加工如下述這樣進(jìn)行一邊使馬達(dá)部35工作以使磨輪34旋轉(zhuǎn)，一邊使卡盤工作臺20向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)以使工件自轉(zhuǎn)，同時(shí)通過加工進(jìn)給構(gòu)件37使磨削加工構(gòu)件30隨滑塊15 —同下降，使旋轉(zhuǎn)的磨輪34的磨具419與工件的被加工面抵接。圖2示出了被定位于加工位置的卡盤工作臺20上的工件1和磨輪34在水平方向上的位置關(guān)系。如同圖所示，磨輪34的磨削外徑(磨具419的旋轉(zhuǎn)軌跡的最外側(cè)直徑)設(shè)定成與工件1的直徑大致相同。此外，工件1的加工位置設(shè)定在下述位置在該位置，作為磨具419的下表面的刀鋒通過自轉(zhuǎn)的工件1的旋轉(zhuǎn)中心。然后，一邊使卡盤工作臺20向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)以使工件1自轉(zhuǎn)，一邊使磨輪；34的磨具419與工件1的被加工面抵接，由此，整個(gè)被加工面被磨削。磨削加工中的工件厚度通過未圖示的厚度測量構(gòu)件進(jìn)行測量。加工進(jìn)給構(gòu)件37對磨削加工構(gòu)件30實(shí)施的加工進(jìn)給動(dòng)作根據(jù)由該厚度測量構(gòu)件逐一測量出的厚度測量值來進(jìn)行控制。并且，當(dāng)厚度測量值達(dá)到目標(biāo)值時(shí)，使磨削加工構(gòu)件30上升，使磨具419離開工件，從而結(jié)束磨削加工。磨削加工結(jié)束后，使工作臺基座25向圖1的Xl方向移動(dòng)以使工件返回到搬入搬出位置，并且使卡盤工作臺20停止旋轉(zhuǎn)。然后，解除卡盤工作臺20對工件的吸附保持，將已磨削加工過的工件從卡盤工作臺20上搬出并轉(zhuǎn)移到下一道工序。以上內(nèi)容是磨削裝置10的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作，下面，對本發(fā)明所涉及的上述磨輪34進(jìn)行說明。(2)磨輪如圖3所示，磨輪34具有圓環(huán)狀的基座部40，所述基座部40以能夠裝卸的方式固定于上述那樣的輪座33的下表面。基座部40與輪座33直徑相同，并且基座部40通過對圓環(huán)狀的第1部位41和配設(shè)于該第1部位41內(nèi)側(cè)的圓環(huán)狀的第2部位42進(jìn)行組合而構(gòu)成。第1部位41的截面是矩形，第1部位41的外徑與輪座33的直徑相同，并且在第 1部位41的下表面沿著周向等間隔地配置有多個(gè)上述磨具419。磨具419的一部分嵌入到第1部位41的下表面，并且磨具419通過基于粘接劑的粘接等方式固定于第1部位41。第2部位42是內(nèi)周面隨著朝向下方而呈錐狀地?cái)U(kuò)大且外周面形成為圓柱狀的、截面為大致梯形的形狀，在外周面的上端部形成有凸肩部421，所述凸肩部421的外徑與輪座 33的直徑相同。在第2部位42的內(nèi)部形成有從上表面貫穿到下表面的多個(gè)噴嘴422。這些噴嘴422隨著朝向下方而向外周側(cè)傾斜地延伸，并沿著周向等間隔地配設(shè)。如圖4所示，將第1部位41與第2部位42的凸肩部421下方的階梯部423配合并進(jìn)行組裝，并且通過內(nèi)六角螺釘?shù)鹊?螺釘51將第1部位41以能夠自由裝卸的方式固定于第2部位42。在第1部位41的上表面沿著周向等間隔地形成有多個(gè)螺紋孔414，另一方面，在第2部位42的凸肩部421形成有與螺紋孔414對應(yīng)的多個(gè)螺釘貫穿孔424。通過將第1部位41與第2部位42的階梯部423配合以使螺紋孔414與螺釘貫穿孔似4 一致，并且將穿過螺釘貫穿孔424的第1螺釘51旋入螺紋孔414中進(jìn)行緊固，從而第1部位41被固定，由此，形成為組裝成基座部40的狀態(tài)。在組裝成基座部40的狀態(tài)下， 第1部位41的下表面和第2部位42的下表面共面，磨具419處于突出的狀態(tài)。如果卸下第1螺釘51，則第1部位41和第2部位42就能夠分離。如圖3所示，關(guān)于由第1部位41和第2部位42構(gòu)成的基座部40，將第2部位42 的內(nèi)周緣與在輪座33的下表面形成的定位用凸部331的外周緣配合來進(jìn)行組裝，并通過內(nèi)六角螺釘?shù)鹊?螺釘52以能夠自由裝卸的方式固定于輪座33。如圖4所示，在第2部位42的上表面沿著周向等間隔地形成有多個(gè)螺紋孔425，另一方面，在輪座33形成有與螺紋孔425對應(yīng)的多個(gè)螺釘貫穿孔335。將第2部位42與輪座 33的凸部331配合以使螺紋孔425與螺釘貫穿孔335 —致，并且將穿過螺釘貫穿孔335的第2螺釘52旋入螺紋孔中進(jìn)行緊固，由此，基座部40在水平的狀態(tài)下被固定于輪座33。如圖3所示，在主軸32的內(nèi)部形成有與磨削液源60相連通的磨削液供給通道 321。該磨削液供給通道321通過主軸32的中心并朝向輪座33延伸，然后在輪座33的內(nèi)部呈放射狀地分叉。磨削液供給通道321在輪座33內(nèi)的分叉數(shù)量與第2部位42的噴嘴422 的數(shù)量相對應(yīng)，固定于輪座33的第2部位42的各噴嘴422處于與放射狀的各磨削液供給通道321連通的狀態(tài)。關(guān)于具有這樣的結(jié)構(gòu)的磨輪34，將隨主軸32 —起旋轉(zhuǎn)的磨輪34的磨具419與工件的被加工面抵接，從而對該被加工面進(jìn)行磨削加工。而且在進(jìn)行該磨削加工時(shí)，從磨削液源60向磨削液供給通道321供給純水等磨削液。供給到磨削液供給通道321的磨削液流入基座部40的第2部位42的各噴嘴422并從這些噴嘴422噴出，由此磨削液被供給至磨具419的內(nèi)周側(cè)。由此，磨具419對工件進(jìn)行加工的加工點(diǎn)被冷卻，并且工件的磨削屑和磨具屑等被磨削液沖走并排出。根據(jù)本實(shí)施方式的磨輪34，其通過將具有磨具419的第1部位41和具有噴嘴422 的第2部位42組合來進(jìn)行使用。關(guān)于圖示的磨具419的種類(形狀、長度、形成位置等) 和噴嘴422的種類(粗糙度、形狀等)，與磨削條件對應(yīng)的任意的磨具和噴嘴分別設(shè)置于第 1部位41和第2部位42。因此，根據(jù)磨具419的種類準(zhǔn)備多個(gè)第1部位41，根據(jù)噴嘴422 的種類準(zhǔn)備多個(gè)第2部位42。然后，選擇具有適于磨削條件的磨具419的第1部位41和具有適于磨削條件的噴嘴422的第2部位42進(jìn)行組合，從而作為磨輪34進(jìn)行使用。對于這樣的磨輪34，應(yīng)該管理的個(gè)體數(shù)量為第1部位41和第2部位42的總數(shù)。 與將對應(yīng)于種類的磨具419和噴嘴422雙方組合并設(shè)置于基座部40的一體的以往結(jié)構(gòu)的情況相比，這個(gè)數(shù)量特別少。因此減輕了用于管理磨輪34的負(fù)擔(dān)。此外，只將配設(shè)有用于消耗的磨具419的第1部位41作為消耗品進(jìn)行處理，而形成有噴嘴422的第2部位42則能夠在不更換的狀態(tài)下使用，因此，與以往相比降低了成本。(3)磨輪的其他實(shí)施方式圖5和圖6示出了將本發(fā)明的其他實(shí)施方式的磨輪34固定于輪座33的狀態(tài)。在該實(shí)施方式的磨輪；34中，基座部40也是由能夠分離的第1部位41和第2部位42構(gòu)成，且該第1部位41和第2部位42通過多個(gè)內(nèi)六角螺釘?shù)嚷葆?固定件)53被一并固定于輪座 33。第1部位41是內(nèi)周面隨著朝向下方而呈錐狀地?cái)U(kuò)大且外周面形成為圓筒狀的、截面為大致梯形的形狀，在第1部位41的下表面呈圓環(huán)狀地排列并固定有多個(gè)磨具419。如圖6所示，在第1部位41的上表面沿周向等間隔地形成有多個(gè)螺紋孔416。第2部位42為平板狀，且在其內(nèi)周側(cè)形成有多個(gè)噴嘴422，所述多個(gè)噴嘴422與輪座33的呈放射狀的磨削液供給通道321相連通，在這些噴嘴422的外周側(cè)形成有與螺紋孔416對應(yīng)的多個(gè)螺釘貫穿孔426。在第2部位42的形成了噴嘴422的部分，形成有向下方突出的凸條427。關(guān)于這種情況的磨輪34，將第2部位42的內(nèi)周緣與輪座33的定位用凸部331的外周緣配合，并且將第1部位41的內(nèi)周緣與第2部位42的凸條427的外周面配合，進(jìn)而， 使螺釘貫穿孔4 和螺紋孔416與輪座33的螺釘貫穿孔335 —致，在這種狀態(tài)下將穿過螺釘貫穿孔335、426的螺釘53旋入螺紋孔416中進(jìn)行緊固，由此，所述磨輪34在水平的狀態(tài)下被固定于輪座33。在該實(shí)施方式中，通過螺釘53將第1部位41和第2部位42 —同緊固固定于輪座 33，并在固定的同時(shí)將這些部位41、42組合起來，從而構(gòu)成磨輪34。因此，在被固定于輪座 33之前，第1部位41和第2部位42是以零散的狀態(tài)被管理。此外，能夠通過1種螺釘53 使第1部位41和第2部位42處于相互固定的狀態(tài)，因此，減少了部件種類的數(shù)量，并且減輕了進(jìn)行螺釘緊固作業(yè)的負(fù)擔(dān)。與此相對，在上述的一個(gè)實(shí)施方式中，能夠在通過第1螺釘51將第1部位41和第2部位42組合在一起的狀態(tài)下、將第1部位41和第2部位42固定于輪座33。
權(quán)利要求
1.一種磨削加工工具，所述磨削加工工具具有 圓環(huán)狀的基座部；多個(gè)磨具，其呈圓環(huán)狀地排列并配設(shè)于該基座部上，并且與工件的露出面抵接；以及多個(gè)噴嘴，其呈圓環(huán)狀地排列并配設(shè)于所述基座部，用于將加工液引導(dǎo)至工件與所述磨具接觸的接觸部位，所述磨削加工工具在對工件進(jìn)行磨削加工時(shí)被使用，其特征在于， 所述基座部由第1部位和第2部位構(gòu)成，在所述第1部位配設(shè)有所述磨具，在所述第2 部位形成有所述噴嘴，所述第1部位和所述第2部位能夠分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨削加工工具，其特征在于， 所述第1部位和所述第2部位通過固定件被一并固定于固定部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磨削加工工具，其能夠?qū)崿F(xiàn)管理負(fù)擔(dān)減輕和成本降低。在基座部(40)配設(shè)有多個(gè)磨具(419)且形成有用于供給磨削液的噴嘴(422)，基座部(40)是由第1部位(41)和第2部位(42)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，其中，在第1部位(41)配設(shè)有磨具(419)，第2部位(42)能夠從第1部位(41)分離，并且在第2部位(42)形成有噴嘴(422)，只將配設(shè)有用于消耗的磨具(419)的第1部位(41)作為消耗品進(jìn)行處理，而形成有噴嘴(422)的第2部位(42)則能夠在不更換的狀態(tài)下使用。
文檔編號H01L21/304GK102294637SQ201110160530
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者早坂秀樹, 星川?？? 桑名一孝, 長井修 申請人:株式會社迪思科