(57)【要約】【課題】支柱部を適切な位置に配置することにより、装置サイズを小型化することができる加工装置を提供すること。【解決手段】略矩形状の配置面３１ａを有する基台３１と、配置面３１ａに配置され、回転可能に配設されたターンテーブル３７と、ターンテーブル３７に回転可能に配置され、半導体ウェーハＷを保持する保持面５４ａを有するチャックテーブル５１と、保持面５４ａに保持された半導体ウェーハＷを加工する加工ユニット３３、３４、３５と、保持面５４ａに向けて加工ユニット３３、３４、３５を進退可能に支持すると共に、配置面３１ａの角側においてターンテーブル３７に近接配置された側方支柱部４２、４３、４４とを備えた。【選択図】図５
2010172999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略多角形状の配置面を有する基台と、
前記配置面に配置され、回転可能に配設されたターンテーブルと、
前記ターンテーブルに回転可能に配置され、ワークを保持する保持面を有するチャックテーブルと、
前記保持面に保持されたワークを加工する加工ユニットと、
前記保持面に向けて前記加工ユニットを進退可能に支持すると共に、前記配置面の角側において前記ターンテーブルに近接配置された支柱部とを備えたことを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記ターンテーブルには中央に開口部が形成されており、
前記開口部の内側に中央支柱部が配置され、
前記支柱部は、連結部により前記中央支柱部に連結され、前記連結部を介して前記加工ユニットを支持することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記支柱部は、２以上であり、それぞれ前記加工ユニットを支持し、
一の支柱部と中央支柱部とを結ぶ直線と、残りの支柱部と中央支柱部とを結ぶ直線とが直交する位置関係となるように、前記支柱部が前記ターンテーブルに近接配置されることを特徴とする請求項２に記載の加工装置。
【請求項４】
前記加工ユニットを進退方向にガイドする３つ以上のガイド部を備え、
前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記加工ユニットによる前記ワークの加工部分が、前記３つ以上のガイド部の設置位置を頂点とした仮想面の重心位置を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の加工装置。
【請求項５】
前記加工ユニットを進退方向にガイドする一対のガイド部を備え、
前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記加工ユニットによる前記ワークの加工部分が、前記一対のガイド部の設置位置を結ぶ直線の一部を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の加工装置。
【請求項６】
前記加工ユニットは、リング状の加工面を有する砥石を有し、
前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記砥石の加工面と前記ワークとが接触する加工部分が円弧状領域であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の加工装置。
【請求項７】
駆動力を受けて前記加工ユニットを前記進退方向に直動させるボールネジ機構を備え、
前記ボールネジ機構は、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記加工ユニットによる前記ワークの加工部分に近接して配置されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の加工装置。
【請求項８】
前記ターンテーブルは、外周縁部側において基台に支持されており、
前記チャックテーブルは、テーブル部と前記テーブル部の傾きを調整する傾斜機構を有し、
前記傾斜機構は、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上における前記テーブル部の中心を重心位置とした三角形の３つの頂点のうち、２点に対応する位置において前記テーブル部の支持位置を前記進退方向に移動可能とする第１の可動支持部および第２の可動支持部と、残りの１点に対応する位置において前記テーブル部の支持位置を固定とする固定支持部とを有し、
前記固定支持部は、前記第１の可動支持部および前記第２の可動支持部よりも前記ターンテーブルの外周縁部側に位置することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の加工装置。
【請求項９】
前記固定支持部は、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記第１の可動支持部および前記第２の可動支持部よりも前記加工ユニットによる前記ワークの加工部分に近接配置されていることを特徴とする請求項８に記載の加工装置。
【請求項１０】
前記チャックテーブルは、回転中心を頂点とした円錐形状の保持面を有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の加工装置。
【請求項１１】
前記配置面は、略矩形状であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターンテーブル上のチャックテーブルに保持された半導体ウェーハを加工する加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被加工物である半導体ウェーハの径が３００ｍｍから４５０ｍｍへと大径化しており、これに伴ってターンテーブル、チャックテーブルおよび砥石の径も大径化するため、加工装置全体が大型化するという問題がある。
【０００３】
そこで、この問題を解決するために、砥石による加工位置をターンテーブルの回転中心に近づけて、装置サイズの小型化を図るものが知られている（例えば、特許文献１参照）。図６に示すように、この加工装置９１は、基台９２上に２つのチャックテーブル９３が配置されたターンテーブル９４と、加工ユニット９５が設置された支柱部９６とを有している。支柱部９６は、ターンテーブル９４の後方において基台９２の短手方向に延在し、チャックテーブル９３の上方において加工ユニット９５を上下動可能に支持している。
【０００４】
このとき、チャックテーブル９３および砥石９７は、それぞれの回転中心Ｃ１、Ｃ２からターンテーブル９４の回転中心Ｃ３を通過する直線が交差する位置関係となっている。このようなチャックテーブル９３と砥石９７との位置関係により、砥石９７による加工位置をターンテーブル９４の回転中心Ｃ３に近づけて、装置サイズの小型化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−７５９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した従来の加工装置９１においては、支柱部９６が、ターンテーブル９４の後方において基台９２の短手方向に延在するように配置されるため、ターンテーブル９４の後方において支柱部９６の配置スペース分だけ基台９２が長手方向に大きくなり、装置サイズの更なる小型化が困難となっていた。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、支柱部を適切な位置に配置することにより、装置サイズを小型化することができる加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の加工装置は、略多角形状の配置面を有する基台と、前記配置面に配置され、回転可能に配設されたターンテーブルと、前記ターンテーブルに回転可能に配置され、ワークを保持する保持面を有するチャックテーブルと、前記保持面に保持されたワークを加工する加工ユニットと、前記保持面に向けて前記加工ユニットを進退可能に支持すると共に、前記配置面の角側において前記ターンテーブルに近接配置された支柱部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、基台の配置面とターンテーブルとの余剰スペースである配置面の角側において、加工ユニットを支持する支柱部がターンテーブルに近接配置されるため、配置面を広げて支柱部用の配置スペースを確保する必要がない。したがって、基台の配置面とターンテーブルとの余剰スペースに支柱部を配置することにより、装置サイズを小型化することができる。
【００１０】
また本発明は、上記加工装置において、前記ターンテーブルには中央に開口部が形成されており、前記開口部の内側に中央支柱部が配置され、前記支柱部は、連結部により前記中央支柱部に連結され、前記連結部を介して前記加工ユニットを支持している。
【００１１】
また本発明は、上記加工装置において、前記支柱部は、２以上であり、それぞれ前記加工ユニットを支持し、一の支柱部と中央支柱部とを結ぶ直線と、残りの支柱部と中央支柱部とを結ぶ直線とが直交する位置関係となるように、前記支柱部が前記ターンテーブルに近接配置されている。
【００１２】
また本発明は、上記加工装置において、前記加工ユニットを進退方向にガイドする３つ以上のガイド部を備え、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記加工ユニットによる前記ワークの加工部分が、前記３つ以上のガイド部の設置位置を頂点とした仮想面の重心位置を含んでいる。
【００１３】
また本発明は、上記加工装置において、前記加工ユニットを進退方向にガイドする一対のガイド部を備え、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記加工ユニットによる前記ワークの加工部分が、前記一対のガイド部の設置位置を結ぶ直線の一部を含んでいる。
【００１４】
また本発明は、上記加工装置において、前記加工ユニットは、リング状の加工面を有する砥石を有し、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記砥石の加工面と前記ワークとが接触する加工部分が円弧状領域となるようにしている。
【００１５】
また本発明は、上記加工装置において、駆動力を受けて前記加工ユニットを前記進退方向に直動させるボールネジ機構を備え、前記ボールネジ機構は、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記加工ユニットによる前記ワークの加工部分に近接して配置されている。
【００１６】
また本発明は、上記加工装置において、前記ターンテーブルは、外周縁部側において基台に支持されており、前記チャックテーブルは、テーブル部と前記テーブル部の傾きを調整する傾斜機構を有し、前記傾斜機構は、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上における前記テーブル部の中心を重心位置とした三角形の３つの頂点のうち、２点に対応する位置において前記テーブル部の支持位置を前記進退方向に移動可能とする第１の可動支持部および第２の可動支持部と、残りの１点に対応する位置において前記テーブル部の支持位置を固定とする固定支持部とを有し、前記固定支持部は、前記第１の可動支持部および前記第２の可動支持部よりも前記ターンテーブルの外周縁部側に位置している。
【００１７】
また本発明は、上記加工装置において、前記固定支持部は、前記加工ユニットの進退方向に対して垂直な平面上において、前記第１の可動支持部および前記第２の可動支持部よりも前記加工ユニットによる前記ワークの加工部分に近接配置されている。
【００１８】
また本発明は、上記加工装置において、前記チャックテーブルは、回転中心を頂点とした円錐形状の保持面を有している。
【００１９】
また本発明は、上記加工装置において、前記配置面は、略矩形状に形成されている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、支柱部を適切な位置に配置することにより、装置サイズを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る加工装置の実施の形態を示す図であり、半導体ウェーハの外観斜視図である。
【図２】本発明に係る加工装置の実施の形態を示す図であり、加工装置の外観斜視図である。
【図３】本発明に係る加工装置の実施の形態を示す図であり、加工装置の上面模式図である。
【図４】本発明に係る加工装置の実施の形態を示す図であり、チャックテーブルの部分断面図である。
【図５】本発明に係る加工装置の実施の形態を示す図であり、ウェーハ加工ユニットの各構成の位置関係を説明するための図である。
【図６】本発明に係る加工装置の従来例を示す図である。
【図７】本発明に係る加工装置の実施の形態を示す図であり、ターンテーブルの断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係る加工装置は、基台上の配置面とターンテーブルとの余剰スペースに支柱部を配置することにより、装置サイズの小型化を図るものである。最初に、本発明の実施の形態に係る加工装置について説明する前に、加工対象となる半導体ウェーハについて簡単に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る半導体ウェーハの外観斜視図である。なお、図１においては、半導体ウェーハの裏面を上側に向けた状態を示している。
【００２３】
図１に示すように、半導体ウェーハＷは、略円板状に形成されており、表面に格子状に配列された図示しない分割予定ラインによって複数の領域に区画されている。分割予定ラインによって区画された各領域には、半導体ウェーハＷの中央においてＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス８８が形成されている。また、半導体ウェーハＷの表面には保護テープ８９が貼着されており、この保護テープ８９により半導体ウェーハＷの裏面加工時にデバイス８８が保護される。このように構成された半導体ウェーハＷは、搬入用カセット４（図２参照）に収容された状態で加工装置１に搬入される。
【００２４】
なお、本実施の形態においては、ワークとしてシリコンウェーハやＧａＡｓ等の半導体ウェーハＷを例に挙げて説明するが、この構成に限定されるものではなく、セラミック、ガラス、サファイヤ系の無機材料基板、板状金属や樹脂の延性材料、ミクロンオーダーからサブミクロンオーダの平坦度が要求される各種加工材料をワークとしてもよい。
【００２５】
次に、図２から図４を参照して本発明の実施の形態に係る加工装置について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る加工装置の外観斜視図である。図３は、本発明の実施の形態に係るウェーハ加工部の上面模式図である。図４は、本発明の実施の形態に係るチャックテーブルの部分断面図である。なお、以下の説明では、半導体ウェーハの裏面全体を平坦に加工して薄化する例について説明するが、半導体ウェーハの裏面の外周縁部のみ残存させて薄化する構成に適用することも可能である。
【００２６】
図２に示すように、加工装置１は、加工前の半導体ウェーハＷを搬入する他、加工後の半導体ウェーハＷを搬出する搬入搬出ユニット２と、搬入搬出ユニット２から搬入された半導体ウェーハＷの裏面を研削、研磨するウェーハ加工ユニット３とから構成されている。搬入搬出ユニット２は、直方体状の基台１１を有し、基台１１には搬入用カセット４、搬出用カセット５がそれぞれ載置されるカセット載置部１２、１３が前面１１ａから前方に突出するように設けられている。
【００２７】
カセット載置部１２は、搬入口として機能し、加工前の半導体ウェーハＷが収容された搬入用カセット４が載置される。カセット載置部１３は、搬出口として機能し、加工後の半導体ウェーハＷが収容される搬出用カセット５が載置される。基台１１の上面には、カセット載置部１２、１３に面して搬入搬出アーム１４が設けられ、搬入搬出アーム１４に隣接して位置合わせ部１５およびスピンナー洗浄部１６がそれぞれ設けられている。また、基台１１の上面において、搬入搬出アーム１４を挟んで位置合わせ部１５およびスピンナー洗浄部１６の反対側には壁部１７が上方に突出しており、この壁部１７には操作用のモニター１８が設置されている。また、基台１１の上方には、搬入搬出ユニット２の図示しないカバーに取り付けられた移載部１９が配置されている。
【００２８】
搬入搬出アーム１４は、カセット載置部１２に載置された搬入用カセット４から位置合わせ部１５に加工前の半導体ウェーハＷを搬入する他、スピンナー洗浄部１６からカセット載置部１３に載置された搬出用カセット５に加工後の半導体ウェーハＷを収納する。位置合わせ部１５は、仮置きテーブル２１と、仮置きテーブル２１の中心に対して径方向に移動可能な複数の位置決めピン２２（図では６本）とを有している。
【００２９】
位置合わせ部１５は、仮置きテーブル２１に載置された加工前の半導体ウェーハＷに対して複数の位置決めピン２２を仮置きテーブル２１の中心に向かって移動させることにより位置合わせする。スピンナー洗浄部１６は、スピンナー洗浄テーブル２４を有し、基台１１内においてスピンナー洗浄テーブル２４に載置された加工後の半導体ウェーハＷを回転させ、洗浄水を噴射して洗浄する。移載部１９は、仮置きテーブル２１において位置合わせされた加工前の半導体ウェーハＷをウェーハ加工ユニット３のチャックテーブル５１に移載する他、チャックテーブル５１に載置された加工後の半導体ウェーハＷをスピンナー洗浄テーブル２４に移載する。
【００３０】
図２および図３に示すように、ウェーハ加工ユニット３は、荒研削ユニット３３、仕上げ研削ユニット３４、研磨ユニット３５と半導体ウェーハＷを保持したチャックテーブル５１とを相対回転させて半導体ウェーハＷを加工するように構成されている。また、ウェーハ加工ユニット３は、直方体状の基台３１を有し、基台３１の前面には搬入搬出ユニット２が接続されている。基台３１の上面である略矩形状の配置面３１ａには、中央部分に開口部３７ａが形成されたリング状のターンテーブル３７が設けられている。
【００３１】
また、ターンテーブル３７の開口部３７ａの内側には中央支柱部４１が立設され、ターンテーブル３７の周囲において配置面３１ａの３つの角側には３つの側方支柱部４２、４３、４４が立設されている。このとき、側方支柱部４２、４４は、中央支柱部４１を挟んで対向して配置され、側方支柱部４３は、側方支柱部４２、４４を結ぶ直線に対して直交する方向に配置されている。また、３つの側方支柱部４２、４３、４４は、それぞれ連結部４６、４７、４８を介して中央支柱部４１に接続されており、側方支柱部４２、４３、４４、連結部４６、４７、４８、中央支柱部４１により３つの門型の支柱部が形成される。
【００３２】
このように、ウェーハ加工ユニット３においては、荒研削ユニット３３、仕上げ研削ユニット３４、研磨ユニット３５がそれぞれ門型の支柱部により支持されることにより、それぞれの側方支柱部４２、４３、４４により単独支持される構成と比較して、各加工ユニットの荷重に対する剛性が高められる。さらに、荒研削ユニット３３、仕上げ研削ユニット３４はそれぞれ連結部４６、４７において片持支持されるため、側方支柱部４２、４３に前傾方向にモーメント力が生じるが、側方支柱部４２、４３のそれぞれの前傾方向に側方支柱部４３、４４が配置されるため、モーメント力に対する剛性も高められている。この構成により、より安定した可能が可能となっている。
【００３３】
なお、上記した略矩形状の配置面３１ａとは、厳密に矩形状である必要がなく、ターンテーブル３７を配置したときに、４隅に側方支柱部４２、４３、４４を配置するための余剰スペースを確保できる構成であればよい。したがって、配置面３１ａの角が円弧上になっていてもよいし、配置面３１ａの一辺が部分的に側方に膨らむ構成としてもよい。
【００３４】
ターンテーブル３７の上面には、周方向に９０度間隔で４つのチャックテーブル５１が配置されている。そして、ターンテーブル３７は、図示しない回転駆動機構に接続され、回転駆動機構によりＤ１方向に９０度間隔で間欠回転される。これにより、４つのチャックテーブル５１は、移載部１９との間で半導体ウェーハＷを受け渡す載せ換え位置、荒研削ユニット３３に半導体ウェーハＷを対向させる荒研削位置、仕上げ研削ユニット３４に半導体ウェーハＷを対向させる仕上げ研削位置、研磨ユニット３５に半導体ウェーハＷを対向させる研磨位置の間を移動される。
【００３５】
また、ターンテーブル３７は、外周縁部側がエア軸受け部３７ｂとなっており、基台３１の中央に形成された開口部３１ｂの開口縁部に支持されている（図７参照）。また、ターンテーブル３７のエア軸受け部３７ｂの径方向内側は、開口部３７ａが形成された中空部３７ｃとなっており、開口部３１ｂの内側に位置している。エア軸受け部３７ｂは、回転時に基台３１の開口縁部から供給される空気により、基台３１の開口縁部との間にエアギャップが形成され空気を介して支持され、停止時に基台３１の開口縁部とのエアギャップを無くして基台３１の開口縁部に直に支持される。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、チャックテーブル５１は、略円盤状のテーブル部５２と、テーブル部５２の傾きを調整する傾斜機構５３とを有して構成されている。テーブル部５２の上面には、中央に円形の凹部５２ａが形成されており、この凹部５２ａの外周に沿って段部５２ｂが形成されている。段部５２ｂには、半導体ウェーハＷを吸着保持する吸着保持部５４が設けられ、吸着保持部５４の保持面５４ａは、チャックテーブル５１の回転中心を頂点とする緩傾斜の円錐状に形成されている。吸着保持部５４は、ポーラスセラミック材により形成され、凹部５２ａを介して基台３１内に配置された図示しない吸引源に接続されている。この吸着保持部５４の保持面５４ａに半導体ウェーハＷが吸着されると、半導体ウェーハＷも保持面５４ａに沿って緩傾斜の円錐状となる。
【００３７】
傾斜機構５３は、２つの可動支持部５５、５６と１つの固定支持部５７に構成されており、ターンテーブル３７上においてテーブル部５２を３点支持している（図５参照）。可動支持部５５、５６は、ボールネジ機構で構成され、テーブル部５２を上下動可能に支持している。固定支持部５７は、テーブル部５２を固定位置で支持している。したがって、３点の支持部のうち、２つの可動支持部５５、５６が上下動することにより、テーブル部５２が固定支持部５７を支点として傾斜される。
【００３８】
また、図４（ｂ）に示すように、傾斜機構５３は、例えば、荒研削時に吸着保持部５４の円錐状の保持面５４ａの勾配に応じてテーブル部５２を傾斜させ、研削砥石６６に対して半導体ウェーハＷの一部が平行となるよう調整する。このようにして、研削砥石６６と半導体ウェーハＷとが接触する加工部分が、半導体ウェーハＷの中央から外周縁に至る領域となる。
【００３９】
図２および図３に戻り、連結部４６には互いに上下方向に平行な一対のガイドレール６２が設けられ、この一対のガイドレール６２には、荒研削ユニット３３を支持したモータ駆動の可動ハウジング６３がスライド可能に配置されている。連結部４７、４８にも同様に一対のガイドレール７２、８２と、可動ハウジング７３、８３が設けられている。
【００４０】
なお、各可動ハウジング６３、７３、８３には、それぞれ図示しないナット部が設けられ、これらナット部にボールネジ６４、７４、８４が螺合されている。ボールネジ６４、７４、８４は、連結部４６、４７、４８内に設けられた図示しない駆動モータにより連結され、この駆動モータにより回転駆動されて可動ハウジング６３、７３、８３を上下方向に移動している。
【００４１】
荒研削ユニット３３は、可動ハウジング６３と、モータ駆動する図示しないスピンドルと、スピンドルの下端に着脱自在に装着された研削砥石６６とを有している。荒研削ユニット３３は、回転したチャックテーブル５１に保持された半導体ウェーハＷの裏面に研削砥石６６を回転接触させて荒研削し、半導体ウェーハＷを薄化している。
【００４２】
研削砥石６６は、ダイヤモンドの砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めたダイヤモンド砥石で構成されている。また、研削砥石６６は、薄型円筒状に形成されており、リング状の研削面を有している。仕上げ研削ユニット３４は、荒研削ユニット３３と略同様の構成を有するが、研削砥石７６として粒度が細かいものを使用している。
【００４３】
また、研磨ユニット３５は、荒研削ユニット３３および仕上げ研削ユニット３４と略同様の構成を有するが、研削砥石６６の代わりに発泡剤や繊維質等で形成された研磨砥石８６が使用される場合がある。研磨砥石８６は、円形状の研磨面を有しており、この円形状の研磨面が半導体ウェーハＷの裏面に摺接することにより鏡面加工が行われる。この半導体ウェーハＷの鏡面加工により、半導体ウェーハＷに生じた機械的なダメージが除去されて抗折強度が改善される。
【００４４】
次に、図５を参照して、ウェーハ加工ユニットを構成する各構成の位置関係について詳細に説明する。図５は、ウェーハ加工ユニットの各構成の位置関係を説明するための図である。
【００４５】
図５に示すように、上面視矩形状に形成された配置面３１ａ上にターンテーブル３７が配置され、配置面３１ａの角側には余剰スペースＳが形成されている。この余剰スペースＳに側方支柱部４２、４３、４４が配置されることにより、側方支柱部４２、４３、４４用に配置面３１ａを広げる必要がないため、装置全体の小型化を図ることが可能となっている。
【００４６】
また、各側方支柱部４２、４３、４４間が開放されており、荒研削ユニット３３、仕上げ研削ユニット３４、研磨ユニット３５が各側方支柱部４２、４３、４４の間から基台３１の周囲の作業スペースに面しているため、メンテナンス作業等の作業性を向上させることが可能となる。
【００４７】
連結部４６、４７、４８は、各側方支柱部４２、４３、４４から中央支柱部４１に向かって、ターンテーブル３７の径方向に延在している。連結部４６、４７、４８の一の側面には、一対のガイドレール６２、７２、８２を介して荒研削ユニット３３、仕上げ研削ユニット３４、研磨ユニット３５がチャックテーブル５１の上方に支持されている。このとき、荒研削ユニット３３は、略半部がチャックテーブル５１に重なる位置に支持されており、一対のガイドレール６２に近接した位置で半導体ウェーハＷを加工している。
【００４８】
具体的には、上記したように、半導体ウェーハＷは、チャックテーブル５１の保持面５４ａにいて緩傾斜の円錐状に保持されるため、研削砥石６６のリング状の研削面との加工部分Ｐ１は半導体ウェーハＷの中心から外周縁に向かって円弧状の領域となる。そして、一対のガイドレール６２の設置箇所を結ぶ直線Ｌ１が、この加工部分Ｐ１を横切るような位置関係となっている。
【００４９】
このような位置関係により、加工部分Ｐ１から受ける反力を一対のガイドレール６２が荒研削ユニット３３を介して直線Ｌ１側で受けるため、一対のガイドレール６２に作用する偏荷重が低減され、加工部分Ｐ１の平面精度が向上され加工品質が向上する。また、仕上げ研削ユニット３４も、荒研削ユニット３３と同様な位置関係で一対のガイドレール６２に支持されており、加工部分の平面精度が向上されている。
【００５０】
研磨ユニット３５は、対向位置に設置された一対のガイドレール８２によりチャックテーブル５１の真上に位置するように支持されている。このとき、研磨砥石８６の研磨面全体で半導体ウェーハＷが研磨されるため、加工部分Ｐ３は研磨面全体となる。一対のガイドレール８２の設置位置を結ぶ直線Ｌ３が加工部分Ｐ３の中央を通るため、一対のガイドレール８２が加工部分Ｐ３から受ける偏荷重を低減し、加工部分Ｐ３の平面精度が向上され加工品質が向上する。
【００５１】
また、連結部４６、４７、４８には、荒研削ユニット３３、仕上げ研削ユニット３４、研磨ユニット３５のそれぞれに図示しないナットを介して連結されたボールネジ６４、７４、８４が設けられている。このうち、荒研削ユニット３３用のボールネジ６４および仕上げ研削ユニット３４用のボールネジ７４は、それぞれ対応する加工部分Ｐ１、Ｐ２に近接して配置されている。
【００５２】
このように、ボールネジ６４、７４を加工部分Ｐ１、Ｐ２に近接して配置することにより、ボールネジ６４、７４と加工部分Ｐ１、Ｐ２との距離が大きくなるにつれて増大する反力モーメントを小さくしている。この構成により、加工部分Ｐ１、Ｐ２から受ける反力モーメントの増大によるボールネジの駆動力の低下を抑え、ボールネジ６４、７４の駆動力を加工部分Ｐ１、Ｐ２に伝わりやすくして、加工品質を向上させることが可能となる。したがって、請求項に記載の近接とは、ボールネジが加工部分からの反力モーメントにより駆動力が減少しない程度の距離を示している。
【００５３】
チャックテーブル５１は、２つの可動支持部５５、５６と１つの固定支持部５７とにより回転中心を重心位置とした正三角形の頂点となる位置で支持されている。このとき、固定支持部５７は、可動支持部５５、５６よりもターンテーブル３７の外周縁部側寄りに位置されている。より具体的には、固定支持部５７は、エア軸受け部３７ｂの上方に位置し、可動支持部５５、５６は、中空部３７ｃの上方に位置している。さらに、固定支持部５７は、可動支持部５５、５６よりも加工部分Ｐ１、Ｐ２に近接して配置されている。
【００５４】
このような位置関係により、可動支持部５５、５６および固定支持部５７のうち最も押圧に強い固定支持部５７が、エア軸受けを構成するターンテーブル３７の外周縁部側（基台３１の開口縁部の上方）に位置されるため、チャックテーブル５１の傾斜角を強固に支持することが可能となる。さらに、固定支持部５７を加工部分Ｐ１、Ｐ２に近接させることにより、加工部分Ｐ１、Ｐ２からの加工負荷を固定支持部５７により強く受けることができ、チャックテーブル５１の傾斜角を強固に支持することが可能となる。
【００５５】
以上のように、本実施の形態に係る加工装置１によれば、ウェーハ加工ユニット３の基台３１の配置面３１ａとターンテーブル３７との余剰スペースＳである配置面３１ａの角側において、側方支柱部４２、４３、４４がターンテーブル３７に近接配置されるため、配置面３１ａを広げて側方支柱部用の配置スペースを確保する必要がない。したがって、基台３１の配置面３１ａとターンテーブル３７との余剰スペースに側方支柱部４２、４３、４４を配置することにより、装置サイズを小型化することが可能となる。
【００５６】
なお、本実施の形態においては、一対のガイドレールにより各加工ユニットを支持する構成としたが、３つ以上のガイドレールにより各加工ユニットを支持する構成としてもよい。この場合、上下方向に直交する水平面において、各加工ユニットと半導体ウェーハとの加工部分が各ガイドレールの設置位置を頂点とした仮想平面の重心位置を通るようにする。これにより、加工部分から受ける反力を各ガイドレールが加工ユニットを介して仮想平面の重心位置側で受けるため、各ガイドレールに作用する偏荷重が低減され、加工部分の平面精度を向上させることが可能となる。
【００５７】
また、上記した実施の形態においては、ターンテーブル３７をエア軸受けで支持する構成としたが、この構成に限定されるものではない。ターンテーブル３７を回転可能に支持する構成であればよく、例えば、ターンテーブル３７をベアリング等により機械的に支持する構成としてもよい。
【００５８】
また、上記した実施の形態においては、側方支持部、中央支持部、連結部により門型の支柱部を形成する構成としたが、この構成に限定されるものではない。各加工ユニットを支持することが可能であればよく、例えば、側方支柱部のみで各加工ユニットを支持する構成としてもよい。
【００５９】
また、上記した実施の形態においては、加工ユニットとして荒研削ユニット、仕上げ研削ユニット、研磨ユニットを備える加工装置としたが、この構成に限定されるものではなく、少なくともいずれか１つを備える構成であればよい。
【００６０】
また、上記した実施の形態においては、半導体ウェーハＷの裏面全体を加工する構成としたが、この構成に限定されるものではない。半導体ウェーハＷをグラインディングにより加工する構成であればよく、例えば、半導体ウェーハＷの裏面の外周縁部のみ残存させて薄化する構成としてもよい。この場合、小径な砥石を使用すると共に、チャックテーブルの吸着保持部の保持面を平坦とし、半導体ウェーハＷを平坦に保持するようにする。
【００６１】
また、上記した実施の形態においては、基台の配置面の角側に位置する余剰スペースに側方支柱部を配置することで、基台をターンテーブルの大きさに合わせて小型化する構成としたが、この構成に限定されるものではない。側方支柱部を余剰スペースに配置することで残るスペースを他の構成部品用の設置用に有効利用することも可能である。この構成により、基台を大型化することなく他の構成部品を設置することも可能となる。
【００６２】
また、上記した実施の形態においては、基台が略矩形状の配置面を有する構成を例示して説明したが、この構成に限定されるものではない。配置面の角側に余剰スペースを形成可能な形状であればよく、配置面を略多角形状としてもよい。
【００６３】
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上説明したように、本発明は、支柱部を適切な位置に配置することにより、装置サイズを小型化することができるという効果を有し、特に、ターンテーブル上のチャックテーブルに保持された半導体ウェーハを加工する加工装置に有用である。
【符号の説明】
【００６５】
１  加工装置
２  搬入搬出ユニット
３  ウェーハ加工ユニット
３１  基台
３１ａ  配置面
３１ｂ  開口部
３３  荒研削ユニット（加工ユニット）
３４  研削ユニット（加工ユニット）
３５  研磨ユニット（加工ユニット）
３７  ターンテーブル
３７ａ  開口部
４１  中央支柱部
４２、４３、４４  側方支柱部（支柱部）
４６、４７、４８  連結部
５１  チャックテーブル
５２  テーブル部
５３  傾斜機構
５４  吸着保持部
５４ａ  保持面
５５、５６  可動支持部
５７  固定支持部
６２、７２、８２  ガイドレール（ガイド部）
６４、７４、８４  ボールネジ
６６、７６  研削砥石（砥石）
８６  研磨砥石（砥石）
Ｗ  半導体ウェーハ（ワーク）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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