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KR20110056976A - Wafer polising apparatus for adjusting a height of a wheel tip - Google Patents

Wafer polising apparatus for adjusting a height of a wheel tip Download PDF

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Publication number
KR20110056976A
KR20110056976A KR1020090113496A KR20090113496A KR20110056976A KR 20110056976 A KR20110056976 A KR 20110056976A KR 1020090113496 A KR1020090113496 A KR 1020090113496A KR 20090113496 A KR20090113496 A KR 20090113496A KR 20110056976 A KR20110056976 A KR 20110056976A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wheel tip
wheel
shaft
spindle shaft
tip
Prior art date
Application number
KR1020090113496A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
노정현
김희석
신화수
한준수
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020090113496A priority Critical patent/KR20110056976A/en
Priority to US12/788,586 priority patent/US20110124273A1/en
Priority to JP2010215425A priority patent/JP2011110695A/en
Publication of KR20110056976A publication Critical patent/KR20110056976A/en

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Abstract

PURPOSE: A wafer polishing apparatus for adjusting a height of a wheel tip is provided to reduce manufacturing costs by separating only a wheel tip from a wheel shank and replacing it. CONSTITUTION: In a wafer polishing apparatus for adjusting a height of a wheel tip, a spindle shaft(130) is rotated by a main motor. A wheel shank(140) is combined with the spindle shaft and is rotated. A moving shaft(160) is combined with the spindle shaft through a gear and is rotated. A plurality of wheel tip(110) having a certain height and width are formed in the bottom of the moving shaft. The moving shaft includes a connection part which is slid on the spindle shaft.

Description

휠 팁의 높이를 조절할 수 있는 웨이퍼 연마 장치{Wafer polising apparatus for adjusting a height of a wheel tip}Wafer polishing apparatus for adjusting a height of a wheel tip}

본 발명은 휠 팁의 높이를 조절할 수 있는 웨이퍼 연마 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer polishing apparatus capable of adjusting the height of a wheel tip.

반도체 소자의 제조 공정은, 웨이퍼의 두께를 조절하는 박막화 공정을 포함한다. 박막화 공정은, 패턴이 형성되지 않은 웨이퍼의 비활성면을 기계적으로 연마하여 두께를 감소시키는 웨이퍼 연마 공정이다.The manufacturing process of a semiconductor element includes the thinning process which adjusts the thickness of a wafer. The thinning process is a wafer polishing process for mechanically polishing an inactive surface of a wafer on which a pattern is not formed to reduce the thickness.

최근 반도체 패키지가 점점 경박 단소화됨에 따라, 반도체 패키지에 내장되는 반도체 소자도 소형화 및 박형화가 지속적으로 요구되고 있다. 이에 반도체 소자의 박형화를 위해 웨이퍼 후면 연마 공정은 점점 발전하고 있다.Recently, as the semiconductor package is increasingly thin and short, the semiconductor device embedded in the semiconductor package is also required to be miniaturized and thinned. In order to reduce the thickness of semiconductor devices, wafer backside polishing processes are being developed.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 휠 팁의 높이 조절을 통하여 휠 팁의 교체 주기를 최대화하고, 휠 팁의 교체 횟수를 최소화하는 웨이퍼 연마 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a wafer polishing apparatus for maximizing the replacement period of the wheel tip and minimizing the number of replacement of the wheel tip by adjusting the height of the wheel tip.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 휠 생크로부터 휠 팁을 분리함으로써, 휠 팁만 교체하고 휠 생크는 재사용할 수 있는 웨이퍼 연마 장치를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a wafer polishing apparatus in which only the wheel tip is replaced and the wheel shank can be reused by separating the wheel tip from the wheel shank.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 의한 웨이퍼 연마 장치는, 메인 모터에 의하여 회전하는 스핀들 샤프트와, 상기 스핀들 샤프트와 축 결합되어 회전하는 휠 생크와, 상기 스핀들 샤프트와 기어 결합되어 회전하는 무빙 샤프트 및 상기 무빙 샤프트와 결합되고, 상기 휠 생크에 지지됨으로써, 웨이퍼를 연마하는 휠 팁을 포함할 수 있다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a wafer polishing apparatus comprising: a spindle shaft rotating by a main motor, a wheel shank rotatingly coupled with the spindle shaft, and a gear coupling with the spindle shaft. And a moving shaft coupled to the moving shaft and the moving shaft and supported by the wheel shank, thereby including a wheel tip for polishing the wafer.

상기 기어는, 상기 무빙 샤프트에 결합되고, 암나사에 대응되는 스크류 잭 및 상기 스핀들 샤프트에 베어링에 의하여 결합되고, 숫나사에 대응되는 스크류 로드를 포함할 수 있다.The gear may include a screw jack coupled to the moving shaft, a screw jack corresponding to the female screw, and a screw rod coupled to the spindle shaft, and corresponding to a male screw.

상기 스핀들 샤프트에 지지되고, 상기 스크류 로드를 회전시켜 상기 무빙 샤프트가 상기 스핀들 샤프트에 대하여 상,하부 방향으로 직선 이동되도록 하는 스텝 모터를 더 포함할 수 있다.It may further include a stepper motor supported by the spindle shaft, so that the moving shaft is linearly moved in the up and down direction with respect to the spindle shaft by rotating the screw rod.

상기 휠 생크는, 상기 스핀들 샤프트와 축 결합되는 스핀들 결합부 및 내부에 상기 휠 팁과 대응되는 슬라이드홈이 형성되고, 상기 휠 팁이 지지되거나 슬라이드되는 은폐부를 포함할 수 있다.The wheel shank may include a spindle coupling portion coupled to the spindle shaft and a slide groove corresponding to the wheel tip therein, and a concealment portion in which the wheel tip is supported or slides.

상기 무빙 샤프트는, 상기 스크류 잭이 일체로 결합되는 연결부 및 상기 연결부의 하부로 연장되고, 상기 휠 팁이 탑재되는 슬라이드부를 포함할 수 있다.The moving shaft may include a connecting portion to which the screw jack is integrally coupled and a slide portion extending below the connecting portion and on which the wheel tip is mounted.

상기 스핀들 샤프트는, 축의 길이 방향으로 다수의 연결홀을 포함하고, 상기 연결부는, 상기 스핀들 샤프트 내부에서 크로스 형태로 연결되되, 상기 연결홀을 따라 길이 방향으로 슬라이드될 수 있다.The spindle shaft may include a plurality of connecting holes in the longitudinal direction of the shaft, and the connecting parts may be connected in a cross shape inside the spindle shaft, and may slide in the longitudinal direction along the connecting holes.

상기 해결하고자 하는 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 의한 웨이퍼 연마 장치는, 회전 가능한 스핀들 샤프트와, 상기 스핀들 샤프트에 일체로 고정되는 휠 생크와, 상기 스핀들 샤프트에 가변적으로 고정되는 무빙 샤프트 및 상기 무빙 샤프트에 탈부착 가능하게 탑재되는 휠 팁을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wafer polishing apparatus including a rotatable spindle shaft, a wheel shank integrally fixed to the spindle shaft, and a moving shaft variably fixed to the spindle shaft. And it may include a wheel tip detachably mounted to the moving shaft.

상기 휠 생크는, 웨이퍼와 직접 접촉하는 휠 팁의 노출 부분을 제외한 나머지 부분은 은폐하며, 상기 휠 팁과 대응되는 슬라이드홀을 포함하고, 상기 무빙 샤프트는, 상기 휠 팁과 함께 상기 슬라이드홀에서 슬라이드되는 슬라이드부를 포함할 수 있다.The wheel shank conceals the remaining portion except the exposed portion of the wheel tip in direct contact with the wafer and includes a slide hole corresponding to the wheel tip, and the moving shaft slides in the slide hole together with the wheel tip. It may include a slide portion.

상기 슬라이드부는, 단부에 상기 휠 팁이 탈부착되는 탈부착홈을 더 포함하 고, 상기 탈부착홈은, 종단면을 기준으로, 상기 휠 팁이 상부 방향으로 삽입 체결되도록 하부가 개방될 수 있다.The slide unit may further include a detachable groove at which an end of the wheel tip is attached and detached, and the detachable groove may be opened at a lower portion such that the wheel tip is inserted and fastened in an upward direction based on a longitudinal section.

상기 슬라이드부는, 양측을 관통하고, 적어도 상기 탈부착홈을 통과하는 체결홀을 더 포함하고, 상기 체결홀에는 볼트가 스크류 체결되어 상기 탈부착홈에 삽입된 휠 팁을 고정할 수 있다.The slide unit may further include a fastening hole penetrating both sides and passing through at least the detachable groove, and a bolt may be screwed into the fastening hole to fix the wheel tip inserted into the detachable groove.

상기 해결하고자 하는 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 의한 웨이퍼 연마 장치는, 웨이퍼와 직접 접촉하는 휠 팁과, 동력을 전달받아, 상기 휠 팁의 회전 운동을 가능하게 하는 스핀들 샤프트와, 상기 스핀들 샤프트의 하부에 설치되고, 상기 휠 팁이 직접 고정되지 않으나 상기 휠 팁을 지지하는 휠 생크 및 일측에 상기 휠 팁이 탑재되고, 타측에 상기 스핀들 샤프트가 연결되되, 상기 휠 팁 마모시 상기 스핀들 샤프트에 대하여 상대적으로 이동 가능한 무빙 샤프트를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wafer polishing apparatus including a wheel tip in direct contact with a wafer, a spindle shaft receiving power and enabling rotation of the wheel tip; Is installed in the lower portion of the spindle shaft, the wheel tip is not directly fixed, but the wheel shank for supporting the wheel tip and the wheel tip is mounted on one side, the spindle shaft is connected to the other side, when the wheel tip wear It may comprise a moving shaft relatively movable with respect to the spindle shaft.

상기 휠 생크는, 상부 중앙에서 상기 스핀들 샤프트와 결합되는 스핀들 결합부 및 하부 엣지에서 상기 휠 팁의 일부 높이만을 노출시키는 은폐부를 포함할 수 있다.The wheel shank may include a spindle engaging portion engaged with the spindle shaft at the upper center and a concealment portion exposing only a partial height of the wheel tip at the lower edge.

상기 휠 팁은, 3㎜ 내지 4㎜의 두께 폭(W)과, 5㎜ 내지 15㎜의 상하 높이(H)를 가지며, 상기 휠 팁이 상기 은폐부로부터 노출되는 높이(H1)는, 1㎜ 내지 4㎜ 범위에서 일정하게 유지될 수 있다.The wheel tip has a thickness width W of 3 mm to 4 mm and a vertical height H of 5 mm to 15 mm, and the height H1 at which the wheel tip is exposed from the concealed portion is 1 mm. It can be kept constant in the range from 4mm.

상기 은폐부는, 상기 휠 팁이 상하 방향에서 통과할 수 있는 슬라이드홀을 더 포함하고, 상기 슬라이드부가 상기 슬라이드홀에서 하부 방향으로 슬라이드됨으 로써, 상기 휠 팁이 상기 은폐부에서 은폐되는 높이(H2)는 짧아지고, 상기 은폐부로부터 노출되는 높이(H1)는 일정하게 유지될 수 있다.The concealment portion further includes a slide hole through which the wheel tip can pass in the up and down direction, and the slide tip slides downwardly from the slide hole so that the wheel tip is concealed from the concealment portion (H2). Is shortened, and the height H1 exposed from the concealed portion can be kept constant.

상기 슬라이드홀은, 상기 휠 팁의 형상과 대응되고, 그 종단면을 기준으로, 상부에서의 홀 간격은 휠 팁의 두께 보다 크고, 하부에서의 홀 간격은 휠 팁의 두께와 동일하거나 이와 근접하도록, 상부와 하부에서 단차가 형성될 수 있다.The slide hole corresponds to the shape of the wheel tip, and with respect to the longitudinal section thereof, the hole spacing in the upper portion is larger than the thickness of the wheel tip, and the hole spacing in the lower portion is equal to or close to the thickness of the wheel tip. Steps may be formed at the top and bottom.

상기 단차의 수직면은 상기 휠 팁을 지지하는 지지면이 되고, 상기 단차의 수평면은 상기 무빙 샤프트가 하부로 더 이상 내려오지 못하도록 하는 스토퍼면이 될 수 있다.The vertical surface of the step may be a support surface for supporting the wheel tip, and the horizontal surface of the step may be a stopper surface that prevents the moving shaft from lowering further down.

상기 무빙 샤프트는, 상기 스핀들 샤프트에 이동 가능하게 연결되는 연결부 및 상기 휠 팁이 탈부착 가능하게 설치되는 슬라이드부를 포함할 수 있다.The moving shaft may include a connecting part movably connected to the spindle shaft and a slide part on which the wheel tip is detachably installed.

상기 무빙 샤프트가 연마시 상기 스핀들 샤프트에 고정되거나 상기 휠 팁 마모시 가변되도록 하는 가변수단을 더 포함할 수 있다.The moving shaft may further include a variable means to be fixed to the spindle shaft when grinding or to vary when the wheel tip wear.

상기 가변수단은 스크류 기어 어셈블리로 구성되고, 상기 스크류 기어 어셈블리는, 상기 무빙 샤프트에 형성되는 스크류 잭과, 상기 스핀들 샤프트에 연결되고, 스크류 잭이 통과하는 스크류 로드 및 상기 스크류 로드를 회전시키는 스텝 모터를 포함하며, 상기 스텝 모터에 의하여 스크류 로드가 회전하면, 상기 스크류 잭은 스크류 로드의 회전 방향에 따라 상방 혹은 하방으로 직선 운동할 수 있다.The variable means is composed of a screw gear assembly, the screw gear assembly is connected to the screw jack formed on the moving shaft, the spindle shaft, the screw rod through which the screw jack passes and the step motor for rotating the screw rod Includes, when the screw rod is rotated by the step motor, the screw jack can be linearly moved upward or downward in accordance with the rotation direction of the screw rod.

상기 가변수단은 리니어 엑츄에이터로 구성되고, 상기 리니어 엑츄에이터는, The variable means is composed of a linear actuator, the linear actuator,

길게 연장되고 상기 연결부와 크로스 형태로 연결되는 피스톤 및 상기 피스톤을 길이 방향으로 이동시키는 리니어 스텝 모터를 포함하며, 상기 리니어 스텝 모터가 구동되면, 상기 피스톤이 상방 혹은 하방으로 직선 운동할 수 있다.And a linear step motor extending longitudinally and connected in a cross form with the connection part, and a linear step motor for moving the piston in a longitudinal direction. When the linear step motor is driven, the piston may linearly move upward or downward.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상에 의한 웨이퍼 연마 장치 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.As described above, according to the configuration of the wafer polishing apparatus according to the technical idea of the present invention, the following effects can be expected.

첫째, 휠 팁의 교체 주기가 길어지고, 휠 팁의 교체 횟수가 작아짐에 따라, 휠 팁 교체시 초기 연삭 부하를 조절하는 드레싱 공정의 횟수도 감소하게 되고, 따라서 품질 안정화에 소요되는 시간이 절대적으로 감소하는 작용효과가 기대된다.First, as the wheel tip replacement cycle becomes longer and the number of wheel tip replacements decreases, the number of dressing processes for adjusting the initial grinding load during wheel tip replacement also decreases, so that the time required for quality stabilization is absolutely reduced. A diminishing effect is expected.

둘째, 휠 생크는 그대로 두고, 휠 팁만을 교체하기 때문에, 휠 생크를 재사용할 수 있는 경제적인 작용효과가 기대된다.Second, because the wheel shank is left intact, and only the wheel tip is replaced, an economical effect that can reuse the wheel shank is expected.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 각 구성의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. In the drawings, the size and relative size of each component may be exaggerated for clarity. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1 및 도 2는, 본 발명의 기술적 사상에 의한 연마 장치와 작업대가 포함되는 그라인더의 구성을 개략적으로 나타내는 종단면도들이다. 도 3은 본 발명의 기술적 사상에 의한 연마 장치의 구성을 나타내는 평면도이다.1 and 2 are longitudinal cross-sectional views schematically showing the configuration of a grinder including a polishing apparatus and a work table according to the technical idea of the present invention. 3 is a plan view showing the configuration of a polishing apparatus according to the technical idea of the present invention.

도 1 및 도 2를 참고하면, 웨이퍼(2)를 원하는 두께로 가공하는 그라인더(10)는, 웨이퍼(2)를 고정하는 작업대(chuck table)(12) 및 웨이퍼(2)를 연마하는 연마 장치(100)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the grinder 10 for processing the wafer 2 to a desired thickness includes a chuck table 12 for fixing the wafer 2 and a polishing apparatus for polishing the wafer 2. 100.

상기 작업대(12)는, 웨이퍼(2)가 안착되도록 상부에 안착면이 구비된다. 웨이퍼(2)는 활성면이 상기 안착면과 마주보는 방향으로 위치된다. 상기 안착면에는 웨이퍼(2)를 진공으로 고정하는 진공 흡입구(도시되지 않음)가 구비될 수 있다. 상기 작업대(12)는, 웨이퍼(2)가 회전되도록 구동될 수 있다. 상기 회전 방향은, 연마 장치(100)의 회전 방향과 반대 방향일 수 있다.The work table 12 is provided with a seating surface on the top so that the wafer 2 is seated. The wafer 2 is positioned in a direction in which an active surface faces the seating surface. The seating surface may be provided with a vacuum suction port (not shown) for fixing the wafer 2 to a vacuum. The work table 12 may be driven to rotate the wafer 2. The rotation direction may be opposite to the rotation direction of the polishing apparatus 100.

상기 연마 장치(100)는, 작업대(12) 상부에 위치된다. 연마 장치(100)는, 구동부(102)에 의하여 상하 방향 혹은 전후 좌우 방향으로 구동될 수 있다. 또한, 연마 장치(100)는, 웨이퍼(2)의 연마를 위하여 회전될 수 있다.The polishing apparatus 100 is located above the work table 12. The polishing apparatus 100 may be driven in the vertical direction or the front, rear, left and right directions by the driving unit 102. In addition, the polishing apparatus 100 may be rotated for polishing the wafer 2.

상기 연마 장치(100)는, 웨이퍼(2)와 직접 접촉하는 휠 팁(wheel tip)(110), 휠 팁(110)에 회전력을 제공하는 메인 모터(main motor)(120), 메인 모터(120)와 연결되고, 휠 팁(110)의 회전 운동을 가능하게 하는 스핀들 샤프트(spindle shaft)(130), 휠 팁(110)이 직접 고정되지 않으나 연마시 휠 팁(110)을 지지하고, 휠 팁(110) 마모시 휠 팁(110)이 하부 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하며, 휠 팁(110) 교체시 휠 팁(110)과 분리되는 휠 생크(wheel shank)(140) 및 하부에 휠 팁(110)이 고정되고, 연마시 스핀들 샤프트(130)에 고정되어 있지만, 휠 팁(110) 마모시 휠 팁(110)이 휠 생크(140)에 대하여 하부 방향으로 이동하도록 스핀들 샤 프트(130)와 사이에서 상호 직선적으로(linear) 가변되는 무빙 샤프트(moving shaft)(160)를 포함할 수 있다.The polishing apparatus 100 may include a wheel tip 110 that directly contacts the wafer 2, a main motor 120 that provides rotational force to the wheel tip 110, and a main motor 120. Spindle shaft 130, the wheel tip 110 is not directly fixed, but supports the wheel tip 110 when polishing, and the wheel tip (110) Guides the wheel tip 110 to move in the downward direction when worn, the wheel shank 140 and the wheel tip (below) separated from the wheel tip 110 when replacing the wheel tip 110 110 is fixed and is fixed to the spindle shaft 130 when polishing, but the spindle shaft 130 and the wheel tip 110 to move downward with respect to the wheel shank 140 when the wheel tip 110 wears It may include a moving shaft 160 that is linearly variable with each other.

상기 휠 팁(110)은, 연마를 수행하는 부분으로서, 다이어몬드 입자와 레진 분말 등이 혼합된 후 소결되어 형성될 수 있다. 무빙 샤프트(160)의 하부에는 일정한 간격으로 소정의 높이(H)와 폭(W)을 가지는 다수의 휠 팁(110)이 탑재될 수 있다. 휠 팁(110)은, 무빙 샤프트(160)에 설치될 때, 전체적으로 실린더 형상을 하게 된다. 상기 폭(W)은, 3㎜ 내지 4㎜ 정도이고, 상기 높이(H)는 적어도 5㎜ 이상으로 형성될 수 있다. 더 구체적으로는 상기 길이는 5㎜ 내지 15㎜ 정도로 형성될 수 있다.The wheel tip 110 may be formed by sintering after the diamond particles and the resin powder are mixed as a part for polishing. A plurality of wheel tips 110 having predetermined heights H and widths W may be mounted at a lower portion of the moving shaft 160 at regular intervals. When the wheel tip 110 is installed on the moving shaft 160, the wheel tip 110 has a cylindrical shape as a whole. The width W is about 3 mm to 4 mm, and the height H may be formed at least 5 mm or more. More specifically, the length may be formed about 5mm to 15mm.

통상 휠 팁(110)은, 폭(W)이 3㎜ 내지 4㎜로 정해지면, 그 높이(H)는 3㎜ 내지 5㎜ 정도에서 결정된다. 상기 높이(H)가, 5㎜ 이상으로 길어지면 휠 팁(110)이 변형되거나 부러지기 쉽기 때문이다. 그러나 휠 팁(110)이, 휠 생크(140)에 의하여 지지되고, 노출되는 높이(H1)만 일정하게 유지될 수 있다면, 전술한 바와 같이 5㎜ 이상으로 길게 제작되어도 휠 팁(110)이 변형되거나 부러지지 않는다.In general, the wheel tip 110 has a width W of 3 mm to 4 mm, and the height H thereof is determined at about 3 mm to 5 mm. This is because the wheel tip 110 is easily deformed or broken when the height H is longer than 5 mm. However, if the wheel tip 110 is supported by the wheel shank 140, and only the exposed height H1 can be kept constant, the wheel tip 110 is deformed even if it is made longer than 5 mm as described above. Does not break or break.

상기 휠 팁(110)은, 무빙 샤프트(160)에 일체로 고정될 수 있지만, 탈부착 될 수 있다. 즉, 휠 팁(110)이, 탈부착 가능하게 구성하면, 휠 팁(110)이 마모될 시 휠 팁(110) 만이 무빙 샤프트(160)에서 분리되고, 새로운 휠 팁(110)으로 교체될 수 있다.The wheel tip 110 may be integrally fixed to the moving shaft 160, but may be detachable. That is, when the wheel tip 110 is detachably configured, only the wheel tip 110 may be separated from the moving shaft 160 when the wheel tip 110 is worn, and may be replaced with a new wheel tip 110. .

상기 휠 팁(110)은 다수개로 분할되는 분할형 이외에도 한 개로 형성되는 일체형이 있을 수 있다. 분할형인 경우에 세로 방향에서 일정한 간격으로 복수 개의 휠 팁(110)이 불연속적으로 배치될 수 있다. 또한, 휠 팁(110)은, 동심원 형태로 가장자리에서 중심으로 2겹 이상 배치될 수 있다.The wheel tip 110 may be formed in one piece in addition to the divided type divided into a plurality. In the split type, the plurality of wheel tips 110 may be discontinuously disposed at regular intervals in the vertical direction. In addition, the wheel tip 110 may be arranged in two or more layers from the edge to the center in the form of concentric circles.

상기 메인 모터(120)는, 연마 장치(100)가 작업대(12) 상에서 상하 방향 혹은 전후 좌후 방향으로 구동되도록 하는 구동부(102)의 일측에 설치될 수 있다. 메인 모터(120)는, 스핀들 샤프트(130)에 회전력을 제공하기 위하여 스핀들 샤프트(130)의 상부에 설치될 수 있다.The main motor 120 may be installed on one side of the driving unit 102 such that the polishing apparatus 100 is driven in the vertical direction or the front and rear left and right directions on the work table 12. The main motor 120 may be installed above the spindle shaft 130 to provide rotational force to the spindle shaft 130.

상기 스핀들 샤프트(130)는, 휠 생크(140) 및 무빙 샤프트(160)와 각각 연결되고, 메인 모터(120)로부터 동력을 제공받아 휠 생크(140) 및 무빙 샤프트(160)에 각각 회전력을 전달할 수 있다. The spindle shaft 130 is connected to the wheel shank 140 and the moving shaft 160, respectively, and receives power from the main motor 120 to transmit rotational force to the wheel shank 140 and the moving shaft 160, respectively. Can be.

상기 휠 생크(140)는, 휠 팁(110)의 노출 높이(H1)를 최소화하고, 일정하게 유지함으로써, 연마 공정시 휠 팁(110)이 변형되거나 부러지는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 휠 생크(140)의 상면에 스핀들 샤프트(130)와 결합되는 스핀들 결합부(142)가 형성될 수 있다. 휠 생크(140)의 엣지에 휠 팁(110)의 노출 부분(E)을 제외한 나머지 부분을 은폐하는 은폐부(144)가 형성된다. 은폐부(144)에 휠 팁(110)이 통과할 수 있는 슬라이드홀(152)이 형성될 수 있다. 슬라이드홀(152)은, 휠 팁(110)과 대응되는 형상일 수 있다.The wheel shank 140 may function to prevent the wheel tip 110 from being deformed or broken during the polishing process by minimizing and maintaining a constant exposure height H1 of the wheel tip 110. . The spindle coupling part 142 coupled to the spindle shaft 130 may be formed on an upper surface of the wheel shank 140. At the edge of the wheel shank 140, a concealment portion 144 is formed to conceal the remaining portion except for the exposed portion E of the wheel tip 110. A slide hole 152 through which the wheel tip 110 may pass may be formed in the concealment portion 144. The slide hole 152 may have a shape corresponding to the wheel tip 110.

휠 팁(110)의 폭(W)는 후술할 슬라이드부(164)의 폭보다 얇기 때문에, 슬라이드홀(152)은 하부에 일정한 단차를 더 포함할 수 있다. 휠 팁(110)이 슬라이드홀 내에서 움직이지 않도록 단차의 수직면(154)과 휠 팁(110) 사이에는 가급적 유격을 두지 않을 수 있다. 또한, 상기 단차의 수평면(156)은, 슬라이드부(164)가 더 이상 내려오지 못하도록 하는 스토퍼 기능을 수행할 수 있다.Since the width W of the wheel tip 110 is thinner than the width of the slide unit 164, which will be described later, the slide hole 152 may further include a constant step at a lower portion thereof. In order to prevent the wheel tip 110 from moving in the slide hole, there may be no clearance between the vertical surface 154 of the step and the wheel tip 110. In addition, the horizontal surface 156 of the step may perform a stopper function to prevent the slide unit 164 from coming down anymore.

상기 무빙 샤프트(160)는, 상부에서 스핀들 샤프트(130)와 슬라이드 가능하게 연결되는 연결부(162)와, 하부에서 상기 휠 팁(110)이 탑재되는 슬라이드부(164)를 포함할 수 있다. 상기 슬라이드부(164)는, 슬라이드홀(152) 내부에서 상하 슬라이드 되도록, 슬라이드홀(152)에 대응될 수 있다.The moving shaft 160 may include a connecting portion 162 slidably connected to the spindle shaft 130 at an upper portion thereof, and a slide portion 164 at which the wheel tip 110 is mounted at a lower portion thereof. The slide unit 164 may correspond to the slide hole 152 to slide up and down in the slide hole 152.

도 4는, 본 발명의 기술적 사상에 의한 무빙 샤프트의 슬라이드부에 휠 팁이 탈부착되는 구성을 나타내기 위하여 도 1의 "S"를 부분적으로 확대한 종단면도이다.FIG. 4 is a partially enlarged longitudinal sectional view of "S" in FIG. 1 in order to show a configuration in which the wheel tip is detachably attached to the slide portion of the moving shaft according to the technical spirit of the present invention.

도 4를 참조하면, 슬라이드부(164)의 단부에 휠 팁(110)이 삽입되도록 탈부착홈(166)이 형성될 수 있다. 상기 탈부착홈(166)은, 휠 팁(110)이 상부 방향으로 삽입되어 체결되도록 하부가 개방될 수 있다. 상기 슬라이드부(164)에 양측을 관통하는 체결홀(168)이 형성될 수 있다. 상기 체결홀(168)은, 적어도 탈부착홈(166)을 통과하여야 한다. 상기 체결홀(168)에 볼트(172)가 스크류 체결되면, 탈부착홈(166)에 삽입된 휠 팁(110)이 고정된다.Referring to FIG. 4, a detachable groove 166 may be formed to insert the wheel tip 110 at the end of the slide unit 164. The detachable groove 166 may have a lower portion such that the wheel tip 110 is inserted and fastened upward. Fastening holes 168 penetrating both sides may be formed in the slide unit 164. The fastening hole 168 should pass through at least the removable groove 166. When the bolt 172 is screwed to the fastening hole 168, the wheel tip 110 inserted into the detachable groove 166 is fixed.

상기 휠 팁(110)은, 레진 분말 등이 혼합되어 소결되기 때문에, 과도한 응력이 작용하면 깨지거나 변형되기 쉽다. 따라서, 탈부착홈(166)에 완충재(174)가 더 설치될 수 있다. 휠 팁(110)이 탈부착홈(166)에 삽입되고, 볼트(172)가 체결되면, 볼트(172)와 휠 팁(110) 사이에는 완충재(174)가 개재된다. 그러면, 볼트(172)에 의하여 휠 팁(110)에 가해지는 응력이 완화된다. 이때, 탈부착홈(166)에 완충재(174)가 설치되도록 내부 공간이 더 확장될 수 있다.Since the wheel tip 110 is mixed with the resin powder and sintered, the wheel tip 110 is easily broken or deformed when excessive stress is applied. Therefore, the cushioning material 174 may be further installed in the detachable groove 166. When the wheel tip 110 is inserted into the detachable groove 166 and the bolt 172 is fastened, a cushioning material 174 is interposed between the bolt 172 and the wheel tip 110. Then, the stress applied to the wheel tip 110 by the bolt 172 is relaxed. At this time, the internal space may be further extended so that the cushioning material 174 is installed in the removable groove 166.

도 5 및 도 6은, 본 발명의 기술적 사상에 의한 스크류 기어 어셈블리에 의하여 무빙 샤프트가 가변되는 연마 장치의 구성을 각각 나타내는 사시도 및 종단면도이다. 도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'를 절단한 횡단면도이다. 5 and 6 are a perspective view and a longitudinal cross-sectional view, respectively showing the configuration of the polishing apparatus for varying the moving shaft by the screw gear assembly according to the technical idea of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG. 6.

도 5, 도 6 및 도 7을 참조하면, 연결부(162)는 내구성을 강화하고, 전후 좌우 균형을 위하여 스핀들 샤프트(130) 내부에서 크로스 형태( + )로 연결될 수 있다. 연결부(162)가, 스핀들 샤프트(130)와 슬라이드 가능하게 연결되도록, 스핀들 샤프트(130)에 연결홀(132)이 연결부(162)의 숫자만큼 수직으로 더 형성될 수 있다. 이를 위하여, 스핀들 샤프트(130) 내측 상부에는 연결부(162)가 장착될 수 있는 소정의 공간이 형성될 수 있다.5, 6, and 7, the connecting portion 162 may be connected in a cross shape (+) inside the spindle shaft 130 to enhance durability and balance the front, rear, left, and right sides. The connecting hole 132 may be further vertically formed by the number of the connecting parts 162 in the spindle shaft 130 so that the connecting part 162 is slidably connected to the spindle shaft 130. To this end, a predetermined space in which the connecting portion 162 may be mounted may be formed in the upper portion of the spindle shaft 130.

도 6을 참조하면, 상기 무빙 샤프트(160)는, 스핀들 샤프트(130)와 가변적으로 결합되도록 가변수단을 더 포함할 수 있다. 즉 가변수단은, 무빙 샤프트(160)의 연결부(162)가 한편으로 스핀들 샤프트(130)에 고정되도록 하고, 다른 한편으로 스핀들 샤프트(130)에 대하여 이동가능 하도록 한다. 이러한 가변수단은 스크류 기어 어셈블리(180)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6, the moving shaft 160 may further include variable means to be variably coupled with the spindle shaft 130. That is, the variable means allows the connecting portion 162 of the moving shaft 160 to be fixed to the spindle shaft 130 on the one hand and to be movable relative to the spindle shaft 130 on the other hand. Such variable means may be composed of a screw gear assembly 180.

상기 스크류 기어 어셈블리(180)는, 무빙 샤프트(160)에 설치되는 스크류 잭(screw jack)(182)과 스핀들 샤프트(130)에 설치되는 스크류 로드(screw road)(184)로 구성될 수 있다. 스크류 잭(182)은 암나사로 구성되고, 스크류 로드(184)는 숫나사로 구성될 수 있다. 상기 스크류 로드(184)는, 스크류 잭(182)을 통과하게 설치된다. 스크류 로드(184)가 회전하면, 스크류 잭(182)은 상하로 직선 이동하게 된다.The screw gear assembly 180 may include a screw jack 182 installed on the moving shaft 160 and a screw road 184 installed on the spindle shaft 130. The screw jack 182 may be configured with a female screw, and the screw rod 184 may be configured with a male screw. The screw rod 184 is installed to pass through the screw jack 182. When the screw rod 184 is rotated, the screw jack 182 is moved straight up and down.

상기 스크류 로드(184)를 회전시키는 스텝 모터(186)가 스핀들 샤프트(130) 내부 일측에 고정 설치될 수 있다. 스텝 모터(186)는, 외부로부터 주어지는 하나의 입력 펄스 당 일정 각도 만큼 회전자(도시되지 않음)가 회전하기 때문에, 자동 제어에 적합하다. 즉, 제어부(도시되지 않음)에서 출력되는 펄스 신호수에 비례하여 상기 회전자가 회전하기 때문에, 마이크로 프로세서와 결합하여 제어가 용이하다. A step motor 186 for rotating the screw rod 184 may be fixedly installed on one side of the spindle shaft 130. The step motor 186 is suitable for automatic control because the rotor (not shown) rotates by a predetermined angle per one input pulse given from the outside. That is, since the rotor rotates in proportion to the number of pulse signals output from a controller (not shown), the control is easy in combination with a microprocessor.

상기 스크류 로드(184)의 상단은 스텝 모터(186)와 연결되고, 하단은 스핀들 샤프트(130)와 연결된다. 스텝 모터(186)와 연결되는 스크류 로드(184)는, 스텝 모터(186)의 회전자(도시되지 않음)와 연결되어 회전한다. 스핀들 샤프트(130)와 연결되는 스크류 로드(184)는, 스크류 로드(184)가 회전할 때 스핀들 샤프트(130)가 함께 회전되지 않도록 베어링(188)으로 연결될 수 있다.The upper end of the screw rod 184 is connected to the step motor 186, and the lower end is connected to the spindle shaft 130. The screw rod 184 connected to the step motor 186 rotates in connection with a rotor (not shown) of the step motor 186. The screw rod 184 connected with the spindle shaft 130 may be connected to the bearing 188 so that the spindle shaft 130 does not rotate together when the screw rod 184 rotates.

도 8은, 휠 팁이 마모된 상태의 구성을 나타내는 종단면도이고, 도 9는 휠 팁을 교체하는 상태의 구성을 나타내는 종단면도이다.FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the wheel tip worn, and FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the wheel tip being replaced.

도 8 및 도 9를 참조하면, 스텝 모터(186)에 의하여 스크류 로드(184)가 회전하면, 베어링(188)에 의하여 스핀들 샤프트(130)는 움직이지 않고 그대로 있고, 스크류 잭(182)과 연결되어 있는 무빙 샤프트(160) 만이 스크류 로드(184)의 회전 방향에 따라 상방 혹은 하방으로 직선 운동을 하게 된다.8 and 9, when the screw rod 184 is rotated by the step motor 186, the spindle shaft 130 is not moved by the bearing 188 and is connected to the screw jack 182. Only the moving shaft 160 is linearly moved upwardly or downwardly according to the rotation direction of the screw rod 184.

전술한 통상의 스텝 모터는 회전 운동을 가능하게 하지만, 리니어 스텝 모터는 진선 운동을 가능하게 하기 때문에, 무빙 샤프트의 이동 수단으로서 리니어 스텝 모터를 포함하는 리니어 엑츄에이터가 사용될 수 있다.Since the above-described conventional step motor enables a rotational movement, while the linear step motor enables a forward movement, a linear actuator including a linear step motor can be used as the moving means of the moving shaft.

도 10 및 도 11은, 본 발명의 기술적 사상에 의한 리니어 엑츄에이터에 의하여 무빙 샤프트가 가변되는 연마 장치의 구성을 각각 나타내는 종단면도들이다. 도 10 및 도 11을 참고하면, 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예의 가변수단은, 물체를 직선 방향으로 이동시키는 리니어 엑츄에이터(192)가 사용될 수 있다. 10 and 11 are longitudinal cross-sectional views each showing the configuration of a polishing apparatus in which a moving shaft is varied by a linear actuator according to the technical idea of the present invention. Referring to FIGS. 10 and 11, in the variable means according to another embodiment of the inventive concept, a linear actuator 192 for moving an object in a linear direction may be used.

상기 리니어 엑츄에이터(190)는, 길게 연장되고, 무빙 샤프트(160)의 연결부(162)와 크로스 형태로 연결되는 피스톤 로드(192)와, 피스톤 로드(192)를 직선 방향으로 이동시키는 리니어 스텝 모터(194)로 구성될 수 있다. 상기 피스톤 로드(192)는 무빙 샤프트(160)의 구동시 전후 좌우로 요동되지 않도록, 스핀들 샤프트(130)의 일측에 슬라이드된 상태로 직선 운동할 수 있다.The linear actuator 190 extends in a long direction and is connected to the connecting portion 162 of the moving shaft 160 in a cross shape with a piston rod 192 and a linear step motor for moving the piston rod 192 in a linear direction. 194). The piston rod 192 may linearly move in a state in which the piston rod 192 is slid to one side of the spindle shaft 130 so that the piston rod 192 does not swing back and forth and left and right while driving the moving shaft 160.

상기 리니어 엑츄에이터(190)는, 전기에 의하여 동력을 제공받는 전동식 외에도 유압에 의하여 동력을 제공받는 유압식 혹은 공기의 압력에 의하여 동력을 제공받는 공압식 등이 있을 수 있다. 그 중에서도 리니어 엑츄에이터(190)로서 전동식인 리니어 스텝 모터(194)를 사용하게 되면, 피스톤 로드(192)는 리니어 스텝 모터(194)의 회전력에 의하여 직선 운동을 하게 되고, 제어부(도시되지 않음)에서 출력되는 제어신호에 의하여 피스톤 로드(192)가 한 스텝 한 스텝 씩 단계적으로 구동될 수 있기 때문에, 무빙 샤프트(160)의 이동 거리를 정밀하게 제어할 수 있다.The linear actuator 190 may include a pneumatic type powered by hydraulic pressure or air pressure, in addition to the electric type powered by electricity, or hydraulic power supplied by hydraulic pressure. Especially, when the linear linear step motor 194 is used as the linear actuator 190, the piston rod 192 performs linear motion by the rotational force of the linear step motor 194, and in the controller (not shown) Since the piston rod 192 can be driven step by step by the output control signal, it is possible to precisely control the moving distance of the moving shaft 160.

이하에서, 본 발명의 기술적 사상에 의한 다양한 실시예들에 의한 웨이퍼 연마 장치의 사용 방법들이 설명된다.Hereinafter, methods of using a wafer polishing apparatus according to various embodiments of the inventive concept will be described.

도 1을 참조하면, 웨이퍼(2) 상에 소정의 패턴을 형성하는 웨이퍼 제조 공정 의 마지막 단계에서, 웨이퍼(2)를 원하는 두께로 랩핑하는 후면 연마 공정이 수행된다. 후면 연마 공정은, 반도체 패키지 공정시 본딩되는 반도체 소자의 방열성을 향상시키고, 반도체 소자의 표면을 평탄화하고, 박형화하기 위한 것이다.Referring to FIG. 1, at the end of the wafer fabrication process of forming a predetermined pattern on the wafer 2, a backside polishing process is performed to wrap the wafer 2 to a desired thickness. The back surface polishing process is for improving the heat dissipation of the semiconductor element bonded during the semiconductor package process, and for flattening and thinning the surface of the semiconductor element.

먼저, 작업대(12)의 안착면 상에 웨이퍼(2)가 장착된다. 웨이퍼(2)의 비활성면은 상부를 향한다. 휠 팁(110)이 웨이퍼(2)의 비활성면과 접촉할 수 있도록, 연마 장치(100)가 구동부(102)에 의하여 작업대(2) 방향으로 하향 이동한다. 메인 모터(120)가 구동되면, 스핀들 샤프트(130)가 회전하면서 웨이퍼(2)의 후면이 휠 팁(110)에 의하여 연마된다. 계속해서, 휠 팁(110)이 웨이퍼(2)의 비활성면과 접한 상태에서 연마 장치(100)는 구동부(102)에 의하여 전후 좌우 방향으로 이동한다.First, the wafer 2 is mounted on the seating surface of the work table 12. The inactive side of the wafer 2 faces upwards. The polishing apparatus 100 is moved downward by the drive unit 102 in the direction of the work table 2 so that the wheel tip 110 can contact the inactive surface of the wafer 2. When the main motor 120 is driven, the rear surface of the wafer 2 is polished by the wheel tip 110 while the spindle shaft 130 rotates. Subsequently, in the state where the wheel tip 110 is in contact with the inactive surface of the wafer 2, the polishing apparatus 100 is moved by the driving unit 102 in the front and rear directions.

도 2를 참조하면, 후면 연마 공정이 반복되면, 휠 팁(110)이 마모된다. 따라서, 휠 팁의 노출 높이(H1)도 짧아진다. 노출 높이(H1)가 짧아지면, 노출 높이(H1)가 1㎜ 내지 4㎜ 범위에서 항상 일정한 값을 갖도록 휠 팁(110)이 하강된다.Referring to FIG. 2, when the back polishing process is repeated, the wheel tip 110 is worn. Therefore, the exposure height H1 of the wheel tip is also shortened. When the exposure height H1 is shortened, the wheel tip 110 is lowered so that the exposure height H1 always has a constant value in the range of 1 mm to 4 mm.

이하, 휠 팁의 조절 과정이 더욱 자세하게 설명된다.Hereinafter, the adjusting process of the wheel tip will be described in more detail.

도 6을 참조하면, 스텝 모터(186)를 구동할 때, 스크류 로드(184)가 회전한다. 스핀들 샤프트(130)는 베어링(188)에 의하여 스크류 로드(184)와 연결되어 있기 때문에, 스펩 모터(186) 사이의 거리는 그대로 유지된다. 그러나, 스크류 로드(184)와 스크류 잭(182)에 의하여 연결되어 있는 무빙 샤프트(160)는 하부 방향으로 이동하게 된다. 즉, 스크류 로드(184)는 숫나사와 같고, 스크류 잭(182)은 암나사와 같기 때문에, 스크류 로드(184)의 회전운동은, 스크류 잭(182)의 직선운 동으로 전환된다. 스크류 잭(182)과 결합되어 있는 연결부(162)가 작동하면서, 무빙 샤프트(160)는 원하는 길이 만큼 하강할 수 있게 된다.Referring to FIG. 6, when driving the step motor 186, the screw rod 184 rotates. Since the spindle shaft 130 is connected to the screw rod 184 by a bearing 188, the distance between the spep motors 186 is maintained. However, the moving shaft 160 connected by the screw rod 184 and the screw jack 182 is moved downward. That is, since the screw rod 184 is the same as the male screw and the screw jack 182 is the same as the female screw, the rotational movement of the screw rod 184 is switched to the linear movement of the screw jack 182. As the connecting portion 162 coupled with the screw jack 182 is operated, the moving shaft 160 can be lowered by a desired length.

도 8을 참조하면, 휠 팁(110)의 노출 길이가 짧아지는 것은 작업자가 육안으로 판단할 수 있다. 거리 센서 혹은 근접 센서를 이용하면, 더욱 정확하게 판단할 수 있다. 육안으로 혹은 센서를 이용하여, 휠 팁(110)의 노출 높이(H1)가 짧아지고 있다고 판단될 때, 스텝 모터(186)를 구동하면, 노출 높이(H1)가 항상 일정하게 유지될 수 있다. 혹은 10 및 도 11을 참고하면, 리니어 스텝 모터(196)을 구동하여 피스톤 로드(192)를 직선 이동시키면, 마찬가지로 노출 높이(H1)가 일정하게 유지될 수 있다.Referring to FIG. 8, the shortening of the exposure length of the wheel tip 110 may be visually determined by the operator. If a distance sensor or proximity sensor is used, more accurate judgment can be made. When it is determined that the exposure height H1 of the wheel tip 110 is shortened visually or by using a sensor, when the step motor 186 is driven, the exposure height H1 can be kept constant at all times. Alternatively, referring to FIG. 10 and FIG. 11, when the piston rod 192 is linearly moved by driving the linear step motor 196, the exposure height H1 may be kept constant.

상기 휠 팁(110)의 노출 높이(H1)는 길이 조절 과정을 통하여 항상 일정한 값을 갖게 되지만, 은폐 높이(H2)는 계속하여 짧아지게 되어 있다. 휠 팁(110)의 길이가 더 이상 조절될 수 없는 정도가 되면, 무빙 샤프트(160)의 연결부(162)의 일측이 휠 생크(140)의 스핀들 결합부(142)의 일측과 접촉하거나 혹은 무빙 샤프트(160)의 슬라이드부(164)의 일측이 휠 생크(140)의 은폐부(144)의 단차 수평면(156)과 접촉하게 된다. 특히, 접촉 부분에 접촉 센서를 설치하면, 작업자가 휠 팁(110)의 교체 시점을 쉽게 판단할 수 있다. The exposure height H1 of the wheel tip 110 is always a constant value through the length adjustment process, but the concealment height H2 is continuously shortened. When the length of the wheel tip 110 is no longer adjustable, one side of the connecting portion 162 of the moving shaft 160 contacts or moves to one side of the spindle engaging portion 142 of the wheel shank 140. One side of the slide portion 164 of the shaft 160 is in contact with the stepped horizontal surface 156 of the concealment portion 144 of the wheel shank 140. In particular, when the contact sensor is installed in the contact portion, the operator can easily determine the replacement time of the wheel tip 110.

도 9를 참조하면, 이와 같이 휠 팁(110)의 교체 시점이 결정되면, 무빙 샤프트(160)가 상부 방향으로 이동된다. 이때, 스텝 모터(186)는 휠 팁(110)의 길이 조절을 위하여 회전되는 방향과 반대로 구동된다. 무빙 샤프트(160)가, 휠 생크(140)로부터 이격되고, 그 사이의 공간을 이용하여 휠 팁(110)이 교체된다.Referring to FIG. 9, when the replacement time of the wheel tip 110 is determined as described above, the moving shaft 160 is moved upward. At this time, the step motor 186 is driven in the opposite direction to the rotation direction for adjusting the length of the wheel tip (110). The moving shaft 160 is spaced apart from the wheel shank 140 and the wheel tip 110 is replaced using the space therebetween.

상기 볼트(172)가 슬라이드부(164)에서 분리되면, 휠 팁(110)이 탈부착홈(166)에서 제거된다. 5㎜ 내지 15㎜의 상하 높이(H)를 갖는 새로운 휠 팁이 탈부착홈(166)에 다시 설치된다. 마찬가지로 볼트(172)를 이용하여 휠 팁(110)이 슬라이드부(164)에 체결된다.When the bolt 172 is separated from the slide unit 164, the wheel tip 110 is removed from the detachable groove 166. A new wheel tip having an upper and lower height H of 5 mm to 15 mm is again installed in the detachable groove 166. Similarly, the wheel tip 110 is fastened to the slide portion 164 by using the bolt 172.

연마시 휠 팁(110)이 은폐부(144)로부터 1㎜ 내지 4㎜ 범위에서 노출되도록, 스텝 모터(186)를 구동한다. 휠 팁(110)의 길이가 조절된 상태에서, 연마가 다시 실행된다.The step motor 186 is driven such that the wheel tip 110 is exposed from the concealment 144 in the range of 1 mm to 4 mm during polishing. With the length of the wheel tip 110 adjusted, polishing is performed again.

통상, 휠 팁(110)을 교체한 후 초기 연삭 부하가 높아질 수 있다. 초기 연삭 부하를 조절하기 위하여, 드레싱(dressing) 공정이 진행된다. 그런데, 휠 팁(110)의 교체 횟수가 빈번해지고, 드레싱 공정의 횟수가 많아지면, 품질 안정화를 위한 시간이 그 만큼 비례하여 소요된다. 그러나, 본 실시예 의하면, 이와 같이 휠 팁(110)의 교체 주기가 길어지고, 교체 횟수가 적어지기 때문에, 이와 같은 품질 안정화의 시간 역시 절약될 수 있다.Typically, the initial grinding load can be high after replacing the wheel tip 110. In order to adjust the initial grinding load, a dressing process is carried out. However, when the number of times of replacing the wheel tip 110 becomes frequent and the number of dressing processes increases, the time for quality stabilization takes proportionally. However, according to the present embodiment, since the replacement period of the wheel tip 110 is longer and the number of replacements is smaller, the time for such quality stabilization can also be saved.

또한, 휠 팁(110)이 마모되더라도, 휠 팁(110)과 함께 휠 생크(140)를 폐기하지 않아도 된다. 휠 생크(140)는 체결된 상태에 그대로 두고, 무빙 샤프트(160)만을 상방으로 이동시킨 다음 휠 팁(110)이 교체되면 충분하다.In addition, even if the wheel tip 110 is worn, it is not necessary to discard the wheel shank 140 together with the wheel tip 110. The wheel shank 140 is left in a fastened state, and only the moving shaft 160 is moved upward, and then the wheel tip 110 is replaced.

그 외, 도면에 참조 부호가 표시되지 않았거나, 참조 부호만 표시된 구성 요소들은 본 명세서의 다른 도면들 및 그 설명들로부터 그 이름과 기능 등이 쉽게 이해될 수 있을 것이다.In addition, components having no reference numerals in the drawings or only the reference numerals may be easily understood from other drawings and descriptions thereof in the present specification.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 개략적으로 설명하였지 만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that it can be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

도 1 및 도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 연마 장치와 작업대가 포함되는 그라인더의 구성을 개략적으로 나타내는 종단면도들이다. 1 and 2 are longitudinal cross-sectional views schematically showing the configuration of a grinder including a polishing apparatus and a work table according to the technical idea of the present invention.

도 3은 본 발명의 기술적 사상에 의한 연마 장치의 구성을 나타내는 평면도이다.3 is a plan view showing the configuration of a polishing apparatus according to the technical idea of the present invention.

도 4는 본 발명의 기술적 사상에 의한 무빙 샤프트의 슬라이드부에 휠 팁이 탈부착되는 구성을 나타내기 위하여 도 1의 "S"를 부분적으로 확대한 종단면도이다.FIG. 4 is a partially enlarged longitudinal sectional view of "S" of FIG. 1 in order to show a configuration in which the wheel tip is detachably attached to a slide part of a moving shaft according to the technical spirit of the present invention.

도 5 및 도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 스크류 기어 어셈블리에 의하여 무빙 샤프트가 가변되는 연마 장치의 구성을 각각 나타내는 사시도 및 종단면도이다. 5 and 6 are a perspective view and a longitudinal cross-sectional view showing a configuration of a polishing apparatus in which a moving shaft is variable by a screw gear assembly according to the technical idea of the present invention, respectively.

도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'를 절단한 횡단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG. 6.

도 8은 본 발명의 기술적 사상에 의한 휠 팁이 마모된 상태의 구성을 나타내는 종단면도이다.8 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of the wheel tip is worn in accordance with the technical idea of the present invention.

도 9는 본 발명의 기술적 사상에 의한 휠 팁을 교체하는 상태의 구성을 나타내는 종단면도이다.9 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a state in which a wheel tip is replaced according to the spirit of the present invention.

도 10 및 도 11은 본 발명의 기술적 사상에 의한 리니어 엑츄에이터에 의하여 무빙 샤프트가 가변되는 연마 장치의 구성을 각각 나타내는 종단면도들이다.10 and 11 are longitudinal cross-sectional views each showing a configuration of a polishing apparatus in which a moving shaft is changed by a linear actuator according to the technical idea of the present invention.

**도면의 주요구성에 대한 부호의 설명**** Description of Codes for Major Configurations of Drawings **

2: 웨이퍼 10: 웨이퍼 그라인더2: wafer 10: wafer grinder

12: 작업대 100: 연마 장치12: worktable 100: polishing apparatus

102: 구동부 110: 휠 팁102: driving unit 110: wheel tip

120: 메인 모터 130: 스핀들 샤프트120: main motor 130: spindle shaft

132: 연결홀 140: 휠 생크132: connection hole 140: wheel shank

142: 스핀들 결합부 144: 은폐부142: spindle engaging portion 144: concealment portion

152: 슬라이드홀 154: 단차 수직면152: slide hole 154: stepped vertical surface

156: 단차 수평면 160: 무빙 샤프트156: stepped horizontal plane 160: moving shaft

162: 연결부 164: 슬라이드부162: connection portion 164: slide portion

166: 탈부착홈 168: 체결홀166: removable groove 168: fastening hole

172: 볼트 174: 완충재172: bolt 174: cushioning material

180: 스크류 기어 어셈블리 182: 스크류 잭180: screw gear assembly 182: screw jack

184: 스크류 로드 186: 스텝 모터184: screw rod 186: stepper motor

188: 베어링 190: 리니어 엑츄에이터188: bearing 190: linear actuator

192: 피스톤 로드 194: 리니어 스텝 모터192: piston rod 194: linear step motor

Claims (10)

메인 모터에 의하여 회전하는 스핀들 샤프트;A spindle shaft rotating by the main motor; 상기 스핀들 샤프트와 축 결합되어 회전하는 휠 생크;A wheel shank axially coupled to the spindle shaft to rotate; 상기 스핀들 샤프트와 기어 결합되어 회전하는 무빙 샤프트; 및A moving shaft gear rotated with the spindle shaft to rotate; And 상기 무빙 샤프트와 결합되고, 상기 휠 생크에 지지됨으로써, 웨이퍼를 연마하는 휠 팁을 포함하는 웨이퍼 연마 장치.And a wheel tip coupled to the moving shaft and supported by the wheel shank to polish the wafer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기어는,The gear is, 상기 무빙 샤프트에 결합되고, 암나사에 대응되는 스크류 잭; 및A screw jack coupled to the moving shaft and corresponding to a female screw; And 상기 스핀들 샤프트에 베어링에 의하여 결합되고, 숫나사에 대응되는 스크류 로드를 포함하는 웨이퍼 연마 장치.And a screw rod coupled to the spindle shaft by a bearing and corresponding to a male screw. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 스핀들 샤프트에 지지되고, 상기 스크류 로드를 회전시켜 상기 무빙 샤프트가 상기 스핀들 샤프트에 대하여 상,하부 방향으로 직선 이동되도록 하는 스텝 모터를 더 포함하는 웨이퍼 연마 장치.And a step motor supported by the spindle shaft and rotating the screw rod to linearly move the moving shaft in an up and down direction with respect to the spindle shaft. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 휠 생크는, The wheel shank, 상기 스핀들 샤프트와 축 결합되는 스핀들 결합부; 및 A spindle coupling portion axially coupled to the spindle shaft; And 내부에 상기 휠 팁과 대응되는 슬라이드홈이 형성되고, 상기 휠 팁이 지지되거나 슬라이드되는 은폐부를 포함하는 웨이퍼 연마 장치.A slide groove corresponding to the wheel tip is formed therein, and the wafer polishing apparatus including a concealment portion in which the wheel tip is supported or slides. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 무빙 샤프트는,The moving shaft, 상기 스크류 잭이 일체로 결합되는 연결부; 및A connection portion to which the screw jack is integrally coupled; And 상기 연결부의 하부로 연장되고, 상기 휠 팁이 탑재되는 슬라이드부를 포함하는 웨이퍼 연마 장치.And a slide portion extending below the connection portion and on which the wheel tip is mounted. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 스핀들 샤프트는, 축의 길이 방향으로 다수의 연결홀을 포함하고,The spindle shaft includes a plurality of connecting holes in the longitudinal direction of the shaft, 상기 연결부는, 상기 스핀들 샤프트 내부에서 크로스 형태로 연결되되, 상기 연결홀을 따라 길이 방향으로 슬라이드되는 웨이퍼 연마 장치.The connecting portion is connected to the cross-shape inside the spindle shaft, the wafer polishing apparatus slides in the longitudinal direction along the connecting hole. 회전 가능한 스핀들 샤프트;Rotatable spindle shaft; 상기 스핀들 샤프트에 일체로 고정되는 휠 생크;A wheel shank integrally fixed to the spindle shaft; 상기 스핀들 샤프트에 가변적으로 고정되는 무빙 샤프트; 및A moving shaft variably fixed to the spindle shaft; And 상기 무빙 샤프트에 탈부착 가능하게 탑재되는 휠 팁을 포함하여 구성되는 웨이퍼 연마 장치.And a wheel tip detachably mounted to the moving shaft. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 휠 생크는, 웨이퍼와 직접 접촉하는 휠 팁의 노출 부분을 제외한 나머지 부분은 은폐하며, 상기 휠 팁과 대응되는 슬라이드홀을 포함하고,The wheel shank conceals the remaining portion except for the exposed portion of the wheel tip in direct contact with the wafer, and includes a slide hole corresponding to the wheel tip, 상기 무빙 샤프트는, 상기 휠 팁과 함께 상기 슬라이드홀에서 슬라이드되는 슬라이드부를 포함하는 웨이퍼 연마 장치.And the moving shaft includes a slide portion that slides in the slide hole together with the wheel tip. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 슬라이드부는, 단부에 상기 휠 팁이 탈부착되는 탈부착홈을 더 포함하고, 상기 탈부착홈은, 종단면을 기준으로, 상기 휠 팁이 상부 방향으로 삽입 체결되도록 하부가 개방되는 웨이퍼 연마 장치.The slide unit may further include a detachable groove at which an end of the wheel tip is attached and detached, wherein the detachable groove is open at a lower portion thereof so that the wheel tip is inserted and fastened in an upward direction based on a longitudinal section. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 슬라이드부는, 양측을 관통하고, 적어도 상기 탈부착홈을 통과하는 체결홀을 더 포함하고, 상기 체결홀에는 볼트가 스크류 체결되어 상기 탈부착홈에 삽입된 휠 팁을 고정하는 웨이퍼 연마 장치.The slide unit further includes a fastening hole penetrating both sides and passing through at least the detachable groove, wherein the bolt is screwed to fix the wheel tip inserted into the detachable groove.
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