[0001] 本发明涉及与对半导体晶片等被加工物进行磨削的磨削装置或对被加工物进行切削的切削装置等连接的负压生成装置。

[0002] 对半导体晶片等被加工物进行磨削的磨削装置或对被加工物进行切削的切削装置等加工装置具有吸引保持被加工物的卡盘台。该卡盘台与使吸引力作用到保持的被加工物的真空生成机构连接。该真空生成机构存在采用了利用从喷嘴朝向扩散室喷射压缩空气的喷射器的负压生成构件的情况；以及采用了利用水密封式真空泵的负压生成构件的情况，所述水密封式真空泵在不与偏心配设于外壳的叶轮接触的状态下使该叶轮工作。此外，在需要高吸引力、且从卡盘台吸引较多液体的情况下，将水密封式真空泵连接到加工装置（例如参照专利文献1）。

[0003] 【专利文献1】日本特开2008-78424号公报

[0004] 水密封式真空泵为了需要适当从外部追加水，以补充密封水的蒸发量等。此外，在使用水密封式真空泵作为加工装置的卡盘台的真空生成机构的情况下，混入有磨削屑或切削屑等加工屑的加工液从卡盘台流入到水密封式真空泵内，因此通过长时间的使用而积存较多的加工屑，且加工屑附着到水密封式真空泵的内部，从而可能无法进行水密封式真空泵的正常动作，因此从外部追加的水需要是洁净的液体。

[0005] 本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够抑制从外部追加到水密封式真空泵的水的负压生成装置。

[0006] 为了解决上述问题，并实现目的，本发明的负压生成装置对加工装置的卡盘台赋予吸引力，所述加工装置具有卡盘台和加工构件，在该卡盘台上保持被加工物，该加工构件在将加工液提供给保持在卡盘台上的被加工物的同时对被加工物进行磨削或切削，该负压生成装置的特征在于具有：水密封式真空泵，其具有吸引口、排出口和水供给口；吸引路径，其将吸引口和卡盘台连通，通过卡盘台吸引空气和加工液，该加工液包含由于加工而从被加工物产生的加工屑；排水箱，其经由排出路径与排出口连通，储存从排出口排出的水密封式真空泵的密封水和吸引出的加工液混合而成的混合液；供给路径，其与排水箱以及水供给口连通，将储存在排水箱中的混合液作为密封水提供到水密封式真空泵；加工屑去除构件，其经由送出路径与排水箱连通，去除从排水箱送出的混合液所包含的加工屑；以及返回路径，其将从加工屑去除构件排出的去除加工屑后的处理水返回到排水箱。

[0007] 根据本发明的负压生成装置，起到如下效果：将由加工屑去除构件去除从加工装置卡盘台吸引出的加工液中的加工屑后的处理水返回到排水箱，并将该排水箱内的混合液作为水密封式真空泵的密封水进行提供，由此能够对从卡盘台吸引出的加工液进行循环利用，能够抑制从外部追加到水密封式真空泵的水的量。附图说明

[0008] 图1是示出实施方式的负压生成装置的概略结构例的图。

[0009] 图2是示出实施方式的负压生成装置的起始处理的概略流程。

[0010] 图3是示出实施方式的负压生成装置的加工屑去除构件的维护处理的概略流程。

[0011] 标号说明

[0012] 1：负压生成装置；10：水密封式真空泵；11：吸引口；12：排出口；13：水供给口；16：排出路径；20：吸引路径；30：排水箱；40：供给路径；50：加工屑去除构件；51：送出路径；60：返回路径；100：加工装置；101：加工构件；102：卡盘台；L：加工液；L2、L4：混合液；
L3：处理水；W：被加工物。

[0013] 参照附图对用于实施本发明的方式（实施方式）进行详细地说明。本发明不限于以下实施方式所记载的内容。而且，在以下记载的结构要素中包含本领域技术人员能够容易地想到的要素和实质上相同的要素。并且，可以将以下记载的结构要素适当地组合。而且，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行结构的各种省略、置换或变更。

[0014] [实施方式]

[0015] 图1是示出实施方式的负压生成装置的概略结构例的图。图1所示的实施方式的负压生成装置1是吸引源，在对被加工物W实施磨削加工或切削加工的加工装置100中，所述负压生成装置1对加工构件101的卡盘台102赋予吸引保持被加工物W的吸引力。负压生成装置1构成为包含水密封式真空泵10、吸引路径20、排水箱30、供给路径40、加工屑去除构件50、返回路径60、进水构件70、排水构件80和控制构件90。

[0016] 此处，在本实施方式中，加工装置100的加工构件101具有保持被加工物W的卡盘台102、具有磨削被加工物W的磨轮103a的磨削构件103、和提供加工液L的喷嘴104，加工构件101在向保持于卡盘台102的被加工物W提供加工液L的同时使磨轮103a旋转而进行磨削加工。另外，加工构件101可以不具有上述磨削构件103，而具有切削构件，切削构件具有对被加工物W进行切削的切削刀。卡盘台102由多孔陶瓷等形成为圆盘形状，并具有吸引保持被加工物W的吸引保持部102a、和与吸引保持部102a以及负压生成装置1连通的吸引通道102b。被加工物W是被磨削加工或切削加工的加工对象，没有特别限定，但例如是以硅和砷化镓（GaAs）等为母材的圆板状的半导体晶片、光器件晶片，陶瓷、玻璃、蓝宝石（Al2O3）系的圆板状的无机材料基板，金属或树脂等的板状的延性材料，以及要求微米级至亚微米的平坦度（TTV：total thickness variation，总厚度变动：以被加工物的被磨削面为基准面而在厚度方向上测定出的高度的被磨削面的整面上的最大值与最小值之差）的各种加工材料。此外，被加工物W在表面粘贴有保护带T，隔着该保护带T被吸引保持到卡盘台102。

[0017] 水密封式真空泵10具有吸引口11、排出口12、水供给口13、外壳14、叶轮15和排出路径16。水密封式真空泵10通过使以可旋转的方式安装于相对于外壳14偏心的位置处的叶轮15旋转，从吸引口11吸入空气，对该吸入的空气进行压缩，并从排出口12排出该压缩后的空气。水密封式真空泵10例如采用了每隔一分钟的密封水的所需量为几升的真空泵。吸引口11与吸引路径20连接，并经由吸引路径20与卡盘台102连通。排出口12与排出路径16连接，并经由排出路径16与排水箱30连通。排出口12排出水密封式真空泵10的密封水和从卡盘台102吸引出的加工液L混合而成的混合液L2。水供给口13与供给路径40连接，并经由供给路径40与排水箱30连通。水供给口13将排水箱30所储存的混合液L4作为密封水提供到水密封式真空泵10。排出路径16与排出口12以及排水箱30连通。排出路径16的排水箱30侧的端部与该排水箱30的上部连接。排出路径16将混合液L2、和从卡盘台102吸引出的空气排出到排水箱30。

[0018] 吸引路径20将吸引口11和卡盘台102连通，经过所述卡盘台102吸引空气、和包含由于加工而从被加工物W产生的加工屑的加工液L。吸引路径20具有单向阀21，该单向阀21防止空气或加工液L从水密封式真空泵10侧流向卡盘台102侧。

[0019] 排水箱30经由排出路径16与排出口12连通、且经由返回路径60与加工屑去除构件50连通，该排水箱30对水密封式真空泵10的密封水和吸引出的加工液L混合而成的混合液L2、以及经过加工屑去除构件50后的处理水L3进行储存。即，排水箱30储存混合液L2和处理水L3的混合液L4。排水箱30具有：将超过了上限储存量的混合液L4排出到外部的未图示的溢流路径；以及将从卡盘台102吸引出的空气、即从水密封式真空泵10的排出口12排出的空气放出到外部的未图示的空气放出路径。排水箱30采用了如下容量的排水箱，该容量使得即使混合液L4的储存量在通常的运转状况下发生变动，也能够向水密封式真空泵10和加工屑去除构件50稳定提供混合液L4，例如可储存几十升的混合液L4的容量。此外，排水箱30中设置有检测混合液L4的储存量的未图示的储存量检测构件。储存量检测构件将与排水箱30内的混合液L4的储存量对应的储存量检测信号输出到控制构件90。

[0020] 供给路径40与排水箱30以及水供给口13连通。供给路径40将排水箱30所储存的混合液L4（包含混合液L2）作为密封水提供到水密封式真空泵10，以补充水密封式真空泵10的密封水的蒸发量、和在从排出口12排气的同时被排出的密封水的排出量。供给路径40具有第1泵41、未图示的流量计和未图示的流量调整阀。第1泵41是例如抽吸泵。流量计将与供给路径40内的混合液L4的流量对应的流量检测信号输出到控制构件90。流量调整阀通过来自控制构件90的控制信号对供给路径40内的混合液L4的流量进行调整。

[0021] 加工屑去除构件50去除从排水箱30送出的混合液L4所包含的加工屑、例如通过加工装置100的加工构件101进行磨削加工或切削加工后的被加工物W的微粒。加工屑去除构件50具有送出路径51和第2泵52。加工屑去除构件50例如使用通过滤纸等去除加工屑的过滤构件、或通过电场来对加工屑进行吸附和通过限制来去除加工屑的电场构件等，去除混合液L4中的加工屑。加工屑去除构件50具有去除混合液L4中的离子的离子调整构件、和调整处理水L3的液温的温度调节构件。加工屑去除构件50是一体组合了上述过滤构件、上述电场构件、上述离子调整构件以及上述温度调节构件等后的单元，能够由操作员等操作人员相对于负压生成装置1的未图示的壳体进行更换。此外，加工屑去除构件50由于从卡盘台102吸引的加工液L的液量比较少量、且其液量不恒定，且想抑制施加到水密封式真空泵10的背压的情况，不与排水路径16直接联接，而经由排水箱30提供混合液L4。由此，能够向加工屑去除构件50稳定提供混合液L4。送出路径51与排水箱30以及加工屑去除构件50连通。送出路径51的排水箱30侧的端部与该排水箱30的下部连接。第
2泵52是例如抽吸泵。

[0022] 返回路径60与加工屑去除构件50以及排水箱30连通。返回路径60将从加工屑去除构件50排出的去除加工屑后的处理水L3返回到排水箱30。返回路径60的排水箱30侧的端部与该排水箱30的上部连接。处理水L3是混合液L2或混合液L4经过过滤器等后的处理液，是除去加工屑到以下程度为止的液体，该程度是即使将处理水L3作为密封水提供到水密封式真空泵10，也不使水密封式真空泵10的性能降低的程度。

[0023] 进水构件70与用于从外部补充补给水L5作为水密封式真空泵10的密封水的水供给源110连接，接收补给水L5。进水构件70具有进水路径71、进水路径开闭阀72、未图示的流量计和未图示的流量调整阀。进水路径71与水供给源110的水供给路径111以及混合液L4的供给路径40连通。进水路径71在供给路径40中，连接在第1泵41与水密封式真空泵10之间的位置处。进水路径71接收补给水L5作为水密封式真空泵10的密封水。进水路径开闭阀72是例如具有单动式螺线管的弹力恢复的常闭型（通电时打开型）的开闭阀，通过来自控制构件90的控制信号进行开闭控制。流量计将与进水路径71内的补给水L5的流量对应的流量检测信号输出到控制构件90。流量控制阀通过来自控制构件90的控制信号对进水路径71内的补给水L5的流量进行调整。补给水L5是纯水等，是不使水密封式真空泵10的性能降低的洁净的液体。

[0024] 排水构件80将排水箱30内的混合液L4排出到外部的未图示的排水处理装置等。排水构件80具有排水路径81和排水路径开闭阀82。排水路径81与混合液L4的送出路径
51以及外部连通。排水路径81在送出路径51中，连接在排水箱30与第2泵52之间的位置处。排水路径开闭阀82是例如具有单动式螺线管的弹力恢复的常闭型（通电时打开型）的开闭阀，通过来自控制构件90的控制信号进行开闭控制。

[0025] 控制构件90是具有计算机等的电子控制装置。控制构件90分别与水密封式真空泵10、第1泵41、第2泵52、进水路径开闭阀72、排水路径开闭阀82、排水箱30的未图示的储存量检测构件、加工屑去除构件50的未图示的温度调节构件、混合液L4的供给路径40的未图示的流量计和流量调整阀以及补给水L5的进水路径71的未图示的流量计和流量调整阀连接，并分别对这些部件进行控制。

[0026] 本实施方式的负压生成装置1是以上那样的结构，以下说明其基本动作。在通过负压生成装置1将被加工物W吸引保持到加工装置100的卡盘台102的情况下，经由吸引路径20对吸引保持部102a赋予在水密封式真空泵10中生成的负压，从而将粘贴有保护带T的被加工物W吸引保持到卡盘台102。此外，将从喷嘴104提供到被加工物W的加工液L的一部分从吸引保持部102a吸引到卡盘台102的吸引通道102b内（箭头a），并从吸引路径20经由吸引口11吸引到水密封式真空泵10的外壳14内（箭头b）。吸引到水密封式真空泵10的外壳14内的加工液L与水密封式真空泵10的密封水混合而成为混合液L2，从排出口12排出到排出路径16，并储存到排水箱30内（箭头c）。储存在排水箱30内的混合液L2通过第1泵41经由供给路径40被提供到水密封式真空泵10的水供给口13（箭头d）。此外，储存在排水箱30内的混合液L2通过第2泵52经由送出路径51被送出到加工屑去除构件50（箭头e）。送出到加工屑去除构件50的混合液L2经过加工屑去除构件50而成为去除加工屑后的处理水L3，并经由返回路径60被返回到排水箱30（箭头f）。即，储存在排水箱30内的混合液L2通过用箭头c、d表示的循环，作为水密封式真空泵10的密封水而被循环利用，并通过用箭头e、f表示的循环，作为去除加工屑后的处理水L3而被循环利用。
因此，能够通过将从加工装置100的卡盘台102吸引出的加工液L作为水密封式真空泵10的密封水进行循环利用，抑制作为水密封式真空泵10的密封水而从外部的水供给源110追加的补给水L5的量。另外，储存在排水箱30内的混合液L2伴随负压生成装置1的运转，而成为混合了从水密封式真空泵10排出的混合液L2和从加工屑去除构件50返回的处理水L3后的混合液L4。

[0027] 此外，在排水箱30内的混合液L4（包含混合液L2）的储存量超过上限储存量的情况下，将超过了上限储存量的混合液L4从溢流路径排出到外部，在排水箱30内的混合液L4（包含混合液L2）的储存量低于下限储存量的情况下，从水供给源110补充补给水L5，因此能够将混合液L4保持在上限储存量与下限储存量之间。由此，能够向水密封式真空泵10稳定提供混合液L4（包含混合液L2），能够使通过水密封式真空泵10生成的负压的真空度稳定。另外，在排水箱30内的混合液L4（包含混合液L2）低于下限储存量的情况下，可以在报知低于下限储存量的情况后停止负压生成装置1的运转。由此，在储存量由于混合液L4（包含混合液L2）等的液体泄漏等而减少的情况下，能够抑制漏出量等。

[0028] 此外，排水箱30内的混合液L4（包含混合液L2）通过加工屑去除构件50被保持为期望的温度，因此能够抑制作为密封水而被提供的混合液L4（包含混合液L2）的温度变动，能够抑制水密封式真空泵10生成的真空的真空度变动。此外，通过将由加工屑去除构件50去除加工屑后的处理水L3返回到排水箱30，能够提供加工屑相对减少的混合液L4（包含混合液L2）作为水密封式真空泵10的密封水，因此能够抑制加工屑附着到水密封式真空泵10的内部的情况，能够使水密封式真空泵10正常动作。

[0029] 此外，供给路径40能够通过未图示的流量计和液量调整阀调整混合液L4（包含混合液L2）的流量，因此能够向水密封式真空泵10提供适量的混合液L4（包含混合液L2）。送出路径51也同样，能够通过未图示的流量计和液量调整阀调整混合液L4（包含混合液L2）的流量，因此能够向加工屑去除构件50送出适量的混合液L4（包含混合液L2）。

[0030] 此处，参照图2说明实施方式的负压生成装置1的起始处理。图2是示出实施方式的负压生成装置的起始处理的概略流程。

[0031] 首先，负压生成装置1的控制构件90判断是否执行起始处理（步骤ST1）。此处，控制构件90判断操作人员对起始处理的执行，例如根据由操作人员在配设于负压生成装置1的壳体的未图示的输入构件中按下了起始按钮的情况，判断为执行起始处理。另外，起始处理是紧接着负压生成装置1的电源接通之后的处理，是在后述的加工屑去除构件50的维护处理后进行的处理，是用于使负压生成装置1生成的负压稳定、并设为可用作加工装置100的负压源的状态的处理。

[0032] 接着，控制构件90在判断为执行起始处理时（步骤ST1的肯定），关闭排水路径开闭阀82（步骤ST2），打开进水路径开闭阀72（步骤ST3），并使水密封式真空泵10工作（步骤ST4）。此处，控制构件90对进水路径开闭阀72的螺线管通电，并对作为水密封式真空泵10的驱动源的未图示的电动机通电。由此，在从水供给源110的水供给路径111将补给水L5收入进水路径71、并从进水路径71经由水供给口13向水密封式真空泵10的外壳14内提供补给水L5后，从排出口12经由排出路径16向排水箱30排出补给水L5，并将所排出的补给水L5储存到排水箱30内。

[0033] 接着，控制构件90判断排水箱30内的储存量是否为规定的量（步骤ST5）。此处，控制构件90根据从未图示的储存量检测构件输出的储存量检测信号，判断排水箱30内的补给水L5的储存量是否为规定的量。在本实施方式中，规定的量是如下的储存量，即在通过第1泵41将水密封式真空泵10的工作所需的量的补给水L5提供到所述水密封式真空泵10、且通过第2泵52将加工屑去除构件50的工作所需的量的补给水L5送出到了所述加工屑去除构件50时，排水箱30内的补给水L5高于下限储存量的储存量。另外，由于从水供给源110向水密封式真空泵10提供了补给水L5作为密封水，因此规定的量可以根据加工屑去除构件50的工作所需的补给水L5的量进行设定。

[0034] 接着，控制构件90在判断为排水箱30内的储存量为规定的量时（步骤ST5的肯定），使第2泵52工作（步骤ST6），关闭进水路径开闭阀72（步骤ST7），使第1泵41工作（步骤ST8），并报知起始处理完成（步骤ST9）。此处，控制构件90根据来自检测到上述规定的量的储存量检测构件的储存量检测信号，判断为排水箱30内的补给水L5的储存量是上述规定的量。此外，控制构件90向作为第2泵52的驱动源的未图示的电动机通电，停止向进水路径开闭阀72的螺线管的通电，向作为第1泵41的驱动源的未图示的电动机通电，并通过未图示的报知构件将起始处理已完成的情况报知给操作人员。由此，停止从水供给源110的补给水L5的供给，经由送出路径51将排水箱30内的补给水L5送出到加工屑去除构件50，并经由返回路径60将经过加工屑去除构件50后的处理水L3返回到排水箱30。此外，经由供给路径4将排水箱30内的补给水L5提供到水密封式真空泵10，并经由排出路径16将从水密封式真空泵10排出的补给水L5排出到排水箱30。此外，向操作人员报知负压生成装置1的起始处理已完成的情况。

[0035] 此处，参照图3说明实施方式的负压生成装置1的加工屑去除构件50的维护处理。图3是示出实施方式的负压生成装置的加工屑去除构件的维护处理的概略流程。

[0036] 首先，负压生成装置1的控制构件90判断是否执行维护处理（步骤ST11）。此处，控制构件90判断操作人员对加工屑去除构件50的维护处理的执行，例如根据由操作人员在配设于负压生成装置1的壳体的未图示的输入构件中按下了维护按钮的情况，判断为执行维护处理。另外，维护处理优选根据加工屑去除构件50的处理量、和负压生成装置1的运转时间等，通过控制构件90向操作人员报知维护处理的执行时机来进行。由此，定期更换加工屑去除构件50，从而能够维持加工屑去除构件50的处理性能。

[0037] 接着，在判断为执行维护处理（步骤ST11的肯定）时，控制构件90停止水密封式真空泵10（步骤ST12），停止第1泵41（步骤ST13），停止第2泵52（步骤ST14），并打开排水路径开闭阀82（步骤ST15）。此处，控制构件90停止向水密封式真空泵10、第1泵41、第2泵52的各电动机进行的通电，并开始向排水路径开闭阀82的螺线管通电。由此，停止从卡盘台102向水密封式真空泵10的加工液L的吸引，停止从排水箱30向水密封式真空泵10的混合液L4的供给，停止从水密封式真空泵10向排水箱30的混合液L4的排出，停止从排水箱30向加工屑去除构件50的混合液L4的送出，将排水箱30内的混合液L4从排水路径81排出到外部。此外，加工屑去除构件50内的混合液L4经过加工屑去除构件50而成为处理水L3，从返回路径60返回到排水箱30，并从排水路径81排出到外部。

[0038] 接着，控制构件90判断排水箱30的排水是否已完成（步骤ST16）。此处，控制构件90根据从储存量检测构件输出的储存量检测信号，判断排水箱30内的混合液L4的排水是否已完成。

[0039] 然后，在判断为排水箱30的排水已完成（步骤ST16的肯定）时，控制构件90报知排水完成（步骤ST17）。此处，控制构件90根据从储存量检测构件输出的储存量检测信号，判断为排水箱30内的混合液L4的排水已完成，并通过未图示的报知构件向操作人员报知排水箱30内的混合液L4的排水已完成。由此，由被报知排水箱30内的混合液L4的排水已完成的操作人员更换加工屑去除构件50，从而完成负压生成装置1的加工屑去除构件50的维护处理。

[0040] 如上所述，根据实施方式的负压生成装置1，将由加工屑去除构件50去除从加工装置100的卡盘台102吸引出的加工液L中的加工屑后的处理水L3返回到排水箱30，并将该排水箱30内的混合液L2（包含混合液L3）作为水密封式真空泵10的密封水进行提供，由此能够对从卡盘台102吸引出的加工液L进行循环利用，能够抑制从外部的水供给源110追加到水密封式真空泵10的补给水L5的补给量。

[0041] 另外，在上述实施方式中，根据处理量和运转时间等执行了加工屑去除构件50的维护处理，但也可以根据设置于加工屑去除构件50的离子浓度检测传感器或网眼堵塞检测传感器等的信号执行维护处理。由此，能够根据需要执行加工屑去除构件50的维护处理。

[0042] 此外，在加工屑去除构件50的维护处理中更换了加工屑去除构件50，但也可以更换对过滤器等进行了模块化的过滤器模块等。由此，能够缩短维护处理的所需时间。

[0043] 此外，负压生成装置1可以用作多个加工装置100的吸引源。该情况下，从多个卡盘台102将加工液L吸引到水密封式真空泵10，因此增加加工屑去除构件50的每个单位时间的处理量，是优选的。

[0044] 此外，通过加工屑去除构件50去除加工屑，因此从加工装置100的喷嘴104提供到被加工物W的加工液L可以包含用于磨削加工或切削加工的添加剂或药液等。由此，在加工装置100能够提供适于磨削加工或切削加工的加工液L。