CN107249818B - 玻璃基板的磨削方法 - Google Patents

Abstract

在通过使磨削工具(1)旋转而对圆盘状玻璃基板(2)的外周端部(2a)进行磨削时，使磨削工具(1)以沿着圆盘状玻璃基板(2)的厚度方向延伸的轴线(5)为旋转中心而旋转。由此，能够避免在磨削工具(1)对外周端部(2a)的磨削过程中发生该外周端部(2a)沿着厚度方向晃动这样的情况，能够防止圆盘状玻璃基板(2)的破损。

Description

玻璃基板的磨削方法

技术领域

本发明涉及通过使磨削工具旋转而对圆盘状玻璃基板的外周端部进行磨削的方法。

背景技术

近年来，在半导体晶片的背磨工序中，作为支承半导体晶片的支承体，有时采用圆盘状玻璃基板。在这种圆盘状玻璃基板的制造工序中，在其外周端部形成有定向平面、槽口。而且，通常对所形成的定向平面、槽口实施以倒圆角、倒斜角等为代表的倒角加工。

在此，虽然并非将圆盘状玻璃基板作为加工对象而是将半导体晶片作为加工对象，在专利文献1中公开了通过磨削工具在半导体晶片的外周端部形成槽口的方法、以及通过对所形成的槽口进行磨削而对该槽口实施倒角加工的方法的一例。在该方法中，通过使磨削工具以与半导体晶片的主面(表背面)平行地延伸的轴线为旋转中心而旋转，来进行槽口的磨削。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2-180554号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在将设想为韧性高的半导体晶片的上述的方法应用于在作为脆性材料的圆盘状玻璃基板的外周端部形成的槽口的加工的情况下，产生如下的应当解决的问题。即，在应用该方法的情况下，形成于圆盘状玻璃基板的槽口被磨削工具沿着圆盘状玻璃基板的厚度方向磨削。由此，形成有槽口的外周端部被置于从磨削工具始终沿厚度方向作用有力的状态。其结果是，因从磨削工具作用的力而使外周端部沿着厚度方向不正当地晃动，因此产生破裂、缺损等致使圆盘状玻璃基板破损的不良情况。

需要说明的是，这种问题并非仅在将上述的方法应用于槽口的倒角加工的情况下产生。例如是，如通过利用与该方法同样的方式使磨削工具旋转来对在圆盘状玻璃基板的外周端部形成的定向平面进行磨削而实施倒角加工的情况那样，在伴随有圆盘状玻璃基板的外周端部的磨削时，在应用了上述的方法的情况下同样地产生的问题。

鉴于上述的情况而完成的本发明的目的在于，在通过使磨削工具旋转而对圆盘状玻璃基板的外周端部进行磨削的情况下，防止该圆盘状玻璃基板的破损。

用于解决课题的手段

为了解决上述的课题而完成的本发明所涉及的方法是通过使磨削工具旋转来对圆盘状玻璃基板的外周端部进行磨削的玻璃基板的磨削方法，其特征在于，使磨削工具以沿着圆盘状玻璃基板的厚度方向延伸的轴线为旋转中心而旋转。

根据这种方法，由于通过使磨削工具以沿着圆盘状玻璃基板的厚度方向延伸的轴线为旋转中心而旋转，从而圆盘状玻璃基板的外周端部被磨削工具沿着与圆盘状玻璃基板的主面(表背面)平行的方向磨削。因此，能够尽量地防止从磨削工具向外周端部作用的力沿着圆盘状玻璃基板的厚度方向作用。由此，能够避免在磨削工具对外周端部的磨削过程中发生该外周端部沿着厚度方向晃动这样的情况。其结果是，能够防止产生破裂、缺损等圆盘状玻璃基板的破损。

优选的是，在上述的方法中，使圆盘状玻璃基板以在该圆盘状玻璃基板的中心沿着厚度方向延伸的轴线为旋转中心而旋转，并且使磨削工具逆着圆盘状玻璃基板的旋转方向地绕圆盘状玻璃基板回转。

这样，由于磨削工具逆着自转状态的圆盘状玻璃基板的旋转方向地绕圆盘状玻璃基板回转，因此在磨削工具对外周端部的磨削过程中，磨削工具的进行方向与外周端部的进行方向互为反向。由此，能够缩短磨削工具对外周端部进行磨削所需的时间。

也可以为，在上述的方法中，在对外周端部进行磨削后，使用上述磨削工具或者以沿着圆盘状玻璃基板的厚度方向延伸的轴线为旋转中心而旋转且与上述磨削工具不同的第二磨削工具，来在外周端部形成将外周端部的一部分除去而成的定位部，以进行圆盘状玻璃基板的定位。

定位部通过将圆盘状玻璃基板的外周端部的一部分除去而成，因此在向外周端部形成定位部时，与外周端部的磨削时相比，圆盘状玻璃基板容易破损。然而，若在向外周端部形成定位部时使用上述磨削工具或者第二磨削工具，则两者均以沿着圆盘状玻璃基板的厚度方向延伸的轴线为旋转中心而旋转，因此即使在定位部的形成时，也能够避免发生外周端部沿着厚度方向晃动这样的情况。其结果是，能够不使圆盘状玻璃基板破损地在外周端部形成定位部。另外，由于在对外周端部进行磨削后在该外周端部形成定位部，因此在通过外周端部的磨削而确定了圆盘状玻璃基板的大概形状后形成定位部。因此，在量产在外周端部具有定位部的圆盘状玻璃基板的情况下，能够防止在所生产的圆盘状玻璃基板的相互之间其形状产生偏差这样的情况。

优选的是，在上述的方法中，作为第二磨削工具，使用直径比上述磨削工具的直径小的工具。

这样，通过在进行圆盘状玻璃基板的外周端部的磨削时，使用直径相对较大的上述磨削工具，能够高速地对外周端部进行磨削。另一方面，在容易产生圆盘状玻璃基板的破损的向外周端部形成定位部时，使用直径相对较小的第二磨削工具，从而能够尽量地防止圆盘状玻璃基板的破损。另外，通过使用直径相对较小的第二磨削工具，也能够高精度地形成定位部。

在上述的方法中，在定位部是形成宽度随着从圆盘状玻璃基板的中心侧朝向外周侧而逐渐扩大的槽口的情况下，优选在形成该槽口时，使用直径比所要预定形成的槽口的最大宽度小的第二磨削工具。

这样，由于使用直径比所要预定形成的槽口的最大宽度小的第二磨削工具来形成槽口，因此能够尽量地防止形成槽口时的圆盘状玻璃基板的破损，并且能够高精度地形成槽口。

优选的是，在上述的方法中，作为第二磨削工具，使用直径为2mm以下的工具。

作为第二磨削工具，越是使用直径小的工具，则越能够提高防止形成定位部时的圆盘状玻璃基板的破损的效果、以及能高精度地形成定位部的效果。而且，作为第二磨削工具，若使用直径为2mm以下的工具，则能够较佳地显现上述的两个效果。

优选的是，在上述的方法中，伴随外周端部的磨削而对该外周端部实施倒角加工，并且在形成定位部时对该定位部实施倒角加工，此时，作为第二磨削工具，使用为了进行磨削而在该第二磨削工具的外周部形成的磨削槽的形状以及尺寸与在上述磨削工具的外周部形成的磨削槽的形状以及尺寸相同的工具。

这样，在通过上述磨削工具进行磨削而实施了倒角加工的除定位部以外的部位与通过第二磨削工具进行磨削而实施了倒角加工的定位部之间，倒角加工后的剖面形状(设想沿厚度方向将圆盘状玻璃基板切断了的情况下的剖面形状)大致相同。换句话说，能够避免在定位部与同该定位部相连的部位之间剖面形状急剧地变化。在此，在剖面形状急剧地变化的情况下，在圆盘状玻璃基板上作用有某种外力时容易发生应力集中，圆盘状玻璃基板破损的可能性高。然而，根据本方法，能够在定位部与同该定位部相连的部位之间将剖面形状设为大致相同，因此能够可靠地排除上述那样的可能性。另外，在本方法中，通过磨削工具沿着与圆盘状玻璃基板的主面平行的方向对圆盘状玻璃基板的外周端部进行磨削，因此还能够同时对圆盘状玻璃基板的表面侧和背面侧双方实施倒角加工。由此，能够大幅缩短倒角加工所需的时间。

优选的是，在上述的方法中，上述磨削工具与第二磨削工具具有共同的旋转轴。

这样，无需分别设置用于使上述磨削工具动作的驱动源、以及用于使第二磨削工具动作的驱动源。因此，能够实现低成本化以及节省空间化。

优选的是，在上述的方法中，在形成定位部时，将圆盘状玻璃基板固定为静止的状态。

这样，由于在使圆盘状玻璃基板静止的状态下形成定位部，因此能够更高精度地形成该定位部。

优选的是，在上述的方法中，在形成定位部后，对外周端部实施蚀刻处理。

在圆盘状玻璃基板的外周端部形成定位部的情况下，与不形成定位部的情况相比，外周端部的强度降低。然而，若在形成定位部后对外周端部实施蚀刻处理，则能够除去该外周端部所含有的微小裂缝等缺陷。其结果是，能够提高圆盘状玻璃基板的外周端部的强度。

也可以为，在上述的方法中，在对外周端部进行磨削后，通过刻划轮的滚动或者激光的照射来在外周端部形成刻划线，并且沿着该刻划线进行割断，从而形成定向平面。

这样，由于在对外周端部进行磨削后在该外周端部形成定向平面，因此在通过外周端部的磨削而确定圆盘状玻璃基板的大概形状后，形成定向平面。因此，在量产在外周端部具有定向平面的圆盘状玻璃基板的情况下，能够防止在所生产的圆盘状玻璃基板的相互之间其形状产生偏差这样的情况。

发明效果

根据本发明所涉及的玻璃基板的磨削方法，在通过使磨削工具旋转而对圆盘状玻璃基板的外周端部进行磨削的情况下，能够防止该圆盘状玻璃基板的破损。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式所涉及的玻璃基板的磨削方法的俯视图。

图2是示出本发明的实施方式所涉及的玻璃基板的磨削方法的纵剖侧视图。

图3是放大地示出图2中的E部的纵剖侧视图。

图4是示出通过本发明的实施方式所涉及的玻璃基板的磨削方法磨削出的圆盘状玻璃基板的纵剖侧视图。

图5是示出本发明的实施方式所涉及的玻璃基板的磨削方法的俯视图。

图6是示出本发明的另一实施方式所涉及的玻璃基板的磨削方法的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式所涉及的玻璃基板的磨削方法进行说明。

在本发明的实施方式所涉及的玻璃基板的磨削方法中，首先，执行倒角工序，该倒角工序用于使用磨削工具1对圆盘状玻璃基板2的外周端部2a进行磨削从而实施倒角加工(图1～图3)。接下来，执行槽口形成工序，该槽口形成工序用于使用与磨削工具1不同的第二磨削工具3来在圆盘状玻璃基板2的外周端部2a形成被实施了倒角加工的槽口4(图5)。最后，执行处理工序，该处理工序用于对圆盘状玻璃基板2的外周端部2a实施蚀刻处理来提高该外周端部2a的强度。

在该玻璃基板的磨削方法中，使磨削工具1以及第二磨削工具3分别以沿着圆盘状玻璃基板2的厚度方向(以下，简称为厚度方向)延伸的轴线5、6为旋转中心而旋转。在此，在本实施方式中成为磨削对象的圆盘状玻璃基板2是在半导体晶片的背磨工序中成为支承半导体晶片的支承体的玻璃基板。

首先，对倒角工序进行说明。

如图1以及图2所示，圆盘状玻璃基板2以平置姿态载置于工作台8上，该工作台8能够以沿着厚度方向延伸的轴线7为旋转中心而向A方向旋转(自转)。需要说明的是，圆盘状玻璃基板2以在俯视下该圆盘状玻璃基板2的中心2b的位置与轴线7的位置一致的方式载置于工作台8上。

工作台8具有从下方支承圆盘状玻璃基板2的支承部8a，该支承部8a形成为在俯视下直径比圆盘状玻璃基板2小一圈的圆形。由此，载置于工作台8上的圆盘状玻璃基板2的外周端部2a成为从支承部8a的外周端伸出的状态。另外，在支承部8a形成有多个孔8aa，多个孔8aa分别与省略图示的负压产生机构(例如，真空泵等)连接。由此，通过负压产生机构经由多个孔8aa对圆盘状玻璃基板2产生负压，从而支承部8a能够吸附圆盘状玻璃基板2。

由此，当在使支承部8a吸附有圆盘状玻璃基板2的状态下使工作台8向A方向旋转时，载置于工作台8上的圆盘状玻璃基板2以轴线7为旋转中心不偏心地向A方向旋转(自转)。

磨削工具1能够以轴线5为旋转中心向B方向旋转(自转)，并且逆着圆盘状玻璃基板2的旋转方向(A方向)地绕圆盘状玻璃基板2向C方向回转。该磨削工具1向以顺铣方式对圆盘状玻璃基板2的外周端部2a进行磨削的方向旋转(自转)。需要说明的是，作为变形例，也可以使磨削工具1向以逆铣方式对圆盘状玻璃基板2的外周端部2a进行磨削的方向旋转(自转)。

如图3(放大示出图2中的用圆圈圈出的E部的图)所示，磨削工具1的外周部1a由通过粘接剂(例如，金属结合剂等)粘接固定的多个磨粒构成。在该外周部1a上在上下多段形成有用于对圆盘状玻璃基板2的外周端部2a进行磨削的磨削槽9。各磨削槽9具有：底部9a，其用于对圆盘状玻璃基板的外周端面2aa进行磨削；以及一对侧壁部9b，其与该底部9a相连，且用于对圆盘状玻璃基板2的上表面2c以及下表面2d分别进行磨削。各磨削槽9形成为其槽宽随着向磨削工具1的外周侧行进而逐渐扩大。底部9a与侧壁部9b这两者通过以恒定的曲率弯曲的弯曲面而平滑地连接。同样，侧壁部9b与磨削工具1的外周端面1aa这两者通过以恒定的曲率弯曲的弯曲面而平滑地连接。

由此，通过磨削工具1一边绕圆盘状玻璃基板2回转一边对外周端部2a进行磨削，从而如图4所示，使外周端部2a形成为与在磨削工具1的外周部1a形成的磨削槽9对应的剖面形状，倒角工序完成。

接下来，对槽口形成工序进行说明。

当倒角工序完成时，通过使工作台8的旋转停止，从而使圆盘状玻璃基板2的旋转(向A方向的旋转)停止，将圆盘状玻璃基板2固定为静止的状态。需要说明的是，继续进行工作台8的支承部8a对圆盘状玻璃基板2的吸附。

然后，如图5所示，使第二磨削工具3向F方向旋转(自转)，并且使其沿着预先设定的轨道S移动，从而在外周端部2a形成槽口4，该槽口4的形成宽度从圆盘状玻璃基板2的中心2b侧朝向外周侧而逐渐扩大。该槽口4通过圆盘状玻璃基板2的外周端部2a的一部分被除去而成，并且是用于在俯视观察圆盘状玻璃基板2的情况下通过辨别其朝向来进行定位的定位部。

在槽口4的形成中，作为第二磨削工具3，使用直径D2比所要预定形成的槽口4的最大宽度W小的工具。另外，该第二磨削工具3的直径D2比倒角工序中使用的磨削工具1的直径D1小，使用直径D2为2mm以下的工具。需要说明的是，优选的是，作为第二磨削工具3，使用其直径D2为1.5mm以下的工具。

第二磨削工具3的外周部3a与倒角工序中使用的磨削工具1同样，由通过粘接剂(例如，金属结合剂等)粘接固定的多个磨粒构成。并且，在外周部3a上在上下多段形成有磨削槽，该磨削槽用于对圆盘状玻璃基板2的外周端部2a进行磨削而形成被实施了倒角加工的槽口4。该磨削槽的形状以及尺寸形成为与在磨削工具1的外周部1a形成的磨削槽9相同的形状以及尺寸。

由此，通过第二磨削工具3一边沿着轨道S移动一边对圆盘状玻璃基板2的外周端部2a进行磨削，从而形成仿照轨道S的形状的槽口4，并且对该槽口4实施倒角加工，槽口形成工序完成。

最后，对处理工序进行说明。

当槽口形成工序完成时，对圆盘状玻璃基板2的外周端部2a的整周实施蚀刻处理。该蚀刻处理例如通过向外周端部2a喷淋氟化氢(HF)来进行。通过完成该处理工序，从而本实施方式所涉及的玻璃基板的磨削方法的整个工序完成。

以下，对上述的玻璃基板的磨削方法的主要作用、效果进行说明。

根据上述的玻璃基板的磨削方法，使磨削工具1以及第二磨削工具3以沿着圆盘状玻璃基板2的厚度方向延伸的轴线5、6为旋转中心而旋转，因此圆盘状玻璃基板2的外周端部2a被磨削工具1或第二磨削工具3沿着与圆盘状玻璃基板2的主面(上表面2c、下表面2d)平行的方向磨削。因此，能够尽量地防止从磨削工具1或第二磨削工具3向外周端部2a作用的力沿着圆盘状玻璃基板2的厚度方向作用。由此，能够避免在由磨削工具1进行的外周端部的磨削过程中以及由第二磨削工具3进行的槽口4的形成过程中，发生外周端部2a沿着厚度方向晃动这样的情况。其结果是，能够防止产生破裂、缺损等圆盘状玻璃基板2的破损。

在此，本发明所涉及的玻璃基板的磨削方法不限定于上述的实施方式中说明的方式。在上述的实施方式中，在执行倒角工序时使用磨削工具且在执行槽口形成工序时使用与上述磨削工具不同的第二磨削工具，但也可以在执行倒角工序时与执行槽口形成工序时使用相同的磨削工具。另外，在上述的实施方式中，作为定位部而采用在圆盘状玻璃基板的外周端部形成槽口的方式，但也可以如图6所示，作为定位部而采用在圆盘状玻璃基板2的外周端部2a形成定向平面10的方式。

并且，在上述的实施方式中，在执行对圆盘状玻璃基板的外周端部进行磨削而实施倒角加工的倒角工序后，执行槽口形成工序，但不限定于此。也可以在执行倒角工序后，通过刻划轮的滚动或者激光的照射而在圆盘状玻璃基板的外周端部形成刻划线，并且沿着该刻划线进行割断，从而形成定向平面。在该情况下，优选通过磨削工具对形成后的定向平面进行磨削而实施倒角加工。需要说明的是，作为该倒角加工中使用的磨削工具，可以使用上述磨削工具、第二磨削工具，也可以使用它们以外的磨削工具。而且，优选在执行该倒角加工时，也使磨削工具以沿着圆盘状玻璃基板的厚度方向延伸的轴线为旋转中心而旋转。

此外，作为上述的实施方式的变形例，上述磨削工具与第二磨削工具也可以具有共同的旋转轴。即，两磨削工具例如可以以在轴向上相互分离的状态安装于同一旋转轴。

附图标记说明：

1、磨削工具；

1a、外周部；

1aa、外周端面；

2、圆盘状玻璃基板；

2a、外周端部；

2aa、外周端面；

2b、中心；

2c、上表面；

2d、下表面；

3、第二磨削工具；

3a、外周部；

4、槽口；

5、轴线；

6、轴线；

7、轴线；

8、工作台；

8a、支承部；

8aa、孔；

9、磨削槽；

9a、底部；

9b、侧壁部；

10、定向平面；

A、旋转方向；

B、旋转方向；

C、回转方向；

D1、直径；

D2、直径；

F、旋转方向；

S、轨道；

W、最大宽度。

Claims (6)

1.一种玻璃基板的磨削方法，其是通过使磨削工具旋转来对圆盘状玻璃基板的外周端部进行磨削的方法，其特征在于，

作为所述磨削工具使用以沿着所述圆盘状玻璃基板的厚度方向延伸的轴线为旋转中心而旋转的工具，

并且，在对所述外周端部进行磨削后，

使用以沿着所述圆盘状玻璃基板的厚度方向延伸的轴线为旋转中心而旋转且与所述磨削工具不同的第二磨削工具，来在所述外周端部形成将所述外周端部的一部分除去而成的定位部，以进行所述圆盘状玻璃基板的定位，

所述磨削工具与所述第二磨削工具具有共同的旋转轴，

所述定位部是形成宽度随着从所述圆盘状玻璃基板的中心侧朝向外周侧而逐渐扩大的槽口，

在形成该槽口时，使用直径比所要预定形成的所述槽口的最大宽度小的所述第二磨削工具，

在形成所述槽口时，将所述圆盘状玻璃基板固定为静止的状态，

使所述第二磨削工具沿着仿照所要预定形成的所述槽口的形状的V字形轨道移动，从而形成所述槽口。

2.根据权利要求1所述的玻璃基板的磨削方法，其特征在于，

在对所述外周端部进行磨削时，

使所述圆盘状玻璃基板以在该圆盘状玻璃基板的中心沿着厚度方向延伸的轴线为旋转中心而旋转，并且

使所述磨削工具逆着所述圆盘状玻璃基板的旋转方向地绕该圆盘状玻璃基板回转。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃基板的磨削方法，其特征在于，

作为所述第二磨削工具，使用直径比所述磨削工具的直径小的工具。

4.根据权利要求3所述的玻璃基板的磨削方法，其特征在于，

作为所述第二磨削工具，使用直径为2mm以下的工具。

5.根据权利要求1或2所述的玻璃基板的磨削方法，其特征在于，

伴随所述外周端部的磨削而对该外周端部实施倒角加工，并且在形成所述槽口时对该槽口实施倒角加工，此时，

作为所述第二磨削工具，使用为了进行磨削而在该第二磨削工具的外周部形成的磨削槽的形状以及尺寸与在所述磨削工具的外周部形成的磨削槽的形状以及尺寸相同的工具。

6.根据权利要求1或2所述的玻璃基板的磨削方法，其特征在于，

在形成所述槽口后，对所述外周端部实施蚀刻处理。

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