CN109427574B - 加工方法 - Google Patents

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Abstract

提供加工方法，在对由难磨削材料等形成的被加工物进行加工的情况下，能够抑制加工磨具的磨损，并且能够顺利地进行加工。该加工方法具有如下的步骤：保持步骤，利用具有对被加工物(W)进行保持的保持面(300a)的保持工作台(30)对被加工物(W)进行保持；以及加工步骤，在实施了保持步骤之后，利用包含加工磨具(74a)的加工单元(7)对被加工物(W)进行加工，该加工磨具(74a)是利用陶瓷结合剂结合磨粒而成的，在加工步骤中，对被加工物(W)提供加工水，并且从光照射单元(9)对加工磨具(74a)的加工面照射规定的波长的光。

Description

加工方法
技术领域
本发明涉及加工方法，利用加工磨具对被加工物进行加工，该加工磨具是利用陶瓷结合剂结合磨粒而成的。
背景技术
半导体晶片等板状的被加工物被磨削而薄化至规定的厚度，然后通过切削被分割而成为各个器件芯片，并被用于各种电子设备等。并且，在晶片由氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)或砷化镓(GaAs)等难磨削材料形成的情况下，广泛利用使用了利用陶瓷结合剂结合磨粒而成的磨削磨具的磨削方法(例如，参照专利文献1)以及使用了利用陶瓷结合剂结合磨粒而成的切削磨具的切削方法(例如，参照专利文献2)。
专利文献1：日本特开2014-124690号公报
专利文献2：日本特开2013-219215号公报
但是，在上述的任意方法中，存下下述问题：磨具的磨损量过大而生产成本增加。另外，还存在下述问题：在对由难磨削材料形成的被加工物进行加工时，磨具的加工能力降低，生产率降低。另外，在对磨具的加工位置处含有金属的被加工物进行加工的情况下，还存在由于金属的延展性而难以进行加工的问题。
由此，在对由难磨削材料等形成的被加工物进行加工的情况下，存在下述课题：能够抑制加工磨具的过度磨损，并且能够顺利地进行稳定的加工。
发明内容
本发明的目的在于提供加工方法，在对由难磨削材料等形成的被加工物进行加工的情况下，能够抑制加工磨具的磨损，并且能够顺利地进行加工。
用于解决上述课题的本发明的加工方法是被加工物的加工方法，其中，该加工方法具有如下的步骤：保持步骤，利用具有对被加工物进行保持的保持面的保持工作台对被加工物进行保持；以及加工步骤，在实施了该保持步骤之后，利用包含加工磨具的加工单元对被加工物进行加工，该加工磨具是利用陶瓷结合剂结合磨粒而成的，在该加工步骤中，对被加工物提供加工水，并且从光照射单元对该加工磨具的加工面照射规定的波长的光。
用于解决上述课题的本发明是加工方法，其中，所述加工单元具有切削刀具，该切削刀具具有所述加工磨具，在所述加工步骤中，利用该切削刀具对被加工物进行切削。
用于解决上述课题的本发明是加工方法，其中，所述加工单元具有磨削磨轮，该磨削磨轮具有所述加工磨具，在所述加工步骤中，利用该磨削磨轮对被加工物进行磨削。
本发明的被加工物的加工方法具有如下的步骤：保持步骤，利用具有对被加工物进行保持的保持面的保持工作台对被加工物进行保持；以及加工步骤，在实施了该保持步骤之后，利用包含加工磨具的加工单元对被加工物进行加工，该加工磨具是利用陶瓷结合剂结合磨粒而成的，在该加工步骤中，对被加工物提供加工水，并且从光照射单元对该加工磨具的加工面照射规定的波长的光，由此，例如使加工磨具亲水化，从而能够提高加工水所带来的冷却效果而抑制加工磨具的过度磨损，并且能够提高加工屑的排出性。另外，通过加工磨具的亲水化等，对加工磨具的加工区域有效地提供加工水，因此能够防止加工热所导致的加工品质的劣化，即使被加工物是由难磨削材料形成的晶片，也能够顺利地实施稳定的加工。
附图说明
图1是示出磨削装置的一例的立体图。
图2是示出磨削单元、保持工作台和光照射单元的位置关系的一例的立体图。
图3是示出利用磨削磨具对保持工作台所保持的被加工物进行磨削的状态的剖视图。
图4的(A)是从上方观察磨削加工中的磨削磨轮的旋转轨迹、基于加工磨具的被加工物的加工区域以及光照射单元的位置关系的情况的说明图，图4的(B)是从侧方观察刚对加工面照射了光之后的加工磨具切入被加工物的状态的情况的说明图。
图5是局部示出在磨削加工中向发光部上的罩提供清洗水的状态的剖视图。
图6是示出实施实验1而得到的在磨削时对加工磨具的加工面照射波长为365nm的紫外光的效果的图表。
图7是示出切削装置的一例的立体图。
图8是示出保持着被加工物的保持工作台和切削单元的剖视图。
图9是示出利用切削单元对保持工作台所保持的被加工物进行切削的状态的剖视图。
标号说明
1：磨削装置；10：基座；11：柱；12：输入单元；30：保持工作台；300：吸附部；300a：保持面；301：框体；31：罩；31a：波纹罩；5：磨削进给单元；50：滚珠丝杠；51：导轨；52：电动机；53：升降板；54：支托；7：加工单元；70：旋转轴；70a：流路；71：壳体；72：电动机；73：安装座；74：磨削磨轮；74a：加工磨具；74b：磨轮基台；8：加工水提供单元；80：加工水源；81：配管；82：调整阀；9：光照射单元；90：台部；91：发光部；92：清洗水提供部；920：清洗水喷嘴；920a：喷射口；93：罩；W：被加工物；Wa：被加工物的正面；Wb：被加工物的背面；T：保护带；A：装卸区域；B：磨削区域；P1：图表；2：切削装置；2A：基台；20：保持工作台；200：吸附部；200a：保持面；201：框体；202：旋转单元；204：固定夹具；21：加工单元；210：切削刀具；211：主轴；212：壳体；218：装卸凸缘；217：固定螺母；219：刀具罩；213：支承块；213a：调整螺钉；213b：提供软管；213c：飞沫罩；214：加工水喷嘴；215：加工水块；215a：调整螺钉；216：加工水喷嘴；216a：加工水喷射口；25：对准单元；250：对准用相机；22：切削进给单元；220：滚珠丝杠；221：导轨；222：电动机；223：可动板；23：分度进给单元；230：滚珠丝杠；231：导轨；232：电动机；233：可动部；234：柱；24：切入进给单元；240：滚珠丝杠；241：导轨；242：电动机；243：支承部件；4：光照射单元；40：发光部；41：电源；S：分割预定线；D：器件；T1：划片带；F：环状框架。
具体实施方式
(实施方式1)
图1所示的磨削装置1是通过具有磨削磨轮74的加工单元7对保持工作台30上所保持的被加工物W进行磨削的装置。磨削装置1的基座10上的前方侧(-Y方向侧)作为装卸区域A，其是相对于保持工作台30进行被加工物W的装卸的区域，基座10上的后方作为加工区域B，其是利用加工单元7进行被加工物W的磨削的区域。在基座10上的前方侧配设有用于供操作者对磨削装置1输入加工条件等的输入单元12。
保持工作台30例如其外形为圆形状，具有：吸附部300，其对被加工物W进行吸附；以及框体301，其对吸附部300进行支承。吸附部300与未图示的吸引源连通，在作为吸附部300的露出面的保持面300a上对被加工物W进行吸引保持。保持工作台30的保持面300a形成为圆锥面，该圆锥面具有以保持工作台30的旋转中心为顶点的极其平缓的倾斜。保持工作台30被罩31从周围包围，能够绕Z轴方向的轴心进行旋转，并且能够通过配设在罩31以及与罩31连结的波纹罩31a的下方的未图示的Y轴方向进给单元而在装卸区域A与加工区域B之间沿Y轴方向往复移动。
在加工区域B竖立设置有柱11，在柱11的侧面上配设有将加工单元7在Z轴方向上进行磨削进给的磨削进给单元5。磨削进给单元5包含：滚珠丝杠50，其具有Z轴方向的轴心；一对导轨51，它们与滚珠丝杠50平行地配设；电动机52，其与滚珠丝杠50的上端连结，使滚珠丝杠50转动；升降板53，其内部的螺母与滚珠丝杠50螺合，升降板53的侧部与导轨51滑动连接；以及支托54，其与升降板53连结，对加工单元7进行保持，当电动机52使滚珠丝杠50转动时，与此相伴升降板53被导轨51引导而在Z轴方向上往复移动，将支托54所保持的加工单元7在Z轴方向上进行磨削进给。
加工单元7具有：旋转轴70，其轴向为Z轴方向；壳体71，其将旋转轴70支承为能够旋转；电动机72，其对旋转轴70进行旋转驱动；安装座73，其与旋转轴70的前端连结；以及磨削磨轮74，其以能够装卸的方式安装在安装座73的下表面上。
磨削磨轮74包含：环状的磨轮基台74b；以及呈环状配设在磨轮基台74b的底面(自由端部)上的多个大致长方体形状的磨削磨具74a。加工磨具74a是利用作为玻璃质、陶瓷质的结合剂的陶瓷结合剂结合金刚石磨粒而成的。作为陶瓷结合剂，例如可以以二氧化硅(SiO2)作为主要成分，为了控制熔点可以添加微量的添加剂。另外，加工磨具74a的形状也可以形成为一体的环状。
在图1所示的旋转轴70的内部，与加工水提供单元8连通而作为加工水的通道的流路70a沿旋转轴70的轴向(Z轴方向)贯通而设置，通过了流路70a的加工水能够通过安装座73从磨轮基台74b朝向加工磨具74a喷出。
图1所示的加工水提供单元8例如具有：加工水源80，其贮存有水(例如纯水)；配管81，其与加工水源80连接，与流路70a连通；以及调整阀82，其配设在配管81上的任意位置，对加工水的流量进行调整。
如图1、图2所示，磨削装置1例如具有光照射单元9，其与保持工作台30相邻地配设，对磨削保持工作台30所保持的被加工物W的加工磨具74a的加工面(下表面)照射规定的波长的光。如图2所示，光照射单元9例如具有：台部90，其具有大致圆弧状的外形；发光部91，其按照多个(在图示的例子中为四个)并列的方式配设在台部90的上表面上；清洗水提供部92，其朝向发光部91提供清洗水(例如纯水)；以及罩93，其防止在发光部91上附着污染物。
埋设在形成于台部90的上表面的凹部的发光部91例如是低压汞灯或UVLED，能够发出规定的波长的光，能够通过未图示的开关进行开/关(ON/OFF)切换。发光部91例如能够发出双波长的光，优选能够发出波长80nm以上且200nm以下的光和波长240nm以上且280nm以下的光。另外，发光部91进一步优选能够发出波长365nm的光。本实施方式中的发光部91是双波长LED或低压汞灯，能够同时发出波长184.9nm的紫外光和波长253.7nm的紫外光。
板状的罩93例如由使发光部91所产生的光透过的玻璃等透明部件构成，按照覆盖发光部91的方式固定在台部90的上表面上。例如台部90能够通过未图示的Z轴方向移动单元进行上下移动，在实施磨削加工时，能够将罩93的上表面的高度位置设定为考虑了加工磨具74a的磨削进给位置的期望的高度位置。
清洗水提供部92例如具有：未图示的清洗水源，其贮存有水(例如纯水)；以及清洗水喷嘴920，其与清洗水源连通。清洗水喷嘴920例如按照沿着台部90的方式固定在台部90的侧面上，在长度方向上成列地设置有多个能够朝向罩93的上表面喷射清洗水的喷射口920a。对喷射口920a的形状、尺寸以及相对于发光部91的角度等进行设定，以便能够使所喷射的清洗水在罩93的上表面上进行整流化。喷射口920a优选如图2所示那样形成为窄幅的缝状，在清洗水喷嘴920的侧面等成列地设置有多个，但并不限于此。例如也可以是，喷射口920a形成为圆孔状，在清洗水喷嘴920的侧面等成列地设置有多个。或者也可以是，在清洗水喷嘴920的侧面等，喷射口920a形成为一条连续延伸的窄幅的缝状。
以下，对使用图1所示的磨削装置1实施本发明的加工方法的情况下的、加工方法的各步骤和磨削装置1的动作进行说明。
图1所示的外形为圆形板状的被加工物W例如是由难磨削材料的SiC形成的半导体晶片，在图1中朝向下侧的被加工物W的正面Wa上，在由分割预定线划分的格子状的区域形成有多个器件，并在正面Wa上粘贴有保护正面Wa的保护带T。被加工物W的背面Wb作为利用磨削磨轮74进行磨削的被磨削面。另外，对于被加工物W的形状和种类没有特别限定，可以利用与磨削磨轮74的关系适当变更，也包含由GaAS或GaN等形成的晶片、由金属形成的晶片或金属电极在晶片的背面局部露出的晶片。
(1)保持步骤
首先，在装卸区域A内，将被加工物W按照背面Wb成为上侧的方式载置于保持工作台30的保持面300a上。并且，利用未图示的吸引源产生的吸引力传递至保持面300a，从而保持工作台30在保持面300a上对被加工物W进行吸引保持。被加工物W成为遵循作为平缓的圆锥面的保持面300a而被吸引保持的状态。
(2)加工步骤
保持工作台30通过未图示的Y轴方向进给单元向+Y方向移动至加工单元7的下方，进行磨削磨轮74与保持工作台30所保持的被加工物W的对位。对位例如如下进行：使磨削磨轮74的旋转中心相对于被加工物W的旋转中心按照规定的距离向+Y方向偏移，使加工磨具74a的旋转轨迹通过被加工物W的旋转中心。另外，调整保持工作台30的倾斜，以便作为平缓的圆锥面的保持面300a相对于作为加工磨具74a的下表面的加工面平行，从而使被加工物W的背面Wb相对于加工磨具74a的加工面平行。
在进行了磨削磨轮74与被加工物W的对位之后，通过电动机72对旋转轴70进行旋转驱动，与此相伴，如图3所示，磨削磨轮74向从+Z方向侧观察为逆时针的方向旋转。另外，加工单元7被磨削进给单元5向-Z方向送出，加工单元7所具有的磨削磨轮74向-Z方向下降，加工磨具74a与被加工物W的背面Wb抵接，从而进行磨削加工。另外，磨削中，保持工作台30向从+Z方向侧观察为逆时针的方向旋转，与此相伴，被加工物W也进行旋转，因此加工磨具74a进行被加工物W的整个背面Wb的磨削加工。
在磨削加工中，加工水提供单元8对旋转轴70中的流路70a提供加工水。如图3所示，提供至流路70a的加工水通过流路73b进一步从磨轮基台74b的喷射口74d朝向加工磨具74a喷射，该流路73b在安装座73的内部沿安装座73的周向隔着一定的间隔而形成。
被加工物W在保持工作台30的作为平缓的圆锥面的保持面300a上遵循保持面300a而被吸引保持，因此在图4的(A)中在以双点划线所示的磨削磨轮74的旋转轨迹中的区域E(以下称为加工区域E)中，加工磨具74a与被加工物W抵接而进行磨削。
如图4的(A)所示，例如在进行了磨削磨轮74与保持工作台30的对位的状态下，与保持工作台30相邻地配设的光照射单元9在保持工作台30和磨削磨轮74的旋转轨迹上配置在磨削磨轮74即将进入保持工作台30所保持的被加工物W前的位置，即配置在加工磨具74a即将进入加工区域E前的位置。
如图4的(B)所示，随着磨削加工的开始，发光部91成为开(ON)状态，发光部91例如朝向+Z方向照射波长为184.9nm的紫外光和波长为253.7nm的紫外光。所照射的光透过罩93而照射至即将进入加工区域E前的加工磨具74a的下表面。
对即将进入加工区域E前的加工磨具74a的下表面照射波长为184.9nm的紫外光，从而存在于加工磨具74a的下表面与发光部91之间的空气中的氧分子吸收紫外光，生成基态的氧原子。所生成的氧原子与周围的氧分子键合而生成臭氧。另外，波长为184.9nm的紫外光将附着于加工磨具74a的加工面的磨削屑所带来的有机污垢等的分子间键合和原子间键合切断而成为激发状态，从而将有机污垢分解。另外，所产生的臭氧吸收波长为253.7nm的紫外光，从而生成激发状态的活性氧。活性氧、臭氧具有较高的氧化力，因此与产生于加工磨具74a的加工面的碳、氢等键合，在加工磨具74a的加工面上形成羟基、醛基和羧基等极性较大的亲水基。其结果是，加工磨具74a亲水化，加工水不容易在加工磨具74a的加工面上成为水滴，加工水容易在加工磨具74a的整个加工面上扩展为水膜状。
亲水化后的加工磨具74a伴随较多的加工水进入加工区域E内而对被加工物W的背面Wb进行磨削。加工水更多地进入被加工物W的背面Wb与加工磨具74a的加工面的接触部位，从而能够抑制产生于接触部位的摩擦热。
如图5所示，在磨削加工中，清洗水提供部92朝向罩93的上表面提供清洗水。即，从未图示的清洗水源向清洗水喷嘴920提供清洗水，该清洗水从喷射口920a朝向喷嘴外部喷出，按照描绘抛物线的方式到达罩93上。并且，清洗水一边对流动进行适当地整流化一边将附着在罩93上的磨削屑等污染物去除，从而在磨削中，能够维持发光部91所产生的光适当地照射至加工磨具74a的加工面的状态。
本发明的被加工物的加工方法具有：保持步骤，利用具有对被加工物W进行保持的保持面300a的保持工作台30对被加工物W进行保持；以及加工步骤，在实施了保持步骤之后，利用包含加工磨具74a的加工单元7对被加工物W进行磨削加工，该加工磨具74a是利用陶瓷结合剂结合磨粒而成的，在加工步骤中，对被加工物W提供加工水，并且使规定的波长的光从光照射单元9照射至加工磨具74a的加工面，从而使更多的加工水进入被加工物W的背面Wb与加工磨具74a的加工面的接触部位，能够抑制产生于接触部位的摩擦热，从而能够抑制加工磨具74a的磨损(超过促进适当的自发磨锐的磨损的异常磨损)。另外，能够利用加工水将产生于被加工物W的背面Wb与加工磨具74a的加工面的接触部位的磨削屑高效地排除。另外，通过加工磨具74a的亲水化等，加工水被有效地提供至加工磨具74a对被加工物W进行磨削的加工区域E，因此能够防止加工热的上升所导致的晶片焦糊的产生等加工品质的劣化，即使被加工物W是由难磨削材料形成的晶片，也能够顺利地实施稳定的磨削。
本发明的发明人为了验证本发明的加工方法的加工步骤中的对加工磨具的加工面照射波长为365nm的光的效果，进行了下述的实验1。在实验1中，采用厚度为10mm的钠钙玻璃板作为圆形板状的被加工物W。另外，磨削磨轮74的加工磨具74a采用利用陶瓷结合剂结合粒径为1000的金刚石磨粒而成的加工磨具。
在实验1中，在实施了保持步骤之后，在以下所示的加工条件下实施加工步骤。
磨削磨轮74的转速(rpm)：2000rpm
保持工作台30的转速(rpm)：300rpm
磨削磨轮74的磨削进给速度(下降速度)：0.5μm/秒
在实验1中，在加工步骤中，使用LED灯作为图2所示的光照射单元9的发光部91，一边对磨削磨轮74的加工磨具74a的下表面照射波长为365nm的紫外光一边对被加工物W进行50μm磨削，接着，停止从发光部91对加工磨具74a的下表面照射紫外光并对被加工物W进行50μm磨削，反复连续地实施伴随这样的紫外光的照射的磨削和不伴随紫外光的照射的磨削。加工水的加工磨具74a的提供等与上述的加工步骤同样地进行。
图6所示的图表P1是对实验1中得到的测量值进行绘制而成的，在图表P1中，横轴表示每当对被加工物W进行50μm磨削时磨削磨轮74的加工磨具74a的消耗量(μm)，纵轴表示对被加工物W进行50μm磨削中磨削磨轮74所承受的最大加工负载(N)。测量到的一边照射紫外光一边进行磨削时的加工磨具74a的消耗量值和磨削磨轮74所承受的最大加工负载值在图表P1中以圆点表示，并通过以虚线表示的曲线G1来按照容易把握其推移的方式示出。另外，测量到的不照射紫外光而进行磨削时的加工磨具74a的消耗量值和磨削磨轮74所承受的最大加工负载值在图表P1中以三角点表示，并通过以单点划线表示的曲线G2来按照容易把握其推移的方式示出。
如能够从图表P1读取的那样，在一边对磨削磨轮74的加工磨具74a的下表面照射波长为365nm的紫外光一边进行被加工物W的磨削加工的情况下，与不照射紫外光的情况相比，能够将加工磨具74a的消耗量和磨削磨轮74在磨削时所承受的负载抑制得较低。当能够这样将磨削磨轮74所承受的加工负载抑制得较低时，能够降低图1所示的磨削进给单元5的电动机52所承受的负荷，能够防止由于加工负荷而在滚珠丝杠50产生齿隙。另外，在使磨削磨轮74所承受的加工负载为相同负载而进行比较的情况下，在一边对磨削磨轮74的加工磨具74a的下表面照射波长为365nm的紫外光一边进行磨削的情况下，能够将加工磨具74a的消耗量抑制得比不照射紫外光的情况低约20％。
(实施方式2)
图7所示的切削装置2是使加工单元21所具有的切削刀具210相对于保持工作台20的保持面200a所保持的被加工物W旋转并切入而实施切削加工的装置。
在切削装置2的基台2A上配设有切削进给单元22，其使保持工作台20在切削进给方向(X轴方向)上往复移动。切削进给单元22包含：滚珠丝杠220，其具有X轴方向的轴心；一对导轨221，它们与滚珠丝杠220平行地配设；电动机222，其使滚珠丝杠220转动；以及可动板223，其内部的螺母与滚珠丝杠220螺合，可动板223的底部与导轨221滑动连接。并且，当电动机222使滚珠丝杠220转动时，与此相伴可动板223被导轨221引导而在X轴方向上移动，配设在可动板223上的保持工作台20也在X轴方向上移动。
配设在可动板223上的保持工作台20例如其外形为圆形状，具有：吸附部200，其由多孔部件构成，对被加工物W进行吸附；以及框体201，其对吸附部200进行支承。吸附部200与未图示的吸引源连通，在作为吸附部200的露出面的保持面200a上对被加工物W进行吸引保持。保持工作台20能够通过配设在保持工作台20的底面侧的旋转单元202进行旋转。在保持工作台20的周围在图示的例子中按照均等的间隔配设有四个固定夹具204。
从基台2A上的中央至后方侧(+Y方向侧)配设有分度进给单元23，其使加工单元21在Y轴方向上往复移动。分度进给单元23包含：滚珠丝杠230，其具有Y轴方向的轴心；一对导轨231，它们与滚珠丝杠230平行地配设；电动机232，其使滚珠丝杠230转动；以及可动部233，其内部的螺母与滚珠丝杠230螺合，可动部233的底部与导轨231滑动连接。并且，当电动机232使滚珠丝杠230转动时，与此相伴可动部233被导轨231引导而在Y轴方向上移动，随着可动部233的移动，加工单元21在Y轴方向上移动。
在可动部233上一体地竖立设置有柱234，在柱234的-X方向侧的侧面上配设有切入进给单元24，其使加工单元21在Z轴方向上进行上下移动。切入进给单元24包含：滚珠丝杠240，其具有Z轴方向的轴心；一对导轨241，它们与滚珠丝杠240平行地配设；电动机242，其使滚珠丝杠240转动；以及支承部件243，其内部的螺母与滚珠丝杠240螺合，支承部件243的侧部与导轨241滑动连接。并且，当电动机242使滚珠丝杠240转动时，与此相伴支承部件243被导轨241引导而在Z轴方向上移动，支承部件243所支承的加工单元21在Z轴方向上进行切入进给。
加工单元21具有：主轴211，其轴向是在水平方向上相对于保持工作台20的移动方向(X轴方向)垂直的方向(Y轴方向)；壳体212，其将主轴211支承为能够旋转；未图示的电动机，其收纳在壳体212内部，对主轴211进行旋转驱动；以及切削刀具210，其安装于主轴211的-Y方向侧的前端部，随着电动机对主轴211进行旋转驱动，切削刀具210也进行高速旋转。
在壳体212的侧面上配设有对准单元25，其用于对被加工物W进行拍摄而对切削刀具210要切入的位置进行检测。对准单元25具有对被加工物W的被切削面进行拍摄的对准用相机250，根据对准用相机250所获取的图像，通过图案匹配等图像处理，能够对被加工物W的要进行切削的分割预定线S进行检测。
图8所示的切削刀具210例如是在中央具有安装孔的外形为环状的垫圈型的刀具，其整体作为加工磨具。切削刀具210例如是利用作为玻璃质、陶瓷质的结合剂的陶瓷结合剂结合金刚石磨粒而成的，作为陶瓷结合剂，例如使用以二氧化硅(SiO2)作为主要成分，混入有微量的长石等的陶瓷结合剂。切削刀具210被装卸凸缘218和未图示的安装座凸缘从Y轴方向两侧夹持，通过固定螺母217的拧紧而安装于主轴211。另外，切削刀具210也可以是在由铝等制成的基台上按照朝向径向外侧突出的方式具有加工磨具的毂型的切削刀具。
如图7、图8所示，加工单元21例如具有覆盖切削刀具210的刀具罩219。刀具罩219在其大致中央部具有收纳切削刀具210的开口，刀具罩219安装于壳体212，从而能够将切削刀具210定位于开口并从上方覆盖切削刀具210。
在刀具罩219的-X方向侧端，以能够通过调整螺钉213a在Z轴方向上移动的方式紧固有支承块213。在支承块213上固定有一对加工水喷嘴214。从提供软管213b通过支承块213向一对加工水喷嘴214提供加工水。一对加工水喷嘴214按照从切削刀具210的侧面两侧夹持切削刀具210的下部的方式向+X方向侧相互平行地延伸。在与一对加工水喷嘴214的前端侧的切削刀具210相对的位置上，在X轴方向上成列地配设有多个缝，通过多个缝从侧方喷射加工水，进行切削刀具210与被加工物W的接触部位的冷却。另外，在支承块213的下端配设有将所喷射的加工水导向-X方向侧的一对飞沫罩213c。
在刀具罩219的+X方向侧端，以能够通过调整螺钉215a在Y轴方向上滑动移动的方式紧固有加工水块215。如图8所示，在加工水块215上配设有从切削刀具210的外周方向对切削刀具210喷射加工水的加工水喷嘴216。加工水喷嘴216的上端与提供软管215b连通，作为加工水喷嘴216的下端的加工水喷射口216a朝向切削刀具210的前端面(加工面)开口。利用加工水喷嘴216从外周方向对切削刀具210喷射加工水，从而加工水卷入旋转的切削刀具210，与产生于切削刀具210与被加工物W的接触部位的切削屑一起向-X方向侧挤出，从而进行接触部位的清洗和冷却。
切削装置2具有对切削刀具210的加工面(刀具的前端面)照射规定的波长的光的光照射单元4。光照射单元4例如具有：例如由低压汞灯或UVLED构成的发光部40；以及对发光部40的开/关(ON/OFF)进行切换的电源41。
发光部40例如按照从径向外侧面对切削刀具210的加工面的方式配设于加工水块215，位于比加工水喷嘴216的加工水喷射口216a高的位置。发光部40能够发出双波长的光，优选能够发出波长为80nm以上且200nm以下的光和波长为240nm以上且280nm以下的光。另外，发光部40进一步优选能够发出波长为365nm的光。本实施方式中的发光部40为双波长LED或低压汞灯，能够同时发出波长为184.9nm的紫外光和波长为253.7nm的紫外光。
以下，对使用图7的切削装置2实施本发明的加工方法的情况下的、加工方法的各步骤和切削装置2的动作进行说明。
图1所示的外形为圆形板状的被加工物W例如是由难磨削材料的SiC形成的半导体晶片，在图7中朝向上侧的被加工物W的正面Wa上，在由分割预定线S划分的格子状的区域形成有多个器件D。在被加工物W的背面Wb上粘贴有直径大于被加工物W的划片带T1。在划片带T1的粘接面的外周区域粘贴有具有圆形的开口的环状框架F，被加工物W借助划片带T1而被环状框架F支承，成为能够进行借助环状框架F的操作的状态。另外，对于被加工物W的形状和种类没有特别限定，可以利用与切削刀具210的关系适当变更，也包含由GaAS或GaN等形成的晶片、由金属形成的晶片或金属电极在晶片的背面局部露出的晶片。
(1)保持步骤
将被加工物W按照划片带T1侧成为下侧的方式载置于保持工作台20的保持面200a上。并且，将利用未图示的吸引源产生的吸引力传递至保持面200a，从而被加工物W成为被保持工作台20吸引保持的状态。另外，通过各固定夹具204对环状框架F进行固定。
(2)加工步骤
通过切削进给单元22将保持工作台20所保持的被加工物W向-X方向送出，利用对准单元25对切削刀具210要切入的分割预定线S的Y轴方向的坐标位置进行检测。另外，加工单元21被分度进给单元23在Y轴方向上驱动，进行要切削的分割预定线S与切削刀具210的Y轴方向上的对位。
切入进给单元24使加工单元21向-Z方向下降，如图9所示，例如将加工单元21定位于切削刀具210切穿被加工物W的背面Wb而到达划片带T1的规定的高度位置。另外，随着未图示的电动机对主轴211进行旋转驱动，切削刀具210例如向从-Y方向侧观察为顺时针的方向高速旋转。
对被加工物W进行保持的保持工作台20按照规定的切削进给速度进一步向-X方向被送出，从而高速旋转的切削刀具210切入被加工物W，沿着分割预定线S将被加工物W切断。另外，在切削加工中，通过加工水喷嘴214从切削刀具210的侧方对切削刀具210与被加工物W的接触部位进行加工水的喷射，进行接触部位的冷却和清洗。
随着切削加工的开始，通过电源41使发光部40成为开(ON)状态，发光部40例如将波长为184.9nm的紫外光和波长为253.7nm的紫外光从切削刀具210的外周方向照射至旋转的切削刀具210的加工面。
另外，通过加工水喷嘴216从切削刀具210的外周方向对切削刀具210的加工面喷射加工水，从而加工水卷入照射光的旋转的切削刀具210的加工面，与产生于切削刀具210与被加工物W的接触部位的加工屑等一起向-X方向侧挤出，从而进行接触部位的冷却和清洗。
对即将被从加工水喷嘴216喷射加工水前的切削刀具210的加工面照射波长为184.9nm的紫外光，从而存在于切削刀具210的前端面与发光部40之间的空气中的氧分子吸收紫外光，生成基态的氧原子。所生成的氧原子与周围的氧分子键合而生成臭氧。另外，波长为184.9nm的紫外光将附着于切削刀具210的加工面的切削屑所带来的有机污垢等的分子间键合和原子间键合切断而成为激发状态，从而将有机污垢分解。另外，所产生的臭氧吸收波长为253.7nm的紫外光，从而生成激发状态的活性氧。所生成的活性氧和臭氧具有较高的氧化力，因此与产生于切削刀具210的加工面的碳、氢等键合，在切削刀具210的加工面上形成羟基、醛基和羧基等极性较大的亲水基。其结果是，切削刀具210亲水化，加工水不容易在切削刀具210的加工面上成为水滴，加工水容易在切削刀具210的加工面上扩展为水膜状。
亲水化后的切削刀具210伴随较多的从加工水喷嘴216喷射的加工水而切入被加工物W的背面Wb。加工水更多地进入被加工物W的背面Wb与切削刀具210的加工面的接触部位，从而能够抑制产生于接触部位的摩擦热。
当被加工物W在-X方向上行进至切削刀具210将分割预定线S切削结束的X轴方向的规定的位置时，暂时停止被加工物W向-X方向的切削进给，使切削刀具210从被加工物W离开，将保持工作台20向+X方向送出而返回至原来的位置。然后，一边按照相邻的分割预定线S的间隔将切削刀具210在Y轴方向上进行分度进给，一边依次进行同样的切削，从而对同一方向的所有分割预定线S进行切削。另外，当使保持工作台20旋转90度之后进行同样的切削时，所有的分割预定线S纵横地全部被实施全切割。
本发明的被加工物的加工方法具有：保持步骤，利用具有对被加工物W进行保持的保持面200a的保持工作台20对被加工物W进行保持；以及加工步骤，在实施了保持步骤之后，利用包含加工磨具即切削刀具210的加工单元21对被加工物W进行加工，该加工磨具是利用陶瓷结合剂结合磨粒而成的，在加工步骤中，对被加工物W提供加工水，并且使规定的波长的光从光照射单元4照射至切削刀具210的加工面，从而通过切削刀具210的亲水化等而使更多的加工水进入被加工物W的背面Wb与切削刀具210的加工面的接触部位，能够抑制产生于接触部位的摩擦热而抑制切削刀具210的所需以上的磨损，另外能够防止加工热的上升所导致的晶片焦糊的产生等加工品质的劣化，即使被加工物W是由难磨削材料形成的晶片，也能够顺利地进行切削。另外，能够利用加工水高效地将产生于被加工物W的背面Wb与切削刀具210的加工面的接触部位的切削屑排除。

Claims (2)

1.一种加工方法，是被加工物的加工方法，其中，该加工方法具有如下的步骤：
保持步骤，利用具有对被加工物进行保持的保持面的保持工作台对被加工物进行保持；以及
加工步骤，在实施了该保持步骤之后，利用包含加工磨具的加工单元对被加工物进行加工，该加工磨具是利用陶瓷结合剂结合磨粒而成的，且不包含光催化剂，
所述加工单元具有切削刀具，该切削刀具具有所述加工磨具，
在所述加工步骤中，利用该切削刀具对被加工物进行切削，
在该加工步骤中，对被加工物提供加工水，并且从光照射单元对即将被提供该加工水之前的该切削刀具的该加工磨具的包含有机物的加工面照射规定的波长的紫外光，由此在该加工面上形成亲水基，该加工水容易在整个该加工面上扩展，从而抑制在被加工物与该加工面的接触部位产生摩擦热。
2.一种加工方法，是被加工物的加工方法，其中，该加工方法具有如下的步骤：
保持步骤，利用具有对被加工物进行保持的保持面的保持工作台对被加工物进行保持；以及
加工步骤，在实施了该保持步骤之后，利用包含加工磨具的加工单元对被加工物进行加工，该加工磨具是利用陶瓷结合剂结合磨粒而成的，且不包含光催化剂，
所述加工单元具有磨削磨轮，该磨削磨轮具有所述加工磨具，
在所述加工步骤中，利用该磨削磨轮对被加工物进行磨削，
在该加工步骤中，对被加工物提供加工水，并且在该磨削磨轮的旋转轨迹上，在该磨削磨轮即将进入该保持工作台所保持的被加工物之前的位置处配设有光照射单元，从该光照射单元对该加工磨具的包含有机物的加工面照射规定的波长的紫外光，由此在该加工面上形成亲水基，该加工水容易在整个该加工面上扩展，从而抑制在被加工物与该加工面的接触部位产生摩擦热。
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