CN114589562A - 被加工物的磨削方法 - Google Patents

Abstract

提供被加工物的磨削方法，利用卡盘工作台对产生了翘曲的被加工物进行吸引保持，适当地对该被加工物进行磨削。被加工物的磨削方法在磨削装置中对该被加工物进行磨削，该磨削装置具有卡盘工作台和磨削单元，该卡盘工作台在上表面具有第1多孔部和围绕该第1多孔部的环状的第2多孔部，该磨削单元具有磨削磨具，该被加工物的磨削方法具有如下的步骤：第1磨削步骤，对中央部分被该卡盘工作台的该第1多孔部吸引保持的该被加工物进行磨削；以及第2磨削步骤，对该中央部分和外周部分被该卡盘工作台的该第1多孔部和该第2多孔部吸引保持的该被加工物进行磨削。

Description

被加工物的磨削方法

技术领域

本发明涉及利用卡盘工作台对被加工物进行保持，并利用磨削磨具对该被加工物进行磨削而得到规定厚度的结果物的被加工物的磨削方法。

背景技术

在形成搭载于电子设备的器件芯片时，首先，在圆板状的半导体晶片的正面上形成IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)等器件。此时，将多个该器件呈矩阵状配置于半导体晶片的正面。然后，从背面侧对半导体晶片进行磨削而使其薄化，将半导体晶片分割成每个器件而形成半导体芯片。

接着，将多个半导体芯片安装于印刷基板等。此时，将各半导体芯片的电极与该印刷基板的各个作为对象的电极连接。然后，当利用树脂对安装有半导体芯片的印刷基板进行密封时，形成平板状的封装基板。当从背面侧对该封装基板进行磨削而使其薄化，并将该封装基板分割成每个半导体芯片时，得到各个器件芯片。

半导体晶片和封装基板等的磨削通过磨削装置来实施(参照专利文献1)。磨削装置具有：卡盘工作台，其对半导体晶片等被加工物进行吸引保持；以及磨削单元，其对该卡盘工作台所吸引保持的被加工物进行磨削。磨削单元在下端具有环状的磨削磨轮。而且，在与卡盘工作台的上表面相对的该磨削磨轮的下表面安装有呈圆环状排列的磨削磨具。

在对被加工物进行磨削时，首先，将被加工物载置在卡盘工作台上，利用卡盘工作台对该被加工物进行吸引保持。此时，使不被磨削的面侧与卡盘工作台接触，以使实施被加工物的磨削的被磨削面向上方露出。然后，使卡盘工作台和磨削磨轮分别进行旋转，使磨削磨轮下降。于是，在环状轨道上移动的磨削磨具与被加工物的被磨削面接触而对该被加工物进行磨削。

专利文献1：日本特开2002-200545号公报

在半导体晶片上形成有多个器件时，有时由于在构成器件的各种膜上产生的力而在半导体晶片上产生翘曲。另外，由于在封装基板所包含的印刷基板或密封树脂中产生的力，有时在该封装基板上产生翘曲。在磨削装置中，有时期望对这样的被磨削面呈凹状翘曲的被加工物进行磨削。

当将产生了翘曲的被加工物载置在卡盘工作台上时，被加工物的中央部分变得比外周部分低，被加工物的外周部分浮起。在该状态下，当利用卡盘工作台对被加工物进行吸引时，有时负压(吸引力)从该外周部分与卡盘工作台之间的间隙漏出而无法对被加工物进行吸引保持。因此，在利用卡盘工作台对产生了翘曲的被加工物进行吸引保持时，可以考虑从上方按压该被加工物的外周部分而使该被加工物平坦地变形，从而抑制负压的漏出。

但是，在使被加工物翘曲的力较强的情况下，不容易利用使被加工物变形到能够由卡盘工作台进行吸引保持的程度的力对该被加工物的外周部分进行按压。另外，即使能够使被加工物平坦地变形，由于在该被加工物上产生要恢复到原来的形状的力，因此被加工物的外周部分有可能再次浮起。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供被加工物的磨削方法，利用卡盘工作台稳定地保持产生翘曲的被加工物，将该被加工物磨削至规定的厚度。

根据本发明的一个方式，一种被加工物的磨削方法，在磨削装置中从背面对中央部分比外周部分低而呈凹状翘曲的该被加工物进行磨削直至成为第1厚度，该磨削装置具有：卡盘工作台，其在上表面具有圆板状的第1多孔部、环状的第2多孔部、分隔部以及框体，该第1多孔部的外径比该被加工物的直径小，该第2多孔部围绕该第1多孔部且外径与该被加工物的直径对应，该分隔部配设在该第1多孔部和该第2多孔部之间，该框体围绕该第2多孔部，该卡盘工作台绕贯穿上表面的中央的旋转轴进行旋转，并对该被加工物进行吸引保持；以及磨削单元，其具有在通过该卡盘工作台的该上表面的该中央的上方的区域的环状轨道上移动的磨削磨具，一边向该卡盘工作台所吸引保持的该被加工物提供磨削水，一边利用该磨削磨具对该被加工物的露出的该背面侧进行磨削，其特征在于，该被加工物的磨削方法具有如下的步骤：第1磨削步骤，利用该磨削单元的该磨削磨具从该背面侧对正面侧与该卡盘工作台的该上表面相对且该中央部分被该卡盘工作台的该第1多孔部吸引保持的该被加工物进行磨削直至成为比该第1厚度厚的第2厚度；以及第2磨削步骤，利用该磨削单元的该磨削磨具从该背面侧对该中央部分和该外周部分被该卡盘工作台的该第1多孔部和该第2多孔部吸引保持的该被加工物进行磨削直至成为该第1厚度。

另外，根据本发明的另一个方式，提供一种被加工物的磨削方法，在磨削装置中从背面对中央部分比外周部分低而呈凹状翘曲的该被加工物进行磨削直至成为第1厚度，该磨削装置具有：卡盘工作台，其在上表面具有圆板状的第1多孔部、环状的第2多孔部、分隔部以及框体，该第1多孔部的外径比该被加工物的直径小，该第2多孔部围绕该第1多孔部且外径与该被加工物的直径对应，该分隔部配设在该第1多孔部和该第2多孔部之间，该框体围绕该第2多孔部，该卡盘工作台绕贯穿上表面的中央的旋转轴进行旋转，并对该被加工物进行吸引保持；以及磨削单元，其具有在通过该卡盘工作台的该上表面的该中央的上方的区域的环状轨道上移动的磨削磨具，一边向该卡盘工作台所吸引保持的该被加工物提供磨削水，一边利用该磨削磨具对该被加工物的露出的该背面侧进行磨削，其特征在于，该被加工物的磨削方法具有如下的步骤：第1保持步骤，使该被加工物的正面侧与该卡盘工作台的该上表面相对，利用该卡盘工作台的该第1多孔部对该被加工物的该中央部分进行吸引保持；第1磨削步骤，利用该磨削单元的该磨削磨具从该背面侧对该被加工物进行磨削直至成为比该第1厚度厚的第2厚度；第2保持步骤，利用该卡盘工作台的该第1多孔部和该第2多孔部对该被加工物的该中央部分和该外周部分进行吸引保持；以及第2磨削步骤，利用该磨削单元的该磨削磨具从该背面侧对该被加工物进行磨削直至成为该第1厚度。

另外，根据本发明的又一个方式，提供一种被加工物的磨削方法，在磨削装置中从背面对中央部分比外周部分低而呈凹状翘曲的该被加工物进行磨削直至成为第1厚度，该磨削装置具有：卡盘工作台，其在上表面具有圆板状的第1多孔部、环状的第2多孔部、分隔部以及框体，该第1多孔部的外径比该被加工物的直径小，该第2多孔部围绕该第1多孔部且外径与该被加工物的直径对应，该分隔部配设在该第1多孔部和该第2多孔部之间，该框体围绕该第2多孔部，该卡盘工作台绕贯穿上表面的中央的旋转轴进行旋转，并对该被加工物进行吸引保持；以及磨削单元，其具有在通过该卡盘工作台的该上表面的该中央的上方的区域的环状轨道上移动的磨削磨具，一边向该卡盘工作台所吸引保持的该被加工物提供磨削水，一边利用该磨削磨具对该被加工物的露出的该背面侧进行磨削，其特征在于，该被加工物的磨削方法具有如下的步骤：第1保持步骤，使该被加工物的正面侧与该卡盘工作台的该上表面相对，利用该卡盘工作台的该第1多孔部对该被加工物的该中央部分进行吸引保持；以及磨削步骤，利用该磨削单元的该磨削磨具从该背面侧对该被加工物进行磨削直至成为该第1厚度，在实施该磨削步骤的期间，实施利用该卡盘工作台的该第2多孔部对该被加工物的该外周部分进行吸引保持的第2保持步骤。

优选的是，在实施该被加工物的磨削时，该磨削磨具在从该环状轨道的该卡盘工作台的该上表面的该中央的上方的该区域向该卡盘工作台的该上表面的该框体的上方的区域行进的期间与该被加工物的该背面接触。

另外，优选的是，在利用该卡盘工作台的该第2多孔部对该被加工物进行吸引保持时，到达该第2多孔部的外周的该磨削水抑制从该第2多孔部作用于该被加工物的吸引力的漏出。

在本发明的一个方式的被加工物的磨削方法中，使用具有卡盘工作台的磨削装置，该卡盘工作台在上表面具有圆板状的第1多孔部和围绕该第1多孔部的环状的第2多孔部。而且，将被加工物载置于卡盘工作台的上表面，首先，利用第1多孔部对被加工物的中央部分进行吸引保持。即使在被加工物上产生翘曲，也比较容易仅对该被加工物的中央部分进行吸引保持。

当在该状态下对被加工物进行磨削时，外周部分被更集中地磨削。而且，使被加工物翘曲的力变弱，并且在使被加工物变形时要恢复到原来的形状的力变小。该变化在被加工物的外周部分变得显著。

因此，在被加工物被磨削至一定程度时，利用第2多孔部对被加工物的外周部分进行吸引保持，由此利用卡盘工作台对被加工物的整个区域进行吸引保持。此时的吸引保持与磨削前的被加工物的整个区域的吸引保持相比是容易的。而且，被加工物的外周部分再次浮起的可能性也变小。因此，被加工物被稳定且适当地吸引保持，能够稳定地磨削该被加工物直至厚度最终成为作为目标的第1厚度。

因此，根据本发明，提供被加工物的磨削方法，利用卡盘工作台稳定地保持产生翘曲的被加工物，将该被加工物磨削至规定的厚度。

附图说明

图1是示意性地示出磨削装置的立体图。

图2是示意性地示出卡盘工作台和被加工物的立体图。

图3是示意性地示出利用卡盘工作台的第1多孔部对被加工物的中央部分进行吸引保持的情形的剖视图。

图4是示意性地示出利用磨削磨具对中央部分被卡盘工作台的第1多孔部吸引保持的被加工物进行磨削的情形的剖视图。

图5是示意性地示出利用卡盘工作台的第2多孔部对被加工物的外周部分进行吸引保持的情形的剖视图。

图6是示意性地示出对卡盘工作台的第1多孔部和第2多孔部所吸引保持的被加工物进行磨削的情形的剖视图。

图7是示意性地示出磨削磨具与被加工物接触的区域的俯视图。

图8的(A)是示出被加工物的磨削方法的一个方式中的各步骤的流程的流程图，图8的(B)是示出被加工物的磨削方法的另一个方式中的各步骤的流程的流程图。

标号说明

1：被加工物；1a：正面；1b：背面；1c：中央部分；1d：外周部分；2：磨削装置；4：装置基台；4a：开口；6：卡盘工作台；6a：第1多孔部；6b：第2多孔部；6c：分隔部；6d：框体；6e：工作台基座；8：X轴移动工作台；10：搬出搬入区域；12：加工区域；14：磨削单元；16：支承部；18：Z轴导轨；20：Z轴移动板；22：Z轴滚珠丝杠；24：Z轴脉冲电动机；26：主轴壳体；28：主轴；30：轮安装座；32：磨削磨轮；34：磨削磨具；36a、36b：吸引路；38a、38b：吸引源；40a、40b：切换部；42：旋转轴；44：磨削水；46a、46b：厚度；48：环状轨道；50：接触区域。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行说明。在本实施方式的被加工物的磨削方法中，利用磨削装置对产生了翘曲的被加工物进行磨削而使其薄化。首先，对作为磨削对象的被加工物进行说明。在图2中，作为被加工物1的一例，示意性地示出圆板状的晶片。

被加工物1例如是由Si(硅)、SiC(碳化硅)、GaN(氮化镓)、GaAs(砷化镓)或其他半导体等材料、或者蓝宝石、玻璃、石英等材料构成的大致圆板状的基板等。该玻璃例如是碱玻璃、无碱玻璃、碱石灰玻璃、铅玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃等。

在被加工物1的正面1a侧呈矩阵状配置并形成有IC或LSI等多个器件。当从背面1b侧对被加工物1进行磨削而使其薄化并在之后分割成每个器件时，得到各个半导体芯片。各个半导体芯片搭载于移动电话或个人计算机等电子设备中来使用。半导体芯片例如在被模制树脂(密封树脂)密封的状态下使用。

在制造被封装化的器件芯片时，首先，将半导体芯片安装于印刷基板等。此时，将各半导体芯片的电极与该印刷基板的各个作为对象的电极连接。然后，当利用模制树脂对安装有半导体芯片的印刷基板进行密封时，形成封装基板。当从背面侧对该封装基板进行磨削而使其薄化并分割成每个半导体芯片时，得到各个器件芯片。

在正面形成有多个器件的半导体晶片的该正面上层叠有构成该器件的多个金属膜和绝缘膜等。而且，有时由于在层叠的各膜上产生的力而在半导体晶片上产生翘曲。另外，由于在封装基板所包含的印刷基板或密封树脂中产生的力，有时在该封装基板上产生翘曲。

在本实施方式的被加工物的磨削方法中，对这样的半导体晶片或封装基板等产生了翘曲的被加工物1进行磨削。以下，以半导体晶片是被加工物1的情况为例，对本实施方式的被加工物的磨削方法进行说明。

接着，对磨削被加工物1而使其薄化的磨削装置进行说明。图1示意性地示出磨削装置2的一例。图1所示的磨削装置2具有对各结构要素进行支承的装置基台4。在装置基台4的上表面设置有开口4a。在该开口4a内具有X轴移动工作台8，该X轴移动工作台8在上表面载置对被加工物1进行吸引保持的卡盘工作台6和对该卡盘工作台6进行支承的工作台基座6e。

该X轴移动工作台8能够通过未图示的X轴方向移动机构沿X轴方向移动。该X轴移动工作台8通过X轴方向移动机构而被定位于对被加工物1进行装卸的搬出搬入区域10和对被加工物1进行磨削加工的加工区域12。

在工作台基座6e的上表面载置有卡盘工作台6。而且，卡盘工作台6的上表面成为载置被加工物1的保持面。卡盘工作台6对载置于保持面的被加工物1作用负压，能够对该被加工物1进行吸引保持。载置卡盘工作台6的工作台基座6e能够绕与该保持面大致垂直的轴进行旋转。而且，磨削装置2在利用卡盘工作台6吸引保持着被加工物1的状态下对该被加工物1进行磨削。在后面对卡盘工作台6的详细结构进行叙述。

在加工区域12的上方配设有对被加工物1进行磨削的磨削单元14。在装置基台4的后方侧竖立设置有支承部16，通过该支承部16对磨削单元14进行支承。在支承部16的前表面设置有沿Z轴方向伸长的一对Z轴导轨18，在各个Z轴导轨18上以能够滑动的方式安装有Z轴移动板20。

在Z轴移动板20的背面侧(后表面侧)设置有螺母部(未图示)，在该螺母部上螺合有与Z轴导轨18平行的Z轴滚珠丝杠22。在Z轴滚珠丝杠22的一端部连结有Z轴脉冲电动机24。如果通过Z轴脉冲电动机24使Z轴滚珠丝杠22进行旋转，则Z轴移动板20沿着Z轴导轨18在Z轴方向上移动。

在Z轴移动板20的前表面侧下部固定有实施被加工物1的磨削加工的磨削单元14。如果使Z轴移动板20沿Z轴方向移动，则磨削单元14能够沿Z轴方向(加工进给方向)移动。

磨削单元14具有通过与基端侧连结的电动机而进行旋转的主轴28。该电动机设置在主轴壳体26内。在该主轴28的末端(下端)配设有圆板状的轮安装座30，在该轮安装座30的下表面安装有随着该主轴28的旋转而旋转的圆环状的磨削磨轮32。在磨削磨轮32的下表面具有以呈圆环状排列的方式配置的磨削磨具34。

磨削磨具34包含金刚石等磨粒和将该磨粒分散固定的结合材料。当使主轴28进行旋转而使磨削磨轮32进行旋转时，磨削磨具34在环状轨道上旋转移动。在对被加工物1进行磨削时，在X轴移动工作台8所处的加工区域12中，卡盘工作台6的上表面的中央配置于磨削磨具34移动的该环状轨道的下方。换言之，磨削磨具34在通过卡盘工作台6的上表面的中央的上方的区域的该环状轨道上移动。

在对卡盘工作台6所吸引保持的被加工物1的上表面进行磨削时，如图4所示，使该卡盘工作台6进行旋转，并且一边使磨削磨轮32进行旋转一边使磨削单元14下降。然后，使在环状轨道上移动的磨削磨具34与被加工物1的该上表面接触而对被加工物1进行磨削。

另外，当使磨削磨具34与被加工物1接触而对被加工物1进行磨削时，从被加工物1和磨削磨具34产生磨削屑，并且产生热而被加工物1等的温度上升。因此，为了从被加工物1等迅速地去除磨削屑和热，在利用磨削磨具34对被加工物1进行磨削时，向被加工物1等提供被称为磨削水的液体。磨削水例如是纯水。

另外，在将X轴移动工作台8定位于搬出搬入区域10并将被加工物1搬入到卡盘工作台6上时，从卡盘工作台6对被加工物1作用负压，利用卡盘工作台6对被加工物1进行吸引保持。此时，如果在被加工物1上没有产生翘曲，则负压不会泄漏，被加工物1被稳定地吸引保持。

但是，如上所述，有时在作为磨削加工的对象的被加工物1上产生翘曲。在图2中包含有示意性地示出产生了翘曲的圆板状的被加工物1的立体图。该被加工物1的中央部分1c比外周部分1d低，呈凹状翘曲。

另外，被加工物1的中央部分1c和外周部分1d是分别任意设定在产生了翘曲的被加工物1上的区域，彼此的边界并不一定明确。中央部分1c是包含被加工物1的中央的部分，外周部分1d是围绕中央部分1c的部分。而且，被加工物1的中央部分1c以外的区域是被加工物1的外周部分1d。

在要从背面1b侧对被加工物1进行磨削的情况下，以使正面1a朝向下方的方式将被加工物1载置在卡盘工作台6上。当将产生了翘曲的被加工物1载置在卡盘工作台6上时，被加工物1的中央部分1c比外周部分1d低，被加工物1的外周部分1d浮起。在该状态下，当利用卡盘工作台6对被加工物1进行吸引时，有时负压(吸引力)从被加工物1的浮起的外周部分1d与卡盘工作台6的上表面之间的间隙漏出而无法对被加工物1进行吸引保持。

如果无法适当地保持被加工物1，则无法适当地实施被加工物1的背面1b侧的磨削。因此，也可以考虑在将被加工物1载置于卡盘工作台6时从上方按压被加工物1的外周部分1d，在使被加工物1平坦地变形的状态下使负压作用于被加工物1。

但是，在该情况下，由于在被加工物1上产生要恢复到原来的形状的力，因此卡盘工作台6所保持的被加工物1的外周部分1d有可能再次浮起。另外，在使被加工物1翘曲的力本身较强的情况下，也不容易按压外周部分1d。

因此，在本实施方式的被加工物的磨削方法中，首先，使负压仅作用于被加工物1的中央部分1c，在利用卡盘工作台6吸引保持着该中央部分1c的状态下对被加工物1进行磨削。然后，在利用卡盘工作台6吸引保持着被加工物1的外周部分1d的状态下进一步进行被加工物1的磨削，使被加工物1薄化至完工厚度。

对能够按部分吸引保持被加工物1的卡盘工作台6进行说明。图2示意性地示出能够分别对被加工物1的中央部分1c和外周部分1d作用负压的卡盘工作台6。卡盘工作台6在上表面具有：圆板状的第1多孔部6a，其外径比被加工物1的直径小；以及环状的第2多孔部6b，其围绕该第1多孔部6a且外径与被加工物1的直径对应。

卡盘工作台6在上表面还具有：分隔部6c，其配设于第1多孔部6a和第2多孔部6b之间；以及框体6d，其围绕第2多孔部6b。在框体6d中收纳有第1多孔部6a、分隔部6c以及第2多孔部6b。在将被加工物1载置在卡盘工作台6上时，被加工物1的中央部分1c与第1多孔部6a相对，被加工物1的外周部分1d与第2多孔部6b相对。

第1多孔部6a、第2多孔部6b、分隔部6c以及框体6d是由SUS(不锈钢)等金属或陶瓷等形成的部件。在第1多孔部6a和第2多孔部6b上形成有成为负压(吸引力)的传递路径的无数个孔。分隔部6c具有抑制负压(吸引力)的泄漏的功能，是未形成有孔的部件或者是具有比第1多孔部6a和第2多孔部6b所具有的孔小的孔的部件。

在图3等中包含有示意性地示出卡盘工作台6的剖视图。第1吸引路36a的一端与第1多孔部6a的下方连接，该第1吸引路36a的另一端经由第1切换部40a而与第1吸引源38a连接。另外，第2吸引路36b的一端与第2多孔部6b的下方连接，该第2吸引路36b的另一端经由第2切换部40b而与第2吸引源38b连接。

第1切换部40a具有切换第1吸引路36a的连通状态和切断状态的功能。当第1吸引路36a为连通状态时，由第1吸引源38a产生的负压通过第1吸引路36a和第1多孔部6a而作用于载置在卡盘工作台6上的被加工物1的中央部分1c。

第2切换部40b具有切换第2吸引路36b的连通状态和切断状态的功能。当第2吸引路36b为连通状态时，由第2吸引源38b产生的负压通过第2吸引路36b和第2多孔部6b而作用于载置在卡盘工作台6上的被加工物1的外周部分1d。

卡盘工作台6的上表面的中央与圆板状的第1多孔部6a的中心一致，卡盘工作台6绕贯穿该上表面的该中央的旋转轴42进行旋转。另外，磨削单元14的磨削磨具34在通过卡盘工作台6的该上表面的该中央的上方的环状轨道上移动。

在本实施方式的被加工物的磨削方法中，在利用磨削单元14的磨削磨具34对被加工物1进行磨削时，最先利用第1多孔部6a对被加工物1的中央部分1c进行吸引保持。第1多孔部6a的上表面由被加工物1的中央部分1c覆盖，在第1多孔部6a与第2多孔部6b之间配设有分隔部6c，因此从第1多孔部6a作用于被加工物1的中央部分1c的负压不容易向外部泄漏。因此，被加工物1被卡盘工作台6适当地吸引保持。

当被加工物1被吸引保持时，能够对被加工物1的背面1b侧进行磨削。在该情况下，由于在外周部分1d浮起的状态下对被加工物1进行磨削，因此该外周部分1d被集中地磨削而薄化。其结果为，外周部分1d变得比中央部分1c薄。然后，磨削磨具34也与中央部分1c接触，使被加工物1的整体逐渐薄化。

当被加工物1被磨削而薄化时，使被加工物1翘曲的力变弱。另外，在使被加工物1变形时产生的要恢复到原来的形状的力变小。因此，在进行被加工物1的磨削的期间，利用第2多孔部6b对被加工物1的外周部分1d进行吸引保持，由此利用卡盘工作台6对被加工物1的整个区域进行吸引保持。

与利用卡盘工作台6对磨削前的被加工物1的整个区域进行吸引保持的情况相比，容易对被磨削而薄化至一定程度的被加工物1的整个区域进行吸引保持。而且，外周部分1d再次浮起的可能性也较小。因此，被加工物1的整个区域被稳定且适当地吸引保持于卡盘工作台6，能够稳定地对被加工物1进行磨削。

以下，对本实施方式的被加工物的磨削方法的各步骤进行说明。图8的(A)是示出本实施方式的被加工物的磨削方法的一例的各步骤的流程的流程图。

在该磨削方法中，首先，实施利用卡盘工作台6的第1多孔部6a对被加工物1的中央部分1c进行吸引吸附的第1保持步骤S10。在第1保持步骤S10中，首先，使X轴移动工作台8移动到搬出搬入区域10，使被加工物1的正面1a侧与卡盘工作台6的上表面相对。图2是示意性地示出正面1a侧与卡盘工作台6的上表面相对的状态的被加工物1的立体图。此时，将被加工物1的中央部分1c定位于第1多孔部6a的上方。

然后，使被加工物1下降而将被加工物1载置于卡盘工作台6的上表面。接着，如图3所示，使第1切换部40a进行动作而使第1吸引路36a成为连通状态，使由第1吸引源38a产生的负压经由第1吸引路36a和第1多孔部6a而作用于被加工物1的中央部分1c。于是，能够利用卡盘工作台6的第1多孔部6a对被加工物1的中央部分1c进行吸引保持。

另外，在被加工物1的正面1a侧形成有IC或LSI等多个器件(未图示)。因此，在对被加工物1进行磨削的期间，为了保护该器件等，也可以在实施第1保持步骤S10之前，在被加工物1的正面1a上粘贴保护带(未图示)。该保护带在被加工物1的磨削完成之后从被加工物1剥离。

在实施了第1保持步骤S10之后，实施利用磨削单元14的磨削磨具34对被加工物1进行磨削的第1磨削步骤S20。在第1磨削步骤S20中，使卡盘工作台6绕旋转轴42进行旋转，并且使磨削单元14的主轴28进行旋转。然后，一边向磨削磨具34和被加工物1提供磨削水一边使磨削单元14下降，使磨削磨具34与被加工物1的背面1b接触。于是，从背面1b侧对被加工物1进行磨削。

图4示意性地示出在第1磨削步骤S20中被磨削的被加工物1的剖视图。在第1磨削步骤S20中，对被加工物1进行磨削，直至被加工物1成为未达到第1厚度46a(参照图6)的第2厚度46b。然后，通过利用第2多孔部6b对被加工物1的外周部分1d进行吸引保持，实施利用卡盘工作台6对被加工物1的整个区域进行吸引保持的第2保持步骤S30。

磨削装置2也可以具有对被磨削的被加工物1的厚度进行测量的厚度测量单元(未图示)。该厚度测量单元例如具有与被加工物1的背面1b接触的探针。如果使用该测量单元，则在实施第1磨削步骤S20的期间，能够测量并监视逐渐薄化的被加工物1的厚度。

在第1磨削步骤S20中，例如判定被加工物1的厚度是否达到第2厚度46b(S21)。而且，在被加工物1的厚度未达到第2厚度46b的情况下，继续进行第1磨削步骤S20，在被加工物1的厚度达到第2厚度46b的情况下，实施第2保持步骤S30。

这里，对第2厚度46b进行说明。第2厚度46b被适当设定为比本实施方式的被加工物的磨削方法中的作为被加工物1的最终的完工厚度的第1厚度46a大的值。

当实施第1磨削步骤S20来对被加工物1进行磨削时，如上所述，使被加工物1翘曲的力变弱，并且在使被加工物1变形时产生的要恢复到原来的形状的力变小。其结果为，能够由第2多孔部6b吸引保持被加工物1的外周部分1d。即，能够实施第2保持步骤S30。

因此，作为第1磨削步骤S20中的被加工物1的目标厚度的第2厚度46b被设定为能够由第2多孔部6b吸引保持被加工物1的外周部分1d时的被加工物1的厚度。第2厚度46b是根据被加工物1的种类和所实施的磨削的条件等而适当设定的值。另外，也可以通过其他方法来判定被加工物1的厚度达到第2厚度46b而能够实施第2保持步骤S30的情况。

例如，也可以根据磨削磨具34与被加工物1的背面1b接触而开始磨削后的磨削单元14的下降量来判定可否实施第2保持步骤S30。另外，也可以根据开始被加工物1的磨削后的经过时间来判定可否实施第2保持步骤S30。此外，也可以监视使主轴28进行旋转的电动机的输出并根据该输出的变动来进行判定。或者，也可以监视施加于工作台基座6e的载荷的大小并根据该载荷的变动来进行判定。

在这些方法中，得到了关于被加工物1的磨削的进行程度的知识。而且，根据该进行程度来判定是否能够实施第2保持步骤S30。这样，也可以通过测量被加工物1的厚度以外的方法来实施能否实施第2保持步骤S30的判定、即被加工物1厚度是否达到第2厚度46b的判定(S21)。

因此，在第1磨削步骤S20中将被加工物1磨削至第2厚度46b与达到能够实施第2保持步骤S30的状态同义。即，不一定意味着确认被加工物1的厚度达到特定的厚度，不需要直接测量被加工物1的厚度。在第1磨削步骤S20中，如果达到能够实施第2保持步骤S30的状态，则可以说被加工物1被磨削至第2厚度46b。

此外，在第1磨削步骤S20中，也不需要实施是否能够实施第2保持步骤S30的判定。开始被加工物1的磨削，然后，如果能够利用卡盘工作台6的第2多孔部6b对被加工物1的外周部分1d进行吸引保持，则可以说第1磨削步骤S20完成。

但是，在利用磨削装置2依次对多个被加工物1进行磨削的情况下，在各被加工物1上产生的翘曲的程度并不一定全部相同。而且，用于判定是否能够实施第2保持步骤S30的判定基准有时必须反映被加工物1的翘曲的程度来决定。

因此，优选磨削装置2具有能够测量被加工物1的翘曲的程度的机构。另外，也可以在实施第1磨削步骤S20之前，实施对被加工物1的翘曲的程度进行测量的翘曲测量步骤。而且，作为用于判定是否能够实施第2保持步骤S30的判定基准的第2厚度46b例如被设定为反映了被加工物1的翘曲的程度的值。

这里，被加工物1的翘曲的程度例如通过被加工物1的正面1a或背面1b的曲率、被加工物1的最低点与最高点的高度差、被加工物1的背面1b的最低点与最高点的差等指标来表现。而且，能够测量被加工物1的翘曲的程度的机构例如是能够向被加工物1的各处照射光并检测反射光的三维测量器、或者是具有能够与被加工物1的上表面接触的探针的高度测量器等。

在使用三维测量器对被加工物1的翘曲的程度进行测量的情况下，首先，测量被加工物1的三维形状。然后，根据所得到的与被加工物1的三维形状相关的信息来评价被加工物1的翘曲的程度。另外，根据三维测量器的测量结果，还能够得到与被加工物1的形状相关的其他信息。因此，也可以根据与被加工物1的形状相关的该其他信息来决定对被加工物1进行磨削时的条件。另外，也可以根据所得到的与被加工物1的三维形状相关的信息来修正被加工物1的完工厚度。

例如，当使用三维测量器时，能够求出被加工物1的最高点的高度。因此，也可以根据被加工物1的最高点的高度来决定第1磨削步骤S20开始时的磨削单元14的高度。第1磨削步骤S20开始时的磨削单元14的高度位置例如是比被加工物1的最高点的高度高规定的余量高度(空气切割量)的位置。

接着，对第2保持步骤S30进行说明。图5示意性地示出实施第2保持步骤S30时的被加工物1的剖视图。在第2保持步骤S30中，利用卡盘工作台6的第1多孔部6a和第2多孔部6b对被加工物1的中央部分1c和外周部分1d进行吸引保持。更详细而言，使第2切换部40b进行动作而使第2吸引路36b成为连通状态，使由第2吸引源38b产生的负压经由第2吸引路36b和第2多孔部6b而作用于被加工物1的外周部分1d。

如上所述，使在第1磨削步骤S20中被磨削而薄化的被加工物1翘曲的力变小，并且在使被加工物1变形时产生的要恢复到原来的形状的力也变小。而且，当使被加工物1薄化时，与被加工物1被磨削前相比，被加工物1的翘曲的程度降低，被加工物1的外周部分1d与卡盘工作台6的上表面之间的距离变小。因此，在使负压(吸引力)经由第2多孔部6b而作用于被加工物1时，该负压不容易向外部泄漏。

特别是，由于在对被加工物1进行磨削时向磨削磨具34和被加工物1提供磨削水，因此被加工物1的外周部分1d与卡盘工作台6的第2多孔部6b之间的间隙被磨削水44局部或整体地封闭。即，通过磨削水44，该负压(吸引力)更不容易向外部泄漏。

因此，当使负压经由第2多孔部6b而作用于被加工物1时，被加工物1以被加工物1的外周部分1d接近卡盘工作台6的第2多孔部6b的方式发生变形。然后，被加工物1的整个区域与卡盘工作台6的上表面接触。当在该状态下进一步对被加工物1进行磨削时，能够将被加工物1的中央部分1c和外周部分1d磨削至相同的厚度。

接着，实施第2磨削步骤S40。图6是示意性地示出实施第2磨削步骤S40时的被加工物1的剖视图。在第2磨削步骤S40中，使磨削单元14下降，利用磨削单元14的磨削磨具34从背面1b侧对被加工物1进行磨削直至成为第1厚度46a。

磨削装置2例如具有对被加工物1的厚度进行测量的上述厚度测量单元(未图示)。而且，在第2磨削步骤S40中，利用该厚度测量单元监视被加工物1的厚度，判定被加工物1的厚度是否达到第1厚度46a(S41)。在被加工物1的厚度未达到第1厚度46a的情况下，继续进行第2磨削步骤S40，在被加工物1的厚度达到第1厚度46a的情况下，结束第2磨削步骤S40。

这里，第1厚度46a例如是作为被加工物1的最终的目标厚度的完工厚度。但是，第1厚度46a并不限定于此。例如，磨削装置2也可以分为粗磨削和精磨削这两个阶段来对被加工物1进行磨削。这里，粗磨削是指将被加工物1高速地磨削至未达到完工厚度的厚度的工序，精磨削是指以比较小的加工负荷将被加工物1磨削至完工厚度的工序。

在磨削装置2中分为两个阶段对被加工物1进行磨削的情况下，磨削装置2也可以具有多个磨削单元。例如，利用第1磨削单元对被加工物1进行粗磨削，利用第2磨削单元对被加工物1进行精磨削。

在该情况下，本实施方式的被加工物的磨削方法也可以在第1磨削单元和第2磨削单元中的一方或两方中实施。而且，由第1磨削单元实施的该磨削方法中的第1厚度46a被设定为粗磨削中的被加工物1的目标厚度的值，而不是被加工物1的最终的完工厚度。

如以上说明的那样，在本实施方式的被加工物的磨削方法中，利用卡盘工作台6的第1多孔部6a对产生了翘曲的被加工物1的中央部分1c进行吸引保持来对被加工物1进行磨削。而且，在被加工物1被磨削至一定程度之后，利用卡盘工作台的第2多孔部6b对翘曲减少的被加工物1的外周部分1d进行吸引保持来对被加工物1进行磨削。因此，能够对产生了难以利用卡盘工作台6对整个区域进行吸引保持的程度的翘曲的被加工物1适当地实施磨削。

另外，在本实施方式的被加工物的磨削方法中，也可以在实施第1磨削步骤S20而被加工物1的厚度达到第2厚度46b之后，在停止磨削单元14的下降而中断被加工物1的磨削的状态下实施第2保持步骤S30。或者，也可以在开始被加工物1的磨削而被加工物1的厚度达到第2厚度46b之后，继续磨削单元14的下降并且实施第2保持步骤S30。

换言之，在本实施方式的被加工物的磨削方法中，在利用第2多孔部6b对被加工物1的外周部分1d进行吸引保持时，可以停止也可以继续被加工物1的磨削。因此，本实施方式的被加工物的磨削方法只要具有下述两个步骤即可。

即，在第1磨削步骤S20中，利用磨削单元14的磨削磨具34从背面1b侧对中央部分1c被卡盘工作台6的第1多孔部6a吸引保持的被加工物1进行磨削直至成为比第1厚度46a厚的第2厚度46b。另外，在第2磨削步骤S40中，利用磨削单元14的磨削磨具34从背面1b侧对中央部分1c和外周部分1d被卡盘工作台6的第1多孔部6a和第2多孔部6b吸引保持的被加工物1进行磨削直至成为第1厚度46a。

接着，对以下的情况进行详细叙述：利用卡盘工作台6的第1多孔部6a对被加工物1的中央部分1c进行吸引保持并开始磨削，在不停止磨削的情况下利用第2多孔部6b对被加工物1的外周部分1d进行吸引保持。图8的(B)是示出该情况下的被加工物的磨削方法的各步骤的流程的流程图。图8的(B)所示的被加工物的磨削方法是图8的(A)所示的被加工物的磨削方法的变形例。

在图8的(B)所示的被加工物的磨削方法中，首先，使被加工物1的正面1a侧与卡盘工作台6的上表面相对，实施利用卡盘工作台6的第1多孔部6a对被加工物1的中央部分1c进行吸引保持的第1保持步骤S50。该第1保持步骤S50与上述第1保持步骤S10相同，因此省略说明。

在实施了第1保持步骤S50之后，开始利用磨削单元14的磨削磨具34从背面1b侧对被加工物1进行磨削直至成为第1厚度46a的磨削步骤(S60)。而且，在实施磨削步骤的期间，实施利用卡盘工作台6的第2多孔部6b对被加工物1的外周部分1d进行吸引保持的第2保持步骤S70。

第2保持步骤S70例如在被磨削而薄化的被加工物1的厚度达到上述第2厚度46b(参照图4)时实施。在被加工物1的厚度达到第2厚度46b之后，使第2切换部40b进行动作而使负压作用于被加工物1的外周部分1d，从而利用第2多孔部6b对被加工物1的外周部分1d进行吸引保持。

另外，实施第2保持步骤S70的时刻并不限定于此。例如，也可以在开始被加工物1的磨削之后(S60)且被加工物1的厚度达到第2厚度46b之前，使第2切换部40b进行动作而将第2吸引路36b切换为连通状态。

在该情况下，负压(吸引力)从第2多孔部6b与外周部分1d之间的间隙持续泄漏，直至能够由第2多孔部6b吸引保持被加工物1的外周部分1d(即被加工物1的厚度达到第2厚度46b)。而且，在被加工物1的厚度达到第2厚度46b时，被加工物1因该负压而发生变形，该外周部分1d与第2多孔部6b接触，从而该外周部分1d被该第2多孔部6b吸引保持。

换言之，在被加工物1被磨削而充分薄化的情况下，在使负压通过第2多孔部6b而作用于被加工物1时，外周部分1d被第2多孔部6b吸引保持。另一方面，在被加工物1未被充分薄化的情况下(即在被加工物1的厚度未达到第2厚度46b的情况下)，在被加工物1被进一步磨削而厚度达到第2厚度46b时，外周部分1d被第2多孔部6b自动地吸引保持。

即使在仅被加工物1的中央部分1c被吸引保持的状态下开始被加工物1的磨削，如果最终被加工物1的整个区域被卡盘工作台6适当地吸引保持，则被加工物1也被适当地磨削直至厚度成为第1厚度46a。这样，也可以在利用第2多孔部6b对被加工物1的外周部分1d进行吸引保持时不停止被加工物1的磨削。

这里，对实施被加工物1的磨削时的磨削磨具34的移动方向以及被加工物1与磨削磨具34的接触区域进行说明。在各图中，卡盘工作台6的上表面被记载为平坦。但是，为了均匀地对被加工物1的被磨削面进行磨削，卡盘工作台6的上表面为高度极小的圆锥形状，从外周朝向中央形成有极小的坡度。

卡盘工作台6的旋转轴42和磨削单元14的主轴28的轴从相互平行的方向稍微偏离。而且，构成卡盘工作台6的上表面的圆锥形状的母线中的位于最高的位置的母线与磨削单元14的磨削磨轮32的下表面大致平行。当利用卡盘工作台6对被加工物1进行保持，一边使卡盘工作台6和磨削磨轮32分别进行旋转一边使磨削单元14下降时，磨削磨具34沿着该最高的母线与被加工物1接触。

图7是示意性地示出卡盘工作台6所吸引保持的被加工物1和成为磨削磨具34移动的路径的环状轨道48的俯视图。图7示意性地示出在被加工物1的磨削中接触的被加工物1的背面1b、环状轨道48以及接触区域50。如图7所示，磨削磨具34在通过卡盘工作台6的中央的上方时开始与被加工物1的背面1b接触，在通过被加工物1的外周的上方时不再与被加工物1的背面1b接触。

这里，在对产生了翘曲的被加工物1进行磨削的情况下，随着与被加工物1的背面1b接触的磨削磨具34在环状轨道48上移动而接近被加工物1的外周，磨削磨具34从上方对浮起的该外周部分1d进行按压。因此，减小了被加工物1与卡盘工作台6的上表面之间的间隙。于是，容易利用第2多孔部6b对被加工物1的外周部分1d进行吸引保持。

但是，在磨削磨具34向相反方向移动的情况下、即在磨削磨具34从接触区域50的被加工物1的外周侧与被加工物1接触，在通过被加工物1的中央的上方之后磨削磨具34不再与被加工物1接触的情况下，情况改变。即，在被加工物1的外周部分1d中，有时在被加工物1被卷入磨削磨具34的移动的方向上作用力而被加工物1的外周部分1d进一步浮起。在该情况下，被加工物1的外周部分1d难以被第2多孔部6b吸引保持。

因此，在实施被加工物1的磨削时，优选磨削磨具34在从环状轨道48的卡盘工作台6的该上表面的该中央的上方的区域向卡盘工作台6的该上表面的框体6d的上方的区域行进的期间与被加工物1的背面1b接触。主轴28的旋转方向可以被设定为实现该目的的方向。

如以上说明的那样，在本实施方式的被加工物的磨削方法中，一边利用卡盘工作台6阶段性地对产生翘曲的被加工物1的各区域进行吸引保持，一边对被加工物1进行磨削。因此，能够从磨削的初期至终期利用卡盘工作台6稳定地保持被加工物1，能够将该被加工物1磨削至规定的厚度。

另外，本发明并不限定于上述实施方式的记载，能够进行各种变更来实施。例如，在上述实施方式中，对在卡盘工作台6的上表面配设有第1多孔部6a和第2多孔部6b这两个多孔部的情况进行了说明。但是，本发明的一个方式并不限定于此。即，也可以在卡盘工作台6的上表面配置有三个以上的多孔部。

例如，也可以在第1多孔部6a与第2多孔部6b之间进一步配置一个或多个环状的多孔部。在该情况下，能够分为三个以上的阶段来利用卡盘工作台6对产生了翘曲的被加工物1进行吸引保持，因此能够更容易地实施被加工物1向平板状的变形。

上述实施方式的构造、方法等能够在不脱离本发明的目的的范围内进行适当变更来实施。

Claims (5)

1.一种被加工物的磨削方法，在磨削装置中从背面对中央部分比外周部分低而呈凹状翘曲的该被加工物进行磨削直至成为第1厚度，该磨削装置具有：

卡盘工作台，其在上表面具有圆板状的第1多孔部、环状的第2多孔部、分隔部以及框体，该第1多孔部的外径比该被加工物的直径小，该第2多孔部围绕该第1多孔部且外径与该被加工物的直径对应，该分隔部配设在该第1多孔部和该第2多孔部之间，该框体围绕该第2多孔部，该卡盘工作台绕贯穿该上表面的中央的旋转轴进行旋转，并对该被加工物进行吸引保持；以及

磨削单元，其具有在通过该卡盘工作台的该上表面的该中央的上方的区域的环状轨道上移动的磨削磨具，一边向该卡盘工作台所吸引保持的该被加工物提供磨削水，一边利用该磨削磨具对该被加工物的露出的该背面侧进行磨削，

其特征在于，

该被加工物的磨削方法具有如下的步骤：

第1磨削步骤，利用该磨削单元的该磨削磨具从该背面侧对正面侧与该卡盘工作台的该上表面相对且该中央部分被该卡盘工作台的该第1多孔部吸引保持的该被加工物进行磨削直至成为比该第1厚度厚的第2厚度；以及

第2磨削步骤，利用该磨削单元的该磨削磨具从该背面侧对该中央部分和该外周部分被该卡盘工作台的该第1多孔部和该第2多孔部吸引保持的该被加工物进行磨削直至成为该第1厚度。

2.一种被加工物的磨削方法，在磨削装置中从背面对中央部分比外周部分低而呈凹状翘曲的该被加工物进行磨削直至成为第1厚度，该磨削装置具有：

卡盘工作台，其在上表面具有圆板状的第1多孔部、环状的第2多孔部、分隔部以及框体，该第1多孔部的外径比该被加工物的直径小，该第2多孔部围绕该第1多孔部且外径与该被加工物的直径对应，该分隔部配设在该第1多孔部和该第2多孔部之间，该框体围绕该第2多孔部，该卡盘工作台绕贯穿该上表面的中央的旋转轴进行旋转，并对该被加工物进行吸引保持；以及

磨削单元，其具有在通过该卡盘工作台的该上表面的该中央的上方的区域的环状轨道上移动的磨削磨具，一边向该卡盘工作台所吸引保持的该被加工物提供磨削水，一边利用该磨削磨具对该被加工物的露出的该背面侧进行磨削，

其特征在于，

该被加工物的磨削方法具有如下的步骤：

第1保持步骤，使该被加工物的正面侧与该卡盘工作台的该上表面相对，利用该卡盘工作台的该第1多孔部对该被加工物的该中央部分进行吸引保持；

第1磨削步骤，利用该磨削单元的该磨削磨具从该背面侧对该被加工物进行磨削直至成为比该第1厚度厚的第2厚度；

第2保持步骤，利用该卡盘工作台的该第1多孔部和该第2多孔部对该被加工物的该中央部分和该外周部分进行吸引保持；以及

第2磨削步骤，利用该磨削单元的该磨削磨具从该背面侧对该被加工物进行磨削直至成为该第1厚度。

3.一种被加工物的磨削方法，在磨削装置中从背面对中央部分比外周部分低而呈凹状翘曲的该被加工物进行磨削直至成为第1厚度，该磨削装置具有：

卡盘工作台，其在上表面具有圆板状的第1多孔部、环状的第2多孔部、分隔部以及框体，该第1多孔部的外径比该被加工物的直径小，该第2多孔部围绕该第1多孔部且外径与该被加工物的直径对应，该分隔部配设在该第1多孔部和该第2多孔部之间，该框体围绕该第2多孔部，该卡盘工作台绕贯穿该上表面的中央的旋转轴进行旋转，并对该被加工物进行吸引保持；以及

磨削单元，其具有在通过该卡盘工作台的该上表面的该中央的上方的区域的环状轨道上移动的磨削磨具，一边向该卡盘工作台所吸引保持的该被加工物提供磨削水，一边利用该磨削磨具对该被加工物的露出的该背面侧进行磨削，

其特征在于，

该被加工物的磨削方法具有如下的步骤：

第1保持步骤，使该被加工物的正面侧与该卡盘工作台的该上表面相对，利用该卡盘工作台的该第1多孔部对该被加工物的该中央部分进行吸引保持；以及

磨削步骤，利用该磨削单元的该磨削磨具从该背面侧对该被加工物进行磨削直至成为该第1厚度，

在实施该磨削步骤的期间，实施利用该卡盘工作台的该第2多孔部对该被加工物的该外周部分进行吸引保持的第2保持步骤。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的被加工物的磨削方法，其特征在于，

在实施该被加工物的磨削时，该磨削磨具在从该环状轨道的该卡盘工作台的该上表面的该中央的上方的该区域向该卡盘工作台的该上表面的该框体的上方的区域行进的期间与该被加工物的该背面接触。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的被加工物的磨削方法，其特征在于，

在利用该卡盘工作台的该第2多孔部对该被加工物进行吸引保持时，到达该第2多孔部的外周的该磨削水抑制从该第2多孔部作用于该被加工物的吸引力的漏出。

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