CN115673880A - 硬质晶片的磨削方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供硬质晶片的磨削方法，能够修整钝化的磨削磨具，并将硬质晶片磨削至规定的厚度。硬质晶片的磨削方法包含如下的工序：粗磨削工序，将硬质晶片按照中心部分比外周部分薄的方式进行粗磨削而使硬质晶片的沿着直径的剖面成为中凹形状；以及精磨削工序，一边利用粗磨削后的中凹形状的硬质晶片的外周部分对精磨削磨具的下表面进行修整，一边使硬质晶片的磨削区域从环状的外周部分朝向中心部分扩展，将硬质晶片的半径部分整体作为被磨削区域，并且按照成为规定的厚度的方式对该硬质晶片进行精磨削。

Description

硬质晶片的磨削方法
技术领域
本发明涉及硬质晶片的磨削方法。
背景技术
在利用磨削磨具对蓝宝石晶片进行磨削时，由于蓝宝石晶片坚硬，有时磨削磨具产生钝化，难以将蓝宝石晶片磨削至规定的厚度。
该钝化不会在利用粗磨削磨具进行的粗磨削加工时产生，但会在利用精磨削磨具进行的精磨削加工时产生。据认为该钝化是在使磨削至规定的厚度的精磨削磨具从蓝宝石晶片离开的退避切割时产生的。
因此，在专利文献1～3中公开了在磨削加工中进行磨削磨具的修整的技术。
专利文献1：日本特开2015-020250
专利文献2：日本特开2014-180739
专利文献3：日本特开2015-160251
但是，在专利文献1～3的技术中，磨削磨具的消耗量增大。
发明内容
由此，本发明的目的在于，在对蓝宝石晶片或SiC晶片那样的硬质晶片进行磨削时，能够一边抑制磨削磨具的消耗量一边对钝化的磨削磨具进行修整，并将硬质晶片磨削至规定的厚度。
根据本发明的一个方式，提供硬质晶片的磨削方法，将卡盘工作台的保持面所保持的硬质晶片的从中心至外周的半径部分利用排列成直径比该硬质晶片的半径大的环状的磨削磨具的下表面进行磨削，其中，该硬质晶片的磨削方法包含如下的工序：粗磨削工序，使通过该保持面保持着该硬质晶片的该卡盘工作台旋转，使排列成环状的粗磨削磨具与该硬质晶片的该半径部分接触，将该硬质晶片按照中心部分比外周部分薄的方式进行粗磨削而使该硬质晶片的沿着直径的剖面成为中凹形状；以及精磨削工序，使通过该保持面保持着该粗磨削后的中凹形状的该硬质晶片的该卡盘工作台旋转，使能够与该硬质晶片的该半径部分接触的排列成环状的精磨削磨具从该保持面的上方沿着与该保持面垂直的方向与该硬质晶片接近，由此一边利用该硬质晶片的外周部分对该精磨削磨具的下表面进行修整，一边使该硬质晶片的被磨削区域从环状的外周部分朝向中心部分扩展，将该硬质晶片的该半径部分整体作为被磨削区域，并且按照成为规定的厚度的方式对该硬质晶片进行精磨削。
根据本发明的另一方式，提供硬质晶片的磨削方法，将卡盘工作台的保持面所保持的硬质晶片的从中心至外周的半径部分利用排列成直径比该硬质晶片的半径大的环状的磨削磨具的下表面进行磨削，其中，该硬质晶片的磨削方法包含如下的工序：粗磨削工序，使通过该保持面保持着该硬质晶片的该卡盘工作台旋转，使排列成环状的粗磨削磨具与该硬质晶片的该半径部分接触，将该硬质晶片按照外周部分比中心部分薄的方式进行粗磨削，使该硬质晶片的沿着直径的剖面成为中凸形状；以及精磨削工序，使通过该保持面保持着该粗磨削后的中凸形状的该硬质晶片的该卡盘工作台旋转，使能够与该硬质晶片的该半径部分接触的排列成环状的精磨削磨具从该保持面的上方沿着与该保持面垂直的方向与该硬质晶片接近，由此一边利用该硬质晶片的中心部分对该精磨削磨具的下表面进行修整，一边使该硬质晶片的被磨削区域从中心部分朝向外周部分扩展，将该硬质晶片的该半径部分整体作为被磨削区域，并且按照成为规定的厚度的方式对该硬质晶片进行精磨削。
根据本发明的又一方式，提供硬质晶片的磨削方法，将卡盘工作台的保持面所保持的硬质晶片的从中心至外周的半径部分利用排列成直径比该硬质晶片的半径大的环状的磨削磨具的下表面进行磨削，其中，该硬质晶片的磨削方法包含如下的工序：粗磨削工序，使通过该保持面保持着该硬质晶片的该卡盘工作台旋转，使排列成环状的粗磨削磨具与该硬质晶片的该半径部分接触，将该硬质晶片按照使中心部分与外周部分的中间的部分最薄的方式进行粗磨削，使该硬质晶片的沿着直径的剖面成为W形状；以及精磨削工序，使通过该保持面保持着该粗磨削后的W形状的该硬质晶片的该卡盘工作台旋转，使能够与该硬质晶片的该半径部分接触的排列成环状的精磨削磨具从该保持面的上方沿着与该保持面垂直的方向与该硬质晶片接近，由此一边利用该硬质晶片的中心部分和外周部分对该精磨削磨具的下表面进行修整，一边使该硬质晶片的被磨削区域从中心部分朝向外周部分扩展并且使该硬质晶片的被磨削区域从外周部分朝向中心部分扩展，将该硬质晶片的该半径部分整体作为被磨削区域，并且按照成为规定的厚度的方式对该硬质晶片进行精磨削。
在上述的各方式的磨削方法中，优选作为该粗磨削磨具，使用#1000至#1400的粒度的磨削磨具，作为该精磨削磨具，使用#1800至#2400的粒度的磨削磨具。
在上述的各方式的磨削方法中，在精磨削工序中，一边利用硬质晶片的外周部分、中心部分、或外周部分和中心部分这双方对精磨削磨具的下表面进行修整，一边使硬质晶片的被磨削区域(被磨削区域的面积)扩展，将硬质晶片的半径部分整体(整个面)作为被磨削区域。因此，即使在精磨削磨具发生钝化的情况下，也能够利用硬质晶片的外周部分和/或中心部分在硬质晶片的磨削开始时良好地修整精磨削磨具，因此能够消除钝化。由此，容易将硬质晶片磨削成规定的厚度。
另外，在对硬质晶片进行磨削时，无需另外进行对精磨削磨具的修整。因此，能够抑制精磨削磨具中的浪费的消耗。另外，无需使用修整装置，因此能够降低与硬质晶片的磨削相关的成本。
附图说明
图1是示出磨削装置的结构的立体图。
图2是示出卡盘工作台及其附近的结构的图。
图3是示出形成中凹形状的晶片时的卡盘工作台的倾斜的图。
图4是示出中凹形状的晶片的图。
图5是示出对中凹形状的晶片的精磨削工序的图。
图6是示出对中凹形状的晶片的精磨削工序的图。
图7是示出精磨削后的晶片的图。
图8是示出中凹形状的晶片的图。
图9是示出中凹形状的晶片的图。
图10是示出形成中凸形状的晶片时的卡盘工作台的倾斜的图。
图11是示出中凸形状的晶片的图。
图12是示出对中凸形状的晶片的精磨削工序的图。
图13是示出对中凸形状的晶片的精磨削工序的图。
图14是示出形成W形状的晶片时的卡盘工作台的倾斜的图。
图15是示出晶片的沿着直径的剖面的图。
图16是示出对W形状的晶片的精磨削工序的图。
标号说明
1：磨削装置；6：转台；7：控制部；10：第1装置基座；11：第2装置基座；12：第1柱；13：第2柱；15：壳体；17：搬出搬入区域；18：加工区域；20：粗磨削进给机构；21：精磨削进给机构；200：滚珠丝杠；201：导轨；202：电动机；203：升降台；204：支托；30：粗磨削机构；31：精磨削机构；300：主轴；301：主轴壳体；302：电动机；303：磨轮安装座；304：磨削磨轮；305：磨轮基台；306：粗磨削磨具；307：精磨削磨具；40：倾斜调整机构；41：内部基座；42：倾斜调整轴；43：固定轴；45：环状部件；46：连结部；47：固定部件；48：驱动部；411：贯通孔；412：开口部；413：下表面；421：外螺纹；450：贯通孔；451：内螺纹；5：卡盘工作台；50：保持面；51：多孔部件；52：框体；55：工作台基台；53：工作台旋转机构；520：旋转体；521：电动机；522：驱动带轮；523：环形带；524：从动带轮；81：第1高度计；82：第2高度计；100：晶片；101：正面；103：背面；152：暂放机构；153：对位部件；154：暂放台；155：机器人；156：旋转清洗机构；157：旋转工作台；158：喷嘴；160：第1盒载台；161：第1盒；162：第2盒载台；163：第2盒；170：搬入机构；171：搬送垫；172：搬出机构；173：搬送垫。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在附图中，有时为了便于说明，未对剖面标示阴影线。图1所示的磨削装置1具有粗磨削机构30和精磨削机构31，通过这些粗磨削机构30和精磨削机构31对卡盘工作台5上所保持的晶片100进行磨削。
图1所示的晶片100是硬质晶片，例如是圆形的蓝宝石晶片或SiC晶片。在晶片100的正面101上形成有未图示的器件。在图1中，晶片100的正面101朝向下方，通过粘贴未图示的保护带而进行保护。晶片100的背面103成为实施磨削加工的被加工面。
磨削装置1具有第1装置基座10以及配置于第1装置基座10的后方(+Y方向侧)的第2装置基座11。第1装置基座10上作为搬出搬入区域17，该搬出搬入区域17是进行晶片100的搬出搬入等的区域。第2装置基座11上作为加工区域18。在该加工区域18中，通过粗磨削机构30和精磨削机构31对卡盘工作台5所保持的晶片100进行加工。
在第1装置基座10的正面侧(-Y方向侧)设置有第1盒载台160和第2盒载台162。在第1盒载台160上载置收纳加工前的晶片100的第1盒161。在第2盒载台162上载置收纳加工后的晶片100的第2盒163。
第1盒161和第2盒163在内部具有多个搁板，在各搁板上一张一张地收纳晶片100。即，第1盒161和第2盒163呈搁板状收纳多张晶片100。
第1盒161和第2盒163的开口(未图示)朝向+Y方向侧。在该开口的+Y方向侧配设有机器人155。机器人155具有对晶片100进行保持的保持面。机器人155将加工后的晶片100搬入(收纳)至第2盒163。另外，机器人155从第1盒161取出加工前的晶片100并载置于暂放机构152的暂放台154。
暂放机构152用于暂放从第1盒161取出的晶片100，设置于与机器人155相邻的位置。暂放机构152具有暂放台154和对位部件153。对位部件153具有：多个对位销，它们按照围绕暂放台154的方式配置于外侧；以及滑动器，其使对位销在暂放台154的径向上移动。在对位部件153中，对位销在暂放台154的径向上朝向中央移动，由此将多个对位销连结的圆的直径缩小。由此，将以背面103朝上而载置于暂放台154的晶片100对位(定心)于规定的位置。
在与暂放机构152相邻的位置设置有搬入机构170。搬入机构170将暂放于暂放机构152的晶片100搬入至卡盘工作台5。搬入机构170具有搬送垫171，该搬送垫171具有对晶片100的背面103进行吸引保持的吸引面。搬入机构170通过搬送垫171对暂放于暂放台154的晶片100进行吸引保持，搬送至加工区域18内的位于暂放机构152的附近的卡盘工作台5，载置于卡盘工作台5的保持面50上。
卡盘工作台5是对晶片100进行保持的保持部件的一例，其具有对晶片100进行吸引保持的保持面50。保持面50与吸引源(未图示)连通，能够隔着保护带而对晶片100进行吸引保持。卡盘工作台5能够在通过保持面50对晶片100进行吸引保持的状态下以通过保持面50的中心且沿Z轴方向延伸的中心轴线即工作台旋转轴线501(参照图2)为中心而旋转。
在本实施方式中，在配设于第2装置基座11上的转台6的上表面上，在以转台6的中心为中心的圆上等间隔地配设有3个卡盘工作台5。在转台6的中心配设有用于使转台6自转的未图示的旋转轴。转台6能够通过该旋转轴以沿Z轴方向延伸的轴心为中心而自转。通过转台6进行自转，3个卡盘工作台5进行公转。由此，能够将卡盘工作台5依次定位于暂放机构152的附近、粗磨削机构30的下方和精磨削机构31的下方。
在第2装置基座11上的后方(+Y方向侧)竖立设置有第1柱12。在第1柱12的前表面上配设有对晶片100进行粗磨削的粗磨削机构30以及将粗磨削机构30进行磨削进给的粗磨削进给机构20。
粗磨削进给机构20具有：与Z轴方向平行的一对导轨201；在该导轨201上滑动的升降台203；与导轨201平行的滚珠丝杠200；使滚珠丝杠200旋转驱动的电动机202；以及安装于升降台203的支托204。支托204对粗磨削机构30进行保持。
升降台203以能够滑动的方式设置于导轨201上。未图示的螺母部固定于升降台203。在该螺母部中螺合有滚珠丝杠200。电动机202与滚珠丝杠200的一端部连结。
在粗磨削进给机构20中，电动机202使滚珠丝杠200旋转，由此升降台203沿着导轨201在Z轴方向上移动。由此，安装于升降台203的支托204和支托204所保持的粗磨削机构30也与升降台203一起在Z轴方向上移动。这样，粗磨削进给机构20将粗磨削机构30沿着Z轴方向进行磨削进给。
粗磨削机构30具有：固定于支托204的主轴壳体301；以能够旋转的方式保持于主轴壳体301的主轴300；使主轴300旋转驱动的电动机302；安装于主轴300的下端的磨轮安装座303；以及以能够装卸的方式连接于磨轮安装座303的下表面的磨削磨轮304。
主轴壳体301按照沿Z轴方向延伸的方式保持于支托204。主轴300按照与卡盘工作台5的保持面50垂直的方式沿Z轴方向延伸，以能够旋转的方式支承于主轴壳体301。
电动机302与主轴300的上端侧连结。通过该电动机302，主轴300以沿Z轴方向延伸的主轴旋转轴线505(参照图2)为中心而旋转。
磨轮安装座303形成为圆板状，固定于主轴300的下端，根据主轴300的旋转而旋转。磨轮安装座303对磨削磨轮304进行支承。
磨削磨轮304按照外径具有与磨轮安装座303的外径大致相同的直径的方式形成。磨削磨轮304包含由铝合金等金属材料形成的圆环状的磨轮基台(环状基台)305。在磨轮基台305的下表面上沿着整个圆周固定有多个粗磨削磨具306。粗磨削磨具306配置成具有比晶片100的半径大的直径的环状，能够与卡盘工作台5的保持面50所保持的晶片100的半径部分接触。
粗磨削磨具306以通过其中心且沿Z轴方向延伸的主轴旋转轴线505(参照图2)为中心，借助主轴300、磨轮安装座303和磨轮基台305，通过电动机302按照通过卡盘工作台5的保持面50的中心(即保持面50所保持的晶片100的中心)的方式进行旋转，通过粗磨削磨具306的下表面对卡盘工作台5所保持的晶片100的从中心至外周的半径部分进行磨削。粗磨削磨具306是包含比较大的磨粒的磨具，例如是#1000至#1400的粒度的磨削磨具。
在主轴300的内部形成有沿Z轴方向延伸的磨削水流路，在该磨削水流路上连通有未图示的磨削水提供机构(均未图示)。从磨削水提供机构对主轴300提供的磨削水从磨削水流路的下端的开口朝向粗磨削磨具306向下方喷出，到达粗磨削磨具306与晶片100的接触部位。
在与配置于粗磨削机构30的下方的卡盘工作台5相邻的位置配设有第1高度计81。第1高度计81例如在粗磨削中以接触式或非接触式测量晶片100的厚度。
另外，在第2装置基座11上的后方，第2柱13按照沿着X轴方向与第1柱12相邻的方式竖立设置。在第2柱13的前表面上配设有对晶片100进行精磨削的精磨削机构31和将精磨削机构31进行磨削进给的精磨削进给机构21。
精磨削进给机构21具有与粗磨削进给机构20同样的结构，能够将精磨削机构31沿着Z轴方向进行磨削进给。精磨削机构31代替多个粗磨削磨具306而具有多个精磨削磨具307，除此以外，具有与粗磨削机构30同样的结构。精磨削磨具307与粗磨削磨具306同样地，配置成具有比晶片100的半径大的直径的环状，能够与卡盘工作台5的保持面50所保持的晶片100的半径部分接触。
精磨削磨具307也以通过其中心且沿Z轴方向延伸的主轴旋转轴线505(参照图2)为中心，借助主轴300、磨轮安装座303和磨轮基台305，通过电动机302按照通过卡盘工作台5的保持面50的中心的方式进行旋转，通过精磨削磨具307的下表面对卡盘工作台5所保持的晶片100的半径部分进行磨削。精磨削磨具307是包含比较小的磨粒的磨具，例如是#1800至#2400的粒度的磨削磨具。
在与配置于精磨削机构31的下方的卡盘工作台5相邻的位置配设有第2高度计82。第2高度计82例如在精磨削中以接触式或非接触式测量晶片100的厚度。
精磨削后的晶片100通过搬出机构172搬出。搬出机构172将卡盘工作台5所保持的晶片100搬送至旋转清洗机构156。
搬出机构172具有搬送垫173，该搬送垫173具有对晶片100的背面103进行吸引保持的吸引面。搬出机构172通过搬送垫173对载置于卡盘工作台5的精磨削后的晶片100的背面103进行吸引保持。然后，搬出机构172将晶片100从卡盘工作台5搬出而搬送至单片式的旋转清洗机构156的旋转工作台157。
旋转清洗机构156是对晶片100进行清洗的旋转清洗单元。旋转清洗机构156具有：对晶片100进行保持的旋转工作台157；以及朝向旋转工作台157喷射清洗水和干燥空气的喷嘴158。
在旋转清洗机构156中，保持着晶片100的旋转工作台157进行旋转，并且朝向晶片100的背面103喷射清洗水而对背面103进行旋转清洗。然后，向晶片100吹送干燥空气，使晶片100干燥。
通过机器人155将通过旋转清洗机构156进行了清洗的晶片100搬入至第2盒载台162上的第2盒163中。
另外，磨削装置1具有覆盖第1装置基座10和第2装置基座11的壳体15。在壳体15的侧面上设置有触摸面板60。
在触摸面板60上显示与磨削装置1相关的器件数据(加工条件)等各种信息。另外，触摸面板60也用于输入器件数据等各种信息。这样，触摸面板60作为用于显示信息的显示部件发挥功能，并且还作为用于输入信息的输入部件发挥功能。
另外，磨削装置1在内部具有用于控制磨削装置1的控制部7。控制部7具有按照控制程序进行运算处理的CPU和存储器等存储介质等。控制部7执行各种处理，对磨削装置1的各构成要素进行集成控制。
这里，对卡盘工作台5及其附近的结构进行详细说明。如图2所示，卡盘工作台5是用于对晶片100进行保持的大致圆板形状的工作台，其具有大致圆板形状的多孔部件51和支承多孔部件51的框体52。
多孔部件51的上表面成为用于保持晶片100的上述保持面50。保持面50形成为以中心为顶点的圆锥状的面。来自吸引源(未图示)的吸引力传达至保持面50，由此卡盘工作台5能够通过保持面50对晶片100进行吸引保持。
另外，卡盘工作台5能够通过工作台旋转机构53进行旋转。即，在卡盘工作台5的下方设置有对卡盘工作台5进行支承的圆柱形状的工作台基台55。并且，在工作台基台55的下方配设有将工作台基台55支承为能够旋转的工作台旋转机构53。
工作台旋转机构53例如是带轮机构，其具有：作为驱动源的电动机521；安装于电动机521的轴的驱动带轮522；借助环形带523与驱动带轮522连接的从动带轮524；对从动带轮524进行支承的旋转体520；以及配置于旋转体520的下方的旋转接头525。旋转接头525用于将吸引源和保持面50连接。旋转体520与工作台基台55的下表面中的保持面50的中心的正下方连接，相对于工作台基台55的下表面垂直地延伸。
在工作台旋转机构53中，电动机521使驱动带轮522进行旋转驱动，由此伴随驱动带轮522的旋转，环形带523进行转动。通过环形带523进行转动，从动带轮524和旋转体520进行旋转。由此，工作台基台55和卡盘工作台5以保持面50的中心轴线即工作台旋转轴线501为中心而如箭头502所示那样旋转。
另外，在工作台基台55的周围具有对粗磨削磨具306或精磨削磨具307的下表面与保持面50的相对倾斜进行调整的倾斜调整机构40。在本实施方式中，倾斜调整机构40构成为通过对卡盘工作台5的倾斜进行调整而对保持面50相对于粗磨削磨具306或精磨削磨具307的下表面的倾斜进行调整。
倾斜调整机构40具有：内部基座41，其配置于卡盘工作台5的下方且具有围绕工作台旋转机构53的开口部412；倾斜调整轴42，其贯通内部基座41；固定轴43，其固定于内部基座41；以及环状部件45。
环状部件45借助包含轴承的连结部46按照围绕工作台基台55的方式将工作台基台55支承为能够旋转。
固定轴43的上端固定于环状部件45的下表面上，并且其下端固定于内部基座41的上表面上。
倾斜调整轴42设置成贯通形成于内部基座41的沿Z轴方向延伸的贯通孔411。另外，在倾斜调整轴42的上端侧形成有外螺纹421。
另外，在环状部件45中的与倾斜调整轴42对应的部分形成有贯通孔450。在贯通孔450中形成有与倾斜调整轴42的外螺纹421对应的形状的内螺纹451。倾斜调整轴42在插入至该贯通孔450且外螺纹421与环状部件45的内螺纹451螺合的状态下对环状部件45进行支承。
倾斜调整机构40还具有：使倾斜调整轴42旋转驱动的驱动部48；以及将驱动部48固定于内部基座41的下表面413的固定部件47。驱动部48使倾斜调整轴42旋转驱动，由此环状部件45中的供倾斜调整轴42插入的贯通孔450的形成部分(图2中的+Y方向侧的部分)沿着Z轴方向进行升降移动。由此，环状部件45所支承的工作台基台55和工作台基台55所支承的卡盘工作台5的+Y方向侧的部分也沿着Z轴方向升降移动。由此，调整卡盘工作台5的保持面50的倾斜。
另外，在本实施方式中，在倾斜调整机构40中具有两个倾斜调整轴42(一个未图示)，通过其中任意一方或双方的倾斜调整轴42进行旋转驱动，调整卡盘工作台5的保持面50的倾斜。另外，两个倾斜调整轴42和固定轴43例如以保持面50的中心为中心而以120度的间隔设置于内部基座41。
这样，在本实施方式中，卡盘工作台5通过倾斜调整机构40调整倾斜，并且通过工作台旋转机构53以工作台旋转轴线501为中心而旋转。并且，对该卡盘工作台5的保持面50所保持的晶片100的半径部分通过配置成通过晶片100的中心且以主轴旋转轴线505为中心而如箭头506所示那样旋转的粗磨削磨具306或精磨削磨具307进行磨削。
接着，对控制部7的控制下的磨削装置1中的晶片的磨削方法更详细地进行说明。该磨削方法是硬质晶片的磨削方法，将作为卡盘工作台5的保持面50所保持的硬质晶片的晶片100的半径部分利用排列成直径比晶片100的半径大的环状的粗磨削磨具306和精磨削磨具307的下表面进行磨削。
(1)保持工序
首先，控制部7控制图1所示的机器人155，从第1盒161取出加工前的晶片100，载置于暂放机构152的暂放台154，实施晶片100的对位。另外，控制部7控制搬入机构170，对暂放台154上的晶片100进行保持，以背面103为上表面而载置于配置在暂放机构152的附近的卡盘工作台5的保持面50上。然后，控制部7使保持面50与未图示的吸引源连通。由此，如图2所示，保持面50对晶片100进行吸引保持。这样，卡盘工作台5通过保持面50对晶片100进行保持。
(2)粗磨削工序
在该工序中，使通过保持面50保持着晶片100的卡盘工作台5旋转，使粗磨削磨具306与晶片100的半径部分接触，将晶片100按照中心部分比外周部分薄的方式进行粗磨削，使晶片100的沿着直径的剖面成为中凹形状。
具体而言，控制部7在保持工序之后使图1所示的转台6自转，由此将保持着晶片100的卡盘工作台5配置于粗磨削机构30的下方。
此时，控制部7控制倾斜调整机构40而调整卡盘工作台5的倾斜，由此例如如图3所示，按照晶片100的中心侧比外周侧先与粗磨削磨具306接触的方式调整保持面50相对于粗磨削磨具306的下表面的倾斜。
接着，控制部7使用粗磨削机构30的电动机302(参照图1)，如箭头506所示，以主轴旋转轴线505为中心而使主轴300旋转驱动。由此，安装于主轴300的下端的粗磨削磨具306进行旋转。在该状态下，控制部7通过粗磨削进给机构20使粗磨削机构30沿着Z轴方向下降。另外，控制部7通过工作台旋转机构53(参照图2)使卡盘工作台5以工作台旋转轴线501为中心而如箭头502所示那样旋转。由此，旋转的粗磨削磨具306与旋转的卡盘工作台5所保持的晶片100的背面103接触，对该背面103进行粗磨削。
在该磨削中，如图3所示，晶片100的中心侧比外周侧先与粗磨削磨具306接触。因此，从中心部分开始磨削，按照所磨削的区域慢慢向外周侧扩展的方式对晶片100的背面103进行磨削。其结果是，如图4所示，晶片100按照磨削面即背面103的中心部分凹陷、沿着直径的剖面成为中凹形状的方式被磨削，成为中凹形状的晶片100。
另外，控制部7在粗磨削工序中使用第1高度计81测量例如晶片100的中心部分的厚度，实施粗磨削直至该厚度成为规定的厚度为止。另外，可以按照测量晶片100最薄的位置的方式设定第1高度计81的测量位置。
(3)精磨削工序
在该工序中，控制部7首先使图1所示的转台6自转，由此将通过保持面50保持着粗磨削后的中凹形状的晶片100的卡盘工作台5配置于精磨削机构31的下方。由此，如图5所示，在精磨削机构31中的精磨削磨具307的下方配置中凹形状的晶片100。
接着，控制部7使精磨削机构31的电动机302(参照图1)驱动，由此如箭头506所示，以主轴旋转轴线505为中心而使主轴300旋转驱动。由此，安装于主轴300的下端的精磨削磨具307进行旋转。另外，控制部7通过工作台旋转机构53(参照图2)使卡盘工作台5旋转。由此，如图5所示，晶片100以工作台旋转轴线501为中心而如箭头502所示那样旋转。
在该状态下，控制部7通过精磨削进给机构21使精磨削机构31沿着Z轴方向下降。这样，控制部7使旋转的精磨削磨具307从保持面50的上方沿着与保持面50垂直的方向下降，与晶片100接近。并且，控制部7使精磨削磨具307与旋转的卡盘工作台5所保持的晶片100的背面103接触而对该背面103进行精磨削。另外，在图5中示出了晶片100中的精磨削工序后的厚度即完工厚度T1。
在该磨削中，晶片100具有中凹形状，因此如图5所示，精磨削磨具307首先与晶片100的外周部分接触，对晶片100的外周部分进行磨削。由此，通过晶片100的外周部分对精磨削磨具307的下表面进行修整。
然后，通过精磨削进给机构21使精磨削机构31下降，与此相伴，如图6所示，晶片100的被磨削区域(被磨削区域的面积)从环状的外周部分朝向中心部分扩展。这样，晶片100的半径部分整体(整个背面103)成为被磨削区域。
另外，控制部7在精磨削时使用第2高度计82测量晶片100的厚度。控制部7实施精磨削直至晶片100的厚度成为规定的完工厚度T1为止。由此，如图7所示，得到具有均匀的完工厚度T1的晶片100。
如上所述，在本实施方式中，在精磨削工序中，一边利用晶片100的外周部分对精磨削磨具307的下表面进行修整，一边使晶片100的被磨削区域从环状的外周部分朝向中心部分扩展。并且，将晶片100的半径部分整体(整个背面103)作为被磨削区域，并且按照使晶片100成为规定的完工厚度T1的方式进行精磨削。
因此，在本实施方式中，在对作为蓝宝石晶片或SiC晶片那样的硬质晶片的晶片100进行精磨削时，即使在精磨削磨具307发生钝化的情况下，也能够在晶片100的磨削开始时利用坚硬的晶片100的外周部分良好地修整精磨削磨具307，因此能够消除钝化。由此，容易将晶片100磨削至规定的厚度。
另外，在对作为硬质晶片的晶片100进行磨削时，无需另外进行对于精磨削磨具307的修整，因此能够抑制精磨削磨具307中的浪费的消耗。另外，无需使用修整装置，因此能够降低晶片100的磨削所需的成本。
另外，在本实施方式中，在精磨削工序中，按照使图4和图8所示的中凹形状的晶片100成为规定的完工厚度T1的方式进行精磨削。在该情况下，如图8所示，在晶片100的被磨削区域到达中心部分为止的期间、即晶片100的被磨削厚度成为厚度T2为止的期间，精磨削磨具307通过坚硬的晶片100的外周部分进行修整，因此能够得到对于精磨削磨具307的高修锐效果。
另一方面，在晶片100的被磨削区域到达中心部分之后至晶片100的厚度成为完工厚度T1为止的期间、即在被磨削区域到达中心部分之后至被磨削厚度成为厚度T3为止的期间，晶片100的整个面成为被磨削区域，因此精磨削磨具307的修锐效果减小。
另外，在上述粗磨削工序中，控制部7形成中凹形状的晶片100，该中凹形状的晶片100如图4和图8所示，晶片100的背面103从外周朝向中心具有大致均匀的倾斜。
与此相关，控制部7可以在粗磨削工序中通过倾斜调整机构40调整卡盘工作台5的倾斜而形成中凹形状的晶片100，该中凹形状的晶片100如图9所示，晶片100的背面103具有从外周朝向中心而向下凸出的倾斜。在该情况下，也能够在晶片100的被磨削区域到达中心部分为止的期间(被磨削厚度成为厚度T2为止的期间)，得到对于精磨削磨具307的高修锐效果。另一方面，在被磨削区域到达中心部分之后至晶片100的厚度成为完工厚度T1为止的期间(被磨削厚度成为厚度T3为止的期间)，精磨削磨具307的修锐效果减小。
另外，控制部7也可以在粗磨削工序中使通过保持面50保持着晶片100的卡盘工作台5旋转，使粗磨削磨具306与晶片100的半径部分接触，将晶片100按照外周部分比中心部分薄的方式进行粗磨削，使直径的剖面成为中凸形状。
具体而言，控制部7在保持工序之后，在将保持着晶片100的卡盘工作台5配置于粗磨削机构30的下方时，控制倾斜调整机构40而调整卡盘工作台5的倾斜，由此如图10所示，按照晶片100的外周侧比中心侧先与粗磨削磨具306接触的方式调整保持面50相对于粗磨削磨具306的下表面的倾斜。
接着，控制部7使用粗磨削机构30的电动机302(参照图1)，如箭头506所示，以主轴旋转轴线505为中心而使主轴300旋转驱动。由此，安装于主轴300的下端的粗磨削磨具306进行旋转。在该状态下，控制部7通过粗磨削进给机构20使粗磨削机构30沿着Z轴方向下降。另外，控制部7通过工作台旋转机构53(参照图2)使卡盘工作台5以工作台旋转轴线501为中心而如箭头502所示那样旋转。由此，旋转的粗磨削磨具306与旋转的卡盘工作台5所保持的晶片100的背面103接触，对该背面103进行粗磨削。
在该磨削中，如图10所示，晶片100的外周侧比中心侧先与粗磨削磨具306接触。因此，从外周部分开始磨削，按照所磨削的区域慢慢向中心侧扩展的方式对晶片100的背面103进行磨削。其结果是，如图11所示，晶片100按照磨削面即背面103的中心部分高、沿着直径的剖面成为中凸形状的方式被磨削，成为中凸形状的晶片100。
另外，控制部7在粗磨削工序中使用第1高度计81测量例如晶片100的外周部分的厚度，实施粗磨削直至该厚度成为规定的厚度为止。另外，可以按照测量晶片100最薄的位置的方式设定第1高度计81的测量位置。
另外，在对中凸形状的晶片100的精磨削工序中，控制部7首先使图1所示的转台6自转，由此将通过保持面50保持着粗磨削后的中凸形状的晶片100的卡盘工作台5配置于精磨削机构31的下方。由此，如图12所示，在精磨削机构31中的精磨削磨具307的下方配置中凸形状的晶片100。
接着，控制部7使精磨削机构31的电动机302(参照图1)驱动，由此如箭头506所示，以主轴旋转轴线505为中心而使主轴300旋转驱动。由此，安装于主轴300的下端的精磨削磨具307进行旋转。另外，控制部7通过工作台旋转机构53(参照图2)使卡盘工作台5旋转。由此，如图12所示，晶片100以工作台旋转轴线501为中心而如箭头502所示那样旋转。
在该状态下，控制部7通过精磨削进给机构21使精磨削机构31沿着Z轴方向下降。这样，控制部7使旋转的精磨削磨具307从保持面50的上方沿着与保持面50垂直的方向下降，与晶片100接近。并且，控制部7使精磨削磨具307与旋转的卡盘工作台5所保持的晶片100的背面103接触而对该背面103进行精磨削。另外，在图12中还示出了晶片100中的精磨削工序后的厚度即完工厚度T1。
在该磨削中，晶片100具有中凸形状，因此如图12所示，精磨削磨具307首先与晶片100的中心部分接触，对晶片100的中心部分进行磨削。由此，利用晶片100的中心部分对精磨削磨具307的下表面进行修整。
然后，通过精磨削进给机构21使精磨削机构31下降，与此相伴，如图13所示，晶片100的被磨削区域(被磨削区域的面积)从中心部分朝向外周部分扩展。这样，晶片100的半径部分整体(整个背面103)成为被磨削区域。
另外，控制部7使用第2高度计82测量晶片100的厚度。控制部7实施精磨削直至晶片100的厚度成为规定的完工厚度T1为止。由此，如图7所示，得到具有均匀的完工厚度T1的晶片100。
如上所述，在对中凸形状的晶片100的精磨削工序中，一边利用晶片100的中心部分对精磨削磨具307的下表面进行修整，一边使晶片100的被磨削区域从中心部分朝向外周部分扩展。并且，将晶片100的半径部分整体(整个背面103)作为被磨削区域，并且按照使晶片100成为规定的完工厚度T1的方式进行精磨削。
因此，即使在精磨削磨具307发生钝化的情况下，也能够在晶片100的磨削开始时利用坚硬的晶片100的中心部分良好地修整精磨削磨具307，因此能够消除钝化。由此，容易将晶片100磨削至规定的厚度。另外，无需另外进行对于精磨削磨具307的修整，因此能够抑制精磨削磨具307中的浪费的消耗，并且能够降低磨削成本。
另外，在图5、图6、图12和图13中，省略了将晶片100载置于卡盘工作台5的圆锥状的保持面50的内容。
另外，精磨削工序中的卡盘工作台5的角度例如是使精磨削磨具307的下表面与圆锥状的保持面50中的位于精磨削磨具307的下方的部分相互平行的角度(参照图2)。
另外，精磨削工序中的精磨削磨具307的下降方向即与保持面50垂直的方向是指例如与圆锥状的保持面50中的位于精磨削磨具307的下方的部分(与精磨削磨具307的下表面平行的部分)垂直的方向。
不过，精磨削工序中的卡盘工作台5的角度不限于上述角度，可以与粗磨削时的卡盘工作台5的角度相同，也可以不同。
另外，控制部7可以在粗磨削工序中使通过保持面50保持着晶片100的卡盘工作台5旋转，使粗磨削磨具306与晶片100的半径部分接触，将晶片100按照使半径的中央部分最薄的方式进行粗磨削，使晶片100的沿着直径的剖面成为W形状即晶片100的半径的中央部分比晶片100的中心部分和外周部分薄的形状。另外，晶片100中的半径的中央部分是指晶片100的中心部分与外周部分的中间的部分。
具体而言，控制部7在保持工序之后，在将保持着晶片100的卡盘工作台5配置于粗磨削机构30的下方时，控制倾斜调整机构40而调整卡盘工作台5的倾斜，由此如图14所示，按照晶片100中的半径的中央部分最先与粗磨削磨具306接触的方式调整保持面50相对于粗磨削磨具306的下表面的倾斜。
接着，控制部7使用粗磨削机构30的电动机302(参照图1)，如箭头506所示，以主轴旋转轴线505为中心而使主轴300旋转驱动。由此，安装于主轴300的下端的粗磨削磨具306进行旋转。在该状态下，控制部7通过粗磨削进给机构20使粗磨削机构30沿着Z轴方向下降。另外，控制部7通过工作台旋转机构53(参照图2)使卡盘工作台5以工作台旋转轴线501为中心而如箭头502所示那样旋转。由此，旋转的粗磨削磨具306与旋转的卡盘工作台5所保持的晶片100的背面103接触，对该背面103进行粗磨削。
在该磨削中，如图14所示，晶片100中的半径的中央部分最先即先于晶片100的中心侧和外周侧而与粗磨削磨具306接触。因此，从半径的中央部分开始磨削，按照所磨削的区域慢慢向晶片100的中心侧和外周侧扩展的方式对晶片100的背面103进行磨削。其结果是，如图15所示，晶片100按照磨削面即背面103中的半径的中央部分比晶片100的中心部分和外周部分薄、沿着直径的剖面成为W形状的方式被磨削，成为W形状的晶片100。
另外，控制部7在粗磨削工序中，使用第1高度计81测量例如晶片100中的半径的中央部分的厚度，实施粗磨削直至该厚度成为规定的厚度为止。另外，可以按照测量晶片100最薄的位置的方式设定第1高度计81的测量位置。
另外，在对W形状的晶片100的精磨削工序中，控制部7首先使图1所示的转台6自转，由此将通过保持面50保持着粗磨削后的W形状的晶片100的卡盘工作台5配置于精磨削机构31的下方。由此，如图16所示，在精磨削机构31中的精磨削磨具307的下方配置W形状的晶片100。
接着，控制部7使精磨削机构31的电动机302(参照图1)驱动，由此如箭头506所示，以主轴旋转轴线505为中心而使主轴300旋转驱动。由此，安装于主轴300的下端的精磨削磨具307进行旋转。另外，控制部7通过工作台旋转机构53(参照图2)而使卡盘工作台5旋转。由此，如图16所示，晶片100以工作台旋转轴线501为中心而如箭头502所示那样旋转。
在该状态下，控制部7通过精磨削进给机构21使精磨削机构31沿着Z轴方向下降。这样，控制部7使旋转的精磨削磨具307从保持面50的上方沿着与保持面50垂直的方向下降，与晶片100接近。并且，控制部7使精磨削磨具307与旋转的卡盘工作台5所保持的晶片100的背面103接触，对该背面103进行精磨削。
在该磨削中，晶片100具有W形状，因此如图16所示，精磨削磨具307首先与晶片100的中心部分和外周部分接触，对晶片100的中心部分和外周部分进行磨削。由此，利用晶片100的中心部分和外周部分对精磨削磨具307的下表面进行修整。
然后，通过精磨削进给机构21使精磨削机构31下降，与此相伴，晶片100的被磨削区域(被磨削区域的面积)从中心部分朝向外周部分扩展，并且晶片100的被磨削区域(被磨削区域的面积)从外周部分朝向中心部分扩展。这样，晶片100的半径部分整体(整个背面103)成为被磨削区域。
另外，控制部7使用第2高度计82测量晶片100的厚度。控制部7实施精磨削直至晶片100的厚度成为规定的完工厚度T1(参照图7)为止。由此，如图7所示，得到具有均匀的完工厚度T1的晶片100。
如上所述，在对W形状的晶片100的精磨削工序中，一边利用晶片100的中心部分和外周部分对精磨削磨具307的下表面进行修整，一边使晶片100的被磨削区域从中心部分朝向外周部分扩展，并且使晶片100的被磨削区域从外周部分朝向中心部分扩展。并且，将晶片100的半径部分整体(整个背面103)作为被磨削区域，并且按照使晶片100成为规定的完工厚度T1的方式进行精磨削。
因此，即使在精磨削磨具307发生钝化的情况下，也能够在晶片100的磨削开始时利用坚硬的晶片100的中心部分和外周部分良好地修整精磨削磨具307，因此能够消除钝化。由此，容易将晶片100磨削至规定的厚度。另外，无需另外进行对精磨削磨具307的修整，因此能够抑制精磨削磨具307中的浪费的消耗，并且能够降低磨削成本。
另外，在图14和图16中，从与图10和图12等不同的方向示出卡盘工作台5、粗磨削机构30和精磨削机构31。在图14所示的粗磨削工序和图16所示的精磨削工序中，也按照通过晶片100的中心的方式配置粗磨削磨具306和精磨削磨具307。
另外，在本实施方式中，在粗磨削工序中，在将晶片100磨削成中凹形状、中凸形状、或W形状的剖面时，使用倾斜调整机构40(参照图2)调整卡盘工作台5的倾斜，由此调整保持面50相对于粗磨削磨具306的下表面的倾斜。与此相关，可以在粗磨削工序中，在将晶片100磨削成中凹形状、中凸形状、或W形状的剖面时，代替调整卡盘工作台5的倾斜或在调整卡盘工作台5的倾斜的基础上，使用粗磨削机构30所具有的未图示的倾斜调整机构来调整粗磨削机构30中的主轴300的倾斜，由此调整粗磨削磨具306的下表面相对于卡盘工作台5的保持面50的倾斜。

Claims (4)

1.一种硬质晶片的磨削方法，将卡盘工作台的保持面所保持的硬质晶片的从中心至外周的半径部分利用排列成直径比该硬质晶片的半径大的环状的磨削磨具的下表面进行磨削，其中，
该硬质晶片的磨削方法包含如下的工序：
粗磨削工序，使通过该保持面保持着该硬质晶片的该卡盘工作台旋转，使排列成环状的粗磨削磨具与该硬质晶片的该半径部分接触，将该硬质晶片按照中心部分比外周部分薄的方式进行粗磨削而使该硬质晶片的沿着直径的剖面成为中凹形状；以及
精磨削工序，使通过该保持面保持着该粗磨削后的中凹形状的该硬质晶片的该卡盘工作台旋转，使能够与该硬质晶片的该半径部分接触的排列成环状的精磨削磨具从该保持面的上方沿着与该保持面垂直的方向与该硬质晶片接近，由此一边利用该硬质晶片的外周部分对该精磨削磨具的下表面进行修整，一边使该硬质晶片的被磨削区域从环状的外周部分朝向中心部分扩展，将该硬质晶片的该半径部分整体作为被磨削区域，并且按照成为规定的厚度的方式对该硬质晶片进行精磨削。
2.一种硬质晶片的磨削方法，将卡盘工作台的保持面所保持的硬质晶片的从中心至外周的半径部分利用排列成直径比该硬质晶片的半径大的环状的磨削磨具的下表面进行磨削，其中，
该硬质晶片的磨削方法包含如下的工序：
粗磨削工序，使通过该保持面保持着该硬质晶片的该卡盘工作台旋转，使排列成环状的粗磨削磨具与该硬质晶片的该半径部分接触，将该硬质晶片按照外周部分比中心部分薄的方式进行粗磨削，使该硬质晶片的沿着直径的剖面成为中凸形状；以及
精磨削工序，使通过该保持面保持着该粗磨削后的中凸形状的该硬质晶片的该卡盘工作台旋转，使能够与该硬质晶片的该半径部分接触的排列成环状的精磨削磨具从该保持面的上方沿着与该保持面垂直的方向与该硬质晶片接近，由此一边利用该硬质晶片的中心部分对该精磨削磨具的下表面进行修整，一边使该硬质晶片的被磨削区域从中心部分朝向外周部分扩展，将该硬质晶片的该半径部分整体作为被磨削区域，并且按照成为规定的厚度的方式对该硬质晶片进行精磨削。
3.一种硬质晶片的磨削方法，将卡盘工作台的保持面所保持的硬质晶片的从中心至外周的半径部分利用排列成直径比该硬质晶片的半径大的环状的磨削磨具的下表面进行磨削，其中，
该硬质晶片的磨削方法包含如下的工序：
粗磨削工序，使通过该保持面保持着该硬质晶片的该卡盘工作台旋转，使排列成环状的粗磨削磨具与该硬质晶片的该半径部分接触，将该硬质晶片按照使中心部分与外周部分的中间的部分最薄的方式进行粗磨削，使该硬质晶片的沿着直径的剖面成为W形状；以及
精磨削工序，使通过该保持面保持着该粗磨削后的W形状的该硬质晶片的该卡盘工作台旋转，使能够与该硬质晶片的该半径部分接触的排列成环状的精磨削磨具从该保持面的上方沿着与该保持面垂直的方向与该硬质晶片接近，由此一边利用该硬质晶片的中心部分和外周部分对该精磨削磨具的下表面进行修整，一边使该硬质晶片的被磨削区域从中心部分朝向外周部分扩展并且使该硬质晶片的被磨削区域从外周部分朝向中心部分扩展，将该硬质晶片的该半径部分整体作为被磨削区域，并且按照成为规定的厚度的方式对该硬质晶片进行精磨削。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的硬质晶片的磨削方法，其中，
作为该粗磨削磨具，使用#1000至#1400的粒度的磨削磨具，
作为该精磨削磨具，使用#1800至#2400的粒度的磨削磨具。
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