CN117400079A - 晶片的磨削方法和磨削装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供晶片的磨削方法和磨削装置,在保持加工品质的同时抑制磨削磨具的磨损。根据主轴电动机的负载电流值、磨削磨具的载荷值以及/或者磨具的移动量,一边切换自发磨锐促进磨削工序和自发磨锐抑制磨削工序一边实施磨削。因此,与仅通过自发磨锐促进磨削工序对晶片进行磨削的情况相比,能够减少磨粒从磨削磨具的脱落而抑制磨削磨具的磨损量。另外,与仅通过自发磨锐抑制磨削工序对晶片进行磨削的情况相比,能够节约向磨削磨具提供的流体以及缩短磨削时间,并且能够提高晶片的加工品质。因此,能够在保持加工品质的同时抑制磨削磨具的磨损而减少磨削磨轮的更换频率。

Description

晶片的磨削方法和磨削装置
技术领域
本发明涉及晶片的磨削方法和磨削装置。
背景技术
在对SiC晶片、GaN晶片等硬质晶片进行磨削的磨具中,如专利文献1和专利文献2所公开的那样,为了利用陶瓷结合剂将磨粒粘接并且使磨粒的脱落变得容易,形成有大量的气孔。但是,有时会由于脱落的磨粒而对硬质晶片造成损伤。
因此,在专利文献3所公开的技术中,在磨具从硬质晶片远离时,增加对磨具施加的水的量。即,通过在磨具从硬质晶片远离时增加水量,利用水流使脱落的磨粒从硬质晶片分离。另外,通过增加水量,也能够防止磨粒的脱落。另一方面,在磨削中,通过减少水量来推进磨粒的脱落,利用新露出的磨粒对硬质晶片进行磨削。
专利文献1:日本特许4769488号公报
专利文献2:日本特许4734041号公报
专利文献3:日本特许4664693号公报
但是,如果一边使大量的磨粒脱落一边进行磨削,则虽然加工品质变好,但由于磨具的磨损严重,因此必须频繁地更换配置有磨具的磨削磨轮。
另外,在硬质晶片的表面形成有凹凸时,磨粒的脱落由于凹凸而加剧。因此,磨具的磨损变得剧烈,必须频繁地更换磨削磨轮。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种磨削方法和磨削装置,在对晶片进行磨削时,能够在保持加工品质的同时减少磨粒从磨削磨具的脱落而抑制磨削磨具的磨损。
根据本发明的第1方面,提供一种晶片的磨削方法,利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,该晶片的磨削方法具有如下的工序:自发磨锐促进磨削工序,提供促进该磨具的该接触面的自发磨锐的第1流体,利用该磨具对该晶片进行磨削;以及自发磨锐抑制磨削工序,提供抑制该磨具的该接触面的自发磨锐的第2流体,利用该磨具对该晶片进行磨削,在该自发磨锐促进磨削工序中,在磨削中的使该磨具旋转的主轴电动机的负载电流值达到预先设定的第1电流阈值或从达到预先设定的第1电流阈值起经过了第1规定的时间时、或者在将该磨具按压于该晶片的载荷值达到预先设定的第1载荷阈值或从达到预先设定的第1载荷阈值起经过了第2规定的时间时、或者在该自发磨锐促进磨削工序中该磨具的该接触面在与晶片接触之后进一步向接近晶片的方向移动了规定量时,从该自发磨锐促进磨削工序转移到该自发磨锐抑制磨削工序。
根据本发明的第2方面,提供一种晶片的磨削方法,利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,该晶片的磨削方法具有如下的工序:自发磨锐促进磨削工序,提供促进该磨具的该接触面的自发磨锐的第1流体,利用该磨具对该晶片进行磨削;以及自发磨锐抑制磨削工序,提供抑制该磨具的该接触面的自发磨锐的第2流体,利用该磨具对该晶片进行磨削,在该自发磨锐促进磨削工序中,在磨削中的使该磨具旋转的主轴电动机的负载电流值达到预先设定的第1电流阈值或从达到预先设定的第1电流阈值起经过了第1规定的时间时、以及在将该磨具按压于该晶片的载荷值达到预先设定的第1载荷阈值或从达到预先设定的第1载荷阈值起经过了第2规定的时间时,从该自发磨锐促进磨削工序转移到该自发磨锐抑制磨削工序。
根据本发明的第3方面,提供一种晶片的磨削方法,利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,该晶片的磨削方法具有如下的工序:自发磨锐抑制磨削工序,提供抑制该磨具的该接触面的自发磨锐的第2流体,利用该磨具对该晶片进行磨削;以及自发磨锐促进磨削工序,提供促进该磨具的该接触面的自发磨锐的第1流体,利用该磨具对该晶片进行磨削,在该自发磨锐抑制磨削工序中,在磨削中的使该磨具旋转的主轴电动机的负载电流值达到预先设定的第2电流阈值或从达到预先设定的第2电流阈值起经过了第1规定的时间时、或者在将该磨具按压于该晶片的载荷值达到预先设定的第2载荷阈值或从达到预先设定的第2载荷阈值起经过了第2规定的时间时、或者在该自发磨锐抑制磨削工序中该磨具的该接触面在与晶片接触之后进一步向接近晶片的方向移动了规定量时,从该自发磨锐抑制磨削工序转移到该自发磨锐促进磨削工序。
根据本发明的第4方面,提供一种晶片的磨削方法,利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,该晶片的磨削方法具有如下的工序:自发磨锐抑制磨削工序,提供抑制该磨具的该接触面的自发磨锐的第2流体,利用该磨具对该晶片进行磨削;以及自发磨锐促进磨削工序,提供促进该磨具的该接触面的自发磨锐的第1流体,利用该磨具对该晶片进行磨削,在该自发磨锐抑制磨削工序中,在磨削中的使该磨具旋转的主轴电动机的负载电流值达到预先设定的第2电流阈值或从达到预先设定的第2电流阈值起经过了第1规定的时间时、以及在将该磨具按压于该晶片的载荷值达到预先设定的第2载荷阈值或从达到预先设定的第2载荷阈值起经过了第2规定的时间时,从该自发磨锐抑制磨削工序转移到该自发磨锐促进磨削工序。
根据本发明的第5方面,提供一种晶片的磨削方法,利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,该晶片的磨削方法具有如下的工序:自发磨锐促进磨削工序,提供促进该磨具的该接触面的自发磨锐的第1流体,一边利用厚度测定器测定该晶片的厚度,一边利用该磨具对该晶片进行磨削;以及自发磨锐抑制磨削工序,提供抑制该磨具的该接触面的自发磨锐的第2流体,利用该磨具将该晶片磨削成预先设定的厚度,在该厚度测定器测定出的该晶片的厚度达到预先设定的第1厚度阈值时,从该自发磨锐促进磨削工序转移到该自发磨锐抑制磨削工序。
根据本发明的第6方面,提供一种晶片的磨削方法,利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,该晶片的磨削方法具有如下的工序:自发磨锐促进磨削工序,提供促进该磨具的该接触面的自发磨锐的第1流体,利用该磨具对该晶片进行磨削,直至该磨具的该接触面在与该晶片接触之后进一步向接近该晶片的方向移动规定量为止;厚度测定工序,利用厚度测定器对通过该自发磨锐促进磨削工序磨削后的该晶片的厚度进行测定;自发磨锐抑制磨削工序,提供抑制该磨具的该接触面的自发磨锐的第2流体,利用该磨具将该晶片磨削成预先设定的厚度;以及再磨削工序,在通过该厚度测定工序测定出的厚度未达到预先设定的第1厚度阈值时,提供该第1流体,利用该磨具对该晶片进行磨削,直至该磨具进一步向接近该晶片的方向移动通过该厚度测定工序测定出的厚度与该第1厚度阈值的差为止,在通过该厚度测定工序测定出的厚度达到该第1厚度阈值之后,从该自发磨锐促进磨削工序转移到该自发磨锐抑制磨削工序。
根据本发明的第7方面,提供一种晶片的磨削方法,利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,该晶片的磨削方法具有如下的工序:自发磨锐抑制磨削工序,提供抑制该磨具的该接触面的自发磨锐的第2流体,一边利用厚度测定器测定该晶片的厚度,一边利用该磨具对该晶片进行磨削;以及自发磨锐促进磨削工序,提供促进该磨具的该接触面的自发磨锐的第1流体,利用该磨具将该晶片磨削成预先设定的厚度,在该厚度测定器测定出的该晶片的厚度达到预先设定的第2厚度阈值时,从该自发磨锐抑制磨削工序转移到该自发磨锐促进磨削工序。
根据本发明的第8方面,提供一种晶片的磨削方法,利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,该晶片的磨削方法具有如下的工序:自发磨锐抑制磨削工序,提供抑制该磨具的该接触面的自发磨锐的第2流体,利用该磨具对该晶片进行磨削,直至该磨具的该接触面在与该晶片接触之后进一步向接近该晶片的方向移动规定量为止;厚度测定工序,利用厚度测定器对通过该自发磨锐抑制磨削工序磨削后的该晶片的厚度进行测定;自发磨锐促进磨削工序,提供促进该磨具的该接触面的自发磨锐的第1流体,利用该磨具将该晶片磨削成预先设定的厚度;以及再磨削工序,在通过该厚度测定工序测定出的厚度未达到预先设定的第2厚度阈值时,提供该第2流体,利用该磨具对该晶片进行磨削,直至该磨具进一步向接近该晶片的方向移动通过该厚度测定工序测定出的厚度与该第2厚度阈值的差为止,在通过该厚度测定工序测定出的厚度达到该第2厚度阈值之后,从该自发磨锐抑制磨削工序转移到该自发磨锐促进磨削工序。
优选的是,在第1方面的晶片磨削方法中,在磨削中的使该磨具旋转的主轴电动机的负载电流值低于预先设定的第1电流阈值或从低于预先设定的第1电流阈值起经过了第3规定的时间时、或者在将该磨具按压于该晶片的该载荷值低于预先设定的第1载荷阈值或从低于预先设定的第1载荷阈值起经过了第4规定的时间时、或者在该自发磨锐促进磨削工序中该磨具的该接触面在与晶片接触之后进一步向接近晶片的方向移动了规定量时,实施从该自发磨锐促进磨削工序向该自发磨锐抑制磨削工序的转移。
优选的是,在第2方面的晶片磨削方法中,在磨削中的使该磨具旋转的主轴电动机的负载电流值低于预先设定的第1电流阈值或从低于预先设定的第1电流阈值起经过了第3规定的时间时、以及在将该磨具按压于该晶片的该载荷值低于预先设定的第1载荷阈值或从低于预先设定的第1载荷阈值起经过了第4规定的时间时,实施从该自发磨锐促进磨削工序向该自发磨锐抑制磨削工序的转移。
优选的是,在第3方面的晶片磨削方法中,在磨削中的使该磨具旋转的主轴电动机的负载电流值超过预先设定的第2电流阈值或从超过预先设定的第2电流阈值起经过了第3规定的时间时、或者在将该磨具按压于该晶片的该载荷值超过预先设定的第2载荷阈值或从超过预先设定的第2载荷阈值起经过了第4规定的时间时、或者在该自发磨锐抑制磨削工序中该磨具的该接触面在与晶片接触之后进一步向接近晶片的方向移动了规定量时,实施从该自发磨锐抑制磨削工序向该自发磨锐促进磨削工序的转移。
优选的是,在第4方面的晶片磨削方法中,在磨削中的使该磨具旋转的主轴电动机的负载电流值超过预先设定的第2电流阈值或从超过预先设定的第2电流阈值起经过了第3规定的时间时、以及在将该磨具按压于该晶片的该载荷值超过预先设定的第2载荷阈值或从超过预先设定的第2载荷阈值起经过了第4规定的时间时,实施从该自发磨锐抑制磨削工序向该自发磨锐促进磨削工序的转移。
优选的是,在上述的第1至第8方面的晶片的磨削方法中,该第1流体是预先设定的第1流量的液体,该第2流体是比预先设定的该第1流量多的第2流量的液体。
或者,该第1流体是预先设定的第3流量的空气,该第2流体是预先设定的第4流量的液体。
或者,该第1流体或该第2流体是液体与空气的混合流体。或者,该第1流体和该第2流体是液体与空气的混合流体,该第1流体以第5流量的总流量被提供,该第2流体以比该第5流量多的第6流量的总流量被提供。
根据本发明的第9方面,提供一种磨削装置,其利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,该磨削装置具有:卡盘工作台,其对该晶片进行保持;磨削机构,其对该晶片进行磨削,具有使环状的该磨具以该磨具的中心为中心进行旋转的电动机;移动机构,其使该卡盘工作台和该磨削机构向相对接近和相对远离的方向移动;流体提供机构,其以能够进行流量调整的方式切换第1流体或第2流体而向该晶片和该磨具提供;负载电流值测定器,其对使该磨具旋转的该电动机的负载电流值进行测定;以及控制器,该控制器包含:第1控制器,其一边通过该流体提供机构提供该第1流体,一边使该卡盘工作台和该磨具以规定的进给速度向相对接近的方向移动而对该晶片进行磨削;以及第2控制器,其一边通过该流体提供机构提供该第2流体,一边使该卡盘工作台和该磨具以规定的进给速度向相对接近的方向移动而对该晶片进行磨削,在该负载电流值达到预先设定的第1电流阈值或从达到预先设定的第1电流阈值起经过了第1规定的时间时,实施从由该第1控制器进行的控制向由该第2控制器进行的控制的转移,在该负载电流值达到预先设定的第2电流阈值或从达到预先设定的第2电流阈值起经过了第2规定的时间时,实施从由该第2控制器进行的控制向由该第1控制器进行的控制的转移。
优选的是,第9方面的磨削装置还具有载荷测定器,该载荷测定器对相对地施加于该磨具和该晶片的载荷值进行测定,也可以在该载荷值达到预先设定的第1载荷阈值或从达到预先设定的第1载荷阈值起经过了第3规定的时间时,也实施从由该第1控制器进行的控制向由该第2控制器进行的控制的转移,在载荷值达到预先设定的第2载荷阈值或从达到预先设定的第2载荷阈值起经过了第4规定的时间时,也实施从由该第2控制器进行的控制向由该第1控制器进行的控制的转移。
根据本发明的第10方面,提供一种磨削装置,其利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,该磨削装置具有:卡盘工作台,其对该晶片进行保持;磨削机构,其对该晶片进行磨削,具有使环状的该磨具以该磨具的中心为中心进行旋转的电动机;移动机构,其使该卡盘工作台和该磨削机构向相对接近和相对远离的方向移动;流体提供机构,其以能够进行流量调整的方式切换第1流体或第2流体而向该晶片和该磨具提供;以及控制器,该控制器包含:第1控制器,其一边通过该流体提供机构提供该第1流体,一边使该卡盘工作台和该磨具以第1规定的进给速度向相对接近的方向移动而对该晶片进行磨削;以及第2控制器,其一边通过该流体提供机构提供该第2流体,一边使该卡盘工作台和该磨具以第2规定的进给速度向相对接近的方向移动而对该晶片进行磨削,在该磨具的该接触面在与晶片接触之后进一步向接近晶片的方向移动了规定量时,实施从由该第1控制器进行的控制向由该第2控制器进行的控制的转移、或者从由该第2控制器进行的控制向由该第1控制器进行的控制的转移。
根据本发明的第11方面,提供一种磨削装置,其利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,该磨削装置具有:卡盘工作台,其对该晶片进行保持;磨削机构,其对该晶片进行磨削,具有使环状的该磨具以该磨具的中心为中心进行旋转的电动机;移动机构,其使该卡盘工作台和该磨削机构向相对接近和相对远离的方向移动;流体提供机构,其以能够进行流量调整的方式向该晶片和该磨具提供流体;负载电流值测定器,其对使该磨具旋转的该电动机的负载电流值进行测定;载荷测定器,其对相对地施加于该磨具和该晶片的载荷值进行测定;以及控制器,该控制器包含:第1控制器,其一边通过该流体提供机构提供第1流体,一边使该卡盘工作台和该磨具以第1规定的进给速度向相对接近的方向移动而对该晶片进行磨削;以及第2控制器,其一边通过该流体提供机构提供第2流体,一边使该卡盘工作台和该磨具以第2规定的进给速度向相对接近的方向移动而对该晶片进行磨削,在该负载电流值达到预先设定的第1电流阈值或从达到预先设定的第1电流阈值起经过了第1规定的时间时、以及在该载荷值达到预先设定的第1载荷阈值或从达到预先设定的第1载荷阈值起经过了第2规定的时间时,实施从由该第1控制器进行的控制向由该第2控制器进行的控制的转移,在该负载电流值达到预先设定的第2电流阈值或从达到预先设定的第2电流阈值起经过了第3规定的时间时、以及在该载荷值达到预先设定的第2载荷阈值或从达到预先设定的第2载荷阈值起经过了第4规定的时间时,实施从由该第2控制器进行的控制向由该第1控制器进行的控制的转移。
优选的是,第9方面的磨削装置或者第11方面的磨削装置还具有厚度测定器,该厚度测定器对该卡盘工作台所保持的晶片的厚度进行测定,在由该厚度测定器测定出的晶片的厚度达到预先设定的第1厚度阈值时,也实施从由该第1控制器进行的控制向由该第2控制器进行的控制的转移,在由该厚度测定器测定出的晶片的厚度达到预先设定的第2厚度阈值时,也实施从由该第2控制器进行的控制向由该第1控制器进行的控制的转移。
在本发明中,根据主轴电动机的负载电流值、磨具的载荷值以及/或者磨具的移动量等,一边切换自发磨锐促进磨削工序和自发磨锐抑制磨削工序一边实施磨削。因此,与仅通过自发磨锐促进磨削工序对晶片进行磨削的情况相比,能够减少磨粒从磨具的脱落而抑制磨具的磨损量。另外,与仅通过自发磨锐抑制磨削工序对晶片进行磨削的情况相比,能够节约向磨具提供的流体以及缩短磨削时间,并且能够提高晶片的加工品质。即,在本发明中,在对晶片进行磨削时,能够在保持加工品质的同时减少磨粒从磨具的脱落而抑制磨具的磨损。
附图说明
图1是示出磨削装置的结构的例子的立体图。
图2是示出磨削磨具的高度的时间变化的例子的曲线图。
图3是示出负载电流值和载荷值的时间变化的例子的曲线图。
图4是示出负载电流值和载荷值的时间变化的例子的曲线图。
图5是示出负载电流值和载荷值的时间变化的例子的曲线图。
图6是示出边缘磨削装置的结构的例子的示意图。
标号说明
1:磨削装置;7:控制器;8:第1控制器;9:第2控制器;10:基台;11:柱;12:波纹罩;13:开口部;20:卡盘工作台;21:多孔部件;22:保持面;23:框体;24:框体面;30:晶片保持机构;33:支承部件;34:卡盘工作台电动机;35:支承柱;36:载荷测定器;37:流体喷嘴;39:罩板;40:Y轴方向移动机构;41:保持台;42:Y轴导轨;43:Y轴滚珠丝杠;44:Y轴电动机;45:Y轴移动工作台;46:Y轴编码器;50:垂直移动机构;51:Z轴导轨;52:Z轴滚珠丝杠;53:Z轴移动工作台;54:Z轴电动机;55:Z轴编码器;56:保持架;60:厚度测定器;61:晶片高度测定部;62:保持面高度测定部;70:磨削机构;71:主轴壳体;72:主轴;73:主轴电动机;74:磨轮安装座;75:磨削磨轮;76:磨轮基台;77:磨削磨具;78:负载电流值测定器;80:第1提供机构;81:第1液体源;82:第1空气源;85:第2提供机构;86:第2液体源;87:第2空气源;100:晶片;101:正面;102:背面;103:保护片。
具体实施方式
如图1所示,本实施方式的磨削装置1是通过旋转的磨削磨具77的接触面对晶片100进行磨削的装置的一例,具有长方体状的基台10、向上方延伸的柱11以及对磨削装置1的各部件进行控制的控制器7。
晶片100例如是圆形的半导体晶片,包含正面101和背面102。在图1中朝向下方的晶片100的正面101形成有多个器件,通过粘贴保护片103而被保护。晶片100的背面102成为实施磨削加工的被加工面。
另外,也可以不在晶片100上粘贴保护片103。另外,也可以对晶片的背面102和正面101这两面进行磨削。晶片100可以是在正面未形成有多个器件的原材料晶片,也可以对单面或两面进行磨削。
在基台10的上表面侧设置有开口部13。而且,在开口部13内配置有晶片保持机构30。晶片保持机构30包含:卡盘工作台20,其对晶片100进行保持;支承部件33,其对卡盘工作台20进行支承;卡盘工作台电动机34,其使卡盘工作台20进行旋转;以及支承柱35,其能够对卡盘工作台20的倾斜度进行调整。
卡盘工作台20具有多孔部件21和按照使多孔部件21的上表面露出的方式收纳多孔部件21的框体23。多孔部件21的上表面是对晶片100进行吸引保持的保持面22。保持面22通过与吸引源(未图示)连通而对晶片100进行吸引保持。即,卡盘工作台20通过保持面22保持晶片100。另外,如图1所示,作为框体23的上表面的框体面24形成为与保持面22成为同一平面。
卡盘工作台电动机34使卡盘工作台20以保持面22的中心为轴进行旋转。即,卡盘工作台20能够在由保持面22保持着晶片100的状态下通过设置于下方的卡盘工作台电动机34以穿过保持面22的中心的旋转轴线为中心进行旋转。
另外,在能够调整卡盘工作台20的倾斜度的支承柱35上设置有载荷测定器36。载荷测定器36对相对地施加于磨削磨具77和晶片100的载荷值进行测定。该载荷值是在磨削加工中将磨削磨具77按压于晶片100的载荷值。载荷测定器36对从磨削机构70的磨削磨具77施加于卡盘工作台20的保持面22所保持的晶片100的载荷值进行测定。由此,载荷测定器36对沿与磨削磨具77的接触面即下表面垂直的方向施加的垂直载荷值进行测定。该垂直载荷值是在磨削加工中将磨削磨具77按压于晶片100的载荷值的一例。另外,载荷测定器36也可以设置于主轴侧(磨削机构70)。
在卡盘工作台20的周围设置有与卡盘工作台20一起沿着Y轴方向移动的罩板39。另外,在罩板39上连结有沿Y轴方向伸缩的波纹罩12。而且,在晶片保持机构30的下方配设有Y轴方向移动机构40。
Y轴方向移动机构40使卡盘工作台20和磨削机构70相对地在与保持面22平行的方向即Y轴方向上移动。在本实施方式中,Y轴方向移动机构40构成为使包含卡盘工作台20的晶片保持机构30相对于磨削机构70在Y轴方向上移动。
Y轴方向移动机构40具有:一对Y轴导轨42,它们与Y轴方向平行;Y轴移动工作台45,其在该Y轴导轨42上滑动;Y轴滚珠丝杠43,其与Y轴导轨42平行;Y轴电动机44,其与Y轴滚珠丝杠43连接;Y轴编码器46,其用于检测Y轴电动机44的旋转角度;以及保持台41,其对这些部件进行保持。
Y轴移动工作台45以能够滑动的方式设置于Y轴导轨42。在Y轴移动工作台45的下表面固定有螺母部(未图示)。在该螺母部螺合有Y轴滚珠丝杠43。Y轴电动机44与Y轴滚珠丝杠43的一端部连结。
在Y轴方向移动机构40中,Y轴电动机44使Y轴滚珠丝杠43进行旋转,由此Y轴移动工作台45沿着Y轴导轨42在Y轴方向上移动。在Y轴移动工作台45上经由支承柱35载置有晶片保持机构30的支承部件33。因此,伴随着Y轴移动工作台45向Y轴方向的移动,包含卡盘工作台20的晶片保持机构30在Y轴方向上移动。
在本实施方式中,晶片保持机构30通过Y轴方向移动机构40在用于将晶片100载置于保持面22的-Y方向侧的晶片载置区域与对晶片100进行磨削的+Y方向侧的磨削区域之间沿着Y轴方向移动。
Y轴编码器46通过Y轴电动机44使Y轴滚珠丝杠43旋转而进行旋转,能够识别Y轴电动机44的旋转角度。而且,Y轴编码器46能够根据识别结果来检测沿Y轴方向移动的晶片保持机构30的卡盘工作台20在Y轴方向上的位置。
另外,如图1所示,在基台10上的后方(+Y方向侧)竖立设置有柱11。在柱11的前表面设置有对晶片100进行磨削的磨削机构70和垂直移动机构50。
垂直移动机构50是使卡盘工作台20和磨削机构70向相对接近和相对远离的方向移动的移动机构的一例。垂直移动机构50使卡盘工作台20和磨削机构70在与保持面22垂直的Z轴方向(磨削进给方向)上相对地移动。在本实施方式中,垂直移动机构50构成为使磨削磨具77相对于卡盘工作台20在Z轴方向上移动。
垂直移动机构50具有:一对Z轴导轨51,它们与Z轴方向平行;Z轴移动工作台53,其在该Z轴导轨51上滑动;Z轴滚珠丝杠52,其与Z轴导轨51平行;Z轴电动机54,其与Z轴滚珠丝杠52连接;Z轴编码器55,其用于检测Z轴电动机54的旋转角度;以及保持架56,其安装于Z轴移动工作台53。保持架56对磨削机构70进行支承。
Z轴移动工作台53以能够滑动的方式设置于Z轴导轨51。在Z轴移动工作台53上固定有未图示的螺母部。在该螺母部上螺合有Z轴滚珠丝杠52。Z轴电动机54与Z轴滚珠丝杠52的一端部连结。
在垂直移动机构50中,Z轴电动机54使Z轴滚珠丝杠52进行旋转,由此Z轴移动工作台53沿着Z轴导轨51在Z轴方向上移动。由此,安装于Z轴移动工作台53的保持架56和被保持架56支承的磨削机构70也与Z轴移动工作台53一起沿Z轴方向移动。
Z轴编码器55通过Z轴电动机54使Z轴滚珠丝杠52旋转而进行旋转,能够识别Z轴电动机54的旋转角度。而且,Z轴编码器55能够根据识别结果来检测沿Z轴方向移动的磨削机构70的磨削磨具77的高度位置。
磨削机构70具有使环状的磨削磨具77以其中心为中心进行旋转的主轴电动机73,对晶片100进行磨削。磨削机构70具有:主轴壳体71,其固定于保持架56;主轴72,其以能够旋转的方式保持于主轴壳体71;主轴电动机73,其对主轴72进行旋转驱动;磨轮安装座74,其安装于主轴72的下端;以及磨削磨轮75,其支承于磨轮安装座74。
主轴壳体71以沿Z轴方向延伸的方式保持于保持架56。主轴72以与卡盘工作台20的保持面22垂直的方式沿Z轴方向延伸,被主轴壳体71支承为能够旋转。
主轴电动机73与主轴72的上端侧连结。通过该主轴电动机73,主轴72以沿Z轴方向延伸的轴线为中心进行旋转。
磨轮安装座74形成为圆板状,固定于主轴72的下端(前端)。磨轮安装座74对磨削磨轮75进行支承。
磨削磨轮75形成为外径具有与磨轮安装座74的外径大致相同的直径。磨削磨轮75包含由金属材料形成的圆环状的磨轮基台76。在磨轮基台76的下表面遍及整周地固定有呈环状排列的多个磨削磨具77。磨削磨具77在与晶片100的中心接触的状态下,以磨削磨具77的中心为中心而与主轴72一起通过主轴电动机73进行旋转,对卡盘工作台20所保持的晶片100的背面102进行磨削。
在本实施方式中,在磨削磨具77中,为了利用陶瓷结合材料粘接磨粒并且使磨粒的脱落变得容易,形成有大量的气孔。磨削磨具77是在用于磨削的流体(例如水)的流量较少的情况下容易自发磨锐的磨具。另外,磨削磨具77也可以是利用树脂结合材料粘接磨粒而成的磨具。结合材料并不限定于这些。
另外,磨削机构70具有负载电流值测定器78。该负载电流值测定器78对使磨削磨具77进行旋转的主轴电动机73的负载电流值进行测定。
另外,在磨削机构70的上部连接有第1提供机构80。第1提供机构80是以能够进行流量调整的方式切换第1流体或第2流体而向晶片100和磨削磨具77提供的流体提供机构的一例。第1提供机构80与第1液体源81和第1空气源82连接,构成为经由主轴72内的未图示的流体路径而向磨削磨具77和晶片100的背面102提供流体。
此外,在罩板39的卡盘工作台20的+Y方向侧设置有流体喷嘴37。而且,流体喷嘴37与第2提供机构85连接。
第2提供机构85也是以能够进行流量调整的方式切换第1流体或第2流体而向晶片100和磨削磨具77提供的流体提供机构的一例。第2提供机构85与第2液体源86和第2空气源87连接,构成为经由流体喷嘴37而向磨削磨具77和晶片100的背面102提供流体。
这样,第1提供机构80和第2提供机构85以能够进行调整流量的方式向晶片100和磨削磨具77提供流体。在本实施方式中,第1提供机构80和第2提供机构85能够对磨削磨具77和晶片100的背面102提供作为流体的液体、空气或者作为液体与空气的混合流体的二流体。
这里,作为所使用的液体,例如可以举出纯水以及添加了添加物的水。作为该添加物,例如可以举出表面活性剂、甘油以及酒精。另外,空气例如是压缩空气。
另外,如图1所示,在基台10的开口部13的侧部配设有厚度测定器60。厚度测定器60能够测定保持面22所保持的晶片100的厚度。
厚度测定器60是接触式或者非接触式的高度计,具有晶片高度测定部61和保持面高度测定部62。晶片高度测定部61对保持面22所保持的晶片100的高度进行测定。保持面高度测定部62对与保持面22共面的框体23的框体面24的高度进行测定。然后,厚度测定器60根据测定出的晶片100的高度与保持面22的高度的差值来计算晶片100的厚度。
例如,晶片高度测定部61与保持面22所保持的晶片100接触而测定晶片100的高度。另外,保持面高度测定部62与卡盘工作台20的框体23的框体面24接触而测定框体面24的高度(即,保持面22的高度)。
另外,晶片高度测定部61和保持面高度测定部62也可以构成为分别向晶片100和框体面24照射激光光线或者声波,并根据其反射光或者反射波来测定晶片100的高度和保持面22的高度。
另外,厚度测定器60也可以代替晶片高度测定部61和保持面高度测定部62而具有一个非接触式的厚度测定部、例如激光式的厚度测定部。该厚度测定部例如向晶片100照射具有透过晶片100的波长的激光光线,接收来自晶片100的下表面(正面101)的反射光和来自晶片100的上表面(背面102)的反射光,根据各反射光的光路差来测定晶片100的厚度。另外,这样的非接触式的厚度测定部也可以是通过对来自晶片100的下表面的反射光与来自晶片100的上表面的反射光的干涉光进行解析来测定晶片100的厚度的分光干涉式晶片厚度计。另外,该厚度测定部也可以具有SLD(Super Luminescent Diode:超辐射发光二极管)作为射出测定光的光源。
磨削装置1的控制器7具有按照控制程序进行运算处理的CPU以及存储器等存储介质等。另外,控制器7具有第1控制器8和第2控制器9,对磨削装置1的上述各部件进行控制,执行对晶片100的磨削加工。
这里,第1控制器8一边通过第1提供机构80提供第1流体,一边使卡盘工作台20和磨削磨具77以规定的进给速度向相对接近的方向移动,从而对晶片100进行磨削。另外,第2控制器9一边通过第1提供机构80提供第2流体,一边使卡盘工作台20和磨削磨具77以规定的进给速度向相对接近的方向移动,从而对晶片100进行磨削。
以下,对由控制器7控制的、作为磨削装置1的晶片100的磨削方法的第1磨削方法和第2磨削方法进行说明。这些磨削方法是通过旋转的磨削磨具77的接触面对晶片100进行磨削的晶片的磨削方法。
〔第1磨削方法〕
该第1磨削方法例如在对具有作为平坦的被磨削面的背面102的晶片100进行磨削的情况下实施。
[保持工序]
在该工序中,首先,例如作业者或者未图示的搬送装置以背面102朝上的方式将晶片100载置于卡盘工作台20的保持面22。然后,控制器7使未图示的吸引源与保持面22连通。由此,晶片100被保持面22吸引保持。
[自发磨锐促进磨削工序]
接着,实施自发磨锐促进磨削工序。在该自发磨锐促进磨削工序中,提供促进作为磨削磨具77的接触面的下表面的自发磨锐的第1流体,利用磨削磨具77对晶片100进行磨削。磨削磨具77的下表面是磨削磨具77的接触面的一例。
这里,自发磨锐是指,在与晶片100接触的磨削磨具77的接触面(例如下表面)上露出的磨粒脱落,由此新的磨粒露出而产生新的切削刃,从而维持锋利度良好的状态。即,在自发磨锐促进磨削工序中,按照促进这样的自发磨锐的方式通过磨削磨具77对晶片100进行磨削。
具体而言,在该工序中,控制器7的第1控制器8一边通过第1提供机构80提供第1流体,一边使卡盘工作台20和磨削磨具77以规定的进给速度向相对接近的方向移动,从而对晶片100进行磨削。在本实施方式中,第1控制器8一边通过第1提供机构80向磨削磨具77和晶片100的背面102提供第1流体,一边使用垂直移动机构50使包含磨削磨具77的磨削机构70相对于卡盘工作台20在与保持面22垂直的Z轴方向上接近,由此对晶片100的背面102进行磨削。
更详细而言,首先,第1控制器8将磨削磨具77定位于原点高度位置。该原点高度位置是卡盘工作台20的保持面22所保持的晶片100的旋转中心的上方且磨削磨具77的下表面不与晶片100接触的高度位置。
此外,第1控制器8通过主轴电动机73使磨削磨具77进行旋转,并且通过卡盘工作台电动机34使保持着晶片100的卡盘工作台20的保持面22进行旋转。磨削磨具77的转速例如为2000rpm。另外,卡盘工作台20的转速例如为120rpm。
另外,此时,第1控制器8通过第1提供机构80从第1液体源81对晶片100和磨削磨具77开始第1流体的提供。该第1流体是预先设定的第1流量的液体。在本实施方式中,该第1流量是比较少的流量,例如为0.01L/min~1.0L/min。
接着,第1控制器8使用垂直移动机构50使处于原点高度位置的磨削机构70的磨削磨具77相对于卡盘工作台20沿着Z轴方向接近。
图2示出磨削磨具77的下表面的高度H(虚线)与时间t的关系。如图2所示,首先,第1控制器8使磨削机构70以比较高速的初始速度V1按照接近卡盘工作台20的方式下降(时间范围T1),直到磨削磨具77的高度成为规定的空气切割开始高度h1为止。第1控制器8例如能够使用垂直移动机构50的Z轴编码器55来检测磨削磨具77的高度及其变化。
然后,在磨削磨具77的下表面到达规定的空气切割开始高度h1之后,第1控制器8将基于垂直移动机构50对磨削机构70的下降速度设定为比初始速度V1慢的空气切割速度V2。然后,第1控制器8通过垂直移动机构50使磨削机构70以空气切割速度V2接近卡盘工作台20(时间范围T2)。
然后,在磨削磨具77的下表面到达与晶片100的背面102接触的高度h2之后,第1控制器8利用磨削磨具77以第1磨削速度V3对晶片100的背面102进行磨削(时间范围T3)。第1磨削速度V3比初始速度V1慢,例如是与空气切割速度V2相同的速度。
另外,第1控制器8在磨削中持续地监视由负载电流值测定器78测定的主轴电动机73的负载电流值、由载荷测定器36测定的磨削磨具77的垂直载荷值、以及磨削磨具77的下表面的与晶片100接触之后的下降量。
在图2中,虚线表示磨削磨具77的下表面的高度H。通过这样使磨削磨具77下降而与晶片100接触,主轴电动机73的负载电流值和磨削磨具77的垂直载荷值发生变化。
另外,磨削磨具77的下表面的下降量根据使用垂直移动机构50的Z轴编码器55测定的、图2中虚线所示的磨削磨具77的下表面的高度(h)的变化量来求出。
另外,第1控制器8适当地使用厚度测定器60来测定被磨削的晶片100的厚度。然后,在晶片100的厚度接近作为预先设定的厚度的目标厚度的情况下,第1控制器8使用垂直移动机构50使磨削机构70以比第1磨削速度V3慢的第2磨削速度V4接近卡盘工作台20(时间范围T4)。即,第1控制器8使磨削机构70的下降速度从第1磨削速度V3进一步变慢为第2磨削速度V4而继续进行磨削加工。该第2磨削速度V4例如为0.2μm/sec。
这里,在自发磨锐促进磨削工序中,如上所述,一边将比较少的流量的第1流量的第1流体提供至磨削磨具77和晶片100,一边实施磨削。因此,磨削磨具77的冷却被抑制,磨削磨具77的自发磨锐被促进。
如上所述,在第1磨削方法中被磨削的晶片100是具有作为平坦的被磨削面的背面102的晶片。在对这样的晶片100进行磨削的情况下,主轴电动机73的负载电流值和垂直载荷值变高,因此通过一边促进磨削磨具77的自发磨锐一边实施磨削,能够良好地磨削晶片100。
另外,在这样的自发磨锐促进磨削工序中的第2磨削速度V4下的磨削加工中,第1控制器8判断从使磨削中的磨削磨具77旋转的主轴电动机73的负载电流值达到预先设定的第1电流阈值起是否经过了规定的时间、从磨削磨具77的垂直载荷值达到预先设定的第1载荷阈值起是否经过了规定的时间、以及在自发磨锐促进磨削工序中磨削磨具77的下表面在与晶片100接触之后是否进一步向接近晶片100的方向移动(下降)了规定量。
而且,在从主轴电动机73的负载电流值达到第1电流阈值起经过了规定的时间时、或者在从磨削磨具77的垂直载荷值达到第1载荷阈值起经过了规定的时间时、或者在自发磨锐促进磨削工序中磨削磨具77的下表面在与晶片100接触之后进一步向接近晶片100的方向移动(下降)了规定量时,第1控制器8结束自发磨锐促进磨削工序,第2控制器9实施自发磨锐抑制磨削工序。即,磨削加工从自发磨锐促进磨削工序转移到自发磨锐抑制磨削工序,并从由第1控制器8进行的控制转移到由第2控制器9进行的控制。
图3是示出图2所示的时间范围T4中的负载电流值的变化的例子的曲线图。另外,从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移的实施并不限定于时间范围T4,也可以在时间范围T3内实施。
例如如图3所示,在从主轴电动机73的负载电流值或者磨削磨具77的垂直载荷值达到预先设定的第1电流阈值或者第1载荷阈值起经过了规定的时间P1时,实施从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移。该规定的时间P1例如预先设定在第1控制器8和第2控制器9中。
即,作为比较平坦的面的晶片100的背面102随着被磨削而成为具有凹凸的粗糙的面。而且,在从负载电流值达到第1电流阈值起经过了规定的时间时、或者在从垂直载荷值达到第1载荷阈值起经过了规定的时间时、或者在磨削磨具77的下表面在与晶片100接触后进一步向接近晶片100的方向移动(下降)了规定量时,晶片100的背面102变得粗糙到即使不促进磨削磨具77的自发磨锐也能够通过磨削磨具77良好地进行磨削的程度。因此,此时,磨削加工向自发磨锐抑制磨削工序转移。另外,由此,也能够避免磨粒由于背面102的凹凸从磨削磨具77剧烈地脱落而磨损量不必要地增加。
另外,在成为在自发磨锐抑制磨削工序之前实施自发磨锐促进磨削工序的第1磨削方法的磨削对象的具有平坦的背面102的晶片100中,背面102的表面粗糙度(Ra)在初始状态(磨削前的状态)下例如小于100nm(Ra<100nm)。即,关于是否对晶片100实施第1磨削方法,例如能够以该晶片100的背面102的表面粗糙度(Ra)是否小于100nm为基准来进行判断。
另外,图3所示的规定的时间P1也可以是0秒。在该情况下,在主轴电动机73的负载电流值达到预先设定的第1电流阈值时、或者在磨削磨具77的垂直载荷值达到预先设定的第1载荷阈值时、或者在自发磨锐促进磨削工序中磨削磨具77的下表面在与晶片100接触之后进一步向接近晶片100的方向移动(下降)了规定量时,实施从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移。
因此,在本实施方式中,在主轴电动机73的负载电流值达到预先设定的第1电流阈值或从达到预先设定的第1电流阈值起经过了规定的时间时、或者在磨削磨具77的垂直载荷值达到预先设定的第1载荷阈值或从达到预先设定的第1载荷阈值起经过了规定的时间时、或者在自发磨锐促进磨削工序中磨削磨具77的下表面在与晶片100接触之后进一步向接近晶片100的方向移动(下降)了规定量时,实施从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移。
[自发磨锐抑制磨削工序]
在该自发磨锐抑制磨削工序中,提供抑制作为磨削磨具77的接触面的下表面的自发磨锐的第2流体,利用磨削磨具77将晶片100磨削成作为预先设定的厚度的目标厚度。在该工序中,按照抑制上述的自发磨锐的方式利用磨削磨具77对晶片100进行磨削。
具体而言,在该工序中,控制器7的第2控制器9一边通过第1提供机构80提供第2流体,一边使卡盘工作台20和磨削磨具77以规定的进给速度向相对接近的方向移动,对晶片100进行磨削。在本实施方式中,第2控制器9一边通过第1提供机构80向磨削磨具77和晶片100的背面102提供第2流体,一边使用垂直移动机构50使包含磨削磨具77的磨削机构70相对于卡盘工作台20在与保持面22垂直的Z轴方向上接近,由此对晶片100的背面102进行磨削。
更详细而言,第2控制器9紧接着由第1控制器8控制的自发磨锐促进磨削工序,在将磨削机构70的下降速度维持在第2磨削速度V4(参照图2)的状态下继续进行磨削加工。此时,第2控制器9通过第1提供机构80从第1液体源81对晶片100和磨削磨具77提供第2流体。该第2流体是比预先设定的第1流量多的第2流量的液体。该第2流量例如为4.0L/min~5.0L/min。即,第2控制器9一边利用这样的第2流量的第2流体使磨削磨具77滑动,一边对晶片100进行磨削直至达到目标厚度为止。
这里,在自发磨锐抑制磨削工序中,如上所述,一边向磨削磨具77和晶片100提供比第1流量多的第2流量的液体即第2流体,一边实施磨削。因此,磨削磨具77的冷却被促进,磨削磨具77的自发磨锐被抑制。
然后,在晶片100的厚度达到目标值之后,如图2所示,第2控制器9停止使磨削机构70接近卡盘工作台20的保持面22的下降动作而维持磨削磨具77的高度,由此实施所谓的无火花磨削加工(时间范围T5)。通过该无火花磨削加工,将晶片100的背面102上的磨削厚度的差去除。
之后,第2控制器9使用垂直移动机构50使磨削机构70以预先设定的退出切割加工速度V6缓慢地上升,从而实施所谓的退出切割加工(图2的时间范围T6)。然后,控制器7实施退出切割加工直至磨削磨具77从晶片100的背面102分离为止。
在退出切割加工结束后,第2控制器9使用垂直移动机构50使磨削机构70以比较高速的退避速度V7退避到原点高度位置(时间范围T7)。由此,第1磨削方法结束。
如上所述,在本实施方式中,根据主轴电动机73的负载电流值、磨削磨具77的垂直载荷值或者磨削磨具77的下表面的下降量,一边切换由第1控制器8控制的自发磨锐促进磨削工序和由第2控制器9控制的自发磨锐抑制磨削工序,一边实施磨削。因此,与仅通过自发磨锐促进磨削工序对晶片100进行磨削的情况相比,能够减少磨粒从磨削磨具77的脱落而抑制磨削磨具77的磨损量。另外,与仅通过自发磨锐抑制磨削工序对晶片100进行磨削的情况相比,能够节约向磨削磨具77提供的流体以及缩短磨削时间,并且能够提高晶片100的加工品质。即,在本实施方式中,在对晶片100进行磨削时,能够在保持加工品质的同时减少磨粒从磨削磨具77的脱落而抑制磨削磨具77的磨损,从而减少磨削磨轮75的更换频率。
另外,图4是示出图2所示的时间范围T4中的负载电流值的变化的另一例的曲线图。另外,从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移的实施并不限定于时间范围T4,也可以在时间范围T3内实施。
例如如图4所示,也可以为,在主轴电动机73的负载电流值低于预先设定的第1电流阈值或从低于预先设定的第1电流阈值起经过了规定的时间时、或者在磨削磨具77的垂直载荷值低于预先设定的第1载荷阈值或从低于预先设定的第1载荷阈值起经过了规定的时间时、或者在自发磨锐促进磨削工序中磨削磨具77的下表面(接触面)在与晶片100接触之后进一步向接近晶片100的方向移动(下降)了规定量时,实施从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移。
另外,在本实施方式中,在从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移中,也可以不考虑磨削磨具77的下表面的下降量。在该情况下,在由负载电流值测定器78测定的负载电流值达到预先设定的第1电流阈值或从达到预先设定的第1电流阈值起经过了规定的时间时、或者在由载荷测定器36测定的垂直载荷值达到预先设定的第1载荷阈值或从达到预先设定的第1载荷阈值起经过了规定的时间时,实施从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移、即从由第1控制器8进行的控制向由第2控制器9进行的控制的转移。
另外,在该情况下,也可以在由负载电流值测定器78测定的负载电流值达到预先设定的第1电流阈值或从达到预先设定的第1电流阈值起经过了规定的时间时、以及在由载荷测定器36测定的垂直载荷值达到预先设定的第1载荷阈值或从达到预先设定的第1载荷阈值起经过了规定的时间时,实施从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移、即从由第1控制器8进行的控制向由第2控制器9进行的控制的转移。
另外,在该情况下,例如如图4所示,也可以为,在主轴电动机73的负载电流值低于预先设定的第1电流阈值或从低于预先设定的第1电流阈值起经过了规定的时间时、以及在磨削磨具77的垂直载荷值低于预先设定的第1载荷阈值或从低于预先设定的第1载荷阈值起经过了规定的时间时,实施从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移。
另外,在本实施方式中,磨削装置1也可以不具有载荷测定器36。在该情况下,也可以为,例如在由负载电流值测定器78测定的负载电流值达到预先设定的第1电流阈值或从达到预先设定的第1电流阈值起经过了规定的时间时,实施从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移、即从由第1控制器8进行的控制向由第2控制器9进行的控制的转移。
另外,在从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移中,也可以不考虑主轴电动机73的负载电流值和磨削磨具77的垂直载荷值。在该情况下,在自发磨锐促进磨削工序中磨削磨具77的下表面在与晶片100接触之后进一步向接近晶片100的方向移动(下降)了规定量时,实施从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移、即从由第1控制器8进行的控制向由第2控制器9进行的控制的转移。
另外,也可以根据由厚度测定器60测定的晶片100的厚度来实施从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移。在该情况下,第1控制器8在自发磨锐促进磨削工序中提供上述的第1流体,一边利用厚度测定器60测定晶片100的厚度,一边利用磨削磨具77对晶片100进行磨削。然后,在厚度测定器60测定出的晶片100的厚度值达到预先设定的第1厚度阈值时,实施从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移、即从由第1控制器8进行的控制向由第2控制器9进行的控制的转移。
另外,在根据由厚度测定器60测定的晶片100的厚度来实施从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移的情况下,也可以停止(暂时中断)自发磨锐促进磨削加工来实施晶片100的厚度测定。
在该情况下,第1控制器8在自发磨锐促进磨削工序中提供促进磨削磨具77的下表面的自发磨锐的第1流体,利用磨削磨具77对晶片进行磨削,直到磨削磨具77的下表面在与晶片100接触之后进一步向接近晶片100的方向移动(下降)规定量为止。
之后,第1控制器8例如停止磨削磨具77和卡盘工作台20的旋转,实施利用厚度测定器60测定通过自发磨锐促进磨削工序磨削后的晶片100的厚度。而且,在通过厚度测定工序测定出的厚度未达到预先设定的第1厚度阈值时,第1控制器8实施再次实施自发磨锐促进磨削工序的再磨削工序。即,第1控制器8提供第1流体,利用磨削磨具77对晶片100进行磨削,直到磨削磨具77进一步向接近晶片100的方向移动(下降)通过厚度测定工序测定出的厚度与第1厚度阈值之差为止。之后,第1控制器8例如再次实施厚度测定工序而确认晶片100的厚度。
另一方面,在通过厚度测定工序测定出的厚度达到第1厚度阈值之后,实施从自发磨锐促进磨削工序向自发磨锐抑制磨削工序的转移、即从由第1控制器8进行的控制向由第2控制器9进行的控制的转移。即,第2控制器9实施如下的自发磨锐抑制磨削工序:提供抑制磨削磨具77的下表面的自发磨锐的上述的第2流体,利用磨削磨具77将晶片100磨削成预先设定的厚度。
该方法在晶片100的背面102上具有较大的凹凸的情况等在磨削加工中难以测定晶片100的厚度的情况下是有效的。另外,第1厚度阈值并不限于特定的厚度,也可以是规定的厚度范围。
另外,作为在晶片100的背面102上具有较大的凹凸的情况,例如能够举出在背面102上形成有台阶的较大的构造的情况、以及在背面102上隔开间隔地配置有多个被加工原材料的情况(Multi mount)。
另外,在本实施方式中,第1控制器8在自发磨锐促进磨削工序中的第2磨削速度V4下的磨削加工中判断使磨削中的磨削磨具77旋转的主轴电动机73的负载电流值是否达到预先设定的第1电流阈值或从达到预先设定的第1电流阈值起是否经过了规定的时间、磨削磨具77的垂直载荷值是否达到预先设定的第1载荷阈值或从达到预先设定的第1载荷阈值起是否经过了规定的时间、以及在自发磨锐促进磨削工序中磨削磨具77的下表面在与晶片100接触之后是否进一步向接近晶片100的方向移动(下降)了规定量。关于这一点,基于第1控制器8的上述的判断不限于在第2磨削速度V4下的磨削加工中实施,也可以在自发磨锐促进磨削工序中的任意的定时实施。
〔第2磨削方法〕
该第2磨削方法例如在对具有存在凹凸的背面102的晶片100进行磨削的情况下实施。
[保持工序]
在该工序中,与第1磨削方法同样地,作业者等以背面102朝上的方式将晶片100载置于卡盘工作台20的保持面22。然后,控制器7使未图示的吸引源与保持面22连通。由此,晶片100被保持面22吸引保持。
[自发磨锐抑制磨削工序]
接着,实施自发磨锐抑制磨削工序。在该自发磨锐抑制磨削工序中,如上所述,提供抑制磨削磨具77的下表面的自发磨锐的第2流体,利用磨削磨具77对晶片100进行磨削。在该工序中,按照抑制上述的自发磨锐的方式利用磨削磨具77对晶片100进行磨削。
具体而言,在该工序中,控制器7的第2控制器9一边通过第1提供机构80提供第2流体,一边使卡盘工作台20和磨削磨具77以规定的进给速度向相对接近的方向移动,对晶片100进行磨削。在本实施方式中,第2控制器9一边通过第1提供机构80向磨削磨具77和晶片100的背面102提供第2流体,一边使用垂直移动机构50使包含磨削磨具77的磨削机构70相对于卡盘工作台20在与保持面22垂直的Z轴方向上接近,由此对晶片100的背面102进行磨削。
更详细而言,首先,第2控制器9将磨削磨具77定位于上述的原点高度位置。此外,第2控制器9通过主轴电动机73使磨削磨具77进行旋转,并且通过卡盘工作台电动机34使保持着晶片100的卡盘工作台20的保持面22进行旋转。
另外,此时,第2控制器9通过第1提供机构80从第1液体源81对晶片100和磨削磨具77开始上述的第2流体(预先设定的第2流量的液体)的提供。
接着,第2控制器9使用垂直移动机构50使处于原点高度位置的磨削机构70的磨削磨具77相对于卡盘工作台20沿着Z轴方向接近。第2控制器9使磨削机构70以比较高速的初始速度V1按照接近卡盘工作台20的方式下降(时间范围T1),直到磨削磨具77的高度成为图2所示的空气切割开始高度h1为止。
然后,在磨削磨具77的下表面到达规定的空气切割开始高度h1之后,第2控制器9将基于垂直移动机构50对磨削机构70的下降速度设定为比初始速度V1慢的空气切割速度V2。然后,第2控制器9通过垂直移动机构50使磨削机构70以空气切割速度V2接近卡盘工作台20(时间范围T2)。
然后,在磨削磨具77的下表面到达与晶片100的背面102接触的高度h2之后,第2控制器9利用磨削磨具77以第1磨削速度V3对晶片100的背面102进行磨削(时间范围T3)。第1磨削速度V3比初始速度V1慢,例如是与空气切割速度V2相同的速度。
另外,第2控制器9在磨削中持续地监视由负载电流值测定器78测定的主轴电动机73的负载电流值、由载荷测定器36测定的磨削磨具77的垂直载荷值、以及磨削磨具77的下表面的与晶片100接触之后的下降量。
另外,第2控制器9适当地使用厚度测定器60来测定被磨削的晶片100的厚度。然后,在晶片100的厚度接近作为预先设定的厚度的目标厚度的情况下,第2控制器9使用垂直移动机构50使磨削机构70以比第1磨削速度V3慢的第2磨削速度V4接近卡盘工作台20(时间范围T4)。即,第2控制器9使磨削机构70的下降速度从第1磨削速度V3进一步变慢为第2磨削速度V4而继续进行磨削加工。
这里,在自发磨锐抑制磨削工序中,如上所述,一边将比较多的流量的第2流量的第2流体提供至磨削磨具77和晶片100,一边实施磨削。因此,磨削磨具77的冷却被促进,磨削磨具77的自发磨锐被抑制。
如上所述,在第2磨削方法中被磨削的晶片100是具有存在凹凸的背面102的晶片。在对这样的晶片100进行磨削的情况下,主轴电动机73的负载电流值和垂直载荷值不容易变高,背面102容易被磨削。因此,即使不促进磨削磨具77的自发磨锐,也能够良好地磨削背面102。另外,由于存在凹凸的背面102像修整板那样发挥功能,因此容易产生磨削磨具77的自发磨锐。因此,通过一边抑制磨削磨具77的自发磨锐一边实施磨削,能够良好地磨削晶片100,并且能够抑制磨削磨具77的磨损量。
另外,在这样的自发磨锐抑制磨削工序中的第2磨削速度V4下的磨削加工中,第2控制器9判断从使磨削中的磨削磨具77旋转的主轴电动机73的负载电流值达到预先设定的第2电流阈值起是否经过了规定的时间、从磨削磨具77的垂直载荷值达到预先设定的第2载荷阈值起是否经过了规定的时间、以及在自发磨锐抑制磨削工序中磨削磨具77的下表面在与晶片100接触之后是否进一步向接近晶片100的方向移动(下降)了规定量。
而且,在从主轴电动机73的负载电流值达到第2电流阈值起经过了规定的时间时、或者在从磨削磨具77的垂直载荷值达到第2载荷阈值起经过了规定的时间时、或者在自发磨锐抑制磨削工序中磨削磨具77的下表面在与晶片100接触之后进一步向接近晶片100的方向移动(下降)了规定量时,第2控制器9结束自发磨锐抑制磨削工序,第1控制器8实施自发磨锐促进磨削工序。即,磨削加工从自发磨锐抑制磨削工序转移到自发磨锐促进磨削工序,并从由第2控制器9进行的控制转移到由第1控制器8进行的控制。
图5是示出图2所示的时间范围T4中的负载电流值的变化的例子的曲线图。另外,从自发磨锐抑制磨削工序向自发磨锐促进磨削工序的转移的实施并不限定于时间范围T4,也可以在时间范围T3内实施。
例如如图5所示,在从主轴电动机73的负载电流值或者磨削磨具77的垂直载荷值达到预先设定的第2电流阈值或者第2载荷阈值起经过了规定的时间P2时,实施从自发磨锐抑制磨削工序向自发磨锐促进磨削工序的转移。该规定的时间P2例如预先设定在第1控制器8和第2控制器9中。
即,具有凹凸的晶片100的背面102随着被磨削而成为平坦的面。而且,在从负载电流值达到第2电流阈值起经过了规定的时间时、或者从垂直载荷值达到第2载荷阈值起经过了规定的时间时、或者在磨削磨具77的下表面在与晶片100接触之后进一步向接近晶片100的方向移动(下降)了规定量时,晶片100的背面102变得平坦到促进了磨削磨具77的自发磨锐的一方能够良好地磨削的程度。因此,此时,磨削加工向自发磨锐促进磨削工序转移。
另外,在成为在自发磨锐促进磨削工序之前实施自发磨锐抑制磨削工序的第2磨削方法的磨削对象的具有存在凹凸的背面102的晶片100中,背面102的凹凸的高低差在初始状态(磨削前的状态)下例如为10μm以上。即,关于是否对晶片100实施第2磨削方法,例如能够以该晶片100的背面102的凹凸的高低差是否为10μm以上为基准来进行判断。
另外,图5所示的规定的时间P2也可以是0秒。在该情况下,在主轴电动机73的负载电流值达到预先设定的第2电流阈值时、或者在磨削磨具77的垂直载荷值达到预先设定的第2载荷阈值时、或者在自发磨锐抑制磨削工序中磨削磨具77的下表面在与晶片100接触之后进一步向接近晶片100的方向移动(下降)了规定量时,实施从自发磨锐抑制磨削工序向自发磨锐促进磨削工序的转移。
因此,在本实施方式中,在主轴电动机73的负载电流值达到预先设定的第2电流阈值或从达到预先设定的第2电流阈值起经过了规定的时间时、或者在磨削磨具77的垂直载荷值达到预先设定的第2载荷阈值或从达到预先设定的第2载荷阈值起经过了规定的时间时、或者在自发磨锐抑制磨削工序中磨削磨具77的下表面在与晶片100接触之后进一步向接近晶片100的方向移动(下降)了规定量时,实施从自发磨锐抑制磨削工序向自发磨锐促进磨削工序的转移。
[自发磨锐促进磨削工序]
在该自发磨锐促进磨削工序中,提供促进磨削磨具77的下表面的自发磨锐的第1流体,利用磨削磨具77将晶片100磨削成作为预先设定的厚度的目标厚度。在该工序中,按照促进上述的自发磨锐的方式利用磨削磨具77对晶片100进行磨削。
具体而言,在该工序中,控制器7的第1控制器8一边通过第1提供机构80提供第1流体,一边使卡盘工作台20和磨削磨具77以规定的进给速度向相对接近的方向移动,对晶片100进行磨削。在本实施方式中,第1控制器8一边通过第1提供机构80向磨削磨具77和晶片100的背面102提供第1流体,一边使用垂直移动机构50使包含磨削磨具77的磨削机构70相对于卡盘工作台20在与保持面22垂直的Z轴方向上接近,由此对晶片100的背面102进行磨削。
更详细而言,第1控制器8紧接着由第2控制器9控制的自发磨锐抑制磨削工序,在将磨削机构70的下降速度维持在第2磨削速度V4的状态下继续进行磨削加工。此时,第1控制器8通过第1提供机构80从第1液体源81对晶片100和磨削磨具77提供第1流体。如上所述,该第1流体是比第2流量少的第1流量的液体。
在自发磨锐促进磨削工序中,一边将比第2流量少的第1流量的液体即第1流体向磨削磨具77和晶片100提供,一边实施磨削。因此,磨削磨具77的自发磨锐被促进。
然后,在晶片100的厚度达到目标值之后,第1控制器8停止使磨削机构70接近卡盘工作台20的保持面22的下降动作而维持磨削磨具77的高度,由此实施无火花磨削加工(时间范围T5)。
之后,第1控制器8使用垂直移动机构50使磨削机构70以预先设定的退出切割加工速度V6缓慢地上升,从而实施退出切割加工(图2的时间范围T6)。然后,控制器7实施退出切割加工直至磨削磨具77从晶片100的背面102分离为止。
在退出切割加工结束后,第1控制器8使用垂直移动机构50使磨削机构70以比较高速的退避速度V7退避到原点高度位置(时间范围T7)。由此,第2磨削方法结束。
这样,在第2磨削方法中,也根据主轴电动机73的负载电流值、磨削磨具77的垂直载荷值或者磨削磨具77的下表面的下降量,一边切换由第1控制器8控制的自发磨锐促进磨削工序和由第2控制器9控制的自发磨锐抑制磨削工序,一边实施磨削。因此,与仅通过自发磨锐促进磨削工序对晶片100进行磨削的情况相比,能够减少磨粒从磨削磨具77的脱落而抑制磨削磨具77的磨损量。另外,与仅通过自发磨锐抑制磨削工序对晶片100进行磨削的情况相比,能够节约向磨削磨具77提供的流体以及缩短磨削时间,并且能够提高晶片100的加工品质。即,在本实施方式中,在对晶片100进行磨削时,能够在保持加工品质的同时减少磨粒从磨削磨具77的脱落而抑制磨削磨具77的磨损,从而减少磨削磨轮75的更换频率。
另外,例如如图5所示,也可以为,在主轴电动机73的负载电流值超过预先设定的第2电流阈值或从超过预先设定的第2电流阈值起经过了规定的时间时、或者在磨削磨具77的垂直载荷值超过预先设定的第2载荷阈值或从超过预先设定的第2载荷阈值起经过了规定的时间时、或者在自发磨锐抑制磨削工序中磨削磨具77的下表面(接触面)在与晶片100接触之后进一步向接近晶片100的方向移动(下降)了规定量时,实施从自发磨锐抑制磨削工序向自发磨锐促进磨削工序的转移。
另外,在本实施方式中,在从自发磨锐抑制磨削工序向自发磨锐促进磨削工序的转移中,也可以不考虑磨削磨具77的下表面的下降量。在该情况下,在由负载电流值测定器78测定的负载电流值达到预先设定的第2电流阈值或从达到预先设定的第2电流阈值起经过了规定的时间时、或者在由载荷测定器36测定的垂直载荷值达到预先设定的第2载荷阈值或从达到预先设定的第2载荷阈值起经过了规定的时间时,实施从自发磨锐抑制磨削工序向自发磨锐促进磨削工序的转移、即从由第2控制器9进行的控制向由第1控制器8进行的控制的转移。
另外,在该情况下,也可以在由负载电流值测定器78测定的负载电流值达到预先设定的第2电流阈值或从达到预先设定的第2电流阈值起经过了规定的时间时、以及在由载荷测定器36测定的垂直载荷值达到预先设定的第2载荷阈值或从达到预先设定的第2载荷阈值起经过了规定的时间时,实施从自发磨锐抑制磨削工序向自发磨锐促进磨削工序的转移、即从由第2控制器9进行的控制向由第1控制器8进行的控制的转移。
另外,在该情况下,例如如图5所示,也可以为,在主轴电动机73的负载电流值超过预先设定的第2电流阈值或从超过预先设定的第2电流阈值起经过了规定的时间时、以及在磨削磨具77的垂直载荷值超过预先设定的第2载荷阈值或从超过预先设定的第2载荷阈值起经过了规定的时间时,实施从自发磨锐抑制磨削工序向自发磨锐促进磨削工序的转移。
另外,在本实施方式中,磨削装置1也可以不具有载荷测定器36。在该情况下,也可以为,例如在由负载电流值测定器78测定的负载电流值达到预先设定的第2电流阈值或从达到预先设定的第2电流阈值起经过了规定的时间时,实施从自发磨锐抑制磨削工序向自发磨锐促进磨削工序的转移、即从由第2控制器9进行的控制向由第1控制器8进行的控制的转移。
另外,在从自发磨锐抑制磨削工序向自发磨锐促进磨削工序的转移中,也可以不考虑主轴电动机73的负载电流值和磨削磨具77的垂直载荷值。在该情况下,在自发磨锐抑制磨削工序中磨削磨具77的下表面在与晶片100接触之后进一步向接近晶片100的方向移动(下降)了规定量时,实施从自发磨锐抑制磨削工序向自发磨锐促进磨削工序的转移、即从由第2控制器9进行的控制向由第1控制器8进行的控制的转移。
另外,也可以根据由厚度测定器60测定的晶片100的厚度来实施从自发磨锐抑制磨削工序向自发磨锐促进磨削工序的转移。在该情况下,第2控制器9在自发磨锐抑制磨削工序中提供上述的第2流体,一边利用厚度测定器60测定晶片100的厚度,一边利用磨削磨具77对晶片100进行磨削。然后,在厚度测定器60测定出的晶片100的厚度值达到预先设定的第2厚度阈值时,实施从自发磨锐抑制磨削工序向自发磨锐促进磨削工序的转移、即从由第2控制器9进行的控制向由第1控制器8进行的控制的转移。
另外,在根据由厚度测定器60测定的晶片100的厚度来实施从自发磨锐抑制磨削工序向自发磨锐促进磨削工序的转移的情况下,也可以停止(暂时中断)自发磨锐抑制磨削加工来实施晶片100的厚度测定。
在该情况下,第2控制器9在自发磨锐抑制磨削工序中提供抑制磨削磨具77的下表面的自发磨锐的第2流体,利用磨削磨具77对晶片进行磨削,直到磨削磨具77的下表面在与晶片100接触之后进一步向接近晶片100的方向移动(下降)规定量为止。
之后,第2控制器9例如停止磨削磨具77和卡盘工作台20的旋转,实施利用厚度测定器60测定通过自发磨锐抑制磨削工序磨削后的晶片100的厚度。而且,在通过厚度测定工序测定出的厚度未达到预先设定的第2厚度阈值时,第2控制器9实施再次实施自发磨锐抑制磨削工序的再磨削工序。即,第2控制器9提供第2流体,利用磨削磨具77对晶片100进行磨削,直到磨削磨具77进一步向接近晶片100的方向移动(下降)通过厚度测定工序测定出的厚度与第2厚度阈值之差为止。之后,第2控制器9例如再次实施厚度测定工序而确认晶片100的厚度。
另一方面,在通过厚度测定工序测定出的厚度达到第2厚度阈值之后,实施从自发磨锐抑制磨削工序向自发磨锐促进磨削工序的转移、即从由第2控制器9进行的控制向由第1控制器8进行的控制的转移。即,第1控制器8实施如下的自发磨锐促进磨削工序:提供促进磨削磨具77的下表面的自发磨锐的上述的第1流体,利用磨削磨具77将晶片100磨削成预先设定的厚度。
该方法在晶片100的背面102上具有较大的凹凸的情况等在磨削加工中难以测定晶片100的厚度的情况下是有效的。另外,第2厚度阈值并不限于特定的厚度,也可以是规定的厚度范围。
另外,在本实施方式中,第2控制器9在自发磨锐抑制磨削工序中的第2磨削速度V4下的磨削加工中判断使磨削中的磨削磨具77旋转的主轴电动机73的负载电流值是否达到预先设定的第2电流阈值或从达到预先设定的第2电流阈值起是否经过了规定的时间、磨削磨具77的垂直载荷值是否达到预先设定的第2载荷阈值或从达到预先设定的第2载荷阈值起是否经过了规定的时间、以及在自发磨锐抑制磨削工序中磨削磨具77的下表面在与晶片100接触之后是否进一步向接近晶片100的方向移动(下降)了规定量。关于这一点,基于第2控制器9的上述的判断不限于在第2磨削速度V4下的磨削加工中实施,也可以在自发磨锐抑制磨削工序中的任意的定时实施。
另外,在上述的第1磨削方法中,先实施自发磨锐促进磨削工序,在根据第1电流阈值、第1载荷阈值以及/或者磨削磨具77的下降量而转移到自发磨锐抑制磨削工序之后,在该自发磨锐抑制磨削工序中,对晶片100进行磨削直至达到目标厚度。与此相关,也可以为,在转移到自发磨锐抑制磨削工序之后,根据第2电流阈值、第2载荷阈值以及/或者磨削磨具77的下降量而转移到第2次自发磨锐促进磨削工序,在该工序中对晶片100进行磨削直至达到目标厚度。进而,也可以为,在转移到第2次自发磨锐促进磨削工序之后,根据第1电流阈值等而转移到第2次自发磨锐抑制磨削工序,在该工序中对晶片100进行磨削直至达到目标厚度。
同样地,在先实施自发磨锐抑制磨削工序的第2磨削方法中,也可以在使用第2电流阈值等转移到自发磨锐促进磨削工序之后,根据第1电流阈值等而转移到第2次自发磨锐抑制磨削工序,在该工序中对晶片100进行磨削直至达到目标厚度。进而,也可以在第2次自发磨锐抑制磨削工序之后,根据第2电流阈值等而转移到第2次自发磨锐促进磨削工序,在该工序中对晶片100进行磨削直至达到目标厚度。
另外,在本实施方式中,在自发磨锐促进磨削工序中使用的第1流体是预先设定的第1流量的液体,在自发磨锐抑制磨削工序中使用的第2流体是比预先设定的第1流量多的第2流量的液体。与此相关,第1流体与第2流体相比,只要是抑制磨削磨具77的冷却而促进磨削磨具77的自发磨锐的流体即可。
例如,第1流体也可以是预先设定的第3流量的空气,第2流体也可以是预先设定的第4流量的液体。即,在自发磨锐促进磨削工序中,第1控制器8也可以通过第1提供机构80从第1空气源82对晶片100和磨削磨具77提供第3流量的空气。
通过使用空气作为第1流体,与使用液体的情况相比,能够进一步促进磨削磨具77的自发磨锐。在该情况下,作为第1流体的空气的流量即第3流量例如被设定为100L/min~500L/min。另外,作为第2流体的流量的第4流量可以是能够抑制自发磨锐的任意的流量。
另外,第1流体或第2流体例如也可以是预先设定的总流量为第5流量的液体(例如水)与空气(例如压缩空气)的混合流体(二流体)。该混合流体虽然冷却能力比液体小,但使磨粒飞散的能力较高。另外,该混合流体具有比空气高的冷却能力。
例如,也可以为,作为自发磨锐促进磨削工序中的第1流体,使用总流量为第5流量的混合流体,另一方面,作为自发磨锐抑制磨削工序中的第2流体,使用第2流量的液体。另外,也可以为,作为自发磨锐促进磨削工序中的第1流体,使用第3流量的空气,另一方面,作为自发磨锐抑制磨削工序中的第2流体,使用总流量为第5流量的混合流体。
另外,第1流体和第2流体这两者也可以是液体与空气的混合流体。在该情况下,也可以为,以第5流量的总流量提供第1流体,以比第5流量多的第6流量的总流量提供第2流体。即,也可以为,第1流体的总流量是预先设定的第5流量,该第2流体的总流量是比第5流量多的第6流量。
另外,在本实施方式中,第1控制器8和第2控制器9使用第1提供机构80作为流体提供机构来实施磨削。与此相关,第1控制器8和第2控制器9也可以代替第1提供机构80或者除了第1提供机构80以外还使用第2提供机构85作为流体提供机构来实施磨削。
即,第1流体和第2流体也可以从第1提供机构80和第2提供机构85中的任意一方或双方提供。在该情况下,第1流体和第2流体的上述的第1~第6流量是指从第1提供机构80和第2提供机构85提供的第1流体和第2流体的总量(总流量)。
另外,在本实施方式中,如图1所示,示出了利用环状的磨削磨具77的下表面对晶片100进行磨削的磨削装置1。与此相关,本实施方式的磨削装置也可以是图6的(a)和图6的(b)所示的边缘磨削装置2。
边缘磨削装置2是利用旋转的倒角磨具121的接触面对晶片100进行磨削的磨削装置的一例。特别是,边缘磨削装置2是用于通过边缘磨削(倒角加工)将残留在晶片100的外周部(边缘)的角去除的装置。
如图6的(a)所示,边缘磨削装置2具有:卡盘工作台111,其对晶片100进行保持,以晶片100的中心为轴线进行旋转;以及作为磨削机构的一例的边缘磨削机构120。
边缘磨削机构120具有环状的倒角磨具121和使倒角磨具121以其中心为中心进行旋转的电动机123,对晶片100的边缘进行磨削。另外,边缘磨削机构120具有负载电流值测定器124。负载电流值测定器124对使倒角磨具121进行旋转的电动机123的负载电流值进行测定。
此外,边缘磨削装置2具有移动机构125和流体提供机构130。移动机构125使卡盘工作台111和边缘磨削机构120(倒角磨具121)在晶片100的径向(与倒角磨具121的旋转轴线垂直的方向)上向相对接近和相对远离的方向移动。流体提供机构130以能够进行流量调整的方式切换上述的第1流体或第2流体而对晶片100和倒角磨具121提供。
此外,边缘磨削装置2具有载荷测定器112。在通过移动机构125使卡盘工作台111和边缘磨削机构120(倒角磨具121)在晶片100的径向上向相互接近的方向相对地移动时,载荷测定器112对相对地施加于倒角磨具121和晶片100的载荷值、即在磨削加工中将磨削磨具77按压于晶片100的载荷值进行测定。载荷测定器112可以设置于卡盘工作台111,也可以设置于边缘磨削机构120。
此外,边缘磨削装置2与磨削装置1同样地具有上述的控制器7,并且控制器7具有上述的第1控制器8和第2控制器9。
在具有这样的结构的边缘磨削装置2中,如图6的(a)所示,使作为旋转的倒角磨具121的接触面的侧面122与旋转的晶片100的边缘(外周部)接触,通过移动机构125使倒角磨具121向接近晶片100的方向(-X方向)移动。由此,如图6的(b)所示,晶片100的边缘被磨削例如磨削量D。该磨削量D是基于移动机构125的倒角磨具121在-X方向上的移动量、即作为倒角磨具121的接触面的侧面122在与晶片100接触之后进一步向接近晶片100的方向移动的量。
而且,在边缘磨削装置2中,通过控制器7的控制,能够对晶片100实施上述的第1磨削方法和第2磨削方法。
即,在第1磨削方法中,如图3和图4所示,首先,实施由第1控制器8控制的使用第1流体的自发磨锐促进磨削工序,对负载电流值、载荷值以及/或者倒角磨具121的移动量进行测定。然后,在负载电流值、载荷值以及/或者倒角磨具121的移动量成为第1电流阈值、第1载荷阈值以及/或者规定量时,转移到由第2控制器9控制的使用第2流体的自发磨锐抑制磨削工序,将晶片100磨削成例如具有预先设定的直径。
另外,在第2磨削方法中,如图5所示,首先,实施由第2控制器9控制的使用第2流体的自发磨锐抑制磨削工序,对负载电流值、载荷值以及/或者倒角磨具121的移动量进行测定。然后,在负载电流值、载荷值以及/或者倒角磨具121的移动量成为第2电流阈值、第2载荷阈值以及/或者规定量时,转移到由第1控制器8控制的使用第1流体的自发磨锐促进磨削工序,将晶片100磨削成例如具有预先设定的直径。
在边缘磨削装置2中,也一边切换自发磨锐促进磨削工序和自发磨锐抑制磨削工序一边实施磨削,因此与仅通过自发磨锐促进磨削工序对晶片100进行磨削的情况相比,能够减少磨粒从倒角磨具121的脱落而抑制倒角磨具121的磨损量。另外,与仅通过自发磨锐抑制磨削工序对晶片100进行磨削的情况相比,能够节约向倒角磨具121提供的流体以及缩短磨削时间,并且能够提高晶片100的加工品质。即,在对晶片100进行磨削时,能够在保持加工品质的同时减少磨粒从倒角磨具121的脱落而抑制倒角磨具121的磨损,从而减少倒角磨具121的更换频率。
这样,在本发明中,通过权利要求所示的触发使磨削水量变化,从而在1片晶片的加工循环中,实施包含自发磨锐促进磨削工序和自发磨锐抑制磨削工序的磨削工序,能够提高连续磨削的各晶片的加工品质,并且能够削减磨削磨具的磨损量。因此,能够针对加工循环中的晶片得到效果。

Claims (21)

1.一种晶片的磨削方法,利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,
该晶片的磨削方法具有如下的工序:
自发磨锐促进磨削工序,提供促进该磨具的该接触面的自发磨锐的第1流体,利用该磨具对该晶片进行磨削;以及
自发磨锐抑制磨削工序,提供抑制该磨具的该接触面的自发磨锐的第2流体,利用该磨具对该晶片进行磨削,
在该自发磨锐促进磨削工序中,在磨削中的使该磨具旋转的主轴电动机的负载电流值达到预先设定的第1电流阈值或从达到预先设定的第1电流阈值起经过了第1规定的时间时、或者在将该磨具按压于该晶片的载荷值达到预先设定的第1载荷阈值或从达到预先设定的第1载荷阈值起经过了第2规定的时间时、或者在该自发磨锐促进磨削工序中该磨具的该接触面在与晶片接触之后进一步向接近晶片的方向移动了规定量时,从该自发磨锐促进磨削工序转移到该自发磨锐抑制磨削工序。
2.一种晶片的磨削方法,利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,
该晶片的磨削方法具有如下的工序:
自发磨锐促进磨削工序,提供促进该磨具的该接触面的自发磨锐的第1流体,利用该磨具对该晶片进行磨削;以及
自发磨锐抑制磨削工序,提供抑制该磨具的该接触面的自发磨锐的第2流体,利用该磨具对该晶片进行磨削,
在该自发磨锐促进磨削工序中,在磨削中的使该磨具旋转的主轴电动机的负载电流值达到预先设定的第1电流阈值或从达到预先设定的第1电流阈值起经过了第1规定的时间时、以及在将该磨具按压于该晶片的载荷值达到预先设定的第1载荷阈值或从达到预先设定的第1载荷阈值起经过了第2规定的时间时,从该自发磨锐促进磨削工序转移到该自发磨锐抑制磨削工序。
3.一种晶片的磨削方法,利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,
该晶片的磨削方法具有如下的工序:
自发磨锐抑制磨削工序,提供抑制该磨具的该接触面的自发磨锐的第2流体,利用该磨具对该晶片进行磨削;以及
自发磨锐促进磨削工序,提供促进该磨具的该接触面的自发磨锐的第1流体,利用该磨具对该晶片进行磨削,
在该自发磨锐抑制磨削工序中,在磨削中的使该磨具旋转的主轴电动机的负载电流值达到预先设定的第2电流阈值或从达到预先设定的第2电流阈值起经过了第1规定的时间时、或者在将该磨具按压于该晶片的载荷值达到预先设定的第2载荷阈值或从达到预先设定的第2载荷阈值起经过了第2规定的时间时、或者在该自发磨锐抑制磨削工序中该磨具的该接触面在与晶片接触之后进一步向接近晶片的方向移动了规定量时,从该自发磨锐抑制磨削工序转移到该自发磨锐促进磨削工序。
4.一种晶片的磨削方法,利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,
该晶片的磨削方法具有如下的工序:
自发磨锐抑制磨削工序,提供抑制该磨具的该接触面的自发磨锐的第2流体,利用该磨具对该晶片进行磨削;以及
自发磨锐促进磨削工序,提供促进该磨具的该接触面的自发磨锐的第1流体,利用该磨具对该晶片进行磨削,
在该自发磨锐抑制磨削工序中,在磨削中的使该磨具旋转的主轴电动机的负载电流值达到预先设定的第2电流阈值或从达到预先设定的第2电流阈值起经过了第1规定的时间时、以及在将该磨具按压于该晶片的载荷值达到预先设定的第2载荷阈值或从达到预先设定的第2载荷阈值起经过了第2规定的时间时,从该自发磨锐抑制磨削工序转移到该自发磨锐促进磨削工序。
5.一种晶片的磨削方法,利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,
该晶片的磨削方法具有如下的工序:
自发磨锐促进磨削工序,提供促进该磨具的该接触面的自发磨锐的第1流体,一边利用厚度测定器测定该晶片的厚度,一边利用该磨具对该晶片进行磨削;以及
自发磨锐抑制磨削工序,提供抑制该磨具的该接触面的自发磨锐的第2流体,利用该磨具将该晶片磨削成预先设定的厚度,
在该厚度测定器测定出的该晶片的厚度达到预先设定的第1厚度阈值时,从该自发磨锐促进磨削工序转移到该自发磨锐抑制磨削工序。
6.一种晶片的磨削方法,利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,
该晶片的磨削方法具有如下的工序:
自发磨锐促进磨削工序,提供促进该磨具的该接触面的自发磨锐的第1流体,利用该磨具对该晶片进行磨削,直至该磨具的该接触面在与该晶片接触之后进一步向接近该晶片的方向移动规定量为止;
厚度测定工序,利用厚度测定器对通过该自发磨锐促进磨削工序磨削后的该晶片的厚度进行测定;
自发磨锐抑制磨削工序,提供抑制该磨具的该接触面的自发磨锐的第2流体,利用该磨具将该晶片磨削成预先设定的厚度;以及
再磨削工序,在通过该厚度测定工序测定出的厚度未达到预先设定的第1厚度阈值时,提供该第1流体,利用该磨具对该晶片进行磨削,直至该磨具进一步向接近该晶片的方向移动通过该厚度测定工序测定出的厚度与该第1厚度阈值的差为止,
在通过该厚度测定工序测定出的厚度达到该第1厚度阈值之后,从该自发磨锐促进磨削工序转移到该自发磨锐抑制磨削工序。
7.一种晶片的磨削方法,利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,
该晶片的磨削方法具有如下的工序:
自发磨锐抑制磨削工序,提供抑制该磨具的该接触面的自发磨锐的第2流体,一边利用厚度测定器测定该晶片的厚度,一边利用该磨具对该晶片进行磨削;以及
自发磨锐促进磨削工序,提供促进该磨具的该接触面的自发磨锐的第1流体,利用该磨具将该晶片磨削成预先设定的厚度,
在该厚度测定器测定出的该晶片的厚度达到预先设定的第2厚度阈值时,从该自发磨锐抑制磨削工序转移到该自发磨锐促进磨削工序。
8.一种晶片的磨削方法,利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,
该晶片的磨削方法具有如下的工序:
自发磨锐抑制磨削工序,提供抑制该磨具的该接触面的自发磨锐的第2流体,利用该磨具对该晶片进行磨削,直至该磨具的该接触面在与该晶片接触之后进一步向接近该晶片的方向移动规定量为止;
厚度测定工序,利用厚度测定器对通过该自发磨锐抑制磨削工序磨削后的该晶片的厚度进行测定;
自发磨锐促进磨削工序,提供促进该磨具的该接触面的自发磨锐的第1流体,利用该磨具将该晶片磨削成预先设定的厚度;以及
再磨削工序,在通过该厚度测定工序测定出的厚度未达到预先设定的第2厚度阈值时,提供该第2流体,利用该磨具对该晶片进行磨削,直至该磨具进一步向接近该晶片的方向移动通过该厚度测定工序测定出的厚度与该第2厚度阈值的差为止,
在通过该厚度测定工序测定出的厚度达到该第2厚度阈值之后,从该自发磨锐抑制磨削工序转移到该自发磨锐促进磨削工序。
9.根据权利要求1所述的晶片的磨削方法,其中,
在磨削中的使该磨具旋转的该主轴电动机的负载电流值低于预先设定的第1电流阈值或从低于预先设定的第1电流阈值起经过了第3规定的时间时、或者在将该磨具按压于该晶片的该载荷值低于预先设定的第1载荷阈值或从低于预先设定的第1载荷阈值起经过了第4规定的时间时、或者在该自发磨锐促进磨削工序中该磨具的该接触面在与晶片接触之后进一步向接近晶片的方向移动了规定量时,实施从该自发磨锐促进磨削工序向该自发磨锐抑制磨削工序的转移。
10.根据权利要求2所述的晶片的磨削方法,其中,
在磨削中的使该磨具旋转的该主轴电动机的负载电流值低于预先设定的第1电流阈值或从低于预先设定的第1电流阈值起经过了第3规定的时间时、以及在将该磨具按压于该晶片的该载荷值低于预先设定的第1载荷阈值或从低于预先设定的第1载荷阈值起经过了第4规定的时间时,实施从该自发磨锐促进磨削工序向该自发磨锐抑制磨削工序的转移。
11.根据权利要求3所述的晶片的磨削方法,其中,
在磨削中的使该磨具旋转的该主轴电动机的负载电流值超过预先设定的第2电流阈值或从超过预先设定的第2电流阈值起经过了第3规定的时间时、或者在将该磨具按压于该晶片的该载荷值超过预先设定的第2载荷阈值或从超过预先设定的第2载荷阈值起经过了第4规定的时间时、或者在该自发磨锐抑制磨削工序中该磨具的该接触面在与晶片接触之后进一步向接近晶片的方向移动了规定量时,实施从该自发磨锐抑制磨削工序向该自发磨锐促进磨削工序的转移。
12.根据权利要求4所述的晶片的磨削方法,其中,
在磨削中的使该磨具旋转的主轴电动机的负载电流值超过预先设定的第2电流阈值或从超过预先设定的第2电流阈值起经过了第3规定的时间时、以及在将该磨具按压于该晶片的该载荷值超过预先设定的第2载荷阈值或从超过预先设定的第2载荷阈值起经过了第4规定的时间时,实施从该自发磨锐抑制磨削工序向该自发磨锐促进磨削工序的转移。
13.根据权利要求1至12中的任意一项所述的晶片的磨削方法,其中,
该第1流体是预先设定的第1流量的液体,
该第2流体是比预先设定的该第1流量多的第2流量的液体。
14.根据权利要求1至12中的任意一项所述的晶片的磨削方法,其中,
该第1流体是预先设定的第3流量的空气,
该第2流体是预先设定的第4流量的液体。
15.根据权利要求1至12中的任意一项所述的晶片的磨削方法,其中,
该第1流体或该第2流体是液体与空气的混合流体。
16.根据权利要求1至12中的任意一项所述的晶片的磨削方法,其中,
该第1流体和该第2流体是液体与空气的混合流体,
该第1流体以第5流量的总流量被提供,该第2流体以比该第5流量多的第6流量的总流量被提供。
17.一种磨削装置,其利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,
该磨削装置具有:
卡盘工作台,其对该晶片进行保持;
磨削机构,其对该晶片进行磨削,具有使环状的该磨具以该磨具的中心为中心进行旋转的电动机;
移动机构,其使该卡盘工作台和该磨削机构向相对接近和相对远离的方向移动;
流体提供机构,其以能够进行流量调整的方式切换第1流体或第2流体而向该晶片和该磨具提供;
负载电流值测定器,其对使该磨具旋转的该电动机的负载电流值进行测定;以及
控制器,
该控制器包含:
第1控制器,其一边通过该流体提供机构提供该第1流体,一边使该卡盘工作台和该磨具以规定的进给速度向相对接近的方向移动而对该晶片进行磨削;以及
第2控制器,其一边通过该流体提供机构提供该第2流体,一边使该卡盘工作台和该磨具以规定的进给速度向相对接近的方向移动而对该晶片进行磨削,
在该负载电流值达到预先设定的第1电流阈值或从达到预先设定的第1电流阈值起经过了第1规定的时间时,实施从由该第1控制器进行的控制向由该第2控制器进行的控制的转移,
在该负载电流值达到预先设定的第2电流阈值或从达到预先设定的第2电流阈值起经过了第2规定的时间时,实施从由该第2控制器进行的控制向由该第1控制器进行的控制的转移。
18.根据权利要求17所述的磨削装置,其中,
该磨削装置还具有载荷测定器,该载荷测定器对相对地施加于该磨具和该晶片的载荷值进行测定,
在该载荷值达到预先设定的第1载荷阈值或从达到预先设定的第1载荷阈值起经过了第3规定的时间时,也实施从由该第1控制器进行的控制向由该第2控制器进行的控制的转移,
在该载荷值达到预先设定的第2载荷阈值或从达到预先设定的第2载荷阈值起经过了第4规定的时间时,也实施从由该第2控制器进行的控制向由该第1控制器进行的控制的转移。
19.一种磨削装置,其利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,
该磨削装置具有:
卡盘工作台,其对该晶片进行保持;
磨削机构,其对该晶片进行磨削,具有使环状的该磨具以该磨具的中心为中心进行旋转的电动机;
移动机构,其使该卡盘工作台和该磨削机构向相对接近和相对远离的方向移动;
流体提供机构,其以能够进行流量调整的方式切换第1流体或第2流体而向该晶片和该磨具提供;以及
控制器,
该控制器包含:
第1控制器,其一边通过该流体提供机构提供该第1流体,一边使该卡盘工作台和该磨具以第1规定的进给速度向相对接近的方向移动而对该晶片进行磨削;以及
第2控制器,其一边通过该流体提供机构提供该第2流体,一边使该卡盘工作台和该磨具以第2规定的进给速度向相对接近的方向移动而对该晶片进行磨削,
在该磨具的该接触面在与晶片接触之后进一步向接近晶片的方向移动了规定量时,实施从由该第1控制器进行的控制向由该第2控制器进行的控制的转移、或者从由该第2控制器进行的控制向由该第1控制器进行的控制的转移。
20.一种磨削装置,其利用旋转的磨具的接触面对晶片进行磨削,其中,
该磨削装置具有:
卡盘工作台,其对该晶片进行保持;
磨削机构,其对该晶片进行磨削,具有使环状的该磨具以该磨具的中心为中心进行旋转的电动机;
移动机构,其使该卡盘工作台和该磨削机构向相对接近和相对远离的方向移动;
流体提供机构,其以能够进行流量调整的方式向该晶片和该磨具提供流体;
负载电流值测定器,其对使该磨具旋转的该电动机的负载电流值进行测定;
载荷测定器,其对相对地施加于该磨具和该晶片的载荷值进行测定;以及
控制器,
该控制器包含:
第1控制器,其一边通过该流体提供机构提供第1流体,一边使该卡盘工作台和该磨具以第1规定的进给速度向相对接近的方向移动而对该晶片进行磨削;以及
第2控制器,其一边通过该流体提供机构提供第2流体,一边使该卡盘工作台和该磨具以第2规定的进给速度向相对接近的方向移动而对该晶片进行磨削,
在该负载电流值达到预先设定的第1电流阈值或从达到预先设定的第1电流阈值起经过了第1规定的时间时、以及在该载荷值达到预先设定的第1载荷阈值或从达到预先设定的第1载荷阈值起经过了第2规定的时间时,实施从由该第1控制器进行的控制向由该第2控制器进行的控制的转移,
在该负载电流值达到预先设定的第2电流阈值或从达到预先设定的第2电流阈值起经过了第3规定的时间时、以及在该载荷值达到预先设定的第2载荷阈值或从达到预先设定的第2载荷阈值起经过了第4规定的时间时,实施从由该第2控制器进行的控制向由该第1控制器进行的控制的转移。
21.根据权利要求17或20所述的磨削装置,其中,
该磨削装置还具有厚度测定器,该厚度测定器对该卡盘工作台所保持的该晶片的厚度进行测定,
在由该厚度测定器测定出的该晶片的厚度达到预先设定的第1厚度阈值时,也实施从由该第1控制器进行的控制向由该第2控制器进行的控制的转移,
在由该厚度测定器测定出的该晶片的厚度达到预先设定的第2厚度阈值时,也实施从由该第2控制器进行的控制向由该第1控制器进行的控制的转移。
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