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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schleifscheibe bzw. -rad bzw. -stein bzw. einen kreisrunden Schleifkörper, welcher geeignet ist zum Schleifen einer Seite eines Halbleiterwafers bzw. einer Halbleiterscheibe insbesondere, aber ist nicht darauf beschränkt.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Die
DE 24 25 179 A1 zeigt eine Schleifscheibe mit einer aktiven Schleifschicht am Schleifscheibenkörper für ein Schleifen mit Elektrolyt oder Spülmittel. Eine innere Ringfläche ist als Hohlraum ausgebildet und durch eine Kehle begrenzt. Vom Hohlraum gehen unterhalb der Kehle radiale Verteilungskanäle für Elektrolyt oder ein Spülmittel aus, die mit axialen Verteilungskanälen und über diese mit Oberflächenspülnuten der aktiven Schleifscheibenschicht verbunden sind.
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Aus der
DE 7 236 091 U ist eine Schleifvorrichtung mit Segmentkopf mit Kühlwasserführung von innen bekannt, bei der Schleifsegmente auf ihrer Innenseite mit Rinnen bzw. Einwölbungen versehen sind, die schräg nach unten außen verlaufen, so dass ihr Fußpunkt am weitesten von der Drehachse entfernt ist.
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Die
DE 200 02 338 U1 offenbart eine Maschine zum einseitigen Bearbeiten der Oberflächen von Werkstücken mit einem Maschinengestell, einer um eine vertikale Achse drehbar im Gestell gelagerten Arbeitsscheibe mit nach unten weisender Arbeitsfläche, die von einem Antriebsmotor angetrieben ist, einer Mehrzahl von Antriebsspindeln, die auf einem Kreis in gleichen Umfangsabständen um eine vertikale Achse unterhalb der Arbeitsscheibe drehbar im Gestell gelagert und von mindestens einem Antriebsmotor angetrieben sind und einem Spindelkopf je Spindel, an dessen Oberseite eine Werkstückaufnahme mit mehreren Aufnahmetaschen für die Aufnahme der Werkstücke vorgesehen ist.
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Die
DE 697 11 825 T2 offenbart ein Läppverfahren für Halbleitersiliziumwafer, wobei flache Werkstücke unter Verwendung einer Läppvorrichtung geläppt werden, die einen oberen und einen unteren Läppdrehtisch und scheibenförmige Werkstückhaltebefestigungsteile haben, wobei jedes Befestigungsteil eine Mehrzahl von Aufnahmelöchern und eine Dicke besitzt, umfassend Einstellen einer Dicke der Werkstückhaltebefestigungsteile so, daß sie dünner als eine Enddicke der Werkstücke um mindestens 70 μm ist, Anordnen der flachen Werkstücke in den Aufnahmelöchern und Läppen der flachen Werkstücke auf die erwünschte Enddicke, während die Werkstücke zusammen mit den Werkstückhaltebefestigungsteilen relativ zu dem oberen und dem unteren Läppdrehtisch bewegt werden, um ein Flachheitsniveau der geläppten Oberfläche davon zu verbessern.
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Die
US 2001/0011004 A1 offenbart eine Schleifscheibe mit einer ringförmigen Basis sowie ein Herstellungsverfahren dafür.
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Die
EP 0 505 615 A1 zeigt eine als Topfschleifscheibe ausgebildete Schleifscheibe, die auf ihrer zylinderförmigen Außenseite Segmente trägt, welche durch Rillen unterteilt sind. Diese Segmente sind mit Schleifkörnern beschichtet. Um unter geringem technischen Aufwand den Rillen und Segmenten bzw. den Schleifkörnern Kühlmittel zuführen zu können ist vorgesehen, daß auf der Innenseite der Schleifscheibe ringförmige Nuten angeordnet sind, welche die Rillen schneiden, so daß sich Kühlmittelkanäle ausbilden, wobei es vorteilhaft ist, wenn sich die Rillen kreuzweise schneiden und schräg zu dem Außenrand der Schleifscheibe verlaufen. Dadurch ist es möglich, auch bei einer großen Anzahl von verhältnismäßig kleinen Oberflächensegmenten eine gleichmäßige Kühlung herbeizuführen. Derartiges wird unterstützt, wenn parallel zueinander verlaufende Rillen tiefer ausgebildet sind als die sie schneidenden Rillen und die Nuten lediglich die tieferen Rillen schneiden.
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Wie unter Fachleuten wohlbekannt, wird in der Herstellung einer Halbleitervorrichtung Einseiten- bzw. einseitiges Schleifen durchgeführt, um eine Seite eines Halbleiterwafers auf eine bestimmte Dicke zu schleifen. Ein Aufspanntisch mit einer flachen Halteoberfläche bzw. -fläche, und ein Schleifer mit einem drehbaren Schaft bzw. einer drehbaren Welle, welche entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu dem Tisch angeordnet ist, werden zum Schleifen verwendet. Der Halbleiterwafer wird auf solche eine Weise an dem Aufspanntisch gehalten, daß eine Seite, welche geschliffen werden soll, freigelegt ist (deshalb ist die andere Seite in engem Kontakt mit dem Aufspanntisch), und eine Schleifscheibe wird an das Ende der drehbaren Weile befestigt. Die Schleifscheibe umfaßt eine ringförmige Basis und eine Schleifsteineinrichtung, welche an die Unterfläche bzw. Oberfläche der Basis befestigt ist. Die Schleifsteineinrichtung ist im allgemeinen ausgebildet aus einer Vielzahl von Schleifsteinen, welche sich in einer Bogenform in einer umfänglichen Richtung erstrecken und voneinander beabstandet sind in der umfänglichen Richtung. Eine Vielzahl von Kühlmittelfluß- bzw. -durchflußlöchern sind in der Basis an vorbestimmten Intervallen in der umfänglichen Richtung ausgebildet. Die Kühlmittelflußlöcher erstrecken sich durchdringend durch die Basis von der Oberseite zu der Unterseite, und ihre unteren Enden sind angeordnet an der inneren Seite in einer radialen Richtung der Schleifsteineinrichtung, welche an die Unterfläche der Basis montiert ist. Der Aufspanntisch wird mit einer relativ geringen Geschwindigkeit (z. B. 100 bis 300 Umdrehungen/Minute (rpm)) gedreht, und die drehbare Welle und die an die drehbare befestigte Schleifscheibe werden mit einer relativ hohen Geschwindigkeit (z. B. 4.000 bis 5.000 Umdrehungen/Minute (rpm)) gedreht. Die Schleifsteineinrichtung des Schleifsteins wird gegen eine Seite des Halbleiterwafers gedrückt und nach vorwärts bewegt, wodurch ein Schleifen einer Seite des Halbleiterwafers bewirkt wird. Während dem Schleifen wird ein Kühlmittel, wie reines Wasser, in die Kühlmittelflußlöcher zu der Schleifscheibe zugeführt durch einen Kühlmittelkanal, welcher in der drehbaren Welle ausgebildet ist, um aus den Kühlmittelflußlöchern herauszufließen, welche offen sind zu der Unterfläche der Basis.
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Aus der Erfahrung des Erfinders der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, daß beim Schleifen, unter Verwendung der herkömmlichen oben beschriebenen Schleifscheibe, das zugeführte Kühlmittel nicht vollständig effektiv verwendet wird zum Kühlen der Schleifsteineinrichtung der Schleifscheibe und der zu schleifenden Oberfläche eines zu schleifenden Objekts, d. h. eines Halbleiterwafers, mit der Folge, daß die Schleifeffizienz nicht immer befriedigend hoch, und der Abrieb bzw. die Abrasion der Schleifsteineinrichtung der Schleifscheibe relativ hoch ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine vornehmliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vollständig effektive Ausnutzung des Kühlmittels, welches zugeführt, um die Schleifscheibe und das zu schleifende Objekt zu kühlen, zu ermöglichen durch Verbessern der Schleifscheibe.
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Wenn der Erfinder der vorliegenden Erfindung das Schleifen unter Verwendung der herkömmlichen Schleifscheibe beobachtet bzw. untersucht hat, wurde erkannt, daß eine beträchtliche Menge des Kühlmittels nach außen in einer radialen Richtung fließt, ohne vollständig verwendet zu werden, um die Schleifsteineinrichtung und das zu schleifende Objekt zu kühlen, aufgrund einer relativ hohen Umdrehungsgeschwindigkeit der Schleifscheibe. Basierend auf der obigen Erkenntnis, wurde gefunden, daß die obige hauptsächliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann durch Verbessem der Form der Basis der Schleifscheibe, insbesondere Ausbilden eines Kühlmittelkanals, welcher nach Innen geöffnet ist in der radialen Richtung in der inneren Oberfläche bzw. Fläche (innere umfängliche Oberfläche) der Basis, so daß zeitweise verhindert wird, daß das Kühlmittel, welches zu der Basis der Schleifscheibe zugeführt wird, nach außen fließt in der radialen Richtung, und dann daß es überfließt in Richtung der Schleifsteineinrichtung und des zu schleifenden Objekts.
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In anderen Worten wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Schleifscheibe bzw. -rad bzw. -stein bzw. ein kreisrunder Schleifkörper bereitgestellt, umfassend eine ringförmige Basis und eine Schleifsteineinrichtung, welche an die Unterfläche bzw. untere Oberfläche der Basis montiert ist, wobei ein Kühlmittelkanal, welcher nach innen in einer radialen Richtung geöffnet ist, in der inneren Oberfläche bzw. Fläche der Basis ausgebildet ist, wobei sich der Kühlmittelkanal kontinuierlich in einer umfänglichen Richtung erstreckt oder eine Vielzahl von sich in der umfänglichen Richtung erstreckenden Kühlmittelkanälen an vorbestimmten Intervallen in der umfänglichen Richtung ausgebildet sind.
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Der Kühlmittelkanal ist definiert zwischen einer oberen geneigten Oberfläche bzw. Fläche, welche sich nach unten auswärts neigt in der radialen Richtung und einer vorspringenden Oberfläche bzw. Fläche, welche sich im wesentlichen horizontal und nach außen in der radialen Richtung unterhalb der oberen geneigten Oberfläche erstreckt. Eine Vielzahl von Verbindungsaussparungen bzw. -kerben bzw. -einschnitten oder Verbindungslöchem, welche in Verbindung stehen mit dem Kühlmittelkanal von der oberen Oberfläche der Basis, sind an vorbestimmten Intervallen in der umfänglichen Richtung ausgebildet. Die Basis weist eine untere geneigte Oberfläche bzw. Fläche auf, welche sich nach unten auswärts in der radialen Richtung unterhalb der vorspringenden Oberfläche neigt. Vorzugsweise ist eine Vielzahl von Kühlmittelführungsnuten bzw. -rillen, welche sich von dem Kühlmittelkanal zu der Schleifsteineinrichtung erstrecken, in der inneren Oberfläche und der unteren Oberfläche der Basis an vorbestimmten Intervallen in der umfänglichen Richtung ausgebildet. Vorzugsweise erstrecken sich die Kühlmittelführungsnuten von dem Kühlmittelkanal in Richtung der Schleifsteineinrichtung und sind in Richtung einer Seite in der umfänglichen Richtung geneigt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schleifsteineinrichtung ausgebildet aus einer Vielzahl von Schleifsteinen, welche sich in einer Bogenform in der umfänglichen Richtung erstrecken und voneinander beabstandet sind in der umfänglichen Richtung, und die Kühlmittelführungsnuten sind entsprechend zu den Schleifsteinen ausgebildet.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Schleifscheibe;
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2 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht der in 1 gezeigten Schleifscheibe;
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3 ist eine Mitansicht, welche zeigt, wie eine Seite eines Halbleiterwafers geschliffen wird durch Verwenden der in 1 gezeigten Schleifscheibe;
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4 ist eine teilweise Schnittansicht einer anderen Ausführungsform einer gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Schleifscheibe;
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5 ist eine teilweise perspektivische Ansicht der in 4 gezeigten Schleifscheibe; und
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6 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht einer in dem Vergleichsbeispiel verwendeten herkömmlichen Schleifscheibe.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Bevorzugte Ausführungsformen einer Schleifscheibe bzw. -rad bzw. -stein bzw. eines kreisrunden Schleifkörpers, welche gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, wird im größeren Detail, bezugnehmend auf die begleitenden Zeichnungen, beschrieben.
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Bezugnehmend auf 1 und 2 umfaßt die Schleifscheibe bzw. -rad bzw. -stein bzw. der kreisrunde Schleifkörper, welche vollständig durch das Bezugszeichen 2 bezeichnet ist, eine Basis 4 und eine Schleifsteineinrichtung 6. Die Basis 4, welche aus einem geeigneten Metall wie Aluminium ausgebildet sein kann, ist ringförmig als ein Ganzes und hat eine ringförmige obere Oberfläche bzw. Fläche 8, welche im wesentlichen horizontal ist und eine ringförmige untere Oberfläche bzw. Fläche 10, welche im wesentlichen horizontal ist, und eine zylindrische äußere Oberfläche bzw. Fläche 12, welche im wesentlichen vertikal ist.
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Es ist wichtig, daß ein Kühlmittelkanal 14, welcher nach innen geöffnet ist in einer radialen Richtung, in der inneren Oberfläche der Basis 4 ausgebildet ist. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet die innere Oberfläche der Basis 4 eine obere vertikale Oberfläche bzw. Fläche 16, welche sich im wesentlichen vertikal nach unten erstreckt, eine zurückspringende Oberfläche bzw. Fläche 18, welche sich im wesentlichen horizontal von dem unteren Ende der oberen vertikalen Oberfläche 16 nach außen in der radialen Richtung erstreckt, eine obere geneigte Oberfläche 20, welche sich geneigt nach unten auswärts in der radialen Richtung von dem äußeren Ende in der radialen Richtung der sich zurückziehenden Oberfläche 18 erstreckt, eine vertikale Zwischenoberfläche 22, welche sich im wesentlichen vertikal nach unten von dem unteren Ende der oberen geneigten Oberfläche 20 erstreckt, eine vorspringende Oberfläche 24, welche sich nach innen in der radialen Richtung und im wesentlichen horizontal von dem unteren Ende der vertikalen Zwischenoberfläche 22 und somit unterhalb der oberen geneigten Oberfläche 20 erstreckt, eine untere vertikale Oberfläche bzw. Fläche 26, welche sich im wesentlichen vertikal nach unten von dem inneren Ende in der radialen Richtung der vorspringenden Oberfläche 24 erstreckt, und eine untere geneigte Oberfläche bzw. Fläche 28, welche sich geneigt nach unten auswärts in der radialen Richtung von dem unteren Ende der unteren vertikalen Oberfläche 26 erstreckt. Ein Kühlmittelkanal 14, mit einer nahezu rechtwinkligen dreieckigen Querschnittsform, ist zwischen der oberen geneigten Oberfläche 20 und der vorspringenden Oberfläche 24 definiert. Abschnitte ausschließend, an welchen später beschriebene Verbindungsaussparungen bzw. -kerben bzw. -einschnitte ausgebildet sind, sind die oben beschriebene obere vertikale Oberfläche 16, zurückspringende Oberfläche 18, obere geneigte Oberfläche 20, vertikale Zwischenoberfläche 22, vorspringende Oberfläche 24, untere vertikale Oberfläche 26 und untere geneigte Oberfläche 28, kontinuierlich ausgebildet in einer umfänglichen Richtung, und der oben beschriebene Kühlmittelkanal 14 ist ebenfalls kontinuierlich in der umfänglichen Richtung ausgebildet. Der Kühlmittelkanal 14 ist nicht notwendigerweise kontinuierlich in der umfänglichen Richtung ausgebildet. Wenn gewünscht, kann eine Vielzahl von sich in der umfänglichen Richtung erstreckenden Kühlmittelkanälen an vorbestimmten Intervallen in der umfänglichen Richtung ausgebildet sein. Der Neigungswinkel α der oberen geneigten Oberfläche 20 kann etwa 10 bis 30° sein. Der Neigungswinkel β der unteren geneigten Oberfläche 28 kann etwa 35 bis 55° sein. Wenn gewünscht, kann die vorspringende Oberfläche 24 nach unten einwärts geneigt sein in der radialen Richtung in einem Winkel von 20° oder weniger.
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Wie klar verstanden wird mit Bezug auf 1, ist eine Vielzahl von Verbindungsaussparungen bzw. -kerben bzw. -einschnitten 30, welche sich von der oberen Oberfläche 8 zu der oben beschriebenen zurückspringenden Oberfläche 18 der inneren Oberfläche erstrecken, in der Basis 4 an vorbestimmten Intervallen in der umfänglichen Richtung ausgebildet. Insbesondere sind sechs Aussparungen in gleichwinkligen Intervallen ausgebildet, so daß die obere Oberfläche der Basis 4 in Verbindung steht mit dem oben beschriebenen Kühlmittelkanal 14 durch die Verbindungsaussparungen 30. Jede der Verbindungsaussparungen 30 ist im wesentlichen halbkreisförmig und an der inneren Seite in der radialen Richtung geöffnet. Wenn gewünscht, können Verbindungslöcher, welche eine geeignete Schnittform, wie eine kreisförmige Form aufweisen, und welche an der inneren Seite in der radialen Richtung geschlossen sind, anstelle der Verbindungsaussparungen 30 ausgebildet sein. Eine Vielzahl von Blindschraubenlöchern 32, welche sich im wesentlichen vertikal nach unten von der oberen Oberfläche 8 erstrecken, sind des weiteren in der Basis 4 an vorbestimmten Intervallen in der umfänglichen Richtung ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform sind sechs Blindschraublöcher 32 in bzw. bei gleichwinkligen Intervallen ausgebildet und an Zwischenpositionen bzw. zwischengelagerten Positionen zwischen angrenzenden bzw. anliegenden Verbindungsaussparungen 30 angeordnet, wenn von der umfänglichen Richtung aus gesehen.
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Die Beschreibung fortführend mit Bezug auf 1 und 2, ist die oben beschriebene Schleifsteineinrichtung 6 an die untere Oberfläche 10 der Basis 4 befestigt. Mehr im Detail gesagt, ist in der dargestellten Ausführungsform eine ringförmige Nut bzw. Rille 34, welche sich kontinuierlich in der umfänglichen Richtung erstreckt, in der unteren Oberfläche 10 der Basis 4 ausgebildet. Die Schleifsteineinrichtung 4 ist ausgebildet aus einer Vielzahl (27 Teile in der dargestellten Ausführungsform) von Schleifsteinen 36, welche sich in einer Bogenform in der umfänglichen Richtung erstrecken und voneinander in der umfänglichen Richtung beabstandet sind, und der obere Abschnitt eines jeden Schleifsteins 36 ist an die Nut 34 durch ein geeignetes Haftmittel fixiert, um mit der unteren Oberfläche 10 der Basis 4 gesichert zu sein. Die Schleifsteine 36 können jeweils ausgebildet werden durch Zusammenbinden bzw. miteinander Verbinden von abtragenden bzw. schleifenden Diamantkörnern mittels einem geeigneten Bindemittel wie einer keramischen Bindung bzw. Vitrifikations- bzw. Verglasungs- bzw. Sinterbindung bzw. -verglasung. Die Querschnittsform eines jeden Schleifsteins 36 kann rechteckig sein. Anstelle der Vielzahl von in vorbestimmten Intervallen in der umfänglichen Richtung angeordneten Schleifstein 36 kann, wenn gewünscht, die Schleifsteineinrichtung ausgebildet sein aus einem ringförmigen Schleifstein, welcher sich kontinuierlich in der umfänglichen Richtung erstreckt.
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3 zeigt einfach, wie eine Seite eines Halbleiterwafers bzw. einer Halbleiterscheibe 38 geschliffen wird durch Verwenden der in 1 und 2 dargestellten Schleifscheibe 2. Der Halbleiterwafer 38, dessen eine Seite geschliffen werden soll, wird an einem Einspann- bzw. Aufspanntisch 40 auf solch eine Weise gehalten, daß eine Seite, welche geschliffen werden soll, nach oben zeigt, um nach oben freigelegt zu sein. Vorzugsweise ist zumindest ein zentraler Hauptabschnitt des Aufspanntisches 40 aus einem porösen Material ausgebildet oder weist eine große Anzahl von Sauglöchern auf, welche eine Struktur hat oder haben, welche den Halbleiterwafer 38 vakuumadsorbieren bzw. -ansaugen kann.
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Ein drehbarer Schaft bzw. eine drehbare Welle 42 ist über dem Aufspanntisch 40 angeordnet, und die Schleifscheibe 2 ist an das Ende der drehbaren Welle 42 befestigt, d. h. das untere Ende der drehbaren Welle 42. Mehr im Detail beschrieben ist ein Montier- bzw. Befestigungsflansch bzw. -bund 44 integral mit dem unteren Ende der drehbaren Welle 42 ausgebildet, und ein kreisförmiger eingedrückter bzw. rückspringender Abschnitt 46 mit einem relativ großen Durchmesser ist in der unteren Oberfläche des Befestigungsflansches 44 ausgebildet. Ein Kühlmittelfluß- bzw. -durchflußkanal bzw. -durchfluß bzw. -durchgang 48, welcher sich in einer vertikalen Richtung erstreckt und offen ist zu dem kreisförmigen eingedrückten bzw. rückspringenden Abschnitt 47, ist in der drehbaren Welle 42 ausgebildet. Ein zusätzliches Glied 50 ist an das untere Ende der drehbaren Welle 42, d. h. den Befestigungsflansch 44, fixiert. Das zusätzliche Glied 50 besteht aus einem oberen Abschnitt mit im wesentlichen demselben äußeren Durchmesser wie der innere Durchmesser des kreisförmigen rückspringenden Abschnitts 46 und einem unteren Abschnitt mit im wesentlichen demselben äußeren Durchmesser wie dem äußeren Durchmesser des Befestigungsflansches 44, wobei der obere Abschnitt in den kreisförmigen rückspringenden Abschnitt 46 gepaßt ist, und eine ringförmige Schulteroberfläche bzw. -fläche, welche zwischen dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt definiert ist, ist an die untere Oberfläche des Befestigungsflansches 44 kontaktiert. Durchgangslöcher, welche sich in der radialen Richtung von der äußeren umfänglichen Oberfläche des Montierflansches 44 zu dem kreisförmigen rückspringenden Abschnitt 46 erstrecken, sind in dem Befestigungsflansch 44 in vorbestimmten Intervallen in der umfänglichen Richtung ausgebildet, Blindschraublöcher, welche sich in der radialen Richtung von der äußeren Oberfläche des zusätzlichen Gliedes 50 erstrecken, sind in dem oberen Abschnitt des zusätzlichen Glieds 50 in vorbestimmten Intervallen in der umfänglichen Richtung ausgebildet, und das zusätzliche Glied 50 ist an dem Befestigungsflansch 44 fixiert durch Schrauben von Befestigungsbolzen 51 in die Blindschraublöcher des zusätzlichen Glieds 50 durch die Durchgangslöcher, welche in dem Befestigungsflansch 44 ausgebildet sind. Ein Dichtungsring 52, welcher aus synthetischem Gummi hergestellt sein kann, ist vorgesehen zwischen der äußeren Oberfläche des oberen Abschnitts des zusätzlichen Glieds 50 und der inneren Oberfläche des kreisförmigen rückspringenden Abschnitts 46 des Befestigungsflansches 44, und ein Dichtungsring 54, welcher aus synthetischem Gummi hergestellt sein kann, ist ebenfalls vorgesehen zwischen der ringförmigen Schulteroberfläche des zusätzlichen Glieds und der unteren Oberfläche des Befestigungsflansches 44. Eine Vielzahl von (sechs in der Figur) Nuten bzw. Rillen 56, welche sich radial von der Mitte erstrecken, sind in der oberen Oberfläche des zusätzlichen Glieds 50 ausgebildet, und Löcher 58, welche sich im wesentlichen vertikal von den unteren Enden der Nuten 56 erstrecken und offen sind zu den unteren Oberflächen, sind in dem zusätzlichen Glied 50 ausgebildet. Die Nuten 56 und die Löcher 58 kommunizieren mit dem Kühlmittelflußdurchgang 48, welcher in der drehbaren Welle 42 ausgebildet ist.
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Die Beschreibung mit Bezug auf 1 bis 3 fortführend, ist die Schleifscheibe 2 an die untere Oberfläche des zusätzlichen Glieds 50 befestigt. Eine Vielzahl von (sechs in der Figur) Durchgangslöchern, welche sich im wesentlichen vertikal erstrecken, sind in dem Befestigungsflansch 44 und dem zusätzlichen Glied 50 in vorbestimmten Intervallen in der umfänglichen Richtung ausgebildet. Durch Schrauben von Befestigungsbolzen 60 in die oben beschriebenen Blindschraublöcher 32, welche in der oberen Oberfläche der Basis 4 der Schleifscheibe 2 ausgebildet sind, durch die Durchgangslöcher, wird die Schleifscheibe 2 an die untere Oberfläche des zusätzlichen Glieds 50, d. h. das untere Ende der drehbaren Welle 42, befestigt. Die oben beschriebenen entsprechenden Verbindungsaussparungen 30, welche in der Basis 4 der Schleifscheibe 2 ausgebildet sind, sind koordiniert mit den oben beschriebenen entsprechenden Löchern 58, welche in dem zusätzlichen Glied 50 ausgebildet sind. Deshalb kommuniziert der oben beschriebene Kühlmittelkanal 14, welcher in der Basis der Schleifscheibe 2 ausgebildet ist, mit dem Kühlmittelflußdurchgang 48, welcher in der drehbaren Welle 42 ausgebildet ist, durch die Verbindungsaussparungen 30, welche in der Basis 4 ausgebildet sind, und die Löcher 58 und die Nuten 56, welche in dem zusätzlichen Glied 50 ausgebildet sind.
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Wenn der Halbleiterwafer 38 geschliffen werden soll, wird der Aufspanntisch 40 mit einer relativ geringen Geschwindigkeit von 100 bis 300 Umdrehungen/Minute (rpm) gedreht, die drehbare Welle 42 wird mit einer relativ hohen Geschwindigkeit von 4.000 bis 5.000 Umdrehungen/Minute (rpm) gedreht, und die Schleifscheibe 2 wird gegen eine Seite des Halbleiterwafers 38 gedrückt, um ihn graduell bzw. nach und nach zu schleifen. Somit wird eine Seite des Halbleiterwafers 38 geschliffen durch die Schleifscheibe 2, insbesondere durch die Schleifsteineinrichtung 6. Während dem Schleifen wird das Kühlmittel, welches reines Wasser mit normaler Temperatur sein kann, durch den Kühlmittelflußdurchgang 48 in der drehbaren Welle 42 zugeführt. Das Kühlmittel läuft von dem Kühlmittelflußdurchgang 48 der drehbaren Welle 42 durch die Nuten 56 und die Löcher 58, welche in dem zusätzlichen Glied 50 ausgebildet sind und fließt in den Kühlmittelkanal 14 durch die Verbindungsaussparungen 30, welche in der Basis 4 der Schleifscheibe 2 ausgebildet sind. Da die Schleifscheibe 2 mit einer relativ hohen Geschwindigkeit gedreht wird, wirkt eine sehr große Zentrifugalkraft auf das Kühlmittel, wodurch bewirkt wird, daß das Kühlmittel nach außen in der radialen Richtung fließt. Jedoch wird, da der Kühlmittelkanal 14, welcher nach innen in der radialen Richtung geöffnet ist, in der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Schleifscheibe 2 ausgebildet ist, das Kühlmittel, welches dazu neigt, nach außen in der radialen Richtung zu fließen, temporär in dem Kühlmittelkanal 14 gehalten bzw. zurückgehalten, so daß verhindert wird, daß es nach außen in der radialen Richtung fließt. Nachdem es in dem Kühlmittelkanal 14 gehalten wurde, überfließt es von dem Kühlmittelkanal 14, fließt hinunter entlang der unteren geneigten Oberfläche 28, welche nach außen in der radialen Richtung geneigt ist unterhalb des Kühlmittelkanals 14 und wird auf die Schleifsteineinrichtung 6 und eine Seite des Halbleiterwafers 38, welcher durch die Schleifsteineinrichtung 6 geschliffen wird, geleitet. Da das Kühlmittel, welches bewirkt wird, nach außen in der radialen Richtung zu fließen aufgrund der Hochgeschwindigkeitsdrehung der Schleifscheibe 2 temporär in dem Kühlmittelkanal 14 zurückgehalten wird und dann zu einer benötigten Stelle, d. h. einer Stelle, an welcher Schleifen ausgeführt wird, wird verhindert, daß das Kühlmittel exzessiv nach auswärts in der radialen Richtung fließt und verschwendet wird, wodurch es ermöglicht wird, eine vollständig effektive Ausnutzung des Kühlmittels zu ermöglichen.
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4 und 5 zeigen eine andere Ausführungsform einer gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Schleifscheibe. In der in 4 und 5 gezeigten Ausführungsform ist die vorspringende Oberfläche 54, welche den Kühlmittelkanal 14 definiert, nach unten einwärts in der radialen Richtung mit einem Winkel γ von 20° oder weniger geneigt. Eine Vielzahl von Kühlmittelführungsnuten bzw. -rillen 62, welche sich von dem Kühlmittelkanal 14 zu der Schleifsteineinrichtung 6 erstrecken, sind an vorbestimmten Intervallen in der umfänglichen Richtung in der oben beschriebenen unteren vertikalen Oberfläche 26 und der unteren geneigten Oberfläche 28 der inneren Oberfläche der Basis 4 und der unteren Oberfläche 10 der Basis 4 ausgebildet. Die Vielzahl von Kühlmittelführungsnuten 62 sind entsprechend zu der Vielzahl von Schleifsteinen 36 ausgebildet. Obwohl die Kühlmittelführungsnuten 62 sich im wesentlichen vertikal erstrecken können, ohne in der umfänglichen Richtung geneigt zu sein, wie verstanden bezugnehmend auf 5, ist es vorteilhaft, daß sie in Richtung einer Seite in der umfänglichen Richtung geneigt sind, d. h. in der Drehrichtung der Schleifscheibe, um die Tendenz des Kühlmittels, in der umfänglichen Richtung zu fließen, welche bewirkt wird durch die Drehung der Schleifscheibe 2, zu eliminieren oder zu vermindern. Vorzugsweise erstreckt sich das untere Ende von jeder der Kühlmittelführungsnuten 62 zu der inneren Oberfläche des Schleifsteins 36 an einer stromaufwärtigen Seite der Mitte des Schleifsteins 36 in der Drehrichtung der Schleifscheibe 2. Der Neigungswinkel θ in Richtung einer Seite in der umfänglichen Richtung der Kühlmittelführungsnuten 62 kann etwa 20 bis 60° sein.
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In der in 4 und 5 gezeigten Schleifscheibe fließt das in dem Kühlmittelkanal 14 gehaltene Kühlmittel hauptsächlich heraus durch die Kühlmittelführungsnuten 62 und wird zu den Schleifsteineinrichtungen 6 und auf eine Seite des Halbleiterwafers 38 (3), welcher durch die Schleifsteineinrichtung 6 geschliffen wird, geleitet.
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Die in 4 und 5 gezeigte Schleifscheibe 2 kann im wesentlichen identisch sein mit der in 1 bis 3 gezeigten Schleifscheibe 2, mit Ausnahme der oben beschriebenen Ausbildung.
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Beispiel
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Die in 1 und 2 gezeigte Schleifscheibe wurde hergestellt. Die Basis wurde aus Aluminium hergestellt. Der äußere Durchmesser D1 der Basis war 290 mm, die Höhe H1 der Basis war 17 mm, der innere Durchmesser D2 der oberen Oberfläche war 158 mm und der innere Durchmesser D3 der unteren Oberfläche war 178 mm. Die Höhe H2 der oberen vertikalen Oberfläche der inneren Oberfläche der Basis war 2,5 mm, die Breite W1 der zurückspringenden Oberfläche war 3,8 mm, der Neigungswinkel α der oberen geneigten Oberfläche war 20°, die Länge L1 der oberen geneigten Oberfläche war 8,8 mm, die Höhe H3 der vertikalen Zwischenoberfläche war 1,6 mm, die Breite W2 der vorspringenden Oberfläche war 6,3 mm, die Höhe H4 der unteren vertikalen Oberfläche war 1,6 mm, der Neigungswinkel β der unteren geneigten Oberfläche war 45°, und die Länge L2 der unteren geneigten Oberfläche war 11,3 mm. 27 Schleifsteine waren an die untere Oberfläche der Basis an gleichen Intervallen in der umfänglichen Richtung fixiert. Jeder Schleifstein hatte eine Länge L3 in der umfänglichen Richtung von 20 mm, eine Dicke D1 von 4 mm und eine vorspringende Länge L4 von der unteren Oberfläche der Basis von 5,2 mm, und das Intervall G1 in der umfänglichen Richtung zwischen angrenzenden bzw. anliegenden bzw. nebeneinander liegenden Schleifsteinen war 2,2 mm. Jeder Schleifstein war einer von der Art ausgebildet durch Verbinden von Diamantenpartikeln mit einem Partikeldurchmesser von 40 bis 60 μm durch eine keramische Bindung, und die Konzentration der Diamantenpartikel war 75.
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Die oben beschriebene Schleifscheibe wurde an die drehbare Welle einer Schleifeinrichtung (Oberflächenschleifeinrichtung) befestigt, welche unter dem Handelsnamen DFG841 von DISCO CORPORATION vermarktet wird, um eine Seite eines Halbleiterwafers mit einem Durchmesser von (15,24 cm) zu schleifen. Während dem Schleifen war die Umdrehungsgeschwindigkeit der drehbaren Welle 4.800 Umdrehungen pro Minute (rpm), war die Umdrehungsgeschwindigkeit des Aufspanntisches 200 Umdrehungen pro Minute (rpm), wurde die Schleifscheibe um 200 μm mit einer Rate von 8 μm pro Sekunde abgesenkt, und nachfolgend wurde eine Seite des Siliconwafers zu einer Tiefe von 200 μm geschliffen. Reines Wasser mit einer Temperatur von 34°C wurde als das Kühlmittel zugeführt durch den Kühlmittelflußkanal der drehbaren Welle mit einer Rate von 3.000 cc pro Minute.
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Nachdem Eine-Seiten bzw. Erste-Seiten von 180 Siliconwafern geschliffen waren, wurde der Abriebbetrag bzw. die Abriebmenge (der Betrag einer Verminderung in der vorspringenden Länge) der Schleifsteine der Schleifscheibe gemessen und wurde in nachstehender Tabelle 1 gezeigt. Die Schleifrate wurde erhalten durch Teilen des gesamten Wertes der geschliffenen Volumen der Siliconwafer durch den gesamten Wert der abgenutzten bzw. abgetragenen Volumen der Schleifsteine und wurde in untenstehender Tabelle 1 gezeigt.
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Vergleichsbeispiel
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Zum Vergleich wurden Eine-Seiten bzw. Erste-Seiten von 180 Siliconwafern geschliffen unter Verwendung einer Schleifscheibe, welche identisch ist zu der Schleifscheibe, welche im Beispiel verwendet wurde, auf dieselbe Weise wie im Beispiel, mit Ausnahme der Form der in 6 gezeigten Basis. Die Basis der Schleifscheibe hat einen äußeren Durchmesser D4 von 290 mm, eine Höhe H5 von 17 mm, einen inneren Durchmesser D5 der oberen Oberfläche von 138 mm und einen inneren Durchmesser D6 der unteren Oberfläche von 178 mm. Eine ringförmige Nut, welche eine Tiefe X1 von 1,9 mm und eine dreieckige Querschnittsform aufwies, war in dem inneren Endabschnitt der oberen Oberfläche der Basis ausgebildet, und 12 Löcher, welche sich von der Nut zu der unteren Oberfläche der Basis erstrecken, waren in der Basis an gleichen Intervallen in der umfänglichen Richtung ausgebildet. Die Löcher sind nach unten auswärts geneigt in der radialen Richtung und hatten eine Neigung γ von 25° und einen Durchmesser D7 von 2 mm.
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Der Abriebbetrag (Betrag einer Verminderung in der vorspringenden Länge) und Schleifrate der Schleifsteine der Schleifscheibe wurden auf dieselbe Weise erhalten wie im Beispiel und wurden in nachstehender Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
| | Abriebbetrag der Schleifsteine (mm) | Schleifrate |
| Beispiel | 20,0 | 14.950 |
| Vergleichsbeispiel | 32,0 | 9.344 |
