HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schleifstein zum Schleifen eines Werkstücks.The present invention relates to a grindstone for grinding a workpiece.
Beschreibung des Stands der TechnikDescription of the Related Art
Ein Schleifstein, der eine Borverbindung enthält, wird zum Schleifen eines Werkstücks verwendet, das aus einem harten, spröden Material ausgebildet ist (siehe zum Beispiel das offengelegte japanische Patent Nr. 2012-56013 ). Die Borverbindung weist eine Feststoffschmiereigenschaft auf und es wird deshalb angenommen, dass die Borverbindung so wirkt, dass sie den Verschleiß des Schleifsteins wegen des Schleifens des Werkstücks unterdrückt.A grindstone containing a boron compound is used to grind a workpiece formed of a hard, brittle material (see, for example, U.S. Pat Japanese Patent No. 2012-56013 ). The boron compound has a solid lubricant property, and it is therefore believed that the boron compound acts to suppress the wear of the grindstone due to the grinding of the workpiece.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Wenn eine Schleifbelastung des Schleifsteins beim Schleifen eines Werkstücks, das aus einem beliebigen Material, einschließlich eines harten, spröden Materials, ausgebildet ist, hoch ist, ist üblicherweise auch der Verschleiß des Schleifsteins hoch, so dass die Häufigkeit des Ersetzens des Schleifsteins erhöht wird. Ferner wird durch das Schleifen erzeugte Wärme nicht von dem Schleifstein abgestrahlt, sondern in diesem gespeichert, so dass eine Schleifgeschwindigkeit nicht erhöht werden kann. Dieses Problem wird erheblicher, falls ein Werkstück geschliffen wird, das aus einem Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, wie zum Beispiel Glas, ausgebildet ist.When a grinding load of the grindstone when grinding a workpiece formed of any material including a hard, brittle material is high, usually the wear of the grindstone is also high, so that the frequency of replacement of the grindstone is increased. Further, heat generated by the grinding is not radiated from the grindstone, but stored therein, so that a grinding speed can not be increased. This problem becomes more significant if a workpiece made of a material having a low thermal conductivity, such as glass, is ground.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Schleifstein bereitzustellen, der eine Verringerung der Schleifbelastung, eine Verbesserung der Wärmeabstrahlung oder eine lange Lebensdauer verwirklichen kann.It is therefore an object of the present invention to provide a grindstone which can realize a reduction in grinding load, an improvement in heat radiation or a long life.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Schleifstein zum Schleifen eines Werkstücks bereitgestellt, der Diamantschleifkörner und eine Borverbindung beinhaltet; die Diamantschleifkörner und die Borverbindung sind mit einem vorgegebenen Volumenverhältnis gemischt; eine durchschnittliche Korngröße Y der Diamantschleifkörner ist auf 0 μm < Y ≤ 50 μm eingestellt; ein Verhältnis Z der durchschnittlichen Korngrößen der Borverbindung zu den Diamantschleifkörnern ist auf 0,8 ≤ Z ≤ 3,0 eingestellt.According to one aspect of the present invention, there is provided a grindstone for grinding a workpiece including diamond abrasive grains and a boron compound; the diamond abrasive grains and the boron compound are mixed at a predetermined volume ratio; an average grain size Y of the diamond abrasive grains is set to 0 μm <Y ≦ 50 μm; a ratio Z of the average grain sizes of the boron compound to the diamond abrasive grains is set to 0.8 ≦ Z ≦ 3.0.
Vorzugsweise ist das Werkstück ein Siliziumwafer und das Verhältnis Z der durchschnittlichen Korngrößen auf 0,8 ≤ Z ≤ 2,0 eingestellt. Vorzugsweise ist das vorgegebene Volumenverhältnis zwischen den Diamantschleifkörnern und der Borverbindung auf 1:1 bis 1:3 eingestellt. Vorzugsweise ist die Borverbindung aus einer Gruppe ausgewählt, die aus Borkarbid, kubischem Bornitrid (CBN) und hexagonalem Bornitrid (HBN) besteht.Preferably, the workpiece is a silicon wafer and the ratio Z of the average grain sizes is set to 0.8 ≦ Z ≦ 2.0. Preferably, the predetermined volume ratio between the diamond abrasive grains and the boron compound is set to 1: 1 to 1: 3. Preferably, the boron compound is selected from a group consisting of boron carbide, cubic boron nitride (CBN) and hexagonal boron nitride (HBN).
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Verringerung der Schleifbelastung des Schleifsteins, eine Verbesserung der Wärmeabstrahlung oder eine lange Lebensdauer zu verwirklichen, so dass die Produktivität verbessert werden kann.According to the present invention, it is possible to realize a reduction in the grinding load of the grindstone, an improvement in heat radiation or a long life, so that the productivity can be improved.
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise, diese zu verwirklichen, werden offenkundiger werden und die Erfindung selbst wird am besten verstanden werden, indem die folgende Beschreibung und die angefügten Ansprüche mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, studiert werden.The above and other objects, features and advantages of the present invention and the manner in which these will be accomplished will become more apparent and the invention itself will best be understood by the following description and appended claims with reference to the accompanying drawings in which: which show a preferred embodiment of the invention.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau einer Schleifvorrichtung zeigt, die einen Schleifstein gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet; 1 Fig. 15 is a perspective view showing the structure of a grinding apparatus incorporating a grindstone according to a preferred embodiment of the present invention;
2 ist ein Graph, der die Ergebnisse des Schleifens eines Si-Wafers durch den Schleifstein gemäß der bevorzugten Ausführungsform zeigt; 2 Fig. 10 is a graph showing the results of grinding a Si wafer through the grindstone according to the preferred embodiment;
3 ist ein Graph, der die Ergebnisse des Schleifens eines Si-Wafers durch den Schleifstein gemäß der bevorzugten Ausführungsform zeigt; 3 Fig. 10 is a graph showing the results of grinding a Si wafer through the grindstone according to the preferred embodiment;
4 ist ein Graph, der die Ergebnisse des Schleifens eines Si-Wafers durch den Schleifstein gemäß der bevorzugten Ausführungsform zeigt; und 4 Fig. 10 is a graph showing the results of grinding a Si wafer through the grindstone according to the preferred embodiment; and
5 ist ein der 2 ähnlicher Graph, der die Ergebnisse des Schleifens eines Spiegel-Si-Wafers durch den Schleifstein gemäß der bevorzugten Ausführungsform zeigt. 5 is one of the 2 A similar graph showing the results of grinding a mirror Si wafer through the grindstone according to the preferred embodiment.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die bevorzugte Ausführungsform beschränkt. Ferner können die in der bevorzugten Ausführungsform verwendeten Komponenten solche, die durch den Fachmann leicht vorgesehen werden können, oder im Wesentlichen die gleichen Elemente wie die in der Technik bekannten beinhalten. Ferner können die nachfolgend beschriebenen Aufbauten geeignet kombiniert werden. Ferner können die Aufbauten unterschiedlich weggelassen, ersetzt oder abgeändert werden, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.A preferred embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the preferred embodiment. Further, the components used in the preferred embodiment may include those which may be readily provided by one skilled in the art, or substantially the same elements as those known in the art. Furthermore, the structures described below can be suitably combined. Furthermore, the structures may be omitted, substituted or modified in any manner without departing from the scope of the present invention.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau einer Schleifvorrichtung zeigt, die einen Schleifstein gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet. In 1 ist die durch einen Pfeil X gezeigte X-Richtung die gleiche wie die Querrichtung einer Schleifvorrichtung 10, die durch einen Pfeil Y gezeigte Y-Richtung die gleiche wie die Längsrichtung der Schleifvorrichtung 10 und die durch einen Pfeil Z gezeigte Z-Richtung die gleiche wie die vertikale Richtung, die senkrecht zu der durch die X-Richtung und die Y-Richtung definierten XY-Ebene steht. 1 Fig. 15 is a perspective view showing the structure of a grinding apparatus incorporating a grindstone according to a preferred embodiment of the present invention. In 1 For example, the X direction shown by an arrow X is the same as the transverse direction of a grinder 10 , the Y direction shown by an arrow Y is the same as the longitudinal direction of the grinder 10 and the Z direction shown by an arrow Z is the same as the vertical direction perpendicular to the XY plane defined by the X direction and the Y direction.
Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet die Schleifvorrichtung 10 eine erste Kassette 11 zum Speichern mehrerer Wafer W als ein Werkstück vor dem Schleifen, eine zweite Kassette 12 zum Speichern der Wafer W nach dem Schleifen, ein Handhabungsmittel 13, das sowohl als Mittel zum Herausnehmen der Wafer W aus der ersten Kassette 11 vor dem Schleifen als auch als Mittel zum Fördern der Wafer W in die zweite Kassette 12 nach dem Schleifen dient, ein Positioniermittel 14 zum Anordnen (Zentrieren) der Wafer W vor dem Schleifen, ein erstes Überführungsmittel 15 zum Überführen der Wafer W vor dem Schleifen, ein zweites Überführungsmittel 16 zum Überführen der Wafer W nach dem Schleifen, drei Einspanntische 17, 18 und 19 zum Halten der Wafer W unter Ansaugen, einen Drehtisch 20, der dafür eingerichtet ist, gedreht zu werden, zum Halten der Einspanntische 17 bis 19 in drehbarer Weise, Schleifmittel 30 und 40 als Bearbeitungsmittel zum Durchführen unterschiedlicher Schleifarten an dem jeweils an den Einspanntischen 17 bis 19 gehaltenen Wafer W, ein erstes Reinigungsmittel 51 zum Reinigen der Wafer W nach dem Schleifen und ein zweites Reinigungsmittel 52 zum Reinigen der Einspanntische 17 bis 19 nach dem Schleifen.As in 1 is shown includes the grinding device 10 a first cassette 11 for storing a plurality of wafers W as a workpiece before grinding, a second cassette 12 for storing the wafers W after grinding, a handling means 13 acting both as means for removing the wafers W from the first cassette 11 before grinding as well as means for conveying the wafer W into the second cassette 12 after grinding, a positioning means is used 14 for arranging (centering) the wafers W before grinding, a first transfer means 15 for transferring the wafers W before grinding, a second transfer means 16 for transferring the wafers W after grinding, three chuck tables 17 . 18 and 19 for holding the wafer W under suction, a turntable 20 which is set up to be turned to hold the chuck tables 17 to 19 in a rotatable manner, abrasive 30 and 40 as a processing means for performing different types of grinding on each of the clamping tables 17 to 19 held wafer W, a first cleaning agent 51 for cleaning the wafers W after grinding and a second cleaning agent 52 for cleaning the clamping tables 17 to 19 after grinding.
Bei dieser Schleifvorrichtung 10 wird einer der in der ersten Kassette 11 gespeicherten Wafer W aus der ersten Kassette 11 herausgenommen und anschließend durch das Handhabungsmittel 13 zu dem Positioniermittel 14 überführt. Danach wird der Wafer W durch das Positioniermittel 14 angeordnet und anschließend durch das erste Überführungsmittel 15 zu einem der Einspanntische 17 bis 19, zum Beispiel dem Einspanntisch 17 in einer in 1 gezeigten Warteposition, überführt. Die drei Einspanntische 17 bis 19 sind mit gleichen Abständen in der Umfangsrichtung des Drehtischs 20 angeordnet. Jeder der Einspanntische 17 bis 19 ist um seine Achse drehbar und durch die Drehung des Drehtischs 20 entlang eines Kreises auf der XY-Ebene bewegbar. Jeder der Einspanntische 17 bis 19 ist dafür eingerichtet, durch die Drehung des Drehtischs 20 um einen vorgegebenen Winkel, wie zum Beispiel 120 Grad, gegen den Uhrzeigersinn in dem Zustand, in dem der Wafer W unter Ansaugen gehalten wird, von der Warteposition unmittelbar unterhalb des Schleifmittels (Schleifeinheit) 30 angeordnet zu werden.In this grinding device 10 will be one of the first in the cassette 11 stored wafer W from the first cassette 11 taken out and then by the handling agent 13 to the positioning means 14 transferred. Thereafter, the wafer W is moved by the positioning means 14 arranged and then by the first transfer means 15 to one of the chuck tables 17 to 19 , for example the chuck table 17 in an in 1 shown waiting position, transferred. The three chuck tables 17 to 19 are at equal intervals in the circumferential direction of the turntable 20 arranged. Each of the chuck tables 17 to 19 is rotatable about its axis and by the rotation of the turntable 20 movable along a circle on the XY plane. Each of the chuck tables 17 to 19 is set up by the rotation of the turntable 20 by a predetermined angle, such as 120 degrees, counterclockwise in the state in which the wafer W is held under suction, from the waiting position immediately below the abrasive (grinding unit) 30 to be arranged.
Das Schleifmittel 30 wirkt so, dass es ein Grobschleifen des jeweils an den Einspanntischen 17 bis 19 gehaltenen Wafers W durchführt. Das Schleifmittel 30 ist an einem Wandabschnitt 22 angebracht, der an dem hinteren Ende einer Basis 21 in der Y-Richtung ausgebildet ist. Ein Paar von Führungsschienen 31 ist so an dem Wandabschnitt 22 vorgesehen, dass diese sich in der Z-Richtung erstrecken, und ein Halteelement 33 ist verschiebbar so an den Führungsschienen 31 angebracht, dass es durch einen Motor 32 vertikal bewegbar ist. Das Schleifmittel 30 wird an dem Halteelement 33 gehalten, so dass das Schleifmittel 30 durch die vertikale Bewegung des Halteelements 33 in der Z-Richtung vertikal bewegbar ist. Das Schleifmittel 30 beinhaltet eine drehbar gehaltene Spindel 34a, einen Motor 34 zum Drehen der Spindel 34a, eine an dem unteren Ende der Spindel 34a befestigte Scheibenanbringung 35 und eine an der unteren Oberfläche der Scheibenanbringung 35 angebrachte Schleifscheibe 36 zum Schleifen der Rückseite jedes Wafers W. Die Schleifscheibe 36 beinhaltet mehrere Schleifsteine 37 zum Grobschleifen. Die Schleifsteine 37 sind so an der unteren Oberfläche einer die Schleifscheibe 36 bildenden Basis befestigt, dass sie ringförmig entlang des äußeren Umfangs der Basis angeordnet sind.The abrasive 30 acts so that there is a rough grinding of each one at the chuck tables 17 to 19 held wafer W performs. The abrasive 30 is on a wall section 22 attached to the rear end of a base 21 is formed in the Y direction. A pair of guide rails 31 is like that on the wall section 22 provided that these extend in the Z-direction, and a holding element 33 is movable so on the guide rails 31 attached to it by a motor 32 is vertically movable. The abrasive 30 is on the retaining element 33 held, leaving the abrasive 30 by the vertical movement of the holding element 33 is vertically movable in the Z direction. The abrasive 30 includes a rotatably supported spindle 34a , a motor 34 for turning the spindle 34a one at the lower end of the spindle 34a attached disc attachment 35 and one on the lower surface of the disc attachment 35 attached grinding wheel 36 for grinding the backside of each wafer W. The grinding wheel 36 includes several grindstones 37 for rough grinding. The grindstones 37 So on the bottom surface are the grinding wheel 36 attached forming base that they are arranged annularly along the outer circumference of the base.
Das Grobschleifen wird in der folgenden Weise durchgeführt. Wenn die Spindel 34a durch den Motor 34 gedreht wird, wird die Schleifscheibe 36 gedreht. Zu diesem Zeitpunkt wird das Schleifmittel 30 durch Betätigen des Motors 32 in der Z-Richtung abgesenkt, um dadurch die Schleifscheibe 36 nach unten zuzuführen, bis die Schleifsteine 37 mit der Rückseite des Wafers W in Kontakt kommen, der zum Beispiel an dem Einspanntisch 17 gehalten wird und unmittelbar unterhalb des Schleifmittels 30 angeordnet ist. Als Folge dessen wird die Rückseite des an dem Einspanntisch 17 gehaltenen Wafers W durch die Schleifsteine 37 der sich drehenden Schleifscheibe 36 geschliffen. Wenn das Grobschleifen des an dem Einspanntisch 17 gehaltenen Wafers W beendet ist, wird der Drehtisch 20 um 120 Grad in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so dass der an dem Einspanntisch 17 gehaltene Wafer W zu der Position unmittelbar unterhalb des Schleifmittels (Schleifeinheit) 40 bewegt wird. Das heißt, der Wafer W wird nach dem Grobschleifen unmittelbar unterhalb des Schleifmittels 40 angeordnet.The rough grinding is performed in the following manner. If the spindle 34a through the engine 34 is turned, the grinding wheel becomes 36 turned. At this time, the abrasive becomes 30 by actuating the motor 32 lowered in the Z direction, thereby the grinding wheel 36 feed down until the grindstones 37 come in contact with the back of the wafer W, for example, on the chuck table 17 is held and immediately below the abrasive 30 is arranged. As a result, the back of the on the chuck table 17 Wafer W held by the grindstones 37 the rotating grinding wheel 36 ground. When roughing the at the chuck table 17 held Wafers W is finished, the turntable 20 rotated by 120 degrees in the counterclockwise direction, so that the at the chuck table 17 held wafer W to the position immediately below the abrasive (grinding unit) 40 is moved. That is, the wafer W becomes immediately below the abrasive after rough grinding 40 arranged.
Das Schleifmittel 40 wirkt so, dass es ein Feinschleifen des jeweils an den Einspanntischen 17 bis 19 gehaltenen Wafers W durchführt. Das Schleifmittel 40 ist auch an dem Wandabschnitt 22 angebracht. Ein Paar von Führungsschienen 41 ist so an dem Wandabschnitt 22 vorgesehen, dass sich diese in der Z-Richtung erstrecken, und ein Halteelement 43 ist verschiebbar so an den Führungsschienen 41 angebracht, dass es durch einen Motor 42 vertikal bewegbar ist. Das Schleifmittel 40 wird an dem Halteelement 43 gehalten, so dass das Schleifmittel 40 durch die vertikale Bewegung des Halteelements 43 in der Z-Richtung vertikal bewegbar ist. Das Schleifmittel 40 beinhaltet eine drehbar gehaltene Spindel 44a, einen Motor 44 zum Drehen der Spindel 44a, eine an dem unteren Ende der Spindel 44a befestigte Scheibenanbringung 45 und eine an der unteren Oberfläche der Scheibenanbringung 45 angebrachte Schleifscheibe 46 zum Schleifen der Rückseite jedes Wafers W. Die Schleifscheibe 46 beinhaltet mehrere Schleifsteine 47 zum Feinschleifen. Die Schleifsteine 47 sind an der unteren Oberfläche einer die Schleifscheibe 46 bildenden Basis so befestigt, dass sie ringförmig entlang des äußeren Umfangs der Basis angeordnet sind. Daher weist das Schleifmittel 40 den gleichen grundlegenden Aufbau wie das Schleifmittel 30 auf und unterscheiden sich nur die Schleifsteine 47 hinsichtlich ihrer Art von den Schleifsteinen 37.The abrasive 40 acts so that there is a fine sanding of each at the chuck tables 17 to 19 held wafer W performs. The abrasive 40 is also on the wall section 22 appropriate. A pair of guide rails 41 is like that on the wall section 22 provided that these extend in the Z-direction, and a holding element 43 is movable so on the guide rails 41 attached to it by a motor 42 is vertically movable. The abrasive 40 is on the retaining element 43 held, leaving the abrasive 40 by the vertical movement of the holding element 43 is vertically movable in the Z direction. The abrasive 40 includes a rotatably supported spindle 44a , a motor 44 for turning the spindle 44a one at the lower end of the spindle 44a attached disc attachment 45 and one on the lower surface of the disc attachment 45 attached grinding wheel 46 for grinding the backside of each wafer W. The grinding wheel 46 includes several grindstones 47 for fine grinding. The grindstones 47 are on the bottom surface of a grinding wheel 46 forming base so that they are arranged annularly along the outer circumference of the base. Therefore, the abrasive exhibits 40 the same basic structure as the abrasive 30 on and only the whetstones differ 47 in terms of their type of grindstones 37 ,
Das Feinschleifen wird in der folgenden Weise durchgeführt. Wenn die Spindel 44a durch den Motor 44 gedreht wird, wird die Schleifscheibe 46 gedreht. Zu diesem Zeitpunkt wird das Schleifmittel 40 durch Betätigen des Motors 44 in der Z-Richtung abgesenkt, um dadurch die Schleifscheibe 46 nach unten zuzuführen, bis die Schleifsteine 47 mit der Rückseite des Wafers W in Kontakt kommen, der an dem Einspanntisch 17 gehalten wird und unmittelbar unterhalb des Schleifmittels 40 angeordnet ist. Als Folge dessen wird die Rückseite des an dem Einspanntisch 17 gehaltenen Wafers W durch die Schleifsteine 47 der sich drehenden Schleifscheibe 46 geschliffen. Wenn das Feinschleifen des an dem Einspanntisch 17 gehaltenen Wafers W beendet ist, wird der Drehtisch 20 um 120 Grad in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so dass der an dem Einspanntisch 17 gehaltene Wafer W zu der in 1 gezeigten Warteposition (Anfangsposition oder Lade/Entlade-Position) zurückgeführt wird. An dieser Position wird der Wafer W, dessen Rückseite feingeschliffen wurde, durch das zweite Überführungsmittel 16 zu dem ersten Reinigungsmittel 51 überführt. An dem ersten Reinigungsmittel 51 wird durch die Reinigung Schleifstaub von dem Wafer W entfernt. Danach wird der Wafer W durch das Handhabungsmittel 13 in die zweite Kassette 12 gefördert. Ferner wird, nachdem der Wafer W von der Warteposition zu dem ersten Reinigungsmittel 51 überführt wurde, der Einspanntisch 17 in seinem leeren Zustand durch das zweite Reinigungsmittel 52 gereinigt. Obwohl dies oben nicht ausdrücklich beschrieben wurde, werden das Grobschleifen und das Feinschleifen des jeweils an den anderen Einspanntischen 18 und 19 gehaltenen Wafers W auch in ähnlicher Weise entsprechend der Drehposition des Drehtischs 20 durchgeführt. Ferner wird auch das Laden/Entladen des Wafers W auf/von jeden bzw. jedem der anderen Einspanntische 18 und 19 in ähnlicher Weise entsprechend der Drehposition des Drehtischs 20 durchgeführt.The fine grinding is performed in the following manner. If the spindle 44a through the engine 44 is turned, the grinding wheel becomes 46 turned. At this time, the abrasive becomes 40 by actuating the motor 44 lowered in the Z direction, thereby the grinding wheel 46 feed down until the grindstones 47 come into contact with the back of the wafer W, which is at the chuck table 17 is held and immediately below the abrasive 40 is arranged. As a result, the back of the on the chuck table 17 Wafer W held by the grindstones 47 the rotating grinding wheel 46 ground. When the fine grinding of the at the chuck table 17 held Wafers W is finished, the turntable 20 rotated by 120 degrees in the counterclockwise direction, so that the at the chuck table 17 held wafer W to the in 1 shown waiting position (initial position or loading / unloading position) is returned. At this position, the wafer W whose backside has been finely ground is passed through the second transfer means 16 to the first detergent 51 transferred. On the first cleaning agent 51 As a result of the cleaning, grinding dust is removed from the wafer W. Thereafter, the wafer W is moved by the handling means 13 in the second cassette 12 promoted. Further, after the wafer W from the waiting position to the first cleaning agent 51 was transferred, the chuck table 17 in its empty state by the second detergent 52 cleaned. Although not explicitly described above, the rough grinding and the fine grinding of each other at the other clamping tables 18 and 19 held wafer W also in a similar manner according to the rotational position of the turntable 20 carried out. Further, the loading / unloading of the wafer W on / from each of the other chuck tables also becomes 18 and 19 similarly according to the rotational position of the turntable 20 carried out.
Jeder der Schleifsteine 37 und 47 enthält Diamantschleifkörner und eine Borverbindung. Beispiele der Diamantschleifkörner beinhalten Naturdiamanten, künstliche Diamanten und mit Metall beschichtete künstliche Diamanten. Beispiele der Borverbindung beinhalten B4C (Borkarbid), CBN (kubisches Bornitrid) und HBN (hexagonales Bornitrid). Jeder der Schleifsteine 37 und 47 wird erhalten, indem die Diamantschleifkörner und die Borverbindung mit einer keramischen Bindung, einer Harzbindung oder einer Metallbindung verknetet werden, wobei die resultierende Mischung durch Verwendung einer Heißpresse ausgebildet wird, und anschließend das resultierende ausgebildete Material gesintert wird. Alternativ kann jeder der Schleifsteine 37 und 47 durch Galvanoformung der Diamantschleifkörner und der Borverbindung mit einer Vernickelung an einer Basis erhalten werden. Ferner wird das Volumenverhältnis zwischen den Diamantschleifkörnern und der Borverbindung vorzugsweise auf 1:1 bis 1:3 eingestellt.Each of the grindstones 37 and 47 contains diamond abrasive grains and a boron compound. Examples of the diamond abrasive grains include natural diamonds, artificial diamonds, and metal-coated artificial diamonds. Examples of the boron compound include B4C (boron carbide), CBN (cubic boron nitride) and HBN (hexagonal boron nitride). Each of the grindstones 37 and 47 is obtained by kneading the diamond abrasive grains and the boron compound with a ceramic bond, a resin bond or a metal bond, the resulting mixture is formed by using a hot press, and then the resulting formed material is sintered. Alternatively, each of the grindstones 37 and 47 by electroforming the diamond abrasive grains and the boron compound with a nickel plating on a base. Further, the volume ratio between the diamond abrasive grains and the boron compound is preferably adjusted to 1: 1 to 1: 3.
Wenn X [μm] die durchschnittliche Korngröße der Borverbindung und Y [μm] die durchschnittliche Korngröße der Diamantschleifkörner bezeichnet, wird das Verhältnis Z (= X/Y) der durchschnittlichen Korngrößen der Borverbindung zu den Diamantschleifkörnern in jedem der Schleifsteine 37 und 47 auf 0,8 ≤ Z ≤ 3,0 eingestellt. Falls das Verhältnis Z der durchschnittlichen Korngrößen weniger als 0,8 beträgt, wird die Funktion oder Rolle der Borverbindung als ein Füllmaterial, das die Schleifsteine 37 und 47 spröde macht, groß. Ferner wird, wenn das Verhältnis Z der durchschnittlichen Korngrößen größer als 3,0 ist, die Funktion oder Rolle der Diamantschleifkörner als Hauptschleifkörner kleiner als die Funktion oder Rolle des Füllmaterials, so dass die Diamantschleifkörner kaum zum Schleifen beitragen. Ferner wird die durchschnittliche Korngröße Y der Diamantschleifkörner auf 0 μm < Y ≤ 50 μm eingestellt. Der Grund, aus dem die durchschnittliche Korngröße Y der Diamantschleifkörner auf 50 μm oder weniger eingestellt wird, besteht darin, dass die Verwendung von Diamantschleifkörnern mit einer durchschnittlichen Korngröße von 50 μm oder weniger für das Schleifen jedes Wafers W, an dem elektronische Bauelemente ausgebildet sind, geeignet ist.When X [μm] denotes the average grain size of the boron compound and Y [μm] the average grain size of the diamond abrasive grains, the ratio Z (= X / Y) of the average grain size of the boron compound becomes the diamond abrasive grains in each of the grindstones 37 and 47 set to 0.8 ≤ Z ≤ 3.0. If the ratio Z of the average grain sizes is less than 0.8, the function or role of the boron compound as a filler containing the grindstones becomes 37 and 47 makes you brittle, big. Further, when the ratio Z of the average grain sizes is larger than 3.0, the function or role of the diamond abrasive grains as the main abrasive grains becomes smaller than the function or role of the filler material, so that the diamond abrasive grains hardly contribute to the grinding. Further, the average grain size Y of the diamond abrasive grains is set to 0 μm <Y ≦ 50 μm. The reason why the average grain size Y of the diamond abrasive grains is set to 50 μm or less is that the use of diamond abrasive grains having an average grain size of 50 μm or less for grinding each wafer W on which electronic components are formed, suitable is.
Falls jeder Wafer W als ein Werkstück bei der bevorzugten Ausführungsform ein Si-Wafer (Siliziumwafer) ist, der Si enthält, wird die durchschnittliche Korngröße Y der Diamantschleifkörner in jedem Schleifstein 37 zum Grobschleifen vorzugsweise auf 20 μm ≤ Y ≤ 50 μm eingestellt, da die durchschnittliche Korngröße zum Grobschleifen größer als die zum Feinschleifen ist. Ferner wird die durchschnittliche Korngröße Y der Diamantschleifkörner in jedem Schleifstein 47 zum Feinschleifen vorzugsweise auf 0,5 μm ≤ Y ≤ 1 μm eingestellt, da die durchschnittliche Korngröße zum Feinschleifen kleiner als die zum Grobschleifen ist.If each wafer W as a workpiece in the preferred embodiment is an Si wafer (silicon wafer) containing Si, the average grain size Y of the diamond abrasive grains in each grindstone becomes 37 for rough grinding preferably 20 μm ≤ Y ≤ 50 μm, since the average grain size for rough grinding is larger than that for fine grinding. Further, the average grain size Y of the diamond abrasive grains in each grindstone becomes 47 for fine grinding, preferably set to 0.5 μm ≦ Y ≦ 1 μm, since the average grain size for fine grinding is smaller than that for rough grinding.
Indem das Verhältnis Z der durchschnittlichen Korngrößen der Borverbindung zu den Diamantschleifkörnern auf 0,8 ≤ Z ≤ 3,0 und die durchschnittliche Korngröße Y der Diamantschleifkörner auf 0 μm < Y ≤ 50 μm eingestellt wird, wie oben beschrieben wurde, kann die Feststoffschmiereigenschaft der Borverbindung beim Schleifen jedes Wafers W effektiv entwickelt werden. Ferner kann die Schleifbelastung der Schleifsteine 37 und 47 verringert werden. Da die Schleifbelastung der Schleifsteine 37 und 47 verringert wird, kann der Verschleiß der Schleifsteine 37 und 47 beim Schleifen jedes Wafers W mit den Schleifsteinen 37 und 47 verringert werden, was zu einer langen Lebensdauer führt. Ferner weist die Borverbindung eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Insbesondere weisen CBN und HBN eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Dementsprechend kann die Wärmeabstrahlung von einem Arbeitspunkt beim Schleifen des Werkstücks mit den Schleifsteinen 37 und 47 verbessert werden. Daher kann der Grad des Verschleißes der Schleifsteine 37 und 47 in der Schleifvorrichtung 10 unterdrückt werden, um dadurch die Häufigkeit des Ersetzens der Schleifsteine 37 und 47 zu verringern. Als Folge dessen kann die Produktivität bei der Schleifvorrichtung 10 verbessert werden.By setting the ratio Z of the average grain sizes of the boron compound to the diamond abrasive grains to 0.8 ≦ Z ≦ 3.0 and the average grain size Y of the diamond abrasive grains to 0 μm <Y ≦ 50 μm, as described above, the solid lubricating property of the boron compound when grinding each wafer W to be effectively developed. Furthermore, the grinding load of the grinding stones 37 and 47 be reduced. As the grinding load of the grinding stones 37 and 47 can be reduced, the wear of the grinding stones 37 and 47 when grinding each wafer W with the grindstones 37 and 47 be reduced, resulting in a long life. Furthermore, the boron compound has a high thermal conductivity. In particular, CBN and HBN have a high thermal conductivity. Accordingly, the heat radiation may be from an operating point when grinding the workpiece with the grindstones 37 and 47 be improved. Therefore, the degree of wear of the grinding stones 37 and 47 in the grinding device 10 are suppressed to thereby reduce the frequency of replacing the grindstones 37 and 47 to reduce. As a result, the productivity of the grinding apparatus can be increased 10 be improved.
Ein Vergleich zwischen einem konventionellen Schleifstein und dem Schleifstein gemäß der vorliegenden Erfindung wurde durchgeführt. Die 2 bis 4 sind Graphen, welche die Ergebnisse des Schleifens durch den Schleifstein gemäß der bevorzugten Ausführungsform zeigen. In den 2 und 4 stellt die vertikale Achse die Stromstärke [A] eines elektrischen Stroms dar, der dem Motor zum Drehen des Schleifsteins zugeführt wird, und stellt die horizontale Achse eine zum Schleifen jedes Wafers W erforderliche Schleifzeit [Sek] dar. In 3 stellt die vertikale Achse den Verschleiß [μm] und die horizontale Achse die Anzahl der geschliffenen Wafer W dar, wobei jeder Punkt den Verschleiß des Schleifsteins am Ende des Schleifens jedes Wafers W darstellt.A comparison between a conventional grindstone and the grindstone according to the present invention was made. The 2 to 4 are graphs showing the results of grinding through the grindstone according to the preferred embodiment. In the 2 and 4 the vertical axis represents the current [A] of an electric current supplied to the motor for rotating the grindstone, and the horizontal axis represents a grinding time [sec] required for grinding each wafer W. In 3 For example, the vertical axis represents the wear [μm] and the horizontal axis represents the number of ground wafers W, each point representing the wear of the grindstone at the end of the grinding of each wafer W.
Der konventionelle Schleifstein (der nachfolgend hierin als ”konventionelle Probe” bezeichnet wird) und der Schleifstein gemäß der vorliegenden Erfindung (der nachfolgend hierin als ”Erfindungsproben 1 bis 4” bezeichnet wird) sind jeweils Schleifsteine zum Grobschleifen. Das heißt, die ”Erfindungsproben 1 bis 4” sind Beispiele jedes Schleifsteins 37. Andererseits ist die ”konventionelle Probe” ein Schleifstein, der keine Borverbindung aufweist und nur Diamantschleifkörner enthält, wobei die durchschnittliche Korngröße Y der Diamantschleifkörner 20 μm beträgt. Jede der ”Erfindungsproben 1 bis 4” ist ein Schleifstein, der sowohl Diamantschleifkörner als auch CBN als eine Borverbindung enthält, wobei die Diamantschleifkörner und die Borverbindung zusammen mit einer keramischen Bindung verknetet und anschließend gesintert werden. Die ”Erfindungsprobe 1” ist so definiert, dass die durchschnittliche Korngröße X der Borverbindung 20 μm beträgt, die durchschnittliche Korngröße Y der Diamantschleifkörner 20 μm beträgt, das Verhältnis Z der durchschnittlichen Korngrößen 1 beträgt und das Volumenverhältnis zwischen der Borverbindung und den Diamantschleifkörnern 1 beträgt. Die ”Erfindungsprobe 2” ist so definiert, dass die durchschnittliche Korngröße X der Borverbindung 30 μm beträgt, die durchschnittliche Korngröße Y der Diamantschleifkörner 20 μm beträgt, das Verhältnis Z der durchschnittlichen Korngrößen 1,5 beträgt und das Volumenverhältnis zwischen der Borverbindung und den Diamantschleifkörnern 1 beträgt. Die ”Erfindungsprobe 3” ist so definiert, dass die durchschnittliche Korngröße X der Borverbindung 45 μm beträgt, die durchschnittliche Korngröße Y der Diamantschleifkörner 20 μm beträgt, das Verhältnis Z der durchschnittlichen Korngrößen 2,25 beträgt und das Volumenverhältnis zwischen der Borverbindung und den Diamantschleifkörnern 1 beträgt. Die ”Erfindungsprobe 4” ist so definiert, dass die durchschnittliche Korngröße X der Borverbindung 50 μm beträgt, die durchschnittliche Korngröße Y der Diamantschleifkörner 20 μm beträgt, das Verhältnis Z der durchschnittlichen Korngrößen 2,5 beträgt und das Volumenverhältnis zwischen der Borverbindung und den Diamantschleifkörnern 1 beträgt. Jeder Wafer W als ein durch die ”konventionelle Probe” und die ”Erfindungsproben 1 bis 4” zu schleifendes Werkstück ist ein Si-Wafer mit einer Oxidschicht (SiO2-Schicht mit einer Dicke von annähernd 600 nm), die an der Arbeitsoberfläche vorliegt. Das heißt, mehrere solcher Wafer W wurden durch die ”konventionelle Probe” und die ”Erfindungsproben 1 bis 4” geschliffen.The conventional grindstone (hereinafter referred to as "conventional specimen") and the grindstone according to the present invention (hereinafter referred to as "invention specimens 1 to 4") are respectively rough grinding grindstones. That is, "invention samples 1 to 4" are examples of each grindstone 37 , On the other hand, the "conventional sample" is a grindstone having no boron compound and containing only diamond abrasive grains, wherein the average grain size Y of the diamond abrasive grains is 20 μm. Each of "Inventive Samples 1 to 4" is a whetstone containing both diamond abrasive grains and CBN as a boron compound, wherein the diamond abrasive grains and the boron compound are kneaded together with a ceramic bond and then sintered. The "Invention Sample 1" is defined such that the average grain size X of the boron compound is 20 μm, the average grain size Y of the diamond abrasive grains is 20 μm, the ratio Z of the average grain sizes 1 is and the volume ratio between the boron compound and the diamond abrasive grains 1 is. The "Invention Sample 2" is defined such that the average grain size X of the boron compound is 30 μm, the average grain size Y of the diamond abrasive grains is 20 μm, the ratio Z of the average grain sizes is 1.5, and the volume ratio between the boron compound and the diamond abrasive grains 1 is. The "Invention Sample 3" is defined such that the average grain size X of the boron compound is 45 μm, the average grain size Y of the diamond abrasive grains is 20 μm, the ratio Z of the average grain sizes is 2.25, and the volume ratio between the boron compound and the diamond abrasive grains 1 is. The "Invention Sample 4" is defined such that the average grain size X of the boron compound is 50 μm, the average grain size Y of the diamond abrasive grains is 20 μm, the ratio Z of the average grain sizes is 2.5, and the volume ratio between the boron compound and the diamond abrasive grains 1 is. Each wafer W as a workpiece to be ground by the "conventional sample" and "Invention Samples 1 to 4" is a Si wafer having an oxide layer (SiO 2 layer having a thickness of approximately 600 nm) present on the working surface. That is, a plurality of such wafers W were ground by the "conventional sample" and the "invention samples 1 to 4".
2 zeigt die Ergebnisse des Schleifens der Wafer W durch die ”konventionelle Probe” und die ”Erfindungsprobe 1”. In 2 bezeichnen QS1 und PS1 jeweils die Ergebnisse des Schleifens des ersten Wafers W durch die ”konventionelle Probe” und die ”Erfindungsprobe 1”; bezeichnen QS2 und PS2 jeweils die Ergebnisse des Schleifens des zweiten Wafers W durch die ”konventionelle Probe” und die ”Erfindungsprobe 1”; und bezeichnen QS3 und PS3 jeweils die Ergebnisse des Schleifens des dritten Wafers W durch die ”konventionelle Probe” und die ”Erfindungsprobe 1”. Wie aus 2 ersichtlich ist, sind die Ergebnisse des Schleifens durch die ”konventionelle Probe” (QS1 bis QS3) so, dass zu Beginn des Schleifens keine erheblichen Peaks vorliegen und die Stromstärke ungeachtet der Anzahl von zu schleifenden Wafern W gleichbleibend über die Schleifzeit ist. Andererseits sind die Ergebnisse des Schleifens durch die ”Erfindungsprobe 1” (PS1 bis PS3) so, dass zu Beginn des Schleifens Peaks auftreten, die höher als die Stromstärke in dem Fall der ”konventionellen Probe” sind, aber die Stromstärke nach dem Auftreten der Peaks ungeachtet der Anzahl von zu schleifenden Wafern W erheblich geringer ist als die Stromstärke in dem Fall der ”konventionellen Probe”. In dem Fall der ”Erfindungsprobe 1” (und auch in ähnlicher Weise in dem Fall der ”Erfindungsproben 2 bis 4”) wird das an der Arbeitsoberfläche jedes Wafers W ausgebildete natürliche Oxid (SiO2) zu Beginn des Schleifens geschliffen, so dass die Stromstärke, die eine Schleifbelastung zeigt, zu Beginn des Schleifens höher ist als in dem Fall der ”konventionellen Probe” und als die Peaks erscheint. Jedoch wird die Stromstärke nach dem Entfernen des natürlichen Oxids durch Schleifen schnell verringert. Mit anderen Worten wird die Schleifbelastung insgesamt erheblich verringert. 2 shows the results of grinding the wafer W by the "conventional sample" and the "Invention Sample 1". In 2 QS1 and PS1 respectively denote the results of grinding the first wafer W by the "conventional sample" and the "invention sample 1"; QS2 and PS2 respectively denote the results of grinding the second wafer W by the "conventional sample" and the "invention sample 1"; and QS3 and PS3 respectively denote the results of the grinding of the third wafer W by the "conventional sample" and the "Invention Sample 1". How out 2 As can be seen, the results of grinding through the "conventional sample" (QS1 to QS3) are such that No significant peaks are present at the beginning of grinding and the current strength is constant over the grinding time regardless of the number of wafers W to be ground. On the other hand, the results of the grinding by the "Invention Sample 1" (PS1 to PS3) are such that at the beginning of grinding, peaks higher than the current in the case of the "conventional sample" occur, but the current intensity after the occurrence of the peaks regardless of the number of wafers W to be ground, it is considerably less than the current in the case of the "conventional sample". In the case of "Invention Sample 1" (and also similarly in the case of "Invention Samples 2 to 4"), the native oxide (SiO 2 ) formed on the working surface of each wafer W is ground at the beginning of grinding so that the current value which shows a grinding load higher at the beginning of grinding than in the case of the "conventional sample" and appears as the peaks. However, the current strength is rapidly reduced after removal of the natural oxide by grinding. In other words, the overall grinding load is significantly reduced.
Wie oben beschrieben wurde, ist die Stromstärke beim Schleifen jedes Wafers W durch die ”Erfindungsprobe 1” geringer als bei der ”konventionellen Probe”, wie in 2 gezeigt ist. Dementsprechend wird der Verschleiß der ”Erfindungsprobe 1” beim Schleifen jedes Wafers W erheblich verringert, wie in 3 gezeigt ist. Als Folge dessen ist in dem Fall des Schleifens der mehreren Wafer W der Gradient des Verschleißes der ”Erfindungsprobe 1” (die Steigung einer in 3 gezeigten Linie PS) erheblich kleiner als der Gradient des Verschleißes der ”konventionellen Probe” (die Steigung einer in 3 gezeigten Linie QS). Das heißt, da die Schleifbelastung der ”Erfindungsprobe 1” geringer ist als die der ”konventionellen Probe”, ist der Verschleiß der ”Erfindungsprobe 1” geringer als der der ”konventionellen Probe”, so dass die Lebensdauer der ”Erfindungsprobe 1” länger als die der ”konventionellen Probe” ist.As described above, the current intensity when grinding each wafer W by the "invention sample 1" is lower than that of the "conventional sample" as in FIG 2 is shown. Accordingly, the wear of the "Invention Sample 1" in grinding each wafer W is significantly reduced, as in FIG 3 is shown. As a result, in the case of grinding the plurality of wafers W, the gradient of wear of the "Invention Sample 1" (the slope of an in 3 shown line PS) considerably smaller than the gradient of wear of the "conventional sample" (the slope of a in 3 shown line QS). That is, since the grinding load of the "Invention Sample 1" is lower than that of the "conventional sample", the wear of the "Invention Sample 1" is less than that of the "conventional sample", so that the life of the "Invention Sample 1" is longer than that of the "Invention Sample 1" the "conventional sample" is.
4 zeigt die Ergebnisse des Schleifens des n-ten Wafers W (n ist eine vorgegebene Zahl) durch die ”konventionelle Probe” und die ”Erfindungsproben 1 bis 4”. In 4 bezeichnet QS4 das Ergebnis des Schleifens des n-ten Wafers W durch die ”konventionelle Probe”; bezeichnet PS4 das Ergebnis des Schleifens des n-ten Wafers W durch die ”Erfindungsprobe 1”; bezeichnet PS5 das Ergebnis des Schleifens des n-ten Wafers W durch die ”Erfindungsprobe 2”; bezeichnet PS6 das Ergebnis des Schleifens des n-ten Wafers W durch die ”Erfindungsprobe 3”; und bezeichnet PS7 das Ergebnis des Schleifens des n-ten Wafers W durch die ”Erfindungsprobe 4”. Wie aus 4 ersichtlich ist, ist das Ergebnis des Schleifens durch die ”konventionelle Probe” (QS4) so, dass kein erheblicher Peak zu Beginn des Schleifens der Oxidschicht vorliegt und die Stromstärke über die Schleifzeit gleichbleibend ist (15 bis 16 Ampere). Andererseits ist das Ergebnis des Schleifens durch die ”Erfindungsprobe 1” (PS4) so, dass ein Peak (annähernd 15 Ampere), der kleiner als die Stromstärke in dem Fall der ”konventionellen Probe” ist, zu Beginn des Schleifens auftritt und die Stromstärke nach dem Auftreten des Peaks erheblich geringer ist (12 bis 13 Ampere) als die Stromstärke in dem Fall der ”konventionellen Probe”. 4 Fig. 11 shows the results of grinding the n-th wafer W (n is a predetermined number) by the "conventional sample" and "invention samples 1 to 4". In 4 QS4 denotes the result of grinding the nth wafer W by the "conventional sample"; PS4 denotes the result of grinding the nth wafer W by the "invention sample 1"; PS5 indicates the result of grinding the nth wafer W by the "Invention Sample 2"; PS6 denotes the result of grinding the nth wafer W by the "Invention Sample 3"; and PS7 denotes the result of grinding the nth wafer W by the "Invention Sample 4". How out 4 As can be seen, the result of grinding through the "conventional sample" (QS4) is that there is no significant peak at the beginning of the grinding of the oxide layer and the current is constant over the grinding time (15 to 16 amperes). On the other hand, the result of the grinding by "Invention Sample 1" (PS4) is such that a peak (approximately 15 amperes) smaller than the current in the case of the "conventional sample" occurs at the beginning of the grinding and the current decreases after the occurrence of the peak is considerably lower (12 to 13 amps) than the current in the case of the "conventional sample".
Das Ergebnis des Schleifens durch die ”Erfindungsprobe 2” (PS5) ist so, dass ein Peak (annähernd 16 Ampere), der höher als die Stromstärke in dem Fall der ”konventionellen Probe” und die Stromstärke in dem Fall der ”Erfindungsprobe 1” ist, zu Beginn des Schleifens auftritt und die Stromstärke nach dem Auftreten des Peaks erheblich geringer (annähernd 12 Ampere) als die Stromstärke in dem Fall der ”konventionellen Probe” und im Wesentlichen die gleiche wie die Stromstärke in dem Fall der ”Erfindungsprobe 1” ist. Das Ergebnis des Schleifens durch die ”Erfindungsprobe 3” (PS6) ist so, dass ein Peak (annähernd 18 Ampere), der höher als die Stromstärke in dem Fall der ”konventionellen Probe” und die Stromstärke in dem Fall der ”Erfindungsproben 1 und 2” ist, zu Beginn des Schleifens auftritt und die Stromstärke nach dem Auftreten des Peaks erheblich geringer (annähernd 12 Ampere) als die Stromstärke in dem Fall der ”konventionellen Probe” und im Wesentlichen die gleiche wie die Stromstärke in dem Fall der ”Erfindungsproben 1 und 2” ist. Das Ergebnis des Schleifens durch die ”Erfindungsprobe 4” (PS7) ist so, dass ein Peak (annähernd 18 Ampere), der höher als die Stromstärke in dem Fall der ”konventionellen Probe” und die Stromstärke in dem Fall der ”Erfindungsproben 1 bis 3” ist, zu Beginn des Schleifens auftritt und die Stromstärke nach dem Auftreten des Peaks erheblich geringer als die Stromstärke in dem Fall der ”konventionellen Probe” und im Wesentlichen die gleiche wie die Stromstärke in dem Fall der ”Erfindungsproben 1 bis 3” ist. In dem Fall der ”Erfindungsproben 1 bis 4” erhöht sich die Stromstärke zu Beginn des Schleifens (beim Schleifen der Oxidschicht) von 9 Ampere auf den Peak und verringert sich diese danach auf 12 bis 13 Ampere beim Schleifen des Si-Wafers. Dieses Ergebnis zeigt, dass die Schleifbelastung nach dem Entfernen der Oxidschicht erheblich geringer ist als in dem Fall der ”konventionellen Probe”.The result of the grinding by the "Invention Sample 2" (PS5) is such that a peak (approximately 16 amperes) higher than the current value in the case of the "conventional sample" and the current intensity in the case of "Invention Sample 1" , occurs at the beginning of grinding, and the current intensity after occurrence of the peak is considerably lower (approximately 12 amperes) than the current value in the case of the "conventional sample" and substantially the same as the current intensity in the case of "Invention Sample 1". The result of the grinding by "Invention Sample 3" (PS6) is such that a peak (approximately 18 amperes) higher than the current in the case of the "conventional sample" and the current in the case of "Invention samples 1 and 2 "At the beginning of grinding, and the current after occurrence of the peak occurs considerably less (approximately 12 amperes) than the current in the case of the" conventional sample "and substantially the same as the current in the case of" Invention samples 1 and 2 "is. The result of the grinding by the "Invention Sample 4" (PS7) is such that a peak (approximately 18 amperes) higher than the current in the case of the "conventional sample" and the current in the case of "Inventive Samples 1 to 3 "Occurs at the beginning of grinding and the current intensity after occurrence of the peak is considerably lower than the current in the case of the" conventional sample "and substantially the same as the current intensity in the case of" Invention Samples 1 to 3 ". In the case of "Inventive Samples 1 to 4", the current increases at the beginning of the grinding (when grinding the oxide layer) of 9 amperes to the peak, and thereafter decreases to 12 to 13 amperes when the Si wafer is ground. This result shows that the grinding load after removal of the oxide layer is considerably lower than in the case of the "conventional sample".
In dem Fall der ”Erfindungsproben 1 bis 4” ist die Stromstärke beim Schleifen jedes Wafers W niedriger als in dem Fall der ”konventionellen Probe”. Dementsprechend ist die Schleifbelastung beim Schleifen der mehreren Wafer W geringer als in dem Fall der ”konventionellen Probe”, so dass der Verschleiß der ”Erfindungsproben 1 bis 4” geringer ist als in dem Fall der ”konventionellen Probe”. Als Folge dessen ist die Lebensdauer der ”Erfindungsproben 1 bis 4” länger als die der ”konventionellen Probe”. Insbesondere sind die ”Erfindungsproben 1 und 2” besser für das Schleifen eines Si-Wafers als der Wafer W als das Werkstück geeignet als die ”Erfindungsproben 3 und 4”, da der Peak zu Beginn des Schleifens niedriger ist. Dementsprechend wird, falls das Werkstück ein Si-Wafer ist, das Verhältnis Z der durchschnittlichen Korngrößen vorzugsweise auf 0,8 ≤ Z ≤ 2,0 eingestellt. Ferner ändert sich die in 4 gezeigte Stromstärke gemäß der Schleifvorrichtung und ist der Peak hinsichtlich einer geringen Schleifbelastung und einer Anwendung in der Schleifvorrichtung vorzugsweise niedriger. Das heißt, die ”Erfindungsprobe 1” oder die ”Erfindungsprobe 2” wird gegenüber der ”Erfindungsprobe 3” oder der ”Erfindungsprobe 4” bevorzugt.In the case of "Inventive Samples 1 to 4", the current intensity when grinding each wafer W is lower than in the case of the "conventional sample". Accordingly, the grinding load when grinding the plurality of wafers W is smaller than in the case of the "conventional sample", so that the wear of the "invention samples 1 to 4" is lower than in the case of the "conventional sample". As a result, the life of "invention samples 1 to 4" is longer than that of the "conventional sample". In particular, the "invention samples 1 and 2" are better for grinding a Si wafer than the wafer W than the workpiece than the "invention samples 3 and 4" because the peak at the beginning of grinding is lower. Accordingly, if the workpiece is a Si wafer, the ratio Z of the average grain sizes is preferably set to 0.8 ≦ Z ≦ 2.0. Furthermore, the changes in 4 according to the grinding device and the peak is preferably lower in terms of a low grinding load and an application in the grinding device. That is, the "Invention Sample 1" or the "Invention Sample 2" is preferable to the "Invention Sample 3" or the "Invention Sample 4".
Obwohl ein Si-Wafer mit einer an der Arbeitsoberfläche ausgebildeten Oxidschicht (natürliches Oxid) bei der bevorzugten Ausführungsform als das Werkstück verwendet wird, ist der Wafer W als das Werkstück nicht auf einen Si-Wafer beschränkt, sondern kann der Wafer W zum Beispiel ein SiC-Wafer sein, der SiC enthält. In diesem Fall wird die durchschnittliche Korngröße Y der Diamantschleifkörner in jedem Schleifstein 37 zum Grobschleifen vorzugsweise auf 3 μm ≤ Y ≤ 10 μm eingestellt, da die durchschnittliche Korngröße zum Grobschleifen größer als die zum Feinschleifen ist. Ferner wird die durchschnittliche Korngröße Y der Diamantschleifkörner in jedem Schleifstein 47 zum Feinschleifen vorzugsweise auf 0,5 μm ≤ Y ≤ 1 μm eingestellt, da die durchschnittliche Korngröße zum Feinschleifen kleiner ist als die zum Grobschleifen. Ferner wird das Verhältnis Z der durchschnittlichen Korngrößen vorzugsweise auf 1,0 ≤ Z ≤ 2,0 eingestellt.Although a Si wafer having an oxide layer (natural oxide) formed on the working surface is used as the workpiece in the preferred embodiment, the wafer W as the workpiece is not limited to a Si wafer, but the wafer W may be a SiC, for example Wafer containing SiC. In this case, the average grain size Y of the diamond abrasive grains in each grindstone becomes 37 for rough grinding, preferably set to 3 μm ≤ Y ≤ 10 μm, since the average grain size for rough grinding is larger than that for fine grinding. Further, the average grain size Y of the diamond abrasive grains in each grindstone becomes 47 for fine grinding, preferably set to 0.5 μm ≦ Y ≦ 1 μm, since the average grain size for fine grinding is smaller than that for rough grinding. Further, the ratio Z of the average grain sizes is preferably set to 1.0 ≦ Z ≦ 2.0.
Ferner kann der Wafer W als das Werkstück ein Spiegel-Si-Wafer sein. 5 ist ein Graph, der die Ergebnisse des Schleifens durch den Schleifstein gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Fall zeigt, dass der Wafer W ein Spiegel-Si-Wafer ist. In 5 stellt die vertikale Achse die Stromstärke [A] eines elektrischen Stroms dar, der dem Motor zum Drehen des Schleifsteins zugeführt wird, und stellt die horizontale Achse die zum Schleifen jedes Wafers W erforderliche Schleifzeit [Sek] dar. 5 zeigt die Ergebnisse des Schleifens eines Spiegel-Si-Wafers durch die ”konventionelle Probe” und die ”Erfindungsprobe 1”. Der Spiegel-Si-Wafer ist ein Si-Wafer mit einer Spiegeloberfläche, wobei keine Oxidschicht an der Spiegeloberfläche ausgebildet ist oder eine dünne Oxidschicht an der Spiegeloberfläche ausgebildet ist, deren Dicke kleiner als die Dicke der an dem in 2 bis 4 gezeigten Si-Wafer ausgebildeten Oxidschicht ist. In 5 bezeichnen QM1 und PM1 jeweils die Ergebnisse des Schleifens des ersten Wafers W durch die ”konventionelle Probe” und die ”Erfindungsprobe 1” und bezeichnen QM2 und PM2 jeweils die Ergebnisse des Schleifens des zweiten Wafers W durch die ”konventionelle Probe” und die ”Erfindungsprobe 1”. Wie aus 5 ersichtlich ist, sind die Ergebnisse des Schleifens durch die ”konventionelle Probe” (QM1 und QM2) so, dass keine erheblichen Peaks zu Beginn es Schleifens vorliegen und die Stromstärke ungeachtet der Anzahl der zu schleifenden Wafer W gleichbleibend (annähernd maximal 18 Ampere) über die Schleifzeit ist. Andererseits sind die Ergebnisse des Schleifens durch die ”Erfindungsprobe 1” (PM1 und PM2) so, dass keine Peaks zu Beginn des Schleifens auftreten und die Stromstärke (annähernd maximal 16 Ampere) niedriger als in dem Fall der ”konventionellen Probe” ist. Der Spiegel-Si-Wafer enthält auch Si als Hauptkomponente und es ist davon auszugehen, dass das Schleifverhalten beim Schleifen des Spiegel-Si-Wafers ähnlich zu dem beim Schleifen des in 2 bis 4 gezeigten Si-Wafers nach dem Entfernen der Siliziumoxidschicht ist. Dementsprechend ist es auch beim Schleifen des Spiegel-Si-Wafers durch Verwendung der ”Erfindungsproben 2 bis 4” möglich, Effekte zu erzielen, die ähnlich zu denen in dem Fall des in 2 bis 4 gezeigten Si-Wafers sind.Further, the wafer W as the workpiece may be a mirror Si wafer. 5 Fig. 12 is a graph showing the results of grinding by the grindstone according to the present invention in the case where the wafer W is a mirror Si wafer. In 5 the vertical axis represents the current [A] of an electric current supplied to the motor for rotating the grindstone, and the horizontal axis represents the grinding time [sec] required for grinding each wafer W. 5 shows the results of grinding a mirror Si wafer through the "conventional sample" and the "Invention Sample 1". The mirror Si wafer is a Si wafer having a mirror surface, wherein no oxide layer is formed on the mirror surface or a thin oxide layer is formed on the mirror surface, whose thickness is smaller than the thickness of the in 2 to 4 shown Si wafer formed oxide layer. In 5 QM1 and PM1 respectively denote the results of grinding the first wafer W by the "conventional sample" and the "invention sample 1", and QM2 and PM2 respectively denote the results of grinding the second wafer W by the "conventional sample" and the "invention sample 1 ". How out 5 As can be seen, the results of grinding through the "conventional sample" (QM1 and QM2) are such that there are no significant peaks at the beginning of grinding and the current remains constant (approximately 18 amps maximum) regardless of the number of wafers W to be ground Grinding time is. On the other hand, the results of the grinding by the "Invention Sample 1" (PM1 and PM2) are such that no peaks occur at the beginning of grinding and the current value (approximately maximum 16 amperes) is lower than in the case of the "conventional sample". The mirror Si wafer also contains Si as the main component, and it is considered that the grinding performance when grinding the mirror Si wafer is similar to that in grinding the in 2 to 4 shown Si wafer after removal of the silicon oxide layer. Accordingly, even when grinding the mirror Si wafer by using the "invention samples 2 to 4", it is possible to obtain effects similar to those in the case of the in 2 to 4 shown Si wafers are.
Wie oben beschrieben wurde, ist die Stromstärke beim Schleifen jedes Wafers W durch die ”Erfindungsprobe 1” niedriger als die bei der ”konventionellen Probe”. Dementsprechend ist auch in dem Fall des Schleifens des Spiegel-Si-Wafers die Schleifbelastung der ”Erfindungsprobe 1” geringer als die der ”konventionellen Probe”. Als Folge dessen ist der Verschleiß der ”Erfindungsprobe 1” beim Schleifen jedes Wafers W geringer als der der ”konventionellen Probe”, so dass die Lebensdauer der ”Erfindungsprobe 1” länger ist als die der ”konventionellen Probe”. Ferner kann, da die Borverbindung eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, die Wärmeabstrahlung von dem Schleifpunkt an dem durch die Schleifsteine 37 und 47 zu schleifenden Werkstück verbessert werden. Dementsprechend ist es auch in dem Fall des Schleifens des Spiegel-Si-Wafers möglich, eine Verringerung der Schleifgeschwindigkeit in Anbetracht von beim Schleifen erzeugter Wärme zu unterdrücken, so dass die Produktivität verbessert werden kann.As described above, the current intensity when grinding each wafer W by the "invention sample 1" is lower than that in the "conventional sample". Accordingly, even in the case of grinding the mirror Si wafer, the grinding load of the "Invention Sample 1" is lower than that of the "conventional sample". As a result, the wear of the "Invention Sample 1" in grinding each wafer W is lower than that of the "conventional sample", so that the life of the "Invention Sample 1" is longer than that of the "conventional sample". Further, since the boron compound has a high thermal conductivity, the heat radiation from the grinding point to that through the grinding stones 37 and 47 to be sanded workpiece to be improved. Accordingly, even in the case of grinding the mirror Si wafer, it is possible to suppress a decrease in the grinding speed in consideration of heat generated during grinding, so that the productivity can be improved.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert und alle Änderungen und Abwandlungen, die innerhalb der Äquivalenz des Umfangs der Ansprüche liegen, werden deshalb von der Erfindung umfasst.The present invention is not limited to the details of the preferred embodiment described above. The scope of the invention is defined by the appended claims, and all changes and modifications which come within the equivalence of the scope of the claims are therefore included in the invention.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
JP 2012-56013 [0002] JP 2012-56013 [0002]
