JP2001088041A - 研削チップ、研削工具及び研削方法 - Google Patents
研削チップ、研削工具及び研削方法Info
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- JP2001088041A JP2001088041A JP27088799A JP27088799A JP2001088041A JP 2001088041 A JP2001088041 A JP 2001088041A JP 27088799 A JP27088799 A JP 27088799A JP 27088799 A JP27088799 A JP 27088799A JP 2001088041 A JP2001088041 A JP 2001088041A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】脆性材料のシェアモード研削の実用化に向けて
研削能力を向上させる研削チップ、研削工具及び研削方
法を提供する。 【解決手段】被加工物の研削すべき面と平行な研削方向
に相対的に移動して研削を遂行する研削チップであり、
前記研削チップはダイヤモンドで形成された研削面及び
基部で構成され、前記研削面には複数のポストが形成さ
れており、前記ポストは複数の列によって区画されると
共に、前記ポストの高さが列毎に研削方向から見て順に
切り込む方向に臨界切り込み深さ以下の寸法で順次階段
状に傾斜して形成されている。研削工具は前記研削チッ
プを回転ホイールに装着したものである。
研削能力を向上させる研削チップ、研削工具及び研削方
法を提供する。 【解決手段】被加工物の研削すべき面と平行な研削方向
に相対的に移動して研削を遂行する研削チップであり、
前記研削チップはダイヤモンドで形成された研削面及び
基部で構成され、前記研削面には複数のポストが形成さ
れており、前記ポストは複数の列によって区画されると
共に、前記ポストの高さが列毎に研削方向から見て順に
切り込む方向に臨界切り込み深さ以下の寸法で順次階段
状に傾斜して形成されている。研削工具は前記研削チッ
プを回転ホイールに装着したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１回の研削によっ
て研削できる量をできるだけ多くしたシェアモード（ダ
クタイル）研削を行うことのできる研削チップ、研削チ
ップを回転ホイールに装着した研削工具及びシリコンウ
ェーハ等の被加工物を研削するための研削方法に関す
る。
て研削できる量をできるだけ多くしたシェアモード（ダ
クタイル）研削を行うことのできる研削チップ、研削チ
ップを回転ホイールに装着した研削工具及びシリコンウ
ェーハ等の被加工物を研削するための研削方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ガラス基板、半導体基板等の脆性材料の
表面を研削するには、通常ダイヤモンド砥粒をレジンボ
ンド、メタルボンド等で固めた研削砥石を用いて、表面
を微細に破壊しながら研削を遂行する研削方法が採用さ
れている。かかる研削方法を一般的に破壊研削と称して
おり、広く需要に供されている。
表面を研削するには、通常ダイヤモンド砥粒をレジンボ
ンド、メタルボンド等で固めた研削砥石を用いて、表面
を微細に破壊しながら研削を遂行する研削方法が採用さ
れている。かかる研削方法を一般的に破壊研削と称して
おり、広く需要に供されている。
【０００３】しかし、このような破壊研削では、被加工
物の内部に微細なクラックが生じてしまい、被加工物の
品質を低下させるという問題がある。特にシリコンウェ
ーハのように半導体基板となる被加工物を研削する場合
においては、クラックの発生は重大な問題となる。その
ため、近年シリコンウェーハ、サファイヤ石英ガラス、
光学ガラス等の脆性材料の内部にクラックが生じないよ
うに、研削を遂行する研削技術が研究されている。
物の内部に微細なクラックが生じてしまい、被加工物の
品質を低下させるという問題がある。特にシリコンウェ
ーハのように半導体基板となる被加工物を研削する場合
においては、クラックの発生は重大な問題となる。その
ため、近年シリコンウェーハ、サファイヤ石英ガラス、
光学ガラス等の脆性材料の内部にクラックが生じないよ
うに、研削を遂行する研削技術が研究されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】脆性材料に対する研削
技術はダクタイル研削、シェアモード研削、延性モード
研削などと称される研削技術であるが、シェアモード研
削技術として例えば特開平１１−１５６７２８号に記述
されている。ところが、シェアモード研削を遂行するた
めには、次のような条件を満足しなければならない。
技術はダクタイル研削、シェアモード研削、延性モード
研削などと称される研削技術であるが、シェアモード研
削技術として例えば特開平１１−１５６７２８号に記述
されている。ところが、シェアモード研削を遂行するた
めには、次のような条件を満足しなければならない。
【０００５】（１） 被加工物の内部にクラックが生じ
てはならない。
てはならない。
【０００６】（２） 研削抵抗値は材料除去量の増大に
拘らず、一定値をとらなければならない。
拘らず、一定値をとらなければならない。
【０００７】（３）上記条件（１）及び（２）を満足す
るためには、切り込み深さに臨界点があり、臨界点を越
えると破壊研削となるので、切り込み深さは臨界点以下
の臨界切り込み深さにしなければならない。なお、臨界
点の切り込み深さを「臨界切り込み深さ」という。
るためには、切り込み深さに臨界点があり、臨界点を越
えると破壊研削となるので、切り込み深さは臨界点以下
の臨界切り込み深さにしなければならない。なお、臨界
点の切り込み深さを「臨界切り込み深さ」という。
【０００８】よって、シェアモード研削を遂行するため
には臨界点以下の切り込み深さを維持しなければなら
ず、研削能力が極めて低くなってしまう。また、上記公
開公報の技術においては研削能力を満足するものではな
い。このように脆性材料に対するシェアモード研削は未
だ研究レベルであって、実用化は困難であるという問題
が指摘されている。
には臨界点以下の切り込み深さを維持しなければなら
ず、研削能力が極めて低くなってしまう。また、上記公
開公報の技術においては研削能力を満足するものではな
い。このように脆性材料に対するシェアモード研削は未
だ研究レベルであって、実用化は困難であるという問題
が指摘されている。
【０００９】本発明は上述のような事情からなされたも
のであり、本発明の目的は、脆性材料のシェアモード研
削の実用化に向けて研削能力を向上させる研削チップ、
研削工具及び研削方法を提供することにある。
のであり、本発明の目的は、脆性材料のシェアモード研
削の実用化に向けて研削能力を向上させる研削チップ、
研削工具及び研削方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、被加工物の研
削すべき面と平行な研削方向に相対的に移動して研削を
遂行する研削チップに関し、本発明の上記目的は、前記
研削チップはダイヤモンドで形成された研削面及び基部
で構成され、前記研削面には複数のポストが形成されて
おり、前記ポストは複数の列によって区画されると共
に、前記ポストの高さが列毎に研削方向から見て順に切
り込む方向に臨界切り込み深さを越えない寸法の段差で
順次階段状に傾斜して形成されていることによって達成
される。
削すべき面と平行な研削方向に相対的に移動して研削を
遂行する研削チップに関し、本発明の上記目的は、前記
研削チップはダイヤモンドで形成された研削面及び基部
で構成され、前記研削面には複数のポストが形成されて
おり、前記ポストは複数の列によって区画されると共
に、前記ポストの高さが列毎に研削方向から見て順に切
り込む方向に臨界切り込み深さを越えない寸法の段差で
順次階段状に傾斜して形成されていることによって達成
される。
【００１１】前記研削方向が直交する２方向であり、前
記ポストの高さを前記２方向に階段状に傾斜して形成す
ることにより、前記研削方向が直交する４方向であり、
前記ポストの高さを前記４方向に階段状に傾斜して形成
することにより、また、前記臨界切り込み深さを０．０
１μm〜２０．００μmとし、前記ポストの頂部の表面積
が０．０００００１μm2〜１００μm2であり、各ポスト
間の間隔を１μm〜５００μmとし、前記研削チップの頂
部が０．１ｍｍ角以上であり、前記各ポスト間の溝をレ
ーザ光線の刻設によって形成することにより、前記溝の
深さを１μm〜１００μmとすることにより、より効果的
に達成される。
記ポストの高さを前記２方向に階段状に傾斜して形成す
ることにより、前記研削方向が直交する４方向であり、
前記ポストの高さを前記４方向に階段状に傾斜して形成
することにより、また、前記臨界切り込み深さを０．０
１μm〜２０．００μmとし、前記ポストの頂部の表面積
が０．０００００１μm2〜１００μm2であり、各ポスト
間の間隔を１μm〜５００μmとし、前記研削チップの頂
部が０．１ｍｍ角以上であり、前記各ポスト間の溝をレ
ーザ光線の刻設によって形成することにより、前記溝の
深さを１μm〜１００μmとすることにより、より効果的
に達成される。
【００１２】また、本発明は研削工具に関し、本発明の
上記目的は、研削装置の回転ホイールの自由端面に次の
ような研削チップを固着することにより達成される。即
ち、被加工物の研削すべき面と平行な研削方向に相対的
に移動して研削を遂行する研削チップであり、前記研削
チップはダイヤモンドで形成された研削面及び基部で構
成され、前記研削面には複数のポストが形成されてお
り、前記ポストは複数の列によって区画されると共に、
前記ポストの高さが列毎に研削方向から見て順に切り込
む方向に臨界切り込み深さ分ずつ順次階段状に傾斜して
形成されている研削チップを、研削装置の回転ホイール
の自由端面に固着することによって達成される。
上記目的は、研削装置の回転ホイールの自由端面に次の
ような研削チップを固着することにより達成される。即
ち、被加工物の研削すべき面と平行な研削方向に相対的
に移動して研削を遂行する研削チップであり、前記研削
チップはダイヤモンドで形成された研削面及び基部で構
成され、前記研削面には複数のポストが形成されてお
り、前記ポストは複数の列によって区画されると共に、
前記ポストの高さが列毎に研削方向から見て順に切り込
む方向に臨界切り込み深さ分ずつ順次階段状に傾斜して
形成されている研削チップを、研削装置の回転ホイール
の自由端面に固着することによって達成される。
【００１３】更に、本発明は研削方法に関し、本発明の
上記目的は、被加工物を保持する保持手段と、前記保持
手段に保持された前記被加工物の表面を研削する研削手
段とを具備し、前記研削手段は研削工具を保持するスピ
ンドルマウンタと、前記スピンドルマウンタを回転可能
に支持すると共に、前記被加工物を切り込む方向に研削
送りできる構成となっており、前記スピンドルマウンタ
に本発明の前記研削工具を装着して前記被加工物の表面
を研削する研削方法であり、前記被加工物の表面を前記
研削工具の研削チップによって研削する際、少なくとも
ポストの臨界切り込み深さ分の切り込み量が維持される
ように、前記研削工具を前記被加工物に対して切り込む
方向に研削送りしながら研削を行うことによって達成さ
れる。また、前記研削工具を前記被加工物に対して切り
込む方向に研削送りする量を、階段状に傾斜して形成さ
れたポストの１段分の段差寸法にポストの列の数を乗じ
た量を越えない範囲とすることによって、より効果的に
達成される。
上記目的は、被加工物を保持する保持手段と、前記保持
手段に保持された前記被加工物の表面を研削する研削手
段とを具備し、前記研削手段は研削工具を保持するスピ
ンドルマウンタと、前記スピンドルマウンタを回転可能
に支持すると共に、前記被加工物を切り込む方向に研削
送りできる構成となっており、前記スピンドルマウンタ
に本発明の前記研削工具を装着して前記被加工物の表面
を研削する研削方法であり、前記被加工物の表面を前記
研削工具の研削チップによって研削する際、少なくとも
ポストの臨界切り込み深さ分の切り込み量が維持される
ように、前記研削工具を前記被加工物に対して切り込む
方向に研削送りしながら研削を行うことによって達成さ
れる。また、前記研削工具を前記被加工物に対して切り
込む方向に研削送りする量を、階段状に傾斜して形成さ
れたポストの１段分の段差寸法にポストの列の数を乗じ
た量を越えない範囲とすることによって、より効果的に
達成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る研削工具１０
を示しており、円環状の回転ホイール１１の上面（装着
面）には、図８に示す研削装置（１００）のスピンドル
マウンタ（１０１）に装着して固定するためのボルト孔
１２が４個所に螺設されており、下面の自由端面１３に
は図２に示すような研削チップ２０が所定の配列パター
ンで装着されている。研削チップ２０の研削工具１０の
自由端面１３への装着は、図３に示すように外周面から
内周面に向かって順次配置の径を小さくして、つまり螺
旋状にかつ間隔を順次広くした配列パターン１４を複数
組（図では１組のみを図示）設けている。配列パターン
１４の研削チップ２０が回転ホイール１１の外周縁から
内周縁に亙って隙間のないように配置されているため、
研削時に回転ホイール１１を回転したとき、被加工物の
接触面の全面を研削チップ２０で均一に研削することが
できる。
を示しており、円環状の回転ホイール１１の上面（装着
面）には、図８に示す研削装置（１００）のスピンドル
マウンタ（１０１）に装着して固定するためのボルト孔
１２が４個所に螺設されており、下面の自由端面１３に
は図２に示すような研削チップ２０が所定の配列パター
ンで装着されている。研削チップ２０の研削工具１０の
自由端面１３への装着は、図３に示すように外周面から
内周面に向かって順次配置の径を小さくして、つまり螺
旋状にかつ間隔を順次広くした配列パターン１４を複数
組（図では１組のみを図示）設けている。配列パターン
１４の研削チップ２０が回転ホイール１１の外周縁から
内周縁に亙って隙間のないように配置されているため、
研削時に回転ホイール１１を回転したとき、被加工物の
接触面の全面を研削チップ２０で均一に研削することが
できる。
【００１５】図２に示す研削チップ２０の○印で示す一
部分を拡大すると図４のようになっており、ダイヤモン
ドの表面にレーザ光線を照射して所定深さ（１μm〜１
００μm）の溝を形成することにより、基板となる基部
２１と、多数の四角錐状のポスト２２で成り、各ポスト
２２の高さ面が研削方向に傾斜した研削面とを形成して
いる。即ち、溝は基部２１の上部まで達しており、ポス
ト２２の高さが研削方向に向かって順次低くなってお
り、矩形のポスト頂部２２Ａは５μm角となっていると
共に、各隣接するポスト頂部２２Ａの間隔は１５μmと
なっている。ポスト２２の高さは、研削方向から見てポ
スト２２の列毎に切り込み方向に臨界切り込み深さｄｃ
以下の寸法で順次高くなっており、ポスト２２の高さ面
で形成される研削面は図５に示すような傾斜面となって
いる。臨界切り込み深さは被加工物によって異なるが、
０．０１μm〜２０．００μmであり、ポストの表面積は
０．０００００１μm2〜１００μm2となっている。ポス
トの段差は、ポスト２２の列に対して臨界切り込み深さ
ｄｃ以下となっている。また、頂部が矩形の研削チップ
２０の各研削面は図６に示すようになり、本例ではポス
ト２２が全て正方形となっている。
部分を拡大すると図４のようになっており、ダイヤモン
ドの表面にレーザ光線を照射して所定深さ（１μm〜１
００μm）の溝を形成することにより、基板となる基部
２１と、多数の四角錐状のポスト２２で成り、各ポスト
２２の高さ面が研削方向に傾斜した研削面とを形成して
いる。即ち、溝は基部２１の上部まで達しており、ポス
ト２２の高さが研削方向に向かって順次低くなってお
り、矩形のポスト頂部２２Ａは５μm角となっていると
共に、各隣接するポスト頂部２２Ａの間隔は１５μmと
なっている。ポスト２２の高さは、研削方向から見てポ
スト２２の列毎に切り込み方向に臨界切り込み深さｄｃ
以下の寸法で順次高くなっており、ポスト２２の高さ面
で形成される研削面は図５に示すような傾斜面となって
いる。臨界切り込み深さは被加工物によって異なるが、
０．０１μm〜２０．００μmであり、ポストの表面積は
０．０００００１μm2〜１００μm2となっている。ポス
トの段差は、ポスト２２の列に対して臨界切り込み深さ
ｄｃ以下となっている。また、頂部が矩形の研削チップ
２０の各研削面は図６に示すようになり、本例ではポス
ト２２が全て正方形となっている。
【００１６】なお、図４では溝の深さは均一となってい
るが、溝の深さも階段状にしても良く、１μm〜１００
μmの範囲であれば良い。また、ポストの段差は臨界切
り込み深さ以下であれば良いが、最も効率的な深さは臨
界切り込み深さｄｃである。
るが、溝の深さも階段状にしても良く、１μm〜１００
μmの範囲であれば良い。また、ポストの段差は臨界切
り込み深さ以下であれば良いが、最も効率的な深さは臨
界切り込み深さｄｃである。
【００１７】図７及び図８は、研削工具１０を研削手段
１０２の下部のスピンドルマウンタ１０１に装填し、研
削工具１０で被加工物を研削する研削装置１００を示し
ており、研削工具１０には前述のような配列パターンで
研削チップ２０が装着されており、研削装置１００の基
台１１０の保持手段１１１には被加工物としてのシリコ
ンウェーハ１２０が設置されている。保持手段１１１の
周辺は円盤状のテーブル１１２となっている。保持手段
１１１はＣＰＵ１３０で制御されるサーボドライバ１３
１を介してサーボモータ１３２によって回転され、サー
ボモータ１３２の回転速度、つまり保持手段１１１（シ
リコンウェーハ１２０）の回転速度はサーボモータ１３
２に取り付けられたエンコーダ１３３によってサーボド
ライバ１３１にフィードバックされ、所定速度で回転駆
動されるようになっている。また、研削手段１０２は、
ＣＰＵ１３０及びパルスモータドライバ１３４を介して
のパルスモータ１３５の駆動によって、スクリュー・ナ
ット１４０の螺合作用による上下動を行う。即ち、パル
スモータ１３５の回転軸にはネジが螺刻されたスクリュ
ーが結合されており、スクリューのネジにはナットが螺
合されており、ナットは研削手段１０２に結合されてい
るので、パルスモータ１３５によってスクリューが回転
することにより、ナットに結合した研削手段１０２が上
下動する。研削手段１０２の位置は、ナットに結合され
たリニアスケール１４１によってＣＰＵ１３０にフィー
ドバックされており、研削手段１０２の位置を制御する
ようになっている。また、研削手段１０２の上部にはモ
ータ１３６が設けられており、モータ１３６を駆動する
ことにより、スピンドルマウント１０１及び研削工具１
０が回転するようになっている。研削工具１０の回転軸
と保持手段１１１の回転軸とは平行になっている。
１０２の下部のスピンドルマウンタ１０１に装填し、研
削工具１０で被加工物を研削する研削装置１００を示し
ており、研削工具１０には前述のような配列パターンで
研削チップ２０が装着されており、研削装置１００の基
台１１０の保持手段１１１には被加工物としてのシリコ
ンウェーハ１２０が設置されている。保持手段１１１の
周辺は円盤状のテーブル１１２となっている。保持手段
１１１はＣＰＵ１３０で制御されるサーボドライバ１３
１を介してサーボモータ１３２によって回転され、サー
ボモータ１３２の回転速度、つまり保持手段１１１（シ
リコンウェーハ１２０）の回転速度はサーボモータ１３
２に取り付けられたエンコーダ１３３によってサーボド
ライバ１３１にフィードバックされ、所定速度で回転駆
動されるようになっている。また、研削手段１０２は、
ＣＰＵ１３０及びパルスモータドライバ１３４を介して
のパルスモータ１３５の駆動によって、スクリュー・ナ
ット１４０の螺合作用による上下動を行う。即ち、パル
スモータ１３５の回転軸にはネジが螺刻されたスクリュ
ーが結合されており、スクリューのネジにはナットが螺
合されており、ナットは研削手段１０２に結合されてい
るので、パルスモータ１３５によってスクリューが回転
することにより、ナットに結合した研削手段１０２が上
下動する。研削手段１０２の位置は、ナットに結合され
たリニアスケール１４１によってＣＰＵ１３０にフィー
ドバックされており、研削手段１０２の位置を制御する
ようになっている。また、研削手段１０２の上部にはモ
ータ１３６が設けられており、モータ１３６を駆動する
ことにより、スピンドルマウント１０１及び研削工具１
０が回転するようになっている。研削工具１０の回転軸
と保持手段１１１の回転軸とは平行になっている。
【００１８】このような構成において、先ず研削装置１
００の保持手段１１１に被加工物としてシリコンウェー
ハ１２０を保持する。モータ１３６を駆動してスピンド
ルマウンタ１０１に取り付けられている研削工具１０を
回転すると共に、研削工具１０を徐々に下降するように
パルスモータ１３５を駆動して下降させる。この場合、
リニアスケール１４１を読み取って位置を確認しながら
研削手段１０２を下降させる。そして、研削工具１０に
装着されている研削チップ２０がシリコンウェーハ１２
０の表面にわずかに接触した時点のリニアスケール１４
１の位置を、読み取り原点としてＣＰＵ１３０のメモリ
に記憶させる。保持手段１１１を回転させながら研削工
具１０を回転させ、臨界切り込み深さ（ｄｃ）×ポスト
の列数の切り込み深さとなるようにリニアスケール１４
１を読み取りながら徐々に研削手段１０２を下降させ、
シェアモード研削を遂行する。この際、必要に応じて研
削水をシリコンウェーハ１２０の表面に供給する。シリ
コンウェーハ１２０の研削面全面がシェアモード研削さ
れた後、シリコンウェーハ１２０の厚さが所望の厚さに
なるまで、又は必要な研削量になるまで上記シェアモー
ド研削を繰り返す。図９は研削工具１０による研削状態
を示しており、研削方向に対して研削チップ２０のポス
ト２２がステップ状になっており、シリコンウェーハ１
２０の切り屑１２１が飛散する様子を示している。
００の保持手段１１１に被加工物としてシリコンウェー
ハ１２０を保持する。モータ１３６を駆動してスピンド
ルマウンタ１０１に取り付けられている研削工具１０を
回転すると共に、研削工具１０を徐々に下降するように
パルスモータ１３５を駆動して下降させる。この場合、
リニアスケール１４１を読み取って位置を確認しながら
研削手段１０２を下降させる。そして、研削工具１０に
装着されている研削チップ２０がシリコンウェーハ１２
０の表面にわずかに接触した時点のリニアスケール１４
１の位置を、読み取り原点としてＣＰＵ１３０のメモリ
に記憶させる。保持手段１１１を回転させながら研削工
具１０を回転させ、臨界切り込み深さ（ｄｃ）×ポスト
の列数の切り込み深さとなるようにリニアスケール１４
１を読み取りながら徐々に研削手段１０２を下降させ、
シェアモード研削を遂行する。この際、必要に応じて研
削水をシリコンウェーハ１２０の表面に供給する。シリ
コンウェーハ１２０の研削面全面がシェアモード研削さ
れた後、シリコンウェーハ１２０の厚さが所望の厚さに
なるまで、又は必要な研削量になるまで上記シェアモー
ド研削を繰り返す。図９は研削工具１０による研削状態
を示しており、研削方向に対して研削チップ２０のポス
ト２２がステップ状になっており、シリコンウェーハ１
２０の切り屑１２１が飛散する様子を示している。
【００１９】上述の実施例では研削チップ２０の各ポス
ト２２の傾斜を図５に示すように研削方向としている
が、図１０に示すように研削方向を第１の方向とそれに
直交する第２の方向との２方向に設け、第１及び第２の
方向のそれぞれに傾斜させたポストを設けるようにして
も良い。このように構成すると、例えば第１の方向を研
削工具１０の回転方向と一致させると、回転方向に直交
する方向に研削送りした場合、第２の方向においてもシ
ェアモード研削が可能となり、被加工物の表面を万遍な
くシェアモード研削できる。
ト２２の傾斜を図５に示すように研削方向としている
が、図１０に示すように研削方向を第１の方向とそれに
直交する第２の方向との２方向に設け、第１及び第２の
方向のそれぞれに傾斜させたポストを設けるようにして
も良い。このように構成すると、例えば第１の方向を研
削工具１０の回転方向と一致させると、回転方向に直交
する方向に研削送りした場合、第２の方向においてもシ
ェアモード研削が可能となり、被加工物の表面を万遍な
くシェアモード研削できる。
【００２０】また、図１１に示すように、直交する４方
向に研削方向を設け、２点鎖線で示す４方向の領域に傾
斜したステップ状のポストを形成するようにしても良
い。このように構成すると、いずれかの研削方向を研削
工具１０の回転方向と一致させれば良いので、研削ペレ
ットの回転ホイールへの取り付けが容易になると共に、
回転中心方向又はそれと反対の方向に研削送りしても、
シェアモード研削が可能となり、研削送り方向の制約が
なく被加工物の表面を万遍なくシェアモード研削でき
る。また、研削工具１０の逆転回転が可能となる。 更
に、上述の実施例では研削チップを図３に示すように螺
旋状の配列パターン１４とし、その配列パターン１４を
研削工具に複数設けているが、図１２に示すように周方
向の段違いに２列に配列された配列パターン１４Ａの複
数を、研削工具の全周に亙って設けるようにしても良
い。
向に研削方向を設け、２点鎖線で示す４方向の領域に傾
斜したステップ状のポストを形成するようにしても良
い。このように構成すると、いずれかの研削方向を研削
工具１０の回転方向と一致させれば良いので、研削ペレ
ットの回転ホイールへの取り付けが容易になると共に、
回転中心方向又はそれと反対の方向に研削送りしても、
シェアモード研削が可能となり、研削送り方向の制約が
なく被加工物の表面を万遍なくシェアモード研削でき
る。また、研削工具１０の逆転回転が可能となる。 更
に、上述の実施例では研削チップを図３に示すように螺
旋状の配列パターン１４とし、その配列パターン１４を
研削工具に複数設けているが、図１２に示すように周方
向の段違いに２列に配列された配列パターン１４Ａの複
数を、研削工具の全周に亙って設けるようにしても良
い。
【００２１】更に又、上述の実施例ではポスト頂部の形
状を正方形（矩形）とし、図６に示すような形状に形成
しているが、頂部の形状を菱形にして図１３に示すよう
にしても良く、ポストを列単位の長形状にして図１４に
示すようにしても良い。要は、被加工物との関係で、ポ
ストの形状が最適な形状となるようにレーザ加工すれば
良い。また、平坦な研削チップに複数のポストを形成
し、回転ホイールに固定する際、ポストの列毎に臨界切
り込み深さｄｃの差が生じるように僅かに傾斜させて回
転ホイールの自由端面に固定し、ポストが階段状になる
ように構成しても良い。
状を正方形（矩形）とし、図６に示すような形状に形成
しているが、頂部の形状を菱形にして図１３に示すよう
にしても良く、ポストを列単位の長形状にして図１４に
示すようにしても良い。要は、被加工物との関係で、ポ
ストの形状が最適な形状となるようにレーザ加工すれば
良い。また、平坦な研削チップに複数のポストを形成
し、回転ホイールに固定する際、ポストの列毎に臨界切
り込み深さｄｃの差が生じるように僅かに傾斜させて回
転ホイールの自由端面に固定し、ポストが階段状になる
ように構成しても良い。
【００２２】なお、研削ペレットに超音波振動（４０Ｋ
Ｈｚ）を付与すると臨界切り込み深さが向上するので、
必要に応じて超音波振動を付与することが好ましい。
Ｈｚ）を付与すると臨界切り込み深さが向上するので、
必要に応じて超音波振動を付与することが好ましい。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、本発明の研削チップ及び
研削工具によれば、研削方向から見てポストの位置が臨
界切り込み深さ以下の寸法で加算して切り込み深さ方向
に形成されているので、例えば本発明の研削方法によっ
て研削を遂行すると、臨界切り込み深さをｄｃとしポス
トの階段の段数をｎとした場合、１回の研削によって研
削できる最大の研削量がｎ・ｄｃとなり、ポストの段数
に比例した研削ができ、シェアモード研削の実用化が可
能となる。即ち、臨界切り込み深さが０．３μm、ポス
トの階段数が１００であれば１回の研削動作でシェアモ
ード研削できる量は３０μmとなる。
研削工具によれば、研削方向から見てポストの位置が臨
界切り込み深さ以下の寸法で加算して切り込み深さ方向
に形成されているので、例えば本発明の研削方法によっ
て研削を遂行すると、臨界切り込み深さをｄｃとしポス
トの階段の段数をｎとした場合、１回の研削によって研
削できる最大の研削量がｎ・ｄｃとなり、ポストの段数
に比例した研削ができ、シェアモード研削の実用化が可
能となる。即ち、臨界切り込み深さが０．３μm、ポス
トの階段数が１００であれば１回の研削動作でシェアモ
ード研削できる量は３０μmとなる。
【００２４】また、回転ホイールの自由端面に複数の研
削チップを装着して研削工具を構成すると、研削面積が
広がり研削能力が向上する。更に、半導体基盤となるシ
リコンウェーハを能率良くシェアモード研削できるの
で、内部にクラックを有さない品質の高い半導体基板を
製造することができる。
削チップを装着して研削工具を構成すると、研削面積が
広がり研削能力が向上する。更に、半導体基盤となるシ
リコンウェーハを能率良くシェアモード研削できるの
で、内部にクラックを有さない品質の高い半導体基板を
製造することができる。
【図１】本発明に係る研削工具の一例を示す斜視構造図
である。
である。
【図２】本発明に係る研削チップの構造例を示す斜視構
造図である。
造図である。
【図３】回転ホイールへの研削チップの装着例を示す平
面図である。
面図である。
【図４】本発明に係る研削チップの一部構造を詳細に示
す斜視構造図である。
す斜視構造図である。
【図５】研削チップのポストの切り込み方向の傾斜を模
式的に示す図である。
式的に示す図である。
【図６】研削チップのポストの形状を模式的に示す図で
ある。
ある。
【図７】研削装置の構造例を示す一部斜視図である。
【図８】研削装置の構成例を示す構成図である。
【図９】研削状態を示す図である。
【図１０】研削チップのポストの切り込み方向の傾斜
（第２例）を模式的に示す図である。
（第２例）を模式的に示す図である。
【図１１】研削チップのポストの切り込み方向の傾斜
（第３例）を模式的に示す図である。
（第３例）を模式的に示す図である。
【図１２】回転ホイールへの研削チップの他の装着例を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図１３】研削チップのポストの形状を模式的に示す図
である。
である。
【図１４】研削チップのポストの形状を模式的に示す図
である。
である。
１０ 研削工具 １１ 回転ホイール １２ ボルト孔 １３ 自由端面 ２０ 研削チップ ２２ ポスト １００ 研削装置 １０１ スピンドルマウンタ １０２ 研削手段 １２０ シリコンウェーハ １３０ ＣＰＵ １３２ サーボモータ １３５ パルスモータ １３６ モータ
Claims (13)
- 【請求項１】被加工物の研削すべき面と平行な研削方向
に相対的に移動して研削を遂行する研削チップであり、
前記研削チップはダイヤモンドで形成された研削面及び
基部で構成され、前記研削面には複数のポストが形成さ
れており、前記ポストは複数の列によって区画されると
共に、前記ポストの高さが列毎に研削方向から見て順に
切り込む方向に臨界切り込み深さを越えない寸法の段差
で順次階段状に傾斜して形成されていることを特徴とす
る研削チップ。 - 【請求項２】前記研削方向が直交する２方向であり、前
記ポストの高さが前記２方向に階段状に傾斜して形成さ
れている請求項１に記載の研削チップ。 - 【請求項３】前記研削方向が直交する４方向であり、前
記ポストの高さが前記４方向に階段状に傾斜して形成さ
れている請求項１に記載の研削チップ。 - 【請求項４】前記臨界切り込み深さが０．０１μm〜２
０．００μmである請求項１乃至３に記載の研削チッ
プ。 - 【請求項５】前記ポストの頂部の表面積が０．００００
０１μm2〜１００μm2であり、各ポスト間の間隔が１μ
m〜５００μmである請求項１乃至４に記載の研削チッ
プ。 - 【請求項６】前記研削チップの頂部が０．１ｍｍ角以上
であり、前記各ポスト間の溝がレーザ光線の刻設によっ
て形成されている請求項１乃至５に記載の研削チップ。 - 【請求項７】前記溝の深さが１μm〜１００μmである請
求項６に記載の研削チップ。 - 【請求項８】研削装置の回転ホイールの自由端面に、請
求項１乃至７に記載の研削チップを固着した構造の研削
工具。 - 【請求項９】前記研削チップの複数が前記回転ホイール
の自由端面に固着され、研削方向から見て前記ポスト間
の間隔が埋まるように配置されている請求項８に記載の
研削工具。 - 【請求項１０】前記研削チップの複数個が前記回転ホイ
ールの中心に対して螺旋状に配置された配列パターンを
形成し、前記配列パターンの複数で前記回転ホイールの
全周を覆うようになっている請求項９に記載の研削工
具。 - 【請求項１１】前記研削チップの複数個が前記回転ホイ
ールの周方向に対して列状に配置された配列パターンを
形成し、前記配列パターンの複数で前記回転ホイールの
全周を覆うようになっている請求項９に記載の研削工
具。 - 【請求項１２】被加工物を保持する保持手段と、前記保
持手段に保持された前記被加工物の表面を研削する研削
手段とを具備し、前記研削手段は研削工具を保持するス
ピンドルマウンタと、前記スピンドルマウンタを回転可
能に支持すると共に、前記被加工物を切り込む方向に研
削送りできる構成となっており、前記スピンドルマウン
タに請求項８乃至１１の研削工具を装着して前記被加工
物の表面を研削する研削方法であり、前記被加工物の表
面を前記研削工具の研削チップによって研削する際、少
なくともポストの臨界切り込み深さ分の切り込み量が維
持されるように、前記研削工具を前記被加工物に対して
切り込む方向に研削送りしながら研削を行うようにした
ことを特徴とする研削方法。 - 【請求項１３】前記研削工具を前記被加工物に対して切
り込む方向に研削送りする量は、階段状に傾斜して形成
されたポストの１段分の段差寸法にポストの列の数を乗
じた量を越えない範囲である請求項１２に記載の研削方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27088799A JP2001088041A (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 研削チップ、研削工具及び研削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27088799A JP2001088041A (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 研削チップ、研削工具及び研削方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001088041A true JP2001088041A (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=17492360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27088799A Pending JP2001088041A (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 研削チップ、研削工具及び研削方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001088041A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003175465A (ja) * | 2001-12-11 | 2003-06-24 | Mitsubishi Materials Corp | ダイヤモンドコーティング切削工具 |
| KR100999093B1 (ko) | 2010-06-01 | 2010-12-07 | 한국세라믹기술원 | 초음파 방식 의료 시술용 골 연삭 팁 |
| WO2014011517A1 (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive pad and method for abrading glass, ceramic, and metal materials |
-
1999
- 1999-09-24 JP JP27088799A patent/JP2001088041A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003175465A (ja) * | 2001-12-11 | 2003-06-24 | Mitsubishi Materials Corp | ダイヤモンドコーティング切削工具 |
| KR100999093B1 (ko) | 2010-06-01 | 2010-12-07 | 한국세라믹기술원 | 초음파 방식 의료 시술용 골 연삭 팁 |
| WO2014011517A1 (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive pad and method for abrading glass, ceramic, and metal materials |
| CN104837593A (zh) * | 2012-07-13 | 2015-08-12 | 3M创新有限公司 | 研磨垫和用于研磨玻璃、陶瓷和金属材料的方法 |
| US9415480B2 (en) | 2012-07-13 | 2016-08-16 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive pad and method for abrading glass, ceramic, and metal materials |
| TWI595976B (zh) * | 2012-07-13 | 2017-08-21 | ３Ｍ新設資產公司 | 硏磨墊及硏磨玻璃，陶瓷及金屬材料之方法 |
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