JP2003300135A

JP2003300135A - 切断面鏡面加工方法および切断面鏡面加工装置

Info

Publication number: JP2003300135A
Application number: JP2002104888A
Authority: JP
Inventors: Naoto Minagawa; 直人皆川; Yutaka Koma; 豊狛; Isao Yugawa; 功湯川
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2002-04-08
Filing date: 2002-04-08
Publication date: 2003-10-21

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】加工精度が高く，かつ生産性も向上させるこ
との可能な切断面鏡面加工方法等を提供すること。【解決手段】基板を切断砥石４０で切断することによ
って形成された切断面の双方を，高速回転する研磨砥石
で切削研磨して鏡面加工する切断面鏡面加工方法であっ
て：切断砥石より薄い研磨砥石５０の一側面を用いて，
切断面の一方を鏡面加工する第１の工程と；切断面の他
方を切削研磨可能な位置まで，研磨砥石５０を移動させ
る第２の工程と；研磨砥石５０の他側面を用いて，切断
面の他方を鏡面加工する第３の工程と；を含むことを特
徴とする，切断面鏡面加工方法が提供される。かかる構
成により，切断砥石４０によって形成された切溝の内部
に研磨砥石を挿入し，切断面の鏡面加工を片方ずつ行う
ことができる。従って，研磨砥石５０の幅を維持する必
要がないので，生産性と加工精度を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，切断面鏡面加工方
法および切断面鏡面加工装置にかかり，特に，切断砥石
によって切断された基板の切断面を研磨砥石によって切
削研磨する切断面鏡面加工方法等に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年，表面に光導波路などの回路が形成
された基板をダイシングして，複数のチップ（光学素
子）を切り出す際には，光信号が通過，反射等する部分
となる切断面を鏡面加工することが要求されるようにな
った。

【０００３】かかる切断面の鏡面加工方法としては，特
開平１１−１９５６２７号公報に記載のように，光学素
子の切断面を回転ディスクによって研磨する方法が提案
されている。しかし，かかる手法では，基板の切断加工
と，切断面の研磨加工とが別工程で行われるため，生産
効率が低下してしまう。

【０００４】このため，切断加工された基板を移送する
ことなく，そのままの位置で切断面を研磨加工して，切
断加工と研磨加工とを同工程で行う手法が提案されてい
る。かかる手法としては，特開平２−３０３０５０号公
報に記載のように，切断砥石で基板を切断して切溝（カ
ーフ）を形成した後，厚さが切断砥石より厚く（つま
り，切溝の幅よりも厚く）かつ微粒砥石からなる研磨砥
石で切溝を所定幅に拡幅し，切断面の両面を同時に切削
研磨する手法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記の
ような，切断砥石より厚い研磨砥石を用いた切断面鏡面
加工方法では，微粒砥石で構成された研磨砥石は摩耗が
著しいので，切断面の研磨に必要な厚さを維持すること
が困難であるという問題があった。このため，研磨砥石
の寿命が短く，頻繁に研磨砥石を交換する必要があるの
で，生産性を大きく低下させる原因となっていた。

【０００６】本発明は，従来の切断面鏡面加工方法が有
する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の
目的は，加工精度が高く，かつ生産性も向上させること
の可能な，新規かつ改良された切断面鏡面加工方法およ
び切断面鏡面加工装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め，本発明の第１の観点によれば，基板を切断砥石で切
断することによって形成された切断面の双方を，高速回
転する研磨砥石で切削研磨して鏡面加工する切断面鏡面
加工方法であって：切断砥石より薄い研磨砥石の一側面
を用いて，切断面の一方を鏡面加工する第１の工程と；
切断面の他方を切削研磨可能な位置まで，研磨砥石を移
動させる第２の工程と；研磨砥石の他側面を用いて，切
断面の他方を鏡面加工する第３の工程と；を含むことを
特徴とする，切断面鏡面加工方法が提供される。

【０００８】かかる構成により，切断砥石によって形成
された切溝の内部に研磨砥石を挿入することができる。
かかる研磨砥石を用いて，高速回転する研磨砥石のいず
れか一側面を切断面のいずれかに微小に切り込ませた状
態で，研磨砥石を切溝が延長形成された方向に沿って移
動させることで，切断面を連続的に削り取って切削研磨
できる。かかる加工方法で，研磨砥石の一側面で一方の
切断面を鏡面加工し，研磨砥石の他側面で他方の切断面
を鏡面加工するので，切断面の鏡面加工を片方ずつ行う
ことができる。従って，研磨砥石の幅を維持する必要が
なく，加工精度が向上する。

【０００９】さらに，上記第１の工程と第３の工程の少
なくともいずれか一方の工程では，上記研磨砥石は，基
板の厚み方向に複数段階で，切断面を鏡面加工する，如
く構成すれば，１段階で切削研磨する切断面の領域を小
さくできるので，加工精度がより向上する。

【００１０】また，上記課題を解決するため，本発明の
別の観点によれば，基板を切断砥石で切断することによ
って形成された切断面の双方を，高速回転する研磨砥石
で切削研磨して鏡面加工する切断面鏡面加工装置であっ
て：両側面に少なくとも外周部を残して陥没するよう形
成された側面逃げを有し，厚さが切断砥石より薄い研磨
砥石と；研磨砥石を移動させる移動機構と；研磨砥石
が，一側面を用いて切断面の一方を鏡面加工し，他側面
を用いて切断面の他方を鏡面加工するよう，移動機構を
制御する制御装置と；を備えることを特徴とする，切断
面鏡面加工装置が提供される。

【００１１】かかる構成により，上記切断面鏡面加工方
法を好適に実現可能な切断面鏡面加工装置を提供でき
る。また，研磨砥石に側面逃げが形成されていることに
より，研磨砥石が摩耗して砥石部の先端形状が崩れたと
しても，崩れた砥石形状が切断面に転写することを防止
できる。さらに，鏡面加工時には，研磨砥石の外周部以
外の側面と切断面とが接触しないので，側面抵抗を低減
できる。加えて，かかる側面逃げを備えることにより，
深く切り込んだ研磨砥石を切溝から引き出す際に切断面
を傷つけないようにできる。

【００１２】また，上記研磨砥石は，金属製の基台部
と，基台部の両側面に取り付けられた砥石部と，を備え
る，如く構成すれば，硬質な基台部を設けることで研磨
砥石全体の剛性が高まる。さらに，この基台部を比較的
大きくすることができる。このため，鏡面加工時におけ
る研磨砥石の蛇行を防止して，直進性を高めることがで
きる。

【００１３】さらに，上記基台部は超硬合金からなる，
如く構成すれば，研磨砥石の剛性がより高まる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら，
本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。な
お，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構
成を有する構成要素については，同一の符号を付するこ
とにより重複説明を省略する。

【００１５】（第１の実施の形態）以下に，本発明の第
１の実施形態にかかる切断面鏡面加工方法および切断面
鏡面加工装置について説明する。本実施形態にかかる切
断面鏡面加工方法は，切溝が形成された基板を搬送する
ことなくそのままの位置で，切溝の両側の切断面を個別
に鏡面加工することに特徴を有する。そこで，以下で
は，まず，被加工物である基板について説明した後，か
かる基板の切断面を鏡面加工する切断面鏡面加工装置に
ついて説明する。次いで，この切断面鏡面加工装置を用
いた切断面鏡面加工方法について，詳細に説明すること
とする。

【００１６】まず，本実施形態にかかる被加工物である
基板について説明する。基板は，例えば，シリコンなど
の半導体基板上に，例えば石英ガラス層が積層された半
導体ウェハである。この基板は，例えば略円盤形状を有
し，その大きさは，外径が例えば４インチであり，厚さ
が例えば約１ｍｍである。なお，以下では，基板の表面
とは，ガラス層が積層された側の面をいい，基板の裏面
とは，半導体基板側の面をいうものとする。

【００１７】かかる基板の表面のガラス層には，例えば
略同一のパターンおよび特性を有するの複数の素子（例
えば光導波路などの回路）が形成されている。かかる基
板を，素子間のストリートに沿ってダイシングして複数
片に分割することで，例えば光学素子などのチップを得
ることができる。このチップは，例えば光学素子として
機能する場合，その側面（即ち，切断面）のうち例えば
光信号が通過または反射する部分が，高精度で平坦化さ
れていなければならない。しかし，ダイシングされた基
板の切断面は平坦度が十分ではないので，ダイシング後
にかかる切断面を研磨して鏡面加工する必要がある。そ
こで，本実施形態では，以下のような切断面鏡面加工装
置を用いて，かかる切断面を鏡面加工する。

【００１８】次に，本実施形態にかかる切断面鏡面加工
装置について説明する。本実施形態にかかる切断面鏡面
加工装置は，基板に形成された切断面の双方を高速回転
する研磨砥石で切削研磨して鏡面加工する機能を有して
おり，例えばダイシング装置で構成できる。このダイシ
ング装置（ダイシングソーまたはダイサーともいう。）
は，高速回転するブレードを用いて半導体ウェハなどの
被加工物を切削してダイシング加工する際に用いられる
一般的な装置である。

【００１９】ここで，図１に基づいて，本実施形態にか
かるダイシング装置について説明する。図１は，本実施
形態にかかるダイシング装置１０の全体斜視図である。

【００２０】図１に示すように，ダイシング装置１０
は，基板１２を切断加工する第１の切削ユニット２０−
１と，基板１２の切断面を鏡面加工する第２の切削ユニ
ット２０−２と，基板１２を載置するチャックテーブル
１５と，例えばチャックテーブル１５を移動させる移動
機構（図示せず）と，移動機構の動作を制御する制御装
置１６とを有する。このように，ダイシング装置１０
は，例えば，２つの切削ユニット２０−１，２を具備す
る例えば対面型のデュアルダイサーである。

【００２１】第１の切削ユニット２０−１は，端部に設
けられた切断砥石を用いて，加工面上のストリートに沿
って基板１２を切断して，極薄の切溝（カーフ）を形成
する機能を有するが，詳細は後述する。また，第２の切
削ユニット２０−２は，端部に設けられた研磨砥石を用
いて，上記切溝の両側面である切断面を鏡面加工する機
能を有するが，詳細は後述する。

【００２２】チャックテーブル１５は，基板１２を載置
・固定するテーブルであり，その上面に例えば真空チャ
ック機構が設けられている。基板１２は，かかるチャッ
クテーブル１５上に，例えば治具１４を介して載置され
る。この際，基板１２の裏面と治具１４とは，例えば，
接着剤，両面テープまたはシールなどで貼り付け固定さ
れている。

【００２３】この治具１４は，例えば，プラスチック等
の合成樹脂または金属などで形成された略平板状の部材
であり，その表面（基板１２と接する面）には，後述す
る切断砥石および研磨砥石が通過する位置に，複数の溝
１３が形成されている。かかる溝１３は，幅が少なくと
も切断砥石の幅より広く，深さが研磨砥石５０の外周部
を十分に挿入可能な深さとなるよう調整されている。ま
た，溝１３は，切断方向が２方向（例えば基板１２を格
子状にダイシングする場合など）である場合には，図１
に示すように，各々の切断方向に沿って例えば２方向に
複数設けられるが，基板１２の切断方向が１方向である
場合には，切断方向と略平行な１方向にのみ複数設けて
もよい。

【００２４】移動機構（図示せず。）は，上記のように
基板１２を載置したチャックテーブル１５を，第１の切
削ユニット２０−１および第２の切削ユニット２０−２
（以下では，単に切削ユニット２０という場合もあ
る。）に対し，相対的に移動させる機能を有する。より
詳細には，移動機構は，高速回転する切断砥石または研
磨砥石を基板１２の表面に所定量切り込ませた状態で，
かかる基板１２ごとチャックテーブル１５を移動させる
ことができる。これにより，切断砥石をストリートに沿
って所定の送り速度で移動させて，基板１２の切断加工
を進行させることができる。また，研磨砥石を切断面に
沿って所定の送り速度で移動させて，切断面の鏡面加工
を進行させることもできる。なお，移動機構は，かかる
例に限定されず，固定的に配されたチャックテーブル１
５に対し，切削ユニット２０を移動させるように構成し
てもよい。

【００２５】制御装置１６は，例えばダイシング装置１
０の内部に配され，例えばＣＰＵ等の演算処理装置，Ｒ
ＡＭ等の記憶装置などで構成される。この制御装置１６
は，切断砥石による切断加工や，研磨砥石による鏡面加
工が好適に行われるよう，上記移動機構の動作を制御す
る機能を有する。なお，かかる制御装置１６は，必ずし
も，ダイシング装置１０に内蔵されなくともよく，例え
ば，ダイシング装置１０の外部に設置して，例えば有線
または無線などでダイシング装置１０の移動機構に制御
信号を送信するように構成してもよい。

【００２６】次に，図２に基づいて，本実施形態におけ
る第１の切削ユニットに設けられた切断砥石について説
明する。なお，図２は，本実施形態にかかる切断砥石４
０の正面図および断面図である。

【００２７】図２に示すように，切断砥石４０は，例え
ば略リング形状を有する極薄の切断ブレードであり，ダ
イヤモンド，ＣＢＮ等の砥粒を，電鋳タイプの金属（例
えばニッケル）やレジンなどの結合剤（ボンド剤）で結
合して形成される。この切断砥石４０は，後述する研磨
砥石よりも粗い砥粒で構成されており，この粒度は例え
ば＃８００程度である。このため，切断砥石４０は比較
的硬質であり，切削性能や耐摩耗性に優れるが，平坦加
工精度が劣る。また，切断砥石４０の厚さは，図２
（ｂ）に示すように，例えば約０．３２ｍｍである。な
お，本実施形態にかかる切断砥石４０は略リング形状を
有するが，かかる例に限定されず，略円盤形状を有した
り，例えばハブ（Ｈｕｂ）と切刃部を一体形成したハブ
ブレードなどであったりしてもよい。

【００２８】かかる切断砥石４０は，フランジ（図示せ
ず。）に挟持された状態でスピンドル（図示せず。）に
軸着され，例えば３００００Ｒ．Ｐ．Ｍ．で高速回転可
能である。高速回転する切断砥石４０が，その外周を基
板１２の加工面に所定量切り込ませながら，ストリート
に沿って加工面を切削することで，加工面に極薄の切溝
を形成できる。この際，十分な切り込み深さを維持する
ことにより，基板１２を完全に切断することができ，切
溝の両側面が基板１２の裏面にまで達することで，対向
する２つの切断面が形成される。なお，かかる切削加工
中には切削水が供給され，切断砥石４０及び加工点が冷
却される。

【００２９】次に，図３に基づいて，本実施形態の特徴
である，第２の切削ユニット２０−２に設けられた研磨
砥石５０について詳細に説明する。なお，図３は，本実
施形態にかかる研磨砥石５０の正面図および断面図であ
る。

【００３０】図３に示すように，研磨砥石５０は，全体
としては，例えば略円盤形状を有する極薄の研磨用の砥
石であり，厚さが例えば約０．３０ｍｍで上記切断砥石
４０よりも若干薄い。この研磨砥石５０は，中心に配さ
れた例えば金属製の基台部５４と，基台部５４の両側面
に貼り付けられた砥石部５２とからなる。

【００３１】基台部５４は，厚さが例えば０．１ｍｍ程
度の略円盤状の部材であり，例えば，タングステン炭化
物，チタン炭化物またはモリブデン炭化物などを含む焼
結合金である超硬合金からなる。かかる基台部５４は，
非常に硬質であるため，鏡面加工時において研磨砥石５
０全体の剛性を高める補強材として機能する。

【００３２】砥石部５２は，基台部５４の両側に例えば
接着剤等で貼り付けられた超微粒砥石であり，基台部５
４の一側に貼り付けられた左砥石部５２ａと，他側に貼
り付けられた右砥石部５２ｂとからなる。かかる左砥石
部５２ａと右砥石部５２ｂは略対称な形状を有してお
り，双方の厚さは例えば約０．１ｍｍである。

【００３３】この砥石部５２を構成する超微粒砥石は，
緑色炭化ケイ素（ＧＣ）砥粒またはダイヤモンド砥粒な
どを各種の結合剤で結合して形成されており，粒度が非
常に小さく例えば＃８０００以上である。このため，砥
石部５２は，切断砥石４０よりも軟質であり，耐摩耗性
が劣るが，平坦加工精度に優れるので，被加工物を高精
度で鏡面加工できる。

【００３４】さらに，両砥石部５２の外側面（即ち，研
磨砥石５０の両側面）には，外周部を残して陥没するよ
う形成された側面逃げ５６が形成されている。即ち，図
３（ｂ）に示すように，左砥石部５２ａおよび右砥石部
５２ｂは，側面逃げ５６が形成された中央部の厚さが薄
く，外周部の厚さは上記のように例えば約０．１ｍｍと
なっている。かかる側面逃げ５６が形成されていること
により，切断面の鏡面加工を行う際，実質的には砥石部
５２の外周部のみが切断面に対して作用することとな
る。

【００３５】以上のような構成の研磨砥石５０は，フラ
ンジ（図示せず。）に挟持された状態でスピンドル（図
示せず。）に軸着され，例えば２００００Ｒ．Ｐ．Ｍ．
で高速回転可能である。かかる研磨砥石５０は，高速回
転しながらその一側面を所定幅（例えば０．０１ｍｍ）
だけ一方の切断面に切り込ませた状態で，切溝が延長形
成された方向（即ち，切断方向）に切溝内を移動するこ
とにより，切断面の一方を切削研磨して鏡面加工するこ
とができる。

【００３６】また，研磨砥石５０は，補強材として基台
部５４が設けられているため，上記のような鏡面加工時
において，側面抵抗によるぶれや蛇行などが低減され，
直進性を保つことができる。さらに，研磨砥石５０は，
従来のような金属製の基台の外周部に環状砥石部を取り
付ける構造ではなく，金属製の基台部５４の両側面に砥
石部５２を取り付ける構造である。このため，基台部５
４を比較的大きくすることができるので，研磨砥石５０
の剛性をより高めることができる。

【００３７】さらに，研磨砥石５０は，側面逃げ５６が
形成されているので，鏡面加工時において，研磨砥石５
０の外周部以外の側面は切断面と接触しない。このた
め，研磨砥石５０に作用する側面抵抗を低減できるの
で，研磨砥石５０の直進性をより向上できる。さらに，
研磨砥石５０が摩耗して砥石部５２の先端形状が崩れた
としても，側面逃げ５６の下端が基板１２裏面外に達す
るような深さまで研磨砥石５０を切り込ませることで，
崩れた砥石形状が切断面に転写されないようにできる。

【００３８】次に，図４〜図７に基づいて，上記ダイシ
ング装置１０を用いた本実施形態にかかる切断面鏡面加
工方法について説明する。なお，図４は，本実施形態に
かかる切断面鏡面加工方法の動作フローを示すフローチ
ャートである。また，図５は，本実施形態にかかる左切
断面鏡面加工サブルーチンの動作フローを示すフローチ
ャートである。また，図６および図７は，本実施形態に
かかる切断面鏡面加工方法の各工程における，基板１２
等の態様を示す断面図である。

【００３９】図４に示すように，まず，ステップＳ１０
では，切断砥石４０によって基板１２が切断される（ス
テップＳ１０）。図６（ａ）に示すように，ガラス層１
２ａと半導体基板１２ｂからなる半導体基板１２が，第
１の切削ユニット２０−１に設けられた切断砥石４０に
よって切断される。この際，切断ラインが治具１４の溝
１３と重なるようにして，基板１２が切断される。

【００４０】かかる切断加工により，基板１２には極薄
の切溝が形成される。この切溝の幅は，切断砥石４０の
幅と略同一若しくは若干大きく，例えば約０．３０ｍｍ
である。かかる切溝の両側面が切断面であり，以下では
左切断面７０ａおよび右切断面７０ｂということとす
る。この左切断面７０ａおよび右切断面７０ｂ（以下で
は，単に切断面７０という場合もある。）は平坦度が粗
いので，このままでは例えば光信号が通過等する光学面
としては利用できない。

【００４１】このような切断加工を各ストリートに沿っ
て繰り返し一方向に複数の切溝を形成した後，チャック
テーブル１５を例えば９０度回転させて，同様にして切
断加工を行い，例えば直交する２方向に複数の切溝を形
成する。これにより，基板１２が例えば格子状にダイシ
ングされ，個々のチップに分割される。

【００４２】次いで，ステップＳ２０では，研磨砥石５
０を水平方向に移動させ，左切断面７０ａを鏡面加工可
能な位置に配置させる（ステップＳ２０）。制御装置１
６からの制御信号に基づいて移動機構（図示せず。）を
動作させて，図６（ｂ）に示すように，第２の切削ユニ
ット２０−２に設けられた研磨砥石５０を，上記左切断
面７０ａを切削研磨可能な位置に移動させる。より具体
的には，研磨砥石５０の左砥石部５２ａが左切断面７０
ａに例えば約０．０１ｍｍだけ切り込むことができるよ
うに，研磨砥石５０の水平方向の位置が調整される。こ
のように，本ステップは研磨砥石５０によって左切断面
７０ａを鏡面加工するための準備工程である。

【００４３】さらに，ステップＳ３０では，図５に示す
左切断面鏡面加工サブルーチンを行って，左切断面７０
ａが鏡面加工される（ステップＳ３０）。

【００４４】図５に示すように，まず，ステップＳ３２
では，研磨砥石５０が基板１２に対して下降される（ス
テップＳ３２）。上記ステップＳ２０で左切断面７０ａ
に対する水平位置が合わせられた研磨砥石５０を，垂直
方向に所定距離下降させる。本ステップは，研磨砥石５
０が左切断面７０ａを切削研磨する際の，基板１２に対
する研磨砥石５０の基板１２厚み方向への切り込み深さ
（以下では，垂直切り込み深さという。）を決定する工
程である。この垂直切り込み深さは，ガラス層１２ａを
切削研磨する場合には例えば０．０４ｍｍであり，半導
体基板１２ｂを切削研磨する場合には例えば０．１ｍｍ
である。

【００４５】次いで，ステップＳ３４では，左切断面７
０ａが切削研磨される（ステップＳ３４）。図６（ｃ）
に示すように，高速回転する研磨砥石５０を，左砥石部
５２ａを左切断面７０ａに水平方向に例えば約０．０１
ｍｍ切り込ませながら，切溝が延長形成された方向（図
６（ｃ）の紙面垂直方向）に所定送り速度で移動させ
て，左切断面７０ａを左砥石部５２ａの外周部で削り取
るようにして切削研磨する。これにより，左切断面７０
ａのうち上記垂直切り込み深さの分だけが，切溝が延長
形成された方向に沿って連続して鏡面加工される。

【００４６】なお，かかる切削研磨時には，研磨砥石５
０は，上記側面逃げ５６と基台部５４が機能し，左切断
面７０ａからの側面抵抗により，ぶれたり蛇行したりす
ることなく，好適に切溝内を直進できる。

【００４７】次いで，ステップＳ３６では，左切断面７
０ａの全てが鏡面加工されたか否かが判定される（ステ
ップＳ３６）。

【００４８】研磨砥石５０の下端が未だ基板１２の裏面
より下方に達しておらず，左切断面７０ａの全てが切削
研磨されていない場合には，ステップＳ３２に戻り，再
び研磨砥石５０を所定の垂直切り込み深さ分だけ下降さ
せ，さらにステップＳ３４で再び左切断面７０ａが切削
研磨される。かかる研磨砥石５０の下降と切削研磨は，
左切断面７０ａの全てが鏡面加工されるまで繰り返され
る。

【００４９】このように本実施形態にかかる切断面鏡面
加工方法では，垂直切り込み深さを基板１２厚み以上と
して一回の切削研磨（１ｐａｓｓ）で切断面７０の全て
を切削研磨するのではなく，一段階（１ｓｔｅｐ）あた
りの垂直切り込み深さを基板１２厚み以下として基板１
２厚み方向に複数の段階（例えば１４段階）で切断面７
０を順次切削研磨していく手法（以下では，多段鏡面加
工という。）を採用している。

【００５０】かかる多段鏡面加工は，例えばダイシング
方法のステップカット（多段切り）のような手法である
といえ，切断面７０を基板１２厚み方向に多段階で切削
研磨することにより，被加工領域を小さくして鏡面加工
精度を高めることができる。この加工精度は，多段階で
あるほどより高くなる。

【００５１】本実施形態では，一段階当たりの垂直切り
込み深さを例えば０．０４ｍｍとし例えば２段階で半導
体基板１２ｂを切削研磨し，一段階当たりの垂直切り込
み深さを例えば０．１ｍｍとし例えば１２段階で半導体
基板１２ｂを切削研磨するよう設定している。このよう
に，半導体基板１２ｂよりガラス層１２ａを細かく切削
研磨するのは，例えば光学素子が形成されているガラス
層１２ａの鏡面加工精度を高めるためである。また，研
磨砥石５０の送り速度は，半導体基板１２ｂを切削研磨
する場合には例えば２．０ｍｍ／ｓであるのに対し，ガ
ラス層１２ａを切削研磨する場合には例えば０．５ｍｍ
／ｓと小さく設定されている。これは，ガラス層１２ａ
の加工時には加工精度を優先させる一方，半導体基板１
２ｂの加工時には加工速度を優先させるためである。

【００５２】このような多段鏡面加工によって，左切断
面７０ａを基板１２厚み方向に徐々に切断してゆき，研
磨砥石５０の下端が基板１２の裏面より下方に達してい
る場合には，左切断面７０ａの全てが鏡面加工されたと
判定され，左切断面鏡面加工サブルーチンを終了して，
ステップＳ４０に進む。

【００５３】このように左切断面鏡面加工サブルーチン
する場合には，図６（ｄ）に示すように，左砥石部５２
ａの例えば外周部下端が治具の溝１３に十分挿入され，
側面逃げ５６の少なくとも一部が基板１２の裏面より下
方に現れるような状態となっていることが好ましい。こ
のように研磨砥石５０を溝１３内に深く挿入した状態で
切削研磨しておくことにより，左砥石部５２ａが摩耗に
より崩れていたとしても，上記側面逃げ５６が機能し
て，崩れた砥石形状を左切断面７０ａに転写しないよう
にできる。また，研磨砥石５０を引き出す際に，左砥石
部５２ａが接触して左切断面７０ａを傷つけたり，左砥
石部５２ａの端部が欠けたりしないようにできる。

【００５４】その後，図４に示すステップＳ４０では，
研磨砥石５０を移動して，右切断面７０ｂを鏡面加工可
能な位置に配置する（ステップＳ４０）。まず，図６
（ｄ）に示したような治具１４および切溝に挿入されて
いる研磨砥石５０を，左切断面７０ａを傷つけないよう
に切溝から引き出す。次いで，制御装置１６からの制御
信号に基づいて移動機構（図示せず。）を動作させて，
研磨砥石５０を水平方向に移動させ，図７（ａ）に示す
ように，右砥石部５２ｂが右切断面７０ｂに例えば約
０．０１ｍｍだけ切り込むことができるような位置に配
置する。このように，本ステップは右切断面７０ｂを鏡
面加工するための準備工程である。

【００５５】次いで，ステップＳ５０では，右切断面７
０ｂが鏡面加工される（ステップＳ５０）。図７（ｂ）
〜（ｃ）に示すように，上記左切断面７０ａの鏡面加工
と同様にして，多段鏡面加工で右切断面７０ｂが鏡面加
工される。かかる右切断面７０ｂの鏡面加工は，左切断
面７０ａの鏡面加工の場合と比して，左砥石部５２ａの
代わりに右砥石部５２ｂを用いる点で相違するのみであ
り，その他の機能構成は略同一であるので，詳細な説明
は省略する。

【００５６】上記までのステップにより，図７（ｄ）に
示すように，左切断面７０ａおよび右切断面７０ｂの双
方が鏡面加工される。これにより，切溝の幅は，鏡面加
工前の例えば約０．３０ｍｍと比して若干広く，例えば
０．３２ｍｍとなる。

【００５７】このような切溝内の切断面鏡面加工を，他
の切溝についても同様な手法で繰り返し行うことで，例
えば全ての切断面７０を鏡面加工できる。この際，ま
ず，１方向の切溝内の切断面７０を順次鏡面加工し，次
いで，他方向（即ち，例えば直交する方向）の切溝内の
切断面７０を順次鏡面加工することが好ましい。

【００５８】以上のように，本実施形態にかかる切断面
鏡面加工方法は，ダイシングにより得られたチップをピ
ックアップして搬送してから個々にその切断面を鏡面加
工するのではなく，切断された基板１２を搬送せずにそ
のままの位置で切断面７０を鏡面加工できる。このた
め，基板１２のアライメントを２回行う必要がないだけ
でなく，基板１２搬送作業を省略でき，工程数も削減で
きるので，生産効率が向上する。

【００５９】また，本実施形態にかかる切断面鏡面加工
方法は，従来のように切断面７０の双方を同時に鏡面加
工するのではなく，研磨砥石５０の両側面を片方ずつ用
いて，切断砥石４０によって形成された２つの切断面を
別々に鏡面加工することができる。より具体的には，切
溝内に挿入された研磨砥石５０は，左砥石部５２ａを用
いて左切断面７０ａを鏡面加工する一方，右砥石部５２
ｂを用いて右切断面７０ｂを鏡面加工することができ
る。これにより，鏡面加工時に，研磨砥石５０の厚さを
維持する必要がなくなる。即ち，鏡面加工を繰り返して
砥石部５２が摩耗し，研磨砥石５０の厚さが薄くなった
としても，研磨砥石５０は双方の切断面７０を好適に鏡
面加工できる。従って，研磨砥石５０の交換回数を低減
して，生産効率の向上が図れる。また，研磨砥石５０の
寿命を長期化できるので，低コスト化が図れる。

【００６０】さらに，鏡面加工に用いられる研磨砥石５
０は，硬質な基台部５４を具備しているので剛性が高
く，加えて，両側面に側面逃げ５６が形成されているの
で鏡面加工時の側面抵抗が小さくなる。従って，研磨砥
石５０は，極薄であったとしても，鏡面加工時の直進性
が高いので，加工精度を向上させることができる。

【００６１】以上，添付図面を参照しながら本発明の好
適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に
限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載
された技術的思想の範疇内において各種の変更例または
修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについ
ても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解され
る。

【００６２】例えば，本実施形態にかかる被加工物であ
る基板１２は，半導体基板１２ｂの上にガラス層１２ａ
が積層された半導体ウェハを用いたが，本発明は，かか
る例に限定されず，例えば，ガラス層１２ａが積層され
ていなくともよい。また，基板１２としては，例えば，
上記以外の各種半導体基板や，サファイヤ基板，水晶，
ガラス，セラミック等の難加工材，複合材，各種金属材
料，脆性材料からなる基板，ＶＴＲやＦＤＤ等の磁気ヘ
ッドなどであってもよい。また，基板１２の表面には上
記光学素子以外にも，ＬＳＩなどの半導体デバイスを構
成する各種の配線，電極，絶縁膜，トランジスタ構造等
が，多様な態様で形成されていてもよい。また，基板１
２は，略円盤形状に限られず，例えば略方形，略扇形等
の平板形状などであってもよい。

【００６３】また，上記実施形態では，基板１２は，治
具１４を介してチャックテーブル１５上に載置された
が，かかる例に限定されず，ウェハテープ，粘着テー
プ，フレーム，サブストレートなどを介して設置されて
もよい。ただし，切断砥石４０や研磨砥石５０の切り込
み深さを十分に確保できる素材および厚さであることが
好ましい。

【００６４】また，上記実施形態では，切断面鏡面加工
装置として，ダイシング装置１０を用いた。この場合に
は，ブレードの代わりに研磨砥石５０を適用するだけで
よく，その他の装置本体の設計変更などは不要である
で，高性能の切断面鏡面加工装置を容易に提供でき，か
つ，切断加工と鏡面加工を同時に行えるというメリット
があった。しかし，本発明にかかる切断面鏡面加工装置
は，かかる例に限定されない。例えば，基板１２を切断
する切断砥石４０を具備する切断装置と，切断面鏡面加
工装置とを別体に構成してもよい。この場合，切断面鏡
面加工装置として，例えば各種のグラインダー等の研磨
装置などを用いてもよい。

【００６５】また，上記実施形態では，切断面鏡面加工
装置であるダイシング装置１０として，２つの切削ユニ
ット２０を備えたデュアルダイサーを用いたが，本発明
はかかる例に限定されない。例えば，切削ユニット２０
を１つだけ具備したシングルダイサーを用いてもよい。
この場合には，切断砥石４０による切断加工後に，例え
ば，切断砥石４０を研磨砥石５０に交換して，鏡面加工
を行うようにしてもよい。

【００６６】また，上記実施形態では，研磨砥石５０の
基台部５４は，超硬合金からなるが，本発明はかかる例
に限定されず，例えばステンレス鋼等の比較的硬質な各
種金属や，硬質な切断ブレードなどで構成してもよい。

【００６７】また，研磨砥石５０は，基台部５４を必ず
しも具備しなくともよい。研磨砥石５０は，砥粒の粒度
が細かく，切断砥石４０の幅（切溝の幅）より薄い砥石
であれよく，全体が超微粒砥石からなるものや，各種の
電鋳ブレード，メタルブレードまたはレジンブレード，
回転ディスクなどであってもよい。

【００６８】また，上記実施形態にかかる切断面鏡面加
工方法では，基板１２厚み方向に複数の段階で切削研磨
して切断面を鏡面加工（多段鏡面加工）したが，本発明
は，かかる例に限定されない。例えば，研磨砥石５０の
垂直切り込み深さを大きくして，一方の切断面７０の全
てを１ｐａｓｓで切削研磨してもよい。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
基板の切断面の双方を鏡面加工する際に，研磨砥石の厚
さを維持する必要をなくすとともに，研磨砥石の寿命を
大幅に向上させ，生産性を飛躍的に高めることができ
る。

【００７０】また，研磨砥石に硬質の基台部を設けて剛
性を高めるとともに，研磨砥石の両側面に側面逃げを形
成して鏡面加工時の側面抵抗を低減することができる。
このため，極薄の研磨砥石であっても鏡面加工時に直進
性を維持できるので，加工精度をより向上させることが
できる。さらに，研磨砥石に側面逃げを設けることで，
研磨砥石が摩耗して砥石部の先端形状が崩れたとして
も，崩れた砥石形状が切断面に転写することを防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は，第１の実施形態にかかるダイシング装
置の全体斜視図である。

【図２】図２は，第１の実施形態にかかる切断砥石の正
面図および断面図である。

【図３】図３は，第１の実施形態にかかる研磨砥石の正
面図および断面図である。

【図４】図４は，第１の実施形態にかかる切断面鏡面加
工方法の動作フローを示すフローチャートである。

【図５】図５は，第１の実施形態にかかる左切断面鏡面
加工サブルーチンの動作フローを示すフローチャートで
ある。

【図６】図６は，第１の実施形態にかかる切断面鏡面加
工方法の各工程における，基板等の態様を示す断面図で
ある。

【図７】図７は，第１の実施形態にかかる切断面鏡面加
工方法の各工程における，基板等の態様を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１０：ダイシング装置１２：基板１３：溝１４：治具１５：チャックテーブル１６：制御装置２０−１：第１の切削ユニット２０−２：第２の切削ユニット４０：切断砥石５０：研磨砥石５２：砥石部５２ａ：左砥石部５２ｂ：右砥石部５４：基台部５６：側面逃げ７０：切断面７０ａ：左切断面７０ｂ：右切断面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者湯川功東京都大田区東糀谷２−14−３株式会社ディスコ内Ｆターム(参考） 3C043 BB00 CC04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を切断砥石で切断することによって
形成された切断面の双方を，高速回転する研磨砥石で切
削研磨して鏡面加工する切断面鏡面加工方法であって：
前記切断砥石より薄い前記研磨砥石の一側面を用いて，
前記切断面の一方を鏡面加工する第１の工程と；前記切
断面の他方を切削研磨可能な位置まで，前記研磨砥石を
移動させる第２の工程と；前記研磨砥石の他側面を用い
て，前記切断面の他方を鏡面加工する第３の工程と；を
含むことを特徴とする，切断面鏡面加工方法。
【請求項２】前記第１の工程と前記第３の工程の少な
くともいずれか一方の工程では，前記研磨砥石は，前記
基板の厚み方向に複数段階で，前記切断面を鏡面加工す
ることを特徴とする，請求項１に記載の切断面鏡面加工
方法。
【請求項３】基板を切断砥石で切断することによって
形成された切断面の双方を，高速回転する研磨砥石で切
削研磨して鏡面加工する切断面鏡面加工装置であって：
両側面に少なくとも外周部を残して陥没するよう形成さ
れた側面逃げを有し，厚さが前記切断砥石より薄い前記
研磨砥石と；前記研磨砥石を移動させる移動機構と；前
記研磨砥石が，一側面を用いて前記切断面の一方を鏡面
加工し，他側面を用いて前記切断面の他方を鏡面加工す
るよう，前記移動機構を制御する制御装置と；を備える
ことを特徴とする，切断面鏡面加工装置。
【請求項４】前記研磨砥石は，金属製の基台部と，前
記基台部の両側面に取り付けられた砥石部と，を備える
ことを特徴とする，請求項３に記載の切断面鏡面加工装
置。
【請求項５】前記基台部は超硬合金からなることを特
徴とする，請求項４に記載の切断面鏡面加工装置。