JP2013188814A - 研削方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】研削装置に別途ドレッシングのための機構を設けることなく、効率的に研削砥石のドレッシングを実施すること。
【解決手段】板状物(10)の研削面上に研削砥石の目立て用ドレッサーボード(12)を接着剤(11)にて貼着するドレッサーボード貼着工程と、ドレッサーボード貼着工程を実施した後、ドレッサーボード(12)を貼着していない面側をチャックテーブル上に保持して、ドレッサーボード(12)を研削手段によりドレッサーボード(12)を除去するまで研削し、研削砥石の目立てを行うドレッシング工程と、ドレッシング工程後に続けて、研削手段により板状物(10)を研削し所定厚さへと薄化する研削工程と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、研削砥石の研削面を目立てするとともに板状物の研削を行う研削方法に関する。
半導体ウェーハ、金属板などの各種被加工物は、研削装置によって研削されて所定の厚さに加工された後に分割されてデバイスとなる。研削装置においては、被加工物に対して回転する研削砥石の研削面を当接させることにより被加工物の研削が行われる。かかる研削を行うと、研削砥石の研削面には目詰まりが生じやすく、この目詰まりにより研削能力が低下するため、研削砥石の研磨面を頻繁にドレッシングする必要がある。
例えば、金属板など靭性が高い被加工物を研削する場合には、研削砥石に目詰まりが生じやすいため、所定枚数の被加工物を研削するごとに、研削砥石の目立てのためのドレッシングを行なう必要がある。
そこで、ドレッサーボードをチャックテーブルの近傍に配置し、研削作業終了後に研削砥石のドレッシングを行ってドレッシング作業の効率化を図ることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−305643号公報
しかしながら、ドレッサーボードをチャックテーブルの近傍に配置する構成では、研削装置にドレッサーボードを保持するための保持機構を別途設ける必要があり、研削装置の構造が複雑になると共に、高コストとなる問題がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、研削装置に別途ドレッシングのための機構を設けることなく、効率的に研削砥石のドレッシングを実施できる研削方法を提供することを目的とする。
本発明の研削方法は、板状物を保持するチャックテーブルと、前記チャックテーブルに保持された板状物を研削する研削砥石が装着された研削手段と、を少なくとも備えた研削装置を用いて板状物を研削する研削方法であって、板状物の研削面上に前記研削砥石の目立て用ドレッサーボードを接着剤にて貼着するドレッサーボード貼着工程と、前記ドレッサーボード貼着工程を実施した後、前記ドレッサーボードを貼着していない面側を前記チャックテーブル上に保持して、前記ドレッサーボードを前記研削手段により前記ドレッサーボードを除去するまで研削し、前記研削砥石の目立てを行うドレッシング工程と、前記ドレッシング工程後に続けて、前記研削手段により前記板状物を研削し所定厚さへと薄化する研削工程と、を備えることを特徴とする。
この研削方法によれば、研削面上にドレッサーボードが貼着された板状物に対して、ドレッサーボードが除去された後に研削加工が施されることから、研削加工と同一の加工動作により研削砥石のドレッシングを行うことができるので、研削装置に別途ドレッシングのための機構を設けることなく、板状物を研削する前に研削砥石の目立てを行うことができ、効率的に研削砥石のドレッシングを実施することが可能となる。
本発明によれば、研削装置に別途ドレッシングのための機構を設けることなく、効率的に研削砥石のドレッシングを実施できる。
本実施の形態に係るドレッサーボード貼着工程においてドレッサーボードを貼着した板状物の一例を示す斜視図である。 本実施の形態に係る研削装置の斜視図である。 本実施の形態に係るドレッシング工程の一例を示す断面模式図である。 本実施の形態に係る研削工程の一例を示す断面模式図である。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係る研削方法は、被加工物としての板状物にドレッサーボードを貼着するドレッサーボード貼着工程(1)と、研削装置によって研削砥石の目立てを行うドレッシング工程(2)と、研削装置によって板状物を薄化する研削工程(3)と、を含んで構成される。
ドレッサーボード貼着工程(1)では、板状物の研削面上にドレッサーボードを接着剤にて貼着する。ドレッサーボードの貼着は、例えば、板状物の研削面の中心部に接着剤となる液状樹脂を塗布し、この液状樹脂上に所定のドレッサーボードを載置した後、所定の圧力でこれらをプレスし、液状樹脂を外的刺激(例えば、液状樹脂が熱硬化樹脂の場合は熱、紫外線硬化樹脂の場合は紫外線)により硬化させて行う。このようなドレッサーボードの貼着は、例えば、オペレータにより手作業で行うことが考えられる。また、ドレッサーボードの貼着は、別の貼着装置により行ってもよい。
図1は、ドレッサーボード貼着工程(1)においてドレッサーボード12を貼着した板状物10の一例を示す斜視図である。図1に示すように、被加工物としての板状物10は、略円板状に形成されている。板状物10は、例えば、半導体ウェーハ、難研削材であるサファイア基板やSiC基板、あるいは、靭性が高い金属板(例えば、銅)などで構成される。
板状物10の研削面側中央位置には、接着剤11を介して目立て用のドレッサーボード12が貼着されている。ドレッサーボード12の砥粒径などの種類は、板状物10の材料により適宜適切なものを選択できる。また、ドレッサーボード12の厚さは、研削砥石の目詰まり解消に適した厚さに調整できる。例えば、ドレッサーボード12を利用するドレッシング工程(2)は中間ドレスであり、研削砥石の研削面における目詰まりが解消されれば足りるため、ドレッサーボード12は厚さ1mm以下のものを利用することができる。例えば、ドレッサーボード12としては、酸化アルミニウム(Al)からなるホワイトアランダム(WA)を砥粒として用いた、厚さ20μmのドレッサーボードを適用できる。
なお、図1において、ドレッサーボード12は略矩形状に示されているが、これに限らず、ドレッサーボード12は円形状などに構成されていてもよい。
ドレッサーボード貼着工程(1)においてドレッサーボード12が貼着された板状物10は、例えば、ドレッシング工程(2)及び研削工程(3)を実施する研削装置にセットされるカセット内に収容される。
ドレッシング工程(2)では、研削装置の研削手段によって、ドレッサーボード貼着工程(1)において板状物10に貼着したドレッサーボード12を除去するまで研削して、研削砥石の目立てを行う。
研削工程(3)では、ドレッシング工程(2)後に続けて、研削装置の研削手段によって、板状物10を研削し所定の厚さへと薄化する。この研削工程(3)における研削手段による加工動作は、ドレッシング工程(2)における研削手段によるドレッシング動作に続けて行うことができる。なお、ドレッシング動作後に接着剤11も研削をすることになるが、数μmの厚みであるため研削砥石には特に影響は無い。
ここで、図2を参照して、ドレッシング工程(2)及び研削工程(3)において用いる研削装置について説明する。図2は、本実施の形態に係る研削装置の斜視図である。なお、本実施の形態に係るドレッシング工程(2)及び研削工程(3)において用いる研削装置は、図2に示す構成に限定されない。研削装置は、研削手段による研削によって、板状物10に貼着したドレッサーボード12を除去可能であり、かつ、板状物10を所望の厚さに薄化可能であれば、どのような構成でもよい。
図2に示すように、研削装置100は、略直方体状の基台101を有している。基台101の上面には、一対のチャックテーブル102(図2においては、1つのみ図示)が配置されたターンテーブル103が設けられている。ターンテーブル103の後方には、研削ユニット120を支持する立壁部104が立設されている。
立壁部104には、研削ユニット120を上下移動させる研削ユニット移動機構105が設けられている。研削ユニット移動機構105は、立壁部104の前面に配置されたZ軸方向に平行な一対のガイドレール106と、一対のガイドレール106にスライド可能に設置されたモータ駆動のZ軸テーブル107と、を含んで構成される。Z軸テーブル107の前面には、研削ユニット120が支持されている。Z軸テーブル107の背面には、立壁部104の開口108を介して後方に突出したナット部が設けられている。
Z軸テーブル107のナット部には、立壁部104の裏面に設けられたボールねじが螺合されている。そして、ボールねじの一端部に連結された駆動モータ109が回転駆動されることで、研削ユニット120が一対のガイドレール106に沿ってZ軸方向に移動される。
研削装置100は、板状物10が保持されたチャックテーブル102と、研削ユニット120における研削ホイール121とを相対回転させることにより、板状物10を研削するように構成されている。
チャックテーブル102に保持される板状物10は、ドレッサーボード12を貼着した面を上向きにして、リングフレーム13に張られた粘着シート14に貼着されている。すなわち、板状物10は、ドレッサーボード12を貼着していない面側が、チャックテーブル102上に保持される。なお、板状物10に対する粘着シート14の貼着は、図示しない既知のマウンタ装置によって実施される。
ターンテーブル103は、大径の円板状に形成されており、上面には回転軸を中心とした点対称位置に複数のチャックテーブル102が配置されている。また、ターンテーブル103は、図示しない回転駆動機構によって矢印D1方向に所定間隔で間欠回転される。このため、複数のチャックテーブル102は、板状物10が搬入及び搬出される載せ換え位置と、研削ユニット120に対峙する研削位置との間で移動する構成となる。
チャックテーブル102は、小径の円板状に形成されており、ターンテーブル103の上面に回転可能に設けられている。チャックテーブル102の上面には、ポーラスセラミック材により吸着面102a(図2において不図示、図3及び図4参照)が形成されている。チャックテーブル102の周囲には、環状のマグネット110が設けられている。板状物10の周囲のリングフレーム13は、磁性体で構成されているため、環状のマグネット110によって吸着固定される。
基台101の上面において、ターンテーブル103の研削位置の近傍には、ハイトゲージ111が設けられている。ハイトゲージ111は、板状物10の上面に接触して、その厚さを測定する1本の接触子112を有している。ハイトゲージ111では、接触子112によって、チャックテーブル102の表面位置が事前に測定され、この表面位置を基準に板状物10の厚さが測定される。ハイトゲージ111による測定値は、伝送路を介して図示しない制御部に入力される。
研削ユニット120は、円筒状のスピンドル122の下端にマウント123が設けられている。マウント123には、複数の研削砥石124が固定された研削ホイール121が装着されている。これらの研削砥石124は、例えば、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めたダイヤモンド砥石で構成されている。これらの研削砥石124は、スピンドル122の駆動に伴ってZ軸まわりに高速回転する。そして、研削ホイール121と、板状物10とが平行状態で回転接触することにより、板状物10が研削される。
このように構成された研削装置100では、ハイトゲージ111によって板状物10の厚さがリアルタイムに測定される。このハイトゲージ111の測定結果が、目標厚さである板状物10の最終的な仕上げ厚さに近づくように研削ユニット120の送り量が制御される。
続いて、図3及び図4を参照して、ドレッシング工程(2)及び研削工程(3)について説明する。図3は、本実施の形態に係るドレッシング工程(2)の一例を示す断面模式図である。図4は、本実施の形態に係る研削工程(3)の一例を示す断面模式図である。なお、図3及び図4においては、説明の便宜上、板状物10を支持するリングフレーム13及び粘着シート14を省略している。
ドレッシング工程(2)においては、例えば、研削装置100の図示しないカセットに収容された研削加工前の板状物10が、カセット内から搬送されて、載せ換え位置に配置されたチャックテーブル102上に載置される。そして、板状物10は、ドレッサーボード12が貼着されていない面側をチャックテーブル102の吸着面102aにより保持される。板状物10が吸着保持されると、ターンテーブル103は回転駆動され、チャックテーブル102が研削ホイール121に臨む研削位置に移動する。
チャックテーブル102は研削位置に移動した後、図3に示すように、矢印D2方向に所定の回転速度で回転する。一方、ドレッシング対象となる研削砥石124が装着されている研削ホイール121は、矢印D3方向に所定の回転速度で回転しながら、矢印D4方向、すなわち、ドレッサーボード12を貼着した板状物10に向けて所定の送り速度で移動する。この結果、ドレッサーボード12に接触しながら回転する研削砥石124の研削面が研削されて目立てが実行される。
ドレッシング工程(2)は、板状物10に貼着されたドレッサーボード12がすべて除去されたところで終了する。
なお、研削装置100の図示しないカセットに収容された研削加工前の板状物10のすべてにドレッサーボード12が貼着されている必要はなく、板状物10による目詰まりの生じやすさ等を考慮して、研削加工する板状物10において任意の間隔でドレッサーボード12を貼着すればよい。言い換えれば、研削工程(3)を施すすべての板状物10に対して、ドレッサーボード貼着工程(1)及びドレッシング工程(2)を施す必要はない。
例えば、研削加工する板状物10において、5枚に1枚の間隔でドレッサーボード12を貼着してもよい。この場合には、5枚の板状物10のうち1枚のみに対して、ドレッサーボード貼着工程(1)及びドレッシング工程(2)を施すこととなる。また、例えば、靭性が高い銅などの目詰まりが生じやすい材質の板状物10を加工する場合には、1枚ごとにドレッサーボード12を貼着してもよい。この場合には、すべての板状物10に対して、ドレッサーボード貼着工程(1)及びドレッシング工程(2)を施すこととなる。
ドレッシング工程(2)の終了後、続けて、研削工程(3)を実施する。
ドレッシング工程(2)と同様に、チャックテーブル102を矢印D2方向に所定の回転速度で回転させながら、研削砥石124が装着されている研削ホイール121を矢印D3方向に所定の回転速度で回転させつつ、矢印D4方向に所定の送り速度で移動させる。この結果、研削砥石124の研削面が、板状物10の表面に当接し、研削加工が行われる。このとき、ハイトゲージ111によって板状物10の厚さがリアルタイムに測定される。
研削工程(3)は、研削砥石124による研削によって、板状物10が所定厚さへと薄化されたところで終了する。以上の一連の動作により、本実施の形態に係る研削方法が終了する。
以上のように、本実施の形態に係る研削方法によれば、研削面上にドレッサーボード12が貼着された板状物10に対して、ドレッサーボード12が除去された後に研削加工が施されることから、研削加工と同一の加工動作により研削砥石124のドレッシングを行うことができるので、研削装置100に別途ドレッシングのための機構を設けることなく、板状物10を研削する前に研削砥石124の目立てを行うことができ、効率的に研削砥石124のドレッシングを実施することが可能となる。
特に、本実施の形態に係る研削方法によれば、研削面上にドレッサーボード12が貼着された板状物10を被加工物の一部(又は全部)に組み入れることができることから、ドレッシング工程(2)と研削工程(3)とを一連の動作として実行することができるので、例えば、ドレッシングのためだけにドレッサーボードをチャックテーブル102上に載せ替えたり、研削ホイール121をドレッシングのために移動したりするような煩雑な作業を要さずに研削砥石124のドレッシングを実施することが可能となる。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
本発明は、研削装置に別途ドレッシングのための機構を設けることなく、効率的に研削砥石のドレッシングを実施でき、特に、研削砥石に目詰まりが生じやすい金属板など靭性が高い被加工物を研削する場合に有用である。
10 板状物
11 接着剤
12 ドレッサーボード
13 リングフレーム
14 粘着シート
100 研削装置
101 基台
102 チャックテーブル
102a 吸着面
103 ターンテーブル
104 立壁部
105 研削ユニット移動機構
106 ガイドレール
107 Z軸テーブル
108 開口
109 駆動モータ
110 マグネット
111 ハイトゲージ
112 接触子
120 研削ユニット
121 研削ホイール
122 スピンドル
123 マウント
124 研削砥石

Claims (1)

  1. 板状物を保持するチャックテーブルと、前記チャックテーブルに保持された板状物を研削する研削砥石が装着された研削手段と、を少なくとも備えた研削装置を用いて板状物を研削する研削方法であって、
    板状物の研削面上に前記研削砥石の目立て用ドレッサーボードを接着剤にて貼着するドレッサーボード貼着工程と、
    前記ドレッサーボード貼着工程を実施した後、前記ドレッサーボードを貼着していない面側を前記チャックテーブル上に保持して、前記ドレッサーボードを前記研削手段により前記ドレッサーボードを除去するまで研削し、前記研削砥石の目立てを行うドレッシング工程と、
    前記ドレッシング工程後に続けて、前記研削手段により前記板状物を研削し所定厚さへと薄化する研削工程と、を備えることを特徴とする研削方法。
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