JP2016179533A - 被加工物の研削方法及び研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドレッシング作業の効率化を達成し生産性を向上することができる被加工物の研削方法及び研削装置を提供すること。【解決手段】被加工物の研削方法は、被加工物の裏面を研削する研削方法である。被加工物の研削方法は、裏面の一部に回転する研削砥石２３を接触させて研削する研削工程と、研削砥石２３が回転中に、裏面に接触しない非作用位置ＮＰにある研削砥石２３に向けて流体と微粒子の混合物Ｋを吹きつける吹きつけ工程、とを有する。【選択図】図５

Description

本発明は、被加工物の研削方法及び研削装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる切断ラインによって多数の矩形領域を区画し、該矩形領域の各々に半導体回路を形成する。このように多数の半導体回路が形成された半導体ウエーハをストリートに沿って分離することにより、個々の半導体チップを形成する。半導体チップの小型化および軽量化を図るために、通常、半導体ウエーハをストリートに沿って切断して個々の矩形領域を分離するのに先立って、半導体ウエーハの裏面を研削して所定の厚さに形成している（例えば、特許文献１参照）。

半導体ウエーハの裏面の研削は、通常、ダイヤモンド砥粒をボンドで固着して形成した研削砥石を、高速回転せしめながら半導体ウエーハの裏面に押圧せしめることによって遂行される。このような研削方式によって半導体ウエーハの裏面を研削すると、半導体ウエーハの裏面に所謂加工歪が生成され、これによって個々に分割された半導体チップの抗折強度が低減される。

この研削された半導体ウエーハの裏面に生成される加工歪を除去する方法として、研削された半導体ウエーハの裏面を遊離砥粒を使用して研磨する研磨法も実用化されている。上記の研削や研磨においては、加工の進行に伴って、研削砥石に目詰まり等が発生するため定期的なドレッシングが必要となる。

特開２０１５−３６１６２号公報

しかしながら、従来の方法では、ドレッシングボードを所定位置に配置した後、研削砥石を所定の切り込み位置に移動させてドレッシングを行っていた。このために、ドレッシングボードと研削砥石との位置合わせに時間を要し、生産性を十分に向上できないという問題があった。

本発明の目的は、上記問題を解決し、ドレッシング作業の効率化を達成し生産性を向上することができる被加工物の研削方法及び研削装置を提供することである。

上述した課題を解決し目的を達成するために、本発明に係る被加工物の研削方法は、被加工物の被加工面を研削する研削方法であって、被加工面の一部に回転する研削部材を接触させて研削する研削工程と、前記研削部材が回転中に前記被加工面に接触しない非作用位置にある前記研削部材に向けて流体と微粒子の混合物を吹きつける吹きつけ工程、とを有することを特徴とする。

前記被加工物の研削方法において、前記研削工程が行われているときに、前記吹きつけ工程が行われるものとすることができる。

前記被加工物の研削方法において、前記微粒子は、水溶性であるものとすることができる。

前記被加工物の研削方法において、前記研削部材は、研削砥石を含むものとすることができる。

前記被加工物の研削方法において、前記研削部材は、研磨パッドを含むものとすることができる。

また、本発明に係る研削装置は、被加工物を保持する保持面を備えたチャックテーブルと、前記チャックテーブルの保持面に保持された被加工物を研削する研削部材を備えた研削手段と、前記研削手段を前記チャックテーブルの保持面に対して垂直な方向に研削送りする研削送り手段と、該チャックテーブルをその保持面と平行に前記研削手段に対して相対的に移動せしめる移動手段と、を有する研削装置において、前記研削部材が回転しているときに被加工面に接触しない非作用位置にある前記研削部材に対して流体と微粒子の混合物を吹きつける混合物吹きつけ手段を備えることを特徴とする。

本発明は、研削部材の回転中に流体（気体又は液体）及び微粒子の混合物を吹きつけ、研削部材をドレッシングするように構成したので、精密な位置合わせが不要となり、ドレッシング作業の効率化を達成し生産性を向上することができる、という効果を奏す。

図１は、実施形態１に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の構成を示す外観斜視図である。 図２は、実施形態１に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の一部分解して示す斜視図である。 図３は、実施形態１に係る被加工物の研削方法のフローチャートの一例である。 図４は、図２に示された研削装置の研削中を示す要部の断面図である。 図５は、図２に示された研削装置の混合物吹きつけ中を示す要部の断面図である。 図６は、図２に示された研削装置の研削中に混合物を吹きつける状態を示す要部の断面図である。 図７（ａ）は、図２に示された研削装置の研削砥石に研削屑が付着した状態を示す図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す研削屑を除去する状態を示す図である。 図８は、実施形態２に係る被加工物の研削方法に用いられるＣＭＰ研磨装置の構成を示す外観斜視図である。 図９は、実施形態２に係る被加工物の研削方法のフローチャートの一例である。 図１０は、図８に示されたＣＭＰ研磨装置の研磨中を示す要部の断面図である。 図１１は、図８に示されたＣＭＰ研磨装置の混合物吹きつけ中を示す要部の断面図である。 図１２は、図８に示されたＣＭＰ研磨装置の洗浄液吹きつけ中を示す要部の断面図である。 図１３は、実施形態の変形例に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の混合物吹きつけ手段などを示す平面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る被加工物の研削方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の構成を示す外観斜視図であり、図２は、実施形態１に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の一部分解して示す斜視図であり、図３は、実施形態１に係る被加工物の研削方法のフローチャートの一例であり、図４は、図２に示された研削装置の研削中を示す要部の断面図であり、図５は、図２に示された研削装置の混合物吹きつけ中を示す要部の断面図であり、図６は、図２に示された研削装置の研削中に混合物を吹きつける状態を示す要部の断面図であり、図７（ａ）は、図２に示された研削装置の研削砥石に研削屑が付着した状態を示す図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す研削屑を除去する状態を示す図である。

実施形態１に係る被加工物の研削方法（以下、単に研削方法と記す）は、図１に示される研削装置１を用いる。研削装置１は、被加工物Ｗ（図１に示す）を研削（加工に相当する）する装置である。ここで、加工対象としての被加工物Ｗは、本実施形態では、シリコン、サファイア、窒化ガリウム（ＧａＮ）などを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。被加工物Ｗは、例えば、表面ＷＳに格子状に形成されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、これらの区画された領域にデバイスが形成されている。被加工物Ｗは、図１に示すように、デバイスが形成された表面ＷＳに保護テープＴに貼着されて、表面ＷＳの裏側の裏面ＷＲ（被加工面に相当）が研削砥石２３により研削される。即ち、研削方法は、被加工物Ｗの裏面ＷＲを研削する方法である。

研削装置１は、被加工物Ｗの裏面ＷＲを研削するものである。なお、本発明において、研削とは、所謂粗研削、仕上げ研削などの研削のみに限らず、被加工面を研磨する研磨、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏ１ｉｓｈｉｎｇ：化学的機械的研磨法）を含み、被加工物Ｗの厚みを薄化する加工全般を示している。研削装置１は、図１に示すように、被加工物Ｗを保持する保持面１０ａを備えたチャックテーブル１０と、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗを研削する研削手段２０と、研削送り手段３０と、移動手段４０と、制御手段１００と、を有する。

チャックテーブル１０は、保持面１０ａ上に被加工物Ｗの保護テープＴ側が載置されて、保持面１０ａ上に載置された被加工物Ｗを吸引保持するものである。チャックテーブル１０は、保持面１０ａを構成する部分がポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続され、保持面１０ａに載置された被加工物Ｗを保護テープＴを介して吸引することで保持する。チャックテーブル１０は、移動手段４０により保持面１０ａと平行なＸ軸方向に移動可能に設けられている。チャックテーブル１０は、図示しない回転駆動手段により吸引保持した被加工物Ｗを保持面１０ａの中心を通るＺ軸方向と平行な回転軸回りに回転可能である。なお、チャックテーブル１０は、研削手段２０から離れた搬出入位置で被加工物Ｗが搬出入される。また、チャックテーブル１０は、研削手段２０の下方の研削位置で保持した被加工物Ｗが研削される。

研削手段２０は、研削位置に位置付けられたチャックテーブル１０の保持面１０ａに保持された研削前の被加工物Ｗの裏面ＷＲを研削する研削砥石２３を備え、被加工物Ｗの裏面ＷＲを研削して、被加工物Ｗを薄化するためのものである。

研削手段２０は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗに研削水を供給する図示しない研削水供給手段と、Ｚ軸方向と平行な軸心回りに高速回転する研削ホイール２１（研削部材に相当）と、研削ホイール２１を軸心回りに回転させるスピンドルユニット２２とを備える。研削ホイール２１に含まれる複数の研削砥石２３は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗの裏面ＷＲに押し当てられて、被加工物Ｗの裏面ＷＲを研削する。研削砥石２３は、メタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド等をボンド剤とし、これらのボンド剤のうちの一つでダイヤモンド等の砥粒２７（図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す）を固定したものである。

スピンドルユニット２２は、研削ホイール２１が装着され、研削ホイール２１を軸心回りに回転させるスピンドル２４と、スピンドル２４を回転自在に収容しかつ研削送り手段３０に支持された移動基台２５が取り付けられたスピンドルケース２６とを備える。

研削手段２０は、研削ホイール２１をＺ軸回りに回転させながら図示しない研削水供給手段から研削水を供給しつつ、研削送り手段３０により加工送りされて、研削砥石２３をチャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗの裏面ＷＲに押し当てることで、被加工物Ｗを研削する。

研削送り手段３０は、研削手段２０をチャックテーブル１０の保持面１０ａに対して垂直なＺ軸方向に研削送りするためのものである。研削送り手段３０は、研削手段２０を保持面１０ａに対して垂直なＺ軸方向に沿ってチャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗに近づけて、研削手段２０を研削送りする。また、研削送り手段３０は、研削手段２０を保持面１０ａに対して垂直な方向に沿ってチャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗから遠ざけて、研削手段２０を被加工物Ｗから離間させる。

移動手段４０は、チャックテーブル１０をその保持面１０ａと平行なＸ軸方向に研削手段２０に対して相対的に移動せしめるためのものである。実施形態１では、移動手段４０は、保持面１０ａと平行なＸ軸方向に搬出入位置と研削位置とに亘ってチャックテーブル１０を移動させる。

また、研削装置１は、図４に示すように、研削位置に配設されかつ研削ホイール２１及びチャックテーブル１０を覆うカバー部材５０と、混合物吹きつけ手段６０と、吸引手段７０とを備える。カバー部材５０は、上壁５１、前壁５２、両側壁５３，５４を備えて、全体として扁平な箱型に形成されている。カバー部材５０は、上壁５１に研削ホイール２１を挿入可能な挿入孔５５を設けている。また、カバー部材５０は、研削ホイール２１がチャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗの裏面ＷＲに接触する作用位置ＡＰと、研削ホイール２１が被加工物Ｗの裏面ＷＲに接触しない非作用位置ＮＰとにカバー部材５０内を仕切る仕切り壁５６を備えている。なお、本発明では、仕切り壁５６は、カバー部材５０に設けられることなく、チャックテーブル１０を支持する部材に配設されてもよい。

混合物吹きつけ手段６０は、研削砥石２３が回転しているときに裏面ＷＲに接触しない非作用位置ＮＰにある研削砥石２３に対して流体と微粒子の混合物Ｋを吹きつけるためのものである。混合物吹きつけ手段６０は、混合物Ｋを吹きつけることで、研削中に発生する研削屑ＣＷ（図７（ａ）に示す）を研削砥石２３から除去するとともに、研削砥石２３をドレッシングして当該研削砥石２３を断面において水平方向と平行に形成するものである。

混合物吹きつけ手段６０は、一端部を中心として図２中の実線で示す位置と点線で示す位置とに亘って揺動自在に装置本体２に支持されている。混合物吹きつけ手段６０は、図２中点線で示す位置において、研削手段２０の下方に位置し、研削手段２０の非作用位置ＮＰにある研削砥石２３の下面と対面する混合物噴出口６１を備えている。混合物吹きつけ手段６０は、混合物噴出口６１の中央が研削砥石２３の厚み方向の中央と対面している。なお、図２中の実線で示す位置では、混合物吹きつけ手段６０の混合物噴出口６１は、研削手段２０の下方から退避する。

実施形態１では、混合物吹きつけ手段６０は、混合物供給源６２から加圧された気体と微粒子との混合物Ｋが供給され、供給された混合物Ｋを研削砥石２３の非作用位置ＮＰに向けて吹きつける。なお、実施形態１では、加圧された気体として０．１ＭＰａ（ゲージ圧）〜０．６ＭＰａ（ゲージ圧）の気体（例えば空気）を用い、微粒子として水溶性である重曹（炭酸水素ナトリウム）を用いている。重曹は、水溶時に弱アルカリ性となる。重曹は、一般に購入できるもの、例えば、（株）三和通商が輸入しているものを用いることができる。本実施形態では、重曹の平均粒径は、４０μｍ程度である。また、本実施形態では、図７に示すように、混合物噴出口６１から研削砥石２３に直接吹きつけられる混合物Ｋの幅が研削砥石２３の厚みと略等しくなるように、混合物噴出口６１が形成されている。また、微粒子としては、平均粒径が１０μｍ〜１００μｍの水溶性のもので、水溶時に微酸性、微アルカリ性又は中性となるものが望ましい。水溶性のものとしては、重曹のほか氷粒が挙げられる。また、微粒子は、プラスチックなどの非水溶性のものでもよい。

吸引手段７０は、カバー部材５０の非作用位置ＮＰ内の気体を吸引して、混合物Ｋなどが装置内に飛散することを抑制するものである。吸引手段７０は、気体を吸引する吸引源７１と、吸引源７１とカバー部材５０の非作用位置ＮＰ内とを連結する吸引チューブ７２を備える。微粒子の飛散がないとき、または少ない場合は、吸引手段７０及び／またはカバー部材５０を備えなくてもよい。また、付着した混合物Ｋを洗浄液を供給することによって研削砥石２３から除去する構成としてもよい。

制御手段１００は、研削装置１を構成する上述した構成要素をそれぞれ制御して、被加工物Ｗに対する研削方法を研削装置１に行わせるものである。なお、制御手段１００は、例えばＣＰＵ等で構成された演算処理装置やＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える図示しないマイクロプロセッサを主体として構成されており、加工動作の状態を表示する図示しない表示手段や、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない操作手段などと接続されている。

次に、本実施形態に係る研削装置１の加工動作、即ち、研削装置１を用いた研削方法について図面に基いて説明する。

研削方法では、まず、オペレータが加工内容情報を制御手段１００に登録して、搬出入位置のチャックテーブル１０に被加工物Ｗを載置し、オペレータから加工動作の開始指示があった場合に、研削装置１が加工動作即ち、研削方法を開始する。研削方法は、保持工程（ステップＳＴ２）と、研削工程（ステップＳＴ３）と、搬出工程（ステップＳＴ６）と、吹きつけ工程（ステップＳＴ７）とを有する。

加工動作では、制御装置１は、まず、混合物供給源６２を停止させ又は停止させた状態を維持し（ステップＳＴ１）、保持工程（ステップＳＴ２）に進む。保持工程（ステップＳＴ２）において、制御手段１００は、チャックテーブル１０に載置された被加工物Ｗを吸引保持し、被加工物Ｗを吸引保持したチャックテーブル１０を研削位置まで移動させるとともに、吸引手段７０は、カバー部材５０の非作用位置ＮＰ内の気体を吸引させて、研削工程（ステップＳＴ３）に進む。

研削工程（ステップＳＴ３）は、被加工物Ｗの裏面ＷＲの一部に回転中の研削砥石２３を接触させて研削する工程である。研削工程（ステップＳＴ３）では、制御手段１００は、チャックテーブル１０と研削砥石２３を回転させながら、研削送り手段３０に研削手段２０を研削送りする。制御手段１００は、図４に示すように、被加工物Ｗに研削水を供給しながら研削砥石２３を被加工物Ｗの裏面ＷＲの中心を含みかつ裏面ＷＲの研削手段２０寄りの端部に接触させて、被加工物Ｗの厚さが所定厚さになるまで研削する。なお、本実施形態では、研削工程（ステップＳＴ３）では、吸引手段７０で吸引しながら研削するが、本発明では、吸引手段７０で吸引しながら研削しなくてもよい。

制御手段１００は、スピンドル２４に流れるスピンドル電流が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ４）。なお、この所定値とは、研削砥石２３への研削屑ＣＷの付着や研削砥石２３の消耗が研削に悪影響を与える程度の値とするのが望ましい。制御手段１００は、スピンドル２４に流れるスピンドル電流が所定値未満であると判定する（ステップＳＴ４：Ｎｏ）と、制御手段１００は、研削が終了したか否か、即ち、被加工物Ｗの厚さが所定厚さになったか否かを判定する（ステップＳＴ５）。制御手段１００は、研削が終了していない、即ち、被加工物Ｗの厚さが所定厚さになっていないと判定する（ステップＳＴ５：Ｎｏ）と、研削工程（ステップＳＴ３）を続ける。このように、制御手段１００は、被加工物Ｗの厚さが所定厚さになるまで、研削工程（ステップＳＴ３）を続ける。

制御手段１００は、研削が終了した、即ち、被加工物Ｗの厚さが所定厚さになったと判定する（ステップＳＴ５：Ｙｅｓ）と、搬出工程（ステップＳＴ６）に進むとともに、吹きつけ工程（ステップＳＴ７）に進む。搬出工程（ステップＳＴ６）では、制御手段１００は、研削送り手段３０に回転中の研削手段２０を若干上昇させて、チャックテーブル１０を搬出入位置まで移動させる。制御手段１００は、チャックテーブル１０を搬出入位置で停止させた後、被加工物Ｗの吸引保持を解除し、チャックテーブル１０から研削済みの被加工物Ｗが取り除かれ、加工動作を終了する。

吹きつけ工程（ステップＳＴ７）は、研削砥石２３が回転中に裏面ＷＲに接触しない非作用位置ＮＰにある研削ホイール２１の研削砥石２３に向けて混合物Ｋを吹きつける工程である。吹きつけ工程（ステップＳＴ７）では、制御手段１００は、混合物供給源６２を作動させ又は作動させた状態を維持して、図５に示すように、研削砥石２３が回転中に裏面ＷＲに接触しない非作用位置ＮＰにある研削砥石２３に向けて気体と微粒子の混合物Ｋを混合物噴出口６１から所定時間吹きつける。

すると、混合物Ｋが研削砥石２３に吹きつけられて、図７（ｂ）に示すように、研削屑ＣＷを除去するとともに、研削砥石２３をドレッシングする。研削屑ＣＷを除去し、研削砥石２３をドレッシングした混合物Ｋの微粒子は、水溶性の重曹であるので、研削水に溶けて、研削水とともに図示しない排出口を通して研削装置１外に排出される。また、研削水に溶けずに舞い上がった混合物Ｋの微粒子は、吸引チューブ７２を通して吸引手段７０まで吸引される。すると、図７（ｂ）に示すように、研削砥石２３から研削屑ＣＷが除去されるとともに、研削砥石２３のボンドを消耗させて摩耗した砥粒２７を脱落させやすくする。このように、制御手段１００は、少なくとも搬出工程（ステップＳＴ６）と同時に、混合物Ｋを研削砥石２３に吹きつけて、定期的に所定の時間間隔でドレッシングを行う。こうして、本発明の研削方法では、例えば、制御手段１００は、前述したように、一の被加工物Ｗを研削後、次の被加工物Ｗの研削前にドレッシングを実施する。

制御手段１００は、研削工程（ステップＳＴ３）中にスピンドル電流が所定値以上であると判定する（ステップＳＴ４：Ｙｅｓ）と、混合物供給源６２を作動させ又は作動させた状態を維持して、図６に示すように、研削砥石２３が回転中に裏面ＷＲに接触しない非作用位置ＮＰにある研削砥石２３に向けて気体と微粒子の混合物Ｋを混合物噴出口６１から吹きつけ、ステップＳＴ５に進む。

このように、制御手段１００は、研削工程（ステップＳＴ３）中に、スピンドル２４に流されるスピンドル電流をモニタし、このスピンドル電流の電流値の大きさに基づいて混合物Ｋを供給するかどうかを決定する。このように、制御手段１００により、研削工程（ステップＳＴ４）が行われている時に、スピンドル電流が所定値以上であると、混合物Ｋを研削砥石２３に吹きつける吹きつけ工程（ステップＳＴ７）を実施する。制御手段１００は、チャックテーブル１０から研削済みの被加工物Ｗが取り除かれ、研削前の被加工物Ｗが載置されると、先程と同様に研削方法を行って、被加工物Ｗを研削する。

以上のように、実施形態１に係る研削方法及び研削装置１によれば、少なくとも研削工程（ステップＳＴ３）以外において研削砥石２３に気体と微粒子の混合物Ｋを吹きつけ、研削砥石２３をドレッシングする。このために、研削砥石２３から研削屑ＣＷを除去することができるとともに、断面において研削砥石２３を水平方向と平行に保つことができる。したがって、実施形態に係る研削方法及び研削装置１によれば、被加工物Ｗを研削する際に、研削された被加工物Ｗの品質を低下させることを抑制することができる。また、混合物吹きつけ手段６０を研削位置に設置し、回転中の研削砥石２３に流体である混合物Ｋを吹きつけてドレッシングを行う。したがって、実施形態１に係る研削方法及び研削装置１によれば、研削砥石２３と混合物吹きつけ手段６０の精密な位置合わせ等が不要になる。よって、実施形態１に係る研削方法及び研削装置１は、ドレッシング作業の効率化を達成し生産性を向上することができる、という効果を奏す。

また、研削方法及び研削装置１によれば、カバー部材５０内が仕切り壁５６により作用位置ＡＰと非作用位置ＮＰとに仕切られ、混合物吹きつけ手段６０が非作用位置ＮＰ内で研削砥石２３に混合物Ｋを吹きつけるとともに、吸引手段７０が非作用位置ＮＰ内を吸引する。このために、混合物Ｋがカバー部材５０内から漏れ出て、飛散することを抑制することができる。

さらに、研削方法及び研削装置１によれば、スピンドル電流が所定値以上となり研削砥石２３が研削しにくくなると、研削工程（ステップＳＴ４）中にも混合物Ｋを研削砥石２３に吹きつけるので、必要なタイミングでドレッシングを行うことができ、研削された被加工物Ｗの品質を低下させることを抑制することができる。

ここで、研削砥石２３として、硬質の被加工物Ｗを研削するにはメタルボンド（メタルからなる結合材）でダイヤモンド砥粒を強固に固定した砥石が用いられる。研削が進むとダイヤモンド砥粒が摩耗するが、メタルボンドの保持力が大きいため摩耗したダイヤモンド砥粒は脱落しにくい。そこで、研削方法及び研削装置１によれば、混合物Ｋを研削砥石２３に吹きつけてドレッシングすることで、メタルボンドからダイヤモンド砥粒を脱落させやすく、摩耗していないダイヤモンド砥粒で適切に研削することができる。また、メタルボンドに限られないが、研削砥石２３のボンド部分に高圧の混合物Ｋが噴射されることで、研削砥石２３のボンド部分が凹状に浸食される。この浸食によって形成された凹状の部分により、研削屑ＣＷが研削砥石２３から排出されやすくなるとともに、摩耗した砥粒２７を脱落しやすくすることができる。

実施形態１に係る研削方法及び研削装置１によれば、混合物Ｋを構成する微粒子として水溶性の重曹を用いるので、混合物Ｋを回転中の研削砥石２３に吹きつけても、混合物Ｋの微粒子が研削水に溶けることとなる。したがって、実施形態１に係る研削方法及び研削装置１によれば、回転中の研削砥石２３に混合物Ｋを吹きつけてドレッシングを行っても、混合物Ｋが辺りに飛散することを抑制することができる。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る被加工物の研削方法を図面に基づいて説明する。図８は、実施形態２に係る被加工物の研削方法に用いられるＣＭＰ研磨装置の構成を示す外観斜視図であり、図９は、実施形態２に係る被加工物の研削方法のフローチャートの一例であり、図１０は、図８に示されたＣＭＰ研磨装置の研磨中を示す要部の断面図であり、図１１は、図８に示されたＣＭＰ研磨装置の混合物吹きつけ中を示す要部の断面図であり、図１２は、図８に示されたＣＭＰ研磨装置の洗浄液吹きつけ中を示す要部の断面図である。なお、図８〜図１２において、実施形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

実施形態２に係る被加工物の研削方法（以下、ＣＭＰ研磨方法と記す）は、図８に示されるＣＭＰ研磨装置１−２（研削装置に相当）を用いる。ＣＭＰ研磨装置１−２は、被加工物Ｗの裏面ＷＲをＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏ１ｉｓｈｉｎｇ：化学的機械的研磨法）研磨（研削に相当）によって高精度に平坦化する装置である。

ＣＭＰ研磨装置１−２は、図８に示すように、チャックテーブル１０に保持された被加工物ＷをＣＭＰ研磨する研磨手段２０−２（研削手段に相当）と、搬送ロボット８０と、仮置きユニット９０と、２つの搬送ユニット９５と、洗浄手段８５などを備える。

搬送ロボット８０は、ＣＭＰ研磨前の被加工物Ｗを未研磨物収容カセット１１０ａ内から取り出して仮置きユニット９０上に供給するとともに、ＣＭＰ研磨後の被加工物Ｗを洗浄手段８５から加工済み物収容カセット１１０ｂに収容するものである。実施形態２では、搬送ロボット８０は、被加工物Ｗを保持するピック部８１を、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向に移動可能とする関節と、Ｚ軸回りに回転させる回転関節を複数備えたロボットアーム８２で構成されている。未加工物収容カセット１１０ａ及び加工済み物収容カセット１１０ｂは、同一の構成であり、ＣＭＰ研磨装置１−２の装置本体２の所定位置に設置されて、被加工物Ｗを複数収容する。

仮置きユニット９０は、搬送ロボット８０によりＣＭＰ研磨前の被加工物Ｗが載置される。一方の搬送ユニット９５は、装置本体２に対してＺ軸回りに回動することで、仮置きユニット９０上のＣＭＰ研磨前の被加工物Ｗを搬出入位置のチャックテーブル１０上に載置する。他方の搬送ユニット９５は、装置本体２に対してＺ軸回りに回動することで、搬出入位置のチャックテーブル１０上のＣＭＰ研磨後の被加工物Ｗを洗浄手段８５に搬送する。搬出入位置のチャックテーブル１０上に載置された被加工物Ｗは、研削位置まで移動されて研磨手段２０−２によりＣＭＰ研磨された後、搬出入位置まで移動される。そして、被加工物Ｗは、他方の搬送ユニット９５により洗浄手段８５に搬送され、洗浄手段８５により洗浄された後、搬送ロボット８０により加工済み物収容カセット１１０ｂに収容される。

研磨手段２０−２は、チャックテーブル１０の保持面１０ａに保持された被加工物Ｗを研磨する研磨パッド２３−２を備え、被加工物Ｗの裏面ＷＲをＣＭＰ研磨して、被加工物Ｗの裏面ＷＲを平坦化するためのものである。

研磨手段２０−２は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗに研磨液を供給する研磨液供給手段２８と、スピンドルユニット２２により鉛直方向と平行な軸心回りに高速回転する研磨ホイール２１−２（研削部材に相当）とを備える。研磨液供給手段２８は、アルカリ性又は酸性の溶液を研磨液として被加工物Ｗに供給する。研磨ホイール２１−２は、チャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗの裏面ＷＲに押し当てられて、被加工物Ｗの裏面ＷＲを平坦化する研磨パッド２３−２を含んでいる。

研磨手段２０−２は、研磨ホイール２１−２をＺ軸回りに回転させながら研磨液供給手段２８から研磨液を供給しつつ、研削送り手段３０により研削送りされて、研磨パッド２３−２をチャックテーブル１０に保持された被加工物Ｗの裏面ＷＲに押し当てることで、被加工物Ｗの裏面ＷＲを平坦化する。

また、実施形態２に係るＣＭＰ研磨装置１−２の混合物吹きつけ手段６０−２は、混合物噴出口６１から研磨パッド２３−２に流体としての液体と微粒子の混合物Ｋを吹きつける。実施形態２に係るＣＭＰ研磨装置１−２の混合物吹きつけ手段６０−２が吹きつける混合物Ｋは、アルカリ性、酸性、中性のものを用いることができる。また、本発明では、混合物吹きつけ手段６０−２が吹きつける混合物Ｋは、微粒子と研磨液と同等のｐＨ値（水素イオン濃度指数）を有する液体を含むのが望ましい。混合物Ｋは、微粒子と気体を含むものであってもよい。また、混合物吹きつけ手段６０−２は、混合物噴出口６１に加え、例えば純水などの洗浄液Ｓを研磨パッド２３−２に吹きつける洗浄液噴出口６３を備えている。混合物吹きつけ手段６０−２は、吹きつけ工程（ステップＳＴ７−２）において、混合物噴出口６１から混合物Ｋを吹きつけた後、洗浄液噴出口６３から洗浄液Ｓを吹きつけて、混合物Ｋを研磨パッド２３−２から除去する。洗浄液Ｓに限定されず、高圧エアを吹きつけ、混合物Ｋを研磨パッド２３−２から除去するものであってもよい。

実施形態２に係るＣＭＰ研磨方法、即ちＣＭＰ研磨装置１−２の加工動作を説明する。加工動作では、制御手段１００は、混合物供給源６２を停止させ又は停止させた状態を維持し（ステップＳＴ１−２）、保持工程（ステップＳＴ２−２）に進み、チャックテーブル１０に吸引保持した被加工物Ｗを研削位置まで移動させる。制御手段１００は、研磨手段２０−２により被加工物Ｗを所定時間ＣＭＰ研磨する（ステップＳＴ３−２）。制御手段１００は、ＣＭＰ研磨が終了したか否かを判定し（ステップＳＴ５−２）、終了するまで（ステップＳＴ５−２：Ｎｏ）、ＣＭＰ研磨（ステップＳＴ３−２）し、ＣＭＰ研磨が終了する（ステップＳＴ５−２：Ｙｅｓ）と、搬出工程（ステップＳＴ６−２）を実施するとともに、吹きつけ工程（ステップＳＴ７−２）を実施する。制御手段１００は、吹きつけ工程（ステップＳＴ７−２）では、混合物供給源６２を作動させ又は作動させた状態を維持して、図１１に示すように、研削パッド２３−２が回転中に裏面ＷＲに接触しない非作用位置ＮＰにある研磨パッド２３−２に液体と微粒子の混合物Ｋを混合物噴出口６１から所定時間吹きつけ、その後、図１２に示すように、混合物Ｋの吹きつけを停止した後、洗浄液噴出口６３から洗浄液Ｓを所定時間吹きつける。すると、混合物Ｋが研磨パッド２３−２に吹きつけられて、ＣＭＰ研磨により生じる研磨屑（図示せず）を除去するとともに、研磨パッド２３−２をドレッシングする。研磨屑を除去し、その後、研磨パッド２３−２が洗浄液Ｓにより洗浄されて、研磨パッド２３−２をドレッシングした混合物Ｋの微粒子は図示しない排出口を通してＣＭＰ研磨装置１−２外に排出されるとともに、飛散した微粒子は吸引チューブ７２を通して吸引される。なお、本発明では、吹きつけ工程（ステップＳＴ７−２）において、混合物Ｋや研削屑を除去できれば、洗浄液Ｓに限らず、高圧エアなどの気体を吹きつけてもよい。

また、本発明では、例えば、混合物ＫのｐＨ値が研磨液のｐＨ値と同等である場合には、実施形態１と同様に、ＣＭＰ研磨（ステップＳＴ３−２）中にスピンドル２４に流れるスピンドル電流が所定値以上であると、混合物Ｋを研磨パッド２３−２に吹きつけて、ステップＳＴ５−２に進んでもよい。なお、混合物ＫのｐＨ値が研磨液のＰｈ値と同等であるとは、混合物ＫがＣＭＰ研磨に影響を与えることのない程度にｐＨ値が同等であることを示している。

以上のように、実施形態２に係るＣＭＰ研磨方法及びＣＭＰ研磨装置１−２によれば、実施形態１と同様に、ＣＭＰ研磨された被加工物Ｗの品質を低下させることを抑制でき、ドレッシング作業の効率化を達成し生産性を向上することができるとともに、混合物Ｋが飛散することを抑制することができる。

また、実施形態２に係るＣＭＰ研磨方法及びＣＭＰ研磨装置１−２によれば、混合物吹きつけ手段６０−２が混合物噴出口６１にくわえて、洗浄液噴出口６３を備えているので、混合物Ｋが酸性又はアルカリ性を有していても、加工への影響が低減される。さらに、実施形態２に係るＣＭＰ研磨方法及びＣＭＰ研磨装置１−２では、混合物吹きつけ手段６０−２が吹きつける混合物ＫのｐＨ値が研磨液のｐＨ値と同等となる場合には、ＣＭＰ研磨中に混合物Ｋを吹きつけても、混合物ＫがＣＭＰ研磨の妨げるになることを抑制することができる。

なお、前述した実施形態１及び実施形態２では、研削手段２０及び研磨手段２０−２を一つのみ備える研削装置１及びＣＭＰ研磨装置１−２を示している。しかしながら、本発明では、研削手段２０、研磨手段２０−２を複数備える研削装置などに適用してもよい。また、本発明では、図１３に示すように、混合物吹きつけ手段６０−３の混合物噴出口６１−３を、混合物吹きつけ手段６０−３の長手方向と平行なスリットにしてもよい。なお、図１３は、実施形態の変形例に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の混合物吹きつけ手段などを示す平面図である。図１３において、実施形態１及び実施形態２と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。また、実施形態では、混合物吹きつけ手段６０の混合物噴出口６１を研削砥石２３の下面と対面する位置に設けているが、本発明では、混合物噴出口６１を研削砥石２３の内側や外側の位置など、混合物噴出口６１の位置を適宜変更してもよい。

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、実施形態１では、研削工程（ステップＳＴ３）後に吹きつけ工程（ステップＳＴ７）を行い、実施形態２では、ＣＭＰ研磨工程（ステップＳＴ３−２）後に吹きつけ工程（ステップＳＴ７−２）を行っているが、本発明では、これに限定されない。即ち、研削工程（ステップＳＴ３）及びＣＭＰ研磨工程（ステップＳＴ３−２）前に吹きつけ工程（ステップＳＴ７，ＳＴ７−２）を行ってもよく、研削工程（ステップＳＴ３）及びＣＭＰ研磨工程（ステップＳＴ３−２）中に吹きつけ工程（ステップＳＴ７，ＳＴ７−２）を行ってもよい。要するに、本発明では、研削工程（ステップＳＴ３）及びＣＭＰ研磨工程（ステップＳＴ３−２）中、前後の少なくともいずれかにおいて、吹きつけ工程（ステップＳＴ７，ＳＴ７−２）を行えばよい。

１ 研削装置
１−２ ＣＭＰ研磨装置（研削装置）
１０ チャックテーブル
１０ａ 保持面
２０ 研削手段
２０−２ ＣＭＰ研磨手段（研削手段）
２１ 研削ホイール（研削部材）
２１−２ 研磨ホイール（研削部材）
２３ 研削砥石
２３−２ 研磨パッド
３０ 研削送り手段
４０ 移動手段
６０ 混合物吹きつけ手段
６０−２ 混合物吹きつけ手段
６０−３ 混合物吹きつけ手段
Ｋ 混合物
ＮＰ 非作用位置
Ｗ 被加工物
ＷＲ 裏面（被加工面）
ＳＴ７，ＳＴ７−２，ＳＴ８ 吹きつけ工程
ＳＴ３ 研削工程
ＳＴ３−２ ＣＭＰ研磨工程（研削工程）

Claims (6)

1. 被加工物の被加工面を研削する研削方法であって、
   被加工面の一部に回転する研削部材を接触させて研削する研削工程と、
   前記研削部材が回転中に前記被加工面に接触しない非作用位置にある前記研削部材に向けて流体と微粒子の混合物を吹きつける吹きつけ工程、とを有することを特徴とする被加工物の研削方法。
2. 前記研削工程が行われているときに、前記吹きつけ工程が行われることを特徴とする請求項１に記載の被加工物の研削方法。
3. 前記微粒子は、水溶性であることを特徴とする請求項１又は２に記載の被加工物の研削方法。
4. 前記研削部材は、研削砥石を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の被加工物の研削方法。
5. 前記研削部材は、研磨パッドを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の被加工物の研削方法。
6. 被加工物を保持する保持面を備えたチャックテーブルと、
   前記チャックテーブルの保持面に保持された被加工物を研削する研削部材を備えた研削手段と、
   前記研削手段を前記チャックテーブルの保持面に対して垂直な方向に研削送りする研削送り手段と、
   該チャックテーブルをその保持面と平行に前記研削手段に対して相対的に移動せしめる移動手段と、を有する研削装置において、
   前記研削部材が回転しているときに被加工面に接触しない非作用位置にある前記研削部材に対して流体と微粒子の混合物を吹きつける混合物吹きつけ手段を備えることを特徴とする研削装置。

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