JP2019111634A

JP2019111634A - 被加工物の研削方法

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Publication number: JP2019111634A
Application number: JP2017249093A
Authority: JP
Inventors: 山下　真司; Shinji Yamashita; 真司山下
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2019-07-11

Abstract

【課題】被加工物の研削方法において、研削により被加工物が局所的な薄化されることが無いようにして、研削加工後の被加工物の厚さをより均一なものとする。【解決手段】板状の被加工物Ｗの上面Ｗｂを研削砥石で研削し薄化する被加工物Ｗの研削方法であって、被加工物Ｗと同材質の支持基板Ｂをチャックテーブル３０の保持面３００ａで保持し、保持面３００ａと直交する回転軸３１０によって回転する研削砥石で支持基板Ｂの上面Ｂａを研削する第１研削ステップと、第１研削ステップで研削した支持基板Ｂの上面Ｂａに被加工物Ｗを保持し、第１研削ステップにおいて使用した研削砥石で被加工物Ｗの上面Ｗｂを研削する第２研削ステップと、を備え、第２研削ステップにおいて研削した被加工物Ｗの厚さ精度を向上させる研削方法である。【選択図】図４

Description

本発明は、被加工物の研削方法に関する。

表面にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが複数形成された被加工物は、その裏面が研削されて所定の厚さに形成され（例えば、特許文献１参照）、ダイシング装置等の分割装置によって個々のデバイスに分割されて携帯電話、パソコン等の電子機器に利用される。そして、被加工物の裏面を研削する研削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削砥石を回転可能に支持した研削手段とを備えて構成され、被加工物を効率よく研削することができる。

特開２０１２−１３５８５４号公報

しかしながら、ＬＴ（リチウムタンタレート）やサファイア等の硬質材料からなる被加工物を研削する場合、研削負荷が高いこと等を要因とし被加工物の中心部分など面内に局所的に薄く研削される部分が発生する。研削装置は研削砥石の研削面に対するチャックテーブルの保持面の傾きを変更することで研削厚さの均一性を調整可能な機構を有しているが、被加工物の中心部分などの面内の局所的な厚さをピンポイントで調整可能とする機構は有さない。よって、例えば硬質材料からなる被加工物を研削する場合は、研削による被加工物の局所的な薄化により、被加工物の研削後の厚さの均一性が落ちるという問題がある。

よって、被加工物の研削方法においては、研削により被加工物が局所的に薄化されることが無いようにして、研削加工後の被加工物の研削厚さをより均一なものとするという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、板状の被加工物の上面を研削砥石で研削し薄化する被加工物の研削方法であって、該被加工物と同材質の支持基板をチャックテーブルの保持面で保持し、該保持面と直交する回転軸によって回転する研削砥石で支持基板の上面を研削する第１研削ステップと、第１研削ステップで研削した該支持基板の上面に被加工物を保持し、第１研削ステップにおいて使用した該研削砥石で被加工物の上面を研削する第２研削ステップと、を備え、第２研削ステップにおいて研削した被加工物の厚さ精度を向上させる研削方法である。

前記支持基板は上面と下面とを貫通する貫通孔が形成されており、前記第２研削ステップにおいて、前記チャックテーブルの吸引により該支持基板の該貫通孔を吸引経路として用い被加工物を該支持基板の上面に保持するものとすると好ましい。

前記支持基板を接着剤で前記チャックテーブルに固定する固定ステップを備え、被加工物を研削する第２研削ステップのみを被加工物の枚数分複数回実施可能とすると好ましい。

本発明に係る研削方法において、被加工物は表面にデバイスが形成される前のもの又はデバイスが形成された後のもののどちらであってもよい。

本発明に係る研削方法は、被加工物と同材質の支持基板をチャックテーブルの保持面で保持し、保持面と直交する回転軸によって回転する研削砥石で支持基板の上面を研削する第１研削ステップと、第１研削ステップで研削した支持基板の上面に被加工物を保持し、第１研削ステップにおいて使用した研削砥石で被加工物の上面を研削する第２研削ステップと、を備えているため、第１研削ステップで研削された支持基板と第２研削ステップで研削する被加工物とは同材質であることから、第２研削ステップにおいて被加工物の局所的に薄く研削される部分が支持基板の局所的に薄く研削された部分とを重なり合わせることで、被加工物の該局所的に薄く研削されてしまう部分を従来の研削方法よりも研削されにくくした状態で研削していくため、研削後の被加工物の研削厚さの均一性を向上させることができる。

支持基板は上面と下面とを貫通する貫通孔が形成されていることで、第２研削ステップにおいて、チャックテーブルの吸引により支持基板の貫通孔を吸引経路として用いて被加工物を支持基板の上面に保持することが可能となる。

支持基板を接着剤でチャックテーブルに固定する固定ステップを備えることで、被加工物を研削する第２研削ステップのみを被加工物の枚数分複数回実施することができる。

研削装置の一例を示す斜視図である。第１研削ステップにおいて支持基板の上面を研削している状態を示す断面図である。研削加工中における研削砥石による被加工物の加工領域を上方から見た場合の説明図である。第２研削ステップにおいて支持基板の上面に保持された被加工物を研削する状態を示す断面図である。

図１に示す研削装置３は、チャックテーブル３０によって吸引保持された被加工物Ｗに研削加工を施す装置である。
研削装置３のベース３Ａ上の前方（−Ｙ方向側）は、被加工物Ｗを搬送可能なロボット３３０によってチャックテーブル３０に対して被加工物Ｗの着脱が行われる領域となっており、ベース３Ａ上の後方（＋Ｙ方向側）は、被加工物Ｗに対して粗研削を施す粗研削手段３１又は被加工物Ｗに対して仕上げ研削を施す仕上げ研削手段３２によってチャックテーブル３０上に保持された被加工物Ｗの研削が行われる領域となっている。

ベース３Ａ上の前方側には、研削前の被加工物Ｗを収容する第一のカセット３３１及び研削済みの被加工物Ｗを収容する第二のカセット３３２が配設されている。第一のカセット３３１及び第二のカセット３３２の近傍には、第一のカセット３３１から研削前の被加工物Ｗを搬出すると共に、研削済みの被加工物Ｗを第二のカセット３３２に搬入するロボット３３０が配設されている。

ロボット３３０の可動域には、加工前の被加工物Ｗを所定の位置に位置合わせする位置合わせ手段３３３及び研削済みの被加工物Ｗを洗浄する洗浄手段３３４が配設されている。洗浄手段３３４は、例えば、枚葉式のスピンナー洗浄装置である。

位置合わせ手段３３３の近傍には第一の搬送手段３３５が配設され、洗浄手段３３４の近傍には第二の搬送手段３３６が配設されている。第一の搬送手段３３５は、位置合わせ手段３３３に載置された研削前の被加工物Ｗを図１に示すいずれかのチャックテーブル３０に搬送する機能を有し、第二の搬送手段３３６は、いずれかのチャックテーブル３０に保持された研削済みの被加工物Ｗを洗浄手段３３４に搬送する機能を有する。

ベース３Ａ上の第一の搬送手段３３５の後方側には、ターンテーブル３４が配設されており、ターンテーブル３４の上面には、例えば３つのチャックテーブル３０が周方向に等間隔を空けて配設されている。ターンテーブル３４の中心には、軸方向がＺ軸方向である図示しない回転軸が配設されており、回転軸を中心としてターンテーブル３４はベース３Ａ上で自転可能となっている。ターンテーブル３４の回転により、いずれかのチャックテーブル３０が第一の搬送手段３３５及び第二の搬送手段３３６の近傍に位置付けされる。

チャックテーブル３０は、ターンテーブル３４によって公転可能に支持されている。チャックテーブル３０は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなり被加工物Ｗを吸着する吸着部３００と、吸着部３００を支持する枠体３０１とを備える。吸着部３００は図示しない吸引源に連通し、吸引源が吸引することで生み出された吸引力が、吸着部３００の露出面である保持面３００ａに伝達されることで、チャックテーブル３０は保持面３００ａ上で被加工物Ｗを吸引保持する。保持面３００ａは、チャックテーブル３０の回転中心を頂点とする極めて緩やか傾斜を備える円錐面に形成されている。

チャックテーブル３０の下面側には、軸部及び軸部を回転させるモータ等からなる回転手段３７０が接続されており、チャックテーブル３０は、ターンテーブル３４上において回転手段３７０によって回転可能となっている。
また、チャックテーブル３０の下方には、カップリング等を介してチャックテーブル３０に接続される傾き調節機構３７１が配設されている。傾き調節機構３７１は、チャックテーブル３０の保持面３００ａの水平面に対する傾きを調節することができる。

ベース３Ａ上の後方側には、コラム３Ｂ及びコラム３Ｃが並べて立設されており、コラム３Ｂの前面には、粗研削手段３１をチャックテーブル３０によって保持された被加工物Ｗに対して研削送りする第一の研削送り手段３５が配設されており、コラム３Ｃの前面には、仕上げ研削手段３２をチャックテーブル３０によって保持された被加工物Ｗに対して研削送りする第二の研削送り手段３６が配設されている。

第一の研削送り手段３５は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心を有するボールネジ３５０と、ボールネジ３５０と平行に配設された一対のガイドレール３５１と、ボールネジ３５０に連結されボールネジ３５０を回動させるモータ３５２と、内部のナットがボールネジ３５０に螺合すると共に側部がガイドレール３５１に摺接する昇降部３５３とから構成され、モータ３５２がボールネジ３５０を回転させることに伴い昇降部３５３がガイドレール３５１にガイドされて昇降する。昇降部３５３は粗研削手段３１を支持しており、昇降部３５３の昇降によって粗研削手段３１も昇降する。

第二の研削送り手段３６は、鉛直方向の軸心を有するボールネジ３６０と、ボールネジ３６０と平行に配設された一対のガイドレール３６１と、ボールネジ３６０に連結されボールネジ３６０を回動させるモータ３６２と、内部のナットがボールネジ３６０に螺合すると共に側部がガイドレール３６１に摺接する昇降部３６３とから構成され、モータ３６２がボールネジ３６０を回転させることに伴い昇降部３６３がガイドレール３６１にガイドされて昇降する。昇降部３６３は仕上げ研削手段３２を支持しており、昇降部３６３の昇降によって仕上げ研削手段３２も昇降する。

粗研削手段３１は、軸方向が鉛直方向である回転軸３１０と、回転軸３１０を回転可能に支持するハウジング３１１と、回転軸３１０を回転駆動するモータ３１２と、回転軸３１０の下端に取り付けられたマウント３１４と、マウント３１４に着脱可能に接続された研削ホイール３１３とを備える。研削ホイール３１３の底面には、略直方体形状の複数の粗研削砥石３１３ａが環状に配設されている。粗研削砥石３１３ａは、所定のボンド剤でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。粗研削砥石３１３ａは、例えば、粗研削に用いられる砥石であり、砥石中に含まれる砥粒が比較的大きな砥石である。

例えば、回転軸３１０の内部には、研削水供給源に連通し研削水の通り道となる図示しない流路が、回転軸３１０の軸方向に貫通して形成されており、流路は研削ホイール３１３の底面において粗研削砥石３１３ａに向かって研削水を噴出できるように開口している。

仕上げ研削手段３２は、粗研削によって仕上げ厚さ程度まで薄化された被加工物Ｗに対して、平坦性を高める仕上げ研削を行うことができる。即ち、仕上げ研削手段３２は、仕上げ研削砥石３２３ａを備え回転可能に装着した研削ホイール３１３で、粗研削手段３１が研削した被加工物Ｗの上面Ｗｂをさらに研削する。仕上げ研削砥石３２３ａ中に含まれる砥粒は、粗研削手段３１の粗研削砥石３１３ａに含まれる砥粒よりも粒径の小さい砥粒である。仕上げ研削手段３２の仕上げ研削砥石３２３ａ以外の構成については、粗研削手段３１の構成と同様となっている。

研削位置まで降下した状態の粗研削手段３１及び仕上げ研削手段３２にそれぞれ隣接する位置には、例えば、被加工物Ｗの厚さを接触式にて測定する第１の厚さ測定手段３８Ａと第２の厚さ測定手段３８Ｂとがそれぞれ配設されている。第１の厚さ測定手段３８Ａと第２の厚さ測定手段３８Ｂとは、同一の構造を備えているため、以下に、第１の厚さ測定手段３８Ａについてのみ説明する。第１の厚さ測定手段３８Ａは、例えば、一対の厚さ測定器（ハイトゲージ）、即ち、チャックテーブル３０の保持面３００ａの高さ位置測定用の第１の高さ測定器３８１と、チャックテーブル３０に保持された被加工物Ｗの上面Ｗｂの高さ位置測定用の第２の高さ測定器３８２とを備えている。

第１の高さ測定器３８１及び第２の高さ測定器３８２は、その各先端に、上下方向に昇降し各測定面に接触するコンタクトを備えている。第１の厚さ測定手段３８Ａは、第１の高さ測定器３８１により、基準面となる枠体３０１の上面の高さ位置を測定し、第２の高さ測定器３８２により、チャックテーブル３０に保持された被加工物Ｗの上面Ｗｂの高さ位置を測定し、両者の測定値の差を算出することで、被加工物Ｗの厚さを研削中等に随時測定することができる。

以下に、研削装置３を用いて図１に示す被加工物Ｗを研削する場合の各ステップについて説明する。図１に示す板状の被加工物Ｗは、例えば、硬質材料であるＬＴを母材とする外形が円形板状の半導体ウエーハであり、その下面Ｗａには、分割予定ラインＳによって格子状に区画された各領域にはＩＣ等のデバイスＤがそれぞれ形成されている。被加工物Ｗの上面Ｗｂは、研削加工が施される被研削面なる。なお、被加工物Ｗは下面ＷａにデバイスＤが形成される前のウエーハであってもよいし、その材質は、ＬＴに限定されるものではなく、例えば、サファイア、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、アルチック（ＡｌＴｉＣ）又はアルミナセラミック（Ａｌ_２Ｏ_３）等であってもよい。

（１）固定ステップ
例えば、まず、図２に示す支持基板Ｂを図示しない接着剤でチャックテーブル３０に固定する。支持基板Ｂの材質は、被加工物Ｗの材質と同じものである（本実施形態においてはＬＴ）。支持基板Ｂは、例えば、被加工物Ｗと略同径の円形板状に形成されており、上面Ｂａと下面Ｂｃとを厚さ方向に貫通する貫通孔Ｂｄが形成されている。貫通孔Ｂｄは、例えば、被加工物Ｗの上面Ｂａの面方向に一定の間隔を保って複数形成されている。なお、貫通孔Ｂｄは、例えば、被加工物Ｗの上面Ｂａの面方向に一定の間隔を保って形成され、面方向に延びる貫通溝状となっていてもよい。

例えば、支持基板Ｂの下面Ｂｃの外周端の領域に接着剤が円環状に塗布される。そして、チャックテーブル３０の枠体３０１の上面の一部に支持基板Ｂの接着剤が塗布された下面Ｂｃの外周端の領域が押し付けられることで、支持基板Ｂが接着剤でチャックテーブル３０に固定された状態となる。
なお、固定ステップは、本実施形態のように最初に実施されていなくてもよく、例えば、後述する（２）第１研削ステップを実施した後に実施されてもよい。

（２）第１研削ステップ
次に、被加工物Ｗと同材質の支持基板Ｂをチャックテーブル３０の保持面３００ａで保持し、保持面３００ａと直交する粗研削手段３１の回転軸３１０によって回転する粗研削砥石３１３ａで支持基板Ｂの上面Ｂａを研削する第１研削ステップを実施する。
チャックテーブル３０の保持面３００ａ上での支持基板Ｂの保持は、本実施形態のように先に（１）固定ステップを実施している場合には、接着剤による接着力と図示しない吸引源が生み出す吸引力とによってなされる。
（１）固定ステップを実施していない場合には、支持基板Ｂの中心とチャックテーブル３０の保持面３００ａの中心とが略合致するようにして、支持基板Ｂはチャックテーブル３０の保持面３００ａに載置される。そして、図示しない吸引源が駆動して生み出される吸引力が、保持面３００ａに伝達されることにより、チャックテーブル３０が保持面３００ａ上で支持基板Ｂを吸引保持する。なお、支持基板Ｂに上下面を貫通する貫通孔Ｂｄが形成されていても、支持基板Ｂの下面Ｂｃの貫通孔Ｂｄが形成されている箇所以外の面が真空吸着されるため、支持基板Ｂはチャックテーブル３０によって吸引保持される。

図１において、＋Ｚ軸方向から見て時計回り方向にターンテーブル３４が回転することで、支持基板Ｂを保持したチャックテーブル３０が粗研削手段３１の下まで移動して、研削ホイール３１３と支持基板Ｂとの位置合わせがなされる。位置合わせは、例えば、図２に示すように、研削ホイール３１３の回転中心が支持基板Ｂの回転中心に対して所定の距離だけ−Ｘ方向にずれ、粗研削砥石３１３ａの回転軌道が支持基板Ｂの回転中心を通るように行われる。また、緩やかな円錐面である保持面３００ａが粗研削砥石３１３ａの研削面（下面）に対して平行になるように、傾き調節機構３７１によってチャックテーブル３０の傾きが調整されることで、円錐面である保持面３００ａにならって吸引保持されている支持基板Ｂの上面Ｂａが、粗研削砥石３１３ａの研削面に対して平行になる。

研削ホイール３１３と支持基板Ｂとの位置合わせが行われた後、図１に示すモータ３１２により保持面３００ａと直交する回転軸３１０が回転駆動されるのに伴って、図２に示すように、研削ホイール３１３が＋Ｚ方向側からみて反時計周り方向に回転する。また、第一の研削送り手段３５が粗研削手段３１を−Ｚ方向へと降下させていき、粗研削砥石３１３ａが支持基板Ｂの上面Ｂａに当接することで研削加工が行われる。研削中は、回転手段３７０がチャックテーブル３０を＋Ｚ方向側からみて反時計周り方向に回転させるのに伴って支持基板Ｂも回転するので、粗研削砥石３１３ａが支持基板Ｂの上面Ｂａの全面の研削加工を行う。例えば、研削加工中は、研削水を回転軸３１０中の流路を通して粗研削砥石３１３ａと支持基板Ｂとの接触部位に対して供給して、接触部位を冷却・洗浄する。また、例えば、研削加工中においては、図１に示す第１の厚さ測定手段３８Ａにより支持基板Ｂの厚さが逐次測定される。
なお、研削において、研削ホイール３１３の回転方向を＋Ｚ方向側からみて時計周り方向とし、チャックテーブル３０の回転方向を＋Ｚ方向側からみて時計周り方向としてもよいし、研削ホイール３１３の回転方向を＋Ｚ方向側からみて反時計周り方向とし、チャックテーブル３０の回転方向を＋Ｚ方向側からみて時計周り方向としてもよい。

支持基板Ｂはチャックテーブル３０の緩やかな円錐面である保持面３００ａにならって吸引保持されているため、図３に示すように、粗研削砥石３１３ａの回転軌跡中の矢印Ｒで示す範囲内において、粗研削砥石３１３ａは回転する支持基板Ｂの上面Ｂａに当接し研削を行う。
ここで、硬質材料であるＬＴからなる支持基板Ｂを研削する場合、粗研削砥石３１３ａに掛かる研削負荷が高いため、例えば、支持基板Ｂの上面Ｂａ中の回転中心Ｂｆ付近の領域が局所的に他よりも多く研削されることで、研削後の支持基板Ｂの回転中心Ｂｆ付近の領域が周囲よりも凹んだ状態になる。
支持基板Ｂの上面Ｂａを所定量研削した後、第一の研削送り手段３５が粗研削手段３１を上方に移動させて、粗研削砥石３１３ａを支持基板Ｂの上面Ｂａから離間させる。

図１において、＋Ｚ軸方向から見て時計回り方向にターンテーブル３４が回転することで、粗研削後の支持基板Ｂを保持したチャックテーブル３０が仕上げ研削手段３２の下まで移動して、仕上げ研削砥石３２３ａと支持基板Ｂとの位置合わせがなされる。その後、研削ホイール３１３が＋Ｚ方向側からみて例えば反時計周り方向に回転する。また、第二の研削送り手段３６が仕上げ研削手段３２を−Ｚ方向へと降下させていき、仕上げ研削砥石３２３ａが支持基板Ｂの上面Ｂａに当接することで研削加工が行われる。研削中は、回転手段３７０がチャックテーブル３０を＋Ｚ方向側からみて例えば反時計周り方向に回転させるのに伴って支持基板Ｂも回転するので、仕上げ研削砥石３２３ａが支持基板Ｂの上面Ｂａの全面の研削加工を行う。例えば、研削加工中は、研削水を回転軸３１０中の流路を通して仕上げ研削砥石３２３ａと支持基板Ｂとの接触部位に対して供給して、接触部位を冷却・洗浄する。また、例えば、研削加工中においては、図１に示す第２の厚さ測定手段３８Ｂにより支持基板Ｂの厚さが逐次測定される。

仕上げ研削においても、硬質材料であるＬＴからなる支持基板Ｂを研削する場合、仕上げ研削砥石３２３ａに掛かる研削負荷が高いため、例えば、支持基板Ｂの上面Ｂａ中の回転中心Ｂｆ付近の領域が局所的に他よりも多く研削されることで、仕上げ研削後の支持基板Ｂの回転中心Ｂｆ付近の領域が周囲よりも凹んだ状態になる。
支持基板Ｂの上面Ｂａに仕上げ研削を所定量施した後、第二の研削送り手段３６が仕上げ研削砥石３２３ａを支持基板Ｂから離間させて、第１研削ステップを完了する。
なお、本実施形態の第１研削ステップでは、支持基板Ｂの粗研削と仕上げ研削とを実施しているが、支持基板Ｂの仕上げ研削のみを実施するものとしてもよい。また、支持基板Ｂに対する粗研削の研削量と仕上げ研削の研削量とは、例えば、第２研削ステップにおける被加工物Ｗに対する粗研削の研削量と仕上げ研削の研削量とを考慮して定められる。

（３）第２研削ステップ
次いで、第１研削ステップで研削した支持基板Ｂの上面Ｂａに被加工物Ｗ（一枚目の被加工物Ｗとする）を保持し、第１研削ステップにおいて使用した粗研削砥石３１３ａで被加工物Ｗの上面Ｗｂを研削する第２研削ステップを実施する。
図１において、＋Ｚ軸方向から見て時計回り方向にターンテーブル３４が回転することで、第一の搬送手段３３５の近傍に支持基板Ｂを保持したチャックテーブル３０が位置付けられる。そして、被加工物Ｗを吸引保持した第一の搬送手段３３５が旋回移動して、被加工物Ｗを支持基板Ｂの上方に位置付ける。
図４に示すように、被加工物Ｗの中心と支持基板Ｂの上面Ｂａの中心とが略合致するようにして、被加工物Ｗが支持基板Ｂの上面Ｂａに載置される。そして、図示しない吸引源により生み出される吸引力が、チャックテーブル３０及び支持基板Ｂの吸引経路として用いられる貫通孔Ｂｄを介して上面Ｂａに伝達されることにより、支持基板Ｂが上面Ｂａで被加工物Ｗを吸引保持する。吸引保持された被加工物Ｗは、全体的に円錐面となっている支持基板Ｂの上面Ｂａにならって上面Ｗｂが全体的に円錐面となる。また、吸引保持された被加工物Ｗの上面Ｗｂ中の回転中心Ｗｆ付近の領域は、支持基板Ｂの上面Ｂａ中の中心Ｂｆ付近の領域の凹みにならって凹んだ状態となる。

例えば、固定ステップを第１研削ステップを実施する前に実施していない場合には、第１研削ステップを実施後に、図１において、＋Ｚ軸方向から見て時計回り方向にターンテーブル３４が回転することで、第二の搬送手段３３６の近傍に支持基板Ｂを保持したチャックテーブル３０が位置付けられる。そして、第二の搬送手段３３６が支持基板Ｂを洗浄手段３３４に搬送し、洗浄手段３３４によって支持基板Ｂが洗浄された後、洗浄された支持基板Ｂが再びチャックテーブル３０に搬送される。そして、固定ステップが実施されてから、支持基板Ｂの上面Ｂａで被加工物Ｗが吸引保持されるものとしてもよい。

図１において、＋Ｚ軸方向から見て時計回り方向にターンテーブル３４が回転することで、粗研削手段３１の研削ホイール３１３と被加工物Ｗとの位置合わせがなされる。位置合わせは、例えば、図４に示すように、研削ホイール３１３の回転中心が被加工物Ｗの回転中心に対して所定の距離だけ−Ｘ方向にずれ、粗研削砥石３１３ａの回転軌道が被加工物Ｗの回転中心を通るように行われる。
図１に示すモータ３１２により保持面３００ａと直交する回転軸３１０が回転駆動されるのに伴って、図４に示すように、研削ホイール３１３が＋Ｚ方向側からみて反時計周り方向に回転する。また、第一の研削送り手段３５が粗研削手段３１を−Ｚ方向へと降下させていき、粗研削砥石３１３ａが被加工物Ｗの上面Ｗｂに当接することで研削加工が行われる。研削中は、回転手段３７０がチャックテーブル３０を＋Ｚ方向側からみて反時計周り方向に回転させるのに伴って被加工物Ｗも回転するので、粗研削砥石３１３ａが被加工物Ｗの上面Ｗｂの全面の研削加工を行う。例えば、研削加工中は、研削水を回転軸３１０中の流路を通して粗研削砥石３１３ａと被加工物Ｗとの接触部位に対して供給して、接触部位を冷却・洗浄する。

例えば、従来の研削方法のように、チャックテーブル３０の保持面３００ａで直接硬質材料であるＬＴからなる被加工物Ｗを吸引保持して上面Ｗｂの研削する場合には、粗研削砥石３１３ａに掛かる研削負荷が高く、研削加工中において被加工物Ｗの上面Ｗｂの回転中心Ｗｆ付近の領域は、被加工物Ｗの上面Ｗｂのその他の領域よりも研削されて周囲よりも凹んだ状態となる。したがって、研削後の被加工物Ｗは回転中心Ｗｆ付近の領域が局所的に薄くなり、研削厚さの均一性が落ちるという問題が生じ得る。

本発明に係る研削方法では、実際に被加工物Ｗが研削される際に、チャックテーブル３０で支持基板Ｂを介して吸引保持された被加工物Ｗの上面Ｗｂ中の回転中心Ｗｆ付近の領域は、被加工物Ｗと同材質の支持基板Ｂの上面Ｂａ中の中心Ｂｆ付近の領域の凹みに重なって凹んだ状態となっている。そのため、第１研削ステップにおいて支持基板Ｂの上面Ｂａを研削した粗研削砥石３１３ａで被加工物Ｗを同様に研削することで、従来はより研削されやすかった被加工物Ｗの上面Ｗｂ中の回転中心Ｗｆ付近の領域が、粗研削砥石３１３ａの研削面に対して他の領域よりも相対的に下方に引き下げられた状態で研削が行われていく。したがって、被加工物Ｗの上面Ｗｂ中の回転中心Ｗｆ付近の領域は、従来のようにチャックテーブル３０の保持面３００ａで直接被加工物Ｗを吸引保持して研削する場合よりも、本発明に係る研削方法における場合の方が粗研削砥石３１３ａで局所的に研削されにくくなる。その結果、被加工物Ｗの上面Ｗｂ全面に均一な研削加工が施されていく。

研削加工中においては、図１に示す第１の厚さ測定手段３８Ａにより被加工物Ｗの厚さが逐次測定される。そして、被加工物Ｗを所定量研削した後、第一の研削送り手段３５により粗研削手段３１を上方に移動させて、粗研削砥石３１３ａを被加工物Ｗの上面Ｗｂから離間させる。

図１において、＋Ｚ軸方向から見て時計回り方向にターンテーブル３４が回転することで、粗研削後の被加工物Ｗを保持したチャックテーブル３０が仕上げ研削手段３２の下まで移動して、第１研削ステップにおいて使用した仕上げ研削砥石３２３ａと被加工物Ｗとの位置合わせがなされる。そして、回転しつつ降下する仕上げ研削砥石３２３ａが被加工物Ｗの上面Ｗｂに当接することで研削加工が行われる。研削中は、回転手段３７０がチャックテーブル３０を回転させるのに伴って被加工物Ｗも回転するので、仕上げ研削砥石３２３ａが被加工物Ｗの上面Ｗｂの全面の仕上げ研削加工を行う。仕上げ研削加工中は、仕上げ研削砥石３２３ａと被加工物Ｗとの接触部位を冷却・洗浄する。また、例えば、研削加工中においては、図１に示す第２の厚さ測定手段３８Ｂにより被加工物Ｗの厚さが逐次測定される。

仕上げ研削においても、従来の研削方法では研削で局所的に窪み易かった被加工物Ｗの上面Ｗｂ中の回転中心Ｗｆ付近の領域が、被加工物Ｗと同材質の支持基板Ｂの上面Ｂａ中の中心Ｂｆ付近の領域の凹みに重なって凹んだ状態となっている。よって、被加工物Ｗの該領域が仕上げ研削砥石３２３ａの研削面に対して他の領域よりも相対的に下方に引き下げられた状態で研削が行われていくため、仕上げ研削砥石３２３ａにより局所的に研削されにくくなる。その結果、被加工物Ｗの上面Ｗｂ全面に均一な研削加工が施されていく。
被加工物Ｗの上面Ｗｂに平坦性を高める仕上げ研削を所定量施した後、第二の研削送り手段３６が仕上げ研削手段３２を上方に移動させて、仕上げ研削砥石３２３ａを被加工物Ｗの上面Ｗｂから離間させて、第２研削ステップを完了する。

その後、図示しない吸引源による吸引を止めて、チャックテーブル３０から被加工物Ｗを離脱させると、図４に示す支持基板Ｂの上面Ｂａ中の中心Ｂｆ付近の領域の凹みにならって凹んでいた被加工物Ｗの上面Ｗｂ中の回転中心Ｗｆ付近の領域は平坦な状態に戻るため、仕上げ研削加工後の被加工物Ｗは研削厚さが従来よりも均一な状態となっている。
なお、チャックテーブル３０の保持面３００ａには、例えばエアを供給可能な図示しないエア供給源が接続されており、エア供給源は、被加工物Ｗを支持基板Ｂの上面Ｂａから離脱させる際にエアをチャックテーブル３０に供給する。供給されたエアは支持基板Ｂの上面Ｂａから上方に向かって噴出する。このエアの噴射圧力で被加工物Ｗを上面Ｂａから押し上げ、上面Ｂａと被加工物Ｗとの間に残存する真空吸着力（吸引源による吸引を止めた後に残る真空吸着力）を排除し、被加工物Ｗを支持基板Ｂ上から確実に離脱可能とする。

このように、本発明に係る研削方法においては、被加工物Ｗと同材質の支持基板Ｂをチャックテーブル３０の保持面３００ａで保持し、保持面３００ａと直交する回転軸３１０によって回転する粗研削砥石３１３ａ及び仕上げ研削砥石３２３ａで支持基板Ｂの上面Ｂａを研削する第１研削ステップと、第１研削ステップで研削した支持基板Ｂの上面Ｂａに被加工物Ｗを保持し、第１研削ステップにおいて使用した粗研削砥石３１３ａ及び仕上げ研削砥石３２３ａで被加工物Ｗの上面Ｗｂを研削する第２研削ステップと、を備えることで、第１研削ステップで研削された支持基板Ｂと第２研削ステップで研削する被加工物Ｗとは同材質であるため、第２研削ステップにおいて被加工物Ｗの局所的に薄く研削される部分（例えば、回転中心Ｗｆ付近の領域）が支持基板Ｂの局所的に薄く研削された部分（回転中心Ｂｆ付近の領域）と重なり合うことで、被加工物Ｗの該局所的に薄く研削されてしまう部分を従来の研削方法よりも研削されにくくした状態で研削していくことができるため、研削後の被加工物Ｗの研削厚さの均一性を向上させることができる。

支持基板Ｂは上面Ｂａと下面Ｂｃとを貫通する貫通孔Ｂｄが形成されていることで、第２研削ステップにおいて、チャックテーブル３０の吸引により支持基板Ｂの貫通孔Ｂｄを吸引経路として用いて被加工物Ｗを支持基板Ｂの上面Ｂａに保持することが可能となる。

本実施形態のように（１）固定ステップを実施している場合においては、上記のように第２研削ステップを実施して、一枚目の被加工物Ｗを研削し終えた後に、別の被加工物Ｗ（二枚目の被加工物Ｗ）を支持基板Ｂの上面Ｂａで吸引保持する。そして、先に一枚目の被加工物Ｗを第２研削ステップを実施して粗研削及び仕上げ研削したのと同様に、再び第２研削ステップのみを実施して二枚目の被加工物Ｗを研削していく。

先に説明したように、研削後の被加工物Ｗを支持基板Ｂの上面Ｂａから離脱させる際に、エア供給源からチャックテーブル３０にエアを供給するが、例えば、固定ステップを実施していない場合においては、該エア供給により支持基板Ｂがチャックテーブル３０の保持面３００ａから外れてしまうことがある。研削後の支持基板Ｂがチャックテーブル３０の保持面３００ａから外れてしまった後、再度研削後の該支持基板Ｂをチャックテーブル３０の保持面３００ａで吸引保持させる際には、支持基板Ｂと保持面３００ａとの位置が前の位置とずれてしまうことがある。そして、位置がずれてしまった支持基板Ｂ上で新たな被加工物Ｗを吸引保持すると、第２研削ステップにおける被加工物Ｗの研削厚さの均一性が若干落ちる場合がある。

そこで、本発明に係る研削方法においては、支持基板Ｂを接着剤でチャックテーブル３０に固定する固定ステップを備えることで、支持基板Ｂの位置ずれを発生させないこととし、被加工物Ｗを研削する第２研削ステップのみを精度良く被加工物Ｗの枚数分複数回実施していくことが可能となる。

なお、本発明に係る研削方法は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている研削装置３の構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
例えば、研削装置３は、本実施形態のような研削手段が二軸の研削装置に限定されるものではなく、研削手段が一軸の研削装置であってもよい。

Ｗ：被加工物Ｗａ：被加工物の下面Ｗｂ：被加工物の上面
Ｂ：支持基板Ｂａ：支持基板の上面Ｂｄ：支持基板の貫通孔
３：研削装置３Ａ：ベース３Ｂ、３Ｃ：コラム
３０：チャックテーブル３００：吸着部３００ａ：保持面３０１：枠体
３１：粗研削手段３１０：回転軸３１１：ハウジング３１２：モータ
３１３：研削ホイール３１３ａ：粗研削砥石
３２：仕上げ研削手段３２３ａ：仕上げ研削砥石
３３０：ロボット
３３１：第一のカセット３３２：第二のカセット３３３：位置合わせ手段３３４：洗浄手段
３３５：第一の搬送手段３３６：第二の搬送手段３４：ターンテーブル
３５：第一の研削送り手段３５０：ボールネジ３５１：ガイドレール３５２：モータ３５３：昇降部
３６：第二の研削送り手段３６０：ボールネジ３６１：ガイドレール３６２：モータ３６３：昇降部３７０：回転手段３７１：傾き調節機構
３８Ａ：第１の厚さ測定手段３８１：第１の高さ測定器３８２：第２の高さ測定器
３８Ｂ：第２の厚さ測定手段

Claims

板状の被加工物の上面を研削砥石で研削し薄化する被加工物の研削方法であって、
該被加工物と同材質の支持基板をチャックテーブルの保持面で保持し、該保持面と直交する回転軸によって回転する研削砥石で支持基板の上面を研削する第１研削ステップと、
第１研削ステップで研削した該支持基板の上面に被加工物を保持し、第１研削ステップにおいて使用した該研削砥石で被加工物の上面を研削する第２研削ステップと、を備え、第２研削ステップにおいて研削した被加工物の厚さ精度を向上させる研削方法。
前記支持基板は上面と下面とを貫通する貫通孔が形成されており、
前記第２研削ステップにおいて、前記チャックテーブルの吸引により該支持基板の該貫通孔を吸引経路として用い被加工物を該支持基板の上面に保持することを特徴とする請求項１記載の研削方法。
前記支持基板を接着剤で前記チャックテーブルに固定する固定ステップを備え、
被加工物を研削する第２研削ステップのみを被加工物の枚数分複数回実施可能とすることを特徴とする請求項１又は２記載の研削方法。
被加工物は表面にデバイスが形成される前のもの又はデバイスが形成された後のもののどちらであってもよい請求項１、２、又は３記載の研削方法。