JP2021109261A - 矩形ワークの研削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】矩形ワークの厚さのばらつきを容易に低減することが可能な矩形ワークの研削方法を提供する。【解決手段】研削砥石を備える研削ホイールで矩形ワークを研削する矩形ワークの研削方法であって、矩形ワークの表面側に、矩形ワークに対応する形状の保護部材を固定する保護部材固定ステップと、矩形ワークの裏面側を第１保持テーブルで保持する第１保持ステップと、保護部材を研削し、保護部材に湾曲面を形成する保護部材研削ステップと、保護部材の湾曲面側を第２保持テーブルで保持する第２保持ステップと、矩形ワークの裏面側を研削し、矩形ワークの裏面側に湾曲面を形成する矩形ワーク研削ステップと、を備える。【選択図】図７

Description

本発明は、研削砥石を備える研削ホイールで矩形ワークを研削する矩形ワークの研削方法に関する。

ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスが複数形成されたシリコンウェーハを分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。また、複数のデバイスをダイボンディング等によって所定の基板に実装した後、実装されたデバイスチップを樹脂でなる封止材（モールド樹脂）で被覆することにより、パッケージ基板が得られる。このパッケージ基板を分割することにより、パッケージ化された複数のデバイスチップを備えるパッケージデバイスが製造される。

パッケージデバイスは、携帯電話やパーソナルコンピュータに代表される様々な電子機器に搭載されるが、近年では電子機器の小型化に伴い、パッケージデバイスにも薄型化が求められている。そこで、シリコンウェーハやパッケージ基板を分割前に研削して薄化する処理が施されることがある。

被加工物の研削加工には、研削装置が用いられる。研削装置は、被加工物を保持する保持テーブルと、複数の研削砥石を備える研削ホイールが装着される研削ユニットとを備えている。保持テーブルによって被加工物を保持した状態で、保持テーブルと研削ホイールとをそれぞれ回転させつつ研削砥石を被加工物に接触させることにより、被加工物が研削され、薄化される。

研削装置は、シリコンウェーハのような円形のワークの研削だけでなく、パッケージ基板のような矩形状のワーク（矩形ワーク）の研削にも用いることができる。例えば特許文献１には、正四角形状のウェーハを研削する研削装置が開示されている。この研削装置では、ウェーハと研削砥石との接触面積に応じて保持テーブルの回転速度がサーボモータによって制御される。これにより、正四角形状のウェーハが均一に研削される。

特開２０１５−２０５３５８号公報

研削装置で矩形ワークを円形のワークと同様に研削すると、矩形ワークの対角線に近い領域ほど研削が進行しにくく、研削後の矩形ワークに厚さのばらつきが生じることが確認されている。矩形ワークの厚さにばらつきがあると、その後に矩形ワークを適切に加工又は搬送することが困難になったり、矩形ワークの分割によって得られたチップ（パッケージデバイス等）の寸法に誤差が生じたりする恐れがある。

また、前述の通り、矩形ワークと研削砥石との接触面積に応じて保持テーブルの回転速度を調節することにより、矩形ワークを均一に研削する試みもなされている。しかしながら、この手法では、保持テーブルが所望のタイミングに所望の回転速度で回転するように、サーボモータを高速かつ厳密に制御する必要がある。そのため、研削装置の動作の制御が複雑になり、コストも増大する。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、矩形ワークの厚さのばらつきを容易に低減することが可能な矩形ワークの研削方法の提供を目的とする。

本発明の一態様によれば、研削砥石を備える研削ホイールで矩形ワークを研削する矩形ワークの研削方法であって、該矩形ワークの表面側に、該矩形ワークに対応する形状の保護部材を固定する保護部材固定ステップと、該矩形ワークの裏面側を第１保持テーブルで保持する第１保持ステップと、該研削ホイールが装着された第１研削ユニットと該第１保持テーブルとを、該研削砥石が該第１保持テーブルの回転軸を通過するように回転させた状態で、該第１研削ユニットを該第１保持テーブル側に相対的に移動させることにより、該保護部材を研削し、該保護部材に湾曲面を形成する保護部材研削ステップと、該保護部材の該湾曲面側を第２保持テーブルで保持する第２保持ステップと、該研削ホイールが装着された第２研削ユニットと該第２保持テーブルとを、該研削砥石が該第２保持テーブルの回転軸を通過するように回転させた状態で、該第２研削ユニットを該第２保持テーブル側に相対的に移動することにより、該矩形ワークの裏面側を研削し、該矩形ワークの裏面側に湾曲面を形成する矩形ワーク研削ステップと、を備える矩形ワークの研削方法が提供される。

なお、該第１保持テーブルと該第２保持テーブルとは、同一の保持テーブルであってもよい。また、該第１研削ユニットと該第２研削ユニットとは、同一の研削ユニットであってもよい。

本発明の一態様に係る矩形ワークの研削方法では、矩形ワークの表面側に固定された保護部材を研削して保護部材に湾曲面を形成した後、保護部材の湾曲面側を保持した状態で矩形ワークの裏面側を研削する。これにより、研削装置に特殊な動作をさせることなく、研削後の矩形ワークの表面及び裏面の形状を揃えることができ、矩形ワークの厚さのばらつきが容易に低減される。

図１（Ａ）は矩形ワークを示す斜視図であり、図１（Ｂ）は矩形ワークを示す正面図である。 保護部材が研削される際の研削装置を示す一部断面正面図である。 保持テーブルを示す斜視図である。 図４（Ａ）は研削後の保護部材を示す斜視図であり、図４（Ｂ）は研削後の保護部材を示す正面図である。 矩形ワークが研削される際の研削装置を示す一部断面正面図である。 図６（Ａ）は保持テーブルの保持面上の矩形ワーク及び保護部材を示す斜視図であり、図６（Ｂ）は保持テーブルの保持面上の矩形ワーク及び保護部材を示す正面図である。 図７（Ａ）は研削後の矩形ワークを示す斜視図であり、図７（Ｂ）は研削後の矩形ワークを示す正面図である。 フレームによって支持された矩形ワーク及び保護部材を示す斜視図である。 フレームによって支持された矩形ワーク及び保護部材を保持する研削装置を示す一部断面正面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る矩形ワークの研削方法によって加工することが可能な矩形ワークの構成例について説明する。図１（Ａ）は矩形ワーク１１を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は矩形ワーク１１を示す正面図である。

矩形ワーク１１は、後述の研削装置２（図２等参照）によって研削される面（被研削面）が矩形状（代表的には、長方形状又は正方形状）の被加工物である。例えば矩形ワーク１１は、直方体状に形成され、互いに概ね平行な矩形状の表面（第１面）１１ａ及び裏面（第２面）１１ｂを備える板状又はブロック状の部材である。

矩形ワーク１１の具体例としては、ＣＳＰ（Chip Size Package）基板、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）基板等のパッケージ基板が挙げられる。例えばパッケージ基板は、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを備える複数のデバイスチップを所定の基板上に実装した後、実装されたデバイスチップを樹脂層（モールド樹脂）で被覆することによって形成される。

パッケージ基板を分割することにより、パッケージ化された複数のデバイスチップを備えるパッケージデバイスが製造される。また、パッケージ基板の分割前に、パッケージ基板を研削して薄化することにより、薄型化されたパッケージデバイスが得られる。例えば、デバイスチップを覆う樹脂層が所定の厚さになるまで研削され、パッケージ基板が薄化される。

ただし、矩形ワーク１１の種類、材質、構造、大きさ等に制限はない。例えば矩形ワーク１１は、半導体（Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等でなる矩形状のウェーハであってもよい。

また、矩形ワーク１１の被研削面の形状は、必ずしも完全な矩形である必要はなく、概ね矩形であればよい。例えば、矩形ワーク１１の角（被研削面の頂点）は曲面状に加工されていてもよいし、被研削面の対辺は互いに僅かに傾斜していてもよい（例えば５°以下）。また、被研削面の各辺は緩やかな曲線であってもよい。

次に、矩形ワーク１１の研削方法の具体例について説明する。なお、以下では一例として、矩形ワーク１１の裏面１１ｂ側に研削加工が施される場合について説明する。すなわち、矩形ワーク１１の裏面１１ｂが被研削面に相当する。

矩形ワーク１１を研削する際は、まず、矩形ワーク１１の表面１１ａ側に、矩形ワーク１１に対応する形状の保護部材１３を固定する（保護部材固定ステップ）。例えば保護部材１３は、表面（第１面）１３ａ及び裏面（第２面）１３ｂを備える板状又はシート状の部材である。

保護部材１３の表面１３ａの形状は、矩形ワーク１１の被研削面（裏面１１ｂ）の形状と同一であり、保護部材１３は矩形ワーク１１と重なるように配置される。例えば、保護部材１３の裏面１３ｂ側が、接着剤を介して矩形ワーク１１の表面１１ａ側に貼付される。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）には、矩形ワーク１１と長さ及び幅が同一である直方体状の保護部材１３が矩形ワーク１１に固定された例を示している。ただし、矩形ワーク１１の寸法と保護部材１３の寸法とは、保護部材１３を矩形ワーク１１に適切に固定可能な範囲内で僅かに異なっていてもよい。

保護部材１３の材質は、後述の研削装置２（図２等参照）によって保護部材１３を研削可能な範囲内で適宜選択される。例えば保護部材１３は、樹脂、ガラス、シリコン、セラミックス等でなる高剛性の基板である。

また、保護部材１３は、柔軟な保護テープ（保護シート）であってもよい。保護テープは、円形の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊層）とを備える。基材は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなり、粘着層は、エポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。また、粘着層には、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂を用いることもできる。

なお、保護部材１３の表面１３ａ側の材質は、矩形ワーク１１の被研削面側（裏面１１ｂ側）の材質と同一であることが好ましい。例えば、矩形ワーク１１がパッケージ基板であり、該パッケージ基板の樹脂層（モールド樹脂）の表面が被研削面に対応する場合には、モールド樹脂と同じ樹脂でなる保護部材１３を用いることが好ましい。

次に、矩形ワーク１１の裏面１１ｂ側を保持し（第１保持ステップ）、保護部材１３を研削する（保護部材研削ステップ）。第１保持ステップ及び保護部材研削ステップでは、研削砥石を備える研削ホイールで被加工物を研削する研削装置２が用いられる。

図２は、保護部材１３が研削される際の研削装置２を示す一部断面正面図である。研削装置２は、矩形ワーク１１及び保護部材１３を保持する保持テーブル４Ａ（第１保持テーブル）と、保持テーブル４Ａによって保持された保護部材１３を研削する研削ユニット（研削手段）１２Ａ（第１研削ユニット）とを備える。

図３は、保持テーブル４Ａを示す斜視図である。保持テーブル４Ａは、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属、ガラス、セラミックス、樹脂等でなる円柱状の基台（本体部）６を備える。基台６の上面６ａ側の中央部には、上面６ａから上方に突出する環状の枠部（凸部）８が設けられている。

枠部８は、矩形ワーク１１の形状に対応して平面視で矩形状に形成されている。具体的には、枠部８は、矩形ワーク１１を保持テーブル４Ａ上に配置した際に、矩形ワーク１１の外周部と重なるように形成される。例えば枠部８は、枠部８の輪郭（外周縁）の形状と矩形ワーク１１の輪郭（外周縁）の形状とが一致するように、所定の幅で形成される。なお、枠部８は、基台６と一体に形成されてもよいし、基台６とは異なる材料で形成された後に基台６に固定されてもよい。枠部８の材質の例は基台６と同様である。

枠部８の内側には、ポーラスセラミックス等の多孔質部材でなり、基台６の上面６ａから上方に突出する板状の吸引部１０が設けられている。吸引部１０は、枠部８の内側の形状に対応して平面視で矩形状に形成され、枠部８の内側に嵌め込まれる。この吸引部１０は、保持テーブル４Ａで矩形ワーク１１を保持する際に矩形ワーク１１を吸引する吸引領域に相当する。

枠部８及び吸引部１０の高さは、枠部８の上面８ａと吸引部１０の上面１０ａとが概ね同じ高さ位置に配置されるように設定される。そして、枠部８の上面８ａと吸引部１０の上面１０ａとによって、矩形ワーク１１を保持する保持面４ａが構成される。なお、保持面４ａは水平方向に沿って平坦に形成される。

図２に示すように、保持面４ａは、ポーラス状の吸引部１０と、基台６の内部に形成された流路６ｂ（参照）とを介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。保持テーブル４Ａで矩形ワーク１１を保持する際は、矩形ワーク１１が、吸引部１０の上面１０ａを覆うように保持面４ａ上に配置される。

なお、吸引部１０は非多孔質部材によって構成することもできる。例えば吸引部１０は、非多孔質の金属、ガラス、セラミックス、樹脂等によって形成されてもよい。吸引部１０が非多孔質部材でなる場合、吸引部１０には、吸引部１０を上下に貫通する複数の貫通孔が形成される。そして、保持テーブル４Ａの保持面４ａは、この複数の貫通孔を介して吸引源に接続される。

また、保持テーブル４Ａには、保持テーブル４Ａを水平方向に沿って移動させる移動機構（不図示）と、保持テーブル４Ａを鉛直方向（上下方向）に概ね平行な回転軸の周りで回転させるモータ等の回転機構（不図示）とが接続されている。この移動機構及び回転機構によって、保持テーブル４Ａの位置及び回転が制御される。

保持テーブル４Ａの上方には、研削ユニット１２Ａが設けられている。研削ユニット１２Ａは、保持テーブル４Ａの保持面４ａと垂直な方向（鉛直方向）に沿って配置された円筒状のスピンドル（回転軸）１４を備える。また、スピンドル１４の先端部（下端部）には、金属等でなる円盤状のマウント１６が固定されている。

マウント１６の下面側には、保持テーブル４Ａによって保持された保護部材１３を研削する研削ホイール１８Ａが装着される。研削ホイール１８Ａは、ステンレス、アルミニウム等の金属や樹脂等でなりマウント１６と概ね同径に形成された環状の基台２０を備える。また、基台２０の下面側には、例えば直方体状に形成された複数の研削砥石２２が固定されている。複数の研削砥石２２は、基台２０の外周縁に沿って概ね等間隔で環状に配列されている。

研削砥石２２は、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic Boron Nitride）等でなる砥粒を、メタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド等の結合材で固定することにより形成される。ただし、研削砥石２２の材質、形状、構造、大きさ等に制限はなく、研削対象となる保護部材１３の材質等に応じて適宜選択される。また、基台２０に固定される研削砥石２２の数も任意に設定できる。

スピンドル１４の基端側（上端側）には、モータ等の回転駆動源（不図示）が接続されている。マウント１６に装着された研削ホイール１８Ａは、この回転駆動源からスピンドル１４を介して伝達される回転力によって、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りで回転する。また、研削ユニット１２Ａには、研削ユニット１２Ａを鉛直方向に沿って移動（昇降）させる昇降機構（不図示）が接続されている。

さらに、研削ユニット１２Ａには、純水等の研削液を供給するための研削液供給路（不図示）が設けられている。保護部材１３の研削中、研削液供給路から供給される研削液によって、保護部材１３及び研削砥石２２が冷却されるとともに、研削によって生じた屑（研削屑）が洗い流される。

第１保持ステップでは、保護部材１３の表面１３ａ側が上方に露出し、矩形ワーク１１の裏面１１ｂ側が保持テーブル４Ａの保持面４ａに対向するように、矩形ワーク１１及び保護部材１３が配置される。この状態で保持面４ａに吸引源の負圧を作用させると、矩形ワーク１１の裏面１１ｂ側が保持テーブル４Ａによって吸引保持される。

続く保護部材研削ステップでは、まず、矩形ワーク１１及び保護部材１３を保持した保持テーブル４Ａを研削ユニット１２Ａの下方に移動させる。このとき、保持テーブル４Ａの位置は、保持テーブル４Ａの回転軸が、研削ホイール１８Ａを回転させた際の研削砥石２２の軌道上に配置されるように調整される。

そして、保持テーブル４Ａと研削ホイール１８Ａとをそれぞれ所定の方向に所定の回転数で回転させる。このとき、保持テーブル４Ａと研削ホイール１８Ａとは、研削砥石２２が保持テーブル４Ａの回転軸を通過するように回転する。この状態で、研削ユニット１２Ａを下降させ、研削ユニット１２Ａを保持テーブル４Ａ側に相対的に移動させる。なお、このときの研削ユニット１２Ａの下降速度（送り速度）は、複数の研削砥石２２が適切な力で保護部材１３に押し当てられるように調整される。

研削砥石２２が保護部材１３の表面１３ａ側に接触すると、保護部材１３の表面１３ａ側が研削砥石２２によって削り取られて研削される。すなわち、保護部材１３の表面１３ａは、研削砥石２２によって研削される面（被研削面）に相当する。そして、保護部材１３が所定の厚さになるまで薄化されると、研削が停止される。

図４（Ａ）は研削後の保護部材１３を示す斜視図であり、図４（Ｂ）は研削後の保護部材１３を示す正面図である。なお、図４（Ｂ）では、研削前の保護部材１３の輪郭を二点鎖線で示している。研削後の保護部材１３の表面１３ａ（被研削面）には、保護部材１３の中央から外周縁に向かって研削痕（ソーマーク）１３ｃが放射状に残存する。この研削痕１３ｃは、回転する研削砥石２２の軌跡に沿って曲線状に形成される。

ここで、矩形状の保護部材１３を研削すると、保護部材１３には厚さのばらつきが生じる。具体的には、保護部材１３の表面１３ａの対角線に近い領域ほど研削が進行しにくく、研削後に厚くなりやすい。その結果、保護部材１３の表面１３ａは、各辺の一端側から他端側に向かって下に凸状に湾曲した湾曲面となる。例えば、表面１３ａ（湾曲面）の中央と四隅との高さ位置の差は、１μｍ以上１５μｍ以下程度となる。

保護部材１３のうち表面１３ａの対角線と重なる領域（対角線領域）では、保護部材１３の他の領域と比較して、保護部材１３の中央から外周縁までの距離が長い。そして、保護部材１３の対角線領域が研削される際は、保護部材１３の他の領域が研削される際よりも、研削砥石２２が接触する保護部材１３の領域（面積）が広くなる。これにより、研削砥石２２にかかる負荷が増大し、研削砥石２２が保護部材１３を保護部材１３の厚さ方向に沿って研削しにくくなる。その結果、保護部材１３の対角線領域に近い領域ほど研削が進行しにくくなって保護部材１３の研削量にばらつきが生じ、保護部材１３の表面１３ａが湾曲した状態になると推察される。

次に、保護部材１３の表面１３ａ側（湾曲面側）を保持し（第２保持ステップ）、矩形ワーク１１の裏面１１ｂ側を研削する（矩形ワーク研削ステップ）。第２保持ステップ及び矩形ワーク研削ステップは、例えば前述の第１保持ステップ及び保護部材研削ステップにおいて用いられた研削装置２（図２参照）によって実施される。

図５は、矩形ワーク１１が研削される際の研削装置２を示す一部断面正面図である。研削装置２は、図２に示す保持テーブル４Ａ及び研削ユニット１２Ａに加えて、さらに、矩形ワーク１１及び保護部材１３を保持する保持テーブル４Ｂ（第２保持テーブル）と、矩形ワーク１１を研削する研削ユニット（研削手段）１２Ｂ（第２研削ユニット）とを備える。保持テーブル４Ｂ、研削ユニット１２Ｂの構造及び機能はそれぞれ、保持テーブル４Ａ、研削ユニット１２Ａと同様である。

また、研削ユニット１２Ｂには、矩形ワーク１１を研削する研削ホイール１８Ｂが装着される。研削ホイール１８Ｂの構造及び機能は、図２に示す研削ホイール１８Ａと同様である。ただし、研削ホイール１８Ａと研削ホイール１８Ｂとで、異なる研削砥石２２を用いてもよい。例えば、研削砥石２２の結合材の材質や、研削砥石２２に含まれる砥粒の大きさ（平均粒径）は、研削ホイール１８Ａと研削ホイール１８Ｂとで異なっていてもよい。

第２保持ステップでは、矩形ワーク１１の裏面１１ｂ側が上方に露出し、保護部材１３の表面１３ａ側（湾曲面側）が保持テーブル４Ｂの保持面４ａに対向するように、矩形ワーク１１及び保護部材１３が配置される。このとき保護部材１３は、吸引部１０の上面１０ａを覆うように保持面４ａ上に配置される。この状態で保持面４ａに吸引源の負圧を作用させると、保護部材１３の表面１３ａ側が保持テーブル４Ｂによって吸引保持される。

図６（Ａ）は保持テーブル４Ｂの保持面４ａ上の矩形ワーク１１及び保護部材１３を示す斜視図であり、図６（Ｂ）は保持テーブル４Ｂの保持面４ａ上の矩形ワーク１１及び保護部材１３を示す正面図である。保護部材１３は、保持面４ａに倣うように保持テーブル４Ｂによって保持される。

具体的には、保護部材１３は、表面１３ａが保持面４ａ（水平面）に沿うように変形する。その結果、変形前（保持前）の保護部材１３の表面１３ａにおける湾曲が、保護部材１３の裏面１３ｂに反映され、保護部材１３は裏面１３ｂが湾曲面となった状態で保持される。なお、変形前の保護部材１３の湾曲面（表面１３ａ）と、変形後の保護部材の湾曲面（裏面１３ｂ）とは、概ね同一形状となる。

また、矩形ワーク１１の表面１１ａ側は、保護部材１３の裏面１３ｂ側に固定されている。そのため、矩形ワーク１１は、表面１１ａが保護部材１３の裏面１３ｂに沿うように変形する。その結果、矩形ワーク１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂは、保護部材１３の湾曲面（裏面１３ｂ）と概ね同一形状（下に凸状）となる。そして、矩形ワーク１１は、中央部が四隅の領域よりも下方に配置されるように湾曲した状態となる。

続く矩形ワーク研削ステップでは、まず、矩形ワーク１１及び保護部材１３を保持した保持テーブル４Ｂを研削ユニット１２Ｂの下方に移動させる。このとき、保持テーブル４Ｂの位置は、保持テーブル４Ｂの回転軸が、研削ホイール１８Ｂを回転させた際の研削砥石２２の軌道上に配置されるように調整される。

そして、保持テーブル４Ｂと研削ホイール１８Ｂとをそれぞれ所定の方向に所定の回転数で回転させる。このとき、保持テーブル４Ｂと研削ホイール１８Ｂとは、研削砥石２２が保持テーブル４Ｂの回転軸を通過するように回転する。この状態で、研削ユニット１２Ｂを下降させ、研削ユニット１２Ｂを保持テーブル４Ｂ側に相対的に移動させる。

研削砥石２２が矩形ワーク１１の裏面１１ｂ側に接触すると、矩形ワーク１１の裏面１１ｂ側が研削砥石２２によって削り取られて研削される。すなわち、矩形ワーク１１の裏面１１ｂは、研削砥石２２によって研削される面（被研削面）に相当する。そして、矩形ワーク１１が所定の厚さになるまで薄化されると、研削が停止される。

図７（Ａ）は研削後の矩形ワーク１１を示す斜視図であり、図７（Ｂ）は研削後の矩形ワーク１１を示す正面図である。なお、図７（Ｂ）では、研削前の矩形ワーク１１の輪郭を二点鎖線で示している。研削後の矩形ワーク１１の裏面１１ｂ（被研削面）には、矩形ワーク１１の中央から外周縁に向かって研削痕（ソーマーク）１１ｃが放射状に残存する。この研削痕１１ｃは、回転する研削砥石２２の軌跡に沿って曲線状に形成される。

矩形ワーク１１を研削すると、保護部材研削ステップにおける保護部材１３（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）と同様、矩形ワーク１１には厚さのばらつきが生じる。その結果、矩形ワーク１１の裏面１１ｂは、各辺の一端側から他端側に向かって下に凸状に湾曲した湾曲面となる。

ここで、矩形ワーク研削ステップでは、研削後の矩形ワーク１１の裏面１１ｂ（被研削面）の形状が、保護部材１３の裏面１３ｂ（湾曲面）の形状に対応するように、矩形ワーク１１の加工条件を設定する。具体的には、矩形ワーク１１の裏面１１ｂと保護部材１３の裏面１３ｂとが同一形状となるように、研削ユニット１２Ｂの下降速度（送り速度）、保持テーブル４Ｂ及び研削ユニット１２Ｂの回転速度、研削砥石２２の結合材の材質、研削砥石２２の砥粒の粒径等が設定される。

例えば、矩形ワーク１１の裏面１１ｂ側の材質と保護部材１３の材質とが同一である場合には、矩形ワーク研削ステップでは保護部材研削ステップと同一の加工条件で矩形ワーク１１を研削する。一方、矩形ワーク１１の裏面１１ｂ側の材質と保護部材１３の材質とが異なる場合には、矩形ワーク１１の裏面１１ｂ（被研削面）の形状が保護部材１３の裏面１３ｂの形状と同一になるように、加工条件が変更される。

例えば、研削ユニット１２Ｂの下降速度を下げることにより、研削後の矩形ワーク１１の裏面１１ｂの湾曲が緩和される。矩形ワーク研削ステップにおける具体的な加工条件は、例えば、予め研削ユニット１２Ｂで矩形ワーク１１と同じ材質のテスト用ワークを研削した結果（テスト加工の結果）に基づいて選定できる。

上記の加工条件で矩形ワーク１１を研削すると、研削後の矩形ワーク１１の表面１１ａと裏面１１ｂとが互いに平行な状態となり、矩形ワーク１１の厚さが概ね均一になる。すなわち、研削後の矩形ワーク１１の厚さのばらつきが低減される。そして、矩形ワーク１１の研削が完了した後、矩形ワーク１１から保護部材１３が除去される。

矩形ワーク研削ステップの実施後、矩形ワーク１１には、所定の加工（切削加工又はレーザー加工による分割等）や洗浄等の処理が施される。なお、保護部材１３の除去後に矩形ワーク１１が湾曲している場合には、例えば矩形ワーク１１を押圧し、湾曲が解消されるように矩形ワーク１１の形状を矯正した上で、加工、洗浄等の処理を実施してもよい。

以上の通り、本実施形態に係る矩形ワークの研削方法では、矩形ワーク１１の表面１１ａ側に固定された保護部材１３を研削して保護部材１３に湾曲面を形成した後、保護部材１３の湾曲面側を保持した状態で矩形ワーク１１の裏面１１ｂ側を研削する。これにより、研削装置２に特殊な動作をさせることなく、研削後の矩形ワーク１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂの形状を揃えることができ、矩形ワーク１１の厚さのばらつきが容易に低減される。

なお、上記実施形態では、研削装置２が備える保持テーブル４Ａ及び研削ユニット１２Ａ（図２参照）を用いて保護部材研削ステップが実施され、研削装置２が備える保持テーブル４Ｂ及び研削ユニット１２Ｂ（図５参照）を用いて矩形ワーク研削ステップが実施さる具体例を説明した。ただし、保護部材研削ステップ及び矩形ワーク研削ステップの実施方法はこれに限定されない。

例えば、保護部材研削ステップと矩形ワーク研削ステップとで共通の保持テーブル及び研削ユニットを用いてもよい。この場合には、保持テーブル４Ａ，４Ｂとして同一の保持テーブルが用いられ、研削ユニット１２Ａ，１２Ｂとして同一の研削ユニットが用いられる。また、保護部材研削ステップと矩形ワーク研削ステップとは、異なる研削装置によって実施されてもよい。この場合には、保持テーブル４Ａ及び研削ユニット１２Ａを備えた保護部材研削用の研削装置と、保持テーブル４Ｂ及び研削ユニット１２Ｂを備えた矩形ワーク研削用の研削装置とが用いられる。

また、上記実施形態では、矩形ワーク１１及び保護部材１３が直接保持テーブル４Ａ，４Ｂによって保持される具体例について説明したが、矩形ワーク１１及び保護部材１３の保持方法はこれに限定されない。例えば、矩形ワーク１１及び保護部材１３は、テープを介して環状のフレームによって支持された状態で、保持テーブル４Ａ，４Ｂによって保持されてもよい。

図８は、環状のフレーム１７によって支持された矩形ワーク１１及び保護部材１３を示す斜視図である。例えば、第１保持ステップの実施前に、矩形ワーク１１の裏面１１ｂ側の全体を覆うことが可能な径をもつ円形のテープ１５が、矩形ワーク１１の裏面１１ｂ側に貼着される。テープ１５は、例えばポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなる基材上に、ゴム系やアクリル系の粘着層（糊層）を形成することによって得られる柔軟なフィルムである。

テープ１５の外周部には、環状のフレーム１７が貼付される。フレーム１７は、内部に矩形ワーク１１を収容可能な円形の開口１７ａを備える。そして、矩形ワーク１１は、開口１７ａの内側に配置された状態で、テープ１５を介してフレーム１７によって支持される。

図９は、フレーム１７によって支持された矩形ワーク１１及び保護部材１３を保持する研削装置２を示す一部断面正面図である。研削装置２は、保持テーブル４Ａ（図２参照）及び保持テーブル４Ｂ（図５参照）とは構造が異なる保持テーブル３０を備える。

保持テーブル３０は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属、ガラス、セラミックス、樹脂等でなる円柱状の基台（本体部）３２を備える。基台３２の上面３２ａ側の中央部には、円柱状の凹部（溝）３２ｂが形成されている。この凹部３２ｂには、ポーラスセラミックス等の多孔質部材でなる円盤状の吸引部３４が嵌め込まれる。

凹部３２ｂの深さと吸引部３４の厚さとは、概ね同一に設定される。そのため、基台３２の上面３２ａと吸引部３４の上面３４ａとは概ね同じ高さ位置に配置される。そして、基台３２の上面３２ａと吸引部３４の上面３４ａとによって、矩形ワーク１１又は保護部材１３を保持する保持面３０ａが構成される。なお、保持面３０ａは水平方向に沿って平坦に形成される。

保持面３０ａは、ポーラス状の吸引部３４と、基台３２の内部に形成された流路３２ｃとを介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。また、保持テーブル３０の周囲には、フレーム１７を把持して固定する複数のクランプ３６が設けられている。

保持テーブル３０で矩形ワーク１１を保持する際は、保持面３０ａ上に矩形ワーク１１が配置されるとともに、フレーム１７が複数のクランプ３６によって固定される。この状態で、保持面３０ａに吸引源の負圧を作用させると、矩形ワーク１１がテープ１５を介して保持テーブル３０によって吸引保持される。そして、矩形ワーク１１に固定されている保護部材１３が、研削ユニット１２Ａによって研削される（保護部材研削ステップ）。

なお、保持テーブル３０は、第２保持ステップ及び矩形ワーク研削ステップにおいても用いることができる。この場合には、保護部材１３の表面１３ａ側にテープ１５が貼付され、保護部材１３の表面１３ａ側がテープ１５を介して保持テーブル３０で保持される（第２保持ステップ）。そして、保護部材１３に固定されている矩形ワーク１１の裏面１１ｂ側が、研削ユニット１２Ｂによって研削される（矩形ワーク研削ステップ）。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、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できる。

１１ 矩形ワーク
１１ａ 表面（第１面）
１１ｂ 裏面（第２面）
１１ｃ 研削痕（ソーマーク）
１３ 保護部材
１３ａ 表面（第１面）
１３ｂ 裏面（第２面）
１３ｃ 研削痕（ソーマーク）
１５ テープ
１７ フレーム
１７ａ 開口
２ 研削装置
４Ａ，４Ｂ 保持テーブル
４ａ 保持面
６ 基台（本体部）
６ａ 上面
６ｂ 流路
８ 枠部（凸部）
８ａ 上面
１０ 吸引部
１０ａ 上面
１２Ａ，１２Ｂ 研削ユニット（研削手段）
１４ スピンドル（回転軸）
１６ マウント
１８Ａ，１８Ｂ 研削ホイール
２０ 基台
２２ 研削砥石
３０ 保持テーブル
３０ａ 保持面
３２ 基台（本体部）
３２ａ 上面
３２ｂ 凹部（溝）
３２ｃ 流路
３４ 吸引部
３４ａ 上面
３６ クランプ

Claims (3)

1. 研削砥石を備える研削ホイールで矩形ワークを研削する矩形ワークの研削方法であって、
   該矩形ワークの表面側に、該矩形ワークに対応する形状の保護部材を固定する保護部材固定ステップと、
   該矩形ワークの裏面側を第１保持テーブルで保持する第１保持ステップと、
   該研削ホイールが装着された第１研削ユニットと該第１保持テーブルとを、該研削砥石が該第１保持テーブルの回転軸を通過するように回転させた状態で、該第１研削ユニットを該第１保持テーブル側に相対的に移動させることにより、該保護部材を研削し、該保護部材に湾曲面を形成する保護部材研削ステップと、
   該保護部材の該湾曲面側を第２保持テーブルで保持する第２保持ステップと、
   該研削ホイールが装着された第２研削ユニットと該第２保持テーブルとを、該研削砥石が該第２保持テーブルの回転軸を通過するように回転させた状態で、該第２研削ユニットを該第２保持テーブル側に相対的に移動することにより、該矩形ワークの裏面側を研削し、該矩形ワークの裏面側に湾曲面を形成する矩形ワーク研削ステップと、を備えることを特徴とする矩形ワークの研削方法。
2. 該第１保持テーブルと該第２保持テーブルとは、同一の保持テーブルであることを特徴とする請求項１記載の矩形ワークの研削方法。
3. 該第１研削ユニットと該第２研削ユニットとは、同一の研削ユニットであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の矩形ワークの研削方法。

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