JP2022079044A - 研削装置及び被加工物の研削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の被加工物が同時に研削される際の研削量の誤差を低減することが可能な研削装置を提供する。
【解決手段】被加工物を研削する研削装置であって、複数の被加工物を保持面で保持可能なチャックテーブルと、チャックテーブルによって保持された複数の被加工物を研削砥石で研削する研削ユニットと、チャックテーブルと研削ユニットとを、保持面と垂直な方向に沿って接近及び離隔させる研削送り機構と、制御ユニットと、を備え、制御ユニットは、研削砥石の消耗率と、加工条件に含まれる研削量とに基づいて、研削ユニットによって同時に研削される被加工物の枚数に応じた研削砥石の消耗量を算出する算出部と、算出部によって算出された消耗量に基づいて研削ユニットの移動量を補正する補正部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、被加工物を研削する研削装置、及び、被加工物の研削に用いられる被加工物の研削方法に関する。

複数のデバイスが形成されたウェーハを分割して個片化することにより、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、複数のデバイスチップを所定の基板上に実装し、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して個片化することにより、パッケージ化された複数のデバイスチップをそれぞれ備える複数のパッケージデバイスが製造される。デバイスチップやパッケージデバイスは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に組み込まれる。

近年では、電子機器の小型化に伴い、デバイスチップや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、分割前のウェーハやパッケージ基板に対して研削加工を施すことにより、ウェーハやパッケージ基板を薄化する手法が用いられることがある。

ウェーハ、パッケージ基板等の被加工物の研削には、研削装置が用いられる。研削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、被加工物に研削加工を施す研削ユニットとを備える。研削ユニットには、被加工物を研削する研削砥石を含む環状の研削ホイールが装着される。そして、チャックテーブル及び研削ホイールを回転させた状態で、研削ユニットを下降させて研削砥石を被加工物の上面側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。例えば特許文献１には、矩形状のパッケージ基板を研削可能な研削装置が開示されている。

特開２０１５－２２３６６４号公報

研削装置で被加工物を研削する際には、被加工物の厚さがモニターされる。具体的には、研削装置には被加工物と接触して被加工物の厚さを測定する接触式の厚さ測定器が設けられる。そして、被加工物が研削されている間、厚さ測定器は被加工物に接触した状態で被加工物の厚さを測定する。これにより、実際の被加工物の厚さに基づいて研削加工を停止するタイミングを調節することが可能となり、研削後の被加工物の厚さを正確に制御できる。

ところで、研削装置で被加工物を研削する際には、研削ユニットで複数の被加工物を同時に研削する手法が用いられることがある。具体的には、チャックテーブル上に複数の被加工物を所定の間隔で配置し、研削砥石を複数の被加工物それぞれと接触させることにより、複数の被加工物の研削が同時進行で実施される。この手法を用いると、被加工物の１枚あたりの加工時間が大幅に削減され、加工効率が向上する。

ただし、研削加工時に複数の被加工物を保持したチャックテーブルを回転させると、複数の被加工物がそれぞれチャックテーブルの回転方向に沿って移動する。そのため、接触式の厚さ測定器を被加工物に接触させた状態を維持することが困難になる。また、被加工物に接触せずに被加工物の厚さを測定する非接触式の厚さ測定器を用いることも考えられるが、非接触式の厚さ測定器は高価である上、チャックテーブルの回転によって絶えず位置が変動する複数の被加工物の厚さを正確に測定することは難しい。

そこで、研削ユニットで複数の被加工物を同時に研削する場合には、研削ユニットの移動量（下降量）によって被加工物の研削量（研削前後における被加工物の厚さの差）が制御される。具体的には、複数の被加工物と接触する研削砥石の下面が所定の位置まで下降するように、研削ユニットの移動量が調節される。

しかしながら、研削砥石で被加工物を研削すると、研削砥石の下面側が被加工物と接触して消耗し、研削砥石の下面の位置が変動する。そのため、被加工物の研削量に応じて研削ユニットの移動量を設定しても、研削ユニットの移動量と研削砥石の下面の移動量とが一致せず、研削砥石の下面が意図した高さ位置まで下降しないことがある。その結果、被加工物の研削量に誤差が生じ、被加工物が所望の厚さまで薄化されていないにも関わらず研削加工が停止してしまうおそれがある。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、複数の被加工物が同時に研削される際の研削量の誤差を低減することが可能な研削装置及び被加工物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、被加工物を研削する研削装置であって、複数の該被加工物を保持面で保持可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルによって保持された複数の該被加工物を研削砥石で研削する研削ユニットと、該チャックテーブルと該研削ユニットとを、該保持面と垂直な方向に沿って接近及び離隔させる研削送り機構と、制御ユニットと、を備え、該制御ユニットは、該被加工物を該研削ユニットで研削する際の該研削砥石の消耗率を、該研削ユニットによって同時に研削される該被加工物の枚数ごとに記憶する消耗率記憶部と、該被加工物の研削量を含む加工条件を記憶する加工条件記憶部と、該消耗率記憶部に記憶された該消耗率と、該加工条件記憶部に記憶された該加工条件に含まれる該研削量とに基づいて、該研削ユニットによって同時に研削される該被加工物の枚数に応じた該研削砥石の消耗量を算出する算出部と、該算出部によって算出された該消耗量に基づいて該研削ユニットの移動量を補正する補正部と、を備える研削装置が提供される。

また、本発明の他の一態様によれば、被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、該被加工物を研削砥石で研削する研削ユニットで該被加工物を研削する際の該研削砥石の消耗率を、該研削ユニットによって同時に研削される該被加工物の枚数ごとに記憶する消耗率記憶ステップと、該被加工物の研削量を含む加工条件を記憶する加工条件記憶ステップと、該消耗率と、該加工条件に含まれる該研削量とに基づいて、該研削ユニットによって同時に研削される該被加工物の枚数に応じた該研削砥石の消耗量を算出する消耗量算出ステップと、該消耗量に基づいて該研削ユニットの移動量を補正する補正ステップと、を備える被加工物の研削方法が提供される。

本発明の一態様に係る研削装置及び被加工物の研削方法では、研削砥石の消耗率と被加工物の研削量とに基づいて、研削ユニットの移動量が補正される。これにより、研削砥石の消耗に起因する被加工物の研削量の不足が抑制され、被加工物を所望の厚さまで薄化することが可能となる。

また、本発明の一態様に係る研削装置及び被加工物の研削方法では、研削砥石の消耗率が、研削ユニットによって同時に研削される被加工物の枚数ごとに記憶される。そして、研削砥石の消耗量の算出と研削ユニットの移動量の補正とが、被加工物の枚数に応じて行われる。これにより、研削ユニットによって同時に研削される被加工物の枚数の違いに起因する研削後の被加工物の厚さのばらつきが低減される。

研削装置を示す一部断面側面図である。 第１チャックテーブルを示す斜視図である。 第２チャックテーブルを示す斜視図である。 研削ユニットを示す斜視図である。 制御ユニットの動作を示すフローチャートである。

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、本実施形態に係る研削装置の構成例について説明する。図１は、研削装置２を示す一部断面側面図である。なお、図１において、Ｘ軸方向（第１水平方向、左右方向）とＹ軸方向（第２水平方向、前後方向）とは、互いに垂直な方向である。また、Ｚ軸方向（研削送り方向、鉛直方向、上下方向、高さ方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向である。

研削装置２は、研削装置２を構成する各構成要素を支持又は収容する基台４を備える。基台４の上面側には、直方体状の開口４ａが設けられている。開口４ａの内側には、研削装置２による加工の対象となる被加工物１１（図２参照）を保持するチャックテーブル６が設けられている。

図２は、チャックテーブル６（第１チャックテーブル）を示す斜視図である。チャックテーブル６は、複数の被加工物１１を複数の保持面６ａで保持可能な保持テーブルである。

チャックテーブル６は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属、ガラス、セラミックス、樹脂等でなる円盤状の枠体（本体部）８を備える。枠体８は、平坦な円形の上面８ａを有する。また、枠体８の上面８ａ側には、上面８ａから上方に突出する複数の凸部１０が設けられている。複数の凸部１０は、それぞれ環状に形成され、枠体８の上面８ａの周方向に沿って概ね等間隔（１２０°間隔）で配列されている。

凸部１０の内側には、ポーラスセラミックス等の多孔質部材でなる板状の保持部材１２が嵌め込まれている。保持部材１２は、内部に保持部材１２の上面から下面に連通する空孔（流路）を含んでいる。なお、保持部材１２の上面１２ａは、チャックテーブル６によって被加工物１１を保持する際に被加工物１１を吸引する吸引面に相当する。

凸部１０の高さ及び保持部材１２の厚さは、凸部１０の上面１０ａと保持部材１２の上面１２ａとが概ね同一平面上に配置されるように調節される。そして、凸部１０の上面１０ａと保持部材１２の上面１２ａとによって、被加工物１１を保持する平坦な保持面６ａが構成される。チャックテーブル６の保持面６ａは、保持部材１２に含まれる空孔、枠体８の内部に形成された流路（不図示）、バルブ（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。

チャックテーブル６の保持面６ａ上には、被加工物１１が配置される。なお、被加工物１１は、少なくとも保持部材１２の上面１２ａの全体を覆うように配置される。この状態で、複数の保持面６ａにそれぞれ吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、複数の被加工物１１がチャックテーブル６によって吸引保持される。

例えば被加工物１１は、ＣＳＰ（Chip Size Package）基板、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）基板等のパッケージ基板である。例えばパッケージ基板は、所定の基板上に複数のデバイスチップを実装した後、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それぞれ備える複数の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、パッケージ基板のモールド樹脂を研削装置２で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。

図２には、被加工物１１が平面視で矩形状に形成された板状のパッケージ基板である例を示している。凸部１０及び保持部材１２のサイズ及び形状は、被加工物１１のサイズ及び形状に応じて適宜設定される。例えば、被加工物１１が矩形状である場合には、凸部１０は被加工物１１に対応して矩形状に形成され、保持部材１２も凸部１０の内側に嵌め込まれるように矩形状に形成される。これにより、被加工物１１の全体を保持可能な矩形状の保持面６ａが構成される。

ただし、被加工物１１の種類、材質、大きさ、形状、構造等に制限はない。パッケージ以外の被加工物１１の例としては、半導体（Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等でなる円盤状のウェーハが挙げられる。

例えば被加工物１１は、円盤状のシリコンウェーハであってもよい。シリコンウェーハは、互いに概ね平行な表面及び裏面を備える。また、シリコンウェーハは、互いに交差するように格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）によって、複数の矩形状の領域に区画されている。そして、シリコンウェーハの表面側のうち、ストリートによって区画された複数の領域にはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等のデバイスが形成されている。

上記のシリコンウェーハをストリートに沿って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得られる。また、シリコンウェーハの分割前に、シリコンウェーハの裏面側を研削装置２で研削して薄化することにより、薄型化されたデバイスチップが得られる。

なお、図２にはチャックテーブル６が３つの保持面６ａを備える構成を示しているが、保持面６ａの数は２以上の任意の数に設定できる。すなわち、チャックテーブル６は、２組、又は４組以上の凸部１０及び保持部材１２を備えていてもよい。

また、研削装置２に搭載されるチャックテーブルは、チャックテーブル６に限られない。図３は、チャックテーブル６とは構造が異なるチャックテーブル１４（第２チャックテーブル）を示す斜視図である。チャックテーブル１４は、複数の被加工物１１を保持面１４ａで保持可能な保持テーブルである。

チャックテーブル１４は、平坦な円形の上面１６ａを有する円柱状の枠体（本体部）１６を備える。枠体１６の上面１６ａ側の中央部には円柱状の凹部１６ｂが設けられており、凹部１６ｂには円盤状の保持部材１８が嵌め込まれている。なお、枠体１６、保持部材１８の材質はそれぞれ、チャックテーブル６（図２参照）の枠体８、保持部材１２と同様である。また、保持部材１８の上面１８ａは、チャックテーブル１４によって被加工物１１を保持する際に被加工物１１を吸引する吸引面に相当する。

凹部１６ｂの深さと保持部材１８の厚さとは、概ね同一に設定される。そのため、枠体１６の上面１６ａと保持部材１８の上面１８ａとは、概ね同一平面上に配置される。そして、枠体１６の上面１６ａと保持部材１８の上面１８ａとによって、被加工物１１を保持する平坦な保持面１４ａが構成される。チャックテーブル１４の保持面１４ａは、保持部材１８に含まれる空孔、枠体１６の内部に形成された流路（不図示）、バルブ（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。

チャックテーブル１４で複数の被加工物１１を保持する場合には、複数の被加工物１１が環状のフレーム１３によって支持される。具体的には、まず、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属でなる環状のフレーム１３が準備される。フレーム１３の中央部には、円形の開口１３ａが設けられている。そして、フレーム１３の開口１３ａの内側に複数の被加工物１１が配置される。

複数の被加工物１１及びフレーム１３には、テープ１５が貼付される。具体的には、テープ１５の中央部が複数の被加工物１１に貼付されるとともに、テープ１５の外周部がフレーム１３に貼付される。これにより、複数の被加工物１１がテープ１５を介してフレーム１３によって支持される。なお、図３には３枚の被加工物１１がフレーム１３によって支持される例を示しているが、フレーム１３によって支持される被加工物１１の枚数は、２以上の任意の数に設定できる。

例えばテープ１５は、フレーム１３の開口１３ａよりも直径が大きい円形のシートであり、フィルム状の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊層）とを有する。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てもよい。

そして、複数の被加工物１１は、テープ１５を介してチャックテーブル１４上に配置される。このとき、保持部材１８の上面１８ａの全体がテープ１５によって覆われる。この状態で、保持面１４ａに吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、複数の被加工物１１がテープ１５を介してチャックテーブル１４によって吸引保持される。

なお、チャックテーブル１４の周囲には、フレーム１３を把持する複数のクランプが設けられていてもよい。例えば、４個クランプが保持面１４ａの周方向に沿って概ね等間隔で配置される。そして、チャックテーブル１４によって被加工物１１を保持する際、複数のクランプによってフレーム１３が把持され、固定される。

上記の通り、複数の被加工物１１は、複数の保持面６ａを備えるチャックテーブル６（図２参照）によって保持されてもよいし、１つの保持面１４ａを備えるチャックテーブル１４（図３参照）によって保持されてもよい。以下では代表例として、研削装置２にチャックテーブル６が搭載されている場合について説明する。

図１に示すように、基台４の内部には移動機構（移動ユニット）２０が設けられている。移動機構２０は、チャックテーブル６に連結されており、チャックテーブル６をＹ軸方向に沿って移動させる。

移動機構２０は、Ｙ軸方向に沿って配置されたボールねじ２２を備える。ボールねじ２２は、チャックテーブル６に連結されたナット部（不図示）に螺合されている。また、ボールねじ２２の端部には、ボールねじ２２を回転させるパルスモータ２４が連結されている。パルスモータ２４でボールねじ２２を回転させると、チャックテーブル６がＹ軸方向に沿って移動する。

また、チャックテーブル６にはモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。この回転駆動源は、チャックテーブル６を保持面６ａと概ね垂直な回転軸（Ｚ軸方向と概ね方向な回転軸）の周りで回転させる。

さらに、チャックテーブル６には、チャックテーブル６の傾き角度を調節する傾き調節機構２６が連結されている。傾き調節機構２６は、１つの固定支持部材２６ａと、２つの可動支持部材２６ｂとを備える。１つの固定支持部材２６ａ及び２つの可動支持部材２６ｂは、枠体８の周方向に沿って概ね等間隔（１２０°間隔）で配置され、枠体８の下面側に接続されている。

固定支持部材２６ａは、上端が所定の高さ位置に配置されるように固定されている。一方、可動支持部材２６ｂは、上端をＺ軸方向に沿って移動（昇降）可能に構成されている。可動支持部材２６ｂの上端の高さを変更すると、チャックテーブル６のＺ軸方向に対する傾斜角が変動する。これにより、チャックテーブル６の傾き角度が調節される。

チャックテーブル６及び移動機構２０の後方（図１の紙面右側）には、直方体状の支持構造（コラム）２８が設けられている。また、支持構造２８の表面側（前面側）には、研削送り機構（研削送りユニット）３０が設けられている。研削送り機構３０は、チャックテーブル６と後述の研削ユニット４２とを、チャックテーブル６の保持面６ａと垂直な方向（Ｚ軸方向）に沿って接近及び離隔させる移動機構（移動ユニット）である。

研削送り機構３０は、支持構造２８の表面側に固定された一対のガイドレール３２を備える。一対のガイドレール３２は、Ｘ軸方向において互いに離隔した状態で、Ｚ軸方向に沿って配置されている。また、一対のガイドレール３２には、平板状の移動プレート３４が、ガイドレール３２に沿ってスライド可能な状態で装着されている。

移動プレート３４の裏面側（背面側）には、ナット部３６が設けられている。また、一対のガイドレール３２の間にはボールねじ３８がＺ軸方向に沿って設けられており、ボールねじ３８はナット部３６に螺合されている。そして、ボールねじ３８の端部には、ボールねじ３８を回転させるパルスモータ４０が連結されている。パルスモータ４０でボールねじ３８を回転させると、移動プレート３４がガイドレール３２に沿ってＺ軸方向に移動（昇降）する。

移動プレート３４の表面側（前面側）には、被加工物１１を研削する研削ユニット４２が装着されている。研削ユニット４２は、移動プレート３４の表面側に固定された中空の円柱状の支持部材４４を備える。支持部材４４には、円柱状のハウジング４６が収容されている。ハウジング４６の下面側は、ゴム等でなる緩衝部材４８を介して、支持部材４４の底面によって支持されている。

ハウジング４６には、Ｚ軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル５０が収容されている。スピンドル５０の先端部（下端部）は、ハウジング４６から露出しており、支持部材４４の底部に設けられた開口を介して支持部材４４の下面から下方に突出している。

スピンドル５０の先端部には、金属等でなる円盤状のマウント５２が固定されている。また、スピンドル５０の基端部（上端部）には、スピンドル５０を回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。そして、マウント５２の下面側に、被加工物１１を研削する環状の研削ホイール５４が、ボルト等の固定具によって装着される。

研削ホイール５４は、アルミニウム、ステンレス等の金属でなりマウント５２と概ね同径に形成された環状の基台５６を備える。基台５６の上面側は、マウント５２の下面側に固定される。また、基台５６の下面側には、複数の研削砥石５８が固定されている。例えば、複数の研削砥石５８は直方体状に形成され、基台５６の周方向に沿って概ね等間隔で環状に配列されている。

研削砥石５８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５８の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。また、研削砥石５８の数も任意に設定できる。

研削ホイール５４は、スピンドル５０の基端部に連結された回転駆動源からスピンドル５０及びマウント５２を介して伝達される動力により、Ｚ軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。そして、被加工物１１によって保持された被加工物１１に回転する研削砥石５８が接触すると、被加工物１１の上面側が削り取られる。これにより、被加工物１１に研削加工が施され、被加工物１１が薄化される。

また、研削ユニット４２の内部又は近傍には、純水等の液体（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。研削液は、被加工物１１に研削加工を施す際に、被加工物１１及び研削砥石５８に供給される。研削液によって、被加工物１１及び研削砥石５８が冷却されるとともに、研削加工によって発生した屑（研削屑）が洗い流される。

研削装置２の各構成要素（チャックテーブル６、移動機構２０、研削送り機構３０、研削ユニット４２等）は、研削装置２を制御する制御ユニット（制御部、制御装置）６０に接続されている。制御ユニット６０は、研削装置２の構成要素の動作を制御する制御信号を生成して、研削装置２の稼働を制御する。

例えば制御ユニット６０は、コンピュータによって構成され、研削装置２の稼働に必要な演算を行う演算部と、演算部による演算に用いられる各種の情報（データ、プログラム等）を記憶する記憶部６２とを含む。演算部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを含んで構成される。また、記憶部６２は、主記憶装置、補助記憶装置等として機能する各種のメモリを含んで構成される。

研削装置２によって被加工物１１を研削する際には、まず、被加工物１１がチャックテーブル６によって保持される。具体的には、図２に示すように、チャックテーブル６が備える複数の保持面６ａによって、複数の被加工物１１が保持される。なお、研削装置２にチャックテーブル１４（図３参照）が搭載される場合には、複数の被加工物１１がテープ１５を介してチャックテーブル１４の保持面１４ａによって保持される。

次に、移動機構２０によってチャックテーブル６を移動させ、研削ユニット４２の下方に位置付ける。その後、チャックテーブル６によって保持された複数の被加工物１１が、研削ユニット４２によって同時に研削される。

図４は、複数の被加工物１１を研削する研削ユニット４２を示す斜視図である。例えばチャックテーブル６は、チャックテーブル６の回転軸（枠体８の上面８ａの中心）が研削砥石５８の移動経路（回転経路）と重なるように位置付けられる。そして、チャックテーブル６及び研削ホイール５４を所定の方向に所定の回転数で回転させた状態で、研削ユニット４２を研削送り機構３０によって下降させる。

研削ユニット４２が下降して研削砥石５８の下面側がチャックテーブル６によって保持された複数の被加工物１１に接触すると、被加工物１１の上面側が研削される。そして、研削ユニット４２は、被加工物１１が所望の厚さに薄化されるまで、被加工物１１の上面側を研削しながら下降する。

ここで、被加工物１１の研削量（研削前後における被加工物１１の厚さの差）は、研削ユニット４２の移動量（下降量）に対応する。そのため、研削ユニット４２の移動量を制御することにより、研削後の被加工物１１の厚さを調節できる。具体的には、研削砥石５８の下面が所定の位置まで下降するように、研削ユニット４２の移動量が調節される。

しかしながら、研削砥石５８で被加工物１１を研削すると、研削砥石５８の下面側が被加工物１１と接触して消耗し、研削砥石５８の下面の位置が変動する。そのため、被加工物１１の研削量に応じて研削ユニット４２の移動量を設定しても、研削ユニット４２の移動量と研削砥石５８の下面の移動量とが一致せず、研削砥石５８の下面が意図した高さ位置まで下降しないことがある。その結果、被加工物１１の研削量に誤差が生じ、被加工物１１が所望の厚さまで薄化されていないにも関わらず研削加工が停止してしまうおそれがある。

また、消耗による研削砥石５８の高さの減少量（消耗量）は、チャックテーブル６によって保持されている被加工物１１の枚数、すなわち、研削ユニット４２によって同時に研削される被加工物１１の枚数によって変動する。具体的には、チャックテーブル６によって保持されている被加工物１１の枚数が増加するほど、研削砥石５８の消耗量が増加する。そのため、チャックテーブル６によって保持される被加工物１１の枚数に依存して、研削後の被加工物１１の厚さにばらつきが生じる。

そこで、本実施形態においては、研削ユニット４２で被加工物１１を研削する際の研削砥石５８の消耗率を、被加工物１１の枚数ごとに予め記憶しておく。そして、被加工物１１を研削する際には、研削ユニット４２によって同時に研削される被加工物１１の枚数に応じて、研削ユニット４２の移動量（下降量）を補正する。これにより、研削砥石５８の消耗に起因する被加工物１１の研削量の不足が抑制されるとともに、同時に研削される被加工物１１の枚数の変動に起因する被加工物１１の厚さのばらつきが低減される。

研削ユニット４２の移動量の補正は、図１に示す制御ユニット６０によって制御される。図１には、制御ユニット６０の機能的な構成を表すブロックを示している。制御ユニット６０は、研削砥石５８の消耗率を記憶する消耗率記憶部６４と、加工条件を記憶する加工条件記憶部６６とを含む。

消耗率記憶部６４には、チャックテーブル６によって保持された被加工物１１を研削ユニット４２で研削する際の研削砥石５８の消耗率が記憶される。研削砥石５８の消耗率は、被加工物１１を所定量研削した際の研削砥石５８の消耗量（研削砥石５８の高さの減少量）に相当する。例えば、被加工物１１が１μｍ研削される際の研削砥石５８の消耗量が、研削砥石５８の消耗率として記憶される。

なお、研削砥石５８の消耗率は、研削ユニット４２によって同時に研削される被加工物１１の枚数によって異なる。具体的には、チャックテーブル６によって保持される被加工物１１の枚数が増加するほど研削砥石５８の消耗率が増加する。そこで、消耗率記憶部６４には、研削ユニット４２によって同時に研削される被加工物１１の枚数ごとに研削砥石５８の消耗率が記憶される。

例えば、チャックテーブル６は１～３の任意の枚数の被加工物１１を保持可能であり（図２参照）、研削ユニット４２は１～３の任意の枚数の被加工物１１を同時に研削する。この場合には、研削ユニット４２によって同時進行で研削される被加工物１１の枚数が１～３枚である場合それぞれにおける研削砥石５８の消耗率が、消耗率記憶部６４に記憶される。

なお、消耗率記憶部６４に記憶される消耗率の算定方法に制限はない。例えば、予め研削装置２によってテスト用の被加工物を実際に研削し、研削後の研削砥石５８の消耗量を測定する。そして、テスト用の被加工物の単位研削量に対する研削砥石５８の消耗量が算出され、研削砥石５８の消耗率として用いられる。この消耗率の設定は、研削ユニット４２によって同時に研削される被加工物１１の枚数ごとに行われる。そして、被加工物１１の枚数ごとに設定された消耗率のセットが、オペレーターによって研削装置２に入力され、消耗率記憶部６４に記憶される。

加工条件記憶部６６には、研削装置２で被加工物１１を加工する際の加工条件が記憶される。例えば、オペレーターは被加工物１１の種類に応じて適切に選定された加工条件を、研削装置２に搭載又は接続された入力ユニット（タッチパネル、キーボード等）を操作することによって制御ユニット６０に入力する。そして、制御ユニット６０に入力された加工条件が、加工条件記憶部６６に記憶される。

加工条件には、被加工物１１の研削に関する複数の項目が含まれる。例えば、研削ユニット４２によって同時に研削される被加工物１１の枚数（チャックテーブル６によって保持される被加工物１１の枚数）、被加工物１１の研削量、チャックテーブル６の回転数、研削ユニット４２の移動速度（下降速度）、研削ホイール５４の回転数等の様々な数値が、加工条件の項目として入力される。

また、制御ユニット６０は、研削砥石５８の消耗量を算出する算出部６８を含む。算出部６８は、消耗率記憶部６４に記憶された研削砥石５８の消耗率と、加工条件記憶部６６に記憶された加工条件に含まれる被加工物１１の研削量とに基づいて、研削砥石５８の消耗量を算出する。

具体的には、まず算出部６８は、加工条件記憶部６６にアクセスし、研削ユニット４２によって同時に研削される被加工物１１の枚数と被加工物１１の研削量とを加工条件記憶部６６から読み出す。また、算出部６８は、消耗率記憶部６４にアクセスし、研削ユニット４２によって同時に研削される被加工物１１の枚数に応じた研削砥石５８の消耗率を消耗率記憶部６４から読み出す。

次に、算出部６８は、被加工物１１の研削量と研削砥石５８の消耗率とに基づいて、研削ユニット４２によって被加工物１１が加工される際の研削砥石５８の消耗量を算出する。例えば、被加工物１１が１μｍ研削される際の研削砥石５８の消耗量が研削砥石５８の消耗率として消耗率記憶部６４に記憶されており、研削ユニット４２によって３枚の被加工物１１が同時に研削される場合を考える。このとき算出部６８は、加工条件に含まれる被加工物１１の研削量と、３枚の被加工物１１が同時に研削される場合の研削砥石５８の消耗率とを掛け合わせることにより、研削砥石５８の消耗量を算出する。

さらに、制御ユニット６０は、算出部６８によって算出された研削砥石５８の消耗量に基づいて、研削ユニット４２の移動量（下降量）を補正する補正部７０を含む。補正部７０は、研削送り機構３０のパルスモータ４０に入力される信号を制御することにより、ボールねじ３８の回転数を補正し、研削ユニット４２の移動量を調節する。

例えば補正部７０は、まず、加工条件に含まれる被加工物１１の研削量に対応する研削ユニット４２の移動量の初期値を算出する。この初期値は、研削砥石５８の消耗を考慮せずに算出される研削ユニット４２の移動量に相当する。続いて補正部７０は、研削ユニット４２の移動量の初期値に、算出部６８によって算出された研削砥石５８の消耗量を加算することにより、研削ユニット４２の移動量の補正値を算出する。

そして、チャックテーブル６によって保持された被加工物１１が研削ユニット４２によって研削される際、研削ユニット４２が上記の補正値分だけ下降するように、補正部７０によってパルスモータ４０の回転数が制御される。その結果、研削砥石５８の消耗による被加工物１１の研削量の不足が、被加工物１１の枚数に応じた研削ユニット４２の移動量の補正によって補われる。

次に、研削装置２を用いた被加工物の研削方法の具体例について説明する。以下では主に、研削ユニット４２で被加工物１１を研削する際の制御ユニット６０の動作について説明する。図５は、制御ユニット６０の動作を示すフローチャートである。

まず、研削ユニット４２で被加工物１１を研削する際の研削砥石５８の消耗率を記憶する消耗率記憶ステップ（ステップＳ１）を実施する。研削砥石５８の消耗率は、研削ユニット４２によって同時に研削される被加工物１１の枚数ごとに記憶される。

例えば、前述の通り、研削ユニット４２によって被加工物１１が研削される際の研削砥石５８の消耗率が、予め実施された実験（テスト用の被加工物の加工）の結果に基づいて被加工物１１の枚数ごとに設定される。そして、研削砥石５８の消耗率のセットがオペレーターによって制御ユニット６０に入力され、制御ユニット６０は研削砥石５８の消耗率を、研削ユニット４２によって同時に研削される被加工物１１の枚数ごとに消耗率記憶部６４に記憶する。

次に、加工条件を記憶する加工条件記憶ステップ（ステップＳ２）を実施する。例えばオペレーターは、被加工物１１の加工条件を制御ユニット６０に入力する。なお、前述の通り、加工条件には、研削ユニット４２によって同時に研削される被加工物１１の枚数、被加工物１１の研削量等の項目が含まれる。そして、制御ユニット６０は、入力された加工条件に含まれる各項目を加工条件記憶部６６に記憶する。

次に、研削砥石５８の消耗量を算出する消耗量算出ステップ（ステップＳ３）を実施する。具体的には、前述の通り算出部６８は、消耗率記憶部６４に記憶された消耗率と、加工条件記憶部６６に記憶された被加工物１１の研削量とに基づいて、研削砥石５８の消耗量を算出する。なお、研削砥石５８の消耗量の算出には、研削ユニット４２によって同時に研削される被加工物１１の枚数に応じた消耗率が用いられる。

次に、消耗量算出ステップにおいて算出された研削砥石５８の消耗量に基づいて、研削ユニット４２の移動量を補正する補正ステップ（ステップＳ４）を実施する。補正ステップでは、前述の通り研削ユニット４２の移動量の初期値に研削砥石５８の消耗量が加算されることにより、研削ユニット４２の移動量の補正値が算出される。

そして、研削ユニット４２による被加工物１１の研削が実施される。具体的には、まず、１～３枚の被加工物１１を保持するチャックテーブル６が、研削ユニット４２の下方に位置付けられる。そして、チャックテーブル６及び研削ホイール５４を所定の方向に所定の回転数で回転させた状態で、研削ユニット４２を研削送り機構３０によって下降させる（研削送り）。

研削ユニット４２が下降して研削砥石５８が被加工物１１に接触すると、被加工物１１の上面側が研削される。このとき、チャックテーブル６によって複数の被加工物１１が保持されている場合には、複数の被加工物１１が研削ユニット４２によって同時に研削される（図４参照）。

なお、研削ユニット４２の研削送りは、研削送り機構３０によって研削ユニット４２を上記の補正値分だけ下降させることによって行われる。これにより、被加工物１１の加工中に研削砥石５８が消耗しても、被加工物１１が所望の厚さとなるまで研削ユニット４２によって研削される。

上記の通り、本実施形態では、研削砥石５８の消耗率と被加工物１１の研削量とに基づいて、研削ユニット４２の移動量が補正される。これにより、研削砥石５８の消耗に起因する被加工物１１の研削量の不足が抑制され、被加工物１１を所望の厚さまで薄化することが可能となる。

また、本実施形態では、研削砥石５８の消耗率が、研削ユニット４２によって同時に研削される被加工物１１の枚数ごとに記憶される。そして、研削砥石５８の消耗量の算出と研削ユニット４２の移動量の補正とが、被加工物１１の枚数に応じて行われる。これにより、研削ユニット４２によって同時に研削される被加工物１１の枚数に起因する研削後の被加工物１１の厚さのばらつきが低減される。

なお、本実施形態で説明した被加工物１１の研削は、制御ユニット６０によって自動で実施される。具体的には、制御ユニット６０の記憶部６２には、研削砥石５８の消耗を考慮しつつ被加工物１１を研削するための一連の動作（図５のステップＳ１～Ｓ４参照）を記述するプログラムが記憶されている。そして、研削装置２によって被加工物１１が加工される際には、制御ユニット６０は記憶部６２から該プログラムを読み出して実行する。これにより、制御ユニット６０から研削装置２に含まれる各構成要素に制御信号が逐次入力され、研削装置２が上記の手順に従って被加工物１１に研削加工を施す。

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 被加工物
１３ フレーム
１３ａ 開口
１５ テープ
２ 研削装置
４ 基台
４ａ 開口
６ チャックテーブル
６ａ 保持面
８ 枠体（本体部）
８ａ 上面
１０ 凸部
１０ａ 上面
１２ 保持部材
１２ａ 上面
１４ チャックテーブル（保持テーブル）
１４ａ 保持面
１６ 枠体
１６ａ 上面
１６ｂ 凹部
１８ 保持部材
１８ａ 上面
２０ 移動機構（移動ユニット）
２２ ボールねじ
２４ パルスモータ
２６ 傾き調節機構
２６ａ 固定支持部材
２６ｂ 可動支持部材
２８ 支持構造（コラム）
３０ 研削送り機構（研削送りユニット）
３２ ガイドレール
３４ 移動プレート
３６ ナット部
３８ ボールねじ
４０ パルスモータ
４２ 研削ユニット
４４ 支持部材
４６ ハウジング
４８ 緩衝部材
５０ スピンドル
５２ マウント
５４ 研削ホイール
５６ 基台
５８ 研削砥石
６０ 制御ユニット（制御部、制御装置）
６２ 記憶部
６４ 消耗率記憶部
６６ 加工条件記憶部
６８ 算出部
７０ 補正部

Claims (2)

1. 被加工物を研削する研削装置であって、
   複数の該被加工物を保持面で保持可能なチャックテーブルと、
   該チャックテーブルによって保持された複数の該被加工物を研削砥石で研削する研削ユニットと、
   該チャックテーブルと該研削ユニットとを、該保持面と垂直な方向に沿って接近及び離隔させる研削送り機構と、
   制御ユニットと、を備え、
   該制御ユニットは、
   該被加工物を該研削ユニットで研削する際の該研削砥石の消耗率を、該研削ユニットによって同時に研削される該被加工物の枚数ごとに記憶する消耗率記憶部と、
   該被加工物の研削量を含む加工条件を記憶する加工条件記憶部と、
   該消耗率記憶部に記憶された該消耗率と、該加工条件記憶部に記憶された該加工条件に含まれる該研削量とに基づいて、該研削ユニットによって同時に研削される該被加工物の枚数に応じた該研削砥石の消耗量を算出する算出部と、
   該算出部によって算出された該消耗量に基づいて該研削ユニットの移動量を補正する補正部と、を備えることを特徴とする研削装置。
2. 被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、
   該被加工物を研削砥石で研削する研削ユニットで該被加工物を研削する際の該研削砥石の消耗率を、該研削ユニットによって同時に研削される該被加工物の枚数ごとに記憶する消耗率記憶ステップと、
   該被加工物の研削量を含む加工条件を記憶する加工条件記憶ステップと、
   該消耗率と、該加工条件に含まれる該研削量とに基づいて、該研削ユニットによって同時に研削される該被加工物の枚数に応じた該研削砥石の消耗量を算出する消耗量算出ステップと、
   該消耗量に基づいて該研削ユニットの移動量を補正する補正ステップと、を備えることを特徴とする被加工物の研削方法。

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