JP2022117656A - 研削ホイール、及びウェーハの研削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェーハを研削する場合に、研削ホイールの回転速度等の変化があったとしても適切に加工点に研削水を供給する。【解決手段】基台６１２に隙間の無い円環状の研削砥石６９を配置した研削ホイール６１であって、研削砥石６９は、主砥粒と主ボンド材とが混合され円環状に焼結され形成された主砥石６９０と、主砥石６９０の内側面、又は外側面の少なくともいずれか一方に沿って円環状に密着し表面が滑面である側面部６９２、側面部６９３と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、ウェーハを研削する研削ホイール、及びウェーハの研削方法に関する。

半導体ウェーハ等の被加工物を研削する研削装置は、下記の特許文献１や特許文献２に開示されているように、環状の研削砥石を下面側に配置した研削ホイールを回転させ、研削砥石に対して研削水を供給して研削砥石とウェーハとの接触部位（加工点）に研削水を到達させつつ、チャックテーブルに保持されたウェーハを研削している。上記研削加工中においては、研削砥石の表面（主に、内側面及び外側面）の凹凸によって回転する研削砥石の周囲のエアが研削砥石に連れ回り、研削砥石の回転方向と同方向の気流を有する連れ回りエア層が形成される。

特開２００８－１１９７８５号公報 特開２０１１－０２５３８０号公報

この研削砥石に連れ回るエアによって、研削砥石を冷却し加工点に発生する加工屑を洗浄する研削水の適切な着水点が動かされてしまう。つまり、研削ホイールの回転速度が変更されると、その連れ回りエア層によって研削水の着水点が変化する。この問題を解決するために、研削ホイールの回転速度が変化しても所定の適切な着水点に研削水を着水させて加工点に研削水を到達させることができるように、研削水量を余分に多くして連れ回りエア層の影響を受けないようにしているため不経済である。また、連れ回りエア層は、研削砥石に含まれる砥粒の砥粒径によってその流量が変化してしまう。

よって、底面に環状に研削砥石を配置した研削ホイールを用いてウェーハを研削する場合においては、研削ホイールの回転速度が変化したとしても加工点に研削水を継続的に適切に供給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、基台に隙間の無い円環状の研削砥石を配置した研削ホイールであって、該研削砥石は、主砥粒と主ボンド材とが混合され円環状に焼結され形成された主砥石と、該主砥石の内側面、又は外側面の少なくともいずれか一方に沿って円環状に密着し表面が滑面である側面部と、を備える研削ホイールである。

前記側面部は、側面ボンド材のみで形成されていると好ましい。

前記側面部は、前記主砥粒より粒径が小さい側面砥粒と側面ボンド材とが焼結され形成されていると好ましい。

前記側面部は、前記主砥粒と側面ボンド材とが焼結され形成され、該主砥粒の集中度が前記主砥石における集中度よりも低いと好ましい。

また上記課題を解決するための本発明は、前記研削ホイールを回転させ、前記研削砥石でチャックテーブルに保持されたウェーハを研削するウェーハの研削方法であって、ウェーハの上面に該研削砥石が接触する加工点に研削水を到達させるために、該研削砥石の内側面に向かって研削水を供給しウェーハを研削するウェーハの研削方法である。

また上記課題を解決するための本発明は、前記研削ホイールを回転させ、前記研削砥石でチャックテーブルに保持されたウェーハを研削するウェーハの研削方法であって、ウェーハの上面に該研削砥石が接触する加工点に研削水を到達させるために、該研削砥石の外側面に向かって研削水を供給しウェーハを研削するウェーハの研削方法である。

また上記課題を解決するための本発明は、前記研削ホイールを回転させ、前記研削砥石でチャックテーブルに保持されたウェーハを研削するウェーハの研削方法であって、ウェーハの上面に該研削砥石が接触する加工点に研削水を到達させるために、該研削砥石の内側面と外側面との両側面に向かって研削水を供給しウェーハを研削するウェーハの研削方法である。

本発明に係る研削ホイールは、基台に隙間の無い円環状の研削砥石を配置した研削ホイールであって、研削砥石は、主砥粒と主ボンド材とが混合され円環状に焼結され形成された主砥石と、主砥石の内側面、又は外側面の少なくともいずれか一方に沿って円環状に密着し表面が凹凸の少ない滑面である側面部と、を備えることで、研削砥石を回転させた際に、側面部の滑面である表面におけるエアの連れ回りを少なくすることが可能となる。そのため、研削砥石に含まれる主砥粒の粒径が変わったとしても、又は、研削中における研削ホイールの回転速度が変更されたとしても、研削水の着水点が変化してしまうといった事態が生じるのを防ぐことが可能となる。そのため、研削砥石がウェーハの上面に接触する加工点に研削水を適切に継続して供給することが可能になり、加工点における研削屑の排出ができるとともに、研削砥石の目詰まりを防止することができる。また、研削砥石を研削水で冷却することで、研削砥石の目潰れを防止することができる。

本発明に係る研削ホイールにおいて、側面部は、研削砥粒を含まない側面ボンド材のみで形成されていることで、研削砥石の側面部の表面を十分に滑らかにする（凹凸を少なくする）ことができるため、主砥石がウェーハを研削している最中における側面部のエアの連れ回りをより少なくすることが可能となる。

本発明に係る研削ホイールにおいて、側面部は、主砥粒より粒径が小さい側面砥粒と側面ボンド材とが焼結され形成されていることで、側面部の表面を十分に滑らかにする（より側面部の表面の凹凸を少なくする）ことができるため、主砥石と共に側面部がウェーハを研削している最中におけるエアの連れ回りをより少なくすることが可能となる。

本発明に係る研削ホイールにおいて、側面部は、主砥粒と側面ボンド材とが焼結され形成され、主砥粒の集中度が主砥石における集中度よりも低く設定されていることで、側面部の表面を十分に滑らかにする（より側面部の表面の凹凸を少なくする）ことができるため、主砥石と共に側面部がウェーハを研削している最中におけるエアの連れ回りをより少なくすることが可能となる。

研削ホイールを回転させ、チャックテーブルに保持されたウェーハを研削する本発明に係るウェーハの研削方法は、ウェーハの上面に前記側面部を備える前記研削砥石が接触する加工点に研削水を到達させるために、研削砥石の内側面に向かって研削水を供給しウェーハを研削することで、側面部の滑面である表面（内側面）におけるエアの連れ回りを少なくしつつ、研削砥石がウェーハに接触する加工点に研削水を適切に継続して供給することが可能となる。

研削ホイールを回転させ、チャックテーブルに保持されたウェーハを研削する本発明に係るウェーハの研削方法は、ウェーハの上面に前記側面部を備える前記研削砥石が接触する加工点に研削水を到達させるために、研削砥石の外側面に向かって研削水を供給しウェーハを研削することで、側面部の滑面である表面（外側面）におけるエアの連れ回りを少なくしつつ、研削砥石がウェーハに接触する加工点に研削水を適切に継続して供給することが可能となる。

研削ホイールを回転させ、チャックテーブルに保持されたウェーハを研削する本発明に係るウェーハの研削方法は、ウェーハの上面に前記研削砥石が接触する加工点に研削水を到達させるために、研削砥石の内側面と外側面との両側面に向かって研削水を供給しウェーハを研削することで、側面部の滑面である表面（内側面及び外側面）におけるエアの連れ回りを少なくしつつ、研削砥石がウェーハに接触する加工点に研削水を適切に継続して供給することが可能になる。

本発明に係る研削ホイールを備える研削装置の一例を示す斜視図である。 本発明に係る研削ホイールを備える研削装置の一例を示す断面図である。 主砥石の内側面及び外側面に沿って円環状に密着し側面ボンド材のみで形成され表面が滑面である側面部を備える研削砥石の一部を示す斜視図である。 研削ホイールの一例を示す斜視図である。 主砥石の内側面に沿って円環状に密着し主砥粒より粒径が小さい側面砥粒と側面ボンド材とが焼結され形成され表面が滑面である側面部を備える研削砥石の一部を示す斜視図である。 主砥石の内側面及び外側面に沿って円環状に密着し主砥粒と側面ボンド材とが焼結され形成され、主砥粒の集中度が主砥石における集中度よりも低く設定されており表面が滑面である側面部を備える研削砥石の一部を示す斜視図である。 チャックテーブルに吸引保持されたウェーハを、研削ホイールを回転させて研削水を加工点に供給しつつ研削している状態を示す斜視図である。

図１に示す研削装置１は、チャックテーブル３０上に保持されたウェーハ９０を研削ユニット５によって研削する装置である。研削装置１のベース１０上の前方（－Ｙ方向側）は、チャックテーブル３０に対してウェーハ９０の搬入出が行われる搬入出領域となっており、また、ベース１０上の後方（＋Ｙ方向側）は、研削ユニット５によってチャックテーブル３０上に保持されたウェーハ９０の研削加工が行われる研削加工領域となっている。
なお、研削装置１は、研削ユニットとして粗研削ユニットと仕上げ研削ユニットとの２軸備え、回転するターンテーブルによってウェーハ９０を保持したチャックテーブル３０を各研削ユニットの下方に位置付け可能となっていてもよい。

図１に示すウェーハ９０は、例えば、シリコン母材等からなる円形の半導体ウェーハであり、図１において下方を向いているウェーハ９０の表面９００は、複数のデバイスが形成されており、保護テープ９１が貼着されて保護されている。上側を向いているウェーハ９０の裏面９０３は、研削加工が施される被加工面となる。なお、ウェーハ９０はシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム、樹脂、セラミックス、又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよいし、パッケージ基板等であってもよい。

図１に示すベース１０上に配設された外形が平面視円形状のチャックテーブル３０は、例えば、ポーラス部材等からなりウェーハ９０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。チャックテーブル３０の吸着部３００は、エジェクターユニット又は真空発生装置等の吸引源３７（図２参照）に連通し、吸引源３７が吸引することで生み出された吸引力が、吸着部３００の露出面と枠体３０１の上面とで構成される保持面３０２に伝達されることで、チャックテーブル３０は保持面３０２上でウェーハ９０を吸引保持することができる。
なお、保持面３０２は、チャックテーブル３０の回転中心を頂点とし肉眼では目視できない程度の極めて緩やかな円錐斜面となっている。

図１に示すように、チャックテーブル３０は、カバー３９によって周囲を囲まれつつ、軸方向がＺ軸方向（鉛直方向）であり保持面３０２の中心を通る回転軸３５０（図２参照）を軸に回転可能であり、カバー３９及びカバー３９に連結されＹ軸方向に伸縮する蛇腹カバー３９０の下方に配設された水平移動ユニット１３によって、ベース１０上をＹ軸方向に往復移動可能である。

水平方向（Ｙ軸方向）にチャックテーブル３０を研削ユニット５に向かって移動させる水平移動ユニット１３は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ１３０と、ボールネジ１３０と平行に配設された一対のガイドレール１３１と、ボールネジ１３０の一端に連結しボールネジ１３０を回動させるモータ１３２と、内部のナットがボールネジ１３０に螺合し底部がガイドレール１３１に摺接する可動板１３３とを備えており、モータ１３２がボールネジ１３０を回動させると、これに伴い可動板１３３がガイドレール１３１にガイドされてＹ軸方向に直動し、可動板１３３上にテーブル回転機構３５を介して配設されたチャックテーブル３０をＹ軸方向に移動させることができる。
なお、水平移動ユニット１３は、ターンテーブルであってもよい。

チャックテーブル３０の下方には、チャックテーブル３０を回転させるテーブル回転機構３５が配設されている。
図２に詳しく示すように、テーブル回転機構３５は、例えばプーリ機構であって、軸方向がＺ軸方向である回転軸３５０を回転させる駆動源となるモータ３５１のシャフトには、主動プーリ３５２が取り付けられており、主動プーリ３５２には無端ベルト３５３が巻回されている。回転軸３５０には従動プーリ３５４が取り付けられており、無端ベルト３５３は、この従動プーリ３５４にも巻回されている。モータ３５１が主動プーリ３５２を回転駆動することで、主動プーリ３５２の回転に伴って無端ベルト３５３が回動し、無端ベルト３５３が回動することで従動プーリ３５４及び回転軸３５０が回転する。
チャックテーブル３０の下面に上端側が接続された回転軸３５０は、図２に示すテーブルベース３２の内側面に配設されたベアリング３２７によって回転可能に支持されている。なお、図２においては、カバー３９及び蛇腹カバー３９０は省略して示している。

図２に示すように、チャックテーブル３０の枠体３０１の吸着部３００が嵌め込まれる凹部の底面には、チャックテーブル３０の中心を中心として同心円状又は放射状に吸引溝３０３が形成されている。さらに、吸引溝３０３の底面から枠体３０１の下面、さらに該下面から回転軸３５０にかけては、吸引路３８を構成する内部吸引路３８０が形成されている。該内部吸引路３８０は、回転軸３５０の下部側に配設されたロータリージョイント３８３、及び吸引路３８を構成する外部の吸引配管３８６を介して吸引源３７に連通している。ロータリージョイント３８３は、吸引源３７が生み出す吸引力を遺漏無く回転軸３５０内部の内部吸引路３８０に伝達することが可能である。

例えば、吸引路３８を構成する該吸引配管３８６には、吸引配管３８６を開閉して吸引源３７と保持面３０２との連通／非連通を切り換えるソレノイドバルブ等の吸引弁３６が配設されている。

図２に示すように、保持面３０２と吸引弁３６との間の吸引路３８を構成する吸引配管３８６は、上流側が分岐してソレノイドバルブ等のエア供給弁３３を介してコンプレッサー等のエア供給源３３９につながっているとともに、さらに分岐してソレノイドバルブ等の水供給弁３４を介してポンプ等からなる水供給源３４９につながっている。
例えば、チャックテーブル３０が吸引保持していたウェーハ９０を保持面３０２から離脱させる場合には、水供給源３４９が保持面３０２に向かって供給した水とエア供給源３３９が保持面３０２に対して供給したエアとの混合流体を保持面３０２から噴出させることで、ウェーハ９０の被保持面である表面９００側の保護テープ９１と保持面３０２との間に残存する真空吸着力を排除して、保持面３０２からウェーハ９０を破損することなく搬出することが可能となる。

例えば、研削装置１は、図２に示すように、保持面３０２を研削砥石６９の下面に平行になるように傾きを調整する傾き調整機構３２８を備えていてもよい。例えば図２に示すテーブルベース３２に配設された該傾き調整機構３２８は、チャックテーブル３０の底面の外周側の領域に周方向に均等間隔を空けて２つ以上設けられている。即ち、例えば該周方向に１２０度間隔で、２つの傾き調整機構３２８と、テーブルベース３２を上下動しない固定支持柱とが配設されている。２つの傾き調整機構３２８は、例えば、Ｚ軸方向にロッドを上下動可能な電動シリンダやエアシリンダ等である。２つの傾き調整機構３２８によってテーブルベース３２が上下動することで、テーブルベース３２を介して回転軸３５０によって支持されているチャックテーブル３０の保持面３０２の研削ユニット５の研削砥石６９の研削面（下面）に対する傾きを調整することができる。

例えば、図２に示すように、テーブルベース３２上のチャックテーブル３０の近傍となる位置には、図示しない研削水供給源に連通する内ノズル４０が配設されていてもよい。ウェーハ９０の研削加工時においては、ウェーハ９０を保持したチャックテーブル３０が研削ユニット５の下の加工位置まで移動して、研削ホイール６１の回転中心がウェーハ９０の回転中心に対して所定の距離だけ水平方向にずれ、研削砥石６９の回転軌跡がウェーハ９０の回転中心を通るように位置合わせされる。この際に、側面視略Ｌ字状の内ノズル４０は、研削ホイール６１の内側の空間内に位置付けされ、研削ホイール６１とウェーハ９０との接触部位である加工点に研削水を到達させるために、研削ホイール６１の内側から研削砥石６９の内側面に向かって研削水を噴射して供給する。

例えば、研削装置１は、図２に示すように、ウェーハ９０の上面となる裏面９０３に研削砥石６９が接触する加工点に研削水を到達させるために、研削砥石６９の外側面に向かって研削水を噴射して供給するための外ノズル４５を備えていてもよい。
外ノズル４５は、研削ホイール６１の回転中心がウェーハ９０の回転中心に対して所定の距離だけ水平方向にずれ、研削砥石６９の回転軌跡がウェーハ９０の回転中心を通るように位置合わせされた際に、研削砥石６９の外側近傍に位置し、研削水を研削砥石６９の外側面に向かって噴射可能となっている。

例えば、研削装置１は、ウェーハ９０の上面となる裏面９０３に研削砥石６９が接触する加工点に研削水を到達させるために、図１に示す研削砥石６９の内側面に向かって研削水を供給するための研削ユニット内部供給路５６を備えていてもよい。
研削ユニット内部供給路５６は、回転軸５０を軸方向（Ｚ軸方向）に貫通して形成されており、さらにマウント５３を通り、ホイール基台６１２（図４参照）に形成された基台内流路６１３に連通している。基台内流路６１３は、ホイール基台６１２の内部において回転軸５０の軸方向と直交する方向（水平方向）に、ホイール基台６１２の周方向に一定の間隔をおいて配設されており、ホイール基台６１２の底面側において研削砥石６９に向かって研削水を噴出できるように開口している。

図１に示すベース１０上の後方側には、コラム１１が立設されており、コラム１１の－Ｙ方向側の前面には、研削ユニット５をチャックテーブル３０の保持面３０２に垂直な上下方向（Ｚ軸方向）に移動させる上下動ユニット１７が配設されている。
上下動ユニット１７は、軸方向がＺ軸方向であるボールネジ１７０と、ボールネジ１７０と平行に延在する一対のガイドレール１７１と、ボールネジ１７０に連結しボールネジ１７０を回動させるモータ１７２と、内部のナットがボールネジ１７０に螺合し側部が一対のガイドレール１７１に摺接する昇降板１７３とから構成され、モータ１７２がボールネジ１７０を回動させると、これに伴い昇降板１７３がガイドレール１７１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、昇降板１７３に取り付けられた研削ユニット５もＺ軸方向に往復移動する。

図１、図２に示すチャックテーブル３０に保持されたウェーハ９０を研削加工する研削ユニット５は、軸方向がＺ軸方向である回転軸５０と、内部に形成したエアベアリング等によって回転軸５０を回転可能に支持するハウジング５１と、回転軸５０を回転駆動するモータ５２と、回転軸５０の下端に接続された円板状のマウント５３と、マウント５３の下面に着脱可能に装着された本発明に係る研削ホイール６１と、ハウジング５１を支持し昇降板１７３に接続されたホルダ５５とを備える。

本発明に係る研削ホイール６１は、ホイール基台６１２の下面に隙間の無い円環状の研削砥石６９、即ち、いわゆるコンティニュアス配列の研削砥石６９を配置した研削ホイール６１であって、研削砥石６９は、主砥粒と主ボンド材とが混合され円環状に焼結され形成された主砥石と、主砥石の内側面、又は外側面の少なくともいずれか一方に沿って円環状に密着し表面が滑面である側面部と、を備えている。

（実施形態１の研削砥石）
研削ホイール６１は、例えば、図３、図４に示す実施形態１の研削砥石６９を備えている。実施形態１の研削砥石６９は、主砥石６９０の内側面、及び外側面の両側面それぞれに沿って平面視円環状の側面部６９２、側面部６９３が密着している。
研削砥石６９の製造方法は、例えば以下のとおりである。まず、図３に示す主ボンド材６１５である例えばビトリファイドボンド、メタルボンド、又はレジンボンドに対して、砥粒径が例えば粒度表示（メッシュ値表示）で♯２０００の主砥粒６９１であるダイヤモンド砥粒を用いる。ビトリファイドボンドの一例としては、例えば、二酸化珪素（ＳｉＯ２）を主成分とし、長石等を微量混入したものを用いてもよい。次いで、この混合物を金型に入れて所定の温度で加熱し、さらにプレスして円環状に成型する。その後、更に高温で数時間焼結させることで、主砥石６９０を製造する。主砥石６９０を金型から抜き、別の金型に入れて、さらに、該金型内において主砥石６９０の内側面及び外側面に側面部６９２及び側面部６９２が例えば焼結されつつ密着する。
なお、上記粒度表示である♯（メッシュ）～の値が大きいほど、砥粒径＝砥粒の大きさは小さくなる。

側面部６９２及び側面部６９３は、例えば、側面ボンド材６９９のみで形成されている、即ち、凹凸を生み出す要因となる砥粒が含まれておらずその表面が滑面となる。側面ボンド材６９９は、例えば、主ボンド材６１５であるビトリファイドボンド、メタルボンド、又はレジンボンドと同様に、ビトリファイドボンド、メタルボンド、又はレジンボンドを同種で用いると好ましいが、別の種類のボンド材を用いてもよい。
なお、別の種類のボンド材で構成する場合には、側面部６９３を製作後、側面部６９３を焼結する温度以下で主砥石６９０を側面部６９３とともに焼結して一体化させてもよい。または、主砥石６９０と側面部６９３とを別々に焼結して別々に形成したのち、ガラスなどの接着剤で接着して一体化させてもよい。
側面部６９２及び側面部６９３の下面や上面は主砥石６９０の下面や上面と略面一に設定されている。

上記のように形成された実施形態１の研削砥石６９が、ＳＵＳ等が平面視円環状に形成された図４に示す基台６１２（以下、ホイール基台６１２とする）の下面にホイール基台６１２の中心と円環状の研削砥石６９の中心とが略合致するように接着剤等によって接着される。
なお、上記研削ホイール６１の製造において、１つつながりの円環状ではなく略直方体状に形成した研削砥石６９を、ホイール基台６１２の下面に円環状に複数隣り合う各研削砥石６９間に隙間を作らないように接着してもよい。

図１に示すマウント５３に形成された図示しない複数のボルト挿通穴と図４に示す研削ホイール６１のホイール基台６１２に設けられた複数の螺合穴６１２３とを重なるように位置合わせする。そして、マウント５３に形成された複数のボルト挿通穴から図１に示す締結ボルト５３５を挿入しホイール基台６１２の複数の螺合穴６１２３に螺合することにより、マウント５３の下面に研削ホイール６１を取り付けることができる。また、図１に示す研削ユニット内部供給路５６と複数の図４に示す基台内流路６１３とが連通した状態になる。
このように、研削ホイール６１を回転軸５０に取り付けられたマウント５３に装着することで、研削ユニット５がウェーハ９０を研削可能な状態になる。

（実施形態２の研削砥石）
研削ホイール６１は、図３、図４に示す実施形態１の研削砥石６９に代えて、ホイール基台６１２の下面に図５に示す実施形態２の研削砥石６２が接着されていてもよい。実施形態２の研削砥石６２は、実施形態１の研削砥石６９と同様に主砥石６９０を備え、さらに、主砥石６９０の内側面のみに沿って円環状に密着し表面が滑面である側面部６２６を備える。なお、実施形態１の研削砥石６９と同様に、研削砥石６２は主砥石６９０の内側面に加えて外側面にも側面部６２６を備えていてもよいし、又は外側面のみに側面部６２６を備えてもよい。

図５に示す側面部６２６は、例えば、主砥石６９０に含まれている主砥粒６９１（図３参照）より粒径が小さい側面砥粒６２７と側面ボンド材６９９とが焼結され形成されている。例えば、図５に示す主砥粒６９１の粒径が粒度表示で♯２０００であるのに対して、図５に示す側面砥粒６２７の粒径は粒度表示で♯８０００に設定されている。したがって、側面部６２６は、凹凸を生み出す要因となる粒径の大きな砥粒が含まれていないことによって、その表面が滑面となる。
なお、側面部６２６は、実施形態１の研削砥石６９と同様に砥粒を含まない側面ボンド材６９９のみで形成されていてもよい。

（実施形態３の研削砥石）
研削ホイール６１は、図３に示す実施形態１の研削砥石６９に代えて、ホイール基台６１２の下面に図６に示す実施形態３の研削砥石６３が接着されていてもよい。図６に示す実施形態３の研削砥石６３は、実施形態１の研削砥石６９と同様に主砥石６９０を備え、さらに、主砥石６９０の内側面及び外側面に沿って円環状に密着し表面が滑面である側面部６３７、側面部６３８と、を備える。側面部６３７及び側面部６３８は、主砥石６９０に含まれている主砥粒６９１と同様の主砥粒６９１と側面ボンド材６９９とが焼結され形成され、主砥粒６９１の集中度が主砥石６９０における集中度よりも低く設定されている。なお、集中度とは、砥粒層部の体積１ｃｍ^３あたりに占める砥粒の含有量を指し、数値が大きいほど砥粒層部に砥粒が多く含まれていることを示す。例えば、砥粒の集中度が１００である場合には、砥粒層部に占める砥粒の体積比率が２５％であり、砥粒の集中度が５０である場合には、砥粒層部に占める砥粒の体積比率が１２．５％である。そして、実施形態３の研削砥石６３の主砥石６９０における集中度は、例えば主砥石６９０の主砥粒６９１が＃２０００の場合なら１００であり、これに対して、側面部６３７や側面部６３８における集中度は、例えば３０に設定されている。したがって、側面部６３７や側面部６３８は表面が滑面となる。

以下に、図１に示す研削装置１を用いて本発明に係るウェーハの研削方法を実施して、ウェーハ９０を薄化する場合について説明する。
まず、チャックテーブル３０が搬入出領域に位置付けされ、ウェーハ９０がチャックテーブル３０の保持面３０２に互いの中心を略合致させた状態で載置され吸引保持される。次いで、水平移動ユニット１３が、ウェーハ９０を保持したチャックテーブル３０を研削ユニット５の下方の加工位置に向かって＋Ｙ方向へ移動させる。
また、保持面３０２が研削ユニット５の例えば実施形態１の研削砥石６９の研削面（下面）に対して平行になるように、図２に示す傾き調整機構３２８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、保持面３０２にならって吸引保持されているウェーハ９０の裏面９０３が、研削ホイール６１の研削砥石６９の下面に対して略平行になる。

ウェーハ９０を保持したチャックテーブル３０が研削ユニット５の下の加工位置まで移動して、研削ホイール６１の回転中心がウェーハ９０の回転中心に対して所定の距離だけ水平方向にずれ、研削砥石６９の主砥石６９０（図３参照）の回転軌跡がウェーハ９０の回転中心を通るように位置合わせされる。

また、モータ５２が回転軸５０を例えば＋Ｚ方向側から見て反時計回り方向に所定の回転速度で回転駆動し、これに伴って図２、図７に示すように研削ホイール６１も回転する。そして、研削ユニット５が上下動ユニット１７により下降して、回転する研削砥石６９がウェーハ９０の裏面９０３に当接することで研削が行われる。研削中は、図７に示すように、チャックテーブル３０が所定の回転速度で例えば＋Ｚ方向側から見て反時計回り方向に回転されるのに伴って、保持面３０２上に保持されたウェーハ９０も回転するので、研削砥石６９がウェーハ９０の裏面９０３の全面の研削加工を行う。なお、ウェーハ９０はチャックテーブル３０の保持面３０２にならって吸引保持されているため、図７に示すように、研削砥石６９の回転軌跡中の矢印６９６で示す範囲内、即ち、ウェーハ９０の中心から外周縁までの平面視弧状の範囲内において、研削砥石６９はウェーハ９０に当接し研削を行う。矢印６９６で示す範囲内は、即ち、チャックテーブル３０に保持されたウェーハ９０の上面である裏面９０３に研削砥石６９の下面を接触させた加工点６９６となる。

研削加工中は、ウェーハ９０の裏面９０３に研削砥石６９が接触する加工点６９６に研削水を到達させるために、例えば、研削砥石６９の内側面と外側面との両側面に向かって研削水を供給しウェーハ９０を研削する。
なお、例えば、研削ホイール６１が、主砥石６９０の内側面のみに沿って円環状に密着し表面が滑面である側面部６２６を有する図２に示す実施形態２の研削砥石６２を備えている場合には、例えば、ウェーハ９０の裏面９０３に研削砥石６２が接触する加工点６９６に研削水を到達させるために、研削砥石６２の内側面に向かって内ノズル４０から研削水を噴射して供給しウェーハ９０を研削してもよい。または、研削ホイール６１が、例えば主砥石６９０の外側面のみに沿って円環状に密着し表面が滑面である側面部を有する研削砥石を備えている場合には、例えば、ウェーハ９０の裏面９０３に研削砥石が接触する加工点６９６に研削水を到達させるために、研削砥石の外側面に向かって外ノズル４５から研削水を噴射して供給しウェーハ９０を研削してもよい。

図２、図７に示す研削砥石６９の内側面である側面部６９２に対する研削水の供給方法の一例は、図２に示す内ノズル４０からの研削水を研削砥石６９の内側面に向かって噴射する。回転する研削砥石６９の側面部６９２の表面（内側面）は滑面であるため、エアの連れ回りが少ない。そのため、内ノズル４０から噴射させる研削水が連れ回りエアによる影響を受けにくく、研削水の水量を必要な量以上に多くする必要が無く、予め設定した適切な量の研削水を継続的に研削砥石６９の側面部６９２から図７に示す加工点６９６に到達させることができる。また、研削加工中に研削砥石６９の回転速度が変化しても、内ノズル４０から噴射したエアが連れ回りエアによる影響を受けにくいため、継続的に研削砥石６９の側面部６９２から加工点６９６に研削水を到達させることができる。そして、加工点６９６に発生する研削屑の洗浄除去を継続的に行えるとともに、研削砥石６９の冷却を継続的に行うことができる。

研削砥石６９の内側面である側面部６９２に対する研削水の供給方法の一例は、図１に示す研削ユニット５内部の研削ユニット内部供給路５６に研削水を供給して、研削ホイール６１のホイール基台６１２の図４に示す基台内流路６１３から回転する研削砥石６９の内側面に向かって研削水を供給する。回転する研削砥石６９の側面部６９２の表面（内側面）は滑面であるため、エアの連れ回りが少ない。そのため、研削ユニット５の内部から側面部６９２に向かって供給された研削水が連れ回りエアによる影響を受けにくいため、研削水の水量を必要な量以上に多くして加工点６９６に研削水が到達させる必要が無く、予め設定した適切な量の研削水を継続的に研削砥石６９の側面部６９２から加工点６９６に到達させることができる。また、研削加工中に研削砥石６９の回転速度が変化しても、該研削水が連れ回りエアによる影響を受けにくいため、継続的に研削砥石６９の側面部６９２から加工点６９６に研削水を到達させることができる。そして、加工点６９６に発生する研削屑の洗浄除去、及び研削砥石６９の冷却を継続的に行うことができる。

研削砥石６９の外側面である側面部６９３に対する研削水の供給方法の一例は、例えば、図２、図７に示す外ノズル４５から研削水を研削砥石６９の外側面に向かって噴射する。回転する研削砥石６９の側面部６９３の表面（外側面）は滑面であるため、エアの連れ回りが少ない。そのため、外ノズル４５から噴射させる研削水が連れ回りエアによる影響を受けにくいため、研削水の水量を必要な量以上に多くする必要が無く、予め設定した適切な量の研削水を継続的に研削砥石６９の側面部６９３から加工点６９６に到達させることができる。また、研削加工中に研削砥石６９の回転速度が変化しても、外ノズル４５から噴射したエアが連れ回りエアによる影響を受けにくいため、継続的に研削砥石６９の側面部６９３から加工点６９６に研削水を到達させることができる。そして、加工点６９６に発生する研削屑の洗浄除去、及び研削砥石６９の冷却を継続的に行うことができる。

例えば、図２、図７に示す研削ホイール６１に配設された研削砥石が、実施形態１の研削砥石６９の代わりに図５に示す実施形態２の研削砥石６２であっても、上記のような内ノズル４０からの研削水の供給、又は／及び研削ユニット５の内部を介した研削水の供給によって、継続的に研削砥石６２の側面部６２６から加工点６９６に研削水を適切に到達させることができる。なぜならば、実施形態２の研削砥石６２の側面部６２６は、主砥石６９０の主砥粒６９１より粒径が小さい側面砥粒６２７と側面ボンド材６９９とが焼結され形成されていることで、その内側面（表面）が凹凸の少ない滑面となっているため、エアの連れ回りが少なく、側面部６２６に供給された研削水が連れ回りエアによる影響を受けにくいためである。

例えば、図２、図７に示す研削ホイール６１に配設された研削砥石が、実施形態１の研削砥石６９の代わりに図６に示す実施形態３の研削砥石６３であっても、上記のような内ノズル４０からの研削水の供給、外ノズル４５からの研削水の供給、又は／及び研削ユニット５の内部を介した研削水の供給によって、継続的に研削砥石６３の側面部６３７から加工点６９６に研削水を適切に到達させることができる。なぜならば、実施形態３の研削砥石６３の側面部６３７は、主砥石６９０に含まれている主砥粒６９１と同様の主砥粒６９１と側面ボンド材６９９とが焼結され形成され、主砥粒６９１の集中度が主砥石６９０における集中度よりも低く設定されていることで、その内側面（表面）が凹凸の少ない滑面となっているため、エアの連れ回りが少なく、側面部６３７に供給された研削水が連れ回りエアによる影響を受けにくいためである。

上記のように研削ホイール６１を回転させ、チャックテーブル３０に保持されたウェーハ９０を研削する本発明に係るウェーハの研削方法は、ウェーハ９０の上面である裏面９０３に側面部６９２、側面部６９３を備える例えば実施形態１の研削砥石６９が接触する加工点６９６に研削水を到達させるために、研削砥石６９の内側面（側面部６９２の内側面）に向かって研削水を供給しウェーハ９０を研削することで、側面部６９２の滑面である表面におけるエアの連れ回りを少なくしつつ、研削砥石６９がウェーハ９０の裏面９０３に接触する加工点６９６に研削水を適切に継続して供給可能となる。

研削ホイール６１を回転させ、チャックテーブル３０に保持されたウェーハ９０を研削する本発明に係るウェーハの研削方法は、ウェーハ９０の裏面９０３に例えば側面部６９３を備える実施形態１の研削砥石６９が接触する加工点６９６に研削水を到達させるために、研削砥石６９の外側面（側面部６９３の外側面）に向かって研削水を供給しウェーハ９０を研削することで、側面部６９３の滑面である表面におけるエアの連れ回りを少なくしつつ、研削砥石６９がウェーハ９０に接触する加工点６９６に研削水を適切に継続して供給可能となる。

研削ホイール６１を回転させ、チャックテーブル３０に保持されたウェーハ９０を研削する本発明に係るウェーハの研削方法は、ウェーハ９０の裏面９０３に例えば実施形態１の研削砥石６９が接触する加工点６９６に研削水を到達させるために、研削砥石６９の内側面（側面部６９２の内側面）と外側面（側面部６９３の外側面）との両側面に向かって研削水を供給しウェーハ９０を研削することで、側面部６９２、側面部６９３の滑面である表面におけるエアの連れ回りを少なくしつつ、研削砥石６９がウェーハ９０の裏面９０３に接触する加工点６９６に研削水を適切に継続して供給可能となる。

本発明に係る研削ホイール及び研削方法は上記実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されている研削装置１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。

９０：ウェーハ ９００：ウェーハの表面 ９０３：ウェーハの裏面 ９１：保護テープ
１：研削装置 １０：ベース １１：コラム １７：上下動ユニット １７０：ボールネジ １７１：一対のガイドレール １７２：モータ １７３：昇降板
１３：水平移動ユニット １３０：ボールネジ １３２：モータ １３３：可動板
３０：チャックテーブル ３００：吸着部 ３０１：枠体 ３０２：保持面 ３０３：吸引溝 ３９：カバー ３９０：蛇腹カバー
３５：テーブル回転機構 ３５０：回転軸 ３５１：モータ ３５３：無端ベルト
３８：吸引路 ３８０：内部吸引路 ３８３：ロータリージョイント ３８６：吸引配管
３７：吸引源 ３６：吸引弁 ３３：エア供給弁 ３３９：エア供給源
３４：水供給弁 ３４９：水供給源
３２：テーブルベース ３２７：ベアリング ３２８：傾き調整機構
４０：内ノズル
５：研削ユニット ５０：回転軸 ５１：ハウジング ５２：モータ ５３：マウント
６１：研削ホイール ６９：実施形態１の研削砥石 ６９０：主砥石 ６９１：主砥粒
６９２、６９３：側面部 ６９９：側面ボンド材
６２：実施形態２の研削砥石 ６９０：主砥石 ６９１：主砥粒 ６２６：側面部 ６２７：側面砥粒 ６９９：側面ボンド材
６３：実施形態３の研削砥石 ６３７、６３８：側面部 ６９９：側面ボンド材 ６９０：主砥石

Claims (7)

1. 基台に隙間の無い円環状の研削砥石を配置した研削ホイールであって、
   該研削砥石は、主砥粒と主ボンド材とが混合され円環状に焼結され形成された主砥石と、
   該主砥石の内側面、又は外側面の少なくともいずれか一方に沿って円環状に密着し表面が滑面である側面部と、を備える研削ホイール。
2. 前記側面部は、側面ボンド材のみで形成された請求項１記載の研削ホイール。
3. 前記側面部は、前記主砥粒より粒径が小さい側面砥粒と側面ボンド材とが焼結され形成された請求項１記載の研削ホイール。
4. 前記側面部は、前記主砥粒と側面ボンド材とが焼結され形成され、該主砥粒の集中度が前記主砥石における集中度よりも低い請求項１記載の研削ホイール。
5. 請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載の研削ホイールを回転させ、前記研削砥石でチャックテーブルに保持されたウェーハを研削するウェーハの研削方法であって、
   ウェーハの上面に該研削砥石が接触する加工点に研削水を到達させるために、該研削砥石の内側面に向かって研削水を供給しウェーハを研削するウェーハの研削方法。
6. 請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載の研削ホイールを回転させ、前記研削砥石でチャックテーブルに保持されたウェーハを研削するウェーハの研削方法であって、
   ウェーハの上面に該研削砥石が接触する加工点に研削水を到達させるために、該研削砥石の外側面に向かって研削水を供給しウェーハを研削するウェーハの研削方法。
7. 請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載の研削ホイールを回転させ、前記研削砥石でチャックテーブルに保持されたウェーハを研削するウェーハの研削方法であって、
   ウェーハの上面に該研削砥石が接触する加工点に研削水を到達させるために、該研削砥石の内側面と外側面との両側面に向かって研削水を供給しウェーハを研削するウェーハの研削方法。

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