JP2023036121A - Grinding method for workpiece - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、改質層が表面に露出している板状の被加工物を研削する際に用いられる被加工物の研削方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of grinding a plate-shaped workpiece having a modified layer exposed on the surface thereof.
各種の電子機器に組み込まれるデバイスチップの生産には、例えば、単結晶炭化珪素(SiC)等の半導体材料でなる円盤状の半導体ウェーハが使用される。この半導体ウェーハは、例えば、円柱状の半導体インゴットをワイヤーソーで切断して円盤状のアズスライスウェーハを形成し、その表裏面の平坦度をラッピング処理等によって高めることで得られる。 A disk-shaped semiconductor wafer made of a semiconductor material such as single-crystal silicon carbide (SiC), for example, is used to produce device chips to be incorporated in various electronic devices. This semiconductor wafer is obtained, for example, by slicing a cylindrical semiconductor ingot with a wire saw to form a disk-shaped as-sliced wafer, and improving the flatness of the front and back surfaces by lapping or the like.
一方で、炭化珪素は非常に硬く、上述のようなワイヤーソーを用いる方法で必ずしも容易に切断できるとは言えない。そのため、炭化珪素でなる半導体ウェーハの製造には、多大なコストを要していた。この問題に対して、近年では、半導体インゴットの表面から所定の深さの領域をレーザービームにより改質し、この改質された領域(以下、改質層)を境に、半導体インゴットから半導体ウェーハを分離する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, silicon carbide is very hard and cannot necessarily be easily cut by the method using a wire saw as described above. Therefore, manufacturing a semiconductor wafer made of silicon carbide requires a great deal of cost. To solve this problem, in recent years, a region of a predetermined depth from the surface of a semiconductor ingot is modified with a laser beam, and this modified region (hereinafter referred to as a modified layer) is used as a boundary to separate the semiconductor ingot from the semiconductor wafer. has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
レーザービームの照射によって形成される改質層は、他の領域に比べて脆く、また、改質層の形成に伴い、その近傍には、クラックが発生する。よって、この技術を用いることで、半導体インゴットから半導体ウェーハを簡単に分離できる。得られた半導体ウェーハの表面に残留する改質層は、砥粒が分散された研削砥石を用いる研削等の方法で後に除去される。 The modified layer formed by laser beam irradiation is more fragile than other regions, and cracks occur in the vicinity of the modified layer along with the formation of the modified layer. Therefore, by using this technique, the semiconductor wafer can be easily separated from the semiconductor ingot. The modified layer remaining on the surface of the obtained semiconductor wafer is removed later by a method such as grinding using a grinding wheel in which abrasive grains are dispersed.
しかしながら、上述のように、炭化珪素は非常に硬いので、粒径の小さい砥粒が分散された研削砥石が研削に使用される場合には、この砥粒が摩耗する目潰れ等によって、研削砥石の性能が低下し易い。研削砥石の性能が低下した場合には、専用のドレッシングボードを使用して研削砥石の状態を整える目立てを行うことになるが、その際には、ドレッシングボードを設置するために研削装置を停止させることになる。そのため、目立ての頻度が高くなると、生産性が低下してしまうという問題があった。 However, as described above, since silicon carbide is very hard, when a grinding wheel in which abrasive grains having a small grain size are dispersed is used for grinding, the grinding wheel may be damaged by the wear of the abrasive grains. performance tends to deteriorate. When the performance of the grinding wheel deteriorates, a dedicated dressing board is used to adjust the condition of the grinding wheel. At that time, the grinding machine is stopped to install the dressing board. It will be. Therefore, when the frequency of sharpening becomes high, there is a problem that the productivity is lowered.
よって、本発明の目的は、研削砥石の目立てに伴う生産性の低下を最小限に留めることができる被加工物の研削方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of grinding a workpiece that can minimize a decrease in productivity associated with dressing of a grinding wheel.
本発明の一側面によれば、レーザービームにより改質されてなる改質層が表面に露出している板状の被加工物を研削する際に用いられる被加工物の研削方法であって、砥粒が分散された第1研削砥石を有する環状の第1研削ホイールと、該第1研削砥石の砥粒よりも平均粒径が小さい砥粒が分散された第2研削砥石を有する環状の第2研削ホイールと、を選択的に使用して該被加工物の該表面側を研削する研削ステップと、該研削ステップの前に、該第2研削砥石を研削に適した状態に整える目立てが必要か否かを判定する判定ステップと、を含み、該研削ステップでは、該判定ステップにおいて該第2研削砥石の該目立てが不要と判定された場合に、該第1研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削してから、該第2研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削し、該判定ステップにおいて該目立てが必要と判定された場合に、該第1研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削することなく、該第2研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削することで、該改質層に起因する該表面の凹凸により該第2研削砥石の該目立てを行いながら該被加工物の該表面側を研削する被加工物の研削方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a method for grinding a plate-shaped workpiece having a modified layer modified by a laser beam exposed on the surface thereof, comprising: An annular first grinding wheel having a first grinding wheel with dispersed abrasive grains, and an annular second grinding wheel having a second grinding wheel with dispersed abrasive grains having an average grain size smaller than that of the abrasive grains of the first grinding wheel. A grinding step of selectively grinding the surface side of the workpiece using 2 grinding wheels, and prior to the grinding step, a dressing is required to prepare the second grinding wheel to a state suitable for grinding. and, in the grinding step, if it is determined in the determination step that the dressing of the second grinding wheel is unnecessary, the first grinding wheel is used to grind the workpiece. After grinding the surface side of the workpiece, grinding the surface side of the workpiece using the second grinding wheel, and if it is determined in the determining step that the dressing is required, the first grinding wheel is ground. By grinding the surface side of the workpiece using the second grinding wheel without grinding the surface side of the workpiece using the first grinding wheel, the modified layer causes There is provided a method of grinding a workpiece for grinding the surface side of the workpiece while performing the dressing of the second grinding wheel using the unevenness of the surface.
好ましくは、該研削ステップでは、該判定ステップにおいて該目立てが必要と判定された場合に、該改質層に起因する該表面の凹凸により該第2研削砥石の該目立てを行いながら該被加工物の該表面側を研削し、その後、該第1研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削してから、該第2研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削する。また、好ましくは、該被加工物は、該改質層を分離の起点として半導体インゴットから分離された半導体ウェーハである。 Preferably, in the grinding step, when it is determined in the determination step that the dressing is necessary, the workpiece is ground while the second grinding wheel is dressed by unevenness of the surface caused by the modified layer. and then using the first grinding wheel to grind the surface side of the workpiece and then using the second grinding wheel to grind the surface side of the workpiece. to grind. Moreover, preferably, the workpiece is a semiconductor wafer separated from a semiconductor ingot using the modified layer as a separation starting point.
本発明の一側面にかかる被加工物の研削方法では、第1研削砥石の砥粒よりも平均粒径が小さい砥粒が分散された第2研削砥石の目立てが必要と判定された場合に、第2研削ホイールを使用して改質層が残留する被加工物の表面側を研削することで、改質層に起因する表面の凹凸により第2研削砥石の目立てを行いながら被加工物の表面側を研削するので、第2研削砥石の目立てを行うために専用のドレッシングボードを使用する必要がない。 In the method for grinding a workpiece according to one aspect of the present invention, when it is determined that dressing of the second grinding wheel in which abrasive grains having an average particle diameter smaller than that of the first grinding wheel are dispersed is necessary, By grinding the surface side of the workpiece on which the modified layer remains using the second grinding wheel, the surface of the workpiece is ground while the second grinding wheel is dressed by the unevenness of the surface caused by the modified layer. Since the side is ground, there is no need to use a dedicated dressing board for dressing the second grinding wheel.
つまり、ドレッシングボードを設置するために研削装置を停止させる必要がないので、目立ての頻度が高くなっても、生産性が低下し難い。このように、本発明の一側面にかかる被加工物の研削方法によれば、研削砥石の目立てに伴う生産性の低下を最小限に留めることができる。 In other words, since it is not necessary to stop the grinding device to install the dressing board, productivity is less likely to decrease even if the frequency of dressing increases. As described above, according to the method for grinding a workpiece according to one aspect of the present invention, it is possible to minimize a decrease in productivity due to dressing of the grinding wheel.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。まず、本実施形態にかかる被加工物の研削方法で使用される研削装置の例を説明する。図1は、研削装置2を模式的に示す斜視図であり、図2及び図3は、被加工物11が研削される様子を模式的に示す断面図である。なお、図1では、研削装置2を構成する一部の要素が機能ブロックで表現されている。また、以下の説明において使用されるX軸方向(前後方向)、Y軸方向(左右方向)、及びZ軸方向(鉛直方向)は、互いに垂直である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, an example of a grinding apparatus used in the method for grinding a workpiece according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a
図1に示されるように、研削装置2は、この研削装置2を構成する各種の要素を支持する基台4を備えている。基台4の上面前端側には、上端が開口した凹状の収容部4aが設けられており、この収容部4a内には、板状の被加工物11の搬送に使用される第1搬送機構6が収容されている。第1搬送機構6は、代表的には、複数の関節を持つロボットアームであり、被加工物11を搬送できるだけでなく、被加工物11の上下を反転させることもできる。
As shown in FIG. 1 , the
被加工物11は、例えば、単結晶炭化珪素(SiC)等の半導体材料で構成される円柱状の半導体インゴットから分離されてなる円盤状の半導体ウェーハである。つまり、この被加工物11は、円形の表面11aと、表面11aとは反対側の円形の裏面11bと、を有している。図2に示されるように、被加工物11の表面11a側には、半導体インゴットから被加工物11を分離する際に分離の起点となった改質層11cが残留している。
The
改質層11cは、例えば、半導体インゴットに吸収され難い波長(透過し易い波長)のレーザービームを、半導体インゴットの表面から所定の深さの領域に集光して多光子吸収を生じさせることで形成される。改質層11cは、半導体インゴットの他の領域に比べて脆く、また、改質層11cの形成に伴い、その近傍にクラックが発生する。よって、改質層11cを分離の起点として、半導体インゴットから半導体ウェーハを小さな力で簡単に分離できる。
The modified
このようにして得られた被加工物11の表面11a側には、上述のように、改質層11cが残留しており、その表面11aには、半導体インゴットからの分離に起因する凹凸が生じている。言い換えれば、被加工物11の表面11aには、改質層11cに起因する凹凸が存在している。本実施形態にかかる被加工物の研削方法では、この被加工物11の表面11a側を研削装置2で研削することにより、凹凸とともに改質層11cを被加工物11から除去する。
As described above, the modified
なお、本実施形態では、単結晶炭化珪素等の半導体材料によって構成される円盤状の半導体ウェーハを被加工物11としているが、被加工物11の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、ダイヤモンドによって構成されるダイヤモンドウェーハ等を被加工物11として用いることもできる。また、被加工物11の表面11a側には、必ずしも改質層11cが残留していなくて良い。ただし、後述する目立ての実施には、ある程度の大きさの凹凸が被加工物11の表面11aに形成されている必要がある。
In this embodiment, a disk-shaped semiconductor wafer made of a semiconductor material such as single-crystal silicon carbide is used as the
図1に示すように、収容部4aの前方には、複数の被加工物11を収容できるカセット8a、8bが載せられるカセットテーブル10a、10bが設けられている。収容部4aの斜め後方には、被加工物11の位置を調整するための位置調整機構12が設けられている。位置調整機構12は、円盤状の位置調整用テーブルと、位置調整用テーブルの周囲に配置された複数のピンと、を含んでいる。
As shown in FIG. 1, cassette tables 10a and 10b on which
位置調整用テーブルの径方向に沿って複数のピンを移動させることで、例えば、カセット8aから第1搬送機構6によって搬出され位置調整用テーブルに載せられた被加工物11の中心が、X軸方向及びY軸方向において所定の位置に合わせられる。なお、被加工物11は、その被研削面(本実施形態では、表面11a)が上方に露出するように、位置調整用テーブルに載せられる。
By moving a plurality of pins along the radial direction of the position adjustment table, for example, the center of the
位置調整機構12の側方には、被加工物11を保持して後方に搬送する第2搬送機構14が設けられている。第2搬送機構14は、例えば、アームと、アームの先端部に接続され被加工物11の上面(被研削面)側を吸引して保持できる保持パッドと、を含み、アームによって保持パッドを旋回させることで、位置調整機構12で位置が調整された被加工物11を後方に搬送する。
A
第2搬送機構14の後方には、ターンテーブル16が設けられている。ターンテーブル16は、モーター等の回転駆動源(不図示)に接続されており、Z軸方向に対して概ね平行な回転軸の周りに回転する。ターンテーブル16の上面には、被加工物11の保持に使用される3個のチャックテーブル18が概ね等しい角度の間隔で設けられている。なお、ターンテーブル16上に設けられるチャックテーブル18の数等に制限はない。
A
ターンテーブル16は、図1の矢印の向き、及び矢印とは反対の向きに回転し、各チャックテーブル18を、第2搬送機構14に隣接する搬入搬出領域A、搬入搬出領域Aの後方の粗研削領域B、粗研削領域Bの側方の仕上げ研削領域Cの順に移動させる。第2搬送機構14は、保持パッドで保持した被加工物11を、位置調整機構12の位置調整用テーブルから、搬入搬出領域Aに配置されたチャックテーブル18へと搬送する。
The
図2及び図3に示されるように、各チャックテーブル18は、例えば、セラミックス等によって構成された円盤状の枠体20を含んでいる。枠体20の上面側には、円形状の開口を上端に持つ凹部20aが形成されている。枠体20の凹部20aには、セラミックス等によって多孔質の円盤状に構成された保持板22が固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, each chuck table 18 includes a disk-shaped
被加工物11をチャックテーブル18で保持する際には、この保持板22の上面22aに、被加工物11の下面(本実施形態では、裏面11b)が接触する。なお、被加工物11の下面には、予め樹脂等によって構成される保護部材を貼付しておいても良い。その場合には、保持板22の上面22aに保護部材が接触することになる。
When the
保持板22の下面側は、枠体20の内部に設けられた流路20bや、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。そのため、保持板22の上面22aに被加工物11の下面等を接触させて、バルブを開き、吸引源の負圧を作用させることにより、被加工物11は、負圧に起因する吸引力でチャックテーブル18に保持される。
The lower surface side of the holding
枠体20の下部には、モーター等の回転駆動源(不図示)が接続されている。チャックテーブル18は、この回転駆動源が生じる力によって、上面22aの中心が回転の中心となるように、Z軸方向に対して平行な回転軸、又はZ軸方向に対して僅かに傾いた回転軸の周りに回転する。
A rotary drive source (not shown) such as a motor is connected to the lower portion of the
図1に示されるように、粗研削領域B及び仕上げ研削領域Cの後方(ターンテーブル16の後方)には、それぞれ、柱状の支持構造24が設けられている。各支持構造24の前面側には、Z軸移動機構26が設けられている。各Z軸移動機構26は、Z軸方向に対して概ね平行な一対のガイドレール28を備えており、ガイドレール28には、移動プレート30がスライドできる態様で取り付けられている。
As shown in FIG. 1,
各移動プレート30の後面側(裏面側)には、ボールねじを構成するナット(不図示)が固定されており、このナットには、ガイドレール28に対して概ね平行なねじ軸32が回転できる態様で連結されている。ねじ軸32の一端部には、モーター34が接続されている。モーター34によってねじ軸32を回転させることで、移動プレート30は、ガイドレール28(Z軸方向)に沿って移動する。各移動プレート30の前面(表面)には、固定具36が設けられている。
A nut (not shown) constituting a ball screw is fixed to the rear surface side (rear side) of each moving
各固定具36には、被加工物11を研削できる研削ユニット38が支持されている。各研削ユニット38は、固定具36に固定されるスピンドルハウジング40を備えている。各スピンドルハウジング40には、Z軸方向に対して平行な回転軸、又はZ軸方向に対して僅かに傾いた回転軸となるスピンドル42が回転できる態様で収容されている。
Each
各スピンドル42の下端部は、スピンドルハウジング40の下端面から露出しており、この下端部には、円盤状のマウント44が固定されている。マウント44の外周部には、マウント44を厚みの方向に貫通する複数の穴(不図示)が設けられており、各穴には、ボルト46等が挿入される。
The lower end of each
粗研削領域B側の研削ユニット38のマウント44の下面には、粗研削用の第1研削ホイール48aがボルト46で取り付けられている。また、粗研削領域B側の研削ユニット38のスピンドルハウジング40には、スピンドル42の上端側に接続されるモーター(不図示)が収容されている。このモーターの動力によって、スピンドル42とともに第1研削ホイール48aが回転する。
A
図2に示されるように、第1研削ホイール48aは、ステンレス鋼やアルミニウム等の金属を用いて形成された環状の第1ホイール基台50aを含む。第1ホイール基台50aの下面には、ダイヤモンド等の砥粒がビトリファイドやレジノイド等の結合剤に分散されてなる複数の第1研削砥石52aが、第1ホイール基台50aの周方向に沿って固定されている。
As shown in FIG. 2, the
第1研削ホイール48aの傍には、被加工物11と第1研削砥石52aとが接触する部分(加工点)に水等の液体(加工液)を供給できる液体供給用ノズル(不図示)が設けられている。ただし、この液体供給用ノズルの代わりに、又は、液体供給用ノズルとともに、液体の供給に使用される液体供給口を第1研削ホイール48a等に設けても良い。
Next to the
一方で、仕上げ研削領域C側の研削ユニット38のマウント44の下面には、仕上げ研削用の第2研削ホイール48bがボルト46で取り付けられている。また、仕上げ研削領域C側の研削ユニット38のスピンドルハウジング40には、スピンドル42の上端側に接続されるモーター(不図示)が収容されている。このモーターの動力によって、スピンドル42とともに第2研削ホイール48bが回転する。
On the other hand, a
図3に示されるように、第2研削ホイール48bは、ステンレス鋼やアルミニウム等の金属を用いて形成された環状の第2ホイール基台50bを含む。第2ホイール基台50bの下面には、ダイヤモンド等の砥粒がビトリファイドやレジノイド等の結合剤に分散されてなる複数の第2研削砥石52bが、第2ホイール基台50bの周方向に沿って固定されている。
As shown in FIG. 3, the
第2研削ホイール48bの傍には、被加工物11と第2研削砥石52bとが接触する部分(加工点)に水等の液体(加工液)を供給できる液体供給用ノズル(不図示)が設けられている。ただし、この液体供給用ノズルの代わりに、又は、液体供給用ノズルとともに、液体の供給に使用される液体供給口を第2研削ホイール48b等に設けても良い。
Next to the
仕上げ研削用の第2研削砥石52bに含まれる砥粒の平均粒径は、粗研削用の第1研削砥石52aに含まれる砥粒の平均粒径よりも小さい。言い換えれば、粗研削用の第1研削砥石52aに含まれる砥粒の平均粒径は、仕上げ研削用の第2研削砥石52bに含まれる砥粒の平均粒径よりも大きい。これにより、粗研削に適した第1研削ホイール48aと、仕上げ研削に適した第2研削ホイール48bと、が実現されている。
The average grain size of the abrasive grains contained in the
具体的な砥粒の大きさに制限はないが、例えば、第2研削砥石52bに含まれる砥粒の平均粒径を1μm以下とすることで、この第2研削砥石52bを用いる仕上げ研削によって被加工物11の平坦性を十分に高められる。なお、この場合、第1研削砥石52aに含まれる砥粒の平均粒径は、1μmより大きくなる。例えば、第1研削砥石52aに含まれる砥粒の平均粒径を3μmより大きくすることで、第1研削砥石52aを用いる粗研削により被加工物11を効率良く加工できるようになる。
Although there is no specific limitation on the size of the abrasive grains, for example, by setting the average grain size of the abrasive grains contained in the
粗研削領域Bのチャックテーブル18に保持された被加工物11は、上述した粗研削領域B側の研削ユニット38で上面側を研削される。また、仕上げ研削領域Cのチャックテーブル18に保持された被加工物11は、上述した仕上げ研削領域C側の研削ユニット38で上面側を研削される。
The upper surface of the
そのため、被加工物11を保持したチャックテーブル18を、搬入搬出領域A、粗研削領域B、及び仕上げ研削領域Cの順に移動させることで、被加工物11の粗研削と、粗研削の後の仕上げ研削と、を連続的に行うことができる。仕上げ研削領域Cのチャックテーブル18は、被加工物11の仕上げ研削が終了すると、再び搬入搬出領域Aに位置付けられる。
Therefore, by moving the chuck table 18 holding the
図1に示されるように、搬入搬出領域Aの前方、且つ第2搬送機構14の側方の位置には、研削後の被加工物11を保持して前方に搬送する第3搬送機構54が設けられている。第3搬送機構54は、被加工物11の上面側を吸引して保持する保持パッドと、この保持パッドに接続されたアームと、を含み、アームによって保持パッドを旋回させることで、研削後の被加工物11を搬入搬出領域Aのチャックテーブル18から前方に搬送する。
As shown in FIG. 1, in front of the loading/unloading area A and at the side of the second transporting
第3搬送機構54の側方には、第3搬送機構54で搬出された被加工物11を洗浄する洗浄ユニット56が設けられている。洗浄ユニット56は、例えば、被加工物11の下面側を保持した状態で回転するスピンナーテーブルと、スピンナーテーブルによって保持された被加工物11の上面側に洗浄用の流体を噴射する洗浄用ノズルと、を含む。
A
この洗浄ユニット56で使用される洗浄用の流体は、代表的には、エアと水とが混合された混合流体(二流体)である。もちろん、エアが混合されていない水等を洗浄用の流体として用いても良い。洗浄ユニット56で洗浄された被加工物11は、第1搬送機構6で搬送され、例えば、カセット8bに収容される。
The cleaning fluid used in this
研削装置2の各要素には、制御ユニット58が接続されている。この制御ユニット58は、例えば、処理装置と、記憶装置と、入力装置と、を含むコンピュータによって構成され、被加工物11が適切に研削されるように、上述した研削装置2の各要素の動作等を制御する。
A
処理装置は、代表的には、CPU(Central Processing Unit)であり、上述した要素を制御するために必要な種々の処理を行う。記憶装置は、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の主記憶装置と、ハードディスクドライブやフラッシュメモリ等の補助記憶装置と、を含む。 The processing device is typically a CPU (Central Processing Unit), and performs various processes necessary to control the elements described above. The storage device includes, for example, a main storage device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory) and an auxiliary storage device such as a hard disk drive and a flash memory.
入力装置は、例えば、タッチパネルであり、出力装置(表示装置)を兼ねる。なお、キーボードやマウス等が入力装置として採用されることもある。この制御ユニット58の機能は、例えば、記憶装置に記憶されているソフトウェアに従い処理装置が動作することによって実現される。
The input device is, for example, a touch panel, and also serves as an output device (display device). Note that a keyboard, mouse, or the like may be employed as an input device. The functions of the
図4は、被加工物の研削方法を示すフローチャートである。例えば、平均粒径の小さな砥粒を含む第2研削砥石52bを用いて、炭化珪素(SiC)等の半導体材料で構成される半導体ウェーハのような硬い被加工物11を研削すると、露出している砥粒が摩耗により失われる目潰れ等の現象が発生し易い。そこで、本実施形態では、まず、第2研削砥石52bを研削に適した状態に整える目立てが必要か否かを判定する(判定ステップST1)。
FIG. 4 is a flow chart showing a method of grinding a workpiece. For example, when a
具体的には、第2研削砥石52bが研削に適した状態にあるか否かを、任意の基準で判定する。例えば、上述した目潰れ等によって第2研削砥石52bの性能が低下すると、被加工物11が適切に研削されなくなり、第2研削ホイール48bの回転に伴う負荷が大きくなる。よって、この現象を利用することで、第2研削砥石52bが研削に適した状態にあるか否かを判定できる。
Specifically, whether or not the
例えば、前回の被加工物11の仕上げ研削で測定された、第2研削ホイール48bを回転させるモーターの負荷電流値(以下、前回の負荷電流値)が所定の閾値を超えていた場合には、第2研削砥石52bが研削に適した状態になく、目立てが必要と判定する(判定ステップST1でYES)。一方で、前回の負荷電流値が所定の閾値を超えていなかった場合には、第2研削砥石52bが研削に適した状態にあり、目立てが不要と判定する(判定ステップST1でNO)。
For example, when the load current value of the motor that rotates the
モーターの負荷電流値の代わりに、第2研削ホイール48b(第2研削砥石52b)から被加工物11に加わる荷重に基づいて、第2研削砥石52bが研削に適した状態にあるか否かを判定しても良い。
Instead of the load current value of the motor, it is determined whether the
この場合には、例えば、前回の被加工物11の仕上げ研削で測定された荷重が所定の閾値を超えていた場合には、第2研削砥石52bが研削に適した状態になく、目立てが必要と判定し(判定ステップST1でYES)、前回の荷重が所定の閾値を超えていなかった場合には、第2研削砥石52bが研削に適した状態にあり、目立てが不要と判定する(判定ステップST1でNO)。
In this case, for example, if the load measured in the previous finish grinding of the
ところで、交換された直後の新しい第2研削ホイール48bでは、第2研削砥石52bの表面に砥粒が適切に露出しておらず、第2研削砥石52bの性能が十分ではない。そこで、直前に第2研削ホイール48bが交換されている場合にも、第2研削砥石52bが研削に適した状態になく、目立てが必要と判定する(判定ステップST1でYES)。
By the way, in the new
これらの判定は、例えば、研削装置2の制御ユニット58により行われる。ただし、研削装置2のオペレーター等が、これらの判定を行っても良い。第2研削砥石52bの目立てが必要か否かを判定した後には、第1研削ホイール48aと第2研削ホイール48bとを選択的に使用して、被加工物11の表面11a側を研削する(研削ステップ)。
These determinations are made by the
例えば、第2研削砥石52bの目立てが不要と判定された場合(判定ステップST1でNO)、制御ユニット58は、被加工物11を保持したチャックテーブル18を搬入搬出領域Aから粗研削領域Bに移動させた上で、第1研削ホイール48a(第1研削砥石52a)を使用して被加工物11を粗研削する(粗研削ステップST2)。
For example, when it is determined that dressing of the
具体的には、図2に示されるように、チャックテーブル18と第1研削ホイール48aとをともに回転させて、液体供給用ノズルから液体を供給しながら、第1研削ホイール48aを徐々に下降させる。これにより、被加工物11の表面11aに第1研削砥石52aを接触させて、被加工物11の表面11a側を高効率に研削できる。例えば、表面11a側の改質層11cが完全に除去されると、第1研削ホイール48aを使用する被加工物11の粗研削が終了する。
Specifically, as shown in FIG. 2, the chuck table 18 and the
第1研削砥石52aによる被加工物11の研削が終了すると、制御ユニット58は、被加工物11を保持したチャックテーブル18を粗研削領域Bから仕上げ研削領域Cに移動させた上で、第2研削ホイール48b(第2研削砥石52b)を使用して被加工物11を仕上げ研削する(仕上げ研削ステップST3)。
When the
具体的には、図3に示されるように、チャックテーブル18と第2研削ホイール48bとをともに回転させて、液体供給用ノズルから液体を供給しながら、第2研削ホイール48bを徐々に下降させる。これにより、改質層11cが除去された被加工物11の新たな表面11dに第2研削砥石52bを接触させて、被加工物11の表面11d側を高精度に研削できる。例えば、表面11d側の平坦性がある程度にまで高められると、第2研削ホイール48bを使用する被加工物11の仕上げ研削が終了する。
Specifically, as shown in FIG. 3, both the chuck table 18 and the
一方で、第2研削砥石52bの目立てが必要と判定された場合(判定ステップST1でYES)、制御ユニット58は、被加工物11を保持したチャックテーブル18を搬入搬出領域Aから仕上げ研削領域Cに移動させた上で、第2研削ホイール48bを使用して被加工物11を研削する。すなわち、第1研削ホイール48aを使用して被加工物11を研削することなく、第2研削ホイール48bを使用して被加工物11を研削する(目立て研削ステップST4)。
On the other hand, if it is determined that the
被加工物11の表面11a側には、上述のように、改質層11cが残留しており、その表面11aには、改質層11cに起因する凹凸が存在している。そのため、第2研削ホイール48bを使用して、改質層11cが残留する被加工物11の表面11a側を研削すると、第2研削砥石52bを十分に消耗させて、砥粒を表面に露出させることができる。つまり、第2研削砥石52bの目立てを行うことができる。図5は、第2研削砥石52bの目立てが行われる様子を模式的に示す断面図である。
As described above, the modified
具体的には、図5に示されるように、チャックテーブル18と第2研削ホイール48bとをともに回転させて、液体供給用ノズルから液体を供給しながら、第2研削ホイール48bを徐々に下降させる。これにより、改質層11cが残留している被加工物11の表面11aに第2研削砥石52bを接触させて、改質層11cに起因する表面11aの凹凸により第2研削砥石52bの目立てを行いながら、被加工物11の表面11a側を研削できる。
Specifically, as shown in FIG. 5, both the chuck table 18 and the
なお、この研削の条件(チャックテーブル18の回転数、スピンドル42の回転数、第2研削ホイール48bの下降速度等)は、第2研削ホイール48bを使用する仕上げ研削の条件と同じで良い。もちろん、第2研削砥石52bの目立てに適した他の条件を適用することもできる。
The conditions for this grinding (the number of rotations of the chuck table 18, the number of rotations of the
また、被加工物11の表面の凹凸の高低差の平均値は、代表的には、10μm以上であり、好ましくは、20μm以上30μm以下である。このような高低差を持つ表面11aの凹凸によって、第2研削砥石52bの適切な目立てが可能になる。例えば、被加工物11の表面11a側がある程度にまで研削されると、第2研削砥石52bの目立てを伴う被加工物11の研削が終了する。この研削では、被加工物11から改質層11cを完全に除去する必要はない。
In addition, the average value of the height difference of the unevenness on the surface of the
第2研削砥石52bの目立てを伴う被加工物11の研削が終了した後には、第1研削ホイール48a(第1研削砥石52a)を使用して被加工物11を粗研削してから(粗研削ステップST2)、第2研削ホイール48b(第2研削砥石52b)を使用して被加工物11を仕上げ研削する(仕上げ研削ステップST3)。
After finishing the grinding of the
これにより、被加工物11に残留している改質層11cを除去して、被加工物11の平坦性を高めることができる。なお、改質層11cが十分に薄く、第2研削砥石52bの目立てを伴う被加工物11の研削によって改質層11cを短時間に除去できる場合には、その後の粗研削と仕上げ研削とを省略して良い。
Thereby, the modified
以上のように、本実施形態にかかる被加工物の研削方法では、第1研削砥石52aの砥粒よりも平均粒径が小さい砥粒が分散された第2研削砥石52bの目立てが必要と判定された場合に、第2研削ホイール48bを使用して改質層11cが残留する被加工物11の表面11a側を研削することで、改質層11cに起因する表面の凹凸により第2研削砥石52bの目立てを行いながら被加工物11の表面11a側を研削するので、第2研削砥石52bの目立てを行うために専用のドレッシングボードを使用する必要がない。
As described above, in the method for grinding a workpiece according to the present embodiment, it is determined that dressing is necessary for the
つまり、ドレッシングボードを設置するために研削装置2を停止させる必要がないので、目立ての頻度が高くなっても、生産性が低下し難い。このように、本実施形態にかかる被加工物の研削方法によれば、研削砥石の目立てに伴う生産性の低下を最小限に留めることができる。
In other words, since it is not necessary to stop the grinding
なお、本発明は、上述した実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上述した実施形態では、2種類の研削ホイールを用いて被加工物11を研削する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、3種類以上の研削ホイールを使用して被加工物11を研削する場合にも適用できる。代表的には、粗研削の前に、第1研削砥石52aの砥粒に比べて平均粒径が大きい砥粒を含む研削砥石(研削ホイール)を用いてより粗い研削を行うことができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the description of the above-described embodiment and can be implemented with various modifications. For example, in the above-described embodiment, the case where the
その他、上述した実施形態及び変形例にかかる構造、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。 In addition, the structures, methods, and the like according to the above-described embodiments and modifications can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.
11 :被加工物
11a :表面
11b :裏面
11c :改質層
11d :表面
ST1 :判定ステップ
ST2 :粗研削ステップ
ST3 :仕上げ研削ステップ
ST4 :目立て研削ステップ
2 :研削装置
4 :基台
4a :収容部
6 :第1搬送機構
8a :カセット
8b :カセット
10a :カセットテーブル
10b :カセットテーブル
12 :位置調整機構
14 :第2搬送機構
16 :ターンテーブル
18 :チャックテーブル
20 :枠体
20a :凹部
20b :流路
22 :保持板
22a :上面
24 :支持構造
26 :Z軸移動機構
28 :ガイドレール
30 :移動プレート
32 :ねじ軸
34 :モーター
36 :固定具
38 :研削ユニット
40 :スピンドルハウジング
42 :スピンドル
44 :マウント
46 :ボルト
48a :第1研削ホイール
48b :第2研削ホイール
50a :第1ホイール基台
50b :第2ホイール基台
52a :第1研削砥石
52b :第2研削砥石
54 :第3搬送機構
56 :洗浄ユニット
58 :制御ユニット
REFERENCE SIGNS LIST 11:
Claims (3)
砥粒が分散された第1研削砥石を有する環状の第1研削ホイールと、該第1研削砥石の砥粒よりも平均粒径が小さい砥粒が分散された第2研削砥石を有する環状の第2研削ホイールと、を選択的に使用して該被加工物の該表面側を研削する研削ステップと、
該研削ステップの前に、該第2研削砥石を研削に適した状態に整える目立てが必要か否かを判定する判定ステップと、を含み、
該研削ステップでは、
該判定ステップにおいて該第2研削砥石の該目立てが不要と判定された場合に、該第1研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削してから、該第2研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削し、
該判定ステップにおいて該目立てが必要と判定された場合に、該第1研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削することなく、該第2研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削することで、該改質層に起因する該表面の凹凸により該第2研削砥石の該目立てを行いながら該被加工物の該表面側を研削する被加工物の研削方法。 A method for grinding a plate-shaped workpiece having a modified layer modified by a laser beam exposed on the surface thereof, the grinding method comprising:
An annular first grinding wheel having a first grinding wheel with dispersed abrasive grains, and an annular second grinding wheel having a second grinding wheel with dispersed abrasive grains having an average grain size smaller than that of the abrasive grains of the first grinding wheel. a grinding step of selectively grinding the surface side of the workpiece using 2 grinding wheels;
determining whether or not the second grinding wheel needs to be dressed before the grinding step;
In the grinding step,
When it is determined in the determination step that the dressing of the second grinding wheel is unnecessary, the first grinding wheel is used to grind the surface side of the workpiece, and then the second grinding wheel is ground. Grinding the surface side of the workpiece using
If it is determined in the determining step that the dressing is necessary, the workpiece is ground using the second grinding wheel without grinding the surface side of the workpiece using the first grinding wheel. Grinding of the work piece by grinding the surface side of the work piece while performing the dressing of the second grinding wheel by the unevenness of the surface caused by the modified layer. Method.
該判定ステップにおいて該目立てが必要と判定された場合に、該改質層に起因する該表面の凹凸により該第2研削砥石の該目立てを行いながら該被加工物の該表面側を研削し、その後、該第1研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削してから、該第2研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削する請求項1に記載の被加工物の研削方法。 In the grinding step,
If it is determined that the dressing is necessary in the determination step, grinding the surface side of the workpiece while performing the dressing of the second grinding wheel by the unevenness of the surface caused by the modified layer, 2. The method of claim 1, wherein thereafter, the first grinding wheel is used to grind the surface side of the workpiece, and then the second grinding wheel is used to grind the surface side of the workpiece. A method of grinding a workpiece.
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