JP2023040604A - 治具及び被加工物の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な種類の被加工物をチャックテーブルで保持することを可能にする治具を提供する。【解決手段】被加工物をチャックテーブルの吸引面で吸引保持するための治具であって、吸引面のうち被加工物によって覆われずに露出した領域を覆う被覆部材と、被加工物の側面に接触して被加工物の側面の形状に倣って変形する弾性部材と、を含む複数のカバーを備えることを特徴とする治具。【選択図】図３

Description

本発明は、被加工物をチャックテーブルの吸引面で吸引保持するための治具、及び、該治具を用いて被加工物をチャックテーブルの吸引面で吸引保持して被加工物を加工する被加工物の加工方法に関する。

デバイスチップの製造プロセスでは、互いに交差する複数のストリート（分割予定ライン）によって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成された円盤状のウェーハが用いられる。この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。デバイスチップは、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。

ウェーハの分割には、切削装置が用いられる。切削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、被加工物に切削加工を施す加工ユニット（切削ユニット）とを備えており、切削ユニットには環状の切削ブレードが装着される。切削ブレードを回転させつつ被加工物に切り込ませることにより、被加工物が切削、分割される。

また、近年では、電子機器の小型化に伴い、デバイスチップの薄型化が求められている。そこで、分割前のウェーハを研削装置で研削する工程が実施されることがある。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加工ユニット（研削ユニット）とを備えており、研削ユニットには複数の研削砥石を含む研削ホイールが装着される。研削ホイールを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、薄化される。

切削装置、研削装置等の加工装置は汎用性が高く、様々な寸法、形状、材質の被加工物を加工できる。例えば特許文献１には、矩形状に形成された板状の被加工物を研削可能な研削装置が開示されている。

特開２０１６－１５０４２１号公報

加工装置に搭載されるチャックテーブルは、被加工物を吸引する吸引面を備えている。そして、加工装置で被加工物を加工する際には、被加工物が吸引面を覆うようにチャックテーブル上に配置される。この状態で吸引面に吸引力を作用させることにより、被加工物が吸引面で吸引保持される。

被加工物をチャックテーブルによって確実に吸引保持するためには、被加工物と吸引面とが重畳する領域が可能な限り広く、且つ、吸引面の全体が被加工物によって覆われることが好ましい。そのため、チャックテーブルの吸引面の寸法及び形状は、加工対象となる被加工物の寸法及び形状に応じて設定される。

寸法又は形状が異なる様々な種類の被加工物を１台の加工装置で加工する場合には、被加工物の吸引保持に適した吸引面を有するチャックテーブルを、あらかじめ被加工物の種類ごとに製造しておく必要がある。そのため、チャックテーブルの準備には時間とコストがかかる。また、加工装置の稼働中に被加工物の種類が変更されると、その都度加工を中断してチャックテーブルを交換する作業が必要になる。これにより、加工装置の稼働効率が低下する。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、様々な種類の被加工物をチャックテーブルで保持することを可能にする治具、及び、該治具を用いた被加工物の加工方法の提供を目的とする。

本発明の一態様によれば、被加工物をチャックテーブルの吸引面で吸引保持するための治具であって、該吸引面のうち該被加工物によって覆われずに露出した領域を覆う被覆部材と、該被加工物の側面に接触して該被加工物の側面の形状に倣って変形する弾性部材と、を含む複数のカバーを備える治具が提供される。

なお、好ましくは、該被覆部材の厚さ及び該弾性部材の厚さは、該被加工物の厚さ未満である。また、好ましくは、該弾性部材は、吸液性を有するスポンジである。

また、本発明の他の一態様によれば、治具を用いて被加工物をチャックテーブルの吸引面で吸引保持して該被加工物を加工する被加工物の加工方法であって、該治具は、該吸引面のうち該被加工物によって覆われずに露出した領域を覆う被覆部材と、該被加工物の側面に接触して該被加工物の側面の形状に倣って変形する弾性部材と、を含む複数のカバーを備え、該被加工物を該吸引面上に載置する載置ステップと、該吸引面のうち該被加工物によって覆われずに露出した領域が該被覆部材によって覆われて該被加工物の側面に該弾性部材が接触するように複数の該カバーを配置し、該被加工物と複数の該カバーとで該吸引面を覆った状態で該吸引面に吸引力を作用させることにより、該被加工物及び複数の該カバーを該チャックテーブルで吸引保持する保持ステップと、該チャックテーブルで吸引保持された該被加工物を加工する加工ステップと、を含む被加工物の加工方法が提供される。

なお、好ましくは、該被覆部材の厚さ及び該弾性部材の厚さは、該被加工物の厚さ未満であり、該載置ステップでは、該被加工物の第１面が露出し該被加工物の第２面が該吸引面と対面するように、該被加工物を該吸引面上に載置し、該加工ステップでは、該被加工物の該第１面側の全体を研削砥石で研削する。また、好ましくは、該弾性部材は、吸液性を有するスポンジであり、該加工ステップでは、該被加工物及び該弾性部材に加工液を供給しつつ該被加工物を加工する。

本発明の一態様に係る治具は、チャックテーブルの吸引面の露出領域を覆う被覆部材と、被加工物の側面の形状に倣って変形する弾性部材と、を含む複数のカバーを備える。そして、チャックテーブルで被加工物を保持する際に治具を吸引面上に配置することにより、寸法又は形状が異なる様々な種類の被加工物に強い吸引力を作用させ、被加工物をチャックテーブルで確実に保持することが可能になる。これにより、被加工物の種類ごとに異なるチャックテーブルを製造する必要がなくなり、チャックテーブルの準備に要する時間とコストが削減される。また、チャックテーブルの交換作業が不要になり、加工装置の稼働効率の低下が防止される。

研削装置を示す斜視図である。 チャックテーブルを示す斜視図である。 図３（Ａ）はチャックテーブル及び治具を示す斜視図であり、図３（Ｂ）はチャックテーブル及び治具を示す断面図である。 図４（Ａ）はチャックテーブルによって吸引保持される被加工物及び治具を示す斜視図であり、図４（Ｂ）はチャックテーブルによって吸引保持される被加工物及び治具を示す断面図である。 加工ステップにおける研削装置及び被加工物を示す一部側面断面図である。 図６（Ａ）は変形例に係るチャックテーブルを示す斜視図であり、図６（Ｂ）は変形例に係るチャックテーブルによって吸引保持される被加工物及び治具を示す断面図である。

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、本実施形態に係る治具を用いて被加工物を加工することが可能な加工装置の構成例について説明する。図１は、研削装置２を示す斜視図である。なお、図１において、Ｘ軸方向（第１水平方向、前後方向）とＹ軸方向（第２水平方向、左右方向）とは、互いに垂直な方向である。また、Ｚ軸方向（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、長手方向がＸ軸方向に沿うように形成された直方体状の開口４ａが設けられている。また、基台４の上面側の後端部には、直方体状の支持構造６がＺ軸方向に沿って設けられている。

開口４ａの内側には、研削装置２による加工の対象物である被加工物１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）８が設けられている。チャックテーブル８の上面は、水平面（ＸＹ平面）と概ね平行な平坦面であり、被加工物１１を保持する保持面８ａを構成している。また、チャックテーブル８には、チャックテーブル８をＸ軸方向に沿って移動させる移動機構（移動ユニット）１０が連結されている。

例えば移動機構１０は、ボールねじ式の移動機構であり、平板状の移動プレート（不図示）を備える。移動プレートの裏面（下面）側にはナット部が設けられており、このナット部にはＸ軸方向に沿って配置されたボールねじ（不図示）が螺合されている。また、ボールねじの端部にはパルスモータ（不図示）が連結されている。そして、移動プレートの表面（上面）上にチャックテーブル８が搭載されている。パルスモータによってボールねじを回転させると、チャックテーブル８が移動プレートとともにＸ軸方向に沿って移動する。

また、チャックテーブル８には、チャックテーブル８の保持面８ａと概ね垂直（Ｚ軸方向と概ね平行）な回転軸の周りで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。すなわち、チャックテーブル８の回転軸は保持面８ａと垂直な方向に沿って設定されている。

チャックテーブル８の周囲には、チャックテーブル８を囲むテーブルカバー１２が設けられている。また、テーブルカバー１２の前方及び後方には、Ｘ軸方向に沿って伸縮可能な蛇腹状の防塵防滴カバー１４が設けられている。テーブルカバー１２及び防塵防滴カバー１４は、開口４ａの内部に設けられている移動機構１０の構成要素（移動プレート、ボールねじ、パルスモータ等）を覆っている。

支持構造６の前面側には、移動機構（移動ユニット）１６が設けられている。移動機構１６は、Ｚ軸方向に沿って配置された一対のガイドレール１８を備える。一対のガイドレール１８には、平板状の移動プレート２０がガイドレール１８に沿ってスライド可能に装着されている。

移動プレート２０の裏面（後面）側には、ナット部（不図示）が設けられている。このナット部には、一対のガイドレール１８の間にＺ軸方向に沿って配置されたボールねじ２２が螺合されている。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、移動プレート２０がガイドレール１８に沿ってＺ軸方向に移動（昇降）する。

移動プレート２０の表面（前面）側には、支持部材２６が固定されている。支持部材２６は、被加工物１１に研削加工を施す加工ユニット（研削ユニット）２８を支持している。加工ユニット２８は、支持部材２６に支持される円柱状のハウジング３０を備える。また、ハウジング３０には、Ｚ軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル３２が収容されている。

スピンドル３２の先端部（下端部）は、ハウジング３０の下面から下方に突出している。そして、スピンドル３２の先端部には、金属等でなる円盤状のマウント３４が固定されている。また、スピンドル３２の基端部（上端部）には、スピンドル３２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。

マウント３４の下面側には、被加工物１１を研削する環状の研削ホイール３６が装着される。例えば研削ホイール３６は、ボルト等の固定具（不図示）によってマウント３４に固定される。これにより、研削ホイール３６がマウント３４を介してスピンドル３２の先端部に装着される。

研削ホイール３６は、環状のホイール基台３８と、ホイール基台３８に固定された複数の研削砥石４０とを備える。ホイール基台３８は、例えばステンレス、アルミニウム等の金属でなり、マウント３４と概ね同径に形成される。そして、ホイール基台３８の下面側に、例えば直方体状に形成された複数の研削砥石４０が、ホイール基台３８の外周縁に沿って概ね等間隔に配列される。

研削砥石４０は、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic Boron Nitride）等でなる砥粒と、砥粒を固定する結合材（ボンド材）とを含む。結合材としては、メタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド等を用いることができる。ただし、研削砥石４０の材質、寸法、形状等に制限はない。また、研削砥石４０の個数も任意に設定できる。

研削ホイール３６は、回転駆動源からスピンドル３２及びマウント３４を介して伝達される動力により、チャックテーブル８の保持面８ａと概ね垂直（Ｚ軸方向と概ね平行）な回転軸の周りを回転する。すなわち、研削ホイール３６の回転軸は、チャックテーブル８の保持面８ａと垂直な方向に沿って設定されている。

また、研削装置２は、研削装置２の各構成要素（チャックテーブル８、移動機構１０、移動機構１６、加工ユニット２８等）に接続された制御ユニット（制御部、制御装置）４２を備える。制御ユニット４２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する。

例えば制御ユニット４２は、コンピュータによって構成され、研削装置２を稼働するための演算を行う演算部と、研削装置２の稼働に用いられる各種の情報（データ、プログラム等）を記憶する記憶部とを備える。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、記憶部は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等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が研削される。例えば被加工物１１は、ガラス（石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、無アルカリガラス等）でなり矩形状に形成された板状の部材（板状物）である。具体的には、被加工物１１は、互いに概ね平行な表面（第１面）１１ａ及び裏面（第２面）１１ｂと、表面１１ａ及び裏面１１ｂに接続された４つの側面（外周面）１１ｃとを含む。被加工物１１を加工することにより、各種の物品（光学部品等）が製造される。

ただし、被加工物１１の種類、材質、寸法、形状、構造等に制限はない。例えば被加工物１１は、半導体（Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、セラミックス、樹脂、金属等でなるウェーハ（基板）であってもよい。また、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ってもよい。例えばパッケージ基板は、ベース基板上に実装されたＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスを樹脂層（モールド樹脂）で封止することによって形成される。

研削装置２で被加工物１１を研削する際には、被加工物１１がチャックテーブル８によって保持される。図２は、チャックテーブル８を示す斜視図である。

チャックテーブル８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枠体（本体部）５０を備える。枠体５０の上面５０ａ側の中央部には、円柱状の凹部（溝）５０ｂが設けられている。凹部５０ｂの直径は枠体５０の直径よりも小さく、凹部５０ｂは枠体５０と同心円状に設けられている。

凹部５０ｂには、ポーラスセラミックス等の多孔質材料でなる円盤状の保持部材５２が嵌め込まれ、固定されている。保持部材５２は、内部に保持部材５２の上面から下面に連通する空孔（流路）を含んでいる。保持部材５２の上面は、被加工物１１を吸引する円形の吸引面５２ａを構成している。吸引面５２ａは、保持部材５２に含まれる空孔、枠体５０の内部に形成された流路（不図示）、バルブ５４等を介して、エジェクタ等の吸引源５６に接続されている。

凹部５０ｂの深さと保持部材５２の厚さとは概ね同一に設定され、枠体５０の上面５０ａと吸引面５２ａとは概ね同一平面上に配置される。枠体５０の上面５０ａと吸引面５２ａとによって、チャックテーブル８の保持面８ａが構成される。

被加工物１１は、吸引面５２ａと重なるようにチャックテーブル８上に配置される。この状態で吸引面５２ａに吸引源５６の吸引力（負圧）を作用させると、被加工物１１がチャックテーブル８によって吸引保持される。

ただし、被加工物１１の寸法及び形状によっては、被加工物１１が吸引面５２ａ上に配置された際、吸引面５２ａの一部が被加工物１１によって覆われずに露出する。例えば、図２に示すように矩形状の被加工物１１の対角線が吸引面５２ａの直径よりも小さい場合には、被加工物１１の４辺の外側で吸引面５２ａの一部が露出する。この状態で吸引面５２ａに吸引源５６の負圧を作用させても、吸引面５２ａの露出した領域から負圧がリークし、被加工物１１に作用する吸引力が不十分になる。

そこで、本実施形態においては、吸引面５２ａのうち被加工物１１によって覆われずに露出した領域を覆うカバーを用いて、被加工物１１をチャックテーブル８で保持する。これにより、被加工物１１で吸引面５２ａの全体を覆うことができない場合であっても、吸引面５２ａにおける負圧のリークが抑制され、被加工物１１がチャックテーブル８で確実に吸引保持される。

図３（Ａ）はチャックテーブル８及び治具６０を示す斜視図であり、図３（Ｂ）はチャックテーブル８及び治具６０を示す断面図である。治具６０は、被加工物１１をチャックテーブル８の吸引面５２ａで吸引保持するための部材であり、吸引面５２ａを覆う複数のカバー６２を備える。

複数のカバー６２は、チャックテーブル８の吸引面５２ａのうち被加工物１１によって覆われずに露出した領域（露出領域）を覆うことにより、吸引面５２ａを閉塞する。例えば治具６０は、矩形状の被加工物１１を四方から囲む４枚のカバー６２（カバー６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄ）を備える。

複数のカバー６２はそれぞれ、吸引面５２ａの露出領域を覆う被覆部材６４を備える。被覆部材６４は、互いに概ね平行な表面（第１面）６４ａ及び裏面（第２面）６４ｂと、表面６４ａ及び裏面６４ｂに接続された第１側面６４ｃ及び第２側面（外周面）６４ｄとを含む。被覆部材６４は、吸引面５２ａの露出領域を塞ぐことが可能な板状物であり、被加工物１１及び吸引面５２ａの寸法及び形状に応じて形成される。

例えば、カバー６２Ａ，６２Ｂの被覆部材６４は、第１側面６４ｃが被加工物１１の側面１１ｃに沿い第２側面６４ｄが枠体５０の外周縁に沿うように、弓形に形成される。また、例えば、カバー６２Ｃ，６２Ｄの被覆部材６４は、第１側面６４ｃが被加工物１１の側面１１ｃに沿い第２側面６４ｄが枠体５０の外周縁に沿うように、一辺が曲線の略四角形状に形成される。なお、カバー６２Ａ，６２Ｂが備える被覆部材６４の第１側面６４ｃは、被加工物１１の側面１１ｃよりも長い。一方、カバー６２Ｃ，６２Ｄが備える被覆部材６４の第１側面６４ｃの長さは、被加工物１１の側面１１ｃの長さと概ね同一である。

被覆部材６４の材質は、被覆部材６４が吸引面５２ａ上に配置された際に吸引面５２ａの被覆部材６４と重なる領域が閉塞されるように適宜選択される。例えば被覆部材６４は、非多孔質材料（樹脂、金属、ガラス、セラミックス等）でなる板状物であり、吸引面５２ａで露出している保持部材５２の空孔を塞ぐ。また、被覆部材６４の厚さは、被覆部材６４を吸引面５２ａ上に平坦に配置可能な範囲内で適宜設定できる。例えば、被覆部材６４の厚さは３ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。

被覆部材６４の第１側面６４ｃには、被加工物１１の側面１１ｃに接触する弾性部材６６が設けられている。弾性部材６６は、外力の付与によって弾性変形する柔軟な部材であり、第１側面６４ｃを覆うように被覆部材６４に固定される。例えば弾性部材６６は、先端側ほど薄くなるように断面視で略三角形状に形成される（図３（Ｂ）参照）。また、弾性部材６６の幅（被覆部材６４の第１側面６４ｃと垂直な方向における長さ）は、例えば３ｍｍ以上１５ｍｍ以下に設定される。

弾性部材６６の材質は、弾性部材６６が被加工物１１の側面１１ｃに接触した際に変形可能であれば制限はない。例えば、弾性部材６６として、樹脂、合成ゴム等を用いることができる。また、弾性部材６６として、吸液性を有するスポンジ（ウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ゴムスポンジ等）を用いてもよい。

複数のカバー６２はそれぞれ、被覆部材６４が吸引面５２ａを覆い、且つ、弾性部材６６が被加工物１１の側面１１ｃに接触するように、チャックテーブル８上に配置される。具体的には、カバー６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄが、矩形状の被加工物１１を四方から囲むように配置される。

図４（Ａ）はチャックテーブル８によって吸引保持される被加工物１１及び治具６０を示す斜視図であり、図４（Ｂ）はチャックテーブル８によって吸引保持される被加工物１１及び治具６０を示す断面図である。カバー６２Ａ，６２Ｂは、Ｙ軸方向において被加工物１１を挟むように配置される。また、カバー６２Ｃ，６２Ｄは、Ｘ軸方向において被加工物１１を挟むように配置される。これにより、吸引面５２ａの露出領域が被覆部材６４によって覆われるとともに、弾性部材６６が被加工物１１の側面１１ｃ（４辺）に接触する。その結果、吸引面５２ａの露出領域がカバー６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄによって閉塞される。

なお、弾性部材６６が被加工物１１に接触すると、弾性部材６６は被加工物１１の側面１１ｃの形状に倣って（沿って）変形する。これにより、被加工物１１の側面１１ｃと弾性部材６６との密着性が向上する。また、弾性部材６６が変形することにより、被加工物１１と弾性部材６６とが接触した際に被加工物１１の側面１１ｃが傷つくことを回避できる。さらに、カバー６２Ａ，６２Ｂの弾性部材６６は、カバー６２Ｃ，６２Ｄの被覆部材６４の両端（第１側面６４ｃ及び第２側面６４ｄ以外の側面）にも接触して変形する。これにより、カバー６２同士の密着性も向上する。

そして、被加工物１１と複数のカバー６２とで吸引面５２ａを覆った状態で、バルブ５４を開いて吸引源５６の吸引力を吸引面５２ａに作用させる。これにより、被加工物１１及び複数のカバー６２が吸引面５２ａで吸引保持される。なお、弾性部材６６がスポンジである場合には、吸引面５２ａに作用する負圧がスポンジ内部の空孔を介して僅かにリークするものの、吸引面５２ａの大部分は被加工物１１及び被覆部材６４によって覆われているため、被加工物１１及びカバー６２の吸引保持に支障は生じない。

上記の治具６０は、寸法又は形状が異なる様々な被加工物１１の種類ごとに製造される。そして、研削装置２によって研削される被加工物１１の種類が変更された際は、治具６０が変更後の被加工物１１に適したものに交換される。これにより、チャックテーブル８に変更を加えることなく、寸法又は形状が異なる様々な被加工物１１をチャックテーブル８によって吸引保持することが可能になる。

また、治具６０の製造に要する時間とコストの負担は、チャックテーブル８と比較して極めて小さい。例えば、３Ｄプリンタ等によって樹脂でなる板状物（被覆部材６４）を形成し、この板状物にスポンジ等（弾性部材６６）を接着剤等で固定することにより、治具６０を短時間且つ低コストで製造できる。

なお、吸引面５２ａの露出領域の全体を覆うことが可能であれば、カバー６２の枚数、寸法、形状に制限はない。例えば、被加工物１１を挟む２枚のカバー６２によって治具６０が構成されてもよい。

次に、治具６０を用いた被加工物の加工方法の具体例について説明する。以下では一例として、被加工物１１の表面１１ａ側を研削して被加工物１１を薄化する加工について説明する。なお、被加工物１１の表面１１ａ側を研削する場合には、図４（Ｂ）に示すように、カバー６２の厚さＴｃ（被覆部材６４及び弾性部材６６の厚さ）が被加工物１１の厚さＴｗよりも小さくなるように、カバー６２が設計される。

まず、図２に示すように、被加工物１１をチャックテーブル８の吸引面５２ａ上に載置する（載置ステップ）。被加工物１１は、表面１１ａ（被研削面）が上方に露出し裏面１１ｂが吸引面５２ａと対面するように、吸引面５２ａ上に載置される。なお、被加工物１１は、裏面１１ｂの全体が吸引面５２ａと重なるように配置されることが好ましい。これにより、被加工物１１に作用する吸引力を高めることができる。ただし、被加工物１１が吸引面５２ａの内側に納まらない場合には、被加工物１１の一部が枠体５０の上面５０ａによって支持されてもよい。

また、被加工物１１の裏面１１ｂには、被加工物１１を保護する保護部材が貼付されてもよい。この場合には、被加工物１１が保護部材を介してチャックテーブル８によって吸引保持される。例えば保護部材として、被加工物１１の裏面１１ｂと概ね同一形状に形成された矩形状のテープ（保護テープ）が用いられる。

次に、被加工物１１及び治具６０をチャックテーブル８で吸引保持する（保持ステップ）。保持ステップでは、まず、チャックテーブル８上に治具６０が配置される。具体的には、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、複数のカバー６２が被加工物１１を囲むように配置される。その結果、チャックテーブル８の吸引面５２ａのうち被加工物１１によって覆われずに露出した露出領域が、被覆部材６４によって覆われる。また、被加工物１１の側面１１ｃに弾性部材６６が接触して、弾性部材６６が被加工物１１の側面１１ｃに倣って変形する。これにより、吸引面５２ａの露出領域が治具６０によって閉塞される（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）。

そして、被加工物１１と複数のカバー６２とで吸引面５２ａを塞いだ状態で、バルブ５４を開き、吸引源５６の吸引力を吸引面５２ａに作用させる。これにより、被加工物１１及び複数のカバー６２がチャックテーブル８によって吸引保持される。なお、被加工物１１及びカバー６２は、吸引源５６の吸引力を吸引面５２ａに作用させた状態でチャックテーブル８上に配置してもよい。

次に、チャックテーブル８で吸引保持された被加工物１１を加工する（加工ステップ）。図５は、加工ステップにおける研削装置２及び被加工物１１を示す一部側面断面図である。なお、研削装置２は、純水等の液体（加工液）４６を供給する液体供給ユニット（液体供給ノズル）４４を、加工ユニット２８の近傍に備えている。

加工ステップでは、まず、チャックテーブル８を移動機構１０（図１参照）によってＸ軸方向に沿って移動させ、加工ユニット２８の下方に配置する。このときチャックテーブル８は、被加工物１１の回転軸（チャックテーブル８の回転軸）が研削砥石４０の軌道（回転経路）と重なるように位置付けられる。

次に、チャックテーブル８及びスピンドル３２を回転させつつ、加工ユニット２８を移動機構１６（図１参照）によって下降させる。これにより、回転する研削ホイール３６が被加工物１１側に向かって下降し、複数の研削砥石４０が被加工物１１の表面１１ａ側に接触する。これにより、被加工物１１の表面１１ａ側の全体が研削砥石４０によって研削され、被加工物１１が薄化される。そして、被加工物１１の厚さが目標値（仕上げ厚さ）になると、被加工物１１の研削が停止される。

被加工物１１の研削中は、液体供給ユニット４４から被加工物１１及び研削砥石４０に純水等の液体４６が所定の流量で供給される。これにより、被加工物１１及び研削砥石４０が冷却されるとともに、研削加工によって発生した屑（加工屑）が洗い流される。

また、被加工物１１の研削中は、弾性部材６６にも液体４６が継続的に供給される。そして、弾性部材６６が吸液性を有するスポンジである場合には、スポンジは液体４６が浸透した状態に維持される。例えば、弾性部材６６は吸水性を有し、液体４６として供給された純水が弾性部材６６に染み込む。その結果、スポンジ内部の空孔が液体４６によって塞がれる。これにより、チャックテーブル８の吸引面５２ａの密閉性が向上し、被加工物１１に作用する吸引力が強められる。

なお、被加工物１１を所定の仕上げ厚さまで薄化する場合には、カバー６２の厚さＴｃ（図４（Ｂ）参照）を仕上げ厚さ未満に設定することが好ましい。これにより、被加工物１１の研削中における研削砥石４０とカバー６２との接触が回避され、被加工物１１が研削されやすくなる。

ただし、被加工物１１の外周縁の内側の領域のみが研削される場合には、被加工物１１の研削中に研削ホイール３６がカバー６２と重ならないため、カバー６２の厚さに制限はない。例えば、直径が被加工物１１の幅未満である小径の研削ホイール３６で被加工物１１の中心部のみを研削する場合には、カバー６２の厚さは被加工物１１の厚さ以上であってもよい。また、被覆部材６４及び弾性部材６６が研削砥石４０によって容易に研削されて被加工物１１の研削を妨げない場合も、カバー６２の厚さに制限はない。

以上の通り、本実施形態に係る治具６０は、チャックテーブル８の吸引面５２ａの露出領域を覆う被覆部材６４と、被加工物１１の側面１１ｃの形状に倣って変形する弾性部材６６と、を含む複数のカバー６２を備える。そして、被加工物１１とともに治具６０を吸引面５２ａ上に配置することにより、寸法又は形状が異なる様々な種類の被加工物１１に強い吸引力を作用させ、被加工物１１をチャックテーブル８で確実に保持することが可能になる。これにより、被加工物１１の種類ごとに異なるチャックテーブル８を製造する必要がなくなり、チャックテーブル８の準備に要する時間とコストが削減される。また、チャックテーブル８の交換作業が不要になり、研削装置２の稼働効率の低下が防止される。

なお、研削装置２に搭載されるチャックテーブルは、上記のチャックテーブル８に限定されない。図６（Ａ）は、チャックテーブル８とは異なる構造を有する、変形例に係るチャックテーブル（保持テーブル）７０を示す斜視図である。

チャックテーブル７０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枠体（本体部）７２を備える。枠体７２の上面７２ａ側の中心部には、円柱状の凹部（溝）７２ｂが設けられている。凹部７２ｂの直径は枠体７２の直径よりも小さく、凹部７２ｂは枠体７２と同心円状に設けられている。また、凹部７２ｂは、枠体７２の内部に形成された流路（不図示）、バルブ５４等を介して、吸引源５６に接続されている。

凹部７２ｂには、複数のピン７４が設けられている。例えばピン７４は、円柱状に形成され、凹部７２ｂの底面から上面に向かって配置されている。なお、凹部７２ｂの深さとピン７４の高さとは概ね同一に設定され、枠体７２の上面７２ａとピン７４の上面とは概ね同一平面上に配置される。すなわち、凹部７２ｂの上面は、複数のピン７４の上面を含む円形の平面に相当する。また、凹部７２ｂの上面は、被加工物１１を吸引する吸引面７６を構成している。枠体７２の上面７２ａと吸引面７６とによって、チャックテーブル７０の保持面７０ａが構成される。

図６（Ｂ）は、チャックテーブル７０によって吸引保持される被加工物１１及び治具６０を示す断面図である。被加工物１１は、吸引面７６と重なるようにチャックテーブル７０上に配置され、複数のピン７４の上面によって支持される。また、複数のカバー６２が、吸引面７６のうち被加工物１１によって覆われずに露出した領域（露出領域）を塞ぐように配置され、複数のピン７４の上面によって支持される。このときのカバー６２の具体的な配置方法は、前述の通りである（図３（Ａ）及び図４（Ａ）等参照）。

チャックテーブル７０上に被加工物１１及び治具６０が配置された状態で、吸引源５６によって凹部７２ｂを減圧すると、吸引面７６に吸引力が作用し、被加工物１１及び複数のカバー６２が吸引面７６で吸引保持される。このように、複数のピン７４で被加工物１１を保持するチャックテーブル７０においても、治具６０を用いることによって被加工物１１を適切に吸引保持することが可能になる。

また、上記実施形態においては、治具６０が研削装置２に使用される例について説明したが、治具６０は他の加工装置、洗浄装置等に用いることもできる。例えば治具６０は、被加工物を切削する切削装置、被加工物を研磨する研磨装置、被加工物にレーザー加工を施すレーザー加工装置等に用いることもできる。

切削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、被加工物を切削する加工ユニット（切削ユニット）とを備える。切削ユニットはスピンドルを備えており、スピンドルの先端部には環状の切削ブレードが装着される。チャックテーブルによって保持された被加工物に回転する切削ブレードを切り込ませることにより、被加工物が切削される。なお、被加工物の切削中は、被加工物及び切削ブレードに純水等の液体（加工液）が供給される。

研磨装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、被加工物を研磨する加工ユニット（研磨ユニット）とを備える。研磨ユニットはスピンドルを備えており、スピンドルの先端部には円盤状の研磨パッドが装着される。チャックテーブルによって保持された被加工物に回転する研磨パッドを接触させることにより、被加工物が研磨される。なお、被加工物の研磨中は、被加工物及び研磨パッドにスラリー等の液体（加工液）が供給されてもよい。

レーザー加工装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、被加工物にレーザービームを照射する加工ユニット（レーザー照射ユニット）とを備える。レーザー照射ユニットは、所定の波長のレーザーを発振するレーザー発振器と、レーザー発振器から出射したレーザービームを集光させる集光器とを備える。チャックテーブルによって保持された被加工物にレーザービームを照射することにより、被加工物１１にレーザー加工が施される。

上記の切削装置、研磨装置、レーザー加工装置等に搭載されたチャックテーブルで被加工物を吸引保持する際にも、治具６０を用いることができる。これにより、各種の加工装置において様々な寸法及び形状の被加工物を吸引保持することが可能になる。

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
１１ａ 表面（第１面）
１１ｂ 裏面（第２面）
１１ｃ 側面（外周面）
２ 研削装置
４ 基台
４ａ 開口
６ 支持構造
８ チャックテーブル（保持テーブル）
８ａ 保持面
１０ 移動機構（移動ユニット）
１２ テーブルカバー
１４ 防塵防滴カバー
１６ 移動機構（移動ユニット）
１８ ガイドレール
２０ 移動プレート
２２ ボールねじ
２４ パルスモータ
２６ 支持部材
２８ 加工ユニット（研削ユニット）
３０ ハウジング
３２ スピンドル
３４ マウント
３６ 研削ホイール
３８ ホイール基台
４０ 研削砥石
４２ 制御ユニット（制御部、制御装置）
４４ 液体供給ユニット（液体供給ノズル）
４６ 液体（加工液）
５０ 枠体（本体部）
５０ａ 上面
５０ｂ 凹部（溝）
５２ 保持部材
５２ａ 吸引面
５４ バルブ
５６ 吸引源
６０ 治具
６２，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄ カバー
６４ 被覆部材
６４ａ 表面（第１面）
６４ｂ 裏面（第２面）
６４ｃ 第１側面
６４ｄ 第２側面（外周面）
６６ 弾性部材
７０ チャックテーブル（保持テーブル）
７０ａ 保持面
７２ 枠体（本体部）
７２ａ 上面
７２ｂ 凹部（溝）
７４ ピン
７６ 吸引面

Claims (6)

1. 被加工物をチャックテーブルの吸引面で吸引保持するための治具であって、
   該吸引面のうち該被加工物によって覆われずに露出した領域を覆う被覆部材と、該被加工物の側面に接触して該被加工物の側面の形状に倣って変形する弾性部材と、を含む複数のカバーを備えることを特徴とする治具。
2. 該被覆部材の厚さ及び該弾性部材の厚さは、該被加工物の厚さ未満であることを特徴とする請求項１に記載の治具。
3. 該弾性部材は、吸液性を有するスポンジであることを特徴とする請求項１又は２に記載の治具。
4. 治具を用いて被加工物をチャックテーブルの吸引面で吸引保持して該被加工物を加工する被加工物の加工方法であって、
   該治具は、該吸引面のうち該被加工物によって覆われずに露出した領域を覆う被覆部材と、該被加工物の側面に接触して該被加工物の側面の形状に倣って変形する弾性部材と、を含む複数のカバーを備え、
   該被加工物を該吸引面上に載置する載置ステップと、
   該吸引面のうち該被加工物によって覆われずに露出した領域が該被覆部材によって覆われて該被加工物の側面に該弾性部材が接触するように複数の該カバーを配置し、該被加工物と複数の該カバーとで該吸引面を覆った状態で該吸引面に吸引力を作用させることにより、該被加工物及び複数の該カバーを該チャックテーブルで吸引保持する保持ステップと、
   該チャックテーブルで吸引保持された該被加工物を加工する加工ステップと、を含むことを特徴とする被加工物の加工方法。
5. 該被覆部材の厚さ及び該弾性部材の厚さは、該被加工物の厚さ未満であり、
   該載置ステップでは、該被加工物の第１面が露出し該被加工物の第２面が該吸引面と対面するように、該被加工物を該吸引面上に載置し、
   該加工ステップでは、該被加工物の該第１面側の全体を研削砥石で研削することを特徴とする請求項４に記載の被加工物の加工方法。
6. 該弾性部材は、吸液性を有するスポンジであり、
   該加工ステップでは、該被加工物及び該弾性部材に加工液を供給しつつ該被加工物を加工することを特徴とする請求項４又は５に記載の被加工物の加工方法。

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