JP2024062728A - 被加工物の研削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物の品質のばらつきを低減することが可能な被加工物の研削方法を提供する。【解決手段】研削砥石を含む研削ホイールで被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、第１チャックテーブルの保持面でドレッシングボードを保持する第１保持ステップと、研削砥石の研削面側でドレッシングボードを研削して研削砥石の研削面側の端部を曲面状に整形するドレッシングステップと、第２チャックテーブルの保持面で被加工物を保持する第２保持ステップと、研削砥石の研削面側で被加工物を研削して被加工物に凹部を形成する研削ステップと、を含む。【選択図】図４

Description

本発明は、研削ホイールで被加工物を研削する被加工物の研削方法に関する。

デバイスチップの製造プロセスでは、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デバイス領域を表面側に備える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。

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、研削装置を用いて分割前のウェーハを研削して薄化する処理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、被加工物を研削する研削ユニットとを備えており、研削ユニットには研削砥石を含む環状の研削ホイールが装着される。チャックテーブルでウェーハを保持し、チャックテーブル及び研削ホイールを回転させつつ研削砥石の研削面をウェーハの裏面側に接触させることにより、ウェーハが研削、薄化される。

ウェーハを薄化すると、ウェーハの剛性が低下し、その後のウェーハの取り扱い（搬送、保持等）の際にウェーハの変形や破損が生じやすくなる。そこで、ウェーハの裏面側のうちデバイス領域と重なる領域のみを研削して薄化する手法が提案されている（特許文献１参照）。この手法を用いると、ウェーハの中央部が薄化されてウェーハの中央部に円形の凹部が形成される一方で、ウェーハの外周部は薄化されずに厚い状態に維持され、環状の補強部として残存する。これにより、ウェーハの剛性の低下が抑制される。

特開２００７－１９４６１号公報

ウェーハ等の被加工物を研削ホイールで研削する際には、研削砥石でドレッシングボードを研削して研削砥石を意図的に摩耗させるドレッシングが実施される。これにより、研削砥石の研削面の形状が整えられる。

ドレッシングが施された研削砥石で被加工物を研削して円形の凹部を形成すると、研削砥石の研削面側の端部が徐々に摩耗して曲面状になる。また、研削砥石の端部の形状が被加工物に形成される凹部にも反映され、凹部の底面の外周部（凹部の側壁の下端部）に曲面が形成される。なお、研削砥石に形成される曲面状の領域は、研削ホイールで被加工物を研削するごとに拡大し、被加工物の凹部に形成される曲面の幅も徐々に大きくなる。そして、被加工物を一定枚数（例えば１５枚程度）研削すると、研削砥石の端部が概ね一定の曲率を維持したまま摩耗するようになり、被加工物の凹部に形成される曲面の幅も概ね一定になる。

被加工物の凹部に形成される曲面の幅は、被加工物の外周部（補強部）の機械的強度やデバイスチップの製造に使用可能な有効領域の大きさに影響する。そのため、被加工物の品質を一定に保つためには、被加工物の凹部に形成される曲面の幅のばらつきを抑えることが求められる。しかしながら、上記のように、研削砥石のドレッシングを実施した直後においては、研削砥石で被加工物に凹部を形成するごとに凹部の曲面の幅が大きくなるため、被加工物の品質が不安定になる。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、被加工物の品質のばらつきを低減することが可能な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、研削砥石を含む研削ホイールで被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、第１チャックテーブルの保持面でドレッシングボードを保持する第１保持ステップと、該第１保持ステップの後に、該第１チャックテーブル及び該研削ホイールを回転させた状態で、該第１チャックテーブルと該研削ホイールとを該研削ホイールの回転軸と平行な方向及び該研削ホイールの回転軸と交差する方向に沿って相対的に移動させることにより、該研削砥石の研削面側で該ドレッシングボードを研削して該研削砥石の該研削面側の端部を曲面状に整形するドレッシングステップと、該ドレッシングステップの後に、第２チャックテーブルの保持面で該被加工物を保持する第２保持ステップと、該第２保持ステップの後に、該第２チャックテーブル及び該研削ホイールを回転させた状態で、該第２チャックテーブルと該研削ホイールとを該研削ホイールの回転軸と平行な方向に沿って相対的に移動させることにより、該研削砥石の該研削面側で該被加工物を研削して該被加工物に凹部を形成する研削ステップと、を含む被加工物の研削方法が提供される。

なお、好ましくは、該ドレッシングステップでは、該研削砥石の軌道が該第１チャックテーブルの回転軸に到達するまで該研削砥石で該ドレッシングボードを研削する。また、好ましくは、該被加工物の研削方法は、該第１保持ステップの後、且つ、該ドレッシングステップの前に、該第１チャックテーブル及び該研削ホイールを回転させた状態で、該第１チャックテーブルと該研削ホイールとを該研削ホイールの回転軸と平行な方向に沿って相対的に移動させることにより、該研削砥石の該研削面側で該ドレッシングボードを研削して該研削砥石の該研削面をドレッシングする事前ドレッシングステップをさらに含む。

本発明の一態様に係る被加工物の研削方法では、研削砥石の研削面側でドレッシングボードを研削して研削砥石の研削面側の端部を曲面状に整形した後、研削砥石の研削面側で被加工物を研削して被加工物に凹部を形成する。これにより、研削砥石の摩耗による端部の曲率の変動が抑制される。その結果、被加工物の凹部に形成される曲面の幅が変化しにくくなり、被加工物の品質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。 チャックテーブルを示す断面図である。 被加工物を示す斜視図である。 被加工物の加工方法を示すフローチャートである。 図５（Ａ）は第１保持ステップにおける研削装置を示す一部断面側面図であり、図５（Ｂ）は第１保持ステップにおける研削装置を示す斜視図である。 図６（Ａ）は事前ドレッシングステップにおける研削装置を示す一部断面側面図であり、図６（Ｂ）は事前ドレッシングステップにおける研削装置を示す斜視図である。 図７（Ａ）はドレッシングステップにおける研削装置を示す一部断面側面図であり、図７（Ｂ）はドレッシングステップにおける研削装置を示す斜視図である。 ドレッシングステップ後の研削ホイールの一部を示す側面図である。 図９（Ａ）は第２保持ステップにおける研削装置を示す一部断面側面図であり、図９（Ｂ）は第２保持ステップにおける研削装置を示す斜視図である。 図１０（Ａ）は研削ステップにおける研削装置を示す一部断面側面図であり、図１０（Ｂ）は研削ステップにおける研削装置を示す斜視図である。 研削ステップ後の被加工物の一部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、本実施形態に係る被加工物の研削方法の実施に用いることが可能な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、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（高さ方向、鉛直方向、上下方向）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による研削加工の対象物である被加工物を保持するチャックテーブル（保持テーブル）６が設けられている。チャックテーブル６の上面は、被加工物を保持する保持面６ａを構成している。

図２は、チャックテーブル６を示す断面図である。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、樹脂等でなる円柱状の枠体（本体部）８を備える。枠体８の上面８ａ側の中央部には、円柱状の凹部８ｂが設けられている。

枠体８の凹部８ｂには、ポーラスセラミックス等の多孔質材でなる円盤状の保持部材１０が嵌め込まれている。保持部材１０は、保持部材１０の上面から下面まで連通する多数の気孔を含んでいる。保持部材１０の上面は、チャックテーブル６で被加工物を保持する際に被加工物を吸引する円形の吸引面１０ａを構成している。

枠体８の上面８ａと保持部材１０の吸引面１０ａとによって、チャックテーブル６の保持面６ａが構成される。そして、保持面６ａは、保持部材１０に含まれる気孔、枠体８の内部に設けられた流路８ｃ、バルブ（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続される。

チャックテーブル６の保持面６ａは、保持面６ａの中心を頂点とする円錐状に形成されており、保持面６ａの径方向に対して僅かに傾斜している。そして、チャックテーブル６は、保持面６ａの一部に相当し保持面６ａの中心から外周縁に至る保持領域６ｂが水平面と概ね平行になるように、僅かに傾いた状態で配置される。被加工物のうち保持面６ａの保持領域６ｂで保持された領域が、後述の研削ユニット３２によって研削される。

なお、図２では説明の便宜上、保持面６ａの傾斜を誇張して図示しているが、実際の保持面６ａの傾斜は小さい。例えば、保持面６ａの直径が２９０ｍｍ以上３１０ｍｍ以下程度である場合には、保持面６ａの中心と外周縁との高さの差（円錐の高さに相当）は、２０μｍ以上４０μｍ以下程度に設定される。

チャックテーブル６には、チャックテーブル６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。回転駆動源は、チャックテーブル６を回転軸６ｃの周りで回転させる。チャックテーブル６の回転軸６ｃは、保持面６ａの径方向と垂直な方向に沿って設定され、Ｚ軸方向に対して僅かに傾斜している。そして、回転軸６ｃは保持面６ａと交差しつつ保持面６ａの中心を通過する。

図１に示すように、基台４の内側には移動機構（移動ユニット）１２が設けられている。移動機構１２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Ｘ軸方向に沿って移動させる。具体的には、移動機構１２は、Ｘ軸方向に沿って配置されたボールねじ１４を備える。ボールねじ１４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１４の端部には、ボールねじ１４を回転させるパルスモータ１６が連結されている。パルスモータ１６でボールねじ１４を回転させると、チャックテーブル６がＸ軸方向に沿って移動する。

チャックテーブル６及び移動機構１２の後方（図１における右側）には、直方体状の支持構造（コラム）１８が設けられている。また、支持構造１８の表面側（前面側）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、支持構造１８の表面側に固定された一対のガイドレール２２を備える。一対のガイドレール２２は、Ｙ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。一対のガイドレール２２には、平板状の移動プレート２４がガイドレール２２に沿ってスライド可能に装着されている。

移動プレート２４の裏面側（背面側）には、ナット部２６が設けられている。また、一対のガイドレール２２の間にはボールねじ２８がＺ軸方向に沿って設けられており、ボールねじ２８はナット部２６に螺合されている。ボールねじ２８の端部には、ボールねじ２８を回転させるパルスモータ３０が連結されている。パルスモータ３０でボールねじ２８を回転させると、移動プレート２４がガイドレール２２に沿ってＺ軸方向に移動（昇降）する。

移動プレート２４の表面側（前面側）には、被加工物に研削加工を施す研削ユニット３２が装着されている。研削ユニット３２は、移動プレート２４の表面側に固定された中空の円柱状の支持部材３４を備える。支持部材３４には、円柱状のハウジング３６が収容されている。ハウジング３６の下面側は、ゴム等の弾性体でなる緩衝部材３８を介して、支持部材３４の底面によって支持されている。

ハウジング３６には、Ｚ軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル４０が収容されている。スピンドル４０の先端部（下端部）は、ハウジング３６から露出しており、支持部材３４の底部に設けられた開口を介して支持部材３４の下面から下方に突出している。また、スピンドル４０の基端部（上端部）には、スピンドル４０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。回転駆動源を駆動させると、スピンドル４０がＺ軸方向に沿って設定された回転軸４０ａの周りを回転する。

スピンドル４０の先端部には、金属等でなる円盤状のホイールマウント４２が固定されている。ホイールマウント４２の下面側には、被加工物を研削する環状の研削ホイール４４が着脱可能に装着される。例えば研削ホイール４４は、ボルト等の固定具によってホイールマウント４２に固定される。

研削ホイール４４は、アルミニウム、ステンレス等の金属でなりホイールマウント４２と概ね同径に形成された環状のホイール基台４６を備える。ホイール基台４６の上面側がホイールマウント４２の下面側に固定される。

ホイール基台４６の下面側には、複数の研削砥石４８が固定されている。研削砥石４８の下面は、被加工物を研削する研削面４８ａを構成している。例えば研削砥石４８は、直方体状に形成され、ホイール基台４６の周方向に沿って概ね等間隔で環状に配列される。

研削砥石４８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（ボンド材）とを含む。ただし、研削砥石４８の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。また、研削砥石４８の数も任意に設定できる。

研削ホイール４４は、回転駆動源（不図示）からスピンドル４０及びホイールマウント４２を介して伝達される動力により、スピンドル４０の回転軸４０ａの周りを回転する。すなわち、スピンドル４０の回転軸４０ａは、ホイールマウント４２及び研削ホイール４４の回転軸に相当する。研削ホイール４４を回転させると、複数の研削砥石４８がそれぞれ、回転軸４０ａを中心とし水平面（ＸＹ平面）と概ね平行な環状の軌道（経路）に沿って旋回する。

移動機構１２でチャックテーブル６を移動させると、チャックテーブル６と研削ホイール４４とがＸ軸方向に沿って相対的に移動する。また、移動機構２０で研削ユニット３２を昇降させると、チャックテーブル６と研削ホイール４４とがＺ軸方向に沿って相対的に移動する。

研削ユニット３２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。研削ホイール４４で被加工物を研削する際には、研削液が被加工物及び研削砥石４８に供給される。これにより、被加工物及び研削砥石４８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。

また、研削装置２は、研削装置２を制御するコントローラ（制御ユニット、制御部、制御装置）５０を備える。コントローラ５０は、研削装置２の構成要素（チャックテーブル６、移動機構１２、移動機構２０、研削ユニット３２等）に接続されており、各構成要素の動作を制御する制御信号を生成する。

例えばコントローラ５０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、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。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。

図３は、研削装置２によって研削される被加工物１１を示す斜視図である。例えば被加工物１１は、単結晶シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハであり、互いに概ね平行な表面（第１面）１１ａ及び裏面（第２面）１１ｂを含む。

被加工物１１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）１３によって、複数の矩形状の領域に区画されている。また、ストリート１３によって区画された領域の表面１１ａ側にはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイス等のデバイス１５が形成されている。

被加工物１１は、複数のデバイス１５が形成された略円形のデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲む環状の外周余剰領域１９とを、表面１１ａ側に備える。外周余剰領域１９は、表面１１ａの外周縁を含む所定の幅（例えば２ｍｍ程度）の帯状領域に相当する。外周余剰領域１９には、デバイス１５が形成されておらず、又は製品に使用されないデバイス１５（ダミーデバイス）のみが形成されている。図３には、デバイス領域１７と外周余剰領域１９との仮想的な境界を破線で示している。

なお、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば被加工物１１は、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス（石英ガラス、ホウケイ酸ガラス等）、セラミックス、樹脂、金属等でなる基板（ウェーハ）であってもよい。また、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。

被加工物１１をストリート１３に沿って分割することにより、デバイス１５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、被加工物１１の分割前に、被加工物１１の裏面１１ｂ側を研削して被加工物１１を薄化しておくと、薄型化されたデバイスチップが得られる。

ただし、被加工物１１の裏面１１ｂ側の全体が研削されると、被加工物１１の全体が薄化されて被加工物１１の剛性が低下し、研削後の被加工物１１の取り扱い（搬送、保持等）の際に被加工物１１の変形や破損が生じやすくなる。そこで、本実施形態においては、被加工物１１の裏面１１ｂ側の中央部のみを研削して薄化する。

次に、本実施形態に係る被加工物の研削方法の具体例について説明する。図４は、被加工物の加工方法を示すフローチャートである。本実施形態では、研削砥石４８にドレッシングを施した後（第１保持ステップＳ１、事前ドレッシングステップＳ２、ドレッシングステップＳ３）、研削砥石４８で被加工物１１を研削する（第２保持ステップＳ４、研削ステップＳ５）。

具体的には、まず、チャックテーブル６の保持面６ａでドレッシングボード３１を保持する（第１保持ステップＳ１）。図５（Ａ）は第１保持ステップＳ１における研削装置２を示す一部断面側面図であり、図５（Ｂ）は第１保持ステップＳ１における研削装置２を示す斜視図である。なお、図５（Ａ）では簡略化のため、チャックテーブル６の保持面６ａを平坦に図示している（図６（Ａ）以降も同様）。ただし、前述の通り、実際の保持面６ａは円錐状に形成されている（図２参照）。

第１保持ステップＳ１では、研削砥石４８のドレッシングに用いられるドレッシングボード３１をチャックテーブル６で保持する。例えばドレッシングボード３１は、円盤状に形成され、互いに概ね平行な第１面３１ａ及び第２面３１ｂを備える。また、ドレッシングボード３１は、グリーンカーボランダム（ＧＣ）、ホワイトアランダム（ＷＡ）等でなる砥粒と、砥粒を固定するレジンボンド、ビトリファイドボンド等の結合材とを含む。ただし、ドレッシングボード３１の形状、材質等に制限はない。

ドレッシングボード３１は、支持部材３３を介してチャックテーブル６の保持面６ａで保持される。例えば支持部材３３は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂でなる円盤状の部材であり、互いに概ね平行な第１面３３ａ及び第２面３３ｂを備える。また、支持部材３３の直径は、チャックテーブル６の吸引面１０ａ（図２参照）の直径以上に設定される。ただし、支持部材３３でドレッシングボード３１を支持可能であり、且つ、支持部材３３でチャックテーブル６の吸引面１０ａ（図２参照）の全体を覆うことが可能であれば、支持部材３３の材質、形状、大きさ等に制限はない。

支持部材３３の第１面３３ａ側に、ドレッシングボード３１の第２面３１ｂ側が接着剤等を介して固定される。そして、ドレッシングボード３１の第１面３１ａ側が上方に露出し、ドレッシングボード３１の第２面３１ｂ側（支持部材３３の第２面３３ｂ側）が保持面６ａと対面するように、ドレッシングボード３１が支持部材３３を介してチャックテーブル６上に配置される。

なお、ドレッシングボード３１は、チャックテーブル６の回転軸６ｃがドレッシングボード３１の中心を通過するように、保持面６ａと同心円状に位置付けられる。また、支持部材３３は、チャックテーブル６の吸引面１０ａ（図２参照）の全体を覆うように位置づけられる。この状態で、保持面６ａに吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、ドレッシングボード３１が支持部材３３を介してチャックテーブル６によって吸引保持される。

ただし、ドレッシングボード３１を チャックテーブル６で保持する方法に制限はない。例えば、ドレッシングボード３１の第２面３１ｂ側に樹脂等でなるシート（テープ）を貼付し、シートを介してドレッシングボード３１をチャックテーブル６で吸引保持してもよい。

次に、研削砥石４８の研削面４８ａ側でドレッシングボード３１を研削して研削砥石４８の研削面４８ａをドレッシングする（事前ドレッシングステップＳ２）。図６（Ａ）は事前ドレッシングステップＳ２における研削装置２を示す一部断面側面図であり、図６（Ｂ）は事前ドレッシングステップＳ２における研削装置２を示す斜視図である。

事前ドレッシングステップＳ２では、まず、チャックテーブル６と研削ホイール４４との位置関係が調節される。具体的には、チャックテーブル６を移動機構１２（図１参照）でＸ軸方向に沿って移動させ、ドレッシングボード３１の中心と研削砥石４８の軌道とがＺ軸方向において重なるように位置付ける。

次に、チャックテーブル６及び研削ホイール４４を回転させた状態で、チャックテーブル６と研削ホイール４４とを回転軸４０ａと平行な方向（Ｚ軸方向）に沿って相対的に移動させる。これにより、研削砥石４８の研削面４８ａがドレッシングボード３１に接触し、研削面４８ａにドレッシングが施される。

具体的には、まず、チャックテーブル６を回転軸６ｃの周りで回転させるとともに、研削ホイール４４を回転軸４０ａの周りで回転させる。例えば、チャックテーブル６の回転数は１０ｒｐｍ以上３００ｒｐｍ以下に設定され、研削ホイール４４の回転数（スピンドル４０の回転数）は１０００ｒｐｍ以上６０００ｒｐｍ以下に設定される。

次に、研削ユニット３２を移動機構２０（図１参照）でＺ軸方向に沿って下降させる。これにより、チャックテーブル６と研削ホイール４４とが回転軸４０ａと平行な方向（Ｚ軸方向）に沿って相対的に移動し、ドレッシングボード３１と研削砥石４８とが接近する。なお、チャックテーブル６と研削ホイール４４とのＺ軸方向における相対的な移動速度（加工送り速度）は、例えば０．１μｍ／ｓ以上１０μｍ／ｓ以下に設定される。

ドレッシングボード３１に研削砥石４８が接触すると、研削砥石４８はチャックテーブル６の回転軸６ｃを通過するように旋回しつつ、ドレッシングボード３１の第１面３１ａ側の全体を研削する。これにより、ドレッシングボード３１が均一に薄化されるとともに、複数の研削砥石４８の研削面４８ａ側が摩耗して研削面４８ａの形状が整えられる。このようにして、研削砥石４８の研削面４８ａにドレッシングが施される。

上記の事前ドレッシングステップＳ２を実施すると、複数の研削砥石４８の研削面４８ａが概ね同一平面上に位置付けられ、研削面４８ａの高さ位置のばらつきが低減される（ツルーイング）。なお、複数の研削砥石４８の研削面４８ａの高さ位置が既に揃っている場合や、研削面４８ａの高さ位置のばらつきが後の工程における被加工物１１の研削に悪影響を与えない場合には、事前ドレッシングステップＳ２を省略してもよい。

次に、研削砥石４８の研削面４８ａ側でドレッシングボード３１を研削して、研削砥石４８の研削面４８ａ側の端部を曲面状に整形する（ドレッシングステップＳ３）。図７（Ａ）はドレッシングステップＳ３における研削装置２を示す一部断面側面図であり、図７（Ｂ）はドレッシングステップＳ３における研削装置２を示す斜視図である。

ドレッシングステップＳ３では、まず、チャックテーブル６と研削ホイール４４との位置関係が調節される。具体的には、チャックテーブル６を移動機構１２（図１参照）でＸ軸方向に沿って移動させ、ドレッシングボード３１と研削砥石４８の軌道とがＺ軸方向において重なるように位置付ける。ただし、チャックテーブル６の位置は、研削砥石４８の軌道がドレッシングボード３１の中心とＺ軸方向において重ならないように調節される。

次に、チャックテーブル６及び研削ホイール４４を回転させる。具体的には、チャックテーブル６を回転軸６ｃの周りで回転させるとともに、研削ホイール４４を回転軸４０ａの周りで回転させる。例えば、チャックテーブル６の回転数は１０ｒｐｍ以上３００ｒｐｍ以下に設定され、研削ホイール４４の回転数（スピンドル４０の回転数）は１０００ｒｐｍ以上６０００ｒｐｍ以下に設定される。

そして、チャックテーブル６及び研削ホイール４４を回転させた状態で、チャックテーブル６と研削ホイール４４とを回転軸４０ａと平行な方向（Ｚ軸方向）及び回転軸４０ａと交差する方向（Ｘ軸方向）に沿って相対的に移動させる。具体的には、チャックテーブル６を移動機構１２（図１参照）でＸ軸方向に沿って移動させつつ、研削ユニット３２を移動機構２０（図１参照）でＺ軸方向に沿って下降させる。なお、移動機構１２によるチャックテーブル６の移動の方向は、研削砥石４８の軌道がチャックテーブル６の回転軸６ｃ及びドレッシングボード３１の中心に近づくように設定される。これにより、研削ホイール４４がＸＺ平面においてドレッシングボード３１に対して斜めに移動しながら接近する。

なお、チャックテーブル６と研削ホイール４４とのＸ軸方向における相対的な移動速度（第１加工送り速度）は、例えば０．５μｍ／ｓ以上２００μｍ／ｓ以下に設定される。また、チャックテーブル６と研削ホイール４４とのＺ軸方向における相対的な移動速度（第２加工送り速度）は、例えば０．１μｍ／ｓ以上１０μｍ／ｓ以下に設定される。例えば、第１加工送り速度は第２加工送り速度以上に設定できる。

ドレッシングボード３１に研削砥石４８が接触すると、研削砥石４８はチャックテーブル６の回転軸６ｃ及びドレッシングボード３１の中心に接近しながらドレッシングボード３１の第１面３１ａ側を研削する。その結果、研削砥石４８の研削面４８ａ側のうち研削砥石４８の軌道の径方向外側に位置する端部（角部）が優先的に摩耗し、研削面４８ａの端部の形状が整えられる。

図８は、ドレッシングステップＳ３後の研削ホイール４４の一部を示す側面図である。研削砥石４８は、研削面４８ａと、研削面４８ａに接続されホイール基台４６の径方向外側（研削砥石４８の軌道の径方向外側）を向く側面４８ｂとを含む。研削面４８ａと側面４８ｂとは、研削砥石４８の端部（角部）４８ｃにおいて接続されている。端部４８ｃは、研削面４８ａの側面４８ｂ側に位置する端部、及び、側面４８ｂの下端部に相当する。

ドレッシングステップＳ３を実施すると、研削砥石４８の端部４８ｃに対して重点的にドレッシングが施される。その結果、研削砥石４８の端部４８ｃが摩耗して角が落ち、曲面状に整形される。すなわち、端部４８ｃは研削面４８ａから側面４８ｂに向かって湾曲した形状になる。

なお、ドレッシングステップＳ３では、研削砥石４８の軌道がチャックテーブル６の回転軸６ｃに到達するまで研削砥石４８でドレッシングボード３１を研削することが好ましい。具体的には、研削砥石４８がドレッシングボード３１の中心に接触するまでチャックテーブル６を移動機構１２（図１参照）でＸ軸方向に沿って移動させた後、研削ユニット３２を移動機構２０（図１参照）で上昇させてドレッシングボード３１と研削砥石４８とを互いに離隔させる。これにより、ドレッシングボード３１の第１面３１ａ側の全体が研削される。

ドレッシングボード３１の第１面３１ａ側の全体を研削することにより、ドレッシングボード３１が均一に薄化され、ドレッシングステップＳ３の実施後におけるドレッシングボード３１の第１面３１ａがフラットな状態になる。これにより、次に事前ドレッシングステップＳ２又はドレッシングステップＳ３を実施する際、ドレッシングボード３１の第１面３１ａに残存する凹凸によって研削砥石４８のドレッシングが阻害されることを回避できる。

次に、チャックテーブル６の保持面６ａで被加工物１１を保持する（第２保持ステップＳ４）。図９（Ａ）は第２保持ステップＳ４における研削装置２を示す一部断面側面図であり、図９（Ｂ）は第２保持ステップＳ４における研削装置２を示す斜視図である。

第２保持ステップＳ４では、チャックテーブル６からドレッシングボード３１及び支持部材３３を搬送した後、被加工物１１をチャックテーブル６で保持する。具体的には、被加工物１１は、表面１１ａ側が保持面６ａに対面し、裏面１１ｂ側が上方に露出するように、チャックテーブル６上に配置される。この状態で、保持面６ａに吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、被加工物１１がチャックテーブル６によって吸引保持される。

なお、被加工物１１をチャックテーブル６で保持する際には、被加工物１１の表面１１ａ側に保護部材（不図示）を固定してもよい。保護部材は、被加工物１１の表面１１ａ側の全体を覆うように固定され、被加工物１１の表面１１ａ側及びデバイス１５（図３参照）を保護する。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６の保持面６ａで保持される。

例えば保護部材として、被加工物１１と概ね同径に形成された円形のシートが用いられる。具体的には、保護部材は、フィルム状の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊剤）とを含む。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。なお、粘着層は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化樹脂であってもよい。

次に、研削砥石４８の研削面４８ａ側で被加工物１１を研削して、被加工物１１に凹部を形成する（研削ステップＳ５）。図１０（Ａ）は研削ステップＳ５における研削装置２を示す一部断面側面図であり、図１０（Ｂ）は研削ステップＳ５における研削装置２を示す斜視図である。

研削ステップＳ５では、まず、チャックテーブル６と研削ホイール４４との位置関係が調節される。具体的には、チャックテーブル６を移動機構１２（図１参照）でＸ軸方向に沿って移動させ、被加工物１１の中心と研削砥石４８の軌道とがＺ軸方向において重なるように位置付ける。

なお、研削砥石４８の軌道の直径は、被加工物１１の半径よりも小さい。例えば、研削砥石４８の軌道の直径は、被加工物１１のデバイス領域１７（図３参照）の半径と概ね同一に設定される。そのため、複数の研削砥石４８は、被加工物１１のデバイス領域１７と重なり、且つ、被加工物１１の外周縁とは重ならないように配置される。

次に、チャックテーブル６及び研削ホイール４４を回転させた状態で、チャックテーブル６と研削ホイール４４とを回転軸４０ａと平行な方向（Ｚ軸方向）に沿って相対的に移動させる。これにより、被加工物１１の中央部が研削砥石４８の研削面４８ａ側で研削される。その結果、被加工物１１の裏面１１ｂ側の中央部に円形の凹部（溝）２１が形成される。

具体的には、まず、チャックテーブル６を回転軸６ｃの周りで回転させるとともに、研削ホイール４４を回転軸４０ａの周りで回転させる。例えば、チャックテーブル６の回転数は１０ｒｐｍ以上３００ｒｐｍ以下に設定され、研削ホイール４４の回転数（スピンドル４０の回転数）は１０００ｒｐｍ以上６０００ｒｐｍ以下に設定される。

次に、研削ユニット３２を移動機構２０（図１参照）でＺ軸方向に沿って下降させる。これにより、チャックテーブル６と研削ホイール４４とが回転軸４０ａと平行な方向（Ｚ軸方向）に沿って相対的に移動し、被加工物１１と研削砥石４８とが接近する。なお、チャックテーブル６と研削ホイール４４とのＺ軸方向における相対的な移動速度（加工送り速度）は、例えば０．１μｍ／ｓ以上１０μｍ／ｓ以下に設定される。

研削砥石４８が被加工物１１に接触すると、研削砥石４８はチャックテーブル６の回転軸６ｃを通過するように旋回しつつ、被加工物１１の裏面１１ｂ側の中央部を研削する。これにより、被加工物１１の中央部のみが薄化され、被加工物１１の裏面１１ｂ側の中央部に円形の凹部２１が形成される。また、被加工物１１の外周部には、研削加工が施されていない領域に相当する環状の補強部２３が残存する。補強部２３は、外周余剰領域１９（図３参照）を含み、デバイス領域１７（図３参照）及び凹部２１を囲繞している。

上記のように、被加工物１１の中央部のみを薄化すると、被加工物１１の外周部（補強部２３）が厚い状態に維持され、補強部２３が被加工物１１を補強する補強領域として機能する。これにより、被加工物１１の剛性の低下が抑制され、被加工物１１の変形や破損が生じにくくなる。

そして、凹部２１の深さが所定の厚さに達し、被加工物１１の中央部の厚さが所定の目標値になると、研削ユニット３２が上昇し、被加工物１１と研削砥石４８とが互いに離隔する。これにより、研削ホイール４４による被加工物１１の研削が完了する。

図１１は、研削ステップＳ５後の被加工物１１の一部を示す断面図である。研削ステップＳ５で被加工物１１に形成される凹部２１は、被加工物１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂと概ね平行な円形の底面２１ａと、底面２１ａ及び裏面１１ｂに接続された環状の側面（側壁、内壁）２１ｂとを含む。なお、凹部２１の直径はデバイス領域１７の直径と概ね同一であり、凹部２１はデバイス１５（図３参照）と重なるように形成される。

底面２１ａと側面２１ｂとは、凹部２１の端部（底周部）２１ｃにおいて接続されている。端部２１ｃは、底面２１ａの外周部及び側面４８ｂの下端部に相当し、研削砥石４８の端部４８ｃ（図８参照）によって研削された環状の領域に相当する。そのため、凹部２１の端部２１ｃには研削砥石４８の端部４８ｃの形状が反映される。具体的には、凹部２１の端部２１ｃには、研削砥石４８の端部４８ｃの曲率に対応する曲面が形成される。すなわち、端部２１ｃは底面２１ａから側面２１ｂに向かって湾曲した形状を有する。

凹部２１の端部２１ｃに曲面が形成されると、底面２１ａの外周部と側面２１ｂの下端部とが直角である場合と比較して端部２１ｃの近傍の剛性が高くなり、補強部２３が変位しにくくなる。これにより、補強部２３の機械的強度が向上する。

なお、仮に第１保持ステップＳ１、事前ドレッシングステップＳ２、ドレッシングステップＳ３が実施されないと、研削砥石４８の端部４８ｃ（図８参照）が略直角な状態のままで被加工物１１が研削される。この場合、複数枚の被加工物１１の研削を経ることにより、研削砥石４８の端部４８ｃに所定の曲率の曲面が徐々に形成される。そして、被加工物１１を一定枚数研削すると、研削砥石４８の端部４８ｃが概ね一定の曲率を維持したまま摩耗するようになる。そのため、研削砥石４８による被加工物１１の研削を開始してから一定枚数の被加工物１１の研削が完了するまでは、被加工物１１の凹部２１の端部２１ｃに形成される曲面の幅（被加工物１１の径方向における長さ）にばらつきが生じる。

一方、第１保持ステップＳ１、事前ドレッシングステップＳ２、ドレッシングステップＳ３を実施することにより、被加工物１１の研削を開始する前に予め研削砥石４８の端部４８ｃに所望の曲面を形成できる。これにより、研削砥石４８による被加工物１１の研削を開始した直後から、被加工物１１の凹部２１の端部２１ｃに所望の幅の曲面を形成することが可能になる。その結果、複数の被加工物１１の間における曲面の幅のばらつきが低減される。

その後、被加工物１１をストリート１３（図３参照）に沿って分割することにより、被加工物１１のデバイス領域１７（図３参照）が個片化され、デバイス１５を備える薄型のデバイスチップが得られる。なお、被加工物１１の分割には、環状の切削ブレードで被加工物１１を切削する切削装置、被加工物１１にレーザー加工を施すレーザー加工装置等の加工装置を用いることができる。

以上の通り、本実施形態に係る被加工物の研削方法では、研削砥石４８の研削面４８ａ側でドレッシングボード３１を研削して研削砥石４８の研削面４８ａ側の端部４８ｃを曲面状に整形した後、研削砥石４８の研削面４８ａ側で被加工物１１を研削して被加工物１１に凹部２１を形成する。これにより、研削砥石４８の摩耗による端部４８ｃの曲率の変動が抑制される。その結果、被加工物１１の凹部２１に形成される曲面の幅が変化しにくくなり、被加工物１１の品質のばらつきが低減される。

なお、上記実施形態では研削装置２が１個のチャックテーブル６を備える例について説明したが（図１参照）、研削装置２は複数のチャックテーブル６を備えていてもよい。この場合、ドレッシングボード３１を保持するチャックテーブル６（第１チャックテーブル、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）参照）と、被加工物１１を保持するチャックテーブル６（第２チャックテーブル、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）参照）とは、同一チャックテーブルであっても異なるチャックテーブルであってもよい。

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）
１３ ストリート（分割予定ライン）
１５ デバイス
１７ デバイス領域
１９ 外周余剰領域
２１ 凹部（溝）
２１ａ 底面
２１ｂ 側面（側壁、内壁）
２１ｃ 端部（底周部）
２３ 補強部
３１ ドレッシングボード
３１ａ 第１面
３１ｂ 第２面
３３ 支持部材
３３ａ 第１面
３３ｂ 第２面
２ 研削装置
４ 基台
４ａ 開口
６ チャックテーブル（保持テーブル）
６ａ 保持面
６ｂ 保持領域
６ｃ 回転軸
８ 枠体（本体部）
８ａ 上面
８ｂ 凹部
８ｃ 流路
１０ 保持部材
１０ａ 吸引面
１２ 移動機構（移動ユニット）
１４ ボールねじ
１６ パルスモータ
１８ 支持構造（コラム）
２０ 移動機構（移動ユニット）
２２ ガイドレール
２４ 移動プレート
２６ ナット部
２８ ボールねじ
３０ パルスモータ
３２ 研削ユニット
３４ 支持部材
３６ ハウジング
３８ 緩衝部材
４０ スピンドル
４０ａ 回転軸
４２ ホイールマウント
４４ 研削ホイール
４６ ホイール基台
４８ 研削砥石
４８ａ 研削面
４８ｂ 側面
４８ｃ 端部（角部）
５０ コントローラ（制御ユニット、制御部、制御装置）

Claims (3)

1. 研削砥石を含む研削ホイールで被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、
   第１チャックテーブルの保持面でドレッシングボードを保持する第１保持ステップと、
   該第１保持ステップの後に、該第１チャックテーブル及び該研削ホイールを回転させた状態で、該第１チャックテーブルと該研削ホイールとを該研削ホイールの回転軸と平行な方向及び該研削ホイールの回転軸と交差する方向に沿って相対的に移動させることにより、該研削砥石の研削面側で該ドレッシングボードを研削して該研削砥石の該研削面側の端部を曲面状に整形するドレッシングステップと、
   該ドレッシングステップの後に、第２チャックテーブルの保持面で該被加工物を保持する第２保持ステップと、
   該第２保持ステップの後に、該第２チャックテーブル及び該研削ホイールを回転させた状態で、該第２チャックテーブルと該研削ホイールとを該研削ホイールの回転軸と平行な方向に沿って相対的に移動させることにより、該研削砥石の該研削面側で該被加工物を研削して該被加工物に凹部を形成する研削ステップと、を含むことを特徴とする被加工物の研削方法。
2. 該ドレッシングステップでは、該研削砥石の軌道が該第１チャックテーブルの回転軸に到達するまで該研削砥石で該ドレッシングボードを研削することを特徴とする請求項１に記載の被加工物の研削方法。
3. 該第１保持ステップの後、且つ、該ドレッシングステップの前に、該第１チャックテーブル及び該研削ホイールを回転させた状態で、該第１チャックテーブルと該研削ホイールとを該研削ホイールの回転軸と平行な方向に沿って相対的に移動させることにより、該研削砥石の該研削面側で該ドレッシングボードを研削して該研削砥石の該研削面をドレッシングする事前ドレッシングステップをさらに含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の被加工物の研削方法。

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