JP7242141B2 - 被加工物の加工方法 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物を研削して薄化する被加工物の加工方法に関する。
電子機器に搭載されるデバイスチップは、例えば、円板状の半導体ウェーハを分割することで形成される。半導体ウェーハの表面に互いに交差する複数の分割予定ラインを設定し、分割予定ラインにより区画される各領域にＩＣ等のデバイスを形成し、半導体ウェーハを分割予定ラインに沿って分割すると、個々のデバイスチップを作製できる。
近年、電子機器の小型化の傾向が著しく、電子機器に搭載されるデバイスチップに対する小型化及び薄型化への要求も高まっている。そこで、薄型のデバイスチップを製造するために、半導体ウェーハを分割する前に、研削装置により半導体ウェーハが研削され、所定の厚さに薄化される。
研削装置は、被加工物を保持できるチャックテーブルと、チャックテーブルの上方に配設された研削ユニットと、を備える。研削ユニットは、鉛直方向に概略沿ったスピンドルと、スピンドルの上端に接続されたスピンドルモータと、スピンドルの下端に装着された研削ホイールと、を備える。研削ホイールは、チャックテーブルの上面に対面する下面に、円環状に配列された研削砥石を備える。
研削装置は、研削送りユニットを備える。該研削送りユニットは、例えば、スピンドルとチャックテーブルとを互いに接近又は離反する方向に相対的に移動させるサーボモータと、該サーボモータに信号を送るサーボドライバーと、を備える。
研削装置で被加工物を研削する際には、該被加工物をチャックテーブル上に固定し、チャックテーブルの上面に垂直な方向に沿った軸の周りに該チャックテーブルを回転させるとともに、研削ホイールを同様に回転させる。そして、スピンドルとチャックテーブルとを互いに接近又は離反する方向に相対的に移動させる。すると、環状軌道上を移動する研削砥石が被加工物に接触し、該被加工物が研削される（例えば、特許文献１参照）。
さらに、研削装置は、研削されている被加工物の厚さを測定する厚さ測定ユニットをチャックテーブルの近傍に備える。被加工物を研削する際、研削装置の制御ユニットは、サーボドライバーに指令を発してスピンドルとチャックテーブルとの相対移動を開始させ、厚さ測定ユニットで被加工物の厚さを監視しながら研削ユニットに被加工物の研削を実施させる。そして、被加工物が所定の目標厚さとなったときに該サーボドライバーに指令を発して相対移動を終了させる。
特開２００３－２０９０８０号公報
研削装置の制御ユニットは、該研削装置を構成するあらゆるユニット及び測定器の動作を制御し、また、各種の情報を絶え間なく処理する。そのため、例えば、被加工物の研削を開始した後に制御ユニットに処理上の負荷が過大にかかる等して、制御ユニットが機能停止を起こす場合がある。
機能停止している制御ユニットは、被加工物が所定の目標厚さとなったときに、スピンドルとチャックテーブルとの相対移動を終了させるようにサーボドライバーに指令できない。相対移動を終了できなければ、被加工物が目標厚さよりも薄くなるばかりでなく、被加工物が研削により消滅し、研削砥石がチャックテーブルに接触して研削装置に深刻な損傷が生じるおそれもある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被加工物の研削中に研削装置の制御ユニットが機能停止しても、被加工物が過剰に研削されるおそれがなく、研削装置に損傷が生じない被加工物の加工方法を提供することである。
本発明の一態様によると、被加工物を保持する保持面を有し該保持面と交差する軸の周りに回転するチャックテーブルと、研削砥石を含む円盤状の研削ホイールが装着され該研削ホイールを周方向に回転させるスピンドルと、該チャックテーブルと該スピンドルとを互いに接近又は離反する方向に相対的に移動させるサーボモータを有する研削送りユニットと、該研削送りユニットの該サーボモータに信号を送るサーボドライバーと、該サーボドライバーを制御する制御ユニットと、を備える研削装置によって該被加工物を研削する研削方法であって、該被加工物を該チャックテーブルの該保持面で保持する保持ステップと、予め該制御ユニットに登録された該被加工物の目標厚さを該被加工物の厚さから引いた値を予定研削量として算出し、算出された該予定研削量を該制御ユニットにより該研削送りユニットの該サーボドライバーに指令する研削量指令ステップと、該チャックテーブル及び該研削ホイールをそれぞれ回転させながら、該研削送りユニットの該サーボモータにより該チャックテーブルと該スピンドルとを互いに接近する方向に相対的に移動させ、該チャックテーブルに保持された該被加工物を該研削砥石で研削する研削ステップと、を備え、該研削ステップでは、該サーボドライバーは、該チャックテーブルと該スピンドルとが該予定研削量に対応する目標距離だけ相対的に移動したとき該チャックテーブルと該スピンドルとの相対的な移動を終了させることを特徴とする被加工物の加工方法が提供される。
好ましくは、該研削装置は、該チャックテーブルの該保持面で保持された該被加工物の厚さを測定する厚さ測定ユニットをさらに備え、該研削量指令ステップでは、該被加工物の厚さが該目標厚さに到達するまで該厚さ測定ユニットで該被加工物の厚さを繰り返し測定し、測定された該被加工物の厚さから該目標厚さを引いた値で予定研削量を更新し、更新された該予定研削量を該制御ユニットにより該研削送りユニットの該サーボドライバーに繰り返し指令し、該研削ステップでは、該サーボドライバーは、該チャックテーブルと該スピンドルとが該目標距離だけ相対的に移動するまでに該制御ユニットから更新された該予定研削量を指令される度に、更新された該予定研削量に基づいて該目標距離を更新する。
本発明の一態様に係る被加工物の加工方法では、制御ユニットは、サーボドライバーに作動の開始と停止を指令しない。研削が実施される際、被加工物の目標厚さを被加工物の厚さから引いた値を予定研削量として算出し、算出された該予定研削量をサーボドライバーに指令する。そして、サーボドライバーは、チャックテーブルとスピンドルとが該予定研削量に対応する目標距離だけ相対移動したとき該チャックテーブルと該スピンドルとの相対移動を終了させる。
この場合、被加工物を研削している間に制御ユニットが機能停止しても、サーボドライバーには指令された予定研削量が残る。そして、サーボドライバーは、チャックテーブルとスピンドルとを該予定研削量に対応する目標距離だけ移動させた後、相対移動を終了させる。そのため、被加工物を研削している間に制御ユニットが機能停止しても、被加工物が過剰に研削されたり、研削装置に損傷が生じたりすることはない。
したがって、本発明により、被加工物の研削中に研削装置の制御ユニットが機能停止しても、被加工物が過剰に研削されるおそれがなく、研削装置に損傷が生じない被加工物の加工方法が提供される。
研削装置を模式的に示す斜視図である。 研削ステップを模式的に示す斜視図である。 研削ステップを模式的に示す断面図である。 図４（Ａ）は、実施形態に係る被加工物の加工方法で実施される各ステップのフローを示すフローチャートであり、図４（Ｂ）は、研削量指令ステップのフローを示すフローチャートであり、図４（Ｃ）は、研削ステップのフローを示すフローチャートである。
本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る被加工物の加工方法では、略円板状の半導体ウェーハ等の被加工物を研削して所定の厚さに薄化する。まず、被加工物について説明する。図１には、被加工物１を模式的に示す斜視図が示されている。
被加工物は、例えば、Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、ＧａＮ（ガリウムナイトライド）、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）、若しくは、その他の半導体等の材料でなるウェーハである。または、サファイア、ガラス、石英等の材料からなる略円板状の基板等である。該ガラスは、例えば、アルカリガラス、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等である。
被加工物１の表面１ａには、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ(Large Scale Integration)等の複数のデバイスが形成される。そして、被加工物１をデバイス毎に分割すると、個々のデバイスチップを形成できる。被加工物１を分割する前に、被加工物１を研削して薄化しておくと、その後に被加工物１を分割することで薄型のデバイスチップを形成できる。ただし、研削される被加工物１の表面１ａにはデバイスが形成されていなくてもよい。
本実施形態に係る被加工物の加工方法は、研削ユニットを備える研削装置で実施される。以下、図１を用いて研削装置２について説明する。図１には、研削装置２を模式的に示す斜視図が含まれている。
研削装置２では、被加工物１の裏面１ｂ側が上方に露出された状態で該裏面１ｂが研削される。被加工物１の表面１ａに予めデバイスが形成されている場合、被加工物１を研削する際に表面１ａ側を保護するために、被加工物１の表面１ａ側にはテープ状の保護部材３が貼着される。以下、被加工物１に保護部材３が貼着されている場合を例に説明するが、本実施形態はこれに限定されない。
保護部材３は、例えば、基材層と、該基材層の上に形成された糊層と、を備える。被加工物１の裏面１ｂ側を研削する際、被加工物１の表面１ａ側が後述のチャックテーブル８に支持される。このとき、該表面１ａと、チャックテーブル８の保持面８ａと、が直接接触していると、被加工物１の研削時に該表面１ａに形成されているデバイスに損傷が生じる場合がある。そこで、被加工物１の表面１ａ側に保護部材３を貼着しておく。
被加工物１は、例えば、複数の被加工物１を収容できるカセット２８ａに収容されて運搬され、研削装置２に搬入される。研削装置２は、各構成要素を支持する基台４を備える。基台４の前端にはカセット載置台２６ａ，２６ｂが固定されている。例えば、カセット載置台２６ａ上には研削前の被加工物１を収容したカセット２８ａが載置され、カセット載置台２６ｂ上には研削が終了した被加工物１を収容するためのカセット２８ｂが載置される。
基台４上のカセット載置台２６ａ，２６ｂに隣接した位置には、搬送ロボット３０が据え付けられている。搬送ロボット３０は、カセット載置台２６ａに載せられたカセット２８ａから被加工物１を搬出し、基台４上の該搬送ロボット３０に隣接した位置に設けられた位置決めテーブル３２に該被加工物１を搬送する。
該位置決めテーブル３２は、環状に並ぶ複数の位置決めピンを有する。該位置決めテーブル３２は、中央の載置領域に被加工物１が載置された際、各位置決めピンを径方向内向きに連動させて移動させることにより、被加工物１を予定された位置に位置付ける。
基台４の上面の該位置決めテーブル３２に隣接した位置には、ローディングアーム３４と、アンローディングアーム３６と、が設けられる。位置決めテーブル３２により予定された位置に位置付けられた被加工物１は、該ローディングアーム３４により搬送される。
基台４の中央上面には、円板状のターンテーブル６が水平面内において回転可能に設けられている。ターンテーブル６の上面には、例えば、円周方向に互いに１２０度離間した３個のチャックテーブル８が備えられている。ターンテーブル６を回転させると、各チャックテーブル８を移動できる。
各チャックテーブル８は、一端が吸引源（不図示）と接続された吸引路（不図示）を内部に有し、該吸引路の他端がチャックテーブル８上の保持面８ａに接続されている。図３には、チャックテーブル８を模式的に示す断面図が含まれている。該保持面８ａは、例えば、多孔質部材８ｂの上面によって構成される。チャックテーブル８は、保持面８ａ上に被保持物が載せられた際に該吸引源を作動させ、生じた負圧を該被保持物に多孔質部材８ｂを通して作用させることで該被保持物を吸引保持できる。
チャックテーブル８は、ターンテーブル６の上面に設けられたテーブル支持台８ｄの上に固定されている。テーブル支持台８ｄでの下面には、ターンテーブル６上に固定されたテーブル回転モータ８ｅがスピンドルを介して接続されている。テーブル回転モータ８ｅを作動させると、テーブル支持台８ｄに固定されたチャックテーブル８が保持面８ａに交差するテーブル回転軸８ｃの周りに回転する。
チャックテーブル８への被加工物１の搬出入は、図１に示すターンテーブル６の搬入・搬出領域６ａで実施される。搬入・搬出領域６ａでは、ローディングアーム３４により被加工物１をチャックテーブル８に搬入できるとともに、被加工物１をアンローディングアーム３６によりチャックテーブル８から搬出できる。
被加工物１の研削を実施する際、搬入・搬出領域６ａに位置付けられたチャックテーブル８にローディングアーム３４により被加工物１を搬入した後、ターンテーブル６を回転させて、該チャックテーブル８を次の粗研削領域６ｂに移動させる。
基台４の後方側上面のターンテーブル６の外側には、粗研削領域６ｂに位置付けられたチャックテーブル８に保持された被加工物１の裏面１ｂ側を粗研削する第１の研削ユニット１０ａが配されている。第１の研削ユニット１０ａにより被加工物１の粗研削が実施された後、ターンテーブル６を回転させて、該チャックテーブル８を該粗研削領域６ｂに隣接する仕上げ研削領域６ｃに移動させる。
基台４の後方側上面のターンテーブル６の外側には、仕上げ研削領域６ｃに位置付けられたチャックテーブル８に保持された被加工物１の裏面１ｂ側を仕上げ研削する第２の研削ユニット１０ｂが配されている。第２の研削ユニット１０ｂでは、被加工物１が仕上げ研削される。第２の研削ユニット１０ｂにより被加工物１の仕上げ研削が実施された後、ターンテーブル６を回転させて、該チャックテーブル８を搬入・搬出領域６ａに戻し、アンローディングアーム３６により被加工物１をチャックテーブル８から搬出する。
基台４の上面のアンローディングアーム３６と、搬送ロボット３０と、の近傍には、研削された被加工物１を洗浄及び乾燥するスピンナ洗浄装置３８が配設されている。そして、スピンナ洗浄装置３８により洗浄及び乾燥された被加工物１は、搬送ロボット３０によりスピンナ洗浄装置３８から搬送され、カセット載置台２６ｂに載置されたカセット２８ｂに収容される。
図１及び図３により、研削装置２についてさらに説明する。基台４の後部にはコラム２２ａが立設されている。コラム２２ａの前面には、第１の研削ユニット１０ａを鉛直方向に沿って移動可能に支持する研削送りユニット２４ａが配設されている。研削送りユニット２４ａは、鉛直方向に沿って伸長するスピンドル５０と、該スピンドル５０の上端に接続されたサーボモータ４８と、サーボモータ４８に接続されたサーボドライバー４６と、を備える。
サーボドライバー４６は、サーボモータ４８に信号を送りサーボモータ４８を制御する。サーボドライバー４６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メインメモリ、及び記憶装置等を搭載するＰＣ（Personal Computer）又はマイコンである。該記憶装置には、サーボドライバー４６の機能を実現するソフトウェアが格納されている。サーボドライバー４６は、該ソフトウェアに従いＣＰＵ等を動作させることにより、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働した具体的手段として機能する。また、サーボドライバー４６は、各機能を一体的に実現する複数のモジュールにより構成されていてもよい。
スピンドル５０には、昇降プレート５４の背面に配されたナット部５２が螺合されている。サーボドライバー４６がサーボモータ４８に指令して該サーボモータ４８を作動させると、スピンドル５０が回転してナット部５２を含む昇降プレート５４が昇降する。昇降プレート５４の前面には、第１の研削ユニット１０ａが固定されている。
第１の研削ユニット１０ａは、鉛直方向に沿って伸長するスピンドル１４ａと、該スピンドル１４ａの上端に接続されたスピンドルモータ１２ａと、を備える。スピンドル１４ａの下端には、円板状のホイールマウント１６ａが配設されている。該ホイールマウント１６ａ下面には、円盤状の研削ホイール１８ａが装着されている。研削ホイール１８ａの下面には、円環状に配設された複数の研削砥石２０ａが固定されている。
スピンドルモータ１２ａを作動させると、研削ホイール１８ａの下面に垂直なホイール回転軸１２ｃの周りに、すなわち、周方向に研削ホイール１８ａが回転する。
粗研削領域６ｂにおいて被加工物１を研削する際には、まず、ホイール回転軸１２ｃの周りに研削ホイール１８ａを回転させて研削砥石２０ａを環状軌道に沿って移動させるともに、チャックテーブル８をテーブル回転軸８ｃの周りに回転させる。そして、研削送りユニット２４ａを作動させて第１の研削ユニット１０ａを下降させ、研削砥石２０ａをチャックテーブル８に保持された被加工物１の裏面１ｂに接触させると、該被加工物１が該裏面１ｂ側から研削される。
研削砥石２０ａは、例えば、ダイヤモンド等でなる砥粒が結合材中に分散されて形成されている。研削砥石２０ａの被加工物１に接触する接触面には砥粒が適度に結合材から露出しており、露出した砥粒が被加工物１に接触することで被加工物１が研削される。
また、コラム２２ｂの前面には、第２の研削ユニット１０ｂを鉛直方向に沿って移動可能に支持する研削送りユニット２４ｂが配設されている。研削送りユニット２４ｂは、研削送りユニット２４ａと同様に構成される。また、第２の研削ユニット１０ｂは、第１の研削ユニット１０ａと同様に、鉛直方向に沿って伸長するスピンドル１４ｂと、該スピンドル１４ｂの上端に接続されたスピンドルモータ１２ｂと、を備える。
スピンドル１４ｂの下端には、円板状のホイールマウント１６ｂが配設され、該ホイールマウント１６ｂ下面には研削ホイール１８ｂが固定されている。研削ホイール１８ｂの下面には、円環状に配設された複数の研削砥石２０ｂが装着されている。また、第２の研削ユニット１０ｂにおいても、スピンドルモータ１２ｂを作動させると、研削ホイール１８ｂが下面に垂直なホイール回転軸の周りに回転する。
仕上げ研削領域６ｃにおいて被加工物１を研削する際には、研削ホイール１８ｂを回転させて研削砥石２０ｂを環状軌道に沿って移動させるとともに、チャックテーブル８を回転させる。そして、研削送りユニット２４ｂを作動させて第２の研削ユニット１０ｂを下降させ、研削砥石２０ｂをチャックテーブル８に保持された被加工物１の裏面１ｂに接触させると、該被加工物１が該裏面１ｂ側から研削される。
第１の研削ユニット１０ａを使用した被加工物１の研削では、研削送りユニット２４ａによる研削送りを比較的速い速度で実施して被加工物１を粗研削する。第１の研削ユニット１０ａによる粗研削では、研削装置２で研削されて除去される被加工物１の厚さの大部分が効率的に除去される。
第２の研削ユニット１０ｂを使用した被加工物１の研削では、研削送りユニット２４ｂによる研削送りを比較的低い速度で実施して被加工物１を仕上げ研削する。第２の研削ユニット１０ｂによる仕上げ研削では、被加工物１が予定された仕上げ厚さに高精度に研削される。
なお、サーボモータ４８、スピンドル５０、ナット部５２等を含む研削送りユニット２４ａ，２４ｂが研削ユニット１０ａ，１０ｂを昇降させる昇降機構として機能する場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、研削送りユニット２４ａ，２４ｂは、研削ユニット１０ａ，１０ｂに代えてチャックテーブル８を昇降させてもよい。すなわち、研削送りユニット２４ａ，２４ｂは、チャックテーブル８と該スピンドル１４ａ，１４ｂとを互いに接近又は離反する方向に相対的に移動させる機能を有する。
基台４の上面の粗研削領域６ｂの近傍には、第１の研削ユニット１０ａにより粗研削されている被加工物１の厚さを測定する第１の厚さ測定ユニット４０が配設されている。第１の厚さ測定ユニット４０は、例えば、接触式の厚さ測定ユニットである。ただし、第１の厚さ測定ユニット４０は、接触式の厚さ測定ユニットに限定されず、他の方式の厚さ測器であってもよい。
図２及び図３に示す通り、第１の厚さ測定ユニット４０は、被加工物１の裏面１ｂに接触して該裏面１ｂの高さを測定する第１のプローブ４０ａと、チャックテーブル８の保持面８ａに接触して該保持面８ａの高さを測定する第２のプローブ４０ｂと、を備える。さらに、第１のプローブ４０ａ及び第２のプローブ４０ｂを支持するポスト４０ｃを備える。第１の厚さ測定ユニット４０は、被加工物１の裏面１ｂの高さと、チャックテーブル８の保持面８ａの高さと、の差から被加工物１の厚さを算出できる。
基台４の上面の仕上げ研削領域６ｃの近傍には、第２の研削ユニット１０ｂにより仕上げ研削されている被加工物１の厚さを測定する非接触式の第２の厚さ測定ユニット４２が配設されている。第２の厚さ測定ユニット４２は、例えば、被加工物１の裏面１ｂにレーザビームを照射して反射された該レーザビームを検出することで、被加工物１の裏面１ｂの高さを測定するレーザ厚さ測定ユニット（分光干渉レーザ変位計）である。ただし、第２の厚さ測定ユニット４２はこれに限定されない。
被加工物１の研削時における研削砥石２０ａ，２０ｂと、被加工物１と、の接触態様について説明する。図３に示す通り、研削装置２では、チャックテーブル８の保持面８ａは、極めて傾斜の小さい円錐状となっており、研削砥石２０ａ，２０ｂが移動する環状軌道がチャックテーブル８の保持面８ａの中心の上方を通るように設定されている。被加工物１を研削する際には、チャックテーブル８の保持面８ａの中心から外周部にかけた該環状軌道と重なる円弧状の領域において研削砥石２０ａ，２０ｂが被加工物１に接触する。
被加工物１の研削時、研削ホイール１８ａ，１８ｂがホイール回転軸１２ｃの周りに回転するととともに、チャックテーブル８の保持面８ａに交差するテーブル回転軸８ｃの周りにチャックテーブル８が回転している。そのため、該円弧状の領域に被加工物１の裏面１ｂの各所が次々に差し掛かり、被加工物１の裏面１ｂの全体が研削される。
研削装置２は、さらに、研削装置２の各構成要素を制御する制御ユニット４４を備える。制御ユニット４４は、ターンテーブル６、チャックテーブル８、研削送りユニット２４ａ，２４ｂ、研削ユニット１０ａ，１０ｂ、サーボドライバー４６、厚さ測定ユニット４０，４２等を制御する。さらに、制御ユニット４４は、搬送ロボット３０、位置決めテーブル３２、ローディングアーム３４、アンローディングアーム３６、スピンナ洗浄装置３８等を制御する。
制御ユニット４４は、ＣＰＵ等の処理装置や、フラッシュメモリ等の記憶装置を含むコンピュータによって構成される。記憶装置に記憶されるプログラム等のソフトウェアに従い処理装置を動作させることによって、制御部は、ソフトウェアと処理装置（ハードウェア資源）とが協働した具体的手段として機能する。
被加工物１の研削が実施される際には、制御ユニット４４は、チャックテーブル８と研削ユニット１０ａ，１０ｂとをそれぞれ回転させる。従来、制御ユニット４４はサーボドライバー４６に指令して、サーボモータ４８を作動させてチャックテーブル８と、研削ユニット１０ａ，１０ｂが備えるスピンドル１４ａ，１４ｂと、の互いに接近する方向への相対的な移動を開始させる。
従来、制御ユニット４４には、予め、被加工物１の目標厚さが登録されており、制御ユニット４４は、厚さ測定ユニット４０，４２を制御して研削されている被加工物１の厚さを測定する。そして、被加工物１の厚さが該目標厚さに到達した際、制御ユニット４４はサーボドライバー４６に指令して、サーボモータ４８を停止させる。すると、被加工物１の研削が完了する。
ここで、上述の通り、制御ユニット４４は、研削装置２を構成する各ユニット及び測定器の動作を制御し、また、各種の情報を絶え間なく処理する。そのため、例えば、被加工物１の研削を開始した後に制御ユニット４４に処理上の負荷が過大にかかる等して、制御ユニット４４が機能停止を起こす場合がある。
機能停止している制御ユニット４４は、被加工物１が所定の目標厚さとなったときにチャックテーブル８とスピンドル１４ａ，１４ｂとの相対移動を終了させるようにサーボドライバー４６に指令できない。チャックテーブル８とスピンドル１４ａ，１４ｂを停止できなければ、被加工物１が目標厚さよりも薄くなるばかりでなく、被加工物１が研削により消滅し、研削砥石２０ａ，２０ｂがチャックテーブル８に接触して研削装置２に深刻な損傷が生じてしまうおそれもある。
そこで、本実施形態に係る被加工物の加工方法が実施される研削装置２においては、被加工物１が目標厚さとなったと想定される程度に研削送りが進行したときにサーボドライバー４６がスピンドル１４ａ，１４ｂ等の研削送りを停止させる。この場合、制御ユニット４４がサーボドライバー４６にサーボモータ４８を停止させる指令を出せない場合にも、サーボドライバー４６はサーボモータ４８を停止させるため、被加工物１を過剰に研削することはない。
詳細に説明する。制御ユニット４４は、予め該制御ユニット４４に登録された該被加工物１の目標厚さを該被加工物１の厚さから引いた値を予定研削量として算出する。制御ユニット４４は、算出された該予定研削量を研削送りユニット２４ａ，２４ｂのサーボドライバー４６に指令する。ここで、被加工物１の厚さは、予め制御ユニット４４に登録されていてもよく、被加工物１を研削する前に厚さ測定ユニット４０，４２により測定されてもよい。
サーボドライバー４６は、制御ユニット４４から予定研削量を指令されたときチャックテーブル８とスピンドル１４ａ，１４ｂとの互いに近接する方向への相対移動を開始する。そして、両者が該予定研削量に対応する目標距離だけ相対的に移動したとき該チャックテーブル８とスピンドル１４ａ，１４ｂとの相対的な移動を終了させる。
この場合、制御ユニット４４が機能停止し、制御ユニット４４からサーボドライバー４６への指令が送られなくなった場合においても、サーボドライバー４６はサーボモータ４８を制御できる。すなわち、サーボドライバー４６は、被加工物１が目標厚さに到達したときに研削送りを停止できる。
このとき、研削砥石２０ａ，２０ｂの消耗状態が該目標距離に十分に反映されていないことが考えられるが、少なくとも、被加工物１が過剰に研削されることはなく、研削装置２に損傷が生じることはない。
また、制御ユニット４４は、被加工物１の目標厚さに被加工物１の厚さが到達するまで該厚さ測定ユニット４０，４２で被加工物１の厚さを繰り返し測定する機能を有してもよい。そして、制御ユニット４４は、測定された被加工物１の厚さから該目標厚さを引いた値を予定研削量として算出し、算出された予定研削量をサーボドライバー４６に繰り返し指令してもよい。サーボドライバー４６は、制御ユニット４４から繰り返し予定研削量が指令される度に、指令された新たな予定研削量に基づいて該目標距離を更新してもよい。
この場合、研削が実施されている被加工物１の厚さが繰り返し監視され、被加工物１の実際の厚さに応じて目標距離が修正されることとなる。そして、研削砥石２０ａ，２０ｂの消耗状態が該目標距離に反映されるため、被加工物１の研削が終了したとき被加工物１の厚さがより精密に目標厚さに近づく。
以下、研削装置２で実施される本実施形態に係る被加工物の加工方法について説明する。該加工方法では、被加工物１は研削装置２で研削されて薄化される。図４（Ａ）は、本実施形態に係る被加工物の加工方法で実施される各ステップのフローを示すフローチャートである。
該加工方法では、被加工物１をチャックテーブル８の保持面８ａで保持する保持ステップＳ１と、サーボドライバー４６に予定研削量を繰り返し指令する研削量指令ステップＳ２と、被加工物１を研削する研削ステップＳ３と、が実施される。以下、各ステップについて詳述する。
保持ステップＳ１では、例えば、図１に示される通り、表面１ａ側に保護部材３が貼着された状態でカセット２８ａに被加工物１を収容して、該カセット２８ａを研削装置２に搬入する。そして、例えば、搬送ロボット３０を使用してカセット２８ａに収容された被加工物１を搬出して位置決めテーブル３２に搬送する。そして、位置決めテーブル３２により被加工物１の位置を所定の位置に位置付けた後、搬入・搬出領域６ａに位置付けられたチャックテーブル８の上にローディングアーム３４により被加工物１を搬送する。
ここで、被加工物１の被研削面である裏面１ｂ側が上方に露出するように、被加工物１の表面１ａ側を下方に向けておく。そして、被加工物１をチャックテーブル８の保持面８ａ上に載せ、チャックテーブル８の吸引源を作動させて、チャックテーブル８に被加工物１を吸引保持させる。
本実施形態に係る被加工物の加工方法では、次に、研削量指令ステップＳ２と、研削ステップＳ３と、を実施する。図４（Ｂ）は、研削量指令ステップＳ２で実施されるフローを模式的に示すフローチャートであり、図４（Ｃ）は、研削ステップＳ３で実施されるフローを模式的に示すフローチャートである。また、図２は、研削量指令ステップＳ２及び研削ステップＳ３を模式的に示す斜視図であり、図３は、研削量指令ステップＳ２及び研削ステップＳ３を模式的に示す断面図である。
研削ステップＳ３では、粗研削領域６ｂにおいて第１の研削ユニット１０ａを使用して被加工物１を粗研削する。または、研削ステップＳ３では、粗研削された被加工物１を仕上げ研削領域６ｃにおいて第２の研削ユニット１０ｂを使用して仕上げ研削する。以下、粗研削領域６ｂにおいて第１の研削ユニット１０ａを使用して被加工物１を粗研削する場合を例に説明するが、仕上げ研削も同様に実施できるため説明を省略する。
また、研削ステップＳ３は、研削量指令ステップＳ２が進行している間に開始され、その後、研削量指令ステップＳ２とともに進行する。ここでは、研削量指令ステップＳ２と、研削ステップＳ３と、を個別に説明する。
制御ユニット４４には、粗研削が完了したときの被加工物１の目標厚さが登録されている。研削量指令ステップＳ２では、第１の厚さ測定ユニット４０で被加工物１の厚さを測定する（Ｓ２１）。そして、被加工物１の厚さと、該目標厚さと、を比較して、被加工物１の厚さが該目標厚さに到達しているか否かを判定する（Ｓ２２）。通常、研削量指令ステップＳ２を開始した直後では、被加工物１の厚さは目標厚さには到達していない。
被加工物１の厚さが目標厚さに到達していない場合、測定された被加工物１の厚さから該目標厚さを引いた値を予定研削量として算出する（Ｓ２３）。その後、算出された予定研削量を制御ユニット４４により研削送りユニット２４ａのサーボドライバー４６に指令する（Ｓ２４）。
制御ユニット４４によりサーボドライバー４６に予定研削量が指令されると、後述の通り、研削ステップＳ３が開始され、被加工物１が研削されて薄化され始める。研削量指令ステップＳ２では、被加工物１が薄化されていく間、定期的に第１の厚さ測定ユニット４０により被加工物１の厚さが測定される（Ｓ２１）。そして、被加工物１の厚さが目標厚さに到達しているか否か再び判定される（Ｓ２２）。
判定の結果、被加工物１の厚さが目標厚さに到達していないと判定される場合、測定しなおされた被加工物１の厚さから被加工物１の目標厚さを引いた値を新たに予定研削量として算出する（Ｓ２３）。通常、研削が進行している間は被加工物１が徐々に薄化され、被加工物１が薄化された分、予定研削量が減少していく。そして、新たに算出された予定研削量が制御ユニット４４により研削送りユニット２４ａのサーボドライバー４６に指令される（Ｓ２４）。
その一方で、研削が進行し被加工物１の厚さが目標厚さに到達していると判定される場合（Ｓ２２）、制御ユニット４４はサーボドライバー４６に新たに指令しない。そして、研削量指令ステップＳ２が終了する。
すなわち、研削量指令ステップＳ２では、予め制御ユニット４４に登録された被加工物１の目標厚さに被加工物１の厚さが到達するまで第１の厚さ測定ユニット４０で被加工物１の厚さを繰り返し測定する。そして、測定された被加工物１の厚さから該目標厚さを引いた値を予定研削量として算出し、算出された予定研削量を制御ユニット４４により研削送りユニット２４ａのサーボドライバー４６に繰り返し指令する。
次に、研削ステップＳ３について説明する。研削ステップＳ３は、研削量指令ステップＳ２が進行している間に開始される。研削ステップＳ３では、まず、チャックテーブル８をテーブル回転軸８ｃの周りに回転させながら、研削ホイール１８ａをホイール回転軸１２ｃの周りに回転させる。
そして、サーボドライバー４６が制御ユニット４４から予定研削量について指令されたとき（Ｓ３１）、チャックテーブル８とスピンドル１４ａとの互いに接近する方向への相対的な移動を研削送りユニット２４ａのサーボモータ４８により開始する（Ｓ３２）。例えば、サーボドライバー４６は、サーボモータ４８の作動を開始し、所定の速度で第１の研削ユニット１０ａのスピンドル１４ａを下降させる。
サーボドライバー４６は、サーボモータ４８の作動状況を監視しながら所定の動作が実施されるようにサーボモータ４８をフィードバック制御する。そして、環状軌道上を移動する研削砥石２０ａがチャックテーブル８の保持面８ａで保持された被加工物１の裏面１ｂに接触すると、被加工物１が研削砥石２０ａにより研削され被加工物１が薄化され始める。
サーボドライバー４６は、チャックテーブル８と、第１の研削ユニット１０ａのスピンドル１４ａと、を該予定研削量に対応する目標距離だけ互いに近づいた状態を目指してサーボモータ４８を制御する。そして、チャックテーブル８と、スピンドル１４ａと、が目標距離だけ相対的に移動したか否かを判定する（Ｓ３３）。通常、研削ステップＳ３の開始直後では、チャックテーブル８と、スピンドル１４ａと、の相対的な移動距離は該目標距離には達しない。
そして、チャックテーブル８と、スピンドル１４ａと、が目標距離だけ相対的に移動していないと判定される場合、次に、該目標距離の更新の要否が判定される。すなわち、研削量指令ステップＳ２が進行した結果、新たな予定研削量が制御ユニット４４からサーボドライバー４６に指令されている場合（Ｓ３４）、サーボドライバー４６は、該新たな予定研削量に基づいて目標距離を更新する（Ｓ３５）。
また、新たな予定研削量が制御ユニット４４からサーボドライバー４６に指令されていない場合（Ｓ３４）、該目標距離は更新されず、それまでにサーボドライバー４６に登録された最新の目標距離に基づいて研削ステップＳ３が続行される。
研削ステップＳ３では、該目標距離が更新されてもされなくても、チャックテーブル８と、スピンドル１４ａと、の移動距離が該目標距離に達しているか否か定期的に繰り返し判定される（Ｓ３３）。そして、移動距離が該目標距離に達していない場合、かつ、制御ユニット４４からサーボドライバー４６に新たに予定研削量が指令されている場合（Ｓ３４）、さらに新たな予定研削量に基づいて目標距離が更新される（Ｓ３５）。
すなわち、サーボドライバー４６は、チャックテーブル８とスピンドル１４ａとが該目標距離だけ相対的に移動するまでに制御ユニット４４から新たに算出された予定研削量を指令される度に、該新たに算出された予定研削量に基づいて該目標距離を更新する。
そして、チャックテーブル８と、スピンドル１４ａと、の移動距離が目標距離に到達している場合（Ｓ３３）、サーボドライバー４６は、サーボモータ４８を停止させて、チャックテーブル８と、スピンドル１４ａと、の相対的な移動を終了させる（Ｓ３６）。本実施形態に係る被加工物の加工方法では、研削量指令ステップＳ２と、研削ステップＳ３と、を実施することにより、チャックテーブル８に保持された被加工物１を当初の予定研削量だけ研削して目標厚さとする。
例えば、被加工物１の研削を進行させると、研削砥石２０ａが消耗する等して、チャックテーブル８と、スピンドル１４ａと、の相対的な移動距離に比して被加工物１の厚さの減少量が少なくなる場合がある。この場合、目標距離が更新されなければ研削ステップＳ３を完了したとき、被加工物１の厚さは制御ユニット４４に登録された目標厚さに到達するとは限らない。
本実施形態に係る被加工物の加工方法では、被加工物１の厚さが繰り返し測定され、被加工物１が目標厚さに到達するのに必要となる研削量が予定研削量として算出され続ける。このとき、研削の進行状況や研削砥石２０ａの消耗状態が予定研削量に反映されるため、厚さが該目標厚さに到達するまで被加工物１が研削砥石２０ａにより研削される。
なお、以上に説明した本実施形態に係る被加工物の加工方法によると、制御ユニット４４が機能停止する場合にも研削装置２に損傷が生じることなく、被加工物１は概略目標厚さとなるまで研削される。これは、研削量指令ステップＳ２は主に制御ユニット４４の機能により実現される一方で、研削ステップＳ３は主にサーボドライバー４６の機能により実現されることが理由の一つである。次に、本実施形態に係る被加工物の加工方法を実施している間に制御ユニット４４が機能停止する場合について説明する。
制御ユニット４４の機能停止とは、何らかの異常事態により制御ユニット４４の機能が停止し、情報処理や指令の発信が不能となる状態をいう。従来、制御ユニット４４は、被加工物１の厚さが目標厚さに到達したときにサーボドライバー４６にサーボモータ４８の停止を指令していたが、制御ユニット４４が機能停止している場合、制御ユニット４４はサーボドライバー４６に停止を指令できない。
本実施形態に係る被加工物の加工方法では、保持ステップＳ１が実施された後、研削量指令ステップＳ２及び研削ステップＳ３が進行中に制御ユニット４４が機能停止した場合、まず、研削量指令ステップＳ２が続行不能となる。
すなわち、機能停止している制御ユニット４４は、第１の厚さ測定ユニット４０を使用して被加工物１の厚さを測定できず（Ｓ２１）、被加工物１の厚さが目標厚さに到達しているか否か判定できない（Ｓ２２）。そして、予定研削量を算出できず（Ｓ２３）、該予定研削量をサーボドライバー４６に指令できない（Ｓ２４）。
この場合、研削ステップＳ３では、制御ユニット４４から新たに予定研削量が指令されることはなく（Ｓ３４）、目標距離が更新されることはない（Ｓ３５）。すなわち、制御ユニット４４が機能停止に陥った場合、研削ステップＳ３では、チャックテーブル８及びスピンドル１４ａが目標距離だけ相対的に移動したかが繰り返し判定されることとなる（Ｓ３３）。
そして、チャックテーブル８及びスピンドル１４ａが目標距離だけ相対的に移動したとき、サーボドライバー４６によりチャックテーブル８及びスピンドル１４ａの相対的な移動が停止される（Ｓ３６）。したがって、本実施形態に係る被加工物の加工方法では、制御ユニット４４が機能停止しても、研削ステップＳ３は正常に終了する。
この場合、目標距離の更新がされないため、研削砥石２０ａの消耗等の影響で研削された被加工物１の厚さが目標厚さに到達しないおそれがある。しかしながら、従来のように被加工物１が過剰に研削されていた場合と比較して、損失は極めて小さいと言える。研削装置２に物理的な損傷は生じず、制御ユニット４４を復旧させた後に必要に応じて被加工物１の研削を再度実施すれば厚さが目標厚さとなった被加工物１が得られるからである。ただし、被加工物１の再研削が実施されなくてもよい。
このように、本実施形態に係る被加工物の加工方法では、研削量指令ステップＳ２は、制御ユニット４４が機能停止に陥ることを理由として終了してもよい。そして、本実施形態に係る被加工物の加工方法では、制御ユニット４４が機能停止する場合において被加工物１が失われない等の効果を奏するだけでなく、制御ユニット４４が機能停止しない場合においても利益がある。
例えば、本実施形態に係る被加工物の加工方法によると、制御ユニット４４が機能停止しても、チャックテーブル８が研削砥石２０ａ，２０ｂにより研削される等して研削装置２が損傷するおそれはない。これは、制御ユニット４４が機能停止を生じても研削装置２の復旧に要する時間を短縮でき、復旧に要するコストを低減できることを意味する。
したがって、研削装置２の停止時間を短縮できるため、複数の被加工物１を研削装置２で次々に加工する場合における加工効率が上がり、時間当たりに加工できる被加工物１の数が増大する。また、被加工物１が過剰な研削により失われることもなく、損失を補う必要もないため、加工コストも低減できる。すなわち、制御ユニット４４が機能停止していない間に加工される被加工物１の加工効率も増大したこととなる。
すなわち、本実施形態に係る被加工物の加工方法は、仮に制御ユニット４４に機能停止が生じても被加工物１が失われず研削装置２に損傷が生じないとの状況を作り出し、該状況下で被加工物１を加工することに意味がある。よって、本実施形態に係る被加工物の加工方法は、制御ユニット４４が機能停止する必要はなく、制御ユニット４４が機能停止する場合に限定されない。
以上に説明する通り、本実施形態に係る被加工物の加工方法では、被加工物１の研削中に研削装置２の制御ユニット４４が機能停止しても、被加工物１が過剰に研削されるおそれがなく、研削装置２に損傷が生じない。
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、粗研削領域６ｂにおいて第１の研削ユニット１０ａにより被加工物１が研削される場合について詳述したが、本発明の一態様はこれに限定されない。すなわち、本発明の一態様では、仕上げ研削領域６ｃにおいて第２の研削ユニット１０ｂにより被加工物１が研削されてもよい。
また、研削装置２が第１の研削ユニット１０ａ及び第２の研削ユニット１０ｂの２つの研削ユニットを備える場合を例に説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。すなわち、本発明の一態様に係る被加工物の研削方法は、一つの研削ユニットを備える研削装置で実施されてもよく、３以上の研削ユニットを備える研削装置で実施されてもよい。
さらに、上記実施形態では、研削装置２の制御ユニット４４が機能停止する場合を例に説明したが、本発明の一態様は、他の要因により研削装置２が正常動作しない場合においも効果を奏する。例えば、被加工物１の研削中に厚さ測定ユニット４０，４２に異常が生じて被加工物１の厚さの測定が不能となる場合や、制御ユニット４４からサーボドライバー４６への指令の伝達経路となる配線の切断が生じる場合にも、同様に効果を奏する。
また、上記実施形態では、研削量指令ステップＳ２において、被加工物１の厚さを繰り返し測定して予定研削量を更新して制御ユニット４４により繰り返しサーボドライバー４６に該予定研削量を指令する場合について説明した。そして、研削ステップＳ３において、制御ユニット４４から更新された該予定研削量を指令される度にサーボドライバー４６が目標距離を更新する場合について説明した。しかし、本発明の一態様はこれに限定されない。
すなわち、本発明の一態様では、被加工物１の厚さが繰り返し測定されなくてもよく、該予定研削量及び該目標距離は更新されなくてもよい。より詳細には、被加工物１の目標厚さを研削前の被加工物１の厚さから引いた値が予定研削量として算出された後、該予定研削量に対応する目標距離だけチャックテーブル８とスピンドル１４ａ，１４ｂを相対移動させて被加工物１の研削を終了してもよい。
この場合においても、制御ユニット４４がスピンドル１４ａ，１４ｂ等の相対移動の停止を指令することなく被加工物１の研削を終了できるため、制御ユニット４４が機能停止しても被加工物１が失われる等の問題は生じない。そして、研削装置２では研削が実施されている被加工物１の厚さが測定される必要がないため、厚さ測定ユニット４０，４２を簡略化または省略できる。
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。
１ 被加工物
１ａ 表面
１ｂ 裏面
３ 保護部材
２ 研削装置
４ 基台
６ ターンテーブル
６ａ 搬入・搬出領域
６ｂ 粗研削領域
６ｃ 仕上げ研削領域
８ チャックテーブル
８ａ 保持面
８ｂ 多孔質部材
８ｃ テーブル回転軸
８ｄ テーブル支持台
８ｅ テーブル回転モータ
１０ａ，１０ｂ 研削ユニット
１２ａ，１２ｂ スピンドルモータ
１２ｃ ホイール回転軸
１４ａ，１４ｂ スピンドル
１６ａ，１６ｂ ホイールマウント
１８ａ，１８ｂ 研削ホイール
２０ａ，２０ｂ 研削砥石
２２ａ，２２ｂ コラム
２４ａ，２４ｂ 研削送りユニット
２６ａ，２６ｂ カセット載置台
２８ａ，２８ｂ カセット
３０ 搬送ロボット
３２ 位置決めテーブル
３４ ローディングアーム
３６ アンローディングアーム
３８ スピンナ洗浄装置
４０，４２ 厚さ測定ユニット
４０ａ，４０ｂ プローブ
４０ｃ ポスト
４４ 制御ユニット
４６ サーボドライバー
４８ サーボモータ
５０ スピンドル
５２ ナット部
５４ 昇降プレート

Claims (2)

  1. 被加工物を保持する保持面を有し該保持面と交差する軸の周りに回転するチャックテーブルと、
    研削砥石を含む円盤状の研削ホイールが装着され該研削ホイールを周方向に回転させるスピンドルと、
    該チャックテーブルと該スピンドルとを互いに接近又は離反する方向に相対的に移動させるサーボモータを有する研削送りユニットと、
    該研削送りユニットの該サーボモータに信号を送るサーボドライバーと、
    該サーボドライバーを制御する制御ユニットと、を備える研削装置によって該被加工物を研削する研削方法であって、
    該被加工物を該チャックテーブルの該保持面で保持する保持ステップと、
    予め該制御ユニットに登録された該被加工物の目標厚さを該被加工物の厚さから引いた値を予定研削量として算出し、算出された該予定研削量を該制御ユニットにより該研削送りユニットの該サーボドライバーに指令する研削量指令ステップと、
    該チャックテーブル及び該研削ホイールをそれぞれ回転させながら、該研削送りユニットの該サーボモータにより該チャックテーブルと該スピンドルとを互いに接近する方向に相対的に移動させ、該チャックテーブルに保持された該被加工物を該研削砥石で研削する研削ステップと、を備え、
    該研削ステップでは、該サーボドライバーは、該チャックテーブルと該スピンドルとが該予定研削量に対応する目標距離だけ相対的に移動したとき該チャックテーブルと該スピンドルとの相対的な移動を終了させることを特徴とする被加工物の加工方法。
  2. 該研削装置は、該チャックテーブルの該保持面で保持された該被加工物の厚さを測定する厚さ測定ユニットをさらに備え、
    該研削量指令ステップでは、該被加工物の厚さが該目標厚さに到達するまで該厚さ測定ユニットで該被加工物の厚さを繰り返し測定し、測定された該被加工物の厚さから該目標厚さを引いた値で予定研削量を更新し、更新された該予定研削量を該制御ユニットにより該研削送りユニットの該サーボドライバーに繰り返し指令し、
    該研削ステップでは、該サーボドライバーは、該チャックテーブルと該スピンドルとが該目標距離だけ相対的に移動するまでに該制御ユニットから更新された該予定研削量を指令される度に、更新された該予定研削量に基づいて該目標距離を更新することを特徴とする請求項１記載の被加工物の加工方法。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003209080A (ja) 2002-01-11 2003-07-25 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体ウェーハ保護部材及び半導体ウェーハの研削方法
JP2011200960A (ja) 2010-03-25 2011-10-13 Disco Corp 研削装置
WO2018179368A1 (ja) 2017-03-31 2018-10-04 三菱電機株式会社 制御装置およびモータ制御システム

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3828594C2 (de) * 1987-08-24 2002-04-25 Toshiba Machine Co Ltd Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine und Verfahren zum Steuern des damit durchgeführten Schleifvorgangs
JP2001260021A (ja) * 2000-03-16 2001-09-25 Toshiba Mach Co Ltd ロール研削盤の数値制御装置
JP2003300155A (ja) * 2002-04-10 2003-10-21 Disco Abrasive Syst Ltd 研削方法及び研削装置
JP2004078895A (ja) * 2002-06-17 2004-03-11 Sanyo Electric Co Ltd 分散制御システムおよび分散制御方法
JP2006021264A (ja) * 2004-07-07 2006-01-26 Disco Abrasive Syst Ltd 研削装置
JP4763478B2 (ja) * 2006-02-23 2011-08-31 株式会社ディスコ 研削装置
JP2007245315A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Taiwa Seisakusho:Kk 非導通性被加工物の研削加工方法およびその装置
JP4913481B2 (ja) * 2006-06-12 2012-04-11 株式会社ディスコ ウエーハ研削装置
AU2007271722A1 (en) * 2006-07-03 2008-01-10 Anca Pty Ltd Probe emulation and spatial property measurement in machine tools
JP5276823B2 (ja) * 2007-10-04 2013-08-28 株式会社ディスコ ウェーハの研削加工装置
JP5335245B2 (ja) * 2008-01-09 2013-11-06 株式会社ディスコ ウェーハの研削方法および研削加工装置
JP5219569B2 (ja) * 2008-03-21 2013-06-26 株式会社東京精密 ウェーハ研削装置における加工良否判定方法およびウェーハ研削装置
JP5356740B2 (ja) * 2008-07-09 2013-12-04 株式会社ディスコ 研削装置
JP5379500B2 (ja) * 2009-01-29 2013-12-25 株式会社エム・エー・ティ 半導体チップの薄片化の加工装置及びその加工方法
JP2013046939A (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 Disco Corp 研削装置
US9180559B2 (en) * 2012-08-16 2015-11-10 Nsk Americas, Inc. Apparatus and method for measuring bearing dimension
JP2015116637A (ja) * 2013-12-18 2015-06-25 株式会社ディスコ 研削方法
JP6251614B2 (ja) * 2014-03-18 2017-12-20 株式会社ディスコ 被加工物の研削方法
JP6300654B2 (ja) * 2014-06-13 2018-03-28 株式会社ディスコ 研削方法
US9656370B2 (en) * 2015-10-06 2017-05-23 Disco Corporation Grinding method
JP6803171B2 (ja) * 2016-08-18 2020-12-23 株式会社ディスコ 研削装置及び加工装置
JP6909598B2 (ja) * 2017-03-13 2021-07-28 光洋機械工業株式会社 平面研削方法及び平面研削装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003209080A (ja) 2002-01-11 2003-07-25 Disco Abrasive Syst Ltd 半導体ウェーハ保護部材及び半導体ウェーハの研削方法
JP2011200960A (ja) 2010-03-25 2011-10-13 Disco Corp 研削装置
WO2018179368A1 (ja) 2017-03-31 2018-10-04 三菱電機株式会社 制御装置およびモータ制御システム

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