JP7497117B2 - 被加工物の研削方法 - Google Patents

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Description

本発明は、チャックテーブルで保持された被加工物を研削ホイールで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工程では、互いに交差する複数の分割予定ライン（ストリート）によって区画された領域にそれぞれＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハを分割予定ライン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製造される。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搭載される。
近年では、電子機器の小型化に伴い、デバイスチップにも薄型化が求められている。そこで、分割前のウェーハに対して研削加工を施し、ウェーハを薄化する手法が用いられている。ウェーハの研削には、ウェーハを吸引保持するチャックテーブルと、ウェーハを研削する研削ユニットと、を備える研削装置が用いられる。研削ユニットには、環状に配列された複数の研削砥石を有する研削ホイールが装着されている。
研削砥石は、ダイヤモンド等でなる砥粒を結合材（ボンド材）で固定することによって形成されている。ウェーハを研削する際には、ウェーハをチャックテーブルで吸引保持した状態で、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をウェーハに接触させる（特許文献１参照）。
研削砥石の結合材から突出している砥粒がウェーハと接触することで、ウェーハは研削されるので、研削中は、結合材から砥粒が適度に突出した状態を維持することが望まれる。研削中に発生する加工屑等により結合材が擦過されると、研削砥石の表面のうちウェーハに対面する作用面に位置する結合材が掘り起こされる。
結合材の減少に伴い、砥粒は結合材から脱落するが、砥粒の脱落後も研削を継続すると、結合材の磨耗により新たな砥粒が結合材から露出する（自生発刃）。この自生発刃により、砥粒が結合材から突出した状態が維持され、研削砥石の研削能力の低下が防止される。
特開２００９－９０３８９号公報
ただし、ウェーハの材質やウェーハの被研削面の材質等によっては、砥粒が脱落するタイミングが早まることがある。例えば、被研削面に比較的硬い酸化膜が形成されていると、砥粒の脱落（目こぼれ）が生じやすくなる。このような場合、砥粒が脱落してから自生発刃が完了するまでの期間、すなわち、研削砥石の研削能力が低い状態で被加工物が研削される期間が長くなり、加工不良が生じやすくなる。
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、加工不良の発生を抑制することが可能なウェーハの研削方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、被加工物を保持するチャックテーブルと、スピンドルを有し、環状に配置された複数の研削砥石を有する研削ホイールを該スピンドルに装着し、該スピンドルを中心として該研削ホイールを回転させた状態で、該チャックテーブルで保持された該被加工物を研削する研削ユニットと、を備える研削装置を用いて該被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、該被加工物を保持した該チャックテーブルを回転させない状態で、該スピンドルを回転させながら該研削ユニットを研削送りして該被加工物を研削することにより、該被加工物の裏面側に仕上げ厚さに至らない深さを有する円弧状の溝を形成する溝形成ステップと、該溝形成ステップの後、該スピンドルを回転させたまま該複数の研削砥石が該溝の内部に配置された状態で該チャックテーブルの回転を開始することにより該溝の側壁を研削し、該被加工物から溝を除去する溝除去ステップと、該溝除去ステップの後、該スピンドルと該チャックテーブルとを回転させながら該研削ユニットを研削送りして、該被加工物が仕上げ厚さとなるまで該被加工物の裏面側の全体を研削する全面研削ステップと、を備える被加工物の研削方法が提供される。
好ましくは、該溝除去ステップでは、該研削ユニットを研削送りしながら該チャックテーブルを回転させる。
本発明の一態様に係る被加工物の研削方法は、チャックテーブルを回転させない状態でスピンドルを回転させて、被加工物に円弧状の溝を形成する溝形成ステップと、スピンドルを回転させたままチャックテーブルの回転を開始することにより被加工物の側壁を研削し、溝を除去する溝除去ステップと、被加工物の裏面側の全体を研削する全面研削ステップと、を備える。
溝形成ステップでは、主として研削砥石の底面で研削を行うが、溝除去ステップでは、主として研削砥石の側面で研削を行うことができる。それゆえ、溝除去ステップでは、主として研削砥石の底面で裏面側の全体を研削する場合に比べて、研削砥石の底面のコンディションの悪化（即ち、研削能力の低下）を低減できる。
そして、溝除去ステップ後の全面研削ステップでは、溝が除去された被加工物の裏面側の全体を研削する。この全面研削ステップでは、主として研削砥石の底面で研削を行うが、特に、研削砥石の底面のコンディションの悪化が低減された状態で研削を行うことができる。それゆえ、裏面側に比較的硬い酸化膜が形成されている場合であっても、被加工物の加工不良の発生を抑制できる。
研削装置の斜視図である。 図２（Ａ）は溝形成ステップを示す研削ホイール等の側面図であり、図２（Ｂ）は溝形成ステップを示す研削ホイール等の上面図である。 溝形成ステップ後の被加工物の上面図である。 図４（Ａ）は溝除去ステップを示す研削ホイール等の側面図であり、図４（Ｂ）は溝除去ステップを示す研削ホイール等の上面図である。 全面研削ステップを示す研削ホイール等の側面図である。 研削方法を示すフロー図である。 スピンドルを駆動するモータの電流値及びチャックテーブルの回転数の時間変化を示すグラフである。
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を実行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を示す斜視図である。
以下の説明において、Ｘ軸方向（左右方向）と、Ｙ軸方向（前後方向）と、Ｚ軸方向（研削送り方向、上下方向、高さ方向）は、互いに直交する。また、図面では、研削装置２の構成要素の一部を機能ブロックで示すことがある。
研削装置２は、各構成要素を支持又は収容する基台４を備える。基台４の前端部の上面側には矩形状の開口４ａが設けられている。開口４ａには被加工物１１を搬送する水平多関節型のロボットアーム（第１の搬送ユニット）６が設けられている。
ロボットアーム６のＸ軸方向の両側には、カセット配置領域８ａ，８ｂが設けられている。カセット配置領域８ａ，８ｂ上には、被加工物１１を収容するカセット１０ａ，１０ｂがそれぞれ配置される。
カセット１０ａには、研削前の複数の被加工物１１が収容されている。これに対して、カセット１０ｂには、研削後の複数の被加工物１１が収容される。被加工物１１は、所定の直径（例えば、直径約２００ｍｍ）を有する円盤状のシリコンウェーハである。
被加工物１１は、表面１１ａ及び裏面１１ｂを有する。被加工物１１の厚さ（表面１１ａから裏面１１ｂまでの長さ）は、２００μｍ以上８００μｍ以下の所定値（例えば、７２５μｍ）であり、裏面１１ｂ側には、２０００Åから３０００Å程度の厚さの熱酸化膜が形成されている。
表面１１ａには、複数の分割予定ライン（ストリート）が格子状に設定されている。複数の分割予定ラインで区画された矩形状の領域の各々の表面１１ａ側には、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイス（不図示）が形成されている。
なお、被加工物１１の種類、材質、大きさ、形状、構造等に制限はない。被加工物１１は、シリコン以外の化合物半導体（ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等で形成されたウェーハや基板であってもよい。また、被加工物１１に形成されるデバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等に制限はない。被加工物１１には、デバイスが形成されていなくてもよい。
開口４ａのＸ軸方向の一方側の後方には、位置合わせ機構１２が設けられている。カセット１０ａに収容された被加工物１１は、ロボットアーム６によって位置合わせ機構１２に搬送され、位置合わせ機構１２で所定の位置に位置付けられる。
Ｘ軸方向の他方側において位置合わせ機構１２に隣接する位置には、被加工物１１を搬送するローディングアーム（第２の搬送ユニット）１４が設けられている。ローディングアーム１４は、被加工物１１の裏面１１ｂ側を吸引して保持する吸引パッドを先端部に備える。
ローディングアーム１４は、位置合わせ機構１２によって位置合わせされた被加工物１１を吸着パッドで保持した後、基端部に位置する回転軸を中心に吸着パッドを旋回させて、被加工物１１を搬入搬出位置Ａへ搬送する。
ローディングアーム１４の後方には、円盤状のターンテーブル１６が設けられている。ターンテーブル１６の下部にはモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。回転駆動源によりターンテーブル１６は、Ｚ軸方向に概ね平行な回転軸の周りで回転する。
ターンテーブル１６上には、被加工物１１を保持する３個のチャックテーブル１８が、ターンテーブル１６の周方向に沿って略等間隔に配置されている。各チャックテーブル１８は、ターンテーブル１６の回転により、搬入搬出位置Ａ、粗研削位置Ｂ、及び、仕上げ研削位置Ｃに位置付けられる。
例えば、搬入搬出位置Ａに位置付けられている１つのチャックテーブル１８は、ターンテーブル１６を上面視で時計回りに略１２０度回転させることで、粗研削位置Ｂに位置付けられる。
次いで、ターンテーブル１６を上面視で時計回りに更に略１２０度回転させることで、このチャックテーブル１８は、仕上げ研削位置Ｃに位置付けられる。その後、ターンテーブル１６を上面視で反時計回りに更に略２４０度回転させることで、このチャックテーブル１８は、仕上げ研削位置Ｃから搬入搬出位置Ａに位置付けられる。
各チャックテーブル１８の下部には、モータ等の回転駆動源２０（図２（Ａ）等参照）の出力軸が連結されている。回転駆動源２０は、チャックテーブル１８をＺ軸方向に概ね平行な回転軸の周りで回転させる。
粗研削位置Ｂの後方には、柱状の支持構造２２ａが配置され、仕上げ研削位置Ｃの後方には、柱状の支持構造２２ｂが配置されている。支持構造２２ａの前面側には、研削送りユニット２４ａが設けられており、支持構造２２ｂの前面側には、研削送りユニット２４ｂが設けられている。
研削送りユニット２４ａ，２４ｂはそれぞれ、Ｚ軸方向に概ね平行に配置された一対のガイドレール２６を備える。一対のガイドレール２６には、移動プレート２８がガイドレール２６に沿ってスライド可能な状態で配置されている。
移動プレート２８の後面側にはナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、ガイドレール２６と概ね平行に配置されたボールねじ３０が回転可能に連結されている。
ボールねじ３０の上端部には、パルスモータ３２が連結されている。パルスモータ３２でボールねじ３０を回転させると、移動プレート２８がＺ軸方向に沿って移動する。研削送りユニット２４ａの移動プレート２８の前面側には、被加工物１１の粗研削を行う研削ユニット３４ａが固定されている。
これに対して、研削送りユニット２４ｂの移動プレート２８の前面側には、被加工物１１の仕上げ研削を行う研削ユニット３４ｂが固定されている。研削送りユニット２４ａ，２４ｂは、研削ユニット３４ａ，３４ｂを昇降させる。
研削ユニット３４ａ，３４ｂは、それぞれ、円筒状のハウジング３６を有する。ハウジング３６の内部には、Ｚ軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル３８（図２（Ａ）参照）の一部が収容されている。
スピンドル３８の上端部には、回転駆動源４０の出力軸が連結されている。また、図２（Ａ）に示す様に、スピンドル３８の下端部は、ハウジング３６から露出しており、当該下端部には、円盤状のマウント４２の上面の中央部が固定されている。
研削ユニット３４ａのマウント４２の下面側には、粗研削用の研削ホイール４４ａが装着されている。研削ホイール４４ａは、マウント４２と略同径の環状基台４６を備える。環状基台４６の下面側には、複数の研削砥石４８が、環状基台４６の周方向に沿って離散的に配列されている。
つまり、複数の研削砥石４８は、図２（Ｂ）に示す様に、環状基台４６の下面側において環状に配置されている。研削砥石４８は、略直方体形状を有し、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic boron nitride）等で形成された砥粒を、金属、樹脂、ビトリファイド等の結合材で固定することにより形成される。
チャックテーブル１８は、セラミックスで形成された円盤状の枠体を有する。枠体の上部には、円盤状の凹部が形成されており、この凹部には、多孔質セラミックスで形成された円盤状のポーラス板が固定されている。
ポーラス板は、枠体の内部に形成された流路（不図示）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。ポーラス板の上面と、枠体の上面とは、面一になっており、被加工物１１を吸引保持する保持面１８ａを構成している。
保持面１８ａは、外周から中心に向かって僅かに突出する円錐形状を有する。しかし、保持面１８ａの突出量は極僅か（例えば、３０μｍ）であるので、図２（Ａ）では、便宜上、保持面１８ａをＸ軸方向及びＹ軸方向と略平行な平坦面としている（後述する図４（Ａ）及び図５でも同様である）。
吸引源を動作させて、ポーラス板の上面に負圧を作用させると、保持面１８ａ上に配置された被加工物１１等は、保持面１８ａの形状に倣う様に、保持面１８ａで吸引保持される。
なお、チャックテーブル１８の回転軸は、複数の研削砥石４８の下面で規定される研削面と、保持面１８ａの一部と、が略平行になる様に、Ｚ軸方向に対して僅かに傾いている。しかし、チャックテーブル１８の回転軸の傾き角度は極僅かであるので、図２（Ａ）では、便宜上、回転軸の傾きをＺ軸方向と略平行としている（後述する図４（Ａ）及び図５でも同様である）。
研削ホイール４４ａは、チャックテーブル１８の上方に配置されており、研削ホイール４４ａの一部は、チャックテーブル１８の回転中心を通過する様に、チャックテーブル１８の上面を部分的に覆っている（図２（Ｂ）参照）。
図１に示す研削ユニット３４ｂは、研削ユニット３４ａと同様に構成されている。研削ユニット３４ｂのマウント４２の下面側には、仕上げ研削用の研削ホイール４４ｂが装着される。
研削ホイール４４ｂの構成は、研削ホイール４４ａと同様であるが、研削ホイール４４ｂの研削砥石４８に含まれる砥粒の平均粒径は、研削ホイール４４ａの研削砥石４８に含まれる砥粒の平均粒径よりも小さい。
研削ユニット３４ａ，３４ｂの内部又は外部にはそれぞれ、純水等の液体（研削液）を加工点に供給するための研削水供給ユニット（不図示）が設けられている。粗研削位置Ｂ及び仕上げ研削位置Ｃのそれぞれの近傍には、厚さ測定器５０が設けられている。
厚さ測定器５０は、チャックテーブル１８で吸引保持された被加工物１１の上面の高さを測定する第１のハイトゲージ５２ａと、保持面１８ａの高さを測定する第２のハイトゲージ５２ｂと、を備える。
第１のハイトゲージ５２ａ及び第２のハイトゲージ５２ｂによって測定された高さの差分に基づいて、被加工物１１の厚さが算出される。ローディングアーム１４のＸ軸方向の他方側には、アンローディングアーム（第３の搬送ユニット）５４が設けられている。
アンローディングアーム５４は、被加工物１１の裏面１１ｂ側を吸引保持する吸引パッドを備える。アンローディングアーム５４は、搬入搬出位置Ａに位置する被加工物１１を吸着パッドで保持した後、基端部に位置する回転軸を中心に吸引パッドを旋回させて、当該被加工物１１を洗浄ユニット５６へ搬送する。
洗浄ユニット５６によって洗浄された被加工物１１は、ロボットアーム６によって搬送され、カセット１０ｂに収容される。研削装置２は、各構成要素の動作を制御する制御部５８を有する。
制御部５８は、ロボットアーム６、位置合わせ機構１２、ローディングアーム１４、ターンテーブル１６、チャックテーブル１８、回転駆動源２０、研削送りユニット２４ａ，２４ｂ、研削ユニット３４ａ，３４ｂ、厚さ測定器５０、アンローディングアーム５４、洗浄ユニット５６等の動作を制御する。
制御部５８は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に代表されるプロセッサ（処理装置）と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の主記憶装置と、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置と、を含むコンピュータによって構成されている。
補助記憶装置には、所定のプログラムを含むソフトウェアが記憶されている。このソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、制御部５８の機能が実現される。次に、研削装置２を用いて被加工物１１を研削する、被加工物１１の研削方法について説明する。
まず、被加工物１１を収容したカセット１０ａをカセット配置領域８ａ上に配置し、ロボットアーム６で１つの被加工物１１をカセット１０ａから位置合わせ機構１２へ搬送する。
位置合わせ機構１２で被加工物１１の位置合わせを行った後、ローディングアーム１４で位置合わせ機構１２から、搬入搬出位置Ａに配置されたチャックテーブル１８へ被加工物１１を搬送する。
このとき、被加工物１１は、裏面１１ｂ側が上方に露出する様に、チャックテーブル１８上に配置され、表面１１ａ側が保持面１８ａで吸引保持される（図２（Ａ）参照）。
なお、表面１１ａ側にデバイスが形成されている場合には、デバイスを保護する保護テープを表面１１ａ側に貼り付けてもよい。この場合、表面１１ａ側は、保護テープを介して保持面１８ａで吸引保持される。
次に、上面視で時計回りに略１２０度だけターンテーブル１６を回転させ、被加工物１１を保持したチャックテーブル１８を粗研削位置Ｂに配置する。そして、被加工物１１を、研削ユニット３４ａで粗研削する。
本実施形態では、チャックテーブル１８を回転させない状態で、研削ユニット３４ａで被加工物１１を研削することにより、円弧状の溝１１ｃを裏面１１ｂ側に形成する（溝形成ステップＳ１０）。
図２（Ａ）は、溝形成ステップＳ１０を示す研削ホイール４４ａ等の側面図である。回転駆動源４０を動作させれば、研削ホイール４４ａは、スピンドル３８を中心として回転する。
溝形成ステップＳ１０では、スピンドル３８を所定の回転数（例えば、３５００ｒｐｍ）とし、研削ユニット３４ａを所定の研削送り速度（例えば、０．５μｍ／秒）で研削送りする。
スピンドル３８を回転させ、且つ、研削砥石４８を裏面１１ｂ側に接触させながら、研削ユニット３４ａを研削送りすると、主として研削砥石４８の底面４８ａによって裏面１１ｂ側が研削される。図２（Ｂ）は、溝形成ステップＳ１０を示す研削ホイール４４ａ等の上面図である。
溝形成ステップＳ１０では、チャックテーブル１８を回転させないので、回転する研削砥石４８の軌道に沿って、裏面１１ｂ側が研削され、裏面１１ｂ側には、研削砥石４８の軌跡に沿う円弧状の溝１１ｃが形成される。
溝１１ｃは、裏面１１ｂ側に形成されている酸化膜よりも深く、被加工物１１の仕上げ厚さに至らない深さを有する。例えば、研削前の厚さが７２５μｍであり、仕上げ厚さが５０μｍである場合に、研削ユニット３４ａを、研削面が裏面１１ｂに接するときの高さ位置から下方へ移動させる研削送り量は、２０μｍに設定される。
図３は、溝形成ステップＳ１０後の被加工物１１の上面図である。溝１１ｃは、被加工物１１の外周の一部から、裏面１１ｂの中心を通って、被加工物１１の外周の他の一部に至る、円弧状に形成される。
溝形成ステップＳ１０では、研削砥石４８の底面４８ａを主に使用して１本の溝１１ｃを形成するので、研削砥石４８の底面４８ａを主として使用して裏面１１ｂ側の全体を研削する場合に比べて、研削砥石４８の底面４８ａのコンディションの悪化（即ち、研削能力の低下）を低減できる。
所定の研削送り量だけ研削ユニット３４ａを研削送りした後、スピンドル３８を所定の回転数で回転させたまま、チャックテーブル１８の回転を開始する。これにより、主に研削砥石４８の内周側面４８ｂ及び外周側面４８ｃで、溝１１ｃの側壁１１ｄを研削して、裏面１１ｂ側から溝１１ｃを除去する（溝除去ステップＳ２０）。
図４（Ａ）は、溝除去ステップＳ２０を示す研削ホイール４４ａ等の側面図であり、図４（Ｂ）は、溝除去ステップＳ２０を示す研削ホイール４４ａ等の上面図である。図４（Ｂ）において矢印４１で示す様に、溝除去ステップＳ２０では、主として研削砥石４８の内周側面４８ｂ及び外周側面４８ｃで、裏面１１ｂ側が研削される。
この様に、溝除去ステップＳ２０は、溝形成ステップＳ１０の直後に行われる。溝除去ステップＳ２０では、所定の研削送り速度（例えば、０．５μｍ／秒）で研削ユニット３４ａを研削送りしながら、所定の回転数（例えば、１００ｒｐｍ）でチャックテーブル１８を回転させる。
この様に、溝形成ステップＳ１０で主として使用した研削砥石４８の底面４８ａに代えて、溝除去ステップＳ２０では、コンディションが比較的良好な研削砥石４８の内周側面４８ｂ及び外周側面４８ｃで、裏面１１ｂ側を研削して酸化膜を除去する。
溝除去ステップＳ２０では、溝形成ステップＳ１０で主として使用した研削砥石４８の底面４８ａで引き続き裏面１１ｂ側の全体を研削する場合に比べて、研削砥石４８の底面４８ａのコンディションの悪化を低減できる。
溝除去ステップＳ２０の後、スピンドル３８とチャックテーブル１８とを回転させながら研削ユニット３４ａを研削送りして、被加工物１１の厚さが仕上げ厚さになるまで被加工物１１の裏面１１ｂ側全体を研削する（全面研削ステップＳ３０）。
図５は、全面研削ステップＳ３０を示す研削ホイール等の側面図である。スピンドル３８及びチャックテーブル１８の回転数、並びに、研削送り速度は、溝除去ステップＳ２０と同じである。
全面研削ステップＳ３０では、厚さ測定器５０で被加工物１１の厚さを測定しながら、被加工物１１が仕上げ厚さよりも厚い所定の厚さとなるまで、主として研削砥石４８の底面４８ａを使用して研削ユニット３４ａで裏面１１ｂ側を研削する（第１の全面研削）。
上述の溝除去ステップＳ２０では主として研削砥石４８の内周側面４８ｂ及び外周側面４８ｃを使用して被加工物１１を研削するので、全面研削ステップＳ３０では、研削砥石４８の底面４８ａのコンディションの悪化が低減されている（即ち、比較的良好である）。それゆえ、比較的硬い酸化膜が裏面１１ｂ側に形成されている場合であっても、加工不良の発生を抑制できる。
研削ユニット３４ａで所定の厚さまで被加工物１１を薄化した後、ターンテーブル１６を回転させ、被加工物１１を仕上げ研削位置Ｃに位置付ける。そして、厚さ測定器５０で被加工物１１の厚さを測定しながら研削ユニット３４ｂで研削を行う（第２の全面研削）。
第２の全面研削において、被加工物１１が仕上げ厚さとなるまで、被加工物１１が薄化されたら、全面研削ステップＳ３０を終了し、ターンテーブル１６を回転させ、被加工物１１を搬入搬出位置Ａに位置付ける。
アンローディングアーム５４によって被加工物１１を洗浄ユニット５６に搬送し、洗浄ユニット５６で洗浄された被加工物１１は、ロボットアーム６によってカセット１０ｂへ搬送される。なお、図６は、本実施形態の研削方法を示すフロー図である。
以上の通り、本実施形態に係る被加工物１１の研削方法は、円弧状の溝１１ｃを形成する溝形成ステップＳ１０と、スピンドル３８を回転させたままチャックテーブル１８の回転を開始することにより溝１１ｃの側壁１１ｄを研削し、溝１１ｃを除去する溝除去ステップＳ２０と、全面研削ステップＳ３０と、を備える。
溝形成ステップＳ１０では、主として研削砥石４８の底面４８ａで研削を行うが、溝除去ステップＳ２０では、主として研削砥石４８の内周側面４８ｂ及び外周側面４８ｃで研削を行うことができる。
それゆえ、主として研削砥石４８の底面４８ａで裏面１１ｂ側の全体を研削する場合に比べて、研削砥石４８の底面４８ａのコンディションの悪化を低減できる。従って、主として研削砥石４８の底面４８ａで研削を行う全面研削ステップＳ３０では、被加工物１１の加工不良の発生を抑制できる。
次に、図７を用いて、本実施形態の研削方法と、従来の研削方法と、を比較した実験について説明する。本実験では、裏面１１ｂ側に２０００Åから３０００Å程度の厚さの熱酸化膜が形成されたシリコンウェーハ（直径約２００ｍｍ、厚さ約７２５μｍ）を被加工物１１として用いた。
また、研削ユニットとしては、粒径＃３０００のダイヤモンド砥粒がビトリファイドボンドで固定された研削砥石４８を備える研削ホイール４４ｂが装着された、研削ユニット３４ｂを用いた。
図７は、スピンドル３８を駆動するモータの電流値の時間変化を示すグラフＤ１（実線）及びＤ２（点線）、並びに、チャックテーブル１８の回転数の時間変化を示すグラフＥ１（破線）及びＥ２（一点鎖線）である。
従来の研削方法とは、溝１１ｃを形成することなく、主として研削砥石４８の底面４８ａを終始用いて裏面１１ｂ側を研削する方法である。従来の研削方法では、グラフＥ２に示す様に、チャックテーブル１８の回転数を時間０秒から時間ｔ４まで１００ｒｐｍで一定とした。
これに対して、本実施形態の研削方法では、グラフＥ１に示す様に、時間０秒から時間ｔ２までチャックテーブル１８を回転させず静止させておき（溝形成ステップＳ１０）、時間ｔ２においてチャックテーブル１８の回転を開始した（溝除去ステップＳ２０）。その後、時間１５０秒過ぎまで回転数を１００ｒｐｍで維持した（全面研削ステップＳ３０）。
本実施形態及び従来の両方の研削方法において、チャックテーブル１８の上方に配置された研削ユニット３４ｂの研削送り速度を、０．５μｍ／秒とした。また、従来及び本実施形態の両方の研削方法において、時間ｔ１で研削砥石４８の底面４８ａを裏面１１ｂに接触させ、研削を開始した。
従来の研削方法では、電流値が徐々に増加した（グラフＤ２参照）。時間ｔ４で研削送りを止め、研削を終了させた。時間１２０秒から時間ｔ４までにおける電流値の上昇具合から明らかな様に、従来の研削方法では、研削砥石４８の加工負荷が比較的高くなった。
これに対して、本実施形態の研削方法では、時間ｔ１から時間ｔ２までの間、溝形成ステップＳ１０を行い、溝１１ｃを形成した（溝形成ステップＳ１０）。次いで、スピンドル３８を回転させたまま、時間ｔ２でチャックテーブル１８の回転を開始した（溝除去ステップＳ２０）。
グラフＤ１に示す様に、時間ｔ２では、電流値がスパイク状に立ち上がったが、電流値は、許容上限値に達すること無く、すぐに低下し始めた。この時間ｔ２から時間ｔ３までは、溝除去ステップＳ２０に対応する。
時間ｔ２から時間ｔ３までは約１秒であり、この時間は、チャックテーブル１８が略１回転半できる時間である。つまり、溝１１ｃは、チャックテーブル１８が略１回転半する間に除去された。
時間ｔ３から時間ｔ４までは、全面研削ステップＳ３０に対応する。従来の研削方法に比べて、全面研削ステップＳ３０では、研削砥石４８の底面４８ａのコンディションが比較的良好であるので、研削負荷（即ち、電流値）が比較的低くなった。また、全面研削ステップＳ３０では、研削砥石４８の自生発刃も効果的に生じたと考えられる。
この様に、実験において、本実施形態の研削方法の有効性が確認された。なお、時間ｔ４で研削送りを止め、研削を終了させた。時間ｔ４から時間ｔ５までは、研削砥石４８が裏面１１ｂに接触せず、空回転している状態である。
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。例えば、上記実施形態において、溝除去ステップＳ２０では、研削ユニット３４ａを研削送りしたが、溝１１ｃが除去できれば、研削送りをしなくてもよい。
２：研削装置
４：基台、４ａ：開口
６：ロボットアーム
８ａ，８ｂ：カセット配置領域
１０ａ，１０ｂ：カセット
１１：被加工物、１１ａ：表面、１１ｂ：裏面、１１ｃ：溝、１１ｄ：側壁
１２：位置合わせ機構
１４：ローディングアーム
１６：ターンテーブル
１８：チャックテーブル、１８ａ：保持面
２０：回転駆動源
２２ａ，２２ｂ：支持構造
２４ａ，２４ｂ：研削送りユニット
２６：ガイドレール
２８：移動プレート
３０：ボールねじ
３２：パルスモータ
３４ａ，３４ｂ：研削ユニット
３６：ハウジング
３８：スピンドル
４０：回転駆動源
４１：矢印
４２：マウント
４４ａ，４４ｂ：研削ホイール
４６：環状基台
４８：研削砥石、４８ａ：底面、４８ｂ：内周側面、４８ｃ：外周側面
５０：厚さ測定器、５２ａ：第１のハイトゲージ、５２ｂ：第２のハイトゲージ
５４：アンローディングアーム
５６：洗浄ユニット
５８：制御部
Ａ：搬入搬出位置、Ｂ：粗研削位置、Ｃ：仕上げ研削位置
Ｄ１，Ｄ２，Ｅ１，Ｅ２：グラフ

Claims (2)

  1. 被加工物を保持するチャックテーブルと、
    スピンドルを有し、環状に配置された複数の研削砥石を有する研削ホイールを該スピンドルに装着し、該スピンドルを中心として該研削ホイールを回転させた状態で、該チャックテーブルで保持された該被加工物を研削する研削ユニットと、
    を備える研削装置を用いて該被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、
    該被加工物を保持した該チャックテーブルを回転させない状態で、該スピンドルを回転させながら該研削ユニットを研削送りして該被加工物を研削することにより、該被加工物の裏面側に仕上げ厚さに至らない深さを有する円弧状の溝を形成する溝形成ステップと、
    該溝形成ステップの後、該スピンドルを回転させたまま該複数の研削砥石が該溝の内部に配置された状態で該チャックテーブルの回転を開始することにより該溝の側壁を研削し、該被加工物から溝を除去する溝除去ステップと、
    該溝除去ステップの後、該スピンドルと該チャックテーブルとを回転させながら該研削ユニットを研削送りして、該被加工物が仕上げ厚さとなるまで該被加工物の裏面側の全体を研削する全面研削ステップと、
    を備えることを特徴とする被加工物の研削方法。
  2. 該溝除去ステップでは、該研削ユニットを研削送りしながら該チャックテーブルを回転させることを特徴とする請求項１記載の被加工物の研削方法。
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