JPH01289661A - 研削方法および研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、真空チャックに保持された被加工物を超砥粒
砥石で研削する研削方法および研削装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

たとえば、シリコンウェハ（以下単にウェハという）の
研削を行なう場合、Ａ系あるいはＣ系の気孔を有する普
通砥石を真空チャックとしてウェハを吸着保持させ、超
砥粒砥石で研削することが知られている。

そして、真空チャックのウェハ載置面と、超砥粒砥石の
作業面の平行度を高めるために、ウェハの加工前に、超
砥粒砥石で真空チャックの表面を研削するセルフグライ
ンディングが行なわれる。

このとき、超砥粒砥石も、ツルーイングおよびドレッシ
ングが行なわれる。

したがって、ウェハの研削によシ、超砥粒砥石が目詰り
したり、摩耗による変形が発生した場合真空チャックの
セルフグラインディングを行なうことによシ、超砥粒砥
石の切れ味の回復、変形の修正を行なうことができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

し７かし、超砥粒砥石も研削による砥粒の摩耗や脱落、
ツルーイングやドレッシングによる砥粒の脱落や摩耗に
よシ、作業面の位置が変動して、被加工物の仕上シ寸法
が変動する。

このため、ツルーイングやドレッシングを行なうたびに
、被加工物の仕上り寸法を計測し、超砥粒砥石の切込み
位置を設定すると共に、加工中も適宜被加工物の仕上シ
寸法を計測して、切込み位置の端正する必要があり、作
業性が悪い問題点があった。

本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、超砥粒砥石の切
込み位置を自動的に設定し、作業性を向上させ得るよう
にした研削方法および研削装置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するための本発明の手段を、実施例に
対応する第１図および第２図に基づいて説明する。

同図において、】は真空チャックで、気孔を有する普通
砥石で形成されたチャックプレート２を備えている。６
はウェハで、チャックプレート２上に載置され吸着保持
される。７は超砥粒砥石で、主軸８に重付られている。

なお、主軸８け図示しない主軸頭に回転可能に支持され
ている。

１０け検出手段で、真空チャック１の上方から超砥粒砥
石７を下降させ、超砥粒砥石７が、そのツルーイングあ
るいはドレッシングに必要な量だけ真空チャック１に切
込んだときの超砥粒砥石７（すなわち主軸頭）の位置を
検出する。

２０は設定手段で、検出手段１０で検出された超砥粒砥
石７の位置と、予じめ設定されたウエノ・６の仕上り寸
法から、研削時の超砥粒砥石７の切込み位置を算出し、
設定する。

３０は表示手段で、予じめ設定された加工数と、超砥粒
砥石７の切込み位置への到達回数（すなわち加工数）を
比較して、セルフグラインディングのタイミングを表示
する。

４０は加工数算出手段で、前回のセルフグラインディン
グから今回のセルフグラインディングまでの間の超砥粒
砥石７の犀耗量と、その間の加工数および、ウェハ６の
仕上り寸法の公差から、次のセルフグラインディングま
でに加工可能なウェハ６の数を算出し、表示手段３０に
設定する。

〔作　　用〕

そして、真空チャック１の軸心を横切るように、超砥粒
砥石７を真空チャック１の上方に位置嘔せで、主軸８を
回転させながら切込み方向にｓｉｌ！！２１させる。そ
して、超砥粒砥石７が真空チャック１に切込み、主軸８
を駆動するモータに流れる電流値が増加し、検出手段１
０に予じめ設定された閾値を越えたとき、検出手段１０
は超砥粒砥石７の位置を検出する。

すると、設定手段２０は、超砥粒砥石７の位置および、
予じめ設定されたウエノ・６の仕上り寸法から、研削時
における超砥粒砥石７の切込み位置を設定する。

一方、加工数算出手段４０Ｖ′ｉ、前回のセルフグライ
ンディングと、今回のセルフグラインディング時の超砥
粒砥石７の到達位置の差から超砥粒砥石７の磨耗量を求
め、その間の加工数および、ウェハ６の寸法公差から、
次のセルフグラインディングまでに加工可能々ウェハ６
の数を算出し、表示手段３０に設定する１、 表示手段３０は、研削時に超砥粒砥石７が何回切込み位
置に到達したかによって加工数を数え、加工数が予じめ
設定された数に達したとき、設定された数の加工が終了
した旨の表示を行なう。

なお、１回の加工数が少なく、加工中のセルフグライン
ディングが不要の場合には、表示手段３０と、加工数算
出手段４０を設ける必要はない。

ま九、一定間隔でセルフグラインディングを行なう場合
には、加工数算出手段４０を設ける必要はない。

と述のように、セルフグラインデ・ｒフグ時の超砥粒砥
石７の位置と、ウェハ６の仕上り寸法から研削時の超砥
粒砥石７の切込み位置を設定するようにしたので、切込
み位置を自動的に設定することができ、作業性を向上さ
せることができる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例は第１図ないし第３図に基づいて
説明する。

同図において、１け真空チャックで、気孔を有する普通
砥石で形成されたチャックプレート２と、気孔のないセ
ラミックで形成されたリング３で構成され、リング４を
介してベース５Ｆ固定されている。６はウェハで、真空
チャック１に保持されている。７は超砥粒砥石（以下庫
に砥石という）で、主軸８に固定されている。この主軸
８は、図示しない主軸頭に回転可能に支持され、主軸頭
の本 動きにより、Ｙ方向およびＺ方に移動する。

１０は検出手段で、主軸頭を２７１ｉ向に移動させるモ
ータ（図示せず）に付設されたパルスエンコーダ１１と
、前記モータに供給される電流の大きさを検出する電流
検出回路１２と、閾値設定回路１３と、電流検出回路１
２で検出された電流値が閾値設定回路１３に設定された
閾値を越えたとき砥石７が何かに接触したことを検出す
る接触検出回路１４と、接触検出回路１４の出力を反転
するインバータ１５と、インバータ１５とパルスエンコ
ーダ１１に接続されたアンドゲート回路１６とアンドゲ
ート回路１５を通過したパルスの数を計数して、主軸頭
（すなわち砥石７の研削面）の２方向の移動位置を検出
する位置検出回路１７によって構成されている。

２０は設定手段で、ウェハ６の仕上シ寸法を設定する仕
上り寸法設定回路２１と、前記位置換出回６１７で検出
された主軸頭のＺ方向の位置と、仕上り寸法設定回路２
１から、研削時の主軸頭の２方向の移動位！（すなわち
、主軸頭の切込み位ｉｔ　）を算出する切込み位置算出
回路２２と、その算出結果を設定する切込み位置設定回
路２３とによって構成されている。

３０は表示手段で、前記パルスエンコーダ１１から印加
されるパルスを計数すると共に、切込み位置設定回路２
３に設定された切込み位置を比較し、両刀の値が一致し
たとき、信号を発振する比較回路３１と、この比較回路
３１から発振される信号の数を加工数として引数する加
工数カウンタ３２と、セルフグラインディングから次の
セルフグラインディングまで９間に加工すべきウェハ６
の数を設定する加工数設定回路３３と、加工数設定回路
３３に設定された加工数と、加工数カウンタに計数され
次加工数を比較し、両方の値が一致したとき、信号を発
振する比較回路３４と、比較回路３４からの信号を受け
、加工数設定回路３３に設定された数の加工が終了した
ことを表示する表示回路３５とによって構成されている
。

４０は加工数算出手段で、セルフグラインディング毎の
主軸頭の位置を記憶する記憶回路４１と、前回のセルフ
グラインディングと今回のセルフグラインディングの間
の砥石７の摩耗１ｔｔ−求める摩耗量算出回路４２と、
その間に加工数カウンタ３２に計数された加工数と砥石
７の摩耗量から、１枚のウェハ６を研削したときの砥石
７の摩耗量を算出する単位摩耗量算出回路４３と、ウエ
ノ・６に許容される寸法公差を設定する寸法公差設定回
路４４と、寸法公差と砥石７の摩耗量から、次のセルフ
グラインディングまでに加工可能な数を算出し・前記加
工数設定回路３３に設定する加工可能数算出回路４５と
によって構成されている。

このような構成で、仕上り寸法設定回路２１に、図面で
指示されたウェハ６の仕上シ寸法の一側の公差と、研削
装置の位置決め精度を考慮して、仕上９寸法を設定する
。また、寸法公差設定回路４４に、ウェハ６に許容され
る寸法公差と研削装置の位置決め精度を考慮して、加工
時に許容される寸法公差を設定する。さらに、加工数設
定回路３３に、実験あるいは過去の経験に基づき、加工
数を設定する。

また、閾値設定回路１３には、真空チャック１のセルフ
グラインディング時に、砥石７のツルーイングあるいは
ドレッシングに必要な切込みを与えたとき、玉軸８を駆
動するモータに流れる電流値より若干小さな値を設定す
る。

そして、砥石７の研削面が、真空チャック１の軸心を横
切るように位置決めしたのち、砥石７を回転させると共
に、主軸頭をその原点から真空チャック１に向けて下降
させる。

すると、主軸頭を移動させるモータの回転に比例ｔ、ｌ
ａのパルスが、パルスエンコーダ１１から発振される。

このパルスは、アンドゲート回路１６を通り、位置検出
回路１７に印加され、主軸頭の位置としてカウントされ
る。

そして、砥石７が真空チャック１に接触し、切込みが始
まると、砥石７に研削負荷が加わるため、前記モータに
流れる電流が、切込み深さに比例して増加する。この電
流の変化は、電流検出回路１２によって検出され、接触
検出回路１４でＩＡ値と比較され、電流が閾値を越える
。と、接触検出回路１４から接触信号が発振される。す
ると、インバータ１５を介・してアンドゲート回路１６
が閉じられると同時に、位置検出回路１７は、それまで
にカウントしたパルスの敷金、主軸頭の位置として保持
する。

ついで、主軸頭が一担上昇し、砥石７を真空チャック１
から離したのち、砥石７と真空チャック１を加工開始位
置へ移動させる。そして、王軸頭を、位置検出回路１７
で検出された位置まで移動させたのち、水平方向に移動
させ、真空チャック１のセルフグラインディングを行な
う。

一方、設定手段２０は、位置検出回路１７に保持された
セルフグラインディング時の位置（第３図（Ａ）におけ
る原点からの移動量Ｘ１）と、仕上り寸法設定回路２１
に設定されたウエノ・６の仕上り寸法（第３図（Ｂ）に
おけるＷ）から、ウニ・・６の研削時における主軸頭の
切込み位置（第３図（Ｂ）におけるＸＩＷ）を求め、切
込み位置設定回路２３に設定する。

また、位置検出回路１７に保持された主軸頭の位置は、
記憶回路４１に記憶される。

真空チャック１のセルフグラインディングが終ると、真
空チャック１上にウエノ１６を載せ、梼吸引保持させる
。

主軸頭を切込み位置設定回路２３に設定された位置まで
移動させたのち、水平方向に移動させ、いわゆるクリー
プフィード研削方式でウエノ・６の研削する。

このとき、主軸頭の切込み位置は、パルスエンコーダ１
１から発振されたパルスの数が、切込み位置設定回路２
３に設定された値と一致した所になる。同時に、比較回
路３１から発掘される一致信号が加工数カウンタ３２に
よってカウントされる。

このようにして、主軸頭−を切込み位置へ移動させた回
数を力ロエ数として数え、加工数設定回路３３に設定さ
れた数まで加工を行なう。そして、加工数設定回路３３
に設定された数と、加工数カウンタ３２で数えた加工数
が一致すると、比較回路３４から信号が発振され、表示
回路３５　Ｖｉ、加工数設定回路３３に設定された数の
加工が終ったことを表示する。

表示回路３５で、設定数の加工終了が表示されると、再
び真空チャック１のセルフグラインディングが行なわれ
、前述と同様に、主軸頭の位置（第３図（Ｃ）における
原点からの移動量、Ｘ２）が検出される。

そして、主軸頭の位置から、約述と同様に主軸頭の切込
み位置（第３図（Ｄ）におけるＸｚ−Ｗ）が算出され、
切込み位置設定回路２３に設定される。

一方、位置検出手段１７から記憶回路４１に主軸頭の位
置が印力ｐされると、摩耗量算出回路４２は、今回のセ
ルフグラインディング時の主軸頭の位置と、前回のセル
フグラインディング時の主軸頭の位置の差（Ｘ！　−Ｘ
＋、　）を砥石７の摩耗量として算出する。ついで、単
位摩耗ｔ″Ｎ、出回路４３が、砥石７の摩耗量と、その
間の加工数に基づいてウェハ６の１枚当りの砥石７の摩
耗量を算出する。

そして、加工可能数算出回路４５は、寸法公差設定回路
４４に設定された寸法公差を、ウェハ６の１枚当シの砥
石７の摩耗量で割って、次のセルフグラインディングま
でに加工可能なウェハ６の数を求め、カロエ数設定回路
３３に設定する。

以下、前述と同様にして、ウェハ６の研削を行なう。

このように、セルフグラインディング前の加工実績に基
づいて、セルフグラインディング後の加工数を設定する
ことにより、適正な加工数の設定を行なうことができる
。

なお、１度に研削するウニ・・６の数が少く、１回のセ
ルフグラインディングだけで済む場合には切込み位置を
設定するだけでよいから、検出手段１０と、設定手段２
０を設けるだけでよい。

また、一定の間隔でセルフグラインディングを行なう場
合には、検出手段１０、設定手段２０および表示手段３
０を設ければよい。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明によれば、研削砥石（すなわち
主軸頭）の切込み位置を、セルフグラインディング時に
自動的に設定することができ作業性を向上させることが
できる。また、表示手段を設けることによシ、セルフグ
ラインディングを行なう時期を正確に知ることができる
。さらに、加工数設定手段を設けることにより、セルフ
グラインディング間の適正な加工数を求めることができ
るなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による研削方法の一例を示す構成図、
第２図は、本発明の研削方法を実施するだめの制御回路
の要部を示すブロック線図、第３図は、切込み位置の設
定方法を説明するための工程図である。 １・・・真空チャック、　　２・・・普通砥石、　　６
　゛？エバ、　　７・・・超砥粒砥石、　　１０・・・
検出手段、２０・・・設定手段、　　３０・・・表示手
段、　　４０・・・加工数算出手段。 第１区 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、気孔を有する普通砥石で形成された真空チャックに
   保持された被加工物を超砥粒砥石で研削する研削方法に
   おいて、前記真空チャックのセルフグラインディング時
   の主軸頭の位置と、被加工物の仕上り寸法から、被加工
   物を研削する時の主軸頭の切込み位置を設定し、主軸頭
   を、その原点位置と切込み位置の間で往復移動させて研
   削することを特徴とする研削方法。 ２、気孔を有する普通砥石で形成された真空チャックに
   保持された被加工物を超砥粒砥石で研削する研削方法に
   おいて、１つの被加工物の研削により発生する超砥粒砥
   石の摩耗量と、被加工物に許容される寸法公差から、連
   続加工可能な数を求め、その数以内で前記真空チャック
   のセルフグラインディングを行ない、セルフグラインデ
   ィング時の主軸頭の位置と、被加工物の仕上り寸法位置
   から、被加工物を研削する時の主軸頭の切込み位置を設
   定し、主軸頭を、その原点位置と切込み位置の間で往復
   移動させて研削することを特徴とする研削方法。 ３、気孔を有する普通砥石で形成された真空チャックに
   保持された被加工物を超砥粒砥石で研削する研削方法に
   おいて、真空チャックのセルフグラインディングを行な
   う毎に、前回のセルフグラインディングからの被加工物
   の研削数と超砥粒砥石の摩耗量を記憶させ、前記研削数
   と超砥粒砥石の摩耗量の相関関係を求め、次のセルフグ
   ラインディングまでの加工数を設定すると共に、セルフ
   グラインディング時の主軸頭の位置と、被加工物の仕上
   り寸法位置から、被加工物を研削する時の主軸頭の切込
   み位置を設定し、主軸頭を、その原点位置と切込み位置
   の間で往復移動させて研削することを特徴とする研削方
   法。 ４、気孔を有する普通砥石で形成された真空チャックに
   保持された被加工物を超砥粒砥石で研削するようにした
   研削装置において、真空チャックのセルフグラインディ
   ング時に、真空チャックと超砥粒砥石の接触を検出し、
   その時の主軸頭の位置を検出する検出手段と、この主軸
   頭の位置と、予じめ設定された被加工物の仕上り寸法か
   ら、研削時の主軸頭の切込み位置を設定する設定手段と
   を設けたことを特徴とする研削装置。 ５、気孔を有する普通砥石で形成された真空チャックに
   保持された被加工物を超砥粒砥石で研削するようにした
   研削装置において、真空チャックのセルフグラインディ
   ング時に、真空チャックと超砥粒砥石の接触を検出し、
   その時の主軸頭の位置を検出する検出手段と、この主軸
   頭の位置と、予じめ設定された被加工物の仕上り寸法か
   ら、研削時の主軸頭の切込み位置を設定する設定手段と
   、加工時に主軸頭の切込み位置への到達回数を検出して
   被加工物の加工数を数え、予じめ設定された加工数と一
   致したとき、設定された数の加工が終つたことを表示す
   る表示手段とを設けたことを特徴とする研削装置。 ６、気孔を有する普通砥石で形成された真空チャックに
   保持された被加工物を超砥粒砥石で研削するようにした
   研削装置において、真空チャックのセルフグラインディ
   ング時に、真空チャックと超砥粒砥石の接触を検出し、
   その時の主軸頭の位置を検出する検出手段と、この主軸
   頭の位置と、予じめ設定された被加工物の仕上り寸法か
   ら、研削時の主軸頭の切込み位置を設定する設定手段と
   、加工時に主軸頭の切込み位置への到達回数を検出して
   被加工物の加工数を数え、予じめ設定された加工数と一
   致したとき、設定された数の加工が終つたことを表示す
   る表示手段と、真空チャックのセルフグラインディング
   時の主軸頭の位置を記憶し、今回の位置と前回の位置お
   よびその間の加工数と予じめ設定された被加工物の寸法
   公差から、次のセルフグラインディングまでに加工可能
   な被加工物の数を算出し、前記表示手段に加工数を設定
   する加工数算出手段とを設けたことを特徴とする研削装
   置。