JPH05129259A - 研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ワーク面に対する仕上げ加工とともに面粗しし
て、仕上げ用砥石のドレッシング効果を得て、研削作業
効率の向上を図るとともに、必要機構の簡素化をなし、
併せて装置の小型軽量化を促進して、低コスト化を得る
研削装置を提供する。 【構成】回転駆動されるワークチャック２に支持される
シリコンウエハＳの一側面に精研砥石３を摺接してその
面を仕上げ加工し、さらに面粗し砥石４でシリコンウエ
ハＳ面を面粗しして、精研砥石３の砥粒に対するドレッ
シング効果を得る。上記精研砥石は、シリコンウエハの
中心位置にかかる回転軌跡を形成し、上記面粗し砥石
は、精研砥石の回転軌跡を除く面一部に圧接し、かつシ
リコンウエハの回転にともなって連れ回りする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークとして、たとえ
ばシリコンウエハを適用し、特に、その裏面側を研削す
る研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワークである、たとえばシリコンウエハ
の裏面側を研削し、所定の厚さおよび平坦度を得るため
の研削装置は、従来、図４に示すように構成されてい
る。

【０００３】すなわち、装置本体ａに、第１のワークチ
ャックｂと第２のワークチャックｃとが所定間隔を存し
て配置されている。これらワークチャックｂ，ｃは、そ
れぞれ図示しない回転駆動源に連結され、回転駆動され
るようになっている。

【０００４】また、各ワークチャックｂ，ｃは、その上
面側にワークである、ここではシリコンウエハＳ，Ｓを
支持する。上記シリコンウエハＳは、シリコンインゴッ
トから所定の工程を経てスライスされた極く薄板状に形
成されるものであり、その表面側に所定の回路が設けら
れる以前の工程として、その裏面側を研削するための研
削装置である。

【０００５】したがって、それぞれのワークチャック
ｂ，ｃに支持されるシリコンウエハＳ，Ｓは、裏面側を
上面側にして支持されることとなる。第１のワークチャ
ックｂに支持されるシリコンウエハＳの裏面側には、粗
研砥石ｄが摺接するようになっている。第２のワークチ
ャックｃに支持されるシリコンウエハＳの裏面側には精
研砥石ｅが摺接するようになっている。

【０００６】これら粗研，精研砥石ｄ，ｅは、それぞれ
回転駆動するとともに昇降自在な切込み機構ｆ，ｇに支
持される。それぞれの切込み機構ｆ，ｇが粗研，精研砥
石ｄ，ｅを下降回転駆動する送り状態で、砥石ｄ，ｅの
下端面がシリコンウエハＳ，Ｓに当接するとともに研削
作用をなし、砥石ｄ，ｅを上昇してシリコンウエハＳ，
Ｓと離間することにより、シリコンウエハＳ，Ｓのワー
クチャックｂ，ｃからの交換が可能となっている。

【０００７】同図に示す研削装置は、いわゆる２スピン
ドルタイプのものであり、第１のワークチャックｂに支
持されるシリコンウエハＳは粗研砥石ｄによる粗い研削
加工がなされ、第２のワークチャックｃに支持されるシ
リコンウエハＳは精研砥石ｅによる仕上げ研削加工がな
される。

【０００８】また、従来、３スピンドルタイプの研削装
置のものもあり、この場合は、粗加工、中仕上げ加工、
仕上げ加工の順に、３工程で加工を行っていて、適応す
る砥石が備えられる。

【０００９】このようなシリコンウエハＳの裏面側を仕
上げ研削する場合、表面粗さは、０．５〜１．０μｍ程
度が要求されるのが一般的であり、仕上げ用砥石として
使用される精研砥石ｅは、＃２０００程度の細粒のもの
が用いられる。

【００１０】しかしながら、上記＃２０００程度の細粒
の砥石でシリコンウエハＳを連続加工すると、早急に目
詰まりや目つぶれが発生し、長期の連続加工は不可能と
なる。このことから、精研砥石ｅで研削する前に、＃４
００程度の粗い砥石（粗研砥石ｄ）を用いて粗研削を行
い、その後、残り１０μｍ程度を精研砥石ｅで仕上げ研
削するようになっている。

【００１１】そして、粗研削時の表面粗さが３〜４μｍ
程度になっているため、粗い加工面によって精研砥石ｅ
の砥粒の目立てをなす、いわゆるドレッシング効果があ
る。すなわち、目つぶれを起こした砥石の表面を削り落
とし、切れ味の低下した砥石の表面に新しい切刃である
砥粒を再生させることが可能となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このようにして、所定
の作用をなし、かつ効果を得られる研削装置であるが、
それぞれの砥石ｄ，ｅによる研削加工作業を別位置でな
すため、装置本体ａ内に対応するワークチャックｂ、ｃ
を直列的に並べて配置しなければならない。

【００１３】したがって、装置自体、大なる配置スペー
スを用する大型で、かつ大重量にならざるを得ない。そ
して、その影響は価格面に現われるところとなり、極め
て高価格化が避けられない。

【００１４】さらに、この種装置は、単体で用いられる
ことはほとんど無く、たとえばダイシング装置など、他
の装置と加工ラインを組んで作業するようになっている
が、上記研削装置は加工能率が大き過ぎて、他の装置と
の作業バランスを取るのが非常に困難であった。

【００１５】本発明は、このような事情によりなされた
ものであり、その目的とするところは、仕上げ研削とと
もにワーク面を面粗しし、仕上げ用砥石に対するドレッ
シング効果を得るようにして、研削作業効率の向上を図
るとともに、必要機構の簡素化をなし、併せて装置の小
型軽量化を促進して、低コスト化を得る研削装置を提供
することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
第１の発明は、回転駆動されるワークチャックに支持さ
れるワークの一側面に摺接してその面を仕上げ加工する
回転駆動される精研砥石と、この精研砥石とともにワー
クの一側面に摺接しワーク面を面粗しして精研砥石の砥
粒に対するドレッシング効果を得る面粗し砥石とを具備
したことを特徴とする研削装置である。

【００１７】第２の発明は、上記精研砥石は、ワークの
中心位置近傍にかかる回転軌跡を形成し、上記面粗し砥
石は、精研砥石の回転軌跡を除くワーク面一部に圧接
し、かつワークの回転にともなって連れ回りするよう回
転自在に支持されることを特徴とする請求項１記載の研
削装置である。

【００１８】第３の発明は、上記面粗し砥石は、粗い砥
粒のダイヤモンド砥石、スティック砥石、一般砥石のい
ずれかの砥石であることを特徴とする請求項１記載の研
削装置である。

【００１９】

【作用】単体のワークチャックにワークを支持し、この
ワークに対して精研砥石と面粗し砥石による研削作業を
同時に行って、所定の研削仕上げをなす。したがって、
機構が簡素化し、装置が小型軽量になる。さらに、面粗
し砥石は精研砥石の砥粒に対するドレッシング効果を得
る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて
説明する。図１は、装置本体１である。この装置本体１
は、後述する理由により、従来のものよりも小型です
む。

【００２１】上記装置本体１内には、図示しない回転駆
動源に連結される１組のワークチャック２が配置されて
いる。上記ワークチャック２は、その上面側に、ワーク
である、ここではシリコンウエハＳを支持する。上記シ
リコンウエハＳは、先に説明したものと同一で、極く薄
板状で、かつ裏面側を上面側にして支持されることとな
る。

【００２２】このワークチャック２に支持されるシリコ
ンウエハＳの裏面側には、それぞれストレートカップ形
の砥石である、精研砥石３および面粗し砥石４が摺接す
るようになっている。

【００２３】上記精研砥石３は、回転駆動され、さらに
昇降自在な切込み機構５に支持される。この切込み機構
５が精研砥石３を下降回転駆動する送り状態で、砥石３
の下端面がシリコンウエハＳに当接するとともに研削作
用をなし、砥石３を上昇してシリコンウエハＳと離間す
ることにより、シリコンウエハＳのワークチャック２か
らの交換が可能となっている。

【００２４】上記面粗し砥石４は、軸受け具６に回転自
在に枢支され、かつ軸受け具６は図示しない昇降駆動に
連結される。したがって、この砥石４を下降駆動して、
砥石４下端面をシリコンウエハＳに当接させると、ワー
クチャック２によって回転駆動されるシリコンウエハＳ
の回転にともない、砥石４が同一方向に連れ回りするよ
うになっている。

【００２５】軸受け具６および面粗し砥石４を上昇駆動
させれば、砥石４下端面がシリコンウエハＳと離間し
て、シリコンウエハＳのワークチャック２からの交換が
可能となる。

【００２６】図２に示すように、上記シリコンウエハＳ
は円形であり、精研砥石３と面粗し砥石４は、互いに研
磨面は円環状で、かつ直径が異なるストレートカップ形
砥石であり、シリコンウエハＳに対する摺接部位を異な
らせている。

【００２７】すなわち、精研砥石３の外径周縁３ａはシ
リコンウエハＳの回転中心Ｏの近傍位置にあり、かつ内
径周縁３ｂはシリコンウエハＳの回転中心Ｏと周端縁Ｓ
ａとの略中間位置にある。

【００２８】一方、面粗し砥石４の外径周縁４ａは、シ
リコンウエハＳの回転中心Ｏと周端縁Ｓａとの略中間位
置にあり、かつ内径周縁４ｂはシリコンウエハＳの周端
縁Ｓａに近い位置にある。

【００２９】たとえば、上記精研砥石３は、＃２０００
で、直径２００φ 、切込み機構５により２０００ｒｐ
ｍ程度の回転駆動がなされ、シリコンウエハＳに対する
切込み速度を３０μｍ／分に設定される。

【００３０】上記シリコンウエハＳは、直径５インチ
で、ワークチャック２により１００〜１５０ｒｐｍ程度
の回転駆動がなされる。面粗し砥石４は、＃４００〜５
００で、直径１００φ 程度とする。

【００３１】しかして、ワークチャック２にシリコンウ
エハＳを支持して、ワークチャック２を回転駆動すると
ともに切込み機構５は精研砥石３を設定された切込み条
件で駆動する。

【００３２】また、面粗し砥石４は、シリコンウエハＳ
にある程度圧接状態になっており、シリコンウエハＳの
回転にともなって連れ回りする。この砥石４が当接する
シリコンウエハＳの一部は、砥石４によって面粗しがな
される。

【００３３】そして精研砥石３は、一部が面粗しされた
シリコンウエハＳに摺接して、面粗し部分による砥石面
に対するドレッシング効果を受けながら、摺接面である
裏面側の仕上げ研削加工をなす。

【００３４】なお説明すれば、図３に示すように、面粗
し砥石４はシリコンウエハＳの中心Ｏ側を除く周端側一
部に当接する軌跡を残して、この軌跡部分を面粗しする
ことになる。

【００３５】上記精研砥石３は、シリコンウエハＳの中
心Ｏ側から周端側にかけた回転軌跡を残して仕上げ研削
するが、シリコンウエハＳの面粗しされた部分に対して
は、互いに円弧状の端部が交差する状態となる。

【００３６】このようなシリコンウエハＳと精研砥石３
は、互いに反対方向に回転しているところから、精研砥
石３はその円環状の全周面に亘って砥石面に対するドレ
ッシング効果を受け、同時にシリコンウエハＳに対する
仕上げ研削をなす。

【００３７】一方、装置本体１内に必要な構成部品とし
て、１組のワークチャック２を備え、ここに支持するシ
リコンウエハＳに対して精研砥石３と面粗し砥石４を同
時に摺接して所定の作用をなすようにしたから、装置と
して、従来のものよりもはるかに小型で配置スペースを
足らずにすむ。

【００３８】また、面粗し砥石４は、シリコンウエハＳ
の回転にともなって連れ回りするよう軸受け具６に回転
自在に枢支する構造ですみ、従来と同様の切込み機構５
は、精研砥石３側にのみ備えればよいので、機構的に簡
素化され、かつ装置本体１の小型化にともなって全体重
量が軽減する。

【００３９】なお、上記実施例においては、面粗し砥石
４をシリコンウエハＳに連れ回りするようにしたが、こ
れに限定されるものではなく、独立した駆動源に連結し
て回転駆動するようにしてもよい。さらにまた、この砥
石４はストレートカップ形砥石を用いるよう説明した
が、その形状構造は限定されない。たとえば、粗い砥粒
のダイヤモンド砥石、スティック砥石、一般砥石に代え
てもよい。

【００４０】上記ワークとして、薄板状のシリコンウエ
ハＳを対象とし、この裏面側を研削する場合について説
明したが、他の種類のワークであって、かつ異なる状態
の研削面であっても、同様の研削状態が適用できる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
転駆動されるワークチャックに支持されるワークの一側
面を精研砥石で仕上げ研削加工し、同時に面粗し砥石で
ワーク面を面粗しして、精研砥石の砥粒に対するドレッ
シング効果を得るようにしたから、研削作業効率の向上
を図るとともに、必要機構の簡素化をなし、併せて装置
の小型軽量化を促進して、低コスト化を得るなどの効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、研削装置の概略構成
図。

【図２】同実施例の、ワークに対する面粗し砥石と精研
砥石の平面図。

【図３】同実施例の、面粗し砥石と精研砥石の回転軌跡
を説明する図。

【図４】本発明の従来例を示す、研削装置の概略構成
図。

【符号の説明】

２…ワークチャック、Ｓ…ワーク（シリコンウエハ）、
３…精研砥石、４…面粗し砥石。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転駆動されるワークチャックに支持され
   るワークの一側面に摺接してその面を仕上げ加工する回
   転駆動される精研砥石と、この精研砥石とともにワーク
   の一側面に摺接しワーク面を面粗しして精研砥石の砥粒
   に対するドレッシング効果を得る面粗し砥石とを具備し
   たことを特徴とする研削装置。
2. 【請求項２】上記精研砥石は、ワークの中心位置近傍に
   かかる回転軌跡を形成し、上記面粗し砥石は、精研砥石
   の回転軌跡を除くワーク面一部に圧接し、かつワークの
   回転にともなって連れ回りするよう回転自在に支持され
   ることを特徴とする請求項１記載の研削装置。
3. 【請求項３】上記面粗し砥石は、粗い砥粒のダイヤモン
   ド砥石、スティック砥石、一般砥石のいずれかの砥石で
   あることを特徴とする請求項１記載の研削装置。