KR102117718B1 - Sapphire substrate processing method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사파이어 잉곳으로부터의 쓸데없는 절취가 적고, 질화갈륨계 화합물 반도체로 이루어진 발광층과의 융합이 양호한, A면을 표리면으로 하는 사파이어 기판의 면정밀도를 확보할 수 있는, 사파이어 기판의 가공 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
사파이어의 잉곳으로부터 절취되고 A면에 의해 표면과 이면이 형성된 사파이어 기판을 연삭 가공하는, 사파이어 기판의 가공 방법으로서, 피가공물을 유지하여 회전 가능한 척테이블에 사파이어 기판의 한쪽 면을 유지하는 유지 공정과, 사파이어 기판을 유지한 척테이블을 회전시키고, 연삭 지석이 고리형으로 배치된 연삭 휠을 회전시키면서 연삭 지석을 사파이어 기판의 다른쪽 면에 접촉시켜 사파이어 기판의 다른쪽 면을 연삭하는 연삭 공정을 포함하며, 연삭 공정에서는, 연삭 지석에 의한 연삭부에 다이아몬드 연마입자가 혼입된 슬러리를 연삭액으로서 공급한다.
The present invention is a method for processing a sapphire substrate that can secure surface accuracy of a sapphire substrate having an A surface as a front and back surface, which has little useless cutting from a sapphire ingot, and has good fusion with a light emitting layer made of a gallium nitride compound semiconductor. The task is to provide.
A sapphire substrate processing method of grinding a sapphire substrate cut from an ingot of a sapphire and having a surface and a back surface formed by the A surface, and a holding process for holding a workpiece and holding one surface of the sapphire substrate on a rotatable chuck table. Including the grinding process of rotating the chuck table holding the sapphire substrate, and grinding the other surface of the sapphire substrate by contacting the grinding wheel with the other surface of the sapphire substrate while rotating the grinding wheel in which the grinding wheel is arranged in an annular shape. In the grinding step, a slurry in which diamond abrasive particles are mixed into a grinding portion by a grinding wheel is supplied as a grinding liquid.

Description

사파이어 기판의 가공 방법{SAPPHIRE SUBSTRATE PROCESSING METHOD}Processing method of sapphire substrate {SAPPHIRE SUBSTRATE PROCESSING METHOD}

본 발명은, 사파이어 기판, 더욱 상세하게는 사파이어의 잉곳으로부터 절취되고 A면에 의해 표면과 이면이 형성된 사파이어 기판을 연삭하는, 사파이어 기판의 가공 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for processing a sapphire substrate, more specifically, to cut a sapphire substrate cut from an ingot of sapphire and having a surface and a back surface formed by the A surface.

광디바이스 제조 공정에서는, 사파이어 기판의 표면에 질화갈륨계 화합물 반도체로 이루어진 발광층이 적층되고, 격자형으로 형성된 복수의 스트리트에 의해 구획된 복수의 영역에 발광 다이오드, 레이저 다이오드 등의 광디바이스를 형성하여, 광디바이스 웨이퍼를 구성한다. 그리고, 광디바이스 웨이퍼를 스트리트를 따라서 절단함으로써, 광디바이스가 형성된 영역을 분할하여 개개의 광디바이스를 제조하고 있다. In the optical device manufacturing process, a light emitting layer made of a gallium nitride compound semiconductor is stacked on the surface of a sapphire substrate, and optical devices such as light emitting diodes and laser diodes are formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of streets formed in a lattice shape. , An optical device wafer. Then, by cutting the optical device wafer along the street, an area in which the optical device is formed is divided to manufacture individual optical devices.

사파이어는 A면, C면, R면으로 칭해지는 결정면을 가진 결정 구조를 이루고 있고, 사파이어 잉곳의 절취 방법으로 A면, C면, R면을 표리면으로 하는 사파이어 기판이 형성된다. 즉, 사파이어 잉곳은 원기둥에 가까운 원뿔대형을 띠고 있고, 원뿔대형의 저면 및 상면이 A면, A면과 직교하는 면이 C면, C면에 대하여 경사진 면이 R면으로 되어 있고, 상면으로부터 저면을 향하여 코어를 도려내어 슬라이스하면 A면을 표리면으로 하는 사파이어 기판이 형성되고, 원뿔대형의 측면으로부터 A면과 평행한 방향으로 도려내어 슬라이스하면 C면을 표리면으로 하는 사파이어 기판이 형성되고, R면과 직교하는 방향으로부터 코어를 도려내어 슬라이스하면 R면을 표리면으로 하는 사파이어 기판이 형성된다. A면, C면, R면은 결정 구조가 상이하기 때문에 적층되는 발광층의 결정 구조에 대응한 사파이어 기판이 적절하게 선택되는 것이 바람직하다. The sapphire has a crystal structure having a crystal plane called an A plane, a C plane, and a R plane, and a sapphire substrate having an A plane, a C plane, and an R plane as front and rear surfaces is formed by a sapphire ingot cutting method. That is, the sapphire ingot has a conical shape close to a cylinder, and the bottom and top surfaces of the conical shape are A plane, the plane orthogonal to the A plane is C plane, and the plane inclined with respect to the C plane is R plane. When the core is cut toward the bottom and sliced, a sapphire substrate having an A surface as a front and back surface is formed, and when it is sliced by cutting away from the side of the truncated cone in a direction parallel to the A surface, a sapphire substrate having a C surface as a front and back surface is formed. , When the core is cut out from the direction orthogonal to the R surface, a sapphire substrate having the R surface as the front and back surfaces is formed. Since the A, C, and R surfaces have different crystal structures, it is preferable that a sapphire substrate corresponding to the crystal structure of the light-emitting layer to be stacked is appropriately selected.

광디바이스 웨이퍼를 제조하기 위해서는 사파이어 기판의 표면에 발광층을 적층하여 형성하지만, 발광층을 적층하기 전에 절취된 사파이어 기판도 표면 및 이면은 연삭 장치에 의해 연삭되어 평탄화된다(예컨대 특허문헌 1 참조). In order to manufacture an optical device wafer, a light emitting layer is formed by laminating a surface of a sapphire substrate, but the sapphire substrate cut before laminating the light emitting layer is also flattened by grinding and grinding the surface and back surface by a grinding device (see, for example, Patent Document 1).

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2007-38357호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 2007-38357

사파이어의 상기 C면은 연삭 장치에 의한 연삭이 양호하기 때문에, 광디바이스 웨이퍼의 기판으로는 C면을 표리면으로 하는 사파이어 기판이 일반적으로 이용되고 있다. Since the C-side of the sapphire has good grinding by a grinding device, a sapphire substrate having a C-side as a front and back surface is generally used as a substrate for an optical device wafer.

그런데, C면을 표리면으로 하는 사파이어 기판은, 전술한 바와 같이 원뿔대형의 사파이어 잉곳을 측면으로부터 A면과 평행한 방향으로 도려내어 슬라이스하기 때문에, 사파이어 잉곳의 낭비가 많아 생산성이 나쁘다고 하는 문제가 있다. However, since the sapphire substrate having the C surface as the front and rear surfaces is sliced by cutting the conical sapphire ingot in a direction parallel to the A surface from the side surface, there is a problem that productivity is poor due to a lot of waste of the sapphire ingot. have.

한편, A면을 표리면으로 하는 사파이어 기판은, 전술한 바와 같이 원뿔대형의 사파이어 잉곳의 상면으로부터 저면을 향하여 코어를 도려내어 슬라이스하기 때문에 사파이어 잉곳의 낭비가 적고, 질화갈륨계 화합물 반도체로 이루어진 발광층과의 융합이 양호하다는 이점을 갖고 있지만, 연삭 장치로 A면을 연삭하면 결함이 생겨 표면 정밀도를 확보할 수 없다고 하는 문제가 있다. On the other hand, since the sapphire substrate having the A surface as the front and back surfaces is sliced by cutting the core toward the bottom from the top surface of the conical sapphire ingot, as described above, there is little waste of the sapphire ingot and a light emitting layer made of a gallium nitride compound semiconductor Although it has the advantage of good fusion with, there is a problem in that surface precision cannot be secured due to defects when grinding the A surface with a grinding device.

본 발명은 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주요 기술 과제는, 사파이어 잉곳으로부터의 쓸데없는 절취가 적고, 질화갈륨계 화합물 반도체로 이루어진 발광층과의 융합이 양호한 A면을 표리면으로 하는 사파이어 기판의 면정밀도를 확보할 수 있는 사파이어 기판의 가공 방법을 제공하는 것에 있다. The present invention has been made in view of the above facts, and the main technical problem of the sapphire substrate is a sapphire substrate, which has a small useless cut from the sapphire ingot, and has good A fusion with a light emitting layer made of a gallium nitride-based compound semiconductor. It is to provide a method for processing a sapphire substrate capable of securing surface precision.

상기 주요 기술 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의하면, 사파이어의 잉곳으로부터 절취되고 A면에 의해 표면과 이면이 형성된 사파이어 기판을 연삭 가공하는 사파이어 기판의 가공 방법으로서, In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, as a processing method of a sapphire substrate that is cut from an ingot of sapphire and grinding a sapphire substrate having a surface and a back surface formed by the A surface,

피가공물을 유지하여 회전 가능한 척테이블에 사파이어 기판의 한쪽 면을 유지하는 유지 공정과, A holding process for holding a workpiece and holding one surface of the sapphire substrate on a rotatable chuck table;

사파이어 기판을 유지한 척테이블을 회전시키고, 연삭 지석이 고리형으로 배치된 연삭 휠을 회전시키면서 연삭 지석을 사파이어 기판의 다른쪽 면에 접촉시켜 사파이어 기판의 다른쪽 면을 연삭하는 연삭 공정을 포함하고, It includes a grinding process for rotating the chuck table holding the sapphire substrate, and grinding the other surface of the sapphire substrate by contacting the grinding wheel with the other surface of the sapphire substrate while rotating the grinding wheel in which the grinding wheel is arranged in an annular shape. ,

그 연삭 공정에서는, 연삭 지석에 의한 연삭부에 다이아몬드 연마입자가 혼입된 슬러리를 연삭액으로서 공급하는 것을 특징으로 하는 사파이어 기판의 가공 방법이 제공된다. In the grinding step, there is provided a method for processing a sapphire substrate, characterized in that a slurry in which diamond abrasive grains are mixed is supplied as a grinding liquid to a grinding part by a grinding wheel.

상기 연삭 지석은 입경이 1∼2 ㎛인 다이아몬드 연마입자를 본드제에 혼입하여 구성되고, 상기 연삭액은 입경이 3∼9 ㎛인 다이아몬드 연마입자를 순수에 혼입한 슬러리로 이루어져 있다. The grinding wheel is composed of diamond abrasive particles having a particle diameter of 1 to 2 µm mixed with a bond agent, and the grinding liquid is composed of a slurry in which diamond abrasive particles having a particle diameter of 3 to 9 µm are mixed with pure water.

본 발명에 의한 사파이어 기판의 가공 방법에서는, A면에 의해 표면과 이면이 형성된 사파이어 기판의 한쪽 면을 유지한 척테이블을 회전시키고, 연삭 지석이 고리형으로 배치된 연삭 휠을 회전시키면서 연삭 지석을 사파이어 기판의 다른쪽 면에 접촉시켜 사파이어 기판의 다른쪽 면을 연삭하는 연삭 공정은, 연삭 지석에 의한 연삭부에 다이아몬드 연마입자가 혼입된 슬러리를 연삭액으로서 공급하기 때문에, 연삭 지석에 의한 연삭과 다이아몬드 연마입자를 순수에 혼입한 슬러리를 연삭 지석에 의한 연삭부에 공급하는 것에 의한 폴리싱의 상승 효과에 의해, 사파이어 기판의 A면인 피연삭면에 결함이 생기지 않고 양호한 면정밀도를 얻을 수 있다.In the method for processing a sapphire substrate according to the present invention, the grinding wheel is rotated while rotating a chuck table holding one surface of the sapphire substrate having a surface and a back surface formed by the A surface, and rotating the grinding wheel in which the grinding wheels are arranged in an annular shape. In the grinding step of grinding the other side of the sapphire substrate by contacting the other side of the sapphire substrate, since the slurry containing diamond abrasive grains is supplied as a grinding liquid to the grinding portion by the grinding wheel, By the synergistic effect of polishing by supplying the slurry in which diamond abrasive grains are mixed with pure water to a grinding part by a grinding wheel, good surface precision can be obtained without generating defects on the surface to be polished, which is the A surface of the sapphire substrate.

도 1은 본 발명에 의한 사파이어 기판의 연삭 방법을 실시하기 위한 연삭 장치의 사시도.
도 2는 도 1에 나타내는 연삭 장치에 장비되는 연삭 수단을 구성하는 휠 마운트의 하측으로부터 본 사시도.
도 3은 도 2에 나타내는 휠 마운트에 장착하는 연삭 휠의 사시도.
도 4는 도 2에 나타내는 휠 마운트에 도 3에 나타내는 연삭 휠을 장착한 상태를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 사파이어 기판의 연삭 방법에 의해 연삭 가공되는 사파이어 기판의 사시도.
도 6은 도 5에 나타내는 사파이어 기판의 이면에 서브스트레이트를 부착한 상태를 나타내는 사시도.
도 7은 도 1에 나타내는 연삭 장치에 의해 실시되는 연삭 공정을 나타내는 설명도.
도 8은 본 발명에 의한 사파이어 기판의 연삭 방법에 의해 연삭된 사파이어 기판의 면거칠기 측정 영역을 나타내는 설명도.
1 is a perspective view of a grinding device for performing a grinding method for a sapphire substrate according to the present invention.
Fig. 2 is a perspective view seen from the lower side of a wheel mount constituting a grinding means provided in the grinding device shown in Fig. 1;
Fig. 3 is a perspective view of a grinding wheel mounted on the wheel mount shown in Fig. 2;
Fig. 4 is a sectional view showing a state in which the grinding wheel shown in Fig. 3 is attached to the wheel mount shown in Fig. 2;
5 is a perspective view of a sapphire substrate that is ground by the sapphire substrate grinding method according to the present invention.
Fig. 6 is a perspective view showing a state in which a substrate is attached to the back surface of the sapphire substrate shown in Fig. 5;
Fig. 7 is an explanatory view showing a grinding step performed by the grinding device shown in Fig. 1;
8 is an explanatory view showing a surface roughness measurement area of a sapphire substrate ground by the sapphire substrate grinding method according to the present invention.

이하, 본 발명에 의한 사파이어 기판의 가공 방법의 바람직한 실시형태에 관해, 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the method for processing a sapphire substrate according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는, 본 발명에 의한 사파이어 기판의 가공 방법을 실시하기 위한 연삭 장치의 사시도가 나타나 있다. 도 1에 나타내는 연삭 장치(1)는, 전체를 번호 2로 나타내는 장치 하우징을 구비하고 있다. 이 장치 하우징(2)은, 가늘고 길게 연장되는 직방체 형상의 메인부(21)와, 그 메인부(21)의 후단부(도 1에서 우측 상단)에 설치되며 상측으로 연장되는 직립벽(22)을 갖고 있다. 직립벽(22)의 전면(前面)에는, 상하방향으로 연장되는 한 쌍의 안내 레일(221, 221)이 설치되어 있다. 이 한 쌍의 안내 레일(221, 221)에 이동 베이스(3)가 슬라이딩 가능하게 장착되어 있다. 이동 베이스(3)는, 후면 양측에 상하방향으로 연장되는 한 쌍의 레그부(31, 31)가 설치되어 있고, 이 한 쌍의 레그부(31, 31)에 상기 한 쌍의 안내 레일(221, 221)과 슬라이딩 가능하게 결합하는 피안내홈(311, 311)이 형성되어 있다. 이와 같이 직립벽(22)에 설치된 한 쌍의 안내 레일(221, 221)에 슬라이딩 가능하게 장착된 이동 베이스(3)의 전면(前面)에는 전방으로 돌출된 지지부(32)가 설치되어 있다. 이 지지부(32)에 연삭 수단으로서의 스핀들 유닛(4)이 부착된다. 1 shows a perspective view of a grinding device for carrying out the method for processing a sapphire substrate according to the present invention. The grinding device 1 shown in Fig. 1 is provided with a device housing in which the whole is indicated by a number 2. The device housing 2 is provided with an elongated rectangular parallelepiped main part 21 and an upright wall 22 installed at the rear end (top right in FIG. 1) of the main part 21 and extending upwardly. Have On the front surface of the upright wall 22, a pair of guide rails 221 and 221 extending in the vertical direction are provided. The moving base 3 is slidably mounted on the pair of guide rails 221 and 221. The moving base 3 is provided with a pair of leg portions 31 and 31 extending in the vertical direction on both rear sides, and the pair of guide rails 221 is provided on the pair of leg portions 31 and 31. , 221) and guide grooves 311 and 311 slidably coupled to each other. As described above, a support portion 32 protruding forward is provided on the front surface of the moving base 3 slidably mounted on the pair of guide rails 221 and 221 installed on the upright wall 22. A spindle unit 4 as a grinding means is attached to the support portion 32.

스핀들 유닛(4)은, 지지부(32)에 장착된 원통형의 스핀들 하우징(41)과, 그 스핀들 하우징(41)에 회전 가능하게 배치된 회전 스핀들(42)과, 그 회전 스핀들(42)을 회전 구동시키기 위한 구동원으로서의 서보 모터(43)를 구비하고 있다. 스핀들 하우징(41)에 회전 가능하게 지지된 회전 스핀들(42)은, 일단부(도 1에서 하단부)가 스핀들 하우징(41)의 하단으로부터 돌출되어 배치되어 있고, 그 일단(도 1에서 하단)에 휠 마운트(44)가 설치되어 있다. 그리고, 이 휠 마운트(44)의 하면에 연삭 휠(5)이 부착된다. The spindle unit 4 rotates the cylindrical spindle housing 41 mounted on the support part 32, the rotating spindle 42 rotatably arranged in the spindle housing 41, and the rotating spindle 42 A servo motor 43 as a driving source for driving is provided. In the rotating spindle 42 rotatably supported by the spindle housing 41, one end (lower end in FIG. 1) is disposed to protrude from the lower end of the spindle housing 41, and at one end (lower end in FIG. 1). The wheel mount 44 is installed. Then, the grinding wheel 5 is attached to the lower surface of the wheel mount 44.

상기 휠 마운트(44) 및 연삭 휠(5)에 관해, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다. The wheel mount 44 and the grinding wheel 5 will be described with reference to FIGS. 2 to 4.

도 2에는 회전 스핀들(42)의 하단에 설치된 휠 마운트(44)의 사시도가 나타나 있고, 도 3에는 휠 마운트(44)의 하면에 장착되는 연삭 휠(5)의 사시도가 나타나 있고, 도 4에는 도 2에 나타내는 휠 마운트(44)의 하면에 도 3에 나타내는 연삭 휠(5)이 장착된 단면도가 나타나 있다. 도 2 및 도 4에 나타내는 휠 마운트(44)는 원형으로 형성되며, 회전 스핀들(42)의 하단에 일체적으로 설치되어 있다. 이 휠 마운트(44)에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 둘레 방향으로 정해진 간격을 두고 4개의 볼트 삽입 관통 구멍(441)이 형성되어 있다. 또한, 휠 마운트(44)에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 회전 스핀들(42)의 축심에 형성된 연삭액 공급 통로(421)와 연통하는 복수(도시한 실시형태에서는 8개)의 연통로(422)가 형성되어 있다, 이 연통로(422)는, 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 하면으로 개구되어 있다. 또, 회전 스핀들(42)의 축심에 형성된 연삭액 공급 통로(421)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 연삭액 공급 수단(40)에 접속되어 있다. 이 연삭액 공급 수단(40)은, 다이아몬드 연마입자를 순수에 혼입한 슬러리로 이루어진 연삭액을 공급하도록 되어 있다. 2 shows a perspective view of the wheel mount 44 installed at the bottom of the rotating spindle 42, and FIG. 3 shows a perspective view of the grinding wheel 5 mounted on the lower surface of the wheel mount 44, and FIG. 4 A sectional view is shown in which the grinding wheel 5 shown in FIG. 3 is mounted on the lower surface of the wheel mount 44 shown in FIG. 2. The wheel mounts 44 shown in FIGS. 2 and 4 are formed in a circular shape and are integrally installed at the lower end of the rotating spindle 42. As shown in Fig. 2, four bolt insertion holes 441 are formed in the wheel mount 44 at a predetermined interval in the circumferential direction. Further, in the wheel mount 44, as shown in FIG. 4, a plurality of (eight in the illustrated embodiment) communication paths 422 communicating with the grinding fluid supply passage 421 formed at the shaft center of the rotating spindle 42 ) Is formed, and this communication path 422 is opened to the lower surface as shown in FIGS. 2 and 4. Moreover, the grinding liquid supply passage 421 formed in the shaft center of the rotating spindle 42 is connected to the grinding liquid supply means 40, as shown in FIG. The grinding liquid supply means 40 is adapted to supply a grinding liquid composed of a slurry in which diamond abrasive particles are mixed with pure water.

전술한 바와 같이 구성된 휠 마운트(44)에 장착되는 연삭 휠(5)에 관해, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. The grinding wheel 5 mounted on the wheel mount 44 configured as described above will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3 및 도 4에 나타내는 연삭 휠(5)은, 고리형의 휠 베이스(51)와, 그 휠 베이스(51)의 하면에서의 외주부의 지석 장착부에 장착된 복수의 연삭 지석(52)을 포함하고 있다. 휠 베이스(51)에는, 상기 휠 마운트(44)에 형성된 복수의 볼트 삽입 관통 구멍(441)과 대응하는 위치에 상면으로부터 형성된 4개의 암나사 구멍(511)이 형성되어 있다. 또, 연삭 지석(52)은, 입경이 1∼2 ㎛인 다이아몬드 연마입자를을 본드제에 혼입하여 혼련(混練)하고, 정해진 형상으로 성형하여 소성함으로써 구성되어 있다. The grinding wheel 5 shown in FIGS. 3 and 4 includes an annular wheel base 51 and a plurality of grinding wheels 52 attached to the grinding wheel mounting portions of the outer circumference of the lower surface of the wheel base 51. Doing. The wheel base 51 is formed with four female screw holes 511 formed from the upper surface at positions corresponding to the plurality of bolt insertion holes 441 formed in the wheel mount 44. In addition, the grinding wheel 52 is constituted by mixing diamond abrasive particles having a particle diameter of 1 to 2 µm into a bonding agent, kneading them, shaping them into a predetermined shape, and firing them.

이상과 같이 구성된 연삭 휠(5)을 휠 마운트(44)에 장착하기 위해서는, 도 4에 나타낸 바와 같이 연삭 휠(5)의 휠 베이스(51)의 상면을 휠 마운트(44)의 하면에 눌러서 대고, 휠 마운트(44)에 형성된 복수의 볼트 삽입 관통 구멍(441)(도 2 참조)을 통해 체결 볼트(55)를 삽입하여 휠 베이스(51)에 형성된 복수의 암나사 구멍(511)(도 3 참조)에 나사 결합함으로써, 휠 마운트(44)의 하면에 연삭 휠(5)을 부착할 수 있다. 이와 같이 하여 휠 마운트(44)의 하면에 부착된 연삭 휠(5)의 연삭 지석(52)에 의한 연삭부에는, 상기 연삭액 공급 수단(40)이 작동함으로써, 다이아몬드 연마입자를 순수에 혼입한 슬러리로 이루어진 연삭액이 회전 스핀들(42)에 형성된 연삭액 공급 통로(421) 및 휠 마운트(44)에 형성된 복수의 연통로(422)를 통해 공급된다. In order to attach the grinding wheel 5 configured as described above to the wheel mount 44, as shown in FIG. 4, the upper surface of the wheel base 51 of the grinding wheel 5 is pressed against the lower surface of the wheel mount 44. , A plurality of female screw holes 511 (see FIG. 3) formed in the wheel base 51 by inserting the fastening bolts 55 through the plurality of bolt insertion through holes 441 (see FIG. 2) formed in the wheel mount 44 ), The grinding wheel 5 can be attached to the lower surface of the wheel mount 44. In this way, the grinding liquid supply means 40 operates on the grinding portion of the grinding wheel 5 attached to the lower surface of the wheel mount 44 by mixing the diamond abrasive particles with pure water. The grinding liquid made of the slurry is supplied through the grinding liquid supply passage 421 formed on the rotating spindle 42 and the plurality of communication paths 422 formed on the wheel mount 44.

도 1로 되돌아가 설명을 계속하면, 도시한 실시형태에서의 연삭 장치(1)는, 상기 스핀들 유닛(4)을 상기 한 쌍의 안내 레일(221, 221)을 따라서 상하방향(후술하는 척테이블의 유지면에 대하여 수직인 방향)으로 이동시키는 연삭 이송 수단(6)을 구비하고 있다. 이 연삭 이송 수단(6)은, 직립벽(22)의 전방측에 배치되며 상하방향으로 연장되는 수나사 로드(61)를 구비하고 있다. 이 수나사 로드(61)는, 그 상단부 및 하단부가 직립벽(22)에 부착된 베어링 부재(62 및 63)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 상측의 베어링 부재(62)에는 수나사 로드(61)를 회전 구동시키기 위한 구동원으로서의 펄스 모터(64)가 배치되어 있고, 이 펄스 모터(64)의 출력축이 수나사 로드(61)에 전동 연결되어 있다. 상기 이동 베이스(3)의 후면에는 그 폭방향 중앙부로부터 후방으로 돌출된 연결부(도시하지 않음)도 형성되어 있고, 이 연결부에는 관통 암나사 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있으며, 이 암나사 구멍에 상기 수나사 로드(61)가 나사 결합되어 있다. 따라서, 펄스 모터(64)가 정회전하면 이동 베이스(3) 및 스핀들 유닛(4)이 하강, 즉 전진하고, 펄스 모터(64)가 역회전하면 이동 베이스(3) 및 스핀들 유닛(4)이 상승, 즉 후퇴한다. Returning to FIG. 1 and continuing the explanation, the grinding device 1 in the illustrated embodiment moves the spindle unit 4 up and down along the pair of guide rails 221 and 221 (chuck table to be described later) It is provided with a grinding transfer means (6) to move in a direction perpendicular to the holding surface of the. The grinding transfer means 6 is provided on the front side of the upright wall 22 and is provided with a male screw rod 61 extending in the vertical direction. The male screw rod 61 is rotatably supported by bearing members 62 and 63 whose upper and lower ends are attached to the upright wall 22. A pulse motor 64 as a driving source for rotationally driving the male screw rod 61 is disposed on the upper bearing member 62, and the output shaft of the pulse motor 64 is electrically connected to the male screw rod 61. A connection portion (not shown) protruding rearward from the center portion in the width direction is also formed on the rear surface of the moving base 3, and a through female screw hole (not shown) is formed in the connection portion, and the female screw hole is The male rod 61 is screwed. Therefore, when the pulse motor 64 rotates forward, the moving base 3 and the spindle unit 4 descend, that is, move forward, and when the pulse motor 64 rotates reversely, the moving base 3 and the spindle unit 4 move. Rise, ie retreat.

도 1을 참조하여 설명을 계속하면, 하우징(2)의 메인부(21)에는 척테이블 기구(7)가 배치되어 있다. 척테이블 기구(7)는, 피가공물 유지 수단으로서의 척테이블(71)과, 그 척테이블(71)의 주위를 덮는 커버 부재(72)와, 그 커버 부재(72)의 전후로 배치된 벨로즈 수단(73 및 74)을 구비하고 있다. 척테이블(71)은, 도시하지 않은 회전 구동 기구에 의해 회전되도록 되어 있고, 그 상면에 피가공물인 웨이퍼를 도시하지 않은 흡인 수단을 작동시킴으로써 흡인 유지하도록 구성되어 있다. 또한, 척테이블(71)은, 도시하지 않은 척테이블 이동 수단에 의해 도 1에 나타내는 피가공물 배치 영역(24)과 상기 연삭 유닛(4)을 구성하는 연삭 휠(5)과 대향하는 연삭 영역(25) 사이에서 이동된다. 벨로즈 수단(73 및 74)은 캠버스 직물과 같은 적절한 재료로 형성할 수 있다. 벨로즈 수단(73)의 전단은 메인부(21)의 전면벽에 고정되고, 후단은 커버 부재(72)의 전단면에 고정되어 있다. 또한, 벨로즈 수단(74)의 전단은 커버 부재(72)의 후단면에 고정되고, 후단은 장치 하우징(2)의 직립벽(22)의 전면에 고정되어 있다. 척테이블(71)이 화살표(23a)로 나타내는 방향으로 이동할 때에는 벨로즈 수단(73)이 신장되고 벨로즈 수단(74)이 수축되며, 척테이블(71)이 화살표(23b)로 나타내는 방향으로 이동할 때에는 벨로즈 수단(73)이 수축되고 벨로즈 수단(74)이 신장된다. If the description continues with reference to FIG. 1, a chuck table mechanism 7 is disposed on the main portion 21 of the housing 2. The chuck table mechanism 7 includes a chuck table 71 as a workpiece holding means, a cover member 72 covering the circumference of the chuck table 71, and bellows means disposed before and after the cover member 72. (73 and 74). The chuck table 71 is rotated by a rotation drive mechanism (not shown), and is configured to hold and hold suction by operating a suction means (not shown) on the upper surface of the workpiece. In addition, the chuck table 71 is a grinding region facing the workpiece arrangement region 24 shown in Fig. 1 and a grinding wheel 5 constituting the grinding unit 4 by a chuck table moving means (not shown) ( 25). The bellows means 73 and 74 can be formed of a suitable material, such as cambus fabric. The front end of the bellows means 73 is fixed to the front wall of the main part 21, and the rear end is fixed to the front end surface of the cover member 72. Further, the front end of the bellows means 74 is fixed to the rear end face of the cover member 72, and the rear end is fixed to the front face of the upright wall 22 of the device housing 2. When the chuck table 71 moves in the direction indicated by the arrow 23a, the bellows means 73 is extended, the bellows means 74 contracts, and the chuck table 71 moves in the direction indicated by the arrow 23b. At this time, the bellows means 73 contracts and the bellows means 74 is extended.

도 1 내지 도 4에 나타내는 연삭 장치(1)는 이상과 같이 구성되어 있고, 후술하는 마무리 연삭 가공을 실시할 때에 사용된다. The grinding device 1 shown in Figs. 1 to 4 is configured as described above, and is used when performing finish grinding described later.

도 5에는, 본 발명에 의한 가공 방법에 의해 가공되는 사파이어 기판이 나타나 있다. 도 5에 나타내는 사파이어 기판(10)은, 표면(10a) 및 이면(10b)을 A면으로 하는 사파이어 기판으로 이루어져 있고, 직경이 150 mm, 두께가 300 ㎛로 형성되어 있다. 이와 같이 형성된 사파이어 기판(10)은, 도 6에 나타낸 바와 같이 한쪽 면(도시한 실시형태에서는 이면(10b))이 유리판 등으로 이루어진 서브스트레이트(11)에 왁스를 통해 부착된다. 5 shows a sapphire substrate processed by the processing method according to the present invention. The sapphire substrate 10 shown in FIG. 5 is composed of a sapphire substrate having the surface 10a and the back surface 10b as the A surface, and is formed to have a diameter of 150 mm and a thickness of 300 µm. The sapphire substrate 10 thus formed has one surface (the back surface 10b in the illustrated embodiment) attached to a substrate 11 made of a glass plate or the like as shown in FIG. 6 through wax.

전술한 사파이어 기판(10)을 정해진 두께로 가공하기 위해서는, 우선 거친연삭 가공을 실시한다. 이 거친연삭 가공은, 상기 도 1 내지 도 4에 나타내는 연삭 장치(1)에서의 연삭액 공급 수단(40) 및 연삭 휠(5)의 연삭 지석(52)이 상이하지만 다른 구성은 실질적으로 동일하면 되기 때문에, 도 1 내지 도 4에 나타내는 연삭 장치(1)에 이용한 부호를 이용하여 설명한다. 또, 거친연삭 가공을 실시할 때에는, 연삭액 공급 수단(40)은 종래와 같이 순수로 이루어진 연삭수를 공급한다. 또한, 연삭 휠(5)의 연삭 지석(52)은, 입경이 10∼15 ㎛인 다이아몬드 연마입자를 레진 본드에 혼입하여 혼련하고, 정해진 형상으로 성형하여 소성함으로써 구성한 것이 이용된다. In order to process the above-described sapphire substrate 10 to a predetermined thickness, first, rough grinding is performed. In this rough grinding operation, if the grinding fluid supply means 40 and the grinding wheel 52 of the grinding wheel 5 in the grinding device 1 shown in Figs. 1 to 4 are different, but the other configurations are substantially the same. Therefore, description will be given using the reference numerals used in the grinding device 1 shown in FIGS. 1 to 4. In addition, when performing rough grinding, the grinding liquid supply means 40 supplies grinding water made of pure water as in the prior art. In addition, the grinding wheel 52 of the grinding wheel 5 is formed by mixing diamond abrasive grains having a particle diameter of 10 to 15 µm into a resin bond, kneading them, molding them into a predetermined shape, and firing them.

사파이어 기판(10)의 거친연삭 가공을 실시하기 위해서는, 전술한 바와 같이 서브스트레이트(11)에 접착된 사파이어 기판(10)을, 도 1에 나타내는 연삭 장치(1)와 동일한 거친연삭 장치에서의 피가공물 배치 영역(24)에 위치 부여되어 있는 척테이블(71)의 상면인 유지면 상에 서브스트레이트(11) 측을 배치한다. 그리고, 도시하지 않은 흡인 수단을 작동시킴으로써 척테이블(71) 상에 서브스트레이트(11)를 통해 사파이어 기판(10)을 흡인 유지한다. 이와 같이 하여, 척테이블(71) 상에 서브스트레이트(11)를 통해 사파이어 기판(10)을 흡인 유지했다면, 도시하지 않은 척테이블 이동 수단을 작동시켜 척테이블(71)을 화살표(23a)로 나타내는 방향으로 이동시켜 연삭 영역(25)에 위치 부여한다. In order to perform rough grinding of the sapphire substrate 10, as described above, the sapphire substrate 10 adhered to the substrate 11 is avoided in the same rough grinding apparatus as the grinding apparatus 1 shown in FIG. The substrate 11 side is arranged on the holding surface which is the upper surface of the chuck table 71 positioned in the work arrangement area 24. Then, the sapphire substrate 10 is sucked and maintained through the substrate 11 on the chuck table 71 by operating the suction means (not shown). In this way, if the sapphire substrate 10 is sucked and maintained through the substrate 11 on the chuck table 71, the chuck table 71 is operated by means of chuck table movement means (not shown) to indicate the chuck table 71 with arrows 23a. It is moved in the direction to give a position to the grinding region 25.

이와 같이 하여 척테이블(71)이 연삭 영역(25)에 위치 부여되면, 도 7에 나타낸 바와 같이 척테이블(71)을 정해진 방향으로 200 rpm의 회전 속도로 회전시키고, 연삭 휠(5)을 800 rpm의 회전 속도로 회전시키면서 연삭 이송 수단(6)의 펄스 모터(64)를 정회전 구동시켜 연삭 유닛(4)을 0.1 ㎛/초의 속도로 하강시켜, 연삭 휠(5)의 복수의 연삭 지석(52)의 연삭면을 척테이블(71)에 유지된 사파이어 기판(10)의 표면(10a)(상면)에 접촉시켜 정해진 양만큼(100 ㎛) 연삭 이송한다. 그 결과, 척테이블(71)에 유지된 사파이어 기판(10)은 100 ㎛ 연삭된다(거친연삭 공정). When the chuck table 71 is positioned in the grinding area 25 in this way, as shown in FIG. 7, the chuck table 71 is rotated at a rotation speed of 200 rpm in a predetermined direction, and the grinding wheel 5 is 800. While rotating at a rotational speed of rpm, the pulse motor 64 of the grinding conveying means 6 is driven in normal rotation to descend the grinding unit 4 at a speed of 0.1 µm / sec, and a plurality of grinding wheels of the grinding wheel 5 ( The grinding surface of 52) is brought into contact with the surface 10a (upper surface) of the sapphire substrate 10 held on the chuck table 71, and is transferred by a predetermined amount (100 µm). As a result, the sapphire substrate 10 held on the chuck table 71 is ground to 100 µm (rough grinding process).

이 거친연삭 공정에서는, 회전 스핀들(42)에 형성된 연삭수 공급 통로(421), 휠 마운트(44)에 형성된 연통로(422)를 통해 연삭 휠(5)의 연삭 지석(52)에 의한 연삭부에 순수로 이루어진 연삭수가 공급된다. In this coarse grinding process, the grinding part by the grinding wheel 52 of the grinding wheel 5 through the grinding water supply passage 421 formed in the rotating spindle 42 and the communication path 422 formed in the wheel mount 44. Is supplied with pure water.

전술한 거친연삭 가공이 실시된 사파이어 기판(10)의 표면(10a)을 마무리 연삭 가공하여 면정밀도를 높인다. 이 마무리 연삭 가공은, 도 1 내지 도 4에 나타내는 연삭 장치(1)를 이용하여 실시한다. 즉, 연삭액 공급 수단(40)은, 다이아몬드 연마입자를 순수에 혼입한 슬러리로 이루어진 연삭액을 공급하고, 또한 연삭 휠(5)의 연삭 지석(52)은 입경이 1∼2 ㎛인 다이아몬드 연마입자를 본드제에 혼입하여 혼련하고, 정해진 형상으로 성형하여 소성함으로써 구성되어 있다. 이하, 본 발명자에 의한 실험예에 관해 설명한다. The surface 10a of the sapphire substrate 10 subjected to the above-described rough grinding is subjected to finish grinding to increase the surface precision. This finish grinding process is performed using the grinding device 1 shown in FIGS. 1 to 4. That is, the grinding liquid supply means 40 supplies a grinding liquid made of a slurry in which diamond abrasive grains are mixed with pure water, and the grinding wheel 52 of the grinding wheel 5 has diamond grains having a particle diameter of 1 to 2 μm. It is constituted by incorporating the particles into a bonding agent, kneading them, molding them into a predetermined shape, and firing them. Hereinafter, an experimental example by the present inventor will be described.

[실험 1][Experiment 1]

전술한 바와 같이 거친연삭 가공이 실시된 사파이어 기판(10)을, 도 1에 나타내는 연삭 장치(1)의 피가공물 배치 영역(24)에 위치 부여되어 있는 척테이블(71)의 상면인 유지면 상에 서브스트레이트(11) 측을 배치한다. 그리고, 도시하지 않은 흡인 수단을 작동시킴으로써 척테이블(71) 상에 서브스트레이트(11)를 통해 사파이어 기판(10)을 흡인 유지한다. 이와 같이 하여, 척테이블(71) 상에 서브스트레이트(11)를 통해 사파이어 기판(10)을 흡인 유지했다면, 도시하지 않은 척테이블 이동 수단을 작동시켜 척테이블(71)을 화살표(23a)로 나타내는 방향으로 이동시켜 연삭 영역(25)에 위치 부여한다. As described above, the sapphire substrate 10 subjected to rough grinding is placed on the holding surface, which is the upper surface of the chuck table 71, which is positioned in the workpiece arrangement area 24 of the grinding device 1 shown in FIG. On the substrate 11 side. Then, the sapphire substrate 10 is sucked and maintained through the substrate 11 on the chuck table 71 by operating a suction means (not shown). In this way, if the sapphire substrate 10 is sucked and maintained through the substrate 11 on the chuck table 71, the chuck table 71 is operated by means of a chuck table moving means (not shown) to indicate the chuck table 71 with an arrow 23a. It is moved in the direction to give a position to the grinding region 25.

이와 같이 하여 척테이블(71)이 연삭 영역(25)에 위치 부여되면, 도 7에 나타낸 바와 같이 척테이블(71)을 화살표(71a)로 나타내는 방향으로 200 rpm의 회전 속도로 회전시키고, 연삭 휠(5)을 화살표(5a)로 나타내는 방향으로 800 rpm의 회전 속도로 회전시키면서 연삭 이송 수단(6)의 펄스 모터(64)를 정회전 구동시켜 연삭 유닛(4)을 0.1 ㎛/초의 속도로 하강시키고, 연삭 휠(5)의 복수의 연삭 지석(52)의 연삭면을 척테이블(71)에 유지된 사파이어 기판(10)의 표면(10a)(상면)에 접촉시켜 정해진 양만큼(30 ㎛) 연삭 이송한다. 그 결과, 척테이블(71)에 유지된 사파이어 기판(10)은, 30 ㎛ 연삭된다(마무리 연삭 공정). 이 마무리 연삭 공정에서는, 회전 스핀들(42)에 형성된 연삭수 공급 통로(421), 휠 마운트(44)에 형성된 연통로(422)를 통해 연삭 휠(5)의 연삭 지석(52)에 의한 연삭부에 입경이 9 ㎛ 전후인 다이아몬드 연마입자를 순수 1 리터에 대하여 5 g 혼입한 슬러리를 연삭액으로서 1분간 5리터(5리터/분)의 비율로 공급된다. When the chuck table 71 is positioned in the grinding region 25 in this way, the chuck table 71 is rotated at a rotation speed of 200 rpm in the direction indicated by the arrow 71a, as shown in FIG. (5) While rotating at a rotational speed of 800 rpm in the direction indicated by the arrow 5a, the pulse motor 64 of the grinding conveying means 6 is driven forward rotation to lower the grinding unit 4 at a speed of 0.1 µm / sec. And the grinding surfaces of the plurality of grinding wheels 52 of the grinding wheel 5 are brought into contact with the surface 10a (upper surface) of the sapphire substrate 10 held on the chuck table 71 by a predetermined amount (30 μm) Grinding feed. As a result, the sapphire substrate 10 held on the chuck table 71 is ground 30 µm (finishing grinding step). In this finishing grinding process, the grinding part by the grinding wheel 52 of the grinding wheel 5 is provided through the grinding water supply passage 421 formed in the rotating spindle 42 and the communication path 422 formed in the wheel mount 44. The slurry in which 5 g of diamond abrasive particles having a particle diameter of about 9 µm is mixed with 5 g per 1 liter of pure water is supplied at a rate of 5 liters (5 liters / minute) for 1 minute.

[실험 2(비교예)][Experiment 2 (Comparative Example)]

전술한 바와 같이 거친연삭 가공이 실시된 사파이어 기판(10)을, 상기 실험 1과 동일하게 척테이블(71)의 상면인 유지면 상에 서브스트레이트(11)를 통해 유지한 후, 전술한 것과 동일하게(연삭액만 상이함) 마무리 연삭 가공을 실시한다. 즉, 연삭 영역(25)에 위치 부여된 척테이블(71)을 정해진 방향으로 200 rpm의 회전 속도로 회전시키고, 연삭 휠(5)을 800 rpm의 회전 속도로 회전시키면서 연삭 이송 수단(6)의 펄스 모터(64)를 정회전 구동시켜 연삭 유닛(4)을 0.1 ㎛/초의 속도로 하강시키고, 연삭 휠(5)의 복수의 연삭 지석(52)의 연삭면을 척테이블(71)에 유지된 사파이어 기판(10)의 표면(10a)(상면)에 접촉시켜 정해진 양만큼(30 ㎛) 연삭 이송한다. 그 결과, 척테이블(71)에 유지된 사파이어 기판(10)은 30 ㎛ 연삭된다(마무리 연삭 공정). 이 마무리 연삭 공정에서는, 회전 스핀들(42)에 형성된 연삭수 공급 통로(421), 휠 마운트(44)에 형성된 연통로(422)를 통해 연삭 휠(5)의 연삭 지석(52)에 의한 연삭부에 순수로 이루어진 연삭수가 공급된다. After the sapphire substrate 10 subjected to rough grinding as described above is maintained through the substrate 11 on the holding surface, which is the upper surface of the chuck table 71, in the same manner as in Experiment 1, the same as described above Finish (grinding liquid only) finish grinding. That is, the chuck table 71 positioned in the grinding area 25 is rotated at a rotational speed of 200 rpm in a predetermined direction, and the grinding wheel 5 is rotated at a rotational speed of 800 rpm while the grinding conveyance means 6 The pulse motor 64 is driven to rotate in a forward direction to lower the grinding unit 4 at a speed of 0.1 µm / sec, and the grinding surfaces of a plurality of grinding wheels 52 of the grinding wheel 5 are held on the chuck table 71. It is brought into contact with the surface 10a (top surface) of the sapphire substrate 10 and is transferred by grinding in a predetermined amount (30 µm). As a result, the sapphire substrate 10 held on the chuck table 71 is ground 30 µm (finish grinding process). In this finishing grinding process, the grinding part by the grinding wheel 52 of the grinding wheel 5 is provided through the grinding water supply passage 421 formed in the rotating spindle 42 and the communication path 422 formed in the wheel mount 44. Is supplied with pure water.

전술한 실험 1과 실험 2(비교예)의 마무리 연삭 공정이 실시된 사파이어 기판(10)의 표면(10a)(상면)을 도 8에 나타내는 I, II, III, IV, V의 영역에서 면거칠기를 측정한 바, 하기의 결과를 얻을 수 있었다. The surface 10a (top surface) of the sapphire substrate 10 subjected to the finish grinding process of the above-described Experiment 1 and Experiment 2 (Comparative Example) is roughened in the regions I, II, III, IV, and V shown in FIG. 8. As a result, the following results were obtained.

측정 영역 I II III IV V Measurement area I II III IV V

실험 1의 면거칠기(Ra) 0.031 0.017 0.044 0.038 0.019Surface roughness (Ra) of Experiment 1 0.031 0.017 0.044 0.038 0.019

실험 2의 면거칠기(Ra) 0.283 0.257 0.284 0.142 0.157Surface roughness of experiment 2 (Ra) 0.283 0.257 0.284 0.142 0.157

상기 실험 결과로부터, 실험 1과 같이 다이아몬드 연마입자를 순수에 혼입한 슬러리를 연삭액으로서 사용하면, 실험 2(비교예)와 같이 순수로 이루어진 연삭수를 사용한 경우와 비교하여, 사파이어 기판의 A면의 면거칠기(Ra)가 1/10로 격감하는 것을 알 수 있다. 이것은 연삭 지석(52)에 의한 연삭과 다이아몬드 연마입자를 순수에 혼입한 슬러리를 연삭 지석(52)에 의한 연삭부에 공급하는 것에 의한 폴리싱의 상승 효과에 의한 것이다. 따라서, 다이아몬드 연마입자를 순수에 혼입한 슬러리를 연삭액으로서 사용함으로써, A면을 표리면으로 하는 사파이어 기판의 면정밀도를 확보할 수 있기 때문에, 사파이어 기판의 A면을 발광층의 적층면으로서 사용할 수 있다. 또, 연삭 휠(5)의 연삭 지석(52)에 의한 연삭부에 공급하는 슬러리에 혼입하는 다이아몬드 연마입자는, 입경이 10 ㎛ 이상인 것을 이용하면 연삭 손상이 발생하기 쉬운 것을 알 수 있다. 따라서, 연삭 지석(52)에 의한 연삭부에 공급하는 슬러리에 혼입하는 다이아몬드 연마입자는, 연삭 지석(52)을 구성하는 다이아몬드 연마입자의 입경(1∼2 ㎛)보다 크고 연삭 손상이 발생하기 쉬운 입경(10 ㎛)보다 작은 3∼9 ㎛로 설정하는 것이 바람직하다. From the above experiment results, when using a slurry in which diamond abrasive particles are mixed with pure water as a grinding liquid as in Experiment 1, compared with the case where grinding water made of pure water is used as in Experiment 2 (Comparative Example), A surface of the sapphire substrate It can be seen that the surface roughness of (Ra) decreases to 1/10. This is due to the synergistic effect of polishing by supplying a slurry in which grinding by the grinding wheel 52 and diamond abrasive grains are mixed with pure water to the grinding unit by the grinding wheel 52. Therefore, by using a slurry in which diamond abrasive particles are mixed with pure water as a grinding liquid, since the surface precision of the sapphire substrate with the A surface as the front and rear surfaces can be secured, the A surface of the sapphire substrate can be used as the lamination surface of the light emitting layer. have. In addition, it can be seen that the diamond abrasive particles incorporated into the slurry supplied to the grinding portion by the grinding wheel 52 of the grinding wheel 5 are prone to grinding damage when a particle size of 10 µm or more is used. Therefore, the diamond abrasive particles mixed into the slurry supplied to the grinding portion by the grinding wheel 52 are larger than the particle diameters (1 to 2 µm) of the diamond abrasive particles constituting the grinding wheel 52 and grinding damage is likely to occur. It is preferable to set it to 3 to 9 mu m smaller than the particle diameter (10 mu m).

이와 같이 본 발명에 의한 사파이어 기판의 가공 방법을 실시함으로써, 광디바이스 웨이퍼의 기판으로서 A면을 표리면으로 하는 사파이어 기판을 이용하는 것이 가능해지기 때문에, 사파이어 잉곳을 효율적으로 절취할 수 있어, 사파이어 기판의 단가가 내려가 LED 등의 광디바이스를 저가로 제조할 수 있다. 또한, 사파이어 기판의 A면은, 질화갈륨계 화합물 반도체로 이루어진 발광층의 성장에 양호한 결정 방위이므로, LED 등의 광디바이스의 품질이 향상된다. By carrying out the processing method of the sapphire substrate according to the present invention as described above, it becomes possible to use a sapphire substrate having an A surface as a front and back surface as a substrate for an optical device wafer, so that the sapphire ingot can be efficiently cut out. As the unit price goes down, optical devices such as LEDs can be manufactured at low cost. In addition, since the A-side of the sapphire substrate is a good crystal orientation for the growth of the light-emitting layer made of a gallium nitride compound semiconductor, the quality of optical devices such as LEDs is improved.

2 : 장치 하우징 3 : 이동 베이스
4 : 스핀들 유닛 40 : 연삭액 공급 수단
41 : 스핀들 하우징 42 : 회전 스핀들
44 : 휠 마운트 5 : 연삭 휠
51 : 휠 베이스 52 : 연삭 지석
6 : 연삭 이송 수단 7 : 척테이블 기구
71 : 척테이블 10 : 사파이어 기판
2: Device housing 3: Mobile base
4: Spindle unit 40: Grinding fluid supply means
41: spindle housing 42: rotating spindle
44: wheel mount 5: grinding wheel
51: wheel base 52: grinding wheel
6: Grinding conveying means 7: Chuck table mechanism
71: chuck table 10: sapphire substrate

Claims (2)

사파이어의 잉곳으로부터 절취되고 A면에 의해 표면과 이면이 형성된 사파이어 기판을 연삭 가공하는, 사파이어 기판의 가공 방법으로서,
피가공물을 유지하여 회전 가능한 척테이블에 사파이어 기판의 한쪽 면을 유지하는 유지 공정과,
사파이어 기판을 유지한 상기 척테이블을 회전시키고, 복수의 연삭 지석이 고리형으로 배치된 연삭 휠을 회전시키면서 연삭 지석을 사파이어 기판의 다른쪽 면에 접촉시켜 사파이어 기판의 다른쪽 면을 연삭하는 연삭 공정
을 포함하며,
상기 연삭 공정은, 거친 연삭 가공 및 상기 거친 연삭 가공 후에 실시하는 마무리 연삭 가공을 포함하고,
상기 거친 연삭 가공은 연마입자를 포함하지 않는 순수로 이루어진 연삭수를 공급하면서 실시하고,
상기 마무리 연삭 가공은, 입경이 1∼2 ㎛인 다이아몬드 연마입자를 본드제에 혼입하여 구성된 연삭 지석을 사용하여, 입경이 3∼9 ㎛인 다이아몬드 연마입자를 순수에 혼입한 슬러리로 이루어진 연삭액을 공급하면서 실시하는 것을 특징으로 하는, 사파이어 기판의 가공 방법.
A method for processing a sapphire substrate, wherein the sapphire substrate is cut from the ingot of the sapphire and the surface and the back surface are formed by the A surface,
A holding process for holding a workpiece and holding one surface of the sapphire substrate on a rotatable chuck table,
The grinding process of rotating the chuck table holding the sapphire substrate, and grinding the other surface of the sapphire substrate by contacting the grinding wheel with the other surface of the sapphire substrate while rotating the grinding wheel in which a plurality of grinding wheels are arranged in an annular shape.
It includes,
The grinding process includes a rough grinding process and a finish grinding process performed after the rough grinding process,
The coarse grinding processing is performed while supplying grinding water made of pure water that does not contain abrasive particles,
The finishing grinding process uses a grinding stone composed of diamond abrasive particles having a particle diameter of 1 to 2 µm mixed with a bond agent, and a grinding liquid composed of a slurry in which diamond abrasive particles having a particle diameter of 3 to 9 µm are mixed with pure water. A method for processing a sapphire substrate, characterized in that it is carried out while being supplied.
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