KR20160100245A

KR20160100245A - 연삭 지석

Info

Publication number: KR20160100245A
Application number: KR1020160014829A
Authority: KR
Inventors: 류지 오시마; 료고 마지
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2016-02-05
Publication date: 2016-08-23
Also published as: TW201642334A; DE102016202162A1; FR3032643B1; FR3032643A1; JP2016147359A; SG10201600749RA; US20160236325A1; CN105881247A

Abstract

(과제) 가공 부하의 저감, 방열성의 향상, 장수명화 중 적어도 어느 것을 실현할 수 있는 연삭 지석을 제공하는 것.
(해결 수단) 다이아몬드 지립과 붕소 화합물을 소정의 체적비로 함유하고, 피가공물을 연삭하는 연삭 지석 (37, 47) 으로서, 다이아몬드 지립의 평균 입경 (X) 은, 0 ㎛＜ Y ≤ 50 ㎛ 이고, 붕소 화합물의 다이아몬드 지립에 대한 평균 입경비 (Z) 가 0.8 ≤ Z ≤ 3.0 이다. 바람직하게는 상기 피가공물은, Si 웨이퍼이고, 상기 평균 입경비 (Z) 가 0.8 ≤ Z ≤ 2.0 이다.

Description

연삭 지석{GRINDING WHEEL}

본 발명은 피가공물을 연삭하는 연삭 지석에 관한 것이다.

경질 취약성 재료로 이루어지는 피가공물을 연삭하기 위해 붕소 화합물을 첨가한 연삭 지석이 사용되고 있다 (특허문헌 1 참조). 붕소 화합물은 고체 윤활성을 갖기 때문에, 연삭 가공에 의한 지석의 소모를 억제하는 것으로 생각되고 있다.

일본 공개특허공보 2012-56013호

그런데, 경질 취약성 재료로 이루어지는 피가공물을 연삭하는 경우에 한정되지 않고, 연삭 지석에 가해지는 가공 부하가 커지면 일반적으로 연삭 지석의 소모량도 커지기 때문에, 연삭 지석의 교환 빈도가 높아진다. 또, 가공에 의해 발생한 열이 연삭 지석으로부터 방열되지 않고 축적되게 되어, 가공 속도를 올릴 수 없다. 유리 등의 열 전도가 나쁜 재료로 형성되는 피가공물을 연삭하는 경우에는 보다 현저해진다.

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 가공 부하의 저감, 방열성의 향상, 장수명화 중 적어도 어느 것을 실현할 수 있는 연삭 지석을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의하면, 피가공물을 연삭하는 연삭 지석으로서, 그 연삭 지석은 다이아몬드 지립과 붕소 화합물을 소정의 체적비로 함유하고, 그 다이아몬드 지립의 평균 입경 (X) 은, 0 ㎛＜ Y ≤ 50 ㎛ 이고, 그 붕소 화합물의 그 다이아몬드 지립에 대한 평균 입경비 (Z) 는 0.8 ≤ Z ≤ 3.0 인 것을 특징으로 하는 연삭 지석이 제공된다.

바람직하게는 상기 피가공물은 실리콘 웨이퍼로 구성되고, 상기 평균 입경비 (Z) 는 0.1 ≤ Z ≤ 2.0 이다. 바람직하게는 다이아몬드 지립과 붕소 화합물의 상기 소정의 체적비는 1.1 ∼ 1.3 이다. 바람직하게는 붕소 화합물은, 탄화붕소, 입방정 질화붕소 (CBN) 및 육방정 질화붕소 (HBN) 로 이루어지는 군에서 선택된다.

본 발명에 의하면, 연삭 지석의 가공 부하의 저감, 방열성의 향상, 장수명화 중 적어도 어느 것을 실현할 수 있기 때문에, 생산성을 향상시킬 수 있다는 효과를 나타낸다.

도 1 은, 실시형태에 관련된 연삭 지석이 장착된 연삭 장치의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 실시형태에 관련된 연삭 지석에 의한 연삭 가공 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3 은, 실시형태에 관련된 연삭 지석에 의한 연삭 가공 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4 는, 실시형태에 관련된 연삭 지석에 의한 연삭 가공 결과를 나타내는 다른 그래프이다.
도 5 는, 실시형태에 관련된 연삭 지석에 의한 연삭 가공 결과를 나타내는 또 다른 그래프이다.

본 발명을 실시하기 위한 형태 (실시형태) 에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 이하에 기재한 구성 요소에는 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 실시할 수 있다.

〔실시형태〕

도 1 은, 실시형태에 관련된 연삭 지석이 장착된 연삭 장치의 구성예를 나타내는 도면이다. 또한, 동 도면에 있어서의 X 축 방향은, 연삭 장치 (10) 의 폭 방향이고, Y 축 방향은 연삭 장치 (10) 의 깊이 방향이며, Z 축 방향은 연직 방향이다.

연삭 장치 (10) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 피가공물인 웨이퍼 (W) 를 복수 장 수용한 제 1 카세트 (11) 및 제 2 카세트 (12) 와, 제 1 카세트 (11) 로부터 웨이퍼 (W) 를 반출하는 반출 수단과 제 2 카세트 (12) 에 연삭이 끝난 웨이퍼 (W) 를 반입하는 반입 수단을 겸용하는 공통의 반출입 수단 (13) 과, 웨이퍼 (W) 의 중심 위치 맞춤을 실시하는 위치 맞춤 수단 (14) 과, 웨이퍼 (W) 를 반송하는 반송 수단 (15, 16) 과, 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지하는 3 개의 척테이블 (17 ∼ 19) 과, 이들 척테이블 (17 ∼ 19) 을 각각 회전 가능하게 지지하여 회전시키는 턴테이블 (20) 과, 각 척테이블 (17 ∼ 19) 에 유지된 웨이퍼 (W) 에 가공으로서의 연삭 처리를 실시하는 가공 수단인 연삭 수단 (30, 40) 과, 연삭 후의 웨이퍼 (W) 를 세정하는 세정 수단 (51) 과, 연삭 후의 척테이블 (17 ∼ 19) 을 세정하는 세정 수단 (52) 을 구비하고 있다.

상기 연삭 장치 (10) 에 있어서는, 제 1 카세트 (11) 에 수용된 웨이퍼 (W) 가 반출입 수단 (13) 의 반출 동작에 의해 위치 맞춤 수단 (14) 에 반송되고, 여기서 중심 위치 맞춤이 이루어진 후, 반송 수단 (15) 에 의해 척테이블 (17 ∼ 19), 동 도면에서는 척테이블 (17) 상에 반송되어 재치 (載置) 된다. 본 실시형태에 있어서의 3 개의 척테이블 (17 ∼ 19) 은, 턴테이블 (20) 에 대해 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어, 각각이 회전 가능함과 함께 턴테이블 (20) 의 회전에 수반하여 XY 평면 상을 이동하는 구성이다. 척테이블 (17 ∼ 19) 은, 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지한 상태에 있어서, 턴테이블 (20) 이 소정 각도, 예를 들어 반시계 방향으로 120 도 회전됨으로써 연삭 수단 (연삭 유닛) (30) 의 바로 아래에 위치지어진다.

연삭 수단 (30) 은, 척테이블 (17 ∼ 19) 에 유지된 웨이퍼 (W) 를 조 (粗) 연삭하는 것으로, 기대 (基臺) (21) 의 Y 축 방향에 있어서의 단부에 세워 형성된 벽부 (22) 에 부착되어 있다. 연삭 수단 (30) 은, 벽부 (22) 에 있어서 Z 축 방향으로 배치 형성된 1 쌍의 가이드 레일 (31) 에 가이드되고, 또한 모터 (32) 의 구동에 의해 상하동되는 지지부 (33) 에 지지되고, 지지부 (33) 의 상하동에 수반하여 Z 축 방향으로 상하동되도록 구성되어 있다. 연삭 수단 (30) 은, 회전 가능하게 지지된 스핀들 (34a) 을 회전시키는 모터 (34) 와, 스핀들 (34a) 의 선단에 휠 마운트 (35) 를 개재하여 장착되어 웨이퍼 (W) 의 이면을 연삭하는 연삭 휠 (36) 을 구비하고 있다. 연삭 휠 (36) 은, 그 하면에 원환상으로 고착된 조연삭용의 복수의 연삭 지석 (37) 을 구비하고 있다.

조연삭은, 연삭 휠 (36) 이 모터 (34) 에 의해 스핀들 (34a) 이 회전됨으로써 회전되고, 또한 Z 축 방향의 하방에 연삭 이송됨으로써, 회전되는 연삭 지석 (37) 이 웨이퍼 (W) 의 이면에 접촉됨으로써, 척테이블 (17) 에 유지되어 연삭 수단 (30) 의 바로 아래에 위치지어진 웨이퍼 (W) 의 이면을 연삭함으로써 실시된다. 여기서, 척테이블 (17) 에 유지되어 웨이퍼 (W) 의 조연삭이 종료되면, 턴테이블 (20) 이 반시계 방향으로 120 도만큼 회전됨으로써, 조연삭된 웨이퍼 (W) 가 연삭 수단 (연삭 유닛) (40) 의 바로 아래에 위치지어진다.

연삭 수단 (40) 은, 척테이블 (17 ∼ 19) 에 유지된 웨이퍼 (W) 를 마무리 연삭하는 것으로, 벽부 (22) 에 있어서 Z 축 방향으로 배치 형성된 1 쌍의 가이드 레일 (41) 에 가이드되고, 또한 모터 (42) 의 구동에 의해 상하동되는 지지부 (43) 에 지지되고, 지지부 (43) 의 상하동에 수반하여 Z 축 방향으로 상하동되도록 구성되어 있다. 연삭 수단 (40) 은, 회전 가능하게 지지된 스핀들 (44a) 을 회전시키는 모터 (44) 와, 스핀들 (44a) 의 선단에 휠 마운트 (45) 를 개재하여 장착되어 웨이퍼 (W) 의 이면을 연삭하는 연삭 휠 (46) 을 구비하고 있다. 연삭 휠 (46) 은, 그 하면에 원환상으로 고착된 마무리 연삭용의 복수의 연삭 지석 (47) 을 구비하고 있다. 요컨대, 연삭 수단 (40) 은, 연삭 수단 (30) 과 기본 구성은 동일하고, 연삭 지석 (37, 47) 의 종류만이 상이한 구성으로 되어 있다.

마무리 연삭은, 연삭 휠 (46) 이 모터 (44) 에 의해 스핀들 (44a) 이 회전됨으로써 회전되고, 또한 Z 축 방향의 하방에 연삭 이송됨으로써, 회전되는 연삭 지석 (47) 이 웨이퍼 (W) 의 이면에 접촉됨으로써, 척테이블 (17) 에 유지되어 연삭 수단 (40) 의 바로 아래에 위치지어진 웨이퍼 (W) 의 이면을 연삭함으로써 실시된다. 여기서, 척테이블 (17) 에 유지되어 웨이퍼 (W) 의 마무리 연삭이 종료되면, 턴테이블 (20) 이 반시계 방향으로 120 도만큼 회전됨으로써, 도 1 에 나타내는 초기 위치로 되돌려진다. 이 위치에서, 이면이 마무리 연삭된 웨이퍼 (W) 는, 반송 수단 (16) 에 의해 세정 수단 (51) 에 반송되고, 세정에 의해 연삭 부스러기가 제거된 후에, 제 2 카세트 (12) 에 반출입 수단 (13) 의 반입 동작에 의해 반입된다. 또한, 세정 수단 (52) 은, 마무리 연삭된 웨이퍼 (W) 가 반송 수단 (16) 에 의해 들어 올려져 빈 상태가 된 척테이블 (17) 의 세정을 실시한다.

또한, 다른 척테이블 (18, 19) 에 유지된 웨이퍼 (W) 에 대한 조연삭, 마무리 연삭, 다른 척테이블 (18, 19) 에 대한 웨이퍼 (W) 의 반출입 등도 턴테이블 (20) 의 회전 위치에 따라 동일하게 실시된다.

여기서, 연삭 지석 (37, 47) 은, 다이아몬드 지립과 붕소 화합물을 함유한다. 다이아몬드 지립이란, 천연 다이아몬드, 합성 다이아몬드, 금속 피복 합성 다이아몬드 중 적어도 어느 것의 다이아몬드를 함유한다. 또, 붕소 화합물이란, B4C (탄화붕소), CBN (입방정 질화붕소) 및 HBN (육방정 질화붕소) 중 적어도 어느 화합물을 함유한다. 연삭 지석 (37, 47) 은, 다이아몬드 지립과 붕소 화합물을 비트리파인드 본드, 레진 본드 또는 메탈 본드 중 어느 것으로 혼련하여 핫 프레스로 성형한 후 소결하거나, 또는 니켈 도금에 의해 베이스에 전기 주조하여 구성되어 있다. 다이아몬드 지립과 붕소 화합물의 체적비는 1 : 1 ∼ 1 : 3 인 것이 바람직하다.

붕소 화합물의 평균 입경을 X〔㎛〕, 다이아몬드 지립의 평균 입경을 Y〔㎛〕로 한 경우에, 연삭 지석 (37, 47) 에 있어서의 붕소 화합물의 다이아몬드 지립에 대한 평균 입경비 (Z)(= X/Y) 는 0.8 ≤ Z ≤ 3.0 이다. 여기서, 평균 입경비 (Z) 를 0.8 이상으로 하는 것은, 0.8 미만이면, 붕소 화합물이 연삭 지석 (37, 47) 을 무르게 하는 구조재 (필러) 로서의 기능이나 역할이 커지기 때문이다. 한편, 평균 입경비 (Z) 를 3.0 이하로 하는 것은, 3.0 을 초과하면, 주지립인 다이아몬드 지립이 지립으로서의 기능보다 구조재로서의 기능·역할이 커져, 연삭 가공에 기여하기 어려워지기 때문이다. 또, 다이아몬드 지립의 평균 입경 (Y) 은 0 ㎛＜ Y ≤ 50 ㎛ 이다. 여기서, 다이아몬드 지립의 평균 입경 (Y) 을 50 ㎛ 이하로 하는 것은, 전자 디바이스가 형성된 웨이퍼 (W) 의 연삭 가공 용도로는, 평균 입경 (Y) 이 50 ㎛ 이하의 다이아몬드 지립을 사용하는 것이 적당하기 때문이다.

본 실시형태에 있어서의 피가공물인 웨이퍼 (W) 로서, 예를 들어, Si 를 함유하는 Si 웨이퍼 (실리콘 웨이퍼) 가 대상인 경우, 연삭 지석 (37) 에 있어서의 다이아몬드 지립의 평균 입경 (X) 은, 조연삭용의 연삭 지석으로서 마무리 연삭용의 연삭 지석보다 평균 입경이 커지도록, 20 ㎛ ≤ X ≤ 50 ㎛ 인 것이 바람직하다. 또, 연삭 지석 (47) 에 있어서의 다이아몬드 지립의 평균 입경 (X) 은, 마무리 연삭용의 연삭 지석으로서 조연삭용의 연삭 지석보다 평균 입경이 작아지도록 0.5 ㎛ ≤ X ≤ 1 ㎛ 인 것이 바람직하다.

이상과 같이, 붕소 화합물의 다이아몬드 지립에 대한 평균 입경비 (Z) 를 0.8 ≤ Z ≤ 3.0 으로 하고, 다이아몬드 지립의 평균 입경 (Y) 을 0 ㎛＜ Y ≤ 50 ㎛ 로 함으로써, 웨이퍼 (W) 를 연삭할 때에, 붕소 화합물의 고체 윤활성의 특성이 효과적으로 작용하여, 연삭 지석 (37, 47) 의 가공 부하를 저감시킬 수 있다. 따라서, 연삭 지석 (37, 47) 의 가공 부하를 저감시킴으로써, 연삭 지석 (37, 47) 에 의해 1 장의 웨이퍼 (W) 를 연삭할 때의 연삭 지석 (37, 47) 의 소모량을 저감시킬 수 있게 되어, 결과적으로 장수명화를 도모할 수 있다. 또, 붕소 화합물은, 열전도율이 높고, 특히, CBN 및 HBN 는 열전도율이 높다. 따라서, 연삭 지석 (37, 47) 에 의한 피가공물의 연삭 가공시에 가공점으로부터의 방열성을 향상시킬 수 있다. 이러한 점에 의해, 연삭 장치 (10) 에 있어서의 연삭 지석 (37, 47) 의 소모 정도도 낮게 억제되기 때문에 교환 빈도를 저감시킬 수 있고, 연삭 장치 (10) 에 있어서의 연삭 가공 전체로서의 생산성을 향상시킬 수 있다.

실시예

이하에, 종래의 연삭 지석과, 본 발명에 관련된 연삭 지석의 비교를 실시하였다. 도 2 ∼ 도 4 는, 실시형태에 관련된 연삭 지석에 의한 연삭 가공 결과를 나타내는 그래프이다. 도 2 및 도 4 에 있어서, 세로축은 연삭 지석을 회전시키는 모터에 공급되는 전류값〔A〕, 가로축은 웨이퍼 (W) 1 장당의 가공 시간〔sec〕이다. 도 3 에 있어서 세로축은 소모량〔㎛〕, 가로축은 가공한 웨이퍼 (W) 장 수이며, 각 점은 각 웨이퍼 (W) 의 연삭 가공 종료시에 있어서의 소모량이다.

종래의 연삭 지석 (이하,「종래품」) 및 본 발명에 관련된 연삭 지석 (이하,「본 발명품 1 ∼ 4」) 은 모두 조연삭용의 연삭 지석이고,「본 발명품 1 ∼ 4」가 실시형태에 있어서의 연삭 지석 (37) 이다. 「종래품」은, 붕소 화합물이 함유되어 있지 않고 다이아몬드 지립만이 함유되어 있고, 다이아몬드 지립의 평균 입경 (Y) 은 20 ㎛ 이다. 「본 발명품 1 ∼ 4」는, 붕소 화합물이 CBN 이고, 비트리파이드 본드에 의해 다이아몬드 지립과 혼련하여 소결한 것이다. 「본 발명품 1」은, 붕소 화합물의 평균 입경 (X) 및 다이아몬드 지립의 평균 입경 (Y) 이 모두 20 ㎛, 평균 입경비 (Z) 가 1, 붕소 화합물과 다이아몬드 지립의 체적비가 1 이다. 「본 발명품 2」는, 붕소 화합물의 평균 입경 (X) 이 30 ㎛ 및 다이아몬드 지립의 평균 입경 (Y) 이 20 ㎛, 평균 입경비 (Z) 가 1.5, 붕소 화합물과 다이아몬드 지립의 체적비가 1 이다. 「본 발명품 3」은, 붕소 화합물의 평균 입경 (X) 이 45 ㎛ 및 다이아몬드 지립의 평균 입경 (Y) 이 20 ㎛, 평균 입경비 (Z) 가 2.25, 붕소 화합물과 다이아몬드 지립의 체적비가 1 이다. 「본 발명품 4」는, 붕소 화합물의 평균 입경 (X) 이 50 ㎛ 및 다이아몬드 지립의 평균 입경 (Y) 이 20 ㎛, 평균 입경비 (Z) 가 2.5, 붕소 화합물과 다이아몬드 지립의 체적비가 1 이다. 「종래품」및「본 발명품 1 ∼ 4」가 연삭하는 피가공물인 웨이퍼 (W) 는, 표면에 형성되는 산화막 (SiO₂ 로 약 600 ㎚) 이 존재하는 Si 웨이퍼이고, 복수 장의 웨이퍼 (W) 에 대해 연삭 가공을 실시하였다.

「종래품」및「본 발명품 1」에 의한 웨이퍼 (W) 의 연삭 가공은, 도 2 에 나타내는 바와 같이,「종래품」및「본 발명품 1」에 의한 1 장째의 웨이퍼 (W) 의 연삭 결과를 QS1, PS1 로 하고, 2 장째의 웨이퍼 (W) 의 연삭 결과를 QS2, PS2 로 하고, 3 장째의 웨이퍼 (W) 의 연삭 결과를 QS3, PS3 으로 한다. 「종래품」에 의한 연삭 가공 (동 도면에 나타내는 QS1 ∼ 3) 에서는, 연삭하는 웨이퍼 (W) 의 장 수에 상관없이, 연삭 개시시에 현저한 피크는 없고, 전체적으로 균일한 전류값으로 되어 있다. 한편,「본 발명품 1」에 의한 연삭 가공 (동 도면에 나타내는 PS1 ∼ 3) 에서는, 연삭하는 웨이퍼 (W) 의 장 수에 상관없이, 연삭 개시시에,「종래품」의 연삭 개시시의 전류값을 초과하는 피크가 발생하지만 그 후,「종래품」의 연삭 가공에 있어서의 전류값보다 현저하게 낮은 전류값으로 연삭 가공이 실시되고 있다. 「본 발명품 1 (본 발명품 2 ∼ 4 도 동일)」에 있어서는, 연삭 개시시에 웨이퍼 (W) 의 표면에 형성된 자연 산화막 (SiO₂) 을 연삭하고 있기 때문에, 연삭 부하를 나타내는 전류값으로서「종래품」보다 큰 피크값을 나타내지만, 산화막을 제거한 후, 급격하게 감소한다. 요컨대, 전체적으로 연삭 부하가 크게 감소되어 있다.

「본 발명품 1」은,「종래품」보다 웨이퍼 (W) 를 1 장 연삭 가공할 때의 전류값이 낮기 때문에, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 1 장당의 소모량이 현저하게 저감되어 있다. 결과적으로, 복수 장의 웨이퍼 (W) 를 연삭하는 경우 에 있어서의 「본 발명품 1」의 소모량의 구배 (동 도면에 나타내는 PS) 는,「종래품」의 소모량의 구배 (동 도면에 나타내는 QS) 보다 현저하게 완만하다. 결과적으로,「본 발명품 1」은,「종래품」보다 가공 부하가 저감되어 있음으로써, 소모량이「종래품」보다 저감되어 있고,「종래품」보다 장수명화되어 있다.

「종래품」및「본 발명품 1 ∼ 4」에 의한 웨이퍼 (W) 의 연삭 가공은, 도 4 에 나타내는 바와 같이,「종래품」에 의한 소정 장 수째의 웨이퍼 (W) 의 연삭 결과를 QS4,「본 발명품 1」에 의한 소정 장 수째의 웨이퍼 (W) 의 연삭 결과를 PS4 로 하고,「본 발명품 2」에 의한 소정 장 수째의 웨이퍼 (W) 의 연삭 결과를 PS5 로 하고,「본 발명품 3」에 의한 소정 장 수째의 웨이퍼 (W) 의 연삭 결과를 PS6 으로 하고,「본 발명품 4」에 의한 소정 장 수째의 웨이퍼 (W) 의 연삭 결과를 PS7 로 한다. 「종래품」에 의한 연삭 가공 (동 도면에 나태태는 QS4) 에서는, 산화막의 연삭 개시시에 현저한 피크는 없고, 전체적으로 균일한 전류값 (15 ∼ 16 암페어로 추이된다) 으로 되어 있다. 한편,「본 발명품 1」에 의한 연삭 가공 (동 도면에 나타내는 PS4) 에서는, 연삭 개시시에,「종래품」의 연삭 개시시의 전류값 이하의 피크 (약 15 암페어) 가 발생하지만 그 후,「종래품」의 연삭 가공에 있어서의 전류값보다 현저하게 낮은 전류값 (12 ∼ 13 암페어) 으로 연삭 가공이 실시되고 있다. 또,「본 발명품 2」에 의한 연삭 가공 (동 도면에 나타내는 PS5) 에서는, 연삭 개시시에,「종래품」및「본 발명품 1」의 연삭 개시시의 전류값을 초과하는 피크 (약 16 암페어) 가 발생하지만 그 후,「종래품」의 연삭 가공에 있어서의 전류값보다 현저하게 낮고, 또한「본 발명품 1」과 동등한 전류값 (약 12 암페어) 으로 연삭 가공이 실시되고 있다. 또,「본 발명품 3」에 의한 연삭 가공 (동 도면에 나타내는 PS6) 에서는, 연삭 개시시에,「종래품」및「본 발명품 1, 2」의 연삭 개시시의 전류값을 초과하는 피크 (약 18 암페어) 가 발생하지만 그 후,「종래품」의 연삭 가공에 있어서의 전류값보다 현저하게 낮고, 또한「본 발명품 1, 2」와 동등한 전류값 (약 12 암페어) 으로 연삭 가공이 실시되고 있다. 또,「본 발명품 4」에 의한 연삭 가공 (동 도면에 나타내는 PS7) 에서는, 연삭 개시시에,「종래품」및「본 발명품 1 ∼ 3」의 연삭 개시시의 전류값을 초과하는 피크 (약 18 암페어) 가 발생하지만 그 후,「종래품」의 연삭 가공에 있어서의 전류값보다 현저하게 낮고, 또한「본 발명품 1 ∼ 3」과 동등한 전류값으로 연삭 가공이 실시되고 있다. 본 발명품 1 ∼ 4 에 있어서는, 연삭 개시시 (산화막을 연삭할 때) 에 9 암페어로부터 각각 상기 서술한 전류값 피크로 상승되고, 그 후 전류값은 12 ∼ 13 암페어로 감소하여 Si 웨이퍼의 연삭이 실시된다. 종래품에 비해 산화막 돌파 후의 연삭 부하가 대폭 작아져 있는 것을 나타내고 있다.

「본 발명품 1 ∼ 4」는,「종래품」보다 웨이퍼 (W) 를 1 장 연삭 가공할 때의 전류값이 작기 때문에,「종래품」보다 복수 장의 웨이퍼 (W) 를 연삭하는 경우 에 있어서의 가공 부하가 저감되어 있음으로써, 소모량이「종래품」보다 저감되어 있고,「종래품」보다 장수명화되어 있다. 특히,「본 발명품 1, 2」는,「본 발명품 3, 4」와 비교하여, 연삭 개시시에 있어서의 피크가 낮고, 피가공물인 웨이퍼 (W) 로서 Si 웨이퍼를 연삭할 때에 적합하다. 이로써, 피가공물이 Si 웨이퍼인 경우에는, 평균 입경비 (Z) 가 0.8 ≤ Z ≤ 2.0 인 것이 바람직하다. 또, 도 4 에 나타내는 전류값은, 연삭 장치에 의해 변화되는 것으로, 일반적으로 저가공 부하 및 연삭 장치에 대한 적용이라는 관점에서는, 피크 전류값은 작은 것이 보다 바람직하다. 요컨대,「본 발명품 3」또는「본 발명품 4」에 비해「본 발명품 1」,「본 발명품 2」가 보다 바람직하다.

상기 실시형태에서는, 피가공물로서 산화막이 표면에 형성된 Si 웨이퍼를 사용하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 피가공물인 웨이퍼 (W) 는, SiC 를 함유하는 SiC 웨이퍼여도 된다. 이 경우에는, 연삭 지석 (37) 에 있어서의 다이아몬드 지립의 평균 입경 (X) 은, 조연삭용 연삭 지석은 마무리 연삭용의 연삭 지석보다 평균 입경이 커지도록 3 ㎛ ≤ X ≤10 ㎛ 인 것이 바람직하다. 또, 연삭 지석 (47) 에 있어서의 다이아몬드 지립의 평균 입경 (X) 은, 마무리 연삭용의 연삭 지석으로서 조연삭용의 연삭 지석보다 평균 입경이 작아지도록 0.5 ㎛ ≤ X ≤ 1 ㎛ 인 것이 바람직하다. 또한, 평균 입경비 (Z) 가 1.0 ≤ Z ≤ 2.0 인 것이 바람직하다.

예를 들어, 피가공물인 웨이퍼 (W) 는, 미러 Si 웨이퍼여도 된다. 도 5 는, 실시형태에 관련된 연삭 지석에 의한 연삭 가공 결과를 나타내는 그래프이다. 도 5 에 있어서, 세로축은 연삭 지석을 회전시키는 모터에 공급되는 전류값〔A〕, 가로축은 웨이퍼 (W) 1 장당의 가공 시간〔sec〕이다. 동 도면은,「종래품」및「본 발명품 1」에 의해 미러 Si 웨이퍼에 대해 연삭 가공을 실시한 것이다. 여기서, 미러 Si 웨이퍼란, Si 웨이퍼의 표면에 대해 경면 가공을 실시한 것으로, 표면에 산화막이 형성되어 있지 않거나, 혹은 도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 Si 웨이퍼에 비해 얇게 산화막이 형성된 웨이퍼이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이,「종래품」및「본 발명품 1」에 의한 1 장째의 웨이퍼 (W) 의 연삭 결과를 QM1, PM1 로 하고, 2 장째의 웨이퍼 (W) 의 연삭 결과를 QM2, PM2 로 한다. 「종래품」에 의한 연삭 가공 (동 도면에 나타내는 QM1, 2) 에서는, 연삭하는 웨이퍼 (W) 의 장 수에 상관없이, 연삭 개시시에 현저한 피크는 없고, 전체적으로 균일한 전류값 (최대 전류는 약 18 암페어로 추이된다) 으로 되어 있다. 한편,「본 발명품 1」에 의한 연삭 가공 (동 도면에 나타내는 PM1, 2) 에서는, 연삭하는 웨이퍼 (W) 의 장 수에 상관없이, 연삭 개시시에, 전류값의 피크가 발생하지 않고,「종래품」의 연삭 가공에 있어서의 전류값보다 낮은 전류값 (최대 전류는 약 16 암페어로 추이된다) 으로 연삭 가공이 실시되고 있다. 미러 Si 웨이퍼도 Si 를 주성분으로 하는 것으로, 도 2 ∼ 4 에 있어서의 Si 웨이퍼에 있어서 실리콘 산화막의 제거를 끝마친 후의 Si 웨이퍼와 동일한 연삭 거동을 나타내는 것으로 생각되며, Si 웨이퍼의 연삭 가공에 있어서 효과가 인정된「본 발명품 2」∼「본 발명품 4」의 연삭 지석 (37) 도 미러 Si 웨이퍼에 있어서도 동일하게 효과를 나타낸다.

「본 발명품 1」은,「종래품」보다 웨이퍼 (W) 를 1 장 연삭 가공할 때의 전류값이 낮기 때문에, 미러 Si 웨이퍼를 연삭 가공하는 경우에 있어서도,「종래품」보다 웨이퍼 (W) 를 연삭하는 경우에 있어서의 가공 부하가 저감되어 있음으로써, 소모량이「종래품」보다 저감되어 있고,「종래품」보다 장수명화되어 있다. 또, 붕소 화합물은, 열전도율이 높기 때문에, 연삭 지석 (37, 47) 에 의한 피가공물의 연삭 가공시에 가공점으로부터의 방열성을 향상시킬 수 있기 때문에 피가공물이 미러 Si 웨이퍼인 경우에도, 연삭시에 발생하는 열을 고려하여 연삭 속도를 저하시키는 것을 억제할 수 있다. 이러한 것에 의해 생산성을 향상시킬 수 있다.

10 : 연삭 장치
11 : 제 1 카세트
12 : 제 2 카세트
13 : 반출입 수단
15, 16 : 반송 수단
17 ∼ 19 : 척테이블
20 : 턴테이블
30, 40 : 연삭 수단
37, 47 : 연삭 지석

Claims

피가공물을 연삭하는 연삭 지석으로서,
그 연삭 지석은 다이아몬드 지립과 붕소 화합물을 소정의 체적비로 함유하고,
그 다이아몬드 지립의 평균 입경 (X) 은, 0 ㎛＜ Y ≤ 50 ㎛ 이고,
그 붕소 화합물의 그 다이아몬드 지립에 대한 평균 입경비 (Z) 는 0.8 ≤ Z ≤ 3.0 인 것을 특징으로 하는 연삭 지석.
제 1 항에 있어서,
상기 피가공물은 실리콘 웨이퍼이고, 상기 평균 입경비 (Z) 는 0.8 ≤ Z ≤ 2.0 인 연삭 지석.
제 1 항에 있어서,
상기 다이아몬드 지립과 상기 붕소 화합물의 상기 소정의 체적비는, 1 :
1 ∼ 1 : 3 인 연삭 지석.
제 1 항에 있어서,
상기 붕소 화합물은, 탄화붕소, 입방정 질화붕소 (CBN) 및 육방정 질화붕소 (HBN) 로 이루어지는 군에서 선택되는 연삭 지석.