TW202401557A - 被加工物的研削方法 - Google Patents

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Abstract

[課題]在TAIKO製程中於多階段地研削硬質晶圓等時，抑制在研削後半部分容易發生的不良狀況。[解決手段]提供一種被加工物的研削方法，其具備：第一研削步驟，其使用沿著圓環狀的第一基台的圓周方向環狀地配置有多個第一研削磨石之第一研削輪，在具有單晶基板的電阻率為0.1Ω·cm以下的矽單晶基板、化合物半導體單晶基板、單晶藍寶石基板或複氧化物單晶基板之被加工物形成環狀補強部、在徑向中位於環狀補強部的內側之薄的第一薄板部以及在徑向中位於第一薄板部的內側之第二薄板部；以及第二研削步驟，其使用沿著圓環狀的第二基台的圓周方向環狀地配置有多個第二研削磨石之第二研削輪，研削第一薄板部及第二薄板部，所述多個第二研削磨石分別包含具有小於第一研削磨石的磨粒的平均粒徑之平均粒徑的磨粒。

Description

被加工物的研削方法
本發明係關於一種被加工物的研削方法，其藉由研削被加工物的單晶基板，而在被加工物形成薄板部與包圍薄板部的外周部之環狀補強部。
伴隨著使個別被薄化之多個元件晶片層積而作為一個封裝之SiP（System in Package，封裝體系）的普及等，正期望一種可高良率地薄化晶圓之研削技術。作為薄化晶圓之研削技術的一種，已知被稱為TAIKO（註冊商標）之研削技術（以下為了方便而簡稱為TAIKO製程）。
在TAIKO製程中，在將正面側具有已形成多個元件之元件區域之晶圓的背面側進行研削時，將與正面側的元件區域對應之背面側的預定區域進行研削，藉此將背面側的外周部分作為環狀凸部而殘留（例如，參照專利文獻1）。
藉此，因相較於將背面側整體一致地研削之情形可提高晶圓的強度，故有可抑制薄化後的晶圓的翹曲及在搬送時之晶圓的破裂等優點。
此外，在TAIKO製程中，首先，在以具有粗研削磨石之粗研削輪對背面側的預定區域實施粗研削後，以具有精研削磨石之精研削輪對粗研削後的預定區域實施精研削。
但是，在如此般實施多階段性的研削之情形（亦即，依序實施粗研削及精研削之情形）的研削後半部分（亦即，精研削）中，在研削（1）雜質濃度較高的高摻雜矽晶圓（highly-doped silicon wafer）、（2）化合物半導體晶圓（例如，氮化鎵（GaN）及碳化矽（SiC））等硬質晶圓時，研削磨石的狀態容易惡化。
若研削磨石的狀態惡化，則會發生研削阻抗上升、用於驅動主軸的電流值急遽地上升等不良狀況。 [習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-19461號公報
[發明所欲解決的課題] 本發明係鑑於此問題點所完成者，其目的在於，在TAIKO製程中於多階段地研削硬質晶圓等時，抑制在研削後半部分容易發生的不良狀況。
[解決課題的技術手段] 若根據本發明的一態樣，則提供一種被加工物的研削方法，其藉由研削包含單晶基板之被加工物的該單晶基板，而在該被加工物形成薄板部與包圍該薄板部的外周部之環狀補強部，該單晶基板係電阻率為0.1Ω·cm以下的矽單晶基板、化合物半導體單晶基板、單晶藍寶石基板或複氧化物單晶基板，所述被加工物的研削方法具備：保持步驟，其以卡盤台保持該被加工物；第一研削步驟，其使用沿著圓環狀的第一基台的圓周方向環狀地配置有多個第一研削磨石之第一研削輪，在該被加工物形成該環狀補強部、第一薄板部及第二薄板部，該環狀補強部在該被加工物的徑向中位於最外側，所述第一薄板部在該徑向中位於該環狀補強部的內側且比該環狀補強部更薄，所述第二薄板部在該徑向中位於該第一薄板部的內側且比該第一薄板部更薄；以及第二研削步驟，其在該第一研削步驟後，使用沿著圓環狀的第二基台的圓周方向環狀地配置有多個第二研削磨石之第二研削輪，研削該第一薄板部及該第二薄板部，該多個第二研削磨石分別包含具有小於該第一研削磨石的磨粒的平均粒徑之平均粒徑的磨粒。
較佳為，該第一研削步驟具有：上側加工步驟，其形成該環狀補強部及該第一薄板部；以及下側加工步驟，其在該上側加工步驟後，形成該第二薄板部。
並且，較佳為，該第一研削步驟具有：內側加工步驟，其形成該第二薄板部；以及外側加工步驟，其在該內側加工步驟後，形成該第一薄板部及該環狀補強部。
並且，較佳為，在該第一研削步驟中，藉由在該多個第一研削磨石的旋轉的軌跡未通過該卡盤台的旋轉軸的延長線上之狀態下研削該被加工物的該單晶基板，而形成在該徑向中位於比該第二薄板部更內側且具有與該第一薄板部相同的厚度之圓筒狀凸部，在該第二研削步驟中，研削該第一薄板部、該第二薄板部及該圓筒狀凸部。
[發明功效] 在本發明的一態樣之被加工物的研削方法的第二研削步驟中，首先，以第一薄板部的上表面側對第二研削磨石實施第一次的修整。在此基礎上，可利用已實施第一次的修整之第二研削磨石研削第一薄板部。
若更進一步進行研削，則以第二薄板部的上表面側對第二研削磨石實施第二次的修整。在此基礎上，可利用已實施第二次的修整之第二研削磨石研削第二薄板部。
亦即，在第二研削步驟中，可藉由階段性的研削而隔開時間間隔地實施多次的修整。如此，因可在第二研削步驟中在不同時間點恢復第二研削磨石的狀態，故可抑制在研削後半部分容易發生的不良狀況。
參照隨附圖式，針對本發明的一態樣之實施方式進行說明。圖1係在第一實施方式中的被加工物11（參照圖2等）的研削方法的流程圖。如圖2所示，被加工物11包含圓盤狀的單晶基板13。
本實施方式的單晶基板13係電阻率為0.1Ω·cm以下的矽單晶基板、化合物半導體單晶基板或複氧化物單晶基板。電阻率為0.001Ω·cm以上且0.1Ω·cm以下的矽單晶基板通常被稱為高摻雜矽晶圓。
高摻雜矽晶圓比一般的矽單晶基板（例如，電阻率為大於0.1Ω·cm且40.0Ω·cm以下）更硬，因此相較於研削一般的矽單晶基板之情形，在研削（尤其精研削）中容易發生不良狀況。
同樣地，以氮化鎵、碳化矽等化合物半導體材料所形成之化合物半導體單晶基板或單晶藍寶石基板亦比一般的矽單晶基板更硬，因此相較於研削一般的矽單晶基板之情形，在研削（尤其精研削）中容易發生不良狀況。
相對於此，以鉭酸鋰（LT：lithium tantalate）、鈮酸鋰（LN：lithium niobate）等所形成之晶圓（亦即，複氧化物單晶基板）雖沒有比一般的矽單晶基板更硬，但因在研削時容易發生氣孔堵塞等，故相較於研削一般的矽單晶基板之情形，在研削（尤其精研削）中容易發生不良狀況。
在單晶基板13的正面13a側格子狀地設定有多條分割預定線（切割道）15，在以多條分割預定線15所劃分之各小區域形成有IC（Integrated Circuit，積體電路）等元件17。此外，在被加工物11中，元件17的種類、數量、形狀、構造、大小、配置等並無限制。
在本實施方式中，藉由將與形成有多個元件17之正面13a側的區域（亦即元件區域）對應之背面13b側的預定區域進行研削而薄化被加工物11的一部分。此外，背面13b側的預定區域係與被加工物11的外周緣為同心狀，且為小於被加工物11的外徑之圓形區域。
在研削單晶基板13之前，將與單晶基板13大致相同直徑的樹脂製的保護構件19（參照圖2）黏貼至正面13a側。圖2係被加工物11等的立體圖。保護構件19例如為具有基材層及黏著層之膠膜，該膠膜的黏著層被黏貼至單晶基板13的正面13a側。
但是，保護構件19亦可不具有黏著層而僅具有基材層。此情形，保護構件19係藉由熱壓接而被黏貼至正面13a側。藉由將保護構件19黏貼至正面13a側，而可緩和在研削時之對元件17的衝擊。
在已黏貼保護構件19後，以研削裝置2的卡盤台4（參照圖3）吸引保持被加工物11的保護構件19側（保持步驟S10）。圖3係表示保持步驟S10之圖。此外，從圖3開始省略多條分割預定線15及元件17。
卡盤台4例如包含以非多孔的陶瓷所形成之圓盤狀的框體6。在框體6的上表面側形成有圓形的凹部。在此凹部固定有以多孔的陶瓷所形成之圓盤狀的多孔板8。
多孔板8的上表面具有中央部比外周部突出之圓錐形狀。此外，在圖3中，為了方便說明，誇張表示多孔板8的形狀。在多孔板8的上表面中，相對於外周部之中央部的突出量例如為10μm以上且30μm以下。
多孔板8的上表面與框體6的上表面大致為同一平面，並發揮作為用於隔著保護構件19吸引保持被加工物11的保持面4a之功能。多孔板8透過設置於框體6的內部之流路、閥（未圖示）等而與真空泵等吸引源（未圖示）連接。
因此，將被加工物11隔著保護構件19載置於多孔板8的上表面，接著，若使來自吸引源的負壓傳遞至多孔板8，則被加工物11以單晶基板13的背面13b在上方露出之態樣，依循保持面4a的形狀而被保持面4a吸引保持。
在框體6的下部，設置有用於使卡盤台4旋轉的馬達等旋轉驅動源（未圖示）。卡盤台4能藉由旋轉驅動源的動力而繞著旋轉軸4b旋轉。
旋轉軸4b係以保持面4a的一部分成為大致水平之方式，相對於Z軸方向（鉛直方向、上下方向）僅傾斜微小角度。並且，卡盤台4被水平方向移動機構（未圖示）支撐，藉由此水平方向移動機構，而能沿著與Z軸方向正交之水平方向移動。
在保持步驟S10後，研削與元件區域對應之背面13b側的預定區域（第一研削步驟S20）。圖4係表示第一研削步驟S20之圖。如圖4所示，在卡盤台4的上方配置有粗研削單元（第一研削單元）10。
粗研削單元10例如包含圓筒狀的主軸外殼（未圖示）。在主軸外殼連結有Z軸方向移動機構（未圖示），粗研削單元10能藉由Z軸方向移動機構而沿著Z軸方向移動。在主軸外殼的內側的空間，能旋轉地容納有圓柱狀的主軸12的一部分。
主軸外殼及主軸12的長邊方向係沿著Z軸方向配置。在主軸12的上側的一部分設置有馬達等旋轉驅動源（未圖示）。主軸12的下端部比主軸外殼的下端部更往下方突出。
在主軸12的下端部固定有直徑小於被加工物11（例如，具有被加工物11的直徑的大約一半的直徑）的圓盤狀的安裝件14。在安裝件14的下表面側固定有圓環狀的粗研削輪（第一研削輪）16。
粗研削輪16包含以鋁合金等金屬所形成之圓環狀的輪基台（第一基台）18a。在輪基台18a的下表面側，沿著輪基台18a的圓周方向以大致相等的間隔環狀地配置有多個粗研削磨石（第一研削磨石）18b。
粗研削磨石18b包含：磨粒，其係以cBN（cubic boron nitride，立方氮化硼）、金剛石等所形成；以及黏合材，其係用於固定磨粒的陶瓷結合劑、樹脂結合劑等。粗研削磨石18b的磨粒具有比較大的平均粒徑。例如，使用#240至#1200的粒度的磨粒。
粒度被記載於根據日本工業標準調查會（Japanese Industrial Standards Committee）所制定之JIS規格的JIS R6001－2：2017（研削磨石用研削材的粒度－第二部：細粉）。此外，關於未記載於JIS R6001－2：2017之粒度，係遵循或依據在製造及販賣磨石之業界所通常使用之標記。
在粗研削輪16的附近設置有能對粗研削磨石18b等供給研削用的液體（具代表性的為純水）的研削水供給噴嘴（未圖示）。在研削時，此液體被利用於去除在加工區域產生之熱或研削屑。
在以粗研削輪16研削單晶基板13時，首先，使卡盤台4移動至粗研削單元10的正下方。具體而言，以粗研削輪16（亦即，全部的粗研削磨石18b）位於形成有元件17之圓形區域的正上方之方式，使卡盤台4移動。
然後，如圖4所示，使卡盤台4與粗研削輪16分別往預定方向旋轉，且一邊從噴嘴供給研削用的液體，一邊使粗研削單元10以預定的速度（研削進給速度）下降（上側加工步驟S22）。
在上側加工步驟S22中，分別將卡盤台4的轉速設定成100rpm以上且600rpm以下（具代表性的為300rpm），將粗研削輪16的轉速設定成1000rpm以上且7000rpm以下（具代表性的為4500rpm），將研削進給速度設定成0.8μm／s以上且10μm／s以下（具代表性的為6.0μm／s）。
圖5係示意性地表示上側加工步驟S22後的被加工物11的局部之剖面圖。在上側加工步驟S22中，藉由使用粗研削輪16研削與元件區域對應之背面13b側，而形成圓板狀的第一薄板部13c與包圍第一薄板部13c的外周部之環狀補強部13d。
第一薄板部13c與環狀補強部13d構成第一環狀階差部21a。環狀補強部13d為在上側加工步驟S22中未被研削之區域，且在被加工物11的徑向11a中位於最外側。
第一薄板部13c為在上側加工步驟S22中被研削之區域，且在徑向11a中位於環狀補強部13d的內側，且比環狀補強部13d更薄。在第一薄板部13c的背面13b側形成粗面區域13e，所述粗面區域13e起因於以粗研削磨石18b進行的研削。
粗面區域13e具有比在後述之第二研削步驟S30中形成於被加工物11的被研削面之凹凸更大的凹凸。在一例中，以算術平均粗糙度Ra、最大高度Rz等評價凹凸。
在形成第一薄板部13c及環狀補強部13d之上側加工步驟S22後，繼續使用粗研削輪16，在徑向11a中研削第一薄板部13c的內側，藉此形成比第一薄板部13c更薄的第二薄板部13f（參照圖7）（下側加工步驟S24）。
在下側加工步驟S24中，首先，如圖6（A）所示，為了在徑向11a中以粗研削輪16研削第一薄板部13c的內側，而使卡盤台4在水平方向移動。藉此，使粗研削磨石18b的外側側面從環狀補強部13d的內周側面離開。
圖6（A）係表示使卡盤台4與粗研削單元10沿著水平方向相對地移動之態樣之局部剖面側視圖。在使卡盤台4與粗研削輪16相對地移動時，可使卡盤台4及粗研削輪16維持旋轉，亦可停止旋轉。
移動的速度及移動的距離並無大的限制，但例如將移動的速度設為1.0mm／s以上且2.0mm／s以下，將移動的距離設為3.0mm以上且6.0mm以下。
在往水平方向的移動後，如圖6（B）所示，相對於卡盤台4使粗研削單元10下降，並對第一薄板部13c進一步實施粗研削。此外，在圖6（A）及圖6（B）中，考慮圖式的易讀性，省略粗面區域13e。在隨後的圖式中，為了方便，有時亦省略粗面區域13e。
圖6（B）係表示下側加工步驟S24之局部剖面側視圖，圖7係示意性地表示下側加工步驟S24後的被加工物11的局部之剖面圖。在下側加工步驟S24中之卡盤台4的轉速、粗研削輪16的轉速以及研削進給速度分別設為與在上述的上側加工步驟S22中使用之值相同。
如上述，在下側加工步驟S24中，在徑向11a中研削第一薄板部13c的內側而形成第二薄板部13f。此時，在第二薄板部13f的背面13b側亦形成粗面區域13e，且亦形成以第一薄板部13c與第二薄板部13f所構成之第二環狀階差部21b。
此外，在下側加工步驟S24中，亦可配合研削的進行而改變粗研削單元10的下降的速度。具體而言，可隨著研削的進行而降低研削進給速度。
例如，因應研削的進行，以6.0μm／s，之後3.0μm／s，再之後1.0μm／s，階段性地降低研削進給速度。藉由階段性地降低研削進給速度，而可以高精確度調整第二薄板部13f的厚度。
在第一研削步驟S20後，使粗研削單元10上升而使其從被加工物11離開。然後，將與粗研削單元10不同之精研削單元（第二研削單元）20配置於被加工物11的上方（參照圖8（A）），並以精研削單元20研削第一薄板部13c及第二薄板部13f（第二研削步驟S30）。
本實施方式的精研削單元20係與粗研削單元10一起安裝於研削裝置2。但是，精研削單元20亦可裝配在與具備粗研削單元10之研削裝置2不同之研削裝置（未圖示）。
精研削單元20例如包含圓筒狀的主軸外殼（未圖示）。在主軸外殼例如連結有Z軸方向移動機構（未圖示），精研削單元20能藉由Z軸方向移動機構而沿著Z軸方向移動。
在主軸外殼的內側的空間容納有圓柱狀的主軸22的一部分。主軸外殼及主軸22的長邊方向沿著Z軸方向配置。在主軸22的上側的一部分，設置有馬達等旋轉驅動源（未圖示）。
主軸22的下端部比主軸外殼的下端部更往下方突出。在主軸22的下端部固定有與上述的安裝件14大致相同直徑的圓盤狀的安裝件24。
在安裝件24的下表面側固定有與粗研削輪16大致相同直徑之圓環狀的精研削輪（第二研削輪）26。精研削輪26包含以鋁合金等金屬所形成之圓環狀的輪基台（第二基台）28a。
在輪基台28a的下表面側，沿著輪基台28a的圓周方向以大致相等的間隔環狀地配置有多個精研削磨石（第二研削磨石）28b。精研削磨石28b包含：磨粒，其係以cBN（cubic boron nitride，立方氮化硼）、金剛石等所形成；以及黏合材，其係用於固定磨粒的陶瓷結合劑、樹脂結合劑等。
精研削磨石28b所包含之磨粒的平均粒徑小於粗研削磨石18b所包含之磨粒的平均粒徑。例如，在以預定的粒子徑（亦即長度）表示一個粒子的大小之情形中，根據使用此粒子徑所表示之粒子群的頻率分布而特定平均粒徑。
此外，在粒子徑的表示方法中，有幾何直徑、等效直徑等已知的手法。在幾何直徑中，有費雷特（Feret）直徑、單向最大直徑（亦即Krummbein直徑）、馬丁（Martin）直徑、篩孔直徑等，在等效直徑中，有投影面積圓等效直徑（亦即Heywood直徑）、等表面積球等效直徑、等體積球等效直徑、克脫克直徑、光散射直徑等。
關於粒子群，在已製作將橫軸設為粒子徑（μm）、將縱軸設為頻率之頻率分布之情形中，例如，在重量基準分布或體積基準分布中的粒子徑的平均成為平均粒徑。然而，亦可取代平均粒徑，而根據在粒子群的頻率分布中之累積頻率成為整體的50％之中位直徑或頻率最高的粒子徑亦即眾數直徑（mode diameter），判斷磨粒的粒子徑。
即使為根據中位直徑或眾數直徑之情形，精研削磨石28b所包含之磨粒的粒子徑亦小於粗研削磨石18b所包含之磨粒的粒子徑。在本實施方式的精研削磨石28b中，例如使用#2000至#10000的粒度的磨粒。
在以精研削輪26研削第一薄板部13c及第二薄板部13f時，首先，使卡盤台4移動至精研削單元20的正下方。具體而言，以全部的精研削磨石28b在徑向11a中位於比環狀補強部13d的內周側面更內側之方式，調整卡盤台4的位置（參照圖8（A））。
然後，使卡盤台4與精研削輪26分別往預定方向旋轉，且一邊從噴嘴供給研削用的液體，一邊使精研削輪26以預定的速度下降。圖8（A）係第二研削步驟S30開始時的被加工物11等的局部剖面側視圖，圖8（B）係第二研削步驟S30中的被加工物11等的局部剖面側視圖。
在第二研削步驟S30中，分別將卡盤台4的轉速設定成100rpm以上且600rpm以下（具代表性的為300rpm），將精研削輪26的轉速設定成1000rpm以上且7000rpm以下（具代表性的為4000rpm）。
在第二研削步驟S30中，首先，以第一薄板部13c上的粗面區域13e對精研削磨石28b實施第一次的修整。因此，若進行研削進給，則可利用已實施第一次的修整之精研削磨石28b研削第一薄板部13c。
若進一步進行研削進給，則以第二薄板部13f上的粗面區域13e對精研削磨石28b實施第二次的修整。因此，若進行研削進給，則可利用已實施第二次的修整之精研削磨石28b研削第一薄板部13c及第二薄板部13f。
在第二研削步驟S30中，可藉由階段性的研削而隔開時間間隔地實施多次的修整。如此，因可在第二研削步驟S30中在不同的時間點恢復第二研削磨石28b的狀態，故可抑制在精研削中容易發生的不良狀況。
尤其，在對高摻雜矽晶圓、化合物半導體單晶基板、單晶藍寶石基板等實施精研削時，因可藉由在精研削中隔開時間間隔地實施多次的修整而恢復狀態，故可適當地實施精研削。
此外，在以LT、LN等所形成之複氧化物單晶基板的精研削中，在研削時容易發生氣孔堵塞。若發生氣孔堵塞，則相較於未發生氣孔堵塞之情形，在加工區域中會產生更多的熱，熱耐受性弱的LT、LN等變得容易破裂。但是，因可藉由在精研削中隔開時間間隔地實施多次的修整而恢復狀態，故可降低發熱並適當地實施精研削。
圖9係示意性地表示在第二研削步驟S30後之被加工物11的局部之剖面圖。在圖9中，以二點鏈線表示在第二研削步驟S30中被去除之第一薄板部13c及第二薄板部13f的各一部分。
如圖9所示，在徑向11a中未被研削而殘留之第一薄板部13c的內側，形成直徑大於第二薄板部13f且薄的圓盤狀的第三薄板部13g。並且，去除第二環狀階差部21b，取而代之地形成以第一薄板部13c與第三薄板部13g所構成之第三環狀階差部21c。
此外，在第二研削步驟S30中，如上述般在僅研削第一薄板部13c後，研削第一薄板部13c及第二薄板部13f。因僅研削第一薄板部13c時的被研削面的面積比較小，故相較於研削第一薄板部13c及第二薄板部13f時，可提高精研削單元20的研削進給速度。
例如，在僅研削第一薄板部13c之精研削的前半部分中，將研削進給速度設定為0.8μm／s以上且5.0μm／s以下（具代表性的為1.6μm／s），在研削第一薄板部13c及第二薄板部13f之精研削的後半部分中，將研削進給速度設定為0.1μm／s以上且小於0.8μm／s（具代表性的為以最初為0.6μm／s，接著0.3μm／s之兩階段低速化）。
藉此，相較於在第二研削步驟S30的全部期間中將研削進給速度固定成在比較低速的精研削的後半部分中的研削進給速度之情形，可縮短研削所需之時間而提高效率。
再者，相較於在第二研削步驟S30的全部期間中將研削進給速度固定成在比較高速的精研削的前半部分中的研削進給速度之情形，可充分地降低形成於第三薄板部13g之傷痕或歪斜的量。
（第二實施方式）接著，針對第二實施方式進行說明。圖10係在第二實施方式中的被加工物11的研削方法的流程圖。在第二實施方式中，在保持步驟S10後的第一研削步驟S20中，如圖11（A）所示，首先，形成上述的第二薄板部13f（內側加工步驟S26）。
圖11（A）係示意性地表示內側加工步驟S26後的被加工物11的局部之剖面圖。在內側加工步驟S26中，在第二薄板部13f的背面13b側形成上述的粗面區域13e。
然後，在內側加工步驟S26後，如圖11（B）所示，形成第一薄板部13c及環狀補強部13d（外側加工步驟S28）。圖11（B）係示意性地表示外側加工步驟S28後的被加工物11的局部之剖面圖。
外側加工步驟S28後，使用精研削輪26進行第二研削步驟S30。因在第二實施方式中亦隔開時間間隔地多次恢復精研削磨石28b的狀態，故可抑制在精研削中容易發生的不良狀況。
（第三實施方式）接著，針對第三實施方式進行說明，第三實施方式雖基本上與第一實施方式相同，但在下側加工步驟S24中在背面13b側的中央部形成圓筒狀凸部13h（參照圖13（A）等）此點與第一實施方式不同。
若依序說明，則在第三實施方式的上側加工步驟S22中，與第一實施方式同樣地形成第一薄板部13c。圖12係示意性地表示上側加工步驟S22後的被加工物11的局部之剖面圖。
在上側加工步驟S22後的下側加工步驟S24中，相較於第一實施方式的下側加工步驟S24（參照圖6（B）），使主軸12的旋轉中心往被加工物11的徑向11a的中心側移動（參照圖13（A）及圖13（B））。
圖13（A）係在第三實施方式中的下側加工步驟S24的俯視圖。此外，在圖13（A）中，表示形成於第一薄板部13c、第二薄板部13f及圓筒狀凸部13h的粗面區域13e之放射狀的磨痕（saw mark）。
圖13（B）係在第三實施方式中的下側加工步驟S24的局部剖面側視圖。在下側加工步驟S24中，在多個粗研削磨石18b的旋轉的軌跡未通過卡盤台4的旋轉軸4b的延長線上之狀態下，研削被加工物11的背面13b側。
藉此，形成圓筒狀凸部13h，所述圓筒狀凸部13h在徑向11a中位於比第二薄板部13f更內側，且具有與第一薄板部13c相同的厚度。圖14係示意性地表示下側加工步驟S24後的被加工物11的局部之剖面圖。
接著，在第二研削步驟S30中，使用精研削單元20，首先，對第一薄板部13c及圓筒狀凸部13h實施精研削，然後，進行研削進給，藉此對第二薄板部13f實施精研削。
藉此，去除圓筒狀凸部13h，且形成第三薄板部13g（參照圖14的虛線）。因在第三實施方式中亦隔開時間間隔地多次恢復精研削磨石28b的狀態，故可抑制在精研削中容易發生的不良狀況。
此外，在第三實施方式中，伴隨著在第一研削步驟S20中形成圓筒狀凸部13h，相較於第一及第二實施方式，應藉由在第二研削步驟S30中的研削而去除之被加工物11的體積增加。
但是，相較於第一實施方式，粗面區域13e的面積增加，因此在以精研削磨石28b研削第一薄板部13c及圓筒狀凸部13h時，有可獲得更高的修整效果之優點。
（第四實施方式）接著，針對第四實施方式進行說明。在第四實施方式中，雖基本上與第二實施方式相同，但在內側加工步驟S26中在背面13b側的中央部形成圓筒狀凸部13i（參照圖15（A）等）此點與第二實施方式不同。
若依序說明，則在第四實施方式的內側加工步驟S26中，與第二實施方式同樣地形成第二薄板部13f。但是，在第四實施方式的內側加工步驟S26中，相較於第二實施方式的內側加工步驟S26，使主軸12的旋轉中心往被加工物11的徑向11a的中心移動。
藉由在多個粗研削磨石18b的旋轉的軌跡未通過卡盤台4的旋轉軸4b的延長線上之狀態下，研削單晶基板13的背面13b側，而形成圓筒狀凸部13i，所述圓筒狀凸部13i在徑向11a中位於比第二薄板部13f更內側，且具有與單晶基板13相同的厚度。
圖15（A）係示意性地表示在內側加工步驟S26中形成圓筒狀凸部13i後的被加工物11的局部之剖面圖。此外，在內側加工步驟S26中，在第二薄板部13f的背面13b側亦形成粗面區域13e。
圖15（B）係示意性地表示在第四實施方式中的外側加工步驟S28後的被加工物11的局部之剖面圖。此外，在外側加工步驟S28中，圓筒狀凸部13i的高度被降低，成為與圖14所示之圓筒狀凸部13h相同的高度。並且，在第一薄板部13c及圓筒狀凸部13h的背面13b側形成粗面區域13e。
接著，在第二研削步驟S30中，使用精研削單元20，首先，對第一薄板部13c及圓筒狀凸部13h實施精研削，然後，進行研削進給，藉此對第二薄板部13f實施精研削。藉此，形成第三薄板部13g（參照圖15（B）的虛線）。
因在第四實施方式中亦隔開時間間隔地多次恢復精研削磨石28b的狀態，故可抑制在精研削中容易發生的不良狀況。並且，因在第四實施方式中亦與第三實施方式同樣地粗面區域13e的面積會增加，故有可獲得更高的修整效果之優點。
另外，上述的實施方式之構造、方法等在不脫離本發明目的之範圍內可適當變更並實施。在上述的實施方式中，雖使卡盤台4在水平方向移動，但亦可使粗研削單元10及精研削單元20相對於卡盤台4在水平方向移動。
然而，在上述的第一及第二實施方式的第一研削步驟S20中，雖形成第一環狀階差部21a及第二環狀階差部21b此兩個階差部，但亦可形成三個以上的階差部。
藉由形成三個以上的階差部，雖有第一研削步驟S20所需之時間稍微變長之可能性，但有在後續之第二研削步驟S30中可設定更多使精研削磨石28b的狀態恢復之時間點之優點。
並且，卡盤台4的保持面4a並不受限於圓錐形狀。在以卡盤台4的徑向的切斷面觀看卡盤台4之情形，保持面4a亦可為徑向的中心與兩端部之間凹陷之雙凹形狀。
在保持面4a為雙凹形狀的情形，在以粗研削單元10及精研削單元20依序研削已被保持面4a吸引保持之被加工物11時，亦在已將旋轉軸4b適當傾斜之狀態下進行研削。
2:研削裝置 4:卡盤台 4a:保持面 4b:旋轉軸 6:框體 8:多孔板 10:粗研削單元 12:主軸 14:安裝件 11:被加工物 11a:徑向 13:單晶基板 13a:正面 13b:背面 13c:第一薄板部 13d:環狀補強部 13e:粗面區域 13f:第二薄板部 13g:第三薄板部 13h,13i:圓筒狀凸部 15:分割預定線 17:元件 19:保護構件 16:粗研削輪（第一研削輪） 18a:輪基台（第一基台） 18b:粗研削磨石（第一研削磨石） 20:精研削單元 22:主軸 24:安裝件 21a:第一環狀階差部 21b:第二環狀階差部 21c:第三環狀階差部 26:精研削輪（第二研削輪） 28a:輪基台（第二基台） 28b:精研削磨石（第二研削磨石） S10:保持步驟 S20:第一研削步驟 S22:上側加工步驟 S24:下側加工步驟 S26:內側加工步驟 S28:外側加工步驟 S30:第二研削步驟
圖1係在第一實施方式中的被加工物的研削方法的流程圖。 圖2係被加工物等的立體圖。 圖3係表示保持步驟之圖。 圖4係表示第一研削步驟之圖。 圖5係上側加工步驟後的被加工物的局部的剖面圖。 圖6（A）係表示使卡盤台與粗研削單元沿著水平方向相對地移動之態樣之局部剖面側視圖，圖6（B）係表示下側加工步驟之局部剖面側視圖。 圖7係下側加工步驟後的被加工物的局部的剖面圖。 圖8（A）係第二研削步驟開始時的被加工物等的局部剖面側視圖，圖8（B）係第二研削步驟中的被加工物等的局部剖面側視圖。 圖9係在第二研削步驟後之被加工物的局部的剖面圖。 圖10係在第二實施方式中的被加工物的研削方法的流程圖。 圖11（A）係內側加工步驟後的被加工物的局部的剖面圖，圖11（B）係外側加工步驟後的被加工物的局部的剖面圖。 圖12係上側加工步驟後的被加工物的局部的剖面圖。 圖13（A）係在第三實施方式中的下側加工步驟的俯視圖，圖13（B）係在第三實施方式中的下側加工步驟的局部剖面側視圖。 圖14係下側加工步驟後的被加工物的局部的剖面圖。 圖15（A）係在第四實施方式中的在內側加工步驟中形成圓筒狀凸部後的被加工物的局部的剖面圖，圖15（B）係在第四實施方式中的外側加工步驟後的被加工物的局部的剖面圖。
S10:保持步驟
S20:第一研削步驟
S22:上側加工步驟
S24:下側加工步驟
S30:第二研削步驟

Claims (4)

  1. 一種被加工物的研削方法，其藉由研削包含單晶基板之被加工物的該單晶基板，而在該被加工物形成薄板部與包圍該薄板部的外周部之環狀補強部，且特徵在於， 該單晶基板係電阻率為0.1Ω·cm以下的矽單晶基板、化合物半導體單晶基板、單晶藍寶石基板或複氧化物單晶基板， 該被加工物的研削方法具備： 保持步驟，其以卡盤台保持該被加工物； 第一研削步驟，其使用沿著圓環狀的第一基台的圓周方向環狀地配置有多個第一研削磨石之第一研削輪，在該被加工物形成該環狀補強部、第一薄板部及第二薄板部，該環狀補強部在該被加工物的徑向中位於最外側，該第一薄板部在該徑向中位於該環狀補強部的內側且比該環狀補強部更薄，該第二薄板部在該徑向中位於該第一薄板部的內側且比該第一薄板部更薄；以及 第二研削步驟，其在該第一研削步驟後，使用沿著圓環狀的第二基台的圓周方向環狀地配置有多個第二研削磨石之第二研削輪，研削該第一薄板部及該第二薄板部，該多個第二研削磨石分別包含具有小於該第一研削磨石的磨粒的平均粒徑之平均粒徑的磨粒。
  2. 如請求項1之被加工物的研削方法，其中，該第一研削步驟具有： 上側加工步驟，其形成該環狀補強部及該第一薄板部；以及 下側加工步驟，其在該上側加工步驟後，形成該第二薄板部。
  3. 如請求項1之被加工物的研削方法，其中，該第一研削步驟具有： 內側加工步驟，其形成該第二薄板部；以及 外側加工步驟，其在該內側加工步驟後，形成該第一薄板部及該環狀補強部。
  4. 如請求項2或3之被加工物的研削方法，其中，在該第一研削步驟中，藉由在該多個第一研削磨石的旋轉的軌跡未通過該卡盤台的旋轉軸的延長線上之狀態下研削該被加工物的該單晶基板，而形成在該徑向中位於比該第二薄板部更內側且具有與該第一薄板部相同的厚度之圓筒狀凸部， 在該第二研削步驟中，研削該第一薄板部、該第二薄板部及該圓筒狀凸部。
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