JP7708620B2 - Method for grinding a workpiece - Google Patents
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Description
本発明は、改質層が表面に露出している板状の被加工物を研削する際に用いられる被加工物の研削方法に関する。 The present invention relates to a method for grinding a workpiece that is used when grinding a plate-shaped workpiece having a modified layer exposed on its surface.
各種の電子機器に組み込まれるデバイスチップの生産には、例えば、単結晶炭化珪素(SiC)等の半導体材料でなる円盤状の半導体ウェーハが使用される。この半導体ウェーハは、例えば、円柱状の半導体インゴットをワイヤーソーで切断して円盤状のアズスライスウェーハを形成し、その表裏面の平坦度をラッピング処理等によって高めることで得られる。 For example, disk-shaped semiconductor wafers made of semiconductor materials such as single crystal silicon carbide (SiC) are used to produce device chips that are incorporated into various electronic devices. These semiconductor wafers are obtained, for example, by cutting a cylindrical semiconductor ingot with a wire saw to form disk-shaped as-sliced wafers, and then increasing the flatness of the front and back surfaces by lapping or other processes.
一方で、炭化珪素は非常に硬く、上述のようなワイヤーソーを用いる方法で必ずしも容易に切断できるとは言えない。そのため、炭化珪素でなる半導体ウェーハの製造には、多大なコストを要していた。この問題に対して、近年では、半導体インゴットの表面から所定の深さの領域をレーザービームにより改質し、この改質された領域(以下、改質層)を境に、半導体インゴットから半導体ウェーハを分離する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, silicon carbide is very hard and cannot necessarily be cut easily using the above-mentioned wire saw method. For this reason, the production of semiconductor wafers made of silicon carbide requires a great deal of cost. In response to this problem, a technology has been proposed in recent years in which a region at a certain depth from the surface of a semiconductor ingot is modified with a laser beam, and the semiconductor wafer is separated from the semiconductor ingot at the boundary of this modified region (hereinafter, modified layer) (see, for example, Patent Document 1).
レーザービームの照射によって形成される改質層は、他の領域に比べて脆く、また、改質層の形成に伴い、その近傍には、クラックが発生する。よって、この技術を用いることで、半導体インゴットから半導体ウェーハを簡単に分離できる。得られた半導体ウェーハの表面に残留する改質層は、砥粒が分散された研削砥石を用いる研削等の方法で後に除去される。 The modified layer formed by irradiation with a laser beam is more fragile than other regions, and cracks occur in the vicinity of the modified layer as it is formed. Therefore, by using this technology, the semiconductor wafer can be easily separated from the semiconductor ingot. The modified layer remaining on the surface of the resulting semiconductor wafer is later removed by a method such as grinding using a grinding wheel with dispersed abrasive grains.
しかしながら、上述のように、炭化珪素は非常に硬いので、粒径の小さい砥粒が分散された研削砥石が研削に使用される場合には、この砥粒が摩耗する目潰れ等によって、研削砥石の性能が低下し易い。研削砥石の性能が低下した場合には、専用のドレッシングボードを使用して研削砥石の状態を整える目立てを行うことになるが、その際には、ドレッシングボードを設置するために研削装置を停止させることになる。そのため、目立ての頻度が高くなると、生産性が低下してしまうという問題があった。 However, as mentioned above, silicon carbide is very hard, so when a grinding wheel containing dispersed small grains is used for grinding, the performance of the grinding wheel is likely to deteriorate due to wear and tear of the grains. When the performance of the grinding wheel deteriorates, a dedicated dressing board is used to sharpen the wheel to restore its condition, but in this case, the grinding device must be stopped to install the dressing board. This causes the problem that productivity decreases when sharpening is performed frequently.
よって、本発明の目的は、研削砥石の目立てに伴う生産性の低下を最小限に留めることができる被加工物の研削方法を提供することである。 Therefore, the object of the present invention is to provide a method for grinding a workpiece that can minimize the loss of productivity associated with sharpening a grinding wheel.
本発明の一側面によれば、レーザービームにより改質されてなる改質層が表面に露出している板状の被加工物を研削する際に用いられる被加工物の研削方法であって、砥粒が分散された第1研削砥石を有する環状の第1研削ホイールと、該第1研削砥石の砥粒よりも平均粒径が小さい砥粒が分散された第2研削砥石を有する環状の第2研削ホイールと、を選択的に使用して該被加工物の該表面側を研削する研削ステップと、該研削ステップの前に、該第2研削砥石を研削に適した状態に整える目立てが必要か否かを判定する判定ステップと、を含み、該研削ステップでは、該判定ステップにおいて該第2研削砥石の該目立てが不要と判定された場合に、該第1研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削してから、該第2研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削し、該判定ステップにおいて該目立てが必要と判定された場合に、該第1研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削することなく、該第2研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削することで、該改質層に起因する該表面の凹凸により該第2研削砥石の該目立てを行いながら該被加工物の該表面側を研削する被加工物の研削方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, a method for grinding a workpiece used when grinding a plate-shaped workpiece having an exposed modified layer modified by a laser beam on its surface includes a grinding step of selectively using a first annular grinding wheel having a first grinding stone with dispersed abrasive grains and a second annular grinding stone having a second grinding stone with dispersed abrasive grains having an average grain size smaller than that of the first grinding stone to grind the surface side of the workpiece, and a determination step of determining whether or not the second grinding stone needs to be sharpened to prepare it in a state suitable for grinding before the grinding step. In the grinding step, If it is determined in the determination step that the sharpening of the second grinding wheel is not necessary, the surface side of the workpiece is ground using the first grinding wheel, and then the surface side of the workpiece is ground using the second grinding wheel. If it is determined in the determination step that the sharpening is necessary, the surface side of the workpiece is ground using the second grinding wheel without grinding the surface side of the workpiece using the first grinding wheel, thereby providing a method for grinding the surface side of the workpiece while sharpening the second grinding wheel due to the unevenness of the surface caused by the modified layer.
好ましくは、該研削ステップでは、該判定ステップにおいて該目立てが必要と判定された場合に、該改質層に起因する該表面の凹凸により該第2研削砥石の該目立てを行いながら該被加工物の該表面側を研削し、その後、該第1研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削してから、該第2研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削する。また、好ましくは、該被加工物は、該改質層を分離の起点として半導体インゴットから分離された半導体ウェーハである。 Preferably, in the grinding step, if it is determined in the determination step that the sharpening is necessary, the surface side of the workpiece is ground while sharpening the second grinding wheel due to the unevenness of the surface caused by the modified layer, and then the surface side of the workpiece is ground using the first grinding wheel, and then the surface side of the workpiece is ground using the second grinding wheel. Also, preferably, the workpiece is a semiconductor wafer separated from a semiconductor ingot using the modified layer as the starting point of separation.
本発明の一側面にかかる被加工物の研削方法では、第1研削砥石の砥粒よりも平均粒径が小さい砥粒が分散された第2研削砥石の目立てが必要と判定された場合に、第2研削ホイールを使用して改質層が残留する被加工物の表面側を研削することで、改質層に起因する表面の凹凸により第2研削砥石の目立てを行いながら被加工物の表面側を研削するので、第2研削砥石の目立てを行うために専用のドレッシングボードを使用する必要がない。 In one aspect of the present invention, in a method for grinding a workpiece, when it is determined that a second grinding wheel in which abrasive grains having a smaller average grain size than the abrasive grains of the first grinding wheel need to be sharpened, the second grinding wheel is used to grind the surface side of the workpiece on which the modified layer remains, and the surface side of the workpiece is ground while sharpening the second grinding wheel due to the surface irregularities caused by the modified layer, so there is no need to use a dedicated dressing board to sharpen the second grinding wheel.
つまり、ドレッシングボードを設置するために研削装置を停止させる必要がないので、目立ての頻度が高くなっても、生産性が低下し難い。このように、本発明の一側面にかかる被加工物の研削方法によれば、研削砥石の目立てに伴う生産性の低下を最小限に留めることができる。 In other words, since there is no need to stop the grinding device to install the dressing board, productivity is less likely to decrease even if the frequency of sharpening increases. In this way, according to the method for grinding a workpiece according to one aspect of the present invention, it is possible to minimize the decrease in productivity that accompanies sharpening of the grinding wheel.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。まず、本実施形態にかかる被加工物の研削方法で使用される研削装置の例を説明する。図1は、研削装置2を模式的に示す斜視図であり、図2及び図3は、被加工物11が研削される様子を模式的に示す断面図である。なお、図1では、研削装置2を構成する一部の要素が機能ブロックで表現されている。また、以下の説明において使用されるX軸方向(前後方向)、Y軸方向(左右方向)、及びZ軸方向(鉛直方向)は、互いに垂直である。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings. First, an example of a grinding device used in the grinding method of the workpiece according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a grinding device 2, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views showing a state in which a workpiece 11 is ground. Note that in FIG. 1, some of the elements constituting the grinding device 2 are expressed as functional blocks. Also, the X-axis direction (front-back direction), Y-axis direction (left-right direction), and Z-axis direction (vertical direction) used in the following description are perpendicular to each other.
図1に示されるように、研削装置2は、この研削装置2を構成する各種の要素を支持する基台4を備えている。基台4の上面前端側には、上端が開口した凹状の収容部4aが設けられており、この収容部4a内には、板状の被加工物11の搬送に使用される第1搬送機構6が収容されている。第1搬送機構6は、代表的には、複数の関節を持つロボットアームであり、被加工物11を搬送できるだけでなく、被加工物11の上下を反転させることもできる。 As shown in FIG. 1, the grinding device 2 is equipped with a base 4 that supports various elements that make up the grinding device 2. A concave storage section 4a with an open top is provided on the front end side of the upper surface of the base 4, and a first transport mechanism 6 used to transport a plate-shaped workpiece 11 is housed within this storage section 4a. The first transport mechanism 6 is typically a robot arm with multiple joints, and is capable of not only transporting the workpiece 11, but also of flipping the workpiece 11 upside down.
被加工物11は、例えば、単結晶炭化珪素(SiC)等の半導体材料で構成される円柱状の半導体インゴットから分離されてなる円盤状の半導体ウェーハである。つまり、この被加工物11は、円形の表面11aと、表面11aとは反対側の円形の裏面11bと、を有している。図2に示されるように、被加工物11の表面11a側には、半導体インゴットから被加工物11を分離する際に分離の起点となった改質層11cが残留している。 The workpiece 11 is, for example, a disk-shaped semiconductor wafer separated from a cylindrical semiconductor ingot made of a semiconductor material such as single crystal silicon carbide (SiC). That is, the workpiece 11 has a circular front surface 11a and a circular back surface 11b opposite the front surface 11a. As shown in FIG. 2, a modified layer 11c remains on the front surface 11a side of the workpiece 11, which was the starting point of separation when the workpiece 11 was separated from the semiconductor ingot.
改質層11cは、例えば、半導体インゴットに吸収され難い波長(透過し易い波長)のレーザービームを、半導体インゴットの表面から所定の深さの領域に集光して多光子吸収を生じさせることで形成される。改質層11cは、半導体インゴットの他の領域に比べて脆く、また、改質層11cの形成に伴い、その近傍にクラックが発生する。よって、改質層11cを分離の起点として、半導体インゴットから半導体ウェーハを小さな力で簡単に分離できる。 The modified layer 11c is formed, for example, by focusing a laser beam of a wavelength that is not easily absorbed by the semiconductor ingot (a wavelength that is easily transmitted) on a region at a predetermined depth from the surface of the semiconductor ingot to cause multiphoton absorption. The modified layer 11c is more fragile than other regions of the semiconductor ingot, and cracks occur in the vicinity of the modified layer 11c as it is formed. Therefore, the semiconductor wafer can be easily separated from the semiconductor ingot with little force, using the modified layer 11c as the starting point for separation.
このようにして得られた被加工物11の表面11a側には、上述のように、改質層11cが残留しており、その表面11aには、半導体インゴットからの分離に起因する凹凸が生じている。言い換えれば、被加工物11の表面11aには、改質層11cに起因する凹凸が存在している。本実施形態にかかる被加工物の研削方法では、この被加工物11の表面11a側を研削装置2で研削することにより、凹凸とともに改質層11cを被加工物11から除去する。 As described above, the modified layer 11c remains on the surface 11a of the workpiece 11 obtained in this manner, and the surface 11a has irregularities caused by separation from the semiconductor ingot. In other words, the surface 11a of the workpiece 11 has irregularities caused by the modified layer 11c. In the method for grinding the workpiece according to this embodiment, the surface 11a of the workpiece 11 is ground with the grinding device 2, thereby removing the modified layer 11c from the workpiece 11 along with the irregularities.
なお、本実施形態では、単結晶炭化珪素等の半導体材料によって構成される円盤状の半導体ウェーハを被加工物11としているが、被加工物11の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、ダイヤモンドによって構成されるダイヤモンドウェーハ等を被加工物11として用いることもできる。また、被加工物11の表面11a側には、必ずしも改質層11cが残留していなくて良い。ただし、後述する目立ての実施には、ある程度の大きさの凹凸が被加工物11の表面11aに形成されている必要がある。 In this embodiment, the workpiece 11 is a disk-shaped semiconductor wafer made of a semiconductor material such as single crystal silicon carbide, but there are no limitations on the material, shape, structure, size, etc. of the workpiece 11. For example, a diamond wafer made of diamond can also be used as the workpiece 11. In addition, the modified layer 11c does not necessarily have to remain on the surface 11a side of the workpiece 11. However, in order to perform the sharpening described below, it is necessary that a certain amount of unevenness is formed on the surface 11a of the workpiece 11.
図1に示すように、収容部4aの前方には、複数の被加工物11を収容できるカセット8a、8bが載せられるカセットテーブル10a、10bが設けられている。収容部4aの斜め後方には、被加工物11の位置を調整するための位置調整機構12が設けられている。位置調整機構12は、円盤状の位置調整用テーブルと、位置調整用テーブルの周囲に配置された複数のピンと、を含んでいる。 As shown in FIG. 1, in front of the storage section 4a, cassette tables 10a and 10b are provided on which cassettes 8a and 8b capable of storing multiple workpieces 11 can be placed. Diagonally behind the storage section 4a, a position adjustment mechanism 12 is provided for adjusting the position of the workpieces 11. The position adjustment mechanism 12 includes a disk-shaped position adjustment table and multiple pins arranged around the position adjustment table.
位置調整用テーブルの径方向に沿って複数のピンを移動させることで、例えば、カセット8aから第1搬送機構6によって搬出され位置調整用テーブルに載せられた被加工物11の中心が、X軸方向及びY軸方向において所定の位置に合わせられる。なお、被加工物11は、その被研削面(本実施形態では、表面11a)が上方に露出するように、位置調整用テーブルに載せられる。 By moving multiple pins along the radial direction of the position adjustment table, for example, the center of the workpiece 11, which is carried out from the cassette 8a by the first transport mechanism 6 and placed on the position adjustment table, is aligned to a predetermined position in the X-axis direction and the Y-axis direction. The workpiece 11 is placed on the position adjustment table so that its grinding surface (surface 11a in this embodiment) is exposed upward.
位置調整機構12の側方には、被加工物11を保持して後方に搬送する第2搬送機構14が設けられている。第2搬送機構14は、例えば、アームと、アームの先端部に接続され被加工物11の上面(被研削面)側を吸引して保持できる保持パッドと、を含み、アームによって保持パッドを旋回させることで、位置調整機構12で位置が調整された被加工物11を後方に搬送する。 A second transport mechanism 14 is provided to the side of the position adjustment mechanism 12, which holds the workpiece 11 and transports it backward. The second transport mechanism 14 includes, for example, an arm and a holding pad connected to the tip of the arm that can hold the top surface (surface to be ground) of the workpiece 11 by suction, and transports the workpiece 11, whose position has been adjusted by the position adjustment mechanism 12, backward by rotating the holding pad with the arm.
第2搬送機構14の後方には、ターンテーブル16が設けられている。ターンテーブル16は、モーター等の回転駆動源(不図示)に接続されており、Z軸方向に対して概ね平行な回転軸の周りに回転する。ターンテーブル16の上面には、被加工物11の保持に使用される3個のチャックテーブル18が概ね等しい角度の間隔で設けられている。なお、ターンテーブル16上に設けられるチャックテーブル18の数等に制限はない。 A turntable 16 is provided behind the second transport mechanism 14. The turntable 16 is connected to a rotary drive source (not shown) such as a motor, and rotates around a rotation axis that is generally parallel to the Z-axis direction. On the upper surface of the turntable 16, three chuck tables 18 used to hold the workpiece 11 are provided at approximately equal angular intervals. There is no limit to the number of chuck tables 18 provided on the turntable 16.
ターンテーブル16は、図1の矢印の向き、及び矢印とは反対の向きに回転し、各チャックテーブル18を、第2搬送機構14に隣接する搬入搬出領域A、搬入搬出領域Aの後方の粗研削領域B、粗研削領域Bの側方の仕上げ研削領域Cの順に移動させる。第2搬送機構14は、保持パッドで保持した被加工物11を、位置調整機構12の位置調整用テーブルから、搬入搬出領域Aに配置されたチャックテーブル18へと搬送する。 The turntable 16 rotates in the direction of the arrow in FIG. 1 and in the direction opposite to the arrow, moving each chuck table 18 in the order of load/unload area A adjacent to the second transport mechanism 14, rough grinding area B behind load/unload area A, and finish grinding area C to the side of rough grinding area B. The second transport mechanism 14 transports the workpiece 11 held by the holding pad from the position adjustment table of the position adjustment mechanism 12 to the chuck table 18 arranged in load/unload area A.
図2及び図3に示されるように、各チャックテーブル18は、例えば、セラミックス等によって構成された円盤状の枠体20を含んでいる。枠体20の上面側には、円形状の開口を上端に持つ凹部20aが形成されている。枠体20の凹部20aには、セラミックス等によって多孔質の円盤状に構成された保持板22が固定されている。 As shown in Figures 2 and 3, each chuck table 18 includes a disk-shaped frame 20 made of, for example, ceramics. A recess 20a with a circular opening at the top end is formed on the upper surface side of the frame 20. A retaining plate 22 made of, for example, ceramics and having a porous disk shape is fixed to the recess 20a of the frame 20.
被加工物11をチャックテーブル18で保持する際には、この保持板22の上面22aに、被加工物11の下面(本実施形態では、裏面11b)が接触する。なお、被加工物11の下面には、予め樹脂等によって構成される保護部材を貼付しておいても良い。その場合には、保持板22の上面22aに保護部材が接触することになる。 When the workpiece 11 is held by the chuck table 18, the lower surface (back surface 11b in this embodiment) of the workpiece 11 comes into contact with the upper surface 22a of the holding plate 22. A protective member made of resin or the like may be attached in advance to the lower surface of the workpiece 11. In that case, the protective member comes into contact with the upper surface 22a of the holding plate 22.
保持板22の下面側は、枠体20の内部に設けられた流路20bや、バルブ(不図示)等を介して、エジェクタ等の吸引源(不図示)に接続されている。そのため、保持板22の上面22aに被加工物11の下面等を接触させて、バルブを開き、吸引源の負圧を作用させることにより、被加工物11は、負圧に起因する吸引力でチャックテーブル18に保持される。 The lower surface of the holding plate 22 is connected to a suction source (not shown) such as an ejector via a flow path 20b provided inside the frame 20 and a valve (not shown). Therefore, by contacting the lower surface of the workpiece 11 with the upper surface 22a of the holding plate 22, opening the valve, and applying negative pressure from the suction source, the workpiece 11 is held on the chuck table 18 by the suction force caused by the negative pressure.
枠体20の下部には、モーター等の回転駆動源(不図示)が接続されている。チャックテーブル18は、この回転駆動源が生じる力によって、上面22aの中心が回転の中心となるように、Z軸方向に対して平行な回転軸、又はZ軸方向に対して僅かに傾いた回転軸の周りに回転する。 A rotational drive source (not shown) such as a motor is connected to the bottom of the frame 20. The force generated by this rotational drive source causes the chuck table 18 to rotate around an axis of rotation parallel to the Z-axis direction or slightly tilted relative to the Z-axis direction, with the center of the upper surface 22a being the center of rotation.
図1に示されるように、粗研削領域B及び仕上げ研削領域Cの後方(ターンテーブル16の後方)には、それぞれ、柱状の支持構造24が設けられている。各支持構造24の前面側には、Z軸移動機構26が設けられている。各Z軸移動機構26は、Z軸方向に対して概ね平行な一対のガイドレール28を備えており、ガイドレール28には、移動プレート30がスライドできる態様で取り付けられている。 As shown in FIG. 1, a columnar support structure 24 is provided behind the rough grinding area B and the finish grinding area C (behind the turntable 16). A Z-axis movement mechanism 26 is provided on the front side of each support structure 24. Each Z-axis movement mechanism 26 has a pair of guide rails 28 that are generally parallel to the Z-axis direction, and a moving plate 30 is attached to the guide rails 28 in a manner that allows it to slide.
各移動プレート30の後面側(裏面側)には、ボールねじを構成するナット(不図示)が固定されており、このナットには、ガイドレール28に対して概ね平行なねじ軸32が回転できる態様で連結されている。ねじ軸32の一端部には、モーター34が接続されている。モーター34によってねじ軸32を回転させることで、移動プレート30は、ガイドレール28(Z軸方向)に沿って移動する。各移動プレート30の前面(表面)には、固定具36が設けられている。 A nut (not shown) constituting a ball screw is fixed to the rear side (back side) of each moving plate 30, and a screw shaft 32 that is roughly parallel to the guide rail 28 is rotatably connected to this nut. A motor 34 is connected to one end of the screw shaft 32. By rotating the screw shaft 32 by the motor 34, the moving plate 30 moves along the guide rail 28 (Z-axis direction). A fixing device 36 is provided on the front side (surface) of each moving plate 30.
各固定具36には、被加工物11を研削できる研削ユニット38が支持されている。各研削ユニット38は、固定具36に固定されるスピンドルハウジング40を備えている。各スピンドルハウジング40には、Z軸方向に対して平行な回転軸、又はZ軸方向に対して僅かに傾いた回転軸となるスピンドル42が回転できる態様で収容されている。 Each fixture 36 supports a grinding unit 38 capable of grinding the workpiece 11. Each grinding unit 38 has a spindle housing 40 fixed to the fixture 36. Each spindle housing 40 accommodates a spindle 42 in a rotatable manner, the spindle 42 having a rotation axis parallel to the Z-axis direction or a rotation axis slightly tilted relative to the Z-axis direction.
各スピンドル42の下端部は、スピンドルハウジング40の下端面から露出しており、この下端部には、円盤状のマウント44が固定されている。マウント44の外周部には、マウント44を厚みの方向に貫通する複数の穴(不図示)が設けられており、各穴には、ボルト46等が挿入される。 The lower end of each spindle 42 is exposed from the lower end surface of the spindle housing 40, and a disk-shaped mount 44 is fixed to this lower end. The outer periphery of the mount 44 is provided with multiple holes (not shown) that penetrate the mount 44 in the thickness direction, and a bolt 46 or the like is inserted into each hole.
粗研削領域B側の研削ユニット38のマウント44の下面には、粗研削用の第1研削ホイール48aがボルト46で取り付けられている。また、粗研削領域B側の研削ユニット38のスピンドルハウジング40には、スピンドル42の上端側に接続されるモーター(不図示)が収容されている。このモーターの動力によって、スピンドル42とともに第1研削ホイール48aが回転する。 A first grinding wheel 48a for rough grinding is attached with bolts 46 to the underside of the mount 44 of the grinding unit 38 on the rough grinding area B side. A motor (not shown) connected to the upper end side of the spindle 42 is housed in the spindle housing 40 of the grinding unit 38 on the rough grinding area B side. The power of this motor rotates the first grinding wheel 48a together with the spindle 42.
図2に示されるように、第1研削ホイール48aは、ステンレス鋼やアルミニウム等の金属を用いて形成された環状の第1ホイール基台50aを含む。第1ホイール基台50aの下面には、ダイヤモンド等の砥粒がビトリファイドやレジノイド等の結合剤に分散されてなる複数の第1研削砥石52aが、第1ホイール基台50aの周方向に沿って固定されている。 As shown in FIG. 2, the first grinding wheel 48a includes an annular first wheel base 50a formed of a metal such as stainless steel or aluminum. A plurality of first grinding stones 52a, which are made of abrasive grains such as diamond dispersed in a binder such as vitrified or resinoid, are fixed to the underside of the first wheel base 50a along the circumferential direction of the first wheel base 50a.
第1研削ホイール48aの傍には、被加工物11と第1研削砥石52aとが接触する部分(加工点)に水等の液体(加工液)を供給できる液体供給用ノズル(不図示)が設けられている。ただし、この液体供給用ノズルの代わりに、又は、液体供給用ノズルとともに、液体の供給に使用される液体供給口を第1研削ホイール48a等に設けても良い。 A liquid supply nozzle (not shown) is provided next to the first grinding wheel 48a, which can supply a liquid (processing liquid) such as water to the portion (processing point) where the workpiece 11 and the first grinding wheel 52a come into contact. However, instead of or together with this liquid supply nozzle, a liquid supply port used to supply liquid may be provided on the first grinding wheel 48a, etc.
一方で、仕上げ研削領域C側の研削ユニット38のマウント44の下面には、仕上げ研削用の第2研削ホイール48bがボルト46で取り付けられている。また、仕上げ研削領域C側の研削ユニット38のスピンドルハウジング40には、スピンドル42の上端側に接続されるモーター(不図示)が収容されている。このモーターの動力によって、スピンドル42とともに第2研削ホイール48bが回転する。 On the other hand, a second grinding wheel 48b for finish grinding is attached with bolts 46 to the underside of the mount 44 of the grinding unit 38 on the finish grinding area C side. A motor (not shown) connected to the upper end side of the spindle 42 is housed in the spindle housing 40 of the grinding unit 38 on the finish grinding area C side. The second grinding wheel 48b rotates together with the spindle 42 due to the power of this motor.
図3に示されるように、第2研削ホイール48bは、ステンレス鋼やアルミニウム等の金属を用いて形成された環状の第2ホイール基台50bを含む。第2ホイール基台50bの下面には、ダイヤモンド等の砥粒がビトリファイドやレジノイド等の結合剤に分散されてなる複数の第2研削砥石52bが、第2ホイール基台50bの周方向に沿って固定されている。 As shown in FIG. 3, the second grinding wheel 48b includes an annular second wheel base 50b made of a metal such as stainless steel or aluminum. A plurality of second grinding stones 52b, which are made of abrasive grains such as diamond dispersed in a binder such as vitrified or resinoid, are fixed to the underside of the second wheel base 50b along the circumferential direction of the second wheel base 50b.
第2研削ホイール48bの傍には、被加工物11と第2研削砥石52bとが接触する部分(加工点)に水等の液体(加工液)を供給できる液体供給用ノズル(不図示)が設けられている。ただし、この液体供給用ノズルの代わりに、又は、液体供給用ノズルとともに、液体の供給に使用される液体供給口を第2研削ホイール48b等に設けても良い。 A liquid supply nozzle (not shown) is provided next to the second grinding wheel 48b, which can supply a liquid (processing liquid) such as water to the portion (processing point) where the workpiece 11 and the second grinding wheel 52b come into contact. However, instead of or together with this liquid supply nozzle, a liquid supply port used to supply liquid may be provided on the second grinding wheel 48b, etc.
仕上げ研削用の第2研削砥石52bに含まれる砥粒の平均粒径は、粗研削用の第1研削砥石52aに含まれる砥粒の平均粒径よりも小さい。言い換えれば、粗研削用の第1研削砥石52aに含まれる砥粒の平均粒径は、仕上げ研削用の第2研削砥石52bに含まれる砥粒の平均粒径よりも大きい。これにより、粗研削に適した第1研削ホイール48aと、仕上げ研削に適した第2研削ホイール48bと、が実現されている。 The average grain size of the abrasive grains contained in the second grinding wheel 52b for finish grinding is smaller than the average grain size of the abrasive grains contained in the first grinding wheel 52a for rough grinding. In other words, the average grain size of the abrasive grains contained in the first grinding wheel 52a for rough grinding is larger than the average grain size of the abrasive grains contained in the second grinding wheel 52b for finish grinding. This realizes a first grinding wheel 48a suitable for rough grinding and a second grinding wheel 48b suitable for finish grinding.
具体的な砥粒の大きさに制限はないが、例えば、第2研削砥石52bに含まれる砥粒の平均粒径を1μm以下とすることで、この第2研削砥石52bを用いる仕上げ研削によって被加工物11の平坦性を十分に高められる。なお、この場合、第1研削砥石52aに含まれる砥粒の平均粒径は、1μmより大きくなる。例えば、第1研削砥石52aに含まれる砥粒の平均粒径を3μmより大きくすることで、第1研削砥石52aを用いる粗研削により被加工物11を効率良く加工できるようになる。 There is no limit to the specific size of the abrasive grains, but for example, by making the average grain size of the abrasive grains contained in the second grinding wheel 52b 1 μm or less, the flatness of the workpiece 11 can be sufficiently improved by finish grinding using this second grinding wheel 52b. In this case, the average grain size of the abrasive grains contained in the first grinding wheel 52a is greater than 1 μm. For example, by making the average grain size of the abrasive grains contained in the first grinding wheel 52a greater than 3 μm, the workpiece 11 can be efficiently processed by rough grinding using the first grinding wheel 52a.
粗研削領域Bのチャックテーブル18に保持された被加工物11は、上述した粗研削領域B側の研削ユニット38で上面側を研削される。また、仕上げ研削領域Cのチャックテーブル18に保持された被加工物11は、上述した仕上げ研削領域C側の研削ユニット38で上面側を研削される。 The workpiece 11 held on the chuck table 18 in the rough grinding area B has its upper surface ground by the grinding unit 38 on the rough grinding area B side described above. Also, the workpiece 11 held on the chuck table 18 in the finish grinding area C has its upper surface ground by the grinding unit 38 on the finish grinding area C side described above.
そのため、被加工物11を保持したチャックテーブル18を、搬入搬出領域A、粗研削領域B、及び仕上げ研削領域Cの順に移動させることで、被加工物11の粗研削と、粗研削の後の仕上げ研削と、を連続的に行うことができる。仕上げ研削領域Cのチャックテーブル18は、被加工物11の仕上げ研削が終了すると、再び搬入搬出領域Aに位置付けられる。 Therefore, by moving the chuck table 18 holding the workpiece 11 through the loading/unloading area A, the rough grinding area B, and the finish grinding area C in that order, it is possible to continuously perform rough grinding of the workpiece 11 and the finish grinding after the rough grinding. When the finish grinding of the workpiece 11 is completed, the chuck table 18 in the finish grinding area C is again positioned in the loading/unloading area A.
図1に示されるように、搬入搬出領域Aの前方、且つ第2搬送機構14の側方の位置には、研削後の被加工物11を保持して前方に搬送する第3搬送機構54が設けられている。第3搬送機構54は、被加工物11の上面側を吸引して保持する保持パッドと、この保持パッドに接続されたアームと、を含み、アームによって保持パッドを旋回させることで、研削後の被加工物11を搬入搬出領域Aのチャックテーブル18から前方に搬送する。 As shown in FIG. 1, a third transport mechanism 54 that holds the ground workpiece 11 and transports it forward is provided in front of the loading/unloading area A and to the side of the second transport mechanism 14. The third transport mechanism 54 includes a holding pad that holds the top side of the workpiece 11 by suction and an arm connected to the holding pad, and transports the ground workpiece 11 forward from the chuck table 18 in the loading/unloading area A by rotating the holding pad with the arm.
第3搬送機構54の側方には、第3搬送機構54で搬出された被加工物11を洗浄する洗浄ユニット56が設けられている。洗浄ユニット56は、例えば、被加工物11の下面側を保持した状態で回転するスピンナーテーブルと、スピンナーテーブルによって保持された被加工物11の上面側に洗浄用の流体を噴射する洗浄用ノズルと、を含む。 A cleaning unit 56 is provided to the side of the third transport mechanism 54 to clean the workpiece 11 carried out by the third transport mechanism 54. The cleaning unit 56 includes, for example, a spinner table that rotates while holding the underside of the workpiece 11, and a cleaning nozzle that sprays a cleaning fluid onto the top side of the workpiece 11 held by the spinner table.
この洗浄ユニット56で使用される洗浄用の流体は、代表的には、エアと水とが混合された混合流体(二流体)である。もちろん、エアが混合されていない水等を洗浄用の流体として用いても良い。洗浄ユニット56で洗浄された被加工物11は、第1搬送機構6で搬送され、例えば、カセット8bに収容される。 The cleaning fluid used in this cleaning unit 56 is typically a mixed fluid (two fluids) of air and water. Of course, water without air mixed therein may also be used as the cleaning fluid. The workpiece 11 cleaned in the cleaning unit 56 is transported by the first transport mechanism 6 and is stored, for example, in a cassette 8b.
研削装置2の各要素には、制御ユニット58が接続されている。この制御ユニット58は、例えば、処理装置と、記憶装置と、入力装置と、を含むコンピュータによって構成され、被加工物11が適切に研削されるように、上述した研削装置2の各要素の動作等を制御する。 A control unit 58 is connected to each element of the grinding device 2. This control unit 58 is configured, for example, by a computer including a processing device, a storage device, and an input device, and controls the operation of each element of the grinding device 2 described above so that the workpiece 11 is appropriately ground.
処理装置は、代表的には、CPU(Central Processing Unit)であり、上述した要素を制御するために必要な種々の処理を行う。記憶装置は、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の主記憶装置と、ハードディスクドライブやフラッシュメモリ等の補助記憶装置と、を含む。 The processing device is typically a CPU (Central Processing Unit) that performs various processes necessary to control the above-mentioned elements. The storage device includes, for example, a main storage device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory) and an auxiliary storage device such as a hard disk drive or flash memory.
入力装置は、例えば、タッチパネルであり、出力装置(表示装置)を兼ねる。なお、キーボードやマウス等が入力装置として採用されることもある。この制御ユニット58の機能は、例えば、記憶装置に記憶されているソフトウェアに従い処理装置が動作することによって実現される。 The input device is, for example, a touch panel, which also serves as an output device (display device). Note that a keyboard, mouse, etc. may also be used as an input device. The function of this control unit 58 is realized, for example, by the processing device operating in accordance with software stored in the storage device.
図4は、被加工物の研削方法を示すフローチャートである。例えば、平均粒径の小さな砥粒を含む第2研削砥石52bを用いて、炭化珪素(SiC)等の半導体材料で構成される半導体ウェーハのような硬い被加工物11を研削すると、露出している砥粒が摩耗により失われる目潰れ等の現象が発生し易い。そこで、本実施形態では、まず、第2研削砥石52bを研削に適した状態に整える目立てが必要か否かを判定する(判定ステップST1)。 Figure 4 is a flow chart showing a method for grinding a workpiece. For example, when a hard workpiece 11 such as a semiconductor wafer made of a semiconductor material such as silicon carbide (SiC) is ground using the second grinding wheel 52b containing abrasive grains with a small average grain size, a phenomenon such as blunting, in which exposed abrasive grains are worn away, is likely to occur. Therefore, in this embodiment, first, it is determined whether or not the second grinding wheel 52b needs to be sharpened to a state suitable for grinding (determination step ST1).
具体的には、第2研削砥石52bが研削に適した状態にあるか否かを、任意の基準で判定する。例えば、上述した目潰れ等によって第2研削砥石52bの性能が低下すると、被加工物11が適切に研削されなくなり、第2研削ホイール48bの回転に伴う負荷が大きくなる。よって、この現象を利用することで、第2研削砥石52bが研削に適した状態にあるか否かを判定できる。 Specifically, whether the second grinding wheel 52b is in a suitable state for grinding is judged based on an arbitrary criterion. For example, if the performance of the second grinding wheel 52b is degraded due to the above-mentioned damage, the workpiece 11 will not be ground properly and the load associated with the rotation of the second grinding wheel 48b will increase. Therefore, by utilizing this phenomenon, it is possible to judge whether the second grinding wheel 52b is in a suitable state for grinding.
例えば、前回の被加工物11の仕上げ研削で測定された、第2研削ホイール48bを回転させるモーターの負荷電流値(以下、前回の負荷電流値)が所定の閾値を超えていた場合には、第2研削砥石52bが研削に適した状態になく、目立てが必要と判定する(判定ステップST1でYES)。一方で、前回の負荷電流値が所定の閾値を超えていなかった場合には、第2研削砥石52bが研削に適した状態にあり、目立てが不要と判定する(判定ステップST1でNO)。 For example, if the load current value of the motor rotating the second grinding wheel 48b measured during the previous finish grinding of the workpiece 11 (hereinafter, the previous load current value) exceeds a predetermined threshold value, it is determined that the second grinding wheel 52b is not in a state suitable for grinding and sharpening is required (YES in judgment step ST1). On the other hand, if the previous load current value did not exceed the predetermined threshold value, it is determined that the second grinding wheel 52b is in a state suitable for grinding and sharpening is not required (NO in judgment step ST1).
モーターの負荷電流値の代わりに、第2研削ホイール48b(第2研削砥石52b)から被加工物11に加わる荷重に基づいて、第2研削砥石52bが研削に適した状態にあるか否かを判定しても良い。 Instead of the load current value of the motor, it may be possible to determine whether the second grinding wheel 52b is in a state suitable for grinding based on the load applied to the workpiece 11 from the second grinding wheel 48b (second grinding wheel 52b).
この場合には、例えば、前回の被加工物11の仕上げ研削で測定された荷重が所定の閾値を超えていた場合には、第2研削砥石52bが研削に適した状態になく、目立てが必要と判定し(判定ステップST1でYES)、前回の荷重が所定の閾値を超えていなかった場合には、第2研削砥石52bが研削に適した状態にあり、目立てが不要と判定する(判定ステップST1でNO)。 In this case, for example, if the load measured during the previous finish grinding of the workpiece 11 exceeds a predetermined threshold, it is determined that the second grinding wheel 52b is not in a state suitable for grinding and sharpening is required (YES in judgment step ST1), and if the previous load did not exceed the predetermined threshold, it is determined that the second grinding wheel 52b is in a state suitable for grinding and sharpening is not required (NO in judgment step ST1).
ところで、交換された直後の新しい第2研削ホイール48bでは、第2研削砥石52bの表面に砥粒が適切に露出しておらず、第2研削砥石52bの性能が十分ではない。そこで、直前に第2研削ホイール48bが交換されている場合にも、第2研削砥石52bが研削に適した状態になく、目立てが必要と判定する(判定ステップST1でYES)。 However, immediately after replacement, the abrasive grains of the new second grinding wheel 48b are not properly exposed on the surface of the second grinding wheel 52b, and the performance of the second grinding wheel 52b is insufficient. Therefore, even if the second grinding wheel 48b has just been replaced, it is determined that the second grinding wheel 52b is not in a condition suitable for grinding and requires sharpening (YES in determination step ST1).
これらの判定は、例えば、研削装置2の制御ユニット58により行われる。ただし、研削装置2のオペレーター等が、これらの判定を行っても良い。第2研削砥石52bの目立てが必要か否かを判定した後には、第1研削ホイール48aと第2研削ホイール48bとを選択的に使用して、被加工物11の表面11a側を研削する(研削ステップ)。 These determinations are made, for example, by the control unit 58 of the grinding device 2. However, these determinations may also be made by an operator of the grinding device 2. After determining whether or not sharpening of the second grinding wheel 52b is necessary, the first grinding wheel 48a and the second grinding wheel 48b are selectively used to grind the surface 11a side of the workpiece 11 (grinding step).
例えば、第2研削砥石52bの目立てが不要と判定された場合(判定ステップST1でNO)、制御ユニット58は、被加工物11を保持したチャックテーブル18を搬入搬出領域Aから粗研削領域Bに移動させた上で、第1研削ホイール48a(第1研削砥石52a)を使用して被加工物11を粗研削する(粗研削ステップST2)。 For example, if it is determined that sharpening of the second grinding wheel 52b is not necessary (NO in determination step ST1), the control unit 58 moves the chuck table 18 holding the workpiece 11 from the loading/unloading area A to the rough grinding area B, and then roughly grinds the workpiece 11 using the first grinding wheel 48a (first grinding wheel 52a) (rough grinding step ST2).
具体的には、図2に示されるように、チャックテーブル18と第1研削ホイール48aとをともに回転させて、液体供給用ノズルから液体を供給しながら、第1研削ホイール48aを徐々に下降させる。これにより、被加工物11の表面11aに第1研削砥石52aを接触させて、被加工物11の表面11a側を高効率に研削できる。例えば、表面11a側の改質層11cが完全に除去されると、第1研削ホイール48aを使用する被加工物11の粗研削が終了する。 Specifically, as shown in FIG. 2, the chuck table 18 and the first grinding wheel 48a are rotated together, and the first grinding wheel 48a is gradually lowered while liquid is supplied from the liquid supply nozzle. This allows the first grinding wheel 52a to come into contact with the surface 11a of the workpiece 11, and the surface 11a side of the workpiece 11 to be ground with high efficiency. For example, when the modified layer 11c on the surface 11a side is completely removed, rough grinding of the workpiece 11 using the first grinding wheel 48a is completed.
第1研削砥石52aによる被加工物11の研削が終了すると、制御ユニット58は、被加工物11を保持したチャックテーブル18を粗研削領域Bから仕上げ研削領域Cに移動させた上で、第2研削ホイール48b(第2研削砥石52b)を使用して被加工物11を仕上げ研削する(仕上げ研削ステップST3)。 When grinding of the workpiece 11 by the first grinding wheel 52a is completed, the control unit 58 moves the chuck table 18 holding the workpiece 11 from the rough grinding area B to the finish grinding area C, and then finish-grinds the workpiece 11 using the second grinding wheel 48b (second grinding wheel 52b) (finish grinding step ST3).
具体的には、図3に示されるように、チャックテーブル18と第2研削ホイール48bとをともに回転させて、液体供給用ノズルから液体を供給しながら、第2研削ホイール48bを徐々に下降させる。これにより、改質層11cが除去された被加工物11の新たな表面11dに第2研削砥石52bを接触させて、被加工物11の表面11d側を高精度に研削できる。例えば、表面11d側の平坦性がある程度にまで高められると、第2研削ホイール48bを使用する被加工物11の仕上げ研削が終了する。 Specifically, as shown in FIG. 3, the chuck table 18 and the second grinding wheel 48b are rotated together, and the second grinding wheel 48b is gradually lowered while liquid is supplied from the liquid supply nozzle. This allows the second grinding wheel 52b to come into contact with the new surface 11d of the workpiece 11 from which the modified layer 11c has been removed, and the surface 11d side of the workpiece 11 can be ground with high precision. For example, when the flatness of the surface 11d side is increased to a certain level, the finish grinding of the workpiece 11 using the second grinding wheel 48b is completed.
一方で、第2研削砥石52bの目立てが必要と判定された場合(判定ステップST1でYES)、制御ユニット58は、被加工物11を保持したチャックテーブル18を搬入搬出領域Aから仕上げ研削領域Cに移動させた上で、第2研削ホイール48bを使用して被加工物11を研削する。すなわち、第1研削ホイール48aを使用して被加工物11を研削することなく、第2研削ホイール48bを使用して被加工物11を研削する(目立て研削ステップST4)。 On the other hand, if it is determined that the second grinding wheel 52b needs to be sharpened (YES in determination step ST1), the control unit 58 moves the chuck table 18 holding the workpiece 11 from the loading/unloading area A to the finish grinding area C, and grinds the workpiece 11 using the second grinding wheel 48b. In other words, the workpiece 11 is ground using the second grinding wheel 48b without grinding the workpiece 11 using the first grinding wheel 48a (sharpening grinding step ST4).
被加工物11の表面11a側には、上述のように、改質層11cが残留しており、その表面11aには、改質層11cに起因する凹凸が存在している。そのため、第2研削ホイール48bを使用して、改質層11cが残留する被加工物11の表面11a側を研削すると、第2研削砥石52bを十分に消耗させて、砥粒を表面に露出させることができる。つまり、第2研削砥石52bの目立てを行うことができる。図5は、第2研削砥石52bの目立てが行われる様子を模式的に示す断面図である。 As described above, the modified layer 11c remains on the surface 11a of the workpiece 11, and the surface 11a has irregularities caused by the modified layer 11c. Therefore, when the second grinding wheel 48b is used to grind the surface 11a of the workpiece 11 on which the modified layer 11c remains, the second grinding wheel 52b can be sufficiently worn down to expose the abrasive grains on the surface. In other words, the second grinding wheel 52b can be sharpened. Figure 5 is a cross-sectional view that shows a schematic view of the sharpening of the second grinding wheel 52b.
具体的には、図5に示されるように、チャックテーブル18と第2研削ホイール48bとをともに回転させて、液体供給用ノズルから液体を供給しながら、第2研削ホイール48bを徐々に下降させる。これにより、改質層11cが残留している被加工物11の表面11aに第2研削砥石52bを接触させて、改質層11cに起因する表面11aの凹凸により第2研削砥石52bの目立てを行いながら、被加工物11の表面11a側を研削できる。 Specifically, as shown in FIG. 5, the chuck table 18 and the second grinding wheel 48b are rotated together, and the second grinding wheel 48b is gradually lowered while liquid is supplied from the liquid supply nozzle. This brings the second grinding wheel 52b into contact with the surface 11a of the workpiece 11 on which the modified layer 11c remains, and the second grinding wheel 52b can be sharpened by the unevenness of the surface 11a caused by the modified layer 11c while grinding the surface 11a side of the workpiece 11.
なお、この研削の条件(チャックテーブル18の回転数、スピンドル42の回転数、第2研削ホイール48bの下降速度等)は、第2研削ホイール48bを使用する仕上げ研削の条件と同じで良い。もちろん、第2研削砥石52bの目立てに適した他の条件を適用することもできる。 The grinding conditions (rotation speed of the chuck table 18, rotation speed of the spindle 42, descent speed of the second grinding wheel 48b, etc.) may be the same as the conditions for finish grinding using the second grinding wheel 48b. Of course, other conditions suitable for sharpening the second grinding wheel 52b can also be applied.
また、被加工物11の表面の凹凸の高低差の平均値は、代表的には、10μm以上であり、好ましくは、20μm以上30μm以下である。このような高低差を持つ表面11aの凹凸によって、第2研削砥石52bの適切な目立てが可能になる。例えば、被加工物11の表面11a側がある程度にまで研削されると、第2研削砥石52bの目立てを伴う被加工物11の研削が終了する。この研削では、被加工物11から改質層11cを完全に除去する必要はない。 The average height difference of the unevenness of the surface of the workpiece 11 is typically 10 μm or more, and preferably 20 μm or more and 30 μm or less. The unevenness of the surface 11a with such height difference allows the second grinding wheel 52b to be properly sharpened. For example, when the surface 11a side of the workpiece 11 is ground to a certain extent, the grinding of the workpiece 11 including the sharpening of the second grinding wheel 52b is completed. In this grinding, it is not necessary to completely remove the modified layer 11c from the workpiece 11.
第2研削砥石52bの目立てを伴う被加工物11の研削が終了した後には、第1研削ホイール48a(第1研削砥石52a)を使用して被加工物11を粗研削してから(粗研削ステップST2)、第2研削ホイール48b(第2研削砥石52b)を使用して被加工物11を仕上げ研削する(仕上げ研削ステップST3)。 After grinding of the workpiece 11, including sharpening of the second grinding wheel 52b, is completed, the first grinding wheel 48a (first grinding wheel 52a) is used to roughly grind the workpiece 11 (rough grinding step ST2), and then the second grinding wheel 48b (second grinding wheel 52b) is used to finish grind the workpiece 11 (finish grinding step ST3).
これにより、被加工物11に残留している改質層11cを除去して、被加工物11の平坦性を高めることができる。なお、改質層11cが十分に薄く、第2研削砥石52bの目立てを伴う被加工物11の研削によって改質層11cを短時間に除去できる場合には、その後の粗研削と仕上げ研削とを省略して良い。 This allows the modified layer 11c remaining on the workpiece 11 to be removed, improving the flatness of the workpiece 11. If the modified layer 11c is sufficiently thin and can be removed in a short time by grinding the workpiece 11 while sharpening the second grinding wheel 52b, the subsequent rough grinding and finish grinding may be omitted.
以上のように、本実施形態にかかる被加工物の研削方法では、第1研削砥石52aの砥粒よりも平均粒径が小さい砥粒が分散された第2研削砥石52bの目立てが必要と判定された場合に、第2研削ホイール48bを使用して改質層11cが残留する被加工物11の表面11a側を研削することで、改質層11cに起因する表面の凹凸により第2研削砥石52bの目立てを行いながら被加工物11の表面11a側を研削するので、第2研削砥石52bの目立てを行うために専用のドレッシングボードを使用する必要がない。 As described above, in the method for grinding a workpiece according to this embodiment, when it is determined that the second grinding wheel 52b, in which abrasive grains having an average grain size smaller than that of the first grinding wheel 52a are dispersed, needs to be sharpened, the second grinding wheel 48b is used to grind the surface 11a side of the workpiece 11 on which the modified layer 11c remains, and the surface 11a side of the workpiece 11 is ground while sharpening the second grinding wheel 52b due to the surface irregularities caused by the modified layer 11c. Therefore, there is no need to use a dedicated dressing board to sharpen the second grinding wheel 52b.
つまり、ドレッシングボードを設置するために研削装置2を停止させる必要がないので、目立ての頻度が高くなっても、生産性が低下し難い。このように、本実施形態にかかる被加工物の研削方法によれば、研削砥石の目立てに伴う生産性の低下を最小限に留めることができる。 In other words, since there is no need to stop the grinding device 2 to install the dressing board, productivity is less likely to decrease even if the sharpening frequency increases. In this way, according to the method for grinding a workpiece of this embodiment, the decrease in productivity associated with sharpening the grinding wheel can be kept to a minimum.
なお、本発明は、上述した実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上述した実施形態では、2種類の研削ホイールを用いて被加工物11を研削する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、3種類以上の研削ホイールを使用して被加工物11を研削する場合にも適用できる。代表的には、粗研削の前に、第1研削砥石52aの砥粒に比べて平均粒径が大きい砥粒を含む研削砥石(研削ホイール)を用いてより粗い研削を行うことができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified in various ways. For example, the above-described embodiment has been described with reference to an example in which the workpiece 11 is ground using two types of grinding wheels, but the present invention can also be applied to a case in which the workpiece 11 is ground using three or more types of grinding wheels. Typically, before rough grinding, a coarser grinding can be performed using a grinding wheel (grinding wheel) containing abrasive grains with a larger average grain size than the abrasive grains of the first grinding wheel 52a.
その他、上述した実施形態及び変形例にかかる構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the structures, methods, etc. of the above-mentioned embodiments and variations can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.
11 :被加工物
11a :表面
11b :裏面
11c :改質層
11d :表面
ST1 :判定ステップ
ST2 :粗研削ステップ
ST3 :仕上げ研削ステップ
ST4 :目立て研削ステップ
2 :研削装置
4 :基台
4a :収容部
6 :第1搬送機構
8a :カセット
8b :カセット
10a :カセットテーブル
10b :カセットテーブル
12 :位置調整機構
14 :第2搬送機構
16 :ターンテーブル
18 :チャックテーブル
20 :枠体
20a :凹部
20b :流路
22 :保持板
22a :上面
24 :支持構造
26 :Z軸移動機構
28 :ガイドレール
30 :移動プレート
32 :ねじ軸
34 :モーター
36 :固定具
38 :研削ユニット
40 :スピンドルハウジング
42 :スピンドル
44 :マウント
46 :ボルト
48a :第1研削ホイール
48b :第2研削ホイール
50a :第1ホイール基台
50b :第2ホイール基台
52a :第1研削砥石
52b :第2研削砥石
54 :第3搬送機構
56 :洗浄ユニット
58 :制御ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11: Workpiece 11a: Front surface 11b: Back surface 11c: Modified layer 11d: Front surface ST1: Judgment step ST2: Rough grinding step ST3: Finish grinding step ST4: Dressing grinding step 2: Grinding device 4: Base 4a: Storage section 6: First conveying mechanism 8a: Cassette 8b: Cassette 10a: Cassette table 10b: Cassette table 12: Position adjustment mechanism 14: Second conveying mechanism 16: Turntable 18: Chuck table 20: Frame 20a: Recess 20b: Flow path 22: Holding plate 22a: Upper surface 24: Support structure 26: Z-axis moving mechanism 28: Guide rail 30: Moving plate 32: Screw shaft 34: Motor 36: Fixture 38: Grinding unit 40: Spindle housing 42: Spindle 44: Mount 46: Bolt 48a: First grinding wheel 48b: Second grinding wheel 50a: First wheel base 50b: Second wheel base 52a: First grinding wheel 52b: Second grinding wheel 54: Third transport mechanism 56: Cleaning unit 58: Control unit
Claims (3)
砥粒が分散された第1研削砥石を有する環状の第1研削ホイールと、該第1研削砥石の砥粒よりも平均粒径が小さい砥粒が分散された第2研削砥石を有する環状の第2研削ホイールと、を選択的に使用して該被加工物の該表面側を研削する研削ステップと、
該研削ステップの前に、該第2研削砥石を研削に適した状態に整える目立てが必要か否かを判定する判定ステップと、を含み、
該研削ステップでは、
該判定ステップにおいて該第2研削砥石の該目立てが不要と判定された場合に、該第1研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削してから、該第2研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削し、
該判定ステップにおいて該目立てが必要と判定された場合に、該第1研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削することなく、該第2研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削することで、該改質層に起因する該表面の凹凸により該第2研削砥石の該目立てを行いながら該被加工物の該表面側を研削する被加工物の研削方法。 A method for grinding a workpiece used for grinding a plate-shaped workpiece having a modified layer exposed on a surface thereof, the method comprising the steps of:
a grinding step of selectively using an annular first grinding wheel having a first grinding stone with abrasive grains dispersed therein and an annular second grinding wheel having a second grinding stone with abrasive grains dispersed therein having an average grain size smaller than that of the abrasive grains of the first grinding stone to grind the front surface side of the workpiece;
and a determining step of determining whether or not the second grinding wheel needs to be dressed to prepare it for grinding before the grinding step,
In the grinding step,
When it is determined in the determination step that the sharpening of the second grinding wheel is unnecessary, the first grinding wheel is used to grind the surface side of the workpiece, and then the second grinding wheel is used to grind the surface side of the workpiece;
When it is determined in the judgment step that sharpening is necessary, the method for grinding a workpiece includes grinding the surface side of the workpiece using the second grinding wheel without grinding the surface side of the workpiece using the first grinding wheel, thereby grinding the surface side of the workpiece while sharpening the second grinding wheel due to the unevenness of the surface caused by the modified layer.
該判定ステップにおいて該目立てが必要と判定された場合に、該改質層に起因する該表面の凹凸により該第2研削砥石の該目立てを行いながら該被加工物の該表面側を研削し、その後、該第1研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削してから、該第2研削ホイールを使用して該被加工物の該表面側を研削する請求項1に記載の被加工物の研削方法。 In the grinding step,
2. A method for grinding a workpiece as described in claim 1, wherein, when it is determined in the judgment step that the sharpening is necessary, the surface side of the workpiece is ground while sharpening the second grinding wheel due to the unevenness of the surface caused by the modified layer, and then the surface side of the workpiece is ground using the first grinding wheel, and then the surface side of the workpiece is ground using the second grinding wheel.
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