JP7451043B2 - 被加工物の研削方法及び研削装置 - Google Patents

Description

本発明は、被加工物の研削方法、及び、被加工物を研削する研削装置に関する。

デバイスチップの製造工程では、互いに交差する複数の分割予定ライン（ストリート）によって区画された領域にそれぞれＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハを分割予定ラインに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。デバイスチップは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に搭載される。

近年では、電子機器の小型化に伴い、デバイスチップにも薄型化が求められている。そこで、分割前のウェーハに対して研削加工を施し、ウェーハを薄化する手法が用いられている。ウェーハの研削には、ウェーハを保持する保持テーブルと、ウェーハを研削する研削ユニットとを備える研削装置が用いられる。

研削装置の研削ユニットには、環状に配列された複数の研削砥石を有する研削ホイールが装着される。研削砥石は、ダイヤモンド等でなる砥粒を結合材（ボンド材）で固定することによって形成される。ウェーハを保持テーブルによって保持した状態で、保持テーブル及び研削ホイールを回転させつつ研削砥石をウェーハに接触させることにより、ウェーハが研削される（特許文献１参照）。

特開２００９－９０３８９号公報

研削加工では、研削砥石の結合材から突出する砥粒が被加工物に接触することにより、被加工物が加工される。そのため、被加工物の研削中は、結合材から砥粒が適度に突出した状態が維持されることが望まれる。

研削砥石が被加工物に衝突すると、砥粒が結合材から逐次脱落する。しかしながら、砥粒の脱落後も研削加工を継続すると、結合材が被加工物と接触して摩耗することによって新たな砥粒が結合材から露出する、自生発刃と称される現象が発生する。この自生発刃により、砥粒が結合材から突出した状態が維持され、研削砥石の研削能力の低下が防止される。

ただし、被加工物の材質や被加工物の被研削面の状態によっては、砥粒が脱落するタイミングが早まることがある。例えば、被加工物の被研削面に酸化膜等の薄膜が形成されていると、砥粒が薄膜によって捕獲され、砥粒の脱落が生じやすくなる。このような場合、砥粒が脱落してから自生発刃が完了するまでの期間、すなわち、研削砥石の研削能力が低い状態で被加工物が研削される期間が長くなり、被加工物に加工不良が生じやすくなる。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、加工不良の発生を抑制することが可能な被加工物の研削方法及び研削装置の提供を目的とする。

本発明の一態様によれば、被加工物を保持面で保持する保持テーブルと、環状に配列された複数の研削砥石を有する研削ホイールで該保持テーブルによって保持された該被加工物を研削する研削ユニットと、を備えた研削装置を用いて該被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、該保持テーブルを回転させず、且つ、該研削ホイールを回転させた状態で、該研削砥石を該被加工物に接触させて該被加工物を研削し、該被加工物に仕上げ厚さに至らない深さの円弧状の溝を形成する溝形成ステップと、該保持テーブルと該研削ホイールとを回転させた状態で、該研削砥石を該被加工物の該溝が形成されている面側に接触させ、該被加工物の厚さが該仕上げ厚さになるまで該被加工物を研削する研削ステップと、を備える被加工物の研削方法が提供される。

なお、好ましくは、該溝形成ステップでは、該保持テーブルの回転方向における角度を所定の角度に設定する。また、好ましくは、該溝形成ステップでは、該保持テーブルの回転方向における角度が異なる状態でそれぞれ該被加工物を研削し、該被加工物に複数の該溝を形成する。

さらに、本発明の他の一態様によれば、被加工物を保持面で保持する保持テーブルと、環状に配置された複数の研削砥石を有する研削ホイールで該保持テーブルによって保持された該被加工物を研削する研削ユニットと、該保持テーブルと該研削ユニットとを該保持面と垂直な方向に沿って相対的に移動させる研削送りユニットと、該保持テーブル、該研削ユニット、及び該研削送りユニットを制御する制御ユニットと、を備えた研削装置であって、該制御ユニットは、該保持テーブルを回転させず、且つ、該研削ホイールを回転させた状態で、該研削送りユニットによって該研削砥石を該被加工物に接触させることにより、該被加工物に仕上げ厚さに至らない深さの溝を形成する第１のモードと、該保持テーブルと該研削ホイールとを回転させた状態で、該研削送りユニットによって該研削砥石を該被加工物の該溝が形成されている面側に接触させることにより、該被加工物の厚さが該仕上げ厚さになるまで該被加工物を研削する第２のモードと、を切り替え可能である研削装置が提供される。

なお、好ましくは、該制御ユニットは、該保持テーブルの回転方向における角度を制御可能である。

本発明の一態様に係る被加工物の研削方法及び研削装置では、被加工物に仕上げ厚さに至らない深さの円弧状の溝が形成された後、研削砥石が被加工物の溝が形成されている面側に接触して、被加工物の厚さが仕上げ厚さになるまで被加工物が研削される。これにより、被加工物を研削して薄化する際、研削砥石が溝に衝突して自生発刃が促進される。その結果、研削砥石の研削能力が維持され、加工不良の発生が抑制される。

研削装置を示す斜視図である。 研削装置を示す正面図である。 図３（Ａ）は溝形成ステップにおける研削装置を示す正面図であり、図３（Ｂ）は溝形成ステップにおける保持テーブル及び研削ホイールを示す平面図である。 図４（Ａ）は溝が形成された被加工物を示す平面図であり、図４（Ｂ）は複数の溝が形成された被加工物を示す平面図である。 図５（Ａ）は研削ステップにおける研削装置を示す正面図であり、図５（Ｂ）は研削ステップにおける保持テーブル及び研削ホイールを示す平面図である。 研削砥石によって研削される被加工物の一部を拡大して示す断面図である。 研削後の被加工物を示す平面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る被加工物の加工方法に使用することが可能な研削装置の構成例について説明する。図１は、研削装置２を示す斜視図である。なお、図１において、Ｘ軸方向（左右方向、第１水平方向）とＹ軸方向（前後方向、第２水平方向）とは、互いに垂直な方向である。また、Ｚ軸方向（鉛直方向、上下方向、高さ方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向である。

研削装置２は、研削装置２を構成する各構成要素を支持及び収容する基台４を備える。基台４の前端部の上面側には矩形状の開口４ａが設けられており、開口４ａの内部には研削装置２によって加工される被加工物１１を搬送する搬送ユニット（搬送機構）６が設けられている。

搬送ユニット６の両側には、カセット設置領域８ａ，８ｂが設けられている。カセット設置領域８ａ，８ｂ上にはそれぞれ、被加工物１１を収容するカセット１０ａ，１０ｂが設置される。カセット１０ａには、研削装置２によって加工される予定の複数の被加工物１１（加工前の被加工物１１）が収容される。一方、カセット１０ｂには、研削装置２によって加工された複数の被加工物１１（加工後の被加工物１１）が収容される。

例えば被加工物１１は、円盤状に形成されたシリコンウェーハであり、互いに概ね平行な表面（第１面）１１ａ及び裏面（第２面）１１ｂを備える。被加工物１１は、互いに交差するように格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）によって複数の矩形状の領域に区画されている。そして、分割予定ラインによって区画された領域の表面１１ａ側にはそれぞれ、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成されている。

被加工物１１を分割予定ラインに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。また、被加工物１１の分割前に研削装置２によって被加工物１１を研削して薄化しておくと、薄型化されたデバイスチップが得られる。

ただし、被加工物１１の種類、材質、大きさ、形状、構造等に制限はない。例えば被加工物１１は、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等でなる基板であってもよい。また、被加工物１１に形成されるデバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はなく、被加工物１１にはデバイスが形成されていなくてもよい。

開口４ａの斜め後方には、位置合わせ機構（アライメント機構）１２が設けられている。カセット１０ａに収容された被加工物１１は、搬送ユニット６によって位置合わせ機構１２に搬送される。そして、位置合わせ機構１２は被加工物１１を所定の位置に合わせて配置する。

位置合わせ機構１２に隣接する位置には、被加工物１１を搬送する搬送ユニット（搬送機構、ローディングアーム）１４が設けられている。搬送ユニット１４は、被加工物１１の上面側を吸引して保持する吸引パッドを備える。そして、搬送ユニット１４は、位置合わせ機構１２によって位置合わせが行われた被加工物１１を吸着パッドで保持し、吸着パッドを旋回させることにより、被加工物１１を後方に搬送する。

搬送ユニット１４の後方には、円盤状のターンテーブル１６が設けられている。ターンテーブル１６にはサーボモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、回転駆動源はターンテーブル１６をＺ軸方向に概ね平行な回転軸の周りで回転させる。

ターンテーブル１６上には、被加工物１１を保持する複数の保持テーブル（チャックテーブル）１８が設けられている。図１には、３個の保持テーブル１８がターンテーブル１６の周方向に沿って概ね等間隔に配置されている例を示している。ターンテーブル１６は、平面視で反時計回り（矢印αで示す方向）に回転し、各保持テーブル１８を搬送位置Ａ、第１研削位置（粗研削位置）Ｂ、第２研削位置（仕上げ研削位置）Ｃ、搬送位置Ａの順に位置付ける。

保持テーブル１８にはそれぞれ、保持テーブル１８を回転させる回転駆動源２０（図２参照）が連結されている。例えば、回転駆動源２０はサーボモータであり、保持テーブル１８をＺ軸方向に概ね平行な回転軸の周りで回転させる。なお、回転駆動源２０は、回転駆動源２０の出力軸の回転角度（保持テーブル１８の回転角度）を検出する検出器（エンコーダ）を備えている。

第１研削位置Ｂの後方には柱状の支持構造２２ａが配置され、第２研削位置Ｃの後方には柱状の支持構造２２ｂが配置されている。支持構造２２ａの前面側には研削送りユニット（移動ユニット、移動機構）２４ａが設けられており、支持構造２２ｂの前面側には研削送りユニット（移動ユニット、移動機構）２４ｂが設けられている。

研削送りユニット２４ａ，２４ｂはそれぞれ、Ｚ軸方向に概ね平行に配置された一対のガイドレール２６を備える。一対のガイドレール２６には、板状の移動プレート２８がガイドレール２６に沿ってスライド可能な状態で装着されている。移動プレート２８の後面側（裏面側）にはナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、ガイドレール２６と概ね平行に配置されたボールねじ３０が螺合されている。また、ボールねじ３０の端部にはパルスモータ３２が連結されている。パルスモータ３２でボールねじ３０を回転させると、移動プレート２８がＺ軸方向に沿って移動する。

研削送りユニット２４ａが備える移動プレート２８の前面側（表面側）には、被加工物１１の粗研削を行う研削ユニット３４ａが固定されている。一方、研削送りユニット２４ｂが備える移動プレート２８の前面側（表面側）には、被加工物１１の仕上げ研削を行う研削ユニット３４ｂが固定されている。研削送りユニット２４ａ，２４ｂは、研削ユニット３４ａ，３４ｂを昇降させることにより、保持テーブル１８と研削ユニット３４ａ，３４ｂとを保持テーブル１８の保持面１８ａ（図２参照）と垂直な方向に沿って相対的に移動させる。

研削ユニット３４ａ，３４ｂはそれぞれ、中空の円筒状のハウジング３６を備える。ハウジング３６の内部には、Ｚ軸方向に沿って配置された円筒状のスピンドル３８（図２参照）が収容されている。スピンドル３８の先端部（下端側）はハウジング３６から露出している。また、スピンドル３８の基端部（上端側）には回転駆動源４０が連結されている。例えば、回転駆動源４０はサーボモータであり、スピンドル３８をＺ軸方向に概ね平行な回転軸の周りで回転させる。

図２は、研削装置２を示す正面図である。図２には、第１研削位置Ｂに配置された保持テーブル１８と、研削ユニット３４ａとを図示している。

保持テーブル１８の上面は、被加工物１１を保持する保持面１８ａを構成する。保持面１８ａは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と概ね平行な平坦面であり、例えば被加工物１１の形状に対応して円形に形成される。また、保持面１８ａは、保持テーブル１８の内部に形成された流路（不図示）、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。被加工物１１を保持面１８ａ上に配置した状態で、保持面１８ａに吸引源の負圧を作用させると、被加工物１１が保持テーブル１８によって吸引保持される。

研削ユニット３４ａのスピンドル３８の下端部には、金属等でなる円盤状のマウント４２が固定されている。そして、マウント４２の下面側には、粗研削用の研削ホイール４４ａが装着される。研削ホイール４４ａは、回転駆動源４０（図１参照）からスピンドル３８及びマウント４２を介して伝達される動力によって、Ｚ軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。

研削ホイール４４ａは、アルミニウム、ステンレス等の金属でなりマウント４２と概ね同径に形成された環状の基台４６を備える。基台４６の下面側には、複数の直方体状の研削砥石４８が基台４６の周方向に沿って環状に配列されている。例えば研削砥石４８は、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic Boron Nitride）等でなる砥粒を、メタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド等の結合材で固定することにより形成される。ただし、研削砥石４８の材質、形状、構造、大きさ等に制限はなく、研削ホイール４４ａが備える研削砥石４８の数も任意に設定できる。

図１に示す研削ユニット３４ｂは、研削ユニット３４ａと同様に構成される。そして、研削ユニット３４ｂのマウント４２の下面側には、仕上げ研削用の研削ホイール４４ｂが装着される。研削ホイール４４ｂの構成は研削ホイール４４ａと同様である。ただし、研削ホイール４４ｂの研削砥石４８に含まれる砥粒の平均粒径は、研削ホイール４４ａの研削砥石４８に含まれる砥粒の平均粒径よりも小さい。

研削ユニット３４ａは、第１研削位置Ｂに位置付けられた保持テーブル１８によって保持された被加工物１１を研削ホイール４４ａで研削する。これにより、被加工物１１に粗研削が施される。また、研削ユニット３４ｂは、第２研削位置Ｃに位置付けられた保持テーブル１８によって保持された被加工物１１を研削ホイール４４ｂで研削する。これにより、被加工物１１に仕上げ研削が施される。

なお、研削ユニット３４ａ，３４ｂの内部又は近傍にはそれぞれ、純水等の液体（研削液）を供給するための研削液供給路（不図示）が設けられている。研削液は、被加工物１１に研削加工を施す際に、被加工物１１及び研削砥石４８に供給される。

第１研削位置Ｂに位置付けられた保持テーブル１８の近傍と、第２研削位置Ｃに位置付けられた保持テーブル１８の近傍とにはそれぞれ、保持テーブル１８によって保持された被加工物１１の厚さを測定する厚さ測定器５０が設けられている。厚さ測定器５０は、保持テーブル１８によって保持された被加工物１１の上面の高さを測定する高さ測定器（ハイトゲージ）５２ａと、保持テーブル１８の上面（保持面１８ａ）の高さを測定する高さ測定器（ハイトゲージ）５２ｂとを備える。そして、厚さ測定器５０は、高さ測定器５２ａ，５２ｂによって測定された値の差分に基づいて、被加工物１１の厚さを算出する。

搬送ユニット１４にＸ軸方向において隣接する位置には、被加工物１１を搬送する搬送ユニット（搬送機構、アンローディングアーム）５４が設けられている。搬送ユニット５４は、被加工物１１の上面側を吸引して保持する吸引パッドを備える。そして、搬送ユニット５４は、搬送位置Ａに配置された保持テーブル１８によって保持されている被加工物１１を吸着パッドで保持し、吸着パッドを旋回させることにより、被加工物１１を前方に搬送する。

搬送ユニット５４の前方側には、搬送ユニット５４によって搬送された被加工物１１を洗浄する洗浄ユニット（洗浄機構）５６が配置されている。洗浄ユニット５６によって洗浄された被加工物１１は、搬送ユニット６によって搬送され、カセット１０ｂに収容される。

また、研削装置２は、研削装置２を構成する各構成要素（搬送ユニット６、位置合わせ機構１２、搬送ユニット１４、ターンテーブル１６、保持テーブル１８、回転駆動源２０、研削送りユニット２４ａ，２４ｂ、研削ユニット３４ａ，３４ｂ、厚さ測定器５０、搬送ユニット５４、洗浄ユニット５６等）に接続された制御ユニット（制御部）５８を備える。制御ユニット５８によって、研削装置２の構成要素の動作が制御される。

例えば制御ユニット５８は、コンピュータによって構成され、研削装置２の稼働に必要な演算等の処理を行う処理部と、処理部による処理に用いられる各種の情報（データ、プログラム等）を記憶する記憶部とを含む。処理部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを含んで構成される。また、記憶部は、主記憶装置、補助記憶装置等として機能する各種のメモリを含んで構成される。制御ユニット５８は、記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより、研削装置２の構成要素を制御するための信号（制御信号）を生成する。

次に、研削装置２を用いて被加工物１１を研削する被加工物の研削方法の具体例について説明する。以下では一例として、被加工物１１の裏面１１ｂ側を研削して、被加工物１１の厚さが所定の厚さ（仕上げ厚さ）となるまで被加工物１１を薄化する場合について説明する。

まず、研削装置２による研削の対象となる被加工物１１をカセット１０ａに収容し、カセット１０ａをカセット設置領域８ａ上に設置する。そして、搬送ユニット６によって被加工物１１をカセット１０ａから取り出して位置合わせ機構１２に搬送し、位置合わせ機構１２によって被加工物１１の位置合わせを行う。その後、搬送ユニット１４によって被加工物１１を位置合わせ機構１２から搬送位置Ａに配置された保持テーブル１８に搬送する。

例えば被加工物１１は、図２に示すように、表面１１ａ側が保持面１８ａと対面し裏面１１ｂ側が上方に露出するように、保持テーブル１８上に配置される。この状態で、保持面１８ａに吸引源の負圧を作用させると、被加工物１１が保持テーブル１８によって吸引保持される。なお、被加工物１１の表面１１ａ側にデバイスが形成されている場合には、予め被加工物１１の表面１１ａ側にデバイスを保護する保護テープを貼付してもよい。この場合には、被加工物１１は保護テープを介して保持テーブル１８によって吸引保持される。

次に、ターンテーブル１６を回転させ、被加工物１１を保持した保持テーブル１８を第１研削位置Ｂに配置する。そして、保持テーブル１８によって保持された被加工物１１を、研削ユニット３４ａによって研削する。

本実施形態においては、まず、研削ユニット３４ａで被加工物１１を研削することにより、被加工物１１に円弧状の溝を形成する（溝形成ステップ）。図３（Ａ）は、溝形成ステップにおける研削装置２を示す正面図である。

溝形成ステップでは、まず、回転駆動源２０によって保持テーブル１８の回転方向における角度を所定の角度（例えば初期角度（０°））に設定する。そして、保持テーブル１８を回転させずに、回転駆動源４０（図１参照）によって研削ホイール４４ａを所定の回転数で回転させる。このとき、研削ホイール４４ａの研削砥石４８は、被加工物１１の中心と重なる位置を通過するように回転する。そして、研削送りユニット２４ａによって研削ホイール４４ａを所定の速度で下降させ（研削送り）、回転する研削砥石４８を被加工物１１の裏面１１ｂ（被研削面）側に接触させる。

研削砥石４８を被加工物１１の裏面１１ｂ側に接触させつつ研削ホイール４４ａを下降させると、被加工物１１の裏面１１ｂ側が研削砥石４８によって研削される。なお、研削ホイール４４ａの下降速度は、研削砥石４８が適切な力で被加工物１１の裏面１１ｂ側に押し付けられるように調整される。

図３（Ｂ）は、溝形成ステップにおける保持テーブル１８及び研削ホイール４４ａを示す平面図である。保持テーブル１８を回転させずに研削ホイール４４ａを回転させて被加工物１１を研削すると、被加工物１１は回転する研削砥石４８の軌道に沿って研削される。その結果、被加工物１１の裏面１１ｂ側には、研削砥石４８の幅と同じ幅を有する円弧状の溝１１ｃが形成される。

図４（Ａ）は、溝１１ｃが形成された被加工物１１を示す平面図である。溝１１ｃは、被加工物１１の一端から中心を通って他端に至る円弧状に形成される。そして、被加工物１１の研削量（溝１１ｃの深さ）が所定の値に達すると、研削ホイール４４ａによる被加工物１１の研削が停止される。なお、溝１１ｃは、後述の研削ステップにおいて研削された後の被加工物１１の最終的な厚さ（仕上げ厚さ）に至らない深さに形成される。例えば溝１１ｃの深さは、被加工物１１の仕上げ厚さと溝１１ｃの厚さとの差が２０μｍ以上になるように設定される。

溝形成ステップでは、被加工物１１を溝１１ｃに複数本形成してもよい。この場合には、１本目の溝１１ｃの形成後、回転駆動源２０によって保持テーブル１８を所定の角度分回転させ、保持テーブル１８の回転方向における角度を変更する。そして、被加工物１１を研削砥石４８によって研削し、被加工物１１の裏面１１ｂ側に２本目の円弧状の溝１１ｃを形成する。その後、同様の手順で３本目以降の溝１１ｃを形成する。

図４（Ｂ）は、複数の溝１１ｃが形成された被加工物１１を示す平面図である。例えば、１本目の溝１１ｃを形成した後、保持テーブル１８を９０°回転させて被加工物１１を研削砥石４８で研削する工程を３回繰り返すと、図４（Ｂ）に示すように４本の円弧状の溝１１ｃが被加工物１１の裏面１１ｂ側に形成される。このように、保持テーブル１８の回転方向における角度が異なる状態でそれぞれ被加工物１１を研削することにより、被加工物１１に複数の溝１１ｃが形成される。

次に、被加工物１１の厚さが仕上げ厚さになるまで被加工物１１を研削する（研削ステップ）。図５（Ａ）は、研削ステップにおける研削装置２を示す正面図である。

研削ステップでは、保持テーブル１８を回転駆動源２０（図２参照）によって所定の回転数で回転させるとともに、回転駆動源４０（図１参照）によって研削ホイール４４ａを所定の回転数で回転させる。このとき、研削ホイール４４ａの研削砥石４８は、被加工物１１の中心と重なる位置を通過するように回転する。そして、研削送りユニット２４ａによって研削ホイール４４ａを所定の速度で下降させ（研削送り）、回転する研削砥石４８を被加工物１１の溝１１ｃが形成されている面側（裏面１１ｂ側）に接触させる。

研削砥石４８を被加工物１１の裏面１１ｂ側に接触させつつ研削ホイール４４ａを下降させると、被加工物１１の裏面１１ｂ側が研削砥石４８によって研削される。なお、研削ホイール４４ａの下降速度は、研削砥石４８が適切な力で被加工物１１の裏面１１ｂ側に押し付けられるように調整される。

図５（Ｂ）は、研削ステップにおける保持テーブル１８及び研削ホイール４４ａを示す平面図である。保持テーブル１８及び研削ホイール４４ａを回転させて被加工物１１を研削すると、被加工物１１の裏面１１ｂ側の全体が研削され、被加工物１１が薄化される。

図６は、研削砥石４８によって研削される被加工物１１の一部を拡大して示す断面図である。被加工物１１の研削中、複数の研削砥石４８はそれぞれ、被加工物１１の外周縁から中心に向かって接触する。そして、回転する研削砥石４８が溝１１ｃを通過する際、研削砥石４８の下面側が溝１１ｃの内壁に衝突し、研削砥石４８の結合材の摩耗が生じやすくなる。その結果、結合材の内部に埋め込まれた状態の砥粒が結合材から露出する自生発刃が促進され、研削砥石４８の研削能力の低下が抑制される。

特に、被加工物１１の裏面１１ｂ側に酸化膜等の薄膜が形成されている場合には、研削砥石４８が薄膜に捕獲されて結合材から脱落しやすい。しかしながら、上記のように溝１１ｃによって研削砥石４８の自生発刃が促進されるため、研削砥石４８の研削能力を速やかに回復させることができる。

被加工物１１の厚さが所定の厚さ（仕上げ厚さ）に達するまで被加工物１１が研削されると、研削ホイール４４ａによる被加工物１１の研削が停止される。これにより、被加工物１１の粗研削が完了する。図７は、研削後の被加工物１１を示す平面図である。研削後の被加工物１１の裏面１１ｂ側には、被加工物１１の中央から外周縁に向かって放射状に形成された研削痕（ソーマーク）１１ｄが残存する。この研削痕１１ｄは、回転する研削砥石４８の軌跡に沿って曲線状に形成される。

なお、研削ホイール４４ａによる被加工物１１の研削中、被加工物１１の厚さが厚さ測定器５０（図１参照）によって測定される。そして、厚さ測定器５０によって測定された被加工物１１の厚さに基づいて、研削ユニット３４ａによる被加工物１１の研削を停止するタイミングが制御される。

次に、ターンテーブル１６を回転させ、被加工物１１を保持した保持テーブル１８を第２研削位置Ｃに配置する。そして、第２研削位置Ｃに位置付けられた保持テーブル１８によって保持された被加工物１１が、研削ユニット３４ｂによって研削される。これにより、被加工物１１の仕上げ研削が行われ、被加工物１１の裏面１１ｂ側に形成された研削痕１１ｄ（図７参照）が除去される。

仕上げ研削時における保持テーブル１８及び研削ユニット３４ｂの動作は、粗研削時における保持テーブル１８及び研削ユニット３４ａの動作と同様である。また、研削ホイール４４ｂによる被加工物１１の研削中、被加工物１１の厚さが厚さ測定器５０によって測定される。

なお、仕上げ研削の際にも、前述の溝形成ステップ及び研削ステップを実施してもよい。具体的には、まず、保持テーブル１８を回転させずに研削ホイール４４ｂを回転させた状態で、研削砥石４８を被加工物１１に接触させて、被加工物１１の裏面１１ｂ側に溝１１ｃを形成する（図３（Ａ）及び図３（Ｂ）参照）。その後、保持テーブル１８及び研削ホイール４４ｂを回転させた状態で、研削砥石４８を被加工物１１に接触させて、被加工物１１の裏面１１ｂ側の全体を研削する（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）参照）。これにより、被加工物１１に仕上げ研削を施す際にも、研削砥石４８の自生発刃が促進される。

次に、ターンテーブル１６を回転させ、被加工物１１を保持した保持テーブル１８を搬送位置Ａに配置する。そして、搬送位置Ａに位置付けられた保持テーブル１８上から、加工後の被加工物１１を搬送する。

搬送位置Ａに位置付けられた保持テーブル１８によって保持された被加工物１１は、搬送ユニット５４によって保持テーブル１８上から洗浄ユニット５６に搬送され、洗浄される。そして、洗浄ユニット５６による洗浄の後、被加工物１１は搬送ユニット６によってカセット１０ｂに搬送される。

以上の通り、本実施形態に係る被加工物の研削方法は、被加工物１１に仕上げ厚さに至らない深さの円弧状の溝１１ｃを形成する溝形成ステップと、研削砥石４８を被加工物１１の溝１１ｃが形成されている面側に接触させ、被加工物１１の厚さが仕上げ厚さになるまで被加工物１１を研削する研削ステップと、を備える。これにより、被加工物１１を研削して薄化する際、研削砥石４８が溝１１ｃに衝突して自生発刃が促進される。その結果、研削砥石４８の研削能力が維持され、加工不良の発生が抑制される。

なお、上記の溝形成ステップ及び研削ステップにおける研削装置２の動作は、制御ユニット５８によって制御される。具体的には、溝形成ステップにおいては、制御ユニット５８は回転駆動源２０（図２等参照）に制御信号を出力することにより、保持テーブル１８の回転方向における角度を所定の角度に設定した後、保持テーブル１８を停止した状態（回転していない状態）に維持する。また、制御ユニット５８は研削ユニット３４ａの回転駆動源４０に制御信号を出力することにより、研削ホイール４４ａを所定の回転数で回転させる。

そして、制御ユニット５８は研削送りユニット２４ａのパルスモータ３２に制御信号を出力し、ボールねじ３０を所定の速度で回転させる。これにより、研削ユニット３４ａが所定の速度で下降して研削砥石４８が被加工物１１に接触し、被加工物１１に溝１１ｃが形成される。すなわち、制御ユニット５８は研削装置２の構成要素に制御信号を出力することにより、研削装置２を、溝形成ステップを実施するためのモード（第１のモード）で動作させる。

一方、研削ステップにおいては、制御ユニット５８は回転駆動源２０（図２等参照）に制御信号を出力することにより、保持テーブル１８を所定の回転数で回転させる。また、制御ユニット５８は、研削ユニット３４ａの回転駆動源４０に制御信号を出力することにより、研削ホイール４４ａを所定の回転数で回転させる。

そして、制御ユニット５８は研削送りユニット２４ａのパルスモータ３２に制御信号を出力し、ボールねじ３０を所定の速度で回転させる。これにより、研削ユニット３４ａが所定の速度で下降して研削砥石４８が被加工物１１に接触し、被加工物１１の裏面１１ｂ側の全体が研削される。すなわち、制御ユニット５８は研削装置２の構成要素に制御信号を出力することにより、研削装置２を、研削ステップを実施するためのモード（第２のモード）で動作させる。

上記のように、被加工物１１を保持した保持テーブル１８が第１研削位置Ｂに位置付けられた後、制御ユニット５８によって第１のモードと第２のモードとを適宜切り替えることにより、溝形成ステップと研削ステップとが実施される。なお、研削ユニット３４ｂを用いて溝形成ステップと研削ステップとを実施する場合の制御ユニット５８の動作も同様である。

溝形成ステップにおいて複数の溝１１ｃを形成する場合には（図４（Ｂ）参照）、制御ユニット５８は回転駆動源２０（図２参照）に制御信号を出力することにより、保持テーブル１８を所定の間隔の角度（例えば９０°間隔）で停止させる。そして、保持テーブル１８の角度が異なる状態でそれぞれ被加工物１１が研削ユニット３４ａによって研削され、溝１１ｃが形成される。

なお、制御ユニット５８による保持テーブル１８の角度の制御は、回転駆動源２０が備えるエンコーダから入力される信号に基づいて実施される。具体的には、エンコーダは、回転駆動源２０の出力軸の回転角度を検出して制御ユニット５８に出力する。そして、制御ユニット５８は、エンコーダの検出結果に基づいて保持テーブル１８を所望の角度で停止させるために必要な回転駆動源２０の出力軸の回転量を算出し、回転駆動源２０の出力軸を該回転量分だけ回転させる。

その他、上記実施形態に係る構造、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。

１１ 被加工物
１１ａ 表面（第１面）
１１ｂ 裏面（第２面）
１１ｃ 溝
１１ｄ 研削痕（ソーマーク）
２ 研削装置
４ 基台
４ａ 開口
６ 搬送ユニット（搬送機構）
８ａ，８ｂ カセット設置領域
１０ａ，１０ｂ カセット
１２ 位置合わせ機構（アライメント機構）
１４ 搬送ユニット（搬送機構、ローディングアーム）
１６ ターンテーブル
１８ 保持テーブル（チャックテーブル）
１８ａ 保持面
２０ 回転駆動源
２２ａ，２２ｂ 支持構造
２４ａ，２４ｂ 研削送りユニット（移動ユニット、移動機構）
２６ ガイドレール
２８ 移動プレート
３０ ボールねじ
３２ パルスモータ
３４ａ，３４ｂ 研削ユニット
３６ ハウジング
３８ スピンドル
４０ 回転駆動源
４２ マウント
４４ａ，４４ｂ 研削ホイール
４６ 基台
４８ 研削砥石
５０ 厚さ測定器
５２ａ，５２ｂ 高さ測定器（ハイトゲージ）
５４ 搬送ユニット（搬送機構、アンローディングアーム）
５６ 洗浄ユニット（洗浄機構）
５８ 制御ユニット（制御部）

Claims (5)

1. 被加工物を保持面で保持する保持テーブルと、
   環状に配列された複数の研削砥石を有する研削ホイールで該保持テーブルによって保持された該被加工物を研削する研削ユニットと、を備えた研削装置を用いて該被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、
   該保持テーブルを回転させず、且つ、該研削ホイールを回転させた状態で、該研削砥石を該被加工物に接触させて該被加工物を研削し、該被加工物に仕上げ厚さに至らない深さの円弧状の溝を形成する溝形成ステップと、
   該保持テーブルと該研削ホイールとを回転させた状態で、該研削砥石を該被加工物の該溝が形成されている面側に接触させ、該被加工物の厚さが該仕上げ厚さになるまで該被加工物を研削する研削ステップと、を備えることを特徴とする被加工物の研削方法。
2. 該溝形成ステップでは、該保持テーブルの回転方向における角度を所定の角度に設定することを特徴とする請求項１記載の被加工物の研削方法。
3. 該溝形成ステップでは、該保持テーブルの回転方向における角度が異なる状態でそれぞれ該被加工物を研削し、該被加工物に複数の該溝を形成することを特徴とする請求項１又は２記載の被加工物の研削方法。
4. 被加工物を保持面で保持する保持テーブルと、
   環状に配置された複数の研削砥石を有する研削ホイールで該保持テーブルによって保持された該被加工物を研削する研削ユニットと、
   該保持テーブルと該研削ユニットとを該保持面と垂直な方向に沿って相対的に移動させる研削送りユニットと、
   該保持テーブル、該研削ユニット、及び該研削送りユニットを制御する制御ユニットと、を備えた研削装置であって、
   該制御ユニットは、該保持テーブルを回転させず、且つ、該研削ホイールを回転させた状態で、該研削送りユニットによって該研削砥石を該被加工物に接触させることにより、該被加工物に仕上げ厚さに至らない深さの溝を形成する第１のモードと、該保持テーブルと該研削ホイールとを回転させた状態で、該研削送りユニットによって該研削砥石を該被加工物の該溝が形成されている面側に接触させることにより、該被加工物の厚さが該仕上げ厚さになるまで該被加工物を研削する第２のモードと、を切り替え可能であることを特徴とする研削装置。
5. 該制御ユニットは、該保持テーブルの回転方向における角度を制御可能であることを特徴とする請求項４記載の研削装置。

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