Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP7547019B2 - Method for grinding a workpiece - Google Patents

Method for grinding a workpiece Download PDF

Info

Publication number
JP7547019B2
JP7547019B2 JP2021009275A JP2021009275A JP7547019B2 JP 7547019 B2 JP7547019 B2 JP 7547019B2 JP 2021009275 A JP2021009275 A JP 2021009275A JP 2021009275 A JP2021009275 A JP 2021009275A JP 7547019 B2 JP7547019 B2 JP 7547019B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
grinding
workpiece
chuck table
grinding wheel
wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021009275A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022113212A (en
Inventor
弘樹 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Corp filed Critical Disco Corp
Priority to JP2021009275A priority Critical patent/JP7547019B2/en
Priority to CN202210016768.2A priority patent/CN114789371A/en
Priority to KR1020220006271A priority patent/KR20220107950A/en
Priority to TW111102296A priority patent/TW202230504A/en
Publication of JP2022113212A publication Critical patent/JP2022113212A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7547019B2 publication Critical patent/JP7547019B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/20Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
    • B24B7/22Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B7/228Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain for grinding thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/20Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06Work supports, e.g. adjustable steadies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/02Drives or gearings; Equipment therefor for performing a reciprocating movement of carriages or work- tables
    • B24B47/04Drives or gearings; Equipment therefor for performing a reciprocating movement of carriages or work- tables by mechanical gearing only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/22Equipment for exact control of the position of the grinding tool or work at the start of the grinding operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B51/00Arrangements for automatic control of a series of individual steps in grinding a workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/04Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor involving a rotary work-table
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Description

本発明は、研削装置を用いて被加工物を研削す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 using a grinding device.

デバイスチップの製造工程では、互いに交差する複数のストリート(分割予定ライン)によって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハをストリート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得られる。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組み込まれる。 In the device chip manufacturing process, a wafer is used in which devices are formed in multiple areas partitioned by multiple intersecting streets (planned division lines). By dividing this wafer along the streets, multiple device chips, each equipped with a device, are obtained. The device chips are incorporated into various electronic devices such as mobile phones and personal computers.

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、ウェーハの分割前に、研削装置を用いてウェーハを研削して薄化する工程が実施されることがある。研削装置は、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、被加工物を研削する研削ユニットとを備えており、研削ユニットには研削砥石を含む研削ホイールが装着される。そして、研削ユニットは、研削ホイールを回転させて研削砥石を被加工物に接触させることにより、被加工物を研削する。 In recent years, with the miniaturization of electronic devices, there is a demand for device chips to be made thinner as well. Therefore, before dividing the wafer, a process of grinding the wafer to thin it using a grinding device is sometimes carried out. The grinding device includes a chuck table having a holding surface for holding the workpiece, and a grinding unit for grinding the workpiece, and a grinding wheel including a grinding stone is attached to the grinding unit. The grinding unit then rotates the grinding wheel to bring the grinding stone into contact with the workpiece, thereby grinding the workpiece.

研削装置を用いてウェーハ等の被加工物を研削する際には、チャックテーブルによって保持された被加工物の中心が研削砥石の軌跡と重なるように、チャックテーブルと研削ユニットとの位置関係が調節される。そして、チャックテーブルと研削ホイールとをそれぞれ回転させながら、研削ホイールをチャックテーブルの保持面に向かって下降させると、研削砥石の下面が被加工物の上面側に接触して被加工物が研削される。このような研削方式は、インフィード研削と呼ばれる。 When grinding a workpiece such as a wafer using a grinding device, the relative positions of the chuck table and grinding unit are adjusted so that the center of the workpiece held by the chuck table overlaps with the trajectory of the grinding wheel. Then, while the chuck table and grinding wheel are both rotating, the grinding wheel is lowered toward the holding surface of the chuck table, causing the bottom surface of the grinding wheel to come into contact with the top surface of the workpiece, grinding the workpiece. This type of grinding method is called in-feed grinding.

一方、被加工物の研削には、クリープフィード研削と称される研削方式が用いられることもある。クリープフィード研削では、研削砥石が被加工物の外側に位置付けられ、且つ、研削砥石の下面が被加工物の上面よりも下方に位置付けられるように、チャックテーブルと研削ユニットとの位置関係が調節される。そして、チャックテーブルを回転させず、且つ、研削ホイールを回転させた状態で、チャックテーブルを保持面と平行な方向(水平方向)に沿って移動させることにより、研削砥石の側面及び下面が被加工物の上面側に接触して、被加工物が研削される(特許文献1参照)。 On the other hand, a grinding method called creep feed grinding is sometimes used to grind the workpiece. In creep feed grinding, the positional relationship between the chuck table and the grinding unit is adjusted so that the grinding wheel is positioned outside the workpiece and the bottom surface of the grinding wheel is positioned below the top surface of the workpiece. Then, without rotating the chuck table and while rotating the grinding wheel, the chuck table is moved in a direction parallel to the holding surface (horizontal direction) so that the side and bottom surfaces of the grinding wheel come into contact with the top surface of the workpiece, grinding the workpiece (see Patent Document 1).

特開2005-28550号公報JP 2005-28550 A

研削ホイールに含まれる研削砥石は、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。そして、研削砥石の結合材から突出する砥粒が被加工物に衝突することにより、被加工物に研削加工が施される。また、研削砥石による被加工物の研削を継続すると、結合材が摩耗し、露出している砥粒が脱落するとともに結合材の内部に埋め込まれている砥粒が新たに露出する。この現象は自生発刃と呼ばれており、自生発刃によって研削砥石の研削能力が維持される。 The grinding stones contained in grinding wheels are formed by fixing abrasive grains made of diamonds and the like with a bonding material. The abrasive grains protruding from the bonding material of the grinding stone collide with the workpiece, thereby grinding the workpiece. Furthermore, as grinding of the workpiece with the grinding stone continues, the bonding material wears away, causing the exposed abrasive grains to fall off and new abrasive grains embedded inside the bonding material to become exposed. This phenomenon is called self-sharpening, and the grinding ability of the grinding stone is maintained by the self-sharpening.

ここで、クリープフィード研削では、研削砥石が被加工物の側面から内側に向かって衝突して被加工物を研削する。そのため、研削砥石の側面側では摩耗が生じやすいが、研削砥石の下面側では摩耗が生じにくい。その結果、研削砥石の下面側において自生発刃が適度な頻度で発生せず、研削砥石の研削能力が低下することがある。また、研削加工によって生じた屑(研削屑)が研削砥石の下面側に蓄積され、砥粒の突出が不十分になることがある(目詰まり)。 In creep feed grinding, the grinding wheel grinds the workpiece by colliding with it from the side toward the inside. This means that the side of the grinding wheel is prone to wear, but the bottom side of the wheel is less prone to wear. As a result, the bottom side of the grinding wheel does not generate self-sharpening edges with sufficient frequency, which can reduce the grinding ability of the grinding wheel. In addition, debris (grinding debris) generated by the grinding process can accumulate on the bottom side of the grinding wheel, causing the abrasive grains to protrude insufficiently (clogging).

上記のようにクリープフィード研削中に研削砥石のコンディションが悪化すると、加工不良が生じやすくなる。そのため、クリープフィード研削の途中には、研削砥石を所定の部材に衝突させて研削砥石を意図的に摩耗させる、ドレッシング工程が実施されることがある。しかしながら、研削砥石のドレッシングを行うと、被加工物の加工が中断してしまい、加工効率が低下する。 As mentioned above, if the condition of the grinding wheel deteriorates during creep feed grinding, machining defects are likely to occur. For this reason, a dressing process is sometimes carried out during creep feed grinding, in which the grinding wheel is collided with a specified component to intentionally wear down the grinding wheel. However, dressing the grinding wheel interrupts the processing of the workpiece, reducing the processing efficiency.

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、加工効率の低下を抑えつつ研削砥石のコンディションを改善させることが可能な被加工物の研削方法の提供を目的とする。 The present invention was made in consideration of such problems, and aims to provide a method for grinding a workpiece that can improve the condition of the grinding wheel while minimizing the decline in processing efficiency.

本発明の一態様によれば、研削装置を用いて被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、該研削装置は、該被加工物を保持する保持面を有し、該保持面と垂直な方向に沿って回転軸が設定されたチャックテーブルと、研削砥石を含む研削ホイールが装着され、該研削砥石で該被加工物を研削する研削ユニットと、を備え、該研削砥石が該チャックテーブルによって保持された該被加工物の外側に位置付けられ、且つ、該研削砥石の下面が該チャックテーブルによって保持された該被加工物の上面から所定の距離下方に位置付けられるように、該チャックテーブルと該研削ユニットとの位置関係を調節する第1準備ステップと、該第1準備ステップの実施後、該研削ホイールを回転させながら、該チャックテーブルを回転させずに該チャックテーブルと該研削ユニットとを該保持面と平行な方向に沿って相対的に移動させ、該研削砥石で該被加工物を一端側から他端側まで研削する第1研削ステップと、該第1研削ステップの実施後、該チャックテーブルの回転軸と該研削砥石の軌道とが重なるように、該チャックテーブルと該研削ユニットとの位置関係を調節する第2準備ステップと、該第2準備ステップの実施後、該チャックテーブルと該研削ホイールとを回転させながら、該チャック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、該研削砥石で該被加工物を研削する第2研削ステップと、を含む被加工物の研削方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a method for grinding a workpiece using a grinding device, the grinding device comprising: a chuck table having a holding surface for holding the workpiece and having a rotation axis set along a direction perpendicular to the holding surface; and a grinding unit having a grinding wheel including a grinding stone attached thereto and for grinding the workpiece with the grinding stone, the method including a first preparation step of adjusting a positional relationship between the chuck table and the grinding unit so that the grinding stone is positioned outside the workpiece held by the chuck table and the lower surface of the grinding stone is positioned a predetermined distance below the upper surface of the workpiece held by the chuck table; and a second preparation step of rotating the grinding wheel to rotate the grinding stone. a first grinding step of relatively moving the chuck table and the grinding unit along a direction parallel to the holding surface without rotating the chuck table, and grinding the workpiece from one end to the other end with the grinding wheel; a second preparation step of adjusting a positional relationship between the chuck table and the grinding unit after the first grinding step is performed so that a rotation axis of the chuck table and a track of the grinding wheel overlap; and a second grinding step of relatively moving the chuck table and the grinding unit along a direction perpendicular to the holding surface, while rotating the chuck table and the grinding wheel, and grinding the workpiece with the grinding wheel after the second preparation step is performed.

なお、好ましくは、該被加工物の研削方法では、該第1準備ステップ、該第1研削ステップ、該第2準備ステップ、及び該第2研削ステップを、順番に2回以上実施する。 Preferably, in the method for grinding a workpiece, the first preparation step, the first grinding step, the second preparation step, and the second grinding step are performed in sequence two or more times.

本発明の一態様に係る被加工物の研削方法では、チャックテーブルと研削ユニットとを保持面と平行な方向に沿って相対的に移動させる第1研削ステップの実施後に、チャックテーブルと研削ユニットとを保持面と垂直な方向に沿って相対的に移動させる第2研削ステップが実施される。これにより、研削砥石の下面側の摩耗が促進され、研削砥石のコンディションが改善される。また、第2研削ステップでは、研削砥石の下面側のドレッシングが、被加工物の研削と同時進行で実施される。そのため、研削砥石のドレッシング中にも被加工物の研削が続行され、加工効率が向上する。 In one aspect of the present invention, a method for grinding a workpiece includes a first grinding step in which the chuck table and the grinding unit are moved relatively in a direction parallel to the holding surface, followed by a second grinding step in which the chuck table and the grinding unit are moved relatively in a direction perpendicular to the holding surface. This promotes wear on the underside of the grinding wheel, improving the condition of the grinding wheel. In addition, in the second grinding step, the underside of the grinding wheel is dressed simultaneously with the grinding of the workpiece. Therefore, grinding of the workpiece continues even during dressing of the grinding wheel, improving processing efficiency.

研削装置を示す一部断面側面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing the grinding device. チャックテーブル及び研削ユニットを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a chuck table and a grinding unit. 図3(A)は第1準備ステップにおけるチャックテーブル及び研削ユニットを示す側面図であり、図3(B)は第1研削ステップにおけるチャックテーブル及び研削ユニットを示す側面図である。FIG. 3A is a side view showing the chuck table and the grinding unit in the first preparation step, and FIG. 3B is a side view showing the chuck table and the grinding unit in the first grinding step. 図4(A)は第2準備ステップにおけるチャックテーブル及び研削ユニットを示す側面図であり、図4(B)は第2研削ステップにおけるチャックテーブル及び研削ユニットを示す側面図である。FIG. 4A is a side view showing the chuck table and the grinding unit in the second preparation step, and FIG. 4B is a side view showing the chuck table and the grinding unit in the second grinding step.

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研削方法に用い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を示す一部断面側面図である。なお、図1において、X軸方向(第1加工送り方向、第1水平方向、前後方向)とY軸方向(第2水平方向、左右方向)とは、互いに垂直な方向である。また、Z軸方向(第2加工送り方向、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。 An embodiment according to one aspect of the present invention will be described below with reference to the attached drawings. First, an example of the configuration of a grinding device that can be used in the method for grinding a workpiece according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a partially cross-sectional side view showing a grinding device 2. In FIG. 1, the X-axis direction (first processing feed direction, first horizontal direction, front-back direction) and the Y-axis direction (second horizontal direction, left-right direction) are perpendicular to each other. Also, the Z-axis direction (second processing feed direction, vertical direction, up-down direction, height direction) is perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction.

研削装置2は、研削装置2を構成する各構成要素を支持又は収容する基台4を備える。基台4の上面側には、直方体状の開口4aが設けられている。そして、開口4aの内側には、研削装置2による加工の対象となる被加工物11を保持するチャックテーブル(保持テーブル)6が設けられている。チャックテーブル6の上面は、X軸方向及びY軸方向と概ね平行な平坦面であり、被加工物11を保持する保持面6aを構成している。 The grinding device 2 includes a base 4 that supports or houses each of the components that make up the grinding device 2. A rectangular parallelepiped opening 4a is provided on the top side of the base 4. Inside the opening 4a, a chuck table (holding table) 6 is provided to hold the workpiece 11 to be machined by the grinding device 2. The top surface of the chuck table 6 is a flat surface that is roughly parallel to the X-axis and Y-axis directions, and forms a holding surface 6a that holds the workpiece 11.

また、基台4の内側には、移動機構(移動ユニット)8が設けられている。移動機構8は、チャックテーブル6に連結されており、チャックテーブル6をX軸方向に沿って移動させる。具体的には、移動機構8は、X軸方向に沿って配置されたボールねじ10を備える。ボールねじ10は、チャックテーブル6に連結されたナット部(不図示)に螺合されている。また、ボールねじ10の端部には、ボールねじ10を回転させるパルスモータ12が連結されている。パルスモータ12でボールねじ10を回転させると、チャックテーブル6がX軸方向に沿って移動する。 A moving mechanism (moving unit) 8 is provided inside the base 4. The moving mechanism 8 is connected to the chuck table 6 and moves the chuck table 6 along the X-axis direction. Specifically, the moving mechanism 8 includes a ball screw 10 arranged along the X-axis direction. The ball screw 10 is screwed into a nut portion (not shown) connected to the chuck table 6. A pulse motor 12 that rotates the ball screw 10 is connected to an end of the ball screw 10. When the ball screw 10 is rotated by the pulse motor 12, the chuck table 6 moves along the X-axis direction.

また、チャックテーブル6には、モータ等の回転駆動源(不図示)が連結されている。この回転駆動源は、チャックテーブル6を保持面6aと概ね垂直な回転軸(Z軸方向と概ね平行な回転軸)の周りで回転させる。すなわち、チャックテーブル6の回転軸は、保持面6aと垂直な方向に沿って設定されている。 The chuck table 6 is also connected to a rotational drive source (not shown) such as a motor. This rotational drive source rotates the chuck table 6 around a rotational axis (a rotational axis roughly parallel to the Z-axis direction) roughly perpendicular to the holding surface 6a. In other words, the rotational axis of the chuck table 6 is set along a direction perpendicular to the holding surface 6a.

チャックテーブル6及び移動機構8の後方(図1の紙面右側)には、直方体状の支持構造(コラム)14が設けられている。そして、支持構造14の表面側(前面側)には、移動機構(移動ユニット)16が設けられている。移動機構16は、チャックテーブル6と後述の研削ユニット28とを、チャックテーブル6の保持面6aと垂直な方向(Z軸方向)に沿って接近及び離隔させる。 A rectangular parallelepiped support structure (column) 14 is provided behind the chuck table 6 and the moving mechanism 8 (on the right side of the paper in FIG. 1). A moving mechanism (moving unit) 16 is provided on the surface side (front side) of the support structure 14. The moving mechanism 16 moves the chuck table 6 and the grinding unit 28 (described below) closer to and farther apart in a direction perpendicular to the holding surface 6a of the chuck table 6 (Z-axis direction).

具体的には、移動機構16は、支持構造14の表面側に固定された一対のガイドレール18を備える。一対のガイドレール18は、Y軸方向において互いに離隔した状態で、Z軸方向に沿って配置されている。また、一対のガイドレール18には、平板状の移動プレート20が、ガイドレール18に沿ってスライド可能な状態で装着されている。 Specifically, the moving mechanism 16 includes a pair of guide rails 18 fixed to the front surface side of the support structure 14. The pair of guide rails 18 are arranged along the Z axis direction while being spaced apart from each other in the Y axis direction. In addition, a flat moving plate 20 is attached to the pair of guide rails 18 in a state in which it can slide along the guide rails 18.

移動プレート20の裏面側(背面側)には、ナット部22が設けられている。また、一対のガイドレール18の間にはボールねじ24がZ軸方向に沿って設けられており、ボールねじ24はナット部22に螺合されている。そして、ボールねじ24の端部には、ボールねじ24を回転させるパルスモータ26が連結されている。パルスモータ26でボールねじ24を回転させると、移動プレート20がガイドレール18に沿ってZ軸方向に移動(昇降)する。 A nut portion 22 is provided on the back side (rear side) of the moving plate 20. A ball screw 24 is provided between the pair of guide rails 18 along the Z-axis direction, and the ball screw 24 is screwed into the nut portion 22. A pulse motor 26 that rotates the ball screw 24 is connected to the end of the ball screw 24. When the ball screw 24 is rotated by the pulse motor 26, the moving plate 20 moves (rises and falls) along the guide rails 18 in the Z-axis direction.

移動プレート20の表面側(前面側)には、被加工物11を研削する研削ユニット28が装着されている。研削ユニット28は、移動プレート20の表面側に固定された中空の円柱状の支持部材30を備える。支持部材30には、円柱状のハウジング32が収容されている。ハウジング32の下面側は、ゴム等でなる緩衝部材34を介して、支持部材30の底面によって支持されている。 A grinding unit 28 that grinds the workpiece 11 is attached to the surface side (front side) of the moving plate 20. The grinding unit 28 has a hollow, cylindrical support member 30 fixed to the surface side of the moving plate 20. A cylindrical housing 32 is housed in the support member 30. The lower side of the housing 32 is supported by the bottom surface of the support member 30 via a buffer member 34 made of rubber or the like.

ハウジング32には、Z軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル36が収容されている。スピンドル36の先端部(下端部)は、ハウジング32から露出しており、支持部材30の底部に設けられた開口を介して支持部材30の下面から下方に突出している。また、スピンドル36の基端部(上端部)には、スピンドル36を回転させるモータ等の回転駆動源(不図示)が連結されている。 The housing 32 contains a cylindrical spindle 36 arranged along the Z-axis direction. The tip (lower end) of the spindle 36 is exposed from the housing 32 and protrudes downward from the lower surface of the support member 30 through an opening provided in the bottom of the support member 30. A rotational drive source (not shown), such as a motor, that rotates the spindle 36 is connected to the base (upper end) of the spindle 36.

スピンドル36の先端部には、金属等でなる円盤状のマウント38が固定されている。そして、マウント38の下面側に、被加工物11を研削する環状の研削ホイール40が装着される。例えば研削ホイール40は、ボルト等の固定具によってマウント38に固定される。 A disk-shaped mount 38 made of metal or the like is fixed to the tip of the spindle 36. An annular grinding wheel 40 for grinding the workpiece 11 is attached to the underside of the mount 38. For example, the grinding wheel 40 is fixed to the mount 38 by a fastener such as a bolt.

研削ホイール40は、アルミニウム、ステンレス等の金属でなりマウント38と概ね同径に形成された環状の基台42を備える。基台42の上面側は、マウント38の下面側に固定される。また、基台42の下面側には、複数の研削砥石44が固定されている。例えば、複数の研削砥石44は直方体状に形成され、基台42の周方向に沿って概ね等間隔で環状に配列されている。 The grinding wheel 40 is made of a metal such as aluminum or stainless steel and has an annular base 42 formed to have approximately the same diameter as the mount 38. The upper surface side of the base 42 is fixed to the lower surface side of the mount 38. In addition, a plurality of grinding wheels 44 are fixed to the lower surface side of the base 42. For example, the plurality of grinding wheels 44 are formed in a rectangular parallelepiped shape and are arranged in a ring shape at approximately equal intervals along the circumferential direction of the base 42.

研削砥石44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(ボンド材)で固定することによって形成される。ただし、研削砥石44の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。また、研削砥石44の数も任意に設定できる。 The grinding wheel 44 is formed by fixing abrasive grains made of diamond, cBN (cubic boron nitride), etc., with a bonding material (bond material) such as metal bond, resin bond, vitrified bond, etc. However, there are no restrictions on the material, shape, structure, size, etc. of the grinding wheel 44. The number of grinding wheels 44 can also be set as desired.

研削ホイール40は、スピンドル36の基端部に連結された回転駆動源からスピンドル36及びマウント38を介して伝達される動力により、チャックテーブル6の保持面6aと概ね垂直な回転軸(Z軸方向と概ね平行な回転軸)の周りを回転する。すなわち、研削ホイール40の回転軸は、保持面6aと垂直な方向に沿って設定されている。そして、チャックテーブル6によって保持された被加工物11の上面側に回転する研削砥石44を接触させると、被加工物11の上面側が削り取られる。これにより、被加工物11に研削加工が施され、被加工物11が薄化される。 The grinding wheel 40 rotates around a rotation axis (rotation axis roughly parallel to the Z-axis direction) roughly perpendicular to the holding surface 6a of the chuck table 6 by power transmitted from a rotation drive source connected to the base end of the spindle 36 via the spindle 36 and the mount 38. In other words, the rotation axis of the grinding wheel 40 is set along a direction perpendicular to the holding surface 6a. When the rotating grinding wheel 44 is brought into contact with the top surface of the workpiece 11 held by the chuck table 6, the top surface of the workpiece 11 is scraped off. This causes the workpiece 11 to be ground, resulting in a thinner workpiece 11.

研削装置2の各構成要素(チャックテーブル6、移動機構8、移動機構16、研削ユニット28等)は、研削装置2を制御する制御ユニット(制御部、制御装置)46に接続されている。制御ユニット46は、研削装置2の構成要素の動作を制御する制御信号を生成して、研削装置2の稼働を制御する。 Each component of the grinding device 2 (chuck table 6, moving mechanism 8, moving mechanism 16, grinding unit 28, etc.) is connected to a control unit (control unit, control device) 46 that controls the grinding device 2. The control unit 46 generates control signals that control the operation of the components of the grinding device 2, and controls the operation of the grinding device 2.

例えば制御ユニット46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を行う演算部と、研削装置2の稼働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。演算部は、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。 For example, the control unit 46 is configured by a computer and includes a calculation section that performs calculations necessary for the operation of the grinding device 2, and a storage section that stores various information (data, programs, etc.) used in the operation of the grinding device 2. The calculation section includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit). The storage section includes various memories that function as a main storage device, an auxiliary storage device, etc.

被加工物11は、チャックテーブル6によって保持された状態で、研削ユニット28によって研削される。図2は、チャックテーブル6及び研削ユニット28を示す斜視図である。 The workpiece 11 is ground by the grinding unit 28 while being held by the chuck table 6. Figure 2 is a perspective view showing the chuck table 6 and the grinding unit 28.

チャックテーブル6は、SUS(ステンレス鋼)等の金属、ガラス、セラミックス、樹脂等でなる円柱状の枠体(本体部)48を備える。枠体48の上面48a側の中央部には、円柱状の凹部48bが設けられている。また、凹部48bには、ポーラスセラミックス等の多孔質部材でなる円盤状の保持部材50が嵌め込まれている。保持部材50は、内部に保持部材50の上面から下面に連通する空孔(流路)を含んでいる。保持部材50の上面50aは、チャックテーブル6によって被加工物11を保持する際に被加工物11を吸引する吸引面に相当する。 The chuck table 6 has a cylindrical frame (main body) 48 made of metal such as SUS (stainless steel), glass, ceramics, resin, etc. A cylindrical recess 48b is provided in the center of the upper surface 48a of the frame 48. A disk-shaped holding member 50 made of a porous material such as porous ceramics is fitted into the recess 48b. The holding member 50 includes holes (flow paths) inside that communicate from the upper surface to the lower surface of the holding member 50. The upper surface 50a of the holding member 50 corresponds to a suction surface that sucks the workpiece 11 when the workpiece 11 is held by the chuck table 6.

凹部48bの深さと保持部材50の厚さとは概ね同一に設定され、枠体48の上面48aと保持部材50の上面50aとは概ね同一平面上に配置される。そして、枠体48の上面48aと保持部材50の上面50aとによって、チャックテーブル6の保持面6aが構成される。保持面6aは、保持部材50に含まれる空孔、枠体48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。 The depth of the recess 48b and the thickness of the holding member 50 are set to be approximately the same, and the upper surface 48a of the frame 48 and the upper surface 50a of the holding member 50 are arranged on approximately the same plane. The upper surface 48a of the frame 48 and the upper surface 50a of the holding member 50 form the holding surface 6a of the chuck table 6. The holding surface 6a is connected to a suction source (not shown) such as an ejector via holes included in the holding member 50, flow paths (not shown) formed inside the frame 48, valves (not shown), etc.

チャックテーブル6の保持面6a上に、被加工物11が配置される。例えば被加工物11は、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハであり、互いに概ね平行な表面(第1面)11a及び裏面(第2面)11bを含む。 The workpiece 11 is placed on the holding surface 6a of the chuck table 6. For example, the workpiece 11 is a disk-shaped wafer made of a semiconductor material such as silicon, and includes a front surface (first surface) 11a and a back surface (second surface) 11b that are generally parallel to each other.

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ストリート(分割予定ライン)によって、複数の矩形状の領域に区画されている。そして、ストリートによって区画された複数の領域の表面11a側にはそれぞれ、IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)、LED(Light Emitting Diode)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)デバイス等のデバイス(不図示)が形成されている。 The workpiece 11 is divided into a number of rectangular regions by a number of streets (planned division lines) arranged in a grid pattern so as to intersect with one another. Devices (not shown), such as ICs (Integrated Circuits), LSIs (Large Scale Integration), LEDs (Light Emitting Diodes), and MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) devices, are formed on the surface 11a side of each of the multiple regions divided by the streets.

被加工物11をストリート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得られる。また、被加工物11の分割前に、被加工物11の裏面11b側を研削装置2によって研削して被加工物11を薄化することにより、薄型化されたデバイスチップが得られる。 By dividing the workpiece 11 along the streets, multiple device chips each equipped with a device are obtained. In addition, before dividing the workpiece 11, the back surface 11b side of the workpiece 11 is ground by the grinding device 2 to thin the workpiece 11, thereby obtaining thin device chips.

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、金属等でなる円盤状のウェーハ(基板)であってもよい。また、被加工物11は、CSP(Chip Size Package)基板、QFN(Quad Flat Non-leaded package)基板等のパッケージ基板であってもよい。 However, there are no limitations on the type, material, size, shape, structure, etc. of the workpiece 11. For example, the workpiece 11 may be a disk-shaped wafer (substrate) made of a semiconductor other than silicon (GaAs, InP, GaN, SiC, etc.), glass, ceramics, resin, metal, etc. Furthermore, the workpiece 11 may be a package substrate such as a CSP (Chip Size Package) substrate or a QFN (Quad Flat Non-leaded package) substrate.

例えば被加工物11は、表面11a側が保持面6aに対向し、裏面11b側が上方に露出するように、チャックテーブル6上に配置される。この状態で保持面6aに吸引源の吸引力(負圧)を作用させると、被加工物11がチャックテーブル6によって吸引保持される。なお、被加工物11の表面11a側には、樹脂等でなり被加工物11の表面11a側(デバイス)を保護する保護シートが貼付されていてもよい。この場合には、被加工物11が保護シートを介してチャックテーブル6の保持面6aで保持される。 For example, the workpiece 11 is placed on the chuck table 6 so that the front surface 11a faces the holding surface 6a and the back surface 11b is exposed upward. When the suction force (negative pressure) of the suction source is applied to the holding surface 6a in this state, the workpiece 11 is sucked and held by the chuck table 6. A protective sheet made of resin or the like that protects the front surface 11a side (device) of the workpiece 11 may be attached to the front surface 11a side of the workpiece 11. In this case, the workpiece 11 is held by the holding surface 6a of the chuck table 6 via the protective sheet.

チャックテーブル6によって保持された被加工物11は、研削ホイール40に含まれる研削砥石44によって研削され、薄化される。また、研削ユニット28の内部又は近傍には、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。研削砥石44によって被加工物11を研削する際には、研削液が被加工物11及び研削砥石44に供給される。これにより、被加工物11及び研削砥石44が冷却されるとともに、研削加工によって発生した屑(研削屑)が洗い流される。 The workpiece 11 held by the chuck table 6 is ground and thinned by the grinding wheel 44 included in the grinding wheel 40. A grinding fluid supply passage (not shown) for supplying a liquid (grinding fluid) such as pure water is provided inside or near the grinding unit 28. When the workpiece 11 is ground by the grinding wheel 44, the grinding fluid is supplied to the workpiece 11 and the grinding wheel 44. This cools the workpiece 11 and the grinding wheel 44, and washes away any debris (grinding debris) generated by the grinding process.

本実施形態においては、チャックテーブル6と研削ホイール40とを保持面6aと平行な方向に沿って相対的に移動させて被加工物11を研削するクリープフィード研削と、チャックテーブル6と研削ホイール40とを保持面6aと垂直な方向に沿って相対的に移動させて被加工物11を研削するインフィード研削とを実施することにより、被加工物11を薄化する。以下、研削装置2を用いた被加工物の研削方法の具体例を説明する。 In this embodiment, the workpiece 11 is thinned by performing creep feed grinding, in which the chuck table 6 and the grinding wheel 40 are moved relatively along a direction parallel to the holding surface 6a to grind the workpiece 11, and in-feed grinding, in which the chuck table 6 and the grinding wheel 40 are moved relatively along a direction perpendicular to the holding surface 6a to grind the workpiece 11. A specific example of a method for grinding a workpiece using the grinding device 2 is described below.

まず、チャックテーブル6と研削ユニット28との位置関係を調節する(第1準備ステップ)。図3(A)は、第1準備ステップにおけるチャックテーブル6及び研削ユニット28を示す側面図である。第1準備ステップでは、研削砥石44がチャックテーブル6によって保持された被加工物11の外側に位置付けられ、且つ、研削砥石44の下面がチャックテーブル6によって保持された被加工物11の上面(裏面11b)から所定の距離下方に位置付けられるように、チャックテーブル6及び研削ユニット28の位置が調節される。 First, the positional relationship between the chuck table 6 and the grinding unit 28 is adjusted (first preparation step). FIG. 3(A) is a side view showing the chuck table 6 and the grinding unit 28 in the first preparation step. In the first preparation step, the positions of the chuck table 6 and the grinding unit 28 are adjusted so that the grinding wheel 44 is positioned outside the workpiece 11 held by the chuck table 6, and the bottom surface of the grinding wheel 44 is positioned a predetermined distance below the top surface (back surface 11b) of the workpiece 11 held by the chuck table 6.

具体的には、被加工物11が研削ホイール40と重ならず研削ホイール40の前方(図3(A)における紙面左側)に配置されるように、チャックテーブル6のX軸方向における位置が移動機構8(図1参照)によって制御される。また、研削砥石44の下面が被加工物11の裏面11bよりも下方に位置付けられるように、研削ユニット28のZ軸方向における位置が移動機構16(図1参照)によって制御される。このときの被加工物11の裏面11bと研削砥石44の下面との高さ位置(Z軸方向における位置)の差ΔHが、次の第1研削ステップにおける被加工物11の研削量(研削前後の被加工物11の厚さの差)の目標値に相当する。 Specifically, the position of the chuck table 6 in the X-axis direction is controlled by the movement mechanism 8 (see FIG. 1) so that the workpiece 11 is positioned in front of the grinding wheel 40 (left side of the paper in FIG. 3(A)) without overlapping with the grinding wheel 40. The position of the grinding unit 28 in the Z-axis direction is controlled by the movement mechanism 16 (see FIG. 1) so that the bottom surface of the grinding wheel 44 is positioned lower than the back surface 11b of the workpiece 11. The difference ΔH in the height positions (positions in the Z-axis direction) between the back surface 11b of the workpiece 11 and the bottom surface of the grinding wheel 44 at this time corresponds to the target value for the grinding amount of the workpiece 11 in the next first grinding step (the difference in thickness of the workpiece 11 before and after grinding).

次に、研削ホイール40を回転させながら、チャックテーブル6と研削ユニット28とを保持面6aと平行な方向に沿って相対的に移動させ、研削砥石44で被加工物11を一端側から他端側まで研削する(第1研削ステップ)。図3(B)は、第1研削ステップにおけるチャックテーブル6及び研削ユニット28を示す側面図である。 Next, while rotating the grinding wheel 40, the chuck table 6 and the grinding unit 28 are moved relatively in a direction parallel to the holding surface 6a, and the workpiece 11 is ground from one end to the other end with the grinding wheel 44 (first grinding step). Figure 3 (B) is a side view showing the chuck table 6 and the grinding unit 28 in the first grinding step.

第1研削ステップでは、被加工物11をクリープフィード研削によって研削する。具体的には、まず、スピンドル36を回転させることにより、研削ホイール40をチャックテーブル6の保持面6aと概ね垂直な回転軸の周りで回転させる。例えば、研削ホイール40の回転数は1000rpm以上3000rpm以下に設定される。 In the first grinding step, the workpiece 11 is ground by creep feed grinding. Specifically, the spindle 36 is first rotated to rotate the grinding wheel 40 around a rotation axis that is approximately perpendicular to the holding surface 6a of the chuck table 6. For example, the rotation speed of the grinding wheel 40 is set to 1000 rpm or more and 3000 rpm or less.

そして、研削ホイール40を回転させた状態で、チャックテーブル6を回転させずにX軸方向に沿って研削ホイール40側に移動させる(第1加工送り)。これにより、チャックテーブル6と研削ホイール40とが、チャックテーブル6の保持面6aと平行な方向に沿って互いに接近する。なお、チャックテーブル6の移動速度(加工送り速度)は、例えば1mm/s以上20mm/s以下に設定される。 Then, while the grinding wheel 40 is rotated, the chuck table 6 is moved toward the grinding wheel 40 along the X-axis direction without rotating (first processing feed). As a result, the chuck table 6 and the grinding wheel 40 approach each other along a direction parallel to the holding surface 6a of the chuck table 6. The movement speed of the chuck table 6 (processing feed speed) is set to, for example, 1 mm/s or more and 20 mm/s or less.

チャックテーブル6が移動して、被加工物11の一端(被加工物11の移動方向における前端、図3(B)における紙面右端)が研削砥石44の軌道に到達すると、被加工物11の一端部が研削砥石44によって削り取られる。そして、チャックテーブル6は、被加工物11の他端(被加工物11の移動方向における後端、図3(B)における紙面左端)が研削砥石44の軌跡と重なる位置に配置されるまで、X軸方向に沿って移動する。その結果、被加工物11が一端側から他端側まで研削され、被加工物11の全体が薄化される。 When the chuck table 6 moves and one end of the workpiece 11 (the front end in the direction of movement of the workpiece 11, the right end of the paper in FIG. 3(B)) reaches the trajectory of the grinding wheel 44, the one end of the workpiece 11 is ground off by the grinding wheel 44. The chuck table 6 then moves along the X-axis direction until the other end of the workpiece 11 (the rear end in the direction of movement of the workpiece 11, the left end of the paper in FIG. 3(B)) is positioned so that it overlaps with the trajectory of the grinding wheel 44. As a result, the workpiece 11 is ground from one end to the other end, and the entire workpiece 11 is thinned.

上記のクリープフィード研削では、研削砥石44が被加工物11の側面から内側に向かって衝突して被加工物を研削するため、研削砥石44の側面側では摩耗が生じやすいが、研削砥石44の下面側では摩耗が生じにくい。すなわち、研削中において研削砥石44の下面のZ軸方向における位置が変動しにくい。その結果、被加工物11の研削量の誤差が低減される。 In the above creep feed grinding, the grinding wheel 44 collides from the side of the workpiece 11 toward the inside to grind the workpiece, so the side of the grinding wheel 44 is prone to wear, but the bottom of the grinding wheel 44 is less likely to wear. In other words, the position of the bottom of the grinding wheel 44 in the Z-axis direction is less likely to fluctuate during grinding. As a result, errors in the amount of grinding of the workpiece 11 are reduced.

また、研削後の被加工物11の裏面11b側には、研削砥石44の軌跡に沿って形成された円弧状の傷(研削痕、ソーマーク)が残存する。そして、クリープフィード研削においては、チャックテーブル6が回転しない状態で被加工物11が研削されるため、研削後の被加工物11の裏面11b側には、複数の研削痕が概ね平行に形成される。このように、研削痕の向きを揃えることにより、研削後の被加工物11の強度の異方性を制御できる。 After grinding, arc-shaped scratches (grinding marks, saw marks) formed along the trajectory of the grinding wheel 44 remain on the back surface 11b of the workpiece 11. In creep feed grinding, the workpiece 11 is ground without the chuck table 6 rotating, so multiple grinding marks are formed roughly parallel to each other on the back surface 11b of the workpiece 11 after grinding. In this way, by aligning the direction of the grinding marks, the anisotropy of the strength of the workpiece 11 after grinding can be controlled.

しかしながら、上記の通りクリープフィード研削では研削砥石44の下面側で摩耗が生じにくいため、研削砥石44の下面側において自生発刃が生じにくい。また、研削屑が研削砥石44の下面側に蓄積されやすく、研削砥石44の砥粒の突出が不十分になることがある(目詰まり)。従って、クリープフィード研削のみを長時間実施すると、研削砥石44の研削能力が低下することがある。 However, as described above, wear is less likely to occur on the underside of the grinding wheel 44 during creep feed grinding, and so self-sharpening is less likely to occur on the underside of the grinding wheel 44. In addition, grinding debris is likely to accumulate on the underside of the grinding wheel 44, which can cause the abrasive grains of the grinding wheel 44 to protrude insufficiently (clogging). Therefore, if creep feed grinding is performed alone for a long period of time, the grinding ability of the grinding wheel 44 may decrease.

そこで、本実施形態においては、クリープフィード研削の実施後、被加工物11をインフィード研削によって研削する。これにより、研削砥石44の下面側の摩耗が促進され、研削砥石44のコンディションが良好に維持される。 Therefore, in this embodiment, after creep feed grinding is performed, the workpiece 11 is ground by infeed grinding. This promotes wear on the underside of the grinding wheel 44, and keeps the condition of the grinding wheel 44 good.

まず、第1研削ステップの実施後に、チャックテーブル6と研削ユニット28との位置関係を調節する(第2準備ステップ)。図4(A)は、第2準備ステップにおけるチャックテーブル6及び研削ユニット28を示す側面図である。第2準備ステップでは、チャックテーブル6の回転軸と研削砥石44の軌道とが重なるように、チャックテーブル6と研削ユニット28との位置関係が調節される。なお、研削砥石44の軌道は、研削ホイール40を回転させた際に複数の研削砥石44がそれぞれ通過する環状の経路(移動経路、回転経路)に相当する。 First, after the first grinding step is performed, the positional relationship between the chuck table 6 and the grinding unit 28 is adjusted (second preparation step). FIG. 4(A) is a side view showing the chuck table 6 and the grinding unit 28 in the second preparation step. In the second preparation step, the positional relationship between the chuck table 6 and the grinding unit 28 is adjusted so that the rotation axis of the chuck table 6 and the trajectory of the grinding wheel 44 overlap. The trajectory of the grinding wheel 44 corresponds to the circular path (movement path, rotation path) through which each of the multiple grinding wheels 44 passes when the grinding wheel 40 is rotated.

具体的には、まず、研削ユニット28を移動機構16(図1参照)によって上昇させ、研削砥石44を被加工物11から離隔させる。そして、チャックテーブル6の回転軸が研削砥石44の軌道と重なるように、チャックテーブル6のX軸方向における位置が移動機構8(図1参照)によって制御される。例えば、保持面6aの中心及び被加工物11の中心が、研削ホイール40の前端部(図4(A)における紙面左端部)に配置されている研削砥石44と重なるように、チャックテーブル6の位置が調節される。 Specifically, first, the grinding unit 28 is raised by the moving mechanism 16 (see FIG. 1) to move the grinding wheel 44 away from the workpiece 11. Then, the position of the chuck table 6 in the X-axis direction is controlled by the moving mechanism 8 (see FIG. 1) so that the rotation axis of the chuck table 6 overlaps with the trajectory of the grinding wheel 44. For example, the position of the chuck table 6 is adjusted so that the center of the holding surface 6a and the center of the workpiece 11 overlap with the grinding wheel 44, which is located at the front end of the grinding wheel 40 (the left end of the paper in FIG. 4(A)).

次に、チャックテーブル6と研削ユニット28とを回転させながら、チャックテーブル6と研削ユニット28とを保持面6aと垂直な方向に沿って相対的に移動させ、研削砥石44で被加工物11を研削する(第2研削ステップ)。図4(B)は、第2研削ステップにおけるチャックテーブル6及び研削ユニット28を示す側面図である。 Next, while rotating the chuck table 6 and the grinding unit 28, the chuck table 6 and the grinding unit 28 are moved relative to each other in a direction perpendicular to the holding surface 6a, and the workpiece 11 is ground by the grinding wheel 44 (second grinding step). Figure 4(B) is a side view showing the chuck table 6 and the grinding unit 28 in the second grinding step.

第2研削ステップでは、被加工物11にインフィード研削を施す。具体的には、チャックテーブル6及び研削ホイール40を回転させた状態で、研削ユニット28を移動機構16(図1参照)によってZ軸方向に沿って下降させる(第2加工送り)。これにより、チャックテーブル6と研削ホイール40とが、チャックテーブル6の保持面6aと垂直な方向に沿って互いに接近する。 In the second grinding step, in-feed grinding is performed on the workpiece 11. Specifically, while the chuck table 6 and the grinding wheel 40 are rotated, the grinding unit 28 is lowered along the Z-axis direction by the moving mechanism 16 (see FIG. 1) (second processing feed). This causes the chuck table 6 and the grinding wheel 40 to approach each other in a direction perpendicular to the holding surface 6a of the chuck table 6.

研削砥石44の下面が被加工物11の上面(裏面11b)に接触すると、被加工物11の裏面11b側が研削砥石44によって削り取られ、被加工物11が薄化される。そして、被加工物11の厚さが所定の厚さになるまで、被加工物11の研削が継続される。 When the bottom surface of the grinding wheel 44 comes into contact with the top surface (back surface 11b) of the workpiece 11, the back surface 11b side of the workpiece 11 is removed by the grinding wheel 44, thinning the workpiece 11. Grinding of the workpiece 11 continues until the thickness of the workpiece 11 reaches a predetermined thickness.

上記の第2研削ステップでは、被加工物11と接触する研削砥石44の下面側で摩耗が生じ、自生発刃が促進されるとともに目詰まりが解消される。すなわち、被加工物11の研削と同時に、研削砥石44の下面側のドレッシングが行われる。その結果、研削砥石44のコンディションが改善され、研削砥石44の研削能力が回復する。 In the second grinding step, wear occurs on the underside of the grinding wheel 44 that comes into contact with the workpiece 11, promoting self-sharpening and eliminating clogging. In other words, the underside of the grinding wheel 44 is dressed at the same time as the workpiece 11 is ground. As a result, the condition of the grinding wheel 44 is improved and the grinding ability of the grinding wheel 44 is restored.

第2研削ステップにおける被加工物11の加工条件は、研削砥石44の下面側に適切なドレッシングが施されるように設定される。例えば、被加工物11の研削量は、10μm以上100μm以下、好ましくは20μm以上40μm以下に設定される。また、チャックテーブル6の回転数は、例えば100rpm以上300rpmに設定される。さらに、研削ユニット28の下降速度(加工送り速度)は、例えば0.2μm/s以上1μm/s以下に設定される。 The processing conditions for the workpiece 11 in the second grinding step are set so that appropriate dressing is applied to the underside of the grinding wheel 44. For example, the amount of grinding of the workpiece 11 is set to 10 μm or more and 100 μm or less, preferably 20 μm or more and 40 μm or less. The rotation speed of the chuck table 6 is set to, for example, 100 rpm or more and 300 rpm or less. Furthermore, the lowering speed (processing feed rate) of the grinding unit 28 is set to, for example, 0.2 μm/s or more and 1 μm/s or less.

なお、第2研削ステップでは、被加工物11の薄化を主たる目的とする通常のインフィード研削を実施する場合よりも、研削ホイール40の回転数を低速に設定することが好ましい。これにより、研削砥石44の下面側の摩耗が促進され、研削砥石44のコンディションが短時間で改善する。具体的には、研削ホイール40の回転数は、例えば2000rpm以上3000rpm以下であることが好ましい。 In the second grinding step, it is preferable to set the rotation speed of the grinding wheel 40 to a lower speed than when performing normal in-feed grinding, the main purpose of which is to thin the workpiece 11. This promotes wear on the underside of the grinding wheel 44, and the condition of the grinding wheel 44 improves in a short period of time. Specifically, it is preferable that the rotation speed of the grinding wheel 40 is, for example, 2000 rpm or more and 3000 rpm or less.

その後、第1準備ステップ(図3(A)参照)と同じ内容の第3準備ステップと、第1研削ステップ(図3(B)参照)と同じ内容の第3研削ステップとが順に実施され、クリープフィード研削が再開される。なお、第3研削ステップにおいては、第2研削ステップの実施によってコンディションが改善された研削砥石44で被加工物11が研削される。これにより、加工品質が向上し、加工不良の発生が抑制される。そして、被加工物11の厚さが所定の目標値(仕上げ厚さ)になるまで被加工物11が薄化されると、被加工物11の研削加工が完了する。 After that, a third preparation step, which is the same as the first preparation step (see FIG. 3(A)), and a third grinding step, which is the same as the first grinding step (see FIG. 3(B)), are carried out in sequence, and creep feed grinding is resumed. In the third grinding step, the workpiece 11 is ground with the grinding wheel 44, the condition of which has been improved by carrying out the second grinding step. This improves the processing quality and suppresses the occurrence of processing defects. Then, when the workpiece 11 is thinned until its thickness reaches a predetermined target value (finishing thickness), the grinding of the workpiece 11 is completed.

上記の研削装置2による被加工物11の研削は、制御ユニット46(図1参照)で研削装置2の各構成要素の動作を制御することによって実現される。具体的には、制御ユニット46の記憶部には、第1準備ステップ、第1研削ステップ、第2準備ステップ、第2研削ステップ、第3準備ステップ、第3研削ステップの実施に必要な研削装置2の各構成要素の一連の動作を記述するプログラムが記憶されている。そして、被加工物11の研削を実行する際には、制御ユニット46が記憶部からプログラムを読み出して実行し、研削装置2の各構成要素に制御信号を出力する。これにより、研削装置2の稼働が制御され、本実施形態に係る被加工物の研削方法が自動で実施される。 Grinding of the workpiece 11 by the grinding device 2 is realized by controlling the operation of each component of the grinding device 2 with the control unit 46 (see FIG. 1). Specifically, the memory unit of the control unit 46 stores a program that describes a series of operations of each component of the grinding device 2 required to perform the first preparation step, the first grinding step, the second preparation step, the second grinding step, the third preparation step, and the third grinding step. When grinding the workpiece 11, the control unit 46 reads out the program from the memory unit, executes it, and outputs a control signal to each component of the grinding device 2. This controls the operation of the grinding device 2, and the grinding method of the workpiece according to this embodiment is automatically performed.

以上の通り、本実施形態に係る被加工物の研削方法では、チャックテーブル6と研削ユニット28とを保持面6aと平行な方向に沿って相対的に移動させる第1研削ステップ(クリープフィード研削)の実施後に、チャックテーブル6と研削ユニット28とを保持面6aと垂直な方向に沿って相対的に移動させる第2研削ステップ(インフィード研削)が実施される。これにより、研削砥石44の下面側における摩耗が促進され、研削砥石44のコンディションが改善される。 As described above, in the method for grinding a workpiece according to this embodiment, after a first grinding step (creep feed grinding) is performed in which the chuck table 6 and the grinding unit 28 are moved relatively along a direction parallel to the holding surface 6a, a second grinding step (in-feed grinding) is performed in which the chuck table 6 and the grinding unit 28 are moved relatively along a direction perpendicular to the holding surface 6a. This promotes wear on the underside of the grinding wheel 44, improving the condition of the grinding wheel 44.

また、第2研削ステップ(インフィード研削)では、研削砥石44の下面側のドレッシングが、被加工物11の研削と同時進行で実施される。そのため、研削砥石44のドレッシング中にも被加工物11の研削が続行され、加工効率が向上する。 In addition, in the second grinding step (in-feed grinding), the underside of the grinding wheel 44 is dressed simultaneously with the grinding of the workpiece 11. Therefore, grinding of the workpiece 11 continues even while the grinding wheel 44 is being dressed, improving processing efficiency.

なお、本実施形態に係る被加工物の研削方法において、クリープフィード研削(第1準備ステップ及び第1研削ステップ)の実施回数、及び、インフィード研削(第2準備ステップ及び第2研削ステップ)の実施回数は、被加工物11の材質、研削量等に応じて適宜設定できる。すなわち、第1準備ステップ、第1研削ステップ、第2準備ステップ、第2研削ステップを、それぞれ2回以上実施してもよい。 In the grinding method of the workpiece according to this embodiment, the number of times creep feed grinding (first preparation step and first grinding step) is performed and the number of times in-feed grinding (second preparation step and second grinding step) is performed can be set appropriately according to the material of the workpiece 11, the amount of grinding, etc. In other words, the first preparation step, first grinding step, second preparation step, and second grinding step may each be performed two or more times.

例えば、クリープフィード研削(第1準備ステップ及び第1研削ステップ)が1回又は2回以上連続して実施された後、インフィード研削(第2準備ステップ及び第2研削ステップ)が1回実施され、研削砥石44のコンディションが改善される。その後、同様にクリープフィード研削とインフィード研削とが順に繰り返されることにより、被加工物11が薄化される。これにより、研削砥石44のコンディションを良好に維持したまま、被加工物11を所望の厚さになるまで薄化することができる。 For example, creep feed grinding (first preparation step and first grinding step) is performed once or twice or more times in succession, and then in-feed grinding (second preparation step and second grinding step) is performed once to improve the condition of the grinding wheel 44. Thereafter, creep feed grinding and in-feed grinding are similarly repeated in sequence to thin the workpiece 11. This allows the workpiece 11 to be thinned to the desired thickness while maintaining the condition of the grinding wheel 44 in good condition.

ただし、被加工物11に最後に施される研削加工は、クリープフィード研削(第3研削ステップ)であることが好ましい。これにより、研削加工後の被加工物11の厚さのばらつきが低減されるとともに、研削加工後の被加工物11の強度の異方性が制御される。 However, it is preferable that the final grinding process performed on the workpiece 11 is creep feed grinding (third grinding step). This reduces the variation in thickness of the workpiece 11 after grinding and controls the anisotropy of the strength of the workpiece 11 after grinding.

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。 In addition, the structures, methods, etc. according to the above embodiments can be modified as appropriate without departing from the scope of the purpose of the present invention.

11 被加工物
11a 表面(第1面)
11b 裏面(第2面)
2 研削装置
4 基台
4a 開口
6 チャックテーブル(保持テーブル)
6a 保持面
8 移動機構(移動ユニット)
10 ボールねじ
12 パルスモータ
14 支持構造(コラム)
16 移動機構(移動ユニット)
18 ガイドレール
20 移動プレート
22 ナット部
24 ボールねじ
26 パルスモータ
28 研削ユニット
30 支持部材
32 ハウジング
34 緩衝部材
36 スピンドル
38 マウント
40 研削ホイール
42 基台
44 研削砥石
46 制御ユニット(制御部、制御装置)
48 枠体(本体部)
48a 上面
48b 凹部
50 保持部材
50a 上面
11 Workpiece 11a Surface (first surface)
11b Back side (second side)
2 Grinding device 4 Base 4a Opening 6 Chuck table (holding table)
6a Holding surface 8 Moving mechanism (moving unit)
10 ball screw 12 pulse motor 14 support structure (column)
16 Moving mechanism (moving unit)
REFERENCE SIGNS LIST 18 Guide rail 20 Moving plate 22 Nut portion 24 Ball screw 26 Pulse motor 28 Grinding unit 30 Support member 32 Housing 34 Cushioning member 36 Spindle 38 Mount 40 Grinding wheel 42 Base 44 Grinding stone 46 Control unit (control unit, control device)
48 Frame (main body)
48a Upper surface 48b Recessed portion 50 Holding member 50a Upper surface

Claims (2)

研削装置を用いて被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、
該研削装置は、
該被加工物を保持する保持面を有し、該保持面と垂直な方向に沿って回転軸が設定されたチャックテーブルと、
研削砥石を含む研削ホイールが装着され、該研削砥石で該被加工物を研削する研削ユニットと、を備え、
該研削砥石が該チャックテーブルによって保持された該被加工物の外側に位置付けられ、且つ、該研削砥石の下面が該チャックテーブルによって保持された該被加工物の上面から所定の距離下方に位置付けられるように、該チャックテーブルと該研削ユニットとの位置関係を調節する第1準備ステップと、
該第1準備ステップの実施後、該研削ホイールを回転させながら、該チャックテーブルを回転させずに該チャックテーブルと該研削ユニットとを該保持面と平行な方向に沿って相対的に移動させ、該研削砥石で該被加工物を一端側から他端側まで研削する第1研削ステップと、
該第1研削ステップの実施後、該チャックテーブルの回転軸と該研削砥石の軌道とが重なるように、該チャックテーブルと該研削ユニットとの位置関係を調節する第2準備ステップと、
該第2準備ステップの実施後、該チャックテーブルと該研削ホイールとを回転させながら、該チャック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、該研削砥石で該被加工物を研削する第2研削ステップと、を含むことを特徴とする被加工物の研削方法。
A method for grinding a workpiece using a grinding device, comprising the steps of:
The grinding device comprises:
a chuck table having a holding surface for holding the workpiece and having a rotation axis set along a direction perpendicular to the holding surface;
a grinding unit to which a grinding wheel including a grinding stone is attached and which grinds the workpiece with the grinding stone;
a first preparation step of adjusting a positional relationship between the chuck table and the grinding unit so that the grinding wheel is positioned outside the workpiece held by the chuck table and the lower surface of the grinding wheel is positioned a predetermined distance below the upper surface of the workpiece held by the chuck table;
a first grinding step in which, after the first preparation step is performed, the grinding wheel is rotated while the chuck table and the grinding unit are moved relatively in a direction parallel to the holding surface without rotating the chuck table, and the workpiece is ground from one end side to the other end side with the grinding wheel;
a second preparation step of adjusting a positional relationship between the chuck table and the grinding unit so that a rotation axis of the chuck table and a track of the grinding wheel overlap each other after the first grinding step is performed;
a second grinding step of, after carrying out the second preparation step, moving the chuck table and the grinding unit relatively along a direction perpendicular to the holding surface while rotating the chuck table and the grinding wheel, and grinding the workpiece with the grinding wheel.
該第1準備ステップ、該第1研削ステップ、該第2準備ステップ、及び該第2研削ステップを、順番に2回以上実施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。 2. The method for grinding a workpiece according to claim 1, wherein the first preparation step, the first grinding step, the second preparation step, and the second grinding step are carried out in sequence two or more times.
JP2021009275A 2021-01-25 2021-01-25 Method for grinding a workpiece Active JP7547019B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021009275A JP7547019B2 (en) 2021-01-25 2021-01-25 Method for grinding a workpiece
CN202210016768.2A CN114789371A (en) 2021-01-25 2022-01-07 Method for grinding workpiece
KR1020220006271A KR20220107950A (en) 2021-01-25 2022-01-17 Method for grinding piece to be processed
TW111102296A TW202230504A (en) 2021-01-25 2022-01-20 Grinding method for workpiece capable of suppressing reduction of processing efficiency and improving condition of grindstone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021009275A JP7547019B2 (en) 2021-01-25 2021-01-25 Method for grinding a workpiece

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022113212A JP2022113212A (en) 2022-08-04
JP7547019B2 true JP7547019B2 (en) 2024-09-09

Family

ID=82460603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021009275A Active JP7547019B2 (en) 2021-01-25 2021-01-25 Method for grinding a workpiece

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7547019B2 (en)
KR (1) KR20220107950A (en)
CN (1) CN114789371A (en)
TW (1) TW202230504A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115837620A (en) * 2022-10-28 2023-03-24 江苏天南铝材锻造有限公司 Grinding device for precise aluminum forging

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015039739A (en) 2013-08-22 2015-03-02 株式会社ディスコ Grinding method
JP2020093318A (en) 2018-12-10 2020-06-18 株式会社ディスコ Grinding method for work piece
JP2020171977A (en) 2019-04-09 2020-10-22 株式会社ディスコ Creep-feed grinding method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005028550A (en) 2003-07-11 2005-02-03 Disco Abrasive Syst Ltd Method for polishing wafer having crystal orientation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015039739A (en) 2013-08-22 2015-03-02 株式会社ディスコ Grinding method
JP2020093318A (en) 2018-12-10 2020-06-18 株式会社ディスコ Grinding method for work piece
JP2020171977A (en) 2019-04-09 2020-10-22 株式会社ディスコ Creep-feed grinding method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220107950A (en) 2022-08-02
JP2022113212A (en) 2022-08-04
CN114789371A (en) 2022-07-26
TW202230504A (en) 2022-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12064847B2 (en) Processing method of workpiece
JP7547019B2 (en) Method for grinding a workpiece
JP7451043B2 (en) Grinding method and grinding device for workpiece
JP2022181245A (en) Grinding evaluation method
JP2024062728A (en) Grinding method for work-piece
US20240198489A1 (en) Grinding wheel and grinding method
JP2024088191A (en) Method for manufacturing workpiece
TW202243810A (en) Grinding device and method for grinding workpiece comprising a chuck table, a grinding unit, a moving mechanism, a machining load measuring unit, and a control unit
US20240189962A1 (en) Dressing member
JP2024083962A (en) Grinding Method
JP2023003965A (en) grinding wheel
JP2024115859A (en) Grinding device and grinding method
TW202435304A (en) Processing method of workpiece
JP2023117908A (en) Grinding method for work-piece
JP2023003964A (en) grinding wheel
JP2023003963A (en) grinding wheel
JP2022091470A (en) Workpiece grinding method
JP2023117909A (en) Grinding method for work-piece
JP2023003962A (en) grinding wheel
JP2024068261A (en) Method for grinding workpiece
JP2024058034A (en) Method and device for grinding workpiece
KR20230024207A (en) Dressing ring and method of grinding workpiece
JP2024074420A (en) Grinding method of workpiece
KR20230065689A (en) Method and apparatus for grinding a workpiece
KR20240139543A (en) Dressing member

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231122

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240702

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240709

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240827

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240827

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7547019

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150