(57)【要約】【課題】被加工物の角部分の断面をより効率的に形成することができる被加工物の加工方法を提供すること。【解決手段】被加工物の加工方法は、研削ホイールで保持テーブルに保持された被加工物の裏面の中央部を研削して、円形凹部とリング状凸部を形成する研削ステップＳＴ１１と、研削ステップＳＴ１１の実施後に、研削ホイールと保持テーブルとを、研削砥石の回転軌道がリング状凸部を通る位置に相対的に移動させる移動ステップＳＴ１２と、移動ステップＳＴ１２の実施後に、保持テーブルを回転させず、研削ホイールを回転させた状態で、研削ホイールでリング状凸部を少なくともリング状凸部の高さ以上研削し、リング状凸部の断面を形成する断面形成ステップＳＴ１３と、断面を撮像または観察し、円形凹部の底面と、リング状凸部の内周面とが成す角部分の形状を確認する形状確認ステップＳＴ１４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を回転可能に保持する保持テーブルと、スピンドルに回転可能に保持され、複数の研削砥石を備えた研削ホイールと、を備えた加工装置を用いた被加工物の加工方法であって、
該研削ホイールで該保持テーブルに保持された該被加工物の裏面の中央部を研削して、円形凹部と該円形凹部を囲繞するリング状凸部を形成する研削ステップと、
該研削ステップの実施後に、該研削ホイールと該保持テーブルとを、該研削砥石の回転軌道が該リング状凸部を通る位置に相対的に移動させる移動ステップと、
該移動ステップの実施後に、該保持テーブルを回転させず、該研削ホイールを回転させた状態で、該研削ホイールで該リング状凸部を少なくとも該リング状凸部の高さ以上研削し、該リング状凸部の断面を形成する断面形成ステップと、
該断面を撮像または観察し、該円形凹部の底面と、リング状凸部の内周面とが成す角部分の形状を確認する形状確認ステップと、
を備えることを特徴とする被加工物の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物の最外周の側端部分を残し、その内周のみを研削して被加工物を薄化する技術、すなわち、所謂ＴＡＩＫＯ（登録商標）研削する技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４６８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＴＡＩＫＯ（登録商標）研削では、被加工物におけるリング状凸部の内周面と円形凹部とが成す角部分が直角に近いと、亀裂が入りやすくなる。そのため、被加工物の角部分に亀裂が入りにくいようにするため、被加工物の角部分に円弧形状、すなわち、Ｒ形状が作られる。被加工物の角部分の円弧形状は、通常、研削砥石において被加工物と接触している外周側の摩耗に起因して研削砥石の角部分が丸まっている状態で研削することで形成する。しかし、加工負荷が高いまたは研削砥石が脆い等の場合、研削途中で研削砥石が欠け、研削砥石の角が丸まっていない状態で研削するため、被加工物の角部分が直角になる事がある。また研削砥石が複数回欠けると被加工物の角部分は直角な階段状になることもある。
【０００５】
このため、被加工物の角部分の形状を見ることが要求される。従来は、被加工物の角部分の形状を見るために、ＴＡＩＫＯ（登録商標）研削後の被加工物をダイヤモンドカッターで切って割る、ＴＡＩＫＯ（登録商標）研削後の被加工物をダイサーで切削して断面を露出させる等、被加工物の角部分の断面を形成するために手間がかかっているという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被加工物の角部分の断面をより効率的に形成することができる被加工物の加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の被加工物の加工方法は、被加工物を回転可能に保持する保持テーブルと、スピンドルに回転可能に保持され、複数の研削砥石を備えた研削ホイールと、を備えた加工装置を用いた被加工物の加工方法であって、該研削ホイールで該保持テーブルに保持された該被加工物の裏面の中央部を研削して、円形凹部と該円形凹部を囲繞するリング状凸部を形成する研削ステップと、該研削ステップの実施後に、該研削ホイールと該保持テーブルとを、該研削砥石の回転軌道が該リング状凸部を通る位置に相対的に移動させる移動ステップと、該移動ステップの実施後に、該保持テーブルを回転させず、該研削ホイールを回転させた状態で、該研削ホイールで該リング状凸部を少なくとも該リング状凸部の高さ以上研削し、該リング状凸部の断面を形成する断面形成ステップと、該断面を撮像または観察し、該円形凹部の底面と、リング状凸部の内周面とが成す角部分の形状を確認する形状確認ステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本願発明は、被加工物の角部分の断面をより効率的に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態１に係る被加工物の加工方法を示すフローチャートである。
【図２】図２は、図１の研削ステップの一状態を示す斜視図である。
【図３】図３は、図１の研削ステップの一状態を示す上面図である。
【図４】図４は、図１の移動ステップ及び断面形成ステップの一状態を示す上面図である。
【図５】図５は、図１の形状確認ステップの一状態を示す斜視図である。
【図６】図６は、図１の形状確認ステップで確認される被加工物の角部分の状態例を示す断面図である。
【図７】図７は、実施形態２に係る被加工物の加工方法における移動ステップ及び断面形成ステップの一状態を示す上面図である。
【図８】図８は、実施形態２に係る被加工物の加工方法における形状確認ステップの一状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１１】
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る被加工物の加工方法を示すフローチャートである。図２は、図１の研削ステップＳＴ１１の一状態を示す斜視図である。図３は、図１の研削ステップＳＴ１１の一状態を示す上面図である。図４は、図１の移動ステップＳＴ１２及び断面形成ステップＳＴ１３の一状態を示す上面図である。図５は、図１の形状確認ステップＳＴ１４の一状態を示す斜視図である。図６は、図１の形状確認ステップＳＴ１４で確認される被加工物の角部分１１３（図５参照）の状態例を示す断面図である。
【００１２】
実施形態１に係る被加工物の加工方法は、図１に示すように、研削ステップＳＴ１１と、移動ステップＳＴ１２と、断面形成ステップＳＴ１３と、形状確認ステップＳＴ１４と、を備える。
【００１３】
実施形態１に係る被加工物の加工方法の加工対象である被加工物１００は、図２に示すように、本実施形態では、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素などを基板とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハである。被加工物１００は、表面１０１にデバイスが形成されているデバイス領域と、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域と、を備えている。被加工物１００は、表面１０１に、表面１０１を保護する保護テープ１０３が貼着されている。
【００１４】
実施形態１に係る被加工物の加工方法は、図２に示す研削装置である加工装置１０で被加工物１００の裏面１０２の中央部を研削して、円形凹部１１１と、円形凹部１１１を囲繞するリング状凸部１１２とを形成した後、円形凹部１１１の底面とリング状凸部１１２の内周面とが成す角部分１１３の形状を確認する方法である。実施形態１に係る被加工物の加工方法を実行する加工装置１０は、図２に示すように、被加工物１００を保持面１２で回転可能に保持する保持テーブル１１と、スピンドル１５に回転可能に保持され、複数の研削砥石１６を備えた研削ホイール１７と、を備える。
【００１５】
保持テーブル１１は、ＸＹ平面に沿った保持面１２を有し、保持面１２で、保護テープ１０３を介して被加工物１００の表面１０１側を保持する。すなわち、保持テーブル１１は、被加工物１００を、表面１０１側の反対側である裏面１０２側を露出面とするように保持する。保持テーブル１１は、不図示の回転駆動機構により、Ｚ軸方向に沿った軸心周りに所定の方向に回転する。
【００１６】
研削ホイール１７を形成する複数の研削砥石１６は、スピンドル１５の先端に固定されたマウンタにねじ締結されて、環状に等間隔に配列されている。研削砥石１６は、図２等では８個示されているが、本発明はこれに限定されない。研削ホイール１７は、複数の研削砥石１６が形成する研削面が、保持面１２に対して、Ｚ軸方向に対向して配置されている。研削ホイール１７は、不図示の回転駆動機構により、Ｚ軸方向に沿った軸心周りに、保持テーブル１１の回転方向に対して逆方向に回転する。研削ホイール１７は、保持テーブル１１に保持された被加工物１００の裏面１０２に当接した状態で回転することで、複数の研削砥石１６の配列に基づいて環状に、被加工物１００を裏面１０２側から研削する。
【００１７】
保持テーブル１１と研削ホイール１７とは、それぞれ不図示の移動機構が設けられており、この移動機構により、相対的にＸＹ平面方向並びにＺ軸方向に沿って移動する。すなわち、研削ホイール１７の研削面は、この移動機構により、保持テーブル１１の保持面１２に対して、相対的にＸＹ平面方向並びにＺ軸方向に沿って移動する。
【００１８】
研削ステップＳＴ１１は、図２及び図３に示すように、研削ホイール１７で保持テーブル１１に保持された被加工物１００の裏面１０２の中央部を研削して、円形凹部１１１と、円形凹部１１１を囲繞するリング状凸部１１２を形成するステップ、所謂ＴＡＩＫＯ（登録商標）研削ステップである。
【００１９】
研削ステップＳＴ１１では、具体的には、まず、移動機構により、研削ホイール１７の研削面を保持テーブル１１の保持面１２に対して相対的にＸＹ平面方向に沿って移動させることで、図３に示すように、研削ホイール１７の研削面の外周側の端部を、形成したい円形凹部１１１の外周円に対して接する位置に配置する。
【００２０】
研削ステップＳＴ１１では、次に、移動機構により、研削ホイール１７の研削面を保持テーブル１１の保持面１２に対して相対的にＺ軸方向に沿って移動させることで、図２に示すように、研削ホイール１７の研削面を、保持テーブル１１に保持された被加工物１００の裏面１０２の中央部に当接させる。
【００２１】
研削ステップＳＴ１１では、そして、回転駆動機構により、図２及び図３に示すように、保持テーブル１１を回転させることで保持面１２上の被加工物１００を回転させるとともに、研削ホイール１７を保持テーブル１１とは反対側に回転させて、さらに移動機構により、研削ホイール１７の研削面を保持テーブル１１の保持面１２に対して相対的にＺ軸方向に接近させる研削送り方向に移動させる。これにより、研削ステップＳＴ１１では、研削ホイール１７で被加工物１００の裏面１０２の中央部を研削して円形凹部１１１を形成するとともに、円形凹部１１１を形成することに伴って、研削されない被加工物１００の裏面１０２の外周部が残存してリング状凸部１１２を形成する。
【００２２】
研削ステップＳＴ１１では、表面１０１のデバイス領域に対応する裏面１０２の領域に円形凹部１１１を形成して、外周余剰領域に対応する裏面１０２の領域にリング状凸部１１２を形成することが好ましい。
【００２３】
移動ステップＳＴ１２は、図４に示すように、研削ステップＳＴ１１の実施後に、研削ホイール１７と保持テーブル１１とを、研削砥石１６の回転軌道がリング状凸部１１２を通る位置に相対的に移動させるステップである。
【００２４】
移動ステップＳＴ１２では、具体的には、移動機構により、研削ホイール１７における研削砥石１６の回転軌道を、保持テーブル１１に保持された被加工物１００に形成された円形凹部１１１の外周円に内接する位置（研削ステップＳＴ１１の実施後の位置）から、ＸＹ平面方向に沿って、保持テーブル１１に対して相対的に保持テーブル１１の径方向外側に向けて、研削砥石１６の回転軌道の直径よりも短い距離を移動させることで、研削砥石１６の回転軌道がリング状凸部１１２を横切る位置に移動させる。
【００２５】
断面形成ステップＳＴ１３は、移動ステップＳＴ１２の実施後に、保持テーブル１１を回転させず、研削ホイール１７を回転させた状態で、研削ホイール１７でリング状凸部１１２を少なくともリング状凸部１１２の高さ以上研削し、リング状凸部１１２の断面１２１（図５参照）を形成するステップである。
【００２６】
断面形成ステップＳＴ１３では、具体的には、保持テーブル１１を回転させず、研削ホイール１７を回転させて、研削ホイール１７で円形凹部１１１及びリング状凸部１１２を研削することで、図５に示すように、リング状凸部１１２を横切り、複数の研削砥石１６の配列に基づいて環状に、研削砥石１６の回転軌道に従った円弧形状の溝１２０を形成する。これにより、断面形成ステップＳＴ１３では、リング状凸部１１２の内周面と円形凹部１１１とが成す角部分１１３の領域を横切る円弧形状の溝１２０の側面部分に、断面１２１を形成する。
【００２７】
形状確認ステップＳＴ１４は、図５及び図６に示すように、断面形成ステップＳＴ１３で形成した断面１２１を撮像または観察し、円形凹部１１１の底面と、リング状凸部１１２の内周面とが成す角部分１１３の形状を確認するステップである。
【００２８】
形状確認ステップＳＴ１４では、具体的には、図５に示すように、観察撮像装置２０を用いて、断面形成ステップＳＴ１３で形成した断面１２１を撮像することで、断面１２１の撮像画像を取得して、取得した断面１２１の撮像画像に基づいて、角部分１１３の形状を確認する。もしくは、形状確認ステップＳＴ１４では、観察撮像装置２０を用いて、断面形成ステップＳＴ１３で形成した断面１２１を観察することで、断面１２１の観察像に基づいて、角部分１１３の形状を確認する。
【００２９】
なお、観察撮像装置２０は、形状確認対称である角部分１１３を含む断面１２１に向けられる対物レンズと、対物レンズ及び所定の光学系を介して作業者が断面１２１の観察像を観察可能な接眼レンズと、対物レンズ及び所定の光学系を介して断面１２１を撮像して撮像画像を得る撮像素子と、対物レンズからの光路の行先を接眼レンズと撮像素子との間で切り替え可能な所定の光学系と、を有する。所定の光学系は、観察撮像装置２０と情報通信可能に電気的に接続されたコンピュータに例示される制御装置２１によって、対物レンズからの光路の行先が適宜切り替えることができる。
【００３０】
形状確認ステップＳＴ１４では、観察撮像装置２０を用いて、例えば、図６（Ａ）に示すような断面１２１−１、図６（Ｂ）に示すような断面１２１−２、及び、図６（Ｃ）に示すような断面１２１−３の撮像画像または観察像が得られる。
【００３１】
形状確認ステップＳＴ１４では、断面１２１−１が得られた場合、角部分１１３の形状が円弧形状、すなわち、Ｒ形状１２３であると確認する。形状確認ステップＳＴ１４では、さらに、この確認結果に基づき、当該被加工物１００は好ましい形状の円形凹部１１１及びリング状凸部１１２が形成されていると判定することができるとともに、使用中の研削ホイール１７の研削砥石１６の角部分が丸まっている形状の健全な状態であると判定することができる。
【００３２】
形状確認ステップＳＴ１４では、また、断面１２１−２が得られた場合、角部分１１３の形状が直角状１２４であると確認する。形状確認ステップＳＴ１４では、さらに、この確認結果に基づき、当該被加工物１００は好ましい形状の円形凹部１１１及びリング状凸部１１２が形成されていないと判定することができるとともに、使用中の研削ホイール１７の研削砥石１６の角部分が丸まっておらず直角状の健全でない状態であると判定することができる。
【００３３】
形状確認ステップＳＴ１４では、また、断面１２１−３が得られた場合、角部分１１３の形状が直角な階段状１２５であると確認する。形状確認ステップＳＴ１４では、さらに、この確認結果に基づき、当該被加工物１００は好ましい形状の円形凹部１１１及びリング状凸部１１２が形成されていないと判定することができるとともに、使用中の研削ホイール１７の研削砥石１６の角部分が丸まっておらず直角の階段状の健全でない状態であると判定することができる。
【００３４】
なお、形状確認ステップＳＴ１４における各確認処理及び判定処理は、予め、撮像画像の解析処理基準と、確認基準及び判定基準とを制御装置２１に記憶させておき、制御装置２１が自動で実行することとしてもよい。
【００３５】
実施形態１に係る被加工物の加工方法は、このように、移動ステップＳＴ１２で、研削ステップＳＴ１１を実行時から研削ホイール１７と保持テーブル１１との相対位置をずらすことで、研削砥石１６の回転軌道がリング状凸部１１２を通る相対位置関係を形成し、断面形成ステップＳＴ１３で、円形凹部１１１の底面とリング状凸部１１２の内周面とが成す角部分１１３の断面１２１を形成する。このため、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、ダイヤモンドカッターで切って割ったり、ダイサーで切削して断面を露出させたり等といった角部分１１３の断面１２１を形成するための手間な作業を要することなく、所謂ＴＡＩＫＯ（登録商標）研削処理を実行する加工装置１０の研削処理機能のみを使用して、時間的にも作業の工数的にもより効率的に、被加工物１００の角部分１１３の断面１２１を形成することができる。
【００３６】
また、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、移動ステップＳＴ１２で、研削砥石１６の回転軌道がリング状凸部１１２を横切る位置に移動させ、断面形成ステップＳＴ１３で、リング状凸部１１２を横切り、複数の研削砥石１６の配列に基づいて環状に、研削砥石１６の回転軌道に従った円弧形状の溝１２０を形成する。このため、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、断面形成ステップＳＴ１３で形成する断面１２１の向きが、リング状凸部１１２の内周面の向きに直交する方向と近くなる。これにより、実施形態１に係る被加工物の加工方法は、従来のダイヤモンドカッターで切って割ったり、ダイサーで切削して断面を露出させたり等といった角部分１１３の断面１２１を形成するための手間な作業を経て出した断面と近い方向の断面１２１を形成することができるので、従来の角部分１１３の形状の確認基準や、判定基準と同様の基準を用いて、確認及び判定することができる。
【００３７】
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図７は、実施形態２に係る被加工物の加工方法における移動ステップＳＴ１２及び断面形成ステップＳＴ１３の一状態を示す上面図である。図８は、実施形態２に係る被加工物の加工方法における形状確認ステップＳＴ１４の一状態を示す斜視図である。なお、図７及び図８は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００３８】
実施形態２に係る被加工物の加工方法は、実施形態１に係る被加工物の加工方法において、移動ステップＳＴ１２を変更したものである。実施形態２に係る移動ステップＳＴ１２は、実施形態１に係る移動ステップＳＴ１２において、研削砥石１６の回転軌道がリング状凸部１１２を横切る位置に移動させることに代えて、図７に示すように、研削砥石１６の回転軌道の端部がリング状凸部１１２に部分的に重なる位置に移動させるステップである。
【００３９】
実施形態２に係る断面形成ステップＳＴ１３では、移動ステップＳＴ１２の変更に伴い、図８に示すように、端部がリング状凸部１１２に部分的に重ねられ、複数の研削砥石１６の配列に基づいて環状に、研削砥石１６の回転軌道に従った円弧形状の溝１３０を形成する。これにより、実施形態２に係る断面形成ステップＳＴ１３では、角部分１１３の領域を横切る円弧形状の溝１３０の側面部分に、断面１３１を形成する。
【００４０】
実施形態２に係る被加工物の加工方法は、実施形態１に係る被加工物の加工方法と同様に、移動ステップＳＴ１２及び断面形成ステップＳＴ１３で、円形凹部１１１の底面とリング状凸部１１２の内周面とが成す角部分１１３の断面１２１を形成する。このため、実施形態２に係る被加工物の加工方法は、実施形態１に係る被加工物の加工方法と同様の作用効果を奏する。
【００４１】
また、実施形態２に係る被加工物の加工方法は、移動ステップＳＴ１２で、研削砥石１６の回転軌道の端部がリング状凸部１１２に部分的に重なる位置に移動させ、断面形成ステップＳＴ１３で、端部がリング状凸部１１２に部分的に重ねられ、複数の研削砥石１６の配列に基づいて環状に、研削砥石１６の回転軌道に従った円弧形状の溝１３０を形成する。このため、実施形態２に係る被加工物の加工方法は、断面形成ステップＳＴ１３で形成する断面１３１の向きが、リング状凸部１１２の内周面の向きと近くなる。このため、実施形態２に係る被加工物の加工方法は、観察撮像装置２０を向けやすく、観察撮像装置２０を用いて撮像及び観察が容易な断面１３１を形成することができるので、より容易な作業で、角部分１１３の形状の確認や種々の判定をすることができる。
【００４２】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０  加工装置
１１  保持テーブル
１５  スピンドル
１６  研削砥石
１７  研削ホイール
１００  被加工物
１０２  裏面
１１１  円形凹部
１１２  リング状凸部
１１３  角部分
１２０，１３０  溝
１２１，１３１  断面
【図１】
2020196079.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020196079.tif 000007
【図６】
2020196079.tif 000008
【図７】
2020196079.tif 000009
【図８】
2020196079.tif 000010