(57)【要約】【課題】後工程におけるラップ仕上における取り代を少なくして、ラップ仕上に要する時間およびスラリー使用量を抑える。さらに、研削砥石の寿命を長くする。【解決手段】粗研削された基板（Ｗ）の表面を仕上研削する仕上研削装置（２）は、基板を研削する研削砥石（１２）を備えていて回転可能な研削部（１０）と、研削部の研削砥石に対面して配置されていて、基板を保持しつつ回転可能なチャック（２０）と、研削部をその回転軸に沿ってチャックに向かって送込む研削送り部（１５）と、研削送り部が前記研削部を送込む送り量に応じて、前記研削砥石に対する前記基板の研削比を変更する研削比変更部（３０、３５）とを含む。【選択図】図３
2011218545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗研削された基板の表面を仕上研削する仕上研削装置において、
前記基板を研削する研削砥石を備えていて回転可能な研削部と、
該研削部の前記研削砥石に対面して配置されていて、前記基板を保持しつつ回転可能なチャックと、
前記研削部をその回転軸に沿って前記チャックに向かって送込む研削送り部と、
該研削送り部が前記研削部を送込む送り量に応じて、前記研削砥石に対する前記基板の研削比を変更する研削比変更部とを具備する、仕上研削装置。
【請求項２】
前記研削比変更部は、前記研削部の前記研削砥石に対面して配置されたドレス部材と、前記送り量に応じて前記ドレス部材を前記研削砥石に押付ける圧力を変化させる押付機構部とを含む、請求項１に記載の仕上研削装置。
【請求項３】
前記研削比変更部は、前記研削部の前記研削砥石に対面して配置されたドレス部材と、前記基板を仕上研削する時間に応じて前記ドレス部材を前記研削砥石に押付ける圧力を変化させる押付機構部とを含む、請求項１に記載の仕上研削装置。
【請求項４】
粗研削された前記基板の表面には、複数種類の層からなる加工変質層が形成されており、
前記押付機構部は、前記基板の表面に位置する前記加工変質層の層に応じて、前記圧力を変化させるようにした請求項２または３に記載の仕上研削装置。
【請求項５】
粗研削された基板の表面を仕上研削する仕上研削方法において、
前記基板を研削する研削砥石を備えた研削部を回転させ、
該研削部の前記研削砥石に対面して配置されていて、前記基板を保持するチャックを回転させ、
前記研削部をその回転軸に沿って前記チャックに向かって送込み、
前記研削部を送込む送り量に応じて、前記研削砥石に対する前記基板の研削比を変更する、仕上研削方法。
【請求項６】
前記研削部の前記研削砥石に対面して配置されたドレス部材を前記研削砥石に押付ける圧力を前記送り量に応じて変化させることにより、前記基板の研削比を変更するようにした、請求項５に記載の仕上研削方法。
【請求項７】
前記研削部の前記研削砥石に対面して配置されたドレス部材を前記研削砥石に押付ける圧力を前記基板を仕上研削する時間に応じて変化させることにより、前記基板の研削比を変更するようにした、請求項５に記載の仕上研削方法。
【請求項８】
粗研削された前記基板の表面には、複数種類の層からなる加工変質層が形成されており、
前記基板の表面に位置する前記加工変質層の層に応じて、前記圧力を変化させるようにした請求項６または７に記載の仕上研削方法。
【請求項９】
前記研削部の前記研削砥石に対面して配置されたドレス部材を前記研削砥石に押付ける圧力を研削砥石の回転軸にかかる負荷に応じて変化させることにより、前記基板の研削比を変更するようにした、請求項５に記載の仕上研削方法。
【請求項１０】
さらに、前記基板が仕上研削される厚さをリアルタイムで検出する検出部を具備し、
前記研削部の前記研削砥石に対面して配置されたドレス部材を前記研削砥石に押付ける圧力を、前記検出部が検出した前記基板の厚さまたは取り代に応じて変化させることにより、前記基板の研削比を変更するようにした、請求項５に記載の仕上研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の表面を仕上研削する仕上研削方法、特に粗研削された難削材基板の表面を仕上研削する仕上研削方法およびそのような方法を実施する仕上研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
白色ＬＥＤ等の光デバイスは、サファイア基板の表面に窒化ガリウム等の窒化物系化合物半導体を積層して形成される。近年の光デバイスの需要増加に伴い、サファイア基板も広く使用されている。また、シリコン基板の代替品として、炭化ケイ素基板の使用頻度も高まっている。
【０００３】
このようなサファイアおよび炭化ケイ素などは硬質であるため、研削するのが難しく、一般に「難削材」と呼ばれている。そして、難削材、例えばサファイアからなる基板の表面を＃２６０〜＃３２０の砥石で粗研削した場合には、シリコン基板を粗研削する場合よりもかなり大きいダメージがサファイア基板に与えられる。
【０００４】
図６は、粗研削した後におけるサファイア基板の部分断面図である。図６に示されるように、粗研削後における研削面５０はかなり荒れた状態であり、その表面粗さは３ｕｍ（マイクロメートル）程度に達する。さらに、サファイア基板は、研削面５０から延びる基板の厚さ部分にもダメージを受けている。図６に示されるように、そのようなダメージによってサファイア基板の研削面５０には、多結晶質層５１、モザイク層５２、クラック層５３が順番に形成される。
【０００５】
ここで、クラック層５３には、研削面５０に対して結晶方位に沿って延びる多数のクラックが形成されている。また、モザイク層５２には、そのような結晶方位に沿って延びるクラックに加えて、研削面５０に対してランダムなクラックも形成されている。また、本願明細書においては、これら多結晶質層５１、モザイク層５２およびクラック層５３からなる層を加工変質層５５と呼ぶ。
【０００６】
加工変質層５５は基板の残りの部分よりも脆いので、光デバイスなどを研削面５０上に直接的に形成すると、光デバイスなどのベース部分が破損する可能性がある。このため、通常は、粗研削後に研削面５０をラップ仕上（ｌａｐｐｉｎｇ）またはポリッシングし、加工変質層５５を除去することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2009-285798号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、加工変質層５５の厚さ（多結晶質層５１、モザイク層５２およびクラック層５３の合計厚さ）は比較的大きく、例えば３０ｕｍに達する場合がある。一般にラップ仕上速度は１ｕｍ／ｍｉｎであるので、ラップ仕上によって加工変質層５５全体を除去する場合には、かなりの長時間が必要とされる。従って、ラップ仕上作業に要求される高価なダイアモンドスラリーも多量に消費することになり、基板一枚当たりの加工コストが増加する。
【０００９】
また、ラップ仕上はラップ時間によって制御されるので、基板の厚さを精密に制御するのは難しい。さらに、ラップ仕上を長時間にわたって行う場合には、基板の外周部の面ダレが起こるという問題もある。
【００１０】
ところで、図７（ａ）は非難削材を研削するときの研削砥石の部分拡大図であり、図７（ｂ）は難削材を研削するときの研削砥石の部分拡大図である。これら図面に示されるように、研削砥石は複数の砥粒Ｇと、これら砥粒Ｇを互いに結合する結合剤Ｆとから構成されている。
【００１１】
図７（ａ）に示されるように、シリコンなどの非難削材からなる基板を研削する場合には、基板の研削面よりも下方に進入した砥粒Ｇが離脱して自生発刃が生じる。これに対し、サファイアなどの難削材からなる基板を研削する場合には、研削砥石、ならびに研削装置の剛性が不足する傾向がある。
【００１２】
そのような場合には、図７（ｂ）に示されるように、研削砥石の表面近傍における砥粒Ｇの先端が摩耗して、砥粒Ｇが研削砥石から離脱せず、いわゆる自生発刃が生じないという問題が起こる。研削砥石の表面近傍における砥粒Ｇの先端が摩耗する場合には、基板に接触する作用砥粒数が増大するので、研削温度が上昇して、面焼けが発生することにもつながる。従って、難削材からなる基板を研削する場合には、研削比を極端に低くするような砥石構成が必要であり、研削比が低い場合には研削砥石の寿命が著しく低下することになる。
【００１３】
基板一枚当たりの加工コストの増加および基板の外周部の面ダレに関する問題点は、ラップ仕上における取り代（除去されるべき加工変質層５５の厚さ）を小さくすることにより解決でき、この目的のために、粗研削後に基板を仕上研削することも考えられる。しかしながら、従来の研削方式では、研削砥石等の剛性不足および研削砥石の寿命の低下についての問題点が解決しておらず、仕上研削の実現には至っていない。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ラップ仕上における取り代を少なくして、ラップ仕上に要する時間およびダイアモンドスラリー使用量を抑えることのできる、仕上研削方法およびそのような方法を実施する仕上研削装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、粗研削された基板の表面を仕上研削する仕上研削装置において、前記基板を研削する研削砥石を備えていて回転可能な研削部と、該研削部の前記研削砥石に対面して配置されていて、前記基板を保持しつつ回転可能なチャックと、前記研削部をその回転軸に沿って前記チャックに向かって送込む研削送り部と、該研削送り部が前記研削部を送込む送り量に応じて、前記研削砥石に対する前記基板の研削比を変更する研削比変更部とを具備する、仕上研削装置が提供される。
【００１６】
粗研削後の基板の表面には、複数の層からなる加工変質層が形成されており、加工変質層における各層の厚さは実験等により予め把握できている。１番目の発明においては、研削部の送り量に応じて研削比を変更できるので、研削砥石の寿命を長く出来ると共に、加工変質層における各層に応じた適切な研削を行うことができる。その結果、仕上研削後の基板の表面における加工変質層を、粗研削後の加工変質層と比較してかなり薄くでき、従って、後工程のラップ仕上における取り代を小さくできる。それゆえ、ラップ仕上に要する時間およびダイアモンドスラリー使用量を抑えることが可能となる。
【００１７】
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記研削比変更部は、前記研削部の前記研削砥石に対面して配置されたドレス部材と、前記送り量に応じて前記ドレス部材を前記研削砥石に押付ける圧力を変化させる押付機構部とを含む。
すなわち２番目の発明においては、ドレス部材を研削砥石に押付ける押付圧力を送り量に応じて変化させることによって、基板を研削しつつ研削比を容易に変更することができる。なお、チャックが研削部の表面の約半分、もしくはそれ以下の領域において研削砥石に対面して配置され、ドレス部材が研削部の表面の残りの領域において研削砥石に対面して配置されるのが好ましい。
【００１８】
３番目の発明によれば、１番目の発明において、前記研削比変更部は、前記研削部の前記研削砥石に対面して配置されたドレス部材と、前記基板を仕上研削する時間に応じて前記ドレス部材を前記研削砥石に押付ける圧力を変化させる押付機構部とを含む。
すなわち３番目の発明においては、ドレス部材を研削砥石に押付ける押付圧力を時間に応じて変化させることによって、基板を研削しつつ研削比を容易に変更することができる。なお、チャックが研削部の表面の約半分の領域において研削砥石に対面して配置され、ドレス部材が研削部の表面の残りの領域において研削砥石に対面して配置されるのが好ましい。また、送り開始からの時間に応じて送り速度が変化するプログラムに基づいて仕上研削装置が動作する場合には、時間と送り速度とに基づいて、研削比が変更されるものとする。
【００１９】
４番目の発明によれば、２番目または３番目の発明において、粗研削された前記基板の表面には、複数種類の層からなる加工変質層が形成されており、前記押付機構部は、前記基板の表面に位置する前記加工変質層の層に応じて、前記圧力を変化させるようにした。
すなわち４番目の発明においては、加工変質層におけるそれぞれの層に応じた適切な研削を行うことができる。
【００２０】
５番目の発明によれば、粗研削された基板の表面を仕上研削する仕上研削方法において、前記基板を研削する研削砥石を備えた研削部を回転させ、該研削部の前記研削砥石に対面して配置されていて、前記基板を保持するチャックを回転させ、前記研削部をその回転軸に沿って前記チャックに向かって送込み、前記研削部を送込む送り量に応じて、前記研削砥石に対する前記基板の研削比を変更する、仕上研削方法が提供される。
【００２１】
粗研削後の基板の表面には、複数の層からなる加工変質層が形成されており、加工変質層における各層の厚さは実験等により予め把握できている。５番目の発明においては、研削部の送り量に応じて研削比を変更できるので、研削砥石の寿命を長く出来ると共に、加工変質層における各層に応じた適切な研削を行うことができる。その結果、仕上研削後の基板の表面における加工変質層を、粗研削後の加工変質層と比較してかなり薄くでき、従って、後工程のラップ仕上における取り代を小さくできる。それゆえ、ラップ仕上に要する時間およびダイアモンドスラリー使用量を抑えることが可能となる。
【００２２】
６番目の発明によれば、５番目の発明において、前記研削部の前記研削砥石に対面して配置されたドレス部材を前記研削砥石に押付ける圧力を前記送り量に応じて変化させることにより、前記基板の研削比を変更するようにした。
すなわち６番目の発明においては、ドレス部材を研削砥石に押付ける押付圧力を送り量に応じて変化させることによって、基板を研削しつつ研削比を容易に変更することができる。なお、チャックが研削部の表面の約半分、もしくはそれ以下の領域において研削砥石に対面して配置され、ドレス部材が研削部の表面の残りの領域において研削砥石に対面して配置されるのが好ましい。
【００２３】
７番目の発明によれば、５番目の発明において、前記研削部の前記研削砥石に対面して配置されたドレス部材を前記研削砥石に押付ける圧力を前記基板を仕上研削する時間に応じて変化させることにより、前記基板の研削比を変更するようにした。
すなわち７番目の発明においては、ドレス部材を研削砥石に押付ける押付圧力を時間に応じて変化させることによって、基板を研削しつつ研削比を容易に変更することができる。なお、チャックが研削部の表面の約半分の領域において研削砥石に対面して配置され、ドレス部材が研削部の表面の残りの領域において研削砥石に対面して配置されるのが好ましい。また、送り開始からの時間に応じて送り速度が変化するプログラムに基づいて仕上研削装置が動作する場合には、時間と送り速度とに基づいて、研削比が変更されるものとする。
【００２４】
８番目の発明によれば、６番目または７番目の発明において、粗研削された前記基板の表面には、複数種類の層からなる加工変質層が形成されており、前記基板の表面に位置する前記加工変質層の層に応じて、前記圧力を変化させるようにした。
すなわち８番目の発明においては、加工変質層におけるそれぞれの層に応じた適切な研削を行うことができる。
【００２５】
９番目の発明によれば、５番目の発明において、研削加工中、砥石回転軸に対して常にその負荷をモニタリングし、砥面の状態を間接的に把握することにより、その状態に応じて研削比を変更するようにした。
すなわち９番目の発明においては、砥石回転軸の負荷により砥面の状態を間接的に把握することによって、基板を研削しつつ砥面の状態に応じた適切な研削を行うことができる。
【００２６】
１０番目の発明によれば、５番目の発明において、さらに、前記基板が仕上研削される厚さをリアルタイムで検出する検出部を具備し、前記研削部の前記研削砥石に対面して配置されたドレス部材を前記研削砥石に押付ける圧力を、前記検出部が検出した前記基板の厚さまたは取り代に応じて変化させることにより、前記基板の研削比を変更するようにした。
すなわち１０番目の発明においては、ドレス部材を研削砥石に押付ける押付圧力を基板の厚さまたは取り代に応じて変化させることによって、基板を研削しつつ研削比を容易かつ正確なタイミングで変更することができる。なお、検出部は、チャックの表面と基板の上面とに設置可能な二つのインプロセスゲージであるのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明において難削材基板を研削するときのプロセスフローを示す図である。
【図２】本発明に基づく仕上研削装置の側面図である。
【図３】図２に示される仕上研削装置の部分断面図である。
【図４】図２に示される仕上研削装置における研削部の底面図である。
【図５】砥石軸回転数などのタイムチャートを示す図である。
【図６】粗研削した後におけるサファイア基板の部分断面図である。
【図７】（ａ）非難削材を研削するときの研削砥石の部分拡大図である。（ｂ）難削材を研削するときの研削砥石の部分拡大図である。
【図８】本発明の他の実施形態における仕上研削装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明において難削材基板を研削するときのプロセスフローを示す図である。図１に示されるように、本発明において難削材、例えばサファイアまたは炭化ケイ素からなる基板Ｗ（以下、単に「基板Ｗ」と称する）を研削する際には、はじめに横型研削盤１で粗研削し、次いで本発明に基づく仕上研削装置２で仕上研削し、最終的にラップ盤３でラップ仕上する。
【００２９】
図６を参照して分かるように、横型研削盤１の研削砥石（番手♯２６０〜♯３２０）により所定条件下で基板Ｗを粗研削すると、多結晶質層５１、モザイク層５２およびクラック層５３からなる加工変質層５５が基板Ｗの研削面５０に形成される。そして、本発明においては、そのような基板Ｗをラップ加工する前に、仕上研削装置２により仕上研削する。
【００３０】
図２は本発明に基づく仕上研削装置の側面図である。さらに、図３は、図２に示される仕上研削装置の部分断面図であり、図４は、図２に示される仕上研削装置における研削部の底面図である。
【００３１】
図２に示されるように、仕上研削装置２は、砥石軸１１回りに回転可能な研削部１０を有している。研削部１０の底面には、基板Ｗを研削するための複数の研削砥石１２が取付けられている。図４に示される実施形態においては、八つの細長状研削砥石１２が研削部１０の半径方向に等間隔で延びている。なお、研削砥石１２の形状、ならびにその個数は図４に示される形状に限定されないことに留意されたい。
【００３２】
公知であるように、これら研削砥石１２は、複数の砥粒Ｇと、これら砥粒Ｇを互いに結合する結合剤Ｆとから構成されている（図７を参照されたい）。また、仕上研削装置２における研削砥石１２の番手は、例えば♯１０００〜♯２０００である。
【００３３】
再び図２を参照すると、少なくとも一つの基板Ｗ（図面では三つの基板Ｗ）を保持するチャック２０が、研削部１０の研削砥石１２に対面して配置されている。チャック２０は、図３に示されるチャック軸２１回りに回転できる。また、図４から分かるように、チャック２０は研削部１０の表面の中心を外れた一部分に対応した位置に配置されかつ、研削部１０の外周からチャックの半径を越えて外れることはできない。なお、チャック２０の直径は研削砥石１２の長さ以下であるのが好ましい。また、図２に示されるように、チャック２０は搬送システム２５によって研削部１０の下方位置から遠方の取出位置まで移動させられる。
【００３４】
さらに、ドレス部材３０が、研削部１０の表面の中心を外れた他の部分に対応した位置において研削砥石１２に対面して配置されている。ドレス部材３０はドレス軸３１回りに回転するように構成されている。ドレス部材３０は、研削砥石１２よりも硬度の小さい材料、例えばホワイトアルミナから形成されている。なお、ドレス部材３０が、研削砥石１２よりも硬度の小さい他の材料から形成されていてもよい。
【００３５】
図３に示されるように、ドレス部材３０は押付機構部３５に連結されており、ドレス部材３０は押付機構部３５の動作に応じて研削部１０の研削砥石１２に押付けられるように構成されている。言い換えれば、ドレス部材３０が研削部１０に押付けられる押付圧力は、押付機構部３５によって制御される。なお、図４から分かるように、ドレス部材３０の直径は研削砥石１２の長さよりも長いのが好ましい。
【００３６】
押付機構部３５によってドレス部材３０が研削砥石１２に押付けられると、研削砥石１２の砥粒Ｇが研削砥石１２から離脱して、自生発刃が生じる。その結果、研削砥石１２の摩耗量に対する、基板Ｗの研削量の比（以下、「研削比」と称する）が低下する。そして、押付圧力をさらに高くすると、研削砥石１２はさらに摩耗するようになる。つまり、本発明におけるドレス部材３０および押付機構部３５は研削比変更部としての役目を果たす。
【００３７】
再び図２を参照すると、研削部１０は連結部１３を介してボールネジ１５のナット１６に連結されている。モータ１８を回転させると、ボールネジ１５のナット１６はネジ軸１７に沿って昇降する。その結果、研削部１０を砥石軸１１に沿ってチャック２０に向かって移動させられる。このため、以下においては、ボールネジ１５を研削送り部１５と呼ぶ場合がある。
【００３８】
さらに、仕上研削装置２は、仕上研削装置２の動作全体を制御する制御部４０を含んでいる。制御部４０はデジタルコンピュータであり、砥石軸１１、チャック軸２１、ドレス軸３１、押付機構部３５およびモータ１８の動作を制御する。さらに、制御部４０は、仕上研削装置２を動作させる動作プログラムを含んでいる。また、制御部４０は、仕上研削装置２の動作が開始してからの経過時間を計測する計時部としての役目を果たしうる。
【００３９】
図５は砥石軸回転数などのタイムチャートを示す図である。以下、図５を参照しつつ、本発明の仕上研削装置２の動作について説明する。なお、図５に示される区間Ａ、Ｂ、Ｃは、図６に示される多結晶質層５１、モザイク層５２、クラック層５３のそれぞれの厚さＡ'、Ｂ'、Ｃ'に対応する時間を表している。
【００４０】
また、仕上研削装置２の動作が開始される前に、横型研削盤１により粗研削された基板Ｗが保持されたチャック２０が、図３に示される研削部１０の下方位置に位置決めされているものとする。横型研削盤１による粗研削処理は所定条件下で行われるので、粗研削により形成された加工変質層５５における多結晶質層５１、モザイク層５２およびクラック層５３のそれぞれの厚さＡ'、Ｂ'、Ｃ'は実験等により予め把握されており、制御部４０に記憶されているものとする。
【００４１】
図５に示される区間Ａ、Ｂ、Ｃの長さは、後述する砥石送り速度と厚さＡ'、Ｂ'、Ｃ'とに基づいて定まる。砥石送り速度が変化する動作プログラムに従って仕上研削装置２が動作される場合には、各区間に対応する砥石送り速度と厚さＡ'、Ｂ'、Ｃ'とに基づいて、区間Ａ、Ｂ、Ｃの長さが定められる。これら区間も制御部４０に記憶されるものとする。
【００４２】
仕上研削装置２の動作開始時には、制御部４０が、砥石軸１１、ネジ軸１７およびチャック軸２１をそれぞれ所定の高い回転数で回転させる。その結果、ネジ軸１７の回転数に応じて定まる砥石送り速度で、研削部１０はチャック２０に向かって送込まれる。
【００４３】
これにより、図５における区間Ａにおいては、加工変質層５５の多結晶質層５１のみが基板Ｗの研削面５０から除去される。言い換えれば、砥石軸１１、ネジ軸１７およびチャック軸２１の回転数は、区間Ａにおいて多結晶質層５１のみが除去されるように設定されている。多結晶質層５１は、加工変質層５５以外の基板Ｗの箇所よりも脆いので、区間Ａにおける研削比は大きい。なお、図５から分かるように、仕上研削装置２の動作開始時には、ドレス軸３１および押付機構部３５は動作していない。
【００４４】
区間Ａに対応する多結晶質層５１の厚さＡ'分だけ研削部１０が送込まれると、制御部４０は、区間Ｂにおいて、砥石軸１１、ネジ軸１７およびチャック軸２１の回転数を区間Ａの場合よりもそれぞれ低下させる。同時に、ドレス部材３０をドレス軸３１回りに所定の高回転数で回転させると共に、押付機構部３５を起動して、ドレス部材３０を所定の低押付圧力で研削砥石１２に押付ける。従って、図５に示されるように、区間Ｂにおける研削比は、区間Ａにおける研削比よりも低下する。
【００４５】
このような研削状況下で、区間Ｂにおいては、加工変質層５５のモザイク層５２のみが基板Ｗから除去される。言い換えれば、砥石軸１１、ネジ軸１７およびチャック軸２１の回転数ならびにドレス軸３１の回転数およびドレス部材３０の押付圧力は、区間Ｂにおいてモザイク層５２のみが除去されるように設定されている。
【００４６】
区間Ｂにおいては、ドレス部材３０が研削砥石１２に押付けられているので、研削砥石１２は基板Ｗを研削しつつ、ドレス部材３０によってドレスされる。従って、研削砥石１２の砥粒（図７を参照されたい）の先端は摩耗せず、研削砥石１２の砥粒は研削砥石１２から適度に離脱する。その結果、研削砥石１２には自生発刃が生じる。
【００４７】
一般に、難削材基材Ｗのモザイク層５２を研削するときには、研削砥石１２における砥粒の先端が摩耗して自生発刃が生じ難くなるので、モザイク層５２の研削は多結晶質層５１の研削よりも困難である。しかしながら、本発明においては、基材Ｗの研削と同時に、研削砥石１２をドレッシングしているので、研削砥石１２に自生発刃が生じる。従って、難削材からなる基材Ｗを研削している場合であっても、難削材基板Ｗのモザイク層５２を低ダメージで容易に除去できる。それゆえ、本発明においては、研削温度の上昇および面焼けの発生を抑えることも可能である。
【００４８】
なお、チャック軸２１の回転数を下げることによって研削砥石１２の摩耗量は減少する。しかしながら、チャック軸２１の回転数を下げた場合には、研削面の表面粗さが大きくなるので、チャック軸２１の回転数は、図５に示される区間Ａ〜区間Ｃにわたって一定であってもよい。
【００４９】
区間Ｂに対応するモザイク層５２の厚さＢ１分だけ研削部１０が送込まれると、制御部４０は区間Ｃにおいて、砥石軸１１、ネジ軸１７およびチャック軸２１の回転数を区間Ｂの場合よりもそれぞれさらに低下させる。そして、ドレス部材３０をドレス軸３１回りに所定の低回転数で回転させると共に、ドレス部材３０を所定の高押付圧力で研削砥石１２に押付ける。従って、図５に示されるように、区間Ｃにおける研削比は、区間Ｂにおける研削比よりもさらに低下する。
【００５０】
このような研削状況下で、区間Ｃにおいては、加工変質層５５のクラック層５３のみが基板Ｗから除去される。言い換えれば、砥石軸１１、ネジ軸１７およびチャック軸２１の回転数ならびにドレス軸３１の回転数およびドレス部材３０の押付圧力は、区間Ｃにおいてクラック層５３のみが除去されるように設定されている。
【００５１】
クラック層５３はモザイク層５２よりも研削し難いものの、前述したのと同様な理由により、研削砥石１２には自生発刃がさらに生じる。このため、本発明においては、研削温度が上昇することなしにおよび面焼けが発生することなしに、難削材基板Ｗのクラック層５３を低ダメージで容易に除去することができる。
【００５２】
区間Ｃに対応するクラック層５３の厚さＣ'分だけ研削部１０が送込まれると、クラック層５３が除去される。その後、搬送システム２５によってチャック２０は研削部１０の下方位置から遠方の取出位置まで搬送される（図２を参照されたい）。そして、基板Ｗはチャック２０から取外されて、図１に示されるラップ盤３によりラップ仕上される。
【００５３】
前述したように、本発明においては、研削部１０の送込み量に応じて研削砥石１２の研削比を変更するようにしている。従って、仕上研削装置２により仕上研削された基板Ｗにも加工変質層５５が形成されているものの、仕上研削後の加工変質層５５は粗研削後の加工変質層５５よりもかなり小さくてすむ。或る実施例においては、仕上研削装置２による仕上研削後に形成される加工変質層５５の厚さは約５ｕｍ以下である。
【００５４】
つまり、本発明においては、仕上研削装置２を使用することなしにラップ仕上する場合と比較して、ラップ盤３による取り代をかなり小さくすることができる。このため、本発明においては、従来技術の場合と比較して、ラップ仕上に要する時間を大幅に短縮できる。その結果、ラップ仕上に必要とされるダイアモンドスラリーの使用量を減らすことも可能である。また、ラップ仕上に必要とされる時間が短くて済むので、ラップ仕上される基板Ｗの厚さ制御も比較的容易であり、また基板Ｗの外周部における面ダレの発生も抑えられる。
【００５５】
また、図面を参照した実施形態においては、押付機構部３５がドレス部材３０を押付けること等により研削比を変更している。しかしながら、研削比を変更することのできる他の手段を使用できるのは、当業者であれば明らかであろう。
【００５６】
さらに、図８は本発明の他の実施形態における仕上研削装置の側面図である。図８においては、チャック２０は、単一の基板Ｗを保持している。この基板Ｗは図２に示される基板Ｗよりも大きくて、その直径は一つの研削砥石１２の長さよりも短い。このため、図示されるように、チャック２０に保持された基板Ｗの一部分は、研削部１０の下面からはみ出している。
【００５７】
図８から分かるように、チャック２０の上面縁部には、基板Ｗが存在していなくて、上面が露出している環状領域が存在している。図示しない固定部から片持ち式に延びる第一インプロセスゲージ６１の先端は、この環状領域に接触している。同様に片持ち式に延びる第二インプロセスゲージ６２の先端は、基板Ｗの上面に接触している。
【００５８】
これらインプロセスゲージ６１、６２は算出部６０に接続されており、接触式センサとしての役目を果たす。算出部４０は、二つのインプロセスゲージ６１、６２の検出値の偏差を基板Ｗの厚さとして算出する。また、算出部４０は仕上研削前の基板Ｗの厚さから第一インプロセスゲージ６１の検出値を減算した値を基板Ｗの取り代として算出することもできる。本発明においては、このようなインプロセスゲージ６１、６２を備えているので、基板Ｗの厚さをインプロセスで常時モニタリングしながら、所望の厚さまたは所望の取り代になるまで基板Ｗを研削することができる。
【００５９】
従って、図８に示される実施形態においては、リアルタイムで検出された基板Ｗの厚さまたは取り代に応じてドレス部材３０を研削砥石１２に押付ける圧力を変更し、それにより、基板Ｗの研削比を変更することができる。それゆえ、この場合にも、加工変質層における層の種類に応じて研削比を変更し、その結果、前述したのと同様な効果が得られるのが分かるであろう。
【符号の説明】
【００６０】
１    横型研削盤
２    仕上研削装置
３    ラップ盤
１０    研削部
１１    砥石軸
１２    研削砥石
１３    連結部
１５    ボールネジ（研削送り部）
１６    ナット
１７    ネジ軸
１８    モータ
２０    チャック
２１    チャック軸
２５    搬送システム
３０    ドレス部材（研削比変更部）
３１    ドレス軸
３５    押付機構部（研削比変更部）
４０    制御部
５０    研削面
５１    多結晶質層
５２    モザイク層
５３    クラック層
５５    加工変質層
６０    算出部
６１、６２    インプロセスゲージ（検出部）
Ｆ    結合剤
Ｇ    砥粒
Ｗ    基材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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