(57)【要約】【課題】研削作業と並行して、研削砥石の研削面に対して常にほぼ同等の圧力でドレッサーボードを当接させてドレッシング作業を行うことを可能とする。【解決手段】ドレッシング手段１を構成する位置付け機構１１が、保持テーブル１０に保持されたドレッサーボード８をチャックテーブル２の保持面２０よりも上方の所定位置Ｚ２に位置付け、保持テーブル１０と位置付け機構１１との間に介在する押圧部材１３が保持テーブル１０を下方から押圧した状態で研削砥石３１０のドレッシングを行い、規制部材１２によって保持テーブル１０が水平方向に揺動するのを規制することにより、簡単な構成で、ドレッサーボード８を研削砥石３１０の研削面３１０ａに当接させ、ドレッシングと並行して被加工物Ｗの研削を行うことができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持する保持面を有する回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削砥石を有する研削手段と、該研削手段を該チャックテーブルの該保持面に垂直な方向に移動させる研削送り手段と、該チャックテーブルに隣接して配設され該研削砥石の研削面をドレッシングするためのドレッサーボードを備えたドレッシング手段とを具備する研削装置において、
該ドレッシング手段は、
該ドレッサーボードを上面において保持する保持テーブルと、
該保持テーブルに保持されたドレッサーボードを該チャックテーブルの該保持面よりも上方の所定位置に位置付け可能な位置付け機構と、
該保持テーブルと該位置付け機構との間に介在し該保持テーブルを下方から押圧する押圧部材と、
ドレッシング時に該保持テーブルが水平方向に揺動するのを規制する規制部材と、
を少なくとも含んでいる研削装置。
【請求項２】
前記押圧部材は、前記位置付け機構の上部に配設され前記保持テーブルを下方から支持する圧縮コイルバネであり、
前記規制部材は、１本または複数本の棒形状の剛性部材であり、該圧縮コイルばねの内周側に挿入される、
請求項１に記載の研削装置。
【請求項３】
前記チャックテーブルに保持された被加工物の上面の高さ位置を測定する高さ位置測定手段を備え、
前記圧縮コイルばねのばね定数をｋ［Ｎ／ｍｍ］、ドレッシング時における前記ドレッサーボードへの所望初期荷重をｐ［Ｎ］とすると、
前記所定位置は、前記チャックテーブルに保持された被加工物の上面位置からｐ／ｋ［ｍｍ］上方の位置である、
請求項２に記載の研削装置。
【請求項４】
前記位置付け機構は、前記保持テーブルの下方に配設されたシリンダ部と該シリンダ部によって駆動されるピストンとからなるエアシリンダ機構であり、
該ピストンの先端に該保持テーブルが装着されており、
前記規制部材及び前記押圧部材は、エア供給源から出力されたエアがレギュレータによって所定圧力に調整されて該シリンダ部に供給されることによって鉛直方向に進退可能に配設された複数本の該ピストンであり、
該ピストンが上方に進出することにより、前記チャックテーブルに保持された被加工物の上面の高さ位置よりも上方の所定位置に該ドレッサーボードの上面が位置付けされる、
請求項１に記載の研削装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の研削装置を用いて被加工物の上面を研削する研削方法であって、
前記ドレッサーボードを前記ドレッシング手段を構成する保持テーブルにおいて保持するドレッサーボード保持ステップと、
前記被加工物を前記チャックテーブルの保持面において保持する被加工物保持ステップと、
該チャックテーブルに保持された被加工物の上面の高さ位置を測定する被加工物上面位置測定ステップと、
該被加工物の上面の高さ位置よりも上方の所定位置に、該保持テーブルに保持されたドレッサーボードの上面に位置付けするドレッサーボード位置付けステップと、
該ドレッサーボード位置付けステップの後に、前記研削砥石を徐々に下降させて該被加工物の研削を行い、該研削と同時に該保持テーブルに保持されたドレッサーボードを研削して該研削砥石の研削面のドレッシングを行う研削ドレッシングステップと、
からなる研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削砥石による被加工物の研削と同時に研削砥石のドレッシングを行う研削装置及び研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ、サファイア、ＳｉＣ等の各種被加工物は、研削装置によって研削されて所定の厚さに形成された後に分割されてデバイスとなる。研削装置においては、被加工物に対して回転する研削砥石の研削面を当接させることにより被加工物の研削が行われる。
【０００３】
かかる研削を行うと、研削面には目詰まりが生じやすく、この目詰まりにより研削能力が低下するため、当該研削面を頻繁にドレッシングする必要がある。そこで、ドレッサーボードをチャックテーブルの近傍に配置し、研削作業終了後に研削ホイールのドレッシングを行うことができるようにし、ドレッシング作業の効率化を図っている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３０５６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、例えばサファイアやＳｉＣなどの難研削材の研削など、研削砥石に目詰まりが生じやすい場合には、被加工物の研削とドレッシングとを交互に行っていたのでは目詰まりを防止することができない。
【０００６】
一方、被加工物の研削と並行して研削砥石のドレッシングを行う場合は、ドレッシングによりドレッサーボードが摩耗すると、研削砥石に対するドレッサーボードの当接圧力が十分ではなくなり、ドレッシングが不十分となるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、研削作業と並行して、研削砥石の研削面に対して常にほぼ同等の圧力でドレッサーボードを当接させてドレッシング作業を行うことを可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第一の発明は、被加工物を保持する保持面を有する回転可能なチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削砥石を有する研削手段と、研削手段をチャックテーブルの保持面に垂直な方向に移動させる研削送り手段と、チャックテーブルに隣接して配設され研削砥石の研削面をドレッシングするためのドレッサーボードを備えたドレッシング手段とを具備する研削装置において、ドレッシング手段は、ドレッサーボードを上面において保持する保持テーブルと、保持テーブルに保持されたドレッサーボードをチャックテーブルの保持面よりも上方の所定位置に位置付け可能な位置付け機構と、保持テーブルと位置付け機構との間に介在し保持テーブルを下方から押圧する押圧部材と、ドレッシング時に保持テーブルが水平方向に揺動するのを規制する規制部材とを少なくとも含んでいる。
【０００９】
この研削装置において、押圧部材は位置付け機構の上部に配設され保持テーブルを下方から支持する圧縮コイルバネであり、規制部材は１本または複数本の棒形状の剛性部材であって圧縮コイルばねの内周側に挿入されることが望ましい。この場合において、チャックテーブルに保持された被加工物の上面の高さ位置を測定する高さ位置測定手段を備え、圧縮コイルばねのばね定数をｋ［Ｎ／ｍｍ］、ドレッシング時における前記ドレッサーボードへの所望初期荷重をｐ［Ｎ］とすると、所定位置は、チャックテーブルに保持された被加工物の上面位置からｐ／ｋ［ｍｍ］上方の位置である。位置付け機構は、保持テーブルの下方に配設されたシリンダ部とシリンダ部によって駆動されるピストンとからなるエアシリンダ機構であり、ピストンの先端に保持テーブルが装着されており、規制部材及び押圧部材は、エア供給源から出力されたエアがレギュレータによって所定圧力に調整されてシリンダ部に供給されることによって鉛直方向に進退可能に配設された複数本のピストンであり、ピストンが上方に進出することにより、チャックテーブルに保持された被加工物の上面の高さ位置よりも上方の所定位置にドレッサーボードの上面が位置付けされる構成とすることが望ましい。
【００１０】
第二の発明は、上記の研削装置を用いて被加工物の上面を研削する研削方法に関するもので、ドレッサーボードをドレッシング手段を構成する保持テーブルにおいて保持するドレッサーボード保持ステップと、被加工物をチャックテーブルの保持面において保持する被加工物保持ステップと、チャックテーブルに保持された被加工物の上面の高さ位置を測定する被加工物上面位置測定ステップと、被加工物の上面の高さ位置よりも上方の所定位置に、保持テーブルに保持されたドレッサーボードの上面に位置付けするドレッサーボード位置付けステップと、ドレッサーボード位置付けステップの後に、研削砥石を徐々に下降させて被加工物の研削を行い、研削と同時に保持テーブルに保持されたドレッサーボードを研削して研削砥石の研削面のドレッシングを行う研削ドレッシングステップとからなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、ドレッシング手段を構成する位置付け機構が、保持テーブルに保持されたドレッサーボードをチャックテーブルの保持面よりも上方の所定位置に位置付けることができるため、簡単な構成で、ドレッサーボードを研削砥石の研削面に当接させ、ドレッシングと並行して被加工物の研削を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ドレッシング手段の第１の実施形態を示す斜視図である。
【図２】ドレッシング手段の第１の実施形態を示す正面図である。
【図３】第１の実施形態のドレッシング手段を備えた研削装置を略示的に示す断面図である。
【図４】研削及びドレッシングを行う状態を略示的に示す断面図である。
【図５】ドレッシング手段の第２の実施形態を示す斜視図である。
【図６】第２の実施形態のドレッシング手段を備えた研削装置を略示的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（１）第１の実施形態
図１に示すドレッシング手段１は、ドレッサーボード８を上面において保持する保持テーブル１０を備えている。保持テーブル１０は、位置付け機構１１によって昇降駆動される。位置付け機構１１は、鉛直方向の軸心を有するボールネジ１１０と、ボールネジ１１０の下端に連結されボールネジ１１０を回動させるモータ１１１とを有している。ボールネジ１１０の上端部には、ボールネジ１１０の回動に伴い昇降する基台１１２が螺合しており、ボールネジ１１０の回動により基台１１２が昇降する構成となっている。基台１１２は、ロッド１１３によって支持された状態で昇降する。
【００１４】
基台１１２の上面側には、上方に向けて起立する規制部材１２が固定されている。規制部材１２は、１本または複数本の棒形状の剛性部材であり、規制部材１２の上端側は、図２に示すように、保持テーブル１０の下面１００側に形成された挿入穴１０１に挿入される。
【００１５】
複数の規制部材１２のまわりには、１つの圧縮コイルばね１３が巻かれている。この圧縮コイルばね１３は、上端が保持テーブル１０の下面１００に当接し、下端が基台１１２の上面１１２ａに当接し、位置付け機構１１の上部に配設され、保持テーブル１０と位置付け機構１１との間に介在している。この圧縮コイルばね１３は、保持テーブル１０を下方から上方に向けて押圧する押圧部材としての役割を果たす。圧縮コイルばね１３の作用により保持テーブル１０が上方に持ち上げられることで、規制部材１２の上端と挿入穴１０１の天井面１０１ａとの間に空間１０１ｂが形成される。したがって、規制部材１２に対して下方から上方に向けて力が加わることにより、規制部材１２は、空間１０１ｂの高さ分だけ挿入穴１０１に沿って下方に移動可能となっている。
【００１６】
ドレッシング手段１は、図３に示すように、チャックテーブル２及び研削手段３を備えた研削装置４に配設される。チャックテーブル２の上面は保持面２０となっており、載置された被加工物Ｗを吸引保持して回転可能となっている。チャックテーブル２に隣接する位置にはドレッシング手段１のドレッサーボード８が配設される。また、チャックテーブル２に隣接して、チャックテーブル２に保持された被加工物Ｗの上面Ｗ１の高さ位置を測定する高さ位置測定手段５が配設されている。図３の例における高さ位置測定手段５は、触針式のものであるが、これには限定されない。
【００１７】
研削手段３は、鉛直方向の軸心を有する回転軸３０の下端に研削ホイール３１が装着されて構成されており、研削ホイール３１の下面には複数の研削砥石３１０が円環状に固着されている。研削砥石３１０の下面は、被加工物と接触する研削面３１０ａとなっている。チャックテーブル２に隣接する位置で且つ研削ホイール３１の回転軌道の下方にはドレッシング手段１を構成するドレッサーボード８が位置している。研削手段３は、研削送り手段３２によって保持面２０に垂直な方向に駆動される。
【００１８】
次に、研削装置４を用いて被加工物Ｗの上面Ｗ１を研削すると同時に、研削砥石３１０の研削面３１０ａをドレッサーボード８に接触させて研削砥石３１０のドレッシングを行う場合について説明する。
【００１９】
最初に、図３に示したように、保持テーブル１０においてドレッサーボード８を保持する（ドレッサーボード保持ステップ）。また、チャックテーブル２において上面Ｗ１を上方に露出させた状態で被加工物Ｗを保持する（被加工物保持ステップ）。
【００２０】
被加工物保持ステップの後、高さ位置測定手段５を用いて、チャックテーブル２に保持された被加工物Ｗの上面の高さ位置Ｚ１を測定する。この高さ位置Ｚ１は、例えばチャックテーブル２の保持面２０を基準とし、保持面２０との高さの差として求める（被加工物上面位置測定ステップ）。
【００２１】
次に、位置付け機構１１は、ドレッサーボード８の上面８ａを、被加工物Ｗの上面Ｗ１の高さ位置Ｚ１よりも上方の所定位置Ｚ２に位置付けする。ここで、圧縮コイルばね１３のばね定数をｋ［Ｎ／ｍｍ］、研削砥石３１０のドレッシング時におけるドレッサーボード８への所望初期荷重をｐ［Ｎ］とすると、当該所定位置Ｚ２は、被加工物Ｗの上面Ｗ１の高さ位置Ｚ１から（ｐ／ｋ）［ｍｍ］上方の位置である（ドレッサーボード位置付けステップ）。
【００２２】
ドレッサーボード位置付けステップの後に、研削砥石３１０の回転軌道の外周が被加工物Ｗの回転中心と一致するように研削ホイール３１を被加工物Ｗに対面させる。そして、チャックテーブル２を回転させるとともに、研削ホイール３１を回転させながら研削手段３を徐々に降下させる。そうすると、降下する研削砥石３１０の研削面３１０ａは、最初にドレッサーボード８の上面８ａに接触する。そしてさらに研削手段３を降下させると、圧縮コイルばね１３によってドレッサーボード８を上方に押し上げる方向に力が働くため、ドレッサーボード８が摩耗したとしても、ドレッサーボード８から研削砥石３１０に対して常に十分な圧力がかけられてドレッシングが行われる。ドレッシング時には、規制部材１２が、保持テーブル１０が水平方向に揺動することを規制する。
【００２３】
また、研削手段３を降下させることにより、図４に示すように、研削砥石３１０の研削面３１０ａとドレッサーボード８との接触状態を維持しながら、研削砥石３１０の研削面３１０ａと被加工物Ｗの上面Ｗ１とを接触させる。こうして、研削砥石３１０のドレッシングと並行して、研削砥石３１０によってワークＷの上面Ｗ１が研削される。したがって、研削により研削砥石３１０に目詰まりが生じても、研削を中断せずに効率よく研削砥石３１０のドレッシングを行うことができる。また、圧縮コイルばね１３などを利用した簡単な構成で、ドレッサーボード８を常にほぼ同等の圧力で研削砥石３１０に当接させることができる（研削ドレッシングステップ）。
【００２４】
（１）第２の実施形態
図５に示すドレッシング手段６は、ドレッサーボード８を上面において保持する保持テーブル６０と、保持テーブル６０を昇降させる位置付け機構６１とを備えている。位置付け機構６１は、保持テーブル６０の下方に配設されたシリンダ部６１０と、シリンダ部６１０によって昇降駆動されるピストン６１１とから構成されるエアシリンダ機構である。ピストン６１１の先端部には保持テーブル６０が装着されており、ピストン６１１の昇降に伴って保持テーブル６０も昇降する構成となっている。
【００２５】
シリンダ部６１０には、レギュレータ６１２を介してエア供給源６１３が接続されており、エア供給源６１３から出力されたエアがレギュレータ６１２によって所定圧力に調整されてシリンダ部６１０に供給され、これによってピストン６１１が鉛直方向に進退可能となっている。すなわち、ピストン６１１は、保持テーブル６０を下方から押圧する押圧部材として機能する。保持テーブル６の上面６０ａの位置は、ピストン６１１の長さによって規定されている。
【００２６】
図６に示すように、ドレッシング手段６は、チャックテーブル２及び研削手段３を備えた研削装置７に配設される。なお、チャックテーブル２及び研削手段３は、第１の実施形態として図３、４に示したものと同様に構成されるため、ここでは説明を省略する。
【００２７】
この研削装置７を用いて被加工物Ｗの上面Ｗ１を研削すると同時に、研削砥石３１０をドレッサーボード８に接触させて研削砥石３１０のドレッシングを行う場合について説明する。
【００２８】
最初に、保持テーブル６０においてドレッサーボード８を保持する（ドレッサーボード保持ステップ）。また、チャックテーブル２において上面Ｗ１を上方に露出させた状態で被加工物Ｗを保持する（被加工物保持ステップ）。
【００２９】
次に、シリンダ部６１０にエアが供給されピストン６１１が上方に進出し、ドレッサーボード８の上面８ａは、被加工物Ｗの上面Ｗ１の高さ位置Ｚ３よりも上方の所定位置Ｚ４に位置付けられる。ここで、保持テーブル６０の上面にドレッサーボード８を保持されピストン６１１が上方に進出するとドレッサーボード８の上面８ａが被加工物Ｗの上面Ｗ１の高さ位置Ｚ３よりも上方の所定位置Ｚ４に位置付けられるように、ピストン６１１の長さが予め規定されている（ドレッサーボード位置付けステップ）。
【００３０】
ドレッサーボード位置付けステップの後に、研削砥石３１０の回転軌道の外周が被加工物Ｗの回転中心と一致するように研削ホイール３１を被加工物Ｗに対面させる。そして、チャックテーブル２を回転させるとともに、研削ホイール３１を回転させながら研削手段３を降下させる。そうすると、研削砥石３１０の研削面３１０ａは、最初にドレッサーボード８の上面８ａに接触する。そしてさらに研削手段３を降下させると、エアシリンダ機構が保持テーブル６０及びドレッサーボード８を上方の研削面３１０aに押圧する。レギュレータ６１２は、研削砥石３１０に対して所定の圧力がかかるようにエアーの供給圧力を調整する。また、レギュレータ６１２によってその圧力が一定に維持されるため、ドレッサーボード８が摩耗したとしても、ドレッサーボード８から研削砥石３１０に対して常に一定の圧力がかけられてドレッシングが行われる。レギュレータ６１２は、研削砥石３１０の種類（レジン、ビトリファイドボンド等や集中度）の違いに応じて、エアの供給圧力を調整し、研削面３１０aにかかる圧力を調整することができる。ドレッシング時には、ピストン６１１は、保持テーブル６０の水平方向の揺動を記載する規制部材として機能する。
【００３１】
また、研削手段３を降下させることにより、図４に示すように、研削砥石３１０の研削面３１０ａとドレッサーボード８との接触状態を維持しながら、研削砥石３１０の研削面３１０ａと被加工物Ｗの上面Ｗ１とを接触させる。こうして、研削砥石３１０のドレッシングと並行して、研削砥石３１０によってワークＷの上面Ｗ１が研削される。したがって、研削により研削砥石３１０に目詰まりが生じても、研削を中断せずに効率よく研削砥石３１０のドレッシングを行うことができる。また、エアシリンダ機構を利用した簡単な構成で、ドレッサーボード８を常に一定の圧力で研削砥石３１０に当接させることができる（研削ドレッシングステップ）。
【符号の説明】
【００３２】
１：ドレッシング手段
１０：保持テーブル  １０１：挿入穴  １０１ａ：天井面  １０１ｂ：空間
１１：位置付け機構
１１０：ボールネジ  １１１：モータ  １１２：基台  １１３：ロッド
１２：規制部材
１３：圧縮コイルばね
２：チャックテーブル  ２０：保持面
３：研削手段
３０：回転軸  ３１：研削ホイール  ３１０：研削砥石  ３１０ａ：研削面
３２：研削送り手段
４：研削装置
５：高さ位置測定手段
６：ドレッシング手段
６０：保持テーブル
６１：位置付け機構
６１０：シリンダ部  ６１１：ピストン（押圧部材、規制部材）
６１２：レギュレータ  ６１３：エア供給源
７：研削装置
８：ドレッシングボード  ８ａ：上面
Ｗ：被加工物  Ｗ１：上面
【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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