(57)【要約】【課題】難削材で形成されたウェーハ等を研削する場合に、砥石の摩耗を抑えるとともに円滑に研削できるようにする。【解決手段】被加工物Ｗを保持するテーブル３０と、スピンドル７０に装着された研削ホイール７４を含む研削手段７とを備え、研削ホイール７４は、砥粒Ｐ１をボンド剤Ｂ１で結合した砥石７４ａを有し、被加工物Ｗを研削する際に少なくとも砥石７４ａに研削水を供給する洗浄水供給手段８と、テーブル３０に隣接して配設され、テーブル３０で保持された被加工物Ｗを研削する砥石７４ａの研削面に光を照射する光照射手段９と、スピンドル７０に装着された研削ホイール７４が第一の直径を有する場合の研削ホイール７４の回転軌跡上の第一位置と研削ホイールが第二の直径を有する場合の研削ホイールの回転軌跡上の第二位置とにそれぞれ光照射手段９を位置づけ可能とする光照射手段移動部２と、を備えた研削装置１である。【選択図】図７
2019038041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持する保持テーブルと、スピンドルと該スピンドルに装着されて該保持テーブルで保持された被加工物を研削する研削ホイールとを含む研削手段と、を備えた研削装置であって、
該研削ホイールは、砥粒をボンド剤で結合した研削砥石を有し、
該保持テーブルで保持された被加工物を該研削手段で研削する際に少なくとも該研削砥石に研削水を供給する研削水供給手段と、
該保持テーブルに隣接して配設され、該保持テーブルで保持された被加工物を研削する該研削砥石の研削面に光を照射する光照射手段と、
該スピンドルに装着された該研削ホイールが第一の直径を有する場合の該研削ホイールの回転軌跡上の第一位置と該研削ホイールが第二の直径を有する場合の該研削ホイールの回転軌跡上の第二位置とにそれぞれ該光照射手段を位置づけ可能とする光照射手段移動部と、を備えた研削装置。
【請求項２】
前記研削砥石は、前記砥粒と光触媒粒とを前記ボンド剤で結合しており、
前記光照射手段は該光触媒粒を励起させる該光を照射する、請求項１に記載の研削装置。
【請求項３】
前記ボンド剤はビトリファイドボンドである請求項１又は２に記載の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物を保持する保持テーブルと保持テーブルで保持された被加工物を研削する研削ホイールを有した研削手段とを備えた研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエーハ等の板状の被加工物は、研削装置（例えば、特許文献１参照）によって研削されて所定の厚みに薄化された後に、切削装置等により分割されて個々のデバイスチップとなり、各種電子機器等に利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８４３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ウエーハが、窒化ガリウム（ＧａＮ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）またはガリウムヒ素（ＧａＡｓ）等の難削材で形成されている場合には、研削ホイールの研削砥石の磨耗量が激しく生産コストが嵩むという問題がある。また、金属で形成されたウエーハまたは金属電極が部分的にウエーハの被研削面に露出したウエーハを研削する場合は、金属の延性によって研削が困難となるという問題がある。
【０００５】
よって、難削材で形成されたウエーハまたは金属を含むウエーハを研削する場合においては、研削砥石の過度な摩耗を抑えるとともに円滑に研削できるようにするという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明は、被加工物を保持する保持テーブルと、スピンドルと該スピンドルに装着されて該保持テーブルで保持された被加工物を研削する研削ホイールとを含む研削手段と、を備えた研削装置であって、該研削ホイールは、砥粒をボンド剤で結合した研削砥石を有し、該保持テーブルで保持された被加工物を該研削手段で研削する際に少なくとも該研削砥石に研削水を供給する研削水供給手段と、該保持テーブルに隣接して配設され、該保持テーブルで保持された被加工物を研削する該研削砥石の研削面に光を照射する光照射手段と、該スピンドルに装着された該研削ホイールが第一の直径を有する場合の該研削ホイールの回転軌跡上の第一位置と該研削ホイールが第二の直径を有する場合の該研削ホイールの回転軌跡上の第二位置とにそれぞれ該光照射手段を位置づけ可能とする光照射手段移動部と、を備えた研削装置である。
【０００７】
前記研削砥石は、前記砥粒と光触媒粒とを前記ボンド剤で結合しており、前記光照射手段は該光触媒粒を励起させる該光を照射するものとすると好ましい。
【０００８】
前記ボンド剤はビトリファイドボンドであると好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る研削装置は、研削ホイールは、砥粒をボンド剤で結合した研削砥石を有し、保持テーブルで保持された被加工物を研削手段で研削する際に少なくとも研削砥石に研削水を供給する研削水供給手段と、保持テーブルに隣接して配設され、保持テーブルで保持された被加工物を研削する研削砥石の研削面に光を照射する光照射手段と、スピンドルに装着された研削ホイールが第一の直径を有する場合の研削ホイールの回転軌跡上の第一位置と研削ホイールが第二の直径を有する場合の研削ホイールの回転軌跡上の第二位置とにそれぞれ光照射手段を位置づけ可能とする光照射手段移動部と、を備えているため、研削手段に備える研削ホイールの直径に合わせて光照射手段を適切な位置に位置づけ、被加工物に切り込む研削砥石を効率よく親水化等して研削水による冷却効果を向上させて研削砥石の磨耗を抑えるとともに、研削屑の排出性を向上させることが可能となる。更に、研削砥石が親水化等することで、研削砥石が被加工物を研削する加工領域に効果的に研削水が供給されるため、加工熱による加工品質の悪化を防止でき、被加工物が難削材で形成されたウエーハであっても円滑に研削することが可能となる。
【００１０】
また、研削砥石を、砥粒と光触媒粒とをボンド剤で結合し、光照射手段は光触媒粒を励起させる光を照射するものとすることで、供給した研削水にヒドロキシラジカルによる酸化力を発現させることができる。よって、例えば被加工物が難削材で形成されたウエーハであっても、生成させたヒドロキシラジカルの強い酸化力によって被加工物の被研削面を酸化させて脆弱化させながら研削を行うことができ、被加工物を円滑に研削することが可能となる。同様に被加工物が金属で形成されたウエーハまたは金属電極が部分的にウエーハの被研削面に露出したウエーハであっても、ヒドロキシラジカルの強い酸化力によって金属を酸化させて脆弱化させながら研削を行うことができるため、被加工物を円滑に研削することが可能となる。
【００１１】
研削砥石のボンド剤をビトリファイドボンドとすることで、光の照射による研削砥石の研削面の親水化等をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】研削装置の一例を示す斜視図である。
【図２】研削ホイールの一例を示す斜視図である。
【図３】研削砥石の一部を拡大した正面図である。
【図４】研削手段、保持テーブル、及び光照射手段の位置関係の一例を示す斜視図である。
【図５】光照射手段移動部の構造の一例を示す縦断面図である。
【図６】保持テーブルに保持された被加工物を研削砥石で研削している状態を示す端面図である。
【図７】図７（Ａ）は、研削加工中における研削ホイールの回転軌跡と研削砥石による被加工物の加工領域と光照射手段との位置関係を上方から見た場合の説明図である。図７（Ｂ）は、研削面に光が照射された直後の研削砥石が被加工物に切り込んでいる状態を側方から見た場合の説明図である。
【図８】研削加工中に発光部上のカバーに向かって洗浄水を供給している状態を部分的に示す端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示す研削装置１は、保持テーブル３０上に保持された被加工物Ｗを研削ホイール７４を備える研削手段７によって研削する装置である。研削装置１のベース１０上の前方側（−Ｙ方向側）は、保持テーブル３０に対して被加工物Ｗの着脱が行われる領域である着脱領域Ａとなっており、ベース１０上の後方は、研削手段７により被加工物Ｗの研削が行われる領域である研削領域Ｂとなっている。ベース１０上の前方側には、オペレータが研削装置１に対して加工条件等を入力するための入力手段１２が配設されている。
【００１４】
保持テーブル３０は、例えば、その外形が円形状であり、被加工物Ｗを吸着する吸着部３００と、吸着部３００を支持する枠体３０１とを備える。吸着部３００は図示しない吸引源に連通し、吸着部３００の露出面である保持面３００ａ上で被加工物Ｗを吸引保持する。保持テーブル３０の保持面３００ａは、保持テーブル３０の回転中心を頂点とする極めて緩やか傾斜を備える円錐面に形成されている。保持テーブル３０は、カバー３１によって周囲から囲まれており、Ｚ軸方向の軸心周りに回転可能であると共に、カバー３１及びカバー３１に連結された蛇腹カバー３１ａの下方に配設された図示しないＹ軸方向送り手段によって、着脱領域Ａと研削領域Ｂとの間をＹ軸方向に往復移動可能となっている。保持テーブル３０は、例えば、直径が８インチの被加工物Ｗを研削する場合に用いられる８インチ用の保持テーブルである。
研削装置１は、直径が６インチの被加工物を研削する場合には、８インチ用の保持テーブル３０を６インチ用の保持テーブルに交換することで、異なるウエーハサイズの被加工物に適切な研削加工を施すことが可能となる。
【００１５】
研削領域Ｂには、コラム１１が立設されており、コラム１１の側面には研削手段７をＺ軸方向に研削送りする研削送り手段５が配設されている。研削送り手段５は、Ｚ軸方向の軸心を有するボールネジ５０と、ボールネジ５０と平行に配設された一対のガイドレール５１と、ボールネジ５０の上端に連結しボールネジ５０を回動させるモータ５２と、内部のナットがボールネジ５０に螺合し側部がガイドレールに摺接する昇降板５３と、昇降板５３に連結され研削手段７を保持するホルダ５４とから構成され、モータ５２がボールネジ５０を回動させると、これに伴い昇降板５３がガイドレール５１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、ホルダ５４に保持された研削手段７がＺ軸方向に研削送りされる。
【００１６】
研削手段７は、軸方向がＺ軸方向であるスピンドル７０と、スピンドル７０を回転可能に支持するハウジング７１と、スピンドル７０を回転駆動するモータ７２と、スピンドル７０の先端に連結されたマウント７３と、マウント７３の下面に着脱可能に装着された研削ホイール７４とを備える。
【００１７】
図２に示す研削ホイール７４は、環状のホイール基台７４ｂと、ホイール基台７４ｂの底面（自由端部）に環状に配設された複数の略直方体形状の研削砥石７４ａとから構成される。また、ホイール基台７４ｂの上面にはネジ穴７４ｃ及び研削水を研削砥石７４ａに向かって噴射する噴射口７４ｄが設けられている。本実施形態において研削砥石７４ａは、図３に示すように、ダイヤモンド砥粒Ｐ１と酸化チタン（ＴｉＯ２）粒等の光触媒粒Ｐ２とを混在させ、ガラス質、セラミック質のボンド剤であるビトリファイドボンドＢ１で結合したものである。研削ホイール７４は、図１に示すネジ７３ａをマウント７３に設けられた穴に通してホイール基台７４ｂのネジ穴７４ｃに螺合させることにより、マウント７３の下面に装着される。
研削砥石７４ａの形状は、一体の環状を形成しているものでもよく、また、光触媒粒Ｐ２は、酸化スズ粒、酸化亜鉛粒、又は酸化セリウム粒等であってもよい。なお、研削砥石７４ａは、光触媒粒Ｐ２を含まないものであってもよく、ボンド剤としてビトリファイドボンド以外のボンド剤を用いたものであってもよい。
【００１８】
研削ホイール７４は、例えば、直径が８インチの被加工物Ｗを研削する場合に用いられる直径が８インチの研削ホイールである。研削装置１は、直径が６インチの被加工物を研削する場合には、直径が８インチの研削ホイール７４を直径が６インチの研削ホイールに交換することで、異なるサイズの被加工物に適切な研削加工を施すことが可能となる。
【００１９】
研削ホイール７４の製造方法は、例えば以下のとおりである。まず、ビトリファイドボンドＢ１に対して、粒径♯１０００のダイヤモンド砥粒Ｐ１を混入し、さらに光触媒粒Ｐ２を混入した後攪拌して混在させる。ビトリファイドボンドＢ１としては、例えば、二酸化珪素（ＳｉＯ２）を主成分とし、融点を制御するために微量の添加剤を加えてもよい。次いで、この混合物を所定の温度で加熱し、さらにプレスして略直方体状に成型する。その後、更に高温で数時間焼結させることで、研削砥石７４ａを製造する。研削砥石７４ａ中の光触媒粒Ｐ２の含有量は例えば１５重量％である。そして、製造した研削砥石７４ａをホイール基台７４ｂの底面に環状に複数配設し固着することで、研削ホイール７４を製造する。なお、ダイヤモンド砥粒Ｐ１の粒径は、本実施形態における例に限定されるものではなく、光触媒粒Ｐ２の種類及び含有量等によって適宜変更可能である。
【００２０】
図１に示すスピンドル７０の内部には、研削砥石７４ａに対して研削水を供給する研削水供給手段８に連通し研削水の通り道となる流路７０ａが、スピンドル７０の軸方向（Ｚ軸方向）に貫通して設けられており、流路７０ａを通過した研削水は、マウント７３を通り、ホイール基台７４ｂから研削砥石７４ａに向かって噴出できるようになっている。
【００２１】
研削水供給手段８は、水（例えば、純水）を蓄えた研削水源８０と、研削水源８０に接続され流路７０ａに連通する配管８１と、配管８１上の任意の位置に配設され研削水の供給量を調整する調整バルブ８２とを備え、少なくとも研削砥石７４ａに対して研削水を供給する。
【００２２】
研削装置１は、図１、４に示すように、保持テーブル３０に隣接して配設され、保持テーブル３０で保持された被加工物Ｗを研削する研削砥石７４ａの研削面（下面）に光を照射する光照射手段９を備えている。図４に示すように、光照射手段９は、例えば、略円弧状の外形を有する台部９０と、台部９０の上面に複数（図示の例においては４つ）並ぶように配設された発光部９１と、発光部９１に向かって洗浄水（例えば、純水）を供給する洗浄水供給部９２と、発光部９１に汚れが付着してしまうことを防ぐカバー９３とを有している。
【００２３】
例えば台部９０の上面に形成された窪みに埋設されている発光部９１は、ＬＥＤ照明であり所定波長の光を発光することができ、図示しない電源によってオン／オフを切り替えることができる。なお、本実施形態のように研削砥石７４ａに含まれる光触媒粒Ｐ２が酸化チタン粒である場合には、発光部９１が生み出す光（紫外光）の波長は、例えば２０１ｎｍ以上４００ｎｍ以下であると好ましく、２０１ｎｍ以上３６５ｎｍ以下であるとより好ましい。
なお、研削砥石７４ａが光触媒粒Ｐ２を含まないものである場合には、発光部９１は２波長の光を発光できる２波長ＬＥＤや低圧水銀ランプであると好ましく、８０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の波長（例えば、波長１８５ｎｍ）の光と２４０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下の波長（例えば、波長２５４ｎｍ）の光とを発光できるとより好ましい。もちろん、研削砥石７４ａが光触媒粒Ｐ２を含まないものである場合に２０１ｎｍ以上３６５ｎｍ以下の光を照射してもよい。
【００２４】
板状のカバー９３は、例えば、ガラス等の透明部材から構成されており、台部９０の上面に発光部９１を覆うように固定されている。例えば、台部９０は、上下動可能となっており、研削加工を実施する際にカバー９３の上面の高さ位置を研削砥石７４ａの研削送り位置を考慮した所望の高さ位置に設定することができる。
【００２５】
洗浄水供給部９２は、例えば、水を蓄えた図示しない洗浄水源と、洗浄水源に連通する洗浄水ノズル９２０とを備えている。洗浄水ノズル９２０は、例えば、台部９０の側面に台部９０に沿うように固定されており、洗浄水を発光部９１を覆うカバー９３に向かって噴射する細幅のスリット状の噴射口９２０ａが複数長手方向に整列して設けられている。噴射口９２０ａは、噴射した洗浄水をカバー９３の上面で整流化できるように形状、サイズ、及び発光部９１に対する角度等が設定されている。
【００２６】
研削装置１は、研削ホイール７４が第一の直径（例えば、８インチとする）を有する場合の研削ホイール７４の回転軌跡上の第一位置と研削ホイールが第二の直径（例えば、６インチとする）を有する場合の研削ホイールの回転軌跡上の第二位置とにそれぞれ光照射手段９を位置づけ可能とする光照射手段移動部２を備えている。
【００２７】
図４、５に示す光照射手段移動部２は、例えば、光照射手段９の台部９０が矢印Ｒ１側又は矢印Ｒ２側に摺動可能に嵌合している一対のガイドレール２０と、台部９０と共に移動し台部９０をガイドレール２０の延在方向における所定の位置で固定することができる位置固定機構２１（図４には不図示）とを備えている。
【００２８】
図５に示す位置固定機構２１は、例えば、光照射手段９の台部９０の側面に取り付けられたケーシング２１０と、突起２１１ａを備えケーシング２１０の内部を上下方向に移動する可動部材２１１と、ケーシング２１０内に配設され縮むことで可動部材２１１を上側に押し戻そうとする付勢力を蓄える圧縮コイルバネ２１２と、圧縮コイルバネ２１２の内周側に挿通され上端が可動部材２１１に固定され下端にツマミ２１３ａが一体的に形成されたピストン２１３とを備えている。
【００２９】
例えば、一対のガイドレール２０の下面にはガイドレール２０の延在方向に所定の間隔（例えば、２インチ）を空けて位置決め用凹溝２００及び位置決め用凹溝２０１がそれぞれ形成されている。ケーシング２１０の上面には、突起２１１ａを外部に突出させるための突出孔が貫通形成されている。台部９０がガイドレール２０に沿って摺動し突起２１１ａが位置決め用凹溝２００又は位置決め用凹溝２０１のいずれかに直下に位置すると、圧縮コイルバネ２１２の付勢力によって可動部材２１１が上方に押されて、ケーシング２１０から突出した突起２１１ａが位置決め用凹溝２００又は位置決め用凹溝２０１のいずれかに嵌入する。そして、光照射手段９はガイドレール２０の延在方向における所定の位置で固定される。
【００３０】
以下に、図１に示す研削装置１を用いて被加工物Ｗを研削する場合の、研削装置１の動作について説明する。
図１に示す直径が８インチの円形板状の被加工物Ｗは、例えば、難削材のＳｉＣで形成される半導体ウエーハであり、図１において下側を向いている被加工物Ｗの表面Ｗａには、分割予定ラインによって区画された格子状の領域に多数のデバイスが形成されており、表面Ｗａを保護する保護テープＴが貼着されている。被加工物Ｗの裏面Ｗｂは研削ホイール７４で研削される被研削面となる。なお、被加工物Ｗの形状及び種類は特に限定されるものではなく、研削ホイール７４との関係で適宜変更可能であり、ＧａＡＳまたはＧａＮ等で形成されるウエーハや、金属で形成されたウエーハまたは金属電極が部分的にウエーハの裏面に露出したウエーハも含まれる。
【００３１】
まず、着脱領域Ａ内において、被加工物Ｗが、裏面Ｗｂが上側になるように保持テーブル３０の保持面３００ａ上に載置される。そして、図示しない吸引源により生み出される吸引力が保持面３００ａに伝達されることにより、保持テーブル３０が保持面３００ａ上で被加工物Ｗを吸引保持する。被加工物Ｗは、緩やかな円錐面である保持面３００ａにならって吸引保持された状態になる。
【００３２】
保持テーブル３０が、図示しないＹ軸方向送り手段によって研削手段７の下まで＋Ｙ方向へ移動して、研削ホイール７４と保持テーブル３０に保持された被加工物Ｗとの位置合わせがなされる。位置合わせは、例えば、研削ホイール７４の回転中心が被加工物Ｗの回転中心に対して所定の距離だけ＋Ｙ方向にずれ、研削砥石７４ａの回転軌跡が被加工物Ｗの回転中心を通るように行われる。また、緩やかな円錐面である保持面３００ａが、研削砥石７４ａの下面である研削面に対して平行になるように保持テーブル３０の傾きが調整されることで、被加工物Ｗの裏面Ｗｂが研削砥石７４ａの研削面に対して平行になる。
【００３３】
研削ホイール７４と被加工物Ｗとの位置合わせが行われた後、モータ７２によりスピンドル７０が回転駆動されるのに伴って、図６に示すように、研削ホイール７４が、＋Ｚ方向側からみて反時計周り方向に回転する。また、研削手段７が研削送り手段５により−Ｚ方向へと送られ、研削ホイール７４が−Ｚ方向へと降下していき、研削砥石７４ａが被加工物Ｗの裏面Ｗｂに当接することで研削加工が行われる。さらに、研削中は、保持テーブル３０が＋Ｚ方向側からみて反時計周り方向に回転するのに伴って被加工物Ｗも回転するので、研削砥石７４ａが被加工物Ｗの裏面Ｗｂの全面の研削加工を行う。
【００３４】
研削加工中においては、研削水供給手段８が研削水をスピンドル７０中の流路７０ａに対して供給する。図６に示すように、流路７０ａに供給された研削水は、マウント７３の内部にマウント７３の周方向に一定の間隔をおいて形成された流路７３ｂを通り、さらにホイール基台７４ｂの噴射口７４ｄから研削砥石７４ａに向かって噴射される。
【００３５】
被加工物Ｗは保持テーブル３０の緩やかな円錐面である保持面３００ａ上に保持面３００ａにならって吸引保持されているため、図７（Ａ）に一点鎖線で示す研削ホイール７４の回転軌跡中の領域Ｅ１（以下、加工領域Ｅ１とする。）において、研削砥石７４ａは被加工物Ｗに当接し研削を行う。
【００３６】
保持テーブル３０に隣接して配設される光照射手段９は、例えば、研削ホイール７４と保持テーブル３０との位置合わせがなされた状態において、図７（Ａ）に示すように加工領域Ｅ１に研削砥石７４ａが進入する直前に配置される。また、本実施形態においては、スピンドル７０に装着された研削ホイール７４が第一の直径（８インチ）を有しているため、研削ホイール７４の回転軌跡上の第一位置に光照射手段９は位置づけられる。第一位置とは、例えば、研削砥石７４ａの研削面の直下に光照射手段９の発光部９１が位置する位置である。図５に示す位置固定機構２１のツマミ２１３ａが圧縮コイルバネ２１２に抗して下方に引かれ、突起２１１ａがガイドレール２０の位置決め用凹溝２０１から外れ、位置固定機構２１及び位置固定機構２１が固定されている光照射手段９がガイドレール２０に沿って移動可能な状態になる。なお、位置決め用凹溝２０１は、研削ホイールが第二の直径（６インチ）を有する場合の研削ホイールの回転軌跡上の第二位置に光照射手段９を位置づける際に用いられる凹溝である。第二位置とは、例えば、６インチの研削砥石の研削面の直下に光照射手段９の発光部９１が位置する位置である。
【００３７】
研削ホイール７４の回転軌跡上の第一位置に光照射手段９を位置づける際に用いる位置決め用凹溝２００に向かって、位置固定機構２１を矢印Ｒ１方向に移動させると、圧縮コイルバネ２１２の付勢力によって突起２１１ａがガイドレール２０の位置決め用凹溝２００内に嵌り込み、研削ホイール７４の回転軌跡上の第一位置に光照射手段９が位置する状態で光照射手段９をガイドレール２０上で固定できる。なお、位置固定機構２１の移動中は可動部材２１１の突起２１１ａがガイドレール２０の下面に当接しているので、移動中にずっとツマミ２１３ａが下方に引かれていなくとも位置固定機構２１の解除状態が保持され、突起２１１ａが位置決め用凹溝２００の真下に至ると圧縮コイルバネ２１２の付勢力によって位置決め用凹溝２００に自動的に嵌入し位置固定機構２１も固定状態になる。
【００３８】
研削加工の開始に伴って、第一位置に位置づけられた光照射手段９の発光部９１がオン状態となり、発光部９１が例えば波長３６５ｎｍ程度の光（紫外光）を発光する。そして、回転する研削ホイール７４の研削砥石７４ａの研削面に真下からこの光が照射される。
【００３９】
光の照射によって、研削砥石７４ａ中に混在する光触媒粒Ｐ２が励起される、即ち、光触媒粒Ｐ２の価電子帯の電子が励起され、電子及び正孔の２つのキャリアが生じる。研削砥石７４ａに混在する光触媒粒Ｐ２に生じた正孔は、光触媒粒Ｐ２の表面に接触した研削水を酸化し、酸化力の高いヒドロキシラジカルを生成する。そのため、研削砥石７４ａの研削面と接触した研削水には、少なくとも被加工物Ｗの裏面Ｗｂ上でヒドロキシラジカルによる酸化力が与えられる。
【００４０】
ＳｉＣで形成された被加工物Ｗが、生成したヒドロキシラジカルにより酸化され脆弱化するので、被加工物Ｗを研削ホイール７４で容易に研削することが可能となる。また、生じたヒドロキシラジカルの存在時間は非常に短いため、研削水による被加工物Ｗの裏面Ｗｂ以外の酸化は生じない。また、噴射された研削水は、研削砥石７４ａと被加工物Ｗの裏面Ｗｂとの接触部位を冷却しかつ被加工物Ｗの裏面Ｗｂに生じた研削屑を除去も行う。
なお、例えば、被加工物Ｗが金属で形成されたウエーハまたは金属電極が部分的にウエーハの裏面に露出したウエーハであっても、ヒドロキシラジカルの強い酸化力によって金属を酸化させて脆弱化させながら研削を行うことができるため、被加工物を円滑に研削することが可能となる。
【００４１】
また、ボンド剤としてビトリファイドボンドＢ１が用いられている研削砥石７４ａの研削面は、例えば、光の照射によって極性の大きな親水基が形成されることで親水性が向上し、研削砥石７４ａの研削面において研削水が水滴になりにくくなり、研削砥石７４ａの研削面全体に研削水が水膜状に広がりやすくなる。そのため、親水化した研削砥石７４ａは、多くの研削水を伴って加工領域Ｅ１内へと進入し被加工物Ｗの裏面Ｗｂを研削する。研削水が被加工物Ｗの裏面Ｗｂと研削砥石７４ａの研削面との接触部位により多く入り込むことで、接触部位に発生する摩擦熱の発生が抑制される。そのため、研削砥石７４ａの過度な磨耗が抑えられると共に、研削屑の排出性を向上させることが可能となる。更に、研削砥石７４ａの親水化によって、研削砥石７４ａが被加工物Ｗを研削する加工領域Ｅ１に効果的に研削水が供給されるため、加工熱による加工品質の悪化を防止できる。
【００４２】
なお、研削砥石７４ａが光触媒粒Ｐ２を含まないものである場合においては、発光部９１は、例えば波長１８５ｎｍの紫外光と波長２５４ｎｍの紫外光とを研削砥石７４ａに向かって照射してもよい。研削砥石７４ａの研削面に対して波長１８５ｎｍの紫外光が照射されることで、研削砥石７４ａの下面と発光部９１との間に存在する空気中の酸素分子が紫外光を吸収し、基底状態の酸素原子を生成する。生成された酸素原子は周囲の酸素分子と結合してオゾンを生成する。さらに、発生したオゾンが波長２５４ｎｍの紫外光を吸収することで、励起状態の活性酸素が生成される。活性酸素やオゾンは高い酸化力を有するため、研削砥石７４ａの研削面に生じた炭素や水素等と結合して、極性の大きな親水基を研削砥石７４ａの研削面に形成していき、結果研削砥石７４ａが親水化される。
【００４３】
また、図８に示すように、研削加工中においては、洗浄水供給部９２が洗浄水を発光部９１上のカバー９３に対して供給する。すなわち、洗浄水ノズル９２０からカバー９３上に噴射された洗浄水が、流れが適度に整流化されつつカバー９３上に付着している研削屑等の汚れを除去していくことで、研削中において発光部９１が生み出す光が常時研削砥石７４ａの加工面に適切に照射される。
【００４４】
研削加工について得られた実験結果の一例としては、ＳｉＣで形成された被加工物Ｗを５０μｍ研削するのに、従来の研削装置では１１０秒掛かっていたが、本発明に係る研削装置１は９０秒で済み、研削時間の短縮を図ることができた。また、被加工物ＷのＳｉ面の研削において、研削量を１００とした場合に従来の研削装置では研削砥石の全体の８３％が磨耗したが、本発明に係る研削装置１では、研削量を１００とした場合に研削砥石７４ａの磨耗は全体の５７％で済んだ。さらに、被加工物ＷのＣ面の研削において、研削量を１００とした場合に従来の研削装置では研削砥石の全体の６０％が磨耗したが、本発明に係る研削装置１では、研削量を１００とした場合に研削砥石７４ａの磨耗は全体の３９％で済んだ。
【００４５】
なお、本発明に係る研削装置１は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている研削装置１の構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
例えば、研削装置１において直径が６インチの被加工物を研削する場合には、８インチ用の保持テーブル３０を６インチ用の保持テーブルに交換し、かつ、直径が８インチの研削ホイール７４を直径が６インチの研削ホイールに交換する。さらに、６インチの研削ホイールと６インチ用の保持テーブルとの研削加工時における位置合わせがなされた状態において、図７（Ａ）に点線で示す６インチの研削ホイールの回転軌跡上の第二位置に光照射手段９を位置づける。即ち、突起２１１ａがガイドレール２０の位置決め用凹溝２００から外され、光照射手段９がガイドレール２０に沿って移動可能な状態になる。そして、位置決め用凹溝２０１に向かって位置固定機構２１を矢印Ｒ２方向に移動させ、突起２１１ａをガイドレール２０の位置決め用凹溝２０１内にはめ込ませることで、６インチの研削砥石の回転軌跡上の第二位置に光照射手段９が位置する状態で光照射手段９をガイドレール２０上に固定する。この状態で、光照射手段９から研削砥石７４ａの研削面に対して所定波長の光を照射しつつ、６インチの被加工物の研削を実施していく。
【００４６】
光照射手段移動部２の位置固定機構２１の構造は本実施形態における例に限定されるものではなく、位置固定機構２１の配設箇所も光照射手段９の台部９０の側面に限られない。また、例えば、位置決め用凹溝２００及び位置決め用凹溝２０１以外の位置決め用凹溝を、ガイドレール２０の下面の位置決め用凹溝２０１からさらに２インチだけ矢印Ｒ２方向側の所定位置に形成して、直径が４インチの被加工物を研削する場合において、４インチの研削ホイールの回転軌跡上の第三位置に光照射手段９を位置づけ可能としてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１：研削装置  １０：ベース  １１：コラム  １２：入力手段
３０：保持テーブル  ３００：吸着部  ３００ａ：保持面  ３０１：枠体
３１：カバー  ３１ａ：蛇腹カバー
５：研削送り手段  ５０：ボールネジ  ５１：ガイドレール  ５２：モータ  ５３：昇降板  ５４：ホルダ
７：研削手段  ７０：スピンドル  ７０ａ：流路  ７１：ハウジング  ７２：モータ  ７３：マウント  ７３ａ：ネジ  ７４：研削ホイール  ７４ａ：研削砥石  ７４ｂ：ホイール基台  ７４ｃ：ネジ穴
８：研削水供給手段  ８０：研削水源  ８１：配管  ８２：調整バルブ
９：光照射手段  ９０：台部  ９１：発光部  ９２：洗浄水供給部  ９３：カバー
２：光照射手段移動部  ２０：ガイドレール  ２００、２０１：位置決め用凹溝  
２１：位置固定機構  ２１０：ケーシング  ２１１：可動部材  ２１１ａ：突起  ２１２：圧縮コイルバネ  ２１３：ピストン  ２１３ａ：ツマミ
Ｐ１：ダイヤモンド砥粒  Ｐ２：光触媒粒  Ｂ１：ビトリファイド
Ｗ：被加工物  Ｗａ：被加工物の表面  Ｗｂ：被加工物の裏面  Ｔ：保護テープ  
Ａ：着脱領域  Ｂ：研削領域
【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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