(57)【要約】      （修正有）【課題】表面に金属膜が被覆された硬質基板を研削して金属膜を除去可能な硬質基板の研削方法を提供する。【解決手段】硬質基板の研削方法であって、硬質基板の裏面を保持して該金属膜を露出させる保持工程と、チャックテーブルを回転させると共に、研削ホイールを回転させながら研削送りして、該チャックテーブルに保持された硬質基板の表面に被覆された該金属膜を研削する金属膜研削工程と、該金属膜が研削されて露出した硬質基板を引き続き研削して硬質基板を所定の厚みに形成する硬質基板研削工程とを具備し、該金属膜研削工程は、該研削ホイールを駆動するモータの負荷電流値が所定の値を超えて上昇した際に該金属膜から該研削砥石を離反させる離反工程と、該金属膜に該研削砥石を再度接触させて該金属膜を研削する接触工程とを含み、該離反工程と該接触工程とを繰り返し実施して該金属膜を研削して除去する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に金属膜が被覆された硬質基板を所定の厚みに研削する硬質基板の研削方法であって、
研削装置のチャックテーブルで硬質基板の裏面を保持して該金属膜を露出させる保持工程と、
硬質基板を保持したチャックテーブルを回転させると共に、研削砥石が環状に配設された研削ホイールの該研削砥石が該チャックテーブルの回転中心を通過するように位置付けて該研削ホイールを回転させながら研削送りして、該チャックテーブルに保持された硬質基板の表面に被覆された該金属膜を研削する金属膜研削工程と、
該金属膜が研削されて露出した硬質基板を引き続き研削して硬質基板を所定の厚みに形成する硬質基板研削工程とを具備し、
該金属膜研削工程は、該研削ホイールを駆動するモータの負荷電流値が所定の値を超えて上昇した際に該金属膜から該研削砥石を離反させる離反工程と、該金属膜に該研削砥石を再度接触させて該金属膜を研削する接触工程とを含み、
該離反工程と該接触工程とを繰り返し実施して該金属膜を研削して除去することを特徴とする硬質基板の研削方法。
【請求項２】
該研削ホイールを研削送りする速度は０．３μｍ／秒である請求項１記載の硬質基板の研削方法。
【請求項３】
硬質基板はＳｉＣ基板から構成され、該金属膜はチタン膜から構成される請求項１又は２記載の硬質基板の研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に金属膜が被覆されたＳｉＣ基板等の硬質基板の研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面にＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザダイオード）等の光デバイスが複数形成されたＳｉＣウエーハ、サファイアウエーハ等は裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、レーザ加工装置等の分割装置によって個々の光デバイスに分割され、分割された光デバイスはテレビのバックライト、携帯電話、パソコン等の電気機器に広く利用されている。
【０００３】
ウエーハの裏面を研削する研削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削砥石が環状に配設された研削ホイールを回転可能に支持する研削手段と、研削砥石をウエーハに接触及び離反させる研削送り手段とから概ね構成されていて、ウエーハを所望の厚みに研削することができる（例えば、特開２００４−３２２２４７号公報参照）。
【０００４】
ところで、ＳｉＣウエーハがＳｉＣウエーハより大径のサブストレート上に配設され、ＳｉＣウエーハの表面にチタン等の金属膜が被覆されたＳｉＣウエーハ等の硬質基板を研削砥石で研削して、ＳｉＣウエーハの表面に被覆された金属膜を除去し、更にサブストレートの表面に被覆された金属膜に達しない程度にＳｉＣウエーハを研削したいという要望がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２２２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このような金属膜を表面に有するＳｉＣウエーハ等の硬質基板を研削すると、摩擦熱に起因して金属膜が軟化し、それに伴い研削抵抗が増大して研削能力が低下し、研削が困難になるという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表面に金属膜が被覆されたＳｉＣ、サファイア等の硬質基板を研削して金属膜を除去し、更に硬質基板を所望の厚みに研削する硬質基板の研削方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によると、表面に金属膜が被覆された硬質基板を所定の厚みに研削する硬質基板の研削方法であって、研削装置のチャックテーブルで硬質基板の裏面を保持して該金属膜を露出させる保持工程と、硬質基板を保持したチャックテーブルを回転させると共に、研削砥石が環状に配設された研削ホイールの該研削砥石が該チャックテーブルの回転中心を通過するように位置付けて該研削ホイールを回転させながら研削送りして、該チャックテーブルに保持された硬質基板の表面に被覆された該金属膜を研削する金属膜研削工程と、該金属膜が研削されて露出した硬質基板を引き続き研削して硬質基板を所定の厚みに形成する硬質基板研削工程とを具備し、該金属膜研削工程は、該研削ホイールを駆動するモータの負荷電流値が所定の値を超えて上昇した際に該金属膜から該研削砥石を離反させる離反工程と、該金属膜に該研削砥石を再度接触させて該金属膜を研削する接触工程とを含み、該離反工程と該接触工程とを繰り返し実施して該金属膜を研削して除去することを特徴とする硬質基板の研削方法が提供される。
【０００９】
好ましくは、研削ホイールを研削送りする速度は０．３μｍ／秒であり、硬質基板はＳｉＣ基板から構成され、金属膜はチタン膜から構成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の研削方法によると、金属膜研削工程が、研削ホイールを駆動するモータの負荷電流値が所定の値を超えて上昇した際に金属膜から研削砥石を離反させる離反工程と、金属膜に研削砥石を再び接触させて金属膜を研削する接触工程とを含んでおり、離反工程と接触工程とを繰り返し実施して金属膜を研削して金属膜を除去するようにしたので、離反工程によって金属膜と研削砥石との摩擦熱を発散させることができ、これにより、金属膜が軟化して研削抵抗が大きくなり研削が困難になるという問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】研削装置の斜視図である。
【図２】図２（Ａ）は本発明の研削方法が適用される被加工物の斜視図、図２（Ｂ）はその縦断面図である。
【図３】被加工物を研削装置のチャックテーブルで吸引保持する様子を示す斜視図である。
【図４】金属膜研削工程及び硬質基板研削工程を説明する斜視図である。
【図５】金属膜研削工程のフローチャートである。
【図６】研削終了後の被加工物の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明の研削方法を実施するのに適した研削装置２の外観斜視図が示されている。４は研削装置２のベースであり、ベース４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール８が固定されている。
【００１３】
この一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２と、スピンドルハウジング１２を保持する支持部１４を有しており、支持部１４が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１６に取り付けられている。
【００１４】
研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２中に回転可能に収容されたスピンドル１８と、スピンドル１８を回転駆動するモータ２０と、スピンドル１８の先端に固定されたホイールマウント２２と、ホイールマウント２２に着脱可能に装着された研削ホイール２４とを含んでいる。
【００１５】
研削装置２は、研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ３０とパルスモータ３２とから構成される研削ユニット送り機構３４を備えている。パルスモータ３２を駆動すると、ボールねじ３０が回転し、移動基台１６が上下方向に移動される。
【００１６】
ベース４の上面には凹部４ａが形成されており、この凹部４ａにチャックテーブル機構３６が配設されている。チャックテーブル機構３６はチャックテーブル３８を有し、図示しない移動機構によりウエーハ着脱位置Ａと、研削ユニット１０に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。４０，４２は蛇腹である。ベース４の前方側には、研削装置２のオペレータが研削条件等を入力する操作パネル４４が配設されている。
【００１７】
図２（Ａ）を参照すると、本発明の研削方法により研削するのに適した被加工物の一例の斜視図が示されている。図２（Ｂ）はその縦断面図である。被加工物１１は、サブストレート１３上にサブストレート１３より小径のＳｉＣ基板１５が積層されて構成されており、図２（Ｂ）から明らかなように、ＳｉＣ基板１５の表面上及びサブストレート１３の表面上に厚さ約１０μｍのチタン膜が被覆されている。サブストレート１３は、例えばＳｉＣから形成される。
【００１８】
本実施形態の研削方法では、ウエーハ着脱位置Ａにチャックテーブル３８を位置付け、図３に示すように、被加工物１１のサブストレート１３側をチャックテーブル３８で吸引保持し、チタン膜１７を露出させる。
【００１９】
このようにチャックテーブル３８で被加工物１１を吸引保持した後、チャックテーブル３８を図１でＹ軸方向に移動して研削位置Ｂに位置付ける。この研削位置Ｂでは、研削ホイール２４とチャックテーブル３８に保持された被加工物１１とは図４に示すような関係となる。
【００２０】
図４において、研削ユニット１０のスピンドル１８の先端に固定されたホイールマウント２２には、複数のねじ３１により研削ホイール２４が着脱可能に装着されている。研削ホイール２４は、ホイール基台２６の自由端部（下端部）に複数の研削砥石２８を環状に配設して構成されている。
【００２１】
研削位置Ｂでは、研削ホイール２４の研削砥石２８をチャックテーブル３８の回転中心を通過するように位置付け、図４に示すように、チャックテーブル３８を矢印ａで示す方向に例えば５００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール２４を矢印ｂで示す方向に例えば１５００ｒｐｍで回転させるとともに、研削ユニット送り機構３４を駆動して研削ホイール２４の研削砥石２８をＳｉＣ基板１５に被覆されたチタン膜１７に接触させて研削を開始する。
【００２２】
図５を参照すると、本発明実施形態の金属膜研削工程のフローチャートが示されている。ステップＳ１０で研削砥石２８をＳｉＣ基板上に被覆されたチタン膜１７に接触させて研削を開始し、研削ホイール２４を所定の研削送り速度（例えば０．３μｍ／ｓ）で下方に研削送りする（ステップＳ１１）。このときのモータ２０の負荷電流値を測定し（ステップＳ１２）、ステップＳ１３で負荷電流値が７Ａ以下か否かを判定する。
【００２３】
ＳｉＣ基板１５上のチタン膜１７は研削が困難であるため、研削を続行するとチタン膜１７が軟化し研削抵抗が増大する。研削抵抗の増大に伴ってモータ２０の負荷電流値も増大し、負荷電流値が７Ａより大きくなると、ステップＳ１４へ進んで研削砥石２８を１．０μｍ上昇させてチタン膜１７から離反させる（離反工程）。
【００２４】
この離反工程によってチタン膜１７と研削砥石２８との摩擦熱を発散させた後、再びステップＳ１０へ進んで研削砥石２８をチタン膜１７に接触させて研削を開始する。研削砥石２８を上昇させてから再び研削を開始するまで研削送り速度が０．３μｍ／ｓなので約４秒程度の時間を要する。
【００２５】
そして、研削ホイール２４を所定の研削送り速度（例えば０．３μｍ／ｓ）で下方に研削送りしながらチタン膜１７を研削し、ステップＳ１２でモータ２０の負荷電流値を測定する。ここでは、ステップＳ１０〜ステップＳ１２を接触工程と称することにする。
【００２６】
ステップＳ１３の判定ステップでモータ２０の負荷電流値が７Ａより大きくなる度に、ステップＳ１４の離反工程と、ステップＳ１０〜ステップＳ１２の接触工程とを繰り返して、チタン膜１７を研削する金属膜研削工程を実施し、ＳｉＣ基板１５上のチタン膜１７を除去する。
【００２７】
ＳｉＣ基板１５上のチタン膜１７が除去されると、ＳｉＣ基板１５の研削が開始される。ＳｉＣ基板１５の研削ではモータ２０の負荷電流値は４Ａ程度で７Ａより大きくなることはないため、研削ホイール２４を所定の研削送り速度（例えば０．３μｍ／ｓ）で研削送りしながらＳｉＣ基板１５の研削を続行し、ステップＳ１５で所定の研削量に達したと判断した場合には、研削を終了する（ステップＳ１６）。
【００２８】
金属膜研削工程及び硬質基板研削工程実施後の被加工物１１の縦断面図が図６に示されている。研削完了時点では、サブストレート１３上のＳｉＣ基板１５は所定の厚みに研削され、サブストレート１３上のチタン膜１７は研削されずに残存している。
【実施例１】
【００２９】
被加工物として、直径φ１５ｃｍ、厚み１ｍｍのＳｉＣサブストレート上に直径φ１０ｃｍ、厚み５００μｍのＳｉＣ基板が配設され、サブストレートとＳｉＣ基板の表面に一体的にチタン膜が５〜１０μｍの厚さで被覆されている被加工物を用意し、この被加工物を以下の条件で研削した。
【００３０】
研削砥石                ：粒径φ２０〜３０μｍのダイアモンド砥粒をビトリファイドボンドで固定
チャックテーブルの回転数：５００ｒｐｍ
研削ホイールの回転数    ：１５００ｒｐｍ
研削送り速度            ：０．３μｍ／ｓ
研削水                  ：４リットル／分
負荷電流値              ：７Ａを超えた時点で離反工程を実施（１．０μｍ上昇）
【００３１】
上述した研削条件で上述した被加工物を研削したところ、ＳｉＣ基板上のチタン膜を除去することができ、更にＳｉＣ基板を所定の厚みである１００μｍの厚みに研削することができた。
【００３２】
上述した実施形態の研削方法によると、金属膜研削工程を、研削ホイール２４を駆動するモータ２０の負荷電流値が７Ａを超えて上昇した際、チタン膜１７から研削砥石２８を離反させる離反工程と、チタン膜１７に研削砥石２８を再び接触させてチタン膜を研削する接触工程とから構成し、この離反工程と接触工程とを繰り返し実施してチタン膜１７を研削して除去するようにしたので、離反工程によってチタン膜１７と研削砥石２８との摩擦熱を発散させることができ、チタン膜１７が軟化して研削抵抗が大きくなり、研削が困難になるという問題を解消することができる。
【００３３】
尚、上述した実施形態では、硬質基板としてＳｉＣ基板１５を採用し、金属膜としてチタン膜１７をＳＩＣ基板上に被覆した例について説明したが、本発明の研削方法はこの特別な実施形態に限定されるものではなく、サファイア基板等の他の硬質基板上に被覆されたチタン膜以外の他の金属膜の研削にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
２    研削装置
１０    研削ユニット
１１    被加工物
１３    サブストレート
１５    ＳｉＣ基板
１７    チタン膜
２４    研削ホイール
２８    研削砥石
３８    チャックテーブル
【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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