(57)【要約】【課題】研削性能の維持が容易な研削ホイールを提供する。【解決手段】被加工物の研削に使用される研削ホイール（２）であって、研削装置のマウントに接する固定端面（４ａ）及び固定端面とは反対側の自由端面（４ｂ）を有する円盤状の基台（４）と、基台の自由端面に環状に配列された複数の砥石チップ（６）と、を備え、砥石チップは、砥粒及び結合材を含む２種類以上の板状の砥石部材（８，１０）を重ねて２種類以上の砥石部材が表出する面（６ｂ）を持つブロック状に形成され、砥石チップの該面が、被加工物に接する研削加工面となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削装置のマウントに接する固定端面及び該固定端面とは反対側の自由端面を有する円盤状の基台と、該基台の該自由端面に環状に配列された複数の砥石チップと、を備え、
該砥石チップは、砥粒及び結合材を含む２種類以上の板状の砥石部材を重ねて該２種類以上の砥石部材が表出する面を持つブロック状に形成され、
該砥石チップの該面が、被加工物に接する研削加工面となることを特徴とする研削ホイール。
【請求項２】
前記結合材の材質は、金属、セラミックス、樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の研削ホイール。
【請求項３】
前記砥石チップは、前記砥粒の粒径が異なる２種類以上の前記砥石部材を用いて形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の研削ホイール。
【請求項４】
前記砥石チップは、前記砥粒の配合率が異なる２種類以上の前記砥石部材を用いて形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の研削ホイール。
【請求項５】
前記砥石チップは、前記結合材の材質が異なる２種類以上の前記砥石部材を用いて形成されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の研削ホイール。
【請求項６】
前記砥石チップは、結合度が異なる２種類以上の前記砥石部材を用いて形成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の研削ホイール。
【請求項７】
前記砥石チップは、気孔率が異なる２種類以上の前記砥石部材を用いて形成されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の研削ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状の被加工物を研削する際に用いる研削ホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デバイスチップの小型化、軽量化を実現するために、シリコン等の材料でなるウェーハを薄く加工することが求められている。ウェーハは、例えば、表面の分割予定ライン（ストリート）で区画される各領域に、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成された後、裏面側を研削されることで薄化される。
【０００３】
ウェーハに代表される板状の被加工物を研削する際には、例えば、ウェーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルの上方に配置され、砥粒を含む砥石が下面に固定された研削ホイールと、を備える研削装置を使用する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
被加工物をチャックテーブルに保持させた後に、このチャックテーブルと研削ホイールとをそれぞれ回転させながら、研削ホイールを下降させて砥石を被加工物に押し当てることで、被加工物を研削できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２８８８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述の研削ホイールを用いて被加工物を研削すると、被加工物と接触する砥石の接触面には、研削によって生じる研削屑の逃げ場となる空孔（チップポケット）が形成される。研削ホイールの研削性能は、このチップポケットを通じて研削屑が排出されることで適切に維持される。
【０００７】
ところが、砥石の仕様によっては、安定的、継続的にチップポケットを形成できないこともある。この場合、研削の進行と共に研削性能が低下し、被加工物の被研削面にクラックが形成され易くなってしまう。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、研削性能の維持が容易な研削ホイールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、研削装置のマウントに接する固定端面及び該固定端面とは反対側の自由端面を有する円盤状の基台と、該基台の該自由端面に環状に配列された複数の砥石チップと、を備え、該砥石チップは、砥粒及び結合材を含む２種類以上の板状の砥石部材を重ねて該２種類以上の砥石部材が表出する面を持つブロック状に形成され、該砥石チップの該面が、被加工物に接する研削加工面となることを特徴とする研削ホイールが提供される。
【００１０】
本発明において、前記結合材の材質は、金属、セラミックス、樹脂のいずれかとしても良い。
【００１１】
また、本発明において、前記砥石チップは、前記砥粒の粒径、前記砥粒の配合率、前記結合材の材質、結合度、気孔率の少なくともいずれかが異なる２種類以上の前記砥石部材を用いて形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る研削ホイールは、砥粒及び結合材を含む２種類以上の板状の砥石部材を重ねてブロック状に形成された複数の砥石チップを備え、砥石チップの２種類以上の砥石部材が表出する面が、被加工物に接する研削加工面となるので、この研削ホイールで被加工物を研削すると、砥石チップの研削加工面には、砥石部材の積層構造に対応する凹部が形成される。
【００１３】
この凹部は、チップポケットと同様の役割を果たす。つまり、研削によって生じる研削屑は、砥石チップの研削加工面に形成された凹部を通じて外部へと排出される。このように、本発明に係る研削ホイールでは、チップポケットと同様の役割を果たす凹部を安定的、継続的に形成できるので、研削性能の維持が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】研削ホイールの構造を模式的に示す斜視図である。
【図２】砥石チップの構造を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、砥石部材を模式的に示す斜視図である。
【図４】研削ホイールの構造を模式的に示す断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、第１変形例に係る砥石チップの構造を模式的に示す斜視図であり、図５（Ｂ）は、第２変形例に係る砥石チップの構造を模式的に示す断面図であり、図５（Ｃ）は、第３変形例に係る砥石チップの構造を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、研削ホイールの構造を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、本実施形態に係る研削ホイール２は、ステンレス、アルミニウム等でなる円盤状（円環状）の基台４を備えている。基台４は、互いに平行な第１面４ａと第２面４ｂとを有し、その中央には、基台４を第１面４ａから第２面４ｂまで貫通する略円形の開口４ｃが形成されている。
【００１６】
基台４の第２面４ｂには、複数の砥石チップ６が環状に配列されている。また、基台４の第２面４ｂには、砥石チップ６や被加工物（不図示）に対して純水等の研削液を供給する供給口４ｄが形成されている。
【００１７】
例えば、研削ホイール２を回転させ、供給口４ｄから研削液を供給しながら砥石チップ６を被加工物（不図示）の被研削面に押し当てることで、被加工物を研削加工できる。被加工物は、代表的には、半導体ウェーハや樹脂基板、セラミックス基板等であるが、他の板状物を被加工物としても良い。
【００１８】
このように構成された研削ホイール２を研削装置（不図示）に装着する際には、基台４の第１面４ａ側を研削装置のマウント（不図示）に固定する。すなわち、基台４の第１面４ａは、研削装置のマウントに接する固定端面となる。一方、反対側の第２面４ｂは、研削装置に固定されない自由端面である。
【００１９】
図２は、砥石チップ６の構造を模式的に示す斜視図である。図２に示すように、砥石チップ６は、板状の砥石部材８，１０を交互に重ねて直方体状に形成されている。砥石部材８，１０は、例えば、金属、セラミックス、樹脂等の結合材に、ダイヤモンド、ＣＢＮ等の砥粒を混合して形成される。ただし、結合材や砥粒に制限はなく、砥石チップ６の仕様に合わせて選択できる。
【００２０】
図３（Ａ）は、砥石部材８を模式的に示す斜視図であり、図３（Ｂ）は、砥石部材１０を模式的に示す斜視図である。図３（Ａ）に示すように、砥石部材８は、略平行な一対の第１面８ａと、第１面８ａに垂直な一対の第２面８ｂと、第１面８ａ及び第２面８ｂに垂直な一対の第３面８ｃとを有している。
【００２１】
また、図３（Ｂ）に示すように、砥石部材１０は、略平行な一対の第１面１０ａと、第１面１０ａに垂直な一対の第２面１０ｂと、第１面１０ａ及び第２面１０ｂに垂直な一対の第３面１０ｃとを有している。
【００２２】
砥石部材８と砥石部材１０とは、例えば、砥粒の粒径、砥粒の配合率、砥粒の材質、結合材の材質、結合度、気孔率等が異なっており、異なる研削特性を示す。この砥石部材８，１０は、例えば、砥石部材８の第１面８ａと砥石部材１０の第１面１０ａとが密着するように重ねられ、直方体状の砥石チップ６となる。
【００２３】
すなわち、本実施形態に係る砥石チップ６は、研削特性が異なる２種類の砥石部材８，１０を積層して直方体状に形成されている。なお、本実施形態では、２種類の砥石部材８，１０を交互に重ねて砥石チップ６を形成しているが、３種類以上の砥石部材を任意の順序で重ねても良い。また、本実施形態では、合計１０層の砥石部材８，１０を用いて砥石チップ６を形成しているが、砥石部材８，１０の数量、大きさ等は任意である。
【００２４】
図２に示すように、この砥石チップ６では、砥石部材８，１０の第１面８ａ，１０ａのうちで最も外側に位置する第１面８ａ，１０ａのみが露出している。露出した第１面８ａ，１０ａは、砥石チップ６の一対の第１面６ａとなる。
【００２５】
一方、砥石部材８，１０の第２面８ｂ，１０ｂは全て露出し、砥石チップ６の第１面６ａに垂直な一対の第２面６ｂとなる。すなわち、砥石チップ６の第２面６ｂは、砥石部材８の第２面８ｂと砥石部材１０の第２面１０ｂとが交互に配置されたストライプ状のパターンを有している。
【００２６】
同様に、砥石部材８，１０の第３面８ｃ，１０ｃも全て露出し、砥石チップ６の第１面６ａ及び第２面６ｂに垂直な第３面６ｃとなる。すなわち、砥石チップ６の第３面６ｃは、砥石部材８の第３面８ｃと砥石部材１０の第３面１０ｃとが交互に配置されたストライプ状のパターンを有している。
【００２７】
このように構成された砥石チップ６は、第２面６ｂ（又は第３面６ｃ）が被加工物に接する研削加工面となるように基台４の第２面（自由端面）４ｂに固定される。図４は、研削ホイール２の構造を模式的に示す断面図である。
【００２８】
図４に示すように、砥石チップ６の一対の第２面６ｂの一方側が基台４の第２面４ｂに固定され、一対の第２面６ｂの他方側は露出している。この露出した第２面６ｂが、被加工物に接する研削加工面となる。なお、砥石チップ６は、第２面６ｂが基台４の第２面４ｂに対して略平行になるように固定されている。
【００２９】
以上のように、本実施形態に係る研削ホイール２は、砥粒及び結合材を含む２種類の板状の砥石部材８，１０を積層して直方体状に形成された複数の砥石チップ６を備え、砥石部材８，１０が共に表出する砥石チップ６の第２面６ｂが、被加工物に接する研削加工面となるので、この研削ホイール２で被加工物を研削すると、砥石チップ６の研削加工面には、砥石部材８，１０の積層構造に対応するストライプ状の凹凸構造（凹部）が形成される。
【００３０】
この凹凸構造の凹部は、チップポケットと同様の役割を果たす。つまり、研削によって生じる研削屑は、砥石チップ６の研削加工面に形成された凹部を通じて外部へと排出される。このように、本実施形態に係る研削ホイール２では、チップポケットと同様の役割を果たす凹部を安定的、継続的に形成できるので、研削性能の維持が容易である。
【００３１】
（実施例）
本実施例では、上記実施形態に係る研削ホイールのより具体的な例を説明する。ただし、本発明は、本実施例の記載により限定されるものではない。
【００３２】
本実施例では、レジン（樹脂）でなる結合材にダイヤモンドでなる砥粒を２５体積％混合した砥石部材（Ａ）と、レジンでなる結合材にダイヤモンドでなる砥粒を１２．５体積％混合した砥石部材（Ｂ）と、を交互に重ねて砥石チップを形成した。
【００３３】
各砥石部材の大きさは、５ｍｍ×２０ｍｍ×０．１２５ｍｍ程度とした。また、各砥石チップは、砥石部材（Ａ）と砥石部材（Ｂ）とを、それぞれ８層（合計１６層）重ねて形成した。すなわち、砥石チップの大きさは、５ｍｍ×２０ｍｍ×２ｍｍ程度である。なお、砥石部材の材質、大きさ、積層数等は、砥石チップの仕様に応じて任意に変更できる。
【００３４】
砥石チップの製造工程の概略を説明する。まず、粉末の熱硬化性樹脂と砥粒とを混合し、砥石部材を形成するための金型に入れる。次に、上記混合材料をプレス（冷間）して、シート状の圧紛体を得る。その後、形成された圧紛体を重ね、適切な温度でプレス（熱間）する。これにより、複数の層（１６層）を一体化した焼成体でなる砥石チップが得られる。
【００３５】
上述のようにして得られる複数の砥石チップは、砥石チップの２種類の砥石部材が共に表出する面が被加工物に接する研削加工面となるように、接着剤等を用いて基台に固定される。このように形成された研削ホイールでシリコンウェーハを研削すると、研削加工面に凹部が形成され、研削性能を適切に維持できた。
【００３６】
なお、本発明は上記実施形態及び実施例の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施例では、砥粒の配合率（含有率）が異なる砥石部材（Ａ）と砥石部材（Ｂ）とを重ねて砥石チップを形成しているが、本発明はこの態様に限定されない。砥粒の粒径が異なる砥石部材や、結合材の材質が異なる砥石部材、結合度が異なる砥石部材、気孔率が異なる砥石部材等を用いて砥石チップを形成することもできる。
【００３７】
また、上記実施形態では、所定の積層構造を有する直方体状の砥石チップ６について説明しているが、本発明に係る砥石チップは、任意の構造（形状）に形成できる。本発明に係る砥石チップは、少なくとも２種類の砥石部材が表出する面を持つブロック状に形成されていれば良い。
【００３８】
図５（Ａ）は、第１変形例に係る砥石チップの構造を模式的に示す斜視図であり、図５（Ｂ）は、第２変形例に係る砥石チップの構造を模式的に示す断面図であり、図５（Ｃ）は、第３変形例に係る砥石チップの構造を模式的に示す断面図である。
【００３９】
図５（Ａ）に示すように、第１変形例に係る砥石チップ１２では、砥石部材８，１０の積層方向が上記実施形態に係る砥石チップ６とは異なっている。具体的には、上記実施形態に係る砥石チップ６では、基台４の径方向に対して平行な方向に沿って砥石部材８，１０を重ねているが（図４等）、第１変形例に係る砥石チップ１２では、基台４の径方向に対して垂直な方向に沿って砥石部材８，１０を重ねている。
【００４０】
一方、図５（Ｂ）に示すように、第２変形例に係る砥石チップ１４では、砥石部材８，１０が傾斜した状態で重ねられている。具体的には、砥石部材８，１０は、基台４の第１面４ａや第２面４ｂに対して傾斜している。また、図５（Ｃ）に示すように、第３変形例に係る砥石チップ１６では、砥石部材８の厚さと砥石部材１０の厚さとが異なっている。具体的には、２枚の厚い砥石部材１０によって１枚の薄い砥石部材８が挟まれている。
【００４１】
また、上記実施形態では、異なる２種類の砥石部材８，１０で構成された砥石チップ６について説明しているが、全く同じ砥石部材を重ねて砥石チップを構成することもできる。この場合には、隣接する砥石部材と砥石部材との界面付近に凹部が形成され易くなり、研削性能を適切に維持できる。
【００４２】
その他、上記実施形態及び実施例に係る構成、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００４３】
２  研削ホイール
４  基台
４ａ  第１面（固定端面）
４ｂ  第２面（自由端面）
４ｃ  開口
４ｄ  供給口
６，１２，１４，１６  砥石チップ
６ａ  第１面
６ｂ  第２面
６ｃ  第３面
８，１０  砥石部材
８ａ，１０ａ  第１面
８ｂ，１０ｂ  第２面
８ｃ，１０ｃ  第３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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