JP2023076059A - クリープフィード研削装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】クリープフィード研削において作業効率を低下させることなく研削砥石の底面のコンディション不良を解消する。【解決手段】チャックテーブルと、スピンドルを有し、円環状の基台の一面側に環状に配置された複数の研削砥石を含む研削ホイールがスピンドルの下端部側に装着され、スピンドルの回転時における複数の研削砥石の軌跡の外径が、チャックテーブルの外径より大きい、研削ユニットと、スピンドルの長手方向と直交する所定方向に沿って、チャックテーブルと研削ユニットとを相対的に移動させる移動機構と、チャックテーブルと研削ユニットとを所定方向に沿って相対移動させたときのチャックテーブルの相対的な移動領域の外側に位置し、クリープフィード研削時に被加工物に接する各研削砥石の底面を、洗浄もしくは修正する又は洗浄及び修正することで、底面の状態を調整する底面状態調整機構と、を備えるクリープフィード研削装置を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、下端部に研削ホイールが装着されたスピンドルを有する研削ユニットと、被加工物を吸引保持したチャックテーブルとを、スピンドルの長手方向に直交する方向に相対的に移動させながら、当該被加工物を研削ホイールで研削するクリープフィード研削装置に関する。
携帯電話などの電子機器には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイスを有するデバイスチップが搭載されるのが一般的である。デバイスチップを製造する際には、例えば、まず、シリコン等の半導体で形成されたウェーハの表面に複数の分割予定ライン（ストリート）を格子状に設定し、複数のストリートで区画された矩形状の各領域にデバイスを形成する。
次に、切削装置を用いて、各ストリートに沿ってウェーハを切断して、ウェーハをデバイスチップに個片化する。しかし、近年では、デバイスチップの小型化及び軽量化を目的として、ウェーハの表面側にデバイスを形成した後、ウェーハの裏面側を研削することで、デバイスチップの仕上げ厚さを薄くすることが行われる。
ウェーハの研削には、例えば、クリープフィード研削装置が用いられる（特許文献１参照）。クリープフィード研削装置は、被加工物を吸引保持する保持面を有する円板状のチャックテーブルを備える。保持面の上方には、研削ユニットが配置されている。
研削ユニットは、長手方向が保持面に対して略直交する様に配置された円柱状のスピンドルを有する。スピンドルの長手方向は、通常、クリープフィード研削装置のＺ軸方向（例えば、鉛直方向）と略平行に配置される。スピンドルの下端部には、円板状のマウントを介して円環状の研削ホイールが装着されている。
研削ホイールは、円環状の基台を有する。基台の下面側には、複数の研削砥石が基台の周方向に沿って略等間隔に配置されている。スピンドルを回転駆動すると研削ホイールが回転し、研削砥石の下面の軌跡により、円環状の研削面が形成される。
クリープフィード研削を行う場合には、被加工物の表面側を保持面で吸引保持することで被加工物の裏面を上方に露出させると共に、研削面が被加工物の裏面よりも僅かに低い高さ位置となる様に、研削ユニットの高さを調整する。
この状態で、チャックテーブルをＺ軸方向と直交するＸ軸方向に沿って移動させることで、ウェーハの裏面側にクリープフィード研削が施される。クリープフィード研削では、研削砥石の外周側面に対するＸ軸方向の負荷が、研削砥石の底面に対するＺ軸方向の負荷に比べて、大きくなる傾向がある。
これに対して、研削ユニットの下方に配置されたチャックテーブルを回転させながら、研削ユニットをＺ軸方向に沿って下方に加工送りするインフィード研削では、研削砥石の底面に対するＺ軸方向の負荷が、研削砥石の外周側面に対するＸ軸方向の負荷に比べて大きくなる傾向がある。
クリープフィード研削では、研削時の負荷に応じて、研削砥石の底面側の消耗が、インフィード研削での研削砥石の底面側の消耗に比べて少ないので、研削砥石の底面において、目詰まり等のコンディション不良が発生しやすくなる。特に、樹脂製の基板に対してインフィード研削を施す場合には、底面側のコンディション不良が顕著に発生しやすい。
特開２０１０－１０３１９２号公報
しかし、コンディション不良を解消するために、被加工物の研削工程とは別途に、研削砥石に対してドレッシングを施すドレッシング工程を行うと、クリープフィード研削における作業効率が低下する。
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、クリープフィード研削において、作業効率を低下させることなく、研削砥石の底面のコンディション不良を解消することを目的とする。
本発明の一態様によれば、クリープフィード研削装置であって、被加工物を吸引保持する保持面を有するチャックテーブルと、スピンドルを有し、円環状の基台と、該基台の一面側に環状に配置された複数の研削砥石と、を含む研削ホイールが、該スピンドルの下端部側に装着され、該スピンドルの回転時における該複数の研削砥石の軌跡の外径が、該チャックテーブルの外径より大きい、研削ユニットと、該スピンドルの長手方向と直交する所定方向に沿って、該チャックテーブルと該研削ユニットとを相対的に移動させる移動機構と、該移動機構によって該チャックテーブルと該研削ユニットとを該所定方向に沿って相対移動させたときの該チャックテーブルの相対的な移動領域の外側に位置し、クリープフィード研削時に該被加工物に接する各研削砥石の底面を、洗浄もしくは修正する又は洗浄及び修正することで、該底面の状態を調整する底面状態調整機構と、を備えるクリープフィード研削装置が提供される。
好ましくは、該底面状態調整機構は、第１ノズルを有し、該研削ユニットにより該被加工物に対してクリープフィード研削が行われる際に、該第１ノズルから高圧水を該底面に噴射する。
また、好ましくは、該底面状態調整機構は、第２ノズルを有し、該研削ユニットにより該被加工物に対してクリープフィード研削が行われる際に、該第２ノズルから砥粒を含む高圧水を該底面に噴射する。
また、好ましくは、該底面状態調整機構は、水とエアーとが混合された二流体を噴射する第３ノズルを有し、該研削ユニットにより該被加工物に対してクリープフィード研削が行われる際に、該第３ノズルから該二流体を該底面に噴射する。
また、好ましくは、該底面状態調整機構は、ドレッシング部を有し、該研削ユニットにより該被加工物に対してクリープフィード研削が行われる際に、該ドレッシング部を該底面に接触させる。
また、好ましくは、該底面状態調整機構は、ブラシを有し、該研削ユニットにより該被加工物に対してクリープフィード研削が行われる際に、該ブラシを該底面に接触させる。
また、好ましくは、該底面状態調整機構は、レーザービーム照射ユニットの集光器を有し、該研削ユニットにより該被加工物に対してクリープフィード研削が行われる際に、該集光器からレーザービームを該底面に照射する。
本発明の一態様に係るクリープフィード研削装置は、底面状態調整機構を備える。底面状態調整機構は、研削ユニットに対するチャックテーブルの相対的な移動領域の外側に配置されており、クリープフィード研削時に各研削砥石の底面を、洗浄もしくは修正する又は洗浄及び修正することで、研削砥石の底面の状態を調整する。
例えば、底面状態調整機構は、被加工物のクリープフィード研削時に、チャックテーブルの外側に位置する研削砥石の底面側を、洗浄もしくは修正する又は洗浄及び修正することで、底面側における目詰まり等のコンディション不良を解消する。これにより、クリープフィード研削において、作業効率を低下させることなく、研削砥石の底面のコンディション不良を解消できる。
クリープフィード研削装置の一部断面側面図である。 クリープフィード研削の様子を示す上面図である。 図３（Ａ）はクリープフィード研削開始時の被加工物等の一部断面側面図であり、図３（Ｂ）はクリープフィード研削後の被加工物等の一部断面側面図である。 クリープフィード研削を示す斜視図である。 第１の実施形態の第１変形例に係るクリープフィード研削装置の上面図である。 第１の実施形態の第１変形例に係るクリープフィード研削装置の斜視図である。 第１の実施形態の第２変形例に係るクリープフィード研削装置の上面図である。 第２の実施形態に係るクリープフィード研削装置の一部断面側面図である。 第３の実施形態に係るクリープフィード研削装置の一部断面側面図である。 第４の実施形態に係るクリープフィード研削装置の一部断面側面図である。 第５の実施形態に係るクリープフィード研削装置の一部断面側面図である。 第６の実施形態に係るクリープフィード研削装置の一部断面側面図である。
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、クリープフィード研削装置２の一例を示す一部断面側面図である。なお、図１のＸ軸方向及びＹ軸方向は、水平面上において互いに垂直であり、Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に垂直である。
クリープフィード研削装置２は、クリープフィード研削装置２を構成する各構成要素を支持又は収容する基台４を備える。基台４の上面側には、Ｘ軸方向に長手部を有する直方体状の凹部４ａが形成されている。
凹部４ａの内側には、円板状のチャックテーブル６が設けられている。チャックテーブル６は、セラミックスで形成された円板状の枠体８を有する。枠体８の上部には円板状の凹部８ａが形成されている。
この凹部８ａには、多孔質セラミックスで形成された円板状の多孔質板１０が固定されている。枠体８の上面と、多孔質板１０の上面とは、略面一であり、Ｘ及びＹ軸方向と略平行な保持面６ａを構成する。
枠体８には、多孔質板１０とエジェクタ等の吸引源（不図示）とを接続するための流路８ｂが形成されている。流路８ｂを通じて多孔質板１０に負圧が伝達すると、保持面６ａに配置された被加工物１１（図２参照）は保持面６ａで吸引保持される。
チャックテーブル６は、矩形板状のＸ軸方向移動板１２で支持されている。Ｘ軸方向移動板１２は、Ｘ軸方向に略平行に配置された一対のガイドレール（不図示）によりスライド可能に支持されている。Ｘ軸方向移動板１２の下面には、ナット部１４が設けられている。
ナット部１４には、一対のガイドレールの間において、Ｘ軸方向に沿って配置されたねじ軸１６が回転可能に連結されている。ねじ軸１６の一端部には、ねじ軸１６を回転させるためのモータ等の駆動源１８が連結されている。
駆動源１８でねじ軸１６を回転させれば、チャックテーブル６は、ナット部１４と共にＸ軸方向に沿って移動する。Ｘ軸方向移動板１２、ナット部１４、ねじ軸１６、駆動源１８等は、Ｘ軸方向移動機構（移動機構）２０を構成する。
Ｘ軸方向移動機構２０の後方（Ｘ軸方向の一方）には、凹部４ａの開口よりも上方に突出する態様で、直方体状の支持構造２２が設けられている。支持構造２２は、基台４と一体的に形成されており、支持構造２２の前方（Ｘ軸方向の他方）側面には、研削送りユニット２４が設けられている。
研削送りユニット２４は、支持構造２２の前方側面に固定され、且つ、Ｚ軸方向に沿って配置された一対のガイドレール２６を備える。一対のガイドレール２６の前方側には、有底円筒状の保持部材２８が、Ｚ軸方向にスライド可能に固定されている。
保持部材２８の後方側には、ナット部３０が設けられている。ナット部３０には、一対のガイドレール２６の間においてＺ軸方向に沿って配置されたねじ軸３２が回転可能に連結されている。
ねじ軸３２の上端部には、ねじ軸３２を回転させるためのモータ等の駆動源３４が連結されている。駆動源３４でねじ軸３２を回転させると、保持部材２８はＺ軸方向に沿って移動する。
保持部材２８には、研削ユニット３６が設けられている。研削ユニット３６は、保持部材２８内に配置された円筒状のスピンドルハウジング３８を有する。スピンドルハウジング３８は、保持部材２８の底壁で支持されている。
スピンドルハウジング３８は、長手方向がＺ軸方向（所定方向）に配置された円柱状のスピンドル４０の一部を回転可能に収容している。スピンドル４０の上端部には、モータ等の回転駆動源が設けられている。
スピンドル４０の下端部は、保持部材２８の底壁に形成された貫通開口を介して、保持部材２８よりも下方に突出している。スピンドル４０の下端部には、円板状のマウント４２を介して、マウント４２と略同径の外径を有する円環状の研削ホイール４４が装着されている。
研削ホイール４４は、アルミニウム合金等の金属で形成された円環状の基台４６を有する。基台４６の上面側は、ねじ等の固定部材（不図示）により、マウント４２の下面側に固定されている。また、基台４６の下面（一面）４６ａ側には、基台４６の周方向に沿って略等間隔に（即ち、環状に）、複数の研削砥石４８が配置されている。
複数の研削砥石４８の各々は、略ブロック形状を有し、ダイヤモンド又はｃＢＮ（cubic boron nitride）等で形成された砥粒と、金属、樹脂又はセラミックス等で形成され各砥粒を固定する結合材（ボンド材）と、を有する。
研削送りユニット２４を動作させると、研削ユニット３６とチャックテーブル６とがＺ軸方向に沿って相対的に移動する。これにより、研削ユニット３６（研削ホイール４４や研削砥石４８）の高さ位置を調整できる。
スピンドル４０を回転させると、複数の研削砥石４８の底面４８ｄの軌跡により円環状の研削面４８ａ（図３（Ａ）参照）が形成される。なお、図３（Ａ）では、研削面４８ａのＺ軸方向の位置を示す。
図２は、クリープフィード研削の様子を示す上面図である。スピンドル４０の回転時の複数の研削砥石４８の軌跡の外径４８ｂ（即ち、研削面４８ａの外径４８ｂ）は、チャックテーブル６の外径６ｂよりも大きい。
例えば、外径４８ｂは５００ｍｍであり、外径６ｂは３００ｍｍであるが、外径４８ｂは、外径６ｂよりも６０ｍｍ以上大きければよい。また、Ｘ‐Ｙ平面視で、研削面４８ａの外径４８ｂの中心４８ｃと、チャックテーブル６の外径６ｂの中心６ｃとは、Ｘ軸方向に沿う１つの直線上に配置されている。
研削ホイール４４（研削ユニット３６）と、チャックテーブル６とを相対的にＸ軸方向（所定方向）に沿って研削ホイール４４の直下まで移動させると、図２の破線で示す様に、チャックテーブル６は上面視で研削ホイール４４の内周よりも内側に位置する。
第１の実施形態のクリープフィード研削装置２には、底面状態調整ユニット５０が設けられている。底面状態調整ユニット５０は、研削ユニット３６に対するチャックテーブル６の相対的な移動領域Ｂ（図２参照）よりもＹ軸方向の外側に配置された第１ノズル（底面状態調整機構）５２を有する。
第１ノズル５２は、研削ユニット３６に対する相対的な位置が固定されている。例えば、第１ノズル５２は、基台４に対して固定され、研削面４８ａの直下の一箇所に配置されている。第１ノズル５２と、第１ノズル５２の直上に位置する研削砥石４８との距離は、第１ノズル５２から噴射される高圧水５４の速度等に応じて、予め調整されている。
図３（Ａ）に示す様に、第１ノズル５２には、高圧水供給源５６が接続されている。高圧水供給源５６は、供給される純水を所定の圧力に昇圧するポンプ（不図示）等を有する。
第１ノズル５２は、クリープフィード研削時に、０．１ＭＰａ以上（例えば、２ＭＰａ以上１３ＭＰａ以下の所定値）に加圧された純水等の高圧水５４を上方に向けて噴射することで、研削砥石４８の底面４８ｄ（図３（Ａ）参照）の状態を調整する。
被加工物１１に対してクリープフィード研削を施すときには、まず、裏面１１ｂが露出する様に（図２において実線で示された被加工物１１を参照）、被加工物１１の表面１１ａ側を吸引保持する。
表面１１ａ側にデバイスが形成されている場合には、デバイスを保護するために表面１１ａ側に樹脂製の保護テープを貼り付けたうえでこの表面１１ａ側を吸引保持する。吸引保持は、クリープフィード研削装置２の前方側に位置するチャックテーブル６の搬入搬出領域Ａ１で行われる。
吸引保持後、スピンドル４０を所定の回転数で回転させると共に、研削砥石４８の底面４８ｄが裏面１１ｂと接する様に、研削送りユニット２４で研削面４８ａの高さ位置を、保持面６ａと裏面１１ｂとの間に調整する（図３（Ａ）参照）。
なお、スピンドル４０の回転数は、外径４８ｂに応じて適宜設定してよい。例えば、外径４８ｂが５００ｍｍの場合は２０００ｒｐｍとし、外径４８ｂが３００ｍｍの場合は３２００ｒｐｍとする。
研削面４８ａの高さ位置を調整した後、第１ノズル５２から高圧水５４の噴射を開始し、更に、チャックテーブル６の移動を開始することでクリープフィード研削を開始する。図３（Ａ）は、クリープフィード研削開始時の被加工物１１等の一部断面側面図である。
クリープフィード研削時には、Ｘ軸方向移動機構２０によりチャックテーブル６を所定の移動速度（例えば、１０ｍｍ／ｓ）で、クリープフィード研削装置２の後方側の所定領域Ａ２まで移動させる。
第１の実施形態において、所定領域Ａ２は、研削ユニット３６の直下に位置する。所定領域Ａ２に移動したチャックテーブル６は、Ｘ‐Ｙ平面視で研削面４８ａの内周よりも内側に位置する（図２参照）。
この様にして、研削砥石４８の側面及び底面４８ｄで裏面１１ｂ側が研削され、それぞれ円弧状の複数のソーマーク１１ｃ（図２参照）が加工送り方向に沿って形成される。図３（Ｂ）は、１パスでのクリープフィード研削後の被加工物１１等の一部断面側面図である。
１パスとは、Ｘ‐Ｙ平面視で研削ホイール４４の外側に位置するチャックテーブル６が研削ホイール４４の直下に位置するまで、チャックテーブル６と研削ユニット３６とを相対的に所定方向に沿って移動させる１回の動作を意味する。
第１の実施形態では、チャックテーブル６が、Ｘ軸方向に沿って搬入搬出領域Ａ１（図３（Ａ）参照）から所定領域Ａ２（図３（Ｂ）参照）に向かう方向で、研削ホイール４４の外側からその直下まで１回移動することを１パスと称する。
第１の実施形態では、１パスでのクリープフィード研削時に、第１ノズル５２から研削砥石４８の底面４８ｄに高圧水５４を噴射することで、高圧水５４で底面４８ｄを、洗浄もしくは修正する又は洗浄及び修正する。図４は、クリープフィード研削を示す斜視図である。
本実施形態では、クリープフィード研削時に、高圧水５４を底面４８ｄに噴射することで、研削砥石４８の底面４８ｄ側において、目詰まりの原因となる研削屑の除去、研削砥石４８の目立て、及び、研削砥石４８の形状の修正の少なくともいずれかを行うことができる。これにより、クリープフィード研削時に底面４８ｄにおけるコンディション不良を解消する。
それゆえ、クリープフィード研削において、作業効率を低下させることなく、底面４８ｄのコンディション不良を解消できる。また、チャックテーブル６の相対的な移動領域Ｂの外側に第１ノズル５２を配置することで、移動領域Ｂの外側のスペースを有効利用できる。
なお、被加工物１１を目的の仕上げ厚さまで研削して薄化するために、２パス以上のクリープフィード研削を行ってもよい。２パス目のクリープフィード研削を行う際には、１パス目の移動で研削ユニット３６の直下にチャックテーブル６が移動した後、研削砥石４８が被加工物１１に接触しない程度に研削ユニット３６を一旦上昇させる。
そして、Ｘ‐Ｙ平面視でチャックテーブル６が研削ホイール４４と重ならない位置まで、チャックテーブル６を搬入搬出領域Ａ１側へ移動させる。その後、Ｘ軸方向に沿って搬入搬出領域Ａ１から所定領域Ａ２に向かう方向で、チャックテーブル６を移動させることで、２パス目のクリープフィード研削を行う。
３パス目以降も同様に行うことができる。なお、クリープフィード研削中は、第１ノズル５２からの高圧水５４の噴射を継続するが、チャックテーブル６を搬入搬出領域Ａ１側へ移動させている間は、高圧水５４の噴射を停止する。
ところで、移動領域Ｂと干渉しない限り、研削面４８ａの直下の二箇所以上に第１ノズル５２を配置してもよい。例えば、移動領域ＢよりもＹ軸方向の外側に位置する片側又は両側の二箇所以上に第１ノズル５２を配置する。
特に、外径４８ｂの中心４８ｃを挟む様に二箇所に第１ノズル５２を配置することで、スピンドル４０の回転方向に関わらず、被加工物１１との接触直後に加えて接触直前にも高圧水５４で研削砥石４８の底面４８ｄ側を、洗浄もしくは修正できる又は洗浄及び修正できる。それゆえ、スピンドル４０の回転の自由度を確保できる。
次に、図５及び図６を参照して、第１の実施形態の第１変形例について説明する。図５は、第１変形例に係るクリープフィード研削装置２ａの上面図であり、図６は、第１変形例に係るクリープフィード研削装置２ａの斜視図である。
第１変形例のチャックテーブル６は、Ｘ軸方向移動機構２０により動かされず、常に静止状態にある。これに対して、研削送りユニット２４が固定された支持構造２２は、Ｘ軸方向移動機構２０と同様の移動機構によりＸ軸方向に移動可能である。
当該移動機構は、Ｘ軸方向移動板（不図示）を有しており、支持構造２２は、このＸ軸方向移動板で支持されている。第１ノズル５２は、保持部材２８又はＸ軸方向移動板１２に固定されているので、支持構造２２と共にＸ軸方向に移動する。その他の点は、第１の実施形態と同じである。
第１変形例でも、クリープフィード研削時に、研削屑の除去、研削砥石４８の目立て、及び、研削砥石４８の形状の修正の少なくともいずれかを行うことができる。これにより、クリープフィード研削において、作業効率を低下させることなく、底面４８ｄのコンディション不良を解消できる。
次に、第１の実施形態の第２変形例について説明する。図７は、第１の実施形態の第２変形例に係るクリープフィード研削装置２ｂの上面図である。第２変形例でも、チャックテーブル６は常に静止状態にあり、研削送りユニット２４が固定された支持構造２２がＸ軸方向に移動する。
しかし、第２変形例において、第１ノズル５２は、その位置がチャックテーブル６の近傍に固定されておりＸ軸方向に移動しない。第２変形例の第１ノズル５２は、Ｘ‐Ｙ平面視で中心６ｃ（図２参照）を通るＹ軸方向に平行な直線上のうち移動領域Ｂの外側において、チャックテーブル６に対する研削面４８ａの相対的な移動領域の直下に配置されている。
係る点が、第１変形例と異なるが、その他の点は、第１変形例と同じである。第２変形例でも、クリープフィード研削時に、研削屑の除去、研削砥石４８の目立て、及び、研削砥石４８の形状の修正の少なくともいずれかを行うことができる。
次に、第２の実施形態について説明する。図８は、第２の実施形態に係るクリープフィード研削装置６２ａの一部断面側面図である。第２の実施形態の底面状態調整ユニット５０ａは、研削ユニット３６に対する相対的な位置が固定された第２ノズル（底面状態調整機構）５２ａを有する。
図８の第２ノズル５２ａは、基台４に対して固定されており、チャックテーブル６の相対的な移動領域Ｂの外側に位置する研削面４８ａの直下の一箇所に配置されている。第２ノズル５２ａは、砥粒５４ａ１を含み、且つ、０．１ＭＰａ以上（例えば、２ＭＰａ以上１３ＭＰａ以下の所定値）に加圧された純水等の高圧水５４ａ２を上方に向けて噴射する。
なお、使用される砥粒５４ａ１の平均粒径は、研削砥石４８を構成する砥粒の平均粒径よりも小さい。第１ノズル５２には、砥粒入り高圧水供給源５６ａが接続されている。
砥粒入り高圧水供給源５６ａは、砥粒５４ａ１が混合された純水を貯留するタンク（不図示）、当該タンクから供給される砥粒５４ａ１入りの純水を所定の圧力に昇圧するポンプ（不図示）等を有する。
第２の実施形態では、クリープフィード研削時に、第２ノズル５２ａから研削砥石４８の底面４８ｄに砥粒５４ａ１を含む高圧水５４を噴射することで、砥粒５４ａ１入り高圧水５４ａ２で底面４８ｄを、洗浄もしくは修正する又は洗浄及び修正する。
これにより、研削砥石４８の底面４８ｄ側において、研削屑の除去、研削砥石４８の目立て、及び、研削砥石４８の形状の修正の少なくともいずれかを行うことができる。それゆえ、クリープフィード研削において、作業効率を低下させることなく、底面４８ｄのコンディション不良を解消できる。
図８の第２ノズル５２ａは、研削面４８ａの直下の一箇所に配置されているが、チャックテーブル６の相対的な移動領域Ｂと干渉しない限り、研削面４８ａの直下の二箇所以上に第２ノズル５２ａを配置してもよい。また、移動領域ＢよりもＹ軸方向の外側に位置する片側又は両側の二箇所以上に第２ノズル５２ａを配置してもよい。
特に、外径４８ｂの中心４８ｃを挟む様に二箇所に第２ノズル５２ａを配置することで上述の様にスピンドル４０の回転の自由度を確保できる。なお、クリープフィード研削装置６２ａにおいても、上述の第１又は第２変形例を適用してもよい。
次に、第３の実施形態について説明する。図９は、第３の実施形態に係るクリープフィード研削装置６２ｂの一部断面側面図である。第３の実施形態の底面状態調整ユニット５０ｂは、研削ユニット３６に対する相対的な位置が固定された第３ノズル（底面状態調整機構）５２ｂを有する。
図９の第３ノズル５２ｂは、基台４に対して固定されており、移動領域Ｂの外側において、研削面４８ａの直下の一箇所に配置されている。第３ノズル５２ｂからは、純水５４ｂ１とエアー５４ｂ２とが混合された二流体５４ｂが上方に向けて噴射される。
例えば、０．８ＭＰａに加圧された純水５４ｂ１と、０．３ＭＰａに加圧されたエアー５４ｂ２とが、それぞれ独立に第３ノズル５２ｂへ供給され、第３ノズル５２ｂ内で混合された後、二流体５４ｂとして上方に噴射される。
第３ノズル５２ｂには、純水５４ｂ１の導管と、エアー５４ｂ２の導管と、を介して二流体供給源５６ｂが接続されている。二流体供給源５６ｂは、加圧された純水５４ｂ１を供給するためのポンプ（不図示）と、純水５４ｂ１が貯留されたタンク（不図示）と、を有する純水供給源（不図示）を備える。
更に、二流体供給源５６ｂは、加圧されたエアー５４ｂ２を供給するためのポンプ（不図示）と、エアー５４ｂ２が貯留されたタンク（不図示）と、を有するエアー供給源（不図示）を備える。
第３の実施形態では、クリープフィード研削時に、第３ノズル５２ｂから研削砥石４８の底面４８ｄに二流体５４ｂを噴射することにより、二流体５４ｂで底面４８ｄを、洗浄もしくは修正する又は洗浄及び修正する。
例えば、二流体５４ｂを底面４８ｄ側に噴射することで、研削砥石４８の底面４８ｄ側において、研削屑の除去、研削砥石４８の目立て、及び、研削砥石４８の形状の修正の少なくともいずれかを行うことができる。それゆえ、作業効率を低下させることなく、底面４８ｄのコンディション不良を解消できる。
図９の第３ノズル５２ｂは、移動領域Ｂの外側において、研削面４８ａの直下の一箇所に配置されているが、研削面４８ａの直下の二箇所以上に第３ノズル５２ｂを配置してもよい。また、移動領域ＢよりもＹ軸方向の外側に位置する片側又は両側の二箇所以上に第３ノズル５２ｂを配置してもよい。
特に、外径４８ｂの中心４８ｃを挟む様に二箇所に第３ノズル５２ｂを配置することで、上述の様にスピンドル４０の回転の自由度を確保できる。なお、クリープフィード研削装置６２ｂにおいても、上述の第１又は第２変形例を適用してもよい。
次に、第４の実施形態について説明する。図１０は、第４の実施形態に係るクリープフィード研削装置６２ｃの一部断面側面図である。第４の実施形態の底面状態調整ユニット５０ｃは、研削ユニット３６に対する相対的な位置が固定された円板状のドレッシング部（底面状態調整機構）５２ｃ１を有する。
ドレッシング部５２ｃ１は、円柱状のベース部材５２ｃ２で支持及び固定されている。ベース部材５２ｃ２は、ベース部材５２ｃ２をＺ軸方向に沿って昇降させる昇降機構（不図示）を介して基台４に対して固定されている。また、ドレッシング部５２ｃ１は、移動領域Ｂの外側において、研削面４８ａの直下の一箇所に配置されている。
ドレッシング部５２ｃ１は、例えば、１ｃｍ以上５ｃｍ以下の直径と、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の厚さと、を有する。ドレッシング部５２ｃ１は、ドレッシングボードと呼ばれることもある。なお、ドレッシング部５２ｃ１の直径は、研削砥石４８のセグメント幅等に応じて適宜選択される。
また、ドレッシング部５２ｃ１は、ビトリファイドボンド等の結合材と、結合材で固定されたホワイトアランダム（ＷＡ）、グリーンカーボン（ＧＣ）等の砥粒と、を有する。
昇降機構は、クリープフィード研削の開始時に、ドレッシング部５２ｃ１の上面の高さ位置を研削面４８ａの高さ位置に合わせる様に、ドレッシング部５２ｃ１を上昇させ、メンテナンス等の非研削時には、底面４８ｄに接触しない様にドレッシング部５２ｃ１を所定の下降位置に配置する。
昇降機構は、上昇位置及び下降位置の二つの位置にベース部材５２ｃ２を位置付けるエアシリンダ等の駆動ユニットに加えて、ドレッシング部５２ｃ１の消耗に応じてベース部材５２ｃ２の高さ位置を微調整するボールねじ式の移動ユニットを有してもよい。
第４の実施形態では、クリープフィード研削時に、ドレッシング部５２ｃ１を研削砥石４８の底面４８ｄに接触させることで、底面４８ｄを洗浄もしくは修正する又は洗浄及び修正する。例えば、底面４８ｄ側において、研削屑の除去、研削砥石４８の目立て、及び、研削砥石４８の形状の修正の少なくともいずれかを行うことができる。
それゆえ、クリープフィード研削において、作業効率を低下させることなく、底面４８ｄのコンディション不良を解消できる。なお、図１０のドレッシング部５２ｃ１は、移動領域Ｂの外側において、研削面４８ａの直下の一箇所に配置されているが、研削面４８ａの直下の二箇所に配置されてもよい。
また、移動領域ＢよりもＹ軸方向の外側に位置する片側又は両側の二箇所以上にドレッシング部５２ｃ１を配置してもよい。これにより、一箇所にドレッシング部５２ｃ１を配置する場合に比べて、１つのドレッシング部５２ｃ１への負荷を低減できるので、ドレッシング部５２ｃ１の交換等の頻度を低減できる。
特に、外径４８ｂの中心４８ｃを挟む様に二箇所にドレッシング部５２ｃ１を配置することで、上述の様にスピンドル４０の回転の自由度を確保できる。なお、クリープフィード研削装置６２ｃにおいても、上述の第１又は第２変形例を適用してもよい。
次に、第５の実施形態について説明する。図１１は、第５の実施形態に係るクリープフィード研削装置６２ｄの一部断面側面図である。第５の実施形態の底面状態調整ユニット５０ｄは、研削ユニット３６に対する相対的な位置が固定されたブラシ（底面状態調整機構）５２ｄを有する。
本実施形態のブラシ５２ｄは、所謂、筒型ブラシであり、ポリアミド、ポリエステル等の樹脂で形成された毛材５２ｄ１と、毛材５２ｄ１の一端部を束ねた状態で固定する筒部５２ｄ２と、を有する。なお、ブラシ５２ｄは、筒型ブラシに限定されず、他の形態のブラシであってもよい。
図１１のブラシ５２ｄは、基台４に対して固定されており、ブラシ５２ｄは、移動領域Ｂの外側において、研削面４８ａの直下の一箇所に配置されている。ブラシ５２ｄには、ブラシ５２ｄをＺ軸方向に沿って昇降させる昇降機構（不図示）が連結されている。
昇降機構は、クリープフィード研削の開始時に、毛材５２ｄ１の上端の位置を研削面４８ａの高さ位置に合わせる様に、ブラシ５２ｄを上昇させ、メンテナンス等の非研削時には、毛材５２ｄ１が底面４８ｄに接触しない様にブラシ５２ｄを下降位置に配置する。
第５の実施形態では、クリープフィード研削時に、毛材５２ｄ１を研削砥石４８の底面４８ｄに接触させることにより、ブラシ５２ｄで底面４８ｄを、洗浄もしくは修正する又は洗浄及び修正する。例えば、底面４８ｄ側において、研削屑の除去、研削砥石４８の目立て、及び、研削砥石４８の形状の修正の少なくともいずれかを行うことができる。
それゆえ、クリープフィード研削において、作業効率を低下させることなく、底面４８ｄのコンディション不良を解消できる。ブラシ５２ｄは、移動領域Ｂの外側において、研削面４８ａの直下の一箇所に配置されているが、研削面４８ａの直下の二箇所以上に配置されてもよい。
移動領域ＢよりもＹ軸方向の外側に位置する片側又は両側の二箇所以上にブラシ５２ｄを配置してもよい。特に、外径４８ｂの中心４８ｃを挟む様に二箇所にブラシ５２ｄを配置することで、上述の様にスピンドル４０の回転の自由度を確保できる。なお、クリープフィード研削装置６２ｄにおいても、上述の第１又は第２変形例を適用してもよい。
次に、第６の実施形態について説明する。図１２は、第６の実施形態に係るクリープフィード研削装置６２ｅの一部断面側面図である。第６の実施形態の底面状態調整ユニット５０ｅは、レーザービーム照射ユニット５２ｅを有する。
レーザービーム照射ユニット５２ｅは、パルス状のレーザービームＬを照射するレーザー発振器５２ｅ１を有する。レーザー発振器５２ｅ１は、レーザービームＬのパルス幅、繰り返し周波数等のパルス特性を制御するためのパルスジェネレータ（不図示）を有する。
パルスジェネレータによりレーザーダイオードの発光を制御し、レーザーダイオードから出射された光を希土類ドープファイバ（例えば、Ｙｂドープファイバ）で増幅することで、所定の波長（例えば、１０３０ｎｍ）を有するパルス状のレーザービームＬを形成できる。
レーザー発振器５２ｅ１から出射されたレーザービームＬは、ミラー５２ｅ２で反射された後、集光器（底面状態調整機構）５２ｅ３内に設けられたレンズ５２ｅ４を経て、研削砥石４８の底面４８ｄに集光される。
レンズ５２ｅ４は、例えば、シリンドリカルレンズであり、レーザービームＬを底面４８ｄに集光させる際に、レーザービームＬを研削砥石４８のセグメント幅（即ち、研削ホイール４４の直径方向の寸法）に対応する所定の長さを有する線状に整形する。
集光器５２ｅ３は、研削ユニット３６に対する相対的な位置が固定されており、線状に集光する様に整形されたレーザービームＬは、例えば、研削ホイール４４の半径方向において研削砥石４８の底面４８ｄを横断する様に、底面４８ｄ側に照射される。
レーザービームＬを線状に集光させることで、球面レンズの様にレーザービームＬを一点に集光させる場合に比べて、研削ホイール４４の回転時に各研削砥石４８の底面４８ｄ全体に略均等にレーザービームＬを照射できる。
図１２のレーザービーム照射ユニット５２ｅは、基台４に対して固定されており、集光器５２ｅ３は、移動領域Ｂの外側において、研削面４８ａの直下の一箇所に配置されている。レーザービーム照射ユニット５２ｅを用いたレーザー加工条件は、例えば、以下の様に設定する。
波長 ：１０３０ｎｍ
繰り返し周波数：２００ｋＨｚ
パルス幅 ：８ｐｓ
平均出力 ：３０Ｗ
第６の実施形態では、クリープフィード研削時に、集光器５２ｅ３から出射されるレーザービームＬで底面４８ｄを、洗浄もしくは修正する又は洗浄及び修正する。具体的には、研削砥石４８の結合材、研削屑等を溶融又は気化させたり、研削砥石４８の砥粒にエネルギーを付与したりする。
これにより、底面４８ｄ側において、研削屑の除去、研削砥石４８の目立て、及び、研削砥石４８の形状の修正の少なくともいずれかを行うことができる。それゆえ、クリープフィード研削において、作業効率を低下させることなく、底面４８ｄのコンディション不良を解消できる。
集光器５２ｅ３は、移動領域Ｂの外側において、研削面４８ａの直下の一箇所に配置されているが、研削面４８ａの直下の二箇所以上に配置されてもよい。また、移動領域ＢよりもＹ軸方向の外側に位置する片側又は両側の二箇所以上に集光器５２ｅ３を配置してもよい。
特に、外径４８ｂの中心４８ｃを挟む様に二箇所に集光器５２ｅ３を配置することで、上述の様にスピンドル４０の回転の自由度を確保できる。なお、クリープフィード研削装置６２ｅにおいても、上述の第１又は第２変形例を適用してもよい。
その他、上述の実施形態に係る構造、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。チャックテーブル６は円板状ではなく矩形板状であってもよい。矩形板状の場合、保持面６ａは略平坦な矩形状の面となる。
また、保持面６ａで吸引保持される被加工物１１は、円板状のウェーハに限定されない。被加工物１１は、モールド樹脂等で形成された短冊状のストリップ基板であってもよい。複数のストリップ基板が保護テープを介してフレームリングで保持されたフレームユニットの状態で、各ストリップ基板に対してクリープフィード研削を行ってもよい。
ところで、底面状態調整ユニット５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅのうち異なる２種類を組み合わせて用いてもよい。例えば、底面状態調整ユニット５０及び５０ｃを組み合わせる。
この場合、外径４８ｂの中心４８ｃを挟む位置関係にある二箇所のうち一箇所に第１ノズル５２を配置し、残りのもう一箇所にドレッシング部５２ｃ１を配置する。これにより、第１ノズル５２からの高圧水５４と、ドレッシング部５２ｃ１とで、底面４８ｄ側を洗浄もしくは修正できる又は洗浄及び修正できる。
特に、高圧水５４は、研削砥石４８に付着した研削屑の除去に効果的であり、ドレッシング部５２ｃ１による研削砥石４８のドレッシングは、研削砥石４８の目立てや形状の修正に効果的である。
それゆえ、Ｘ‐Ｙ平面視した場合に、被加工物１１から研削砥石４８が出る側の一箇所に第１ノズル５２を配置し、被加工物１１へ研削砥石４８が入る側の他の一箇所にドレッシング部５２ｃ１を配置してよい。
また、底面状態調整ユニット５０及び５０ｄを組み合わせて、第１ノズル５２からの高圧水５４と、ブラシ５２ｄとで、底面４８ｄ側を洗浄又は修正してもよく、洗浄及び修正してもよい。
同様に、底面状態調整ユニット５０及び５０ｅを組み合わせて、第１ノズル５２からの高圧水５４と、レーザービームＬとで、底面４８ｄ側を洗浄又は修正してもよく、洗浄及び修正してもよい。
組み合わせは上述の２種類に限定されず、他の様々な組み合わせも可能である。なお、底面状態調整ユニット５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅのうち異なる３種類以上を組み合わせて用いることもできる。
２、２ａ、２ｂ、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅ：クリープフィード研削装置
４：基台、４ａ：凹部
６：チャックテーブル、６ａ：保持面、６ｂ：外径、６ｃ：中心
８：枠体、８ａ：凹部、８ｂ：流路、１０：多孔質板、１２：Ｘ軸方向移動板
１１：被加工物、１１ａ：表面、１１ｂ：裏面、１１ｃ：ソーマーク
１４：ナット部、１６：ねじ軸、１８：駆動源、２０：Ｘ軸方向移動機構（移動機構）
２２：支持構造、２４：研削送りユニット、２６：ガイドレール、２８：保持部材
３０：ナット部、３２：ねじ軸、３４：駆動源
３６：研削ユニット、３８：スピンドルハウジング、４０：スピンドル、４２：マウント
４４：研削ホイール、４６：基台、４６ａ：下面（一面）、４８：研削砥石
４８ａ：研削面、４８ｂ：外径、４８ｃ：中心、４８ｄ：底面
５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ：底面状態調整ユニット
５２：第１ノズル（底面状態調整機構）、５４：高圧水、５６：高圧水供給源
５２ａ：第２ノズル（底面状態調整機構）
５４ａ１：砥粒、５４ａ２：高圧水、５６ａ：砥粒入り高圧水供給源
５２ｂ：第３ノズル（底面状態調整機構）、５４ｂ：二流体
５４ｂ１：純水、５４ｂ２：エアー、５６ｂ：二流体供給源
５２ｃ１：ドレッシング部（底面状態調整機構）、５２ｃ２：ベース部材
５２ｄ：ブラシ（底面状態調整機構）、５２ｄ１：毛材、５２ｄ２：筒部
５２ｅ：レーザービーム照射ユニット、５２ｅ１：レーザー発振器、５２ｅ２：ミラー
５２ｅ３：集光器（底面状態調整機構）、５２ｅ４：レンズ
Ａ１：搬入搬出領域、Ａ２：所定領域、Ｂ：移動領域、Ｌ：レーザービーム

Claims (7)

  1. クリープフィード研削装置であって、
    被加工物を吸引保持する保持面を有するチャックテーブルと、
    スピンドルを有し、円環状の基台と、該基台の一面側に環状に配置された複数の研削砥石と、を含む研削ホイールが、該スピンドルの下端部側に装着され、該スピンドルの回転時における該複数の研削砥石の軌跡の外径が、該チャックテーブルの外径より大きい、研削ユニットと、
    該スピンドルの長手方向と直交する所定方向に沿って、該チャックテーブルと該研削ユニットとを相対的に移動させる移動機構と、
    該移動機構によって該チャックテーブルと該研削ユニットとを該所定方向に沿って相対移動させたときの該チャックテーブルの相対的な移動領域の外側に位置し、クリープフィード研削時に該被加工物に接する各研削砥石の底面を、洗浄もしくは修正する又は洗浄及び修正することで、該底面の状態を調整する底面状態調整機構と、
    を備えることを特徴とするクリープフィード研削装置。
  2. 該底面状態調整機構は、第１ノズルを有し、該研削ユニットにより該被加工物に対してクリープフィード研削が行われる際に、該第１ノズルから高圧水を該底面に噴射することを特徴とする請求項１記載のクリープフィード研削装置。
  3. 該底面状態調整機構は、第２ノズルを有し、該研削ユニットにより該被加工物に対してクリープフィード研削が行われる際に、該第２ノズルから砥粒を含む高圧水を該底面に噴射することを特徴とする請求項１記載のクリープフィード研削装置。
  4. 該底面状態調整機構は、水とエアーとが混合された二流体を噴射する第３ノズルを有し、該研削ユニットにより該被加工物に対してクリープフィード研削が行われる際に、該第３ノズルから該二流体を該底面に噴射することを特徴とする請求項１記載のクリープフィード研削装置。
  5. 該底面状態調整機構は、ドレッシング部を有し、該研削ユニットにより該被加工物に対してクリープフィード研削が行われる際に、該ドレッシング部を該底面に接触させることを特徴とする請求項１記載のクリープフィード研削装置。
  6. 該底面状態調整機構は、ブラシを有し、該研削ユニットにより該被加工物に対してクリープフィード研削が行われる際に、該ブラシを該底面に接触させることを特徴とする請求項１記載のクリープフィード研削装置。
  7. 該底面状態調整機構は、レーザービーム照射ユニットの集光器を有し、該研削ユニットにより該被加工物に対してクリープフィード研削が行われる際に、該集光器からレーザービームを該底面に照射することを特徴とする請求項１記載のクリープフィード研削装置。
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