JP2024074422A - Method for grinding a workpiece - Google Patents

Abstract

【課題】第２研削砥石のコンディションの悪化を低減する。
【解決手段】複数の第１研削砥石を有する第１研削ホイールで被加工物を研削する第１研削ステップと、各第１研削砥石の砥粒の平均粒径よりも平均粒径が小さい砥粒をそれぞれ有する複数の第２研削砥石を有する第２研削ホイールで被加工物を研削する第２研削ステップと、を備え、第１研削ステップは、複数の第１研削砥石の軌跡を第１研削ホイールの回転軸方向において第１保持面の中心と重ねた状態で、被加工物の上面側を研削する上面側研削ステップと、複数の第１研削砥石の軌跡を第１研削ホイールの回転軸方向において第１保持面の中心と重なない状態で被加工物の上面側の環状領域を研削することにより、円板状の凸部を被加工物の中央部に形成する凸部形成ステップと、を含み、第２研削ステップでは、凸部と環状領域とを第２研削ホイールで順次研削する被加工物の研削方法を提供する。
【選択図】図１

The present invention reduces deterioration of the condition of a second grinding wheel.
[Solution] A method for grinding a workpiece includes a first grinding step of grinding the workpiece with a first grinding wheel having a plurality of first grinding wheels, and a second grinding step of grinding the workpiece with a second grinding wheel having a plurality of second grinding wheels, each of which has abrasive grains with an average grain size smaller than the average grain size of the abrasive grains of each of the first grinding wheels. The first grinding step includes an upper surface grinding step of grinding the upper surface side of the workpiece with the trajectories of the plurality of first grinding wheels overlapping the center of a first holding surface in the rotational axis direction of the first grinding wheel, and a convexity forming step of forming a disk-shaped convexity in the central part of the workpiece by grinding an annular region on the upper surface side of the workpiece with the trajectories of the plurality of first grinding wheels not overlapping the center of the first holding surface in the rotational axis direction of the first grinding wheel. In the second grinding step, the convexity and the annular region are ground sequentially with the second grinding wheel.
[Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、研削ホイールで被加工物を研削する被加工物の研削方法に関する。 The present invention relates to a method for grinding a workpiece using a grinding wheel.

比較的高い不純物濃度を有するシリコン単結晶基板や、シリコン単結晶基板に比べて高い硬度を有する硬質材料基板等の硬質ウェーハを研削ホイールで研削する際には、研削ホイールに固定されている研削砥石のコンディションが悪化しやすい。研削砥石のコンディションが悪化すると、研削ホイールが装着されたスピンドルを駆動するための電流値が急上昇する等の不具合が生じる。 When grinding hard wafers, such as silicon single crystal substrates with a relatively high impurity concentration or hard material substrates with a higher hardness than silicon single crystal substrates, with a grinding wheel, the condition of the grinding stone fixed to the grinding wheel is likely to deteriorate. When the condition of the grinding stone deteriorates, problems such as a sudden increase in the current value for driving the spindle to which the grinding wheel is attached occur.

特に、粗研削砥石（第１研削砥石）の砥粒の平均粒径よりも平均粒径が小さい砥粒をそれぞれ有する複数の仕上げ研削砥石（第２研削砥石）を含む仕上げ研削ホイール（第２研削ホイール）を用いて硬質ウェーハを研削する際には、この不具合が生じやすい。 This problem is particularly likely to occur when grinding hard wafers using a finishing grinding wheel (second grinding wheel) that includes multiple finishing grinding wheels (second grinding wheels), each of which has a smaller average grain size than the average grain size of the rough grinding wheel (first grinding wheel).

この問題に対して、研削砥石を被加工物の外周部に食い込ませる様にして被加工物の外周部のみを研削した後、被加工物を吸引保持しているチャックテーブルの傾きを徐々に変化させて被加工物の全体を研削することで、被加工物を一様に薄化する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。 To address this issue, a method is known in which a grinding wheel is inserted into the outer periphery of the workpiece to grind only the outer periphery, and then the inclination of the chuck table that holds the workpiece by suction is gradually changed to grind the entire workpiece, thereby uniformly thinning the workpiece (see, for example, Patent Document 1).

しかし、上述の手法では、例えば、研削ホイールからチャックテーブルに負荷がかかっている状態でチャックテーブルの傾きを変化させる必要があるので、チャックテーブルの傾きを調整する通常の傾き調整機構に対して高い剛性を付与するための改造が必要になる。この様な改造を避けるためには、傾き調整機構等の改造に代えて、研削時に研削砥石のコンディションの悪化を低減する何らかの工夫が必要となる。 However, with the above-mentioned method, for example, it is necessary to change the inclination of the chuck table while a load is being applied to the chuck table from the grinding wheel, so modifications to the normal inclination adjustment mechanism that adjusts the inclination of the chuck table to give it high rigidity are necessary. In order to avoid such modifications, some kind of ingenuity is required to reduce the deterioration of the condition of the grinding wheel during grinding, instead of modifying the inclination adjustment mechanism, etc.

特開２０１１－２０６８６７号公報JP 2011-206867 A

本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、第１研削ホイールで被加工物を研削した後、各第１研削砥石の砥粒の平均粒径よりも平均粒径が小さい砥粒を有する第２研削砥石を含む第２研削ホイールで被加工物を研削する際に、第２研削砥石のコンディションの悪化を低減することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these problems, and aims to reduce deterioration of the condition of the second grinding wheel when grinding a workpiece with a second grinding wheel that includes a second grinding wheel having abrasive grains with an average grain size smaller than the average grain size of the abrasive grains of each of the first grinding wheels after grinding the workpiece with a first grinding wheel.

本発明の一態様被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、第１ホイール基台の下面側に複数の第１研削砥石が環状に配置された第１研削ホイールと、円形の第１保持面を有する円板状の第１チャックテーブルと、を該第１研削ホイールの回転軸方向に沿って相対的に移動させて該被加工物を研削する第１研削ステップと、該第１研削ステップの後、各第１研削砥石の砥粒の平均粒径よりも平均粒径が小さい砥粒をそれぞれ有する複数の第２研削砥石が第２ホイール基台の下面側に環状に配置された第２研削ホイールと、円形の第２保持面を有する円板状の第２チャックテーブルと、を該第２研削ホイールの回転軸方向に沿って相対的に移動させて該被加工物を研削する第２研削ステップと、を備え、該第１研削ステップは、該複数の第１研削砥石の回転により形成される軌跡が該第１研削ホイールの回転軸方向において該第１保持面の中心と重なる様に該第１研削ホイールと該第１チャックテーブルとを配置した状態で、該被加工物の上面側を研削する上面側研削ステップと、該複数の第１研削砥石の回転により形成される軌跡が該第１研削ホイールの回転軸方向において該第１保持面の中心と重ならない様に該第１研削ホイールと該第１チャックテーブルとを配置した状態で該被加工物の上面側において縁部から所定距離だけ内側に位置する内周部までの環状領域を研削することにより、該環状領域に比べて突出した円板状の凸部を該被加工物の中央部に形成する凸部形成ステップと、を含み、該第２研削ステップでは、該被加工物の厚さ方向において、該凸部と該環状領域とを該第２研削ホイールで順次研削する被加工物の研削方法が提供される。 One aspect of the present invention is a method for grinding a workpiece, comprising: a first grinding step in which a first grinding wheel having a plurality of first grinding wheels arranged in an annular manner on the underside of a first wheel base and a disk-shaped first chuck table having a circular first holding surface are moved relatively along the rotation axis direction of the first grinding wheel to grind the workpiece; and after the first grinding step, a second grinding step in which a second grinding wheel having a plurality of second grinding wheels each having a smaller average grain size than the average grain size of the abrasive grains of each of the first grinding wheels and a disk-shaped second chuck table having a circular second holding surface are moved relatively along the rotation axis direction of the second grinding wheel to grind the workpiece, the first grinding step being performed by moving the first grinding wheel along a trajectory formed by the rotation of the plurality of first grinding wheels. The method includes an upper surface grinding step of grinding the upper surface side of the workpiece with the first grinding wheel and the first chuck table arranged so that the tracks formed by the rotation of the first grinding wheels overlap the center of the first holding surface in the direction of the rotation axis of the first grinding wheel, and a convexity forming step of grinding an annular region on the upper surface side of the workpiece from the edge to an inner periphery located a predetermined distance inward from the edge to form a disk-shaped convexity protruding from the annular region in the center of the workpiece, with the first grinding wheel and the first chuck table arranged so that the tracks formed by the rotation of the first grinding wheels do not overlap the center of the first holding surface in the direction of the rotation axis of the first grinding wheel, and in the second grinding step, the convexity and the annular region are sequentially ground with the second grinding wheel in the thickness direction of the workpiece.

本発明の一態様に係る研削方法の第２研削ステップでは、第１研削ステップで被加工物の中央部に形成された凸部と、凸部の周囲に位置する環状領域と、を第２研削ホイールで順次研削する。 In the second grinding step of the grinding method according to one aspect of the present invention, the convex portion formed in the center of the workpiece in the first grinding step and the annular region located around the convex portion are sequentially ground with a second grinding wheel.

特に、第２研削ステップでは、第１研削ステップにおいて凸部及び環状領域に形成された粗研削領域を第２研削ホイールで順次研削するので、被加工物の粗研削領域を利用して第２研削砥石に対して段階的にドレッシングを施すことができる。それゆえ、第２研削砥石のコンディションの悪化を低減できる。 In particular, in the second grinding step, the rough grinding areas formed in the convex portion and the annular area in the first grinding step are sequentially ground with the second grinding wheel, so that the rough grinding areas of the workpiece can be used to gradually dress the second grinding wheel. This reduces deterioration of the condition of the second grinding wheel.

被加工物の研削方法のフロー図である。FIG. 2 is a flow diagram of a method for grinding a workpiece. 第１研削装置の一部断面側面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional side view of the first grinding device. 図３（Ａ）は上面側研削ステップを示す一部断面側面図であり、図３（Ｂ）は上面側研削ステップを示す斜視図である。FIG. 3A is a partially sectional side view showing the upper surface grinding step, and FIG. 3B is a perspective view showing the upper surface grinding step. 図４（Ａ）は凸部形成ステップを示す一部断面側面図であり、図４（Ｂ）は凸部形成ステップを示す斜視図である。FIG. 4A is a partial cross-sectional side view showing the protrusion forming step, and FIG. 4B is a perspective view showing the protrusion forming step. 図５（Ａ）は凸部形成ステップを示す上面図であり、図５（Ｂ）は凸部形成ステップ後の被加工物の一部の側面図である。FIG. 5A is a top view showing the convex portion forming step, and FIG. 5B is a side view of a part of the workpiece after the convex portion forming step. 図６（Ａ）は第２研削ステップの前半部を示す一部断面側面図であり、図６（Ｂ）は第２研削ステップの後半部を示す一部断面側面図である。FIG. 6A is a partial cross-sectional side view showing the first half of the second grinding step, and FIG. 6B is a partial cross-sectional side view showing the second half of the second grinding step. 凸部形成ステップの変形例を示す上面図である。13 is a top view showing a modified example of the convex portion forming step. FIG.

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、円板状の被加工物１１（図２参照）の研削方法のフロー図である。本実施形態では、図１に示すフローに従って、被加工物１１を研削する。 An embodiment of one aspect of the present invention will be described with reference to the attached drawings. FIG. 1 is a flow diagram of a method for grinding a disk-shaped workpiece 11 (see FIG. 2). In this embodiment, the workpiece 11 is ground according to the flow shown in FIG. 1.

本実施形態の被加工物１１は、円板状のシリコン単結晶基板を有する。シリコン単結晶基板は、比較的低濃度の不純物を有してもよく（即ち、抵抗率が０．１Ω・ｃｍ超４０．０Ω・ｃｍ以下であってもよく）、比較的高濃度の不純物を有してもよい（即ち、抵抗率が０．００１Ω・ｃｍ以上０．１Ω・ｃｍ以下であってもよい）。 The workpiece 11 in this embodiment has a disk-shaped silicon single crystal substrate. The silicon single crystal substrate may have a relatively low concentration of impurities (i.e., the resistivity may be greater than 0.1 Ω·cm and less than or equal to 40.0 Ω·cm), or may have a relatively high concentration of impurities (i.e., the resistivity may be greater than or equal to 0.001 Ω·cm and less than or equal to 0.1 Ω·cm).

なお、被加工物１１は、シリコン単結晶基板に代えて、化合物半導体単結晶基板、を有してもよい。化合物半導体単結晶基板は、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等で形成された単結晶基板であるが、当該材料のみに限定されない。被加工物１１は、単結晶サファイア基板を有してもよい。 The workpiece 11 may have a compound semiconductor single crystal substrate instead of a silicon single crystal substrate. The compound semiconductor single crystal substrate is, for example, a single crystal substrate made of gallium nitride (GaN), silicon carbide (SiC), etc., but is not limited to these materials. The workpiece 11 may have a single crystal sapphire substrate.

被加工物１１の表面１１ａ側には、複数の分割予定ライン（不図示）が格子状に設定されており、複数の分割予定ラインで区画された各小領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイス（不図示）が形成されている。なお、デバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等に制限はない。表面１１ａ側にはデバイスが形成されていなくてもよい。 On the surface 11a side of the workpiece 11, a number of planned division lines (not shown) are set in a grid pattern, and devices (not shown) such as ICs (Integrated Circuits) are formed in each small area partitioned by the planned division lines. There are no restrictions on the type, number, shape, structure, size, arrangement, etc. of the devices. It is not necessary for devices to be formed on the surface 11a side.

表面１１ａとは反対側に位置する裏面１１ｂ側を研削することにより、被加工物１１は一様に薄化される。表面１１ａ側にデバイスが形成されている場合、被加工物１１を研削する前には、被加工物１１と略同径の樹脂製の保護部材１３（図２参照）を表面１１ａ側に貼り付ける。 By grinding the back surface 11b, which is located opposite the front surface 11a, the workpiece 11 is uniformly thinned. If a device is formed on the front surface 11a, a resin protective member 13 (see FIG. 2) of approximately the same diameter as the workpiece 11 is attached to the front surface 11a before grinding the workpiece 11.

保護部材１３は、例えば、基材層及び粘着層を有するテープであり、当該テープの粘着層が表面１１ａ側に貼り付けられる。保護部材１３を表面１１ａ側に貼り付けることで、研削時におけるデバイスへの衝撃を緩和できる。 The protective member 13 is, for example, a tape having a base layer and an adhesive layer, and the adhesive layer of the tape is attached to the surface 11a side. By attaching the protective member 13 to the surface 11a side, it is possible to reduce the impact on the device during grinding.

なお、保護部材１３は、粘着層を有さず基材層を有するシートであってもよい。この場合、保護部材１３は、熱圧着により表面１１ａ側に貼り付けられる。保護部材１３を表面１１ａに貼り付けた後、第１研削装置２（図２参照）及び第２研削装置５０（図６（Ａ）参照）を用いて被加工物１１を研削する。 The protective member 13 may be a sheet having a base layer without an adhesive layer. In this case, the protective member 13 is attached to the surface 11a by thermocompression bonding. After the protective member 13 is attached to the surface 11a, the workpiece 11 is ground using the first grinding device 2 (see FIG. 2) and the second grinding device 50 (see FIG. 6(A)).

第１研削装置２及び第２研削装置５０は、それぞれ所謂マニュアル式のグラインダである。第１研削装置２及び第２研削装置５０の構造は、略同じであるので、まずは、図２を参照しつつ第１研削装置２の構成について説明する。 The first grinding device 2 and the second grinding device 50 are each a so-called manual grinder. The structures of the first grinding device 2 and the second grinding device 50 are substantially the same, so we will first explain the configuration of the first grinding device 2 with reference to Figure 2.

図２は、第１研削装置２の一部断面側面図である。図２において、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、水平面を構成しており互いに直交する。Ｚ軸方向（上下方向、高さ方向）は、ＸＹ平面に直交する。 Figure 2 is a partially cross-sectional side view of the first grinding device 2. In Figure 2, the X-axis direction and the Y-axis direction form a horizontal plane and are perpendicular to each other. The Z-axis direction (up-down direction, height direction) is perpendicular to the XY plane.

第１研削装置２は、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軸方向に沿って配置された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には、ボールねじ式の移動機構６が設けられている。 The first grinding device 2 includes a base 4 that supports or houses each component. A rectangular parallelepiped recess 4a having a longitudinal portion arranged along the X-axis direction is formed on the upper surface side of the base 4. A ball screw type movement mechanism 6 is provided in the recess 4a.

移動機構６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）を有する。一対のガイドレールは、基台４に固定されている。一対のガイドレールの上側には、移動板８がスライド可能に取り付けられている。 The moving mechanism 6 has a pair of guide rails (not shown) arranged approximately parallel to the X-axis direction. The pair of guide rails is fixed to the base 4. A moving plate 8 is slidably attached to the upper side of the pair of guide rails.

移動板８の下面側には、ナット部１０が設けられている。ナット部１０には、ねじ軸１２が複数のボール（不図示）を介して回転可能に結合されている。ねじ軸１２は、Ｘ軸方向に沿って一対のガイドレールの間に配置されている。 A nut portion 10 is provided on the underside of the moving plate 8. A screw shaft 12 is rotatably connected to the nut portion 10 via a number of balls (not shown). The screw shaft 12 is disposed between a pair of guide rails along the X-axis direction.

ねじ軸１２の一端部には、ステッピングモータ、パルスモータ等のモータ１４が連結されている。モータ１４でねじ軸１２を回転させれば、移動板８は、Ｘ軸方向に沿って移動する。移動板８の上方には、円板状の第１チャックテーブル１６が配置されている。 A motor 14 such as a stepping motor or a pulse motor is connected to one end of the screw shaft 12. When the screw shaft 12 is rotated by the motor 14, the moving plate 8 moves along the X-axis direction. A first chuck table 16, which is disk-shaped, is disposed above the moving plate 8.

第１チャックテーブル１６は、非多孔質のセラミックスで形成された円板状の枠体を有する。枠体の上部には、円板状の凹部が形成されている。この凹部には、凹部の内径と略同じ外径を有する多孔質のセラミックスで形成された円板状の多孔質板が固定されている。 The first chuck table 16 has a disk-shaped frame made of non-porous ceramics. A disk-shaped recess is formed in the upper part of the frame. A disk-shaped porous plate made of porous ceramics and having an outer diameter approximately the same as the inner diameter of the recess is fixed in this recess.

枠体の底部には、溝部、管部等が形成されている。真空ポンプ等の吸引源（不図示）で発生させた負圧は、溝部、管部等を経て多孔質板の上面に伝達される。枠体の上面と、多孔質板の上面とは、略面一である。 A groove, a tube, etc. are formed in the bottom of the frame. Negative pressure generated by a suction source (not shown) such as a vacuum pump is transmitted to the upper surface of the porous plate via the groove, the tube, etc. The upper surface of the frame and the upper surface of the porous plate are approximately flush with each other.

枠体の上面と、多孔質板の上面とは、円形の第１保持面１６ａを構成している。第１保持面１６ａは、外周縁に比べて径方向の中心１６ｃ（図３（Ａ）参照）が２０μｍ程度突出した円錐形状となっているが、この突出量は微小であるので、図２では第１保持面１６ａを略平坦に示す。なお、図３（Ａ）では、中心１６ｃの突出を誇張している。 The upper surface of the frame and the upper surface of the porous plate form a circular first holding surface 16a. The first holding surface 16a has a conical shape with the radial center 16c (see FIG. 3(A)) protruding by about 20 μm from the outer periphery, but since this protrusion is minute, the first holding surface 16a is shown as approximately flat in FIG. 2. Note that the protrusion of the center 16c is exaggerated in FIG. 3(A).

被加工物１１を第１保持面１６ａに載置した状態で多孔質板に負圧を作用させると、被加工物１１は、第１保持面１６ａの形状に倣って変形し、保護部材１３を介して第１保持面１６ａで吸引保持される。 When negative pressure is applied to the porous plate while the workpiece 11 is placed on the first holding surface 16a, the workpiece 11 deforms to conform to the shape of the first holding surface 16a and is held by suction on the first holding surface 16a via the protective member 13.

第１チャックテーブル１６は、ベアリング（不図示）を介して円環状のテーブルベース１８により回転可能に支持されている。テーブルベース１８の径方向の中央部には貫通孔（不図示）が形成されており、この貫通孔には、第１チャックテーブル１６の回転軸１６ｂが挿入されている。 The first chuck table 16 is rotatably supported by an annular table base 18 via a bearing (not shown). A through hole (not shown) is formed in the radial center of the table base 18, and the rotation shaft 16b of the first chuck table 16 is inserted into this through hole.

回転軸１６ｂの下端部には、従動プーリ（不図示）が固定されている。従動プーリは、サーボモータ等の回転駆動源（不図示）の出力軸に固定されている駆動プーリ（不図示）に、無端ベルト（不図示）を介して連結されている。 A driven pulley (not shown) is fixed to the lower end of the rotating shaft 16b. The driven pulley is connected via an endless belt (not shown) to a drive pulley (not shown) that is fixed to the output shaft of a rotation drive source (not shown) such as a servo motor.

テーブルベース１８は、傾き調整ユニット２０で支持されている。なお、傾き調整ユニット２０は、移動板８で支持されている。傾き調整ユニット２０は、テーブルベース１８の周方向に沿って略等間隔に配置された、１つの固定支持部２０ａと、２つの可動支持部２０ｂと、を有する。図２では、１つの可動支持部２０ｂを示す。 The table base 18 is supported by the tilt adjustment unit 20. The tilt adjustment unit 20 is supported by the moving plate 8. The tilt adjustment unit 20 has one fixed support part 20a and two movable support parts 20b arranged at approximately equal intervals along the circumferential direction of the table base 18. One movable support part 20b is shown in FIG. 2.

可動支持部２０ｂの上端部の高さ位置を、Ｚ軸方向で調整することで、テーブルベース１８の傾きが調整される。テーブルベース１８の傾きは、例えば、第１保持面１６ａの一部が、後述する第１研削ホイール４６の研削面４６ｂ_１（図５（Ａ）参照）と略平行になる様に調整される。 The inclination of the table base 18 is adjusted by adjusting the height position of the upper end of the movable support part 20b in the Z-axis direction. The inclination of the table base 18 is adjusted, for example, so that a part of the first holding surface 16a becomes approximately parallel to a grinding surface _46b1 of a first grinding wheel 46 (see FIG. 5A) described later.

テーブルベース１８の傾き調整により、回転軸１６ｂも追従して傾く。但し、傾きの角度は、極僅かである。第１チャックテーブル１６は、回転軸１６ｂが傾いた状態で、回転軸１６ｂの周りに所定の速度で回転可能である。 When the tilt of the table base 18 is adjusted, the rotation axis 16b also tilts accordingly. However, the angle of tilt is very small. The first chuck table 16 can rotate around the rotation axis 16b at a predetermined speed while the rotation axis 16b is tilted.

Ｘ軸方向において第１チャックテーブル１６の両側には、Ｘ軸方向に沿って伸縮可能な蛇腹状のカバー部材２２が設けられている。カバー部材２２は、研削時に発生する研削屑、研削水等による移動機構６の汚染を防止する。 In the X-axis direction, bellows-shaped cover members 22 that can expand and contract along the X-axis direction are provided on both sides of the first chuck table 16. The cover members 22 prevent contamination of the moving mechanism 6 by grinding debris, grinding water, etc. generated during grinding.

第１研削装置２の後方（Ｘ軸方向の一方）側には、上方に突出する態様で直方体状の支持構造４ｂが、基台４と一体的に設けられている。支持構造４ｂの前方（Ｘ軸方向の他方）の側面には、ボールねじ式の研削送り機構２４が設けられている。 A rectangular parallelepiped support structure 4b is provided integrally with the base 4 in an upwardly protruding manner on the rear side (one side in the X-axis direction) of the first grinding device 2. A ball screw type grinding feed mechanism 24 is provided on the front side (the other side in the X-axis direction) of the support structure 4b.

研削送り機構２４は、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は、支持構造４ｂの前方側面に固定されている。一対のガイドレール２６には、矩形状の移動板２８がＺ軸方向にスライド可能に固定されている。 The grinding feed mechanism 24 includes a pair of guide rails 26 arranged along the Z-axis direction. The pair of guide rails 26 are fixed to the front side of the support structure 4b. A rectangular moving plate 28 is fixed to the pair of guide rails 26 so as to be slidable in the Z-axis direction.

移動板２８の後方側面には、ナット部３０が設けられており、ナット部３０には、ねじ軸３２が複数のボール（不図示）を介して回転可能に結合されている。ねじ軸３２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ている。 A nut portion 30 is provided on the rear side of the moving plate 28, and a screw shaft 32 is rotatably connected to the nut portion 30 via a number of balls (not shown). The screw shaft 32 is disposed along the Z-axis direction between the pair of guide rails 26.

ねじ軸３２の上端部には、ねじ軸３２を回転させるためのステッピングモータ、パルスモータ等のモータ３４が連結されている。モータ３４でねじ軸３２を回転させると、移動板２８はＺ軸方向に沿って移動する。 A motor 34, such as a stepping motor or pulse motor, is connected to the upper end of the screw shaft 32 to rotate the screw shaft 32. When the motor 34 rotates the screw shaft 32, the moving plate 28 moves along the Z-axis direction.

移動板２８の前方側面には、第１研削ユニット３６を保持するための保持部材３８が固定されている。第１研削ユニット３６は、保持部材３８の空洞部に配置された円筒状のスピンドルハウジング４０を有する。 A holding member 38 for holding the first grinding unit 36 is fixed to the front side of the moving plate 28. The first grinding unit 36 has a cylindrical spindle housing 40 disposed in the hollow portion of the holding member 38.

スピンドルハウジング４０には、長手方向がＺ軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル４２の一部が回転可能に収容されている。スピンドル４２の上端部近傍には、サーボモータ等の回転駆動源（不図示）が設けられている。 A part of a cylindrical spindle 42, whose longitudinal direction is arranged along the Z-axis direction, is rotatably housed in the spindle housing 40. A rotation drive source (not shown), such as a servo motor, is provided near the upper end of the spindle 42.

スピンドル４２の下端部は、保持部材３８の下面に形成された貫通孔を介して、保持部材３８の下端よりも下方に突出している。スピンドル４２の下端部には、円板状のマウント４４が固定されている。 The lower end of the spindle 42 protrudes downward from the lower end of the holding member 38 through a through hole formed in the lower surface of the holding member 38. A disk-shaped mount 44 is fixed to the lower end of the spindle 42.

マウント４４の下面側には、ボルト（不図示）により円環状の第１研削ホイール４６が装着されている。第１研削ホイール４６は、マウント４４と略同径の外径を有する円環状の第１ホイール基台４６ａを含む。 A circular first grinding wheel 46 is attached to the underside of the mount 44 by a bolt (not shown). The first grinding wheel 46 includes a circular first wheel base 46a having an outer diameter approximately the same as that of the mount 44.

第１ホイール基台４６ａは、アルミニウム合金等の金属で形成されている。第１ホイール基台４６ａの下面４６ａ_１側には、第１ホイール基台４６ａの周方向に沿って略等間隔に複数の第１研削砥石４６ｂが固定されている。つまり、複数の第１研削砥石４６ｂは、環状に配置されている。 The first wheel base 46a is made of a metal such as an aluminum alloy. A plurality of first grinding wheels 46b are fixed to the lower surface _46a1 side of the first wheel base 46a at approximately equal intervals along the circumferential direction of the first wheel base 46a. In other words, the plurality of first grinding wheels 46b are arranged in a ring shape.

各第１研削砥石４６ｂは、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic boron nitride）等で形成された砥粒と、樹脂、金属、ビトリファイド等で形成され砥粒を固定する結合材（ボンド材）と、を有する。 Each first grinding wheel 46b has abrasive grains made of diamond, cBN (cubic boron nitride), etc., and a bonding material (bond material) made of resin, metal, vitrified, etc., that fixes the abrasive grains.

第１研削砥石４６ｂは、後述する第２研削砥石５６ｂの砥粒の平均粒径よりも大きい平均粒径を有する。平均粒径は、例えば、１つの粒子の大きさを所定の粒子径（即ち、長さ）で表す場合に、この粒子径を用いて表した粒子群の度数分布に基づいて特定される。粒子径の表し方には、幾何学的径、相当径等の既知の手法がある。 The first grinding wheel 46b has an average grain size larger than the average grain size of the abrasive grains of the second grinding wheel 56b described below. For example, when the size of a single grain is expressed as a predetermined grain size (i.e., length), the average grain size is determined based on the frequency distribution of a group of grains expressed using this grain size. There are known methods for expressing grain size, such as geometric diameter and equivalent diameter.

幾何学的径には、フェレー（Feret）径、定方向最大径（即ち、Krummbein径）、Martin径、ふるい径等があり、相当径には、投影面積円相当径（即ち、Heywood径）、等表面積球相当径、等体積球相当径、ストークス径、光散乱径等がある。そして、粒子群について、横軸を粒子径（μｍ）とし、縦軸を頻度とした度数分布を作成した場合に、例えば、重量基準分布又は体積基準分布での粒子径の平均が平均粒径となる。 Geometric diameters include Feret diameter, maximum diameter in a certain direction (i.e., Krummbein diameter), Martin diameter, sieve diameter, etc., and equivalent diameters include projected area circle equivalent diameter (i.e., Heywood diameter), equal surface area sphere equivalent diameter, equal volume sphere equivalent diameter, Stokes diameter, light scattering diameter, etc. For a particle group, when a frequency distribution is created with particle diameter (μm) on the horizontal axis and frequency on the vertical axis, the average particle diameter, for example, in the weight-based distribution or volume-based distribution is the average particle size.

本実施形態の第１研削砥石４６ｂは、粗研削砥石であり、例えば、＃２４０から＃１２００の粒度の砥粒を有する。粒度は、日本工業標準調査会（Japanese Industrial Standards Committee）により制定されるＪＩＳ規格のＪＩＳ Ｒ６００１－２：２０１７（研削といし用研削材の粒度－第２部：微粉）に記載されている。 The first grinding wheel 46b in this embodiment is a rough grinding wheel, and has abrasive grains with a grain size of, for example, #240 to #1200. The grain size is described in JIS R6001-2:2017 (Grain size of abrasives for grinding wheels - Part 2: Fine powder) of the JIS standard established by the Japanese Industrial Standards Committee.

スピンドル４２を回転させると、第１研削ホイール４６は、スピンドル４２の周りに回転する。つまり、スピンドル４２は、第１研削ホイール４６の回転軸となる。第１研削ホイール４６が回転すると、複数の第１研削砥石４６ｂの底面の軌跡により、円環状の研削面４６ｂ_１が形成される。本実施形態の研削面４６ｂ_１は、ＸＹ平面と略平行に配置される。 When the spindle 42 is rotated, the first grinding wheel 46 rotates around the spindle 42. In other words, the spindle 42 serves as the rotation axis of the first grinding wheel 46. When the first grinding wheel 46 rotates, an annular grinding surface _46b1 is formed by the trajectory of the bottom surfaces of the multiple first grinding stones 46b. In this embodiment, the grinding surface _46b1 is disposed substantially parallel to the XY plane.

第１研削ホイール４６の直下には、研削水供給ノズル（不図示）が設けられている。研削水供給ノズルは、被加工物１１の研削時に、第１研削砥石４６ｂと被加工物１１との接触領域に対して、研削用の液体（代表的には、純水）を供給する。研削時には、加工領域で発生する熱や研削屑の除去に、この液体が利用される。 A grinding water supply nozzle (not shown) is provided directly below the first grinding wheel 46. The grinding water supply nozzle supplies grinding liquid (typically pure water) to the contact area between the first grinding wheel 46b and the workpiece 11 when grinding the workpiece 11. During grinding, this liquid is used to remove heat and grinding debris generated in the processing area.

被加工物１１を研削するときには、まず、第１研削装置２の前方に位置する搬入搬出領域Ａ１に第１チャックテーブル１６を配置し、保護部材１３を介して表面１１ａ側を第１チャックテーブル１６で吸引保持する。 When grinding the workpiece 11, first, the first chuck table 16 is placed in the loading/unloading area A1 located in front of the first grinding device 2, and the surface 11a side is suction-held by the first chuck table 16 via the protective member 13.

その後、第１チャックテーブル１６を、第１研削ユニット３６直下の研削位置Ａ２に配置する。そして、スピンドル４２及び第１チャックテーブル１６を所定方向に回転させながら、第１研削ユニット３６を所定の速度で下方に移動させる（即ち、研削送りする）。 Then, the first chuck table 16 is placed at the grinding position A2 directly below the first grinding unit 36. Then, while rotating the spindle 42 and the first chuck table 16 in a predetermined direction, the first grinding unit 36 is moved downward at a predetermined speed (i.e., grinding feed).

本実施形態のスピンドル４２はＺ軸方向に沿って配置されており、第１研削ユニット３６を研削送りすると、第１チャックテーブル１６に対して相対的に第１研削ホイール４６がＺ軸方向（第１研削ホイール４６の回転軸方向）に沿って移動する。 In this embodiment, the spindle 42 is arranged along the Z-axis direction, and when the first grinding unit 36 is fed for grinding, the first grinding wheel 46 moves along the Z-axis direction (the direction of the rotation axis of the first grinding wheel 46) relative to the first chuck table 16.

研削面４６ｂ_１が被加工物１１の裏面１１ｂに接触すると、被加工物１１が研削される。次に、図３（Ａ）から図５（Ｂ）を参照し、第１研削装置２を用いて被加工物１１を研削する第１研削ステップＳ１０について説明する。 When the grinding surface _46b1 comes into contact with the back surface 11b of the workpiece 11, the workpiece 11 is ground. Next, a first grinding step S10 in which the workpiece 11 is ground using the first grinding device 2 will be described with reference to Figs. 3(A) to 5(B).

第１研削ステップＳ１０は、被加工物１１の上面側（即ち、裏面１１ｂ側）を一様に研削する上面側研削ステップＳ１２（図３（Ａ）、図３（Ｂ）参照）を含む。図３（Ａ）は、上面側研削ステップＳ１２を示す一部断面側面図であり、図３（Ｂ）は、上面側研削ステップＳ１２を示す斜視図である。 The first grinding step S10 includes a top-side grinding step S12 (see Figs. 3(A) and 3(B)) in which the top side (i.e., the back side 11b side) of the workpiece 11 is uniformly ground. Fig. 3(A) is a partially cross-sectional side view showing the top-side grinding step S12, and Fig. 3(B) is a perspective view showing the top-side grinding step S12.

上面側研削ステップＳ１２では、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示す様に、研削面４６ｂ_１（即ち、複数の第１研削砥石４６ｂの軌跡）がＺ軸方向において第１保持面１６ａの中心１６ｃと重なる様に、第１研削ホイール４６と第１チャックテーブル１６とを配置した状態で、被加工物１１を所定量だけ研削する。 In the upper surface grinding step S12, as shown in Figures 3(A) and 3(B), the first grinding wheel 46 and the first chuck table 16 are positioned so that the grinding surface _46b1 (i.e., the trajectory of the multiple first grinding wheels 46b) overlaps with the center 16c of the first holding surface 16a in the Z-axis direction, and a predetermined amount of the workpiece 11 is ground.

これにより、裏面１１ｂ側が一様に研削され、粗研削領域１１ｃ（図５（Ｂ）参照）が形成される。粗研削領域１１ｃは、第１研削ホイール４６による研削が施された後、第１研削砥石４６ｂの平均粒径よりも小さい平均粒径を有する他の研削砥石による研削や、研磨が施されていない領域である。 As a result, the back surface 11b side is ground uniformly, forming a roughly ground region 11c (see FIG. 5B). The roughly ground region 11c is an area that has been ground with the first grinding wheel 46, but has not been ground or polished with other grinding wheels having an average grain size smaller than that of the first grinding wheel 46b.

上面側研削ステップＳ１２では、第１チャックテーブル１６の回転数を１００ｒｐｍ以上６００ｒｐｍ以下（例えば、３００ｒｐｍ）、第１研削ホイール４６の回転数を１０００ｒｐｍ以上７０００ｒｐｍ以下（例えば、４５００ｒｐｍ）、研削送り速度を０．８μｍ／ｓ以上１０μｍ／ｓ以下（例えば、６．０μｍ／ｓ）に、それぞれ設定する。 In the top side grinding step S12, the rotation speed of the first chuck table 16 is set to 100 rpm or more and 600 rpm or less (e.g., 300 rpm), the rotation speed of the first grinding wheel 46 is set to 1000 rpm or more and 7000 rpm or less (e.g., 4500 rpm), and the grinding feed rate is set to 0.8 μm/s or more and 10 μm/s or less (e.g., 6.0 μm/s).

上面側研削ステップＳ１２の後、被加工物１１の上面側（即ち、裏面１１ｂ側）において縁部１１ｄから所定距離だけ内側に位置する内周部１１ｅまでの環状領域１１ｆ（図４（Ａ）参照）を研削することにより、環状領域１１ｆに比べて突出した円板状の凸部１１ｇ（図４（Ｂ）参照）を被加工物１１の中央部に形成する（凸部形成ステップＳ１４）。 After the top grinding step S12, an annular region 11f (see FIG. 4A) is ground on the top side (i.e., the back side 11b) of the workpiece 11 from the edge 11d to the inner periphery 11e located a predetermined distance inward, forming a disk-shaped protrusion 11g (see FIG. 4B) that protrudes compared to the annular region 11f in the center of the workpiece 11 (protrusion forming step S14).

図４（Ａ）は、凸部形成ステップＳ１４を示す一部断面側面図であり、図４（Ｂ）は、凸部形成ステップＳ１４を示す斜視図である。また、図５（Ａ）は、凸部形成ステップＳ１４を示す上面図である。図５（Ａ）では、第１研削ホイール４６における研削面４６ｂ_１を白抜きの円環で示す。 Fig. 4(A) is a partially sectional side view showing the convex portion forming step S14, and Fig. 4(B) is a perspective view showing the convex portion forming step S14. Fig. 5(A) is a top view showing the convex portion forming step S14. In Fig. 5(A), the grinding surface _46b1 of the first grinding wheel 46 is shown by a hollow ring.

上面側研削ステップＳ１２後の凸部形成ステップＳ１４では、第１研削ホイール４６及び第１チャックテーブル１６の回転を維持したまま、第１研削ホイール４６が被加工物１１に接触しない程度に第１研削ユニット３６を上昇させる。そして、第１チャックテーブル１６をＸ軸方向に移動させる。 In the convex portion forming step S14 after the top surface grinding step S12, the first grinding unit 36 is raised to a position where the first grinding wheel 46 does not come into contact with the workpiece 11 while maintaining the rotation of the first grinding wheel 46 and the first chuck table 16. Then, the first chuck table 16 is moved in the X-axis direction.

これにより、研削面４６ｂ_１がＺ軸方向において第１保持面１６ａの中心１６ｃと重ならない様に、第１研削ホイール４６と第１チャックテーブル１６と、を配置する。この状態で、第１研削ユニット３６を研削送りして、被加工物１１の裏面１１ｂ側を研削する。 As a result, the first grinding wheel 46 and the first chuck table 16 are positioned so that the grinding surface _46b1 does not overlap the center 16c of the first holding surface 16a in the Z-axis direction. In this state, the first grinding unit 36 is fed for grinding to grind the back surface 11b side of the workpiece 11.

凸部形成ステップＳ１４でも、第１チャックテーブル１６の回転数を１００ｒｐｍ以上６００ｒｐｍ以下（例えば、３００ｒｐｍ）、第１研削ホイール４６の回転数を１０００ｒｐｍ以上７０００ｒｐｍ以下（例えば、４５００ｒｐｍ）、研削送り速度を０．８μｍ／ｓ以上１０μｍ／ｓ以下（例えば、６．０μｍ／ｓ）に、それぞれ設定する。 In the protrusion forming step S14, the rotation speed of the first chuck table 16 is set to 100 rpm or more and 600 rpm or less (e.g., 300 rpm), the rotation speed of the first grinding wheel 46 is set to 1000 rpm or more and 7000 rpm or less (e.g., 4500 rpm), and the grinding feed rate is set to 0.8 μm/s or more and 10 μm/s or less (e.g., 6.0 μm/s).

この様にして、環状領域１１ｆを所定量だけ研削し、上面及び円筒状の側面に粗研削領域１１ｃが露出する環状領域１１ｆと、上面に粗研削領域１１ｃが露出する凸部１１ｇと、を形成する。図５（Ｂ）は、凸部形成ステップＳ１４後の被加工物１１の一部の側面図である。 In this way, the annular region 11f is ground by a predetermined amount to form an annular region 11f in which the roughly ground region 11c is exposed on the upper surface and the cylindrical side surface, and a convex portion 11g in which the roughly ground region 11c is exposed on the upper surface. Figure 5 (B) is a side view of a portion of the workpiece 11 after the convex portion forming step S14.

環状領域１１ｆは、第２研削ステップＳ２０完了時の被加工物１１の厚さよりも所定値（例えば、１５μｍ以上２０μｍ以下）だけ厚くなる様に、第１研削ステップＳ１０での研削量が調整される。 The amount of grinding in the first grinding step S10 is adjusted so that the annular region 11f is thicker than the thickness of the workpiece 11 at the completion of the second grinding step S20 by a predetermined value (e.g., 15 μm or more and 20 μm or less).

ところで、被加工物１１の研削中、第１研削ユニット３６の研削送り速度は一定とするので、本実施形態の様に、上面側研削ステップＳ１２の後に凸部形成ステップＳ１４を行う方が、凸部形成ステップＳ１４の後に上面側研削ステップＳ１２を行う場合に比べて、第１研削ユニット３６のＺ軸方向の移動距離を短くできる。 Since the grinding feed speed of the first grinding unit 36 is constant during grinding of the workpiece 11, the movement distance in the Z-axis direction of the first grinding unit 36 can be made shorter by performing the convex portion forming step S14 after the top surface grinding step S12, as in this embodiment, compared to performing the top surface grinding step S12 after the convex portion forming step S14.

つまり、上面側研削ステップＳ１２の後に凸部形成ステップＳ１４を行う方が、凸部形成ステップＳ１４の後に上面側研削ステップＳ１２を行う場合に比べて、上面側研削ステップＳ１２及び凸部形成ステップＳ１４に要する研削時間を短くできるという利点がある。 In other words, performing the convex portion forming step S14 after the top surface grinding step S12 has the advantage that the grinding time required for the top surface grinding step S12 and the convex portion forming step S14 can be shortened compared to performing the top surface grinding step S12 after the convex portion forming step S14.

凸部形成ステップＳ１４の後、被加工物１１を第１研削装置２から第２研削装置５０（図６（Ａ）参照）へ搬送し、第２研削装置５０において第２研削ステップＳ２０を行う。 After the convex portion forming step S14, the workpiece 11 is transported from the first grinding device 2 to the second grinding device 50 (see FIG. 6(A)), where the second grinding step S20 is performed.

第２研削装置５０は、第１研削装置２と略同じである。それゆえ、第１研削装置２と特に異なる構成を明示しない限り、第２研削装置５０は、図２に示す第１研削装置２と同じ構成要素を有する。図６（Ａ）に示す様に、第２研削装置５０は、第１チャックテーブル１６と略同じ構造及び大きさを有する第２チャックテーブル５２を有する。 The second grinding device 50 is substantially the same as the first grinding device 2. Therefore, unless otherwise specified, the second grinding device 50 has the same components as the first grinding device 2 shown in FIG. 2. As shown in FIG. 6(A), the second grinding device 50 has a second chuck table 52 that has substantially the same structure and size as the first chuck table 16.

第２チャックテーブル５２は、第１研削ステップＳ１０後の被加工物１１を第２保持面５２ａで吸引保持した状態で、回転軸５２ｂの周りで回転可能である。第２チャックテーブル５２の上方には、第２研削ユニット５４が配置されている。第２研削ユニット５４は、第１研削ユニット３６と略同じ構造及び大きさを有する。 The second chuck table 52 can rotate around the rotation axis 52b while suction-holding the workpiece 11 after the first grinding step S10 on the second holding surface 52a. A second grinding unit 54 is disposed above the second chuck table 52. The second grinding unit 54 has substantially the same structure and size as the first grinding unit 36.

第２研削ユニット５４のスピンドル４２の下端部には、マウント４４を介して第２研削ホイール５６が装着されている。第２研削ホイール５６は、マウント４４と略同径の外径を有する円環状の第２ホイール基台５６ａを含む。 A second grinding wheel 56 is attached to the lower end of the spindle 42 of the second grinding unit 54 via a mount 44. The second grinding wheel 56 includes a second wheel base 56a that is annular and has an outer diameter that is approximately the same as that of the mount 44.

第２ホイール基台５６ａは、アルミニウム合金等の金属で形成されている。第２ホイール基台５６ａの下面５６ａ_１側には、第２ホイール基台５６ａの周方向に沿って略等間隔に複数の第２研削砥石５６ｂが固定されている。つまり、複数の第２研削砥石５６ｂは、第２ホイール基台５６ａの周方向に沿う様に環状に配置されている。 The second wheel base 56a is made of a metal such as an aluminum alloy. A plurality of second grinding wheels 56b are fixed to a lower surface _56a1 of the second wheel base 56a at approximately equal intervals along the circumferential direction of the second wheel base 56a. In other words, the plurality of second grinding wheels 56b are arranged in a ring shape along the circumferential direction of the second wheel base 56a.

各第２研削砥石５６ｂも、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic boron nitride）等で形成された砥粒と、樹脂、金属、ビトリファイド等で形成され砥粒を固定する結合材（ボンド材）と、を有する。 Each second grinding wheel 56b also has abrasive grains made of diamond, cBN (cubic boron nitride), etc., and a bonding material (bond material) made of resin, metal, vitrified, etc., that fixes the abrasive grains.

但し、第２研削砥石５６ｂは、所謂、仕上げ研削砥石であり、各第１研削砥石４６ｂの砥粒の平均粒径よりも平均粒径が小さい砥粒をそれぞれ有する。第２研削砥石５６ｂの砥粒の粒度は、例えば、＃２０００から＃１００００である。なお、ＪＩＳ Ｒ６００１－２：２０１７に記載されていない粒度については、砥石を製造及び販売する業界で通常使用されている表記に従う又は準ずる。 However, the second grinding wheel 56b is a so-called finishing grinding wheel, and has abrasive grains whose average grain size is smaller than that of the first grinding wheels 46b. The grain size of the abrasive grains of the second grinding wheel 56b is, for example, #2000 to #10000. Note that for grain sizes not specified in JIS R6001-2:2017, the notation used in the industry that manufactures and sells grinding wheels shall be followed or equivalent.

第２研削ステップＳ２０では、研削面（即ち、複数の第２研削砥石５６ｂの軌跡）がＺ軸方向において第２保持面５２ａの中心５２ｃと重なる様に、第２研削ホイール５６と第２チャックテーブル５２とを配置した状態で、第２研削ホイール５６を第２チャックテーブル５２に対して相対的にＺ軸方向に沿って移動させる。 In the second grinding step S20, the second grinding wheel 56 and the second chuck table 52 are positioned so that the grinding surface (i.e., the trajectory of the multiple second grinding wheels 56b) overlaps with the center 52c of the second holding surface 52a in the Z-axis direction, and the second grinding wheel 56 is moved along the Z-axis direction relative to the second chuck table 52.

なお、第２研削ステップＳ２０においても、第２研削ホイール５６の回転軸方向は、Ｚ軸方向に対応する。第２研削ホイール５６を研削送りすると、まず、円板状の凸部１１ｇが第２研削ホイール５６で研削される。 In the second grinding step S20, the rotation axis direction of the second grinding wheel 56 corresponds to the Z-axis direction. When the second grinding wheel 56 is fed for grinding, the disk-shaped protrusion 11g is first ground by the second grinding wheel 56.

図６（Ａ）は、第２研削ステップＳ２０の前半部を示す一部断面側面図である。第２研削ステップＳ２０の前半部では、第２研削ホイール５６で凸部１１ｇを研削する。 Figure 6 (A) is a partial cross-sectional side view showing the first half of the second grinding step S20. In the first half of the second grinding step S20, the convex portion 11g is ground with the second grinding wheel 56.

上述の様に、凸部１１ｇの上面及び側面には粗研削領域１１ｃが形成されているので、凸部１１ｇの粗研削領域１１ｃを利用して第２研削砥石５６ｂに対してドレッシングを施すことができる。 As described above, the rough grinding area 11c is formed on the upper surface and side surface of the protrusion 11g, so that the rough grinding area 11c of the protrusion 11g can be used to perform dressing on the second grinding wheel 56b.

図６（Ｂ）は、凸部１１ｇの除去後に行われる第２研削ステップＳ２０の後半部を示す一部断面側面図である。第２研削ステップＳ２０の後半部では、裏面１１ｂ側の全体を一様に第２研削ホイール５６で研削する。 Figure 6 (B) is a partial cross-sectional side view showing the latter half of the second grinding step S20, which is performed after the protrusion 11g is removed. In the latter half of the second grinding step S20, the entire back surface 11b is uniformly ground with the second grinding wheel 56.

上述の様に、環状領域１１ｆの上面には粗研削領域１１ｃが形成されているので、裏面１１ｂ側の研削に加えて、粗研削領域１１ｃを利用して第２研削砥石５６ｂに対してドレッシングを施すことができる。 As described above, the rough grinding area 11c is formed on the upper surface of the annular area 11f, so in addition to grinding the back surface 11b side, the rough grinding area 11c can be used to dress the second grinding wheel 56b.

この様に、被加工物１１の厚さ方向（即ち、裏面１１ｂから表面１１ａへの方向）において、凸部１１ｇと環状領域１１ｆとを第２研削ホイール５６で順次研削することにより、粗研削領域１１ｃを利用して第２研削砥石５６ｂに対して段階的にドレッシングを施すことができる。それゆえ、第２研削砥石５６ｂのコンディションの悪化を低減できる。 In this way, by sequentially grinding the convex portion 11g and the annular region 11f with the second grinding wheel 56 in the thickness direction of the workpiece 11 (i.e., the direction from the back surface 11b to the front surface 11a), the second grinding wheel 56b can be dressed in stages using the rough grinding region 11c. This reduces deterioration of the condition of the second grinding wheel 56b.

（第１変形例）図７は、第１研削ステップＳ１０における凸部形成ステップＳ１４の変形例を示す上面図である。なお、図７では、説明の便宜上、第１研削ホイール４６の研削面４６ｂ_１を白抜きの円環で示す。 (First Modification) Fig. 7 is a top view showing a modification of the convex portion forming step S14 in the first grinding step S10. For convenience of explanation, the grinding surface _46b1 of the first grinding wheel 46 is shown as a hollow ring in Fig. 7.

図７に示す例でも、研削面４６ｂ_１がＺ軸方向において第１保持面１６ａの中心１６ｃと重ならない様に、第１研削ホイール４６と第１チャックテーブル１６と、を配置する。この状態で、第１研削ユニット３６を研削送りして、被加工物１１の裏面１１ｂ側を研削する。 7, the first grinding wheel 46 and the first chuck table 16 are arranged so that the grinding surface _46b1 does not overlap the center 16c of the first holding surface 16a in the Z-axis direction. In this state, the first grinding unit 36 is fed for grinding to grind the back surface 11b side of the workpiece 11.

これにより、被加工物１１の上面側において縁部１１ｄから所定距離だけ内側に位置する内周部１１ｅまでの環状領域１１ｆを研削し、被加工物１１の中央部に円板状の凸部１１ｇを形成する。 This grinds the annular region 11f on the top surface of the workpiece 11 from the edge 11d to the inner circumference 11e, which is located a predetermined distance inward, forming a disk-shaped protrusion 11g in the center of the workpiece 11.

（第２変形例）上述の実施形態及び変形例では、２つのマニュアル式グラインダ（第１研削装置２及び第２研削装置５０）を使用する場合を説明した。しかし、第１研削ユニット３６及び第２研削ユニット５４を備える、所謂、オート式の研削装置（不図示）を用いて、第１研削ステップＳ１０及び第２研削ステップＳ２０を行ってもよい。 (Second Modification) In the above embodiment and modification, the case where two manual grinders (first grinding device 2 and second grinding device 50) are used has been described. However, the first grinding step S10 and the second grinding step S20 may be performed using a so-called automatic grinding device (not shown) equipped with a first grinding unit 36 and a second grinding unit 54.

オート式の研削装置は、１つの円板状のターンテーブルを備える。ターンテーブル上には、例えば、３つのチャックテーブルが設けられている。これら３つのチャックテーブルは、ターンテーブルの周方向に沿って略等間隔に配置されている。 An automated grinding device has one disk-shaped turntable. For example, three chuck tables are provided on the turntable. These three chuck tables are arranged at approximately equal intervals along the circumferential direction of the turntable.

ターンテーブルが時計回り又は反時計回りに所定のタイミングで回転することにより、１つのチャックテーブルで吸引保持された被加工物１１は、搬入搬出位置、第１研削ユニット３６の直下の位置、第２研削ユニット５４の直下の位置、及び、搬入搬出位置の順に移動する。 By rotating the turntable clockwise or counterclockwise at a predetermined timing, the workpiece 11 held by suction on one chuck table moves in the following order: the loading/unloading position, the position directly below the first grinding unit 36, the position directly below the second grinding unit 54, and then the loading/unloading position.

例えば、１つのチャックテーブルが搬入搬出位置に配置されると、他の１つのチャックテーブルは、第１研削ユニット３６の直下に配置され、更に他の１つのチャックテーブルは、第２研削ユニット５４の直下に配置される。 For example, when one chuck table is positioned at the loading/unloading position, another chuck table is positioned directly below the first grinding unit 36, and yet another chuck table is positioned directly below the second grinding unit 54.

オート式の研削装置では、１つのチャックテーブルが、上述の第１チャックテーブル１６及び第２チャックテーブル５２として機能する。つまり、オート式の研削装置では、上述の第１チャックテーブル１６及び第２チャックテーブル５２が、同一物である。 In an automated grinding device, one chuck table functions as the first chuck table 16 and the second chuck table 52 described above. In other words, in an automated grinding device, the first chuck table 16 and the second chuck table 52 described above are the same.

オート式の研削装置において第１研削ステップＳ１０を行う際には、まず、被加工物１１を吸引保持した１つのチャックテーブルを第１研削ユニット３６の直下に配置し、上面側研削ステップＳ１２を行う。 When performing the first grinding step S10 in an automated grinding device, first, one chuck table holding the workpiece 11 by suction is placed directly below the first grinding unit 36, and the top surface grinding step S12 is performed.

次いで、ターンテーブルの回転角度を調整することで、図５（Ａ）又は図７の様に、チャックテーブルと第１研削ホイール４６との位置を調整し、凸部形成ステップＳ１４を行う。この様にして、被加工物１１に凸部１１ｇ及び環状領域１１ｆを形成することができる。 Then, by adjusting the rotation angle of the turntable, the positions of the chuck table and the first grinding wheel 46 are adjusted as shown in FIG. 5(A) or FIG. 7, and the protrusion forming step S14 is performed. In this way, the protrusion 11g and the annular region 11f can be formed on the workpiece 11.

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。第１研削ステップＳ１０では、図５（Ｂ）に示す側面視で、環状領域１１ｆ及び凸部１１ｇにより１つの段差を形成してもよく、２つ以上の段差を形成してもよい。 In addition, the structures, methods, etc. according to the above-described embodiments can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention. In the first grinding step S10, in the side view shown in FIG. 5(B), the annular region 11f and the protruding portion 11g may form one step, or two or more steps.

２つ以上の段差を形成することで、第２研削ステップＳ２０において、第２研削砥石５６ｂのコンディションを回復させるタイミングをより多く設定できるので、第２研削砥石５６ｂのコンディションの悪化を更に低減できる。 By forming two or more steps, more timing can be set for restoring the condition of the second grinding wheel 56b in the second grinding step S20, further reducing deterioration of the condition of the second grinding wheel 56b.

なお、研削時間短縮の効果は薄れるが、凸部形成ステップＳ１４を先に行い、次いで、凸部１１ｇの上面を研削する様に上面側研削ステップＳ１２を行ってもよい。 Although the effect of shortening the grinding time will be less, the convex portion forming step S14 may be performed first, and then the top surface grinding step S12 may be performed to grind the top surface of the convex portion 11g.

２：第１研削装置
４：基台、４ａ：凹部、４ｂ：支持構造
６：移動機構、８：移動板、１０：ナット部、１２：ねじ軸、１４：モータ
１１：被加工物、１１ａ：表面、１１ｂ：裏面
１１ｃ：粗研削領域、１１ｄ：縁部、１１ｅ：内周部、１１ｆ：環状領域、１１ｇ：凸部
１３：保護部材
１６：第１チャックテーブル、１６ａ：第１保持面、１６ｂ：回転軸、１６ｃ：中心
１８：テーブルベース
２０：傾き調整ユニット、２０ａ：固定支持部、２０ｂ：可動支持部、２２：カバー部材
２４：研削送り機構、２６：ガイドレール、２８：移動板
３０：ナット部、３２：ねじ軸、３４：モータ
３６：第１研削ユニット、３８：保持部材、４０：スピンドルハウジング
４２：スピンドル、４４：マウント、４６：第１研削ホイール
４６ａ：第１ホイール基台、４６ａ_１：下面、４６ｂ：第１研削砥石、４６ｂ_１：研削面
５０：第２研削装置
５２：第２チャックテーブル、５２ａ：第２保持面、５２ｂ：回転軸、５２ｃ：中心
５４：第２研削ユニット、５６：第２研削ホイール
５６ａ：第２ホイール基台、５６ａ_１：下面、５６ｂ：第２研削砥石
Ａ１：搬入搬出領域、Ａ２：研削位置
Ｓ１０：第１研削ステップ、Ｓ１２：上面側研削ステップ、Ｓ１４：凸部形成ステップ
Ｓ２０：第２研削ステップ 2: First grinding device 4: Base, 4a: Recess, 4b: Support structure 6: Moving mechanism, 8: Moving plate, 10: Nut, 12: Screw shaft, 14: Motor 11: Workpiece, 11a: Front surface, 11b: Back surface 11c: Rough grinding area, 11d: Edge, 11e: Inner circumference, 11f: Annular area, 11g: Convex 13: Protective member 16: First chuck table, 16a: First holding surface, 16b: Rotating shaft, 16c: Center 18: Te Cable base 20: inclination adjustment unit, 20a: fixed support portion, 20b: movable support portion, 22: cover member 24: grinding feed mechanism, 26: guide rail, 28: moving plate 30: nut portion, 32: screw shaft, 34: motor 36: first grinding unit, 38: holding member, 40: spindle housing 42: spindle, 44: mount, 46: first grinding wheel 46a: first wheel base, 46a ₁ : Lower surface, 46b: First grinding wheel, _46b1 : Grinding surface 50: Second grinding device 52: Second chuck table, 52a: Second holding surface, 52b: Rotating shaft, 52c: Center 54: Second grinding unit, 56: Second grinding wheel 56a: Second wheel base, _56a1 : Lower surface, 56b: Second grinding wheel A1: Loading/unloading area, A2: Grinding position S10: First grinding step, S12: Upper surface grinding step, S14: Convex portion forming step S20: Second grinding step

Claims (1)

被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、
第１ホイール基台の下面側に複数の第１研削砥石が環状に配置された第１研削ホイールと、円形の第１保持面を有する円板状の第１チャックテーブルと、を該第１研削ホイールの回転軸方向に沿って相対的に移動させて該被加工物を研削する第１研削ステップと、
該第１研削ステップの後、各第１研削砥石の砥粒の平均粒径よりも平均粒径が小さい砥粒をそれぞれ有する複数の第２研削砥石が第２ホイール基台の下面側に環状に配置された第２研削ホイールと、円形の第２保持面を有する円板状の第２チャックテーブルと、を該第２研削ホイールの回転軸方向に沿って相対的に移動させて該被加工物を研削する第２研削ステップと、
を備え、
該第１研削ステップは、
該複数の第１研削砥石の回転により形成される軌跡が該第１研削ホイールの回転軸方向において該第１保持面の中心と重なる様に該第１研削ホイールと該第１チャックテーブルとを配置した状態で、該被加工物の上面側を研削する上面側研削ステップと、
該複数の第１研削砥石の回転により形成される軌跡が該第１研削ホイールの回転軸方向において該第１保持面の中心と重ならない様に該第１研削ホイールと該第１チャックテーブルとを配置した状態で該被加工物の上面側において縁部から所定距離だけ内側に位置する内周部までの環状領域を研削することにより、該環状領域に比べて突出した円板状の凸部を該被加工物の中央部に形成する凸部形成ステップと、を含み、
該第２研削ステップでは、
該被加工物の厚さ方向において、該凸部と該環状領域とを該第２研削ホイールで順次研削することを特徴とする被加工物の研削方法。 A method for grinding a workpiece, comprising the steps of:
a first grinding step in which a first grinding wheel having a plurality of first grinding stones arranged in an annular shape on the underside of a first wheel base and a disk-shaped first chuck table having a circular first holding surface are moved relatively along a rotation axis direction of the first grinding wheel to grind the workpiece;
a second grinding step in which, after the first grinding step, a second grinding wheel in which a plurality of second grinding wheels each having a smaller average grain size than the average grain size of the abrasive grains of each of the first grinding wheels are annularly arranged on the lower surface side of a second wheel base and a disk-shaped second chuck table having a circular second holding surface are moved relatively along the rotation axis direction of the second grinding wheel to grind the workpiece;
Equipped with
The first grinding step includes:
an upper surface side grinding step of grinding an upper surface side of the workpiece in a state in which the first grinding wheel and the first chuck table are disposed so that a track formed by rotation of the plurality of first grinding wheels overlaps with a center of the first holding surface in a direction of a rotation axis of the first grinding wheel;
a convexity forming step of grinding an annular region on the upper surface side of the workpiece from an edge portion to an inner peripheral portion located a predetermined distance inward, in a state in which the first grinding wheel and the first chuck table are positioned so that a track formed by the rotation of the plurality of first grinding wheels does not overlap the center of the first holding surface in the rotation axis direction of the first grinding wheel, thereby forming a disk-shaped convexity in the center of the workpiece that protrudes compared to the annular region,
In the second grinding step,
a second grinding wheel for grinding the protrusion and the annular region in the thickness direction of the workpiece, the second grinding wheel being disposed adjacent the protrusion and the annular region in the thickness direction of the workpiece.

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