JPS602310A - 内周式切断機 - Google Patents

内周式切断機

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JPS602310A
JPS602310A JP10937683A JP10937683A JPS602310A JP S602310 A JPS602310 A JP S602310A JP 10937683 A JP10937683 A JP 10937683A JP 10937683 A JP10937683 A JP 10937683A JP S602310 A JPS602310 A JP S602310A
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JP
Japan
Prior art keywords
grindstone
base metal
cutting
compressed air
grinding wheel
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Pending
Application number
JP10937683A
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English (en)
Inventor
藤沢 政泰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS602310A publication Critical patent/JPS602310A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は内周式切断機に係シ、たとえばシリコン、GG
Gなどの高価な試料を小さな切代で、且つ高精度に切断
するだめの内周式切断機に関するものである。
〔発明の背景〕
内周式切断機は、ドーナツ状の砥石地金に砥粒層を形成
した内周砥石を、砥石面内で回転させながら、前記内周
砥石の内周側に配設され、試料テーブルで保持された試
料を該内周砥石の半径方向に移動させることにより、前
記砥粒層で前記試料を切断するものであり、この内周式
切断機は、大断面積の試料を高精度に且つ小さな切代で
切断するだめに使用されている。
しかし、従来の内周式切断機には、■切代の最小限界が
0.28〜0.35 amであるので、材料歩留りが悪
い、■切断面にうねシを生ずるので、試料を高精度にス
ライスすることができない、という問題点があった。
これらの問題点を、第1図を使用して説明する。
第1図は、従来の内周式切断機によって試料を切断して
いる状態を示す要部断面図である。
この第1図において、11は、ドーナツ状の砥石地金3
の内周に沿って砥粒層1を形成してなる内周砥石、5は
、この内周砥石11の内周側に配設された、試料に係る
切断用インゴット(たとえばシリコンのインゴット)、
6は、この切断用インゴット5から切断されるウェハ、
2は、切断用インゴット5の切断溝、12は、ウェハ6
と砥石地金3との間隙を流れるクーラントである。そし
て矢印は切断用インゴット5の移動方向であり、内周砥
石11は、紙面と垂直方向に回転する。
このように構成した内周式切断機において、内周砥石1
1を回転(紙面と垂直方向)させ、切断用インゴット5
を矢印方向へ移動させながら、クーラント12を供給し
た状態で、砥粒層1によって切断用インゴット5を切断
する。
この場合、ウェハ6と砥石地金3との間隙を流れるクー
ラント12および空気などにより、ウェハ6と砥石地金
3との間に吸引力が生じ、ウェハ6が砥石地金3に接触
して砥石地金3にきすをつけるおそれがある。また、ウ
ェハ6の両面の加工変質層に生ずる内部応力の不均衡の
ために、ウェハ6が曲がって砥石地金3にきすをつける
おそれもある。砥石地金3にきすがつくと内周砥石11
を短寿命化するので、従来、砥粒層1と砥石地金3との
間に、寸法e=65〜80μmの段差を両側に設けるこ
とにより、前記接触を防止するようにしていた。
一方、切断の精度を良くするだめには、内周砥石11の
剛性を一定値以上にする必要があり、このために砥石地
金3の厚さtbを少なくとも0.1〜0.14mにしな
ければならない。
しだがって内周砥石11の厚さtは、最小でもt=t、
+2e =023〜0.30■ となる。これに内周砥石11の振れδ(−50μm)が
あるので、切代の最小限界は、前記したように、を十δ
=0.28〜0.35mであった。
ところで、前記したように、段差の寸法をe−65〜8
0μmにとったとしても、ウェハ6と砥石地金3とが接
触することがしばしばあシ、内周砥石11の寿命にはほ
とんど影響がないものの、この接触によって生ずる押圧
力、および内周砥石11の振動によって内周砥石11が
変位し、砥粒層1の位置が変化する。このため、前記し
たように、ウェハ6の切断面にうねりが生じ、切断の精
度を低下させるものであった。
〔発明の目的〕
本発明は、上記した従来技術の欠点を除去して、切代が
小さく且つ高精度に切断することができる内周式切断機
の提供を、その目的とするものである。
〔発明の概要〕
本発明に係る内周式切断機の構成は、ドーナツ状の砥石
地金に砥粒層を形成してなる内周砥石を、砥石面内で回
転させながら、前記内周砥石の内周側に配設され、試料
テーブルで保持された試料を該内周砥石の半径方向に移
動させることにより、前記砥粒層で前記試料を切断する
ようにした内周式切断機において、内周砥石を、砥石地
金の内周の砥粒を付着させる部分を他の部分よりも薄肉
にし、この部分に砥粒層を形成した内周砥石にし、試料
に形成される切断溝の砥石入口部へ前記内周砥石の上下
側から圧縮空気もしくは空気を流入させることができる
圧縮空気流入装置もしくは空気流入ガイドを、試料テー
ブルに保持せしめて前記試料と同期して移動させるよう
にしたものである。
さらに詳しくは、次の通シである。
前述した切代の成分かられかるように、切断の精度を劣
化させずに切代を小さくするには、前記段差の寸法eを
小さくするとともに、振れδを小さくする必要がある。
これを実施するために、内周砥石を、砥石地金の内周の
砥粒付着部を薄肉にし、この砥粒伺着部に砥粒層を形成
したものにし、且つ切断溝の砥石入口部に、前記切断溝
へ圧縮空気を流入することができる圧縮空気流入装置を
設けるようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を実施例によって説明する。
嬉2図は、本発明の一実施例に係る内周式切断機の要部
を示す平面図、第3図は、第2図の■−−m断面図、第
4図は、第2図の■−■断面拡大図、第5図は、第3図
における切断溝の砥石入口部へ圧縮空気を流入させたと
きの、砥石回転方向に沿っての圧力分布図、第6図は、
前記圧縮空気によるウェハの変形量を示すウェハの変形
特性図、第7図は、前記圧縮空気による砥石地金の変形
量を示す砥石地金の髪形特性図、第8図は、第2図に係
る内周式切断機によって切断したウエノ・の切断面形状
を拡大して示す模式図である。
各図において、第1図と同−奇岩を付したものは同一部
分である。そして11Aは、第4図にその詳細を示すよ
うに、砥石地金3Aの内周の砥粒を付着させる部分(以
下砥粒付着部3aという)を他の部分よりも薄肉(たと
えばエツチングによる薄肉)にし、との砥粒付着部3a
に砥粒層lを形成した内周砥石である。したがって、こ
の内周砥石11Aは、その砥粒層1および砥石地金3A
の厚さは従来のものと変ることはなく(すなわち砥石寿
命、砥石地金3Aの剛性は低下することなく)、段差の
寸法e′を小さくしたために、内周砥石lIAの厚さt
′を従来よりも薄くすることができる。なお、10ば、
内周砥石11. Aを張り上げて固定するだめの地金チ
ャックボデーである。
4は、切断用インゴット5に形成される切断溝2の砥石
入口部2aへ、内周砥石11Aの上下側から圧縮空気を
流入させることができる圧縮空気流入装置(詳細後述)
であり、この圧縮空気流入装置4は、試料テーブル(図
示せず)に保持され、切断用インゴット5と同期して移
動可能である。
圧縮空気流入装置4は、圧縮空気導入部4aを有し、複
数個の圧縮空気吐出孔4bを分布して穿設した、断面形
状がH形で、蓋付き円弧状の一対の上ノズル4c、下ノ
ズル4dを、所定間隔dだけ離間して対向して配設し、
前記圧縮空気導入部4aに、コンプレッサ(図示せず)
と接続されている圧縮空気供給ホース13を嵌入してな
るものである。
このように構成した内周式切断機をONにすると、内周
砥石11Aが砥石回転方向15へ回転し、切断用インゴ
ット5が、圧縮空気流入装置4とともに試料移動方向1
6へ移動する。そして、内周砥石11Aが圧縮空気流入
装置4の上ノズル4Cと下ノズル4dとの間に位置した
状態で、砥粒層1によって切断用インゴット5の切断が
行なわれる。切断溝2の砥石地金3Aとウエノ・6との
間にクーラント(図示せず)が供給されるとともに、圧
縮空気流入装置4の圧縮空気導入部4aへ供給された圧
縮空気(この供給空気の圧力を一次空気圧という)が圧
縮空気吐出孔4bを経て、矢印14で示すように、内周
砥石11への両側から切断溝2の砥石入口部2aへ入り
、砥石地金3Aと切断用インゴット5との間隙、および
砥石地金3Aとウェー・6との間隙へ流れる。それぞれ
の間隙へ流入した圧縮空気の砥石回転方向15に沿って
の圧力分布は、第5図に示すようになる。この圧力分布
を有する圧縮空気の作用によって、砥石地金3Aとウェ
ハ6との間に斥力が働く。この斥力の大きさは、前記し
た吸引力よりも大きく、まだ、ウェハ6の両面の加工変
質層に生ずる内部応力のアンバランスによる曲げモーメ
ントよりも犬きい。この斥力によるウエノ・6の変形量
は、砥石切込量C(第2図参照)に対して、第6図の曲
線8(−次空気圧=== 11.、 / C,、の場合
)9曲線7(−次空気圧−2Kg/ crlの場合)の
ようになり、たとえば−次空気圧が2 Kg/ crt
t 、切込量80配の場合、ウェハ6は砥石地金3Aか
ら約80μm引き離されて、砥石地金3八に接触するこ
とはない。これに対して、圧縮空気を流入させない場合
(従来の内周式切断機によって切断した糊合)には、曲
線9のようになり、砥石切込量が95m以上(たたし、
ウェハ6の直径100闘の場合)になると、ウェハ6が
砥石地金3に吸引されて接触してしまう。
砥石地金3Aとウェー・6との間隙へ流入した圧縮空気
は、前述したように、ウェハ6を砥石地金3Aから引き
離して下方へ押下けるとともに、砥石地金3八を押上げ
ようとするが、切断用インゴット5と砥石地金3Aとの
間隙へも圧縮空気が流入するので、上下方向から砥石地
金3Aに加わる空気圧がバランスし、砥石地金3Aの変
形量は、第7図の曲線17(上ノズル4cの一次空気圧
=I Kg/ ctrl 、下ノズル4dの一次空気圧
=2にり/cdとした場合)のようにきわめて少ない。
なお、曲線18.19は、それぞれ上ノズル4c(−次
空気圧” I K9/cnl ) 、下/ 7:k 4
 d (−次空気圧=2 K9/ crtl )のみか
ら圧縮空気を流入させたときの砥石地金3への変形量で
ある。
このように、砥石地金3への変形量が小さく、また空気
圧による制振効果にょシ内周砥石11Aの振動が減少し
、さらに、ウェハ6と砥石地金3Aとの接触がないこと
により、内周砥石11Aの切断加工中の変位が著しく減
少し、第8図の実線で示すように、切断面のうねりが減
少して切断の精度が向上する。なお、破線で示す曲線は
、従来の内周式切断後で切断したウェハの切断面形状で
ある。
以下具体的に、切代の低減の効果を説明する。
砥石地金3Aの厚さtb を、従来と同じ<0.1〜0
.14mとする。砥石地金3Aの空気圧による変形量は
、第7図の曲線17で示すように無視できる程度である
が、切断加工時の反り約20μmを考慮して、段差の寸
法e′を安全側に見てe′=30μmとすると、内周砥
石11Aの厚さt′は、 t′” t b +26 ’ = (0,1〜0.1’4 )+2 X O,030=
0.16〜0.20助 これに、砥石地金の振れ量δ′を加えるが、この振れ量
δ′は、砥石地金3Aが空気圧で上下から押えられるの
で50μmから20μmに減少する。
したがって、切代の最小限界はt′+δ′=018〜0
22鯛となり、従来の0.28〜o、35喘に比較して
、0.10〜0.13rrtm低減する。
以上説明した実施例によれば、切代の低減にょシ材料歩
留りが向上する。また、切断面のうねシが減少するので
、切断の次の工程でるるラッピングもしくは研削におけ
る加工代を低減でき、ウェハ、たとえばシリコン、GG
Gなどのウェハの製造コストを大幅に低減することがで
きる。
また、うねりの中でも波長の太きいものは、ラッピング
で修正できないので、たとえば、ウェハ上にLSIなど
のパターンを形成する工程の障害になっているが、本実
施例の内周式切断機で切断したウェハには、波長の大き
いうねりがほとんどないので、前記パターン形成工程に
おける歩留シ向上に寄与するという効果もある。
第9図は、本発明の他の実施例に係る内周式切断機の要
部を示す平面図、第10図は、第9図のX−X断面図で
ある。
各図において、第2図と同一番号を付したものは同一部
分である。そして、20は、切断溝2の砥石入口部2a
へ内周砥石11への両側から空気を流入させることがで
きる流線形状の空気導入部20aを有する、所定間隔d
oだけ離間して対向して配設された一対の上ガイド20
b、下ガイド20Cからなる空気流入ガイドであり、こ
の空気流入ガイド20は、試料テーブル(図示せず)に
よって、切断用インゴット5とともに移動可能に保持さ
れている。
このように空気流入ガイド20を装着せしめることによ
り、内周式切断機をONにして、内周砥石11Aが砥石
回転方向15へ回転すると、矢印21で示すように、空
気導入部20a近傍の空気が、砥石地金3Aに連れ捷わ
り、砥石入口部2aに近接するにつれて空気導入部20
aで圧縮されながら、内周砥石11への両側から切断溝
2の砥石入口部2aへ入り、砥石地金3Aと切断用イン
ゴット5との間隙、および砥石地金3Aとウェハ6との
間隙へ流れる。このように流入した空気は、前記実施例
における圧縮空気とほぼ同等の作用をなし、ウェハ6と
砥石地金3Aとの接触を防止するとともに、砥石地金3
Aの振れを小さくすることができる。したがって、切代
を小さくし、切断面のうねりを低減させるという効果が
ある。
以上説明した本実施例は、空気流入ガイド20へ圧縮空
気を供給する必要がないので、第2図に係る前記実施例
に比べて構成が簡単になるという実用的な効果があるが
、前記実施例は、それぞれ上ノズル4c、下ノズル4d
へ供給する圧縮空気の−医学気圧を調整することにより
、砥石地金3八に加わる空気圧をバランスさせてこの砥
石地金3Nの変形量を最小にすることができるという点
で本実施例よりも優れている。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように本発明によれば、切代が小さ
く且つ高精度に切断することができる内周式切断機を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の内周式切断機によって試料を切断して
いる状態を示す要部断面図、第2図は、本発明の一実施
列に係る内周式切断機の要部を示す平面図、第3図は、
第2図の■−川川面面図第4図は、第2図のIV−IV
断面拡大図、第5図は、第3図における切断溝の砥石入
口部へ圧縮空気を流入させたときの、砥石回転方向に沿
っての圧力分布図、第6図は、前記圧縮空気によるウェ
ハの変形量を示すウェハの変形特性図、第7図は、前記
圧縮空気による砥石地金の変形量を示す砥石地金の変形
特性図、第8図は、第2図に係る内周式切断機によって
切断機によって切断したウェハの切断面形状を拡大して
示す模式図、第9図は、本発明の他の実施例に係る内周
式切断機の要部を示す平面図、第10図は、第9図のX
−X断面図である。 1・・・砥粒層、2・・・切断溝、2a・・・砥石入口
部、3N・・・砥石地金、3a・・・砥粒伺着部、4・
・・圧縮空気流入装置、4c・・・上ノズル、4d・・
・下ノズル、5・・・切断用インゴット、6・・・ウェ
ハ、11A・・・内周砥石、15・・・砥石回転方向、
16・・・試料移動方向、20・・・空気流入ガイド、
20b・・・上ガイド、20C・・・下ガイド。 代理人 弁理士 福田幸作 (ほか1名) 第 1 凶 v4 図 茅g 固 マ 茅7月 事 3 図 第 10 囚

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 ドーナツ状の砥石地金に砥粒層を形成してなる内
    周砥石を、砥石面内で回転させながら、前記内周砥石の
    内周側に配設され、試料テーブルで保持された試料を該
    内周砥石の半径方向に移動させることにより、前記砥粒
    層で前記試料を切断するようにしだ内り断機において、
    内周砥石を、砥石地金の内周の砥粒を付着させる部分を
    他の部分よりも薄肉にし、この部分に砥粒層を形成した
    内周砥石にし、試料に形成される切断溝の砥石入口部へ
    前記内周砥石の上下側から圧縮空気もしくは空気を流入
    させることができる圧縮空気流入装置もしくは空気流入
    ガイドを、試料テーブルに保持せしめて前記試料と同期
    して移動させるようにしたことを特徴とする内周式切断
    機。
JP10937683A 1983-06-20 1983-06-20 内周式切断機 Pending JPS602310A (ja)

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JP10937683A JPS602310A (ja) 1983-06-20 1983-06-20 内周式切断機

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JP10937683A Pending JPS602310A (ja) 1983-06-20 1983-06-20 内周式切断機

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JP (1) JPS602310A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62142613A (ja) * 1985-12-18 1987-06-26 株式会社日立製作所 半導体ウェハ回収方法
JP2013169618A (ja) * 2012-02-21 2013-09-02 Tdk Corp 切削加工装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62142613A (ja) * 1985-12-18 1987-06-26 株式会社日立製作所 半導体ウェハ回収方法
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