JP5430975B2 - Work processing method and work processing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、外縁部にリング状の補強部を形成するように板状ワークを研削加工するワーク加工方法およびワーク加工装置に関する。 The present invention relates to a workpiece processing method and a workpiece processing apparatus for grinding a plate-shaped workpiece so as to form a ring-shaped reinforcing portion at an outer edge portion.
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にIC、LSI等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイア基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザダイオード等の光デバイスに分割され、電子機器に広く利用されている。 In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by dividing lines called streets arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially wafer-shaped semiconductor wafer, and devices such as ICs, LSIs, etc. are partitioned in the partitioned regions. Form. Then, the semiconductor wafer is cut along the streets to divide the region in which the device is formed to manufacture individual semiconductor chips. In addition, optical device wafers in which gallium nitride compound semiconductors are stacked on the surface of a sapphire substrate are also divided into optical devices such as individual light emitting diodes and laser diodes by cutting along the streets, and are widely used in electronic equipment. ing.
上述したように分割されるウエーハは、ストリートに沿って切断する前に、裏面を研削またはエッチングによって所定の厚さに形成される。近年、電子機器の軽量化、小型化を達成するためにウエーハの厚さを50μm以下に形成することが要求されている。 The wafer to be divided as described above is formed to have a predetermined thickness by grinding or etching the back surface before cutting along the street. In recent years, it has been required to form a wafer with a thickness of 50 μm or less in order to reduce the weight and size of electronic devices.
ところが、ウエーハの厚さを50μm以下に形成すると、破損し易くなり、ウエーハの搬送等の取り扱いが困難になるという問題がある。 However, when the thickness of the wafer is formed to be 50 μm or less, there is a problem that the wafer is easily damaged and handling such as wafer conveyance becomes difficult.
このような問題を解消するために、ウエーハの裏面におけるデバイス領域に対応する領域を研削してデバイス領域の厚さを所定厚さに形成するとともに、ウエーハの裏面における外周余剰領域を残存させてリング状の補強部を形成することにより、薄くなったウエーハの搬送等の取り扱いを容易にしたウエーハの加工方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to solve such problems, the area corresponding to the device area on the back surface of the wafer is ground to form the thickness of the device area to a predetermined thickness, and the outer peripheral surplus area on the back surface of the wafer is left to remain in the ring. There has been proposed a wafer processing method in which a thin reinforcing portion is formed to facilitate handling of a thinned wafer (for example, see Patent Document 1).
特許文献1によれば、ウエーハの厚さを50μm以下に形成しても破損しにくく、搬送等の取り扱いが容易になった。そして、実際の研削加工にあっては、粗研削加工と仕上げ研削加工との2段階の研削加工を順次行うことでリング状の補強部が形成されるようにウエーハを加工するようにしている。このような2段階の研削加工は、ウエーハに対する加工品質を向上させるために、ウエーハを保持する保持面に対して研削砥石の研削面を傾斜させて実行するようにしている。しかしながら、それぞれの切削加工における研削面が保持面に対してなす傾斜角が小さすぎると、研削加工過程で脱落した砥粒が研削面と被研削面との間に食い込んで被研削面にスクラッチが発生してしまう場合があり、逆に、傾斜角が大きすぎると、被研削面の平坦度を示すTTVが悪いものとなってしまう場合があった。 According to Patent Document 1, even when the thickness of the wafer is formed to be 50 μm or less, it is not easily damaged and handling such as conveyance becomes easy. In an actual grinding process, the wafer is processed so that a ring-shaped reinforcing portion is formed by sequentially performing two-stage grinding processes of a rough grinding process and a finish grinding process. Such two-stage grinding is performed with the grinding surface of the grinding wheel inclined with respect to the holding surface for holding the wafer in order to improve the processing quality for the wafer. However, if the angle of inclination formed by the grinding surface in each cutting process with respect to the holding surface is too small, the abrasive grains that fall off during the grinding process will bite between the grinding surface and the surface to be ground, causing scratches on the surface to be ground. Conversely, if the inclination angle is too large, the TTV indicating the flatness of the surface to be ground may be poor.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、リング状の補強部が形成されるように板状ワークを粗研削と仕上げ研削とによる2段階で研削加工するに際して、砥粒の脱落によるスクラッチの発生を抑制できるとともに、被研削面の平坦度を維持することができるワーク加工方法およびワーク加工装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and by grinding a plate-like workpiece in two stages by rough grinding and finish grinding so that a ring-shaped reinforcing portion is formed, the abrasive grains are dropped. An object of the present invention is to provide a workpiece machining method and workpiece machining apparatus that can suppress the occurrence of scratches and maintain the flatness of the surface to be ground.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるワーク加工方法は、板状ワークを保持して回転軸を中心に回転駆動される保持面を有する保持手段と、前記保持面に対向する第1の研削面を有する粗研削用の第1の研削砥石と、該第1の研削砥石を前記第1の研削面に対して垂直な垂直軸を第1の回転軸として回転可能に支持する第1のスピンドル部とを有する第1の加工手段と、前記保持面に対向する第2の研削面を有する仕上げ研削用の第2の研削砥石と、該第2の研削砥石を前記第2の研削面に対して垂直な垂直軸を第2の回転軸として回転可能に支持する第2のスピンドル部とを有する第2の加工手段と、を含む加工装置を用いて、表面側にデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲む余剰領域とを有する前記板状ワークの前記デバイス領域に対応する裏面側の領域を前記第1の研削面および前記第2の研削面によって順次研削することによって前記余剰領域に対応する裏面側にリング状の補強部を形成するワーク加工方法であって、前記板状ワークの前記表面側を前記保持面に保持する保持工程と、前記回転軸に対して前記第1の回転軸を相対的に第1の傾斜角だけ僅かに傾斜させた状態で、前記保持面に保持された前記板状ワークの裏面側に対して、前記第1の研削砥石の外周縁が前記余剰領域に対応する領域の内側と前記板状ワークの中心とを通るように、前記第1の研削面を位置付けて粗研削加工を施す第1の加工工程と、前記回転軸に対して前記第2の回転軸を相対的に前記第1の傾斜角より小さな第2の傾斜角だけ僅かに傾斜させた状態で、前記保持面に保持されて前記第1の加工工程済みの前記板状ワークの裏面側に対して、前記第2の研削砥石の外周縁が前記余剰領域に対応する領域の内側と前記板状ワークの中心とを通るように、第2の研削面を位置付けて仕上げ研削加工を施す第2の加工工程と、を含み、前記第1の傾斜角は、前記第1の研削砥石の粒径よりも大きな角度に設定されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a workpiece processing method according to the present invention includes a holding unit having a holding surface that holds a plate-like workpiece and is driven to rotate about a rotation axis, and the holding surface. A first grinding wheel for rough grinding having a first grinding surface opposite to the first grinding wheel, and the first grinding wheel can be rotated with a vertical axis perpendicular to the first grinding surface as a first rotation axis A first processing means having a first spindle part supported on the second grinding wheel, a second grinding wheel for finish grinding having a second grinding surface facing the holding surface, and the second grinding wheel. And a second processing means having a second spindle part rotatably supporting a vertical axis perpendicular to the second grinding surface as a second rotation axis, and It has a device area where the device is formed and a surplus area surrounding the device area. A ring-shaped reinforcing portion on the back surface side corresponding to the surplus region is obtained by sequentially grinding a region on the back surface side corresponding to the device region of the plate-like workpiece with the first grinding surface and the second grinding surface. A holding step of holding the surface side of the plate-like workpiece on the holding surface, and a first inclination angle relative to the rotation axis relative to the first rotation axis. The outer peripheral edge of the first grinding wheel corresponds to the surplus region and the plate shape with respect to the back side of the plate-like workpiece held on the holding surface in a slightly inclined state. A first machining step in which the first grinding surface is positioned so as to pass through the center of the workpiece and rough grinding is performed; and the second rotation axis is relatively set with respect to the rotation axis. Slightly inclined by a second inclination angle smaller than the inclination angle In this state, the outer peripheral edge of the second grinding wheel is inside the region corresponding to the surplus region with respect to the back surface side of the plate-like workpiece that is held on the holding surface and has undergone the first machining step. so as to pass through the center of the plate-shaped workpiece, a second processing step of performing finish grinding position the second grinding surface, only contains the first angle of inclination, the first grinding wheel It is characterized in that it is set at an angle larger than the grain size .
本発明にかかるワーク加工方法およびワーク加工装置によれば、砥粒の脱落によるスクラッチの発生と被研削面の平坦度との関係がトレードオフであることを見出し、粗研削加工を行う第1の加工手段の第1の回転軸は回転軸に対して相対的に第1の傾斜角だけ僅かに傾斜させる一方、仕上げ研削加工を行う第2の加工手段の第2の回転軸は回転軸に対して相対的に第1の傾斜角よりも小さな第2の傾斜角だけ僅かに傾斜させることで、第1の加工手段による粗研削加工に際しては第1の傾斜角が相対的に大きいため脱落砥粒によるスクラッチが起こりにくくし、第2の加工手段による仕上げ研削加工に際しては第2の傾斜角が相対的に小さいが砥粒が小さく延性モードが支配的となる加工であり、脱落砥粒があってもスクラッチの影響は実質的になく、また、第2の傾斜角が相対的に小さいため、被研削面を平坦度のよい状態で仕上げることができるという効果を奏する。 According to the workpiece machining method and workpiece machining apparatus according to the present invention, it is found that the relationship between the occurrence of scratches due to the removal of abrasive grains and the flatness of the surface to be ground is a trade-off, and the first grinding is performed. The first rotation axis of the processing means is slightly inclined relative to the rotation axis by a first inclination angle, while the second rotation axis of the second processing means for performing finish grinding is relative to the rotation axis. By slightly inclining by a second inclination angle that is relatively smaller than the first inclination angle, the first inclination angle is relatively large during the rough grinding by the first processing means, so that the falling abrasive grains In the finish grinding process by the second processing means, the second inclination angle is relatively small but the abrasive grains are small and the ductility mode is dominant, and there are falling abrasive grains. But the effect of scratches is real Manner without addition, since the second inclination angle relatively small, an effect that it is possible to finish the abradable surface in good condition flatness.
以下、本発明を実施するための形態であるワーク加工方法およびワーク加工装置について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態にかかるワーク加工方法を実施するためのワーク加工装置の構成例を示す斜視図であり、図2−1は、第1の回転軸の傾斜状態を示す概略図であり、図2−2は、第2の回転軸の傾斜状態を示す概略図である。本実施の形態のワーク加工装置1は、後述するように板状ワークの裏面におけるデバイス領域に対応する領域を研削してデバイス領域の厚さを所定厚さに形成するとともに、板状ワークの裏面における外周余剰領域を残存させてリング状の補強部を形成するためのものである。本実施の形態のワーク加工装置1は、例えば、ハウジング2と、第1の加工手段3と、第2の加工手段4と、ターンテーブル5上に設置された例えば3つの保持手段6と、カセット7,8と、位置合わせ手段9と、搬送手段10と、搬出手段11と、洗浄手段12と、搬出入手段13と、制御手段14とを主に備えている。
Hereinafter, a workpiece machining method and a workpiece machining apparatus, which are embodiments for carrying out the present invention, will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration example of a workpiece machining apparatus for carrying out the workpiece machining method according to the present embodiment, and FIG. 2A is a schematic diagram illustrating an inclined state of a first rotating shaft. FIG. 2-2 is a schematic diagram illustrating an inclined state of the second rotating shaft. As will be described later, the workpiece processing apparatus 1 according to the present embodiment grinds a region corresponding to the device region on the back surface of the plate-shaped workpiece to form a thickness of the device region to a predetermined thickness, and the back surface of the plate-shaped workpiece. The ring-shaped reinforcing portion is formed by leaving the outer peripheral surplus region. The workpiece machining apparatus 1 according to the present embodiment includes, for example, a
ターンテーブル5は、ハウジング2の上面に設けられた円盤状のものであり、水平面内で回転可能に設けられ、適宜タイミングで回転駆動される。このターンテーブル5上には、例えば3つの保持手段6が、例えば120度の位相角で等間隔に配設されている。これら保持手段6は、上面に真空チャックを備えたチャックテーブル構造のものであり、平坦に形成された保持面6sに載置された板状ワークWを真空吸着して保持する。これら保持手段6は、研削加工時には、図示しない回転駆動機構によって保持面6sに垂直な回転軸φ0を中心として水平面内で回転駆動される。このような保持手段6は、ターンテーブル5の回転によって、搬入搬出待機位置A、第1の加工手段3に対向する粗研削位置B、第2の加工手段4に対向する仕上げ研削位置Cとの間で相対移動される。
The turntable 5 is a disk-like one provided on the upper surface of the
第1の加工手段3は、粗研削位置Bに位置する保持手段6の保持面6sに対向する第1の研削面3aを有する第1の研削砥石3bと、この第1の研削砥石3bを第1の研削面3aに対して垂直な垂直軸を第1の回転軸φ1として回転可能に支持する第1のスピンドル部3cと、この第1のスピンドル部3cを第1の回転軸φ1の軸心方向に進退可能に支持する第1のスライド部3dとを有する。ここで、第1の研削砥石3bとしては、砥粒の大きさが粗い粗研削用のものが用いられている。すなわち、第1のスピンドル部3cの下端に着脱自在に装着された第1の研削面3aを有する第1の研削砥石3bをモータ3eによって第1の回転軸φ1を中心として回転させながら、粗研削位置Bに位置する保持手段6の保持面6sに保持された板状ワークWの上面に第1のスライド部3dによって押圧接触させることで、板状ワークWの上面に対して後述するように所定の粗研削加工を施すためのものである。このような第1の加工手段3は、図示しないが、第1の回転軸φ1を回転軸φ0に対して傾けて設定する機構を有する。
The first processing means 3 includes a first grinding
第2の加工手段4は、仕上げ研削位置Cに位置する保持手段6の保持面6sに対向する第2の研削面4aを有する第2の研削砥石4bと、この第2の研削砥石4bを第2の研削面3bに対して垂直な垂直軸を第2の回転軸φ2として回転可能に支持する第2のスピンドル部4cと、この第2のスピンドル部4cを第2の回転軸φ2の軸心方向に進退可能に支持する第2のスライド部4dとを有する。ここで、第2の研削砥石4bとしては、砥粒の大きさが細かい仕上げ研削用のものが用いられている。すなわち、第2のスピンドル部4cの下端に着脱自在に装着された第2の研削面4aを有する第2の研削砥石4bをモータ4eによって第2の回転軸φ2を中心として回転させながら、仕上げ研削位置Cに位置する保持手段6の保持面6sに保持された板状ワークWの上面に第2のスライド部4dによって押圧接触させることで、板状ワークWの上面に対して後述するように所定の仕上げ研削加工を施すためのものである。このような第2の加工手段4は、図示しないが、第2の回転軸φ2を回転軸φ0に対して傾けて設定する機構を有する。
The second processing means 4 includes a
また、第1,第2の加工手段3,4の第1,第2のスライド部3d,4dは、それぞれ昇降送り手段15,16により昇降送り可能に設けられ、第1,第2の研削砥石3b,4bを保持手段6上の板状ワークWの上面に対して研削送り可能に構成されている。これらの昇降送り手段15,16は、ハウジング2の上面に設けられた可動ブロック17,18に搭載されている。可動ブロック17,18は、第1,第2の研削砥石3b,4bが粗研削位置Bや仕上げ研削位置Cに位置する保持手段6に対してターンテーブル5の半径方向に進退移動するように、図示しない移動機構によってハウジング2に対して可動的に設けられている。
The first and
カセット7,8は、複数のスロットを有する板状ワーク用の収容器である。一方のカセット7は、研削加工前の板状ワークWを収容し、他方のカセット8は、研削加工後の板状ワークWを収容する。なお、板状ワークWとしては、特に限定されないが、例えばシリコンウエーハやGaAs等の半導体ウエーハ、セラミック、ガラス、サファイア(Al2O3)系の無機材料基板、板状金属や樹脂の延性材料、さらには、ミクロンオーダーからサブミクロンオーダーの面内平坦度(TTV:Total Thickness Variation:板状ワークの被研削面を基準面として厚み方向に測定した高さの板状ワーク全面における最大値と最小値の差)が要求される各種加工材料が挙げられる。
The
また、位置合わせ手段9は、カセット7から取り出された板状ワークWが仮置きされて、その中心位置合わせを行うためのテーブルである。搬入手段10は、吸着パッドを有して水平面内で回転駆動される搬送アームからなり、位置合わせ手段9で位置合わせされた研削加工前の板状ワークWを吸着保持して搬入搬出待機位置Aに位置する保持手段6上に搬入する。搬出手段11は、吸着パッドを有して水平面内で回転駆動される搬送アームからなり、搬入搬出待機位置Aに位置する保持手段6上に保持された研削加工後の板状ワークWを吸着保持して洗浄手段12に搬出する。また、搬出入手段13は、例えばU字型ハンド13aを備えるロボットピックであり、U字型ハンド13aによって板状ワークWを吸着保持して搬送する。具体的には、搬出入手段13は、研削加工前の板状ワークWをカセット7から位置合わせ手段9へ搬出するとともに、研削加工後の板状ワークWを洗浄手段12からカセット8へ搬入する。洗浄手段12は、研削加工後の板状ワークWを洗浄し、研削された加工面に付着している研削屑等のコンタミネーションを除去する。
The alignment means 9 is a table on which the plate-like workpiece W taken out from the
さらに、制御手段14は、マイクロコンピュータからなり、板状ワークWに対して所望の研削加工を施すためにワーク加工装置1の各部の動作を制御するためのものである。 Furthermore, the control means 14 consists of a microcomputer, and controls the operation | movement of each part of the workpiece | work processing apparatus 1 in order to perform a desired grinding process with respect to the plate-shaped workpiece | work W. FIG.
このようなワーク加工装置1において、粗研削位置Bに位置する保持手段6と第1の研削砥石3bとがともに反時計方向に回転するとした場合、第1の加工手段3の第1の回転軸φ1は、図2−1に示すように、保持手段6の保持面6sに垂直な回転軸φ0に対して、保持面6sの回転方向(円周方向)において前下がりとなるように第1の傾斜角αだけ僅かに傾斜させて設定されている。
In such a workpiece processing apparatus 1, when both the holding means 6 located at the rough grinding position B and the
また、仕上げ研削位置Cに位置する保持手段6と第2の研削砥石4bとがともに時計方向に回転するとした場合、第2の加工手段4の第2の回転軸φ2は、図2−2に示すように、保持手段6の保持面6sに垂直な回転軸φ0に対して、保持面6sの回転方向(円周方向)において前下がりとなるように第2の傾斜角βだけ僅かに傾斜させて設定されている。すなわち、第2の回転軸φ2は、回転軸φ0に対して、第1の回転軸φ1とは逆方向に傾斜されている。また、第2の傾斜角βは、第1の傾斜角αよりも小さな角度に設定されている。なお、これらの第1,第2の傾斜角α,βは、図面上では誇張した角度で示しているが、例えば、0〜0.5度の範囲内で設定される微小角である。
When both the holding means 6 and the
ついで、本実施の形態で研削加工する対象である板状ワークWについて説明する。図3−1は、板状ワークWの表面側を示す斜視図であり、図3−2は、板状ワークWの裏面側を示す斜視図である。本実施の形態で研削対象とする板状ワークWは、表面Wa側には縦横に区画された複数のデバイスが全面的に形成され、その内の製品化に有効なデバイスを有する領域(図3−1中に網掛けで示す領域)がデバイス領域W1とされ、このデバイス領域W1を囲む外側の領域が余剰領域W2とされる。 Next, the plate-like workpiece W that is an object to be ground in the present embodiment will be described. FIG. 3A is a perspective view showing the front surface side of the plate-like workpiece W, and FIG. 3-2 is a perspective view showing the back surface side of the plate-like workpiece W. In the plate-like workpiece W to be ground in the present embodiment, a plurality of devices partitioned vertically and horizontally are entirely formed on the surface Wa side, and a region having devices effective for commercialization (FIG. 3). -1 is a device area W1, and an outer area surrounding the device area W1 is a surplus area W2.
本実施の形態では、このような板状ワークWのデバイス領域W1に対応する裏面Wbを被研削領域として裏面Wb側から研削して余剰領域W2に対応する裏面Wbにリング状の補強部を形成するように研削加工するものである。このため、本実施の形態の第1,第2の研削砥石3b,研削砥石4bは、その回転軌跡の最外周の直径がデバイス領域W1の半径より大きくデバイス領域W1の直径より小さくなるように形成されている。
In the present embodiment, the back surface Wb corresponding to the device region W1 of the plate-like workpiece W is ground from the back surface Wb side as a region to be ground to form a ring-shaped reinforcing portion on the back surface Wb corresponding to the surplus region W2. So that it is ground. Therefore, the first and
以下、図4〜図9を参照して、制御手段14による制御の下に実行される本実施の形態の板状ワークWの加工方法について説明する。 Hereinafter, with reference to FIGS. 4-9, the processing method of the plate-shaped workpiece | work W of this Embodiment performed under control by the control means 14 is demonstrated.
(保持工程)
まず、カセット7から研削前の板状ワークWを搬出入手段13により取り出して、位置合わせ手段9で中心位置合わせした後、搬送手段10によって上方から吸着保持して、搬入搬出待機位置Aに位置する保持手段6の保持面6s上に搬入し吸着保持させる。この際、板状ワークWは、被研削面となる裏面Wb側が上面となるようにする。
(Holding process)
First, the plate-like workpiece W before grinding is taken out from the
(第1の加工工程)
ついで、ターンテーブル5を120度回転させることで、搬入搬出待機位置Aに位置していた保持手段6を粗研削位置に位置付ける。そして、板状ワークWを保持した保持面6sを回転軸φ0を中心として反時計方向に回転させるとともに、第1の加工手段3の第1の研削砥石3bを反時計方向に回転させて、板状ワークWの裏面Wb側から中央部を凹状に研削加工する。まず、可動ブロック17を進退させることで、図4に示すように、第1の研削砥石3bの外周縁が余剰領域W2に対応する領域の内側(デバイス領域W1と余剰領域W2との境界)と板状ワークWの中心W0とを通るように第1の研削面3aを位置付ける。そして、図5に示すように、高速回転している第1の研削砥石3bを昇降送り手段15により板状ワークWの裏面Wbに対して下降させて研削送りすることで、図6に示すように、円弧状の第1の研削痕21が形成されるように研削加工を施し、板状ワークWのデバイス領域W1に対応した裏面Wbを凹形状部W3とする。
(First processing step)
Next, by rotating the turntable 5 120 degrees, the holding means 6 that has been located at the loading / unloading standby position A is positioned at the rough grinding position. Then, the holding
ここで、図5に示す研削加工において、第1の研削砥石3bの第1の回転軸φ1が保持手段6の回転軸φ0に対して回転方向において前下がりとなるように第1の傾斜角αだけ傾斜しているので、第1の研削面3aのうちで、図中、網掛け状態で示す前下がりの半分が板状ワークWに接して研削作用を示す部分となり、後ろ上がりの半分は板状ワークWから浮いているので、板状ワークWの中心W0から余剰領域W2に対応する領域の内側までの部分が僅かに凹面形状に研削される。22は、前下がり傾斜した第1の研削砥石3bによる研削によって板状ワークWの裏面Wbに形成される凹面形状部を示している。この場合の研削痕は、図6に示すような円弧状の第1の研削痕21となる。
Here, in the grinding process shown in FIG. 5, the first inclination angle α so that the first rotation axis φ1 of the
このような第1の加工工程においては、第1の研削砥石3bによる研削加工に際して、脱落砥粒が生じても、第1の回転軸φ1の回転軸φ0に対する第1の傾斜角αが、砥粒の粒径よりも大きくなるように比較的大きな角度に設定されており、第1の研削砥石3bからの脱落砥粒が第1の研削砥石3bと凹面形状部22との間の噛みこまれにくくなるので、凹面形状部22にスクラッチが起こりにくいものとなる。一方、第1の回転軸φ1の回転軸φ0に対する第1の傾斜角αが比較的大きいため、図6(b)に示すように、面内平坦度(TTV)は悪くなってしまう。
In such a first processing step, even when falling abrasive grains are generated during the grinding process by the
(第2の加工工程)
ついで、ターンテーブル5を120度回転させることで、粗研削位置Bに位置していた保持手段6を仕上げ研削位置に位置付ける。そして、粗研削加工済みの板状ワークWを保持した保持面6sを回転軸φ0を中心として時計方向に回転させるとともに、第2の加工手段4の第2の研削砥石4bを時計方向に回転させて、板状ワークWの裏面Wb側から中央部(凹形状部W3)をさらに凹状に仕上げ研削加工する。まず、可動ブロック18を進退させることで、図7に示すように、第2の研削砥石4bの外周縁が余剰領域W2に対応する領域の内側(デバイス領域W1と余剰領域W2との境界)と板状ワークWの中心W0とを通るように第2の研削面4aを位置付ける。そして、図8に示すように、高速回転している第2の研削砥石4bを昇降送り手段16により板状ワークWの裏面Wbに対して下降させて研削送りすることで、図9に示すように、円弧状の第2の研削痕23が形成されるように研削加工を施す。このようにして、板状ワークWの裏面Wb側から板状ワークWの余剰領域W2を残して研削し、板状ワークWの裏面Wb側に研削による凹形状部W3とこの凹形状部W3を囲むリング状の補強部W4とを形成する加工工程が終了する。この補強部W4が、切削加工終了後の搬出手段11等による保持部分となる。
(Second processing step)
Next, by rotating the turntable 5 by 120 degrees, the holding means 6 located at the rough grinding position B is positioned at the finish grinding position. Then, the holding
ここで、図8に示す研削加工において、第2の研削砥石4bの第2の回転軸φ2が保持手段6の回転軸φ0に対して回転方向において前下がりとなるように第2の傾斜角βだけ傾斜しているので、第2の研削面4aのうちで、図中、網掛け状態で示す前下がりの半分が板状ワークWに接して研削作用を示す部分となり、後ろ上がりの半分は板状ワークWから浮いているので、板状ワークWの中心W0から余剰領域W2に対応する領域の内側までの部分が僅かに凹面形状に研削される。24は、前下がり傾斜した第2の研削砥石4bによる研削によって板状ワークWの裏面Wbに形成される凹面形状部を示している。
Here, in the grinding process shown in FIG. 8, the second inclination angle β so that the second rotation axis φ2 of the
この場合の研削痕は、図9に示すように第1の研削痕21に交差する円弧状の第2の研削痕23となる。すなわち、第2の回転軸φ2の第2の傾斜角βが、第1の回転軸φ1の第1の傾斜角αとは逆向きに設定されているので、第2の研削面4aによる仕上げ研削加工に際して形成される第2の研削痕23は、粗研削で形成された第1の研削痕21に交差するものとなる。これにより、図9(a)中に破線で示すように、第1の研削痕21を仕上げ研削で消すとともに、第1の研削痕と第2の研削痕が同一方向に連続して形成されることによる被研削面の強度低下を防止することができる。よって、リング状の補強部W4が形成されるように板状ワークWを研削加工するに際して、板状ワークWをより薄く研削加工する場合であっても、被研削面に割れが発生するのを抑制することができる。
In this case, the grinding trace is an arc-shaped second grinding
また、このような第2の加工工程においては、第2の回転軸φ2の回転軸φ0に対する第2の傾斜角βは第1の傾斜角αに比して小さいが、砥粒の粒径も小さいので噛みこみが起こりにくい。また、仕上げ研削用の第2の研削砥石4bを用いた仕上げ研削加工にあっては、第1の加工工程のように砥粒が被加工面に衝突してその衝撃で板状ワークを除去加工する加工ではなく、砥粒がバイトのように被研削面をすくい取る延性モードが支配的となる加工となるので、脱落砥粒による噛みこみが起こったとしても、脱落砥粒によるスクラッチの影響は実質上無視できるものとなる。一方、第2の回転軸φ2の回転軸φ0に対する第2の傾斜角βが第1の傾斜角αに比して小さいため、図9(b)に示すように、面内平坦度(TTV)がよい状態で仕上げることができる。
In such a second processing step, the second inclination angle β of the second rotation axis φ2 with respect to the rotation axis φ0 is smaller than the first inclination angle α. Because it is small, it is difficult to bite. Further, in the finish grinding using the
よって、本実施の形態によれば、リング状の補強部W4が形成されるように板状ワークWを粗研削加工と仕上げ研削加工とによる2段階で研削加工するに際して、脱落砥粒によるスクラッチの発生を抑制できるとともに、被研削面の平坦度を維持することができる。 Therefore, according to the present embodiment, when the plate-like workpiece W is ground in two stages by rough grinding and finish grinding so as to form the ring-shaped reinforcing portion W4, Generation | occurrence | production can be suppressed and the flatness of a to-be-ground surface can be maintained.
なお、本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、保持手段6の回転軸φ0に対して第1,第2の研削砥石3b,4bの第1,第2の回転軸φ1,φ2を、保持手段6の回転方向において前下がり方向に僅かに第1,第2の傾斜角α,βだけ傾けるようにしたが、相対的に傾斜していればよく、保持手段6の回転軸φ0側を傾けるようにしてもよい。もっとも、保持手段6側の回転軸φ0を傾斜設定自在とした場合、受けが弱くなる場合があるので、保持手段6側の回転軸φ0は保持面6sに垂直な状態で固定させることが好ましい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the present embodiment, the first and second rotating shafts φ 1 and
また、粗研削にあっては、保持手段6および第1の研削砥石3bの回転方向を反時計方向としたが、時計方向に回転させるようにしてもよい。同様に、仕上げ研削にあっては、保持手段6および第2の研削砥石4bの回転方向を時計方向としたが、反時計方向に回転させるようにしてもよい。
In the rough grinding, the rotation direction of the holding means 6 and the
1 ワーク加工装置
3 第1の加工手段
3a 第1の研削面
3b 第1の研削砥石
3c 第1のスピンドル部
4 第2の加工手段
4a 第2の研削面
4b 第2の研削砥石
4c 第2のスピンドル部
6 保持手段
6s 保持面
14 制御手段
21 第1の研削痕
23 第2の研削痕
W 板状ワーク
Wa 表面
Wb 裏面
W1 デバイス領域
W2 余剰領域
W3 凹形状部
W4 補強部
φ0 回転軸
φ1 第1の回転軸
φ2 第2の回転軸
α 第1の傾斜角
β 第2の傾斜角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記保持面に対向する第1の研削面を有する粗研削用の第1の研削砥石と、該第1の研削砥石を前記第1の研削面に対して垂直な垂直軸を第1の回転軸として回転可能に支持する第1のスピンドル部とを有する第1の加工手段と、
前記保持面に対向する第2の研削面を有する仕上げ研削用の第2の研削砥石と、該第2の研削砥石を前記第2の研削面に対して垂直な垂直軸を第2の回転軸として回転可能に支持する第2のスピンドル部とを有する第2の加工手段と、
を含む加工装置を用いて、表面側にデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲む余剰領域とを有する前記板状ワークの前記デバイス領域に対応する裏面側の領域を前記第1の研削面および前記第2の研削面によって順次研削することによって前記余剰領域に対応する裏面側にリング状の補強部を形成するワーク加工方法であって、
前記板状ワークの前記表面側を前記保持面に保持する保持工程と、
前記回転軸に対して前記第1の回転軸を相対的に第1の傾斜角だけ僅かに傾斜させた状態で、前記保持面に保持された前記板状ワークの裏面側に対して、前記第1の研削砥石の外周縁が前記余剰領域に対応する領域の内側と前記板状ワークの中心とを通るように、前記第1の研削面を位置付けて粗研削加工を施す第1の加工工程と、
前記回転軸に対して前記第2の回転軸を相対的に前記第1の傾斜角より小さな第2の傾斜角だけ僅かに傾斜させた状態で、前記保持面に保持されて前記第1の加工工程済みの前記板状ワークの裏面側に対して、前記第2の研削砥石の外周縁が前記余剰領域に対応する領域の内側と前記板状ワークの中心とを通るように、第2の研削面を位置付けて仕上げ研削加工を施す第2の加工工程と、
を含み、
前記第1の傾斜角は、前記第1の研削砥石の粒径よりも大きな角度に設定されていることを特徴とするワーク加工方法。 Holding means having a holding surface that holds the plate-like workpiece and is driven to rotate about the rotation axis;
A first grinding wheel for rough grinding having a first grinding surface facing the holding surface, and a first rotation axis with the first grinding wheel as a vertical axis perpendicular to the first grinding surface First processing means having a first spindle part rotatably supported as:
A second grinding wheel for finish grinding having a second grinding surface facing the holding surface, and a second rotation axis with the second grinding wheel as a vertical axis perpendicular to the second grinding surface A second processing means having a second spindle part rotatably supported as:
The first grinding of a region on the back surface side corresponding to the device region of the plate-like workpiece having a device region having a device formed on the front surface side and a surplus region surrounding the device region. A workpiece processing method for forming a ring-shaped reinforcing portion on the back side corresponding to the surplus region by sequentially grinding by a surface and the second grinding surface,
A holding step of holding the surface side of the plate-like workpiece on the holding surface;
With respect to the back surface side of the plate-like workpiece held on the holding surface, the first rotating shaft is slightly inclined relative to the rotating shaft by a first inclination angle. A first machining step in which rough grinding is performed by positioning the first grinding surface so that an outer peripheral edge of one grinding wheel passes through the inside of a region corresponding to the surplus region and the center of the plate-like workpiece; ,
The first machining is held on the holding surface in a state where the second rotation shaft is slightly inclined relative to the rotation shaft by a second inclination angle smaller than the first inclination angle. Second grinding is performed so that the outer peripheral edge of the second grinding wheel passes through the inside of the region corresponding to the surplus region and the center of the plate-like workpiece with respect to the back surface side of the plate-like workpiece that has been processed. A second machining step in which the surface is positioned and finish grinding is performed;
Only including,
The workpiece machining method , wherein the first inclination angle is set to an angle larger than the particle diameter of the first grinding wheel .
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