TWI891931B - 被加工物之磨削方法及磨削裝置 - Google Patents
被加工物之磨削方法及磨削裝置Info
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- TWI891931B TWI891931B TW110141417A TW110141417A TWI891931B TW I891931 B TWI891931 B TW I891931B TW 110141417 A TW110141417 A TW 110141417A TW 110141417 A TW110141417 A TW 110141417A TW I891931 B TWI891931 B TW I891931B
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Abstract
[課題]提供一種可抑制加工不良的發生的被加工物之磨削方法。
[解決手段]一種被加工物之磨削方法,是使用磨削裝置來磨削被加工物,前述磨削裝置具備有:保持工作台,以保持面保持被加工物;及磨削單元,以具有配置排列成環狀的複數個磨削磨石之磨削輪來磨削被保持工作台所保持之被加工物,前述被加工物之磨削方法具備以下步驟:溝形成步驟,在不使保持工作台旋轉,且已使磨削輪旋轉的狀態下,使磨削磨石接觸於被加工物來磨削被加工物,而在被加工物形成未到達成品厚度之深度的圓弧狀的溝;及磨削步驟,在已使保持工作台與磨削輪旋轉的狀態下,使磨削磨石接觸於被加工物的形成有溝之面側,並將被加工物磨削到被加工物的厚度成為成品厚度為止。
Description
本發明是有關於一種被加工物之磨削方法、及磨削被加工物之磨削裝置。
在器件晶片的製造步驟中,可使用以下之晶圓:在被互相交叉之複數條分割預定線(切割道)所區劃出的區域中各自形成有IC(積體電路,Integrated Circuit)、LSI(大型積體電路,Large Scale Integration)等的器件。可藉由沿著分割預定線分割此晶圓,而製造各自具備器件的複數個器件晶片。器件晶片可搭載於行動電話、個人電腦等各種電子機器上。
近年來,隨著電子機器的小型化,對器件晶片也越來越要求薄型化。於是,已使用有以下手法:對分割前的晶圓施行磨削加工來將晶圓薄化。在晶圓的磨削中可使用具備保持工作台與磨削單元之磨削裝置,前述保持工作台會保持晶圓,前述磨削單元會對晶圓進行磨削。
在磨削裝置的磨削單元裝設有磨削輪,前述磨削輪具有配置排列成環狀之複數個磨削磨石。磨削磨石是藉由以結合材(黏結材)來固定以鑽石等所構成之磨粒而形成。在已藉由保持工作台保持晶圓之狀態下,可藉由一面使保持工作台及磨削輪旋轉一面使磨削磨石接觸於晶圓來磨削晶圓(參照專利文獻1)。
專利文獻1:日本特開2009-90389號公報
在磨削加工中,可藉由使從磨削磨石的結合材突出之磨粒接觸於被加工物來加工被加工物。因此,在被加工物的磨削中,所期望的是維持磨粒適度地從結合材突出之狀態。
當磨削磨石衝撞於被加工物時,磨粒會逐漸從結合材脫落。然而,若於磨粒的脫落後仍繼續進行磨削加工,會發生如下之稱為自發刃之現象:因結合材和被加工物接觸並磨耗而從結合材露出新的磨粒。藉由此自發刃,可維持磨粒從結合材突出之狀態,而可防止磨削磨石的磨削能力的降低。
不過,有時會因被加工物的材質或被加工物的被磨削面的狀態,而使磨粒脫落的時間點提前。例如,若在被加工物的被磨削面形成有氧化膜等之薄膜時,磨粒會被薄膜捕獲,而變得容易產生磨粒的脫落。在這樣的情況下,從磨粒脫落後到自發刃完成為止之期間,亦即以磨削磨石的磨削能力變低的狀態磨削被加工物的期間會變長,而變得易於在被加工物產生加工不良。
本發明是有鑒於所述之問題而作成的發明,其目的在於提供一種可抑制加工不良的產生之被加工物之磨削方法及磨削裝置。
根據本發明的一個態樣,可提供一種被加工物之磨削方法,是使用磨削裝置來磨削被加工物,前述磨削裝置具備有:保持工作台,以保持面保持該被加工物;及磨削單元,以具有配置排列成環狀的複數個磨削磨石之磨削輪來磨削被該保持工作台所保持之該被加工物,前述被加工物之磨削方法具備以下步驟:溝形成步驟,在不使該保持工作台旋轉,且已使該磨削輪旋轉的狀態下,使該磨削磨石接觸於該被加工物來磨削該被加工物,而在該被加工物形成未到
達成品厚度之深度的圓弧狀的溝;及磨削步驟,在已使該保持工作台與該磨削輪旋轉的狀態下,使該磨削磨石接觸於該被加工物的形成有該溝之面側,並將該被加工物磨削到該被加工物的厚度成為該成品厚度為止。
再者,較佳的是,在該溝形成步驟中,是將該保持工作台的旋轉方向上的角度設定為預定的角度。又,較佳的是,在該溝形成步驟中,是以該保持工作台的旋轉方向上的角度不同的狀態各自磨削該被加工物,而在該被加工物形成複數條該溝。
此外,根據本發明的其他的一個態樣,可提供一種磨削裝置,前述磨削裝置具備有:保持工作台,以保持面保持被加工物;磨削單元,以具有配置成環狀的複數個磨削磨石之磨削輪來磨削被該保持工作台所保持之該被加工物;磨削進給單元,使該保持工作台與該磨削單元沿著和該保持面垂直的方向相對地移動;及控制單元,控制該保持工作台、該磨削單元以及該磨削進給單元,
該控制單元可切換第1模式與第2模式,前述第1模式是在不使該保持工作台旋轉,且已使該磨削輪旋轉的狀態下,藉由該磨削進給單元使該磨削磨石接觸於該被加工物,藉此在該被加工物形成未到達成品厚度之深度的溝,前述第2模式是在已使該保持工作台與該磨削輪旋轉的狀態下,藉由該磨削進給單元使該磨削磨石接觸於該被加工物的形成有該溝之面側,藉此將該被加工物磨削到該被加工物的厚度成為該成品厚度為止。
再者,較佳的是,該控制單元可控制該保持工作台的旋轉方向上的角度。
在本發明的一個態樣的被加工物之磨削方法及磨削裝置中,在被
加工物形成未到達成品厚度之深度的圓弧狀的溝之後,使磨削磨石接觸於被加工物的形成有溝之面側,並將被加工物磨削到被加工物的厚度成為成品厚度為止。藉此,在將被加工物磨削並薄化時,磨削磨石會衝撞於溝而促進自發刃。其結果,可維持磨削磨石的磨削能力而抑制加工不良的產生。
2:磨削裝置
4,46:基台
4a:開口
6:搬送單元(搬送機構)
8a,8b:片匣設置區域
10a,10b:片匣
11:被加工物
11a:正面(第1面)
11b:背面(第2面)
11c:溝
11d:磨削痕跡(鋸痕)
12:對位機構(校準機構)
14:搬送單元(搬送機構、裝載臂)
16:轉台
18:保持工作台(工作夾台)
18a:保持面
20:旋轉驅動源
22a,22b:支撐構造
24a,24b:磨削進給單元(移動單元、移動機構)
26:導軌
28:移動板
30:滾珠螺桿
32:脈衝馬達
34a,34b:磨削單元
36:殼體
38:主軸
40:旋轉驅動源
42:安裝座
44a,44b:磨削輪
48:磨削磨石
50:厚度測定器
52a,52b:高度測定器(高度規)
54:搬送單元(搬送機構、卸載臂)
56:洗淨單元(洗淨機構)
58:控制單元(控制部)
α:箭頭
A:搬送位置
B:第1磨削位置(粗磨削位置)
C:第2磨削位置(精磨削位置)
X,Y,Z:方向
圖1是顯示磨削裝置的立體圖。
圖2是顯示磨削裝置的正面圖。
圖3(A)是顯示溝形成步驟中的磨削裝置的正面圖,圖3(B)是顯示溝形成步驟中的保持工作台以及磨削輪的平面圖。
圖4(A)是顯示形成有溝之被加工物的平面圖,圖4(B)是顯示形成有複數條溝之被加工物的平面圖。
圖5(A)是顯示磨削步驟中的磨削裝置的正面圖,圖5(B)是顯示磨削步驟中的保持工作台以及磨削輪的平面圖。
圖6是將被磨削磨石所磨削之被加工物的一部分放大而顯示的剖面圖。
圖7是顯示磨削後的被加工物的平面圖。
以下,參照附加圖式來說明本發明的一個態樣的實施形態。首先,說明可在本實施形態之被加工物之加工方法中使用的磨削裝置的構成例。圖1是顯示磨削裝置2的立體圖。再者,在圖1中,X軸方向(左右方向、第1水平方向)與Y軸方向(前後方向、第2水平方向)是相互垂直之方向。又,Z軸方向(鉛直方向、上下方向、高度方向)是和X軸方向以及Y軸方向垂直之方向。
磨削裝置2具備基台4,前述基台4會支撐以及容置構成磨削裝置2之各構成要素。在基台4的前端部的上表面側設有矩形狀的開口4a,在開口4a的
內部設置有搬送單元(搬送機構)6,前述搬送單元(搬送機構)6會搬送可藉由磨削裝置2來加工之被加工物11。
於搬送單元6的兩側設置有片匣設置區域8a、8b。在片匣設置區域8a、8b上分別供容置被加工物11之片匣10a、10b設置。可在片匣10a容置可藉由磨削裝置2來加工之預定的複數個被加工物11(加工前的被加工物11)。另一方面,可在片匣10b容置已藉由磨削裝置2加工之複數個被加工物11(加工後的被加工物11)。
例如被加工物11是形成為圓盤狀之矽晶圓,且具備互相大致平行的正面(第1面)11a以及背面(第2面)11b。被加工物11被以互相交叉的方式配置排列成格子狀之複數條分割預定線(切割道)區劃成複數個矩形狀的區域。並且,在藉由分割預定線所區劃出之區域的正面11a側分別形成有IC、LSI等器件。
可藉由沿著分割預定線分割被加工物11,而製造各自具備器件之複數個器件晶片。又,若在被加工物11的分割前藉由磨削裝置2來將被加工物11磨削並薄化,可得到已薄型化之器件晶片。
不過,對被加工物11的種類、材質、大小、形狀、構造等並無限制。例如被加工物11亦可為以矽以外之半導體(砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)、氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)等)、玻璃、陶瓷、樹脂、金屬等所構成之基板。又,對形成於被加工物11之器件的種類、數量、形狀、構造、大小、配置等也無限制,在被加工物11亦可未形成有器件。
在開口4a的斜後方設有對位機構(校準機構)12。已容置於片匣10a之被加工物11可藉由搬送單元6來搬送到對位機構12。然後,對位機構12會將被加工物11對齊於預定的位置來配置。
在相鄰於對位機構12的位置,設有搬送被加工物11之搬送單元(搬送機構、裝載臂)14。搬送單元14具備吸引並保持被加工物11的上表面側之
吸附墊。然後,搬送單元14藉由以吸附墊保持已藉由對位機構12進行對位之被加工物11,並使吸附墊旋繞,而將被加工物11朝後方搬送。
於搬送單元14的後方設置有圓盤狀的轉台16。於轉台16連結有伺服馬達等的旋轉驅動源(未圖示),且旋轉驅動源使轉台16以繞著大致平行於Z軸方向的旋轉軸的方式旋轉。
在轉台16上設有保持被加工物11之複數個保持工作台(工作夾台)18。在圖1中所顯示的是以下例子:已將3個保持工作台18沿著轉台16的圓周方向大致等間隔地配置。轉台16會朝在平面視角下逆時針方向(以箭頭α所示之方向)旋轉,而將各保持工作台18依搬送位置A、第1磨削位置(粗磨削位置)B、第2磨削位置(精磨削位置)C、搬送位置A的順序來定位。
在保持工作台18分別連結有使保持工作台18旋轉之旋轉驅動源20(參照圖2)。例如,旋轉驅動源20可為伺服馬達,並且使保持工作台18以繞著大致平行於Z軸方向之旋轉軸的方式旋轉。再者,旋轉驅動源20具備有檢測旋轉驅動源20的輸出軸的旋轉角度(保持工作台18的旋轉角度)之檢測器(編碼器)。
在第1磨削位置B的後方配置有柱狀的支撐構造22a,在第2磨削位置C的後方配置有柱狀的支撐構造22b。在支撐構造22a的前表面側設置有磨削進給單元(移動單元、移動機構)24a,且在支撐構造22b的前表面側設置有磨削進給單元(移動單元、移動機構)24b。
磨削進給單元24a、24b各自具備大致平行於Z軸方向地配置的一對導軌26。在一對導軌26上,以可沿著導軌26滑動的狀態裝設有板狀的移動板28。在移動板28的後表面側(背面側)設有螺帽部(未圖示),在此螺帽部螺合有和導軌26大致平行地配置之滾珠螺桿30。又,在滾珠螺桿30的端部連結有脈衝馬達32。當以脈衝馬達32使滾珠螺桿30旋轉時,移動板28即沿著Z軸方向移動。
在磨削進給單元24a所具備之移動板28的前表面側(正面側)固定有
進行被加工物11的粗磨削之磨削單元34a。另一方面,在磨削進給單元24b所具備之移動板28的前表面側(正面側)固定有進行被加工物11的精磨削之磨削單元34b。磨削進給單元24a、24b藉由使磨削單元34a、34b升降,而使保持工作台18與磨削單元34a、34b沿著和保持工作台18的保持面18a(參照圖2)垂直的方向相對地移動。
磨削單元34a、34b分別具備中空的圓筒狀的殼體36。在殼體36的內部容置有沿著Z軸方向而配置之圓筒狀的主軸38(參照圖2)。主軸38的前端部(下端側)是從殼體36露出。又,在主軸38的基端部(上端側)連結有旋轉驅動源40。例如,旋轉驅動源40可為伺服馬達,並使主軸38以繞著大致平行於Z軸方向的旋轉軸的方式旋轉。
圖2是顯示磨削裝置2的正面圖。在圖2中圖示有已配置於第1磨削位置B之保持工作台18、與磨削單元34a。
保持工作台18的上表面會構成保持被加工物11之保持面18a。保持面18a是和X軸方向以及Y軸方向大致平行的平坦面,且例如和被加工物11的形狀對應而形成為圓形。又,保持面18a已透過形成於保持工作台18的內部之流路(未圖示)、閥(未圖示)等而連接到噴射器等之吸引源(未圖示)。若在已將被加工物11配置於保持面18a上的狀態下,使吸引源的負壓作用在保持面18a,即可藉由保持工作台18來吸引保持被加工物11。
磨削單元34a的主軸38的下端部固定有以金屬等所構成之圓盤狀的安裝座42。並且,於安裝座42的下表面側裝設有粗磨削用之磨削輪44a。磨削輪44a是藉由從旋轉驅動源40(參照圖1)透過主軸38以及安裝座42所傳達的動力,而繞著和Z軸方向大致平行的旋轉軸旋轉。
磨削輪44a具備環狀的基台46,前述環狀的基台46是以鋁、不鏽鋼等的金屬所構成且形成為和安裝座42大致相同直徑。於基台46的下表面側,
已沿著基台46的圓周方向將複數個長方體狀之磨削磨石48配置排列成環狀。例如磨削磨石48可藉由將鑽石、cBN(立方氮化硼,cubic Boron Nitride)等所構成之磨粒以金屬結合劑、樹脂結合劑、陶瓷結合劑(vitrified bond)等之結合材來固定而形成。不過,對磨削磨石48的材質、形狀、構造、大小等並無限制,也可以將磨削輪44a所具備之磨削磨石48的數量任意地設定。
圖1所示之磨削單元34b為和磨削單元34a同樣地被構成。並且,於磨削單元34b的安裝座42的下表面側裝設有精磨削用的磨削輪44b。磨削輪44b的構成會和磨削輪44a同樣。不過,包含於磨削輪44b的磨削磨石48之磨粒的平均粒徑會比包含於磨削輪44a的磨削磨石48之磨粒的平均粒徑更小。
磨削單元34a以磨削輪44a磨削已定位在第1磨削位置B之保持工作台18所保持之被加工物11。藉此,可對被加工物11施行粗磨削。又,磨削單元34b以磨削輪44b磨削已定位在第2磨削位置C之保持工作台18所保持之被加工物11。藉此,可對被加工物11施行精磨削。
再者,在磨削單元34a、34b的內部或附近分別設有用於供給純水等之液體(磨削液)之磨削液供給路(未圖示)。可在對被加工物11施行磨削加工時,將磨削液供給到被加工物11以及磨削磨石48。
在已定位於第1磨削位置B之保持工作台18的附近、與已定位於第2磨削位置C之保持工作台18的附近各自設置有測定被保持工作台18所保持之被加工物11的厚度之厚度測定器50。厚度測定器50具備測定被保持工作台18所保持之被加工物11的上表面的高度之高度測定器(高度規)52a、與測定保持工作台18的上表面(保持面18a)的高度之高度測定器(高度規)52b。並且,厚度測定器50依據藉由高度測定器52a、52b所測定出之值的差分來計算被加工物11的厚度。
在X軸方向上相鄰於搬送單元14之位置,設置有搬送被加工物11
之搬送單元(搬送機構、卸載臂)54。搬送單元54具備吸引並保持被加工物11的上表面側之吸附墊。並且,搬送單元54藉由以吸附墊保持已被配置在搬送位置A之保持工作台18所保持之被加工物11,並使吸附墊旋繞,而將被加工物11朝前方搬送。
在搬送單元54的前方側配置有洗淨單元(洗淨機構)56,前述洗淨單元56會將已藉由搬送單元54所搬送來之被加工物11洗淨。可將已被洗淨單元56洗淨之被加工物11藉由搬送單元6來搬送並容置到片匣10b。
又,磨削裝置2具備已連接於構成磨削裝置2之各構成要素(搬送單元6、對位機構12、搬送單元14、轉台16、保持工作台18、旋轉驅動源20、磨削進給單元24a、24b、磨削單元34a、34b、厚度測定器50、搬送單元54、洗淨單元56等)之控制單元(控制部)58。可藉由控制單元58來控制磨削裝置2的構成要素的動作。
例如控制單元58可由電腦來構成,且包含處理部與記憶部,前述處理部會進行在磨削裝置2的運轉上所需要的運算等處理,前述記憶部會記憶使用於由處理部所進行之處理的各種資訊(資料、程式等)。處理部包含CPU(中央處理單元,Central Processing Unit)等的處理器而構成。又,記憶部包含作為主記憶裝置、輔助記憶裝置等而發揮功能之各種記憶體而構成。控制單元58藉由執行已記憶於記憶部之程式,而生成用於控制磨削裝置2的構成要素之訊號(控制訊號)。
接著,說明使用磨削裝置2來對被加工物11進行磨削的被加工物之磨削方法的具體例。在以下作為一例,針對如下之情況來說明:磨削被加工物11的背面11b側,並將被加工物11薄化至被加工物11的厚度成為預定的厚度(成品厚度)為止。
首先,將成為由磨削裝置2所進行之磨削的對象之被加工物11容
置於片匣10a,並將片匣10a設置到片匣設置區域8a上。然後,藉由搬送單元6將被加工物11從片匣10a取出並搬送到對位機構12,而藉由對位機構12來進行被加工物11的對位。之後,藉由搬送單元14將被加工物11從對位機構12搬送到已配置在搬送位置A之保持工作台18。
例如將被加工物11如圖2所示地在保持工作台18上配置成正面11a側和保持面18a相面對且背面11b側朝上方露出。在此狀態下,若使吸引源的負壓作用於保持面18a,被加工物11即可被保持工作台18吸引保持。再者,在被加工物11的正面11a側形成有器件的情況下,亦可事先在被加工物11的正面11a側貼附保護器件之保護膠帶。在此情況下,被加工物11會隔著保護膠帶被保持工作台18所吸引保持。
其次,使轉台16旋轉,而將保持有被加工物11之保持工作台18配置到第1磨削位置B。然後,藉由磨削單元34a磨削已被保持工作台18所保持之被加工物11。
在本實施形態中,首先是藉由以磨削單元34a磨削被加工物11,而在被加工物11上形成圓弧狀的溝(溝形成步驟)。圖3(A)是顯示溝形成步驟中的磨削裝置2的正面圖。
在溝形成步驟中,首先是藉由旋轉驅動源20將保持工作台18的旋轉方向上的角度設定為預定的角度(例如初始角度(0°))。然後,在不旋轉保持工作台18的情形下,藉由旋轉驅動源40(參照圖1)使磨削輪44a以預定的旋轉數來旋轉。此時,磨削輪44a的磨削磨石48會旋轉成通過和被加工物11的中心重疊之位置。然後,藉由磨削進給單元24a使磨削輪44a以預定的速度下降(磨削進給),並使旋轉之磨削磨石48接觸於被加工物11的背面11b(被磨削面)側。
若一面使磨削磨石48接觸於被加工物11的背面11b側一面使磨削輪44a下降,被加工物11的背面11b側會被磨削磨石48磨削。再者,磨削輪44a的
下降速度是調整成以適當的力來將磨削磨石48壓附於被加工物11的背面11b側。
圖3(B)是顯示溝形成步驟中的保持工作台18以及磨削輪44a的平面圖。若在不使保持工作台18旋轉的情形下使磨削輪44a旋轉來磨削被加工物11,會沿著旋轉之磨削磨石48的軌道來磨削被加工物11。其結果,在被加工物11的背面11b側會形成具有和磨削磨石48的寬度相同寬度之圓弧狀的溝11c。
圖4(A)是顯示形成有溝11c之被加工物11的平面圖。溝11c形成為從被加工物11的一端通過中心而到達另一端之圓弧狀。然後,當被加工物11的磨削量(溝11c的深度)到達預定之值時,即停止由磨削輪44a所進行之被加工物11的磨削。再者,溝11c是形成為未到達在後述之磨削步驟中被磨削後之被加工物11的最終的厚度(成品厚度)之深度。例如可將溝11c的深度設定為:被加工物11的成品厚度與溝11c的厚度之差為20μm以上。
在溝形成步驟中,亦可在被加工物11形成複數條溝11c。在此情況下,是在形成第1條溝11c之後,藉由旋轉驅動源20使保持工作台18旋轉預定的角度量,而變更保持工作台18的旋轉方向上的角度。然後,藉由磨削磨石48磨削被加工物11,而在被加工物11的背面11b側形成第2條圓弧狀的溝11c。之後,以同樣的順序來形成第3條以後的溝11c。
圖4(B)是顯示形成有複數條溝11c之被加工物11的平面圖。例如,在形成第1條溝11c之後,若重複進行3次使保持工作台18旋轉90°並以磨削磨石48磨削被加工物11之步驟後,會如圖4(B)所示地在被加工物11的背面11b側形成4條圓弧狀的溝11c。如此,可藉由以保持工作台18的旋轉方向上的角度不同的狀態來各自磨削被加工物11,而在被加工物11上形成複數條溝11c。
接著,磨削被加工物11直到被加工物11的厚度成為成品厚度為止(磨削步驟)。圖5(A)是顯示磨削步驟中的磨削裝置2的正面圖。
在磨削步驟中,是藉由旋轉驅動源20(參照圖2)使保持工作台18以預定的旋轉數來旋轉,並且藉由旋轉驅動源40(參照圖1)使磨削輪44a以預定的旋轉數來旋轉。此時,磨削輪44a的磨削磨石48會旋轉成通過和被加工物11的中心重疊之位置。然後,藉由磨削進給單元24a使磨削輪44a以預定的速度下降(磨削進給),並使旋轉之磨削磨石48接觸於被加工物11的形成有溝11c之面側(背面11b側)。
若一面使磨削磨石48接觸於被加工物11的背面11b側一面使磨削輪44a下降,被加工物11的背面11b側會被磨削磨石48磨削。再者,磨削輪44a的下降速度是調整成以適當的力來將磨削磨石48壓附於被加工物11的背面11b側。
圖5(B)是顯示磨削步驟中的保持工作台18以及磨削輪44a的平面圖。當使保持工作台18以及磨削輪44a旋轉來磨削被加工物11時,會磨削被加工物11的背面11b側的整體,而將被加工物11薄化。
圖6是將被磨削磨石48所磨削之被加工物11的一部分放大而顯示的剖面圖。在被加工物11的磨削中,複數個磨削磨石48會各自從被加工物11的外周緣朝向中心來接觸。並且,在旋轉之磨削磨石48通過溝11c時,磨削磨石48的下表面側會衝撞於溝11c的內壁,而變得容易產生磨削磨石48的結合材的磨耗。其結果,可促進已埋入結合材的內部之狀態的磨粒從結合材露出之自發刃,而抑制磨削磨石48的磨削能力的降低。
特別是,在被加工物11的背面11b側形成有氧化膜等薄膜的情況下,磨削磨石48會被薄膜捕獲而易於從結合材脫落。然而,因為可如上述地藉由溝11c來促進磨削磨石48的自發刃,所以可以使磨削磨石48的磨削能力迅速地回復。
當將被加工物11磨削至被加工物11的厚度到達預定的厚度(成品
厚度)時,即停止由磨削輪44a所進行之被加工物11的磨削。藉此,被加工物11的粗磨削即完成。圖7是顯示磨削後的被加工物11的平面圖。於磨削後的被加工物11的背面11b側會殘存從被加工物11的中央朝向外周緣呈放射狀地形成之磨削痕跡(鋸痕)11d。此磨削痕跡11d沿著旋轉之磨削磨石48的軌跡而形成為曲線狀。
再者,在由磨削輪44a所進行之被加工物11的磨削中,可藉由厚度測定器50(參照圖1)來測定被加工物11的厚度。然後,可依據藉由厚度測定器50所測定出之被加工物11的厚度,來控制讓由磨削單元34a所進行之被加工物11的磨削停止之時間點。
其次,使轉台16旋轉,而將保持有被加工物11之保持工作台18配置到第2磨削位置C。然後,可藉由磨削單元34b磨削已定位在第2磨削位置C之保持工作台18所保持之被加工物11。藉此,可進行被加工物11的精磨削,並將形成於被加工物11的背面11b側之磨削痕跡11d(參照圖7)去除。
精磨削時的保持工作台18以及磨削單元34b的動作,會和粗磨削時的保持工作台18以及磨削單元34a的動作同樣。又,在由磨削輪44b所進行之被加工物11的磨削中,可藉由厚度測定器50測定被加工物11的厚度。
再者,在精磨削時,亦可實施前述之溝形成步驟以及磨削步驟。具體而言,首先是以不使保持工作台18旋轉而使磨削輪44b旋轉之狀態來讓磨削磨石48接觸於被加工物11,並在被加工物11的背面11b側形成溝11c(參照圖3(A)以及圖3(B))。之後,以已使保持工作台18以及磨削輪44b旋轉的狀態來讓磨削磨石48接觸於被加工物11,並磨削被加工物11的背面11b側的整體(參照圖5(A)以及圖5(B))。藉此,在對被加工物11施行精磨削時,也可促進磨削磨石48的自發刃。
其次,使轉台16旋轉,而將保持有被加工物11之保持工作台18配
置到搬送位置A。然後,從已定位在搬送位置A之保持工作台18上搬送加工後的被加工物11。
已定位在搬送位置A之保持工作台18所保持之被加工物11,可被搬送單元54從保持工作台18上搬送到洗淨單元56,並被洗淨。然後,在由洗淨單元56所進行之洗淨之後,被加工物11會被搬送單元6搬送到片匣10b。
如以上所述,本實施形態之被加工物的磨削方法具備:溝形成步驟,在被加工物11上形成未到達成品厚度之深度的圓弧狀的溝11c;及磨削步驟,使磨削磨石48接觸於被加工物11的形成有溝11c之面側,並將被加工物11磨削到被加工物11的厚度成為成品厚度為止。藉此,在將被加工物11磨削並薄化時,磨削磨石48會衝撞於溝11c而促進自發刃。其結果,可維持磨削磨石48的磨削能力而抑制加工不良的產生。
再者,上述之溝形成步驟以及磨削步驟中的磨削裝置2的動作,可藉由控制單元58來控制。具體而言,在溝形成步驟中,控制單元58藉由將控制訊號輸出至旋轉驅動源20(參照圖2等),而將保持工作台18的旋轉方向上的角度設定為預定的角度後,讓保持工作台18維持為已停止之狀態(未旋轉之狀態)。又,控制單元58藉由將控制訊號輸出至磨削單元34a的旋轉驅動源40,而使磨削輪44a以預定的旋轉數來旋轉。
然後,控制單元58將控制訊號輸出至磨削進給單元24a的脈衝馬達32,使滾珠螺桿30以預定的速度旋轉。藉此,磨削單元34a會以預定的速度下降而使磨削磨石48接觸於被加工物11,並在被加工物11形成溝11c。亦即,控制單元58藉由將控制訊號輸出至磨削裝置2的構成要素,而使磨削裝置2以用於實施溝形成步驟的模式(第1模式)來動作。
另一方面,在磨削步驟中,控制單元58藉由將控制訊號輸出至旋轉驅動源20(參照圖2等),而使保持工作台18以預定的旋轉數來旋轉。又,控制
單元58藉由將控制訊號輸出至磨削單元34a的旋轉驅動源40,而使磨削輪44a以預定的旋轉數來旋轉。
然後,控制單元58將控制訊號輸出至磨削進給單元24a的脈衝馬達32,使滾珠螺桿30以預定的速度旋轉。藉此,磨削單元34a會以預定的速度下降而使磨削磨石48接觸於被加工物11,並磨削被加工物11的背面11b側的整體。亦即,控制單元58藉由將控制訊號輸出至磨削裝置2的構成要素,而使磨削裝置2以用於實施磨削步驟的模式(第2模式)來動作。
如上述,可藉由於將保持有被加工物11之保持工作台18定位到第1磨削位置B後,藉由控制單元58來適當切換第1模式與第2模式,而實施溝形成步驟與磨削步驟。再者,使用磨削單元34b來實施溝形成步驟與磨削步驟之情況下的控制單元58的動作也是同樣。
在溝形成步驟中形成複數條溝11c之情況下(參照圖4(B)),控制單元58藉由將控制訊號輸出至旋轉驅動源20(參照圖2),而使保持工作台18在預定的間隔的角度(例如間隔90°)停止。然後,以保持工作台18的角度不同的狀態各自藉由磨削單元34a磨削被加工物11,而形成溝11c。
再者,由控制單元58所進行之保持工作台18的角度之控制,可依據從旋轉驅動源20所具備之編碼器所輸入的訊號來實施。具體而言,編碼器會檢測旋轉驅動源20的輸出軸的旋轉角度並輸出至控制單元58。並且,控制單元58會依據編碼器的檢測結果來計算為了使保持工作台18在所期望的角度停止而必要之旋轉驅動源20的輸出軸的旋轉量,並使旋轉驅動源20的輸出軸旋轉該旋轉量之份量。
另外,上述實施形態之構造、方法等,只要在不脫離本發明之目的之範圍內,均可適當變更而實施。
2:磨削裝置
11:被加工物
11a:正面(第1面)
11b:背面(第2面)
11c:溝
18:保持工作台(工作夾台)
18a:保持面
20:旋轉驅動源
34a:磨削單元
38:主軸
42:安裝座
44a:磨削輪
46:基台
48:磨削磨石
Claims (5)
- 一種被加工物之磨削方法,是使用磨削裝置來磨削被加工物,前述磨削裝置具備有: 保持工作台,以保持面保持該被加工物;及 磨削單元,以具有配置排列成環狀的複數個磨削磨石之磨削輪來磨削被該保持工作台所保持之該被加工物, 前述被加工物之磨削方法的特徵在於具備以下步驟: 溝形成步驟,在不使該保持工作台旋轉,且已使該磨削輪旋轉的狀態下,使該磨削磨石接觸於該被加工物來磨削該被加工物,而在該被加工物形成未到達成品厚度之深度的圓弧狀的溝;及 磨削步驟,在已使該保持工作台與該磨削輪旋轉的狀態下,使該磨削磨石接觸於該被加工物的形成有該溝之面側,並將該被加工物磨削到該被加工物的厚度成為該成品厚度為止。
- 如請求項1之被加工物之磨削方法,其中在該溝形成步驟中,是將該保持工作台的旋轉方向上的角度設定為預定的角度。
- 如請求項1或2之被加工物之磨削方法,其中在該溝形成步驟中,是以該保持工作台的旋轉方向上的角度不同的狀態各自磨削該被加工物,而在該被加工物形成複數條該溝。
- 一種磨削裝置,具備有: 保持工作台,以保持面保持被加工物; 磨削單元,以具有配置成環狀的複數個磨削磨石之磨削輪來磨削被該保持工作台所保持之該被加工物; 磨削進給單元,使該保持工作台與該磨削單元沿著和該保持面垂直的方向相對地移動;及 控制單元,控制該保持工作台、該磨削單元以及該磨削進給單元, 前述磨削裝置的特徵在於:該控制單元可切換第1模式與第2模式,前述第1模式是在不使該保持工作台旋轉,且已使該磨削輪旋轉的狀態下,藉由該磨削進給單元使該磨削磨石接觸於該被加工物,藉此在該被加工物形成未到達成品厚度之深度的溝,前述第2模式是在已使該保持工作台與該磨削輪旋轉的狀態下,藉由該磨削進給單元使該磨削磨石接觸於該被加工物的形成有該溝之面側,藉此將該被加工物磨削到該被加工物的厚度成為該成品厚度為止。
- 如請求項4之磨削裝置,其中該控制單元可控制該保持工作台的旋轉方向上的角度。
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| JP2020131398A (ja) * | 2019-02-22 | 2020-08-31 | 株式会社ディスコ | 研削ホイールのコンディション確認方法 |
| TWI728188B (zh) * | 2016-09-29 | 2021-05-21 | 美商羅門哈斯電子材料Cmp控股公司 | 使化學機械拋光墊之表面成形之方法 |
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