特許 6234250 ドレッシング工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6234250

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】ドレッシング工具

(51)【国際特許分類】

   B24B 53/14 20060101AFI20171113BHJP

【ＦＩ】

   B24B53/14

【請求項の数】1

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2014-13952(P2014-13952)

(22)【出願日】2014年1月29日

(65)【公開番号】特開2015-139844(P2015-139844A)

(43)【公開日】2015年8月3日

【審査請求日】2016年11月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(74)【代理人】

【識別番号】100172281

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 知広

(72)【発明者】

【氏名】武井 利樹

【審査官】 亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０１５４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０６３９６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−２５５８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−１３４６１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ５３／００ − ５３／１４

Ｂ２４Ｄ ７／００

Ｂ２４Ｄ １５／００

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

ＤＷＰＩ（Ｄｅｒｗｅｎｔ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

研削ホイールに装着された研削砥石をドレッシングするドレッシング工具であって、
該研削砥石をドレッシングするドレッシングボードと、該ドレッシングボードが上面に固定された支持プレートと、を備え、
該ドレッシングボードの表面側には、該ドレッシングボードの使用限界の厚さに対応する深さの溝部であって、該ドレッシングボードの該表面と平行な方向において所定の長さを有し、一端から他端に向けて深くなる該溝部が形成されており、
該ドレッシングボードによって該研削砥石をドレッシングした際に該ドレッシングボードの該表面側が摩耗することで該溝部が浅くなり、該溝部が識別できなくなることで該ドレッシングボードの厚さが使用限界の厚さに達したことを検知できるとともに、該ドレッシングボードが摩耗するにつれて該溝部の該長さが短くなることを特徴とするドレッシング工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、砥石をドレッシングするためのドレッシング工具に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、小型軽量なデバイスを実現するために、シリコンやサファイア等の材料でなるウェーハを薄く研削することが求められている。ウェーハの研削は、例えば、研削用の砥石（研削砥石）を備える研削ホイールが装着された研削装置で行われる。この研削装置の保持テーブルにウェーハを保持させて、回転する研削ホイールの研削砥石をウェーハの被加工面に押し付けることでウェーハを研削できる。

【0003】

上述の研削砥石は、例えば、ビトリファイドやレジノイド等の結合材に、ダイヤモンドやＣＢＮ等の砥粒を混合して形成されている。この研削砥石でウェーハを摩擦すると、研削砥石の表面に露出した多数の砥粒がそれぞれ切れ刃として作用し、ウェーハの被加工面は削り取られる。

【0004】

一方、研削の進行と共に研削砥石も摩耗し、ウェーハの被加工面と接触する研削砥石の表面には新たな砥粒が次々に現れる。この作用（自生発刃作用等と呼ばれる）によって、砥粒の目こぼれ、目詰まり、目つぶれ等による研削性能の低下を抑制し、良好な研削加工を実現できる。

【0005】

ところで、未使用の研削砥石は、砥粒が適切に表出されておらず、また、研削砥石の表面の高さにもばらつきがある。そこで、砥粒を適切に表出させると共に、研削砥石の表面の高さを揃えるために、ドレッシングボードを研削するドレッシング工程をウェーハの研削前に実施している（例えば、特許文献１参照）。

【0006】

ドレッシング工程で使用されるドレッシングボードは、例えば、１ｍｍ〜５ｍｍ程度の厚みに形成されており、裏面側を樹脂製の支持プレートに接着されている。このドレッシングボードは、研削砥石との摩擦で摩耗し、ある程度まで薄くなると交換される。ドレッシングボードの交換時期は、目視等の方法で判断される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００９−１４２９０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、上述した目視等の方法では、必ずしもドレッシングボードの交換時期を適切に判断することができない。そのため、限界（使用限界）まで摩耗したドレッシングボードを交換せずに使用して誤って支持プレートを研削し、研削砥石を傷めてしまう恐れがある。

【0009】

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、使用限界を適切に検知できるドレッシング工具を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明によれば、研削ホイールに装着された研削砥石をドレッシングするドレッシング工具であって、該研削砥石をドレッシングするドレッシングボードと、該ドレッシングボードが上面に固定された支持プレートと、を備え、該ドレッシングボードの表面側には、該ドレッシングボードの使用限界の厚さに対応する深さの溝部であって、該ドレッシングボードの該表面と平行な方向において所定の長さを有し、一端から他端に向けて深くなる該溝部が形成されており、該ドレッシングボードによって該研削砥石をドレッシングした際に該ドレッシングボードの該表面側が摩耗することで該溝部が浅くなり、該溝部が識別できなくなることで該ドレッシングボードの厚さが使用限界の厚さに達したことを検知できるとともに、該ドレッシングボードが摩耗するにつれて該溝部の該長さが短くなることを特徴とするドレッシング工具が提供される。

【発明の効果】

【0013】

本発明のドレッシング工具は、ドレッシングボードの表面側に、ドレッシングボードの使用限界の厚さに対応する深さの溝部又は段差部を有するので、ドレッシングボードが使用限界の厚さまで摩耗すると溝部又は段差部を識別できなくなる。そのため、溝部又は段差部の識別可否に基づいて、ドレッシングボードの使用限界を適切に検知できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１（Ａ）は、本実施の形態に係るドレッシング工具を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、ドレッシング工具を模式的に示す断面図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ｂ）の一部を拡大して示す断面図である。

【図2】ドレッシング工具の使用状態を模式的に示す斜視図である。

【図3】図３（Ａ）は、第１変形例に係るドレッシング工具を模式的に示す断面図であり、図３（Ｂ）は、第２変形例に係るドレッシング工具を模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１（Ａ）は、本実施の形態に係るドレッシング工具を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、ドレッシング工具を模式的に示す断面図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ｂ）の一部を拡大して示す断面図である。なお、図１（Ｂ）では、図１（Ａ）のＡＡ´断面を示し、図１（Ｃ）では、図１（Ｂ）の領域Ｂを拡大して示している。

【0016】

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、本実施の形態に係るドレッシング工具２は、略平坦な円盤状のドレッシングボード４と、ドレッシングボード４の下方においてドレッシングボード４を支持する支持プレート６とを備えている。

【0017】

支持プレート６は、ドレッシングボード４の全体を支持できるように、樹脂等の材料でドレッシングボード４より大径の円盤状に形成されている。支持プレート６の上面６ａには、ドレッシングボード４の裏面（下面）４ｂ側が接着されている。ドレッシングボード４の表面（上面）４ａ側には、ドレッシングボード４の使用限界を識別するための溝（溝部）４ｃが設けられている。

【0018】

ドレッシング工具２と研削ホイール９（図２参照）とを回転させながら、研削砥石９ｂ（図２参照）をドレッシングボード４の上面４ａに押し付けることで、研削砥石９ｂをドレッシングできる。

【0019】

ドレッシングボード４は、例えば、ビトリファイド、レジノイド等の結合材にホワイトアランダム（ＷＡ）、グリーンカーボン（ＧＣ）等の砥粒が混合された混合材料を用いて形成されている。ただし、ドレッシングボード４を構成する結合材及び砥粒は、ドレッシングの対象となる研削砥石９ｂに応じて変更される。

【0020】

ドレッシングボード４の溝４ｃは、例えば、平坦なドレッシングボードに回転する切削ブレード（不図示）を切り込ませて形成される。図１（Ｃ）に示すように、溝４ｃは、ドレッシングボード４の使用限界の厚さＴに対応する深さＤを有している。具体的には、溝４ｃの底４ｄは、表面４ａから深さＤの位置に位置付けられると共に、裏面４ｂから厚さＴの位置に位置付けられている。

【0021】

また、溝４ｃは、ドレッシングボード４の表面４ａと平行な面内方向において、任意の長さ及び幅で形成される。例えば、図１では、ドレッシングボード４の中心から外周縁に至る長さで、１ｍｍ程度の幅の溝４ｃを形成している。ただし、溝４ｃは、目視や接触等の方法で識別できるように形成されていれば良く、溝４ｃの長さ、幅、形状等は、任意に変更できる。

【0022】

次に、本実施の形態のドレッシング工具２を使用する研削砥石９ｂのドレッシングについて説明する。図２は、本実施の形態に係るドレッシング工具２の使用状態を模式的に示す斜視図である。

【0023】

図２に示すように、研削装置１は、ウェーハ等の被加工物（不図示）を吸引保持する保持テーブル３を備えている。保持テーブル３の下方には、モータ等の回転機構（不図示）が設けられており、保持テーブル３は、この回転機構で鉛直方向に伸びる回転軸の周りに回転する。

【0024】

保持テーブル３の表面（上面）は、被加工物を吸引保持する保持面となっている。この保持面には、保持テーブル３の内部に形成された吸引路（不図示）を通じて吸引源（不図示）の負圧が作用し、被加工物を吸引する吸引力が発生する。

【0025】

保持テーブル３の上方には研削機構が配置されている。研削機構は、モータ等の回転機構（不図示）と連結され、昇降機構（不図示）に支持されたスピンドル５を備えている。このスピンドル５は、回転機構から伝達される回転力で鉛直方向に伸びる回転軸の周りに回転すると共に、昇降機構で昇降する。

【0026】

スピンドル５の下端側には、円盤状のホイールマウント７が固定されており、このホイールマウント７には、研削ホイール９が装着されている。研削ホイール９は、アルミニウム、ステンレス等の金属材料で形成されたホイール基台９ａを備えている。ホイール基台９ａの円環状の下面には、全周にわたって複数の研削砥石９ｂが固定されている。

【0027】

研削砥石９ｂをドレッシングする際には、保持テーブル３の表面に支持プレート６の下面６ｂ側を吸引保持させた状態で、研削ホイール９と保持テーブル３とを回転させ、スピンドル５を下降させる。ドレッシングボード４の表面４ａに研削砥石９ｂの下面を押し付けるようにスピンドル５の下降量を調節すれば、研削砥石９ｂをドレッシングできる。

【0028】

上述したドレッシングによってドレッシングボード４の表面４ａ側が摩耗し、ドレッシングボード４が薄くなると、ドレッシングボード４に形成された溝４ｃも浅くなる。上述のように、溝４ｃは、ドレッシングボード４の使用限界の厚さＴに対応する深さＤで形成されている。そのため、ドレッシングボード４が使用限界の厚さＴ程度まで薄くなると、溝４ｃは殆ど失われ、目視や接触等の方法で溝４ｃを識別できなくなる。

【0029】

以上のように、本実施の形態のドレッシング工具２は、ドレッシングボード４の表面４ａ側に、ドレッシングボード４の使用限界の厚さＴに対応する深さＤの溝（溝部）４ｃを有するので、ドレッシングボード４が使用限界の厚さＴまで摩耗すると溝４ｃを識別できなくなる。そのため、溝４ｃの識別可否に基づいて、ドレッシングボード４の使用限界を適切に検知できる。

【0030】

なお、本発明は上記実施の形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施の形態では、表面４ａからの深さが略一定の溝４ｃを形成しているが、溝４ｃは、少なくとも一部がドレッシングボード４の使用限界の厚さＴに対応する深さＤで形成されていれば良い。すなわち、溝４ｃは略一定の深さで形成されていなくても良い。

【0031】

図３（Ａ）は、第１変形例に係るドレッシング工具２を模式的に示す断面図である。第１変形例に係るドレッシング工具２のドレッシングボード４には、上記実施の形態とは異なる溝４ｃが形成されている。具体的には、第１変形例では、ドレッシングボード４の表面４ａと平行な方向において一端４ｅから他端４ｆに向けて深くなるような溝４ｃが形成されている。

【0032】

このような溝４ｃを有するドレッシングボード４が摩耗すると、表面４ａと平行な方向において、溝４ｃの長さは短くなる。そのため、この溝４ｃの長さに基づいて、ドレッシング工具２の状態を確認できる。例えば、溝４ｃが十分に短くなった場合には、ドレッシングボード４の使用限界が近いと判断できるので、交換用の新たなドレッシング工具２を用意しておくことで、研削装置１の稼働率の低下を防ぐことができる。

【0033】

また、上記実施の形態及び変形例では、ドレッシングボード４の使用限界を検知するために溝４ｃを設けているが、ドレッシングボード４の使用限界を検知するための構造は、必ずしも溝４ｃでなくて良い。

【0034】

図３（Ｂ）は、第２変形例に係るドレッシング工具２を模式的に示す断面図である。第２変形例に係るドレッシング工具２のドレッシングボード４には、上記実施の形態の溝４ｃの代わりに段差（段差部）４ｇが形成されている。段差４ｇは、表面４ａ側の外周縁において、ドレッシングボード４の使用限界の厚さＴに対応する深さＤで形成されている。

【0035】

この段差４ｇは、例えば、平坦なドレッシングボードの外周縁を研削装置１で研削し、又は、切削ブレード（不図示）で切削して形成される。なお、段差４ｇの深さは略一定でなくて良い。具体的には、段差４ｇの少なくとも一部がドレッシングボード４の使用限界の厚さＴに対応する深さＤで形成されていれば良い。

【0036】

上述したドレッシング工具２は、研削砥石９ｂの整形を目的に使用されても良いし、研削砥石９ｂの目立てを目的に使用されても良い。研削砥石９ｂの整形の用途には、比較的大きなサイズの砥粒を含むドレッシングボード４を用い、研削砥石９ｂの目立ての用途には、比較的小さなサイズの砥粒を含むドレッシングボード４を用いることが好ましい。

【0037】

その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、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。

【符号の説明】

【0038】

２ ドレッシング工具
４ ドレッシングボード
４ａ 表面（上面）
４ｂ 裏面（下面）
４ｃ 溝（溝部）
４ｄ 底
４ｅ 一端
４ｆ 他端
４ｇ 段差（段差部）
６ 支持プレート
６ａ 上面
６ｂ 下面
１ 研削装置
３ 保持テーブル
５ スピンドル
７ ホイールマウント
９ 研削ホイール
９ａ ホイール基台
９ｂ 研削砥石
Ｄ 深さ
Ｔ 厚さ

【図1】

【図2】

【図3】