特許 6388518 被加工物の研磨方法

(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】6388518

(24)【登録日】2018年8月24日

(45)【発行日】2018年9月12日

(54)【発明の名称】被加工物の研磨方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 47/04 20060101AFI20180903BHJP

   B24B 7/02 20060101ALI20180903BHJP

   B24B 27/06 20060101ALI20180903BHJP

【ＦＩ】

   B24B47/04

   B24B7/02

   B24B27/06 M

【請求項の数】1

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-209454(P2014-209454)

(22)【出願日】2014年10月10日

(65)【公開番号】特開2016-78138(P2016-78138A)

(43)【公開日】2016年5月16日

【審査請求日】2017年8月15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】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】酒井 敏行

(72)【発明者】

【氏名】ミハイ クリス

【審査官】 上田 真誠

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１４８４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２７７１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０３６９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２２３８４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ４７／００−４７／０８

Ｂ２４Ｂ ７／００− ７／３０

Ｂ２４Ｂ ２７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を保持するチャックテーブルと、先端に切削ブレードを装着するスピンドルと該スピンドルを回転可能に保持するスピンドルハウジングとを備え、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを加工送り方向に相対移動させる加工送り手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを該加工送り方向に直交する割り出し送り方向に相対移動させる割り出し送り手段と、を備える切削装置を用い、該スピンドルハウジングに研磨工具を装着して該チャックテーブルに保持した被加工物を研磨する研磨方法であって、
該チャックテーブルに被加工物を保持する被加工物保持ステップと、
該スピンドルハウジングに装着ジグを介して該研磨工具を装着する研磨工具装着ステップと、
該被加工物保持ステップと該研磨工具装着ステップを実施した後、該加工送り手段で該チャックテーブルを加工送りし被加工物を該研磨工具で研磨する加工送りと、該割り出し送り手段で該研磨工具を該被加工物側に割り出し送りする割り出し送りと、を繰り返し被加工物に所望の研磨面が形成されるまで繰り返す研磨ステップと、を備えることを特徴とする被加工物の研磨方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被加工物の研磨方法に関する。

【背景技術】

【0002】

スピンドルの先端に切削ブレードを装着し、加工送り手段と割り出し送り手段を作動させて半導体ウェーハやガラス板等の被加工物を切削する切削装置が知られている（特許文献１）。携帯電話のカバーガラス等に用いられるガラス板は、大判なガラス板から切削装置で所定のサイズに切り出した後、研磨装置を用いて切断面を研磨することでエッジのカケやクラックを除去している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−３０７６４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、被加工物を切断して研磨する加工工程において、切削装置と研磨装置の異なる２種類の装置を必要としていた。

【0005】

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、切断と研磨の加工工程を１種類の装置で実施することができる被加工物の研磨方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、被加工物を保持するチャックテーブルと、先端に切削ブレードを装着するスピンドルと該スピンドルを回転可能に保持するスピンドルハウジングとを備え、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削する切削手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを加工送り方向に相対移動させる加工送り手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを該加工送り方向に直交する割り出し送り方向に相対移動させる割り出し送り手段と、を備える切削装置を用い、該スピンドルハウジングに研磨工具を装着して該チャックテーブルに保持した被加工物を研磨する研磨方法であって、該チャックテーブルに被加工物を保持する被加工物保持ステップと、該スピンドルハウジングに装着ジグを介して該研磨工具を装着する研磨工具装着ステップと、該被加工物保持ステップと該研磨工具装着ステップを実施した後、該加工送り手段で該チャックテーブルを加工送りし被加工物を該研磨工具で研磨する加工送りと、該割り出し送り手段で該研磨工具を該被加工物側に割り出し送りする割り出し送りと、を繰り返し被加工物に所望の研磨面が形成されるまで繰り返す研磨ステップと、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る被加工物の研磨方法によれば、切削装置のスピンドルハウジングに研磨工具を装着することで、研磨専用装置と同様の加工が実施できるため、切断と研磨を１種類の装置で実施することができるという効果を奏する。また、切削ブレードを装着するスピンドルではなくスピンドルハウジングに研磨工具を装着するため、一方の工具を付けたままでも他の加工が可能であり、切削と研磨の工程変更が容易であるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、研磨工具を装着する切削装置の構成例を示す斜視図である。

【図2】図２は、被加工物の研磨例（加工送り）を示す正面図である。

【図3】図３は、被加工物の研磨例（加工送り）を示す上面図である。

【図4】図４は、被加工物の研磨例（割り出し送り）を示す上面図である。

【図5】図５は、被加工物の研磨方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【0010】

〔実施形態〕
実施形態に係る被加工物の研磨方法について説明する。図１は、研磨工具を装着する切削装置の構成例を示す斜視図である。図１に示すように、切削装置１は、チャックテーブル２と、切削機構３と、Ｘ軸移動機構４と、Ｙ軸移動機構５と、Ｚ軸移動機構６と、研磨工具８とを有している。

【0011】

チャックテーブル２は、被加工物Ｗ_ａ，Ｗ_ｂを保持するものである。被加工物Ｗ_ａは、例えば、携帯電話のカバーガラス等に用いられる大判のガラス板であり、切削加工される前のものである。被加工物Ｗ_ｂは、被加工物Ｗ_ａが矩形状に切削加工されて個片化されたものである。チャックテーブル２は、例えば、保持面２１上に固定ジグ７を介して被加工物Ｗ_ｂが載置され、保持面２１上に載置された固定ジグ７を吸引保持する。チャックテーブル２は、保持面２１を構成する部分がＳＵＳ、ポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続され、保持面２１に載置された被加工物Ｗ_ｂを、固定ジグ７を介して吸引することで保持する。チャックテーブル２は、図示しない回転駆動源によりＺ軸回りに回転され、さらにＸ軸移動機構４によりＸ軸方向に移動される。

【0012】

固定ジグ７は、被加工物Ｗ_ｂを固定するものであり、矩形状の支持柱７１と、円板プレート７２とを含んで構成されている。支持柱７１は、円板プレート７２に立設して固定されている。被加工物Ｗ_ｂの端部Ｅが支持柱７１の端面７１２からはみ出すように、支持柱７１の上面７１１に被加工物Ｗ_ｂが接着されて固定されている。

【0013】

切削機構３は切削手段として機能し、チャックテーブル２に保持された被加工物Ｗ_ａに対して切削加工を行うものであり、切削ブレード３１と、スピンドル３２と、スピンドルハウジング３３と、ブレードカバー３４と、図示しない回転駆動部とを有している。切削ブレード３１は、スピンドル３２の先端部３２１に装着されている。スピンドル３２は、スピンドル３２の本体がスピンドルハウジング３３内に回転可能に保持され、回転駆動部により回転される。ブレードカバー３４は、スピンドルハウジング３３の前面に装着され、スピンドル３２の先端部３２１に固定された切削ブレード３１の周囲を囲っている。切削機構３は、装置本体１１に設けられている門型の支持部材１０に対して、Ｙ軸移動機構５およびＺ軸移動機構６により、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動自在に支持されている。

【0014】

Ｘ軸移動機構４は加工送り手段として機能し、切削機構３に対してチャックテーブル２を加工送り方向（Ｘ軸方向）に相対移動させる。例えば、Ｘ軸移動機構４は、Ｘ軸方向に延在された図示しないボールねじと、ボールねじを回転させる駆動部と、ボールねじに螺合されたナットと、チャックテーブル２に固定された移動プレート４１と、移動プレート４１を案内する図示しないガイドレールとを有し、ボールねじを回転させてナットに固定されたチャックテーブル２を、移動プレート４１をガイドレールに摺動させながらＸ軸方向に移動させる。

【0015】

Ｙ軸移動機構５は割り出し送り手段として機能し、加工送り方向（Ｘ軸方向）に直交する割り出し送り方向（Ｙ軸方向）に切削機構３をチャックテーブル２に対して相対移動させる。例えば、Ｙ軸移動機構５は、Ｙ軸方向に延在されたボールねじ５１と、ボールねじ５１を回転させる図示しない駆動部と、ボールねじ５１に螺合されたナットと、ナットに固定されて切削機構３を支持する支持プレート５２と、支持プレート５２を案内するガイドレール５３とを有し、ボールねじ５１を回転させてナットに固定された支持プレート５２をガイドレール５３に摺動させてＹ軸方向に移動させる。

【0016】

Ｚ軸移動機構６は、チャックテーブル２に対して切削機構３をＺ軸方向に相対移動させる。例えば、Ｚ軸移動機構６は、Ｚ軸方向に延在されたボールねじ６１と、ボールねじ６１を回転させる駆動部６２と、ボールねじ６１に螺合されたナットと、ナットに固定されて切削機構３を支持する支持プレート６３と、支持プレート６３を案内するガイドレール６４とを有し、ボールねじ６１を回転させてナットに固定された支持プレート６３をガイドレール６４に摺動させてＺ軸方向に移動させる。

【0017】

本実施形態では、切削装置１は、切削機構３により被加工物Ｗ_ａを切削して個片化して複数の被加工物Ｗ_ｂを形成する機能と、個片化された被加工物Ｗ_ｂの端部Ｅを研磨する機能とを有している。研磨工具８は、被加工物Ｗ_ｂの端部Ｅを研磨するものであり、固定プレート９を介してブレードカバー３４に固定されている。固定プレート９およびブレードカバー３４は、装着ジグの一例である。

【0018】

研磨工具８は、砥粒を平板に電着させたプレート状の工具であり、電鋳ブレードと同等の機能を有するものである。研磨工具８は、固定プレート９の前面９１に接着されて固定されている。固定プレート９には、ボルト９３を通すための穴部９２が２箇所設けられている。ブレードカバー３４の前面には、ボルト９３を螺合するための雌ねじ３４１が、固定プレート９の穴部９２に対応する位置に設けられている。

【0019】

次に、被加工物Ｗ_ｂの研磨方法について説明する。図２は、被加工物の研磨例（加工送り）を示す正面図である。図３は、被加工物の研磨例（加工送り）を示す上面図である。図４は、被加工物の研磨例（割り出し送り）を示す上面図である。図５は、被加工物の研磨方法を示すフローチャートである。

【0020】

図５に示すステップＳＴ１で、ブレードカバー３４に固定プレート９を介して研磨工具８を装着する（研磨工具装着ステップ）。例えば、研磨工具８が固定された固定プレート９をブレードカバー３４の前面に配置し、２本のボルト９３を固定プレート９の各穴部９２にそれぞれ通してブレードカバー３４の雌ねじ３４１に螺合し、固定プレート９をブレードカバー３４に固定する。次に、ステップＳＴ２に移行する。

【0021】

ステップＳＴ２で、大判のガラス板である被加工物Ｗ_ａが切削されて個片化された被加工物Ｗ_ｂをチャックテーブル２に保持する（被加工物保持ステップ）。例えば、固定ジグ７の支持柱７１の上面７１１に被加工物Ｗ_ｂを接着して固定し、被加工物Ｗ_ｂが固定された固定ジグ７の円板プレート７２をチャックテーブル２に載置し、チャックテーブル２により円板プレート７２を吸引保持する。次に、ステップＳＴ３に移行する。

【0022】

ステップＳＴ３で、被加工物Ｗ_ｂと研磨工具８の位置合わせを行い、被加工物Ｗ_ｂを研磨工具８により研磨する。例えば、被加工物Ｗ_ｂが載置されたチャックテーブル２をＸ軸移動機構４によりＸ軸方向に移動させて、被加工物Ｗ_ｂを研磨工具８の正面に移動させる。また、チャックテーブル２をＺ軸回りに回転して、矩形状の被加工物Ｗ_ｂの端部Ｅが研磨工具８の研磨作用面８１に対して平行になるように設定する。Ｚ軸移動機構６により研磨工具８をＺ軸方向に移動させて、研磨工具８の研磨作用面８１の高さを被加工物Ｗ_ｂの端部Ｅの高さと同程度の高さにする。Ｙ軸移動機構５により研磨工具８をＹ軸方向に移動させて、研磨工具８の研磨作用面８１を被加工物Ｗ_ｂの端部Ｅに当接させる。これで、被加工物Ｗ_ｂと研磨工具８の位置合わせが終了する。

【0023】

ここで、研磨工具８および固定プレート９の最下部８２と固定ジグ７の円板プレート７２の上面７２１との間は十分な間隔Ｈを有しており、研磨工具８および固定プレート９が円板プレート７２の上面７２１に接触することはない。また、切削ブレード３１は、研磨工具８および固定プレート９の最下部８２よりも上方に位置しているので、切削ブレード３１も円板プレート７２の上面７２１に接触せず、切削ブレード３１が研磨加工を邪魔することはない。

【0024】

Ｘ軸移動機構４によりチャックテーブル２をＸ軸方向に加工送りして被加工物Ｗ_ｂを研磨工具８の研磨作用面８１で研磨する加工送り（図２および図３参照）と、Ｙ軸移動機構５により研磨工具８を被加工物Ｗ_ｂ側（Ｙ軸方向）に割り出し送りする割り出し送り（図４参照）とを繰り返す。加工送りと割り出し送りは、被加工物Ｗ_ｂに所望の研磨面が形成されるまで繰り返す（研磨ステップ）。例えば、被加工物Ｗ_ｂをＸ軸方向に移動する加工送りを１往復実施し、研磨工具８を被加工物Ｗ_ｂ側に移動する割り出し送りを１回実施する工程を所定回数繰り返す。

【0025】

なお、被加工物Ｗ_ｂの端部Ｅの加工は、端部Ｅの面部Ｅ_ｓを研磨する加工や、端部Ｅの角部Ｅ_ｅを削る面取り加工がある。端部Ｅの面部Ｅ_ｓを研磨する加工の場合、研磨工具８の研磨作用面８１と被加工物Ｗ_ｂの端部Ｅの面部Ｅ_ｓとを当接させて、被加工物Ｗ_ｂをＸ軸方向に加工送りさせる。

【0026】

また、端部Ｅの角部Ｅ_ｅを削る面取り加工の場合、被加工物Ｗ_ｂの端部Ｅの角部Ｅ_ｅを研磨工具８の研磨作用面８１に当接させて、被加工物Ｗ_ｂをＸ軸方向に加工送りさせる。例えば、被加工物Ｗ_ｂの端部Ｅの角部Ｅ_ｅが研磨工具８の研磨作用面８１に当接するように、図示しない固定ジグにより被加工物Ｗ_ｂを斜めに固定する。

【0027】

以上のように、実施形態に係る被加工物Ｗ_ｂの研磨方法によれば、切削装置１のブレードカバー３４に研磨工具８を装着することで、研磨専用装置と同様の加工が実施できるため、切断と研磨を１種類の装置で実施することができる。また、切削ブレード３１を装着するスピンドル３２ではなくブレードカバー３４に研磨工具８を装着するため、一方の工具を付けたままでも他の加工が可能であり、切削と研磨の工程変更が容易である。例えば、切削ブレード３１をスピンドル３２に装着した状態でも研磨加工が可能となる。また、切削装置１のブレードカバー３４に雌ねじ３４１を設けることにより研磨工具８を装着できるので、切削装置１に研磨機能を容易に導入することができ、導入コストが極めて低い。

【0028】

なお、切削装置１は、切削機能と研磨機能を有するが、必ずしもこれらの両方の機能を使用する必要はなく、切削機能のみを使用してもよいし、研磨機能のみを使用してもよい。また、他の切削装置により切断された被加工物を切削装置１の研磨工具８により研磨してもよい。

【0029】

また、研磨工具８をブレードカバー３４に装着した状態で、切削ブレード３１により被加工物Ｗ_ａを切削することも考えられる。この場合、切削ブレード３１の刃先が研磨工具８および固定プレート９の最下部８２よりも下方に位置するように設定すると共に、切削時に研磨工具８および固定プレート９の最下部８２が円板プレート７２の上面７２１に接触しないように、当該最下部８２と円板プレート７２の上面７２１との間に十分な間隔設けておく。また、研磨時に切削ブレード３１の刃先が円板プレート７２の上面７２１に接触しないように、切削ブレード３１の刃先と円板プレート７２の上面７２１との間に十分な間隔を設けておく。

【0030】

また、固定プレート９を用いて研磨工具８をブレードカバー３４に装着する例を説明したが、ブレードカバー３４に装着するのではなくスピンドルハウジング３３に研磨工具８を装着するようにしてもよい。この場合、切削ブレード３１を囲う固定部材の前面に研磨工具８を固定し、当該固定部材をスピンドルハウジング３３にねじ等により装着する。

【0031】

また、加工送りを１往復実施して割り出し送りを１回実施する工程を所定回数繰り返す例を説明したが、加工送りと割り出し送りの回数は適宜設定可能である。例えば、加工送りを２往復実施して割り出し送りを１回実施する工程を所定回数繰り返してもよい。

【0032】

また、従来、切削ブレード３１を固定するマウント材の端面を研磨する端面修正用のソフトウェアが切削装置１には用意されており、本実施形態において、端面修正ソフトを用いて被加工物Ｗ_ｂの端部Ｅを研磨工具８により研磨することも可能である。これにより、従来のソフトウェアを使用できるので、導入コストを削減できる。

【0033】

また、研磨工具８は、砥粒を平板に電着させたプレート状の工具として説明したが、これに限定されない。例えば、被加工物の端部Ｅを湾曲させたい場合、円弧状の凹部を有した部材に砥粒を電着させた研磨工具としてもよい。

【0034】

また、プレート状の研磨工具８は、被加工物Ｗ_ｂの端部Ｅが当接する使用領域が摩耗するので、加工送りの回数が一定数を超えると研磨工具８をＺ軸移動手段６によりＺ軸方向に移動させて、研磨工具８の未使用領域に被加工物Ｗ_ｂの端部Ｅを当接させて研磨を行うようにしてもよい。

【0035】

また、被加工物Ｗ_ｂの端部Ｅの角部Ｅ_ｅが研磨工具８の研磨作用面８１に当接するように、図示しない固定ジグにより被加工物Ｗ_ｂを斜めに固定する例を説明したが、これに限定されない。研磨工具８の研磨作用面８１が被加工物Ｗ_ｂの角部Ｅ_ｅに当接するように、図示しない固定プレートにより研磨工具８を斜めにブレードカバー３４に固定してもよい。また、研磨工具８の研磨作用面８１が被加工物Ｗ_ｂの角部Ｅ_ｅに当接するように、固定プレートおよび固定ジグの双方を斜めに固定してもよい。

【符号の説明】

【0036】

１ 切削装置
２ チャックテーブル
３ 切削機構
３１ 切削ブレード
３２ スピンドル
３３ スピンドルハウジング
３４ ブレードカバー
４ Ｘ軸移動機構
５ Ｙ軸移動機構
６ Ｚ軸移動機構
７ 固定ジグ
７１ 支持柱
７２ 円板プレート
８ 研磨工具
９ 固定プレート
９３ ボルト
８１ 研磨作用面
Ｗ_ｂ 被加工物
Ｅ 端部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】