特許 6774244 研削装置

(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】6774244

(24)【登録日】2020年10月6日

(45)【発行日】2020年10月21日

(54)【発明の名称】研削装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 49/16 20060101AFI20201012BHJP

   B24B 49/04 20060101ALI20201012BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20201012BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20201012BHJP

【ＦＩ】

   B24B49/16

   B24B49/04 Z

   B24B7/04 A

   H01L21/304 621C

   H01L21/304 631

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-144143(P2016-144143)

(22)【出願日】2016年7月22日

(65)【公開番号】特開2018-12179(P2018-12179A)

(43)【公開日】2018年1月25日

【審査請求日】2019年5月23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】110001014

【氏名又は名称】特許業務法人東京アルパ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松原 壮一

【審査官】 亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０４０５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８９４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０５３３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６９５４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ４９／００ − ４９／１６

Ｂ２４Ｂ ７／０４

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に複数の電極を備える板状ワークを保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持テーブルの中心を軸に該保持テーブルを回転させる保持テーブル回転手段と、研削砥石を環状に配設した研削ホイールを回転軸に装着し該回転軸を中心に該研削ホイールを回転させる砥石回転手段を備え該砥石回転手段で該研削ホイールを回転させ該保持テーブルが保持する板状ワークを研削する研削手段と、該研削手段を該保持テーブルに対して接近及び離間する方向に研削送りする研削送り手段と、該研削手段により研削される板状ワークの被研削面に該電極が露出したことを判断する判断手段と、を備える研削装置であって、
該砥石回転手段は、該回転軸を回転させるモータと、
該モータの負荷電流値を検出する負荷電流値検出手段と、を備え、
該研削手段により研削される板状ワークの厚みを測定する厚み測定手段を備え、
該厚み測定手段は、該保持テーブルに保持される板状ワークの外側で該保持面と同一面に第１の測定子を接触させ該保持面の高さを測定する第１の測定器と、
該保持テーブルに保持された板状ワークの上面に第２の測定子を接触させ該板状ワークの上面の高さを測定する第２の測定器と、
該第１の測定器の値と該第２の測定器の値との差を板状ワークの厚みとして算出する算出部と、を備え、
該判断手段は、該研削砥石で板状ワークの内部の該電極を研削していないときに該負荷電流値検出手段が検出した負荷電流値を記憶する記憶部と、
該記憶部が記憶した該負荷電流値に予め設定された係数を掛けた値を該電極が板状ワークの被研削面に露出したときの基準負荷電流値として設定する設定部と、
該設定部に設定された該基準負荷電流値に研削中の該負荷電流値が達したときに被研削面に該電極が露出したと判断する判断部と、を備え、
該記憶部は、該電極の高さ以上の値を設定厚みとして事前に設定し、該設定厚みに達するまで該厚み測定手段で板状ワークの厚みを測定しながら該研削手段により板状ワークを研削し、研削中に該負荷電流値検出手段が検出した該負荷電流値を該記憶部に記憶させる研削装置。

【請求項2】

内部に複数の電極を備える板状ワークを保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持テーブルの中心を軸に該保持テーブルを回転させる保持テーブル回転手段と、研削砥石を環状に配設した研削ホイールを回転軸に装着し該回転軸を中心に該研削ホイールを回転させる砥石回転手段を備え該砥石回転手段で該研削ホイールを回転させ該保持テーブルが保持する板状ワークを研削する研削手段と、該研削手段を該保持テーブルに対して接近及び離間する方向に研削送りする研削送り手段と、該研削手段により研削される板状ワークの被研削面に該電極が露出したことを判断する判断手段と、を備える研削装置であって、
該砥石回転手段は、該回転軸を回転させるモータと、
該モータの負荷電流値を検出する負荷電流値検出手段と、を備え、
該研削ホイールの種類と板状ワークに備える複数の電極の密度との相関関係により係数を設定した相関関係データを備え、
該回転軸に装着した該研削ホイールの種類と板状ワークの電極の密度とに応じて該相関関係データを参照して該係数を選択する選択手段を備え、
該判断手段は、該研削砥石で板状ワークの内部の該電極を研削していないときに該負荷電流値検出手段が検出した負荷電流値を記憶する記憶部と、
該記憶部が記憶した該負荷電流値に該選択手段で選択された該係数を掛けた値を該電極が板状ワークの被研削面に露出したときの基準負荷電流値として設定する設定部と、
該設定部に設定された該基準負荷電流値に研削中の該負荷電流値が達したときに被研削面に該電極が露出したと判断する判断部と、を備えた研削装置。

【請求項3】

前記研削ホイールの種類と板状ワークに備える複数の電極の密度との相関関係により係数を設定した相関関係データを備え、
前記回転軸に装着した該研削ホイールの種類と板状ワークの電極の密度とに応じて該相関関係データを参照して該係数を選択する選択手段を備える請求項１記載の研削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、板状ワークなどの被加工物を研削する研削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

板状ワークを研削する加工装置は、板状ワークを保持する保持テーブルと、研削砥石が環状に固着された研削ホイールを有する研削手段と、研削ホイールを回転させるモータと、研削手段を保持テーブルに保持された板状ワークに対して接近及び離反する方向に加工送りする加工送り手段とを少なくとも備えており、研削砥石で板状ワークを押圧しながら研削している。

【0003】

加工装置において、内部に電極を有する板状ワークを研削して電極を被研削面に露出させる場合においては、研削加工中に研削砥石が電極に達すると、研削ホイールを回転させるモータの負荷電流値が変化する。そのため、加工手段に負荷電流値検出手段を備え、かかる負荷電流値検出手段により、板状ワークを研削する際に発生する負荷電流値の変化を常に監視し加工送り手段を制御して板状ワークを所望の厚みに研削する研削装置がある（例えば、下記の特許文献１及び２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−００８５３８号公報

【特許文献2】特開２０１３−０５６３９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記のような研削装置においては、負荷電流値が予め設定された基準値を超えた時に研削を終了させる制御を行っているので、研削対象となる板状ワークの種類によっては研削が開始された直後に負荷電流値が基準値に達することがある。すなわち、種類が変更される前の板状ワークを研削するときの基準値を研削装置に設定したまま、異なる種類の板状ワークを研削しようとすると、所定の厚みに達していない状態であっても板状ワークの研削を終了してしまうという問題がある。

【0006】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、研削対象となる板状ワークの種類が変更されても、所定の厚みに至るまで研削できるようにすることを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、内部に複数の電極を備えた板状ワークを保持する保持面を有する保持テーブルと、保持テーブルの中心を軸に該保持テーブルを回転させる保持テーブル回転手段と、研削砥石を環状に配設した研削ホイールを回転軸に装着し回転軸を中心に該研削ホイールを回転させる砥石回転手段を備え砥石回転手段で研削ホイールを回転させ保持テーブルが保持する板状ワークを研削する研削手段と、研削手段を保持テーブルに対して接近及び離間する方向に研削送りする研削送り手段と、研削手段により研削される板状ワークの被研削面に該電極が露出したことを判断する判断手段と、を備える研削装置であって、砥石回転手段は、回転軸を回転させるモータと、モータの負荷電流値を検出する負荷電流値検出手段と、を備え、該研削手段により研削される板状ワークの厚みを測定する厚み測定手段を備え、該厚み測定手段は、該保持テーブルに保持される板状ワークの外側で該保持面と同一面に第１の測定子を接触させ該保持面の高さを測定する第１の測定器と、該保持テーブルに保持された板状ワークの上面に第２の測定子を接触させ該板状ワークの上面の高さを測定する第２の測定器と、該第１の測定器の値と該第２の測定器の値との差を板状ワークの厚みとして算出する算出部と、を備え、判断手段は、研削砥石で板状ワークを研削中において電極を研削していないときに負荷電流値検出手段が検出した負荷電流値を記憶する記憶部と、記憶部が記憶した負荷電流値に予め設定された係数を掛けた値を電極が被研削面に露出したときの基準負荷電流値として設定する設定部と、設定部に設定された基準負荷電流値に研削中の負荷電流値が達したときに被研削面に該電極が露出したと判断する判断部と、を備え、該記憶部は、該電極の高さ以上の値を設定厚みとして事前に設定し、該設定厚みに達するまで該厚み測定手段で板状ワークの厚みを測定しながら該研削手段により板状ワークを研削し、研削中に該負荷電流値検出手段が検出した該負荷電流値を該記憶部に記憶させる。

【0008】

本発明は、内部に複数の電極を備える板状ワークを保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持テーブルの中心を軸に該保持テーブルを回転させる保持テーブル回転手段と、研削砥石を環状に配設した研削ホイールを回転軸に装着し該回転軸を中心に該研削ホイールを回転させる砥石回転手段を備え該砥石回転手段で該研削ホイールを回転させ該保持テーブルが保持する板状ワークを研削する研削手段と、該研削手段を該保持テーブルに対して接近及び離間する方向に研削送りする研削送り手段と、該研削手段により研削される板状ワークの被研削面に該電極が露出したことを判断する判断手段と、を備える研削装置であって、該砥石回転手段は、該回転軸を回転させるモータと、該モータの負荷電流値を検出する負荷電流値検出手段と、を備え、該研削ホイールの種類と板状ワークに備える複数の電極の密度との相関関係により係数を設定した相関関係データを備え、該回転軸に装着した該研削ホイールの種類と板状ワークの電極の密度とに応じて該相関関係データを参照して該係数を選択する選択手段を備え、該判断手段は、該研削砥石で板状ワークの内部の該電極を研削していないときに該負荷電流値検出手段が検出した負荷電流値を記憶する記憶部と、該記憶部が記憶した該負荷電流値に該選択手段で選択された該係数を掛けた値を該電極が板状ワークの被研削面に露出したときの基準負荷電流値として設定する設定部と、該設定部に設定された該基準負荷電流値に研削中の該負荷電流値が達したときに被研削面に該電極が露出したと判断する判断部と、を備える。

【0009】

上記研削装置は、上記研削ホイールの種類と板状ワークに備える複数の電極の密度との相関関係により係数を設定した相関関係データを備え、上記回転軸に装着した該研削ホイールの種類と、板状ワークの電極の密度とから該相関関係データを参照して該係数を選択する選択手段を備える構成にしてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明にかかる研削装置は、砥石回転手段で研削ホイールを回転させ保持テーブルが保持する板状ワークを研削する研削手段と、研削手段により研削される板状ワークの被研削面に電極が露出したことを判断する判断手段とを備え、砥石回転手段は、回転軸を回転させるモータと、モータの負荷電流値を検出する負荷電流値検出手段とを備え、判断手段は、研削砥石で板状ワークを研削中において電極を研削していないときに負荷電流値検出手段が検出した負荷電流値を記憶する記憶部と、記憶部が記憶した負荷電流値に予め設定された係数を掛けて電極が被研削面に露出したときの基準負荷電流値として設定する設定部と、設定部に設定された基準負荷電流値に研削中の負荷電流値が達したときに被研削面に電極が露出したと判断する判断部とを備えたため、研削対象の板状ワークが変更されたり研削ホイールの種類が変更されたりする場合でも、板状ワークの研削中に、電極が被研削面から露出しない時の負荷電流値を記億部に記憶させ、かかる負荷電流値に予め設定された係数を掛けるだけで、被研削面に電極が露出したときの判断基準となる基準負荷電流値を設定することができる。よって、確実に電極が被研削面に露出するまで板状ワークを研削することができる。

【0011】

また、本発明にかかる研削装置は、上記研削手段により研削される板状ワークの厚みを測定する厚み測定手段を備え、電極の高さ以上の値を設定厚みとして事前に設定しておき、設定厚みに達するまで厚み測定手段で板状ワークの厚みを測定しながら研削手段により板状ワークを研削する構成としたため、板状ワークの厚みの変化を監視しながら、研削中に上記負荷電流値検出手段が検出した負荷電流値を上記記憶部に記憶させることができる。よって、板状ワークの厚み及び負荷電流値を常に監視しながら、より確実に電極が被研削面に露出するまで板状ワークを研削することができる。

【0012】

上記研削装置が、上記研削ホイールの種類と板状ワークに備える複数の電極の密度との相関関係により係数を設定した相関関係データを備え、上記回転軸に装着した該研削ホイールの種類と、板状ワークの電極の密度とに応じた相関関係データを参照して係数を選択する選択手段を備える場合は、研削対象となる板状ワークの種類や研削ホイールの種類に応じて相関関係データを参照して、最適な係数を選択できるため、板状ワークの種類や研削ホイールの種類に応じた的確な基準負荷電流値を設定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】研削装置の一例の構成を示す斜視図である。

【図2】（ａ）は、相関関係データの第１例である。（ｂ）は、相関関係データの第２例である。

【図3】研削手段を保持テーブルに保持された板状ワークに向けて研削送りする状態を示す断面図である。

【図4】研削手段により板状ワークを研削する状態を示しており、電極が板状ワークの被研削面に露出していない状態を示す断面図である。

【図5】板状ワークが所定の厚みに研削され、電極が板状ワークの被研削面に露出した状態を示す断面図である。

【図6】研削手段の変形例を保持テーブルに保持された板状ワークに向けて研削送りする状態を示す断面図である。

【図7】研削手段の変形例により板状ワークの中央に凹部を形成するとともに外周側に凸部を形成する状態を示しており、電極が板状ワークの被研削面に露出していない状態を示す断面図である。

【図8】板状ワークの中央に所定の凹部が形成され、電極が板状ワークの被研削面に露出した状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１に示す研削装置１は、内部に複数の電極を備える板状ワークに研削を施すことができる研削装置の一例である。研削装置１は、Ｙ軸方向に延在する装置ベース１００と、装置ベース１００のＹ軸方向後部側に立設されたコラム１０１とを有している。装置ベース１００には、内部に複数の電極を備えた板状ワークを保持する保持面２ａを有する保持テーブル２と、保持テーブル２の中心を軸に回転させる保持テーブル回転手段４とを備えている。保持テーブル２の保持面２ａの周囲は、枠体３により囲繞されており、枠体３の上面は保持面２ａと同じ高さを有する基準面３ａとなっている。保持テーブル２の周囲はカバー５により覆われており、図示しない移動手段によりＹ軸方向に移動することができる。保持テーブル回転手段４は、モータであり、保持テーブル２を所定の回転速度で回転させることができる。

【0015】

研削装置１は、保持テーブル２に保持される板状ワークを研削する研削手段１０と、研削手段１０を保持テーブル２に対して接近及び離間させる方向に研削送りする研削送り手段２０と、研削手段１０により研削される板状ワークの被研削面に電極が露出したことを判断する判断手段３０と、研削送り手段２０を制御する制御手段４０とを備えている。制御手段４０は、ＣＰＵやメモリなどの記億素子を少なくとも備え、判断手段３０に接続されている。

【0016】

研削手段１０は、コラム１０１の前方において、研削送り手段２０によって昇降可能に支持されている。研削手段１０は、研削砥石１６を環状に配設した研削ホイール１５と、研削ホイール１５を回転させる砥石回転手段１１とを備えている。砥石回転手段１１は、Ｚ軸方向の軸心を有する回転軸１１０と、回転軸１１０を回転させるモータ１１１と、モータ１１１の負荷電流値を検出する負荷電流値検出手段１１２とを備えている。回転軸１１０はハウジング１３によって回転可能に支持され、ハウジング１３はホルダ１２により保持されている。研削ホイール１５は、回転軸１１０の下端においてマウント１４を介して装着されている。砥石回転手段１１は、モータ１１１が回転軸１１０を回転させ、回転する回転軸１１０を軸に研削ホイール１５を回転させることができる。負荷電流値検出手段１１２は、モータ１１１に接続されており、板状ワークの研削中は常にモータ１１１にかかる研削負荷を負荷電流値として検出することができる。

【0017】

研削送り手段２０は、Ｚ軸方向に延在するボールネジ２１と、ボールネジ２１の一端に接続されたモータ２２と、ボールネジ２１と平行に延在する一対のガイドレール２３と、一方の面に研削手段１０が連結された昇降板２４とを備える。一対のガイドレール２３は、昇降板２４の他方の面が摺接し、昇降板２４の他方の面側に形成されたナットにはボールネジ２１が螺合している。研削送り手段２０は、モータ２２によってボールネジ２１が回動すると、一対のガイドレール２３に沿って昇降板２４をＺ軸方向に移動させることにより、研削手段１０をＺ軸方向に昇降させることができる。

【0018】

判断手段３０は、負荷電流値検出手段１１２が検出した負荷電流値を記憶する記憶部３１と、記憶部３１が記憶した負荷電流値に予め設定された係数を掛けた値を電極が板状ワークの被研削面に露出したときの基準負荷電流値として設定する設定部３２と、設定部３２に設定された基準負荷電流値に研削中の負荷電流値が達したときに板状ワークの被研削面に電極が露出したと判断する判断部３３とを備えている。記億部３１には、研削砥石１６によって板状ワークを研削する際にモータ１１１にかかる研削負荷のうち、研削砥石１６が板状ワークの内部の電極を研削していないときのモータ１１１の研削負荷を示した負荷電流値が記億される。設定部３２において基準負荷電流値を設定するために使用される係数は、例えば、複数種類の板状ワークや複数種類の研削ホイールを用いて実験的に研削を行うことにより、定数としてあらかじめ決定したものであり、研削ホイール１５に備える研削砥石１６の粒度や板状ワークに備えた電極の密度等に応じて設定部３２に個別に設定される。設定部３２では、負荷電流値に上記係数を掛けた値を、電極が板状ワークの被研削面から露出したか否かの判断基準となる基準負荷電流値として設定する。そして、判断部３３は、板状ワークの研削中の負荷電流値が基準負荷電流値に到達した場合には、板状ワークの被研削面に電極が露出したものと判断することができ、その判断結果は制御手段４０に送られる。

【0019】

保持テーブル２の近傍には、研削手段１０により研削される板状ワークの厚みを測定する厚み測定手段６０を備えている。厚み測定手段６０は、保持テーブル２に保持された板状ワークの外側で保持面２ａと同一面である基準面３ａに第１の測定子６１ａを接触させて保持テーブル２の保持面２ａの高さを測定する第１の測定器６１と、保持面２ａに保持された板状ワークの上面に第２の測定子６２ａを接触させて板状ワークの上面高さを測定する第２の測定器６２と、第１の測定器６１が測定した測定値と第２の測定器６２が測定した測定値との差を板状ワークの厚みとして算出する算出部６３とを備えている。

【0020】

研削装置１は、研削ホイールの種類と板状ワークの電極密度とに応じて係数を設定した相関関係データＤを記億する記億手段を備えており、相関関係データＤの中から実際に使用される研削ホイールの種類と実際に研削対象となる板状ワークの電極密度とに対応するデータを参照して、記億部３１に記億される負荷電流値に掛けるべき最適な係数を選択する選択手段５０を備えている。選択手段５０は、判断手段３０に接続されている。電極密度とは、板状ワークの全面積と板状ワークの内部に配設された複数の電極の面積との割合である。

【0021】

図２（ａ）に示す相関関係データＤ１は、相関関係データＤの第１例である。相関関係データＤ１を取得するために用いられた板状ワークは、例えばシリコンからなる板状ワークであり、研削砥石で電極が存在しない部分を研削しているときのモータの研削負荷を示す負荷電流値が６Ａ（アンペア）であるものとする。実験で使用した研削ホイールは、砥粒の粒度が＃２０００，＃３０００，＃４０００，＃８０００の４種類であり、板状ワークの電極密度は、１０％，３０％，５０％の各割合に設定している。例えば、電極密度が１０％の板状ワークを砥粒の粒度が＃２０００の研削砥石によって研削する場合は、係数が１．１に設定されている。そのため、負荷電流値６Ａに係数１．１を掛けることにより、板状ワークの被研削面に電極が露出した状態を示す負荷電流値が７Ａであると導き出される。なお、相関関係データＤ１の基準負荷電流値は、実際に算出された数値を四捨五入して表記されたものである。

【0022】

図２（ｂ）に示す相関関係データＤ２は、相関関係データＤの第２例である。相関関係データＤ２を取得するために用いられた板状ワークは、樹脂からなる板状ワークであり、電極が存在しない部分を研削しているときのモータの研削負荷を示す負荷電流値が１０Ａであるものとする。実験で使用した研削ホイール及び板状ワークの電極密度は、相関関係データＤ１と同様の設定となっている。例えば、電極密度が３０％の板状ワークを砥粒の粒度が＃２０００の研削砥石で研削する場合は、係数が１．３に設定されている。そのため、負荷電流値１０Ａに係数１．３を掛けることにより、板状ワークの被研削面に電極が露出した状態を示す負荷電流値が１３Ａであると導き出される。なお、相関関係データＤ２の基準負荷電流値についても、実際に算出された数値を四捨五入して表記されている。

【0023】

ここで、砥粒の粒度の値が大きくなるほど、研削砥石が板状ワークの被研削面に接触する接触面積が大きくなる。つまり、研削砥石と電極との接触面積が大きくなるほど、モータにかかる研削負荷も大きくなるため、負荷電流値も大きくなる。相関関係データＤ１，Ｄ２を参照すると、砥粒の粒度の値が＃２０００…＃４０００…と大きくなるにつれて、板状ワークの被研削面に電極が露出する前の負荷電流値に掛けるべき係数も大きく設定されており、かかる係数を用いた計算によって基準負荷電流値も上昇している。また、電極密度が１０％…３０％…５０％と高くなるほど、研削砥石と電極との接触面積が大きくなるため、係数も大きく設定されている。もっとも、砥粒の粒度の値が大きい研削砥石と電極密度が高い板状ワークとの組み合わせになるほど、モータ１１１にかかる研削負荷が増大するため、負荷電流値も上昇する。そのため、相関関係データＤ１，Ｄ２では、砥粒の粒度値が＃８０００で、電極密度が５０％である場合の係数が最も高い２．５に設定されている。そして、図１に示した選択手段５０では、研削対象となる板状ワークの種類や研削ホイール１５の種類に応じて相関関係データＤ１，Ｄ２を参照して、最適な係数を選択し、設定部３２で板状ワークの被研削面に電極が露出した状態を示す判断基準となる基準負荷電流値を設定することができる。

【0024】

次に、研削装置１を用いて、図３に示す板状ワークＷを研削する動作について説明する。板状ワークＷは、被加工物の一例であって、例えばシリコン基板や樹脂基板を有しており、その内部に複数の電極Ｗｅが形成されている。電極Ｗｅは、導電性部材からなり、例えば銅（Cu）や銅合金などの金属を用いることができる。また、保持テーブル２に保持される板状ワークＷの露出した上面が、研削手段１０によって研削される被研削面Ｗａとなっている。研削装置１には、電極Ｗｅの高さ（板状ワークＷの厚さ方向の長さ）以上の値を板状ワークＷの設定厚みとして事前に制御手段４０に設定しておく。板状ワークＷの設定厚みは、研削送りされる研削砥石１６が電極Ｗｅに至る直前の板状ワークＷの厚みである。

【0025】

まず、図３に示すように、保持テーブル２に板状ワークＷを載置して、被研削面Ｗａを上向きに露出させる。保持テーブル２で板状ワークＷを保持した後、保持テーブル２を研削手段１０の下方に移動させる。続いて、保持テーブル２を例えば矢印Ａ方向に回転させるとともに、モータ１１１によって回転軸１１０が回転し研削ホイール１５を例えば矢印Ａ方向に回転させながら、研削送り手段２０によって研削ホイール１５を保持テーブル２に接近する方向に下降させる。そして、回転しながら下降する研削砥石１６を板状ワークＷの被研削面Ｗａに接触させ研削を行う。

【0026】

図４に示すように、板状ワークＷの研削が進むにつれて、板状ワークＷが薄化されると、被研削面Ｗａが電極Ｗｅの上端に近づいていく。この時点では、研削砥石１６が板状ワークＷの内部の電極Ｗｅに接触していないため、負荷電流値検出手段１１２により、モータ１１１の研削負荷を示す負荷電流値を検出し、判断手段３０の図１に示した記億部３１に記億させる。そして、設定部３２は、記億部３１に記億された負荷電流値に判断手段３０に予め設定された係数を掛けることにより、電極Ｗｅが板状ワークＷの被研削面Ｗａに露出したときを示す基準負荷電流値を設定する。

【0027】

例えば、研削対象となる板状ワークＷがシリコン基板（電極密度が１０％）で、かつ、砥粒の粒度が＃４０００の場合は、図１に示した選択手段５０により、図２（ａ）に示した相関関係データＤ１を参照して最適な係数１．３を選択する。その後、設定部３２は、記億部３１に記億された負荷電流値６Ａに選択手段５０が選択した係数１．３を掛けて導き出された８Ａを、板状ワークＷの被研削面Ｗａに電極Ｗｅが露出したときを示す基準負荷電流値として設定する。また、例えば、研削対象となる板状ワークＷが樹脂基板（電極密度が３０％）で、かつ、砥粒の粒度が＃８０００の場合は、選択手段５０により、図２（ｂ）に示した相関関係データＤ２を参照して最適な係数１．８を選択する。その後、設定部３２は、記億部３１に記億された負荷電流値１０Ａに選択手段５０が選択した係数１．８を掛けて導き出された１８Ａを、板状ワークＷの被研削面Ｗａに電極Ｗｅが露出したときを示す基準負荷電流値として設定する。このように、選択手段５０では、相関関係データＤ１，Ｄ２を参照して、最適な係数を選択することができるため、板状ワークＷの種類や研削ホイールの種類に応じた的確な基準負荷電流値を設定することが可能となる。

【0028】

このようにして基準負荷電流値を設定した後、設定厚みに達するまで厚み測定手段６０で板状ワークＷの厚みを測定しつつ、板状ワークＷの研削を継続していき、板状ワークＷの研削中は常に負荷電流値検出手段１１２によってモータ１１１にかかる研削負荷の変化を監視する。負荷電流値検出手段１１２が検出したモータ１１１の負荷電流値が基準負荷電流値に達していなければ、判断部３３により、板状ワークＷの被研削面Ｗａに電極Ｗｅが露出していないものと判断し、判断結果を制御手段４０に送る。制御手段４０が研削送り手段２０を制御することにより、モータ１１１の負荷電流値が基準負荷電流値に達するまで板状ワークＷの研削を続行する。一方、負荷電流値検出手段１１２が検出したモータ１１１の負荷電流値が基準負荷電流値に達したら、判断部３３により、図５に示すように、板状ワークＷの被研削面Ｗａに電極Ｗｅが露出したものと判断し、判断結果を制御手段４０に送る。そして、制御手段４０が研削送り手段２０を制御することで、研削手段１０を上昇させ、板状ワークＷの研削を終了する。

【0029】

このように、本発明にかかる研削装置１は、砥石回転手段１１で研削ホイール１５を回転させ保持テーブル２が保持する板状ワークＷを研削する研削手段１０と、研削手段１０により研削される板状ワークＷの被研削面Ｗａに電極Ｗｅが露出したことを判断する判断手段３０とを備え、砥石回転手段１１は、回転軸１１０を回転させるモータ１１１と、モータ１１１の負荷電流値を検出する負荷電流値検出手段１１２とを備え、判断手段３０は、研削砥石１６で板状ワークＷを研削中において電極Ｗｅを研削していないときに負荷電流値検出手段１１２が検出した負荷電流値を記憶する記憶部３１と、記憶部３１が記憶した負荷電流値に予め設定された係数を掛けて電極Ｗｅが被研削面Ｗａに露出したときの基準負荷電流値として設定する設定部３２と、設定部３２に設定された基準負荷電流値に研削中の負荷電流値が達したときに被研削面Ｗａに電極Ｗｅが露出したと判断する判断部３３とを備えたため、研削される板状ワークＷの種類が変更されたり、研削ホイール１５の種類が変更されたとしても、変更後の板状ワークＷや変更後の研削ホイール１５に応じて、被研削面Ｗａに電極Ｗｅが露出したときの判断基準となる基準負荷電流値を設定することができる。そのため、確実に電極Ｗｅが被研削面Ｗａに露出するまで板状ワークＷを研削することが可能となる。
また、研削装置１では、負荷電流値検出手段１１２及び判断手段３０で負荷電流値の変化を監視するのに加えて、厚み測定手段６０で板状ワークＷの厚みの変化を常に監視できるため、より確実に電極Ｗｅが被研削面Ｗａに露出するまで板状ワークＷを研削することが可能となる。

【0030】

本発明は、上記した研削装置１の構成に限定されず、例えば、図６に示す研削装置１Ａにも適用することができる。研削装置１Ａは、研削手段の変形例として、保持テーブル２Ａに保持される板状ワークＷ１の中央に凹部を形成するとともに外周Ｗｃ側に凸部を形成する研削手段７０を備えている。研削装置１Ａは、研削手段７０を備えた点以外は、上記の研削装置１と同様の構成となっている。

【0031】

研削手段７０は、研削砥石７６を環状に配設した研削ホイール７５と、研削ホイール７５を回転させる砥石回転手段とを備えている。砥石回転手段は、回転軸７１と、回転軸７１を回転させるモータ７２と、モータ７２の負荷電流値を検出する負荷電流値検出手段７３とを備えている。研削ホイール７５は、回転軸７１の下端にマウント７４を介して装着されており、モータ７２が回転軸７１を中心として所定の回転速度で回転することにより、研削ホイール７５を所定の回転速度で回転させることができる。負荷電流値検出手段７３は、板状ワークの研削時におけるモータ７２の研削負荷の変化を負荷電流値として検出することができる。研削ホイール７５としては、研削砥石７６の回転軌跡の最外周の直径が、板状ワークＷ１に形成される図７に示す凹部８０の半径以上、かつ、凹部８０の直径以下の大きさを有し、研削砥石７６が常に板状ワークＷの中心を通過するように構成されていればよい。なお、研削ホイール７５のサイズは、研削対象となる板状ワークＷ１のサイズに合わせて適宜変更可能となっている。

【0032】

次に、研削装置１Ａを用いて、板状ワークＷ１を研削する動作について説明する。なお、上記した研削装置１と同様に、電極Ｗｅの高さ以上の値を板状ワークＷ１の設定厚みとして事前に制御手段４０Ａに設定しておく。

【0033】

まず、図６に示すように、保持テーブル２Ａに板状ワークＷ１を載置して、被研削面Ｗａを上向きに露出させる。保持テーブル２Ａで板状ワークＷ１を保持した後、保持テーブル２Ａを研削手段７０の下方に移動させる。続いて、保持テーブル２Ａを例えば矢印Ａ方向に回転させるとともに、モータ７２によって回転軸７１が回転し研削ホイール７５を例えば矢印Ａ方向に回転させながら、研削送り手段２０Ａによって研削ホイール７５を保持テーブル２Ａに接近する方向に下降させる。図７に示すように、回転しながら下降する研削砥石７６を板状ワークＷ１の中央部分における被研削面Ｗａに接触させ研削を行う。すなわち、研削砥石７６の最外周が常に板状ワークＷ１の中心を通過するように所定の時間研削することにより、板状ワークＷ１の中央部分に凹部８０を形成するとともに外周Ｗｃ側にリング状の凸部８１を形成する。

【0034】

板状ワークＷ１の研削が進むにつれて、板状ワークＷ１の凹部８０が薄化されると、被研削面Ｗａが電極Ｗｅの上端に近づいていく。この時点では、研削砥石７６が板状ワークＷ１の内部の電極Ｗｅに接触していないため、負荷電流値検出手段７３により、モータ７２の研削負荷を示す負荷電流値を検出し、判断手段３０Ａに備える記億部に記億させる。そして、判断手段３０Ａに備える設定部で記億部に記億された負荷電流値に予めに設定された係数を掛けることにより、電極Ｗｅが板状ワークＷ１の被研削面Ｗａに露出したときを示す基準負荷電流値を設定する。また、図示していないが、研削装置１Ａについても研削装置１と同様に、選択手段が研削対象となる板状ワークＷ１の種類や研削ホイール７５の種類に応じて相関関係データを参照して、最適な係数を選択し、板状ワークＷ１の被研削面Ｗａに電極Ｗｅが露出した状態を示す判断基準となる基準負荷電流値を設定してもよい。

【0035】

このようにして基準負荷電流値を設定した後、設定厚みに達するまで図示しない厚み測定手段で板状ワークＷ１の厚みを測定しつつ、板状ワークＷ１の研削を継続していき、板状ワークＷ１の研削中は常に負荷電流値検出手段７３によってモータ７２にかかる研削負荷の変化を監視する。負荷電流値検出手段７３が検出したモータ７２の負荷電流値が基準負荷電流値に達していなければ、判断手段３０Ａに備える判断部により、板状ワークＷ１の被研削面Ｗａに電極Ｗｅが露出していないものと判断し、判断結果を制御手段４０Ａに送る。制御手段４０Ａが研削送り手段２０Ａを制御することにより、モータ７２の負荷電流値が基準負荷電流値に達するまで板状ワークＷ１の研削を続行する。一方、負荷電流値検出手段７３が検出したモータ７２の負荷電流値が基準負荷電流値に達したら、判断手段３０Ａに備える判断部により、図８に示すように、凹部８０における被研削面Ｗａに電極Ｗｅが露出したものと判断し、判断結果を制御手段４０Ａに送る。そして、制御手段４０Ａが研削送り手段２０Ａを制御することで、研削手段７０を上昇させ、板状ワークＷ１の研削を終了する。

【符号の説明】

【0036】

１，１Ａ：研削装置 １００：装置ベース １０１：コラム
２，２Ａ：保持テーブル ２ａ：保持面 ３：枠体 ３ａ：基準面
４：保持テーブル回転手段 ５：カバー
１０：研削手段 １１：砥石回転手段 １１０：回転軸 １１１：モータ
１１２：負荷電流値検出手段 １２：ホルダ １３：ハウジング １４：マウント
１５：研削ホイール １６：研削砥石
２０，２０Ａ：研削送り手段 ２１：ボールネジ ２２：モータ ２３：ガイドレール
２４：昇降板
３０，３０Ａ：判断手段 ３１：記億部 ３２：設定部 ３３：判断部
４０，４０Ａ：制御手段 ５０：選択手段
６０：厚み測定手段 ６１：第１の測定器 ６１ａ：第１の測定子
６２：第２の測定器 ６２ａ：第２の測定子 ６３：算出部
７０：研削手段 ７１：回転軸 ７２：モータ ７３：負荷電流値検出手段
７４：マウント ７５：研削ホイール ７６：研削砥石
８０：凹部 ８１：凸部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】