特許 7158701 面取り研削装置

(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】

(24)【登録日】2022-10-14

(45)【発行日】2022-10-24

(54)【発明の名称】面取り研削装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 9/00 20060101AFI20221017BHJP

   B24B 21/00 20060101ALI20221017BHJP

   B24B 21/12 20060101ALI20221017BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20221017BHJP

【ＦＩ】

B24B9/00 601H

B24B21/00 A

B24B21/12

H01L21/304 601B

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2018092656

(22)【出願日】2018-05-14

(65)【公開番号】P2019198898

(43)【公開日】2019-11-21

【審査請求日】2021-04-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000212566

【氏名又は名称】中村留精密工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114074

【弁理士】

【氏名又は名称】大谷 嘉一

(72)【発明者】

【氏名】岩瀬 比宇麻

【審査官】山内 康明

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－３４５７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０９３０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１２２５８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１１１１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３３０７８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－０７６２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２９３３２９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－２４７２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－１８４６６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ９／００

Ｂ２４Ｂ ２１／００

Ｂ２４Ｂ ２１／１２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外径が１０～３００ｍｍで厚み２００～８００μｍの 円盤状のワークを載置及び回転制御する回転テーブルと、前記ワークの周端部に接触させて面取り研削を行うための研削テープとを備え、
前記研削テープは送出部と巻取部とを有するテープ保持装置に装着されているとともに前記テープ保持装置に設けたバックアップローラにより、ワークの周端部に向けて突設してあり、
前記バックアップローラと前記ワークとの相対的移動軌跡はＮＣプログラムにより相互の水平方向のＸ軸、上下方向のＺ軸及びＺ軸廻りのＣ軸が同期的に制御され、
前記ワークは周端部が前記回転テーブルの外周端部から所定の寸法だけオーバーハングさせた状態で当該回転テーブルに載置してあり、
前記オーバーハング量Ｈは前記ワークの厚みＴｍｍに対して、５×Ｔｍｍ以内に設定してあり、
前記バックアップローラの外周半径Ｒは、前記オーバーハング量Ｈの１／２以下であることを特徴とする面取り研削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体デバイスに用いられるウエハ等の円盤形状をした、ワークの周端部を面取り加工するための研削装置に関し、特に研削テープを用いた研削装置に係る。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスに用いられるウエハは、シリコン結晶基板，炭化ケイ素基板，水晶基板，サファイア基板等、脆性材料が用いられている。
これらの材料は、端部がシャープエッジのままであると、取り扱い時に割れたり一部が欠けたりする恐れがある。
また、他のウエハの表面を傷つける恐れもある。
この種の面取り加工においては、回転砥石が使用されているが砥石の摩耗により面取り形状が変化する技術課題もあることから、この砥石の代わりに研磨テープを用いた技術が特許文献１，２等に開示されている。
これらに開示する技術は、ワークに研磨テープを接触させるためにシリンダーを用いて可動ローラ等をワークに押し付けるものであり、ワークの周端部を、荷重を制御した倣い加工でみがく程度の面取り加工ができても、いろいろな面取り形状に形状創成するだけの硝削力を有していない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－５８０３８号公報

【文献】特開２０１１－９３０５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、各種面取り形状に形状創成が可能であり、面取り品質の安定性に優れた研削テープによる面取り研削装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明による面取り研削装置は、円盤状のワークを載置及び回転制御する回転テーブルと、前記ワークの周端部に接触させて面取り研削を行うための研削テープとを備え、前記研削テープは送出部と巻取部とを有するテープ保持装置に装着されているとともに前記テープ保持装置に設けたバックアップローラにより、ワークの周端部に向けて突設してあり、前記バックアップローラと前記ワークとの相対的移動軌跡はＮＣプログラムにより相互の水平方向のＸ軸、上下方向のＺ軸及びＺ軸廻りのＣ軸が同期的に制御されていることを特徴とする。

【0006】

研削テープは、リボン状のテープ表面に砥粒を接着させたものであり、送りローラ等の送出部と送り出されたテープを巻き取るための巻き取りローラ等の巻取部を有することで、一方のローラからテープを送り出し、他方のローラで送り出されたテープを巻き取ることができるが、このローラの回転方向を相互に反転させることで研削テープを往復運動させてもよい。

【0007】

本発明において、バックアップローラは研削テープを背面側からワークの周端部に押し付けつつ、周端部の上面側と下面側の間を移動することで、その移動軌跡がワークの面取り形状となる。
従って、バックローラはワークの周端部を研削できる程度に、この研削テープを強く押し付けるためのものである。
この点において、特許文献１がシリンダーにて微小振動を与えながら押し付けるのと相違する。

【0008】

本発明において、前記ワークは周端部が前記回転テーブルの外周端部から所定の寸法だけオーバーハングさせた状態で当該回転テーブルに載置してあり、前記オーバーハング量Ｈは前記ワークの厚みＴｍｍに対して、１０×Ｔｍｍ以内に設定してあるのが好ましく、この場合に、前記バックアップローラの外周半径Ｒは、前記オーバーハング量Ｈの１／２以下であるのが好ましい。
ウエハとしては、φ１０～３００ｍｍのものが多く使用され、その厚みは２００～８００μｍのものが大きさに合せて使用されている。
オーバーハング量Ｈが大きくなると、面取り時に不安定になる。
そこで、オーバーハング量Ｈを１０×Ｔｍｍ以内にしたものであり、好ましくはＨを５×Ｔｍｍ以内にするのがよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る面取り研削装置においては、バックローラとワークとの間のＸ軸方向，Ｚ軸方向及びＣ軸の相対移動規制を同期的にＮＣプログラム制御したので、ワークの周端部の面取り形状を各種形状に形成創成できるので、面取り形状の設定自由度が高い。
また、バックローラに弾性変形が生じる場合にあっては、その変形量をＮＣプログラムにて補正することができる。
研削テープは新たな砥粒を加工点に供給できるので、従来の砥石のような摩耗による面取り形状の品質変化や砥石の取り替え等の問題が生じなくなる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】（ａ）は本発明に係る面取り研削装置の構成例を示し、（ｂ）はバックローラの移動軌跡を示す。

【図2】ワークの周端部の面取り形状の創成例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１に本発明に係る面取り研削装置の構成例を示すが、本発明はこれに限定されない。
図１（ａ）に示すように円盤状のワーク１を芯出しした状態で載置及び保持する回転テーブル２を有する。
回転テーブル２は、図示を省略した駆動載置により回転速度Ｗ_１に回転制御されており、減圧吸引口等の保持手段を用いてワーク１を回転テーブル２上に保持する。
円盤形状のワーク１は、回転テーブル２の外周端部（外周壁）２ａからオーバーハング量Ｈｍｍだけ、オーバーハングさせた状態で回転テーブル２に載置される。

【0012】

テープ保持装置３は、研削テープ４の送りローラ３ｂと巻取りローラ３ｃ及び研削テープ４をワーク１の周端部に押し付けるためのバックアップローラ３ａを有する。
バックアップローラ３ａは、ワーク１の周端部１ａを各種面取り形状に研削するために、研削テープ４を背面側から押し付けるためのものであり、テープ保持装置３の本体部から突設されている。
研削テープ４はガイドローラ３ｄ，張りローラ３ｅ等を用いて張設されている。
よって、バックアップローラ３ａはテープ保持装置３の本体部から剛性のあるフレーム材等を用いて突設支持されている。

【0013】

テープ保持装置３のバックアップローラ３ａと回転テーブル２に載置したワーク１とは、このバックアップローラ３ａと回転テーブル２の一方、又は両方に図示を省略した移動制御機構を設けてあり、ＮＣプログラムにより水平方向のＸ軸，上下方向のＺ軸，Ｚ軸廻りのＣ軸の位置が同期して制御されている。

【0014】

バックアップローラ３ａは図１（ｂ）に示すように、ワークの周端部の面取り上面１ｂ，面取り先端部１ｃ及び面取り下面１ｄとの間を目的とする面取り形状に研削されるように移動する。
図１（ｂ）では、バックアップローラ３ａの移動軌跡を２点鎖線で示し、バックアップローラ３ａの中心の軌跡を１点鎖線で示す。
ワークの周端部の面取り下面１ｄを研削創成する際には、回転テーブル２の外周壁２ａとの干渉を避けるためにバックアップローラ３ａの半径Ｒが、オーバーハング量Ｈの１／２以下になるように設定してある。
この際に研削テープ４の厚みも考慮する必要があるが、研削テープは薄いので、その分を省略した。

【0015】

研削テープ４にて、ワークの周端部を面取り研削する際に、研削テープ４を長手方向あるいは幅方向に往復運動させたり、ローラのテープ経路を幅方向に変化させると、研削屑の排出を促進させることができる。

【0016】

図２はワークの周端部の研削領域１ｅに対して、下面側と上面側とで研削代を異なるように設定した例を示す。
これにより、面取り上面１ｂと面取り下面１ｄの形状を自由に設定することもできる。

【符号の説明】

【0017】

１ ワーク
２ 回転テーブル
３ テープ保持装置
３ａ バックアップローラ
４ 研削テープ

【図1】

【図2】