JP2024062729A - 被加工物の研削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物の損傷を防止しつつ被加工物の処理工程を簡略化することが可能な被加工物の研削方法を提供する。【解決手段】研削砥石を含む研削ホイールで外周部に面取り部を有する被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、チャックテーブルで被加工物を保持する保持ステップと、研削砥石で被加工物を研削して被加工物の外周部に未研削領域を残存させつつ被加工物に凹部を形成する凹部形成ステップと、研削砥石で未研削領域を研削するスライド研削ステップと、を含む。【選択図】図４

Description

本発明は、研削ホイールで被加工物を研削する被加工物の研削方法に関する。

デバイスチップの製造プロセスでは、格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）によって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成されたデバイス領域を表面側に備えるウェーハが用いられる。このウェーハをストリートに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。デバイスチップは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に組み込まれる。

近年では、電子機器の小型化に伴い、デバイスチップの薄型化が求められている。そこで、研削装置を用いて分割前のウェーハを研削して薄化する処理が実施されることがある。研削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、被加工物を研削する研削ユニットとを備えており、研削ユニットには研削砥石を含む環状の研削ホイールが装着される。チャックテーブルでウェーハを保持し、チャックテーブル及び研削ホイールを回転させつつ研削砥石をウェーハの裏面側に接触させることにより、ウェーハが研削、薄化される。

なお、ウェーハには、ウェーハの外周部を研削してウェーハの側面を曲面状にする、所謂面取り加工が施されている。面取り加工が施されたウェーハを研削して薄化すると、ウェーハの外周部が鋭く尖った形状（シャープエッジ形状）となる。そして、シャープエッジ形状となったウェーハの外周部が研削砥石によってチャックテーブル側に押圧されると、ウェーハの外周部で欠けや割れが生じ、ウェーハが損傷するおそれがある。

そこで、面取り加工が施されたウェーハを研削して薄化する際には、事前にウェーハの外周部を切削ブレードによって環状に切削する、エッジトリミングと称される加工が行われることがある（特許文献１参照）。エッジトリミングを実施すると、ウェーハの面取り加工が施された領域が除去されるため、その後にウェーハを研削して薄化してもウェーハの外周部がシャープエッジ形状とならない。これにより、ウェーハの損傷が生じにくくなる。

特開２０００－１７３９６１号公報

上記のように、面取り加工が施されたウェーハ等の被加工物にエッジトリミングを施す場合には、研削前の被加工物の外周部を切削ブレードで環状に切削する。そのため、被加工物を研削装置とは別の切削装置で加工する工程が必要となり、研削加工の下準備に時間とコストがかかる。

また、エッジトリミングを実施した後に被加工物を研削して薄化すると、加工の前後で被加工物の径が変動する。そのため、その後の被加工物の取り扱い（搬送、保持、加工、撮像等）に用いられる機器を研削後の被加工物の寸法に合わせて調節する作業が必要となる。さらに、被加工物の結晶方位を示すノッチやオリエンテーションフラット等の目印が被加工物の外周部に形成されている場合、エッジトリミングの実施によって目印が除去されてしまうため、被加工物の研削後は他の方法によって結晶方位を確認する必要がある。その結果、被加工物の処理工程が煩雑になる。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、被加工物の損傷を防止しつつ被加工物の処理工程を簡略化することが可能な被加工物の研削方法の提供を目的とする。

本発明の一態様によれば、研削砥石を含む研削ホイールで外周部に面取り部を有する被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、チャックテーブルで該被加工物を保持する保持ステップと、該保持ステップの後、該チャックテーブル及び該研削ホイールを回転させた状態で、該チャックテーブルと該研削ホイールとを該研削ホイールの回転軸と平行な方向に沿って相対的に移動させることにより、該研削砥石で該被加工物を研削して該被加工物の外周部に未研削領域を残存させつつ該被加工物に凹部を形成する凹部形成ステップと、該凹部形成ステップの後、該チャックテーブル及び該研削ホイールを回転させた状態で、該チャックテーブルと該研削ホイールとを該研削ホイールの回転軸と交差する方向に沿って相対的に移動させることにより、該研削砥石で該未研削領域を研削するスライド研削ステップと、を含む被加工物の研削方法が提供される。

なお、好ましくは、該被加工物の研削方法は、該凹部形成ステップの前に、該被加工物を研削して該被加工物の全体を薄化する事前研削ステップをさらに含む。また、好ましくは、該スライド研削ステップでは、該研削ホイールを該被加工物の外周縁側に相対的に移動させながら、該研削ホイールを該凹部の底面から離れる方向に相対的に移動させる。

また、好ましくは、該凹部形成ステップ及び該スライド研削ステップを複数回実施することにより該被加工物を研削する。

本発明の一態様に係る被加工物の研削方法では、研削砥石で被加工物を研削して被加工物の外周部に未研削領域を残存させつつ被加工物に凹部を形成した後、研削砥石で未研削領域を研削することにより、被加工物の外周部の損傷を防止しつつ被加工物を薄化する。これにより、被加工物の外周部を切削ブレードで切削するエッジトリミングを省略することができ、被加工物の処理工程が簡略化される。

研削装置を示す斜視図である。 チャックテーブルを示す断面図である。 被加工物を示す斜視図である。 被加工物の加工方法を示すフローチャートである。 図５（Ａ）は保持ステップにおける研削装置を示す一部断面側面図であり、図５（Ｂ）は保持ステップにおける研削装置を示す斜視図である。 図６（Ａ）は凹部形成ステップにおける研削装置を示す一部断面側面図であり、図６（Ｂ）は凹部形成ステップにおける研削装置を示す斜視図である。 図７（Ａ）はスライド研削ステップにおける研削装置を示す一部断面側面図であり、図７（Ｂ）はスライド研削ステップにおける研削装置を示す斜視図である。 図８（Ａ）は変形例に係るスライド研削ステップにおける研削装置を示す一部断面側面図であり、図８（Ｂ）は変形例に係るスライド研削ステップにおける研削装置を示す斜視図である。 図９（Ａ）は事前研削ステップにおける研削装置を示す一部断面側面図であり、図９（Ｂ）は事前研削ステップにおける研削装置を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る被加工物の研削方法の実施に用いることが可能な研削装置の構成例について説明する。図１は、研削装置２を示す斜視図である。なお、図１において、Ｘ軸方向（第１水平方向、前後方向）とＹ軸方向（第２水平方向、左右方向）とは、互いに垂直な方向である。また、Ｚ軸方向（高さ方向、鉛直方向、上下方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向である。

研削装置２は、研削装置２による研削加工の対象物である被加工物を保持するチャックテーブル（保持テーブル）４を備える。チャックテーブル４は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属、ガラス、セラミックス、樹脂等でなる円柱状の枠体（本体部）６を備える。枠体６の上面６ａ側の中央部には、円柱状の凹部６ｂが設けられている。

枠体６の凹部６ｂには、ポーラスセラミックス等の多孔質材でなる円盤状の保持部材８が嵌め込まれている。保持部材８は、保持部材８の上面から下面まで連通する多数の気孔を含んでいる。保持部材８の上面は、チャックテーブル４で被加工物を保持する際に被加工物を吸引する円形の吸引面８ａを構成している。

図２は、チャックテーブル４を示す断面図である。枠体６の上面６ａと保持部材８の吸引面８ａとによって、チャックテーブル４の保持面４ａが構成される。保持面４ａは、保持部材８に含まれる気孔、枠体６の内部に設けられた流路６ｃ、バルブ（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続される。

チャックテーブル４の保持面４ａは、保持面４ａの中心を頂点とする円錐状に形成されており、保持面４ａの径方向に対して僅かに傾斜している。そして、チャックテーブル４は、保持面４ａの一部に相当し保持面４ａの中心から外周縁に至る保持領域４ｂが水平面と概ね平行になるように、僅かに傾いた状態で配置される。被加工物のうち保持面４ａの保持領域４ｂで保持された領域が、後述の研削ユニット１０によって研削される。

なお、図２では説明の便宜上、保持面４ａの傾斜を誇張して図示しているが、実際の保持面４ａの傾斜は小さい。例えば、保持面４ａの直径が２９０ｍｍ以上３１０ｍｍ以下程度である場合には、保持面４ａの中心と外周縁との高さの差（円錐の高さに相当）は、２０μｍ以上４０μｍ以下程度に設定される。

チャックテーブル４には、チャックテーブル４を回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。回転駆動源は、チャックテーブル４を回転軸４ｃの周りで回転させる。チャックテーブル４の回転軸４ｃは、保持面４ａの径方向と垂直な方向に沿って設定され、Ｚ軸方向に対して僅かに傾斜している。また、回転軸４ｃは、保持面４ａの中心を通過しつつ保持面４ａと交差している。

チャックテーブル４には、チャックテーブル４を水平方向（ＸＹ平面）に沿って移動させる移動ユニット（不図示）が連結されている。例えば移動ユニットは、チャックテーブル４をＸ軸方向に沿って移動させるボールねじ式のＸ軸移動機構によって構成される。この場合、Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸方向に沿って配置されたボールねじ（不図示）と、ボールねじを回転させるパルスモータ（不図示）と、チャックテーブル４に連結されボールねじが螺合されるナット部（不図示）とを備える。

また、図１に示すように、研削装置２は、被加工物に研削加工を施す研削ユニット１０を備える。研削ユニット１０は、Ｚ軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル１２を備える。スピンドル１２の基端部（上端部）には、スピンドル１２を回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。回転駆動源を駆動させると、スピンドル１２がＺ軸方向に沿って設定された回転軸１２ａの周りを回転する。

スピンドル１２の先端部（下端部）には、金属等でなる円盤状のホイールマウント１４が固定されている。ホイールマウント１４の下面側には、被加工物を研削する環状の研削ホイール１６が着脱可能に装着される。例えば研削ホイール１６は、ボルト等の固定具によってホイールマウント１４に固定される。

研削ホイール１６は、アルミニウム、ステンレス等の金属でなりホイールマウント１４と概ね同径に形成された環状のホイール基台１８を備える。ホイール基台１８の上面側がホイールマウント１４の下面側に固定される。

ホイール基台１８の下面側には、複数の研削砥石２０が固定されている。研削砥石２０の下面は、被加工物を研削する研削面２０ａを構成している。例えば研削砥石２０は、直方体状に形成され、ホイール基台１８の周方向に沿って概ね等間隔で環状に配列される。

研削砥石２０は、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic Boron Nitride）等でなる砥粒と、砥粒を固定するメタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド等の結合材（ボンド材）とを含む。ただし、研削砥石２０の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。また、研削砥石２０の数も任意に設定できる。

研削ホイール１６は、回転駆動源（不図示）からスピンドル１２及びホイールマウント１４を介して伝達される動力により、回転軸１２ａの周りを回転する。すなわち、スピンドル１２の回転軸１２ａは、ホイールマウント１４及び研削ホイール１６の回転軸に相当する。研削ホイール１６を回転させると、複数の研削砥石２０がそれぞれ、回転軸１２ａを中心として水平面（ＸＹ平面）と概ね平行な環状の軌道（経路）に沿って旋回する。

研削ユニット１０には、研削ユニット１０をＺ軸方向に沿って移動させる移動ユニット（不図示）が連結されている。例えば移動ユニットは、研削ユニット１０をＺ軸方向に沿って移動させるボールねじ式のＺ軸移動機構によって構成される。この場合、Ｚ軸移動機構は、Ｚ軸方向に沿って配置されたボールねじ（不図示）と、ボールねじを回転させるパルスモータ（不図示）と、研削ユニット１０に連結されボールねじが螺合されるナット部（不図示）とを備える。

Ｘ軸移動機構でチャックテーブル４を移動させると、チャックテーブル４と研削ホイール１６とがＸ軸方向に沿って相対的に移動する。また、Ｚ軸移動機構で研削ユニット１０を昇降させると、チャックテーブル４と研削ホイール１６とがＺ軸方向に沿って相対的に移動する。

研削ユニット１０の内部又は近傍には、純水等の液体（研削液）を供給するための研削液供給路（不図示）が設けられている。研削ホイール１６で被加工物を研削する際には、研削液が被加工物及び研削砥石２０に供給される。これにより、被加工物及び研削砥石２０が冷却されるとともに、研削加工によって発生した屑（研削屑）が洗い流される。

また、研削装置２は、研削装置２を制御するコントローラ（不図示）を備える。コントローラは、研削装置２の構成要素に接続されており、各構成要素の動作を制御する制御信号を生成する。例えばコントローラは、コンピュータによって構成され、研削装置２の稼働に必要な演算を行う演算部と、研削装置２の稼働に用いられる各種の情報（データ、プログラム等）を記憶する記憶部とを含む。演算部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを含んで構成される。記憶部は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んで構成される。

図３は、研削装置２によって研削される被加工物１１を示す斜視図である。例えば被加工物１１は、単結晶シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハであり、互いに概ね平行な表面（第１面）１１ａ及び裏面（第２面）１１ｂと、表面１１ａ及び裏面１１ｂに接続された側面（面取り部）１１ｃとを含む。

被加工物１１には、被加工物１１の外周部を研削して側面１１ｃを曲面状にする面取り加工が施されている。この面取り加工により、表面１１ａと側面１１ｃとの境界、及び、裏面１１ｂと側面１１ｃとの境界に形成されている角が除去され、側面１１ｃが表面１１ａから裏面１１ｂに至る曲面状（円弧状）に整形される。すなわち、側面１１ｃは、面取り加工が施された曲面状の面取り部に相当し、被加工物１１の径方向外側に向かって湾曲している（図５（Ａ）等参照）。

被加工物１１は、互いに交差するように格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）１３によって、複数の矩形状の領域に区画されている。また、ストリート１３によって区画された領域の表面１１ａ側にはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイス等のデバイス１５が形成されている。

被加工物１１は、複数のデバイス１５が形成された略円形のデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲む環状の外周余剰領域１９とを、表面１１ａ側に備える。外周余剰領域１９は、表面１１ａの外周縁を含む所定の幅（例えば２ｍｍ程度）の帯状領域に相当する。外周余剰領域１９には、デバイス１５が形成されておらず、又は製品に使用されないデバイス１５（ダミーデバイス）のみが形成されている。図３には、デバイス領域１７と外周余剰領域１９との仮想的な境界を破線で示している。

なお、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば被加工物１１は、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス（石英ガラス、ホウケイ酸ガラス等）、セラミックス、樹脂、金属等でなる基板（ウェーハ）であってもよい。また、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。

被加工物１１をストリート１３に沿って分割することにより、デバイス１５をそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。また、被加工物１１の分割前に、被加工物１１の裏面１１ｂ側を研削して被加工物１１を薄化しておくと、薄型化されたデバイスチップが得られる。

次に、本実施形態に係る被加工物の研削方法の具体例について説明する。図４は、被加工物の加工方法を示すフローチャートである。本実施形態では、研削装置２を用いて被加工物１１の裏面１１ｂ側を研削することにより、被加工物１１を薄化する。

まず、チャックテーブル４で被加工物１１を保持する（保持ステップＳ１）。図５（Ａ）は保持ステップＳ１における研削装置２を示す一部断面側面図であり、図５（Ｂ）は保持ステップＳ１における研削装置２を示す斜視図である。なお、図５（Ａ）では簡略化のため、チャックテーブル４の保持面４ａを平坦に図示している（図６（Ａ）以降も同様）。ただし、前述の通り、実際の保持面４ａは円錐状に形成されている（図２参照）。

保持ステップＳ１では、表面１１ａ側が保持面４ａに対面して裏面１１ｂ側が上方に露出するように、被加工物１１がチャックテーブル４上に配置される。このとき被加工物１１は、チャックテーブル４の回転軸４ｃが被加工物１１の中心を通過するように、保持面４ａと同心円状に位置付けられる。また、チャックテーブル４の吸引面８ａ（図１参照）の全体が被加工物１１によって覆われる。この状態で、保持面４ａに吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、被加工物１１がチャックテーブル４によって吸引保持される。

なお、被加工物１１をチャックテーブル４で保持する際には、被加工物１１の表面１１ａ側に保護部材（不図示）を固定してもよい。例えば保護部材として、被加工物１１と概ね同径に形成された円形のシートが用いられる。具体的には、保護部材は、フィルム状の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊剤）とを含む。基材はポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなり、粘着層はエポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。なお、粘着層は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化樹脂であってもよい。

保護部材は、被加工物１１の表面１１ａ側の全体を覆うように固定される。これにより、被加工物１１の表面１１ａ側及びデバイス１５（図３参照）が保護部材によって保護される。そして、被加工物１１は保護部材を介してチャックテーブル４の保持面４ａで保持される。

次に、研削砥石２０で被加工物１１を研削して、被加工物１１の外周部に未研削領域を残存させつつ被加工物１１に凹部を形成する（凹部形成ステップＳ２）。図６（Ａ）は凹部形成ステップＳ２における研削装置２を示す一部断面側面図であり、図６（Ｂ）は凹部形成ステップＳ２における研削装置２を示す斜視図である。

凹部形成ステップＳ２では、まず、チャックテーブル４と研削ホイール１６との位置関係が調節される。具体的には、チャックテーブル４を移動ユニット（不図示）でＸ軸方向に沿って移動させ、被加工物１１の中心と研削砥石２０の軌道とがＺ軸方向において重なるように位置付ける。

なお、研削砥石２０の軌道の直径は、被加工物１１の半径よりも小さい。例えば、研削砥石２０の軌道の直径は、被加工物１１のデバイス領域１７（図３参照）の半径と概ね同一に設定される。そのため、複数の研削砥石２０はそれぞれ、被加工物１１の外周縁よりも被加工物１１の径方向内側の領域と重なるように配置される。

次に、チャックテーブル４及び研削ホイール１６を回転させた状態で、チャックテーブル４と研削ホイール１６とを回転軸１２ａと平行な方向（Ｚ軸方向）に沿って相対的に移動させる。これにより、被加工物１１の裏面１１ｂ側が研削砥石２０の研削面２０ａで研削され、被加工物１１の裏面１１ｂ側の中央部に円形の凹部（溝）２１が形成される。

具体的には、まず、チャックテーブル４を回転軸４ｃの周りで回転させるとともに、研削ホイール１６を回転軸１２ａの周りで回転させる。例えば、チャックテーブル４の回転数は１００ｒｐｍ以上３００ｒｐｍ以下に設定され、研削ホイール１６の回転数（スピンドル１２の回転数）は２０００ｒｐｍ以上６０００ｒｐｍ以下に設定される。

次に、研削ユニット１０を移動ユニット（不図示）でＺ軸方向に沿って下降させる。これにより、チャックテーブル４と研削ホイール１６とが回転軸１２ａと平行な方向（Ｚ軸方向）に沿って相対的に移動し、被加工物１１と研削砥石２０とが接近する。なお、チャックテーブル４と研削ホイール１６とのＺ軸方向における相対的な移動速度（加工送り速度）は、例えば０．１μｍ／ｓ以上５μｍ／ｓ以下に設定される。

研削砥石２０が被加工物１１に接触すると、研削砥石２０はチャックテーブル４の回転軸４ｃを通過するように旋回しつつ、被加工物１１の裏面１１ｂ側の中央部を研削する。これにより、被加工物１１の中央部のみが薄化され、被加工物１１の裏面１１ｂ側の中央部に円形の凹部２１が形成される。

また、被加工物１１の外周部には、研削加工が施されていない領域に相当する環状の未研削領域（凸部）２３が残存する。未研削領域２３は、外周余剰領域１９（図３参照）を含み、デバイス領域１７（図３参照）及び凹部２１を囲繞している。未研削領域２３の幅は、研削砥石２０の軌道の直径に依存し、例えば２ｍｍ以下である。

そして、凹部２１の深さが所定の値に達し、被加工物１１の中央部（デバイス領域１７、図３参照）の厚さが所定の目標値（仕上げ厚さ）になると、研削ユニット１０の下降が停止される。これにより、研削ホイール１６による凹部２１の形成が完了する。なお、被加工物１１に形成される凹部２１は、被加工物１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂと概ね平行な円形の底面２１ａと、底面２１ａ及び裏面１１ｂに接続された環状の側面（側壁、内壁）２１ｂとを含む。凹部２１の直径はデバイス領域１７の直径と概ね同一であり、凹部２１は複数のデバイス１５（図３参照）と重なるように形成される。

上記のように、凹部形成ステップＳ２では、研削砥石２０が被加工物１１の外周部（未研削領域２３）に接触せず、被加工物１１の外周部が研削、薄化されない。そのため、面取り加工が施された被加工物１１の外周部が鋭く尖った形状（シャープエッジ形状）にならず、厚い状態に維持される。これにより、シャープエッジ形状となった被加工物１１の外周部が研削砥石２０によって保持面４ａ側に押圧されることを回避でき、被加工物１１の外周部における欠けや割れの発生が抑制される。

次に、研削砥石２０で未研削領域２３を研削する（スライド研削ステップＳ３）。図７（Ａ）はスライド研削ステップＳ３における研削装置２を示す一部断面側面図であり、図７（Ｂ）はスライド研削ステップＳ３における研削装置２を示す斜視図である。

スライド研削ステップＳ３では、チャックテーブル４及び研削ホイール１６が回転している状態を維持したまま、チャックテーブル４と研削ホイール１６とを回転軸１２ａと交差する方向に沿って相対的に移動させる。具体的には、チャックテーブル４を移動ユニット（不図示）でＸ軸方向に沿って移動させることにより、チャックテーブル４と研削ホイール１６とをＸ軸方向に沿って相対的に移動させる。

チャックテーブル４の移動方向は、チャックテーブル４の回転軸４ｃが研削ホイール１６の回転軸１２ａから離れ、被加工物１１の外周縁（側面１１ｃ）が研削砥石２０に近づくように設定される。これにより、研削ホイール１６が被加工物１１に対して水平方向に沿ってスライドし、研削砥石２０の側面が被加工物１１に形成されている凹部２１の側面２１ｂ（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）参照）に押し当てられる。その結果、被加工物１１に残存している未研削領域２３（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）参照）が、凹部の側面２１ｂから被加工物１１の側面１１ｃに向かって研削される。

なお、チャックテーブル４及び研削ホイール１６の回転数は、凹部形成ステップＳ２と同じであっても異なっていてもよい。例えば、チャックテーブル４の回転数は１００ｒｐｍ以上３００ｒｐｍ以下に設定され、研削ホイール１６の回転数（スピンドル１２の回転数）は２０００ｒｐｍ以上６０００ｒｐｍ以下に設定される。また、チャックテーブル４と研削ホイール１６とのＸ軸方向における相対的な移動速度（加工送り速度）は、例えば０．５ｍｍ／ｓ以上５ｍｍ／ｓ以下に設定される。

チャックテーブル４と研削ホイール１６との相対的な移動距離が未研削領域２３（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）参照）の幅に達すると、未研削領域２３が除去され、被加工物１１の外周部が薄化される。その結果、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、被加工物１１の裏面１１ｂが平坦になり、被加工物１１の全体の厚さが仕上げ厚さとなる。

上記のように、スライド研削ステップＳ３では、研削ホイール１６を被加工物１１に対して水平方向に沿ってスライドさせることにより、凹部２１を囲むように残存する未研削領域２３を、被加工物１１の厚さ方向（Ｚ軸方向）ではなく径方向（ＸＹ平面方向）に沿って研削して除去する。これにより、未研削領域２３を除去する過程において、薄化された被加工物１１の外周部に対して被加工物１１の厚さ方向に大きな負荷がかかることを回避できる。その結果、被加工物１１の外周部における欠けや割れの発生が抑制され、被加工物１１の外周部の損傷を回避することができる。

その後、被加工物１１をストリート１３（図３参照）に沿って分割することにより、被加工物１１のデバイス領域１７（図３参照）が個片化され、デバイス１５（図３参照）を備える薄型のデバイスチップが得られる。被加工物１１の分割には、環状の切削ブレードで被加工物１１を切削する切削装置、被加工物１１にレーザー加工を施すレーザー加工装置等の各種の加工装置を用いることができる。

以上の通り、本実施形態に係る被加工物の研削方法では、研削砥石２０で被加工物１１を研削して被加工物１１の外周部に未研削領域２３を残存させつつ被加工物１１に凹部２１を形成した後、研削砥石２０で未研削領域２３を研削することにより、被加工物１１の外周部の損傷を防止しつつ被加工物１１を薄化する。これにより、被加工物１１の外周部を切削ブレードで切削するエッジトリミングを省略することができ、被加工物１１の処理工程が簡略化される。

なお、上記実施形態では、凹部形成ステップＳ２及びスライド研削ステップＳ３を１回ずつ実施して被加工物１１の厚さを仕上げ厚さにする例について説明した。ただし、凹部形成ステップＳ２及びスライド研削ステップＳ３を複数回実施することにより被加工物１１を研削してもよい。具体的には、凹部形成ステップＳ２及びスライド研削ステップＳ３を実施して被加工物１１の全体を所定量研削した後、同一の被加工物１１に対して、さらに凹部形成ステップＳ２及びスライド研削ステップＳ３を実施する。この作業を繰り返すことにより、被加工物１１が仕上げ厚さになるまで薄化される。

上記のように凹部形成ステップＳ２及びスライド研削ステップＳ３を複数回に分けて実施すると、１回のスライド研削ステップＳ３で除去される未研削領域２３の高さ（体積）が小さくなる。これにより、スライド研削ステップＳ３において被加工物１１の外周部にかかる負荷を低減することができる。

また、上記実施形態では、スライド研削ステップＳ３においてチャックテーブル４と研削ホイール１６とを水平方向（Ｘ軸方向）に沿って相対的に移動させる例について説明した。ただし、スライド研削ステップＳ３に代えて、チャックテーブル４と研削ホイール１６とを水平方向に対して傾斜する方向に沿って相対的に移動させるスライド研削ステップＳ３´を実施してもよい。

図８（Ａ）はスライド研削ステップＳ３´における研削装置２を示す一部断面側面図であり、図８（Ｂ）はスライド研削ステップＳ３´における研削装置２を示す斜視図である。スライド研削ステップＳ３´はスライド研削ステップＳ３の変形例に相当する。そして、スライド研削ステップＳ３´では、研削ホイール１６を被加工物１１の外周縁側（側面１１ｃ側）に相対的に移動させながら、研削ホイール１６を凹部２１の底面２１ａから離れる方向に相対的に移動させる。

具体的には、チャックテーブル４及び研削ホイール１６が回転している状態を維持したまま、チャックテーブル４を移動ユニット（不図示）でＸ軸方向に沿って移動させるとともに、研削ユニット１０を移動ユニット（不図示）でＺ軸方向に沿って上昇させる。これにより、チャックテーブル４と研削ホイール１６とがＸ軸方向及びＺ軸方向に沿って相対的に移動し、研削ホイール１６がチャックテーブル４に対して斜め上方向に相対的に移動する。その結果、研削砥石２０は凹部２１の底面２１ａ（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）参照）から離れつつ未研削領域２３を研削する。

なお、チャックテーブル４及び研削ホイール１６の回転数と、チャックテーブル４と研削ホイール１６とのＸ軸方向における相対的な移動速度（第１加工送り速度）とは、スライド研削ステップＳ３と同様に設定できる。また、チャックテーブル４と研削ホイール１６とのＺ軸方向における相対的な移動速度（第２加工送り速度）は、例えば０．１μｍ／ｓ以上５μｍ／ｓ以下に設定される。さらに、チャックテーブル４と研削ホイール１６とのＺ軸方向における相対的な移動距離（研削ホイール１６の上昇量）は、例えば０．５μｍ以上１０μｍ以下に設定される。

上記のように、研削砥石２０を凹部２１の底面２１ａから離隔させつつ未研削領域２３を研削すると、未研削領域２３の研削中において研削砥石２０が凹部２１の底面２１ａに接触しない。これにより、凹部２１の底面２１ａに多数の加工痕（ソーマーク）がランダムな方向に形成されることを回避でき、被加工物１１の機械的強度の低下が抑制される。

さらに、凹部形成ステップＳ２の前には、被加工物１１を研削して被加工物１１の全体を薄化する事前研削ステップを実施してもよい。図９（Ａ）は事前研削ステップにおける研削装置２を示す一部断面側面図であり、図９（Ｂ）は事前研削ステップにおける研削装置２を示す斜視図である。

例えば研削装置２は、研削ユニット１０（図１参照）に加えて、研削ユニット３０を備える。研削ユニット３０はスピンドル３２及びホイールマウント３４を備え、スピンドル３２はＺ軸方向に沿って設定された回転軸３２ａの周りを回転する。なお、スピンドル３２、ホイールマウント３４の構成及び機能はそれぞれ、研削ユニット１０のスピンドル１２、ホイールマウント１４（図１参照）と同様である。ただし、ホイールマウント３４の直径はホイールマウント１４の直径よりも大きい。

ホイールマウント３４には、研削ホイール３６が装着される。研削ホイール３６は、環状のホイール基台３８と、ホイール基台３８に固定された複数の研削砥石４０とを備える。研削砥石４０の下面は、被加工物１１を研削する研削面４０ａを構成している。スピンドル３２を回転させると、研削ホイール３６が回転軸３２ａの周りを回転し、複数の研削砥石４０がそれぞれ回転軸３２ａを中心とする環状の軌道（経路）に沿って旋回する。

なお、研削ホイール３６、ホイール基台３８、研削砥石４０の構成及び機能はそれぞれ、研削ホイール１６、ホイール基台１８、研削砥石２０（図１参照）と同様である。ただし、ホイール基台３８の直径はホイール基台１８の直径よりも大きく、研削砥石４０の軌道の直径は研削砥石２０の軌道の直径よりも大きい。

例えば事前研削ステップは、保持ステップＳ１（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）参照）の後、且つ、凹部形成ステップＳ２（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）参照）の前に実施される。すなわち、チャックテーブル４で保持された被加工物１１を研削ホイール３６の研削砥石４０で研削する。

事前研削ステップでは、まず、チャックテーブル４と研削ホイール３６との位置関係が調節される。具体的には、チャックテーブル４を移動ユニット（不図示）でＸ軸方向に沿って移動させ、被加工物１１の中心と研削砥石４０の軌道とがＺ軸方向において重なるように位置付ける。なお、研削砥石４０の軌道の直径は、被加工物１１の半径以上に設定されている。そのため、複数の研削砥石４０は、被加工物１１の中心から外周縁に至る円弧上の領域と重なるように配置される。

次に、チャックテーブル４及び研削ホイール３６を回転させた状態で、チャックテーブル４と研削ホイール３６とを回転軸３２ａと平行な方向（Ｚ軸方向）に沿って相対的に移動させる。これにより、被加工物１１の裏面１１ｂ側が研削砥石４０で研削される。

具体的には、まず、チャックテーブル４を回転軸４ｃの周りで回転させるとともに、研削ホイール３６を回転軸３２ａの周りで回転させる。次に、研削ユニット３０を移動ユニット（不図示）でＺ軸方向に沿って下降させる。これにより、チャックテーブル４と研削ホイール３６とが回転軸３２ａと平行な方向（Ｚ軸方向）に沿って相対的に移動し、被加工物１１と研削砥石４０とが接近する。そして、研削砥石４０が被加工物１１に接触すると、研削砥石４０はチャックテーブル４の回転軸４ｃを通過するように旋回しつつ、被加工物１１の裏面１１ｂ側の全体を研削する。これにより、被加工物１１の全体が薄化される。

被加工物１１の厚さが所定の目標値になると、研削ユニット３０が上昇して研削砥石４０が被加工物１１から離れる。これにより、研削ホイール３６による被加工物１１の研削が完了する。なお、事前研削ステップにおける被加工物１１の研削は、被加工物１１の外周部がシャープエッジ形状となり被加工物１１の外周部において割れや欠けが発生する前に停止される。

事前研削ステップを実施すると、被加工物１１の全体が薄化される。これにより、凹部形成ステップＳ２における被加工物１１の中央部の研削量と、スライド研削ステップＳ３における被加工物１１の外周部の研削量とが削減される。

なお、研削装置２は２個以上のチャックテーブル４を備えていてもよい。この場合、事前研削ステップで被加工物１１を保持するチャックテーブル４と、凹部形成ステップＳ２及びスライド研削ステップＳ３で被加工物１１を保持するチャックテーブル４とは、異なるチャックテーブルであってもよい。また、事前研削ステップは、研削装置２とは別途準備された他の研削装置で実施してもよい。上記の場合には、事前研削ステップが保持ステップＳ１の前に実施される。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、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。

１１ 被加工物
１１ａ 表面（第１面）
１１ｂ 裏面（第２面）
１１ｃ 側面（面取り部）
１３ ストリート（分割予定ライン）
１５ デバイス
１７ デバイス領域
１９ 外周余剰領域
２１ 凹部（溝）
２１ａ 底面
２１ｂ 側面（側壁、内壁）
２３ 未研削領域（凸部）
２ 研削装置
４ チャックテーブル（保持テーブル）
４ａ 保持面
４ｂ 保持領域
４ｃ 回転軸
６ 枠体（本体部）
６ａ 上面
６ｂ 凹部
６ｃ 流路
８ 保持部材
８ａ 吸引面
１０ 研削ユニット
１２ スピンドル
１２ａ 回転軸
１４ ホイールマウント
１６ 研削ホイール
１８ ホイール基台
２０ 研削砥石
２０ａ 研削面
３０ 研削ユニット
３２ スピンドル
３２ａ 回転軸
３４ ホイールマウント
３６ 研削ホイール
３８ ホイール基台
４０ 研削砥石
４０ａ 研削面

Claims (4)

1. 研削砥石を含む研削ホイールで外周部に面取り部を有する被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、
   チャックテーブルで該被加工物を保持する保持ステップと、
   該保持ステップの後、該チャックテーブル及び該研削ホイールを回転させた状態で、該チャックテーブルと該研削ホイールとを該研削ホイールの回転軸と平行な方向に沿って相対的に移動させることにより、該研削砥石で該被加工物を研削して該被加工物の外周部に未研削領域を残存させつつ該被加工物に凹部を形成する凹部形成ステップと、
   該凹部形成ステップの後、該チャックテーブル及び該研削ホイールを回転させた状態で、該チャックテーブルと該研削ホイールとを該研削ホイールの回転軸と交差する方向に沿って相対的に移動させることにより、該研削砥石で該未研削領域を研削するスライド研削ステップと、を含むことを特徴とする被加工物の研削方法。
2. 該凹部形成ステップの前に、該被加工物を研削して該被加工物の全体を薄化する事前研削ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の被加工物の研削方法。
3. 該スライド研削ステップでは、該研削ホイールを該被加工物の外周縁側に相対的に移動させながら、該研削ホイールを該凹部の底面から離れる方向に相対的に移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の被加工物の研削方法。
4. 該凹部形成ステップ及び該スライド研削ステップを複数回実施することにより該被加工物を研削することを特徴とする請求項１又は２に記載の被加工物の研削方法。

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