JP7222797B2

JP7222797B2 - クリープフィード研削方法

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Publication number: JP7222797B2
Application number: JP2019074059A
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Inventors: 大輔山本
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Priority date: 2019-04-09
Filing date: 2019-04-09
Publication date: 2023-02-15
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Also published as: JP2020171977A

Description

本発明は、板状ワークを研削するクリープフィード研削方法に関する。

電極を備えた板状ワークを保持手段で吸引保持し、該板状ワークの上面を研削砥石を環状に配設した研削ホイールを回転させクリープフィード研削する場合、所定の高さに研削砥石を位置づけ、研削砥石に向かって保持手段の保持面方向に平行なＹ軸方向に板状ワークを保持した保持手段を移動させながら研削砥石の外周面（外側面）で研削すると、大きな研削力を確保する事ができる（例えば、特許文献１又は２参照）。

特開２０１０－０１６１８１号公報特開２００９－０６９７５９号公報

しかし、研削砥石の外側面による大きな研削力で研削された板状ワークの被研削面は、凹凸が大きくなってしまう。そのため、研削砥石の外側面で板状ワークを例えば仕上げ厚みまで研削すると、板状ワークの被研削面にむしれ等が発生し、被研削面が荒れることがある。

したがって、クリープフィード研削方法においては、板状ワークの厚みを所望の厚みまで効率よく研削すると共に、板状ワークの研削後の被研削面をむしれ等の無い綺麗な面にするという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、板状ワークを保持する保持面を有する保持手段と、研削砥石を環状に配置した研削ホイールをスピンドルの先端に装着し該スピンドルを回転させ該保持手段に保持された板状ワークを研削する研削手段と、該保持手段と該研削手段とを相対的に該保持面に平行なＹ軸方向に移動させるＹ軸移動手段と、該保持面に垂直な方向であるＺ軸方向に該研削手段と該保持手段とを相対的に移動させるＺ軸移動手段と、を備えた研削装置を用いて、該保持手段に保持された板状ワークの上面より下に該研削砥石の下面を位置づけ、該保持手段と該研削手段とを相対的にＹ軸方向に移動させて板状ワークを研削するクリープフィード研削方法であって、該スピンドルは、Ｚ軸方向より僅かに傾けられていて、該研削砥石の下面と該保持面との距離が最小になる方を該研削ホイールの前方とし、該研削砥石の下面と該保持面との距離が最大になる方を該研削ホイールの後方とし、該Ｚ軸移動手段を用いて、該前方の該研削砥石の下面を該保持手段に保持された板状ワークの上面より低く位置づけると共に、該Ｙ軸移動手段を用いて、該前方の該研削砥石より前方側に該保持手段を位置づける準備工程と、該準備工程の後、該Ｙ軸移動手段を用いて、該研削手段に対し該保持手段を該研削ホイールの該前方から該後方に向かって移動させ、該前方の該研削砥石の下面と外側面とで板状ワークを研削する第１研削工程と、該第１研削工程の後、該Ｚ軸移動手段を用いて、該前方の該研削砥石の下面と該保持面との距離が予め設定した板状ワークの仕上げ厚みと一致する高さに該前方の該研削砥石の下面を位置づけ、さらに該Ｙ軸移動手段を用いて、該研削手段に対し該保持手段を該研削ホイールの該後方から該前方に向かって移動させ、該前方の該研削砥石の下面と内側面とで板状ワークを研削する第２研削工程と、を備えるクリープフィード研削方法である。

本発明に係るクリープフィード研削方法は、Ｚ軸移動手段を用いて、研削ホイールの前方の研削砥石の下面を保持手段に保持された板状ワークの上面より低く位置づけると共に、Ｙ軸移動手段を用いて、該前方の研削砥石より前方側に保持手段を位置づける準備工程と、準備工程の後、Ｙ軸移動手段を用いて、研削手段に対し保持手段を研削ホイールの前方から後方に向かって移動させ、該前方の研削砥石の下面と外側面とで板状ワークを研削する第１研削工程と、第１研削工程の後、Ｚ軸移動手段を用いて、該前方の研削砥石の下面と保持面との距離が予め設定した板状ワークの仕上げ厚みと一致する高さに該前方の研削砥石の下面を位置づけ、さらにＹ軸移動手段を用いて、研削手段に対し保持手段を研削ホイールの後方から前方に向かって移動させ、該前方の研削砥石の下面と内側面とで板状ワークを研削する第２研削工程と、を備えることで、第１研削工程において環状の研削砥石の下面の研削力と外側面による大きな研削力とで仕上げ厚み近くまで効率よく板状ワークを研削し、その後、第２研削工程において研削砥石の下面と内周面で板状ワークを仕上げ厚みまで研削することでむしれ等の無い綺麗な被研削面を形成することができる。

研削装置の一例を示す斜視図である。Ｚ軸移動手段を用いて、前方の研削砥石の下面を保持手段に保持された板状ワークの上面より低く位置づけると共に、Ｙ軸移動手段を用いて、前方の研削砥石より前方側に保持手段を位置づけた状態を示す側面図である。Ｙ軸移動手段を用いて、研削手段に対して保持手段を研削ホイールの前方から後方に向かって移動させていき、前方の研削砥石の下面と外側面とで板状ワークを研削し始めた状態を説明する側面図である。Ｙ軸移動手段を用いて、研削手段に対して保持手段を研削ホイールの前方から後方に向かって移動させていき、前方の研削砥石の下面と外側面とで板状ワークを研削し終えた状態を説明する側面図である。Ｚ軸移動手段により前方の研削砥石の下面と保持面との距離が予め設定した板状ワークの仕上げ厚みと一致する高さに前方の研削砥石の下面を位置づけ、さらにＹ軸移動手段を用いて、研削手段に対し保持手段を研削ホイールの後方から前方に向かって移動させ、前方の研削砥石の下面と内側面とで板状ワークを研削し始めた状態を説明する側面図である。研削手段をＺ軸方向に下降させることで、第２研削工程における仕上げクリープフィード研削後の板状ワークの厚み差を小さくする補正を行う場合を説明する側面図である。前方の研削砥石の下面と内側面とで板状ワークの上面を仕上げクリープフィード研削し終えた状態を説明する側面図である。

図１に示す研削装置１は、保持手段３０上に保持された板状ワークＷを回転する研削ホイール７４によって研削する装置であり、Ｙ軸方向に延びる装置ベース１０と、装置ベース１０上の後方（＋Ｙ方向側）に立設されたコラム１１とを備えている。
研削装置１の装置ベース１０上の前方（－Ｙ方向側）は、保持手段３０上に対して板状ワークＷの着脱が行われる着脱領域であり、装置ベース１０上の後方は、研削手段７によって保持手段３０上に保持された板状ワークＷの研削が行われる研削領域である。

図２に詳しく示す板状ワークＷは、例えば、ＰＣＢ等からなる矩形状の基板Ｗ１と、母材がシリコン等である矩形状のウェーハＷ２とを有している。基板Ｗ１の上面にはウェーハＷ２の下面が接合されている。
ウェーハＷ２の上面には、図示しないデバイスが形成されている。このデバイスの表面にはそれぞれ複数の円柱状の電極Ｅが立設している。電極Ｅは、例えば銅を主要素として構成されている。
ウェーハＷ２の上面は、エポキシ樹脂等の樹脂層Ｊによって封止されており、各電極Ｅの上端部は樹脂層Ｊによって覆われている。

樹脂層Ｊの上面は、板状ワークＷの上面Ｗａとなり、基板Ｗ１の下面は板状ワークＷの下面Ｗｂとなる。板状ワークＷの下面Ｗｂは、例えば、図示しない保護テープが貼着されて保護されていてもよい。
矩形状の板状ワークＷのサイズの一例としては、縦２２０ｍｍ×横１００ｍｍである。
なお、板状ワークＷの構成は本例に限定されるものではない。

例えば、図１に示す保持手段３０は、ポーラス部材等からなり板状ワークＷを吸着する吸着部３００と、吸着部３００を支持する枠体３０１とを備える。吸着部３００は、真空発生装置等の図示しない吸引源に連通し、吸引源が吸引することで生み出された吸引力が、吸着部３００の露出面である保持面３００ａに伝達されることで、保持手段３０は保持面３００ａ上で板状ワークＷを吸引保持できる。
なお、保持面３００ａが吸引保持する板状ワークＷは、複数枚でもよい。複数枚の板状ワークＷの長手方向をＹ軸方向に平行とし、Ｙ軸方向に水平面において直交するＸ軸方向に複数枚を並べて保持面３００ａに板状ワークＷを吸引保持させてもよい。
なお、保持手段３０の保持面３００ａが、スピンドル７０が傾けられた状態で、研削砥石７４１の下面７４１ｂ（図２参照）で研削されて下面７４１ｂと保持面３００ａとが平行にされた後、保持面３００ａに板状ワークＷを保持させ研削砥石７４１の下面７４１ｂで研削していく。

保持手段３０、保持手段３０を囲繞し研削水を排水孔まで誘導するカバー３９、及びカバー３９に連結された蛇腹カバー３９ａの下方には、保持手段３０を保持面３００ａに平行なＹ軸方向に移動させるＹ軸移動手段１４が配設されている。Ｙ軸移動手段１４は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ１４０と、ボールネジ１４０と平行に配設された一対のガイドレール１４１と、ボールネジ１４０に連結しボールネジ１４０を回動させるモータ１４２と、内部に備えるナットがボールネジ１４０に螺合し底部がガイドレール１４１上を摺動する可動板１４３とを備えており、モータ１４２がボールネジ１４０を回動させると、これに伴い可動板１４３がガイドレール１４１にガイドされてＹ軸方向に移動し、可動板１４３上にテーブル基台３４を介して配設された保持手段３０が、Ｙ軸方向においては固定されている研削手段７に対して相対的にＹ軸方向に移動する。蛇腹カバー３９ａは保持手段３０の移動に伴ってＹ軸方向に伸縮する。

コラム１１の前面には研削手段７をＹ軸方向に直交し保持手段３０の保持面３００ａに対して垂直なＺ軸方向に移動させるＺ軸移動手段５が配設されている。Ｚ軸移動手段５は、Ｚ軸方向の軸心を有するボールネジ５０と、ボールネジ５０と平行に配設された一対のガイドレール５１と、ボールネジ５０の上端に連結しボールネジ５０を回動させるモータ５２と、内部のナットがボールネジ５０に螺合し側部がガイドレール５１に摺接する昇降板５３とを備えており、モータ５２がボールネジ５０を回動させると、これに伴い昇降板５３がガイドレール５１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、昇降板５３に固定された研削手段７がＺ軸方向に研削送りされる。

研削手段７は、軸方向がＺ軸方向より僅かに傾けられているスピンドル７０と、スピンドル７０を回転可能に支持するハウジング７１と、スピンドル７０を回転駆動するモータ７２と、スピンドル７０の先端に連結された円形板状のマウント７３と、マウント７３の下面に装着された研削ホイール７４と、ハウジング７１を支持しＺ軸移動手段５の昇降板５３にその側面が固定されたホルダ７５と、を備える。

スピンドル７０がＺ軸方向より僅かに傾けられていることで、環状の研削砥石７４１もＺ軸方向より傾いた状態になる。そして、図２に示す研削砥石７４１の下面７４１ｂと保持手段３０の保持面３００ａとの距離が最小になる方（－Ｙ方向側）を研削ホイール７４の前方とする。また、研削砥石７４１の下面７４１ｂと保持面３００ａとの距離が最大となる方（図２における＋Ｙ方向側）を研削ホイール７４の後方とする。
なお、図２においては、研削装置１の各構成要素の一部を簡略化及び省略して示している。

スピンドル７０のＺ軸方向からの傾き角度は僅かな角度となっており、該角度は、例えば研削ホイール７４の直径に対応して所定の値が設定される。
スピンドル７０のＺ軸方向からの傾き角度は、例えば、研削ホイール７４の直径（ｍｍ）がΦ３００ｍｍである場合には、前方の研削砥石７４１の下面７４１ｂの高さと後方の研削砥石７４１の下面７４１ｂの高さとの差Ｌ０が例えば５μｍ～１０μｍとなる角度に設定される。

図１、２に示す研削ホイール７４は、円環状のホイール基台７４０を備えており、ホイール基台７４０の底面の外周側の領域には、略直方体形状の複数の先に説明した研削砥石７４１が環状に配設されている。研削砥石７４１は、所定のボンド剤でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。また、研削砥石７４１は、例えば、銅等で構成される電極Ｅを備える板状ワークＷを研削するための砥石であり、砥石中の空孔の割合や大きさが通常の研削砥石と比較して大きいものである。研削砥石７４１中の空孔の割合や大きさが大きく設定されている理由は、電極Ｅを通常の研削砥石で研削すると電極Ｅを構成する銅が研削砥石の空孔に詰まりやすいことから、この詰まりを防ぐためである。一方、研削砥石７４１は空孔の割合や大きさが大きく設定されている砥石であるため、板状ワークＷの研削に伴う磨耗量も通常の研削砥石に比べて大きい。なお、研削砥石７４１は、上記例に限定されるものではない。

例えば、スピンドル７０の上端には研削水供給口７０ａが配設され、スピンドル７０の内部には、図１に示す研削水源７９に研削水供給口７０ａを介して連通し研削水の通り道となる研削水路７０ｂが、スピンドル７０の軸方向に貫通して形成されており、研削水路７０ｂは研削ホイール７４の底面において研削砥石７４１の主に内側面７４１ｃ（図２参照）に向かって研削水を噴出できるように開口している。

図１に示すように、保持手段３０の移動経路上方には、保持手段３０に保持された板状ワークＷの上面Ｗａの高さを接触式にて測定する上面高さ測定手段３８が配設されている。上面高さ測定手段３８は、その先端に、上下方向に昇降し被測定面に接触するコンタクト３８０を備えている。コンタクト３８０はアーム部３８１によって支持されており、アーム部３８１は、その内部に内蔵したスプリングが生み出す押圧力によって、コンタクト３８０を被測定面に対して適宜の力で押し当てることができる。板状ワークＷに対するクリープフィード研削が実施されている最中において、上面高さ測定手段３８は、研削手段７の環状の研削砥石７４１の外側で板状ワークＷの上面Ｗａの高さを測定する。
なお、上面高さ測定手段は、測定光を板状ワークＷの上面Ｗａに照射する非接触式のものであってもよい。

図１に示すように、研削装置１は、ＣＰＵとメモリ等の記憶部９１とを含み装置全体の制御を行う制御手段９を備えている。制御手段９は、図示しない配線によって、Ｚ軸移動手段５、及びＹ軸移動手段１４等に電気的に接続されており、制御手段９の制御の下で、Ｚ軸移動手段５による研削手段７のＺ軸方向への移動動作及び高さの位置づけ、並びにＹ軸移動手段１４による保持手段３０の移動速度等が制御される。

例えば、Ｚ軸移動手段５のモータ５２は、図示しないパルス発振器からドライバを介して供給される駆動パルスによって動作するパルスモータである。そして、制御手段９は、モータ５２に供給される駆動パルス数をカウントすることにより、研削手段７の研削送り位置（高さ位置）を認識することが可能となる。

例えば、Ｚ軸移動手段５のモータ５２をサーボモータとし、サーボモータにロータリエンコーダが接続された構成としてもよい。この場合、ロータリエンコーダは、サーボアンプとしての機能も有する制御手段９に接続されており、制御手段９の出力インターフェイスからサーボモータに対して動作信号が供給された後、エンコーダ信号（サーボモータの回転数）を制御手段９の入力インターフェイスに対して出力する。そして、エンコーダ信号を受け取った制御手段９によってフィードバック制御がされつつ、研削手段７の研削送り位置を認識することが可能となる。

以下に、図１に示す研削装置１によって板状ワークＷを仕上げ厚みまでクリープフィード研削する場合の各工程について説明する。

（１）準備工程
まず、図１、２に示す板状ワークＷが、装置ベース１０上の着脱領域において、樹脂層Ｊを上側に向けて保持手段３０の保持面３００ａ上に載置される。そして、保持手段３０に接続された図示しない吸引源が作動して生み出された吸引力が保持面３００ａに伝達されることで、保持手段３０により板状ワークＷが吸引保持される。

なお、板状ワークＷを保持面３００ａで吸引保持する前に、保持手段３０の保持面３００ａから前方（－Ｙ方向側）の研削砥石７４１の下面７４１ｂまでのＺ軸方向における相対距離を高精度に把握するセットアップがなされる。セットアップの一例としては、研削手段７を下降させて、前方（－Ｙ方向側）の研削砥石７４１の下面７４１ｂを保持手段３０の保持面３００ａに接触させて、この接触した際の研削手段７の研削送り位置から制御手段９が該相対距離を把握して記憶部９１に記憶する。

Ｙ軸移動手段１４が、板状ワークＷを吸引保持した保持手段３０を装置ベース１０上の着脱領域から研削領域内の＋Ｙ方向の所定の位置まで移動させることで、図２に示すように保持手段３０がＹ軸方向送りの開始位置に位置づけられる。即ち、研削砥石７４１の下面７４１ｂと保持面３００ａとの距離が最小になる前方（－Ｙ方向側）の研削砥石７４１より前方側（－Ｙ方向側）に保持手段３０が位置づけられる。

さらに、研削手段７がＺ軸移動手段５により－Ｚ方向へと送られ、制御手段９によるＺ軸移動手段５の制御の下で、研削砥石７４１の最下端となる前方側の下面７４１ｂが板状ワークＷの上面Ｗａに切り込む所定の高さに研削手段７が位置づけられる。即ち、図２に示すように、前方の研削砥石７４１の下面７４１ｂが保持手段３０に保持された板状ワークＷの上面Ｗａより低く位置づけられた状態になる。なお、研削手段７の位置づけられる高さは、例えば、前方の研削砥石７４１の下面７４１ｂと外側面７４１ｄとが樹脂層Ｊ及び電極Ｅに所定量切り込む高さであり、先に実施したセットアップで記憶した研削手段７の高さから予め把握している板状ワークＷの仕上げ厚みＴ分上の高さよりもさらに所定距離だけ上の高さである。

（２）第１研削工程
準備工程を上記のように実施した後に、図１に示すモータ７２がスピンドル７０を、図２に示すように、例えば＋Ｚ方向から見て反時計回り方向（以下、矢印Ｒ方向とする）に回転駆動し、これに伴って研削ホイール７４が回転する。
次に、図３に示すように、Ｙ軸移動手段１４が、板状ワークＷを吸引保持した保持手段３０を＋Ｙ方向（往方向）に所定の送り速度で移動させる、即ち、研削手段７に対して保持手段３０を前方（－Ｙ方向側）の研削砥石７４１後方（＋Ｙ方向側）の研削砥石７４１に向かう方向に移動させる。そして回転する前方の研削砥石７４１の下面７４１ｂと外側面７４１ｄとで板状ワークＷの樹脂層Ｊ及び電極Ｅが研削されていく。例えば、研削される板状ワークＷの上面Ｗａに現れる樹脂層Ｊの面積と全電極Ｅの面積の合計との比率の一例は、例えば、樹脂層Ｊの面積：全電極Ｅの上面の総面積＝２０：８０である。つまり、第１研削工程で全ての電極Ｅを板状ワークＷの上面Ｗａに露出させ、後の第２研削工程で板状ワークＷの上面Ｗａの面粗さを除去するようにしてもよい。研削中には、研削水源７９から供給された研削水が研削水供給口７０ａ及び研削水路７０ｂを通って、研削砥石７４１の内側面７４１ｃに供給されると共に板状ワークＷに供給される。
なお、回転する後方（＋Ｙ方向側）の研削砥石７４１は板状ワークＷを研削していない。
なお、前方の研削砥石７４１の外側面７４１ｄが板状ワークＷに接触する部分に、図１に示す研削ホイール７４の外側に配設され研削水源７９に連通する研削水ノズル７６から研削水が供給されている。この研削水は研削ホイール７４の回転方向（矢印Ｒ方向）に沿って研削砥石７４１の外側面７４１ｄに向かって研削水ノズル７６から供給されている。また、研削水ノズル７６にエア源７８を連通させ、研削水ノズル７６から供給する研削水にエアを混合した２流体を研削ホイール７４の回転方向（矢印Ｒ方向）に沿って研削砥石７４１の外側面７４１ｄに向かって噴出させることで、研削水ノズル７６から噴出される２流体の速度を大きくし、研削屑を研削砥石７４１の外側面７４１ｄから取り除く効果を大きくする事ができる。

そして、図４に示すように、前方の研削砥石７４１の下面７４１ｂが板状ワークＷと接触しなくなるまで＋Ｙ方向に保持手段３０を移動させ、前方の研削砥石７４１の下面７４１ｂと外側面７４１ｄとにより板状ワークＷの上面Ｗａ全面を研削する。

（３）第２研削工程
第１研削工程を上記のように実施した後に、Ｚ軸移動手段５によって、図４に示す研削手段７が－Ｚ方向に下降して、前方（－Ｙ方向）の研削砥石７４１の下面７４１ｂと保持面３００ａとの距離が予め設定した板状ワークＷの仕上げ厚みＴと一致する図４、５に示す高さＺ１に前方の研削砥石７４１の下面７４１ｂが位置づけられる。なお、本実施形態では、研削手段７を第１研削工程の高さから１０μｍ～２０μｍ下がった高さ位置に位置づけ研削する。このように僅かに下がった位置で研削して被研削面である上面Ｗａの粗さを小さくする。また、モータ７２がスピンドル７０を、例えば＋Ｚ方向から見て反時計回り方向（矢印Ｒ方向）に回転駆動し、これに伴って研削ホイール７４が回転する。また、研削手段７は、研削された板状ワークＷを所望の仕上げ厚みＴとするための高さＺ０に位置している。

次いで、Ｙ軸移動手段１４によって、研削手段７に対し保持手段３０を後方（＋Ｙ方向側）の研削砥石７４１から前方（－Ｙ方向側）の研削砥石７４１に向かって－Ｙ方向（復方向）に移動させ、前方の研削砥石７４１の下面７４１ｂと内側面７４１ｃとで板状ワークＷをクリープフィード研削（以下、仕上げクリープフィード研削とする）していく。仕上げクリープフィード研削中には、研削砥石７４１と板状ワークＷの上面Ｗａとの接触部位に対して研削水が供給されて、接触部位が洗浄及び冷却される。なお、回転する後方（＋Ｙ方向側）の研削砥石７４１は板状ワークＷを研削していない。
なお、研削水の供給は、図１に示す研削水源７９から研削水供給口７０ａに供給された研削水が、研削水路７０ｂを通って、板状ワークＷに供給されるとともに研削砥石７４１の内側面７４１ｃに供給される。

本実施形態における第２研削工程においては、図５に示すように、上記仕上げクリープフィード研削が開始されるとともに、上面高さ測定手段３８のコンタクト３８０が下降し、板状ワークＷの仕上げクリープフィード研削開始直後の研削された上面Ｗａに接触してその高さを測定し始める。そして、上面高さ測定手段３８が、測定した板状ワークＷの仕上げクリープフィード研削開始直後の研削された上面Ｗａの高さ及びその後研削された上面Ｗａの高さについての情報を単位時間毎に順次図１に示す制御手段９に送る。制御手段９に送られた該情報は、制御手段９の記憶部９１に順次記憶されていく。

例えば、図６に示すように、上面高さ測定手段３８が測定した板状ワークＷの研削開始直後の研削された上面Ｗａの高さは、高さＺ１として記憶部９１に記憶される。また、記憶部９１が高さＺ１を記憶した際の前方（－Ｙ方向側）の研削砥石７４１のＹ軸方向における板状ワークＷ上における位置は、例えば位置Ｙ１となる。また、研削手段７は、研削された板状ワークＷを所望の仕上げ厚みＴとするための高さＺ０に位置している。

さらに、本実施形態においては、上面高さ測定手段３８が測定した測定値に応じて研削手段７を－Ｚ方向に移動させて仕上げクリープフィード研削後の板状ワークＷの仕上げ厚み差を小さくする補正を実施する。具体的には、図６に示すように、保持手段３０が－Ｙ方向に移動していくことで板状ワークＷの上面Ｗａの研削が行われていくとともに、制御手段９の図１に示す算出部９２が、単位時間毎に上面高さ測定手段３８から制御手段９に送られてくる板状ワークＷの上面Ｗａの高さ（測定値）から板状ワークＷの仕上げクリープフィード研削開始直後の研削された上面Ｗａの高さＺ１を引いた差分を算出する。即ち、例えば、図６に示す新たに測定された板状ワークＷの仕上げクリープフィード研削後の上面Ｗａの高さＺ２から記憶部９１が記憶する板状ワークＷの研削開始直後の研削された上面Ｗａの高さＺ１を引いた差分Ｌ１が算出される。

算出された差分Ｌ１は、仕上げクリープフィード研削が施された板状ワークＷの厚み差であり、前方（－Ｙ方向側）の研削砥石７４１の仕上げクリープフィード研削開始当初からの磨耗量である。算出部９２が差分Ｌ１を算出すると、制御手段９による制御の下で、Ｚ軸移動手段５が研削手段７を－Ｚ方向に移動させ仕上げクリープフィード研削後の板状ワークＷの厚み差を小さくする第一回目の補正が行われる。即ち、高さＺ０にある研削手段７が、差分Ｌ１の距離だけ保持手段３０の保持面３００ａで吸引保持されている板状ワークＷに近づけられて（下降されて）研削が行われることで、本補正後に研削された板状ワークＷの上面Ｗａの高さが再び高さＺ１となり、研削された板状ワークＷが所望の仕上げ厚みＴとなる。

上記のように仕上げクリープフィード研削工程中に、環状の研削砥石７４１の外側に配設された上面高さ測定手段３８による板状ワークＷの上面Ｗａの高さ測定と、測定値に応じた研削手段７の－Ｚ方向への移動による補正とが単位時間毎に繰り返し行われつつ、図７に示すように、前方の研削砥石７４１の下面７４１ｂが板状ワークＷと接触しなくなるまで－Ｙ方向に保持手段３０が移動し、前方の研削砥石７４１の下面７４１ｂと内側面７４１ｃとにより板状ワークＷの上面Ｗａ全面が研削された後、研削手段７が＋Ｚ方向に引き上げられて板状ワークＷから離間する。

本発明に係るクリープフィード研削方法は、Ｚ軸移動手段５を用いて、前方（－Ｙ方向側）の研削砥石７４１の下面７４１ｂを保持手段３０に保持された板状ワークＷの上面Ｗａより低く位置づけると共に、Ｙ軸移動手段１４を用いて、前方（－Ｙ方向側）の研削砥石７４１より前方側に保持手段３０を位置づける準備工程と、準備工程の後、Ｙ軸移動手段１４を用いて、研削手段７に対し保持手段３０を研削ホイール７４の前方（－Ｙ方向側）から後方（＋Ｙ方向側）に向かって＋Ｙ方向に移動させ、前方の研削砥石７４１の下面７４１ｂと外側面７４１ｄとで板状ワークＷを研削する第１研削工程と、第１研削工程の後、Ｚ軸移動手段５を用いて、前方の研削砥石７４１の下面７４１ｂと保持面３００ａとの距離が予め設定した板状ワークＷの仕上げ厚みＴと一致する高さＺ１に前方の研削砥石７４１の下面７４１ｂを位置づけ、さらにＹ軸移動手段１４を用いて、研削手段７に対し保持手段３０を研削ホイール７４の後方（＋Ｙ方向側）から前方（－Ｙ方向側）に向かって移動させ、前方の研削砥石７４１の下面７４１ｂと内側面７４１ｃとで板状ワークＷを研削する第２研削工程と、を備えることで、第１研削工程において環状の研削砥石７４１の下面７４１ｂの研削力と外側面７４１ｄによる大きな研削力とで仕上げ厚み近くまで効率よく板状ワークＷを研削し、その後、第２研削工程において研削砥石７４１の下面７４１ｂと内側面７４１ｃとで板状ワークＷを仕上げ厚みＴまで研削することでむしれ等の無い綺麗な被研削面を形成することができる。

本実施形態においては、第１研削工程実施時に、前方の研削砥石７４１の下面７４１ｂと外側面７４１ｄとで板状ワークＷを研削している最中に、研削屑が研削砥石７４１に付着しないように研削水を板状ワークＷとの接触部位に供給しているので、研削砥石７４１の磨耗を低減させていて、第２研削工程を開始する際の、仕上げ厚みＴを考慮した研削砥石７４１の高さ位置設定を適切に行うことができる。
また、第２研削工程実施時に、前方の研削砥石７４１の下面７４１ｂと内側面７４１ｃとで板状ワークＷを研削している最中においては、研削屑が研削ホイール７４の中心側に滞留しやすい。その結果、研削砥石７４１が磨耗しやすくなるため、本実施形態のように、第２研削工程実施時に、仕上げクリープフィード研削を行いながら板状ワークＷの上面Ｗａの高さを上面高さ測定手段３８により測定する。そして、研削砥石７４１が磨耗してしまうことで板状ワークＷが仕上げ厚みＴよりも厚く仕上がるのを修正するように、前方の研削砥石７４１の高さを下げる補正を行うことで、許容値内に板状ワークＷの仕上げ厚みＴを収めることが可能となる。

本発明に係るクリープフィード研削方法は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されている研削装置１の構成要素についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

Ｗ：板状ワークＷ１：基板Ｗ２：ウェーハＥ：電極Ｊ：樹脂層
１：研削装置１０：装置ベース１１：コラム
１４：Ｙ軸移動手段１４０：ボールネジ１４１：一対のガイドレール１４２：モータ１４３：可動板
３０：保持手段３００：吸着部３００ａ：保持面３０１：枠体３４：テーブル基台３９：カバー３９ａ：蛇腹カバー
３８：上面高さ測定手段３８０：コンタクト３８１：アーム部
５：Ｚ軸移動手段５０：ボールネジ５１：一対のガイドレール５２：モータ５３：昇降板
７：研削手段７０：スピンドル７０ａ：研削水供給口７０ｂ：研削水路７９：研削水源７１：ハウジング７２：モータ７３：マウント
７４：研削ホイール７４０：ホイール基台７４１：研削砥石７５：ホルダ
７６：研削水ノズル７８：エア源
９：制御手段９１：記憶部９２：算出部

Claims

板状ワークを保持する保持面を有する保持手段と、研削砥石を環状に配置した研削ホイールをスピンドルの先端に装着し該スピンドルを回転させ該保持手段に保持された板状ワークを研削する研削手段と、該保持手段と該研削手段とを相対的に該保持面に平行なＹ軸方向に移動させるＹ軸移動手段と、該保持面に垂直な方向であるＺ軸方向に該研削手段と該保持手段とを相対的に移動させるＺ軸移動手段と、を備えた研削装置を用いて、該保持手段に保持された板状ワークの上面より下に該研削砥石の下面を位置づけ、該保持手段と該研削手段とを相対的にＹ軸方向に移動させて板状ワークを研削するクリープフィード研削方法であって、
該スピンドルは、Ｚ軸方向より僅かに傾けられていて、該研削砥石の下面と該保持面との距離が最小になる方を該研削ホイールの前方とし、該研削砥石の下面と該保持面との距離が最大になる方を該研削ホイールの後方とし、
該Ｚ軸移動手段を用いて、該前方の該研削砥石の下面を該保持手段に保持された板状ワークの上面より低く位置づけると共に、該Ｙ軸移動手段を用いて、該前方の該研削砥石より前方側に該保持手段を位置づける準備工程と、
該準備工程の後、該Ｙ軸移動手段を用いて、該研削手段に対し該保持手段を該研削ホイールの該前方から該後方に向かって移動させ、該前方の該研削砥石の下面と外側面とで板状ワークを研削する第１研削工程と、
該第１研削工程の後、該Ｚ軸移動手段を用いて、該前方の該研削砥石の下面と該保持面との距離が予め設定した板状ワークの仕上げ厚みと一致する高さに該前方の該研削砥石の下面を位置づけ、さらに該Ｙ軸移動手段を用いて、該研削手段に対し該保持手段を該研削ホイールの該後方から該前方に向かって移動させ、該前方の該研削砥石の下面と内側面とで板状ワークを研削する第２研削工程と、を備えるクリープフィード研削方法。