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JPH1055986A - 溝入れ加工方法及び加工装置 - Google Patents

溝入れ加工方法及び加工装置

Info

Publication number
JPH1055986A
JPH1055986A JP22323696A JP22323696A JPH1055986A JP H1055986 A JPH1055986 A JP H1055986A JP 22323696 A JP22323696 A JP 22323696A JP 22323696 A JP22323696 A JP 22323696A JP H1055986 A JPH1055986 A JP H1055986A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work
height
grooving
measuring
chuck
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP22323696A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3873328B2 (ja
Inventor
Kazuaki Sakai
和明 酒井
Hidetoshi Ishida
英敏 石田
Toshiaki Kakii
俊昭 柿井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP22323696A priority Critical patent/JP3873328B2/ja
Publication of JPH1055986A publication Critical patent/JPH1055986A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3873328B2 publication Critical patent/JP3873328B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 砥石ブレードを高速回転させて、シ
リコンウエハ等のワークに溝入れ加工を行う研削加工方
法で、傾いたチャックの上面にワークをセットした状態
で、ワーク上面の高さを予め測定機により計測し、その
ワーク上面高さの変動を加工中にスピンドルの上下方向
の動作に補正することによって、ワーク上面よりの加工
溝の深さをほぼ一定に加工できる、溝入れ加工法。
傾斜角が30°以下。 測定機が加工機に対して脱着
式である。 【効果】 高精度な加工を実現した超精密加工技術を可
能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバアレイ
等に使用するシリコンウエハ等のワークにV溝等の溝入
れ加工を行う加工方法及びその加工装置に関する。詳細
には、本発明の方法及び装置は、砥石ブレードを用いた
研削加工において上下方向に動作するワーク上面の高さ
を計測する測定機を組み合わせることにより、高精度な
加工を実現した超精密加工技術を可能にするものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ワークの全域に多数本の溝入れ加工を行
う場合、チャック上面の形状誤差、ワーク全域における
ワーク厚さの不均一性及びワークをチャックにセットす
る際の異物付着等の要因により、ワーク上面の高さは厳
密には水平にならない。従って、砥石ブレードを取り付
けたスピンドルの高さを一定にして溝入れ加工を行って
も、加工された溝のワーク上面よりの溝深さはワーク全
域において一定にはならない。
【0003】更に、そのワークをチップ化することによ
り多数個の部品を生産した場合、ワークの部分的な高さ
変動に依存した加工溝深さの異なる部品が生産され、良
品率を低下させる要因となっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のよう
に、スピンドルの高さを一定としたワーク溝入れ加工方
法では、ワークをセットするチャックの形状精度、及び
ワーク全域におけるワーク厚さの均一性などを厳しく管
理しなければならない。しかし、それらの管理は困難で
あるばかりでなく、ワーク厚さの良品率及びそのワーク
に溝入れ加工を行い、チップ化した部品の良品率を考慮
した場合、生産性が悪く、良品率が低下する問題があっ
た。
【0005】また、その上面がほぼ水平であるチャック
にワークをセットし、ワーク上面の高さ変動に追従する
ように加工中にスピンドルを上下両方向(Z軸方向)に
運動させた場合、スピンドルと装置本体とのスライド面
におけるスピンドルZ軸方向の上下運動にはバックラッ
シュがあること、またスピンドルの姿勢変化が生じるこ
となどから位置決め精度が悪く、ワーク上面の高さ変動
に対するスピンドルZ軸方向の追従精度が悪化する問題
があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題に
ついて種々検討した結果、砥石ブレードを用いた研削加
工機にワーク上面の高さを計測する測定機を組み合わせ
ることにより、溝入れ加工が精度良く行うことができ、
チップ化したワーク部品の良品率を高めることができる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、
本発明は: 砥石ブレードを高速回転させることにより、シリコ
ンウエハ等のワークに溝入れ加工を行う研削加工方法に
おいて、水平面に対して傾いたチャックの上面にワーク
をセットした状態で、ワーク上面の高さを予め測定機に
より計測し、そのワーク上面高さの部分的な変動を加工
中にスピンドルの上下方向の動作に補正することによっ
て、ワーク全域においてワーク上面よりの加工溝の深さ
をほぼ一定に加工する、溝入れ加工方法を提供する。ま
た、
【0007】 上記チャックの水平面に対する傾斜角
が30°以下である点にも特徴を有する。また、 ワーク上面の高さを計測する測定機が加工機に対し
て脱着式である点にも特徴を有する。また、 ワーク上面の高さを計測する測定機が、高速回転す
ることによりワーク上面に一定の深さと幅とで溝切りす
る砥石ブレードからなる研削加工機と脱着可能に組合わ
されている、溝入れ加工装置を提供する。以下、本発明
を図面に基いて詳細に説明する。
【0008】
【作用】 本発明においては、シリコンウエハ等のワークをセ
ットするチャックの形状精度、及びワーク全域における
ワーク厚さの均一性などを厳しく管理することなく、高
良品率でワークから多数個の部品を生産するために、
(イ) 水平面に対して傾いたチャックの上面にワークを
セットした状態で、 (ロ) ワーク上面高さを予め加工機
の上で計測し、そのワーク上面高さの部分的な変動を加
工中にスピンドルの上下方向の動作に補正することによ
って、ワーク全域においてワーク上面よりの加工溝の深
さをほぼ一定に加工することができる(クレーム1)。
【0009】従来、この補正の動作を上下両方向で実施
しようとすると誤差が大きくなる。しかし、本発明のよ
うにチャック面に一定の傾斜を付ければ、たといワーク
表面にうねりがあっても、スピンドルの動きは一方向で
良く補正され、しかもうねりは存在しても高々数μmな
のでそれで十分である。このように、ワークをセットす
るチャック上面を水平面に対して傾斜させることで、ワ
ーク上面の高さ変動に追従するようにスピンドルをZ軸
の上下両方向に運動させることなく、常にZ軸鉛直下向
き、或いは上向きの一方向のみの運動でワーク上面の高
さ変動にスピンドルを高精度に追従させることができ
る。この場合、通常動きの方向を変えると動きに誤差を
生ずるが、本発明のように動きが一方向であると精度良
く動かすことができる利点がある。
【0010】 また、ワークをセットするチャック上
面の水平面に対する傾斜角を30°以下、好ましくは1
0°以下、より好ましくは5°〜8°にすることで、チ
ャックを取り付けたステージの運動方向(X軸方向)の
位置決めが、指令位置よりずれた場合における加工溝の
深さの狙い値よりのズレ量を低減することができる(ク
レーム2)。
【0011】 また、ワーク上面の高さを計測する測
定機は、加工機に対して脱着式にすることにより、加工
時にはその測定機を加工機の上から取り外しておくこと
で、測定機が研削液や研削屑等に曝されることがないた
めに、測定精度の悪化及び測定機自体の劣化を防ぐこと
ができる(クレーム3)。 本発明の加工装置は、(a) ワーク上面の高さを計測
する測定機が、 (b)高速回転することによりワーク上面
に一定の深さと幅とで溝切りする砥石ブレードからなる
構造の研削加工装置に、脱着可能に組合わされている点
に特徴を有する(クレーム4)。
【0012】
【実施例】本発明は、以下の実施例により具体的に説明
するが、その記載により本発明の範囲が制限されない。
図1、2は、本発明による溝入れ加工方法及びその加工
装置の実施例を説明する模式図である。図1はワークの
表面高さの測定時の状態を示している。図2は溝入れ加
工時の状態を示している。
【0013】図1、2において、1はチャック、2はワ
ーク、3はワーク上面高さ測定機、4は傾斜角、5はス
テージ、6は砥石ブレードである。図1、2に示すよう
に、水平面に対して8°傾いた上面を有するチャック1
に、厚さ1mmの4インチシリコンウエハ(ワーク)2
をセットした状態で、接触式形状測定機(キーエンス社
製ロングレンジ接触式変位計)3によりワーク上面の高
さ変動を測定した。
【0014】ワーク全域におけるワーク上面の高さを測
定する際のデータサンプリング間隔はステージ運動方向
(X軸)、及び加工溝ピッチ方向(Y軸)共5mmとし
た。測定後に、接触式形状測定機3を溝入れ加工機8上
から取り外し、各々の(X、Y)座標値におけるワーク
上面高さ方向(Z軸)のデータを加工中にスピンドル6
の上下動作にフィードバックさせることにより、ワーク
全域においてワーク上面よりの加工溝の深さ変動が±
0.3μmの高精度な溝入れ加工を実現した。また、こ
のウエハワーク2を更にチップ化して多数個の部品を生
産した結果、良品率90%以上の良好な値を示した。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、水平面に対して傾いたチャックの上面にワークをセ
ットした状態で、ワーク上面の高さを予め機上計測し、
そのワーク上面の高さの部分的な変動を溝入れ加工中
に、スピンドルの上下方向の動作に補正することによ
り、ワーク全域においてワーク上面よりの加工溝の深さ
を一定に加工することができるため、チャックの形状、
精度、又はワーク全域におけるワークの厚さの均一性な
どを厳しく管理することなく、高良品率でワークから多
数個の部品を生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による溝入れ加工方法及びその加工装置
の実施例を説明する模式図であり、ワークの表面高さの
測定時の状態を示している。
【図2】本発明による溝入れ加工方法及びその加工装置
の実施例を説明する模式図であり、図2は溝入れ加工時
の状態を示している。
【符号の説明】
1 チャック 2 ワーク 3 ワーク上面高さ測定機 4 傾斜角 5 ステージ 6 砥石ブレード

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 砥石ブレードを高速回転させることによ
    り、シリコンウエハ等のワークに溝入れ加工を行う研削
    加工方法において、 水平面に対して傾いたチャックの上面にワークをセット
    した状態で、ワーク上面の高さを予め測定機により計測
    し、そのワーク上面高さの部分的な変動を加工中にスピ
    ンドルの上下方向の動作に補正することによって、ワー
    ク全域においてワーク上面よりの加工溝の深さをほぼ一
    定に加工することを特徴とする、溝入れ加工方法。
  2. 【請求項2】 上記チャックの水平面に対する傾斜角が
    30°以下であることを特徴とする、請求項1記載の溝
    入れ加工方法。
  3. 【請求項3】 ワーク上面の高さを計測する測定機が加
    工機に対して脱着式であることを特徴とする、請求項1
    記載の溝入れ加工方法。
  4. 【請求項4】 ワーク上面の高さを計測する測定機が、
    高速回転することによりワーク上面に一定の深さと幅と
    で溝切りする砥石ブレードからなる研削加工機と脱着可
    能に組合わされていることを特徴とする、溝入れ加工装
    置。
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