JPH0373272A - 内周形砥石およびその洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 氷雨発明は、刃先層を環状基板の内周部に形成してなる
内周形砥石の改良およびその洗浄方法に関する。

従来の技術 インゴット状の半導体材料を切断してウェハを形成する
ウェハ加工技術においては、切断時の取り代が少なく、
平行度および面荒さが保証されることが重要な要件とな
るため、内周形砥石による切断作業が行われる。

現在、ウェハ加工用の内周形砥石としては、厚さ１００
〜１５０μｍのステンレス等からなる環状基板の内周部
に、ニッケル等の電着ボンドを結合剤とし、ダイヤモン
ド砥粒を用いて、厚さ約２５０〜３００μｍ１幅約２〜
５ｍｍの刃先層を形成した内周形砥石が用いられている
。

第５図および第６図は従来の内周形砥石の構成の概略を
示す図であり、従来の内周形砥石１００においては、切
断作業時に生成する切粉の排出・洗浄を容易とすべく、
環状基板１０１の内周部に形成された刃先層１０２にお
ける厚みを内周部１０２ａから外周部１０２ｂに向けて
徐々に薄く形成していた。

そして、ウェハ加工時にはこの内周形砥石１００を立て
型切断機等に装着し、刃先層１０２に向けて研削剤を吐
出させつつ切断作業を行なうこととなるが、シリコン等
の脆性半導体材料（以下、ワークという）を切断して生
成される切粉は粒径１μｍ以下の流動しにくい鋭角形状
の微細粒子となり、しかも、刃先層１０２に向けて吐出
される研削剤が高速回転する内周形砥石１００によって
外周方向に向けて飛散されるため、前記構成では十分な
排出・洗浄効果を発揮することが出来ず、刃先層１０２
、特に、切断効率に多大な影響を与える内周部１０２ａ
に目詰りが生じて切断性能が低下し、かつ、ワークに無
理な応力が作用するためにワーク表面の加工変質層が厚
くなるという欠点がある。

内周部１０２ａに目詰りが生じて切削抵抗が増加すると
刃先層１０２が側方に振られてその側部がワークに接触
するため、ワークの切断面が不用意に削られて平行度お
よび面荒さが損なわれ、また、刃先層１０２の側方から
作用する外力によって環状基板１０１自体が徐々に変形
し、刃先層１０２は−゛層ワークの切断面に接触し易い
状態となる。

この様な悪循環により増長された環状基板１０１の変形
により刃先層１０２の実質的な厚さが増大してワークの
取り代が増大し、ワークの切断面における平行度および
面荒さが損なわれると共に、加工変質層も次第に増大し
、切断されたウェハの品質が著しく低下する。

従来技術におけるこの種の欠点はワーク（インゴット）
の大口径化に伴い一層深刻化し、現段階においては、環
状基板１０１の変形をモニターして適宜日直しを加える
等の方法で対処しようとしているが十分な成果は上がっ
ておらず、また、頻繁な目直し作業のために切断効率自
体が低下し、砥石の寿命も短くなるといった欠点がある
。

発明が解決しようとする課題 本両発明は、前記従来技術の欠点を解消すべく成された
ものであり、僅かな取り代で時間的に効率よくウェハを
切出すことができ、しかも、ウェハの平行度や面荒さ等
を高品質に維持でき、かつ、砥石の寿命をも長持ちさせ
ることのできる内周形砥石およびその洗浄方法を提供す
ることを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明の内周形砥石は、環状基板の内周部に形成された
刃先層の両側部に凹状欠切部を配設すると共に、前記刃
先層の外周部における両側部の砥粒の突出量を内周部に
おける砥粒の突出量よりも減少させたことを特徴とする
構成を有する。

本発明の内周形砥石の洗浄方法は、本発明の内周形砥石
に対し、前記刃先層の両側部に配設された凹状欠切部に
滞積した切粉を、刃先層に向けて吐出される研削液と噴
出気体とで吹き飛ばして排出することを特徴とする。

作用 本発明の内周形砥石を立て型切断機等に装着して切断作
業を行う。

環状基板の内周部に形成された刃先層、主に、その内周
部によってワークが切削されて切断が進行する。切削に
よって生成された切粉は、刃先層に向けて、刃先層がワ
ークに入る直前に吐出された研削液と共に該刃先層の両
側部に設けられた凹状欠切部に移動して滞積し、刃先層
内周部の目詰りが防止される。

刃先層の両側部に設けられた凹状欠切部に滞積した切粉
と研削液は、刃先層がワークを出た直後に吐出される研
削液と噴出気体とによって吹き飛ばされ、排出される。

また、砥粒の突出量の少ない刃先層外周部における両側
部がワーク切断面を研削し、平滑に仕上げる。

実施例 以下、図面を参照して本両発明の詳細な説明する。

第１図は一実施例の内周形砥石１を示す平面図。

第２図は第１図における断面Ａ−Ａを示す横断面図、第
３図は第１図におけるＢ部を拡大して示す部分拡大図で
あり、該内周形砥石１は、環状基板２の内周部に形成さ
れた刃先層３の両側部３ａ。

３ｂに、環状基板２の同心円に沿って配設された多数の
凹状欠切部４を有し、刃先層３の外周部３Ｃにおける両
側部３ａ、３ｂの砥粒５の突出量は内周部３ｄにおける
砥粒５の突出量よりも少なくされている。

刃先層３の主要部分は電着ボンド層からなる結合剤６お
よびダイヤモンド粒子からなる砥粒５によって形成され
、外周部３ｃの両側部３ａ、３ｂには刃先層３の一部を
形成するニッケルメッキ層７が形成されて砥粒５の突出
量を抑制している。

なお、ニッケルメッキ層７を形成する部位は、外周部３
Ｃの両側部３ａ、３ｂにのみ限定されるものではなく、
内周方向においては、刃先層３における内周部３ｄの両
側部３ａ、３ｂを除き、かつ、両側部３ａ、３ｂにおい
て多数の凹状欠切部４に内接する同心円（第３図中、二
点鎖線で示す）との間に幾許かの間隙を残す範囲で、ま
た、外周方向においては特に制限はなく、例えば第２図
に示されるように、環状基板２の同心円に沿って刃先層
３の外周部３Ｃから更に外周側にまで形成してもよい。

また、ニッケルメッキ層７に砥粒５よりも微細な粒子を
混入し、この粒子を、内周部３ｄにおける砥粒５と混在
させて電着し、該ニッケルメッキ層７から突出した砥粒
５と共に研削剤として用いる場合もある。

また、刃先層内周部の切削により生じる数十μの加工変
質層を除去し平滑にするため、該ニッケルメッキ層７と
砥粒５を含めた刃厚を刃先層内周部より厚くすることに
より、研削効果を一層高める場合もある。更に、凹状欠
切部４は環状基板２上の相異なる同心円の各々に沿って
複数列に配設してもよく、この場合、最小の径を有する
同心円に沿って配設された凹状欠切部４を除けば、前記
ニッケルメッキ層７により凹状欠切部４周囲の刃先層３
が完全に被覆されても差支えない。また、凹状欠切部４
の形状は丸形に限らず、略楕円、略台形、略平行四辺形
（正方形および長方形を含む）等の適宜形状、および、
これら各形状の組合せ等を任意に選択することができる
（第４図参照）。

また、凹状欠切部４の大きさや配設する列数および各列
における配設数等を任意に選択できるのは勿論であるが
、機械的強度の面から考えると、刃先層３の表裏、即ち
、両側部３ａ、３ｂの対応する位置に、同一の形状と大
きさを有する凹状欠切部４を配設することが望ましい。

このような構成を有する内周形砥石ｌにおいて、前記ニ
ッケルメッキ層７は環状基板２における内周部の機械的
強度を増強し、内周形砥石１を立て型切断機等の装置に
装着する時に加える張力によって環状基板２の内周部に
生じる周方向の応力（張力）が増大されるので、刃先層
３の剛性が増して安定した切断作業を行うことができる
。これに加え、同心円に沿って配設された凹状欠切部４
間の刃先層、特に、結合剤６の部分は、内周部３ｄに作
用する切削抵抗等の外力に対し該内周部３ｄを梁状に保
持するので、切断作業時に生じるビビリや環状基板２の
変形を防止し、取り代の増大を抑制する。

切断作業は環状基板２の内周部に形成された刃先層３の
先端部、即ち、砥粒５の突出量の大きな内周部３ｄによ
って行われ、切削によって生成された切粉は、切削を行
った内周部３ｄの部分がワーク内に在る間に、内周部３
ｄにおける結合剤６とワーク切断面との間隙、即ち、砥
粒５の突出量の大きさに基づいて形成された間隙を縫っ
て、刃先層３に向けて吐出される研削液と共に該刃先層
３の両側部３ａ、３ｂに設けられた凹状欠切部４に移動
して滞積するので、切断作業を行う内周部３ｄでの目詰
りが防止される。また、ニッケルメッキ層７を有する外
周部３ｃは内周部３ｄに比べてワーク切断面との間隙が
小さいため、外周部３ｃとワーク切断面との間に切粉が
侵入してワーク切断面を傷付けることもない。

一方、刃先層３の外周部３ｃにおける両側部３ａ、、３
ｂでの砥粒５の突出量は内周部３ｄにおける砥粒５の突
出量よりも少ないので、ワーク切断面に対する過剰な切
削は防止され、ワーク切断面が十分な平行度および面荒
さを維持して仕上げられると共に、不当な切削抵抗によ
る外力が刃先層３に作用することもなく、刃先層３や環
状基板２の変形、および、ワークにおける加工変質層の
増大も未然に防止される。従って、従来のように不当な
切削抵抗で砥粒５の脱落や結合剤６の磨耗が生じたり、
また、刃先層３の変形を修正するために頻繁なドレッシ
ングを行う必要もなくなり、砥石の寿命が長くなる。

更に、本実施例の内周形砥石１に対しては、本発明の方
法に基づく砥石の洗浄方法が適用される。

即ち、内周形砥石１による切断作業においては刃先層３
に向けて研削液を吐出すると共に、刃先層３に高速の噴
出気体を吹き付けることにより、凹状欠切部４に滞積し
た切粉を研削液と共に吹き飛ばして排出する。この場合
、凹状欠切部４を配設した刃先層３の各面に対し斜め上
方から気体を吹き付けるようにすれば、より確実に切粉
を排出することができる。前記したように、切断過程で
生成された切粉は切削を行った内周部３ｄの部分がワー
ク内に在る間に結合剤６とワーク切断面との間隙を縫っ
て凹状欠切部４に移動して滞積し、この内周部３ｄの部
分がワークから離反した直後、吐出される研削液と高速
の噴出気体とがほぼ同じ位置から同時に吹き付けられる
ことによって凹状欠切部４から排出され、この内周部３
ｄ部分の凹状欠切部４はワークとの接触点付近で再度研
削液を満たされてワークを切削することとなる。

この洗浄方法によれば、内周部３ｄとワーク切断面との
間に十分な切削液が供給されて冷却効果が増大し、しか
も、凹状欠切部４からの切粉の排出効果が一層促進され
るので、内周形砥石１の構成において凹状欠切部４の開
口面積をより小さくして多数の凹状欠切部４をより内周
側に配設することができ、これに伴ってニッケルメッキ
層７をより内周側にまで形成することができるので、刃
先層３の剛性を一層高めた構成が可能となる。

発明の効果 本発明の内周形砥石によれば、砥粒の突出量の大きな内
周部の刃先層によって切断作業が行われると共に、切削
によって生じた切粉は刃先層内周部の凹状欠切部に移動
して滞積するので刃先層内周部での目詰りが防止される
一方、砥粒の突出量の小さな外周部の刃先層によってワ
ーク切断面が十分な平行度および面荒さを維持して平滑
に仕上げられるため、目詰りによる不当な切削抵抗が刃
先層に作用することはなく、刃先層や環状基板の変形、
および、ワークにおける加工変質層の増大が未然に防止
されて、僅かな取り代で効率よく、平行度や面荒さの優
れたウェハを切出すことができ、しかも、刃先層の変形
を修正するための頻繁なドレッシングも不要となるので
砥石の寿命自体が長くなると共に実質的な加工速度が向
上する。

また、凹状欠切部に滞積した切粉を刃先層に向けて吐出
される研削液と噴出気体とで吹き飛ばして排出すること
により、凹状欠切部における切粉の排出効果や切削時の
冷却効果が一層向上される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の内周形砥石の概略を示す平
面図、第２図は第１図における断面Ａ−Ａを示す横断面
図、第３図は第１図におけるＢ部を拡大して示す部分拡
大図、第４図は凹状欠切部の形状を例示する図、第５図
は従来の内周形砥石の概略を示す平面図、第６図は第５
図における断面Ｃ−Ｃを示す横断面図である。 ■・・・内周形砥石、２・・・環状基板、３・・−刀先
層、３ａ、３ｂ・・・側部、３ｃ・・・外周部、３ｄ・
・・内周部、４・・・凹状欠切部、５・・・砥粒、６・
・・結合剤、７・・・ニッケルメッキ層。 １０２α １０２ １０２ｔ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）環状基板の内周部に形成された刃先層の両側部に
   凹状欠切部を配設すると共に、前記刃先層の外周部にお
   ける両側部の砥粒の突出量を内周部における砥粒の突出
   量よりも減少させたことを特徴とする内周形砥石。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の内周形砥石に対し、
   前記刃先層の両側部に配設された凹状欠切部に滞積した
   切粉を、刃先層に向けて吐出される研削液と噴出気体と
   で吹き飛ばして排出することを特徴とした内周形砥石の
   洗浄方法。