Siウエハのロータリ研削における砥粒貫入角度が加工特性に及ぼす影響
シリコン（Si）は半導体デバイスの基板となる重要な素材である．半導体デバイスの製造工程におけるSiウエハのロータリ研削では，ウエハへの損傷を可能な限り小さくすることが求められており，その要求精度は年々高くなっている．一般に，ロータリ研削において，研削条件が加工特性に及ぼす影響は砥石回転数Nとウエハ回転数nの比を用いて評価されている．しかし，砥石外径2Rおよびウエハ外径2rが異なると砥石とウエハの接触面積が変化する．また，砥石切込み速度fによってウエハ加工面への損傷の度合いも変化するため，一様に評価することは適切ではない．そこで，１つの砥粒がウエハ加工面上を通過する長さ（砥粒通過長さL）とその間...
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| Published in | Journal of the Japan Society for Abrasive Technology Vol. 61; no. 11; pp. 607 - 612 |
|---|---|
| Main Authors | , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
Tokyo
社団法人 砥粒加工学会
01.11.2017
Japan Science and Technology Agency |
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 0914-2703 1880-7534 |
| DOI | 10.11420/jsat.61.607 |
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| Abstract | シリコン（Si）は半導体デバイスの基板となる重要な素材である．半導体デバイスの製造工程におけるSiウエハのロータリ研削では，ウエハへの損傷を可能な限り小さくすることが求められており，その要求精度は年々高くなっている．一般に，ロータリ研削において，研削条件が加工特性に及ぼす影響は砥石回転数Nとウエハ回転数nの比を用いて評価されている．しかし，砥石外径2Rおよびウエハ外径2rが異なると砥石とウエハの接触面積が変化する．また，砥石切込み速度fによってウエハ加工面への損傷の度合いも変化するため，一様に評価することは適切ではない．そこで，１つの砥粒がウエハ加工面上を通過する長さ（砥粒通過長さL）とその間に切り込む深さ（砥粒切込み深さD）の比（砥粒貫入角度D/ L）を，砥石外径2R，ウエハ外径2r，砥石回転数N，ウエハ回転数nおよび砥石切込み速度fを用いた無次元数として定義し，砥粒貫入角度D/Lがウエハの表面粗さと砥石スピンドルに及ぼす影響を実験的に明らかにした．その結果，砥粒貫入角度D/L ≦2-3×10-10の領域において延性モード研削になり，砥粒貫入角度D/Lを用いて加工特性を評価することにより，最適な研削条件を選定できることがわかった． |
|---|---|
| AbstractList | The effects of the grinding conditions on machining performance in the process of Si wafer rotary grinding are generally evaluated using the ratio between the rotational speeds of the grinding wheel and the wafer. Here, we propose that it is not appropriate to evaluate machining performance using this rotation speed ratio, because the grinding length, L, between the grinding wheel and the wafer changes according to the diameter. Furthermore, the level of damage to the wafer surface varies with the grinding wheel feed rate, which dictates grain depth of cut, D. Therefore, we defined a new dimensionless number, the grain approach angle, D/L. Si wafer grinding was then performed to investigate the effects of surface roughness and power consumption of the grinding wheel spindle on the grain approach angle. It was surmised that ductile mode grinding occurred under grinding conditions with D/L≤3×10-10. シリコン（Si）は半導体デバイスの基板となる重要な素材である．半導体デバイスの製造工程におけるSiウエハのロータリ研削では，ウエハへの損傷を可能な限り小さくすることが求められており，その要求精度は年々高くなっている．一般に，ロータリ研削において，研削条件が加工特性に及ぼす影響は砥石回転数Nとウエハ回転数nの比を用いて評価されている．しかし，砥石外径2Rおよびウエハ外径2rが異なると砥石とウエハの接触面積が変化する．また，砥石切込み速度fによってウエハ加工面への損傷の度合いも変化するため，一様に評価することは適切ではない．そこで，１つの砥粒がウエハ加工面上を通過する長さ（砥粒通過長さL）とその間に切り込む深さ（砥粒切込み深さD）の比（砥粒貫入角度D/ L）を，砥石外径2R，ウエハ外径2r，砥石回転数N，ウエハ回転数nおよび砥石切込み速度fを用いた無次元数として定義し，砥粒貫入角度D/Lがウエハの表面粗さと砥石スピンドルに及ぼす影響を実験的に明らかにした．その結果，砥粒貫入角度D/L ≦2-3×10-10の領域において延性モード研削になり，砥粒貫入角度D/Lを用いて加工特性を評価することにより，最適な研削条件を選定できることがわかった． |
| Author | 伊東, 利洋 楠山, 純平 北嶋, 孝之 由井, 明紀 |
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| ContentType | Journal Article |
| Copyright | 2017 社団法人 砥粒加工学会 Copyright Japan Science and Technology Agency 2017 |
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| DBID | 7SR 8BQ 8FD JG9 |
| DOI | 10.11420/jsat.61.607 |
| DatabaseName | Engineered Materials Abstracts METADEX Technology Research Database Materials Research Database |
| DatabaseTitle | Materials Research Database Engineered Materials Abstracts Technology Research Database METADEX |
| DatabaseTitleList | Materials Research Database |
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| Discipline | Engineering |
| EISSN | 1880-7534 |
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| Issue | 11 |
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| PublicationTitle | Journal of the Japan Society for Abrasive Technology |
| PublicationTitleAlternate | 砥粒加工学会誌 |
| PublicationYear | 2017 |
| Publisher | 社団法人 砥粒加工学会 Japan Science and Technology Agency |
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| SourceID | proquest jstage |
| SourceType | Aggregation Database Publisher |
| StartPage | 607 |
| SubjectTerms | Ceramics industry Dimensionless numbers Feed rate Grinding wheels Machining Power consumption Surface roughness |
| Title | Siウエハのロータリ研削における砥粒貫入角度が加工特性に及ぼす影響 |
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| ispartofPNX | 砥粒加工学会誌, 2017/11/01, Vol.61(11), pp.607-612 |
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