JP2007276093A

JP2007276093A - 研削装置

Info

Publication number: JP2007276093A
Application number: JP2006109333A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Kuwana; 一孝桑名; Hidekazu Nakayama; 英和中山; Hideki Hayasaka; 秀樹早坂
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2026-04-12
Also published as: JP4851227B2

Abstract

【課題】２個以上配設されるチャックテーブルの保持面の高さが不均一であっても保持面を研削する必要なく保持面上に保持されたウエーハを所望の厚さに研削することができる研削装置を提供すること。
【解決手段】各チャックテーブルの保持面の高さを厚み検出手段１７または１８で検出して保持面位置を記憶部１０３ａに記憶するとともに、チャックテーブルの保持面に保持されたウエーハの上面の高さを厚み検出手段１７，１８で検出し保持面位置との差として算出部１０１ａによって算出されるウエーハの厚みが所定の値となるように研削手段の送りを行うパルスモータ３６２，４６２を制御手段１０によって制御するようにした。
【選択図】図５

Description

本発明は、チャックテーブルに保持されたウエーハを所望の厚さに研削する研削装置に関するものである。

ＩＣ，ＬＳＩ等のデバイスが複数形成されたウエーハは、個々のデバイスに分割される前に裏面が研削されて所定の厚さに形成される。

研削装置は、ウエーハを保持する保持面を有するチャックテーブルと、チャックテーブルが２個以上配設され所定位置に位置付けるターンテーブルと、ターンテーブルに保持されたウエーハを研削する研削ホイールが装着された研削手段と、研削手段をチャックテーブルに接近および離反させる研削送り手段と、チャックテーブルに保持されたウエーハの厚みを検出する厚み検出手段と、チャックテーブルに研削前のウエーハを搬入する搬入手段と、チャックテーブルから研削済みのウエーハを搬出する搬出手段と、チャックテーブルの保持面を洗浄するチャックテーブル洗浄手段と、を備える構成とされ、ウエーハを効率よく所定の厚さに研削することができる。

また、各チャックテーブルの保持面は、研削手段によって研削され、研削手段に装着された研削ホイールと平行になるように調整されるとともに、各チャックテーブルの保持面の高さが均一になるように調整される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−３５４９６２号公報

しかしながら、２個以上配設されたチャックテーブルの保持面の高さは、時間の経過に伴って均一性が崩れることから、チャックテーブルの保持面を研削手段によって定期的に研削することで保持面の高さが均一となるように調整しなければならず、時間と労力の無駄を生ずる。特に、或る一つのチャックテーブルが損傷して新品に交換したような場合、交換した新たなチャックテーブルの保持面は、一般に、他の既設のチャックテーブルの保持面よりも高いため、当該新たなチャックテーブルの保持面につき他のチャックテーブルの保持面の高さと同じになるように研削しなければならず、不経済であって新品のチャックテーブルの寿命を縮めることとなってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、２個以上配設されるチャックテーブルの保持面の高さが不均一であっても保持面を研削する必要なく保持面上に保持されたウエーハを所望の厚さに研削することができる研削装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る研削装置は、ウエーハを保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルが２個以上配設され所定位置に位置付けるターンテーブルと、前記チャックテーブルに保持された前記ウエーハを研削する研削ホイールが装着された研削手段と、該研削手段を前記チャックテーブルに接近および離反させる研削送り手段と、前記チャックテーブルに保持された前記ウエーハの厚みを検出する厚み検出手段と、前記チャックテーブルに研削前のウエーハを搬入する搬入手段と、前記チャックテーブルから研削済みの前記ウエーハを搬出する搬出手段と、前記チャックテーブルの上面を洗浄するチャックテーブル洗浄手段と、を備える研削装置であって、前記厚み検出手段は、前記ターンテーブルに隣接して配設されて、前記各チャックテーブルの前記保持面の高さを検出するとともに該保持面に保持された前記ウエーハの上面の高さを検出し、前記ターンテーブルの回転によって位置付けられた前記各チャックテーブルの前記保持面の高さを前記厚み検出手段によって検出して前記各チャックテーブルについて保持面位置を記憶する記憶部と、前記各チャックテーブルの前記保持面に保持された前記ウエーハの上面の高さを前記厚み検出手段によって検出して該保持面位置との差によって前記ウエーハの厚みを算出する算出部と、を有する制御手段を備え、該制御手段は、前記厚み検出手段によって検出された前記ウエーハの上面の高さ位置まで前記研削送り手段を作動して前記研削手段に装着された前記研削ホイールを位置付けて研削を遂行し、前記厚み検出手段によって検出される前記ウエーハの上面の高さ位置と前記記憶部に記憶されている前記保持面位置との差が所定の値になった際、前記研削ホイールを離反させることを特徴とする。

また、本発明に係る研削装置は、上記発明において、前記厚み検出手段は、前記各チャックテーブルの前記保持面の高さを検出する第一の高さ検出センサと、前記保持面に保持された前記ウエーハの上面の高さを検出する第二の高さ検出センサと、を備えることを特徴とする。

また、本発明の研削装置は、上記発明において、前記チャックテーブル洗浄手段は、前記チャックテーブルの前記保持面を洗浄する洗浄ブラシと、該洗浄ブラシを回転駆動する洗浄用駆動源と、を備え、前記洗浄ブラシと前記洗浄用駆動源とは洗浄用押圧バネを介して連結されていて、前記ターンテーブルの回転によって位置付けられた前記チャックテーブルの上面を洗浄することを特徴とする。

また、本発明の研削装置は、上記発明において、前記チャックテーブル洗浄手段は、前記チャックテーブルの前記保持面を平滑にするセラミックス板と、該セラミックス板を回転駆動する平滑用駆動源と、を備え、前記セラミックス板と前記平滑用駆動源とは平滑用押圧バネを介して連結されていて、前記ターンテーブルの回転によって位置付けられた前記チャックテーブルの上面を平滑にすることを特徴とする。

本発明に係る研削装置によれば、各チャックテーブルの保持面の高さを検出して保持面位置を記憶部に記憶するとともに、チャックテーブルの保持面に保持されたウエーハの上面の高さを検出し保持面位置との差によって算出されるウエーハの厚みが所定の値となるように研削手段の送りを制御するので、２個以上配設されるチャックテーブルの保持面の高さが不均一であっても、高さが揃うように保持面を研削する必要なく、保持面上に保持されたウエーハを所望の厚さに研削することができ、時間や労力の無駄を省くことができるという効果を奏する。

また、本発明に係る研削装置によれば、チャックテーブル洗浄手段を構成する洗浄ブラシとその洗浄用駆動源とが洗浄用押圧バネを介して連結されているので、各チャックテーブルの保持面の高さが不均一であっても洗浄ブラシを保持面に密着させて洗浄を円滑に行わせることができるという効果を奏する。

また、本発明に係る研削装置によれば、チャックテーブル洗浄手段を構成するセラミックス板とその平滑用駆動源とが平滑用押圧バネを介して連結されているので、各チャックテーブルの保持面の高さが不均一であってもセラミックス板を保持面に密着させて平滑を円滑に行わせることができるという効果を奏する。

以下、本発明を実施するための最良の形態である研削装置について図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態の研削装置を示す外観斜視図である。本実施の形態の研削装置は、略直方体状の装置ハウジング２と、２つの研削手段３，４と、研削送り手段３６，４６と、を備える。装置ハウジング２は、右上端側に立設された支持板２１を有し、支持板２１は、内側面側に設けられて上下方向（Ｚ軸方向）に延びる二対の案内レール２２，２３を備える。一方の研削手段３は、荒研削用であって、一方の案内レール２２に上下方向に移動可能に装着されている。また、他方の研削手段４は、仕上げ研削用であって、他方の案内レール２３に上下方向に移動可能に装着されている。

ここで、研削手段３は、ハウジング３１と、ハウジング３１の下端に回転自在に装着されたホイールマウント３２に装着された荒研削用の研削ホイール３３と、ハウジング３１の上端に装着されてホイールマウント３２を回転させるサーボモータ３４と、ハウジング３１を装着した移動基台３５と、を備える。移動基台３５は、被案内レール３５１を有し、この被案内レール３５１を支持板２１の案内レール２２に移動可能に嵌合することにより研削手段３が上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に支持される。研削ホイール３３は、その下面に円環状に固着された荒研削用の研削砥石３３ａを備えている。

研削送り手段３６は、荒研削用の研削手段３の移動基台３５を案内レール２２に沿って移動させることで研削ホイール３３をＺ軸方向に研削送りするためのものである。研削送り手段３６は、支持板２１に案内レール２２と平行に上下方向に配設され回転可能に支持された雄ねじロッド３６１と、雄ねじロッド３６１を回転駆動するためのパルスモータ３６２と、移動基台３５に装着され雄ねじロッド３６１と螺合する雌ねじブロック（図示せず）と、を備える。このような研削送り手段３６は、パルスモータ３６２を正転駆動すると研削手段３を垂直な方向（Ｚ軸方向）に下降させることで、研削手段３を後述のチャックテーブルの保持面に対して接近させ、パルスモータ３６２を逆転駆動すると研削手段３を垂直な方向（Ｚ軸方向）に上昇させることで、研削手段３をチャックテーブルの保持面から離反させる。

また、研削手段４は、研削手段３と同様に構成されており、ハウジング４１と、ハウジング４１の下端に回転自在に装着されたホイールマウント４２に装着された仕上げ研削用の研削ホイール４３と、ハウジング４１の上端に装着されてホイールマウント４２を回転させるサーボモータ４４と、ハウジング４１を装着した移動基台４５と、を備える。移動基台４５は、被案内レール４５１を有し、この被案内レール４５１を支持板２１の案内レール２３に移動可能に嵌合することにより研削手段４が上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に支持される。研削ホイール４３は、その下面に円環状に固着された仕上げ研削用の研削砥石４３ａを備えている。

研削送り手段４６は、仕上げ研削用の研削手段４の移動基台４５を案内レール２３に沿って移動させることで研削ホイール４３をＺ軸方向に研削送りするためのものである。研削送り手段４６は、支持板２１に案内レール２３と平行に上下方向に配設され回転可能に支持された雄ねじロッド４６１と、雄ねじロッド４６１を回転駆動するためのパルスモータ４６２と、移動基台４５に装着され雄ねじロッド４６１と螺合する雌ねじブロック（図示せず）と、を備える。このような研削送り手段４６は、パルスモータ４６２を正転駆動すると研削手段４を垂直な方向（Ｚ軸方向）に下降させることで、研削手段４を後述のチャックテーブルの保持面に対して接近させ、パルスモータ４６２を逆転駆動すると研削手段４を垂直な方向（Ｚ軸方向）に上昇させることで、研削手段４をチャックテーブルの保持面から離反させる。

また、本実施の形態の研削装置は、ウエーハＷを保持する保持面６２ａを有する３個のチャックテーブル６と、３個のチャックテーブル６が配設され所定位置に位置付けるターンテーブル５と、を備える。ターンテーブル５は、比較的大径の円盤状に形成されて支持板２１の前側においてハウジング２の上面と略面一となるように配設されたもので、図示しない回転駆動機構によって反時計方向に適宜回転される。３個のチャックテーブル６は、それぞれ１２０度の位相角をもってターンテーブル５に水平面内で回転可能に配置されている。それぞれのチャックテーブル６は、円盤状の基台６１と、ポーラスセラミック材によって円盤状に形成された吸着保持チャック６２とを有し、吸着保持チャック６２の上面である保持面６２ａに載置されたウエーハＷを図示しない吸引手段を作動させることにより吸引保持する。このように構成されたそれぞれのチャックテーブル６は、図示しない回転駆動機構によって反時計方向に回転される。ここで、ターンテーブル５に配設された３個のチャックテーブル６は、ターンテーブル５が適宜回転することにより順次移動し、ウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１、荒研削加工領域Ｅ２、および仕上げ研削加工領域Ｅ３に順次位置付けられる。

また、本実施の形態の研削装置は、ウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１に対して一方側に設けられた第一のカセット載置部７ａに載置され研削前のウエーハＷをストックする第一のカセット７と、ウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１に対して他方側に設けられた第二のカセット載置部８ａに載置され研削済みのウエーハＷをストックする第二のカセット８と、第一のカセット７とウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１との間に配設されウエーハＷを仮置きしウエーハＷの中心位置を合わせる中心位置合わせ手段９と、ウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１と第二のカセット８との間に配設されたスピンナー洗浄手段１１と、第一のカセット７に収納されたウエーハＷを中心位置合わせ手段９に搬出するとともにスピンナー洗浄手段１１で洗浄されたウエーハＷを第二のカセット８に搬入する搬出入手段１２と、中心位置合わせ手段９上に載置され中心位置合わせされたウエーハＷをウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１に位置付けられたチャックテーブル６上に搬入する搬入手段１３と、ウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１に位置付けられたチャックテーブル６上に載置されている研削済みのウエーハＷをスピンナー洗浄手段１１に搬出する搬出手段１４と、を備える。なお、第一のカセット７には、ウエーハＷが表面に保護テープ（図示せず）が貼着された状態で複数枚収容される。このとき、ウエーハＷは、保護テープが貼着された表面側を上にして収容される。

また、本実施の形態の研削装置は、ウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１に位置付けられたチャックテーブル６の上面を洗浄するチャックテーブル洗浄手段２４を備える。このチャックテーブル洗浄手段２４は、洗浄手段２４ａと平滑手段２４ｂとを備える。図２は、洗浄手段２４ａの構成例を示す正面図であり、図３は、平滑手段２４ｂの構成例を示す正面図である。図２に示すように、洗浄手段２４ａは、ウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１に位置付けられたチャックテーブル６の保持面６２ａを洗浄する洗浄ブラシ２４１と、洗浄ブラシ２４１を回転駆動するモータによる洗浄用駆動源２４２とを備え、洗浄ブラシ２４１と洗浄用駆動源２４２との間は洗浄用押圧バネ２４３、スライド軸２４４を介して洗浄ブラシ２４１の位置が上下方向に変位可能に連結されている。また、図３に示すように、平滑手段２４ｂは、ウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１に位置付けられたチャックテーブル６の保持面６２ａを平滑にするセラミックス板２４５と、セラミックス板２４５を回転駆動するモータによる平滑用駆動源２４６とを備え、セラミックス板２４５と平滑用駆動源２４６との間は平滑用押圧バネ２４７、スライド軸２４８を介してセラミックス板２４５の位置が上下方向に変位可能に連結されている。２４９は、洗浄するチャックテーブル６に対して洗浄水を吹き付ける洗浄水ノズルである。

ここで、図１に示すように、Ｘ軸方向に並設された洗浄手段２４ａと平滑手段２４ｂとをＸ軸方向に移動させ、ウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１に位置付けられたチャックテーブル６に対して洗浄手段２４ａまたは平滑手段２４ｂを進出または退避させる送り手段２５を備える。送り手段２５は、洗浄手段２４ａおよび平滑手段２４ｂの駆動源２４２，２４６を上下方向にスライド可能に支持する移動基台２５１と、ターンテーブル５を跨いでＸ軸方向に配設支持されて移動基台２５１をＸ軸方向にスライド自在にガイドするガイド軸２５２と、ガイド軸２５２と平行に配設されて回転可能に支持され移動基台２５１の雌ねじ（図示せず）に螺合する雄ねじロッド２５３と、この雄ねじロッド２５３を回転駆動するためのパルスモータ２５４とを備える。これにより、平滑手段２４ｂをチャックテーブル６に対峙する位置に進出させたり、洗浄手段２４ａをチャックテーブル６に対峙する位置に進出させたり、洗浄手段２４ａおよび平滑手段２４ｂをチャックテーブル６に対峙しない位置に退避させることが可能とされている。

これにより、チャックテーブル洗浄手段２４は、まず、チャックテーブル６の保持面６２ａに対峙させて接触させたセラミックス板２４５を平滑用駆動源２４６によって回転駆動させることで、ポーラスセラミック材からなる保持面６２ａを平滑にし、次いで、チャックテーブル６の保持面６２ａに対峙させて接触させた洗浄ブラシ２４１を洗浄用駆動源２４２によって回転駆動させるとともに洗浄水ノズル２４９から洗浄水を供給することで、平滑にされた保持面６２ａを洗浄する。このようなチャックテーブル洗浄手段２４によるチャックテーブル６の保持面６２ａの洗浄動作（平滑処理および洗浄処理）は、研削動作に伴うウエーハＷの搬出動作、搬入動作に支障ないタイミングで適宜行われる。

上記構成からなる研削装置の作用について説明する。まず、第一のカセット７に収容された研削前のウエーハＷは、搬出入手段１２の上下動作および進退動作により搬出され、さらに１８０度反転させることでウエーハＷの表裏を反転させて裏面が上側を向くように中心合わせ手段９に載置される。中心位置合わせ手段９に載置されたウエーハＷは、中心位置合わせがされた後、搬入手段１３の旋回動作によってウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１に位置付けられたチャックテーブル６の保持面６２ａ上に載置される。チャックテーブル６の保持面６２ａ上に載置されたウエーハＷは、図示しない吸引手段によって保持面６２ａ上に吸引保持される。次に、ターンテーブル５を図示しない回転駆動機構によって反時計方向に１２０度回転させることで、ウエーハＷを保持したチャックテーブル６を荒研削加工領域Ｅ２に位置付ける。

ウエーハＷを保持したチャックテーブル６は、荒研削加工位置Ｅ２に位置付けられると、図示しない回転駆動機構によって反時計方向に回転される。一方、荒研削用の研削手段３の研削ホイール３３は、反時計方向に回転駆動されつつ研削送り手段３６によって所定の下降速度で研削送りされる。この結果、チャックテーブル６上のウエーハＷの裏面に荒研削加工が施される。

なお、この間に、ウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１に位置付けられた次のチャックテーブル６上には、上述したように研削前のウエーハＷが載置される。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、ウエーハＷをチャックテーブル６の保持面６２ａ上に保持する。次に、ターンテーブル５を反時計方向に１２０度回動させ、研削済みのウエーハＷを保持しているチャックテーブル６を仕上げ研削加工領域Ｅ２に位置付け、研削前のウエーハＷを保持したチャックテーブル６を荒研削加工領域に位置付ける。

このようにして、荒研削加工領域Ｅ２に位置付けられたチャックテーブル６の保持面６２ａ上に保持された研削前のウエーハＷの裏面には荒研削用の研削手段３によって荒研削加工が施され、仕上げ研削加工領域Ｅ３に位置付けられたチャックテーブル６の保持面６２ａ上に保持され荒研削加工済みのウエーハＷの裏面には仕上げ研削用の研削手段４によって仕上げ研削加工が施される。次に、ターンテーブル５を反時計方向に１２０度回動させ、仕上げ研削加工されたウエーハＷを保持しているチャックテーブル６をウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１に位置付ける。なお、荒研削加工領域Ｅ２において荒研削加工されたウエーハＷを保持したチャックテーブル６は仕上げ研削加工領域Ｅ３に、ウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１において研削前のウエーハＷを保持したチャックテーブル６は荒研削加工領域Ｅ２にそれぞれ移動される。

なお、荒研削加工領域Ｅ２および仕上げ研削加工領域Ｅ３を経由してウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１に戻ったチャックテーブル６は、ここで仕上げ研削加工されたウエーハ６の吸着保持を解除する。そして、ウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１に位置付けられたチャックテーブル６上の仕上げ研削済みのウエーハＷは、搬出手段１４によってスピンナー洗浄手段１１に搬出される。スピンナー洗浄手段１１に搬送されたウエーハＷは、ここで裏面（研削面）および側面に付着している研削屑が洗浄除去されるとともに、スピン乾燥される。このようにして洗浄およびスピン乾燥されたウエーハＷは、搬出入手段１２によって第二のカセット８に搬送され収納される。

上述した研磨作業においては、ウエーハＷの厚さを所定の仕上がり厚さに研削する。ウウエーハＷの厚さを所定の仕上がり厚さに研削するために、本実施の形態の研削装置は、ターンテーブル５の荒研削加工領域Ｅ２および仕上げ研削加工領域Ｅ３にそれぞれ隣接する位置に配設された厚み検出手段１７，１８を備える。

ここで、厚み検出手段１７は、荒研削加工領域Ｅ２に位置付けられたチャックテーブル６の保持面６２ａの高さを検出するとともに、保持面６２ａに保持されたウエーハＷの上面の高さを検出するためのものである。本実施の形態では、厚み検出手段１７は、図４に示すように、荒研削加工領域Ｅ２に位置付けられたチャックテーブル６の保持面６２ａの高さを検出する第一の高さ検出センサ１７ａと、保持面６２ａに保持されたウエーハＷの上面の高さを検出する第二の高さ検出センサ１７ｂとを備える。

また、厚み検出手段１８は、仕上げ研削加工領域Ｅ３に位置付けられたチャックテーブル６の保持面６２ａの高さを検出するとともに、保持面６２ａに保持されたウエーハＷの上面の高さを検出するためのものである。本実施の形態では、厚み検出手段１８は、厚み検出手段１７と同様に構成されており、図４中に括弧を付して示すように、仕上げ研削加工領域Ｅ３に位置付けられたチャックテーブル６の保持面６２ａの高さを検出する第一の高さ検出センサ１８ａと、保持面６２ａに保持されたウエーハＷの上面の高さを検出する第二の高さ検出センサ１８ｂとを備える。

さらに、本実施の形態の研削装置は、図５に示すように、厚み検出手段１７，１８等からの測定データに基づいて研削手段３，４、研削送り手段３６，４６等の動作を制御する制御手段１０を備える。制御手段１０は、算出部１０１ａを含み制御プログラムに従って演算処理するＣＰＵ１０１と、制御プログラム等を格納するＲＯＭ１０２と、記憶部１０３ａを含み演算結果等を読み書き自在に格納するＲＡＭ１０３と、入力インターフェース１０４と、出力インターフェース１０５とを備える。

ここで、入力インターフェース１０４には、厚み検出手段１７，１８の第一の高さ検出センサ１７ａ，１８ａおよび第二の高さ検出センサ１７ｂ，１８ｂが接続されており、それぞれの高さ検出結果の取り込みが可能とされている。また、入力インターフェース１０４には、ウエーハＷの所望の仕上がり厚さ等のデータを入力するための入力手段１９も接続されている。また、出力インターフェース１０５には、研削手段３，４用のサーボモータ３４，４４や、研削送り手段３６，４６用のパルスモータ３６２，４６２が接続されており、これらのモータ３４，４４，３６２，４６２に対して制御信号を出力する。

これにより、制御手段１０は、概略的には、ターンテーブル５の回転によって荒研削加工領域Ｅ２や仕上げ研削加工領域Ｅ３に位置付けられた各チャックテーブル６の保持面６２ａの高さを厚み検出手段１７，１８の第一の高さ検出センサ１７ａまたは１８ａによって検出して各チャックテーブル６について保持面位置をＲＡＭ１０３中の記憶部１０３ａに予め記憶するとともに、各チャックテーブル６の保持面６２ａに保持されたウエーハＷの上面の高さを厚み検出手段１７，１８の第二の高さ検出センサ１７ｂ，１８ｂによって検出して記憶部１０３ａに記憶されている保持面位置との差によってウエーハＷの厚みを算出部１０１ａによって算出する。そして、制御手段１０は、厚み検出手段１７，１８の第二の高さ検出手段１７ｂ，１８ｂによって検出されたウエーハＷの上面の高さ位置まで研削送り手段３６，４６を作動して研削手段３，４に装着された研削ホイール３３，４３を位置付けて研削を遂行し、厚み検出手段１７，１８の第二の高さ検出手段１７ｂ，１８ｂによって検出されるウエーハＷの上面の高さ位置と記憶部１０３ａに記憶されている保持面位置との差が入力手段１９により設定された所定の値になった際、パルスモータ３６２，４６２を制御して研削ホイール３３，４３を離反させる。

以下、ワークルーチン毎に制御手段１０によって実行されるウエーハＷの厚みを所定の仕上がり厚みに研削する制御手順について説明する。ここで、３個のチャックテーブル６を個々に区別する必要がある場合には、チャックテーブルＡ，Ｂ，Ｃとして区別するものとする。まず、チャックテーブルＡ，Ｂ，Ｃ中のいずれか一つ、例えばチャックテーブルＡの保持面６２ａに対して荒研削加工領域Ｅ２、仕上げ研削加工領域Ｅ３でそれぞれ研削手段３，４の研削ホイール３３，４３を接触させて研削手段３，４のＺ軸送りのためのＺ軸基準位置を設定する。

次に、３個のチャックテーブルＡ，Ｂ，Ｃを順次荒研削加工領域Ｅ２に位置付けてそれぞれのチャックテーブルＡ，Ｂ，Ｃの保持面６２ａの高さを厚み検出手段１７の第一の高さ検出センサ１７ａにより検出し、それぞれの検出結果を保持面位置のデータとしてＲＡＭ１０３中の記憶部１０３ａに予め記憶する。なお、３個のチャックテーブルＡ，Ｂ，Ｃを順次仕上げ研削加工領域Ｅ３に位置付けてそれぞれのチャックテーブルＡ，Ｂ，Ｃの保持面６２ａの高さを厚み検出手段１８の第一の高さ検出センサ１８ａにより検出してもよい。そして、最初に研削手段３，４のＺ軸基準位置を定めたチャックテーブルＡの高さ（保持面位置）を基準高さとして、他のチャックテーブルＢ，Ｃの保持面６２ａの高さ（保持面位置）との差を求め、各チャックテーブルＢ，Ｃに対するＺ軸送りのための補正値とする。

次いで、研削動作の開始に伴い、荒研削加工領域Ｅ２に位置付けられたチャックテーブル６の保持面６２ａに保持されたウエーハＷの上面の高さを厚み検出手段１７の第二の高さ検出センサ１７ｂによって検出し、検出されたウエーハＷの上面の高さと当該チャックテーブル６の保持面６ａの高さとして記憶部１０３ａに記憶されている保持面位置との差を算出部１０１ａで演算することでウエーハＷの厚みを算出する。そして、算出されたウエーハＷの厚みに当該チャックテーブル６用のＺ軸送りのための補正値を加算した高さ位置まで研削送り手段３６を作動して研削手段３に装着された研削ホイール３３を位置付けて荒研削を遂行させる。

そして、当該チャックテーブル６の保持面６２ａに保持されたウエーハＷの上面の高さを、第二の高さ検出センサ１７ｂによって随時検出しながら、ウエーハＷを研削ホイール３６で研削し、随時検出されるウエーハＷの上面の高さ位置と当該チャックテーブル６の保持面６ａの高さとして記憶部１０３ａに記憶されている保持面位置との差が、仕上げ研削代を残した所定の荒研削厚みに該当する値になった際、研削送り手段３６を逆方向に作動して研削ホイール３６をウエーハＷから離反させる。

また、仕上げ研削加工領域Ｅ３に位置付けられたチャックテーブル６の保持面６２ａに保持された荒研削済みのウエーハＷの上面の高さを厚み検出手段１８の第二の高さ検出センサ１８ｂによって検出し、検出されたウエーハＷの上面の高さと当該チャックテーブル６の保持面６ａの高さとして記憶部１０３ａに記憶されている保持面位置との差を算出部１０１ａで演算することでウエーハＷの厚みを算出する。そして、算出されたウエーハＷの厚みに当該チャックテーブル６用のＺ軸送りのための補正値を加算した高さ位置まで研削送り手段４６を作動して研削手段３に装着された研削ホイール４３を位置付けて仕上げ研削を遂行させる。

そして、当該チャックテーブル６の保持面６２ａに保持されたウエーハＷの上面の高さを、第二の高さ検出センサ１８ｂによって随時検出しながら、ウエーハＷを研削ホイール４６で研削し、随時検出されるウエーハＷの上面の高さ位置と当該チャックテーブル６の保持面６ａの高さとして記憶部１０３ａに記憶されている保持面位置との差が、入力手段１９により設定された所定の仕上がり厚みに該当する値になった際、研削送り手段４６を逆方向に作動して研削ホイール４６をウエーハＷから離反させる。

このような制御を、各チャックテーブルＡ，Ｂ，Ｃが荒研削加工領域Ｅ２、仕上げ研削加工領域Ｅ３に位置付けられて、それぞれ保持面６２ａに保持されたウエーハＷに対して荒研削加工、仕上げ研削加工を行う際に、同様に行う。

ここで、図６を参照して数値例を挙げて上述の制御手順を説明する。図６は、具体的な制御手順の一例を説明するための模式図である。ここでは、ウエーハＷの所定の仕上がり厚みは０．３５ｍｍであり、仕上げ研削代は０．０５ｍｍであり、研削手段３，４のＺ軸送りのための基準位置を定めるチャックテーブルをチャックテーブルＡとする。

まず、ワークルーチンの開始に先立ち、チャックテーブルＡを荒研削加工領域Ｅ２に位置付け、チャックテーブルＡの保持面６２ａに対して研削ホイール３３が接触するように研削送り手段３６を作動させることで、研削手段３のＺ軸送りのためのＺ軸基準位置を設定する。引き続き、チャックテーブルＡを仕上げ研削加工領域Ｅ３に位置付け、チャックテーブルＡの保持面６２ａに対して研削ホイール４３が接触するように研削送り手段４６を作動させることで、研削手段４のＺ軸送りのためのＺ軸基準位置を設定する。

次に、３個のチャックテーブルＡ，Ｂ，Ｃを順次荒研削加工領域Ｅ２に位置付けてそれぞれのチャックテーブルＡ，Ｂ，Ｃの保持面６２ａの高さを厚み検出手段１７の第一の高さ検出センサ１７ａにより検出し、それぞれの検出結果を保持面位置のデータとしてＲＡＭ１０３中の記憶部１０３ａに予め記憶する。ここでは、検出されたチャックテーブルＡ，Ｂ，Ｃの保持面６２ａの高さは、それぞれ０．３ｍｍ、１．２ｍｍ、１．８ｍｍであるとする。図５中の記憶部１０３ａに格納された保持面位置のデータ例は、この検出データ例を示している。そして、最初に研削手段３，４のＺ軸基準位置を定めたチャックテーブルＡの高さ（保持面位置）＝０．３ｍｍを基準高さとして、他のチャックテーブルＢ，Ｃの保持面６２ａの高さ（保持面位置）との差を求め、各チャックテーブルＢ，Ｃに対するＺ軸送りのための補正値とする。ここで、チャックテーブルＢ用の補正値は、１．２−０．３＝０．９ｍｍとなり、チャックテーブルＣ用の補正値は、１．８−０．３＝１．５ｍｍとなる。

次に、チャックテーブルＡの保持面６２ａに保持されたウエーハＷａの研削時の制御手順について説明する。研削動作の開始に伴い、荒研削加工領域Ｅ２に位置付けられたチャックテーブルＡの保持面６２ａに保持されたウエーハＷａの上面の高さを厚み検出手段１７の第二の高さ検出センサ１７ｂによって検出する。図６では、例えば１．０７ｍｍとして検出された例を示している。そこで、検出されたウエーハＷａの上面の高さ＝１．０７ｍｍとチャックテーブルＡの保持面６ａの高さとして記憶部１０３ａに記憶されている保持面位置＝０．３ｍｍとの差を算出部１０１ａで演算することでウエーハＷの厚み＝０．７７ｍｍを算出する。そして、算出されたウエーハＷａの厚み＝０．７７ｍｍにチャックテーブルＡ用のＺ軸送りのための補正値＝０ｍｍを加算した高さ位置＝０．７７ｍｍまで研削送り手段３６を作動して研削手段３に装着された研削ホイール３３を位置付けて荒研削を遂行させる。

そして、チャックテーブルＡの保持面６２ａに保持されたウエーハＷａの上面の高さを、第二の高さ検出センサ１７ｂによって随時検出しながら、ウエーハＷａを研削ホイール３６で研削し、随時検出されるウエーハＷａの上面の高さ位置と当該チャックテーブルＡの保持面６ａの高さとして記憶部１０３ａに記憶されている保持面位置＝０．３ｍｍとの差が、仕上げ研削代＝０．０５ｍｍを残した所定の荒研削厚み＝０．４ｍｍに該当する値になった際、研削送り手段３６を逆方向に作動して研削ホイール３６をウエーハＷａから離反させる。

次いで、仕上げ研削加工領域Ｅ３に位置付けられたチャックテーブルＡの保持面６２ａに保持された荒研削済みのウエーハＷａの上面の高さを厚み検出手段１８の第二の高さ検出センサ１８ｂによって検出し、検出されたウエーハＷａの上面の高さ＝０．７ｍｍと当該チャックテーブルＡの保持面６ａの高さとして記憶部１０３ａに記憶されている保持面位置＝０．３ｍｍとの差を算出部１０１ａで演算することでウエーハＷａの厚みを算出する。そして、算出されたウエーハＷａの厚みに当該チャックテーブル６用のＺ軸送りのための補正値＝０ｍｍを加算した高さ位置まで研削送り手段４６を作動して研削手段３に装着された研削ホイール４３を位置付けて仕上げ研削を遂行させる。

そして、当該チャックテーブルＡの保持面６２ａに保持されたウエーハＷａの上面の高さを、第二の高さ検出センサ１８ｂによって随時検出しながら、ウエーハＷａを研削ホイール４６で研削し、随時検出されるウエーハＷａの上面の高さ位置と当該チャックテーブルＡの保持面６ａの高さとして記憶部１０３ａに記憶されている保持面位置＝０．３ｍｍとの差が、入力手段１９により設定された所定の仕上がり厚み＝０．３５ｍｍに該当する値になった際、研削送り手段４６を逆方向に作動して研削ホイール４６をウエーハＷａから離反させる。

続いて、チャックテーブルＢの保持面６２ａに保持されたウエーハＷｂの研削時の制御手順について説明する。研削動作の開始に伴い、荒研削加工領域Ｅ２に位置付けられたチャックテーブルＢの保持面６２ａに保持されたウエーハＷｂの上面の高さを厚み検出手段１７の第二の高さ検出センサ１７ｂによって検出する。図６では、例えば１．９１ｍｍとして検出された例を示している。そこで、検出されたウエーハＷｂの上面の高さ＝１．９１ｍｍとチャックテーブルＢの保持面６ａの高さとして記憶部１０３ａに記憶されている保持面位置＝１．２ｍｍとの差を算出部１０１ａで演算することでウエーハＷｂの厚み＝０．７１ｍｍを算出する。そして、算出されたウエーハＷｂの厚み＝０．７１ｍｍにチャックテーブルＢ用のＺ軸送りのための補正値＝０．９ｍｍを加算した高さ位置＝１．６１ｍｍまで研削送り手段３６を作動して研削手段３に装着された研削ホイール３３を位置付けて荒研削を遂行させる。

そして、チャックテーブルＢの保持面６２ａに保持されたウエーハＷｂの上面の高さを、第二の高さ検出センサ１７ｂによって随時検出しながら、ウエーハＷｂを研削ホイール３６で研削し、随時検出されるウエーハＷｂの上面の高さ位置と当該チャックテーブルＢの保持面６ａの高さとして記憶部１０３ａに記憶されている保持面位置＝１．２ｍｍとの差が、仕上げ研削代＝０．０５ｍｍを残した所定の荒研削厚み＝０．４ｍｍに該当する値になった際、研削送り手段３６を逆方向に作動して研削ホイール３６をウエーハＷｂから離反させる。

次いで、仕上げ研削加工領域Ｅ３に位置付けられたチャックテーブルＢの保持面６２ａに保持された荒研削済みのウエーハＷｂの上面の高さを厚み検出手段１８の第二の高さ検出センサ１８ｂによって検出し、検出されたウエーハＷｂの上面の高さ＝１．６ｍｍと当該チャックテーブルＢの保持面６ａの高さとして記憶部１０３ａに記憶されている保持面位置＝１．２ｍｍとの差を算出部１０１ａで演算することでウエーハＷｂの厚みを算出する。そして、算出されたウエーハＷｂの厚みに当該チャックテーブルＢ用のＺ軸送りのための補正値＝０．９ｍｍを加算した高さ位置まで研削送り手段４６を作動して研削手段３に装着された研削ホイール４３を位置付けて仕上げ研削を遂行させる。

そして、当該チャックテーブルＢの保持面６２ａに保持されたウエーハＷｂの上面の高さを、第二の高さ検出センサ１８ｂによって随時検出しながら、ウエーハＷｂを研削ホイール４６で研削し、随時検出されるウエーハＷｂの上面の高さ位置と当該チャックテーブルＢの保持面６ａの高さとして記憶部１０３ａに記憶されている保持面位置＝１．２ｍｍとの差が、入力手段１９により設定された所定の仕上がり厚み＝０．３５ｍｍに該当する値になった際、研削送り手段４６を逆方向に作動して研削ホイール４６をウエーハＷｂから離反させる。

さらに、チャックテーブルＣの保持面６２ａに保持されたウエーハＷｃの場合の研削処理は、数値例が異なるだけで、チャックテーブルＢの保持面６２ａに保持されたウエーハＷｂの場合と同様である。

なお、例えばチャックテーブルＡが仕上げ研削加工領域Ｅ３、チャックテーブルＢが荒研削加工領域Ｅ２に位置付けられているとき、ウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１に位置付けられたチャックテーブルＣは洗浄されるため、研削手段４，３および洗浄ブラシ２４１がそれぞれのチャックテーブルＡ，Ｂ，Ｃの高さに揃って下降する。

このような本実施の形態の研削装置によれば、各チャックテーブル６の保持面６２ａの高さを検出して保持面位置を記憶部１０３ａに予め記憶しておくとともに、チャックテーブル６の保持面６２ａに保持されたウエーハＷの上面の高さを検出し記憶されている保持面位置との差によって算出されるウエーハＷの厚みが所定の値となるように研削手段３，４の研削送りを行う研削送り手段３６，４６を制御手段１０によって制御するように構成したので、２個以上配設されるチャックテーブル６の保持面６２ａの高さが不均一（１ｍｍ〜３ｍｍ）であっても、高さが揃うように保持面を研削する必要なく、保持面６２ａ上に保持されたウエーハＷを所望の厚さに研削することができ、時間や労力の無駄を省くことができる。特に、或る一つのチャックテーブルが損傷して新品に交換したような場合でも、当該チャックテーブルの保持面を他のチャックテーブルの保持面と同一高さになるように研削する必要がなく、新品のチャックテーブルの寿命を伸ばすことができる。

また、研削手段３，４のＺ軸送りのためのＺ軸基準位置の設定を一つのチャックテーブル６（Ａ）を基準として行い、他のチャックテーブル６（Ｂ，Ｃ）についてはチャックテーブル６（Ａ）との高さの差により求めた補正値を用いるようにしたので、２個以上配設されるチャックテーブル６の保持面６２ａの高さが不均一であっても、研削送り手段３６，４６による研削手段３，４の研削送りを支障なく行うことができる。

また、本実施の形態の研削装置によれば、ウエーハ搬入・搬出領域Ｅ１に位置付けられたチャックテーブル６の保持面６２ａを、チャックテーブル洗浄手段２４によって適宜タイミングで洗浄することとなるが、上述したように、保持面６２ａの高さが不均一な各チャックテーブル６を対象に洗浄処理（平滑処理および洗浄処理）を行うこととなる。ここで、チャックテーブル洗浄手段２４を構成する洗浄ブラシ２４１とその洗浄用駆動源２４２とが洗浄用押圧バネ２４３を介してＺ軸方向に変位可能に連結されているので、各チャックテーブル６の保持面６２ａの高さが不均一であっても洗浄ブラシ２４１を保持面６２ａに密着させて洗浄を円滑に行わせることができる。同様に、チャックテーブル洗浄手段２４を構成するセラミックス板２４５とその平滑用駆動源２４６とが平滑用押圧バネ２４７を介してＺ軸方向に変位可能に連結されているので、各チャックテーブル６の保持面６２ａの高さが不均一であってもセラミックス板２４５を保持面６２ａに密着させて平滑を円滑に行わせることができる。

なお、本実施の形態では、第一の高さ検出センサ１７ａ，１８ａと第二の高さ検出センサ１７ｂ，１８ｂとを別個に備える厚み検出手段１７，１８を用いるようにしたが、保持面６２ａの高さ検出とウエーハＷの上面の高さ検出とを兼用する一つずつの高さ検出センサを備える構成としてもよい。すなわち、最初に各チャックテーブル６の保持面６２ａの高さを高さ検出センサで検出して記憶部１０３ａに予め記憶させ、その後は、保持面６２ａに保持されているウエーハＷの上面の高さを同一の高さ検出センサで随時検出するようにしてもよい。なお、本実施の形態のように、第一の高さ検出センサ１７ａ，１８ａと第二の高さ検出センサ１７ｂ，１８ｂとを別個に備える構成の場合、研削処理中も第一の高さ検出センサ１７ａ，１８ａによってチャックテーブル６の保持面６２ａの高さを随時検出することで、或るワークルーチン内での各チャックテーブル６の保持面６２ａの高さ変動を監視するようにしてもよい。

また、本実施の形態の研削装置では、３個のチャックテーブル６を備える例として説明したが、２個以上備えるものであれば、特に個数が制約されるものではない。研削手段３，４や対応する研削送り手段３６，４６も２個ずつに限らず、例えば１個ずつであってもよい。

本実施の形態の研削装置を示す外観斜視図である。洗浄手段の構成例を示す正面図である。平滑手段の構成例を示す正面図である。厚み検出手段の構成例を示す側面図である。制御手段等の構成例を示す概略ブロック図である。具体的な制御手順の一例を説明するための模式図である。

符号の説明

３，４研削手段
６，Ａ，Ｂ，Ｃチャックテーブル
１０制御手段
１３搬入手段
１４搬出手段
１７，１８厚み検出手段
１７ａ，１８ａ第一の高さ検出センサ
１７ｂ，１８ｂ第二の高さ検出センサ
２４チャックテーブル洗浄手段
３３研削ホイール
３６研削送り手段
４３研削ホイール
４６研削送り手段
６２ａ保持面
１０１ａ算出部
１０３ａ記憶部
２４１洗浄ブラシ
２４２洗浄用駆動源
２４３洗浄用押圧バネ
２４５セラミックス板
２４６平滑用駆動源
２４７平滑用押圧バネ
Ｗウエーハ

Claims

ウエーハを保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルが２個以上配設され所定位置に位置付けるターンテーブルと、前記チャックテーブルに保持された前記ウエーハを研削する研削ホイールが装着された研削手段と、該研削手段を前記チャックテーブルに接近および離反させる研削送り手段と、前記チャックテーブルに保持された前記ウエーハの厚みを検出する厚み検出手段と、前記チャックテーブルに研削前のウエーハを搬入する搬入手段と、前記チャックテーブルから研削済みの前記ウエーハを搬出する搬出手段と、前記チャックテーブルの上面を洗浄するチャックテーブル洗浄手段と、を備える研削装置であって、
前記厚み検出手段は、前記ターンテーブルに隣接して配設されて、前記各チャックテーブルの前記保持面の高さを検出するとともに該保持面に保持された前記ウエーハの上面の高さを検出し、
前記ターンテーブルの回転によって位置付けられた前記各チャックテーブルの前記保持面の高さを前記厚み検出手段によって検出して前記各チャックテーブルについて保持面位置を記憶する記憶部と、前記各チャックテーブルの前記保持面に保持された前記ウエーハの上面の高さを前記厚み検出手段によって検出して該保持面位置との差によって前記ウエーハの厚みを算出する算出部と、を有する制御手段を備え、
該制御手段は、前記厚み検出手段によって検出された前記ウエーハの上面の高さ位置まで前記研削送り手段を作動して前記研削手段に装着された前記研削ホイールを位置付けて研削を遂行し、前記厚み検出手段によって検出される前記ウエーハの上面の高さ位置と前記記憶部に記憶されている前記保持面位置との差が所定の値になった際、前記研削ホイールを離反させることを特徴とする研削装置。
前記厚み検出手段は、前記各チャックテーブルの前記保持面の高さを検出する第一の高さ検出センサと、前記保持面に保持された前記ウエーハの上面の高さを検出する第二の高さ検出センサと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の研削装置。
前記チャックテーブル洗浄手段は、前記チャックテーブルの前記保持面を洗浄する洗浄ブラシと、該洗浄ブラシを回転駆動する洗浄用駆動源と、を備え、前記洗浄ブラシと前記洗浄用駆動源とは洗浄用押圧バネを介して連結されていて、前記ターンテーブルの回転によって位置付けられた前記チャックテーブルの上面を洗浄することを特徴とする請求項１または２に記載の研削装置。
前記チャックテーブル洗浄手段は、前記チャックテーブルの前記保持面を平滑にするセラミックス板と、該セラミックス板を回転駆動する平滑用駆動源と、を備え、前記セラミックス板と前記平滑用駆動源とは平滑用押圧バネを介して連結されていて、前記ターンテーブルの回転によって位置付けられた前記チャックテーブルの上面を平滑にすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の研削装置。