JP2021062418A

JP2021062418A - 加工装置

Info

Publication number: JP2021062418A
Application number: JP2019186712A
Authority: JP
Inventors: 孝世浦山; Takayo Urayama
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2021-04-22

Abstract

【課題】セルフグラインド後の保持面に載置されたウェーハにもパッドを接触できるようにする。【解決手段】保持面２０ａにウェーハＷを保持する保持手段２と、ウェーハＷを加工する加工手段３と、搬入手段５Ａと、搬出手段５Ｂとを備える加工装置１において、保持面ハイトゲージ１０１を用いて、保持面２０ａの研削前後の高さをそれぞれ測定して、算出部８３において両高さを差し引いて差Ｄを求める。そして、保持面２０ａの研削によって高さが低くなった保持面２０ａに対して、上下手段６を用いてパッド５０を押し下げていき、パッド５０が研削前の保持面２０ａに保持されたウェーハを吸引保持するときのアーム５１の高さから差Ｄ下がった高さ位置にパッド５０の下面５０ｂを位置付けることによって、パッド５０の下面５０ｂにウェーハＷの上面Ｗａを接触させて、パッド５０にウェーハＷを吸引保持する。【選択図】図５

Description

本発明は、加工装置に関する。

特許文献１、２に開示のように、砥石を用いてウェーハを研削加工する加工装置は、チャックテーブルに保持された研削加工後のウェーハの上面を搬送パッドを用いて吸引保持して、搬送パッドを上昇させることによりウェーハをチャックテーブルから離間させてから、スピンナテーブルに搬送して洗浄して、カセットに収納している。ウェーハを搬送する搬送手段は、ウェーハを保持する搬送パッドが吊持されたアームと、アームを上下方向に移動させる上下手段とを備えている。上下手段は搬送パッドの下面がウェーハの上面に接触するようにアームの高さ位置を調整している。

ウェーハを保持する保持面を有するポーラス板を備えたチャックテーブルにおいては、その保持面の内部にウェーハの研削時に生じた研削屑が進入して保持面の吸引力が低下することがある。そのため、砥石を用いて保持面を研削するいわゆるセルフグラインドを定期的に実施して新たな保持面を露出させることにより、保持面の吸引力を復活させている。

特開２００８−０７３７８５号公報特開２０１５−０３９７５５号公報

上記のようにチャックテーブルの保持面のセルフグラインドをした後は保持面の高さが下がるため、上下手段を用いて予定されていた高さ位置に研削パッドを下降させても搬送パッドの下面をウェーハの上面に接触させることができないという問題がある。
また、搬送パッドの下面をウェーハに接触させる際に、搬送パッドの移動速度が速いとウェーハを破損させることがあるため、搬送パッドを遅い速度で接触させるという課題がある。

本発明は、保持面においてウェーハを保持する保持手段と、該保持面に保持されたウェーハを加工する加工手段と、該保持面にウェーハを搬入する搬入手段と、該保持面に保持されたウェーハを該保持面から搬出する搬出手段と、を備える加工装置であって、該搬入手段および該搬出手段は、ウェーハの上面を保持する吸引面を下面に備えるパッドと、該パッドを吊持するアームと、該アームを該保持面に垂直な上下方向に移動させる上下手段と、を備え、該上下手段は、該アームの該上下方向の移動をガイドするガイドレールと、該上下方向に延在し該アームに螺合されるボールネジと、該ボールネジを回転させるモータと、該アームの高さを認識する高さ認識部と、を備え、該保持面の高さを測定するハイトゲージを備え、該加工手段は、該保持面に保持されたウェーハおよび該保持面を研削する砥石を備え、該砥石を用いて該保持面を研削する前に該ハイトゲージで測定した保持面高さを記憶する第１保持面高さ記憶部と、該砥石を用いて該保持面を研削した後に該ハイトゲージで測定した保持面高さを記憶する第２保持面高さ記憶部と、該第１保持面高さ記憶部に記憶された保持面高さから該第２保持面高さ記憶部に記憶される保持面高さを差し引いて差を算出する算出部と、該保持面を研削する前に設定されている、該パッドが該保持面に保持されたウェーハを吸引保持するときの該アームの高さから該差下がった高さを、該保持面を研削した後の該保持面に保持されたウェーハを吸引保持するときの該アームの高さとして設定する高さ設定部と、を備える加工装置である。
上記の加工装置に備える該上下手段は、該アームを該高さ設定部において設定された高さから所定距離上まで低速で移動させ、設定された高さから所定距離上から最上位位置まで高速で移動させる機能を備えていることが望ましい。

保持面ハイトゲージを用いて、セルフグラインド前後の保持面の高さをそれぞれ測定して、算出部において両高さを差し引いて差を求め、その差に応じた分、セルフグラインドによって高さが低くなった保持面に保持されたウェーハの上面に対しても搬入手段及び搬出手段のパッドの下面を接触させることができる。

また、高さ設定部において設定された高さ位置に基づいて、上下手段を用いて搬入手段のアームをその最上位位置から高速で下降させて、アームに連結されているパッドの下面の高さ位置を、ウェーハの上面から僅かに上の高さに位置付けるため、パッドの高さ位置がウェーハの上面から僅かに上の高さまでのアームの下降にかかる時間を短縮でき、加工に要する時間的コストの削減を図ることができる。

そして、ウェーハの上面から僅かに上の高さにパッドの下面が位置付けられている状態で、さらに、上下手段を用いてアームを低速で下降させて、パッドの下面をセルフグラインド前の保持面の高さ位置に位置付けるため、ウェーハの上面にパッドの下面が接触する際、及びパッドの下面と保持面との間においてウェーハが押圧される際にウェーハが破損するのを防ぐことができる。

加工装置全体を表す斜視図である。チャックテーブルに保持されているウェーハと搬入手段（または搬出手段）とを側方から見た断面図である。上下手段によるアームの昇降に伴うパッドの高さの変化を表すグラフである。保持面をセルフグラインドする様子を側方から見た断面図である。ウェーハをパッドに吸引保持する様子を側方から見た断面図である。

１加工装置の構成
図１に示す加工装置１は、例えば砥石３４０を用いてウェーハＷを研削加工する加工装置である。以下、加工装置１の構成について説明する。

図１に示すように、加工装置１は、Ｙ軸方向に延設されたベース１０と、ベース１０の＋Ｙ方向側に立設されたコラム１１とを備えている。
ベース１０の上における＋Ｙ方向側の領域はウェーハＷの搬入出が行われる搬入出領域Ａとなっており、ベース１０の上における−Ｙ方向側の領域はウェーハＷの研削加工が行われる加工領域Ｂとなっている。

ベース１０の上には、チャックテーブル２が配設されている。チャックテーブル２は円板状の吸引部２０と吸引部２０を支持する環状の枠体２１とを備えている。吸引部２０の上面はウェーハＷが保持される保持面２０ａとなっている。保持面２０ａと枠体２１の上面２１ａとは面一となっている。
保持面２０ａには図示しない吸引手段等が接続されている。保持面２０ａにウェーハＷが載置されている状態で、図示しない吸引手段等を用いて吸引力を発揮させることにより、生み出された吸引力が保持面２０ａに伝達されて、保持面２０ａにウェーハＷが吸引保持されることとなる。

チャックテーブル２は、図示しない回転手段等により、チャックテーブル２の中心を通るＺ軸方向の回転軸２５を軸にして回転可能である。

ベース１０の内部には、チャックテーブル２をＹ軸方向に水平移動させる水平移動手段が配設されている。
また、チャックテーブル２の周囲にはカバー２７及びカバー２７に伸縮自在に連結された蛇腹２８が配設されている。例えば、水平移動手段等に駆動されてチャックテーブル２がＹ軸方向に移動すると、カバー２７がチャックテーブル２とともにＹ軸方向に移動して蛇腹２８が伸縮することとなる。

コラム１１の−Ｙ方向側の側面には、加工手段３を昇降可能に支持する加工送り手段４が配設されている。加工手段３は、Ｚ軸方向の回転軸３５を有するスピンドル３０と、スピンドル３０を回転可能に支持するハウジング３１と、回転軸３５を軸にしてスピンドル３０を回転駆動するスピンドルモータ３２と、スピンドル３０の下端に接続された円環状のマウント３３と、マウント３３の下面に着脱可能に装着された研削ホイール３４とを備えている。
研削ホイール３４は、ホイール基台３４１と、ホイール基台３４１の下面に環状に配列された略直方体形状の複数の砥石３４０とを備えており、砥石３４０の下面はウェーハＷを研削する研削面３４０ａとなっている。

加工送り手段４は、Ｚ軸方向の回転軸４５を有するボールネジ４０と、ボールネジ４０に対して平行に配設された一対のガイドレール４１と、回転軸４５を軸にしてボールネジ４０を回転させるＺ軸モータ４２と、内部のナットがボールネジ４０に螺合して側部がガイドレール４１に摺接する昇降板４３と、昇降板４３に連結され加工手段３を支持するホルダ４４とを備えている。

Ｚ軸モータ４２によってボールネジ４０が駆動されて、ボールネジ４０が回転軸４５を軸にして回転すると、これに伴って、昇降板４３がガイドレール４１に案内されてＺ軸方向に昇降移動するとともに、ホルダ４４に保持されている加工手段３がＺ軸方向に移動することとなる。

ベース１０の上には、例えば厚み測定手段１００が配設されている。厚み測定手段１００は、例えば加工装置１のベース１０の上の−Ｘ方向側に配設された筐体１０３を備えている。筐体１０３の側面には、加工手段３の下方に向けて略水平に延びる２本のアームが連結されており、２本のアームの筐体１０３に連結されていない側の端部には、それぞれ保持面ハイトゲージ１０１及び上面ハイトゲージ１０２が配設されている。
保持面ハイトゲージ１０１のプローブを枠体２１の上面２１ａの上に接触させることにより、枠体２１の上面２１ａに面一な吸引部２０の保持面２０ａの高さを測定することができる。また、例えば保持面２０ａにウェーハＷが保持されている状態で、上面ハイトゲージ１０２のプローブをウェーハＷの上面Ｗａに接触させることにより、ウェーハＷの上面Ｗａの高さを測定することができる。

加工装置１は、第１保持面高さ記憶部８１を備えている。
第１保持面高さ記憶部８１は、砥石３４０を用いて保持面２０ａを研削する前に保持面ハイトゲージ１０１を用いて測定した保持面２０ａの高さを記憶することができる。

加工装置１は、第２保持面高さ記憶部８２を備えている。
第２保持面高さ記憶部８２は、砥石３４０を用いて保持面２０ａを研削した後に保持面ハイトゲージ１０１を用いて測定した保持面２０ａの高さを記憶することができる。

加工装置１は、算出部８３を備えている。
算出部８３は、第１保持面高さ記憶部８１に記憶された保持面２０ａの高さから第２保持面高さ記憶部８２に記憶される保持面２０ａの高さを差し引いて差を算出することができる。

ベース１０の−Ｙ方向側には、カセット載置部１２が設けられている。
カセット載置部１２には、カセット７０が載置されている。カセット７０には、研削加工前のウェーハＷが収容されている。また、カセット７０には、研削加工後のウェーハＷを収容することができる。

カセット７０の＋Ｙ方向側には、ロボット７１が配設されている。ロボット７１は、ロボットハンド７１０とロボットハンド７１０を旋回可能に支持する軸部７１１とを備えている。ロボットハンド７１０を用いてカセット７０に収容されているウェーハＷをカセット７０から取り出して、軸部７１１を軸にしてロボットハンド７１０を旋回させることにより、ウェーハＷを搬送することができる。

ロボットハンド７１０の可動域における＋Ｘ方向側には、研削加工前のウェーハＷが仮置きされる仮置き領域１３が配設されており、同ロボットハンド７１０の可動域における−Ｘ方向側には、研削加工後のウェーハＷを洗浄する洗浄領域１４が設けられている。

仮置き領域１３には、位置合わせ手段７２が配設されている。カセット７０から搬出されて仮置き領域１３に載置されたウェーハＷは、位置合わせ手段７２によって所定の位置に位置合わせされることとなる。

洗浄領域１４には、スピンナ洗浄手段７３が配設されている。スピンナ洗浄手段７３は、ウェーハＷを保持して回転するスピンナテーブル７３０と、スピンナテーブル７３０に保持されたウェーハＷに向けて洗浄水を噴出する洗浄水供給ノズル７３１とを備えている。
例えば、スピンナテーブル７３０に研削加工後のウェーハＷが載置されている状態で、洗浄水供給ノズル７３１から洗浄水を供給することによりウェーハＷを洗浄することができる。

仮置き領域１３に隣接する位置には、位置合わせ手段７２によって位置合わせされたウェーハＷをチャックテーブル２に搬入する搬入手段５Ａが配設されている。
搬入手段５Ａは、円板状のパッド５０及びパッド５０を上下自在に吊持するアーム５１を備えている。アーム５１の端部５１ａには、Ｚ軸方向の回転軸５５を有する筒状の軸部５１０が連結されている。例えば、軸部５１０には、回転軸５５を軸にして軸部５１０を回転させる図示しない回転手段等が接続されている。

アーム５１の軸部５１０に連結されていない側の端部５１ｂには、環状部材５２が連結されている。環状部材５２には、例えば３つの貫通孔５２０が円周上に等間隔に貫通形成されている。図１においては１つの貫通孔５２０のみが図示されており、他の２つの貫通孔５２０は省略されている。

図２に示すように、パッド５０は、多数の細孔を有する吸引部５００と吸引部５００を支持する枠体５０１とを備えている。吸引部５００の下面は、ウェーハＷの上面Ｗａを吸引保持する吸引面５００ｂとなっている。パッド５０の下面５０ｂは、吸引部５００の吸引面５００ｂと、吸引面５００ｂに面一な枠体５０１の下面５０１ｂとを有している。

搬入手段５Ａは、環状部材５２の貫通孔５２０の数に対応する数（例えば３つであり、図２においては２つが示されている）の吊持部５６を備えている。吊持部５６は、パッド５０と環状部材５２とを連結する機能を有している。
吊持部５６は、貫通孔５２０の直径よりも僅かに小さな直径を有する軸部５６０と、軸部５６０の上端に形成されたツバ部５６１とを備えている。
軸部５６０は、それぞれの貫通孔５２０に貫通して遊嵌しており、軸部５６０の下端はパッド５０の枠体５０１の上面５０１ａに連結されている。吊持部５６は、例えばストリッパボルト等であり、例えばパッド５０の枠体５０１の上面５０１ａに形成されている図示しないネジ穴に、軸部５６０の下部に形成されている図示しないネジ切りが螺合して、吊持部５６がパッド５０に締結されているものとする。ツバ部５６１は、貫通孔５２０よりも大径に形成されており、吊持部５６の下降範囲を制限している。

吊持部５６の軸部５６０の周りにはバネ５６２が巻きつけられている。バネ５６２の上端５６２ａは環状部材５２の下面５２ｂに接触しており、バネ５６２の下端５６２ｂはパッド５０の枠体５０１の上面５０１ａに連結されている。

図示しない回転手段等により軸部５１０が回転軸５５を軸にして回転すると、アーム５１、アーム５１に連結されている環状部材５２、及び環状部材５２に吊持部５６を介して連結されているパッド５０が、回転軸５５を軸にして一体的に旋回することとなる。

搬入手段５Ａは配管５７を備えている。配管５７は、例えばパッド５０の枠体５０１を貫通するように配設され、その下端が吸引部５００に接続されている。配管５７は、分岐点ａにおいてエア流路５８１と吸引路５９１とに分岐している。
吸引部５００は、配管５７及びエア流路５８１を通じてエア供給源５８に接続されている。エア流路５８１には、エア供給源５８と吸引部５００との連通状態を切り替えるエアバルブ５８０が配設されている。
また、吸引部５００は、配管５７及び吸引路５９１を通じて吸引源５９に接続されている。吸引路５９１には、吸引源５９と吸引部５００との連通状態を切り替える吸引バルブ５９０が配設されている。

例えば、吸引部５００の吸引面５００ｂにウェーハＷの上面Ｗａが接触している状態で、吸引バルブ５９０を開くとともに吸引源５９を作動させて吸引力を発揮させることにより、生み出された吸引力が吸引路５９１及び配管５７を通じて吸引部５００の吸引面５００ｂに伝達されて、吸引部５００の吸引面５００ｂにウェーハＷを吸引保持されることとなる。

また、例えば、ウェーハＷの研削加工によって生じた研削屑等がパッド５０の吸引部５００の吸引面５００ｂに付着したり、加工屑等が吸引部５００の多数の細孔の内部に入り込んだりすると、吸引部５００が詰まってしまい、吸引部５００に作用する吸引力が損なわれていく。そこで、例えばウェーハＷの研削加工後等には、パッド５０の吸引面５００ｂにウェーハＷが吸引保持されていない状態で、エアバルブ５８０を開くとともにエア供給源５８を作動させて、エア流路５８１及び配管５７を通じて吸引部５００にエアを供給し、吸引面５００ｂからエアを噴出して、吸引部５００の内部及び吸引面５００ｂの洗浄を行うこととなる。

搬入手段５Ａは、上下手段６を備えている。上下手段６は、Ｚ軸方向の回転軸６５を有するボールネジ６０と、ボールネジ６０に螺合され軸部５１０に連結されているナット部６６と、ボールネジ６０に対して平行に配設された一対のガイドレール６１と、ボールネジ６０の上端に配設され回転軸６５を軸にしてボールネジ６０を回転させるモータ６２とを備えている。モータ６２を用いて、回転軸６５を軸にしてボールネジ６０を回転させることにより、軸部５１０及びアーム５１を吸引面５００ｂに垂直な方向（Ｚ軸方向）に昇降移動させることができる。

例えば、ウェーハＷが保持面２０ａに載置されているチャックテーブル２が搬入手段５Ａの下方に位置付けられている状態で、上下手段６を用いてアーム５１を−Ｚ方向に下降させることにより、アーム５１に吊持されているパッド５０を下降させて、その下面５０ｂをウェーハＷの上面Ｗａに接触させることができる。
また、パッド５０の下面５０ｂがウェーハＷ等に接触している状態で、さらに、上下手段６を用いてアーム５１を−Ｚ方向に下降させると、パッド５０の吸引部５００の吸引面５００ｂによってウェーハＷ等が−Ｚ方向に押され、その押力の反作用の力として、パッド５０の吸引面５００ｂがウェーハＷ等から＋Ｚ方向の押力を受ける。これにより、パッド５０と吊持部５６とが一体的に＋Ｚ方向に上昇して、ツバ部５６１が環状部材５２の上面５２ａの上方に浮き上がった状態になるとともに、バネ５６２がパッド５０とアーム５１との間で収縮することとなる。

上下手段６は、アーム５１を、高さ設定部９において設定された高さ位置から所定距離上の高さ位置まで低速で移動させて、該設定された高さから所定距離上の高さ位置から最上位位置まで高速で移動させる機能を有している。
高さ設定部９において設定された高さ位置から所定距離上の高さは、例えば、パッド５０の下面５０ｂが保持面２０ａの高さ位置からウェーハＷの厚さ分よりも僅かに上の高さにあるときのアーム５１の高さ位置、すなわち、保持面２０ａに保持されたウェーハＷの上面Ｗａから僅かに上にパッド５０の下面５０ｂが位置付けられているときのアーム５１の高さ位置であるとする。

上下手段６は高さ認識部６３を備えている。高さ認識部６３は、例えばエンコーダ等であり、モータ６２の上に取り付けられている。
高さ認識部６３は、上記のエンコーダのかわりに、例えばガイドレール６１に配設された図示しないスケール及び読み取り部を備えるものであってもよい。

搬入手段５Ａは、例えば、投受光センサ５３を備えている。投受光センサ５３は、アーム５１またはパッド５０に配設される。投受光センサ５３は、例えばアーム５１に連結されている環状部材５２の下面５２ｂに配設されている。投受光センサ５３は、光を投光する投光部５３０と、投光部５３０に対向配置され投光部５３０から投光された光を受光する受光部５３１とを備えている。

搬入手段５Ａは、遮光性を有する板状のドグ５４を備えている。ドグ５４は、例えばパッド５０の枠体５０１の上面５０１ａに、投受光センサ５３に向かい合うように配設されている。

搬入手段５Ａにおける投受光センサ５３とドグ５４との位置関係は、図示の例に限定されない。例えば、投受光センサ５３がパッド５０の枠体５０１の上面５０１ａに配設されており、ドグ５４がアーム５１に有する環状部材５２の下面５２ｂに、投受光センサ５３に向かい合うように配設されていてもよい。

例えば、保持面２０ａ等にパッド５０の下面５０ｂが接触している状態で、上下手段６に駆動されてアーム５１が−Ｚ方向へと下降すると、アーム５１に吊持されているパッド５０が保持面２０ａ等から＋Ｚ方向への押力を受けて＋Ｚ方向へと上昇していき、パッド５０の枠体５０１の上面５０１ａに立設されているドグ５４が、アーム５１に対して＋Ｚ方向へと上昇する。
これにより、ドグ５４の上端５４ａが投受光センサ５３の投光部５３０と受光部５３１とを結ぶ直線状の光軸Ｌの高さ位置まで上昇すると、ドグ５４により光軸Ｌが遮られる。
投受光センサ５３の光軸Ｌがドグ５４によって遮られて、受光部５３１が投光部５３０からの光を受光しなくなると、投受光センサ５３から高さ認識部６３に電気信号が送信されて、そのときのアーム５１の高さが高さ認識部６３において認識されることとなる。
このように、投受光センサ５３及びドグ５４は、パッド５０とアーム５１とが上下方向であるＺ軸方向に近づいたことを検知する接近検知部を構成している。

搬入手段５Ａの−Ｘ方向側には、搬出手段５Ｂが配設されている。搬出手段５Ｂは、搬入手段５Ａと同様の構成を有しているため、同様の符号を付して、その説明を省略する。

加工装置１は、高さ設定部９を備えている。高さ設定部９においては、保持面２０ａを研削する前に設定されている、該パッド５０が保持面２０ａに保持されたウェーハＷを吸引保持するときのアーム５１の高さから上記の算出部８３が算出した差の分下がった高さが、保持面２０ａを研削した後の保持面２０ａに保持されたウェーハＷを吸引保持するときのアーム５１の高さとして設定されることとなる。

図３には、チャックテーブル２の保持面２０ａに載置されているウェーハＷをパッド５０の下面５０ｂに保持する際の、パッド５０の下面５０ｂの高さ位置の変化を表すグラフが描画されている。図３においては、保持面２０ａの研削前に保持面ハイトゲージ１０１によって測定された保持面２０ａの高さＨ１、保持面２０ａの研削後に保持面ハイトゲージ１０１によって測定された保持面２０ａの高さＨ３、及びその差Ｄが示されている。

また、図３には、アーム５１が最上位位置に位置付けられているときのパッド５０の下面５０ｂの高さＨ５、保持面２０ａの研削前におけるパッド５０の下面５０ｂがウェーハＷの上面Ｗａよりも僅かに上に位置付けられているときのパッド５０の下面５０ｂの高さＨ２、及び高さ設定部９において設定された高さから所定距離上の高さ、例えば保持面２０ａの研削後におけるパッド５０の下面５０ｂがウェーハＷの上面Ｗａよりも僅かに上に位置付けられているときのパッド５０の下面５０ｂの高さＨ４が示されている。

２加工装置の動作
上記の加工装置１を用いたウェーハＷの研削加工の際の加工装置１の動作について説明する。
まず、砥石３４０を用いて保持面２０ａを研削する前に、図１に示した加工装置１のチャックテーブル２の保持面２０ａにウェーハＷが保持されていない状態で、図示しない水平移動手段等を用いてチャックテーブル２を＋Ｙ方向に移動させて、チャックテーブル２を加工手段３の下方に位置付ける。

そして、保持面ハイトゲージ１０１を用いて保持面２０ａの高さを測定する。保持面ハイトゲージ１０１によって測定された保持面２０ａの高さＨ１は、第１保持面高さ記憶部８１に記憶される。

次に、保持面２０ａの研削を行う。具体的には、回転軸３５を軸にして研削砥石３４０を回転させながら、加工送り手段４を用いて加工手段３を−Ｚ方向に下降させて、図４に示すように、砥石３４０の研削面３４０ａをチャックテーブル２の保持面２０ａに接触させる。そして、保持面２０ａに研削面３４０ａが接触している状態で、さらに砥石３４０を−Ｚ方向に押し下げていくことによって、保持面２０ａが研削される。

保持面２０ａを研削した後、保持面ハイトゲージ１０１を用いて保持面２０ａの高さを測定する。保持面２０ａの研削後に、保持面ハイトゲージ１０１によって測定された保持面２０ａの高さＨ３は、第２保持面高さ記憶部８２に記憶される。

これにより、第１保持面高さ記憶部８１に記憶された保持面２０ａの高さＨ１から第２保持面高さ記憶部８２に記憶された保持面２０ａの高さＨ３が算出部８３において差し引かれて、両者の差Ｄが算出される。

そして、保持面２０ａを研削する前に設定されている、搬入手段５Ａ及び搬出手段５Ｂのパッド５０が保持面２０ａに保持されたウェーハＷを吸引保持するときのアーム５１の高さから差Ｄ下がった高さが、保持面２０ａを研削した後の保持面２０ａに保持されたウェーハＷを吸引保持するときのアーム５１の高さとして高さ設定部９に設定される。
ここで、保持面２０ａの研削前においてパッド５０が保持面２０ａに保持されたウェーハＷをパッド５０に吸引保持するときのパッド５０の下面５０ｂの高さは、研削前の保持面２０ａの高さＨ１に一致するものとする。従って、高さＨ１から算出された差Ｄだけ下がった高さＨ３が、研削後の保持面２０ａに保持されたウェーハＷをパッド５０に吸引保持するときのパッド５０の下面５０ｂの高さとなっている。

上記のように高さの設定を行った後、ウェーハＷの研削加工を行う。まず、図示しない水平移動手段等を用いてチャックテーブル２を−Ｙ方向に移動させて、チャックテーブル２を搬入手段５Ａのパッド５０の可動域に位置付けておく。

そして、図１に示したロボット７１を用いてカセット７０に収容されているウェーハＷを一枚取り出して、仮置き領域１３に載置する。仮置き領域１３に載置されたウェーハＷは、位置合わせ手段７２によって所定の位置に位置合わせされる。

仮置き領域１３において位置合わせがなされたウェーハＷを搬入手段５Ａのパッド５０を用いて吸引保持する。
具体的には、まず、回転軸５５を軸にして搬入手段５Ａの軸部５１０を回転させて、搬入手段５Ａのアーム５１及びパッド５０を旋回させることにより、パッド５０を仮置き領域１３において位置合わせされているウェーハＷの上方に位置付ける。さらに、上下手段６を用いてアーム５１を−Ｚ方向に下降させて、ウェーハＷの上面Ｗａにパッド５０の下面５０ｂを接触させる。

ウェーハＷの上面Ｗａにパッド５０の下面５０ｂが接触している状態で、吸引バルブ５９０を開いて吸引源５９を作動させることによって、生み出された吸引力が吸引路５９１及び配管５７を通じてパッド５０の吸引部５００に伝達され、パッド５０の吸引面５００ｂにウェーハＷの上面Ｗａが吸引保持される。

パッド５０の吸引面５００ｂにウェーハＷが吸引保持されている状態で、アーム５１及びパッド５０を旋回させて、パッド５０に吸引保持されているウェーハＷをチャックテーブル２の保持面２０ａの上に載置する。

保持面２０ａにウェーハＷが載置されている状態で、保持面２０ａに接続されている図示しない吸引手段を用いて吸引力を発揮させる。これにより、生み出された吸引力が保持面２０ａに伝達されて、ウェーハＷが保持面２０ａに吸引保持される。

保持面２０ａにウェーハＷが吸引保持されている状態で、図示しない水平移動手段を用いてチャックテーブル２を＋Ｙ方向に移動させて、チャックテーブル２及びチャックテーブル２の保持面２０ａに吸引保持されているウェーハＷを加工手段３の下方に位置付ける。

チャックテーブル２及びチャックテーブル２の保持面２０ａに吸引保持されているウェーハＷが加工手段３の下方に位置付けられている状態で、図示しない回転手段等を用いて回転軸２５を軸にしてチャックテーブル２を回転させる。これにより、保持面２０ａに吸引保持されているウェーハＷが回転軸２５を軸にして回転する。

さらに、スピンドルモータ３２を用いて、回転軸３５を軸にスピンドル３０を回転させる。これにより、回転軸３５を軸にして砥石３４０が回転する。

保持面２０ａに吸引保持されているウェーハＷが回転軸２５を軸にして回転しており、回転軸３５を軸にして砥石３４０が回転している状態で、加工送り手段４を用いて、砥石３４０を−Ｚ方向に下降させる。

加工送り手段４に駆動されて砥石３４０が−Ｚ方向に移動していくと、砥石３４０の研削面３４０ａが保持面２０ａに保持されているウェーハＷの上面Ｗａに接触する。砥石３４０の研削面３４０ａがウェーハＷの上面Ｗａに接触している状態で、加工送り手段４を用いて、さらに砥石３４０を−Ｚ方向に下降させることによってウェーハＷの上面Ｗａが研削される。

ウェーハＷの研削加工中には、厚み測定手段１００においてウェーハＷの厚みを測定する。具体的には、保持面ハイトゲージ１０１を枠体２１の上面２１ａに、上面ハイトゲージ１０２をウェーハＷの上面Ｗａにそれぞれ接触させて、両者の高さの差をウェーハＷの厚みとして算出する。
研削加工により、ウェーハＷの厚みが所定の厚みになったら、加工送り手段４を用いて砥石３４０を＋Ｚ方向に上昇させて、砥石３４０をウェーハＷの上面Ｗａから離間させるとともに、図示しない回転手段等を制御してチャックテーブル２の回転を停止させる。

さらに、図示しない水平移動手段等を用いてチャックテーブル２を−Ｙ方向に移動させて、チャックテーブル２を搬出手段５Ｂのパッド５０の可動域に位置付けるとともに、チャックテーブル２に接続されている図示しない吸引手段を停止させて、保持面２０ａに作用している吸引力を取り除く。

次いで、搬出手段５Ｂを用いてウェーハＷをチャックテーブル２の保持面２０ａから搬出する。具体的には、まず、回転軸５５を軸にして搬入手段５Ａの軸部５１０を回転させて、搬出手段５Ｂのアーム５１及びパッド５０を旋回させることにより、保持面２０ａのウェーハＷの上方に位置付ける。

そして、高さ設定部９に設定された高さ位置に基づいて、上下手段６を用いて搬入手段５Ａのアーム５１を−Ｚ方向に高速で下降させて、アーム５１が最上位位置にあるときのパッド５０の下面５０ｂの高さＨ５（図３参照）から、ウェーハＷの上面Ｗａより僅かに上の高さＨ４にパッド５０の下面５０ｂを位置付ける。

さらに、ウェーハＷの上面Ｗａより僅かに上の高さＨ４にパッド５０の下面５０ｂが位置付けられている状態で、上下手段６を用いてアーム５１を−Ｚ方向に低速で下降させて、研削前の保持面２０ａの高さＨ３にパッド５０の下面５０ｂを位置付ける。そうすると、やがて、パッド５０の吸引面５００ｂがウェーハＷの上面Ｗａに接触する。これにより、パッド５０の下面５０ｂにウェーハＷを吸引保持するときの高さに位置付けられる。

そして、ウェーハＷの上面Ｗａにパッド５０の下面５０ｂが接触している状態で、吸引バルブ５９０を開いて吸引源５９を作動させることによって、生み出された吸引力が吸引路５９１及び配管５７を通じてパッド５０の吸引部５００に伝達され、パッド５０の吸引面５００ｂにウェーハＷの上面Ｗａが吸引保持される。

さらに、チャックテーブル２の吸引部２０における吸引作用を解除し、パッド５０にウェーハＷが吸引保持されている状態でアーム５１を上昇及び旋回させて、ウェーハＷをチャックテーブル２の保持面２０ａから、図１に示した洗浄領域１４に移動する。次いで、洗浄領域１４においてスピンナ洗浄手段７３を用いてウェーハＷの上面Ｗａを洗浄する。その後、ロボット７１を用いてウェーハＷをカセット７０へと収容する。

加工装置１によるウェーハＷの加工においては、保持面ハイトゲージ１０１を用いて研削前後の保持面２０ａの高さをそれぞれ測定して、算出部８３において両高さの差を求め、保持面２０ａを研削（セルフグラインド）しなかったとすれば研削後のウェーハＷの上面が位置したであろう高さ位置よりもその差に応じた分だけ下方の位置にパッド５０の下面５０ｂを位置付けている。これにより、研削により高さが低くなった保持面２０ａの上に載置されているウェーハＷについてもパッド５０の下面５０ｂをウェーハＷの上面Ｗａを接触させることができるため、セルフグラインドがなされた保持面２０ａに載置されているウェーハＷをパッド５０の下面５０ｂに保持することが可能となっている。

また、上下手段６を用いて搬入手段５Ａのアーム５１を−Ｚ方向に高速で下降させて、アーム５１が最上位位置にあるときのパッド５０の下面５０ｂの高さＨ５からウェーハＷの上面Ｗａより僅かに上の高さＨ４に、パッド５０の下面５０ｂを位置付けることによって、パッド５０の高さ位置がウェーハＷの上面Ｗａから僅かに上の高さＨ４までのアーム５１の下降にかかる時間を短縮でき、ウェーハＷの加工全体に要する時間的コストの削減を図られる。

そして、ウェーハＷの上面Ｗａから僅かに上の高さＨ４にパッド５０の下面５０ｂが位置付けられている状態で、さらに、上下手段６を用いてアーム５１を−Ｚ方向に低速で下降させて、パッド５０の下面５０ｂを研削後の保持面２０ａの高さ位置Ｈ３に位置付けることによって、ウェーハＷの上面Ｗａにパッド５０の下面５０ｂが接触する際、及びパッド５０の下面５０ｂと保持面２０ａとの間においてウェーハＷが押圧される際にウェーハＷが破損するのを防ぐことができる。

１：研削装置１０：ベース１１：コラム
１００：厚み算出手段１０１：保持面ハイトゲージ１０２：上面ハイトゲージ
１０３：筐体１２：カセット載置部１３：仮置き領域１４：洗浄領域
２：チャックテーブル２０：吸引部２０ａ：保持面２１：枠体２１：枠体上面
２５：回転軸２７：カバー２８：蛇腹
３：研削手段３０：スピンドル３１：ハウジング３２：スピンドルモータ
３３：マウント３４：研削ホイール３４０：砥石３４０ａ：研削面
３４１：ホイール基台３５：回転軸
４：研削送り手段４０：ボールネジ４１：ガイドレール４２：Ｚ軸モータ
４３：昇降板４４：ホルダ４５：回転軸
５Ａ：搬入手段５Ｂ：搬出手段５０：パッド５０ｂ：パッドの下面
５００：吸引部５００ｂ：吸引面５０１：枠体５０１ａ：枠体の上面
５０１ｂ：枠体の下面５１：アーム５１ａ：アームの一端５１ｂ：アームの他端
５１０：軸部５２：環状部材５２ａ：環状部材の上面５２ｂ：環状部材の下面
５２０：貫通孔５２１：開口
５３：投受光センサ５３０：投光部５３１：受光部
５４：ドグ５４ａ：ドグの上端５５：回転軸
５６：吊持部５６０：軸部５６１：ツバ部５６２：バネ５６２ａ：バネの上端
５６２ｂ：バネの下端５７：配管ａ：分岐点
５８：エア供給源５８０：エアバルブ５８１：エア流路
５９：吸引源５９０：吸引バルブ５９１：吸引路
６：上下手段６０：ボールネジ６１：ガイドレール６２：モータ
６３：高さ認識部６５：回転軸６６：ナット
７０：カセット７１：ロボット７１０：ロボットハンド７１１：軸部
７２：位置合わせ手段７３：スピンナ洗浄手段７３０：スピンナテーブル
７３１：洗浄水供給ノズル
８１：第１保持面高さ記憶部８２：第２保持面高さ記憶部８３：算出部
９：高さ設定部
Ｗ：ウェーハＷａ：ウェーハの上面Ａ：搬入出領域Ｂ：加工領域Ｌ：光軸
Ｈ１：研削前の保持面の高さ
Ｈ２：研削前の保持面に保持されたウェーハの上面よりも僅かに上の高さ
Ｈ３：研削後の保持面の高さ
Ｈ４：研削後の保持面に保持されたウェーハの上面よりも僅かに上の高さ
Ｄ：研削前の保持面の高さから研削後の保持面の高さを差し引いた差

Claims

保持面においてウェーハを保持する保持手段と、該保持面に保持されたウェーハを加工する加工手段と、該保持面にウェーハを搬入する搬入手段と、該保持面に保持されたウェーハを該保持面から搬出する搬出手段と、を備える加工装置であって、
該搬入手段および該搬出手段は、ウェーハの上面を保持する吸引面を下面に備えるパッドと、該パッドを吊持するアームと、該アームを該保持面に垂直な上下方向に移動させる上下手段と、を備え、
該上下手段は、該アームの該上下方向の移動をガイドするガイドレールと、該上下方向に延在し該アームに螺合されるボールネジと、該ボールネジを回転させるモータと、該アームの高さを認識する高さ認識部と、を備え、
該保持面の高さを測定するハイトゲージを備え、
該加工手段は、該保持面に保持されたウェーハおよび該保持面を研削する砥石を備え、
該砥石を用いて該保持面を研削する前に該ハイトゲージで測定した保持面高さを記憶する第１保持面高さ記憶部と、
該砥石を用いて該保持面を研削した後に該ハイトゲージで測定した保持面高さを記憶する第２保持面高さ記憶部と、
該第１保持面高さ記憶部に記憶された保持面高さから該第２保持面高さ記憶部に記憶される保持面高さを差し引いて差を算出する算出部と、
該保持面を研削する前に設定されている、該パッドが該保持面に保持されたウェーハを吸引保持するときの該アームの高さから該差下がった高さを、該保持面を研削した後の該保持面に保持されたウェーハを吸引保持するときの該アームの高さとして設定する高さ設定部と、
を備える加工装置。
該上下手段は、該アームを該高さ設定部において設定された高さから所定距離上まで低速で移動させ、設定された高さから所定距離上から最上位位置まで高速で移動させる機能を備える請求項１記載の加工装置。