JP2023064325A - セットアップ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】センサを追加することなく、短い時間でセットアップを可能にする。
【解決手段】保持面２２が保持したウェーハ５の上方から昇降機構６０を下降させ、ウェーハ５の上面６に研削砥石７７の下面が接触した際の研削機構７０の高さを記憶している。そして、この高さに基づいて、研削砥石７７の下面が保持面２２に接触した際の研削機構７０の高さである原点高さを求めている。このように、研削機構７０の原点高さを求めるセットアップを、セットアップブロックを用いることなく行うことができる。したがって、セットアップを短時間で実施することができる。また、セットアップセンサを用いることもないので、安価な構成によってセットアップを実施することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、セットアップ方法に関する。

チャックテーブルの保持面が保持したウェーハを研削砥石で研削する研削装置は、特許文献１に開示のように、研削砥石の下面を保持面に接触させた際に研削砥石を装着した研削機構の高さを認識するセットアップを行っている。

このようなセットアップには、特許文献２および３に開示のように、センサを用いる場合、および、セットアップブロックを用いる場合がある。

特開２００１－００１２６１号公報 特開２０１２－１３５８５３号公報 特開２０２０－１９９５９７号公報

しかしながら、セットアップブロックを用いるセットアップでは、研削機構の高さを変更してセットアップブロックが入るか否かを確認するので、時間がかかる。また、センサを用いるセットアップでは、センサが高価である。

したがって、本発明の目的は、センサを追加することなく、比較的に短い時間でセットアップを可能にすることにある。

本発明のセットアップ方法（本セットアップ方法）は、保持面が板状物を保持するチャックテーブルと、該保持面に保持された板状物を研削砥石で研削する研削機構と、該研削機構を該保持面に垂直な方向に移動させる昇降機構と、該昇降機構によって移動した該研削機構の高さを認識する高さ認識部と、を備える研削装置を用いて、該昇降機構で該研削機構を移動させ、該研削砥石の下面が該保持面に接触した際の該研削機構の高さを記憶するセットアップ方法であって、該研削機構は、該研削砥石の下面が該板状物の上面に接触したことを検知する接触検知部を備え、板状物の下面の中央部分と該保持面との間に弾性部が配置されるように、該保持面が板状物を保持する保持工程と、該保持面が保持した板状物の上方から該研削砥石を装着した該研削機構を下降させ、該接触検知部の検知によって、該保持面が保持した板状物の上面に該研削砥石の下面が接触したことを認識した際に、該研削機構の高さを記憶する記憶工程と、を含む。
本セットアップ方法では、該研削装置は、該保持面が保持した板状物の上面高さを測定する上面高さ測定器を備えてもよく、該上面高さ測定器は、該昇降機構によって該研削機構とともに該保持面に垂直な方向に移動するように構成されていてもよく、該接触検知部は、該研削機構を下降させ、板状物に該研削砥石の下面が接触する前に該上面高さ測定器による板状物の上面高さの測定を開始し、該研削機構を引き続いて下降させ該研削砥石の下面が板状物の上面を押して、該上面高さ測定器の測定値の変化が該研削機構の高さの変化に対比した変化ではなくなったことを認識することによって、該研削砥石の下面が板状物の上面に接触したことを検知してもよい。
本セットアップ方法では、該研削機構は、該研削砥石の回転速度を検知する回転検知部を備えてもよく、該接触検知部は、該回転検知部が検知する該研削砥石の回転速度が遅くなったことで板状物の上面に該研削砥石の下面が接触したことを検知してもよい。
本セットアップ方法では、該保持工程における該弾性部は、該保持面と板状物の下面の中央部分との間に形成された空洞であってもよい。

本セットアップ方法では、記憶工程において、保持面が保持した板状物の上方から昇降機構を下降させ、板状物の上面に研削砥石の下面が接触した際の研削機構の高さを記憶している。そして、この高さに基づいて、研削砥石の下面が保持面に接触した際の研削機構の高さである原点高さが求められる。

このように、本セットアップ方法では、たとえば研削砥石を交換した後、研削機構の原点高さを求めるセットアップを、セットアップブロックを用いることなく行うことができる。したがって、セットアップを短時間で実施することができる。また、セットアップセンサを用いることもないので、安価な構成によってセットアップを実施することができる。
さらに、保持工程において、板状物の下面の中央部分と保持面との間に、弾性部を配置している。このため、研削砥石の下面が板状物の上面に接触したときに、弾性部が変形して接触の衝撃を緩和することができるので、研削砥石の下面が損傷することを防止することができる。

研削装置の構成を示す斜視図である。 研削装置の構成を示す説明図である。 上面高さ測定器の構成を示す斜視図である。 上面高さ測定器の構成を示す断面図である。 保持工程を示す模式図である。 保持工程を示す模式図である。 保持工程を示す説明図である。 記憶工程を示す模式図である。 記憶工程を示す説明図である。 他の記憶工程を示す模式図である。 他の記憶工程を示す模式図である。 保持面の他の構成を示す説明図である。

図１に示す本実施形態にかかる研削装置１は、板状物の一例としてのウェーハ５を研削するための装置である。ウェーハ５は、たとえば、円形の半導体ウェーハである。ウェーハ５の上面６は、研削加工が施される被加工面となる。

本実施形態では、ウェーハ５は、ワークセット９の状態で取り扱われる。ワークセット９は、ウェーハ５を収容可能な開口を有するリングフレーム７と、リングフレーム７の開口に位置づけられたウェーハ５とをテープ８によって一体化させることによって形成されている。本実施形態では、ウェーハ５は、このようなワークセット９の状態で、研削装置１において研削加工される。

図１に示すように、研削装置１は、直方体状の基台１０、上方に延びるコラム１１、および、研削装置１の各部材を制御する制御部３を備えている。

基台１０の上面側には、開口部１３が設けられている。そして、開口部１３内には、ウェーハ保持機構３０が配置されている。ウェーハ保持機構３０は、保持面２２がウェーハ５を保持するチャックテーブル２０、チャックテーブル２０を支持するテーブル基台５５、チャックテーブル２０およびテーブル基台５５を回転させるテーブル回転機構５０、および、チャックテーブル２０の傾きを調整する傾き調整機構４０を含んでいる。

図１および図２に示すように、チャックテーブル２０は、ウェーハ保持部としてのポーラス部材２１と、ポーラス部材２１の上面が露出するようにポーラス部材２１を収容する枠体２３と、を備えている。ポーラス部材２１の上面は、ウェーハ５を吸引保持する保持面２２である。保持面２２は、後述する吸引源２４０に連通されることにより、ウェーハ５を吸引保持する。枠体２３の上面である枠体面２４は、保持面２２に面一に形成されている。

また、枠体２３には、ワークセット９のリングフレーム７を保持するためのフレーム保持部としての４つのクランプ３１が備えられている。
なお、保持面２２は、クランプ３１が保持したリングフレーム７の上面より上で、ウェーハ５を保持するように構成されている。

チャックテーブル２０の下方には、チャックテーブル２０を支持するテーブル基台５５が設けられている。そして、テーブル基台５５の下方に、テーブル基台５５を回転可能に支持するテーブル回転機構５０が配設されている。

図２に示すように、テーブル回転機構５０は、モータ５２１、モータ５２１に取り付けられた主動プーリ５２２、主動プーリ５２２に対して無端ベルト５２３を介して接続されている従動プーリ５２４、および、従動プーリ５２４の下方に配されたロータリジョイント５２５を備えている。従動プーリ５２４は、テーブル基台５５の下部の細径部分に支持されている。

テーブル回転機構５０では、モータ５２１が主動プーリ５２２を回転駆動することで、無端ベルト５２３および従動プーリ５２４が回転する。その結果、テーブル基台５５およびチャックテーブル２０が、矢印５０２に示すように回転される。

また、テーブル基台５５の周囲には、チャックテーブル２０の傾きを調整する傾き調整機構４０が備えられている。

傾き調整機構４０は、チャックテーブル２０の下方に配置された内部ベース４１、傾き調整シャフト４２、内部ベース４１に固定されている固定シャフト４３、および、環状部材４５を備えている。

環状部材４５は、ベアリングを含む連結部４６を介して、テーブル基台５５を囲むように、テーブル基台５５を回転可能に支持している。

固定シャフト４３は、その上端が環状部材４５の下面に固定されているとともに、その下端が内部ベース４１の上面に固定されている。

傾き調整シャフト４２は、内部ベース４１と環状部材４５との間に配置されており、環状部材４５の一部をＺ軸方向に沿って昇降移動することができる。これにより、チャックテーブル２０の傾きが調整される。

なお、傾き調整機構４０では、環状部材４５は、内部ベース４１に対して三箇所で支持されていて、三箇所の内の二箇所あるいは一箇所に傾き調整シャフト４２が配置されており、他の一箇所あるいは二箇所に固定シャフト４３が備えられている。ただし、傾き調整機構４０は、固定シャフト４３を備えず、上述した三箇所の全てに傾き調整シャフト４２が配置されていてもよい。

また、チャックテーブル２０には流路２４３が接続されており、この流路２４３には、吸引源２４０、エア供給源２４１および水供給源２４２が、それぞれ、吸引バルブ２７０、エアバルブ２７１および水バルブ２７２を介して接続されている。

これにより、研削装置１では、チャックテーブル２０の保持面２２に対してエアまたは水を供給すること、および、保持面２２に吸引源２４０からの吸引力を付与することができる。

図１に示すように、チャックテーブル２０の周囲には、チャックテーブル２０とともにＹ軸方向に沿って移動されるカバー板３９が設けられている。また、カバー板３９には、Ｙ軸方向に伸縮する蛇腹カバー１２が連結されている。そして、ウェーハ保持機構３０の下方には、Ｙ軸方向移動機構９０が配設されている。

Ｙ軸方向移動機構９０は、チャックテーブル２０を含むウェーハ保持機構３０と研削機構７０とを、相対的に、保持面２２に平行な方向であるＹ軸方向に移動させる。本実施形態では、Ｙ軸方向移動機構９０は、研削機構７０に対して、ウェーハ保持機構３０をＹ軸方向に移動させるように構成されている。

Ｙ軸方向移動機構９０は、Ｙ軸方向に平行な一対のＹ軸ガイドレール９２、このＹ軸ガイドレール９２上をスライドするＹ軸移動テーブル９５、Ｙ軸ガイドレール９２と平行なＹ軸ボールネジ９３、Ｙ軸ボールネジ９３に接続されているＹ軸モータ９４、Ｙ軸モータ９４の回転角度を検知するためのＹ軸エンコーダ９６、および、これらを保持する保持台９１を備えている。

Ｙ軸移動テーブル９５は、Ｙ軸ガイドレール９２にスライド可能に設置されている。Ｙ軸移動テーブル９５の下面には、ナット部（図示せず）が固定されている。このナット部には、Ｙ軸ボールネジ９３が螺合されている。Ｙ軸モータ９４は、Ｙ軸ボールネジ９３の一端部に連結されている。

Ｙ軸方向移動機構９０では、Ｙ軸モータ９４がＹ軸ボールネジ９３を回転させることにより、Ｙ軸移動テーブル９５が、Ｙ軸ガイドレール９２に沿って、Ｙ軸方向に移動する。Ｙ軸移動テーブル９５には、ウェーハ保持機構３０が載置されている。したがって、Ｙ軸移動テーブル９５のＹ軸方向への移動に伴って、チャックテーブル２０を含むウェーハ保持機構３０が、Ｙ軸方向に移動する。

本実施形態では、ウェーハ保持機構３０は、保持面２２にウェーハ５を保持させるための－Ｙ方向側のウェーハ載置領域と、ウェーハ５が研削される＋Ｙ方向側の研削領域との間を、Ｙ軸方向移動機構９０によって、Ｙ軸方向に沿って移動される。

また、図１および図２に示すように、基台１０上の後方（＋Ｙ方向側）には、コラム１１が立設されている。コラム１１には、ウェーハ５を研削する研削機構７０、および、昇降機構６０が設けられている。

昇降機構６０は、研削機構７０を、チャックテーブル２０の保持面２２に垂直な方向であるＺ軸方向（研削送り方向）に移動させる。
昇降機構６０は、Ｚ軸方向に平行な一対のＺ軸ガイドレール６１、このＺ軸ガイドレール６１上をスライドするＺ軸移動テーブル６３、Ｚ軸ガイドレール６１と平行なＺ軸ボールネジ６２、Ｚ軸モータ６４、および、Ｚ軸モータ６４の回転角度を検知するためのＺ軸エンコーダ６５を備えている。Ｚ軸移動テーブル６３には、研削機構７０が取り付けられている。

Ｚ軸移動テーブル６３は、スライド部材６７（図２参照）を介して、Ｚ軸ガイドレール６１にスライド可能に設置されている。Ｚ軸移動テーブル６３には、ナット部６８（図２参照）が固定されている。このナット部６８には、Ｚ軸ボールネジ６２が螺合されている。Ｚ軸モータ６４は、Ｚ軸ボールネジ６２の一端部に連結されている。

昇降機構６０では、Ｚ軸モータ６４がＺ軸ボールネジ６２を回転させることにより、ナット部６８およびＺ軸移動テーブル６３が、Ｚ軸ガイドレール６１に沿って、Ｚ軸方向に昇降移動する。これにより、Ｚ軸移動テーブル６３に取り付けられた研削機構７０も、Ｚ軸移動テーブル６３とともにＺ軸方向に昇降移動する。

また、Ｚ軸エンコーダ６５は、高さ認識部として機能し、Ｚ軸モータ６４の回転角度を検知することにより、昇降機構６０によって移動した研削機構７０の高さを認識する。なお、Ｚ軸エンコーダ６５は、研削機構７０の高さとして、たとえば、研削機構７０とともにＺ軸方向に移動する昇降機構６０のナット部６８の高さを求める。

研削機構７０は、チャックテーブル２０の保持面２２に保持されたウェーハ５を研削砥石７７によって研削する。図１および図２に示すように、研削機構７０は、Ｚ軸移動テーブル６３に固定されているホルダ７９、ホルダ７９に保持されているスピンドルハウジング７１、研削砥石７７を回転させるためのスピンドル７２、スピンドル７２を回転駆動するスピンドルモータ７３、研削砥石７７の回転速度を検知する回転検知部７８、スピンドル７２の下端に取り付けられたホイールマウント７４、および、ホイールマウント７４に支持された研削ホイール７５を備えている。

スピンドル７２は、チャックテーブル２０の保持面２２と直交するようにＺ軸方向に沿って延伸するとともに、延伸方向に沿う軸を中心に回転可能なように、スピンドルハウジング７１に支持されている。図１に示すスピンドルモータ７３は、スピンドル７２の上端側に連結されており、スピンドル７２を回転させる。

ホイールマウント７４は、円板状に形成されており、スピンドル７２の下端に固定されている。ホイールマウント７４は、研削ホイール７５を支持している。

研削ホイール７５は、外径がホイールマウント７４の外径と略同径を有するように形成されている。研削ホイール７５は、金属材料から形成された円環状のホイール基台７６を含む。ホイール基台７６の内部には、図示しない水源からの加工水を研削砥石７７に供給するための加工水路７６１が形成されている（図２参照）。

ホイール基台７６の下面には、全周にわたって、環状に配置された複数の研削砥石７７が固定されている。研削砥石７７は、その中心を軸に、スピンドル７２とともにスピンドルモータ７３によって回転され、チャックテーブル２０に保持されたウェーハ５の上面６を研削する。

また、研削装置１は、チャックテーブル２０の保持面２２が保持したウェーハ５の上面高さを測定する上面高さ測定器８０を有している。上面高さ測定器８０は、取付部材８１によって研削機構７０のホルダ７９に取り付けられることにより、研削機構７０に配置されている。これにより、上面高さ測定器８０は、昇降機構６０によって、研削機構７０とともに、保持面２２に垂直な方向であるＺ軸方向に移動する。

なお、上面高さ測定器８０は、昇降機構６０によって研削機構７０とともにＺ軸方向に移動するように構成されていればよく、たとえば、昇降機構６０における研削機構７０とともに昇降移動する部分に備えられていてもよい。

さらに、研削装置１は、チャックテーブル２０の保持面２２の高さを測定するための、接触式あるいは非接触式の保持面高さ測定器８３を備えている。保持面高さ測定器８３は、基台１０における開口部１３の側部に配置されている。

ここで、上面高さ測定器８０の構成について説明する。
図３および図４に示す上面高さ測定器８０は、ウェーハ５の上面６に先端を接触させるプローブ１１０と、プローブ１１０を自重によって下降するよう昇降自在に支持するガイド部としてのハウジング１１２と、プローブ１１０の高さ位置を読み取るためのスケール１１４と、を備えている。

本実施形態では、上面高さ測定器８０は、さらに、プローブ１１０をＺ軸方向に沿って移動させる移動機構１１３、スケール１１４の目盛り１４０を読み取る検知機構１１５、排気のための排気口１１６および絞り弁１１７、ならびに、筐体としてのケース１０１を備えている。

プローブ１１０は、保持面２２に垂直な方向であるＺ軸方向に延在している。プローブ１１０の上端部は、連結部材１０３に連結されている。

ケース１０１は、図１および図２に示した取付部材８１によって、上方から支持されている。プローブ１１０は、図３および図４に示すように、四角柱状に形成され、ケース１０１を貫通しており、プローブ１１０の先端部分が、ケース１０１の下面から下方に突出している。

ハウジング１１２は、プローブ１１０の側面１１１を囲繞し、プローブ１１０を、保持面２２に垂直なＺ軸方向に移動可能に、非接触で支持する。

すなわち、ハウジング１１２は、プローブ１１０を収容する筒１２０を有している。筒１２０は、ケース１０１の内側の載置面１０２上に配設されている。筒１２０には、プローブ１１０の形状に対応するように、プローブ１１０を収容するための横断面四角形状の穴が形成されている。筒１２０は、この穴にプローブ１１０を挿通させて、プローブ１１０の周囲を非接触で支持できるように構成されている。

また、筒１２０は、内側の支持面１２１、および、支持面１２１に設けられた複数の噴出口１２２を備えている。支持面１２１は、プローブ１１０の側面１１１から均等な間隔をあけて、側面１１１に対面している。

また、筒１２０は、図４に示すように、図示しないエア供給源に接続された流入口１２３、および、流入口１２３と各噴出口１２２とを連通させる流路１２４を備えている。

ハウジング１１２では、筒１２０の支持面１２１をプローブ１１０の側面１１１に対面させた状態で、流入口１２３に供給されたエアを、流路１２４および支持面１２１の噴出口１２２を介して、プローブ１１０の側面１１１に吹き付ける。これにより、ハウジング１１２は、プローブ１１０の側面１１１と支持面１２１との間にエアを介在させた状態で、プローブ１１０を支持することできる。

さらに、ハウジング１１２では、筒１２０の上側排気口１２５および下側排気口１２６から、筒１２０内に流入したエアが排出される。このような構造により、ハウジング１１２は、プローブ１１０を、Ｚ軸方向に移動可能に、非接触で支持することができる。

排気口１１６は、ハウジング１１２からケース１０１内に排気されるエアをケース１０１外へ排気させるための排気口である。排気口１１６に接続されている絞り弁１１７は、排気量を調節してケース１０１内の圧力を調節し、ウェーハ５の上面６に対するプローブ１１０の押付け圧力を調整する。

移動機構１１３は、ケース１０１の載置面１０２におけるプローブ１１０の近傍に配設されている。移動機構１１３は、シリンダ１３０およびピストン１３１を備えている。ピストン１３１は、シリンダ１３０の内部において、プローブ１１０の軸方向と平行なＺ軸方向に移動する。

また、移動機構１１３は、シリンダ１３０に、その内部にエアを流入させるための流入口１３２および１３３を備えている。このような構造を有する移動機構１１３は、ピストン１３１をＺ軸方向に直動させることにより、連結部材１０３を介して、プローブ１１０をＺ軸方向に移動させることができる。

すなわち、移動機構１１３によって＋Ｚ方向にプローブ１１０を上昇させるときには、図示しないエア供給源からのエアが、流入口１３２を介してシリンダ１３０内に供給される。これにより、シリンダ１３０の内部において、ピストン１３１が上昇する。そして、ピストン１３１が、連結部材１０３に接触して連結部材１０３を上昇させることにより、連結部材１０３に連結されたプローブ１１０が上昇する。

一方、移動機構１１３によってプローブ１１０を下降させるときには、図示しないエア供給源からのエアが、流入口１３３を介してシリンダ１３０内に供給される。これにより、シリンダ１３０の内部において、ピストン１３１が下降する。これに伴い、プローブ１１０およびプローブ１１０に連結される連結部材１０３の自重によって、プローブ１１０が下降する。

また、移動機構１１３は、流入口１３３からのエアの流入量を調整することにより、ピストン１３１の下降速度を調整して、プローブ１１０の下降速度を制限することができる。そして、移動機構１１３は、プローブ１１０の先端が、プローブ１１０の下方の面、たとえばチャックテーブル２０の保持面２２に保持されたウェーハ５の上面６に接触するまで、プローブ１１０を下降させることができる。

スケール１１４は、図３および図４に示すように、連結部材１０３の端部から垂下しており、プローブ１１０の延在方向であるＺ軸方向と平行に配設されている。スケール１１４は、連結部材１０３を介してプローブ１１０に連結されており、プローブ１１０とともに、Ｚ軸方向に移動する。

検知機構１１５は、ケース１０１の端部に取り付けられている。検知機構１１５は、Ｚ軸方向に延在する支持板１５０、および、支持板１５０の先端に配設された検知部１５１を備えている。この検知部１５１は、スケール１１４の目盛り１４０と対面しており、この目盛り１４０を読み取る。このように、検知部１５１は、プローブ１１０とともにＺ軸方向に移動するスケール１１４の目盛り１４０を読み取ることにより、ウェーハ５の上面６に接触しているプローブ１１０の高さを検知することができる。

図１および図２に示した制御部３は、ＣＰＵおよびメモリ等を備えており、研削装置１の各部材を制御して、研削機構７０のセットアップを実施するとともに、ウェーハ５に対する研削加工を実行する。また、制御部３は、研削機構７０における研削砥石７７の下面が、チャックテーブル２０の保持面２２に保持されているウェーハ５の上面６に接触したことを検知する接触検知部として機能する。また、制御部３には、研削機構７０の高さの測定値等を記憶するための記憶部４が接続されている。

以下に、研削機構７０のセットアップ方法について説明する。このセットアップ方法は、たとえば、研削砥石７７を交換した後に実施される。このセットアップ方法では、昇降機構６０で研削機構７０を移動させ、研削砥石７７の下面がチャックテーブル２０の保持面２２に接触した際の研削機構７０の高さを記憶する。

［保持工程］
この工程では、板状物であるウェーハ５の下面の中央部分と、チャックテーブル２０の保持面２２との間に弾性部が配置されるように、保持面２２がウェーハ５を保持する。

具体的には、まず、作業者が、図２に示すように、ワークセット９のウェーハ５を、テープ８を介してチャックテーブル２０の保持面２２に載置し、クランプ３１によって、ワークセット９のリングフレーム７を支持する。このようにして、ウェーハ５を含むワークセット９が、チャックテーブル２０によって保持される。

次に、制御部３が、図１に示したＹ軸方向移動機構９０を用いて、チャックテーブル２０の保持面２２に保持されたウェーハ５の中心に研削砥石７７が位置づけられるように、チャックテーブル２０の位置を調整する。

その後、制御部３は、昇降機構６０を用いて、保持面２２が保持しているウェーハ５の上方から、研削砥石７７を装着した研削機構７０および上面高さ測定器８０を下降させる。この際、制御部３は、上面高さ測定器８０のプローブ１１０を、自重によってケース１０１から垂下している状態としておく。

このように、自重によってケース１０１からプローブ１１０を垂下させ、研削機構７０および上面高さ測定器８０を下降させると、図５に示すように、研削砥石７７の下面よりも、プローブ１１０の先端がウェーハ５の上面６に先に接触する。

研削機構７０および上面高さ測定器８０を下降させ、プローブ１１０の先端がウェーハ５の上面６に接触すると、プローブ１１０がケース１０１（図４参照）に対して＋Ｚ方向に上昇し、検知部１５１によってプローブ１１０の＋Ｚ方向の高さの変化が検知される。制御部３は、このプローブ１１０の＋Ｚ方向の高さの変化を検知することにより、プローブ１１０の先端がウェーハ５の上面６に接触したことを検知し、昇降機構６０による研削機構７０および上面高さ測定器８０の下降を停止するとともに、上面高さ測定器８０の検知部１５１によって検知されるプローブ１１０の高さを、第１測定値Ａ１として取得する。

次に、制御部３は、エアバルブ２７１（図２参照）を制御してエア供給源２４１をチャックテーブル２０の保持面２２に連通させることにより、保持面２２からのエアブローを開始する。これにより、チャックテーブル２０の保持面２２からのエアが、保持面２２に対向しているワークセット９のテープ８に吹きつけられる。その結果、テープ８およびウェーハ５が＋Ｚ方向に持ち上げられて、図６に示すように、保持面２２とウェーハ５の下面の中央部分５１との間に、弾性部としての空洞２１０が形成される。
なお、保持面２２から水を噴出させ、弾性部を形成してもよい。
このように、保持工程では、図６および図７に示すように、ウェーハ５の下面の中央部分５１と保持面２２との間に、弾性部としての空洞２１０が形成および配置されるように、保持面２２がウェーハ５を保持する。

なお、空洞２１０が形成されることにより、図６に矢印４００によって示すように、ウェーハ５の上面６に接しているプローブ１１０が＋Ｚ方向に上昇する。制御部３は、上昇したプローブ１１０の高さを上面高さ測定器８０の検知部１５１によって検知し、第２測定値Ａ２として取得する。さらに、制御部３は、第１測定値Ａ１と第２測定値Ａ２との差（｜Ａ１－Ａ２｜）を求め、この差を、空洞２１０の厚さＶ１として認識する。
なお、空洞２１０を形成しプローブ１１０を上昇させた際に、ウェーハ５の上面６に研削砥石７７の下面が接触しないように、予めプローブ１１０の下端が、研削砥石７７の下面より下になるように、ケース１０１からプローブ１１０を垂下させている。

［記憶工程］
その後、制御部３は、研削砥石７７の下面をウェーハ５の上面６に接触させるために、昇降機構６０を用いて、保持面２２が保持しているウェーハ５の上方からの研削機構７０の下降を再開する。

なお、上述したように、このときには、研削砥石７７の下面よりも、プローブ１１０の先端がウェーハ５の上面６に先に接触している。したがって、制御部３は、ウェーハ５に研削砥石７７の下面が接触する前に、上面高さ測定器８０によるウェーハ５の上面６の上面高さの測定を開始している。

制御部３は、昇降機構６０を用いて、図８に矢印４０１によって示すように、研削機構７０を引き続いて下降させる。これにより、図８および図９に示すように、研削砥石７７の下面がウェーハ５の上面６に接触して上面６を押すまで、研削機構７０の下降に伴ってプローブ１１０がケース１０１に対して上昇し、検知部１５１によって検知されるプローブ１１０の高さが＋Ｚ方向に変化する（図８の矢印４００参照）。すなわち、上面高さ測定器８０の測定値は、研削砥石７７の下面がウェーハ５の上面６に接触するまで、Ｚ軸エンコーダ６５によって認識される研削機構７０の高さの単位時間当たりの－Ｚ方向への変化と同量で、＋Ｚ方向に変化する。したがって、上面高さ測定器８０の測定値の変化は、研削機構７０の高さの変化に対比した変化となる。

一方、研削砥石７７の下面がウェーハ５の上面６に接触した後では、研削機構７０の下降に伴って、研削砥石７７によって空洞２１０が押し潰されて、ウェーハ５の上面６が－Ｚ方向に下がり始める。このため、上面６に接触しているプローブ１１０の先端も、－Ｚ方向に下がり始める。したがって、研削機構７０の下降に伴ってケース１０１に対して上昇していたプローブ１１０が下降する。このため、上面高さ測定器８０の測定値の単位時間当たりの＋Ｚ方向に変化量が、研削機構７０の高さの単位時間当たりの－Ｚ方向への変化量と同量ではなくなる。すなわち、上面高さ測定器８０の測定値の変化が、研削機構７０の高さの変化に対比した変化ではなくなる。

そして、制御部３は、研削砥石７７の下面がウェーハ５の上面６を押して、上面高さ測定器８０の測定値の変化が、研削機構７０の高さの変化に対比した変化ではなくなったことを認識することにより、保持面２２に保持されているウェーハ５の上面６に研削砥石７７の下面が接触したことを検知する。そして、このときに、制御部３は、昇降機構６０による研削機構７０の下降を停止し、Ｚ軸エンコーダ６５によって認識される研削機構７０の高さの値を、第１高さＺ１（図８参照）として取得して、制御部３のメモリおよび／または記憶部４に記憶する。なお、図２に、Ｚ軸エンコーダ６５によって認識される研削機構７０の高さを示す仮想的なスケール２００を示している。その後、制御部３は、昇降機構６０を用いて、研削機構７０を上昇させる。

次に、制御部３は、取得した昇降機構６０の第１高さＺ１に基づいて、研削砥石７７の下面がチャックテーブル２０の保持面２２に接触した際の研削機構７０の高さである原点高さを求める。

すなわち、制御部３は、以下の（１）式に示すように、研削機構７０の第１高さＺ１から、上述した空洞２１０の厚さＶ１、ならびに、予め把握しているウェーハ５の厚さＷ１およびテープ８の厚さＴ１（図８および図９参照）を差し引くことにより、以下のように、研削機構７０の原点高さＺ０を算出する。
Ｚ０＝Ｚ１－Ｖ１－Ｗ１－Ｔ１ …（１）

すなわち、この工程では、図８および図９に示すように、ウェーハ５の上面６に研削砥石７７の下面が接触して、研削砥石７７によって空洞２１０が押し潰され始めたときに、研削機構７０の下降を停止して第１高さＺ１を取得している。このため、空洞２１０の厚さは、実質的にほとんど変化していない。したがって、ウェーハ５の上面６に研削砥石７７の下面が接触して、研削機構７０の第１高さＺ１が取得されたときには、研削砥石７７の下面と保持面２２との間に、ウェーハ５、テープ８および空洞２１０が存在している。

したがって、制御部３は、上記の（１）式に示す演算により、第１高さＺ１からウェーハ５、テープ８および空洞２１０の厚さを差し引くことにより、研削砥石７７の下面がチャックテーブル２０の保持面２２に接触した際の研削機構７０の高さである原点高さＺ０を取得することができる。制御部３は、取得した研削機構７０の原点高さＺ０を、制御部３のメモリおよび／または記憶部４に記憶する。

以上のように、本実施形態では、記憶工程において、保持面２２が保持したウェーハ５の上方から昇降機構６０を下降させ、ウェーハ５の上面６に研削砥石７７の下面が接触した際の研削機構７０の高さを記憶している。そして、この高さに基づいて、研削機構７０の原点高さを求めている。

このように、本実施形態では、たとえば研削砥石７７を交換した後、研削機構７０の原点高さを求めるセットアップを、セットアップブロックを用いることなく行うことができる。したがって、セットアップを短時間で実施することができる。また、ウェーハ５を用いてセットアップを行うことにより、セットアップに引き続いてウェーハ５を研削することができる。したがって、セットアップから研削工程までの作業効率を高めることができる。
また、セットアップセンサを用いることもないので、安価な構成によってセットアップを実施することができる。

さらに、本実施形態では、保持工程において、ウェーハ５の下面の中央部分５１と保持面２２との間に、弾性部としての空洞２１０を形成している。このため、研削砥石７７の下面がウェーハ５の上面６に接触したときに、空洞２１０が変形して接触の衝撃を緩和することができるので、研削砥石７７の下面が損傷することを防止することができる。

なお、研削機構７０の下降を停止して第１高さＺ１を取得する際、図１０に示すように、研削砥石７７によって空洞２１０が大きく押し潰されて、空洞２１０の厚さＶ１が大きく変化している場合もある。この場合には、制御部３は、空洞２１０の厚さの変化量に応じてＶ１を補正した上で、上記の（１）式に示す演算を実施する。

さらに、図１１に示すように、研削機構７０の下降を停止して第１高さＺ１を取得する際、研削砥石７７によって空洞２１０が完全に押し潰されて、保持面２２にテープ８が接触している場合もある。この場合には、上述した（１）式に代えて、以下の（２）式を用いて、研削砥石７７の下面がウェーハ５の上面６に接触したときの研削機構７０の高さである第１高さＺ１から、予め把握しているウェーハ５の厚さＷ１およびテープ８の厚さＴ１を差し引くことにより、研削機構７０の原点高さＺ０を算出する。
Ｚ０＝Ｚ１－Ｗ１－Ｔ１ …（２）

また、空洞２１０の厚みが変化しないように第１高さＺ１を取得したのち、研削機構７０の下降を再開して、研削砥石７７によって空洞２１０が完全に押し潰された際に、研削機構７０を停止させ、図１１に示す研削機構７０の第２高さＺ２を取得して、以下の（３）式のように、第１高さＺ１から第２高さＺ２を差し引くことにより、空洞２１０の厚みＶ１を求めてもよい。
Ｖ１＝｜（Ｚ１－Ｚ２）｜ …（３）
なお、空洞２１０が完全に押し潰されたことを、研削機構７０の高さの単位時間当たりの－Ｚ方向への変化量に対比して、上面高さ測定器８０の単位時間当たりの＋Ｚ方向への変化量が同量となったときに、検知している。

なお、本実施形態では、接触検知部としての制御部３が、上面高さ測定器８０の測定値が変化しなくなったことを用いて、ウェーハ５の上面６に研削砥石７７の下面が接触したことを検知して、その際の研削機構７０の第１高さＺ１を求めている。

これに関し、制御部３は、図１に示した回転検知部７８を用いて、ウェーハ５の上面６に研削砥石７７の下面が接触したことを検知してもよい。上述したように、回転検知部７８は、研削砥石７７の回転速度を検知する。本実施形態では、回転検知部７８は、研削砥石７７の回転速度として、研削砥石７７が装着されているスピンドル７２の回転速度を検知する。

この構成では、制御部３は、記憶工程において、保持面２２が保持しているウェーハ５の上方から研削機構７０を下降させるときに、スピンドルモータ７３を制御して、スピンドル７２、および、スピンドル７２の先端に取り付けられている研削砥石７７を回転させるとともに、回転検知部７８を用いて、スピンドル７２の回転速度を検知する。

この場合、制御部３は、研削砥石７７の下面がウェーハ５の上面６に接触する前に、スピンドルモータ７３の出力を停止させて、スピンドル７２を惰性回転させる。

その後、研削機構７０の下降に伴い、研削砥石７７の下面がウェーハ５の上面６に接触して上面６を押すと、研削砥石７７とウェーハ５の上面６との摩擦抵抗により、回転検知部７８によって検知されるスピンドル７２の回転速度が遅くなる。そして、制御部３は、回転検知部７８が検知するスピンドル７２の回転速度が遅くなったことで、研削砥石７７の下面がウェーハ５の上面６に接触したことを検知し、このときに、昇降機構６０による研削機構７０の下降を停止し、Ｚ軸エンコーダ６５によって認識される研削機構７０の高さの値を、第１高さＺ１として取得することができる。
なお、この構成でも、回転する研削砥石７７の下面がウェーハ５の上面６に接触したときに、空洞２１０が変形して接触の衝撃を緩和することができるので、研削砥石７７の下面が損傷することを防止することができる。

また、回転検知部７８は、スピンドル７２を回転させるためにスピンドルモータ７３が消費する電力を検知するように構成されていてもよい。この場合、研削砥石７７の下面がウェーハ５の上面６に接触する前では、スピンドル７２は自由回転するため、回転検知部７８によって検知されるスピンドルモータ７３の消費電力は、比較的に小さくなる。

一方、研削砥石７７の下面がウェーハ５の上面６に接触して上面６を押すと、上述した摩擦抵抗により、回転検知部７８によって検知されるスピンドルモータ７３の消費電力は、比較的に大きくなる。そして、制御部３は、回転検知部７８が検知する消費電力が大きくなったことに基づいて、研削砥石７７の下面がウェーハ５の上面６に接触したことを検知することができる。
なお、回転検知部７８は、スピンドルモータ７３の消費電力として、スピンドルモータ７３の負荷電流値を検知するように構成されていてもよい。

また、回転検知部７８は、スピンドル７２の上端に設けられたスリットが形成された円板と、この円板のスリットを検知するセンサとを含んでいてもよい（ともに図示せず）。この場合、回転検知部７８は、スピンドル７２とともに回転する円板のスリットをセンサによって検知することにより、スピンドル７２の回転速度を求めることができる。

また、本実施形態では、保持面２２とウェーハ５の下面の中央部分５１との間に配置される弾性部として、空洞２１０が形成されている。これに関し、弾性部として、空洞２１０に代えて、たとえばテープ８と保持面２２との間に、スポンジあるいはエアバック等が配置されていてもよい。この場合、保持工程において、保持面２２とウェーハ５の下面の中央部分５１との間に空洞２１０が形成されることなく、ウェーハ５を含むワークセット９が、チャックテーブル２０によって保持される。
また、この場合、制御部３は、記憶工程において、第１高さＺ１を取得した後、上述した（１）式において空洞２１０の厚さＶ１に代えてスポンジあるいはエアバック等の弾性部の厚さを用いて、研削機構７０の原点高さＺ０を算出する。

あるいは、ワークセット９のテープ８として、比較的に分厚い弾力性のあるテープを用いることにより、テープ８を弾性部として用いてもよい。この場合にも、保持工程において、保持面２２とウェーハ５の下面の中央部分５１との間に空洞２１０が形成されることなく、ウェーハ５を含むワークセット９が、チャックテーブル２０によって保持される。
この場合、制御部３は、記憶工程において、第１高さＺ１を取得した後、上述した（１）式に代えて、上記の（２）式を用いて、研削砥石７７の下面がウェーハ５の上面６に接触したときの研削機構７０の高さである第１高さＺ１から、予め把握しているウェーハ５の厚さＷ１およびテープ８の厚さＴ１を差し引くことにより、研削機構７０の原点高さＺ０を算出する。

また、本実施形態では、ウェーハ５がワークセット９の状態で取り扱われており、チャックテーブル２０のクランプ３１によって、ワークセット９のリングフレーム７を支持することにより、ウェーハ５を含むワークセット９が、チャックテーブル２０によって保持されている。
これに関し、ウェーハ５を、ワークセット９の状態とすることなく取り扱うことも可能である。この場合、たとえば、図１２に示すように、チャックテーブル２０の保持面２２が、中央保持面２２１と、環状保持面２２２とを備えていてもよい。

この構成では、制御部３は、保持工程において、吸引バルブ２７０（図２参照）を制御して吸引源２４０を環状保持面２２２に連通させることにより、環状保持面２２２によって、たとえば保護テープ１５を備えたウェーハ５の外周部分を吸引保持する。

制御部３は、さらに、エアバルブ２７１（図２参照）を制御してエア供給源２４１を中央保持面２２１に連通させることにより、中央保持面２２１からエアを噴出する。これにより、保持面２２とウェーハ５の下面の中央部分５１との間に、弾性部としての空洞２１０を形成することができる。

この場合、制御部３は、たとえば、上述した（１）式に代えて、以下の（４）式を用いて、研削機構７０の第１高さＺ１から、空洞２１０の厚さＶ１、ならびに、予め把握しているウェーハ５の厚さＷ１および保護テープ１５の厚さＨ１を差し引くことにより、研削機構７０の原点高さＺ０を算出する。
Ｚ０＝Ｚ１－Ｖ１－Ｗ１－Ｈ１ …（４）

また、本実施形態では、セットアップのために保持面２２に保持される板状物として、ウェーハ５を用いている。これに関し、ウェーハ５に代えて、ドレッサーボードなどの他の板状物を保持面２２に保持させてもよい。

また、研削機構７０の高さを認識する高さ認識部として、Ｚ軸エンコーダ６５に代えて、図１に示すリニアスケール２５を用いてもよい。リニアスケール２５は、昇降機構６０のＺ軸移動テーブル６３に設けられ、研削機構７０とともにＺ軸方向に移動する読取部２６、および、Ｚ軸ガイドレール６１の表面に設けられたスケール部２７を含んでいる。読取部２６が、スケール部２７の目盛りを読み取ることで、昇降機構６０によってＺ軸方向に移動される研削機構７０の高さを認識することができる。

１：研削装置、３：制御部、４：記憶部、５：ウェーハ、６：上面、
７：リングフレーム、８：テープ、９：ワークセット、１０：基台、１１：コラム、
１２：蛇腹カバー、１３：開口部、１５：保護テープ、２０：チャックテーブル、
２１：ポーラス部材、２２：保持面、２３：枠体、２４：枠体面、
２５：リニアスケール、２６：読取部、２７：スケール部、３０：ウェーハ保持機構、
３１：クランプ、３９：カバー板、４０：傾き調整機構、４１：内部ベース、
４２：傾き調整シャフト、４３：固定シャフト、４５：環状部材、４６：連結部、
５０：テーブル回転機構、５１：中央部分、５５：テーブル基台、６０：昇降機構、
６１：Ｚ軸ガイドレール、６２：Ｚ軸ボールネジ、６３：Ｚ軸移動テーブル、
６４：Ｚ軸モータ、６５：Ｚ軸エンコーダ、６７：スライド部材、６８：ナット部、
７０：研削機構、７１：スピンドルハウジング、７２：スピンドル、
７３：スピンドルモータ、７４：ホイールマウント、７５：研削ホイール、
７６：ホイール基台、７７：研削砥石、７８：回転検知部、７９：ホルダ、
８０：上面高さ測定器、８１：取付部材、８３：保持面高さ測定器、
９０：Ｙ軸方向移動機構、９１：保持台、９２：Ｙ軸ガイドレール、
９３：Ｙ軸ボールネジ、９４：Ｙ軸モータ、９５：Ｙ軸移動テーブル、
９６：Ｙ軸エンコーダ、１０１：ケース、１０２：載置面、１０３：連結部材、
１１０：プローブ、１１１：側面、１１２：ハウジング、
１１３：移動機構、１１４：スケール、１１５：検知機構、１１６：排気口、
１１７：絞り弁、１２０：筒、１２１：支持面、１２２：噴出口、１２３：流入口、
１２４：流路、１２５：上側排気口、１２６：下側排気口、１３０：シリンダ、
１３１：ピストン、１３２：流入口、１３３：流入口、１４０：目盛り、
１５０：支持板、１５１：検知部、２００：スケール、２１０：空洞、
２２１：中央保持面、２２２：環状保持面、２４０：吸引源、２４１：エア供給源、
２４２：水供給源、２４３：流路、２７０：吸引バルブ、２７１：エアバルブ、
２７２：水バルブ、５０２：矢印、５２１：モータ、
５２２：主動プーリ、５２３：無端ベルト、５２４：従動プーリ、
５２５：ロータリジョイント、７６１：加工水路

Claims (4)

1. 保持面が板状物を保持するチャックテーブルと、該保持面に保持された板状物を研削砥石で研削する研削機構と、該研削機構を該保持面に垂直な方向に移動させる昇降機構と、該昇降機構によって移動した該研削機構の高さを認識する高さ認識部と、を備える研削装置を用いて、該昇降機構で該研削機構を移動させ、該研削砥石の下面が該保持面に接触した際の該研削機構の高さを記憶するセットアップ方法であって、
   該研削機構は、該研削砥石の下面が該板状物の上面に接触したことを検知する接触検知部を備え、
   板状物の下面の中央部分と該保持面との間に弾性部が配置されるように、該保持面が板状物を保持する保持工程と、
   該保持面が保持した板状物の上方から該研削砥石を装着した該研削機構を下降させ、該接触検知部の検知によって、該保持面が保持した板状物の上面に該研削砥石の下面が接触したことを認識した際に、該研削機構の高さを記憶する記憶工程と、を含む、
   セットアップ方法。
2. 該研削装置は、該保持面が保持した板状物の上面高さを測定する上面高さ測定器を備え、
   該上面高さ測定器は、該昇降機構によって該研削機構とともに該保持面に垂直な方向に移動するように構成されており、
   該接触検知部は、該研削機構を下降させ、板状物に該研削砥石の下面が接触する前に該上面高さ測定器による板状物の上面高さの測定を開始し、該研削機構を引き続いて下降させ該研削砥石の下面が板状物の上面を押して、該上面高さ測定器の測定値の変化が該研削機構の高さの変化に対比した変化ではなくなったことを認識することによって、該研削砥石の下面が板状物の上面に接触したことを検知する、
   請求項１記載のセットアップ方法。
3. 該研削機構は、該研削砥石の回転速度を検知する回転検知部を備え、
   該接触検知部は、該回転検知部が検知する該研削砥石の回転速度が遅くなったことで板状物の上面に該研削砥石の下面が接触したことを検知する、
   請求項１記載のセットアップ方法。
4. 該保持工程における該弾性部は、該保持面と板状物の下面の中央部分との間に形成された空洞である、
   請求項１記載のセットアップ方法。

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