JP5025200B2

JP5025200B2 - 研削加工時の厚さ測定方法

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Publication number: JP5025200B2
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Inventors: 進野宮
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Description

本発明は、半導体ウエーハ等の薄板状の被加工物をチャックテーブルに保持して回転させながら被加工物の表面に研削工具を押圧させて研削する際の被加工物の厚さを測定する方法に係り、特に、被加工物の表面とチャックテーブルの表面の２点に厚さ測定ゲージのプローブを接触させて被加工物の厚さを測定する接触式の厚さ測定方法に関する。

半導体や電子部品の材料となる薄板状の半導体基板は、例えばシリコンなどの単結晶材料からなるものや、複数の元素を有する化合物からなるものなどがあるが、これら基板は、原材料のインゴットをスライスして得た後、面取り、ラッピング、エッチング等の処理を施してから、片面あるいは両面を研削して目的厚さに加工することが行われている。基板の研削加工は、回転するチャックテーブルに保持した基板の厚さを測定しながら、該基板に研削ホイールを押圧させるといった方法が一般的である。基板の厚さ測定は、基板の表面およびチャックテーブルの表面に厚さ測定ゲージのプローブをそれぞれ接触させ、両者の測定値の差を厚さとして測定する２点接触式のゲージが知られている（特許文献１等参照）。

特開２０００−６０１８公報

基板を研削加工する際には、基板が載置されるチャックテーブルの表面を研削加工装置自身によって研削して平坦に加工するセルフグラインドと呼ばれる処理が行われる。セルフグラインドがなされると、チャックテーブルの表面には研削条痕が放射状の筋模様のように形成される。研削条痕は１〜２μｍ前後の微小な凹凸であり、基板研削時において上記のようにチャックテーブルの表面にプローブを接触させてチャックテーブルを回転させた場合、回転速度が比較的速いと、チャックテーブルに接触するプローブの先端が研削条痕によって摩耗する現象が起こる。

チャックテーブル側のプローブが摩耗した状態で基板を研削すると、基板は実際の厚さよりも厚く測定されてしまい、したがってこれを補正して目的厚さに研削する制御がなされると、結果として余計に研削することになり基板は目的厚さよりも薄くなってしまう。特にチャックテーブル側のプローブはチャックテーブルの外周部であって周速度が内周側よりも速いので摩耗の度合いが高く、回転速度を速くした場合にはその傾向がより顕著である。

よって本発明は、セルフグラインドがなされるチャックテーブルに接触するプローブの摩耗をできるだけ抑え、正確に被加工物を目的厚さに研削するための研削加工時の厚さ測定方法を提供することを目的としている。

本発明は、板状の被加工物を保持する保持領域と、該保持領域と同一平面を構成して該保持領域を囲繞する枠体とから構成された回転可能なチャックテーブルに板状の被加工物を保持し、チャックテーブルとともに被加工物を回転させるとともに、チャックテーブルの該枠体の表面に基準プローブを接触させてチャックテーブルの表面位置を測定する基準側ゲージと、被加工物の表面に変動プローブを接触させて被加工物の表面位置を測定する被加工物側ゲージとの組み合わせからなる表面位置測定ゲージによって被加工物の厚さを測定しながら、研削工具を被加工物に接近させる送り動作によって被加工物を研削するにあたり、被加工物の研削前から研削が開始されて少なくとも被加工物の厚さが減じられた時点までの初期段階において、表面位置測定ゲージにより被加工物の厚さを測定する初期測定工程と、研削が進行して被加工物の厚さが目標値に到達する直前から到達するまでの終期段階において、表面位置測定ゲージにより被加工物の厚さを測定する終期測定工程と、初期工程と終期工程との間の研削中において、基準側ゲージの基準プローブをチャックテーブルから離して基準側ゲージによる測定を中断する測定中断工程とを有し、測定中断工程においては、研削中の被加工物の厚さが、被加工物の研削前の基準側ゲージによる測定値と、研削されている被加工物の表面に変動プローブが接触している被加工物側ゲージの測定値とを比較することにより認識されることを特徴としている。

本発明は、被加工物の厚さ測定を研削の初期と終期のみに行い、初期と終期の間の実質的な研削時間のほとんどは測定を行わないことをポイントとするものである。厚さ測定を行わない測定中断工程においては、基準側ゲージの基準プローブをチャックテーブルから離して基準側ゲージによる測定を中断させる。基準側ゲージの基準プローブを、研削工程の初期および終期のみにおいてチャックテーブルに接触させ、その時だけ厚さ測定を行うことにより、基準プローブがチャックテーブルに接触する時間を大幅に減少させることができる。

したがってチャックテーブルをセルフグラインドした場合にも基準側ゲージの基準プローブがチャックテーブルによって摩耗させられる度合いが格段に低くなり、その結果、被加工物の厚さを正確に測定することができ、かつ、目的厚さに研削することができる。測定中断工程から終期工程を開始する時期は、測定中断工程の間も変動プローブが被加工物に接触している被加工物側ゲージの測定値に基づいて決定すればよい。

本発明は、測定中断工程において基準側ゲージの基準プローブをチャックテーブルから離して測定を中断するが、この時に、被加工物の表面に接触させられる被加工物側ゲージの変動プローブを被加工物から離して被加工物側ゲージによる測定も中断してよい。被加工物側ゲージでの測定を中断することにより、回転する被加工物に接触する変動プローブの摩耗が抑えられ、このため測定精度がより向上する。なお、測定中断工程から終期測定工程を開始する時期は、研削工具の送り量に基づいて決定することができる。

本発明によれば、被加工物の厚さ測定を研削の初期と終期のみに行い、初期と終期の間の実質的な研削時間においては基準側ゲージの基準プローブをチャックテーブルから離して厚さ測定を中断するので、基準プローブがチャックテーブルに接触する時間を大幅に減少させることができ、セルフグラインドがなされるチャックテーブルに接触する基準プローブの摩耗ができるだけ抑えられ、その結果として正確に被加工物を目的厚さに研削することができるといった効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
［１］研削加工装置の構成と概略動作
図１は、シリコンウエーハ等の半導体ウエーハ（以下、ウエーハと略称）を被加工物とし、そのウエーハの表面を研削する研削加工装置１０を示している。図２は、研削加工するウエーハの一例を示しており、このウエーハ１は、原材料のインゴットをスライスして得た後、ラッピングによって厚さが調整され、次いでラッピングで形成された両面の機械的ダメージ層をエッチングによって除去した素材段階のものである。ウエーハ１の外周縁には、結晶方位を示すＶ字状の切欠き（ノッチ）２が形成されている。ウエーハ１の厚さは、例えば７００μｍ程度であり、研削加工装置１０によって例えば２０μｍ程度の厚さが除去される。

図１に示す研削加工装置１０は、上面が水平な直方体状の基台１１を備えている。図１では、基台１１の長手方向、幅方向および鉛直方向を、それぞれＹ方向、Ｘ方向およびＺ方向で示している。基台１１のＹ方向一端部には、Ｘ方向に並ぶコラム１２が一対の状態で立設されている。基台１１上には、Ｙ方向のコラム１２側にウエーハ１を研削加工する加工エリア１１Ａが設けられ、コラム１２とは反対側には、加工エリア１１Ａに加工前のウエーハ１を供給し、かつ、加工後のウエーハ１を回収する着脱エリア１１Ｂが設けられている。

加工エリア１１Ａには、回転軸がＺ方向と平行で上面が水平とされた円盤状のターンテーブル１３が回転自在に設けられている。このターンテーブル１３は、図示せぬ回転駆動機構によって矢印Ｒ方向に回転させられる。ターンテーブル１３上の外周部には、回転軸がＺ方向と平行で上面が水平とされた複数（この場合は３つ）の円盤状のチャックテーブル２０が、周方向に等間隔をおいて回転自在に配置されている。

これらチャックテーブル２０は一般周知の真空チャック式であり、上面に載置されるウエーハ１を吸着、保持する。図３および図４に示すように、チャックテーブル２０は、上面に多孔質のセラミックス材からなる円形の吸着エリア２１を有しており、この吸着エリア２１の上面２１ａにウエーハ１は吸着して保持されるようになっている。吸着エリア２１の周囲には環状の枠体２２が形成されており、この枠体２２の上面２２ａは、吸着エリア２１の上面２１ａと連続して同一平面をなしている。各チャックテーブル２０は、それぞれがターンテーブル１３内に設けられた図示せぬ回転駆動機構によって、一方向、または両方向に独自に回転すなわち自転するようになっており、ターンテーブル１３が回転すると公転の状態になる。

図１に示すように２つのチャックテーブル２０がコラム１２側でＸ方向に並んだ状態において、それらチャックテーブル２０の直上には、研削ユニット３０がそれぞれ配されている。各チャックテーブル２０は、ターンテーブル１３の回転によって、各研削ユニット３０の下方の研削位置と、着脱エリア１１Ｂに最も近付いた着脱位置との３位置にそれぞれ位置付けられるようになっている。研削位置は２箇所あり、これら研削位置ごとに研削ユニット３０が配備されている。この場合、ターンテーブル１３の回転によるチャックテーブル２０の矢印Ｒで示す移送方向上流側（図１で奥側）の研削位置が一次研削位置、下流側の研削位置が二次研削位置とされている。

各研削ユニット３０は、コラム１２に昇降自在に取り付けられたスライダ４０に固定されている。スライダ４０は、Ｚ方向に延びるガイドレール４１に摺動自在に装着されており、サーボモータ４２によって駆動されるボールねじ式の送り機構４３によってＺ方向に移動可能とされている。各研削ユニット３０は、送り機構４３によってＺ方向に昇降し、下降してチャックテーブル２０に接近する送り動作により、チャックテーブル２０に保持されたウエーハ１の露出面を研削する。

研削ユニット３０は、図３に示すように、軸方向がＺ方向に延びる円筒状のスピンドルハウジング３１と、このスピンドルハウジング３１内に同軸的、かつ回転自在に支持されたスピンドルシャフト部３２と、スピンドルハウジング３１の上端部に固定されてスピンドルシャフト部３２を回転駆動するモータ３３と、スピンドルシャフト部３２の下端に同軸的に固定された円盤状のフランジ３４とを具備している。そしてフランジ３４には、カップホイール（研削工具）３５がねじ止め等の取付手段によって着脱自在に取り付けられる。

カップホイール３５は、円盤状のフレーム３６の下端面に、該下端面の外周部全周にわたって複数の砥石３７が環状に配列されて固着されたものである。一次研削位置の上方に配された一次研削用の研削ユニット３０のフランジ３４には、砥石３７が例えば♯２０００〜♯８０００の砥粒を含むカップホイール３５が取り付けられる。また、二次研削位置の上方に配された二次研削用の研削ユニット３０のフランジ３４には、砥石３７が例えば♯１００００以上の砥粒を含むカップホイール３５が取り付けられる。フランジ３４およびカップホイール３５には、研削面の冷却や潤滑あるいは研削屑の排出のための研削水を供給する研削水供給機構（図示省略）が設けられ、該機構には給水ラインが接続されている。カップホイール３５の研削外径、すなわち複数の砥石３７の外周縁の直径は、ウエーハ１の半径にほぼ等しいか、やや大き目に設定されている。

図３の符号５０は、基準側ハイトゲージ（基準側ゲージ）５１とウエーハ側ハイトゲージ（被加工物側ハイトゲージ）５２との組み合わせで構成される厚さ測定ゲージ（表面位置測定ゲージ）である。基準側ハイトゲージ５１は、揺動する基準プローブ５１ａの先端が、ウエーハ１で覆われないチャックテーブル２０の枠体２２の上面２２ａに接触し、該上面２２ａの高さ位置を検出するものである。ウエーハ側ハイトゲージ５２は、揺動する変動プローブ５２ａの先端がチャックテーブル２０に保持されたウエーハ１の上面すなわち被研削面に接触することで、ウエーハ１の上面の高さ位置を検出するものである。厚さ測定ゲージ５０によれば、ウエーハ側ハイトゲージ５２の測定値から基準側ハイトゲージ５１の測定値を引いた値に基づいてウエーハ１の厚さが測定される。図４（ａ）に示すように、ウエーハ１が目標厚さ：ｔ１まで研削されるとすると、研削前において元の厚さ：ｔ２がまず測定され、（ｔ２−ｔ１）が研削量とされる。

上記研削ユニット３０は、カップホイール３５が例えば２０００〜５０００ｒｐｍで回転しながら所定速度（例えば０．３〜０．５μｍ／秒程度）で下降することにより、カップホイール３５の砥石３７がウエーハ１の表面を押圧し、これによって該表面が研削される。研削の際、ウエーハ１はチャックテーブル２０とともにカップホイール３５と同方向に回転させられるが、チャックテーブル２０の回転速度は通常の１０ｒｐｍ程度から、最大で３００ｒｐｍ程度とされる。

図４（ａ）に示すように、カップホイール３５とチャックテーブル２０の寸法関係は、チャックテーブル２０の半径が、カップホイール３５の直径よりも小さく、かつ、カップホイール３５の半径よりも大きいものとなっている。そして、カップホイール３５は、砥石３７の外周縁がチャックテーブル２０の回転中心、すなわちウエーハ１の中心を通過するようにウエーハ１に対面して位置付けられる。この位置関係により、回転するウエーハ１の表面全面がカップホイール３５の砥石３７で一様に研削される。

ウエーハ１は、最初に一次研削位置で研削ユニット３０により一次研削された後、ターンテーブル１３が図１に示すＲ方向に回転することにより二次研削位置に移送され、ここで研削ユニット３０により二次研削される。

図１に示すように、着脱エリア１１Ｂの中央には、上下移動する２節リンク式のピックアップロボット７０が設置されている。そしてこのピックアップロボット７０の周囲には、上から見て反時計回りに、供給カセット７１、位置合わせ台７２、供給アーム７３、回収アーム７４、スピンナ式洗浄装置７５、回収カセット７６が、それぞれ配置されている。カセット７１，７６は複数のウエーハ１を水平な姿勢で、かつ上下方向に一定間隔をおいて積層状態で収容するもので、基台１１上の所定位置にセットされる。

研削加工されるウエーハ１は、はじめにピックアップロボット７０によって供給カセット７１内から取り出され、位置合わせ台７２上に載置されて一定の位置に決められる。次いでウエーハ１は、供給アーム７３によって位置合わせ台７２から取り上げられ、着脱位置で待機しているチャックテーブル２０上に被研削面を上に向けて載置される。ウエーハ１はターンテーブル１３のＲ方向への回転によって一次研削位置と二次研削位置にこの順で移送され、これら研削位置で、研削ユニット３０により上記のようにして表面が研削される。

二次研削が終了したウエーハ１は、さらにターンテーブル１３がＲ方向に回転することにより着脱位置に戻される。着脱位置に戻ったチャックテーブル２０上のウエーハ１は回収アーム７４によって取り上げられ、洗浄装置７５に移されて水洗、乾燥される。そして、洗浄装置７５で洗浄処理されたウエーハ１は、ピックアップロボット７０によって回収カセット７６内に移送、収容される。

［２］チャックテーブルのセルフグラインド
チャックテーブル２０は、ウエーハ１を研削する前に、研削ユニット３０のカップホイール３５によって上面（吸着エリア２１の上面２１ａと枠体２２の上面２２ａ）が予め研削されて平坦に加工される。セルフグラインドと呼ばれるこの研削加工は、ウエーハ１を水平に載置させるために行われ、極めて硬い吸着エリア２１を研削することから、カップホイール３５の砥石３７は、♯６００程度のメタルやビトリファイドからなるものが用いられる。

チャックテーブル２０のセルフグラインドは、チャックテーブル２０を回転させながら送り機構４３によって研削ユニット３０を下降させ、回転するカップホイール３５をチャックテーブル２０の上面に押圧させることにより行われる。図４（ｂ）に示すように、カップホイール３５の砥石３７の外周縁がチャックテーブル２０の回転中心を通ることにより、チャックテーブル２０の上面には、中心から放射状に多数の弧を描いた形状の、砥石３７による研削条痕３が残留する。この研削条痕３は砥石３７中の砥粒による破砕加工の軌跡であり、１〜２μｍ程度の凹凸によって筋模様を呈している。

ウエーハ１を研削する際には、研削条痕３が形成されたチャックテーブル２０の枠体２２の上面２２ａに基準側ハイトゲージ５１が具備する基準プローブ５１ａの先端が接触させられるが、チャックテーブル２０が比較的高速（例えば上記３００ｒｐｍ程度）で回転した場合には、長時間にわたり運転されてウエーハ１の研削処理数が多くなっていくにしたがい、基準プローブ５１ａの先端が研削条痕３で削られて摩耗する。図４（ａ）のΔｔは基準プローブ５１ａの先端が摩耗して基準プローブ５１ａが下降した量を示している。

基準プローブ５１ａの摩耗量が多くなると、摩耗した分、摩耗していない状態での正規の位置よりも基準プローブ５１ａは下がり、したがって変動プローブ５２ａとの差が大きくなる。このため厚さ測定ゲージ５０の測定値はウエーハ１の実際の厚さよりも厚い値を示すことになる。そこで、この誤差を補正して目的厚さに研削する制御を行うと、結果としてウエーハ１は余計に研削され目的厚さよりも薄くなってしまう。本実施形態はこのような不具合を解消するために、次の測定方法が採用される。

［３］研削時のウエーハ厚さ測定方法
一次研削および二次研削においてウエーハ１の厚さを測定しながら目的厚さに研削加工する具体的動作を説明する。

（Ａ）基準側ハイトゲージによる測定を中断する方法：図５
まず、チャックテーブル２０に保持されたウエーハ１が各研削位置に移送された時点で、チャックテーブル２０が研削時の回転数で回転し、図５（ａ）に示すように、基準側ハイトゲージ５１の基準プローブ５１ａがチャックテーブル２０の枠体２２の上面２２ａに接触させられるとともに、ウエーハ側ハイトゲージ５２の変動プローブ５２ａがウエーハ１の上面に接触させられる。ここで、基準側ハイトゲージ５１の基準測定値（厚さ測定のゼロ点）が測定されるとともに、研削前のウエーハ１の厚さが厚さ測定ゲージ５０によって測定され、上記基準測定値との差をウエーハ厚さとして認識する。基準側ハイトゲージ５１の基準プローブ５１ａとウエーハ側ハイトゲージ５２の変動プローブ５２ａをそれぞれ吸着エリア２１の上面２１ａと枠体２２の上面２２ａに接触させて行うプローブ間位置補正動作は、ウエーハの所定処理枚数に至るまでは更新されない。すなわち、所定枚数のウエーハを連続して研削する間は、基準側ハイトゲージ５１とウエーハ側ハイトゲージ５２のプローブ位置補正値は一定で行われる。ウエーハ側ハイトゲージ５２によるウエーハ１の厚さ測定ポイント、すなわち変動プローブ５２ａの接触点は、図３（ａ）の破線で示すようにウエーハ１の外周縁に近い外周部分が好適である。

研削ユニット３０が下降してカップホイール３５の砥石３７がウエーハ１の表面に押圧されて研削が開始され、ウエーハ１の厚さが減じられたことが確認されたら、図５（ｂ）に示すように基準側ハイトゲージ５１の基準プローブ５１ａを上方に退避させて枠体２２の上面２２ａから離間させる。例えば一次研削において総研削量が厚さ２０μｍであった場合、例えば５μｍ程度の厚さの低減が確認されたら基準プローブ５１ａを枠体２２の上面２２ａから離間させる。ここまでが初期測定工程である。

次に、基準プローブ５１ａがチャックテーブル２０から離間したままであって基準側ハイトゲージ５１による測定を行わない状態で、ウエーハ１の研削を続行させる（測定中断工程）。研削中のウエーハ１の厚さは、ウエーハ研削前の基準側ハイトゲージ５１による基準測定値と、研削されているウエーハ１の表面に変動プローブ５２ａが接触しているウエーハ側ハイトゲージ５２の測定値とを比較することにより認識することができる。

ウエーハ１の厚さが目標厚さに到達する直前であることが認識されたら、再び基準プローブ５１ａをチャックテーブル２０の枠体２２の上面２２ａに接触させ、基準側ハイトゲージ５１によるチャックテーブル２０の上面の正確な高さ位置の測定値と、ウエーハ側ハイトゲージ５２の測定値とを比較し、目標の厚さまでウエーハ１を研削する（図５（ｃ）〜（ｄ）：終期測定工程）。例えば目標厚さまであと５μｍであると確認されたら、再び基準プローブ５１ａを枠体２２の上面２２ａに接触させ、ここで改めて基準側ハイトゲージ５１の測定値を基準測定値として確認し、基準側ハイトゲージ５１とウエーハ側ハイトゲージ５２の測定値を比較して目標値までの研削量を正確に換算してから、その量を研削する。

以上のような厚さ測定方法を用いてウエーハ１は目的厚さに研削される。この厚さ測定方法の特徴は、基準側ハイトゲージ５１の基準プローブ５１ａを、研削の初期と終期の時のみにチャックテーブル２０の枠体２２の上面２２ａに接触させ、その間の実質的に研削を行っている時には、基準プローブ５１ａをチャックテーブル２０から離して基準側ハイトゲージ５１による厚さ測定を中断することにある。ウエーハ側ハイトゲージ５２でウエーハ１の厚さを測定しない測定中断工程においては、ウエーハ１の研削状況はウエーハ側ハイトゲージ５２の測定値に基づいて確認することができる。これにより、再び基準プローブ５１ａをチャックテーブル２０に接触させてウエーハ１の厚さ測定を再開させる測定終期工程の開始時期を決定することができる。

本実施形態の厚さ測定方法によれば、上記のように基準側ハイトゲージ５１の基準プローブ５１ａを研削工程の初期と終期においてのみチャックテーブル２０の上面（枠体２２の上面２２ａ）に接触させるため、その接触時間を大幅に減少させることができる。したがって、セルフグラインドされたチャックテーブル２０によって基準プローブ５１ａの先端が摩耗させられる度合いが格段に低くなる。その結果、長時間にわたり運転してウエーハ１の研削処理数が多くなっても、ウエーハ１の厚さを正確に測定することができ、かつ、目的厚さに研削することができる。

本実施形態の厚さ測定方法は、１枚のウエーハを研削するたびに基準側ハイトゲージ５１とウエーハ側ハイトゲージ５２のプローブ間位置補正動作を実施するのであれば、基準プローブ５１ａがいくら摩耗しようとも測定誤差は生じないのであまり意味をなさない。ところが、多数のウエーハを処理する間においてプローブ間位置補正動作を実施せずに連続的に自動運転する場合には、基準プローブ５１ａの摩耗が進行し、ウエーハ側ハイトゲージ５２の変動プローブ５２ａの先端位置と比較して相対的に基準プローブ５１ａの先端位置が下がることで、実際より厚めの測定値となる誤差が発生する。本実施形態は、このように連続運転することによって基準プローブ５１ａが摩耗し測定誤差が生じやすい状況において、効果的に適用される。

（Ｂ）基準側およびウエーハ側双方のハイトゲージによる測定を中断する方法：図６
図５で示した厚さ測定方法は、測定中断工程において基準プローブ５１ａのみをチャックテーブル２０から離間させているが、変動プローブ５２ａもウエーハ１から離間させてもよい。

図６はその方法を示しており、まず、研削前において図６（ａ）に示すように基準プローブ５１ａがチャックテーブル２０の枠体２２の上面２２ａに、変動プローブ５２ａがウエーハ１の上面にそれぞれ接触させられる。そして、基準側ハイトゲージ５１の基準測定値がリセットされるとともに、研削前のウエーハ１の厚さが厚さ測定ゲージ５０によって測定される。次に、研削ユニット３０が下降してカップホイール３５の砥石３７がウエーハ１の表面に押圧されて研削が開始され、ウエーハ１の厚さが減じられたことが確認される初期測定工程が経過したら、図６（ｂ）に示すように基準プローブ５１ａとともに変動プローブ５２ａを上方に退避させ、基準側ハイトゲージ５１およびウエーハ側ハイトゲージ５２による厚さ測定を中断し、この状態でウエーハ１の研削を続行させる（測定中断工程）。

この場合の測定中断工程においては、ウエーハ１の研削量を送り機構４３による研削ユニット３０の送り量に基づいて認識する。これによってウエーハ１の厚さが目標厚さに到達する直前であることが認識されたら、再び基準プローブ５１ａをチャックテーブル２０の枠体２２の上面２２ａに、変動プローブ５２ａをウエーハ１の上面にそれぞれ接触させ、正確なウエーハ厚さを測定しながら、目標の厚さまでウエーハ１を研削する（図６（ｃ）〜（ｄ）：終期測定工程）。

図６に示したように測定中断工程において基準プローブ５１ａをチャックテーブル２０から離間させるとともに変動プローブ５２ａもウエーハ１から離間させることにより、回転するウエーハ１に接触する変動プローブ５２ａの摩耗が抑えられる。その結果、ウエーハ厚さの測定精度がより向上するといった効果がある。

本発明の一実施形態の測定方法が適用される研削加工装置の斜視図である。図１の研削加工装置で研削加工されるウエーハの（ａ）斜視図、（ｂ）側面図である。図１の研削加工装置が具備する研削ユニットでウエーハ表面を研削している状態を示す（ａ）斜視図、（ｂ）側面図である。（ａ）は図１の研削加工装置が具備する研削ユニットで研削されるウエーハと厚さ測定ゲージの基準プローブおよび変動プローブを示す側面図、（ｂ）は研削ユニットによって表面がセルフグラインドされたチャックテーブルを示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る測定方法を（ａ）〜（ｄ）の順に示す側面図である。本発明の他の実施形態に係る測定方法を（ａ）〜（ｄ）の順に示す側面図である。

符号の説明

１…半導体ウエーハ（被加工物）
１０…研削加工装置
２０…チャックテーブル
２１…吸着エリア
２１ａ…吸着エリアの上面
２２…枠体
２２ａ…枠体の上面
３０…研削ユニット
３５…カップホイール（研削工具）
４３…送り機構
５０…厚さ測定ゲージ（表面位置測定ゲージ）
５１…基準側ハイトゲージ（基準側ゲージ）
５１ａ…基準プローブ
５２…ウエーハ側ハイトゲージ（被加工物側ゲージ）
５２ａ…変動プローブ

Claims

板状の被加工物を保持する保持領域と、該保持領域と同一平面を構成して該保持領域を囲繞する枠体とから構成された回転可能なチャックテーブルに板状の被加工物を保持し、チャックテーブルとともに被加工物を回転させるとともに、チャックテーブルの該枠体の表面に基準プローブを接触させてチャックテーブルの表面位置を測定する基準側ゲージと、被加工物の表面に変動プローブを接触させて被加工物の表面位置を測定する被加工物側ゲージとの組み合わせからなる表面位置測定ゲージによって被加工物の厚さを測定しながら、研削工具を被加工物に接近させる送り動作によって被加工物を研削するにあたり、
被加工物の研削前から研削が開始されて少なくとも被加工物の厚さが減じられた時点までの初期段階において、前記表面位置測定ゲージにより被加工物の厚さを測定する初期測定工程と、
研削が進行して被加工物の厚さが目標値に到達する直前から到達するまでの終期段階において、前記表面位置測定ゲージにより被加工物の厚さを測定する終期測定工程と、
前記初期工程と前記終期工程との間の研削中において、前記基準側ゲージの前記基準プローブを前記チャックテーブルから離して基準側ゲージによる測定を中断する測定中断工程と
を有し、前記測定中断工程においては、研削中の被加工物の厚さが、被加工物の研削前の前記基準側ゲージによる測定値と、研削されている被加工物の表面に前記変動プローブが接触している前記被加工物側ゲージの測定値とを比較することにより認識される
ことを特徴とする研削加工時の厚さ測定方法。