JP6618822B2 - Method for detecting wear amount of grinding wheel - Google Patents
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Description
本発明は、研削砥石の消耗量検出方法に関する。 The present invention relates to a method for detecting a consumption amount of a grinding wheel.
半導体ウエーハやサファイア、SiCなどのウエーハ、ガラスやセラミックスなどの板状物は、電子デバイスとして広く電子機器に使用されている。ウエーハや板状物を薄化する工程で、研削砥石で研削し薄化する研削装置が使われている。 Semiconductor wafers, wafers such as sapphire and SiC, and plate-like objects such as glass and ceramics are widely used in electronic devices as electronic devices. In the process of thinning wafers and plate-like objects, grinding machines that use a grinding wheel for thinning are used.
研削装置による研削加工中に被加工物のデバイス面が損傷するのを防ぐため、デバイス面に保護テープと呼ばれる粘着テープ(保護部材)を貼着し、保護部材を介して被加工物をチャックテーブルで保持し、露出した面側を研削砥石や研摩砥石(以下、研削砥石や研摩砥石を代表して研削砥石について説明する。)で薄化することが知られている。研削装置では、研削加工により研削砥石が摩耗(消耗)する。そのため、研削装置は、研削砥石の摩耗量(消耗量)に応じて研削砥石の高さを調整して、研削砥石と被加工物とを位置合わせし、被加工物を薄化する。例えば、被加工物が所望の厚さになった際(加工終了時)に研削手段が位置付けられた位置から、研削砥石の消耗量を算出し、次の加工開始時には、研削砥石が消耗していない場合における研削手段の位置から研削砥石の消耗量の分だけ研削手段を厚さ方向に降下させた位置に位置付ける。 In order to prevent the device surface of the workpiece from being damaged during grinding by the grinding machine, an adhesive tape (protective member) called a protective tape is attached to the device surface, and the workpiece is chucked through the protective member. It is known that the exposed surface side is thinned with a grinding wheel or a polishing wheel (hereinafter, the grinding wheel will be described as a representative of the grinding wheel or the polishing wheel). In the grinding apparatus, the grinding wheel is worn (consumed) by grinding. Therefore, the grinding device adjusts the height of the grinding wheel according to the wear amount (consumption amount) of the grinding wheel, aligns the grinding wheel and the workpiece, and thins the workpiece. For example, when the workpiece reaches the desired thickness (at the end of processing), the amount of grinding wheel consumption is calculated from the position where the grinding means is positioned, and the grinding wheel is consumed at the start of the next processing. If the grinding means is not present, the grinding means is positioned at a position where the grinding means is lowered in the thickness direction by the amount of consumption of the grinding wheel.
研削加工後の板状の被加工物の厚さを被加工物に接触して測定する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。研削加工後の板状の被加工物の厚さを被加工物に接触せず非接触で測定する技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。 A technique for measuring the thickness of a plate-like workpiece after grinding by contacting the workpiece is known (for example, see Patent Document 1). A technique is known in which the thickness of a plate-like workpiece after grinding is measured without contacting the workpiece (see, for example, Patent Document 2).
ところで、保護部材は、弾性を有するため、研削加工中に研削手段で厚さ方向に押し込まれると、研削前に比べ僅かながらも収縮する。このため、研削砥石の消耗量の算出時には、研削手段で押し込まれて収縮した保護部材の収縮量を、研削砥石の消耗量として算出してしまうおそれがある。この場合、算出した研削砥石の消耗量は、本来の研削砥石の消耗量より大きく算出される。このため、次の加工開始に、研削手段を厚さ方向に本来の研削砥石の消耗量より大きく降下させた位置に位置付けてしまう。この場合、研削砥石は、本来の厚さの保護部材で保持された被加工物に接触するおそれがある。言い換えると、研削砥石は、次の加工開始時に、本来の厚さの保護部材で保持された被加工物に研削装置のエアーカット前の速い送り速度で接触するおそれがある。 By the way, since the protection member has elasticity, if it is pushed in the thickness direction by the grinding means during the grinding process, the protective member shrinks slightly compared to before grinding. For this reason, when calculating the amount of wear of the grinding wheel, there is a possibility that the amount of shrinkage of the protective member that has been pressed and shrunk by the grinding means is calculated as the amount of wear of the grinding wheel. In this case, the calculated consumption amount of the grinding wheel is calculated to be larger than the original consumption amount of the grinding wheel. For this reason, at the start of the next processing, the grinding means is positioned at a position where the grinding means is lowered in the thickness direction more than the consumption amount of the original grinding wheel. In this case, the grinding wheel may come into contact with the workpiece held by the protective member having the original thickness. In other words, the grinding wheel may come into contact with the workpiece held by the protective member having the original thickness at the start of the next processing at a high feed rate before the air cut of the grinding device.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、一方の面に弾性を有する保護部材を貼着した場合であっても、研削砥石の消耗量を正確に算出する研削砥石の消耗量検出方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and the purpose thereof is a grinding wheel that accurately calculates the amount of wear of the grinding wheel even when a protective member having elasticity is attached to one surface. An object of the present invention is to provide a consumption amount detection method.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の研削砥石の消耗量検出方法は、一方の面に弾性を有する保護部材を貼着した板状の被加工物の他方の面を研削砥石で研削する研削装置における、研削砥石の消耗量検出方法であって、該研削装置は、該保護部材を介して該被加工物を保持面で保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルで保持した該被加工物の該他方の面を研削する該研削砥石が装着された研削手段と、該研削手段を該保持面に近接・離間させる研削送り手段と、該研削手段の位置を検出する位置検出手段と、該保持面に対する該被加工物上面の高さを測定する第1ゲージと、該被加工物に測定光を照射し該被加工物上面と該保護部材上面からの反射光で該被加工物の厚さを測定する第2ゲージと、を備え、該第2ゲージで測定した該被加工物が所定の仕上げ厚さになるまで該研削手段で該被加工物を研削した後に、研削前の該被加工物の上面と該研削砥石の高さが一致する該位置検出手段で検出する該研削手段の高さh1、研削終了時の該研削手段の高さh2、及び該被加工物の研削量Zとから、(h1−h2)−Z=aを求め、該第1ゲージで測定した研削前の該被加工物の上面高さH1、及び研削後の該被加工物の上面高さH2と、該第2ゲージで測定した研削前の該被加工物の厚さT1、及び該被加工物の仕上げ厚さT2とから、(H1−T1)−(H2−T2)=保護部材の収縮量a1を求め、a−a1で該研削砥石の消耗量を求める。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the method for detecting the amount of wear of a grinding wheel according to the present invention includes the other surface of a plate-like workpiece having an elastic protective member attached to one surface. A method for detecting a consumption amount of a grinding wheel in a grinding apparatus for grinding with a grinding wheel, the grinding apparatus holding a workpiece on a holding surface via the protective member, and holding the workpiece on the chuck table A grinding means mounted with the grinding wheel for grinding the other surface of the workpiece, a grinding feed means for bringing the grinding means close to and away from the holding surface, and a position for detecting the position of the grinding means Detecting means; a first gauge for measuring the height of the upper surface of the workpiece relative to the holding surface; A second gauge for measuring the thickness of the workpiece, After grinding the workpiece with the grinding means until the workpiece measured with two gauges has a predetermined finished thickness, the upper surface of the workpiece before grinding and the height of the grinding wheel coincide with each other. From the height h1 of the grinding means detected by the position detection means, the height h2 of the grinding means at the end of grinding, and the grinding amount Z of the workpiece, (h1−h2) −Z = a is obtained. The upper surface height H1 of the workpiece before grinding measured by the first gauge, the upper surface height H2 of the workpiece after grinding, and the workpiece before grinding measured by the second gauge. (H1−T1) − (H2−T2) = a contraction amount a1 of the protective member is obtained from the thickness T1 of the workpiece and the finished thickness T2 of the workpiece, and the consumption amount of the grinding wheel is calculated by aa1. Ask.
本願発明の研削砥石の消耗量検出方法によれば、第1ゲージで保護部材を含めた被加工物の上面の高さを測定し、第2ゲージで被加工物の実厚を測定する。これにより、研削加工中に被加工物に貼着された保護部材が収縮したとしても、被加工物の上面の高さから被加工物の実厚を減算することで、研削砥石の消耗量を正確に算出することができる。このように、一方の面に弾性を有する保護部材を貼着した場合であっても、研削砥石の消耗量を正確に算出することができる。 According to the method for detecting the consumption amount of the grinding wheel of the present invention, the height of the upper surface of the workpiece including the protection member is measured with the first gauge, and the actual thickness of the workpiece is measured with the second gauge. As a result, even if the protective member attached to the workpiece shrinks during grinding, the consumption of the grinding wheel can be reduced by subtracting the actual thickness of the workpiece from the height of the upper surface of the workpiece. It can be calculated accurately. Thus, even when a protective member having elasticity is attached to one surface, the amount of wear of the grinding wheel can be accurately calculated.
以下、本発明に係る実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the structures described below can be combined as appropriate. In addition, various omissions, substitutions, or changes in the configuration can be made without departing from the scope of the present invention.
図1は、実施形態に係る研削装置の斜視図である。図2は、実施形態に係る研削装置の研削手段と被加工物とチャックテーブルとを説明する側面図である。図3は、実施形態に係る研削装置の研削手段と被加工物とチャックテーブルとを拡大して示す拡大側面図である。図4は、実施形態に係る研削装置の研削手段とチャックテーブルとを拡大して示す拡大側面図である。図5は、実施形態に係る研削装置の研削手段と被加工物とチャックテーブルとを拡大して示す拡大側面図である。 FIG. 1 is a perspective view of a grinding apparatus according to an embodiment. FIG. 2 is a side view for explaining the grinding means, the workpiece, and the chuck table of the grinding apparatus according to the embodiment. FIG. 3 is an enlarged side view illustrating the grinding means, the workpiece, and the chuck table of the grinding apparatus according to the embodiment. FIG. 4 is an enlarged side view showing the grinding means and the chuck table of the grinding apparatus according to the embodiment in an enlarged manner. FIG. 5 is an enlarged side view showing the grinding means, the workpiece, and the chuck table of the grinding apparatus according to the embodiment in an enlarged manner.
本実施形態に係る研削装置1は、一方の面に弾性を有する保護テープTを貼着した板状の被加工物Wの他方の面を研削する。研削装置1は、図1に示すように、未加工ウエーハ用カセット11と、搬送ユニット12と、仮置きユニット13と、搬入・搬出ユニット14と、ターンテーブル15と、複数のチャックテーブル16と、研削ユニット(研削手段)17と、洗浄ユニット18と、加工済みウエーハ用カセット19と、位置検出手段20と、第1ゲージ30と、第2ゲージ40と、制御手段50とを備える。
The
ここで、被加工物Wは、研削装置1により加工される加工対象である。本実施形態では、被加工物Wは、シリコン、サファイア、ガリウムなどを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。被加工物Wは、表面(一方の面)に保護テープ(保護部材)Tが貼着され、保護テープTがチャックテーブル16に保持されて、表面の裏側の裏面(他方の面、上面)Waに研削加工及び研磨加工が施されて、所定の厚みまで薄化される。保護テープTは、弾性材料で構成され、厚さ方向に収縮する。より詳しくは、保護テープTは、研削加工中に研削ユニット17の研削砥石173で厚さ方向に押し込まれると、研削前に比べ僅かに厚さ方向に収縮する。一例として、保護テープTは、厚さが100〜300μmで、研削加工中に厚さ方向に約5〜20μmの収縮が生じることがある。
Here, the workpiece W is an object to be processed by the
未加工ウエーハ用カセット11は、研削装置1の装置本体に配置されている。未加工ウエーハ用カセット11は、加工前の被加工物Wを複数収容する。
The
搬送ユニット12は、被加工物Wを保持するピック部121を有する。ピック部121は、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向に移動自在に配置されている。搬送ユニット12は、ピック部121で、加工前の被加工物Wを未加工ウエーハ用カセット11内から取り出して仮置きユニット13上に搬送する。搬送ユニット12は、ピック部121で、加工後の被加工物Wを洗浄ユニット18から加工済みウエーハ用カセット19に搬送し収容する。
The
仮置きユニット13は、搬送ユニット12により研削前の被加工物Wが載置される。
In the
搬入・搬出ユニット14は、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向に移動自在に配置されている。搬入・搬出ユニット14は、加工前の被加工物Wを仮置きユニット13上からチャックテーブル16上に搬送する。搬入・搬出ユニット14は、加工後の被加工物Wをチャックテーブル16上から洗浄ユニット18に搬送する。
The carry-in / carry-out
ターンテーブル15は、研削装置1の装置本体の上面に設けられた円盤状のテーブルである。ターンテーブル15は、Z軸回りに回転可能に配置されている。ターンテーブル15には、チャックテーブル16が配置されている。
The
チャックテーブル16は、被加工物Wを保持する。チャックテーブル16は、ターンテーブル15上に配置されている。本実施形態では、チャックテーブル16は、ターンテーブル15の中心から離間した位置に一対配置されている。チャックテーブル16は、保持面16aを構成する部分がポーラスセラミック等から形成された円盤形状である。チャックテーブル16は、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。チャックテーブル16は、図2に示すように、保持面16a上に保護テープTを介して被加工物Wの表面が載置される。チャックテーブル16は、保持面16a上に載置された被加工物Wを、保護テープTを介して吸引保持する。チャックテーブル16は、吸引保持した被加工物WをZ軸回りに回転させる。チャックテーブル16は、ターンテーブル15がZ軸回りに回転することによりXY平面内を移動可能に設けられている。これにより、チャックテーブル16は、保持面16a上に載置された被加工物Wを、搬出入位置と研削位置とに位置させる。
The chuck table 16 holds the workpiece W. The chuck table 16 is disposed on the
研削ユニット17は、研削位置に位置付けられたチャックテーブル16に保持された被加工物Wの上面Waに研削加工を施して、被加工物Wを薄化する。研削ユニット17は、研削ユニット17を加工送りする研削送り手段171と、Z軸回りに高速回転する研削ホイール172とを含む。研削送り手段171は、研削ユニット17をZ軸方向に沿ってチャックテーブル16に保持された被加工物Wに近づけて、研削ユニット17を加工送りする。研削送り手段171は、研削ユニット17をZ軸方向に沿ってチャックテーブル16に保持された被加工物Wから遠ざけて、研削ユニット17を被加工物Wから離間させる。研削ホイール172は、チャックテーブル16に保持された被加工物Wの上面Waに押し当てられ、被加工物Wの上面Waを研削加工する研削砥石173を複数備えている。このような研削ユニット17は、研削ホイール172をZ軸回りにチャックテーブル16と同方向に回転させた状態で、研削送り手段171で加工送りされて、研削砥石173をチャックテーブル16に保持された被加工物Wの上面Waに押し当てることで、被加工物Wの上面Waを研削加工する。
The grinding
より詳しくは、研削ユニット17は、図3に示すように、研削ホイール172がZ軸回りに回転している状態で、上方の待機位置PSから、研削砥石173が研削前の被加工物Wの上面Waに達する寸前のエアーカット開始点PAまで、高速で下降する。エアーカット開始点PAは、研削砥石173の下面と研削前の被加工物Wの上面Waとの距離Dの位置とする。研削ユニット17は、研削砥石173がエアーカット開始点PAから研削前の被加工物Wの上面Waに達する点までの僅かの距離Dを、研削砥石173が空転状態で低速で下降するエアーカットを行う。研削ユニット17は、研削砥石173が研削前の被加工物Wの上面Waに達したら、研削送り手段171でさらに研削送りを行って、被加工物Wを研削する。
More specifically, as shown in FIG. 3, in the grinding
このような研削ユニット17の研削砥石173は、研削加工により摩耗(消耗)する。図4に示すように、研削砥石173の下面の高さとチャックテーブル16の保持面16aとが一致している状態において、位置検出手段20で検出された研削ユニット17のZ軸位置を基準位置Pとする。研削砥石173が消耗してZ軸方向の長さが消耗量Sだけ小さい場合、研削ユニット17の高さを基準位置Pより研削砥石173の消耗量Sだけ下げることで、研削砥石173の下面の高さとチャックテーブル16の保持面16aとが一致する。このように、研削ユニット17の高さは、研削砥石173の消耗量Sに応じて調節される。
The
図1に戻って、洗浄ユニット18は、研削ユニット17で研削加工された加工後の被加工物Wの上面Waを洗浄する。洗浄ユニット18は、加工後の被加工物Wが載置されて吸引保持しかつZ軸回りに回転するスピンナテーブル181と、スピンナテーブル181上の被加工物Wに洗浄液を滴下する図示しない洗浄液供給手段を備える。洗浄ユニット18は、被加工物Wを吸引保持したスピンナテーブル181をZ軸回りに回転させながら、洗浄液供給手段からスピンナテーブル181上の被加工物Wに洗浄液を供給して、被加工物Wの上面Waを洗浄する。
Returning to FIG. 1, the
加工済みウエーハ用カセット19は、研削装置1の装置本体に配置されている。加工済みウエーハ用カセット19は、加工後の被加工物Wを複数収容する。
The processed
位置検出手段20は、研削ユニット17のZ軸位置を検出する。例えば、位置検出手段20は、図示しないZ軸位置検出用スケールと、図示しないZ軸位置検出用センサとを含む。Z軸位置検出用スケールは、Z軸方向に沿って配置された目盛である。Z軸位置検出用スケールは、研削ユニット17の固定部又は研削装置1の装置本体に配置されている。本実施形態では、Z軸位置検出用スケールは、研削送り手段171のガイドレールに配置されている。Z軸位置検出用センサは、Z軸位置検出用スケールの目盛を検出する。Z軸位置検出用センサは、研削ユニット17の可動部に配置されている。本実施形態では、Z軸位置検出用センサは、研削ホイール172のZ軸方向の中央に配置されている。位置検出手段20は、検出した目盛の値である研削ユニット17のZ軸位置を位置信号として制御手段50に出力する。なお、位置検出手段20は、上記の構成に限定されず、例えば、研削送り手段171のサーボモータを用いてZ軸位置を検出してもよい。
The
図2に戻って、第1ゲージ30は、チャックテーブル16の保持面16aに対する被加工物Wの上面Waの高さを検出する。言い換えると、第1ゲージ30は、保護テープTを含めた被加工物Wの上面Waの高さを検出する。第1ゲージ30は接触式である。第1ゲージ30は、検出した被加工物Wの上面Waの高さを制御手段50に出力する。第1ゲージ30は、研削装置1の装置本体の上面に立設される図示しない基台部と、基台部の上端からチャックテーブル16の上方に向かって延びる基準ハイトゲージ31と可動ハイトゲージ32とを有する。基準ハイトゲージ31と可動ハイトゲージ32とは、基台部に対して上下に揺動可能に配置されている。
Returning to FIG. 2, the
基準ハイトゲージ31は、チャックテーブル16の保持面16aの高さを検出する。基準ハイトゲージ31は、自由端にプローブ31aを備えている。プローブ31aは、保持面16aに接触するように配置されている。可動ハイトゲージ32は、保持面16aに対する被加工物Wの上面Waの高さを検出する。可動ハイトゲージ32は、自由端にプローブ32aを備えている。プローブ32aは、被加工物Wの上面Waの外周側に接触するように配置されている。
The
第2ゲージ40は、被加工物Wに測定光を照射し被加工物Wの上面Waからの反射光と保護テープTの上面からの反射光とで被加工物Wの厚さを検出する。言い換えると、第2ゲージ40は、被加工物Wの実厚を検出する。第2ゲージ40は非接触式である。第2ゲージ40は、検出した被加工物Wの厚さを制御手段50に出力する。第2ゲージ40は、研削装置1の装置本体の上面に立設され、先端がチャックテーブル16の上方に延びる図示しない基台部と、基台部の先端に設けられた円筒状のヘッド部41とを備えている。ヘッド部41の内部には、測定光を照射する照射部と、照射部から照射されて被加工物Wの上面Waからの反射光と保護テープTの上面Taからの反射光とを受光する受光部とが配置されている。第2ゲージ40は、受光部で受光した、照射部から照射され被加工物Wの上面Waで反射した反射光と保護テープTの上面Taで反射した反射光との、時間差に基づいて被加工物Wの厚さを検出する。
The
制御手段50は、研削装置1を構成する上述した構成要素をそれぞれ制御して、被加工物Wに対する加工動作を研削装置1に行わせる。制御手段50は、例えばCPU等で構成された演算処理装置やROM、RAM等を備える図示しないマイクロプロセッサを主体として構成されている。制御手段50は、加工動作の状態を表示する図示しない表示手段や、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない操作手段などと接続されている。
The control means 50 controls each of the above-described components constituting the grinding
制御手段50は、被加工物Wの研削加工中、位置検出手段20と第1ゲージ30と第2ゲージ40とを制御して、図5に示す各検出値を検出させる。より詳しくは、制御手段50は、位置検出手段20で、研削前の被加工物Wの上面Waと研削砥石173の下面の高さとが一致する状態における研削ユニット17の高さh1と、研削終了時の研削ユニット17の高さh2とを検出させる。制御手段50は、第1ゲージ30で、研削前の被加工物Wの上面高さH1と、研削後の被加工物Wの上面高さH2とを検出させる。制御手段50は、第2ゲージ40で、研削前の被加工物Wの厚さT1と、研削後の被加工物Wの厚さT2とを検出させる。
The control means 50 controls the position detection means 20, the
制御手段50による研削ユニット17の制御について詳しく説明する。制御手段50は、仕上げ厚さT2まで被加工物Wが研削されるように、研削ユニット17の研削送り手段171を制御する。制御手段50は、位置検出手段20と第1ゲージ30と第2ゲージ40とから出力された各検出値に基づいて、研削砥石173の消耗量Sを算出し、研削ユニット17の研削送り手段171を制御する。
Control of the grinding
より詳しくは、制御手段50は、研削前の研削ユニット17の高さh1と、研削終了時の研削ユニット17の高さh2と、被加工物Wの研削量Zとに基づいて、(h1−h2)−Z=aを算出する。aは、研削ユニット17の位置に基づく研削砥石173の消耗量である。被加工物Wの研削量Zは、加工前の被加工物Wの厚さT1と仕上げ厚さT2との差として算出する。制御手段50は、研削前の被加工物Wの上面高さH1と、研削後の被加工物Wの上面高さH2と、研削前の被加工物Wの厚さT1と、被加工物Wの仕上げ厚さT2とに基づいて、保護テープTの収縮量a1を(H1−T1)−(H2−T2)で算出する。そして、制御手段50は、a−a1で研削砥石173の消耗量Sを算出する。そして、制御手段50は、算出した研削砥石173の消耗量Sに基づいて、研削ユニット17の研削送り手段171を制御する。
More specifically, the control means 50 determines (h1−) based on the height h1 of the grinding
次に、本実施形態に係る研削装置1を使用した研削砥石の消耗量検出方法について、図面に基づいて説明する。研削砥石の消耗量検出方法は、保護テープTを貼着した板状の被加工物Wの上面Waを研削砥石173で研削する研削装置1において研削砥石173の消耗量Sを検出する。
Next, a method for detecting the amount of wear of the grinding wheel using the grinding
まず、オペレータは、被加工物Wを収容した未加工ウエーハ用カセット11と、加工済みウエーハ用カセット19を研削装置1の装置本体の所定位置に載置する。このとき、研削ユニット17は、研削送り手段171でチャックテーブル16から離間されている。そして、オペレータは、加工内容情報を制御手段50に登録する。加工内容情報は、被加工物Wの仕上げ厚さT2と最初のエアーカット開始点PAとを含む。
First, the operator places the
そして、オペレータから加工動作の開始指示があった場合、制御手段50は、研削装置1に、加工動作を開始させる。制御手段50は、搬送ユニット12に、未加工ウエーハ用カセット11から加工前の被加工物Wを一枚取り出させ、仮置きユニット13上に載置させる。制御手段50は、搬送ユニット12に、仮置きユニット13上の被加工物Wを搬出入位置のチャックテーブル16に載置させ、被加工物Wをチャックテーブル16に吸引保持させる。制御手段50は、ターンテーブル15をZ軸回りに回転駆動させて、被加工物Wを吸引保持したチャックテーブル16を研削位置に移動させる。これらの処理は、未加工ウエーハ用カセット11内の加工前の被加工物Wに対して、順次行われる。
Then, when there is a machining operation start instruction from the operator, the
制御手段50は、研削送り手段171に、研削ユニット17を降下させ、研削ユニット17に、チャックテーブル16に保持された被加工物Wに研削水を供給しながら研削加工させる。
The control means 50 causes the grinding feed means 171 to lower the grinding
より詳しくは、まず、制御手段50は、1枚目の被加工物Wに対する加工動作を研削装置1に行わせる。制御手段50は、研削ホイール172をZ軸回りに回転させた状態で、研削ユニット17を、上方の待機位置PSから最初のエアーカット開始点PAまで、高速で下降させる。そして、制御手段50は、研削ユニット17に、被加工物Wの上面Waに研削加工を施させて、第2ゲージ40で測定した研削後の被加工物Wの厚さT2が仕上げ厚さT2に達するまで、被加工物Wを薄化する。
More specifically, first, the
制御手段50は、研削後の被加工物Wの厚さT2が仕上げ厚さT2に達すると、研削ユニット17による研削加工を終了させる。制御手段50は、研削送り手段171に、研削ユニット17を上方の待機位置PSまで上昇させ、チャックテーブル16上の被加工物Wから離間させる。
When the thickness T2 of the workpiece W after grinding reaches the finished thickness T2, the control means 50 ends the grinding process by the grinding
制御手段50は、ターンテーブル15をZ軸回りに回転駆動する。制御手段50は、加工後の被加工物Wを吸引保持したチャックテーブル16を搬出入位置に移動させる。
The control means 50 drives the
制御手段50は、搬送ユニット12に、搬出入位置に位置付けられた被加工物Wを洗浄ユニット18まで搬送させる。制御手段50は、洗浄ユニット18に、被加工物Wを洗浄させる。制御手段50は、洗浄後の被加工物Wを、搬送ユニット12に、加工済みウエーハ用カセット19内に収容させる。
The control means 50 causes the
制御手段50は、1枚目の被加工物Wに対する加工動作が終了し、2枚目の被加工物Wに対する加工動作を開始するまでに、位置検出手段20と第1ゲージ30と第2ゲージ40とで検出した各検出値に基づいて、研削砥石173の消耗量Sを算出する。
The control means 50 ends the position detecting means 20, the
より詳しくは、制御手段50は、研削前の研削ユニット17の高さh1と、研削終了時の研削ユニット17の高さh2と、被加工物Wの研削量Zとに基づいて、研削砥石173の消耗量aを、(h1−h2)−Zで算出する。
More specifically, the control means 50 determines the
制御手段50は、研削前の被加工物Wの上面高さH1と、研削後の被加工物Wの上面高さH2と、研削前の被加工物Wの厚さT1と、被加工物Wの仕上げ厚さT2とに基づいて、保護テープTの収縮量a1を(H1−T1)−(H2−T2)で算出する。具体的には例えば、研削前の被加工物Wの上面高さH1が880μm、研削後の被加工物Wの上面高さH2が360μm、研削前の被加工物Wの厚さT1が700μm、研削後の被加工物Wの厚さT2が200μmの場合、保護テープTの収縮量a1は、(H1−T1)−(H2−T2)で20μmと算出される。 The control means 50 includes an upper surface height H1 of the workpiece W before grinding, an upper surface height H2 of the workpiece W after grinding, a thickness T1 of the workpiece W before grinding, and the workpiece W. Based on the finished thickness T2, the shrinkage amount a1 of the protective tape T is calculated by (H1-T1)-(H2-T2). Specifically, for example, the upper surface height H1 of the workpiece W before grinding is 880 μm, the upper surface height H2 of the workpiece W after grinding is 360 μm, the thickness T1 of the workpiece W before grinding is 700 μm, When the thickness T2 of the workpiece W after grinding is 200 μm, the shrinkage amount a1 of the protective tape T is calculated as 20 μm by (H1−T1) − (H2−T2).
そして、制御手段50は、実際の研削砥石173の消耗量Sを、a−a1で算出する。言い換えると、研削ユニット17の位置に基づく研削砥石173の消耗量aから、保護テープTの収縮量a1の20μmを減算した値が、実際の研削砥石173の消耗量Sである。
And the control means 50 calculates the consumption amount S of the
つぎに、制御手段50は、2枚目の被加工物Wに対する加工動作を研削装置1に行わせる。まず、制御手段50は、未加工ウエーハ用カセット11から、次の加工前の被加工物Wを一枚取り出して、1枚目の被加工物Wと同様に、研削位置に位置付ける。制御手段50は、研削送り手段171でエアーカット開始点PAを研削砥石173の消耗量Sだけ下げた高さまで、研削ユニット17を高速で降下する。制御手段50は、被加工物Wを研削ユニット17で研削加工する。
Next, the control means 50 causes the grinding
制御手段50は、このような処理を3枚目以降の被加工物Wについても繰り返して被加工物Wを薄化する。 The control means 50 repeats such processing for the third and subsequent workpieces W to thin the workpiece W.
以上のように、本実施形態に係る研削装置1は、第1ゲージ30で保護テープTを含めた被加工物Wの上面Waの高さを測定し、第2ゲージ40で被加工物Wの実厚を測定する。これにより、研削加工中に保護テープTが収縮したとしても、被加工物Wの上面Waの高さから被加工物Wの実厚を減算することで、研削砥石173の消耗量Sを過剰に検出することなく、正確に算出することができる。このように、一方の面に弾性を有する保護テープTを貼着した場合であっても、保護テープTの収縮量を考慮して、研削砥石173の消耗量Sを正確に算出することができる。
As described above, the grinding
研削装置1は、研削砥石173の消耗量Sを正確に算出することができるので、次の被加工物Wの研削開始時に、研削ユニット17を適切な高さに調節することができる。このように、研削装置1は、本来の厚さの保護テープTで保持された被加工物Wに研削砥石173が、エアーカット前の速い送り速度で接触することを抑制することができる。
Since the grinding
これに対して、従来の研削装置では、被加工物Wに研削砥石が接触することを回避するためには、研削砥石の高さを実測したり、セットアップを行ったりしなくてはならなかった。本実施形態に係る研削装置1は、研削砥石の高さを実測したり、セットアップを行ったりしなくてもよいため、生産効率を向上することができる。
On the other hand, in the conventional grinding apparatus, in order to avoid the grinding wheel coming into contact with the workpiece W, the height of the grinding wheel has to be measured or set up. . Since the grinding
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
本実施形態の第2ゲージ40は超音波を利用した非接触式であるが、非接触式の形態は任意に選択可能であり、例えば超音波を使用した測定器を用いてもよい。
The
本実施形態では、砥石の種類が研削砥石173であるものとして説明したが、研磨砥石であってもよい。
In the present embodiment, the type of the grindstone has been described as being the grinding
1 研削装置
11 未加工ウエーハ用カセット
12 搬送ユニット
13 仮置きユニット
15 ターンテーブル
16 チャックテーブル
16a 保持面
17 研削ユニット(研削手段)
171 研削送り手段
173 研削砥石
18 洗浄ユニット
19 加工済みウエーハ用カセット
20 位置検出手段
30 第1ゲージ
40 第2ゲージ
50 制御手段
T 保護テープ(保護部材)
W 被加工物
DESCRIPTION OF
171 grinding feed means 173 grinding
W Workpiece
Claims (1)
該研削装置は、
該保護部材を介して該被加工物を保持面で保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルで保持した該被加工物の該他方の面を研削する該研削砥石が装着された研削手段と、該研削手段を該保持面に近接・離間させる研削送り手段と、該研削手段の位置を検出する位置検出手段と、該保持面に対する該被加工物上面の高さを測定する第1ゲージと、該被加工物に測定光を照射し該被加工物上面と該保護部材上面からの反射光で該被加工物の厚さを測定する第2ゲージと、を備え、
該第2ゲージで測定した該被加工物が所定の仕上げ厚さになるまで該研削手段で該被加工物を研削した後に、
研削前の該被加工物の上面と該研削砥石の高さが一致する該位置検出手段で検出する該研削手段の高さh1、研削終了時の該研削手段の高さh2、及び該被加工物の研削量Zとから、(h1−h2)−Z=aを求め、
該第1ゲージで測定した研削前の該被加工物の上面高さH1、及び研削後の該被加工物の上面高さH2と、該第2ゲージで測定した研削前の該被加工物の厚さT1、及び該被加工物の仕上げ厚さT2とから、(H1−T1)−(H2−T2)=保護部材の収縮量a1を求め、
a−a1で該研削砥石の消耗量を求める研削砥石の消耗量検出方法。 A grinding wheel wear amount detection method in a grinding device for grinding the other surface of a plate-like workpiece with a protective member having elasticity on one surface with a grinding wheel,
The grinding apparatus
A chuck table for holding the workpiece on a holding surface via the protective member; a grinding means on which the grinding wheel for grinding the other surface of the workpiece held on the chuck table is mounted; A grinding feed means for bringing the grinding means close to and away from the holding surface, a position detecting means for detecting the position of the grinding means, a first gauge for measuring the height of the upper surface of the workpiece relative to the holding surface, A second gauge that irradiates the workpiece with measurement light and measures the thickness of the workpiece with reflected light from the upper surface of the workpiece and the upper surface of the protective member;
After grinding the workpiece with the grinding means until the workpiece measured with the second gauge has a predetermined finished thickness,
The height h1 of the grinding means detected by the position detecting means where the upper surface of the workpiece before grinding matches the height of the grinding wheel, the height h2 of the grinding means at the end of grinding, and the work (H1−h2) −Z = a is obtained from the grinding amount Z of the object,
The upper surface height H1 of the workpiece before grinding measured by the first gauge, the upper surface height H2 of the workpiece after grinding, and the workpiece before grinding measured by the second gauge. From the thickness T1 and the finished thickness T2 of the workpiece, (H1−T1) − (H2−T2) = a contraction amount a1 of the protective member is obtained,
A method for detecting the amount of wear of the grinding wheel, wherein the amount of wear of the grinding wheel is determined at a-a1.
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