JP7349901B2 - 研削装置 - Google Patents

Description

本発明は、ウェーハの裏面に円形凹部を形成する研削装置に関する。

半導体等のウェーハの裏面の中央のデバイスが形成されるデバイス領域に対応する領域を研削して円形の凹部を形成する所謂ＴＡＩＫＯ研削（商標登録）をする研削装置が知られている（特許文献１参照）。

特許第４７９１７７４号公報

ＴＡＩＫＯ研削（商標登録）では、デバイスが形成されるデバイス領域に対応して凹部を形成するが、凹部の直径がデバイス領域より小さくなると、外周付近に薄化されないデバイスができてしまい、不良デバイスとなってしまうため、凹部の直径は非常に重要な検査項目となる。このため、ＴＡＩＫＯ研削（商標登録）をしたウェーハの凹部の直径を確認する工程が必要となる。

凹部の直径を確認する工程では、従来では、ＴＡＩＫＯ研削（商標登録）後のウェーハの凹部の大きさを顕微鏡等で測定するため、手間がかかっているという問題があった。また、研削装置の付近に顕微鏡が無い場合も多く、これにより、凹部の直径を確認する工程にかかる工数が比較的大きくなってしまうという問題もあった。さらに、研削砥石での研削で必ず発生する凸部の欠けについても、規定値を設け管理するのが通常であるが、欠けの大きさも凹部の直径同様検査に手間がかかっているという問題があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、凹部の直径を容易に確認できる研削装置を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の研削装置は、ウェーハ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に保持されたウェーハを環状に配置した研削砥石で研削しウェーハの露出した面に円形の凹部を形成するとともに該凹部の外周縁に環状の凸部を形成する研削ユニットと、該研削ユニットを該チャックテーブルの径方向に進退させる進退ユニットと、該研削ユニットを該チャックテーブルの保持面と垂直な方向に研削送りする研削送りユニットと、を備える研削装置であって、該凸部を撮影して得た画像情報から該凸部の内周縁の座標を求め該座標から該凹部の直径を算出するカメラを含む測定部と、該測定部が算出した該凹部の直径と、予め設定された該凹部の直径の目標値との差を求める算出部と、該算出部が求めた該差に基づいて該進退ユニットで該研削ユニットの位置を補正する制御ユニットと、を有するものである。

該測定部は、該画像情報から該凸部の該内周縁に該研削砥石で形成された欠けの大きさを測定する欠け測定部をさらに備え、該算出部は予め設定された該欠けの上限値と測定された該欠けの大きさとの差を求め、該差が予め設定された閾値以上の場合に警告情報をオペレータに報知する報知部を備えてもよい。

該研削ユニットは、該凹部の周縁部にスロープを形成し、該測定部は、該スロープの径方向に離れた２点の間の距離と、該２点のそれぞれに該カメラの焦点を合わせた際の該カメラの高さの差とに基づいて、該スロープの角度を算出してもよい。

本願発明は、凹部の直径を容易に確認できる。

図１は、実施形態１に係る研削装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、図１の研削装置の研削対象であるウェーハを示す斜視図である。 図３は、図２のウェーハを示す斜視図である。 図４は、図１の粗研削ユニットによる研削処理を示す斜視図である。 図５は、図１の粗研削ユニットによる研削処理をしたウェーハを示す部分断面図である。 図６は、図１の粗研削ユニット及び仕上げ研削ユニットによる研削処理をしたウェーハを示す部分断面図である。 図７は、図１の測定部が含むカメラの構成例を示す断面図である。 図８は、図７のカメラによる撮像処理を示す断面図である。 図９は、図７のカメラが得る画像情報の一例を示す図である。 図１０は、図１の測定部による測定処理を示す上面図である。 図１１は、図１の仕上げ研削ユニットによる研削処理をしたウェーハを示す部分断面図である。 図１２は、実施形態４に係る粗研削ユニット及び仕上げ研削ユニットによる研削処理をしたウェーハを示す部分断面図である。 図１３は、実施形態４に係る測定部による測定処理を示す部分断面図である。 図１４は、実施形態５に係る粗研削ユニット及び仕上げ研削ユニットによる研削処理をしたウェーハを示す部分断面図である。

本発明を実施するための形態（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、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る研削装置１を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る研削装置１の構成例を示す斜視図である。研削装置１は、図１に示すように、チャックテーブル１０と、ターンテーブル２０と、粗研削ユニット３０と、仕上げ研削ユニット４０と、進退ユニット３５，４５と、研削送りユニット３６，４６と、測定部５０と、算出部６０と、制御ユニット７０と、報知部８０と、を備える。なお、実施形態１に係る粗研削ユニット３０と仕上げ研削ユニット４０とは、共に本発明に係る研削ユニットである。

図２は、図１の研削装置１の研削対象である製品向けのウェーハ１００－２を示す斜視図である。図３は、図２の製品向けのウェーハ１００－２を示す斜視図である。研削装置１の研削対象であり、実際に研削及び洗浄して製品となる製品向けのウェーハ１００－２は、実施形態１では、例えば、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素などを母材とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等である。製品向けのウェーハ１００－２の表面１０１には、図２に示すように、デバイス領域１０５と、外周余剰領域１０６とが形成されている。デバイス領域１０５は、図２に示すように、複数の分割予定ライン１０２によって区画されて複数のデバイス１０３が形成されている領域である。デバイス領域１０５は、製品向けのウェーハ１００－２の表面１０１の中央に位置する。外周余剰領域１０６は、デバイス１０３が形成されていない領域である。外周余剰領域１０６は、デバイス領域１０５を囲繞し、製品向けのウェーハ１００－２の表面１０１の外周に位置する。なお、図３では、便宜的にデバイス領域１０５と外周余剰領域１０６との境界を点線で示しているが、実際には境界に線は存在しない。製品向けのウェーハ１００－２は、図２及び図３に示すように、表面１０１に粘着テープや樹脂シート等の保護部材１０７が接着されており、表面１０１の裏側の裏面１０４が露出した面となっている。

研削装置１は、実施形態１では、製品向けのウェーハ１００－２を研削する前に、製品向けのウェーハ１００－２とは異なる測定目的のウェーハ１００－１を粗研削ユニット３０で研削して本発明に係る凹部の１つである粗凹部１１１（図４等参照）を形成し、粗凹部１１１の直径を測定し、粗凹部１１１の直径の目標値との差を算出し、粗研削ユニット３０を目標値通りの直径の粗凹部１１１を形成する位置へ補正する。ここで、目標値通りとは、目標値から所定の誤差の範囲内であることを言う。測定目的のウェーハ１００－１は、実施形態１では、表面１０１にデバイス１０３が形成されておらず、製品向けのウェーハ１００－２と同様のデバイス領域１０５及び外周余剰領域１０６が仮で設定されたダミーウェーハである。なお、測定目的のウェーハ１００－１は、本発明ではダミーウェーハに限定されず、製品向けのウェーハ１００－２と同様に表面１０１にデバイス１０３が形成されていてもよい。以下において、測定目的のウェーハ１００－１と製品向けのウェーハ１００－２とは、互いに区別する必要が無い場合には、ウェーハ１００と適宜省略して記す。

チャックテーブル１０は、図１に示すように、ターンテーブル２０上に３つ設置されている。これら３つのチャックテーブル１０は、ターンテーブル２０上において、ターンテーブル２０とは独立して水平面（ＸＹ平面）内で回転可能に設けられている。これら３つのチャックテーブル１０は、水平面に沿って平坦な保持面１１で、保護部材１０７を介してウェーハ１００の表面１０１側を下側から吸引保持し、ウェーハ１００の裏面１０４を上側に露出させる。

ターンテーブル２０は、図１に示すように、円盤状のテーブルであり、水平面内で回転可能に設けられ、所定のタイミングで回転駆動される。３つのチャックテーブル１０は、ターンテーブル２０上には、例えば１２０°の位相角で等間隔に配設されている。これらの３つのチャックテーブル１０は、ターンテーブル２０の回転によって、搬入搬出位置２０１、粗研削位置２０２、仕上げ研削位置２０３、搬入搬出位置２０１に順次移動される。

研削装置１は、図１に示すように、さらに、カセット９１，９２と、位置合わせユニット９３と、搬入ユニット９４と、搬出ユニット９５と、洗浄ユニット９６と、搬出入ユニット９８と、を備える。カセット９１，９２は、図１に示すように、複数のウェーハ１００を収容するための収容器である。また、位置合わせユニット９３は、カセット９１から取り出されたウェーハ１００が仮置きされて、その中心位置合わせを行うためのテーブルである。

搬入ユニット９４は、吸着パッドを有し、位置合わせユニット９３で位置合わせされた研削前のウェーハ１００を吸着保持して搬入搬出位置２０１に位置するチャックテーブル１０上に搬入する。搬出ユニット９５は、搬入搬出位置２０１に位置するチャックテーブル１０上に保持された研削後のウェーハ１００を吸着保持して洗浄ユニット９６に搬出する。洗浄ユニット９６は、保持ユニット９７で保持した研削後のウェーハ１００を洗浄し、研削された加工面に付着している研削屑等のコンタミネーションを除去する。

搬出入ユニット９８は、例えば円形型ハンド９９を備えるロボットピックであり、円形型ハンド９９によってウェーハ１００を吸着保持してウェーハ１００を搬送する。具体的には、搬出入ユニット９８は、研削前のウェーハ１００をカセット９１から位置合わせユニット９３へ搬出するとともに、研削後のウェーハ１００を洗浄ユニット９６からカセット９２へ搬入する。

粗研削ユニット３０は、図１に示すように、スピンドル３１の下端に装着され、研削砥石３３が環状に配置された研削ホイール３２を回転させながら、粗研削位置２０２のチャックテーブル１０に保持されたウェーハ１００の裏面１０４に、研削送りユニット３６により鉛直方向と平行なＺ軸方向に沿って押圧することによって、ウェーハ１００の裏面１０４を粗研削する。

進退ユニット３５は、粗研削ユニット３０に装着され、粗研削ユニット３０を粗研削位置２０２のチャックテーブル１０の径方向に進退させる。研削送りユニット３６は、粗研削ユニット３０に装着され、粗研削ユニット３０を粗研削位置２０２のチャックテーブル１０の保持面１１と垂直な方向（Ｚ軸方向）に研削送りする。

仕上げ研削ユニット４０は、図１に示すように、スピンドル４１の下端に装着され、研削砥石４３が環状に配置された研削ホイール４２を回転させながら、仕上げ研削位置２０３のチャックテーブル１０に保持されたウェーハ１００の裏面１０４に、研削送りユニット４６により鉛直方向と平行なＺ軸方向に沿って押圧することによって、ウェーハ１００の裏面１０４を仕上げ研削する。

進退ユニット４５は、仕上げ研削ユニット４０に装着され、仕上げ研削ユニット４０を仕上げ研削位置２０３のチャックテーブル１０の径方向に進退させる。研削送りユニット４６は、仕上げ研削ユニット４０に装着され、仕上げ研削ユニット４０を仕上げ研削位置２０３のチャックテーブル１０の保持面１１と垂直な方向（Ｚ軸方向）に研削送りする。

図４は、図１の粗研削ユニット３０による研削処理を示す斜視図である。図５は、図１の粗研削ユニット３０による研削処理をしたウェーハ１００を示す部分断面図である。図６は、図１の粗研削ユニット３０及び仕上げ研削ユニット４０による研削処理をしたウェーハ１００を示す部分断面図である。研削装置１は、実施形態１では、ウェーハ１００を保持したチャックテーブル１０を粗研削位置２０２に位置付けて、粗研削ユニット３０によりウェーハ１００を粗研削し、その後、ターンテーブル２０を回転させて粗研削後のウェーハ１００を保持したチャックテーブル１０を仕上げ研削位置２０３に移動させて、仕上げ研削ユニット４０により、粗研削後のウェーハ１００を仕上げ研削する。

具体的には、まず、粗研削ユニット３０は、図４に示すように、ウェーハ１００の裏面１０４のデバイス領域１０５に対応する領域を粗研削して、円形の粗凹部１１１を形成するとともに粗凹部１１１の外周縁に環状の凸部１１２を形成する所謂ＴＡＩＫＯ研削（商標登録）をする。凸部１１２は、図５に示すように、上端に内周縁１１５が形成されている。粗凹部１１１は、図５に示すように、粗研削底部１１３と、粗研削底部１１３の外周側から内周縁１１５に向けて立設する周縁部１１４とを有する。周縁部１１４は、実施形態１では、ウェーハ１００の裏面１０４と概ね垂直な方向に立設する。図５に示す粗研削外周端１１６は、粗研削底部１１３と所定の誤差の範囲内で同じ深さとなる領域の外周端を表しており、実施形態１では、周縁部１１４よりも径方向の内側に位置している。図５に示す粗研削円弧部１１７は、粗研削によって周縁部１１４と粗研削外周端１１６との間に形成される円弧状の部分を表している。

次に、仕上げ研削ユニット４０は、粗研削ユニット３０が形成した粗凹部１１１の粗研削底部１１３を、外周領域を残してさらに仕上げ研削することで、図６に示すように、粗凹部１１１に粗研削底部１１３よりもさらに深い円形の仕上げ凹部１２１を形成する。仕上げ研削ユニット４０は、この仕上げ研削により、最も深い仕上げ研削底部１２２を有する仕上げ凹部１２１と、仕上げ凹部１２１を囲繞する粗凹部１１１とを有する円形の複合凹部１３１を形成する。図６に示す内周縁１２３は、粗凹部１１１と仕上げ凹部１２１との境界線を表している。内周縁１２３は、実施形態１では、粗研削外周端１１６よりも径方向の外側に位置している、すなわち、粗研削底部１１３は、仕上げ研削により削り落とされている。図６に示す仕上げ研削外周端１２４は、仕上げ研削底部１２２と所定の誤差の範囲内で同じ深さとなる領域の外周端を表しており、実施形態１では、内周縁１２３よりも径方向の内側に位置している。図６に示す仕上げ研削円弧部１２５は、仕上げ研削によって内周縁１２３と仕上げ研削外周端１２４との間に形成される円弧状の部分を表している。なお、仕上げ凹部１２１及び複合凹部１３１は、いずれも粗凹部１１１と同様に、本発明における凹部である。

測定部５０は、図１に示すように、カメラ５１，５２，５３，５４と、画像処理部５５と、欠け測定部５６と、スロープ角度測定部５７と、を備える。カメラ５１は、上側から搬入搬出位置２０１のチャックテーブル１０に向けて設置され、搬入搬出位置２０１のチャックテーブル１０に保持された粗研削及び仕上げ研削後のウェーハ１００の裏面１０４を撮影する。カメラ５２は、上側から粗研削位置２０２のチャックテーブル１０に向けて設置され、粗研削位置２０２のチャックテーブル１０に保持された粗研削後及び仕上げ研削前のウェーハ１００の裏面１０４を撮影する。カメラ５３は、上側から仕上げ研削位置２０３のチャックテーブル１０に向けて設置され、仕上げ研削位置２０３のチャックテーブル１０に保持された粗研削後及び仕上げ研削後のウェーハ１００の裏面１０４を撮影する。カメラ５４は、上側から洗浄ユニット９６の保持ユニット９７に向けて設置され、保持ユニット９７に保持された粗研削及び仕上げ研削後のウェーハ１００の裏面１０４を撮影する。

カメラ５１，５２，５３，５４は、実施形態１では、顕微鏡である。カメラ５１，５２，５３，５４は、設置された位置及び撮影する時期を除いて、同様の構成及び機能を備えるので、以下においてカメラ５１についてのみ構成及び機能の詳細な説明をし、カメラ５２，５３，５４についての詳細な説明を省略する。また、研削装置１は、実施形態１では、カメラ５１，５２，５３，５４を備えているが、本発明では、カメラ５１，５２，５３，５４のうち少なくともいずれか１台を備えていればよい。なお、研削装置１は、実施形態１では、粗研削ユニット３０による粗研削で発生する粗研削屑、仕上げ研削ユニット４０による仕上げ研削で発生する仕上げ研削屑、及び、洗浄ユニット９６で供給される洗浄水の影響を受けにくい位置に設置されたカメラ５１を備えていることが最も好ましく、カメラ５１により、より好適に粗研削及び仕上げ研削後のウェーハ１００の裏面１０４を撮影することができる。

図７は、図１の測定部５０が含むカメラ５１の構成例を示す断面図である。なお、図７は、ウェーハ１００の詳細を省略している。カメラ５１は、図７に示すように、光源１５１と、照明１５２と、ハーフミラー１５３と、対物レンズ１５４と、駆動ユニット１５５と、撮像素子１５６と、リング状照明１５７と、リング状透光板１５８と、電源ケーブル１５９と、外筐１６１と、鏡筒１６２と、照明ケース１６３と、を備える。

外筐１６１は、下端に円形の開口１６４が形成されている。外筐１６１の内部には、上方から順に、撮像素子１５６、円筒状の鏡筒１６２及び照明ケース１６３が固定されている。カメラ５１は、鏡筒１６２の高さからウェーハ１００の裏面１０４側に向けてＺ軸方向に沿って光を照射する落射照明１７１と、照明ケース１６３の高さからウェーハ１００の裏面１０４側に向けてＺ軸方向に対して傾斜した方向から光を照射する射光照明１７２とを使用して、ウェーハ１００の裏面１０４側を撮影する。

光源１５１、照明１５２、ハーフミラー１５３及び対物レンズ１５４は、落射照明１７１を形成する。具体的には、光源１５１から供給された光が、照明１５２によって側面から鏡筒１６２内に導かれ、鏡筒１６２内のハーフミラー１５３によって下方に向けて反射され、照明ケース１６３内の対物レンズ１５４によって集光されて下方のウェーハ１００の裏面１０４側に導かれることで、落射照明１７１を形成する。

リング状照明１５７、リング状透光板１５８及び電源ケーブル１５９は、射光照明１７２を形成する。具体的には、電源ケーブル１５９から電源の供給を受けてリング状照明１５７から発光されたリング状の光が、下方のリング状透光板１５８を透過するとともに開口１６４を通過してウェーハ１００の裏面１０４側に導かれることで、射光照明１７２を形成する。

形成された落射照明１７１及び射光照明１７２は、ウェーハ１００の裏面１０４側を反射して反射光を形成し、対物レンズ１５４及びハーフミラー１５３を透過して、上方の撮像素子１５６に導かれる。撮像素子１５６は、ウェーハ１００の裏面１０４側からの反射光を受光することで、ウェーハ１００の裏面１０４側を撮像する。撮像素子１５６は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary MOS）撮像素子である。

制御ユニット７０は、光源１５１を制御して、光源１５１が照明１５２に供給する光を調整することにより、落射照明１７１の光量等を調整する。制御ユニット７０は、電源ケーブル１５９を介してリング状照明１５７を制御して、リング状照明１５７の発光の光量を調整したり、リング状照明１５７を構成する複数の発光体の点灯及び消灯を調整したりすることにより、射光照明１７２を調整する。制御ユニット７０は、落射照明１７１及び射光照明１７２を調整することにより、撮像素子１５６が撮像することでカメラ５１が得る画像情報の明暗等を調整する。また、制御ユニット７０は、駆動ユニット１５５を制御してカメラ５１の水平方向の位置を調整することで、カメラ５１の撮影領域を調整する。また、制御ユニット７０は、駆動ユニット１５５を制御してカメラ５１の鉛直方向の位置（高さ）を調整することで、カメラ５１の焦点（ピント）を調整する。

図８は、図７のカメラ５１による撮像処理を示す断面図である。図９は、図７のカメラ５１が得る画像情報の一例を示す図である。カメラ５１は、図８に示すように、ウェーハ１００の裏面１０４側に形成された凸部１１２を撮影して画像情報を得る。具体的には、カメラ５１は、まず、凸部１１２を径方向に跨ぐ位置に撮影領域１４１を設定する。カメラ５１の撮影領域１４１の径方向の設定には、カメラ５１を径方向に移動させる駆動ユニット１５５が使用される。カメラ５１の撮影領域１４１の周方向の設定には、図８に示すように、ウェーハ１００を周方向に回転させるチャックテーブル１０の回転機構が使用される。カメラ５１は、そして、制御ユニット７０により駆動ユニット１５５を制御して、焦点（ピント）をウェーハ１００の裏面１０４、すなわち凸部１１２の上面に合わせた状態で、設定した撮影領域１４１で撮影することにより、画像情報の１形態である図９に示す撮影画像１４５を得る。

撮影画像１４５は、図９に示すように、撮影領域１４１内にある凸部１１２と、凸部１１２の径方向内側の複合凹部１３１と、凸部１１２の径方向外側のチャックテーブル１０の保持面１１と、凸部１１２の内周縁１１５側に研削砥石３３で形成された欠け１１９と、等を表示する。

カメラ５１は、制御ユニット７０により落射照明１７１及び射光照明１７２を調整したり、焦点（ピント）をさらに調整したりすることにより、内周縁１１５や欠け１１９の外周等をより鮮明にした撮影画像１４５を得ることができる。

図１０は、図１の測定部５０による測定処理を示す上面図である。測定部５０のカメラ５１は、図１０に示すように、チャックテーブル１０を回転させることにより、撮影領域１４１から周方向に離れた撮影領域１４２，１４３をそれぞれ設定し、設定した撮影領域１４２，１４３内にある凸部１１２等を撮影して画像情報を得る。なお、カメラ５１は、実施形態１では３箇所の撮影領域１４１，１４２，１４３で凸部１１２等を撮影しているが、本発明では、少なくとも３箇所以上の撮影領域で撮影すればよく、４箇所以上の撮影領域で撮影してもよく、凸部１１２の全周を覆う多数の撮影領域で撮影してもよい。

画像処理部５５は、図１０に示すように、カメラ５１が撮影領域１４１で凸部１１２を撮影して得た画像情報（撮影画像１４５）に対してパターンマッチング等の所定の画像解析を施して凸部１１２の内周縁１１５を抽出する。画像処理部５５は、抽出した凸部１１２の内周縁１１５に基づいて、凸部１１２の内周縁１１５上の座標１４７を求める。また、画像処理部５５は、同様に、カメラ５１が撮影領域１４２，１４３で凸部１１２を撮影して得た画像情報から、それぞれ、凸部１１２の内周縁１１５上の座標１４８，１４９を求める。画像処理部５５は、凸部１１２の内周縁１１５上の座標１４７，１４８，１４９を少なくとも３点求め、求めたそれらの座標１４７，１４８，１４９を通過する円を算出し、算出した円の直径を算出することで、複合凹部１３１の直径、すなわち粗凹部１１１の直径を算出する。

算出部６０は、測定部５０の画像処理部５５が算出した粗凹部１１１の直径と、予め設定された粗凹部１１１の直径の目標値との差である粗凹部直径差を求める。粗凹部１１１の直径の目標値は、実施形態１では、仕上げ凹部１２１の直径より大きく、かつ、ウェーハ１００の直径未満の所望の値に設定される。

制御ユニット７０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するものである。即ち、制御ユニット７０は、ウェーハ１００に対する研削動作等を研削装置１に実行させるものである。また、制御ユニット７０は、算出部６０が求めた粗凹部直径差に基づいて、粗凹部直径差を打ち消す方向に進退ユニット３５で粗研削ユニット３０を進退させることで、粗研削ユニット３０の位置を補正する。

画像処理部５５、欠け測定部５６、スロープ角度測定部５７、算出部６０及び制御ユニット７０は、実施形態１では、コンピュータプログラムを実行可能な１台のコンピュータである。画像処理部５５、欠け測定部５６、スロープ角度測定部５７、算出部６０及び制御ユニット７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有する。この演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムを実行して、研削装置１を制御するための制御信号を生成する。この演算処理装置は、生成した制御信号を入出力インタ－フェース装置を介して研削装置１の各構成要素に出力する。

画像処理部５５、欠け測定部５６、スロープ角度測定部５７、算出部６０及び制御ユニット７０の各機能は、実施形態１では、上記した演算処理装置が記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより実現される。画像処理部５５、欠け測定部５６、スロープ角度測定部５７、算出部６０及び制御ユニット７０は、本発明ではこれに限定されず、例えば、それぞれが独立したコンピュータシステムに基づいて実現されていてもよい。

なお、欠け測定部５６、スロープ角度測定部５７及び報知部８０は、図１等に図示されているが、以下に説明する実施形態１に係る研削装置１の動作には関与しないので、後述する実施形態２、実施形態３及び実施形態４においてその機能及び動作を説明する。

以上のような構成を有する実施形態１に係る研削装置１の動作について以下に説明する。研削装置１は、研削砥石３３を交換する等、粗研削ユニット３０の研削条件を変更した後、もしくは、粗研削ユニット３０で所定の枚数のウェーハ１００を研削した後に、粗研削ユニット３０及び仕上げ研削ユニット４０により、測定目的のウェーハ１００－１の裏面１０４に円形の複合凹部１３１を形成するとともに複合凹部１３１の外周縁に環状の凸部１１２を形成し、ターンテーブル２０を回転させて測定目的のウェーハ１００－１を保持するチャックテーブル１０を搬入搬出位置２０１に移動させる。

研削装置１は、搬入搬出位置２０１において、装置内に備える測定部５０のカメラ５１により、先に形成した凸部１１２を撮影して凸部１１２の画像情報を得る。研削装置１は、装置内に備える測定部５０の画像処理部５５により、カメラ５１が得た凸部１１２の画像情報から凸部１１２の内周縁１１５上の座標１４７，１４８，１４９を求め、この座標１４７，１４８，１４９から粗凹部１１１の直径を算出する。研削装置１は、装置内に備える算出部６０により、測定部５０が算出した粗凹部１１１の直径と、予め設定された粗凹部１１１の直径の目標値との差である粗凹部直径差を求める。研削装置１は、装置内に備える制御ユニット７０により、算出部６０が求めた粗凹部直径差に基づいて、進退ユニット３５で粗研削ユニット３０の位置を、目標値通りの直径の粗凹部１１１を形成する位置へ補正する。

実施形態１に係る研削装置１は、進退ユニット３５で粗研削ユニット３０の位置を補正した後、粗研削ユニット３０及び仕上げ研削ユニット４０により、製品向けのウェーハ１００－２の裏面１０４に、目標値通りの直径の粗凹部１１１を含む複合凹部１３１を形成するとともに複合凹部１３１の外周縁に環状の凸部１１２を形成する。

以上のような構成を有する実施形態１に係る研削装置１は、他の装置及びオペレータから独立して、装置内に備える粗研削ユニット３０、仕上げ研削ユニット４０、測定部５０、算出部６０及び進退ユニット３５で、研削による凸部１１２及び複合凹部１３１の形成、粗凹部１１１の直径の算出、粗凹部１１１の直径の目標値からの差の算出、目標値通りの直径の粗凹部１１１を形成可能にする粗研削ユニット３０の位置の補正までの一連の動作を、測定目的のウェーハ１００－１を装置外に取り出すことなく、実施する。このため、実施形態１に係る研削装置１は、装置内で粗凹部１１１の直径を容易に確認できるだけでなく、装置内で所望の直径の粗凹部１１１を形成可能な状態を容易に実現できるという作用効果を奏する。これにより、実施形態１に係る研削装置１は、オペレータが測定目的のウェーハ１００－１を取り出したり、凸部１１２を撮影したり、粗凹部１１１の直径を測定したり、粗研削ユニット３０の位置を補正したりする等の工数を削減できるという作用効果を奏する。

〔変形例１〕
本発明の実施形態１の変形例１に係る研削装置１を説明する。変形例１に係る研削装置１は、実施形態１に係る研削装置１において、粗凹部１１１の直径を測定して粗研削ユニット３０の位置を補正することに代えて、仕上げ凹部１２１の直径を測定して仕上げ研削ユニット４０の位置を補正する。

カメラ５１は、変形例１では、制御ユニット７０により駆動ユニット１５５を制御して、焦点（ピント）を内周縁１２３に合わせた状態で、実施形態１と同様に少なくとも３箇所以上の撮影領域１４１，１４２，１４３で撮影した画像情報（撮影画像１４５等）を得る。変形例１では、画像処理部５５は、これらの画像情報（撮影画像１４５等）に対して所定の画像解析を施して内周縁１２３を抽出する。画像処理部５５は、変形例１では、抽出した内周縁１２３に基づいて、内周縁１２３上の座標を少なくとも３点求め、求めたそれらの座標を通過する円を算出し、算出した円の直径を算出することで、内周縁１２３の直径、すなわち仕上げ凹部１２１の直径を算出する。

変形例１では、算出部６０は、測定部５０の画像処理部５５が算出した仕上げ凹部１２１の直径と、予め設定された仕上げ凹部１２１の直径の目標値との差である仕上げ凹部直径差を求める。仕上げ凹部１２１の直径の目標値は、実施形態１では、デバイス領域１０５の直径より大きく、かつ、粗凹部１１１の直径未満の所望の値に設定される。

変形例１では、制御ユニット７０は、算出部６０が求めた仕上げ凹部直径差に基づいて、仕上げ凹部直径差を打ち消す方向に進退ユニット４５で仕上げ研削ユニット４０を進退させることで、仕上げ研削ユニット４０の位置を、目標値通りの直径の仕上げ凹部１２１を形成する位置へ補正する。

以上のような構成を有する実施形態１の変形例１に係る研削装置１は、実施形態１に係る研削装置１において、粗凹部１１１の直径を測定して粗研削ユニット３０の位置を補正することに代えて、仕上げ凹部１２１の直径を測定して仕上げ研削ユニット４０の位置を補正するものである。このため、実施形態１の変形例１に係る研削装置１は、測定目的のウェーハ１００－１を装置外に取り出すことなく、装置内で仕上げ凹部１２１の直径を容易に確認できるだけでなく、装置内で所望の直径の仕上げ凹部１２１を形成可能な状態を容易に実現できるという作用効果を奏する。これにより、実施形態１の変形例１に係る研削装置１は、オペレータが測定目的のウェーハ１００－１を取り出したり、仕上げ凹部１２１の直径を測定したり、仕上げ研削ユニット４０の位置を補正したりする等の工数を削減できるという作用効果を奏する。

〔変形例２〕
本発明の実施形態１の変形例２に係る研削装置１を説明する。変形例２に係る研削装置１は、実施形態１に係る研削装置１において、仕上げ研削ユニット４０により仕上げ凹部１２１を形成しないように変更したものである。

実施形態１の変形例２に係る研削装置１は、仕上げ凹部１２１を形成しないことを除き、実施形態１に係る研削装置１と同様である。このため、実施形態１の変形例２に係る研削装置１は、実施形態１に係る研削装置１と同様の作用効果を奏する。

〔変形例３〕
本発明の実施形態１の変形例３に係る研削装置１を説明する。図１１は、図１の仕上げ研削ユニット４０による研削処理をしたウェーハ１００を示す部分断面図である。図１１は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

変形例３に係る研削装置１は、実施形態１の変形例１に係る研削装置１において、粗研削ユニット３０により粗凹部１１１を形成せず、仕上げ研削ユニット４０により、図１１に示すように、ウェーハ１００の裏面１０４を仕上げ研削して仕上げ凹部１２１を形成するとともに仕上げ凹部１２１の外周縁に環状の凸部１１８を形成するように変更したものである。

実施形態１の変形例３に係る研削装置１は、粗凹部１１１を形成しないことを除き、実施形態１の変形例１に係る研削装置１と同様である。このため、実施形態１の変形例３に係る研削装置１は、実施形態１の変形例１に係る研削装置１と同様の作用効果を奏する。また、実施形態１の変形例３に係る研削装置１の撮影対象であるウェーハ１００の裏面１０４に形成された仕上げ凹部１２１は、実施形態１に係る研削装置１の撮影対象である粗凹部１１１の粗研削底部１１３に形成された仕上げ凹部１２１よりも、明確に撮影することができる。このため、実施形態１の変形例３に係る研削装置１は、実施形態１に係る研削装置１と比較してより明確に撮影される画像情報に基づいて、仕上げ凹部１２１の直径を算出するので、より正確に仕上げ凹部１２１の直径を算出でき、より正確に仕上げ研削ユニット４０の位置を補正できるという作用効果を奏する。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る研削装置１を説明する。実施形態２に係る研削装置１は、欠け測定部５６、算出部６０及び報知部８０により、凸部１１２の内周縁１１５に研削砥石３３で形成された欠け１１９の大きさを測定し、その測定結果に基づいて警告情報を報知するものである。

欠け測定部５６は、カメラ５１が凸部１１２を撮影して得た画像情報（撮影画像１４５）から凸部１１２の内周縁１１５に研削砥石３３で形成された欠け１１９の大きさを測定する。欠け測定部５６は、例えば、画像情報（撮影画像１４５）に対して所定の画像解析を施して欠け１１９の外周を抽出して、抽出した欠け１１９の外周の形状に基づいて、欠け１１９の周方向の大きさと、欠け１１９の径方向の大きさとを測定する。

算出部６０は、実施形態２では、欠け１１９の周方向の大きさ及び径方向の大きさの双方について、それぞれ、測定部５０の欠け測定部５６が測定した欠け１１９の大きさと、予め設定された欠け１１９の大きさの上限値との差である欠けサイズ差を求める。欠け１１９の大きさの上限値は、実施形態２では、欠け１１９の大きさの許容値に設定される。欠け１１９の大きさの許容値は、超えてしまうと、粗研削ユニット３０における研削砥石３３の目詰まりや研削条件の設定ミス等の異常が発生している可能性があると考えられる基準の値である。

報知部８０は、算出部６０が求めた欠けサイズ差が、予め設定された閾値以上の場合に、粗研削ユニット３０に研削砥石３３の目詰まりや研削条件の設定ミス等の異常が発生している可能性がある旨の警告情報をオペレータに報知する。報知部８０は、上記した入出力インターフェース装置を介して、上記した演算処理装置内の算出部６０と接続されている。報知部８０は、例えば、液晶表示装置等により構成される画像を表示する画像表示ユニット、スピーカ等により構成される音声を発信する音声ユニット、及び、発光ダイオード等により構成される点灯する光報知ユニット等である。報知部８０は、この警告情報の報知により、オペレータに、研削砥石３３の交換や粗研削ユニット３０の研削条件の変更を促す。

研削装置１は、実施形態２では、オペレータが報知部８０による警告情報の報知を受けて研削砥石３３を交換したり粗研削ユニット３０の研削条件を変更したりした場合、粗研削ユニット３０により粗研削から進退ユニット３５での粗研削ユニット３０の位置の補正までの実施形態１と同様の動作をやり直すようにしてもよい。

以上のような構成を有する実施形態２に係る研削装置１は、他の装置及びオペレータから独立して、装置内に備える粗研削ユニット３０、仕上げ研削ユニット４０、測定部５０、算出部６０及び報知部８０で、実施形態１と同様の研削による凸部１１２及び複合凹部１３１の形成、欠け１１９の大きさの測定、欠け１１９の大きさの上限値からの差の算出、警告情報の報知までの一連の動作を、測定目的のウェーハ１００－１を装置外に取り出すことなく、実施する。このため、実施形態１に係る研削装置１は、装置内で欠け１１９の大きさを容易に確認できるだけでなく、装置内で欠け１１９の大きさに基づいて粗研削ユニット３０に研削砥石３３の目詰まりや研削条件の設定ミス等の異常が発生している可能性を容易に検出し、報知できるという作用効果を奏する。これにより、実施形態２に係る研削装置１は、オペレータが測定目的のウェーハ１００－１を取り出したり、欠け１１９の大きさを測定したり、欠け１１９の大きさに基づいて粗研削ユニット３０に研削砥石３３の目詰まりや研削条件の設定ミス等の異常が発生している可能性を検出したりする等の工数を削減できるという作用効果を奏する。

なお、実施形態２に係る研削装置１は、変形例１及び変形例２を適用することができる。また、実施形態２に係る研削装置１は、欠け測定部５６、算出部６０及び報知部８０が処理する対象を、凸部１１２の内周縁１１５に研削砥石３３で形成された欠け１１９から、凸部１１８の内周縁１２３に研削砥石４３で形成された欠けに変更することで、変形例３も適用することができる。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３に係る研削装置１を説明する。実施形態３に係る研削装置１は、粗研削円弧部１１７の径方向の長さを測定し、その測定結果に基づいて警告情報を報知するものである。

カメラ５１は、実施形態３では、粗凹部１１１及び凸部１１２のみを形成した後、実施形態１の変形例１と同様の方法で、制御ユニット７０によりカメラ５１の焦点（ピント）を撮影中のウェーハ１００の粗研削底部１１３に合わせた状態で、撮影し、画像情報（撮影画像１４５等）を得る。画像処理部５５は、実施形態３では、これらの画像情報（撮影画像１４５等）に対して所定の画像解析を施して、カメラ５１の焦点（ピント）が合っている領域と合っていない領域との境界線を、粗研削外周端１１６として抽出する。画像処理部５５は、実施形態３では、抽出した粗研削外周端１１６に基づいて、粗研削外周端１１６上の座標を少なくとも３点求める。画像処理部５５は、実施形態３では、求めたそれらの座標を通過する円を算出し、算出した円の直径を算出することで、粗研削外周端１１６の直径を算出する。

画像処理部５５は、実施形態３では、実施形態１と同様の方法で、内周縁１１５の直径を算出する。画像処理部５５は、実施形態３では、さらに、内周縁１１５の直径から粗研削外周端１１６の直径を差し引くことで、粗研削円弧部１１７の径方向の長さを算出する。

算出部６０は、実施形態３では、測定部５０の画像処理部５５が測定した粗研削円弧部１１７の径方向の長さと、予め設定された粗研削円弧部１１７の径方向の長さの上限値との差である粗研削円弧部サイズ差を求める。粗研削円弧部１１７の径方向の長さの上限値は、実施形態３では、粗研削円弧部１１７の径方向の長さの許容値に設定される。粗研削円弧部１１７の径方向の長さの許容値は、超えてしまうと、研削砥石３３の偏摩耗等の異常が発生している可能性があると考えられる基準の値である。

報知部８０は、実施形態３では、算出部６０が求めた粗研削円弧部サイズ差が、予め設定された閾値以上の場合に、粗研削ユニット３０に研削砥石３３の偏摩耗等の異常が発生している可能性がある旨の警告情報をオペレータに報知する。報知部８０は、実施形態３では、この警告情報の報知により、オペレータに、研削砥石３３を積極的に摩耗させて研削品質を向上させるドレッシング処理の実施を促す。

研削装置１は、実施形態３では、オペレータが報知部８０による警告情報の報知を受けて研削砥石３３をドレッシング処理する等の対応をした場合、粗研削ユニット３０により粗研削から進退ユニット３５での粗研削ユニット３０の位置の補正までの実施形態１と同様の動作をやり直すようにしてもよい。

以上のような構成を有する実施形態３に係る研削装置１は、他の装置及びオペレータから独立して、装置内に備える粗研削ユニット３０、仕上げ研削ユニット４０、測定部５０、算出部６０及び報知部８０で、実施形態１と同様の研削による凸部１１２及び複合凹部１３１の形成、粗研削円弧部１１７の径方向の長さの測定、粗研削円弧部１１７の径方向の長さの上限値からの差の算出、警告情報の報知までの一連の動作を、測定目的のウェーハ１００－１を装置外に取り出すことなく、実施する。このため、実施形態１に係る研削装置１は、装置内で粗研削円弧部１１７の径方向の長さを容易に確認できるだけでなく、装置内で粗研削円弧部１１７の径方向の長さに基づいて粗研削ユニット３０に研削砥石３３の偏摩耗等の異常が発生している可能性を容易に検出し、報知できるという作用効果を奏する。これにより、実施形態３に係る研削装置１は、オペレータが測定目的のウェーハ１００－１を取り出したり、粗研削円弧部１１７の径方向の長さを測定したり、粗研削円弧部１１７の径方向の長さに基づいて粗研削ユニット３０に研削砥石３３の偏摩耗等の異常が発生している可能性を検出したりする等の工数を削減できるという作用効果を奏する。

なお、実施形態３に係る研削装置１は、粗研削円弧部１１７の径方向の長さを測定することに代えて、仕上げ研削円弧部１２５の径方向の長さを測定してもよい。実施形態３に係る研削装置１は、この場合、上記と同様の方法で、画像処理部５５により、カメラ５１の焦点（ピント）を内周縁１２３に合わせて得られる画像情報から内周縁１２３の直径を算出し、カメラ５１の焦点（ピント）を仕上げ研削底部１２２に合わせて得られる画像情報から仕上げ研削外周端１２４の直径を算出し、内周縁１２３の直径から仕上げ研削外周端１２４の直径を差し引くことで、仕上げ研削円弧部１２５の径方向の長さを算出する。実施形態３に係る研削装置１は、上記と同様の方法で、算出部６０により、画像処理部５５が測定した仕上げ研削円弧部１２５の径方向の長さと、予め設定された仕上げ研削円弧部１２５の径方向の長さの上限値との差である仕上げ研削円弧部サイズ差を求める。仕上げ研削円弧部１２５の径方向の長さの上限値は、仕上げ研削円弧部１２５の径方向の長さの許容値に設定される。仕上げ研削円弧部１２５の径方向の長さの許容値は、超えてしまうと、研削砥石４３の偏摩耗等の異常が発生している可能性があると考えられる基準の値である。実施形態３に係る研削装置１は、上記と同様の方法で、報知部８０により、算出部６０が求めた仕上げ研削円弧部サイズ差が、予め設定された閾値以上の場合に、仕上げ研削ユニット４０に研削砥石４３の偏摩耗等の異常が発生している可能性がある旨の警告情報をオペレータに報知して、オペレータに、研削砥石４３を積極的に摩耗させて研削品質を向上させるドレッシング処理の実施を促す。

〔実施形態４〕
本発明の実施形態４に係る研削装置１を説明する。図１２は、実施形態４に係る粗研削ユニット３０及び仕上げ研削ユニット４０による研削処理をしたウェーハ１００を示す部分断面図である。図１３は、実施形態４に係る測定部５０による測定処理を示す部分断面図である。図１２及び図１３は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態４に係る研削装置１は、実施形態１に係る研削装置１において、図１２に示すように、粗研削ユニット３０によりスロープ２４０を有する粗凹部２１１を形成するとともに粗凹部２１１の外周縁に環状の凸部２１２を形成するように変更したものである。実施形態４に係る研削装置１は、粗研削ユニット３０及び仕上げ研削ユニット４０により、仕上げ凹部１２１と、仕上げ凹部１２１を囲繞する粗凹部２１１とを有する複合凹部２３１を形成する。また、実施形態４に係る研削装置１は、実施形態１に係る研削装置１において、測定部５０が測定して算出部６０等が処理する対象を、粗凹部２１１の周縁部２１４のスロープ２４０に変更したものである。なお、粗凹部２１１及び複合凹部２３１は、いずれも、粗凹部１１１、仕上げ凹部１２１及び複合凹部１３１と同様に、本発明における凹部である。

粗凹部２１１の周縁部２１４は、粗研削底部２１３の外周から内周縁２１５に向けて形成される。周縁部２１４は、図１２に示すように、ウェーハ１００の裏面１０４と垂直な方向に対して、上側（内周縁２１５側）が径方向外側に、下側（粗研削底部２１３側）が径方向内側に傾斜したスロープ２４０を有する。なお、図１２に示す粗凹部２１１及び凸部２１２における粗研削底部２１３、内周縁２１５、粗研削外周端２１６及び粗研削円弧部２１７は、実施形態１の粗凹部１１１及び凸部１１２における粗研削底部１１３、内周縁１１５、粗研削外周端１１６及び粗研削円弧部１１７と同様であるので、詳細な説明を省略する。

周縁部２１４に形成されるスロープ２４０は、図１２に示すように、径方向のスロープ幅２４１と、ウェーハ１００の裏面１０４に対するスロープ２４０の傾斜の角度２４２とにより規定される。スロープ２４０は、ウェットエッチングで、粗凹部２１１及び仕上げ凹部１２１の研削の歪みを除去し、これらの研削面をなだらかできれいにする際に、ウェットエッチングで使用したエッチング液を好適に排出しやすくする。

粗研削ユニット３０は、実施形態４では、予め設定されたスロープ２４０のスロープ幅２４１及び角度２４２の目標値に応じて、粗研削深さが深くなるにしたがって進退ユニット３５で粗研削ユニット３０の位置を径方向内側に移動させながら粗研削することで、粗凹部２１１の周縁部２１４にスロープ２４０を形成する。

測定部５０の画像処理部５５は、実施形態４では、実施形態１で内周縁１１５の直径（粗凹部１１１の直径）を算出した方法と同様の方法で、内周縁２１５の直径を算出する。実施形態４では、制御ユニット７０及び測定部５０の画像処理部５５は、実施形態３で粗研削外周端１１６の直径を算出した方法と同様の方法で、粗研削外周端２１６の直径を算出する。測定部５０の画像処理部５５は、実施形態４では、内周縁２１５の直径から粗研削外周端２１６の直径を差し引いて２で除することで、スロープ幅２４１を算出する。

制御ユニット７０は、実施形態４では、図１３に示すように、スロープ２４０が形成された周縁部２１４上の径方向に距離２５１だけ離れた２箇所の測定点のそれぞれについて、カメラ５１の焦点を合わせた際のカメラ５１の高さの情報を取得する。

スロープ角度測定部５７は、制御ユニット７０から、２箇所の測定点の間の距離２５１の情報と、２箇所の測定点のそれぞれにおいて焦点を合わせた際のカメラ５１の高さの情報と、を取得する。スロープ角度測定部５７は、図１３に示すように、２箇所の測定点のそれぞれにおいて焦点を合わせた際のカメラ５１の高さの差である高度差２５２に基づいて、２箇所の測定点の高さの差２５３を算出する。スロープ角度測定部５７は、図１３に示すように、２箇所の測定点の間の距離２５１と、２箇所の測定点の高さの差２５３とから、角度２４２を算出する。

算出部６０は、実施形態４では、測定部５０の画像処理部５５が算出したスロープ幅２４１と、予め設定されたスロープ幅２４１の目標値との差であるスロープ幅差を求める。スロープ幅２４１の目標値は、実施形態４では、外周余剰領域１０６の径方向の長さ（幅）未満の所望の値に設定される。

算出部６０は、実施形態４では、測定部５０のスロープ角度測定部５７が算出した角度２４２と、予め設定された角度２４２の目標値との差である角度差を求める。角度２４２の目標値は、実施形態４では、外周余剰領域１０６の径方向の長さ（幅）と粗研削深さとから求められる所定の角度以上、かつ、９０度未満の所望の値に設定される。

制御ユニット７０は、実施形態４では、算出部６０が求めたスロープ幅差及び角度差に基づいて、スロープ幅差及び角度差を打ち消す方向に、粗研削ユニット３０を進退させる進退ユニット３５を校正する。

以上のような構成を有する実施形態４に係る研削装置１は、他の装置及びオペレータから独立して、装置内に備える粗研削ユニット３０、仕上げ研削ユニット４０、測定部５０、算出部６０及び進退ユニット３５で、研削による凸部２１２及びスロープ２４０を有する複合凹部２３１の形成、スロープ幅２４１及び角度２４２の算出、スロープ幅２４１及び角度２４２の目標値からの差の算出、目標値通りのスロープ幅２４１及び角度２４２のスロープ２４０を有する複合凹部２３１を形成可能にする進退ユニット３５の校正までの一連の動作を、測定目的のウェーハ１００－１を装置外に取り出すことなく、実施する。このため、実施形態４に係る研削装置１は、装置内でスロープ幅２４１及び角度２４２を容易に確認できるだけでなく、装置内で所望のスロープ幅２４１及び角度２４２のスロープ２４０を有する複合凹部２３１を形成可能な状態を容易に実現できるという作用効果を奏する。これにより、実施形態４に係る研削装置１は、オペレータが測定目的のウェーハ１００－１を取り出したり、凸部１１２を撮影したり、スロープ幅２４１及び角度２４２を測定したり、進退ユニット３５を校正したりする等の工数を削減できるという作用効果を奏する。

〔実施形態５〕
本発明の実施形態５に係る研削装置１を説明する。図１４は、実施形態５に係る粗研削ユニット３０及び仕上げ研削ユニット４０による研削処理をした製品向けのウェーハ１００－２を示す部分断面図である。図１４は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態５に係る研削装置１は、粗研削ユニット３０を目標値通りの直径の粗凹部１１１を形成する位置へ補正するため、及び、仕上げ研削ユニット４０を目標値通りの直径の仕上げ凹部１２１を形成する位置へ補正するために、測定目的のウェーハ１００－１ではなく製品向けのウェーハ１００－２を目標値よりも小さく研削し、粗研削ユニット３０及び仕上げ研削ユニット４０を補正した後に、測定目的で研削した製品向けのウェーハ１００－２を更に研削して、目標値通りの直径の粗凹部１１１及び仕上げ凹部１２１を形成するものである。

実施形態５に係る研削装置１は、まず、図１４に破線で示すように、粗研削ユニット３０により、製品向けのウェーハ１００－２の裏面１０４に、目標値よりも所定の長さ３４１だけ直径が小さい円形の粗凹部３１１を形成するとともに外周縁に環状の凸部３１２を形成し、仕上げ研削ユニット４０により、粗凹部３１１の粗研削底部３１３に外周領域を残して、目標値よりも所定の長さ３４２だけ直径が小さい円形の仕上げ凹部３２１を形成する。実施形態５に係る研削装置１は、これにより、仕上げ凹部３２１と、仕上げ凹部３２１を囲繞する粗凹部３１１とを有する複合凹部３３１を形成する。

図１４に示す粗凹部３１１及び凸部３１２における粗研削底部３１３、周縁部３１４、内周縁３１５、粗研削外周端３１６及び粗研削円弧部３１７は、実施形態１の粗凹部１１１及び凸部１１２における粗研削底部１１３、周縁部１１４、内周縁１１５、粗研削外周端１１６及び粗研削円弧部１１７と概ね同様であるので、詳細な説明を省略する。また、図１４に示す仕上げ凹部３２１における仕上げ研削底部３２２、内周縁３２３、仕上げ研削外周端３２４及び仕上げ研削円弧部３２５は、実施形態１の仕上げ凹部１２１における仕上げ研削底部１２２、内周縁１２３、仕上げ研削外周端１２４及び仕上げ研削円弧部１２５と概ね同様であるので、詳細な説明を省略する。粗凹部３１１、仕上げ凹部３２１及び複合凹部３３１は、いずれも粗凹部１１１等と同様に、本発明における凹部である。

実施形態５に係る研削装置１は、複合凹部３３１を形成した後、測定部５０により、実施形態１と同様の方法で、内周縁３１５の直径（粗凹部３１１の直径）を算出する。実施形態５に係る研削装置１は、算出部６０により、実施形態１と同様の方法で、測定部５０が算出した粗凹部３１１の直径と、予め設定された粗凹部１１１の直径の目標値から所定の長さ３４１を差し引いた値との差である補正用粗凹部直径差を求める。実施形態５に係る研削装置１は、制御ユニット７０により、実施形態１と同様の方法で、算出部６０が求めた補正用粗凹部直径差に基づいて、進退ユニット３５で粗研削ユニット３０の位置を補正する。

また、実施形態５に係る研削装置１は、測定部５０により、実施形態１の変形例１と同様の方法で、内周縁３２３の直径（仕上げ凹部３２１の直径）を算出する。実施形態５に係る研削装置１は、算出部６０により、実施形態１の変形例１と同様の方法で、測定部５０が算出した仕上げ凹部３２１の直径と、予め設定された仕上げ凹部１２１の直径の目標値から所定の長さ３４２を差し引いた値との差である補正用仕上げ凹部直径差を求める。実施形態５に係る研削装置１は、制御ユニット７０により、実施形態１の変形例１と同様の方法で、算出部６０が求めた補正用仕上げ凹部直径差に基づいて、進退ユニット４５で仕上げ研削ユニット４０の位置を補正する。

実施形態５に係る研削装置１は、進退ユニット３５で粗研削ユニット３０の位置を補正し、進退ユニット４５で仕上げ研削ユニット４０の位置を補正した後、図１４に実線で示すように、複合凹部３３１が形成された製品向けのウェーハ１００－２の裏面１０４に、粗研削ユニット３０により、目標値通りの直径の粗凹部１１１を形成するとともに外周縁に環状の凸部１１２を形成し、仕上げ研削ユニット４０により、目標値通りの直径の仕上げ凹部１２１を形成する。

以上のような構成を有する実施形態５に係る研削装置１は、実施形態１に係る研削装置１において、製品向けのウェーハ１００－２の裏面１０４に、目標値よりも所定の長さ３４１だけ直径が小さい円形の粗凹部３１１、及び、目標値よりも所定の長さ３４２だけ直径が小さい円形の仕上げ凹部３２１を形成し、これらの粗凹部３１１及び仕上げ凹部３２１に基づいて、粗研削ユニット３０及び仕上げ研削ユニット４０の位置をそれぞれ補正してから、目標値通りの直径の粗凹部１１１及び仕上げ凹部１２１を形成するように変更したものである。このため、実施形態５に係る研削装置１は、測定目的のウェーハ１００－１を使用する必要が無いので、粗研削ユニット３０及び仕上げ研削ユニット４０の位置の補正と、目標値通りの粗凹部１１１及び仕上げ凹部１２１の形成とを効率よく実現できるという作用効果を奏する。また、実施形態５に係る研削装置１は、オペレータが測定目的のウェーハ１００－１を製品向けのウェーハ１００－２に変更する等の工数をさらに削減できるという作用効果を奏する。

なお、実施形態５に係る研削装置１は、本発明ではこれに限定されず、例えば、粗研削ユニット３０による粗凹部３１１の形成から進退ユニット３５による粗研削ユニット３０の位置の補正までの一連の動作を省略し、仕上げ研削ユニット４０による仕上げ凹部３２１の形成から進退ユニット４５による仕上げ研削ユニット４０の位置の補正までの一連の動作を実施した後に、目標値通りの直径の粗凹部１１１及び仕上げ凹部１２１を形成してもよい。また、実施形態５に係る研削装置１は、仕上げ研削ユニット４０の位置の補正までの一連の動作を省略し、粗研削ユニット３０の位置の補正までの一連の動作を実施した後に、目標値通りの直径の粗凹部１１１及び仕上げ凹部１２１を形成してもよい。

また、実施形態５に係る研削装置１は、形成する粗凹部３１１及び仕上げ凹部３２１について、実施形態２を適用して、欠け測定部５６により凸部３１２の内周縁３１５に研削砥石３３で形成された欠けの大きさを測定し、算出部６０により欠けサイズ差を求め、報知部８０により欠けサイズ差に基づいて警告情報をオペレータに報知してもよい。また、実施形態５に係る研削装置１は、形成する粗凹部３１１及び仕上げ凹部３２１について、実施形態３を適用して、画像処理部５５により粗研削円弧部３１７の径方向の長さや仕上げ研削円弧部３２５の径方向の長さを測定し、算出部６０により粗研削円弧部サイズ差や仕上げ研削円弧部サイズ差を求め、報知部８０により粗研削円弧部サイズ差や仕上げ研削円弧部サイズ差に基づいて警告情報をオペレータに報知してもよい。

また、実施形態５に係る研削装置１は、補正目的の粗凹部及び仕上げ凹部を、目標値通りの直径の粗凹部１１１及び仕上げ凹部１２１よりも浅く形成して、各凹部の直径の算出及び粗研削ユニット３０、仕上げ研削ユニット４０の位置の補正の動作を実施した後に、目標値通りの直径の粗凹部１１１及び仕上げ凹部１２１を形成してもよい。

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。

１ 研削装置
１０ チャックテーブル
３０ 粗研削ユニット
３３，４３ 研削砥石
３５，４５ 進退ユニット
３６，４６ 研削送りユニット
４０ 仕上げ研削ユニット
５０ 測定部
５１，５２，５３，５４ カメラ
５５ 画像処理部
５６ 欠け測定部
５７ スロープ角度測定部
６０ 算出部
７０ 制御ユニット
８０ 報知部
１００，１００－１，１００－２ ウェーハ
１１１，２１１，３１１ 粗凹部
１１２，１１８，２１２，３１２ 凸部
１１９ 欠け
１２１，３２１ 仕上げ凹部
１３１，２３１，３３１ 複合凹部
２４０ スロープ

Claims (3)

1. ウェーハ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に保持されたウェーハを環状に配置した研削砥石で研削しウェーハの露出した面に円形の凹部を形成するとともに該凹部の外周縁に環状の凸部を形成する研削ユニットと、該研削ユニットを該チャックテーブルの径方向に進退させる進退ユニットと、該研削ユニットを該チャックテーブルの保持面と垂直な方向に研削送りする研削送りユニットと、を備える研削装置であって、
   該凸部を撮影して得た画像情報から該凸部の内周縁の座標を求め該座標から該凹部の直径を算出するカメラを含む測定部と、
   該測定部が算出した該凹部の直径と、予め設定された該凹部の直径の目標値との差を求める算出部と、
   該算出部が求めた該差に基づいて該進退ユニットで該研削ユニットの位置を補正する制御ユニットと、を有する研削装置。
2. 該測定部は、該画像情報から該凸部の該内周縁に該研削砥石で形成された欠けの大きさを測定する欠け測定部をさらに備え、
   該算出部は予め設定された該欠けの上限値と測定された該欠けの大きさとの差を求め、
   該差が予め設定された閾値以上の場合に警告情報をオペレータに報知する報知部を備える請求項１に記載の研削装置。
3. 該研削ユニットは、該凹部の周縁部にスロープを形成し、
   該測定部は、該スロープの径方向に離れた２点の間の距離と、該２点のそれぞれに該カメラの焦点を合わせた際の該カメラの高さの差とに基づいて、該スロープの角度を算出する請求項１または請求項２に記載の研削装置。

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