KR20200132699A

KR20200132699A - 연삭 장치

Info

Publication number: KR20200132699A
Application number: KR1020200051548A
Authority: KR
Inventors: 히로키 미야모토
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2019-05-15
Filing date: 2020-04-28
Publication date: 2020-11-25
Also published as: TW202042966A; CN111941229B; JP2020185646A; CN111941229A; JP7446722B2

Abstract

[과제] 적정한 시기에 연삭 휠을 교환하거나, 연삭 지석의 표면을 재생할 수 있도록 드레싱을 실시하거나 하는 것을 가능하게 하는 연삭 장치를 제공한다.
[해결 수단] 본 발명에 의하면, 연삭 지석 (33a, 43a) 을 촬상하는 카메라 (50) 와, 제어 수단 (100) 을 구비하고, 제어 수단 (100) 은, 연삭 지석 (33a, 43a) 의 기준 화상 (Gb1, Gb2) 을 기억하는 제 1 화상 기억부 (112) 와, 카메라 (50) 가 촬상한 연삭 지석 (33a, 43a) 의 화상 (G1, G2) 을 기억하는 제 2 화상 기억부 (114) 와, 제 1 화상 기억부 (112) 에 기억된 기준 화상 (Gb1, Gb2) 과 제 2 화상 기억부 (114) 에 기억된 화상 (G1, G2) 을 비교하여 제 2 화상 기억부 (114) 에 기억된 화상 (G1, G2) 의 연삭 지석 (33a, 43a) 에 있어서의 결손 상태 (G1c, G2c) 및 막힘 상태 (G1d, G2d) 를 검출하는 상태 검출부 (120) 와, 상태 검출부 (120) 가 검출한 결손 상태 (G1c, G2c) 가 허용치 (Q1c, Q2c) 내인지의 여부를 판단하는 결손 판단부 (132) 와, 상태 검출부 (120) 가 검출한 막힘 상태 (G1d, G2d) 가 허용치 (Q1d, Q2d) 내인지의 여부를 판단하는 막힘 판단부 (134) 를 구비하고 있는 연삭 장치 (1) 가 제공된다.

Description

연삭 장치{GRINDING APPARATUS}

본 발명은, 척 테이블에 유지된 피가공물을 연삭하는 연삭 지석이 환상으로 배치 형성된 연삭 휠을 회전 가능하게 구비한 연삭 수단을 갖는 연삭 장치에 관한 것이다.

IC, LSI 등의 복수의 디바이스가 분할 예정 라인에 의해 구획되고, 표면에 형성된 웨이퍼는, 연삭 장치에 의해 이면이 연삭되고, 소정의 두께로 형성된 후, 다이싱 장치, 레이저 가공 장치에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할되어 휴대 전화, PC 등의 전기 기기에 이용된다.

연삭 장치는, 피가공물인 웨이퍼를 유지하는 유지면을 갖는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 피가공물을 연삭하는 연삭 지석이 환상으로 배치 형성된 연삭 휠을 회전 가능하게 구비한 연삭 수단을 포함하여 구성되어 있어, 그 웨이퍼를 원하는 두께로 가공할 수 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조).

일본 공개특허공보 2005-153090호

연삭 수단에 의해 웨이퍼를 연삭하면, 연삭 수단을 구성하는 연삭 휠에 배치 형성된 연삭 지석이 결손이 발생하거나, 웨이퍼를 연삭함으로써 발생하는 연삭 부스러기 등이 연삭 지석의 표면에 부착되어 막힘을 일으키거나 하는 경우가 있다. 결손 상태가 악화된 연삭 지석에 의해 연삭 가공을 실시하면, 웨이퍼가 양호하게 연삭되지 않고 파손되고, 또 막힘 상태가 악화된 연삭 지석에 의해 연삭 가공을 실시하면, 웨이퍼의 연삭면에 면 번트가 발생함으로써 웨이퍼의 품질이 저하된다는 문제가 있다.

본 발명은, 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주된 기술 과제는, 적정한 시기에 연삭 휠을 교환하거나, 연삭 지석의 표면을 재생하기 위해 드레싱을 실시하거나 하는 것을 가능하게 하여, 연삭 가공에 있어서 웨이퍼에 파손이 발생하거나, 품질을 저하시키거나 한다는 문제가 발생하지 않는 연삭 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 주된 기술 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의하면, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 피가공물을 연삭하는 연삭 지석이 환상으로 배치 형성된 연삭 휠을 회전 가능하게 구비한 연삭 수단으로부터 적어도 구성된 연삭 장치로서, 그 연삭 지석을 촬상하는 카메라와, 제어 수단을 구비하고, 그 제어 수단은, 연삭 지석의 기준 화상을 기억하는 제 1 화상 기억부와, 그 카메라가 촬상한 연삭 지석의 화상을 기억하는 제 2 화상 기억부와, 그 제 1 화상 기억부에 기억된 그 기준 화상과 그 제 2 화상 기억부에 기억된 그 화상을 비교하여 그 제 2 화상 기억부에 기억된 화상의 연삭 지석에 있어서의 결손 상태 및 막힘 상태를 검출하는 상태 검출부와, 그 상태 검출부가 검출한 그 결손 상태가 허용치 내인지의 여부를 판단하는 결손 판단부와, 그 상태 검출부가 검출한 그 막힘 상태가 허용치 내인지의 여부를 판단하는 막힘 판단부를 구비하고 있는 연삭 장치가 제공된다.

그 결손 판단부는, 그 연삭 지석의 결손 상태가 허용치를 초과하고 있다고 판단한 경우에, 그 연삭 휠의 교환을 지시하는 것이 바람직하다. 또, 그 막힘 판단부는, 그 연삭 지석의 막힘 상태가 허용치를 초과하고 있다고 판단한 경우에, 그 연삭 지석의 드레싱을 지시하는 것이 바람직하다.

본 발명의 연삭 장치는, 연삭 지석을 촬상하는 카메라와, 제어 수단을 구비하고, 그 제어 수단은, 연삭 지석의 기준 화상을 기억하는 제 1 화상 기억부와, 그 카메라가 촬상한 연삭 지석의 화상을 기억하는 제 2 화상 기억부와, 그 제 1 화상 기억부에 기억된 그 기준 화상과 그 제 2 화상 기억부에 기억된 그 화상을 비교하여 그 제 2 화상 기억부에 기억된 화상의 연삭 지석에 있어서의 결손 상태 및 막힘 상태를 검출하는 상태 검출부와, 그 상태 검출부가 검출한 그 결손 상태가 허용치 내인지의 여부를 판단하는 결손 판단부와, 그 상태 검출부가 검출한 그 막힘 상태가 허용치 내인지의 여부를 판단하는 막힘 판단부를 구비하고 있음으로써, 적정한 시기에 연삭 휠의 교환을 실시하거나, 연삭 지석의 드레싱을 실시할 수 있어, 웨이퍼가 파손되거나, 웨이퍼의 표면에 면 번트가 발생하여 웨이퍼의 품질이 저하되거나 한다는 문제가 해소된다.

도 1 은, 연삭 장치의 전체 사시도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 연삭 장치에 배치 형성된 카메라에 의해 연삭 지석을 촬상하는 양태를 나타내는 사시도이다.
도 3 은, 제 1 화상 기억부에 기억된 기준 화상을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 도 1 에 나타내는 연삭 장치의 제어 수단에 의해 실시되는 제어의 플로 차트이다.
도 5 는, 카메라에 의해 촬상되고, 제 2 화상 기억부에 기억된 연삭 지석의 화상을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명에 기초하여 구성되는 연삭 장치에 관련된 실시형태에 대해 첨부 도면을 참조하면서, 상세하게 설명한다.

도 1 에는, 본 실시형태에 관련된 연삭 장치 (1) 의 사시도가 나타내어져 있다. 연삭 장치 (1) 는, 대략 직방체상의 장치 하우징 (2) 을 구비하고 있다. 도 1 에 있어서, 장치 하우징 (2) 의 우측의 상단에는, 직립벽 (21) 이 세워 형성되어 있다. 이 직립벽 (21) 의 앞측의 면에는, 상하 방향으로 연장되는 2 쌍의 안내 레일 (22, 22 및 23, 23) 이 형성되어 있다. 일방의 안내 레일 (22, 22) 에는, 피가공물을 조 (粗) 연삭하는 연삭 수단으로서의 조연삭 수단 (Z1) 이 상하 방향으로 이동 가능하게 장착되어 있고, 타방의 안내 레일 (23, 23) 에는, 피가공물에 대해 마무리 연삭하는 연삭 수단으로서의 마무리 연삭 수단 (Z2) 이 상하 방향으로 이동 가능하게 장착되어 있다.

조연삭 수단 (Z1) 은, 스핀들 하우징 (31) 과, 스핀들 하우징 (31) 에 자유롭게 회전할 수 있게 지지된 스핀들 (31a) 과, 스핀들 (31a) 의 하단에 장착된 휠 마운트 (32) 에 장착되어 하면에 환상으로 복수의 조연삭용의 연삭 지석 (33a) 이 배치 형성된 조연삭 휠 (33) 과, 그 스핀들 하우징 (31) 의 상단에 장착되어 휠 마운트 (32) 를 화살표 (R1) 로 나타내는 방향으로 회전시키는 전동 모터 (34) 와, 스핀들 하우징 (31) 을 장착한 이동 기대 (35) 를 구비하고 있다. 이동 기대 (35) 에는 상기한 직립벽 (21) 에 형성된 안내 레일 (22, 22) 에 슬라이딩 가능하게 걸어맞추는 피안내 홈이 형성되어 있음으로써, 조연삭 수단 (Z1) 이 상하 방향으로 이동 가능하게 지지된다. 도시된 실시형태에 있어서의 연삭 장치 (1) 는, 조연삭 수단 (Z1) 의 이동 기대 (35) 를 안내 레일 (22, 22) 을 따라 이동하여 연삭 이송하는 연삭 이송 기구 (36) 를 구비하고 있다. 연삭 이송 기구 (36) 는, 직립벽 (21) 에 안내 레일 (22, 22) 과 평행하게 상하 방향으로 배치 형성되어 회전 가능하게 지지된 수나사 로드 (361) 와, 수나사 로드 (361) 를 회전 구동시키기 위한 펄스 모터 (362) 와, 이동 기대 (35) 에 장착되어 수나사 로드 (361) 와 나사 결합하는 도시되지 않은 암나사부를 구비하고 있고, 펄스 모터 (362) 에 의해 수나사 로드 (361) 를 정전 (正轉) 및 역전 구동시킴으로써, 조연삭 수단 (Z1) 을 상하 방향 (후술하는 척 테이블의 유지면에 대해 수직인 방향) 으로 이동시킨다.

마무리 연삭 수단 (Z2) 도 상기 조연삭 수단 (Z1) 과 대략 동일하게 구성되어 있고, 스핀들 하우징 (41) 과, 스핀들 하우징 (41) 에 자유롭게 회전할 수 있게 지지된 스핀들 (41a) 과, 스핀들 (41a) 의 하단에 장착된 휠 마운트 (42) 에 장착되어 하면에 환상으로 복수의 마무리 연삭용의 연삭 지석 (43a) 이 배치 형성된 마무리 연삭 휠 (43) 과, 스핀들 하우징 (41) 의 상단에 장착되어 휠 마운트 (42) 를 화살표 (R2) 로 나타내는 방향으로 회전시키는 전동 모터 (44) 와, 스핀들 하우징 (41) 을 장착한 이동 기대 (45) 를 구비하고 있다. 이동 기대 (45) 에는 상기한 직립벽 (21) 에 형성된 안내 레일 (23, 23) 에 슬라이딩 가능하게 걸어맞추는 피안내 홈이 형성되어 있음으로써, 마무리 연삭 수단 (Z2) 이 상하 방향으로 이동 가능하게 지지된다. 도시된 실시형태에 있어서의 연삭 장치 (1) 는, 마무리 연삭 수단 (Z2) 의 이동 기대 (45) 를 안내 레일 (23, 23) 을 따라 이동하는 연삭 이송 기구 (46) 를 구비하고 있다. 연삭 이송 기구 (46) 는, 상기 직립벽 (21) 에 안내 레일 (23, 23) 과 평행하게 상하 방향으로 배치 형성되어 회전 가능하게 지지된 수나사 로드 (461) 와, 수나사 로드 (461) 를 회전 구동시키기 위한 펄스 모터 (462) 와, 이동 기대 (45) 에 장착되어 수나사 로드 (461) 와 나사 결합하는 도시되지 않은 암나사부를 구비하고 있고, 펄스 모터 (462) 에 의해 수나사 로드 (461) 를 정전 및 역전 구동시킴으로써, 마무리 연삭 수단 (Z2) 을 상하 방향으로 이동시킨다.

전동 모터 (34) 및 전동 모터 (44) 에 의해 회전되는 스핀들 (31a), 스핀들 (41a) 의 스핀들단 (31b, 41b) 에는, 도시되지 않은 연삭수 공급 수단이 접속되고, 연삭수를, 스핀들 (31a), 및 스핀들 (41a) 의 내부에 형성된 도시되지 않은 관통공을 통하여 공급하고, 조연삭 휠 (33), 및 마무리 연삭 휠 (43) 의 하단면으로부터 척 테이블 (6) 을 향하여 분사한다.

도시된 실시형태에 있어서의 연삭 장치 (1) 는, 상기 직립벽 (21) 의 앞측에 있어서 장치 하우징 (2) 의 상면과 대략 면일해지도록 배치 형성된 턴 테이블 (5) 을 구비하고 있다. 이 턴 테이블 (5) 은, 비교적 대직경의 원반상으로 형성되어 있고, 도시되지 않은 회전 구동 기구에 의해 화살표 (R3) 로 나타내는 방향으로 적절히 회전된다. 턴 테이블 (5) 에는, 도시된 실시형태의 경우, 각각 120 도의 간격으로서 3 개의 척 테이블 (6) 이 수평면 내에서 회전 가능하게 배치되어 있다. 이 척 테이블 (6) 의 유지면은, 포러스 세라믹스에 의해 형성되고, 피가공물 (웨이퍼) 을 도시되지 않은 흡인 수단을 작동시킴으로써 흡인 유지한다. 이와 같이 구성된 척 테이블 (6) 은, 연삭 가공을 실시할 때에, 도시되지 않은 회전 구동 기구에 의해 화살표 (R4) 로 나타내는 방향으로 임의의 회전 속도로 회전된다. 턴 테이블 (5) 에 배치 형성된 3 개의 척 테이블 (6) 은, 턴 테이블 (5) 이 화살표 (R3) 로 나타내는 방향으로 회전됨으로써, 피가공물 반입·반출역 (A) - 조연삭 가공역 (B) - 마무리 연삭 가공역 (C) - 피가공물 반입·반출역 (A) 의 순으로 이동된다.

도시된 턴 테이블 (5) 에는, 추가로, 카메라 (50) 가 배치 형성되어 있다. 카메라 (50) 는, 턴 테이블 (5) 상에 있어서, 인접하는 척 테이블 (6, 6) 의 중간점에 배치 형성되어 있고, 턴 테이블 (5) 측으로부터, 상방을 촬상하도록 구성되어 있다. 카메라 (50) 는, 턴 테이블 (5) 과 함께 회전하고, 조연삭 휠 (33), 마무리 연삭 휠 (43) 의 바로 아래에 위치됨으로써, 조연삭 휠 (33) 에 배치 형성된 연삭 지석 (33a), 및 마무리 연삭 휠 (43) 에 배치 형성된 연삭 지석 (43a) 을 촬상 가능하게 구성되어 있다.

도시된 연삭 장치 (1) 는, 연삭 가공 전의 웨이퍼를 복수 장 수용 가능한 제 1 카세트 (7) 와, 연삭 가공 후의 웨이퍼를 복수 장 수용 가능한 제 2 카세트 (8) 와, 제 1 카세트 (7) 와 피가공물 반입·반출역 (A) 사이에 배치 형성되어 웨이퍼의 중심 맞춤을 실시하는 임시 거치 수단 (9) 과, 피가공물 반입·반출역 (A) 과 제 2 카세트 (8) 사이에 배치 형성된 세정 수단 (11) 과, 제 1 카세트 (7) 내에 수납된 피가공물인 웨이퍼를 임시 거치 수단 (9) 에 반출함과 함께 세정 수단 (11) 으로 세정된 웨이퍼를 제 2 카세트 (8) 에 반송하는 피가공물 반송 수단 (12) 과, 임시 거치 수단 (9) 상에 재치 (載置) 되어 중심 맞춤된 웨이퍼를 피가공물 반입·반출역 (A) 에 위치된 척 테이블 (6) 상에 반송하는 제 1 반송 수단 (13) 과, 피가공물 반입·반출역 (A) 에 위치된 척 테이블 (6) 상에 재치되어 있는 연삭 가공 후의 웨이퍼를 세정 수단 (11) 에 반송하는 제 2 반송 수단 (14) 을 구비하고 있다.

피가공물 반송 수단 (12) 이 배치된 장치 하우징 (2) 의 앞측에는, 직접 입력에 의해 연삭 작업을 지시하거나, 가공 조건을 입력하거나 하기 위한 조작 패널 (15) 과, 연삭 가공시의 가공 상황이나 카메라 (50) 에 의해 촬상한 화상을 표시하거나, 터치 패널 기능에 의해 입력 작업을 실시하거나 하는 표시 모니터 (16) 가 배치 형성되어 있다.

상기한 구성 외에, 도시된 연삭 장치 (1) 에는, 조연삭 가공역 (B) 및 마무리 연삭 가공역 (C) 에 각각 인접하여 배치 형성되고, 연삭 가공 중의 웨이퍼의 두께를 계측하는 도시되지 않은 두께 계측 수단 등이 구비된다.

상기한 조작 패널 (15), 표시 수단 (16), 카메라 (50), 및 연삭 장치 (1) 를 구성하는 각 작동부는, 제어 수단 (100) 에 접속되어 있다. 제어 수단 (100) 은, 제어 프로그램에 따라 연산 처리하는 중앙 처리 장치 (CPU) 와, 연삭 장치 (1) 의 각 작동부를 제어하기 위한 제어 프로그램 등을 격납하는 리드 온리 메모리 (ROM) 와, 가공 조건, 촬상 화상, 연산 결과 등을 일시적으로 기억하는 기억 수단으로서의 읽고 쓰기 가능한 랜덤 액세스 메모리 (RAM) 와, 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 구비하고 있다 (모두 도시는 생략한다). 또, 제어 수단 (100) 에는, 추후 상세히 서술하는 제어 프로그램에 의해 실현된 화상 기억부 (110), 상태 검출부 (120), 판단부 (130) 가 격납되어 있다 (도 2 를 참조). 또한, 도면에서는, 설명의 형편상, 제어 수단 (100) 을, 연삭 장치 (1) 의 외부에 나타내고 있지만, 실제로는, 연삭 장치 (1) 의 내부에 수용되어 있다.

도시된 연삭 장치 (1) 는, 대체로 상기한 바와 같은 구성을 구비하고 있고, 본 실시형태의 연삭 장치 (1) 의 기능, 작용에 대해, 이하에 설명한다.

본 실시형태의 연삭 장치 (1) 에 있어서는, 피가공물인 웨이퍼에 대해 연삭 가공을 실시하기에 앞서, 제어 수단 (100) 에 구성된 화상 기억부 (110) 에 대해, 연삭 지석 (33a, 43a) 의 기준 화상을 기억한다. 그 기준 화상을 화상 기억부 (110) 에 기억하는 순서에 대해, 이하에, 보다 구체적으로 설명한다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 카메라 (50) 가 접속된 제어 수단 (100) 의 화상 기억부 (110) 는, 제 1 화상 기억부 (112) 와, 제 2 화상 기억부 (114) 를 구비한다. 스핀들 (31a) (또는 스핀들 (41a)) 의 하단에 배치 형성된 휠 마운트 (32) (또는 42) 에 대해, 연삭 가공에 사용하고 있지 않은 신품 상태의 조연삭 휠 (33) (또는 마무리 연삭 휠 (43)) 을 장착하였다면, 턴 테이블 (5) 을 회전시켜, 카메라 (50) 를 조연삭 휠 (33) (또는 마무리 연삭 휠 (43)) 의 바로 아래에 위치시킨다. 이어서, 조연삭 휠 (33) (또는 마무리 연삭 휠 (43)) 의 위치를 회전시켜 조정하고, 카메라 (50) 에 의해, 신품 상태의 연삭 지석 (33a0) (또는 연삭 지석 (43a0)) 을 하면측으로부터 촬상하고, 도 3 에 나타내는 기준 화상 (Gb1) (또는 기준 화상 (Gb2)) 을 얻고, 제 1 화상 기억부 (112) 에 기억한다. 또한, 제 1 화상 기억부 (112) 에 기억되는 기준 화상 (Gb1), 기준 화상 (Gb2) 은, 반드시 연삭 장치 (1) 의 카메라 (50) 에 의해 촬상되는 것에 한정되지 않고, 신품 상태의 연삭 지석 (33a), 및 연삭 지석 (43a) 을, 연삭 장치 (1) 에 배치 형성된 카메라 (50) 와는 다른 카메라에 의해 촬상하여, 제 1 화상 기억부 (112) 에 기억해도 된다. 또, 조연삭 휠 (33) 및 마무리 연삭 휠 (43) 의 교환의 타이밍은, 반드시 동시는 아닌 점에서, 각각의 교환의 타이밍에 맞추어 신품 상태의 연삭 지석을 촬상하여, 수시 (隨時) 제 1 화상 기억부 (112) 에 기억한다. 이상과 같이 하여, 화상 기억부 (110) 의 제 1 화상 기억부 (112) 에 기준 화상 (Gb1, Gb2) 이 기억된다.

상기한 바와 같이, 제어 수단 (100) 의 제 1 화상 기억부 (112) 에 기준 화상 (Gb1, Gb2) 을 기억하였다면, 연삭 장치 (1) 에 의해 피가공물인 웨이퍼에 대해 연삭 가공을 실시한다. 이하에, 연삭 가공의 개략 순서에 대해 설명한다.

연삭 가공을 실시할 때에, 작업자는, 조작 수단 (15) 또는 터치 패널 기능을 구비한 표시 수단 (16) 을 조작하여, 연삭 장치 (1) 에 대해 연삭 가공의 개시를 지시한다. 연삭 장치 (1) 에 대해 연삭 가공이 지시되었다면, 도 1 에 나타내는 제 1 카세트 (7) 에 수용된 미가공의 웨이퍼 (W) 가 피가공물 반송 수단 (12) 에 의해 반출되고, 임시 거치 수단 (9) 에 반송된다. 임시 거치 수단 (9) 에 의해 중심 위치가 조정된 웨이퍼 (W) 는, 제 1 반송 수단 (13) 에 의해, 임시 거치 수단 (9) 으로부터, 피가공물 반입·반출역 (A) 에 위치된 척 테이블 (6) 상에 반송되어 재치되어, 흡인 유지된다.

척 테이블 (6) 상에 흡인 유지된 웨이퍼 (W) 는, 턴 테이블 (5) 을 화살표 (R3) 로 나타내는 방향으로 회전시킴으로써 조연삭 가공역 (B) 으로 이동되어, 상기한 조연삭 수단 (Z1) 의 조연삭 휠 (33) 의 연삭 지석 (33a) 에 의해, 원하는 두께가 될 때까지 조연삭 가공된다. 이어서, 조연삭 가공이 실시된 웨이퍼 (W) 를, 턴 테이블 (5) 의 회전에 의해 마무리 연삭 가공역 (C) 으로 이동시켜, 마무리 연삭 수단 (Z2) 의 바로 아래에 위치시킨다. 마무리 연삭 수단 (Z2) 의 바로 아래로 이동된 웨이퍼 (W) 에 대해, 상기한 마무리 연삭 수단 (Z2) 에 의해, 마무리 연삭 가공을 실시하고, 웨이퍼 (W) 를 원하는 두께로 함과 함께 원하는 면 조도로 마무리한다.

마무리 연삭 가공역 (C) 에 있어서 마무리 연삭 가공이 실시된 웨이퍼 (W) 는, 턴 테이블 (5) 을 더욱 회전시킴으로써, 다시, 피가공물 반입·반출역 (A) 에 위치되고, 제 2 반송 수단 (14) 에 의해 흡인되어, 세정 수단 (11) 에 반송된다. 세정 수단 (11) 에 반송된 웨이퍼 (W) 는, 세정 수단 (11) 에 구비되는 도시되지 않은 세정수 공급 수단 등에 의해 세정되어 건조된다. 세정 수단 (11) 에 의해 세정·건조 처리가 실시된 웨이퍼 (W) 는, 피가공물 반송 수단 (12) 에 의해 제 2 카세트 (8) 에 반송되고, 제 2 카세트 (8) 내의 소정의 위치에 수용된다. 그리고, 제 1 카세트 (7) 내에 수용된 모든 웨이퍼 (W) 에 대해, 상기한 연삭 가공을 순차 실시하고, 제 2 카세트 (8) 에 수용하여 연삭 가공이 완료된다.

상기한 바와 같은 순서에 의해, 제 1 카세트 (7) 에 수용된 웨이퍼 (W) 에 대해 연삭 가공을 실시할 때에, 임의의 타이밍으로, 도 4 에 나타내는 플로 차트 (140) 를 실시하고, 연삭 지석 (33a, 43a) 의 결손, 및 막힘 상태를 검출하여, 연삭 휠의 교환이나, 연삭 지석의 드레싱의 실시를 재촉하는 제어를 실시한다. 이하에, 도 4 를 참조하면서, 상세하게 설명한다.

예를 들어, 하나의 제 1 카세트 (7) 내에 수용된 모든 웨이퍼 (W) 에 대해 연삭 가공을 실시한 후의 타이밍으로, 카메라 (50) 를 사용하여, 조연삭 휠 (33), 마무리 연삭 휠 (43) 에 배치 형성된 연삭 지석 (33a, 43a) 을 촬상하는 촬상 모드를 실시한다 (스텝 S1). 연삭 지석 (33a, 43a) 을 촬상하는 순서는, 상기한 기준 화상 (Gb1, Gb2) 을 촬상했을 때의 순서와 동일하고, 턴 테이블 (5) 을 회전시켜, 조연삭 휠 (33), 및 마무리 연삭 휠 (43) 의 바로 아래에 카메라 (50) 를 위치시켜 촬상하고, 도 5 에 나타내는 바와 같은 연삭 지석 (33a) 의 화상 (G1), 및, 도 5 에 나타내는 연삭 지석 (43a) 의 화상 (G2) 을 얻는다. 카메라 (50) 에 의해 촬상된 화상 (G1), 화상 (G2) 의 정보는, 화상 기억부 (110) 의 제 2 화상 기억부 (114) (도 2 를 참조) 에 기억된다.

그 스텝 S1 (촬상 모드) 을 실시하였다면, 상태 검출부 (120) 에 의해, 제 1 화상 기억부 (112) 에 기억된 기준 화상 (Gb1) 과 제 2 화상 기억부 (114) 에 기억된 화상 (G1) 을 비교하고, 및 제 1 화상 기억부 (112) 에 기억된 기준 화상 (Gb2) 과 제 2 화상 기억부 (114) 에 기억된 화상 (G2) 을 비교하여, 연삭 지석 (33a), 연삭 지석 (43a) 의 결손 상태를 검출한다 (스텝 S2 : 결손 검출).

상기한 결손 상태의 검출에 대해, 보다 구체적으로 설명한다. 스텝 S1 을 실시함으로써 얻은 도 5 에 나타내는 화상 (G1) 과, 제 1 화상 기억부 (112) 에 기억되어 있는 기준 화상 (Gb1) 을, 화상 처리 기술에 의해 비교함으로써, 기준 화상 (Gb1) 과는 상이한 특징적인 색조 (대략 흑색) 로 인식되는 영역을, 결손부 (C1 ∼ C3) 로서 검출한다. 결손부 (C1 ∼ C3) 를 검출하였다면, 결손부 (C1 ∼ C3) 의 총면적 (G1c) 을 연산하고, 총면적 (G1c) 을 연삭 지석 (33a) 의 결손 상태를 나타내는 지표로서, 제어 수단 (100) 의 상태 검출부 (120) 에 기억한다. 또한, 스텝 S1 을 실시함으로써 얻은 화상 (G2) 과, 제 1 화상 기억부 (112) 에 기억되어 있는 기준 화상 (Gb2) 을, 화상 처리 기술에 의해 비교함으로써, 기준 화상 (Gb2) 과는 상이한 특징적인 색조 (대략 흑색) 로 인식되는 영역을, 결손부 (C4 ∼ C7) 로서 검출한다. 결손부 (C4 ∼ C7) 를 검출하였다면, 그 결손부 (C4 ∼ C7) 의 총면적 (G2c) 을 연산하고, 연삭 지석 (43a) 의 결손 상태를 나타내는 지표로서, 제어 수단 (100) 의 상태 검출부 (120) 에 기억한다. 이상에 의해, 스텝 S2 의 결손 검출이 완료된다.

상기한 스텝 S2 를 실행하였다면, 이어서, 막힘 상태의 검출 (스텝 S3 : 막힘 검출) 을 실행한다. 상기한 바와 같이, 연삭 지석 (33a) 을 촬상하여 얻은 화상 (G1) 과 기준 화상 (Gb1) 을 화상 처리 기술에 의해 비교함으로써, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 신품 상태의 연삭 지석 (33a), 및 결손부 (C1 ∼ C3) 와는 상이한 색조 (대략 회색으로 나타낸다) 의 막힘부 (D1) 를 검출한다. 막힘부 (D1) 는, 연삭 지석 (33a) 에 의해 웨이퍼 (W) 를 연삭했을 때에 발생하는 연삭 부스러기가, 연삭 지석 (33a) 을 구성하는 결합재인 예를 들어 비트리파이드 본드에 비집고 들어가 형성되는 것으로서, 신품 상태의 연삭 지석 (33a), 및 결손 상태 (C1 ∼ C3) 와는 상이한 특징적인 색조이기 때문에, 화상 처리 기술에 의해 명확하게 구별된다. 이와 같이 하여 기준 화상 (Gb1) 에는 없는 막힘부 (D1) 를 검출하고, 그 총면적 (G1d) 을 연산하고, 연삭 지석 (33a) 의 막힘 상태를 나타내는 지표로서 상태 검출부 (120) 에 기억한다. 마찬가지로 하여, 연삭 지석 (43a) 의 화상 (G2), 및 기준 화상 (Gb2) 에 기초하여, 신품 상태의 연삭 지석 (43a), 및 결손부 (C4 ∼ C7) 와는 상이한 색조 (대략 회색) 의 막힘부 (D2, D3) 를 검출한다. 막힘부 (D2, D3) 는, 연삭 지석 (43a) 에 의해 웨이퍼 (W) 를 연삭했을 때에 발생하는 연삭 부스러기가, 연삭 지석 (43a) 을 구성하는 결합재 (예를 들어 비트리파이드 본드) 에 비집고 들어가 형성되는 것으로서, 연삭 지석 (43a), 및 결손 상태 (C4 ∼ C7) 와는 상이한 특징적인 색조이기 때문에, 화상 처리 기술에 의해 명확하게 구별된다. 이와 같이 하여 기준 화상 (Gb2) 에는 없는 대략 회색으로 인식되는 막힘부 (D2, D3) 의 총면적 (G2d) 을 연산하고, 연삭 지석 (43a) 의 막힘 상태를 나타내는 지표로서 상태 검출부 (120) 에 기억한다.

또한, 연삭 지석 (33a) 과 연삭 지석 (43a) 은, 연삭 지석을 구성하는 지립의 크기 (알갱이의 조도) 가 상이하고, 또, 지립의 소재나 결합재가 상이한 경우도 상정된다. 따라서, 상기한 결손 상태나 막힘 상태를 화상 처리에 의해 검출할 때에 기준으로 하는 색조는, 연삭 지석의 종류마다 설정되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이, 결손 상태, 및 막힘 상태가 검출되었다면, 판단부 (130) 를 구성하는 결손 판단부 (132) 에 의해, 검출한 결손 상태 (G1c, G2c) 가 허용치 내인지의 여부를 판단한다 (스텝 S4). 그 허용치는, 미리 실시되는 실험 등에 의해, 웨이퍼가 파손되는 등의 문제가 발생하지 않는 기준치로서 설정되는 것이고, 연삭 지석의 조도나, 연삭 지석을 구성하는 소재마다에 따라 설정하는 것이 바람직하다. 연삭 지석 (33a) 의 결손 허용치는, 예를 들어 Q1c 로 설정되고, 연삭 지석 (43a) 의 결손 허용치는, 예를 들어 Q2c 로 설정된다. 즉, 스텝 S4 에서는, 연삭 지석 (33a) 에 관하여, G1c ≤ Q1c 인지의 여부가 판단되고, 연삭 지석 (43a) 에 관하여, G2c ≤ Q2c 인지의 여부가 판단되고, 어느 일방, 또는 양방이「no」로 판단되는 경우에는, 스텝 S5 가 실행된다.

상기한 바와 같이, 스텝 S4 에 있어서 결손 상태가 허용치를 초과하는 (no) 것으로 판단된 경우에는, 그 이상 연삭을 계속하면, 웨이퍼 (W) 가 파손될 우려가 있다. 따라서, 스텝 S4 에 있어서, 연삭 지석 (33a) 의 결손 상태 (G1c) 가 허용치 (Q1c) 를 초과하여「no」로 판단된 경우에는, 작업자에 대해 조연삭 휠 (33) 의 교환을 지시하고, 연삭 지석 (43a) 의 결손 상태 (G2c) 가 허용치 (Q2c) 를 초과하여「no」로 판단된 경우에는, 마무리 연삭 휠 (43) 의 교환을 지시한다. 작업자에게 그 지시를 알리는 수단으로는, 표시 수단 (16) 에 표시하거나, 그 표시와 함께 경고 버저를 울리거나, 또는 경고 램프를 점등하거나 하는 등의 수단이 고려된다. 또한, 스텝 S5 를 실시할 때에는, 연삭 장치 (1) 에 있어서의 연삭 가공을 정지하고, 연삭 휠의 교환이 실시될 때까지는, 재가동을 할 수 없게 하는 것이 바람직하다. 이상과 같이 스텝 S5 가 실시되었다면, 플로 차트 (140) 는 종료 (END) 가 된다.

상기한 스텝 S4 에 있어서, 연삭 지석 (33a) 의 결손 상태 (G1c), 및 연삭 지석 (43a) 의 결손 상태 (G2c) 가 허용치를 초과하지 않는 (yes) 것으로 판단된 경우에는, 스텝 S6 으로 진행되고, 판단부 (130) 를 구성하는 막힘 판단부 (134) 에 의해, 상태 검출부 (120) 가 검출한 막힘 상태 (G1d, G2d) 가 허용치 내인지의 여부를 판단한다. 그 허용치는, 미리 실시되는 실험 등에 의해, 웨이퍼 (W) 가 면 번트를 일으키는 등, 양호한 연삭을 실시할 수 없는 문제가 발생하는 기준치로서 설정되고, 연삭 지석의 조도나, 연삭 지석을 구성하는 소재마다 설정되는 것이 바람직하다. 연삭 지석 (33a) 의 막힘 허용치는, 예를 들어 Q1d 로 설정되고, 연삭 지석 (43a) 의 막힘 허용치는, 예를 들어 Q2d 로 설정된다.

스텝 S6 에 있어서, G1d ≤ Q1d 가 아닌, 즉, 연삭 지석 (33a) 의 막힘 상태가 허용치를 초과하는 것으로 판단되는 경우 (no) 는, 스텝 S7 로 진행되고, 조연삭 휠 (33) 에 배치 형성된 연삭 지석 (33a) 이 날 세움을 실시하는 드레싱의 실시를 지시한다. 동일하게, G2d ≤ Q2d 가 아닌, 즉, 연삭 지석 (43a) 의 막힘 상태가 허용치를 초과하는 것으로 판단된 경우 (no) 도, 스텝 S7 로 진행되고, 마무리 연삭 휠 (43) 에 배치 형성된 연삭 지석 (43a) 이 날 세움을 실시하는 드레싱을 지시한다. 작업자에게 그 지시를 알리는 수단으로는, 표시 수단 (16) 에 표시하거나, 그 표시와 함께 경고 버저를 울리거나, 또는 경고 램프를 점등하거나 하는 등의 수단이 고려된다. 스텝 S7 을 실시할 때에는, 연삭 장치 (1) 에 있어서의 연삭 가공을 정지하여, 연삭 휠의 드레싱이 완료될 때까지는, 재가동을 할 수 없게 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기한 드레싱은, 작업자에 의한 수작업으로 실시해도 되고, 연삭 장치 (1) 에 대해 연삭 지석 표면이 날 세움을 실시하기 위한 드레싱 보드를 배치 형성해 두고, 제어 수단 (100) 의 제어에 기초하여 실시하는 것이어도 된다. 스텝 S7 이 실시되었다면, 플로 차트 (140) 는 종료 (END) 가 된다.

상기한 스텝 S4, 스텝 S6 에 있어서, 어느 것에 있어서도「yes」로 판단된 경우에는, 그대로 연삭 가공을 실시해도, 웨이퍼 (W) 의 파손이나 면 번트 등이 발생지 않는 것으로 판단되고, 제어 플로 차트 (140) 는 종료 (END) 가 된다.

상기한 실시형태에 의하면, 적정한 시기에 연삭 휠 (33, 43) 의 교환을 실시하거나, 연삭 지석 (33a, 43a) 의 드레싱을 실시할 수 있고, 웨이퍼 (W) 가 파손되거나 웨이퍼 (W) 의 연삭면에 면 번트가 발생하여 웨이퍼의 품질이 저하되거나 한다는 문제가 해소된다.

상기한 실시형태에서는, 연삭 장치 (1) 에 조연삭 수단 (Z1) 과 마무리 연삭 수단 (Z2) 을 구비한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 연삭 수단을 하나만 구비한 연삭 장치에 적용하는 것도 가능하다. 또, 상기한 실시형태에서는, 하나의 제 1 카세트 (7) 내에 수용된 모든 웨이퍼 (W) 에 대해 연삭 가공을 실시한 후의 타이밍으로, 도 4 에 나타내는 플로 차트 (140) 에 기초하여, 결손 상태의 검출이나, 막힘 상태의 검출을 실시하는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 임의의 타이밍으로 실시할 수 있다.

1 : 연삭 장치
2 : 장치 하우징
21 : 직립벽
22, 23 : 안내 레일
Z1 : 조연삭 수단
31 : 스핀들 하우징
31a : 스핀들
32 : 휠 마운트
33 : 조연삭 휠
33a : 연삭 지석
34 : 전동 모터
35 : 이동 기대
36 : 연삭 이송 기구
Z2 : 마무리 연삭 수단
41 : 스핀들 하우징
41a : 스핀들
42 : 휠 마운트
43 : 마무리 연삭 휠
43a : 연삭 지석
44 : 전동 모터
45 : 이동 기대
46 : 연삭 이송 기구
5 : 턴 테이블
6 : 척 테이블
7 : 제 1 카세트
8 : 제 2 카세트
9 : 임시 거치 수단
10 : 입력 수단
10a : 판독 수단
11 : 세정 수단
12 : 피가공물 반송 수단
13 : 제 1 반송 수단
14 : 제 2 반송 수단
15 : 조작 패널
16 : 표시 수단
50 : 카메라
100 : 제어 수단
110 : 화상 기억부
112 : 제 1 화상 기억부
114 : 제 2 화상 기억부
120 : 상태 검출부
130 : 판단부
132 : 결손 판단부
134 : 막힘 판단부
A : 피가공물 반입·반출역
B : 조연삭 가공역
C : 마무리 연삭 가공역

Claims

피가공물을 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 피가공물을 연삭하는 연삭 지석이 환상으로 배치 형성된 연삭 휠을 회전 가능하게 구비한 연삭 수단으로 적어도 구성된 연삭 장치로서,
그 연삭 지석을 촬상하는 카메라와, 제어 수단을 구비하고,
그 제어 수단은, 연삭 지석의 기준 화상을 기억하는 제 1 화상 기억부와, 그 카메라가 촬상한 연삭 지석의 화상을 기억하는 제 2 화상 기억부와, 그 제 1 화상 기억부에 기억된 그 기준 화상과 그 제 2 화상 기억부에 기억된 그 화상을 비교하여 그 제 2 화상 기억부에 기억된 화상의 연삭 지석에 있어서의 결손 상태 및 막힘 상태를 검출하는 상태 검출부와, 그 상태 검출부가 검출한 그 결손 상태가 허용치 내인지의 여부를 판단하는 결손 판단부와, 그 상태 검출부가 검출한 그 막힘 상태가 허용치 내인지의 여부를 판단하는 막힘 판단부를 구비하고 있는, 연삭 장치.
제 1 항에 있어서,
그 결손 판단부는, 그 연삭 지석의 결손 상태가 허용치를 초과하고 있다고 판단한 경우에, 그 연삭 휠의 교환을 지시하는, 연삭 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
그 막힘 판단부는, 그 연삭 지석의 막힘 상태가 허용치를 초과하고 있다고 판단한 경우에, 그 연삭 지석의 드레싱을 지시하는, 연삭 장치.