特許 6844971 研削装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6844971

(24)【登録日】2021年3月1日

(45)【発行日】2021年3月17日

(54)【発明の名称】研削装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 49/12 20060101AFI20210308BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20210308BHJP

   B24B 49/04 20060101ALI20210308BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20210308BHJP

   B23Q 17/20 20060101ALI20210308BHJP

   B23Q 17/24 20060101ALI20210308BHJP

【ＦＩ】

   B24B49/12

   B24B7/04 A

   B24B49/04 Z

   H01L21/304 622S

   H01L21/304 631

   B23Q17/20 A

   B23Q17/24 Z

【請求項の数】1

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-171855(P2016-171855)

(22)【出願日】2016年9月2日

(65)【公開番号】特開2018-34283(P2018-34283A)

(43)【公開日】2018年3月8日

【審査請求日】2019年7月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(72)【発明者】

【氏名】中塚 敦

【審査官】 山内 康明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１０３２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３１３８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２３３１０９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１１５９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５１９７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２６２３５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１７０６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０００−５１４２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６２１７４１０（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２８６０５６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ４９／１２

Ｂ２３Ｑ １７／２０

Ｂ２３Ｑ １７／２４

Ｂ２４Ｂ ７／０４

Ｂ２４Ｂ ４９／０４

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一層又は上層と下層の二層からなる板状ワークを保持する保持テーブルと、該保持テーブルが保持した板状ワークを研削砥石で研削する研削手段と、該研削手段で研削される板状ワークに測定光を照射させ板状ワークの上面で反射した第１の反射光と上面を通過した該測定光が該一層の下面又は該上層と該下層との界面で反射した第２の反射光とを受光して該第１の反射光と該第２の反射光との光路差から板状ワークの厚み又は上層の厚みを測定する非接触厚み測定器と、を備える研削装置であって、
該非接触厚み測定器は、該測定光と該第１の反射光と該第２の反射光とを透過するカバーガラスと、該カバーガラスと該保持テーブルが保持する板状ワークとの間に形成する測定光保護部、とを備え、
該測定光保護部は、該保持テーブルが保持した板状ワークと該カバーガラスとの間を流体で満たす開口を有するケースと、該ケースに供給する流体を水とエアとに切り換え可能な切換部とを備え、
該一層で形成された板状ワークの場合は、該板状ワークの上面と該カバーガラスの下面との間を水で満たし水層を形成させ、板状ワークの厚みを測定しながら研削し、
該二層で形成された板状ワークの場合は、該板状ワークの上面と該カバーガラスの下面との間をエアで満たしエア層を形成させ、該上層の厚みを測定しながら研削する研削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、板状ワークの厚みを測定しながら研削する研削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

研削装置として、非接触式の厚み測定器を用いて板状ワークの厚みを測定しながら研削するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。非接触式の厚み測定器は、赤外レーザー光等の測定光を板状ワークに照射し、板状ワークの上下面からの反射光に基づいて板状ワークの厚みを測定している。板状ワークの上面には厚み測定器から水が供給され、測定光が研削水の噴霧（飛沫）で遮光されないように厚み測定器と板状ワークの間が水で封止されている。測定光が水層を透過して板状ワークに照射されることで、板状ワークの厚みが精度よく測定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５７３１８０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、板状ワークとして表面に樹脂層が形成されたものがあり、樹脂層を研削する際に樹脂層の厚みを測定したいという要望がある。しかしながら、樹脂と水が近い屈折率であるため、樹脂層と水の界面で測定光が適切に反射されず、樹脂層の上下面からの反射光を受光することができない。また、研削加工時の研削砥石の高速回転時には研削水の噴霧が飛び散り易く、研削砥石の低速回転時には研削水の噴霧が飛び散り難い。したがって、噴霧の影響が少ない低速回転時には、厚み測定器と板状ワークの間を水で満たしながら板状ワークの厚みを測定する必要がない。

【0005】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、研削加工条件に応じて板状ワークの厚みを適切に測定することができる研削装置を提供することを目的の１つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様の研削装置は、一層又は上層と下層の二層からなる板状ワークを保持する保持テーブルと、保持テーブルが保持した板状ワークを研削砥石で研削する研削手段と、研削手段で研削される板状ワークに測定光を照射させ板状ワークの上面で反射した第１の反射光と上面を通過した測定光が一層の下面又は上層と下層との界面で反射した第２の反射光とを受光して第１の反射光と第２の反射光との光路差から板状ワークの厚み又は上層の厚みを測定する非接触厚み測定器と、を備える研削装置であって、非接触厚み測定器は、測定光と第１の反射光と第２の反射光とを透過するカバーガラスと、カバーガラスと保持テーブルが保持する板状ワークとの間に形成する測定光保護部、とを備え、測定光保護部は、保持テーブルが保持した板状ワークとカバーガラスとの間を流体で満たす開口を有するケースと、ケースに供給する流体を水とエアとに切り換え可能な切換部とを備え、一層で形成された板状ワークの場合は、板状ワークの上面とカバーガラスの下面との間を水で満たし水層を形成させ、板状ワークの厚みを測定しながら研削し、二層で形成された板状ワークの場合は、板状ワークの上面とカバーガラスの下面との間をエアで満たしエア層を形成させ、上層の厚みを測定しながら研削する。

【0007】

この構成によれば、ケースには水又はエアが供給されて、カバーガラスと板状ワークの間に水層又はエア層が形成されている。非接触厚み測定器からの測定光がカバーガラスを透過し、水層又はエア層を通って板状ワークに照射される。測定光の光路が水層又はエア層によって保護されているため、研削水の噴霧によって測定光が遮られることがない。このとき、ケースに供給される流体が水又はエアに切り替え可能であるため、カバーガラスと板状ワークの間が研削加工条件に適した流体で満たすことができる。例えば、板状ワークの上面の屈折率が水に近い場合にはケースにエアが供給され、板状ワークの屈折率が水と十分に離れている場合にはケースに水が供給される。また、噴霧の影響が少ない状況ではケースにエアが供給され、噴霧の影響が大きな状況ではケースに水が供給される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、ワークの種類や研削加工時の回転速度等の研削加工条件に応じて、カバーガラスと板状ワークの間の流体を水とエアで切り替えることで、板状ワークの厚みを適切に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施の形態の研削装置の斜視図である。

【図2】比較例の非接触厚み測定器による厚み測定の説明図である。

【図3】本実施の形態の非接触厚み測定器の断面模式図である。

【図4】本実施の形態の流体の供給経路の模式図である。

【図5】本実施の形態の非接触厚み測定器による厚み測定の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、本実施の形態の研削装置について説明する。図１は、本実施の形態の研削装置の斜視図である。図２は、比較例の非接触厚み測定器による厚み測定の説明図である。また、研削装置は、図１に示すように研削加工専用の装置構成に限定されず、例えば、研削加工、研磨加工、洗浄加工等の一連の加工が全自動で実施されるフルオートタイプの加工装置に組み込まれてもよい。

【0011】

図１に示すように、研削装置１は、多数の研削砥石４７を環状に並べた研削ホイール４６を用いて、保持テーブル２０に保持された板状ワークＷを研削するように構成されている。板状ワークＷは保護テープＴが貼着された状態で研削装置１に搬入され、保護テープＴを介して保持テーブル２０に保持される。なお、板状ワークＷは、研削対象となる板状部材であればよく、シリコン、ガリウム砒素等の半導体ウエーハでもよいし、セラミック、ガラス、サファイア等の光デバイスウエーハでもよいし、デバイスパターン形成前のアズスライスウエーハでもよい。

【0012】

研削装置１の基台１０の上面には、Ｘ軸方向に延在する矩形状の開口が形成され、この開口は保持テーブル２０と共に移動可能な移動板１１及び蛇腹状の防水カバー１２に覆われている。防水カバー１２の下方には、保持テーブル２０をＸ軸方向に移動させるボールねじ式の進退手段（不図示）が設けられている。保持テーブル２０は回転手段（不図示）に連結されており、回転手段の駆動によって回転可能に構成されている。また、保持テーブル２０の上面には、多孔質のポーラス材によって板状ワークＷを吸引保持する保持面２１が形成されている。

【0013】

基台１０上のコラム１５には、研削手段４０を保持テーブル２０に対して接近及び離反させる方向（Ｚ軸方向）に研削送りする研削送り手段３０が設けられている。研削送り手段３０は、コラム１５に配置されたＺ軸方向に平行な一対のガイドレール３１と、一対のガイドレール３１にスライド可能に設置されたモータ駆動のＺ軸テーブル３２とを有している。Ｚ軸テーブル３２の背面側には図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ３３が螺合されている。ボールネジ３３の一端部に連結された駆動モータ３４によりボールネジ３３が回転駆動されることで、研削手段４０がガイドレール３１に沿ってＺ軸方向に移動される。

【0014】

研削手段４０は、ハウジング４１を介してＺ軸テーブル３２の前面に取り付けられており、スピンドルユニット４２で研削ホイール４６を中心軸回りに回転させるように構成されている。スピンドルユニット４２は、いわゆるエアスピンドルであり、ケーシング４３の内側で高圧エアを介してスピンドル軸４４を回転可能に支持している。スピンドル軸４４の先端にはマウント４５が連結されており、マウント４５には多数の研削砥石４７が環状に配設された研削ホイール４６が装着されている。研削砥石４７は、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めて形成されている。

【0015】

研削手段４０の高さ位置は、リニアスケール５１によって測定されている。リニアスケール５１は、Ｚ軸テーブル３２に設けた読取部５２でガイドレール３１の表面に設けたスケール部５３の目盛りを読み取ることで、研削手段４０の高さ位置を測定している。基台１０の上面には、アーム５６を介して板状ワークＷの厚みを測定する非接触厚み測定器６０が片持ちで支持されている。非接触厚み測定器６０は、板状ワークＷに赤外レーザー光等の測定光を照射させ、板状ワークＷの上面及び界面の反射光の光路差から厚みを測定している。なお、非接触厚み測定器６０の詳細構成については後述する。

【0016】

また、研削装置１には、装置各部を統括制御する制御手段９０が設けられている。制御手段９０は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成される。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。この研削装置１では、研削ホイール４６に配設された研削砥石４７を板状ワークＷの上面に押し付けながら回転させることで板状ワークＷが所定厚みまで薄化される。このとき、研削手段４０は、リニアスケール５１及び非接触厚み測定器６０の測定結果に基づいて制御手段９０によって研削送り量が制御される。

【0017】

ところで、図２Ａに示すように、比較例の非接触厚み測定器９５では、研削加工中に飛び散った研削水の噴霧で測定光が遮光されないように、非接触厚み測定器９５と板状ワークＷの間が水で封止されている。板状ワークＷとしてシリコンウエーハＷ１が研削される場合には、非接触厚み測定器９５とシリコンウエーハＷ１の間の水層内を測定光が透過されるため、研削水の噴霧によって測定光の光路が遮られることがない。よって、シリコンウエーハＷ１の上面と下面からの反射光によってシリコンウエーハＷ１の厚みを精度よく測定しながら、シリコンウエーハＷ１を研削することができる。

【0018】

しかしながら、図２Ｂに示すように、板状ワークＷとしてシリコンウエーハＷ１の上面に樹脂層Ｗ２が形成されている場合には、非接触厚み測定器９５と樹脂層Ｗ２の間が水で封止されると、樹脂層Ｗ２の厚みを測定することができない。これは、樹脂の屈折率（１．４から１．５）と水の屈折率（１．３３）とが近いため、水と樹脂の界面（樹脂層Ｗ２の上面）で測定光が適切に反射しないためである。非接触厚み測定器９５と板状ワークＷの間の水層で研削水の噴霧から測定光の光路を保護することができるものの、樹脂層Ｗ２の上面で測定光が適切に反射しないため、樹脂層Ｗ２の厚みを測定しながら研削することができない。

【0019】

また、板状ワークＷとしてシリコンウエーハＷ１を研削する場合（図２Ａ参照）、研削ホイール４６（図１参照）の高速回転時には研削水の噴霧が飛び散り易いが、研削ホイール４６の低速回転時には研削水の噴霧が飛び散り難い。このため、研削水の噴霧が飛び散り難い場合には、非接触厚み測定器９５と板状ワークＷの間を水で封止せずに測定した方が非接触厚み測定器９５による測定精度が高くなる。そこで、本実施の形態の非接触厚み測定器６０（図３参照）では、非接触厚み測定器６０と板状ワークＷの間の流体を水とエアで切り替え可能にして、板状ワークＷの種類や研削ホイール４６の回転速度等の研削加工条件に適した厚み測定を実施するようにしている。

【0020】

以下、図３及び図４を参照して、本実施の形態の非接触厚み測定器について説明する。図３は、本実施の形態の非接触厚み測定器の断面模式図である。図４は、本実施の形態の流体の供給経路の模式図である。

【0021】

図３に示すように、非接触厚み測定器６０は、板状ワークＷの上面に流体を供給しながら、測定器本体６１の内部から流体層を透過するように板状ワークＷに向けて測定光を照射して、板状ワークＷの厚みを測定するように構成されている。測定器本体６１の内部には、発光部６２、ハーフミラー６３、受光部６４が収容されており、これらの部材によって測定光の光路が形成されている。測定器本体６１の下面には、測定光及び反射光の出入口となるカバーガラス６５が設けられており、カバーガラス６５によって測定器本体６１の内側と外側が液密に仕切られている。

【0022】

測定器本体６１には、カバーガラス６５と板状ワークＷとの間で測定光を保護する測定光保護部７０が設けられている。測定光保護部７０は、測定器本体６１の下部で流体を貯留するケース７１と、ケース７１に供給する流体を水とエアとに切り替える切換部７５とを有している。ケース７１の側面には水供給源７６及びエア供給源７７に接続された供給口７２が形成されており、ケース７１の下面にはケース７１に供給された水やエア等の流体を板状ワークＷの上面に排出する開口７３が形成されている。ケース７１によって板状ワークＷとカバーガラス６５の間が流体で満たされて、研削水の噴霧から測定光の光路が保護される。

【0023】

非接触厚み測定器６０では、切換部７５によってケース７１の供給口７２の接続先が水供給源７６及びエア供給源７７に切り替えられる。例えば、板状ワークＷがシリコンウエーハＷ１の場合には（図５Ａ参照）、供給口７２の接続先が水供給源７６に切り替えられてカバーガラス６５と板状ワークＷの間に水が供給される。また、板状ワークＷの上面に水と屈折率が近い樹脂層Ｗ２が形成されている場合には（図５Ｂ参照）、供給口７２の接続先がエア供給源７７に切り替えられてカバーガラス６５と板状ワークＷの間にエアが供給される。このように、板状ワークＷの上面の材質（屈折率）に応じて流体が水とエアに切り替えられる。

【0024】

ここで、水とエアでは屈折率が違うことから、非接触厚み測定器６０の焦点距離を変更する必要がある。このため、水とエアを切り替える際には、カバーガラス６５と板状ワークＷとの間の設定距離が調整される。例えば、水の屈折率を１．３３、エアの屈折率を約１．００とし、水で厚み測定する際の設定距離ａ（図５Ａ参照）を基準にして、エアで厚み測定する際の設定距離ｂ（図５Ｂ参照）は、以下の式（１）のように表される。
式（１）
ｂ＝ａ／１．３３

【0025】

このように、屈折率に応じて設定距離を調整することで、水とエアの屈折率による測定結果の誤差が補正される。同一の測定対象を測定する際には、この補正によって水とエアを切り替えて測定しても同じ厚みが測定される。なお、非接触厚み測定器６０と板状ワークＷの間にエア層が形成される場合には、エア層によって測定光の光路が保護されているが、研削水の噴霧を完全に防ぐことができない場合がある。エア層内に噴霧が入り込むと実際の厚みよりも厚めに測定されるため、エア層内の噴霧の割合を予測して測定結果を補正するようにしてもよい。

【0026】

この非接触厚み測定器６０では、発光部６２から出射された測定光がカバーガラス６５を透過し、カバーガラス６５と板状ワークＷの間の流体を通って板状ワークＷに照射される。このとき、板状ワークＷの上面と屈折率が大きく異なる流体を選択することで、測定光が板状ワークＷの上面で第１の反射光として反射され、上面を透過した測定光が板状ワークＷの界面で第２の反射光として反射される。第１、第２の反射光は、再びカバーガラス６５を透過してハーフミラー６３で受光部６４に向けて反射される。そして、受光部６４で第１、第２の反射光の光路差から板状ワークＷの厚みが測定される。

【0027】

また、カバーガラス６５と板状ワークＷの間で測定光の光路が流体によって保護されているため、研削水の噴霧の影響を受けることなく板状ワークＷの厚みを測定することが可能になっている。なお、板状ワークＷの種類に応じて流体を水とエアに切り替える構成に限らず、研削ホイール４６（図１参照）の回転速度に応じて流体を水とエアで切り替える構成にしてもよい。

【0028】

図４に示すように、非接触厚み測定器６０のケース７１の供給口７２には、第１の流路８１を通じて水供給源７６から水が供給され、第２の流路８２を通じてエア供給源７７からエアが供給されている。第１の流路８１の途中部分には水層形成バルブ８４及び水層用の第１の絞り弁８５が設けられており、第２の流路８２の途中部分にはエア層形成バルブ８６及びエア層用の第２の絞り弁８７が設けられている。また、第２の流路８２には第２の絞り弁８７を迂回するようにバイパス流路８３が接続されており、バイパス流路８３には乾燥用の第３の絞り弁８８及び乾燥エアバルブ８９が設けられている。

【0029】

水層形成バルブ８４、エア層形成バルブ８６、乾燥エアバルブ８９には制御手段９０が電気的に接続され、制御手段９０によってバルブが開閉されることでケース７１に供給する流体が水とエアで切り替えられる。このように、水層形成バルブ８４、エア層形成バルブ８６、乾燥エアバルブ８９によって切換部７５が構成されている。水層形成バルブ８４が開かれて、エア層形成バルブ８６が閉じられると、水供給源７６からの水が第１の絞り弁８５で所定水量（１〜２［ｌ／ｍｉｎ］）に絞られてケース７１に供給される。これにより、カバーガラス６５と板状ワークＷの間に水層が形成され、水層によって研削時の噴霧等から測定光の光路が保護される。

【0030】

水層形成バルブ８４が閉じられた状態で、エア層形成バルブ８６が開かれて、乾燥エアバルブ８９が閉じられると、エア供給源７７からのエアが第２の絞り弁８７で所定エア量（４〜５［ｌ／ｍｉｎ］）に絞られてケース７１に供給される。これにより、カバーガラス６５と板状ワークＷの間にエア層が形成され、エア層によって研削時の噴霧等から測定光の光路が保護される。なお、第１、第２の絞り弁８５、８７は、カバーガラス６５と板状ワークＷの間隔によっても異なるが、カバーガラス６５と板状ワークＷの間を水やエアで満たすことができる程度の流量に調整可能であればよい。

【0031】

また、水層形成バルブ８４が閉じられた状態で、エア層形成バルブ８６及び乾燥エアバルブ８９が開かれると、エア供給源７７からのエアが第２の絞り弁８７を迂回してバイパス流路８３に流れ込む。これは、第２の流路８２の第２の絞り弁８７よりもバイパス流路８３の第３の絞り弁８８の開口面積が広いからである。そして、バイパス流路８３内のエアが第３の絞り弁８８で所定エア量（４０〜５０［ｌ／ｍｉｎ］）に絞られて、第２の流路８２を通じてケース７１に供給される。これにより、カバーガラス６５と板状ワークＷの間に水層を形成した後にエア層を形成する際に、ケース７１内に大量のエアが流れ込んで、ケース７１内の水滴が除去されると共に板状ワークＷが乾燥される。

【0032】

図５を参照して、非接触厚み測定器による厚み測定について説明する。図５は、本実施の形態の非接触厚み測定器による厚み測定の説明図である。なお、図５Ａはシリコンウエーハの厚みを測定する一例、図５Ｂはシリコンウエーハ上の樹脂層の厚みを測定する一例をそれぞれ示している。なお、非接触厚み測定器の測定対象はシリコンウエーハ及び樹脂層に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記したように、水とエアを切り替えて板状ワークを測定する際には、カバーガラスと保持テーブルとの間の設定距離も調整されている。

【0033】

図５Ａに示すように、板状ワークＷとしてのシリコンウエーハＷ１が保護テープＴを介して保持テーブル２０上で保持されている。シリコンウエーハＷ１と水の屈折率が大きく異なるため、切換部７５によってエア供給源７７からケース７１が遮断されて水供給源７６に接続される。これにより、ケース７１内には水供給源７６から水が供給され、カバーガラス６５とシリコンウエーハＷ１の間に水層Ｓ１が形成される。この状態で、発光部６２から測定光Ｌ０が出射されると、ハーフミラー６３及びカバーガラス６５を測定光Ｌ０が透過して、水層Ｓ１内を通って測定光Ｌ０がシリコンウエーハＷ１に照射される。

【0034】

シリコンウエーハＷ１の上面では測定光Ｌ０が第１の反射光Ｌ１として反射され、シリコンウエーハＷ１と保護テープＴの界面では測定光Ｌ０が第２の反射光Ｌ２として反射される。第１、第２の反射光Ｌ１、Ｌ２は、再び水層Ｓ１を通ってカバーガラス６５を透過し、ハーフミラー６３によって受光部６４に向けて反射される。受光部６４では、第１、第２の反射光Ｌ１、Ｌ２の光路差（干渉差）からシリコンウエーハＷ１の厚みを測定する。なお、上記したように、シリコンウエーハＷ１の厚み測定では、研削ホイール４６（図１参照）の低速回転時のように研削水の噴霧が少ない場合には、カバーガラス６５とシリコンウエーハＷ１の間にエア層Ｓ２（図５Ｂ参照）を形成してもよい。

【0035】

図５Ｂに示すように、板状ワークＷとしての樹脂層Ｗ２付きのシリコンウエーハＷ１が、樹脂層Ｗ２を上方に向けた状態で保護テープＴを介して保持テーブル２０上に保持されている。樹脂層Ｗ２と水の屈折率が近いため、切換部７５によって水供給源７６からケース７１が遮断されてエア供給源７７に接続される。これにより、ケース７１内にはエア供給源７７からエアが供給され、カバーガラス６５と樹脂層Ｗ２の間にエア層Ｓ２が形成される。この状態で、発光部６２から測定光Ｌ０が出射されると、ハーフミラー６３及びカバーガラス６５を測定光Ｌ０が透過して、エア層Ｓ２内を通って測定光が樹脂層Ｗ２に照射される。

【0036】

樹脂層Ｗ２の上面では測定光Ｌ０が第１の反射光Ｌ１として反射され、樹脂層Ｗ２とシリコンウエーハＷ１の界面では測定光Ｌ０が第２の反射光Ｌ２として反射される。第１、第２の反射光Ｌ１、Ｌ２は、再びエア層Ｓ２を通ってカバーガラス６５を透過し、ハーフミラー６３によって受光部６４に向けて反射される。受光部６４では、第１、第２の反射光Ｌ１、Ｌ２の光路差から樹脂層Ｗ２の厚みを測定する。このように、水層Ｓ１の代わりにエア層Ｓ２を形成することで、樹脂層Ｗ２とエアの屈折率が十分に離れているため、エア層Ｓ２と樹脂層Ｗ２の界面（樹脂層Ｗ２の上面）で測定光を適切に反射させることができる。

【0037】

以上のように、本実施の形態の研削装置１によれば、非接触厚み測定器６０のケース７１には水又はエアが供給されて、カバーガラス６５と板状ワークＷの間に水層又はエア層が形成されている。非接触厚み測定器６０からの測定光がカバーガラス６５を透過し、水層又はエア層を通って板状ワークＷに照射される。測定光の光路が水層又はエア層によって保護されているため、研削水の噴霧によって測定光が遮られることがない。このとき、ケース７１に供給される流体が水又はエアに切り替え可能であるため、カバーガラス６５と板状ワークＷの間が研削加工条件に適した流体で満すことができる。例えば、板状ワークＷの上面の屈折率が水に近い場合にはケース７１にエアが供給され、板状ワークＷの屈折率が水と十分に離れている場合にはケース７１に水が供給される。また、噴霧の影響が少ない状況ではケース７１にエアが供給され、噴霧の影響が大きな状況ではケース７１に水が供給される。

【0038】

なお、本実施の形態では、板状ワークＷの種類や研削ホイール４６の回転速度等の研削加工条件に応じて流体を水とエアに切り替える構成にしたが、この構成に限定されない。他の条件に応じて流体を水とエアに切り替える構成にしてもよい。

【0039】

また、本実施の形態では、板状ワークＷの上面がシリコンの場合には水層が形成され、板状ワークＷの上面が樹脂の場合にはエア層が形成される構成にしたが、この構成に限定されない。板状ワークＷの上面の材質は特に限定されず、板状ワークＷの上面の屈折率に応じて水とエアが切り替えられればよい。

【0040】

また、本実施の形態では、非接触厚み測定器６０が板状ワークＷを乾燥させるエアノズルとして機能する構成にしたが、非接触厚み測定器６０がエアノズルの機能を備えていなくてもよい。

【0041】

また、本実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

【0042】

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。

【0043】

また、本実施の形態では、本発明を研削装置に適用した構成について説明したが、板状ワークの厚みを適切に測定可能な他の装置に適用することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0044】

以上説明したように、本発明は、研削加工条件に応じて板状ワークの厚みを適切に測定することができるという効果を有し、特に、樹脂層付きのシリコンウエーハの研削に使用される研削装置に有用である。

【符号の説明】

【0045】

１ 研削装置
２０ 保持テーブル
４０ 研削手段
４７ 研削砥石
６０ 非接触厚み測定器
６２ 発光部
６４ 受光部
６５ カバーガラス
７０ 測定光保護部
７１ ケース
７３ 開口
７５ 切換部
Ｌ０ 測定光
Ｌ１ 第１の反射光
Ｌ２ 第２の反射光
Ｓ１ 水層
Ｓ２ エア層
Ｗ 板状ワーク
Ｗ１ シリコンウエーハ（板状ワーク）
Ｗ２ 樹脂層（板状ワーク）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】