(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022157024
(43)【公開日】2022-10-14
(54)【発明の名称】研削装置
(51)【国際特許分類】
B24B 7/04 20060101AFI20221006BHJP
B24B 49/10 20060101ALI20221006BHJP
B24B 49/16 20060101ALI20221006BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20221006BHJP
【ＦＩ】
B24B7/04 A
B24B49/10
B24B49/16
H01L21/304 631
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021061024
(22)【出願日】2021-03-31
(71)【出願人】
【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】110001014
【氏名又は名称】弁理士法人東京アルパ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】桑名 一孝
(72)【発明者】
【氏名】山下 真司
【テーマコード（参考）】
3C034
3C043
5F057
【Ｆターム（参考）】
3C034AA08
3C034BB73
3C034BB92
3C034CA16
3C034CB06
3C034DD07
3C043BA03
3C043BA16
3C043CC04
3C043DD02
3C043DD04
3C043DD05
3C043DD06
5F057AA02
5F057BA11
5F057CA13
5F057DA11
5F057EB15
5F057GA03
5F057GA13
5F057GB04
5F057GB12
(57)【要約】
【課題】研削装置の違いや研削砥石の違いがある場合においても、研削されたウェーハの断面形状のばらつきを低減する。
【解決手段】研削時に測定した荷重又はスピンドルの負荷電流値があらかじめ設定した値と一致しない場合に、両荷重又は両スピンドルの負荷電流値が一致するようにスピンドル回転速度を変更する。したがって、研削装置の機差や研削砥石の違いがあっても、その差に対応してスピンドル回転速度が定まり、荷重又はスピンドルの負荷電流値が一定となるため、ウェーハの断面形状のばらつきを低減することができる。
【選択図】図３
【解決手段】研削時に測定した荷重又はスピンドルの負荷電流値があらかじめ設定した値と一致しない場合に、両荷重又は両スピンドルの負荷電流値が一致するようにスピンドル回転速度を変更する。したがって、研削装置の機差や研削砥石の違いがあっても、その差に対応してスピンドル回転速度が定まり、荷重又はスピンドルの負荷電流値が一定となるため、ウェーハの断面形状のばらつきを低減することができる。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
保持面においてウェーハを保持するチャックテーブルと、該保持面の中心を通るチャック回転軸を軸として該チャックテーブルを回転させるチャック回転機構と、スピンドルの先端に配置した環状の研削砥石の下面によって該保持面に保持されたウェーハを研削する研削機構と、該スピンドルを回転させるスピンドル回転機構と、該研削砥石を該保持面に垂直な方向に接近および離間させる研削送り機構と、制御部とを備える研削装置であって、
該保持面が保持したウェーハに該研削砥石を押し付けた力を測定する荷重センサを備え、
該制御部は、該スピンドルの回転速度を記憶する第１記憶部を備え、研削加工中に該荷重センサで荷重を測定し、該測定した荷重が予め設定した荷重に一致していない場合は、研削加工中の荷重が該予め設定した荷重に一致するようにスピンドル回転速度を変更し、該荷重が予め設定した荷重になったときの該スピンドル回転速度を該第１記憶部に記憶し、
次に該保持面に保持したウェーハから、該第１記憶部に記憶された該スピンドル回転速度で該スピンドルを回転させ該ウェーハを研削する、研削装置。
該保持面が保持したウェーハに該研削砥石を押し付けた力を測定する荷重センサを備え、
該制御部は、該スピンドルの回転速度を記憶する第１記憶部を備え、研削加工中に該荷重センサで荷重を測定し、該測定した荷重が予め設定した荷重に一致していない場合は、研削加工中の荷重が該予め設定した荷重に一致するようにスピンドル回転速度を変更し、該荷重が予め設定した荷重になったときの該スピンドル回転速度を該第１記憶部に記憶し、
次に該保持面に保持したウェーハから、該第１記憶部に記憶された該スピンドル回転速度で該スピンドルを回転させ該ウェーハを研削する、研削装置。
【請求項2】
保持面においてウェーハを保持するチャックテーブルと、該保持面の中心を通るチャック回転軸を軸として該チャックテーブルを回転させるチャック回転機構と、スピンドルの先端に配置した環状の研削砥石の下面によって該保持面に保持されたウェーハを研削する研削機構と、該スピンドルを回転させるスピンドル回転機構と、該研削砥石を該保持面に垂直な方向に接近および離間させる研削送り機構と、制御部とを備える研削装置であって、
該保持面が保持したウェーハに該研削砥石を押し付けた力を測定する荷重センサと、
荷重とスピンドル回転速度との関係を示す荷重データテーブルと、を備え、
該制御部は、該荷重データテーブルからスピンドル回転速度を選択する第１選択部を備え、研削加工中に該荷重センサで荷重を測定し、該測定した荷重が予め設定した荷重に一致しない場合は該荷重データテーブルを参照し、該測定した荷重が予め設定した荷重になるスピンドル回転速度を該第１選択部が選択し、
次に該保持面に保持したウェーハから、該第１選択部に選択された該スピンドル回転速度で該スピンドルを回転させ該ウェーハを研削する、研削装置。
該保持面が保持したウェーハに該研削砥石を押し付けた力を測定する荷重センサと、
荷重とスピンドル回転速度との関係を示す荷重データテーブルと、を備え、
該制御部は、該荷重データテーブルからスピンドル回転速度を選択する第１選択部を備え、研削加工中に該荷重センサで荷重を測定し、該測定した荷重が予め設定した荷重に一致しない場合は該荷重データテーブルを参照し、該測定した荷重が予め設定した荷重になるスピンドル回転速度を該第１選択部が選択し、
次に該保持面に保持したウェーハから、該第１選択部に選択された該スピンドル回転速度で該スピンドルを回転させ該ウェーハを研削する、研削装置。
【請求項3】
該制御部は、該第１記憶部に記憶されたスピンドル回転速度または該第１選択部によって選択されたスピンドル回転速度を含む範囲内で該スピンドルの回転速度を変化させながら、該荷重センサが測定した荷重を予め設定した荷重に保つ、
請求項１または請求項２に記載の研削装置。
請求項１または請求項２に記載の研削装置。
【請求項4】
保持面においてウェーハを保持するチャックテーブルと、該保持面の中心を通るチャック回転軸を軸として該チャックテーブルを回転させるチャック回転機構と、スピンドルの先端に配置した環状の研削砥石の下面によって該保持面に保持されたウェーハを研削する研削機構と、該スピンドルを回転させるスピンドル回転機構と、該研削砥石を該保持面に垂直な方向に接近および離間させる研削送り機構と、制御部とを備える研削装置であって、
該スピンドルの負荷電流値を測定する負荷電流値測定部を備え、
該制御部は、スピンドル回転速度を記憶する第２記憶部を備え、研削加工中に該負荷電流値測定部で負荷電流値を測定し、該測定した負荷電流値が予め設定した負荷電流値に一致しない場合は、研削加工中の負荷電流値が該予め設定した負荷電流値に一致するように該スピンドル回転速度を変更し、該負荷電流値が予め設定した負荷電流値になったときのスピンドル回転速度を該第２記憶部に記憶し、
次に該保持面に保持されたウェーハから、該第２記憶部に記憶された該スピンドル回転速度で該スピンドルを回転させ該ウェーハを研削する、研削装置。
該スピンドルの負荷電流値を測定する負荷電流値測定部を備え、
該制御部は、スピンドル回転速度を記憶する第２記憶部を備え、研削加工中に該負荷電流値測定部で負荷電流値を測定し、該測定した負荷電流値が予め設定した負荷電流値に一致しない場合は、研削加工中の負荷電流値が該予め設定した負荷電流値に一致するように該スピンドル回転速度を変更し、該負荷電流値が予め設定した負荷電流値になったときのスピンドル回転速度を該第２記憶部に記憶し、
次に該保持面に保持されたウェーハから、該第２記憶部に記憶された該スピンドル回転速度で該スピンドルを回転させ該ウェーハを研削する、研削装置。
【請求項5】
保持面においてウェーハを保持するチャックテーブルと、該保持面の中心を通るチャック回転軸を軸として該チャックテーブルを回転させるチャック回転機構と、スピンドルの先端に配置した環状の研削砥石の下面によって該保持面に保持されたウェーハを研削する研削機構と、該スピンドルを回転させるスピンドル回転機構と、該研削砥石を該保持面に垂直な方向に接近および離間させる研削送り機構と、制御部とを備える研削装置であって、
該スピンドルの負荷電流値を測定する負荷電流値測定部と、
負荷電流値とスピンドル回転速度との関係を示す負荷電流値データテーブルと、を備え、
該制御部は、スピンドル回転速度を選択する第２選択部を備え、研削加工中に該負荷電流値測定部で負荷電流値を測定し、該測定した負荷電流値が予め設定した負荷電流値に一致しない場合は該負荷電流値データテーブルを参照し、該測定した負荷電流値が予め設定した負荷電流値になるスピンドル回転速度を該第２選択部が選択し、
次に該保持面に保持されたウェーハから、該第２選択部に選択された該スピンドル回転速度で該スピンドルを回転させ該ウェーハを研削する、研削装置。
該スピンドルの負荷電流値を測定する負荷電流値測定部と、
負荷電流値とスピンドル回転速度との関係を示す負荷電流値データテーブルと、を備え、
該制御部は、スピンドル回転速度を選択する第２選択部を備え、研削加工中に該負荷電流値測定部で負荷電流値を測定し、該測定した負荷電流値が予め設定した負荷電流値に一致しない場合は該負荷電流値データテーブルを参照し、該測定した負荷電流値が予め設定した負荷電流値になるスピンドル回転速度を該第２選択部が選択し、
次に該保持面に保持されたウェーハから、該第２選択部に選択された該スピンドル回転速度で該スピンドルを回転させ該ウェーハを研削する、研削装置。
【請求項6】
該制御部は、該第２記憶部に記憶されたスピンドル回転速度または該第２選択部によって選択されたスピンドル回転速度を含む範囲内で該スピンドルの回転速度を変化させながら、該負荷電流値測定部が測定した負荷電流値を予め設定した負荷電流値に保つ、
請求項４または請求項５に記載の研削装置。
請求項４または請求項５に記載の研削装置。
【請求項7】
該荷重データテーブルまたは該負荷電流値データテーブルを参照した際に該当するスピンドル回転速度がなかったときは、
該荷重データテーブルまたは該負荷電流値データテーブルの下限または上限のスピンドル回転速度を選択し、
該チャックテーブルの回転速度を変更する
請求項２または請求項５記載の研削装置。
該荷重データテーブルまたは該負荷電流値データテーブルの下限または上限のスピンドル回転速度を選択し、
該チャックテーブルの回転速度を変更する
請求項２または請求項５記載の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウェーハを研削する研削装置に関する。
【背景技術】
【0002】
研削砥石を用いてウェーハを研削する研削装置では、チャックテーブルの保持面にウェーハを保持させ、保持面の中心を軸にチャックテーブルを回転させ、スピンドルの先端に装着した環状の研削砥石を、その軌道が保持面が保持したウェーハの回転中心を通るようにウェーハの上方に位置づける。そして、回転する研削砥石を保持面に接近する方向に移動させる（研削送りする）ことにより、ウェーハの上面を研削する。スピンドル回転速度、チャックテーブル回転速度、研削送り速度などの研削条件は、研削装置に設定され、その研削条件の下でウェーハが研削される（例えば、特許文献１参照）。研削条件は、ウェーハ及び研削砥石の種類に応じて決められており、異なる研削装置を使用する場合でも、研削対象のウェーハ及び使用する研削砥石が同じであれば、同じ研削条件の下で研削加工が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－１３１３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、研削装置が異なると、機差によって、研削されたウェーハの断面形状（ウェーハの面内厚み）が僅かに異なる。つまり、研削条件を同一にしても、ウェーハの断面形状は同一にはならないという問題がある。
また、同じ研削装置であっても、研削砥石を交換すると、交換後の研削砥石が交換前と同一品種のものであっても、研削後のウェーハの断面形状が僅かに異なることがある。つまり、同一の研削装置であっても、研削砥石を交換すると、ウェーハの断面形状が同一にならないという問題がある。
したがって、研削装置の違いや研削砥石の違いがあったとしても、研削されたウェーハの断面形状のばらつきを低減するという解決すべき課題がある。
また、同じ研削装置であっても、研削砥石を交換すると、交換後の研削砥石が交換前と同一品種のものであっても、研削後のウェーハの断面形状が僅かに異なることがある。つまり、同一の研削装置であっても、研削砥石を交換すると、ウェーハの断面形状が同一にならないという問題がある。
したがって、研削装置の違いや研削砥石の違いがあったとしても、研削されたウェーハの断面形状のばらつきを低減するという解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、保持面においてウェーハを保持するチャックテーブルと、該保持面の中心を通るチャック回転軸を軸として該チャックテーブルを回転させるチャック回転機構と、スピンドルの先端に配置した環状の研削砥石の下面によって該保持面に保持されたウェーハを研削する研削機構と、該スピンドルを回転させるスピンドル回転機構と、該研削砥石を該保持面に垂直な方向に接近および離間させる研削送り機構と、制御部とを備える研削装置であって、該保持面が保持したウェーハに該研削砥石を押し付けた力を測定する荷重センサを備え、該制御部は、該スピンドルの回転速度を記憶する第１記憶部を備え、研削加工中に該荷重センサで荷重を測定し、該測定した荷重が予め設定した荷重に一致していない場合は、研削加工中の荷重が該予め設定した荷重に一致するようにスピンドル回転速度を変更し、該荷重が予め設定した荷重になったときの該スピンドル回転速度を該第１記憶部に記憶し、次に該保持面に保持したウェーハから、該第１記憶部に記憶された該スピンドル回転速度で該スピンドルを回転させ該ウェーハを研削する。
また、本発明は、保持面においてウェーハを保持するチャックテーブルと、該保持面の中心を通るチャック回転軸を軸として該チャックテーブルを回転させるチャック回転機構と、スピンドルの先端に配置した環状の研削砥石の下面によって該保持面に保持されたウェーハを研削する研削機構と、該スピンドルを回転させるスピンドル回転機構と、該研削砥石を該保持面に垂直な方向に接近および離間させる研削送り機構と、制御部とを備える研削装置であって、該保持面が保持したウェーハに該研削砥石を押し付けた力を測定する荷重センサと、荷重とスピンドル回転速度との関係を示す荷重データテーブルと、を備え、該制御部は、該荷重データテーブルからスピンドル回転速度を選択する第１選択部を備え、研削加工中に該荷重センサで荷重を測定し、該測定した荷重が予め設定した荷重に一致しない場合は該荷重データテーブルを参照し、該測定した荷重が予め設定した荷重になるスピンドル回転速度を該第１選択部が選択し、次に該保持面に保持したウェーハから、該第１選択部に選択された該スピンドル回転速度で該スピンドルを回転させ該ウェーハを研削する。
上記研削装置において、該制御部は、該第１記憶部に記憶されたスピンドル回転速度または該第１選択部によって選択されたスピンドル回転速度を含む範囲内で該スピンドルの回転速度を変化させながら、該荷重センサが測定した荷重を予め設定した荷重に保つようにしてもよい。
また、本発明は、保持面においてウェーハを保持するチャックテーブルと、該保持面の中心を通るチャック回転軸を軸として該チャックテーブルを回転させるチャック回転機構と、スピンドルの先端に配置した環状の研削砥石の下面によって該保持面に保持されたウェーハを研削する研削機構と、該スピンドルを回転させるスピンドル回転機構と、該研削砥石を該保持面に垂直な方向に接近および離間させる研削送り機構と、制御部とを備える研削装置であって、該保持面が保持したウェーハに該研削砥石を押し付けた力を測定する荷重センサと、荷重とスピンドル回転速度との関係を示す荷重データテーブルと、を備え、該制御部は、該荷重データテーブルからスピンドル回転速度を選択する第１選択部を備え、研削加工中に該荷重センサで荷重を測定し、該測定した荷重が予め設定した荷重に一致しない場合は該荷重データテーブルを参照し、該測定した荷重が予め設定した荷重になるスピンドル回転速度を該第１選択部が選択し、次に該保持面に保持したウェーハから、該第１選択部に選択された該スピンドル回転速度で該スピンドルを回転させ該ウェーハを研削する。
上記研削装置において、該制御部は、該第１記憶部に記憶されたスピンドル回転速度または該第１選択部によって選択されたスピンドル回転速度を含む範囲内で該スピンドルの回転速度を変化させながら、該荷重センサが測定した荷重を予め設定した荷重に保つようにしてもよい。
【0006】
本発明は、保持面においてウェーハを保持するチャックテーブルと、該保持面の中心を通るチャック回転軸を軸として該チャックテーブルを回転させるチャック回転機構と、スピンドルの先端に配置した環状の研削砥石の下面によって該保持面に保持されたウェーハを研削する研削機構と、該スピンドルを回転させるスピンドル回転機構と、該研削砥石を該保持面に垂直な方向に接近および離間させる研削送り機構と、制御部とを備える研削装置であって、該スピンドルの負荷電流値を測定する負荷電流値測定部を備え、該制御部は、スピンドル回転速度を記憶する第２記憶部を備え、研削加工中に該負荷電流値測定部で負荷電流値を測定し、該測定した負荷電流値が予め設定した負荷電流値に一致しない場合は、研削加工中の負荷電流値が該予め設定した負荷電流値に一致するように該スピンドル回転速度を変更し、該負荷電流値が予め設定した負荷電流値になったときのスピンドル回転速度を該第２記憶部に記憶し、次に該保持面に保持されたウェーハから、該第２記憶部に記憶された該スピンドル回転速度で該スピンドルを回転させ該ウェーハを研削する。
また、本発明は、保持面においてウェーハを保持するチャックテーブルと、該保持面の中心を通るチャック回転軸を軸として該チャックテーブルを回転させるチャック回転機構と、スピンドルの先端に配置した環状の研削砥石の下面によって該保持面に保持されたウェーハを研削する研削機構と、該スピンドルを回転させるスピンドル回転機構と、該研削砥石を該保持面に垂直な方向に接近および離間させる研削送り機構と、制御部とを備える研削装置であって、該スピンドルの負荷電流値を測定する負荷電流値測定部と、負荷電流値とスピンドル回転速度との関係を示す負荷電流値データテーブルと、を備え、該制御部は、スピンドル回転速度を選択する第２選択部を備え、研削加工中に該負荷電流値測定部で負荷電流値を測定し、該測定した負荷電流値が予め設定した負荷電流値に一致しない場合は該負荷電流値データテーブルを参照し、該測定した負荷電流値が予め設定した負荷電流値になるスピンドル回転速度を該第２選択部が選択し、次に該保持面に保持されたウェーハから、該第２選択部に選択された該スピンドル回転速度で該スピンドルを回転させ該ウェーハを研削する。
上記研削装置において、該制御部は、該第２記憶部に記憶されたスピンドル回転速度または該第２選択部によって選択されたスピンドル回転速度を含む範囲内で該スピンドルの回転速度を変化させながら、該負荷電流値測定部が測定した負荷電流値を予め設定した負荷電流値に保つようにしてもよい。
また、本発明は、保持面においてウェーハを保持するチャックテーブルと、該保持面の中心を通るチャック回転軸を軸として該チャックテーブルを回転させるチャック回転機構と、スピンドルの先端に配置した環状の研削砥石の下面によって該保持面に保持されたウェーハを研削する研削機構と、該スピンドルを回転させるスピンドル回転機構と、該研削砥石を該保持面に垂直な方向に接近および離間させる研削送り機構と、制御部とを備える研削装置であって、該スピンドルの負荷電流値を測定する負荷電流値測定部と、負荷電流値とスピンドル回転速度との関係を示す負荷電流値データテーブルと、を備え、該制御部は、スピンドル回転速度を選択する第２選択部を備え、研削加工中に該負荷電流値測定部で負荷電流値を測定し、該測定した負荷電流値が予め設定した負荷電流値に一致しない場合は該負荷電流値データテーブルを参照し、該測定した負荷電流値が予め設定した負荷電流値になるスピンドル回転速度を該第２選択部が選択し、次に該保持面に保持されたウェーハから、該第２選択部に選択された該スピンドル回転速度で該スピンドルを回転させ該ウェーハを研削する。
上記研削装置において、該制御部は、該第２記憶部に記憶されたスピンドル回転速度または該第２選択部によって選択されたスピンドル回転速度を含む範囲内で該スピンドルの回転速度を変化させながら、該負荷電流値測定部が測定した負荷電流値を予め設定した負荷電流値に保つようにしてもよい。
【0007】
さらに、該荷重データテーブルまたは該負荷電流値データテーブルを参照した際に該当するスピンドル回転速度がなかったときは、該荷重データテーブルまたは該負荷電流値データテーブルの下限または上限のスピンドル回転速度を選択し、該チャックテーブルの回転速度を変更するようにしてもよい。
【発明の効果】
【0008】
本発明は、測定した荷重があらかじめ設定した荷重と一致しない場合に、両荷重が一致するようにスピンドル回転速度を変更する。したがって、研削装置の機差や研削砥石の違いがあっても、その差に対応してスピンドル回転速度が定まり、荷重が一定となるため、ウェーハの断面形状のばらつきを低減することができる。
また、荷重とスピンドル回転速度との関係を示す荷重データテーブルを備え、測定した荷重があらかじめ設定した荷重と一致しない場合に荷重データテーブルにおける荷重の測定値に対応するスピンドル回転速度を選択することにより、荷重値を設定した値と一致させる制御を迅速に行い、ウェーハの断面形状のばらつきを低減することができる。
さらに、荷重値が所望の設定値になるようにスピンドル回転速度が調整されてから、さらにそのスピンドル回転速度を含む範囲内でスピンドル回転速度を変化させながら、荷重の測定値をあらかじめ設定した値に保つことにより、荷重をより高精度に一定の値に保つことができるため、ウェーハの断面形状のばらつきをより低減することができる。
また、荷重とスピンドル回転速度との関係を示す荷重データテーブルを備え、測定した荷重があらかじめ設定した荷重と一致しない場合に荷重データテーブルにおける荷重の測定値に対応するスピンドル回転速度を選択することにより、荷重値を設定した値と一致させる制御を迅速に行い、ウェーハの断面形状のばらつきを低減することができる。
さらに、荷重値が所望の設定値になるようにスピンドル回転速度が調整されてから、さらにそのスピンドル回転速度を含む範囲内でスピンドル回転速度を変化させながら、荷重の測定値をあらかじめ設定した値に保つことにより、荷重をより高精度に一定の値に保つことができるため、ウェーハの断面形状のばらつきをより低減することができる。
【0009】
本発明は、スピンドルの負荷電流値も荷重と同様にウェーハの断面形状を左右する要素であることにかんがみ、測定した負荷電流値があらかじめ設定した負荷電流値と一致しない場合に、両負荷電流値が一致するようにスピンドル回転速度を変更する。したがって、研削装置の機差や研削砥石の違いがあっても、その差に対応してスピンドル回転速度が定まり、負荷電流値が一定となるため、ウェーハの断面形状のばらつきを低減することができる。
また、負荷電流値とスピンドル回転速度との関係を示す負荷電流値データテーブルを備え、測定した負荷電流値があらかじめ設定した負荷電流値と一致しない場合に負荷電流値データテーブルにおける負荷電流の測定値に対応するスピンドル回転速度を選択することにより、負荷電流値を設定した値と一致させる制御を迅速に行い、ウェーハの断面形状のばらつきを低減することができる。
さらに、負荷電流値が所望の設定値になるようにスピンドル回転速度が調整されてから、さらにそのスピンドル回転速度を含む範囲内でスピンドル回転速度を変化させながら、負荷電流の測定値をあらかじめ設定した値に保つことにより、負荷電流値をより高精度に一定の値に保つことができるため、ウェーハの断面形状のばらつきをより低減することができる。
また、負荷電流値とスピンドル回転速度との関係を示す負荷電流値データテーブルを備え、測定した負荷電流値があらかじめ設定した負荷電流値と一致しない場合に負荷電流値データテーブルにおける負荷電流の測定値に対応するスピンドル回転速度を選択することにより、負荷電流値を設定した値と一致させる制御を迅速に行い、ウェーハの断面形状のばらつきを低減することができる。
さらに、負荷電流値が所望の設定値になるようにスピンドル回転速度が調整されてから、さらにそのスピンドル回転速度を含む範囲内でスピンドル回転速度を変化させながら、負荷電流の測定値をあらかじめ設定した値に保つことにより、負荷電流値をより高精度に一定の値に保つことができるため、ウェーハの断面形状のばらつきをより低減することができる。
【0010】
荷重データテーブル又は負荷電流値データテーブルに該当するスピンドル回転速度がない場合にこれらのテーブルの上限又は下限のスピンドル回転速度を設定するとともに、チャックテーブルの回転速度を変更することにより、荷重の測定値又は負荷電流の測定値が荷重データテーブル又は負荷電流値データテーブルではカバーできていない範囲にある場合にも、それらの測定値に対応してウェーハの断面形状のばらつきを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】研削装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図2】ウェーハ研削時における研削砥石の研削面の高さの推移を示すグラフである。
【図3】同第１実施形態における第１制御例を示すフローチャートである。
【図4】同第１実施形態における第２制御例を示すフローチャートである。
【図5】同第１実施形態における同第２制御例で用いる荷重データテーブルの例を示す表である。
【図6】同第１実施形態における第３制御例に特有の処理を示すフローチャートである。
【図7】同第１実施形態における第４制御例に特有の処理を示すフローチャートである。
【図8】同第１実施形態における同第４制御例で用いるチャック回転速度データテーブルの例を示す表である。
【図9】研削装置の第２実施形態を示す斜視図である。
【図10】同第２実施形態における第５制御例を示すフローチャートである。
【図11】同第２実施形態における第６制御例を示すフローチャートである。
【図12】同第２実施形態における同第６制御例で用いる負荷電流値データテーブルの例を示す表である。
【図13】同第２実施形態における第７制御例に特有の処理を示すフローチャートである。
【図14】同第２実施形態における第８制御例に特有の処理を示すフローチャートである。
【図15】同第２実施形態における同第８制御例で用いるチャック回転速度データテーブルの例を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
１ 第１実施形態
図１に示す研削装置１は、チャックテーブル２に保持されたウェーハを、研削機構３を用いて研削する装置であり、チャックテーブル２はチャックテーブル送り機構４によって駆動されてＹ軸方向に移動可能であり、研削機構３は研削送り機構５によって駆動されてＺ軸方向に移動可能となっている。
図１に示す研削装置１は、チャックテーブル２に保持されたウェーハを、研削機構３を用いて研削する装置であり、チャックテーブル２はチャックテーブル送り機構４によって駆動されてＹ軸方向に移動可能であり、研削機構３は研削送り機構５によって駆動されてＺ軸方向に移動可能となっている。
【0013】
チャックテーブル２は、ポーラス部材により形成された吸引部２０と、吸引部２０を支持する枠体２１とを含み、吸引部２０の表面は、ウェーハを保持する保持面２００を構成している。保持面２００と枠体２１の上面とは面一となっている。
【0014】
チャックテーブル２の下方には、保持面２００の中心を通るチャック回転軸２８を軸としてチャックテーブル２を回転させるチャック回転機構２２を備えている。チャック回転機構２２の上方にはテーブルベース２３を備えており、テーブルベース２３は、３つのチャック支持部２４（図１では２つのみ示す）によって少なくとも３箇所が支持されている。各チャック支持部２４には、保持面２００が保持したウェーハに研削砥石３４１を押し付けた力を荷重として測定する荷重センサ２５が配設されている。また、少なくとも２つのチャック支持部２４には、チャックテーブル２の高さを調整して保持面２００の傾きを調整する機能を有している。
【0015】
研削機構３は、Ｚ軸方向の回転軸３００を有するスピンドル３０と、スピンドル３０を回転させるスピンドル回転機構３１と、スピンドル３０を回転可能に支持するスピンドルハウジング３２と、スピンドル３０の下端に連結されたマウント３３と、マウント３３に装着された研削ホイール３４とを備えている。スピンドル回転機構３１がスピンドル３０を回転させると、研削ホイール３４も回転する。研削ホイール３４は、マウント３３に固定される基台３４０と、基台３４０の下面に環状に固着された複数の研削砥石３４１とで構成されている。
【0016】
チャックテーブル送り機構４は、Ｙ軸方向の回転軸４００を有するボールネジ４０と、ボールネジ４０を回転させるモータ４１と、ボールネジ４０と平行に配設された一対のガイドレール４２と、底部がガイドレール４２に摺接しボールネジ４０に螺合する図示しないナットを内部に有するスライド板４３とを備えている。スライド板４３の上方には荷重センサ２５が配設されている。ボールネジ４０が回転すると、スライド板４３がガイドレール４２にガイドされてＹ軸方向に移動し、スライド板４３のＹ軸方向の移動にともない、チャックテーブル２も同方向に移動する構成となっている。枠体２１は基台２７によって回転可能に支持され、基台２７のＹ軸方向の側部には蛇腹２６が接続されており、チャックテーブル２は、蛇腹２６の伸縮をともなってＹ軸方向に移動する。
【0017】
研削送り機構５は、Ｚ軸方向の回転軸５００を有するボールネジ５０と、ボールネジ５０を回転させるモータ５１と、ボールネジ５０と平行に配設された一対のガイドレール５２と、側部がガイドレール５２に摺接しボールネジ５０に螺合する図示しないナットを内部に有する昇降板５３と、昇降板５３に連結されスピンドルハウジング３２を支持するホルダ５４と、ガイドレール５２に沿って配設されたスケール５５と、昇降板５３のＺ軸方向の位置をスケール５５の読み取り値として検出する読取部５６とを備えている。ボールネジ５０が回転すると、昇降板５３がガイドレール５２にガイドされて保持面２００に垂直な方向に移動し、これにともない研削機構３も同方向に移動し、研削砥石３４１が保持面２００に接近又は離間する構成となっている。研削機構３のＺ軸方向の位置は、読取部５６によって検出される。なお、研削機構３のＺ軸方向の位置は、モータ５１のエンコーダの読み取り値によって認識するようにしてもよい。
【0018】
チャックテーブル２のＹ軸方向の移動経路の側方には、保持面２００に保持されたウェーハの厚さを測定する厚さ測定部６が配設されている。厚さ測定部６は、保持面２００の高さを測定する第１ゲージ６１と、保持面２００に保持されたウェーハの上面の高さを測定する第２ゲージ６２とを備え、第１ゲージ６１と第２ゲージ６２との高さの差に基づきウェーハの高さを測定する。
【0019】
制御部７は、ＣＰＵ及び記憶素子を備えている。チャックテーブル２、研削機構３、チャックテーブル送り機構４及び研削送り機構５は、制御部７による制御の下で動作する。
【0020】
制御部７は、研削時の所定の荷重値があらかじめ記憶される設定荷重値記憶部７１と、研削中に荷重センサ２５によって測定される実際の荷重値が設定荷重値記憶部７１に記憶された荷重値となるようにスピンドル３０の回転速度を制御するスピンドル回転速度制御部７２と、実際の荷重が設定荷重値記憶部７１に記憶させた荷重値になったときのスピンドル回転速度を記憶する第１記憶部７３とを備えている。
【0021】
研削装置１は、荷重とスピンドル回転速度との関係を示す荷重データテーブルを記憶する荷重データテーブル記憶部９１を有しており、制御部７は、荷重データテーブル記憶部９１の内容を参照し荷重センサ２５の測定値に対応するスピンドル回転速度を選択する第１選択部７４を備えている。
【0022】
また、研削装置１は、チャックテーブル２の回転速度と荷重との関係を示すチャック回転速度データテーブルを記憶するチャック回転速度データテーブル記憶部９２を有しており、制御部７は、荷重センサ２５の測定値に対応して回転速度チャックテーブル２の回転速度を変更するチャックテーブル回転速度制御部７５を備えている。
【0023】
研削対象のウェーハ１０の下面には保護テープ１１が貼着され、チャックテーブル２の保持面２００において保護テープ１１側が保持される。そして、チャックテーブル２を＋Ｙ方向に移動させてウェーハ１０を研削機構３の下方に位置させ、チャックテーブル２を回転させ、研削機構３のスピンドル回転機構３１がスピンドル３０を回転させるとともに研削送り機構５が研削機構３を下降させる。そうすると、スピンドル３０の先端部に配置された研削砥石３４１の下面がウェーハ１０の上面に接触して研削が開始される。ウェーハ１０が所定の厚さに仕上がると、研削機構３を上昇させて研削を終了する。
なお、ウェーハ１０の下面に保護テープ１１を貼着しなくてもよい。
なお、ウェーハ１０の下面に保護テープ１１を貼着しなくてもよい。
【0024】
研削開始前から研削終了後までの研削機構３の昇降動作は、図２に示すＴ１～Ｔ７の７段階に分けられる。Ｔ１は、研削砥石３４１をウェーハ１０の上面の近くにより速く移動させるために研削機構３を退避位置から高速にて降下させる段階、Ｔ２は、研削砥石３４１をウェーハ１０の上面に接触させる直前のエアカットと呼ばれる段階である。Ｔ３～Ｔ５は、いずれも、研削砥石３４１がウェーハ１０の上面に接触して研削が行われる段階であり、Ｔ３は、比較的高速な第１研削送り速度の下で研削を行う段階、Ｔ４は、第１研削送り速度よりも低速な第２研削送り速度の下で研削を行う段階、Ｔ５は、研削機構３の降下を止めて研削を行う最終段階でありスパークアウトと呼ばれる段階である。Ｔ６は、研削機構３をゆっくりと上昇させて研削を終了させる段階、Ｔ７は、研削機構３を高速に上昇させて退避位置に戻す段階である。
【0025】
第1研削送り速度での研削加工Ｔ３の最後の仕上げ段階Ｔ３０では、例えば以下の第１～第４制御例に示すいずれかの制御が行われる。
【0026】
（１－１）第１制御例
図３に示すフローチャートに沿って説明する。
最初に、仕上げ段階Ｔ３０の研削中における理想的な荷重値を制御部７の設定荷重値記憶部７１に記憶させておく（ステップ１０１）。この荷重値は、使用する研削砥石３４１の種類、研削対象のウェーハ１０の材質、及びこれらに応じて定まる研削送り速度との関係で、経験上、仕上げ研削に最適と思われる荷重の値である。
図３に示すフローチャートに沿って説明する。
最初に、仕上げ段階Ｔ３０の研削中における理想的な荷重値を制御部７の設定荷重値記憶部７１に記憶させておく（ステップ１０１）。この荷重値は、使用する研削砥石３４１の種類、研削対象のウェーハ１０の材質、及びこれらに応じて定まる研削送り速度との関係で、経験上、仕上げ研削に最適と思われる荷重の値である。
【0027】
仕上げ段階Ｔ３０では、研削送り機構５による研削機構３の降下を停止させた状態で、スピンドル回転機構３１がスピンドル３０を回転させた状態を維持して研削を行いつつ（ステップ１０２）、制御部７が荷重センサ２５における荷重の測定値を読み取り（ステップ１０３）、その測定値が設定荷重値記憶部７１に設定した所定の荷重値と一致するか否かを判断する（ステップ１０４）。そして、両荷重値が一致していれば、設定荷重値記憶部７１に記憶した荷重値を第１記憶部７３に記憶させる（ステップ１０５）。一方、一致しない場合は、スピンドル回転速度制御部７２が、スピンドル３０の回転速度を変更していく（ステップ１０６）。具体的には、荷重センサ２５の測定値が設定荷重値記憶部７１に記憶した所定の荷重値よりも大きい場合はスピンドル３０の回転速度を遅くし、荷重センサの測定値が設定荷重値記憶部７１に記憶した所定の荷重値よりも小さい場合はスピンドル３０の回転速度を速くする。そして、スピンドル回転速度を変化させながら、研削を行うとともに（ステップ１０２）荷重センサ２５の荷重値を測定し（ステップ１０３）、両荷重値が一致すると、そのときのスピンドル回転速度を第１記憶部７３に記憶させる（ステップ１０５）。
【0028】
こうしてスピンドル回転速度が第１記憶部７３に記憶されると、ウェーハ１０を保持面２００から取り外して別のウェーハ１０を保持面２００において保持する。そして、図２に示したＴ１～Ｔ５と同様の制御によって研削機構３を降下させ、仕上げ段階Ｔ３０では、スピンドル回転速度制御部７２は、スピンドル３０の回転速度を第１記憶部７３に記憶した速度に維持しつつ、ウェーハ１０を研削する（ステップ１０７）。そして、厚さ測定部６がウェーハ１０と保護テープ１１との厚さの合計値が所定の厚さになったか否かを監視し（ステップ１０８）、その合計値が所定の厚さとなった時点で、研削送り機構５が研削機構３を上昇させ、研削を終了する。
また、第２研削送り速度での研削加工Ｔ４の最後にも同様に仕上げ段階Ｔ４０を設けて荷重を測定して、所定の荷重になるようにスピンドル回転速度を制御してもよい。
なお、スパークアウトＴ５を実施中に仕上げ段階Ｔ５０を設けて荷重を測定して、所定の荷重になるようにスピンドル回転速度を制御してもよい。
また、第２研削送り速度での研削加工Ｔ４の最後にも同様に仕上げ段階Ｔ４０を設けて荷重を測定して、所定の荷重になるようにスピンドル回転速度を制御してもよい。
なお、スパークアウトＴ５を実施中に仕上げ段階Ｔ５０を設けて荷重を測定して、所定の荷重になるようにスピンドル回転速度を制御してもよい。
【0029】
従来は、経験によって把握されている研削送り速度と荷重値との対応関係を利用し、研削送り速度を制御することのみによって荷重値を所定の値とするようにしていたため、装置の機差や研削砥石のロット等の違いによって荷重値が所定の値にならないことがあった。しかしながら、本第１制御例によれば、最初に経験上把握されている理想の研削送り速度に対応する荷重値を設定し、荷重センサ２５による測定値がその設定した荷重値になるようにスピンドル回転速度を変更し、荷重センサ２５による測定値と設定した荷重値とが一致した時のスピンドル回転速度を記憶し、その記憶したスピンドル回転速度でスピンドル３０を回転させて研削を行うため、機差や研削砥石のロットごとの差があっても、その差に対応してスピンドル回転速度が定まる。したがって、ウェーハの断面形状のばらつきを低減することができる。
【0030】
（１－２）第２制御例
図４に示すフローチャートに沿って説明する。
仕上げ段階Ｔ３０の研削中における理想的な荷重値を制御部７の設定荷重値記憶部７１に記憶させておく（ステップ２０１）。この荷重値は、使用する研削砥石３４１の種類、研削対象のウェーハ１０の材質、及びこれらに応じて定まる研削送り速度との関係で、経験上、仕上げ研削に最適と思われる荷重の値である。
図４に示すフローチャートに沿って説明する。
仕上げ段階Ｔ３０の研削中における理想的な荷重値を制御部７の設定荷重値記憶部７１に記憶させておく（ステップ２０１）。この荷重値は、使用する研削砥石３４１の種類、研削対象のウェーハ１０の材質、及びこれらに応じて定まる研削送り速度との関係で、経験上、仕上げ研削に最適と思われる荷重の値である。
【0031】
仕上げ段階Ｔ３０では、研削送り機構５による研削機構３の降下を停止させた状態で、スピンドル回転機構３１がスピンドル３０を回転させた状態を維持して研削を行いつつ（ステップ２０２）、制御部７が荷重センサ２５における荷重の測定値を読み取り（ステップ２０３）、その測定値が設定荷重値記憶部７１に設定した所定の荷重値と一致するか否かを判断する（ステップ２０４）。そして、両荷重値が一致していれば、次のウェーハ１０の研削を開始する（ステップ２０５）。
一方、両荷重値が一致しない場合は、荷重データテーブル記憶部９１の記憶内容を参照する。荷重データテーブル記憶部９１には、例えば図５に示す荷重データテーブル９１０が記憶されている。この荷重データテーブル９１０は、特定の研削送り速度の下で特定の研削砥石を用いた研削実験によって得られたもので、左側の列が荷重センサ２５による測定値、右側の列がその測定値から荷重値を３５Ｎにするためのスピンドル回転速度を示している。例えば荷重センサ２５による測定値が３０Ｎである場合において、測定を３５Ｎにするためには、スピンドル回転速度を１２００ｒｐｍにすればよい。
第１選択部７４は、荷重センサ２５の測定値を読み出し、荷重データテーブル９１０において、その測定値に対応するスピンドル回転速度の値を選択する。例えば、設定荷重値記憶部７１に記憶した荷重が３５Ｎであり、荷重センサ２５の測定値が３２Ｎである場合は、スピンドル回転速度として１４００ｒｐｍを選択する（ステップ２０６）。そして、ウェーハ１０を保持面２００から取り外して別のウェーハ１０を保持面２００において保持する。そして、図２に示したＴ１～Ｔ５と同様の制御によって研削機構３を降下させ、仕上げ段階Ｔ３０では、スピンドル回転速度制御部７２は、１４００ｒｐｍのスピンドル回転速度の下で研削を行う（ステップ２０５）。なお、荷重データテーブル９１０は、目標とする荷重値ごと、研削送り速度ごとに用意され、荷重データテーブル記憶部９１に記憶されている。
一方、両荷重値が一致しない場合は、荷重データテーブル記憶部９１の記憶内容を参照する。荷重データテーブル記憶部９１には、例えば図５に示す荷重データテーブル９１０が記憶されている。この荷重データテーブル９１０は、特定の研削送り速度の下で特定の研削砥石を用いた研削実験によって得られたもので、左側の列が荷重センサ２５による測定値、右側の列がその測定値から荷重値を３５Ｎにするためのスピンドル回転速度を示している。例えば荷重センサ２５による測定値が３０Ｎである場合において、測定を３５Ｎにするためには、スピンドル回転速度を１２００ｒｐｍにすればよい。
第１選択部７４は、荷重センサ２５の測定値を読み出し、荷重データテーブル９１０において、その測定値に対応するスピンドル回転速度の値を選択する。例えば、設定荷重値記憶部７１に記憶した荷重が３５Ｎであり、荷重センサ２５の測定値が３２Ｎである場合は、スピンドル回転速度として１４００ｒｐｍを選択する（ステップ２０６）。そして、ウェーハ１０を保持面２００から取り外して別のウェーハ１０を保持面２００において保持する。そして、図２に示したＴ１～Ｔ５と同様の制御によって研削機構３を降下させ、仕上げ段階Ｔ３０では、スピンドル回転速度制御部７２は、１４００ｒｐｍのスピンドル回転速度の下で研削を行う（ステップ２０５）。なお、荷重データテーブル９１０は、目標とする荷重値ごと、研削送り速度ごとに用意され、荷重データテーブル記憶部９１に記憶されている。
【0032】
仕上げ段階Ｔ３０では、厚さ測定部６がウェーハ１０と保護テープ１１との厚さの合計値が所定の厚さになったか否かを監視しステップ２０７）、その合計値が所定の厚さとなった時点で、研削送り機構５が研削機構３を上昇させ、研削を終了する。
【0033】
本第２制御例によれば、最初に、経験上把握されている理想の荷重値を設定した上で、荷重センサ２５による測定値がその設定した荷重値と一致しない場合は、荷重データテーブルを参照してその荷重の測定値から設定された荷重値に変化させるためのスピンドル回転速度を求め、その求めたスピンドル回転速度の下で研削を行うため、機差や研削砥石のロットごとの差があっても、その差に対応して荷重値を迅速に所定の値とすることができる。したがって、ウェーハの断面形状のばらつきを低減することができる。
なお、本第２制御例を仕上げ段階Ｔ４０及びＴ５０に適用してもよい。
なお、本第２制御例を仕上げ段階Ｔ４０及びＴ５０に適用してもよい。
【0034】
（１－３）第３制御例
本第３制御例は、図３に示した上記第１制御例におけるステップ１０７とステップ１０８との間、又は、図４に示した上記第２制御例におけるステップ２０５とステップ２０７との間に、図６のフローチャートに示す処理を行う例である。
本第３制御例は、図３に示した上記第１制御例におけるステップ１０７とステップ１０８との間、又は、図４に示した上記第２制御例におけるステップ２０５とステップ２０７との間に、図６のフローチャートに示す処理を行う例である。
【0035】
図６に示すように、第１制御例のステップ１０７の後又は第２制御例におけるステップ２０５の後においても、すなわち、荷重の測定値に応じて一度スピンドル回転速度を調整した後の仕上げ段階Ｔ３０の研削においても、制御部７が荷重センサ２５の測定値を読み出し、測定値が設定荷重値記憶部７１に記憶されている荷重値と一致しているか否かを判断する（ステップ３０１）。そして、両荷重値が一致していればそのまま処理を終了し、一致していなければ、一致するまで、第１選択部７４によって選択されたスピンドル回転速度を含む範囲内でスピンドル回転速度を変化させる（ステップ３０２）。このような処理を、仕上げ段階Ｔ３０研削終了まで行う。
これにより、荷重値をより精度良く制御することができるため、ウェーハ１０の断面形状のばらつきをより低減することができる。
なお、本第３制御例を仕上げ段階Ｔ４０及びＴ５０に適用してもよい。
これにより、荷重値をより精度良く制御することができるため、ウェーハ１０の断面形状のばらつきをより低減することができる。
なお、本第３制御例を仕上げ段階Ｔ４０及びＴ５０に適用してもよい。
【0036】
（１－４）第４制御例
本第４制御例は、図４に示した上記第２制御例のステップ２０６において図５に示した荷重データテーブル９１０を参照した際に、該当するスピンドル回転速度がなかった場合の処理を行う例である。すなわち、第４制御例は、第２制御例のステップ２０６の変更例であり、図７のフローチャートに示す処理を行う例である。
本第４制御例は、図４に示した上記第２制御例のステップ２０６において図５に示した荷重データテーブル９１０を参照した際に、該当するスピンドル回転速度がなかった場合の処理を行う例である。すなわち、第４制御例は、第２制御例のステップ２０６の変更例であり、図７のフローチャートに示す処理を行う例である。
【0037】
制御部７が図５に示した荷重データテーブル９１０を参照し（ステップ４０１）、荷重の測定値に対応するスピンドル回転速度があるか否かを判断する（ステップ４０２）。対応するスピンドル回転速度がある場合は、第１選択部７４がそのスピンドル回転速度を選択し、次のウェーハ１０について同一条件下で仕上げ段階Ｔ３０の研削を行う（図４のステップ２０５）。一方、対応するスピンドル回転速度がなかった場合、第１選択部７４は、荷重データテーブル９１０の上限又は下限のスピンドル回転速度を選択する。例えば、設定荷重値記憶部７１に設定した荷重値が３５Ｎであるのに対し、荷重センサ２５による測定値が２８Ｎであった場合、第１選択部７４は、３０Ｎに対応するスピンドル回転速度である下限の１２００ｒｐｎを選択する（ステップ４０３）。
【0038】
次に、制御部７は、図８に示すチャック回転速度データテーブル９２０を参照する（ステップ４０４）。このチャック回転速度データテーブル９２０は、特定の研削送り速度の下で特定の研削砥石を用いた研削実験によって得られたもので、チャックテーブル２の回転速度の変化量に対する荷重の変化量を示したもので、制御部７は、荷重センサ２５による測定値と第１選択部７４が選択したスピンドル回転速度に対応する荷重値との差を荷重変化量として求め、その荷重変化量に対応するチャックテーブル回転速度変化量を求める。上記例では、荷重変化量は、３０Ｎ－２８Ｎ＝２Ｎであるため、チャック回転速度データテーブル９２０において荷重変化量２Ｎに対応するチャックテーブル回転速度変化量として２０ｒｐｍが選択される。当初のチャックテーブル２の回転速度が２００ｒｐｍであったとすると、チャックテーブル回転速度として２００ｒｐｍ＋２０ｒｐｍ＝２２０ｒｐｍが選択される。制御部７のチャックテーブル回転速度制御部７５は、チャックテーブル２の回転速度を２２０ｒｐｍに変更する（ステップ４０５）。次に、その条件下で仕上げ段階Ｔ３０の研削を続行する（図４のステップ２０５）。
【0039】
第４制御例では、荷重センサ２５における測定値が荷重データテーブル９１０の範囲外であるために荷重の測定値に対応するスピンドル回転速度を設定できない場合においても、チャックテーブル２の回転速度を変更することによって、設定荷重値記憶部７１に記憶させた荷重値の条件下で研削を行うことが可能となるため、荷重の測定値が設定荷重値記憶部７１に記憶させた荷重値と大きく異なる場合においても、ウェーハ１０の断面形状のばらつきを低減することが可能となる。
なお、研削砥石によっては、スピンドルの回転速度またはチャックテーブルの回転速度を遅くした方が荷重を大きくすることができるものがあり、予め、研削砥石毎にスピンドルの回転速度の変化に対する荷重の変化、または、チャックテーブルの回転速度の変化に対する荷重の変化を装置に設定しておくとよい。
なお、本第４制御例を仕上げ段階Ｔ４０及びＴ５０に適用してもよい。
なお、研削砥石によっては、スピンドルの回転速度またはチャックテーブルの回転速度を遅くした方が荷重を大きくすることができるものがあり、予め、研削砥石毎にスピンドルの回転速度の変化に対する荷重の変化、または、チャックテーブルの回転速度の変化に対する荷重の変化を装置に設定しておくとよい。
なお、本第４制御例を仕上げ段階Ｔ４０及びＴ５０に適用してもよい。
【0040】
２ 第２実施形態
図９に示す研削装置１００は、図１に示した研削装置１と同様に、チャックテーブル２に保持されたウェーハを、研削機構３を用いて研削する装置であり、チャックテーブル２はチャックテーブル送り機構４によって駆動されてＹ軸方向に移動可能であり、研削機構３は研削送り機構５によって駆動されてＺ軸方向に移動可能となっている。以下では、研削装置１と異なる部位について説明し、同様に構成される部位については同一の符号を付してその説明を省略する。
図９に示す研削装置１００は、図１に示した研削装置１と同様に、チャックテーブル２に保持されたウェーハを、研削機構３を用いて研削する装置であり、チャックテーブル２はチャックテーブル送り機構４によって駆動されてＹ軸方向に移動可能であり、研削機構３は研削送り機構５によって駆動されてＺ軸方向に移動可能となっている。以下では、研削装置１と異なる部位について説明し、同様に構成される部位については同一の符号を付してその説明を省略する。
【0041】
研削装置１００は、チャックテーブル２、研削機構３、チャックテーブル送り機構４及び研削送り機構５を制御する制御部８を有している。制御部８は、ＣＰＵ及び記憶素子を備えている。
【0042】
制御部８は、研削時の所定のスピンドル負荷電流値があらかじめ記憶される設定負荷電流値記憶部８１と、研削中に負荷電流値測定部９５によって測定される実際の負荷電流値が設定負荷電流値記憶部８１に記憶された負荷電流値となるようにスピンドル３０の回転速度を制御するスピンドル回転速度制御部８２と、実際の負荷電流値が設定負荷電流値記憶部８１に記憶させた負荷電流値になったときのスピンドル回転速度を記憶する第２記憶部８３とを備えている。
【0043】
研削装置１は、負荷電流値とスピンドル回転速度との関係を示す負荷電流値データテーブルを記憶する負荷電流値データテーブル記憶部９３を有しており、制御部８は、負荷電流値データテーブル記憶部９３の内容を参照し負荷電流値測定部９５の測定値に対応するスピンドル回転速度を選択する第２選択部８４を備えている。
【0044】
また、研削装置１は、チャックテーブル２の回転速度と荷重との関係を示すチャック回転速度データテーブルを記憶するチャック回転速度データテーブル記憶部９４を有しており、制御部８は、負荷電流値測定部９５の測定値に対応してチャックテーブル２の回転速度を変更するチャックテーブル回転速度制御部８５を備えている。
【0045】
（２－１）第５制御例
図１０に示すフローチャートに沿って説明する。
最初に、仕上げ段階Ｔ３０の研削中における理想的な荷重値を制御部８の設定負荷電流値記憶部８１に記憶させる（ステップ５０１）。この負荷電流値は、使用する研削砥石３４１の種類、研削対象のウェーハ１０の材質、及びこれらに応じて定まる研削送り速度との関係で、経験上、最適と思われる負荷電流値の値である。
図１０に示すフローチャートに沿って説明する。
最初に、仕上げ段階Ｔ３０の研削中における理想的な荷重値を制御部８の設定負荷電流値記憶部８１に記憶させる（ステップ５０１）。この負荷電流値は、使用する研削砥石３４１の種類、研削対象のウェーハ１０の材質、及びこれらに応じて定まる研削送り速度との関係で、経験上、最適と思われる負荷電流値の値である。
【0046】
仕上げ段階Ｔ３０では、研削送り機構５による研削機構３の降下を停止させた状態で、スピンドル回転機構３１がスピンドル３０を回転させた状態を維持して研削を行いつつ（ステップ５０２）、制御部８が負荷電流値測定部９５における測定値を読み取り（ステップ５０３）、設定負荷電流値記憶部８１に設定した所定の負荷電流値に一致するか否かを判断する（ステップ５０４）。そして、両負荷電流値が一致していれば、設定負荷電流値記憶部８１に記憶した負荷電流値を第２記憶部８３に記憶させる（ステップ５０５）。一方、一致しない場合は、スピンドル回転速度制御部７２が、スピンドル３０の回転速度を変更していく（ステップ５０６）。具体的には、負荷電流値測定部９５の測定値が設定負荷電流値記憶部８１に記憶した所定の負荷電流値よりも大きい場合はスピンドル３０の回転速度を遅くし、負荷電流値測定部９５の測定値が設定負荷電流値記憶部８１に記憶した所定の荷重値よりも小さい場合はスピンドル３０の回転速度を速くする。そして、スピンドル回転速度を変化させながら、研削を行うとともに（ステップ５０２）、負荷電流値測定部９５において負荷電流値を測定し（ステップ５０３）、両荷重値が一致すると、そのときのスピンドル回転速度を第２記憶部８３に記憶させる（ステップ５０５）。
【0047】
こうしてスピンドル回転速度が第２記憶部８３に記憶されると、ウェーハ１０を保持面２００から取り外して別のウェーハ１０を保持面２００において保持する。そして、図２に示したＴ１～Ｔ５と同様の制御によって研削機構３を降下させ、仕上げ段階Ｔ３０では、スピンドル回転速度制御部８２は、スピンドル３０の回転速度をこの第２記憶部８３に記憶した速度に維持しつつ、ウェーハ１０を研削する（ステップ５０７）。
【0048】
そして、厚さ測定部６がウェーハ１０と保護テープ１１との厚さの合計値が所定の厚さになったか否かを監視し（ステップ５０８）、その合計値が所定の厚さとなった時点で、研削送り機構５が研削機構３を上昇させ、研削を終了する。
【0049】
本第５制御例によれば、最初に経験上把握されている理想の負荷電流値を設定した上で、負荷電流値測定部９５による測定値がその設定した負荷電流値になった時のスピンドル回転速度を記憶し、その記憶したスピンドル回転速度でスピンドル３０を回転させて研削を行うため、機差や研削砥石のロットごとの差があっても、その差に対応してスピンドル回転速度を調整することができる。したがって、ウェーハの断面形状のばらつきを低減することができる。
なお、本第５制御例を仕上げ段階Ｔ４０及びＴ５０に適用してもよい。
なお、本第５制御例を仕上げ段階Ｔ４０及びＴ５０に適用してもよい。
【0050】
（２－２）第６制御例
図１１に示すフローチャートに沿って説明する。
最初に、仕上げ段階Ｔ３０の研削中における理想的な負荷電流値を制御部８の設定負荷電流値記憶部８１に記憶させる（ステップ６０１）。この負荷電流値は、使用する研削砥石３４１の種類、研削対象のウェーハ１０の材質、及びこれらに応じて定まる研削送り速度との関係で、経験上、最適と思われる負荷電流の値である。
図１１に示すフローチャートに沿って説明する。
最初に、仕上げ段階Ｔ３０の研削中における理想的な負荷電流値を制御部８の設定負荷電流値記憶部８１に記憶させる（ステップ６０１）。この負荷電流値は、使用する研削砥石３４１の種類、研削対象のウェーハ１０の材質、及びこれらに応じて定まる研削送り速度との関係で、経験上、最適と思われる負荷電流の値である。
【0051】
仕上げ段階Ｔ３０では、研削送り機構５による研削機構３の降下を停止させた状態で、スピンドル回転機構３１がスピンドル３０を回転させた状態を維持して研削を行いつつ（ステップ６０２）、制御部８が負荷電流値測定部９５における測定値を読み取り（ステップ６０３）、設定負荷電流値記憶部８１に設定した所定の負荷電流値に一致するか否かを判断する（ステップ６０４）。そして、両負荷電流値が一致していれば、次のウェーハ１０の研削を開始する（ステップ６０５）。
一方、両負荷電流値が一致しない場合は、負荷電流値データテーブル記憶部９３の記憶内容を参照する。負荷電流値データテーブル記憶部９３には、例えば図１２に示す負荷電流値データテーブル９３０が記憶されている。この負荷電流値データテーブル９３０は、特定の研削送り速度の下で特定の研削砥石を用いた研削実験によって得られたもので、左側の列が負荷電流値測定部９５による測定値、右側の列が、その測定値から負荷電流値が７Ａになるスピンドル回転速度を示している。
第２選択部８４は、負荷電流値測定部９５の測定値を読み出し、負荷電流値データテーブル９３０において、その測定値に対応するスピンドル回転速度の値を選択する。例えば、負荷電流値測定部９５による測定値が６．７Ａである場合において、測定値を７Ａにするためには、スピンドル回転速度を１４００ｒｐｍにすればよい。設定負荷電流値記憶部８１に記憶した荷重が７［Ａ］であり、負荷電流値測定部９５の測定値が６．７Ａである場合は、スピンドル回転速度として１４００ｒｐｍを選択する（ステップ６０６）。そして、スピンドル回転速度制御部７２は、そのスピンドル回転速度の下で研削を続行する（ステップ６０５）。
一方、両負荷電流値が一致しない場合は、負荷電流値データテーブル記憶部９３の記憶内容を参照する。負荷電流値データテーブル記憶部９３には、例えば図１２に示す負荷電流値データテーブル９３０が記憶されている。この負荷電流値データテーブル９３０は、特定の研削送り速度の下で特定の研削砥石を用いた研削実験によって得られたもので、左側の列が負荷電流値測定部９５による測定値、右側の列が、その測定値から負荷電流値が７Ａになるスピンドル回転速度を示している。
第２選択部８４は、負荷電流値測定部９５の測定値を読み出し、負荷電流値データテーブル９３０において、その測定値に対応するスピンドル回転速度の値を選択する。例えば、負荷電流値測定部９５による測定値が６．７Ａである場合において、測定値を７Ａにするためには、スピンドル回転速度を１４００ｒｐｍにすればよい。設定負荷電流値記憶部８１に記憶した荷重が７［Ａ］であり、負荷電流値測定部９５の測定値が６．７Ａである場合は、スピンドル回転速度として１４００ｒｐｍを選択する（ステップ６０６）。そして、スピンドル回転速度制御部７２は、そのスピンドル回転速度の下で研削を続行する（ステップ６０５）。
【0052】
ウェーハ１０の仕上げ段階Ｔ３０の研削中は、厚さ測定部６がウェーハ１０と保護テープ１１との厚さの合計値が所定の厚さになったか否かを監視し（ステップ６０７）、その合計値が所定の厚さとなった時点で、研削送り機構５が研削機構３を上昇させ、研削を終了する。
【0053】
本第６制御例によれば、最初に、経験上把握されている理想の負荷電流値を設定した上で、負荷電流値測定部９５による測定値がその設定した負荷電流値と一致しない場合は、負荷電流値データテーブル９３０を参照してその負荷電流の測定値から設定された負荷電流値に変化させるためのスピンドル回転速度を求め、その求めたスピンドル回転速度の下で研削を行うため、機差や研削砥石のロットごとの差があっても、その差に対応してスピンドル回転速度を調整することができる。したがって、ウェーハの断面形状を一定にすることができる。
なお、本第６制御例を仕上げ段階Ｔ４０及びＴ５０に適用してもよい。
なお、本第６制御例を仕上げ段階Ｔ４０及びＴ５０に適用してもよい。
【0054】
（２－３）第７制御例
本第７制御例は、図１０に示した上記第５制御例におけるステップ５０７とステップ５０８との間、又は図１１に示した第６制御例におけるステップ６０５とステップ６０７との間に、図１３に示すフローチャートに示す処理を行う例である。
本第７制御例は、図１０に示した上記第５制御例におけるステップ５０７とステップ５０８との間、又は図１１に示した第６制御例におけるステップ６０５とステップ６０７との間に、図１３に示すフローチャートに示す処理を行う例である。
【0055】
図１３に示すように、第５制御例のステップ５０７の後又は第６制御例におけるステップ６０５の後においても、すなわち、負荷電流の測定値に応じて一度スピンドル回転速度を調整して研削している間においても、制御部８が負荷電流値測定部９５の測定値を読み出し、測定値が設定負荷電流値記憶部８１に記憶されている負荷電流値と一致しているか否かを判断する（ステップ７０１）。そして、一致していればそのまま処理を終了し、一致していなければ、第２選択部８４によって選択された負荷電流値を含む範囲内で負荷電流値が一致するまでスピンドル回転速度を変化させる（ステップ７０２）。このような処理を、仕上げ段階Ｔ３０の研削終了まで行う。
これにより、スピンドル回転速度をより精度良く制御することができるため、ウェーハ１０の断面形状のばらつきをより軽減することができる。
なお、本第７制御例を仕上げ段階Ｔ４０及びＴ５０に適用してもよい。
これにより、スピンドル回転速度をより精度良く制御することができるため、ウェーハ１０の断面形状のばらつきをより軽減することができる。
なお、本第７制御例を仕上げ段階Ｔ４０及びＴ５０に適用してもよい。
【0056】
（２－４）第８制御例
本第８制御例は、図１１に示した上記第６制御例のステップ６０６において図１２に示した負荷電流値データテーブル９３０を参照した際に、該当するスピンドル回転速度がなかった場合の処理を行う例である。すなわち、第８制御例は、第６制御例のステップ６０６の変更例であり、図１４のフローチャートに示す処理を行う例である。
本第８制御例は、図１１に示した上記第６制御例のステップ６０６において図１２に示した負荷電流値データテーブル９３０を参照した際に、該当するスピンドル回転速度がなかった場合の処理を行う例である。すなわち、第８制御例は、第６制御例のステップ６０６の変更例であり、図１４のフローチャートに示す処理を行う例である。
【0057】
制御部８が図１２に示した負荷電流値データテーブル９３０を参照し（ステップ８０１）、負荷電流の測定値に対応するスピンドル回転速度があるか否かを判断する（ステップ８０２）。対応するスピンドル回転速度がある場合は、第２選択部８４がそのスピンドル回転速度を選択し、次のウェーハ１０について同一条件下で仕上げ段階Ｔ３０の研削を行う（図１１のステップ６０５）。
一方、対応するスピンドル回転速度がなかった場合、第２選択部８４は、負荷電流値データテーブル９３０の上限又は下限のスピンドル回転速度を選択する。例えば、設定負荷電流値記憶部８１に設定した負荷電流値が７Ａであるのに対し、負荷電流値測定部９５による８Ａであった場合、第２選択部８４は、７．５Ａに対応するスピンドル回転速度である上限の２２００ｒｐｍを選択する（ステップ８０３）。
一方、対応するスピンドル回転速度がなかった場合、第２選択部８４は、負荷電流値データテーブル９３０の上限又は下限のスピンドル回転速度を選択する。例えば、設定負荷電流値記憶部８１に設定した負荷電流値が７Ａであるのに対し、負荷電流値測定部９５による８Ａであった場合、第２選択部８４は、７．５Ａに対応するスピンドル回転速度である上限の２２００ｒｐｍを選択する（ステップ８０３）。
【0058】
次に、制御部７は、図１５に示すチャック回転速度データテーブル９４０を参照する（ステップ８０４）。このチャック回転速度データテーブル９４０は、特定の研削送り速度の下で特定の研削砥石を用いた研削実験によって得られたもので、チャックテーブル２の回転速度の変化量に対する負荷電流値の変化量を示している。制御部８は、負荷電流値測定部９５による測定値と第２選択部８４が選択したスピンドル回転速度に対応する負荷電流値との差を負荷電流値変化量として求め、その負荷電流値変化量に対応するチャックテーブル回転速度変化量を求める。上記例では、負荷電流値変化量は、７Ａ－７．５Ａ＝－０．５Ａであるため、チャック回転速度データテーブル９４０において負荷電流値変化量－０．５Ａに対応するチャックテーブル回転速度変化量として－５が選択される。そして、当初のチャックテーブル２の回転速度が２００ｒｐｍであったとすると、チャックテーブル回転速度として１９５ｒｐｍが選択される。制御部８のチャックテーブル回転速度制御部８５は、チャックテーブル２の回転速度を１９５ｒｐｍに変更する（ステップ８０５）。次に、その条件下で研削を続行する（図５のステップ６０５）。
【0059】
第８制御例では、負荷電流値測定部９５における測定値が負荷電流値データテーブル９３０の範囲外であるために負荷電流の測定値に対応するスピンドル回転速度を設定できない場合においても、チャックテーブル２の回転速度を変更することによって、設定負荷電流値記憶部８１に記憶させた負荷電流値の下で研削を行うことが可能となるため、負荷電流の測定値が設定負荷電流値記憶部８１に記憶させた負荷電流値と大きく異なる場合においても、ウェーハ１０の断面形状のばらつきを低減することができる。
なお、本第８制御例を仕上げ段階Ｔ４０及びＴ５０に適用してもよい。
なお、本第８制御例を仕上げ段階Ｔ４０及びＴ５０に適用してもよい。
【0060】
以上のように、第５～第８制御例では、スピンドル３０の負荷電流値も荷重と同様に研削品質を左右する要素であることを利用し、負荷電流値を一定とすることによってスピンドル回転速度を一定とし、これによって、研削荷重を一定とする場合と同様にウェーハ１０の断面形状のばらつきを低減することとしている。
【0061】
また、いずれの制御例においても、ウェーハ１０の断面形状のばらつきを低減することができる。研削時の荷重は、通常は研削送り機構５による研削送り速度の制御によって調整しており、研削送り機構５を構成するボールネジ５０の分解能を超える細かな制御は不可能であったところ、本発明では、スピンドル回転速度の制御を通じて荷重又は負荷電流値を調整することによって、研削送り速度の調整のみによってはできない細かな制御を可能としている。
【0062】
なお、上記第１実施形態の研削装置１では、チャックテーブル２の下方に荷重センサ２５を設けたが、研削機構３側に荷重センサを備える構成としてもよい。また、第２実施形態の研削装置１００には荷重センサ２５を備えていなくてもよい。
【符号の説明】
【0063】
１、１００：研削装置
２：チャックテーブル
２０：吸引部 ２００：保持面 ２１：枠体 ２２：チャック回転機構
２３：テーブルベース ２４：チャック支持部 ２５：荷重センサ
２６：蛇腹 ２７：基台 ２８：チャック回転軸
３：研削機構
３０：スピンドル ３００：回転軸 ３１：スピンドル回転機構
３２：スピンドルハウジング ３３：マウント
３４：研削ホイール ３４０：基台 ３４１：研削砥石
４：チャックテーブル送り機構
４０：ボールネジ ４００：回転軸 ４１：モータ ４２：ガイドレール
４３：スライド板
５：研削送り機構
５０：ボールネジ ５００：回転軸 ５１：モータ ５２：ガイドレール
５３：昇降板 ５４：ホルダ ５５：スケール ５６：読取部
６：厚さ測定部 ６１：第１ゲージ ６２：第２ゲージ
７、８：制御部
７１：設定荷重値記憶部 ７２：スピンドル回転速度制御部 ７３：第１記憶部
７４：第１選択部 ７５：チャックテーブル回転速度制御部
８１：設定負荷電流記憶部 ８２：スピンドル回転速度制御部 ８３：第２記憶部
８４：第２選択部 ８５：チャックテーブル回転速度制御部
９１：荷重データテーブル記憶部 ９１０：荷重データテーブル
９２：チャック回転速度データテーブル記憶部
９２０：チャック回転速度データテーブル
９３：負荷電流値データテーブル記憶部 ９３０：負荷電流値データテーブル
９４：チャック回転速度データテーブル記憶部
９４０：チャック回転速度データテーブル
９５：負荷電流値測定部
１０：ウェーハ １１：保護テープ
２：チャックテーブル
２０：吸引部 ２００：保持面 ２１：枠体 ２２：チャック回転機構
２３：テーブルベース ２４：チャック支持部 ２５：荷重センサ
２６：蛇腹 ２７：基台 ２８：チャック回転軸
３：研削機構
３０：スピンドル ３００：回転軸 ３１：スピンドル回転機構
３２：スピンドルハウジング ３３：マウント
３４：研削ホイール ３４０：基台 ３４１：研削砥石
４：チャックテーブル送り機構
４０：ボールネジ ４００：回転軸 ４１：モータ ４２：ガイドレール
４３：スライド板
５：研削送り機構
５０：ボールネジ ５００：回転軸 ５１：モータ ５２：ガイドレール
５３：昇降板 ５４：ホルダ ５５：スケール ５６：読取部
６：厚さ測定部 ６１：第１ゲージ ６２：第２ゲージ
７、８：制御部
７１：設定荷重値記憶部 ７２：スピンドル回転速度制御部 ７３：第１記憶部
７４：第１選択部 ７５：チャックテーブル回転速度制御部
８１：設定負荷電流記憶部 ８２：スピンドル回転速度制御部 ８３：第２記憶部
８４：第２選択部 ８５：チャックテーブル回転速度制御部
９１：荷重データテーブル記憶部 ９１０：荷重データテーブル
９２：チャック回転速度データテーブル記憶部
９２０：チャック回転速度データテーブル
９３：負荷電流値データテーブル記憶部 ９３０：負荷電流値データテーブル
９４：チャック回転速度データテーブル記憶部
９４０：チャック回転速度データテーブル
９５：負荷電流値測定部
１０：ウェーハ １１：保護テープ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
