特開 2024-123826 被加工物の研削方法

(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】P2024123826

(43)【公開日】2024-09-12

(54)【発明の名称】被加工物の研削方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 49/04 20060101AFI20240905BHJP

   B24B 49/12 20060101ALI20240905BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20240905BHJP

   B24B 47/22 20060101ALI20240905BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

B24B49/04 Z

B24B49/12

B24B7/04 A

B24B47/22

H01L21/304 622R

H01L21/304 631

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023031557

(22)【出願日】2023-03-02

(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】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(74)【代理人】

【識別番号】100172281

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100206553

【弁理士】

【氏名又は名称】笠原 崇廣

(74)【代理人】

【識別番号】100189773

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 英哲

(74)【代理人】

【識別番号】100184055

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 貴之

(74)【代理人】

【識別番号】100185959

【弁理士】

【氏名又は名称】今藤 敏和

(72)【発明者】

【氏名】杉谷 哲一

【テーマコード（参考）】

3C034

3C043

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C034AA08

3C034AA13

3C034BB73

3C034BB93

3C034CA02

3C034CA22

3C034CB03

3C034DD10

3C034DD20

3C043BA04

3C043BA09

3C043BA12

3C043CC04

3C043CC12

3C043DD06

3C043DD14

5F057AA05

5F057AA19

5F057AA53

5F057BA11

5F057BB01

5F057BB03

5F057BB11

5F057CA14

5F057CA25

5F057DA08

5F057DA11

5F057DA38

5F057EB16

5F057EB18

5F057FA13

5F057FA32

5F057FA33

5F057FA34

5F057FA37

5F057GA27

5F057GB02

5F057GB11

5F057GB13

5F057GB20

(57)【要約】

【課題】複数の研削砥石と被加工物とが実際に接触したタイミングからの両者が接触したと判定されるまでの遅滞を短くすることが可能な被加工物の研削方法を提供する。
【解決手段】非接触式厚さ測定ユニットから被加工物に向けて測定光を照射することによって得られる反射光の強度変化を参照して、複数の研削砥石と被加工物とが接触したか否かを判定する。ここで、この反射光の強度は、被加工物の被研削面の粗さに依存する。また、この被研削面の粗さは、複数の研削砥石と被加工物とが接触した直後かつ研削負荷がそれほど大きくなる前においても変化する。そのため、反射光の強度変化を参照する場合には、複数の研削砥石と被加工物とが実際に接触したタイミングからの両者が接触したと判定されるまでの遅滞を短くすることが可能である。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を保持面において保持した状態で該保持面の中心を通る直線を中心として回転可能なチャックテーブルと、
環状に離散して配置されている複数の研削砥石を有する研削ホイールが先端部に装着されているスピンドルと、
該保持面において保持された該被加工物に向けて測定光を照射することによって得られる反射光のスペクトルを参照して該被加工物の厚さを測定可能な非接触式厚さ測定ユニットと、
を備えた研削装置において該被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、
該保持面において該被加工物を保持した該チャックテーブルと該スピンドルとの双方を回転させながら、該非接触式厚さ測定ユニットから該被加工物に向けて該測定光が照射された状態で該複数の研削砥石と該被加工物とが接触したと判定されるまで、該チャックテーブルと該スピンドルとを所定の速度で接近させる接近ステップと、
該接近ステップの後に、該チャックテーブルと該スピンドルとの双方を回転させたまま、該複数の研削砥石が該被加工物を研削することによって該非接触式厚さ測定ユニットが測定する該被加工物の厚さが所定の厚さに至るまで、該チャックテーブルと該スピンドルとを該所定の速度よりも遅い速度範囲に含まれる速度で接近させる研削ステップと、を備え、
該複数の研削砥石と該被加工物とが接触したか否かは、該反射光の強度変化を参照して判定される被加工物の研削方法。

【請求項2】

該接近ステップの前に、被研削面が該研削ステップの後の該被研削面よりも粗くなるように該被加工物を研削する事前研削ステップをさらに備え、
該接近ステップにおいては、該反射光の強度が高くなるように変化する請求項１に記載の被加工物の研削方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、研削装置において被加工物を研削する被加工物の研削方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のデバイスのチップは、携帯電話及びパーソナルコンピュータ等の各種電子機器において不可欠の構成要素である。このようなチップは、例えば、表面側に複数のデバイスが形成されているウェーハ等の被加工物を個々のデバイスを含む領域毎に分割することで製造される。

【0003】

また、被加工物は、製造されるチップの小型化等を目的として、その分割に先立って研削装置において研削されることがある。この研削装置は、例えば、被加工物を保持面において保持した状態で保持面の中心を通る直線を中心として回転可能なチャックテーブルと、環状に離散して配置されている複数の研削砥石を有する研削ホイールが先端部に装着されているスピンドルと、を備える。

【0004】

また、研削装置においては、被加工物が所望の厚さになったタイミングで研削を終了できるように、チャックテーブルの保持面において保持された被加工物の厚さを測定するための非接触式厚さ測定ユニットが設けられていることがある。この非接触式厚さ測定ユニットは、例えば、被加工物に向けて測定光を照射することによって得られる反射光のスペクトルを参照して被加工物の厚さを測定する。

【0005】

具体的には、このような研削装置においては、以下のように被加工物が研削される。まず、複数の研削砥石とチャックテーブルの保持面において保持された被加工物とがマージンを介して離隔するように両者の位置を調整する。そして、チャックテーブルとスピンドルとの双方を回転させながら、チャックテーブルとスピンドルとを接近させる。

【0006】

これにより、複数の研削砥石が被加工物に接触して被加工物が研削される。また、この研削、すなわち、チャックテーブルとスピンドルとの双方を回転させながらの両者の接近は、非接触式厚さ測定ユニットによって測定される被加工物の厚さが所定の厚さに至るまで継続される。

【0007】

ここで、複数の研削砥石が被加工物に接触するまでの期間、すなわち、エアカットが行われる期間は、無駄であり、短いことが好ましい。そのため、この期間においては、チャックテーブルとスピンドルとを接近させる速度、いわゆる、研削送り速度が速い方が好ましい。

【0008】

他方、被加工物が研削されている最中の研削送り速度が速いと、研削負荷が大きくなり、複数の研削砥石、被加工物及び／又はスピンドルが破損するおそれがある。そこで、このような研削装置において被加工物を研削する際には、複数の研削砥石が被加工物に接触するタイミングで研削送り速度が変更されることがある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００９－１０１４５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

複数の研削砥石が被加工物に接触したか否かは、例えば、以下のパラメータの変化を参照して判定されている。具体的には、当該パラメータとしては、スピンドルを回転させるためのモータに供給される電流の値と、チャックテーブル及び／又はスピンドルの回転速度と、チャックテーブル及び／又はスピンドルに加わる研削荷重と、が挙げられる。

【0011】

ただし、これらのパラメータは、被加工物が少し研削されて研削負荷が大きくなってから変化し始めることが多い。そのため、これらのパラメータを参照して複数の研削砥石が被加工物に接触したか否かが判定される場合には、両者が実際に接触したタイミングよりも当該判定が遅滞する。

【0012】

そして、この場合には、上述したように、複数の研削砥石、被加工物及び／又はスピンドルが破損するおそれがある。この点に鑑み、本発明の目的は、複数の研削砥石と被加工物とが実際に接触したタイミングからの両者が接触したと判定されるまでの遅滞を短くすることが可能な被加工物の研削方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明によれば、被加工物を保持面において保持した状態で該保持面の中心を通る直線を中心として回転可能なチャックテーブルと、環状に離散して配置されている複数の研削砥石を有する研削ホイールが先端部に装着されているスピンドルと、該保持面において保持された該被加工物に向けて測定光を照射することによって得られる反射光のスペクトルを参照して該被加工物の厚さを測定可能な非接触式厚さ測定ユニットと、を備えた研削装置において該被加工物を研削する被加工物の研削方法であって、該保持面において該被加工物を保持した該チャックテーブルと該スピンドルとの双方を回転させながら、該非接触式厚さ測定ユニットから該被加工物に向けて該測定光が照射された状態で該複数の研削砥石と該被加工物とが接触したと判定されるまで、該チャックテーブルと該スピンドルとを所定の速度で接近させる接近ステップと、該接近ステップの後に、該チャックテーブルと該スピンドルとの双方を回転させたまま、該複数の研削砥石が該被加工物を研削することによって該非接触式厚さ測定ユニットが測定する該被加工物の厚さが所定の厚さに至るまで、該チャックテーブルと該スピンドルとを該所定の速度よりも遅い速度範囲に含まれる速度で接近させる研削ステップと、を備え、該複数の研削砥石と該被加工物とが接触したか否かは、該反射光の強度変化を参照して判定される被加工物の研削方法が提供される。

【0014】

本発明の被加工物の研削方法は、該接近ステップの前に、被研削面が該研削ステップの後の該被研削面よりも粗くなるように該被加工物を研削する事前研削ステップをさらに備え、該接近ステップにおいては、該反射光の強度が高くなるように変化することが好ましい。

【発明の効果】

【0015】

本発明においては、非接触式厚さ測定ユニットから被加工物に向けて測定光を照射することによって得られる反射光の強度変化を参照して、複数の研削砥石と被加工物とが接触したか否かが判定される。

【0016】

ここで、この反射光の強度は、被加工物の被研削面の粗さに依存する。具体的には、被研削面が粗ければ、非接触式厚さ測定ユニットから被加工物に向けて照射される測定光が被研削面において乱反射して反射光の強度が低くなる。他方、被研削面が平坦であれば、この乱反射が抑制されて反射光の強度が高くなる。

【0017】

また、この被研削面の粗さは、複数の研削砥石と被加工物とが接触した直後かつ研削負荷がそれほど大きくなる前においても変化する。そのため、反射光の強度変化を参照する場合には、上述したパラメータを参照する場合と比較して、複数の研削砥石と被加工物とが実際に接触したタイミングからの両者が接触したと判定されるまでの遅滞を短くすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、研削装置の一例を模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、被加工物の一例を模式的に示す斜視図である。

【図3】図３は、チャックテーブル及びチャックテーブルに接続されている構成要素を模式的に示す図である。

【図4】図４は、スピンドルの先端部等を模式的に示す一部断面側面図である。

【図5】図５は、分光干渉式厚さ測定器及び分光干渉式厚さ測定器に接続されている構成要素を模式的に示す図である。

【図6】図６は、研削装置において被加工物を研削する被加工物の研削方法の一例を模式的に示すフローチャートである。

【図7】図７は、調整ステップの様子を模式的に示す図である。

【図8】図８は、接近ステップの様子を模式的に示す図である。

【図9】図９は、研削ステップの様子を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、研削装置の一例を模式的に示す斜視図である。なお、図１においては、研削装置の一部の構成要素が機能ブロックで示されている。また、図１に示されるＸ軸方向（左右方向）及びＹ軸方向（前後方向）は、水平面上において互いに直交する方向であり、また、Ｚ軸方向（上下方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向（鉛直方向）である。

【0020】

図１に示される研削装置２は、各構成要素を支持又は収容する基台４を備える。この基台４の前端部の上面には、一対のカセット載置領域６ａ，６ｂが設けられている。そして、各カセット載置領域６ａ，６ｂの上には、それぞれがＺ軸方向において互いに離隔した状態で複数の被加工物を収容可能なカセット８ａ，８ｂが載置される。

【0021】

すなわち、各カセット８ａ，８ｂには、それぞれにおいて被加工物を収容可能な複数段の収容領域が設けられている。図２は、カセット８ａ，８ｂに収容される被加工物の一例を模式的に示す斜視図である。図２に示される被加工物１１は、例えば、円状の表面１１ａ及び裏面１１ｂを有し、シリコン（Ｓｉ）等の半導体材料を母材とするウェーハである。

【0022】

この被加工物１１は格子状に設定される複数の分割予定ライン１３によって複数の領域に区画されており、各領域の表面１１ａ側にはＩＣ等のデバイス１５が形成されている。また、被加工物１１は、このデバイス１５を覆うように設けられたフィルム状のテープを含んでもよい。このテープは、デバイス１５が形成されているウェーハの直径と概ね等しい直径を有し、例えば、樹脂からなる。

【0023】

そして、このテープは、被加工物１１の裏面１１ｂ側を研削する際に表面１１ａ側に加わる衝撃を緩和してデバイス１５を保護する。なお、被加工物１１の材質、形状、構造及び大きさ等に制限はない。例えば、被加工物１１は、シリコン以外の半導体材料、セラミックス、樹脂又は金属を母材として含んでもよい。

【0024】

また、図１に示されるように、カセット載置領域６ａ，６ｂの後方には窪み４ａが形成されており、この窪み４ａの内側には搬送ユニット１０が設けられている。この搬送ユニット１０は、研削前の被加工物１１をカセット８ａ，８ｂの複数の収容領域のいずれか（元の収容領域）から搬出し、また、研削後の被加工物１１を、例えば、元の収容領域に搬入する際に利用される。

【0025】

具体的には、搬送ユニット１０は、例えば、複数の関節とロボットハンドとを有する。そして、この搬送ユニット１０においては、ロボットハンドの一面側の空間に吸引力を作用させることによって被加工物１１を吸引して保持すること、及び、当該空間の圧力を常圧にすることによって被加工物１１をロボットハンドの一面から分離させることが可能である。

【0026】

さらに、ロボットハンドの基端部には、Ｚ軸方向に直交する方向に沿った直線を回転軸としてロボットハンドを回転させるためのモータが接続されている。そして、搬送ユニット１０においては、このモータを動作させることによって、被加工物１１を保持するロボットハンドを反転させること、すなわち、被加工物１１の上下を反転させることが可能である。

【0027】

また、窪み４ａの斜め後方には、被加工物１１の位置を調整するための位置調整機構１２が設けられている。この位置調整機構１２は、円盤状の位置調整用テーブルと位置調整用テーブルの周囲に配置された複数のピンとを含む。そして、搬送ユニット１０によってカセット８ａ，８ｂから搬出された被加工物１１は、この位置調整用テーブルに搬入されて、その中心が所定の位置に合わせられる。

【0028】

具体的には、被加工物１１は、その裏面１１ｂが上を向くように位置調整用テーブルに搬入される。そして、位置調整用テーブルの径方向に沿って複数のピンが位置調整用テーブルに接近する。これにより、複数のピンが被加工物１１の側面に接触して被加工物１１を僅かに移動させる。その結果、被加工物１１の中心が所定の位置に合わせられる。

【0029】

また、位置調整機構１２の側方には、被加工物１１を保持して後方に搬送する搬送ユニット１４が設けられている。この搬送ユニット１４は、例えば、Ｚ軸方向に沿って延在する支持軸と、この支持軸の上端部に基端部が固定され、かつ、Ｚ軸方向と直交する方向に沿って延在するアームと、このアームの先端部の下側に固定されている吸引パッドと、を有する。

【0030】

そして、この搬送ユニット１４においては、吸引パッド近傍の空間に吸引力を作用させることによって被加工物１１を吸引して保持すること、及び、当該空間の圧力を常圧にすることによって被加工物１１を吸引パッドから分離させることが可能である。

【0031】

さらに、搬送ユニット１４の支持軸は、モータに接続されている。そして、このモータを動作させると、Ｚ軸方向に沿った直線を回転軸として支持軸が回転する、すなわち、支持軸を中心として吸引パッドが旋回する。

【0032】

また、搬送ユニット１４の支持軸は、例えば、ボールねじ式の移動機構（不図示）に連結されている。そして、この移動機構を動作させると、Ｚ軸方向に沿って支持軸、アーム及び吸引パッドが移動する、すなわち、支持軸、アーム及び吸引パッドが昇降する。

【0033】

例えば、搬送ユニット１４は、以下の順序で被加工物１１を保持して後方に搬送する。まず、位置調整機構１２において中心が所定の位置に合わせられた被加工物１１の直上に吸引パッドが位置付けられるように支持軸を回転させる。次いで、この吸引パッドを被加工物１１の裏面（上面）１１ｂに接触させるように支持軸を下降させる。

【0034】

次いで、吸引パッドによって被加工物１１の裏面（上面）１１ｂ側を吸引して保持する。次いで、被加工物１１を保持する吸引パッドを上昇させるように支持軸を上昇させる。次いで、被加工物１１を保持する吸引パッドを旋回させるように支持軸を回転させる。これにより、被加工物１１が後方へと搬送される。

【0035】

搬送ユニット１４の後方には、ターンテーブル１６が設けられている。このターンテーブル１６は、モータに接続されている。そして、このモータを動作させると、ターンテーブル１６の上面の中心を通り、かつ、Ｚ軸方向に沿った直線を回転軸としてターンテーブル１６が回転する。

【0036】

また、ターンテーブル１６には、ターンテーブル１６の周方向に沿って概ね等しい角度の間隔で３個の円盤状のテーブルベース（不図示）が設けられている。さらに、各テーブルベースの上部には、ベアリング等を介して、交換可能な態様でチャックテーブル１８ａ，１８ｂ、１８ｃが装着されている。

【0037】

図３は、各チャックテーブル１８ａ，１８ｂ、１８ｃ及び各チャックテーブル１８ａ，１８ｂ、１８ｃと接続する構成要素を模式的に示す図である。なお、各チャックテーブル１８ａ，１８ｂ、１８ｃと接続する構成要素は、図３等において機能ブロックで示されている。

【0038】

各チャックテーブル１８ａ，１８ｂ、１８ｃは、例えば、セラミックス等からなる円盤状の枠体２０を有する。この枠体２０は、円盤状の底壁２０ａと、この底壁２０ａの外周部から立設する円筒状の側壁２０ｂと、を有する。すなわち、枠体２０の上面側には、底壁２０ａ及び側壁２０ｂによって画定される円盤状の凹部が形成されている。

【0039】

そして、この凹部には、多孔質セラミックス等からなる円盤状のポーラス板２２が固定されている。なお、枠体２０の側壁２０ｂの外径は被加工物１１の直径よりも僅かに大きく、その内径（ポーラス板２２の直径）は被加工物１１の直径よりも僅かに小さい。

【0040】

また、枠体２０の側壁２０ｂの上面及びポーラス板２２の上面は、円錐の側面に相当する形状に構成されており、被加工物１１を保持するための保持面として機能する。また、底壁２０ａには、凹部の底面において開口し、かつ、底壁２０ａを貫通する流路２０ｃが形成されている。

【0041】

そして、この流路２０ｃは、バルブ２４ａを介して吸引源２６ａに接続され、かつ、バルブ２４ｂを介してエア供給源２６ｂに接続されている。なお、吸引源２６ａは、例えば、エジェクタ等を含む。また、エア供給源２６ｂは、例えば、高圧エアを貯蔵するためのタンクと、タンクから供給される気体に混入した異物を取り除くためのフィルタと、タンクから供給される気体の圧力を調整するためのレギュレータと、を含む。

【0042】

さらに、各チャックテーブル１８ａ，１８ｂ、１８ｃは、回転機構（不図示）に接続されている。この回転機構は、例えば、モータ及びプーリ等を含む。そして、この回転機構が動作すると、それぞれの保持面の中心を通る直線を回転軸として各チャックテーブル１８ａ，１８ｂ、１８ｃが回転する。

【0043】

また、各チャックテーブル１８ａ，１８ｂ、１８ｃは、テーブルベースを介して傾き調整機構（不図示）に接続されている。この傾き調整機構は、例えば、各チャックテーブル１８ａ，１８ｂ、１８ｃの周方向に沿って概ね等しい角度の間隔で配置されている２つの可動軸及び１つの固定軸を含む。

【0044】

そして、２つの可動軸の少なくとも一方がテーブルベース及び各チャックテーブル１８ａ，１８ｂ、１８ｃを部分的に昇降させると、各チャックテーブル１８ａ，１８ｂ、１８ｃの回転軸の傾きが調整される。

【0045】

なお、各チャックテーブル１８ａ，１８ｂ、１８ｃがテーブルベースに装着された状態でターンテーブル１６を回転させると、ターンテーブル１６の周方向に沿って、ターンテーブル１６とともにテーブルベース及びチャックテーブル１８ａ，１８ｂ、１８ｃが移動する。

【0046】

これにより、各チャックテーブル１８ａ，１８ｂ、１８ｃを、例えば、搬送ユニット１４に隣接する搬入搬出位置Ａと、搬入搬出位置Ａの斜め後方の粗研削位置Ｂと、粗研削位置Ｂの側方の仕上げ研削位置Ｃと、に順番に位置付けることができる（図１参照）。

【0047】

そして、搬入搬出位置Ａに位置付けられたチャックテーブル（例えば、チャックテーブル１８ａ）には、搬送ユニット１４によって後方へと搬送された被加工物１１が搬入される。被加工物１１のチャックテーブル１８ａへの搬入は、例えば、以下の順序で行われる。

【0048】

まず、搬送ユニット１４の吸引パッドによって裏面（上面）１１ｂ側が吸引されて保持された被加工物１１をチャックテーブル１８ａの保持面に接近させるように、搬送ユニット１４の支持軸を下降させる。次いで、吸引パッドと被加工物１１とを分離する。これにより、被加工物１１がチャックテーブル１８ａに搬入される。

【0049】

次いで、被加工物１１の表面（下面）１１ａ側がチャックテーブル１８ａに吸引されて保持されるように、吸引源２６ａを動作させ、かつ、バルブ２４ａを開状態にする。次いで、この被加工物１１を保持するチャックテーブル１８ａを粗研削位置Ｂ又は仕上げ研削位置Ｃに位置付けるようにターンテーブル１６を回転させる。

【0050】

粗研削位置Ｂ及び仕上げ研削位置Ｃのそれぞれの後方には、柱状の支持構造３０ａ，３０ｂが設けられている。各支持構造３０ａ，３０ｂの前面側には、移動機構３２が設けられている。この移動機構３２は、Ｚ軸方向に沿って延在する一対のガイドレール３４を備える。さらに、一対のガイドレール３４には、移動プレート３６がスライド可能な態様で取り付けられている。

【0051】

また、移動プレート３６の後面側にはボールねじのナット（不図示）が固定されており、このナットにはＺ軸方向に沿って延在するねじ軸３８が回転可能な態様で連結されている。また、このナットは、ねじ軸３８の回転に応じてねじ軸３８の表面を転がる多数のボールを収容する。

【0052】

さらに、ねじ軸３８の一端部（上端部）には、モータ４０が接続されている。そして、モータ４０によってねじ軸３８を回転させると、多数のボールがナット内を循環してナットとともに移動プレート３６がＺ軸方向に沿って移動する。

【0053】

また、移動プレート３６の前面（表面）には、研削ユニット４２が設けられている。この研削ユニット４２は、移動プレート３６に固定されるスピンドルハウジング４４を有する。さらに、スピンドルハウジング４４には、Ｚ軸方向（第１方向）に沿って延在するスピンドル（図１においては不図示）が回転可能な態様で収容されている。

【0054】

図４は、このスピンドルの先端部（下端部）等を模式的に示す一部断面側面図である。このスピンドル４６の先端部はスピンドルハウジング４４の下端面から露出しており、この下端部には円盤状のマウント４８が固定されている。

【0055】

そして、粗研削位置Ｂ側の研削ユニット４２においては、マウント４８を介して、スピンドル４６の先端部に粗研削用の研削ホイール５０ａが装着されている。同様に、仕上げ研削位置Ｃ側の研削ユニット４２においては、マウント４８を介して、スピンドル４６の先端部に仕上げ研削用の研削ホイール５０ｂが装着されている。

【0056】

各研削ホイール５０ａ，５０ｂは、ステンレス鋼又はアルミニウム等の金属からなる環状のホイール基台５２を含む。また、ホイール基台５２の下面には、ホイール基台５２の周方向に沿って概ね等しい角度の間隔で複数の研削砥石５４が固定されている。

【0057】

そして、複数の研削砥石５４のそれぞれは、ビトリファイド又はレジノイド等の結合剤と、この結合剤に分散されたダイヤモンド等の砥粒と、を含む。なお、仕上げ研削用の研削ホイール５０ｂが備える研削砥石５４に含まれる砥粒の平均粒径は、粗研削用の研削ホイール５０ａが備える研削砥石５４に含まれる砥粒の平均粒径よりも小さい。

【0058】

また、各研削ホイール５０ａ，５０ｂの近傍には、研削液供給ユニット５６が設けられている。この研削液供給ユニット５６は、例えば、平面視において各研削ホイール５０ａ，５０ｂの内側に位置するノズル５８と、このノズル５８に純水等の液体（研削液）を供給するポンプ（不図示）と、を有する。

【0059】

そして、このポンプが動作すると、粗研削位置Ｂ又は仕上げ研削位置Ｃに位置付けられたチャックテーブル（例えば、チャックテーブル１８ａ）において保持された被加工物１１の裏面（上面）１１ｂにノズル５８から研削液が供給される。また、研削液供給ユニット５６においては、ノズル５８に換えて、又は、ノズル５８に加えて、各研削ホイール５０ａ，５０ｂに形成されている流路を介して研削液が供給されてもよい。

【0060】

また、スピンドル４６の基端部（上端部）には、モータ６０が接続されている（図１参照）。そして、このモータ６０を動作させると、スピンドル４６とともにマウント４８及び各研削ホイール５０ａ，５０ｂがＺ軸方向に沿った直線を回転軸として回転する。

【0061】

粗研削位置Ｂの側方には、接触式厚さ測定ユニット６２が設けられている。この接触式厚さ測定ユニット６２は、一対の測定子を有し、各測定子が接触する位置の高さを測定可能である。また、接触式厚さ測定ユニット６２は、一対の測定子が接触する位置の高さの差を測定可能である。

【0062】

例えば、粗研削位置Ｂに位置付けられたチャックテーブル（例えば、チャックテーブル１８ａ）の保持面において保持された被加工物１１の裏面（上面）１１ｂと当該保持面とに一対の測定子を接触させる場合には、両者の差、すなわち、被加工物１１の厚さを測定できる。

【0063】

そのため、研削装置２においては、チャックテーブル１８ａの保持面において保持された被加工物１１の厚さを接触式厚さ測定ユニット６２によって測定しながら、被加工物１１の裏面（上面）１１ｂ側を粗研削することが可能である。

【0064】

仕上げ研削位置Ｃの側方には、非接触式厚さ測定ユニット６４が設けられている。図５は、この非接触式厚さ測定ユニット６４及び非接触式厚さ測定ユニット６４に接続されている構成要素を模式的に示す図である。

【0065】

この非接触式厚さ測定ユニット６４は、仕上げ研削位置Ｃに位置付けられたチャックテーブル（例えば、チャックテーブル１８ａ）の保持面と対向可能な対物面６４ａを含む。そして、非接触式厚さ測定ユニット６４は、この保持面において保持された被加工物１１の厚さを測定可能である。

【0066】

具体的には、非接触式厚さ測定ユニット６４は、対物面６４ａから被加工物１１に向けて投光する投光部と、被加工物１１の表面（下面）１１ａ及び裏面（上面）１１ｂのそれぞれによって反射された光を対物面６４ａにおいて受光する受光部と、を有する。

【0067】

そして、非接触式厚さ測定ユニット６４は、被加工物１１の表面（下面）１１ａによって反射された光と裏面（上面）１１ｂによって反射された光とが互いに干渉して得られるスペクトルを参照して被加工物１１の厚さを測定する。

【0068】

そのため、研削装置２においては、チャックテーブル１８ａの保持面において保持された被加工物１１の厚さを非接触式厚さ測定ユニット６４によって測定しながら、被加工物１１の裏面（上面）１１ｂ側を仕上げ研削することが可能である。なお、このような研削の一例については後述する。

【0069】

さらに、非接触式厚さ測定ユニット６４は、その対物面６４ａから直下に向けて純水を噴射するための噴射部を含んでもよい。そして、被加工物１１の厚さを測定しながら被加工物１１を研削する際に噴射部から純水を噴射する場合には、研削によって生じる研削屑が対物面６４ａと被加工物１１との間に進入しにくくなる。

【0070】

これにより、被加工物１１の表面（下面）１１ａ及び裏面（上面）１１ｂから対物面６４ａに向かう反射光が研削屑によって遮断される蓋然性を低減することができる。その結果、この場合には、非接触式厚さ測定ユニット６４による当該測定の精度の低下を抑制することが可能である。

【0071】

また、非接触式厚さ測定ユニット６４は、アーム６６の先端部に設けられている。このアーム６６は、Ｚ軸方向と直交する方向に沿って延在し、その基端部が、Ｚ軸方向に沿って延在する支持軸６８の上端部に固定されている。また、支持軸６８の下端部は、モータ７０に接続されている。

【0072】

そして、このモータ７０を動作させると、Ｚ軸方向に沿った直線を回転軸として支持軸６８が回転する、すなわち、支持軸６８を中心として非接触式厚さ測定ユニット６４が旋回する。また、支持軸６８及びモータ７０は、移動機構７２に接続されている。この移動機構７２は、モータ７０の側部に表面側が固定されている移動プレート７２ａを有する。

【0073】

移動プレート７２ａの裏面側には、多数のボールを収容するナット７２ｂが固定されている。そして、このナット７２ｂには、Ｚ軸方向に沿って延在するねじ軸７２ｃが螺合されている。また、ねじ軸７２ｃは、それぞれがＺ軸方向に沿って延在する一対のガイドレール（不図示）の間に設けられており、この一対のガイドレールの表面側にはスライド可能な態様で移動プレート７２ａが取り付けられている。

【0074】

さらに、ねじ軸７２ｃの基端部（下端部）には、モータ７２ｄが接続されている。そして、モータ７２ｄによってねじ軸７２ｃを回転させると、多数のボールがナット７２ｂ内を循環してナット７２ｂとともに移動プレート７２ａ及び非接触式厚さ測定ユニット６４等がＺ軸方向に沿って移動する。

【0075】

被加工物１１の粗研削及び仕上げ研削が完了すると、この被加工物１１を保持するチャックテーブル（例えば、チャックテーブル１８ａ）を搬入搬出位置Ａに位置付けるようにターンテーブル１６を回転させる。また、このチャックテーブル１８ａが搬入搬出位置Ａに位置付けられれば、その枠体２０に形成されている流路２０ｃの圧力を常圧にする。

【0076】

具体的には、まず、この流路２０ｃに接続されている吸引源２６ａの動作を停止させ、かつ、バルブ２４ａを閉状態とするとともに、エア供給源２６ｂを動作させ、かつ、バルブ２４ｂを開状態にする。これにより、被加工物１１がチャックテーブル１８ａによって吸引されずに、単にチャックテーブル１８ａに置かれた状態になる。

【0077】

搬入搬出位置Ａの前方、かつ、搬送ユニット１４の側方には、被加工物１１を保持して前方に搬送する搬送ユニット７４が設けられている（図１参照）。この搬送ユニット７４は、例えば、搬送ユニット１４と同様の構造を有し、以下の順序で被加工物１１を保持して前方に搬送する。

【0078】

まず、被加工物１１を保持するチャックテーブル１８ａに置かれた被加工物１１の直上に吸引パッドが位置付けられるように支持軸を回転させる。次いで、この吸引パッドを被加工物１１の裏面（上面）１１ｂに接触させるように支持軸を下降させる。

【0079】

次いで、吸引パッドによって被加工物１１の裏面（上面）１１ｂ側を吸引して保持する。次いで、被加工物１１を保持する吸引パッドを上昇させるように支持軸を上昇させる。次いで、被加工物１１を保持する吸引パッドを旋回させるように支持軸を回転させる。これにより、被加工物１１が前方へと搬送される。

【0080】

搬送ユニット７４の側方には、被加工物１１を洗浄するための洗浄装置７６が設けられている。この洗浄装置７６は、例えば、被加工物１１の表面（下面）１１ａ側を保持するためのスピンナテーブルと、スピンナテーブルによって保持された被加工物１１の裏面（上面）１１ｂ側に純水等の液体（洗浄液）を供給するノズルを含む洗浄ユニットと、を備える。

【0081】

なお、このスピンナテーブルは、図１に示される各チャックテーブル１８ａ，１８ｂ，１８ｃと同様の構造を有し、また、モータ等に接続されている。そして、このモータを動作させると、スピンナテーブルの上面の中心を通り、かつ、Ｚ軸方向に沿った直線を回転軸としてスピンナテーブルが回転する。

【0082】

そして、スピンナテーブルには、搬送ユニット７４によって前方へと搬送された被加工物１１が搬入される。例えば、被加工物１１のスピンナテーブルへの搬入は、以下の順序で行われる。まず、搬送ユニット７４の吸引パッドによって保持された被加工物１１がスピンナテーブルの直上に位置付けられるように支持軸を回転させる。

【0083】

次いで、被加工物１１をスピンナテーブルの保持面に接近させるように、搬送ユニット７４の支持軸を下降させる。次いで、吸引パッドと被加工物１１とを分離する。これにより、被加工物１１がスピンナテーブルに搬入される。

【0084】

この洗浄装置７６においては、被加工物１１の表面（下面）１１ａ側を保持するスピンナテーブルを回転させながら被加工物１１の裏面（上面）１１ｂに洗浄ユニットから洗浄液を供給することによって被加工物１１が洗浄される。

【0085】

そして、洗浄装置７６における被加工物１１の洗浄が完了すると、搬送ユニット１０が洗浄装置７６からカセット８ａ，８ｂの複数の収容領域のいずれか（例えば、元の収容領域）に被加工物１１を搬入する。

【0086】

上述した研削装置２の構成要素は、研削装置２に内蔵されたコントローラ７８によって制御される。このコントローラ７８は、プロセッサ７８ａとメモリ７８ｂとを含む。なお、プロセッサ７８ａは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等によって構成される。

【0087】

また、メモリ７８ｂは、例えば、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）又はＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリと、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）（ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ）又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）（磁気記憶装置）等の不揮発性メモリとによって構成される。

【0088】

そして、メモリ７８ｂは、プロセッサ７８ａにおいて用いられる各種の情報（データ及びプログラム等）を記憶する。例えば、このメモリ７８ｂには、被加工物１１の裏面（上面）１１ｂ側の仕上げ研削に先立って行われるエアカットの際の研削送り速度（前者の研削送り速度）と、この仕上げ研削の際の研削送り速度（後者の研削送り速度）と、が記憶されている。

【0089】

なお、前者の研削送り速度は、後述する接近ステップＳ２における研削ホイール５０ｂの下降速度であり、例えば、４μｍ～３０μｍ、好ましくは６μｍ～２５μｍ、より好ましくは８μｍ～２０μｍである。また、後者の研削送り速度は、後述する研削ステップＳ４における研削ホイール５０ｂの下降速度であり、例えば、０．１μｍ～６．０μｍ、好ましくは０．１μｍ～３．０μｍ、より好ましくは０．１μｍ～１．５μｍである。さらに、後者の研削送り速度は、後述する研削ステップＳ４の最中に変化してもよい。

【0090】

また、プロセッサ７８ａは、例えば、非接触式厚さ測定ユニット６４を利用して複数の研削砥石５４と被加工物１１との接触を判定するとともに被加工物１１の厚さを測定しながら被加工物１１を研削するためのプログラムをメモリ７８ｂから読みだして実行するように研削装置２の構成要素を制御する。

【0091】

図６は、研削装置２において被加工物１１を研削する被加工物の研削方法の一例を模式的に示すフローチャートである。この方法においては、まず、複数の研削砥石５４とチャックテーブル１８ａの保持面において保持された被加工物１１とがマージンを介して離隔するように両者の位置を調整する（調整ステップＳ１）。

【0092】

図７は、調整ステップＳ１の様子を模式的に示す図である。この調整ステップＳ１においては、まず、チャックテーブル１８ａを搬入搬出位置Ａに位置付けるように、プロセッサ７８ａがターンテーブル１６に接続されているモータを制御する。

【0093】

次いで、その裏面１１ｂが上を向いた状態の被加工物１１をカセット８ａ，８ｂからチャックテーブル１８ａに搬送するように、プロセッサ７８ａが搬送ユニット１０，１４等を制御する。次いで、チャックテーブル１８ａの保持面において被加工物１１が保持されるように、プロセッサ７８ａが吸引源２６ａを動作させ、かつ、バルブ２４ａを開状態にする。

【0094】

次いで、チャックテーブル１８ａを仕上げ研削位置Ｃに位置付けるように、プロセッサ７８ａがターンテーブル１６に接続されているモータを制御する。次いで、被加工物１１の直上に非接触式厚さ測定ユニット６４が位置付けられるように、プロセッサ７８ａがモータ７０を制御する。

【0095】

次いで、チャックテーブル１８ａから所定の距離の範囲に対物面６４ａが位置付けられるように、プロセッサ７８ａが移動機構７２（具体的には、モータ７２ｄ）を制御する。次いで、研削ホイール５０ｂの複数の研削砥石５４と被加工物１１とがマージンＭを介して離隔するように、プロセッサ７８ａが移動機構３２（具体的には、モータ４０）を制御する。

【0096】

調整ステップＳ１の後には、チャックテーブル１８ａとスピンドル４６とを所定の速度で接近させる（接近ステップＳ２）。図８は、接近ステップＳ２の様子を模式的に示す図である。この接近ステップＳ２においては、まず、チャックテーブル１８ａ及び研削ホイール５０ｂの双方を回転させるように、プロセッサ７８ａがチャックテーブル１８ａに接続されている回転機構とモータ６０とを制御する。

【0097】

次いで、チャックテーブル１８ａ及びスピンドル４６との双方を回転させたまま、所定の速度Ｖ１で研削ホイール５０ｂを下降させ、かつ、被加工物１１の裏面１１ｂに研削液ＧＬが供給されるように、プロセッサ７８ａが移動機構３２（具体的には、モータ４０）及び研削液供給ユニット５６を制御する。

【0098】

また、このような研削ホイール５０ｂの下降中には、対物面６４ａから被加工物１１に向けて測定光が照射されるようにプロセッサ７８ａが非接触式厚さ測定ユニット６４を制御する。そして、この測定光の一部は、被加工物１１の表面（下面）１１ａ及び裏面（上面）１１ｂのそれぞれにおいて反射されて、対物面６４ａにおいて受光される。

【0099】

ここで、対物面６４ａにおいて受光される反射光ＲＬの強度は、被加工物１１の表面（下面）１１ａ及び裏面（上面）１１ｂのそれぞれの粗さに依存する。また、裏面（上面）１１ｂにおいては、複数の研削砥石５４と被加工物１１とが接触した直後に凹凸が緩和され又は新たに凹凸が形成されて、その粗さが変化する。

【0100】

そして、プロセッサ７８ａは、対物面６４ａにおいて受光された反射光ＲＬの強度変化を参照して、複数の研削砥石５４と被加工物１１とが接触したか否かを判定する。例えば、反射光ＲＬの強度が初期の値から２倍～２０倍又は１／２倍～１／２０倍になれば、プロセッサ７８ａは、複数の研削砥石５４と被加工物１１とが接触したと判定する。

【0101】

そして、複数の研削砥石５４と被加工物１１とが接触していないと判定されれば（ステップＳ３：ＮＯ）、接近ステップＳ２が継続される。他方、複数の研削砥石５４と被加工物１１とが接触したと判定されれば（ステップＳ３：ＹＥＳ）、被加工物１１が研削されるように、チャックテーブル１８とスピンドル４６とを所定の速度Ｖ１よりも遅い速度範囲に含まれる速度で接近させる（研削ステップＳ４）。

【0102】

図９は、研削ステップＳ４の様子を模式的に示す図である。この研削ステップＳ４においては、チャックテーブル１８ａ及びスピンドル４６との双方を回転させ、かつ、被加工物１１の裏面１１ｂに研削液ＧＬを供給したまま、所定の速度Ｖ１よりも遅い速度Ｖ２で研削ホイール５０ｂを下降させるように、プロセッサ７８ａが移動機構３２（具体的には、モータ４０）を制御する。

【0103】

また、このような研削ホイール５０ｂの下降中には、被加工物１１の厚さを測定するようにプロセッサ７８ａが非接触式厚さ測定ユニット６４を制御する。そして、非接触式厚さ測定ユニット６４が測定する被加工物１１の厚さが所定の厚さに至らなければ（ステップＳ５：ＮＯ）、研削ステップＳ４が継続される。他方、非接触式厚さ測定ユニット６４が測定する被加工物１１の厚さが所定の厚さに至れば（ステップＳ５：ＹＥＳ）、被加工物１１の研削が完了する。

【0104】

図６に示される被加工物の研削方法においては、非接触式厚さ測定ユニット６４から被加工物１１に向けて測定光を照射することによって得られる反射光の強度変化を参照して、複数の研削砥石５４と被加工物１１とが接触したか否かが判定される。

【0105】

ここで、この反射光の強度は、被加工物１１の被研削面である裏面（上面）１１ｂの粗さに依存する。具体的には、被研削面が粗ければ、非接触式厚さ測定ユニット６４から被加工物１１に向けて照射される測定光が裏面（上面）１１ｂにおいて乱反射して反射光の強度が低くなる。他方、裏面（上面）１１ａが平坦であれば、この乱反射が抑制されて反射光の強度が高くなる。

【0106】

また、被加工物１１の裏面（上面）１１ａの粗さは、複数の研削砥石５４と被加工物１１とが接触した直後かつ研削負荷がそれほど大きくなる前においても変化する。そのため、反射光の強度変化を参照する場合には、複数の研削砥石５４と被加工物１１とが実際に接触したタイミングからの両者が接触したと判定されるまでの遅滞を短くすることが可能である。

【0107】

なお、上述した内容は本発明の一態様であって、本発明は上述した内容に限定されない。例えば、本発明においては、研削ホイール５０ｂを利用した被加工物１１の裏面（上面）１１ｂ側の仕上げ研削に先立って、研削ホイール５０ａを利用した被加工物１１の裏面（上面）１１ｂ側の粗研削が実施されてもよい。

【0108】

換言すると、本発明においては、接近ステップＳ２に先立って、被加工物１１の被研削面となる裏面（上面）１１ｂが研削ステップＳ４の後の裏面（上面）１１ｂよりも粗くなるように被加工物１１を研削する事前研削ステップが実施されてもよい。そして、この事前研削ステップの後に実施される接近ステップＳ２においては、非接触式厚さ測定ユニット６４の対物面６４ａにおいて受光される反射光の強度が高くなるように変化する。

【0109】

また、本発明においては、インゴットから切り出されたウェーハ、いわゆる、ベアウェーハが被加工物として利用されてもよい。このベアウェーハの表面及び裏面のそれぞれは、一般的に、非常に粗い。そのため、ベアウェーハが被加工物として利用される場合には、接近ステップＳ２において非接触式厚さ測定ユニット６４の対物面６４ａで受光される反射光の強度が高くなるように変化する。

【0110】

また、本発明においては、表面及び裏面のそれぞれが鏡面仕上げされたミラーウェーハが被加工物として利用されてもよい。このミラーウェーハの表面及び裏面のそれぞれは、一般的に、平坦である。そのため、ミラーウェーハが被加工物として利用される場合、接近ステップＳ２において非接触式厚さ測定ユニット６４の対物面６４ａで受光される反射光の強度が低くなるように変化する。

【0111】

その他、上述した実施形態にかかる構造及び方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

【符号の説明】

【0112】

２ ：研削装置
４ ：基台（４ａ：窪み）
６ａ，６ｂ：カセット載置領域
８ａ，８ｂ：カセット
１０：搬送ユニット
１１：被加工物（１１ａ：表面、１１ｂ：裏面）
１２：位置調整機構
１３：分割予定ライン
１４：搬送ユニット
１５：デバイス
１６：ターンテーブル
１７：第２被加工物
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ：チャックテーブル
１９：厚い被加工物（１９ａ：表面、１９ｂ：裏面）
２１：薄い被加工物（２１ａ：表面、２１ｂ：裏面）
２０：枠体（２０ａ：底壁、２０ｂ：側壁、２０ｃ：流路）
２２：ポーラス板
２４ａ，２４ｂ：バルブ
２６ａ：吸引源
２６ｂ：エア供給源
３０ａ，３０ｂ：支持構造
３２：移動機構
３４：ガイドレール
３６：移動プレート
３８：ねじ軸
４０：モータ
４２：研削ユニット
４４：スピンドルハウジング
４６：スピンドル
４８：マウント
５０ａ，５０ｂ：研削ホイール
５２：ホイール基台
５４：研削砥石
５６：研削液供給ユニット
５８：ノズル
６０：モータ
６２：接触式位置測定ユニット
６４：非接触式厚さ測定ユニット（６４ａ：対物面）
６６：アーム
６８：支持軸
７０：モータ
７２：移動機構
（７２ａ：移動プレート、７２ｂ：ナット、７２ｃ：ねじ軸、７２ｄ：モータ）
７０：モータ
７２：移動機構
７４：搬送ユニット
７６：洗浄装置
７８：コントローラ（７８ａ：プロセッサ、７８ｂ：メモリ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】