(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】P2024131519
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】ウェーハの研削装置及び研削方法
(51)【国際特許分類】
B24B 49/14 20060101AFI20240920BHJP
B24B 49/12 20060101ALI20240920BHJP
B24B 55/02 20060101ALI20240920BHJP
B24B 49/04 20060101ALI20240920BHJP
B24B 7/04 20060101ALI20240920BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
B24B49/14
B24B49/12
B24B55/02 B
B24B49/04 Z
B24B7/04 A
H01L21/304 622R
H01L21/304 631
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023041835
(22)【出願日】2023-03-16
(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】井上 篤史
(72)【発明者】
【氏名】阿部 公亮
(72)【発明者】
【氏名】ユ テソプ
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 友亮
(72)【発明者】
【氏名】竹川 真弘
【テーマコード（参考）】
3C034
3C043
3C047
5F057
【Ｆターム（参考）】
3C034AA08
3C034BB73
3C034BB87
3C034BB92
3C034BB93
3C034CA02
3C034CA19
3C034CA22
3C034CA24
3C034CB01
3C034CB14
3C043BA03
3C043BA09
3C043BA14
3C043BA16
3C043CC04
3C043CC13
3C043DD02
3C043DD03
3C043DD04
3C043DD05
3C043DD06
3C043EE04
3C047FF04
3C047GG01
3C047GG08
5F057AA02
5F057AA19
5F057AA31
5F057BA11
5F057BA28
5F057BB03
5F057CA14
5F057DA11
5F057EB20
5F057FA01
5F057FA13
5F057FA45
5F057GA04
5F057GA16
5F057GA27
5F057GB02
5F057GB13
(57)【要約】
【課題】面内厚み差を小さく抑えてウェーハを全面に亘って均一な厚みに研削することができるウェーハの研削方法を提供すること。
【解決手段】チャックテーブル１０に保持されたテスト用の第１ウェーハＷ１を仕上げ厚みに研削する第１研削工程と、該第１研削工程において研削された第１ウェーハＷ１の厚みを半径方向の複数箇所で測定する厚み測定工程と、該厚み測定工程において測定した第１ウェーハＷ１の複数箇所での厚みのうち、予め設定した基準厚みよりも大きな厚み部分または小さな厚み部分の直上に噴射ノズル６０を位置づけるノズル位置づけ工程と、チャックテーブル１０に次に保持された第２ウェーハＷ２に噴射ノズル６０から冷水または温水を噴射しながら該第２ウェーハＷ２を研削する第２研削工程と、を備える。
【選択図】図４
【解決手段】チャックテーブル１０に保持されたテスト用の第１ウェーハＷ１を仕上げ厚みに研削する第１研削工程と、該第１研削工程において研削された第１ウェーハＷ１の厚みを半径方向の複数箇所で測定する厚み測定工程と、該厚み測定工程において測定した第１ウェーハＷ１の複数箇所での厚みのうち、予め設定した基準厚みよりも大きな厚み部分または小さな厚み部分の直上に噴射ノズル６０を位置づけるノズル位置づけ工程と、チャックテーブル１０に次に保持された第２ウェーハＷ２に噴射ノズル６０から冷水または温水を噴射しながら該第２ウェーハＷ２を研削する第２研削工程と、を備える。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
中心を頂点とする円錐状の保持面によってウェーハを保持するチャックテーブと、
該頂点を通るテーブル回転軸心とする軸で該チャックテーブルを回転させるテーブル回転機構と、
環状の研削砥石の中心を通る砥石回転軸心とする軸で該研削砥石を回転させてウェーハを研削する研削ユニットと、
該研削ユニットを該保持面に接近及び離間する方向に昇降させる昇降機構と、
該研削ユニットによって研削されたウェーハの厚みを測定する厚み測定器と、
該研削砥石の内側に研削水を供給する研削水供給手段と、
を備え、該ウェーハの半径部分に接触させた該研削砥石の下面で該ウェーハを研削するウェーハの研削装置であって、
研削加工中の該研削砥石の外側において該ウェーハの上面の少なくとも一部に冷水または温水を噴射する噴射ノズルを備え、
研削後の常温となったウェーハが均一な厚みとなるように、該テーブル回転機構による該チャックテーブルの回転動作と、該噴射ノズルから噴射した冷水または温水とによってウェーハの少なくとも一部をリング状に収縮または膨張させた状態で研削する、ウェーハの研削装置。
該頂点を通るテーブル回転軸心とする軸で該チャックテーブルを回転させるテーブル回転機構と、
環状の研削砥石の中心を通る砥石回転軸心とする軸で該研削砥石を回転させてウェーハを研削する研削ユニットと、
該研削ユニットを該保持面に接近及び離間する方向に昇降させる昇降機構と、
該研削ユニットによって研削されたウェーハの厚みを測定する厚み測定器と、
該研削砥石の内側に研削水を供給する研削水供給手段と、
を備え、該ウェーハの半径部分に接触させた該研削砥石の下面で該ウェーハを研削するウェーハの研削装置であって、
研削加工中の該研削砥石の外側において該ウェーハの上面の少なくとも一部に冷水または温水を噴射する噴射ノズルを備え、
研削後の常温となったウェーハが均一な厚みとなるように、該テーブル回転機構による該チャックテーブルの回転動作と、該噴射ノズルから噴射した冷水または温水とによってウェーハの少なくとも一部をリング状に収縮または膨張させた状態で研削する、ウェーハの研削装置。
【請求項2】
請求項１記載のウェーハの研削装置を用いて実施されるウェーハの研削方法であって、
該チャックテーブルに保持された第１ウェーハを仕上げ厚みに研削する第１研削工程と、
該第１研削工程において研削された第１ウェーハの厚みを半径方向の複数箇所で測定する厚み測定工程と、
該厚み測定工程において測定した第１ウェーハの複数箇所での厚みのうち、予め設定した基準厚みよりも大きな厚み部分または小さな厚み部分の直上に噴射ノズルを位置づけるノズル位置づけ工程と、
該チャックテーブルに次に保持された第２ウェーハに該ノズル位置づけ工程において該基準厚みよりも大きな厚み部分に位置付けられた該噴射ノズルから温水を噴射させ、該位置づけ工程において該基準厚みよりも小さな厚み部分の直上に位置付けられた該噴射ノズルから冷水を噴射させ、第２ウェーハを研削する第２研削工程と、
を備える、ウェーハの研削方法。
該チャックテーブルに保持された第１ウェーハを仕上げ厚みに研削する第１研削工程と、
該第１研削工程において研削された第１ウェーハの厚みを半径方向の複数箇所で測定する厚み測定工程と、
該厚み測定工程において測定した第１ウェーハの複数箇所での厚みのうち、予め設定した基準厚みよりも大きな厚み部分または小さな厚み部分の直上に噴射ノズルを位置づけるノズル位置づけ工程と、
該チャックテーブルに次に保持された第２ウェーハに該ノズル位置づけ工程において該基準厚みよりも大きな厚み部分に位置付けられた該噴射ノズルから温水を噴射させ、該位置づけ工程において該基準厚みよりも小さな厚み部分の直上に位置付けられた該噴射ノズルから冷水を噴射させ、第２ウェーハを研削する第２研削工程と、
を備える、ウェーハの研削方法。
【請求項3】
厚み測定工程の後から該第２研削工程の前までに、該テーブル回転軸心と該砥石回転軸心との傾き関係を調整して、該第１研削工程において研削した該第１ウェーハの外周部分の厚みを小さくまたは大きくし、外周部分以外の部分の厚みを基準厚みにする傾き調整工程を備える、請求項２記載のウェーハの研削方法。
【請求項4】
請求項１記載のウェーハの研削装置を用いて実施されるウェーハの研削方法であって、
該チャックテーブルに保持されたウェーハを仕上げ厚みに達する前まで研削する第１研削工程と、
該第１研削工程において研削された該ウェーハの厚みを半径方向の複数箇所で測定する厚み測定工程と、
該厚み測定工程において測定した該ウェーハの複数箇所での厚みのうち、予め設定した基準厚みよりも大きな厚み部分または小さな厚み部分の直上に噴射ノズルを位置づけるノズル位置づけ工程と、
該ノズル位置づけ工程において該基準厚みよりも大きな厚み部分に位置付けられた該噴射ノズルから温水を噴射させ、該ノズル位置づけ工程において該基準厚みよりも小さな厚み部分の直上に位置付けられた該噴射ノズルから冷水を噴射させ、該ウェーハを仕上げ厚みまで研削する第２研削工程と、
を備える、ウェーハの研削方法。
該チャックテーブルに保持されたウェーハを仕上げ厚みに達する前まで研削する第１研削工程と、
該第１研削工程において研削された該ウェーハの厚みを半径方向の複数箇所で測定する厚み測定工程と、
該厚み測定工程において測定した該ウェーハの複数箇所での厚みのうち、予め設定した基準厚みよりも大きな厚み部分または小さな厚み部分の直上に噴射ノズルを位置づけるノズル位置づけ工程と、
該ノズル位置づけ工程において該基準厚みよりも大きな厚み部分に位置付けられた該噴射ノズルから温水を噴射させ、該ノズル位置づけ工程において該基準厚みよりも小さな厚み部分の直上に位置付けられた該噴射ノズルから冷水を噴射させ、該ウェーハを仕上げ厚みまで研削する第２研削工程と、
を備える、ウェーハの研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、チャックテーブルの保持面に保持されたウェーハを研削砥石によって研削するウェーハの研削装置及び研削方法に関する。
【背景技術】
【0002】
各種電子機器に用いられるＩＣやＬＳＩなどの半導体デバイスの製造工程においては、半導体デバイスの小型化と軽量化のために、ウェーハの裏面が研削されて該ウェーハが所定の厚さまで薄化されている。ウェーハを研削する研削装置においては、中心を頂点として外周に沿って下方に向かって僅かに傾斜する円錐状の保持面を有するチャックテーブルが使用され、このチャックテーブルの保持面上にウェーハを保持し、ウェーハの半径部分を環状の研削砥石の下面に接触させて該ウェーハの裏面全面を研削する方法が採用されている（例えば、特許文献１～３参照）。このような研削方法においては、チャックテーブルの保持面が研削砥石の研削面と平行になるようにチャックテーブルの傾きを調整することによって、ウェーハが均一な面内厚みとなるように研削している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－２６４９１３号公報
【特許文献2】特開２０１３－１１９１２３号公報
【特許文献3】特開２０１４－２２６７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、研削加工時の加工熱を受けたチャックテーブル単体の熱変形が起因して、チャックテーブルの回転軸と研削砥石の回転軸との傾き関係を調整するだけでは、ウェーハを均一な厚みに研削することができないことがある。また、チャックテーブルは、ウェーハを加工後のウェーハを離間させても、加工熱を除去しきれないため、ウェーハを研削するたびに、加工熱を蓄熱して熱変形を起こしている。特に、近年はウェーハの面内の厚み差を０．１μｍ以下に抑えることが要求されており、従来のチャックテーブルと研削砥石との傾き関係を調整してウェーハ全面の厚みを調整する研削方法では、この要求に応えることができない。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、面内厚み差を小さく抑えてウェーハを全面に亘って均一な厚みに研削することができるウェーハの研削装置及び研削方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するための本発明は、中心を頂点とする円錐状の保持面によってウェーハを保持するチャックテーブと、該頂点を通るテーブル回転軸心とする軸で該チャックテーブルを回転させるテーブル回転機構と、環状の研削砥石の中心を通る砥石回転軸心とする軸で該研削砥石を回転させてウェーハを研削する研削ユニットと、該研削ユニットを該保持面に接近及び離間する方向に昇降させる昇降機構と、該研削ユニットによって研削されたウェーハの厚みを測定する厚み測定器と、該研削砥石の内側に研削水を供給する研削水供給手段と、を備え、該ウェーハの半径部分に接触させた該研削砥石の下面で該ウェーハを研削するウェーハの研削装置であって、研削加工中の該研削砥石の外側において該ウェーハの上面の少なくとも一部に冷水または温水を噴射する噴射ノズルを備え、研削後の常温となったウェーハが均一な厚みとなるように、該テーブル回転機構による該チャックテーブルの回転動作と、該噴射ノズルから噴射した冷水または温水とによってウェーハの少なくとも一部をリング状に収縮または膨張させた状態で研削することを特徴とする。
【0007】
また、本発明は、上記ウェーハの研削装置を用いて実施されるウェーハの研削方法であって、該チャックテーブルに保持された第１ウェーハを仕上げ厚みに研削する第１研削工程と、該第１研削工程において研削された第１ウェーハの厚みを半径方向の複数箇所で測定する厚み測定工程と、該厚み測定工程において測定した第１ウェーハの複数箇所での厚みのうち、予め設定した基準厚みよりも大きな厚み部分または小さな厚み部分の直上に噴射ノズルを位置づけるノズル位置づけ工程と、該チャックテーブルに次に保持された第２ウェーハに該ノズル位置づけ工程において該基準厚みよりも大きな厚み部分に位置付けられた該噴射ノズルから温水を噴射させ、該位置づけ工程において該基準厚みよりも小さな厚み部分の直上に位置付けられた該噴射ノズルから冷水を噴射させ、第２ウェーハを研削する第２研削工程と、を備えることを特徴とする。
【0008】
さらに、本発明は、前記ウェーハの研削装置を用いて実施されるウェーハの研削方法であって、該チャックテーブルに保持されたウェーハを仕上げ厚みに達する前まで研削する第１研削工程と、該第１研削工程において研削された該ウェーハの厚みを半径方向の複数箇所で測定する厚み測定工程と、該厚み測定工程において測定した該ウェーハの複数箇所での厚みのうち、予め設定した基準厚みよりも大きな厚み部分または小さな厚み部分の直上に噴射ノズルを位置づけるノズル位置づけ工程と、該ノズル位置づけ工程において該基準厚みよりも大きな厚み部分に位置付けられた該噴射ノズルから温水を噴射させ、該ノズル位置づけ工程において該基準厚みよりも小さな厚み部分の直上に位置付けられた該噴射ノズルから冷水を噴射させ、該ウェーハを仕上げ厚みまで研削する第２研削工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明に係る研削装置を用いて実施される本発明に係るウェーハの研削方法によれば、第１研削工程において所定厚みに研削した第１ウェーハ（テスト用）の半径方向の複数箇所の厚みを次の厚み測定工程において測定し、次の第２研削工程において、厚み測定工程において測定された複数箇所での厚みのうち、予め設定した基準厚みより第１ウェーハの厚みが大きくなった部分と第２ウェーハ（製品用）の同じ部分に噴射ノズルから温水を噴射しながら、つまり、研削後の第２ウェーハの基準厚みより大きい厚みとなる部分を温水によって加熱して膨張させながら、第２ウェーハを研削するようにしたため、加熱によって膨張した部分（大きい厚み部分）の第２研削工程における研削量が他の部分よりも大きくなる。したがって、研削加工後に第２ウェーハの温度が常温に戻ると、元々厚みが他の部分よりも大きかった部分の厚みが他の部分と同等となり、面内厚み差を小さく抑えて第２ウェーハを全面に亘って均一な厚みに研削することができる。
【0010】
他方、第２研削工程において、前の厚み測定工程において測定された第１ウェーハの複数箇所での厚みのうち、予め設定した基準厚みより第１ウェーハに厚みが小さくなった部分と第２ウェーハ（製品用）の同じ部分に噴射ノズルから冷水を噴射しながら、つまり、研削後の第２ウェーハの基準厚みより小さい厚みとなる部分を冷水によって冷却して収縮させながら、第２ウェーハを研削するようにしたため、冷却によって収縮した部分（小さい厚み部分）の第２研削工程における研削量が他の部分よりも小さくなる。したがって、研削加工後に第２ウェーハの温度が常温に戻ると、元々厚みが他の部分よりも小さかった部分の厚みが他の部分と同等となり、面内厚み差を小さく抑えて第２ウェーハを全面に亘って均一な厚みに研削することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明に係るウェーハの研削装置の一部を破断して示す斜視図である。
【図2】第１発明の第１実施形態に係るウェーハの研削方法における第１研削工程を示す研削装置要部の側断面図である。
【図3】（ａ）は第１発明の第１実施形態に係るウェーハの研削方法における厚み測定工程を示す研削装置要部の側断面図、（ｂ）は第１ウェーハの厚みの径方向分布を示す図である。
【図4】第１発明の第１実施形態に係るウェーハの研削方法における位置づけ工程と第２研削工程を示す研削装置要部の側断面図である。
【図5】第１発明の第１実施形態に係るウェーハの研削方法における傾き調整工程を示す研削装置要部の側断面図である。
【図6】第１発明の第２実施形態に係るウェーハの研削方法における第１研削工程を示す研削装置要部の側断面図である。
【図7】（ａ）は第１発明の第２実施形態に係るウェーハの研削方法における厚み測定工程を示す研削装置要部の側断面図、（ｂ）は第１ウェーハの厚みの径方向分布を示す図である。
【図8】第１発明の第２実施形態に係るウェーハの研削方法における位置づけ工程と第２研削工程を示す研削装置要部の側断面図である。
【図9】第１発明の第２実施形態に係るウェーハの研削方法における傾き調整工程を示す研削装置要部の側断面図である。
【図10】（ａ）は第１発明の別形態に係るウェーハの研削方法における厚み測定工程を示す研削装置要部の側断面図、（ｂ）は第３ウェーハの厚みの径方向分布を示す図である。
【図11】第２発明に係るウェーハの研削方法における第１研削工程を示す研削装置要部の側断面図である。
【図12】（ａ）は第２発明に係るウェーハの研削方法における厚み測定工程を示す研削装置要部の側断面図、（ｂ）は第３ウェーハの厚みの径方向分布を示す図である。
【図13】第２発明に係るウェーハの研削方法における第２研削工程を示す研削装置要部の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0013】
［研削装置の構成］
まず、本発明に係るウェーハの研削装置の構成について説明する。なお、以下の説明においては、図１に示す矢印方向をそれぞれＸ軸方向（左右方向）、Ｙ軸方向（前後方向）、Ｚ軸方向（上下方向）とする。
まず、本発明に係るウェーハの研削装置の構成について説明する。なお、以下の説明においては、図１に示す矢印方向をそれぞれＸ軸方向（左右方向）、Ｙ軸方向（前後方向）、Ｚ軸方向（上下方向）とする。
【0014】
図１に示す研削装置１は、被加工物である円板状のウェーハＷを研削加工するものであって、次の構成要素を備えている。
【0015】
すなわち、研削装置１は、ウェーハＷを保持して回転するチャックテーブル１０と、該チャックテーブル１０を回転駆動するテーブル回転機構１２（図２参照）と、チャックテーブル１０に保持されたウェーハＷを研削加工する研削ユニット２０と、該研削ユニット２０をチャックテーブル１０の保持面１０ａ（図２参照）に対して垂直方向（Ｚ軸方向）に昇降させる昇降機構３０と、ウェーハＷの研削加工中に円環状の研削砥石２５ｂ（図２参照）の内側に研削水を供給する研削水供給手段４０と、研削加工中のウェーハＷの厚みを測定する厚み測定器５０と、研削加工中のウェーハＷの上面の少なくとも１箇所（本実施形態では、外周部）に冷水または温水を噴射する噴射ノズル６０を主要な構成要素として備えている。
【0016】
ここで、ウェーハＷは、単結晶のシリコン母材で構成されており、図１に示す状態において下方を向いている表面には、複数の不図示のデバイスが形成されており、これらのデバイスは、ウェーハＷの表面に貼着された不図示の保護テープによって保護されている。そして、ウェーハＷは、その表面（図１においては下面）が保護テープを介してチャックテーブル１０の保持面１０ａに吸引保持され、裏面（図１においては上面が研削水供給手段４０から研削水の供給を受けながら研削ユニット２０の研削砥石２５ｂによって研削される。
【0017】
次に、研削装置１の主要な構成要素であるチャックテーブル１０とテーブル回転機構１２、研削ユニット２０、昇降機構３０、研削水供給手段４０、厚み測定器５０及び噴射ノズル６０の構成についてそれぞれ説明する。
【0018】
（チャックテーブル及びテーブル回転機構）
チャックテーブル１０は、円板状の部材であって、図２に示すように、その中央部には円板状のポーラス部材１１が組み込まれている。なお、ポーラス部材１１は、多孔質のセラミックなどで構成されており、真空ポンプなどの不図示の吸引源に選択的に接続される。
チャックテーブル１０は、円板状の部材であって、図２に示すように、その中央部には円板状のポーラス部材１１が組み込まれている。なお、ポーラス部材１１は、多孔質のセラミックなどで構成されており、真空ポンプなどの不図示の吸引源に選択的に接続される。
【0019】
ここで、チャックテーブル１０の上面は、図２に示すように、中心を頂点として外周に向かって下方に傾斜する円錐状の保持面１０ａを構成しており、この保持面１０ａにウェーハＷの表面（図２においては、下面）が不図示の保護テープを下にして保持される。なお、図２においては、チャックテーブル１０の円錐状の保持面１０ａの傾斜を誇張して図示しているが、実際には、この傾斜は、肉眼で視認することができない程度の僅かなものである。
【0020】
そして、チャックテーブル１０は、図２に示すテーブル回転機構１２によって保持面１０ａの頂点を通るテーブル回転軸心ＣＬ１を中心として矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。すなわち、チャックテーブル１０は、その中心から下方に向かって垂直に一体に延びる不図示のテーブル回転軸を備えており、このテーブル回転軸がテーブル回転機構１２によってテーブル回転軸心ＣＬ１として所定の速度で回転駆動される。ここで、テーブル回転機構１２は、駆動源である不図示のサーボモータや、該サーボモータの回転数や回転方向、回転角度などを検出する不図示のエンコーダなどを含んで構成されている。
【0021】
ところで、図１に示すように、本実施形態に係る研削装置１は、Ｙ軸方向（前後方向）に長い矩形ボックス状のベース１００を備えており、このベース１００に開口するＹ軸方向に長い矩形の開口部１００ａにはチャックテーブル１０が臨んでいる。そして、開口部１００ａのチャックテーブル１０の周囲は、矩形プレート状のカバー２によって覆われており、開口部１００ａのカバー２の前後（－Ｙ方向と＋Ｙ方向）の部分は、カバー２と共に移動して伸縮する蛇腹状の伸縮カバー３，４によってそれぞれ覆われている。したがって、チャックテーブル１０がＹ軸上のどの位置にあっても、開口部１００ａは、カバー２と伸縮カバー３，４によって常に閉じられており、開口部１００ａからベース１００内への異物の侵入が防がれる。
【0022】
また、チャックテーブル１０は、不図示の傾き調整機構によって傾きが調整可能である。すなわち、チャックテーブル１０のテーブル回転軸心ＣＬ１を鉛直線に対して図示の角度αだけ傾斜させ、該チャックテーブル１０の保持面１０ａの水平面に対する傾きを調整することができる。
【0023】
さらに、チャックテーブル１０は、ベース１００内に収容された水平移動機構１３（図２参照）によって水平方向（Ｙ軸方向）に移動可能である。なお、水平移動機構１３は、公知のボールネジ機構によって構成されているため、これについての詳細な説明は省略する。
【0024】
（研削ユニット）
研削ユニット２０は、図１に示すように、ホルダ２１に収容された回転駆動源であるスピンドルモータ２２と、該スピンドルモータ２２によって回転駆動される垂直なスピンドル２３と、該スピンドル２３の下端に取り付けられた円板状のマウント２４と、該マウント２４の下面に着脱可能に装着された研削ホイール２５とを備えている。ここで、研削ホイール２５は、円板状の基台２５ａと、該基台２５ａの下面に円環状に取り付けられた加工具である複数の研削砥石２５ｂによって構成されている。ここで、研削砥石２６ｂは、ウェーハＷを研削するための矩形ブロック状の加工具であって、その下面は、ウェーハＷの上面（被研削面）に接触する研削面を構成している。
研削ユニット２０は、図１に示すように、ホルダ２１に収容された回転駆動源であるスピンドルモータ２２と、該スピンドルモータ２２によって回転駆動される垂直なスピンドル２３と、該スピンドル２３の下端に取り付けられた円板状のマウント２４と、該マウント２４の下面に着脱可能に装着された研削ホイール２５とを備えている。ここで、研削ホイール２５は、円板状の基台２５ａと、該基台２５ａの下面に円環状に取り付けられた加工具である複数の研削砥石２５ｂによって構成されている。ここで、研削砥石２６ｂは、ウェーハＷを研削するための矩形ブロック状の加工具であって、その下面は、ウェーハＷの上面（被研削面）に接触する研削面を構成している。
【0025】
なお、研削ユニット２０のスピンドル２３は、マウント２４と研削ホイール２５と共に砥石回転軸心ＣＬ２として回転するが、本実施形態に係る研削装置１においては、砥石回転軸心ＣＬ２は鉛直に配置されて傾動不能である。これに対して、チャックテーブル１０のテーブル回転軸心ＣＬ１は、不図示の傾き調整機構によって鉛直の砥石回転軸心ＣＬ２に対して例えば図２に示すように所定角度αだけ傾斜することができ、これによってチャックテーブル１０の保持面１０ａが水平面に対して角度αだけ傾斜する。
【0026】
（昇降機構）
昇降機構３０は、研削ユニット２０をチャックテーブル１０の保持面１０ａに接近及び離間させる機構であって、図１に示すように、ベース１００の上面の＋Ｙ軸方向端部（後端部）上に垂直に立設された矩形ボックス状のコラム１０１の－Ｙ軸方向端面（前面）に配置されている。この昇降機構３０は、研削ユニット２０のホルダ２１の背面に取り付けられた矩形プレート状の昇降板３１を、ホルダ２１及び該ホルダ２１に保持されたスピンドル２３と研削ホイール２５と共に左右一対のガイドレール３２に沿ってＺ軸方向に昇降させるものである。ここで、左右一対のガイドレール３２は、コラム１０１の前面に垂直且つ互いに平行に配設されている。
昇降機構３０は、研削ユニット２０をチャックテーブル１０の保持面１０ａに接近及び離間させる機構であって、図１に示すように、ベース１００の上面の＋Ｙ軸方向端部（後端部）上に垂直に立設された矩形ボックス状のコラム１０１の－Ｙ軸方向端面（前面）に配置されている。この昇降機構３０は、研削ユニット２０のホルダ２１の背面に取り付けられた矩形プレート状の昇降板３１を、ホルダ２１及び該ホルダ２１に保持されたスピンドル２３と研削ホイール２５と共に左右一対のガイドレール３２に沿ってＺ軸方向に昇降させるものである。ここで、左右一対のガイドレール３２は、コラム１０１の前面に垂直且つ互いに平行に配設されている。
【0027】
また、左右一対のガイドレール３２の間には、回転可能なボールネジ３３がＺ軸方向（上下方向）に沿って垂直に立設されており、該ボールネジ３３の上端は、駆動源である正逆転可能なサーボモータ３４に連結されている。ここで、サーボモータ３４は、コラム１０１の上面に取り付けられた矩形プレート状のブラケット３５を介してコラム１０１に縦置き状態で取り付けられている。また、ボールネジ３３の下端は、コラム１０１に回転可能に支持されており、このボールネジ３３には、昇降板３１の背面に後方（＋Ｙ軸方向）に向かって水平に突設された不図示のナット部材が螺合している。
【0028】
したがって、サーボモータ３４を起動してボールネジ３３を正逆転させれば、このボールネジ３３に螺合する不図示のナット部材が取り付けられた昇降板３１が一対のガイドレール３２に沿って研削ユニット２０と共に上下動するため、研削ユニット２０が昇降して研削砥石２６ｂのウェーハＷに対する研削量（研削代）が設定される。
【0029】
（研削水供給手段）
研削水供給手段４０は、研削加工中の研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部である研削領域に向けて純水などの研削水を供給するものであって、研削加工中に回転する円環状の研削砥石２６ｂの内側から研削水を噴出するものである。より詳細には、研削水供給手段４０は、図１に示すように、ウォータポンプなどの研削水供給源４１を備えており、この研削水供給源４１から延びる配管４２は、スピンドルモータ２２の軸心に垂直に形成された不図示の供給路に接続されている。そして、スピンドルモータ２２に形成された不図示の供給路は、図２に示すスピンドル２３の軸心に垂直に形成された供給路２３ａに接続されており、供給路２３ａは、マウント２４の中心から径方向外方に向かって放射状に延びる複数の供給路２４ａに接続されている。また、研削ホイール２５の基台２５ａには、マウント２４に形成された各供給路２４ａから垂直下方に向かって延びる複数のノズル２５ｃが形成されている。
研削水供給手段４０は、研削加工中の研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部である研削領域に向けて純水などの研削水を供給するものであって、研削加工中に回転する円環状の研削砥石２６ｂの内側から研削水を噴出するものである。より詳細には、研削水供給手段４０は、図１に示すように、ウォータポンプなどの研削水供給源４１を備えており、この研削水供給源４１から延びる配管４２は、スピンドルモータ２２の軸心に垂直に形成された不図示の供給路に接続されている。そして、スピンドルモータ２２に形成された不図示の供給路は、図２に示すスピンドル２３の軸心に垂直に形成された供給路２３ａに接続されており、供給路２３ａは、マウント２４の中心から径方向外方に向かって放射状に延びる複数の供給路２４ａに接続されている。また、研削ホイール２５の基台２５ａには、マウント２４に形成された各供給路２４ａから垂直下方に向かって延びる複数のノズル２５ｃが形成されている。
【0030】
したがって、研削水供給源４１から配管４２を経てスピンドルモータ２２へと供給される研削水は、図２に示すスピンドル２３に形成された供給路２３ａとマウント２４に形成された複数の供給路２４ａを通って研削ホイール２５の基台２５ａに形成された複数のノズル２５ｃからウェーハＷの上面に向かって噴射される。なお、本実施形態においては、後述のように、ウェーハＷには、テスト用（ダミー）の第１ウェーハＷ１と製品としての第２ウェーハＷ２が含まれる。
【0031】
（厚み測定器）
厚み測定器５０は、ウェーハＷ（本実施形態では、テスト用（ダミー）のウェーハＷ１）の厚みを非接触で光学的に測定するものであって、図１に示すように、ベース１００上のチャックテーブル１０の近傍に回動可能に垂直に立設された支軸５１の上端から水平に延びるアーム５２の先端に取り付けられた厚みセンサ５３を備えている。ここで、支軸５１には、該支軸５１を回転させる駆動源であるモータ５４と該モータの回転角度と回転方向を検出するエンコーダ５５が内蔵されている。なお、厚みセンサ５３は、第１ウェーハＷ１に向けて測定光である赤外光を第１ウェーハＷ１に向けて出射し、第１ウェーハＷ１の上面（裏面）と下面（表面）とでそれぞれ反射した反射光の干渉光を解析することによって第１ウェーハＷ１の厚みを非接触で測定するものである（図３参照）。なお、厚み測定器５０は、超音波振動をウェーハＷに向けて発振させ、ウェーハＷの上面と下面とでそれぞれ反射した超音波振動を受振し、ウェーハＷの厚みを測定するものでもよい。
厚み測定器５０は、ウェーハＷ（本実施形態では、テスト用（ダミー）のウェーハＷ１）の厚みを非接触で光学的に測定するものであって、図１に示すように、ベース１００上のチャックテーブル１０の近傍に回動可能に垂直に立設された支軸５１の上端から水平に延びるアーム５２の先端に取り付けられた厚みセンサ５３を備えている。ここで、支軸５１には、該支軸５１を回転させる駆動源であるモータ５４と該モータの回転角度と回転方向を検出するエンコーダ５５が内蔵されている。なお、厚みセンサ５３は、第１ウェーハＷ１に向けて測定光である赤外光を第１ウェーハＷ１に向けて出射し、第１ウェーハＷ１の上面（裏面）と下面（表面）とでそれぞれ反射した反射光の干渉光を解析することによって第１ウェーハＷ１の厚みを非接触で測定するものである（図３参照）。なお、厚み測定器５０は、超音波振動をウェーハＷに向けて発振させ、ウェーハＷの上面と下面とでそれぞれ反射した超音波振動を受振し、ウェーハＷの厚みを測定するものでもよい。
【0032】
したがって、モータ５４を起動してアーム５２を、支軸５１を中心として第１ウェーハＷ１の上方で揺動させることによって、該アーム５２の先端に取り付けられた厚みセンサ５３を第１ウェーハＷ１の半径方向に移動させて該第１ウェーハＷ１の半径方向の任意の箇所の厚みを測定することができる。
【0033】
（噴射ノズル）
噴射ノズル６０は、図１に示す冷水供給源６１または温水供給源６２からウェーハＷ（本実施形態では、第２ウェーハＷ２）の上面の少なくとも１箇所（本実施形態では、外周部（図４参照））に冷水または温水を噴射するものであって、ベース１００上のチャックテーブル１０の近傍に回動可能に垂直に立設された支軸６３の上端から水平に延びるアーム６４の先端に取り付けられている。ここで、支軸６３には、該支軸６３を回転させる駆動源であるモータ６５と該モータ６５の回転角度と回転方向を検出するエンコーダ６６が内蔵されている。
噴射ノズル６０は、図１に示す冷水供給源６１または温水供給源６２からウェーハＷ（本実施形態では、第２ウェーハＷ２）の上面の少なくとも１箇所（本実施形態では、外周部（図４参照））に冷水または温水を噴射するものであって、ベース１００上のチャックテーブル１０の近傍に回動可能に垂直に立設された支軸６３の上端から水平に延びるアーム６４の先端に取り付けられている。ここで、支軸６３には、該支軸６３を回転させる駆動源であるモータ６５と該モータ６５の回転角度と回転方向を検出するエンコーダ６６が内蔵されている。
【0034】
ところで、図１に示すように、冷水供給源６１と温水供給源６２からそれぞれ延びる配管６７，６８は、１つの配管６９に合流しており、配管６９は、噴射ノズル６０に接続されている。なお、各配管６７，６８には、開閉弁Ｖ１，Ｖ２がそれぞれ設けられている。
【0035】
したがって、モータ６５を起動してアーム６４を、支軸６３を中心として第２ウェーハＷ２の上方で揺動させることによって、該アーム６４の先端に取り付けられた噴射ノズル６０を第２ウェーハＷ２の半径方向に移動させて該第２ウェーハＷ２の上面の半径方向の任意の箇所に冷水または温水を噴射することができる（図４参照）。
【0036】
［ウェーハの研削方法］
次に、以上のように構成された研削装置１を用いて実施される第１発明に係るウェーハＷ（Ｗ１，Ｗ２）の研削方法の実施形態について説明する。
次に、以上のように構成された研削装置１を用いて実施される第１発明に係るウェーハＷ（Ｗ１，Ｗ２）の研削方法の実施形態について説明する。
【0037】
【0038】
本実施形態に係るウェーハＷ（Ｗ１，Ｗ２）の研削方法は、１）第１研削工程と、２）厚み測定工程と、３）ノズル位置づけ工程と、４）第２研削工程を経てウェーハＷ（Ｗ１，Ｗ２）を研削する方法である。以下、これらの第１研削工程、厚み測定工程、ノズル位置づけ工程及び第２研削工程についてそれぞれ説明する。
【0039】
１）第１研削工程：
第１研削工程は、テスト用（ダミー）の第１ウェーハＷ１を研削する工程であって、この第１研削工程においては、図２に示すように、チャックテーブル１０が、その回転軸心ＣＬ１が鉛直に対して図示の角度αだけ傾くように不図示の傾き調整機構によって傾けられ、このチャックテーブル１０の保持面１０ａ上に第１ウェーハＷ１が載置される。そして、チャックテーブル１０のポーラス部材１１が不図示の吸引源に接続される。すると、ポーラス部材１１が不図示の吸引源によって真空引きされるため、該ポーラス部材１１に負圧が発生し、この負圧に引かれて第１ウェーハＷ１がチャックテーブル１０の円錐状の保持面１０ａに吸引保持される。この場合、薄い第１ウェーハＷ１は、チャックテーブル１０の保持面１０ａの形状に沿って中心を頂点とする傘状に変形する。
第１研削工程は、テスト用（ダミー）の第１ウェーハＷ１を研削する工程であって、この第１研削工程においては、図２に示すように、チャックテーブル１０が、その回転軸心ＣＬ１が鉛直に対して図示の角度αだけ傾くように不図示の傾き調整機構によって傾けられ、このチャックテーブル１０の保持面１０ａ上に第１ウェーハＷ１が載置される。そして、チャックテーブル１０のポーラス部材１１が不図示の吸引源に接続される。すると、ポーラス部材１１が不図示の吸引源によって真空引きされるため、該ポーラス部材１１に負圧が発生し、この負圧に引かれて第１ウェーハＷ１がチャックテーブル１０の円錐状の保持面１０ａに吸引保持される。この場合、薄い第１ウェーハＷ１は、チャックテーブル１０の保持面１０ａの形状に沿って中心を頂点とする傘状に変形する。
【0040】
次に、水平移動機構１３によってチャックテーブル１０がこれに保持された第１ウェーハＷ１と共に＋Ｙ軸方向（図２の右方）へと水平移動し、第１ウェーハＷ１の中心を研削ホイール２５の円環状の研削砥石２５ｂの外接円が通るようにチャックテーブル１０が位置決めされる。なお、チャックテーブル１０の傾き角αは、図２に示すように、該チャックテーブル１０の保持面１０ａの半径部分（図２の右半分）が研削ホイール２５の水平な下面（研削面）と平行になるような値に設定される。
【0041】
上記状態において、テーブル回転機構１２によってチャックテーブル１０とこれに保持された第１ウェーハＷ１がテーブル回転軸心ＣＬ１とするテーブル回転軸で図示矢印方向（反時計方向）に所定の速度で回転駆動されるとともに、図１に示す研削ユニット２０のスピンドルモータ２２によって研削ホイール２５が砥石回転軸心ＣＬ２としてチャックテーブル１０の回転方向と同方向（反時計方向）に所定の速度で回転駆動される。そして、この状態から昇降機構３０によって研削ユニット２０が下降し、研削ホイール２５の研削砥石２５ｂが第１ウェーハＷ１の上面の半径部分に接触すると、該第１ウェーハＷ１の全面が研削砥石２５ｂによって研削（第１研削）される。なお、このとき、研削水供給手段４０の研削水供給源４１から研削水が配管４２（図１参照）と、スピンドルモータ２２の軸心に形成された不図示の供給路、図２に示すスピンドル２３の軸心に形成された供給路２３ａ、マウント２４に形成された複数の供給路２４ａを順次通って研削ホイール２５の基台２５ａに垂直に形成された複数のノズル２５ｃから第１ウェーハＷ１の上面に向かって噴射される。このため、第１ウェーハＷ１の研削によって発生した研削屑が研削水によって除去されるとともに、研削砥石２５ｂと第１ウェーハＷ１との接触部に発生する摩擦熱が研削水によって奪われて該接触部が冷却される。
【0042】
以上の第１研削工程において、第１ウェーハＷ１の上面（裏面）の全面が研削砥石２５ｂによって研削されても、研削加工時の加工熱を受けたチャックテーブル１０単体の熱変形が起因して第１ウェーハＷ１が半径方向に均一な厚みとならず、厚み差が不可避的に発生する。
【0043】
２）厚み測定工程：
厚み測定工程は、前記第１研削工程において研削された第１ウェーハＷ１の半径方向の複数箇所の厚みを測定して該第１ウェーハＷ１の半径方向の厚み分布を求める工程であって、この厚み測定工程においては、図３（ａ）に示すように、昇降機構３０によって研削ホイール２５が上昇し、研削砥石２５ｂが第１ウェーハＷ１から離間する。なお、このとき、研削ホイール２５は、回転しているが、停止させてもよい。
厚み測定工程は、前記第１研削工程において研削された第１ウェーハＷ１の半径方向の複数箇所の厚みを測定して該第１ウェーハＷ１の半径方向の厚み分布を求める工程であって、この厚み測定工程においては、図３（ａ）に示すように、昇降機構３０によって研削ホイール２５が上昇し、研削砥石２５ｂが第１ウェーハＷ１から離間する。なお、このとき、研削ホイール２５は、回転しているが、停止させてもよい。
【0044】
上記状態において、図１に示す厚み測定器５０の支軸５１がモータ５４によって所定の角度範囲で回動すると、該支軸５１の上端に取り付けられたアーム５２が支軸５１を中心として水平に旋回するため、該アーム５２の先端に取り付けられた厚みセンサ５３が図３（ａ）に示すように第１ウェーハＷ１の上方を中心部から外周部に向かって移動する。本実施形態においては、第１ウェーハＷ１の厚みが該第１ウェーハＷ１の中心部Ａと外周部Ｂと両者の中間部Ｃと中心部Ａと中間部Ｃとの間の測定部Ｄ及び中間部Ｃと外周部Ｂとの間の測定部Ｅの５点において厚みセンサ５３によって光学的に非接触でそれぞれ測定される。つまり、チャックテーブル１０と研削砥石２５ｂとの傾き関係を調整する際に使用していた測定箇所（中心部Ａ、中間部Ｃ、外周部Ｂ）以外の２箇所Ｄ，ＥにおいてもウェーハＷの厚みを測定する。なお、測定箇所は、５点に限定するものではない。
【0045】
上述のように、第１ウェーハＷ１の中心部Ａ、測定部Ｄ、中間部Ｃ、測定部Ｅ、外周部Ｂにおける厚みが厚みセンサ５３によって測定された結果を図３（ｂ）に示すが、本実施形態では、該第１ウェーハＷ１の外周部Ｂにおける厚みｔＢが最も大きい。
【0046】
なお、本実施の形態では、厚み測定器５０として、支軸５１を中心として水平旋回するアーム５２の先端に厚みセンサ５３を取り付けて構成されるものを使用したが、旋回しない水平なアームの５点に厚みセンサを取り付けたものを使用してもよい。
【0047】
３）ノズル位置づけ工程：
ノズル位置づけ工程においては、チャックテーブル１０の保持面１０ａに保持されていた第１ウェーハＷ１が取り外され、図４に示すように、チャックテーブル１０の保持面１０ａには製品としての第２ウェーハＷ２が吸引保持される。そして、図３（ｂ）に示す予め設定した基準厚みｔ０よりも大きい厚みｔＢ（＞ｔ０）を示す第２ウェーハＷ２の外周部（第１ウェーハＷ１の大きい厚みｔＢを示す外周部Ｂに対応する第２ウェーハＷ２の外周部）の直上に噴射ノズル６０が位置づけられる。すなわち、図１に示すモータ６５を起動して支軸６３を所定角度だけ回転させると、該支軸６３の上端に取り付けられたアーム６４が水平旋回するため、該アーム６４の先端に取り付けられた噴射ノズル６０が第２ウェーハＷ２の上方を水平に移動し、図４に示すように、該噴射ノズルが第２ウェーハＷ２の外周部の直上に位置づけられる。
ノズル位置づけ工程においては、チャックテーブル１０の保持面１０ａに保持されていた第１ウェーハＷ１が取り外され、図４に示すように、チャックテーブル１０の保持面１０ａには製品としての第２ウェーハＷ２が吸引保持される。そして、図３（ｂ）に示す予め設定した基準厚みｔ０よりも大きい厚みｔＢ（＞ｔ０）を示す第２ウェーハＷ２の外周部（第１ウェーハＷ１の大きい厚みｔＢを示す外周部Ｂに対応する第２ウェーハＷ２の外周部）の直上に噴射ノズル６０が位置づけられる。すなわち、図１に示すモータ６５を起動して支軸６３を所定角度だけ回転させると、該支軸６３の上端に取り付けられたアーム６４が水平旋回するため、該アーム６４の先端に取り付けられた噴射ノズル６０が第２ウェーハＷ２の上方を水平に移動し、図４に示すように、該噴射ノズルが第２ウェーハＷ２の外周部の直上に位置づけられる。
【0048】
４）第２研削工程：
第２研削工程においては、図４に示すように、前記ノズル位置決め工程において第２ウェーハＷ２の外周部（厚みが基準厚みよりも大きい部分）の直上に位置づけられた噴射ノズル６０から温水が研削砥石２５ｂの外側から第２ウェーハＷ２の外周部に向けて噴射されて該外周部が加熱される。すなわち、図１に示す一方の開閉弁Ｖ１が閉じられ、他方の開閉弁Ｖ２が開かれて温水供給源６２からの温水が噴射ノズル６０へと供給され、該噴射ノズル６０から第２ウェーハＷ２の外周部に向かって温水が噴射される。なお、第２ウェーハＷ２の厚みが予め設定された仕上げ厚みの５μｍから１μｍ手前になったら、噴射ノズル６０から温水を噴射するように制御している。
第２研削工程においては、図４に示すように、前記ノズル位置決め工程において第２ウェーハＷ２の外周部（厚みが基準厚みよりも大きい部分）の直上に位置づけられた噴射ノズル６０から温水が研削砥石２５ｂの外側から第２ウェーハＷ２の外周部に向けて噴射されて該外周部が加熱される。すなわち、図１に示す一方の開閉弁Ｖ１が閉じられ、他方の開閉弁Ｖ２が開かれて温水供給源６２からの温水が噴射ノズル６０へと供給され、該噴射ノズル６０から第２ウェーハＷ２の外周部に向かって温水が噴射される。なお、第２ウェーハＷ２の厚みが予め設定された仕上げ厚みの５μｍから１μｍ手前になったら、噴射ノズル６０から温水を噴射するように制御している。
【0049】
そして、上述のように、噴射ノズル６０から第２ウェーハＷ２の外周部に向かって温水を噴射しながら、第１研削工程と同様に、チャックテーブル１０と第２ウェーハＷ２を回転させながら、研削ホイール２５の回転する研削砥石２５ｂによって第２ウェーハＷ２の上面（裏面）を研削（第２研削）する。
【0050】
而して、第２研削工程においては、厚み測定工程において測定された複数の厚みのうち、予め設定した基準厚みより大きい第２ウェーハＷ２の外周部に噴射ノズル６０から温水を噴射しながら、つまり、第２ウェーハＷ２の基準厚みより大きい厚み部分を温水によって加熱して膨張させながら、該第２ウェーハＷ２を研削するようにしたため、第２ウェーハＷ２の加熱によって膨張した外周部分（大きい厚み部分）の第２研削工程における研削量が他の部分よりも大きくなる。したがって、研削加工後に第２ウェーハＷ２の温度が常温に戻ると、元々厚みが他の部分よりも大きかった部分の厚みが他の部分と同等となり、面内厚み差が小さく抑えられて第２ウェーハＷ２が全面に亘って均一な厚みに研削される。
【0051】
ところで、第２研削工程において第２ウェーハＷ２をより均一な厚みに研削することができるように、厚み測定工程の後から第２研削工程の前までに、以下に説明する傾き調整工程を実施してもよい。
【0052】
５）傾き調整工程：
傾き調整工程は、チャックテーブル１０のテーブル回転軸心ＣＬ１と研削ホイール２５の砥石回転軸心ＣＬ２との傾き関係を調整して、第１研削工程において研削した第１ウェーハＷ１の外周部分（厚みが基準厚みよりも大きい部分）の厚みを小さくするようにする工程である。具体的には、図５に示すように、不図示の傾き調整機構によってチャックテーブル１０のテーブル回転軸心ＣＬ１の傾き角βを図２～図４に示す傾き角αよりも大きく設定する（β＞α）。
傾き調整工程は、チャックテーブル１０のテーブル回転軸心ＣＬ１と研削ホイール２５の砥石回転軸心ＣＬ２との傾き関係を調整して、第１研削工程において研削した第１ウェーハＷ１の外周部分（厚みが基準厚みよりも大きい部分）の厚みを小さくするようにする工程である。具体的には、図５に示すように、不図示の傾き調整機構によってチャックテーブル１０のテーブル回転軸心ＣＬ１の傾き角βを図２～図４に示す傾き角αよりも大きく設定する（β＞α）。
【0053】
上述のように、傾き調整工程において、第１研削工程において研削した第１ウェーハＷ１の外周部分の厚みを基準厚みよりも大きくし、外周部分以外の部分の厚みを基準厚みにすると、次の第２研削工程において、第２ウェーハＷ２の外周部に噴射ノズル６０から温水を噴射して該外周部を加熱して膨張させ研削するので、該第２ウェーハＷ２の厚みの大きな外周部の研削量を大きくすることができるため、第２研削工程において第２ウェーハＷ２を全面に亘ってより一層均一な厚みに研削することができる。なお、上述のように傾き調整工程によって、第１研削工程において研削した第１ウェーハＷ１の外周部分のみ厚みを基準厚みよりも大きくしているので、噴射ノズル６０は、常にウェーハＷの外周部に噴射するように、固定されていてもよい。
【0054】
【0055】
本実施形態に係るウェーハＷの研削方法も前記第１実施形態に係る研削方法と同様に、１）第１研削工程と、２）厚み測定工程と、３）ノズル位置づけ工程と、４）第２研削工程を経てウェーハＷを研削する方法である。以下、これらの第１研削工程、厚み測定工程、ノズル位置づけ工程及び第２研削工程についてそれぞれ説明する。
【0056】
１）第１研削工程：
第１研削工程は、テスト用（ダミー）の第１ウェーハＷ１を研削する工程であって、この第１研削工程は、図６に示すように、前記第１実施形態の第１研削工程と同様に実施されるが、この第１研削工程においても、研削加工時の加工熱を受けたチャックテーブル１０単体の熱変形が起因して第１ウェーハＷ１が半径方向に均一な厚みとならず、半径方向において厚み差が不可避的に発生する。
第１研削工程は、テスト用（ダミー）の第１ウェーハＷ１を研削する工程であって、この第１研削工程は、図６に示すように、前記第１実施形態の第１研削工程と同様に実施されるが、この第１研削工程においても、研削加工時の加工熱を受けたチャックテーブル１０単体の熱変形が起因して第１ウェーハＷ１が半径方向に均一な厚みとならず、半径方向において厚み差が不可避的に発生する。
【0057】
２）厚み測定工程：
厚み測定工程は、前記第１研削工程において研削された第１ウェーハＷ１の半径方向の複数箇所の厚みを測定して該第１ウェーハＷ１の半径方向の厚み分布を求める工程であって、この厚み測定工程においては、図７（ａ）に示すように、昇降機構３０によって研削ホイール２５が上昇し、研削砥石２５ｂが第１ウェーハＷ１から離間する。なお、このとき、研削ホイール２５の回転は停止している。
厚み測定工程は、前記第１研削工程において研削された第１ウェーハＷ１の半径方向の複数箇所の厚みを測定して該第１ウェーハＷ１の半径方向の厚み分布を求める工程であって、この厚み測定工程においては、図７（ａ）に示すように、昇降機構３０によって研削ホイール２５が上昇し、研削砥石２５ｂが第１ウェーハＷ１から離間する。なお、このとき、研削ホイール２５の回転は停止している。
【0058】
上記状態において、図１に示す厚み測定器５０の支軸５１がモータ５４によって所定の角度範囲で回動すると、該支軸５１の上端に取り付けられたアーム５２が支軸５１を中心として水平に旋回するため、該アーム５２の先端に取り付けられた厚みセンサ５３が図７（ａ）に示すように第１ウェーハＷ１の上方を中心部から外周部に向かって移動する。本実施形態においても、前記第１実施形態と同様に、第１ウェーハＷ１の厚みが該第１ウェーハＷ１の中心部Ａ、測定部Ｄ、中間部Ｃ、測定部Ｅ、外周部Ｂの５点において厚みセンサ５３によって光学的に非接触でそれぞれ測定される。
【0059】
上述のように、第１ウェーハＷ１の中心部Ａ、測定部Ｄ、中間部Ｃ、測定部Ｅ、外周部Ｂにおける厚みが厚みセンサ５３によって測定された結果を図７（ｂ）に示すが、本実施形態では、第１ウェーハＷ１の外周部Ｂにおける厚みｔＢが最も小さい。
【0060】
３）ノズル位置づけ工程：
ノズル位置づけ工程においては、チャックテーブル１０の保持面１０ａに保持されていた第１ウェーハｗ１が取り外され、図８に示すように、チャックテーブル１０の保持面１０ａには製品としての第２ウェーハＷ２が吸引保持される。そして、図７（ｂ）に示す予め設定した基準厚みｔ０よりも小さい厚みｔＢ（＜ｔ０）を示す第２ウェーハＷ２の外周部Ｂの直上に噴射ノズル６０が前記第１実施形態と同様に位置づけられる。
ノズル位置づけ工程においては、チャックテーブル１０の保持面１０ａに保持されていた第１ウェーハｗ１が取り外され、図８に示すように、チャックテーブル１０の保持面１０ａには製品としての第２ウェーハＷ２が吸引保持される。そして、図７（ｂ）に示す予め設定した基準厚みｔ０よりも小さい厚みｔＢ（＜ｔ０）を示す第２ウェーハＷ２の外周部Ｂの直上に噴射ノズル６０が前記第１実施形態と同様に位置づけられる。
【0061】
４）第２研削工程：
第２研削工程においては、図８に示すように、前記ノズル位置決め工程において第２ウェーハＷ２の外周部（厚みが基準厚みよりも小さい部分）の直上に位置づけられた噴射ノズル６０から冷水が第２ウェーハＷ２の外周部に向けて噴射されて該外周部が冷却される。すなわち、図１に示す一方の開閉弁Ｖ２が閉じられ、他方の開閉弁Ｖ１が開かれて冷水供給源６１からの冷水が噴射ノズル６０へと供給され、該噴射ノズル６０から第２ウェーハＷ２の外周部に向かって冷水が噴射される。
第２研削工程においては、図８に示すように、前記ノズル位置決め工程において第２ウェーハＷ２の外周部（厚みが基準厚みよりも小さい部分）の直上に位置づけられた噴射ノズル６０から冷水が第２ウェーハＷ２の外周部に向けて噴射されて該外周部が冷却される。すなわち、図１に示す一方の開閉弁Ｖ２が閉じられ、他方の開閉弁Ｖ１が開かれて冷水供給源６１からの冷水が噴射ノズル６０へと供給され、該噴射ノズル６０から第２ウェーハＷ２の外周部に向かって冷水が噴射される。
【0062】
そして、上述のように、噴射ノズル６０から第２ウェーハＷ２の外周部に向かって冷水を噴射しながら、第１研削工程と同様に、チャックテーブル１０と第２ウェーハＷ２を回転させながら、研削ホイール２５の回転する研削砥石２５ｂによって第２ウェーハＷ２の上面（裏面）を研削（第２研削）する。
【0063】
而して、第２研削工程においては、厚み測定工程において測定された複数の厚みのうち、予め設定した基準厚みより小さい第２ウェーハＷ２の外周部に噴射ノズル６０から冷水を噴射しながら、つまり、第２ウェーハＷ２の基準厚みより小さい厚み部分を冷水によって冷却して収縮させながら、該第２ウェーハＷ２を研削するようにしたため、第２ウェーハＷ２の冷却によって収縮した部分（小さい厚み部分）の第２研削工程における研削量が他の部分よりも小さくなる。したがって、研削加工後に第２ウェーハＷ２の温度が常温に戻ると、元々厚みが他の部分よりも小さかった部分の厚みが他の部分と同等となり、面内厚み差を小さく抑えて第２ウェーハＷ２を全面に亘って均一な厚みに研削することができる。
【0064】
ところで、第２研削工程において第２ウェーハＷ２をより均一な厚みに研削することができるように、厚み測定工程の後から第２研削工程の前までに、以下に説明する傾き調整工程を実施してもよい。
【0065】
５）傾き調整工程：
傾き調整工程は、チャックテーブル１０のテーブル回転軸心ＣＬ１と研削ホイール２５の砥石回転軸心ＣＬ２との傾き関係を調整して、第１研削工程において研削した第１ウェーハＷ１の外周部分の厚みを小さくするようにする工程である。具体的には、図９に示すように、不図示の傾き調整機構によってチャックテーブル１０のテーブル回転軸心ＣＬ１の傾き角γを図８に示す傾き角αよりも小さく設定する（γ＜α）。また、図８の紙面方向に直交する方向においても、傾きを変更している。
傾き調整工程は、チャックテーブル１０のテーブル回転軸心ＣＬ１と研削ホイール２５の砥石回転軸心ＣＬ２との傾き関係を調整して、第１研削工程において研削した第１ウェーハＷ１の外周部分の厚みを小さくするようにする工程である。具体的には、図９に示すように、不図示の傾き調整機構によってチャックテーブル１０のテーブル回転軸心ＣＬ１の傾き角γを図８に示す傾き角αよりも小さく設定する（γ＜α）。また、図８の紙面方向に直交する方向においても、傾きを変更している。
【0066】
上述のように、この傾き調整工程において、第１研削工程において研削した第１ウェーハＷ１の外周部分の厚みを小さくすると、次の第２研削工程において、第２ウェーハＷ２の外周部に噴射ノズル６０から冷水を噴射して該外周部を冷却し、該第２ウェーハＷ２の外周部の研削量を小さくすることができるため、第２研削工程において第２ウェーハＷ２を全面に亘ってより一層均一な厚みに研削することができる。
【0067】
なお、温水、冷水を噴射する位置は、外周部に限定するものではない。例えば、測定部Ｅの厚みが厚い場合には、測定部Ｅの直上に噴射ノズル６０を位置づけ、温水を噴射しながら所定の厚みに研削することで、第２ウェーハＷ２を均一な厚みに研削することができる。
【0068】
また、温水、冷水を噴射する箇所の数は、１箇所に限定するものではない。第２ウェーハＷ２の半径部分において、２箇所に噴射するように構成していてもよい。例えば、図１０に示すように、測定部Ｄと測定部Ｅの厚みが厚い場合には、測定部Ｄと測定部Ｅの直上に各々噴射ノズル６０を位置づける。そして、２つの噴射ノズル６０から温水を噴射しながら所定の厚みに研削することで、第２ウェーハＷ２を均一な厚みに研削することができる。なお、噴射ノズル６０は、冷水を噴射する冷水噴射ノズルと、温水を噴射する温水噴射ノズルとを備える構成であってもよい。
【0069】
【0070】
第２発明に係るウェーハＷの研削方法も前記第１発明に係る研削方法と同様であり、１）第１研削工程と、２）厚み測定工程と、３）ノズル位置づけ工程と、４）第２研削工程を経てウェーハＷを仕上げ厚みに研削する方法である。以下、これらの第１研削工程、厚み測定工程、ノズル位置づけ工程及び第２研削工程についてそれぞれ説明する。
【0071】
１）第１研削工程：
第１研削工程は、図１１に示すように、製品であるウェーハＷ３を予め設定した仕上げ厚みに達しない厚みＴＺに研削する工程であって、この第１研削工程においても、研削加工時の加工熱を受けたチャックテーブル１０単体の熱変形が起因してウェーハＷ３が半径方向に均一な厚みとならず、半径方向において厚み差が不可避的に発生する。なお、仕上げ厚みに達しない厚みｔＺは、研削装置の研削条件に設定されている（図１２（ｂ）参照）。
第１研削工程は、図１１に示すように、製品であるウェーハＷ３を予め設定した仕上げ厚みに達しない厚みＴＺに研削する工程であって、この第１研削工程においても、研削加工時の加工熱を受けたチャックテーブル１０単体の熱変形が起因してウェーハＷ３が半径方向に均一な厚みとならず、半径方向において厚み差が不可避的に発生する。なお、仕上げ厚みに達しない厚みｔＺは、研削装置の研削条件に設定されている（図１２（ｂ）参照）。
【0072】
２）厚み測定工程：
厚み測定工程は、図１２に示すように、前記第１研削工程において研削されたウェーハＷ３の半径方向の複数箇所の厚みを測定（本実施形態においては、Ａ～Ｅの５箇所の厚みを測定）してウェーハＷ３の半径方向の厚み分布を求める工程であって、この厚み測定工程においては、昇降機構３０によって研削ホイール２５を上昇させ、研削砥石２５ｂをウェーハＷ３から離間させ、該ウェーハＷ３と研削砥石２５ｂの下面との間において厚み測定器５０の厚みセンサ５３をウェーハＷ３の上面に平行な方向に移動させ、Ａ～Ｅの５箇所の厚みを測定する。なお、このとき、研削ホイール２５の回転は停止していてもよいし、回転したままでもよい。ここで、５箇所で測定した厚みはいずれも、予め設定した仕上げ厚みより厚い。
厚み測定工程は、図１２に示すように、前記第１研削工程において研削されたウェーハＷ３の半径方向の複数箇所の厚みを測定（本実施形態においては、Ａ～Ｅの５箇所の厚みを測定）してウェーハＷ３の半径方向の厚み分布を求める工程であって、この厚み測定工程においては、昇降機構３０によって研削ホイール２５を上昇させ、研削砥石２５ｂをウェーハＷ３から離間させ、該ウェーハＷ３と研削砥石２５ｂの下面との間において厚み測定器５０の厚みセンサ５３をウェーハＷ３の上面に平行な方向に移動させ、Ａ～Ｅの５箇所の厚みを測定する。なお、このとき、研削ホイール２５の回転は停止していてもよいし、回転したままでもよい。ここで、５箇所で測定した厚みはいずれも、予め設定した仕上げ厚みより厚い。
【0073】
上記状態において、図１に示す厚み測定器５０の支軸５１がモータ５４によって所定の角度範囲で回動すると、該支軸５１の上端に取り付けられたアーム５２が支軸５１を中心として水平に旋回するため、該アーム５２の先端に取り付けられた厚みセンサ５３が図１２（ａ）に示すようにウェーハＷ３の上方を中心部から外周部に向かって移動する。本実施形態においても、前記第１発明と同様に、ウェーハＷ３の厚みが該ウェーハＷ３の中心部Ａ、測定部Ｄ、中間部Ｃ、測定部Ｅ、外周部Ｂの５点において厚みセンサ５３によって光学的に非接触でそれぞれ測定される。なお、厚みセンサ５３は、接触式で上面高さを測定するハイトゲージであってもよい。その際は、ウェーハＷ３を保持する保持面高さとの差を求める算出部を備え、算出部が算出した差をウェーハＷ３の厚みとするとよい。
【0074】
上述のように、ウェーハＷ３の中心部Ａ、測定部Ｄ、中間部Ｃ、測定部Ｅ、外周部Ｂにおける厚みが厚みセンサ５３によって測定された結果を図１２（ｂ）に示すが、本実施形態では、ウェーハＷ３の外周部Ｂにおける厚みが最も小さい。
【0075】
３）ノズル位置づけ工程：
図１３に示すように、チャックテーブル１０の保持面１０ａに保持されて仕上げ厚みに達しない厚みｔＺに研削され仕上げ厚みｔ０まで研削されていないウェーハＷ３の外周部Ｂの直上に噴射ノズル６０が前記第１発明と同様に位置づけられる。なお、図１２（ｂ）に予め設定した仕上げ厚みに達しない厚みｔＺよりも小さい厚みｔＢ（＜ｔＺ）を示す。
図１３に示すように、チャックテーブル１０の保持面１０ａに保持されて仕上げ厚みに達しない厚みｔＺに研削され仕上げ厚みｔ０まで研削されていないウェーハＷ３の外周部Ｂの直上に噴射ノズル６０が前記第１発明と同様に位置づけられる。なお、図１２（ｂ）に予め設定した仕上げ厚みに達しない厚みｔＺよりも小さい厚みｔＢ（＜ｔＺ）を示す。
【0076】
４）第２研削工程：
第２研削工程においては、図１３に示すように、前記ノズル位置決め工程においてウェーハＷ３の外周部（厚みが仕上げ厚みに達しない厚みｔＺよりも小さい部分）の直上に位置づけられた噴射ノズル６０から冷水がウェーハＷ３の外周部に向けて噴射されて該外周部が冷却される。すなわち、図１に示す一方の開閉弁Ｖ２が閉じられ、他方の開閉弁Ｖ１が開かれて冷水供給源６１からの冷水が噴射ノズル６０へと供給され、該噴射ノズル６０からウェーハＷ３の外周部に向かって冷水が噴射される。
第２研削工程においては、図１３に示すように、前記ノズル位置決め工程においてウェーハＷ３の外周部（厚みが仕上げ厚みに達しない厚みｔＺよりも小さい部分）の直上に位置づけられた噴射ノズル６０から冷水がウェーハＷ３の外周部に向けて噴射されて該外周部が冷却される。すなわち、図１に示す一方の開閉弁Ｖ２が閉じられ、他方の開閉弁Ｖ１が開かれて冷水供給源６１からの冷水が噴射ノズル６０へと供給され、該噴射ノズル６０からウェーハＷ３の外周部に向かって冷水が噴射される。
【0077】
そして、上述のように、噴射ノズル６０からウェーハＷ３の外周部に向かって冷水を噴射しながら、第１研削工程と同様に、チャックテーブル１０とウェーハＷ３を回転させながら、研削ホイール２５の回転する研削砥石２５ｂによってウェーハＷ３の上面（裏面）を研削（第２研削）する。
【0078】
而して、第２研削工程においては、厚み測定工程において測定された複数の厚みのうち、予め設定した仕上げ厚みに達しない厚みｔＺより小さい厚みｔＢを測定したウェーハＷ３の外周部に噴射ノズル６０から冷水を噴射しながら、つまり、ウェーハＷ３の仕上げ厚みに達しない厚みｔＺより小さい厚み部分を冷水によって冷却して収縮させながら、該ウェーハＷ３を研削するようにしたため、ウェーハＷ３の冷却によって収縮した部分（小さい厚み部分）の第２研削工程における研削量が他の部分よりも小さくなる。したがって、研削加工後にウェーハＷ３の温度が常温に戻ると、元々厚みが他の部分よりも小さかった部分の厚みが他の部分と同等となり、面内厚み差を小さく抑えてウェーハＷ３を全面に亘って均一な厚みに研削することができる。
【0079】
なお、以上の実施の形態では、ウェーハＷ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）の外周部にのみ着目し、この外周部の厚みが基準厚みよりも大きい場合と小さい場合について説明したが、ウェーハＷの中心部または中間部が基準厚みよりも大きい場合と小さい場合についても、第２研削工程において、基準厚みより大きい中心部または中間部に温水または冷水を噴射しながら第２研削を実施することによって、前記と同様の効果を得ることができる。
【0080】
その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【0081】
１：研削装置、２：カバー、３，４：伸縮カバー、１０：チャックテーブル、
１０ａ：保持面、１１：ポーラス部材、１２：テーブル回転機構、１３：水平移動機構、
２０：研削ユニット、２１：ホルダ、２２：スピンドルモータ、２３：スピンドル、
２４：マウント、２５：研削ホイール、２５ａ：基台、２５ｂ：研削砥石、
３０：昇降機構、３１：昇降板、３２：ガイドレール、３３：ボールネジ、
３４：サーボモータ、３５：ブラケット、４０：研削水供給手段、４１：研削水供給源、
４２：配管、５０：厚み測定器、５１：支軸、５２：アーム、５３：厚みセンサ、
５４：モータ、５５：エンコーダ、６０：噴射ノズル、６１：冷水供給源、
６２：温水供給源、６３：支軸、６４：アーム、６５：モータ、６６：エンコーダ、
６７～６９：配管、１００：ベース、１００ａ：開口部、１０１：コラム、
ＣＬ１：テーブル回転軸心、ＣＬ２：砥石回転軸心、Ｖ１，Ｖ２：開閉弁、
Ｗ：ウェーハ、Ｗ１：第１ウェーハ、Ｗ２：第２ウェーハ、
α，β，γ：チャックテーブルの傾斜角
１０ａ：保持面、１１：ポーラス部材、１２：テーブル回転機構、１３：水平移動機構、
２０：研削ユニット、２１：ホルダ、２２：スピンドルモータ、２３：スピンドル、
２４：マウント、２５：研削ホイール、２５ａ：基台、２５ｂ：研削砥石、
３０：昇降機構、３１：昇降板、３２：ガイドレール、３３：ボールネジ、
３４：サーボモータ、３５：ブラケット、４０：研削水供給手段、４１：研削水供給源、
４２：配管、５０：厚み測定器、５１：支軸、５２：アーム、５３：厚みセンサ、
５４：モータ、５５：エンコーダ、６０：噴射ノズル、６１：冷水供給源、
６２：温水供給源、６３：支軸、６４：アーム、６５：モータ、６６：エンコーダ、
６７～６９：配管、１００：ベース、１００ａ：開口部、１０１：コラム、
ＣＬ１：テーブル回転軸心、ＣＬ２：砥石回転軸心、Ｖ１，Ｖ２：開閉弁、
Ｗ：ウェーハ、Ｗ１：第１ウェーハ、Ｗ２：第２ウェーハ、
α，β，γ：チャックテーブルの傾斜角
【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】