特開 2024-153318 研削装置

(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】P2024153318

(43)【公開日】2024-10-29

(54)【発明の名称】研削装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 49/12 20060101AFI20241022BHJP

   B24B 55/02 20060101ALI20241022BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20241022BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20241022BHJP

【ＦＩ】

B24B49/12

B24B55/02 B

B24B7/04 A

H01L21/304 631

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023067132

(22)【出願日】2023-04-17

(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】戎 聖吾

(72)【発明者】

【氏名】小澤 寛修

【テーマコード（参考）】

3C034

3C043

3C047

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C034AA08

3C034BB73

3C034BB93

3C034CA06

3C034CA09

3C034CA22

3C034CB14

3C034DD18

3C043BA03

3C043BA09

3C043BA12

3C043CC04

3C043CC13

3C043DD02

3C043DD03

3C043DD04

3C043DD05

3C043DD06

3C043EE04

3C047FF04

3C047GG01

5F057AA20

5F057AA37

5F057BA11

5F057CA14

5F057DA11

5F057EB20

5F057EC27

5F057GB02

5F057GB18

(57)【要約】

【課題】研削加工中の研削砥石の欠けを高精度に検出することができる研削装置を提供すること。
【解決手段】ウェーハ（被加工物）を保持するチャックテーブルと、複数の研削砥石が環状に配置された研削ホイールを装着可能な研削ユニットと、研削砥石とウェーハとが接触する接触部に研削水を供給する研削水供給ユニットと、チャックテーブルと研削ユニットとを垂直方向に相対的に移動させる垂直移動機構と、を備える研削装置は、回転する研削砥石が通過可能な隙間Ｓを設けて対向配置された発光部６２と受光部６３を備える光透過センサ６０と、受光部６３の受光量によって研削砥石の欠けの有無を判断する判断部と、光透過センサ６０に向かってエアを噴射するエア噴射ユニット７０を設けて構成される。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を保持するチャックテーブルと、
複数の研削砥石が環状に配置された研削ホイールを装着可能な研削ユニットと、
該研削砥石と該被加工物とが接触する接触部に研削水を供給する研削水供給ユニットと、
該チャックテーブルと該研削ユニットとを垂直方向に相対的に移動させる垂直移動機構と、
を備える研削装置であって、
回転する該研削砥石が通過可能な隙間を設けて対向配置された発光部と受光部を備える光透過センサと、
該受光部の受光量によって該研削砥石の欠けの有無を判断する判断部と、
該光透過センサに向かってエアを噴射するエア噴射ユニットと、
を設けたことを特徴とする研削装置。

【請求項2】

該エア噴射ユニットは、該発光部からの光の出射方向と直交する方向にエアを噴射する噴射口を備えることを特徴とする請求項１記載の研削装置。

【請求項3】

該噴射口は、該発光部と該受光部との間の隙間を、該研削砥石の進入側からエアカーテンで全幅に亘って遮蔽するよう該隙間の幅方向に沿って開口していることを特徴とする請求項２記載の研削装置。

【請求項4】

該噴射口は、該発光部と該受光部との間の隙間を、該研削砥石の進入側と退出側の両側からエアカーテンで全幅に亘って遮蔽するよう該隙間の幅方向に沿って開口していることを特徴とする請求項２記載の研削装置。

【請求項5】

該噴射口は、該発光部の発光面と該受光部の受光面に沿ってエアを噴射するよう該発光面と該受光面の近傍にそれぞれ開口していることを特徴とする請求項２記載の研削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、チャックテーブルに保持されたウェーハなどの被加工物を研削砥石によって研削する研削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、半導体デバイスの製造工程においては、円板状の半導体ウェーハ（以下、単に「ウェーハ」と称する）の表面が格子状に形成されたストリート（分割予定ライン）によって複数のデバイス領域に区画され、各デバイス領域にＩＣやＬＳＩなどのデバイスがそれぞれ形成される。そして、このように多数のデバイスが形成されたウェーハをストリートに沿って分割することによって、複数のチップが製造される。

【0003】

而して、近年の電子機器の薄型化や小型化などの要求に応えるため、ウェーハを分割する前に該ウェーハの裏面を研削装置によって研削することによって、ウェーハを所定の厚みまで薄化することが行われている。ここで、研削装置においては、チャックテーブルに保持されたウェーハが、回転する研削砥石によって研削されるが、研削加工中、研削砥石とウェーハとの接触部（研削部）には、研削屑の除去や冷却を目的として研削水が供給される。

【0004】

ところで、硬い被加工物を研削砥石で研削する場合、研削砥石を被加工物に強い力で押し付けて該研削砥石の砥粒を被加工物に噛み込ませて研削しているため、研削砥石に欠けが発生し、この研削砥石の欠けが被加工物の研削結果に悪影響を及ぼすという問題が発生する。そして、欠けが発生した研削砥石をそのまま使用し続けると、研削砥石の欠けた部分と被加工物の角部分（被加工物の外周部）とが衝突し、被加工物が割れるという問題が発生する。

【0005】

そこで、特許文献１には、研削砥石の欠けを光学的に検出する欠け検出手段を設けた研削装置が提案されている。この研削装置に設けられた欠け検出手段は、研削砥石が進入可能な隙間を隔てて対向配置された発光部と受光部を備える光透過センサと、受光部の受光量（出力電圧）によって研削砥石に欠けが発生したか否かを判断する判断部によって構成されており、判断部は、受光部の受光量（出力電圧）が予め設定された閾値以上である場合に研削砥石に欠けが発生したものと判断する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１７－１２７９３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１において提案された研削装置においては、ウェーハの研削加工中は研削砥石の欠けを検出することができない。その理由は、研削加工中においては、前述のように研削砥石とウェーハとの接触部（研削部）に研削水が供給されており、この研削水が研削砥石の回転によって周囲に飛散し、飛散する研削水や該研削水に含まれる研削屑が光透過センサの発光部や受光部に付着するため、欠け検出手段による研削砥石の欠けの光学的な検出精度が低下するためである。このため、欠け検出手段による研削砥石の欠けの検出は、研削を行っていないタイミング（フルオートスタート前または後、もしくはウェーハごとの加工入れ替え時など）で行っている。

【0008】

したがって、特許文献１において提案された研削装置では、研削加工中において研削砥石に欠けが発生した瞬間の欠けの検出はできず、少なくとも１枚のウェーハについては割れなどの問題が発生する可能性がある。

【0009】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、研削加工中の研削砥石の欠けを高精度に検出することができる研削装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するための本発明は、被加工物を保持するチャックテーブルと、複数の研削砥石が環状に配置された研削ホイールを装着可能な研削ユニットと、該研削砥石と該被加工物との接触部に研削水を供給する研削水供給ユニットと、該チャックテーブルと該研削ユニットとを垂直方向に相対的に移動させる垂直移動機構と、を備える研削装置であって、回転する該研削砥石が通過可能な隙間を設けて対向配置された発光部と受光部を備える光透過センサと、該受光部の受光量によって該研削砥石の欠けの有無を判断する判断部と、該光透過センサに向かってエアを噴射するエア噴射ユニットと、を設けたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、回転する研削砥石による研削加工中にエア噴射ユニットから光透過センサの発光部と受光部に向けてエアを噴射するようにしたため、研削砥石と被加工物との接触部に供給されて飛散する研削水や該研削水に含まれる研削屑が光透過センサの発光部と受光部に付着することがなく、研削加工中の研削砥石の欠けを光透過センサによって光学的に高精度に検出することができる。したがって、研削加工中において研削砥石に欠けが発生した瞬間を検出することができ、研削砥石に欠けが発生した時点で研削加工を中止することによって、被加工物の割れを確実に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る研削装置の一部を破断して示す斜視図である。

【図2】本発明に係る研削装置の要部（研削部）の破断側面図である。

【図3】本発明に係る研削装置における研削砥石と光透過センサの配置を示す研削ユニットの斜視図である。

【図4】（ａ）は本発明に係る研削装置の光透過センサとエア噴射ユニットの斜視図、（ｂ）は同側面図である。

【図5】本発明に係る研削装置における研削砥石と光透過センサの出力電圧との関係を示す図である。

【図6】本発明に係る研削装置における研削手順を示すフローチャートである。

【図7】（ａ），（ｂ）は別形態１に係る光透過センサとエア噴射ユニットの斜視図、（ｃ）は同側面図である。

【図8】（ａ）は別形態２に係る光透過センサとエア噴射ユニットの斜視図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ－Ａ線断面図である。

【図9】（ａ）は別形態２に係る光透過センサとエア噴射ユニット及び研削砥石との関係を示す部分側断面図、（ｂ）は同部分破断側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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。

【0014】

［研削装置の構成］
先ず、本発明に係る研削装置の構成について説明すると、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。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。

【0015】

すなわち、研削装置１は、上面の円形の保持面１０ａでウェーハＷを保持するチャックテーブル１０と、該チャックテーブル１０の保持面１０ａに吸引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、研削加工中のウェーハＷの厚みを測定する厚み測定器３０と、研削ユニット２０の研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部（研削部）に研削水を供給する研削水供給ユニット４０と、研削ユニット２０をチャックテーブル１０の保持面１０ａに対して垂直方向（Ｚ軸方向）に上下動させる垂直移動機構５０と、回転する研削砥石２５ｂの欠けを光学的に検出する光透過センサ６０と、該光透過センサ６０によって検出される受光量（出力電圧）によって研削砥石２５ｂの欠けの有無を判断する判断部１００と、光透過センサ６０に向かってエアを噴射するエア噴射ユニット７０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保護テープＴによって保護されている。そして、ウェーハＷは、図２に示すように、その表面（図２においては下面）が保護テープＴ（図２には不図示）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２においては上面）が研削水供給ユニット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、研削ユニット２０、厚み測定器３０、研削水供給ユニット４０、垂直移動機構５０、光透過センサ６０、判断部１００、エア噴射ユニット７０の構成についてそれぞれ説明する。

【0018】

（チャックテーブル）
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、多孔質のセラミックなどで構成された円板状のポーラス部材１０Ａが組み込まれている。そして、ポーラス部材１０Ａは、その上面が円板状のウェーハＷを吸引保持する保持面１０ａを構成している。ここで、ポーラス部材１０Ａは、配管１１によって吸引源１２に接続されており、配管１１には、電磁開閉式の開閉バルブＶ１が設けられている。なお、チャックテーブル１０は、不図示の回転機構によって垂直な中心軸回りに図示矢印方向に所定の速度で回転駆動される。

【0019】

ここで、本実施の形態に係る研削装置１は、図１に示すように、Ｙ軸方向（前後方向）に長い矩形ボックス状のベース２を備えており、このベース２の上面に開口するＹ軸方向に長い矩形の開口部２ａにはチャックテーブル１０が臨んでいる。そして、ベース２の上面の開口部２ａ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３によって覆われており、開口部２ａのカバー３の前後（－Ｙ方向と＋Ｙ方向）の部分は、カバー３と共に移動して伸縮する蛇腹状の伸縮カバー４，５によってそれぞれ覆われている。

【0020】

ところで、図示しないが、ベース２内には、チャックテーブル１０を保持面１０ａに対して水平方向（Ｙ軸方向）に移動させる水平移動機構が設けられており、この水平移動機構は、例えば、公知のボールネジ機構などによって構成されている。

【0021】

（研削ユニット）
研削ユニット２０は、ホルダ２１に固定されたスピンドルモータ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複数の研削砥石２５ｂによって構成されている。なお、複数の研削砥石２５ｂは、円弧状ブロックによって構成されており、これらの研削砥石２５ｂは、周方向に等角度ピッチで配置され、これらの間には所定の隙間が形成されている。

【0022】

（厚み測定器）
厚み測定器３０は、チャックテーブル１０に保持された研削加工中のウェーハＷの厚みを測定するハイトゲージによって構成されており、チャックテーブル１０の上面に接触する第１プローブ３１とウェーハＷの上面に接触する第２プローブ３２を備えている。この厚み測定器３０は、一方の第１プローブ３１によって測定されるチャックテーブル１０の上面の高さと他方の第２プローブ３２によって測定されるウェーハＷの上面の高さとの差に基づいてウェーハＷの厚みを求めるものである。なお、本実施の形態では、厚み測定器３０として接触式のハイトゲージを用いたが、光学的に厚みを測定する非接触式のものを使用しても良い。

【0023】

（研削水供給ユニット）
研削水供給ユニット４０は、図１に示すように、研削水供給源４１と、該研削水供給源４１から配管４２を経て供給される研削水を研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部（研削部）に向けて噴射する不図示の噴射ノズルを含んで構成されている。ここで、配管４２には、電磁開閉式の開閉バルブＶ２が設けられている。なお、研削ユニット２０のスピンドルモータ２２とスピンドル２３、マウント２４及び研削ホイール２５の各中心には、不図示の供給路が垂直に貫設されており、この供給路の一端（上端）に配管４２が接続されている。そして、供給路の他端（下端）が、研削ホイール２５の研削砥石２５ｂの中心部に開口している。

【0024】

（垂直移動機構）
垂直移動機構５０は、研削ユニット２０をチャックテーブル１０の保持面１０ａに対して垂直な方向（Ｚ軸方向）に沿って昇降動させるものであって、図１に示すように、ベース２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６の－Ｙ軸方向端面（前面）に配置されている。この垂直移動機構５０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５１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５２に沿ってＺ軸方向に昇降動させるものである。ここで、左右一対のガイドレール５２は、コラム６の前面に垂直且つ互いに平行に配設されている。

【0025】

また、左右一対のガイドレール５２の間には、回転可能なボールネジ５３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５３の上端は、駆動源である正逆転可能なサーボモータ５４に連結されている。ここで、サーボモータ５４は、コラム６の上面に取り付けられた矩形プレート状のブラケット５５を介して縦置き状態で取り付けられている。また、ボールネジ５３の下端は、コラム６に回転可能に支持されており、このボールネジ５３には、昇降板５１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。

【0026】

したがって、サーボモータ５４を駆動してボールネジ５３を正逆転させれば、このボールネジ５３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５１が研削ユニット２０と共にＺ軸に沿って上下動する。

【0027】

（光透過センサ）
光透過センサ（フォトインタラプタ）６０は、図１に示すように、チャックテーブル１０の近傍、具体的には、チャックテーブル１０の周囲を覆うカバー３の上面に配置されており、凹状のホルダ６１を備えている。このホルダ６１の中央部には、図２及び図３に示すように、研削加工中に回転する研削砥石２５ｂが通過可能な隙間Ｓが形成されている。そして、図４（ａ）に示すように、ホルダ６１の隙間Ｓを挟んで対向する位置、具体的には、ホルダ６１の隙間Ｓの研削砥石２５ｂの外側（図４（ａ）の左側）に発光部６２が配置され、隙間Ｓの研削砥石２５ｂの内側（図４（ａ）の右側）に受光部６３が配置されている。

【0028】

ここで、発光部６２は、例えば赤外線などの測定光Ｌを出射するフォトダイオードなどの発光素子（ＬＥＤ）によって構成されており、受光部６３は、受光した測定光を電圧に変換するフォトトランジスタなどの受光素子によって構成されている。なお、発光部６２は、不図示の電源に接続されており、受光部６３は、図１及び図２に示すように、後述の判断部１００に電気的に接続されている。

【0029】

而して、ウェーハＷの研削中においては、前述のように、光透過センサ６０のホルダ６１に形成された隙間Ｓを図５の矢印方向に回転する研削砥石２５ｂが通過するが、このとき、ホルダ６１に配置された発光部６２から出射する赤外線などの測定光Ｌは、図４（ａ）に示すように、受光部６３に向かって水平に進む。このとき、この測定光Ｌは、ホルダ６１の隙間Ｓを研削砥石２５ｂが通過するときには、該研削砥石２５ｂによって遮られるために受光部６３に到達しない。このため、図５に示すように、１つの研削砥石２５ｂがホルダ６１の隙間Ｓを通過する時間Δｔ１（ｔ_１～ｔ_２）においては、受光部６３の出力電圧Ｖは低い値Ｖ_Ｌを示す。

【0030】

他方、光透過センサ６０のホルダ６１の隙間Ｓを隣接する研削砥石２５ｂの間の隙間が通過するとき（１つの研削砥石２５ｂが通過して次の研削砥石２５ｂが隙間Ｓに進入するまでの間）には、発光部６２から出射する測定光Ｌは、研削砥石２５ｂによって遮られることなく受光部６３にそのまま到達するため、受光部６３の受光量が増え、該受光部６３の出力電圧Ｖは高い値Ｖ_Ｈを示す。したがって、回転する研削砥石２５ｂが光透過センサ６０のホルダ６１に形成された隙間Ｓを通過すると、該光透過センサ６０の受光部６３の出力電圧Ｖは、周期Δｔ_１で高い値Ｖ_Ｈを示す矩形波状の特性を示す。

【0031】

ところが、図５に示すように、一部の研削砥石２５ｂに欠けＤが発生している場合には、この欠けＤが発生した研削砥石２５ｂが光透過センサ６０のホルダ６１の隙間Ｓを通過すると、この研削砥石２５ｂの欠けＤの部分を測定光Ｌの一部が通過して受光部６３に到達して受光されるため、受光部６３の出力電圧ＶにＶ_Ｌよりも高い値Ｖ_Ｉを示す部分が現れる。

【0032】

（判断部）
判断部１００は、研削砥石２５ｂによるウェーハＷの研削加工中における光透過センサ６０の受光部６３の出力電圧Ｖの値によって研削砥石２５ｂに欠けが発生したか否かを判断するものであって、前述のように（図５参照）、研削砥石２５ｂに欠けＤが発生した場合には、この研削砥石２５ｂの欠けＤが発生した部分を測定光Ｌが通過するために受光部６３の出力電圧Ｖが上昇する。したがって、判断部１００は、光透過センサ６０の受光部６３の出力電圧Ｖが予め設定された閾値を超えたか否かを判断し、出力電圧Ｖが閾値を超えた場合には、研削砥石２５ｂに欠けＤが発生したものと判断する。

【0033】

（エア噴射ユニット）
エア噴射ユニット７０は、研削砥石２５ｂによるウェーハＷの研削加工中において光透過センサ６０によって研削砥石２５ｂの欠けの有無を検出している際に、図４に示すエア供給源７１から光透過センサ６０に向けてエアを噴射するものである。本実施形態では、このエア噴射ユニット７０は、光透過センサ６０のホルダ６１の近傍、具体的には、ホルダ６１の隙間Ｓへの研削砥石２５ｂの進入側（図４の右側）に配置されたノズル７２と、該ノズル７２にエアを供給するエア供給源７１を含んで構成されている。なお、図４において、ホルダ６１の左側は、該ホルダ６１の隙間Ｓから研削砥石２５ｂが退出する側（退出側）である。

【0034】

ここで、上記ノズル７２は、ホルダ６１の近傍であって、該ホルダ６１の隙間Ｓへの研削砥石２５ｂの進入側（研削砥石２５ｂの回転方向上流側）にホルダ６１に沿って配置された細長い矩形ボックス状に成形された部材であって、その上面には、光透過センサ６０のホルダ６１の隙間Ｓの幅よりも長い矩形スリット状の噴射口７２ａが上方に向かって開口している。したがって、研削砥石２５ｂによるウェーハＷの加工中において研削砥石２５ｂの欠けの有無を光透過センサ６０によって光学的に検出している際には、エア供給源７１からノズル７２へと供給されるエアは、該ノズル７２の噴射口７２ａから上方（つまり、光透過センサ６０の発光部６２からの測定光Ｌの出射方向（水平方向）に直交する方向）に向かって噴射される。このため、光透過センサ６０によって研削砥石２５ｂの欠けの有無を検出している際には、該光透過センサ６０のホルダ６１に形成された隙間Ｓは、研削砥石２５ｂの進入側からエアカーテンで全幅に亘って遮蔽される。

【0035】

［研削装置の作用］
次に、以上のように構成された研削装置１の作用を図６に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。

【0036】

研削装置１によってウェーハＷを研削加工するには、図２に示すように、ウェーハＷがその表面（図２においては、下面）に貼着された保護テープＴ（図２には不図示）を下にしてチャックテーブル１０の保持面１０ａ上に載置される。すると、吸引源１２が駆動されるとともに、開閉バルブＶ１が開けられてチャックテーブル１０のポーラス部材１０Ａが真空引きされる。すると、ポーラス部材１０Ａに負圧が発生し、この負圧に引かれてウェーハＷがチャックテーブル１０の保持面１０ａ上に吸引保持される。

【0037】

上述のように、ウェーハＷがチャックテーブル１０の保持面１０ａ上に吸引保持されると、ベース２内に配置された不図示の水平移動機能によってチャックテーブル１０がこれに保持されたウェーハＷと共に研削ユニット２０の研削ホイール２５に向かって＋Ｙ軸方向（後方）へと水平移動する。この状態から、図１に示す研削ユニット２０のスピンドルモータ２２が起動されて研削ホイール２５（研削砥石２５ｂ）が所定の速度で図２の矢印方向に回転駆動されるとともに、不図示の回転機構によってチャックテーブル１０とこれに保持されたウェーハＷが図２の矢印方向に所定の速度で回転駆動される（図６のステップＳ１）。

【0038】

次に、上記状態から図１に示す垂直移動機構５０によって研削ホイール２５（研削砥石２５ｂ）が下方（－Ｚ軸方向）に下降し（図６のステップＳ２）、図２に示すように、研削砥石２５ｂがウェーハＷの上面（裏面）に接触し、ウェーハＷの研削加工が行われる（図６のステップＳ３）。このとき、研削砥石２５ｂとウェーハＷとの位置関係は、研削砥石２５ｂの外接円がウェーハＷの中心を通るように調整されるが、このとき、研削砥石２５ｂのウェーハＷから径方向外方へとはみ出す部分が光透過センサ６０の発光部６２と受光部６３との間に形成された隙間Ｓを通過する。

【0039】

そして、研削砥石２５ｂによるウェーハＷの加工中においては、図１及び図２に示す研削水供給ユニット４０の開閉バルブＶ２が開けられ、研削水供給源４１から研削水が配管４２と研削ユニット２０のスピンドルモータ２２、スピンドル２３などの軸中心に形成された不図示の供給路を通って研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部（研削部）に供給され、この研削水による洗浄によって研削屑が除去されるとともに、研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部（研削部）が冷却される。なお、研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部（研削部）に供給される研削水は、研削砥石２５ｂの回転によって噴霧となって周囲に飛散する。

【0040】

また、研削砥石２５ｂによるウェーハＷの研削加工中においては、図４及び図５に示すように、光透過センサ６０による研削砥石２５ｂの欠けが光学的に検出されるとともに、エア噴射ユニット７０からエアが光透過センサ６０に向けて噴射される（図６のステップＳ４）。すなわち、図４に示すように、光透過センサ６０の発光部６２から受光部６３に向けて赤外線などの測定光Ｌが出射され、これらの発光部６２と受光部６３との間の隙間Ｓを研削砥石２５ｂが通過すると、受光部６３から出力される出力電圧Ｖが図５に示すような矩形波状に変化するため、この出力電圧Ｖが検出される。そして、この光透過センサ６０の出力電圧Ｖの検出と同時にエア噴射ユニット７０によってエアが光透過センサ６０に向けて噴出される。

【0041】

すなわち、図４に示すように、エア噴射ユニット７０のエア供給源７１からノズル７２へと供給されるエアがノズル７２に開口する細長いスリット状の噴射口７２ａから上方に向かって噴射される。ここで、前述のように、ノズル７２は、光透過センサ６０の隙間Ｓへの研削砥石２５ｂの進入側（つまり、回転する研削砥石２５ｂが研削水の噴霧を発光部６２と受光部６３との間の隙間Ｓに引き込む側）に配置され、このノズル７２に開口する細長いスリット状の噴射口７２ａから上方に向かって噴射されるエアは、光透過センサ６０の発光部６２と受光部６３との間の隙間Ｓを研削砥石２５ｂの進入側からエアカーテンで全幅に亘って遮蔽する。このため、ウェーハＷの研削加工中に供給される研削水の噴霧と該噴霧に含まれる研削屑の光透過センサ６０の隙間Ｓへの進入がエアカーテンによって阻止される。この結果、光透過センサ６０の発光部６２の発光面と受光部６３の受光面に研削水や研削屑が付着することがなく、研削砥石２５ｂの欠けの光学的な検出（受光部６３の出力電圧Ｖの検出）が高精度に行われる。

【0042】

また、ウェーハＷの研削加工中には、図１に示す厚み測定器３０によってウェーハＷの厚みがリアルタイムに測定される（図６のステップＳ５）。

【0043】

以上のように、ウェーハＷの研削加工中に光透過センサ６０に向けてエアが噴射される状態で、光透過センサ６０の出力電圧Ｖが検出されると、図１及び図２に示す判断部１００は、光透過センサ６０の受光部６３の出力電圧Ｖが予め設定された閾値以下であるか否かを判定する（図６のステップＳ６）。この判定の結果、光透過センサ６０の受光部６３の出力電圧Ｖが予め設定された閾値以下である場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）には、研削砥石２５ｂに欠けは発生していないものと判断し、厚み測定器３０によって測定されるウェーハＷの厚みが所定の厚みに達したか否かを判定する（図６のステップＳ７）。この判定の結果、研削加工されているウェーハＷの厚みが所定の厚みに達していない場合（ステップＳ７：Ｎｏ）には、ステップＳ２～Ｓ７の処理が繰り返される。

【0044】

他方、研削加工されているウェーハＷの厚みが所定の厚みに達した場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）には、図１に示す垂直移動機構５０によって研削砥石２５ｂが上昇してウェーハＷから離間し（図６のステップＳ８）、１枚のウェーハＷに対する一連の研削加工が終了する（図６のステップＳ９）。

【0045】

ところで、図６のステップＳ６での判定の結果、光透過センサ６０の受光部６３の出力電圧Ｖが所定の閾値を超えている場合（ステップＳ６：Ｎｏ）には、判断部１００は、研削砥石２５ｂに欠けが発生しているものと判断し（ステップＳ１０）、図１に示す垂直移動機構５０によって研削砥石２５ｂを上昇させてウェーハＷから離す（ステップＳ１１）。このように、研削加工中に研削砥石２５ｂの欠けが検出されると、研削砥石２５ｂをウェーハＷから離間させるようにしたため、研削砥石２５ｂの欠けによるウェーハＷの割れが防がれる。

【0046】

その後、研削砥石２５ｂの回転が停止され（図６のステップＳ１２）、研削砥石２５ｂが欠けのない新しいものと交換され（ステップＳ１３）、処理はステップＳ２へと移行し、以後、交換された研削砥石２５ｂによるウェーハＷの研削が再開される。そして、ウェーハＷが所定厚みになるまで研削されると（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、研削砥石２５ｂが上昇し（ステップＳ８）、ウェーハＷに対する一連の研削加工が終了する（ステップＳ９）。

【0047】

以上のように、本実施形態においては、回転する研削砥石２５ｂによるウェーハＷの研削加工中にエア噴射ユニット７０から光透過センサ６０の発光部６２と受光部６３に向けてエアを噴射するようにしたため、研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部（研削部）に供給されて飛散する研削水や該研削水に含まれる研削屑が光透過センサ６０の発光部６２と受光部６３に付着することがなく、研削加工中の研削砥石２５ｂの欠けを光透過センサ６０によって光学的に高精度に検出することができる。したがって、研削加工中において研削砥石２５ｂに欠けが発生した瞬間を検出することができ、研削砥石２５ｂに欠けが発生した時点で研削加工を中止することによって、ウェーハＷの割れを確実に防ぐことができる。なお、本実施形態では、研削砥石２５ｂに欠けが検出されると、該研削砥石２５ｂを上昇させてウェーハＷから離間させた後に該研削砥石２５ｂの回転を停止し、研削砥石２５ｂを交換するようにしたが、これらの処理に代えてアラームを発して作業者に注意を促すようにしてもよい。

【0048】

ところで、以上の実施形態では、エア噴射ユニット７０のノズル７２を光透過センサ６０の一方の側（研削砥石２５ｂの隙間Ｓへの進入側）のみに配置したが、図７に示すように、エア噴射ユニット７０のノズル７２を光透過センサ６０の両側（研削砥石２５ｂの隙間Ｓへの進入側と隙間Ｓからの退出側）に配置し、光透過センサ６０の発光部６２と受光部６３との間の隙間Ｓを、研削砥石２５ｂの進入側と退出側の両側からエアカーテンで全幅に亘って遮蔽するようにしてもよい。このように、光透過センサ６０の隙間Ｓを、研削砥石２５ｂの進入側と退出側の両側からエアカーテンで全幅に亘って遮蔽すれば、周囲に飛散する研削水の噴霧や該噴霧に含まれる研削屑の光透過センサ６０の発光部６２と受光部６３への付着を一層効果的に防ぐことができ、研削砥石２５ｂの欠けを光学的に一層高精度に検出することができる。なお、図７においては、図４に示したものと同一要素には、同一符号を付している。

【0049】

また、図８及び図９に別形態に係るエア噴射ユニット８０を示す。このエア噴射ユニット８０は、エア供給源８１と、光透過センサ６０のホルダ６１の発光部６２と受光部６３の近傍、具体的には、発光部６２の発光面と受光部６３の受光面の直下の幅方向中央に垂直に貫設された円孔状のノズル８２を備えており、各ノズル８２は、エア供給源８１に接続されている。そして、各ノズル８２の上面には、円孔状の噴射口８２ａがそれぞれ開口している。

【0050】

而して、ウェーハＷの研削砥石２５ｂによる研削加工においては、光透過センサ６０によって研削砥石２５ｂの欠けが光学的に検出されるとともに、エア噴射ユニット８０のエア供給源８１から各ノズル８２へと供給されるエアが各ノズル８２の噴射口８２ａから上方に向かって噴射され、これらのエアは、光透過センサ６０の発光部６２の発光面と受光部６３の受光面に沿って上方に向かって流れる。このため、研削加工時に周囲に飛散する研削水の噴霧やこれに含まれる研削屑が光透過センサ６０の発光部６２の発光面と受光部６３の受光面に付着することがなく、研削加工中における光透過センサ６０による研削砥石２５ｂの欠けの光学的な検出が高精度になされる。

【0051】

ここで、エア噴射ユニット８０によって光透過センサ６０の発光部６２の発光面と受光部６３の受光面に沿ってエアを流しながら、光透過センサ６０によって研削砥石２５ｂの欠けを光学的に検出している状態を図９に示すが、図９（ａ）は、光透過センサ６０の発光部６２から出射する測定光Ｌの大部分が隙間Ｓを通過する研削砥石２５ｂによって遮られている状態を示し、図９（ｂ）は、光透過センサ６０の発光部６２から出射する測定光Ｌが隣接する研削砥石２５ｂの間を通過して受光部６３に到達している状態を示している。

【0052】

なお、以上の実施形態では、被加工物としてウェーハを研削する研削装置に対して本発明を適用した例について説明したが、本発明は、ウェーハ以外の任意の被加工物を研削する研削装置に対しても同様に適用可能である。

【0053】

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】

【0054】

１：研削装置、２：ベース、３：カバー、４，５：伸縮カバー、６：コラム、
１０：チャックテーブル、１０Ａ：ポーラス部材、１０ａ：保持面、１１：配管、
１２：吸引源、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：厚み測定器、３１：第１プローブ、３２：第２プローブ、
４０：研削水供給ユニット、４１：研削水供給源、４２：配管、５０：垂直移動機構、
５１：昇降板、５２：ガイドレール、５３：ボールネジ、５４：サーボモータ、
５５：ブラケット、６０：光透過センサ、６１：ホルダ、６２：発光部、６３：受光部、
７０：エア噴射ユニット、７１：エア供給源、７２：ノズル、７２ａ：噴射口、
８０：エア噴射ユニット、８１：エア供給源、８２：ノズル、８２ａ：噴射口、
Ｄ：研削砥石の欠け、Ｌ：測定光、Ｓ：隙間、Ｔ：保護テープ、
Ｖ１，Ｖ２：開閉バルブ、Ｗ：ウェーハ（被加工物）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】