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(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】P2024169984
(43)【公開日】2024-12-06
(54)【発明の名称】研削装置
(51)【国際特許分類】
B24B 7/04 20060101AFI20241129BHJP
B24B 41/06 20120101ALI20241129BHJP
B24B 49/16 20060101ALI20241129BHJP
B24B 49/00 20120101ALI20241129BHJP
B24B 47/22 20060101ALI20241129BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20241129BHJP
【ＦＩ】
B24B7/04 A
B24B41/06 L
B24B49/16
B24B49/00
B24B47/22
H01L21/304 622R
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023086888
(22)【出願日】2023-05-26
(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】久保 徹雄
(72)【発明者】
【氏名】江藤 敬明
【テーマコード（参考）】
3C034
3C043
5F057
【Ｆターム（参考）】
3C034AA08
3C034BB73
3C034BB92
3C034CA02
3C034CA13
3C034CA16
3C034CB01
3C034CB14
3C034DD10
3C043BA03
3C043BA09
3C043BA12
3C043BA15
3C043BA16
3C043CC04
3C043CC13
3C043DD02
3C043DD03
3C043DD04
3C043DD05
3C043DD06
5F057AA12
5F057BA15
5F057CA14
5F057DA05
5F057FA13
5F057GA01
5F057GA16
(57)【要約】
【課題】エアカット時間を短縮して生産性を高め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Ｗを保持するチャックテーブル１０と、環状に配置された研削砥石２５ｂの下面でウェーハＷを研削する研削ユニット２０と、研削砥石２５ｂを昇降させる昇降機構４０と、制御部６０と、を備える研削装置１の前記制御部６０は、研削加工する際に研削砥石２５ｂを下降させる下降速度を少なくとも設定する加工条件設定部６１と、研削砥石２５ｂを下降させる下降速度と、研削加工時のチャックテーブル１０の沈み込み量と研削砥石２５ｂの浮き上がり量とを含む昇降方向における変形量との相関関係を示す下降速度データテーブル６２と、該加工条件設定部６１に設定した下降速度に対応する変形量を下降速度データテーブル６２から取り出し、取り出した変形量をエアカット量として設定する設定部６３を備える。
【選択図】図１
【解決手段】ウェーハＷを保持するチャックテーブル１０と、環状に配置された研削砥石２５ｂの下面でウェーハＷを研削する研削ユニット２０と、研削砥石２５ｂを昇降させる昇降機構４０と、制御部６０と、を備える研削装置１の前記制御部６０は、研削加工する際に研削砥石２５ｂを下降させる下降速度を少なくとも設定する加工条件設定部６１と、研削砥石２５ｂを下降させる下降速度と、研削加工時のチャックテーブル１０の沈み込み量と研削砥石２５ｂの浮き上がり量とを含む昇降方向における変形量との相関関係を示す下降速度データテーブル６２と、該加工条件設定部６１に設定した下降速度に対応する変形量を下降速度データテーブル６２から取り出し、取り出した変形量をエアカット量として設定する設定部６３を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
保持面によってウェーハを保持するチャックテーブルと、
環状に配置された研削砥石の中心を軸に回転させ該研削砥石の下面でウェーハを研削する研削ユニットと、
該研削砥石を昇降させる昇降機構と、
制御部と、
を備える研削装置であって、
該制御部は、
研削加工する際に該研削砥石を下降させる下降速度を少なくとも設定する加工条件設定部と、
該研削砥石を下降させる下降速度と、研削加工時の該チャックテーブルの沈み込み量と該研削砥石の浮き上がり量とを含む昇降方向における変形量との相関関係を示す下降速度データテーブルと、
該加工条件設定部に設定した下降速度に対応する該変形量を該下降速度データテーブルから取り出し、取り出した該変形量をエアカット量として設定する設定部と、
を備えることを特徴とする研削装置。
環状に配置された研削砥石の中心を軸に回転させ該研削砥石の下面でウェーハを研削する研削ユニットと、
該研削砥石を昇降させる昇降機構と、
制御部と、
を備える研削装置であって、
該制御部は、
研削加工する際に該研削砥石を下降させる下降速度を少なくとも設定する加工条件設定部と、
該研削砥石を下降させる下降速度と、研削加工時の該チャックテーブルの沈み込み量と該研削砥石の浮き上がり量とを含む昇降方向における変形量との相関関係を示す下降速度データテーブルと、
該加工条件設定部に設定した下降速度に対応する該変形量を該下降速度データテーブルから取り出し、取り出した該変形量をエアカット量として設定する設定部と、
を備えることを特徴とする研削装置。
【請求項2】
保持面によってウェーハを保持するチャックテーブルと、
環状に配置された研削砥石の中心を軸に回転させ該研削砥石の下面でウェーハを研削する研削ユニットと、
該研削砥石を昇降させる昇降機構と、
制御部と、
を備える研削装置であって、
該制御部は、
研削加工する際に該研削砥石に作用する荷重を少なくとも設定する加工条件設定部と、
該研削砥石に作用する荷重と、研削加工時の該チャックテーブルの沈み込み量と該研削砥石の浮き上がり量とを含む昇降方向における変形量との相関関係を示す荷重データテーブルと、
該加工条件設定部に設定した荷重に対応する該変形量を該荷重データテーブルから取り出し、取り出した該変形量をエアカット量として設定する設定部と、
を備えることを特徴とする研削装置。
環状に配置された研削砥石の中心を軸に回転させ該研削砥石の下面でウェーハを研削する研削ユニットと、
該研削砥石を昇降させる昇降機構と、
制御部と、
を備える研削装置であって、
該制御部は、
研削加工する際に該研削砥石に作用する荷重を少なくとも設定する加工条件設定部と、
該研削砥石に作用する荷重と、研削加工時の該チャックテーブルの沈み込み量と該研削砥石の浮き上がり量とを含む昇降方向における変形量との相関関係を示す荷重データテーブルと、
該加工条件設定部に設定した荷重に対応する該変形量を該荷重データテーブルから取り出し、取り出した該変形量をエアカット量として設定する設定部と、
を備えることを特徴とする研削装置。
【請求項3】
保持面によってウェーハを保持するチャックテーブルと、環状に配置された研削砥石の中心を軸に回転させ該研削砥石の下面でウェーハを研削する研削ユニットと、該研削砥石を昇降させる昇降機構と、制御部とを備える研削装置であって、
該制御部は、研削加工する際に研削砥石を下降させる下降速度と、該保持面に保持されたウェーハの上面より上に該研削砥石が接触しない範囲のエアカット量と、を少なくとも設定する加工条件設定部と、
該研削砥石が該エアカット量を下降する際の下降速度を、該エアカットの開始位置に該研削砥石を下降させる予め設定された位置づけ速度から該加工条件設定部に設定した該下降速度に加速度的に減速させる減速制御部と、
を備えることを特徴とする研削装置。
該制御部は、研削加工する際に研削砥石を下降させる下降速度と、該保持面に保持されたウェーハの上面より上に該研削砥石が接触しない範囲のエアカット量と、を少なくとも設定する加工条件設定部と、
該研削砥石が該エアカット量を下降する際の下降速度を、該エアカットの開始位置に該研削砥石を下降させる予め設定された位置づけ速度から該加工条件設定部に設定した該下降速度に加速度的に減速させる減速制御部と、
を備えることを特徴とする研削装置。
【請求項4】
保持面によってウェーハを保持するチャックテーブルと、
環状に配置された研削砥石の中心を軸に回転させ該研削砥石の下面でウェーハを研削する研削ユニットと、
該研削砥石を昇降させる昇降機構と、
制御部と、
を備える研削装置であって、
該制御部は、
研削加工する際に該研削砥石を下降させる下降速度を少なくとも設定する加工条件設定部と、
該研削砥石を下降させる下降速度と、研削加工時の該チャックテーブルの沈み込み量と該研削砥石の浮き上がり量とを含む昇降方向における変形量との相関関係を示す下降速度データテーブルと、
該加工条件設定部に設定した下降速度に対応する該変形量の上に所定のバッファ量を設定するバッファ量設定部と、
該変形量に該バッファ量を加えた値をエアカット量として設定する設定部と、
該研削砥石が該エアカット量を下降する際の下降速度を加速度的に減速させる減速制御部と、
を備えることを特徴とする研削装置。
環状に配置された研削砥石の中心を軸に回転させ該研削砥石の下面でウェーハを研削する研削ユニットと、
該研削砥石を昇降させる昇降機構と、
制御部と、
を備える研削装置であって、
該制御部は、
研削加工する際に該研削砥石を下降させる下降速度を少なくとも設定する加工条件設定部と、
該研削砥石を下降させる下降速度と、研削加工時の該チャックテーブルの沈み込み量と該研削砥石の浮き上がり量とを含む昇降方向における変形量との相関関係を示す下降速度データテーブルと、
該加工条件設定部に設定した下降速度に対応する該変形量の上に所定のバッファ量を設定するバッファ量設定部と、
該変形量に該バッファ量を加えた値をエアカット量として設定する設定部と、
該研削砥石が該エアカット量を下降する際の下降速度を加速度的に減速させる減速制御部と、
を備えることを特徴とする研削装置。
【請求項5】
保持面によってウェーハを保持するチャックテーブルと、
環状に配置された研削砥石の中心を軸に回転させ該研削砥石の下面でウェーハを研削する研削ユニットと、
該研削砥石を昇降させる昇降機構と、
制御部と、
を備える研削装置であって、
該制御部は、研削加工する際に該研削砥石に作用する荷重を少なくとも設定する加工条件設定部と、
該研削砥石に作用する荷重と、研削加工時の該チャックテーブルの沈み込み量と該研削砥石の浮き上がり量とを含む昇降方向における変形量との相関関係を示す荷重データテーブルと、
該加工条件設定部に設定した荷重に対応する該変形量の上に所定のバッファ量を設定するバッファ量設定部と、
該変形量に該バッファ量を加えた値をエアカット量として設定する設定部と、
該研削砥石が該エアカット量を下降する際の下降速度を加速度的に減速させる減速制御部と、
を備えることを特徴とする研削装置。
環状に配置された研削砥石の中心を軸に回転させ該研削砥石の下面でウェーハを研削する研削ユニットと、
該研削砥石を昇降させる昇降機構と、
制御部と、
を備える研削装置であって、
該制御部は、研削加工する際に該研削砥石に作用する荷重を少なくとも設定する加工条件設定部と、
該研削砥石に作用する荷重と、研削加工時の該チャックテーブルの沈み込み量と該研削砥石の浮き上がり量とを含む昇降方向における変形量との相関関係を示す荷重データテーブルと、
該加工条件設定部に設定した荷重に対応する該変形量の上に所定のバッファ量を設定するバッファ量設定部と、
該変形量に該バッファ量を加えた値をエアカット量として設定する設定部と、
該研削砥石が該エアカット量を下降する際の下降速度を加速度的に減速させる減速制御部と、
を備えることを特徴とする研削装置。
【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研削装置に関する。
【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装置によって研削されて該ウェーハが所定の厚みまで薄肉化されている。すなわち、研削装置においては、研削砥石を所定の下降速度で下降させながらウェーハを研削しているが、研削砥石をウェーハに接触させる際にウェーハと研削砥石とに大きな衝撃が加わらないように、研削砥石がウェーハに接触する直前においては、研削砥石を研削加工時の遅い下降速度で下降させるエアカットが実施されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００４－３２２２４７号公報
【特許文献2】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】
ところで、ウェーハの研削加工時には、チャックテーブルと研削砥石には所定の荷重が掛かっているため、研削砥石をウェーハから離間させて両者が除荷されると、スプリングバックによってチャックテーブルと研削砥石が元の無負荷のときの高さ位置に戻る。ここで、研削装置においては、ウェーハを所定の厚みに研削した際の研削砥石の下面（研削面）の高さを記憶するようにしている。つまり、研削荷重（負荷）が掛かった状態における研削砥石の下面は、記憶された高さよりも低くなる。
【0005】
したがって、エアカットに際して、研削砥石の高さとして、記憶された高さをそのまま使用すると、研削砥石の下面がウェーハの上面に接触し、ウェーハと研削砥石に大きな衝撃が加わるという問題がある。
【0006】
また、研削荷重によって変化した装置ひずみが経時的に変化するため、研削荷重が掛かっているときと研削荷重が掛かっていないときとの研削砥石の高さの変化量を正確に把握することができず、実際には、大きなエアカット量を設定するようにしている。このため、エアカット時間が長くなって生産性が低下するという問題がある。
【0007】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、エアカット時間を短縮して生産性を高め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】
【0008】
上記目的を達成するための第１発明は、保持面によってウェーハを保持するチャックテーブルと、環状に配置された研削砥石の中心を軸に回転させ該研削砥石の下面でウェーハを研削する研削ユニットと、該研削砥石を昇降させる昇降機構と、制御部と、を備える研削装置であって、該制御部は、研削加工する際に該研削砥石を下降させる下降速度を少なくとも設定する加工条件設定部と、該研削砥石を下降させる下降速度と、研削加工時の該チャックテーブルの沈み込み量と該研削砥石の浮き上がり量とを含む昇降方向における変形量との相関関係を示す下降速度データテーブルと、該加工条件設定部に設定した下降速度に対応する該変形量を該下降速度データテーブルから取り出し、取り出した該変形量をエアカット量として設定する設定部と、を備えることを特徴とする。
【0009】
第２発明は、保持面によってウェーハを保持するチャックテーブルと、環状に配置された研削砥石の中心を軸に回転させ該研削砥石の下面でウェーハを研削する研削ユニットと、該研削砥石を昇降させる昇降機構と、制御部と、を備える研削装置であって、該制御部は、研削加工する際に該研削砥石に作用する荷重を少なくとも設定する加工条件設定部と、該研削砥石に作用する荷重と、研削加工時の該チャックテーブルの沈み込み量と該研削砥石の浮き上がり量とを含む昇降方向における変形量との相関関係を示す荷重データテーブルと、該加工条件設定部に設定した荷重に対応する該変形量を該荷重データテーブルから取り出し、取り出した該変形量をエアカット量として設定する設定部と、を備えることを特徴とする。
【0010】
第３発明は、保持面によってウェーハを保持するチャックテーブルと、環状に配置された研削砥石の中心を軸に回転させ該研削砥石の下面でウェーハを研削する研削ユニットと、該研削砥石を昇降させる昇降機構と、制御部とを備える研削装置であって、 該制御部は、研削加工する際に研削砥石を下降させる下降速度と、該保持面に保持されたウェーハの上面より上に該研削砥石が接触しない範囲のエアカット量と、を少なくとも設定する加工条件設定部と、該研削砥石が該エアカット量を下降する際の下降速度を、該エアカットの開始位置に該研削砥石を下降させる予め設定された位置づけ速度から該加工条件設定部に設定した該下降速度に加速度的に減速させる減速制御部と、を備えることを特徴とする。
【0011】
第４発明は、保持面によってウェーハを保持するチャックテーブルと、環状に配置された研削砥石の中心を軸に回転させ該研削砥石の下面でウェーハを研削する研削ユニットと、該研削砥石を昇降させる昇降機構と、制御部と、を備える研削装置であって、該制御部は、研削加工する際に該研削砥石を下降させる下降速度を少なくとも設定する加工条件設定部と、該研削砥石を下降させる下降速度と、研削加工時の該チャックテーブルの沈み込み量と該研削砥石の浮き上がり量とを含む昇降方向における変形量との相関関係を示す下降速度データテーブルと、該加工条件設定部に設定した下降速度に対応する該変形量の上に所定のバッファ量を設定するバッファ量設定部と、該変形量に該バッファ量を加えた値をエアカット量として設定する設定部と、該研削砥石が該エアカット量を下降する際の下降速度を加速度的に減速させる減速制御部と、を備えることを特徴とする。
【0012】
第５発明は、保持面によってウェーハを保持するチャックテーブルと、環状に配置された研削砥石の中心を軸に回転させ該研削砥石の下面でウェーハを研削する研削ユニットと、該研削砥石を昇降させる昇降機構と、制御部と、を備える研削装置であって、該制御部は、研削加工する際に該研削砥石に作用する荷重を少なくとも設定する加工条件設定部と、該研削砥石に作用する荷重と、研削加工時の該チャックテーブルの沈み込み量と該研削砥石の浮き上がり量とを含む昇降方向における変形量との相関関係を示す荷重データテーブルと、該加工条件設定部に設定した荷重に対応する該変形量の上に所定のバッファ量を設定するバッファ量設定部と、該変形量に該バッファ量を加えた値をエアカット量として設定する設定部と、該研削砥石が該エアカット量を下降する際の下降速度を加速度的に減速させる減速制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
第１及び第２発明によれば、研削加工時のチャックテーブルの沈み込み量と研削砥石の浮き上がり量とを含む昇降方向における変形量をエアカット量として設定するため、エアカット量を研削砥石がウェーハに接触しない極限まで小さく抑えることができ、エアカット時間を短縮して生産性を高めることができる。
【0014】
第４及び第５発明によれば、研削加工時のチャックテーブルの沈み込み量と研削砥石の浮き上がり量とを含む昇降方向における変形量にバッファ量を加えた値をエアカット量として設定するため、エアカット時の研削砥石のウェーハへの接触を確実に防ぐことができる。そして、エアカット時には研削砥石の下降速度を加速度的に減速させるようにしたため、エアカット量にバッファ量を加えたことによるエアカット時間の増加を抑えることができる。したがって、エアカット時の研削砥石のウェーハへの接触を確実に防ぎつつ、エアカット時間を短縮して生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】第１～第５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】研削砥石によるウェーハの研削加工を示す部分破断側面図である。
【図3】エアカット時（無負荷時）の研削砥石とチャックテーブルの状態を示す部分破断側面図である。
【図4】第１発明に係る研削装置に設けられた制御部の構成図である。
【図5】加工速度データテーブルを示す図である。
【図6】研削加工時の研削砥石の高さの時間変化を従来の時間変化と比較して示す図である。
【図8】第２発明に係る研削装置に設けられた制御部の構成図である。
【図9】荷重データテーブルを示す図である。
【図10】第３発明に係る研削装置に設けられた制御部の構成図である。
【図11】第４発明に係る研削装置に設けられた制御部の構成図である。
【図12】第５発明に係る研削装置に設けられた制御部の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
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。
【0017】
第１～第５発明に係る研削装置の制御部を除く構成は基本的に同じであるため、以下、この研削装置の基本構成を図１～図３に基づいて説明する。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。
【0018】
［研削装置の基本構成］
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。すなわち、研削装置１は、ウェーハＷを保持して軸心回りに回転するチャックテーブル１０と、該チャックテーブル１０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）に昇降させる昇降機構４０と、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５０と、制御部６０を主要な構成要素として備えている。
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。すなわち、研削装置１は、ウェーハＷを保持して軸心回りに回転するチャックテーブル１０と、該チャックテーブル１０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）に昇降させる昇降機構４０と、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５０と、制御部６０を主要な構成要素として備えている。
【0019】
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、その表面（図１においては下面）が保護テープＴ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）が研削ユニット２０によって研削される。なお、ウェーハＷの表面にデバイスが形成されていない場合は、ウェーハＷの表面に保護テープＴを貼着しないで保持面１０ａにウェーハＷの表面を接触させ、保持面１０ａがウェーハＷを吸引保持して研削ユニット２０によってウェーハＷを研削してもよい。
【0020】
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、昇降機構４０、水平移動機構５０及び制御部６０の構成についてそれぞれ説明する。
【0021】
（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、その上部中央部には、円板状のポーラス部材１０Ａが組み込まれている。ここで、ポーラス部材１０Ａは、多孔質のセラミックなどで構成されており、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。なお、チャックテーブル１０のポーラス部材１０Ａは、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、その上部中央部には、円板状のポーラス部材１０Ａが組み込まれている。ここで、ポーラス部材１０Ａは、多孔質のセラミックなどで構成されており、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。なお、チャックテーブル１０のポーラス部材１０Ａは、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。
【0022】
そして、チャックテーブル１０は、図２に示す回転機構１１によって軸心回りに所定の速度で回転駆動される。すなわち、チャックテーブル１０においては、図２に示すように、その中心から下方に向かって垂直に一体に延びる回転軸１２を備えており、この回転軸１２が回転機構１１によって所定の速度で回転駆動される。
【0023】
ここで、回転機構１１は、駆動源としてサーボモータ１３を備えており、このサーボモータ１３から上方に延びる出力軸（モータ軸）１３ａの上端には、小径の駆動プーリ１４が結着されている。また、チャックテーブル１０の回転軸１２の下部外周には、大径の従動プーリ１５が結着されており、この従動プーリ１５と駆動プーリ１４には、無端状のタイミングベルト１６が巻き掛けられている。したがって、サーボモータ１３を起動して駆動プーリ１４を回転駆動すれば、該駆動プーリ１４の回転がタイミングベルト１６を経て減速されて従動プーリ１５へと伝達され、該従動プーリ１５と回転軸１２及びチャックテーブル１０が図示矢印方向に所定の速度で回転駆動される。
【0024】
また、本発明に係る研削装置１は、Ｙ軸方向（前後方向）に長い矩形ボックス状のベース２を備えており、このベース２に開口するＹ軸方向に長い矩形の開口部３にはチャックテーブル１０が臨んでいる。そして、開口部３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４によって覆われており、開口部３のカバー４の前後（－Ｙ方向と＋Ｙ方向）の部分は、カバー４と共に移動して伸縮する蛇腹状の伸縮カバー５，６によってそれぞれ覆われている。
【0025】
さらに、チャックテーブル１０には、ウェーハＷの研削加工中に該チャックテーブル１０が研削ユニット２０の後述の研削砥石２５ｂから受ける垂直荷重を測定するためのロードセルなどの荷重センサ１８が設けられている。ここで、本実施の形態では、３つの荷重センサ１８（図１には、２つのみ図示）がチャックテーブル１０のフランジ１９と後述のスライダ５１との間に周方向に等角度ピッチ（１２０°ピッチ）で配置されている。なお、各荷重センサ１８は、制御部６０に電気的に接続されている。
【0026】
（研削ユニット）
研削ユニット２０は、ホルダ２１に収容されたスピンドルモータ２２と、該スピンドルモータ２２によって軸心回りに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の下面に円環状に配列されて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。なお、研削砥石２５ｂ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、ホルダ２１に収容されたスピンドルモータ２２と、該スピンドルモータ２２によって軸心回りに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の下面に円環状に配列されて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。なお、研削砥石２５ｂ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。
【0027】
なお、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の基台２５ａの軸中心には、不図示の供給路が形成されており、この供給路の上端は、配管を経て不図示の研削水供給源に接続され、供給路の下端は研削砥石２５ｂの中心部に開口している。また、スピンドルモータ２２は、制御部６０に電気的に接続されており、その駆動が制御部６０によって制御される。
【0028】
（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であって、ウェーハＷの上面に接触する第１プローブ３１とチャックテーブル１０の上面に接触する第２プローブ３２を備えている。ここで、厚み測定器３０においては、第１プローブ３１によって研削加工中のウェーハＷの上面高さが測定されるが、この第１プローブ３１によって測定されるウェーハＷの上面高さと第２プローブ３２によって測定されるチャックテーブル１０の上面高さとの差によってウェーハＷの厚みが求められる。なお、厚み測定器３０は、制御部６０に電気的に接続されており、該厚み測定器３０によって測定されるウェーハＷの厚みが制御部６０へと送信される。
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であって、ウェーハＷの上面に接触する第１プローブ３１とチャックテーブル１０の上面に接触する第２プローブ３２を備えている。ここで、厚み測定器３０においては、第１プローブ３１によって研削加工中のウェーハＷの上面高さが測定されるが、この第１プローブ３１によって測定されるウェーハＷの上面高さと第２プローブ３２によって測定されるチャックテーブル１０の上面高さとの差によってウェーハＷの厚みが求められる。なお、厚み測定器３０は、制御部６０に電気的に接続されており、該厚み測定器３０によって測定されるウェーハＷの厚みが制御部６０へと送信される。
【0029】
（昇降機構）
昇降機構４０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）に沿って昇降させるものであって、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７の－Ｙ軸方向端面（前面）に配置されている。この昇降機構４０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４１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４２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４２は、コラム７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４０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）に沿って昇降させるものであって、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７の－Ｙ軸方向端面（前面）に配置されている。この昇降機構４０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４１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４２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４２は、コラム７の前面に垂直且つ互いに平行に配設されている。
【0030】
また、左右一対のガイドレール４２の間には、回転可能なボールネジ４３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４３の上端は、駆動源である正逆転可能なサーボモータ４４に連結されている。ここで、サーボモータ４４には、該サーボモータ４４の回転方向と回転数を検出するエンコーダ４５が取り付けられており、サーボモータ４４は、コラム７の上面に取り付けられた矩形プレート状のブラケット４６を介してコラム７に縦置き状態で取り付けられている。また、ボールネジ４３の下端は、コラム７に回転可能に支持されており、このボールネジ４３には、昇降板４１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。なお、サーボモータ４４とエンコーダ４５は、制御部６０に電気的に接続されている。
【0031】
したがって、サーボモータ４４を起動してボールネジ４３を正逆転させれば、このボールネジ４３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４１が一対のガイドレール４２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２５ｂのウェーハＷに対する研削量（研削代）が設定される。なお、サーボモータ４４は、その駆動が制御部６０によって制御されることによって、研削ホイール２５（研削砥石２５ｂ）の昇降速度と昇降量（研削砥石２５ｂの高さ）が制御されるが、該研削ホイール２５（研削砥石２５ｂ）の昇降速度や昇降量は、エンコーダ４５によって検出され、その検出結果が制御部６０へと送信される。
【0032】
（水平移動機構）
水平移動機構５０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）に移動させる機構であって、図１に示すように、ベース２の内部に収容された矩形ブロック状の内部ベース８の上に配設されている。この水平移動機構５０は、ブロック状のスライダ５１を備えており、このスライダ５１は、Ｙ軸方向（前後方向）に沿って互いに平行に配設された左右一対のガイドレール５２に沿ってＹ軸方向に摺動可能である。したがって、このスライダ５１に支持されたチャックテーブル１０と図２に示す回転機構１１は、スライダ５１と共にＹ軸方向に沿って摺動可能である。
水平移動機構５０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）に移動させる機構であって、図１に示すように、ベース２の内部に収容された矩形ブロック状の内部ベース８の上に配設されている。この水平移動機構５０は、ブロック状のスライダ５１を備えており、このスライダ５１は、Ｙ軸方向（前後方向）に沿って互いに平行に配設された左右一対のガイドレール５２に沿ってＹ軸方向に摺動可能である。したがって、このスライダ５１に支持されたチャックテーブル１０と図２に示す回転機構１１は、スライダ５１と共にＹ軸方向に沿って摺動可能である。
【0033】
そして、内部ベース８上の左右一対のガイドレール５２の間には、Ｙ軸方向（前後方向）に延びる回転可能なボールネジ５３が配設されており、該ボールネジ５３のＹ軸方向一端（図１の左端）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。また、ボールネジ５３のＹ軸方向他端（図１の右端）は、内部ベース８上に立設された軸受５５によって内部ベース８に回転可能に支持されている。そして、このボールネジ５３には、スライダ５１から下方に向かって突設された不図示のナット部材が螺合している。なお、サーボモータ５４は、制御部６０に電気的に接続されており、その駆動が制御部６０によって制御される。
【0034】
したがって、サーボモータ５４を起動してボールネジ５３を正逆転させると、このボールネジ５３に螺合する不図示のナット部材がスライダ５１と共にボールネジ５３に沿ってＹ軸方向（前後方向）に摺動するため、スライダ５１と共にチャックテーブル１０もＹ軸方向に沿って一体的に移動する。この結果、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もＹ軸方向に沿って移動する。
【0035】
（制御部）
制御部６０は、制御プログラムにしたがって演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶部などを備えているが、第１～第５発明における制御部６０の具体的な構成については後述する。
制御部６０は、制御プログラムにしたがって演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶部などを備えているが、第１～第５発明における制御部６０の具体的な構成については後述する。
【0036】
［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、つまり、ウェーハＷの研削方法について説明する。なお、ウェーハＷの研削方法においては、エアカットを開始するタイミングの設定方法と研削砥石２５ｂの下降速度の制御が第１～第５発明においてそれぞれ異なっているため、先ず、第１発明におけるウェーハＷの研削方法について説明する。
次に、以上のように構成された研削装置１の作用、つまり、ウェーハＷの研削方法について説明する。なお、ウェーハＷの研削方法においては、エアカットを開始するタイミングの設定方法と研削砥石２５ｂの下降速度の制御が第１～第５発明においてそれぞれ異なっているため、先ず、第１発明におけるウェーハＷの研削方法について説明する。
【0037】
（第１発明）
第１発明において、ウェーハＷを研削加工する際には、該ウェーハＷをチャックテーブル１０の保持面１０ａ上に保護テープＴを下にして載置する。そして、チャックテーブル１０のポーラス部材１０Ａに接続されている不図示の吸引源を駆動してポーラス部材１０Ａを真空引きする。すると、ポーラス部材１０Ａに負圧が発生し、ポーラス部材１０Ａの保持面１０ａ上に保護テープＴ（図１参照）を介して載置されているウェーハＷが負圧によって保持面１０ａ上に吸引保持される。
第１発明において、ウェーハＷを研削加工する際には、該ウェーハＷをチャックテーブル１０の保持面１０ａ上に保護テープＴを下にして載置する。そして、チャックテーブル１０のポーラス部材１０Ａに接続されている不図示の吸引源を駆動してポーラス部材１０Ａを真空引きする。すると、ポーラス部材１０Ａに負圧が発生し、ポーラス部材１０Ａの保持面１０ａ上に保護テープＴ（図１参照）を介して載置されているウェーハＷが負圧によって保持面１０ａ上に吸引保持される。
【0038】
上記状態から図１に示す水平移動機構５０を駆動してチャックテーブル１０を＋Ｙ軸方向（後方）に移動させ、該チャックテーブル１０に吸引保持されているウェーハＷを研削ユニット２０の研削ホイール２５の下方に位置決めする。すなわち、サーボモータ５４を起動してボールネジ５３を回転させると、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スライダ５１がチャックテーブル１０などと共に左右一対のガイドレール５２に沿って＋Ｙ軸方向に摺動するため、チャックテーブル１０の保持面１０ａに保持されているウェーハＷが研削ユニット２０の研削ホイール２５の下方に位置決めされる。なお、このとき、研削砥石２５ｂの下面（加工面）がウェーハＷの中心を通るように両者の水平位置関係が調整される。
【0039】
また、図２に示す回転機構１１を駆動してチャックテーブル１０を回転させ、該チャックテーブル１０の保持面１０ａに保持されているウェーハＷを所定の回転速度（例えば、３００ｒｐｍ）で回転させるとともに、研削ユニット２０のスピンドルモータ２２を駆動して研削ホイール２５を所定の回転速度（例えば、２０００ｒｐｍ）で回転させておく。
【0040】
上述のように、ウェーハＷと研削ホイール２５が回転している状態で、昇降機構４０を駆動して研削ホイール２５を－Ｚ軸方向に下降させる。すなわち、図６に示すように、研削ホイール２５の研削砥石２５ｂがその下面（研削面）の高さが待機位置（原点位置）ｈ０から空転しながら一定速度Ｖ１でエアカットが開始される高さｈ１まで時間間隔Ｔ１の間だけ下降する。そして、研削砥石２５ｂがその研削面の高さが時間ｔ１において高さ（エアカットが開始される高さ）ｈ１となるまで下降すると、研削砥石２６ｂの研削面の高さが図６に示すｈ２（研削砥石２５ｂがウェーハＷに接触する高さ）になるまで速度Ｖ１よりも遅い一定速度Ｖ２（＜Ｖ１）で研削砥石２５ｂが下降しながらエアカットが時間間隔Ｔ２（＝ｔ２－ｔ１）の間だけ行われる。なお、速度Ｖ１は、固定値として予め設定されている。
【0041】
上記エアカットが行われて研削砥石２５ｂがその研削面の高さが図６に示すｈ２となるまで下降した時点（時間ｔ２）で、該研削砥石２５ｂの研削面がウェーハＷの上面（被研削面）に接触したことは、図１に示す３つの荷重センサ１８によって測定される垂直荷重（チャックテーブル１０が研削砥石２５ｂから受ける荷重）の急増によって検知することができる。このように研削砥石２５ｂの研削面がウェーハＷの上面に接触すると、該研削砥石２５ｂが一定の第１送り速度Ｖ３で下降してウェーハＷの上面の全面が時間ｔ３まで第１研削される。このウェーハＷの第１研削は、研削砥石２５ｂの研削面の高さが図６に示すｈ３となる時間間隔Ｔ３（＝ｔ３－ｔ２）の間だけ行われる。この第１研削におけるウェーハＷの研削代は、（ｈ２－ｈ３）となる。なお、第１送り速度Ｖ３は、エアカット時の研削砥石２５ｂの下降速度Ｖ２と同程度に設定される（Ｖ３≒Ｖ２）。
【0042】
そして、研削砥石２５ｂが時間ｔ３において図６に示す高さｈ３まで下降してウェーハＷが研削砥石２６ｂによって時間間隔Ｔ３だけ第１研削されると、研削砥石２５ｂは、その研削面の高さが図６に示すｈ４となるまで（つまり、ウェーハＷの厚みが所定の仕上げ厚みになるまで）第１送り速度Ｖ３よりも遅い一定の第２送り速度Ｖ４（＜Ｖ３）で時間間隔Ｔ４（＝ｔ４－ｔ３）の間だけ下降してウェーハＷの上面の全面を第２研削する。このときのウェーハＷの研削代は、（ｈ４－ｈ３）となり、結局、第１研削と第２研削の２段階の研削加工によってウェーハＷは、所定の仕上げ厚みとなるまで（ｈ２－ｈ４）の研削代分だけ研削される。
【0043】
ここで、ウェーハＷの研削加工中においては、該ウェーハＷの厚みが図１に示す厚み測定器３０によって測定される。すなわち、厚み測定器３０によるウェーハＷの厚みの測定においては、一方の第１プローブ３１によって測定されるウェーハＷの上面高さから他方の第２プローブ３２によって測定されるチャックテーブル１０の上面高さを差し引いた値として算出される。
【0044】
上述のように、図６に示す時間ｔ４においてウェーハＷが所定の仕上げ厚みまで研削されると、研削砥石２５ｂの下降を停止し、研削砥石２５ｂを高さｈ４に保持したまま該研削砥石２５ｂを回転させるスパークアウトカットが時間ｔ５まで時間間隔Ｔ５（＝ｔ５－ｔ４）の間だけ行われる。その後、時間ｔ５において、研削砥石２５ｂが昇降機構４０によって一定速度Ｖ５で上昇してウェーハＷからの離間を開始するが、時間ｔ５から研削砥石２５ｂを回転させながら上昇させるエスケープカットが行われる。ここで、エスケープカットは、研削加工時に厚み測定器３０の第１プローブ３１の接触によってウェーハＷの表面に生じた接触痕を除去するために行われるものであって、このエスケープカットによってウェーハＷの表面が平坦化される。
【0045】
上記エスケープカットは、図６に示すように、研削砥石２５ｂがウェーハＷから離間する高さｈ５まで上昇する時間ｔ６までの時間間隔Ｔ６（＝ｔ６－ｔ５）の間だけ行われる。なお、研削砥石２５ｂがウェーハＷから離間したことは、図１に示す荷重センサ１８によって検出される垂直荷重（チャックテーブル１０がウェーハＷを介して研削砥石２５ｂから受ける荷重）が減少することによって検知することができる。
【0046】
そして、上述のように荷重センサ１８によって測定される垂直荷重の減少によって研削砥石２５ｂがウェーハＷから離間したことが図６に示す時間ｔ６において検知されると、直ちに次の砥石退避工程が実施される。この砥石退避工程においては、図６に示すように、研削砥石２５ｂを比較的高速の退避速度Ｖ６で待機位置（原点位置）ｈ０までの時間間隔Ｔ７の間（＝ｔ７－ｔ６）だけ退避させ、これによってウェーハＷに対する一連の研削加工が終了する。
【0047】
ここで、第１発明におけるエアカットを開始するタイミングとエアカット量の設定について説明する。
【0048】
ウェーハＷの研削砥石２５ｂによる研削（第１研削と第２研削）においては、図２に示すように、研削砥石２５ｂがウェーハＷに所定の荷重で押圧されているため、ウェーハＷは、無負荷時に鎖線位置にあった状態から、研削砥石２５ｂから受ける荷重によって圧縮されて実線位置まで沈み込む。このときのウェーハＷの沈み込み量（圧縮変形量）を図示のようにδ１とする。
【0049】
これに対して、ウェーハＷを押圧する研削砥石２５ｂは、ウェーハＷを介してチャックテーブル１０から受ける反力によって圧縮されて図２の鎖線位置から実線位置へと浮き上がる。このときの研削砥石２５ｂの浮き上がり量（圧縮変形量）を図示のようにδ２とする。
【0050】
そして、図２に示すように、ウェーハＷが研削砥石２５ｂによって所定の荷重で押圧され研削されている状態から研削砥石２５ｂがウェーハから離間することによって、チャックテーブル１０と研削砥石２５ｂが除荷される無負荷状態においては、図３に示すように、チャックテーブル１０と研削砥石２５ｂがスプリングバック（弾性復元力）によって鎖線位置から実線位置へと移動し、その移動量は、それぞれ図示のδ１，δ２となる。
【0051】
而して、第１発明においては、研削加工時のウェーハＷの沈み込み量δ１と研削砥石２５ｂの浮き上がり量δ２の和（δ１＋δ２）を研削砥石２５ｂの昇降方向（上下方向）における変形量δとし、図４に示す制御部６０の設定部６３は、変形量δ（＝δ１＋δ２）を図７に示すようにエアカット量Δｈ（＝δ１＋δ２）として設定するようにしている。具体的には、制御部６０は、図４に示すように、研削加工時の研削砥石２５ｂの下降速度などを設定する加工条件設定部６１と、該加工条件設定部６１によって設定された研削砥石２５ｂのエアカット時の下降速度Ｖ２に基づいてエアカット量Δｈを設定する設定部６３を備えている。ここで、制御部６０の記憶部には、研削砥石２５ｂの下降速度と変形量δ（＝δ１＋δ２）との相関関係を示す下降速度データテーブル６２（図５参照）が記憶されており、設定部６３は、加工条件設定部６１に設定したエアカット時の下降速度Ｖ２に対応する変形量δを取り出し、この取り出した変形量δ（＝δ１＋δ２）を図７に示すエアカット量Δｈとして設定する。
【0052】
ここで、図５に示す下降速度データテーブル６２には、エアカット時の研削砥石２５ｂの下降速度０．０５、０．１、０．１５，０．２μｍ／ｓｅｃに対して、エアカット量Δｈ（＝δ１＋δ２）は、それぞれ２、２．２、２．５、３μｍに設定されている。本実施形態では、エアカット時の研削砥石２５ｂの下降速度Ｖ２は、０．１μｍ／ｓｅｃに設定されているため、エアカット量Δｈは、２．２μｍに設定される。なお、チャックテーブル１０の沈み込み量δ１は、厚み測定器３０の第１プローブ３１または第２プローブ３２によって測定される。
【0053】
これに対して、従来は、図７に破線にて示すように、本発明（第１発明）においてエアカットが開始されるタイミング（研削砥石２５ｂの高さｈ１、時間ｔ１）よりも前（研削砥石２５ｂの高さｈ１’、時間ｔ１’）においてエアカットが開始されていたため、エアカット量Δｈ’が本発明におけるエアカット量Δｈよりも大きくなり（Δｈ’＞Δｈ）、エアカット時間Ｔ２’が本発明におけるエアカット時間Ｔ２よりも長い（Ｔ２’＞Ｔ２）。つまり、本発明によれば、エアカット時間を従来のＴ２’からＴ２へと短縮することができ、それだけ生産性を高めることができる。なお、従来は、図６に破線にて示すように、エアカットが時間ｔ２’まで行われた後、時間ｔ２’～ｔ３’の間に第１研削が行われ、時間ｔ３’～ｔ４’の間に第２研削が行われる。そして、その後、時間ｔ４’～ｔ５’の間にスパークアウトカットが行われ、時間ｔ５’～ｔ６’の間にエスケープカットが行われ、時間ｔ６’～ｔ７’の間に研削砥石２５ｂが待機位置ｈ０まで上昇し、ウェーハＷに対する一連の研削加工が終了する。
【0054】
ところで、本発明では、エアカット量Δｈを、研削加工時のチャックテーブル１０の沈み込み量δ１と研削砥石２５ｂの浮き上がり量δ２との和である変形量δに設定した。つまり、エアカット量Δｈを、エアカット時に研削砥石２５ｂがウェーハＷに接触しない最小限度の値（極限値）に設定した。
【0055】
（第２発明）
第２発明におけるウェーハＷの研削方法は、基本的には前記第１発明のそれと同じであり、エアカットのタイミングの設定方法のみが異なるため、以下、本発明におけるエアカットのタイミングの設定について説明し、その他についての説明は省略する。
第２発明におけるウェーハＷの研削方法は、基本的には前記第１発明のそれと同じであり、エアカットのタイミングの設定方法のみが異なるため、以下、本発明におけるエアカットのタイミングの設定について説明し、その他についての説明は省略する。
【0056】
第２発明においても、第１発明と同様に、エアカット量Δｈが研削加工時のチャックテーブル１０の沈み込み量δ１と研削砥石２５ｂの浮き上がり量δ２との和である変形量δに設定されるが、本発明では、研削加工時にチャックテーブル１０に作用する荷重の設定値に基づいてエアカット量Δｈが設定される。
【0057】
具体的には、制御部６０は、図８に示すように、研削加工時の研削砥石２５ｂに作用する荷重などを設定する加工条件設定部６１と、該加工条件設定部６１によって設定された研削砥石２５ｂの設定荷重に基づいてエアカット量Δｈを設定する設定部６３を備えている。ここで、制御部６０の記憶部には、研削砥石２５ｂの設定荷重と変形量δ（＝δ１＋δ２）との相関関係を示す荷重データテーブル６４（図９参照）が記憶されており、設定部６３は、加工条件設定部６１に設定した荷重に対応する変形量δを取り出し、取り出した変形量δ（＝δ１＋δ２）を図７に示すエアカット量Δｈとして設定する。
【0058】
ここで、図９に示す荷重データテーブル６４には、設定荷重２０００、２２００、２５００、３０００Ｎに対して、エアカット量Δｈ（＝δ１＋δ２）は、それぞれ２、２．２、２．５、３μｍに設定されている。例えば、設定荷重が２５００Ｎに設定されている場合には、エアカット量Δｈは、２．５μｍに設定される。
【0059】
これに対して、従来は、図７に破線にて示すように、本発明（第２発明）においてエアカットが開始されるタイミング（研削砥石２５ｂの高さｈ１、時間ｔ１）よりも前（研削砥石２５ｂの高さｈ１’、時間ｔ１’）においてエアカットが開始されていたため、エアカット量Δｈ’が本発明におけるエアカット量Δｈよりも大きく（Δｈ’＞Δｈ）、エアカット時間Ｔ２’が本発明におけるエアカット時間Ｔ２よりも長い（Ｔ２’＞Ｔ２）。つまり、本発明によれば、エアカット時間を従来のＴ２’からＴ２へと短縮することができ、それだけ生産性を高めることができるという前記第１発明と同様の効果が得られる。
【0060】
（第３発明）
第３発明においては、制御部６０は、図１０に示すように、研削加工する際に研削砥石２５ｂを下降させる下降速度と、エアカット量ΔＨを少なくとも設定する加工条件設定部６１と、研削砥石２５ｂがエアカット量ΔＨを下降する際の下降速度を図７の破線にて示すように加速度的（二次曲線的、または３次曲線的）に減速させる減速制御部６６を備えている。なお、本実施の形態では、説明の便宜上、エアカットが開始されるタイミング（研削砥石の高さｈ１’と時間ｔ１’）と従来のタイミングと同じものとしたが、従来よりも遅く、言い換えるなら、従来よりも研削砥石２５ｂが低い位置からエアカットを開始するというように、従来のタイミングと異なっていてもよい。
第３発明においては、制御部６０は、図１０に示すように、研削加工する際に研削砥石２５ｂを下降させる下降速度と、エアカット量ΔＨを少なくとも設定する加工条件設定部６１と、研削砥石２５ｂがエアカット量ΔＨを下降する際の下降速度を図７の破線にて示すように加速度的（二次曲線的、または３次曲線的）に減速させる減速制御部６６を備えている。なお、本実施の形態では、説明の便宜上、エアカットが開始されるタイミング（研削砥石の高さｈ１’と時間ｔ１’）と従来のタイミングと同じものとしたが、従来よりも遅く、言い換えるなら、従来よりも研削砥石２５ｂが低い位置からエアカットを開始するというように、従来のタイミングと異なっていてもよい。
【0061】
而して、本発明においては、図７に鎖線にて示すように、加工条件設定部６１にエアカット量ΔＨを設定しているため、エアカット時の研削砥石２５ｂのウェーハＷへの接触を確実に防ぐことができる。そして、エアカット時には、減速制御部６６による制御によって研削砥石２５ｂの下降速度Ｖ２”を加速度的（２次曲線的、または３次曲線的）に減速させるようにしたため、エアカット量ΔＨによるエアカット時間Ｔ２”の増加を抑えることができる。つまり、エアカット時間Ｔ２”が従来のエアカット時間Ｔ２’よりも短くなり（Ｔ２”＜Ｔ２’）、エアカット時の研削砥石２５ｂのウェーハＷへの接触を確実に防ぎつつ、エアカット時間をＴ２”に短縮して生産性を高めることができる。また、エアカット量ΔＨは、エアカット量Δｈより大きい値を設定することによって、チャックテーブル１０の沈み込み量δ１と研削砥石２５ｂの浮き上がり量δ２の測定に生じる誤差に対応することができる。つまり、測定誤差によって、エアカット開始時に研削砥石２５ｂがウェーハＷに接触する場合であっても、研削砥石２５ｂとウェーハＷとにダメージを与えないようにすることができている。
【0062】
（第４発明）
第４発明においては、制御部６０は、図１１に示すように、研削加工する際に研削砥石２５ｂを下降させる下降速度を少なくとも設定する加工条件設定部６１と、図５に示す下降速度データテーブル６２と、加工条件設定部６１に設定した下降速度に対応する変形量（図５に示す下降速度データテーブル６２から引き出した変形量）δ（図７においてはΔｈ）の上にマージンとして所定のバッファ量δｈ（図７参照）を設定するバッファ量設定部６５と、変形量δ（＝Δｈ）に該バッファ量δｈを加えた値をエアカット量Δｈ’（図７参照）として設定する設定部６３と、研削砥石２５ｂがエアカット量Δｈ’を下降する際の下降速度Ｖ２”を図７に鎖線にて示すように加速度的（２次曲線的、または３次曲線的）に減速させる減速制御部６６を備えている。なお、本実施の形態では、説明の便宜上、エアカットが開始されるタイミング（研削砥石の高さｈ１’と時間ｔ１’）を従来のタイミングと同じものとしたが、両者のタイミングは異なっていてもよい。
第４発明においては、制御部６０は、図１１に示すように、研削加工する際に研削砥石２５ｂを下降させる下降速度を少なくとも設定する加工条件設定部６１と、図５に示す下降速度データテーブル６２と、加工条件設定部６１に設定した下降速度に対応する変形量（図５に示す下降速度データテーブル６２から引き出した変形量）δ（図７においてはΔｈ）の上にマージンとして所定のバッファ量δｈ（図７参照）を設定するバッファ量設定部６５と、変形量δ（＝Δｈ）に該バッファ量δｈを加えた値をエアカット量Δｈ’（図７参照）として設定する設定部６３と、研削砥石２５ｂがエアカット量Δｈ’を下降する際の下降速度Ｖ２”を図７に鎖線にて示すように加速度的（２次曲線的、または３次曲線的）に減速させる減速制御部６６を備えている。なお、本実施の形態では、説明の便宜上、エアカットが開始されるタイミング（研削砥石の高さｈ１’と時間ｔ１’）を従来のタイミングと同じものとしたが、両者のタイミングは異なっていてもよい。
【0063】
而して、本発明においては、図７に鎖線にて示すように、研削加工時のチャックテーブル１０の沈み込み量δ１と研削砥石２５ｂの浮き上がり量δ２（図３参照）とを含む昇降方向における変形量δ（＝Δｈ）にバッファ量δｈを加えた値をエアカット量Δｈ’として設定するため、エアカット時の研削砥石２５ｂのウェーハＷへの接触を確実に防ぐことができる。そして、エアカット時には、減速制御部６６による制御によって研削砥石２５ｂの下降速度Ｖ２”を加速度的（２次曲線的、または３次曲線的）に減速させるようにしたため、エアカット量Δｈ’にバッファ量δｈを加えたことによるエアカット時間Ｔ２”の増加を抑えることができる。つまり、エアカット時間Ｔ２”が従来のエアカット時間Ｔ２’よりも短くなり（Ｔ２”＜Ｔ２’）、エアカット時の研削砥石２５ｂのウェーハＷへの接触を確実に防ぎつつ、エアカット時間をＴ２”に短縮して生産性を高めることができる。
【0064】
（第５発明）
第５発明は、図１２に示すように、制御部６０は、第４発明と同様の加工条件設定部６１と、設定部６３と、バッファ量設定部６５及び減速制御部６６を備えているが、第４発明の下降速度データテーブル６２（図５参照）に替えて図９に示す荷重データテーブル６４を備えている点が第４発明と異なっている。
第５発明は、図１２に示すように、制御部６０は、第４発明と同様の加工条件設定部６１と、設定部６３と、バッファ量設定部６５及び減速制御部６６を備えているが、第４発明の下降速度データテーブル６２（図５参照）に替えて図９に示す荷重データテーブル６４を備えている点が第４発明と異なっている。
【0065】
したがって、本発明においても、図７に鎖線にて示すように、研削加工時のチャックテーブル１０の沈み込み量δ１と研削砥石２５ｂの浮き上がり量δ２（図３参照）とを含む昇降方向における変形量δ（＝Δｈ）にバッファ量δｈを加えた値をエアカット量Δｈ’として設定するため、エアカット時の研削砥石２５ｂのウェーハＷへの接触を確実に防ぐことができる。そして、エアカット時には、減速制御部６６による制御によって研削砥石２５ｂの下降速度Ｖ２”を加速度的（２次曲線的、または３次曲線的）に減速させるようにしたため、エアカット量Δｈ’にバッファ量δｈを加えたことによるエアカットＴ２”の増加を抑えることができる。つまり、エアカット時間Ｔ２”が従来のエアカット時間Ｔ２’よりも短くなり（Ｔ２”＜Ｔ２’）、エアカット時の研削砥石２５ｂのウェーハＷへの接触を確実に防ぎつつ、エアカット時間をＴ２”に短縮して生産性を高めることができるという第４発明と同様の効果が得られる。
【0066】
なお、以上の実施形態では、研削砥石２５ｂからチャックテーブル１０に作用する垂直荷重を荷重センサ１８によって測定するようにしたが、研削砥石２５ｂがチャックテーブル１０から受ける荷重（反力）を測定するようにしてもよい。
【0067】
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】
【0068】
１：研削装置、２：ベース、３：開口部、４：カバー、５，６：伸縮カバー、
７：コラム、８：内部ベース、１０：チャックテーブル、１０Ａ：ポーラス部材、
１０ａ：保持面、１１：回転機構、１２：回転軸、１３：サーボモータ、
１３ａ：出力軸（モータ軸）、１４：駆動プーリ、１５：従動プーリ、
１６：タイミングベルト、１８：荷重センサ、１９：フランジ、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：昇降機構、４１：昇降板、
４２：ガイドレール、４３：ボールネジ、４４：サーボモータ、４５：エンコーダ、
４６：ブラケット、５０：水平移動機構、５１：スライダ、５２：ガイドレール、
５３：ボールネジ、５４：サーボモータ、５５：軸受、６０：制御部、
６１：加工条件設定部、６２：加工速度データテーブル、６３：設定部、
６４：荷重データテーブル、６５：バッファ量設定部、６６：減速制御部、
ΔＨ、Δｈ、Δｈ’：エアカット量、δｈ：バッファ量、Ｔ：保護テープ、
Ｔ２，Ｔ２’，Ｔ２”：エアカット時間、Ｖ２，Ｖ２’，Ｖ２”：エアカット時間、
Ｗ：ウェーハ
７：コラム、８：内部ベース、１０：チャックテーブル、１０Ａ：ポーラス部材、
１０ａ：保持面、１１：回転機構、１２：回転軸、１３：サーボモータ、
１３ａ：出力軸（モータ軸）、１４：駆動プーリ、１５：従動プーリ、
１６：タイミングベルト、１８：荷重センサ、１９：フランジ、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：昇降機構、４１：昇降板、
４２：ガイドレール、４３：ボールネジ、４４：サーボモータ、４５：エンコーダ、
４６：ブラケット、５０：水平移動機構、５１：スライダ、５２：ガイドレール、
５３：ボールネジ、５４：サーボモータ、５５：軸受、６０：制御部、
６１：加工条件設定部、６２：加工速度データテーブル、６３：設定部、
６４：荷重データテーブル、６５：バッファ量設定部、６６：減速制御部、
ΔＨ、Δｈ、Δｈ’：エアカット量、δｈ：バッファ量、Ｔ：保護テープ、
Ｔ２，Ｔ２’，Ｔ２”：エアカット時間、Ｖ２，Ｖ２’，Ｖ２”：エアカット時間、
Ｗ：ウェーハ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】