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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】P2024170946
(43)【公開日】2024-12-11
(54)【発明の名称】研削装置及び研削方法
(51)【国際特許分類】
B24B 55/06 20060101AFI20241204BHJP
B24B 7/04 20060101ALI20241204BHJP
B24B 55/02 20060101ALI20241204BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20241204BHJP
【ＦＩ】
B24B55/06
B24B7/04 A
B24B55/02 B
H01L21/304 622E
H01L21/304 631
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023087735
(22)【出願日】2023-05-29
(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】渡辺 真也
【テーマコード（参考）】
3C043
3C047
5F057
【Ｆターム（参考）】
3C043BA03
3C043BA09
3C043BA11
3C043BA15
3C043BA16
3C043CC04
3C043DD06
3C043EE04
3C047FF04
3C047FF17
3C047FF19
3C047GG01
3C047HH11
5F057AA05
5F057AA21
5F057AA31
5F057BA11
5F057BB03
5F057CA11
5F057CA25
5F057DA11
5F057DA38
5F057EB20
5F057FA13
5F057FA28
5F057FA36
5F057FA42
5F057FA45
5F057GA01
5F057GA27
(57)【要約】
【課題】ホイール基台の貫通孔に堆積した研削屑の落下による被加工物の割れなどの発生を防ぐことができる研削装置及び研削方法を提供すること。
【解決手段】チャックテーブル１０と、研削ユニット２０と、内部ノズル２を備える研削装置１は、ホイール基台２５ａの貫通孔２５ａ１または内部ノズル２に研削水を供給する研削水供給源４１と、貫通孔２５ａ１または内部ノズル２にエアを供給するエア供給源５１と、研削水供給源４１と貫通孔２５ａ１及び内部ノズル２との接続と、エア供給源５１と貫通孔２５ａ１及び内部ノズル２との接続を切り替える開閉バルブＶ１～Ｖ４を備える。また、ウェーハＷの研削方法は、ウェーハＷをチャックテーブル１０で保持する保持ステップと、研削砥石２５ｂでウェーハＷを研削する研削ステップを備え、研削ステップにおいては、貫通孔２５ａ１に、エア供給源５１からエアまたは研削水供給源４１から研削水を供給する。
【選択図】図４
【解決手段】チャックテーブル１０と、研削ユニット２０と、内部ノズル２を備える研削装置１は、ホイール基台２５ａの貫通孔２５ａ１または内部ノズル２に研削水を供給する研削水供給源４１と、貫通孔２５ａ１または内部ノズル２にエアを供給するエア供給源５１と、研削水供給源４１と貫通孔２５ａ１及び内部ノズル２との接続と、エア供給源５１と貫通孔２５ａ１及び内部ノズル２との接続を切り替える開閉バルブＶ１～Ｖ４を備える。また、ウェーハＷの研削方法は、ウェーハＷをチャックテーブル１０で保持する保持ステップと、研削砥石２５ｂでウェーハＷを研削する研削ステップを備え、研削ステップにおいては、貫通孔２５ａ１に、エア供給源５１からエアまたは研削水供給源４１から研削水を供給する。
【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、
前記チャックテーブルに向かって開口する複数の貫通孔が形成されたホイール基台と、該ホイール基台の一面に環状に取り付けられた研削砥石とで構成される研削ホイールを有する研削ユニットと、
前記チャックテーブルの外側から前記研削砥石と被加工物との接触部に向かって開口する内部ノズルと、
を備え、前記チャックテーブルに保持された被加工物を前記研削ユニットによって研削する研削装置であって、
前記貫通孔または前記内部ノズルに研削水を供給する研削水供給源と、
前記貫通孔または前記内部ノズルにエアを供給するエア供給源と、
前記研削水供給源と前記貫通孔及び前記内部ノズルとの接続と、前記エア供給源と前記貫通孔及び前記内部ノズルとの接続を切り替える切替え手段と、
を設けたことを特徴とする研削装置。
前記チャックテーブルに向かって開口する複数の貫通孔が形成されたホイール基台と、該ホイール基台の一面に環状に取り付けられた研削砥石とで構成される研削ホイールを有する研削ユニットと、
前記チャックテーブルの外側から前記研削砥石と被加工物との接触部に向かって開口する内部ノズルと、
を備え、前記チャックテーブルに保持された被加工物を前記研削ユニットによって研削する研削装置であって、
前記貫通孔または前記内部ノズルに研削水を供給する研削水供給源と、
前記貫通孔または前記内部ノズルにエアを供給するエア供給源と、
前記研削水供給源と前記貫通孔及び前記内部ノズルとの接続と、前記エア供給源と前記貫通孔及び前記内部ノズルとの接続を切り替える切替え手段と、
を設けたことを特徴とする研削装置。
【請求項2】
前記切替え手段は、開閉バルブによって構成されることを特徴とする請求項１記載の研削装置。
【請求項3】
請求項１または２記載の研削装置によって被加工物を研削する研削方法であって、
被加工物を前記チャックテーブルで保持する保持ステップと、
前記研削砥石で該被加工物を研削する研削ステップと、
を備え、
前記研削ステップにおいては、前記貫通孔に、前記エア供給源からエアまたは前記研削水供給源から研削水を供給することを特徴とする研削方法。
被加工物を前記チャックテーブルで保持する保持ステップと、
前記研削砥石で該被加工物を研削する研削ステップと、
を備え、
前記研削ステップにおいては、前記貫通孔に、前記エア供給源からエアまたは前記研削水供給源から研削水を供給することを特徴とする研削方法。
【請求項4】
前記研削ステップにおいて、
前記貫通孔に前記エア供給源からエアを供給する場合には、前記内部ノズルに前記研削水供給源から研削水を供給し、
前記貫通孔に前記研削水供給源から研削水を供給する場合には、前記内部ノズルに前記エア供給源からエアを供給することを特徴とする請求項３記載の研削方法。
前記貫通孔に前記エア供給源からエアを供給する場合には、前記内部ノズルに前記研削水供給源から研削水を供給し、
前記貫通孔に前記研削水供給源から研削水を供給する場合には、前記内部ノズルに前記エア供給源からエアを供給することを特徴とする請求項３記載の研削方法。
【請求項5】
前記研削ステップにおいては、前記貫通孔に研削水を供給し、前記内部ノズルに研削水もエアも供給しないことを特徴とする請求項３記載の研削方法。
【請求項6】
前記保持ステップにおいては、前記貫通孔と前記内部ノズルに研削水もエアも供給しないことを特徴とする請求項３記載の研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウェーハなどの被加工物を研削する研削装置と該研削装置による被加工物の研削方法に関する。
【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、ウェーハの裏面を研削して該ウェーハを所定の厚さまで薄化し、この薄化されたウェーハを切削装置によって切削することによって個々の半導体デバイスを製造している。そして、近年、ウェーハに対する薄化の要求が増し、薄化されたウェーハの研削中における該ウェーハの外周部のバタつきを抑えるため、研削砥石の内側に配置された内部ノズルから研削水を研削砥石の内周に向かって供給しながら研削を行う研削装置が例えば特許文献１において提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００４－２００５２６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、特許文献１において提案された研削装置においては、内部ノズルから研削水を加工部のみに供給しながらの研削になるため、研削水に含まれる研削屑がホイール基台の内部に滞留する。このため、ホイール基台の内側に堆積した研削屑が研削加工中や研削ホイールの交換作業中などにウェーハ上やチャックテーブル上に落下する。
【0005】
ウェーハ上に研削屑が落下した場合には、落下した研削屑が研削ホイールに巻き込まれてウェーハの表面にスクラッチなどの傷が発生する。また、チャックテーブル上に研削屑が落下した場合には、落下した研削屑を挟んだ状態でチャックテーブルがウェーハを保持することになり、ウェーハに割れやディンプルが発生する。
【0006】
そこで、ホイール基台に複数の貫通孔を円環状に配置して形成し、これらの貫通孔から研削水（洗浄水）をホイール基台の内側に噴射し、ホイール基台の内側に堆積した研削屑を研削水の噴射によって除去することが考えられる。
【0007】
しかしながら、上述のように研削水をホイール基台の貫通孔から噴射することは研削加工中には行われていないため、研削加工中に被加工物の研削によって発生した研削屑がホイール基台の貫通孔に進入し、貫通孔に研削屑が付着して堆積する。そして、貫通孔に堆積した研削屑が研削中のウェーハや研削が終了してウェーハが取り外されたチャックテーブル上に落下し、ウェーハに割れやスクラッチなどの傷を発生させる可能性がある。
【0008】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、ホイール基台の貫通孔に堆積した研削屑の落下による被加工物の割れなどの発生を防ぐことができる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】
【0009】
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、前記チャックテーブルに向かって開口する複数の貫通孔が形成されたホイール基台と、該ホイール基台の一面に環状に取り付けられた研削砥石とで構成される研削ホイールを有する研削ユニットと、前記チャックテーブルの外側から前記研削砥石と被加工物との接触部に向かって開口する内部ノズルと、を備え、前記チャックテーブルに保持された被加工物を前記研削ユニットによって研削する研削装置であって、前記貫通孔または前記内部ノズルに研削水を供給する研削水供給源と、前記貫通孔または前記内部ノズルにエアを供給するエア供給源と、前記研削水供給源と前記貫通孔及び前記内部ノズルとの接続と、前記エア供給源と前記貫通孔及び前記内部ノズルとの接続を切り替える切替え手段と、を設けたことを特徴とする。
【0010】
また、本発明は、上記研削装置によって被加工物を研削する研削方法であって、被加工物を前記チャックテーブルで保持する保持ステップと、前記研削砥石で該被加工物を研削する研削ステップと、を備え、前記研削ステップにおいては、前記貫通孔に、前記エア供給源からエアまたは前記研削水供給源から研削水を供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明に係る研削装置を用いた研削方法によれば、研削ステップにおいては、ホイール基台の貫通孔には、エア供給源からエアまたは研削水供給源から研削水の何れかが供給され、貫通孔からエアまたは研削水が噴射されるため、被加工物の研削加工によって発生する研削屑の貫通孔への進入が防がれる。このため、ホイール基台の内周面や貫通孔に研削屑が付着して堆積することがなく、堆積した研削屑がウェーハやチャックテーブルの保持面に落下することによるウェーハの割れやスクラッチなどの傷付きが防がれる。
する
する
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明に係る研削装置の保持ステップ時の状態を示す側断面図である。
【図4】本発明方法の第１実施形態における研削ステップ時の研削装置の状態を示す側断面図である。
【図5】本発明方法の第２実施形態における研削ステップ時の研削装置の状態を示す側断面図である。
【図6】本発明方法の第３実施形態における研削ステップ時の研削装置の状態を示す側断面図である。
【図7】本発明方法における各ステップ（保持ステップと研削ステップ）での研削水とエアの供給状態を表にまとめて示す図である。
【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】
まず、本発明に係る研削装置の構成を図１に基づいて以下に説明する。
【0015】
［研削装置の構成］
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を保持して軸中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、該研削ユニット２０をチャックテーブル１０の保持面１０ａに対して垂直方向に昇降させる昇降機構３０と、研削ユニット２０の後述の研削ホイール２５または後述の内部ノズル２の何れか一方に研削水を供給する研削水供給ユニット４０と、研削ホイール２５または内部ノズル２にエアを供給するエア供給ユニット５０と、チャックテーブル１０の傾きを調整する傾き調整機構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を保持して軸中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、該研削ユニット２０をチャックテーブル１０の保持面１０ａに対して垂直方向に昇降させる昇降機構３０と、研削ユニット２０の後述の研削ホイール２５または後述の内部ノズル２の何れか一方に研削水を供給する研削水供給ユニット４０と、研削ホイール２５または内部ノズル２にエアを供給するエア供給ユニット５０と、チャックテーブル１０の傾きを調整する傾き調整機構６０を主要な構成要素として備えている。
【0016】
ここで、被加工物であるウェーハＷ（図１及び図４～図６参照）は、単結晶のシリコン母材で構成されており、その表面（下面）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。
【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、昇降機構３０、研削水供給ユニット４０、エア供給ユニット５０及び傾き調整機構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）
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。
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。
【0019】
そして、チャックテーブル１０は、その中心から垂直下方に延びる回転軸１１に連結された回転駆動源であるサーボモータ１２によって回転軸１１の軸心回りに所定の速度で回転駆動される。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。
【0020】
また、本実施形態に係る研削装置１は、前後方向（図１の左右方向）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（図１の左右方向）に移動させる不図示の水平移動機構が設けられている。なお、水平移動機構は、公知のボールネジ機構など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。
【0021】
（研削ユニット）
研削ユニット２０は、ホルダ２１内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、円板状のホイール基台２５ａと、該ホイール基台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。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内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、円板状のホイール基台２５ａと、該ホイール基台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。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。
【0022】
ところで、図２及び図３に示すように、研削ホイール２５のマウント２４の中心には、１つの円孔２４ａが縦方向に形成されており、この円孔２４ａからは複数（本実施形態では、８本（図３参照））の水平な供給路２４ｂが径方向外方に向かって放射状に延びている。そして、各供給路２４ｂの径方向外端部は、垂直下方に屈曲してホイール基台２５ａの外周部に垂直に形成された複数（本実施形態では、８つ（図３参照））の円孔状の貫通孔２５ａ１にそれぞれ接続されている。ここで、マウント２４に放射状に形成された複数（８本）の供給路２４ｂとホイール基台２５ａに形成された複数（８つ）の貫通孔２５ａ１は、図３に示すように、周方向に等角度ピッチ（４５°ピッチ）で形成されており、貫通孔２５ａ１は、同一円周上に円環状に配置されて研削砥石２５ｂの内周側においてチャックテーブル１０に向かってそれぞれ開口している。なお、本実施の形態では、供給路２４ｂと貫通孔２５ａ１をそれぞれ８つずつ形成したが、これらの供給路２４ｂと貫通孔２５ａ１の数は、複数であれば任意である。
【0023】
そして、図１に示すように、研削ユニット２０のスピンドルモータ２２とスピンドル２３の軸中心には、円孔状の供給路３が上下方向に貫設されており、該供給路３の下端は、マウント２４の中心部に垂直に形成された円孔２４ａに連通している（図２参照）。
【0024】
（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に対して垂直な方向（上下方向）に沿って昇降させるものであって、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を、該ホルダ２１に保持された研削ユニット２０のスピンドルモータ２２とスピンドル２３及び研削ホイール２５と共に左右一対のガイドレール３１（図１には、一方のみ図示）に沿って上下方向に昇降させるものである。ここで、「左右」とは、図１の紙面垂直方向であって、一対のガイドレール３１は、コラム１０１の端面（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に対して垂直な方向（上下方向）に沿って昇降させるものであって、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を、該ホルダ２１に保持された研削ユニット２０のスピンドルモータ２２とスピンドル２３及び研削ホイール２５と共に左右一対のガイドレール３１（図１には、一方のみ図示）に沿って上下方向に昇降させるものである。ここで、「左右」とは、図１の紙面垂直方向であって、一対のガイドレール３１は、コラム１０１の端面（前面）に垂直且つ互いに平行に配設されている。
【0025】
また、ホルダ２１の背面には、ブロック状のスライダ３２が水平に突設されており、このスライダ３２には、垂直なボールネジ３３が螺合挿通している。そして、このボールネジ３３の上端には、コラム１０１の上面にブラケット３４を介して縦置き状態で取り付けられた回転駆動源であるサーボモータ３５の出力軸が連結されており、同ボールネジ３３の下端は、軸受３６によってコラム１０１に回転可能に支持されている。なお、コラム１０１の側端面には、リニアスケール３７がボールネジ３３に沿って垂直に取り付けられており、スライダ３２の背面には、リニアスケール３７の目盛りを読み取る読み取り部３８が取り付けられている。
【0026】
したがって、サーボモータ３５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に螺合するスライダ３２が一対のガイドレール３１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。
【0027】
（研削水供給ユニット）
研削水供給ユニット４０は、研削加工中の研削砥石２５ｂとウェーハＷとが接触する加工部に研削水供給源４１から研削水を供給するものであって、研削水は、研削ホイール２５のホイール基台２５ａに形成された複数（８つ）の貫通孔２５ａ１（図１～図３参照）またはチャックテーブル１０の外周側に配置された横Ｌ字状の内部ノズル２（図１参照）の何れか一方から供給される。ここで、横Ｌ字状に屈曲する内部ノズル２は、研削加工中に研削砥石２５ｂの内側から該研削砥石２５ｂの内周部に向かって研削水またはエアを噴射するものであって、その端部は、チャックテーブル１０（チャックテーブル１０に保持されたウェーハＷ）の中心に向かって水平方向に開口している。なお、研削水には、純水が好適に用いられる。
研削水供給ユニット４０は、研削加工中の研削砥石２５ｂとウェーハＷとが接触する加工部に研削水供給源４１から研削水を供給するものであって、研削水は、研削ホイール２５のホイール基台２５ａに形成された複数（８つ）の貫通孔２５ａ１（図１～図３参照）またはチャックテーブル１０の外周側に配置された横Ｌ字状の内部ノズル２（図１参照）の何れか一方から供給される。ここで、横Ｌ字状に屈曲する内部ノズル２は、研削加工中に研削砥石２５ｂの内側から該研削砥石２５ｂの内周部に向かって研削水またはエアを噴射するものであって、その端部は、チャックテーブル１０（チャックテーブル１０に保持されたウェーハＷ）の中心に向かって水平方向に開口している。なお、研削水には、純水が好適に用いられる。
【0028】
ここで、図１に示すように、研削水供給源４１から延びる２つの分岐管ａ，ｂは、各合流管ｃ，ｄにそれぞれ接続されており、一方の合流管ｃは、研削ユニット２０のスピンドルモータ２２とスピンドル２３の軸中心に形成された供給路３の上端に接続されている。また、他方の合流管ｄは、内部ノズル２に接続されている。そして、各分岐管ａ，ｂには、切替え手段である開閉バルブＶ１，Ｖ２がそれぞれ設けられている。したがって、研削水供給ユニット４０は、研削水供給源４１と、開閉バルブＶ１，Ｖ２及び分岐管ａ，ｂと合流管ｃ，ｄを含んで構成されている。なお、本実施の形態においては、開閉バルブＶ１，Ｖ２は、常閉弁であるソレノイド式の電磁開閉バルブによって構成されており、その開閉動作は、不図示の制御手段によって制御される。すなわち、ソレノイドへの非通電時（ソレノイドＯＦＦ時）には、これらの開閉バルブＶ１，Ｖ２は、不図示の付勢手段によって付勢されて閉じており、ソレノイドに通電されると（ソレノイドＯＮ）開くが、ソレノイドへの通電のＯＮ／ＯＦＦは不図示の制御手段によって制御される。
【0029】
（エア供給ユニット）
エア供給ユニット５０は、研削加工中において、エア供給源５１からエアをホイール基台２５ａに形成された複数の貫通孔２５ａ１または内部ノズル２に供給するものであって、図１に示すように、エア供給源５１から延びる２つの分岐管ｅ，ｆは、各合流管ｃ，ｄにそれぞれ接続されている。そして、各分岐管ｅ，ｆには、切替え手段である開閉バルブＶ３，Ｖ４がそれぞれ設けられている。なお、開閉バルブＶ３，Ｖ４も前記開閉バルブＶ１，Ｖ２と同様に常閉弁であるソレノイド式の電磁開閉バルブによって構成されており、その開閉動作は、不図示の制御手段によってなされる。
エア供給ユニット５０は、研削加工中において、エア供給源５１からエアをホイール基台２５ａに形成された複数の貫通孔２５ａ１または内部ノズル２に供給するものであって、図１に示すように、エア供給源５１から延びる２つの分岐管ｅ，ｆは、各合流管ｃ，ｄにそれぞれ接続されている。そして、各分岐管ｅ，ｆには、切替え手段である開閉バルブＶ３，Ｖ４がそれぞれ設けられている。なお、開閉バルブＶ３，Ｖ４も前記開閉バルブＶ１，Ｖ２と同様に常閉弁であるソレノイド式の電磁開閉バルブによって構成されており、その開閉動作は、不図示の制御手段によってなされる。
【0030】
したがって、エア供給ユニット５０は、エア供給源５１と、開閉バルブＶ３，Ｖ４及び分岐管ｅ，ｆと合流管ｃ，ｄを含んで構成されている。なお、エア供給ユニット５０は、必ずしもホイール基台２５ａの貫通孔２５ａ１または内部ノズル２の何れか一方にエアを供給する訳ではなく、後述のように（本発明方法における第３実施形態参照）、貫通孔２５ａ１と内部ノズル２の何れにもエアを供給しない場合がある。また、本実施の形態では、開閉バルブＶ１～Ｖ４として、常閉弁を使用したが、常開弁を使用してもよい。
【0031】
（傾き調整機構）
傾き調整機構６０は、チャックテーブル１０の傾きを調整する機構であって、図１に示すように、チャックテーブル１０とベース１００との間に設けられている。具体的には、この傾き調整機構６０は、２つのアクチュエータ６１（図１には、１つのみ図示）と１つのピボット６２によって構成されており、これらのアクチュエータ６１とピボット６２は、周方向に等角度ピッチ（１２０°ピッチ）で配置されている。
傾き調整機構６０は、チャックテーブル１０の傾きを調整する機構であって、図１に示すように、チャックテーブル１０とベース１００との間に設けられている。具体的には、この傾き調整機構６０は、２つのアクチュエータ６１（図１には、１つのみ図示）と１つのピボット６２によって構成されており、これらのアクチュエータ６１とピボット６２は、周方向に等角度ピッチ（１２０°ピッチ）で配置されている。
【0032】
ここで、各アクチュエータ６１は、ネジ軸６３を電動モータ６４によって正逆転させて上下動させることによって、チャックテーブル１０を、ピボット６２を中心として傾動させて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ものである。
【0033】
ところで、本実施の形態に係る研削装置１においては、図１に示すように、チャックテーブル１０と、研削ユニット２０のスピンドル２３の一部とマウント２４及び研削ホイール２５、内部ノズル２、傾き調整機構６０などは、ベース１００上に配置された矩形ボックス状のカバー４によって覆われた加工室Ｓに収容されている。
【0034】
【0035】
【0036】
１）保持ステップ：
保持ステップは、研削加工すべきウェーハＷをチャックテーブル１０の保持面１０ａに保持させる工程であって、この保持工程においては、図１に示すように、ウェーハＷが不図示の保護テープ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。そして、チャックテーブル１０のポーラス部材１０Ａが真空ポンプなどの不図示の吸引源に接続され、該ポーラス部材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。
保持ステップは、研削加工すべきウェーハＷをチャックテーブル１０の保持面１０ａに保持させる工程であって、この保持工程においては、図１に示すように、ウェーハＷが不図示の保護テープ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。そして、チャックテーブル１０のポーラス部材１０Ａが真空ポンプなどの不図示の吸引源に接続され、該ポーラス部材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】
この保持ステップにおいては、図１及び図７に示すように、研削水供給ユニット４０からの研削水の供給もエア供給ユニット５０からのエアの供給もなされない。すなわち、この保持ステップにおいては、図１及び図７に示すように、全ての開閉バルブＶ１～Ｖ４が閉じられ（ＯＦＦされ）るため、研削ホイール２５のホイール基台２５ａに形成された貫通孔２５ａ１及び内部ノズル２からの研削水の噴射もエアの噴射もなされない。なお、図７において、「ＯＮ」は、ソレノイドへの通電がなされて開閉バルブＶ１～Ｖ４が開いている状態を示し、「ＯＦＦ」は、ソレノイドへの通電が遮断されて開閉バルブＶ１～Ｖ４が閉じている状態を示す。
【0038】
２）研削ステップ：
研削ステップは、前記保持ステップにおいてチャックテーブル１０の保持面１０ａ上に保持されたウェーハＷの裏面（上面）を研削ユニット２０によって研削する工程である。具体的には、この研削ステップにおいては、ウェーハＷを保持したチャックテーブル１０がサーボモータ１２によって軸中心回りに所定の速度で回転駆動されるとともに、研削ユニット２０の研削ホイール２５がスピンドルモータ２２によってチャックテーブル１０の回転方向と同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、研削ユニット２０が昇降機構３０によって下降すると、研削ホイール２５の研削砥石２５ｂがウェーハＷに接近し、図４～図６に示すように、該研削ホイール２５の研削砥石２５ｂがチャックテーブル１０と共に回転するウェーハＷの裏面（図４～図６においては、上面）に接触する。
研削ステップは、前記保持ステップにおいてチャックテーブル１０の保持面１０ａ上に保持されたウェーハＷの裏面（上面）を研削ユニット２０によって研削する工程である。具体的には、この研削ステップにおいては、ウェーハＷを保持したチャックテーブル１０がサーボモータ１２によって軸中心回りに所定の速度で回転駆動されるとともに、研削ユニット２０の研削ホイール２５がスピンドルモータ２２によってチャックテーブル１０の回転方向と同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、研削ユニット２０が昇降機構３０によって下降すると、研削ホイール２５の研削砥石２５ｂがウェーハＷに接近し、図４～図６に示すように、該研削ホイール２５の研削砥石２５ｂがチャックテーブル１０と共に回転するウェーハＷの裏面（図４～図６においては、上面）に接触する。
【0039】
上述のように、研削ホイール２５の研削砥石２５ｂがウェーハＷの裏面に接触すると、該研削砥石２５ｂによるウェーハＷの裏面（上面）の研削が開始され、該ウェーハＷの厚みが所定の仕上げ厚みになるまで研削される。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。また、この研削ステップにおいては、傾き調整機構６０によって、チャックテーブル１０の回転軸１１の軸心がスピンドル２３の垂直な軸心に対して所定角度だけ傾けられる。
【0040】
この研削ステップにおけるウェーハＷの研削においては、研削ホイール２５のホイール基台２５ａに形成された複数の貫通孔２５ａ１に、研削水供給ユニット４０から研削水、或いはエア供給ユニット５０からエアが供給され、内部ノズル２に、研削水供給ユニット４０から研削水、或いはエア供給ユニット５０からエアが供給され、または供給されないパターンがあり、以下、これらのパターンを第１～第３実施形態として説明する。
【0041】
＜第１実施形態＞
第１実施形態においては、研削ステップにおける研削砥石２５ｂによるウェーハＷの研削加工時には、図４に示すように、研削水供給ユニット４０から内部ノズル２に研削水が供給されるとともに、研削ホイール２５のホイール基台２５ａに形成された複数の貫通孔２５ａ１にエア供給ユニット５０からエアが供給される。すなわち、図４及び図７に示すように、研削水供給ユニット４０に設けられた開閉バルブＶ１が閉じられ（ソレノイドへの通電ＯＦＦ）、開閉バルブＶ２が開けられる（ソレノイドへの通電ＯＮ）。すると、図４に矢印にて示すように、研削水供給源４１から研削水が分岐管ｂから合流管ｄを通って内部ノズル２へと供給され、該内部ノズル２から研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部（研削部）に向かって研削水が噴射される。このように、研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部（研削部）に向かって研削水が噴射されると、研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部（研削部）に発生する摩擦熱が研削水によって除去されて接触部が冷却されるとともに、ウェーハＷの研削によって発生した研削屑が研削水によって洗浄されて除去される。
第１実施形態においては、研削ステップにおける研削砥石２５ｂによるウェーハＷの研削加工時には、図４に示すように、研削水供給ユニット４０から内部ノズル２に研削水が供給されるとともに、研削ホイール２５のホイール基台２５ａに形成された複数の貫通孔２５ａ１にエア供給ユニット５０からエアが供給される。すなわち、図４及び図７に示すように、研削水供給ユニット４０に設けられた開閉バルブＶ１が閉じられ（ソレノイドへの通電ＯＦＦ）、開閉バルブＶ２が開けられる（ソレノイドへの通電ＯＮ）。すると、図４に矢印にて示すように、研削水供給源４１から研削水が分岐管ｂから合流管ｄを通って内部ノズル２へと供給され、該内部ノズル２から研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部（研削部）に向かって研削水が噴射される。このように、研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部（研削部）に向かって研削水が噴射されると、研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部（研削部）に発生する摩擦熱が研削水によって除去されて接触部が冷却されるとともに、ウェーハＷの研削によって発生した研削屑が研削水によって洗浄されて除去される。
【0042】
また、図４及び図７に示すように、エア供給ユニット５０に設けられた開閉バルブＶ４が閉じられ（ソレノイドへの通電ＯＦＦ）、開閉バルブＶ３が開けられる（ソレノイドへの通電ＯＮ）。すると、図４に矢印にて示すように、エア供給源５１からエアが分岐管ｅから合流管ｃを流れ、研削ユニット２０のスピンドルモータ２２とスピンドル２３の軸中心に形成された供給路３、マウント２４に形成された円孔２４ａ、供給路２４ｂを順次経てホイール基台２５ａに形成された複数の貫通孔２５ａ１へとエアが供給され、該貫通孔２５ａ１からエアがホイール基台２５ａの内側において下方に向かって噴射される。このように、ホイール基台２５ａの貫通孔２５ａ１からエアが該ホイール基台２５ａにおいて下方に向かって噴射されると、ウェーハＷの研削によって発生した研削屑の貫通孔２５ａ１への進入が防がれるとともに、ホイール基台２５ａの内周面への研削屑の付着が防がれる。このため、ホイール基台２５ａの内周面や貫通孔２５ａ１に研削屑が付着して堆積することがなく、堆積した研削屑がウェーハＷや研削後のチャックテーブル１０の保持面１０ａに落下することによるウェーハＷの割れやスクラッチなどの傷付きが防がれる。
【0043】
＜第２実施形態＞
第２実施形態においては、研削ステップにおける研削砥石２５ｂによるウェーハＷの研削加工時には、図５に示すように、ホイール基台２５ａの複数の貫通孔２５ａ１に研削水供給ユニット４０から研削水が供給されるとともに、エア供給ユニット５０から内部ノズル２にエアが供給される。すなわち、図５及び図７に示すように、研削水供給ユニット４０に設けられた開閉バルブＶ２が閉じられ（ソレノイドへの通電ＯＦＦ）、開閉バルブＶ１が開けられる（ソレノイドへの通電ＯＮ）。
第２実施形態においては、研削ステップにおける研削砥石２５ｂによるウェーハＷの研削加工時には、図５に示すように、ホイール基台２５ａの複数の貫通孔２５ａ１に研削水供給ユニット４０から研削水が供給されるとともに、エア供給ユニット５０から内部ノズル２にエアが供給される。すなわち、図５及び図７に示すように、研削水供給ユニット４０に設けられた開閉バルブＶ２が閉じられ（ソレノイドへの通電ＯＦＦ）、開閉バルブＶ１が開けられる（ソレノイドへの通電ＯＮ）。
【0044】
すると、図５に矢印にて示すように、研削水供給源４１から研削水が分岐管ａから合流管ｃを通ってホイール基台２５ａの貫通孔２５ａ１へと供給され、該貫通孔２５ａ１から研削水がホイール基台２５ａの内側において下方に向かって噴射される。このため、ウェーハＷの研削によって発生した研削屑の貫通孔２５ａ１への進入が防がれるとともに、ホイール基台２５ａの内周面への研削屑の付着が防がれる。したがって、ホイール基台２５ａの内周面や貫通孔２５ａ１に研削屑が付着して堆積することがなく、堆積した研削屑がウェーハＷや研削後のチャックテーブル１０の保持面１０ａに落下することによるウェーハＷの割れやスクラッチなどの傷付きが防がれる。なお、研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部（研削部）の冷却と洗浄は、ホイール基台２５ａの貫通孔２５ａ１からウェーハＷに向かって噴射される研削水によってなされる。
【0045】
また、図５及び図７に示すように、エア供給ユニット５０に設けられた開閉バルブＶ３が閉じられ（ソレノイドへの通電ＯＦＦ）、開閉バルブＶ４が開けられる（ソレノイドへの通電ＯＮ）。すると、図５に矢印にて示すように、エア供給源５１からエアが噴射される。このように、内部ノズル２からエアが噴射されると、ウェーハＷの研削によって発生した研削屑の内部ノズル２への進入が防がれるとともに、内部ノズル２の研削屑による目詰まりが防がれる。したがって、内部ノズル２内に研削屑が付着して堆積することがなく、堆積した研削屑がウェーハＷや研削後のチャックテーブル１０の保持面１０ａに落下することによるウェーハＷの割れやスクラッチなどの傷付きが防がれる。
【0046】
＜第３実施形態＞
第３実施形態においては、研削ステップにおける研削砥石２５ｂによるウェーハＷの研削加工時には、図６に示すように、ホイール基台２５ａの複数の貫通孔２５ａ１に研削水供給ユニット４０から研削水が供給され、エア供給ユニット５０から内部ノズル２にエアが供給されない。
第３実施形態においては、研削ステップにおける研削砥石２５ｂによるウェーハＷの研削加工時には、図６に示すように、ホイール基台２５ａの複数の貫通孔２５ａ１に研削水供給ユニット４０から研削水が供給され、エア供給ユニット５０から内部ノズル２にエアが供給されない。
【0047】
すなわち、図６及び図７に示すように、研削水供給ユニット４０に設けられた開閉バルブＶ２が閉じられ（ソレノイドへの通電ＯＦＦ）、開閉バルブＶ１が開けられる（ソレノイドへの通電ＯＮ）。すると、前記第２実施形態と同様に、図６に矢印にて示すように、研削水供給源４１から研削水が分岐管ａから合流管ｃを通ってホイール基台２５ａの貫通孔２５ａ１へと供給され、該貫通孔２５ａ１から研削水がホイール基台２５ａの内側において下方に向かって噴射される。このため、前記第２実施形態と同様に、ウェーハＷの研削によって発生した研削屑の貫通孔２５ａ１への進入が防がれるとともに、ホイール基台２５ａの内周面への研削屑の付着が防がれる。したがって、ホイール基台２５ａの内周面や貫通孔２５ａ１に研削屑が付着して堆積することがなく、堆積した研削屑がウェーハＷや研削後のチャックテーブル１０の保持面１０ａに落下することによるウェーハＷの割れやスクラッチなどの傷付きが防がれる。なお、この場合においても、研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部（研削部）の冷却と洗浄は、ホイール基台２５ａの貫通孔２５ａ１からウェーハＷに向かって噴射される研削水によってなされる。
【0048】
また、図６及び図７に示すように、エア供給ユニット５０に設けられた開閉バルブＶ３，Ｖ４が共に閉じられ（ソレノイドへの通電ＯＦＦ）、エア供給源５１から内部ノズル２へのエアの供給がなされない。この場合、内部ノズル２は、チャックテーブル１０の径方向外側に配置されているため、当該内部ノズル２の研削屑による目詰まりは発生しないものと考えられる。
【0049】
而して、以上の保持ステップと研削ステップを経てウェーハＷの研削が終了すると、昇降機構３０によって研削ホイール２５が図１に示すように上昇し、該研削ホイール２５の研削砥石２５ｂがウェーハＷから離間し、チャックテーブル１０とこれに保持されたウェーハＷ及び研削ホイール２５の回転が停止し、チャックテーブル１０のポーラス部材１０Ａの不図示の吸引源との接続が遮断される。すると、ポーラス部材１０Ａによる吸引力が消滅し、ウェーハＷをチャックテーブル１０の保持面１０ａから容易に取り外すことができ、ウェーハＷに対する一連の研削加工が終了する。
【0050】
なお、以上は１枚のウェーハＷに対する研削加工について説明したが、以上説明した各ステップを繰り返すことによって、複数枚のウェーハＷを連続的に研削加工することができる。
【0051】
また、以上は被加工物としてウェーハを研削する研削装置とこの研削装置を用いるウェーハの研削方法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の研削装置及び研削方法に対しても同様に適用可能である。
【0052】
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】
【0053】
１：研削装置、２：内部ノズル、３：供給路、４：カバー、１０：チャックテーブル、
１０Ａ：ポーラス部材、１０ａ：保持面、１１：回転軸、１２：サーボモータ、
２０：切削ユニット、２１：ホルダ、２２：スピンドルモータ、２３：スピンドル、
２４：マウント、２４ａ：円孔、２４ｂ：供給路、２５：研削ホイール、
２５ａ：ホイール基台、２５ａ１：貫通孔、２５ｂ：研削砥石、３０：昇降機構、
３１：ガイドレール、３２：スライダ、３３：ボールネジ、３４：ブラケット、
３５：サーボモータ、３６：軸受：３７：リニアスケール、３８：読み取り部、
４０：研削水供給ユニット、４１：研削水供給源、５０：エア供給ユニット、
５１：エア供給源、６０：傾き調整機構、６１：アクチュエータ、６２：ピボット、
６３：ネジ軸、６４：電動モータ、１００：ベース、１０１：コラム、
ａ，ｂ，ｅ，ｆ：分岐管、ｃ，ｄ：合流管、Ｓ：加工室、
Ｖ１～Ｖ４：開閉バルブ（切替え手段）、Ｗ：ウェーハ（被加工物）
１０Ａ：ポーラス部材、１０ａ：保持面、１１：回転軸、１２：サーボモータ、
２０：切削ユニット、２１：ホルダ、２２：スピンドルモータ、２３：スピンドル、
２４：マウント、２４ａ：円孔、２４ｂ：供給路、２５：研削ホイール、
２５ａ：ホイール基台、２５ａ１：貫通孔、２５ｂ：研削砥石、３０：昇降機構、
３１：ガイドレール、３２：スライダ、３３：ボールネジ、３４：ブラケット、
３５：サーボモータ、３６：軸受：３７：リニアスケール、３８：読み取り部、
４０：研削水供給ユニット、４１：研削水供給源、５０：エア供給ユニット、
５１：エア供給源、６０：傾き調整機構、６１：アクチュエータ、６２：ピボット、
６３：ネジ軸、６４：電動モータ、１００：ベース、１０１：コラム、
ａ，ｂ，ｅ，ｆ：分岐管、ｃ，ｄ：合流管、Ｓ：加工室、
Ｖ１～Ｖ４：開閉バルブ（切替え手段）、Ｗ：ウェーハ（被加工物）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】