特許 7577411 研削装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-25

(45)【発行日】2024-11-05

(54)【発明の名称】研削装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 7/04 20060101AFI20241028BHJP

   B24B 49/10 20060101ALI20241028BHJP

   B24B 41/06 20120101ALI20241028BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20241028BHJP

【ＦＩ】

B24B7/04 A

B24B49/10

B24B41/06 L

H01L21/304 631

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020176544

(22)【出願日】2020-10-21

(65)【公開番号】P2022067769

(43)【公開日】2022-05-09

【審査請求日】2023-09-07

(73)【特許権者】

【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】小澤 寛修

(72)【発明者】

【氏名】上野 文弘

(72)【発明者】

【氏名】赤羽 厚紀

(72)【発明者】

【氏名】大沼 広希

(72)【発明者】

【氏名】國武 尊貴

(72)【発明者】

【氏名】浅井 宏平

(72)【発明者】

【氏名】岩下 健一

(72)【発明者】

【氏名】呂 志強

【審査官】小川 真

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０４９５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０６６１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０１３１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６２０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０３７１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１８７１６４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１４１７２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ７／０４

Ｂ２４Ｂ ４９／１０、４９／１２

Ｂ２４Ｂ ４１／０６

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を研削する研削装置であって、
該被加工物を保持する保持面を上部に備えたチャックテーブルと、
複数の研削砥石が環状に配置されてなる研削ホイールを下端部に装着可能なスピンドルを備え、該スピンドルに装着された該研削ホイールで該チャックテーブルに保持された該被加工物を研削する研削ユニットと、
該保持面の中心を通るように並ぶ複数の位置での該保持面の高さを示す高さの分布を該保持面の形状として測定する非接触式の形状測定ユニットと、
該チャックテーブル及び該研削ユニットを制御する制御ユニットと、を含み、
該制御ユニットは、
該高さの分布の許容範囲を示す情報を該保持面の形状の許容範囲を示す情報として記憶する形状許容範囲記憶部と、
該形状測定ユニットによって測定された該高さの分布が示す該保持面の高さが、該複数の位置のいずれかにおいて、該形状許容範囲記憶部に記憶されている情報が示す許容範囲を超えた場合に該保持面の整形が必要と判定する判定部と、
該判定部により該保持面の整形が必要と判定された場合に、該スピンドルに装着された該研削ホイールで該保持面を研削するように該チャックテーブル及び該研削ユニットを動作させる整形実行部と、を備える研削装置。

【請求項2】

被加工物を研削する研削装置であって、
該被加工物を保持する保持面を上部に備えたチャックテーブルと、
複数の研削砥石が環状に配置されてなる研削ホイールを下端部に装着可能なスピンドルを備え、該スピンドルに装着された該研削ホイールで該チャックテーブルに保持された該被加工物を研削する研削ユニットと、
該スピンドルに装着された該研削ホイールで該チャックテーブルに保持された該被加工物を研削した後に、該保持面の中心を通るように並ぶ複数の位置での該チャックテーブルに保持された該被加工物の厚みを示す厚みの分布を該被加工物の厚みのばらつきとして測定する厚み測定ユニットと、
該チャックテーブル及び該研削ユニットを制御する制御ユニットと、を含み、
該制御ユニットは、
該厚みの分布の許容範囲を示す情報を研削後の該被加工物の厚みのばらつきの許容範囲を示す情報として記憶する厚みばらつき許容範囲記憶部と、
該厚み測定ユニットによって測定された該被加工物の厚みのばらつきが該厚みばらつき許容範囲記憶部に記憶されている情報が示す許容範囲を超え、かつ、該厚みの分布が対称と見なせない場合に該保持面の整形が必要と判定する判定部と、
該判定部により該保持面の整形が必要と判定された場合に、該スピンドルに装着された該研削ホイールで該保持面を研削するように該チャックテーブル及び該研削ユニットを動作させる整形実行部と、を備える研削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、板状の被加工物を研削する際に使用される研削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

小型で軽量なデバイスチップを実現するために、集積回路等のデバイスが表面に設けられたウェーハを薄く加工する機会が増えている。例えば、ウェーハの表面側をチャックテーブルで保持し、研削ホイールと呼ばれる工具と、チャックテーブルと、をともに回転させて、純水等の液体を供給しながらウェーハの裏面に研削ホイールを押し当てることで、このウェーハを研削して薄くできる。

【0003】

ところで、ウェーハのような板状の被加工物を研削し続けると、この被加工物を保持するチャックテーブルの保持面が、研削ホイールに対して傾いたり、変形したりして、被加工物を高い精度で研削できなくなる可能性がある。そこで、保持面を研削ホイールで研削して整形するセルフグラインドと呼ばれる処理を定期的に行うことが推奨されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－９４６７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、実際にセルフグラインドを実施するタイミングは、上述したチャックテーブル等を含む研削装置を使用する者の判断に委ねられている。そのため、必ずしも研削装置を製造する者が想定している適切なタイミングでセルフグラインドが実施されるとは限らない。

【0006】

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、研削装置を使用する者の判断を必要とせずに、適切なタイミングでチャックテーブルの保持面を整形できる研削装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一側面によれば、被加工物を研削する研削装置であって、該被加工物を保持する保持面を上部に備えたチャックテーブルと、複数の研削砥石が環状に配置されてなる研削ホイールを下端部に装着可能なスピンドルを備え、該スピンドルに装着された該研削ホイールで該チャックテーブルに保持された該被加工物を研削する研削ユニットと、該保持面の中心を通るように並ぶ複数の位置での該保持面の高さを示す高さの分布を該保持面の形状として測定する非接触式の形状測定ユニットと、該チャックテーブル及び該研削ユニットを制御する制御ユニットと、を含み、該制御ユニットは、該高さの分布の許容範囲を示す情報を該保持面の形状の許容範囲を示す情報として記憶する形状許容範囲記憶部と、該形状測定ユニットによって測定された該高さの分布が示す該保持面の高さが、該複数の位置のいずれかにおいて、該形状許容範囲記憶部に記憶されている情報が示す許容範囲を超えた場合に該保持面の整形が必要と判定する判定部と、該判定部により該保持面の整形が必要と判定された場合に、該スピンドルに装着された該研削ホイールで該保持面を研削するように該チャックテーブル及び該研削ユニットを動作させる整形実行部と、を備える研削装置が提供される。

【0009】

本発明の別の側面によれば、被加工物を研削する研削装置であって、該被加工物を保持する保持面を上部に備えたチャックテーブルと、複数の研削砥石が環状に配置されてなる研削ホイールを下端部に装着可能なスピンドルを備え、該スピンドルに装着された該研削ホイールで該チャックテーブルに保持された該被加工物を研削する研削ユニットと、該スピンドルに装着された該研削ホイールで該チャックテーブルに保持された該被加工物を研削した後に、該保持面の中心を通るように並ぶ複数の位置での該チャックテーブルに保持された該被加工物の厚みを示す厚みの分布を測定する厚み測定ユニットと、該チャックテーブル及び該研削ユニットを制御する制御ユニットと、を含み、該制御ユニットは、該厚みの分布の許容範囲を示す情報を研削後の該被加工物の厚みのばらつきの許容範囲を示す情報として記憶する厚みばらつき許容範囲記憶部と、該厚み測定ユニットによって測定された該被加工物の厚みのばらつきが該厚みばらつき許容範囲記憶部に記憶されている情報が示す許容範囲を超え、かつ、該厚みの分布が対称と見なせない場合に該保持面の整形が必要と判定する判定部と、該判定部により該保持面の整形が必要と判定された場合に、該スピンドルに装着された該研削ホイールで該保持面を研削するように該チャックテーブル及び該研削ユニットを動作させる整形実行部と、を備える研削装置が提供される。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一側面にかかる研削装置は、保持面の整形が必要か否かを判定する判定部と、判定部により保持面の整形が必要と判定された場合に、スピンドルに装着された研削ホイールで保持面を研削するようにチャックテーブル及び研削ユニットを動作させる整形実行部と、を備える制御ユニットを含むので、研削装置は、チャックテーブルの保持面を整形する適切なタイミングを判定して、この保持面を整形できる。つまり、本発明の一側面にかかる研削装置は、研削装置を使用する者の判断を必要とせずに、適切なタイミングでチャックテーブルの保持面を整形できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、研削装置を示す斜視図である。

【図2】図２は、ターンテーブル及びその周辺を示す平面図である。

【図3】図３は、制御ユニットの機能的な構造の一部を示す機能ブロック図である。

【図4】図４は、保持面の形状に基づいて整形の要否を判定する場合の処理の流れの例を示すフローチャートである。

【図5】図５は、第２測定器によって得られる保持面の高さの分布の例を示すグラフである。

【図6】図６は、研削後の被加工物の厚みのばらつきに基づいて整形の要否を判定する場合の処理の流れの例を示すフローチャートである。

【図7】図７は、第２測定器によって得られる被加工物の厚みの分布の例を示すグラフである。

【図8】図８は、保持面の整形が実行されてから経過した時間に基づいて整形の要否を判定する場合の処理の流れの例を示すフローチャートである。

【図9】図９は、保持面の整形が実行されてから研削された被加工物の数に基づいて整形の要否を判定する場合の処理の流れの例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、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、本実施形態にかかる研削装置２を示す斜視図である。なお、図１では、研削装置２を構成する一部の要素が機能ブロックで表現されている。また、以下の説明において使用されるＸ軸方向（前後方向）、Ｙ軸方向（左右方向）、及びＺ軸方向（鉛直方向）は、互いに垂直である。

【0015】

図１に示すように、研削装置２は、この研削装置２を構成する各種の要素を支持する基台４を備えている。基台４の上面前端側には、開口４ａが形成されており、開口４ａ内には、板状の被加工物１１の搬送に使用される第１搬送機構６が設けられている。この第１搬送機構６は、代表的には、複数の関節を持つロボットアームであり、被加工物１１を搬送できるだけでなく、被加工物１１の上下を反転させることもできる。

【0016】

被加工物１１は、例えば、シリコン等の材料によって構成される円盤状のウェーハである。被加工物１１の表面１１ａ側は、互いに交差する複数のストリート（分割予定ライン）で複数の小領域に区画されており、各小領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイスが形成されている。

【0017】

例えば、上述した被加工物１１の表面１１ａとは反対の裏面１１ｂ側が、研削装置２によって研削される。この場合には、被加工物１１の表面１１ａ側に、樹脂等で構成される保護部材を貼付することが望ましい。被加工物１１の表面１１ａ側に保護部材を貼付することで、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、被加工物１１のデバイス等を保護できる。

【0018】

なお、本実施形態では、シリコン等の材料によって構成される円盤状のウェーハを被加工物１１としているが、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料によって構成される基板等を被加工物１１として用いることもできる。

【0019】

図１に示すように、開口４ａの前方には、複数の被加工物１１を収容できるカセット８ａ、８ｂが載せられるカセットテーブル１０ａ、１０ｂが設けられている。また、開口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。

【0020】

位置調整機構１２は、例えば、円盤状のテーブルと、テーブルの周囲に配置された複数のピンと、を備える。テーブルの径方向に沿って複数のピンが移動することで、例えば、カセット８ａから第１搬送機構６によって搬出され位置調整機構１２のテーブルに載せられた被加工物１１の中心が、Ｘ軸方向及びＹ軸方向において所定の位置に合わせられる。なお、本実施形態では、裏面１１ｂ側を上方に露出させるように被加工物１１が位置調整機構１２のテーブルに載せられる。

【0021】

位置調整機構１２に隣接する位置には、被加工物１１を保持して後方に搬送する第２搬送機構１４が設けられている。第２搬送機構１４は、被加工物１１の上面（本実施形態では、裏面１１ｂ）側を吸引して保持する保持パッドと、この保持パッドに接続されたアームと、を備え、アームによって保持パッドを旋回させることで、位置調整機構１２で位置が調整された被加工物１１を後方に搬送する。

【0022】

第２搬送機構１４の後方には、ターンテーブル１６が設けられている。ターンテーブル１６は、モーター等の回転駆動源（不図示）に接続されており、Ｚ軸方向に対して概ね平行な回転軸の周りに回転する。ターンテーブル１６の上面には、被加工物１１の保持に使用される３個のチャックテーブル１８が概ね等しい角度の間隔で設けられている。なお、ターンテーブル１６上に設けられるチャックテーブル１８の数等に制限はない。

【0023】

図２は、ターンテーブル１６及びその周辺の構造を示す平面図である。なお、この図２では、説明の便宜上、一部の要素が破線で表現されている。第２搬送機構１４は、保持パッドで保持した被加工物１１を、第２搬送機構１４に隣接する搬入搬出領域Ａ（図２）に配置されたチャックテーブル１８へと搬入する。ターンテーブル１６は、例えば、図１及び図２の矢印で示す向きに回転し、各チャックテーブル１８を、搬入搬出領域Ａ、粗研削領域Ｂ、仕上げ研削領域Ｃの順に移動させる。

【0024】

各チャックテーブル１８は、モーター等の回転駆動源（不図示）に接続されており、Ｚ軸方向に対して概ね平行な回転軸の周りに回転する。各チャックテーブル１８の上端側の一部は、例えば、多孔質材によって構成されており、その上面が、被加工物１１の下面（本実施形態では、表面１１ａ）側を保持する保持面１８ａとして機能する。すなわち、各チャックテーブル１８は、被加工物１１を保持する保持面１８ａを上部に備えている。

【0025】

この保持面１８ａは、チャックテーブル１８の内部に形成された吸引路（不図示）等を介して真空ポンプ等の吸引源（不図示）に接続されている。チャックテーブル１８に搬入された被加工物１１は、保持面１８ａに作用する吸引源の負圧によって下面側を吸引される。

【0026】

図１に示すように、粗研削領域Ｂ及び仕上げ研削領域Ｃの後方（ターンテーブル１６の後方）には、それぞれ、柱状の支持構造２０が設けられている。各支持構造２０の前面側には、Ｚ軸移動機構２２が設けられている。各Ｚ軸移動機構２２は、Ｚ軸方向に概ね平行な一対のガイドレール２４を備えており、ガイドレール２４には、移動プレート２６がスライドできる態様で取り付けられている。

【0027】

各移動プレート２６の後面側（裏面側）には、ボールねじを構成するナット（不図示）が固定されており、このナットには、ガイドレール２４に対して概ね平行なねじ軸２８が回転できる態様で連結されている。ねじ軸２８の一端部には、モーター３０が接続されている。モーター３０によってねじ軸２８を回転させることで、移動プレート２６はガイドレール２４に沿ってＺ軸方向に移動する。

【0028】

各移動プレート２６の前面（表面）には、固定具３２が設けられている。各固定具３２には、被加工物１１を研削（加工）するための研削ユニット（加工ユニット）３４が支持されている。各研削ユニット３４は、固定具３２に固定されるスピンドルハウジング３６を備えている。

【0029】

各スピンドルハウジング３６には、Ｚ軸方向に対して概ね平行な回転軸となるスピンドル３８が回転できる態様で収容されている。各スピンドル３８の下端部は、スピンドルハウジング３６の下端面から露出している。このスピンドル３８の下端部には、円盤状のマウント４０が固定されている。

【0030】

粗研削領域Ｂ側の研削ユニット３４のマウント４０の下面には、粗研削用の第１研削ホイール４２ａが装着されている。粗研削用の第１研削ホイール４２ａは、ステンレス鋼やアルミニウム等の金属でマウント４０と概ね同径に形成された第１ホイール基台を備えている。第１ホイール基台の下面には、粗研削に適したダイヤモンド等の砥粒がビトリファイドやレジノイド等のボンドで固定されてなる複数の第１研削砥石が環状に配置されている。

【0031】

この第１研削ホイール４２ａの第１研削砥石は、被加工物１１と、チャックテーブル１８の保持面１８ａと、の双方を研削できるように構成されることが望ましい。言い換えれば、チャックテーブル１８の保持面１８ａは、被加工物１１の研削に使用される第１研削砥石によって研削できる材質で構成されることが望ましい。これにより、第１研削ホイール４２ａを交換することなく、保持面１８ａを整形できるようになる。

【0032】

また、粗研削領域Ｂ側の研削ユニット３４のスピンドルハウジング３６には、スピンドル３８の上端側に接続されるモーター等の第１回転駆動源（不図示）が収容されている。第１回転駆動源の動力によって、スピンドル３８とともに第１研削ホイール４２ａが回転する。

【0033】

第１研削ホイール４２ａの傍には、被加工物１１と第１研削砥石とが接触する部分（加工点）に純水等の液体（研削液）を供給できる液体供給用ノズル（不図示）が設けられている。ただし、この液体供給用ノズルの代わりに、又は、液体供給用ノズルとともに、液体の供給に使用される液体供給口を第１研削ホイール４２ａに設けても良い。

【0034】

また、図２に示すように、第１研削ホイール４２ａの傍には、チャックテーブル１８によって保持された被加工物１１の厚み等を測定できる非接触式の第１測定器（厚み測定ユニット、形状測定ユニット）４４ａが設けられている。第１測定器４４ａは、例えば、レーザービーム等の光を下方に放射する光源と、光源から放射された後に対象で反射した光を検出する受光素子と、を備え、対象までの距離を測定できるように構成される。

【0035】

第１測定器４４ａは、移動機構４６ａによって支持されており、粗研削領域Ｂに配置されたチャックテーブル１８（保持面１８ａ）の中心の直上を通るように円弧状の軌跡に沿って水平に移動する。第１測定器４４ａを移動させながら、対象までの距離を第１測定器４４ａで測定することにより、チャックテーブル１８に保持された被加工物１１の厚みを広い範囲で測定できる。なお、この第１測定器４４ａを用いて、保持面１８ａの形状等を測定することも可能である。

【0036】

同様に、仕上げ研削領域Ｃ側の研削ユニット３４のマウント４０の下面には、仕上げ研削用の第２研削ホイール４２ｂが装着されている。仕上げ研削用の第２研削ホイール４２ｂは、ステンレス鋼やアルミニウム等の金属でマウント４０と概ね同径に形成された第２ホイール基台を備えている。第２ホイール基台の下面には、仕上げ研削に適したダイヤモンド等の砥粒がビトリファイドやレジノイド等のボンドで固定されてなる複数の第２研削砥石が環状に配置されている。

【0037】

この第２研削ホイール４２ｂの第２研削砥石は、被加工物１１と、チャックテーブル１８の保持面１８ａと、の双方を研削できるように構成されることが望ましい。言い換えれば、チャックテーブル１８の保持面１８ａは、被加工物１１の研削に使用される第２研削砥石によって研削できる材質で構成されることが望ましい。これにより、第２研削ホイール４２ｂを交換することなく、保持面１８ａを整形できるようになる。

【0038】

また、仕上げ研削領域Ｃ側の研削ユニット３４のスピンドルハウジング３６には、スピンドル３８の上端側に接続されるモーター等の第２回転駆動源（不図示）が収容されている。第２回転駆動源の動力によって、スピンドル３８とともに第２研削ホイール４２ｂが回転する。

【0039】

第２研削ホイール４２ｂの傍には、被加工物１１と第２研削砥石とが接触する部分（加工点）に純水等の液体（研削液）を供給できる液体供給用ノズル（不図示）が設けられている。ただし、この液体供給用ノズルの代わりに、又は、液体供給用ノズルとともに、液体の供給に使用される液体供給口を第２研削ホイール４２ｂに設けても良い。

【0040】

また、図２に示すように、第２研削ホイール４２ｂの傍には、チャックテーブル１８によって保持された被加工物１１の厚み等を測定できる非接触式の第２測定器（厚み測定ユニット、形状測定ユニット）４４ｂが設けられている。第２測定器４４ｂの構造及び機能は、第１測定器４４ａの構造及び機能と同じで良い。

【0041】

第２測定器４４ｂは、移動機構４６ｂによって支持されており、仕上げ研削領域Ｃに配置されたチャックテーブル１８（保持面１８ａ）の中心の直上を通るように円弧状の軌跡に沿って水平に移動する。第２測定器４４ｂを移動させながら、対象までの距離を第２測定器４４ｂで測定することにより、チャックテーブル１８に保持された被加工物１１の厚みを広い範囲で測定できる。なお、この第２測定器４４ｂを用いて、保持面１８ａの形状等を測定することも可能である。

【0042】

各チャックテーブル１８に保持された被加工物１１は、上述した２組の研削ユニット３４によって順に研削される。具体的には、粗研削領域Ｂのチャックテーブル１８に保持された被加工物１１は、粗研削領域Ｂ側の研削ユニット３４で研削され、仕上げ研削領域Ｃのチャックテーブル１８に保持された被加工物１１は、仕上げ研削領域Ｃ側の研削ユニット３４で研削される。

【0043】

図１に示すように、搬入搬出領域Ａの前方、且つ第２搬送機構１４の側方の位置には、研削された後の被加工物１１を保持して前方に搬送する第３搬送機構４８が設けられている。第３搬送機構４８は、被加工物１１の上面（本実施形態では、裏面１１ｂ）側を吸引して保持する保持パッドと、この保持パッドに接続されたアームと、を備え、アームによって保持パッドを旋回させることで、研削された後の被加工物１１をチャックテーブル１８から前方に搬送する。

【0044】

第３搬送機構４８の前方には、第３搬送機構４８で搬出された被加工物１１を洗浄する洗浄ユニット５０が設けられている。洗浄ユニット５０は、例えば、被加工物１１の下面（本実施形態では、表面１１ａ）側を保持した状態で回転するスピンナーテーブルと、スピンナーテーブルによって保持された被加工物１１の上面（本実施形態では、裏面１１ｂ）側に洗浄用の流体を噴射するノズルと、を備えている。この洗浄ユニット５０で洗浄された被加工物１１は、第１搬送機構６で搬送され、例えば、カセット８ｂに収容される。

【0045】

研削装置２の各要素には、制御ユニット５２が接続されている。制御ユニット５２は、例えば、処理装置と、記憶装置と、入力装置と、を含むコンピュータによって構成され、被加工物１１が適切に研削されるように各要素の動作等を制御する。処理装置は、代表的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、上述した要素を制御するために必要な種々の処理を行う。

【0046】

記憶装置は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の主記憶装置と、ハードディスクドライブやフラッシュメモリ等の補助記憶装置と、を含む。入力装置は、例えば、タッチパネルであり、出力装置（表示装置）を兼ねている。なお、キーボードやマウス等が入力装置として採用されることもある。この制御ユニット５２の機能は、例えば、記憶装置に記憶されるソフトウェアに従い処理装置が動作することによって実現される。ただし、制御ユニット５２の機能は、ハードウェアのみによって実現されても良い。

【0047】

図３は、制御ユニット５２の機能的な構造の一部を示す機能ブロック図である。制御ユニット５２は、チャックテーブル１８の保持面１８ａを適切なタイミングで整形できるように構成されており、保持面１８ａの整形が必要か否かを種々のパラメーターに基づいて判定する判定部５２ａを備えている。

【0048】

判定部５２ａでの判定に使用されるパラメーターとしては、保持面１８ａの形状や、研削後の被加工物１１の厚みのばらつき、保持面１８ａの整形が実行されてから経過した時間、保持面１８ａの整形が実行されてから研削された被加工物１１の数等がある。また、チャックテーブル１８の内部に形成された吸引路の圧力、チャックテーブル１８の吸引路に気体を供給することで保持面１８ａに発生する気泡の分布等をパラメーターとして、判定部５２ａでの判定に使用することもできる。

【0049】

制御ユニット５２は、判定部５２ａでの判定に使用されるパラメーターに関する基準（条件）を記憶する記憶部（形状許容範囲記憶部、厚みばらつき許容範囲記憶部、時間情報記憶部、数量情報記憶部）５２ｂを更に備えている。

【0050】

例えば、保持面１８ａの形状が判定のパラメーターとして使用される場合には、保持面１８ａの形状の許容範囲を示す情報が、判定の基準として記憶部５２ｂに記憶される。この場合には、記憶部５２ｂは、形状許容範囲記憶部として機能する。判定部５２ａは、例えば、第１測定器４４ａや第２測定器４４ｂによって測定された保持面１８ａの形状が、記憶部５２ｂに記憶されている情報が示す許容範囲を超えた場合に、保持面１８ａの整形が必要と判定する。

【0051】

また、例えば、研削後の被加工物１１の厚みのばらつきが判定のパラメーターとして使用される場合には、研削後の被加工物１１の厚みのばらつきの許容範囲を示す情報が、判定の基準として記憶部５２ｂに記憶される。この場合には、記憶部５２ｂは、厚みばらつき許容範囲記憶部として機能する。判定部５２ａは、例えば、第１測定器４４ａや第２測定器４４ｂによって測定された研削後の被加工物１１の厚みのばらつきが、記憶部５２ｂに記憶されている情報が示す許容範囲を超えた場合に、保持面１８ａの整形が必要と判定する。

【0052】

更に、例えば、保持面１８ａの整形が実行されてから経過した時間が判定のパラメーターとして使用される場合には、保持面１８ａの整形が実行されてから再び保持面１８ａの整形が必要になるまでの時間に関する情報が、判定の基準として記憶部５２ｂに記憶される。この場合には、記憶部５２ｂは、時間情報記憶部として機能する。

【0053】

なお、制御ユニット５２は、保持面１８ａの整形が実行されてから経過した時間を計ることのできる計時部５２ｃを更に備えている。判定部５２ａは、例えば、計時部５２ｃの計った時間が、記憶部５２ｂに記憶されている情報が示す時間を超えた場合に、保持面１８ａの整形が必要と判定する。

【0054】

そして、例えば、保持面１８ａの整形が実行されてから研削された被加工物１１の数が判定のパラメーターとして使用される場合には、保持面１８ａの整形が実行されてから再び保持面１８ａの整形が必要になるまでに研削できる被加工物１１の数に関する情報が、判定の基準として記憶部５２ｂに記憶される。この場合には、記憶部５２ｂは、数量情報記憶部として機能する。

【0055】

なお、制御ユニット５２は、保持面１８ａの整形が実行されてから研削された被加工物１１の数を数えることのできる計数部５２ｄを更に備えている。判定部５２ａは、例えば、計数部５２ｄの数えた数が、記憶部５２ｂに記憶されている情報が示す数を超えた場合に、保持面１８ａの整形が必要と判定する。

【0056】

また、制御ユニット５２は、判定部５２ａにより保持面１８ａの整形が必要と判定された場合に保持面１８ａの整形を実行する整形実行部５２ｅを備えている。例えば、整形実行部５２ｅは、判定部５２ａにより保持面１８ａの整形が必要と判定されると、スピンドル３８に装着された第１研削ホイール４２ａ又は第２研削ホイール４２ｂで保持面１８ａを研削するように、チャックテーブル１８、Ｚ軸移動機構２２、及び研削ユニット３４を動作させる。

【0057】

具体的には、整形実行部５２ｅは、対象のチャックテーブル１８と、これに対応するスピンドル３８（第１研削ホイール４２ａ又は第２研削ホイール４２ｂ）とをそれぞれ回転させる。そして、整形実行部５２ｅは、対応するＺ軸移動機構２２で研削ユニット３４を下降させ、対象のチャックテーブル１８の保持面１８ａに対して、第１研削ホイール４２ａ又は第２研削ホイール４２ｂを接触させる。これにより、第１研削ホイール４２ａ又は第２研削ホイール４２ｂで保持面１８ａを研削して整形できる。

【0058】

チャックテーブル１８の回転数は、例えば、２０ｒｐｍ～６０ｒｐｍに設定され、スピンドル３８（第１研削ホイール４２ａ又は第２研削ホイール４２ｂ）の回転数は、例えば、１０００ｒｐｍ～２０００ｒｐｍに設定され、研削ユニット３４の下降の速度は、例えば、０．２μｍ／ｓ～０．４μｍ／ｓに設定され、研削ユニット３４を下降させる距離は、例えば、８０μｍ～１２０μｍに設定される。ただし、保持面１８ａの整形の条件は、これらに限定されない。

【0059】

次に、保持面１８ａの整形にかかる処理の流れ（保持面１８ａの整形方法）の例を説明する。なお、以下では、仕上げ研削用の第２研削ホイール４２ｂを用いて保持面１８ａを整形する場合の処理の流れを説明するが、粗研削用の第１研削ホイール４２ａを用いて保持面１８ａを整形する場合の処理の流れも同様である。

【0060】

図４は、保持面１８ａの形状に基づいて整形の要否を判定する場合の処理の流れの例を示すフローチャートである。例えば、制御ユニット５２は、ある被加工物１１の研削が完了すると、被加工物１１を第３搬送機構４８によってチャックテーブル１８から搬出した後に、搬入搬出領域Ａのチャックテーブル１８を仕上げ研削領域Ｃへと移動させる。

【0061】

そして、制御ユニット５２は、仕上げ研削領域Ｃ側の第２測定器４４ｂで、この仕上げ研削領域Ｃへと移動させたチャックテーブル１８の保持面１８ａの形状を測定する（形状測定ステップＳＴ１１）。具体的には、第２測定器４４ｂによって、保持面１８ａの形状に相当する保持面１８ａの高さの分布を測定する。図５は、第２測定器４４ｂによって得られる保持面１８ａの高さの分布の例を示すグラフである。

【0062】

なお、図５では、第２測定器４４ｂによって得られる保持面１８ａの高さの分布が実線Ｌ１１で表され、保持面１８ａの理想的な高さの分布が破線Ｌ１２で表されている。また、図５では、保持面１８ａの中心に相当する水平方向の位置（横軸）での保持面１８ａの高さ（縦軸）を一致させるように、実線Ｌ１１及び破線Ｌ１２の縦軸の値が調整されている。

【0063】

その後、制御ユニット５２の判定部５２ａは、第２測定器４４ｂで測定された保持面１８ａの形状と、予め記憶部５２ｂに記憶されている情報が示す保持面１８ａの形状の許容範囲とを比較して、保持面１８ａの整形が必要か否かを判定する（判定ステップＳＴ１２）。例えば、記憶部５２ｂには、保持面１８ａの理想的な高さの分布に対して許容されるズレを考慮して決定された許容範囲の上限（図５の一点鎖線Ｌ１３）と、許容範囲の下限（図５の二点鎖線Ｌ１４）と、に関する情報が予め記憶されている。

【0064】

例えば、保持面１８ａの高さと理想的な高さとのズレが±１.５μｍを超えると、被加工物１１の適切な研削が難しくなる。そのため、例えば、許容範囲の上限は、保持面１８ａの理想的な高さから＋１．０μｍ以上＋１.５μｍ以下の範囲に設定され、許容範囲の下限は、保持面１８ａの理想的な高さから－１．５μｍ以上－１.０μｍ以下の範囲に設定されることが望ましい。ただし、許容範囲はこれらに限定されず、求められる研削の精度等に応じて適切に設定されていれば良い。

【0065】

判定部５２ａは、第２測定器４４ｂで測定された保持面１８ａの高さの分布を、記憶部５２ｂに記憶されている情報が示す許容範囲と比較して、保持面１８ａの高さの分布が許容範囲を超えている場合に、保持面１８ａの整形が必要と判定する（判定ステップＳＴ１２でＹＥＳ）。具体的には、図５の一点鎖線Ｌ１３と二点鎖線Ｌ１４とで挟まれる範囲（高さ）から実線Ｌ１１がはみ出している場合に、保持面１８ａの整形が必要と判定する。

【0066】

判定部５２ａにより保持面１８ａの整形が必要と判定されると、整形実行部５２ｅは、仕上げ研削領域Ｃ側のスピンドル３８に装着された第２研削ホイール４２ｂで保持面１８ａを研削するように、チャックテーブル１８、Ｚ軸移動機構２２、及び研削ユニット３４を動作させる（整形実行ステップＳＴ１３）。

【0067】

その結果、チャックテーブル１８の保持面１８ａが整形され、保持面１８ａの形状が理想的な形状に近づく。その後、制御ユニット５２は、例えば、次の被加工物１１の研削を開始する（研削開始ステップＳＴ１４）。判定部５２ａにより保持面１８ａの整形が必要と判定されなかった場合には（判定ステップＳＴ１２でＮＯ）、保持面１８ａの整形を実行することなく、次の被加工物１１の研削を開始すれば良い（研削開始ステップＳＴ１４）。

【0068】

図６は、研削後の被加工物１１の厚みのばらつきに基づいて整形の要否を判定する場合の処理の流れの例を示すフローチャートである。例えば、制御ユニット５２は、ある被加工物１１の仕上げ研削が完了すると、この被加工物１１の厚みを仕上げ研削領域Ｃ側の第２測定器４４ｂで測定する（厚み測定ステップＳＴ２１）。

【0069】

具体的には、研削後の被加工物１１の厚みの分布を第２測定器４４ｂで測定する。被加工物１１の厚みの分布を測定した後には、第３搬送機構４８によって被加工物１１をチャックテーブル１８から搬出すると良い。また、本実施形態では、研削後の被加工物１１の厚みを研削装置２内の第２測定器４４ｂで測定しているが、研削装置２外の測定器で研削後の被加工物１１の厚みを測定することもできる。

【0070】

図７は、第２測定器４４ｂによって得られる被加工物１１の厚みの分布の例を示すグラフである。なお、図７では、第２測定器４４ｂによって得られる被加工物１１の厚みの分布が実線Ｌ２１で表され、被加工物１１の理想的な厚みの分布を破線Ｌ２２で表されている。また、図７では、被加工物１１の中心に相当する水平方向の位置（横軸）での被加工物１１の厚み（縦軸）を一致させるように、実線Ｌ２１及び破線Ｌ２２の縦軸の値が調整されている。

【0071】

その後、制御ユニット５２の判定部５２ａは、第２測定器４４ｂで測定された被加工物１１の厚みと、予め記憶部５２ｂに記憶されている情報が示す被加工物１１の厚みのばらつき許容範囲とを比較して、保持面１８ａの整形が必要か否かを判定する（判定ステップＳＴ２２）。例えば、記憶部５２ｂには、被加工物１１の理想的な厚みの分布に対して許容されるズレを考慮して決定された許容範囲の上限（図７の一点鎖線Ｌ２３）と、許容範囲の下限（図７の二点鎖線Ｌ２４）と、に関する情報が予め記憶されている。

【0072】

例えば、許容範囲の上限は、被加工物１１の理想的な厚みから＋１．０μｍ以上＋１.５μｍ以下の範囲に設定され、許容範囲の下限は、被加工物１１の理想的な厚みから－１．５μｍ以上－１.０μｍ以下の範囲に設定されることが望ましい。ただし、許容範囲はこれらに限定されず、求められる研削の精度等に応じて適切に設定されていれば良い。

【0073】

判定部５２ａは、第２測定器４４ｂで測定された被加工物１１の厚みの分布を、記憶部５２ｂに記憶されている情報が示す許容範囲と比較して、被加工物１１の厚みのばらつきが許容範囲を超えている場合に、保持面１８ａの整形が必要と判定する（判定ステップＳＴ２２でＹＥＳ）。具体的には、図７の一点鎖線Ｌ２３と二点鎖線Ｌ２４とで挟まれる範囲（厚み）から実線Ｌ２１がはみ出している場合に、保持面１８ａの整形が必要と判定する。

【0074】

なお、研削後の被加工物１１の厚みのばらつきに基づいて整形の要否を判定する場合には、例えば、上述した許容範囲との比較に加えて、研削後の被加工物１１の厚みの分布が被加工物１１の中心に関して対称と見なせるか否かを確認することが望ましい。判定部５２ａは、研削後の被加工物１１の厚みの分布が対称と見なせない場合に、被加工物１１が適切に研削されておらず、保持面１８ａの整形が必要と判定する。

【0075】

判定部５２ａにより保持面１８ａの整形が必要と判定されると、整形実行部５２ｅは、仕上げ研削領域Ｃ側のスピンドル３８に装着された第２研削ホイール４２ｂで保持面１８ａを研削するように、チャックテーブル１８、Ｚ軸移動機構２２、及び研削ユニット３４を動作させる（整形実行ステップＳＴ２３）。なお、この場合には、対象のチャックテーブル１８を予め仕上げ研削領域Ｃへと移動させておく。

【0076】

その結果、チャックテーブル１８の保持面１８ａが整形され、保持面１８ａの形状が理想的な形状に近づく。その後、制御ユニット５２は、例えば、次の被加工物１１の研削を開始する（研削開始ステップＳＴ２４）。判定部５２ａにより保持面１８ａの整形が必要と判定されなかった場合には（判定ステップＳＴ２２でＮＯ）、保持面１８ａの整形を実行することなく、次の被加工物１１の研削を開始すれば良い（研削開始ステップＳＴ２４）。

【0077】

図８は、保持面１８ａの整形が実行されてから経過した時間に基づいて整形の要否を判定する場合の処理の流れの例を示すフローチャートである。この場合には、例えば、計時部５２ｃは、直前の保持面１８ａの整形が実行されてから経過した時間を計る（計時ステップＳＴ３１）。

【0078】

また、制御ユニット５２の判定部５２ａは、計時部５２ｃで計った時間と、予め記憶部５２ｂに記憶されている情報が示す基準の時間（再び保持面１８ａの整形が必要になるまでの時間）とを比較して、保持面１８ａの整形が必要か否かを判定する（判定ステップＳＴ３２）。基準の時間は、例えば、１８０日（４３２０時間）に設定される。ただし、記憶部５２ｂに記憶される基準の時間はこれに限定されない。

【0079】

判定部５２ａは、計時部５２ｃで計った時間を、記憶部５２ｂに記憶されている基準の時間と比較して、計った時間が基準の時間を超えている場合に、保持面１８ａの整形が必要と判定する（判定ステップＳＴ３２でＹＥＳ）。

【0080】

判定部５２ａにより保持面１８ａの整形が必要と判定されると、整形実行部５２ｅは、仕上げ研削領域Ｃ側のスピンドル３８に装着された第２研削ホイール４２ｂで保持面１８ａを研削するように、チャックテーブル１８、Ｚ軸移動機構２２、及び研削ユニット３４を動作させる（整形実行ステップＳＴ３３）。なお、この場合には、対象のチャックテーブル１８を予め仕上げ研削領域Ｃへと移動させておく。

【0081】

その結果、チャックテーブル１８の保持面１８ａが整形され、保持面１８ａの形状が理想的な形状に近づく。その後、制御ユニット５２は、例えば、次の被加工物１１の研削を開始する（研削開始ステップＳＴ３４）。判定部５２ａにより保持面１８ａの整形が必要と判定されなかった場合には（判定ステップＳＴ３２でＮＯ）、保持面１８ａの整形を実行することなく、次の被加工物１１の研削を開始すれば良い（研削開始ステップＳＴ３４）。

【0082】

図９は、保持面１８ａの整形が実行されてから研削された被加工物１１の数に基づいて整形の要否を判定する場合の処理の流れの例を示すフローチャートである。この場合には、例えば、計数部５２ｄは、直前の保持面１８ａの整形が実行されてから研削された被加工物１１の数を数える（計数ステップＳＴ４１）。

【0083】

また、制御ユニット５２の判定部５２ａは、計数部５２ｄで数えた数と、予め記憶部５２ｂに記憶されている情報が示す基準の数（再び保持面１８ａの整形が必要になるまでに研削できる被加工物１１の数）とを比較して、保持面１８ａの整形が必要か否かを判定する（判定ステップＳＴ４２）。基準の数は、例えば、５００００枚に設定される。ただし、記憶部５２ｂに記憶される基準の数はこれに限定されない。

【0084】

判定部５２ａは、計数部５２ｄで数えた数を、記憶部５２ｂに記憶されている基準の数と比較して、数えた数が基準の数を超えている場合に、保持面１８ａの整形が必要と判定する（判定ステップＳＴ４２でＹＥＳ）。

【0085】

判定部５２ａにより保持面１８ａの整形が必要と判定されると、整形実行部５２ｅは、仕上げ研削領域Ｃ側のスピンドル３８に装着された第２研削ホイール４２ｂで保持面１８ａを研削するように、チャックテーブル１８、Ｚ軸移動機構２２、及び研削ユニット３４を動作させる（整形実行ステップＳＴ４３）。なお、この場合には、対象のチャックテーブル１８を予め仕上げ研削領域Ｃへと移動させておく。

【0086】

その結果、チャックテーブル１８の保持面１８ａが整形され、保持面１８ａの形状が理想的な形状に近づく。その後、制御ユニット５２は、例えば、次の被加工物１１の研削を開始する（研削開始ステップＳＴ４４）。判定部５２ａにより保持面１８ａの整形が必要と判定されなかった場合には（判定ステップＳＴ４２でＮＯ）、保持面１８ａの整形を実行することなく、次の被加工物１１の研削を開始すれば良い（研削開始ステップＳＴ４４）。

【0087】

以上のように、本実施形態にかかる研削装置２は、保持面１８ａの整形が必要か否かを判定する判定部５２ａと、判定部５２ａにより保持面１８ａの整形が必要と判定された場合に、スピンドル３８に装着された第２研削ホイール４２ｂ（又は第１研削ホイール４２ａ）で保持面１８ａを研削するようにチャックテーブル１８及び研削ユニット３４を動作させる整形実行部５２ｅと、を備える制御ユニット５２を含むので、研削装置２は、チャックテーブル１８の保持面１８ａを整形する適切なタイミングを判定して、この保持面１８ａを整形できる。つまり、本実施形態にかかる研削装置２は、研削装置２を使用する者の判断を必要とせずに、適切なタイミングでチャックテーブル１８の保持面１８ａを整形できる。

【0088】

なお、本発明は、上述した実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、研削装置２は、保持面１８ａの形状、研削後の被加工物１１の厚みのばらつき、保持面１８ａの整形が実行されてから経過した時間、保持面１８ａの整形が実行されてから研削された被加工物１１の数、のいずれのパラメーターが選択される場合にも、適切な判定を行うことができるように構成されているが、本発明の研削装置は、いずれかのパラメーターによって適切な判定を行うことができるように構成されていれば良い。

【0089】

その他、上述の実施形態及び変形例にかかる構造、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】

【0090】

２ ：研削装置
４ ：基台
４ａ ：開口
６ ：第１搬送機構
８ａ ：カセット
８ｂ ：カセット
１０ａ ：カセットテーブル
１０ｂ ：カセットテーブル
１２ ：位置調整機構
１４ ：第２搬送機構
１６ ：ターンテーブル
１８ ：チャックテーブル
１８ａ ：保持面
２０ ：支持構造
２２ ：Ｚ軸移動機構
２４ ：ガイドレール
２６ ：移動プレート
２８ ：ねじ軸
３０ ：モーター
３２ ：固定具
３４ ：研削ユニット（加工ユニット）
３６ ：スピンドルハウジング
３８ ：スピンドル
４０ ：マウント
４２ａ ：第１研削ホイール
４２ｂ ：第２研削ホイール
４４ａ ：第１測定器（厚み測定ユニット、形状測定ユニット）
４４ｂ ：第２測定器（厚み測定ユニット、形状測定ユニット）
４６ａ ：移動機構
４６ｂ ：移動機構
４８ ：第３搬送機構
５０ ：洗浄ユニット
５２ ：制御ユニット
５２ａ ：判定部
５２ｂ ：記憶部（形状許容範囲記憶部、厚みばらつき許容範囲記憶部、時間情報記憶部、数量情報記憶部）
５２ｃ ：計時部
５２ｄ ：計数部
５２ｅ ：整形実行部
Ａ ：搬入搬出領域
Ｂ ：粗研削領域
Ｃ ：仕上げ研削領域
１１ ：被加工物
１１ａ ：表面
１１ｂ ：裏面
ＳＴ１１ ：形状測定ステップ
ＳＴ１２ ：判定ステップ
ＳＴ１３ ：整形実行ステップ
ＳＴ１４ ：研削開始ステップ
ＳＴ２１ ：厚み測定ステップ
ＳＴ２２ ：判定ステップ
ＳＴ２３ ：整形実行ステップ
ＳＴ２４ ：研削開始ステップ
ＳＴ３１ ：計時ステップ
ＳＴ３２ ：判定ステップ
ＳＴ３３ ：整形実行ステップ
ＳＴ３４ ：研削開始ステップ
ＳＴ４１ ：計数ステップ
ＳＴ４２ ：判定ステップ
ＳＴ４３ ：整形実行ステップ
ＳＴ４４ ：研削開始ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】