JP2017127958A

JP2017127958A - 研削装置

Info

Publication number: JP2017127958A
Application number: JP2016011043A
Authority: JP
Inventors: 亮輔住谷; Ryosuke Sumiya
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2016-01-22
Publication date: 2017-07-27
Anticipated expiration: 2036-01-22
Also published as: JP6660743B2

Abstract

【課題】ウェハへのダメージを低減しつつ効率的に研削加工を行う研削装置及び研削方法を提供する。【解決手段】研削装置１は、ウェハＷに押圧されてウェハＷを研削する砥石２１と、ウェハＷを保持するウェハチャック３と、ウェハチャック３を砥石２１に対して傾斜可能な傾斜手段と、下流側可動支持部６４に作用する押圧力を測定する押圧力測定手段７と、押圧力が所定のマージン範囲を外れた場合に、押圧力がマージン範囲内になるように砥石２１の送り速度を変更させる制御装置と、を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、研削装置に関し、特に、ウェハを傾斜させながら研削可能な研削装置に関する。

半導体製造分野では、シリコンウェハ等の半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）を薄膜に形成するために、ウェハの裏面を研削する裏面研削が行われている。

ウェハの裏面研削を行う研削装置として、特許文献１には、ウェハを保持する保持手段と、ウェハを研削する研削手段と、保持手段の傾きを任意の角度に調整する傾き角度調整手段と、ウェハの厚みを径方向で複数のポイントで計測する非接触式厚み計測手段と、を備えたものが開示されている。傾き角度調整手段は、計測されたウェハの厚みに基づいて、ウェハの厚みが均一になるように保持手段の傾きを調整し、研削手段は、ウェハに対して斜めに当接した状態で研削を進める。

特開２０１０−１３１６８７号公報

しかしながら、上述したような特許文献１記載の研削装置では、研削手段が、予め設定された一定の送り速度で送られながらウェハを研削するところ、研削手段がウェハを研削する研削領域に作用する圧力を正確に計測することはできないため、ウェハの送り速度がウェハの研削速度より大きい場合には、ウェハに過度な押圧力が作用して、ウェハにダメージを与える虞があった。

ウェハへのダメージを低減するために、研削手段の送り速度を低速に設定することも考えられるが、研削手段の送り速度をどの程度遅らせるかは経験則に基づいて設定されがちであり、効率的に研削加工を実行できないという問題があった。

そこで、ウェハへのダメージを低減しつつ効率的に研削加工を行うという解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は、この課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、ウェハを保持する保持手段と、前記ウェハに押圧されて前記ウェハを研削する研削手段と、前記保持手段を鉛直方向に固定して支持する固定支持部と前記鉛直方向に伸縮自在な複数の可動支持部とを有し、前記保持手段を前記研削手段に対して傾斜可能な傾斜手段と、を備えた研削装置であって、前記可動支持部に作用する押圧力を測定する押圧力測定手段と、前記押圧力が所定のマージン範囲を外れた場合に、前記押圧力が前記マージン範囲内になるように前記研削手段の送り速度を変更させる制御手段と、を備えている研削装置を提供する。

この構成によれば、可動支持部に作用する押圧力が予め設定されたマージン範囲を外れた場合に、研削手段の送り速度を変更させることにより、ウェハにダメージを与えることなく略定圧で研削加工を実施することができる。具体的には、可動支持部に作用する押圧力がマージン範囲の下限値を下回る場合には、研削手段の送り速度を加速させ、可動支持部に作用する押圧力がマージン範囲の上限値を上回る場合には、研削手段の送り速度を減速させることにより、ウェハにダメージを与えない適切な圧力を維持して研削加工を行うことができる。また、押圧力がマージン範囲内に収まる場合には研削手段の送り速度を維持し、押圧力がマージン範囲を外れた場合にのみ研削手段の送り速度を変更させるため、効率的に研削加工を行うことができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記押圧力測定手段は、前記研削手段が前記可動支持部を押圧して前記可動支持部が前記鉛直方向に押し込まれた押し込み量に基づいて前記押圧力を算出する研削装置を提供する。

この構成によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、押圧力測定手段は、研削手段がウェハを押圧する際に可動支持部が押し込まれる押し込み量に基づき、研削手段がウェハを押圧する押圧力を算出することにより、制御手段がこの押圧力がマージン範囲内になるように研削手段の送り速度を変更させ、研削手段がウェハに過度に押し込まれることが抑制されるため、ウェハにダメージを与えることなく略定圧で研削加工を行うことができる。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成に加えて、前記可動支持部は、前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向上流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する上流側可動支持部と、前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向下流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する下流側可動支持部と、から成り、前記押圧力測定手段は、前記研削手段が前記ウェハを押圧する際に前記下流側可動支持部が前記鉛直方向に押し込まれた押し込み量に基づいて押圧力を算出する研削装置を提供する。

この構成によれば、請求項２記載の発明の効果に加えて、押圧力測定手段は、ウェハの中心付近の圧力に影響し易い下流側可動支持部の押し込み量に基づき、研削手段がウェハを押圧する押圧力を算出することにより、制御手段がこの押圧力がマージン範囲内になるように研削手段の送り速度を変更させ、研削手段がウェハの中心付近に過度に押し込まれることが抑制されるため、ウェハにダメージを与えることなく略定圧で研削加工を行うことができる。

請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明の構成に加えて、前記可動支持部は、前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向上流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する上流側可動支持部と、前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向下流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する下流側可動支持部と、から成り、前記押圧力測定手段は、前記研削手段が前記ウェハを押圧する際に前記上流側可動支持部が前記鉛直方向に押し込まれた押し込み量と下流側可動支持部が前記鉛直方向に押し込まれた押し込み量とを荷重平均して押圧力を算出する研削装置を提供する。

この構成によれば、請求項２記載の発明の構成に加えて、押圧力測定手段は、上流側可動支持部及び下流側可動支持部の押し込み量を加重平均して研削手段がウェハを押圧する押圧力を算出することにより、制御手段がこの押圧力がマージン範囲内になるように研削手段の送り速度を変更させ、研削手段がウェハに過度に押し込まれることが抑制されるため、ウェハにダメージを与えることなく定圧で研削加工を行うことができる。

請求項５記載の発明は、ウェハを保持する保持手段と、前記ウェハに押圧されて前記ウェハを研削する研削手段と、前記保持手段を鉛直方向に固定して支持する固定支持部と前記鉛直方向に伸縮自在な複数の可動支持部とを有し、前記保持手段を前記研削手段に対して傾斜可能な傾斜手段と、を備えた研削装置で前記ウェハを研削する研削方法であって、前記可動支持部に作用する押圧力を測定する工程と、前記押圧力が所定のマージン範囲を外れた場合に、前記押圧力が前記マージン範囲内になるように前記研削手段の送り速度を変更させる工程と、を含む研削方法を提供する。

この構成によれば、可動支持部に作用する押圧力が予め設定されたマージン範囲を外れた場合に、研削手段の送り速度を変更させることにより、ウェハにダメージを与えることなく略定圧で研削加工を実施することができる。また、押圧力がマージン範囲内に収まる場合には研削手段の送り速度を維持し、押圧力がマージン範囲を外れた場合にのみ研削手段の送り速度を変更させるため、効率的に研削加工を行うことができる。

本発明は、可動支持部に作用する押圧力が予め設定されたマージン範囲を外れた場合に、研削手段の送り速度を変更させることにより、ウェハにダメージを与えることなく定圧で研削加工を実施することができる。また、押圧力がマージン範囲内に収まる場合には研削手段の送り速度を維持し、押圧力がマージン範囲を外れた場合にのみ研削手段の送り速度を変更させるため、効率的に研削加工を行うことができる。

本発明の一実施例に係る研削装置を示す側面図。図１に示す研削装置の平面図。傾斜手段の内部構造及び保持手段を示す図２のＩ−Ｉ線部分断面図。本発明の一実施例に係る研削方法を示すフローチャート。本発明の変形例に係る研削方法を示すフローチャート。

本発明に係る研削装置は、ウェハへのダメージを低減しつつ効率的に研削加工を行うという目的を達成するために、ウェハを保持する保持手段と、ウェハに押圧されてウェハを研削する研削手段と、保持手段を鉛直方向に固定して支持する固定支持部と鉛直方向に伸縮自在な複数の可動支持部とを有し、保持手段を研削手段に対して傾斜可能な傾斜手段と、を備えた研削装置であって、可動支持部に作用する押圧力を測定する押圧力測定手段と、押圧力が所定のマージン範囲を外れた場合に、押圧力がマージン範囲内になるように研削手段の送り速度を変更させる制御手段と、を備えていることにより実現する。

本発明に係る研削方法は、ウェハへのダメージを低減しつつ効率的に研削加工を行うという目的を達成するために、ウェハを保持する保持手段と、ウェハに押圧されてウェハを研削する研削手段と、保持手段を鉛直方向に固定して支持する固定支持部と鉛直方向に伸縮自在な複数の可動支持部とを有し、保持手段を研削手段に対して傾斜可能な傾斜手段と、を備えた研削装置でウェハを研削する研削方法であって、可動支持部に作用する押圧力を測定する工程と、押圧力が所定のマージン範囲を外れた場合に、押圧力がマージン範囲内になるように研削手段の送り速度を変更させる工程と、を含むことにより実現する。

以下、本発明の一実施例に係る研削装置１について図面に基づいて説明する。なお、以下の実施例において、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わず、また、装置構成も研削装置に限らず、研削軸が研磨軸に置換された研磨装置であっても構わない。

また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。

また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、構成要素の断面構造を分かり易くするために、一部の構成要素のハッチングを省略することがある。

図１は、研削装置１の基本的構成を示す側面図である。図２は、研削装置１を示す平面図である。図３は、傾斜手段６の内部構造及び保持手段３を示す図２のＩ−Ｉ線部分断面図である。

研削装置１は、研削手段２でウェハＷを裏面研削して薄膜に形成する。研削手段２は、砥石２１と、砥石２１を先端に取り付けたスピンドル２２と、スピンドル２２を鉛直方向Ｖに送るスピンドル送り機構２３と、を備えている。

砥石２１は、スピンドル２２の先端に水平に取り付けられている。砥石２１がウェハＷに押し当てられることにより、ウェハＷは研削される。砥石２１は、例えば、＃６０００のカップ型砥石を採用することが考えられる。以下、砥石２１がウェハＷを研削する円弧状の範囲を「研削領域Ａ」と称す。

スピンドル２２は、図示しないモータによって回転軸ａ１を中心として回転方向Ｃ１に沿って砥石２１を回転させる。スピンドル２２の回転数は、例えば、２０００ｐｒｍに設定される。

スピンドル送り機構２３は、コラム４とスピンドル２２とを連結する２つのリニアガイド２３ａと、スピンドル２２を鉛直方向Ｖに昇降させる公知のボールネジスライダ機構（不図示）と、を備えている。

研削手段２の下方には、保持手段としてのウェハチャック３が配置されている。ウェハチャック３は、チャック３１と、エアベアリング３２と、を備えている。なお、複数のウェハＷを連続して研削加工するために、研削装置１は、複数のウェハチャック３を備えている。複数のウェハチャック３は、インデックステーブル５の回転軸を中心に円周上に所定の間隔を空けて配置されている。

チャック３１は、上面にアルミナ等の多孔質材料からなる図示しない吸着体が埋設されている。チャック３１及びエアベアリング３２内には、チャック３１の表面に延びる図示しない管路が配置されている。管路は、エアベアリング３２のロータ３２ａに連結された図示しないロータリージョイントを介して図示しない真空源、圧縮空気源及び給水源に接続されている。真空源が起動すると、チャック３１に載置されたウェハＷがチャック３１に吸着保持される。また、圧縮空気源又は給水源が起動すると、ウェハＷとチャック３１との吸着が解除される。

エアベアリング３２は、回転軸ａ２回りに回転可能なロータ３２ａと、ロータ３２ａの外周に配置されたステータ３２ｂと、を備えている。ロータ３２ａとチャック３１とは、図示しないボルトで固定されている。ロータ３２ａは、ロータリージョイントに接続され、回転軸ａ２を中心にして回転方向Ｃ２に沿ってチャック３１を回転させる。ロータ３２ａとステータ３２ｂとの間には、所定の間隙（エアギャップ）が設けられており、この間隙に圧縮空気を外部から供給することにより、ロータ３２ａがステータ３２ｂに対して非接触で回転することができる。チャック３１の回転数は、例えば、２００ｒｐｍに設定される。

研削装置１は、ウェハチャック３の回転軸ａ２を砥石２１の回転軸ａ１に対して傾斜させる傾斜手段６を備えている。傾斜手段６は、チルトテーブル６１と、固定支持部６２と、上流側可動支持部６３と、下流側可動支持部６４と、を備えている。なお、研削装置１に用いられる鉛直方向Ｖに昇降自在な可動支持部は２つに限定されず、３つ以上であっても構わない。

チルトテーブル６１は、平面視で略三角形状に形成されている。チルトテーブル６１には、固定支持部６２と、可動支持部としての上流側可動支持部６３及び下流側可動支持部６４とが、回転軸ａ２を中心にして円周上に１２０度離れて配置されている。

固定支持部６２は、チルトテーブル６１にボルト６２ａで締結されている。

上流側可動支持部６３は、固定支持部６２に対してウェハチャック３の回転方向Ｃ２の上流側に配置されている。なお、上流側可動支持部６３の構造は、下流側可動支持部６４と同様であるから、下流側可動支持部６４を例にその構造を説明し、上流側可動支持部６３の構造に関する説明を省略する。

下流側可動支持部６４は、固定支持部６２に対してウェハチャック３の回転方向Ｃ２の下流側に配置されている。下流側可動支持部６４は、チルトテーブル６１に埋め込まれたナット６４ａと、インデックステーブル５に固定され、上部がナット６４ａに螺合するチルト用ボールネジ６４ｂと、チルト用ボールネジ６４ｂを回転させるチルト用モータ６４ｃと、を備えている。下流側可動支持部６４は、固定支持部６２より鉛直方向Ｖに長く形成されている。

研削領域Ａが平面視で図２の紙面下側に凸の円弧状に形成されていることから、下流側可動支持部６４と研削領域Ａとの距離が、上流側可動支持部６３と研削領域Ａとの距離より短く設定されている。すなわち、砥石２１がウェハＷを押圧する押圧力は、上流側可動支持部６３よりも下流側可動支持部６４に強く作用する。

研削装置１は、砥石２１がウェハＷを押圧する際に、可動支持部に作用する押圧力を測定する押圧力測定手段７を備えている。押圧力測定手段７は、第１のスケール７１と、第２のスケール７２と、圧力変換部７３と、を備えている。

第１のスケール７１は、上流側可動支持部６３の近傍に配置され、上流側可動支持部６３が砥石２１の押圧力で鉛直方向Ｖに押し込まれた押し込み量を測定する。なお、第１のスケール７１の構造は、第２のスケール７２と同様であるから、第２のスケール７２の構造を例に説明し、第１のスケール７１に関する説明を省略する。

第２のスケール７２は、下流側可動支持部６３の近傍に配置されている。第２のスケール７２は、インデックステーブル５に取り付けられ、その上端がインデックステーブル５から突出してチルトテーブル６１に当接している。チルトテーブル６１が鉛直方向Ｖの下向きに押し込まれると、第２のスケール７２が長手方向に収縮し、この収縮量を測定することで下流側可動支持部６３の押し込み量を測定する。このようにして、第２のスケール７２は、下流側可動支持部６４が砥石２１の押圧力で鉛直方向Ｖに押し込まれた押し込み量を測定する。

圧力変換部７３は、上流側可動支持部６３及び下流側可動支持部６４の押し込み量に基づいて上流側可動支持部６３及び下流側可動支持部６４に作用する押圧力を演算する。圧力変換部７３の具体的な作用については後述する。圧力変換部７３には、第１のスケール７１のスケール値から上流側可動支持部６３に作用する押圧力を演算するためのデータ及び第２のスケール７２のスケール値から下流側可動支持部６４に作用する押圧力を演算するためのデータが記憶されている。なお、押圧力測定手段７は、上述した構成の他、上流側可動支持部６３又は下流側可動支持部６４に作用する圧力を直接測定するロードセル等を用いても構わない。

研削装置１の動作は、制御装置８によって制御される。制御装置８は、研削装置１を構成する構成要素をそれぞれ制御するものである。制御装置８は、例えば、ＣＰＵ、メモリ等により構成される。なお、制御装置８の機能は、ソフトウェアを用いて制御することにより実現されても良く、ハードウェアを用いて動作することにより実現されても良い。

制御装置８は、図示しない厚みセンサが測定したウェハＷの厚みに基づいて、所望のウェハ厚を得られるように、回転軸ａ２を回転軸ａ１に対して傾斜させて、砥石２１がウェハＷを研削する加工範囲を調整する。なお、厚みセンサは、研削装置１の構成に含まれるものに限定されず、例えば、研削装置１の外部装置で測定されたデータを制御装置８にフィードバックさせるものであっても構わない。上流側可動支持部６３及び下流側可動支持部６４がそれぞれ独立して鉛直方向Ｖに沿って伸縮し、チルトテーブル６１が固定支持部６２を基準として傾斜することにより、回転軸ａ２を回転軸ａ１に対して傾斜させることができる。以下、回転軸ａ１に対する回転軸ａ２の角度を「チルト角」と称す。

制御装置８には、チルト角に応じたウェハＷの研削量のデータが記憶されている。これにより、研削前のウェハＷの厚み又は研削中のウェハＷの厚みを測定し、この厚みと所望のウェハの厚みの差分から研削量及びチルト角を調整する。

また、制御装置８は、ボールネジスライダ機構のボールネジを制御して、研削手段２の送り速度を変更させる制御手段としても機能する。制御装置８は、研削手段２の送り速度を変更させるか否かを判定する際に用いられる可動支持部に作用する押圧力のマージン範囲が記憶されている。このマージン範囲は、ウェハＷの研削加工の際に、ウェハＷにダメージを与えないように砥石２１を送った場合に可動支持部に作用する押圧力の上限値及び下限値並びに上限値及び下限値の間の値である。圧力研削手段２の送り速度の制御については後述する。

次に、研削装置１の作用について、図面に基づいて説明する。図４は、研削装置１を用いてウェハＷを研削する手順を示すフローチャートである。

まず、傾斜手段６のチルト角等の研削条件を整えた後に、第２のスケール７２の初期値、すなわち砥石２１がウェハＷに当接する前の第２のスケール７２のスケール値を取得する（Ｓ１）。

次に、砥石２１をウェハＷに押し当てて研削加工を開始する（Ｓ２）。スピンドル送り機構２３が砥石２１を送る初期送り速度は、例えば、０．７μｍ／ｓに設定される。砥石２１がウェハＷを研削領域Ａは、図２に示すように、ウェハＷの中心を通る円弧状に形成される。

次に、下流側可動支持部６４の押し込み量を測定する（Ｓ３）。下流側可動支持部６４の押し込み量は、工程Ｓ１で取得した第２のスケール７２の初期値と研削加工開始後の第２のスケール７２のスケール値との差に相当する。

次に、圧力変換部７３が、下流側可動支持部６４の押し込み量に基づいて、下流側可動支持部６４に作用する押圧力を算出する（Ｓ４）。具体的には、圧力変換部７３は、工程Ｓ３で算出された下流側可動支持部６４の押し込み量に略比例する下流側可動支持部６４に作用する押圧力の値を呼び出す。

次に、制御装置８は、工程Ｓ４で算出された下流側可動支持部６４に作用する押圧力が予め設定された圧力のマージン範囲を外れているか否かを判定する（Ｓ５）。マージン範囲は、例えば、上限値を下流側可動支持部６４の最大許容押し込み量０．２５μｍに対応する押圧力に設定し、下限値を下流側可動支持部６４の最大許容押し込み量０．１５μｍに対応する押圧力に設定することが考えられる。

工程Ｓ４で算出された押圧力がマージン範囲内に収まっていれば、制御装置８は、研削手段２の送り速度を維持する（Ｓ６）。

工程Ｓ４で算出された押圧力がマージン範囲の上限値を上回る場合、すなわち砥石２１とウェハＷとが過圧状態で当接する場合には、制御装置８は、ボールネジスライダ機構を制御して、研削手段２の送り速度を減速させる（Ｓ７）。研削手段２の送り速度は、予め設定された所定の値、例えば０．１μｍ／ｓだけ減速される。研削手段２の送り速度の最低速度は、０．０３μｍ／ｓに設定されている。

また、工程Ｓ４で算出された押圧力がマージン範囲の下限値を下回る場合、すなわち砥石２１とウェハＷとが減圧状態で当接する場合には、制御装置８は、ボールネジスライダ機構を制御して、研削手段２の送り速度を加速させる（Ｓ８）。研削手段２の送り速度は、予め設定された所定の値、例えば０．１μｍ／ｓだけ加速される。

制御装置８は、研削手段２の送り速度を制御した後に、研削加工が終了したか否かを判定する（Ｓ９）。制御装置８は、ウェハＷが所望の最終厚みに研削されている場合には、研削加工が終了したものと判断する。初期厚さ２７０μｍのウェハＷの最終厚みは、例えば２５０μｍに設定される。

ウェハＷの厚みが最終厚みに達していない場合には、制御装置８は、研削加工が終了していないと判定し（工程Ｓ９のＮｏ）、工程Ｓ３に戻る。

ウェハＷの厚みが最終厚みに達している場合には、制御装置８は、研削加工が終了したと判定し（工程Ｓ９のＹｅｓ）、研削加工を終了する。

これにより、押圧力測定手段７は、研削領域Ａに近く、ウェハＷの中心付近の圧力に影響し易い下流側可動支持部６４の押し込み量に基づき、砥石２１がウェハＷを押圧する押圧力を算出することにより、砥石２１がウェハＷの中心付近に過度に押し込まれることが抑制されるため、ウェハＷへのダメージを軽減することができる。

次に、研削装置１を用いた研削方法の変形例について、図面に基づいて説明する。図５は、上述した研削装置１を用いた研削方法の変形例を示すフローチャートである。なお、本変形例の説明において、上述した実施例と重複するものについては、重複する説明を省略する。

第１のスケール７１及び第２のスケール７２の初期値を取得する（Ｓ１０）。第１のスケール７１の初期値とは、砥石２１がウェハＷに当接する前の第１のスケール７１のスケール値である。

次に、砥石２１をウェハＷに押し当てて研削加工を開始する（Ｓ１１）。砥石２１がウェハＷを研削領域Ａは、図２に示すように、ウェハＷの中心を通って図２の紙面下側に凸の円弧状に形成される。

次に、上流側可動支持部６３及び下流側可動支持部６４の押し込み量を測定する（Ｓ１２）。上流側可動支持部６３の押し込み量は、工程Ｓ１０で取得した第１のスケール７１の初期値と研削加工開始後の第１のスケール７１のスケール値との差に相当する。

圧力変換部７３は、工程Ｓ１２で測定した上流側可動支持部６３の押し込み量及び下流側可動支持部６４の押し込み量を加重平均して、可動支持部に作用する押圧力を算出する（Ｓ１３）。具体的には、図２の線分Ｌ上の任意の位置に仮想支持点Ｐの仮想押し込み量を想定し、上流側可動支持部６３の押し込み量と下流側可動支持部６４の押し込み量とを加重平均して仮想支持点Ｐが砥石２１に押し込まれた仮想押し込み量を算出し、この仮想押し込み量に略比例する仮想支持点Ｐに作用する圧力を呼び出す。

次に、制御装置８は、工程Ｓ１３で算出された仮想支持点Ｐに作用する押圧力が予め設定された圧力のマージン範囲を外れているか否かを判定する（Ｓ１４）。

工程Ｓ１３で算出された仮想支持点Ｐに作用する押圧力がマージン範囲内に収まっていれば、制御装置８は、ボールネジスライダ機構を制御して、研削手段２の送り速度を維持する（Ｓ１５）。

工程Ｓ１３で算出された仮想支持点Ｐに作用する押圧力がマージン範囲の上限値を上回る場合、すなわち砥石２１とウェハＷとが過圧状態で当接する場合には、制御装置８は、ボールネジスライダ機構を制御して、研削手段２の送り速度を減速させる（Ｓ１６）。

また、工程Ｓ１３で算出された仮想支持点Ｐに作用する押圧力がマージン範囲の下限値を下回る場合、すなわち砥石２１とウェハＷとが減圧状態で当接する場合には、制御装置８は、研削手段２の送り速度を加速させる（Ｓ１７）。

制御装置８は、研削手段２の送り速度を制御した後に、研削加工が終了したか否かを判定する（Ｓ１８）。制御装置８は、ウェハＷが所望の最終厚みに研削されている場合には、研削加工が終了したものと判断する。

ウェハＷの厚みが最終厚みに達していない場合には、制御装置８は、研削加工が終了していないと判定し（工程Ｓ１８のＮｏ）、工程Ｓ１２に戻る。

ウェハＷの厚みが最終厚みに達している場合には、制御装置８は、研削加工が終了したと判定し（工程Ｓ１８のＹｅｓ）、研削加工を終了する。

これにより、押圧力測定手段７は、研削領域Ａを挟むように配置された上流側可動支持部６３及び下流側可動支持部６４の２点の押し込み量を加重平均して、砥石２１がウェハＷを押圧する押圧力を算出することにより、ウェハＷにダメージを与えることなく略定圧で研削加工を実行することができる。

また、研削加工後のウェハＷの形状に応じて仮想支持点Ｐの位置を適宜調整することにより、ウェハＷを所望の形状に研削加工するように砥石２１とウェハＷとの接触状況を調整することができる。

このようにして、上述した研削装置１は、可動支持部に作用する押圧力が予め設定されたマージン範囲を外れた場合に、研削手段２の送り速度を変更させることにより、ウェハＷにダメージを与えることなく略定圧で研削加工を実施することができる。また、押圧力がマージン範囲内に収まっている場合には研削手段２の送り速度を維持し、押圧力がマージン範囲を外れた場合にのみ研削手段２の送り速度を変更させるため、効率的に研削加工を行うことができる。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。

１・・・研削装置
２・・・研削手段
２１・・・砥石
２２・・・スピンドル
２３・・・スピンドル送り機構
２３ａ・・・リニアガイド
３・・・ウェハチャック（保持手段）
３１・・・チャック
３２・・・エアベアリング
３２ａ・・・ロータ
３２ｂ・・・ステータ
４・・・コラム
５・・・インデックステーブル
６・・・傾斜手段
６１・・・チルトテーブル
６２・・・固定支持部
６２ａ・・・ボルト
６３・・・上流側可動支持部（可動支持部）
６４・・・下流側可動支持部（可動支持部）
６４ａ・・・ナット
６４ｂ・・・チルト用ボールネジ
６４ｃ・・・チルト用モータ
７・・・押圧力測定手段
７１・・・第１のスケール
７２・・・第２のスケール
７３・・・圧力変換部
８・・・制御装置
Ａ・・・研削領域
Ｗ・・・ウェハ

Claims

ウェハを保持する保持手段と、前記ウェハに押圧されて前記ウェハを研削する研削手段と、前記保持手段を鉛直方向に固定して支持する固定支持部と前記鉛直方向に伸縮自在な複数の可動支持部とを有し、前記保持手段を前記研削手段に対して傾斜可能な傾斜手段と、を備えた研削装置であって、
前記可動支持部に作用する押圧力を測定する押圧力測定手段と、
前記押圧力が所定のマージン範囲を外れた場合に、前記押圧力が前記マージン範囲内になるように前記研削手段の送り速度を変更させる制御手段と、
を備えていることを特徴とする研削装置。
前記押圧力測定手段は、前記研削手段が前記可動支持部を押圧して前記可動支持部が前記鉛直方向に押し込まれた押し込み量に基づいて前記押圧力を算出することを特徴とする請求項１記載の研削装置。
前記可動支持部は、
前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向上流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する上流側可動支持部と、
前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向下流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する下流側可動支持部と、
から成り、
前記押圧力測定手段は、前記研削手段が前記ウェハを押圧する際に前記下流側可動支持部が前記鉛直方向に押し込まれた押し込み量に基づいて押圧力を算出することを特徴とする請求項２記載の研削装置。
前記可動支持部は、
前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向上流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する上流側可動支持部と、
前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向下流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する下流側可動支持部と、
から成り、
前記押圧力測定手段は、前記研削手段が前記ウェハを押圧する際に前記上流側可動支持部が前記鉛直方向に押し込まれた押し込み量と下流側可動支持部が前記鉛直方向に押し込まれた押し込み量とを荷重平均して押圧力を算出することを特徴とする請求項２記載の研削装置。
ウェハを保持する保持手段と、前記ウェハに押圧されて前記ウェハを研削する研削手段と、前記保持手段を鉛直方向に固定して支持する固定支持部と前記鉛直方向に伸縮自在な複数の可動支持部とを有し、前記保持手段を前記研削手段に対して傾斜可能な傾斜手段と、を備えた研削装置で前記ウェハを研削する研削方法であって、
前記可動支持部に作用する押圧力を測定する工程と、
前記押圧力が所定のマージン範囲を外れた場合に、前記押圧力が前記マージン範囲内になるように前記研削手段の送り速度を変更させる工程と、
を含むことを特徴とする研削方法。