(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持する保持手段と、前記保持手段に保持されたワークを研削加工する加工手段と、前記保持手段に保持されたワークの厚みを検出する厚み検出手段とを具備する研削装置であって、
前記厚み検出手段は、ワークの厚みを非接触で検出する検出部と、前記検出部が検出した厚みを記憶する記憶部と、前記検出部が検出した厚みを前記記憶部へ記憶することを制限する下限値を設定し、当該下限値以下の厚みが検出された場合は前記記憶部に記憶しない様にする検出厚み規制部と、前記検出部が検出し前記記憶部で記憶した厚みと前記下限値との差が所定値以下となることに基づいて当該下限値を所定量下げる制御部とを有することを特徴とする研削装置。
【請求項２】
前記検出厚み規制部は、予めワークの種別に応じて特定される厚みばらつき値に基づいて前記下限値を算出することを特徴とする請求項１記載の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削装置に関し、特に、半導体ウェーハ等の被加工物を研削加工する研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスでは、デバイスの目的厚さを得るために、多数のデバイスの集合体である半導体ウェーハの段階で、裏面研削して薄化することが行われている。昨今のデバイスの顕著な薄型化に応じて、ウェーハは一層薄く加工されており、その厚さの管理においてはより高い精度が求められる。ウェーハの研削や研磨は、厚さを測定しながら進められるが、そのような形態での厚さ測定手段として、測定用のプローブを被加工面に接触させながら厚さの変位を検出する接触式の厚さ測定手段が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、接触式の厚さ測定手段では、接触するプローブによって被加工面に傷がつき、その傷がウェーハの抗折強度を低下させる原因になるといった問題や、保護テープの厚みを除いてウェーハの厚みのみを測定することが出来ない等の問題があった。このため、本出願人においては、ウェーハにプローブ等を接触させることなく厚さを測定可能な光学式で非接触式の厚さ測定手段を提案している。（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９７１６号公報
【特許文献２】特開２００９−５０９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非接触式の厚み測定手段によって、上述したような問題は解決され、より高度な加工が可能となったが、厚み測定手段がウェーハの表裏面以外からの反射光（デバイス層の表裏面の反射、加工液中のコンタミや砥石のくずからの反射）を誤って検出する場合があった。そして、実際の厚みよりも小さい値を誤って検出すると、実際の厚みは目的厚みになっていないにも関わらず、研削装置が加工を停止してしまう場合があった。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、誤ったワークの厚み検出値に応じて装置が誤動作するのを低減することができる研削装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の研削装置は、ワークを保持する保持手段と、前記保持手段に保持されたワークを研削加工する加工手段と、前記保持手段に保持されたワークの厚みを検出する厚み検出手段とを具備する研削装置であって、前記厚み検出手段は、ワークの厚みを非接触で検出する検出部と、前記検出部が検出した厚みを記憶する記憶部と、前記検出部が検出した厚みを前記記憶部へ記憶することを制限する下限値を設定し、当該下限値以下の厚みが検出された場合は前記記憶部に記憶しない様にする検出厚み規制部と、前記検出部が検出し前記記憶部で記憶した厚みと前記下限値との差が所定値以下となることに基づいて当該下限値を所定量下げる制御部とを有することを特徴とする。
【０００８】
上記研削装置によれば、規制部により設定された下限値以下の厚み検出値が記憶部に記憶されることが規制されることから、下限値以下の厚み検出値に応じて加工手段による研削加工が制御されるのを防止することができるので、誤ったワークの厚み検出値に応じて装置が誤動作するのを低減することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、規制部により設定された下限値以下の厚み検出値が記憶部に記憶されることが規制されることから、下限値以下の厚み検出値に応じて加工手段による研削加工が制御されるのを防止することができるので、誤ったワークの厚み検出値に応じて装置が誤動作するのを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る研削装置の外観斜視図である。
【図２】上記実施の形態に係る研削装置の研削加工時における研削砥石と半導体ウェーハとの関係を説明するための図である。
【図３】上記実施の形態に係る研削装置の厚み検出器における検出結果を説明するための模式図である。
【図４】上記実施の形態に係る研削装置の研削加工処理を説明するためのフロー図である。
【図５】上記実施の形態に係る研削装置の加工対象である半導体ウェーハの側断面を示す模式図である。
【図６】上記実施の形態に係る研削装置で研削加工される半導体ウェーハの厚みの推移を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。本発明の一実施の形態に係る研削装置は、被加工物（ワーク）の厚み検出器を備え、その検出結果の許容範囲を設けると共に、この許容範囲外の検出結果を排除しながらワークの研削加工を制御することにより、誤った厚みの検出値に応じて装置が誤動作するのを低減するものである。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態に係る研削装置１の外観斜視図である。図２は、本実施の形態に係る研削装置１の研削加工時における研削砥石６１と半導体ウェーハＷとの関係を説明するための図である。図３は、本実施の形態に係る研削装置１の厚み検出器７における検出結果を説明するための模式図である。なお、以下においては、説明の便宜上、図１に示す左下方側を研削装置１の前方側と呼び、同図に示す右上方側を研削装置１の後方側と呼ぶものとする。また、以下においては、説明の便宜上、図１に示す上下方向を研削装置１の上下方向と呼ぶものとする。
【００１３】
図１に示すように、研削装置１は、概して直方体状の基台２を有している。基台２の上面の前方側には、研削装置１に対する指示を受け付ける操作パネル３が設けられている。操作パネル３の後方側には、チャックテーブル４１を支持するテーブル支持台４が設けられている。テーブル支持台４の後方側には、支柱部５が設けられている。この支柱部５の前面には、上下方向に移動可能に研削ユニット６が支持されている。研削ユニット６の近傍には、チャックテーブル４１に保持された研削加工前後の半導体ウェーハＷの厚みを検出する厚み検出器７の一部を構成するレーザヘッド部７１が設けられている。
【００１４】
このような構成を有し、本実施の形態に係る研削装置１においては、研削ユニット６と、半導体ウェーハＷを保持したチャックテーブル４１とを相対回転させて半導体ウェーハＷを加工するように構成されている。また、研削加工の工程において、厚み検出器７にて半導体ウェーハＷの厚みを検出しながら、半導体ウェーハＷに対する研削加工を継続又は停止するように構成されている。より具体的には、図２に示すように、後述する研削ユニット６の研削砥石６１の一部を、チャックテーブル４１に保持された半導体ウェーハＷと対向して配置し、半導体ウェーハＷに当接する位置まで移動する。そして、チャックテーブル４１を矢印Ｂ方向に回転させると共に、研削砥石６１を矢印Ｃ方向に回転させることで半導体ウェーハＷの研削加工を行う。そして、研削砥石６１に対向して配置されていない領域の半導体ウェーハＷの厚みを、厚み検出器７で検出しながら、半導体ウェーハＷに対する研削加工を継続又は停止する。
【００１５】
なお、本実施の形態に係る研削装置１においては、被加工物（ワーク）としてシリコンウェーハやＧａＡｓ等の半導体ウェーハＷを例に挙げて説明するが、この構成に限定されるものではなく、セラミック、ガラス、サファイヤ系の無機材料基板、板状金属や樹脂の延性材料、ミクロンオーダーからサブミクロンオーダの平坦度が要求される各種加工材料をワークとしてもよい。
【００１６】
テーブル支持台４は、正方形状に設けられ、チャックテーブル４１を回転可能に支持する。テーブル支持台４には、図示しない駆動機構に接続され、この駆動機構から供給される駆動力により、基台２の上面に形成された開口部２ａ内を前後方向にスライド移動される。これにより、チャックテーブル４１は、研削ユニット６に半導体ウェーハＷを対向させる研削位置と、この研削位置から前方側に離間し、加工前の半導体ウェーハＷが供給される一方、加工後の半導体ウェーハＷが回収される載せ換え位置との間でスライド移動される。
【００１７】
テーブル支持台４の前後には、半導体ウェーハＷの研削加工時に発生する研削砥石のくず等の基台２内への侵入を防止する防塵カバー８が設けられている。防塵カバー８は、テーブル支持台４の前面及び後面に取り付けられると共に、その移動位置に応じて伸縮可能に設けられ、基台２の開口部２ａを覆うように構成されている。
【００１８】
チャックテーブル４１は、保持手段を構成するものであり、円盤状に形成され、半導体ウェーハＷが保持される保持面４１ａが形成されている。保持面４１ａの中央部分には、ポーラスセラミック材により吸着面が形成されている。チャックテーブル４１は、基台２内に配置された図示しない吸引源に接続され、保持面４１ａの吸着面で半導体ウェーハＷを吸着保持する。また、チャックテーブル４１は、図示しない回転駆動機構に接続され、この回転駆動機構により保持面４１ａに半導体ウェーハＷを保持した状態で回転される。なお、半導体ウェーハＷは、例えば、研削装置１の操作者により矢印Ａに示すようにチャックテーブル４１の保持面４１ａに載置される。
【００１９】
支柱部５は、直方体状に設けられ、その前面にはチャックテーブル４１の上方において研削ユニット６を移動させる研削ユニット移動機構５１が設けられている。研削ユニット移動機構５１は、支柱部５に対してボールねじ式の移動機構により上下方向に移動するＺ軸テーブル５２を有している。Ｚ軸テーブル５２には、その前面側に取り付けられた支持部５３を介して研削ユニット６が支持されている。
【００２０】
研削ユニット６は、加工手段を構成するものであり、図示しないスピンドルの下端に着脱自在に装着された研削砥石６１を有している。この研削砥石６１は、例えば、ダイヤモンドの砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めたダイヤモンド砥石で構成されている。
【００２１】
厚み検出器７は、厚み検出手段を構成するものであり、チャックテーブル４１に保持された半導体ウェーハＷにレーザ光を照射するレーザヘッド部７１と、半導体ウェーハＷからの反射光に基づいて半導体ウェーハＷの厚み検出値を算出するレーザユニット７２と、研削装置１における研削加工の継続又は停止を判定するために必要となる情報を記憶する記憶部７３と、記憶部７３における所定の厚み検出値の記憶を規制する規制部７４と、記憶部７３に記憶された厚み検出値に基づいて研削ユニット６による研削加工を制御する制御部７５とを有している（図３参照）。なお、このような厚み検出器７のうち、レーザヘッド部７１とレーザユニット７２とにより、半導体ウェーハＷの厚みを検出する検出部が構成される。
【００２２】
レーザヘッド部７１は、基台２の開口部２ａの側方側に立設された逆Ｌ字形状を有するアーム部７６の先端に設けられている。レーザヘッド部７１は、チャックテーブル４１に保持された半導体ウェーハＷの表面に近接する位置に配置され、そのレーザ光がチャックテーブル４１に保持された半導体ウェーハＷの上面に垂直に照射されるように設けられている。なお、アーム部７６を図示しない駆動機構に接続し、レーザヘッド部７１を水平方向に旋回させる構成とすることもできる。
【００２３】
レーザユニット７２は、例えば、基台２の内部に配設され、アーム部７６内に配置された光ファイバ等によりレーザヘッド部７１に接続される。レーザユニット７２は、レーザヘッド部７１から照射されるレーザ光の光源を構成するレーザ光源と、半導体ウェーハＷからの反射光（後述する第１反射光、第２反射光）の干渉波を受光するフォトダイオードと、フォトダイオードで受光された干渉波の波形を分析する検波回路とを含んで構成される。レーザユニット７２においては、フォトダイオードで受光された干渉波の波形を検波回路により分析し、その波形に応じて数値化した値（例えば、電気信号等）を厚み検出値として得る。
【００２４】
記憶部７３は、研削装置１における研削加工の継続又は停止を判断するための情報として、レーザユニット７２から出力される厚み検出値と、例えば、操作パネル３から入力される半導体ウェーハＷの厚み平均値（以下、単に「厚み平均値」という）と、規制部７４から与えられる厚み検出値の許容範囲の幅を示す値（以下、適宜「許容幅値」という）と、制御部７５から与えられる厚み検出値の許容範囲の上限値及び下限値とを記憶する。
【００２５】
規制部７４は、例えば、操作パネル３から入力される半導体ウェーハＷの厚みばらつき値（以下、単に「厚みばらつき値」という）から許容幅値を算出し、この許容幅値を記憶部７３に通知する。また、規制部７４は、記憶部７３に記憶された許容範囲の上限値以上の厚み検出値、並びに、許容範囲の下限値以下の厚み検出値が記憶部７３に記憶されるのを規制する。例えば、規制部７４は、レーザユニット７２から厚み検出値が出力される都度、その厚み検出値が許容範囲の上限値以上であるか、或いは、下限値以下であるかを判定し、該当する場合にその厚み検出値を破棄する。
【００２６】
制御部７５は、記憶部７３に記憶された許容幅値及び厚み平均値から、厚み検出値の許容範囲の上限値及び下限値を算出し、これらの上限値及び下限値を記憶部７３に通知する。具体的には、記憶部７３に記憶された許容幅値の中心値に厚み平均値を設定することで許容範囲の上限値及び下限値を得る。また、制御部７５は、記憶部７３に記憶された厚み検出値と許容範囲内の一定値との比較結果により厚み検出値の許容範囲の上限値及び下限値を更新する。さらに、制御部７５は、記憶部７３に記憶された厚み検出値と予め定めた所望値との比較結果により研削ユニット６における研削加工処理を制御する。
【００２７】
ここで、図３を参照して、厚み検出器７における半導体ウェーハＷの厚み検出の結果について説明する。なお、図３（ａ）においては、厚み検出器７で半導体ウェーハＷの厚みが適切に検出された場合の反射光の状態について示し、図３（ｂ）においては、厚み検出器７で半導体ウェーハＷの厚みが誤って検出された場合の反射光の状態について示している。
【００２８】
本実施の形態に係る厚み検出器７においては、レーザユニット７２内のレーザ光源でレーザ光を発振し、レーザヘッド部７１からレーザ光を半導体ウェーハＷに照射させる。そして、図３（ａ）に示すように、半導体ウェーハＷを構成するＳｉ層の表面Ｗ１で反射した第１反射光Ｌ１と、このＳｉ層の裏面Ｗ２で反射した第２反射光Ｌ２との干渉波をレーザユニット７２内のフォトダイオードで受光する。そして、これらの第１反射光Ｌ１と第２反射光Ｌ２との干渉波の波形を検波回路により分析し、その波形に応じて電気信号等に数値化することで、適切な厚み検出値を得ることができるものとなっている。
【００２９】
しかしながら、レーザヘッド部７１から半導体ウェーハＷに照射したレーザ光が、半導体ウェーハＷを構成するＳｉ層を透過してしまうと、図３（ｂ）に示すように、Ｓｉ層の下層にあるデバイス層の表面Ｗ３で第１反射光Ｌ１が反射し、このデバイス層の裏面Ｗ４で第２反射光Ｌ２が反射する事態が発生し得る。これらの第１反射光Ｌ１と、第２反射光Ｌ２との干渉波に基づいて波形が分析され、その波形に応じて数値化されると、本来の厚み検出値よりも小さい誤った厚み検出値が検出されることとなる。
【００３０】
このような厚み検出値の誤検出に対応するため、本実施の形態に係る厚み検出器７においては、厚み検出器７の検出結果に許容範囲（上限値、下限値）を設定し、この許容範囲外の検出結果を排除しながら半導体ウェーハＷの研削加工の継続又は停止を判定することにより、厚み検出値の誤検出に伴う装置の誤動作を低減する。以下、このように厚み検出値の誤検出を考慮した本実施の形態に係る研削装置１の研削加工処理について図４を用いて説明する。図４は、本実施の形態に係る研削装置１の研削加工処理を説明するためのフロー図である。
【００３１】
図４に示すように、研削装置１においては、操作パネル３を介して厚みばらつき値ｘ及び厚み平均値ｙの入力を待機した状態となっている（ステップ（以下、「ＳＴ」という）３０１）。なお、これらの厚みばらつき値ｘ及び厚み平均値ｙの入力がない場合には、この待機状態が継続されることとなる。
【００３２】
ここで、厚みばらつき値ｘ及び厚み平均値ｙについて、図５を参照して説明する。図５は、本実施の形態に係る研削装置１の加工対象である半導体ウェーハＷの厚みばらつき値ｘ及び厚み平均値ｙを説明するための模式図である。図５に示すように、半導体ウェーハＷにおいては、その製造工程にて被研削加工面に厚みばらつきが発生し得る。なお、図５においては、説明の便宜上、半導体ウェーハＷの外周縁部よりも中央部近傍の方が薄く設けられた場合について示しているが、実際の厚みばらつきについては、半導体ウェーハＷの全体に発生するものである。
【００３３】
図５に示す半導体ウェーハＷにおいては、外周縁部の最も厚い部分と中央部近傍の最も薄い部分とで厚みばらつき値ｘが特定され、この厚みばらつき値ｘを含む半導体ウェーハＷの厚みの平均値として厚み平均値ｙが特定される。これらの厚みばらつき値ｘや厚み平均値ｙは、加工実績に基づいて半導体ウェーハＷの種別により特定しておくことができる。本実施の形態に係る研削装置１においては、これらの厚みばらつき値ｘや厚み平均値ｙが操作パネル３から入力される構成としているが、これに限定されるものではない。なお、以下においては、説明の便宜上、厚みばらつき値ｘが「５μｍ」であり、厚み平均値ｙが「１６０μｍ」であるものとする。
【００３４】
これらの厚みばらつき値ｘ及び厚み平均値ｙの入力を操作パネル３から受け付けると、厚み平均値ｙが記憶部７３に入力される一方、厚みばらつき値が規制部７４に入力される。記憶部７３は、入力された厚み平均値ｙを記憶する（ＳＴ３０２）。一方、規制部７４は、入力された厚みばらつき値ｘから許容幅値を算出する（ＳＴ３０３）。ここで、許容幅値を厚みばらつき値ｘに基づいて算出するのは、加工対象とされる半導体ウェーハＷの厚みばらつき値ｘを考慮しながら適切に研削加工を行うためである。このように許容幅値を決めることにより、厚みばらつき値ｘが大きい半導体ウェーハＷの研削加工を行う場合には、これに応じた許容幅値を算出することができるものとなる。ここでは、許容幅値は、厚みばらつき値ｘの４倍である「４ｘ」に設定されるものとする。上述した例においては、許容幅値が「２０μｍ」と算出される。規制部７４により算出された許容幅値は、記憶部７３に入力され、これに記憶される。なお、ここでは、許容幅値の一例として「４ｘ」を用いているが、この許容幅値の値については適宜変更が可能である。この許容幅値は、被加工物としての半導体ウェーハＷの種別に応じて算出されることが好ましい。
【００３５】
次に、制御部７５において、記憶部７３に記憶された厚み平均値ｙ（＝１６０μｍ）と、許容幅値４ｘ（＝２０μｍ）とから、記憶部７３に記憶されることを許容する許容範囲が設定される（ＳＴ３０４）。具体的には、制御部７５は、厚み平均値ｙを中心値に配置した許容範囲４ｘを設定する。この場合、厚み平均値ｙが「１６０μｍ」であることから、その許容範囲の上限値として「１７０μｍ」が設定されると共に、その許容範囲の下限値として「１５０μｍ」が設定される。このように設定された許容範囲の上限値及び下限値は、記憶部７３に入力され、これに記憶される。
【００３６】
ここまでの処理において、記憶部７３には、厚み平均値ｙとして「１６０μｍ」と、許容幅値４ｘとして「２０μｍ」と、許容範囲の上限値及び下限値として「１７０μｍ」、「１５０μｍ」とが記憶される。これらの値が記憶部７３に記憶されると、半導体ウェーハＷに対する研削加工が開始される。そして、随時、レーザヘッド部７１及びレーザユニット７２により半導体ウェーハＷの厚み検出が行われると共に、その厚み検出値が記憶部７３に記憶される（ＳＴ３０５）。
【００３７】
厚み検出値が記憶部７３に記憶されると、規制部７４は、その厚み検出値がＳＴ３０４で設定した許容範囲内の値であるかを判定する（ＳＴ３０６）。この場合、規制部７４においては、記憶部７３に記憶された厚み検出値が「１５０μｍ」より大きく、「１７０μｍ」よりも小さいかを判定する。すなわち、ＳＴ３０６においては、記憶部７３に記憶された厚み検出値が許容範囲外の誤った厚み検出値であるか否かが判定される。
【００３８】
記憶部７３に記憶された厚み検出値が許容範囲内の値でない場合、規制部７４においては、この厚み検出値を記憶部７３から破棄する（ＳＴ３０７）。すなわち、ＳＴ３０７においては、許容範囲を外れるような誤った厚み検出値が、後述する研削加工の継続又は停止の判定に考慮されないように破棄される。これにより、このような許容範囲外の誤った厚み検出値に基づいて研削加工が停止されるような事態を確実に防止することができるものとなっている。なお、該当する厚み検出値が破棄された場合、処理がＳＴ３０５に戻され、後続する研削加工による厚み検出値の到来が待機されることとなる。
【００３９】
一方、記憶部７３に記憶された厚み検出値が許容範囲内の値である場合には、制御部７５は、その厚み検出値が予め定められた所望の厚み検出値（所望値）以下であるかを判定する（ＳＴ３０８）。すなわち、ＳＴ３０８においては、半導体ウェーハＷが所望の厚みまで研削加工が行われているかが判定される。上述したように、ＳＴ３０７において、許容範囲を外れるような厚み検出値は、規制部７４により破棄されていることから、許容範囲内の厚み検出値に基づいて半導体ウェーハＷの研削加工の程度を適切に判定することができるものとなっている。
【００４０】
この場合において、記憶部７３に記憶された厚み検出値が所望値以下である場合には、制御部７５は、研削ユニット６に研削加工の停止を指示する。この指示に応じて、研削ユニット６による研削加工が停止されることとなる（ＳＴ３０９）。
【００４１】
これに対し、記憶部７３に記憶された厚み検出値が所望値でない場合、制御部７５は、その厚み検出値が許容範囲内の一定値（ここでは、厚み平均値ｙから厚みばらつき値ｘを差し引いた値「ｙ−ｘ」であるものとする）以下であるかを判定する（ＳＴ３１０）。ここでは、半導体ウェーハＷの厚みが所望値に到達する前に、記憶部７３に記憶された許容範囲を更新すべきか否かが判定される。この場合、制御部７５においては、記憶部７３に記憶された厚み検出値が「１５５μｍ」以下であるかが判定される。
【００４２】
ここで、記憶部７３に記憶された厚み検出値が「ｙ−ｘ」以下に到達していない場合には、処理がＳＴ３０５に戻され、後続する研削加工による厚み検出値の到来が待機される。一方、記憶部７３に記憶された厚み検出値が「ｙ−ｘ」以下に到達している場合には、制御部７５は、厚み平均値ｙを「ｙ−ｘ」に置換する（ＳＴ３１１）。この場合、厚み平均値ｙが「１６０μｍ」から「１５５μｍ」に置換されることとなる。その後、処理がＳＴ３０４に戻され、再び、厚み平均値ｙ（＝１５５μｍ）と、許容幅値４ｘ（＝２０μｍ）とから、記憶部７３に記憶されることを許容する許容範囲が設定される。この場合、厚み平均値ｙが「１５５μｍ」であることから、その許容範囲の上限値、下限値が、それぞれ「１６５μｍ」、「１４５μｍ」に更新される。
【００４３】
このように更新した許容範囲において、再び、ＳＴ３０５以下の処理が繰り返される。そして、ＳＴ３０４〜ＳＴ３１１の処理を繰り返すうちに、ＳＴ３０８にて記憶部７３に記憶された厚み検出値が所望値に到達すると、研削ユニット６における研削加工の停止が指示され、これに伴って研削ユニット６の研削加工が停止される。このようにして本実施の形態に係る研削装置１における一連の研削加工処理が終了する。
【００４４】
以下、図６を参照して、図４に示す研削加工処理で研削加工される半導体ウェーハＷの厚みの推移について説明する。図６は、本実施の形態に係る研削装置１で研削加工される半導体ウェーハＷの厚みの推移を説明するための図である。なお、図６においては、縦軸に半導体ウェーハＷの厚みを示し、横軸に研削加工処理の経過時間を示している。なお、図２に示すように半導体ウェーハＷに対して研削ユニット６を配置し、この研削ユニット６とチャックテーブル４１とを相対回転させて半導体ウェーハＷの研削加工を行う本実施の形態に係る研削装置１においては、半導体ウェーハＷが１回転するのを一周期として波を描くように半導体ウェーハＷの厚みが推移する。しかしながら、図６においては、説明の便宜上、このような半導体ウェーハＷの厚みの推移を省略し、研削加工される半導体ウェーハＷの厚みが直線状に推移していくものとして説明するものとする。
【００４５】
図４に示すＳＴ３０１において、厚みばらつき値ｘとして「５μｍ」、厚み平均値ｙとして「１６０μｍ」の入力を受け付けた初期状態においては、図６の時点ｔ１に示すように、ＳＴ３０４で許容範囲の上限値、下限値がそれぞれ「１７０μｍ」、「１５０μｍ」に設定されている。このように許容範囲が設定された状態で、半導体ウェーハＷの研削加工が行われると共に厚み検出が行われ、ＳＴ３１０において、厚み検出値が（ｙ−ｘ）以下（「１５５μｍ」以下）に到達したと判定されると、ＳＴ３１１において、厚み平均値ｙが「１５５μｍ」に更新される。
【００４６】
そして、ＳＴ３０４において、時点ｔ２に示すように、更新後の厚み平均値ｙ（１５５μｍ）を基準として新たな許容範囲が設定される。具体的には、許容範囲の上限値、下限値がそれぞれ「１６５μｍ」、「１４５μｍ」に設定される。このように許容範囲が設定された状態で、更に半導体ウェーハＷの研削加工が行われると共に厚み検出が行われ、ＳＴ３１０において、再び、厚み検出値が（ｙ−ｘ）以下（「１５０μｍ」以下）に到達したと判定されると、ＳＴ３１１において、厚み平均値ｙが「１５０μｍ」に更新される。
【００４７】
同様に、時点ｔ３、ｔ４、ｔ５に示すように、更新後の厚み平均値ｙ（それぞれ１５０μｍ、１４５μｍ、１４０μｍ）を基準として新たな許容範囲が設定される。すなわち、本実施の形態に係る研削装置１においては、厚み検出値と許容範囲の下限値との差が所定値以下となることに基づいて許容範囲を徐々に下方側（厚みの薄くなる方）に移行させている。そして、このように許容範囲を移行させていく過程において、ＳＴ３０８にて半導体ウェーハＷの厚み検出値が所望値以下になると、ＳＴ３０９において、研削ユニット６における研削加工処理が停止される。
【００４８】
この場合において、研削加工過程の各時点でそれぞれ設定された許容範囲外の誤った厚み検出値は、ＳＴ３０６において検出され、ＳＴ３０７において破棄される。このように本実施の形態に係る研削装置１においては、許容範囲外の誤った厚み検出値が記憶部７３に記憶されることが規制されることから、許容範囲外の厚み検出値に応じて研削ユニット６による研削加工が制御されるのを確実に防止することができるので、半導体ウェーハＷの誤った厚み検出値に応じて研削装置１が誤動作するのを低減することが可能となる。
【００４９】
より具体的には、本実施の形態に係る研削装置１においては、規制部７４により設定された下限値以下の厚み検出値が記憶部７３に記憶されることが規制されることから、下限値以下の厚み検出値に応じて研削ユニット６による研削加工が制御されるのを防止することができるので、半導体ウェーハＷの適切な厚み検出値よりも小さい誤った厚み検出値に応じて研削加工が停止される誤動作が発生する事態を低減できるものとなっている。
【００５０】
また、本実施の形態に係る研削装置１においては、規制部７４により設定された上限値以上の厚み検出値が記憶部７３に記憶されることが規制されることから、上限値以上の厚み検出値に応じて研削ユニット６による研削加工が制御されるのを防止することができるので、半導体ウェーハＷの適切な厚み検出値よりも大きい誤った厚み検出値に応じて半導体ウェーハＷが所望地を越えて研削加工（オーバーグラインド）される誤動作が発生する事態を低減できるものとなっている。
【００５１】
さらに、本実施の形態に係る研削装置１においては、記憶部７３に記憶された厚み検出値と、許容範囲の下限値との差が所定値以下となることに基づいて許容範囲を徐々に下方側に移行させている。これにより、記憶部７３に記憶が許容される厚み検出値の許容範囲を、現在の半導体ウェーハＷの厚み平均値ｙに追随させることができるので、誤った厚み検出値の記憶部７３への記憶を精度良く規制することが可能となる。
【００５２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、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することが可能である。
【００５３】
例えば、上記実施の形態においては、厚み検出器７の規制部７４が、記憶部７３における厚み検出値の記憶を制限する許容範囲を設定し、この許容範囲外の厚み検出値の記憶部７３における記憶を規制する場合について説明しているが、記憶部７３に対する記憶の規制を行う構成要素については、規制部７４に限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、制御部７５にこのような機能を兼ね備えるようにしても良い。
【００５４】
また、上記実施の形態においては、レーザユニット７２から出力される全ての厚み検出値（破棄の対象となる厚み検出値を含む）を記憶部７３に記憶した後に、規制部７４により必要に応じて破棄することで記憶部７３への所定の厚み検出値の記憶を規制する場合について説明しているが、記憶部７３への記憶を規制する手法としては、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、記憶部７３の記憶処理に先だって規制部７４で記憶の許否を判定し、その判定結果に応じて記憶が許容される厚み検出値のみを記憶部７３に出力するような構成としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上説明したように、本発明は、下限値以下の厚み検出値に応じて研削加工が制御されるのを防止することで、誤ったワークの厚み検出値に応じて装置が誤動作するのを低減できるという効果を有し、特に、半導体ウェーハの厚みを検出しながら研削加工を行う研削装置に有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１  研削装置
２  基台
３  操作パネル
４  テーブル支持台
４１  チャックテーブル（保持手段）
４１ａ  保持面
５  支柱部
５１  研削ユニット移動機構
５２  Ｚ軸テーブル
５３  支持部
６  研削ユニット（加工手段）
７  厚み検出器（厚み検出手段）
７１  レーザヘッド部
７２  レーザユニット
７３  記憶部
７４  規制部
７５  制御部
７６  アーム部
８  防塵カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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