(57)【要約】【課題】基板の加工が進む前に、基板に対する加工部の接触を検知できる、基板加工装置の提供。【解決手段】基板を保持する保持部と、前記保持部で保持されている前記基板に接触して前記基板を加工する加工部と、前記加工部を回転させると共に、前記加工部を前記保持部で保持されている前記基板に対し接近させる駆動部と、前記加工部と共に回転するリング状の周期パターン部と、前記周期パターン部の周期パターンを読み取って前記周期パターン部の回転数に応じたパルス信号を出力する検出部と、前記駆動部を制御する駆動制御部と、前記駆動制御部によって前記加工部を回転させると共に前記加工部を前記保持部で保持されている前記基板に対し接近させるとき、前記加工部と前記基板の接触を、前記検出部から出力されるパルス信号の周期に基づき検知する接触検知部とを有する、基板加工装置。【選択図】図７
2018182100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する保持部と、
前記保持部で保持されている前記基板に接触して前記基板を加工する加工部と、
前記加工部を回転させると共に、前記加工部を前記保持部で保持されている前記基板に対し接近させる駆動部と、
前記加工部と共に回転するリング状の周期パターン部と、
前記周期パターン部の周期パターンを読み取って前記周期パターン部の回転数に応じたパルス信号を出力する検出部と、
前記駆動部を制御する駆動制御部と、
前記駆動制御部によって前記加工部を回転させると共に前記加工部を前記保持部で保持されている前記基板に対し接近させるとき、前記加工部と前記基板の接触を、前記検出部から出力されるパルス信号の周期に基づき検知する接触検知部とを有する、基板加工装置。
【請求項２】
前記保持部で保持されている前記基板と接触するときの前記加工部の位置が加工開始位置とされ、
ｍ（ｍは１以上の自然数）枚目の前記基板を加工するときの前記加工部の前記加工開始位置と、ｎ（ｎはｍよりも大きい自然数）枚目の前記基板を加工するときの前記加工部の前記加工開始位置との変位を算出する変位算出部を有する、請求項１に記載の基板加工装置。
【請求項３】
前記変位算出部により算出される前記変位に基づき、異常の有無を判定する異常判定部を有する、請求項２に記載の基板加工装置。
【請求項４】
前記駆動制御部は、前記異常判定部により異常無しと判定する場合、ｎ枚目の前記基板を加工するときの前記加工部の前記加工開始位置を基に、ｎ＋１枚目の前記基板に対する前記加工部の接近速度を制御する、請求項３に記載の基板加工装置。
【請求項５】
前記変位算出部により算出される前記変位に基づき、前記加工部の摩耗量を推定する摩耗量推定部を有する、請求項２〜４のいずれか１項に記載の基板加工装置。
【請求項６】
前記駆動部は、前記加工部を回転させる誘導モータを有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の基板加工装置。
【請求項７】
保持部で保持されている基板と加工部とを接触させ、前記加工部で前記基板を加工する基板加工方法であって、
前記加工部を回転させると共に前記加工部を前記保持部で保持されている前記基板に対し接近させるとき、前記加工部と共に回転するリング状の周期パターン部の周期パターンを検出部で読み取り、前記検出部によって前記加工部の回転数に応じたパルス信号を出力させ、前記パルス信号の周期に基づき前記加工部と前記基板の接触を検知する、基板加工方法。
【請求項８】
前記保持部で保持されている前記基板と接触するときの前記加工部の位置を、加工開始位置として、
ｍ（ｍは１以上の自然数）枚目の前記基板を加工するときの前記加工部の前記加工開始位置と、ｎ（ｎはｍよりも大きい自然数）枚目の前記基板を加工するときの前記加工部の前記加工開始位置との変位を算出する、請求項７に記載の基板加工方法。
【請求項９】
前記変位に基づき、異常の有無を判定する、請求項８に記載の基板加工方法。
【請求項１０】
前記異常が無いと判定する場合、ｎ枚目の前記基板を加工するときの前記加工部の前記加工開始位置を基に、ｎ＋１枚目の前記基板に対する前記加工部の接近速度を制御する、請求項９に記載の基板加工方法。
【請求項１１】
前記変位に基づき、前記加工部の摩耗量を推定する、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の基板加工方法。
【請求項１２】
前記加工部を回転させるスピンドルモータとして誘導モータを用いる、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の基板加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板加工装置、および基板加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、半導体デバイスの製造工程において、シリコンウェハや化合物半導体
ウェハなどの半導体基板の表面を回転砥石で研削し、基板の薄型化を図る技術が提案され
ている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０１９０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板加工装置は、基板を保持する保持部と、保持部で保持されている基板に接触して基板を加工する加工部と、加工部を回転させると共に加工部を保持部で保持されている基板に対し接近させる駆動部とを有する。
【０００５】
従来、加工部を回転させると共に加工部を保持部で保持されている基板に対し接近させるとき、加工部と基板との接触を検出するため、加工部に作用する力やトルク、圧力を検出するセンサや、加工部の振動を検出するセンサが用いられていた。
【０００６】
これらのセンサを用いる場合、加工部と基板との接触を検出する前に、加工部が基板に強く押し付けられるため、基板の加工が進んでしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板の加工が進む前に、基板に対する加工部の接触を検知できる、基板加工装置の提供を主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
基板を保持する保持部と、
前記保持部で保持されている前記基板に接触して前記基板を加工する加工部と、
前記加工部を回転させると共に、前記加工部を前記保持部で保持されている前記基板に対し接近させる駆動部と、
前記加工部と共に回転するリング状の周期パターン部と、
前記周期パターン部の周期パターンを読み取って前記周期パターン部の回転数に応じたパルス信号を出力する検出部と、
前記駆動部を制御する駆動制御部と、
前記駆動制御部によって前記加工部を回転させると共に前記加工部を前記保持部で保持されている前記基板に対し接近させるとき、前記加工部と前記基板の接触を、前記検出部から出力されるパルス信号の周期に基づき検知する接触検知部とを有する、基板加工装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、基板の加工が進む前に、基板に対する加工部の接触を検知できる、基板加工装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態による基板処理システムを示す平面図である。
【図２】一実施形態による基板処理システムで処理される基板の側面図である。
【図３】一実施形態による基板処理方法を示すフローチャートである。
【図４】一実施形態による基板加工装置を示す側面図である。
【図５】一実施形態による基板加工装置の要部を示す側面図であって、加工部の下降開始時の状態を示す側面図である。
【図６】一実施形態による基板加工装置の要部を示す側面図であって、加工部の速度切替位置への到達時の状態を示す側面図である。
【図７】一実施形態による基板加工装置の要部を示す側面図であって、加工部の基板との接触時の状態を示す側面図である。
【図８】一実施形態による検出部のパルス信号を示す図である。
【図９】一実施形態による制御装置の構成要素を機能ブロックで示す図である。
【図１０】一実施形態による基板加工方法を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に続いて、基板加工方法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】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。
【００１２】
＜基板処理システム＞
図１は、一実施形態による基板処理システムを示す平面図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
【００１３】
基板処理システム１は、基板Ｗを処理するものであり、例えば基板Ｗを薄型化するものである。図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２および処理ステーション３は、Ｘ軸正方向に沿って、搬入出ステーション２および処理ステーション３の順番で並べて配置される。
【００１４】
搬入出ステーション２は、載置台１０と、搬送領域２０とを備える。載置台１０は、複数の載置板１１を備える。各載置板１１には、複数枚の基板Ｗを水平状態で収容するキャリアＣが載置される。
【００１５】
一の載置板１１上のキャリアＣは処理前の基板Ｗを収容し、他の一の載置板１１上のキャリアＣは処理後の基板Ｗを収容してよい。尚、載置板１１の個数は、図示のものに限定されない。また、載置板１１には、キャリアＣ以外に、不具合が生じた基板を回収するためのキャリア等が載置されてもよい。
【００１６】
搬送領域２０は、載置台１０のＸ軸正方向側に隣接して配置される。かかる搬送領域２０には、Ｙ軸方向に延在する搬送路２１と、搬送路２１に沿って移動可能な搬送装置２２とが設けられる。搬送装置２２は、Ｘ軸方向にも移動可能かつＺ軸周りに旋回可能であり、載置板１１に載置されたキャリアＣと、後述する処理ステーション３の第３処理ブロックＧ３との間で、基板Ｗの搬送を行う。
【００１７】
処理ステーション３は、第１処理ブロックＧ１、第２処理ブロックＧ２、および第３処理ブロックＧ３を有する。例えば処理ステーション３の背面側（図１のＹ軸正方向側）には、第１処理ブロックＧ１が設けられ、処理ステーション３の正面側（図１のＹ軸負方向側）には、第２処理ブロックＧ２が設けられる。また、処理ステーション３の搬入出ステーション２側（図１のＸ軸負方向側）には、第３処理ブロックＧ３が設けられる。
【００１８】
第１処理ブロックＧ１は、粗研削装置３１と、仕上げ研削装置３２とを有する。
【００１９】
粗研削装置３１は、基板Ｗの粗研削を行う。粗研削装置３１は、例えば基板Ｗを保持する保持部と、保持部で保持されている基板Ｗに接触して基板Ｗを加工する加工部とを有する。加工部としては、回転砥石が用いられる。尚、粗研削装置３１の構成については、後述する。
【００２０】
仕上げ研削装置３２は、基板Ｗの仕上げ研削を行う。仕上げ研削装置３２の構成は、粗研削装置３１の構成とほぼ同様である。但し、仕上げ研削装置３２の回転砥石の砥粒の平均粒径は、粗研削装置３１の回転砥石の砥粒の平均粒径よりも小さい。
【００２１】
尚、図１で示した粗研削装置３１や仕上げ研削装置３２の配置位置は、例示であって限定されるものではない。すなわち、例えば第２処理ブロックＧ２や第３処理ブロックＧ３に粗研削装置３１等を配置してもよい。さらには、例えば処理ステーション３のＸ軸正方向側の位置や、搬入出ステーション２と処理ステーション３との間に新たなステーションを設け、その新たなステーションに粗研削装置３１等を配置するようにしてもよい。
【００２２】
また、粗研削装置３１と仕上げ研削装置３２とは、別々の装置とされるが、一つの装置にまとめられてもよい。また、基板Ｗに対し行われる研削の種類は、２種類に限定されず、１種類のみでもよいし、３種類以上でもよい。
【００２３】
また、第１処理ブロックＧ１は、基板Ｗに対し研削処理を行う研削装置の代わりに、または研削装置に加えて、基板Ｗに対し研磨処理を行う研磨装置を有してもよい。研磨装置の構成は、粗研削装置３１の構成とほぼ同様である。研磨処理としては、例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）などが挙げられる。
【００２４】
第２処理ブロックＧ２は、ダメージ層除去装置３３と、洗浄装置３４とを有する。ダメージ層除去装置３３は、研削によって基板Ｗの被加工面Ｗ１に形成されたダメージ層を除去する。例えば、ダメージ層除去装置３３は、基板Ｗを保持する保持部を内部に備え、保持部および基板Ｗを回転させながら、基板Ｗに対して処理液を供給してウェットエッチング処理を行い、ダメージ層を除去する。
【００２５】
洗浄装置３４は、例えば基板Ｗを保持する保持部を内部に備え、保持部および基板Ｗを回転させながら、例えばＤＩＷ（Deionized Water）などの洗浄液を基板Ｗの被加工面Ｗ１や裏面へ供給する。これにより、基板Ｗの被加工面Ｗ１等が洗浄される。尚、ダメージ層除去装置３３および洗浄装置３４は、上記した構成に限定されるものではない。
【００２６】
第３処理ブロックＧ３は、基板Ｗのトランジション装置３５を有する。上記のように構成された第１処理ブロックＧ１〜第３処理ブロックＧ３に囲まれた領域には、搬送領域４０が形成される。搬送領域４０には、搬送装置４１が配置される。
【００２７】
搬送装置４１は、例えば鉛直方向、水平方向および鉛直軸周りに移動自在な搬送アームを有する。かかる搬送装置４１は、搬送領域４０内を移動し、搬送領域４０に隣接する第１処理ブロックＧ１、第２処理ブロックＧ２および第３処理ブロックＧ３内の所定の装置に基板Ｗを搬送する。
【００２８】
尚、粗研削装置３１、仕上げ研削装置３２、ダメージ層除去装置３３および洗浄装置３４の配置や個数は、図１に示す配置や個数に限定されず、任意に選択可能である。
【００２９】
図１では、粗研削装置３１、仕上げ研削装置３２、ダメージ層除去装置３３および洗浄装置３４は、別々の装置としたが、これらのうちの２つ以上の装置を１つの装置にまとめてもよい。
【００３０】
基板処理システム１は、制御装置１００を備える。制御装置１００は、例えばコンピュータで構成され、図１に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、メモリなどの記憶媒体１０２と、入力インターフェース１０３と、出力インターフェース１０４とを有する。制御装置１００は、記憶媒体１０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ１０１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置１００は、入力インターフェース１０３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース１０４で外部に信号を送信する。
【００３１】
制御装置１００のプログラムは、情報記憶媒体に記憶され、情報記憶媒体からインストールされる。情報記憶媒体としては、例えば、ハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどが挙げられる。尚、プログラムは、インターネットを介してサーバからダウンロードされ、インストールされてもよい。
【００３２】
＜基板＞
図２は、一実施形態による基板処理システムで処理される基板の側面図である。基板処理システム１で処理される基板Ｗは、例えば、被処理基板４、支持基板５、および被処理基板４と支持基板５を接合する接合層６を有する重合基板である。
【００３３】
被処理基板４は、素子、回路、端子などが形成されたものである。素子、回路、端子などが形成される面が接合面とされる。被処理基板４の接合面とは反対側の面が、基板処理システム１で加工される被加工面Ｗ１である。
【００３４】
支持基板５は、被処理基板４と接合され、被処理基板４を一時的に補強する。支持基板５は、被処理基板４の処理後に、被処理基板４から剥離される。剥離された支持基板５は、洗浄された後、別の被処理基板４と接合されてもよい。
【００３５】
接合層６は、被処理基板４と支持基板５とを接合する。接合層６は、単層構造でも複層構造でもよい。接合層６は、例えば被処理基板４から支持基板５に向けて、保護剤層７、剥離剤層８、および接着剤層９をこの順で有する。
【００３６】
保護剤層７は、被処理基板４の接合面に形成される素子などを保護する。保護剤層７は、保護剤および保護剤を溶かす有機溶剤からなるコート液を、例えば被処理基板４の接合面に塗布した後、熱処理することにより形成される。
【００３７】
剥離剤層８は、被処理基板４と支持基板５の剥離を円滑に行うためのものである。剥離剤層８は、剥離剤および剥離剤を溶かす有機溶剤からなるコート液を、例えば保護剤層７または接着剤層９に塗布した後、熱処理することにより形成される。剥離剤は、保護剤や接着剤よりも接着力の低いものである。
【００３８】
接着剤層９は、接着剤および接着剤を溶かす有機溶剤からなるコート液を、例えば支持基板５の接合面に塗布した後、熱処理することにより形成される。接着剤は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれでもよい。
【００３９】
尚、接合層６の構造は特に限定されない。例えば、接合層６は、接着剤層９のみの１層構造、または剥離剤層８および接着剤層９の２層構造でもよい。２層構造の場合、剥離剤層８と接着剤層９の配置は図２とは逆でもよく、剥離剤層８が支持基板５の側に配され、接着剤層９が被処理基板４の側に配されてもよい。
【００４０】
尚、図２に示す基板Ｗは、重合基板Ｔであるが、被処理基板４のみで構成されてもよい。また、被処理基板４の種類は多種多様であってよく、半導体用の基板の他、例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用の基板、フォトマスク用のマスクレチクルの基板などでもよい。
【００４１】
＜基板処理方法＞
次に、上記構成の基板処理システム１を用いた基板処理方法について、図３を参照して説明する。図３は、一実施形態による基板処理方法を示すフローチャートである。図３に示す基板処理は、制御装置１００による制御下で行われる。図３のステップＳ１０１に先立って、基板Ｗは、搬送装置２２によってキャリアＣから取り出されてトランジション装置３５に搬送され、続いて搬送装置４１によってトランジション装置３５から粗研削装置３１に搬送される。
【００４２】
図３のステップＳ１０１では、粗研削装置３１が基板Ｗの粗研削を行う。粗研削装置３１は、基板Ｗの被加工面Ｗ１に対して研削液を供給しながら、基板Ｗの被加工面Ｗ１を回転砥石で研削する。粗研削された基板Ｗは、搬送装置４１によって粗研削装置３１から仕上げ研削装置３２に搬送される。
【００４３】
続いてステップＳ１０２では、仕上げ研削装置３２が基板Ｗの仕上げ研削を行う。仕上げ研削装置３２は、基板Ｗの被加工面Ｗ１に対して研削液を供給しながら、基板Ｗの被加工面Ｗ１を回転砥石で研削する。仕上げ研削で用いられる回転砥石の砥粒の平均粒径は、粗研削で用いられる回転砥石の砥粒の平均粒径よりも小さい。仕上げ研削された基板Ｗは、搬送装置４１によって仕上げ研削装置３２からダメージ層除去装置３３に搬送される。
【００４４】
続いてステップＳ１０３では、ダメージ層除去装置３３が基板Ｗの被加工面Ｗ１に形成されたダメージ層を除去する。ダメージ層の除去には、例えばウェットエッチングなどが用いられる。ダメージ層を除去した基板Ｗは、搬送装置４１によってダメージ層除去装置３３から洗浄装置３４に搬送される。
【００４５】
続いてステップＳ１０４では、洗浄装置３４が基板Ｗの洗浄を行う。洗浄装置３４は、回転する基板Ｗに洗浄液を供給して、基板Ｗの被加工面Ｗ１などを洗浄する。洗浄された基板Ｗは、搬送装置４１によって洗浄装置３４からトランジション装置３５に搬送され、搬送装置２２によってトランジション装置３５からキャリアＣに運び込まれる。このようにして、一連の基板処理が終了する。
【００４６】
＜基板加工装置＞
図４は、一実施形態による基板加工装置を示す側面図である。図５は、一実施形態による基板加工装置の要部を示す側面図であって、加工部の下降開始時の状態を示す側面図である。図６は、一実施形態による基板加工装置の要部を示す側面図であって、加工部の速度切替位置への到達時の状態を示す側面図である。図７は、一実施形態による基板加工装置の要部を示す側面図であって、加工部の基板との接触時の状態を示す側面図である。
【００４７】
図４などに示す基板加工装置２００は、粗研削装置３１として用いられる。尚、上述の如く、仕上げ研削装置３２は粗研削装置３１と略同様に構成されるため、基板加工装置２００は仕上げ研削装置３２として用いられてもよい。また、基板加工装置２００は研磨装置として用いられてもよい。
【００４８】
基板加工装置２００は、基板Ｗを保持する保持部２１０と、保持部２１０で保持されている基板Ｗに接触して基板Ｗを加工する加工部２２０とを有する。また、基板加工装置２００は、加工部２２０を回転させると共に、加工部２２０を保持部２１０で保持されている基板Ｗに対し接近させる駆動部２３０とを有する。さらに、基板加工装置２００は、保持部２１０で保持されている基板Ｗに研削液を供給する研削液供給部２４０と、研削液を回収する回収カップ２５０とを有する。さらにまた、基板加工装置２００は、内部に基板Ｗの処理空間を形成するチャンバ２６０を有する。以下、基板加工装置２００の各構成要素について説明するが、説明の都合上、チャンバ２６０、研削液供給部２４０、回収カップ２５０、保持部２１０、加工部２２０、および駆動部２３０の順で説明する。
【００４９】
チャンバ２６０は、内部に基板Ｗの処理空間を形成する。チャンバ２６０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２６１が設けられる。ＦＦＵ２６１には、バルブ２６２を介して不活性ガス供給源２６３が接続される。そして、ＦＦＵ２６１は、不活性ガス供給源２６３から供給されるＮ２ガス等の不活性ガスをチャンバ２６０内に吐出して、チャンバ２６０内にダウンフローを形成する。
【００５０】
研削液供給部２４０は、保持部２１０で保持されている基板Ｗに研削液を供給する。研削液供給部２４０は、保持部２１０で保持されている基板Ｗに向けて上方から研削液を吐出するノズル２４１と、ノズル２４１を支持する水平アーム２４２と、水平アーム２４２を旋回および昇降させる旋回昇降機構２４３とを備える。ノズル２４１は、チャンバ２６０の内部に設けられる。ノズル２４１には、バルブ２４４を介して研削液供給源２４５が接続される。研削液としては、例えばＤＩＷが用いられる。
【００５１】
回収カップ２５０は、保持部２１０で保持されている基板Ｗを取り囲むように配置され、基板Ｗの回転によって基板Ｗから飛散する研削液を捕集する。回収カップ２５０は、チャンバ２６０の内部に設けられる。回収カップ２５０の底部には、排液口２５１が形成されており、回収カップ２５０によって捕集された研削液は、排液口２５１から基板加工装置２００の外部へ排出される。また、回収カップ２５０の底部には、ＦＦＵ２６１から供給される気体を基板加工装置２００の外部へ排出する排気口２５２が形成される。排気口２５２には排気設備が接続され、排気設備は基板加工装置２００のチャンバ２６０の内部を大気圧と比較して負圧にする。
【００５２】
保持部２１０は、基板Ｗを保持する。例えば、保持部２１０は、基板Ｗを水平に保持するチャック２１１と、チャック２１１から下方に延びる支柱２１２と、支柱２１２を回転させる駆動装置２１３とを備える。チャック２１１は、チャンバ２６０の内部に設けられる。チャック２１１は、例えばバキュームチャックであり、基板Ｗの被加工面Ｗ１とは反対の裏面Ｗ２を吸着し、基板Ｗを水平に保持する。駆動装置２１３は、支柱２１２を回転させることで、チャック２１１やチャック２１１に保持されている基板Ｗを回転させる。駆動装置２１３は、電動モータなどで構成される。
【００５３】
加工部２２０は、保持部２１０で保持されている基板Ｗに接触して基板Ｗを加工する。加工部２２０は、回転砥石などで構成される。加工部２２０は、チャンバ２６０の内部に設けられる。加工部２２０は、図５〜図７に示すように、例えば、水平に設けられる基台２２１と、基台２２１の基板Ｗとの対向面（例えば下面）に設けられる研削砥石２２２とを有する。研削砥石２２２は、基台２２１の下面の外周縁に沿って複数設けられ、基板Ｗに接触して基板Ｗを研削する。
【００５４】
尚、加工部２２０の構成は特に限定されない。例えば、研削砥石２２２の代わりに、砥粒を含有する不織布が用いられてもよい。また、砥粒を含有する不織布や研削砥石などの研削部材は、基台２２１の下面の外周に沿ってリング状に設けられる代わりに、基台２２１の下面の略全体に円盤状に設けられてもよい。
【００５５】
駆動部２３０（図５〜図７参照）は、加工部２２０を回転させると共に、加工部２２０を保持部２１０で保持されている基板Ｗに対し接離させる。その接離方向は、例えば鉛直方向である。駆動部２３０は、加工部２２０を下降させることで、加工部２２０を基板Ｗに対し接近させる。また、駆動部２３０は、加工部２２０を上昇させることで、加工部２２０を基板Ｗに対し離間させる。
【００５６】
駆動部２３０は、例えば加工部２２０が取付けられるスピンドル２３１、スピンドル２３１を回転させるスピンドルモータ２３２、スピンドルモータ２３２を保持部２１０に対し昇降させる昇降装置２３３を有する。また、駆動部２３０は、加工部２２０の保持部２１０への接近中（例えば加工部２２０の下降中）に、加工部２２０の速度切替位置への到達を検出する位置センサ２３７を有する。
【００５７】
スピンドル２３１は、軸方向が鉛直方向となるように設けられてよい。スピンドル２３１の下端部には、加工部２２０が取付けられる。加工部２２０は、摩耗すると、スピンドル２３１から取外され、新しいものと交換される。一方、スピンドル２３１の上端部には、スピンドルモータ２３２が接続される。
【００５８】
スピンドルモータ２３２は、スピンドル２３１を回転させることで、加工部２２０を回転させる。スピンドルモータ２３２は、高いトルクを得るため、誘導モータであってよい。誘導モータは、固定子の巻線に交流電流を供給することにより回転磁界を形成し、その回転磁界によって回転子を回転させる。固定子の巻線に供給される交流電流の周波数に応じた回転数で加工部２２０が回転させられる。
【００５９】
昇降装置２３３は、スピンドルモータ２３２を保持部２１０に対し昇降させることで、加工部２２０を保持部２１０に対し接離させる。昇降装置２３３は、例えば、サーボモータ２３４と、サーボモータ２３４の回転運動をスピンドルモータ２３２の直線運動に変換する運動変換機構２３５とを有する。運動変換機構２３５は、例えばボールねじなどで構成される。昇降装置２３３は、サーボモータ２３４の回転を減速して運動変換機構２３５に伝達する減速機をさらに有してよい。
【００６０】
位置センサ２３７は、加工部２２０の保持部２１０への接近中（例えば加工部２２０の下降中）に、加工部２２０の速度切替位置への到達を検出する。加工部２２０の速度切替位置への到達時（図６参照）に、加工部２２０と保持部２１０で保持されている基板Ｗとの間に十分な隙間が形成されるように、位置センサ２３７が設けられる。
【００６１】
位置センサ２３７は、例えば検知対象物２３８の存在を検知する近接センサなどで構成される。検知対象物２３８は、例えばスピンドルモータ２３２の筐体に取付けられ、保持部２１０に対し加工部２２０と共に昇降する。一方、位置センサ２３７は、例えば保持部２１０に対し昇降不能とされる。位置センサ２３７は、検知対象物２３８の存在を検知すると信号を出力する。尚、検知対象物２３８と位置センサ２３７の配置は逆でもよく、検知対象物２３８が固定され、位置センサ２３７が加工部２２０と共に昇降してもよい。
【００６２】
ところで、基板加工装置２００は、加工部２２０を回転させると共に加工部２２０を保持部２１０で保持されている基板Ｗに対し接近させるとき、加工部２２０と基板Ｗとの接触を検出する。基板加工装置２００は、基板Ｗとの接触を検出したときの加工部２２０の位置を加工開始位置（原点）に設定する。
【００６３】
本実施形態の基板加工装置２００は、加工部２２０と基板Ｗとの接触を検出するため、加工部２２０と共に回転するリング状の周期パターン部２７０と、周期パターン部２７０の周期パターンを読み取って周期パターン部２７０の回転数に応じたパルス信号を出力する検出部２８０とを有する。
【００６４】
周期パターン部２７０は、加工部２２０と共に回転し、且つ、加工部２２０と共に保持部２１０に対し接離する。周期パターン部２７０は、加工部２２０の回転中心線の周りにリング状に設けられてよい。周期パターン部２７０の回転中心線と、加工部２２０の回転中心線とは一致する。
【００６５】
周期パターン部２７０は、加工部２２０に設けられてもよいが、図５などに示すようにスピンドル２３１の途中に設けられてよい。例えばスピンドル２３１の途中に回転円盤２３６が水平に設けられ、その回転円盤２３６の外周に沿って周期パターン部２７０が設けられる。周期パターン部２７０と加工部２２０との間に距離をおくことで、研削液の周期パターン部２７０への付着を抑制できる。これにより、周期パターン部２７０の損傷を抑制でき、また、検出部２８０による周期パターンの読み取り精度を向上できる。
【００６６】
周期パターン部２７０は、例えば、光反射率の異なる高反射率部２７１と低反射率部２７２とが周方向に交互に並ぶことで形成される周期パターンを有する。周期パターン部２７０は、例えば回転円盤２３６の外周にゼブラテープを貼ることで形成される。簡単な構成で、検出部２８０にパルス信号を出力させることができる。
【００６７】
検出部２８０は、加工部２２０と共に回転することなく、加工部２２０と共に保持部２１０に対し接離する。検出部２８０は、例えば光電センサで構成され、周期パターン部２７０に光を照射する透光部と、周期パターン部２７０で反射した光を受光する受光部とを有する。受光部は、受光量に応じた信号を出力する。光電センサは、ファイバーセンサであってよく、透光部から出た光を周期パターン部２７０に向けて導く導光部と、周期パターン部２７０で反射した光を受光部に向けて導く導光部とをさらに有してもよい。
【００６８】
尚、周期パターン部２７０と検出部２８０の組合せは、特に限定されない。例えば、周期パターン部２７０は、歯車状に形成されてもよく、凸部と凹部とが周方向に交互に並ぶことで形成される周期パターンを有してもよい。この場合、検出部２８０は、例えば、近接センサ、または渦電流変位センサなどで構成される。検出部２８０は、周期パターン部２７０の回転数に応じたパルス信号を出力するものであればよい。
【００６９】
図８は、一実施形態による検出部のパルス信号を示す図である。図８において、実線は加工部２２０を低回転数で回転しながらゆっくり下降させるときに検出部２８０から出力されるパルス信号の波形を表し、一点鎖線は実線で示すパルス信号の波形と比較する基準波形を表す。基準波形は、例えば周期パターン部２７０の周期やスピンドルモータ２３２の目標回転数などに基づき作成される。パルス信号の波形や基準波形は、図８に示すように例えば矩形波である。
【００７０】
加工部２２０を低回転数で回転しながらゆっくり下降させるとき、加工部２２０が基板Ｗに接触するまでは、基板Ｗから加工部２２０に摩擦抵抗が作用しないので、加工部２２０の回転数は安定している。そのため、パルス信号の波形の周期も安定しており、パルス信号の波形と基準波形とは一致する。
【００７１】
その後、加工部２２０が基板Ｗに接触すると、基板Ｗから加工部２２０に摩擦抵抗が作用するので、加工部２２０の回転数が小さくなる。その回転数の低下は、スピンドルモータ２３２として誘導モータを用いる場合に特に顕著である。加工部２２０の回転数が小さくなると、検出部２８０から出力されるパルス信号の波形の周期が長くなるため、パルス信号の波形と基準波形とがずれる。
【００７２】
従って、パルス信号の波形と基準波形のずれの大きさが閾値以上か否かで、加工部２２０と基板Ｗとが接触したか否かを検知できる。閾値は、周期パターン部２７０の周期パターンの繰り返し精度、基板Ｗと接触していないときの加工部２２０の回転数の安定性などに基づき設定される。ずれの大きさに加えて、ずれの方向が考慮されてもよい。
【００７３】
図８では、パルス信号の波形の立上がりと、基準波形の立上がりとのずれに基づき、加工部２２０と基板Ｗとの接触を検知する。尚、パルス信号の波形の立下りと、基準波形の立下りとのずれに基づき、加工部２２０と基板Ｗとの接触を検知してもよい。
【００７４】
図９は、一実施形態による制御装置の構成要素を機能ブロックで示す図である。図９に図示される各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。尚、制御装置１００は、図１では粗研削装置３１などとは別に設けられるが、粗研削装置３１の一部として設けられてよい。つまり、制御装置１００は、基板加工装置２００の一部であってよい。
【００７５】
図９に示すように、制御装置１００は、駆動部２３０を制御する駆動制御部１１１を有する。駆動制御部１１１は、駆動部２３０を制御することで、加工部２２０の回転や加工部２２０の昇降（加工部２２０の保持部２１０に対する接離）を制御する。
【００７６】
駆動制御部１１１は、加工部２２０の回転数が目標回転数になるように、例えばスピンドルモータ２３２に供給される交流電流の周波数を制御する。駆動制御部１１１は、スピンドルモータ２３２に供給される交流電流の周波数を変更するインバータを制御してよい。
【００７７】
駆動制御部１１１は、加工部２２０の鉛直方向の位置が目標位置になるように、あるいは加工部２２０の速度が目標速度になるように、サーボモータ２３４をフィードバック制御する。加工部２２０の鉛直方向の位置は、エンコーダ２３９を用いて監視する。エンコーダ２３９は、例えば、サーボモータ２３４の回転を検出するロータリーエンコーダであってよい。尚、エンコーダ２３９は、リニアエンコーダであってもよい。
【００７８】
図９に示すように、制御装置１００は、加工部２２０と基板Ｗの接触を、検出部２８０から出力されるパルス信号の周期に基づき検知する接触検知部１１２を有する。加工部２２０が基板Ｗに接触すると、摩擦抵抗で加工部２２０の回転数が小さくなり、検出部２８０から出力されるパルス信号の周期が長くなる。
【００７９】
接触検知部１１２は、検出部２８０から出力されるパルス信号の周期に基づき加工部２２０と基板Ｗとの接触を検知する。接触検知部１１２は、摩擦抵抗で加工部２２０が完全に停止する前に、加工部２２０と基板Ｗとの接触を検知してよい。基板Ｗの加工が進む前に、加工部２２０と基板Ｗとの接触を検知できる。
【００８０】
加工部２２０と基板Ｗとの接触の有無を接触検知部１１２が検知する間、基板Ｗおよび基板Ｗを保持する保持部２１０は回転しなくてよい。摩擦抵抗による加工部２２０の回転数の変化が分かりやすいためである。
【００８１】
基板Ｗと接触するときの加工部２２０の位置は、エンコーダ２３９で検出され、加工部２２０の加工開始位置として記憶媒体１０２に記憶される。
【００８２】
図９に示すように、制御装置１００は、ｍ（ｍは１以上の自然数）枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置と、ｎ（ｎはｍよりも大きい２以上の自然数）枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置との変位を算出する変位算出部１１３を有する。ここで、基板Ｗの累積の加工枚数は、スピンドル２３１に取付けられている加工部２２０の交換の度に、１にリセットされる。
【００８３】
変位算出部１１３は、変位の大きさや変位の方向を算出する。変位算出部１１３によって変位を算出することで、詳しくは後述するが、異常の有無の判定や加工部２２０の摩耗量の算出が可能になる。
【００８４】
図９に示すように、制御装置１００は、変位算出部１１３により算出される変位に基づき、異常の有無を判定する異常判定部１１４を有してよい。加工開始位置の変位の大きさや変位の方向から、加工前の基板Ｗの厚さの異常を検知したり、加工部２２０の異常摩耗を検知したりできる。尚、毎回、基板Ｗの加工時に異常の有無を判定できるように、ｎ−１枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置と、ｎ枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置との変位を算出してもよい。
【００８５】
例えばｎ−１枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置に比べて、ｎ枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置が上方に変位しており且つその変位の大きさが閾値を超える場合、異常が有るとの判定がなされる。具体的には、ｎ枚目の基板Ｗの厚さが異常に厚いとの判定がなされる。
【００８６】
同様に、ｎ−１枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置に比べて、ｎ枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置が下方に変位しており且つその変位の大きさが閾値を超える場合、異常が有るとの判定がなされる。具体的には、ｎ枚目の基板Ｗの厚さが異常に薄いか、ｎ−１枚目の基板Ｗの加工時に加工部２２０に異常摩耗が生じたとの判定がなされる。
【００８７】
一方、ｎ−１枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置に比べて、ｎ枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置の変位の大きさが閾値以下である場合、異常が無いとの判定がなされる。異常の有無の判定に用いられる閾値は、加工前の基板Ｗの厚さの誤差、基板Ｗ一枚当たりの加工部２２０の標準的な摩耗量などに基づいて設定される。
【００８８】
異常判定部１１４が異常無しと判定する場合、駆動制御部１１１はｎ枚目の基板Ｗの加工を続行する。一方、異常判定部１１４が異常有りと判定する場合、駆動制御部１１１はｎ枚目の基板Ｗの加工を中断してよい。ｎ枚目の基板Ｗの加工が中断される場合、警報などが出力されてよい。警報は、画像や音などの形態で出力される。
【００８９】
異常判定部１１４が異常無しと判定する場合、駆動制御部１１１は、ｎ枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置を基に、ｎ＋１枚目の基板Ｗに対する加工部２２０の接近速度を制御してよい。ｎ＋１枚目の基板Ｗの近くまで、加工部２２０を高速で基板Ｗに接近でき、スループットを向上できる。
【００９０】
図９に示すように、制御装置１００は、変位算出部１１３により算出される変位に基づき、加工部２２０の摩耗量を推定する摩耗量推定部１１５を有してよい。摩耗量推定部１１５は、例えば、１枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置と、ｎ枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置との変位の大きさを、加工部２２０の摩耗量とする。摩耗量が所定値以上である場合、警報などが出力される。これにより、加工部２２０の交換を促すことができる。
【００９１】
＜基板加工方法＞
図１０は、一実施形態による基板加工方法を示すフローチャートである。図１０に示すステップＳ２０１以降の処理は、１枚目の基板Ｗの加工処理であって、１枚目の基板Ｗが保持部２１０で保持されると開始される。図１０の説明において、加工部２２０を下降させることは、加工部２２０を保持部２１０で保持される基板Ｗに接近させることを意味する。
【００９２】
ステップＳ２０１では、駆動制御部１１１は、加工部２２０を高速で下降させる。このとき、駆動制御部１１１は、加工部２２０を回転させてもよいし、回転させなくてもよい。尚、基板Ｗは、接触検知部１１２が加工部２２０と基板Ｗの接触を検知するまで回転しなくてよい。
【００９３】
続くステップＳ２０２では、駆動制御部１１１が、位置センサ２３７を用いて加工部２２０が速度切替位置に到達したか否かを判断する。加工部２２０の速度切替位置への到達時に、加工部２２０と保持部２１０で保持されている基板Ｗとの間に十分な隙間が形成されるように、位置センサ２３７が設けられる。
【００９４】
加工部２２０が速度切替位置に未だ到達していない場合（ステップＳ２０２、Ｎｏ）、ステップＳ２０１に戻り、ステップＳ２０１以降の処理を続行する。
【００９５】
一方、加工部２２０が速度切替位置に到達している場合（ステップＳ２０２、Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３に進む。
【００９６】
ステップＳ２０３では、駆動制御部１１１が、加工部２２０を低速で下降させると共に、加工部２２０を低速で回転させる。加工部２２０の下降速度や回転数は、加工部２２０と基板Ｗとの接触時に衝撃で加工部２２０や基板Ｗが破損しないように設定される。加工部２２０の下降速度は、上記ステップＳ２０１に比べて小さく設定される。また、加工部２２０の回転数は、特に限定されないが、例えば０．５ｒｐｍ程度に設定される。
【００９７】
続くステップＳ２０４では、接触検知部１１２が加工部２２０と基板Ｗとの接触を検知したか否かをチェックする。加工部２２０が基板Ｗに接触すると、摩擦抵抗で加工部２２０の回転数が小さくなり、検出部２８０から出力されるパルス信号の周期が長くなる。接触検知部１１２は、検出部２８０から出力されるパルス信号の周期に基づき加工部２２０と基板Ｗとの接触を検知する。
【００９８】
加工部２２０と基板Ｗとの接触が未だ検知されていない場合（ステップＳ２０４、Ｎｏ）、ステップＳ２０３に戻り、ステップＳ２０３以降の処理を続行する。
【００９９】
一方、加工部２２０と基板Ｗとの接触が検知されている場合（ステップＳ２０４、Ｙｅｓ）、ステップＳ２０５に進む。
【０１００】
ステップＳ２０５では、駆動制御部１１１が、基板Ｗと接触するときの加工部２２０の位置を、１枚目の加工開始位置に設定する。加工部２２０の１枚目の加工開始位置は、エンコーダ２３９で検出され、記憶媒体１０２に記憶される。
【０１０１】
続くステップＳ２０６では、駆動制御部１１１が、加工開始位置から所定距離上方に離れた位置まで加工部２２０を上昇させる。
【０１０２】
続くステップＳ２０７では、駆動制御部１１１が、加工部２２０を高速で回転させると共に、加工部２２０を下降させる。これにより、加工部２２０が、基板Ｗに接触して基板Ｗを加工する。このとき、基板Ｗもチャック２１１と共に回転する。
【０１０３】
続くステップＳ２０８では、駆動制御部１１１が、加工部２２０が加工終了位置に到達したか否かを判断する。加工部２２０の加工終了位置は、加工後の基板Ｗの厚さが予め設定される許容範囲に収まるように設定されてよい。
【０１０４】
加工部２２０が加工終了位置に未だ到達していない場合（ステップＳ２０８、Ｎｏ）、ステップＳ２０７に戻り、ステップＳ２０７以降の処理を続行する。
【０１０５】
一方、加工部２２０が加工終了位置に到達している場合（ステップＳ２０８、Ｙｅｓ）、ステップＳ２０９に進む。
【０１０６】
ステップＳ２０９では、駆動制御部１１１が、加工部２２０を上昇させると共に、加工部２２０の回転を停止させる。その後、今回の加工処理が終了される。このようにして、１枚目の基板Ｗの加工が行われる。
【０１０７】
尚、各ステップＳ２０１〜Ｓ２０９の順序は、図１０の順序には限定されない。
【０１０８】
図１１は、図１０に続いて、基板加工方法を示すフローチャートである。図１１に示すステップＳ３０１以降の処理は、ｎ枚目の基板Ｗの加工処理であって、ｎ枚目の基板Ｗが保持部２１０で保持されると開始される。ｎは、上述の如く、ｍよりも大きい２以上の自然数である。図１１の説明において、加工部２２０を下降させることは、加工部２２０を保持部２１０で保持される基板Ｗに接近させることを意味する。
【０１０９】
ステップＳ３０１では、駆動制御部１１１は、加工部２２０を高速で下降させる。このとき、駆動制御部１１１は、加工部２２０を回転させてもよいし、回転させなくてもよい。尚、基板Ｗは、接触検知部１１２が加工部２２０と基板Ｗの接触を検知するまで回転しなくてよい。
【０１１０】
続くステップＳ３０２では、駆動制御部１１１が、エンコーダ２３９を用いて加工部２２０の位置が速度切替位置に到達したか否かを判断する。ここでは、上記ステップＳ２０２とは異なり、速度切替位置として、ｍ（ｍは例えばｎ−１）回目の基板Ｗを加工するときの加工開始位置から所定距離上方の位置が用いられる。加工部２２０の速度切替位置への到達時に、加工部２２０と保持部２１０で保持されている基板Ｗとの間に僅かな隙間が形成されるように、速度切替位置が設定される。速度切替位置は、加工前の基板Ｗの厚さの誤差、基板Ｗ一枚当たりの加工部２２０の標準的な摩耗量などに基づき設定される。上記ステップＳ２０２のように位置センサ２３７を用いる場合に比べて、ｎ枚目の基板Ｗの近くまで、加工部２２０を高速で基板Ｗに接近でき、スループットを向上できる。
【０１１１】
加工部２２０が速度切替位置に未だ到達していない場合（ステップＳ３０２、Ｎｏ）、ステップＳ３０１に戻り、ステップＳ３０１以降の処理を続行する。
【０１１２】
一方、加工部２２０が速度切替位置に到達している場合（ステップＳ３０２、Ｙｅｓ）、ステップＳ３０３に進む。
【０１１３】
ステップＳ３０３では、駆動制御部１１１が、加工部２２０を低速で下降させると共に、加工部２２０を低速で回転させる。加工部２２０の下降速度や回転数は、加工部２２０と基板Ｗとの接触時に衝撃で加工部２２０や基板Ｗが破損しないように設定される。加工部２２０の下降速度は、上記ステップＳ３０１に比べて小さく設定される。また、加工部２２０の回転数は、特に限定されないが、例えば０．５ｒｐｍ程度に設定される。
【０１１４】
続くステップＳ３０４では、接触検知部１１２が加工部２２０と基板Ｗとの接触を検知したか否かをチェックする。加工部２２０が基板Ｗに接触すると、摩擦抵抗で加工部２２０の回転数が小さくなり、検出部２８０から出力されるパルス信号の周期が長くなる。接触検知部１１２は、検出部２８０から出力されるパルス信号の周期に基づき加工部２２０と基板Ｗとの接触を検知する。
【０１１５】
加工部２２０と基板Ｗとの接触が未だ検知されていない場合（ステップＳ３０４、Ｎｏ）、ステップＳ３０３に戻り、ステップＳ３０３以降の処理を続行する。
【０１１６】
一方、加工部２２０と基板Ｗとの接触が検知されている場合（ステップＳ３０４、Ｙｅｓ）、ステップＳ３０５に進む。
【０１１７】
ステップＳ３０５では、駆動制御部１１１が、基板Ｗと接触するときの加工部２２０の位置を、ｎ枚目の加工開始位置に設定する。加工部２２０のｎ枚目の加工開始位置は、エンコーダ２３９で検出され、記憶媒体１０２に記憶される。
【０１１８】
また、ステップＳ３０５では、変位算出部１１３が、ｎ−１枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置と、ｎ枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置との変位を算出する。尚、変位を算出する基準の加工開始位置は、ｎ−１枚目の加工開始位置には限定されず、例えばｎ−２枚目の加工開始位置などでもよい。
【０１１９】
続くステップＳ３０６では、駆動制御部１１１が、加工開始位置から所定距離上方に離れた位置まで加工部２２０を上昇させる。
【０１２０】
続くステップＳ３０７では、異常判定部１１４が、上記ステップＳ３０５で算出した変位に基づき異常の有無を判定する。変位が予め定められた許容範囲に収まる場合、異常無しとの判定が行われ、変位が予め定められた許容範囲から外れる場合、異常有りとの判定が行われる。
【０１２１】
続くステップＳ３０８では、制御装置１００は、異常判定部１１４によって異常無しと判定されたか否かをチェックする。
【０１２２】
異常判定部１１４によって異常有りと判定された場合（ステップＳ３０８、Ｎｏ）、加工前の基板Ｗの厚さに異常があるか、加工部２２０の異常摩耗が生じている可能性があるので、制御装置１００はｎ枚目の基板Ｗの加工処理を中断して今回の加工処理を終了する。
【０１２３】
一方、異常判定部１１４によって異常無しと判定された場合（ステップＳ３０８、Ｙｅｓ）、ステップＳ３０９に進む。
【０１２４】
ステップＳ３０９では、駆動制御部１１１が、加工部２２０を高速で回転させると共に、加工部２２０を下降させる。これにより、加工部２２０が、基板Ｗに接触して基板Ｗを加工する。このとき、基板Ｗもチャック２１１と共に回転する。
【０１２５】
続くステップＳ３１０では、駆動制御部１１１が、加工部２２０が加工終了位置に到達したか否かを判断する。加工部２２０の加工終了位置は、加工後の基板Ｗの厚さが予め設定される許容範囲に収まるように設定されてよい。
【０１２６】
加工部２２０が加工終了位置に未だ到達していない場合（ステップＳ３１０、Ｎｏ）、ステップＳ３０９に戻り、ステップＳ３０９以降の処理を続行する。
【０１２７】
一方、加工部２２０が加工終了位置に到達している場合（ステップＳ３１０、Ｙｅｓ）、ステップＳ３１１に進む。
【０１２８】
ステップＳ３１１では、駆動制御部１１１が、加工部２２０を上昇させると共に、加工部２２０の回転を停止させる。その後、今回の加工処理が終了される。このようにして、ｎ枚目の基板Ｗの加工が行われる。
【０１２９】
その後、ｎ＋１枚目の基板Ｗの加工が、ｎ枚目の基板の加工と同様にして行われる。ｎ＋１枚目の基板Ｗの加工では、上記ステップＳ３０１において、ｎ枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置を基に、ｎ＋１枚目の基板Ｗに対する加工部２２０の接近速度を制御してよい。ｎ＋１枚目の基板Ｗの近くまで、加工部２２０を高速で基板Ｗに接近でき、スループットを向上できる。
【０１３０】
尚、各ステップＳ３０１〜Ｓ３１１の順序は、図１１の順序には限定されない。例えば、上記ステップＳ３０５では加工開始位置の設定と加工開始位置の変位の算出とが同時に行われるが、変位の算出は上記ステップＳ３０７までに行われればよい。
【０１３１】
＜まとめ＞
以上説明したように、本実施形態によれば、加工部２２０を回転させると共に加工部２２０を保持部２１０で保持されている基板Ｗに対し接近させるとき、加工部２２０と共に回転するリング状の周期パターン部２７０の周期パターンを検出部２８０で読み取る。また、検出部２８０によって加工部２２０の回転数に応じたパルス信号を出力させ、パルス信号の周期に基づき加工部２２０と基板Ｗの接触を検知する。加工部２２０が基板Ｗに接触すると、摩擦抵抗で加工部２２０の回転数が小さくなり、検出部２８０から出力されるパルス信号の周期が長くなる。そのため、簡単な構成で、基板Ｗの加工が進む前に、加工部２２０と基板Ｗとの接触を検知できる。
【０１３２】
本実施形態によれば、保持部２１０で保持されている基板Ｗと接触するときの加工部２２０の位置を加工開始位置とする。また、ｍ（ｍは１以上の自然数）枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置と、ｎ（ｎはｍよりも大きい自然数）枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置との変位を算出する。具体的には、加工開始位置の変位の大きさや変位の方向を算出する。加工開始位置の変位を算出することで、異常の有無の判定や加工部２２０の摩耗量の算出が可能になる。
【０１３３】
本実施形態によれば、加工開始位置の変位に基づき、異常の有無を判定する。加工開始位置の変位の大きさや変位の方向から、加工前の基板Ｗの厚さの異常を検知したり、加工部２２０の異常摩耗を検知したりできる。尚、毎回、基板Ｗの加工時に異常の有無を判定できるように、ｎ−１枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置と、ｎ枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置との変位を算出してもよい。
【０１３４】
本実施形態によれば、異常が無いと判定する場合、ｎ枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置を基に、ｎ＋１枚目の基板Ｗに対する加工部２２０の接近速度を制御する。ｎ＋１枚目の基板Ｗの近くまで、加工部２２０を高速で基板Ｗに接近でき、スループットを向上できる。尚、異常が有ると判定する場合、ｎ枚目の基板Ｗの加工を中断してよい。ｎ枚目の基板Ｗの加工が中断される場合、警報などが出力されてよい。警報は、画像や音などの形態で出力される。
【０１３５】
本実施形態によれば、加工開始位置の変位に基づき、加工部２２０の摩耗量を推定する。例えば、１枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置と、ｎ枚目の基板Ｗを加工するときの加工部２２０の加工開始位置との変位の大きさを、加工部２２０の摩耗量とする。摩耗量が所定値以上である場合、警報などが出力される。これにより、加工部２２０の交換を促すことができる。
【０１３６】
本実施形態によれば、加工部２２０を回転させるスピンドルモータ２３２として誘導モータを用いる。加工部２２０と基板Ｗとが接触するとき、加工部２２０の回転数が顕著に低下するので、基板Ｗの加工が進む前に、加工部２２０と基板Ｗとの接触を検知できる。
【０１３７】
＜変形、改良＞
以上、基板加工装置や基板加工方法などの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
【符号の説明】
【０１３８】
１００  制御装置
１１１  駆動制御部
１１２  接触検知部
１１３  変位算出部
１１４  異常判定部
１１５  摩耗量推定部
２００  基板加工装置
２１０  保持部
２２０  加工部
２３０  駆動部
２３１  スピンドル
２３２  スピンドルモータ
２７０  周期パターン部
２８０  検出部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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