(57)【要約】【課題】研削後ウェーハに十字ラインが発見されたら、テーブル保持面の十字ラインがウェーハに形成された位置に対応する付着物付着位置を、オペレータが直ぐに把握し付着物除去できるようにし、後のウェーハ研削における十字クラック発生を防ぐ。【解決手段】保持面３００ａを有するテーブル３０と、テーブル３０を回転させる手段３７と、保持されたウェーハＷを研削する手段３２と、オペレータに情報を通知する手段１７とを備え、保持され研削されたウェーハＷの被研削面Ｗｂを照明４００で照らし被研削面Ｗｂを撮像する手段４０と、撮像画像中の十字ラインを検出する手段９１と、検出された十字ラインの交点のＸ軸Ｙ軸座標位置を記憶する手段９０と、記憶されたＸ軸Ｙ軸座標位置で保持面３００ａを照らすスポットライト４１と、通知手段１７に十字ラインを検出したことを通知させると共に装置の研削動作を停止させる制御手段９とを備える研削装置１。【選択図】図２
2019169608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを保持する保持面を有するポーラス板を備えた保持テーブルと、該保持テーブルの中心を軸に回転させる保持テーブル回転手段と、該保持面で保持したウェーハを研削砥石で研削する研削手段と、オペレータに各種情報を通知する通知手段とを備える研削装置であって、
該保持面で保持され該研削砥石で研削されたウェーハの被研削面を照明で照らし被研削面を撮像する撮像手段と、
該撮像手段が撮像した画像の中の十字ラインを検出する検出手段と、
該検出手段が検出した十字ラインの交点のＸ軸Ｙ軸座標位置を記憶する記憶手段と、
該記憶手段が記憶するＸ軸Ｙ軸座標位置で該保持面を照らすスポットライトと、
該通知手段に該検出手段が十字ラインを検出したことをオペレータに通知させると共に装置の研削動作を停止させる制御手段と、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、半導体ウェーハ等の被加工物を研削する研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェーハを研削する研削装置は、保持テーブルのポーラス材からなる保持面で保持したウェーハを、保持面に平行に位置づけられた回転する研削砥石の研削面で研削している。
保持テーブルの保持面とウェーハの下面との間に研削屑または砥粒等の付着物が挟まった状態で保持面で保持されたウェーハを研削砥石で研削すると、付着物の直上のウェーハの被研削面に十字形状のクラックが形成されてしまう。そして、ウェーハに十字クラックを形成させないようにするために、特許文献１又は２に記載されているような洗浄装置によって、ウェーハを吸引保持する前の保持面を洗浄している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４０７９２８９号公報
【特許文献２】特許５５３８９７１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、上記洗浄装置を用いて洗浄を行った後の保持面に付着物が残っていると、十字クラックが形成されることになる。よって、ウェーハを保持テーブルの保持面で吸引保持する前に、保持面の付着物の有無を確認する必要がある。そこで、保持面を撮像カメラで撮像するが、形成された撮像画像から、オペレータがポーラスセラミックの模様か付着物かの判断をすることは難しいという問題がある。
【０００５】
そこで、研削装置においては、研削されたウェーハに十字クラックが発見されたら、ウェーハに該十字クラックが形成された位置に対応する保持テーブルの保持面の位置（付着物が保持面に付着している位置）を、オペレータが直ぐに把握して付着物を除去できるようにして、その後のウェーハ研削においてウェーハに十字クラックが発生するのを防止するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明は、ウェーハを保持する保持面を有するポーラス板を備えた保持テーブルと、該保持テーブルの中心を軸に回転させる保持テーブル回転手段と、該保持面で保持したウェーハを研削砥石で研削する研削手段と、オペレータに各種情報を通知する通知手段とを備える研削装置であって、該保持面で保持され該研削砥石で研削されたウェーハの被研削面を照明で照らし被研削面を撮像する撮像手段と、該撮像手段が撮像した画像の中の十字ラインを検出する検出手段と、該検出手段が検出した十字ラインの交点のＸ軸Ｙ軸座標位置を記憶する記憶手段と、該記憶手段が記憶するＸ軸Ｙ軸座標位置で該保持面を照らすスポットライトと、該通知手段に該検出手段が十字ラインを検出したことをオペレータに通知させると共に装置の研削動作を停止させる制御手段と、を備える、研削装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る研削装置は、ウェーハを保持する保持面を有するポーラス板を備えた保持テーブルと、保持テーブルの中心を軸に回転させる保持テーブル回転手段と、保持面で保持したウェーハを研削砥石で研削する研削手段と、オペレータに各種情報を通知する通知手段とを備え、保持面で保持され研削砥石で研削されたウェーハの被研削面を照明で照らし被研削面を撮像する撮像手段と、撮像手段が撮像した画像の中の十字ラインを検出する検出手段と、検出手段が検出した十字ラインの交点のＸ軸Ｙ軸座標位置を記憶する記憶手段と、記憶手段が記憶するＸ軸Ｙ軸座標位置で保持面を照らすスポットライトと、通知手段に検出手段が十字ラインを検出したことをオペレータに通知させると共に装置の研削動作を停止させる制御手段と、を備えることで、研削したウェーハに十字クラックが発生したら、その十字クラックの直下の保持面をスポットライトで照らすことができ、ウェーハを保持面から取り外した後に、オペレータが保持面上の研削屑や砥粒等が付着している位置を直ぐに把握することが可能となる。そして、照らされた保持面の該箇所においてオペレータが付着物除去を行うことで、十字クラックの原因となる付着物を保持面から即座に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】研削装置の一例を示す斜視図である。
【図２】保持テーブル、洗浄手段、及び撮像手段の一例を示す断面図である。
【図３】保持面で保持され研削砥石で研削されたウェーハの被研削面を照明で照らしつつ撮像手段で撮像している状態を示す断面図である。
【図４】保持面で保持され研削砥石で研削されたウェーハの被研削面を照明で照らしつつ撮像手段で撮像している状態を示す平面図である。
【図５】検出手段が撮像手段が撮像した画像の中の十字ラインを検出する場合を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に示す研削装置１は、保持テーブル３０によって吸引保持されたウェーハＷに研削加工を施す装置である。
図１に示すウェーハＷは、例えば、シリコン母材からなる円形板状の半導体ウェーハであり、図１において下方を向いているウェーハＷの表面Ｗａは、複数のデバイスが形成されており、保護テープＴが貼着されて保護されている。上方を向いているウェーハＷの裏面Ｗｂは、研削加工が施される被研削面となる。
ウェーハＷの外周縁には、結晶方位を示すマークであるノッチＮが、ウェーハＷの中心に向けて径方向内側に窪んだ状態で形成されている。
【００１０】
研削装置１のベース１０の前方側（−Ｘ方向側）には、オペレータが研削装置１に対して加工条件等を入力するための入力手段１９が配設されている。また、ベース１０上の前方側には、研削前のウェーハＷを収容する第一のカセット３３１及び研削済みのウェーハＷを収容する第二のカセット３３２が配設されている。第一のカセット３３１と第二のカセット３３２との間には、第一のカセット３３１から研削前のウェーハＷを搬出すると共に、研削済みのウェーハＷを第二のカセット３３２に搬入する多関節アームを備えるロボット３３０が配設されている。
【００１１】
ロボット３３０の可動域には、加工前のウェーハＷを仮置きする仮置きテーブル３３３ａが設けられており、仮置きテーブル３３３ａには位置合わせ手段３３３ｂが配設されている。位置合わせ手段３３３ｂは、第一のカセット３３１から搬出され仮置きテーブル３３３ａに載置されたウェーハＷを、縮径する位置合わせピンで所定の位置に位置合わせ（センタリング）する。
【００１２】
仮置きテーブル３３３ａの側方には、ウェーハＷのノッチＮを検出する検出部３３３ｃが配設されている。検出部３３３ｃは、例えば、光反射型又は透過型の光学センサで構成されており、センタリングされたウェーハＷを保持した仮置きテーブル３３３ａの回転に伴ってウェーハＷの外周が検出部３３３ｃの検出領域（下方）を通過することで、ウェーハＷの外周縁に形成されたノッチＮを検出することができる。なお、検出部３３３ｃをカメラ等から構成されるものとして、カメラにより撮像された撮像画を検出部３３３ｃが画像処理することで、ウェーハＷの外周縁のノッチＮを検出するものとしてもよい。
【００１３】
ロボット３３０の可動域には、研削済みのウェーハＷを洗浄する洗浄手段３３４が配設されている。洗浄手段３３４は、例えば、枚葉式のスピンナー洗浄装置である。
【００１４】
位置合わせ手段３３３ｂの近傍には第一の搬送手段３３５が配設され、洗浄手段３３４の近傍には第二の搬送手段３３６が配設されている。第一の搬送手段３３５は、仮置きテーブル３３３ａに載置されセンタリングされた研削前のウェーハＷを図１に示すいずれかの保持テーブル３０に搬送し、第二の搬送手段３３６は、いずれかの保持テーブル３０に保持された研削済みのウェーハＷを洗浄手段３３４に搬送する。
【００１５】
ベース１０上の第一の搬送手段３３５の後方側には、ターンテーブル３４が配設されており、ターンテーブル３４の上面には、例えば４つの保持テーブル３０（２つのみ図示）が周方向に等間隔を空けて配設されている。ターンテーブル３４は、ベース１０上でＺ軸方向の軸心周りに自転可能となっている。ターンテーブル３４の回転により、いずれかの保持テーブル３０が第一の搬送手段３３５及び第二の搬送手段３３６の近傍に位置付けされる。
【００１６】
図２に示すように、保持テーブル３０は、例えば、その外形が円形状であり、ウェーハＷを吸着するポーラス板３００と、ポーラス板３００を支持する枠体３０１とを備える。ポーラス板３００は真空発生装置等の吸引源３９に連通し、吸引源３９が吸引することで生み出された吸引力が、ポーラス板３００の露出面である保持面３００ａに伝達されることで、保持テーブル３０は保持面３００ａ上でウェーハＷを吸引保持する。保持面３００ａは、その回転中心を頂点とする極めて緩やか傾斜を備える円錐面に形成されている。
【００１７】
保持テーブル３０の下面側には、保持テーブル回転手段３７が接続されており、保持テーブル３０は、図１に示すターンテーブル３４上において保持テーブル回転手段３７によってＺ軸方向の軸心周りに回転可能となっている。
また、保持テーブル３０の下方には、カップリング等を介して傾き調節機構３８が配設されている。傾き調節機構３８は、保持テーブル３０の保持面３００ａの水平面に対する傾きを調節することができる。
【００１８】
保持テーブル回転手段３７は、例えば、軸方向がＺ軸方向でありその上端が保持テーブル３０の枠体３０１の下面に接続されたスピンドル３７０と、保持テーブル３０の中心を軸に保持テーブル３０を回転させる駆動源となるモータ３７１とを備えたプーリ機構である。モータ３７１のシャフトには、主動プーリ３７２が取り付けられており、主動プーリ３７２には無端ベルト３７３が巻回されている。スピンドル３７０には従動プーリ３７４が取り付けられており、無端ベルト３７３は、この従動プーリ３７４にも巻回されている。モータ３７１が主動プーリ３７２を回転駆動することで、主動プーリ３７２の回転に伴って無端ベルト３７３が回動し、無端ベルト３７３が回動することで従動プーリ３７４及びスピンドル３７０が回転する。
例えば、モータ３７１には、モータ３７１の回転角度、即ち、保持テーブル３０の回転角度を検出するロータリエンコーダ３７９が接続されている。
【００１９】
図１に示すように、ベース１０上の後方側（＋Ｘ方向側）にはコラム１１が立設されており、コラム１１の前面には、粗研削手段３１を保持テーブル３０により保持されたウェーハＷに対して研削送りする粗研削送り手段３５と、仕上げ研削手段３２を保持テーブル３０により保持されたウェーハＷに対して研削送りする仕上げ研削送り手段３６が並べて配設されている。
【００２０】
粗研削送り手段３５は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心を有する図示しないボールネジと、ボールネジと平行に配設された一対のガイドレール３５１と、ボールネジに連結されボールネジを回動させるモータ３５２と、内部のナットがボールネジに螺合すると共に側部がガイドレール３５１に摺接する昇降部３５３とから構成され、モータ３５２がボールネジを回転させることに伴い粗研削手段３１を支持する昇降部３５３がガイドレール３５１にガイドされて昇降する。
【００２１】
仕上げ研削送り手段３６は、鉛直方向の軸心を有する図示しないボールネジと、ボールネジと平行に配設された一対のガイドレール３６１と、ボールネジに連結されボールネジを回動させるモータ３６２と、内部のナットがボールネジに螺合すると共に側部がガイドレール３６１に摺接する昇降部３６３とから構成され、モータ３６２がボールネジを回転させることに伴い仕上げ研削手段３２を支持する昇降部３６３がガイドレール３６１にガイドされて昇降する。
【００２２】
粗研削手段３１は、軸方向が鉛直方向である回転軸３１０と、回転軸３１０を回転可能に支持するハウジング３１１と、回転軸３１０を回転駆動するモータ３１２と、回転軸３１０の下端に取り付けられたマウント３１３と、マウント３１３に着脱可能に接続された研削ホイール３１４とを備える。研削ホイール３１４の底面には、略直方体形状の複数の粗研削砥石３１４ａが環状に配設されている。粗研削砥石３１４ａは、所定のボンド剤でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。粗研削砥石３１４ａは、例えば、砥石中に含まれる砥粒が比較的大きな砥石である。
【００２３】
例えば、回転軸３１０の内部には、研削水供給源に連通し研削水の通り道となる図示しない流路が、回転軸３１０の軸方向に貫通して形成されており、流路は研削ホイール３１４の底面において粗研削砥石３１４ａに向かって研削水を噴出できるように開口している。
【００２４】
仕上げ研削手段３２は、粗研削によって薄化されたウェーハＷに対して、平坦性を高める仕上げ研削を行うことができる。即ち、仕上げ研削手段３２は、仕上げ研削砥石３２４ａを備え回転可能に装着した研削ホイール３１４で、粗研削手段３１が研削したウェーハＷの裏面Ｗｂをさらに研削する。仕上げ研削砥石３２４ａ中に含まれる砥粒は、粗研削砥石３１４ａに含まれる砥粒よりも粒径の小さい砥粒である。仕上げ研削手段３２の仕上げ研削砥石３２４ａ以外の構成については、粗研削手段３１の構成と同様となっている。
【００２５】
保持テーブル３０の移動経路の上方には、保持テーブル３０の保持面３００ａを洗浄する洗浄手段８が配設されている。この洗浄手段８は、図２に示すように、鉛直方向の軸心を有する回転軸８０と、回転軸８０を回転可能に支持するハウジング８１と、回転軸８０の下端に配設された洗浄砥石８２と、ハウジング８１を昇降させる昇降手段８３と、を備えている。そして、洗浄手段８は、図１に示すＹ軸移動手段８９によってＹ軸方向に往復移動可能となっている。
【００２６】
図１に示すＹ軸移動手段８９は、例えば、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ８９０と、ボールネジ８９０を支持するブリッジ部８９１と、内部のナットがボールネジ８９０に螺合しボールネジ８９０上をＹ軸方向に往復移動する可動部８９２と、ボールネジ８９０の一端に連結しボールネジ８９０を回動させる図示しないモータとを備えている。可動部８９２の前面には洗浄手段８が配設されている。
【００２７】
洗浄砥石８２は、例えば、レジンボンド砥石、樹脂材又はセラミックス材を円形板状に形成したものであり、保持テーブル３０の保持面３００ａに付着した研削屑等のコンタミを削り取る。なお、洗浄手段８は、洗浄砥石８２の代わりに洗浄ブラシを備えてもよい。
昇降手段８３は、ハウジング８１が摺動するレール８３０と、例えばハウジング８１の内部に設けられるモータ等とを備え、ハウジング８１を昇降させることができる。
【００２８】
研削装置１は、保持テーブル３０の保持面３００ａで保持され仕上げ研削砥石３２４ａで研削されたウェーハＷの被研削面Ｗｂを照明４００（図２参照）で照らし被研削面Ｗｂを撮像する撮像手段４０と、保持テーブル３０の保持面３００ａを照らすスポットライト４１とを備えている。
【００２９】
撮像手段４０は、例えば、ラインセンサカメラであり、洗浄手段８のハウジング８１の側面に配設されており、洗浄手段８と共にＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。図２に示すように、撮像手段４０は、例えば、外部光が遮光される直方体状の筐体４０１を備えており、筐体４０１の側面にはウェーハＷの上方からウェーハＷを照らす照明４００が取り付けられている。照明４００は、例えば、ＬＥＤ又はキセノンランプ等であり、照明４００が生み出す光は図示しない光ファイバー等の伝送光学系により筐体４０１内部に伝搬される。照明４００が発する光の光量は、図示しない調整器等によって調整できる。
【００３０】
撮像手段４０は、筐体４０１内に配設され照明４００が発する光を下方に向けて反射して方向変換するハーフミラー４０２と、筐体４０１内のハーフミラー４０２の下側に配設されハーフミラー４０２で反射した光が入光する図示しない対物レンズと、ハーフミラー４０２の上側に配設されウェーハＷで反射され対物レンズが捉えた反射光を光電変換して画像情報として出力する撮像部４０３と、を備えている。
【００３１】
撮像部４０３は、例えば、ＣＣＤ等の複数の受光素子がＸ軸方向に横一列に並んで構成されている。撮像部４０３は、その長手方向（Ｘ軸方向）の長さが、保持テーブル３０の保持面３００ａの半径と略同一の長さとなっており、ウェーハＷの半径以上の長さの撮像領域を有する。受光素子の各画素が反射光の強さによって伝えるデータは、例えば、輝度値が８ビット階調、即ち、０〜２５５までの２５６通りで表現される。
【００３２】
スポットライト４１は、例えば、保持テーブル３０の保持面３００ａを上方からスポット的に照らすことができるＬＥＤライト等であり、撮像手段４０の近傍、即ち、本実施形態においては洗浄手段８のハウジング８１の側面に取り付けられている。なお、スポットライト４１によるスポット光の入射角度は、例えば、図示しない調整手段によって調整可能となっており、スポット光径も所望の値に絞ることができる。また、スポットライト４１の配設箇所も図１、２に示す例に限定されるものではない。
【００３３】
図１、２に示すように、研削装置１は、ＣＰＵ及びメモリ等の記憶手段９０で構成され装置全体の制御を行う制御手段９を備えている。制御手段９は、図示しない配線によって、仕上げ研削送り手段３６、Ｙ軸移動手段８９、及び保持テーブル回転手段３７等に電気的に接続されており、制御手段９の制御の下で、仕上げ研削送り手段３６による仕上げ研削手段３２のＺ軸方向への移動動作、Ｙ軸移動手段８９による撮像手段４０のＹ軸方向における位置づけ動作、及び保持テーブル回転手段３７による保持テーブル３０の回転動作等が制御される。
【００３４】
研削装置１は、オペレータに各種情報を通知する通知手段１７を備えている。通知手段１７は、通知情報を図示しないモニターに表示したり、アラームから発報したりする。
【００３５】
以下に、図１に示す研削装置１によりウェーハＷを研削する場合の研削装置１の動作について説明する。
まず、図１に示すターンテーブル３４が自転することで、ウェーハＷが載置されていない状態の保持テーブル３０が公転し、保持テーブル３０が第一の搬送手段３３５の近傍まで移動する。ロボット３３０が第一のカセット３３１から一枚のウェーハＷを引き出し、ウェーハＷを仮置きテーブル３３３ａに移動させる。
【００３６】
位置合わせ手段３３３ｂによりウェーハＷが仮置きテーブル３３３ａ上でセンタリングされた後、ウェーハＷの外周縁に形成されたノッチＮが検出部３３３ｃにより検出される。そして、ウェーハＷが仮置きテーブル３３３ａにより回転され、ノッチＮが周方向における所定位置に位置づけられる。次いで、第一の搬送手段３３５が、センタリングされノッチＮが周方向における所定位置に位置づけられたウェーハＷを、把握されたノッチＮの周方向位置をずらさないように保持テーブル３０上に移動させる。
【００３７】
例えば、保持テーブル３０には、ウェーハＷが載置されたときにノッチＮと位置合わせするための図示しないノッチ合わせ部（合わせマーク）が形成されていてもよい。保持テーブル３０においては、ウェーハＷのノッチＮと保持テーブル３０のノッチ合わせ部とが位置合わせされる。即ち、第一の搬送手段３３５がウェーハＷを保持したときのノッチＮの位置は、仮置きテーブル３３３ａからウェーハＷを保持し搬出する時に決められているので、保持テーブル３０が所定角度回転され、仮置きテーブル３３３ａが保持していたウェーハＷのノッチＮの位置と保持テーブル３０のノッチ合わせ部とが一致するように位置合わせがされる。そして、保持テーブル３０の中心とウェーハＷの中心とが略合致するように、ウェーハＷが裏面Ｗｂを上に向けた状態で保持面３００ａ上に載置される。
【００３８】
そして、吸引源３９（図２参照）が作動して生み出された吸引力が、ポーラス板３００の保持面３００ａに伝達されることにより、保持テーブル３０が保持面３００ａ上でウェーハＷを吸引保持する。また、吸引保持されたウェーハＷのノッチＮの位置は、制御手段９により把握された状態となっている。
なお、保持テーブル３０上に吸引保持されたウェーハＷのノッチＮの位置は、少なくとも後述する第二の搬送手段３３６によるウェーハＷの保持テーブル３０からの搬出時までは、常時把握された状態になる。即ち、図２に示す保持テーブル回転手段３７のロータリエンコーダ３７９は、保持テーブル回転手段３７による保持テーブル３０の回転がなされると、エンコーダ信号（モータ３７１の回転数）を制御手段９に対して出力する。制御手段９は、受信したエンコーダ信号によって、保持テーブル回転手段３７による保持テーブル３０の回転速度をフィードバック制御し、かつ、回転するウェーハＷのノッチＮの位置を逐次把握できる。
【００３９】
なお、保持テーブル３０上におけるウェーハＷのノッチＮの位置の把握は、撮像手段４０を用いたウェーハＷについてのエッジアライメントが行われる場合には、該エッジアライメント共になされてもよい。エッジアライメントでは、保持テーブル３０が回転し、保持テーブル３０に保持されたウェーハＷの外周縁が撮像手段４０で複数個所撮像される。そして、例えば外周縁の離間した３点の座標が検出され、該３点の座標に基づく幾何学的演算処理により、保持テーブル３０上におけるウェーハＷの正確な中心座標が求められる。また、形成された撮像画像からノッチＮの座標位置が把握される。
【００４０】
保持テーブル３０がウェーハＷを吸引保持した後、図１に示すターンテーブル３４が＋Ｚ方向から見て時計回り方向に自転する。そして、ウェーハＷを保持した保持テーブル３０が公転し、粗研削手段３１の粗研削砥石３１４ａの回転中心がウェーハＷの回転中心に対して所定距離だけ水平方向にずれ、粗研削砥石３１４ａの回転軌跡がウェーハＷの回転中心を通るようにウェーハＷが位置づけられる。また、緩やかな円錐面である保持面３００ａが粗研削砥石３１４ａの研削面（下面）に対して平行になるように、傾き調節機構３８（図２参照）によって保持テーブル３０の傾きが調整され、保持面３００ａにならって吸引保持されるウェーハＷの裏面Ｗｂが、粗研削砥石３１４ａの研削面と平行になる。
【００４１】
粗研削手段３１が粗研削送り手段３５により−Ｚ方向へと送られ、回転する粗研削砥石３１４ａが保持テーブル３０で保持されたウェーハＷの裏面Ｗｂに当接することで粗研削が行われる。また、保持テーブル回転手段３７が保持テーブル３０を所定の回転速度で回転させるのに伴い保持面３００ａ上のウェーハＷも回転するので、粗研削砥石３１４ａがウェーハＷの裏面Ｗｂ全面の粗研削加工を行う。研削中は、粗研削砥石３１４ａとウェーハＷの裏面Ｗｂとの接触部位に研削水が供給され、接触部位を冷却・洗浄する。
【００４２】
仕上げ厚さの手前までウェーハＷが粗研削された後、粗研削送り手段３５が粗研削手段３１を上昇させウェーハＷから離間させる。
次いで、ターンテーブル３４が＋Ｚ方向から見て時計回り方向に回転して、ウェーハＷを吸引保持する保持テーブル３０が仕上げ研削手段３２の下方まで移動する。仕上げ研削砥石３２４ａとウェーハＷとの位置合わせが行われた後、仕上げ研削手段３２が仕上げ研削送り手段３６により下方へと送られ、回転する仕上げ研削砥石３２４ａがウェーハＷの裏面Ｗｂに当接し、また、保持テーブル３０が回転することに伴って、ウェーハＷの裏面Ｗｂの全面が仕上げ研削される。
【００４３】
仕上げ厚さまで研削され裏面Ｗｂの平坦性が高められたウェーハＷから仕上げ研削手段３２が離間した後、ターンテーブル３４が＋Ｚ方向から見て時計回り方向に自転することで、ウェーハＷが第二の搬送手段３３６の近傍まで移動する。そして、第二の搬送手段３３６が、保持テーブル３０上のウェーハＷを洗浄手段３３４に搬送する。
洗浄手段３３４においてウェーハＷが洗浄された後、ロボット３３０がウェーハＷを洗浄手段３３４から搬出して、第二のカセット３３２にウェーハＷを搬入する。研削装置１においては、このような一連の研削動作が繰り返し行われ、複数枚のウェーハＷが研削される。
【００４４】
上記のようにして、ウェーハＷを研削すると、図１に示す保持テーブル３０の保持面３００ａとウェーハＷに貼着された保護テープＴとの間に研削屑や脱粒した砥粒が入り込み、その研削屑や砥粒が保持面３００ａに付着することがある。この状態でウェーハＷを研削するとウェーハＷに十字形状のクラック（十字ライン）が発生する。また、この付着物が保持面３００ａ上に残ったままの状態で該保持面３００ａに次のウェーハＷが吸引保持され、次のウェーハＷの裏面Ｗｂが研削されると、次のウェーハＷに十字形状のクラックが発生する。
【００４５】
そこで、洗浄手段８がＹ軸移動手段８９によってＹ軸方向に移動し、ウェーハＷが搬出された保持テーブル３０の保持面３００ａの上方に洗浄砥石８２を位置付ける。そして、保持テーブル回転手段３７が保持テーブル３０を回転させるとともに、昇降手段８３が回転する洗浄砥石８２を下降させ、保持面３００ａに洗浄砥石８２を押圧する。そうすると、保持面３００ａから上方に突出した研削屑等が削り取られ、保持面３００ａが洗浄される。
【００４６】
例えば、洗浄手段８を用いた保持テーブル３０の保持面３００ａ洗浄を適宜のタイミングで挟みつつ、ウェーハＷを複数枚連続して研削していった場合等において、洗浄手段８による洗浄を行った後の保持面３００ａに付着物が残っていることがあり、この場合には、該保持面３００ａで保持されたウェーハＷの裏面Ｗｂに研削により十字ラインが形成されることになる。
そのため、ウェーハＷに十字ラインが形成されてしまう状態で複数枚のウェーハＷが研削されてしまうことを防ぐ必要があり、本発明に係る研削装置１は以下に説明するような動作を実施する。
【００４７】
例えば、所定の複数枚目のウェーハＷが仕上げ研削により仕上げ厚さまで研削され、図１に示す仕上げ研削手段３２がウェーハＷから離間した後、ターンテーブル３４が＋Ｚ方向から見て時計回り方向に自転し、また、Ｙ軸移動手段８９が撮像手段４０をＹ軸方向に移動させ、保持テーブル３０に吸引保持されているウェーハＷの裏面Ｗｂを撮像手段４０が撮像できるように、ウェーハＷと撮像手段４０とが位置合わせされる。即ち、図３、４に示すように、撮像部４０３がウェーハＷの中心Ｗｃ上方から外周縁上方までをライン状に跨ぐように位置合わせがなされる。なお、図３、４においては、撮像手段４０の撮像部４０３以外の構成は省略して示している。
【００４８】
次いで、保持テーブル回転手段３７が制御手段９の制御の下で所定角度だけ保持テーブル３０を回転させて、例えば、図４に示すように、ウェーハＷの中心ＷｃとノッチＮとを通る仮想線Ｌ１がＸ軸方向に対して平行になり、かつ、ノッチＮが＋Ｘ方向側の位置（撮像開始位置である０度位置）に位置づけられる。
また、撮像手段４０が作動し、図示しない対物レンズのピント合わせが図２に示す昇降手段８３による撮像手段４０の上下動によりなされる。対物レンズのピントがウェーハＷの裏面Ｗｂに合った時点で、昇降手段８３が撮像手段４０の上下動を停止する。
【００４９】
この状態で、図３、４に示すように、保持テーブル回転手段３７が、例えば、保持テーブル３０を＋Ｚ方向側から見て反時計回り方向に所定の回転速度で回転させる。また、撮像手段４０の照明４００（図２参照）がウェーハＷの裏面Ｗｂにハーフミラー４０２を介して光を照射し、ウェーハＷの裏面Ｗｂからの反射光が図示しない対物レンズで捉えられ撮像部４０３の受光素子に入射する。そして、撮像手段４０に対して相対的に回転するウェーハＷの裏面Ｗｂが、撮像手段４０よってウェーハＷの中心Ｗｃからその外周縁まで１ラインずつ連続的に撮像される。
【００５０】
撮像部４０３が、ライン単位の撮像画像を図１、２に示す制御手段９に逐次送信する。該ライン単位の撮像画像は、制御手段９の記憶手段９０にウェーハＷの裏面Ｗｂ全体が写った撮像画像を構成可能に順番に記憶される。また、制御手段９は、保持テーブル３０を回転させる保持テーブル回転手段３７のロータリエンコーダ３７９（図２参照）から受信したエンコーダ信号によって、ウェーハＷの裏面Ｗｂについての１ラインを示す撮像画像と、該１ラインを示す撮像画像が撮像された際の撮像開始位置（０度位置）からの保持テーブル３０の回転角度とを紐付けて記憶手段９０に順番に記憶する。
そして、保持テーブル回転手段３７が保持テーブル３０を３６０度回転させてウェーハＷの裏面Ｗｂ上方を撮像手段４０が一周通過しきる（ノッチＮが撮像開始位置に戻る）と、ウェーハＷの裏面Ｗｂ全面が写った撮像画像が形成され、また、保持テーブル３０の回転が停止する。
【００５１】
撮像部４０３の各受光素子に入射した反射光の光量（受光量）は、ウェーハＷの裏面Ｗｂに十字ラインがある場合に違いが生じる。即ち、撮像部４０３の各受光素子において、ウェーハＷの裏面Ｗｂの十字ラインがある箇所は受光量が増えてその輝度値が２５５に近づいて白色に近づき、ウェーハＷの裏面Ｗｂの十字ラインが無い領域は受光量が減りその輝度値が０に近づいて黒色に近づく。したがって、図５に示す所定の解像度の仮想的な出力画面上に表示されたウェーハＷの裏面Ｗｂ全面が写った撮像画像Ｇにおいて、ウェーハＷの裏面Ｗｂの十字ラインＣは、例えば白色で示され、その周囲のウェーハＷの裏面Ｗｂは灰色で示される。
なお、撮像画像Ｇに対して二値化処理が行われて、十字ラインＣとその周囲とがより明確に区別可能となってもよい。
【００５２】
図１、２に示すように、研削装置１は、撮像手段４０が撮像した撮像画像Ｇの中の十字ラインＣを検出する検出手段９１を備えており、検出手段９１は、例えば、制御手段９に組み込まれている。検出手段９１は、図５に示す撮像画像Ｇに写るウェーハＷの裏面Ｗｂ中（灰色領域中）の白色の画素のＹ軸方向の総和及び白色の画素のＸ軸方向の総和をカウントし、十字ラインＣを検出すると共に十字ラインＣの大きさを算出する。また、十字ラインＣの交点の画素が特定される。
【００５３】
次に、検出された十字ラインＣの交点の画素のＸ軸Ｙ軸座標位置が、検出手段９１によって決定される。保持テーブル３０の回転中心と略合致するウェーハＷの中心Ｗｃの座標位置を、例えば原点座標（０、０）として定め、原点座標（０、０）と特定された十字ラインＣの交点を示す画素とを結ぶ仮想線Ｌ２が引かれる。仮想線Ｌ１と仮想線Ｌ２との間の角度θ１は、十字ラインＣが写ったライン単位の撮像画像が撮像された際における撮像開始位置から保持テーブル３０が回転した角度と同じであり、記憶手段９０に記憶されている既知の値である。
また、仮想線Ｌ２の長さが、原点座標（０、０）から十字ラインＣの交点の画素までの画素カウントにより算出される（例えば、算出値をｒとする）。そして、検出された十字ラインＣの交点の画素のＸ軸Ｙ軸座標位置（ｘ、ｙ）が、（ｒｃｏｓθ１、−ｒｓｉｎθ１）であると決定される。そして、十字ラインＣの交点のＸ軸Ｙ軸座標位置である（ｒｃｏｓθ１、−ｒｓｉｎθ１）は、記憶手段９０に記憶される。
【００５４】
なお、検出された十字ラインＣの交点の画素のＸ軸Ｙ軸座標位置（ｘ、ｙ）の決定は上記例に限定されるものではない。例えば、十字ラインＣの交点の画素から、仮想線Ｌ１に直交する仮想線Ｌ３（図５には不図示）が引かれ、仮想線Ｌ１と仮想線Ｌ３との交点のＸ軸座標が、原点座標（０、０）から仮想線Ｌ１と仮想線Ｌ３との交点までの画素カウントにより決定される。そして、仮想線Ｌ１と仮想線Ｌ３との交点から十字ラインＣの交点までの画素カウントがさらに行われて十字ラインＣの交点Ｙ軸座標位置が決定され、十字ラインＣの交点の画素のＸ軸Ｙ軸座標位置（ｘ、ｙ）が最終的に決定されてもよい。
【００５５】
記憶手段９０に十字ラインＣの交点のＸ軸Ｙ軸座標位置（ｒｃｏｓθ１、−ｒｓｉｎθ１）が記憶されると、ウェーハＷの裏面Ｗｂの該記憶されたＸ軸Ｙ軸座標位置（ｒｃｏｓθ１、−ｒｓｉｎθ１）を図１、２に示すスポットライト４１が照らす。即ち、制御手段９による制御の下で、Ｙ軸移動手段８９によるスポットライト４１のＹ軸方向における移動、昇降手段８３によるスポットライト４１のＺ軸方向における移動、又は／及び図示しない調整手段によるスポットライト４１が照射するスポット光の入射角度の調整が実施されることで、スポットライト４１が所定のスポット径でウェーハＷの裏面Ｗｂの該記憶されたＸ軸Ｙ軸座標位置（ｒｃｏｓθ１、−ｒｓｉｎθ１）を照らす。なお、スポットライト４１のスポット光のスポット径は、例えば、十字ラインＣの縦横長さ大の径である。
【００５６】
先に説明したように検出手段９１が十字ラインＣを検出すると、制御手段９から制御信号が通知手段１７に送信され、通知手段１７はウェーハＷに十字ラインＣが検出されたことをオペレータに通知する。また、制御手段９による制御の下で、研削動作、即ち、十字ラインＣが形成されたウェーハＷを保持する保持テーブル３０以外の保持テーブル３０へのウェーハＷの第一の搬送手段３３５による搬入、他の保持テーブル３０で保持されたウェーハＷに対する粗研削加工（仕上げ研削加工）、十字ラインＣが形成されたウェーハＷの第二の搬送手段３３６による保持テーブル３０から洗浄手段３３４への搬送、及びターンテーブル３４の回転等が停止される。これによって、オペレータが保持テーブル３０から十字ラインＣが形成されたウェーハＷを取り外し、その後に、保持テーブル３０の保持面３００ａの付着物を除去できる状態に研削装置１がなる。
なお、十字ラインＣがウェーハＷに検出されなかった場合は、先に説明したのと同様に、ターンテーブル３４の回転によりウェーハＷが第二の搬送手段３３６の近傍まで移動し、第二の搬送手段３３６が保持テーブル３０上のウェーハＷを洗浄手段３３４に搬送する。
【００５７】
上記のように研削装置１の研削動作が停止した後、十字ラインＣが検出されたウェーハＷは、保持テーブル３０によるウェーハＷの吸引保持が解除されてから、オペレータにより製品ウェーハに適さないウェーハとして保持テーブル３０から搬出される。そのため、所定のスポット径でウェーハＷの裏面Ｗｂの該記憶されたＸ軸Ｙ軸座標位置（ｒｃｏｓθ１、−ｒｓｉｎθ１）を照らしているスポットライト４１（図２参照）は、十字ラインＣがウェーハＷに形成されたＸ軸Ｙ軸座標位置（ｒｃｏｓθ１、−ｒｓｉｎθ１）の直下の保持面３００ａをスポット光で照らすことになる。即ち、ウェーハＷに十字ラインＣを形成させる原因となった保持面３００ａ上の付着物が、スポットライト４１のよってピンポイントで照らされた状態になる。
【００５８】
オペレータは、保持面３００ａ上の研削屑や砥粒等の付着物が付着している位置を、スポットライト４１のスポット光により直ぐに把握することができる。そのため、オペレータは、例えば、付着物除去用の工具（例えば、スクレーパー又は洗浄ブラシ等）を用いて十字ラインＣの原因となる付着物を保持面３００ａから即座に除去できる。
【００５９】
上記のようなオペレータによる保持面３００ａの付着物の除去が実施された後、再び研削装置１の研削動作が開始可能となるようにオペレータによって研削装置１がセットされることで、次のウェーハＷに十字ラインＣが形成させることがない状態の保持面３００ａとなった保持テーブル３０上でウェーハＷが保持され、前記研削が実施される。
【００６０】
なお、本発明に係る研削装置１は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている各装置の構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
例えば、スポットライト４１は、オペレータが保持テーブル３０から十字ラインＣが検出されたウェーハＷを搬出してから、記憶手段９０に記憶されている十字ラインＣの交点のＸ軸Ｙ軸座標位置（ｒｃｏｓθ１、−ｒｓｉｎθ１）を照らし始めてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１：研削装置  １０：ベース  １１：コラム  １７：通知手段
３０：保持テーブル  ３００：ポーラス板  ３００ａ：保持面  ３０１：枠体
３１：粗研削手段  ３１０：回転軸  ３１１：ハウジング  ３１２：モータ
３１４：研削ホイール  ３１４ａ：粗研削砥石
３２：仕上げ研削手段  ３２４ａ：仕上げ研削砥石
３３０：ロボット  ３３１：第一のカセット  ３３２：第二のカセット  ３３３ａ：仮置きテーブル  ３３３ｂ：位置合わせ手段  ３３３ｃ：ノッチ検出部  ３３４：洗浄手段
３３５：第一の搬送手段  ３３６：第二の搬送手段  ３４：ターンテーブル
３５：粗研削送り手段  ３５０：ボールネジ  ３５１：ガイドレール  ３５２：モータ  ３５３：昇降部
３６：仕上げ研削送り手段  ３６０：ボールネジ  ３６１：ガイドレール  ３６２：モータ  ３６３：昇降部  
３７：保持テーブル回転手段  ３７０：スピンドル  ３７１：モータ  ３７２：主動プーリ  ３７３：無端ベルト  ３７４：従動プーリ  ３７９：ロータリエンコーダ  ３８：傾き調節機構  ３９：吸引源
８：洗浄手段  ８０：回転軸  ８１：ハウジング  ８２：洗浄砥石  ８３：昇降手段
８９：Ｙ軸移動手段
４０：撮像手段  ４００：照明  ４０１：筐体  ４０２：ハーフミラー  ４０３：撮像部
４１：スポットライト
９：制御手段  ９０：記憶手段  ９１：検出手段
Ｗ：ウェーハＷａ：ウェーハの表面  Ｗｂ：ウェーハの被研削面（裏面）  Ｔ：保護テープ  Ｎ：ノッチ  Ｃ：十字ライン
【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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