(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハを保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに接触する接触部材を備えたスピンドルユニットと、該スピンドルユニットを該チャックテーブルに対して接近および離反する方向に昇降させる昇降手段と、該昇降手段が昇降させる該スピンドルユニットの位置を認識する位置認識手段と、複数の該チャックテーブルが配設され該接触部材との接触位置に該チャックテーブルを位置付けるターンテーブルと、該チャックテーブルの保持面の高さを測定する測定手段と、を備える加工装置であって、
該測定手段は、該昇降手段によって該接触部材を該チャックテーブルの該保持面に接触させた際の荷重を測定する荷重測定部と、該荷重測定部が測定した荷重が予め設定される閾値より小さくなった時の該位置認識手段が認識する該スピンドルユニットの位置を記憶する記憶部と、を備え、
複数の該チャックテーブル毎に該昇降手段によって該接触部材を接触させ荷重を測定して該チャックテーブル毎の該保持面の高さを測定する事を特徴とする加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハの加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエーハ等は、例えば、研削装置によって研削されて所定の厚さに形成された後に、切削装置等により分割されて個々のデバイス等になり、各種電子機器等に利用されている。ここで、ウエーハを所定の厚みに研削するには、ウエーハを保持するチャックテーブルの保持面の高さを高精度に認識している必要がある。そこで、研削装置においては、例えば、実際の研削を行う前に、いわゆるセットアップ作業を行うことにより、ウエーハを保持するチャックテーブルの保持面の高さを認識する。上記セットアップ作業には、例えば、研削送り手段により研削手段を下降させていき、研削手段に備える研削砥石の研削面がチャックテーブルの保持面に接触した際の研削手段の位置を記憶することにより行う方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ウエーハを保持するチャックテーブルを複数備える研削装置においては、例えば、研削加工中のウエーハの上面（被研削面）に接触させてウエーハの上面の高さを測定する第１のゲージと、研削加工中にウエーハが載置されていない領域の保持面に接触させて保持面の高さを測定する第２のゲージとを備えて、第１のゲージの測定値と第２のゲージの測定値との差から研削加工中のウエーハの厚みを算出し、ウエーハの被研削面の研削量を計測しながらウエーハが所定の厚さになるまで研削している。
【０００４】
ここで、複数のチャックテーブル毎の保持面の高さを測定する際には、ウエーハの上面の高さを測定する第１のゲージによって、保持面の高さを測定している。第２のゲージではなく第１のゲージを使用する理由は、研削手段によるウエーハの研削位置により近い第１のゲージで保持面を測定することで、測定誤差を少なくするためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−００１２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のように第１のゲージで保持面を測定すると、研削位置の保持面の高さを直接測定しておらず、かつ、保持面には傾きがあることから、測定誤差が生じえる。このような測定誤差を生じさせないために、各測定ゲージの測定位置を可変とする研削装置もあるが、測定ゲージの測定位置を可変とすることにより、測定誤差が発生しやすくなるととともに、装置費用が高くなってしまうという問題も生じる。
【０００７】
よって、加工装置に備えたチャックテーブルの保持面の高さを認識する場合においては、チャックテーブルの保持面の高さを誤差なく高精度に測定し、かつ装置にかける費用を安く抑えるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、ウエーハを保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに接触する接触部材を備えたスピンドルユニットと、該スピンドルユニットを該チャックテーブルに対して接近および離反する方向に昇降させる昇降手段と、該昇降手段が昇降させる該スピンドルユニットの位置を認識する位置認識手段と、複数の該チャックテーブルが配設され該接触部材との接触位置に該チャックテーブルを位置付けるターンテーブルと、該チャックテーブルの保持面の高さを測定する測定手段と、を備える加工装置であって、該測定手段は、該昇降手段によって該接触部材を該チャックテーブルの該保持面に接触させた際の荷重を測定する荷重測定部と、該荷重測定部が測定した荷重が予め設定される閾値より小さくなった時の該位置認識手段が認識する該スピンドルユニットの位置を記憶する記憶部と、を備え、複数の該チャックテーブル毎に該昇降手段によって該接触部材を接触させ荷重を測定して該チャックテーブル毎の該保持面の高さを測定する事を特徴とする加工装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る加工装置は、チャックテーブルの保持面の高さを測定する測定手段を、昇降手段によって接触部材をチャックテーブルの保持面に接触させた際の荷重を測定する荷重測定部と、荷重測定部が測定した荷重が予め設定される閾値より小さくなったときの位置認識手段が認識するスピンドルユニットの位置を記憶する記憶部とを備えるものとすることで、チャックテーブルに接触部材を接触させた時の荷重を測定してチャックテーブルの保持面の高さを誤差なく高精度に測定することが可能となる。また、測定位置を可変とする高価な測定ゲージを備えずに済むことから、加工装置にかかる費用を安く抑えることも可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１の加工装置を示す斜視図である。
【図２】実施形態１の加工装置において、昇降手段によって接触部材をチャックテーブルの保持面に接触させ荷重を測定してチャックテーブルの保持面の高さを測定している状態を示す断面図である。
【図３】実施形態２の加工装置において、昇降手段（研削送り手段）によって接触部材をチャックテーブルの保持面に接触させ荷重を測定してチャックテーブルの保持面の高さを測定している状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態１）
図１に示す加工装置１Ａは、研削手段３０，３１と研磨手段４とを備える加工装置であって、チャックテーブル５１〜５４上に保持されたウエーハを、研削手段３０，３１により研削し、研磨手段４により研磨する装置である。加工装置１Ａは、例えば、第１の装置ベース１０の後方（＋Ｙ方向側）に第２の装置ベース１１を連結して構成している。第１の装置ベース１０上は、ウエーハの搬出入等が行われる領域である搬出入領域Ａとなっている。第２の装置ベース１１上は、研削手段３０，３１又は研磨手段４によってチャックテーブル５１〜５４上に保持されたウエーハの加工が行われる領域である加工領域Ｂとなっている。
【００１２】
第１の装置ベース１０の正面側（−Ｙ方向側）には、例えば、第１のカセット載置部１５０及び第２のカセット載置部１５１が設けられており、第１のカセット載置部１５０には加工前のウエーハが収容される第１のカセット１５０ａが載置され、第２のカセット載置部１５１には加工後のウエーハを収容する第２のカセット１５１ａが載置される。
【００１３】
第１のカセット１５０ａの前方（＋Ｙ方向側）には、第１のカセット１５０ａから加工前のウエーハを搬出するとともに加工後のウエーハを第２のカセット１５１ａに搬入するロボット１５５が配設されている。ロボット１５５に隣接する位置には、仮置き領域１５２が設けられており、仮置き領域１５２には位置合わせ手段１５３が配設されている。位置合わせ手段１５３は、第１のカセット１５１ａから搬出され仮置き領域１５２に載置されたウエーハを所定の位置に位置合わせする。
【００１４】
位置合わせ手段１５３と隣接する位置には、ウエーハを保持した状態で旋回するローディングアーム１５４ａが配置されている。ローディングアーム１５４ａは、位置合わせ手段１５３において位置合わせされたウエーハを保持し、加工領域Ｂ内に配設されているいずれかのチャックテーブルへ搬送する。ローディングアーム１５４ａの隣には、加工後のウエーハを保持した状態で旋回するアンローディングアーム１５４ｂが設けられている。アンローディングアーム１５４ｂと近接する位置には、アンローディングアーム１５４ｂにより搬送された加工後のウエーハを洗浄する洗浄手段１５６が配置されている。洗浄手段１５６により洗浄されたウエーハは、ロボット１５５により第２のカセット１５１ａに搬入される。
【００１５】
第２の装置ベース１１上の後方（＋Ｙ方向側）には第１のコラム１２が立設されており、第１のコラム１２の−Ｙ方向側の側面には研削送り手段２０が配設されている。研削送り手段２０は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心を有するボールネジ２００と、ボールネジ２００と平行に配設された一対のガイドレール２０１と、ボールネジ２００に連結しボールネジ２００を回動させるモータ２０２と、内部のナットがボールネジ２００に螺合し側部がガイドレール２０１に摺接する昇降板２０３とから構成され、モータ２０２がボールネジ２００を回動させると、これに伴い昇降板２０３がガイドレール２０１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、昇降板２０３上に配設された第１の研削手段３０がＺ軸方向に研削送りされる。
【００１６】
第１の研削手段３０は、軸方向が鉛直方向（Ｚ軸方向）であるスピンドル３００と、スピンドル３００を回転可能に支持するハウジング３０１と、スピンドル３００を回転駆動するモータ３０２と、スピンドル３００の下端に接続された円形状のマウント３０３と、マウント３０３の下面に着脱可能に接続された研削ホイール３０４とを備える。そして、研削ホイール３０４は、ホイール基台３０４ａと、ホイール基台３０４ａの底面に環状に配設された略直方体形状の複数の研削砥石３０４ｂとを備える。研削砥石３０４ｂは、例えば、粗研削に用いられる砥石であり、砥石中に含まれる砥粒が比較的大きな砥石である。すなわち、第１の研削手段３０は、ウエーハに対して粗研削を施すための研削手段となる。そして、第１の研削手段３０は、昇降板２０３に取り付けられたホルダ２６１により保持された状態で昇降板２０３上に配設されている。
【００１７】
また、第２の装置ベース１１上の後方（＋Ｙ方向側）には、第２のコラム１３が第１のコラム１２にＸ軸方向に並列して立設されており、第２のコラム１３の−Ｙ方向側の側面には研削送り手段２０が配設されている。第２のコラム１３に配設された研削送り手段２０は、第２の研削手段３１をＺ軸方向に研削送りする。第２の研削手段３１は、砥石中に含まれる砥粒が比較的小さな仕上げ研削用の研削砥石３１４ｂを備えており、その他の構成は第１の研削手段３０と同様となっている。すなわち、第２の研削手段３１は、ウエーハに対して仕上げ研削を施すための研削手段となる。
【００１８】
第２の装置ベース１１上の左方（−Ｘ方向側）には、第３のコラム１４が立設されており、第３のコラム１４の＋Ｘ方向側の側面には、Ｙ軸方向移動手段２４が配設されている。Ｙ軸方向移動手段２４は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ２４０と、ボールネジ２４０と平行に配設された一対のガイドレール２４１と、ボールネジ２４０を回動させるモータ２４２と、内部のナットがボールネジ２４０に螺合し側部がガイドレール２４１に摺接する可動板２４３とから構成される。そして、モータ２４２がボールネジ２４０を回動させると、これに伴い可動板２４３がガイドレール２４１にガイドされてＹ軸方向に移動し、可動板２４３上に配設されたスピンドルユニット４が可動板２４３の移動に伴いＹ軸方向に移動する。
【００１９】
可動板２４３上には、スピンドルユニット４をチャックテーブルに対して接近および離反する方向に昇降させる昇降手段２５が配設されている。昇降手段２５は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心を有するボールネジ２５０と、ボールネジ２５０と平行に配設された一対のガイドレール２５１と、ボールネジ２５０に連結しボールネジ２５０を回動させるモータ２５２と、内部のナットがボールネジ２５０に螺合し側部がガイドレール２５１に摺接する昇降板２５３とから構成され、モータ２５２がボールネジ２５０を回動させると、これに伴い昇降板２５３がガイドレール２５１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、昇降板２５３上に配設されたスピンドルユニット４がチャックテーブルに対して接近及び離反するＺ軸方向に昇降する。なお、例えば、モータ２５２はパルスモータであり、モータ２５２には回転角度に応じた出力信号（パルス数）を発生するエンコーダが接続されている。昇降手段２５は、エンコーダからの出力信号をカウンタなどにより積算することにより、スピンドルユニット４の昇降量を認識し、スピンドルユニット４のＺ軸方向における位置を制御するものとしてもよい。
【００２０】
スピンドルユニット４は、例えば、軸方向が鉛直方向（Ｚ軸方向）であるスピンドル４０と、スピンドル４０を回転可能に支持するハウジング４１と、スピンドル４０を回転駆動するモータ４２と、スピンドル４０の下端に接続されチャックテーブルに保持されるウエーハに接触する接触部材４３とを少なくとも備える。スピンドルユニット４は、昇降板２５３に取り付けられたホルダ２６３により保持された状態で、昇降板２５３上に配設されている。本実施形態１における接触部材４３は、例えば、不織布等で形成され外形が円形状の研磨パッドである。したがって、スピンドルユニット４は研磨手段として機能し、昇降手段２５は研磨送り手段として機能する。そして、接触部材４３は、スピンドル４０の下端に接続されたマウント４４に固定されている。
【００２１】
図２に示すように、コラム１４には、スピンドルユニット４の位置を認識する位置認識手段７が配設されている。位置認識手段７は、例えば、コラム１４に固定されスピンドルユニット４の移動方向（Ｚ軸方向）に沿って延びるスケール７０と、スケール７０の表面に表示されている位置情報（目盛り）を読み取る読み取り部７１とを備えた構成となっている。例えば、スピンドルユニット４が原点位置にある場合の接触部材４３の接触面４３ａのＺ軸方向の位置Ｚ０は、スケール７０の読み取り値としてあらかじめ装置の制御部に認識されている。なお、位置認識手段７は、例えば、昇降手段２５に備えるモータ２５２に回転角度等を検出できるエンコーダを接続し、このエンコーダの出力値によってスピンドルユニット４の位置を認識するものとしてもよい。
【００２２】
図１に示すように、第２の装置ベース１１上には、ターンテーブル６が配設され、ターンテーブル６の上面６ａには、例えば４つのチャックテーブルが周方向に等間隔を空けて配設されている、すなわち、チャックテーブル５１と、チャックテーブル５２と、チャックテーブル５３と、チャックテーブル５４とが配設されている。ターンテーブル６の中心には、ターンテーブル６を自転させるための図示しない回転軸が配設されており、回転軸を中心としてターンテーブル６を自転させることができる。ターンテーブル６が自転することで、４つのチャックテーブルを公転させ、仮置き領域１５２の近傍から、第１の研削手段３０の下方、第２の研削手段３１の下方、スピンドルユニット４の下方へと順次移動させ、接触部材４３との接触位置（接触部材４３と接触しうる位置）に例えばチャックテーブル５１を位置付ける。
【００２３】
例えば図２に示すように、ターンテーブル６の下面６ｂ側には、ターンテーブル浮上パッド６２が下面６ｂの周方向に沿って配設されており、ターンテーブル浮上パッド６２には圧縮エア等を供給可能なエア供給源６３が接続されている。ターンテーブル浮上パッド６２は、エア供給源６３から供給された圧縮エアによってターンテーブル６を支持することで、−Ｚ方向の負荷及び各チャックテーブルの重量によりターンテーブル６が傾斜することを防ぐ。
【００２４】
図２に示すチャックテーブル５１は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなりウエーハを吸着する吸着部５１０と、吸着部５１０を支持する枠体５１１とを備え、回転可能となっている。吸着部５１０は図示しない吸引源に連通し、吸引源が吸引することで生み出された吸引力が、吸着部５１０の露出面である保持面５１０ａに伝達されることで、チャックテーブル５１は保持面５１０ａ上でウエーハを吸引保持する。また、図１に示すチャックテーブル５２、チャックテーブル５３及びチャックテーブル５４は、チャックテーブル５１の構成と同様となっている。
【００２５】
図２に示すように、チャックテーブル５１は、例えば、チャックテーブル５１の傾きを調節する傾き調節部５６によって支持された状態で、ターンテーブル６の上面６ａ上に配設されている。傾き調節部５６は、例えば、チャックテーブル５１の底面側に周方向に一定の間隔をおいて、例えば２つ配設されている（図２においては１つのみ傾き調節部５６を図示）。傾き調節部５６は、例えば、チャックテーブル５１を支持する支持柱５６ａと、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心を備え支持柱５６ａと螺合するねじ部５６ｂと、ねじ部５６ｂと接続するカップリング５６ｃと、カップリング５６ｃを介してねじ部５６ｂと連結するモータ５６ｄとを備え、モータ５６ｄがカップリング５６ｃを介してねじ部５６ｂを回動させると、これに伴い支持柱５６ａがＺ軸方向に往復移動し、チャックテーブル５１の保持面５１０ａの水平面に対する傾きを調節する。なお、傾き調節部５６の配設数は限定されるものではなく、配設位置についても適宜変更可能となる。
【００２６】
図２に示すように、第２の装置ベース１１上には、ウエーハの厚みを測定するハイトゲージ５８が配設されている。ハイトゲージ５８は、第２の装置ベース１１から上方（＋Ｚ方向）に向かって延びターンテーブル６に軸受け５８ａを介して挿通している基部５８０と、基部５８０の上端に一端が固定され水平方向に延びる第１のゲージ５８１と、基部５８０に一端が固定され水平方向に延びる第２のゲージ５８２とからなる。第１のゲージ５８１は、例えば、ウエーハの上面の高さを接触式にて測定し、第２のゲージ５８２は、例えば、チャックテーブル５１の保持面５１０ａの高さを接触式にて測定する。
【００２７】
図２に示すように、加工装置１Ａには、各チャックテーブルの保持面の高さを測定する測定手段９が備えられている。測定手段９は、昇降手段２５によって接触部材４３を例えばチャックテーブル５１の保持面５１０ａに接触させた際の荷重を測定する荷重測定部９０と、荷重測定部９０が測定した荷重が予め設定される閾値より小さくなったときの位置認識手段７が認識するスピンドルユニット４の位置を記憶する記憶部９１とを少なくとも備える。
【００２８】
荷重測定部９０は、例えば、圧電素子を用いたキスラー社製の動力計からなっている。図２に示すように、荷重測定部９０は、例えば、ホルダ２６３の保持面２６３ａとハウジング４１の底面４１ｂ（被支持面４１ｂ）の外周領域との間に挟まれスピンドルユニット４の重量を支える形で配設されている。すなわち、荷重測定部９０は、スピンドルユニット４からの荷重が作用する作用点部となるように配設されている。例えば、荷重測定部９０が作動すると、スピンドルユニット４から受ける荷重を継続して測定した状態となり、また、接触部材４３が例えばチャックテーブル５１の保持面５１０ａに接触した際に作用する−Ｚ方向への荷重を測定する。そして、荷重測定部９０は、測定した荷重に対応する電圧信号を出力する。なお、荷重測定部９０は、ハウジング４１の底面４１ｂの周方向に一定の間隔をあけ外周に沿って複数配設するものとしてもよく、または、円環状に形成された荷重測定部９０をハウジング４１の底面４１ｂの外周に合わせて１つ配設するものとしてもよい。
【００２９】
荷重測定部９０には、例えば、少なくともＣＰＵとメモリ等の記憶素子とを備える判断部９２が接続されている。判断部９２には、荷重測定部９０が測定する荷重に対する閾値が予め設定されている。判断部９２が作動すると、判断部９２は、荷重測定部９０により測定され電圧信号として送られてくる荷重の値が設定されている閾値よりも小さくなっているか否かを継続して判断する。判断部９２は、例えば、測定した荷重の値が設定されている閾値よりも小さくなった場合には、判断部９２に接続されている記憶部９１に対してその判断結果を伝達する。荷重測定部９０が測定する荷重に対して予め設定される閾値は、例えば、スピンドルユニット４全体の重量を基準として定められる。
【００３０】
少なくともメモリ等の記憶素子からなる記憶部９１には、位置認識手段７が接続されており、位置認識手段７が認識するスピンドルユニット４の位置が送られてくる。さらに、記憶部９１は、判断部９２から、荷重の値が閾値よりも小さくなったという判断結果を受けた場合には、測定された荷重の値が閾値よりも小さくなった時の位置認識手段７が認識するスピンドルユニット４の位置を記憶する。
【００３１】
以下に、図１及び図２を用いて、加工装置１Ａにおいて、チャックテーブル毎に昇降手段２５によって接触部材４３を接触させ荷重を測定してチャックテーブル毎の保持面の高さを測定する場合の、加工装置１Ａの動作について説明する。
【００３２】
例えば、最初に、図１に示すチャックテーブル５１の保持面５１０ａの高さを測定する。まず、ターンテーブル６が自転することで、ウエーハが載置されていない状態のチャックテーブル５１が公転し、チャックテーブル５１がスピンドルユニット４の下方まで移動する。そして、チャックテーブル５１が、スピンドルユニット４の接触部材４３との接触位置の下方に位置付けられる。
【００３３】
次いで、昇降手段２５が、スピンドルユニット４を−Ｚ方向へと降下させ、スピンドルユニット４をチャックテーブル５１に対して接近させていく。また、測定手段９が作動して、荷重測定部９０によりスピンドルユニット４から受ける荷重を測定し始め、また、判断部９２が、荷重測定部９０から判断部９２に送られてくる測定された荷重の値が予め設定されている閾値よりも小さくなっているか否かの判断を開始する。
【００３４】
昇降手段２５が接触部材４３を降下させチャックテーブル５１の保持面５１０ａに接触部材４３が接触すると、スピンドルユニット４は、保持面５１０ａから作用する＋Ｚ方向への抗力により＋Ｚ方向へ押される。そのため、スピンドルユニット４から荷重測定部９０に対してかかる−Ｚ方向への荷重が小さくなる。
【００３５】
スピンドルユニット４から荷重測定部９０に対してかかる−Ｚ方向への荷重が小さくなることで、例えば、荷重測定部９０を構成する圧電素子が僅かに変形し、圧電素子には荷重に応じた電位差が発生する。荷重測定部９０は、この電位差から接触部材４３がチャックテーブル５１の保持面５１０ａに接触した際の荷重を測定する。
【００３６】
荷重測定部９０は、測定した荷重の値を判断部９２に送る。判断部９２は、送られてきた測定した荷重の値が設定されている閾値よりも小さくなっていると判断すると、記憶部９１に対してこの判断結果を伝達する。また、昇降手段２５により、スピンドルユニット４を＋Ｚ方向へと上昇させてチャックテーブル５１の保持面５１０ａから離間させる。
【００３７】
記憶部９１は、判断部９２の判断に基づき、測定された荷重の値が閾値よりも小さくなった時の位置認識手段７が認識するスピンドルユニット４の位置、すなわち、例えば、図２に示す接触部材４３の接触面４３ａの位置Ｚ１を記憶する。ここで、位置Ｚ１は、チャックテーブル５１の保持面５１０ａに接触部材４３の接触面４３ａが接触した位置であり、保持面５１０ａのＺ軸方向の位置となる。
また、接触部材４３の接触面４３ａが保持面５１０ａに接触した時に、接触面４３ａは、原点位置Ｚ０から位置Ｚ１までの距離Ｌ１だけ移動している。
【００３８】
チャックテーブル５１の保持面５１０ａの高さＺ１を測定した後、図１に示すチャックテーブル５２、チャックテーブル５３及びチャックテーブル５４についても同様に、チャックテーブル毎に昇降手段２５によって接触部材４３を接触させ荷重を測定してチャックテーブル毎の保持面の高さを測定していく。
【００３９】
このように、加工装置１Ａにおいては、昇降手段２５によって接触部材４３をチャックテーブル５１の保持面５１０ａに接触させた際の荷重を荷重測定部９０により測定し、荷重測定部９０が測定した荷重が予め設定される閾値より小さくなった時の位置認識手段７が認識するスピンドルユニット４の位置を記憶部９１が記憶することで、チャックテーブル５１の保持面５１０ａの高さを誤差なく高精度に測定することが可能となる。そして、測定した保持面５１０ａの高さを基準として昇降手段２５がスピンドルユニット４の高さを制御することにより、保持面５１０ａに保持されるウエーハを所望の厚さに仕上げることが可能となる。また、加工装置１Ａに高価な測定ユニットを備えずに済むことから、加工装置１Ａにかかる費用を安く抑えることを可能にする。
【００４０】
（実施形態２）
図３に示す加工装置１Ｂは、チャックテーブル５１上に保持されたウエーハＷを、研削手段３０により研削する装置である。加工装置１Ｂは、例えば、実施形態１において説明した図１に示す加工装置１Ａと同様に、第１の装置ベース１０（図３では不図示）の後方（＋Ｙ方向側）に第２の装置ベース１１を連結して構成している。そして、加工装置１Ｂを構成する第１の装置ベース１０上の各構成は、図１に示す第１の装置ベース１０上の各構成と同様となっている。なお、図３では、図２の加工装置１Ａと同様に構成される部位には図２と同一の符号を付している。
【００４１】
第２の装置ベース１１の後方（＋Ｙ方向側）には、コラム１２が立設されている。そして、コラム１２の−Ｙ方向側の側面には、研削手段３０をチャックテーブルに対して接近および離反する方向に研削送りする（昇降させる）研削送り手段２０が配設されている。本実施形態２における加工装置１Ｂにおいては、研削送り手段２０が昇降手段となる。研削送り手段２０の構成は、図１に示す加工装置１Ａに備える研削送り手段２０の構成と同様となっている。また、研削手段３０の構成は、図１に示す実施形態１の加工装置１Ａに備える第１の研削手段３０の構成と同様となっている。
【００４２】
図３に示す研削手段３０は、研削送り手段２０に備える昇降板２０３に取り付けられたホルダ２６１により保持された状態で昇降板２０３上に配設されている。また、研削手段３０の構成は、図１に示す実施形態１の加工装置１Ａに備える第１の研削手段３０の構成と同様となっている。
【００４３】
図３に示すように、コラム１２には、研削手段３０の位置を認識する位置認識手段７が配設されている。位置認識手段７は、例えば、コラム１２に固定され研削手段３０の移動方向（Ｚ軸方向）に沿って延びるスケール７０と、スケール７０の表面に表示されている位置情報（目盛り）を読み取る読み取り部７１とを備えた構成となっている。また、位置認識手段７は、例えば、研削送り手段２０に備えるモータ２０２に回転角度等を検出できるエンコーダを接続し、このエンコーダの出力値によって研削手段３０の位置を認識するものとしてもよい。
【００４４】
第２の装置ベース１１上には、図１に示す加工装置１Ａと同様にターンテーブル６が配設され、ターンテーブル６の上面６ａには、例えば４つのチャックテーブルが周方向に等間隔を空けて配設されている、そして、ターンテーブル６が自転することで、４つのチャックテーブルを公転させ、研削手段３０の下方に例えばチャックテーブル５１を位置付ける。また、ターンテーブル６の下面６ｂ側には、図２に示す加工装置１Ａと同様に、エア供給源６３が接続されたターンテーブル浮上パッド６２が配設されている。傾き調節部５６も、加工装置１Ａと同様に配設されている。
【００４５】
図３に示すように、第２の装置ベース１１上には、加工装置１Ａと同様にウエーハの厚みを測定するハイトゲージ５８が配設されている。
【００４６】
加工装置１Ｂには、チャックテーブルの保持面の高さを測定する測定手段９が備えられている。測定手段９は、研削送り手段２０によって接触部材３０６をチャックテーブル５１の保持面５０１ａに接触させた際の荷重を測定する荷重測定部９０と、荷重測定部９０が測定した荷重が予め設定される閾値より小さくなったときの位置認識手段７が認識する研削手段３０の位置を記憶する記憶部９１とを少なくとも備える。
【００４７】
荷重測定部９０は、例えば、圧電素子を用いたキスラー社製の動力計からなっている。図３に示すように、荷重測定部９０は、例えば、ホルダ２６１の保持面２６１ａとハウジング３０１の底面３０１ｂ（被支持面３０１ｂ）の外周領域との間に挟まれ研削手段３０の重量を支える形で配設されている。すなわち、荷重測定部９０は、研削手段３０からの荷重が作用する作用点部となるように配設されている。荷重測定部９０が作動している状態においては、例えば、荷重測定部９０は研削手段３０から受ける荷重を継続して測定しており、また、接触部材３０６が例えばチャックテーブル５１の保持面５１０ａに接触した際に作用する−Ｚ方向への荷重を測定する。そして、荷重測定部９０は、測定した荷重に対応する電圧信号を出力する。荷重測定部９０は、ハウジング３０１の底面３０１ｂの周方向に一定の間隔をあけ外周に沿って複数配設するものとしてもよく、または、円環状の荷重測定部９０をハウジング３０１の底面３０１ｂに合わせて１つ配設するものとしてもよい。
【００４８】
荷重測定部９０には、実施形態１において説明した加工装置１Ａと同様に判断部９２が接続されている。荷重測定部９０が測定する荷重に対して予め設定される閾値は、例えば、研削ホイール３０４の代わりに接触部材３０６を装着した場合の研削手段３０の全体の重量を基準をとして定められる。
【００４９】
判断部９２には、少なくともメモリ等の記憶素子からなる記憶部９１が接続されている。そして、記憶部９１には、位置認識手段７が接続されており、位置認識手段７が認識する研削手段３０の位置が記憶部９１に送られてくる。さらに、記憶部９１は、測定された荷重の値が閾値よりも小さくなったという判断結果を判断部９２から受けた場合には、測定された荷重の値が閾値よりも小さくなった時の位置認識手段７が認識する研削手段３０の位置を記憶する。
【００５０】
以下に、図３を用いて、加工装置１Ｂにおいて、チャックテーブル毎に研削送り手段２０によって接触部材３０６を接触させ荷重を測定してチャックテーブル毎の保持面の高さを測定する場合の、加工装置１Ｂの動作について説明する。
【００５１】
例えば、最初に、図３に示すチャックテーブル５１の保持面５１０ａの高さを測定する。まず、研削手段３０のマウント３０３に、研削ホイール３０４の代わりに接触部材３０６を装着する。この接触部材３０６は、円盤状に面一に成形した樹脂パッドを備える樹脂ホイールをマウント３０３に装着して構成される。研削ホイール３０４に代えて接触部材３０６を取り付けることにより、研削手段３０は、接触部材３０６を備えたスピンドルユニットとなる。ここで、図３に示すように、マウント３０３に接触部材３０６を装着したスピンドルユニットが原点位置にある場合における、接触部材３０６の接触面３０６ａのＺ軸方向における位置Ｚ０は、あらかじめ装置に備える制御部に認識されている。
【００５２】
次に、ターンテーブル６が自転することで、ウエーハが載置されていない状態のチャックテーブル５１が公転し、チャックテーブル５１が研削手段３０の下方まで移動する。そして、チャックテーブル５１が、接触部材３０６との接触位置（接触部材３０６と接触しうる位置）に位置付けられる。
【００５３】
次いで、研削送り手段２０が、研削手段３０を−Ｚ方向へと降下させ、研削手段３０をチャックテーブル５１に対して接近させていく。また、測定手段９を作動させて、荷重測定部９０により研削手段３０から受ける荷重を測定し始め、また、判断部９２は、荷重測定部９０から送られてくる測定した荷重の値が予め設定されている閾値よりも小さくなっているか否かの判断を開始する。
【００５４】
研削送り手段２０が接触部材３０６を降下させ、接触部材３０６がチャックテーブル５１の保持面５１０ａに接触すると、研削手段３０は、保持面５１０ａから作用する＋Ｚ方向への抗力により、＋Ｚ方向へ押される。そのため、研削手段３０から荷重測定部９０に対してかかる−Ｚ方向への荷重が小さくなる。硬い研削砥石３０４ｂを備えた研削ホイール３０４に代えて樹脂パッドを備えた接触部材３０６を取り付けているため、保持面５１０ａが傷つくのを防止することができる。
【００５５】
研削手段３０から荷重測定部９０に対してかかる−Ｚ方向への荷重が小さくなることで、例えば、荷重測定部９０を構成する圧電素子が僅かに変形し、圧電素子には荷重に応じた電位差が発生する。荷重測定部９０は、この電位差から接触部材３０６がチャックテーブル５１の保持面５１０ａに接触した際の荷重を測定する。
【００５６】
荷重測定部９０は、測定した荷重の値を判断部９２に送る。判断部９２は、送られてきた測定した荷重の値が設定されている閾値よりも小さくなっていると判断すると、記憶部９１に対してこの判断結果を伝達する。また、研削送り手段２０により研削手段３０を＋Ｚ方向へと上昇させてチャックテーブル５１の保持面５１０ａから離間させる。
【００５７】
記憶部９１は、判断部９２から伝達される判断結果から、測定された荷重の値が閾値よりも小さくなったときの位置認識手段７が認識する研削手段３０の位置、すなわち、例えば、図３に示す接触部材３０６の接触面３０６ａの位置Ｚ２を記憶する。ここで、位置Ｚ２は、チャックテーブル５１の保持面５１０ａに接触部材３０６の接触面３０６ａが接触した位置となる。また、接触部材３０６の接触面３０６ａが保持面５１０ａに接触した時のスケール５７０の読取り値であるＺ１の値は、記憶部９１に記憶される。チャックテーブル５１の保持面５１０ａの高さＺ２を測定した後、チャックテーブル５２、チャックテーブル５３及びチャックテーブル５４についても同様に、チャックテーブル毎に研削送り手段２０によって接触部材３０６を接触させ荷重を測定してチャックテーブル毎の保持面の高さを測定していく。
【００５８】
全てのチャックテーブルについての保持面の高さを測定した後、接触部材３０６をマウント３０３から取り外し、代わりに研削ホイール３０４をマウント３０３に装着する。そして、研削手段３０により、例えばチャックテーブル５１に保持されたウエーハＷの研削を行う。
【００５９】
このように加工装置１Ｂにおいては、研削送り手段２０によって接触部材３０６を例えばチャックテーブル５１の保持面５１０ａに接触させた際の荷重を荷重測定部９０により測定し、荷重測定部９０が測定した荷重が予め設定される閾値より小さくなったときの位置認識手段７が認識するスピンドルユニットでもある研削手段３０の位置を記憶部９１が記憶することで、チャックテーブル５１の保持面５１０ａの高さを誤差なく高精度に測定することが可能となる。そして、測定した保持面５１０ａの高さを基準として研削送り手段２０が研削手段３０の高さを制御することにより、保持面５１０ａに保持されるウエーハを所望の厚さに加工することが可能となる。また、加工装置１Ｂに高価な測定ユニットを備えずに済むことから、加工装置１Ｂにかかる費用を安く抑えることを可能にする。
【００６０】
なお、接触部材４３は、図２に示した研磨パッドや、図３に示した樹脂ホイールに限定されるものではなく、例えば、マウント４４やマウント３０３を、ウエーハに接触する接触部材としてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１Ａ：加工装置  １０：第１の装置ベース  Ａ：搬出入領域    
１５０：第１のカセット載置部  １５０ａ：第１のカセット  
１５１：第２のカセット載置部  １５１ａ：第２のカセット
１５２：仮置き領域  １５３：位置合わせ手段  １５４ａ：ローディングアーム  
１５４ｂ：アンローディングアーム  １５５：ロボット  １５６：洗浄手段
１１：第２の装置ベース  Ｂ：加工領域  
１２：第１のコラム  ２０：研削送り手段  
２００：ボールネジ  ２０１：ガイドレール  ２０２：モータ  ２０３：昇降板
３０：第１の研削手段  ３００：スピンドル  ３０１：ハウジング  
３０２：モータ  ３０３：マウント  ３０４：研削ホイール  ３０４ａ：ホイール基台  
３０４ｂ：粗研削用の研削砥石  ２６１：ホルダ
１３：第２のコラム  ３１：第２の研削手段  ３１４ｂ：仕上げ研削用の研削砥石
１４：第３のコラム  
２４：Ｙ軸方向移動手段  ２４０：ボールネジ  ２４１：ガイドレール  ２４２：モータ  ２４３：可動板
２５：昇降手段  ２５０：ボールネジ  ２５１：ガイドレール  ２５２：モータ  
２５３：昇降板
４：スピンドルユニット（研磨手段）  ４０：スピンドル  
４１：ハウジング  ４１ｂ：ハウジングの底面  ４２：モータ  
４３：接触部材（研磨パッド）  ４３ａ：接触部材の接触面  ４４：マウント  
２６３：ホルダ  ２６３ａ：ホルダの保持面
７：位置認識手段  ７０：スケール  ７１：読み取り部
６：ターンテーブル  ６ａ：ターンテーブルの上面  ６ｂ：ターンテーブルの下面  
６２：ターンテーブル浮上パッド  ６３：エア供給源
５１：チャックテーブル  ５１０：吸着部  ５１０ａ：保持面  ５１１：枠体  
５６：傾き調節部  ５６ａ：支持柱  ５６ｂ：ねじ部  ５６ｃ：カップリング  
５６ｄ：モータ
５８：ハイトゲージ  ５８ａ：軸受け  ５８０：基部  ５８１：第１のゲージ  
５８２：第２のゲージ
５２：チャックテーブル  ５３：チャックテーブル  ５４：チャックテーブル
９：測定手段  ９０：荷重測定部  ９１：記憶部  ９２：判断部
１Ｂ：加工装置
３０６：接触部材  ３０６ａ：接触部材の接触面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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