(57)【要約】【課題】研削用工具が磨耗又膨潤等しても、ウェーハを略一定圧の押圧力で研削することができるウェーハ研削装置の制御方法及びウェーハ研削装置を提供することを課題とする。【解決手段】スピンドル２に取り付けた研削用工具３を回転させて被加工物Ｓを研削加工する研削装置１において、研削用工具３をスピンドル２に支持した弾性部材１５の伸縮量をセンサで検出する工程と、この検出した伸縮量を制御部１７に入力する工程と、制御部１７で伸縮量を予め設定した弾性部材１５の基準伸縮量と比較して、スピンドル２の移動量を調節するための信号を発生する工程と、この信号に基づいてスピンドル２の移動量を調節する工程とを含むことを特徴とする。【選択図】        図１
2004247439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルに取り付けた研削用工具を回転させてウェーハを研削加工するウェーハ研削装置において、
前記研削用工具を前記スピンドルに支持した弾性部材の伸縮量をセンサで検出する工程と、
この検出した伸縮量を制御部に入力する工程と、
前記制御部で前記伸縮量を予め設定した前記弾性部材の基準伸縮量と比較して、前記スピンドルの移動量を調節するための信号を発生する工程と、
この信号に基づいて前記スピンドルの移動量を調節する工程と、を含むことを特徴とするウェーハ研削装置の制御方法。
【請求項２】
スピンドルに取り付けた研削用工具を回転させてウェーハを研削加工するウェーハ研削装置において、
前記スピンドルに弾性部材を介して前記研削用工具を支持した、ことを特徴とするウェーハ研削装置。
【請求項３】
前記弾性部材の近傍に前記弾性部材の伸縮量を検出するためのセンサを設け、
前記伸縮量を予め設定した前記弾性部材の基準伸縮量と比較して前記スピンドルの移動量を調節するための制御部を設けた、ことを特徴とする請求項２記載のウェーハ研削装置。
【請求項４】
前記研削用工具は仕上げ砥石であることを特徴とする請求項２または請求項３記載のウェーハ研削装置。
【請求項５】
前記弾性部材は板バネであることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載のウェーハ研削装置。
【請求項６】
前記弾性部材は空気バネであることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載のウェーハ研削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣ（集積回路）を設けたウェーハの研削加工等に用いられるウェーハ研削装置の制御方法及びウェーハ研削装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のウェーハ研削装置は、例えば、ＩＣチップを作り込む場合、鏡面ウェーハの片面にＩＣ（集積回路）を作製した後に、その裏面加工としてウェーハの片面研削が行われる。この場合、まずウェーハの片面を粗砥石などで粗研削にする。粗砥石による粗研削が済んだら、その面を仕上げ砥石によって研削して仕上げ加工を行うものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２４６５５７号公報（段落３２〜３６、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、実際の仕上げ加工の研削装置は、定寸加工機であるため、微量の切り込み量が切り込まれ、送りがかけられる。また、仕上げ加工用の砥石の砥粒も微細なため、研削というよりは押圧力をかけて研くような加工が行われる。そして、砥石の磨耗或いは膨潤等により最初は押圧力が大きいが、次第に小さく或いは最初よりもさらに大きくなるという現象を生じることがあった。しかしながら、ウェーハを押圧する押圧力が一定の値を維持するという制御をするのは難しく、そのため研削効果が低下し、形状精度の研削誤差が大きくなり、特に仕上げ砥石を使用して高精度な研削を行う場合の形状精度の研削誤差が大きくなるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、研削用工具が磨耗又膨潤はしても、ウェーハを略一定圧の押圧力で研削することができるウェーハ研削装置の制御方法及びウェーハ研削装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するための手段として、本発明に係る請求項１のウェーハ研削装置の制御方法は、スピンドルに取り付けた研削用工具を回転させてウェーハを研削加工するウェーハ研削装置において、前記研削用工具を前記スピンドルに支持した弾性部材の伸縮量をセンサで検出する工程と、この検出した伸縮量を制御部に入力する工程と、前記制御部で前記伸縮量を予め設定した前記弾性部材の基準伸縮量と比較して、前記スピンドルの移動量を調節するための信号を発生する工程と、この信号に基づいて前記スピンドルの移動量を調節する工程とを含むことを特徴とする。
【０００７】
このような構成としたことにより、請求項１に記載の発明に係るウェーハ研削装置の制御方法では、ＩＣ（集積回路）が設けられた半導体等のウェーハの裏面を、スピンドルを回転させながら研削用工具により研削を行う。最初は粗砥石の研削用工具で粗研削を行い、次いで研削用工具を仕上げ砥石に交換して仕上げの研削を行う。そして、特に仕上げ砥石で高精度な仕上げの研削を行う場合、使うにつれて仕上げ砥石は磨り減っていったり、或いは膨潤したりするので、変化していく弾性部材の伸縮量をセンサで検出する。この弾性部材の伸縮量を制御部に入力して、研削の際、予め設定した弾性部材の基準伸縮量と比較する。そして、弾性部材の伸縮量が基準伸縮量よりも大きい或いは小さい場合は、押圧力が低下或いは増加するので、その増減分だけスピンドルが下方又は上方に移動するようにモータを回転させる。弾性部材の伸縮量が増減した分だけスピンドルを移動量を調節することで、弾性部材がウェーハを押圧する押圧力は、初期の磨り減っていない或いは膨潤していない状態の仕上げ砥石を使用した場合のウェーハを押圧する押圧力と略等しくなるから、弾性部材を介してスピンドルに固定された仕上げ砥石はウェーハを略一定の圧力で押圧することになる。こうして常に仕上げ砥石がウェーハを略一定の圧力で押圧するようにして、高精度な仕上げの研削を行うことができる。
【０００８】
本発明に係わる請求項２のウェーハ研削装置は、スピンドルに取り付けた研削用工具を回転させてウェーハを研削加工するウェーハ研削装置において、前記スピンドルに弾性部材を介して前記研削用工具を支持したことを特徴とする。
【０００９】
このような構成としたことにより、請求項２に記載の発明に係るウェーハ研削装置では、ウェーハを研削する際、研削用工具が磨耗又は膨潤等してウェーハを押圧する押圧力が変わっても、スピンドルをＺ軸方向（スピンドルの回転軸方向）に移動させて研削用工具がウェーハを押圧する押圧力を元に戻し一定にすることが可能になる。
【００１０】
本発明に係わる請求項３ウェーハ研削装置は、前記弾性部材の近傍に前記弾性部材の伸縮量を検出するためのセンサを設け、前記伸縮量を予め設定した前記弾性部材の基準伸縮量と比較して前記スピンドルの移動量を調節するための制御部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
このような構成としたことにより、請求項３に記載の発明に係るウェーハ研削装置では、弾性部材の基準伸縮量を、例えば、初期の研削用工具が磨り減っていない或いは膨潤していない正常状態のときの弾性部材の伸縮量とするとき、この基準伸縮量と研削時の伸縮量とを比較することで、研削用工具がウェーハを押圧する力を、磨り減っていない或いは膨潤していないときのそれに略等しくすることが可能になる。
【００１２】
本発明に係わる請求項４のウェーハ研削装置は、前記研削用工具が仕上げ砥石であることを特徴とする。
【００１３】
このような構成としたことにより、請求項４に記載の発明に係るウェーハ研削装置では、特に磨り減った或いは膨潤した仕上げ砥石をそのまま使用していると、研削の際、ウェーハを押圧する力が変わってしまい、ウェーハの高精度な仕上げができないので、これを防ぐことができる。
【００１４】
本発明に係わる請求項５のウェーハ研削装置は、前記弾性部材が板バネであることを特徴とする。
【００１５】
このような構成としたことにより、請求項５に記載の発明に係るウェーハ研削装置では、板バネのような導電性の金属製の弾性部材を使用することにより、例えば、うず電流を利用したセンサを使用することが可能になる。
【００１６】
本発明に係わる請求項６のウェーハ研削装置は、前記弾性部材が空気バネであることを特徴とする。
【００１７】
このような構成としたことにより、請求項６に記載の発明に係るウェーハ研削装置では、空気バネの上下の部分が導電性の金具で締め付けられているので、例えば、うず電流を利用したセンサによって空気バネの伸縮量の検出が可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るウェーハ研削装置の制御方法及びウェーハ研削装置の実施の形態を、図面を参照しながら、具体的に説明する。
最初に、ウェーハ研削装置の制御方法の前提となるウェーハ研削装置について説明する。
本発明に係るウェーハ研削装置は、スピンドルに取り付けた研削用工具を回転させてウェーハを研削加工する装置であって、自動工具交換装置（以下、ＡＴＣ（＝Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｏｏｌ  Ｃｈａｎｇｅｒ）という）によって研削用工具を交換できるようにしたものである。
【００１９】
図１は本発明に係る第１の実施の形態のウェーハ研削装置を模式的に示す要部縦断面図、図２は図１に示すＡ−Ａ線断面図である。
図１、図２に示すように、本発明に係るウェーハ研削装置１は、主軸ヘッド１３内に砥石回転用のスピンドル２を有しており、スピンドル２には本発明の特定の研削用工具であるリング状仕上げ砥石３のリング状の砥石台３Ａが六角孔付ボルトＢ，Ｂ…によって固定されている。この砥石台３Ａには、中空円筒状の仕上げ砥石３が、例えば、金属等の導電性の部材を備えたサラバネ、コイルバネ、板バネ、空気バネのような弾性部材１５を介して固着されている。
【００２０】
弾性部材（例えば、空気バネ）１５，１５…の近傍、例えば外側には、研削の際、仕上げ砥石３が半導体等のウェーハＳを押圧しているときの弾性部材１５の伸縮量を検出するために、例えば、うず電流を利用した非接触のセンサ１６が保持されている。
うず電流を利用したセンサ１６は、交流電圧を加えたコイルから高周波磁界を発生させると、このセンサ１６の近傍の弾性部材１５（金属等の導電性部材を備えているもの）内にこの磁界を打ち消す方向にうず電流が発生するが、このうず電流による磁界の減衰量を検出し、この検出信号から弾性部材１５との距離を算出するものである。
【００２１】
センサ１６で検出された弾性部材１５の伸縮量を元に、スピンドル２の移動量を調節するための制御部１７を設ける。弾性部材１５の伸縮量は、制御部１７から信号としてモータ１８に送られ、スピンドル２の移動量、つまり弾性部材１５の伸縮量を調節する。尚、弾性部材１５の伸縮量の調節については後で詳しく説明する。
また、符号１４Ａ，１４Ｂはモータ１８の駆動力をスピンドル２に伝達するプーリ、符号１４Ｃはプーリ１４Ａ，１４Ｂ間に掛け渡したベルトである。
【００２２】
仕上げ砥石３としては、メッシュサイズが♯２０００程度の細かい砥石が用いられる。また、砥石台３Ａには、仕上げ砥石３より内側において開口する複数の研削液供給孔３Ｂ，３Ｂが形成され、スピンドル２側において保持されたノズル１１から研削液供給孔３Ｂ，３Ｂを通して、仕上げ砥石３に向かって研削液を噴射できるようになっている。
【００２３】
また、スピンドル２には、仕上げ砥石３と同心状で、側面視テーパ形状を有する取付け孔からなるテーパ穴４が形成されている。このテーパ穴４の上方位置には、ドローバ４Ａおよびボール４Ｂ，４Ｂ…からなる周知のプルスタッドクランプ機構が設けられている。
そして、スピンドル２は、Ｚ軸方向（スピンドルの回転軸の方向で、図１の上下方向）に送り移動可能であるとともに、後に説明する回転テーブル９に対して水平方向に相対的に送り移動可能となるように構成されている。
【００２４】
テーパ穴４には、粗砥石ホルダ５が取り付けられている。この粗砥石ホルダ５は、テーパ穴４に嵌合するテーパ状のシャンク部５Ａを有しており、シャンク部５Ａの下方に把持溝５Ｂが形成されている。この把持溝５Ｂのさらに下方には、中空円筒形状の粗砥石５Ｃが固定されている。この粗砥石５Ｃとしては、たとえばメッシュサイズが♯６００程度の粗い砥石が用いられる。
さらに、シャンク部５Ａの上方には、プルスタッド５Ｄが設けられている。そして、粗砥石ホルダ５をテーパ穴４に嵌合させて取り付けた際には、プルスタッド５Ｄがドローバ４Ａにボール４Ｂ，４Ｂ…を挟んで引っ張られて粗砥石ホルダ５がスピンドル２にクランプされて定位置に装着される。
また、後述する工具交換アーム６が粗砥石ホルダ５の把持溝５Ｂに装着されると、シリンダ１９がＯＮになり、ドローバ４Ａを押し出す。すると、サラバネ１２が撓み、ドローバ４Ａが押し下げられ、プルスタッド５Ｄと係合しているボール４Ｂ、４Ｂが外れて粗砥石ホルダ５がアンクランプされる。
【００２５】
図４は粗砥石ホルダを他の粗砥石ホルダと交換する状態を示す縦断面図である。
図４に示すように、スピンドル２の側方には、ＡＴＣである工具交換アーム６が設けられている。この工具交換アーム６としては、マシニングセンタなどで通常用いられているものを用いることができる。そして、この工具交換アーム６によって、粗砥石ホルダ５を図示しない砥石ストッカに収納された複数の粗砥石ホルダのうちの１つの粗砥石ホルダ５′と交換することができるようになっている。
【００２６】
交換される粗砥石ホルダ５′も、使用済の粗砥石ホルダ５と同様に、シャンク部５Ａ′、把持溝５Ｂ′、粗砥石５Ｃ′およびプルスタッド５Ｄ′を有している。ここで用いられる粗砥石５Ｃ′としては、たとえばメッシュサイズが♯１２００程度の中程度の粗さの砥石が用いられる。
【００２７】
粗砥石ホルダ５，５′の交換を行う際には、使用していた粗砥石ホルダ５の把持溝５Ｂを工具交換アーム６の第１把持部６Ａで把持し、新しい粗砥石ホルダ５′の把持溝５Ｂ′を工具交換アーム６の第２把持部６Ｂで把持する。その後、スピンドル２は粗砥石ホルダ５をアンクランプし、所定量上昇して、粗砥石ホルダ５から離れる。或いは、工具交換アーム６側が軸方向に移動してスピンドル２から粗砥石ホルダ５を抜き取るようにしてもよい。そして、駆動モータ１８によって工具交換アーム６をＺ軸方向に延在する回転軸６Ｃ回りに１８０°回転させて、粗砥石ホルダ５，５′を交換する。テーパ穴４に粗砥石ホルダが取り付けられていない状態であれば、砥石ストッカに収納されている粗砥石ホルダ５の把持溝５Ｂを工具交換アーム６の第２把持部６Ｂによって把持し、工具交換アーム６を１８０°回転させて、新しい粗砥石ホルダ５′をテーパ穴４に取り付けることができる。
【００２８】
図１に戻って、スピンドル２の下方には、ウェーハＳを真空吸着する真空チャック７が配設されている。真空チャック７は、回転テーブル８上に設けられており、回転テーブル８は、スピンドル２に対して相対移動可能な回転テーブル９に回転自在に取り付けられている。この回転テーブル８は、図示しないモータによって回転駆動されるようになっている。そして、真空チャック７の斜め上の部分には、研削加工を行う際にウェーハＳの上、またはウェーハＳと砥石との接触位置に水などの研削液を供給するためのノズル１０が配設されている。
【００２９】
以上の構成を有するウェーハ研削装置１によって、ウェーハＳの研削を行う手順について図４および図５を参照して説明する。
最初に、図５（ａ）の状態から図５（ｂ）に示すように、粗砥石５Ｃの幅中心が回転テーブル８の回転中心に略一致するまでスピンドル２、または回転テーブル９を移動させる。この状態でスピンドル２によって砥石台３ＡをＺ軸回りに回転させるとともに、ウェーハＳを保持する回転テーブル８も回転させる。その後、スピンドル２をウェーハＳに近づく方向に早送りして加工させ、所定高さ位置から加工送りに変えて、図５（ｂ）に示すように、粗研削を開始する。粗研削を行っている間は、ノズル１０から研削液を噴射し続ける。
このように粗研削が行われているとき、粗砥石ホルダ５はテーパ穴４に取り付けられているので、あまり高くない精度で研削が行われているが、粗研削にはあまり高い精度を要求されることはない。
【００３０】
こうして粗研削が終了したら、次に仕上げ研削を行う。仕上げ研削を行うためには、テーパ穴４の先に取り付けられている粗砥石ホルダ５をテーパ穴４から取り外す必要がある。この手順を説明すると、粗砥石ホルダ５を取り外すために、図５（ｃ）に示すように、スピンドル２を上昇させるとともに、スピンドル２、または回転テーブル９を移動させて、スピンドル２を粗研削前の位置に戻す。
【００３１】
続いて、工具交換アーム６を図４に示す位置に戻し、工具交換アーム６の第１把持部６Ａで、テーパ穴４に取り付けられていた粗砥石ホルダ５の把持溝５Ｂを把持する。その後スピンドル２が粗砥石ホルダ５をアンクランプし、所定量上昇することで、粗砥石ホルダ５から離れる。或いは、工具交換アーム６側が軸方向に移動してスピンドル２から粗砥石ホルダ５を抜き取るようにしてもよい。
一方、工具交換アーム６の第２把持部６Ｂでは何も把持しない。次いで図示せぬ駆動モータを駆動して、工具交換アーム６を回転軸６Ｃの回りに１８０°回転さ
せる。すると、テーパ穴４には何も取り付けられていない状態となる。
【００３２】
この状態で、工具交換アーム６を退避させる。そして、スピンドル２を早送りで下降させるとともにスピンドル２を回転させ、所定高さ位置から仕上げ用の切込み量を与える。図６に示すように、スピンドル２及び回転テーブル９を回転させて、仕上げ砥石３によってウェーハＳの片面の仕上げ研削が行われる。仕上げ研削を行っている間は、ノズル１１から水などの研削液が研削液供給孔３Ｂを通って仕上げ砥石３およびウェーハＳに向かって噴射される。こうして、ウェーハＳの研削工程が終了する。
【００３３】
尚、仕上げ研削時には、スピンドル２のテーパ穴４に、図６に示すようなキャップ状のカバー部材Ｃを取り付け、その開口部を閉塞しておく。これにより、テーパ穴４の内面に加工による切粉などが付着するのを防止することができる。
また、砥石取付け部には、あまり高い取付け精度を必要とされない研磨布、研磨パッドによるポリッシング加工用工具を仕上げ研削後に砥石取付け部に取り付けることにより、継続してポリッシング加工を行うこともできる。
【００３４】
本発明に係る第２の実施の形態のウェーハ研削装置について図３を参照して説明する。尚、第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
第２の実施の形態のウェーハ研削装置では、第１の実施の形態における仕上げ砥石３のための砥石台３Ａ（図１参照）がなく、シャンク部２５Ａ、及び把持溝２５Ｂを備えた砥石ホルダ２５の下部に弾性部材１５として空気バネを固定し、弾性部材（空気バネ）１５の下部に粗砥石、又は仕上げ砥石３を固着したものである。そして上述の工具交換アーム６を使用して砥石ホルダ２５を交換することにより、粗砥石、又は仕上げ砥石３に交換するものである。
尚、弾性部材１５は、サラバネ、コイルバネ、板バネ等であってもよい。
【００３５】
次に本発明のウェーハ研削装置の制御方法について、図７、図８を参照して説明する。
この制御方法は、精度を要求される仕上げ砥石３によるウェーハＳの研削の場合に特に有効なので、この場合について説明する。
仕上げ砥石３は使用するにつれて磨り減るので、この弾性部材１５の伸縮量、即ちこの場合、伸長量は次第に大きな値になり、仕上げ砥石３がウェーハＳを押圧する力が弱くなってしまうから、結果として高精度の仕上げ研削を行うことができなくなってしまう。これを本発明のウェーハ研削装置の制御方法によって補正する。
【００３６】
仕上げ砥石３によるウェーハＳ（図１参照）の研削が始まると、仕上げ砥石３がウェーハＳを押圧するので、サラバネ、コイルバネ、板バネ、空気バネのような金属部分（導電性のバネであれば金属でなくてもよい）を備えた弾性部材１５が圧縮される。この弾性部材１５の伸長量（磨り減っていない仕上げ砥石３を使用した場合の基準の圧縮量と比べた伸びた量）を、うず電流を利用したセンサ１６によって検出し（Ｓ１）、制御部１７のデータ入力部２０に入力する（Ｓ２）。うず電流を利用したセンサ１６を使用することによって、弾性部材１５の伸長量がごく小さくても、μ単位で検出することができる。
【００３７】
データ入力部２０に入力された弾性部材１５の伸長量のデータは、データ比較部２１に送られる。データ比較部２１では、例えば、磨り減っていない初期の正常な状態の仕上げ砥石３がウェーハＳを押圧する際の弾性部材１５の伸長量を予め基準伸長量（基準伸縮量）として設定しておき、この基準伸長量のデータと入力した伸長量のデータとを比較する（Ｓ３）。
入力した伸長量のデータが基準伸長量のデータよりも大きい場合（弾性部材１５が伸びた状態）、制御信号発生部２２がモータ回転量増大信号を発生させて（Ｓ４）、モータ１８の回転量を上げる（Ｓ５）。モータ１８の回転量を上げることによって、入力した伸長量のデータが基準伸長量のデータよりも大きい値だけスピンドル２の送り量を増大し（Ｓ６）、弾性部材１５を仕上げ砥石３が磨り減っていなかったときの圧縮量まで圧縮する。
その結果、弾性部材１５が圧縮されて仕上げ砥石３がウェーハＳを押圧する力が、磨り減っていない状態の仕上げ砥石３がウェーハＳを押圧する力と略同じになり、常に略一定の押圧力でウェーハＳを研削することが可能になる。これによって、仕上げ砥石３が磨り減ってきても、高精度の仕上げ研削を維持することができる。
一方、Ｓ３で、入力した伸長量のデータが基準伸長量のデータよりも大きくない場合、基準伸長量（基準伸縮量）のデータと入力した伸長量のデータとを比較する（Ｓ７）。
入力した伸長量のデータが基準伸長量のデータよりも小さい場合（弾性部材１５が縮んだ状態）、制御信号発生部２２がモータ回転量減少信号を発生させて（Ｓ８）、モータ１８の回転量を下げる（Ｓ９）。モータ１８の回転量を下げることによって、入力した伸長量のデータが基準伸長量のデータよりも小さい値だけスピンドル２の送り量を減少し（Ｓ１０）、弾性部材１５を仕上げ砥石３が膨潤していなかったときの圧縮量まで戻す。
その結果、弾性部材１５が伸長されて仕上げ砥石３がウェーハＳを押圧する力が、膨潤していない状態の仕上げ砥石３がウェーハＳを押圧する力と略同じになり、常に略一定の押圧力でウェーハＳを研削することが可能になる。これによって、仕上げ砥石３が膨潤しても、高精度の仕上げ研削を維持することができる。
【００３８】
また、Ｓ７で、入力した伸長量のデータが基準伸長量のデータよりも小さくない場合、即ち、入力した伸長量のデータと基準伸長量のデータが等しい場合（仕上げ砥石３が磨り減っていない場合）は、スピンドル２の移動量を調節することなく、そのまま仕上げ砥石３によるウェーハＳの研削を続行する。
尚、第２の実施の形態では、砥石ホルダ２５のシャンク部２５Ａが、回転部分であるスピンドル２に係合しており、精度的には不利であるが、弾性部材１５の圧縮量を調整することによって、仕上げ砥石３がウェーハＳを研削する際、仕上げ砥石３が略一定の押圧力でウェーハＳを押圧することが可能になる。
又、上記実施の形態では仕上げ砥石３を使用した場合についてその顕著な作用、効果について説明してきたが、粗砥石５Ｃに対しても充分な効果を発揮することは勿論である。
【００３９】
以上詳しく説明したように、第１の実施の形態でも、第２の実施の形態でも、仕上げ砥石３でウェーハＳに高精度な仕上げの研削を行う場合、使うにつれて仕上げ砥石３は磨り減ってゆくが、センサ１６で検出した弾性部材（空気バネ等）１５の伸長量を予め設定した弾性部材（空気バネ等）１５の基準伸長量と比較し、弾性部材（空気バネ等）１５の伸長量が基準伸長量よりも大きい場合は、押圧力が低下するのでスピンドル２が下方へ送り移動されるようにモータ１８を回転させることによって、弾性部材（空気バネ等）１５がウェーハＳを押圧する力は、磨り減っていない状態の仕上げ砥石３を使用した場合のウェーハＳを押圧する押圧力と略等しくなるから、弾性部材（空気バネ等）１５を介してスピンドル２に固定された仕上げ砥石３はウェーハＳを略一定の圧力で押圧することになり、常に仕上げ砥石３がウェーハＳを略一定の圧力で押圧するようにして、高精度な仕上げの研削を行うことができる。
一方、Ｓ３で、入力した伸長量のデータが基準伸長量のデータよりも小さい場合、基準伸長量（基準伸縮量）のデータと入力した伸長量のデータとを比較する（Ｓ７）。
入力した伸長量のデータが基準伸長量のデータよりも小さい場合（弾性部材１５が縮んだ状態）、制御信号発生部２２がモータ回転量減少信号を発生させて（Ｓ８）、モータ１８の回転量を下げる（Ｓ９）。モータ１８の回転量を下げることによって、入力した伸長量のデータが基準伸長量のデータよりも小さい値だけスピンドル２の送り量を減少し（Ｓ１０）、弾性部材１５を仕上げ砥石３が膨潤していなかったときの圧縮量まで戻す。
その結果、弾性部材１５が伸長されて仕上げ砥石３がウェーハＳを押圧する力が、膨潤していない状態の仕上げ砥石３がウェーハＳを押圧する力と略同じになり、常に略一定の押圧力でウェーハＳを研削することが可能になる。これによって、仕上げ砥石３が膨潤しても、高精度の仕上げ研削を維持することができる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明に係るウェーハ研削装置の制御方法では、研削用工具でウェーハに高精度な仕上げの研削を行う場合、使うにつれて研削用工具は磨り減っていったり、或いは膨潤したりするが、センサで検出した弾性部材の伸縮量を予め設定した弾性部材の基準伸縮量と比較し、弾性部材の伸縮量が基準伸縮量よりも大きい或いは小さい場合は、押圧力が低下或いは増加するのでその増減分だけスピンドルが下方或いは上方へ移動するようにモータを回転させることによって、弾性部材がウェーハを押圧する力は、初期の磨り減っていない或いは膨潤していない状態の研削用工具を使用した場合のウェーハを押圧する押圧力と略等しくなるから、弾性部材を介してスピンドルに固定された研削用工具はウェーハを略一定の圧力で押圧することになり、常に研削用工具がウェーハを略一定の圧力で押圧するようにして、高精度な仕上げの研削を行うことができる。
【００４１】
請求項２に記載の発明に係るウェーハ研削装置では、ウェーハを研削する際、研削用工具が磨耗又は膨潤等してウェーハを押圧する押圧力が変わっても、スピンドルをＺ軸方向に移動させて研削用工具がウェーハを押圧する押圧力を元に戻し一定にすることが可能になる。
【００４２】
請求項３に記載の発明に係るウェーハ研削装置では、弾性部材の基準伸縮量を、例えば、初期の磨り減っていない或いは膨潤していない正常状態の研削用工具で研削したときの弾性部材の伸縮量とするとき、この基準伸縮量と研削時の伸縮量とを比較することで、研削用工具がウェーハを押圧する力を、磨り減っていない或いは膨潤していないときのそれに略等しくすることが可能になる。
【００４３】
請求項４に記載の発明に係るウェーハ研削装置では、磨り減った或いは膨潤した研削用工具をそのまま使用していると、研削の際、ウェーハを押圧する力が低圧に変わってしまい、ウェーハの高精度な仕上げができないので、これを防ぐことができる。
【００４４】
請求項５に記載の発明に係るウェーハ研削装置では、板バネのような金属製の弾性部材を使用することにより、例えば、うず電流を利用したセンサを使用することが可能になり、弾性部材が高速で伸縮しても追随して検出することができる。
【００４５】
請求項６に記載の発明に係るウェーハ研削装置では、空気バネの上下の部分が金具で締め付けられているので、例えば、うず電流を利用したセンサによって空気バネの伸縮量の検出が可能になり、弾性部材が高速で伸縮しても追随して検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のウェーハ研削装置を模式的に示す要部縦断面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態のウェーハ研削装置を模式的に示す要部縦断面図である。
【図４】粗砥石ホルダを他の粗砥石ホルダと交換する状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明に係るウェーハ研削装置によってウェーハを粗研削する工程を示す工程図である。
【図６】本発明に係るウェーハ研削装置によってウェーハを仕上げ研削する工程を示す図である。
【図７】本発明のウェーハ研削装置の制御手段のブロック図である。
【図８】本発明のウェーハ研削装置を使用した半導体ウェーハの研削作業を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  ：ウェーハ研削装置
２  ：スピンドル
３  ：仕上げ砥石（研削用工具）
５  ：粗砥石ホルダ
５Ｃ  ：粗砥石
６  ：工具交換アーム（ＡＴＣ）
１５  ：弾性部材
１６  ：センサ
１７  ：制御部
１８  ：駆動モータ（モータ）
【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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