(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石と該砥石を支持するリング状基台とから構成される研削ホイールと、該リング状基台を支持するホイールマウンタと、該リング状基台及び該ホイールマウンタの内部を連通し該リング状基台において開口する研削水流通路と、該研削水流通路に研削水を供給する研削水源とを少なくとも備えた研削装置であって、
該リング状基台は、該砥石を保持する砥石保持部と、該ホイールマウンタに取り付けられる取付部とから少なくとも構成され、
該取付部と該ホイールマウンタとの結合部から遠心力によって飛散する研削水を検出する検出手段が配設され、
検出手段は、該取付部と該ホイールマウンタとの結合部から遠心力によって飛散する研削水を受け止める環状の研削水受止リングと、該研削水受止リングが受け止めた研削水の量を計測する計測部とを少なくとも備え、
計測部は、単位時間当たりの水量を計測し、該水量が許容値を超えた際にその旨を報知する研削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削水を供給しながら回転する砥石を板状物に接触させて板状物の面を研削する研削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ、ＬＳＩ等の回路が表面に複数形成された半導体ウェーハの裏面は、研削により所定の厚さに形成される。
【０００３】
半導体ウェーハの裏面の研削には、例えば図３に示す研削手段６０を備えた研削装置を用いる。この研削手段６０は、半導体ウェーハＷに接触して研削を行う砥石２９と、砥石２９を支持するリング状基台２８と、リング状基台２８を支持するホイールマウンタ２６と、ホイールマウンタ２６と一体に形成されたスピンドル２５とから概ね構成されており、スピンドル２５、ホイールマウンタ２６、研削ホイール２７の内部には研削水流通路３４が連通して形成されている。また、研削水流通路３４には研削水源３５が連通している。
【０００４】
図３の構成においては、チャックテーブル１５において半導体ウェーハＷを表面を下にした状態で保持し、回転する砥石２９が半導体ウェーハＷの裏面に接触することにより研削が行われる。そしてこのとき、研削水源３５から研削水流通路３４に研削水が供給され、砥石２９と半導体ウェーハＷの裏面との接触部（加工点）に噴出口３６から噴出した研削水が供給されることにより、研削焼けや研削不良が生じるのを防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、研削水源３５から研削水流通路３４に十分な研削水が供給されているにもかかわらず、砥石２９と半導体ウェーハＷとの接触部には研削水が十分に供給されない場合があり、この場合は研削焼けや研削不良が生じて半導体ウェーハＷの品質が著しく低下するという問題がある。
【０００６】
この問題が生じる原因について本発明の発明者が調査したところ、本来研削水流通路３４を流れる研削水は、そのすべてが噴出口３６から噴出しなければならないが、実際には図３において拡大して示すように、ホイールマウンタ２６とリング状基台２８との結合部に経時的に隙間４６が生じ、回転時の遠心力によって隙間４６から外周側に研削水が漏水し、その分噴出口３６から噴出される研削水の量が減っているという事実を発見した。
【０００７】
そして、このように経時的にホイールマウンタ２６とリング状基台２８との間に隙間４６が形成される原因としては、必ずしも明確ではないが、両者はボルトによって締め付けられ密着して固定されてはいるものの、ホイールマウンタ２６を構成する金属（ステンレス等）とリング状基台２８を構成する金属（アルミニウム）とが異なるために両者の間に電位差が生じ、この電位差によってアルミニウム等によって形成されたリング状基台２８が電解腐食することが考えられる。
【０００８】
そこで、研削装置においては、ホイールマウンタとリング状基台との間に隙間が形成されてそこから研削水が漏れることにより加工点に研削水が十分に供給されない場合に、板状物に研削焼けや研削不良が生じるのを防止することに課題を有している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、砥石と該砥石を支持するリング状基台とから構成される研削ホイールと、該リング状基台を支持するホイールマウンタと、該リング状基台及び該ホイールマウンタの内部を連通し該リング状基台において開口する研削水流通路と、該研削水流通路に研削水を供給する研削水源とを少なくとも備えた研削装置であって、該リング状基台は、該砥石を保持する砥石保持部と、該ホイールマウンタに取り付けられる取付部とから少なくとも構成され、該取付部と該ホイールマウンタとの結合部から遠心力によって飛散する研削水を検出する検出手段が配設され検出手段は、取付部とホイールマウンタとの結合部から遠心力によって飛散する研削水を受け止める環状の研削水受止リングと、研削水受止リングが受け止めた研削水の量を計測する計測部とを少なくとも備え、計測部は、単位時間当たりの水量を計測し、水量が許容値を超えた際にその旨を報知する研削装置を提供する。
【００１０】
このように構成される研削装置においては、研削ホイールを支持するホイールマウンタと取付部との結合部から飛散する研削水の量を計測するようにしたため、計測結果に基づいて、研削水が加工点に十分に供給されているかどうかを判断することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例として、図１及び図２に示す研削装置１０について説明する。なお、従来例と同様に構成される部位には同一の符号を付して説明することとする。
【００１２】
図１の研削装置１０において、研削の対象となる半導体ウェーハＷは、カセット１１に複数収容される。そして、搬出入手段１２によって搬出されて位置合わせ手段１３に載置され、ここで一定の位置に位置合わせされた後、第一の搬送手段１４によってチャックテーブル１５に搬送され、裏面を上にして保持される。
【００１３】
チャックテーブル１５、１６、１７は、ターンテーブル１８によって回転可能に支持されており、半導体ウェーハＷを保持したチャックテーブル１５は、ターンテーブル１８が左回りに所定角度（図示の例では１２０度）回転することにより、粗研削手段２０の直下に位置付けられる。
【００１４】
粗研削手段２０は、壁部２１に垂直方向に配設された一対のガイドレール２２にガイドされて駆動源２３の駆動により上下動する支持部２４に支持され、支持部２４の上下動に伴って上下動する構成となっている。
【００１５】
ここで、図２に示すように、粗研削手段２０においては、回転可能に支持されたスピンドル２５の先端にホイールマウンタ２６を介して研削ホイール２７が装着されている。研削ホイール２７は、砥石２９と、砥石２９を支持するリング状基台２８とから構成され、リング状基台２８は、砥石２９を保持する砥石保持部３０と、ホイールマウンタ２６に取り付けられる取付部３１と、取付部３１から砥石保持部３０に至る内周壁部３２及び外周壁部３３とから構成される。
【００１６】
スピンドル２５、ホイールマウンタ２６、リング状基台２８の内部には研削水流通路３４が連通して形成されており、研削水源３５から供給された研削水が研削水流通路３４を通ってリング状基台２８の下端に設けた噴出口３６から噴出する構成となっている。
【００１７】
図１においては図示していないが、ホイールマウンタ２６及びリング状基台２８の外周側には、ホイールマウンタ２６と取付部３１との結合部に形成された隙間４６から漏水し飛散する研削水を受け止める環状の研削水受止リング３７が配設されている。
【００１８】
この研削水受止リング３７は、ホイールマウンタ２６と取付部３１との結合部の外周側から漏れた研削水を開口部３８から受け止め、外周側に設けた排出部３９から排出する構成となっており、排出された研削水は、気液分離タンク４０に蓄えられる。
【００１９】
気液分離タンク４０に蓄えられた研削水の量は計測部４１によって計測され、その後、研削水がドレーン４３に排出される。計測部４１としては、例えば単位時間当たりの水量を計測する流量計を用いることができ、研削水受止リング３７と気液分離タンク４０と計測部４１とで検出手段４２を構成している。
【００２０】
計測部４１は信号発生部４４に接続されており、計測部４１において計測した単位時間当たりの水量に応じて、信号発生部４４において信号を発する。この信号としては、オペレータに対して報知するためのブザーや、研削を自動的に中止させるための電気信号等が考えられる。
【００２１】
このように構成される粗研削手段２０の研削ホイール２７の直下にチャックテーブル１５に保持された半導体ウェーハＷが位置付けられると、研削水が噴出口３６から噴出すると共に、砥石２９が回転しながら下降して半導体ウェーハＷの裏面に接触して粗研削が行われる。
【００２２】
経時的にホイールマウンタ２６と取付部３１との間に隙間４６が形成されると、回転による遠心力により隙間４６から研削水が漏水する。この場合、その研削水は開口部３８から研削水受止リング３７の内部に進入し、排出部３９から排出され気液分離タンク４０へと流れ込む。
【００２３】
気液分離タンク４０においては、気体はバキュームポンプ４５によって吸引され、液体のみがタンク内に蓄積される。そして、液体については、計測部４１において単位時間当たりに蓄積された水量を計測し、その水量が所定の許容値を超えていた場合には、信号発生部４４にその旨を知らせる。
【００２４】
例えば、研削水源３５から供給される研削水が３リットル／分である場合、計測部４１における水量の所定の許容値を１リットル／分とし、計測により求めた水量が１リットル／分を超えた場合には、研削水の漏れが許容値を超えているために砥石２９と半導体ウェーハＷとの接触部（加工点）に研削水が十分に供給されていないことになる。
【００２５】
従ってこの場合は、水量が許容値を超えた旨を信号発生部４４に伝達し、信号発生部４４において、ブザーを鳴らす等により研削を中止させることにより、研削焼けや研削不良を未然に防止することができる。また、新しい研削ホイールに交換すれば、研削を再開することができる。更に、信号発生部４４から発生する信号を研削を制御する制御部に伝達し、制御部において自動的に研削を停止するようにすることもできる。
【００２６】
粗研削の終了後は、ターンテーブル１８が左回りに１２０度回転することにより、粗研削された半導体ウェーハＷが仕上げ研削手段５０の直下に位置付けられる。
【００２７】
仕上げ研削手段５０は、砥石の種類のみ粗研削手段２０と異なり、それ以外の部位については図２に示した粗研削手段２０と同様に構成されるため、同一の符号を付して図２を参照して説明する。
【００２８】
仕上げ研削手段５０の研削ホイール２７の直下にチャックテーブル１５に保持された半導体ウェーハＷが位置付けられると、研削水が噴出口３６から噴出すると共に、砥石５１が回転しながら下降して半導体ウェーハＷの裏面に接触して仕上げ研削が行われる。
【００２９】
仕上げ研削手段５０においても、回転による遠心力によりホイールマウンタ２６と取付部３１との結合部に形成された隙間４６から研削水が漏れた場合、その研削水は開口部３８から研削水受止リング３７の内部に進入し、排出部３９から排出され気液分離タンク４０へと流れ込む。
【００３０】
従って、粗研削の場合と同様に、水量が許容値を超えた場合には、その旨を信号発生部４４に伝達し、信号発生部４４において、ブザーを鳴らす等により研削を中止させることにより、研削焼けや研削不良を未然に防止することができ、電解腐食していない新しい研削ホイールに交換して研削を再開すれば、研削焼けや研削不良を生じさせることなく仕上げ研削が行われ、品質の良い半導体ウェーハを形成することができる。
【００３１】
このようにして裏面が仕上げ研削された半導体ウェーハＷは、第二の搬送手段５２によって洗浄装置５３に搬送される。そして、ここで裏面に付着した研削屑が洗浄により除去された後、搬出入手段１２によってカセット５４に収容される。以上のような粗研削、仕上げ研削、洗浄を、カセット１１に収容されているすべての半導体ウェーハについて行うと、研削され、洗浄された半導体ウェーハがすべてカセット５４に収容される。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る研削装置においては、研削ホイールを支持するホイールマウンタと取付部との結合部から飛散する研削水の量を計測するようにしたため、計測結果に基づいて、研削水が加工点に十分に供給されているかどうかを判断することができる。従って、研削水が加工点に十分に供給されていない場合には、研削を中止する等の策を講ずることにより、研削焼けや研削不良が生じるのを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る研削装置の実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図２】同研削装置を構成する研削手段の構成を示す略示的断面図である。
【図３】従来の研削装置を構成する研削手段を構成する略示的断面図である。
【符号の説明】
１０…研削装置  １１…カセット  １２…搬出入手段
１３…位置合わせ手段  １４…第一の搬送手段
１５、１６、１７…チャックテーブル
１８…ターンテーブル  ２０…粗研削手段
２１…壁部  ２２…ガイドレール  ２３…駆動源
２４…支持部  ２５…スピンドル
２６…ホイールマウンタ  ２７…研削ホイール
２８…リング状基台  ２９…砥石  ３０…砥石保持部
３１…取付部  ３２…内周壁部  ３３…外周壁部
３４…研削水流通路  ３５…研削水源  ３６…噴出口
３７…研削水受止リング  ３８…開口部
３９…排出部  ４０…気液分離タンク  ４１…計測部
４２…検出手段  ４３…ドレーン
４４…信号発生部  ４５…バキュームポンプ
４６…隙間  ５０…仕上げ研削手段  ５１…砥石
５２…第二の搬送手段  ５３…洗浄装置
５４…カセット
６０…研削手段
【図１】
0004697839.tif 000002
【図２】
0004697839.tif 000003
【図３】
0004697839.tif 000004