(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持する複数個のチャックテーブルと、該複数個のチャックテーブルを配設し各チャックテーブルを所定の研削位置に位置付けるターンテーブルと、該研削位置に配設され該チャックテーブルに保持された被加工物を研削するための研削ホイールを備えた研削ユニットと、を具備する研削装置における該各チャックテーブルの高さを揃えるためのチャックテーブル修正方法であって、
該各チャックテーブルの高さを計測する高さ計測工程と、
該高さ計測工程によって得られた計測値のうち、一番低い値を基準値とする基準値設定工程と、
該基準値を設定したチャックテーブル以外のチャックテーブルの表面を、その高さを計測しながら該基準値に達するまで該研削ユニットによって研削する研削工程と、を含む、
ことを特徴とする研削装置におけるチャックテーブルの修正方法。
【請求項２】
該チャックテーブルは吸着保持チャックからなり、その吸引領域はポーラスセラミック盤によって形成されており、該研削工程においては該吸引領域から冷却液を噴出せしめる、請求項１記載の研削装置におけるチャックテーブルの修正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物を保持する複数個のチャックテーブルを備えた研削装置におけるチャックテーブルの修正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハを所定の厚さに形成するために、半導体ウエーハの表面を研削している。このような半導体ウエーハの表面を研削する表面研削装置は、被加工物である半導体ウエーハを保持する複数個のチャックテーブルと、該複数個のチャックテーブルを配設し各チャックテーブルを所定の研削位置に位置付けるターンテーブルと、該研削位置に配設され該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを研削するための研削ホイールを備えた研削ユニットとを具備している。このように複数個のチャックテーブルを具備している研削装置においては、複数個のチャックテーブルに保持された半導体ウエーハを所定の厚さに研削するために複数個のチャックテーブルの高さを均一にして揃える必要がある。
【０００３】
各チャックテーブルの高さを均一にするために、研削装置自身が具備する研削ユニットの研削ホイールによって各チャックテーブルの表面を研削して修正している。このチャックテーブルの研削は、例えば、研削ホイールの切り込み深さを調整する送り手段を制御しながら、所定の送り位置まで研削ホイールを備えた研削ユニットを移動させてターンテーブルに装着された全てのチャックテーブルについて実施している。送り手段の制御は、例えば駆動源としてパルスモータが用いられている場合には駆動パルス数を制御することによって行い、また、リニヤスケールが配設されている場合にはフィードバック制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上述したチャックテーブルの修正においては、上記駆動パルス数の制御、また上記フィードバック制御が高精度に行われても、研削ホイールが磨耗するため、例えば５μｍ以内の誤差範囲で全てのチャックテーブルの高さを均一にするためには、研削した結果を実測しながら微調整しなければならず、この調整作業に多大な時間と労力を要するとともに、熟練した技術が必要である。しかも、チャックテーブルの修正は、研削装置の製造時、顧客の工場への据え付け時、およびメンテナンス時等比較的多くの回数実施されることから、修正に多くの時間を要することは研削装置の稼働率が低下し、生産性は悪くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、複数個のチャックテーブルの高さを短時間で均一に修正することができる研削装置におけるチャックテーブルの修正方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する複数個のチャックテーブルと、該複数個のチャックテーブルを配設し各チャックテーブルを所定の研削位置に位置付けるターンテーブルと、該研削位置に配設され該チャックテーブルに保持された被加工物を研削するための研削ホイールを備えた研削ユニットと、を具備する研削装置における該各チャックテーブルの高さを揃えるためのチャックテーブル修正方法であって、
該各チャックテーブルの高さを計測する高さ計測工程と、
該高さ計測工程によって得られた計測値のうち、一番低い値を基準値とする基準値設定工程と、
該基準値を設定したチャックテーブル以外のチャックテーブルの表面を、その高さを計測しながら該基準値に達するまで該研削ユニットによって研削する研削工程と、を含む、
ことを特徴とする研削装置におけるチャックテーブルの修正方法が提供される。
【０００７】
上記チャックテーブルは吸着保持チャックからなり、その吸引領域はポーラスセラミック盤によって形成されており、上記研削工程においては吸引領域から冷却液を噴出せしめることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された研削装置におけるチャックテーブルの修正方法の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１には本発明によるチャックテーブルの修正方法を実施する表面研削装置の斜視図が示されている。
研削装置は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。装置ハウジング２の図１において右上端には、静止支持板４が立設されている。この静止支持板４の内側面には、上下方向に延びる２対の案内レール６、６および案内レール８、８が設けられている。一方の案内レール６、６には荒研削ユニット１０が上下方向に移動可能に装着されており、他方の案内レール８、８には仕上げ研削ユニット１２が上下方向に移動可能に装着されている。
【００１１】
荒研削ユニット１０は、ユニットハウジング１０１と、該ユニットハウジング１０１の下端に回転自在に装着され回転駆動機構１００によって矢印１０ａで示す方向に回転せしめられる研削ホイール１０２と、ユニットハウジング１０１に装着された支持ブロック１０３と、該支持ブロック１０３に複数個の取付けボルト１０４によって取り付けられた移動基台１０５とを具備している。移動基台１０５には被案内レール１０６、１０６が設けられており、この被案内レール１０６、１０６を上記静止支持板４に設けられた案内レール６、６に移動可能に嵌合することにより、荒研削ユニット１０が上下方向に移動可能に支持される。図示の形態における荒研削ユニット１０は、上記移動基台１０５を案内レール６、６に沿って移動させ研削ホイール１０２の切り込み深さを調整する送り機構１１を具備している。送り機構１１は、図２に示すように静止支持板４の外側面に平行に上下方向に配設された雄ねじロッド１１１と、静止支持板４の後側面上部に装着され雄ねじロッド１１１を回転駆動するためのパルスモータ１１２と、静止支持板４の外側面上部に装着され雄ねじロッド１１１の下端部を回転可能に支持する軸受ブロック１１３と、上記移動基台１０５に装着され雄ねじロッド１１１と螺合する雌ねじブロック１１４を具備しており、パルスモータ１１２によって雄ねじロッド１１１を正転および逆転駆動することにより、荒研削ユニット１０を上下方向に移動せしめる。なお、上記静止支持板４には、雌ねじブロック１１４の移動を許容する長穴が形成されている。図示の実施形態においては、荒研削ユニット１０即ち研削ホイール１０２の移動量を検出するための研削ホイール移動量検出手段１３を具備している。研削ホイール移動量検出手段１３は、上記雄ねじロッド１１１と平行に配設され静止支持板４に固定されたリニヤスケール１３１と、上記雌ねじブロック１１４に取り付けられリニヤスケール１３１の被検出線を検出する検出器１３２とからなっている。検出器１３２は、それ自体周知の光電式検出器でよく、上記リニヤスケール１３１の被検出線（例えば１μｍ間隔で形成されている）の検出に応じてパルス信号を生成し、このパルス信号を後述する制御手段に送る。
【００１２】
図１に戻り説明を続けると、仕上げ研削ユニット１２も荒研削ユニット１０と同様に構成されており、ユニットハウジング１２１と、該ユニットハウジング１２１の下端に回転自在に装着され回転駆動機構１２０によって矢印１２ａで示す方向に回転せしめられる研削ホイール１２２と、ユニットハウジング１２１に装着された支持ブロック１２３と、該支持ブロック１２３に複数個の取付けボルト１２４によって取り付けられた移動基台１２５とを具備している。移動基台１２５には被案内レール１２６、１２６が設けられており、この被案内レール１２６、１２６を上記静止支持板４に設けられた案内レール８、８に移動可能に嵌合することにより、仕上げ研削ユニット１２が上下方向に移動可能に支持される。図示の形態における仕上げ研削ユニット１２は、上記移動基台１２５を案内レール８、８に沿って移動させ研削ホイール１２２の切り込み深さを調整する送り機構１４を具備している。この送り機構１４は、上記送り手段１１と実質的に同じ構成である。また、図示の実施形態においては、仕上げ研削ユニット１２即ち研削ホイール１１２の移動量を検出するための研削ホイール移動量検出手段を具備している。この研削ホイール移動量検出手段は、上記荒研削ユニット１０の移動量を検出するための研削ホイール移動量検出手段１３と実質的に同じ構成である。
【００１３】
図示の実施形態における研削装置は、上記静止支持板４の前側において装置ハウジング２の上面と略面一となるように配設されたターンテーブル２０を具備している。このターンテーブル２０は、比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印２０ａで示す方向に適宜回転せしめられる。ターンテーブル２０には、図示の実施形態の場合それぞれ９０度の位相角をもって４個のチャックテーブル２２が水平面内で回転可能に配置されている。このチャックテーブル２２は、例えば特開昭６１ー１８２８３８号公報に記載されているような、吸気手段によって被加工物を吸引領域２２１の上面に吸着保持する吸着保持チャックが用いられており、図示しない回転駆動機構によって矢印２２ａで示す方向に回転せしめられる。なお、チャックテーブル２２の吸引領域２２１は、ポーラスセラミック盤によって形成されている。このようにターンテーブル２０に配設された４個のチャックテーブル２２は、ターンテーブル２０が適宜回転することにより被加工物搬入域Ａ、荒研削加工域Ｂ、仕上げ研削加工域Ｃ、および被加工物搬出域Ｄに順次移動せしめられる。
【００１４】
図示の研削装置は、被加工物搬入域Ａ側に配設され研削加工前の被加工物である半導体ウエーハをストックする第１のカセット２４と、被加工物搬出域Ｄ側に配設され研削加工後の被加工物である半導体ウエーハをストックする第２のカセット２６と、第１のカセット２４と被加工物搬入域Ａとの間に設けられた被加工物載置部２８と、第２のカセット２４と被加工物搬出域Ｄの間に配設された洗浄手段３０と、第１のカセット２４内に収納された被加工物である半導体ウエーハを被加工物載置部２８に搬出するとともに洗浄手段３０で洗浄された半導体ウエーハを第２のカセット２６に搬送する被加工物搬送手段３２と、被加工物載置部２８上に載置された半導体ウエーハを被加工物搬入域Ａに位置付けられたチャックテーブル２２上に搬送する被加工物搬入手段３４と、被加工物搬出域Ｄに位置付けられたチャックテーブル２２上に載置されている研削加工後の半導体ウエーハを洗浄手段３０に搬送する被加工物搬出手段３６とを具備している。
【００１５】
次に、上述した研削装置の加工処理動作について簡単に説明する。
第１のカセット２４に収容された研削加工前の半導体ウエーハは被加工物搬送手段３２の上下動作および進退動作により搬送され、被加工物載置部２８に載置される。被加工物載置部２８に載置された半導体ウエーハは、被加工物搬入手段３４の旋回動作によって被加工物搬入域Ａに位置付けられたチャックテーブル２２上に載置される。チャックテーブル２２上に載置された半導体ウエーハは、図示しない吸気手段によってチャックテーブル２２上に吸着保持される。そして、ターンテーブル２０を図示しない回転駆動機構によって矢印２０ａで示す方向に９０度回動せしめて、半導体ウエーハを載置したチャックテーブル２２を荒研削加工域Ｂに位置付ける。
【００１６】
半導体ウエーハを載置したチャックテーブル２２は荒研削加工域Ｂに位置付けられると図示しない回転駆動機構によって矢印２２ａで示す方向に回転せしめられ、一方、荒研削ユニット１０の研削ホイール１０２が矢印１０ａで示す方向に回転せしめられつつ送り機構１１によって所定量下降することにより、チャックテーブル２２上の半導体ウエーハに荒研削加工が施される。なお、この間に被加工物搬入域Ａに位置付けられた次のチャックテーブル２２上には、上述したように研削加工前の半導体ウエーハが載置される。次に、ターンテーブル２０を矢印２０ａで示す方向に９０度回動せしめて、荒研削加工した半導体ウエーハを載置したチャックテーブル２２を仕上げ研削加工域Ｃに位置付ける。なお、このとき被加工物搬入域Ａにおいて半導体ウエーハが載置された次のチャックテーブル２２は荒研削加工域Ｂに位置付けられ、次の次のチャックテーブル２２が被加工物搬入域Ａに位置付けられる。
【００１７】
このようにして、仕上げ研削加工域Ｃおよび荒研削加工域Ｂに位置付けられたチャックテーブル２２上に載置され荒研削加工された半導体ウエーハおよび荒研削加工前の半導体ウエーハは、仕上げ研削ユニット１２および荒研削ユニット１０によって仕上げ研削加工および荒研削加工が施される。次に、ターンテーブル２０を矢印２０ａで示す方向に９０度回動せしめて、仕上げ研削加工した半導体ウエーハを載置したチャックテーブル２２を被加工物搬出域Ｄに位置付ける。なお、荒研削加工域Ｂにおいて荒研削加工された半導体ウエーハを載置したチャックテーブル２２は仕上げ研削加工域Ｃに、被加工物搬入域Ａにおいて研削加工前の半導体ウエーハが載置されたチャックテーブル２２は荒研削加工域Ｂにそれぞれ移動せしめられる。
【００１８】
被加工物搬出域Ｄに位置付けられたチャックテーブル２２は、ここで仕上げ研削加工された半導体ウエーハの吸着保持を解除する。そして、被加工物搬出域Ｄに位置付けられたチャックテーブル２２上の仕上げ研削加工された半導体ウエーハは、被加工物搬出手段３６によって洗浄手段３０に搬送され、ここで洗浄される。洗浄手段３０によって洗浄された半導体ウエーハ１１は、被加工物搬送手段３２よって第２のカセット２４の所定位置に収納される。
【００１９】
以上のように構成された研削装置は、図３に示すようにチャックテーブル２２の高さを検出するハイトゲージ４０を具備している。このハイトゲージ４０は、図示の実施形態においては荒研削加工域Ｂに位置付けられたチャックテーブル２２の高さを検出し、その検出信号を制御手段５０に送る。制御手段５０は、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）や制御プログラムを格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）および演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等を備えている。このような構成された制御手段５０は、ハイトゲージ４０や上記研削ホイール移動量検出手段１３の検出器１３２およびチャックテーブル修正スイッチ５１等からの検出信号を入力し、制御信号を上記パルスモータ１１２や上記ターンテーブル２０およびチャックテーブル２２の回転駆動機構に制御信号を出力するとともに、ハイトゲージ４０からの検出値等を表示手段５２に出力する。また、制御手段５０は上記洗浄手段３０、被加工物搬送手段３２、被加工物搬入手段３４、被加工物搬出手段３６にも制御信号を出力する。
【００２０】
次に、上述した研削装置において、ターンテーブル２０に配設された４個のチャックテーブル２２の高さを均一に揃えるチャックテーブル修正方法について説明する。
先ず、チャックテーブル修正スイッチ５１がＯＮされると、ターンテーブル２０に配設された４個のチャックテーブル２２を順次荒研削加工域Ｂに位置付け、ハイトゲージ４０によってそれぞれの高さを計測する。この計測結果は制御手段５０に送られ、制御手段５０のＲＡＭに一時格納されるとともに、表示手段５２に表示される。
次に、制御手段５０は、４個のチャックテーブル２２の計測値のうち、一番低い値を基準値として設定し、表示手段５２に表示する。なお、オペレータが表示手段５２に表示された４個のチャックテーブル２２の計測値のうち、一番低い値を基準値として設定してもよい。
このようにして、基準値として設定したならば、基準値を設定したチャックテーブル（高さが一番低いチャックテーブル）以外のチャックテーブル２０を順次荒研削加工域Ｂに位置付け、荒研削ユニット１０を作動してハイトゲージ４０によってチャックテーブルの高さを計測しながら基準値に達するまでチャックテーブルの表面を研削する。このとき、チャックテーブル２２の吸気手段を利用して、ポーラスセラミック盤によって形成された吸引領域２２１から冷却液を噴出させてチャックテーブルの表面の研削を行うと、ポーラスセラミック盤の目詰まりが防止できて望ましい。
なお、研削装置を製造した時点においては、チャックテーブルの表面がでていない場合があるので、本発明による修正作業を実施する前に全チャックテーブルの表面を研削して平面だしを行う必要がある。
以上のようにして、基準値として設定した一番低い高さのチャックテーブル以外のチャックテーブルを基準値に達するまで研削することにより、４個のチャックテーブル２２の高さを基準値に揃えることができる。即ち、高さが一番低い基準値となるチャックテーブル以外のチャックテーブルは、ハイトゲージ４０によってチャックテーブルの高さを計測しながら基準値に達するまで研削するので、研削ユニットの研削ホイールが磨耗しても、各チャックテーブルを均一に修正することができ、その誤差範囲を５μｍ以内のすることができる。また、チャックテーブルの修正時間を比較すると、４個のチャックテーブルを備えた研削装置の場合、上記従来の修正方法においては１６時間程度要していたのに対し、本発明による修正方法では２時間程度になった。
【００２１】
なお、上記修正動作を制御手段５０によって制御することができる。
即ち、チャックテーブル修正スイッチ５１がＯＮされると、制御手段５０はハイトゲージ４０からの計測信号に基づいて一番低い値を基準値として設定し、該基準値として設定したチャックテーブル以外のチャックテーブルを荒研削加工域Ｂに移動するようにターンテーブル２０を制御する。そして、制御手段５０は、荒研削ユニット１０を作動して荒研削加工域Ｂに位置付けられたチャックテーブルの表面を研削し、ハイトゲージ４０からの計測信号が基準値に達したら荒研削ユニット１０の作動を停止する。このように制御することにより、チャックテーブルの修正を自動的に行うことができる。
【００２２】
以上、本発明を図示の研削装置に適用した例を示したが、本発明は図示形態の研削装置のみに限定されるものではなく、例えばチャックテーブルを３個備えた研削装置、研削ユニットが１個のみの研削装置にも広く適用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明に係る研削装置におけるチャックテーブルの修正方法は、以上のように構成されているで、次の作用効果を奏する。
【００２４】
即ち、本発明によれば、ターンテーブルに配設された複数個のチャックテーブルの高さを用いて計測し、一番低い値のチャックテーブルを基準値として、他のチャックテーブルの表面をその高さを計測しながら上記基準値に達するまで研削ユニットによって研削するようにしたので、研削ホイールが磨耗しても各チャックテーブルを均一に修正することができるとともに、従来のチャックテーブル修正方法に比して、修正時間を大幅に短縮することができる。従って、研削装置の稼働率が著しく改善され、生産性を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する表面研削装置の斜視図。
【図２】図１に示す表面研削装置の要部側面図。
【図３】図１に示す表面研削装置に装備される制御回路の概略構成図。
【符号の説明】
２：装置ハウジング
４：静止支持板４
６：案内レール
８：案内レール
１０：荒研削ユニット
１０１：ユニットハウジング
１０２：研削ホイール
１０３：支持ブロック
１０５：移動基台
１０６：被案内レール
１１：送り機構
１１１：雄ねじロッド
１１２：パルスモータ
１１３：軸受ブロック
１３：研削ホイール移動量検出手段
１３１：リニヤスケール
１３２：検出器
１２：仕上げ研削ユニット
１２１：ユニットハウジング
１２２：研削ホイール
１２３：支持ブロック
１２５：移動基台
１２６：被案内レール
１４：送り機構
２０：ターンテーブル
２２：チャックテーブル
２４：第１のカセット
２６：第２のカセット
２８：被加工物載置部
３０：洗浄手段
３２：被加工物搬送手段
３４：被加工物搬入手段
３６：被加工物搬出手段
４０：ハイトゲージ
５０：制御手段
【図１】
0004408311.tif 000002
【図２】
0004408311.tif 000003
【図３】
0004408311.tif 000004