(57)【要約】【課題】研削中に研削ホイールに異常が生じた場合において、ウェーハの損傷や研削装置の損傷を防止する。【解決手段】チャックテーブル２に保持されたウェーハＷを研削する研削ホイール３４を有する研削手段３と、研削手段３を垂直方向に加工送りする加工送り手段４と、ウェーハＷの厚さを計測する厚さ計測手段５とを有する研削装置１において、厚さ計測手段５によって計測されたウェーハＷの厚さから厚さ変化速度を算出する厚さ変化速度算出部６０と、加工送り速度と厚さ変化速度との関係から研削ホイール３４に異常があるか否かを判断する異常判断部６２とを備え、異常と判断した場合は研削送りを中断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウェーハを研削する研削ホイールを備えた研削手段と、該研削手段を該チャックテーブルに対して垂直方向に加工送りする加工送り手段と、該チャックテーブルに保持されたウェーハの厚さを計測する厚さ計測手段とを備えた研削装置であって、
該加工送り手段を制御して該研削手段を所定の送り速度で加工送りしながら該チャックテーブルに保持されたウェーハに該研削ホイールを接触させて該ウェーハを研削する研削制御部と、
該厚さ計測手段によって計測された該ウェーハの厚さから厚さ変化速度を算出する厚さ変化速度算出部と、
該加工送り速度と該厚さ変化速度との関係から該研削ホイールに異常が生じているか否かを判断する異常判断部と、
該異常判断部が異常と判断したときに該研削手段の加工送りを中断し該研削手段を上昇させる中断制御部と
から構成される異常監視手段を備えた研削装置。
【請求項２】
前記異常判断部は、前記加工送り速度と前記厚さ変化速度との差または比が予め設定された許容値の範囲外である場合に異常と判断する請求項１に記載の研削装置。
【請求項３】
前記異常判断部が異常と判断したことをオペレータに知らせる異常報知部を備えた
請求項１または２に記載の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハを研削する研削装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画された複数形成されたウェーハは、裏面が研削されて所定の厚さに形成された後に、ダイシング装置によって個々のデバイスに分割され、各種電子機器に利用されている。
【０００３】
ウェーハの裏面の研削に使用される研削装置は、スピンドルに研削ホイールが連結され研削ホイールが回転する構成の研削手段を備えており、研削ホイールは、回転する基台の下面に研削砥石が固着された構成となっている。そして、研削手段がウェーハに対して接近する方向に加工送りされることにより、回転する研削砥石がウェーハに接触して研削が行われる。また、研削装置には、研削中のウェーハの厚さを計測する手段も備えており、ウェーハを研削しながらその厚さを計測することにより、ウェーハを所望の厚さに仕上げることができる（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、研削ホイールを構成する研削砥石に目詰まりが生じたり研削砥石が欠けたりして何らかの異常が生じた場合においても、研削手段を所定の送り速度で加工送りを続けると、ウェーハに対して過剰な圧力がかかったり、欠けた砥石の破片が研削ホイールとウェーハとの間に入り込んだりすることにより、ウェーハを損傷させたり研削装置を損傷させたりするおそれがあるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、研削中に研削ホイールに異常が生じた場合において、ウェーハの損傷や研削装置の損傷を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ウェーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウェーハを研削する研削ホイールを備えた研削手段と、研削手段をチャックテーブルに対して垂直方向に加工送りする加工送り手段と、チャックテーブルに保持されたウェーハの厚さを計測する厚さ計測手段とを備えた研削装置に関するもので、加工送り手段を制御して研削手段を所定の送り速度で加工送りしながらチャックテーブルに保持されたウェーハに研削ホイールを接触させてウェーハを研削する研削制御部と、厚さ計測手段によって計測されたウェーハの厚さから厚さ変化速度を算出する厚さ変化速度算出部と、加工送り速度と厚さ変化速度との関係から研削ホイールに異常が生じているか否かを判断する異常判断部と、異常判断部が異常と判断したときに研削手段の加工送りを中断し研削手段を上昇させる中断制御部とから構成される異常監視手段を備える。
【０００８】
異常判断部は、加工送り速度と厚さ変化速度との差または比が予め設定された許容値の範囲外である場合に異常と判断することが望ましい。また、異常判断部が異常と判断したことをオペレータに知らせる異常報知部を備えることが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、研削手段の加工送り速度と、ウェーハの研削によりその厚さが変化する速度である厚さ変化速度との関係から、研削が正常に行われているか否かを判断し、異常と判断した場合には研削を中断する異常監視手段を設けたため、研削ホイールを構成する研削砥石に目詰まりが生じたり研削砥石に欠けが生じたりして研削ホイールに異常が生じている場合には研削を中断することにより、ウェーハの損傷や研削装置の損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に示す研削装置１は、研削対象のウェーハを保持するチャックテーブル２と、チャックテーブル２に保持されたウェーハを研削する研削手段３と、研削手段３をチャックテーブル２に対して垂直方向に加工送りする加工送り手段４と、チャックテーブル２に保持されたウェーハの厚さを計測する厚さ計測手段５とを備えている。
【００１１】
チャックテーブル２は、回転可能であると共に水平方向に移動可能であり、研削手段３の直下に移動することができる。
【００１２】
研削手段３は、垂直方向の軸心を有するスピンドル３０と、スピンドル３０を回転可能に支持するハウジング３１と、スピンドル３０を回転駆動するモータ３２と、スピンドル３０の下端に形成されたホイールマウント３３と、ホイールマウント３３に装着されウェーハの研削を行う研削ホイール３４とから構成され、モータ３２に駆動されて研削ホイール３４が回転する構成となっている。図２に示すように、研削ホイール３４は、リング状の基台３４０の下面に研削砥石３４１がリング状に固着されて構成され、基台３４０には、下方に吐出される研削水を流通させる研削水流通孔３４０ａと、ホイールマウント３３にネジ止めするためのネジ穴３４０ｂが形成されている。
【００１３】
図１を参照して説明を続けると、加工送り手段４は、垂直方向の軸心を有するボールネジ４０と、ボールネジ４０と平行に配設された一対のガイドレール４１と、ボールネジ４０の一端に連結されボールネジ４０を回動させるパルスモータ４２と、図示しないナットを内部に有しそのナットがボールネジ４０に螺合すると共に側部がガイドレール４１に摺接する昇降部４３とから構成され、パルスモータ４２に駆動されてボールネジ４０が回動するのに伴い昇降部４３がガイドレール４１にガイドされて昇降する構成となっている。また、昇降部４３は研削手段３を支持しているため、昇降部４３の昇降に伴い研削手段３も昇降する。
【００１４】
厚さ計測手段５は、チャックテーブル２の近傍に配設されており、チャックテーブル２と共に水平方向に移動可能となっている。厚さ計測手段５は、図示の例では垂直方向に移動可能な触針５０の垂直方向の位置情報からウェーハの厚さを求めるタイプのものである。
【００１５】
厚さ計測手段５には、厚さ変化速度算出部６０が電気的に接続されており、厚さ計測手段５における計測結果が厚さ変化速度算出部６０に逐次転送される。そして、厚さ変化速度算出部６０では、厚さ計測手段５から転送されるウェーハの厚さ情報から、単位時間あたりのウェーハの厚さの変化量を厚さ変化速度として求めることができる。なお、厚さ計測手段５は、触針式のものには限定されない。
【００１６】
加工送り手段４のパルスモータ４２には、パルスモータ４２にパルス信号を供給して加工送り手段４を制御することにより、研削手段３を所定の、例えば０．３［μｍ／ｓ］の加工送り速度で加工送りしてウェーハの研削ホイールを接触させてウェーハを研削する研削制御部６１が電気的に接続されている。
【００１７】
厚さ変化速度算出部６０及び研削制御部６１には、異常判断部６２が接続されている。異常判断部６２に対しては、厚さ変化速度算出部６０において算出された厚さ変化速度が転送されると共に、研削制御部６１から実際の研削手段３の加工送り速度が転送される。そして、異常判断部６２では、厚さ変化速度算出部６０から転送された厚さ変化速度と研削制御部６１から転送された実際の加工送り速度との関係から、研削ホイール３４に異常が生じているか否かを判断する。具体的な判断の仕方については後述する。
【００１８】
異常判断部６２には、異常判断部６２が異常と判断した場合に加工送りを中断し研削の中断を制御する中断制御部６３と、異常をオペレータに知らせる異常報知部６４とに接続されている。そして、厚さ変化速度算出部６０と研削制御部６１と異常判断部６２と中断制御部６３と異常報知部６４とで異常監視手段６が構成されている。
【００１９】
図３に示すように、例えば研削対象のウェーハＷの表面Ｗ１には、分割予定ラインＳによって区画されて複数のデバイスＤが形成されており、表面Ｗ１にはデバイスＤの保護のために保護テープＴが貼着される。そして、図４に示すように表裏が反転され、保護テープＴ側がチャックテーブル２に保持され、裏面Ｗ２が露出した状態となる。
【００２０】
図１を参照して説明すると、ウェーハＷがチャックテーブル２に保持されると、チャックテーブル２が研削手段３の直下まで水平移動する。そして、チャックテーブル２が例えば３００ｒｐｍの回転速度で回転すると共に、研削ホイール３４が６０００ｒｐｍの回転速度で回転しながら加工送り手段４によって加工送りされて下降し、回転する研削砥石３４１がウェーハＷに接触し、研削制御部６１によって加工送りが制御され一定速度でウェーハＷに対して押圧力が加えられる。
【００２１】
このようにして行われる研削の最中には、図５に示すように、触針５０がウェーハＷの裏面に接触することにより、厚さ計測手段５によって常時ウェーハＷの厚さが計測される。例えば、チャックテーブル２の表面に触針５０が接触した時の触針５０の垂直方向の位置を原点とし、ウェーハＷの裏面Ｗ２に接触している時の触針５０の垂直方向の位置を求めて原点からの変位を算出し、その変位をウェーハの厚さＨとする。なお、ウェーハＷの裏面Ｗ２に接触している時の触針５０の垂直方向の位置における原点からの変位から、保護テープＴの厚さを減じた値を厚さＨとしてもよい。
【００２２】
研削中は、研削制御部１が加工送りを続けると共に、異常判断部６２においてウェーハＷの厚さ変化速度と加工送り速度との関係、例えば速度比を逐次算出する。研削手段３の加工送り速度Ｖ１は、例えば予め装置の前面側に備えた入力部７から入力され、研削制御部６１によって記憶されている。一方、ウェーハＷの厚さ変化速度は、厚さ変化速度算出部６０において、ウェーハＷの厚さＨの単位時間当たりの変化量（ｄＨ／ｄｔ＝Ｖ２）として算出される。また、異常判断部６２には、異常か否かの判断をする際の閾値となる速度比の許容値が予め記憶されている。この許容値は、入力部７からオペレータが入力することができる。
【００２３】
異常判断部６２では、算出された速度比（Ｖ２／Ｖ１）が予め設定された許容値の範囲内（許容値以下）か否かを判断する。例えば、許容値として０．９８が記憶されている場合は、（Ｖ２／Ｖ１）≦０．９８の関係が成立するか否かを判断する。そして、この関係式が成立する場合は、実際の単位時間当たりの研削量より研削送り速度の方が速すぎるため、異常判断部６２では、研削ホイール３４に異常があると判断し、その旨の情報を中断制御部６３及び異常報知部６４に通知する。一方、上記関係式が成立しない場合は、異常なしとしてそのまま加工送りを続けて研削を続行し、その後も異常監視手段６において、異常が発生するか否かを同様の方法により常に監視する。
【００２４】
なお、異常判断部６２では、加工送り速度Ｖ１と厚さ変化速度Ｖ２との速度差を算出し、算出した速度差が予め設定した許容値の範囲内にあるか否かによって研削ホイール３４の異常の有無を判断することもできる。この場合は、例えば（Ｖ１−Ｖ２）を算出し、（Ｖ１−Ｖ２）の値が、予め異常判断部６２に記憶させた許容値より大きくなった場合に、研削ホイール３４に異常があると判断し、（Ｖ１−Ｖ２）の値が許容値より小さい場合は異常なしとして研削を続行する。
【００２５】
異常判断部６２において異常があると判断した場合、その異常の通知を受けた中断制御部６３は、パルスモータ４２を制御して研削手段３を上昇させて研削を中断する。また、異常報知部６４は、警報音を鳴らす等してオペレータに異常を知らせる。研削ホイール３４の研削砥石３４１に目詰まりが生じたり、研削砥石３４１が欠けたりしている場合は、研削手段３の加工送り速度とウェーハＷの厚さ変化速度とが一致しないと考えられるため、このような場合に研削を中断して研削手段３を上昇させることにより、ウェーハの損傷や研削装置の損傷を未然に防止することができる。更に、異常報知部６４がオペレータに異常を報知するため、異常を知ったオペレータは、研削ホイール３４を交換したり研削砥石３４１をドレッシングしたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】研削装置の一例を示す斜視図である。
【図２】研削ホイールの一例を示す斜視図である。
【図３】ウェーハ及び保護テープを示す分解斜視図である。
【図４】ウェーハの表面に保護テープが貼着された状態を示す斜視図である。
【図５】ウェーハの裏面を研削する状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１：研削装置
２：チャックテーブル
３：研削装置
３０：スピンドル  ３１：ハウジング  ３２：モータ  ３３：ホイールマウント
３４：研削ホイール
３４０：基台  ３４１：研削砥石
４：加工送り手段
４０：ボールネジ  ４１：ガイドレール  ４２：パルスモータ  ４３：昇降部
５：厚さ計測手段  ５０：触針
６：異常監視手段
６０：厚さ変化速度算出部  ６１：研削制御部  ６２：異常判断部
６３：中断制御部  ６４：異常報知部
【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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