JP2018058160A - 研削砥石のドレッシング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】人手を介さずに効率よく研削砥石のドレッシングができるようにする。【解決手段】基準テーブル５０の基準面５００と保持テーブル２の保持面２００との高低差ΔHをハイトゲージによって求めておき、磨耗や交換により高さ位置が変化する研削砥石３４０の研削面３４０ａが保持面２００と接触する時の研削面の高さ位置Ｚ２は、基準面５００を基準とする相対位置として把握する。そして、その研削面３４０ａの高さ位置にドレッシング砥石８の厚さＴを加算して、研削面３４０ａがドレッシング砥石８との接触を開始する高さ位置Ｚ３を求め、その高さ位置Ｚ３から研削送りしてドレッシングを行う。【選択図】図５

Description

本発明は、研削砥石をドレッシングする方法に関する。

半導体ウエーハ等の板状ワークを研削する研削装置は、板状ワークを保持する保持テーブルと、環状に研削砥石が配設された研削ホイールを備えた研削手段とを備え、回転する研削砥石を保持テーブルに保持された板状ワークに接触させて押圧することにより板状ワークを研削する。

研削砥石を用いてサファイアやＳｉＣなどの難削材を研削すると、研削砥石の研削面に目つぶれが生じやすいため、研削砥石のドレッシングを頻繁に行う必要がある。研削砥石のドレッシングは、例えば、保持テーブルにおいてドレッシング砥石を保持し、ドレッシング砥石に回転する研削砥石を接触させることにより行う（例えば、特許文献１参照）。

また、難削材を研削すると、研削砥石が摩耗しやすい。さらに、磨耗の度合いが高くなると、研削ホイールを交換する必要がある。したがって、難削材の研削では、研削ホイールの交換頻度が高くなる。

ドレッシングを行った後、研削砥石が磨耗した後、及び研削ホイールを交換した後は、研削砥石の研削面の高さ位置が変わるため、板状ワークを所定の厚さに仕上げるために、研削面の原点出し（セットアップ）を行う必要がある。かかるセットアップは、研削手段を徐々に降下させていき、研削砥石の研削面と保持テーブルの保持面とが接触した時の研削手段のＺ軸方向の位置を認識することにより行われる（例えば、特許文献２参照）。また、研削砥石の磨耗量は、セットアップ時において研削砥石の研削面と保持テーブルの保持面とが接触した時の研削手段の高さを基準として、研削終了時の研削手段の位置とワークの仕上がり厚さとに基づき算出しているため、研削砥石の磨耗量を算出するためにも、セットアップは必須となる。

特開２０１５−１７８１４９号公報 特開２０１４−０２４１４５号公報

しかし、セットアップでは、上記のように、研削砥石の研削面と保持テーブルの保持面とを接触させる必要があるため、ドレッシング砥石が保持テーブルに保持されている状態では、セットアップはできない。保持テーブルからドレッシング砥石を取り外せばセットアップを行うことは可能であるが、ドレッシング砥石を離脱させる作業は、オペレータが行う必要があり、生産性が低下する要因となっている。

本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、人手を介さずに、効率よくセットアップ及び研削砥石のドレッシングができるようにすることを課題とする。

本発明は、ウエーハを保持する保持面を有する保持テーブルと、研削砥石が環状に配設され回転可能な研削ホイールを用いて該保持テーブルの該保持面に保持されたウエーハを研削する研削手段と、該研削手段を該保持面に対して垂直方向に研削送りする研削送り手段と、該保持テーブルの該保持面の高さを測定するハイトゲージと、該保持テーブルに併設され上面に基準面を備え上下動可能な基準テーブルと、該基準テーブルが一定距離下降したことを検出する検出部と、演算機能を有する算出手段と、該算出手段が用いる値又は該算出手段により算出された値を記憶する記憶手段とを備える研削装置を用いた研削砥石のドレッシング方法であって、該保持テーブルの該保持面に板状のドレッシング砥石を保持させるドレッシング砥石保持工程と、該ハイトゲージが測定した該基準面の高さと該ハイトゲージが測定した該保持面の高さとの差（ΔＨ）を算出するテーブル高さ差算出工程と、該研削送り手段が該研削手段を研削送りし該研削砥石の研削面が該基準テーブルを押し下げることにより該基準テーブルが一定距離下降したことを該検出部が検出した時の該研削送り手段が認識する該研削手段の高さ位置（Ｚ１）を記憶する第１の研削手段高さ記憶工程と、 該第1の研削手段高さ記憶工程で記憶した該研削手段の高さ位置（Ｚ１）と、該テーブル高さ差算出工程で算出した該ハイトゲージが測定した該保持面の高さと該ハイトゲージが測定した該基準面の高さとの差（ΔＨ）と、該基準テーブルが上限位置から一定距離下降したことを該検出部が検出した時の該一定距離（ΔＺ）とを用いて、該研削面が該保持面に接触した時に該研削送り手段が認識する該研削手段の高さ位置Ｚ２を
Ｚ２＝Ｚ１−（ΔＨ−ΔＺ）
の式により算出して記憶する第２の研削手段高さ記憶工程と、該第２の研削手段高さ記憶工程で記憶した該研削手段の高さ位置にあらかじめ記憶した該ドレッシング砥石の厚みを加算して該ドレッシング砥石の上面に該研削面が接触する時の該研削送り手段が認識する該研削手段の高さ位置を算出するドレッシング開始高さ算出工程と、該ドレッシング開始高さ算出工程で算出した該研削送り手段が認識する該研削手段の高さから研削送りして該保持手段が保持する該ドレッシング砥石によって該研削面のドレッシングを行うドレッシング工程と、を備え、該保持テーブルが保持した該ドレッシング砥石で該研削砥石の研削面をドレッシングする。

上記研削砥石のドレッシング方法において、前記研削装置が、前記保持テーブルをｉ個備え、該ｉ個の保持テーブルは、回転可能なターンテーブルによって自転可能に支持されるとともに該ターンテーブルの回転軸を中心として公転可能である場合は、前記テーブル高さ差算出工程では、該ｉ個の保持テーブルのぞれぞれの保持面の高さと前記ハイトゲージが測定した前記基準面の高さとの差（ΔＨｉ）をそれぞれ算出し、前記第２の研削手段高さ記憶工程では、前記研削面が該ｉ個の保持テーブルのそれぞれに接触した時に該研削送り手段が認識する該研削手段のそれぞれの高さ位置（Ｚ２ｉ）を
Ｚ２ｉ＝Ｚ１−（ΔＨｉ−ΔＺ）
の式により算出する。ここで、ｉは、１からｉまでの値をとる。

本発明では、基準テーブルの基準面と保持テーブルの保持面との高低差をハイトゲージによって求めておき、磨耗や交換により高さ位置が変化する研削砥石の研削面が保持面と接触する時の研削面の高さ位置は、基準面を基準とする相対位置として把握する。そして、その研削面の高さ位置にドレッシング砥石の厚さを加算して、研削面がドレッシング砥石との接触を開始する高さ位置を求め、その高さ位置から研削送りしてドレッシングを行う。研削砥石が保持面に接触する時の研削面の高さ位置を、基準テーブルの基準面との相対関係によって認識するため、保持テーブルにドレッシング砥石が保持されていても、ドレッシング砥石を保持テーブルから離脱させずに、研削砥石が保持面に接触する時の研削面の高さ位置を求めることができる。したがって、人手を介さずに、セットアップ及び研削砥石のドレッシングを行うことができる。
また、保持テーブルが複数ある場合は、各保持テーブルの保持面の高さ位置が異なる場合であっても、基準テーブルの高さとの相対関係から、研削砥石が各保持面に接触する高さをそれぞれ求めることができる。

研削装置の第1実施形態を示す斜視図である。 ドレッシング砥石保持工程を模式的に示す断面図である。 保持面高さ測定工程を模式的に示す断面図である。 基準面高さ測定工程を模式的に示す断面図である。 第１の研削手段高さ記憶工程及び第２の研削手段高さ記憶工程を模式的に示す断面図である。 ドレッシング工程におけるドレッシング開始時の状態を模式的に示す断面図である。 第３の研削手段高さ記憶工程及び第４の研削手段高さ記憶工程を模式的に示す断面図である。 研削工程における研削開始時の状態を模式的に示す断面図である。 研削装置の第２実施形態を示す斜視図である。 研削面が複数の保持面に接触した時に研削送り手段が認識するそれぞれの研削手段の高さ位置を示す模式図である。

１ 第１実施形態
図１に示す研削装置１は、保持テーブル２に保持されたウエーハを研削手段３によって研削する装置である。保持テーブル２は、図示しない送り手段によって駆動されて基台１０上を前後方向（Ｙ軸方向）に移動可能であるとともに、回転可能である。保持テーブル２は、多孔質部材によって形成された吸着部２０と、吸着部２０を支持する枠体２１とを備えている。吸着部２０は、図示しない吸引源に連通している。吸着部２０の上面と枠体２１の上面とは面一に形成されており、その面が保持面２００を構成している。保持テーブル２０の周囲は、カバー２２によって覆われている。

研削手段３は、軸方向が略鉛直方向（Ｚ軸方向）である回転軸３０と、回転軸３０を回転可能に支持するハウジング３１と、回転軸３０を回転駆動するモータ３２と、回転軸３０の下端に接続された円環状のマウント３３と、マウント３３の下面に着脱可能に連結された研削ホイール３４とを備える。研削ホイール３４は、ホイール基台３４１と、ホイール基台３４１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３４０とを備える。研削砥石３４０は、例えば、レジンボンドやメタルボンド等でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されており、その下面が、ウエーハを研削する研削面３４０ａとなっている。なお、研削砥石３４０は、環状に連なって一体に形成されているものでもよい。

研削手段３は、研削送り手段４によって駆動されて、保持面２００に対して垂直な方向に研削送りされる。研削送り手段４は、略鉛直方向（Ｚ軸方向）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の上端に連結されボールネジ４０を回動させるモータ４２と、内部のナットがボールネジ４０に螺合し側部がガイドレール４１に摺接する昇降板４３と、昇降板４３に連結され研削手段４を保持するホルダ４４とを備えており、モータ４２がボールネジ４０を回動させると、これに伴い昇降板４３がガイドレール４１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、ホルダ４４に保持された研削手段３がＺ軸方向に研削送りされる。モータ４２は、制御手段７によって制御される。

昇降板４３には、研削手段３のＺ軸方向の高さ位置を測定する高さ測定部４５を備えている。また、ガイドレール４１には、高さ測定部４５によって読み取られるスケール４６を備えており、高さ測定部４５がスケール４６を読み取った読み取り値が研削手段３のＺ軸方向の高さ位置として制御手段７において認識される。なお、モータ４２にエンコーダ４７を備え、エンコーダ４７の出力によって研削手段３のＺ軸方向の高さ位置を制御手段７が認識するようにしてもよい。

保持テーブル２のカバー２２には、研削手段３のＺ軸方向の高さ位置を測定する際の基準として機能する相対高さ基準部５が併設されている。相対高さ基準部５は、シリンダ５１と、下部がシリンダ５１内に収容され上部がシリンダ５１から上方に突出した基準テーブル５０と、シリンダ５１の内部に配設され基準テーブル５０が一定距離下降したことを検出する検出部５２とを備えている。基準テーブル５０は、その上面に、平坦に形成された基準面５００を備えている。基準テーブル５０は、シリンダ５１によって＋Ｚ方向に付勢されており、上方から押圧力が加えられていない状態では、上限位置に位置している。

基台１０上には、保持テーブル２の保持面２００のＺ軸方向の高さ位置及び基準テーブル５０の基準面５００のＺ軸方向の高さ位置を測定する面高さ測定部６を備えている。面高さ測定部６は、上下動可能な２本のハイトゲージ６０を備えており、ハイトゲージ６０のＺ軸方向の位置によって保持面２００又は基準面５００のＺ軸方向の高さ位置を測定することができる。

高さ測定部４５は、記憶手段７０に接続されており、高さ測定部４５が測定した値は、記憶手段７０において記憶される。また、記憶手段７０は、演算機能を有する算出手段７１に接続されている。算出手段７１は、ＣＰＵ及び記憶素子を備え、記憶手段７０に記憶された値を使用して研削手段３が位置すべきＺ軸方向の位置を算出するとともに、算出結果を記憶手段７０に記憶する。

次に、上記研削装置１において、保持テーブル２において図１に示すドレッシング砥石８を保持し、ドレッシング砥石８を用いて研削砥石３４０をドレッシングする方法について説明する。

（１）ドレッシング砥石保持工程
図１に示すように、ドレッシング砥石８は、接着剤等によって支持プレート８０に固定される。支持プレート８０は、保持テーブル２の吸着部２０と同径か、または吸着部２０よりも若干大径に形成されている。一方、ドレッシング砥石８は、支持プレート８０よりも小径に形成されている。

本工程では、図２に示すように、ドレッシング砥石８が固定された支持プレート８０を保持テーブル２の保持面２００において吸引保持し、ドレッシング砥石８０の上面８００を上方に露出させた状態とする。このとき、基準テーブル５０は上限位置に位置している。また、研削手段３は、研削砥石３４０の研削面３４０ａが基準テーブル５０の基準面５００及びドレッシング砥石８０の上面８００に接触しない位置に退避している。

（２）保持面高さ測定工程
図３に示すように、ハイトゲージ６０の先端を保持面２００に接触させ、ハイトゲージ６０が認識する保持面２００のＺ軸方向の高さ位置を測定する。ここで、ハイトゲージ６０から見た略鉛直方向の軸をＺｇ軸とし、Ｚｇ軸上における保持面２００の高さ位置をＺｇ１とする。Ｚｇ１の値は、図２に示した記憶手段７０に記憶される。この測定では、ハイトゲージ６０の先端を保持面２００のうち枠体２１の上面に接触させればよいため、ドレッシング砥石８０が保持テーブル２に保持された状態においても測定可能である。

（３）基準面高さ測定工程
次に、図４に示すように、基準テーブル５０が上限位置に位置する状態において、ハイトゲージ６０の先端を基準テーブル５０の基準面５００に接触させ、ハイトゲージ６０が認識する基準面５００のＺ軸方向の高さ位置、すなわちＺｇ軸上における基準面５００の高さ位置Ｚｇ２を測定する。Ｚｇ２の値は、図１に示した記憶手段７０に記憶される。本工程も、ドレッシング砥石８が保持テーブル２に保持された状態において測定可能である。

（４）テーブル高さ差算出工程
次に、算出手段７１は、記憶手段７０に記憶されているＺｇ軸上における保持面２００の高さ位置Ｚｇ１の値とＺｇ軸上における基準面５００の高さ位置Ｚｇ２の値とを読み出し、図５に示すＺｇ２とＺｇ１との差（ΔＨ）を算出する。この差は、（Ｚｇ２−Ｚｇ１）の式により算出する。ここで、基準面５００は保持面２００よりも高い位置にあるため、ΔＨ＝Ｚｇ２−Ｚｇ１の算出結果は、正の値となる。

（５）第１の研削手段高さ記憶工程
次に、基準テーブル５０を研削砥石３４０の下方に位置付け、研削ホイール３４を回転させずに、研削送り手段４が研削手段３を研削送りして下降させていき、図５に示すように、研削砥石３４０によって基準テーブル５０を下方に押圧することにより、研削面３４０ａが基準テーブル５０を押し下げて下降させていく。そして、基準テーブル５０が一定距離（ΔＺ）だけ下降し、相対高さ基準部５を構成する検出部５２が基準テーブル５０の下端を検出すると、基準テーブル５０が一定距離下降した旨の信号が検出部５２から制御手段７に通知される。この通知を受けた制御手段７は、研削送り手段４を構成する図１に示したモータ４２に対して駆動の停止を指示する信号を送出する。そうすると、研削手段３の下降が停止する。研削送り手段４においては、研削手段３の下降が停止した瞬間に高さ測定部４５が読み取ったスケール４６の値（Ｚ１）を認識し、その値を記憶手段７０に通知し、記憶手段７０に記憶させる。この時のＺ１の値は、研削送り手段４が認識する研削手段３の高さ位置、すなわち、研削送り手段４から見た略鉛直方向の軸をＺ軸とした場合の高さ位置の値であり、このＺ軸は、ハイトゲージ６０から見たＺ１軸とは異なる座標系である。

なお、検出部５２が基準テーブル５０を検出するまでの基準テーブル５０の下降量（ΔＺ）は、一定となるようにあらかじめ調整されており、このΔＺの値は、あらかじめ記憶手段７０に記憶されている。また、検出部５２が基準テーブル５０を検出した時の基準面５００は、ドレッシング砥石８の上面８００よりも上方に位置しているため、検出部５２が基準テーブル５０を検出するまでの間に研削砥石３４の研削面３４０がドレッシング砥石８の上面８００に接触することはない。

（６）第２の研削手段高さ記憶工程
次に、算出手段７１は、図５に示した第1の研削手段高さ記憶工程で記憶手段７０に記憶した研削手段３の高さ位置（Ｚ１）と、図４に示したテーブル高さ差算出工程で算出したハイトゲージ６０が測定した保持面２００の高さＺｇ１とハイトゲージ６０が測定した基準面の高さＺｇ２との差（ΔＨ）と、基準テーブル５０が上限位置から一定距離下降したことを検出部が検出した時の当該一定距離（ΔＺ）とを用いて、研削面３４０ａが２００保持面に接触する時に研削送り手段４が認識する研削手段３の高さ位置を、Ｚ軸上における第２の研削手段高さＺ２として以下の（式１）により求める。
Ｚ２＝Ｚ１−（ΔＨ−（ΔＺ））・・・（式１）
上記（式１）では、Ｚｇ軸上の高さ位置の値は使用せず、Ｚｇ軸上における２つの位置の間の距離を用いるだけであるため、Ｚ軸とＺｇ軸との関係を意識する必要はなく、基準面５００及び保持面２００のＺ軸上の位置を直接測定しなくても、当該Ｚ軸上の位置を求めることができる。

本工程は、研削送り手段４から見た研削手段３のＺ軸方向の高さ位置の原点出しを行ういわゆるセットアップ工程に相当するものであり、求めたＺ２の値は、研削砥石３４０の研削面３４０ａをドレッシング砥石８によってドレッシングするにあたり、研削送り手段４が研削手段３の高さ位置を制御する際に用いられる。また、保持テーブル２に保持されたウエーハを研削する際においても、このＺ２が基準となる。

（７）ドレッシング開始高さ算出工程
次に、算出手段７１は、第２の研削手段高さ記憶工程で記憶した研削手段３の高さ位置Ｚ２と、あらかじめ記憶手段７０に記憶したドレッシング砥石８の厚みと支持プレート８０の厚みとを合算した厚みＴとを加算し、以下の（式２）によって、ドレッシング砥石８の上面８００に研削面３４０ａが接触する時の研削送り手段４が認識する図６に示す研削手段３の高さ位置Ｚ３を算出する。
Ｚ３＝Ｚ２＋Ｔ・・・（式２）

（８）ドレッシング工程
図１に示したモータ３２が研削ホイール３４を回転させるとともに、研削送り手段４が研削手段３をＺ軸方向下方に向けて研削送りし、図６に示すように、研削砥石３４０の研削面３４０ａをドレッシング砥石８の上面８００に接触させ、研削面３４０ａをドレッシングする。研削送り手段４が研削手段３を研削送りするにあたっては、研削手段３の高さ位置が上記Ｚ３に近づくまでは高速に下降させていき、研削手段３の高さ位置がＺ３に到達する直前に研削送り速度を低速に切り換える。そして、ドレッシング開始高さ算出工程で算出した研削手段３の高さにおいて研削面３４０ａをドレッシング砥石８の上面８００に接触させ、そこからさらに研削送り手段４が研削手段３を研削送りし、研削面３４０ａのドレッシングを行う。なお、ドレッシング中は、基準テーブル５０を下降させることにより、基準テーブル５０の基準面５００がドレッシング砥石８の上面８００よりも低い位置に位置するようにしておく。

（９）第３の研削手段高さ記憶工程
上記のようにしてドレッシングを行うと、研削砥石３４０に含まれる砥粒が脱落するため、図７に示すように、ドレッシング後の研削面３４０ｂは、ドレッシング前の研削面３４０ａよりも上方に位置することとなる。したがって、研削によってウエーハを所定の厚みに仕上げるために、ドレッシング後は、いわゆるセットアップを行う必要がある。そこで、まず、上記第１の研削手段高さ記憶工程と同様に、基準テーブル５０を研削砥石３４０の下方に位置付け、研削ホイール３４を回転させずに、研削送り手段４が研削手段３を下降させていき、図７に示すように、研削砥石３４０によって基準テーブル５０を下方に押圧することにより、基準テーブル５０を下降させていく。そして、基準テーブル５０が一定距離（ΔＺ）だけ下降し、相対高さ基準部５を構成する検出部５２が基準テーブル５０の下端を検出すると、基準テーブル５０を検出した旨の信号が検出部５２から制御手段７に通知される。この通知を受けた制御手段７は、研削送り手段４を構成する図１に示したモータ４２に対して駆動の停止を指示する信号を送出する。そうすると、研削手段３の下降が停止する。研削送り手段４においては、研削手段３の下降が停止した瞬間に高さ測定部４５が読み取ったスケール４６の値（Ｚ４）を認識し、その値を記憶手段７０に通知し、記憶手段７０に記憶させる。この時のＺ４の値は、研削送り手段４が認識する研削手段３の高さ位置である。なお、検出部５２が基準テーブル５０を検出するまでの基準テーブル５０の下降量（ΔＺ）は一定であり、このΔＺの値は、あらかじめ記憶手段７０に記憶されている。また、検出部５２が基準テーブル５０を検出した時の基準面５００は、ドレッシング砥石８の上面８００よりも上方に位置しているため、検出部５２が基準テーブル５０を検出するまでの間に研削砥石３４の研削面３４０がドレッシング砥石８の上面８００に接触することはない。

（１０）第４の研削手段高さ記憶工程
次に、算出手段７１は、図７に示した第３の研削手段高さ記憶工程で記憶手段７０に記憶した研削手段３の高さ位置（Ｚ４）と、図４に示したテーブル高さ差算出工程で算出したハイトゲージ６０が測定した保持面２００の高さＺｇ１とハイトゲージ６０が測定した基準面の高さＺｇ２との差（ΔＨ）と、基準テーブル５０が上限位置から一定距離下降したことを検出部が検出した時の当該一定距離（ΔＺ）とを用いて、研削面３４０ｂが保持面２００に接触する時に研削送り手段４が認識する研削手段３の高さ位置、すなわちＺ軸上の高さ位置を、第４の研削手段高さＺ５として以下の（式３）により求める。
Ｚ５＝Ｚ４−（ΔＨ−（ΔＺ））・・・（式３）

本工程は、いわゆるセットアップを行う工程であり、求めたＺ５の値は、研削砥石３４０の研削面３４０ａを保持テーブル２に保持されたウエーハに接触させて研削を行う際の基準となる高さである。

（１１）研削開始高さ算出工程
次に、保持テーブル２からドレッシング砥石８及び支持プレート８０を離脱させ、図８に示すように、表面Ｗａに保護部材Ｐが貼着されたウエーハＷの保護部材Ｐ側を保持面２００に載置し、吸着部２０に吸引力を作用させて吸着保持する。そして、ウエーハＷの裏面Ｗｂを研削するにあたり、第４の研削手段高さ記憶工程で記憶した研削手段３の高さ位置Ｚ５と、あらかじめ記憶手段７０に記憶したウエーハＷの厚みと保護部材Ｐの厚みとを合算した厚みＴ１とを加算し、以下の（式４）によって、ウエーハＷの裏面Ｗｂに研削砥石３４０の研削面３４０ｂが接触する時の研削送り手段４が認識する図８に示す研削手段３の高さ位置Ｚ６を算出する。
Ｚ６＝Ｚ５＋Ｔ１・・・（式４）
なお、保持テーブル２からドレッシング砥石８及び支持プレート８０を離脱させ、表面Ｗａに保護部材Ｐが貼着されたウエーハＷの保護部材Ｐ側を保持面２００に載置し吸着部２０に吸引力を作用させて吸着保持する作業は、上記Ｚ６を求めた後に行ってもよい。

（１２）研削工程
次に、図１に示したモータ３２が研削ホイール３４を回転させるとともに、研削送り手段４が研削手段３を下方に研削送りしていく。研削送り手段４が研削手段３を研削送りするにあたっては、研削手段３の高さ位置が上記Ｚ６に近づくまでは高速に下降させていき、研削手段３の高さ位置がＺ６に到達する直前に研削送り速度を低速に切り換える。そして、回転する研削砥石３４０の研削面３４０ｂがウエーハＷの裏面Ｗｂに接触し、裏面Ｗｂの研削が開始される。研削中は、図１に示したハイトゲージ６０が裏面Ｗｂに接触するとともに、もう１本のハイトゲージ６０が枠体２１の上面に接触し、２本のハイトゲージ６０の高低差によって、ウエーハＷの研削中の厚みと保護部材Ｐの厚みとが合算された値が算出され、この算出した値が所定の値に達すると、研削送り手段４が研削手段３を上昇させることにより、研削を終了する。なお、ウエーハＷの研削中は、基準テーブル５０を下降させることにより、基準テーブル５０の基準面５００が研削後のウエーハＷの裏面Ｗｂよりも低い位置に位置するようにしておく。

このようにして研削砥石３４０を用いてウエーハを研削すると、研削砥石３４０が磨耗する。そして、磨耗の程度によっては研削ホイール３４を交換する必要性が生じる。研削ホイール３４を交換すると、研削砥石３４０の研削面３４０ａの位置が変わるため、上記と同様にセットアップを行う必要がある。このような場合は、第２の研削手段高さ記憶工程と同様の方法により、研削面３４０ａが保持面２００に接触する時の研削送り手段４が認識する研削手段３の高さ位置の値を求める。このセットアップを行う際は、保持テーブル２においてウエーハを保持しているが、基準テーブル５０を利用した算出を行うことにより、ウエーハを取り外すことなくセットアップを行うことができる。

２ 第２実施形態
図９に示す研削装置１Ａは、３つの保持テーブル２ａ、２ｂ、２ｃを備え、これらの保持テーブル２ａ、２ｂ、２ｃに保持された被加工物に対して研削手段３ａ、３ｂが研削加工を施す装置である。なお、以下では、第１実施形態の研削装置１と同様に構成される部位については、研削装置１と同一の符号を付し、その説明は省略する。

これらの保持テーブル２ａ、２ｂ、２ｃは、回転可能なターンテーブル８１によって自転可能に支持されるとともにターンテーブル８１の回転軸を中心として公転可能となっている。各保持テーブル２ａ、２ｂ、２ｃは、第１実施形態の研削装置１を構成する保持テーブル２と同様に、吸着部２０が枠体２１によって支持されて構成されている。

ターンテーブル８１には、少なくとも１つの相対高さ基準部５が配設されている。相対高さ基準部５の構成は、第１実施形態の研削装置１と同様である。

基台１０ａには、保持テーブル２ａ、２ｂ、２ｃの保持面２００のＺ軸方向の高さ位置及び基準テーブル５０の基準面５００のＺ軸方向の高さ位置を測定する面高さ測定部６ａ、６ｂを備えている。面高さ測定部６ａ、６ｂは、研削装置１と同様に構成されており、ハイトゲージ６０のＺ軸方向の位置によって保持面２００又は基準面５００のＺ軸方向の高さ位置を測定することができる。

基台１０ａ上のＹ軸方向前部は、保持テーブル３０に対してウエーハの搬入出が行われる領域である搬入出領域１０１となっており、基台１０ａ上のＹ軸方向後方は、研削手段３ａ、３ｂによって保持テーブル２ａ、２ｂ、２ｃ上に保持されたウエーハの研削加工が行われる領域である加工領域１０２となっている。

基台１０ａの正面側には、第１のカセット載置部８２ａ及び第２のカセット載置部８２ｂが設けられており、第１のカセット載置部８２ａには加工前のウエーハが収容される第１のカセット８２０ａが載置され、第２のカセット載置部８２ｂには加工後の板状ワークＷを収容する第２のカセット８２０ｂが載置される。

第１のカセット８２０ａ及び第２のカセット８２０ａの後方には、第１のカセット８２０ａから加工前の板状ワークＷを搬出するとともに加工後の板状ワークＷを第２のカセット８２０ｂに搬入するロボット８３が配設されている。ロボット８３に隣接する位置には、仮置き領域８４が設けられており、仮置き領域８４には位置合わせ手段８４０が配設されている。位置合わせ手段８４０は、第１のカセット８２０ａから搬出され仮置き領域８４に載置されたウエーハを所定の位置に位置合わせする。

仮置き領域８４に隣接する位置には、板状ワークＷを保持した状態で旋回する第１搬送手段８５ａが配置されている。第１搬送手段８５ａは、位置合わせ手段８４０において位置合わせされたウエーハを保持し、搬入出領域１０１に位置付けられたいずれかの保持テーブルへウエーハを搬送する。

第１搬送手段８５ａの隣には、加工後の板状ワークＷを保持した状態で旋回する第２搬送手段８５ｂが設けられている。第２搬送手段８５ｂに近接する位置には、第２搬送手段８５ｂにより搬送された加工後の板状ワークを洗浄するスピンナー洗浄手段８６が配置されている。スピンナー洗浄手段８６により洗浄されたウエーハは、ロボット８３により第２のカセット８２０ｂに搬入される。

研削手段３ａ、３ｂは、それぞれが研削送り手段４ａ、４ｂによって駆動されて、保持面２００に対して垂直な方向に研削送りされる。研削送り手段４ａ、４ｂを構成するモータ４２は、制御手段７によって制御される。また、制御手段７は、モータ４２に備えたエンコーダ４７の出力によって、研削手段３ａ、３ｂのＺ軸方向の高さ位置を認識する。

研削手段３ａ及び研削手段３ｂは、研削砥石以外については同様に構成される。研削手段３ａに備える研削砥石３４２は、粗研削用の砥石であり、粒径が比較的大きい砥粒を有している。一方、研削手段３ｂに備える研削砥石３４３は、仕上げ研削用の砥石であり、粗研削用の研削砥石３４２よりも粒径が小さい砥粒を有している。

以上のように構成される研削装置１Ａにおいては、それぞれの研削手段３ａ、３ｂについて、それぞれ第１実施形態と同様の工程を実施する。

（１）ドレッシング砥石保持工程
本工程においては、保持テーブル２ａ、２ｂ、２ｃのいずれかにおいて、図１に示したドレッシング砥石８を保持する。

（２）保持面高さ測定工程
本工程においては、第１実施形態と同様に、基準テーブル５０の基準面５００に面高さ測定部６ａ、６ｂのいずれかのハイトゲージ６０を接触させ、ハイトゲージ６０が認識する基準面５００の高さを測定する。また、３つの保持テーブル２ａ、２ｂ、２ｃのすべてについて、それぞれの保持面２００に面高さ測定部６ａ、６ｂのいずれかのハイトゲージ６０を接触させ、ハイトゲージ６０が認識するそれぞれの保持面２００の高さを測定する。本工程における測定は、ドレッシング砥石８を保持している保持テーブルにおいても行うことができる。

なお、基準面５００の高さ位置の測定及び保持テーブル２ａ、２ｂ、２ｃの保持面２００の高さ位置の測定には、同じ面高さ測定部を用いる。例えば、基準面５００の高さ位置の測定に面高さ測定部６ａを使用した場合は、保持テーブル２ａ、２ｂ、２ｃの保持面２００の高さ位置の測定にも面高さ測定部６ａを使用する。

（３）基準面高さ測定工程
次に、第1実施形態と同様に、基準テーブル５０が上限位置に位置する状態において、ハイトゲージ６０の先端を基準テーブル５０の基準面５００に接触させ、ハイトゲージ６０が認識する基準面５００のＺ軸方向の高さ位置を測定し、記憶手段７０に記憶する。本工程も、ドレッシング砥石８０が保持テーブル２に保持された状態において測定可能である。

（４）テーブル高さ差算出工程
次に、第1実施形態と同様に、算出手段７１は、記憶手段７０に記憶されている複数の保持面２００の高さ位置の値と基準面５００の高さ位置の値とを読み出し、図１０に示す基準面５００の高さ位置の値からそれぞれの保持面２００の高さ位置の値を引いた差（ΔＨ１、ΔＨ２、ΔＨ３）を算出する。ここで、基準面５００は保持面２００よりも高い位置にあるため、ΔＨ１、ΔＨ２及びΔＨ３は、すべて正の値となる。

（５）第１の研削手段高さ記憶工程
次に、図１０に示すように、基準テーブル５０を研削砥石３４２の下方に位置付け、研削ホイール３４を回転させずに、研削送り手段４ａが研削手段３ａを下降させていき、研削砥石３４２によって基準テーブル５０を下方に押圧することにより、基準テーブル５０を下降させていく。そして、基準テーブル５０が一定距離（ΔＺ）だけ下降し、相対高さ基準部５を構成する検出部５２が基準テーブル５０の下端を検出すると、基準テーブル５０を検出した旨の信号が検出部５２から制御手段７に通知される。この通知を受けた制御手段７は、研削送り手段４ａを構成する図９に示したモータ４２に対して駆動の停止を指示する信号を送出する。そうすると、研削手段３ａの下降が停止する。研削送り手段４ａにおいては、研削手段３ａの下降が停止した瞬間に図９に示したエンコーダ４７の情報に基づき研削送り手段４ａが認識する研削手段３ａの高さ位置Ｚ１の値を記憶手段７０に通知し、記憶手段７０に記憶させる。この時のＺ１の値は、研削送り手段４ａが認識する研削手段３ａの高さ位置の値である。

（６）第２の研削手段高さ記憶工程
次に、算出手段７１は、第1の研削手段高さ記憶工程で記憶手段７０に記憶した研削手段３ａの高さ位置（Ｚ１）と、テーブル高さ差算出工程で算出したハイトゲージ６０が測定した保持面２００の高さとハイトゲージ６０が測定した基準面の高さとの差（ΔＨ１、ΔＨ２、ΔＨ３）と、基準テーブル５０が上限位置から一定距離下降したことを検出部が検出した時の当該一定距離（ΔＺ）とを用いて、研削砥石３４２の研削面３４２ａが保持テーブル２ａ、２ｂ、２ｃの各保持面２００に接触する時に研削送り手段４ａが認識する研削手段３ａの高さ位置を、第２の研削手段高さＺ２１、Ｚ２２、Ｚ２３として以下の（式５）により求める。
Ｚ２ｉ＝Ｚ１−（ΔＨｉ−ΔＺ）・・・（式５）
ここで、ｉは、１から３（保持テーブルの数）までの値をとる。

本工程は、研削送り手段４ａから見た研削手段３ａのＺ軸方向の高さ位置の原点出しを行ういわゆるセットアップ工程に相当するものであり、求めたＺ２１、Ｚ２２、Ｚ２３の値は、研削砥石３４２の研削面３４２ａをドレッシング砥石８によってドレッシングしたり、研削面３４２ａをウエーハに接触させて研削したりするにあたり、研削送り手段４ａが研削手段３ａの高さ位置を制御する際に用いられる。
また、本工程では、研削手段３ｂを構成する研削砥石３４３の研削面３４３ａが保持テーブル２ａ、２ｂ、２ｃの各保持面２００に接触する時に研削送り手段４ｂが認識する研削手段３ｂの高さ位置についても、同様の方法によって求める。

（７）ドレッシング開始高さ算出工程
次に、算出手段７１は、第２の研削手段高さ記憶工程で記憶した研削手段３ａの高さ位置Ｚ２と、あらかじめ記憶手段７０に記憶したドレッシング砥石８の厚みと支持プレート８０の厚みとを合算した厚みＴとを加算し、以下の（式６）によって、ドレッシング砥石８の上面８００に研削面３４２ａが接触する時の研削送り手段４ａが認識する研削手段３ａの高さ位置Ｚ３を算出する。
Ｚ３＝Ｚ２ｊ＋Ｔ・・・（式６）
ここで、ｊは、１−３のいずれかの値であり、例えば保持テーブル２ａにおいてドレッシング砥石８を保持している場合は、Ｚ２１とＴとの和が研削手段３ａの高さ位置となるため、ｊ＝１となる。
また、上記算出は、ドレッシング砥石８の上面８００に研削手段３ｂを構成する研削砥石３４３の研削面３４３ａが接触する時の研削送り手段４ｂが認識する研削手段３ｂの高さ位置についても、同様の手法によって行う。

（８）ドレッシング工程
図９に示したモータ３２が研削ホイール３４を回転させるとともに、研削送り手段４ａが研削手段３ａをＺ軸方向下方に向けて研削送りし、研削砥石３４２の研削面３４２ａをドレッシング砥石８の上面８００に接触させ、研削面３４２ａをドレッシングする。研削手段３ｂを構成する研削砥石３４３の研削面３４３ａをドレッシングする場合も、同様である。

（９）第３の研削手段高さ記憶工程
上記のようにしてドレッシングを行うと、研削砥石３４２に含まれる砥粒が脱落するため、ドレッシング後の研削砥石３４２の研削面３４２は、ドレッシング前の研削面３４２ａとは異なる高さ位置に位置することになる。したがって、研削によってウエーハを所定の厚みに仕上げるために、ドレッシング後は、いわゆるセットアップを行う必要がある。セットアップの手法は、第１実施形態と同様であり、本工程では、上記第１の研削手段高さ記憶工程と同様に、基準テーブル５０を研削砥石３４２の下方に位置付け、研削ホイール３４を回転させずに、研削送り手段４ａが研削手段３ａを下降させていき、研削砥石３４２によって基準テーブル５０を下方に押圧することにより、基準テーブル５０を下降させていく。そして、基準テーブル５０が一定距離（ΔＺ）だけ下降し、相対高さ基準部５を構成する検出部５２が基準テーブル５０の下端を検出すると、基準テーブル５０を検出した旨の信号が検出部５２から制御手段７に通知され、この通知を受けた制御手段７は、研削手段３ａの下降を停止させたうえで、エンコーダ４７からの情報に基づき、研削送り手段４ａが認識する研削手段３ａの高さ位置の値を記憶手段７０に記憶させる。研削手段３ｂを構成する研削砥石３４３をドレッシングした場合は、研削砥石３４３の研削面３４３ａについても、同様にセットアップを行う。

（１０）第４の研削手段高さ記憶工程
次に、算出手段７１は、第３の研削手段高さ記憶工程で記憶手段７０に記憶した研削手段３の高さ位置の値と、テーブル高さ差算出工程で算出したハイトゲージ６０が測定した保持面２００の高さとハイトゲージ６０が測定した基準面の高さとの差（ΔＨ１、ΔＨ２、ΔＨ３）と、基準テーブル５０が上限位置から一定距離下降したことを検出部が検出した時の当該一定距離（ΔＺ）とを用いて、研削砥石３４２のドレッシング後の研削面が保持テーブル２ａ、２ｂ、２ｃの各保持面２００に接触する時の研削送り手段４ａが認識する研削手段３ａの高さ位置、すなわちＺ軸上の高さ位置を、第４の研削手段高さとしてそれぞれ求める。ここで求めた値は、それぞれの保持テーブルに保持されたウエーハに研削砥石３４２のドレッシング後の研削面を接触させて研削を行う際の基準となる高さとなる。求めた値は、記憶手段７０に記憶させる。研削手段３ｂを構成する研削砥石３４３をドレッシングした場合も、同様の手法により、研削砥石３４３の研削面３４３ａについて、ドレッシング後の研削面が保持テーブル２ａ、２ｂ、２ｃの各保持面２００に接触する時の研削送り手段４ｂが認識する研削手段３ｂの高さ位置、すなわちＺ軸上の高さ位置を、第４の研削手段の高さとしてそれぞれ求める。

（１１）研削開始高さ算出工程
次に、ロボット８３が第1のカセット８２０ａから加工前のウエーハを搬出し、仮置き領域８４による位置合わせを経て、第１搬送手段８５ａによって、搬入出領域１０１に位置するいずれかの保持テーブル、具体的にはドレッシング砥石８が保持されていない保持テーブルにそのウエーハを搬送し、吸着部２０に吸引力を作用させてウエーハを保持する。そして、第１実施形態と同様に、第４の研削手段高さ記憶工程において求めた研削手段３ａの高さの値に、あらかじめ記憶手段７０に記憶したウエーハの厚みと保護部材の厚みとを合算した厚みとを加算し、ウエーハの裏面に研削砥石３４２のドレッシング後の研削面が接触する時の研削送り手段４から見た研削手段３ａの高さ位置を算出する。また、研削手段３ｂについても、同様の算出を行う。

（１２）研削工程
次に、研削送り手段４ａが研削開始高さ算出工程で求めた高さ位置に研削手段３ａを研削送りしていく。そして、回転する研削砥石３４２のドレッシング後の研削面がウエーハの裏面に接触し、裏面が粗研削される。また、ターンテーブル８１を所要角度回転させた後、研削送り手段４ｂが研削開始高さ算出工程で求めた高さ位置に研削手段３ｂを研削送りして、ウエーハの粗研削された裏面を仕上げ研削する。

仕上げ研削されたウエーハは、第２搬送手段８５ｂによってスピンナー洗浄手段に搬送され、ここでウエーハが回転するとともにウエーハの裏面に対して高圧水が噴射されて研削された裏面が洗浄される。また、洗浄後は、ウエーハが回転して洗浄水が除去される。

洗浄及び乾燥されたウエーハは、ロボット８３によって第２のカセット８２０ｂに収容される。

図９に示した例においては、相対高さ基準部５を、保持テーブル２ａと保持テーブル２ｂとの間に配設したが、研削手段３ａ、３ｂを構成する研削砥石３４２、３４３の下方に移動しうる位置であれば、他の位置、例えば、保持テーブル２ｂと保持テーブル２ｃとの間や、保持テーブル２ａと保持テーブル２ｃとの間に、相対高さ基準部５を配設してもよい。また、相対高さ基準部５は、ターンテーブル８１上に配設せず、独自に研削砥石３４２、３４３の下方に移動する構成としてもよい。

さらに、保持テーブルの数は、２個又は４個以上であってもよいし、相対高さ基準部が２つ以上配設されていてもよい。例えば、保持テーブルが４個配設され、相対高さ基準部が２つ配設されている場合においては、２つの保持テーブルの保持面と研削砥石の研削面との接触時に研削送り手段が認識する研削手段の高さ位置については一方の相対高さ基準部を用いて算出し、他の２つの保持テーブルの保持面と研削砥石の研削面との接触時に研削送り手段が認識する研削手段の高さ位置については他方の相対高さ基準部を用いて算出するといった使い分けをすることもできる。また、研削手段の数と相対高さ基準部の数とを同数とし、各研削手段が専用の相対高さ基準部を使用して、研削面が個々の保持テーブルの保持面に接触する時の高さ位置を求められるようにしてもよい。さらに、保持テーブルの数と相対高さ基準部の数とを同数とし、１つの保持テーブルと１つの相対高さ基準部とを１対１に対応させてもよい。

１，１Ａ：研削装置
２，２ａ，２ｂ，２ｃ：保持テーブル
２０：吸着部 ２１：枠体 ２００：保持面 ２２：カバー
３，３ａ，３ｂ：研削手段
３０：回転軸 ３１：ハウジング ３２：モータ ３３：マウント
３４：研削ホイール ３４１：ホイール基台
３４０，３４２，３４３：研削砥石 ３４０ａ，３４０ｂ、３４２ａ，３４３ａ：研削面
４，４ａ，４ｂ：研削送り手段
４０：ボールネジ ４１：ガイドレール ４２：モータ ４３：昇降板 ４４：ホルダ
４５：高さ測定部 ４６：スケール ４７：エンコーダ
５：相対高さ基準部 ５０：基準テーブル ５００：基準面
５１：シリンダ ５２：検出部
６：面高さ測定部 ６０：ハイトゲージ
７：制御手段 ７０：記憶手段 ７１：算出手段
８：ドレッシング砥石 ８０：支持プレート ８００：上面
８１：ターンテーブル
８２ａ：第１のカセット載置部 ８２ｂ：第２のカセット載置部
８２０ａ：第１のカセット ８２０ｂ：第２のカセット
８３：ロボット ８４：仮置き領域 ８４０：位置合わせ手段
８５ａ：第１搬送手段 ８５ｂ：第２搬送手段 ８６：スピンナー洗浄手段
１０１：搬入出領域 １０２：加工領域

Claims (2)

1. ウエーハを保持する保持面を有する保持テーブルと、研削砥石が環状に配設され回転可能な研削ホイールを用いて該保持テーブルの該保持面に保持されたウエーハを研削する研削手段と、該研削手段を該保持面に対して垂直方向に研削送りする研削送り手段と、該保持テーブルの該保持面の高さを測定するハイトゲージと、該保持テーブルに併設され上面に基準面を備え上下動可能な基準テーブルと、該基準テーブルが一定距離下降したことを検出する検出部と、演算機能を有する算出手段と、該算出手段が用いる値又は該算出手段により算出された値を記憶する記憶手段とを備える研削装置を用いた研削砥石のドレッシング方法であって、
   該保持テーブルの該保持面に板状のドレッシング砥石を保持させるドレッシング砥石保持工程と、
   該ハイトゲージが測定した該基準面の高さと該ハイトゲージが測定した該保持面の高さとの差（ΔＨ）を算出するテーブル高さ差算出工程と、
   該研削送り手段が該研削手段を研削送りし該研削砥石の研削面が該基準テーブルを押し下げることにより該基準テーブルが一定距離下降したことを該検出部が検出した時の該研削送り手段が認識する該研削手段の高さ位置（Ｚ１）を該記憶手段に記憶する第１の研削手段高さ記憶工程と、
   該第1の研削手段高さ記憶工程で記憶した該研削手段の高さ位置（Ｚ１）と、該テーブル高さ差算出工程で算出した該ハイトゲージが測定した該保持面の高さと該ハイトゲージが測定した該基準面の高さとの差（ΔＨ）と、該基準テーブルが上限位置から一定距離下降したことを該検出部が検出した時の該一定距離（ΔＺ）とを用いて、該研削面が該保持面に接触した時に該研削送り手段が認識する該研削手段の高さ位置Ｚ２を
   Ｚ２＝Ｚ１−（ΔＨ−ΔＺ）
   の式により算出して記憶する第２の研削手段高さ記憶工程と、
   該第２の研削手段高さ記憶工程で記憶した該研削手段の高さ位置にあらかじめ記憶した該ドレッシング砥石の厚みを加算して該ドレッシング砥石の上面に該研削面が接触する時の該研削送り手段が認識する該研削手段の高さ位置を算出するドレッシング開始高さ算出工程と、
   該ドレッシング開始高さ算出工程で算出した該研削送り手段が認識する該研削手段の高さから研削送りして該保持手段が保持する該ドレッシング砥石によって該研削面のドレッシングを行うドレッシング工程と、
   を備え、
   該保持テーブルが保持した該ドレッシング砥石で該研削砥石の研削面をドレッシングする研削砥石のドレッシング方法。
2. 前記研削装置は、前記保持テーブルを複数備え、該複数の保持テーブルは、回転可能なターンテーブルによって自転可能に支持されるとともに該ターンテーブルの回転軸を中心として公転可能であり、
   前記テーブル高さ差算出工程では、該複数の保持テーブルのぞれぞれの保持面の高さと前記ハイトゲージが測定した前記基準面の高さとの差ΔＨｉをそれぞれ算出し、
   前記第２の研削手段高さ記憶工程では、前記研削面が該ｉ個の保持テーブルのそれぞれに接触した時に該研削送り手段が認識する該研削手段のそれぞれの高さ位置Ｚ２ｉを
   Ｚ２ｉ＝Ｚ１−（ΔＨｉ−ΔＺ）
   の式により算出する
   請求項１に記載の研削砥石のドレッシング方法。

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