JP2019075494A - 被加工物の研削方法及び研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】研削装置において、研削砥石で被加工物の表面側に貼着された表面保護部材を誤って研削してしまうことがないようにする。【解決手段】被加工物表面を保護部材で覆うステップと、被加工物をチャックテーブル３０の保持面で保持するステップと、被加工物の保持された面と反対側の面に厚み測定器３８２を接触させ厚み測定し、測定した第１厚みデータと第１厚みデータを測定した時点から任意の時間経過後に測定した第２厚みデータとから変化量を算出する厚み測定ステップと、被加工物の裏面を研削するステップと、を備え、厚み測定ステップでは、算出した変化量が予め登録したしきい値以下であれば、厚み測定器３８２が接触した被加工物の面が被加工物裏面であると判断し研削を開始し、算出した変化量が予め登録したしきい値を越えていれば、厚み測定器３８２が接触した被加工物の面が表面保護部材であると判断し研削を開始しない研削方法である。【選択図】図５

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の板状の被加工物を研削する方法及び該被加工物を研削する研削装置に関する。

ＩＣやＬＳＩ等のデバイスが複数表面に形成された被加工物は、その裏面が研削されて所定の厚さに薄化され、さらに、ダイシング装置等の分割装置によって個々のデバイスチップに分割されて各種電子機器に利用される。

被加工物の裏面を研削する研削装置（例えば、特許文献１参照）は、表面保護部材が貼着された被加工物の表面側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被加工物の裏面を研削する研削砥石を回転可能に支持する研削手段とを備えており、被加工物を効率よく研削することができる。

特許第５０２５２００号公報

しかしながら、上記のような研削装置においては、被加工物をチャックテーブルで保持する際、誤って表面保護部材で覆われていない被加工物の裏面側をチャックテーブルの保持面で吸着してしまうことがある。被加工物の裏面側をチャックテーブルで吸着した場合、被加工物の表面側の表面保護部材を研削砥石が研削することになり、加工不良により研削砥石を回転させるモータの電流値が許容値を超えてしまい、研削装置のフルオート動作が停止される事態が生じ得る。このような場合、研削砥石をドレス（目立て）して正常な状態に戻す必要があり、研削装置のダウンタイムの増加にも繋がってしまう。

よって、研削装置においては、研削砥石で被加工物の表面側に貼着された表面保護部材を誤って研削してしまうことがないようにするという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、格子状に形成された複数の分割予定ラインにより区画された領域にデバイスが形成された表面を有する被加工物の裏面を研削砥石で研削する被加工物の研削方法であって、被加工物の表面を表面保護部材で覆う表面保護ステップと、該表面保護ステップを実施した後、該被加工物を軸方向が鉛直方向である回転軸で回転可能なチャックテーブルの保持面で保持する保持ステップと、該保持ステップを実施した後、該被加工物のチャックテーブルで保持された面と反対側の面に厚み測定器を接触させて被加工物の厚みを測定し、測定した第１の厚みデータと該第１の厚みデータを測定した時点から任意の時間経過後に測定した第２の厚みデータとからその変化量を算出する厚み測定ステップと、該厚み測定ステップを実施した後、該保持面と直交する回転軸で回転する研削砥石で研削水を供給しながら被加工物の裏面を研削する研削ステップと、を備え、該厚み測定ステップでは、算出した該変化量が予め登録したしきい値以下であれば、該厚み測定器が接触した被加工物の該面が該厚み測定器の沈み込みが発生し難い被加工物の裏面であると判断し該研削ステップを開始し、算出した該変化量が該予め登録したしきい値を越えていれば、該厚み測定器が接触した被加工物の該面が該厚み測定器の沈み込みが発生しやすい該表面保護部材であると判断し該研削ステップを開始しない研削方法である。

前記表面保護部材は、例えば、粘着テープであってもよい。

また、上記課題を解決するための本発明は、被加工物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被加工物の厚みを測定する厚み測定手段と、該チャックテーブルに保持された該被加工物を研削する研削手段と、を備えた研削装置であって、該チャックテーブルは、鉛直方向を軸方向とする回転軸で回転可能であり保持面で表面保護部材が貼着された被加工物を保持し、該厚み測定手段は、被加工物の研削開始前に被加工物の該チャックテーブルで保持された面と反対側の面に厚み測定器を接触させて厚み測定を行い、該研削手段は、該チャックテーブルの保持面と直交する回転軸で回転する研削砥石で研削水を供給しながら被加工物の裏面を研削し、該厚み測定手段により測定された第１の厚みデータと第１の厚みデータが測定された時点から任意の時間経過後に測定された第２の厚みデータとからその変化量を算出する算出手段と、該算出手段が算出した該変化量が予め登録されたしきい値以下であれば研削を開始させ、該変化量が該予め登録されたしきい値を超えている場合にはエラーを表示し研削を開始させない制御手段と、を備えたことを特徴とする研削装置である。

前記厚み測定手段は、研削開始前の被加工物の厚み測定に用いられると共に、研削開始後の被加工物の厚み制御にも用いられると好ましい。

厚み測定手段による被加工物の厚み測定において、測定面が柔軟性を備える表面保護部材である場合、厚み測定手段が備える厚み測定器の表面保護部材への沈み込みにより、被加工物の厚みの変化量は大きくなる。一方、測定面が被加工物の被研削面である硬い裏面の場合、厚み測定手段が備える厚み測定器の該裏面に対する沈み込みがほとんどないため、被加工物の厚みの変化量は小さくなる。そこで、本発明に係る研削方法は、被加工物の表面を表面保護部材で覆う表面保護ステップと、表面保護ステップを実施した後、被加工物を軸方向が鉛直方向である回転軸で回転可能なチャックテーブルの保持面で保持する保持ステップと、保持ステップを実施した後、被加工物のチャックテーブルで保持された面と反対側の面に厚み測定器を接触させて被加工物の厚みを測定し、測定した第１の厚みデータと第１の厚みデータを測定した時点から任意の時間経過後に測定した第２の厚みデータとからその変化量を算出する厚み測定ステップと、厚み測定ステップを実施した後、保持面と直交する回転軸で回転する研削砥石で研削水を供給しながら被加工物の裏面を研削する研削ステップと、を備え、厚み測定ステップでは、算出した変化量が予め登録したしきい値以下であれば、厚み測定器が接触した被加工物の面が厚み測定器の沈み込みが発生し難い被加工物の裏面であると判断し研削ステップを開始し、算出した変化量が予め登録したしきい値を越えていれば、厚み測定器が接触した被加工物の面が厚み測定器の沈み込みが発生しやすい表面保護部材であると判断し研削ステップを開始しないものとすることで、被加工物がチャックテーブルにより誤った状態で吸引保持されてしまった場合、即ち、被加工物の被研削面たる裏面がチャックテーブルによって吸着されてしまった場合に、そのまま研削ステップが実施されて表面保護部材が研削され研削不良を発生させてしまうということが無くなる。

本発明に係る研削装置は、厚み測定手段により測定された第１の厚みデータと第１の厚みデータが測定された時点から任意の時間経過後に測定された第２の厚みデータとからその変化量を算出する算出手段と、算出手段が算出した変化量が予め登録されたしきい値以下であれば研削を開始させ、変化量が予め登録されたしきい値を超えている場合にはエラーを表示し研削を開始させない制御手段と、を備えるものとすることで、被加工物がチャックテーブルにより誤った状態で吸引保持されてしまった場合、即ち、被加工物の被研削面たる裏面がチャックテーブルに吸着されてしまった場合に、そのまま研削手段で表面保護部材を研削して研削不良を発生させてしまうということが無くなる。

研削装置の厚み測定手段が、研削開始前の被加工物の厚み測定に用いられると共に、研削開始後の被加工物の厚み制御にも用いられることで、研削装置の小型化を図れ、また、研削装置の製造コストの増加を防ぐことができる。

研削装置の一例を示す斜視図である。 被加工物の表面を表面保護部材で覆っている状態を示す斜視図である。 被加工物のチャックテーブルで保持された表面保護部材が貼着された表面と反対側の裏面に第２の厚み測定器を接触させて被加工物の厚み測定を行っている状態を示す断面図である。 被加工物のチャックテーブルで保持された裏面と反対側の表面に貼着された表面保護部材に第２の厚み測定器を接触させて被加工物の厚み測定を行っている状態を示す断面図である。 裏面に第２の厚み測定器を接触させて被加工物の厚み測定を行った場合の被加工物の厚みの推移を示すグラフ、及び表面保護部材に第２の厚み測定器を接触させて被加工物の厚み測定を行った場合の被加工物の厚みの推移を示すグラフである。 被加工物が厚みの制御がされつつ粗研削手段によって粗研削されている状態を示す断面図である。

図１に示す本発明に係る研削装置３は、チャックテーブル３０によって吸引保持された被加工物Ｗに研削加工を施す装置である。
図１に示す被加工物Ｗは、例えば、シリコンを母材とする外形が円形板状の半導体ウエーハであり、図１においては下側を向いている表面Ｗａには、直交差する複数の分割予定ラインＳが形成されており、分割予定ラインＳによって格子状に区画された各領域にはＩＣ等のデバイスＤがそれぞれ形成されている。被加工物Ｗの表面Ｗａと反対側の裏面Ｗｂは、研削加工が施される被研削面なる。なお、被加工物Ｗはシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよいし、その外形も円形状ではなく、例えば、矩形状に形成されていてもよい。

研削装置３のベース３Ａ上の前方（−Ｙ方向側）は、被加工物Ｗを搬送可能なロボット３３０によってチャックテーブル３０に対して被加工物Ｗの着脱が行われる領域となっており、ベース３Ａ上の後方（＋Ｙ方向側）は、被加工物Ｗに対して粗研削を施す粗研削手段３１又は被加工物Ｗに対して仕上げ研削を施す仕上げ研削手段３２によってチャックテーブル３０上に保持された被加工物Ｗの研削が行われる領域となっている。

ベース３Ａ上の前方側には、研削前の被加工物Ｗを収容する第一のカセット３３１及び研削済みの被加工物Ｗを収容する第二のカセット３３２が配設されている。第一のカセット３３１及び第二のカセット３３２の近傍には、第一のカセット３３１から研削前の被加工物Ｗを搬出すると共に、研削済みの被加工物Ｗを第二のカセット３３２に搬入する機能を有するロボット３３０が配設されている。

ロボット３３０の可動域には、加工前の被加工物Ｗを所定の位置に位置合わせする位置合わせ手段３３３及び研削済みの被加工物Ｗを洗浄する洗浄手段３３４が配設されている。洗浄手段３３４は、例えば、枚葉式のスピンナー洗浄装置であり、研削済みの被加工物Ｗを吸引保持するスピンナーテーブルを備えている。

位置合わせ手段３３３の近傍には第一の搬送手段３３５が配設され、洗浄手段３３４の近傍には第二の搬送手段３３６が配設されている。第一の搬送手段３３５は、位置合わせ手段３３３に載置された研削前の被加工物Ｗを図１に示すいずれかのチャックテーブル３０に搬送する機能を有し、第二の搬送手段３３６は、いずれかのチャックテーブル３０に保持された研削済みの被加工物Ｗを洗浄手段３３４に搬送する機能を有する。

ベース３Ａ上の第一の搬送手段３３５の後方側（＋Ｙ方向側）には、ターンテーブル３４が配設されており、ターンテーブル３４の上面には、例えば３つのチャックテーブル３０が周方向に等間隔を空けて配設されている。ターンテーブル３４の中心には、ターンテーブル３４を自転させるための図示しない回転軸が配設されており、回転軸を中心としてターンテーブル３４をベース３Ａ上で自転させることができる。そして、ターンテーブル３４の回転によって、いずれかのチャックテーブル３０が第一の搬送手段３３５及び第二の搬送手段３３６の近傍に位置付けされる構成となっている。

チャックテーブル３０は、ターンテーブル３４によって公転可能に支持されている。また、チャックテーブル３０の底面側には軸方向が鉛直方向（Ｚ軸方向）である回転軸３０ｂが接続されており、該回転軸３０ｂがモータ等からなる図示しない回転手段により回転されることで、チャックテーブル３０はターンテーブル３４上で鉛直方向の回転軸周りに回転可能となっている。チャックテーブル３０は、例えば、その外形が円形状となっており、ポーラス部材等からなり被加工物Ｗを吸着保持する吸着部３００と、吸着部３００を支持する枠体３０１とを備える。吸着部３００は図示しない吸引源に連通し、吸引源が吸引することで生み出された吸引力が、吸着部３００の露出面である保持面３００ａに伝達されることで、チャックテーブル３０は保持面３００ａ上で被加工物Ｗを吸引保持する。

ベース３Ａ上の後方側には、コラム３Ｂ及びコラム３Ｃが並べて立設されており、コラム３Ｂの−Ｙ方向側の側面には、粗研削手段３１をチャックテーブル３０によって保持された被加工物Ｗに対して研削送りする第一の研削送り手段３５が配設されており、コラム３Ｃの−Ｙ方向側の側面には、仕上げ研削手段３２をチャックテーブル３０によって保持された被加工物Ｗに対して研削送りする第二の研削送り手段３６が配設されている。

第一の研削送り手段３５は、鉛直方向の軸心を有するボールネジ３５０と、ボールネジ３５０と平行に配設された一対のガイドレール３５１と、ボールネジ３５０に連結されボールネジ３５０を回動させるモータ３５２と、内部のナットがボールネジ３５０に螺合すると共に側部がガイドレール３５１に摺接する昇降部３５３とから構成され、モータ３５２がボールネジ３５０を回転させることに伴い昇降部３５３がガイドレール３５１にガイドされて昇降する構成となっている。昇降部３５３は粗研削手段３１を支持しており、昇降部３５３の昇降によって粗研削手段３１も昇降する。

第二の研削送り手段３６は、鉛直方向の軸心を有するボールネジ３６０と、ボールネジ３６０と平行に配設された一対のガイドレール３６１と、ボールネジ３６０に連結されボールネジ３６０を回動させるモータ３６２と、内部のナットがボールネジ３６０に螺合すると共に側部がガイドレール３６１に摺接する昇降部３６３とから構成され、モータ３６２がボールネジ３６０を回転させることに伴い昇降部３６３がガイドレール３６１にガイドされて昇降する構成となっている。昇降部３６３は仕上げ研削手段３２を支持しており、昇降部３６３の昇降によって仕上げ研削手段３２も昇降する。

粗研削手段３１は、軸方向がチャックテーブル３０の保持面３００ａに直交する鉛直方向（Ｚ軸方向）である回転軸３１０と、回転軸３１０を回転可能に支持するハウジング３１１と、回転軸３１０を回転駆動するモータ３１２と、回転軸３１０の下端に取り付けられたマウント３１４と、マウント３１４に着脱可能に接続された研削ホイール３１３とを備える。研削ホイール３１３の底面には、略直方体形状の複数の粗研削砥石３１３ａが環状に配設されている。粗研削砥石３１３ａは、例えば、ビトリファイド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いる。なお、粗研削砥石３１３ａの形状は、環状に一体に形成されているものでもよい。粗研削砥石３１３ａは、例えば、粗研削に用いられる砥石であり、砥石中に含まれる砥粒が比較的大きな砥石である。

例えば、回転軸３１０の内部には、研削水供給源に連通し研削水の通り道となる図示しない流路が、回転軸３１０の軸方向（Ｚ軸方向）に貫通して形成されており、流路は研削ホイール３１３の底面において粗研削砥石３１３ａに向かって研削水を噴出できるように開口している。

仕上げ研削手段３２は、粗研削によって仕上げ厚み程度まで薄化された被加工物Ｗに対して、平坦性を高める仕上げ研削を行うことができる。すなわち、仕上げ研削手段３２は、仕上げ研削砥石３２３ａを備え回転可能に装着した研削ホイール３１３で、粗研削手段３１が研削した被加工物Ｗの裏面Ｗｂをさらに研削する。仕上げ研削砥石３２３ａ中に含まれる砥粒は、粗研削手段３１の粗研削砥石３１３ａに含まれる砥粒よりも粒径の小さい砥粒である。仕上げ研削手段３２の仕上げ研削砥石３２３ａ以外の構成については、粗研削手段３１の構成と同様となっている。

研削位置まで降下した状態の粗研削手段３１及び仕上げ研削手段３２にそれぞれ隣接する位置には、例えば、被加工物Ｗの厚みを接触式にて測定する第１の厚み測定手段３８Ａと第２の厚み測定手段３８Ｂとがそれぞれ配設されている。第１の厚み測定手段３８Ａと第２の厚み測定手段３８Ｂとは、同一の構造を備えているため、以下に、第１の厚み測定手段３８Ａについてのみ説明する。第１の厚み測定手段３８Ａは、例えば、一対の厚み測定器（ハイトゲージ）、即ち、チャックテーブル３０の保持面３００ａの高さ位置測定用の第１の厚み測定器３８１と、被加工物Ｗのチャックテーブル３０で保持された面と反対側の面（被研削面）の高さ位置測定用の第２の厚み測定器３８２とを備えている。

第１の厚み測定器３８１及び第２の厚み測定器３８２は、その各先端に、上下方向に昇降し各測定面に接触するコンタクトを備えており、該コンタクトは、例えば、下方に向かって漸次縮径する鋭頭状に形成されている。第１の厚み測定器３８１（第２の厚み測定器３８２）は、その根元側が第１の支持部３８３（第２の支持部３８４）によって支持されている。第１の支持部３８３（第２の支持部３８４）は、第１の厚み測定器３８１（第２の厚み測定器３８２）を上下動可能に支持していると共に、例えば内部に内蔵したスプリングが生み出す押圧力によって、第１の厚み測定器３８１（第２の厚み測定器３８２）を各測定面に対して適宜の力で押し付けることができる。
第１の厚み測定手段３８Ａは、第１の厚み測定器３８１により、基準面となる枠体３０１の上面の高さ位置を検出し、第２の厚み測定器３８２により、研削される被加工物Ｗの被研削面、即ち、被加工物Ｗのチャックテーブル３０で保持された面と反対側の面の高さ位置を検出し、両者の検出値の差を算出することで、被加工物Ｗの厚みを研削前又は研削中に随時測定することができる。

研削装置３は、例えば、装置全体の制御を行う制御手段９を備えている。制御手段９は、制御プログラムに従って演算処理するＣＰＵ、制御プログラム等を格納するＲＯＭ、及び演算結果やその他の情報等を格納するＲＡＭ等を含んでおり、図示しない配線によって、第一の研削送り手段３５やチャックテーブル３０を回転させる図示しない回転手段等に接続されている。そして、制御手段９の制御の下で、図示しない回転手段によるチャックテーブル３０の回転動作や第一の研削送り手段３５による粗研削手段３１のＺ軸方向における研削送り動作等の研削装置３の各構成の動作が制御される。

以下に、本発明に係る研削装置３を用いて図１に示す被加工物Ｗを研削する場合の各ステップについて説明する。

（１）表面保護ステップ
まず、被加工物Ｗの表面Ｗａには、例えば、被加工物Ｗと略同径の円形の表面保護部材Ｔが貼着されて、表面Ｗａは表面保護部材Ｔで覆われ保護された状態になる。表面保護部材Ｔは、例えば、ある程度の柔軟性を有した樹脂等からなる基材層と粘着層とを備える粘着テープであるが、これに限定されるものではなく、表面Ｗａに液体の樹脂を塗布してから該樹脂に熱を加える又は紫外線を照射する等して、該樹脂を硬化させて、ある程度の柔軟性を備え被加工物Ｗの表面Ｗａを覆う保護部材を形成してもよい。

（２）保持ステップ
図１に示すターンテーブル３４が、＋Ｚ軸方向から見て時計回り方向に自転し、あるチャックテーブル３０が第一の搬送手段３３５の近傍まで移動する。ロボット３３０が第一のカセット３３１から表面保護部材Ｔが貼着された一枚の被加工物Ｗを引き出し、被加工物Ｗを位置合わせ手段３３３に移動させる。位置合わせ手段３３３において被加工物Ｗが所定の位置に位置決めされた後、第一の搬送手段３３５が、位置合わせ手段３３３上の被加工物Ｗをチャックテーブル３０の保持面３００ａ上に搬送する。そして、図示しない吸引源により生み出された吸引力が保持面３００ａに伝達されることで、チャックテーブル３０が被加工物Ｗを吸引保持する。
ここで、被加工物Ｗが正しくチャックテーブル３０に搬送され吸引保持されれば、被加工物Ｗのチャックテーブル３０で保持された面は表面保護部材Ｔで覆われている表面Ｗａとなり、チャックテーブル３０で保持された面と反対側の裏面Ｗｂは上方に向かって露出した状態になる。
その一方、被加工物Ｗがチャックテーブル３０に誤った状態で搬送され吸引保持されてしまう場合も発生し得る。即ち、被加工物Ｗのチャックテーブル３０で保持された面が裏面Ｗｂとなってしまっており、チャックテーブル３０で保持された面と反対側の面となる表面保護部材Ｔで覆われている表面Ｗａが上方に向いてしまっている状態も発生し得る。

（３）厚み測定ステップ
上記のような被加工物Ｗがチャックテーブル３０により誤った状態で吸引保持されてしまった場合に、そのまま研削が開始されてしまい研削不良が発生してしまうことを防ぐために、本発明に係る研削装置１は、下記に説明する厚み測定ステップを実施する。
図１に示すように、＋Ｚ軸方向から見て時計回り方向にターンテーブル３４が回転することで、被加工物Ｗを保持したチャックテーブル３０が第１の厚み測定手段３８Ａの下まで移動する。そして、例えば、チャックテーブル３０が回転軸３０ｂ周りに所定の回転速度で回転し、第１の厚み測定手段３８Ａによって被加工物Ｗの厚み測定が開始される。なお、チャックテーブル３０が回転していない状態で被加工物Ｗの厚み測定が開始されてもよい。

図３は被加工物Ｗが正しい状態でチャックテーブル３０により吸引保持されている場合を示している。したがって、回転するチャックテーブル３０の基準面となる枠体３０１の上面に第１の厚み測定器３８１が所定の押圧力で押し付けられ、また、被加工物Ｗのチャックテーブル３０で保持された面である表面Ｗａと反対側の面の裏面Ｗｂに第２の厚み測定器３８２が所定の押圧力で押し付けられる。
その一方、図４においては、被加工物Ｗがチャックテーブル３０により誤った状態で吸引保持されている場合を示している。したがって、回転するチャックテーブル３０の基準面となる枠体３０１の上面に第１の厚み測定器３８１が所定の押圧力で押し付けられ、また、被加工物Ｗのチャックテーブル３０で保持された面である裏面Ｗｂと反対側の面の表面Ｗａに貼着されている表面保護部材Ｔに第２の厚み測定器３８２が所定の押圧力で押し付けられる。

図３に示す場合においては、第１の厚み測定器３８１により枠体３０１の上面の高さ位置が測定され、第２の厚み測定器３８２により被加工物Ｗの裏面Ｗｂの高さ位置が測定され、両者の測定値の差が被加工物Ｗの厚みとして算出される。そして、算出された被加工物Ｗの厚みについての情報は、例えば、制御手段９に送信されてＲＡＭに記憶されていく。
図５に示すグラフＧ１は、図３に示す第１の厚み測定手段３８Ａによる被加工物Ｗの厚み測定開始時から任意の時間ｔ１が経過した時点までの被加工物Ｗの厚みの推移を示すグラフの一例である。図５において縦軸は被加工物Ｗの厚みを示し、横軸は経過時間を示す。

一方、図４に示す場合においては、第１の厚み測定器３８１により枠体３０１の上面の高さ位置が測定され、第２の厚み測定器３８２により被加工物Ｗの表面Ｗａに貼着された表面保護部材Ｔの高さ位置が測定され、両者の測定値の差が被加工物Ｗの厚みとして算出される。そして、算出された被加工物Ｗの厚みについての情報は、例えば、制御手段９に送信されてＲＡＭに記憶されていく。
図５に示すグラフＧ２は、図４に示す第１の厚み測定手段３８Ａによる被加工物Ｗの厚み測定開始時から任意の時間ｔ１が経過した時点までの被加工物Ｗの厚みの推移を示すグラフの一例である。

被加工物Ｗの裏面Ｗｂはある程度の硬度を備えるシリコンであるため、図３における第１の厚み測定手段３８Ａによる被加工物Ｗの厚み測定において、第２の厚み測定器３８２の被加工物Ｗの裏面Ｗｂに対する沈み込みは僅かなものとなる。その結果、第１の厚み測定器３８１の測定値と第２の厚み測定器３８２の測定値との差で示される被加工物Ｗの厚みは、図５に示すグラフＧ１のようにあまり変化せず、測定開始時における被加工物Ｗの厚みＭ１と被加工物Ｗの厚み測定開始時から任意の時間ｔ１が経過した時点における被加工物Ｗの厚みＭ２とにはあまり差が生じない。
一方で、表面保護部材Ｔは樹脂等からなりある程度の柔軟性を備える粘着テープであるため、図４における第１の厚み測定手段３８Ａによる被加工物Ｗの厚み測定において、第２の厚み測定器３８２の表面保護部材Ｔに対する沈み込みは大きいものとなる。その結果、第１の厚み測定器３８１の測定値と第２の厚み測定器３８２の測定値との差で示される被加工物Ｗの厚みは、図５に示すグラフＧ２のようにグラフＧ１と比べて大きく変化していき、グラフＧ２に示す測定開始時における被加工物Ｗの厚みＭ１と被加工物Ｗの厚み測定開始時から任意の時間ｔ１が経過した時点における被加工物Ｗの厚みＭ３とにはある程度の差が生じる。

制御手段９は、例えば、図１に示す算出手段９０を含んでいる。算出手段９０は、第１の厚み測定手段３８Ａにより測定された第１の厚みデータと第１の厚みデータが測定された時点から任意の時間経過後に測定された第２の厚みデータとからその変化量を算出する。本実施形態における図３に示す場合の厚み測定ステップにおいては、第１の厚みデータとは、例えば、図５のグラフＧ１に示す測定開始時における被加工物Ｗの厚みＭ１であり、第２の厚みデータとは、グラフＧ１に示す被加工物Ｗの厚み測定開始時から任意の時間ｔ１が経過した時点における被加工物Ｗの厚みＭ２である。そして、算出手段９０は、例えば、被加工物Ｗの厚みＭ１と被加工物Ｗの厚みＭ２との差である（Ｍ１−Ｍ２）を被加工物Ｗの厚みの変化量（差分量）として算出する。
本実施形態における図４に示す場合の厚み測定ステップにおいては、第１の厚みデータとは、例えば、グラフＧ２に示す測定開始時における被加工物Ｗの厚みＭ１であり、第２の厚みデータとは、グラフＧ２に示す被加工物Ｗの厚み測定開始時から任意の時間ｔ１が経過した時点における被加工物Ｗの厚みＭ３である。そして、算出手段９０は、例えば、被加工物Ｗの厚みＭ１と被加工物Ｗの厚みＭ３との差である（Ｍ１−Ｍ３）を被加工物Ｗの厚みの変化量（差分量）として算出する。

例えば、制御手段９のＲＯＭには、第２の厚み測定器３８２が接触した被加工物Ｗの面が第２の厚み測定器３８２の沈み込みが発生し難い被加工物Ｗの裏面Ｗｂであるか否か、換言すれば、被加工物Ｗのチャックテーブル３０で保持された面と反対側の面が、被研削面である裏面Ｗｂとなっているかを判断するためのしきい値Ｍｃが登録されている。そして、制御手段９は、算出手段９０が算出した被加工物Ｗの厚みの変化量（本実施形態においては差分量）が、しきい値Ｍｃを超えているか、又は、しきい値Ｍｃ以下であるかを判断する。なお、被加工物Ｗの種類及び表面保護部材Ｔの種類によって、第２の厚み測定器３８２が被加工物Ｗの裏面Ｗｂ又は表面保護部材Ｔへ沈み込む量は異なってくるため、予め登録されたしきい値Ｍｃは、被加工物Ｗの裏面Ｗｂ及び表面保護部材Ｔの種類に対応して実験的、経験的、又は理論的に選択された値となる。

図３に示す場合においては、図５のグラフＧ１に示すように、変化量（Ｍ１−Ｍ）はしきい値Ｍｃよりも小さい値となるため、制御手段９は、第２の厚み測定器３８２が接触した被加工物Ｗの面が第２の厚み測定器３８２の沈み込みが発生し難い被加工物Ｗの裏面Ｗｂである、即ち、被加工物Ｗが正しい状態でチャックテーブル３０により吸引保持されており研削をそのまま開始させてもよいと判断する。
図４に示す場合においては、図５のグラフＧ２に示すように、変化量（Ｍ１−Ｍ３）はしきい値Ｍｃを超える値となるため、制御手段９は、第２の厚み測定器３８２が接触した被加工物Ｗの面が第２の厚み測定器３８２の沈み込みが発生する表面保護部材Ｔである、即ち、被加工物Ｗが間違った状態でチャックテーブル３０により吸引保持されておりこのまま研削を開始させてはならないと判断する。

制御手段９が研削を開始させてはならないという判断を下した場合には、制御手段９による制御の下で、研削装置３において後述する研削ステップへの移行が停止され、被加工物Ｗの研削加工が開始されないようになる。さらに、制御手段９は、スピーカーから警報音を鳴らす又はモニターにエラーを表示する等して作業者に該判断を通知する。例えば、該判断が通知された作業者の手作業によって、被加工物Ｗがチャックテーブル３０の保持面３００ａで裏面Ｗｂが上方に向かって露出した状態に直される、又は、被加工物Ｗがチャックテーブル３０上から取り除かれる。

厚み測定ステップは上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するように実施されてもよい（以下、厚み測定ステップの別実施形態とする）。厚み測定ステップの別実施形態において、図３に示す場合に算出手段９０が算出する変化量は、測定時間内の任意の時点ｔ２におけるグラフＧ１の接線Ｌ１の傾き（微分量）である。即ち、算出手段９０は、厚み測定開始後に第１の厚み測定手段３８Ａにより測定された第１の厚みデータと第１の厚みが測定された時点から任意の時間経過後（僅かな時間経過後）に測定された第２の厚みデータとの差分を算出し、さらに算出した差分を微分することによって変化量（接線Ｌ１の傾き）を算出する。なお、変化量を接線Ｌ１の傾きとせずに、厚み測定時間内の任意の２時点（例えば、測定開始時とｔ１時間経過時又はｔ２時間経過時とｔ１時間経過時）におけるグラフＧ１の傾きとしてもよい。
同様に、図４に示す場合に算出手段９０が算出する変化量は、測定時間内の任意の時点ｔ２におけるグラフＧ２の接線Ｌ２の傾き（微分量）である。即ち、算出手段９０は、厚み測定開始後に第１の厚み測定手段３８Ａにより測定された第１の厚みデータと第１の厚みが測定された時点から任意の時間経過後（僅かな時間経過後）に測定された第２の厚みデータとの差分を算出し、さらに算出した差分を微分することによって変化量（接線Ｌ２の傾き）を算出する。なお、変化量を接線Ｌ２の傾きとせずに、厚み測定時間内の任意の２時点（例えば、測定開始時とｔ１時間経過時又はｔ２時間経過時とｔ１時間経過時）におけるグラフＧ２の傾きとしてもよい。

制御手段９のＲＯＭには、第２の厚み測定器３８２が接触した被加工物Ｗの面が第２の厚み測定器３８２の沈み込みが発生し難い被加工物Ｗの裏面Ｗｂであるか否か、換言すれば、被加工物Ｗのチャックテーブル３０で保持された面と反対側の面が、被研削面である裏面Ｗｂとなっているかを判断するためのしきい値が登録されている。そして、制御手段９は、算出手段９０算出した変化量（別実施形態においては微分量）が、しきい値を超えているか、又は、しきい値以下であるかを判断する。

図３に示す場合において、図５のグラフＧ１の接線Ｌ１の傾き（変化量）は例えば登録されているしきい値よりも小さくなり、制御手段９は、第２の厚み測定器３８２が接触した被加工物Ｗの面が第２の厚み測定器３８２の沈み込みが発生し難い被加工物Ｗの裏面Ｗｂである、即ち、被加工物Ｗが正しい状態でチャックテーブル３０により吸引保持されており研削を開始させてもよいと判断する。図４に示す場合においては、図５のグラフＧ２の接線Ｌ２の傾き（変化量）は例えば登録されているしきい値を超えており、制御手段９は、第２の厚み測定器３８２が接触した被加工物Ｗの面が第２の厚み測定器３８２の沈み込みが発生する表面保護部材Ｔである、即ち、被加工物Ｗが間違った状態でチャックテーブル３０により吸引保持されており研削を開始させてはならないと判断する。

（４）研削ステップ
上記のようにいずれかの厚み測定ステップが実施されて、その結果、制御手段９が被加工物Ｗの研削を開始させるという判断を下した場合、即ち、図３に示すように、被加工物Ｗが正しい状態でチャックテーブル３０により吸引保持されていると判断された場合には、本研削ステップが実施される。
図１に示すように、＋Ｚ軸方向から見て時計回り方向にターンテーブル３４が回転することで、被加工物Ｗを保持したチャックテーブル３０が粗研削手段３１の下まで移動して、研削ホイール３１３と被加工物Ｗとの位置合わせがなされる。位置合わせは、例えば、図６に示すように、研削ホイール３１３の回転中心が被加工物Ｗの回転中心に対して所定の距離だけ＋Ｘ方向にずれ、粗研削砥石３１３ａの回転軌道が被加工物Ｗの回転中心を通るように行われる。

回転軸３１０が回転駆動されるのに伴って研削ホイール３１３が回転する。また、粗研削手段３１が図１に示す第一の研削送り手段３５により−Ｚ方向へと送られ、回転する研削ホイール３１３の粗研削砥石３１３ａが被加工物Ｗの裏面Ｗｂに当接することで粗研削加工が行われる。また、チャックテーブル３０が回転することに伴い保持面３００ａ上に保持された被加工物Ｗも回転するので、被加工物Ｗの裏面Ｗｂの全面が研削される。また、研削水が、回転軸３１０内の図示しない流路を介して粗研削砥石３１３ａと被加工物Ｗとの接触部位に対して供給され、接触部位が冷却・洗浄される。また、被加工物Ｗの粗研削中においては、第１の厚み測定手段３８Ａによって被加工物Ｗの厚みが測定され、被加工物Ｗが所望の厚み（例えば、仕上げ厚みの手前の厚み）となるように厚み制御がされる。

粗研削により仕上げ厚みの手前まで研削された被加工物Ｗは、次いで仕上げ厚みまで研削される。図１に示す粗研削手段３１が被加工物Ｗから離間した後、ターンテーブル３４が＋Ｚ方向から見て時計回り方向に回転することで、チャックテーブル３０が仕上げ研削手段３２の下方まで移動する。そして、仕上げ研削手段３２に備える研削ホイール３１３と被加工物Ｗとの位置合わせが行われた後、仕上げ研削手段３２が−Ｚ方向へと送られ、回転する仕上げ研削砥石３２３ａが被加工物Ｗの裏面Ｗｂに当接し、また、チャックテーブル３０が回転することに伴って保持面３００ａ上に保持された被加工物Ｗが回転して、被加工物Ｗの裏面Ｗｂの全面が仕上げ研削される。また、研削水が仕上げ研削砥石３２３ａと被加工物Ｗとの接触部位に対して供給され、接触部位が冷却・洗浄される。また、被加工物Ｗの粗研削中においては、第２の厚み測定手段３８Ｂによって被加工物Ｗの厚みが測定され、被加工物Ｗが所望の厚み（仕上げ厚み）となるように厚み制御がされる。

仕上げ厚みまで研削され裏面Ｗｂの平坦性が高められた被加工物Ｗは、仕上げ研削手段３２が被加工物Ｗから離間した後、ターンテーブル３４が＋Ｚ方向から見て時計回り方向に自転することで、第二の搬送手段３３６の近傍まで移動する。そして、第二の搬送手段３３６が、チャックテーブル３０上の被加工物Ｗを洗浄手段３３４に搬送する。そして、洗浄手段３３４において被加工物Ｗが洗浄された後、被加工物Ｗはロボット３３０によって第二のカセット３３２内に収容される。

上記のように本発明に係る研削方法は、被加工物Ｗの表面Ｗａを表面保護部材Ｔで覆う表面保護ステップと、表面保護ステップを実施した後、被加工物Ｗを軸方向が鉛直方向である回転軸３０ｂで回転可能なチャックテーブル３０の保持面３００ａで保持する保持ステップと、保持ステップを実施した後、被加工物Ｗのチャックテーブル３０で保持された面と反対側の面に第２の厚み測定器３８２を接触させて被加工物Ｗの厚みを測定し、測定した第１の厚みデータと第１の厚みデータを測定した時点から任意の時間経過後に測定した第２の厚みデータとからその変化量を算出する厚み測定ステップと、厚み測定ステップを実施した後、保持面３００ａと直交する回転軸３１０で回転する粗研削砥石３１３ａで研削水を供給しながら被加工物Ｗの裏面Ｗｂを研削する研削ステップと、を備え、厚み測定ステップでは、算出した変化量が予め登録したしきい値以下であれば、第２の厚み測定器３８２が接触した被加工物Ｗの面が第２の厚み測定器３８２の沈み込みが発生し難い被加工物Ｗの裏面Ｗｂであると判断し研削ステップを開始し、算出した変化量が予め登録したしきい値を越えていれば、第２の厚み測定器３８２が接触した被加工物Ｗの面が第２の厚み測定器３８２の沈み込みが発生しやすい表面保護部材Ｔであると判断し研削ステップを開始しないものとすることで、被加工物Ｗがチャックテーブル３０により誤った状態で吸引保持されてしまった場合、即ち、被加工物Ｗの被研削面たる裏面Ｗｂがチャックテーブル３０によって吸着されてしまった場合に、そのまま研削ステップが実施されて表面保護部材Ｔが研削され研削不良を発生させてしまうということが無くなる。

上記のように本発明に係る研削装置３は、第１の厚み測定手段３８Ａにより測定された第１の厚みデータと第１の厚みデータが測定された時点から任意の時間経過後に測定された第２の厚みデータとからその変化量を算出する算出手段９０と、算出手段９０が算出した変化量が予め登録されたしきい値以下であれば研削を開始させ、変化量が予め登録されたしきい値を超えている場合にはエラーを表示し研削を開始させない制御手段９と、を備えるものとすることで、被加工物Ｗがチャックテーブル３０により誤った状態で吸引保持されてしまった場合、即ち、被加工物Ｗの被研削面たる裏面Ｗｂがチャックテーブル３０に吸着されてしまった場合に、そのまま粗研削手段３１で表面保護部材Ｔを研削して研削不良を発生させてしまうということが無くなる。

研削装置３の第１の厚み測定手段３８Ａが、研削開始前の被加工物Ｗの厚み測定に用いられると共に、研削開始後の被加工物Ｗの厚み制御にも用いられることで、研削装置３の小型化を図れ、また、研削装置３の製造コストの増加を防ぐことができる。

なお、本発明に係る研削方法は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている研削装置３の構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
例えば、研削装置３は、本実施形態のような研削手段が二軸の研削装置に限定されるものではなく、研削手段が一軸の研削装置であってもよい。
また、例えば、第１の厚み測定手段３８Ａは、本実施形態のような第１の厚み測定器３８１と第２の厚み測定器３８２とを備える構成に限定されず、例えば、第２の厚み測定器３８２と、第２の厚み測定器３８２を上下方向に移動可能に保持するキャリッジと、キャリッジの位置を検出する変位検出手段とを備える構成として、１つの厚み測定器で被加工物Ｗの厚みを測定できるようにしてもよい。

Ｗ：被加工物 Ｗａ：被加工物の表面 Ｗｂ：被加工物の裏面
Ｔ：表面保護部材
３：研削装置 ３Ａ：ベース ３Ｂ、３Ｃ：コラム
３０：チャックテーブル ３００：吸着部 ３００ａ：保持面 ３０１：枠体
３１：粗研削手段 ３１０：回転軸 ３１１：ハウジング ３１２：モータ
３１３：研削ホイール ３１３ａ：粗研削砥石
３２：仕上げ研削手段 ３２３ａ：仕上げ研削砥石
３３０：ロボット
３３１：第一のカセット ３３２：第二のカセット ３３３：位置合わせ手段 ３３４：洗浄手段
３３５：第一の搬送手段 ３３６：第二の搬送手段 ３４：ターンテーブル
３５：第一の研削送り手段 ３５０：ボールネジ ３５１：ガイドレール ３５２：モータ ３５３：昇降部
３６：第二の研削送り手段 ３６０：ボールネジ ３６１：ガイドレール ３６２：モータ ３６３：昇降部
３８Ａ：第１の厚み測定手段 ３８１：第１の厚み測定器 ３８２：第２の厚み測定器
３８Ｂ：第２の厚み測定手段
９：制御手段 ９０：算出手段

Claims (4)

1. 格子状に形成された複数の分割予定ラインにより区画された領域にデバイスが形成された表面を有する被加工物の裏面を研削砥石で研削する被加工物の研削方法であって、
   被加工物の表面を表面保護部材で覆う表面保護ステップと、
   該表面保護ステップを実施した後、該被加工物を軸方向が鉛直方向である回転軸で回転可能なチャックテーブルの保持面で保持する保持ステップと、
   該保持ステップを実施した後、該被加工物のチャックテーブルで保持された面と反対側の面に厚み測定器を接触させて被加工物の厚みを測定し、測定した第１の厚みデータと該第１の厚みデータを測定した時点から任意の時間経過後に測定した第２の厚みデータとからその変化量を算出する厚み測定ステップと、
   該厚み測定ステップを実施した後、該保持面と直交する回転軸で回転する研削砥石で研削水を供給しながら被加工物の裏面を研削する研削ステップと、を備え、
   該厚み測定ステップでは、算出した該変化量が予め登録したしきい値以下であれば、該厚み測定器が接触した被加工物の該面が該厚み測定器の沈み込みが発生し難い被加工物の裏面であると判断し該研削ステップを開始し、算出した該変化量が該予め登録したしきい値を越えていれば、該厚み測定器が接触した被加工物の該面が該厚み測定器の沈み込みが発生しやすい該表面保護部材であると判断し該研削ステップを開始しない研削方法。
2. 前記表面保護部材は、粘着テープであることを特徴とする請求項１記載の研削方法。
3. 被加工物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被加工物の厚みを測定する厚み測定手段と、該チャックテーブルに保持された該被加工物を研削する研削手段と、を備えた研削装置であって、
   該チャックテーブルは、鉛直方向を軸方向とする回転軸で回転可能であり保持面で表面保護部材が貼着された被加工物を保持し、
   該厚み測定手段は、被加工物の研削開始前に被加工物の該チャックテーブルで保持された面と反対側の面に厚み測定器を接触させて厚み測定を行い、
   該研削手段は、該チャックテーブルの保持面と直交する回転軸で回転する研削砥石で研削水を供給しながら被加工物の裏面を研削し、
   該厚み測定手段により測定された第１の厚みデータと第１の厚みデータが測定された時点から任意の時間経過後に測定された第２の厚みデータとからその変化量を算出する算出手段と、該算出手段が算出した該変化量が予め登録されたしきい値以下であれば研削を開始させ、該変化量が該予め登録されたしきい値を超えている場合にはエラーを表示し研削を開始させない制御手段と、を備えたことを特徴とする研削装置。
4. 前記厚み測定手段は、研削開始前の被加工物の厚み測定に用いられると共に、研削開始後の被加工物の厚み制御にも用いられることを特徴とする請求項３記載の研削装置。

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