JP2021058952A - 研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リニアゲージのシャフトが非接触で支持されているか否かを容易に確認する。【解決手段】待機位置にあるシャフト７０が非接触で支持されているときに読み取られた目盛り２５０ａの値を、基準値として記憶する。そして、たとえば加工中に、シャフト７０が非接触で支持されているか否かの確認動作を実施する。この確認動作では、シャフト７０が待機位置に位置しているときの目盛り２５０ａの読み取り値である測定値と基準値との差が、閾値以上である場合に、シャフト７０が非接触で支持されていないと判断する。このように、シャフト７０が待機位置にあるときの目盛り２５０ａの読み取り値に基づいて、シャフト７０が非接触で支持されているか否かが確認される。したがって、シャフト７０が非接触で支持されているか否かを、容易に判断することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、研削装置に関する。

チャックテーブルの保持面によって被加工物を保持し、研削砥石で被加工物を研削する研削装置がある。このような研削装置では、保持面の高さと被加工物の上面高さとを測定して、保持面の高さと被加工物の上面高さとの差を、被加工物の厚みとして算出する。算出された値が、予め設定された仕上げ厚みになるまで、被加工物が研削される。

被加工物の上面の高さを測定するための上面高さ測定器として、特許文献１に開示のようなリニアゲージを用いることがある。

リニアゲージは、測定子を先端に備えたシャフトを備えている。また、シャフトを軸方向に移動可能に支持するための支持面が備えられている。この支持面は、シャフトの側面との間に等間隔の隙間を形成するように、シャフトを囲繞している。このリニアゲージでは、シャフトと支持面との隙間にエアを噴射して、この隙間にエアを充満させている。これにより、シャフトが、支持面によって非接触で支持される。このようなシャフトを被加工物の上面に接触させて、シャフトの位置をスケールで読み取ることによって、被加工物の上面の高さを測定している。

特開２０１５−１７５７５８号公報

上述したリニアゲージでは、エアを用いてシャフトを非接触で支持することで、正確な値を読み取ることができている。そのため、エアが供給されているか否かを確認するために、噴射口から噴射されるエアの供給流量または圧力を監視している。

しかし、エアの供給流量または圧力を監視するための機構は、上面高さ測定器のコストを増大させる。また、エアが供給されているにもかかわらず、シャフトが非接触で支持されておらず、測定が不正確になることがある。

したがって、本発明の目的は、リニアゲージのシャフトが非接触で支持されているか否かを容易に確認することにある。

本発明の研削装置（本研削装置）は、保持面によって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る被加工物を研削砥石によって研削する研削手段と、該保持面に保持される被加工物の上面または該保持面を被測定面とし、該被測定面の高さを測定するリニアゲージとを備える研削装置であって、該リニアゲージは、該被測定面に接触する測定子を下端に配置したシャフトと、該シャフトの側面を囲繞して非接触で支持し、該シャフトにおける軸方向に沿った上下移動を可能にする支持手段と、該シャフトの上端に連結され、該軸方向に直交する方向に延在するアームと、該アームを突き上げて該シャフトを上方向に移動させて、待機位置に位置づける突き上げ手段と、該支持手段および該突き上げ手段を配置するためのベースと、該アームから垂下し目盛りを備えるスケールと、該ベースに配置され、該シャフトの上下移動と共に上下移動する該スケールの該目盛りを読み取る読取り部と、を備え、該支持手段によって該シャフトが非接触で支持されて該待機位置に位置しているときの該目盛りを該読取り部によって読み取った値である基準値を記憶する記憶部と、該シャフトが該待機位置に位置しているときの該目盛りを該読取り部によって読み取った値である測定値と、該記憶部に記憶されている前記基準値との差を求め、該差が予め設定した閾値以上である場合に、該シャフトが該支持手段によって非接触で支持されていないと判断する判断部と、を備える。

本研削装置では、待機位置にあるシャフトが非接触で支持されているときに読み取られた目盛りの値を、基準値として記憶する。そして、たとえば加工中に被測定面の高さを測定する前に、シャフトが非接触で支持されているか否かの確認動作を実施する。この確認動作では、シャフトが待機位置に位置しているときの目盛りの読み取り値である測定値と基準値との差が、閾値以上である場合に、シャフトが非接触で支持されていないと判断する。

このように、本研削装置では、シャフトが待機位置にあるときの目盛りの読み取り値に基づいて、シャフトが非接触で支持されているか否かの確認動作を実施している。したがって、シャフトが非接触で支持されているか否かを、容易に判断することができる。また、待機位置にあるシャフトに対する確認動作であるため、確認動作により、シャフトが非接触で支持されている際のみにシャフトを下降させるので、シャフトおよび支持手段に負荷を与えることを回避することができる。

実施形態にかかる研削装置の斜視図である。 リニアゲージの斜視図である。 リニアゲージの断面図である。 リニアゲージの断面図である。 リニアゲージのシャフトの傾きを示す説明図である。 シャフトが傾いている際の読取り部の近傍を示す説明図である。 基準値と測定値との差に関するグラフである。 各ウェーハの加工前になされる測定の結果を示すグラフである。

図１に示す研削装置１は、被加工物としてのウェーハＷに対して研削処理を行うための装置である。図１に示すウェーハＷは、たとえば、円形の半導体ウェーハである。

ウェーハＷの表面Ｗａには、図示しないデバイスが形成されている。表面Ｗａは、図１においては下方を向いており、保護テープＴが貼着されることによって保護されている。ウェーハＷの裏面Ｗｂは、研削加工が施される被加工面となる。

研削装置１は、Ｙ軸方向に延設された基台１０と、基台１０の上における＋Ｙ方向側に立設されたコラム１５とを備えている。
基台１０の上面には、Ｘ軸方向に延在する矩形状の開口１０ａが形成されている。この開口１０ａは、移動板１１および蛇腹状の防水カバー１２によって覆われている。

移動板１１の上には、チャックテーブル２０が備えられている。チャックテーブル２０は、ウェーハＷを保持するための円板形状のテーブルであり、保持面２１を備えている。保持面２１は、多孔質のポーラス材を含んでいる。保持面２１にウェーハＷが載置された状態で、図示しない吸引源によって発揮される吸引力が保持面２１に伝達されることによって、ウェーハＷが、保持面２１によって吸引保持される。すなわち、チャックテーブル２０は、保持面２１によってウェーハＷを保持する。

移動板１１には、防水カバー１２が伸縮自在に連結されている。チャックテーブル２０および移動板１１は、ウェーハＷの研削加工の際に、基台１０の内部に配設されているＹ軸方向移動手段（図示せず）によって、Ｙ軸方向に一体的に往復移動する。防水カバー１２は、移動板１１のＹ軸方向の移動に伴って伸縮する。

本実施形態では、チャックテーブル２０は、大まかにいえば、保持面２１にウェーハＷを載置するための前方（−Ｙ方向側）のウェーハ載置位置と、ウェーハＷが研削される後方（＋Ｙ方向側）の研削領域との間を移動する。さらに、研削手段４０の研削砥石４８によるウェーハＷの研削時には、保持面２１を有するチャックテーブル２０が、研削領域内で移動する。

基台１０上のコラム１５の前面には、ウェーハＷを研削する研削手段４０、および、研削手段４０を研削送り方向であるＺ軸方向に移動させる研削送り手段３０が設けられている。

研削送り手段３０は、Ｚ軸方向に平行な一対のガイドレール３１、このガイドレール３１上をスライドする移動テーブル３２、ガイドレール３１と平行なボールネジ３３、モータ３４、および、移動テーブル３２の前面（表面）に取り付けられたホルダ３５を備えている。ホルダ３５は、研削手段４０を保持している。

移動テーブル３２は、ガイドレール３１にスライド可能に設置されている。図示しないナット部が、移動テーブル３２の後面側（裏面側）に固定されている。このナット部には、ボールネジ３３が螺合されている。モータ３４は、ボールネジ３３の一端部に連結されている。

研削送り手段３０では、モータ３４がボールネジ３３を回転させることにより、移動テーブル３２が、ガイドレール３１に沿って、Ｚ軸方向に移動する。これにより、移動テーブル３２に取り付けられたホルダ３５、および、ホルダ３５に保持された研削手段４０も、移動テーブル３２とともにＺ軸方向に移動する。

研削手段４０は、ホルダ３５に固定されたスピンドルハウジング４１、スピンドルハウジング４１に回転可能に保持されたスピンドル４２、スピンドル４２を回転駆動するモータ４３、スピンドル４２の下端に取り付けられたホイールマウント４５、および、ホイールマウント４５に支持された研削ホイール４６を備えている。

スピンドルハウジング４１は、Ｚ軸方向に延びるようにホルダ３５に保持されている。スピンドル４２は、チャックテーブル２０の保持面２１と直交するようにＺ軸方向に延び、スピンドルハウジング４１に回転可能に支持されている。
モータ４３は、スピンドル４２の上端側に連結されている。このモータ４３により、スピンドル４２は、Ｚ軸方向に延びる回転軸を中心として回転する。

ホイールマウント４５は、円板状に形成されており、スピンドル４２の下端（先端）に固定されている。ホイールマウント４５は、研削ホイール４６を支持する。

研削ホイール４６は、ホイールマウント４５と略同径を有するように形成されている。研削ホイール４６は、ステンレス等の金属材料から形成された円環状のホイール基台（環状基台）４７を含む。ホイール基台４７の下面には、全周にわたって、環状に配置された複数の研削砥石４８が固定されている。研削砥石４８は、研削領域に配置されているチャックテーブル２０に保持されたウェーハＷの裏面Ｗｂを研削する。このように、研削手段４０は、チャックテーブル２０に保持されるウェーハＷを、研削砥石４８によって研削する。

チャックテーブル２０に隣接する位置には、厚み測定器５５が配設されている。厚み測定器５５は、研削中に、ウェーハＷの厚みを、接触式にて測定することができる。

すなわち、厚み測定器５５は、第１リニアゲージ５６および第２リニアゲージ５７を備えている。第１リニアゲージ５６は、チャックテーブル２０の保持面２１に接触し、その高さを測定する。第２リニアゲージ５７は、保持面２１に保持されているウェーハＷの裏面（上面）Ｗｂに接触し、その高さを測定する。これにより、厚み測定器５５は、チャックテーブル２０の保持面２１の高さとウェーハＷの裏面Ｗｂの高さとの差分に基づいて、ウェーハＷの厚みを測定することができる。

次に、厚み測定器５５のび第２リニアゲージ５７の構成について説明する。
図２および図３に示すように、第２リニアゲージ５７は、測定子７１を下端に有するシャフト７０、シャフト７０を支持する支持手段１３０、シャフト７０の回転を規制する回転規制手段１４０、シャフト７０の上端に連結されたアーム８１、アーム８１を突き上げる突き上げ手段１５０、突き上げ手段１５０の下方に配されたベース８３、および、ウェーハＷの裏面Ｗｂの高さ位置を読み取る高さ位置読み取り手段２５を備えている。

ベース８３は、ＸＹ面内に延在している。ベース８３は、支持手段１３０、回転規制手段１４０、突き上げ手段１５０、および、高さ位置読み取り手段２５の読取り部２５１を配置するための底板である。ベース８３は、厚み測定器５５の一部である支持台１００（図３参照）に取り付けられている。また、ベース８３には、また、第２リニアゲージ５７の他の部材を覆う筐体８５が取り付けられている。さらに、ベース８３の略中央部には、略円形状の開口８４が設けられている。

アーム８１は、シャフト７０の上端に連結され、シャフト７０の軸方向に直交する方向に延在している。

シャフト７０は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に延在している。シャフト７０は、円柱状に形成されており、ベース８３の開口８４に挿通されている。シャフト７０の上端は、矩形平板状のアーム８１の略中央における下面側に、固定ナット８２（図２参照）によって連結されている。シャフト７０の下端には、測定子７１が取り付けられている。したがって、シャフト７０および測定子７１は、一体的に移動するように構成されている。

測定子７１は、開口８４を介して、ベース８３の下面から下方に突出している。測定子７１は、ウェーハＷの裏面Ｗｂの高さを測定する際に、ウェーハＷの裏面Ｗｂに接触する。

ベース８３上に配置された支持手段１３０は、シャフト７０の側面７０ａを囲繞して非接触で支持し、シャフト７０における軸方向（Ｚ軸方向）に沿った上下移動を可能にする。

支持手段１３０は、図３に示すように、ベース８３の上面に配設され、シャフト７０の周囲を支持する。支持手段１３０には、円柱状のシャフト７０に対応して、シャフト７０を収容するための円筒状の支持面１３１が形成されている。支持面１３１は、シャフト７０の側面７０ａに対向している。

さらに、支持手段１３０は、支持面１３１に設けられた複数の噴き出し口１３２、エア供給源６０に接続されたエア流入口１３３、および、エア流入口１３３と各噴き出し口１３２とを連通するエア流路１３４を備えている。エア流入口１３３とエア供給源６０とは、金属配管あるいは可撓性を有する樹脂チューブ等のエア供給管６００によって連結されている。

支持面１３１は、略円筒内面形状を有しており、シャフト７０を囲繞するように設けられている。支持面１３１に設けられた噴き出し口１３２からは、エア流入口１３３から流入され、エア流路１３４を通過してきたエアが、シャフト７０の側面７０ａに対して略垂直に噴出される。このようなエアにより、支持手段１３０（支持面１３１）は、シャフト７０に、Ｚ軸方向に平行な姿勢を維持する力を与えることができる。すなわち、支持手段１３０は、シャフト７０を、非接触の状態で、Ｚ軸方向に平行となるように支持することができる。

回転規制手段１４０は、支持手段１３０によって支持されているシャフト７０の、その延在方向を軸とする回転方向の動きを規制する。回転規制手段１４０は、ブロック形状の第１の磁石１４２を有するガイド棒１４１、および、２本の第２の磁石１４３を備えている。

ガイド棒１４１は、アーム８１に接続されており、シャフト７０の延在方向と平行に延びている。ガイド棒１４１の先端には、第１の磁石１４２が接続されている。第２の磁石１４３は、第１の磁石１４２（ガイド棒１４１）を挟むように、ベース８３に設けられている。第２の磁石１４３における第１の磁石１４２に対向する側面は、第１の磁石１４２と反発するように磁化されている。

回転規制手段１４０では、第１の磁石１４２と第２の磁石１４３とが反発することにより、ガイド棒１４１が第２の磁石１４３に近づくこと、すなわち、ガイド棒１４１におけるＸＹ面内に関する移動（回転）が抑制される。また、ガイド棒１４１は、アーム８１を介して、シャフト７０と接続されている。したがって、回転規制手段１４０により、シャフト７０におけるＸＹ面内に関する移動（回転）が抑制される。

突き上げ手段１５０は、シャフト７０を、Ｚ軸方向に沿って直動させる。たとえば、突き上げ手段１５０は、アーム８１を突き上げて、シャフト７０を、上方向である＋Ｚ方向に移動させて、待機位置に位置づける。
また、突き上げ手段１５０は、シャフト７０を、ウェーハＷの裏面Ｗｂに接近させる下方向（−Ｚ方向）に下降させる。
なお、突き上げ手段１５０は、シャフト７０からアーム８１の延在方向（Ｘ軸方向）に離間してアーム８１に固定されている。

図２および図３に示すように、突き上げ手段１５０は、ピストンシリンダであり、ベース８３の上面に固定されているシリンダチューブ１５１と、シリンダチューブ１５１の内部に配されたピストン１５２と、ピストン１５２に連結されたピストンロッド１５３と、エア流入口１５４および１５５とを備えている。

ピストンロッド１５３は、シリンダチューブ１５１に挿入されている。ピストンロッド１５３の上端は、アーム８１における一端側の下面に接触可能となっている。ピストンロッド１５３の下端は、ピストン１５２に取り付けられている。

ピストン１５２の下面とシリンダチューブ１５１の底面との間には、バネ部材１５８が設けられている。バネ部材１５８は、ピストン１５２を、上方向に付勢する。

エア流入口１５４および１５５は、シリンダチューブ１５１の内部にエアを流入するためのものである。エア流入口１５４および１５５には、それぞれエア流路１５６および１５７が連通されている。エア流路１５６および１５７は、ソレノイドバルブ６０３を介して、選択的に、エア供給源６０に接続される。

高さ位置読み取り手段２５は、アーム８１におけるシャフト７０を挟んでピストンロッド１５３とは反対側に配設されている。高さ位置読み取り手段２５は、アーム８１から下方に垂下しているスケール２５０、および、スケール２５０の目盛り２５０ａを読み取る読取り部２５１を備えている。

スケール２５０は、その上端がアーム８１の下面に固定されている。したがって、スケール２５０は、アーム８１を介してシャフト７０に連結されている。スケール２５０は、シャフト７０の延在方向（Ｚ軸方向）と平行に、−Ｚ方向に向かって延在している。スケール２５０は、シャフト７０の上下移動と共に上下移動する。
また、スケール２５０は、シャフト７０の軸方向に平行な方向に延在する目盛り２５０ａを有している。目盛り２５０ａは、スケール２５０の側面に、Ｚ軸方向に沿って等間隔に形成されている。
なお、スケール２５０は、シャフト７０からアーム８１の延在方向（Ｘ軸方向）に離間してアーム８１に固定されている。
なお、読取り部２５１をアーム８１の下面に固定させ、スケール２５０をベース８３に固定させた構成としてもよい。
また、突き上げ手段１５０の近傍に高さ位置読み取り手段２５を配設させた構成としてもよい。

読取り部２５１は、支持柱２５２およびセンサー２５３を備えており、ベース８３に配置されている。読取り部２５１は、上下移動するスケール２５０のスケール２５０の目盛り２５０ａを読み取る。

支持柱２５２は、ベース８３の側面に固定されており、＋Ｚ方向に向かって延在している。センサー２５３は、支持柱２５２の側面に固定されているとともに、スケール２５０の目盛り２５０ａに対面している。センサー２５３は、たとえば、スケール２５０の目盛り２５０ａからの反射光を読み取る、光学式のセンサーである。

研削装置１では、シャフト７０の測定子７１がウェーハＷの裏面Ｗｂに接触したときに、シャフト７０とともにＺ軸方向に沿って移動するスケール２５０の目盛り２５０ａの値を、読取り部２５１によって読み取ることにより、ウェーハＷの裏面Ｗｂの高さ位置を測定することができる。

また、研削装置１は、図１に示すように、研削装置１の各構成要素を制御する制御手段５０を備えている。制御手段５０は、上述した研削装置１の各構成要素を制御して、ウェーハＷに対して作業者の所望とする加工を実施する。

図１に示すように、制御手段５０は、判断部５１および記憶部５３を備えている。以下に、判断部５１および記憶部５３を備えた制御手段５０の機能を、第２リニアゲージ５７の動作とともに説明する。

図３に示すように、ウェーハＷの研削加工中においては、第２リニアゲージ５７は、ウェーハＷの上方に位置づけられている。また、制御手段５０は、エア供給源６０を制御して、エア流入口１３３にエアを供給することによって、支持手段１３０（支持面１３１）によって、シャフト７０を、非接触の状態で支持している。

また、制御手段５０は、研削加工中において、第２リニアゲージ５７を用いて、ウェーハＷの裏面Ｗｂの高さ位置を、任意のタイミングで測定する。

制御手段５０は、第２リニアゲージ５７によるウェーハＷの裏面Ｗｂの高さ測定を実施していないときには、第２リニアゲージ５７のシャフト７０を、図３に示すように、ウェーハＷの裏面Ｗｂから離れた待機位置とする。

すなわち、制御手段５０は、突き上げ手段１５０によって、上方向（＋Ｚ方向）にシャフト７０を移動させる。具体的には、制御手段５０は、ソレノイドバルブ６０３を制御して、エア供給源６０を、エア流路１５７に連通する状態とする。これにより、エア供給源６０から、エア流路１５７およびエア流入口１５５を介して、シリンダチューブ１５１におけるピストン１５２の下方に、所定量のエアが供給される。また、この際、エア流入口１５４から、シリンダチューブ１５１におけるピストン１５２の上方にあるエアが排出可能となる。

エア流入口１５５から供給されたエア、および、バネ部材１５８の付勢力により、シリンダチューブ１５１の内部においてピストン１５２が上昇し、それとともに、ピストンロッド１５３が上昇する。このようにして、ピストンロッド１５３を上昇させることにより、アーム８１の下面にピストンロッド１５３が接触し、アーム８１、および、アーム８１に連結されたシャフト７０が上昇する。その結果、シャフト７０の測定子７１が、ウェーハＷの裏面Ｗｂから所定距離だけ離間される。すなわち、シャフト７０が、支持手段１３０によって非接触で支持された状態で、待機位置とされる。

また、制御手段５０は、第２リニアゲージ５７によってウェーハＷの裏面Ｗｂの高さを測定する際には、突き上げ手段１５０によって、図４に示すように、シャフト７０を、ウェーハＷに接近する−Ｚ方向に下降させる。

具体的には、制御手段５０は、ソレノイドバルブ６０３を制御して、エア供給源６０を、エア流路１５６に連通する状態とする。これにより、エア供給源６０から、エア流路１５６およびエア流入口１５４を介して、シリンダチューブ１５１内におけるピストン１５２の上方に、所定量のエアが供給される。また、この際、エア流入口１５５から、シリンダチューブ１５１におけるピストン１５２の下方にあるエアが排出可能となる。

エア流入口１５４から供給されたエアは、バネ部材１５８の付勢力に抗して、ピストン１５２を下方に押圧する。これにより、シリンダチューブ１５１の内部において、ピストン１５２が下降し、それとともに、アーム８１の下面に接触しているピストンロッド１５３が下降する。その結果、アーム８１およびシャフト７０が、自重によって、−Ｚ方向に沿って下降される。このようにして、シャフト７０は、支持手段１３０によって非接触で支持された状態で、測定子７１がウェーハＷの裏面Ｗｂに接触するまで、下降される。

測定子７１がウェーハＷの裏面Ｗｂに接触したとき、制御手段５０は、読取り部２５１（センサー２５３）を制御して、スケール２５０の目盛り２５０ａを読み取る。そして、制御手段５０は、読み取られた目盛り２５０ａの値に基づいて、ウェーハＷの裏面Ｗｂの高さ位置を測定する。
その後、制御手段５０は、上述した手順により、シャフト７０を待機位置に戻す。

ここで、エア供給源６０、あるいは、支持手段１３０のエア流入口１３３やエア流路１３４等に不具合が発生した場合、支持手段１３０の噴き出し口１３２からシャフト７０の側面７０ａに対して、十分な量のエアが吹き出ないことがある。この場合、シャフト７０の姿勢をＺ軸方向に平行に保つ力（支持力）が弱くなる。このため、シャフト７０は、支持手段１３０における支持面１３１によって作られる円筒形の空間内で傾いて、支持面１３１に接触してしまう。すなわち、シャフト７０は、支持手段１３０によって非接触で支持されることができなくなる。このことは、ウェーハＷの裏面Ｗｂの高さ測定の結果を不正確にする。

すなわち、本実施形態では、アーム８１は、シャフト７０によって支えられており、支持手段１３０によってシャフト７０の姿勢がＺ軸方向に平行に維持されているために、Ｚ軸に垂直な方向に延在している。支持手段１３０のシャフト７０に対する支持力が弱くなると、アーム８１が傾くため、シャフト７０が傾いて非接触で支持されなくなるともに、アーム８１に配設されたスケール２５０におけるＺ軸方向での位置が変動する。その結果、ウェーハＷの裏面Ｗｂの高さ測定の際、読取り部２５１によって読み取られるスケール２５０の目盛り２５０ａの値が、適切な値から変動してしまう。

これに関し、本実施形態では、制御手段５０は、シャフト７０が支持手段１３０によって非接触で支持されているか否かを確認するための確認動作を実施する。

すなわち、シャフト７０が待機位置にある場合、アーム８１の一端が、ピストンロッド１５３によって、シャフト７０とともに上方に押し上げられている。この状態で、支持手段１３０の噴き出し口１３２から十分な量のエアが吹き出ない場合、支持手段１３０のシャフト７０に対する支持力が弱くなり、シャフト７０によって支えられているアーム８１におけるシャフト７０を挟んでピストンロッド１５３とは反対側（スケール２５０が配置されている側）が、図５に示すように、アーム８１およびスケール２５０の自重によって、矢印Ａによって示すように、−Ｚ方向に沿って下がる。

これにより、待機位置にあるシャフト７０が、支持手段１３０の支持面１３１の間で、Ｚ軸方向から角度θだけ傾いて、支持面１３１に接触する。
また、この際、図６に示すように、読取り部２５１のセンサー２５３によって読み取られるスケール２５０の目盛り２５０ａの値が、非接触時（正常時）の値ＶａからΔＶだけ変動して値Ｖｂとなる。

そこで、制御手段５０は、支持手段１３０によってシャフト７０が非接触で支持されて待機位置に位置しているときに、読取り部２５１を制御して、スケール２５０の目盛り２５０ａの値（図６に示したＶａ）を読み取る。そして、制御手段５０は、読み取られた値を、基準値として、記憶部５３に記憶しておく。

そして、制御手段５０は、ウェーハＷの研削加工中においてシャフト７０が待機位置に位置しているときに、読取り部２５１を制御して、スケール２５０の目盛り２５０ａの値（たとえば、図６に示したＶｂ）を、測定値として読み取る。

さらに、制御手段５０の判断部５１は、この測定値Ｖｂと、記憶部５３に記憶されている基準値Ｖａとの差（たとえば、図６に示したΔＶ）を求める。そして、判断部５１は、求めた差が、予め設定した閾値（たとえば、２μｍ）以上である場合に、シャフト７０が支持手段１３０によって非接触で支持されていないと判断する。

図７に、支持手段１３０の噴き出し口１３２からシャフト７０の側面７０ａへのエアの供給量が時間Ｔ１に不十分となった場合の、基準値Ｖａと測定値Ｖｂとの差（ΔＶ）のグラフを示している。この例では、基準値Ｖａと測定値Ｖｂとの差が、時間Ｔ１において急峻に大きくなり、閾値Ｖｓを超える値となっている。
また、シャフト７０の値を常時測定していなくてもよい。たとえば、制御手段５０は、各ウェーハＷを加工する前にシャフト７０を下降させる直前に測定を実施して、判断部５１が、その際の測定値で差を算出してもよい。つまり、図８に示すように、制御手段５０は、各ウェーハＷに対する加工の前に、シャフト７０を下降させる直前にスケール２５０の目盛り２５０ａの値を測定してもよい。図８に示す例では、あるウェーハＷの加工前になされる測定（測定１）の結果、および、その次に加工される別のウェーハＷの加工前になされる測定（測定２）の結果を示している。そして、制御手段５０の判断部５１は、各測定において、基準値Ｖａと測定値Ｖｂとの差（ΔＶ）を算出し、測定２のように差ΔＶが閾値Ｖｓ以上である場合に、シャフト７０が非接触で支持されていないと判断してもよい。

以上のように、本実施形態では、待機位置にあるシャフト７０が非接触で支持されているときに読み取られた目盛り２５０ａの値を、基準値Ｖａとして記憶する。そして、たとえば加工中にウェーハＷの上面高さを測定する前に、シャフト７０が非接触で支持されているか否かの確認動作を実施する。この確認動作では、シャフト７０が待機位置に位置しているときの目盛り２５０ａの読み取り値である測定値Ｖｂと基準値Ｖａとの差ΔＶが、閾値Ｖｓ以上である場合に、シャフト７０が非接触で支持されていないと判断する。

このように、本実施形態では、シャフト７０が待機位置にあるときの目盛り２５０ａの読み取り値に基づいて、シャフト７０が非接触で支持されているか否かの確認動作を実施している。したがって、シャフト７０が非接触で支持されているか否かを、容易に判断することができる。また、待機位置にあるシャフト７０に対する確認動作であるため、確認動作により、シャフト７０が非接触で支持されている際のみにシャフト７０を下降させるので、シャフト７０および支持手段１３０に負荷を与えることを回避することができる。

なお、シャフト７０の形状は、円柱状に限られず、四角柱状等の、支持手段１３０に対して回転しにくい形状であってもよい。この場合には、第２リニアゲージ５７は、回転規制手段１４０を備えなくてもよい。

また、バネ部材１５８の付勢力は、エア流入口１５４およびエア流入口１５５の双方にエアが供給されていないときに、ピストン１５２を介してピストンロッド１５３を上昇させて、シャフト７０を待機位置とすることの可能な程度の強さであってもよい。この場合、たとえば、第２リニアゲージ５７が、作業者の意図とは異なるタイミングでオフ状態になったときに、シャフト７０を待機位置に退避させることが可能となる。また、この場合、ピストン１５２を上昇させるエアをシリンダチューブ１５１に供給するためのエア流路１５７およびエア流入口１５５を設けなくてもよい。

また、本実施形態では、ウェーハＷの裏面Ｗｂを被測定面とし、この裏面Ｗｂの高さを測定する第２リニアゲージ５７の構成について説明している。これに関し、チャックテーブル２０の保持面２１を被測定面とし、この保持面２１の高さを測定する第１リニアゲージ５６も、第２リニアゲージ５７と同様の構成を有していてもよい。あるいは、第１リニアゲージ５６および第２リニアゲージ５７のいずれか一方が、図２〜４等を用いて示した本実施形態のリニアゲージの構成を有していてもよい。
すなわち、本実施形態にかかるリニアゲージは、チャックテーブル２０の保持面２１に保持されるウェーハＷの裏面Ｗｂまたは保持面２１を被測定面とし、この被測定面の高さを測定するものであればよい。
また、研削装置１は、チャックテーブル２０の保持面２１の高さを測定するリニアゲージを備えていなくてもよい。

１：研削装置、１０：基台、１５：コラム、
２０：チャックテーブル、２１：保持面、
２５：高さ位置読み取り手段、
３０：研削送り手段、４０：研削手段、
５０：制御手段、５１：判断部、５３：記憶部、
５５：厚み測定器、５６：第１リニアゲージ、５７：第２リニアゲージ、
６０：エア供給源、
７０：シャフト、７０ａ：側面、７１：測定子、
８１：アーム、８３：ベース、８４：開口、８５：筐体、１００：支持台、
１３０：支持手段、１３１：支持面、
１３２：噴き出し口、１３３：エア流入口、１３４：エア流路、
１４０：回転規制手段、１４１：ガイド棒、
１４２：第１の磁石、１４３：第２の磁石、
１５０：突き上げ手段、１５１：シリンダチューブ、１５２：ピストン、
１５３：ピストンロッド、１５４：エア流入口、１５５：エア流入口、
１５８：バネ部材、
２５０：スケール、２５０ａ：目盛り、２５１：読取り部、２５２：支持柱、
２５３：センサー、
６００：エア供給管、６０３：ソレノイドバルブ、
Ｗ：ウェーハ、Ｗｂ：裏面、

Claims (1)

1. 保持面によって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る被加工物を研削砥石によって研削する研削手段と、該保持面に保持される被加工物の上面または該保持面を被測定面とし、該被測定面の高さを測定するリニアゲージとを備える研削装置であって、
   該リニアゲージは、
   該被測定面に接触する測定子を下端に配置したシャフトと、
   該シャフトの側面を囲繞して非接触で支持し、該シャフトにおける軸方向に沿った上下移動を可能にする支持手段と、
   該シャフトの上端に連結され、該軸方向に直交する方向に延在するアームと、
   該アームを突き上げて該シャフトを上方向に移動させて、待機位置に位置づける突き上げ手段と、
   該支持手段および該突き上げ手段を配置するためのベースと、
   該アームから垂下し目盛りを備えるスケールと、
   該ベースに配置され、該シャフトの上下移動と共に上下移動する該スケールの該目盛りを読み取る読取り部と、を備え、
   該支持手段によって該シャフトが非接触で支持されて該待機位置に位置しているときの該目盛りを該読取り部によって読み取った値である基準値を記憶する記憶部と、
   該シャフトが該待機位置に位置しているときの該目盛りを該読取り部によって読み取った値である測定値と、該記憶部に記憶されている前記基準値との差を求め、該差が予め設定した閾値以上である場合に、該シャフトが該支持手段によって非接触で支持されていないと判断する判断部と、
   を備える研削装置。

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