JP6487790B2 - Processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ウエーハの加工装置に関する。 The present invention relates to a wafer processing apparatus.
半導体ウエーハ等は、例えば、研削装置によって研削されて所定の厚さに形成された後に、切削装置等により分割されて個々のデバイス等になり、各種電子機器等に利用されている。ここで、ウエーハを所定の厚みに研削するには、ウエーハを保持するチャックテーブルの保持面の高さを高精度に認識している必要がある。そこで、研削装置においては、例えば、実際の研削を行う前に、いわゆるセットアップ作業を行うことにより、ウエーハを保持するチャックテーブルの保持面の高さを認識する。上記セットアップ作業には、例えば、研削送り手段により研削手段を下降させていき、研削手段に備える研削砥石の研削面がチャックテーブルの保持面に接触した際の研削手段の位置を記憶することにより行う方法がある(例えば、特許文献1参照)。 A semiconductor wafer or the like is, for example, ground by a grinding machine to have a predetermined thickness, and then divided by a cutting machine or the like into individual devices, which are used in various electronic devices. Here, in order to grind the wafer to a predetermined thickness, it is necessary to accurately recognize the height of the holding surface of the chuck table that holds the wafer. Therefore, in the grinding apparatus, for example, the height of the holding surface of the chuck table that holds the wafer is recognized by performing a so-called setup operation before actual grinding. The set-up operation is performed, for example, by lowering the grinding means by the grinding feed means and storing the position of the grinding means when the grinding surface of the grinding wheel provided in the grinding means contacts the holding surface of the chuck table. There exists a method (for example, refer patent document 1).
また、ウエーハを保持するチャックテーブルを複数備える研削装置においては、例えば、研削加工中のウエーハの上面(被研削面)に接触させてウエーハの上面の高さを測定する第1のゲージと、研削加工中にウエーハが載置されていない領域の保持面に接触させて保持面の高さを測定する第2のゲージとを備えて、第1のゲージの測定値と第2のゲージの測定値との差から研削加工中のウエーハの厚みを算出し、ウエーハの被研削面の研削量を計測しながらウエーハが所定の厚さになるまで研削している。 In addition, in a grinding apparatus having a plurality of chuck tables for holding a wafer, for example, a first gauge that measures the height of the upper surface of the wafer by contacting the upper surface (surface to be ground) of the wafer being ground, and grinding A second gauge for measuring the height of the holding surface by contacting the holding surface in a region where the wafer is not placed during processing, and a measured value of the first gauge and a measured value of the second gauge The thickness of the wafer being ground is calculated from the difference between and the wafer is ground until the wafer reaches a predetermined thickness while measuring the grinding amount of the surface to be ground of the wafer.
ここで、複数のチャックテーブル毎の保持面の高さを測定する際には、ウエーハの上面の高さを測定する第1のゲージによって、保持面の高さを測定している。第2のゲージではなく第1のゲージを使用する理由は、研削手段によるウエーハの研削位置により近い第1のゲージで保持面を測定することで、測定誤差を少なくするためである。 Here, when measuring the height of the holding surface for each of the plurality of chuck tables, the height of the holding surface is measured by a first gauge that measures the height of the upper surface of the wafer. The reason for using the first gauge instead of the second gauge is to reduce the measurement error by measuring the holding surface with the first gauge closer to the grinding position of the wafer by the grinding means.
しかし、上記のように第1のゲージで保持面を測定すると、研削位置の保持面の高さを直接測定しておらず、かつ、保持面には傾きがあることから、測定誤差が生じえる。このような測定誤差を生じさせないために、各測定ゲージの測定位置を可変とする研削装置もあるが、測定ゲージの測定位置を可変とすることにより、測定誤差が発生しやすくなるととともに、装置費用が高くなってしまうという問題も生じる。 However, when the holding surface is measured with the first gauge as described above, the height of the holding surface at the grinding position is not directly measured, and since the holding surface is inclined, a measurement error may occur. . In order to prevent such a measurement error from occurring, there are grinding devices that make the measurement position of each measurement gauge variable. However, making the measurement position of the measurement gauge variable makes the measurement error easy to occur and the equipment cost. There is also a problem that becomes high.
よって、加工装置に備えたチャックテーブルの保持面の高さを認識する場合においては、チャックテーブルの保持面の高さを誤差なく高精度に測定し、かつ装置にかける費用を安く抑えるという課題がある。 Therefore, when recognizing the height of the holding surface of the chuck table provided in the processing device, there is a problem that the height of the holding surface of the chuck table is measured with high accuracy without error, and the cost applied to the device is kept low. is there.
上記課題を解決するための本発明は、ウエーハを保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに接触する接触部材を備えたスピンドルユニットと、該スピンドルユニットを該チャックテーブルに対して接近および離反する方向に昇降させる昇降手段と、該昇降手段が昇降させる該スピンドルユニットの位置を認識する位置認識手段と、複数の該チャックテーブルが配設され該接触部材との接触位置に該チャックテーブルを位置付けるターンテーブルと、該チャックテーブルの保持面の高さを測定する測定手段と、を備える加工装置であって、該測定手段は、該昇降手段によって該接触部材を該チャックテーブルの該保持面に接触させた際の荷重を測定する荷重測定部と、該荷重測定部が測定した荷重が予め設定される閾値より小さくなった時の該位置認識手段が認識する該スピンドルユニットの位置を記憶する記憶部と、を備え、複数の該チャックテーブル毎に該昇降手段によって該接触部材を接触させ荷重を測定して該チャックテーブル毎の該保持面の高さを測定する事を特徴とする加工装置である。 The present invention for solving the above-described problems includes a chuck table having a holding surface for holding a wafer, a spindle unit including a contact member that contacts the chuck table, and the spindle unit approaching the chuck table. Lifting means for lifting and lowering in a separating direction, position recognition means for recognizing the position of the spindle unit to be lifted and lowered by the lifting means, and a plurality of chuck tables are disposed, and the chuck table is placed at a contact position with the contact member. A processing apparatus comprising: a turntable to be positioned; and a measuring unit that measures the height of the holding surface of the chuck table, wherein the measuring unit causes the contact member to be moved to the holding surface of the chuck table by the lifting unit. A load measuring unit for measuring a load when contacted, and a threshold at which the load measured by the load measuring unit is preset. A storage unit for storing the position of the spindle unit recognized by the position recognition unit when the position becomes smaller, and measuring the load by contacting the contact member by the lifting unit for each of the plurality of chuck tables. A processing apparatus that measures the height of the holding surface for each chuck table.
本発明に係る加工装置は、チャックテーブルの保持面の高さを測定する測定手段を、昇降手段によって接触部材をチャックテーブルの保持面に接触させた際の荷重を測定する荷重測定部と、荷重測定部が測定した荷重が予め設定される閾値より小さくなったときの位置認識手段が認識するスピンドルユニットの位置を記憶する記憶部とを備えるものとすることで、チャックテーブルに接触部材を接触させた時の荷重を測定してチャックテーブルの保持面の高さを誤差なく高精度に測定することが可能となる。また、測定位置を可変とする高価な測定ゲージを備えずに済むことから、加工装置にかかる費用を安く抑えることも可能にする。 The processing apparatus according to the present invention includes a measuring unit that measures the height of the holding surface of the chuck table, a load measuring unit that measures a load when the contact member is brought into contact with the holding surface of the chuck table by the lifting unit, and a load And a storage unit for storing the position of the spindle unit recognized by the position recognition unit when the load measured by the measurement unit becomes smaller than a preset threshold value, thereby bringing the contact member into contact with the chuck table. It is possible to measure the load of the chuck table and measure the height of the holding surface of the chuck table with high accuracy without error. Moreover, since it is not necessary to provide an expensive measurement gauge that can change the measurement position, it is possible to reduce the cost of the processing apparatus.
(実施形態1)
図1に示す加工装置1Aは、研削手段30,31と研磨手段4とを備える加工装置であって、チャックテーブル51〜54上に保持されたウエーハを、研削手段30,31により研削し、研磨手段4により研磨する装置である。加工装置1Aは、例えば、第1の装置ベース10の後方(+Y方向側)に第2の装置ベース11を連結して構成している。第1の装置ベース10上は、ウエーハの搬出入等が行われる領域である搬出入領域Aとなっている。第2の装置ベース11上は、研削手段30,31又は研磨手段4によってチャックテーブル51〜54上に保持されたウエーハの加工が行われる領域である加工領域Bとなっている。
(Embodiment 1)
A
第1の装置ベース10の正面側(−Y方向側)には、例えば、第1のカセット載置部150及び第2のカセット載置部151が設けられており、第1のカセット載置部150には加工前のウエーハが収容される第1のカセット150aが載置され、第2のカセット載置部151には加工後のウエーハを収容する第2のカセット151aが載置される。
For example, a first
第1のカセット150aの前方(+Y方向側)には、第1のカセット150aから加工前のウエーハを搬出するとともに加工後のウエーハを第2のカセット151aに搬入するロボット155が配設されている。ロボット155に隣接する位置には、仮置き領域152が設けられており、仮置き領域152には位置合わせ手段153が配設されている。位置合わせ手段153は、第1のカセット151aから搬出され仮置き領域152に載置されたウエーハを所定の位置に位置合わせする。
A
位置合わせ手段153と隣接する位置には、ウエーハを保持した状態で旋回するローディングアーム154aが配置されている。ローディングアーム154aは、位置合わせ手段153において位置合わせされたウエーハを保持し、加工領域B内に配設されているいずれかのチャックテーブルへ搬送する。ローディングアーム154aの隣には、加工後のウエーハを保持した状態で旋回するアンローディングアーム154bが設けられている。アンローディングアーム154bと近接する位置には、アンローディングアーム154bにより搬送された加工後のウエーハを洗浄する洗浄手段156が配置されている。洗浄手段156により洗浄されたウエーハは、ロボット155により第2のカセット151aに搬入される。
At a position adjacent to the alignment means 153, a
第2の装置ベース11上の後方(+Y方向側)には第1のコラム12が立設されており、第1のコラム12の−Y方向側の側面には研削送り手段20が配設されている。研削送り手段20は、鉛直方向(Z軸方向)の軸心を有するボールネジ200と、ボールネジ200と平行に配設された一対のガイドレール201と、ボールネジ200に連結しボールネジ200を回動させるモータ202と、内部のナットがボールネジ200に螺合し側部がガイドレール201に摺接する昇降板203とから構成され、モータ202がボールネジ200を回動させると、これに伴い昇降板203がガイドレール201にガイドされてZ軸方向に往復移動し、昇降板203上に配設された第1の研削手段30がZ軸方向に研削送りされる。
A
第1の研削手段30は、軸方向が鉛直方向(Z軸方向)であるスピンドル300と、スピンドル300を回転可能に支持するハウジング301と、スピンドル300を回転駆動するモータ302と、スピンドル300の下端に接続された円形状のマウント303と、マウント303の下面に着脱可能に接続された研削ホイール304とを備える。そして、研削ホイール304は、ホイール基台304aと、ホイール基台304a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304bとを備える。研削砥石304b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。すなわち、第1の研削手段30は、ウエーハに対して粗研削を施すための研削手段となる。そして、第1の研削手段30は、昇降板203に取り付けられたホルダ261により保持された状態で昇降板203上に配設されている。
The first grinding means 30 includes a
また、第2の装置ベース11上の後方(+Y方向側)には、第2のコラム13が第1のコラム12にX軸方向に並列して立設されており、第2のコラム13の−Y方向側の側面には研削送り手段20が配設されている。第2のコラム13に配設された研削送り手段20は、第2の研削手段31をZ軸方向に研削送りする。第2の研削手段31は、砥石中に含まれる砥粒が比較的小さな仕上げ研削用の研削砥石314bを備えており、その他の構成は第1の研削手段30と同様となっている。すなわち、第2の研削手段31は、ウエーハに対して仕上げ研削を施すための研削手段となる。
Further, on the rear side (+ Y direction side) on the
第2の装置ベース11上の左方(−X方向側)には、第3のコラム14が立設されており、第3のコラム14の+X方向側の側面には、Y軸方向移動手段24が配設されている。Y軸方向移動手段24は、Y軸方向の軸心を有するボールネジ240と、ボールネジ240と平行に配設された一対のガイドレール241と、ボールネジ240を回動させるモータ242と、内部のナットがボールネジ240に螺合し側部がガイドレール241に摺接する可動板243とから構成される。そして、モータ242がボールネジ240を回動させると、これに伴い可動板243がガイドレール241にガイドされてY軸方向に移動し、可動板243上に配設されたスピンドルユニット4が可動板243の移動に伴いY軸方向に移動する。
A
可動板243上には、スピンドルユニット4をチャックテーブルに対して接近および離反する方向に昇降させる昇降手段25が配設されている。昇降手段25は、鉛直方向(Z軸方向)の軸心を有するボールネジ250と、ボールネジ250と平行に配設された一対のガイドレール251と、ボールネジ250に連結しボールネジ250を回動させるモータ252と、内部のナットがボールネジ250に螺合し側部がガイドレール251に摺接する昇降板253とから構成され、モータ252がボールネジ250を回動させると、これに伴い昇降板253がガイドレール251にガイドされてZ軸方向に往復移動し、昇降板253上に配設されたスピンドルユニット4がチャックテーブルに対して接近及び離反するZ軸方向に昇降する。なお、例えば、モータ252はパルスモータであり、モータ252には回転角度に応じた出力信号(パルス数)を発生するエンコーダが接続されている。昇降手段25は、エンコーダからの出力信号をカウンタなどにより積算することにより、スピンドルユニット4の昇降量を認識し、スピンドルユニット4のZ軸方向における位置を制御するものとしてもよい。
On the
スピンドルユニット4は、例えば、軸方向が鉛直方向(Z軸方向)であるスピンドル40と、スピンドル40を回転可能に支持するハウジング41と、スピンドル40を回転駆動するモータ42と、スピンドル40の下端に接続されチャックテーブルに保持されるウエーハに接触する接触部材43とを少なくとも備える。スピンドルユニット4は、昇降板253に取り付けられたホルダ263により保持された状態で、昇降板253上に配設されている。本実施形態1における接触部材43は、例えば、不織布等で形成され外形が円形状の研磨パッドである。したがって、スピンドルユニット4は研磨手段として機能し、昇降手段25は研磨送り手段として機能する。そして、接触部材43は、スピンドル40の下端に接続されたマウント44に固定されている。
The spindle unit 4 includes, for example, a
図2に示すように、コラム14には、スピンドルユニット4の位置を認識する位置認識手段7が配設されている。位置認識手段7は、例えば、コラム14に固定されスピンドルユニット4の移動方向(Z軸方向)に沿って延びるスケール70と、スケール70の表面に表示されている位置情報(目盛り)を読み取る読み取り部71とを備えた構成となっている。例えば、スピンドルユニット4が原点位置にある場合の接触部材43の接触面43aのZ軸方向の位置Z0は、スケール70の読み取り値としてあらかじめ装置の制御部に認識されている。なお、位置認識手段7は、例えば、昇降手段25に備えるモータ252に回転角度等を検出できるエンコーダを接続し、このエンコーダの出力値によってスピンドルユニット4の位置を認識するものとしてもよい。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すように、第2の装置ベース11上には、ターンテーブル6が配設され、ターンテーブル6の上面6aには、例えば4つのチャックテーブルが周方向に等間隔を空けて配設されている、すなわち、チャックテーブル51と、チャックテーブル52と、チャックテーブル53と、チャックテーブル54とが配設されている。ターンテーブル6の中心には、ターンテーブル6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6を自転させることができる。ターンテーブル6が自転することで、4つのチャックテーブルを公転させ、仮置き領域152の近傍から、第1の研削手段30の下方、第2の研削手段31の下方、スピンドルユニット4の下方へと順次移動させ、接触部材43との接触位置(接触部材43と接触しうる位置)に例えばチャックテーブル51を位置付ける。
As shown in FIG. 1, a
例えば図2に示すように、ターンテーブル6の下面6b側には、ターンテーブル浮上パッド62が下面6bの周方向に沿って配設されており、ターンテーブル浮上パッド62には圧縮エア等を供給可能なエア供給源63が接続されている。ターンテーブル浮上パッド62は、エア供給源63から供給された圧縮エアによってターンテーブル6を支持することで、−Z方向の負荷及び各チャックテーブルの重量によりターンテーブル6が傾斜することを防ぐ。
For example, as shown in FIG. 2, a
図2に示すチャックテーブル51は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなりウエーハを吸着する吸着部510と、吸着部510を支持する枠体511とを備え、回転可能となっている。吸着部510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510の露出面である保持面510aに伝達されることで、チャックテーブル51は保持面510a上でウエーハを吸引保持する。また、図1に示すチャックテーブル52、チャックテーブル53及びチャックテーブル54は、チャックテーブル51の構成と同様となっている。
The chuck table 51 shown in FIG. 2 has, for example, a circular outer shape, and includes a
図2に示すように、チャックテーブル51は、例えば、チャックテーブル51の傾きを調節する傾き調節部56によって支持された状態で、ターンテーブル6の上面6a上に配設されている。傾き調節部56は、例えば、チャックテーブル51の底面側に周方向に一定の間隔をおいて、例えば2つ配設されている(図2においては1つのみ傾き調節部56を図示)。傾き調節部56は、例えば、チャックテーブル51を支持する支持柱56aと、鉛直方向(Z軸方向)の軸心を備え支持柱56aと螺合するねじ部56bと、ねじ部56bと接続するカップリング56cと、カップリング56cを介してねじ部56bと連結するモータ56dとを備え、モータ56dがカップリング56cを介してねじ部56bを回動させると、これに伴い支持柱56aがZ軸方向に往復移動し、チャックテーブル51の保持面510aの水平面に対する傾きを調節する。なお、傾き調節部56の配設数は限定されるものではなく、配設位置についても適宜変更可能となる。
As shown in FIG. 2, the chuck table 51 is disposed on the
図2に示すように、第2の装置ベース11上には、ウエーハの厚みを測定するハイトゲージ58が配設されている。ハイトゲージ58は、第2の装置ベース11から上方(+Z方向)に向かって延びターンテーブル6に軸受け58aを介して挿通している基部580と、基部580の上端に一端が固定され水平方向に延びる第1のゲージ581と、基部580に一端が固定され水平方向に延びる第2のゲージ582とからなる。第1のゲージ581は、例えば、ウエーハの上面の高さを接触式にて測定し、第2のゲージ582は、例えば、チャックテーブル51の保持面510aの高さを接触式にて測定する。
As shown in FIG. 2, a
図2に示すように、加工装置1Aには、各チャックテーブルの保持面の高さを測定する測定手段9が備えられている。測定手段9は、昇降手段25によって接触部材43を例えばチャックテーブル51の保持面510aに接触させた際の荷重を測定する荷重測定部90と、荷重測定部90が測定した荷重が予め設定される閾値より小さくなったときの位置認識手段7が認識するスピンドルユニット4の位置を記憶する記憶部91とを少なくとも備える。
As shown in FIG. 2, the processing apparatus 1 </ b> A includes a measuring
荷重測定部90は、例えば、圧電素子を用いたキスラー社製の動力計からなっている。図2に示すように、荷重測定部90は、例えば、ホルダ263の保持面263aとハウジング41の底面41b(被支持面41b)の外周領域との間に挟まれスピンドルユニット4の重量を支える形で配設されている。すなわち、荷重測定部90は、スピンドルユニット4からの荷重が作用する作用点部となるように配設されている。例えば、荷重測定部90が作動すると、スピンドルユニット4から受ける荷重を継続して測定した状態となり、また、接触部材43が例えばチャックテーブル51の保持面510aに接触した際に作用する−Z方向への荷重を測定する。そして、荷重測定部90は、測定した荷重に対応する電圧信号を出力する。なお、荷重測定部90は、ハウジング41の底面41bの周方向に一定の間隔をあけ外周に沿って複数配設するものとしてもよく、または、円環状に形成された荷重測定部90をハウジング41の底面41bの外周に合わせて1つ配設するものとしてもよい。
The
荷重測定部90には、例えば、少なくともCPUとメモリ等の記憶素子とを備える判断部92が接続されている。判断部92には、荷重測定部90が測定する荷重に対する閾値が予め設定されている。判断部92が作動すると、判断部92は、荷重測定部90により測定され電圧信号として送られてくる荷重の値が設定されている閾値よりも小さくなっているか否かを継続して判断する。判断部92は、例えば、測定した荷重の値が設定されている閾値よりも小さくなった場合には、判断部92に接続されている記憶部91に対してその判断結果を伝達する。荷重測定部90が測定する荷重に対して予め設定される閾値は、例えば、スピンドルユニット4全体の重量を基準として定められる。
For example, a
少なくともメモリ等の記憶素子からなる記憶部91には、位置認識手段7が接続されており、位置認識手段7が認識するスピンドルユニット4の位置が送られてくる。さらに、記憶部91は、判断部92から、荷重の値が閾値よりも小さくなったという判断結果を受けた場合には、測定された荷重の値が閾値よりも小さくなった時の位置認識手段7が認識するスピンドルユニット4の位置を記憶する。
A
以下に、図1及び図2を用いて、加工装置1Aにおいて、チャックテーブル毎に昇降手段25によって接触部材43を接触させ荷重を測定してチャックテーブル毎の保持面の高さを測定する場合の、加工装置1Aの動作について説明する。
Hereinafter, in FIG. 1 and FIG. 2, in the
例えば、最初に、図1に示すチャックテーブル51の保持面510aの高さを測定する。まず、ターンテーブル6が自転することで、ウエーハが載置されていない状態のチャックテーブル51が公転し、チャックテーブル51がスピンドルユニット4の下方まで移動する。そして、チャックテーブル51が、スピンドルユニット4の接触部材43との接触位置の下方に位置付けられる。
For example, first, the height of the holding
次いで、昇降手段25が、スピンドルユニット4を−Z方向へと降下させ、スピンドルユニット4をチャックテーブル51に対して接近させていく。また、測定手段9が作動して、荷重測定部90によりスピンドルユニット4から受ける荷重を測定し始め、また、判断部92が、荷重測定部90から判断部92に送られてくる測定された荷重の値が予め設定されている閾値よりも小さくなっているか否かの判断を開始する。
Next, the lifting / lowering means 25 lowers the spindle unit 4 in the −Z direction and brings the spindle unit 4 closer to the chuck table 51. Further, the measuring means 9 is activated to start measuring the load received from the spindle unit 4 by the
昇降手段25が接触部材43を降下させチャックテーブル51の保持面510aに接触部材43が接触すると、スピンドルユニット4は、保持面510aから作用する+Z方向への抗力により+Z方向へ押される。そのため、スピンドルユニット4から荷重測定部90に対してかかる−Z方向への荷重が小さくなる。
When the elevating
スピンドルユニット4から荷重測定部90に対してかかる−Z方向への荷重が小さくなることで、例えば、荷重測定部90を構成する圧電素子が僅かに変形し、圧電素子には荷重に応じた電位差が発生する。荷重測定部90は、この電位差から接触部材43がチャックテーブル51の保持面510aに接触した際の荷重を測定する。
As the load in the −Z direction applied to the
荷重測定部90は、測定した荷重の値を判断部92に送る。判断部92は、送られてきた測定した荷重の値が設定されている閾値よりも小さくなっていると判断すると、記憶部91に対してこの判断結果を伝達する。また、昇降手段25により、スピンドルユニット4を+Z方向へと上昇させてチャックテーブル51の保持面510aから離間させる。
The
記憶部91は、判断部92の判断に基づき、測定された荷重の値が閾値よりも小さくなった時の位置認識手段7が認識するスピンドルユニット4の位置、すなわち、例えば、図2に示す接触部材43の接触面43aの位置Z1を記憶する。ここで、位置Z1は、チャックテーブル51の保持面510aに接触部材43の接触面43aが接触した位置であり、保持面510aのZ軸方向の位置となる。
また、接触部材43の接触面43aが保持面510aに接触した時に、接触面43aは、原点位置Z0から位置Z1までの距離L1だけ移動している。
Based on the determination of the
Further, when the
チャックテーブル51の保持面510aの高さZ1を測定した後、図1に示すチャックテーブル52、チャックテーブル53及びチャックテーブル54についても同様に、チャックテーブル毎に昇降手段25によって接触部材43を接触させ荷重を測定してチャックテーブル毎の保持面の高さを測定していく。
After measuring the height Z1 of the holding
このように、加工装置1Aにおいては、昇降手段25によって接触部材43をチャックテーブル51の保持面510aに接触させた際の荷重を荷重測定部90により測定し、荷重測定部90が測定した荷重が予め設定される閾値より小さくなった時の位置認識手段7が認識するスピンドルユニット4の位置を記憶部91が記憶することで、チャックテーブル51の保持面510aの高さを誤差なく高精度に測定することが可能となる。そして、測定した保持面510aの高さを基準として昇降手段25がスピンドルユニット4の高さを制御することにより、保持面510aに保持されるウエーハを所望の厚さに仕上げることが可能となる。また、加工装置1Aに高価な測定ユニットを備えずに済むことから、加工装置1Aにかかる費用を安く抑えることを可能にする。
Thus, in the
(実施形態2)
図3に示す加工装置1Bは、チャックテーブル51上に保持されたウエーハWを、研削手段30により研削する装置である。加工装置1Bは、例えば、実施形態1において説明した図1に示す加工装置1Aと同様に、第1の装置ベース10(図3では不図示)の後方(+Y方向側)に第2の装置ベース11を連結して構成している。そして、加工装置1Bを構成する第1の装置ベース10上の各構成は、図1に示す第1の装置ベース10上の各構成と同様となっている。なお、図3では、図2の加工装置1Aと同様に構成される部位には図2と同一の符号を付している。
(Embodiment 2)
A
第2の装置ベース11の後方(+Y方向側)には、コラム12が立設されている。そして、コラム12の−Y方向側の側面には、研削手段30をチャックテーブルに対して接近および離反する方向に研削送りする(昇降させる)研削送り手段20が配設されている。本実施形態2における加工装置1Bにおいては、研削送り手段20が昇降手段となる。研削送り手段20の構成は、図1に示す加工装置1Aに備える研削送り手段20の構成と同様となっている。また、研削手段30の構成は、図1に示す実施形態1の加工装置1Aに備える第1の研削手段30の構成と同様となっている。
A
図3に示す研削手段30は、研削送り手段20に備える昇降板203に取り付けられたホルダ261により保持された状態で昇降板203上に配設されている。また、研削手段30の構成は、図1に示す実施形態1の加工装置1Aに備える第1の研削手段30の構成と同様となっている。
The grinding means 30 shown in FIG. 3 is disposed on the
図3に示すように、コラム12には、研削手段30の位置を認識する位置認識手段7が配設されている。位置認識手段7は、例えば、コラム12に固定され研削手段30の移動方向(Z軸方向)に沿って延びるスケール70と、スケール70の表面に表示されている位置情報(目盛り)を読み取る読み取り部71とを備えた構成となっている。また、位置認識手段7は、例えば、研削送り手段20に備えるモータ202に回転角度等を検出できるエンコーダを接続し、このエンコーダの出力値によって研削手段30の位置を認識するものとしてもよい。
As shown in FIG. 3, the
第2の装置ベース11上には、図1に示す加工装置1Aと同様にターンテーブル6が配設され、ターンテーブル6の上面6aには、例えば4つのチャックテーブルが周方向に等間隔を空けて配設されている、そして、ターンテーブル6が自転することで、4つのチャックテーブルを公転させ、研削手段30の下方に例えばチャックテーブル51を位置付ける。また、ターンテーブル6の下面6b側には、図2に示す加工装置1Aと同様に、エア供給源63が接続されたターンテーブル浮上パッド62が配設されている。傾き調節部56も、加工装置1Aと同様に配設されている。
A
図3に示すように、第2の装置ベース11上には、加工装置1Aと同様にウエーハの厚みを測定するハイトゲージ58が配設されている。
As shown in FIG. 3, a
加工装置1Bには、チャックテーブルの保持面の高さを測定する測定手段9が備えられている。測定手段9は、研削送り手段20によって接触部材306をチャックテーブル51の保持面501aに接触させた際の荷重を測定する荷重測定部90と、荷重測定部90が測定した荷重が予め設定される閾値より小さくなったときの位置認識手段7が認識する研削手段30の位置を記憶する記憶部91とを少なくとも備える。
The
荷重測定部90は、例えば、圧電素子を用いたキスラー社製の動力計からなっている。図3に示すように、荷重測定部90は、例えば、ホルダ261の保持面261aとハウジング301の底面301b(被支持面301b)の外周領域との間に挟まれ研削手段30の重量を支える形で配設されている。すなわち、荷重測定部90は、研削手段30からの荷重が作用する作用点部となるように配設されている。荷重測定部90が作動している状態においては、例えば、荷重測定部90は研削手段30から受ける荷重を継続して測定しており、また、接触部材306が例えばチャックテーブル51の保持面510aに接触した際に作用する−Z方向への荷重を測定する。そして、荷重測定部90は、測定した荷重に対応する電圧信号を出力する。荷重測定部90は、ハウジング301の底面301bの周方向に一定の間隔をあけ外周に沿って複数配設するものとしてもよく、または、円環状の荷重測定部90をハウジング301の底面301bに合わせて1つ配設するものとしてもよい。
The
荷重測定部90には、実施形態1において説明した加工装置1Aと同様に判断部92が接続されている。荷重測定部90が測定する荷重に対して予め設定される閾値は、例えば、研削ホイール304の代わりに接触部材306を装着した場合の研削手段30の全体の重量を基準をとして定められる。
A
判断部92には、少なくともメモリ等の記憶素子からなる記憶部91が接続されている。そして、記憶部91には、位置認識手段7が接続されており、位置認識手段7が認識する研削手段30の位置が記憶部91に送られてくる。さらに、記憶部91は、測定された荷重の値が閾値よりも小さくなったという判断結果を判断部92から受けた場合には、測定された荷重の値が閾値よりも小さくなった時の位置認識手段7が認識する研削手段30の位置を記憶する。
The
以下に、図3を用いて、加工装置1Bにおいて、チャックテーブル毎に研削送り手段20によって接触部材306を接触させ荷重を測定してチャックテーブル毎の保持面の高さを測定する場合の、加工装置1Bの動作について説明する。
In the following, with reference to FIG. 3, in the
例えば、最初に、図3に示すチャックテーブル51の保持面510aの高さを測定する。まず、研削手段30のマウント303に、研削ホイール304の代わりに接触部材306を装着する。この接触部材306は、円盤状に面一に成形した樹脂パッドを備える樹脂ホイールをマウント303に装着して構成される。研削ホイール304に代えて接触部材306を取り付けることにより、研削手段30は、接触部材306を備えたスピンドルユニットとなる。ここで、図3に示すように、マウント303に接触部材306を装着したスピンドルユニットが原点位置にある場合における、接触部材306の接触面306aのZ軸方向における位置Z0は、あらかじめ装置に備える制御部に認識されている。
For example, first, the height of the holding
次に、ターンテーブル6が自転することで、ウエーハが載置されていない状態のチャックテーブル51が公転し、チャックテーブル51が研削手段30の下方まで移動する。そして、チャックテーブル51が、接触部材306との接触位置(接触部材306と接触しうる位置)に位置付けられる。
Next, as the
次いで、研削送り手段20が、研削手段30を−Z方向へと降下させ、研削手段30をチャックテーブル51に対して接近させていく。また、測定手段9を作動させて、荷重測定部90により研削手段30から受ける荷重を測定し始め、また、判断部92は、荷重測定部90から送られてくる測定した荷重の値が予め設定されている閾値よりも小さくなっているか否かの判断を開始する。
Next, the grinding feed means 20 lowers the grinding means 30 in the −Z direction and brings the grinding means 30 closer to the chuck table 51. In addition, the measuring
研削送り手段20が接触部材306を降下させ、接触部材306がチャックテーブル51の保持面510aに接触すると、研削手段30は、保持面510aから作用する+Z方向への抗力により、+Z方向へ押される。そのため、研削手段30から荷重測定部90に対してかかる−Z方向への荷重が小さくなる。硬い研削砥石304bを備えた研削ホイール304に代えて樹脂パッドを備えた接触部材306を取り付けているため、保持面510aが傷つくのを防止することができる。
When the grinding feed means 20 lowers the
研削手段30から荷重測定部90に対してかかる−Z方向への荷重が小さくなることで、例えば、荷重測定部90を構成する圧電素子が僅かに変形し、圧電素子には荷重に応じた電位差が発生する。荷重測定部90は、この電位差から接触部材306がチャックテーブル51の保持面510aに接触した際の荷重を測定する。
By reducing the load in the −Z direction applied to the
荷重測定部90は、測定した荷重の値を判断部92に送る。判断部92は、送られてきた測定した荷重の値が設定されている閾値よりも小さくなっていると判断すると、記憶部91に対してこの判断結果を伝達する。また、研削送り手段20により研削手段30を+Z方向へと上昇させてチャックテーブル51の保持面510aから離間させる。
The
記憶部91は、判断部92から伝達される判断結果から、測定された荷重の値が閾値よりも小さくなったときの位置認識手段7が認識する研削手段30の位置、すなわち、例えば、図3に示す接触部材306の接触面306aの位置Z2を記憶する。ここで、位置Z2は、チャックテーブル51の保持面510aに接触部材306の接触面306aが接触した位置となる。また、接触部材306の接触面306aが保持面510aに接触した時のスケール570の読取り値であるZ1の値は、記憶部91に記憶される。チャックテーブル51の保持面510aの高さZ2を測定した後、チャックテーブル52、チャックテーブル53及びチャックテーブル54についても同様に、チャックテーブル毎に研削送り手段20によって接触部材306を接触させ荷重を測定してチャックテーブル毎の保持面の高さを測定していく。
Based on the determination result transmitted from the
全てのチャックテーブルについての保持面の高さを測定した後、接触部材306をマウント303から取り外し、代わりに研削ホイール304をマウント303に装着する。そして、研削手段30により、例えばチャックテーブル51に保持されたウエーハWの研削を行う。
After measuring the height of the holding surface for all the chuck tables, the
このように加工装置1Bにおいては、研削送り手段20によって接触部材306を例えばチャックテーブル51の保持面510aに接触させた際の荷重を荷重測定部90により測定し、荷重測定部90が測定した荷重が予め設定される閾値より小さくなったときの位置認識手段7が認識するスピンドルユニットでもある研削手段30の位置を記憶部91が記憶することで、チャックテーブル51の保持面510aの高さを誤差なく高精度に測定することが可能となる。そして、測定した保持面510aの高さを基準として研削送り手段20が研削手段30の高さを制御することにより、保持面510aに保持されるウエーハを所望の厚さに加工することが可能となる。また、加工装置1Bに高価な測定ユニットを備えずに済むことから、加工装置1Bにかかる費用を安く抑えることを可能にする。
Thus, in the
なお、接触部材43は、図2に示した研磨パッドや、図3に示した樹脂ホイールに限定されるものではなく、例えば、マウント44やマウント303を、ウエーハに接触する接触部材としてもよい。
Note that the
1A:加工装置 10:第1の装置ベース A:搬出入領域
150:第1のカセット載置部 150a:第1のカセット
151:第2のカセット載置部 151a:第2のカセット
152:仮置き領域 153:位置合わせ手段 154a:ローディングアーム
154b:アンローディングアーム 155:ロボット 156:洗浄手段
11:第2の装置ベース B:加工領域
12:第1のコラム 20:研削送り手段
200:ボールネジ 201:ガイドレール 202:モータ 203:昇降板
30:第1の研削手段 300:スピンドル 301:ハウジング
302:モータ 303:マウント 304:研削ホイール 304a:ホイール基台
304b:粗研削用の研削砥石 261:ホルダ
13:第2のコラム 31:第2の研削手段 314b:仕上げ研削用の研削砥石
14:第3のコラム
24:Y軸方向移動手段 240:ボールネジ 241:ガイドレール 242:モータ 243:可動板
25:昇降手段 250:ボールネジ 251:ガイドレール 252:モータ
253:昇降板
4:スピンドルユニット(研磨手段) 40:スピンドル
41:ハウジング 41b:ハウジングの底面 42:モータ
43:接触部材(研磨パッド) 43a:接触部材の接触面 44:マウント
263:ホルダ 263a:ホルダの保持面
7:位置認識手段 70:スケール 71:読み取り部
6:ターンテーブル 6a:ターンテーブルの上面 6b:ターンテーブルの下面
62:ターンテーブル浮上パッド 63:エア供給源
51:チャックテーブル 510:吸着部 510a:保持面 511:枠体
56:傾き調節部 56a:支持柱 56b:ねじ部 56c:カップリング
56d:モータ
58:ハイトゲージ 58a:軸受け 580:基部 581:第1のゲージ
582:第2のゲージ
52:チャックテーブル 53:チャックテーブル 54:チャックテーブル
9:測定手段 90:荷重測定部 91:記憶部 92:判断部
1B:加工装置
306:接触部材 306a:接触部材の接触面
1A: Processing device 10: First device base A: Loading / unloading area
150: First
151: Second
154b: Unloading arm 155: Robot 156: Cleaning means 11: Second apparatus base B: Processing area
12: First column 20: Grinding feed means
200: Ball screw 201: Guide rail 202: Motor 203: Lift plate 30: First grinding means 300: Spindle 301: Housing
302: Motor 303: Mount 304:
304b: Grinding wheel for rough grinding 261: Holder 13: Second column 31: Second grinding means 314b: Grinding wheel for finish grinding 14: Third column
24: Y-axis direction moving means 240: Ball screw 241: Guide rail 242: Motor 243: Movable plate 25: Lifting means 250: Ball screw 251: Guide rail 252: Motor
253: Lift plate 4: Spindle unit (polishing means) 40: Spindle
41:
43: Contact member (polishing pad) 43a: Contact surface of contact member 44: Mount
263:
62: Turntable floating pad 63: Air supply source 51: Chuck table 510:
56:
56d: Motor 58:
582: second gauge 52: chuck table 53: chuck table 54: chuck table 9: measuring means 90: load measuring unit 91: storage unit 92:
Claims (1)
該測定手段は、該昇降手段によって該接触部材を該チャックテーブルの該保持面に接触させた際の荷重を測定する荷重測定部と、該荷重測定部が測定した荷重が予め設定される閾値より小さくなった時の該位置認識手段が認識する該スピンドルユニットの位置を記憶する記憶部と、を備え、
複数の該チャックテーブル毎に該昇降手段によって該接触部材を接触させ荷重を測定して該チャックテーブル毎の該保持面の高さを測定する事を特徴とする加工装置。 A chuck table having a holding surface for holding a wafer; a spindle unit having a contact member that contacts the chuck table; elevating means for elevating and lowering the spindle unit in a direction approaching and separating from the chuck table; Position recognition means for recognizing the position of the spindle unit that is lifted and lowered by the lifting means, a turntable in which a plurality of the chuck tables are arranged and positions the chuck table at the contact position with the contact member, and a holding surface of the chuck table A measuring device for measuring the height of
The measuring means includes a load measuring unit that measures a load when the contact member is brought into contact with the holding surface of the chuck table by the lifting and lowering means, and a threshold that the load measured by the load measuring unit is set in advance. A storage unit for storing the position of the spindle unit recognized by the position recognition means when it becomes smaller;
A processing apparatus for measuring the height of the holding surface for each chuck table by measuring the load by contacting the contact member by the lifting means for each of the plurality of chuck tables.
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