JP7187119B2 - 研削装置及びドレッシングボードの品種の判別方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体等で形成されたウェーハを研削砥石で研削する研削装置、及び該研削砥石の研削能力を回復させるドレッシングボードの品種を判別する判別方法に関する。

携帯電話やコンピュータ等の電子機器に使用されるデバイスチップの製造工程では、まず、半導体等で形成されたウェーハの表面にＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ(Large Scale Integration)等の複数のデバイスを形成する。次に、デバイス毎に該ウェーハを分割して個々のデバイスチップを形成する。近年、薄型のデバイスチップを形成するために、ウェーハの分割が実施される前に該ウェーハが裏面側から研削されて薄化される。

ウェーハの研削は研削装置で実施される。研削装置は、ウェーハを保持する保持テーブルと、該ウェーハを研削する研削ユニットと、を有し、該研削ユニットは、スピンドルと、該スピンドルの下端に装着された研削ホイールと、を備える。研削ホイールの下面には研削砥石が装着されている。研削ホイールと、ウェーハを保持する保持テーブルと、を互いに略平行なそれぞれの回転軸を中心に回転させ、該研削ホイールを下降させて該研削砥石を該ウェーハに接触させると、該ウェーハが研削される。

研削砥石は、ダイヤモンド等でなる砥粒が結合材中に分散されて形成されている。研削砥石のウェーハに接触する接触面には砥粒が適度に結合材から露出しており、砥粒がウェーハに接触することでウェーハが研削される。ウェーハの研削が進行すると、砥粒が摩耗したり結合材から脱落したりするが、結合材もまた消耗して次々に新しく砥粒が該接触面に露出するため、研削砥石の研削能力は維持される。この作用は、自生発刃と呼ばれる。

そして、被加工物の研削を実施している間に目詰まりや目潰れ等の異常が研削砥石に生じ、自生発刃の作用のみでは研削砥石の研削能力を十分に維持できない場合、該研削砥石にドレッシングボードを研削させる。このドレッシングボードを研削する作業は、ドレッシングと呼ばれる。ドレッシングを実施すると、研削砥石の結合材が積極的に消耗して自生発刃の作用が促されて、該研削砥石の研削能力が回復する。

ここで、研削砥石に異常が生じたことを検出したときにドレッシングを自動的に実施する研削装置が知られている（特許文献１参照）。該研削装置は、さらに、被加工物の研削状況を監視して加工結果に異常が生じたときに、研削砥石の高さを揃えるツルーイングを自動的に実施する機能を備える。

ところで、研削砥石には、結合材の材質や砥粒の大きさ、分布状態等が異なる様々な品種が存在する。そして、被加工物の材質や研削加工の内容に合わせて加工に適した品種の研削砥石が選択されて研削装置に装着される。

特開平９－２９６３０号公報

研削砥石のドレッシング等に使用されるドレッシングボードは、結合材中に砥粒が分散されて形成されている。そして、ドレッシングボードにも結合材の材質や砥粒の大きさ、分布状態等が異なる様々な品種が存在し、ドレッシングの対象となる研削砥石の品種に合う適切な品種のドレッシングボードが選択されてドレッシングに使用される。

そのため、研削装置が稼働する工場等には様々な品種の研削砥石にそれぞれ対応する様々な品種のドレッシングボードが準備されている。そして、研削装置の使用者や管理者は、ドレッシングを実施する際にドレッシングの対象となる研削砥石の品種に対応する品種のドレッシングボードを選択して、研削装置の保持テーブルに搬入する。

ところが、研削砥石のドレッシングを実施する際に、不適切な品種のドレッシングボードを誤って研削砥石の保持テーブルに搬入してしまう場合がある。不適切な品種のドレッシングボードを研削すると、研削砥石を適切にドレッシングできないだけでなく、研削砥石や研削装置の破損を生じてしまう場合がある。この場合、研削装置を想定外に長期に渡り停止させる必要があり、研削装置の稼働効率を著しく低下させてしまう。そこで、保持テーブルに搬入されたドレッシングボードの品種を判別したいとの要望がある。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、保持テーブルに搬入されたドレッシングボードの品種を判別できる研削装置、及びドレッシングボードの品種を判別できる判別方法を提供することである。

本発明の一態様によれば、下面に研削砥石を有する研削ホイールが装着され、被加工物を該研削砥石で研削できる研削ユニットと、研削砥石のドレッシングに使用されるドレッシングボードに含まれるドレッシング部材の外径サイズの算出に使用できる検出ユニットと、制御ユニットと、を備え、該制御ユニットは、ドレッシングボードの品種毎に該ドレッシングボードに含まれるドレッシング部材の外径サイズを記憶する記憶部と、該検出ユニットに搬入されたドレッシングボードに含まれるドレッシング部材の外径サイズを該検出ユニットを使用して算出する外径サイズ算出部と、該外径サイズ算出部が算出した該ドレッシング部材の外径サイズから該検出ユニットに搬入された該ドレッシングボードの品種を判別する判別部と、を含むことを特徴とする研削装置が提供される。

好ましくは、該検出ユニットは、ドレッシングボードの各部の厚さを測定でき、該外径サイズ算出部は、該検出ユニットに搬入されたドレッシングボードの各部の厚さを該検出ユニットに測定させ、厚さの測定が実施された該ドレッシングボードの位置と、測定された各部の厚さと、の関係から該ドレッシング部材の外周の位置を判別し、該ドレッシング部材の外径サイズを算出する。

また、本発明の他の一態様によれば、研削装置に装着された研削砥石のドレッシングに使用されるドレッシングボードの品種を判別する判別方法であって、ドレッシングボードの品種毎に該ドレッシングボードに含まれるドレッシング部材の外径サイズが記憶された記憶部を準備する準備ステップと、ドレッシングボードに含まれるドレッシング部材の外径サイズの算出に使用できる検出ユニットに該ドレッシングボードを搬入する搬入ステップと、該検出ユニットに搬入された該ドレッシングボードに含まれるドレッシング部材の外径サイズを算出する外径サイズ算出ステップと、該外径サイズ算出ステップにて算出された該ドレッシング部材の該外径サイズを該記憶部に記憶されたドレッシングボードの品種毎の該ドレッシング部材の外径サイズと照合することで該検出ユニットに搬入された該ドレッシングボードの品種を判別する判別ステップと、を備えることを特徴とする判別方法が提供される。

好ましくは、該判別ステップの後、該判別ステップにて判別した該ドレッシングボードの品種が該研削砥石のドレッシングに適しているか否かを判定する判定ステップをさらに備える。

また、好ましくは、該検出ユニットは、該検出ユニットに搬入されたドレッシングボードの各部の厚さを測定でき、該外径サイズ算出ステップは、該検出ユニットに搬入された該ドレッシングボードの各部の厚さを測定する厚さ測定ステップと、該厚さ測定ステップにて測定した各部の厚さと、厚さの測定が実施された位置と、の関係から該ドレッシング部材の外周の位置を検出する外周検出ステップと、を含み、該外周検出ステップで検出された該ドレッシング部材の外周の位置から該ドレッシング部材の外径サイズを算出する。

研削砥石のドレッシングに使用されるドレッシングボードは、ドレッシング部材と、該ドレッシング部材を支持する支持基板と、を有する。そして、該ドレッシング部材の外径サイズは、ドレッシングボードの品種毎に決まっている。そこで、本発明の一態様に係る研削装置及び判別方法では、ドレッシングボードのドレッシング部材の外径サイズを算出する。そして、算出されたドレッシング部材の外径サイズから該ドレッシングボードの品種を特定する。

ドレッシングボードの品種を判別できると、該ドレッシングボードがドレッシングの対象である研削砥石に適しているか否か判定できる。そのため、不適切な品種のドレッシングボードを搬入した場合に、研削砥石のドレッシングを実施する前に該ドレッシングボードが不適切であることを検出して、不適切なドレッシングが実施されるのを防止できる。

したがって、本発明の一態様により、保持テーブルに搬入されたドレッシングボードの品種を判別できる研削装置、及びドレッシングボードの品種を判別できる判別方法が提供される。

研削装置の構成を模式的に示す斜視図である。 図２（Ａ）は、ドレッシングボードの一例を模式的に示す断面図であり、図２（Ｂ）は、ドレッシングボードの他の一例を模式的に示す断面図であり、図２（Ｃ）は、ドレッシングボードのさらに他の一例を模式的に示す断面図である。 本実施形態に係る判別方法のフローを示すフローチャートである。 検出ユニットの一例を模式的に示す斜視図である。

本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る研削装置及び判別方法は、例えば、半導体デバイスが表面に形成されたウェーハを裏面側から研削して所定の厚さに薄化する研削装置に関する。図１は、本実施形態に係る研削装置２の構成を模式的に示す斜視図である。

研削装置２で研削されるウェーハ１は、例えば、Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、ＧａＮ（ガリウムナイトライド）、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）、若しくは、その他の半導体等の材料、または、サファイア、ガラス、石英等の材料からなる略円板状の基板等である。該ガラスは、例えば、アルカリガラス、無アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等である。

ウェーハ１の表面１ａにはＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ(Large Scale Integration)等の複数のデバイス（不図示）が形成される。研削装置２によりウェーハ１を裏面１ｂ側から研削して該ウェーハ１を薄化し、デバイス毎に該ウェーハ１を分割すると、個々のデバイスチップを形成できる。

研削装置２では、ウェーハ１の裏面１ｂ側が上方に露出された状態で該裏面１ｂが研削される。ウェーハ１を研削する際に該ウェーハ１の表面１ａ側に形成されたデバイスを保護するために、ウェーハ１の表面１ａ側にはテープ状の保護部材３が貼着される。ウェーハ１は、例えば、複数のウェーハ１を収容できるカセット２８ａに収容されて運搬され、研削装置２に搬入される。

次に、本実施形態に係る研削装置２について詳述する。研削装置２は、各構成要素を支持する基台４を備える。基台４の前端にはカセット載置台２６ａ，２６ｂが固定されている。例えば、カセット載置台２６ａ上には研削前のウェーハ１を収容したカセット２８ａが載置され、カセット載置台２６ｂ上には研削の終了したウェーハ１を収容するためのカセット２８ｂが載置される。

基台４上のカセット載置台２６ａ，２６ｂに隣接した位置には、ウェーハ搬送ロボット３０が据え付けられている。ウェーハ搬送ロボット３０は、カセット載置台２６ａに載せられたカセット２８ａからウェーハ１を搬出し、基台４上の該ウェーハ搬送ロボット３０に隣接した位置に設けられた位置決めテーブル３２に該ウェーハ１を搬送する。

該位置決めテーブル３２は、環状に並ぶ複数の位置決めピンを有する。該位置決めテーブル３２は、中央の載置領域にウェーハ１が載置された際、それぞれの位置決めピンを径方向内向きに連動させて移動させることにより、ウェーハ１を予定された位置に位置付ける。

基台４の上面の該位置決めテーブル３２に隣接した位置には、ローディングアーム３４と、アンローディングアーム３６と、が設けられる。位置決めテーブル３２により予定された位置に位置付けられたウェーハ１は、該ローディングアーム３４により搬送される。

基台４の中央上面には、円板状のターンテーブル６が水平面内において回転可能に設けられている。ターンテーブル６の上面には、例えば、円周方向に互いに１２０度離間した３個の保持テーブル８が備えられている。ターンテーブル６を回転させると、各保持テーブル８を移動できる。

各保持テーブル８は、一端が吸引源（不図示）と接続された吸引路（不図示）を内部に有し、該吸引路の他端が保持テーブル８上の保持面８ａに接続されている。該保持面８ａは、例えば、多孔質部材によって構成される。保持テーブル８は、保持面８ａ上に被保持物が載せられた際に該吸引源を作動させ、生じた負圧を該被保持物に該多孔質部材を通して作用させることで該被保持物を吸引保持できる。

保持テーブル８へのウェーハ１の搬出入は、ターンテーブル６のウェーハ搬入・搬出領域で実施される。ウェーハ搬入・搬出領域では、ローディングアーム３４によりウェーハ１を保持テーブル８に搬入できるとともにアンローディングアーム３６によりウェーハ１を保持テーブル８から搬出できる。ウェーハ搬入・搬出領域に位置付けられた保持テーブル８にローディングアーム３４によりウェーハ１を搬入した後、ターンテーブル６を回転させて、該保持テーブル８を次の粗研削領域に移動させる。

基台４の後方側上面のターンテーブル６の外側には、粗研削領域に位置付けられた保持テーブル８に保持されたウェーハ１の裏面１ｂ側を粗研削する第１の研削ユニット１０ａが配されている。第１の研削ユニット１０ａによりウェーハ１の粗研削が実施された後、ターンテーブル６を回転させて、該保持テーブル８を該粗研削領域に隣接する仕上げ研削領域に移動させる。

基台４の後方側上面のターンテーブル６の外側には、仕上げ研削領域に位置付けられた保持テーブル８に保持されたウェーハ１の裏面１ｂ側を仕上げ研削する第２の研削ユニット１０ｂが配されている。第２の研削ユニット１０ｂによりウェーハ１の仕上げ研削が実施された後、ターンテーブル６を回転させて、該保持テーブル８をウェーハ搬入・搬出領域に戻し、アンローディングアーム３６により該ウェーハ１を保持テーブル８から搬出する。

基台４の上面のアンローディングアーム３６と、ウェーハ搬送ロボット３０と、の近傍には、研削されたウェーハ１を洗浄及びスピン乾燥するスピンナ洗浄装置３８が配設されている。そして、スピンナ洗浄装置３８により洗浄及び乾燥されたウェーハ１は、ウェーハ搬送ロボット３０によりスピンナ洗浄装置３８から搬送され、カセット載置台２６ｂに載置されたカセット２８ｂに収容される。

基台４の後部にはコラム２２ａ，２２ｂが立設されている。コラム２２ａの前面には、第１の研削ユニット１０ａを鉛直方向に沿って移動可能に支持する研削送りユニット２４ａが配設されている。コラム２２ｂの前面には、第２の研削ユニット１０ｂを鉛直方向に沿って移動可能に支持する研削送りユニット２４ｂが配設されている。

研削送りユニット２４ａに支持された第１の研削ユニット１０ａは、鉛直方向に沿って伸長するスピンドル１４ａと、該スピンドル１４ａの上端に接続されたスピンドルモータ１２ａと、を備える。また、研削送りユニット２４ｂに支持された第２の研削ユニット１０ｂは、鉛直方向に沿って伸長するスピンドル１４ｂと、該スピンドル１４ｂの上端に接続されたスピンドルモータ１２ｂと、を備える。

スピンドル１４ａの下端には、円板状のホイールマウント１６ａが配設され、該ホイールマウント１６ａ下面には研削ホイール１８ａが固定されている。研削ホイール１８ａの下面には、円環状に並ぶ複数の研削砥石２０ａが装着されている。スピンドル１４ｂの下端には、円板状のホイールマウント１６ｂが配設され、該ホイールマウント１６ｂ下面には研削ホイール１８ｂが固定されている。研削ホイール１８ｂの下面には、円環状に並ぶ複数の研削砥石２０ｂが装着されている。

スピンドルモータ１２ａを作動させスピンドル１４ａを鉛直方向の周りに回転させると、研削ホイール１８ａが回転して研削砥石２０ａが環状軌道上を移動する。そして、研削送りユニット２４ａを作動させて第１の研削ユニット１０ａを下降させ、研削砥石２０ａを保持テーブル８に保持されたウェーハ１の裏面１ｂに接触させると、該ウェーハ１が該裏面１ｂ側から研削される。

また、スピンドルモータ１２ｂを作動させスピンドル１４ｂを鉛直方向の周りに回転させると、研削ホイール１８ｂが回転して研削砥石２０ｂが環状軌道上を移動する。そして、研削送りユニット２４ｂを作動させて第２の研削ユニット１０ｂを下降させ、研削砥石２０ｂを保持テーブル８に保持されたウェーハ１の裏面１ｂに接触させると、該ウェーハ１が該裏面１ｂ側から研削される。

第１の研削ユニット１０ａを使用したウェーハ１の研削では、研削送りユニット２４ａによる研削送りを比較的速い速度で実施してウェーハ１を粗研削する。第１の研削ユニット１０ａによる粗研削では、研削装置２で研削されて除去されるウェーハ１の厚さの大部分が効率的に除去される。

第２の研削ユニット１０ｂを使用したウェーハ１の研削では、研削送りユニット２４ｂによる研削送りを比較的低い速度で実施してウェーハ１を仕上げ研削する。第２の研削ユニット１０ｂによる仕上げ研削では、ウェーハ１が予定された仕上げ厚さに高精度に研削される。

基台４の上面の第１の研削ユニット１０ａの近傍には、第１の研削ユニット１０ａにより粗研削されているウェーハ１の厚さを測定する第１の厚さ測定ユニット４０が配設されている。第１の厚さ測定ユニット４０は、例えば、ターンテーブル６の外側で鉛直方向に沿って立設されたポストと、該ポストの上端部から粗研削領域に位置付けられた保持テーブル８の上方に延びる２つのプローブと、を備える。それぞれのプローブはポストに対して鉛直方向に沿って移動可能である。

比較的上側に配されるプローブは、ウェーハ１の裏面１ｂに接触して該裏面１ｂの高さを測定する。また、比較的下側に配されるプローブは、保持テーブル８の保持面８ａに接触して該保持面８ａの高さを測定する。第１の厚さ測定ユニット４０は、ウェーハ１の裏面１ｂの高さと、保持テーブル８の保持面８ａの高さと、の差からウェーハ１の厚さを算出できる。ただし、第１の厚さ測定ユニット４０は、接触式の厚さ測定器に限定されず、他の方式の厚さ測器であってもよい。

基台４の上面の第２の研削ユニット１０ｂの近傍には、第２の研削ユニット１０ｂにより仕上げ研削されているウェーハ１の厚さを測定する非接触式の第２の厚さ測定ユニット４２が配設されている。第２の厚さ測定ユニット４２は、例えば、ターンテーブル６の外側で鉛直方向に沿って立設されたポストと、該ポストの上端部から仕上げ研削領域に位置付けられた保持テーブル８の上方に延びる腕部と、を備える。そして、該腕部の先端には円筒状のヘッド部が設けられている。

第２の厚さ測定ユニット４２は、例えば、ウェーハ１の裏面１ｂにレーザビームを照射して反射された該レーザビームを検出することで、ウェーハ１の裏面１ｂの高さを測定するレーザ厚さ測定ユニット（分光干渉レーザ変位計）である。または、第２の厚さ測定ユニット４２は、ウェーハ１の裏面１ｂに超音波を送り、ウェーハ１の裏面１ｂで反射された超音波を検出してウェーハ１の裏面１ｂの高さを測定する超音波式の厚さ測定ユニットである。ただし、第２の厚さ測定ユニット４２はこれに限定されない。

第１の研削ユニット１０ａは、第１の厚さ測定ユニット４０により測定されるウェーハ１の厚さを参照しつつ、ウェーハ１が所定の厚さになるまでウェーハ１を粗研削する。また、第２の研削ユニット１０ｂは、第２の厚さ測定ユニット４２により測定されるウェーハ１の厚さを参照しつつ、ウェーハ１が仕上げ厚さになるまでウェーハ１を仕上げ研削する。

研削砥石２０ａ，２０ｂは、例えば、ダイヤモンド等でなる砥粒が結合材中に分散されて形成されている。研削砥石２０ａ，２０ｂのウェーハ１に接触する接触面には砥粒が適度に結合材から露出しており、露出した砥粒がウェーハ１に接触することでウェーハ１が研削される。ウェーハ１の研削が進行すると、砥粒が摩耗したり結合材から脱落したりするが、結合材もまた消耗して次々に新しく砥粒が該接触面に露出するため、研削砥石２０ａ，２０ｂの研削能力は維持される。この作用は、自生発刃と呼ばれる。

そして、目詰まりや目潰れ等の異常が研削砥石２０ａ，２０ｂに生じ、自生発刃の作用のみでは研削砥石２０ａ，２０ｂの研削能力を十分に維持できない場合、該研削砥石２０ａ，２０ｂにドレッシングボードを研削させる。このドレッシングボードを研削する作業は、ドレッシングと呼ばれる。ドレッシングを実施すると、研削砥石２０ａ，２０ｂの結合材が積極的に消耗して自生発刃の作用が促され、該研削砥石２０ａ，２０ｂの研削能力が回復する。

研削砥石２０ａ，２０ｂには、結合材の材質や砥粒の分布状態等が異なる様々な品種が存在する。そして、被加工物の材質や研削加工の内容に合わせて加工に適した品種の研削砥石が選択されて研削装置２に装着される。例えば、ウェーハ１の粗研削に使用される研削砥石２０ａと、ウェーハ１の仕上げ研削に使用される研削砥石２０ｂと、は品種が異なる場合がある。

研削砥石２０ａ，２０ｂのドレッシング等に使用されるドレッシングボードの一例を図４に示す。図４には、ドレッシングボード５を模式的に示す斜視図が示されている。ドレッシングボード５は、支持基台７と、該支持基台７に支持された円板状のドレッシング部材９と、を含む。

支持基台７は、塩化ビニル等の樹脂で形成された円板状の部材であり、その外径は保持テーブル８の保持面８ａの径に対応する。ドレッシングボード５を保持面８ａの上に搬入して保持テーブル８の吸引保持機構を作動させると、支持基台７に負圧が作用してドレッシングボード５が保持テーブル８に保持される。

各ドレッシングボード５の支持基台７の大きさは、保持テーブル８の吸引源で生じた負圧を漏らさないように保持テーブル８の保持面８ａを覆う大きさとされるため、ドレッシングボードの品種に関わらず概略一定とされる。

支持基台７に支持されるドレッシング部材９は、結合材中に砥粒が分散されて形成されている。そして、研削砥石２０ａ，２０ｂをドレッシングする際には、ドレッシング部材９を研削砥石２０ａ，２０ｂに研削させる。

ドレッシングボード５には、ドレッシング部材９の結合材の材質や砥粒の分布状態等が異なる様々な品種が存在する。ドレッシングの対象となる研削砥石２０ａ，２０ｂの品種に合う適切な品種のドレッシングボード５が選択されてドレッシングに使用される。ここで、ドレッシング部材９の外径サイズは、ドレッシングボード５の品種により決まっている。

そこで、本実施形態に係る研削装置２では、研削砥石２０ａ，２０ｂのドレッシングを実施する際に、使用されるドレッシングボード５のドレッシング部材９の外径サイズが算出される。そして、ドレッシング部材９の外径サイズからドレッシングボード５の品種を判別する。この場合、ドレッシングの対象となる研削砥石２０ａ，２０ｂのドレッシングに適したドレッシングボード５であるか否かを判定できる。

研削装置２の基台４上のウェーハ搬送ロボット３０に隣接した位置には、検出ユニット４６が組付けられている。検出ユニット４６は、ドレッシングボード５の品種を判別する際に、ドレッシングボード５に含まれるドレッシング部材９の外径サイズの算出に使用される。

検出ユニット４６は、例えば、被検出物の各部の厚さを測定できる厚さ測定ユニットである。検出ユニット４６にドレッシングボード５が搬入されていると、該ドレッシングボード５の各部の厚さを測定できる。図４には、検出ユニット４６と、該検出ユニット４６に搬入されたドレッシングボード５と、の斜視図が模式的に示されている。

検出ユニット４６は、例えば、ドレッシングボード５が載せられるステージ４６ａと、ステージ４６ａに載せられたドレッシングボード５のドレッシング部材９の外径サイズの算出に使用できる厚さ測定部５２と、を備える。ステージ４６ａの後端部には、支持部４６ｂが立設しており、支持部４６ｂの内部には、厚さ測定部５２を移動できる移動機構４８が収容されている。

検出ユニット４６は、さらに、Ｙ軸方向に沿って伸長し先端に厚さ測定部５２が配設された支持部材５０を備える。移動機構４８を作動させると、支持部材５０と、該支持部材５０の先端に配設された該厚さ測定部５２がＸ軸方向に沿って移動する。厚さ測定部５２は、ドレッシングボード５の厚さを非接触で測定できる。

例えば、検出ユニット４６は、厚さ測定部５２からレーザビームを出射し、ドレッシングボード５に該レーザビームを照射して反射された該レーザビームを検出することでドレッシングボード５の高さを測定するレーザ厚さ測定ユニット（分光干渉レーザ変位計）である。または、厚さ測定部５２からドレッシングボード５に超音波を送り、ドレッシングボード５で反射された超音波を検出してドレッシングボード５の高さを測定する超音波式の厚さ測定ユニットである。

検出ユニット４６は、移動機構４８を作動させて厚さ測定部５２をドレッシングボード５の上方でＸ軸方向に沿って移動させつつドレッシングボード５の各部の厚さを測定する。

ドレッシングボード５は、ドレッシング部材９が存在する部分は比較的厚く、ドレッシング部材９が存在しない部分は比較的薄くなる。そのため、ドレッシングボード５の比較的厚いと観測される部分と、比較的薄いと観測される部分と、の境界がドレッシング部材９の外周の位置となる。ドレッシング部材９の外周の位置が判明すると、ドレッシング部材９の外径サイズを計算できる。すなわち、検出ユニット４６は、ドレッシング部材９の外径サイズの計算に使用される。

ただし、検出ユニット４６はこれに限定されない。例えば、検出ユニット４６は、搬入されたドレッシングボード５の上面を撮像できる撮像カメラでもよい。検出ユニット４６が撮像カメラである場合、ドレッシングボード５の上面を撮像して撮像画像を形成し、該撮像画像からドレッシング部材９の外周の位置を検出することで、ドレッシング部材９の外径サイズを計算できる。

次に、研削装置２が備える制御ユニット４４について説明する。制御ユニット４４は研削装置２の各構成要素に接続されており各構成要素を制御する機能を有する。例えば、制御ユニット４４は、研削装置２に接続されたコンピュータにより構成される。該コンピュータは、ＣＰＵやメモリ、記憶装置等を有する。制御ユニット４４には予めウェーハ１を加工するための加工条件が登録されており、制御ユニット４４は該加工条件に従って各構成要素を制御する。

また、制御ユニット４４は、ドレッシング部材９の外径サイズを品種毎に記憶する記憶部４４ｂと、保持テーブル８に被保持物として保持されるドレッシング部材９の外径サイズを検出ユニット４６を使用して算出する外径サイズ算出部４４ａと、を含む。さらに、制御ユニット４４は、算出されたドレッシング部材９の外径サイズからドレッシングボード５の品種を判別する判別部４４ｃを含む。

好ましくは、制御ユニット４４は、判別部４４ｃが判別したドレッシングボード５の品種が、ドレッシングの対象となる研削砥石２０ａ，２０ｂのドレッシングに適したドレッシングボード５の品種であるか否かを判定する判定部４４ｄを含む。以下、制御ユニット４４の各構成について説明する。外径サイズ算出部４４ａは、ドレッシングボード５に含まれるドレッシング部材９の外径サイズを検出ユニット４６を使用して算出する。

例えば、図２（Ａ）に模式的に示すドレッシングボード５ａの各領域の高さを検出ユニット４６に測定させると、ドレッシング部材９ａが存在する領域は、比較的高さの高い領域として検出される。また、ドレッシング部材９ａが存在しない領域は、比較的高さの低い領域として検出される。図２（Ａ）には、高さの高い領域として検出される箇所の上方に比較的太い線の破線矢印を示し、高さの低い領域として検出される箇所の上方に比較的細い線の破線矢印を示している。

この場合、ドレッシングボード５ａの高さの高い領域と、高さの低い領域と、の境界がドレッシング部材９ａの外周の位置となる。そして、外径サイズ算出部４４ａは、検出ユニット４６が検出したドレッシング部材９ａの外周の位置からドレッシング部材９ａの外径サイズ１１ａを算出する。

ここで、ドレッシング部材９の外径サイズとは、例えば、ドレッシング部材９を上面から見たときの直径で表される数値である。または、外径サイズは、ドレッシング部材９の半径、曲率半径、面積等の数値で表されてもよい。外径サイズは、ドレッシング部材９の大きさを示すこれらの数値であり、ドレッシングボードの品種により定められている。そのため、ドレッシング部材９の外径サイズが算出されると、該ドレッシングボード５の品種を判別できる。

なお、ドレッシング部材９の外径サイズの算出に使用される検出ユニット４６が撮像カメラである場合、外径サイズ算出部４４ａは、該撮像カメラにより取得されたドレッシングボード５が写る撮像画像を解析する。そして、ドレッシング部材９の外周の位置を検出し、ドレッシング部材９の外径サイズを算出する。

記憶部４４ｂは、研削砥石２０ａ，２０ｂのドレッシングに使用されるドレッシングボード５の品種毎に該ドレッシングボード５に含まれるドレッシング部材９の外径サイズを記憶する。記憶部４４ｂには、予め、研削装置２の製造者や管理者等により各ドレッシングボード５のドレッシング部材９の外径サイズが登録されている。さらに、記憶部４４ｂには、それぞれの品種のドレッシングボード５を使用してドレッシングできる研削砥石の品種が登録されていてもよい。記憶部４４ｂは、制御ユニット４４の各部にこれらの情報を提供する。

ドレッシングボードの品種を判別する際には、まず、外径サイズ算出部４４ａに該ドレッシングボード５のドレッシング部材９の外径サイズを算出させ、該外径サイズを外径サイズ算出部４４ａから取得する。そして、判別部４４ｃは、外径サイズ算出部４４ａが算出したドレッシング部材９の外径サイズに対応するドレッシングボード５の品種に関する情報を記憶部４４ｂから取得する。

そして、判別部４４ｃは、検出ユニット４６を使用してドレッシング部材９の外径サイズが算出されたドレッシングボード５の品種が記憶部４４ｂから送られた該情報に係るドレッシングボード５の品種であると判別する。そして、判別部４４ｃは、判別したドレッシングボード５の品種に関する情報を判定部４４ｄに送る。制御ユニット４４には、予めドレッシングの対象となる研削砥石２０ａ，２０ｂの品種に関する情報が登録されており、判定部４４ｄは、保持テーブル８に保持されたドレッシングボード５の品種が該研削砥石２０ａ，２０ｂのドレッシングに適しているか否かを判定する。

制御ユニット４４は、該ドレッシングボード５の品種がドレッシングの対象となる研削砥石２０ａ，２０ｂのドレッシングに適していると判定部４４ｄが判定する場合、研削ユニットを制御して、該研削砥石２０ａ，２０ｂのドレッシングを実施させる。その一方で、制御ユニット４４は、該ドレッシングボードの品種がドレッシングに適していないと判定部４４ｄが判定する場合、研削砥石２０ａ，２０ｂのドレッシングを実施しない。

そして、研削装置２は、各種の警告を管理者や使用者に報知する表示ユニットや警報ランプ、または、警報アラームを備えてもよく、判定部４４ｄの判定結果を表示ユニット等により研削装置２の管理者等に報知してもよい。

本実施形態に係る研削装置２は、このように、研削砥石２０ａ，２０ｂのドレッシングを実施する前に、ドレッシングボード５の品種を判別でき、該ドレッシングボード５の適否を判定できる。そのため、例えば、不適切な品種のドレッシングボードが保持テーブル８に搬送されることはなく、該ドレッシングボードで研削砥石２０ａ，２０ｂのドレッシングを実施するおそれがない。

次に、本実施形態に係るドレッシングボードの品種を判別する判別方法について説明する。本実施形態に係る判別方法は、研削装置に装着された研削砥石のドレッシングに使用されるドレッシングボードの品種を判別する判別方法である。例えば、該判別方法は、図１に示す研削装置２において実施される。そして、図３は、該判別方法のフローを示すフローチャートである。

該判別方法では、まず、準備ステップＳ１を実施する。準備ステップＳ１では、ドレッシングボード５の品種毎に該ドレッシングボード５に含まれるドレッシング部材９の外径サイズが記憶された記憶部４４ｂを準備する。該記憶部４４ｂは、例えば、研削装置２の各構成要素を制御する制御ユニット４４が備える。

準備ステップＳ１では、例えば、制御ユニット４４の記憶部４４ｂにドレッシングボード５の品種毎に該ドレッシングボード５に含まれるドレッシング部材９の外径サイズを登録する。または、準備ステップＳ１では、ドレッシングボード５の品種毎に該ドレッシングボード５に含まれるドレッシング部材９の外径サイズが予め登録された記憶部４４ｂを準備する。

次に、該判別方法では、ドレッシングボード５に含まれるドレッシング部材９の外径サイズの算出に使用できる検出ユニット４６に該ドレッシングボード５を搬入する搬入ステップＳ２を実施する。

次に、該判別方法では、検出ユニット４６に搬入されたドレッシングボード５に含まれるドレッシング部材９の外径サイズを算出する外径サイズ算出ステップＳ３を実施する。例えば、検出ユニット４６は、該検出ユニット４６に搬入されたドレッシングボード５の各部の厚さを測定できる厚さ測定ユニットである。検出ユニット４６を使用してドレッシングボード５の各領域の厚さを測定し、厚さの分布からドレッシング部材９の外周の位置を特定する。そして、特定されたドレッシング部材９の外周の位置から該ドレッシング部材９の外径サイズを算出する。

例えば、外径サイズ算出ステップＳ３は、検出ユニット４６に搬入されたドレッシングボード５の各部の厚さを測定する厚さ測定ステップと、該ドレッシング部材９の外周の位置を検出する外周検出ステップと、を含む。該外周検出ステップでは、該厚さ測定ステップにて測定した各部の厚さと、厚さの測定が実施された位置と、の関係から該ドレッシング部材９の外周の位置を検出する。そして、該外周検出ステップで検出された該ドレッシング部材９の外周の位置から該ドレッシング部材９の外径サイズを算出する。

外径サイズ算出ステップＳ３を実施した後、ドレッシングボード５の品種を判別する判別ステップＳ４を実施する。判別ステップＳ４では、算出された該外径サイズを該記憶部４４ｂに記憶されたドレッシングボードの品種毎の該ドレッシング部材の外径サイズと照合することで該検出ユニット４６に搬入された該ドレッシングボード５の品種を判別する。

外径サイズ算出ステップＳ３及び判別ステップＳ４について図２（Ａ）、図２（Ｂ）、及び図２（Ｃ）を用いてさらに説明する。

図２（Ａ）、図２（Ｂ）、及び図２（Ｃ）には、それぞれ、ドレッシングボード５ａ，５ｂ，５ｃの一例の断面図が模式的に示されている。ドレッシングボード５ａ，５ｂ，５ｃは、それぞれ、支持基台７ａ，７ｂ，７ｃと、該支持基台７ａ，７ｂ，７ｃに支持されたドレッシング部材９ａ，９ｂ，９ｃと、を有する。ドレッシング部材９ａは外径サイズ１１ａを有し、ドレッシング部材９ｂは外径サイズ１１ｂを有し、ドレッシング部材９ｃは外径サイズ１１ｃを有する。

外径サイズ算出ステップＳ３において、品種の判別対象であるドレッシングボードのドレッシング部材が外径サイズ１１ｂを有すると算出される場合について説明する。この場合、判別ステップＳ４では、該ドレッシングボードの品種が図２（Ｂ）に示すドレッシングボード５ｂの品種であると判別される。また、外径サイズ算出ステップＳ３において、品種の判別対象であるドレッシングボードのドレッシング部材が外径サイズ１１ｃを有すると算出される場合について説明する。この場合、判別ステップＳ４では、該ドレッシングボードの品種は図２（Ｃ）に示すドレッシングボード５ｃの品種であると判別される。

なお、本実施形態に係る判別方法では、判別ステップＳ４を実施した後、該判別ステップＳ４にて判別したドレッシングボードの品種が研削装置２に装着された研削砥石のドレッシングに適しているか否かを判定する判定ステップＳ５をさらに実施してもよい。例えば、研削装置２の制御ユニット４４には研削砥石の品種に関する情報、または、該研削砥石のドレッシングに適したドレッシングボードの品種に関する情報が登録されている。

そして、判定ステップＳ５では、判別ステップＳ４により判別したドレッシングボードの品種が研削砥石のドレッシングに適した品種であるか否かを判定する。判定ステップＳ５において、ドレッシングボードの品種がドレッシングの対象となる研削砥石のドレッシングに適した品種であると判定される場合、該判定ステップＳ５の後に該ドレッシングボードで該研削砥石のドレッシングを実施するドレッシングステップをさらに実施してもよい。

その一方で、判定ステップＳ５においてドレッシングボードの品種が対象となる研削砥石のドレッシングに適した品種ではないと判定される場合、その旨を研削装置２の使用者等に警告する警告ステップを実施してもよい。

このように、本実施形態に係る研削装置及び判別方法によると、研削砥石をドレッシングする前に、ドレッシングに使用されるドレッシングボードの品種を判別できる。そのため、該ドレッシングボードが該研削砥石のドレッシングに適さない場合に、ドレッシングを実施せずに研削装置の使用者に警告できる。したがって、不適切なドレッシングが実施されるのを防止でき、研削装置及び研削砥石の不具合を防止でき、結果として研削装置による研削の効率を向上できる。

なお、本発明は、上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、ドレッシングボードのドレッシング部材の外径サイズを算出して該ドレッシングボードの品種を判別する場合について説明した。ところが、例えば、ドレッシング部材の外径サイズが同様である複数の品種のドレッシングボードが存在する場合がある。この場合、ドレッシング部材の外径サイズを算出できてもドレッシングボードの品種を完全には特定できない。

しかしながら、この場合においても検出ユニット４６に搬入されたドレッシングボード５の品種をいくつかの候補に絞ることはできる。そのため、検出ユニット４６に搬入されたドレッシングボードの品種として挙げられる候補の中にドレッシングの対象となる研削砥石のドレッシングに適したドレッシングボードの品種が含まれない場合、ドレッシングの実施を中止できる。

本発明の一態様では、このように、ドレッシングボードの品種が一つの品種に完全に特定される必要はない。すなわち、本発明の一態様においてドレッシングボードの品種の判別とは、ドレッシングボードの品種の候補の範囲を狭めることをも含む。

例えば、ウェーハ１の粗研削に使用される研削砥石２０ａのドレッシングに使用されるドレッシングボードでは、ドレッシング部材の外径サイズが統一されている場合がある。それと同時に、ウェーハ１の仕上げ研削に使用される研削砥石２０ｂのドレッシングに使用されるドレッシングボードでは、ドレッシング部材の外径サイズが統一されている場合がある。

そして、研削砥石２０ａ及び研削砥石２０ｂのドレッシングにそれぞれ使用されるドレッシングボードのドレッシング部材の外径サイズが異なる場合において、本発明の一態様は作用効果を奏する。

例えば、研削砥石２０ａのドレッシングに使用されるドレッシングボードで研削砥石２０ｂのドレッシングを実施しようとするとき、本発明の一態様によると、ドレッシングボードの品種が不適切であることを検出できる。また、研削砥石２０ｂのドレッシングに使用されるドレッシングボードで研削砥石２０ａのドレッシングを実施しようとするとき、本発明の一態様によると、ドレッシングボードの品種が不適切であることを検出できる。これらの場合においても、不適切なドレッシングが実施されるのを防止できる。

さらに、上記実施形態では、ドレッシングボードのドレッシング部材の外径サイズを算出する際に検出ユニット４６を使用する場合について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。すなわち、ドレッシングボードのドレッシング部材の外径サイズを算出する際に、例えば、第１の厚さ測定ユニット４０または第２の厚さ測定ユニット４２を使用してもよい。この場合、研削装置２の基台４の上には検出ユニット４６が設けられていなくてもよい。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１ ウェーハ
１ａ 表面
１ｂ 裏面
３ 保護部材
５，５ａ，５ｂ，５ｃ ドレッシングボード
７，７ａ，７ｂ，７ｃ 支持基台
９，９ａ，９ｂ，９ｃ ドレッシング部材
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 外径サイズ
２ 研削装置
４ 基台
６ ターンテーブル
８ 保持テーブル
８ａ 保持面
１０ａ，１０ｂ 研削ユニット
１２ａ，１２ｂ スピンドルモータ
１４ａ，１４ｂ スピンドル
１６ａ，１６ｂ ホイールマウント
１８ａ，１８ｂ 研削ホイール
２０ａ，２０ｂ 研削砥石
２２ａ，２２ｂ コラム
２４ａ，２４ｂ 研削送りユニット
２６ａ，２６ｂ カセット載置台
２８ａ，２８ｂ カセット
３０ ウェーハ搬送ロボット
３２ 位置決めテーブル
３４ ローディングアーム
３６ アンローディングアーム
３８ スピンナ洗浄装置
４０，４２ 厚さ測定ユニット
４４ 制御ユニット
４４ａ 外径サイズ算出部
４４ｂ 記憶部
４４ｃ 判別部
４４ｄ 判定部
４６ 検出ユニット
４６ａ ステージ
４６ｂ 支持部
４８ 移動機構
５０ 支持部材
５２ 厚さ測定部

Claims (5)

1. 下面に研削砥石を有する研削ホイールが装着され、被加工物を該研削砥石で研削できる研削ユニットと、
   該研削砥石のドレッシングに使用されるドレッシングボードに含まれるドレッシング部材の外径サイズの算出に使用できる検出ユニットと、
   制御ユニットと、を備え、
   該制御ユニットは、
   ドレッシングボードの品種毎に該ドレッシングボードに含まれるドレッシング部材の外径サイズを記憶する記憶部と、
   該検出ユニットに搬入されたドレッシングボードに含まれるドレッシング部材の外径サイズを該検出ユニットを使用して算出する外径サイズ算出部と、
   該外径サイズ算出部が算出した該ドレッシング部材の外径サイズから該検出ユニットに搬入された該ドレッシングボードの品種を判別する判別部と、
   を含むことを特徴とする研削装置。
2. 該検出ユニットは、ドレッシングボードの各部の厚さを測定でき、
   該外径サイズ算出部は、該検出ユニットに搬入されたドレッシングボードの各部の厚さを該検出ユニットに測定させ、厚さの測定が実施された該ドレッシングボードの位置と、測定された各部の厚さと、の関係から該ドレッシング部材の外周の位置を判別し、該ドレッシング部材の外径サイズを算出することを特徴とする請求項１記載の研削装置。
3. 研削装置に装着された研削砥石のドレッシングに使用されるドレッシングボードの品種を判別する判別方法であって、
   ドレッシングボードの品種毎に該ドレッシングボードに含まれるドレッシング部材の外径サイズが記憶された記憶部を準備する準備ステップと、
   ドレッシングボードに含まれるドレッシング部材の外径サイズの算出に使用できる検出ユニットに該ドレッシングボードを搬入する搬入ステップと、
   該検出ユニットに搬入された該ドレッシングボードに含まれるドレッシング部材の外径サイズを算出する外径サイズ算出ステップと、
   該外径サイズ算出ステップにて算出された該ドレッシング部材の該外径サイズを該記憶部に記憶されたドレッシングボードの品種毎の該ドレッシング部材の外径サイズと照合することで該検出ユニットに搬入された該ドレッシングボードの品種を判別する判別ステップと、を備えることを特徴とする判別方法。
4. 該判別ステップの後、該判別ステップにて判別した該ドレッシングボードの品種が該研削砥石のドレッシングに適しているか否かを判定する判定ステップをさらに備えることを特徴とする請求項３記載の判別方法。
5. 該検出ユニットは、該検出ユニットに搬入されたドレッシングボードの各部の厚さを測定でき、
   該外径サイズ算出ステップは、
   該検出ユニットに搬入された該ドレッシングボードの各部の厚さを測定する厚さ測定ステップと、
   該厚さ測定ステップにて測定した各部の厚さと、厚さの測定が実施された位置と、の関係から該ドレッシング部材の外周の位置を検出する外周検出ステップと、を含み、
   該外周検出ステップで検出された該ドレッシング部材の外周の位置から該ドレッシング部材の外径サイズを算出することを特徴とする請求項３記載の判別方法。

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