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公開番号2024140487
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023051643
出願日2023-03-28
発明の名称研削装置及び研削方法
出願人株式会社東京精密
代理人個人
主分類B24B 49/12 20060101AFI20241003BHJP(研削;研磨)
要約【課題】研削砥石の摩耗等の状態を監視し、研削砥石を常に良好な状態に管理して、ウェハの裏面等を精度良く研削できる研削装置及び研削方法を提供する。
【解決手段】ウェハWを保持する保持面13aを有したチャックテーブルと、研削ホイール14と一体に、環状の軌跡を描いて回転している研削砥石15の砥石面15aに向けて検出信号を照射する照射部18と砥石面15で反射した検出信号を受ける受信部18bとを有するセンサ部18と、受信部18bが受けた検出信号に基づき、研削砥石15の周方向における摩耗量のバラつきを算出し、前記摩耗量のバラつきを基準値と比較して研削砥石15の摩耗の適否の判定を行う制御ユニット19と、を備える。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
ウェハを研削する研削砥石が環状に配置されている研削ホイールと、前記研削ホイールを回転させる回転手段と、を備える研削装置であって、
回転している前記研削砥石の砥石面に向けて検出信号を照射する照射部と、前記砥石面で反射した前記検出信号を受ける受信部と、を有するセンサ部と、
前記受信部が受けた前記検出信号に基づき、前記研削砥石の前記砥石面の周方向における摩耗量のバラつきを算出し、前記摩耗量のバラつきを基準値と比較して前記研削砥石の摩耗の適否を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする研削装置。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
ウェハを粗研削する粗研削ステージと前記ウェハを精研削する精研削ステージに、前記ウェハを研削する研削砥石が環状に配置されている研削ホイールと、前記研削ホイールを回転させる回転手段と、を各々備える研削装置であって、
回転している前記研削砥石の砥石面に向けて検出信号を照射する照射部と、前記砥石面で反射した前記検出信号を受ける受信部と、を有するセンサ部と、
前記受信部が受けた前記検出信号に基づき、前記研削砥石の前記砥石面の周方向における摩耗量のバラつきを算出し、前記摩耗量のバラつきを基準値と比較して前記研削砥石の摩耗の適否を判定する判定手段と、
が前記粗研削ステージと前記精研削ステージに各々設けられていることを特徴とする研削装置。
【請求項３】
前記粗研削ステージの前記研削砥石の摩耗適否判定基準と前記精研削ステージの前記研削砥石の前記摩耗適否判定基準が異なる、ことを特徴とする請求項２に記載の研削装置。
【請求項４】
研削砥石が環状に配置された研削ホイールを回転させて、前記研削砥石でウェハの裏面を研削する研削方法であって、
回転している前記研削砥石の砥石面に向けて検出信号を照射し、前記砥石面で反射した前記検出信号を受ける工程と、
前記研削砥石の前記砥石面の周方向における摩耗量のバラつきを算出する工程と、
前記摩耗量のバラつきを基準値と比較して前記研削砥石の摩耗の適否を判定する工程と、
を有する、ことを特徴とする研削方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は研削装置及び研削方法に関するものであり、特に、研削砥石の摩耗等の状態を監視可能な研削装置及び研削方法に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体製造分野では、シリコンウェハ等の半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）を薄膜に形成するのに、ウェハの裏面を研削する裏面研削が行われている。このような裏面研削を行う研削装置として、ウェハを目標厚みより厚く粗研削した後、そのウェハを更に目標厚みに精研削するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の研削装置では、複数個の研削砥石（これを「セグメント」とも呼ぶ）を略等間隔で環状に配置した研削ホイールを使用し、研削ホイールと共に研削砥石を回転させ、その回転している研削砥石をウェハの裏面に当接させて、ウェハの研削が行われている。なお、研削ホイールに配設される研削砥石の数は種々あり、一般的には約４０個程度である。
【０００４】
ところで、複数個の研削砥石を環状に配置した研削ホイールを使用しての研削では、加工条件、装置の振れ精度、ウェハの状態等により、研削砥石間の摩耗量や目詰まりにバラツキが発生する場合がある。このバラツキが一定以上になると、研削ホイール1回転辺りの各セグメントのウェハへの当たり方にバラつきが発生し、研削条痕の異常、研削熱の上昇による面焼け、研削中の振動等、様々な異常を引き起こしてしまう。そこで、従来では、研削砥石の状態を監視する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
従来の研削砥石の状態の監視では、個々の研削砥石の高さ、すなわち研削砥石全体の摩耗量のみを監視し、摩耗量から寿命を迎えた研削砥石の交換のタイミングを見ていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第６３７９２３２号公報
特開２０２１－１８３３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の技術のように、研削砥石の状態の監視を、個々の研削砥石の高さ、すなわち摩耗量のみを監視して、寿命を迎えた研削砥石の交換タイミングを見ている方法では、加工条件、装置の振れ精度、ウェハの状態等により、研削砥石の摩耗量に局所的なバラつきが発生する場合がある。このバラつきが一定以上になると、研削ホイール1回転辺りの各セグメントのウェハへの当たり方にバラつきが発生し、研削条痕の異常、研削熱の上昇による面焼け、研削中の振動等、様々な異常を引き起こしてしまうことがある。また、このような研削の加工品質・精度の確認は、加工後の検査が主流となり、不良品を多量に排出する虞があった。
【０００８】
また、ウェハの裏面を研削する裏面研削では、粗研削ステージと精研削ステージを隣り合わせに用意し、粗研削ステージでウェハを目標厚みより厚く研削した後、精研削ステージで粗研削後のウェハを目標厚みに精研削する方法も知られている。
【０００９】
このように粗研削ステージと精研削ステージを隣り合わせに用意し、各ステージにおいて研削を同時に行う研削装置では、各ステージから受ける振動などの影響が大きいため、研削ムラが発生し易い。これは加工条件やワーク種類から影響を受ける場合もある。特に、粗研削は、研削精度が荒いので砥石の摩耗ムラが発生し易く、精研削では、研削精度が高いので摩耗ムラはシビアにコントロールしなければならない。そのため、粗研削ステージで使用している研削砥石の再ドレス実施基準若しくは交換基準と精研削ステージで使用している研削砥石の再ドレス実施基準若しくは交換基準を同じにしていると、粗研削ステージで使用している研削砥石を基準としている場合では、精研削ステージで使用している研削砥石の再ドレス実施若しくは交換時期が遅れ、反対に、精研削ステージで使用している研削砥石を基準とした場合では、粗研削ステージで使用している粗研削砥石の再ドレス実施若しくは交換時期が早まり、砥石寿命が無駄になる虞がある。
【００１０】
そこで、研削砥石の摩耗等の状態を監視し、研削砥石を常に良好な状態に管理して、ウェハの裏面等を精度良く研削できる研削装置及び研削方法を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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