JP2018122368A - 研削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェハ研削のスループットを悪化させることなく、ウェハ全面の厚み測定を行い、ウェハを目標厚みに精度良く研削する研削装置を提供する。【解決手段】研削装置は、ウェハＷを粗研削する粗研削ステージＳ２と、ウェハＷを精研削する精研削ステージＳ３と、を備えている。インデックステーブル２１を跨ぐように設けられたコラムにウェハＷを移送する間にウェハＷの厚みを測定する第１の厚み測定手段Ｍ１が設けられている。研削装置の制御ユニットは、第１の厚み測定手段Ｍ１の測定値から得られる精研削前のウェハＷ全面の平均厚みに基づいて、精研削後の目標厚みを補正して、補正後の目標厚みを算出する。【選択図】図７

Description

本発明は、ウェハの裏面を研削する研削装置に関する。

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）を薄膜に形成するために、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に、粗研削後のウェハを目標厚みに精研削するものが知られている。

特許文献１には、粗研削又は精研削の際に、接触式の厚さ測定手段でウェハの厚みを測定する研削装置が開示されている。厚さ測定手段がウェハの厚みを測定する測定位置は、ウェハの中心回りに径の異なる複数の同心円上に配置されている。

特開２０１６−１６４５７号公報

しかしながら、上述したような特許文献１記載の研削装置では、粗研削又は精研削を行いながらウェハの厚み測定を実施するため、例えば、ウェハ中心の厚みを測定する場合には、研削砥石を上方に退避させなければならず、ウェハ研削のスループットが落ちるという問題があった。

そこで、ウェハ研削のスループットを悪化させることなく、ウェハ全面の厚み測定を行い、ウェハを目標厚みに精度良く研削するという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。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、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と、前記ウェハを移送する移送手段と、を備える研削装置であって、前記ウェハを移送する間に前記ウェハの厚みを測定する厚み測定手段と、該厚み測定手段の測定値に基づいて精研削前のウェハの厚みを算出して精研削後の目標厚みを補正する制御手段と、を備えている研削装置を提供する。

この構成によれば、ウェハ移送中にウェハの厚み測定を行うことにより、スループットを維持したままウェハ全面の厚みを測定して、ウェハを目標厚みまで精度良く研削することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記制御手段は、前記厚み測定手段の測定値に基づいて精研削前のウェハ全面の平均厚みを算出して精研削後の目標厚みを補正する研削装置を提供する。

この構成によれば、ウェハの厚みの薄厚を考慮してウェハ全面の平均厚みに基づき、精研削後のウェハの目標厚みを補正するため、うねりのあるウェハを研削する場合に生じがちな研削過不足を抑制することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明の構成に加えて、前記ウェハを保持するウェハチャックは、前記厚み測定手段が前記ウェハの厚みを測定する際に前記ウェハを回転させる研削装置を提供する。

この構成によれば、厚み測定手段を移動させることなく厚み測定手段の測定地点がウェハ上で走査されるため、厚み測定手段を省スペースで設けられるとともに、厚み測定手段でウェハ全面の厚みを測定して、ウェハを目標厚みまで精度良く研削することができる。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項記載の発明の構成に加えて、前記厚み測定手段の測定地点は、前記ウェハの中心の移送軌跡を通過するように設定されている研削装置を提供する。

この構成によれば、ウェハ移送中にウェハの中心を含むウェハ全面の厚み測定を行うため、ウェハ研削のスループットを維持したままウェハ全面の厚みを測定して、ウェハを目標厚みまで精度良く研削することができる。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項記載の発明の構成に加えて、前記厚み測定手段は、分光干渉式厚み測定器である研削装置を提供する。

この構成によれば、分光干渉式厚み測定器を用いてウェハ移送中にウェハの厚み測定を行うため、ウェハ研削のスループットを維持したままウェハ全面の厚みを精度良く測定して、ウェハを目標厚みまで精度良く研削することができる。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至５の何れか１項記載の発明の構成に加えて、前記厚み測定手段は、前記移送手段を跨ぐように設けられたコラムに取り付けられている研削装置を提供する。

この構成によれば、厚み測定手段を移送手段に対向するようにコラムに設置可能なため、厚み測定手段を配置する治具等を別途用意することなく簡便に設けることができる。

請求項７記載の発明は、請求項１乃至６の何れか１項記載の発明の構成に加えて、前記精研削ステージ内で前記ウェハの厚みを測定する仕上がり厚み測定手段をさらに備え、前記制御手段は、前記仕上がり厚み測定手段が測定した精研削前後のウェハの任意の１点の厚みの差から前記厚み測定手段が測定した精研削前後のウェハ全面の平均厚みの差を減じて得られるウェハの形状変化に伴う補正値に基づいて、前記精研削後の目標厚みを再補正する研削装置を提供する。

この構成によれば、精研削前後のウェハの形状変化（精研削の傾向）を考慮して、目標厚みを再補正するため、ウェハを更に精度良く研削することができる。

本発明は、ウェハ移送中にウェハの厚み測定を行うことにより、スループットを維持したままウェハ全面の厚みを測定して、ウェハを目標厚みまで精度良く研削することができる。

本発明の一実施例に係る研削装置を示す斜視図。 図１に示す研削装置の正面図。 図１に示すメインユニットの平面図であり、（ａ）は、第１のスピンドル、第２のスピンドルを省略した平面図であり、（ｂ）は、コラムを省略した平面図。 図２のＡ−Ａ線断面図。 粗研削砥石を省略した粗研削手段を下方から視た斜視図。 研削装置でウェハを粗研削及び精研削を行う手順を示すフローチャート。 粗研削後にウェハを精研削ステージに向けて移送する様子を示す模式図。 厚み測定手段の測定地点の軌跡を示す平面図。 精研削前のウェハの厚みを測定する様子を示す模式図。

本発明に係る研削装置は、ウェハ研削のスループットを悪化させることなく、ウェハ全面の厚み測定を行い、ウェハを目標厚みに精度良く研削するという目的を達成するために、ウェハを粗研削する粗研削ステージと、ウェハを精研削する精研削ステージと、ウェハを移送する移送手段と、を備える研削装置であって、ウェハを移送する間にウェハの厚みを測定する厚み測定手段と、厚み測定手段の測定値に基づいて精研削前のウェハの厚みを算出して精研削後の目標厚みを補正する制御手段と、を備えていることにより実現する。

以下、本発明の一実施例に係る研削装置１について、図面に基づいて説明する。なお、以下の実施例において、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。

また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。

また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、構成要素の断面構造を分かり易くするために、一部の構成要素のハッチングを省略することがある。

図１は、研削装置１の基本的構成を示す斜視図である。図２は、研削装置１の正面図である。図３（ａ）は、図１の第１のスピンドル５２、第２のスピンドル６２を省略した研削装置１を示す平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のコラム４を省略した研削装置１の平面図である。図４は、図２のＡ−Ａ線断面図である。図５は、粗研削砥石５１を省略した粗研削手段５を下方から視た斜視図である。

研削装置１は、並列に並べられた２つの砥石でウェハを連続的に研削加する。研削装置１は、ウェハＷを裏面研削して薄膜に形成する。研削装置１を用いて研削加工が施されるウェハＷは、シリコンウェハ、シリコンカーバイドウェハ等であるが、これらに限定されるものではない。研削装置１は、保持手段２と、保持手段２の上方に配置されたメインユニット３と、を備えている。

保持手段２は、図示しないモータに連結された回転軸２ａ回りに回転可能なインデックステーブル２１と、インデックステーブル２１上に載置された３つのチャック２２と、を備えている。

チャック２２は、回転軸ａ１を中心として円周上に１２０度の間隔を空けて配置されている。チャック２２は、上面に埋設されたポーラス（多孔質）構造のセラミックから成る吸着体２２ａを備えている。チャック２２内に形成された管路２２ｂには、図示しない真空源に接続されており、チャック２２上に載置されたウェハＷを負圧で吸着する。チャック２２は、図示しないモータに連結されており回転軸ａ１回りに回転可能である。チャック２２の下方には、エアベアリング２２ｃが設けられており、チャック２２を滑らかに回転させることができる。

保持手段２は、アライメントステージＳ１、粗研削ステージＳ２、精研削ステージＳ３に区画されている。チャック２２の間には仕切板２３が配置されており、各ステージで使用する加工液が隣接するステージに飛散することを抑制する。

アライメントステージＳ１は、図示しない搬送装置等によってウェハＷをチャック２２上に搬送し、ウェハＷを所定の位置に位置合わせするステージである。インデックステーブル２１が図３（ｂ）において時計回りに回転することにより、チャック２２上に吸着保持されたウェハＷは、粗研削ステージＳ２に送られる。

粗研削ステージＳ２は、ウェハＷが粗研削加工されるステージである。インデックステーブル２１が図３（ｂ）において時計回りに回転することにより、粗研削加工されたウェハＷは、精研削ステージＳ３に送られる。

精研削ステージＳ３は、ウェハＷが精研削加工されるステージである。インデックステーブル２１が図３（ｂ）において反時計回りに回転することにより、精研削加工されたウェハＷは、アライメントステージＳ１に送られ、図示しない搬送装置等によってチャック２２から図示しないラック等に収容される。

保持手段２は、図３（ｂ）に示すように、チャック２２の周囲に配置された２つの第１の可動支持部２４及び１つの第１の固定支持部２５を備えている。第１の可動支持部２４は、チャック２２に対してインデックステーブル２１の径方向の外周側に配置されている。第１の固定支持部２５は、チャック２２に対してインデックステーブル２１の径方向の内周側に配置されている。

第１の可動支持部２４は、チャック２２を載置するチルトテーブル２６を昇降させる公知の差動ネジ機構である。第１の固定支持部２５は、チルトテーブル２６をインデックステーブル２１に締結するボルトである。

第１の可動支持部２４がチルトテーブル２６を昇降させると共に第１の固定支持部２５がチルトテーブル２６を鉛直方向Ｖに固定するため、２つの第１の可動支持部２４の各伸縮量に応じて、チャック２２の回転軸ａ１が後述する粗研削砥石５１の回転軸ａ２又は精研削砥石６１の回転軸ａ３となす角度を制御することができる。

メインユニット３は、インデックステーブル２を跨ぐように配置されたアーチ状のコラム４と、粗研削ステージＳ２の上方でコラム４に取り付けられた粗研削手段５と、精研削ステージＳ３の上方でコラム４に取り付けられた精研削手段６と、を備えている。

コラム４は、正面視でコ字状に形成された基部４１と、基部４１の中央から水平方向に突設された中央柱部４２と、を備え、平面視でＥ字状に形成されている。

基部４１は、粗研削ステージＳ２及び精研削ステージＳ３を跨ぐように設けられている。これにより、平面視で、アライメントステージＳ１はコラム４の側方に露出している。したがって、ウェハＷをチャック２２に搬送したりチャック２２から搬出したりする際に、搬送装置等が、コラム４に干渉されることなくチャック２２にアクセスすることができる。基部４１は、インデックステーブル２の外周に立設された２本の支柱４１ａを連結することで基部４１の剛性が増大されている。

中央柱部４２は、平面視で粗研削ステージＳ２と精研削ステージＳ３の間に配置されている。中央柱部４２の下端は、インデックステーブル２の上方までに延伸されている。

中央柱部４２の下端面には、第１の厚み測定手段Ｍ１が配置されている。第１の厚み測定手段は、非接触でウェハＷの厚みを測定するものであり、例えば、分光干渉式の厚み測定器（ＮＣＩＧ）であるが、これに限定されるものではない。

第１の厚み測定手段Ｍ１は、インデックステーブル２１がウェハＷを粗研削ステージＳ２と精研削ステージＳ３との間を移送する際のウェハＷの中心の移送軌跡の直上に配置されている。

コラム４の前面４ａには、鉛直方向Ｖに亘って凹設された溝４ｂ、４ｃが並んで配置されている。溝４ｂには、粗研削手段５が収容されている。また、溝４ｃには、精研削手段６が収容されている。

粗研削手段５は、粗研削砥石５１と、粗研削砥石５１が下端に取り付けられた第１のスピンドル５２と、第１のスピンドル５２を鉛直方向Ｖに昇降させる第１のスピンドル送り機構５３と、を備えている。

粗研削砥石５１は、周方向に複数のカップ型砥石を下端に配置して構成されている。

第１のスピンドル５２は、粗研削砥石５１を下端に取り付けたサドル５２ａと、サドル５２ａ内に設けられて粗研削砥石５１を回転させる図示しないモータと、を備えている。

第１のスピンドル送り機構５３は、サドル５２ａと後述する後方ガイド７２とを連結し、第１のスピンドル５２を鉛直方向Ｖに送る。なお、第１のスピンドル送り機構５３には、第１のスピンドル５２を送る昇降手段が省略されているが、昇降手段としては、例えば、モータ駆動のボールネジ等が考えられる。

粗研削ステージＳ２内には、ウェハＷの厚みを計測する図示しないインプロセスゲージが設けられている。インプロセスゲージが計測したウェハＷの厚みが所望の値に達すると、第１のスピンドル送り機構５３が駆動してサドル５２ａを上昇させることで、ウェハＷと粗研削砥石５１とが離間する。

精研削手段６は、精研削砥石６１と、精研削砥石６１が下端に取り付けられた第２のスピンドル６２と、第２のスピンドル６２を鉛直方向Ｖに昇降させる第２のスピンドル送り機構６３と、を備えている。なお、精研削手段６の基本的な構成は、粗研削手段５の基本的構成に対応するため、重複する説明を省略する。

精研削砥石６１は、周方向に複数のカップ型砥石を下端に配置して構成されている。

第２のスピンドル６２は、精研削砥石６１を下端に取り付けたサドル６２ａと、サドル６２ａ内に設けられて精研削砥石６１を回転させる図示しないモータと、を備えている。

第２のスピンドル送り機構６３は、第１のスピンドル送り機構５３と同様の構成であり、サドル６２ａと後述する後方ガイド８２とを連結し、第２のスピンドル６２を鉛直方向Ｖに送る。

精研削ステージＳ３には、ウェハＷの厚みを計測する後述する第２の厚み測定手段Ｍ２が設けられている。第２の厚み測定手段Ｍ２は、例えば、インプロセスゲージである。第２の厚み測定手段の測定方式は、接触式又は非接触式の何れであっても構わない。また、第２の厚み測定手段は、測定地点をウェハＷの径方向に移動するものであっても構わない。第２の厚み測定手段Ｍ２が計測したウェハＷの厚みが所望の値に達すると、第２のスピンドル送り機構５３が駆動してサドル６２ａを上昇させることで、ウェハＷと精研削砥石６１とが離間する。

研削装置１には、第１のスピンドル５２を鉛直方向Ｖに摺動可能に支持する第１のガイド７と、第２のスピンドル６２を鉛直方向Ｖに摺動可能に支持する第２のガイド８と、が設けられている。

第１のガイド７は、基部４１及び中央柱部４２の前面にそれぞれ１つずつ配置された前方ガイド７１と、溝４ｂに配置された１つの後方ガイド７２と、で構成される。前方ガイド７１及び後方ガイド７２は、例えば、リニアガイドである。前方ガイド７１のスライダ７１ａには、サドル５２ａが直接取り付けられている。また、後方ガイド７２には、第１のスピンドル送り機構５３を介してサドル５２ａが取り付けられている。

前方ガイド７１及び後方ガイド７２は、鉛直方向Ｖに沿って互いに平行に設けられている。これにより、前方ガイド７１及び後方ガイド７２は、サドル５２ａを鉛直方向Ｖに沿って移動するように規制する。

第２のガイド８は、基部４１及び中央柱部４２の前面にそれぞれ１つずつ配置された前方ガイド８１と、溝４ｂに配置された１つの後方ガイド８２と、で構成される。前方ガイド８１及び後方ガイド８２は、例えば、リニアガイドである。前方ガイド８１には、サドル６２ａが直接取り付けられている。また、後方ガイド８２には、第２のスピンドル送り機構６３を介してサドル６２ａが取り付けられている。

前方ガイド８１と後方ガイド８２とは、鉛直方向Ｖに沿って互いに平行に設けられている。これにより、前方ガイド８１及び後方ガイド８２は、サドル６２ａを鉛直方向Ｖに沿って移動するように規制する。

研削装置１には、粗研削砥石５１の回転軸ａ２を傾斜させる傾斜手段９を備えている。傾斜手段９は、図５に示すように、粗研削砥石５１の周囲に配置された２つの第２の可動支持部９１及び１つの第２の固定支持部９２を備えている。第２の可動支持部９１は、粗研削砥石５１に対して手前側に配置されている。第２の固定支持部９２は、粗研削砥石５１を挟んで第２の可動支持部９１の反対側に配置されている。

第２の可動支持部９１は、チルトテーブル９３を昇降させる公知の差動ネジ機構である。第２の固定支持部９２は、チルトテーブル９３を第１のスピンドル送り機構５３に締結するボルトである。

第２の可動支持部９１がチルトテーブル９３を昇降させると共に第２の固定支持部９２がチルトテーブル９３を鉛直方向Ｖに固定するため、２つの第２の可動支持部９１の各伸縮量に応じて、粗研削砥石５１の回転軸ａ２がチャック２２の回転軸ａ１となす角度を制御することができる。

研削装置１の動作は、制御ユニット１０によって制御される。制御ユニット１０は、研削装置１を構成する構成要素をそれぞれ制御するものである。制御ユニット１０は、例えば、ＣＰＵ、メモリ等により構成される。なお、制御ユニット１０の機能は、ソフトウェアを用いて制御することにより実現されても良く、ハードウェアを用いて動作することにより実現されても良い。

このように、研削装置１は、アライメントステージＳ１のチャック２２に吸着保持されたウェハＷを同一のチャック２２に載置した状態で、粗研削ステージＳ２、精研削ステージＳ３の順に連続して送る。また、ウェハＷを吸着保持するチャック２２は、ベルトコンベヤ等の他のウェハ保持装置に比べて、高剛性に形成可能である。これにより、研削加工のスループットが向上すると共に、ウェハＷを高品位に研削加工することができる。

また、コラム４がインデックステーブル２１より広径で高剛性に形成可能なため、ウェハＷの研削加工中に生じた垂直抗力に起因する粗研削手段５及び精研削手段６の共振及び軸倒れが抑制され、ウェハＷを高品位で研削加工することができる。

次に、精研削砥石６１の精研削量を調整する手順について説明する。図６は、研削装置１でウェハＷを粗研削及び精研削を行う手順を示すフローチャートである。図７は粗研削ステージＳ２から精研削ステージＳ３に向けてウェハＷを移送する様子を示す模式図であり、（ａ）は、粗研削ステージＳ２内に配置されたウェハＷの位置を示し、図７（ｂ）は、ウェハＷを移送している様子を示し、（ｃ）は、精研削ステージＳ３内に配置されたウェハＷの位置を示す。図８（ａ）、（ｂ）は、第１の厚み測定手段Ｍ１の測定地点の軌跡を示す平面図である。図９は、精研削前のうねりのあるウェハＷの厚みを測定する様子を示す模式図であり、（ａ）は、ウェハＷの最薄部分で厚み測定を行う様子を示す模式図であり、（ｂ）は、ウェハＷ全面の平均厚みに基づいて目標厚みを設定する様子を示す模式図である。

粗研削砥石５１でウェハＷを粗研削した後に（工程Ｓ１）、インデックステーブル２１が回転して、図７（ａ）に示すような粗研削ステージＳ２内のウェハＷが、粗研削ステージＳ２から精研削ステージＳ３に向かって移送される（工程Ｓ２）。

第１の厚み測定手段Ｍ１は、粗研削後のウェハＷの厚みを測定する（工程Ｓ３）。具体的には、チャック２２が回転軸ａ１回りに自転した状態で、図７（ｂ）に示すように第１の厚み測定手段Ｍ１の下方をウェハＷが通過することにより、ウェハＷの全面の厚みを測定することができる。また、第１の厚み測定手段Ｍ１の直下をウェハＷの中心が通過することにより、第１の厚み測定手段Ｍ１の測定地点はウェハＷの中心を含む全面に拡がる。

なお、第１の厚み測定手段Ｍ１の測定地点は、インデックステーブル２１の移送速度とチャック２２の回転速度によって任意に調整可能である。例えば、チャック２２の回転速度が増すと、第１の厚み測定手段Ｍ１の測定地点がウェハＷの径方向に走査される回数が増加させることができる。図８（ａ）〜（ｄ）は、ウェハサイズ４ｉｎｃｈ、インデックステーブル２１の旋回速度２０ｄｅｇ／ｓ、サンプリング周期１ｍｓ（ウェハ上の測定点数：約１１００点）の場合に、チャック２２の回転速度（ウェハ回転数）を種々の数値に変更した場合の第１の厚み測定手段Ｍ１の測定地点の軌跡を示すものであり、図８（ａ）は、ウェハ回転数を０ｒｐｍ（不回転）に、図８（ｂ）は、ウェハ回転数を５０ｒｐｍに、図８（ｃ）は、ウェハ回転数を４００ｒｐｍに、図８（ｄ）は、ウェハ回転数を８００ｒｐｍにそれぞれ設定したときの第１の厚み測定手段Ｍ１の測定地点の軌跡を示すものである。

次に、制御ユニット１０が、工程Ｓ３の測定値に基づいて、粗研削後のウェハＷ全面の平均厚みＴ１を算出する（工程Ｓ４）。本実施例では、ウェハＷ全面の平均厚みＴ１は２５０μｍであった。

次に、インデックステーブル２１が回転して、粗研削後のウェハＷが精研削ステージＳ３に移送されると（工程Ｓ５）、第２の厚み測定手段Ｍ２が、精研削前のウェハＷの任意の１点の厚みＴ２を測定する（工程Ｓ６）。本実施例では、厚みＴ２は２５２μｍであった。

そして、制御ユニット１０は、ウェハＷ全面の平均厚みＴ１、ウェハＷの任意の１点の厚みＴ２及び精研削後の目標厚みＴ３に基づいて補正目標厚みＴ４を算出する（工程Ｓ７）。具体的には、ウェハＷの中心には砥石が存在し、研削中にウェハＷの厚みを測定可能な範囲には限界があるため、うねりのあるウェハＷを精研削する場合、うねりを考慮することなくウェハＷ上の任意の測定点の厚みをそのまま採用して精研削を行うと、その測定点に対してウェハＷの全面の平均厚みが厚いときには（例えば、ウェハＷの中心が局所的に厚い場合等）、研削不足が生じるおそれがあり（図９（ａ）参照）、一方で、ウェハＷ上の任意の測定点に対してウェハＷの全面の平均厚みが薄いときには（例えば、ウェハＷの中心が局所的に薄い場合等）、過研削が生じるおそれがある。そこで、第１の厚み測定手段Ｍ１の測定値を平均してウェハＷ全面の平均厚みを算出して、この平均厚みと目標厚みＭ３との差（精研削量）を第２の厚み測定手段Ｍ２の測定地点のウェハＷの裏面から起算するようにウェハＷの任意の１点の厚みＴ２から減じることにより補正目標厚みＴ４を得る。すなわち、制御ユニット１０は、Ｔ４＝Ｔ２−（Ｔ１―Ｔ３）を演算することにより、補正目標厚みＴ４を得ることができる。本実施例では、目標厚みＴ３を１５０μｍとすると、補正目標厚みＴ４は１５２μｍとなる。

精研削砥石６１でウェハＷを補正目標厚みＴ４まで精研削する（工程Ｓ８）。ウェハＷの厚みは、第２の厚み測定手段Ｍ２が逐次測定しており、第２の厚み測定手段の測定値が補正目標厚みＴ４以下に達すると、制御ユニット１０は精研削砥石６１を退避させる。

なお、補正目標厚みＴ４は、精研削前後のウェハＷの形状変化（精研削の傾向）を考慮して算出されるのが好ましい。具体的には、ダミーウェハを用意し、このダミーウェハに対して工程Ｓ１〜Ｓ８を実行してダミーウェハを研削した後に、第２の厚み測定手段Ｍ２を用いて精研削後のダミーウェハ上の任意の１点の厚みＴ６を測定し、第１の厚み測定手段Ｍ１を用いて精研削後のウェハＷ全面の平均厚みＴ７を測定する。そして、制御ユニット１０が、精研削前後のウェハＷの形状変化に伴う補正値Ｔ８＝（Ｔ１−Ｔ７）−（Ｔ２−Ｔ６）を演算することにより、精研削前後のウェハＷの形状変化に伴う補正値Ｔ８を得ることができる。本実施例では、粗研削前のダミーウェハ全面の平均厚みＴ１を３００μｍ、粗研削前のダミーウェハの任意の１点の厚みＴ２を３００μｍ、精研削後のダミーウェハの任意の１点の厚みＴ６を２００μｍ、精研削後のダミーウェハ全面の平均厚みＴ７を１９８μｍとすると、精研削前後のウェハＷの形状変化に伴う補正値Ｔ８は２μｍとなる。

そして、工程Ｓ５で算出される補正目標厚みＴ４に精研削前後のウェハＷの形状変化に伴う補正値Ｔ８を加算することにより、精研削前後のウェハＷの形状変化を考慮した高精度の精研削を行うことができる。このようにして、うねりのあるウェハＷに生じがちな研削過不足を抑制することができる。

また、以下の手順で精研削後のウェハＷの厚み測定を行い、目標通りの精研削が実行されたか否かを確認するのが好ましい。すなわち、まず、第２の厚み測定手段Ｍ２が、精研削後のウェハＷの任意の１点の厚みを測定する（工程Ｓ９）。そして、インデックステーブル２１が回転して、精研削後のウェハＷが精研削ステージＳ３からアライメントステージＳ１に向けて移送さる（工程Ｓ１０）。

次に、第１の厚み測定手段Ｍ１が、精研削後のウェハＷの厚みを測定して（工程Ｓ１１）、制御ユニット１０が、工程Ｓ１１の測定値に基づいて、精研削後のウェハＷ全面の平均厚みを算出する（工程Ｓ１２）。これにより、工程Ｓ９の測定値に基づいてウェハＷ上の任意の１点での目標厚みを確認できると共に、工程Ｓ１２の算出値に基づいてウェハＷ全面での研削過不足の有無を確認できる。

このようにして、上述した研削装置１は、ウェハＷ移送中にウェハＷの厚み測定を行うことにより、スループットを維持したままウェハＷ全面の厚みを測定して、ウェハＷを目標厚みまで精度良く研削することができる。

また、ウェハＷの薄厚を考慮してウェハＷ全面の平均厚みに基づいて目標厚みを補正するため、うねりのあるウェハＷを研削する場合に生じがちな研削過不足を抑制することができる。

また、第１の厚み測定手段Ｍ１の下方をチャック２２が通過する際に、チャック２２が回転することにより、第１の厚み測定手段Ｍ１を移動させることなく第１の厚み測定手段Ｍ１の測定地点がウェハＷ上で走査されるため、第１の厚み測定手段Ｍ１を走査させるアーム等を別途設置することなく、ウェハＷ全面の厚みを測定することができる。

さらに、ウェハＷ移送中にウェハＷの中心を含むウェハＷ全面の厚み測定を行うため、ウェハＷ研削のスループットを維持したまま中心を含むウェハＷ全面の厚みを測定することができる。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。

１ ・・・ 研削装置
２ ・・・ 保持手段
２ａ・・・ 回転軸
２１・・・ インデックステーブル（移送手段）
２２・・・ チャック
２２ａ・・・チャック面
２３・・・ 仕切板
２４・・・ 第１の可動支持部
２５・・・ 第１の固定支持部
２６・・・ チルトテーブル
３ ・・・ メインユニット
４ ・・・ コラム
４ａ・・・ 前面
４ｂ・・・ （粗研削手段を収容する）溝
４ｃ・・・ （精研削手段を収容する）溝
４１・・・ 基部
４１ａ・・・支柱
４２・・・ 中央柱部
５ ・・・ 粗研削手段
５１・・・ 粗研削砥石
５２・・・ 第１のスピンドル
５３・・・ 第１のスピンドル送り機構
６ ・・・ 精研削手段
６１・・・ 精研削砥石
６２・・・ 第２のスピンドル
６３・・・ 第２のスピンドル送り機構
７ ・・・ 第１のガイド
７１・・・ 前方ガイド
７１ａ・・・スライダ
７２・・・ 後方ガイド
８ ・・・ 第２のガイド
８１・・・ 前方ガイド
８２・・・ 後方ガイド
９ ・・・ 傾斜手段
９１・・・ 第２の可動支持部
９２・・・ 第２の固定支持部
９３・・・ チルトテーブル
Ｍ１・・・ 第１の厚み測定手段
Ｍ２・・・ 第２の厚み測定手段（仕上がり厚み測定手段）
Ｈ ・・・ 水平方向
Ｓ１・・・ アライメントステージ
Ｓ２・・・ 粗研削ステージ
Ｓ３・・・ 精研削ステージ
Ｖ ・・・ 鉛直方向
Ｗ ・・・ ウェハ

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、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と、前記ウェハを移送する移送手段と、を備える研削装置であって、前記ウェハを前記粗研削ステージから前記精研削ステージに移送する間に前記ウェハの厚みを測定する厚み測定手段と、該厚み測定手段の測定値に基づいて精研削前のウェハの厚みを算出して精研削後の目標厚みを補正する制御手段と、を備えている研削装置を提供する。

本発明に係る研削装置は、ウェハ研削のスループットを悪化させることなく、ウェハ全面の厚み測定を行い、ウェハを目標厚みに精度良く研削するという目的を達成するために、ウェハを粗研削する粗研削ステージと、ウェハを精研削する精研削ステージと、ウェハを移送する移送手段と、を備える研削装置であって、ウェハを前記粗研削ステージから前記精研削ステージに移送する間にウェハの厚みを測定する厚み測定手段と、厚み測定手段の測定値に基づいて精研削前のウェハの厚みを算出して精研削後の目標厚みを補正する制御手段と、を備えていることにより実現する。

Claims (7)

1. 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と、前記ウェハを移送する移送手段と、を備える研削装置であって、
   前記ウェハを移送する間に前記ウェハの厚みを測定する厚み測定手段と、
   該厚み測定手段の測定値に基づいて精研削前のウェハの厚みを算出して精研削後の目標厚みを補正する制御手段と、
   を備えていることを特徴とする研削装置。
2. 前記制御手段は、前記厚み測定手段の測定値に基づいて精研削前のウェハ全面の平均厚みを算出して精研削後の目標厚みを補正することを特徴とする請求項１記載の研削装置。
3. 前記ウェハを保持するウェハチャックは、前記厚み測定手段が前記ウェハの厚みを測定する際に前記ウェハを回転させることを特徴とする請求項１又は２記載の研削装置。
4. 前記厚み測定手段の測定地点は、前記ウェハの中心の移送軌跡を通過するように設定されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の研削装置。
5. 前記厚み測定手段は、分光干渉式厚み測定器であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の研削装置。
6. 前記厚み測定手段は、前記移送手段を跨ぐように設けられたコラムに取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の研削装置。
7. 前記精研削ステージ内で前記ウェハの任意の１点の厚みを測定する仕上がり厚み測定手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記仕上がり厚み測定手段が測定した精研削前後のウェハの任意の１点の厚みの差から前記厚み測定手段が測定した精研削前後のウェハ全面の平均厚みの差を減じて得られるウェハの形状変化に伴う補正値に基づいて、前記精研削後の目標厚みを再補正することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の研削装置。