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TW202330186A - 磨削裝置 - Google Patents

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TW202330186A
TW202330186A TW111135670A TW111135670A TW202330186A TW 202330186 A TW202330186 A TW 202330186A TW 111135670 A TW111135670 A TW 111135670A TW 111135670 A TW111135670 A TW 111135670A TW 202330186 A TW202330186 A TW 202330186A
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TW
Taiwan
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grinding
height
measuring device
workpiece
height measuring
Prior art date
Application number
TW111135670A
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English (en)
Inventor
森健展
羽田舞
Original Assignee
日商迪思科股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 日商迪思科股份有限公司 filed Critical 日商迪思科股份有限公司
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Abstract

[課題]即使在磨削前之被加工物的厚度超過上表面測定器的測定範圍的情況下，仍然一邊測定工作夾台所保持之被加工物的上表面高度，一邊磨削該被加工物。 [解決手段]在本磨削裝置中，是藉由從使用Z軸編碼器所取得之磨削機構的下降量|(Z0-Z1)|減去使用和磨削機構一起升降之上表面高度測定器所取得之磨削磨石的消耗量|(H0-H1)|來取得晶圓的磨削量。由於使用上表面高度測定器及Z軸編碼器來測定晶圓的磨削量，因此不需要像以往一樣僅藉由基台所配備的上表面高度測定器來求出晶圓的磨削量。因此，即使在磨削前之晶圓的厚度或晶圓的磨削量超過上表面高度測定器的測定範圍的情況下，仍然可以一邊測定工作夾台所保持之晶圓的磨削量，一邊磨削晶圓。

Description

磨削裝置
本發明是有關於一種磨削裝置。
在以磨削磨石來磨削工作夾台的保持面所保持之被加工物的磨削裝置中，如專利文獻1及2所揭示，測定保持面的高度與被加工物的上表面的高度，並計算保持面的高度與被加工物的上表面的高度之差，且將被加工物磨削到該差成為預定的厚度為止。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2008-073785號公報 專利文獻2：日本專利特開2019-130607號公報 專利文獻3：日本專利特開2021-020269號公報
發明欲解決之課題 在上述之技術中，在磨削前之被加工物的厚度較厚的情況下，為了測定被加工物的上表面高度，必須使用測定範圍較長的測定器。但是，由於測定範圍較長的測定器較昂貴，因此會導致加工裝置變得昂貴。
又，如專利文獻3所揭示，在磨削圓柱狀的晶錠的上表面的情況下，是一邊測定被加工物的上表面高度變低的量，一邊實施磨削。由於磨削磨石是一邊按壓被加工物一邊進行磨削，因此想在磨削磨石的軌跡附近測定被加工物的上表面高度。
據此，本發明之目的在於提供一種即使在磨削前之被加工物的厚度超過上表面測定器的測定範圍的情況下，仍然一邊測定工作夾台所保持之被加工物的上表面高度，一邊磨削被加工物的磨削裝置。
用以解決課題之手段 根據本發明，可提供一種磨削裝置，具備：工作夾台，由保持面保持被加工物；磨削機構，藉由磨削磨石來磨削該保持面所保持之該被加工物的上表面；磨削進給機構，使該磨削機構在垂直於該保持面的方向上升降；高度位置辨識部，辨識藉由該磨削進給機構升降之該磨削機構的高度位置；上表面高度測定器，測定該保持面所保持之該被加工物的上表面高度；及控制單元，該上表面高度測定器是構成為：藉由該磨削進給機構，而和該磨削機構一起在垂直於該保持面的方向上升降，該控制單元是：將藉由該上表面高度測定器測定了與該磨削磨石的下表面相同水平面的高度的值設為H0，將該磨削磨石的下表面已接觸於該被加工物時，藉由該高度位置辨識部所辨識之該磨削機構的高度設為Z0，將使該磨削機構下降來磨削該被加工物時，朝下方向變化且藉由該高度位置辨識部所辨識之該磨削機構的高度設為Z1，將磨削該被加工物時因該磨削磨石的消耗而變化之該上表面高度測定器的測定值設為H1，並且包含計算部，該計算部在磨削中，以下述式子來計算第1計算值， |(Z0-Z1)|-|(H0-H1)|=第1計算值， 將該被加工物磨削到該計算部所計算之該第1計算值成為事先設定的磨削量為止。 較佳的是，該控制單元包含：上表面高度測定器原點儲存部，儲存以該上表面高度測定器測定了與該磨削磨石的下表面相同水平面的高度的值(H0)，從該保持面所保持之該被加工物的上方，使用該磨削進給機構來使該磨削機構下降，該上表面高度測定器的測定值和該上表面高度測定器原點儲存部所儲存的值(H0)一致時，判斷為該磨削磨石的下表面已接觸於該被加工物的上表面。 較佳的是，磨削裝置更具備：保持面高度測定器，配置在用於配置該工作夾台及該磨削機構之基台，且測定該保持面的高度；及保持面高度原點儲存部，儲存未對該保持面施加垂直荷重時由該保持面高度測定器所測定出的值(P0)，該控制單元將磨削該被加工物時因該工作夾台的下沉而朝下方向變化之該保持面高度測定器的測定值設為P1，該計算部在磨削中，以下述式子來計算第2計算值， |(Z0-Z1)|-|(H0-H1)|-|(P1-P0)|=第2計算值， 該控制單元將被加工物磨削到該第2計算值成為事先設定的磨削量為止。
發明效果 在本磨削裝置中，是藉由從在磨削中使用高度位置辨識部所取得之磨削機構的下降量|(Z0-Z1)|減去使用和磨削機構一起升降之上表面高度測定器所取得之磨削磨石的消耗量|(H0-H1)|來取得被加工物的磨削量。
像這樣，在本磨削裝置中，是使用高度位置辨識部以及和磨削機構一起升降之上表面高度測定器來測定被加工物的磨削量。從而，不需要像以往一樣，僅藉由用於配置例如工作夾台等之基台所配備的上表面高度測定器來求出被加工物的磨削量。因此，即使在磨削前之被加工物的厚度或被加工物的磨削量超過上表面高度測定器的測定範圍的情況下，仍然可以一邊測定工作夾台所保持之被加工物的磨削量，一邊磨削被加工物。
從而，在本磨削裝置中，即使上表面高度測定器的測定範圍不長，也可測定如晶錠之類的較厚的被加工物的磨削量，又，即使被加工物變薄，也可測定磨削量。因此，不需要為了磨削較厚的被加工物而具備測定範圍較長的昂貴的測定器。從而，變得可抑制本磨削裝置的成本。
用以實施發明之形態 如圖1所示，本實施形態之磨削裝置1是用於磨削作為被加工物的晶圓5的裝置。
磨削裝置1具備有：工作夾台20，由保持面22保持晶圓5。工作夾台20具備有：多孔構件21及；框體23，使多孔構件21的上表面露出而容置多孔構件21。多孔構件21的上表面是吸引保持晶圓5的保持面22。保持面22是藉由連通於吸引源來吸引保持晶圓5。框體23的上表面即框體面24形成為和保持面22呈面齊平。
又，在工作夾台20的下方設置有支撐工作夾台20的工作台基台55。並且，在工作台基台55的下方配設有將工作台基台55支撐成可旋轉的工作台旋轉機構50。
工作台旋轉機構50具備有：馬達521；主動皮帶輪522，安裝在馬達521；從動皮帶輪524，透過無端皮帶523來對主動皮帶輪522連接；及旋轉接頭525，配置在從動皮帶輪524的下方。從動皮帶輪524被工作台基台55的下部的細徑部分所支撐。
在工作台旋轉機構50中，是藉由讓馬達521旋轉驅動主動皮帶輪522，而讓無端皮帶523及從動皮帶輪524旋轉。其結果，工作台基台55及工作夾台20可如箭頭502所示地旋轉。
又，在工作台基台55的周圍具備有：傾斜度調整機構40，調整工作夾台20的傾斜度。
傾斜度調整機構40具備有：內部基座41，配置在工作夾台20的下方；傾斜度調整軸桿42；固定軸桿43，固定在內部基座41；及環狀構件45。
環狀構件45是透過包含軸承的連結部46，以包圍工作台基台55的方式，將工作台基台55支撐成可旋轉。
固定軸桿43是其上端固定在環狀構件45的下表面，並且其下端固定在內部基座41的上表面。
傾斜度調整軸桿42配置在內部基座41與環狀構件45之間，可以將環狀構件45的一部分沿著Z軸方向升降移動。藉此，可調整工作夾台20的傾斜度。 另外，環狀構件45是由三處來支撐在內部基座41，且三處當中的至少一處是傾斜度調整軸桿42。另外，亦可不具備固定軸桿43，而是三處全部都是傾斜調整軸桿42。
又，在工作夾台20連接有流路243，且在此流路243各自透過吸引閥270、空氣閥271及水閥272而連接有吸引源240、空氣供給源241及水供給源242。 藉此，在磨削裝置1中，可以對工作夾台20的多孔構件21供給空氣或水，以及對多孔構件21的保持面22賦與來自吸引源240的吸引力。
又，在工作夾台20的+Y方向側豎立設置有支柱11。在支柱11設置有磨削晶圓5的磨削機構70及磨削進給機構60。
磨削進給機構60使磨削機構70在垂直於工作夾台20的保持面22的方向即Z軸方向上升降。磨削進給機構60具備有：Z軸導軌61，平行於Z軸方向；Z軸移動工作台63，在此Z軸導軌61上滑動；Z軸滾珠螺桿62，與Z軸導軌61平行；Z軸馬達64；及Z軸編碼器65，用於偵測Z軸馬達64的旋轉角度。在Z軸移動工作台63安裝有磨削機構70。
Z軸移動工作台63是透過滑動構件67而可滑動地設置在Z軸導軌61。在Z軸移動工作台63固定有螺帽部68。在此螺帽部68螺合有Z軸滾珠螺桿62。Z軸馬達64連結於Z軸滾珠螺桿62的一端部。
在磨削進給機構60中，是藉由讓Z軸馬達64使Z軸滾珠螺桿62旋轉，而讓螺帽部68及Z軸移動工作台63沿著Z軸導軌61在Z軸方向上升降移動。藉此，安裝在Z軸移動工作台63的磨削機構70也會和Z軸移動工作台63一起在Z軸方向上升降移動。
又，Z軸編碼器65是作為高度位置辨識部而發揮功能，且藉由偵測Z軸馬達64的旋轉角度，來辨識藉由磨削進給機構60升降之磨削機構70的高度位置。另外，Z軸編碼器65例如求出和磨削機構70一起在Z軸方向上移動之磨削進給機構60的螺帽部68的高度，來作為磨削機構70的高度。
磨削機構70是藉由磨削磨石77來磨削工作夾台20的保持面22所保持之晶圓5的上表面6。磨削機構70具備有：支持器79，固定在Z軸移動工作台63；主軸殼體71，保持在支持器79；主軸72，可旋轉地保持在主軸殼體71；主軸馬達73，旋轉驅動主軸72；輪座74，安裝在主軸72的下端；及磨削輪75，被輪座74所支撐。
主軸72是以和工作夾台20的保持面22正交的方式，沿著Z軸方向延伸，並且以可將沿著延伸方向之軸作為中心來旋轉的方式，被主軸殼體71所支撐。主軸馬達73連結於主軸72的上端側，且使主軸72旋轉。
輪座74形成為圓板狀，且固定在主軸72的下端(前端)。輪座74支撐磨削輪75。
磨削輪75形成為外徑和輪座74的外徑具有大致相同直徑。磨削輪75包含由金屬材料所形成之圓環狀的輪基台76。在輪基台76的內部形成有加工水路761，用於將來自未圖示之水源的加工水供給至磨削磨石77。
在輪基台76的下表面，涵蓋全周而固定有配置成環狀的複數個磨削磨石77。磨削磨石77是以其中心為軸，藉由主軸馬達73而和主軸72一起旋轉，來磨削工作夾台20所保持之晶圓5的上表面6。
又，磨削裝置1具有：上表面高度測定器80，測定工作夾台20的保持面22所保持之晶圓5的上表面高度。上表面高度測定器80是藉由安裝構件81而安裝在磨削機構70的支持器79，藉此配置在磨削機構70。藉此，上表面高度測定器80會和磨削機構70一起在垂直於保持面22的方向即Z軸方向上升降。 另外，上表面高度測定器80只要構成為和磨削機構70一起在Z軸方向上升降即可，例如亦可配備於磨削進給機構60中的和磨削機構70一起升降的部分。
此外，磨削裝置1具備有：保持面高度測定器83，用於測定工作夾台20的保持面22的高度。保持面高度測定器83配置在用於配置工作夾台20及磨削機構70之基台3。
在此，針對上表面高度測定器80之構成進行說明。另外，保持面高度測定器83也具有與上表面高度測定器80同樣的構成。圖2及圖3所示之上表面高度測定器80具備有：探針110，使前端的測定頭108接觸於晶圓5的上表面6；作為導引部的殼體112，將探針110以可藉由自重而下降的方式支撐成升降自如；及標度尺114，用於讀取探針110的高度位置。
在本實施形態中，上表面高度測定器80更具備有：移動機構113，使探針110沿著Z軸方向移動；偵測機構115，讀取標度尺114的刻度140；用於排氣的排氣口116以及節流閥117；及作為殼體的罩殼101。
探針110在其中一個端部(前端)具有測定頭108，且在垂直於保持面22的方向即Z軸方向上延伸。探針110的另一個端部連結於連結構件103。
罩殼101是藉由圖1所示之安裝構件81而從上方受到支撐。如圖2及圖3所示，探針110形成為四角柱狀，且貫通罩殼101，探針110的前端的測定頭108從罩殼101的下表面往下方突出。
殼體112圍繞探針110的側面111，且以非接觸方式將探針110支撐成可在垂直於保持面22的Z軸方向上移動。亦即，殼體112具有容置探針110的筒120。筒120配設在罩殼101的內側的載置面102上。在筒120形成有橫剖面四角形狀的孔，以對應於探針110的形狀，且該孔是用於容置探針110。筒120是構成為可以使探針110插通於該孔，且以非接觸方式支撐探針110的周圍。
又，筒120具備有：內側的支撐面121；及複數個噴出口122，設置在支撐面121。支撐面121是從探針110的側面111隔著均等的間隔面對於側面111。
又，如圖3所示，筒120具備有：流入口123：連接於未圖示之空氣供給源；及流路124，使流入口123與各噴出口122連通。
在殼體112中，是在使筒120的支撐面121面對於探針110的側面111的狀態下，將已供給至流入口123的空氣透過流路124及支撐面121的噴出口122來噴附至探針110的側面111。藉此，殼體112可以在使空氣介於探針110的側面111與支撐面121之間的狀態下，支撐探針110。
此外，在殼體112中，已流入筒120內的空氣會從筒120的上側排氣口125及下側排氣口126排出。藉由這種構造，殼體112能夠以非接觸方式將探針110支撐成可在Z軸方向上移動。
排氣口116是用於使從殼體112排氣至罩殼101內的空氣朝罩殼101外排氣的排氣口。連接於排氣口116的節流閥117會調節排氣量來調節罩殼101內的壓力，從而調整測定頭108對晶圓5的上表面6的按壓壓力。
移動機構113配設在罩殼101的載置面102中的探針110的附近。移動機構113具備有汽缸130及活塞131。活塞131是在汽缸130的內部中，在與探針110的軸方向平行的Z軸方向上移動。
又，移動機構113在汽缸130具備有：流入口132及133，用於使空氣流入其內部。具有這種構造的移動機構113可以藉由使活塞131在Z軸方向上直線運動，而透過連結構件103使探針110在Z軸方向上移動。
亦即，藉由移動機構113使探針110朝+Z方向上升時，來自未圖示之空氣供給源的空氣會透過流入口132供給至汽缸130內。藉此，在汽缸130的內部中，活塞131即上升。並且，活塞131接觸於連結構件103而使連結構件103上升，藉此，連結於連結構件103的探針110即上升。
另一方面，藉由移動機構113使探針110下降時，來自未圖示之空氣供給源的空氣會透過流入口133供給至汽缸130內。藉此，在汽缸130的內部中，探針110即藉由探針110及連結於探針110的連結構件103的自重而下降。
又，移動機構113可以藉由調整來自流入口133的空氣的流入量來調整活塞131的下降速度，從而限制探針110的下降速度。並且，移動機構113可以使探針110下降到探針110的前端的測定頭108接觸於探針110的下方的面，例如工作夾台20的保持面22所保持之晶圓5的上表面6為止。
如圖2及圖3所示，標度尺114是從連結構件103的端部垂下，且配設成與探針110的延伸方向即Z軸方向平行。標度尺114是透過連結構件103而連結於探針110，並且和探針110一起在Z軸方向上移動。
偵測機構115安裝在罩殼101的端部。偵測機構115具備有：支撐板150，在Z軸方向上延伸；及偵測部151，配設在支撐板150的前端。該偵測部151與標度尺114的刻度140相面對，並讀取該刻度140。像這樣，偵測部151可以藉由讀取和探針110一起在Z軸方向上移動之標度尺114的刻度140，來偵測與探針110的下方的面(例如晶圓5的上表面6)接觸之測定頭108的高度。
圖1所示之控制單元90具備有CPU及記憶體等，控制磨削裝置1的各構件來實施對晶圓5的磨削加工。又，控制單元90具備有上表面高度測定器原點儲存部91、計算部92及保持面高度原點儲存部93。以下，針對藉由控制單元90來控制之磨削裝置1中的晶圓5的磨削加工進行說明。
[保持步驟] 在本實施形態中，首先，作業人員使晶圓5保持在圖1所示之工作夾台20的保持面22。
[測定步驟] 接著，控制單元90使用未圖示之移動構件來調整工作夾台20的位置，以使磨削磨石77定位在工作夾台20的保持面22所保持之晶圓5的旋轉中心。
之後，控制單元90為了使磨削磨石77的下表面接觸於晶圓5的上表面6，而使用磨削進給機構60，使磨削機構70下降。此時，控制單元90將上表面高度測定器80的探針110先設成藉由自重而從罩殼101垂下的狀態。 在此狀態下，探針110的測定頭108比磨削磨石77的下表面更先接觸於晶圓5的上表面6。並且，直到磨削磨石77的下表面接觸於晶圓5的上表面6為止，探針110會伴隨於磨削機構70的下降而相對於罩殼101上升，藉由偵測部151所偵測之測定頭108的高度，亦即上表面高度測定器80的測定值會變化。 並且，控制單元90藉由辨識出上表面高度測定器80的測定值不再變化之情形，而判斷為磨削磨石77的下表面已接觸於晶圓5的上表面6，此時，取得藉由上表面高度測定器80測定了晶圓5的上表面6的高度的值，亦即藉由偵測部151(參照圖3)所偵測之已接觸於上表面6的測定頭108的高度的值來作為H0。之後，控制單元90使用磨削進給機構60，使磨削機構70上升。
另外，控制單元90亦可在後述之磨削步驟中，在由磨削磨石77所進行之對晶圓5的磨削即將開始前，亦即下降之磨削磨石77的下表面已接觸於晶圓5的上表面6時取得該H0。
[磨削步驟] 接著，控制單元90控制磨削機構70的主軸馬達73，使磨削磨石77和主軸72一起旋轉。此外，控制單元90藉由工作台旋轉機構50，使保持有晶圓5之工作夾台20的保持面22旋轉。
接著，控制單元90使用磨削進給機構60，使磨削機構70下降來接近工作夾台20，並使旋轉之磨削磨石77接觸於旋轉之晶圓5的上表面6。
並且，控制單元90在磨削磨石77的下表面已接觸於晶圓5時，取得藉由Z軸編碼器65所辨識之磨削機構70的高度的值來作為Z0。另外，在圖1顯示有虛擬的標度尺200，前述標度尺200顯示藉由Z軸編碼器65所辨識之磨削機構70的高度。另外，控制單元90亦可在測定步驟中，在藉由上表面高度測定器80取得H0時取得此Z0。
之後，控制單元90使用磨削進給機構60，使磨削機構70進一步下降，並藉由磨削磨石77來磨削晶圓5的上表面6。在此磨削時，控制單元90也將上表面高度測定器80的探針110先設成藉由自重而從罩殼101垂下的狀態，藉此使該測定頭108先接觸於與磨削磨石77的下表面相同水平面即晶圓5的上表面6。
並且，如圖4所示，控制單元90取得使磨削機構70下降來磨削晶圓5時朝下方向(磨削機構70下降的方向)變化且藉由Z軸編碼器65所辨識之磨削機構70的高度來作為Z1。
又，藉由磨削磨石77來磨削晶圓5，磨削磨石77便會因此而消耗，且其長度會變短。因此，與正在磨削中的晶圓5的上表面6接觸的上表面高度測定器80的測定頭108會相應於磨削磨石77的消耗量而在Z軸方向上接近上表面高度測定器80的偵測部151(參照圖3)。因此，上表面高度測定器80的測定值，亦即藉由偵測部151所偵測之測定頭108的高度的值會相應於磨削磨石77的消耗量而朝上方向變化(變高)。
並且，如圖4所示，控制單元90取得磨削晶圓5時因磨削磨石77的消耗而朝上方向變化之上表面高度測定器80的測定值來作為H1。
又，控制單元90的計算部92在磨削中，以下述式子來計算第1計算值。 |(Z0-Z1)|-|(H0-H1)|=第1計算值 該第1計算值是從磨削中的磨削機構70的下降量|(Z0-Z1)|減去磨削中的磨削磨石77的消耗量|(H0-H1)|後的值，且相當於晶圓5的磨削量。在圖1的標度尺200的附近顯示|(Z0-Z1)|、|(H0-H1)|及第1計算值(C1)的關係。
並且，控制單元90藉由磨削磨石77將晶圓5磨削到計算部92所計算之第1計算值成為事先設定的磨削量為止。亦即，控制單元90在此第1計算值已成為事先設定的磨削量時，判斷為晶圓5的厚度已成為預定厚度，並使用磨削進給機構60，使磨削機構70上升而結束磨削。
如以上，在本實施形態中，是藉由從在磨削中使用Z軸編碼器65所取得之磨削機構70的下降量|(Z0-Z1)|減去使用和磨削機構70一起升降之上表面高度測定器80所取得之磨削磨石77的消耗量|(H0-H1)|來取得晶圓5的磨削量。
像這樣，在本實施形態中，是使用Z軸編碼器65以及和磨削機構70一起升降之上表面高度測定器80來測定晶圓5的磨削量。從而，不需要像以往一樣，僅藉由例如磨削裝置1的基台3所配備的上表面高度測定器來求出晶圓5的磨削量。因此，即使在磨削前之晶圓5的厚度或晶圓5的磨削量超過上表面高度測定器80的測定範圍的情況下，仍然可以一邊測定工作夾台20所保持之晶圓5的磨削量，一邊磨削晶圓5。
從而，在本實施形態中，即使上表面高度測定器80的測定範圍不長，也可測定如晶錠之類的較厚的晶圓5的磨削量，又，即使晶圓5變薄，也可測定磨削量。因此，不需要為了磨削較厚的晶圓5而具備測定範圍較長的昂貴的測定器。從而，變得可抑制磨削裝置1的成本。
又，在本實施形態中，上表面高度測定器80是藉由安裝構件81而配備於磨削機構70。從而，上表面高度測定器80可以在磨削磨石77的軌跡附近測定晶圓5的上表面6的高度。
另外，在本實施形態中，在取得藉由上表面高度測定器80測定了與磨削磨石77的下表面相同水平面的高度的值即H0時，是使磨削磨石77的下表面接觸於晶圓5的上表面6。有關於此，亦可在取得H0時，如圖5所示，使具有預定的厚度的設置塊7保持在晶圓5的上表面6。在此情況下，控制單元90取得H0來作為藉由上表面高度測定器80測定了與磨削磨石77的下表面相同水平面即設置塊7的上表面8的高度的值。在此情況下之H0也和使磨削磨石77的下表面接觸於晶圓5的上表面6而得到之H0同樣是與因磨削而消耗前的磨削磨石77的長度因應的值。因此，與上述之實施形態同樣地，可以良好地測定磨削磨石77的消耗量|(H0-H1)|。 另外，設置塊7亦可載置於保持面22上。
又，設置塊7的厚度是藉由控制單元90來正確地辨識。因此，控制單元90可以依據磨削磨石77的下表面已接觸於設置塊7的上表面8時之磨削機構70的高度以及設置塊7的厚度，來掌握用於將晶圓5磨削至預定厚度之磨削機構70的下降量(磨削進給量)。
又，控制單元90亦可在取得以上表面高度測定器80測定了與磨削磨石77的下表面相同水平面(例如晶圓5的上表面6或是設置塊7的上表面8)的高度的值即H0後，使該H0儲存於上表面高度測定器原點儲存部91。藉此，控制單元90可以重複使用與消耗前的磨削磨石77的長度有關的資料即H0。
又，控制單元90在磨削工作夾台20的保持面22所保持之晶圓5時，從晶圓5的上方使用磨削進給機構60來使磨削機構70下降，且上表面高度測定器80的測定值和上表面高度測定器原點儲存部91所儲存的H0一致時，可以判斷為磨削磨石77的下表面已接觸於晶圓5的上表面6。
亦即，如上述，在磨削時使磨削機構70下降時，藉由自重而從罩殼101垂下的狀態之探針110的測定頭108比磨削磨石77的下表面更先接觸於晶圓5的上表面6。並且，直到磨削磨石77的下表面接觸於上表面6為止，接觸於上表面6的探針110會伴隨於磨削機構70的下降而相對於罩殼101上升，藉由偵測部151所偵測之測定頭108的高度，亦即上表面高度測定器80的測定值會逐漸接近H0。從而，控制單元90可以藉由辨識出上表面高度測定器80的測定值已成為H0之情形，而判斷為磨削磨石77的下表面已接觸於晶圓5的上表面6。
在此構成中，控制單元90可以輕易取得磨削磨石77的下表面接觸於晶圓5的時間點。因此，控制單元90變得可輕易取得例如磨削磨石77的下表面已接觸於晶圓5時藉由Z軸編碼器65所辨識之磨削磨石77的高度即Z0。
另外，在本實施形態中，為了取得晶圓5的磨削量，除了磨削機構70的下降量及磨削磨石77的消耗量之外，亦可使用工作夾台20的下沉量。在此情況下，可使用保持面高度測定器83。保持面高度測定器83是構成為藉由測定工作夾台20中的框體23的框體面24的高度，來測定與框體面24呈面齊平之保持面22的高度。
在此情況下，如圖6所示，控制單元90在未對工作夾台20的保持面22施加垂直荷重時，例如在晶圓5保持在工作夾台20的保持面22之保持步驟之後且在磨削步驟中磨削磨石77接觸於晶圓5之前，使用保持面高度測定器83來測定保持面22的高度，並取得此測定值來作為P0，而且儲存於例如保持面原點高度儲存部93。
之後，控制單元90在磨削步驟中，使用磨削進給機構60來使磨削機構70下降，並藉由磨削磨石77來磨削晶圓5的上表面6時，使保持面高度測定器83的探針110的測定頭108先接觸於框體面24。
在此，在磨削晶圓5時，保持面22被磨削磨石77朝下方按壓而使得工作夾台20下沉，因此藉由保持面高度測定器83所測定之保持面22的高度會變低。並且，控制單元90在磨削晶圓5時，取得上述之H1及Z1，並且取得因工作夾台20的下沉而朝下方向變化之保持面高度測定器83的測定值來作為P1。
又，控制單元90的計算部92在磨削中，以下述式子來計算第2計算值。 |(Z0-Z1)|-|(H0-H1)|-|(P1-P0)|=第2計算值 該第2計算值是從磨削中的磨削機構70的下降量|(Z0-Z1)|減去磨削中的磨削磨石77的消耗量|(H0-H1)|及工作夾台20的下沉量|(P1-P0)|後的值，且相當於晶圓5的磨削量。在圖6的標度尺200的附近顯示|(Z0-Z1)|、|(H0-H1)|、|(P1-P0)|及第2計算值(C2)的關係。
並且，控制單元90藉由磨削磨石77將晶圓5磨削到計算部92所計算之第2計算值成為事先設定的磨削量為止。亦即，控制單元90在此第2計算值已成為事先設定的磨削量時，判斷為晶圓5的厚度已成為預定厚度，並使用磨削進給機構60，使磨削機構70上升而結束磨削。
在此構成中，除了磨削機構70的下降量及磨削磨石77的消耗量之外，還使用工作夾台20的下沉量來測定晶圓5的磨削量。從而，變得可更正確地測定晶圓5的磨削量。
又，在本實施形態中，上表面高度測定器80配備於磨削機構70，且構成為使用探針110來測定與磨削磨石77相同水平面的高度。有關於此，上表面高度測定器80只要是構成為和磨削機構70一起在Z軸方向上升降，且可以測定與磨削磨石77的下表面相同水平面的高度，並且測定值會因磨削磨石77的消耗而變化之物，則亦可為不具有探針110的構成。例如，上表面高度測定器80亦可為配備於磨削機構70，且以非接觸方式測定該相同水平面的高度之雷射式(或音波式)的距離測定器。此距離測定器例如將雷射光線(音波)照射至該相同水平面，並依據來自該相同水平面的反射光(反射波)，來測定其高度。
1:磨削裝置 3:基台 5:晶圓 6,8:上表面 7:設置塊 11:支柱 20:工作夾台 21:多孔構件 22:保持面 23:框體 24:框體面 40:傾斜度調整機構 41:內部基座 42:傾斜度調整軸桿 43:固定軸桿 45:環狀構件 46:連結部 50:工作台旋轉機構 55:工作台基台 60:磨削進給機構 61:Z軸導軌 62:Z軸滾珠螺桿 63:Z軸移動工作台 64:Z軸馬達 65:Z軸編碼器 67:滑動構件 68:螺帽部 70:磨削機構 71:主軸殼體 72:主軸 73:主軸馬達 74:輪座 75:磨削輪 76:輪基台 77:磨削磨石 79:支持器 80:上表面高度測定器 81:安裝構件 83:保持面高度測定器 90:控制單元 91:上表面高度測定器原點儲存部 92:計算部 93:保持面高度原點儲存部 101:罩殼 102:載置面 103:連結構件 108:測定頭 110:探針 111:側面 112:殼體 113:移動機構 114,200:標度尺 115:偵測機構 116:排氣口 117:節流閥 120:筒 121:支撐面 122:噴出口 123,132,133:流入口 124,243:流路 125:上側排氣口 126:下側排氣口 130:汽缸 131:活塞 140:刻度 150:支撐板 151:偵測部 240:吸引源 241:空氣供給源 242:水供給源 270:吸引閥 271:空氣閥 272:水閥 502:箭頭 521:馬達 522:主動皮帶輪 523:無端皮帶 524:從動皮帶輪 525:旋轉接頭 761:加工水路 C1:第1計算值 C2:第2計算值 H0,H1,P0,P1:測定值 Z0,Z1:高度 |(H0-H1)|:消耗量 |(Z0-Z1)|:下降量 |(P1-P0)|:下沉量 X,+X,-X,+Y,-Y,+Z,-Z:方向
圖1是顯示磨削裝置之構成的局部剖面側面圖。 圖2是顯示上表面高度測定器之構成的立體圖。 圖3是顯示上表面高度測定器之構成的剖面圖。 圖4是顯示晶圓的磨削量的局部剖面側面圖。 圖5是顯示使用設置塊之例子的局部剖面側面圖。 圖6是顯示晶圓的磨削量的局部剖面側面圖。
1:磨削裝置
3:基台
5:晶圓
6:上表面
11:支柱
20:工作夾台
21:多孔構件
22:保持面
23:框體
24:框體面
40:傾斜度調整機構
41:內部基座
42:傾斜度調整軸桿
43:固定軸桿
45:環狀構件
46:連結部
50:工作台旋轉機構
55:工作台基台
60:磨削進給機構
61:Z軸導軌
62:Z軸滾珠螺桿
63:Z軸移動工作台
64:Z軸馬達
65:Z軸編碼器
67:滑動構件
68:螺帽部
70:磨削機構
71:主軸殼體
72:主軸
73:主軸馬達
74:輪座
75:磨削輪
76:輪基台
77:磨削磨石
79:支持器
80:上表面高度測定器
81:安裝構件
83:保持面高度測定器
90:控制單元
91:上表面高度測定器原點儲存部
92:計算部
93:保持面高度原點儲存部
200:標度尺
240:吸引源
241:空氣供給源
242:水供給源
243:流路
270:吸引閥
271:空氣閥
272:水閥
502:箭頭
522:主動皮帶輪
523:無端皮帶
524:從動皮帶輪
525:旋轉接頭
761:加工水路
C1:第1計算值
H0,H1:測定值
Z0,Z1:高度
|(H0-H1)|:消耗量
|(Z0-Z1)|:下降量
X,+Y,-Y,+Z,-Z:方向

Claims (3)

  1. 一種磨削裝置，具備： 工作夾台，由保持面保持被加工物； 磨削機構，藉由磨削磨石來磨削該保持面所保持之該被加工物的上表面； 磨削進給機構，使該磨削機構在垂直於該保持面的方向上升降； 高度位置辨識部，辨識藉由該磨削進給機構升降之該磨削機構的高度位置； 上表面高度測定器，測定該保持面所保持之該被加工物的上表面高度；及 控制單元， 該上表面高度測定器是構成為：藉由該磨削進給機構，而和該磨削機構一起在垂直於該保持面的方向上升降， 該控制單元是： 將藉由該上表面高度測定器測定了與該磨削磨石的下表面相同水平面的高度的值設為H0， 將該磨削磨石的下表面已接觸於該被加工物時，藉由該高度位置辨識部所辨識之該磨削機構的高度設為Z0， 將使該磨削機構下降來磨削該被加工物時，朝下方向變化且藉由該高度位置辨識部所辨識之該磨削機構的高度設為Z1， 將磨削該被加工物時因該磨削磨石的消耗而變化之該上表面高度測定器的測定值設為H1， 並且包含計算部，該計算部在磨削中，以下述式子來計算第1計算值， |(Z0-Z1)|-|(H0-H1)|=第1計算值， 將該被加工物磨削到該計算部所計算之該第1計算值成為事先設定的磨削量為止。
  2. 如請求項1之磨削裝置，其中該控制單元包含： 上表面高度測定器原點儲存部，儲存以該上表面高度測定器測定了與該磨削磨石的下表面相同水平面的高度的值(H0)， 從該保持面所保持之該被加工物的上方，使用該磨削進給機構來使該磨削機構下降，該上表面高度測定器的測定值和該上表面高度測定器原點儲存部所儲存的值(H0)一致時，判斷為該磨削磨石的下表面已接觸於該被加工物的上表面。
  3. 如請求項1之磨削裝置，其更具備： 保持面高度測定器，配置在用於配置該工作夾台及該磨削機構之基台，且測定該保持面的高度；及 保持面高度原點儲存部，儲存未對該保持面施加垂直荷重時由該保持面高度測定器所測定出的值(P0)， 該控制單元將磨削該被加工物時因該工作夾台的下沉而朝下方向變化之該保持面高度測定器的測定值設為P1， 該計算部在磨削中，以下述式子來計算第2計算值， |(Z0-Z1)|-|(H0-H1)|-|(P1-P0)|=第2計算值， 該控制單元將被加工物磨削到該第2計算值成為事先設定的磨削量為止。
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