加工装置
【課題】半導体ウェーハ等の基板に研削加工や研磨加工を施す加工装置において、チャックテーブルの回転軸の傾き角度に応じて基板の厚さ測定値を補正することで、正確な基板の厚さを容易に得る。
【解決手段】研削加工装置１０に、厚さ測定ゲージ５０で測定して得たウェーハ１の厚さ測定値を補正する測定値補正手段１１０を設ける。厚さ測定値補正手段１１０には、チャックテーブル２０の回転軸２０ａの傾き角度によって、ウェーハ１の実際の厚さと、厚さ測定値との間に生じる誤差を補正する補正値が記憶される。この厚さ測定値補正手段１１０は、回転軸２０ａを傾かせたときに、傾き角度とともに、その角度に応じた補正値を読み取り、厚さ測定ゲージ５０で測定して得られた厚さ測定値を補正することにより、正確な基板の厚さを測定する。
【解決手段】研削加工装置１０に、厚さ測定ゲージ５０で測定して得たウェーハ１の厚さ測定値を補正する測定値補正手段１１０を設ける。厚さ測定値補正手段１１０には、チャックテーブル２０の回転軸２０ａの傾き角度によって、ウェーハ１の実際の厚さと、厚さ測定値との間に生じる誤差を補正する補正値が記憶される。この厚さ測定値補正手段１１０は、回転軸２０ａを傾かせたときに、傾き角度とともに、その角度に応じた補正値を読み取り、厚さ測定ゲージ５０で測定して得られた厚さ測定値を補正することにより、正確な基板の厚さを測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等の基板に研削加工や研磨加工を施す加工装置に係り、特に、基板を保持する保持面の角度調整が可能な加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体や電子部品の材料となる半導体基板（以下、基板）は、例えばシリコンなどの単結晶材料からなるものや、複数の元素を有する化合物からなるものなどがある。これら基板は、インゴット状態で成形されてからワイヤソーなどによって基板状にスライスされ、さらにラッピング、両頭研削加工、平面研削加工等を施すことにより平坦かつ薄く加工されている。平面研削加工後には両面を研磨する両面研磨法を用いて、基板の両面に研磨仕上げを施している。このような基板の製造方法が例えば特許文献１で知られている。
【０００３】
上記特許文献１に記載の平面研削加工では、例えば、微細な砥粒からなるファインメッシュ砥石を有する環状のホイールを回転させながら、自転しているチャックテーブルに保持された基板に押圧する構成の研削加工装置が用いられる。しかしながら、このような研削加工装置を用いて基板を研削すると、加工後の基板は、ホイールの加工力不足や基板の自転に伴う中心と外周の周速差などの影響により、外周部の厚さが厚くなったり、あるいは逆に薄くなったりする傾向が生じてしまい厚さを均一とする平坦加工が難しい。
【０００４】
そこで、基板を平坦に研削する方法として、例えば特許文献２に記載の装置を用いて、基板を保持するチャックテーブルの回転軸を傾けて基板の研削を行う方策が考えられる。この場合、チャックテーブルの回転軸を、研削の傾向に適合した角度に傾かせることで、基板の研削量を各地点で均一にすることができるため、研削後の基板を平坦に形成することができる。
【０００５】
また、基板の研削加工や研磨加工においては、加工後に所望の厚さの基板を得るために、基板の厚さを測定しながら加工する場合が多い。基板の厚さを測定する方法として、基板の表面およびチャックテーブルの表面に厚さ測定のプローブをそれぞれ接触させ、両者の測定値の差を厚さとして測定する２点接触式のゲージを用いた方法がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３０８３６８公報
【特許文献２】特開２００２−１６５３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記２点接触式の厚さ測定ゲージは、プローブを１つ使用する１プローブ式と、プローブを２つ使用する２プローブ式とがあり、これらを図９および図１０を参照して説明する。これら図で符号２０は真空吸着式のチャックテーブルであり、このチャックテーブル２０は、多孔質の吸着エリア２１の周囲に枠体２２が設けられた構成で、吸着エリア２１上に基板１が吸着保持される。吸着エリア２１の上面２１ａと枠体２２の上面２２ａは同一平面で水平とされる。１プローブ式の場合、図９（ａ）に示すように、基板を載置する前に基準面となるチャックテーブル２０の表面２０ｂにプローブ５４を接触させて該表面２０ｂの基準位置ｈを測定して、研削する基板１の表面（被研削面）１ａにプローブ５４を接触させて該表面１ａの高さ位置ｈ’を測定し、基板の厚さ測定値を（ｈ’−ｈ）で求める構成のものである。ところが、図９（ｂ）に示すように、チャックテーブル２０の回転軸２０ａを傾斜させた場合には、最初にプローブ５４で測定した基準位置ｈとチャックテーブル２０の表面との間の距離（絶対距離）に変化が生じ、厚さ測定値に誤差が出てきてしまう。図９（ｂ）の場合では、基準位置ｈとチャックテーブル２０の表面２０ｂとの間に距離ｈ１の誤差が生じている。そこで、その誤差を修正する方法としては、チャックテーブル２０の傾斜角度を変更した段階で、改めてプローブ５４をチャックテーブル２０の表面２０ｂに接触させて基準の高さを更新するリセットを行ってから測定すれば、誤差が解消された正確な厚さを測定することができる。ところがこのリセットを行うためには、装置の連続加工運転をいったん完了させなければならず、さらにリセット後には連続加工運転の再始動のためのロスタイムが生じる。一方、このリセットを行わないと、上記距離ｈ１が反映した誤差を含む厚さ測定となってしまう。
【０００８】
また、２プローブ式の場合では、図１０に示すように、枠体２２の表面２２ａと、基板１の表面１ａとに、基準プローブ５１ａと、変動プローブ５２ａとを接触させて研削加工中に常時厚さ測定を行っている。上記１プローブ式では、吸着エリア２１の上面２１ａの高さの変化が直接的に厚さ測定値の誤差になっていたが、２プローブ式では、基準プローブ５１ａ直下の枠体２２の上面２２ａの高さ変化と、変動プローブ５２ａ直下の吸着エリア２１の上面２１ａの高さ変化との差が厚さ測定値の誤差に影響してくる。図１０の場合では、チャックテーブル２０の回転軸２０ａの傾斜により、距離ｈ２が生じている。このとき、距離ｈ１から距離ｈ２をひいた値が厚さ測定値の誤差となる。チャックテーブル２０が平行に上下する場合では、この距離ｈ１と距離ｈ２とは同距離（ｈ１＝ｈ２＝０）になり厚さ測定値に誤差は生じないが、チャックテーブル２０を傾斜させることでこのような誤差が生じてくる。その誤差を修正するには、１プローブ式と同様にチャックテーブル２０の傾斜角度を変更した段階で、両プローブの基準面を取り直す必要がある。したがって従来では、チャックテーブルの回転軸の傾きを変えるたびに上記リセットを必要とし、これは労力の増大や作業時間の長期化を招き、ひいては生産効率の低下を招くものであった。
【０００９】
よって本発明は、チャックテーブルの回転軸が様々な角度に傾いても、その角度に応じて基板の厚さ測定値を適正に補正し、結果として加工後の基板の厚さを所望通り正確に得ることができる加工装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、基板を吸着保持する保持面を有する回転可能な保持手段と、該保持手段の回転軸の傾きを基本角度から任意の角度に調整する傾斜調整手段と、該保持手段の前記保持面に対向配置され、前記基本角度の状態の前記保持手段の前記回転軸と平行な回転軸を有する加工手段と、前記保持手段と前記加工手段とを、加工手段の前記回転軸に沿って相対移動させて互いに接近・離間させるとともに、接近時に加工手段によって前記基板に所望の加工を施す送り手段とを有する加工装置において、基板の厚さを測定する厚さ測定手段と、前記傾斜調整手段により調整された前記保持手段の回転軸の傾き角度に基づいて、前記厚さ測定手段で測定された基板の厚さの測定値を補正する厚さ測定値補正手段とを備えることを特徴としている。
【００１１】
本発明の加工装置によれば、保持手段であるチャックテーブルの回転軸の傾きの角度に応じて、基板の厚さの測定値を補正することができる。すなわち、予めチャックテーブルの回転軸の傾きによって、実際の基板の厚さと、測定値との間に生じる誤差の傾向を把握し、その傾向を基に作成された補正値を厚さ測定値補正手段に記憶させておく。基板を加工するときには、チャックテーブルの回転軸の傾き角度を読み取るとともに、傾き角度に応じて補正値を読み取り、測定値が補正される。したがって、回転軸の角度が変わるたびにチャックテーブルの表面で取っている基準位置をリセットする必要がなくなる。したがって、労力の軽減や作業時間の短縮化が図られ、もって生産効率の向上が図られる。また、基板を単に均一厚さで平坦に加工するのではなく、本装置で加工した後の工程における状況（例えば装置の特性、癖など）に合わせて、基板を加工する場合がある。そのような加工を、例えば基板の断面形状をあえて凸状、あるいは凹状に加工するといったことがある。そのような任意の形状に加工するためにチャックテーブルの傾きを調整した場合に従来では上記誤差により所望の形状が得られないことがあったわけであるが、本発明ではその誤差を適確に補正して所望の形状を得ることができる。よって、様々な仕様の基板を正確かつ容易に製造することができるため、ユーザーの様々な要望に応えられるとともに品質の向上が図れる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、チャックテーブルの回転軸の傾き角度に応じて基板の厚さ測定値を補正することにより、基板の厚さを正確かつ容易に測定することができるため、チャックテーブルの回転軸の傾きが変化しても所望の厚さの基板を容易に得ることができる。その結果、作業時間のロスが抑えられるとともに、生産効率の向上および基板の品質の向上が図れるといった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
［１］研削加工装置
図２は、本発明が適用された研削加工装置を示している。この研削加工装置（加工装置）１０は、シリコンウェーハ等の半導体ウェーハ（以下、ウェーハと略称）の表面を研削するものである。図１は、研削加工するウェーハの一例を示しており、このウェーハ（基板）１は、原材料のインゴットをスライスして得た後、ラッピングによって厚さが調整され、次いでラッピングで形成された両面の機械的ダメージ層をエッチングによって除去した素材段階のものである。ウェーハ１の外周縁には、結晶方位を示すＶ字状の切欠き（ノッチ）２が形成されている。ウェーハ１の厚さは、例えば８００μｍ程度であるが、その厚さは均一ではなく、エッチングによる２〜３ｕｍ程度の面内厚さムラがある。よってウェーハ１は研削加工装置１０により、例えば１０〜２０μm程度の厚さが除去される。
【００１４】
図２は、その研削加工装置１０の全体を示しており、該装置１０は、上面が水平な直方体状の基台１１を備えている。図２では、基台１１の長手方向、幅方向および鉛直方向を、それぞれＹ方向、Ｘ方向およびＺ方向で示している。基台１１のＹ方向一端部には、コラム１２が立設されている。基台１１上には、Ｙ方向のコラム１２側にウェーハ１を研削加工する加工エリア１１Ａが設けられ、コラム１２とは反対側には、加工エリア１１Ａに加工前のウェーハ１を供給し、かつ、加工後のウェーハ１を回収する着脱エリア１１Ｂが設けられている。
以下、研削加工エリア１１Ａと着脱エリア１１Ｂについて説明する。
【００１５】
（Ｉ）研削加工エリア
研削加工エリア１１Ａには、矩形状のピット１４が形成されている。このピット１４内には、回転軸がＺ方向と平行で上面が水平とされた円盤状のターンテーブル１３が回転自在に設けられている。このターンテーブル１３は、図示せぬ回転駆動機構によって矢印方向のどちらかに回転させられる。ターンテーブル１３上の外周部には、複数（この場合は２つ）の円盤状のチャックテーブル（保持手段）２０が、周方向に等間隔をおいて回転自在に配置されている。
【００１６】
これらチャックテーブル２０は一般周知の真空チャック式であり、上面に載置されるウェーハ１を吸着、保持する。図３（ｂ）に示すように、チャックテーブル２０は、上面に多孔質のセラミックからなる円形の吸着エリア２１を有しており、この吸着エリア２１の上面（保持面）２１ａにウェーハ１は吸着して保持されるようになっている。吸着エリア２１の周囲には環状の枠体２２が形成されており、この枠体２２の上面２２ａは、吸着エリア２１の上面２１ａと連続して同一平面をなしている。各チャックテーブル２０は、それぞれがターンテーブル１３内に設けられた図示せぬ回転駆動機構によって、一方向、または両方向に独自に回転すなわち自転するようになっており、ターンテーブル１３が回転すると公転の状態になる。図５に示すように、ターンテーブル１３はフレーム１４と一体に設けられている。チャックテーブル２０は、円筒状のボディ２４の上端部に一体に設けられている。ボディ２４にはフランジ２３が形成されており、さらにボディ２４およびチャックテーブル２０は、フレーム１４上に傾斜調整手段１００を介して、その回転軸２０ａの角度が調整可能に支持されている。
【００１７】
図５に示す傾斜調整手段１００は、モータ１０１と、ボルト部材１０２と、調整梃子１０３と、調整ブロック１０５と、支点ブロック１０６とで構成されるものが用いられる（特開２００２−１６５３公報参照）。調整梃子１０３は、支持ブロック１０６に固定される支点部１０３ａと、調整ブロック１０５が固定される作用点部１０３ｂと、ボルト部材１０２が固定される力点部１０３ｃとを有し、力点部１０３ｃに加えられる力によって作用点部１０３ｂに力が作用する構成になっている。また、調整梃子１０３の支点部１０３ａ側の端部には、支点首部１０４が形成され、力点部１０３ｃの動きにより若干撓む構造になっている。ボルト部材１０２は、ターンテーブル１３のフレーム１４を貫通し、一端にターンテーブル１３のフレーム１４に固定されたモータ１０１が接続され、他端に調整梃子１０３が固定されている。ボルト部材１０２は、モータ１０１が回転することで、調整梃子１０３に力を伝達する。支点ブロック１０６は、ターンテーブル１３のフレーム１４に固定されており、その上面１０６ａに支点首部１０４が固定されている。調整ブロック１０５は、一端が調整梃子１０３に固定され、フランジ２３およびボディ２４を介してチャックテーブル２０を支持している。
【００１８】
図４に示すように、フランジ２３には、固定支持部２３ａ、可動支持部２３ｂ、２３ｃが配設されている。固定支持部２３ａには、フレーム１４に固定された固定軸シャフト１０７が貫通している。この固定軸シャフト１０７は、ボルト止め等によりフランジ２３に固定されており、これによって、固定支持部２３ａはターンテーブル１３のフレーム１４に固定支持されている。一方、可動支持部２３ｂ、２３ｃは、上記傾斜調整手段１００の調整ブロック１０５で支持されている。各支持部２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、図４に示すようにフランジ２３の外周部の周方向等分個所に配設されている。この傾斜調整手段１００によれば、モータ１０１が回転して調整梃子１０３の力点部１０３ｃが上方あるいは下方に揺動する。これにより可動支持部２３ｂ、２３ｃが昇降し、その結果チャックテーブル２０は、固定支持部２３ａを支点として傾動する。
【００１９】
図２に示すように２つのチャックテーブル２０がＹ方向に並んだ状態において、コラム１２側のチャックテーブル２０の直上には、研削ユニット（加工手段）３０が配されている。各チャックテーブル２０は、ターンテーブル１３の回転によって、研削ユニット３０の下方の研削位置と、着脱エリア１１Ｂに最も近付いた着脱位置との２位置にそれぞれ位置付けられるようになっている。
【００２０】
研削ユニット３０は、コラム１２に昇降自在に取り付けられたスライダ（送り手段）４０に固定されている。スライダ４０は、Ｚ方向に延びるガイドレール（送り手段）４１に摺動自在に装着されており、サーボモータ（送り手段）４２によって駆動されるボールねじ式の送り機構（送り手段）４３によってＺ方向に移動可能とされている。研削ユニット３０は、送り機構４３によってＺ方向に昇降し、下降してチャックテーブル２０に接近する送り動作により、チャックテーブル２０に保持されたウェーハ１の露出面を研削する。
【００２１】
研削ユニット３０は、図３に示すように、軸方向がＺ方向に延びる円筒状のスピンドルハウジング３１と、このスピンドルハウジング３１内に同軸的、かつ回転自在に支持されたスピンドルシャフト３２と、スピンドルハウジング３１の上端部に固定されてスピンドルシャフト３２を回転駆動するモータ３３と、スピンドルシャフト３２の下端に同軸的に固定された円盤状のフランジ３４とを具備している。そしてフランジ３４には、カップホイール３５がねじ止め等の取付手段によって着脱自在に取り付けられる。
【００２２】
カップホイール３５は、環状のフレーム３６の下端面に、該下端面の外周部全周にわたって複数の砥石３７が環状に配列されて固着されたものである。研削位置の上方に配された研削用の研削ユニット３０のフランジ３４には、砥石３７が例えば微細な砥粒からなるファイメッシュ砥粒を含むカップホイール３５が取り付けられる。フランジ３４およびカップホイール３５には、研削面の冷却や潤滑あるいは研削屑の排出のための研削水を供給する研削水供給機構（図示省略）が設けられ、該機構には給水ラインが接続されている。カップホイール３５の研削外径、すなわち複数の砥石３７の外周縁の直径は、少なくともウェーハ１の半径と同等以上で、一般的にはウェーハの直径に等しい大きさに設定されている。
【００２３】
図２の符号５０は、ウェーハの厚さを測定する厚さ測定ゲージ（厚さ測定手段）である。この厚さ測定ゲージ５０は、厚さ測定値補正手段１１０と接続されている。厚さ測定ゲージ５０で得られた測定値は、厚さ測定値補正手段１１０により補正される。厚さ測定ゲージ５０ならびに厚さ測定値補正手段１１０は、本発明に係るものであり、後で詳述する。
【００２４】
図４は、上面から見た砥石３７の回転軌跡３７ａとチャックテーブル２０の位置関係を示したものである。チャックテーブル２０の吸着エリア２１ａは、研削ユニット３０との位置関係を調整するセルフグラインドを行うことで、図６に示すように、中心を頂点とする傘状に形成される。そのため、ウェーハ１と砥石３７とが接触するとともに砥石３７がウェーハ１を研削する領域は、中心から外周縁までの接触域３７ｂの範囲に限られる。
【００２５】
（II）着脱エリア
図２に示すように、着脱エリア１１Ｂの中央には、上下移動する２節リンク式のピックアップロボット７０が設置されている。そして、このピックアップロボット７０の周囲には、上から見て反時計回りに、供給カセット７１、位置合わせ台７２、供給手段７３、回収手段７６、スピンナ式洗浄装置８０、回収カセット８１が、それぞれ配置されている。供給手段７３は、多孔質材料で形成され、水平な下面にウェーハ１を真空作用で吸着する吸着パッド７４と、この吸着パッド７４が先端に固定された水平旋回式の供給アーム７５とにより構成されている。また、回収手段７６は、多孔質材料で形成され、水平な下面にウェーハ１を真空作用で吸着する吸着パッド７８と、この吸着パッド７８が先端に固定された水平旋回式の供給アーム７９とにより構成されている。カセット７１，８１は、複数のウェーハ１を水平な姿勢で、かつ上下方向に一定間隔をおいて積層状態で収容するもので、基台１１上の所定位置にセットされる。また、供給手段７３と回収手段７６との間には、着脱位置にあるチャックテーブル２０に水を噴射して研削後のウェーハ１を洗浄する洗浄ノズル７７が設けられている。
【００２６】
(III)厚さ測定ゲージおよび厚さ測定値補正手段の詳細
次に、図２および図３を参照して、本発明に係る厚さ測定ゲージ５０および厚さ測定値補正手段１１０を説明する。
図３に示すように、厚さ測定ゲージ５０は、基準側ハイトゲージ５１とウェーハ側ハイトゲージ５２とゲージスタンド５３との組み合わせで構成される。基準側ハイトゲージ５１とウェーハ側ハイトゲージ５２は、ゲージスタンド５３の支柱５３ａからチャックテーブル２０に対して水平に延びている板状の台５３ｂ上に配設される。図３（ａ）に示すように、基準側ハイトゲージ５１は、揺動する基準プローブ５１ａの先端が、ウェーハ１で覆われないチャックテーブル２０の枠体２２の上面２２ａに接触し、該上面２２ａの高さ位置を検出するものである。ウェーハ側ハイトゲージ５２は、揺動する変動プローブ５２ａの先端がチャックテーブル２０に保持されたウェーハ１の上面すなわち被研削面に接触することで、ウェーハ１の上面の高さ位置を検出するものである。厚さ測定ゲージ５０によれば、ウェーハ側ハイトゲージ５２の測定値から基準側ハイトゲージ５１の測定値を引いた値に基づいてウェーハ１の厚さが測定される。なお、本実施形態の厚さ測定ゲージ５０は、基準側とウェーハ側とでハイトゲージを別個にしているが、１つのハイトゲージで基準側の測定値とウェーハ側の測定値との両方を測定することのできるものを用いても構わない。
【００２７】
厚さ測定ゲージ５０で測定された厚さ測定値は、厚さ測定値補正手段１１０に供給される。この厚さ測定値補正手段１１０には、予め図８に示す補正値を記憶させておく。この補正値は、図１０（ｂ）の距離ｈ１から距離ｈ２をひいた値、すなわち、チャックテーブル２０の傾斜角度に応じて変化した基準プローブ５１ａの測定点の高さと、変動プローブ５２ａの測定点の高さとの差を厚さ測定ゲージ５０による厚さ測定値に反映させて、「実際の厚さ」に補正する値である。誤差ｈ１−ｈ２は、可動支持部２３ｂ、２３ｃの上下動で調整されるチャックテーブル２０の傾斜角度に応じて変化するものであり、したがって上記誤差ｈ１−ｈ２は、可動支持部２３ｂ、２３ｃの上下動の量に反映される。可動支持部２３ｂ、２３ｃに応じた補正値は、これら可動支持部２３ｂ、２３ｃの上下動の量に応じて傾斜するチャックテーブル２０の傾斜角度および傾斜方向に応じて定められる。これら補正値は、チャックテーブル２０の傾斜角度と誤差ｈ１−ｈ２との関係を収集・分析することによって得られる。
【００２８】
［２］研削加工装置の一連の動作
以上が本実施形態の研削加工装置１０の構成であり、次に該装置１０の動作を説明する。
研削加工されるウェーハ１は、はじめにピックアップロボット７０によって供給カセット７１内から取り出され、位置合わせ台７２上に載置されて一定の位置に決められる。次いでウェーハ１は、供給アーム７３によって位置合わせ台７２から取り上げられ、着脱位置で待機しているチャックテーブル２０上に被研削面を上に向けて載置される。
【００２９】
次に、各傾斜調整手段１００が、傾ける角度に応じた方向および回転数で回転する。すると、２つの可動支持部２３ｂ、２３ｃに、支点部１０３ａを支点として揺動する調整梃子１０３の力点部１０３ｃの上下動が伝わり、それに伴い調整ブロック１０５により支持されているフランジ２３が、固定軸シャフト１０７を支点にして傾くとともに、チャックテーブル２０の回転軸２０ａも傾く。
【００３０】
ウェーハ１はターンテーブル１３の回転によって研削位置に移送され、研削位置で、研削ユニット３０により上記のようにして表面が研削される。ウェーハ１の研削にあたっては、厚さ測定ゲージ５０と厚さ測定値調整手段１１０とによって、ウェーハ１の厚さを逐一測定しながら研削量が制御される。このとき、厚さ測定値補正手段１１０は、チャックテーブル２０の回転軸の傾き角度に応じた補正値を読み取り、ウェーハ１の厚さ測定値を補正する。補正された正確な厚さにウェーハ１の厚さが至ったら、研削は終了となる。研削が終了したウェーハ１は、ターンテーブル１３が回転することにより着脱位置に戻される。
【００３１】
着脱位置に戻ったチャックテーブル２０上のウェーハ１は、洗浄ノズル７７により洗浄される。次いで、回収アーム７６によって取り上げられ、スピンナ式洗浄装置８０に移されて水洗、乾燥される。そして、スピンナ式洗浄装置８０で洗浄処理されたウェーハ１は、ピックアップロボット７０によって回収カセット８１内に移送、収容される。以上が本実施形態の研削加工装置１０の全体動作であり、この動作が繰り返し行われて多数のウェーハ１が連続的に研削加工される。
【００３２】
本実施形態によれば、傾斜調整手段１００によりチャックテーブル２０の回転軸２０ａの傾き角度が変化しても、その傾き角度に応じ厚さ測定値が補正され、実際の厚さが正確に測定される。そのため、チャックテーブルの傾斜角度（回転軸の角度）を変更するたびに基準プローブ５１ａをチャックテーブル２０の表面に接触させて基準測定点を設定し直すリセットを行う必要がない。よって、基板の厚さを誤差なく正確かつ容易に測定することができるため、例えば図６（ｂ）に示すような平坦かつ所望の厚さのウェーハ１を容易に得ることができる。
【００３３】
傾斜による測定値の誤差や厚さのばらつきの傾向を分析することで、図７（ｂ）に示すような厚さが面内で均一ではないウェーハ１を任意に形成することができる。可動支持部２３ｂ、２３ｃを図８に示す所定の操作量分、上下方向に移動させることで、ウェーハの被研削面を、中央部が凸となる円錐状や逆に中央部が凹となる逆円錐状に形成することができる。この場合、可動支持部２３ｂ、２３ｃの操作量および操作方向（上下いずれか）は同じである。また、可動部支持部２３ｂ、２３ｃの操作方向を異ならせたり、あるいは差をつけることでウェーハの被研削面を中心の両側に湾曲谷になる形状や逆に中心の両側に湾曲山になる形状に形成することができる。よって、様々な仕様のウェーハを正確かつ容易に製造することができるため、ユーザーの様々な要望に応えられるとともに品質の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態で研削加工が施されるウェーハの（ａ）斜視図、（ｂ）側面図である。
【図２】本発明の厚さ測定手段と厚さ測定値補正手段とを備える研削加工装置の斜視図である。
【図３】図２に示した研削加工装置が備える研削ユニットによってウェーハ表面を研削している状態を示す（ａ）斜視図、（ｂ）側面図である。
【図４】研削加工装置の砥石の回転軌跡とチャックテーブルの位置関係を示した平面図である。
【図５】傾斜調整手段を備えるチャックテーブルの側面図である。
【図６】（ａ）は、傾斜調整手段によりチャックテーブルの回転軸を傾かせてウェーハを研削する様子を示した側面図、（ｂ）は、その研削加工で得られた平坦なウェーハの側面図である。
【図７】（ａ）は、傾斜調整手段によりチャックテーブルの回転軸を傾かせてウェーハを研削する様子を示した側面図、（ｂ）は、その研削加工で得られた厚さがばらついたウェーハの側面図である。
【図８】研削後の基板の形状に対する可動支持部の操作量と、その操作量によって生じる補正値を示した表である。
【図９】チャックテーブルを傾斜させた際に生じる１プローブ式での測定誤差を説明する図である。
【図１０】チャックテーブルを傾斜させた際に生じる２プローブ式での測定誤差を説明する図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…ウェーハ（基板）
１０…研削加工装置（加工装置）
２０…チャックテーブル（保持手段）
２０ａ…回転軸
２１ａ…吸着エリアの上面（保持面）
３０…研削ユニット（加工手段）
４０…スライダ（送り手段）
４１…ガイドレール（送り手段）
４２…サーボモータ（送り手段）
４３…送り機構（送り手段）
５０…厚さ測定ゲージ（厚さ測定手段）
１００…傾斜調整手段
１１０…厚さ測定値補正手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等の基板に研削加工や研磨加工を施す加工装置に係り、特に、基板を保持する保持面の角度調整が可能な加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体や電子部品の材料となる半導体基板（以下、基板）は、例えばシリコンなどの単結晶材料からなるものや、複数の元素を有する化合物からなるものなどがある。これら基板は、インゴット状態で成形されてからワイヤソーなどによって基板状にスライスされ、さらにラッピング、両頭研削加工、平面研削加工等を施すことにより平坦かつ薄く加工されている。平面研削加工後には両面を研磨する両面研磨法を用いて、基板の両面に研磨仕上げを施している。このような基板の製造方法が例えば特許文献１で知られている。
【０００３】
上記特許文献１に記載の平面研削加工では、例えば、微細な砥粒からなるファインメッシュ砥石を有する環状のホイールを回転させながら、自転しているチャックテーブルに保持された基板に押圧する構成の研削加工装置が用いられる。しかしながら、このような研削加工装置を用いて基板を研削すると、加工後の基板は、ホイールの加工力不足や基板の自転に伴う中心と外周の周速差などの影響により、外周部の厚さが厚くなったり、あるいは逆に薄くなったりする傾向が生じてしまい厚さを均一とする平坦加工が難しい。
【０００４】
そこで、基板を平坦に研削する方法として、例えば特許文献２に記載の装置を用いて、基板を保持するチャックテーブルの回転軸を傾けて基板の研削を行う方策が考えられる。この場合、チャックテーブルの回転軸を、研削の傾向に適合した角度に傾かせることで、基板の研削量を各地点で均一にすることができるため、研削後の基板を平坦に形成することができる。
【０００５】
また、基板の研削加工や研磨加工においては、加工後に所望の厚さの基板を得るために、基板の厚さを測定しながら加工する場合が多い。基板の厚さを測定する方法として、基板の表面およびチャックテーブルの表面に厚さ測定のプローブをそれぞれ接触させ、両者の測定値の差を厚さとして測定する２点接触式のゲージを用いた方法がある。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３０８３６８公報
【特許文献２】特開２００２−１６５３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記２点接触式の厚さ測定ゲージは、プローブを１つ使用する１プローブ式と、プローブを２つ使用する２プローブ式とがあり、これらを図９および図１０を参照して説明する。これら図で符号２０は真空吸着式のチャックテーブルであり、このチャックテーブル２０は、多孔質の吸着エリア２１の周囲に枠体２２が設けられた構成で、吸着エリア２１上に基板１が吸着保持される。吸着エリア２１の上面２１ａと枠体２２の上面２２ａは同一平面で水平とされる。１プローブ式の場合、図９（ａ）に示すように、基板を載置する前に基準面となるチャックテーブル２０の表面２０ｂにプローブ５４を接触させて該表面２０ｂの基準位置ｈを測定して、研削する基板１の表面（被研削面）１ａにプローブ５４を接触させて該表面１ａの高さ位置ｈ’を測定し、基板の厚さ測定値を（ｈ’−ｈ）で求める構成のものである。ところが、図９（ｂ）に示すように、チャックテーブル２０の回転軸２０ａを傾斜させた場合には、最初にプローブ５４で測定した基準位置ｈとチャックテーブル２０の表面との間の距離（絶対距離）に変化が生じ、厚さ測定値に誤差が出てきてしまう。図９（ｂ）の場合では、基準位置ｈとチャックテーブル２０の表面２０ｂとの間に距離ｈ１の誤差が生じている。そこで、その誤差を修正する方法としては、チャックテーブル２０の傾斜角度を変更した段階で、改めてプローブ５４をチャックテーブル２０の表面２０ｂに接触させて基準の高さを更新するリセットを行ってから測定すれば、誤差が解消された正確な厚さを測定することができる。ところがこのリセットを行うためには、装置の連続加工運転をいったん完了させなければならず、さらにリセット後には連続加工運転の再始動のためのロスタイムが生じる。一方、このリセットを行わないと、上記距離ｈ１が反映した誤差を含む厚さ測定となってしまう。
【０００８】
また、２プローブ式の場合では、図１０に示すように、枠体２２の表面２２ａと、基板１の表面１ａとに、基準プローブ５１ａと、変動プローブ５２ａとを接触させて研削加工中に常時厚さ測定を行っている。上記１プローブ式では、吸着エリア２１の上面２１ａの高さの変化が直接的に厚さ測定値の誤差になっていたが、２プローブ式では、基準プローブ５１ａ直下の枠体２２の上面２２ａの高さ変化と、変動プローブ５２ａ直下の吸着エリア２１の上面２１ａの高さ変化との差が厚さ測定値の誤差に影響してくる。図１０の場合では、チャックテーブル２０の回転軸２０ａの傾斜により、距離ｈ２が生じている。このとき、距離ｈ１から距離ｈ２をひいた値が厚さ測定値の誤差となる。チャックテーブル２０が平行に上下する場合では、この距離ｈ１と距離ｈ２とは同距離（ｈ１＝ｈ２＝０）になり厚さ測定値に誤差は生じないが、チャックテーブル２０を傾斜させることでこのような誤差が生じてくる。その誤差を修正するには、１プローブ式と同様にチャックテーブル２０の傾斜角度を変更した段階で、両プローブの基準面を取り直す必要がある。したがって従来では、チャックテーブルの回転軸の傾きを変えるたびに上記リセットを必要とし、これは労力の増大や作業時間の長期化を招き、ひいては生産効率の低下を招くものであった。
【０００９】
よって本発明は、チャックテーブルの回転軸が様々な角度に傾いても、その角度に応じて基板の厚さ測定値を適正に補正し、結果として加工後の基板の厚さを所望通り正確に得ることができる加工装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、基板を吸着保持する保持面を有する回転可能な保持手段と、該保持手段の回転軸の傾きを基本角度から任意の角度に調整する傾斜調整手段と、該保持手段の前記保持面に対向配置され、前記基本角度の状態の前記保持手段の前記回転軸と平行な回転軸を有する加工手段と、前記保持手段と前記加工手段とを、加工手段の前記回転軸に沿って相対移動させて互いに接近・離間させるとともに、接近時に加工手段によって前記基板に所望の加工を施す送り手段とを有する加工装置において、基板の厚さを測定する厚さ測定手段と、前記傾斜調整手段により調整された前記保持手段の回転軸の傾き角度に基づいて、前記厚さ測定手段で測定された基板の厚さの測定値を補正する厚さ測定値補正手段とを備えることを特徴としている。
【００１１】
本発明の加工装置によれば、保持手段であるチャックテーブルの回転軸の傾きの角度に応じて、基板の厚さの測定値を補正することができる。すなわち、予めチャックテーブルの回転軸の傾きによって、実際の基板の厚さと、測定値との間に生じる誤差の傾向を把握し、その傾向を基に作成された補正値を厚さ測定値補正手段に記憶させておく。基板を加工するときには、チャックテーブルの回転軸の傾き角度を読み取るとともに、傾き角度に応じて補正値を読み取り、測定値が補正される。したがって、回転軸の角度が変わるたびにチャックテーブルの表面で取っている基準位置をリセットする必要がなくなる。したがって、労力の軽減や作業時間の短縮化が図られ、もって生産効率の向上が図られる。また、基板を単に均一厚さで平坦に加工するのではなく、本装置で加工した後の工程における状況（例えば装置の特性、癖など）に合わせて、基板を加工する場合がある。そのような加工を、例えば基板の断面形状をあえて凸状、あるいは凹状に加工するといったことがある。そのような任意の形状に加工するためにチャックテーブルの傾きを調整した場合に従来では上記誤差により所望の形状が得られないことがあったわけであるが、本発明ではその誤差を適確に補正して所望の形状を得ることができる。よって、様々な仕様の基板を正確かつ容易に製造することができるため、ユーザーの様々な要望に応えられるとともに品質の向上が図れる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、チャックテーブルの回転軸の傾き角度に応じて基板の厚さ測定値を補正することにより、基板の厚さを正確かつ容易に測定することができるため、チャックテーブルの回転軸の傾きが変化しても所望の厚さの基板を容易に得ることができる。その結果、作業時間のロスが抑えられるとともに、生産効率の向上および基板の品質の向上が図れるといった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
［１］研削加工装置
図２は、本発明が適用された研削加工装置を示している。この研削加工装置（加工装置）１０は、シリコンウェーハ等の半導体ウェーハ（以下、ウェーハと略称）の表面を研削するものである。図１は、研削加工するウェーハの一例を示しており、このウェーハ（基板）１は、原材料のインゴットをスライスして得た後、ラッピングによって厚さが調整され、次いでラッピングで形成された両面の機械的ダメージ層をエッチングによって除去した素材段階のものである。ウェーハ１の外周縁には、結晶方位を示すＶ字状の切欠き（ノッチ）２が形成されている。ウェーハ１の厚さは、例えば８００μｍ程度であるが、その厚さは均一ではなく、エッチングによる２〜３ｕｍ程度の面内厚さムラがある。よってウェーハ１は研削加工装置１０により、例えば１０〜２０μm程度の厚さが除去される。
【００１４】
図２は、その研削加工装置１０の全体を示しており、該装置１０は、上面が水平な直方体状の基台１１を備えている。図２では、基台１１の長手方向、幅方向および鉛直方向を、それぞれＹ方向、Ｘ方向およびＺ方向で示している。基台１１のＹ方向一端部には、コラム１２が立設されている。基台１１上には、Ｙ方向のコラム１２側にウェーハ１を研削加工する加工エリア１１Ａが設けられ、コラム１２とは反対側には、加工エリア１１Ａに加工前のウェーハ１を供給し、かつ、加工後のウェーハ１を回収する着脱エリア１１Ｂが設けられている。
以下、研削加工エリア１１Ａと着脱エリア１１Ｂについて説明する。
【００１５】
（Ｉ）研削加工エリア
研削加工エリア１１Ａには、矩形状のピット１４が形成されている。このピット１４内には、回転軸がＺ方向と平行で上面が水平とされた円盤状のターンテーブル１３が回転自在に設けられている。このターンテーブル１３は、図示せぬ回転駆動機構によって矢印方向のどちらかに回転させられる。ターンテーブル１３上の外周部には、複数（この場合は２つ）の円盤状のチャックテーブル（保持手段）２０が、周方向に等間隔をおいて回転自在に配置されている。
【００１６】
これらチャックテーブル２０は一般周知の真空チャック式であり、上面に載置されるウェーハ１を吸着、保持する。図３（ｂ）に示すように、チャックテーブル２０は、上面に多孔質のセラミックからなる円形の吸着エリア２１を有しており、この吸着エリア２１の上面（保持面）２１ａにウェーハ１は吸着して保持されるようになっている。吸着エリア２１の周囲には環状の枠体２２が形成されており、この枠体２２の上面２２ａは、吸着エリア２１の上面２１ａと連続して同一平面をなしている。各チャックテーブル２０は、それぞれがターンテーブル１３内に設けられた図示せぬ回転駆動機構によって、一方向、または両方向に独自に回転すなわち自転するようになっており、ターンテーブル１３が回転すると公転の状態になる。図５に示すように、ターンテーブル１３はフレーム１４と一体に設けられている。チャックテーブル２０は、円筒状のボディ２４の上端部に一体に設けられている。ボディ２４にはフランジ２３が形成されており、さらにボディ２４およびチャックテーブル２０は、フレーム１４上に傾斜調整手段１００を介して、その回転軸２０ａの角度が調整可能に支持されている。
【００１７】
図５に示す傾斜調整手段１００は、モータ１０１と、ボルト部材１０２と、調整梃子１０３と、調整ブロック１０５と、支点ブロック１０６とで構成されるものが用いられる（特開２００２−１６５３公報参照）。調整梃子１０３は、支持ブロック１０６に固定される支点部１０３ａと、調整ブロック１０５が固定される作用点部１０３ｂと、ボルト部材１０２が固定される力点部１０３ｃとを有し、力点部１０３ｃに加えられる力によって作用点部１０３ｂに力が作用する構成になっている。また、調整梃子１０３の支点部１０３ａ側の端部には、支点首部１０４が形成され、力点部１０３ｃの動きにより若干撓む構造になっている。ボルト部材１０２は、ターンテーブル１３のフレーム１４を貫通し、一端にターンテーブル１３のフレーム１４に固定されたモータ１０１が接続され、他端に調整梃子１０３が固定されている。ボルト部材１０２は、モータ１０１が回転することで、調整梃子１０３に力を伝達する。支点ブロック１０６は、ターンテーブル１３のフレーム１４に固定されており、その上面１０６ａに支点首部１０４が固定されている。調整ブロック１０５は、一端が調整梃子１０３に固定され、フランジ２３およびボディ２４を介してチャックテーブル２０を支持している。
【００１８】
図４に示すように、フランジ２３には、固定支持部２３ａ、可動支持部２３ｂ、２３ｃが配設されている。固定支持部２３ａには、フレーム１４に固定された固定軸シャフト１０７が貫通している。この固定軸シャフト１０７は、ボルト止め等によりフランジ２３に固定されており、これによって、固定支持部２３ａはターンテーブル１３のフレーム１４に固定支持されている。一方、可動支持部２３ｂ、２３ｃは、上記傾斜調整手段１００の調整ブロック１０５で支持されている。各支持部２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、図４に示すようにフランジ２３の外周部の周方向等分個所に配設されている。この傾斜調整手段１００によれば、モータ１０１が回転して調整梃子１０３の力点部１０３ｃが上方あるいは下方に揺動する。これにより可動支持部２３ｂ、２３ｃが昇降し、その結果チャックテーブル２０は、固定支持部２３ａを支点として傾動する。
【００１９】
図２に示すように２つのチャックテーブル２０がＹ方向に並んだ状態において、コラム１２側のチャックテーブル２０の直上には、研削ユニット（加工手段）３０が配されている。各チャックテーブル２０は、ターンテーブル１３の回転によって、研削ユニット３０の下方の研削位置と、着脱エリア１１Ｂに最も近付いた着脱位置との２位置にそれぞれ位置付けられるようになっている。
【００２０】
研削ユニット３０は、コラム１２に昇降自在に取り付けられたスライダ（送り手段）４０に固定されている。スライダ４０は、Ｚ方向に延びるガイドレール（送り手段）４１に摺動自在に装着されており、サーボモータ（送り手段）４２によって駆動されるボールねじ式の送り機構（送り手段）４３によってＺ方向に移動可能とされている。研削ユニット３０は、送り機構４３によってＺ方向に昇降し、下降してチャックテーブル２０に接近する送り動作により、チャックテーブル２０に保持されたウェーハ１の露出面を研削する。
【００２１】
研削ユニット３０は、図３に示すように、軸方向がＺ方向に延びる円筒状のスピンドルハウジング３１と、このスピンドルハウジング３１内に同軸的、かつ回転自在に支持されたスピンドルシャフト３２と、スピンドルハウジング３１の上端部に固定されてスピンドルシャフト３２を回転駆動するモータ３３と、スピンドルシャフト３２の下端に同軸的に固定された円盤状のフランジ３４とを具備している。そしてフランジ３４には、カップホイール３５がねじ止め等の取付手段によって着脱自在に取り付けられる。
【００２２】
カップホイール３５は、環状のフレーム３６の下端面に、該下端面の外周部全周にわたって複数の砥石３７が環状に配列されて固着されたものである。研削位置の上方に配された研削用の研削ユニット３０のフランジ３４には、砥石３７が例えば微細な砥粒からなるファイメッシュ砥粒を含むカップホイール３５が取り付けられる。フランジ３４およびカップホイール３５には、研削面の冷却や潤滑あるいは研削屑の排出のための研削水を供給する研削水供給機構（図示省略）が設けられ、該機構には給水ラインが接続されている。カップホイール３５の研削外径、すなわち複数の砥石３７の外周縁の直径は、少なくともウェーハ１の半径と同等以上で、一般的にはウェーハの直径に等しい大きさに設定されている。
【００２３】
図２の符号５０は、ウェーハの厚さを測定する厚さ測定ゲージ（厚さ測定手段）である。この厚さ測定ゲージ５０は、厚さ測定値補正手段１１０と接続されている。厚さ測定ゲージ５０で得られた測定値は、厚さ測定値補正手段１１０により補正される。厚さ測定ゲージ５０ならびに厚さ測定値補正手段１１０は、本発明に係るものであり、後で詳述する。
【００２４】
図４は、上面から見た砥石３７の回転軌跡３７ａとチャックテーブル２０の位置関係を示したものである。チャックテーブル２０の吸着エリア２１ａは、研削ユニット３０との位置関係を調整するセルフグラインドを行うことで、図６に示すように、中心を頂点とする傘状に形成される。そのため、ウェーハ１と砥石３７とが接触するとともに砥石３７がウェーハ１を研削する領域は、中心から外周縁までの接触域３７ｂの範囲に限られる。
【００２５】
（II）着脱エリア
図２に示すように、着脱エリア１１Ｂの中央には、上下移動する２節リンク式のピックアップロボット７０が設置されている。そして、このピックアップロボット７０の周囲には、上から見て反時計回りに、供給カセット７１、位置合わせ台７２、供給手段７３、回収手段７６、スピンナ式洗浄装置８０、回収カセット８１が、それぞれ配置されている。供給手段７３は、多孔質材料で形成され、水平な下面にウェーハ１を真空作用で吸着する吸着パッド７４と、この吸着パッド７４が先端に固定された水平旋回式の供給アーム７５とにより構成されている。また、回収手段７６は、多孔質材料で形成され、水平な下面にウェーハ１を真空作用で吸着する吸着パッド７８と、この吸着パッド７８が先端に固定された水平旋回式の供給アーム７９とにより構成されている。カセット７１，８１は、複数のウェーハ１を水平な姿勢で、かつ上下方向に一定間隔をおいて積層状態で収容するもので、基台１１上の所定位置にセットされる。また、供給手段７３と回収手段７６との間には、着脱位置にあるチャックテーブル２０に水を噴射して研削後のウェーハ１を洗浄する洗浄ノズル７７が設けられている。
【００２６】
(III)厚さ測定ゲージおよび厚さ測定値補正手段の詳細
次に、図２および図３を参照して、本発明に係る厚さ測定ゲージ５０および厚さ測定値補正手段１１０を説明する。
図３に示すように、厚さ測定ゲージ５０は、基準側ハイトゲージ５１とウェーハ側ハイトゲージ５２とゲージスタンド５３との組み合わせで構成される。基準側ハイトゲージ５１とウェーハ側ハイトゲージ５２は、ゲージスタンド５３の支柱５３ａからチャックテーブル２０に対して水平に延びている板状の台５３ｂ上に配設される。図３（ａ）に示すように、基準側ハイトゲージ５１は、揺動する基準プローブ５１ａの先端が、ウェーハ１で覆われないチャックテーブル２０の枠体２２の上面２２ａに接触し、該上面２２ａの高さ位置を検出するものである。ウェーハ側ハイトゲージ５２は、揺動する変動プローブ５２ａの先端がチャックテーブル２０に保持されたウェーハ１の上面すなわち被研削面に接触することで、ウェーハ１の上面の高さ位置を検出するものである。厚さ測定ゲージ５０によれば、ウェーハ側ハイトゲージ５２の測定値から基準側ハイトゲージ５１の測定値を引いた値に基づいてウェーハ１の厚さが測定される。なお、本実施形態の厚さ測定ゲージ５０は、基準側とウェーハ側とでハイトゲージを別個にしているが、１つのハイトゲージで基準側の測定値とウェーハ側の測定値との両方を測定することのできるものを用いても構わない。
【００２７】
厚さ測定ゲージ５０で測定された厚さ測定値は、厚さ測定値補正手段１１０に供給される。この厚さ測定値補正手段１１０には、予め図８に示す補正値を記憶させておく。この補正値は、図１０（ｂ）の距離ｈ１から距離ｈ２をひいた値、すなわち、チャックテーブル２０の傾斜角度に応じて変化した基準プローブ５１ａの測定点の高さと、変動プローブ５２ａの測定点の高さとの差を厚さ測定ゲージ５０による厚さ測定値に反映させて、「実際の厚さ」に補正する値である。誤差ｈ１−ｈ２は、可動支持部２３ｂ、２３ｃの上下動で調整されるチャックテーブル２０の傾斜角度に応じて変化するものであり、したがって上記誤差ｈ１−ｈ２は、可動支持部２３ｂ、２３ｃの上下動の量に反映される。可動支持部２３ｂ、２３ｃに応じた補正値は、これら可動支持部２３ｂ、２３ｃの上下動の量に応じて傾斜するチャックテーブル２０の傾斜角度および傾斜方向に応じて定められる。これら補正値は、チャックテーブル２０の傾斜角度と誤差ｈ１−ｈ２との関係を収集・分析することによって得られる。
【００２８】
［２］研削加工装置の一連の動作
以上が本実施形態の研削加工装置１０の構成であり、次に該装置１０の動作を説明する。
研削加工されるウェーハ１は、はじめにピックアップロボット７０によって供給カセット７１内から取り出され、位置合わせ台７２上に載置されて一定の位置に決められる。次いでウェーハ１は、供給アーム７３によって位置合わせ台７２から取り上げられ、着脱位置で待機しているチャックテーブル２０上に被研削面を上に向けて載置される。
【００２９】
次に、各傾斜調整手段１００が、傾ける角度に応じた方向および回転数で回転する。すると、２つの可動支持部２３ｂ、２３ｃに、支点部１０３ａを支点として揺動する調整梃子１０３の力点部１０３ｃの上下動が伝わり、それに伴い調整ブロック１０５により支持されているフランジ２３が、固定軸シャフト１０７を支点にして傾くとともに、チャックテーブル２０の回転軸２０ａも傾く。
【００３０】
ウェーハ１はターンテーブル１３の回転によって研削位置に移送され、研削位置で、研削ユニット３０により上記のようにして表面が研削される。ウェーハ１の研削にあたっては、厚さ測定ゲージ５０と厚さ測定値調整手段１１０とによって、ウェーハ１の厚さを逐一測定しながら研削量が制御される。このとき、厚さ測定値補正手段１１０は、チャックテーブル２０の回転軸の傾き角度に応じた補正値を読み取り、ウェーハ１の厚さ測定値を補正する。補正された正確な厚さにウェーハ１の厚さが至ったら、研削は終了となる。研削が終了したウェーハ１は、ターンテーブル１３が回転することにより着脱位置に戻される。
【００３１】
着脱位置に戻ったチャックテーブル２０上のウェーハ１は、洗浄ノズル７７により洗浄される。次いで、回収アーム７６によって取り上げられ、スピンナ式洗浄装置８０に移されて水洗、乾燥される。そして、スピンナ式洗浄装置８０で洗浄処理されたウェーハ１は、ピックアップロボット７０によって回収カセット８１内に移送、収容される。以上が本実施形態の研削加工装置１０の全体動作であり、この動作が繰り返し行われて多数のウェーハ１が連続的に研削加工される。
【００３２】
本実施形態によれば、傾斜調整手段１００によりチャックテーブル２０の回転軸２０ａの傾き角度が変化しても、その傾き角度に応じ厚さ測定値が補正され、実際の厚さが正確に測定される。そのため、チャックテーブルの傾斜角度（回転軸の角度）を変更するたびに基準プローブ５１ａをチャックテーブル２０の表面に接触させて基準測定点を設定し直すリセットを行う必要がない。よって、基板の厚さを誤差なく正確かつ容易に測定することができるため、例えば図６（ｂ）に示すような平坦かつ所望の厚さのウェーハ１を容易に得ることができる。
【００３３】
傾斜による測定値の誤差や厚さのばらつきの傾向を分析することで、図７（ｂ）に示すような厚さが面内で均一ではないウェーハ１を任意に形成することができる。可動支持部２３ｂ、２３ｃを図８に示す所定の操作量分、上下方向に移動させることで、ウェーハの被研削面を、中央部が凸となる円錐状や逆に中央部が凹となる逆円錐状に形成することができる。この場合、可動支持部２３ｂ、２３ｃの操作量および操作方向（上下いずれか）は同じである。また、可動部支持部２３ｂ、２３ｃの操作方向を異ならせたり、あるいは差をつけることでウェーハの被研削面を中心の両側に湾曲谷になる形状や逆に中心の両側に湾曲山になる形状に形成することができる。よって、様々な仕様のウェーハを正確かつ容易に製造することができるため、ユーザーの様々な要望に応えられるとともに品質の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態で研削加工が施されるウェーハの（ａ）斜視図、（ｂ）側面図である。
【図２】本発明の厚さ測定手段と厚さ測定値補正手段とを備える研削加工装置の斜視図である。
【図３】図２に示した研削加工装置が備える研削ユニットによってウェーハ表面を研削している状態を示す（ａ）斜視図、（ｂ）側面図である。
【図４】研削加工装置の砥石の回転軌跡とチャックテーブルの位置関係を示した平面図である。
【図５】傾斜調整手段を備えるチャックテーブルの側面図である。
【図６】（ａ）は、傾斜調整手段によりチャックテーブルの回転軸を傾かせてウェーハを研削する様子を示した側面図、（ｂ）は、その研削加工で得られた平坦なウェーハの側面図である。
【図７】（ａ）は、傾斜調整手段によりチャックテーブルの回転軸を傾かせてウェーハを研削する様子を示した側面図、（ｂ）は、その研削加工で得られた厚さがばらついたウェーハの側面図である。
【図８】研削後の基板の形状に対する可動支持部の操作量と、その操作量によって生じる補正値を示した表である。
【図９】チャックテーブルを傾斜させた際に生じる１プローブ式での測定誤差を説明する図である。
【図１０】チャックテーブルを傾斜させた際に生じる２プローブ式での測定誤差を説明する図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…ウェーハ（基板）
１０…研削加工装置（加工装置）
２０…チャックテーブル（保持手段）
２０ａ…回転軸
２１ａ…吸着エリアの上面（保持面）
３０…研削ユニット（加工手段）
４０…スライダ（送り手段）
４１…ガイドレール（送り手段）
４２…サーボモータ（送り手段）
４３…送り機構（送り手段）
５０…厚さ測定ゲージ（厚さ測定手段）
１００…傾斜調整手段
１１０…厚さ測定値補正手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を吸着保持する保持面を有する回転可能な保持手段と、
該保持手段の回転軸の傾きを基本角度から任意の角度に調整する傾斜調整手段と、
該保持手段の前記保持面に対向配置され、前記基本角度の状態の前記保持手段の前記回転軸と平行な回転軸を有する加工手段と、
前記保持手段と前記加工手段とを、加工手段の前記回転軸に沿って相対移動させて互いに接近・離間させるとともに、接近時に加工手段によって前記基板に所望の加工を施す送り手段とを有する加工装置において、
基板の厚さを測定する厚さ測定手段と、
前記傾斜調整手段により調整された前記保持手段の回転軸の傾き角度に基づいて、前記厚さ測定手段で測定された基板の厚さの測定値を補正する厚さ測定値補正手段とを備えることを特徴とする加工装置。
【請求項１】
基板を吸着保持する保持面を有する回転可能な保持手段と、
該保持手段の回転軸の傾きを基本角度から任意の角度に調整する傾斜調整手段と、
該保持手段の前記保持面に対向配置され、前記基本角度の状態の前記保持手段の前記回転軸と平行な回転軸を有する加工手段と、
前記保持手段と前記加工手段とを、加工手段の前記回転軸に沿って相対移動させて互いに接近・離間させるとともに、接近時に加工手段によって前記基板に所望の加工を施す送り手段とを有する加工装置において、
基板の厚さを測定する厚さ測定手段と、
前記傾斜調整手段により調整された前記保持手段の回転軸の傾き角度に基づいて、前記厚さ測定手段で測定された基板の厚さの測定値を補正する厚さ測定値補正手段とを備えることを特徴とする加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２３８３４１（Ｐ２００８−２３８３４１Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８２６９５（Ｐ２００７−８２６９５）
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２７日（２００７．３．２７）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
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