板状基板の割れ検知方法
【課題】研磨加工中の板状基板に割れが発生したことを適確に判断することができ、板状基板の割れに速やかに対処することができる板状基板の割れ検知方法を提供する。
【解決手段】加工送り量制御手段５０で研磨手段２０の加工送り量を制御しながら基板１を研磨している最中に、研磨手段２０の研磨工具２６と基板１との接触によって発生する荷重が予め定められた所定の範囲を超えて減少した時に、基板１に割れが発生したと判断する。
【解決手段】加工送り量制御手段５０で研磨手段２０の加工送り量を制御しながら基板１を研磨している最中に、研磨手段２０の研磨工具２６と基板１との接触によって発生する荷重が予め定められた所定の範囲を超えて減少した時に、基板１に割れが発生したと判断する。
【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板状基板を研磨装置で研磨するにあたり、研磨加工中において板状基板に発生する割れを検知する板状基板の割れ検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、まず、シリコンや化合物半導体等からなる略円板状のウェーハの表面にストリートと呼ばれる分割予定ラインが格子状に形成されて多数の矩形領域が区画され、次いで、これら矩形領域に、ＩＣやＬＳＩ等による電子回路が形成される。この後、ウェーハはストリートに沿って切断して個々の矩形領域に分割するダイシングが行われて、１枚のウェーハから多数の半導体チップが製造される。このような工程中においては、ウェーハを分割して得られる半導体チップの小型化および軽量化を図るために、通常、ウェーハを分割するに先立って、ウェーハの裏面を研削、研磨して、ウェーハを所定の厚さに加工することが行われている。
【０００３】
ウェーハを研削した後に研磨する研磨装置としては、被加工物を保持するチャックテーブルに保持されたウェーハの裏面を研磨する砥石等を備えた円板状の研磨工具を具備し、チャックテーブルと研磨工具の双方を回転させながら、チャックテーブルに保持されて自転するウェーハの裏面に研磨工具を押し付けることにより、効率よく研磨することができるものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２１３７８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載されるような研磨装置でウェーハを研磨する場合においては、研磨工具の砥石に目詰まりが生じるなどの現象に起因してウェーハに予測し得ない負荷がかかり、ウェーハに割れが発生することがある。研磨加工中にウェーハに割れが発生するとウェーハの研磨面と研磨工具の接触状態に変化が生じ、均一な研磨加工を行うことができないという問題も発生する。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、研磨加工中において板状基板に割れが発生したことを適確に判断することができ、板状基板の割れに速やかに対処することができる板状基板の割れ検知方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の板状基板の割れ検知方法は、板状基板を研磨装置で研磨する研磨加工において、研磨加工中に発生した該板状基板の割れを検知する板状基板の割れ検知方法であって、前記板状基板の一方の面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、該保護テープ貼着工程で前記保護テープが貼着された前記板状基板の一方の面を前記研磨装置に配設されたチャックテーブル支持手段に回転可能に支持されたチャックテーブルに載置して保持する保持工程と、該保持工程で一方の面が前記チャックテーブルに保持された前記板状基板の他方の面に対向して研磨工具が回転可能に装着された研磨手段を配置し、該板状基板を保持した該チャックテーブルと該研磨工具を回転させるとともに、前記研磨装置に配設された加工送り手段によって該研磨手段を該板状基板の該他方の面に向けて垂直に加工送りすることによって該板状基板の該他方の面に該研磨工具を接触させて研磨加工を行う研磨工程と、該研磨工程において、前記研磨工具と前記板状基板との接触によって発生する荷重を前記加工送り手段または前記チャックテーブル支持手段のいずれかに配設された荷重測定手段によって連続的に測定する荷重測定工程と、該荷重測定工程で測定された前記荷重を前記研磨装置に配設された記憶手段に記憶する荷重記憶工程と、該荷重記憶工程で記憶された前記荷重が予め定められた所定の範囲を超えないように前記加工送り手段による前記研磨手段の加工送り量を制御する加工送り量制御工程と、該加工送り量制御工程において、前記荷重が前記予め定められた所定の範囲を超えて減少した時に研磨加工中の前記板状基板に割れが発生したと判断する判断工程とを少なくとも含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、研磨工程の最中に行われる加工送り量制御工程において、研磨工具と板状基板との接触によって発生する荷重が予め定められた所定の範囲を超えて減少した時に、板状基板に割れが発生したと判断される。したがって板状基板に割れが発生したことを適確に判断することができ、板状基板の割れに速やかに対処することができる。
【０００９】
本発明では、前記判断工程で前記板状基板に割れが発生したと判断した場合は、該板状基板に割れが発生したことを前記記憶手段に記憶する割れ記憶工程と、前記加工送り手段による前記研磨手段の加工送りを停止し、次いで該加工送り手段によって該研磨手段を前記板状基板から離反する向きに移動させる研磨加工中止工程と、前記研磨装置に配設された表示手段に前記板状基板に割れが発生したことを表示する割れ発生表示工程と、前記チャックテーブルから割れの発生した前記板状基板を搬出する搬出工程とを少なくとも含む方法としてもよい。この場合には、板状基板に割れが発生したと判断された後には、研磨手段が板状基板から離反して研磨加工が中止されるとともに、割れの発生表示および割れが発生した板状基板の搬出がなされる。このため、割れが発生している板状基板への研磨加工の続行が回避され、その後の研磨工具による均一な研磨加工を確保することができる。また、次に研磨加工すべき板状基板を速やかに研磨装置に搬入することができ、生産性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、研磨加工中において板状基板に割れが発生したことを適確に判断することができ、板状基板の割れに速やかに対処することができる板状基板の割れ検知方法が提供されるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）一実施形態に係る板状基板の割れ検知方法の保護テープ貼着工程を示す斜視図、（ｂ）保護テープが貼着された基板の側面図である。
【図２】一実施形態に係る研磨装置の斜視図である。
【図３】同研磨装置の加工エリアの側面図および加工送り手段に対する制御手段の関係を示す図である。
【図４】同研磨装置が具備する研磨工具の斜視図であって、（ａ）上面側、（ｂ）下面側である。
【図５】加工位置の基板と研磨工具との位置関係を示す平面図である。
【図６】研磨装置の加工エリアの側面図および加工送り手段に対する制御手段の関係を示す図であって、荷重測定手段が加工送り手段に配設されている変更例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
［１］基板
図１の符号１は、板状の基板を示している。基板１は、例えばシリコンや化合物半導体等からなる略円板状の半導体ウェーハである。半導体ウェーハの場合には、基板１の表面１ａに格子状に配列されたストリートによって複数の矩形状の領域が区画され、これら領域にＩＣやＬＳＩ等による電子回路が形成されており、裏面１ｂ側が研削、研磨されて所定厚さに加工される。
【００１３】
本実施形態では、基板１の裏面１ｂを研磨する研磨加工において、研磨加工中に発生した基板１の割れを検知する割れ検知方法であり、以下、その方法を工程順に説明する。
【００１４】
はじめに、図１に示すように、基板１の表面１ａに、表面１ａ全体を覆う円形状の保護テープ９を貼着する（保護テープ貼着工程）。保護テープ９としては、例えば、厚さ１００〜２００μｍ程度のポリエチレン等の基材の片面に厚さ１０〜２０μｍ程度のアクリル系等の粘着剤を塗布したテープなどが好適に用いられ、その場合には粘着剤を介して基板１の表面１ａに貼着される。
【００１５】
次に、図２に示す研磨装置１０に、表面１ａに保護テープ９を貼着した基板１を搬入して裏面１ｂを研磨する。以下、研磨装置１０の構成と、研磨装置１０による研磨動作を説明する。研磨動作中には、一実施形態に係る検知方法が含まれる。
【００１６】
［２］研磨装置の構成
研磨装置１０は直方体状の基台１１を有しており、基台１１の長手方向一端部（図２の奥側の端部）には、壁部１２が立設されている。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方向としている。
【００１７】
基台１１上は、Ｙ方向のほぼ中間部分から壁部１２側が実際に研磨加工を行う加工エリア１１Ａとされ、反対側が、加工エリア１１Ａに加工前の基板１を搬入し、かつ、加工後の基板１を搬出する搬入・搬出エリア１１Ｂとされている。
【００１８】
（ａ）加工エリアの機構
加工エリア１１Ａには矩形状の凹所１３が形成されており、この凹所１３内には、移動台（チャックテーブル支持手段）１４を介して、真空チャック式の円板状のチャックテーブル７０がＹ方向に移動自在に設けられている。
【００１９】
移動台１４は、図３に示すように、ベース１４１上に複数の脚部１４２を介して円板状の支持板１４３が設けられたもので、基台１１内に配されたＹ方向に延びる図示せぬガイドレールに、ベース１４１が摺動自在に取り付けられており、スライド機構１５によってＹ方向に往復移動させられる。複数の脚部１４２は支持板１４３の外周部に、周方向に等間隔に配されている。
【００２０】
スライド機構１５は、ベース１４１に螺合して連結されたＹ方向に延びるボールねじ１５１を図示せぬモータで回転させる構成であり、ボールねじ１５１がモータで回転することにより、移動台１４はベース１４１とともにボールねじ１５１の回転方向に応じてＹ方向に移動するようになっている。ボールねじ１５１は、その両端部が基台１１に固定された軸受１５２に回転可能に支持されている。
【００２１】
チャックテーブル７０は、図３に示すように、移動台１４の中央にベアリング７１を介して回転可能に支持されており、移動台１４に設けられた回転駆動機構７２によって回転させられる。基板１の保持面であるチャックテーブル７０の水平な上面７０１の直径は基板１よりもやや大きく、基板１はその保持面７０１に同心状に載置され、チャックテーブル７０の回転により自転させられる。
【００２２】
移動台１４の移動方向の両側には、移動台１４の移動路を覆う蛇腹状のカバー１５，１６が設けられている。これらカバー１５，１６は、移動台１４の移動路に研磨屑等が落下することを防ぐもので、移動台１４の移動に伴って伸縮する。
【００２３】
チャックテーブル７０は、移動台１４が壁部１２側に移動することにより、所定の加工位置に位置付けられる。その加工位置の上方には、研磨手段２０が配置されている。研磨手段２０は、壁部１２の前面側に、スライダ３２およびガイドレール３１を介して昇降可能に取り付けられており、加工送り手段３０によって昇降させられるようになっている。
【００２４】
図３に示すように、研磨手段２０は、軸方向が鉛直方向に延びる円筒状のスピンドルハウジング２２と、スピンドルハウジング２２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２３と、スピンドルシャフト２３を回転駆動するモータ２４と、スピンドルシャフト２３の下端に同軸的に固定された円板状のマウント２５と、マウント２５に着脱可能に取り付けられた研磨工具２６とから構成されている。
【００２５】
また、スライダ３２と壁部１２との間には、研磨手段２０の送り方向の位置、すなわち高さ位置を検出する研磨手段２０の位置検出手段３７が配設されている。位置検出手段３７としては、例えばリニアスケールとスケールセンサとの組み合わせ等が挙げられる。
【００２６】
研磨工具２６は、図４に示すように円板状のフレーム２６１の下面に研磨パッド２６２が固着されてなるもので、フレーム２６１の上面に形成された複数のねじ孔２６３を利用してフレーム２６１がマウント２５の下面に着脱可能に固定される。研磨パッド２６２は基板１に応じたものが選択され、例えば、フェルト中に砥粒を分散させて適宜なボンド剤で固着成形したフェルト砥石等が用いられる。
【００２７】
加工送り手段３０は、図３に示すように、スライダ３２に螺合して連結されたボールねじ３３をモータ３４で回転させる構成であり、スライダ３２の前面（図３の左側の面）にはホルダ３５が固定されている。ボールねじ３３は鉛直方向に延びており、その上下の端部が、壁部１２に固定された軸受３６に回転自在に支持されている。研磨手段２０は、スピンドルハウジング２２がホルダ３５を介してスライダ３２に固定されている。加工送り手段３０によれば、ボールねじ３３がモータ３４で回転駆動されることにより、スライダ３２が昇降駆動され、これにより研磨手段２０がスライダ３２と一体に昇降するようになっている。
【００２８】
基板１の研磨は、チャックテーブル７０と研磨工具２６の双方を回転させながら、加工送り手段３０によって研磨手段２０を垂直に下降させ、チャックテーブル７０に保持されて自転する基板１の裏面１ｂに研磨パッド２６２を上から押し付けることによりなされる。研磨手段２０による加工位置は、図５に示すように、研磨パッド２６２の外周縁が、自転する基板１の中心（Ｏで示す）を通過する位置に設定され、これにより裏面１０ｂ全面が研磨される。なお、図５の基板１および研磨パッド２６２に示す矢印はそれぞれの回転方向の一例であるが、回転方向はこれに限定はされない。
【００２９】
基板１を研磨する際には、研磨パッド２６２が基板１の裏面１ｂに押し付けられて接触することにより、荷重が発生する。その荷重は、図３に示すチャックテーブル７０を支持する移動台１４の複数の脚部１４２に配設された荷重測定手段４０によって連続的に測定される。荷重測定手段４０は、垂直方向の圧縮荷重が作用すると荷重に対応した電圧信号を出力するように構成された一般周知の構成のものが用いられる。荷重測定手段４０は、各脚部１４２の上端と支持板１４３との間に挟まれて配設されており、研磨工具２６の研磨パッド２６２が基板１を押し付けて発生する荷重が、チャックテーブル７０、ベアリング７１、支持板１４３を経て荷重測定手段４０に伝わる。
【００３０】
荷重測定手段４０で連続的に測定される荷重測定値は、制御手段５０に供給される。この場合、荷重測定手段４０の数は脚部１４２の数に対応しており（例えば３つ）、制御手段５０には、複数の荷重測定手段４０の測定値の合計値が供給される。制御手段５０は、制御プログラムにしたがって演算処理するＣＰＵ５１と、制御プログラム等を格納するＲＯＭ５２と、演算結果等を格納する読み書き可能なＲＡＭ（記憶手段）５３と、入力インターフェイス５４および出力インターフェイス５５を備えている。
【００３１】
入力インターフェイス５４には、荷重測定手段４０で連続的に測定される荷重測定値の信号が入力される。また、入力インターフェイス５４には、研磨手段２０の位置検出手段３７からの検知信号も入力される。また、出力インターフェイス５５からは、加工送り手段３０のモータ３４と表示手段８０に制御信号が送られる。表示手段８０は、例えば点滅式の赤色灯等であって、ＯＮ信号が送られると点滅発光し、作業者がＯＮになったことを認識できるようなものが用いられる。また、表示手段８０の表示ＯＮと同時に警報音を発する警報手段を併設してもよい。
【００３２】
（ｂ）搬入・搬出エリアの機構
図１に示すように、搬入・搬出エリア１１Ｂには矩形状の凹所１８が形成されており、この凹所１８内には、昇降自在とされた２節リンク式の水平旋回アーム６０ａの先端にフォーク６０ｂが装着されたロボット６０が設置されている。
【００３３】
そして、凹所１８の周囲には、上から見た状態で、反時計回りに、カセット６１、位置決め台６２、水平旋回アーム６３ａの先端に吸着パッド６３ｂが取り付けられた搬入アーム６３、搬入アーム６３と同じ構造で、水平旋回アーム６４ａおよび吸着パッド６４ｂを有する搬出アーム６４、スピンナ式の洗浄装置６５、カセット６６が、それぞれ配置されている。
【００３４】
カセット６１、位置決め台６２および搬入アーム６３は、基板１をチャックテーブル７０に搬入する系統の手段であり、搬出アーム６４、洗浄装置６５およびカセット６６は、加工後の基板１をチャックテーブル７０から搬出する系統の手段である。２つのカセット６１，６６は同一の構造であるが、ここでは用途別に、搬入カセット６１、搬出カセット６６と称する。これらカセット６１，６６は、複数の基板１を積層した状態で収容して運搬可能とするもので、基台１１の所定位置にセットされる。
【００３５】
搬入カセット６１には、上記のように表面に保護テープ９が貼着された研磨加工前の複数の基板１が収容される。ロボット６０は、アーム６０ａの昇降・旋回とフォーク６０ｂの把持動作によって搬入カセット６１内から１枚の基板１を取り出し、その基板１を、裏面１ｂを上に向けた状態で位置決め台６２上に載置する機能を有する。
【００３６】
位置決め台６２上に載置された基板１は、一定の搬入位置に位置決めされる。搬入アーム６３は、位置決め台６２上の基板１を吸着パッド６３ｂに吸着し、アーム６３ａを旋回させて、チャックテーブル７０に基板１を載置する機能を有する。一方、搬出アーム６４は、チャックテーブル７０上の加工後の基板１を吸着パッド６４ｂに吸着し、アーム６４ａを旋回させて基板１を洗浄装置６５内に移送する機能を有する。洗浄装置６５は、基板１を水洗した後、基板１を回転させて水分を振り飛ばし乾燥させる機能を有する。そして、洗浄装置６５によって洗浄、乾燥された基板１は、ロボット６０によって搬出カセット６６内に移送、収容される。
【００３７】
搬入アーム６３および搬出アーム６４により、チャックテーブル７０に対して基板１を搬入したり搬出したりする際には、移動台１４は搬入・搬出エリア１１Ｂ側に移動されて所定の搬入・搬出位置に位置付けられる。
【００３８】
研磨手段２０による基板１の加工位置は、搬入・搬出位置よりも壁部１２側に所定距離移動した領域とされ、チャックテーブル７０は、移動台１４の移動によって、これら加工位置と搬入・搬出位置との間を行き来させられる。
【００３９】
［３］研磨装置の動作
次に、上記研磨装置１０によって基板１の裏面１ｂを研磨する動作を説明する。この動作中に、本発明の研磨方法が含まれる。
【００４０】
搬入カセット６１内の１枚の基板１がロボット６０によって取り出され、位置決め台６２上に載置されて所定の搬入位置に位置付けられ、次いで、搬入アーム６３により、搬入・搬出位置に位置付けられたチャックテーブル７０の保持面７０１上に保護テープ９を介して載置される。基板１は保持面７０１に同心状に載置され、この後、チャックテーブル７０が真空運転されて基板１は保持面７０１に吸着して保持される（保持工程）。
【００４１】
次いで、移動台１４が移動して基板１が加工位置まで送り込まれ、基板１の裏面１ｂが研磨手段２０によって研磨される（研磨工程）。基板１の研磨は、上述したようにチャックテーブル７０と研磨工具２６の双方を回転させながら加工送り手段３０によって研磨手段２０を垂直に下降させ、チャックテーブル７０に保持されて自転する基板１の裏面１ｂに研磨パッド２６２を上から押し付けることによりなされる。
【００４２】
ここで、基板１を研磨している最中においては、常に次の動作がなされる。
まず、研磨工具２６と基板１との接触によって発生する荷重が、移動台１４に配設された荷重測定手段４０によって連続的に測定される（荷重測定工程）。荷重測定手段４０によって連続的に測定される荷重測定値は、制御手段５０のＲＡＭ５３に記憶される（荷重記憶工程）。さらに制御手段５０では、ＲＡＭ５３に記憶された荷重が予め定められた所定の範囲を超えないようにモータ３４に信号を送り、加工送り手段３０による研磨手段２０の下方への加工送り量を制御する（加工送り量制御工程）。例えば適正な研磨状態における荷重が１００Ｎ程度であるとすると、予め定められた所定の範囲の荷重とは、例えば１００±１０Ｎと設定される。
【００４３】
このように制御手段５０で加工送り手段３０による研磨手段２０の加工送り量が制御されることにより、研磨パッド２６２は適正な荷重で基板１に押し付けられる。所定の研磨時間が経過したら、加工送り手段３０によって研磨手段２０が上方に退避させられ、次いでチャックテーブル７０の回転が停止されるとともにチャックテーブル７０が搬入・搬出位置に戻される。そしてチャックテーブル７０への基板１の吸着保持が解除されてから、搬出アーム６４によって基板１がチャックテーブル７０から取り上げられて洗浄装置６５内に移送され、洗浄装置６５内で水洗、乾燥処理される。次いで、基板１はロボット６０によって搬出カセット６６内に移送、収容される。
【００４４】
以上が１枚の基板１に対して研磨加工を施し、この後、洗浄して回収するサイクルであり、このサイクルが繰り返し行われる。そして搬入カセット６１内の全ての基板１に対して処理が終わったら、基板１は搬出カセット６６ごと次の工程に移される。
【００４５】
以上が適切に研磨が終了する動作であるが、上記研磨工程において荷重測定手段４０により測定されＲＡＭ５３に記憶される荷重が、上記の予め定められた所定の範囲を超えて減少した時には、研磨加工中の基板１に割れが発生したと判断される（判断工程）。
【００４６】
基板１は保護テープ９を介してチャックテーブル７０に保持されているため、基板１に割れが発生すると、割れて強度が減った部分が研磨手段２０で部分的に押されて保護テープ９に沈み、そのため荷重が抜けるといった現象が起こり、測定される荷重が減少する。このような理由から、荷重が減少した時には基板１に割れが発生したと判断される。
【００４７】
このように基板１に割れが発生したと判断された場合は、基板１に割れが発生したことが制御手段５０のＲＡＭ５３に記憶され（割れ記憶工程）、これと同時に、加工送り手段３０による研磨手段２０の加工送りが停止し、研磨手段２０が上方に移動して基板１から離反させられ、研磨動作が中止される（研磨加工中止工程）。また、制御手段５０から表示手段８０にＯＮ信号が送られて表示手段８０が「表示」の状態となる（割れ発生表示工程）。例えば表示手段８０が上記点滅式赤色灯であれば、点滅発光する。作業者はこの表示手段８０の表示ＯＮにより、基板１に割れが発生したことを認識する。
【００４８】
一方、加工エリア１１Ａでは、研磨の中止に続いてチャックテーブル７０が加工位置から搬入・搬出位置に戻され、チャックテーブル７０への吸着、保持が解除された基板１が搬出アーム６４によって取り上げられ、洗浄装置６５内に移送される。そしてここでは洗浄装置６５での洗浄は行われず、基板１はロボット６０によって搬出カセット６６内に移送、収容される。割れが発生した基板１は作業者により搬出カセット６６のどこに収容されたかが確認され、次の工程に移される際に別の処理がなされる。
【００４９】
［４］割れ検知方法の作用効果
上記一実施形態によれば、研磨工程の最中に行われる加工送り量制御工程において、研磨工具２６の研磨パッド２６２と基板１との接触によって発生する荷重が予め定められた所定の範囲を超えて減少した時に、基板１に割れが発生したと判断している。したがって基板１に割れが発生したことを適確に判断することができ、基板１の割れに速やかに対処することができる。
【００５０】
また、基板１に割れが発生したと判断された後には、研磨手段２０が基板１から離反して研磨加工が中止されるとともに、割れの発生を表示手段８０によって作業者が知ることができ、また、これと同時に割れが発生した基板１の搬出が行われる。このため、割れが発生している基板１への研磨加工の続行が回避される。仮に、そのまま割れが発生した基板１を研磨した場合には、割れた部分によって研磨パッド２６２が損傷し、損傷したまま次々に後続の基板１を研磨すると、基板１の均一な研磨加工ができないおそれがある。しかし、本実施形態では割れが発生したと判断されたら研磨は速やかに回避されて研磨パッド２６２は割れた基板１から離反するため、その後の研磨工具２６による均一な研磨加工が確保される。また、次に研磨加工すべき基板１を速やかに研磨装置１０に搬入することができるため、生産性の向上を図ることができる。
【００５１】
上記実施形態の研磨装置１０では、研磨工具２６が基板１に押し付けられて発生する荷重を連続的に測定する荷重測定手段４０は、チャックテーブル７０に配設されているが、荷重測定手段４０は、図６の変更例に示すように、チャックテーブル７０ではなく加工送り手段３０の方に配設されていても、同様にその荷重を測定することができる。
【００５２】
図６に示す加工送り手段３０は、ホルダ３５の下方に配設されてスピンドルシャフト２３から荷重の反発を受ける円板状の荷重受け板３８を有しており、この荷重受け板３８とホルダ３５との間に、複数（例えば３つ）の荷重測定手段４０が挟まれて配設されている。複数の荷重測定手段４０は、周方向に等間隔に配されている。
【００５３】
この構成によると、研磨工具２６の研磨パッド２６２が基板１を押し付けられて発生する荷重は、研磨工具２６、マウント２５、スピンドルシャフト２３、荷重受け板３８を経て荷重測定手段４０に伝わる。そして各荷重測定手段４０で連続的に測定される荷重測定値の合計値が、制御手段５０の入力インターフェイス５４に入力される。
【００５４】
このように研磨手段２０側に荷重測定手段４０を配設する場合としては、例えばチャックテーブル７０の移動量が大きかったり、複数のチャックテーブル７０が回転式のターンテーブル上に設置されていたりして（特開２００７−３０５６２８号参照）、荷重測定手段４０への配線の取り回しが困難になる場合などが挙げられ、比較的配線を簡素化することができることから好適な構成とされる。
【符号の説明】
【００５５】
１…板状基板
９…保護テープ
１０…研磨装置
１４…移動台（チャックテーブル支持手段）
２０…研磨手段
２６…研磨工具
３０…加工送り手段
４０…荷重測定手段
５３…ＲＡＭ（記憶手段）
７０…チャックテーブル
８０…表示手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等の板状基板を研磨装置で研磨するにあたり、研磨加工中において板状基板に発生する割れを検知する板状基板の割れ検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、まず、シリコンや化合物半導体等からなる略円板状のウェーハの表面にストリートと呼ばれる分割予定ラインが格子状に形成されて多数の矩形領域が区画され、次いで、これら矩形領域に、ＩＣやＬＳＩ等による電子回路が形成される。この後、ウェーハはストリートに沿って切断して個々の矩形領域に分割するダイシングが行われて、１枚のウェーハから多数の半導体チップが製造される。このような工程中においては、ウェーハを分割して得られる半導体チップの小型化および軽量化を図るために、通常、ウェーハを分割するに先立って、ウェーハの裏面を研削、研磨して、ウェーハを所定の厚さに加工することが行われている。
【０００３】
ウェーハを研削した後に研磨する研磨装置としては、被加工物を保持するチャックテーブルに保持されたウェーハの裏面を研磨する砥石等を備えた円板状の研磨工具を具備し、チャックテーブルと研磨工具の双方を回転させながら、チャックテーブルに保持されて自転するウェーハの裏面に研磨工具を押し付けることにより、効率よく研磨することができるものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２１３７８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載されるような研磨装置でウェーハを研磨する場合においては、研磨工具の砥石に目詰まりが生じるなどの現象に起因してウェーハに予測し得ない負荷がかかり、ウェーハに割れが発生することがある。研磨加工中にウェーハに割れが発生するとウェーハの研磨面と研磨工具の接触状態に変化が生じ、均一な研磨加工を行うことができないという問題も発生する。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、研磨加工中において板状基板に割れが発生したことを適確に判断することができ、板状基板の割れに速やかに対処することができる板状基板の割れ検知方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の板状基板の割れ検知方法は、板状基板を研磨装置で研磨する研磨加工において、研磨加工中に発生した該板状基板の割れを検知する板状基板の割れ検知方法であって、前記板状基板の一方の面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、該保護テープ貼着工程で前記保護テープが貼着された前記板状基板の一方の面を前記研磨装置に配設されたチャックテーブル支持手段に回転可能に支持されたチャックテーブルに載置して保持する保持工程と、該保持工程で一方の面が前記チャックテーブルに保持された前記板状基板の他方の面に対向して研磨工具が回転可能に装着された研磨手段を配置し、該板状基板を保持した該チャックテーブルと該研磨工具を回転させるとともに、前記研磨装置に配設された加工送り手段によって該研磨手段を該板状基板の該他方の面に向けて垂直に加工送りすることによって該板状基板の該他方の面に該研磨工具を接触させて研磨加工を行う研磨工程と、該研磨工程において、前記研磨工具と前記板状基板との接触によって発生する荷重を前記加工送り手段または前記チャックテーブル支持手段のいずれかに配設された荷重測定手段によって連続的に測定する荷重測定工程と、該荷重測定工程で測定された前記荷重を前記研磨装置に配設された記憶手段に記憶する荷重記憶工程と、該荷重記憶工程で記憶された前記荷重が予め定められた所定の範囲を超えないように前記加工送り手段による前記研磨手段の加工送り量を制御する加工送り量制御工程と、該加工送り量制御工程において、前記荷重が前記予め定められた所定の範囲を超えて減少した時に研磨加工中の前記板状基板に割れが発生したと判断する判断工程とを少なくとも含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、研磨工程の最中に行われる加工送り量制御工程において、研磨工具と板状基板との接触によって発生する荷重が予め定められた所定の範囲を超えて減少した時に、板状基板に割れが発生したと判断される。したがって板状基板に割れが発生したことを適確に判断することができ、板状基板の割れに速やかに対処することができる。
【０００９】
本発明では、前記判断工程で前記板状基板に割れが発生したと判断した場合は、該板状基板に割れが発生したことを前記記憶手段に記憶する割れ記憶工程と、前記加工送り手段による前記研磨手段の加工送りを停止し、次いで該加工送り手段によって該研磨手段を前記板状基板から離反する向きに移動させる研磨加工中止工程と、前記研磨装置に配設された表示手段に前記板状基板に割れが発生したことを表示する割れ発生表示工程と、前記チャックテーブルから割れの発生した前記板状基板を搬出する搬出工程とを少なくとも含む方法としてもよい。この場合には、板状基板に割れが発生したと判断された後には、研磨手段が板状基板から離反して研磨加工が中止されるとともに、割れの発生表示および割れが発生した板状基板の搬出がなされる。このため、割れが発生している板状基板への研磨加工の続行が回避され、その後の研磨工具による均一な研磨加工を確保することができる。また、次に研磨加工すべき板状基板を速やかに研磨装置に搬入することができ、生産性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、研磨加工中において板状基板に割れが発生したことを適確に判断することができ、板状基板の割れに速やかに対処することができる板状基板の割れ検知方法が提供されるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）一実施形態に係る板状基板の割れ検知方法の保護テープ貼着工程を示す斜視図、（ｂ）保護テープが貼着された基板の側面図である。
【図２】一実施形態に係る研磨装置の斜視図である。
【図３】同研磨装置の加工エリアの側面図および加工送り手段に対する制御手段の関係を示す図である。
【図４】同研磨装置が具備する研磨工具の斜視図であって、（ａ）上面側、（ｂ）下面側である。
【図５】加工位置の基板と研磨工具との位置関係を示す平面図である。
【図６】研磨装置の加工エリアの側面図および加工送り手段に対する制御手段の関係を示す図であって、荷重測定手段が加工送り手段に配設されている変更例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
［１］基板
図１の符号１は、板状の基板を示している。基板１は、例えばシリコンや化合物半導体等からなる略円板状の半導体ウェーハである。半導体ウェーハの場合には、基板１の表面１ａに格子状に配列されたストリートによって複数の矩形状の領域が区画され、これら領域にＩＣやＬＳＩ等による電子回路が形成されており、裏面１ｂ側が研削、研磨されて所定厚さに加工される。
【００１３】
本実施形態では、基板１の裏面１ｂを研磨する研磨加工において、研磨加工中に発生した基板１の割れを検知する割れ検知方法であり、以下、その方法を工程順に説明する。
【００１４】
はじめに、図１に示すように、基板１の表面１ａに、表面１ａ全体を覆う円形状の保護テープ９を貼着する（保護テープ貼着工程）。保護テープ９としては、例えば、厚さ１００〜２００μｍ程度のポリエチレン等の基材の片面に厚さ１０〜２０μｍ程度のアクリル系等の粘着剤を塗布したテープなどが好適に用いられ、その場合には粘着剤を介して基板１の表面１ａに貼着される。
【００１５】
次に、図２に示す研磨装置１０に、表面１ａに保護テープ９を貼着した基板１を搬入して裏面１ｂを研磨する。以下、研磨装置１０の構成と、研磨装置１０による研磨動作を説明する。研磨動作中には、一実施形態に係る検知方法が含まれる。
【００１６】
［２］研磨装置の構成
研磨装置１０は直方体状の基台１１を有しており、基台１１の長手方向一端部（図２の奥側の端部）には、壁部１２が立設されている。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方向としている。
【００１７】
基台１１上は、Ｙ方向のほぼ中間部分から壁部１２側が実際に研磨加工を行う加工エリア１１Ａとされ、反対側が、加工エリア１１Ａに加工前の基板１を搬入し、かつ、加工後の基板１を搬出する搬入・搬出エリア１１Ｂとされている。
【００１８】
（ａ）加工エリアの機構
加工エリア１１Ａには矩形状の凹所１３が形成されており、この凹所１３内には、移動台（チャックテーブル支持手段）１４を介して、真空チャック式の円板状のチャックテーブル７０がＹ方向に移動自在に設けられている。
【００１９】
移動台１４は、図３に示すように、ベース１４１上に複数の脚部１４２を介して円板状の支持板１４３が設けられたもので、基台１１内に配されたＹ方向に延びる図示せぬガイドレールに、ベース１４１が摺動自在に取り付けられており、スライド機構１５によってＹ方向に往復移動させられる。複数の脚部１４２は支持板１４３の外周部に、周方向に等間隔に配されている。
【００２０】
スライド機構１５は、ベース１４１に螺合して連結されたＹ方向に延びるボールねじ１５１を図示せぬモータで回転させる構成であり、ボールねじ１５１がモータで回転することにより、移動台１４はベース１４１とともにボールねじ１５１の回転方向に応じてＹ方向に移動するようになっている。ボールねじ１５１は、その両端部が基台１１に固定された軸受１５２に回転可能に支持されている。
【００２１】
チャックテーブル７０は、図３に示すように、移動台１４の中央にベアリング７１を介して回転可能に支持されており、移動台１４に設けられた回転駆動機構７２によって回転させられる。基板１の保持面であるチャックテーブル７０の水平な上面７０１の直径は基板１よりもやや大きく、基板１はその保持面７０１に同心状に載置され、チャックテーブル７０の回転により自転させられる。
【００２２】
移動台１４の移動方向の両側には、移動台１４の移動路を覆う蛇腹状のカバー１５，１６が設けられている。これらカバー１５，１６は、移動台１４の移動路に研磨屑等が落下することを防ぐもので、移動台１４の移動に伴って伸縮する。
【００２３】
チャックテーブル７０は、移動台１４が壁部１２側に移動することにより、所定の加工位置に位置付けられる。その加工位置の上方には、研磨手段２０が配置されている。研磨手段２０は、壁部１２の前面側に、スライダ３２およびガイドレール３１を介して昇降可能に取り付けられており、加工送り手段３０によって昇降させられるようになっている。
【００２４】
図３に示すように、研磨手段２０は、軸方向が鉛直方向に延びる円筒状のスピンドルハウジング２２と、スピンドルハウジング２２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２３と、スピンドルシャフト２３を回転駆動するモータ２４と、スピンドルシャフト２３の下端に同軸的に固定された円板状のマウント２５と、マウント２５に着脱可能に取り付けられた研磨工具２６とから構成されている。
【００２５】
また、スライダ３２と壁部１２との間には、研磨手段２０の送り方向の位置、すなわち高さ位置を検出する研磨手段２０の位置検出手段３７が配設されている。位置検出手段３７としては、例えばリニアスケールとスケールセンサとの組み合わせ等が挙げられる。
【００２６】
研磨工具２６は、図４に示すように円板状のフレーム２６１の下面に研磨パッド２６２が固着されてなるもので、フレーム２６１の上面に形成された複数のねじ孔２６３を利用してフレーム２６１がマウント２５の下面に着脱可能に固定される。研磨パッド２６２は基板１に応じたものが選択され、例えば、フェルト中に砥粒を分散させて適宜なボンド剤で固着成形したフェルト砥石等が用いられる。
【００２７】
加工送り手段３０は、図３に示すように、スライダ３２に螺合して連結されたボールねじ３３をモータ３４で回転させる構成であり、スライダ３２の前面（図３の左側の面）にはホルダ３５が固定されている。ボールねじ３３は鉛直方向に延びており、その上下の端部が、壁部１２に固定された軸受３６に回転自在に支持されている。研磨手段２０は、スピンドルハウジング２２がホルダ３５を介してスライダ３２に固定されている。加工送り手段３０によれば、ボールねじ３３がモータ３４で回転駆動されることにより、スライダ３２が昇降駆動され、これにより研磨手段２０がスライダ３２と一体に昇降するようになっている。
【００２８】
基板１の研磨は、チャックテーブル７０と研磨工具２６の双方を回転させながら、加工送り手段３０によって研磨手段２０を垂直に下降させ、チャックテーブル７０に保持されて自転する基板１の裏面１ｂに研磨パッド２６２を上から押し付けることによりなされる。研磨手段２０による加工位置は、図５に示すように、研磨パッド２６２の外周縁が、自転する基板１の中心（Ｏで示す）を通過する位置に設定され、これにより裏面１０ｂ全面が研磨される。なお、図５の基板１および研磨パッド２６２に示す矢印はそれぞれの回転方向の一例であるが、回転方向はこれに限定はされない。
【００２９】
基板１を研磨する際には、研磨パッド２６２が基板１の裏面１ｂに押し付けられて接触することにより、荷重が発生する。その荷重は、図３に示すチャックテーブル７０を支持する移動台１４の複数の脚部１４２に配設された荷重測定手段４０によって連続的に測定される。荷重測定手段４０は、垂直方向の圧縮荷重が作用すると荷重に対応した電圧信号を出力するように構成された一般周知の構成のものが用いられる。荷重測定手段４０は、各脚部１４２の上端と支持板１４３との間に挟まれて配設されており、研磨工具２６の研磨パッド２６２が基板１を押し付けて発生する荷重が、チャックテーブル７０、ベアリング７１、支持板１４３を経て荷重測定手段４０に伝わる。
【００３０】
荷重測定手段４０で連続的に測定される荷重測定値は、制御手段５０に供給される。この場合、荷重測定手段４０の数は脚部１４２の数に対応しており（例えば３つ）、制御手段５０には、複数の荷重測定手段４０の測定値の合計値が供給される。制御手段５０は、制御プログラムにしたがって演算処理するＣＰＵ５１と、制御プログラム等を格納するＲＯＭ５２と、演算結果等を格納する読み書き可能なＲＡＭ（記憶手段）５３と、入力インターフェイス５４および出力インターフェイス５５を備えている。
【００３１】
入力インターフェイス５４には、荷重測定手段４０で連続的に測定される荷重測定値の信号が入力される。また、入力インターフェイス５４には、研磨手段２０の位置検出手段３７からの検知信号も入力される。また、出力インターフェイス５５からは、加工送り手段３０のモータ３４と表示手段８０に制御信号が送られる。表示手段８０は、例えば点滅式の赤色灯等であって、ＯＮ信号が送られると点滅発光し、作業者がＯＮになったことを認識できるようなものが用いられる。また、表示手段８０の表示ＯＮと同時に警報音を発する警報手段を併設してもよい。
【００３２】
（ｂ）搬入・搬出エリアの機構
図１に示すように、搬入・搬出エリア１１Ｂには矩形状の凹所１８が形成されており、この凹所１８内には、昇降自在とされた２節リンク式の水平旋回アーム６０ａの先端にフォーク６０ｂが装着されたロボット６０が設置されている。
【００３３】
そして、凹所１８の周囲には、上から見た状態で、反時計回りに、カセット６１、位置決め台６２、水平旋回アーム６３ａの先端に吸着パッド６３ｂが取り付けられた搬入アーム６３、搬入アーム６３と同じ構造で、水平旋回アーム６４ａおよび吸着パッド６４ｂを有する搬出アーム６４、スピンナ式の洗浄装置６５、カセット６６が、それぞれ配置されている。
【００３４】
カセット６１、位置決め台６２および搬入アーム６３は、基板１をチャックテーブル７０に搬入する系統の手段であり、搬出アーム６４、洗浄装置６５およびカセット６６は、加工後の基板１をチャックテーブル７０から搬出する系統の手段である。２つのカセット６１，６６は同一の構造であるが、ここでは用途別に、搬入カセット６１、搬出カセット６６と称する。これらカセット６１，６６は、複数の基板１を積層した状態で収容して運搬可能とするもので、基台１１の所定位置にセットされる。
【００３５】
搬入カセット６１には、上記のように表面に保護テープ９が貼着された研磨加工前の複数の基板１が収容される。ロボット６０は、アーム６０ａの昇降・旋回とフォーク６０ｂの把持動作によって搬入カセット６１内から１枚の基板１を取り出し、その基板１を、裏面１ｂを上に向けた状態で位置決め台６２上に載置する機能を有する。
【００３６】
位置決め台６２上に載置された基板１は、一定の搬入位置に位置決めされる。搬入アーム６３は、位置決め台６２上の基板１を吸着パッド６３ｂに吸着し、アーム６３ａを旋回させて、チャックテーブル７０に基板１を載置する機能を有する。一方、搬出アーム６４は、チャックテーブル７０上の加工後の基板１を吸着パッド６４ｂに吸着し、アーム６４ａを旋回させて基板１を洗浄装置６５内に移送する機能を有する。洗浄装置６５は、基板１を水洗した後、基板１を回転させて水分を振り飛ばし乾燥させる機能を有する。そして、洗浄装置６５によって洗浄、乾燥された基板１は、ロボット６０によって搬出カセット６６内に移送、収容される。
【００３７】
搬入アーム６３および搬出アーム６４により、チャックテーブル７０に対して基板１を搬入したり搬出したりする際には、移動台１４は搬入・搬出エリア１１Ｂ側に移動されて所定の搬入・搬出位置に位置付けられる。
【００３８】
研磨手段２０による基板１の加工位置は、搬入・搬出位置よりも壁部１２側に所定距離移動した領域とされ、チャックテーブル７０は、移動台１４の移動によって、これら加工位置と搬入・搬出位置との間を行き来させられる。
【００３９】
［３］研磨装置の動作
次に、上記研磨装置１０によって基板１の裏面１ｂを研磨する動作を説明する。この動作中に、本発明の研磨方法が含まれる。
【００４０】
搬入カセット６１内の１枚の基板１がロボット６０によって取り出され、位置決め台６２上に載置されて所定の搬入位置に位置付けられ、次いで、搬入アーム６３により、搬入・搬出位置に位置付けられたチャックテーブル７０の保持面７０１上に保護テープ９を介して載置される。基板１は保持面７０１に同心状に載置され、この後、チャックテーブル７０が真空運転されて基板１は保持面７０１に吸着して保持される（保持工程）。
【００４１】
次いで、移動台１４が移動して基板１が加工位置まで送り込まれ、基板１の裏面１ｂが研磨手段２０によって研磨される（研磨工程）。基板１の研磨は、上述したようにチャックテーブル７０と研磨工具２６の双方を回転させながら加工送り手段３０によって研磨手段２０を垂直に下降させ、チャックテーブル７０に保持されて自転する基板１の裏面１ｂに研磨パッド２６２を上から押し付けることによりなされる。
【００４２】
ここで、基板１を研磨している最中においては、常に次の動作がなされる。
まず、研磨工具２６と基板１との接触によって発生する荷重が、移動台１４に配設された荷重測定手段４０によって連続的に測定される（荷重測定工程）。荷重測定手段４０によって連続的に測定される荷重測定値は、制御手段５０のＲＡＭ５３に記憶される（荷重記憶工程）。さらに制御手段５０では、ＲＡＭ５３に記憶された荷重が予め定められた所定の範囲を超えないようにモータ３４に信号を送り、加工送り手段３０による研磨手段２０の下方への加工送り量を制御する（加工送り量制御工程）。例えば適正な研磨状態における荷重が１００Ｎ程度であるとすると、予め定められた所定の範囲の荷重とは、例えば１００±１０Ｎと設定される。
【００４３】
このように制御手段５０で加工送り手段３０による研磨手段２０の加工送り量が制御されることにより、研磨パッド２６２は適正な荷重で基板１に押し付けられる。所定の研磨時間が経過したら、加工送り手段３０によって研磨手段２０が上方に退避させられ、次いでチャックテーブル７０の回転が停止されるとともにチャックテーブル７０が搬入・搬出位置に戻される。そしてチャックテーブル７０への基板１の吸着保持が解除されてから、搬出アーム６４によって基板１がチャックテーブル７０から取り上げられて洗浄装置６５内に移送され、洗浄装置６５内で水洗、乾燥処理される。次いで、基板１はロボット６０によって搬出カセット６６内に移送、収容される。
【００４４】
以上が１枚の基板１に対して研磨加工を施し、この後、洗浄して回収するサイクルであり、このサイクルが繰り返し行われる。そして搬入カセット６１内の全ての基板１に対して処理が終わったら、基板１は搬出カセット６６ごと次の工程に移される。
【００４５】
以上が適切に研磨が終了する動作であるが、上記研磨工程において荷重測定手段４０により測定されＲＡＭ５３に記憶される荷重が、上記の予め定められた所定の範囲を超えて減少した時には、研磨加工中の基板１に割れが発生したと判断される（判断工程）。
【００４６】
基板１は保護テープ９を介してチャックテーブル７０に保持されているため、基板１に割れが発生すると、割れて強度が減った部分が研磨手段２０で部分的に押されて保護テープ９に沈み、そのため荷重が抜けるといった現象が起こり、測定される荷重が減少する。このような理由から、荷重が減少した時には基板１に割れが発生したと判断される。
【００４７】
このように基板１に割れが発生したと判断された場合は、基板１に割れが発生したことが制御手段５０のＲＡＭ５３に記憶され（割れ記憶工程）、これと同時に、加工送り手段３０による研磨手段２０の加工送りが停止し、研磨手段２０が上方に移動して基板１から離反させられ、研磨動作が中止される（研磨加工中止工程）。また、制御手段５０から表示手段８０にＯＮ信号が送られて表示手段８０が「表示」の状態となる（割れ発生表示工程）。例えば表示手段８０が上記点滅式赤色灯であれば、点滅発光する。作業者はこの表示手段８０の表示ＯＮにより、基板１に割れが発生したことを認識する。
【００４８】
一方、加工エリア１１Ａでは、研磨の中止に続いてチャックテーブル７０が加工位置から搬入・搬出位置に戻され、チャックテーブル７０への吸着、保持が解除された基板１が搬出アーム６４によって取り上げられ、洗浄装置６５内に移送される。そしてここでは洗浄装置６５での洗浄は行われず、基板１はロボット６０によって搬出カセット６６内に移送、収容される。割れが発生した基板１は作業者により搬出カセット６６のどこに収容されたかが確認され、次の工程に移される際に別の処理がなされる。
【００４９】
［４］割れ検知方法の作用効果
上記一実施形態によれば、研磨工程の最中に行われる加工送り量制御工程において、研磨工具２６の研磨パッド２６２と基板１との接触によって発生する荷重が予め定められた所定の範囲を超えて減少した時に、基板１に割れが発生したと判断している。したがって基板１に割れが発生したことを適確に判断することができ、基板１の割れに速やかに対処することができる。
【００５０】
また、基板１に割れが発生したと判断された後には、研磨手段２０が基板１から離反して研磨加工が中止されるとともに、割れの発生を表示手段８０によって作業者が知ることができ、また、これと同時に割れが発生した基板１の搬出が行われる。このため、割れが発生している基板１への研磨加工の続行が回避される。仮に、そのまま割れが発生した基板１を研磨した場合には、割れた部分によって研磨パッド２６２が損傷し、損傷したまま次々に後続の基板１を研磨すると、基板１の均一な研磨加工ができないおそれがある。しかし、本実施形態では割れが発生したと判断されたら研磨は速やかに回避されて研磨パッド２６２は割れた基板１から離反するため、その後の研磨工具２６による均一な研磨加工が確保される。また、次に研磨加工すべき基板１を速やかに研磨装置１０に搬入することができるため、生産性の向上を図ることができる。
【００５１】
上記実施形態の研磨装置１０では、研磨工具２６が基板１に押し付けられて発生する荷重を連続的に測定する荷重測定手段４０は、チャックテーブル７０に配設されているが、荷重測定手段４０は、図６の変更例に示すように、チャックテーブル７０ではなく加工送り手段３０の方に配設されていても、同様にその荷重を測定することができる。
【００５２】
図６に示す加工送り手段３０は、ホルダ３５の下方に配設されてスピンドルシャフト２３から荷重の反発を受ける円板状の荷重受け板３８を有しており、この荷重受け板３８とホルダ３５との間に、複数（例えば３つ）の荷重測定手段４０が挟まれて配設されている。複数の荷重測定手段４０は、周方向に等間隔に配されている。
【００５３】
この構成によると、研磨工具２６の研磨パッド２６２が基板１を押し付けられて発生する荷重は、研磨工具２６、マウント２５、スピンドルシャフト２３、荷重受け板３８を経て荷重測定手段４０に伝わる。そして各荷重測定手段４０で連続的に測定される荷重測定値の合計値が、制御手段５０の入力インターフェイス５４に入力される。
【００５４】
このように研磨手段２０側に荷重測定手段４０を配設する場合としては、例えばチャックテーブル７０の移動量が大きかったり、複数のチャックテーブル７０が回転式のターンテーブル上に設置されていたりして（特開２００７−３０５６２８号参照）、荷重測定手段４０への配線の取り回しが困難になる場合などが挙げられ、比較的配線を簡素化することができることから好適な構成とされる。
【符号の説明】
【００５５】
１…板状基板
９…保護テープ
１０…研磨装置
１４…移動台（チャックテーブル支持手段）
２０…研磨手段
２６…研磨工具
３０…加工送り手段
４０…荷重測定手段
５３…ＲＡＭ（記憶手段）
７０…チャックテーブル
８０…表示手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状基板を研磨装置で研磨する研磨加工において、研磨加工中に発生した該板状基板の割れを検知する板状基板の割れ検知方法であって、
前記板状基板の一方の面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、
該保護テープ貼着工程で前記保護テープが貼着された前記板状基板の一方の面を前記研磨装置に配設されたチャックテーブル支持手段に回転可能に支持されたチャックテーブルに載置して保持する保持工程と、
該保持工程で一方の面が前記チャックテーブルに保持された前記板状基板の他方の面に対向して研磨工具が回転可能に装着された研磨手段を配置し、該板状基板を保持した該チャックテーブルと該研磨工具を回転させるとともに、前記研磨装置に配設された加工送り手段によって該研磨手段を該板状基板の該他方の面に向けて垂直に加工送りすることによって該板状基板の該他方の面に該研磨工具を接触させて研磨加工を行う研磨工程と、
該研磨工程において、前記研磨工具と前記板状基板との接触によって発生する荷重を前記加工送り手段または前記チャックテーブル支持手段のいずれかに配設された荷重測定手段によって連続的に測定する荷重測定工程と、
該荷重測定工程で測定された前記荷重を前記研磨装置に配設された記憶手段に記憶する荷重記憶工程と、
該荷重記憶工程で記憶された前記荷重が予め定められた所定の範囲を超えないように前記加工送り手段による前記研磨手段の加工送り量を制御する加工送り量制御工程と、
該加工送り量制御工程において、前記荷重が前記予め定められた所定の範囲を超えて減少した時に研磨加工中の前記板状基板に割れが発生したと判断する判断工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする板状基板の割れ検知方法。
【請求項２】
前記判断工程で前記板状基板に割れが発生したと判断した場合は、該板状基板に割れが発生したことを前記記憶手段に記憶する割れ記憶工程と、
前記加工送り手段による前記研磨手段の加工送りを停止し、次いで該加工送り手段によって該研磨手段を前記板状基板から離反する向きに移動させる研磨加工中止工程と、
前記研磨装置に配設された表示手段に前記板状基板に割れが発生したことを表示する割れ発生表示工程と、
前記チャックテーブルから割れの発生した前記板状基板を搬出する搬出工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする請求項１に記載の板状基板の割れ検知方法。
【請求項１】
板状基板を研磨装置で研磨する研磨加工において、研磨加工中に発生した該板状基板の割れを検知する板状基板の割れ検知方法であって、
前記板状基板の一方の面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、
該保護テープ貼着工程で前記保護テープが貼着された前記板状基板の一方の面を前記研磨装置に配設されたチャックテーブル支持手段に回転可能に支持されたチャックテーブルに載置して保持する保持工程と、
該保持工程で一方の面が前記チャックテーブルに保持された前記板状基板の他方の面に対向して研磨工具が回転可能に装着された研磨手段を配置し、該板状基板を保持した該チャックテーブルと該研磨工具を回転させるとともに、前記研磨装置に配設された加工送り手段によって該研磨手段を該板状基板の該他方の面に向けて垂直に加工送りすることによって該板状基板の該他方の面に該研磨工具を接触させて研磨加工を行う研磨工程と、
該研磨工程において、前記研磨工具と前記板状基板との接触によって発生する荷重を前記加工送り手段または前記チャックテーブル支持手段のいずれかに配設された荷重測定手段によって連続的に測定する荷重測定工程と、
該荷重測定工程で測定された前記荷重を前記研磨装置に配設された記憶手段に記憶する荷重記憶工程と、
該荷重記憶工程で記憶された前記荷重が予め定められた所定の範囲を超えないように前記加工送り手段による前記研磨手段の加工送り量を制御する加工送り量制御工程と、
該加工送り量制御工程において、前記荷重が前記予め定められた所定の範囲を超えて減少した時に研磨加工中の前記板状基板に割れが発生したと判断する判断工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする板状基板の割れ検知方法。
【請求項２】
前記判断工程で前記板状基板に割れが発生したと判断した場合は、該板状基板に割れが発生したことを前記記憶手段に記憶する割れ記憶工程と、
前記加工送り手段による前記研磨手段の加工送りを停止し、次いで該加工送り手段によって該研磨手段を前記板状基板から離反する向きに移動させる研磨加工中止工程と、
前記研磨装置に配設された表示手段に前記板状基板に割れが発生したことを表示する割れ発生表示工程と、
前記チャックテーブルから割れの発生した前記板状基板を搬出する搬出工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする請求項１に記載の板状基板の割れ検知方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１１５３９６（Ｐ２０１３−１１５３９６Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６３２２４（Ｐ２０１１−２６３２２４）
【出願日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【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２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]