JP2017165525A

JP2017165525A - シート回収装置

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Publication number: JP2017165525A
Application number: JP2016050904A
Authority: JP
Inventors: 暢之福士; Nobuyuki Fukushi
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2016-03-15
Filing date: 2016-03-15
Publication date: 2017-09-21
Anticipated expiration: 2036-03-15
Also published as: JP6637347B2

Abstract

【課題】回収したシートを回収装置から頻繁に取り出さなくともよくする。【解決手段】シート載置台１０と、載置台１０の中央に立設されシート４を嵌入させる円柱部１１と、載置台１０に配設される山形成手段１２とを備え、山形成手段１２は、載置台１０にシート４が載置された場合にシート開口４０と外周辺４１との距離が最短となる最短箇所４１ａを突き上げる突き上げ部１２０と、突き上げ部１２０を上下動可能に支持する支持部１２１とを備え、突き上げ部１２０が上昇した状態でシート４を落下させていくことにより、落下したシート４の最短箇所４１ａが突き上げ部１２０の上端に接触するタイミングをシート４の四隅４２が載置台１０に接触するタイミングに近づけ、載置されたシート枚数が増え支持部１２１を押し下げる力が増大すると、シート４の自重で突き上げ部１２０を押し下げシート４を積層させ回収する装置１である。【選択図】図１

Description

本発明は、中央に円状の開口が形成される四角形のシートを回収するシート回収装置に関する。

半導体ウエーハの製造工程において平坦面を備えるウエーハを作製する場合には、例えば、シリコン等の原材料からなる円柱状のインゴットをワイヤーソー等で薄く切断して円板状のウエーハを得る。この円板状のウエーハの両面にはうねりや凹凸が存在している場合が多いため、切り出したウエーハに対する研削加工を施す、すなわち、ウエーハのワイヤーソーによる切断面に対して、回転する研削砥石を当接させることにより、切断面の凹凸やうねり等を除去して平坦な面にしていく加工を施す。

研削加工を行うにあたっては、例えば、ウエーハの一方の面に保護用の樹脂層を形成した後、樹脂層が形成されていないもう一方の面が上側になるようにしてウエーハをチャックテーブルの保持面上に載置し、ウエーハの上方から回転する研削砥石を降下させて研削を行っていく。その後、ウエーハから樹脂層を剥がしてから、樹脂層により保護されていたウエーハの面を研削することで、両面が平坦面となるウエーハを作製することができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−１１８３２４号公報

ウエーハに樹脂層を形成するには、例えば、ウエーハよりも大きな四角形状のシートを、保護部材形成装置の保持テーブルの平坦な保持面に載置し、このシート上に液状の樹脂を所定量供給し、その液状樹脂に対して保持手段で保持したウエーハを押し付けることで、液状樹脂を押し広げてウエーハの片面が液状樹脂で被覆された状態にし、次いで、液状樹脂を紫外線照射等により硬化させるといった手法が採られる。

液状樹脂を硬化させ樹脂層を形成してから、ウエーハを研削加工可能な状態にするために、ウエーハの外形に沿ってシートを円状にくり貫く。くり貫かれたシートはゴミとして廃棄されるが、シートの中央が円状にくり貫かれているため、シート回収装置（例えば、市販のゴミ箱）に無造作に収容していくと、シート回収装置内で折れ曲がった状態、例えば、一枚のシートが二重、三重に畳まれた状態になる。そして、折れ曲がったシートは二倍、三倍の厚さにかさばるため、シート回収装置内にさほどの枚数のシートが積層されていないにもかかわらず、シートがシート回収装置内から溢れ出ることになる。このため、作業者がシート回収装置内に溜まったシートを頻繁に取り出して、別のゴミ箱等に廃棄する必要が生じることになる。

したがって、ウエーハに樹脂層を形成する際に用いるシートをゴミとしてシート回収装置に回収する場合においては、回収したシートをシート回収装置から頻繁に取り出して別のゴミ箱等に廃棄しなくてもよくなるようにするという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、中央に円状の開口が形成された四角形のシートを回収するシート回収装置であって、シートが載置される載置台と、該載置台の中央に立設されシートの該開口を嵌入させる円柱部と、該載置台に配設される山形成手段と、を備え、該山形成手段は、該載置台にシートが載置された場合にシートの該開口とシートの各外周辺との距離が最短となる各最短箇所を下方から突き上げる突き上げ部と、該突き上げ部を上下動可能に支持する支持部と、を備え、該突き上げ部が上昇した状態でシートを落下させていくことにより、落下したシートの該最短箇所が該突き上げ部の上端に接触するタイミングをシートの四隅が該載置台に接触するタイミングに近づけ、該載置台に載置されたシートの枚数が増えシートが積層されるにつれて該支持部を押し下げる力が増大すると、積層されたシートの自重で該突き上げ部を押し下げてシートを該載置台に積層させ回収するシート回収装置である。

本発明に係るシート回収装置は、中央に円状の開口が形成された四角形のシートを回収する際に用いられ、シートが載置される載置台と、載置台の中央に立設されシートの開口を嵌入させる円柱部と、載置台に配設される山形成手段と、を備え、山形成手段は、載置台にシートが載置された場合にシートの開口とシートの各外周辺との距離が最短となる各最短箇所を下方から突き上げる突き上げ部と、突き上げ部を上下動可能に支持する支持部と、を備えている。そして、突き上げ部が上昇した状態でシートを落下させていくことにより、落下したシートの最短箇所が突き上げ部の上端に接触するタイミングをシートの四隅が載置台に接触するタイミングに近づけ、載置台に載置されたシートの枚数が増えシートが積層されるにつれて支持部を押し下げる力が増大すると、積層されたシートの自重で突き上げ部を押し下げてシートを載置台に積層させ回収することで、載置台上に各シートが整頓され平らになった状態で積層させることができ、シート回収装置に十分な枚数のシートを回収することができる。したがって、シート回収装置にシートがあまり積層されていないにもかかわらずシートがシート回収装置内から溢れ出るということがなくなり、回収したシートをシート回収装置から取り出して廃棄する回数を減らすことができ、また、シート回収装置自体を小型化することもできる。

シート回収装置、シート、及びシート搬送手段の一例を示す斜視図である。山形成手段の構造の一例を示す縦断面図である。シート搬送手段によりシートを吸引保持し、シート回収装置上に搬送した状態を示す斜視図である。載置台にシートを一枚載置した時の状態を示す斜視図である。載置台に載置されたシートの枚数が少ない時の山形成手段の状態を示す縦断面図である。図６（Ａ）は、載置台に載置されたシートの枚数が増えシートが積層されている場合の山形成手段の状態を示す縦断面図である。図６（Ｂ）は、載置台に載置されたシートの枚数が増えシートが積層されている場合の山形成手段の状態を示す斜視図である。

図１に示すシート４は、例えば、ポリエチレン塩化ビニル、ポリオリフィン等の弾性を有する樹脂等からなり、その外形が四角形状（本実施形態においては、正方形状）に形成されている。シート４は、ウエーハの一方の面に保護用の樹脂層を形成する際に用いられ、例えば、紫外線に対して透明であり、ウエーハの外形に沿ってシート４の中央が円状にくり貫かれることで形成された開口４０を備えている。なお、ウエーハの一方の面に保護用の樹脂層を形成する際に用いられる液状樹脂は、シート４に付着していない。シート４の開口４０とシート４の各外周辺４１との距離が最短となる各最短箇所４１ａ、すなわち、本実施形態においては、シート４の各外周辺４１の中点を通る垂線上の領域は、撓みやすくなっている。

図１に示すシート４を回収するシート回収装置１は、シート４が載置される載置台１０と、載置台１０の中央に立設されシート４の開口４０を嵌入させる円柱部１１と、載置台１０に配設される山形成手段１２とを備えている。シート回収装置１は、例えば、ウエーハの一方の面に保護用の樹脂層を形成するための保護部材形成装置等に組み込んで使用することができ、これ単独で用いることもできる。

載置台１０は、例えばその外形が略正方形の平板状に形成されている。載置台１０の−Ｘ方向側の外周辺には、＋Ｘ方向側に向かって載置台１０の一部を矩形状に切欠くことで載置台１０上に載置されたシート４を作業者等が手で把持できるようにするシート把持部１００が形成されている。

シート４の開口４０を嵌入させる円柱部１１は、載置台１０の中央から＋Ｚ方向に向かって立設されており、少なくとも複数枚のシート４を嵌入させることができる程度の高さを有し、円柱部１１の直径は、シート４の開口４０の直径よりも僅かに小さく形成されている。円柱部１１の中心軸１１ｏは、載置台１０の水平面中心を通っており、円柱部１１の側面１１ｃの上部には、貫通孔１１１がＹ軸方向に貫通して形成されている。

図１に示すセンサ１９は、例えば、発光部１９０（−Ｙ方向側）と受光部１９１（＋Ｙ方向側）とを備える透過型の光センサであり、テープ回収装置１に回収されたシート４の積層量を検出する役割を果たす。発光部１９０及び受光部１９１は、円柱部１１の上部を挟み込むように対向配置されており、発光部１９０から発光された測定光は、水平に直進して、円柱部１１の貫通孔１１１を通り受光部１９１に到達する。シート４が載置台１０に積層されてくることで、発光部１９０から発光された測定光はシート４によって部分的に遮光されて受光部１９１に受光される。よって、センサ１９は、受光部１９１における受光量の減少に応じて、テープ回収装置１に回収されたシート４の積層量を検出することができる。

図１に示すように、山形成手段１２は、載置台１０の上面１０ａ上において、円柱部１１の側面１１ｃと載置台１０の各外周辺との距離がそれぞれ最短となる４箇所、すなわち、載置台１０の各外周辺の中点を通る垂線上に配設されている。図１、２に示すように、山形成手段１２は、載置台１０にシート４を載置した場合にシート４の開口４０とシート４の４つの外周辺４１との距離がそれぞれ最短となる４つの最短箇所４１ａを下方から突き上げる突き上げ部１２０と、突き上げ部１２０を上下動可能に支持する支持部１２１とを備えている。なお、本実施形態においては、山形成手段１２は４つ配設されているが、例えば、円柱部１１の側面１１ｃと載置台１０の各外周辺との距離がそれぞれ最短となる２箇所に、円柱部１１を挟んで対向するように１つずつ、計２つ配設されているものとしてもよい。

載置台１０の上面１０ａ上で載置台１０の外周辺の中点を通る各垂線上には、図２に示す山形成手段１２を収容する収容孔１０１がそれぞれ１つずつ、計４つ形成されている。収容孔１０１内に配設された支持部１２１は、例えば、スプリングであり、突き上げ部１２０を上方向に付勢し、支持部１２１の伸縮に伴って、突き上げ部１２０が上下動する。シート４が突き上げ部１２０に接触していない状態においては、支持部１２１の長さは自然長となっている。なお、支持部１２１は、スプリングに限定されるものではなくゴム柱等であってもよい。

突き上げ部１２０は、例えば、その外形が、高さ方向（Ｚ軸方向）の中間部から上部に向かって横幅を徐々に狭め上部１２０ａが山状になるように形成されており、その長手方向が載置台１０の外周辺に対して直交するようにして、各収容孔１０１内において支持部１２１上に配設されている。シート４が突き上げ部１２０に接触していない状態においては、突き上げ部１２０の上部１２０ａが収容孔１０１内から上方に突出した状態となっている。

図１に示すシート４を吸引保持して搬送するシート搬送手段３は、水平面上を平行移動可能又は旋回移動可能でありかつＺ軸方向に上下動可能なアーム部３０と、アーム部３０の一端の下面側に固定されたシート保持部３１とを備えている。シート保持部３１は、例えば、略正方形の平板状に形成された基板部３１０と、基板部３１０の下面四隅に１つずつ配設された吸引管３１１と、吸引管３１１の下端に取り付けられた吸引パッド３１２とを備えている。４つの吸引パッド３１２（図１においては、３つのみ図示）は、それぞれ、吸引管３１１及び吸引路３２０を通じて真空発生装置及びコンプレッサー等からなる吸引源３２に連通しており、吸引源３２が吸引することで生み出された吸引力が、吸引パッド３１２の保持面３１２ａに伝達されることで、シート保持部３１は保持面３１２ａでシート４を吸引保持することができる。

以下に、図１及び図３〜図６を用いて、図１に示すシート４をシート回収装置１により回収する場合のシート回収装置１の動作について説明する。

まず、図１に示すように、シート保持部３１の４つの吸引パッド３１２のそれぞれが、シート４の四隅４２に各々対向するようにアーム部３０が水平面上を移動することで、シート搬送手段３がシート４の上方に位置付けられる。さらに、アーム部３０が−Ｚ方向へと降下し、各吸引パッド３１２の保持面３１２ａとシート４の四隅４２とが接触する。さらに、吸引源３２が吸引することで生み出された吸引力が保持面３１２ａへと伝達されることで、シート保持部３１がシート４を吸引保持する。

次いで、図３に示すように、シート保持部３１により保持されたシート４の開口４０の中心が、円柱部１１の中心軸１１ｏ上におおよそ位置するように、アーム部３０が水平面上を移動して、吸引保持されたシート４が載置台１０の上方に位置付けられる。また、シート４の下面は、載置台１０の上面１０ａに対して水平な状態となる。さらに、例えば、シート４が円柱部１１の上面よりも少しだけ高い位置に至るまで、シート保持部３１が−Ｚ方向へと降下する。そして、吸引源３２による吸引が停止し、シート４が吸引パッド３１２の保持面３１２ａから離間し、シート４の開口４０が円柱部１１に嵌入するようにシート４を落下させる。

シート４の保持面３１２ａから離れたシート４は、例えば、シート４の開口４０とシート４の各外周辺４１との距離が最短となる各最短箇所４１ａを起点として撓んだ状態になる。すなわち、各最短箇所４１ａが＋Ｚ方向に向かって凸状に湾曲することで、シート４全体が開口部４０を中心として＋Ｚ方向に向かって反った状態で、円柱部１１に対して落下していく。

シート４がこのように撓んだ状態で落下し、シート４の開口４０に対して円柱部１１が嵌入していく。図４に示すように、シート４の開口４０に円柱部１１が嵌入すると、シート４が落下している最中に円柱部１１の側面１１ｃに接触することがあり、また、最初に回収されるシート４は、シート４の開口４０が円柱部１１に嵌入してから載置台１０の上面１０ａに接触するまでの落下距離が最も長いことから、シート４の各最短箇所４１ａが＋Ｚ方向に向かって凸状に最も湾曲した状態で落下していく。図４に示すように、少なくとも１枚目のシートが落下する時点では、突き上げ部１２０が上昇した状態となっており、また、シート４の各最短箇所４１ａが＋Ｚ方向に向かって凸状に湾曲した状態で落下していくため、シート４の各隅４２が、載置台１０の上面１０ａに接触するタイミングに突き上げ部１２０の先端にシート４が接触するタイミングが近づき、両タイミングにほとんど時間差がないようにして、シート４はシート回収装置１に回収される。回収され載置台１０に載置されたシート４は、シート４の開口４０とシート４の各外周辺４１との距離が最短となる各最短箇所４１ａが突き上げ部１２０により突き上げられ、かつ、シート４の四隅４２が載置台の上面１０ａに接触している状態になる。

同様に、もう一枚の別のシート４が図１に示すシート搬送手段３により搬送され、シート回収装置１上で離され落下し、シート４の開口４０に円柱部１１が嵌入する。最初の１枚のシート４の最短箇所４１ａを支持する突き上げ部１２０は、突き上がった状態となっており、また、新たに搬送され落とされたシート４の各最短箇所４１ａが＋Ｚ方向に向かって凸状に湾曲した状態で落下していくため、図５に示すように、新たに回収されるシート４の各隅４２が、最初に回収されたシート４を挟んで、載置台１０の上面１０ａに接触するタイミングが突き上げ部１２０の上部１２０ａの先端にシート４が接触するタイミングに近づき、両タイミングに時間差があまりない状態でシート４がシート回収装置１に回収される。図５に示すように、新たに回収され載置台１０に載置されたシート４は、シート４の開口４０とシート４の各外周辺４１との距離が最短となる各最短箇所４１ａが、先に回収されたシート４を介して突き上げ部１２０により突き上げられている。また、新たに回収されたシート４の四隅４２が、先に回収されたシート４の四隅４２にそれぞれ接触している状態となって、シート４が載置台１０上に積層される。

上記のように回収されたシート４の枚数が増え所定枚数のシート４が積層してくることで支持部１２１を押し下げる力が増大する。すると、載置台１０上に積層されたシート４の自重により支持部１２１であるスプリングが徐々に収縮し、突き上げ部１２０が収容孔１０１内に徐々に押し下げられていく。そのため、積層されるシート４の枚数が増えるにつれて、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、載置台１０上において、積層されている各シート４が平らな状態に近づいていき、突き上げ部１２０の上部１２０ａが載置台１０の上面より下方に没入すると、積層されている各シート４が平らな状態となり、所定枚数のシート４が適切に整頓された状態でシート回収装置１に回収された状態になる。

積層されている各シート４が平らな状態となった後に、さらに、別のシート４がシート搬送手段３により搬送され、シート回収装置１上で離され落下し、シート４の開口４０に円柱部１１が嵌入する。シート４の開口４０に対して円柱部１１が嵌入すると、シート４は落下している最中に円柱部１１の側面１１ｃに接触することがあるが、シート４の開口４０が円柱部１１に嵌入してから先に回収されたシート４に接触するまでの落下距離が短くなっていることから、シート４の各最短箇所４１ａが＋Ｚ方向に向かって凸状に湾曲した状態にほとんどならず、積層されている各シート４上に平らな状態で新たなシート４がさらに積層される。
なお、突き上げ部１２０は、シート４の各最短箇所４１ａの４つのうち、開口４０を挟んで対向した２つの最短箇所４１ａだけに配設しても良い。シート４は一方向に繊維方向を備えていて繊維方向に直交する方向にカールする特性があるため、シート４の繊維方向に平行方向に突き上げ部１２０を２つ配設すると良い。また、シート４が正方形ではなく長方形の場合が有り、長方形の場合には各最短箇所４１ａは２つになり、２つの各最短箇所４１ａに突き上げ部１２０を配設する。

シート回収装置１にシート４が回収されていき、円柱部１１の貫通孔１１１の高さ位置までシート４が載置台１０に適切に積層されてくると、発光部１９０から発光された測定光がシート４によって部分的に遮光されて受光部１９１の受光量が減少する。そうすると、センサ１９が、シート回収装置１にシート４が十分回収されたと判断し、その判断を外部に発信する。

例えば、シート回収装置１にシート４が十分回収されたことをセンサ１９により作業者が認識し、シート回収装置１に回収されたシート４をシート回収装置１から取り出して廃棄する場合には、作業者が、載置台１０のシート把持部１００に手を入れて、積層された複数枚のシート４を上下方向から一体的に把持する。そして、把持した複数枚のすべてのシート４を上側に持ち上げて円柱部１１から取り外し、図示しないゴミ箱内に廃棄する。

本発明に係るシート回収装置１は、中央に円状の開口４０が形成された四角形のシート４を回収する際に用いられ、シート４が載置される載置台１０と、載置台１０の中央に立設されシート４の開口４０を嵌入させる円柱部１１と、載置台１０に配設される山形成手段１２と、を備え、山形成手段１２は、載置台１０にシート４が載置された場合にシート４の開口４０とシート４の各外周辺４１との距離が最短となる各最短箇所４１ａを下方から突き上げる突き上げ部１２０と、突き上げ部１２０を上下動可能に支持する支持部１２１と、を備えている。そして、突き上げ部１２０が上昇した状態でシート４を落下させていくことにより、落下したシート４の最短箇所４１ａが突き上げ部１２０の上端に接触するタイミングをシート４の四隅４２が載置台１０に接触するタイミングに近づけ、載置台１０に載置されたシート４の枚数が増えシート４が積層されるにつれて支持部１２１を押し下げる力が増大すると、積層されたシート４の自重で突き上げ部１２０を押し下げてシート４を載置台１０に積層させ回収することで、載置台１０上に各シート４が整頓され平らになった状態で積層させることができ、シート回収装置１は十分な枚数のシート４を回収することができる。したがって、シート回収装置１にシート４があまり積層されていないにもかかわらず、シート４がシート回収装置１内から溢れ出ることがなくなり、作業者が回収したシート４をシート回収装置１から取り出して廃棄する回数を減らすことができ、また、シート回収装置１自体を小型化することもできる。

なお、本発明に係るシート回収装置１は、上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されているシート回収装置１の各構成の大きさや形状等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

例えば、図１、２に示す山形成手段１２の構成は、本実施形態において示した構成に限定されるものではない。本実施形態においては、支持部１２１をスプリングとすることで、載置台１０上に積層されたシート４の自重により支持部１２１が徐々に変形し、徐々に突き上げ部１２０が収容孔１０１内に下降していく構成となっているが、例えば、支持部１２１としてスプリングを用いずに、支持部１２１として棒状の部材を用いるものとしてもよい。

この場合においては、例えば、収容孔１０１を載置台１０の側面１０ｃにおいても開口するものとして、支持部材１２１に代えて棒状の支持部材を載置台１０の側面１０ｃから収容孔１０１に対して挿入し、挿入した棒状の支持部材の上に突き上げ部１２０を一体的又は分離可能に配設する。支持部材を棒状の部材とすることで、載置台１０上に回収されたシート４の自重により支持部材は変形せず、したがって、突き上げ部１２０も下降しない状態で、シート４が載置台１０上に積層されていく。そして、所定枚数のシート４が、積層された状態で、棒状の支持部材が収容孔１０１から水平方向に引き抜かれることで、シート４の自重により突き上げ部１２０が一気に押し下げられ、載置台１０上において各シート４が整頓され平らになった状態で積層する状態となる。棒状の支持部材の引き抜きについては、作業者が所定枚数のシート４が積層されたと判断した場合に、作業者自らが行ってもよく、また、ロック機構を山形成手段１２に設けることで、所定枚数のシート４が積層されると、自動的にロックが外れることで行われるものとしてもよい。

１：シート回収装置
１０：載置台１０ａ：載置台の上面１００：シート把持部１０１：収容孔
１１：円柱部１１ｃ：円柱部の側面円柱部の中心軸１１ｏ１１１：貫通孔
１２：山形成手段１２０：突き上げ部１２０ａ：突き上げ部の上部１２１：支持部
１９：センサ１９０：発光部１９１：受光部
３：シート搬送手段３０：アーム部３１：シート保持部３１０：基板部
３１１：吸引管３１２：吸引パッド３１２ａ：吸引パッドの保持面
３２：吸引源３２０：吸引路
４：シート４０：シートの開口４１：シートの外周辺
４１ａ：シートの開口とシートの各外周辺との距離が最短となる箇所４２：シートの隅

Claims

中央に円状の開口が形成された四角形のシートを回収するシート回収装置であって、
シートが載置される載置台と、該載置台の中央に立設されシートの該開口を嵌入させる円柱部と、該載置台に配設される山形成手段と、を備え、
該山形成手段は、
該載置台にシートが載置された場合にシートの該開口とシートの各外周辺との距離が最短となる各最短箇所を下方から突き上げる突き上げ部と、該突き上げ部を上下動可能に支持する支持部と、を備え、
該突き上げ部が上昇した状態でシートを落下させていくことにより、落下したシートの該最短箇所が該突き上げ部の上端に接触するタイミングをシートの四隅が該載置台に接触するタイミングに近づけ、該載置台に載置されたシートの枚数が増えシートが積層されるにつれて該支持部を押し下げる力が増大すると、積層されたシートの自重で該突き上げ部を押し下げてシートを該載置台に積層させ回収するシート回収装置。