JP7856500B2 - 加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、テーブルに保持されたワークに加工液を供給しながら該ワークを加工する加工装置に関する。

例えば、電子機器に用いられるＩＣやＬＳＩなどの半導体デバイスの製造工程においては、半導体デバイスの小型化と軽量化のために、ウェーハの裏面が研削装置によって研削されて該ウェーハが所定の厚みまで薄肉化されている。特に、近年は電子機器の薄型化や小型化などの要求に応えるため、半導体デバイスを薄く形成することが求められている。

ここで、ウェーハの研削装置は、保持面でウェーハを吸引保持するチャックテーブルと、ウェーハに加工液を供給しながら該ウェーハを研削する研削手段と、ウェーハをチャックテーブルの保持面に対して搬入または搬出する搬送手段と、研削加工後のウェーハを洗浄水によって洗浄する洗浄手段と、洗浄後のウェーハを収納するカセットなどを備えている。

このようなウェーハの研削装置においては、研削加工後のウェーハを搬送手段によって洗浄手段へと搬送し、洗浄手段においてウェーハを洗浄して乾燥させた後、このウェーハを搬送手段によってカセットへと搬送して該カセット内に収納している。この場合、研削加工後のウェーハを洗浄手段へと搬送する際に該ウェーハの下面に向けてエアを噴射（エアブロー）し、ウェーハの下面に付着している加工液（研削液）を除去するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

また、特許文献２には、複数の保持面を有するチャックテーブルに複数のワークを保持させ、これらの複数のワークに対してインフィード研削工程とクリープフィード研削工程を行うことによって、複数のワークを研削加工する研削装置が開示されている

特開２０１０－１６７５１９号公報 特開２０２２－０２９５９８号公報

ところで、ウェーハの研削をフルオート（全自動）で行う研削装置において、研削加工中に何らかのエラーが発生するなどしたためにフルオート動作が停止した場合には、作業者がチャックテーブルからウェーハを取り外し、取り外したウェーハの下面にハンディータイプのエアガンを用いてエアを噴射してウェーハの下面の加工液を吹き飛ばしている。このような作業者による手作業には比較的長い時間を要するため、フルオート動作の再開に長時間を要し、研削装置の稼働率の低下を招くという問題がある。

また、上記の作業は、加工室から出たチャックテーブルの上方で行うため、エアによって加工屑を加工装置内に撒き散らかせ、その加工屑が他のテーブルに付着して、次に研削したウェーハが均一な厚みにならなくなるという問題がある。

また、上記の作業は、加工装置の側面の扉を開いて行われるため、飛散した加工屑によって、装置を設置しているクリーンルームを汚染させるという問題がある。

特に、特許文献２に開示されている研削装置においてフルオート動作が停止した場合には、作業者が複数のワークをチャックテーブルから取り外し、取り外したワークの下面に付着している加工液をハンディータイプのエアガンから噴射したエアによって加工液を吹き飛ばしているため、フルオート動作の再開には、より一層長い時間を要し、当該研削装置の稼働率のさらなる低下を招くという問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、テーブルに保持されたワークを装置外に取り外すことなく、該ワークの下面を短時間で素早く乾燥させることができる加工装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明は、ワークを吸引保持する第１テーブルと、加工液を供給しながら該第１テーブルに吸引保持されたワークを加工する第１加工手段と、該第１テーブルをＹ軸方向に移動させる第１移動機構と、ワークの上面を保持する第１搬送パッドと、該第１搬送パッドをＹ軸方向に移動させる第１Ｙ軸移動機構と、該第１搬送パッドをＸ軸方向とＹ軸方向とに直交するＺ軸方向に移動させる第１Ｚ軸移動機構と、を備える第１加工ユニットと、ワークを吸引保持する第２テーブルと、加工液を供給しながら該第２テーブルに吸引保持されたワークを加工する第２加工手段と、該第２テーブルをＹ軸方向に移動させる第２移動機構と、ワークの上面を保持する第２搬送パッドと、該第２搬送パッドをＹ軸方向に移動させる第２Ｙ軸移動機構と、該第２搬送パッドをＸ軸方向とＹ軸方向とに直交するＺ軸方向に移動させる第２Ｚ軸移動機構と、を備え、水平方向でＹ軸方向に直交するＸ軸方向での該第１加工ユニットの横に配置される第２加工ユニットと、ワークを吸引保持する第３テーブルと、該第３テーブルと該第１搬送パッドがワークの受け渡しを可能、及び、該第３テーブルと該第２搬送パッドがワークの受け渡しを可能に、該第３テーブルをＸ軸方向に移動させる第３移動機構と、を備え、該第１テーブルの上面または該第３テーブルの上面からエアを噴射して該第１搬送パッドに保持されたワークの下面を乾燥させる第１乾燥制御部と、該第２テーブルの上面または該第３テーブルの上面からエアを噴射して該第２搬送パッドに保持されたワークの下面を乾燥させる第２乾燥制御部と、を備える、加工装置である。
この加工装置は、該第１テーブル、該第２テーブル、該第３テーブル、該第１搬送パッド、及び該第２搬送パッドは、複数のワークを保持するとよい。
また、この加工装置は、該第１加工手段または該第２加工手段によって加工されたワークを洗浄する洗浄手段を備えるとよい。
また、本発明は、上記の線所手段を有する加工装置を用いたワークの製造方法であって、第１テーブルにワークを保持させる第１保持工程と、該第１テーブルに保持されたワークを第１加工手段で加工する第１加工工程と、該第１加工手段によって加工されたワークを該第１搬送パッドで保持し、該第１テーブルから該第３テーブルに受け渡す第１受け渡し工程と、該第１受け渡し工程において、該第１テーブルの上面または該第３テーブルの上面からエアを噴射して該第１搬送パッドに保持された該ワークの下面を乾燥させる第１乾燥工程と、該第３テーブルに保持された該ワークを該第２搬送パッドで保持し、該第２テーブルに受け渡す第２受け渡し工程と、該第２テーブルに保持された該ワークを該第２加工手段で加工する第２加工工程と、該第２加工手段によって加工された該ワークを該第２搬送パッドで保持し、該第２テーブルから洗浄手段に受け渡す第３受け渡し工程と、該第３受け渡し工程において該第２テーブルの上面からエアを噴射して該第２搬送パッドに保持されたワークの下面を乾燥させる第２乾燥工程と、を含む。

本発明によれば、加工装置によるワークの加工中に何らかのエラーが発生するなどしたためにフルオート動作が停止した場合には、テーブルの保持面に保持されたワークを搬送手段の搬送パッドで保持し、該搬送パッドを上昇させてテーブルの保持面とワークの下面との間に隙間を形成し、テーブルの保持面からワークの下面に向けてエアを噴射して該ワークの下面を短時間で素早く乾燥させることができる。このため、作業者がワークをテーブルから取り外して該ワークの下面に付着している加工液を手で拭き取る作業が不要となり、作業者の負担が軽減されるとともに、加工装置のフルオート動作が停止して再開するまでに要する時間が短縮され、当該加工装置の稼働率の低下が最小限に抑えられる。

本発明に係る加工装置（研削装置）の一部を破断して示す斜視図である。 第１搬送手段の斜視図である。 カセットからワークを取り出して仮置きする機構を示す部分斜視図である。 ワーク取出機構の斜視図である。 ワーク搬送機構の斜視図である。 カセット移送機構の斜視図である。 本発明に係る加工装置（研削装置）のフルオート動作が停止した場合の仮置き部の状態を示す部分斜視図である。 本発明に係る加工装置（研削装置）のフルオート動作が停止した場合にワークを持ち上げてその下面を乾燥させている状態を示す部分斜視図である。 本発明に係る加工装置（研削装置）のフルオート動作が停止した場合にワークを持ち上げてその下面を乾燥させている状態を示す部分破断側面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

まず、本発明に係る加工装置の一形態としての研削装置の構成を図１～図６に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、図１に示す矢印方向をそれぞれＸ軸方向（左右方向）、Ｙ軸方向（前後方向）、Ｚ軸方向（上下方向）とする。

［研削装置の構成］
図１に示す研削装置１は、矩形プレート状の２枚のワークＷをフルオートで研削加工する装置であって、ワークＷを粗研削する第１加工ユニットＵ１と、該第１加工ユニットＵ１によって粗研削されたワークＷを仕上げ研削する第２加工ユニットＵ２と、第１研削ユニットＵ１と第２研削ユニットＵ２との間でワークＷを受け渡すために該ワークＷを一時的に仮置きしておく仮置き部４０と、第２研削ユニットＵ２によって仕上げ研削されたワークＷを洗浄する洗浄手段６０と、研削加工前の複数のワークＷを収容するカセット６を載置するカセットステージ５０と、複数のカセット６をストックしておくストッカ７０と、ワークＷの下面に向けてエアを噴射して該ワークＷの下面を乾燥させる乾燥制御部２００を主要な構成要素として備えている。

以下、研削装置１の主要な構成要素である第１加工ユニットＵ１と第２加工ユニットＵ２、仮置き部４０、洗浄手段６０、カセットステージ５０、ストッカ７０及び乾燥制御部２００の構成について順次説明する。

＜第１加工ユニット及び第２加工ユニット＞
ワークＷを粗研削する第１加工ユニットＵ１とワークＷを仕上げ研削する第２加工ユニットＵ２は、図１に示すように、装置ベース２上にＸ軸方向（左右方向）に沿って並設されており、これらの第１加工ユニットＵ１と第２加工ユニットＵ２の基本構成は同じであるため、以下、第１加工ユニットＵ１の構成を主として説明する。

第１加工ユニットＵ１は、第１テーブルとしての第１チャックテーブル３と、第１加工手段としての粗研削手段１０と、第１チャックテーブル３をＹ軸方向に往復動させる不図示の第１移動機構と、ワークＷの上面を保持して該ワークＷを搬送する第１搬送手段２０を含んで構成されている。ここで、この第１加工ユニットＵ１を構成する第１チャックテーブル３、粗研削手段１０、第１移動機構（不図示）、第１搬送手段２０の構成を以下に説明する。

（第１チャックテーブル）
第１チャックテーブル３は、円板状の部材であって、不図示の回転機構によってＺ軸方向に垂直な中心軸回りに所定の速度で回転駆動される。そして、この第１チャックテーブル３の上面には、ワークＷを吸引保持する矩形の２つの保持面３ａが設けられている。なお、各保持面３ａは、不図示の吸引源に接続されている。また、装置ベース２上の粗研削手段１０の近傍には、第１チャックテーブル３に保持されて粗研削されるワークＷの厚みを測定するための第１厚み測定器４が設置されている。

（粗研削手段）
粗研削手段１０は、ホルダ１１に固定されたスピンドルモータ１２と、該スピンドルモータ１２によって回転駆動される垂直なスピンドル１３と、該スピンドル１３の下端に取り付けられた円板状のマウント１４と、該マウント１４の下面に着脱可能に装着された研削ホイール１５とを備えている。ここで、研削ホイール１５には、円環状に配列された複数の砥石１６が取り付けられている。

そして、粗研削手段１０は、装置ベース２の＋Ｙ軸方向端部（後端部）に垂直に立設されたブロック状のコラム５の－Ｙ軸方向端面（前面）に設けられた昇降機構３０によって昇降可能に支持されている。

上記昇降機構３０は、粗研削手段１０をＺ軸方向（上下方向）に沿って昇降動させるものであって、矩形プレート状の昇降板３１と、該昇降板３１の昇降動をガイドするための左右一対のガイドレール３２を備えている。ここで、昇降板３１には、粗研削手段１０が取り付けられている。なお、左右一対のガイドレール３２は、コラム５の－Ｙ軸方向端面（前面）に垂直且つ互いに平行に配設されている。

そして、左右一対のガイドレール３２の間には、回転可能なボールネジ軸３３がＺ軸方向（上下方向）に沿って垂直に配置されており、該ボールネジ軸３３の上端は、駆動源である正逆転可能な電動モータ３４に連結されている。また、ボールネジ軸３３の下端は、不図示の軸受によってコラム５に回転可能に支持されており、このボールネジ軸３３には、昇降板３１の背面に後方（＋Ｙ軸方向）に向かって水平に突設された不図示のナット部材が螺合している。

したがって、以上のように構成された昇降機構３０の電動モータ３４を起動してボールネジ軸３３を正逆転させると、該ボールネジ軸３３に螺合する不図示のナット部材が突設された昇降板３１が左右一対のガイドレール３２に沿って昇降するため、該昇降板３１に取り付けられた粗研削手段１０もＺ軸方向（上下方向）に沿って昇降動する。

（第１移動機構）
不図示の第１移動機構は、第１チャックテーブル３とこれに保持されたワークＷをＹ軸方向に沿って往復動させるものであって、装置ベース３内に配置された周知のボールネジ機構などによって構成されている。したがって、この第１移動機構についてのさらなる説明と図示は省略する。

（第１搬送手段）
第１搬送手段２０は、２枚のワークＷを保持してこれらを所定の位置へと搬送するものであって、図１に破線にて示す第１搬送空間Ｓ１に配置されており、図２に示すように、ワークＷを吸引保持する矩形プレート状の一対の第１搬送パッド２１を備えている。ここで、一対の第１搬送パッド２１は、これらを間欠的に１８０°回転させる反転機構２２に互いに平行に取り付けられており、反転機構２２は、ブロック状の昇降ブロック２３から水平に延びる回転軸２４の先端に取り付けられている。なお、各第１搬送パッド２１の吸着面には、複数の吸盤２７が取り付けられている。

そして、第１搬送パッド２１は、図２に示す第１Ｙ軸移動機構２０ＡによってＹ軸方向（前後方向）に移動可能であるとともに、第１Ｚ軸移動機構２０ＢによってＺ軸方向に昇降可能である。ここで、第１Ｙ軸移動機構２０Ａは、ベースプレート２１ａの側面にＹ軸方向に沿って互いに平行に配置された上下一対のガイドレール２２ａと、これらのガイドレール２２ａに沿ってＹ軸方向に摺動可能なスライダ２３ａを備えており、一対のガイドレール２２ａの間には、Ｙ軸方向に沿って延びる回転可能なボールネジ軸２４ａが配置されている。

上記ボールネジ軸２４ａの軸方向一端は、駆動源である電動モータ２５ａに接続されており、ボールネジ軸２４ａの軸方向他端は、軸受２６ａによってベースプレート２１ａに回転可能に支持されている。そして、このボールネジ軸２４ａは、矩形ブロック状のスライダ２３ａに螺合挿通している。

第１Ｚ軸移動機構２０Ｂは、スライダ２３ａの側面に取り付けられたベースプレート２１ｂにＺ軸方向に沿って垂直に取り付けられたガイドレール２２ｂと、このガイドレール２２ｂに沿ってＺ軸方向に昇降動する昇降ブロック２３ｂを備えている。そして、昇降ブロック２３ｂからは、先端に反転機構２２を介して第１搬送パッド２１を支持する前記回転軸２４が－Ｘ軸方向に沿って水平に延びており、該昇降ブロック２３ｂには、垂直に配置された回転可能なボールネジ軸２４ｂが螺合挿通している。ここで、ボールネジ軸２４ｂの上端は、回転駆動源である電動モータ２５ｂに連結されており、ボールネジ軸２４ｂの下端は、軸受２６ｂによってベースプレート２１ｂに回転可能に支持されている。

したがって、第１Ｙ軸移動機構２０Ａの電動モータ２５ａを起動してボールネジ軸２４ａを正逆転させると、このボールネジ軸２４ａに螺合するスライダ２３ａが第１Ｚ軸移動機構２０Ｂと共にガイドレール２２ａに沿ってＹ軸方向に移動し、第１Ｚ軸移動機構２０Ｂの電動モータ２５ｂを起動してボールネジ軸２４ｂを正逆転させると、このボールネジ軸２４ｂに螺合する昇降ブロック２３ｂがＺ軸方向に沿って昇降動するため、この昇降ブロック２３ｂに回転軸２４と反転機構２２を介して支持された第１搬送パッド２１は、Ｙ軸方向に移動することができるとともに、Ｚ軸方向に昇降動することができる。

なお、第２加工ユニットＵ２は、第２チャックテーブル３’と、第２加工手段である仕上げ研削手段１０’と、不図示の第２移動機構及び第２搬送手段を備えているが、第２チャックテーブル３’と第２移動機構の構成は、第１加工ユニットＵ１の第１チャックテーブル３と第１移動機構の構成と同じであるため、これらについての説明は省略する。なお、第２チャックテーブル３’の上面には、２つのワークＷを吸引保持するための２つの保持面３ａ’が形成されており、加工位置にある第２チャックテーブル３’の近傍には、仕上げ研削中のワークＷの厚みを測定する第２厚み測定器４’が設置されている。また、第２搬送手段の構成は、前述の第１搬送手段２０の構成と同じであるため、これについての説明は省略し、以下の第２搬送手段に関する説明においては、第１搬送手段２０の各構成要素に付した符号を用いる。

また、仕上げ研削手段１０’は、粗研削手段１０と同様に、ホルダ１１’に固定されたスピンドルモータ１２’と、該スピンドルモータ１２’によって回転駆動される垂直なスピンドル１３’と、該スピンドル１３’の下端に取り付けられた円板状のマウント１４’と、該マウント１４’の下面に着脱可能に装着された研削ホイール１５’とを備えている。ここで、研削ホイール１５’には、円環状に配列された複数の砥石１６’が取り付けられているが、これらの砥石１６’は、粗研削手段１０の砥石１６よりも細かい砥粒によって構成されている。そして、第２加工ユニットＵ２においても、仕上げ研削手段１０’を昇降させる昇降機構３０が設けられている。この昇降機構３０は、粗研削手段１０を昇降させる昇降機構３０と同じであるため、これについては同じ符号を付して再度の説明は省略する。

さらに、図１に破線にて示す第２搬送空間Ｓ２には、図２に示す第１搬送手段２０と同様の第２搬送手段が設けられるが、前述のように、両者の構成は同じであるため、第２搬送手段の図示及び説明は省略する。

なお、図示しないが、本実施の形態に係る研削装置１には、研削加工中に粗研削手段１０の砥石１６と仕上げ研削手段１０’の砥石１６’に加工液である研削水をそれぞれ供給する研削水供給手段が設けられている。この研削水供給手段は、研削水を粗研削手段１０と仕上げ研削手段１０’の各スピンドルモータ１２，１２’と各スピンドル１３，１３’の軸中心を通って各研削ホイール１５，１５’の各砥石１６，１６’にそれぞれ供給するものであり、各研削砥石１６，１６’と各ワークＷとの接触面が研削水によってそれぞれ冷却される。なお、研削水には、純水が好適に用いられる。

＜仮置き部＞
仮置き部４０は、第１加工ユニットＵ１の粗研削手段１０によって粗研削されたワークＷを第２加工ユニットＵ２に受け渡すとともに、第２加工ユニットＵ２の仕上げ研削手段１０’によって仕上げ研削されたワークＷを受け取って該ワークＷを一時的に仮置きするためのものであって、図１に示すように、Ｙ軸方向において装置ベース２上のカセットステージ５０とストッカ７０の近傍に配置されている。この仮置き部４０は、水平な仮置き台４１にＸ軸方向に沿って敷設されたガイドプレート４２に沿ってＹ方向に移動可能な仮置きテーブル（以下、「第３テーブル」と称する）４３を備えており、この第３テーブル４３の上面には、２枚のワークＷを吸引保持するための矩形の２つの保持面４３ａが設けられている。なお、図示しないが、仮置き部４０には、第３テーブル４３をガイドプレート４２に沿ってＹ軸方向に移動させる第３移動機構が設けられている。

＜洗浄手段＞
洗浄手段６０は、第２加工ユニットＵ２の仕上げ研削手段１０’によって仕上げ研削された２枚のワークＷを洗浄水によって洗浄するものであって、図１に示すように、Ｙ軸方向においてストッカ７０の近傍に配置されている。この洗浄手段６０は、仕上げ研削されたワークＷを上面に吸引保持して垂直な中心軸回りに所定の速度で回転するスピンナテーブル６１と、該スピンナテーブル６１に保持されたワークＷに向けて洗浄水を噴射する洗浄水ノズル６２を備えている。なお、洗浄水には、純水が好適に用いられる。

＜カセットステージ＞
カセットステージ５０は、図１に示すように、装置ベース２の－Ｙ軸方向端部の－Ｘ軸方向隅部に配置されており、その上面には、矩形のアダプタプレート５１を介してカセット６が載置されている。ここで、カセット６は、研削加工前の複数のワークＷを収納するためのものであって、その内部には複数の棚が上下方向に所定の間隔を設けて配置されている。

そして、カセットステージ５０内には、カセット６をＺ軸方向に昇降させるためのカセット昇降機構５２が設けられている。このカセット昇降機構５２は、垂直なベースプレート５３に互いに平行に配置された垂直な一対のガイドレール５４と、これらのガイドレール５４に沿って昇降する昇降板５５を備えている。そして、この昇降板５５にアダプタプレート５１が固定されており、このアダプタプレート５１上にカセット６が着脱可能に載置されている。

また、一対のガイドレール５４の間には、垂直なボールネジ軸５６が回転可能に配置されており、このボールネジ軸５６の下端は、回転駆動源である電動モータ５７に連結されている。そして、このボールネジ軸５６には、昇降板５５に突設された不図示のナット部材が螺合している。

したがって、電動モータ５７を起動してボールネジ軸５６を正逆転させれば、該ボールネジ軸５６に螺合する不図示のナット部材が突設された昇降板５５がガイドレール５４に沿ってＺ軸方向に昇降するため、この昇降板５５と共にカセット６も昇降する。

ところで、カセットステージ５０に隣接する図１に破線にて示すワーク仮置き空間Ｓ３には、図３に示す仮置きテーブル８０とこの仮置きテーブル８０をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構８１が配置されている。

上記仮置きテーブル８０は、矩形ブロック状の部材であって、その上面には、２枚のワークＷを吸引保持するための２つの矩形の保持面８０ａが形成されている。この仮置きテーブル８０をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構８１は、ベース台８２の上面にＸ軸方向に沿って互いに平行に敷設された一対のガイドレール８３と、これらのガイドレール８３の間にＸ軸方向に沿って配置された回転可能なボールネジ軸８４を備えている。そして、ボールネジ軸８４の軸方向一端には、回転駆動源である電動モータ８５が連結されており、ボールネジ軸８４の軸方向他端は、軸受８６によってベース台８２に回転可能に支持されている。

そして、Ｘ軸移動機構８１の一対のガイドレール８３には、仮置きテーブル８０が摺動可能に嵌合しており、この仮置きテーブル８０には、ボールネジ軸８４が螺合挿通している。したがって、電動モータ８５を起動してボールネジ軸８４を正逆転させると、このボールネジ軸８４に螺合する仮置きテーブル８０が一対のガイドレール８３に沿ってＸ軸方向に移動する。

ところで、図３に示すように、アダプタプレート５１とベース台８２との間には、Ｙ軸方向に延びる一対のレール８７が互いに平行に架設されており、これらのレール８７の近傍の図３に破線にて示すワーク取出空間Ｓ４には、図４に示すワーク取出機構９０が配置されている。

上記ワーク取出機構９０は、カセット６に収納されているワークＷを取り出す機構であって、ベースプレート９１にＹ軸方向に沿って互いに平行に配置された上下一対のガイドレール９２と、これらのガイドレール９２に沿ってＹ軸方向に摺動するブロック状のスライダ９３を備えている。そして、上下一対のガイドレール９２の間には、Ｙ軸方向に沿って延びる回転可能なボールネジ軸９４が配置されており、このボールネジ軸９４の軸方向一端は、回転駆動源である電動モータ９５に連結され、ボールネジ軸９４の軸方向他端は、軸受９６によってベースプレート９１に回転可能に支持されている。

また、スライダ９３からは逆Ｌ字状に屈曲するアーム９７が延びており、このアーム９７の先端には、ワークＷを１枚ずつ把持するためのクランプ９８が取り付けられている。

したがって、電動モータ９５を起動してボールネジ軸９４を正逆転させれば、該ボールネジ軸９４に螺合するスライダ９３がアーム９７と共に一対のガイドレール９２に沿ってＹ軸方向に移動し、アーム９７の先端に取り付けられたクランプ９８がカセット６内に収容されたワークＷを１枚ずつ把持してカセット６から取り出す。

さらに、仮置きテーブル８０の移動限の近傍の図３において破線にて示す搬送空間Ｓ５には、ワーク取出機構９０によってカセット６から一対のレール８７上に取り出されたワークＷを保持してこれを仮置きテーブル８０へと搬送するワーク搬送機構１００（図５参照）が配置されている。

上記ワーク搬送機構１００は、図５に示すように、ベースプレート１０１に軸方向に沿って互いに平行に取り付けられた上下一対のガイドレール１０２と、これらのガイドレール１０２に沿ってＹ軸方向に摺動するスライダ１０３を備えている。そして、上下一対のガイドレール１０２の間には、回転可能なボールネジ軸１０４がＹ軸方向に沿って配置されており、このボールネジ軸１０４は、スライダ１０３に螺合挿通している。ここで、ボールネジ軸１０４の軸方向一端は、回転駆動源である電動モータ１０５に連結されており、ボールネジ軸１０４の軸方向他端は、軸受１０６によってベースプレート１０１に回転可能に支持されている。

また、スライダ１０３には昇降シリンダ１０７が取り付けられており、この昇降シリンダ１０７から下方に垂直に延びるロッド１０８の下端には、ワークＷを吸引保持するための矩形プレート状の吸着パッド１０９が取り付けられている。

したがって、電動モータ１０５を起動してボールネジ軸１０４を正逆転させると、該ボールネジ軸１０４に螺合するスライダ１０３が昇降シリンダ１０７と吸着パッド１０９と共にＹ軸方向に沿って移動する。このため、吸着パッド１０９に保持されたワークＷがＹ軸方向に沿って搬送される。

＜ストッカ＞
ストッカ７０は、図１に示すように、カセットステージ５０の横に配置されており、テーブル７１上には、研削加工前の複数のワークＷが収納された複数のカセット６（図１には、不図示）がアダプタプレート５１上に載置された状態でストックされており、その上方の図１に破線にて示すカセット移送空間Ｓ６には、図６に示すカセット移送機構１１０が配置されている。

上記カセット移送機構１１０は、図６に示すように、ベースプレート１１１にＸ軸方向に沿って互いに平行に配置された上下一対のガイドレール１１２と、これらのガイドレール１１２に沿ってＸ軸方向に摺動する矩形ブロック状のスライダ１１３を備えている。そして、スライダ１１３には、Ｚ軸方向に延びる垂直な一対のガイドレール１１４が互いに平行に取り付けられており、これらのガイドレール１１４には、昇降板１１５がＺ軸方向に昇降可能に嵌合保持されている。

また、一対のガイドレール１１４の間には、回転可能なボールネジ軸１１６がＺ軸方向に沿って垂直に配置されており、このボールネジ軸１１６には、昇降板１１５に突設された不図示のナット部材が螺合している。そして、ボールネジ軸１１６の軸方向一端（上端）は、回転駆動源である電動モータ１１７に連結されており、ボールネジ軸１１７の軸方向他端(下端)は、軸受１１８によってスライダ１１３に回転可能に支持されている。

上記昇降板１１５には、Ｙ軸方向に沿って水平に延びるアーム１１９が取り付けられており、このアーム１１９の先端から下方に延びる軸１１９ａの下端には、矩形プレート状の支持パッド１２０が取り付けられている。そして、支持パッド１２０の四隅からは、下端がＬ字状に屈曲するハンガー１２１が下方に向かってそれぞれ垂直に延びている。

また、ベースプレート１１１に取り付けられた上下一対のガイドレール１１２の間には、Ｘ軸方向に長い回転可能なボールネジ軸１２２が設けられており、このボールネジ軸１２２の長手方向一端は、回転駆動源である電動モータ１２３に連結され、ボールネジ軸１２２の軸方向他端は、軸受１２４によってベースプレート１１１に回転可能に支持されている。そして、このボールネジ軸１２２は、スライダ１１３に螺合挿通している。

したがって、電動モータ１２３を起動してボールネジ軸１２２を正逆転させると、このボールネジ軸１２２に螺合するスライダ１１３が一対のガイドレール１１２に沿ってＸ軸方向に移動し、電動モータ１１７を起動してボールネジ軸１１６を正逆転させると、このボールネジ軸１１６に螺合する昇降板１１５が一対のガイドレール１１４に沿ってＺ軸方向に昇降動する。このため、アーム１１９と軸１１９ａを介して昇降板１１５に取り付けられた支持パッド１２０と該支持パッド１２０から下方に延びる４本のハンガー１２１は、Ｘ軸方向に移動可能であるとともに、Ｚ軸方向に昇降動可能であり、４本のハンガー１２１によってアダプタプレート５１が把持されることによって、該アダプタプレー５１上に載置されたカセット６がＸ軸方向に沿って搬送される。

＜乾燥制御部＞
図９に示す乾燥制御部２００は、ワークＷの研削をフルオート（全自動）で行う研削装置１において、研削加工中に何らかのエラーが発生するなどしたためにフルオート動作が停止した場合に、作業者による手作業を要することなく、ワークＷの研削水が付着した下面に向けてエアを噴射して該ワークＷの下面を乾燥させるものであって、その詳細については後述する。

［研削装置の作用］
次に、以上のように構成された研削装置１によるワークＷの研削加工について説明する。

ワークＷを研削加工する際には、図４に示すワーク取出機構９０によってカセット６から加工前のワークＷが図３に示す一対のレール８７上に引き出される。すると、レール８７上に引き出された２枚のワークＷは、図５に示すワーク搬送機構１００の吸着パッド１０９によって吸着保持されて図３に示す仮置きテーブル８０へと搬送され、該仮置きテーブル８０の保持面８０ａ上にそれぞれ吸引保持される。

上述のように仮置きテーブル８０の２つの保持面８０ａ上に２枚のワークＷがそれぞれ吸引保持されると、仮置きテーブル８０が図３に示すＸ軸移動機構８１によってＸ軸方向に移動してＸ軸方向の位置決めがなされる。すると、仮置きテーブル８０上に保持された２枚のワークＷは、図２に示す第１搬送手段２０の第１搬送パッド２１に吸引保持されて第１加工ユニットＵ１の第１チャックテーブル３へと移送されて該第１チャックテーブル３に受け渡され、該第１チャックテーブル３の保持面３ａに吸引保持される。

上述のように第１チャックテーブル３の保持面３ａ上に２枚のワークＷが吸引保持されると、不図示の第１移動機構によって第１チャックテーブル３が粗研削手段１０に向かって＋Ｙ軸方向へと移動し、該第１チャックテーブル３が粗研削手段１０の研削ホイール１５の下方に位置決めされる。

上記状態から、粗研削手段１０のスピンドルモータ１２が起動されて研削ホイール１５が所定の速度で回転するとともに、昇降機構３０が駆動されて研削ホイール１５が所定量（粗研削代）だけ下降すると、研削ホイール１５の砥石１６がワークＷに接触して該ワークＷを粗研削する。なお、この砥石１６によるワークＷの粗研削は、砥石１６とワークＷとの接触部に不図示の研削水供給手段から研削水の供給を受けながら行われる。また、粗研削中のワークＷの厚みは、第１厚み測定器４によって測定される。

以上のようにして粗研削手段１０によるワークＷの粗研削が終了すると、昇降機構３０によって研削ホイール１５が上昇して砥石１６がワークＷから離間する。すると、粗研削されたワークＷは、図２に示す第１搬送手段２０の第１搬送パッド２１に吸引保持されて仮置き部４０に向かって－Ｙ軸方向へと搬送され、仮置き部４０の第３テーブル４３の保持面４３ａによって吸引保持される。

次に、保持面４３ａに２枚のワークＷを吸引保持した第３テーブル４３は、不図示の第３移動機構によってガイドプレート４２に沿って＋Ｘ軸方向へと移動する。すると、２枚のワークＷは、図２に示す第１搬送手段２０と同様に構成された第２搬送手段２０の第２搬送パッド２１に吸引保持されて仕上げ研削手段１０’の第２チャックテーブル３’へと受け渡される。２枚のワークＷが受け渡された第２チャックテーブル３’は、不図示の移動機構によって仕上げ研削手段１０’に向かって＋Ｙ軸方向へと移動し、該第２チャックテーブル３’とこれに保持されたワークＷが仕上げ研削手段１０’の研削ホイール１５’の下方に位置決めされる。

上記状態から、仕上げ研削手段１０’のスピンドルモータ１２’が起動されて研削ホイール１５’が所定の速度で回転するとともに、昇降機構３０が駆動されて研削ホイール１５’が所定量（仕上げ研削代）だけ下降すると、研削ホイール１５’の砥石１６’が２枚のワークＷに接触して各ワークＷをそれぞれ仕上げ研削する。なお、この砥石１６’によるワークＷの仕上げ研削は、砥石１６’とワークＷとの接触部に不図示の研削水供給手段から研削水の供給を受けながら行われる。また、仕上げ研削中のワークＷの厚みは、第２厚み測定器４’によって測定される。

以上のようにして仕上げ研削手段１０’によるワークＷの仕上げ研削が終了すると、昇降機構３０によって研削ホイール１５’が上昇して砥石１６’がワークＷから離間する。すると、仕上げ研削された２枚のワークＷは、図２に示す第１搬送手段２０と同様に構成された第２搬送手段２０の第２搬送パッド２１に吸引保持されて洗浄手段６０へと搬送され、該洗浄手段６０のスピンナテーブル６１へと受け渡される。

洗浄手段６０においては、スピンナテーブル６１がワークＷと共に不図示の回転機構によって垂直な軸中心軸回りに回転駆動されるとともに、洗浄水ノズル６２からワークＷに向けて洗浄水が噴射される。すると、各ワークＷが洗浄水によってそれぞれ洗浄され、該ワークＷの表面に付着している研削屑が除去される。なお、図示しないが、洗浄手段６０において洗浄水によって洗浄された２枚のワークＷは、カセット６とは別の不図示のカセットに収容され、これによってワークＷに対する一連の研削加工が終了する。

ところで、ワークＷに対する研削加工をフルオートで行う研削装置１において、研削加工中に何らかのエラーが発生するなどしたためにフルオート動作が停止した場合、例えば、粗研削が終了したワークＷを仮置き部４０の第３テーブル４３へと受け渡したときにフルオート動作が停止した場合、図９に示す乾燥制御部２００は、図７に示すように、第１搬送手段２０の第１搬送パッド２１によって２枚のワークＷを複数の吸盤２７によって吸引保持する。そして、乾燥制御部２００は、第１搬送手段２０の第１Ｚ軸移動機構２０Ｂを駆動してワークＷを保持した第１搬送パッド２１を図８及び図９に示すように所定量だけ上昇させ、ワークＷの下面と第３テーブル４３の保持面４３ａ（図８参照）との間に所定の隙間δを形成する（図９参照）。

ここで、図９に示すように、第３テーブル４３の内部には、エア供給源１３０と吸引源１４０に連通する連通路７が形成されており、この連通路７からは複数の連通路８が分岐して垂直上方へと延びており、これらの連通路８は、当該第３テーブル４３の保持面４３ａ（図８参照）に円孔状の開口部８ａとしてそれぞれ開口している。

また、連通路７から延びる配管９は、エア供給源１３０に接続されており、この配管９から分岐する分岐管９ａは、吸引源１４０に接続されている。そして、配管９と分岐管９ａには電磁開閉式のバルブＶ１，Ｖ２がそれぞれ設けられており、これらのバルブＶ１，Ｖ２は、乾燥制御部２００に電気的に接続されてその開閉が乾燥制御部２００によってそれぞれ制御される。

そして、図９に示すように、第１搬送パッド２１に吸引保持されたワークＷの下面と第３テーブル４３の保持面４３ａ（図８参照）との間に所定の隙間δが形成されると、乾燥制御部２００は、一方のバルブＶ２を閉じた状態で他方のバルブＶ１を開く。すると、エア供給源１３０からエアが配管９と連通路７，８を経て第３テーブル４３の保持面４３ａに開口する複数の開口部８ａから各ワークＷの下面に向けてそれぞれ噴射され、各ワークＷの下面に付着している研削水がエアによって吹き飛ばされて各ワークＷの下面が乾燥する。

なお、第３テーブル４３に代わって、仮置きテーブル８０によって第１搬送パッド２１に吸引保持されたワークＷの下面を乾燥させてもよい。つまり、仮置きテーブル８０も第３テーブル４３と同様に、エア供給源１３０と吸引源１４０に連通し、バルブＶ１，Ｖ２を備え、乾燥制御部２００は、バルブＶ２を閉じた状態で他方のバルブＶ１を開き、保持面８０ａからエアを噴射して、隙間δを形成して保持面８０ａの上に待機している第１搬送パッド２１に吸引保持されたワークＷの下面を乾燥させても良い。

また、ワークＷの下面を乾燥させる際に、第１搬送パッド２１に対して第３テーブル４３または仮置きテーブル８０を相対的に水平方向に移動させても良い。つまり、第１Ｙ軸移動機構２０Ａによって第１搬送パッド２１をＹ軸方向に往復移動させてもよい。また、ガイドプレート４２によって第３テーブル４３をＸ軸方向に往復移動させもよい。また、Ｘ軸移動機構８１によって仮置きテーブル８０をＸ軸方向に往復移動させも良い。

以上のように、例えば、粗研削が終了したワークＷを仮置き部４０の第３テーブル４３へと受け渡したときにフルオート動作が停止した場合には、乾燥制御部２００は、図９に示すように、ワークＷを保持した第１搬送パッド２１を所定量だけ上昇させ、該第１搬送パッド２１に保持されたワークＷの下面と第３テーブル４３の保持面４３ａ（図８参照）との間に所定の隙間δを形成し、第３テーブル４３の保持面４３ａに開口する複数の開口部８ａからエアを各ワークＷの下面に向けて噴射して各ワークＷの下面を乾燥させるようにしたため、作業者がワークＷを第３テーブル４３から取り外して該ワークＷの下面に付着している研削水をハンディータイプのエアガンを用いて噴射したエアで吹き飛ばすという手作業が不要となる。このため、作業者の負担が軽減されるとともに、研削装置１のフルオート動作が停止して再開するまでに要する時間が短縮され、当該研削装置１の稼働率の低下が最小限に抑えられる。

また、上記のように、エアガンから噴射したエアによって、加工装置内に留まっている乾燥した加工屑を撒き散らかせ、仮置き部４０の第３テーブル４３の保持面４３ａに付着するなどして、その加工屑がワークＷの下面に付着して、ワークＷを不良にするという問題を解消することができる。

なお、以上は粗研削が終了したワークＷを仮置き部４０の第３テーブル４３上に仮置きしたときに研削装置１のフルオート動作が停止した場合を例として説明したが、第１チャックテーブル３や第２チャックテーブル３’上にワークＷを保持しているときにフルオート動作が停止した場合には、乾燥制御部２００（実際には、第１加工ユニットＵ１と第２加工ユニットＵ２にそれぞれ設けられた不図示の第１乾燥制御部や第２乾燥制御部）は、以下のようにしてワークＷの下面をエアによって素早く乾燥させる。

すなわち、第１チャックテーブル３や第２チャックテーブル３’に保持されているワークＷを第１または第２搬送パッド２１によって吸引保持し、第１または第２搬送パッド２１をワークＷと共に所定量だけ上昇させ、図９に示すように、ワークＷと第１チャックテーブル３の保持面３ａまたは第２チャックテーブル３’の保持面３ａ’との間に所定の隙間δを形成し、保持面３ａまたは３ａ’からワークＷの下面に向けてエアを噴射して該ワークＷの下面を乾燥させるようにすれば良い。

また、所定の隙間δを形成したワークＷの下面に向けて、保持面３ａまたは保持面３ａ’から水を噴射して、ワークＷの下面を洗浄した後、保持面３ａまたは３ａ’からワークＷの下面に向けてエアを噴射して該ワークＷの下面を乾燥させるようにしても良い。

ところで、以上の実施の形態では、矩形プレート状の２枚のワークＷを研削加工する例について説明したが、ワークＷの枚数は１枚であっても、３枚以上の複数枚であっても良い。また、ワークＷの形状は任意であって、例えば、ウェーハなどの円板状のものであっても良い。

また、以上は本発明に係る加工装置として、矩形プレート状の２枚のワークを研削加工する研削装置を例として説明したが、本発明は、研削装置以外の他の任意の加工装置、例えば、研磨装置や切削装置などもその適用対象に含むものである。

その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

１：研削装置（加工装置）、２：装置ベース、
３：第１チャックテーブル（第１テーブル）、３ａ：保持面、
３’：第２チャックテーブル、３’ａ：保持面、４：第１厚み測定器、
４’：第２厚み測定器、５：コラム、６：カセット、７，８：連通路、８ａ：開口部、
９：配管、９ａ：分岐管、１０：粗研削手段（第１加工手段）、
１０’：仕上げ研削手段（第２加工手段）、１１，１１‘：ホルダ、
１２，１２’：スピンドルモータ、１３，１３’：スピンドル、
１４，１４’：マウント、１５，１５’：研削ホイール、１６，１６’：砥石、
２０：第１搬送手段（第２搬送手段）、２０Ａ：第１Ｙ軸移動機構、
２０Ｂ：第１Ｚ軸移動機構、２１：第１搬送パッド（第２搬送パッド）、
２１ａ，２１ｂ：ベースプレート、２２ａ，２２ｂ：ガイドレール、
２３ａ：スライダ、２３ｂ：昇降ブロック、２４ａ，２４ｂ：ボールネジ軸、
２５ａ，２５ｂ：電動モータ、２６ａ，２６ｂ：軸受、２７：吸盤、３０：昇降機構、
３１：昇降板、３２：ガイドレール、３３：ボールネジ軸、３４：電動モータ、
４０：仮置き部、４１：仮置き台、４２：ガイドプレート、
４３：第３テーブル（仮置きテーブル）、４３ａ：保持面、５０：カセットステージ、
５１：アダプタプレート、５２：カセット昇降機構、５３：ベースプレート、
５４：ガイドレール、５５：昇降板、５６：ボールネジ軸、５７：電動モータ、
６０：洗浄手段、６１：スピンナテーブル、６２：洗浄水ノズル、７０：ストッカ、
７１：テーブル、８０：仮置きテーブル、８：ベース台、８３：ガイドレール、
８４：ボールネジ軸、８５：電動モータ、８６：軸受、８７：レール、
９０：ワーク取出機構、９１：ベースプレート、９２：ガイドレール、
９３：スライダ、９４：ボールネジ軸、９５：電動モータ、９６：軸受、
９７：アーム、９８：クランプ、１００：ワーク搬送機構、１０１：ベースプレート、
１０２：ガイドレール、１０３：スライダ、１０４：ボールネジ軸、
１０５：電動モータ、１０６：軸受、１０７：昇降シリンダ、１０８：ロッド、
１０９：吸着パッド、１１０：カセット移動機構、１１１：ベースプレート、
１１２：ガイドレール、１１３：スライダ、１１４：ガイドレール、１１５：昇降板、
１１６：ボールネジ軸、１１７：電動モータ、１１８：軸受、１１９：アーム、
１１９ａ：軸、１２０：支持パッド、１２１：ハンガー、１２２：ボールねじ軸、
１２３：電動モータ、１２４：軸受、１３０：エア供給源、１４０：軸受、
Ｓ１：第１搬送空間、Ｓ２：第２搬送空間、Ｓ３：ワーク仮置き空間、
Ｓ４：ワーク取出空間、Ｓ５：搬送空間、Ｓ６：カセット移送空間、
Ｕ１：第１加工ユニット、Ｕ２：第２加工ユニット、Ｖ１，Ｖ２：バルブ、
Ｗ：ワーク、δ：隙間

Claims (4)

1. ワークを吸引保持する第１テーブルと、加工液を供給しながら該第１テーブルに吸引保持されたワークを加工する第１加工手段と、該第１テーブルをＹ軸方向に移動させる第１移動機構と、ワークの上面を保持する第１搬送パッドと、該第１搬送パッドをＹ軸方向に移動させる第１Ｙ軸移動機構と、該第１搬送パッドをＸ軸方向とＹ軸方向とに直交するＺ軸方向に移動させる第１Ｚ軸移動機構と、を備える第１加工ユニットと、
   ワークを吸引保持する第２テーブルと、加工液を供給しながら該第２テーブルに吸引保持されたワークを加工する第２加工手段と、該第２テーブルをＹ軸方向に移動させる第２移動機構と、ワークの上面を保持する第２搬送パッドと、該第２搬送パッドをＹ軸方向に移動させる第２Ｙ軸移動機構と、該第２搬送パッドをＸ軸方向とＹ軸方向とに直交するＺ軸方向に移動させる第２Ｚ軸移動機構と、を備え、水平方向でＹ軸方向に直交するＸ軸方向での該第１加工ユニットの横に配置される第２加工ユニットと、
   ワークを吸引保持する第３テーブルと、該第３テーブルと該第１搬送パッドがワークの受け渡しを可能、及び、該第３テーブルと該第２搬送パッドがワークの受け渡しを可能に、該第３テーブルをＸ軸方向に移動させる第３移動機構と、を備え、
   該第１テーブルの上面または該第３テーブルの上面からエアを噴射して該第１搬送パッドに保持されたワークの下面を乾燥させる第１乾燥制御部と、
   該第２テーブルの上面または該第３テーブルの上面からエアを噴射して該第２搬送パッドに保持されたワークの下面を乾燥させる第２乾燥制御部と、
   を備える、加工装置。
2. 該第１テーブル、該第２テーブル、該第３テーブル、該第１搬送パッド、及び該第２搬送パッドは、複数のワークを保持する、請求項１記載の加工装置。
3. 該第１加工手段または該第２加工手段によって加工されたワークを洗浄する洗浄手段を備える、請求項１記載の加工装置。
4. 請求項３記載の加工装置を用いたワークの製造方法であって、
   第１テーブルにワークを保持させる第１保持工程と、
   該第１テーブルに保持されたワークを第１加工手段で加工する第１加工工程と、
   該第１加工手段によって加工されたワークを該第１搬送パッドで保持し、該第１テーブルから該第３テーブルに受け渡す第１受け渡し工程と、
   該第１受け渡し工程において、該第１テーブルの上面または該第３テーブルの上面からエアを噴射して該第１搬送パッドに保持された該ワークの下面を乾燥させる第１乾燥工程と、
   該第３テーブルに保持された該ワークを該第２搬送パッドで保持し、該第２テーブルに受け渡す第２受け渡し工程と、
   該第２テーブルに保持された該ワークを該第２加工手段で加工する第２加工工程と、
   該第２加工手段によって加工された該ワークを該第２搬送パッドで保持し、該第２テーブルから洗浄手段に受け渡す第３受け渡し工程と、
   該第３受け渡し工程において該第２テーブルの上面からエアを噴射して該第２搬送パッドに保持されたワークの下面を乾燥させる第２乾燥工程と、を含む、ワークの製造方法。