JP7370286B2

JP7370286B2 - 加工装置

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Publication number: JP7370286B2
Application number: JP2020045355A
Authority: JP
Inventors: ヴィンセントアテンディドポール
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2020-03-16
Filing date: 2020-03-16
Publication date: 2023-10-27
Anticipated expiration: 2040-03-16
Also published as: JP2021147761A

Description

本発明は、加工装置に関する。

被加工物に異物が付着しないように、クリーンルーム内に設置される加工装置の場合、加工装置内で被加工物を加工する加工領域が仕切られ、被加工物が通過する開口が設けられている構成が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１４－１５０１０９号公報

開口は、被加工物が通過しない時にはシャッターで封鎖することが好ましい。しかし、シャッターは、従来では、密閉性を高めるために、開口より大きくし、開口の手前で上下動させ、前後に駆動して開口に向けて押し込むことで密閉する機構が一般的であった。このような機構のシャッターは、スペースが限られた加工装置内に設置するのが困難であるという問題があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来と比較して省スペースのシャッターにより密閉性を高めることができる加工装置を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の加工装置は、加工装置であって、該加工装置は、被加工物を加工する加工領域と、該加工領域を区切る仕切り板と、該仕切り板に形成されたシャッターと、を備え、該シャッターは、被加工物が通過する開口と、該開口に嵌合する板と、該板を昇降させる昇降ユニットと、を含み、該開口と該板とは、該開口と該板との底辺が上辺より大きくなるように対向する一対の横の辺が傾斜することを特徴とする。

該開口はシール材で囲繞され、該開口を該板で密閉する際に、該シール材に該板が接触してもよい。

本願発明は、従来と比較して省スペースのシャッターにより密閉性を高めることができる。

図１は、実施形態１に係る加工装置の構成例を示す上面図である。図２は、図１の加工装置の仕切り板及びシャッターを示す斜視図である。図３は、図２のシャッターの断面図である。図４は、図２のシャッターの要部を示す正面図である。図５は、実施形態２に係る加工装置の構成例を示す上面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る加工装置１を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る加工装置１の構成例を示す上面図である。図２は、図１の加工装置１の仕切り板７及びシャッター１０を示す斜視図である。加工装置１は、図１に示すように、箱状の筐体２と、加工領域３と、カセット載置領域４と、搬送領域５と、洗浄領域６と、仕切り板７と、シャッター１０と、チャックテーブル３０と、仮置きテーブル３１と、加工ユニット４０と、カセット５１，５２と、搬送装置６１，６２，６３と、洗浄装置７１，７２と、を備える。加工装置１は、筐体２の内側に、加工領域３と、カセット載置領域４と、搬送領域５と、洗浄領域６との４つの領域を形成している。

加工装置１の加工対象である被加工物１００は、例えば、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素などを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハなどのウエーハである。被加工物１００は、例えば、平坦な表面の格子状に形成される複数の分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成されており、表面とは反対側の裏面側から研削される。また、本発明では、被加工物１００は、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のパッケージ基板、セラミックス板、又はガラス板等でも良い。

加工領域３は、図１に示すように、加工ユニット４０でチャックテーブル３０上の被加工物１００を加工する領域であり、加工ユニット４０による加工を実施する加工実施領域３－１と、チャックテーブル３０上に被加工物１００を搬入及び搬出する搬出入領域３－２と、を有する。

カセット載置領域４は、図１に示すように、加工前または加工後の被加工物１００が収容されるカセット５１，５２が載置される領域であり、カセット５１が載置される第１カセット載置領域４－１と、カセット５２が載置される第２カセット載置領域４－２と、を有する。

搬送領域５は、図１に示すように、カセット載置領域４と加工領域３との間で被加工物１００を搬送する領域であり、カセット５１，５２と仮置きテーブル３１との間で被加工物１００を搬送する搬送装置６１が設置されている。

洗浄領域６は、図１に示すように、加工後の被加工物１００を洗浄する洗浄装置７１，７２が設置された領域であり、洗浄装置７１が設置された第１洗浄領域６－１と、洗浄装置７２が設置された第２洗浄領域６－２と、を有する。

加工装置１は、筐体２の内側には、図１に示すように、板状の仕切り板７を設けている。仕切り板７は、加工領域３を区切る。仕切り板７は、実施形態１では、加工領域３（加工実施領域３－１及び搬出入領域３－２）と搬送領域５との間を仕切っている。仕切り板７には、シャッター１０が形成されている。シャッター１０は、図２に示すように、被加工物１００が通過する開口１０－１が形成されている。シャッター１０は、実施形態１では、図１に示すように、仕切り板７の搬出入領域３－２と搬送領域５との間を仕切っている領域に形成されている。

チャックテーブル３０は、不図示の吸引源が接続されており、吸引源から供給される負圧によって、水平面であるＸＹ平面に平行に形成された保持面で、被加工物１００を吸引保持する。チャックテーブル３０は、不図示の回転駆動源により保持面に直交するＺ軸回りに回転自在に設けられている。チャックテーブル３０は、図１に示すように、不図示のＸ軸移動ユニットにより水平方向の一方向であるＸ軸方向に沿って移動することで、加工実施領域３－１と、搬出入領域３－２との間を行き来する。

仮置きテーブル３１は、搬出入領域３－２に設置されている。仮置きテーブル３１は、水平面であるＸＹに平行に形成された保持面で、被加工物１００を保持する。仮置きテーブル３１は、保持面が被加工物１００の径方向のサイズよりも小さく形成されており、仮置きされた被加工物１００の中心位置合わせを行う。

加工ユニット４０は、図１に示すように、加工領域３の加工実施領域３－１内に設けられている。加工ユニット４０は、水平方向の別の一方向でありＸ軸方向に直交するＹ軸と平行な軸心周りの回転動作が加えられた切削ブレードにより、加工領域３の加工実施領域３－１に位置付けられたチャックテーブル３０に保持された被加工物１００を切削加工する。

搬送装置６１は、図１に示すように、加工前の被加工物１００を、カセット載置領域４にあるカセット５１，５２から搬出し、図１及び図２に示すように、シャッター１０の開口１０－１を通過して、搬出入領域３－２にある仮置きテーブル３１上に搬送する。搬送装置６１は、加工後かつ洗浄後の被加工物１００を、第２洗浄領域６－２にある洗浄装置７２から搬出し、カセット載置領域４にあるカセット５１，５２に搬入する。搬送装置６１は、加工前にカセット５１に収容されていた加工後かつ洗浄後の被加工物１００を、カセット５１に搬入し、加工前にカセット５２に収容されていた加工後かつ洗浄後の被加工物１００を、カセット５２に搬入する。

搬送装置６２は、図１に示すように、搬出入領域３－２に設置されている。搬送装置６２は、仮置きテーブル３１上の加工前の被加工物１００を、搬出入領域３－２に位置付けられたチャックテーブル３０上に搬入する。搬送装置６３は、搬出入領域３－２から第１洗浄領域６－１にわたって設置されている。搬送装置６３は、搬出入領域３－２に位置付けられたチャックテーブル３０上の加工後の被加工物１００を、第１洗浄領域６－１にある洗浄装置７１に搬出する。

洗浄装置７１は、搬送装置６３から搬送された加工後の被加工物１００の裏面を洗浄し、洗浄装置７２に移送する。洗浄装置７２は、洗浄装置７１から移送された被加工物１００の表面を洗浄する。

図３は、図２のシャッター１０の断面図である。図４は、図２のシャッター１０の要部を示す正面図である。シャッター１０は、図３に示すように、奥カバー１１と、シール材１２と、板１３と、昇降ユニット１４と、手前カバー１５と、昇降ユニットカバー１６と、を含む。シャッター１０は、図３に示すように、板１３を矢印２７に沿って密閉位置２５に移動させることで開口１０－１を密閉し、板１３を矢印２８に沿って開放位置２６に移動させることで開口１０－１を開放する。実施形態１では、板１３の移動方向が昇降方向（Ｚ軸方向）であり、板１３の密閉位置２５が上方側に、板１３の開放位置２６が下方側に、それぞれ設定されている。

奥カバー１１は、図３に示すように、仕切り板７の搬出入領域３－２側（図３の＋Ｙ方向）に設置される板状の部材である。奥カバー１１は、開口１１－１と、開口１１－１を囲繞するシール材設置部１１－２と、開口１１－１の下方に設けられた板収容部１１－３と、を有する。奥カバー１１の開口１１－１は、シャッター１０の開口１０－１を形成している。

シール材設置部１１－２の手前カバー１５側（図３の－Ｙ方向）にシール材１２が設置される。実施形態１では、これにより、本発明における、開口１１－１（１０－１）がシール材１２で囲繞される状態を実現する。シール材設置部１１－２は、奥カバー１１の表面１１－４より搬出入領域３－２側（図３の＋Ｙ方向）に窪んで形成される。シール材設置部１１－２は、図４に示すシール材１２の上辺１２－２が設置される上方側の部分よりも図４に示すシール材１２の底辺１２－５が設置される下方側の部分の方が、より搬出入領域３－２側（図３の＋Ｙ方向）に窪んで形成されている。

板収容部１１－３は、奥カバー１１の搬送領域５側（図３の－Ｙ方向）の表面１１－４より搬出入領域３－２側（図３の＋Ｙ方向）に窪んで形成され、開口１１－１を開放する際に、下降する板１３を収容する。

シール材１２によって形成される開口１２－１は、図４に示すように、台形状であり、上辺１２－２と、一対の横の辺１２－３，１２－４と、底辺１２－５とにより形成されている。開口１２－１は、底辺１２－５が上辺１２－２より大きくなるように対向する一対の横の辺１２－３，１２－４が、底辺１２－５側から上辺１２－２側に向かうに従って、開口１２－１の内側に向かって傾斜するテーパー形状に形成されている。

シール材１２の開口１２－１の各辺の間は、実施形態１では、鋭い角状に形成されているが、本発明ではこれに限定されず、滑らかに丸みを帯びた形状に形成されていても良い。

シール材１２は、シール材設置部１１－２に設置された時、上辺１２－２及び一対の横の辺１２－３，１２－４を形成している部分が、底辺１２－５を形成している部分よりも、奥カバー１１の手前側に突出している。

シャッター１０では、板１３の昇降経路が、底辺１２－５よりも手前カバー１５側（図３の－Ｙ方向）であり、板１３の密閉位置２５で、シール材１２の上辺１２－２及び一対の横の辺１２－３，１２－４の内側と板１３の上辺１３－２及び一対の横の辺１３－３，１３－４の外側とが接触するように、シール材１２と板１３とが位置付けられている。また、板１３の密閉位置２５で、シール材１２の底辺１２－５の表面（手前カバー１５側の面）と板１３の裏面（奥カバー１１側の面）とが接触するように、シール材１２と板１３とが位置づけられている。

板１３は、図３及び図４に示すように、下方に接続部１３－１を有する。板１３は、接続部１３－１が昇降ユニット１４と接続している。板１３は、昇降ユニット１４により昇降方向の駆動力が与えられて昇降することにより、上方の密閉位置２５と下方の開放位置２６との間で昇降する。

板１３の外縁は、底辺１３－５が上辺１３－２より大きくなるように対向する一対の横の辺１３－３，１３－４が傾斜している。図４に示すように、シール材１２の開口１２－１の上辺１２－２と板１３の外縁の上辺１３－２とがほぼ同じ長さであり、シール材１２の開口１２－１の辺１２－３と板１３の外縁の辺１３－３とがほぼ同じ傾斜を有し、シール材１２の開口１２－１の辺１２－４と板１３の外縁の辺１３－４とがほぼ同じ傾斜を有する。

板１３の各辺の間は、実施形態１では、シール材１２の開口１２－１の各辺の間の形状に合わせて、鋭い角状に形成されている。なお、板１３の各辺の間は、本発明ではこれに限定されず、シール材１２の開口１２－１の各辺の間が滑らかに丸みを帯びた形状に形成されている場合には、これに合わせて、滑らかに丸みを帯びた形状に形成されていても良い。

このため、板１３は、外縁の上辺１３－２及び一対の横の辺１３－３，１３－４が、シール材１２の開口１２－１の上辺１２－２及び一対の横の辺１２－３，１２－４に嵌合する。本明細書では、板１３の外縁の上辺１３－２及び一対の横の辺１３－３，１３－４が、シール材１２の開口１２－１の上辺１２－２及び一対の横の辺１２－３，１２－４に嵌合することを、板１３がシール材１２の開口１２－１に嵌合すると言う。板１３は、シール材１２が形成する開口１２－１に嵌合することで、シール材１２の開口１２－１を密閉する。

なお、シール材１２の開口１２－１と板１３の外縁との形状に僅かな差異がある場合には、板１３の外縁の上辺１３－２及び一対の横の辺１３－３，１３－４がシール材１２の開口１２－１の上辺１２－２及び一対の横の辺１２－３，１２－４に対して押し込まれることで、シール材１２の形状が僅かに変形して、シール材１２の開口１２－１が板１３の外縁に合わせられて、板１３がシール材１２の開口１２－１に嵌合することで、板１３がシール材１２の開口１２－１を密閉する。

昇降ユニット１４は、図３に示すように、仕切り板７の手前側において、昇降ユニットカバー１６の内側に設置されている。昇降ユニット１４は、実施形態１では、図３に示すように、板１３の下方に設置されている。このため、加工装置１は、板１３が、昇降ユニット１４が駆動力を与える際に発生する可能性がある異物の影響を受けるおそれを低減することができる。なお、昇降ユニット１４は、本発明ではこれに限定されず、板１３の上方や横側に設置しても構わない。

手前カバー１５は、図３に示すように、仕切り板７の搬送領域５側に設置される板状の部材である。手前カバー１５は、開口１１－１と同等の大きさ及び形状の開口１５－１が形成されている。手前カバー１５は、奥カバー１１との間に板１３を収容する。手前カバー１５は、昇降ユニットカバー１６が設置される位置と対応する位置に、切欠き１５－２が形成されている。

昇降ユニットカバー１６は、図３に示すように、手前カバー１５の切欠き１５－２の部分を覆うように設置され、手前カバー１５に固定されている。昇降ユニットカバー１６は、図３に示すように、切欠き１５－２とともに、昇降ユニット１４の設置空間及び板１３の昇降経路周りの空間を形成する。

シャッター１０は、図３に示すように、奥カバー１１と手前カバー１５及び昇降ユニットカバー１６との間に形成された空間内に、シール材１２、板１３及び昇降ユニット１４を配置することで、仕切り板７に直交する前後方向（図３のＹ軸方向）にスペースを取らない省スペースを実現している。また、シャッター１０は、仕切り板７に複数のネジで固定されている。

以上のような構成を有する実施形態１に係る加工装置１の動作について説明する。加工装置１は、加工ユニット４０による被加工物１００の加工を開始する前等に、昇降ユニット１４により板１３を矢印２７に沿って上昇させて開放位置２６から密閉位置２５に移動させることで、板１３をシール材１２の開口１２－１に嵌合させて、板１３によりシール材１２の開口１２－１を密閉することにより実質的に開口１１－１を密閉する。また、加工装置１は、搬送装置６１で、仕切り板７に形成された開口１１－１を通過して、仮置きテーブル３１に加工前の被加工物１００を搬送する前に、昇降ユニット１４により板１３を矢印２８に沿って下降させて密閉位置２５から開放位置２６に移動させることで、開口１１－１を開放する。

ここで、実施形態１に係る加工装置１では、シール材１２と板１３とはほぼ同一の形状である。このため、加工装置１では、板１３が密閉位置２５と開放位置２６との間で昇降しているときには、内側に向かって同じ傾斜を有するシール材１２の開口１２－１の辺１２－３と板１３の辺１３－３との間、及び、内側に向かって同じ傾斜を有するシール材１２の開口１２－１の辺１２－４と板１３の辺１３－４との間に、同じ幅の隙間が形成される。これにより、加工装置１は、シール材１２の開口１２－１と板１３とを接触させることなく、板１３を昇降させる。

また、加工装置１では、これらの辺１２－３と辺１３－３との間及び辺１２－４と辺１３－４との間に形成される隙間は、板１３が矢印２７に沿って上昇して密閉位置２５に近づくに従って減少する。加工装置１では、密閉位置２５に到達した板１３は、シール材１２の開口１２－１に嵌合し、開口１２－１を密閉することで、開口１１－１を密閉する。

従来の密閉構造は、開口より大きな板を開口と前後ずらした状態で昇降させ、開口と対向する高さまで昇降したら開口に向けて板を押しつけ密閉するといった、前後と上下との二軸方向への駆動ユニットを有する事が一般的であり、それに相当するスペースを要した。これは、開口と板とを前後方向に一致した状態で昇降させようとすると、常に板の外側と開口の内側とが接触してしまい昇降できないからである。しかし、実施形態１に係る加工装置１は、板１３の横の辺１３－３，１３－４及び開口１２－１の横の辺１２－３，１２－４が傾斜していることにより、シャッター１０が、板１３を前後方向に移動させることなく、板１３を昇降方向の一方向のみに移動させることにより、板１３を開口１２－１に嵌合して開口１１－１を密閉したり、開口１２－１を開放することで開口１１－１を開放したりすることができ、省スペースを実現できる。

また、実施形態１に係る加工装置１は、板１３及びシール材１２の横の辺１３－３，１３－４，１２－３，１２－４が傾斜することで、シール材１２の開口１２－１と板１３の外縁とがほぼ同一の形状にでき、板１３をシール材１２の開口１２－１に嵌合させることで、昇降する板１３により開口１１－１の密閉性を高めることができるという作用効果を奏する。

また、実施形態１に係る加工装置１は、シャッター１０のシール材１２が開口１１－１の上側及び両方の横側及び底辺の縁に位置付けられる。このため、実施形態１に係る加工装置１は、シャッター１０が、開口１１－１の密閉性をシール材１２によりさらに高めることができるという作用効果を奏する。

また、実施形態１に係る加工装置１では、板１３が昇降する際に、シール材１２と板１３との間に隙間が形成される。これにより、実施形態１に係る加工装置１は、シール材１２の開口１２－１と板１３とを接触させることなく、板１３を昇降させる。このため、実施形態１に係る加工装置１は、板１３を円滑に昇降させることができ、これにより、開口１１－１を円滑に開閉することができるという作用効果を奏する。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る加工装置１－２を図面に基づいて説明する。図５は、実施形態２に係る加工装置１－２の構成例を示す上面図である。図５は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

実施形態２に係る加工装置１－２は、実施形態１に係る加工装置１において、種々の変更をしたものである。具体的には、実施形態２に係る加工装置１－２は、実施形態１に係る加工装置１において、筐体２を筐体２－２に変更し、ターンテーブル３５を追加し、加工ユニット４０を加工ユニット４０－２に変更しており、これに伴い、加工領域３の加工実施領域３－１及び仮置き領域３－２の位置関係を変更している。

加工領域３の加工実施領域３－１は、実施形態２では、図５に示すように、加工ユニット４０－２でチャックテーブル３０上の被加工物１００を加工する領域である。チャックテーブル３０は、実施形態２では、図５に示すように、ターンテーブル３５上に４つ設置されている。これら４つのチャックテーブル３０は、ターンテーブル３５の回転によって、搬出入位置、粗研削位置、仕上げ研削位置、研磨位置、搬出入位置に順次移動される。

加工ユニット４０－２は、図５に示すように、粗研削位置に位置付けられたチャックテーブル３０に保持された被加工物１００を粗研削加工する粗研削ユニット４１と、仕上げ研削位置に位置付けられたチャックテーブル３０に保持された被加工物１００を仕上げ研削加工する仕上げ研削ユニット４２と、研磨位置に位置付けられたチャックテーブル３０に保持された被加工物１００を研磨加工する研磨ユニット４３とを含む。

実施形態２では、搬送装置６２は、仮置きテーブル３１上の加工前の被加工物１００を、搬出入位置に位置付けられたチャックテーブル３０上に搬入する。搬送装置６３は、搬出入位置に位置付けられたチャックテーブル３０上の加工後の被加工物１００を、第１洗浄領域６－１にある洗浄装置７１に搬出する。実施形態２では、洗浄装置７１が加工後の被加工物１００の裏面を洗浄する裏面洗浄装置となっており、洗浄装置７２が加工後の被加工物１００の表面を洗浄する表面洗浄装置となっている。

実施形態２に係る加工装置１－２は、筐体２－２の内側には、図５に示すように、加工領域３を仕切る実施形態１と同様の仕切り板７及びシャッター１０を設けている。このため、実施形態２に係る加工装置１－２は、実施形態１に係る加工装置１と同様の作用効果を奏する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、実施形態１では、開口１２－１及び板１３は、一対の横の辺１２－３，１２－４，１３－３，１３－４がいずれも直線状に傾斜しているが、本発明ではこれに限定されず、曲線状に傾斜しても良い。

１，１－２加工装置
３加工領域
４カセット載置領域
５搬送領域
７仕切り板
１０－１，１１－１，１２－１，１５－１開口
１０シャッター
１２シール材
１３板
１４昇降ユニット
１２－２，１３－２上辺
１２－３，１２－４，１３－３，１３－４辺
１２－５，１３－５底辺
１００被加工物

Claims

加工装置であって、
該加工装置は、
被加工物を加工する加工領域と、
該加工領域を区切る仕切り板と、
該仕切り板に形成されたシャッターと、を備え、
該シャッターは、
被加工物が通過する開口と、
該開口に嵌合する板と、
該板を昇降させる昇降ユニットと、を含み、
該開口と該板とは、該開口と該板との底辺が上辺より大きくなるように対向する一対の横の辺が傾斜することを特徴とする加工装置。
該開口はシール材で囲繞され、該開口を該板で密閉する際に、該シール材に該板が接触することを特徴とする、請求項１に記載の加工装置。