JP2021186922A - 被加工物の加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】次に加工する被加工物を保持する搬入アームを所定の待機位置にて待機させる場合に、待機位置を選択することで、加工対象物毎に柔軟な対応を可能にすることができる被加工物の加工方法を提供すること。【解決手段】被加工物の加工方法は、被加工物を保持する保持ステップと、被加工物を切削する切削ステップと、次に加工する被加工物を搬入アームで保持し待機する待機ステップと、被加工物を保持テーブルから搬出する搬出ステップと、搬入アームに保持された被加工物を保持テーブルに搬入する搬入ステップと、を有する。待機ステップにおいて、次に加工する被加工物が待機する待機位置を選択可能であり、待機位置は、X方向に延在する該保持テーブルの移動経路の上方または保持テーブルの移動経路からY方向に所定距離離れた位置のいずれかである。【選択図】図3
Description
本発明は、被加工物の加工方法に関する。
従来、高速回転させた円板状の薄い切削ブレードを被加工物に切り込ませて切削(加工に相当)する加工方法が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2及び特許文献3参照)。被加工物として、例えばウェーハ、確認用被加工物及びドレッサーボード等がある。
ここで、連続して複数の被加工物を加工する場合、次に加工する被加工物を保持する搬入アームは、所定の待機位置にて待機する場合がある。生産性を上げるためには、搬出入領域のうち、保持テーブルの移動経路の上方で待機することが好ましいが、加工中に発生する切削屑やミストなどの異物が飛散し、被加工物に付着するという問題があった。
一方、待機中の被加工物への異物の付着を抑制するためには、保持テーブルの移動経路から離れた位置で待機することが好ましいが、次に加工する被加工物を保持テーブルまで運ぶために移動する距離が長くなって生産性が低下す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、次に加工する被加工物を保持する搬入アームを所定の待機位置にて待機させる場合に、待機位置を選択することで、加工対象物毎に柔軟な対応を可能にすることができる被加工物の加工方法を提供することである。
前述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の被加工物の加工方法は、被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードを有する切削ユニットと、該保持テーブルをX方向に加工送りする加工送りユニットと、該保持テーブルへ被加工物を搬入する搬入アームと、該保持テーブルから被加工物を搬出する搬出アームと、を備えた加工装置において、該保持テーブルで被加工物を保持する保持ステップと、該保持テーブルに保持された被加工物を切削する切削ステップと、次に加工する被加工物を該搬入アームで保持し待機する待機ステップと、加工が終了した被加工物を該保持テーブルから搬出する搬出ステップと、次に加工する被加工物を該搬入アームによって保持テーブルに搬入する搬入ステップと、を有し、該待機ステップにおいて、次に加工する被加工物が待機する待機位置を選択可能であり、該待機位置は、X方向に延在する該保持テーブルの移動経路の上方またはX方向に延在する該保持テーブルの移動経路から、X方向と交差するY方向に所定距離離れた位置のいずれかである。
前記被加工物の加工方法において、該加工装置は、該切削ブレードをドレスするドレッサーボードを保持する第2の保持テーブルをさらに備え、該搬入ステップの前に、該切削ブレードで該ドレッサーボードを切削して該切削ブレードをドレスするドレスステップ、をさらに有していても良い。
前記被加工物の加工方法において、該保持テーブルに隣接し、該切削ブレードを切り込ませ切削溝の形状から該切削ブレードの刃先の位置を検出する確認用被加工物を保持する確認テーブルをさらに有し、該搬入ステップの前に、該切削ブレードで該確認用被加工物を切削する刃先位置確認ステップをさらに備えていても良い。
前記被加工物の加工方法において、該切削ユニットは、対向する一対のスピンドルにそれぞれ固定された一対の該切削ブレードを有し、該切削ブレードをそれぞれ被加工物の外縁の所定の切削深さに位置づけた状態で該保持テーブルを回転させることで、被加工物の外縁を面取りしても良い。
本発明は、次に加工する被加工物を保持する搬入アームを所定の待機位置にて待機させる場合に、生産性を向上させるための待機位置と、待機中の被加工物への異物の付着を抑制するための待機位置とのいずれも選択することで、加工対象物毎に柔軟な対応を可能にすることができるという効果を奏する。
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。
〔加工装置の構成〕
本発明の実施形態に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図1及び図2は、実施形態に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。
本発明の実施形態に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図1及び図2は、実施形態に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。
図1及び図2に示すように、実施形態に係る加工装置1は、被加工物200を切削(加工に相当する)する切削装置である。図1に示された加工装置1の加工対象の被加工物200は、シリコン、サファイヤ、ガリウムヒ素、又はSiC(炭化ケイ素)等などを基板とする半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等のウェーハである。デバイスは、例えば、IC(Integrated Circuit)、又はLSI(Large Scale Integration)等の集積回路、CCD(Charge Coupled Device)、又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサである。
また、図1及び図2に示すように、加工装置1の装置本体部4には、保持テーブル10を水平方向と平行なX方向に加工送りする図示しない加工送りユニットと、切削ユニット20を水平方向と平行でかつX方向に直交するY方向に割り出し送りするY軸移動ユニット32と、切削ユニット20をX方向とY方向との双方と直交する鉛直方向に平行なZ方向に切り込み送りするZ軸移動ユニット33と、が設けられる。
図1及び図2に示すように、保持テーブル10は、円盤形状であり、被加工物200を保持する保持面11がポーラスセラミック等から形成されている。保持テーブル10は、保持面11が図示しない吸引源と接続され、吸引源により吸引されることで、保持面11に載置された被加工物200を吸引及び保持する。また、保持テーブル10の周囲には、図示しない複数のクランプ及びウォーターカバー14が配設されており、このウォーターカバー14と装置本体部4の端部とにわたりX方向に沿って蛇腹16が設けられる。ここで、前述したように、保持テーブル10はX方向に加工送りされるが、この加工送りによって蛇腹16がX方向に伸縮する。即ち、保持テーブル10は、X方向に延びる移動経路110に沿って移動可能である。また、保持テーブル10に隣接してウォーターカバー14の上に、第2の保持テーブル18及び確認テーブル19が設けられる。
第2の保持テーブル18の上にはドレッサーボード210が載置される。ここで、ドレッサーボード210を用いてドレスする理由を簡単に説明する。切削ブレード21をスピンドル23に装着した後に、切削ブレード21の中心とスピンドル23の軸心とを一致させるためや切削ブレード21の目立てを行うために、切削ブレード21の外形を修正する真円出しドレッシングを実施している。この真円出しドレッシングは、一般砥粒を樹脂やガラス質で固めたドレッサーボード210を切削ブレード21で切削することで遂行され、切削に伴って切削ブレード21が磨耗することで切削ブレード21の外形が修正される。第2の保持テーブル18は、図示しない吸引源と接続されている。吸引源で吸引することにより、第2の保持テーブル18の上に載置されたドレッサーボード210を第2の保持テーブル18上に保持することができ、また、切削ブレード21がドレッサーボード210によってドレスされる。
確認テーブル19の上には、例えばシリコンで形成されたシリコンピース(確認用被加工物)が載置される。このシリコンピースは、切削ブレード21の先端位置(先端高さ位置)を検出するためのものである。切削ブレード21は、被加工物200に切削加工を行うに従って摩耗するため、定期的に、切削ブレード21の先端位置を検出することで、被加工物200に加工される切削溝の切り込み深さの精度を高めることができる。具体的には、図1及び図2に示す確認テーブル19に保持されたシリコンピースに切削ブレード21を切り込ませて切削溝を形成する。そして、例えば、撮像ユニット30(図2参照)などを用いて、制御ユニット100がシリコンピースの切削溝の形状を撮像し、この撮像した切削溝の形状から切削ブレード21の刃先の位置を検出する。
また、図2に示す撮像ユニット30は、撮像素子を備えている。撮像素子は、例えば、CCD(Charge-Coupled Device)撮像素子又はCMOS(Complementary MOS)撮像素子である。撮像ユニット30は、例えば、保持テーブル10に保持された被加工物200を撮像して、被加工物200と切削ブレード21との位置合わせを行なうアライメントを遂行するため等の画像を得、得た画像を制御ユニット100に出力する。また、切削ブレード21を確認テーブル19上のシリコンピース(確認用被加工物)に切り込ませて切削溝を形成し、この切削溝の形状を撮像ユニット30で撮像し、撮像した切削溝の形状に基づいて切削ブレード21の刃先の位置を検出することができる。
図1及び図2に示すように、切削ユニット20は、切削ブレード21を着脱自在に装着した切削手段である。切削ブレード21によって、被加工物200、ドレッサーボード210及び確認用被加工物を切削することができる。切削ユニット20は、Y方向のY1側とY2側との双方に一対に設けられる。即ち、Y1側の切削ユニット20と、Y2側の切削ユニット20とはY方向に対向して配置されている。
図1及び図2に示すように、切削ユニット20は、装置本体部4から立設した門型の第1支持フレーム5の柱部に、Y軸移動ユニット32及びZ軸移動ユニット33などを介して支持されている。従って、切削ユニット20は、Y軸移動ユニット32及びZ軸移動ユニット33により、保持テーブル10の保持面11の任意の位置に切削ブレード21を位置付け可能となっている。なお、詳細には、切削ユニット20は、図1、図2及び後述する図6に示すように、Y軸移動ユニット32及びZ軸移動ユニット33によりY方向及びZ方向に移動自在に設けられたスピンドルハウジング22と、スピンドルハウジング22内に軸心回りに回転自在に設けられたスピンドル23と、スピンドル23に装着される切削ブレード21とを備える。
また、第1支持フレーム5のX2側(手前側)には、門型の第2支持フレーム6が設けられる。第2支持フレームには、Y方向に延びる第1レール61及び第2レール62が設けられる。第2レール62は、第1レール61のZ2側(下側)に位置し、第1レール61と平行に延びる。第2レール62には、搬入アーム71がスライド可能に支持され、第1レール61には、搬出アーム74がスライド可能に支持される。
搬入アーム71は、L字状の支持部72と、円盤部73とを備える。搬入アーム71は、蛇腹16の上方と仮置き部43の上方との間をY方向に沿って移動可能である。支持部72は、第2レール62に支持され、第2レール62に沿って移動可能である。円盤部73は、切削前の被加工物200を吸引して保持する。搬入アーム71は、仮置き部43に載置された切削前の被加工物200を吸引して保持したのち、Y1側に移動し、保持テーブル10の保持面11の上に被加工物200を載置する。
また、被加工物200の切削加工が行われている状態においては、搬入アーム71は、次に切削加工を行う被加工物200を仮置き部43から吸引して保持したのち、Y1側に移動し、待機位置にて待機する。待機位置は、図1に示す第1の待機位置300と、図2に示す第2の待機位置400と、がある。即ち、第1の待機位置300は、図1に示すように、保持テーブル10の移動経路110の上方であり、更に具体的には、例えば蛇腹16のY方向の中央部の上方である。第2の待機位置400は、図2に示すように、移動経路110からY2側に所定距離離れた位置であり、更に具体的には、例えば仮置き部43の上方である。
また、搬出アーム74は、逆L字状の支持部75と、円盤部76とを備える。搬出アーム74は、洗浄ユニット44の上方と仮置き部43の上方との間をY方向に沿って移動可能である。支持部75は、第1レール61に支持され、第1レール61に沿って移動可能である。円盤部76は、切削後の被加工物200を保持する。円盤部76は、被加工物200と略同一の大きさを有する。搬出アーム74は、加工後の被加工物200を保持テーブル10から搬出してY1側に移動し、洗浄ユニット44にて被加工物200を洗浄したのち、Y2側に移動して、仮置き部43に被加工物200を載置する。
さらに、第2支持フレーム6には、仕切り板63、64が取り付けられている。仕切り板64は、仕切り板63のY1側に位置する。なお、仕切り板63、64よりもX1側の領域を加工領域510と呼び、仕切り板63、64よりもX2側の領域を搬出入領域520と呼ぶ。即ち、仕切り板63、64によって、切削加工が行われる加工領域510と搬出入領域520とが区切られている。仕切り板63、64の下端と蛇腹16の上面との間には隙間が設けられているため、この隙間を保持テーブル10がX方向に移動する際に通過可能である。
また、加工装置1は、カセット載置台40と、仮置き部43と、洗浄ユニット44と、搬送ユニット77と、を備える。また、被加工物200を複数収容するカセット41とカセット46とが設けられ、カセット41及びカセット46は、同一形状を有する。カセット41及びカセット46の側面には、取手42が固定される。そして、装置本体部4には、Z2側(下側)に凹む収容凹部45が設けられ、収容凹部45に搬送ユニット77が収容されている。搬送ユニット77は、カセット41の内部の被加工物200を取り出し、仮置き部43に載置する。また、搬送ユニット77は、仮置き部43に載置された加工後の被加工物200をカセット41またはカセット46に収容する。洗浄ユニット44は、切削後の被加工物200を洗浄する。
制御ユニット100は、加工装置1の上述した構成要素をそれぞれ制御して、被加工物200に対する加工動作を加工装置1に実施させるものである。なお、制御ユニット100は、CPU(Central Processing Unit)のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ROM(Read Only Memory)又はRAM(Random Access Memory)のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット100の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、加工装置1を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介して加工装置1の上述した構成要素に出力する。
〔実施形態1〕
次いで、実施形態1に係る被加工物の加工方法を説明する。図3は、実施形態1による被加工物の加工方法を示すフローチャートである。
次いで、実施形態1に係る被加工物の加工方法を説明する。図3は、実施形態1による被加工物の加工方法を示すフローチャートである。
まず、オペレーターが、加工内容情報を制御ユニット100に登録し、オペレーターからの加工動作の開始指示を制御ユニット100が受け付けると、搬送ユニット77は、カセット41の内部の被加工物200を取り出し、仮置き部43に載置し、実施形態1に係る加工方法を開始する。実施形態1に係る被加工物の加工方法は、図3に示すように、保持ステップ1001と、切削ステップ1002と、待機ステップ1003と、搬出ステップ1004と、搬入ステップ1005と、を備える。
(保持ステップ)
保持ステップ1001は、保持テーブル10で被加工物200を保持するステップである。保持ステップ1001の実施前に、被加工物200は、カセット41またはカセット46から搬送ユニット77によって引き出され、仮置き部43に載置されている。保持ステップ1001において、加工装置1は、制御ユニット100が搬入アーム71を制御し、搬入アーム71は、仮置き部43に載置された切削前の被加工物200を吸引して保持したのち、Y1側に移動し、搬出入領域520に配置された保持テーブル10の保持面11の上に被加工物200を載置する。また、保持ステップ1001では、加工装置1は、制御ユニット100が真空吸引源を制御して、保持面11に載置された被加工物200を吸引保持する。こののち、切削ステップ1002及び待機ステップ1003へ進む。実施形態1では、切削ステップ1002と待機ステップ1003とが同時に進行する態様を説明する。
保持ステップ1001は、保持テーブル10で被加工物200を保持するステップである。保持ステップ1001の実施前に、被加工物200は、カセット41またはカセット46から搬送ユニット77によって引き出され、仮置き部43に載置されている。保持ステップ1001において、加工装置1は、制御ユニット100が搬入アーム71を制御し、搬入アーム71は、仮置き部43に載置された切削前の被加工物200を吸引して保持したのち、Y1側に移動し、搬出入領域520に配置された保持テーブル10の保持面11の上に被加工物200を載置する。また、保持ステップ1001では、加工装置1は、制御ユニット100が真空吸引源を制御して、保持面11に載置された被加工物200を吸引保持する。こののち、切削ステップ1002及び待機ステップ1003へ進む。実施形態1では、切削ステップ1002と待機ステップ1003とが同時に進行する態様を説明する。
(切削ステップ)
切削ステップ1002は、保持テーブル10で保持された被加工物200を切削ブレード21で切削するステップである。切削ステップ1002では、加工装置1は、制御ユニット100が加工送りユニットを制御して、保持テーブル10をX1側に向けて加工領域510まで移動させ、制御ユニット100が切削ユニット20を制御して、保持テーブル10と切削ユニット20の切削ブレード21とを被加工物200のストリートに沿って相対的に移動させながら、切削ブレード21によって被加工物200に切削溝を形成する。切削ステップの実施中に、待機ステップ1003を実施する。
切削ステップ1002は、保持テーブル10で保持された被加工物200を切削ブレード21で切削するステップである。切削ステップ1002では、加工装置1は、制御ユニット100が加工送りユニットを制御して、保持テーブル10をX1側に向けて加工領域510まで移動させ、制御ユニット100が切削ユニット20を制御して、保持テーブル10と切削ユニット20の切削ブレード21とを被加工物200のストリートに沿って相対的に移動させながら、切削ブレード21によって被加工物200に切削溝を形成する。切削ステップの実施中に、待機ステップ1003を実施する。
(待機ステップ)
待機ステップ1003は、事前に設定された待機位置で、次に切削加工する被加工物200を搬入アーム71で保持して待機するステップである。待機ステップ1003では、制御ユニット100が搬入アーム71を制御し、仮置き部43に載置されて次に切削する被加工物200を吸引して保持したのち、図1に示す第1の待機位置300又は図2に示す第2の待機位置400のいずれかの位置で待機する。前述したように、第1の待機位置300は、図1に示すように、保持テーブル10の移動経路110の上方(例えば、蛇腹16のY方向の中央部の上方)である。第1の待機位置300のY方向の位置は、例えば保持テーブル10が次に加工すべき被加工物200を受け取る際に搬出入領域520において位置づけられるY方向の位置と同一であることが好ましい。また、第2の待機位置400は、図2に示すように、移動経路110からY2側に所定距離離れた位置(例えば仮置き部43の上方)である。第2の待機位置400は、移動経路110からできるだけY方向に離隔していることが好ましい。なお、待機位置は、制御ユニット100に事前に設定することができる。事前の設定は、加工対象となる被加工物200ごとの加工条件としてオペレーターが設定してもよく、工場責任者や装置メーカーが事前に設定してもよい。このように、待機位置として、第1の待機位置300及び第2の待機位置400のいずれかを適宜に選択可能である。切削ステップ1002及び待機ステップ1003が終了すると、搬出ステップ1004へ進む。
待機ステップ1003は、事前に設定された待機位置で、次に切削加工する被加工物200を搬入アーム71で保持して待機するステップである。待機ステップ1003では、制御ユニット100が搬入アーム71を制御し、仮置き部43に載置されて次に切削する被加工物200を吸引して保持したのち、図1に示す第1の待機位置300又は図2に示す第2の待機位置400のいずれかの位置で待機する。前述したように、第1の待機位置300は、図1に示すように、保持テーブル10の移動経路110の上方(例えば、蛇腹16のY方向の中央部の上方)である。第1の待機位置300のY方向の位置は、例えば保持テーブル10が次に加工すべき被加工物200を受け取る際に搬出入領域520において位置づけられるY方向の位置と同一であることが好ましい。また、第2の待機位置400は、図2に示すように、移動経路110からY2側に所定距離離れた位置(例えば仮置き部43の上方)である。第2の待機位置400は、移動経路110からできるだけY方向に離隔していることが好ましい。なお、待機位置は、制御ユニット100に事前に設定することができる。事前の設定は、加工対象となる被加工物200ごとの加工条件としてオペレーターが設定してもよく、工場責任者や装置メーカーが事前に設定してもよい。このように、待機位置として、第1の待機位置300及び第2の待機位置400のいずれかを適宜に選択可能である。切削ステップ1002及び待機ステップ1003が終了すると、搬出ステップ1004へ進む。
(搬出ステップ)
搬出ステップ1004は、加工が終了した被加工物200を保持テーブル10から搬出するステップである。搬出ステップ1004では、制御ユニット100が加工送りユニットを制御し、保持テーブル10をX2側の搬出入領域520まで移動させる。また、制御ユニット100が搬出アーム74を制御し、搬出アーム74が、加工後の被加工物200を保持テーブル10から搬出して洗浄ユニット44に載置し、洗浄ユニット44が被加工物200を洗浄する。洗浄が終了すると、搬出アーム74が被加工物200を仮置き部43まで移動させ、その後被加工物200は、搬送ユニット77によりカセット41またはカセット46に収容される。この搬出ステップの一連の流れと並行してまたは前後に加工装置1は次に加工する被加工物200を保持テーブル10に搬送する搬入ステップ1005を実施する。
搬出ステップ1004は、加工が終了した被加工物200を保持テーブル10から搬出するステップである。搬出ステップ1004では、制御ユニット100が加工送りユニットを制御し、保持テーブル10をX2側の搬出入領域520まで移動させる。また、制御ユニット100が搬出アーム74を制御し、搬出アーム74が、加工後の被加工物200を保持テーブル10から搬出して洗浄ユニット44に載置し、洗浄ユニット44が被加工物200を洗浄する。洗浄が終了すると、搬出アーム74が被加工物200を仮置き部43まで移動させ、その後被加工物200は、搬送ユニット77によりカセット41またはカセット46に収容される。この搬出ステップの一連の流れと並行してまたは前後に加工装置1は次に加工する被加工物200を保持テーブル10に搬送する搬入ステップ1005を実施する。
(搬入ステップ)
搬入ステップ1005は、次に加工する被加工物200を保持テーブル10に搬入するステップである。搬入ステップ1005の前の状態では、前述した待機ステップ1003で説明したように、搬入アーム71が被加工物200を吸引して保持したまま第1の待機位置300又は第2の待機位置400の位置で待機している。搬入ステップ1005では、制御ユニット100が搬入アーム71を制御し、保持テーブル10の上に被加工物200を載置する。なお、その後、切削ステップ1002へ進み、カセット41とカセット46との内部の被加工物200の全ての切削が終了するまで繰り返して前述の工程を繰り返す。
搬入ステップ1005は、次に加工する被加工物200を保持テーブル10に搬入するステップである。搬入ステップ1005の前の状態では、前述した待機ステップ1003で説明したように、搬入アーム71が被加工物200を吸引して保持したまま第1の待機位置300又は第2の待機位置400の位置で待機している。搬入ステップ1005では、制御ユニット100が搬入アーム71を制御し、保持テーブル10の上に被加工物200を載置する。なお、その後、切削ステップ1002へ進み、カセット41とカセット46との内部の被加工物200の全ての切削が終了するまで繰り返して前述の工程を繰り返す。
以上のように実施形態1では、保持ステップ1001から搬入ステップ1005までの各ステップが順に進むように説明したが、本発明はこれに限定されない。即ち、各ステップは同時に進行する場合もあり、また、加工対象物が変われば加工時間も変わるため各ステップの順序が前後する場合もある。
以上説明したように、実施形態1に係る被加工物の加工方法は、被加工物200を保持する保持テーブル10と、保持テーブル10に保持された被加工物200を切削する切削ブレード21を有する切削ユニット20と、保持テーブル10をX方向に加工送りする加工送りユニットと、保持テーブル10へ被加工物200を搬入する搬入アーム71と、保持テーブル10から被加工物200を搬出する搬出アーム74と、を備えた加工装置1において、保持テーブル10で被加工物200を保持する保持ステップ1001と、保持テーブル10に保持された被加工物200を切削する切削ステップ1002と、次に加工する被加工物200を搬入アーム71で保持し待機する待機ステップ1003と、加工が終了した被加工物200を保持テーブル10から搬出する搬出ステップ1004と、搬入アーム71に保持された次に加工する被加工物200を保持テーブル10に搬入する搬入ステップ1005と、を有し、該待機ステップ1003において、次に加工する被加工物200が待機する待機位置を選択可能であり、該待機位置は、X方向に延在する保持テーブル10の移動経路110の上方またはX方向に延在する保持テーブル10の移動経路110から、X方向と交差するY方向に所定距離離れた位置のいずれかである。
加工領域510において被加工物200に切削加工を施すと、X2側に向けて切削液やミストなどの異物が飛散する。第1実施形態では、例えば仕切り板63、64の下側などから搬出入領域520まで異物が飛散する。従って、保持テーブル10の移動経路110からY軸方向に外れた第2の待機位置400で被加工物200を待機させることにより、被加工物200に対する切削液やミストなどの異物の付着を防止できる。
一方、保持テーブル10の移動経路110の上方である第1の待機位置300で被加工物200を待機させることにより、次に加工する被加工物200を迅速に保持テーブル10の上に載置及び保持させることができ、生産性を向上させることができる。
このように、次に加工する被加工物200を保持する搬入アーム71を所定の待機位置にて待機させる場合に、待機位置を適宜自由に選択することで、異物の付着を抑える事が必要な被加工物のかそれとも生産性を重視する被加工物なのかによって、加工対象物毎に柔軟な対応を可能にすることができる。
〔変形例1〕
次いで、実施形態1の変形例1について簡単に説明する。変形例1では、待機ステップ1003において、搬入アーム71が待機位置に移動する前に下記の処理を行っても良い。
(1)仮置き部43に被加工物200を載置し、径方向のピンが内側に移動し被加工物200にピンが当たることで被加工物200の中心出しをする。
(2)被加工物200に、結晶方位を示すノッチまたはオリエンテーションフラットが設けられる。仮置き部43に設置されたカメラ(図示せず)によって、仮置き部43に載置された被加工物200の仮置き部43に設置されたカメラ(図示せず)を検出する。
(3)仮置き部43に被加工物200を載置し、仮置き部43に設置されたカメラ(図示せず)によって、エッジを検出し中心位置ずれを検出する。
次いで、実施形態1の変形例1について簡単に説明する。変形例1では、待機ステップ1003において、搬入アーム71が待機位置に移動する前に下記の処理を行っても良い。
(1)仮置き部43に被加工物200を載置し、径方向のピンが内側に移動し被加工物200にピンが当たることで被加工物200の中心出しをする。
(2)被加工物200に、結晶方位を示すノッチまたはオリエンテーションフラットが設けられる。仮置き部43に設置されたカメラ(図示せず)によって、仮置き部43に載置された被加工物200の仮置き部43に設置されたカメラ(図示せず)を検出する。
(3)仮置き部43に被加工物200を載置し、仮置き部43に設置されたカメラ(図示せず)によって、エッジを検出し中心位置ずれを検出する。
〔実施形態2〕
次いで、実施形態2に係る被加工物の加工方法を説明する。実施形態2に係る被加工物の加工方法は、前述した実施形態1の加工方法に対してドレスステップを追加している。図4は、実施形態2による被加工物の加工方法を示すフローチャートである。なお、実施形態1と同じステップについては同一符号を付けて説明を省略する。
次いで、実施形態2に係る被加工物の加工方法を説明する。実施形態2に係る被加工物の加工方法は、前述した実施形態1の加工方法に対してドレスステップを追加している。図4は、実施形態2による被加工物の加工方法を示すフローチャートである。なお、実施形態1と同じステップについては同一符号を付けて説明を省略する。
まず、オペレーターが、加工内容情報を制御ユニット100に登録し、オペレーターからの加工動作の開始指示を制御ユニット100が受け付けると、搬送ユニット77は、カセット41またはカセット46の内部の被加工物200を取り出し、仮置き部43に載置し、実施形態2に係る加工方法を開始する。実施形態2に係る被加工物の加工方法は、図4に示すように、保持ステップ1001と、切削ステップ1002と、待機ステップ1003と、搬出ステップ1004と、ドレスステップ2005と、搬入ステップ1005と、を備える。保持ステップ1001、切削ステップ1002、待機ステップ1003、搬出ステップ1004及び搬入ステップ1005は、実施形態1と同じステップであるため、説明を省略し、ドレスステップ2005のみを説明する。
(ドレスステップ)
ドレスステップ2005は、搬出ステップ1004の実施後に、切削ブレード21でドレッサーボード210を切削して切削ブレード21をドレスするステップである。ドレスステップ2005では、制御ユニット100が第2の保持テーブル18を制御し、吸引源で吸引することにより、第2の保持テーブル18の上に載置されたドレッサーボード210を第2の保持テーブル18上に保持する。また、制御ユニット100が切削ユニット20を制御して、第2の保持テーブル18と切削ユニット20の切削ブレード21とを移動させながら、切削ブレード21によってドレッサーボード210に切削溝を形成することにより切削ブレード21をドレスする。こののち、搬入ステップ1005へ進む。搬入ステップ1005は第1の実施形態と同様である。なお、本発明においては、搬入ステップ1005は、ドレスステップ2005が終了した後に行ってもよく、また、ドレスステップ2005を行っている途中で行ってもよい。
ドレスステップ2005は、搬出ステップ1004の実施後に、切削ブレード21でドレッサーボード210を切削して切削ブレード21をドレスするステップである。ドレスステップ2005では、制御ユニット100が第2の保持テーブル18を制御し、吸引源で吸引することにより、第2の保持テーブル18の上に載置されたドレッサーボード210を第2の保持テーブル18上に保持する。また、制御ユニット100が切削ユニット20を制御して、第2の保持テーブル18と切削ユニット20の切削ブレード21とを移動させながら、切削ブレード21によってドレッサーボード210に切削溝を形成することにより切削ブレード21をドレスする。こののち、搬入ステップ1005へ進む。搬入ステップ1005は第1の実施形態と同様である。なお、本発明においては、搬入ステップ1005は、ドレスステップ2005が終了した後に行ってもよく、また、ドレスステップ2005を行っている途中で行ってもよい。
以上のように実施形態2では、保持ステップ1001から搬入ステップ1005までのステップが順に進むように説明したが、本発明はこれに限定されない。即ち、各ステップは同時に進行する場合もあり、また、加工対象物が変われば加工時間も変わるため各ステップの順序が前後する場合もある。
以上説明したように、実施形態2では、加工装置1は、切削ブレード21をドレスするドレッサーボード210を保持する第2の保持テーブル18をさらに備え、被加工物200の搬出方法は、搬入ステップ2006の前に、切削ブレード21でドレッサーボード210を切削して切削ブレード21をドレスするドレスステップ2005をさらに有する。
ドレスステップ2005は、制御ユニット100が切削ユニット20を制御して、第2の保持テーブル18と切削ユニット20の切削ブレード21とを移動させながら、切削ブレード21によってドレッサーボード210に切削溝を形成することによりドレッサーボード210をドレスする。このように、加工方法において、切削ステップ2002に加えてドレスステップ2005も有する場合には、切削ブレード21からX2側に向けて飛散する切削液やミストなどの異物の量がさらに増える。従って、特に第2の待機位置400で被加工物200を待機させることにより、被加工物200に対する切削液やミストなどの異物の付着をより効果的に防止できる。
〔実施形態3〕
次いで、実施形態3に係る被加工物の加工方法を説明する。実施形態3に係る被加工物の加工方法は、前述した実施形態1の加工方法に対して刃先位置確認ステップを追加している。図5は、実施形態3による被加工物の加工方法を示すフローチャートである。なお、実施形態1と同じステップについては同一符号を付けて説明を省略する。
次いで、実施形態3に係る被加工物の加工方法を説明する。実施形態3に係る被加工物の加工方法は、前述した実施形態1の加工方法に対して刃先位置確認ステップを追加している。図5は、実施形態3による被加工物の加工方法を示すフローチャートである。なお、実施形態1と同じステップについては同一符号を付けて説明を省略する。
まず、オペレーターが、加工内容情報を制御ユニット100に登録し、オペレーターからの加工動作の開始指示を制御ユニット100が受け付けると、搬送ユニット77は、カセット41の内部の被加工物200を取り出し、仮置き部43に載置し、実施形態3に係る加工方法を開始する。実施形態3に係る被加工物の加工方法は、図5に示すように、保持ステップ1001と、切削ステップ1002と、待機ステップ1003と、搬出ステップ1004と、刃先位置確認ステップ3005と、搬入ステップ1005と、を備える。保持ステップ1001、切削ステップ1002、待機ステップ1003、搬出ステップ1004及び搬入ステップ1005は、実施形態1と同じステップであるため、説明を省略し、刃先位置確認ステップ3005のみを説明する。
(刃先位置確認ステップ)
搬出ステップ1004の実施後に刃先位置確認ステップ3005を行う。刃先位置確認ステップ3005は、切削ブレード21でシリコンピース(確認用被加工物)を切削して切削溝の形状から切削ブレード21の刃先の位置を検出するステップである。刃先位置確認ステップ3005では、制御ユニット100が確認テーブル19を制御し、確認テーブル19の上にシリコンピース(確認用被加工物)を保持させる。また、制御ユニット100が切削ユニット20を制御して、切削ユニット20の切削ブレード21によってシリコンピース(確認用被加工物)に切削溝を形成する。さらに、制御ユニット100が撮像ユニット30を制御し、撮像ユニット30がシリコンピースの切削溝の形状を撮像し、この撮像した切削溝の形状から切削ブレード21の刃先の位置を検出する。こののち、第1の実施形態と同様の搬入ステップ1005へ進む。
搬出ステップ1004の実施後に刃先位置確認ステップ3005を行う。刃先位置確認ステップ3005は、切削ブレード21でシリコンピース(確認用被加工物)を切削して切削溝の形状から切削ブレード21の刃先の位置を検出するステップである。刃先位置確認ステップ3005では、制御ユニット100が確認テーブル19を制御し、確認テーブル19の上にシリコンピース(確認用被加工物)を保持させる。また、制御ユニット100が切削ユニット20を制御して、切削ユニット20の切削ブレード21によってシリコンピース(確認用被加工物)に切削溝を形成する。さらに、制御ユニット100が撮像ユニット30を制御し、撮像ユニット30がシリコンピースの切削溝の形状を撮像し、この撮像した切削溝の形状から切削ブレード21の刃先の位置を検出する。こののち、第1の実施形態と同様の搬入ステップ1005へ進む。
以上のように実施形態3では、保持ステップ1001から搬入ステップ1005までのステップが順に進むように説明したが、本発明はこれに限定されない。即ち、各ステップは同時に進行する場合もあり、また、加工対象物が変われば加工時間も変わるため各ステップの順序が前後する場合もある。
実施形態3では、加工装置1は、保持テーブル10に隣接し、切削ブレード21を切り込ませ切削溝の形状から切削ブレード21の刃先の位置を検出する確認用被加工物を保持する確認テーブル19をさらに有する。実施形態3による被加工物の加工方法は、搬入ステップ3006の前に、切削ブレード21でシリコンピース(確認用被加工物)を切削する刃先位置確認ステップ3005をさらに備える。
刃先位置確認ステップ3005は、制御ユニット100が切削ユニット20を制御して、切削ユニット20の切削ブレード21によってシリコンピース(確認用被加工物)に切削溝を形成する。このように、加工方法において、切削ステップ3002に加えて刃先位置確認ステップ3005も有する場合には、確認テーブル19が保持テーブル10に保持された被加工物200を加工する位置より、X2側に位置する搬出入領域520寄りにあるため、切削ブレード21からX2側に向けて飛散する切削液やミストなどの異物の量がさらに増える。従って、特に第2の待機位置400で被加工物200を待機させることにより、被加工物200に対する切削液やミストなどの異物の付着をより効果的に防止できる。
〔変形例2〕
変形例2に係る被加工物の加工方法を図6に基づいて説明する。図6は、被加工物の外縁を切削ブレードで面取りしている状態を一部断面で示す側面図である。
変形例2に係る被加工物の加工方法を図6に基づいて説明する。図6は、被加工物の外縁を切削ブレードで面取りしている状態を一部断面で示す側面図である。
被加工物200の側面が面取りされた被加工物200を研削すると、研削が進むにつれ外周部が鋭利なナイフエッジになり、外縁から被加工物200にクラックが入ることがあった。この種の問題を解決するために、被加工物200の表面側から外周部を除去するエッジトリミング加工(面取りに相当)を行った後に、裏面側から被加工物200を研削するという加工方法が用いられている。変形例2に係る被加工物200の加工方法は、実施形態1から3における切削ステップ1002がエッジトリミング加工である場合である。
切削ステップは、図6に示すように、被加工物200の外縁203を面取りして段差部204を成形する。具体的には、保持テーブル10に吸引保持された被加工物200の表面202側から外縁203に厚み方向の所定の切削深さ205に切削ブレード21を切り込ませた状態で、保持テーブル10を軸心回りに回転させ被加工物200の外縁203の全周を環状に切削する。これにより、被加工物200の外縁203の全周を面取りして、切削深さ205の段差部204を成形することができる。なお、面取りは、エッジトリミング加工とも称する。
変形例2においては、切削ユニット20は、対向する一対のスピンドル23にそれぞれ固定された一対の該切削ブレード21を有し、切削ブレード21をそれぞれ被加工物200の外縁203の所定の切削深さ205に位置づけた状態で保持テーブル10を回転させることで、被加工物200の外縁203を面取り(エッジトリミング加工)する。
このように、切削ステップにおいて、被加工物200の外縁203を面取り(エッジトリミング加工)する場合には、加工品質を統一するために被加工物200への切削ブレード21の切り込み方向をそろえると、片方の切削ブレード21は、X2側に向けて回転するので飛散する切削液やミストなどの異物の量がさらに増える。従って、特に第2の待機位置400で被加工物200を待機させることにより、被加工物200に対する切削液やミストなどの異物の付着をより効果的に防止できる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。すなわち、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。
1 加工装置
10 保持テーブル
18 第2の保持テーブル
19 確認テーブル
20 切削ユニット
21 切削ブレード
71 搬入アーム
74 搬出アーム
110 移動経路
200 被加工物
210 ドレッサーボード
1001 保持ステップ
1002 切削ステップ
1003 待機ステップ
1004 搬出ステップ
1005 搬入ステップ
2005 ドレスステップ
3005 刃先位置確認ステップ
10 保持テーブル
18 第2の保持テーブル
19 確認テーブル
20 切削ユニット
21 切削ブレード
71 搬入アーム
74 搬出アーム
110 移動経路
200 被加工物
210 ドレッサーボード
1001 保持ステップ
1002 切削ステップ
1003 待機ステップ
1004 搬出ステップ
1005 搬入ステップ
2005 ドレスステップ
3005 刃先位置確認ステップ
Claims (4)
- 被加工物を保持する保持テーブルと、
該保持テーブルに保持された被加工物を切削する切削ブレードを有する切削ユニットと、
該保持テーブルをX方向に加工送りする加工送りユニットと、
該保持テーブルへ被加工物を搬入する搬入アームと、
該保持テーブルから被加工物を搬出する搬出アームと、を備えた加工装置において、
該保持テーブルで被加工物を保持する保持ステップと、
該保持テーブルに保持された被加工物を切削する切削ステップと、
次に加工する被加工物を該搬入アームで保持し待機する待機ステップと、
加工が終了した被加工物を該保持テーブルから搬出する搬出ステップと、
該搬入アームに保持された次に加工する被加工物を保持テーブルに搬入する搬入ステップと、を有し、
該待機ステップにおいて、
次に加工する被加工物を保持した該搬入アームが待機する待機位置を選択可能であり、
該待機位置は、
X方向に延在する該保持テーブルの移動経路の上方または
X方向に延在する該保持テーブルの移動経路から、X方向と交差するY方向に所定距離離れた位置
のいずれかであることを特徴とする被加工物の加工方法。 - 該加工装置は、該切削ブレードをドレスするドレッサーボードを保持する第2の保持テーブルをさらに備え、
該搬入ステップの前に、
該切削ブレードで該ドレッサーボードを切削して該切削ブレードをドレスするドレスステップ、
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の被加工物の加工方法。 - 該保持テーブルに隣接し、
該切削ブレードを切り込ませ切削溝の形状から該切削ブレードの刃先の位置を検出する確認用被加工物を保持する確認テーブルをさらに有し、
該搬入ステップの前に、
該切削ブレードで該確認用被加工物を切削する刃先位置確認ステップを
さらに備える事を特徴とする請求項1に記載の被加工物の加工方法。 - 該切削ユニットは、
対向する一対のスピンドルにそれぞれ固定された一対の該切削ブレードを有し、
該切削ブレードをそれぞれ被加工物の外縁の所定の切削深さに位置づけた状態で該保持テーブルを回転させることで、
被加工物の外縁を面取りする事を特徴とする請求項1に記載の被加工物の加工方法。
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JP2020093774A JP2021186922A (ja) | 2020-05-28 | 2020-05-28 | 被加工物の加工方法 |
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