JP2013056388A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 消耗品の交換時期が迫るとオペレータの感覚に訴える直観的警告を発することが可能な報知部を備えた加工装置を提供することである。
【解決手段】 被加工物を保持するチャックテーブルと、着脱可能な消耗品を使用して該チャックテーブルに保持された被加工物に加工を施す加工手段と、該加工手段の加工状況を伝える報知部と、を備えた加工装置であって、該消耗品の交換時期が迫ると該報知部によってオペレータの感覚に訴える直感的警告が発せられることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を加工する切削装置、研削装置等の加工装置に関する。

半導体デバイスの製造プロセスでは、略円盤形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された各領域にＩＣ，ＬＳＩ等のデバイスが形成される。

このような半導体ウエーハは、裏面が研削装置のスピンドルに装着された研削ホイールによって所定の厚みに研削され、更に研磨装置の研磨パッドによって研削歪が除去された後、切削装置のスピンドルに装着された切削ブレードによってストリートに沿って切削されて個々のデバイスに分割される。

これらの切削ブレード、研削ホイール、又は研磨パッドは加工に伴って消耗するため、頻繁に交換が必要となる（例えば、特開２００２−３５９２１１号公報及び特開２００９−７９８号公報参照）。

更には、年々その機能を高度化させているこれらの加工装置には、チャックテーブル洗浄用のブラシ（例えば、特開２００３−５９８８１号公報参照）や紫外線照射ユニットの紫外線ランプ（例えば、特開２００３−２０３８８７号公報参照）など定期的に機能低下による交換が必要となる消耗品が多く存在する。そして、これらの消耗品はその交換を怠れば加工品質が明らかに低下する重要な部品である。

特開２００２−３５９２１１号公報 特開２００９−７９８号公報 特開２００３−５９８８１号公報 特開２００３−２０３８８７号公報

しかしながら、消耗品の交換時期を知らせる従来の加工装置の有する機能では、センサー等で現時点の消耗具合を計ったり、加工枚数又は加工時間をカウントしたりして規定の値に達した場合、モニタ上にメッセージを流したり、パトロールライト（表示ランプ）を点滅させたりしてオペレータに注意を喚起している。

しかし、この報知方法は、加工動作が正常に終了したときと大差ないものであるため、オペレータにとって直感的に警告として感じ取れないといった懸念がある。更に、加工装置の操作に不慣れなオペレータにとっては、従来の報知方法は警告なのか単なるお知らせに過ぎないのかが明確でないという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、消耗品の交換時期が迫るとオペレータの感覚に訴える直観的警告を発することが可能な報知部を備えた加工装置を提供することである。

本発明によると、被加工物を保持するチャックテーブルと、着脱可能な消耗品を使用して該チャックテーブルに保持された被加工物に加工を施す加工手段と、該加工手段の加工状況を伝える報知部と、を備えた加工装置であって、該消耗品の交換時期が迫ると該報知部によってオペレータの感覚に訴える直感的警告が発せられることを特徴とする加工装置が提供される。

好ましくは、報知部が発する直感的警告は、モニタ上に表示される視覚情報及び／又はスピーカーから発せられる警告音等の聴覚情報を含んでいる。

本発明の加工装置は、消耗品の交換時期が迫ると、モニタ、ランプ、スピーカー等の報知部を介して視覚情報（例えば、消耗品が装着された加工手段を示すポンチ絵がモニタ上で赤く点滅したり、徐々に色を変えていくなどの情報）で、又は、警告音などの聴覚情報でオペレータに警告することで、オペレータの感覚に警告を直感的に訴えることが可能であるという効果を奏する。

加工装置の一例である研削装置の斜視図である。 図２（Ａ）は正常加工中のモニタの表示例、図２（Ｂ）は画像の点滅により２軸砥石（仕上げ研削砥石）の交換時期が近づいていることを知らせるモニタの表示例である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１を参照すると、本発明の加工装置の一例を示す研削装置の斜視図が示されている。研削装置は、略直方体形状のベース２を具備している。ベース２の右上端には、垂直支持板４が立設されている。

垂直支持板４の内側面には、上下方向に伸びる２対の案内レール６及び８が設けられている。一方の案内レール６には粗研削ユニット１０が上下方向に移動可能に装着されており、他方の案内レール８には仕上げ研削ユニット１２が上下方向に移動可能に装着されている。

粗研削ユニット１０は、ユニットハウジング１４と、該ユニットハウジング１４の下端に回転自在に装着されたホイールマウント１６に装着された研削ホイール１８と、ユニットハウジング１４の下端に装着されホイールマウント１６を反時計回り方向に回転する電動モータ２０と、ユニットハウジング１４が装着された移動基台２２から構成される。

研削ホイール１８は、環状の砥石基台１８ａと、砥石基台１８ａの下面に装着された粗研削用の研削砥石１８ｂから構成される。移動基台２２には一対の被案内レール２４が形成されており、これらの被案内レール２４を垂直支持板４に設けられた案内レール６に移動可能に嵌合することにより、粗研削ユニット１０が上下方向に移動可能に支持されている。

２６は粗研削ユニット１０の移動基台２２を案内レール６に沿って移動させ、研削ホイール１８を研削送りする研削送り機構である。研削送り機構２６は、垂直支持板４に案内レール６と平行に上下方向に配置され回転可能に支持されたボールねじ２８と、ボールねじ２８を回転駆動するパルスモータ３０と、移動基台２２に装着されボールねじ２８に螺合する図示しないナットから構成される。

パルスモータ３０によってボールねじ２８を正転又は逆転駆動することにより、粗研削ユニット１０を上下方向（後述するチャックテーブルの保持面に対して垂直方向）に移動する。

仕上げ研削ユニット１２も粗研削ユニット１０と同様に構成されており、ユニットハウジング３２と、ユニットハウジング３２の下端に回転自在に装着されたホイールマウント３４に装着された研削ホイール３６と、ユニットハウジング３２の上端に装着されホイールマウント３４を反時計回り方向に駆動する電動モータ３８と、ユニットハウジング３２が装着された移動基台４０とから構成される。研削ホイール３６は、環状の砥石基台３６ａと、砥石基台３６ａの下面に装着された仕上げ研削用の研削砥石３６ｂから構成される。

移動基台４０には一対の被案内レール４２が形成されており、これらの被案内レール４２を垂直支持板４に設けられた案内レール８に移動可能に嵌合することにより、仕上げ研削ユニット１２が上下方向に移動可能に支持されている。

４４は仕上げ研削ユニット１２の移動基台４０を案内レール８に沿って移動させ、研削ホイール３６を研削送りする研削送り機構である。研削送り機構４４は、垂直支持板４に案内レール８と平行に上下方向に配設され回転可能に支持されたボールねじ４６と、ボールねじ４６を回転駆動するパルスモータ４８と、移動基台４０に装着され、ボールねじ４６に螺合する図示しないナットから構成される。

パルスモータ４８によってボールねじ４６を正転又は逆転駆動することにより、仕上げ研削ユニット１２は上下方向（後述するチャックテーブルの保持面に対して垂直方向）に移動される。

研削装置は、垂直支持板４の前側において装置ハウジング２の上面と略面一となるように配設されたターンテーブル５０を具備している。ターンテーブル５０は比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印５１で示す方向に回転される。

ターンテーブル５０には、互いに円周方向に１２０度離間して３個のチャックテーブル５２が水平面内で回転可能に配置されている。チャックテーブル５２は、円盤状の基台５４とポーラスセラミック材によって円盤状に形成された吸着チャック５６から構成されており、吸着チャック５６の保持面上に載置されたウエーハを図示しない吸引手段を作動することにより吸引保持する。

このように構成されたチャックテーブル５２は、図示しない回転駆動機構によって例えば矢印５３で示す方向に回転される。ターンテーブル５０に配設された３個のチャックテーブル５２は、ターンテーブル５０が適宜回転することにより、ウエーハ搬入・搬出領域Ａ、粗研削加工領域Ｂ、仕上げ研削加工領域Ｃ、及びウエーハ搬入・搬出領域Ａに順次移動される。

研削装置は、ウエーハ搬入・搬出領域Ａに対して一方側に配設され、研削加工前のウエーハをストックする第１のカセット５８と、ウエーハ搬入・搬出領域Ａに対して他方側に配置され、研削加工後のウエーハをストックする第２のカセット６０を具備している。

第１のカセット５８とウエーハ搬入・搬出領域Ａとの間には、第１のカセット５８から搬出されたウエーハを載置する仮置きテーブル６２が配設されている。ウエーハ搬入・搬出領域Ａと第２のカセット６０との間にはスピンナ洗浄ユニット６８が配設されている。

ウエーハ搬送ロボット７０は、保持アーム７２と、保持アーム７２を移動する多節リンク機構７４から構成され、第１のカセット５８内に収納されたウエーハを仮置きテーブル６０に搬出するとともに、スピンナ洗浄ユニット６８で洗浄されたウエーハを第２のカセット６０に搬送する。

ウエーハ搬入手段７６は、仮置きテーブル６２上に載置された研削加工前のウエーハを、ウエーハ搬入・搬出領域Ａに位置付けられたチャックテーブル５２上に搬送する。ウエーハ搬出手段７８は、ウエーハ搬入・搬出領域Ａに位置付けられたチャックテーブル５２上に載置されている研削加工後のウエーハを、スピンナ洗浄ユニット６８に搬送する。

８０は洗浄ブラシユニットであり、一対の支持部材８２，８４により水平に支持された案内レール８６に対して昇降自在に、更に支持部材８２に取り付けられたパルスモータ９０の駆動により回転されるボールねじ８８により、案内レール８６に沿って横方向に移動自在に取り付けられている。

洗浄ブラシユニット８０の下端には洗浄ブラシ９２が取り付けられており、洗浄ブラシ９２が取り付けられた円板状の基台の直径はチャックテーブル５２の直径よりも小さく形成されている。

洗浄ブラシユニット８０によるチャックテーブル５２の吸着チャック５６の洗浄は、回転する洗浄ブラシ９２をウエーハ搬入・搬出領域Ａに位置付けられ更にウエーハの搬出された後の吸着チャック５６上に位置づけ、回転するチャックテーブル５２上に下降させ、洗浄ブラシ９２を押し付けながらチャックテーブル５２の外周とチャックテーブル５２の回転中心を通過するように送り、洗浄液を図示しない噴射ノズルから噴射させて実施される。洗浄の終わったチャックテーブル５２の吸着チャック５６には、新たに加工されるウエーハが搬入され吸着保持される。

符号９４は外装カバーを示しており、外装カバー９４の前面側にはモニタ９６及びスピーカー９８が取り付けられており、更に外装カバー９４の上部前端部にはパトロールライト（表示ランプ）１００が配設されている。

このような構成を有する研削装置において、粗研削ホイール１８の研削砥石１８ｂ、仕上げ研削ホイール３６の研削砥石３６ｂ、洗浄ブラシ９２等は消耗品であり、磨耗量が予め定めた規定値以上に達したなら交換する必要がある。

磨耗量が規定の値に達したか否かは、例えば予め規定の加工枚数或いは加工時間を研削装置のコントローラに入力しておき、加工枚数又は加工時間が規定の値に達したならばオペレータの感覚に訴える直観的警告を発するようにする。

図２（Ａ）はフルオートで研削加工中の研削装置のポンチ絵を示している。例えば、２軸研削砥石（仕上げ研削用の研削砥石）３６ｂの消耗量が規定の値に達したとコントローラが判断したならば、例えば図２（Ｂ）に示すように、モニタ９６上で仕上げ研削ユニット１２を示すポンチ絵が符号９７で示すように赤色で点滅する。

モニタ９６を見ているオペレータはこの赤色の点滅により仕上げ研削砥石３６ｂが交換時期であると容易に判断することができ、この警告に基づいて仕上げ研削ホイール３６を交換する。赤色の点滅９７に替えて、色が徐々に変化するような警告方法でもよい。

モニタ９６上での警告は、粗研削砥石１８ｂの磨耗、洗浄ブラシ９２の磨耗等、他の消耗品の磨耗についても該当するポンチ絵の部分を点滅させたり、色を徐々に変化させたりしてオペレータに警告することができる。

モニタ９６上の視覚情報に加えて、スピーカー９８から警告音を発したり、パトロールライト１００を赤色で点滅させたりしてオペレータの感覚に直感的に訴えることにより、オペレータに交換箇所を促すことができる。

上述した実施形態では、本発明を研削装置に適用した例について説明したが、本発明が適用可能な加工装置は研削装置に限定されるものではなく、切削装置、研磨装置、レーザ加工装置等の他の加工装置にも同様に適用することができる。

１０ 粗研削ユニット
１２ 仕上げ研削ユニット
１８ 粗研削ホイール
１８ｂ 粗研削砥石
３６ 仕上げ研削ホイール
３６ｂ 仕上げ研削砥石
５０ ターンテーブル
５２ チャックテーブル
８０ 洗浄ブラシユニット
９２ 洗浄ブラシ
９６ モニタ
９８ スピーカー
１００ パトロールライト

Claims (2)

1. 被加工物を保持するチャックテーブルと、着脱可能な消耗品を使用して該チャックテーブルに保持された被加工物に加工を施す加工手段と、該加工手段の加工状況を伝える報知部と、を備えた加工装置であって、
   該消耗品の交換時期が迫ると該報知部によってオペレータの感覚に訴える直感的警告が発せられることを特徴とする加工装置。
2. 前記報知部が発する前記直感的警告は、視覚情報又は聴覚情報を含むことを特徴とする請求項１記載の加工装置。

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