JP2014037009A

JP2014037009A - 加工装置

Info

Publication number: JP2014037009A
Application number: JP2012178908A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Katagiri; 恭片桐
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2014-02-27
Anticipated expiration: 2032-08-10
Also published as: JP6001957B2

Abstract

【課題】装置に拡張性を持たせることができ、板状ワークに対するトラブルや一部の加工手段に対する不具合に柔軟に対応すること。
【解決手段】本発明の加工装置は、複数の加工ユニット（４）と、複数の加工ユニット（４）間で板状ワーク（Ｗ）を載せたチャックテーブル（Ｔ）を搬送するチャック搬送手段（６１）とを備え、各加工ユニット（４）には、チャックテーブル（Ｔ）を着脱可能に保持するテーブルベース（４２）と、テーブルベース（４２）に保持されたチャックテーブル（Ｔ）上の板状ワーク（Ｗ）を加工する加工手段（４７）とが設けられ、チャック搬送手段（６１）の搬送によりチャックテーブル（Ｔ）がテーブルベース（４２）に着脱される構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、板状ワークを加工可能な加工装置に関し、特に複数の加工工程を並行して実施できる加工装置に関する。

従来、板状ワークを加工する加工装置として、板状ワークを目標である仕上げ厚みまで薄化する研削装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の研削装置には、板状ワークを粗研削する粗研削手段、板状ワークを仕上げ研削する仕上げ研削手段、板状ワークを研磨する研磨手段等の複数の加工手段が設けられている。また、研削装置には、複数のチャックテーブルを固定したターンテーブルが設けられており、ターンテーブル上の各チャックテーブルは各加工手段にそれぞれ位置付けられている。各チャックテーブルで板状ワークに対して粗研削工程、仕上げ研削工程、研磨工程が並行して実施され、ターンテーブルの回転によって板状ワークが工程間を移動される。

特開２０１２−１３５８５３号公報

ところで、特許文献１に記載の研削装置では、ターンテーブルの回転によってチャックテーブルが各加工手段に対して位置付けられている。この場合、ターンテーブル上に配置可能なチャックテーブルの数や装置基台に設置可能な加工手段の数に限度があり、装置に拡張性を持たせることができない。また、一連の加工工程において、加工途中で板状ワークにトラブルが生じた場合には、装置を停止させなければ、板状ワークを取り出すことができない。さらに、一部の加工手段で、砥石の目詰まり等の不具合が生じた場合には、装置を停止させる必要があり、他の加工手段で加工を継続することができない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、装置に拡張性を持たせることができ、板状ワークに対するトラブルや一部の加工手段に対する不具合に柔軟に対応できる加工装置を提供することを目的とする。

本発明の加工装置は、板状ワークを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに板状ワークを搬入出させるワーク搬送手段と、該チャックテーブルに板状ワークを搬入出させる時に該チャックテーブルを保持する待機ベースと、該チャックテーブルを搬送するチャック搬送手段と、該チャックテーブルに保持された板状ワークを加工する加工手段と、該チャックテーブルが保持する板状ワークを加工する時に該チャックテーブルを保持するテーブルベースと、該加工手段の加工位置に該テーブルベースを位置付ける位置付け手段と、を少なくとも備えた加工装置であって、該チャックテーブルへの板状ワークの搬入出をワーク搬送手段で行ない、複数の加工手段で加工するため該チャック搬送手段で該テーブルベースに板状ワークを保持した該チャックテーブルを搬送させる。

この構成によれば、板状ワークを保持した状態でチャックテーブルを搬送可能であり、チャックテーブルをテーブルベースに保持させて各加工手段の加工位置に位置付けている。このため、各加工手段の加工工程において、各テーブルベースをそれぞれ独立して駆動させることができる。よって、ターンテーブル上にチャックテーブルが配置される構成のように、チャックテーブルの個数や加工手段の数が限定されることがない。そして、新たに加工ユニットを増設して加工工程を増やしても、既存の加工工程に対する影響がなく、装置に拡張性を持たせることができる。また、加工途中で板状ワークにトラブルが生じた場合でも、装置全体を停止させることなく、チャックテーブルごと板状ワークを取り出すことができる。さらに、一部の加工手段で、砥石の目詰まり等の不具合が生じた場合であっても、装置を停止させることなく、他の加工手段では加工を継続させることができる。

また、本発明の加工装置において、該テーブルベース上面を洗浄するテーブルベース洗浄手段と、該チャックテーブル下面を洗浄するチャック洗浄手段とを備えている。

また、本発明の加工装置において、該第２のチャック搬送手段は複数の連結部を備えていて、該第２のチャック搬送手段の搬送距離の伸縮が可能である。

本発明によれば、チャックテーブルを搬送可能に構成することで、装置に拡張性を持たせることができ、板状ワークに対するトラブルや一部の加工手段に対する不具合に柔軟に対応できる。

本実施の形態に係る加工装置の模式図である。本実施の形態に係るチャックテーブルの模式図である。本実施の形態に係る第１のチャック搬送手段のテーブル保持部の模式図である。本実施の形態に係る第１、第２のチャック搬送手段による搬送動作の説明図である。本実施の形態に係る加工装置の動作の説明図である。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る加工装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る加工装置の模式図である。なお、本実施の形態では加工装置として研削装置を例示して説明するが、この構成に限定されない。加工装置は、複数の加工工程を並行して実施できるものであればよく、レーザー加工装置、切削装置、テープ貼着装置等でもよい。

図１に示すように、加工装置１は、フルオートタイプの研削装置であり、板状ワークＷに対する粗研削加工、仕上げ研削加工、研磨加工からなる一連の加工を全自動で実施するように構成されている。板状ワークＷは、略円板状に形成されており、表面が不図示の分割予定ラインによって複数の領域に区画されている。分割予定ラインで区画された各領域には、ＩＣ、ＬＳＩ等の回路が形成されている。板状ワークＷの表面には、ＩＣ等の回路を保護する保護テープ（不図示）が貼着されている。板状ワークＷの表面が保護テープを介してチャックテーブルＴに保持されることで、板状ワークＷに対する加工時の回路破損が防止される。

なお、保護テープとしては、例えば、板状ワークＷの表面を保護する目的だけでなく、薄型の板状ワークＷの割れを防止するために厚めに形成されたテープが使用されてもよい。例えば、仕上げ厚み１０μｍまで薄化されるウエーハＷの場合には、９０μｍ以上の厚みの保護テープＴが使用される。

なお、本実施の形態においては、シリコンウェーハ（Ｓｉ）、ガリウムヒソ（ＧａＡｓ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）等の板状ワークＷを例に挙げて説明するが、この構成に限定されるものではない。例えば、セラミック、ガラス、サファイア（Ａｌ₂Ｏ₃）系の無機材料基板、板状金属や樹脂の延性材料、ミクロンオーダーからサブミクロンオーダの平坦度（TTV: Total Thickness Variation）が要求される各種加工材料を板状ワークＷとしてもよい。なお、ここでいう平坦度とは、ウエーハＷの被研削面を基準面として厚み方向を測定した高さのうち、最大値と最小値との差を示している。

加工装置１は、搬入搬出ユニット２、中継ユニット３、複数の加工ユニット４を横並びに配置して、各加工ユニット４において並行して各加工工程を実施可能に構成されている。この加工装置１では、搬入搬出ユニット２と中継ユニット３との間は板状ワークＷだけが搬送され、中継ユニット３から最奥の加工ユニット４までのユニット間は板状ワークＷを載せたチャックテーブルＴが搬送されている。したがって、中継ユニット３及び複数の加工ユニット４はチャックテーブルＴを共有しており、チャックテーブルＴがユニット間を移動することによってチャックテーブルＴ上の板状ワークＷに各種加工が施される。

搬入搬出ユニット２は、加工前の板状ワークＷを装置内に搬入し、加工済みの板状ワークＷを装置外へ搬出するように構成されている。搬入搬出ユニット２の基台１１の前面１２には一対のカセット台５、６が設けられている。カセット台５には、加工前の板状ワークＷが収容された搬入用カセット７が載置される。カセット台６には、加工済みの板状ワークＷが収容される搬出用カセット８が載置される。このように、カセット台５は加工装置１の搬入口として機能し、カセット台６は加工装置１の搬出口として機能している。

基台１１には、搬入用カセット７及び搬出用カセット８に対して板状ワークＷを出し入れするワーク搬送手段１３が設けられている。ワーク搬送手段１３は、複数のアームからなる多節リンク部１４と、多節リンク部１４の先端に設けられたハンド部１５とを有している。多節リンク部１４は、ハンド部１５を上下方向及び水平方向に移動するように構成されている。また、多節リンク部１４は、リニアモータ式の移動機構１６のスライドヘッドに取り付けられ、Ｘ軸方向に移動可能に構成されている。ワーク搬送手段１３は、搬入用カセット７から中継ユニット３に加工前の板状ワークＷを搬入する他、中継ユニット３から搬出用カセット８に加工済みの板状ワークＷを搬出する。

また、基台１１には、洗浄機構１７が設けられている。洗浄機構１７は、板状ワークＷよりも小径なスピンナテーブル１８を有している。洗浄機構１７では、板状ワークＷを保持したスピンナテーブル１８が高速回転され、スピンナテーブル１８に向けて洗浄水が噴射されることで板状ワークＷが洗浄される。続いて、スピンナテーブル１８が回転された状態で、洗浄水の代わりに乾燥エアが吹き付けられることで板状ワークＷが乾燥される。また、基台１１のスピンナテーブル１８の近傍には、中継ユニット３とスピンナテーブル１８との間で板状ワークＷを搬送する搬送アーム１９が設けられている。

中継ユニット３は、搬入搬出ユニット２と加工ユニット４との間で板状ワークＷを中継するように構成されている。この中継ユニット３には、搬入搬出ユニット２から加工前の板状ワークＷだけが搬入され、最奥の加工ユニット４（研磨ユニット４ｃ）から加工済みの板状ワークＷを載せたチャックテーブルＴが搬入される。中継ユニット３は、チャックテーブルＴを着脱可能に保持する待機ベース２２を有しており、待機ベース２２からチャックテーブルＴが取り外されることでテーブル搬送を可能にしている。中継ユニット３は、搬入搬出ユニット２から板状ワークＷが搬入されると、板状ワークＷを載せたチャックテーブルＴを隣の加工ユニット４（粗研削ユニット４ａ）に中継する。

また、中継ユニット３は、最奥の加工ユニット４（研磨ユニット４ｃ）から板状ワークＷを載せたチャックテーブルＴが搬入されると、待機ベース２２にチャックテーブルＴを保持させて洗浄機構１７に板状ワークＷを中継する。待機ベース２２は、基台２１上の位置付け手段２３により洗浄機構１７に臨む洗浄位置に位置付けられる。位置付け手段２３は、基台１１に配置されたＸ軸方向に延びる一対のガイドレール２４と、一対のガイドレール２４上の待機ベース２２に連結されたボールネジ式の駆動機構（不図示）とから構成される。待機ベース２２は、駆動機構の駆動によりガイドレール２４に沿ってＸ軸方向に移動される。

また、基台２１には、チャック上面洗浄手段２５及びワーク洗浄手段２６が設けられている。チャック上面洗浄手段２５及びワーク洗浄手段２６は、アーム３１、３２の先端に複数の洗浄ブレード３３、３４を有しており、アーム３１、３２の基端を中心として回動可能かつ上下方向に移動可能に構成されている。チャック上面洗浄手段２５は、洗浄機構１７における板状ワークＷの洗浄中に、空いたチャックテーブルＴの上面を複数の洗浄ブレード３３を用いて洗浄する。ワーク洗浄手段２６は、板状ワークＷの搬出直前に、チャックテーブルＴ上の板状ワークＷの上面を複数の洗浄ブレード３４を用いて洗浄する。なお、洗浄ブレード３３、３４は、例えば、硬質樹脂、アルミナセラミック、アルカンサスで形成される。

複数の加工ユニット４は、粗研削ユニット４ａ、仕上げ研削ユニット４ｂ、研磨ユニット４ｃであり、それぞれ独立して駆動可能に構成されている。粗研削ユニット４ａ、仕上げ研削ユニット４ｂ、研磨ユニット４ｃはチャックテーブルＴを着脱可能に保持するテーブルベース４２ａ−４２ｃを有しており、テーブルベース４２ａ−４２ｃで板状ワークＷを載せたチャックテーブルＴを受け取るように構成されている。粗研削ユニット４ａ、仕上げ研削ユニット４ｂ、研磨ユニット４ｃのテーブルベース４２ａ−４２ｃは、板状ワークＷを載せたチャックテーブルＴを受け取ると、チャックテーブルＴを各加工手段４７ａ−４７ｃに向けて搬送する。

テーブルベース４２ａ−４２ｃは、各基台４１ａ−４１ｃに設けられた位置付け手段４３ａ−４３ｃにより、各加工手段４７ａ−４７ｃの加工位置に位置付けられる。位置付け手段４３ａ−４３ｃは、基台４１ａ−４１ｃに配置されたＸ軸方向に延びる一対のガイドレール４４ａ−４４ｃと、一対のガイドレール４４ａ−４４ｃ上のテーブルベース４２ａ−４２ｃに連結されたボールネジ式の駆動機構（不図示）とから構成される。テーブルベース４２ａ−４２ｃは、駆動機構の駆動によりガイドレール４４ａ−４４ｃに沿ってＸ軸方向に移動される。

各加工手段４７ａ−４７ｃは、ボールネジ式の駆動機構（不図示）を介して、各基台４１ａ−４１ｃに立設されたコラム４８ａ−４８ｃに上下動可能に支持されている。各加工手段４７ａ−４７ｃは、この駆動機構によってチャックテーブルＴ上の板状ワークＷに対して離間又は接近される。加工手段４７ａは、粗研削手段であり、チャックテーブルＴに保持された板状ワークＷの裏面に研削砥石を回転接触させて粗研削する。粗研削加工では、粒度の粗い研削砥石によって目標である仕上げ厚み近傍まで板状ワークＷが高速で研削される。

加工手段４７ｂは、仕上げ研削手段であり、チャックテーブルＴに保持された板状ワークＷの裏面に研削砥石を回転接触させて仕上げ研削する。仕上げ研削加工では、粒度の細かい研削砥石によって仕上げ厚さまで板状ワークＷが研削されると共に表面粗さが鏡面に近付けられる。加工手段４７ｃは、研磨手段であり、チャックテーブルＴに保持された板状ワークＷの裏面に研磨パッドを回転接触させて研磨する。研磨加工では、研磨パッドによって板状ワークＷの裏面に鏡面加工を施し、板状ワークＷに生じた機械的なダメージを除去して抗折強度を改善している。

また、基台４１ａ−４１ｃには、チャック洗浄手段４５ａ−４５ｃ及びテーブルベース洗浄手段４６ａ−４６ｃが設けられている。チャック洗浄手段４５ａ及びテーブルベース洗浄手段４６ａは、アーム５１ａ、５２ａの先端に複数の洗浄ブレード５３ａ、５４ａを有しており、アーム５１ａ、５２ａの基端を中心として回動可能かつ上下方向に移動可能に構成されている。チャック洗浄手段４５ａは、チャックテーブルＴがテーブルベース４２ａから取り上げられた状態で、チャックテーブルＴの下面を複数の洗浄ブレード５３ａを用いて洗浄する。テーブルベース洗浄手段４６ａは、チャックテーブルＴがテーブルベース４２ａから取り上げられた状態で、テーブルベース４２ａの上面を複数の洗浄ブレード５４ａを用いて洗浄する。なお、チャック洗浄手段４５ｂ、４５ｃ及びテーブルベース洗浄手段４６ｂ、４６ｃも同様に構成されている。なお、洗浄ブレード５３ａ−５３ｃ、５４ａ−５４ｃは、例えば、硬質樹脂、アルミナセラミック、アルカンサスで形成される。

また、加工装置１には、中継ユニット３と粗研削ユニット４ａとの間、粗研削ユニット４ａと仕上げ研削ユニット４ｂとの間、仕上げ研削ユニット４ｂと研磨ユニット４ｃとの間でチャックテーブルＴを搬送する第１のチャック搬送手段６１ａ−６１ｃが設けられている。また、加工装置１には、最奥の研磨ユニット４ｃと最前の中継ユニット３との間でチャックテーブルＴを搬送する第２のチャック搬送手段７１が設けられている。第１のチャック搬送手段６１ａ−６１ｃは、チャックテーブルＴを保持するテーブル保持部６２ａ−６２ｃと、テーブル保持部６２ａ−６２ｃを昇降する昇降機構（不図示）とを有している。第１のチャック搬送手段６１ａ−６１ｃは、リニアモータ式の移動機構（不図示）によって隣り合うユニット間をＹ軸方向に移動される。

第２のチャック搬送手段７１は、チャックテーブルＴを保持するテーブル保持部７２と、テーブル保持部７２を昇降する昇降機構（不図示）とを有している。第２のチャック搬送手段７１は、リニアモータ式の移動機構（不図示）によって研磨ユニット４ｃと中継ユニット３との間をＹ軸方向に移動される。また、第２のチャック搬送手段７１は、第１のチャック搬送手段６１ａ−６１ｃよりも高い位置でチャックテーブルＴを搬送している。このため、第１のチャック搬送手段６１ａ−６１ｃと第２のチャック搬送手段７１とが衝突することがなく、上下ですれ違い可能となっている。なお、本実施の形態では、第１のチャック搬送手段６１ａ−６１ｃを下段、第２のチャック搬送手段７１を上段に配置したが、逆に配置してもよい。

また、第２のチャック搬送手段７１は、複数のレール７４により搬送路を形成している。各レール７４は連結部７５を介して相互に連結されており、レール７４の増設又は撤去により第２のチャック搬送手段７１の搬送距離の伸縮が可能になっている。この構成により、加工装置１に新たに加工ユニットを増設する場合や加工ユニットを撤去する場合に、レール７４の連結数を調整することで第２のチャック搬送手段７１の搬送距離を調整することができる。

このように、本実施の形態に係る加工装置１は、各加工ユニット４において独立して加工を実施するように構成されている。このため、一部にユニットに不具合が生じた場合であっても、他のユニットに影響がない。よって、装置全体を止めることなく、板状ワークＷに対するトラブルや一部の加工ユニットに対する不具合に柔軟に対応できる。また、加工装置１は、搬送手段や加工ユニットの増設により、装置に拡張性を持たせることができる。

図２及び図３を参照して、搬送対象となるチャックテーブル及び第１、第２のチャック搬送手段について詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係るチャックテーブルの模式図である。図３は、本実施の形態に係る第１のチャック搬送手段のテーブル保持部の模式図である。なお、図３において、第１のチャック搬送手段のテーブル保持部を例示して説明するが、第２のチャック搬送手段のテーブル保持部も同一の構成である。

図２に示すように、チャックテーブルＴは、表面に円形凹部３６が形成されたテーブル本体３７と、円形凹部３６に取り付けられたポーラス板３８とから構成される。テーブル本体３７の内部には、円形凹部３６の底面５５から裏面５６に向かう鉛直流路５７と、鉛直流路５７の途中から側面５８に向かう水平流路５９とが形成されている。鉛直流路５７は、チャックテーブルＴが待機ベース２２に保持されることで、待機ベース２２の内部流路６５に連通される。待機ベース２２の内部流路６５は、中継ユニット３の吸引源６７に接続されている。水平流路５９は、チャックテーブルＴがテーブル保持部６２ａに保持されることで、テーブル保持部６２ａの内部流路６６に連通される（図３参照）。テーブル保持部６２ａの内部流路６６は、搬送手段側の吸引源６８に接続されている。

また、鉛直流路５７及び水平流路５９には、それぞれ逆止弁８１、８２が設けられている。鉛直流路５７の逆止弁８１は、水平流路５９に負圧が生じたときに鉛直流路５７を遮断し、水平流路５９の逆止弁８２は、鉛直流路５７に負圧が生じたときに水平流路５９を遮断する。また、鉛直流路５７の逆止弁８１は、チャックテーブルＴが待機ベース２２上に載置されたときに開放され、水平流路５９の逆止弁８２は、チャックテーブルＴがテーブル保持部６２ａに保持されたときに開放される。

よって、待機ベース２２上のチャックテーブルＴでは、逆止弁８１の開放により中継ユニット３の吸引源６７からポーラス板３８に吸引力が付与される。一方、搬送中のチャックテーブルＴでは、逆止弁８２の開放により第１のチャック搬送手段６１ａの吸引源６８からポーラス板３８に吸引力が付与される。テーブル本体３７の裏面５６には、待機ベース２２の表面８３から突出した位置決めピン８４に係合するピン穴８５が形成されている。チャックテーブルＴは、このピン穴８５に位置決めピン８４が係合されることで、待機ベース２２に対して前後左右に位置決めされる。

なお、ここではチャックテーブルＴが待機ベース２２に保持される構成について説明したが、チャックテーブルＴをテーブルベース４２ａ−４２ｃに保持する構成も同様である。

図３に示すように、テーブル保持部６２ａは、ベース部９１の四方に設けたクランプロッド９２（２つのみ図示）により、チャックテーブルＴの周囲をクランプするように構成されている。ベース部９１の上面には、前後方向に延びる一対のガイドレール９３が設けられており、各ガイドレール９３にはスライドテーブル９４がスライド可能に支持されている。一対のスライドテーブル９４は、シリンダ機構９５を介して連結されており、シリンダ機構９５のピストンロッド９６の伸縮動作により互いに離間方向又は接近方向にスライドされる。

各スライドテーブル９４には、それぞれチャックテーブルＴをクランプする一対のクランプロッド９２が設けられている。各クランプロッド９２の下端側には、ロッド径が部分的に縮径されて下端部がフランジ状に形成されている。また、各スライドテーブル９４には、チャックテーブルＴを吸引源６８に接続する搬送吸引部９７が設けられている。搬送吸引部９７には内部流路６６が形成されており、外部配管（不図示）を通じて吸引源６８に接続されている。搬送吸引部９７は、チャックテーブルＴの側面５８に当接することで、内部流路６６をチャックテーブルＴ内の水平流路５９に連通させる。

このテーブル保持部６２ａは、図３Ａに示すチャックテーブルＴから離れた上方位置では、ピストンロッド９６が外側に押し出されており、一対のスライドテーブル９４の間隔が広げられている。この状態で、テーブル保持部６２ａが下降して、チャックテーブルＴに近付けられると、クランプロッド９２及び搬送吸引部９７がチャックテーブルＴの周囲に間を空けて位置付けられる。テーブル保持部６２ａは、図３Ｂに示すチャックテーブルＴを保持する下方位置では、ピストンロッド９６が内側に引き戻され、一対のスライドテーブル９４が互いに引き寄せられる。

これにより、一対のスライドテーブル９４の各クランプロッド９２及び各搬送吸引部９７がチャックテーブルＴの周囲に当接される。チャックテーブルＴは、各クランプロッド９２の縮径部分でチャックテーブルＴの周囲が四方から挟み込まれることでクランプされる。また、チャックテーブルＴの側面５８と搬送吸引部９７の内面９８とが当接することで、チャックテーブルＴの水平流路５９と搬送吸引部９７の内部流路６６とが連通する。この構成により、チャックテーブルＴには、第１のチャック搬送手段６１ａによる搬送中に、搬送吸引部９７を介して吸引源６８から吸引力が付与される。

図４を参照して、第１、第２のチャック搬送手段による搬送動作について説明する。図４は、本実施の形態に係る第１、第２のチャック搬送手段による搬送動作の説明図である。

図４Ａに示すように、第１のチャック搬送手段６１ａ−６１ｃは、それぞれ中継ユニット３の待機ベース２２、粗研削ユニット４ａのテーブルベース４２ａ、仕上げ研削ユニット４ｂのテーブルベース４２ｂの上方に位置付けられている。第２のチャック搬送手段７１は、研磨ユニット４ｃのテーブルベース４２ｃの上方に位置付けられている。このとき、中継ユニット３の待機ベース２２には、加工前の板状ワークＷを載せたチャックテーブルＴが保持されている。粗研削ユニット４ａ、仕上げ研削ユニット４ｂ、研磨ユニット４ｃのテーブルベース４２ａ−４２ｃには、加工済みの板状ワークＷを載せたチャックテーブルＴが保持されている。

また、待機ベース２２上及びテーブルベース４２ａ−４２ｃ上のチャックテーブルＴには、各ユニット側の吸引源から板状ワークＷに対する吸引力が付与されている。そして、第１のチャック搬送手段６１ａ−６１ｃ及び第２のチャック搬送手段７１が下降して、それぞれ待機ベース２２、テーブルベース４２ａ−４２ｃからチャックテーブルＴが取り上げられる。各チャックテーブルＴは、待機ベース２２、テーブルベース４２ａ−４２ｃから分離されることで、各ユニット側の吸引源から遮断される。この場合、各チャックテーブルＴには、搬送手段側の吸引源から板状ワークＷに対する吸引力が付与されている。このため、チャックテーブルＴは、板状ワークＷを吸引保持した状態で搬送される。

次に図４Ｂに示すように、第１のチャック搬送手段６１ａは、中継ユニット３から粗研削ユニット４ａに向けて、加工前の板状ワークＷを載せたチャックテーブルＴを搬送する。第１のチャック搬送手段６１ｂは、粗研削ユニット４ａから仕上げ研削ユニット４ｂに向けて、粗研削済みの板状ワークＷを載せたチャックテーブルＴを搬送する。第１のチャック搬送手段６１ｃは、仕上げ研削ユニット４ｂから研磨ユニット４ｃに向けて、仕上げ研削済みの板状ワークＷを載せたチャックテーブルＴを搬送する。第２のチャック搬送手段７１は、研磨ユニット４ｃから中継ユニット３に向けて、研磨済みの板状ワークＷを載せたチャックテーブルＴを搬送する。

次に図４Ｃに示すように、第１のチャック搬送手段６１ａ−６１ｃは、粗研削ユニット４ａ、仕上げ研削ユニット４ｂ、研磨ユニット４ｃのテーブルベース４２ａ−４２ｃの上方に位置付けられる。また、第２のチャック搬送手段７１は、中継ユニット３の待機ベース２２の上方に位置付けられる。そして、第１のチャック搬送手段６１ａ−６１ｃ及び第２のチャック搬送手段７１が下降して、それぞれテーブルベース４２ａ−４２ｃ及び待機ベース２２にチャックテーブルＴを載置する。チャックテーブルＴは、待機ベース２２、テーブルベース４２ａ−４２ｃに載置されることで、各ユニット側の吸引源に再び接続される。

このようにして、粗研削ユニット４ａに加工前の板状ワークＷが搬送され、仕上げ研削ユニット４ｂに粗研削済みの板状ワークＷが搬送され、研磨ユニット４ｃに仕上げ研削済みの板状ワークＷが搬送され、中継ユニット３に研磨済みの板状ワークＷが搬送される。この場合、第１のチャック搬送手段６１ａ−６１ｃと第２のチャック搬送手段７１が異なる高さ位置で搬送され、第１のチャック搬送手段６１ａ−６１ｃと第２のチャック搬送手段７１とが上下ですれ違うように構成されている。

ここで、図５を参照して、加工装置の全体的な動作の流れについて説明する。図５は、本実施の形態に係る加工装置の動作の説明図である。ここでは、説明の便宜上、単一の板状ワークが加工される流れについて説明するが、実際には複数の板状ワークが並行して加工される。なお、以下の説明は加工装置の動作の一例を示すものであり、加工装置の動作は、この動作に限定されない。

先ず、図５Ａに示すように、板状ワークＷが中継ユニット３から粗研削ユニット４ａに中継される。この中継処理では、ワーク搬送手段１３により搬入用カセット７から加工前の板状ワークＷが取り出され、中継ユニット３のチャックテーブルＴに載置される。このとき、チャックテーブルＴは待機ベース２２に保持されており、中継ユニット３の吸引源からの吸引力によりチャックテーブルＴに板状ワークＷが吸引保持される。次に、第１のチャック搬送手段６１ａにより、板状ワークＷが乗ったチャックテーブルＴが粗研削ユニット４ａのテーブルベース４２ａに搬送される。第１のチャック搬送手段６１ａによる搬送中は、搬送手段側の吸引源からの吸引力によりチャックテーブルＴに板状ワークＷが吸引保持される。

次に、図５Ｂに示すように、粗研削ユニット４ａにおいて板状ワークＷに粗研削加工が実施される。この粗研削加工では、テーブルベース４２ａにチャックテーブルＴが保持され、粗研削ユニット４ａの吸引源からの吸引力によりチャックテーブルＴに板状ワークＷが吸引保持される。次に、テーブルベース４２ａがＸ軸方向に移動し、加工手段４７ａの下方の加工位置にチャックテーブルＴが位置付けられる。そして、チャックテーブルＴ上の板状ワークＷに対して加工手段４７ａの研削砥石が回転接触されることで、板状ワークＷが仕上げ厚み近傍まで粗研削される。

板状ワークＷに対する粗研削加工が終了すると、チャックテーブルＴを保持したテーブルベース４２ａが初期位置に戻される。次に、第１のチャック搬送手段６１ｂにより、板状ワークＷの載ったチャックテーブルＴがテーブルベース４２ａから取り上げられる。この状態で、テーブルベース洗浄手段４６ａによってテーブルベース４２ａの上面が洗浄され、チャック洗浄手段４５ａによってチャックテーブルＴの下面が洗浄される。テーブルベース４２ａ及びチャックテーブルＴの洗浄が終了すると、第１のチャック搬送手段６１ｂにより、板状ワークＷが乗ったチャックテーブルＴが仕上げ研削ユニット４ｂのテーブルベース４２ｂ（図４参照）に搬送される。

次に、図５Ｃに示すように、仕上げ研削ユニット４ｂにおいて板状ワークＷに仕上げ研削加工が実施される。この仕上げ研削加工では、テーブルベース４２ｂにチャックテーブルＴが保持され、仕上げ研削ユニット４ｂの吸引源からの吸引力によりチャックテーブルＴに板状ワークＷが吸引保持される。次に、テーブルベース４２ｂがＸ軸方向に移動し、加工手段４７ａの下方の加工位置にチャックテーブルＴが位置付けられる。そして、チャックテーブルＴ上の板状ワークＷに対して加工手段４７ｂの研削砥石が回転接触されることで、板状ワークＷが仕上げ厚みまで仕上げ研削される。

板状ワークＷに対する仕上げ研削加工が終了すると、チャックテーブルＴを保持したテーブルベース４２ｂが初期位置に戻される。次に、第１のチャック搬送手段６１ｃにより、板状ワークＷの載ったチャックテーブルＴがテーブルベース４２ｂから取り上げられる。この状態で、テーブルベース洗浄手段４６ｂによってテーブルベース４２ｂの上面が洗浄され、チャック洗浄手段４５ｂによってチャックテーブルＴの下面が洗浄される。テーブルベース４２ｂ及びチャックテーブルＴの洗浄が終了すると、第１のチャック搬送手段６１ｃにより、板状ワークＷが乗ったチャックテーブルＴが研磨ユニット４ｃのテーブルベース４２ｃ（図４参照）に搬送される。

次に、図５Ｄに示すように、研磨ユニット４ｃにおいて板状ワークＷに研磨加工が実施される。この研磨加工では、テーブルベース４２ｃにチャックテーブルＴが保持され、研磨ユニット４ｃの吸引源からの吸引力によりチャックテーブルＴに板状ワークＷが吸引保持される。次に、テーブルベース４２ｃがＸ軸方向に移動し、加工手段４７ｃの下方の加工位置にチャックテーブルＴが位置付けられる。そして、チャックテーブルＴ上の板状ワークＷに対して加工手段４７ｃの研磨パッドが回転接触されることで、板状ワークＷが鏡面加工される。

板状ワークＷに対する研磨加工が終了すると、チャックテーブルＴを保持したテーブルベース４２ｃが初期位置に戻される。次に、第２のチャック搬送手段７１により、板状ワークＷの載ったチャックテーブルＴがテーブルベース４２ｃから取り上げられる。この状態で、テーブルベース洗浄手段４６ｃによってテーブルベース４２ｃの上面が洗浄され、チャック洗浄手段４５ｃによってチャックテーブルＴの下面が洗浄される。テーブルベース４２ｃ及びチャックテーブルＴの洗浄が終了すると、第２のチャック搬送手段７１により、板状ワークＷが乗ったチャックテーブルＴが中継ユニット３の待機ベース２２（図４参照）に搬送される。

次に、図５Ｅに示すように、搬入搬出ユニット２において板状ワークＷに洗浄処理が実施される。この洗浄処理では、待機ベース２２にチャックテーブルＴが保持され、中継ユニット３の吸引源からの吸引力によりチャックテーブルＴに板状ワークＷが吸引保持される。次に、待機ベース２２がＸ軸方向に移動し、洗浄機構１７に臨む洗浄位置にチャックテーブルＴが位置付けられる。そして、搬送アーム１９によりチャックテーブルＴから洗浄機構１７に板状ワークＷが搬送され、洗浄機構１７において板状ワークＷがスピンナ洗浄される。

この板状ワークＷの洗浄中に、チャック上面洗浄手段２５によってチャックテーブルＴの上面が洗浄される。洗浄機構１７において板状ワークＷの洗浄が終了すると、搬送アーム１９により洗浄機構１７からチャックテーブルＴに板状ワークＷが搬送される。チャックテーブルＴに板状ワークＷが戻されると、ワーク洗浄手段２６によってチャックテーブルＴ上の板状ワークＷが洗浄される。そして、ワーク搬送手段１３により中継ユニット３のチャックテーブルＴから板状ワークＷが取り上げられ、搬出用カセット８に板状ワークＷが押し込まれる。

以上のように、本実施の形態に係る加工装置１によれば、チャックテーブルＴへの板状ワークＷの搬入出をワーク搬送手段１３で行い、板状ワークＷを保持したチャックテーブルＴの搬送を第１、第２のチャック搬送手段６１ａ−６１ｃ、７１で行っている。また、粗研削ユニット４ａ、仕上げ研削ユニット４ｂ、研磨ユニット４ｃにおいて並行して複数の加工工程を実施している。この場合、粗研削ユニット４ａ、仕上げ研削ユニット４ｂ、研磨ユニット４ｃでチャックテーブルＴが独立して駆動されている。このため、ターンテーブル上にチャックテーブルＴが配置される構成のように、チャックテーブルＴの個数や加工手段の数が限定されることがない。よって、新たに加工ユニットを増設して加工工程を増やしても、既存の加工工程に対する影響がなく、装置に拡張性を持たせることができる。また、加工途中で板状ワークＷにトラブルが生じた場合でも、装置全体を停止させることなく、チャックテーブルＴごと板状ワークＷを取り出すことができる。さらに、一部の加工手段で、砥石の目詰まり等の不具合が生じた場合であっても、装置を停止させることなく、他の加工手段では加工を継続させることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記した実施の形態においては、加工装置１が粗研削工程、仕上げ研削工程、研磨工程に対応する構成としたが、この構成に限定されない。加工装置１は、加工ユニットの交換又は増設により、切削工程、レーザー加工工程、テープ貼着工程等の他の加工工程に対応することも可能である。

また、上記した実施の形態においては、加工装置１が３つの加工工程を並行して実施する構成としたが、この構成に限定されない。加工装置１は、２以下の加工工程を並行して実施してもよいし、４つ以上の加工工程を並行して実施してもよい。

また、上記した実施の形態においては、第１のチャック搬送手段６１ａ−６１ｃ及び第２のチャック搬送手段７１が、複数のクランプロッドによってチャックテーブルＴをクランプする構成としたが、この構成に限定されない。第１のチャック搬送手段６１ａ−６１ｃ及び第２のチャック搬送手段７１は、チャックテーブルＴを搬送可能であれば、どのように構成されてもよい。

また、上記した実施の形態においては、位置付け手段２３、４３ａ−４３ｃがボールネジ式の駆動機構で駆動される構成としたが、この構成に限定されない。位置付け手段２３、４３ａ−４３ｃは、リニアモータ式の駆動機構で駆動されてもよい。また、待機ベース２２は、チャックテーブルＴに板状ワークＷを搬入出させるときに、チャックテーブルＴを保持するように構成されていれば、どのように構成されてもよい。また、テーブルベース４２ａ−４２ｃは、チャックテーブルＴが保持する板状ワークＷを加工する時に、チャックテーブルＴを保持するように構成されていれば、どのように構成されてもよい。

以上説明したように、本発明は、装置に拡張性を持たせることができ、板状ワークに対するトラブルや一部の加工手段に対する不具合に柔軟に対応できるという効果を有し、特に、複数の加工工程を並行して実施できる加工装置に有用である。

１加工装置
２搬入搬出ユニット
３中継ユニット
４加工ユニット
４ａ粗研削ユニット
４ｂ仕上げ研削ユニット
４ｃ研磨ユニット
１３ワーク搬送手段
２２待機ベース
２３位置付け手段
４２ａ−４２ｃテーブルベース
４３ａ−４３ｃ位置付け手段
４５ａ−４５ｃチャック洗浄手段
４６ａ−４６ｃテーブルベース洗浄手段
４７ａ−４７ｃ加工手段
６１ａ−６１ｃ第１のチャック搬送手段
７１第２のチャック搬送手段
７４レール
７５連結部
Ｔチャックテーブル
Ｗ板状ワーク

Claims

板状ワークを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに板状ワークを搬入出させるワーク搬送手段と、該チャックテーブルに板状ワークを搬入出させる時に該チャックテーブルを保持する待機ベースと、該チャックテーブルを搬送するチャック搬送手段と、該チャックテーブルに保持された板状ワークを加工する加工手段と、該チャックテーブルが保持する板状ワークを加工する時に該チャックテーブルを保持するテーブルベースと、該加工手段の加工位置に該テーブルベースを位置付ける位置付け手段と、を少なくとも備えた加工装置であって、
該チャックテーブルへの板状ワークの搬入出をワーク搬送手段で行ない、複数の加工手段で加工するため該チャック搬送手段で該テーブルベースに板状ワークを保持した該チャックテーブルを搬送させる加工装置。
該チャック搬送手段は、待機ベース及び複数配設される該テーブルベースの隣同士で搬送する第１のチャック搬送手段と、複数配設された該テーブルベースと該待機ベースとの間で搬送可能とする第２のチャック搬送手段と、から構成され、
該第１のチャック搬送手段と該第２のチャック搬送手段は上下ですれ違い可能な請求項１記載の加工装置。
該テーブルベース上面を洗浄するテーブルベース洗浄手段と、該チャックテーブル下面を洗浄するチャック洗浄手段とを備えた請求項１記載の加工装置。
該第２のチャック搬送手段は複数の連結部を備えていて、該第２のチャック搬送手段の搬送距離の伸縮が可能な請求項２記載の加工装置。