JP2019198940A - 加工装置 - Google Patents

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Nobuyuki Fukushi
暢之 福士
壮一 松原
Soichi Matsubara
壮一 松原
陳晨 劉
Chen Chen Liu
陳晨 劉
中山英和
Hidekazu Nakayama
英和 中山
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Abstract

【課題】エラーが発生したウェーハ及び装置内のエラー箇所を容易に把握できるようにする。【解決手段】加工装置は、保持力又は加工力を被加工物に作用させている手段にエラーが発生した場合にそのエラーが発生したその保持力又は加工力が作用している被加工物を示す被加工物イラストA3を、他の被加工物イラストとA1、A2、A4、A5及びA6と識別可能に表示する第1の識別表示手段を備える。これにより、エラーが発生した手段による保持力又は加工力が作用している被加工物を容易に識別することができる。【選択図】図5

Description

本発明は、ウェーハを加工する加工装置に関する。
例えば切削装置、研削装置等の、ウェーハを加工する加工装置は、ウェーハを棚状に収納するカセットが載置されるカセットステージ、カセットから取り出したウェーハを仮置きする仮置き手段、加工対象のウェーハを保持する保持手段、仮置き手段から保持手段にウェーハを搬入する搬入手段、加工具が装着され保持手段が保持したウェーハを加工する加工手段、加工後のウェーハを洗浄する洗浄手段、保持手段から洗浄手段にウェーハを搬出する搬出手段、カセットからウェーハを取り出したりカセットにウェーハを収納したりするロボット搬送手段、各種加工情報の入力及び表示に用いるタッチパネル等を備えている(例えば、特許文献1参照)。
タッチパネルは、加工条件を設定入力するための入力機能と、加工装置の動作状態を表示する表示機能とを有している。タッチパネルの表示機能は、加工装置を上から見たときの、カセットステージ、仮置き手段、保持手段、搬入手段、加工手段、洗浄手段、搬出手段、ロボット搬送手段等の各手段の配置を表す配置図を表示する機能である。そして、加工装置をフルオートにて稼働させる場合は、装置内を移動するウェーハについてもそれぞれ配置図に表示させている。
また、フルオート稼働中にエラーが発生した場合には、例えばタッチパネル上部のメッセージ表示欄にエラーメッセージを表示している。例えば、加工中にウェーハを吸引保持する保持手段の吸引圧力があらかじめ設定した圧力に達していないことによる吸引圧力エラーや、加工中に研削手段の加工具(砥石)を回転させているスピンドルユニットの負荷電流値があらかじめ設定した値以上になる負荷電流値エラーなどが発生すると、メッセージ表示欄にエラーメッセージを表示している。そして、オペレータは、メッセージ表示欄に表示されるエラーメッセージを読むことにより、エラーの発生状況を把握している。
特開2014−161948号公報
しかし、エラーメッセージからは、エラーが発生したウェーハがどのウェーハなのか、加工装置のどこでエラーが発生したのか、といった情報を明確に把握することができないため、不良品のウェーハを判別することができず、エラーの原因の究明も困難であるという問題がある。
また、エラーが発生しても、それが軽微なエラーであればフルオートにて装置が稼働し続けるため、加工後にカセットに収納されたウェーハのうち、エラーが発生したウェーハがどのウェーハであるのかがわからなくなるという問題がある。
本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、エラーが発生したウェーハ及び装置内のエラー箇所を容易に把握できるようにすることを目的とする。
本発明は、被加工物を保持する保持手段と、加工具を装着し該保持手段が保持した被加工物を加工する加工手段と、被加工物を搬送する搬送手段と、加工条件を入力する入力機能と加工装置の状態を表示する表示機能とを備えるタッチパネルと、を少なくとも備える加工装置であって、該タッチパネルの該表示機能は、加工装置を上から見たときの各々の手段の配置を示す配置図と、各々の該手段が保持している被加工物を示す被加工物イラストと、を表示する機能であり、保持力又は加工力を被加工物に作用させている手段にエラーが発生した場合に該エラーが発生した該保持力又は該加工力が作用している被加工物を示す被加工物イラストを、他の被加工物イラストと識別可能に表示する第1の識別表示手段を備える。
上記加工装置において、前記保持手段に保持され前記加工手段が正常に加工を完了させた被加工物を示す被加工物イラストを、エラーが発生した被加工物を示す被加工物イラストと識別可能に表示する第2の識別表示手段を備えることが望ましい。
被加工物を棚状に収納するカセットが載置されるカセットステージを備え、前記タッチパネルの前記配置図上で該カセットステージを示すカセットステージイラストにタッチすると、該カセットを拡大して棚状に表示し、該カセットに収納された被加工物を示す被加工物イラストを、前記第1の識別表示手段及び前記第2の識別表示手段によって区別して表示する制御手段を備えることが望ましい。
前記加工手段によって加工される前の被加工物を示す被加工物イラストを,加工後の被加工物を示す被加工物イラストと識別可能に表示する第3の識別表示手段を備え、前記タッチパネルの前記配置図上で該カセットステージを示すカセットステージイラストにタッチすると、該カセットに収納された被加工物のうち加工される前のものを示す被加工物イラストを加工後のもとの区別して該第3の識別表示手段によって識別可能に表示することが望ましい。
前記保持力又は加工力を被加工物に作用させている手段にエラーが発生した場合に、該配置図上において該エラーが発生している手段を示す手段イラストを、他の手段イラストと識別可能に表示する第4の識別表示手段を備えることが望ましい。
本発明では、保持力又は加工力を被加工物に作用させている手段にエラーが発生した場合にそのエラーが発生したその保持力又は加工力が作用している被加工物を示す被加工物イラストを、他の被加工物イラストと識別可能に表示する第1の識別表示手段を備えるため、エラーが発生した手段による保持力又は加工力が作用している被加工物を容易に識別することができる。
また、正常に加工を完了させた被加工物を示す被加工物イラストを、エラーが発生した被加工物を示す被加工物イラストと識別可能に表示する第2の識別表示手段を備えることにより、エラーとなった被加工物とそうでない被加工物とを容易に識別することができる。
タッチパネルの配置図上でカセットステージを示すカセットステージイラストにタッチすると、カセットを拡大して棚状に表示し、カセットに収納された被加工物を示す被加工物イラストを、第1の識別表示手段及び第2の識別表示手段によって区別して表示することにより、加工後にカセットの内部に収納された被加工物についても、エラーが発生したものとそうでないものとを容易に識別できるようになる。
第3の識別表示手段を備え、配置図上でカセットステージイラストにタッチすると、カセットに収納された被加工物のうち加工される前のものを示す被加工物イラストを、加工後のものと識別可能に表示するようにすると、加工された被加工物の枚数及び加工前の被加工物の枚数を容易に把握することができる。
配置図上においてエラーが発生している手段を示す手段イラストを、他の手段イラストと識別可能に表示する第4の識別表示手段を備えることにより、エラーが発生した手段を容易に把握することができる。
研削装置の構成を示す平面図である。 加工手段の例を示す斜視図である。 カセットの例を示す斜視図である。 搬出入ロボットの例を示す斜視図である。 装置全体表示画面の例を示す説明図である。 装置全体表示画面の別の例を示す説明図である。 カセット表示画面の例を示す説明図である。 カセット表示画面の別の例を示す説明図である。
図1に示す研削装置1は、加工装置の一例であり、保持手段21、22において保持された被加工物を加工手段3によって加工する装置である。保持手段21、22は、ターンテーブル23によって公転及び自転可能に支持されている。
図1に示すように、研削装置1は、加工前の被加工物を収納するロードカセット411が載置されるカセットステージ41及び加工後の被加工物を収納するアンロードカセット421が載置されるカセットステージ42と、ロードカセット411からの被加工物の搬出及びアンロードカセット421への被加工物の搬入を行う搬送手段である搬出入ロボット51と、搬出入ロボット51の可動域に配設されロードカセット411から搬出された被加工物が載置され一定の位置に位置合わせされる仮置き手段6と、搬出入ロボット51の可動域に配設され加工後の被加工物を洗浄する洗浄手段7と、仮置き手段6から保持手段21、22のいずれかに加工前の被加工物を搬送する搬送手段である搬入手段52と、加工後の被加工物を保持手段21、22のいずれかから洗浄手段7に搬送する搬送手段である搬出手段53と、装置前面に配設されたタッチパネル8とから構成されている。
タッチパネル8は、加工条件を入力する入力機能81と研削装置1の状態を表示する表示機能82とを備えている。入力機能81は、タッチパネル8の画面に加工条件入力画面を表示し、その画面の所定の位置がタッチされると加工条件の入力を受け付ける機能である。表示機能82は、研削装置1を上から見たときの各々の手段の配置を示す配置図と、各々の手段が保持している被加工物を示す被加工物イラストとを表示する。配置図上においては、各手段のイラスト、例えば、カセットステージ41,42を示すカセットステージイラスト、加工手段3を示す加工手段イラスト等が表示される。
表示機能82は、制御手段83による制御の下で表示処理を行う。制御手段83は、保持力又は加工力を被加工物に作用させている手段にエラーが発生した場合にそのエラーが発生した手段の保持力又は加工力が作用している被加工物を示す被加工物イラストを識別可能に表示する第1の識別表示手段831を備えている。すなわち、エラーが発生した手段において保持又は加工されている被加工物は、エラーが生じていない手段において保持又は加工されている被加工物と区別されて表示される。
制御手段83は、保持手段21、22に保持され加工手段3が正常に加工を完了させた被加工物を示す被加工物イラストを他の被加工物イラストと識別可能に表示する第2の識別表示手段832を備えている。すなわち、加工が正常に終了した被加工物は、加工が正常に終了しなかった被加工物と区別されて表示される。
制御手段83は、加工手段3によって加工される前の被加工物を示す被加工物イラストを加工中及び加工後の被加工物と識別可能に表示する第3の識別表示手段833を備えている。すなわち、加工される前の被加工物は、加工中及び加工後の被加工物と区別されて表示される。
制御手段83は、保持力又は加工力を被加工物に作用させている手段にエラーが発生した場合に、配置図上においてそのエラーが発生している手段を示す手段イラストを他の手段イラストと識別可能に表示する第4の識別表示手段834を備えている。すなわち、保持又は加工の機能を有する手段にエラーが発生すると、その手段は、エラーが発生していない手段と区別されて表示される。
図2に示すように、加工手段3は、回転可能なスピンドル31と、スピンドル31を回転させるモータ32と、スピンドル31を回転可能に支持するハウジング33と、スピンドル31の下端に装着されたマウント34と、マウント34に装着された研削ホイール35とを備えている。研削ホイール35は、マウント34に固定される基台351と、基台351の下面に円環状に固着された加工具である研削砥石352とから構成されている。また、スピンドル31には、研削水を流通させる研削水流路311が形成されており、研削水流路311には研削水供給手段312が接続されている。研削水供給手段312から研削水流路311に供給された研削水は、研削ホイール35の下部から下方に噴出される。
研削水流路311には、流通する研削水量を認識する流量センサを備えている。流量センサが予め設定している設定流量より小さい流量値を認識したら、制御手段83が研削水供給手段312のエラーとして認識する。
なお、配置図には流量センサイラストを備えていないので、流量センサがエラーを検出した場合は、第4の識別表示手段834で加工手段3イラストをエラーが発生している手段として区別して表示させる。
また、エラーが発生したときに保持手段21または保持手段22が保持していた被加工物イラストも、エラーが発生した被加工物として区別して表示させる。
加工手段3は、加工送り手段36によって駆動されて昇降可能となっている。加工送り手段36は、鉛直方向(Z方向)の軸心を有するボールネジ361と、ボールネジ361と平行に配設された一対のガイドレール362と、ボールネジ361を正逆両方向に回転させるモータ363と、ボールネジ361に螺合するナットを内部に有するとともに側部がガイドレール362に摺接した昇降板364と、昇降板364に固定されハウジング33を保持するホルダ365とを備えている。モータ363に駆動されてボールネジ361が回転すると、ガイドレール362にガイドされて昇降板364が昇降し、これにともない加工手段3が昇降する。
加工手段3に備えたモータ32は、制御手段83によって一定の回転数にて回転するように制御される。研削砥石352が被加工物に接触して研削が行われると、回転数を一定に保つために、モータ32の負荷電流が大きくなる。また、研削砥石352に目詰まりが生じたりすると、モータ32の負荷電流がさらに大きくなり、制御手段83がエラーとして認識する。
加工前の被加工物は、例えば図3に示すロードカセット411に収納されている。このロードカセット411は、前面側に形成された開口部413と、左右の内側面に縦方向に並ぶ複数の溝414とを備えており、同じ高さに位置する左右の溝414が1つのスロットを構成している。被加工物は、複数のスロットに棚状に収納される。また、加工後の被加工物は、同様に構成されたアンロードカセット421に収納される。
ロードカセット411に棚状に収納された被加工物は、例えば図4に示す搬出入ロボット51によって搬出される。搬出入ロボット51は、屈曲及び昇降可能なアーム511と、アーム511の先端に連結され被加工物を吸引保持する保持部512と、アーム511の先端と保持部512との間に介在し保持部512を水平方向の回転軸を中心として回転させる回転駆動部513とから構成されている。回転駆動部513は、保持部に連結された回転軸513aと、回転軸513aを回転させるモータ513bとを備えている。アーム511の昇降及び旋回、モータ513bによる回転軸513aの回転並びに保持部512による吸引保持は、制御手段83による制御の下で行われる。
保持部512は、アーム511が昇降してロードカセット411内の搬出しようとする被加工物よりも若干低い位置に高さが調整された後、ロードカセット411内に進入して被加工物を保持する。そして、保持部512がロードカセット411内から退避した後、図1に示した仮置き手段6に被加工物が搬送される。その被加工物は、仮置き手段6において一定の位置に位置合わせされた後、搬入手段52によって保持手段21、22のうち仮置き手段6に近い方に搬送されて保持される。
次に、ターンテーブル23が回転することにより被加工物が加工手段3の下方に移動する。そして、加工手段3においては所定の回転速度で図2に示したスピンドル31が回転し、回転する研削砥石352が下降して被加工物に接触することにより、被加工物が研削される。
研削により被加工物が所定の厚さに形成されると、研削を終了し、ターンテーブル23が回転することにより、加工後の被加工物が洗浄手段7の近傍に移動する。一方、ターンテーブル23が回転することにより、加工前の被加工物が加工手段3の下方に移動し、研削砥石352による研削が開始される。
研削加工が終了し洗浄手段7の近傍に移動した被加工物は、搬出手段53によって保持され、洗浄手段7に搬送される。洗浄手段7では、その被加工物に付着した研削屑等が除去される。洗浄終了後は、搬出入ロボット51によって被加工物がアンロードカセット421に収納される。
このようにして装置内を被加工物が移動しながら加工及び洗浄が行われる過程は、タッチパネル8に表示される。例えば図5に示すように、研削装置1を構成する保持手段21、22、加工手段3等の各手段は、タッチパネル8において、研削装置1の全体を模した装置全体表示画面84に表示されている。装置全体表示画面84には、各手段の配置図と、各手段が保持している被加工物を示す被加工物イラストとが表示されている。配置図上では、実際の装置上のレイアウトと同様の位置に各手段が配置されている。また、装置全体表示画面84には、装置内を移動するすべての被加工物が現在位置において表示されている。なお、図5の装置全体表示画面84に表示された各手段には、図1に示した実際の各手段と同一の符号を付している。また、装置全体表示画面84では、各被加工物に異なる符号が付されている。
図4に示した搬出入ロボット51によってロードカセット411から被加工物が搬出される際の保持部512の高さに応じ、制御手段83によって各被加工物に符号が付けられる。例えば最も下段の被加工物を搬出する際は、制御手段83が、保持部512が最も下方の位置にあることを認識し、その高さ位置に応じ、搬出される被加工物にA1という符号が付けられる。また、1段ずつ上にいくごとに、A2、A3、・・・と順番に符号がつけられる。この符号は、装置全体表示画面84に表示される。
例えば、被加工物A1は、加工手段3による研削加工が施された後、洗浄手段7に位置している。また、被加工物A2は、保持手段22によって保持され加工手段3による加工が終了した直後である。被加工物A3は、保持手段21によって保持されて加工手段3による加工中である。被加工物A4は、仮置き手段6による位置合わせの後、搬入手段52によって保持されて保持手段22に搬送される途中である。被加工物A5は、仮置き手段6に載置されている状態である。被加工物A6は、ロードカセット411から搬出され搬出入ロボット51によって保持されている状態である。
図5に示す装置全体表示画面84では、保持手段21に保持され加工手段3による加工中の被加工物A3が、第1の識別表示手段831によって他の被加工物とは異なる色によって表示されている(図5においてはハッチングによって示している)。これは、加工手段3において何らかの異常、例えばスピンドル31の負荷電流値の異常等が発生したために、被加工物A3に異常が発生していることを意味している。したがって、オペレータは、どの被加工物にエラーが発生したのかを容易に把握することができる。
一方、被加工物A1、A2については、研削加工が正常に終了しているため、第2の識別表示手段832によって、加工中又は加工前の被加工物とは異なる色によって表示されている(図5においては被加工物A3と異なるハッチングによって示している)。したがって、オペレータは、エラーが発生していない被加工物についても容易に把握することができる。
被加工物A4、A5及びA6については、研削加工前であるため、第3の識別表示手段833によって加工中及び加工後の被加工物とは異なる色によって表示されている(図5においてはハッチングを施さずに示している)。
図6に示すように、加工中にエラーとなった被加工物A3は、洗浄手段7に搬送された後も、エラーを示す色によって表示されている。したがって、加工終了後もどの被加工物にエラーが生じたのかを把握することができる。
また、前述のように、加工手段3に異常が生じているため、第4の識別表示手段834によって加工手段3が他の手段とは異なる色に表示されている(図6においてはハッチングを施して示している。)。被加工物A3を研削したことにより、加工手段3に異常が発生したと考えられる。その後に複数の被加工物についてエラーが発生した場合は、加工手段3に問題があると判断することができる。なお、図2に示した研削水供給手段312にエラーが発生した場合も、第4の識別表示手段834によって加工手段3が他の手段とは異なる色に表示される。
研削装置1における加工及び洗浄が進行するにつれて、加工後の被加工物は、アンロードカセット421に順次収納されていく。ここで、装置全体表示画面84においてロードカセット411が載置されたカセットステージ41又はアンロードカセット421が載置されたカセットステージ42をタッチすると、タッチされたカセットステージに載置されたカセットに収納されている被加工物が棚状に表示される。例えばカセットステージ42をタッチすると、アンロードカセット421を模した図7に示すカセット表示画面85が表示され、正常に加工が終了した被加工物と異常が発生した被加工物とが色分けされて(図示の例では異なるハッチングによって)表示される。図5及び図6の装置全体表示画面84において被加工物A3がエラーとなっていたため、図7のカセット表示画面85においても被加工物A3がエラー表示されている。したがって、アンロードカセット421に収納された後においても、エラーとなった被加工物と正常に加工が終了した被加工物とを区別して認識することができる。
なお、研削装置にカセットステージを1つのみ備えている場合など、カセットがロードカセットとアンロードカセットとの区別がなく、1つのカセットに加工前の被加工物と加工後の被加工物とが収納される場合は、例えば図8に示すカセット表示画面86が表示され、カセットの内部の被加工物がすべて表示される。このカセット表示画面86では、加工前の被加工物が、加工後の被加工物と識別可能に色分けして(図示の例ではハッチングの有無によって)表示されている。そして、加工後の被加工物については、正常に加工が終了した被加工物と異常が発生した被加工物とを色分けして(図示の例では異なるハッチングによって)表示されている。図5及び図6の装置全体表示画面84において被加工物A3がエラーとなっていたため、図8のカセット表示画面86においても被加工物A3がエラー表示されている。したがって、加工後の被加工物については、カセットに収納された後においても、エラーとなった被加工物と正常に加工が終了した被加工物とを区別して認識することができる。
異常が発生している手段が1つであるのに、複数の被加工物にエラーが発生している場合は、その異常となっている手段が原因であると判断することができる。
エラーが発生した被加工物は、製品として扱うか破棄すべきを加工後に判断する。したがって、カセットに収納された加工後の被加工物が、エラーのものとと正常に加工されたものとを区別して表示されていると、破棄すべき被加工物を容易に認識することができる。
上記実施形態では、第1の識別表示手段831、第2の識別表示手段832、第3の識別表示手段833及び第4の識別表示手段834は、例えば色をそれぞれ使い分ける等によって、エラーが発生した特定の被加工物や手段を他の被加工物や手段等から区別できるように表示したが、例えばエラーが発生した特定の被加工物又は手段を、点滅させたり、大きさを変えたり、形を変えたりして、色分け以外の方法により区別して表示するようにしてもよい。例えば、点滅による識別の場合は、加工前、加工中、加工後のそれぞれの被加工物について、点灯と消灯との間のインターバルを変えるようにする。また、大きさの違いによる識別の場合は、例えば加工前の被加工物を最も小さく、加工中の被加工物を普通の大きさ、加工後の被加工物を最も大きく表示する。
また、これらの複数の表示の仕方を組み合わせてもよい。例えば、加工前の被加工物を最も小さく、加工中の被加工物を普通の大きさ、加工後の被加工物を最も大きく表示し、エラーが発生した被加工物については外周をギザギザにしたり色を赤く表示したりする。また、加工前の被加工物、加工中の被加工物、加工後の被加工物をそれぞれ異なる色で表示し、エラーが発生したウェーハについては点滅させるようにしてもよい。
1:研削装置
21,22:保持手段 23:ターンテーブル
3:加工手段
31:スピンドル 32:モータ 33:ハウジング 34::マウント
35:研削ホイール 351:基台 352:研削砥石
36:加工送り手段
361:ボールネジ 362:ガイドレール 363:モータ 364:昇降板
365:ホルダ
311:研削水流路 312:研削水供給手段
41,42:カセットステージ
411:ロードカセット 421:アンロードカセット
413:開口部 414:溝
51:搬出入ロボット 511:アーム 512:保持部 513:回転駆動部
52:搬入手段 53:搬出手段
6:仮置き手段 7:洗浄手段
8:タッチパネル 81:入力機能 82:表示機能
83:制御手段
831:第1の識別表示手段 832:第2の識別表示手段
833:第3の識別表示手段 834:第4の識別表示手段
84:装置全体表示画面 85,86:カセット表示画面
A1〜A25:被加工物

Claims (5)

  1. 被加工物を保持する保持手段と、加工具を装着し該保持手段が保持した被加工物を加工する加工手段と、被加工物を搬送する搬送手段と、加工条件を入力する入力機能と加工装置の状態を表示する表示機能とを備えるタッチパネルと、を少なくとも備える加工装置であって、
    該タッチパネルの該表示機能は、加工装置を上から見たときの各々の手段の配置を示す配置図と、各々の該手段が保持している被加工物を示す被加工物イラストと、を表示する機能であり、
    保持力又は加工力を被加工物に作用させている手段にエラーが発生した場合に該エラーが発生した該保持力又は該加工力が作用している被加工物を示す被加工物イラストを、他の被加工物イラストと識別可能に表示する第1の識別表示手段を備える
    加工装置。
  2. 前記保持手段に保持され前記加工手段が正常に加工を完了させた被加工物を示す被加工物イラストを、エラーが発生した被加工物を示す被加工物イラストと識別可能に表示する第2の識別表示手段を備える
    請求項1に記載の加工装置。
  3. 被加工物を棚状に収納するカセットが載置されるカセットステージを備え、
    前記タッチパネルの前記配置図上で該カセットステージを示すカセットステージイラストにタッチすると、該カセットを拡大して棚状に表示し、該カセットに収納された被加工物を示す被加工物イラストを、前記第1の識別表示手段及び前記第2の識別表示手段によって区別して表示する制御手段を備えた請求項2に記載の加工装置。
  4. 前記加工手段によって加工される前の被加工物を示す被加工物イラストを,加工後の被加工物を示す被加工物イラストと識別可能に表示する第3の識別表示手段を備え、
    前記タッチパネルの前記配置図上で該カセットステージを示すカセットステージイラストにタッチすると、該カセットに収納された被加工物のうち加工される前のものを示す被加工物イラストを加工後のもとの区別して該第3の識別表示手段によって識別可能に表示する
    請求項3に記載の加工装置。
  5. 前記保持力又は加工力を被加工物に作用させている手段にエラーが発生した場合に、該配置図上において該エラーが発生している手段を示す手段イラストを、他の手段イラストと識別可能に表示する第4の識別表示手段を備えた
    請求項1に記載の加工装置。
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