JP2023002051A - 搬送機構 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄機構の開口を閉じる蓋を搬送機構に設ける構成において、蓋へのミストの付着、堆積を防止する搬送機構を提供する。【解決手段】ワークを保持する保持テーブルと、該保持テーブルで保持されたワークを加工する加工ユニット（第一切削ユニット、第二切削ユニット）と、該加工ユニットで加工が施された該ワークを洗浄する洗浄機構６０と、を備えた加工装置に設けられる搬送機構（第二搬送機構５０）であって、搬送機構（第二搬送機構５０）は、保持テーブルから洗浄機構６０へとワークを搬送するものであり、ワークを保持する保持機構と、洗浄機構の筐体６１の開口６１ａを覆うカバー部５４ａと、保持機構とカバー部５４ａとを一体的に洗浄機構６０に対して移動させる移動ユニットと、カバー部５４ａに向かって気体を噴射してカバー部５４ａに液体が付着するのを防止する気体噴射機構５１と、を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、加工装置に備えられ、ワークを搬送するための搬送機構に関する。

従来、例えば特許文献１に開示されるように、加工されたワークを洗浄機構に搬送する加工装置の搬送機構において、洗浄機構の開口を閉じる蓋を付設した搬送機構が知られている。搬送機構に開口を閉じるための蓋を設けることで、当該蓋を別途設ける必要がないため、装置の簡素化が図られることとしている。

他方、例えば特許文献２に開示されるように、一般に切削加工を行う加工装置では、切削ブレードやワークの冷却の為、また、加工屑を洗い流す為に、加工中に加工液が連続的に供給される。加工液としては純水が広く利用されている他、界面活性剤やグリセリン等が添加された加工液も利用される。高速回転する切削ブレードに供給された加工液は、ミストとなって加工装置内に飛散する。

特許文献２では、飛散したミストが加工装置内の構成要素に付着すると錆の発生や電子機器の故障に繋がるため、排気ダクトを介して切削装置の外部に排出する技術を開示している。

特開２０１１－１５９８２３号公報

特許文献１に開示されるように搬送機構に洗浄機構の開口を閉じる蓋を設けた場合には、この蓋の裏側に飛散したミストが付着することが懸念される。

特許文献２の技術を持ってしても、例えば、蒸発しにくい種類の加工液が使用されている場合や、排気ダクトが接続された吸引源の性能によりミストが十分に吸引されない場合には、加工装置内部でミストが残留し、蓋の裏側にも多く付着してしまうことが懸念される。

蓋の裏側にミストが付着して堆積すると、加工装置内で移動する際に堆積物が落下して他の構成要素に錆を発生させてしまうことや、ワークに堆積物が落下してワークを汚染してしまうおそれがある。

本願発明は、以上に鑑みたものであり、洗浄機構の開口を閉じる蓋を搬送機構に設ける構成において、当該蓋へのミストの付着、堆積を防止するための新規な技術を提案するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

本発明の一態様によれば、
ワークを保持する保持テーブルと、該保持テーブルで保持されたワークを加工する加工ユニットと、該加工ユニットで加工が施された該ワークを洗浄する洗浄機構と、を備えた加工装置に設けられる搬送機構であって、
該洗浄機構は、該ワークを保持する洗浄テーブルと、該洗浄テーブルで保持された該ワークに洗浄液を供給する洗浄ノズルと、該ワークの出し入れを許容する開口が形成されるとともに該洗浄テーブルと該洗浄ノズルとを収容する筐体と、を有し、
該搬送機構は、該保持テーブルから該洗浄機構へと該ワークを搬送するものであり、
該ワークを保持する保持部と、
該洗浄機構の該筐体の該開口を覆うカバー部と、
該保持部と該カバー部とを一体的に該洗浄機構に対して移動させる移動ユニットと、
該カバー部に向かって気体を噴射して該カバー部に液体が付着するのを防止する気体噴射機構と、を備えた搬送機構とするものである。

また、本発明の一態様によれば、
該気体噴射機構は、
該筐体の該開口を該カバー部で閉じた状態において、
該カバー部の内側に向けて気体を噴射する、こととするものである。

本発明の一実施形態によれば、気体噴射機構を設けることにより、カバー部にミストが付着したり、堆積することを防止することができ、ミストが堆積して落下し、他の構成要素に錆を発生させてしまうことや、ワークに堆積物が落下してワークを汚染してしまうことを防止できる。

また、本発明の一実施形態によれば、筐体の開口をカバー部で閉じた状態において気体を噴射することとすることで、ミストの堆積物を洗浄機構の筐体内へと落下させて捕捉することができる。

加工装置の一実施形態の一側について示す図。 加工装置の一実施形態の他側について示す図。 第一搬送機構と第二搬送機構の部分について示す拡大図。 洗浄機構の構成について説明する斜視図。 洗浄機構と第二搬送機構の構成について説明する側面断面図。 （Ａ）は気体噴射機構について説明する斜視図。（Ｂ）は気体噴射機構について説明する斜視図。 洗浄機構をカバー部で閉じた状態について説明する側面断面図。 （Ａ）は気体噴射機構の他の実施形態について説明する斜視図。（Ｂ）は気体噴射機構をカバー部の外側に配置する実施形態ついて説明する斜視図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１，図２は本発明を適用する加工装置２の外観斜視図である。

図１及び図２に示すように、加工装置２の機構部は、複数のパネルを組み合わせて形成された外装カバー４内に収容されている。

加工装置２は、ワークを保持する保持テーブル６を有する。保持テーブル６は、その下方に設けられる図示せぬ回転駆動機構により、Ｚ軸を中心とするθ方向に回転可能に設けられる。また、保持テーブル６は、その下方に設けられる図示せぬ加工送り機構により、加工送り方向となるＸ軸方向に移動可能に構成される。保持テーブル６の周囲には、ウェーハユニットＵの環状フレームＦを挟持するクランプ機構７が設けられている。

加工装置２は、保持テーブル６で保持されたワークを加工する加工ユニットとなる第一切削ユニット１０と第二切削ユニット２０とを有する。第一切削ユニット１０と第二切削ユニット２０は、Ｙ軸方向に対向して配置されて対向式切削機構を構成し、加工装置２がデュアルダイサーとして構成される。第一切削ユニット１０及び第二切削ユニット２０は、Ｙ軸方向に移動可能であるとともに、Ｚ軸方向にも移動可能に設けられる。なお、本発明は、加工ユニットとして一つの切削ユニットのみを有する構成においても適用可能である。

第一切削ユニット１０と第二切削ユニット２０は、モーターにより回転駆動されるスピンドルと、スピンドルの先端に固定される切削ブレードと、切削ブレードによる加工点に対し加工中に加工液を供給するための加工液ノズル、などを備えて構成され、ワークに設定された分割予定ラインに沿って切削加工を行うものである。

加工装置２は、内部に複数枚のウェーハＷを収容したカセット１３を載置するカセット載置台１４を有する。カセット載置台１４は、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に構成されている。

カセット１３に収容されるワークとなるウェーハユニットＵは、ウェーハＷと、ウェーハＷが貼着されるテープＴと、ウェーハＷを取り囲むようにテープＴに貼着される環状フレームＦと、を有して構成される。ウェーハＷは、半導体ウェーハや光デバイスウェーハなどであり、特に限定されるものではない。

加工装置２は、クランプ機構４２と、保持機構４４と、をＬ字状のロワーアーム４５に設けてなる第一搬送機構４０を有する。クランプ機構４２は、ウェーハユニットＵのフレームＦを掴んで、ウェーハユニットＵをカセット１３とガイドレール１２の間で搬出入させるためのものである。保持機構４４は、ガイドレール１２上の加工前のウェーハユニットＵを保持テーブル６上に移動させ、また、洗浄機構６０内の洗浄後のウェーハユニットＵをガイドレール１２上に移動させるためのものである。

加工装置２は、保持機構５４をＬ字状のアッパーアーム５５に設けてなる第二搬送機構５０を有する。保持機構５４は、保持テーブル６上の加工後のウェーハユニットＵを洗浄機構６０に移動させるためのものである。

加工装置２は、タッチパネル式の表示モニタ８を有する。表示モニタ８を通じてオペレータは装置の操作指令を入力できるとともに、装置の稼働状況が表示モニタ８上に表示される。

加工装置２は、上述した各種の装置を自動制御するためのコントローラ８０を備える。コントローラ８０の制御により、カセット１３に収容されたウェーハユニットＵは、第一搬送機構４０のクランプ機構４２により掴まれてガイドレール１２上に搬入され、第一搬送機構４０の保持機構４４に保持されて保持テーブル６上に搬入される。保持テーブル６で保持されたウェーハユニットＵは、図示せぬ加工液ノズルから加工液が供給されつつ、第一切削ユニット１０と第二切削ユニット２０により切削加工される。

切削加工後、ウェーハユニットＵは、第二搬送機構５０の保持機構５４により保持されて洗浄機構６０に移動され洗浄される。その後、ウェーハユニットＵは、第一搬送機構４０の保持機構４４に保持されてガイドレール１２上に移動され、第一搬送機構４０のクランプ機構４２により掴まれてカセット１３へと搬出される。

図３は、第一搬送機構４０と第二搬送機構５０の部分について示す拡大図である。
第一搬送機構４０は、クランプ機構４２と、保持機構４４と、を有して構成される。

第一搬送機構４０のクランプ機構４２は、Ｙ軸方向、及び、Ｚ軸方向に移動する略Ｌ字状のロワーアーム４５の下部の水平部に設けられる。ロワーアーム４５の垂直部は、外装カバー４の前面４ａにおいてＹ軸方向に移動する第一移動部４７に対し、昇降機構４８を介して接続される。

第一移動部４７は、第一Ｙ軸方向移動機構４６によってＹ軸方向に移動する。第一Ｙ軸方向移動機構４６は、水平方向に伸びるボールねじ４６ａと、ボールネジ４６ａを駆動するパルスモーター４６ｂと、ボールねじ４６ａの上下において水平方向に伸びる一対のガイドレール４６ｃ，４６ｃと、を有して構成される。

ロワーアーム４５の水平部には、ガイドレール１２と保持テーブル６の間でウェーハユニットＵ（図１）を移動させる際にウェーハユニットＵ（図１）を保持する保持機構４４が構成される。

この保持機構４４は、円盤状のカバー部４４ａと、カバー部４４ａの下方に配置される二本のアーム部４４ｂと、アーム部４４ｂの両端に設ける保持部４４ｃと、を有して構成される。保持部４４ｃは合計四か所に配置され、図示せぬ吸引源に接続され、ウェーハユニットＵ（図１）の環状フレームＦ（図１）を吸着保持する。

第一搬送機構４０と高さ位置をずらすようにして、第二搬送機構５０が設けられる。第二搬送機構５０は保持機構５４を有して構成される。

第二搬送機構５０の保持機構５４は、Ｙ軸方向、及び、Ｚ軸方向に移動する略Ｌ字状のアッパーアーム５５の下部の水平部に設けられる。アッパーアーム５５の垂直部は、外装カバー４の前面４ａにおいてＹ軸方向に移動する第二移動部５７に対し、昇降機構５８を介して接続される。

第二移動部５７は、第二Ｙ軸方向移動機構５６によって、Ｙ軸方向に移動する。第二Ｙ軸方向移動機構５６は、水平方向に伸びるボールねじ５６ａと、ボールネジ５６ａを駆動するパルスモーター５６ｂと、ボールねじ５６ａの上下において水平方向に伸びる一対のガイドレール５６ｃ，５６ｃと、を有して構成される。

アッパーアーム５５の水平部には、保持テーブル６と洗浄機構６０の間でウェーハユニットＵ（図１）を移動させる際にウェーハユニットＵ（図１）を保持する保持機構５４が設けられる。

この保持機構５４は、円盤状のカバー部５４ａと、カバー部５４ａの下方に配置される二本のアーム部５４ｂと、アーム部５４ｂの両端に設ける保持部５４ｃと、を有して構成される。保持部５４ｃは合計四か所に配置され、図示せぬ吸引源に接続され、ウェーハユニットＵ（図１）の環状フレームＦ（図１）を吸着保持する。

以上の第二搬送機構５０において、保持部５４ｃとカバー部５４ａとを一体的に洗浄機構６０に対して移動させる移動ユニットが構成される。本実施例では、移動ユニットは、アッパーアーム５５と、昇降機構５８と、第二移動部５７と、第二Ｙ軸方向移動機構５６を含んで構成される。

図４及び図５は、洗浄機構の構成について示す図である。
洗浄機構６０は、加工ユニットである第一切削ユニット１０と第二切削ユニット２０で加工が施されたワークを洗浄するためのものである。

洗浄機構６０は、ウェーハユニットＵを保持する洗浄テーブル６２と、洗浄テーブル６２で保持されたウェーハユニットＵに洗浄液を供給する洗浄ノズル６３と、ウェーハユニットＵの出し入れを許容する開口６１ａが形成されるとともに洗浄テーブル６２と洗浄ノズル６２とを収容する筐体６１と、を有して構成される。この開口６１ａが第二搬送機構５０（図５）のカバー部５４ａで開閉される。

洗浄テーブル６２の上面は、円形状の吸着保持面６２ａにて構成される。洗浄テーブル６２は、回転駆動機構６２ｂによって回転駆動される。洗浄テーブル６２の吸着保持面６２ａの周囲の外周縁部には、ウェーハユニットＵ（図５）の環状フレームＦを着脱自在に保持する複数のクランプ６２ｃが等間隔をおいて配設されている。これらクランプ６２ｃは、洗浄テーブル６２が回転して遠心力が発生すると環状フレームＦを上方から押さえ付けるように作動する。

洗浄テーブル６２は、図示せぬエアシリンダ等の昇降機構によって、筐体６１の開口６１ａの高さ付近のユニット受け渡し位置と、筐体６１内の下部の洗浄位置との間で昇降する。

洗浄ノズル６３は、洗浄テーブル６２と筐体６１の内面との間に配されたノズル基部６６に水平旋回可能に支持されている。洗浄ノズル６３からは洗浄のための洗浄液が噴射される。使用される洗浄液としては、例えば、純水等である。

また、洗浄ノズル６３と平行するように乾燥ノズル６４が設けられる。乾燥ノズル６４からはエアーブローのための乾燥した空気が噴射される。

また、洗浄機構６０には、上記の二つのノズルに加え、例えば、ウェーハＷ（図１）の表面に保護膜層を形成するための保護膜剤を供給するノズルが設けられるものであっても良い。

図６（Ａ）（Ｂ）は、第二搬送機構５０の気体噴射機構５１の構成について示す図である。
気体噴射機構５１は、カバー部５４ａに向かって気体を噴射して、カバー部５４ａに液体が付着するのを防止するためのものである。使用される気体としては、例えば、乾燥した空気である。

図６（Ａ）に示すように、本実施例では、カバー部５４ａがアッパーアーム５５の水平部５５ａに固定され、水平部５５ａの先端に、図示せぬエアー供給源に接続される二つのノズル５１ａが設けられる。このノズル５１ａにより気体噴射機構５１が構成される。

カバー部５４ａは、円盤状の平板部５４ｄと、平板部５４ｄの外周部から下方に垂設される周壁部５４ｅと、を有して構成され、各ノズル５１ａから噴射される気体は、周壁部５４ｅの内側に向けて噴射される。周壁部５４ｅに当たった気体は、周壁部５４ｅの内側を伝うようにして周壁部５４ｅに沿って流れ、この気体の流れによりエアーカーテンが形成される。

以上の構成により、図７に示すように、洗浄機構６０においてウェーハユニットＵが洗浄や乾燥される際には、第二搬送機構５０のカバー部５４ａにより洗浄機構６０の開口６１ａが閉じられるとともに、洗浄テーブル６２を回転しつつウェーハユニットＵに対して洗浄液や乾燥した空気が供給される。この際、筐体６１内では洗浄液がミストとなって飛散する。

このようにミストが飛散する状況において、カバー部５４ａの内側では気体噴射機構５１によってエアーカーテンが形成される。これにより、カバー部５４ａの平板部５４ｄの下面や、周壁部５４ｅの内側へのミストが付着することを防止することができる。また、カバー部５４ａの内側に配置され、ウェーハユニットＵを保持するためのアーム部５４ｂや保持部５４ｃへのミストの付着も防止することができる。

また、図６（Ｂ）に示すように、例えば、洗浄後や乾燥後において、気体噴射機構５１にてエアーブローすることにより、カバー部５４ａやアーム部５４ｂ等に付着してしまったミストを筐体６１内へと落下させて除去することができる。

また、図６（Ｂ）に示すように、洗浄機構６０で生じるミストのみならず、第一切削ユニット１０（図１）や第二切削ユニット２０（図１）での切削時に使用される加工液がミストとなってカバー部５４ａやアーム部５４ｂ等に付着してしまった場合でも、気体噴射機構５１にてエアーブローすることで除去することができ、ミストが堆積することによって落下してしまうことを防止できる。例えば、定期的に洗浄機構６０の上方に第二搬送機構５０を移動してエアーブローを行い、筐体６１内へと堆積物を落下させることなどが考えられる。

図８（Ａ）は、第二搬送機構５０に設ける気体噴射機構５１Ａの別実施例について示す図である。この気体噴射機構５１Ａでは、カバー部５４ａの内側に円環状の管部材５１ｎが設けられ、管部材５１ｎの複数個所にノズル５１ｍを設ける構成とするものである。

このような気体噴射機構５１Ａにより、円周方向の複数個所から乾燥した空気を噴射することで、カバー部５４ａの内側にエアーカーテンを形成することしてもよい。なお、この形態は、カバー部５４ａにおいて周壁部５４ｅを設けない構成において特に好適である。

図８（Ｂ）は、第二搬送機構５０に設ける気体噴射機構５１Ｂの別実施例について示す図である。この気体噴射機構５１Ｂでは、カバー部５４ａの外側に向けて乾燥した空気を供給するためのノズル５１ｘを設ける構成とするものである。

このような気体噴射機構５１Ｂにより、カバー部５４ａの外側面に乾燥した空気を噴射することで、カバー部５４ａの外側面に付着した洗浄液や加工液のミストをエアーブローによって除去することができ、これらが堆積することによって落下してしまうことを防止できる。

以上に説明した気体噴射機構は、単独で実施してもよいし、組み合わせて実施してもよい。また、第二搬送機構５０のカバー部５４ａにのみ設けることとするほか、第一搬送機構４０のカバー部４４ａ（図３）についても設けることとしてもよい。

以上のようにして、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、洗浄機構６０の開口６１ａを閉じる第二搬送機構５０のカバー部５４ａに気体噴射機構５１を設けることで、カバー部５４ａにミストが付着したり、堆積することを防止することができ、ミストが堆積して落下し、他の構成要素に錆を発生させてしまうことや、ワークに堆積物が落下してワークを汚染してしまうことを防止できる。

また、図６（Ｂ）及び図７に示すように、筐体６１の開口６１ａをカバー部５４ａで閉じた状態において気体を噴射することとすることで、ミストの堆積物を洗浄機構６０の筐体６１内へと落下させて捕捉することができる。

２ 加工装置
６ 保持テーブル
１０ 第一切削ユニット
２０ 第二切削ユニット
４０ 第一搬送機構
４２ クランプ機構
４４ 保持機構
４４ａ カバー部
４４ｂ アーム部
４４ｃ 吸着部
４５ ロワーアーム
４６ 第一Ｙ軸方向移動機構
５０ 第二搬送機構
５１ 気体噴射機構
５１ａ ノズル
５４ 保持機構
５４ａ カバー部
５４ｂ アーム部
５４ｃ 吸着部
５４ｄ 平板部
５４ｅ 周壁部
５５ アッパーアーム
５６ 第二Ｙ軸方向移動機構
６０ 洗浄機構
６１ 筐体
６１ａ 開口
６２ 洗浄テーブル
６２ａ 吸着保持面
６３ 洗浄ノズル
６４ 乾燥ノズル

Claims (2)

1. ワークを保持する保持テーブルと、該保持テーブルで保持されたワークを加工する加工ユニットと、該加工ユニットで加工が施された該ワークを洗浄する洗浄機構と、を備えた加工装置に設けられる搬送機構であって、
   該洗浄機構は、該ワークを保持する洗浄テーブルと、該洗浄テーブルで保持された該ワークに洗浄液を供給する洗浄ノズルと、該ワークの出し入れを許容する開口が形成されるとともに該洗浄テーブルと該洗浄ノズルとを収容する筐体と、を有し、
   該搬送機構は、該保持テーブルから該洗浄機構へと該ワークを搬送するものであり、
   該ワークを保持する保持部と、
   該洗浄機構の該筐体の該開口を覆うカバー部と、
   該保持部と該カバー部とを一体的に該洗浄機構に対して移動させる移動ユニットと、
   該カバー部に向かって気体を噴射して該カバー部に液体が付着するのを防止する気体噴射機構と、を備えた搬送機構。
2. 該気体噴射機構は、
   該筐体の該開口を該カバー部で閉じた状態において、
   該カバー部の内側に向けて気体を噴射する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の搬送機構。

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