JP2023140438A - 保持パッド及び搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】上面に凹凸があるワークや、厚みの小さいワークに対する保持性に優れる保持パッド及び搬送装置を提供する。【解決手段】ワーク（Ｗ）の上面を吸引保持する保持パッド（４０）であって、ワークの上面を吸引保持する吸引面（４４）を有する吸引板（４１）と、吸引板の内部に形成し吸引面を吸引源（４６）に連通する吸引路（４５）と、吸引板の外周縁にリング状に末広がり形状で配置する板状のリング弾性板材（７０）と、水平方向でリング弾性板材の外側に配置しリング状に水を供給するリングノズル（６０）と、を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、ワークを保持する保持パッド、及び保持パッドを備える搬送装置に関する。

チャックテーブルの保持面に保持されたウェーハ（ワーク）を砥石で研削する研削装置は、チャックテーブルにウェーハを搬入する搬入機構と、研削されたウェーハをチャックテーブルから搬出する搬出機構とを備えている。搬入機構及び搬出機構は、ウェーハの上面を吸引保持する保持パッドを備える。また、研削装置は、一つの保持パッドで搬入と搬出とを行う搬送機構を備える場合がある。このような搬入機構、搬出機構、搬送機構の総称として、以下では搬送装置と呼ぶ。

従来の搬送装置において、ウェーハの上面に凹凸がある場合に、凹凸の箇所で空気が漏れて、保持パッドによる吸引力が弱まるという問題があった。この問題の解決として、保持パッドの吸着面側に環状（リング状）の弾性体を備えて、弾性体で囲まれた部分を吸引源に連通させることによって、吸引力のリークを抑制させるものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７－２９４５８８号公報

特許文献１のように保持パッドの吸着面上に突出する環状の弾性体を設けた場合、研削して薄くなったウェーハ（ワーク）を吸引する際に、弾性体の箇所でウェーハを押し込んで部分的にウェーハに負荷がかかる状態になり、ウェーハが変形したり、ウェーハを破損させたりするおそれがあった。また、特許文献１では、弾性体としてＯリングを用いており、ウェーハ（ワーク）の上面に凹凸がある場合、弾性体とウェーハとの間に隙間ができ、ウェーハを吸引保持できないことがあった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、上面に凹凸があるワークや、厚みが小さいワークに対する保持性に優れる保持パッド及び搬送装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、ワークの上面を吸引保持する保持パッドであって、ワークの上面を吸引保持する吸引面を有する吸引板と、該吸引板の内部に形成し該吸引面を吸引源に連通する吸引路と、該吸引板の外周縁にリング状に末広がり形状で配置する板状のリング弾性板材と、水平方向で該リング弾性板材の外側に配置しリング状に水を供給するリングノズルと、を備えることを特徴とする。

本発明の一態様は、上記の保持パッドを装着しワークを第１の位置から第２の位置に搬送する搬送装置であって、該保持パッドを該第１の位置から該第２の位置に移動させる移動機構と、制御部とを備え、該制御部は、該第１の位置のワークの上面に該吸引面を接触させ、該リング弾性板材の下端をワークの外周部分の上面に押しつけ、該リングノズルから水を供給して、該吸引面を吸引源に連通させ、該吸引面でワークを吸引保持する保持制御部と、該保持パッドを該第１の位置から該第２の位置に移動させる前に、該リングノズルから供給する水を停止させる供給水制御部と、該保持パッドを該第１の位置から該第２の位置に移動させる移動制御部と、を備える。

本発明の保持パッドによれば、吸引板の外周縁にリング状に末広がり形状で配置するリング弾性板材と、リング弾性板材の外側に配置してリング状に水を供給するリングノズルとによって、効率的に吸引力のリークを抑制することが可能で、上面に凹凸があるワークや、厚みの小さいワークに対する保持性を向上させることができる。

また、本発明の搬送装置によれば、上記の保持パッドによる効果に加えて、保持パッドを第１の位置から第２の位置に移動させる際にはリングノズルから供給する水を停止させるので、水の消費を節約できる。

本実施の形態の研削装置の一部を示す断面図である。 保持テーブル上に保持したワークを、研削装置が備える搬送装置によって搬送する前の状態を示す断面図である。 搬送装置の保持パッドが下降してワークに接触した状態を示す断面図である。 ワークを吸引保持した保持パッドを上昇させた状態を示す断面図である。 保持パッドがワークから離れている状態を示す拡大断面図である。 保持パッドがワークに接触した状態を示す拡大断面図である。 本実施の形態の研削装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る保持パッド及び搬送装置について説明する。図１から図６は、本実施の形態に係る保持パッド及び搬送装置を備えた研削装置の一部を示す断面図であり、図７は研削装置のハードウェア構成を概念的に示したブロック図である。

図１から図４、図７に示す研削装置１は、被加工物である板状のワークＷを研削加工する加工装置である。研削装置１で研削加工を行う際に上方を向く面をワークＷの上面とし、その反対側の面をワークＷの下面とする。

研削装置１は、ワークＷの下面を保持する保持テーブル２と、保持テーブル２に保持されたワークＷの上面を研削する研削機構３（図１）と、ワークＷの上面を吸引保持してワークＷを搬送する搬送装置４（図２から図４）と、研削装置１へワークＷを供給するワーク供給部５（図７）と、ワークＷを洗浄するスピンナ洗浄ユニット６（図７）と、を備えている。

研削加工前のワークＷを保持テーブル２まで運ぶ動作を搬入とし、研削機構３によって研削されたワークＷを保持テーブル２上から運び出す動作を搬出とする。搬送は、搬入と搬出の少なくとも一方を含む概念とする。本実施の形態の搬送装置４は、保持テーブル２へのワークＷの搬入と搬出の両方に用いることができる。

研削装置１では、ワーク供給部５から供給されたワークＷを搬送装置４を用いて保持テーブル２上に載せ（搬入し）、研削機構３を用いてワークＷの上面を研削加工し、研削加工後のワークＷを搬送装置４を用いて保持テーブル２上から搬出する。このような一連の動作は、研削装置１を統括制御する制御部８０（図７）によって制御される。制御部８０は、各種処理を実行するプロセッサと、各種パラメータやプログラムなどを記憶する記憶部（メモリ）と、によって構成されている。以下に説明する各部の動作について、制御の主体が明記されていない場合は、制御部８０から送られる制御信号によって動作が制御されているものとする。

図１は、保持テーブル２に保持されたワークＷを、研削機構３によって研削する状態を示している。図２から図４は、保持テーブル２に保持されたワークＷを搬送装置４によって搬送（搬出）する動作の流れを示している。保持テーブル２は水平方向に移動可能であり、研削機構３でのワークＷの研削加工に対応した領域（図１）と、搬送装置４でのワークＷの搬送に対応した領域（図２から図４）とに移動させることができる。

保持テーブル２は、枠体２０の上面側に設けた凹部２１内に、多孔質部材により形成された保持部２２を有している。枠体２０と保持部２２は円板状の形状である。保持部２２の上面側が、ワークＷを吸引保持する保持面２３になっている。枠体２０の内部には流路２４が形成されている。流路２４は複数に分岐して凹部２１の底面側に開口している。流路２４は、開閉バルブ２５１、２６１及び２７１を介して、吸引源２５、空気供給源２６及び水供給源２７に接続されている。

開閉バルブ２５１を開いて吸引源２５を作動させると、流路２４を介して保持部２２側の空気が吸引されて、保持面２３に作用する吸引力によってワークＷを下方から吸引保持することができる。

開閉バルブ２６１を開いて空気供給源２６を作動させると、流路２４を経由して供給された空気が保持面２３から噴出する。開閉バルブ２７１を開いて水供給源２７を作動させると、流路２４を経由して供給された水が保持面２３から噴出する。空気供給源２６と水供給源２７を同時に作動させて、空気と水の混合流体を保持面２３から噴出させることも可能である。

図１に示すように、研削機構３は、スピンドル３０と、スピンドル３０の下部にマウント３１を介して装着された円板状の研削ホイール３２と、研削ホイール３２の下部に環状に固定された砥石３３と、を備えている。

スピンドル３０は、図示を省略する支持部に対して、上下方向（鉛直方向）の移動と、上下方向に延びる垂直軸を中心とした回転とが可能に支持されている。スピンドル駆動モータ３４（図７）の駆動によりスピンドル３０が回転され、昇降機構３５（図７）によってスピンドル３０が上下に移動される。ワークＷの上面に砥石３３を接触させてスピンドル３０を回転させ、砥石３３によってワークＷを押圧しながらワークＷを研削することができる。

図２から図４に示すように、搬送装置４には保持パッド４０が装着される。図５及び図６は、保持パッド４０と保持テーブル２の一部を拡大したものである。

保持パッド４０は、円板状の吸引板４１を有し、吸引板４１の下面側に凹部４２が形成されている。図５及び図６に示すように、凹部４２は、内周面４２１と底面４２２によって囲まれる円筒状の内部空間を有する。凹部４２は下向きに開口しており、凹部４２の内部に保持部４３が保持されている。保持部４３の外周面が凹部４２の内周面４２１に嵌り込んで保持される。保持部４３の下面が、ワークＷを吸引保持する吸引面４４を構成する。

保持部４３は、吸引面４４に吸引力を及ぼすことが可能に構成されている。例えば、保持部４３は、多孔質部材によって形成される。あるいは、保持部４３は、セラミックスや樹脂などの材質からなる板材に複数の吸引口と吸引溝を形成して構成される。

吸引板４１の内部には、吸引面４４を吸引源４６及び空気供給源４７に連通させる流路４５（吸引路）が形成されている。流路４５は、凹部４２の底面４２２と保持部４３の上面との間の空間と、当該空間から上方へ延びる孔部とによって構成される。流路４５は、開閉バルブ４６１を介して吸引源４６に接続され、開閉バルブ４７１を介して空気供給源４７に接続されている。

搬送装置４は、保持パッド４０の移動を行わせる移動機構５０を備えている。移動機構５０により行わせる保持パッド４０の移動は、少なくとも上下方向の移動を含む。移動機構５０はさらに、上下方向に延びる垂直軸を中心とする旋回動作などを保持パッド４０に行わせることが可能である。例えば、移動機構５０での旋回動作によって、保持パッド４０を、保持テーブル２の上方の位置と、スピンナ洗浄ユニット６の上方の位置とに移動させることができる。

移動機構５０は、保持パッド４０を支持するアーム５１を備えている。アーム５１は水平方向に延びており、アーム５１の先端側には上下方向に貫通する複数の貫通穴５１１が形成されている。例えば、保持パッド４０の中心を通る垂直軸を中心とする周方向に略等間隔で３つの貫通穴５１１が設けられる。各貫通穴５１１にはスライド軸５２が貫通しており、スライド軸５２の下端が吸引板４１の上面に接続している。スライド軸５２の上端には径が大きい頭部５２１を有しており、頭部５２１がアーム５１の上面に当接する。

吸引板４１の上面とアーム５１の下面との間に、各スライド軸５２を囲む円筒形状のコイルバネ５３が配置されている。各コイルバネ５３は、アーム５１に対して吸引板４１を下方に付勢し、スライド軸５２の頭部５２１がアーム５１の上面に押し付けられる。これにより、保持パッド４０がアーム５１に対して上下方向で一定の位置に保持される。また、保持パッド４０が下方からの押圧力を受けると、コイルバネ５３の撓み量（圧縮量）を大きくさせながら、保持パッド４０がアーム５１に接近する（上方へ移動する）ことが可能である。

アーム５１の反対側の端部には、上下方向に延びるアーム支持部５４が接続されている。アーム支持部５４は、昇降駆動部によって上下方向へ移動される。昇降駆動部は、ガイド部５５、ボールネジ５６、モータ５７、エンコーダ５８を備える。

上下方向へ延びるガイド部５５に対して、アーム支持部５４の被ガイド部５４１が上下方向へ移動可能に支持される。アーム支持部５４の螺合部５４２が、上下方向へ延びるボールネジ５６に螺合している。ボールネジ５６の一端に接続しているモータ５７の駆動により、ボールネジ５６が回転する。ボールネジ５６が回転して螺合部５４２に力が加わると、アーム支持部５４がガイド部５５に沿って上下方向へ移動する。

モータ５７の駆動方向と駆動量はエンコーダ５８を介して検出される。エンコーダ５８の検出信号は制御部８０に入力される

保持パッド４０の外周縁にはリングノズル６０が設けられている。リングノズル６０は、保持パッド４０の外周側にリング状に水を供給する。図５及び図６に示すように、リングノズル６０は、環状部材であるハウジング６１と、ハウジング６１の下面側に開口する環状の供給口６２と、ハウジング６１内に形成されて供給口６２に連通する環状の供給路６３と、を備えている。供給路６３の一部は、ハウジング６１の上面側に連通する連通部６３１となっており、連通部６３１が接続部６４に接続している。連通部６３１は、周方向の特定箇所にのみ設けられており、それ以外の部分では、供給路６３はハウジング６１の上面側には連通していない。接続部６４は、開閉バルブ６６を介して水供給源６５に接続される。

保持パッド４０の外周縁にはさらに、板状のリング弾性板材７０が設けられている。リング弾性板材７０は、保持パッド４０の半径方向で吸引板４１とリングノズル６０の間に挟まれるように配置されている。つまり、水平方向でリング弾性板材７０の外側にリングノズル６０が配置されている。

主に図５及び図６を参照して、リング弾性板材７０及びその周辺の詳細な構造を説明する。なお、特別な言及がない限り、図５及び図６に示す断面構造が、保持パッド４０の周方向の全体に連続しているものとする。

吸引板４１は、凹部４２の外周側を囲む円筒状の外周部４１１を有し、外周部４１１の下端には、外周側へ突出する外方突出部４１２が設けられている。外方突出部４１２の上面側は、外周側へ進むほど低くなる（下方に向く）傾斜形状のテーパ面４１３になっている。つまり、テーパ面４１３は、保持パッド４０の中心を通る垂直軸を中心とする円錐台の側面のような形状である。

外周部４１１を含む吸引板４１の外周付近の上面側には、吸引板４１の上面に対して一段低くなった環状凹部４１４が形成されている。環状凹部４１４は、周方向に連続する凹部である。

リングノズル６０のハウジング６１は、吸引板４１の外周部４１１の外側を囲む環状の外周部６１１と、外周部６１１の上端部から内周側に突出する内方突出部６１２とを有している。内方突出部６１２は、周方向に連続して形成されている。外周部６１１には、前述した供給口６２と供給路６３が形成されている。供給口６２は外周部６１１の下面側に開口している。前述したように、周方向の特定箇所にのみ、連通部６３１と接続部６４が設けられている。

内方突出部６１２が環状凹部４１４に対して上から嵌るように支持されて、吸引板４１に対するハウジング６１の位置が定まる。この状態で、吸引板４１の外周部４１１とハウジング６１の外周部６１１との間には、保持パッド４０の半径方向への隙間である収容部Ｓがある。収容部Ｓは周方向に連続する環状の空間であり、収容部Ｓの上端側はリングノズル６０の内方突出部６１２によって塞がれており、収容部Ｓの下端側は開放されている。この収容部Ｓの内部にリング弾性板材７０が支持される。

リング弾性板材７０は、弾性的な変形が可能であり、且つ非通水性を有する材質によって形成されている。具体的には、ゴムなどによってリング弾性板材７０が形成される。リング弾性板材７０は、収容部Ｓに嵌る円筒形状の本体部７１と、本体部７１の下端側に設けたリップ部７２とを備えている。本体部７１とリップ部７２はいずれも周方向に連続して形成されている。

本体部７１は、圧縮されながら収容部Ｓ内に保持される寸法を有しており、圧縮から復元しようとする力によって収容部Ｓの内面に密着する。これにより、リング弾性板材７０が収容部Ｓから脱落せずに安定して保持される。

リップ部７２は、本体部７１の内周側の端部から外周側へ向けて突出しており、外周側に進むにつれて下方へ向かう形状を有している。つまり、リップ部７２は、吸引板４１の外周縁にリング状に末広がり形状で配置されている。そして、リップ部７２は、本体部７１に接続する基端側から外周側（先端側）に進むほど肉厚が小さくなっている。本体部７１とリップ部７２との間には、外周側に向けて幅が広くなるＶ字状の溝部７３が形成されており、リップ部７２の基端部は、溝部７３の内周側の狭い領域で本体部７１と接続している。

このような構造により、リップ部７２は、本体部７１に比べて柔軟性が高く弾性的に変形しやすくなっている。特に、リップ部７２は、片持ち構造になっている先端側を上下方向に変化させるような変形を行いやすい。一方で、本体部７１は、リップ部７２に比べて肉厚が大きく過度に変形しにくいので、収容部Ｓに対して安定して嵌め込んで支持させることができる。そして、本体部７１とリップ部７２の間の大部分が溝部７３によって隔てられているため、本体部７１における支持の安定性と、リップ部７２の変形のしやすさとが両立される。

リップ部７２の基端部付近は、外方突出部４１２のテーパ面４１３に沿って支持されている。リップ部７２は、テーパ面４１３の傾斜方向に沿って延びることにより、周方向の全体に亘って上下方向への位置のばらつきが少ない安定した末広がり形状になっている。

図５に示すように、リップ部７２が外力によって変形されていない初期状態では、リップ部７２の先端付近は、保持パッド４０における吸引面４４よりも下方に位置する。ここで、吸引面４４に対する下方へのリップ部７２の突出量は、ワークＷの上面にある凹凸（例えば、研削機構３による研削痕の凹凸）の最大深さの半分程度に設定される。また、リップ部７２の先端付近は、供給口６２の下方に位置する。

以上の構成の研削装置１における搬送装置４でのワークＷの搬送について説明する。保持テーブル２の保持面２３上に保持された位置がワークＷの第１の位置であり、保持テーブル２の保持面２３から離れた位置がワークＷの第２の位置である。

研削機構３によりワークＷを研削加工する際には、開閉バルブ２５１が開かれて吸引源２５が流路２４に連通して、保持テーブル２の保持面２３に吸引力が作用する。この吸引力によって、保持面２３上にワークＷが吸引保持される（図１参照）。つまり、ワークＷが第１の位置に保持される。

研削機構３によるワークＷの研削が完了したら、図２に示すように、保持テーブル２の上方に保持パッド４０を位置付ける。そして、移動機構５０のモータ５７を駆動させてボールネジ５６を回動させ、アーム５１及びアーム支持部５４を下方に移動させる。この移動によって、保持パッド４０が保持テーブル２上のワークＷ（第１の位置にあるワークＷ）の上面に向けて下降される。

保持パッド４０が下降すると、図３に示すように、保持パッド４０の吸引面４４がワークＷの上面に接触する。吸引面４４がワークＷの上面に接触した段階で、モータ５７の駆動を停止する。吸引面４４がワークＷの上面に接触するまでの保持パッド４０の移動量は、エンコーダ５８からの信号に基づいてモータ５７の駆動量を検出及び制御することによって管理する。

また、吸引面４４がワークＷの上面に接触した時点（保持パッド４０が下方に移動しなくなった時点）から、移動機構５０によってさらにアーム５１及びアーム支持部５４を下方に移動させることによって、コイルバネ５３を収縮させ、保持パッド４０でワークＷを保持テーブル２の保持面２３に押し付けてもよい。図３は、このような状態を示しており、スライド軸５２に沿ってアーム５１が下方に移動してアーム５１の下面と吸引板４１の上面との間隔が小さくなり、コイルバネ５３を収縮させている。

図５に示すように、保持パッド４０の吸引面４４がワークＷの上面に接触する前の段階では、リング弾性板材７０のリップ部７２の先端付近が吸引面４４よりも下方に位置している。図６に示すように、保持パッド４０の吸引面４４がワークＷの上面に接触すると、リップ部７２の先端付近がワークＷの外周部分の上面に接触して押しつけられる。この押しつけによって、リップ部７２は先端側を少し上方に押し上げる形で弾性的に変形し、リップ部７２がワークＷの上面に対して密着状態で接触する。

保持パッド４０の吸引面４４がワークＷの上面に接触して保持パッド４０の下降が停止されると、水供給源６５を作動させると共に開閉バルブ６６を開き、リングノズル６０の供給路６３に水を供給する。すると、図６に示すように、環状の供給口６２から水Ｌが放出されて保持パッド４０の外周部分に供給される。

また、保持パッド４０の吸引面４４がワークＷの上面に接触して保持パッド４０の下降が停止されると、吸引源４６を作動させると共に開閉バルブ４６１を開く。これにより、流路４５を通して保持部４３側から空気が吸引されて、吸引面４４に吸引力が作用し、ワークＷの上面が保持パッド４０側に吸引される。

以上に述べた、保持パッド４０の吸引面４４をワークＷの上面に接触させて、リング弾性板材７０のリップ部７２をワークＷの外周部分の上面に押しつける動作と、リングノズル６０から水Ｌを供給する動作と、吸引面４４を吸引源４６に連通させて、吸引面４４でワークＷを吸引保持するという動作は、制御部８０の機能ブロックである保持制御部８１（図７）の制御によって行われる。

保持制御部８１の制御によって保持パッド４０によるワークＷの保持が行われたら、開閉バルブ２５１が閉じられて吸引源２５との連通が解除され、保持テーブル２の保持面２３からワークＷへの吸引力が作用しないようにする。

そして、空気供給源２６を作動させると共に開閉バルブ２６１を開いて、保持テーブル２の保持面２３からワークＷの下面に向けて空気を供給する。

また、水供給源２７を作動させると共に開閉バルブ２７１を開いて、保持テーブル２の保持面２３からワークＷの下面に向けて水を供給してもよい。これにより、保持面２３側からの空気と水の混合流体の圧力によって、ワークＷを保持した保持パッド４０を押し上げ、保持面２３からワークＷが離れる。

保持面２３からワークＷの下面に向けて空気や水が噴出されると、先の研削加工時に保持部２２に入り込んだ研削屑などが、空気や水と共に保持面２３から噴出される。このとき、ワークＷの上面側は、リング弾性板材７０のリップ部７２と、リングノズル６０から供給される水とによって外周部分が封止されているので、保持部２２から出た研削屑などがワークＷの上面側に付着することを防止できる。

続いて、図４に示すように、移動機構５０のモータ５７を駆動させてボールネジ５６を回動させ、アーム５１及びアーム支持部５４を上方に移動させる。この移動によって、ワークＷを吸引保持した保持パッド４０が上昇して、保持テーブル２の保持面２３上の混合流体からワークＷが離れる。

続いて、混合流体からワークＷが離れたら水供給源６５の作動を停止すると共に開閉バルブ６６を閉じ、リングノズル６０の供給路６３への水の供給を終える。これにより、リングノズル６０の供給口６２から供給される水が停止される。このリングノズル６０からの水の供給停止は、制御部８０の機能ブロックである供給水制御部８２（図７）の制御によって行われる。

搬送装置４は、ワークＷを吸引保持した保持パッド４０を保持テーブル２の上方へ移動させてから、さらに移動機構５０において旋回動作を行わせて、保持パッド４０をスピンナ洗浄ユニット６の領域まで移動させる。この移動は、リングノズル６０からの水の供給を停止した状態で行われる。

保持パッド４０がスピンナ洗浄ユニット６の領域に達したら、移動機構５０のモータ５７を駆動させてボールネジ５６を回動させ、アーム５１及びアーム支持部５４を下方に移動させる。そして、保持パッド４０に吸引保持されたワークＷの下面を、スピンナ洗浄ユニット６のスピンナテーブル（図示略）上に支持させる。

以上の搬送装置４によるワークＷの搬送が完了し、保持パッド４０によるワークＷの吸引保持を解除する段階になったら、吸引源４６の作動を停止させるか、開閉バルブ４６１を閉じるかによって、吸引面４４に吸引力が作用しないようにする。続いて、空気供給源４７を作動させさせると共に開閉バルブ４７１を開いて、吸引面４４からワークＷの上面に向けて空気を供給する。これにより、吸引面４４側からの空気の圧力によって、ワークＷが保持パッド４０から離れやすい状態になる。

このようにして、研削加工後のワークＷを、保持テーブル２上の第１の位置から第２の位置に移動させる。第２の位置は、例えばスピンナ洗浄ユニット６である。なお、第２の位置は、スピンナ洗浄ユニット６以外であってもよい。この第１の位置から第２の位置へのワークＷの移動は、制御部８０の機能ブロックである移動制御部８３（図７）の制御によって行われる。

以上のように、搬送装置４では、制御部８０の保持制御部８１、供給水制御部８２、移動制御部８３の制御によって、保持テーブル２上の第１の位置から、保持テーブル２から離れる第２の位置へとワークＷを移動させて搬出する。なお、制御部８０における保持制御部８１、供給水制御部８２、移動制御部８３は、ワークＷを搬送する際の各工程に対応する概念的な機能ブロックであり、各制御部８１、８２及び８３が構造的に個別に存在することを意味しているのではない。各制御部８１、８２及び８３の機能は、制御部８０を構成するプロセッサやメモリなどの動作によって実現される。

以上に説明した搬送装置４によるワークＷの搬送では、リング弾性板材７０のリップ部７２がワークＷの外周部分の上面に接触することで、ワークＷと吸引面４４との間から空気が漏れにくくなり、保持パッド４０からワークＷに作用する吸引力のリークを抑制できる。特に、ワークＷの上面に凹凸が有る場合でも、ワークＷの外周部分で、弾性的に変形するリップ部７２が凹凸に倣って変形するので、凹凸を原因とした吸引力のリークを抑制する効果が高くなる。

リング弾性板材７０のリップ部７２は、保持パッド４０がワークＷを保持する前の状態（吸引面４４がワークＷに接触していない状態）で、吸引面４４よりも下方に突出しているので、吸引面４４にワークＷを吸引保持する際に、ワークＷの外周部分の全体に亘ってリップ部７２が確実に接触することができる。

また、吸引面４４に対するリップ部７２の下方への突出量は、研削などによって形成されるワークＷの上面の凹凸の最大深さの半分程度に設定されている。これにより、保持パッド４０がワークＷを保持する際に、リング弾性板材７０がワークＷを押し下げる力が小さく抑えられ、ワークＷに対して過大なストレスがかからないという利点がある。従って、研削によって薄くなったワークＷに局所的な負荷が加わりにくく、薄いワークＷでも安定して保持できる。

吸引板４１の外周縁にリング弾性板材７０を設けたことにより、ワークＷに対して適切な力で接触するリップ部７２を構成することができる。本実施の形態とは異なり、吸引面４４上（吸引板４１の外周縁よりも内側）に突出する形態でリーク防止用の弾性部を設けると、弾性部で強くワークＷを押しつけたり、吸引面４４とワークＷの上面との間に隙間が生じやすくなったりして、ワークＷにダメージを与えたり、ワークＷの吸引保持性能が低下したりするおそれがある。

リップ部７２の基端部が吸引板４１の外方突出部４１２のテーパ面４１３上に支持されていることも、リップ部７２がワークＷを過度に押し下げることの防止に寄与している。

また、保持パッド４０がワークＷを保持する際に、リング弾性板材７０の近傍に設けたリングノズル６０から水を供給することによって、リップ部７２の内側に若干量の水が浸入して、リップ部７２がワークＷに接触する部分に水シールが形成される。この水シールによって、保持パッド４０における吸引力のリーク抑制効果がさらに向上する。

リングノズル６０からの水の供給は、保持パッド４０がワークＷを保持する際にのみ行われ、ワークＷを第１の位置から第２の位置に移動させる際には、リングノズル６０からの水の供給を停止する。先に行ったリングノズル６０からの水の供給でリング弾性板材７０のリップ部７２の周りに形成された水シールによって、吸引力のリーク抑制効果が引き続き得られるため、第１の位置から第２の位置への移動時にリングノズル６０から水を継続的に供給しなくても、保持パッド４０が確実にワークＷを保持し続けることができる。そして、搬送時にリングノズル６０からの水の供給を止めることにより、節水効果が得られる。

以上では研削したワークＷを保持テーブル２から搬出する場合を説明したが、保持テーブル２にワークＷを搬入する場合にも、本実施の形態の搬送装置４及び保持パッド４０は有用である。

例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）などのインゴットに対して、レーザ照射を行って端面に平行なレーザ加工層を形成し、レーザ加工層に沿って剥離させてウェーハを形成する手法が知られている。この場合、ウェーハにはレーザ加工層に沿う剥離部分に凹凸があるため、このようなウェーハを研削装置に搬入する際に、本実施の形態の搬送装置４及び保持パッド４０を用いると、既存の保持パッドに比べて優れた保持性を得ることができる。

以上に説明した搬送装置４や保持パッド４０は一例であり、細部の形状や構造はこれに限定されない。例えば、本実施の形態のリング弾性板材７０は、本体部７１とリップ部７２の間を溝部７３によって区切ることにより、本体部７１に厚みを持たせて安定した支持を行うと共に、リップ部７２を変形しやすくさせている。これとは異なり、本体部７１に相当する部分の厚みが小さい場合や、本体部７１に相当する部分の厚みが段階的に異なる場合には、溝部７３のような形状を設けずに、本体部の下端面からそのままリップ部が突出するような構成にすることも可能である。

本発明の保持パッド及び搬送装置は、研削装置への適用に限定されるものではなく、研削装置以外の加工装置にも適用が可能である。具体的には、被加工物であるワークを吸引保持する保持パッドと、保持パッドを移動させてワークを搬送する搬送装置であればよい。

なお、本発明の実施の形態は上記の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

以上説明したように、本発明の保持パッド及び搬送装置は、上面に凹凸があるワークや、厚みの小さいワークに対する保持性に優れるという効果を有し、このようなワークを取り扱う場合が多い研削装置などの加工装置において特に有用である。

１ ：研削装置
２ ：保持テーブル
３ ：研削機構
４ ：搬送装置
５ ：ワーク供給部
６ ：スピンナ洗浄ユニット
２０ ：枠体
２２ ：保持部
２３ ：保持面
２４ ：流路
２５ ：吸引源
２６ ：空気供給源
２７ ：水供給源
３０ ：スピンドル
３２ ：研削ホイール
３３ ：砥石
３４ ：スピンドル駆動モータ
３５ ：昇降機構
４０ ：保持パッド
４１ ：吸引板
４３ ：保持部
４４ ：吸引面
４５ ：流路（吸引路）
４６ ：吸引源
４７ ：空気供給源
５０ ：移動機構
５１ ：アーム
５４ ：アーム支持部
５５ ：ガイド部
５６ ：ボールネジ
５７ ：モータ
６０ ：リングノズル
６１ ：ハウジング
６２ ：供給口
６３ ：供給路
６５ ：水供給源
６６ ：開閉バルブ
７０ ：リング弾性板材
７１ ：本体部
７２ ：リップ部
７３ ：溝部
８０ ：制御部
８１ ：保持制御部
８２ ：供給水制御部
８３ ：移動制御部
Ｗ ：ワーク

Claims (2)

1. ワークの上面を吸引保持する保持パッドであって、
   ワークの上面を吸引保持する吸引面を有する吸引板と、該吸引板の内部に形成し該吸引面を吸引源に連通する吸引路と、該吸引板の外周縁にリング状に末広がり形状で配置する板状のリング弾性板材と、水平方向で該リング弾性板材の外側に配置しリング状に水を供給するリングノズルと、を備える保持パッド。
2. 請求項１記載の保持パッドを装着しワークを第１の位置から第２の位置に搬送する搬送装置であって、
   該保持パッドを該第１の位置から該第２の位置に移動させる移動機構と、制御部とを備え、
   該制御部は、該第１の位置のワークの上面に該吸引面を接触させ、該リング弾性板材の下端をワークの外周部分の上面に押しつけ、該リングノズルから水を供給して、該吸引面を吸引源に連通させ、該吸引面でワークを吸引保持する保持制御部と、
   該保持パッドを該第１の位置から該第２の位置に移動させる前に、該リングノズルから供給する水を停止させる供給水制御部と、該保持パッドを該第１の位置から該第２の位置に移動させる移動制御部と、を備える搬送装置。

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