JP2024042336A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】円板ワークのセンタリングを簡素な機構で迅速に行うことができる加工装置を提供すること。【解決手段】加工装置１の制御部１００は、ロボットハンド５１によってカセット４１から搬出してロータリーテーブル３０の吸引面３０ａにウェーハ（円板ワーク）Ｗを搬送することと、ウェーハＷが吸引面３０ａ上をスライド可能に該ウェーハＷを吸引保持させることと、ロータリーテーブル３０と共に回転するウェーハＷの外周縁を偏心検知センサ３１で検知しながら、ロボットハンド５１をロータリーテーブル３０に接近させていき、ピン（押し部）５５をウェーハＷの外周縁に当てて、吸引面３０ａ上でウェーハＷをスライド移動させることと、偏心検知センサ３１の値が変化しなくなるとロータリーテーブル３０の中心Ｏ２とウェーハＷの中心Ｏ１とが一致したと判断して、ウェーハＷの外周縁からピン５５を離間させることと、を制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、チャックテーブルに保持された円板ワークを加工する加工装置に関する。

例えば、薄い円板状のウェーハを加工する加工装置においては、カセット内に収容されている加工前のウェーハをロボットハンドによって吸引保持して取り出し、取り出したウェーハをロータリーテーブル上に載置し、ロータリーテーブルをウェーハと共に回転させながらウェーハの外周に形成されたノッチをノッチセンサによって検出している。そして、検出されたノッチを所定の方向に位置づけた状態でウェーハをチャックテーブルへと搬送している。

ところで、ウェーハをチャックテーブルに搬送する前に、該ウェーハの中心とロータリーテーブルの中心を一致させるセンタリング（芯出し）が行われるが、このウェーハのセンタリングに関して、特許文献１には、ウェーハの外周を検知するセンサでウェーハの中心ズレを検知し、その中心ズレを検知したときのロータリーテーブルの回転角度を利用してウェーハの中心とロータリーテーブルの中心とを一致させるセンタリング方法が開示されている。

また、特許文献２には、中央に円形のテーブルを配置し、該テーブルの外側に円周状に配置された複数のピンをテーブルの径方向に移動させて該ピンをウェーハの外周縁に接触させることによって、テーブルの中心とウェーハの中心とを合わせるセンタリング機構が開示されている。

さらに、特許文献３，４には、ウェーハの外周縁に対応した中凹円弧状のセンタリングプレートを配置し、このセンタリングプレートの中凹円弧面にウェーハの外周縁を押し当てることによって、テーブルに対するウェーハのセンタリングを行う方法が開示されている。

特開２０２１－１３２１８１号公報 特開平０７－２１１７６６号公報 特開２００６－０３２６６１号公報 特開２０１３－０９４９１３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたウェーハのセンタリング方法によれば、センタリングに時間が掛かるという問題があり、特許文献２において提案されたセンタリング機構は、部品点数が多くて組み立てに時間が掛かるという問題がある。また、特許文献３，４において開示されたセンタリング方法によれば、ウェーハに僅かな外径の違いがあると、正確なセンタリングを行うことができないという問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、円板ワークのセンタリングを簡素な機構で迅速に行うことができる加工装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、円板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保持された円板ワークを加工する加工手段と、円板ワークより小さい面積の円形の吸引面で円板ワークを吸引保持するロータリーテーブルと、該ロータリーテーブルを回転させるモータと、円板ワークを収容したカセットを載置するカセットテーブルと、該カセットから該ロータリーテーブルに円板ワークをロボットハンドで保持して搬送するロボットと、制御部と、を備える加工装置であって、該ロボットハンドは、板状で一方の面側に、円板ワークを吸引保持する保持面と、該ロボットに装着する部分となる装着部と、該保持面と該装着部との間に配置された押し部と、を備え、該ロータリーテーブルの吸引面の中心と円板ワークの中心とを一致させ該吸引面で吸引保持した円板ワークの外周縁を検知する偏心検知センサを備え、該制御部は、該ロボットハンドによって該カセットから搬出して該ロータリーテーブルの該吸引面に円板ワークを搬送することと、円板ワークが該吸引面上をスライド可能に該吸引面に円板ワークを吸引保持させることと、該ロータリーテーブルの回転に伴って回転する円板ワークの外周縁を該偏心検知センサで検知しながら、該ロボットハンドを該吸引面に平行な方向で該ロータリーテーブルに接近させていき、該押し部を円板ワークの外周縁に当てて、該吸引面上で該円板ワークをスライド移動させることと、該偏心検知センサの値が変化しなくなると該ロータリーテーブルの中心と該吸引面に吸引保持されている円板ワークの中心とが一致したと判断して、該円板ワークの外周縁から該押し部を離間させることと、を制御することを特徴とする。

本発明によれば、ロボットハンドに押し部を設け、ロータリーテーブルの吸引面にスライド可能に吸引保持された円板ワークを回転させながら、該円板ワークの振れを偏心検知センサによって検知し、この偏心検知センサによって検知される値に変化かある場合（振れが０でない場合）には、ロボットハンドとこれに設けられた押し部を水平方向にロータリーテーブル向かって移動させ、押し部がウェーハの外周縁に当接することによる自動調心作用によって円板ワークのセンタリングを行うようにしたため、特別な装置を用いることなく、簡素な機構で円板ワークのセンタリングを迅速に行うことができるという効果が得られる。

本発明に係る加工装置の一形態である切削装置の一部を破断して示す斜視図である。 ウェーハの斜視図である。 （ａ）～（ｃ）は本発明に係る切削装置におけるウェーハのセンタリング方法をその工程順に示す平面図である。 （ａ）～（ｃ）は本発明に係る切削装置におけるウェーハのセンタリング方法をその工程順に示す側面図である。 （ａ）～（ｃ）はウェーハのセンタリング時における回転角度と振れとの関係を示す図である。 本発明に係る切削装置におけるウェーハのカセットからの引き出しからロータリーテーブルへの吸引保持を経てセンタリングまでの流れを示すフローチャートである。 ウェーハのセンタリング方法の別形態を示す部分平面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

［加工装置の構成］
まず、本発明に係る加工装置の一形態としての切削装置の全体構成を図１に基づいて以下に説明する。なお、以下の説明では、図１における左右方向を「Ｘ軸方向」、前後方向を「Ｙ軸方向」、上下方向を「Ｚ軸方向」とする。

図１に示す切削装置１は、所謂デュアルダイサーと称されるものであって、被加工物（円板ワーク）であるウェーハＷを保持するチャックテーブル１０と、該チャックテーブル１０に保持されたウェーハＷを切削加工する加工手段２０と、ウェーハＷを吸引保持するロータリーテーブル３０と、複数のウェーハＷを収容したカセット４１を載置するカセットテーブル４０と、ウェーハＷをロボットハンド５１で保持してこれをカセット４１からロータリーテーブル３０へと搬送するロボット５０と、ロボットハンド５１から受け渡されるウェーハＶを吸引保持してチャックテーブル１０へと搬送する第１搬送機構７０と、切削加工が終了したウェーハＷを洗浄するスピンナ洗手段８０と、切削加工が終了したウェーハＷをチャックテーブル１０からスピンナ洗浄手段８０へと搬送する第２搬送機構９０と、制御部１００を主要な構成要素として備えている。

次に、本実施形態に係る切削装置１の主要な構成要素であるチャックテーブル１０、加工手段２０、ロータリーテーブル３０、カセットテーブル４０、ロボット５０、第１搬送機構７０、スピンナ洗浄手段８０、第２搬送機構９０及び制御部１００の構成についてそれぞれ説明する。

（チャックテーブル）
チャックテーブル１０は、ウェーハＷを吸引保持する円板状の部材であって、基台２の上面中央部に開口する開口部３に保持面（上面）が露出するように配置されている。このチャックテーブル１０の周囲は、矩形プレート状のカバー４によって覆われており、開口部３のカバー４の左右（－Ｘ軸方向と＋Ｘ軸方向）は、伸縮可能な蛇腹状の伸縮カバー５，６によってそれぞれ覆われている。

また、チャックテーブル１０は、その下方に配された不図示の回転機構によって垂直な軸中心回りに回転可能であるとともに、不図示のＸ軸方向移動機構によってＸ軸方向（左右方向）に沿って往復移動することができる。なお、チャックテーブル１０の保持面は、多孔質のポーラス部材によって構成されており、この保持面は、真空ポンプなどの不図示の吸引源に選択的に接続される。

ここで、ウェーハＷは、図２に示すように、その表面（図２においては、上面）が格子状に配列された互いに直交するストリート（分割予定ライン）Ｌ１，Ｌ２によって多数の矩形領域に区画されており、各矩形領域にはＩＣやＬＳＩなどのデバイスＤがそれぞれ形成されている。そして、このように多数のデバイスＤが形成されたウェーハＷをストリートＬ１，Ｌ２に沿って切削することによって、複数の半導体チップが形成される。

（加工手段）
デュアルダイサーである本実施形態に係る切削装置１は、加工手段２０として、基台２上の左側（－Ｘ軸側）においてにＹ軸方向に沿って並設された第１切削ユニット２１と第２切削ユニット２２を備えている。これらの第１切削ユニット２１と第２切削ユニット２２は、基台２の上面に開口する開口部３を挟んでこれの前後両側（－Ｙ軸側及び＋Ｙ軸側）に相対向するようにそれぞれ配設されており、これらの第１切削ユニット２１と第２切削ユニット２２には、撮像ユニット２３がそれぞれ取り付けられている。ここで、各撮像ユニット２３は、チャックテーブル１０の保持面上に保持されたウェーハＷを撮像してストリートＬ１，Ｌ２（図２参照）の位置を検出するものである。

また、第１切削ユニット２１と第２切削ユニット２２は、前後一対のＺ軸方向移動機構２４によってＺ軸方向（切り出し送り方向）に上下移動がそれぞれ可能であるとともに、前後一対の不図示のＹ軸方向移動機構によってＹ軸方向（割り出し送り方向）の前後移動がそれぞれ可能である。

ここで、各Ｚ軸方向移動機構２４は、基台２上の－Ｘ軸方向端部に垂直に立設された第１門型コラム２５に配置された公知のボールネジ機構によって構成されており、各ボールネジ機構は、駆動源であるＺ軸パルスモータ２６と、該Ｚ軸パルスモータ２６によって回転駆動される不図示のＺ軸ボールネジなどを備えている。したがって、各Ｚ軸方向移動機構２４のＺ軸パルスモータ２６が駆動されて不図示のＺ軸ボールネジが正逆転すると、第１切削ユニット２１及び撮像ユニット２３と第２切削ユニット２２及び撮像ユニット２３もＺ軸方向（切り出し送り方向）に沿ってそれぞれ上下移動する。

以上のように、図１に示す切削装置１においては、チャックテーブル１０とこれに保持されたウェーハＷがＸ軸方向（左右方向）に沿って移動可能であり、第１切削ユニット２１及び撮像ユニット２３と第２切削ユニット２２及び撮像ユニット２３がＹ軸方向（前後方向）とＺ軸方向（上下方向）に沿ってそれぞれ移動可能である。

（ロータリーテーブル）
ロータリーテーブル３０は、後述のロボット５０のロボットハンド５１によってカセット４１から取り出されたウェーハＷを吸引保持する円盤状部材であって、基台２上のカセット４１の近傍に配置されている。そして、このロータリーテーブル３０の近傍には、該ロータリーテーブル３０上に吸引保持されて回転するウェーハＷの外周縁（ウェーハＷの振れ）を検知する偏心検知センサ３１が配置されている。なお、偏心検知センサ３１は、制御部１００に電気的に接続されている。偏心検知センサ３１は、ウェーハＷの外周縁の上方に配置し下方向に光を投光する投光部と、ウェーハＷの外周縁の下方に配置し光を受光する受光器とを備えた透過方センサである。また、ウェーハＷの外周縁の上方に配置し下方に光を投光する投光部と、ウェーハＷの上面で反射した反射光を受光する受光部とを隣接して配置した反射型センサでもよい。また、反射型センサは、超音波振動を用いてもよい。そして、反射型センサは、ウェーハＷの下方に配置されていてもよい。

ここで、ロータリーテーブル３０は、その上面にウェーハＷよりも小さい面積（ウェーハＷの外径よりも小さな外径）の吸引面３０ａ（図４参照）を備えており、この吸引面３０ａは、図４に示すように、中心に吸引口を形成し、吸引口が真空ポンプなどの吸引源３２に接続されている。また、吸引面は、吸引口を囲むように環状溝を形成し、その環状溝と吸引口とを連通する連通溝を形成している。このように吸引口の口径、環状溝および連通溝の幅と深さを調整することで吸引面がウェーハＷを吸引保持する吸引力を調整して、吸引面上でウェーハＷを移動可能に吸引保持させている。なお、吸引口と吸引源とを連通する吸引路に吸引路内の負圧を調整する圧力調整弁（レギュレータ）を配置し、吸引面の吸引力を圧力調整弁で調整してもよい。また、このロータリーテーブル３０は、その下方に配置されたモータ３３によって垂直な軸心回りに所定の速度で回転駆動される。なお、電動モータ３３は、制御部１００に電気的に接続されており、その駆動が制御部１００によって制御される。

（カセットテーブル）
図１に示す切削装置１の基台２の開口部３の前方（－Ｙ軸方向）の右側（＋Ｘ軸方向）角部には、上下方向（Ｚ軸方向）に沿って昇降する矩形プレート状のカセットテーブル４０が設けられている。そして、このカセットテーブル４０の上面には、被加工物である複数のウェーハＷを収容する矩形ボックス状のカセット４１が配置されている。

そして、カセットテーブル４０は、その下方に配置された昇降機構４２によってカセット４１と共にＺ軸方向に沿って昇降することができる。ここで、昇降機構４２は、垂直に配された回転可能なボールネジ４３と、該ボールネジ４３を回転駆動する電動モータ４４を含んで構成されており、カセットテーブル４０の下面に取り付けられた不図示のナット部材にボールネジ４３の上端部が螺合している。

したがって、電動モータ４４を起動してボールネジ４３を正逆転させれば、該ボールネジ４３が螺合する不図示のナット部材が取り付けられたカセットテーブル４０がこれに載置されたカセット４１と共にＺ軸方向に沿って昇降する。なお、電動モータ４４は、制御部１００に電気的に接続されており、その駆動が制御部１００によって制御される。

（ロボット）
ロボット５０は、その上面の保持面５１ａ（図４参照）にウェーハＷを吸引保持するロボットハンド５１と、該ロボットハンド５１をＹ軸方向（前後方向）に沿って移動させる水平移動機構６０を備えており、カセット４１からロータリーテーブル３０にウェーハＷをロボットハンド５１で保持して搬送する機能を果たすものである。

上記ロボットハンド５１は、図３に示すように、平面視Ｙ字状の板状部材であって、その先端部の上面は、ウェーハＷを吸引保持する保持面５１ａ（図４参照）を構成している。そして、このロボットハンド５１は、その基端部が装着部５２によって水平移動機構６０の後述の支持部材６１の上端に装着されている。このロボットハンド５１の先端には、ロータリーテーブル３０との干渉を避けるための半円状の凹部５１ｂが形成されており、保持面５１ａの凹部５１ｂの両側の二股状の各先端部と凹部５１ｂの周囲の１箇所の計３箇所には、円孔状の吸引口５３がそれぞれ開口している。そして、これらの吸引口５３は、図４に示す真空ポンプなどの吸引源５４に接続されている。

また、図３及び図４に示すように、ロボットハンド５１の上面の保持面５１ａと装着部５２との間には、押し部を構成する円柱状のピン５５が垂直に立設されている。なお、ピン５５は、後述のようにロボットハンド５１によってカセット４１から引き出されてロータリーテーブル３０の吸引面３０ａに吸引保持されて回転するウェーハＷの外周縁に当接して該ウェーハＷをセンタリングするためのものである。

ロボット５０に設けられた前記水平移動機構６０は、基台２の＋Ｘ軸方向端面（右端面）にＹ軸方向（前後方向）に沿って上下に平行に配置されたボールネジ６２及びガイドレール６３と、ボールネジ６２に螺合するブロック状のスライダ６４を備えており、スライダ６４からは前記支持部材６１が垂直に延びている。そして、この支持部材６１の上端にロボットハンド５１の基端部が装着部５２によって装着されている。また、ボールネジ６２の長手方向一端（図１の右端）は、回転駆動源であるサーボモータ６５に連結されており、同ボールネジ６２の長手方向他端（図１の左端）は、ガイドレール６３によって回転可能に支持されている。なお、サーボモータ６５は、制御部１００に電気的に接続されており、その駆動が制御部１００によって制御される。また、サーボモータ６５は、エンコーダーを備えており、ロータリーテーブル３０の吸引面３０ａに吸引保持されたウェーハＷがセンタリングされた際に、ロボットハンド５１の位置を認識し、センタリングされたウェーハＷの直径を認識することができる。

したがって、サーボモータ６５を起動してボールネジ６２を正逆転させれば、該ボールネジ６２に螺合するスライダ６４がガイドレール６３に沿ってＹ軸方向に往復動するため、このスライダ６３に支持部材６１を介して取り付けられたロボットハンド５１がスライダ６３と共にＹ軸方向に往復動する。

（第１搬送機構）
第１搬送機構７０は、後述のようにロータリーテーブル３０上でセンタリングされたウェーハＷをロボットハンド５１から受け取ってこれをチャックテーブル１０へと搬送する機構であって、基台２上の第１門型コラム２５と平行に且つ垂直に立設された第２門型コラム７１にＹ軸方向に水平に設けられたガイドレール７２に沿ってＹ軸方向に移動することができる。この第１搬送機構７０は、ガイドレール７２に沿ってＹ軸方向に移動可能な水平なアーム７３を備えており、このアーム７３の先端には、エアシリンダなどのアクチュエータ７４が垂直に取り付けられている。そして、アクチュエータ７４によってＺ軸方向（上下方向）に昇降可能なロッド７５の下端には、円板状の搬送パッド７６が水平に取り付けられている。なお、搬送パッド７６の下面は、ウェーハＷを吸引保持する保持面を構成しており、この保持面には、不図示の円孔状の複数の吸引口が開口している。そして、各吸引口は、真空ポンプなどの不図示の吸引源に接続されている。

（スピンナ洗浄手段）
スピンナ洗浄手段８０は、切削加工が終了したウェーハＷを洗浄するためのものであって、図１に示すように、基台２上の開口部３よりも後方且つ右寄り部分に配設されている。このスピンナ洗浄機構８０は、ウェーハＷを吸引保持しながら回転するスピンナテーブル８１と、該スピンナテーブル８１上に吸引保持されたウェーハＷに上方から洗浄液を噴射する不図示の噴射ノズルを備えている。

（第２搬送機構）
第２搬送機構９０は、切削加工が終了したウェーハＷをチャックテーブル１０から受け取ってこれをスピンナ洗浄手段８０へと搬送する機構であって、基台２上の第２門型コラム７１にガイドレール７２と平行にＹ軸方向に水平に設けられたガイドレール９１に沿ってＹ軸方向に移動することができる。この第２搬送機構９０は、ガイドレール９１に沿ってＹ軸方向に移動可能な水平なアーム９２を備えており、このアーム９２の先端には、エアシリンダなどのアクチュエータ９３が垂直に取り付けられている。そして、アクチュエータ９３によってＺ軸方向（上下方向）に昇降可能なロッド９４の下端には、円板状の搬送パッド９５が水平に取り付けられている。なお、搬送パッド９５の下面は、ウェーハＷを吸引保持する保持面を構成しており、この保持面には、不図示の円孔状の複数の吸引口が開口している。そして、各吸引口は、真空ポンプなどの不図示の吸引源に接続されている。

（制御部）
制御部１００は、制御プログラムにしたがって演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶部などを備えている。特に、本実施形態においては、制御部１００は、ウェーハＷのロータリーテーブル３０上でのセンタリングにおいて、水平移動機構６０（サーボモータ６５）の駆動を制御してロボットハンド５１をロータリーテーブル３０に向かって接近させてピン５５を回転するウェーハＷの外周縁に当てながら、該ウェーハＷの外周縁を偏心検知センサ３１で検知し、該偏心検知センサ３１の値が変化しなくなるとウェーハＷのセンタリングが終了したものと判断するが、これについての詳細は後述する。

［切削装置の作用］
次に、以上のように構成された切削装置１の作用について説明する。

まず、ウェーハＷのカセット４１からの取り出しからロータリーテーブル３０上でのセンタリングまでの工程を図３～図６に基づいて以下に説明する。

ウェーハＷに対する切削加工に際しては、昇降機構４２によってカセットテーブル４０とこれに載置されたカセット４１が昇降する（図６のステップＳ１）。そして、カセット４１からウェーハＷがロボット５０のロボットハンド５１によって取り出され（図６のステップＳ２）、この取り出されたウェーハＷがロボットハンド５１によってロータリーテーブル３０へと搬送され（図６のステップＳ３）、該ウェーハＷがロータリーテーブル３０上に載置される（図６のステップＳ４）。すなわち、ロボット５０において、図１に示す水平移動機構６０によってスライダ６４とこれに支持部材６１を介して取り付けられたロボットハンド５１がカセット４１に向かって－Ｙ軸方向に移動し、該ロボットハンド５１が１枚のウェーハＷの下面を保持すると、図４に示す吸引源３２によってロボットハンド５１の保持面５１ａに負圧が発生するため、この負圧に引かれてウェーハＷがロボットハンド５１の保持面５１ａに吸引保持される。そして、この状態から水平移動機構６０のスライダ６４がロボットハンド５１と共に＋Ｙ軸方向に移動し、ロボットハンド５１に吸引保持されたウェーハＷがロータリーテーブル３０の吸引面３０ａ上に受け渡されて該吸引面３０ａ上に載置される。

上述のように、ウェーハＷがロータリーテーブル３０の吸引面３０ａ上に載置されると（ステップＳ４）、図４に示す吸引源３２によってロータリーテーブル３０の吸引面３０ａが真空引きされる。すると、ロータリーテーブル３０の吸引面３０ａに負圧が発生し、この負圧に引かれてウェーハＷがロータリーテーブル３０の吸引面３０ａ上にスライド可能に吸引保持される（図６のステップＳ５）。そして、このようにウェーハＷがロータリーテーブル３０の吸引面３０ａに吸引保持されると、図４に示すモータ３３が起動されてロータリーテーブル３０とこれに保持されたウェーハＷが垂直な軸心を中心として図３の矢印方向（反時計方向）に所定の速度で回転する（図６のステップＳ６）。これと同時に、回転するウェーハＷの外周縁が偏心検知センサ３１によって検知され（図６のステップＳ７）、その検知結果（検知信号）が制御部１００へと送信される。

上記偏心検知センサ３１は、回転中のウェーハＷの振れを検知するものであって、図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、ウェーハＷの中心Ｏ１がロータリーテーブル３０の中心Ｏ２に対して図示のε１だけ偏心している場合には、ウェーハＷの振れａは、図３（ａ）に示すように比較的大きな値ａ１を示す。このときのウェーハＷの回転角θに対する振れａの変化を図５（ａ）に示すが、ウェーハＷの振れａは、回転角θに対してサインカーブを描いて変化する。図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、ウェーハＷの中心Ｏ１がロータリーテーブル３０の中心Ｏ２に対して図示のε１だけ偏心している場合には、図５（ａ）に示すように、ウェーハＷが１回転（３６０°回転）するたびにウェーハＷが図示の振れ（振幅）ａ１だけ振れる。このとき、ウェーハＷは、その外周縁がロボットハンド５１に立設されたピン５５に間欠的に接触しながら回転することによって自動調心される。

すると、制御部１００は、ロボット５０の水平移動機構６０のサーボモータ６５を起動してロボットハンド５１をロータリーテーブル３０に向かって－Ｙ軸方向に水平移動させる（図６のステップＳ８）。すると、ロボットハンド５１に立設されたピン５５がウェーハＷの外周縁に当接して該ウェーハＷをロータリーテーブル３０上で－Ｙ軸方向にスライドさせる。この結果、ウェーハＷの中心Ｏ１がロータリーテーブル３０の中心Ｏ２に近づき、該ウェーハＷのロータリーテーブル３０に対する偏心量が次第に小さくなる。

例えば、図３（ｂ）にロボットハンド５１を図３（ａ）に示す状態から図示のΔｙ１だけロータリーテーブル３０に向かって移動させたときの状態を示すが、このとき、回転するウェーハＷは、その外周縁がピン５５に間欠的に接触することによる自動調心作用によって、その中心Ｏ１のロータリーテーブル３０の中心Ｏ２に対する偏心量が図示のε２となって、図３（ａ）に示す状態の偏心量ε１よりも小さくなる（ε２＜ε１）。この結果、ウェーハＷの振れａは、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、図３（ａ）及び図４（ａ）に示す場合の振れａ１よりも小さな値ａ２を示す（ａ２＜ａ１）。このときのウェーハＷの回転角θに対する振れａの変化を図５（ｂ）に示すが、ウェーハＷの振れａは、回転角θに対してサインカーブを描いて変化する。図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、ウェーハＷの中心Ｏ１がロータリーテーブル３０の中心Ｏ２に対して図示のε２だけ偏心している場合には、図５（ｂ）に示すように、ウェーハＷが１回転（３６０°回転）するたびにウェーハＷが図示の振れ（振幅）ａ２だけ振れる。

上述のように、ロボットハンド５１をロータリーテーブル３０に向かって移動させている間、制御部１００は、偏心検知センサ３１によって検知される値（ウェーハＷの振れａ）に変化があるか否か（振れａが０であるか否か）を判定し（図６のステップＳ９）、偏心検知センサ３１によって検知される値に変化がない場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）には、ウェーハＷのセンタリングが完了したものと判断し、ロボット５０の水平移動機構６０のサーボモータ６５を逆転させてロボットハンド５１をロータリーテーブル３０から離れる方向（＋Ｙ軸方向）に移動させることによって、ピン５５をウェーハＷの外周縁から離間させ（ステップＳ１０）、一連の処理を終了する（ステップＳ１１）。これに対して、偏心検知センサ３１によって検知される値（ウェーハＷの振れａ）に変化がある場合（つまり、ウェーハＷの振れａが０でない場合）（ステップＳ９：Ｎｏ）には、ステップＳ７～Ｓ９の処理を偏心検知センサ３１によって検知される値（ウェーハＷの振れａ）に変化がなくなるまで（つまり、ウェーハＷの振れａが０になるまで）繰り返す。

ここで、図３（ｃ）及び図４（ｃ）に示すように、ロボットハンド５１をロータリーテーブル３０に向かって図示のΔｙ２だけ移動させた結果、ウェーハＷのセンタリングがなされて該ウェーハＷの中心Ｏ１とロータリーテーブル３０の中心Ｏ２とが一致した場合には、ウェーハＷの振れａは、０（ａ＝０）となる。このとき、図５（ｃ）に示すように、ウェーハＷの回転角θに対する振れａは０を示す（ａ＝０）。

以上のように、本実施形態においては、ロボットハンド５１にピン５５を立設し、ロータリーテーブル３０の吸引面３０ａにスライド可能に吸引保持されたウェーハＷを回転させながら、該ウェーハＷの振れａを偏心検知センサ３１によって検知し、この偏心検知センサ３１によって検知される値に変化かある場合（振れａが０でない場合）には、ロボットハンド５１とこれに立設されたピン５５をロータリーテーブル３０に向かって移動させ、ピン５５がウェーハＷの外周縁に当接することによる自動調心作用によってウェーハＷのセンタリングを行うようにしたため、特別な装置を用いることなく、簡素な機構でウェーハＷのセンタリングを迅速に行うことができるという効果が得られる。

また、偏心検知センサ３１を用いてウェーハＷのセンタリングを高精度に行うことができる結果、該ウェーハＷの外周縁に形成されたノッチの検知を偏心検知センサ３１によって迅速且つ高精度に行うことができるという効果も得られる。

以上の過程を経てロータリーテーブル３０上でウェーハＷのセンタリングが行われると、ウェーハＷがロータリーテーブル３０からロボットハンド５１へと受け渡され、ウェーハＷは、ロボットハンド５１から第１搬送機構７０の搬送パッド７６へと受け渡される。すると、搬送パッド７６は、その下面にウェーハＷを吸引保持してこれをチャックテーブル１０へと搬送し、該チャックテーブル１０の保持面上にウェーハＷを載置する。

その後、チャックテーブル１０の保持面上に載置されたウェーハＷは、チャックテーブル１０の保持面が不図示の吸引源によって真空引きされることによって該保持面上に吸引保持される。そして、ウェーハＷを保持したチャックテーブル１０は、不図示のＸ軸方向移動機構によって－Ｘ軸方向に向かって移動する。

他方、図１に示す第１切削ユニット２１と第２切削ユニット２２においては、各撮像ユニット８３によるウェーハＷの表面の撮像によって画像が得られると、その画像に基づくパターンマッチング処理によって切削すべきストリートＬ１（図２参照）が検出される。このようにウェーハＷのストリートＬ１が検出されると、第１切削ユニット２１と第２切削ユニット２２の各切削ブレード２１ａ（図１には、一方のみ図示）のＹ軸方向の位置が前後一対の不図示の各Ｙ軸方向移動機構によってそれぞれ割り出され、これらの切削ブレード２１ａのＹ軸方向の位置が切削すべきストリートＬ１の位置に合わせられる。

そして、上記状態から第１切削ユニット２１と第２切削ユニット２２の各切削ブレード２１ａがそれぞれ高速で回転駆動されながら、前後一対の各Ｚ軸方向移動機構２４によって所定の切込量分だけそれぞれ下降するとともに、不図示のＸ軸方向移動機構によってチャックテーブル１０とこれに保持されたウェーハＷがＸ軸方向に移動する。すると、ウェーハＷは、第１切削ユニット２１と第２切削ユニット２２の各切削ブレード２１ａによってストリートＬ１に沿って切削され、このような作業が一方向の全てのストリートＬ１に対して行われると、不図示の回転機構によってチャックテーブル１０とこれに保持されたウェーハＷが９０°だけ回転され、ウェーハＷに対して、切断が終了したストリートＬ１と直交する他方向のストリートＬ２に沿う切断が同様になされる。そして、ウェーハＷの全てのストリートＬ１，Ｌ２に沿う切断が終了すると、個々のデバイスＤ（図２参照）が搭載された複数の半導体チップが得られる。

以上のようにしてウェーハＷに対する切削加工が終了すると、チャックテーブル１０に保持されたウェーハＷが第２搬送機構９０へと受け渡される。すなわち、第１搬送機構７０と同様に、第２搬送機構９０の搬送パッド９５によってウェーハＷが吸引保持された状態で、ウェーハＷがスピンナ洗浄手段８０へと搬送され、該スピンナ洗浄手段８０のスピンナテーブル８１へと受け渡される。

スピンナテーブル８１へと受け渡されたウェーハＷは、スピンナテーブル８１の保持面に吸引保持された状態で該スピンナテーブル８１と共に所定の速度で回転しながら、不図示の噴射ノズルから噴射される洗浄液によって洗浄され、切削加工によってウェーハＷに付着した切削屑が除去され、ウェーハＷに対する一連の切削加工が終了する。

なお、以上の実施形態では、ロボットハンド５１に１つのピン５５を立設したが、図７に示すように、ロボットハンド５１に２つのピン５５を立設してもよい。このような２つのピン５５は、その２つのピン５５とロータリーテーブル３０の中心とを結ぶ直線で二等辺三角形を形成するように配置され、２つのピン５５を結ぶ直線を二等辺三角形の底辺とし、その垂線は、ロボットハンド５１の移動方向のＹ軸方向に平行になるよう構成されているとよい。また、３つ以上の複数ピン５５をロボットハンド５１に立設してもよく、その数は任意である。

また、以上はウェーハＷを切削加工する切削装置１に対して本発明を適用した形態について説明したが、本発明は、ウェーハＷ以外の任意の円板ワークを切削加工する切削装置の他、切削装置以外のレーザー加工装置、研削装置または研磨装置などの任意の加工装置に対しても同様に適用可能である。また、本発明は、薄化される前のウェーハ、または、貼り合わせウェーハなどに対しても有効である。

その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

１：切削装置（加工装置）、２：基台、３：基台の開口部、４：カバー、
５，６：伸縮カバー、１０：チャックテーブル、２０：加工手段、
２１：第１切削ユニット、２１ａ：切削ブレード、２２：第２切削ユニット、
２３：撮像ユニット、２４：Ｚ軸方向移動機構、２５：第１門型コラム、
２６：Ｚ軸パルスモータ、３０：ロータリーテーブル、３０ａ：吸引面、
３１：偏心検知センサ、３２：吸引源、３３：モータ、４０：カセットテーブル、
４１：カセット、４２：昇降機構、４３：ボールネジ、４４：電動モータ、
５０：ロボット、５１：ロボットハンド、５１ａ：保持面、５１ｂ：凹部、
５２：装着部、５３：吸引口、５４：吸引源、５５：ピン（押し部）、
６０：水平移動機構、６１：支持部材、６２：ボールネジ、６３：ガイドレール、
６４：スライダ、６５：サーボモータ、７０：第１搬送機構、７１：第２門型コラム、
７２：ガイドレール、７３：アーム、７４：アクチュエータ、７５：ロッド、
７６：搬送パッド、８０：スピンナ洗浄手段、８１：スピンナテーブル、
９０：第２搬送機構、９１：ガイドレール、９２：アーム、９３：アクチュエータ、
９４：ロッド、９５：搬送パッド、１００：制御部、
ａ，ａ１，ａ２：ウェーハの振れ、Ｄ：デバイス、Ｌ１，Ｌ２：ストリート、
Ｏ１：ウェーハの中心、Ｏ２：ロータリーテーブルの中心、
Ｗ：ウェーハ（円板ワーク）、
Δｙ１，Δｙ２：ロボットハンド(ピン)の移動量、ε１，ε２：ウェーハの偏心量、
θ：ウェーハの回転角

Claims (3)

1. 円板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保持された円板ワークを加工する加工手段と、円板ワークより小さい面積の円形の吸引面で円板ワークを吸引保持するロータリーテーブルと、該ロータリーテーブルを回転させるモータと、円板ワークを収容したカセットを載置するカセットテーブルと、該カセットから該ロータリーテーブルに円板ワークをロボットハンドで保持して搬送するロボットと、制御部と、を備える加工装置であって、
   該ロボットハンドは、板状で一方の面側に、円板ワークを吸引保持する保持面と、該ロボットに装着する部分となる装着部と、該保持面と該装着部との間に配置された押し部と、を備え、
   該ロータリーテーブルの吸引面の中心と円板ワークの中心とを一致させ該吸引面で吸引保持した円板ワークの外周縁を検知する偏心検知センサを備え、
   該制御部は、
   該ロボットハンドによって該カセットから搬出して該ロータリーテーブルの該吸引面に円板ワークを搬送することと、
   円板ワークが該吸引面上をスライド可能に該吸引面に円板ワークを吸引保持させることと、
   該ロータリーテーブルの回転に伴って回転する円板ワークの外周縁を該偏心検知センサで検知しながら、該ロボットハンドを該吸引面に平行な方向で該ロータリーテーブルに接近させていき、該押し部を円板ワークの外周縁に当てて、該吸引面上で該円板ワークをスライド移動させることと、
   該偏心検知センサの値が変化しなくなると該ロータリーテーブルの中心と該吸引面に吸引保持されている円板ワークの中心とが一致したと判断して、該円板ワークの外周縁から該押し部を離間させることと、
   を制御する加工装置。
2. 該ロボットハンドは、該押し部を２つ以上配置している請求項１記載の加工装置。
3. 該押し部は、垂直に立設された円柱状のピンである請求項１または２記載の加工装置。

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