JPH11320395A

JPH11320395A - 研削システム

Info

Publication number: JPH11320395A
Application number: JP13477298A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Nishi; 健一朗西; Mitsuru Nukui; 満温井; Kazuo Nakajima; 和男中嶋; Shiro Murai; 史朗村井; Toyohisa Wada; 豊尚和田
Original assignee: Nippei Toyama Corp
Current assignee: Nippei Toyama Corp
Priority date: 1998-05-18
Filing date: 1998-05-18
Publication date: 1999-11-24
Anticipated expiration: 2018-05-18
Also published as: JP3631611B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ウエハ等のワークの大型化に対応し、かつ、
装置の安定性および熱的平衡性に優れる研削システムを
提供することを課題とする。【解決手段】薄板状のワーク２を研削する研削システ
ムＳであって、ワーク２を研削する研削盤１と、ワーク
２を格納する格納装置３と、研削加工後のワーク２を洗
浄する洗浄装置７と、研削加工前のワーク２を格納装置
３から研削盤１の搬入出位置５ａに搬入し、研削加工後
のワーク２を搬入出位置５ａから洗浄装置７を経由して
格納位置３に搬出する搬入出ロボット６と、ワーク２を
保持する移動枠と、移動枠を研削盤１の搬入出位置５ａ
と研削盤１の研削加工位置５ｂとの間を往復搬送させる
ために砥石の回転軸を挟んで配置された１組のガイドレ
ールとを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハ等の薄板状
ワークの表面を高精度に研削する研削システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、研削システムは、格納装置、搬入
出装置および研削装置等で構成されている。格納装置
は、研削前のウエハと研削後のウエハを格納する格納
部、および、格納部から搬入出装置への受け渡し位置や
受け取り位置までウエハを出し入れする機構等を備え
る。搬入出装置は、研削前のウエハを格納装置の受け渡
し位置から研削装置の研削位置まで搬入し、研削後のウ
エハを研削装置の研削位置から格納装置の受け取り位置
まで搬出する機構を備える。研削装置は、研削位置で保
持されたウエハを研削する。

【０００３】図１０に特開平６−１５５６５号公報に開
示された従来の研削システム１００の平面図を示す。研
削システム１００は、格納装置１０１、研削装置１０２
および搬入出装置１０３を備える。格納装置１０１は、
研削前のウエハＷを格納するカセット１０１ａ，１０１
ｂおよび研削後のウエハＷを格納するカセット１０１
ｃ、１０１ｄを備える。さらに、カセット１０１ａ、１
０１ｂに格納されたウエハＷを、取出手段１０１ｅ，１
０１ｆ，１０１ｇ、１０１ｈで、受け渡し位置１０１ｋ
に取り出す。また、受け取り位置１０１ｌに載置された
ウエハＷを、収納手段１０１ｉ，１０１ｊでカセット１
０１ｃ，１０１ｄに収納する。搬出入装置１０３は、受
け渡し位置１０１ｋのウエハＷを吸着部１０３ｂにより
４枚保持し、ロボットアーム１０３ａの回動により研削
装置１０２のキャリア１０２ｂに搬入する。さらに、研
削後、キャリア１０２ｂに保持されたウエハＷを受け取
り位置１０１ｌに搬出する。研削装置１０２は、下定盤
１０２ａにキャリア１０２ｂを５つ備え、１つのキャリ
ア１０２ｂに４枚のウエハＷを保持することができる。
キャリア１０２ｂは、上定盤（図示せず）と下定盤１０
２ａとの間で自転しながら公転する。そして、キャリア
１０２ｂに保持された２０枚のウエハＷの上下面が、同
時に研削される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の研削システ
ムでは、小径のウエハを対象として複数枚のウエハを同
時に研削する装置構成としていた。そのため、従来の研
削システムの装置構成によりウエハの大径化に対応する
と、キャリア、上下定盤、搬入出装置等の大型化が必要
となり、研削システム全体の大型化を招く。それによっ
て、各装置、ひいては研削システム全体の安定性が低下
する。さらに、装置の安定性の低下および各駆動装置の
大型化等により、研削システムの熱的平衡性も低下す
る。

【０００５】また、ウエハを数十枚同時に研削可能な研
削システムは、ウエハの搬入出時間や研削時間を長時間
要するため、必ずしも効率的なシステムではない。さら
に、ウエハの反りや変形等により、キャリアに保持され
た数十枚のウエハには、研削面の高さ位置にバラツキが
存在する。そのため、研削の精度等にバラツキが発生す
る。

【０００６】そこで、本発明の課題は、ワークの大型化
に対応し、かつ、装置の安定性および熱的平衡性に優れ
る研削システムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成した本発
明に係る研削システムは、薄板状のワークを研削する研
削システムであって、前記ワークを研削する研削盤と、
前記ワークを保持する移動枠と、前記移動枠を前記研削
盤の搬入出位置と前記研削盤の加工位置との間を往復搬
送させるために砥石の回転軸を挟んで配置された１組の
ガイドレールと、を有することを特徴とする。

【０００８】また、薄板状のワークを研削する研削シス
テムであって、前記ワークを研削する研削盤と、前記ワ
ークを格納する格納装置と、研削加工後の前記ワークを
洗浄する洗浄装置と、研削加工前の前記ワークを前記格
納装置から前記研削盤の搬入出位置に搬入し、研削加工
後の前記ワークを前記搬入出位置から前記洗浄装置を経
由して前記格納位置に搬出する搬入出ロボットと、前記
ワークを保持する移動枠と、前記移動枠を前記研削盤の
搬入出位置と前記研削盤の加工位置との間を往復搬送さ
せるために砥石の回転軸を挟んで配置された１組のガイ
ドレールと、を有することを特徴とする。

【０００９】さらに、前記研削システムにおいて、前記
ワークを浮かせるために前記砥石の回転軸を挟み、かつ
前記ガイドレールの内側に配置された空気吹出孔を有す
る１組のワークガイドレールを有することを特徴とす
る。

【００１０】上記の研削システムは、研削盤の搬入出位
置にある移動枠でワークを保持し、ワークを保持した状
態で移動枠がガイドレールに案内されて加工位置までワ
ークを搬送する。研削後、移動枠でワークを搬入出位置
まで搬送する。また、搬入出ロボットにより、格納装置
からワークを研削盤の搬入出位置まで搬入し、研削後、
搬入出位置から洗浄装置を経由して、格納装置に搬出す
る。しかも、移動枠でワークを搬送時、ワークガイドレ
ールの空気吹出孔から空気を吹き出すことにより、ワー
クが浮上した状態で搬送される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る研削システム
の実施の形態を添付の図面を参照して説明する。図１は
研削システムの概略平面図、図２は研削システムの搬入
出ロボットの説明図で（ａ）搬入出ロボットの斜視図お
よび（ｂ）搬入出ロボットの平面図、図３はワークの平
面図で（ａ）オリフラ付きのウエハの平面図および
（ｂ）ノッチ付きのウエハの平面図、図４は研削システ
ムの洗浄装置の平面図、図５は研削システムの側面図、
図６は両頭平面研削盤の下部フレーム部分の正断面図、
図７は両頭平面研削盤の上部フレーム部分の側断面図、
図８は両頭平面研削盤のワーク保持機構部分の平面図、
図９は両頭平面研削盤のワーク保持機構部分の側断面図
である。

【００１２】図１を参照して、研削システムＳの全体構
成について説明する。研削システムＳは、両頭平面研削
盤１、格納装置３、オリフラ合わせ装置４、搬入出ロボ
ット６、洗浄装置７、制御装置９および操作盤１０等で
構成される。

【００１３】両頭平面研削盤１では、ワーク保持機構５
１の移動枠５３がウエハ２を１枚単位で保持し、搬入出
位置５ａと加工位置５ｂ間で往復搬送する。そして、両
頭平面研削盤１は、加工位置５ｂに設置されたウエハ２
を上下両面研削する。格納装置３は、加工前格納部３ａ
および加工後格納部３ｃにより構成する。加工前格納部
３ａは、カセット３ｂを備え、加工前のウエハ２を積載
する。また、加工後格納部３ｃも、カセット３ｄを備
え、加工後のウエハ２を積載する。オリフラ合わせ装置
４は、図３（ａ）に示すウエハ２のオリフラ２ａの角度
位置を検出し、オリフラ２ａをワーク保持機構５１の保
持角度に合わせるためにウエハ２を回転する。さらに、
ウエハ２の最大厚さまたは最大高さを検出し、制御装置
９に送信する。なお、オリフラ合わせ装置４は、図３
（ｂ）に示すノッチ２ｂを検出し、角度を合わせる機構
としてもよい。搬入出ロボット６は、搬入ロボット６ａ
および搬出ロボット６ｂにより構成する。搬入ロボット
６ａは、加工前格納部３ａから加工前のウエハ２を、オ
リフラ合わせ装置４を経由して、ワーク保持機構５１の
搬入出位置５ａに搬入する。さらに、搬入出位置５ａか
ら加工後のウエハ２を、洗浄装置７の受け渡し位置８を
経由して、加工後格納部３ｃに搬出する。制御装置９
は、操作盤１０からの指令やウエハ２の最大厚さ等のデ
ータ等を受取ってから、研削システムＳ全体を統括制御
する。作業者からの指令等は、操作盤１０に入力され
る。

【００１４】図１を参照して、格納装置３を説明する。
格納装置３を構成する加工前格納部３ａおよび加工後格
納部３ｃは、同一の構造を有する。格納部３ａ，３ｃ
は、ウエハ２を格納するカセット３ｂ，３ｄを各々備え
る。カセット３ｂ，３ｄは、ウエハ２を鉛直方向に積載
し、出し入れ自在である。加工前格納部３ａに格納され
たウエハ２は、搬入ロボット６ａによって、直接吸着さ
れて、取り出される。他方、受け渡し位置８に載置され
たウエハ２は、搬出ロボット６ｂによって、直接吸着さ
れて、加工後格納部３ｃに格納される。

【００１５】図２、図５を参照して、搬入出ロボット６
について説明する。なお、搬入ロボット６ａおよび搬出
ロボット６ｂは、同一構造である。搬入出ロボット６
は、ロボット本体１１、上部円筒体１１ａ、第一アーム
１２、第二アーム１３およびフィンガー１４で構成す
る。搬入出ロボット６は、ロボット本体１１の下部に設
置されたロボット制御装置８１によって制御される。

【００１６】ロボット本体１１の上部は、円柱形状で、
上部円筒体１１ａに覆われている。上部円筒体１１ａ
は、ロボット本体１１と同軸で、上下方向に移動自在で
ある。上部円筒体１１ａの上面には、第一アーム１２の
一端が軸着されている。第一アーム１２は、軸着された
位置を中心に水平面内で旋回自在である。他方、第一ア
ーム１２の他端には、第二アーム１３の一端が軸着され
ている。第二アーム１３は、軸着された位置を中心に水
平面内で旋回自在である。さらに、第二アーム１３の他
端には、フィンガー１４が軸着されている。フィンガー
１４は、軸着された位置を中心に水平面内で旋回自在で
ある。上記構成により、搬入出ロボット６のフィンガー
１４は、水平面内で３４０°旋回可能で、かつ、上下方
向にも移動可能である。

【００１７】フィンガー１４は、略Ｕ字で、対称軸１５
を中心として左右対称形状である。フィンガー１４の先
端部１４ｂ，１４ｂの下面には、吸着パッド１４ａ，１
４ａを装備する。吸着パッド１４ａ，１４ａは、真空ラ
イン８０に接続し、ウエハ２を真空吸着する。なお、真
空ライン８０は、ロボット本体１１に内蔵される真空ポ
ンプ（図示せず）に接続される。上記構成により、搬入
出ロボット６は、ウエハ２を１枚づつ吸着し、搬入出す
る。

【００１８】図４を参照して、洗浄装置７について説明
する。洗浄装置７は、受け渡し位置８に搬出されたウエ
ハ２を洗浄し、再び、ウエハ２を受け渡し位置８に載置
する。

【００１９】洗浄装置７は、保持具７１によって、ウエ
ハ２を保持する。保持具７１は、ウエハ２の外周を包み
こむ５面を備え、この５面でウエハ２の外周を保持す
る。また、保持具７１は、移動装置７２に、水平面内の
洗浄方向（図４参照）に往復移動自在で取り付けられ
る。

【００２０】保持具７１に保持されたウエハ２を上下両
面から洗浄するために、散水ブラシ７３，７３を配設す
る。なお、散水ブラシ７３，７３は、上下一対で、水平
かつ平行に、洗浄方向に対して直角方向に配設する。さ
らに、散水ブラシ７３，７３は、モータ７３ｂに各々接
続され、回転駆動される。上記構成により、ウエハ２
は、保持具７１に保持される。保持具７１は、ウエハ２
を保持した状態で、洗浄方向に往復移動する。移動中、
上側の散水ブラシ７３と下側の散水ブラシ７３の間を通
過することにより、ウエハ２は、洗浄される。なお、洗
浄装置７には、散水ブラシ７３，７３に洗浄水を供給す
る給水装置（図示せず）が備えられる。

【００２１】図５，図６，図７，図８および図９を参照
して、両頭平面研削盤１について説明する。両頭平面研
削盤１は、下部フレーム３１、中間フレーム３２、上部
フレーム３３およびワーク保持機構５１を備える。下部
フレーム３１には、下部砥石回転昇降機構３４等が装備
される。中間フレーム３２内では、砥石３６，３７によ
ってウエハ２の両面が研削される。上部フレーム３３に
は、上部砥石回転昇降機構３５等が装備される。ワーク
保持機構５１は、ウエハ２を保持した状態で、搬入出位
置５ａと加工位置５ｂ間を往復移動し、ウエハ２を搬送
する。

【００２２】図６に示すように、下部砥石回転昇降機構
３４は、回転軸３９を加工用モータ３８によって回転駆
動する。回転軸３９は、流体ラジアル軸受９８，９８に
よって回転自在に支持される。軸支筒４２は、下部フレ
ーム３１に固設したガイド４０（図７参照）を介して水
平方向に移動可能な砥石台４１に取り付けられる。ま
た、軸支筒４２は、ガイド４０内に流体ラジアル軸受４
０ａ，４０ａによって上下移動自在に支持される。そし
て、モータ９４が回転することによって、ギア９５およ
びボールねじ９６を介して、ナット部９７が上下に移動
する。しかも、ナット部９７は軸支筒４２に固着してい
るので、ナット部９７の上下移動に伴って、軸支筒４２
は、上下に移動する。さらに、回転軸３９の上端には、
砥石台４３を固設する。砥石台４３には、砥石３６を装
着する。上記構成により、下部砥石回転昇降機構３４
は、加工用モータ３８によって回転軸３９を回転駆動
し、砥石３６を回転させる。

【００２３】図７に示すように、上部砥石回転昇降機構
３５は、軸支筒４７を、ガイド４４内に流体ラジアル軸
受４４ａ，４４ａを介して、回転軸４８方向に昇降自在
に支持する。また、砥石３７の送り手段の駆動源として
昇降用モータ４５を、両頭平面研削盤１の最上部に配設
する。昇降用モータ４５の回動により、ボールねじ４
６、ナット部９１を介して軸支筒４７を昇降する。

【００２４】上部砥石回転昇降機構３５は、回転軸４８
を加工用モータ５０によって回転駆動する。回転軸４８
は、軸支筒４７内に、ラジアル軸受部６３，６３および
スラスト軸受部６４，６４を介して、回転自在に支持さ
れる。そして、回転軸４８の下端には、砥石台４９を固
設する。さらに、砥石台４９には、砥石３７を装着す
る。上記構成により、上部砥石回転昇降機構３５は、加
工用モータ５０によって回転軸４８を回転駆動し、砥石
３７を回転させる。

【００２５】回転軸４８の下端部には、スラスト支持の
ためフランジ部６５を一体成形する。また、軸支筒４７
の内部には、軸受メタル６３ａ，６３ａを固定する。軸
受メタル６３ａ，６３ａの内周面には、回転軸４８の外
周を支承する静圧のラジアル軸受部６３，６３を形成す
る。また、回転軸４８のフランジ部６５を支持するため
に、軸支筒４７の下端部には、フランジ部６５を上下か
ら挟む軸受メタル６４ａ，６４ｂを固定する。そして、
軸受メタル６４ａ，６４ｂ間には、フランジ部６５の上
下両面を支承するスラスト軸受部６４，６４を形成す
る。ラジアル軸受部６３，６３およびスラスト軸受部６
４，６４には圧力流体が供給され、スラスト軸受部６
４，６４の上下面に供給される流体の圧力の差を変化さ
せることによって、回転軸４８が、軸方向に微小上下動
することを可能とする。こうして、回転軸４８は、砥石
３７の軸線回りに回転自在に、かつ軸線方向に微小上下
動自在に軸支されている。なお、両頭平面研削盤１は、
圧力流体を供給する流体供給装置（図示せず）を備え
る。

【００２６】ガイド４４と軸支筒４７との間には、軸支
筒４７を回り止めするために、回り止め機構８２，８２
を配設する。軸支筒４７の上端には、取付板８３を固設
する。さらに、取付板８３の両側上面には、一対のガイ
ド筒８４，８４を立設する。ガイド４４の外面には、一
対の有底筒状のガイドロッド８５，８５を、支持板８
６，８６を介して各々取り付ける。ガイドロッド８５，
８５は、ガイド筒８４，８４内に静圧ラジアル軸受８
７，８７を介して、上下方向へ摺動自在に嵌合される。

【００２７】回り止め機構８２には、軸支筒４７の移動
時のバランスを保つために、バランス機構８８を装備す
る。ガイド筒８４，８４の上端には、シリンダ８９，８
９を各々取り付ける。シリンダ８９，８９の頂部には、
圧力エアを供給するために、エア供給口９０，９０を各
々形成する。そして、エア供給口９０，９０からシリン
ダ８９，８９内に圧力エアを供給することによって、ガ
イド筒８４，８４に浮上力を付与し、軸支筒４７および
その関連部材の重量を支承する。これによって、昇降用
モータ４５により軸支筒４７が上下方向へ移動される際
に、ボールねじ４６とナット部９１との係合部に加わる
荷重が軽減され、軸支筒４７の移動バランスが保たれ
る。

【００２８】さらに、回り止め機構８２には、軸支筒４
７を上下方向へ微調節移動するために、微調節送り機構
９２を装備する。ガイド筒８４，８４には、複数のエア
供給口９３を各々形成する。そして、昇降用モータ４５
により軸支筒４７を移動し、砥石３７をウエハ２に対応
する位置まで送り移動した後、選択したエア供給口９３
からガイドロッド８５，８５の外周面に向けて圧力エア
を吹き付ける。これによって、ガイドロッド８５，８５
がガイド筒８４，８４内でボールねじ４６の軸線周りに
押圧され、軸支筒４７に微小回動が許容される。そし
て、その回動に伴って、ボールねじ４６およびナット部
９１を介して、軸支筒４７が軸線方向に微調節移動され
る。

【００２９】図６，図８および図９に示すように、ワー
ク保持機構５１は、支持台５２を下部フレーム３１上に
固設する。そして、一対のガイドレール５４，５４を、
支持台５２の上に平行に敷設する。さらに、移動枠５３
を、水平方向に移動自在に、ガイドレール５４，５４に
架設する。また、支持台５２上には、移動用モータ５５
を固設する。移動用モータ５５には、ボールねじ５６を
装着する。ボールねじ５６は、移動枠５３に固定された
ナット５６ｂにねじ込まれている。上記構成により、移
動用モータ５５の回動により、移動枠５３が、ガイドレ
ール５４，５４上を搬送方向（図８参照）に往復移動す
る。

【００３０】移動枠５３の構造について説明する。移動
枠５３は、ウエハ２を保持し、さらに、ウエハ２を回転
させるための構造を持つ。また、保持されたウエハ２を
砥石３６および砥石３７により上下両面から研削するた
めに、移動枠５３には、円環状の回転枠５７が嵌め込ま
れる回転枠支持孔５３ｂが形成されている。移動枠５３
内に、円環状の回転枠５７を、３つのガイドローラ５
８，５８，５８により回転自在に支持する。回転枠５７
の下部の外周には、ギア５９を形成する。さらに、回転
枠５７の下面には、ワーク支持板６０を固設する。ま
た、ワーク支持板６０には、中央部にウエハ２をセット
するためのセット孔６０ａを形成する。なお、セット孔
６０ａには、ウエハ２のオリフラ２ａに係合するための
セット孔オリフラ部６０ｂを形成する。

【００３１】移動枠５３上面には、回転用モータ６１を
固設する。回転用モータ６１のモータ軸には、回転枠５
７のギア５９に噛合するギア６２を設ける。そして、研
削加工時には、回転用モータ６１の回転により、ギア６
２が回転し、さらに、噛合するギア５９が回転し、回転
枠５７が回転する。なお、砥石３７の作用面３７ａの直
径は、ウエハ２の半径より僅かに大きく、作用面３７ａ
の内側にウエハ２の中心点および外周部を含む径とする
（図８参照）。

【００３２】図９に示すように、移動枠５３は、ガイド
レール５４に係合するために、断面形状が凹状のガイド
レール係合部５３ａ，５３ａを備える。また、ガイドレ
ール５４，５４は、ガイドレール係合部５３ａ，５３ａ
に係合するために、断面形状が凸状の突起部５４ａ，５
４ａを備える。上記構成により、移動枠５３は、ガイド
レール５４，５４に係合した状態で、搬入出位置５ａと
加工位置５ｂ間で往復移動する。

【００３３】ワークガイドレール６６，６６について説
明する。ワークガイドレール６６，６６は、ウエハ２が
移動枠５３で搬送されるとき、搬送を補助する。ワーク
ガイドレール６６，６６は、支持台５２上に、ガイドレ
ール５４，５４の内側に、平行に敷設される。ワークガ
イドレール６６，６６の上面には、多数の空気吹出孔６
６ａを等間隔で並設する。空気吹出孔６６ａは、空気供
給装置（図示せず）に接続され、上方に向かって空気を
吹き上げる。なお、ワークガイドレール６６，６６の敷
設される間隔は、セット孔６０ａにセットされたウエハ
２の左右両外周付近に空気が吹き当たる距離とする。ま
た、空気吹出孔６６ａを並設する間隔は、ウエハ２の外
周に２つ以上空気吹出孔６６ａの空気が吹き当たる距離
とする。上記構成により、移動枠５３がガイドレール５
４，５４に沿って移動すると、ウエハ２は、ワークガイ
ドレール６６，６６上を浮上し、ワークガイドレール６
６，６６の上面に接触せずに移動する。なお、ワークガ
イドレール６６，６６の上面は、砥石３６の作用面３６
ａより僅かに下方に位置する。そのため、加工位置５ｂ
において、ワークガイドレール６６，６６による空気の
吹き出しを停止すると、ウエハ２は、砥石３６の作用面
３６ａの上に載置される（図９参照）。

【００３４】研削システムＳの作用について説明する。
まず、操作盤１０で、研削システムＳを起動し、運転を
開始する。

【００３５】運転開始後、加工前格納部３ａに積載され
たウエハ２を搬入ロボット６ａで取り出す。搬入ロボッ
ト６ａの第一アーム１２を旋回させ、フィンガー１４を
カセット３ｂに格納されているウエハ２に向かせる。そ
して、フィンガー１４の対称軸１５がウエハ２の中心と
ロボット本体１１の中心を結んだ線に重なる位置で、第
一アーム１２を停止させる。なお、必要に応じて、第二
アーム１３を第一アーム１２に対して旋回させ、また、
フィンガー１４を第二アーム１３に対して旋回させる。

【００３６】フィンガー１４がウエハ２に向かってウエ
ハ２の中心とロボット本体１１の中心を結んだ線上を前
進するように、第一アーム１２、第二アーム１３または
フィンガー１４を旋回させる。フィンガー１４の吸着パ
ッド１４ａ，１４ａを結んだ線上にカセット３ｂに格納
されている一番上のウエハ２の中心が位置したときに
（図２（ｂ）参照）、第一アーム１２、第二アーム１３
またはフィンガー１４の旋回を停止する。

【００３７】フィンガー１４の水平方向の位置が決定し
た後、搬入ロボット６ａの上部円筒体１１ａを下降させ
る。それに伴って、フィンガー１４も下降し、吸着パッ
ド１４ａ，１４ａがウエハ２の上面に接触する位置で、
上部円筒体１１ａの下降を停止する。そして、吸着パッ
ド１４ａ、１４ａにより、ウエハ２を真空吸着する。な
お、搬入出ロボット６は、ウエハ吸着センサ（図示せ
ず）を装備し、ウエハ２の吸着後、ウエハ吸着センサか
ら吸着確認信号が出される。

【００３８】ウエハ２の吸着確認後、上部円筒体１１ａ
を所定距離上昇させる。そして、フィンガー１４をカセ
ット３ｂから後退させるために、第一アーム１２、第二
アーム１３またはフィンガー１４を旋回させる。フィン
ガー１４が所定距離後退した後、第一アーム等の旋回を
停止する。

【００３９】次に、フィンガー１４で吸着したウエハ２
をオリフラ合わせ装置４に載置し、オリフラ２ａを位置
合わせし、さらに、ウエハ２の最大高さまたは最大厚さ
を検出する。フィンガー１４の対称軸１５とオリフラ合
わせ装置４の中心軸（図示せず）を一致させるために、
搬入ロボット６ａの第一アーム１２、第二アーム１３ま
たはフィンガー１４を旋回させる。中心軸に一致した
後、オリフラ合わせ装置４の回転盤２２の載置位置まで
ウエハ２を前進させるために、搬入ロボット６ａの第一
アーム１２、第二アーム１３またはフィンガー１４を旋
回させる。さらに、ウエハ２が回転盤２２の載置位置に
位置合わせした後、上部円筒体１１ａを下降させる。そ
して、ウエハ２が回転盤２２に接触する位置まで下降し
た後、回転盤２２にウエハ２を載置するために、吸着パ
ッド１４ａ，１４ａによる吸着を停止する。ウエハ２を
オリフラ合わせ装置４に載置した後、搬入ロボット６ａ
の上部円筒体１１ａ、第一アーム１２、第二アーム１３
またはフィンガー１４を駆動し、所定の位置までフィン
ガー１４を後退させる。

【００４０】回転盤２２に載置されたウエハ２は、オリ
フラ合わせ装置４によってオリフラ２ａの角度位置が検
出される。その角度位置に基づいて、ウエハ２の両頭平
面研削盤１の搬入出位置５ａで、ワーク支持板６０のセ
ット孔オリフラ部６０ｂに位置合わせ可能とするため
に、ウエハ２を回転盤２２により回転する。さらに、オ
リフラ合わせ装置４により、ウエハ２の最大厚さまたは
最大高さを検出し、制御装置９に送信する。

【００４１】オリフラ合わせ装置４での処理が終了後、
上記と同様に、搬入ロボット６ａの上部円筒体１１ａ、
第一アーム１２、第二アーム１３またはフィンガー１４
を駆動し、回転盤２２に載置されたウエハ２上にフィン
ガー１４を移動させる。そして、ウエハ２を吸着パッド
１４ａ，１４ａで真空吸着する。吸着後、フィンガー１
４の対称軸１５の延長線が搬入出位置５ａにあるワーク
支持板６０のセット孔６０ａの中心線と一致するよう
に、搬入ロボット６ａの第一アーム１２、第二アーム１
３またはフィンガー１４を旋回する。中心線に一致後、
ウエハ２の中心がセット孔６０ａの中心と一致する位置
まで、フィンガー１４を前進させる。このとき、オリフ
ラ合わせ装置４の作用により、ウエハ２のオリフラ２ａ
とセット孔６０ａのセット孔オリフラ部６０ｂの角度位
置は一致している。ウエハ２とセット孔６０ａの中心が
一致後、搬入ロボット６ａの上部円筒体１１ａを下降さ
せ、ワークガイドレール６６，６６の上面に接触する直
前までウエハ２を下降させる。下降後、吸着パッド１４
ａ，１４ａによる真空吸着を停止し、ウエハ２をワーク
支持板６０にセットする。その後、フィンガー１４を上
昇させ、さらに、所定距離後退させる。なお、搬入ロボ
ット６ａは、加工前格納部３ａに格納された次のウエハ
２の搬入作業に移る。なお、ワークの形状としてオリフ
ラ２ａが加工されている場合について説明したが、ノッ
チ２ｂが加工されている場合も同様である。

【００４２】搬入出位置５ａ上のワーク支持板６０のセ
ット孔６０ａに支持されたウエハ２は、移動枠５３の水
平移動に伴って、搬入出位置５ａから加工位置５ｂに移
動する。なお、移動枠５３は、移動用モータ５５および
ボールねじ５６を駆動源としてガイドレール５４，５４
に沿って移動する。移動枠５３の移動中、ワークガイド
レール６６，６６の空気吹出孔６６ａから吹き出る空気
によって、ウエハ２はワークガイドレール６６，６６上
を浮上する。そのため、ウエハ２の移動は、スムーズと
なり、かつウエハ２の下面にすり傷等が発生しない。

【００４３】ウエハ２が加工位置５ｂに搬送された後、
空気吹出孔６６ａの空気の吹き出しが停止される。これ
によって、ウエハ２は、砥石３６の作用面３６ａ上に直
接載置される。載置後、砥石３７が、早送りで下降し、
早送りから加工送りに切り替わる高さ位置で停止する。
停止後、モータ６１が回転駆動し、ギア６２を介してギ
ア５９に回転が伝達され、回転枠５７が回転する。それ
に伴って、ワーク支持板６０のセット孔６０ａに支持さ
れたウエハ２が回転する。ウエハ２の回転が開始する
と、砥石３６および砥石３７が回転を開始する。このと
き、砥石３７は、加工送りを開始する。加工送りでは、
荒研削送りによってウエハ２を所定厚さ研削し、仕上研
削送りによってウエハ２を仕上げ研削する。なお、早送
り、荒研削送りおよび仕上研削送りは、昇降用モータ４
５の回転をボールねじ４６により上下移動に変換し、軸
支筒４７を移動させることにより行なう。また、仕上研
削送りは、スラスト軸受部６４，６４のフランジ部６５
の上下両面に供給される圧力流体の圧力差を制御するこ
とにより行なうこともできる。

【００４４】研削終了後、回転枠５７、砥石３６、およ
び砥石３７の回転を停止させる。そして、昇降用モータ
４５を逆回転させ、ボールねじ４６および軸支筒４７に
より砥石３７を上昇させる。砥石３７が上昇後、移動枠
５３を加工位置５ｂから搬入出位置５ａに移動させる。
それに伴って、ウエハ２が、搬入出位置５ａに移動す
る。移動中、上記と同様に、ワークガイドレール６６，
６６の空気吹出孔６６ａから空気を吹き出す。

【００４５】搬入出位置５ａにあるワーク支持板６０の
セット孔６０ａに支持されたウエハ２は、搬出ロボット
６ｂによって搬出される。搬出ロボット６ｂも、上記搬
入ロボット６ａと同様の作用でウエハ２を吸着し、搬出
する。ウエハ２は、搬出ロボット６ｂによって、搬入出
位置５ａから洗浄装置７の受け渡し位置８まで搬出され
る。そして、ウエハ２は、洗浄装置７の保持具７１で保
持される。保持具７１は、移動装置７２によって水平移
動する。移動中、保持具７１は上下に配設された散水ブ
ラシ７３，７３の間を通過するので、ウエハ２は洗浄さ
れる。移動装置７２による移動は、保持具７１が受け渡
し位置８から水平方向に移動し、散水ブラシ７３，７３
を通過後停止し、受け渡し位置８まで戻る往復移動であ
る。なお、往復回数は、適宜決定する。

【００４６】洗浄されたウエハ２は、搬出ロボット６ｂ
によって、受け渡し位置８から加工後格納部３ｃのカセ
ット３ｄに積載され、格納される。

【００４７】なお、ウエハ２が搬出ロボット６ｂによっ
て搬入出位置５ａから搬出された直後、次に研削される
ウエハ２が、搬入ロボット６ａによって搬入出位置５ａ
に搬入され、研削される。

【００４８】本発明の好適な実施形態について説明して
きたが、本発明は上記の実施形態により何ら限定される
ものでない。例えば、縦型の両頭平面研削盤としたが、
縦型の単頭平面研削盤または横型の研削盤としてもよ
い。また、搬入出ロボットを搬入ロボットと搬出ロボッ
トで構成したが、１つの搬入出ロボットで搬入および搬
出する構成としてもよい。

【００４９】

【発明の効果】上記のように、本発明に係る研削システ
ムは、研削システムを大型化することなく、ワークの大
型化に対応できる。研削システムの各装置をワーク１枚
づつ研削するのに対応した構造としたので、各装置ひい
ては研削システム全体を小型化できる。さらに、砥石の
回転軸を挟んで両側にガイドレールを配設し、移動枠に
よりワークを搬送する構成としたので、全体としてバラ
ンスのとれた構造となり、研削盤および研削システム全
体の安定性に優れる。しかも、研削システム全体の安定
性の向上、および、研削システムの小型化に伴う各駆動
手段の小型化により、研削システムの熱的平衡性にも優
れる。また、ワークガイドレールの作用により、搬送
中、ワークをワークガイドレールから浮上した状態で搬
送することができるので、ワークの下面にすり傷等が発
生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る研削システムの概略平面図であ
る。

【図２】本発明に係る研削システムの搬入出ロボットの
説明図である。（ａ）搬入出ロボットの斜視図である。（ｂ）搬入出ロボットの平面図である。

【図３】本発明に係るワークの平面図である。（ａ）オリフラ付きのウエハの平面図である。（ｂ）ノッチ付きのウエハの平面図である。

【図４】本発明に係る研削システムの洗浄装置の平面図
である。

【図５】本発明に係る研削システムの側面図である。

【図６】本発明に係る研削システムの両頭平面研削盤の
下部フレーム部分の正断面図である。

【図７】本発明に係る研削システムの両頭平面研削盤の
上部フレーム部分の側断面図である。

【図８】本発明に係る研削システムの両頭平面研削盤の
ワーク保持機構部分の平面図である。

【図９】本発明に係る研削システムの両頭平面研削盤の
ワーク保持機構部分の側断面図である。

【図１０】従来の研削システムの１例を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

Ｓ・・・研削システム１・・・両頭平面研削盤２・・・ウエハ３・・・格納装置４・・・オリフラ合わせ装置６・・・搬入出ロボット７・・・洗浄装置９・・・制御装置１０・・・操作盤３４・・・下部砥石回転昇降機構３５・・・上部砥石回転昇降機構３６，３７・・・砥石５１・・・ワーク保持機構５３・・・移動枠５４・・・ガイドレール５７・・・回転枠６０・・・ワーク支持板６６・・・ワークガイドレール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村井史朗富山県東砺波郡福野町100番地株式会社日平トヤマ富山工場内 (72)発明者和田豊尚富山県東砺波郡福野町100番地株式会社日平トヤマ富山工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄板状のワークを研削する研削システム
であって、前記ワークを研削する研削盤と、前記ワークを保持する移動枠と、前記移動枠を前記研削盤の搬入出位置と前記研削盤の加
工位置との間を往復搬送させるために砥石の回転軸を挟
んで配置された１組のガイドレールと、を有することを特徴とする研削システム。
【請求項２】薄板状のワークを研削する研削システム
であって、前記ワークを研削する研削盤と、前記ワークを格納する格納装置と、研削加工後の前記ワークを洗浄する洗浄装置と、研削加工前の前記ワークを前記格納装置から前記研削盤
の搬入出位置に搬入し、研削加工後の前記ワークを前記
搬入出位置から前記洗浄装置を経由して前記格納位置に
搬出する搬入出ロボットと、前記ワークを保持する移動枠と、前記移動枠を前記研削盤の搬入出位置と前記研削盤の加
工位置との間を往復搬送させるために砥石の回転軸を挟
んで配置された１組のガイドレールと、を有することを特徴とする研削システム。
【請求項３】前記ワークを浮かせるために前記砥石の
回転軸を挟み、かつ前記ガイドレールの内側に配置され
た空気吹出孔を有する１組のワークガイドレールを有す
ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の研
削システム。