KR20200085645A - 워크피스의 유지 방법 및 워크피스의 처리 방법 - Google Patents

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유스케 미야기
폴 빈센트 아텐디도
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

[과제] 사발형으로 휨을 갖는 워크피스를 유지하여 처리하는 경우에, 워크피스의 압박에 의한 이물 부착을 야기하는 일 없이 워크피스를 유지면에서 흡인 유지하여, 적절한 처리를 실시한다.
[해결수단] 사발형으로 휨을 갖는 워크피스의 유지 방법으로서, 워크피스를 유지하는 유지면(31)과, 유지면(31)으로 개구되는 흡인 구멍(320)과, 흡인 구멍(320)을 흡인원(339)에 선택적으로 연통시키는 흡인로(33)를 갖는, 유지 유닛(30)의 유지면(31) 상에, 워크피스(W)를 배치하는 배치 단계와, 유지면(31) 상의 워크피스(W)에 액체(L)를 공급하여 액체(L)를 유지면(31)과 워크피스(W) 사이에 유입시키는 액체 공급 단계와, 액체 공급 단계를 실시한 후, 흡인원(339)에 흡인 구멍(320)을 연통시켜 액체(L)와 함께 워크피스(W)를 흡인하여 유지면(31)에서 유지하는 흡인 단계를 포함한다.

Description

워크피스의 유지 방법 및 워크피스의 처리 방법{HOLDING METHOD OF WORKPIECES AND PROCESSING METHOD OF WORKPIECES}
본 발명은 사발형으로 휨을 갖는 워크피스의 유지 방법 및 유지한 워크피스에 처리를 실시하는 처리 방법에 관한 것이다.
가공을 실시하는 워크피스가 사발형으로 휘어 있는 경우, 평탄한 유지면을 갖는 유지 테이블로 흡인하는 것만으로는 유지면 상에 잘 흡인 유지할 수 없어, 워크피스에 절삭 등의 각종 처리를 실시하는 것이 어렵다는 문제가 있다. 그래서, 유지 테이블에 배치한 워크피스를 플레이트로 눌러 평탄화하여 흡인 유지하는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2018-117041호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재되어 있는 가공 장치에서는, 플레이트로 워크피스를 압박할 때에 워크피스의 피압박면에 이물이 부착될 우려가 있기 때문에, 워크피스의 종류에 따라서는 상기 방법을 채용하는 것이 어렵다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 하나의 목적은, 워크피스의 압박에 의한 이물 부착을 야기하는 일 없이, 사발형으로 휜 워크피스를 유지 테이블로 적절하게 흡인 유지할 수 있는 워크피스의 유지 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 워크피스의 압박에 의한 이물 부착을 야기하는 일 없이, 사발형으로 휜 워크피스를 유지 테이블로 적절하게 유지하여, 적절한 처리를 실시할 수 있는 워크피스의 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 측면에 따르면, 사발형으로 휨을 갖는 워크피스의 유지 방법으로서, 워크피스를 유지하는 유지면과, 상기 유지면으로 개구되는 흡인 구멍과, 상기 흡인 구멍을 흡인 수단에 선택적으로 연통시키는 흡인로를 갖는, 유지 유닛의 상기 유지면 상에, 상기 워크피스를 배치하는 배치 단계와, 상기 유지면 상의 상기 워크피스에 액체를 공급하여 상기 액체를 상기 유지면과 상기 워크피스 사이에 유입시키는 액체 공급 단계와, 상기 액체 공급 단계를 실시한 후, 상기 흡인 수단에 상기 흡인 구멍을 연통시켜 상기 액체와 함께 상기 워크피스를 흡인하여 상기 유지면에서 유지하는 흡인 단계를 구비하는, 워크피스의 유지 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 배치 단계에서는, 반송 기구로 유지한 워크피스를 상기 유지면에 대하여 배치하고, 상기 액체 공급 단계에서는, 반송 기구로부터 액체로서 물을 공급한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 워크피스의 처리 방법으로서, 워크피스를 유지하는 유지면과, 상기 유지면으로 개구되는 흡인 구멍과, 상기 흡인 구멍을 흡인 수단에 선택적으로 연통시키는 흡인로를 갖는, 유지 유닛의 상기 유지면 상에 워크피스를 배치하는 배치 단계와, 상기 유지면 상의 상기 워크피스에 액체를 공급하여 상기 액체를 상기 유지면과 상기 워크피스 사이에 유입시키는 액체 공급 단계와, 상기 액체 공급 단계를 실시한 후, 상기 흡인 수단에 상기 흡인 구멍을 연통시켜 상기 액체와 함께 상기 워크피스를 흡인하여 상기 유지면에서 유지하는 흡인 단계와, 상기 흡인 단계를 실시한 후, 상기 워크피스에 처리를 실시하는 처리 단계와, 상기 처리 단계를 실시한 후, 반송 기구로 상기 워크피스를 유지하여 상기 유지면 상으로부터 반출하는 반출 단계를 구비하는, 워크피스의 처리 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 워크피스는 반도체 웨이퍼이고, 상기 처리 단계에서는, 절삭 블레이드로 상기 반도체 웨이퍼를 외주 가장자리를 따라 환형으로 절삭한다.
본 발명의 워크피스의 유지 방법에 따르면, 흡인력의 누설을 발생시키는 일 없이, 또한, 사발형으로 휜 워크피스를 압박하지 않고 흡인 유지할 수 있다.
본 발명의 워크피스의 유지 방법에서는, 배치 단계에서는 반송 기구로 유지한 워크피스를 유지면에 대하여 배치하고, 액체 공급 단계에서는, 반송 기구로부터 액체로서 물을 공급함으로써, 배치 단계와 액체 공급 단계를 원활하게 행하는 것이 가능해진다.
본 발명의 워크피스의 처리 방법에 따르면, 흡인 단계를 실시한 후, 워크피스에 처리를 실시하는 처리 단계와, 처리 단계를 실시한 후, 반송 기구로 유지한 워크피스를 유지면 상으로부터 반출하는 반출 단계를 구비함으로써, 사발형으로 휜 워크피스에 적절한 처리를 실시한 후에, 유지면으로부터 원활하게 워크피스를 반출하는 것이 가능해진다.
본 발명의 워크피스의 처리 방법에 있어서, 워크피스는 반도체 웨이퍼이고, 처리 단계에서는, 절삭 블레이드로 반도체 웨이퍼를 외주 가장자리를 따라 환형으로 절삭함으로써, 예컨대 외주 가장자리에 모따기 가공이 되어 있는 반도체 웨이퍼의 모따기부를 적절하게 절삭하여 제거하는 것이 가능해진다.
도 1은 가공 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 유지 유닛의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 3은 유지 유닛의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 4는 제1 반송 기구의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 5는 배치 단계에서, 제1 반송 기구로 유지한 워크피스를 유지 유닛의 유지면에 대하여 배치하고자 하는 상태를 설명하는 단면도이다.
도 6은 배치 단계에서, 제1 반송 기구가 워크피스를 유지 유닛의 유지면에 배치한 상태를 설명하는 단면도이다.
도 7은 반송 기구로부터 유지 유닛의 유지면 상의 워크피스에 액체를 공급하여 액체를 유지면과 워크피스 사이에 유입시키는 상태를 설명하는 단면도이다.
도 8은 흡인 수단에 흡인 구멍을 연통하여 액체와 동시에 워크피스를 흡인하여 유지면에서 워크피스를 유지하는 상태를 설명하는 단면도이다.
도 9는 유지 유닛의 유지면에서 유지된 워크피스에 절삭 블레이드로 외주 가장자리를 따라 환형으로 절삭 처리를 실시하는 상태를 설명하는 단면도이다.
도 10은 절삭 처리가 실시되어 유지 유닛의 유지면에 유지된 워크피스를 제2 반송 기구로 유지하고자 하는 상태를 설명하는 단면도이다.
도 11은 절삭 처리가 실시된 워크피스를 제2 반송 기구에 의해 유지하여 유지 유닛의 유지면으로부터 반출한 상태를 설명하는 단면도이다.
도 1에 나타내는 가공 장치(1)는, 제1 절삭 유닛(61) 또는 제2 절삭 유닛(62)에 의해 유지 유닛(30)에 유지된 워크피스(W)에 절삭 처리를 실시하는 풀오토 타입의 절삭 장치이며, 원판형의 워크피스(W)의 유지 유닛(30)로의 반입 또는 유지 유닛(30)으로부터의 반출, 워크피스(W)에 대한 절삭 처리 및 워크피스(W)의 세정 등으로 이루어지는 일련의 작업을 전자동으로 실시하도록 구성된다. 또한, 가공 장치(1)는 절삭 장치에 한정되는 것이 아니며, 레이저 빔 조사에 의해 워크피스(W)에 레이저 가공을 실시하는 레이저 가공 장치나 워크피스를 연삭하는 연삭 장치여도 좋다.
가공 장치(1)는, 직방체형의 기대(基臺)(10)를 구비하고, 기대(10) 상의 전방측(-Y 방향측)이 반입 영역(A1)으로서 설정되고, 기대(10)의 안쪽측(+Y 방향측)이 가공 영역(A2)으로서 설정되며, 반입 영역(A1) 및 가공 영역(A2)에 인접하여 세정 영역(A3)이 설정된다.
기대(10)의 전방측면에는, 반입 영역(A1)으로부터 전방으로 돌출하도록, 제1 카세트 배치부(150) 및 제2 카세트 배치부(151)가 마련되고, 제1 카세트 배치부(150)에는 가공 전의 워크피스(W)가 수용되는 제1 카세트(150a)가 배치되며, 제2 카세트 배치부(151)에는 가공 후의 워크피스(W)가 수용되는 제2 카세트(151a)가 배치된다. 제1 카세트 배치부(150)는, 다른 장치로부터 가공 장치(1)로의 반입구로서 기능하고, 제2 카세트 배치부(151)는, 가공 장치(1)로부터 다른 장치(예컨대, 연삭 장치)로의 반출구로서 기능한다.
그리고, 제1 카세트(150a) 및 제2 카세트(151a)의 근방에는, 제1 카세트(150a)로부터의 가공 전의 워크피스(W)의 취출 및 제2 카세트(151a)로의 가공 후의 워크피스(W)의 수용을 행하는 로봇(13)이 배치된다. 로봇(13)은, 워크피스(W)를 유지하는 핸드부(130)와, 핸드부(130)에 연결되고 다관절을 구비하여 굴곡 가능한 아암부(131)와, 볼나사 기구 등을 구비하여 핸드부(130) 및 아암부(131)를 X축 방향으로 직동시키는 이동 수단(132)을 구비한다.
가공 영역(A2)에 있어서의 로봇(13)의 가동 범위 내에는, 가공 전의 워크피스(W)를 가배치하는 가배치 테이블(141)이 마련되고, 가배치 테이블(141)에는 도시하지 않는 위치 맞춤 수단이 배치된다. 도시하지 않는 위치 맞춤 수단은, 제1 카세트(150a)로부터 반출되어 가배치 테이블(141)에 배치되는 워크피스(W)를, 예컨대 직경이 감소(縮徑)하는 위치 맞춤핀으로 정해진 위치에 위치 맞춤(센터링)한다. 그 결과, 워크피스(W)의 중심 위치가 파악된다.
가배치 테이블(141)의 안쪽에는, 워크피스(W)의 반입 위치와 절삭 위치 사이에서 X축 방향으로 왕복 이동하는 유지 유닛(30)이 마련된다. 기대(10) 상에는, 이 유지 유닛(30)의 이동 궤적을 따라 X축 방향으로 연장되는 개구부가 형성되고, 상기 개구부에는, 신축하는 주름상자 커버(38a)가 배치된다. 주름상자 커버(38a)에는, 유지 유닛(30)을 지지하는 도 2에 나타내는 지지 커버(38b)가 연결되고, 지지 커버(38b) 및 주름상자 커버(38a)의 하방에는 유지 유닛(30)을 X축 방향으로 왕복 이동시키는 볼나사식의 이동 기구(도시하지 않음)가 마련된다.
예컨대, 도 2, 3에 나타내는 유지 유닛(30)은, 워크피스(W)를 유지하는 유지면(31)과, 유지면(31)으로 개구되는 흡인 구멍(320)(도 2에는 도시하지 않음)과, 흡인 구멍(320)을 도 3에 나타내는 흡인 수단(339)에 선택적으로 연통시키는 흡인로(33)를 적어도 갖는다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 유지 유닛(30)은, 지지 커버(38b) 상에 유지 유닛 회전 수단(37)을 통해 지지되고, 유지 유닛 회전 수단(37)에 의해 Z축 방향의 축심 둘레로 회전 가능하게 되어 있다.
유지 유닛(30)은 상면에서 보아 원형상으로 형성되고, 예컨대, 유지면(31)의 중앙 영역(310)이 외주측보다 1단 낮게 형성된다. 이 때문에, 유지 유닛(30)의 유지면(31)에서는, 중앙 영역(310)의 외주측의 환형의 지지면(311)만으로 워크피스(W)가 지지되고, 중앙 영역(310)이 워크피스(W)의 이면(Wb)으로부터 이격된다. 또한, 유지 유닛(30)은, 유지면이 평탄하며 동일 평면의 유지면으로서, 유지면 전체로 워크피스(W)를 흡인 유지하는 구성으로 되어도 좋다.
유지 유닛(30)의 지지면(311)에는, 환형홈(312)이 형성된다. 환형홈(312)에는, 미세한 흡인 구멍(320)을 구비하는 환형판형의 포러스 부재(32)가 끼워지고, 포러스 부재(32)의 상면과 지지면(311)은 동일 평면의 상태로 된다. 포러스 부재(32)의 외직경은 워크피스(W)의 외직경을 고려하여, 예컨대, 워크피스(W)의 외직경보다 조금 작게 설정된다. 가공 장치(1)에서는 예컨대 워크피스(W)의 외주 가장자리(Wd) 부분만이 환형으로 절삭되기 때문에, 워크피스(W)의 외주 부분을, 유지 유닛(30)의 유지면(31)으로 개구되는 흡인 구멍(320)을 구비하는 포러스 부재(32)에 의해 흡인 유지시킴으로써, 적절한 절삭 처리가 가능하게 된다. 또한, 유지 유닛(30)은 포러스 부재(32)를 구비하지 않고, 지지면(311)에 둘레 방향으로 균등 간격을 두고 흡인 구멍이 형성되거나, 또는 환형의 흡인홈이 형성되어도 좋다.
유지 유닛(30)의 유지면(31)을 구성하는 외주측의 지지면(311)에 형성된 환형홈(312)의 바닥에는, 유지 유닛(30)을 두께 방향으로 관통하는 예컨대 복수의 관통로(303)가 형성된다. 관통로(303)는, 유지 유닛(30)의 중심을 중심으로 한 균등 각도로, 또한 둘레 방향에 균등 간격으로 배치된다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 관통로(303)의 하단측에는, 금속 배관이나 가요성을 갖는 수지 튜브 등으로 이루어지는 흡인로(33)의 일단이 도시하지 않는 로터리 조인트 등을 통해 접속된다. 흡인로(33)의 타단측에는, 진공 발생 장치 또는 이젝터 기구 등의 흡인 수단(339)이 접속된다. 흡인로(33) 상에는 예컨대 포러스 부재(32)의 흡인 구멍(320)을 흡인 수단(339)에 선택적으로 연통시키는 솔레노이드 밸브(338)가 배치되고, 솔레노이드 밸브(338)가 개방된 상태에서 흡인 수단(339)이 작동함으로써, 흡인 수단(339)이 만들어 내는 흡인력이 흡인로(33), 관통로(303) 및 흡인 구멍(320)을 지나, 유지 유닛(30)의 유지면(31)의 지지면(311)에 전달된다.
예컨대, 흡인로(33) 상에는 도시하지 않는 기액 분리기가 배치된다. 액체가 흡인 수단(339)까지 흡인되어 오면, 흡인 수단(339)에 의해 생성되는 흡인력이 저하하여 버리지만, 기액 분리기에 의해 흡인로(33) 내를 지나는 에어로부터 액체가 분리됨으로써, 흡인 수단(339)의 흡인력의 저하는 방지된다.
도 2, 3에 나타내는 바와 같이, 유지 유닛(30)의 중앙 영역(310)의 외주측에는, 유지 유닛(30)을 두께 방향(Z축 방향)으로 관통하는 복수(본 실시형태에서는 3개)의 진입구(310c)가 형성된다. 진입구(310c)는, 유지 유닛(30)의 중심을 중심으로 한 균등 각도로, 또한 둘레 방향에 균등 간격으로 배치된다.
예컨대, 유지 유닛 회전 수단(37)의 내부에는, 유지면(31) 중의 지지면(311)에 의해 흡인 유지되는 워크피스(W)를 밀어올려, 유지 유닛(30)으로부터 워크피스(W)를 이격시키는 밀어올림 기구(36)가 마련된다. 밀어올림 기구(36)에 의해 지지면(311)보다 상방까지 워크피스(W)의 이면(Wb)이 밀려 올라감으로써, 워크피스(W)가 유지 유닛(30)으로부터 이탈 가능한 상태가 된다.
밀어올림 기구(36)는, 예컨대, 전동 실린더 또는 에어 실린더 등으로서, 진입구(310c) 내에 수용되는 밀어올림 핀(360)을 유지 유닛(30)의 중앙 영역(310)으로부터 지지면(311)의 높이 위치를 넘는 높이 위치까지 출몰시키도록 구성된다.
또한, 가공 장치(1)는, 밀어올림 기구(36)를 구비하지 않는 구성으로 되어 있어도 좋다.
예컨대, 가공 장치(1)는, 도 1에 나타내는 가배치 테이블(141)에 의해 센터링되는 워크피스(W)를 유지 유닛(30)으로 반송하는 제1 반송 기구(41)와, 기대(10) 상에 있어서 워크피스 반출 위치에 위치된 유지 유닛(30)의 근방에 배치되어, 유지 유닛(30) 상에서 가공 처리가 실시된 워크피스(W)를 유지 유닛(30)으로부터 세정 영역(A3) 내의 이면 세정 기구(50)로 반송하는 제2 반송 기구(42)와, 세정 영역(A3) 내를 Y축 방향으로 왕복 이동할 수 있고, 세정 영역(A3)에 있어서 이면 세정 기구(50)로부터 표면 세정 기구(51)로 워크피스(W)를 반송하는 제3 반송 기구(43)를 구비한다.
예컨대, 제1 반송 기구(41)는, 가공 영역(A2)에서 Y축 방향으로 연장되는 직동축(440)의 측면에서 Y축 방향으로 자유롭게 슬라이드 이동할 수 있는 제1 이동 아암(441)의 하면에, 제1 승강 수단(445)을 통해 고정된다.
도 4는 본 실시형태에 있어서의 제1 반송 기구(41)의 일례를 나타내는 사시도이다. 또한, 제1 반송 기구(41)는, 도 4에 나타나는 구성에 한정되지 않는다. 또한 도 1에 나타내는 제2 반송 기구(42) 및 제3 반송 기구(43)의 구성은, 제1 반송 기구(41)의 구성과 동일하기 때문에 설명은 생략한다.
제1 반송 기구(41)는, 워크피스(W)의 외주 가장자리(Wd)를 유지하는 엣지 클램프식의 반송 기구이고, 상면에서 보아 직사각 형상의 베이스부(411)와, 베이스부(411)의 4개의 변으로부터 사방으로 수평으로 연장되는 장척형의 가이드대(412)를 구비한다. 예컨대, 베이스부(411)의 상면에는, 전동 실린더 또는 에어 실린더 등으로 이루어지는 제1 승강 수단(445)이 연결되고, 제1 승강 수단(445)은 제1 이동 아암(441)에 연결된다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 제1 이동 아암(441)과 제1 승강 수단(445)에 의해, 제1 반송 기구(41)는 연직 방향(Z축 방향) 및 Y축 방향으로 이동 가능하게 된다.
각 가이드대(412)의 선단측에는, 베이스부(411)의 각 측면에 대향하도록 지지벽(413)이 수하한다. 이 베이스부(411)의 측면과 지지벽(413)에 의해, 수평 방향으로 연장되는 볼나사(414)의 양단부가 지지된다. 각 볼나사(414)에는, 예컨대 대략 직방체형의 가동 블록(415)이, 그 내부에 구비하는 너트를 통해, 나사 결합된다. 또한, 각 볼나사(414)는, 베이스부(411)의 내부에 배치되는, 도시하지 않는 모터에 연결된다.
각 가동 블록(415)의 하면에는, 워크피스(W)의 외주 가장자리(Wd)에 접하는 갈고리 부재(416)가 일체적으로 배치된다. 갈고리 부재(416)는, 갈고리끝(416a)을 베이스부(411)측을 향하게 한, 단면에서 보아 대략 L자형으로 형성된다. 이와 같이, 갈고리 부재(416)는, 워크피스(W)의 이면(Wb)의 외주 가장자리(Wd)를 유지하도록, 제1 반송 기구(41)에 환형으로 배치된다.
도시하지 않는 모터가 볼나사(414)를 정회전 또는 역회전 구동함으로써, 가동 블록(415)은, 가이드대(412)의 하면에 가이드되면서 이동량이 파악되는 가운데 수평 방향으로 직동된다. 이때, 각 가동 블록(415)에 마련되는 각 갈고리 부재(416)는, 워크피스(W)의 외주 가장자리(Wd)로부터 이격되는 대기 위치와, 반경 방향에서 접근하여 워크피스(W)의 외주 가장자리(Wd)를 유지하는 작용 위치 사이에서 이동된다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 각 가동 블록(415)의 접근에 의해 워크피스(W)의 이면(Wb)이 갈고리 부재(416)의 갈고리끝(416a)에 실림으로써, 워크피스(W)의 외주 가장자리(Wd)가 제1 반송 기구(41)에 유지된다.
예컨대, 복수의 갈고리 부재(416)의 각각에는, 갈고리 부재(416)의 접근 방향(내측)으로 검출면을 향하게 한, 도시하지 않는 비접촉식 센서가 마련되어도 좋다. 비접촉식 센서는, 예컨대 워크피스(W)의 외주측면과의 사이에 콘덴서를 형성하여, 콘덴서의 정전 용량의 변화로부터 갈고리 부재(416)와 워크피스(W)의 외주측면의 거리를 검출하는 정전 용량 센서나, 측정광을 출사한 후 측정광이 워크피스(W)의 외주측면에서 반사된 반사광을 수광하는 시간으로부터 갈고리 부재(416)와 워크피스(W)의 외주측면의 거리를 검출하는 레이저 센서이다. 그리고, 비접촉식 센서는, 워크피스(W)의 외주측면에 대한 접근을 검지하여, 각 갈고리 부재(416)가 워크피스(W)의 외주측면에 접촉하여 중심 방향으로 워크피스(W)를 구부려 파손시키는 사태가 생기지 않도록 한다. 이 때문에, 갈고리 부재(416)의 갈고리끝(416a)은, 워크피스(W)의 외주측면에 접촉하는 일 없이, 이면(Wb)의 외주 가장자리(Wd)를 지지할 수 있게 된다.
또한, 제1 반송 기구(41)의 구성은 본 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 베이스부(411)로부터 가이드대(412)가 120도 둘레 방향으로 이격되어 3개 돌출되고, 각 가이드대(412)에 배치되는 총 3개의 갈고리 부재(416)에 의해, 워크피스(W)의 이면(Wb)의 외주 가장자리(Wd)를 유지하는 구성으로 되어도 좋다.
제1 반송 기구(41)의 예컨대 베이스부(411)의 4개의 코너에는, 워크피스(W)에 액체를 적하하여 공급하는 액체 공급 노즐(418)이 배치된다. 워크피스(W)를 유지하는 갈고리 부재(416)보다 상방에 위치하는 액체 공급 노즐(418)은, 도시된 예에서는 블록형으로 형성되어 있지만, 이 형상에 한정되는 것이 아니다. 액체 공급 노즐(418)의 도시하지 않는 물 공급구는, 액체 공급 노즐(418)의 하면에서 -Z 방향을 향하여 개구된다. 액체 공급 노즐(418)은, 예컨대 순수를 비축한 물 공급원(419)에 가요성을 갖는 수지 튜브를 통해 연통된다. 또한, 액체 공급 노즐(418)의 배치 위치는 본 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 배치 개수도 3개 이하, 또는 5개 이상이어도 좋다.
제1 반송 기구(41)와, 도 1에 나타내는 제2 반송 기구(42) 및 제3 반송 기구(43)는 동일한 구성으로 되어 있지만, 제1 반송 기구(41)는 액체 공급 노즐(418)을 구비하지 않고, 제2 반송 기구(42) 및 제3 반송 기구(43)가 액체 공급 노즐(418)을 구비하여 하방으로 물을 공급할 수 있는 구성으로 되어도 좋다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 가공 영역(A2)에는, 문형(門型) 칼럼(14)이 유지 유닛(30)의 X축 방향의 이동 경로 상을 걸치도록 세워서 설치된다. 문형 칼럼(14)의 +X 방향측의 측면에는, 예컨대, X축 방향과 Z축 방향과 직교하는 Y축 방향으로 제1 절삭 유닛(61) 또는 제2 절삭 유닛(62)을 왕복 이동시키는 인덱싱 이송 기구(16)가 배치된다.
인덱싱 이송 기구(16)는, Y축 방향의 축심을 갖는 볼나사(160)와, 볼나사(160)와 평행하게 배치되는 한 쌍의 도시하지 않는 가이드 레일과, 볼나사(160)의 일단에 연결되는 모터(162)와, 내부의 너트가 볼나사(160)에 나사 결합하고 측부가 도시하지 않는 가이드 레일에 미끄럼 접촉하며 그리고 제1 절삭 유닛(61)이 연결되는, 제1 가동판(163)과, 내부의 너트가 볼나사(160)에 나사 결합하고 측부가 도시하지 않는 가이드 레일에 미끄럼 접촉하며 그리고 제2 절삭 유닛(62)이 연결되는, 제2 가동판(164)을 구비한다. 그리고, 도시하지 않는 모터가 볼나사(160)를 회동시키면, 이에 따라 제1 가동판(163)[제2 가동판(164)]이 가이드 레일에 가이드되어 Y축 방향으로 이동하고, 제1 가동판(163)[제2 가동판(164)] 상에 제1 절입 이송 기구(171)[제2 절입 이송 기구(172)]를 통해 연결되는 제1 절삭 유닛(61)[제2 절삭 유닛(62)]이 Y축 방향으로 이동된다(인덱싱 이송된다).
도 1에 나타내는 제1 절삭 유닛(61)[제2 절삭 유닛(62)]을 Z축 방향으로 왕복 이동시키는 제1 절입 이송 기구(171)[제2 절입 이송 기구(172)]는, 예컨대 볼나사 기구이며, 도시하지 않는 모터에 의해 회전하는 제1 볼나사(171a)[제2 볼나사(172a)]에 의해, 제1 절삭 유닛(61)[제2 절삭 유닛(62)]이 고정되는 제1 가동대(171b)[제2 가동대(172b)]가 Z축 방향으로 왕복 이동하는 구성으로 이루어진다.
제1 절삭 유닛(61)은, 축 방향이 Y축 방향인 스핀들(610)과, 제1 가동대(171b)에 고정되어 스핀들(610)을 회전 가능하게 지지하는 하우징(611)과, 스핀들(610)을 회전시키는 도시하지 않는 모터와, 스핀들(610)의 선단에 장착되는 절삭 블레이드(613)를 구비하고, 모터가 스핀들(610)을 회전 구동시킴에 따라 절삭 블레이드(613)가 회전한다. 또한, 제1 절삭 유닛(61)은, 절삭 블레이드(613)와 워크피스(W)의 접촉 부위에 절삭수를 분사하는 도시하지 않는 노즐을 갖는다. 제2 절삭 유닛(62)은, 제1 절삭 유닛(61)과 동일한 구성으로 이루어지고, Y축 방향에 있어서 제2 절삭 유닛(62)의 절삭 블레이드(613)가 제1 절삭 유닛(61)의 절삭 블레이드(613)와 대향하는 상태로 이루어진다.
가공 장치(1)는, 예컨대 워크피스(W)의 외주 가장자리(Wd)의 좌표 위치 및 워크피스(W)의 중심의 좌표 위치를 인식할 수 있는 얼라인먼트 유닛(65)을 구비한다. 얼라인먼트 유닛(65)은, 예컨대, 제1 절삭 유닛(61)의 하우징(611)의 측면에 부착되고, 도시하지 않는 광 조사 수단과, 워크피스(W)로부터의 반사광을 포착하는 광학계 및 광학계에서 결상된 피사체상을 출력하는 촬상 소자 등으로 구성되는 카메라를 구비한다.
도 1에 나타내는 유지 유닛(30) 상에서 가공 처리가 실시된 워크피스(W)를 유지 유닛(30)으로부터 세정 영역(A3) 내의 이면 세정 기구(50)로 반송하는 제2 반송 기구(42)는, 앞서 설명한 도 4에 나타내는 제1 반송 기구(41)와 동일한 구성으로 이루어진다. 제2 반송 기구(42)의 베이스부(411)의 상면에는, 전동 실린더 또는 에어 실린더 등을 포함하는 제2 승강 수단(446)이 연결되고, 제2 반송 기구(42)는 Z축 방향으로 승강 가능하게 이루어진다. 제2 승강 수단(446)에는, 수평 방향으로 연장되는 제2 이동 아암(452)이 접속되고, 제2 이동 아암(452)은 Z축 방향의 축심을 구비하는 회전축(453)에 의해 기대(10) 상을 선회 이동할 수 있도록 이루어진다.
세정 영역(A3)에는, 워크피스(W)의 이면(Wb)을 세정하는 이면 세정 기구(50)와, 워크피스(W)의 표면(Wa)에 적층되는 도 2에 나타내는 몰드층(W2)을 세정하는 표면 세정 기구(51)가 마련된다. 이면 세정 기구(50)에서는, 하방으로부터 세정수가 분사되면서, 스폰지 등으로 문질러짐으로써 워크피스(W)의 이면(Wb)이 세정된다.
예컨대, 제3 반송 기구(43)는, 먼저 설명한 도 4에 나타내는 제1 반송 기구(41)와 동일한 구성으로 이루어진다. 제3 반송 기구(43)의 베이스부(411)의 상면에는, 전동 실린더 또는 에어 실린더 등으로 이루어지는 제3 승강 수단(447)이 연결되고, 제3 반송 기구(43)는 Z축 방향으로 승강 가능하게 이루어진다. 제3 승강 수단(447)에는, 세정 영역(A3)에서 Y축 방향으로 연장되는 직동축(461)의 측면에서 Y축 방향으로 자유롭게 슬라이드 이동할 수 있는, 제3 이동 아암(463)이 접속된다.
이하에, 전술한 가공 장치(1)를 이용하여 본 발명에 따른 워크피스의 유지 방법 및 상기 유지 방법으로 유지한 워크피스에 처리를 실시하는 처리 방법을 실시하는 경우의, 유지 방법의 각 단계 및 처리 방법의 각 단계에 대해서 설명한다. 도 2, 3에 나타내는 워크피스(W)는, 예컨대, COW(Chip On Wafer) 프로세스에 의해 제조된 반도체 웨이퍼이다. 즉, 워크피스(W)는, 실리콘 모재 등으로 이루어지는 원형의 반도체 웨이퍼이며, 분할 예정 라인으로 구획된 직사각형 영역에 배치되는 도시하지 않는 디바이스, 전극 패드 및 범프 등이 형성되는 표면(Wa)에는, 정해진 수지에 의해 몰드가 이루어져 똑같은 두께의 몰드층(W2)이 적층된다. 즉, 몰드층(W2) 중에는, 복수의 디바이스, 전극 패드 및 범프 등이 밀봉된다. 또한, 워크피스(W)는 실리콘 이외에 갈륨비소, 사파이어, 질화갈륨 또는 실리콘 카바이드 등을 모재로 하는 것이어도 좋다.
도 2, 3에 나타내는 워크피스(W)의 노출면(하면)은, 워크피스(W)의 이면(Wb)이 된다. 워크피스(W)는, 몰드층(W2)의 형성 시에 있어서의 열 영향[몰드층(W2)의 수축 등]에 의해, 그 전체가 중앙 오목형으로 만곡된다, 즉, 사발형의 휨을 갖는다. 또한, 이 사발형의 휨이란, 도 3에 나타내는 유지 유닛(30)의 유지면(31)에 워크피스(W)를 이면(Wb)을 하측을 향하게 하여 배치하였을 때에, 워크피스(W)가 유지면(31) 상에서 사발과 같이, 즉, 워크피스(W)의 이면(Wb)이 그 외주측의 영역으로부터 중앙의 영역을 향하여 서서히 낮아져 가는 것 같은 휨이다. 본 실시형태에 있어서는, 워크피스(W)는, 외주 가장자리(Wd)가 모따기 가공되어 단면이 대략 원호형이 된 모따기부가 형성된다.
워크피스의 이면(Wb)에는, 예컨대 도시하지 않는 다이싱 테이프가 접착된다.
워크피스(W)는 상기와 같은 몰드층(W2)이 표면(Wa)에 적층된 반도체 웨이퍼에 한정되는 것이 아니며, 복수의 웨이퍼를 중첩하여 수지 등을 포함하는 접착층으로 웨이퍼끼리를 접합한 적층 웨이퍼나 패키지 기판 등의 사발형의 휨을 갖는 것이어도 좋다.
(1) 유지 방법의 배치 단계
먼저, 도 1에 나타내는 로봇(13)이, 제1 카세트(150a)로부터 선반형으로 수납된 1장의 워크피스(W)를 인출하여, 워크피스(W)를 가배치 테이블(141)로 이동시킨다. 계속해서, 도시하지 않는 위치 맞춤 수단에 의해 워크피스(W)가 센터링된다.
다음에, 센터링된 워크피스(W)의 중심 위치에, 제1 반송 기구(41)의 중심 위치가 맞도록, 가배치 테이블(141)의 상방으로 제1 반송 기구(41)가 제1 이동 아암(441)에 의해 -Y 방향으로 이동되어 위치된다. 이때, 제1 반송 기구(41)의 사방에 위치하는 각 갈고리 부재(416)가 각각 대기 위치에 위치하고, 각 갈고리 부재(416)의 갈고리끝(416a)이 워크피스(W)의 외주 가장자리(Wd)로부터 직경 방향 외측으로 떨어져 있다. 또한, 제1 승강 수단(445)에 의해 제1 반송 기구(41)가 강하하여 가배치 테이블(141)에 근접되어, 각 갈고리 부재(416)의 갈고리끝(416a)이 워크피스(W)의 이면(Wb)측으로 들어갈 수 있는 높이에 위치된다.
도 4에 나타내는 볼나사(414)가 회동하여 각 갈고리 부재(416)가 개별로 이동되어, 각 갈고리 부재(416)가 각각 워크피스(W)의 외주측면에 근접된다. 그리고, 갈고리 부재(416)의 갈고리끝(416a)이 워크피스(W)의 이면(Wb)의 외주 가장자리(Wd) 하측에 들어가, 도 5에 나타내는 바와 같이, 워크피스(W)의 이면(Wb)의 외주 가장자리(Wd)가, 4개의 갈고리 부재(416)에 의해 하방으로부터 지지된다.
각 갈고리 부재(416)의 갈고리끝(416a)에 워크피스(W)의 이면(Wb)의 외주 가장자리(Wd)가 걸려, 워크피스(W)의 외주 가장자리(Wd)가 제1 반송 기구(41)에 의해 지지된 후, 제1 승강 수단(445)에 의해 제1 반송 기구(41)가 상승하여, 워크피스(W)가, 가배치 테이블(141)로부터 들어 올려져, 유지 유닛(30)을 향하여 반송된다.
유지 유닛(30)의 중심 위치에 제1 반송 기구(41)에 의해 유지되는 워크피스(W)의 중심이 대략 합치하도록, 유지 유닛(30)의 상방으로 제1 반송 기구(41)가 제1 이동 아암(441)에 의해 +Y 방향으로 이동되어 위치된다. 여기서, 도 5에 나타내는 바와 같이, 밀어올림 기구(36)의 밀어올림 핀(360)은, 밀려 올라가 있고, 유지 유닛(30)의 지지면(311)보다 그 선단이 상방에 위치한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 승강 수단(445)에 의해, 제1 반송 기구(41)가 -Z 방향으로 강하하여, 워크피스(W)의 이면(Wb)이 밀어올림 핀(360)의 선단에 접촉한 후, 제1 반송 기구(41)의 강하가 정지된다. 계속해서, 도 6에 나타내는 볼나사(414)가 회동하여 각 갈고리 부재(416)가 개별로 이동되고, 각 갈고리 부재(416)가 각각 워크피스(W)의 이면(Wb)의 외주 가장자리(Wd)로부터 이격된다. 그 결과, 워크피스(W)가 3개의 밀어올림 핀(360)(도 6에 있어서는, 2개만 도시)에 의해 지지된다.
또한, 밀어올림 핀(360)이, 그 선단이 유지 유닛(30)의 유지면(31) 중의 지지면(311)의 높이 위치보다 낮은 높이 위치에 이를 때까지, 진입구(310c) 내를 강하한다. 밀어올림 핀(360)이 강하하며, 워크피스(W)도 강하하여, 워크피스(W)의 이면(Wb) 중의 외주측의 영역이 환형의 지지면(311)에 의해 지지된다. 이때, 유지 유닛(30)의 중앙 영역(310)이 외주측의 지지면(311)보다 1단 낮게 형성됨에 따라, 유지 유닛(30)의 유지면(31) 중의 외주측의 환형의 지지면(311)만이 워크피스(W)에 접하기 때문에, 워크피스(W)의 이면(Wb)에 대한 먼지의 부착이, 억제된다. 워크피스(W)는 사발형으로 휨을 가지고 있기 때문에, 워크피스(W)의 이면(Wb)의 외주측의 영역과 지지면(311) 사이에는 도 7에 나타내는 바와 같이 간극이 형성된다. 이와 같이, 유지 유닛(30)의 유지면(31)에 워크피스(W)가 배치됨으로써, 배치 단계가 완료된다.
(2) 유지 방법의 액체 공급 단계
계속해서, 유지 유닛(30)의 유지면(31) 상의 워크피스(W)에 액체(L)(순수)를 공급하여, 액체(L)를 유지면(31)과 워크피스(W)의 이면(Wb) 사이(도 7에 나타내는 간극)에 유입시킨다. 구체적으로는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 워크피스(W)의 상방에 위치하는 제1 반송 기구(41)의 액체 공급 노즐(418)로부터 워크피스(W)의 몰드층(W2)의 예컨대 중앙 영역을 향하여 액체(L)(순수)가 적량 적하된다. 또한, 제1 반송 기구(41)가 액체 공급 노즐(418)을 구비하지 않는 경우에는, 도 1에 나타내는 제2 반송 기구(42)를 유지 유닛(30)으로 유지된 워크피스(W)의 상방에 위치시켜, 제2 반송 기구(42)의 액체 공급 노즐(418)로부터 액체(L)를 워크피스(W)에 대하여 공급하여도 좋다. 또한, 예컨대, 유지 유닛(30)의 외주 외측에 액체 공급 노즐을 인접하도록 배치하여, 워크피스(W)의 상방 횡측으로부터 상기 액체 공급 노즐에 의해 포물선을 그리도록 분사되는 액체(L)를 몰드층(W2)에 공급하는 것으로 하여도 좋다.
몰드층(W2) 상의 액체(L)는, 몰드층(W2) 상에 퇴적하며 직경 방향 외측으로 퍼져 가, 몰드층(W2)의 외주 가장자리를 넘어, 도 8에 나타내는 바와 같이, 워크피스(W)의 이면(Wb)의 외주측의 영역과 지지면(311)의 간극에 들어가, 상기 간극이 액체(L)로 채워진다. 이 상태로부터 더욱 액체(L)가 몰드층(W2) 상에 표면 장력에 의해 정해진 양 퇴적하여, 계속적으로 상기 간극이 액체(L)로 채워지는 상태가 되면, 다음 흡인 단계로 이행한다.
유지 유닛(30)으로 워크피스(W)를 유지하는 경우에는, 예컨대, 워크피스(W)를 유지면(31)에 배치하기 전에 유지면(31)에 액체(L)를 공급하고, 그 위에 워크피스(W)를 배치하여, 워크피스(W)의 이면(Wb)의 외주측의 영역과 지지면(311) 사이의 간극을 액체(L)로 채워, 흡인력의 누설이 상기 간극으로부터 발생하지 않도록 하는 것도 생각된다. 그러나, 유지면(31)에 배치되는 워크피스(W)를 흡인 유지하기 전에, 유지면(31) 상에서 액체(L)에 의해 부유하는 워크피스(W)의 위치 어긋남이 생길 우려가 있었다. 그러나, 본 발명에 따른 워크피스의 유지 방법에 있어서는, 액체 공급 단계에서, 워크피스(W)가 유지면(31)에 배치된 상태에서 액체(L)를 워크피스(W) 상으로부터 공급하여 상기 간극에 액체(L)를 충전하기 때문에, 워크피스(W)의 유지면(31) 상에서의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
(3) 유지 방법의 흡인 단계
액체 공급 단계를 실시한 후, 흡인 수단(339)에 포러스 부재(32)의 흡인 구멍(320)을 연통시킴으로써, 액체(L)와 함께 워크피스(W)를 흡인하여, 유지 유닛(30)의 유지면(31)의 지지면(311)에서 흡인 유지한다. 흡인 단계에서 워크피스(W)를 흡인 유지할 때까지는, 제1 반송 기구(41)의 액체 공급 노즐(418)로부터 워크피스(W)로 액체(L)를 계속해서 공급하면 바람직하다.
흡인 단계에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 솔레노이드 밸브(338)가 개방되어 포러스 부재(32)의 흡인 구멍(320)이 흡인 수단(339)에 연통된다. 계속해서, 흡인 수단(339)이 작동함으로써, 흡인 수단(339)이 만들어 내는 흡인력이, 흡인로(33), 유지 유닛(30)의 관통로(303) 및 포러스 부재(32)의 흡인 구멍(320)을 지나 지지면(311)에 전달된다. 그 결과, 액체(L)가 흡인 구멍(320)으로부터 흡인로(33)에 흡인되고, 워크피스(W)가 흡인되는 액체(L)에 끌려 사발형의 휨에 대항하여 지지면(311)에 흡인 유지되어, 유지면(31) 상에서 워크피스(W)가 평탄한 상태가 된다. 흡인 시에는, 워크피스(W)의 이면(Wb)의 외주측의 영역과 지지면(311) 사이의 간극을 채우는 액체(L)에 의해 밀폐성이 높여져 흡인력을 누설시키는 상기 간극이 시일되기 때문에, 유지면(31)에서 워크피스(W)가 확실하게 흡인 유지된다. 예컨대, 워크피스(W)가 유지면(31)에서 흡인 유지된 후에, 제1 반송 기구(41)로부터의 워크피스(W)에 대한 액체(L)의 공급이 정지된다.
(4) 처리 방법의 처리 단계
계속해서, 도 1에 나타내는 워크피스(W)를 흡인 유지한 유지 유닛(30)이, +X 방향으로 보내져, 예컨대 제1 절삭 유닛(61)의 하방에 위치된다. 본 실시형태에 있어서의 처리 단계에서는, 워크피스(W)의 이면(Wb)으로부터, 도 9에 나타내는 예컨대 제1 절삭 유닛(61)의 절삭 블레이드(613)로, 몰드층(W2)과 워크피스(W)를 절삭함으로써, 몰드층(W2)과 워크피스(W)를 예컨대 환형으로 제거한다.
먼저, 도 1에 나타내는 얼라인먼트 유닛(65)에 의해, 워크피스(W)의 엣지 얼라인먼트가 실시된다. 즉, 유지 유닛(30)이 회전하여, 유지 유닛(30)에 유지된 워크피스(W)의 외주 가장자리(Wd)가 얼라인먼트 유닛(65)의 카메라에 의해 복수 부위 촬상된다. 그리고, 촬상 화상으로부터 예컨대 외주 가장자리(Wd)의 이격된 3점의 좌표가 검출되고, 상기 3점의 좌표에 기초한 기하학적 연산 처리에 의해, 유지 유닛(30) 상의 워크피스(W)의 정확한 중심 좌표가 구해진다.
그리고, 워크피스(W)의 상기 중심 좌표의 정보 및 미리 인식되어 있는 워크피스(W)의 사이즈 정보를 기초로 하여, 유지 유닛(30)이 X축 방향으로 이동되고, 제1 절삭 유닛(61)이 Y축 방향으로 인덱싱 이송되어, 도 9에 나타내는 바와 같이, 워크피스(W)의 외주 가장자리(Wd)로부터 정해진 거리 내측의 정해진 위치가, 절삭 블레이드(613)의 바로 아래에 위치하도록, 양자의 위치 부여가 이루어진다. 상기 위치 부여에 의해, 예컨대, 절삭 블레이드(613)의 하단면의 두께 방향의 약 2/3가, 워크피스(W)의 외주 가장자리(Wd)를 포함하는 워크피스(W)의 외주 영역에 접촉하는 상태가 된다.
계속해서, 도시하지 않는 모터가 스핀들(610)을 -Y 방향측에서 보아 시계 방향으로 고속 회전시킴으로써, 스핀들(610)에 고정된 절삭 블레이드(613)를 동방향으로 고속 회전시킨다. 또한, 도 1에 나타내는 제1 절입 이송 기구(171)가 -Z 방향으로 제1 절삭 유닛(61)을 하강시켜, 절삭 블레이드(613)를 몰드층(W2)으로부터 워크피스(W)로 정해진 깊이 절입시킨다. 절삭 블레이드(613)의 절입 깊이는, 예컨대, 워크피스(W)의 엣지 트리밍 가공 후에 실시하는 연삭 가공에 있어서의 워크피스(W)의 연삭량 등에 기초하여 결정된다. 절삭 블레이드(613)를 정해진 높이 위치까지 절입 이송한 후, 절삭 블레이드(613)를 계속해서 고속 회전시킨 상태에서, 유지 유닛(30)을 +Z 방향측에서 보아 반시계 방향으로 360도 회전시킴으로써, 워크피스(W)를 외주 가장자리(Wd)를 따라 환형으로 절삭한다. 워크피스(W)와 절삭 블레이드(613)의 접촉 부위에는, 제1 절삭 유닛(61)이 구비하는 도시하지 않는 노즐로부터 절삭수가 공급되어, 상기 접촉 부위의 세정 및 냉각이 이루어진다.
또한, 처리 단계는, 본 실시형태와 같은 절삭 블레이드(613)에 의한 워크피스(W)의 외주 가장자리(Wd)의 엣지 트리밍에 의한 모따기부의 제거에 한정되는 것이 아니며, 예컨대, 워크피스(W)에 대하여, 도시하지 않는 분할 예정 라인을 따른 하프컷 가공이나 풀컷 가공이어도 좋다.
(5) 처리 방법의 반출 단계
상기한 바와 같이 처리 단계를 실시한 후, 도 1에 나타내는 제2 반송 기구(42)로 유지한 워크피스(W)를 유지 유닛(30)의 유지면(31) 상으로부터 반출한다. 본 실시형태에 있어서의 반출 단계에서는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 제2 반송 기구(42)의 액체 공급 노즐(418)로부터 워크피스(W)의 몰드층(W2)에 대하여 액체(L)를 공급한다.
구체적으로는, 처리 단계에서는, 워크피스(W)를 흡인 유지하는 도 1에 나타내는 유지 유닛(30)이, -X 방향으로 보내져, 제2 반송 기구(42)의 가동 범위 내에 위치된다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 먼저, 솔레노이드 밸브(338)가 폐쇄되어 흡인 수단(339)이 만들어 내는 흡인력의 지지면(311)에 대한 전달이 차단된다. 따라서, 유지 유닛(30)에 의한 워크피스(W)의 흡인 유지가 해제된다. 그 후, 밀어올림 기구(36)의 밀어올림 핀(360)이 상승하여, 밀어올림 핀(360)의 상단이 유지 유닛(30)의 중앙 영역(310)으로부터 지지면(311)의 높이 위치보다 높은 높이 위치까지 돌출된다. 유지면(31) 중의 지지면(311)에서 흡인 유지되는 워크피스(W)는, 중앙 영역(310)으로부터 돌출되는 3개의 밀어올림 핀(360)에 의해 들어 올려짐으로써, 워크피스(W)와 지지면(311) 사이에 잔존하고 있던 진공 흡착력이 제거되어, 지지면(311)으로부터 상방으로 이격된다. 이에 의해, 유지 유닛(30)과 워크피스(W) 사이에, 제2 반송 기구(42)의 갈고리 부재(416)의 갈고리끝(416a)이 들어가는 간극이 형성된다.
다음에, 도 10에 나타내는 바와 같이, 유지 유닛(30)의 지지면(311)으로부터 워크피스(W)가 이격되면, 워크피스(W)의 중심 위치에 제2 반송 기구(42)의 중심 위치가 맞도록, 유지 유닛(30)의 상방으로 제2 반송 기구(42)가 제2 이동 아암(452)에 의해 수평 방향으로 선회 이동되어 위치된다. 이때, 제2 반송 기구(42)의 사방에 위치하는 각 갈고리 부재(416)가 각각 대기 위치에 위치하고, 각 갈고리 부재(416)의 갈고리끝(416a)이 워크피스(W)의 외주 가장자리(Wd)로부터 직경 방향 외측으로 떨어져 있다. 또한, 제2 반송 기구(42)가 강하하여 유지 유닛(30)에 근접되어, 각 갈고리 부재(416)의 갈고리끝(416a)이, 워크피스(W)의 이면(Wb)측에 들어갈 수 있는 높이에 위치된다.
워크피스(W)의 상방에 위치하는 제2 반송 기구(42)의 액체 공급 노즐(418)로부터 워크피스(W)의 몰드층(W2)의 예컨대 중앙 영역을 향하여, 액체(L)(순수)가 적량 적하된다. 이것은, 워크피스(W)를 도 1에 나타내는 이면 세정 기구(50)로 반송하기까지의 동안에, 워크피스(W)의 몰드층(W2) 등이 건조하여 처리 단계에서 발생한 절삭 부스러기가 부착하는 것을 방지하기 위해서이다. 또한, 액체(L)의 공급이 이루어지지 않고, 제2 반송 기구(42)에 의해 워크피스(W)의 반송이 행해져도 좋다.
도 10에 나타내는 볼나사(414)가 회동하여, 각 갈고리 부재(416)가 각각 워크피스(W)의 외주측면에 근접된다. 그리고, 갈고리 부재(416)의 갈고리끝(416a)이 워크피스(W)의 이면(Wb)의 외주 가장자리(Wd) 하측에 들어가, 도 11에 나타내는 바와 같이, 워크피스(W)의 이면(Wb)의 외주 가장자리(Wd)가, 4개의 갈고리 부재(416)에 의해 하측으로부터 지지된다.
각 갈고리 부재(416)의 갈고리끝(416a)에 워크피스(W)의 이면(Wb)의 외주 가장자리(Wd)가 걸려, 워크피스(W)의 외주 가장자리(Wd)가 제2 반송 기구(42)에 의해 지지된 후, 제2 승강 수단(446)에 의해 제2 반송 기구(42)가 상승하여, 워크피스(W)가, 유지 유닛(30)의 유지면(31)으로부터 들어 올려져, 도 1에 나타내는 이면 세정 기구(50)를 향하여 반송된다.
이면 세정 기구(50)에서는, 하방으로부터 세정수가 분사되면서, 회전하는 스폰지 등으로 문질러짐으로써, 워크피스(W)의 이면(Wb)이 세정된다. 이면(Wb)이 세정된 후의 워크피스(W)는, 제3 반송 기구(43)에 의해 이면 세정 기구(50)로부터 픽업되어, 제3 이동 아암(463)에 의해 표면 세정 기구(51)로 반송된다. 제3 반송 기구(43)에 의한 워크피스(W)의 유지는, 제2 반송 기구(42)에 의한 워크피스(W)의 유지와 동일하게 행해진다. 예컨대, 제3 반송 기구(43)로부터 워크피스(W)의 몰드층(W2)에 건조에 의한 절삭 부스러기의 부착을 막기 위한 액체(L)(순수)의 공급이 이루어지면서, 제3 반송 기구(43)에 의해 워크피스(W)가 표면 세정 기구(51)의 스피너 테이블(511)에 배치된다. 표면 세정 기구(51)에서는, 워크피스(W)를 유지한 스피너 테이블(511)이 기대(10) 내의 세정실로 강하되고, 세정수가 분사되어 워크피스(W)의 표면(Wa)에 적층된 몰드층(W2)이 세정된 후, 건조 에어가 분무되어 워크피스(W)가 건조된다. 몰드층(W2)가 세정된 후의 워크피스(W)는, 로봇(13)에 의해 스피너 테이블(511)로부터 픽업되어, 제2 카세트(151a) 내에 선반형으로 수용된다.
사발형으로 휨을 갖는 워크피스(W)를 유지하는 본 발명에 따른 유지 방법은, 워크피스(W)를 유지하는 유지면(31)과, 유지면(31)으로 개구되는 흡인 구멍(320)과, 흡인 구멍(320)을 흡인 수단(339)에 선택적으로 연통시키는 흡인로(33)를 갖는 유지 유닛(30)의 유지면(31) 상에, 워크피스(W)를 배치한다. 그리고, 유지면(31) 상에 배치한 워크피스(W)에 액체(L)를 공급하여 액체(L)를 유지면(31)과 워크피스(W) 사이에 유입시켜 유지면(31)과 워크피스(W) 사이의 간극을 액체(L)로 충전한 후, 흡인 수단(339)에 흡인 구멍(320)을 연통시켜 워크피스(W)와 유지면(31) 사이에 액체(L)를 개재시킨 상태에서, 액체(L)와 함께 워크피스(W)를 흡인하여 유지면(31)에서 유지하기 때문에, 흡인력의 누설을 발생시키는 일 없이, 또한, 사발형으로 휜 워크피스(W)를 압박하지 않고 흡인 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 워크피스(W)의 유지 방법에서는, 배치 단계에서는 예컨대 제1 반송 기구(41)로 유지한 워크피스(W)를 유지면(31)에 대하여 배치하고, 액체 공급 단계에서는, 예컨대 제1 반송 기구(41)로부터 액체(L)로서 물을 공급함으로써, 배치 단계와 액체 공급 단계를 원활하게 행하는 것이 가능해진다.
상기 유지 방법으로 유지한 워크피스(W)에 처리를 실시하는 본 발명에 따른 처리 방법은, 흡인 단계를 실시한 후, 워크피스(W)에 처리를 실시하는 처리 단계와, 처리 단계를 실시한 후, 예컨대 제2 반송 기구(42)로 유지한 워크피스(W)를 유지 유닛(30)의 유지면(31) 상으로부터 반출하는 반출 단계를 구비함으로써, 사발형으로 휜 워크피스(W)에 적절한 처리를 실시한 후에 유지면(31)으로부터 원활하게 워크피스(W)를 반출하는 것이 가능해진다.
본 발명에 따른 처리 방법에 있어서, 워크피스(W)는 반도체 웨이퍼이며, 처리 단계에서는, 절삭 블레이드(613)로 반도체 웨이퍼인 워크피스(W)의 외주 가장자리(Wd)를 따라 환형으로 절삭을 행함으로써, 예컨대 외주 가장자리(Wd)에 모따기 가공이 되어 있는 반도체 웨이퍼의 모따기부를 적절하게 절삭하여 제거하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 따른 워크피스의 유지 방법 및 워크피스의 처리 방법은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 또한, 첨부 도면에 도시되어 있는 가공 장치(1)의 각 구성에 대해서도, 이에 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 발휘할 수 있는 범위 내에서 적절하게 변경 가능하다.
W: 워크피스 Wa: 워크피스의 표면
Wb: 워크피스의 이면 Wd: 워크피스의 외주 가장자리
W2: 몰드층 1: 가공 장치
10: 기대 A1: 반입 영역
150: 제1 카세트 배치부 150a: 제1 카세트
151: 제2 카세트 배치부 151a: 제2 카세트
13: 로봇 130: 핸드부
131: 아암부 132: 이동 수단
A2: 가공 영역 141: 가배치 테이블
440: 직동축 441: 제1 이동 아암
41: 제1 반송 기구 411: 베이스부
412: 가이드대 413: 지지벽
414: 볼나사 415: 가동 블록
416: 갈고리 부재 416a: 갈고리끝
418: 액체 공급 노즐 419: 물 공급원
445: 제1 승강 수단 14: 문형 칼럼
16: 인덱싱 이송 기구 160: 볼나사
162: 모터 163: 제1 가동판
164: 제2 가동판 171: 제1 절입 이송 기구
171a: 제1 볼나사 171b: 제1 가동대
172: 제2 절입 이송 기구 172a: 제2 볼나사
172b: 제2 가동대 61: 제1 절삭 유닛
610: 스핀들 611: 하우징
613: 절삭 블레이드 62: 제2 절삭 유닛
65: 얼라인먼트 유닛 30: 유지 유닛
303: 관통로 31: 유지면
310: 중앙 영역 311: 지지면
312: 환형홈 310c: 진입구
32: 포러스 부재 320: 흡인 구멍
33: 흡인로 339: 흡인 수단
338: 솔레노이드 밸브 36: 밀어올림 기구
360: 밀어올림 핀 37: 유지 유닛 회전 수단
38a: 주름상자 커버 38b: 지지 커버
42: 제2 반송 기구 446: 제2 승강 수단
452: 제2 이동 아암 453: 회전축
A3: 세정 영역 43: 제3 반송 기구
447: 제3 승강 수단 463: 제3 이동 아암
461: 직동축 50: 이면 세정 기구
51: 표면 세정 기구 511: 스피너 테이블

Claims (4)

  1. 사발형으로 휨을 갖는 워크피스의 유지 방법으로서,
    워크피스를 유지하는 유지면과, 상기 유지면으로 개구되는 흡인 구멍과, 상기 흡인 구멍을 흡인 수단에 선택적으로 연통시키는 흡인로를 갖는, 유지 유닛의 상기 유지면 상에, 상기 워크피스를 배치하는 배치 단계와,
    상기 유지면 상의 상기 워크피스에 액체를 공급하여 상기 액체를 상기 유지면과 상기 워크피스 사이에 유입시키는 액체 공급 단계와,
    상기 액체 공급 단계를 실시한 후, 상기 흡인 수단에 상기 흡인 구멍을 연통시켜 상기 액체와 함께 상기 워크피스를 흡인하여 상기 유지면에서 유지하는 흡인 단계를 구비하는 것인, 워크피스의 유지 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 배치 단계에서는, 반송 기구로 유지한 워크피스를 상기 유지면에 대하여 배치하고, 상기 액체 공급 단계에서는, 반송 기구로부터 액체로서 물을 공급하는 것인, 워크피스의 유지 방법.
  3. 워크피스의 처리 방법으로서,
    워크피스를 유지하는 유지면과, 상기 유지면으로 개구되는 흡인 구멍과, 상기 흡인 구멍을 흡인 수단에 선택적으로 연통시키는 흡인로를 갖는, 유지 유닛의 상기 유지면 상에 워크피스를 배치하는 배치 단계와,
    상기 유지면 상의 상기 워크피스에 액체를 공급하여 상기 액체를 상기 유지면과 상기 워크피스 사이에 유입시키는 액체 공급 단계와,
    상기 액체 공급 단계를 실시한 후, 상기 흡인 수단에 상기 흡인 구멍을 연통시켜 상기 액체와 함께 상기 워크피스를 흡인하여 상기 유지면에서 유지하는 흡인 단계와,
    상기 흡인 단계를 실시한 후, 상기 워크피스에 처리를 실시하는 처리 단계와,
    상기 처리 단계를 실시한 후, 반송 기구로 상기 워크피스를 유지하여 상기 유지면 상으로부터 반출하는 반출 단계를 구비하는 것인, 워크피스의 처리 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 워크피스는 반도체 웨이퍼이고,
    상기 처리 단계에서는, 절삭 블레이드로 상기 반도체 웨이퍼를 외주 가장자리를 따라 환형으로 절삭하는 것인, 워크피스의 처리 방법.
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