KR20210033887A - 가공 장치 - Google Patents

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KR20210033887A
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토모히토 마쓰다
타카유키 마사다
타케시 키타우라
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 카세트 교환의 타이밍이라도, 다운 타임을 삭감하고, 가공 스루풋(생산성)을 향상시키는 것을 가능하게 하는 새로운 기술을 제안한다.
(해결 수단) 피가공물로서의 반도체 웨이퍼를 유지하는 유지 수단(5)과, 유지 수단(5)으로 유지된 피가공물에 절삭 가공을 행하는 절삭 블레이드 등의 가공 수단을 구비한 가공 장치로서, 피가공물을 복수 수용 가능한 제1 카세트(K1)가 재치되는 제1 카세트 재치대(51)와, 피가공물을 복수 수용 가능한 제2 카세트(K2)가 재치되는 제2 카세트 재치대(52)와, 제1 카세트 재치대(51)를 전달 위치(P0)와, 제1 카세트 퇴피 위치(P1)에 위치시키는 제1 위치 결정 수단(510)과, 제2 카세트 재치대(52)를 전달 위치(P0)와, 제2 카세트 퇴피 위치(P2)에 위치시키는 제2 위치 결정 수단(520)과, 전달 위치(P0)와 유지 수단(5)의 사이에서 피가공물을 반송하는 반출입 수단(20)을 포함하고, 전달 위치(P0)와 제1 카세트 퇴피 위치(P1)는, Z 방향에 인접하여 배치되고, 전달 위치(P0)와 제2 카세트 퇴피 위치(P2)는, Z 방향에 직교하는 X 방향에 인접하여 배치되는, 가공 장치로 한다.

Description

가공 장치{MACHINING APPARATUS}
본 발명은, 피가공물을 유지하는 유지 수단과, 상기 유지 수단으로 유지된 피가공물에 가공을 행하는 가공 수단을 구비한 가공 장치에 관한 것이다.
종래, 예컨대 특허 문헌 1에 개시된 바와 같이, 피가공물인 반도체 웨이퍼를 절삭 하는 가공 장치에 있어서, 복수 장의 웨이퍼를 수용한 카세트를 카세트 재치대에 재치하고, 카세트 재치대를 높이 방향(Z축 방향)으로 이동시키고, 연속 가공하는 구성이 알려져 있다.
이 연속 가공 시에 있어서는, 예컨대, 1 장째의 웨이퍼를 절삭 가공하고 있는 동안에, 2 장째의 웨이퍼를 카세트로부터 반출하여 임치 배치 영역에 대기시켜 두고, 1 장째의 웨이퍼의 절삭 가공이 끝난 타이밍에서 곧바로 2 장째의 웨이퍼의 절삭 가공을 실행하는 것이 행해지고 있다. 이렇게 함으로써, 하나의 카세트의 모든 웨이퍼의 가공에 필요로 하는 시간의 단축을 도모하고 있다.
일본 공개 특허 공보 2013-222834호 공보
1 장째의 카세트의 최후의 웨이퍼의 가공이 종료되면, 2 장째의 카세트에 대한 가공으로 옮겨가게 되지만, 최후의 웨이퍼는 원래의 카세트(1 장째의 카세트)에 되돌리지 않으면 안 되기 때문에, 다음의 2 장째의 카세트를 세팅하지 못하게 된다.
이 때문에, 다음의 2 장째의 카세트의 최초의 웨이퍼를 반출하여 임치 배치 영역에 대기시킬 수 없게 되고, 카세트의 교환의 타이밍에서는, 가공 장치에 의한 가공을 정지해야만 했다.
카세트 교환의 타이밍에서의 가공의 정지는, 가공 장치의 다운 타임이 되고, 가공 스루풋(단위 시간 당의 가공량)을 향상시키는데 있어서 보틀넥이 되기 때문에, 개선이 요구되고 있었다.
이상을 감안하여 본원 발명은, 카세트 교환의 타이밍에서도, 다운 타임을 삭감하고, 가공 스루풋(생산성)을 향상시키는 것을 가능하게 하는 새로운 기술을 제안하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 의하면,
피가공물을 유지하는 유지 수단과, 상기 유지 수단으로 유지된 피가공물에 가공을 행하는 가공 수단을 구비한 가공 장치로서,
상기 피가공물을 복수 수용 가능한 제1 카세트가 재치되는 제1 카세트 재치대와,
상기 피가공물을 복수 수용 가능한 제2 카세트가 재치되는 제2 카세트 재치대와,
상기 제1 카세트 재치대를 전달 위치와, 제1 카세트 퇴피 위치에 위치시키는 제1 위치 결정 수단과,
상기 제2 카세트 재치대를 상기 전달 위치와, 제2 카세트 퇴피 위치에 위치시키는 제2 위치 결정 수단과,
상기 전달 위치와 상기 유지 수단의 사이에 피가공물을 반송하는 반송 수단을 구비하고,
상기 전달 위치와 상기 제1 카세트 퇴피 위치는, Z 방향에 인접하여 배치되고,
상기 전달 위치와 상기 제2 카세트 퇴피 위치는, 상기 Z 방향에 직교하는 X 방향에 인접하여 배치되는, 가공 장치로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 일 양태에 의하면,
상기 가공 장치는, 적어도 상기 제1 위치 결정 수단과, 상기 제2 위치 결정 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은, 상기 가공 수단으로 가공이 행해진 피가공물이, 상기 제1 카세트와 상기 제2 카세트 중 수용되어 있던 카세트에 반입되도록, 상기 제1 카세트 재치대와, 상기 제2 카세트 재치대를 각각 상기 전달 위치에 위치시키도록, 상기 제1 위치 결정 수단과 상기 제2 위치 결정 수단을 제어하는 것이다.
본 발명의 구성에 의하면, 제1 카세트에 수용된 최종의 피가공물을 가공하고 있는 중이라도 제2 카세트로부터 피가공물을 반출하여 임치 배치 영역에 대기시킬 수 있고, 제1 카세트에 수용되고 있던 최종의 피가공물의 가공 종료 후, 즉시 제2 카세트의 최초의 피가공물을 임치 배치 영역으로부터 유지 수단에 반송할 수 있다. 가공이 중단되는 시간이 압축됨으로써, 카세트 전환 타이밍에서의 다운 타임이 큰 폭으로 삭감되고, 장치 전체의 가공 스루풋(생산성)을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 가공 장치의 일 실시예에 대해 나타내는 도면이다.
도 2(A)는, 제1 카세트 재치대의 구성예에 대해 나타내는 도면이다. 도 2(B)는, 제2 카세트 재치대의 구성예에 대해 나타내는 도면이다.
도 3은 카세트 재치대의 전달 위치, 퇴피 위치의 상태에 대해 나타내는 도면이다.
도 4는 카세트 재치대의 전달 위치, 퇴피 위치의 다른 상태에 대해 나타내는 도면이다.
도 5는 카세트의 내부 구성에 대해 나타내는 도면이다.
도 6은 카세트 상태 등에 대해서 나타내는 타임 차트이다.
도 1는 본 발명의 일 실시형태에 관한 가공 장치(1)이며, 가공 수단으로서 회전하는 절삭 블레이드를 구비하고, 예컨대, 판형의 반도체 웨이퍼를 개편화(個片化)하는 절삭 장치로서 구성된다. 또한, 절삭 장치 외에, 반도체 웨이퍼를 개편화하기 위한 레이저 가공 장치나, 익스펜드 장치에 있어서도 본 발명을 제공할 수 있다.
피가공물은, 예컨대, Si(실리콘), SiC(실리콘카바이드), GaN(갈륨 나이트라이드), GaAs(갈륨 비소), 혹은, 그 외의 반도체 등의 재료로 된 대략 원판형의 웨이퍼이다. 또는, 피가공물은, 사파이어, 유리, 석영 등의 재료로 된 기판 등이다. 또는, 피가공물은, 몰드 수지 등으로 밀봉된 복수의 디바이스 칩이 포함되는 패키지 기판 등이라도 좋다.
도 1에 도시한 바와 같이, 가공 장치(1)의 베이스(2)의 상면 중앙부에는, 피가공물을 유지하는 유지 수단(5)이 배치된다. 유지 수단(5)은, 피가공물인 웨이퍼(W)를 흡인 유지하는 척 테이블로서 구성되고, X축 방향으로 이동하여 도시하지 않는 절삭 유닛에 의한 절삭 가공을 가능하게 하는 것이다. 피가공물인 웨이퍼(W)는, 테이프(T)를 통해 프레임(F)에 고정된 상태로, 카세트(K1, K2)에 수용되는 것이다.
유지 수단(5)이 이동하는 영역에는, 유지 수단(5)의 상방이 되는 위치에 한쌍의 가이드 레일(7)이 서로 평행하게 배치되어서, 임시 배치 영역(M)이 구성된다. 각 가이드 레일(7)은, 단면 L자형으로 형성되어 있고, 피가공물을 지지하는 프레임(F)의 양단을 재치할 수 있는 것이고, 서로 가까워지고/멀어지는 방향으로 이동 가능하게 구성되고, 프레임(F)을 가이드 하면서 임시 배치할 수 있도록 구성된다.
가이드 레일(7)에는, 반출입 수단(20)에 의해서, 제1 카세트(K1, K2)로부터 반출한 프레임(F)이 임시 배치된다. 반출입 수단(20)은, 플레이트부(21)와, 플레이트부(21)의 단부에 배치된 클램프부(22)를 가지고 있고, 클램프부(22)에 의해 피가공물인 웨이퍼(W)와 일체가 된 프레임(F)의 외주 가장자리를 파지할 수 있도록 구성된다.
반출입 수단(20)의 플레이트부(21)는, 제1 반송 수단(23)의 L자형의 아암부(26)에 연결되고, 반출입 수단(20)은 제1 반송 수단(23)과 함께 Y축 방향으로 이동한다.
제1 반송 수단(23)은, 가이드 레일(7)로부터 유지 수단(5)에 피가공물을 반송하는 것이고, 아암부(26)와, 아암부(26)의 하부에 장착된 유지부(24)와, 유지부(24)의 단부에 장착되어 프레임(F)을 흡착하는 적어도 4 개의 흡착부(25)를 구비하고 있다.
제1 반송 수단(23)은, 제1 Y축 방향 이송 수단(28)에 연결되고, Y축 방향으로 이동한다. 제1 Y축 방향 이송 수단(28)은, 케이스(3)의 측부(3a)에 설치되는 것이고, Y축 방향으로 뻗는 볼 나사(28a)와, 볼 나사(28a)의 선단에 접속된 모터(28b)와, 볼 나사(28a)와 평행하게 배치된 한쌍의 가이드 레일(28c)과, 내부에 마련한 너트가 볼 나사(28a)에 나사 결합하면 측부가 한쌍의 가이드 레일(28c)에 슬라이딩 접촉하는 제1 이동부(28d)를 구비하고 있다.
제1 이동부(28d)와 제1 반송 수단(23)의 아암부(26)는, 승강부(27)를 통해 접속되고 있고, 승강부(27)의 상하 방향의 이동에 의해, 반출입 수단(20) 및 제1 반송 수단(23)을 Z축 방향으로 승강시킬 수 있다.
제2 반송 수단(32)은, 유지 수단(5)으로부터 세정 수단(70)에 피가공물을 반송하는 것이고, 원반 형상의 커버부(33)와, 커버부(33)의 하부에 배치된 유지부(34)와, 유지부(34)의 단부에 장착되어 프레임(F)을 흡착하는 적어도 4 개의 흡착부(35)와, 커버부(33)의 상부에 장착된 L자형의 아암부(36)를 구비하고 있다.
제2 반송 수단(32)은, 제2 Y축 방향 이송 수단(38)에 연결되고, Y축 방향으로 이동한다. 제2 Y축 방향 이송 수단(38)은, 케이스(3)의 측부(3a)에 마련되는 것이고, Y축 방향으로 뻗는 볼 나사(38a)와, 볼 나사(38a)의 선단에 접속된 모터(38b)와, 볼 나사(38a)와 평행하게 배치된 한쌍의 가이드 레일(38c)과, 내부에 마련한 너트가 볼 나사(38a)에 나사 결합하면 측부가 한쌍의 가이드 레일(38c)에 슬라이딩 접촉하는 제2 이동부(38d)를 구비하고 있다.
제2 반송 수단(32)의 아암부(36)는, 승강부(37)를 통해 제2 이동부(38d)에 접속되고 있고, 승강부(37)가 상하 방향으로 이동함으로써, 제2 반송 수단(32)을 Z축 방향으로 승강시킬 수 있다.
다음에, 카세트 재치대에 관한 구성에 대해 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 가공 장치(1)에는, 제1 카세트 재치대(51)와, 제2 카세트 재치대(52)가, X축 방향(가공 장치의 가공 이송 방향)에 있어서 서로 대향하도록 설치되어 있다. 각 재치대(51, 52)에 대해, 수시로 카세트(K1, K2)의 반입/반출이 행해지도록 되어 있다. 제1 카세트 재치대(51)에 수시로 재치되는 카세트가 제1 카세트, 제2 카세트 재치대(52)에 수시로 재치되는 카세트가 제2 카세트, 로서 정의되고, 명세서, 및, 도면에서는, 적절하게, 카세트(K1, K2, …)로서 표현된다.
도 2(A)에 도시한 바와 같이, 제1 카세트 재치대(51)는, 그 상면이 제1 카세트(K1)를 재치하기 위한 재치면(51a)으로서 구성된다. 제1 카세트 재치대(51)는, Z축 방향(높이 방향)에 입설되는 세로 프레임(512)에 있어서, Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 것이다. 세로 프레임(512)에는, Z축 방향으로 연장되는 한쌍의 세로 가이드 레일(514, 514)과, 세로 가이드 레일(514, 514)의 사이에 배치되는 볼 나사(516)와, 볼 나사(516)의 상단에 접속되는 모터(518)가 설치된다.
제1 카세트 재치대(51)의 내부에 마련한 너트가 볼 나사(516)에 나사 결합되고 있고, 모터(518)로 볼 나사(516)를 회전 구동시키면, 제1 카세트 재치대(51)가 세로 가이드 레일(514, 514)을 따라서 상하 이동한다.
이상의 구성에 의해, 제1 카세트 재치대(51)를 전달 위치(P0)(도 3)와, 제1 카세트 퇴피 위치(P1)(도 3)에 위치시키는 제1 위치 결정 수단(510)이 구성된다. 도 2(A)에 도시한 바와 같이, 제1 위치 결정 수단(510)은, 모터(518)가 제어 수단(600)으로 제어됨으로써 동작 제어된다.
도 2(B)에 도시한 바와 같이, 제2 카세트 재치대(52)는, 그 상면이 제2 카세트(K2)를 재치하기 위한 재치면(52a)으로서 구성된다. 제2 카세트 재치대(52)는, Z축 방향으로 입설되는 세로 프레임(522)에 있어서, Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 것이다. 세로 프레임(522)에는, Z축 방향으로 연장되는 한쌍의 세로 가이드 레일(524, 524)과, 세로 가이드 레일(524, 524)의 사이에 배치되는 볼 나사(526)와, 볼 나사(526)의 상단에 접속되는 모터(528)가 설치된다.
제2 카세트 재치대(52)의 내부에 마련한 너트가 볼 나사(526)에 나사 결합되고 있고, 모터(528)로 볼 나사(526)를 회전 구동시키면, 제2 카세트 재치대(52)가 세로 가이드 레일(524, 524)을 따라서 상하 이동한다.
제2 카세트 재치대(52)가 설치되는 세로 프레임(522)은, X축 방향으로 이동하는 베이스(532)에 입설된다. 베이스(532)는, X축 방향에 있어서 대략 수평으로 마련한 가로 프레임(531)에 있어서, X축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 것이다. 가로 프레임(531)에는, X축 방향으로 연장되는 한쌍의 가로 가이드 레일(534, 534)과, 가로 가이드 레일(534, 534)의 사이에 배치되는 볼 나사(536)와, 볼 나사(536)의 일단에 접속되는 모터(538)가 설치된다.
베이스(532)의 내부에 마련한 너트가 볼 나사(536)에 나사 결합되고 있고, 모터로 볼 나사(536)를 회전 구동시키면, 베이스(532)가 가로 가이드 레일(534, 534)을 따라서 X축 방향으로 수평 이동하고, 이에 따라, 제2 카세트 재치대(52)(세로 프레임(522))가 X축 방향으로 수평 이동한다.
이상의 구성에 의해, 제2 카세트 재치대(52)를 전달 위치(P0)(도 3)와, 제2 카세트 퇴피 위치(P2)(도 3)에 위치시키는 제2 위치 결정 수단(520)이 구성된다. 도 2(B)에 도시한 바와 같이, 제2 위치 결정 수단(520)은, 모터(528, 538)가 제어 수단(600)으로 제어됨으로써 동작 제어된다.
다음에, 카세트 재치대의 동작에 대해 설명한다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 카세트 재치대(51)는, 제1 카세트 퇴피 위치(P1)와 전달 위치(P0)의 사이에서 이동한다.
제1 카세트 퇴피 위치(P1)에서는, 제1 카세트(K1)의 반입/반출이 진행된다.
전달 위치(P0)에서는, 제1 카세트(K1)에 수용된 피가공물의 반입/반출이 행해진다.
도 5에 도시한 바와 같이, 피가공물을 유지하는 프레임(F)은, 제1 카세트(K1) 내에 복수단 형성되는 수용 선반(Kt)에 재치된다. 전달 위치(P0)에 있어서는, 제1 카세트(K1)의 수용 선반(Kt)의 각 단의 높이를 수시로 반출입 수단(20)의 클램프부(22)의 높이에 맞추도록, 제1 카세트 재치대(51)가 상하 이동하는 제어가 행해진다.
마찬가지로, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 카세트 재치대(52)는, 제2 카세트 퇴피 위치(P2)와 전달 위치(P0)의 사이에서 이동한다.
제2 카세트 퇴피 위치(P2)에서는, 제2 카세트(K2)의 반입/반출이 진행된다.
전달 위치(P0)에서는, 제2 카세트(K2)에 수용된 피가공물의 반입/반출이 행해진다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제2 카세트(K2)에 있어서도 마찬가지로, 제2 카세트(K2)의 수용 선반(Kt)의 각 단의 높이를 수시로 반출입 수단(20)의 클램프부(22)의 높이에 맞추도록, 제2 카세트 재치대(52)가 상하 이동하는 제어가 행해진다.
도 2(A)(B)에 도시한 바와 같이, 제1 카세트 재치대(51), 제2 카세트 재치대(52)는, 각각, 제1 위치 결정 수단(510), 제2 위치 결정 수단(520)을 제어하는 제어 수단(600)에 의해서 전달 위치(P0)에서의 승강, 및, 전달 위치(P0)와 퇴피 위치(P1), P2의 사이에서의 이동이 제어되고, 제1 카세트 재치대(51), 제2 카세트 재치대(52)가 제휴하여 동작하도록 제어된다.
또한, 제어 수단(600)은, 제1 카세트(K1)로부터 반출된 피가공물에 대해서는 제1 카세트(K1)에 반입되고, 제2 카세트(K2)로부터 반출된 피가공물에 대해서는 제2 카세트(K2)에 반입되도록 제어를 실시하도록 하고 있다. 이와 같이 하여, 각 카세트로부터 반출된 피가공물은, 원래의 카세트에 반입되도록 되고 있다.
이상의 구성에 의한 일련의 동작에 대해 일례를 설명한다. 각 동작의 타이밍은, 도 6에 나타내는 타임 차트도 함께 참조된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 자동 반송 장치(J1)에 의해, 제1 카세트(K1)가 제1 카세트 재치대(51)에 반입된다. 이 반입 시에는, 제1 카세트 재치대(51)가 제1 카세트 퇴피 위치(P1)에 위치된다. 제1 카세트 재치대(51)에는, 카세트의 유무를 검출하는 센서가 설치되어 있고, 자동 반송 장치(J1)는 센서에 의해 검출되는 정보에 기초하여 제1 카세트 재치대(51)로의 카세트의 반입을 행한다.
또한, 마찬가지로, 도 3에 도시한 바와 같이, 자동 반송 장치(J2)에 의해, 제2 카세트(K2)가 제2 카세트 재치대(52)에 반입된다. 이 반입 시에는, 제2 카세트 재치대(52)가 제2 카세트 퇴피 위치(P2)에 위치된다. 제2 카세트 재치대(52)에는, 카세트의 유무를 검출하는 센서가 설치되어 있고, 자동 반송 장치는 센서에 의해 검출되는 정보에 기초하여 제2 카세트 재치대(52)로의 카세트의 반입을 행한다.
또한, 제2 카세트 재치대(52)로의 제2 카세트(K2)의 반입은, 제1 카세트 재치대(51)로의 제1 카세트(K1)의 반입과 동시일 필요는 없고, 제1 카세트(K1)의 최후의 피가공물의 가공이 개시될 때까지의 사이라면, 특히 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 6에 나타내는 타임 차트에 있어서, 시간(T0)이 경과하기 전(시간(T1)의 전)이면 좋다.
또한, 각 카세트 재치대(51, 52)로의 각 카세트(K1, K2)의 반입은, 자동 반송 장치(J1, J2)에 의해서 행해지는 것 이외에, 작업자에 의한 수작업에 의해 행해지는 것이어도 좋다. 또한, 후술하는 카세트 재치대(51, 52)로부터의 카세트(K1, K2)의 반출에 대해서도, 자동 반송 장치(J1, J2)에 의해서 행해지는 것 이외에, 작업자에 의한 수작업에 의해 행해지는 것이어도 좋다. 또한, 자동 반송 장치(J1, J2)는, 예컨대, 천정에 매단 레일을 따라서 카세트를 매달아 반송하는 매달기식의 반송 장치 등으로 구성할 수 있다.
그 다음에, 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 카세트 재치대(51)가 하강하여 전달 위치(P0)에 위치되고, 미가공의 피가공물(프레임(F))이 수용되는 수용 선반(Kt)의 위치가 검출되고, 수용 선반(Kt)의 높이가 반출입 수단(20)의 높이에 일치하도록 제1 카세트 재치대(51)가 승강한다(도 5). 그리고, 1 장째의 미가공의 피가공물(프레임(F))이 반출입 수단(20)에 의해 반출되어서 가이드 레일(7)(도 1) 상에 임시 배치된 후 (도 6; S1), 제1 반송 수단(23)(도 1)에 의해 유지 수단으로 반송되어서 절삭 가공이 행해진다(도 6; S2).
1 장째의 피가공물이 절삭 가공되고 있는 동안에(도 6: S2), 제1 카세트 재치대(51)가 승강하고, 2 장째의 미가공의 피가공물(프레임(F))이 반출입 수단(20)에 의해 반출되어서, 가이드 레일(7)(도 1) 상에 임시 배치된 후 (도 6; S3), 앞의 피가공물(1 장째)의 절삭 가공이 완료될 때까지 제1 반송 수단(23)(도 1)에 유지되어 대기한다(도 6; S4).
1 장째의 피가공물의 절삭 가공이 종료되면, 1 장째의 피가공물은 제2 반송 수단(32)(도 1)에 의해 세정 수단(70)으로 반송되고(도 6; S5), 세정 수단(70)에 의해 세정된다(도 6; S6).
이 때, 2 장째의 미가공의 피가공물은, 제1 반송 수단(23)(도 1)에 의해 유지 수단으로 반송되어서(도 6; S7), 절삭 가공이 행해진다(도 6; S2).
또한 병행하여, 제1 카세트 재치대(51)가 승강하고, 3 장째의 미가공의 피가공물(프레임(F))이 반출입 수단(20)에 의해 반출되어서 가이드 레일(7)(도 1) 상에 임시 배치되고(도 6; S3), 앞의 피가공물(2 장째)의 절삭 가공이 완료될 때까지 제1 반송 수단(23)(도 1)에 유지되어서 임시 배치 영역(M)에서 대기한다(도 6; S4).
세정 수단(70)에 의해 세정이 된 1 장째의 피가공물은, 제1 반송 수단(23)(도 1)에 의해 제1 카세트(K1)가 비어 있는 수용 선반(Kt)(도 5)으로 반입된다(도 6; S8). 이와 같이 하여, 제1 카세트(K1)의 1 장째의 피가공물에 대한 일련의 공정이 완료된다.
2 장째, 3 장째의 피가공물에 대해서도, 마찬가지로 절삭 가공이 이루어지고, 최후의 피가공물의 가공이 개시되면, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 카세트 재치대(51)가 상승하여 제1 카세트 퇴피 위치(P1)로 이동한다(도 6: 시간 T1).
이것과 동시에, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 카세트 재치대(52)가 전달 위치(P0)로 이동하고, 미가공의 피가공물(프레임(F))이 수용되는 수용 선반(Kt)(도 5)의 위치가 검출되고, 수용 선반(Kt)(도 5)의 높이가 반출입 수단(20)의 높이에 일치하도록 제2 카세트 재치대(52)가 상하 방향으로 이동한다. 그리고, 제2 카세트(K2)의 1 장째의 미가공의 피가공물(프레임(F))이 반출입 수단(20)에 의해 반출된 후, 앞의 피가공물(제1 카세트(K1)의 최후)의 절삭 가공이 완료될 때까지 제1 반송 수단(23)(도 1)에 유지되어서 대기한다(도 6; S9).
제2 카세트(K2)로부터 1 장째의 피가공물이 반출되면, 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 카세트 재치대(52)가 다시 제2 카세트 퇴피 위치(P2)로 이동하고, 제1 카세트 재치대(51)가 하강하여 전달 위치(P0)로 돌아오고, 제1 카세트(K1)가 비어 있는 수용 선반(Kt)의 높이가 반출입 수단(20)에 맞추어지고(도 5), 가공이 종료되어 세정이 끝난 최후의 피가공물이 제1 카세트(K1) 내로 반입된다(도 6: 시간(T2)).
이 단계에서 제1 카세트(K1)의 모든 피가공물에 대한 절삭 가공, 반입이 완료된 상태가 되고, 다시 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 카세트 재치대(51)는 제1 카세트 퇴피 위치(P1)로 이동하여, 자동 반송 장치(J1)에 의해서, 제1 카세트(K1)가 반출되고, 도 6의 시간(T3)에 도시한 바와 같이 새로운 카세트(K3)가 적절하게 반입된다.
또한, 동시에, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 카세트 재치대(52)가 전달 위치(P0)로 이동하고(도 6: 시간(T3)), 제2 카세트(K2)의 2 장째의 피가공물이 반출되고, 그 후는 상술한 바와 같은 공정이 반복된다.
그리고, 최후의 피가공물의 가공이 개시된 후는, 상술한 도 6의 시간(T1, T2)(전환 타이밍)에서의 동작과 마찬가지의 내용이 실시된다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 카세트 재치대(52)는 제2 카세트 퇴피 위치(P2)로 이동하고, 제1 카세트 재치대(51)가 하강하여, 새롭게 반입된 카세트의 1 장째의 피가공물이 반출된다.
그 다음에, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 카세트 재치대(51)는 다시 상승하여 제1 카세트 퇴피 위치(P1)로 되돌려지고, 제2 카세트 재치대(52)가 전달 위치(P0)로 되돌려지고, 세정이 끝난 최후의 피가공물이 제2 카세트(K2) 내로 반입된다.
이 단계에서 제2 카세트(K2)의 모든 피가공물에 대한 절삭 가공, 반입이 완료된 상태가 되고, 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 카세트 재치대(52)는 제2 카세트 퇴피 위치(P2)로 이동하여, 자동 반송 장치(J2)에 의해서, 제2 카세트(K2)가 반출되고, 또한 다른 카세트(K4)가 적절하게 반입된다.
또한, 동시에, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 카세트 재치대(51)가 전달 위치(P0)로 이동하고, 제1 카세트(K1)의 2 장째의 피가공물이 반출되고, 그 후는 상술한 바와 마찬가지의 공정이 반복된다.
이상과 같이 하여, 카세트(K1)로부터 다음의 카세트(K2)로의 전환 타이밍에 있어서도, 미리 다음의 카세트(K2)의 최초의 피가공물의 가공을 개시하는 것이 가능해지고, 절삭 가공이 중단되는 시간이 압축됨으로써, 카세트 전환 타이밍에서의 다운 타임이 큰 폭으로 삭감되고, 장치 전체의 가공 스루풋(생산성)을 향상시킬 수 있다.
다음에, 카세트 재치대의 충돌 방지를 위한 구성에 대해 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1 카세트 재치대(51)가 전달 위치(P0)에 있는 상태에서, 제2 카세트 재치대(52)가 제2 카세트 퇴피 위치(P2)로부터 전달 위치(P0)로 이동하면, 카세트 재치대(51, 52)끼리 충돌하고, 카세트(K1, K2) 내의 고가의 피가공물이 손상되어, 손해가 발생해 버리게 된다.
이것을 회피하기 위해서, 제1 카세트 재치대(51), 및, 제2 카세트 재치대(52)에는, 서로 대향하여 접촉 가능한 접촉부(51d, 52d)가 설치되고, 제1 카세트 재치대(51)가 전달 위치(P0)에 있는 경우에, 제2 카세트 재치대(52)가 제2 카세트 퇴피 위치(P2)로부터 전달 위치(P0)에 진입했을 때에, 접촉부(51d, 52d)끼리가 접촉함으로써, 카세트(K1, K2)끼리의 직접적인 충돌이 방지되는 구성으로 하고 있다.
본 실시예에서는, 접촉부(51d, 52d)는, 각 카세트 재치대(51, 52)에 입설되는 막대형의 판부재로 구성되고, 상하 방향(Z축 방향)으로 유효한 폭을 마련함으로써, 제1 카세트 재치대(51)가 전달 위치(P0)에서 이동하는 범위 중 어느 위치에 있어서도, 접촉부(51d, 52d)끼리 확실히 접할 수 있도록 구성된다.
이상과 같이, 접촉부(51d, 52d)를 마련함으로써, 카세트 재치대(51, 52)끼리 물리적으로 충돌시킴으로써, 카세트(K1, K2)끼리의 직접적인 충돌을 회피할 수 있고, 피가공물의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 제1 카세트 재치대(51), 및, 제2 카세트 재치대(52)의 적어도 한쪽에는, 양자가 수평 방향에 있어서, 규정된 거리보다 가까워진 것을 검지하기 위한 검지 수단(52s)과, 검지 수단(52s)에 의한 검지에 기초하여, 제2 카세트 재치대(52)의 수평 방향의 이동을 정지시키기 위한 제어 수단(600)(도 2(B))을 마련하고 있다.
검지 수단(52s)은, 예컨대, 접촉부(52d)에 설치되는 근접 센서로 하고, 접촉부(51d)에 접근한 것을 검지하여 제어 수단(도 2(B))에 출력하는 구성으로 실현될 수 있다. 제어 수단은, 도 2(B)에 나타나는 볼 나사(536)를 구동하는 모터를 제어하는 것이고, 이 모터를 정지함으로써, 제2 카세트 재치대(52)(베이스(532))의 이동을 정지시키는 것이다.
이와 같이, 검지 수단(52s)에 의해서 양 카세트 재치대(51, 52)가 근접한 것을 검지함으로써, 접촉부(51d, 52d)끼리 충돌하기 전에, 제2 카세트 재치대(52)의 이동을 정지하는 것이 가능해지고, 카세트 재치대(51, 52)에 관한 기구의 손상이나 고장을 막는 것이 가능해진다. 또한, 카세트 재치대(51, 52)끼리의 충격이 카세트(K1, K2)에 전달되고, 카세트(K1, K2) 내의 고가의 피가공물이 손상하고, 손해가 발생해 버리는 일도 방지할 수 있다.
이상과 같이 하여 본원 발명을 실시할 수 있다.
즉, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이,
피가공물로서의 반도체 웨이퍼를 유지하는 유지 수단(5)과, 유지 수단(5)으로 유지된 피가공물에 절삭 가공을 행하는 절삭 블레이드 등의 가공 수단을 구비한 가공 장치로서,
피가공물을 복수 수용 가능한 제1 카세트(K1)가 재치되는 제1 카세트 재치대(51)와,
피가공물을 복수 수용 가능한 제2 카세트(K2)가 재치되는 제2 카세트 재치대(52)와,
제1 카세트 재치대(51)를 전달 위치(P0)와, 제1 카세트 퇴피 위치(P1)에 위치시키는 제1 위치 결정 수단(510)과,
제2 카세트 재치대(52)를 전달 위치(P0)와, 제2 카세트 퇴피 위치(P2)에 위치시키는 제2 위치 결정 수단(520)과,
전달 위치(P0)와 유지 수단(5)의 사이에서 피가공물을 반송하는 반출입 수단(20)을 구비하고,
전달 위치(P0)와 제1 카세트 퇴피 위치(P1)는, Z 방향에 인접하여 배치되고,
전달 위치(P0)와 제2 카세트 퇴피 위치(P2)는, Z 방향에 직교하는 X 방향에 인접하여 배치되는, 가공 장치로 하는 것이다.
이상의 구성에 의해, 제1 카세트(K1)에 수용된 최종의 피가공물을 가공하고 있는 중이라도 제2 카세트(K2)로부터 피가공물을 반출하여 임시 배치 영역(M)에서 대기시킬 수 있고, 제1 카세트에 수용되고 있던 최종의 피가공물의 가공 종료 후, 즉시 제2 카세트의 최초의 피가공물을 임시 배치 영역(M)으로부터 유지 수단에 반송할 수 있다. 가공이 중단되는 시간이 압축됨으로써, 카세트 전환 타이밍에서의 다운 타임이 큰 폭으로 삭감되고, 장치 전체의 가공 스루풋(생산성)을 향상시킬 수 있다.
도 2(A)(B), 및, 도 3에 도시한 바와 같이,
가공 장치는,
적어도 제1 위치 결정 수단(510)과, 제2 위치 결정 수단(520)을 제어하는 제어 수단(600)을 구비하고,
제어 수단(600)은,
가공 수단으로 가공이 행해진 피가공물이, 제1 카세트(K1)와 제2 카세트(K2) 중 수용되고 있던 카세트에 반입되도록,
제1 카세트 재치대(51)와 제2 카세트 재치대(52)를 각각 전달 위치(P0)에 위치시키도록, 제1 위치 결정 수단(510)과 제2 위치 결정 수단(520)을 제어한다.
이에 따라, 이와 같이 하여, 각 카세트로부터 반출된 피가공물은, 원래의 카세트에 반입될 수 있다(되돌려질 수 있음).
20 반출입 수단
23 제1 반송 수단
32 제2 반송 수단
51 제1 카세트 재치대
51a 재치면
51d 접촉부
52 제2 카세트 재치대
52a 재치면
52d 접촉부
52s 검지 수단
55 유지 수단
70 세정 수단
510 제1 위치 결정 수단
512 세로 프레임
514 세로 가이드 레일
516 볼 나사
518 모터
520 제2 위치 결정 수단
522 세로 프레임
524 세로 가이드 레일
526 볼 나사
528 모터
531 가로 프레임
532 베이스
534 가로 가이드 레일
536 볼 나사
538 모터
600 제어 수단
F 프레임
K1 제1 카세트
K2 제2 카세트
Kt 수용 선반
P0 전달 위치
P1 제1 카세트 퇴피 위치
P2 제2 카세트 퇴피 위치
T 테이프
W 웨이퍼

Claims (2)

  1. 피가공물을 유지하는 유지 수단과, 상기 유지 수단으로 유지된 피가공물에 가공을 행하는 가공 수단을 구비한 가공 장치로서,
    상기 피가공물을 복수 수용 가능한 제1 카세트가 재치되는 제1 카세트 재치대와,
    상기 피가공물을 복수 수용 가능한 제2 카세트가 재치되는 제2 카세트 재치대와,
    상기 제1 카세트 재치대를 전달 위치와, 제1 카세트 퇴피 위치에 위치시키는 제1 위치 결정 수단과,
    상기 제2 카세트 재치대를 상기 전달 위치와, 제2 카세트 퇴피 위치에 위치시키는 제2 위치 결정 수단과,
    상기 전달 위치와 상기 유지 수단의 사이에서 피가공물을 반송하는 반송 수단
    을 포함하고,
    상기 전달 위치와 상기 제1 카세트 퇴피 위치는, Z 방향에 인접하여 배치되고,
    상기 전달 위치와 상기 제2 카세트 퇴피 위치는, 상기 Z 방향에 직교하는 X 방향에 인접하여 배치되는 것인, 가공 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가공 장치는, 적어도 상기 제1 위치 결정 수단과, 상기 제2 위치 결정 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하고,
    상기 제어 수단은, 상기 가공 수단으로 가공이 행해진 피가공물이, 상기 제1 카세트와 상기 제2 카세트 중 수용되어 있던 카세트에 반입되도록, 상기 제1 카세트 재치대와 상기 제2 카세트 재치대를 각각 상기 전달 위치에 위치시키도록, 상기 제1 위치 결정 수단과 상기 제2 위치 결정 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 가공 장치.
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