KR20230169847A - 반송 유닛 및 가공 장치 - Google Patents

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KR20230169847A
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다이치 슈토
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

[과제] 피가공물 또는 피가공물을 포함하는 프레임 유닛의 하면을 건조시키며, 스루풋의 저하를 억제하는 것이 가능한 반송 유닛 및/또는 이 반송 유닛을 포함하는 가공 장치를 제공한다.
[해결수단] 피가공물 또는 프레임 유닛의 진행 방향 전측이 진행 방향 후측보다 위가 되도록 경사한 상태에서 피가공물 또는 프레임 유닛의 하면에 대한 에어의 분사를 행한다. 이 경우, 예컨대, 피가공물 또는 프레임 유닛의 하면에 부착된 액체(예컨대, 가공액)가, 하면을 타고 피가공물 또는 프레임 유닛의 진행 방향 후측을 향하여 흘러, 그 후단으로부터 낙하하기 쉬워진다. 그 때문에, 이와 같이 피가공물 또는 프레임 유닛을 반송하는 경우에는, 피가공물 또는 프레임 유닛의 이동 속도를 크게 할 수 있다. 그 결과, 피가공물 또는 프레임 유닛의 하면을 건조시키며, 스루풋의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.

Description

반송 유닛 및 가공 장치{CARRYING UNIT AND PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 피가공물 또는 피가공물을 포함하는 프레임 유닛을 반송하기 위한 반송 유닛과, 이 반송 유닛을 구비하는 가공 장치에 관한 것이다.
IC(Integrated Circuit) 등의 디바이스의 칩은, 휴대 전화 및 퍼스널 컴퓨터 등의 각종 전자 기기에 있어서 불가결한 구성 요소이다. 이러한 칩은, 예컨대, 이하의 순서로 제조된다.
먼저, 포토 리소그래피 등을 실시하여 웨이퍼 등을 포함하는 피가공물의 표면에 다수의 소자를 형성함으로써 복수의 디바이스를 형성한다. 계속해서, 피가공물의 이면측을 연삭하여 피가공물을 박화한다. 계속해서, 복수의 디바이스의 경계를 따라 피가공물을 절삭하여 피가공물을 복수의 칩으로 분할한다.
피가공물을 연삭하는 연삭 장치 또는 피가공물을 절삭하는 절삭 장치 등의 가공 장치에 있어서는, 일반적으로, 피가공물의 하면(예컨대, 표면)측이 척 테이블에 의해 유지된 상태에서, 상면(예컨대, 이면)측으로부터 피가공물이 가공된다.
또한, 이 가공 장치에 있어서 피가공물이 가공되면, 가공구와 피가공물의 마찰에 기인하여 피가공물이 가열되며 제거된 피가공물의 부스러기(가공 부스러기)가 발생한다. 그리고, 피가공물의 가열 및/또는 가공 부스러기의 피가공물에의 부착이 발생하면, 피가공물이 파손하고, 또한/또는, 피가공물로부터 제조되는 칩의 품질이 악화할 우려가 있다.
그 때문에, 가공 장치에 있어서는, 피가공물의 상면에 순수 등의 액체(가공액)가 공급된 상태에서 피가공물을 가공하고, 그 후에 피가공물의 상면에 순수 등의 액체(세정액)가 공급된 상태에서 피가공물을 세정하는 경우가 많다. 이 세정은, 일반적으로, 상기 척 테이블과는 별도의 스피너 테이블에 의해 피가공물의 하면측을 유지한 상태에서 행해진다.
여기서, 척 테이블로부터 반출된 피가공물에 있어서는, 그 상면뿐만 아니라, 그 하면이 젖어 있는 경우가 있다. 예컨대, 피가공물의 가공이 완료하면, 척 테이블로부터 피가공물을 이격시키기 위해 척 테이블로부터 피가공물을 향하여 에어가 공급되는 경우가 있다.
이 경우, 피가공물과 척 테이블의 간극에 가공액이 돌아 들어가, 피가공물의 하면이 젖는 경우가 있다. 그리고, 하면이 젖은 피가공물이 스피너 테이블에 의해 유지되면, 이 피가공물을 세정한 후에 피가공물을 스피너 테이블로부터 반출하기 어려워질 우려가 있다.
이 점에 입각하여, 피가공물의 반송 경로를 향하여 에어를 분사하는 에어 커튼을 마련하는 것이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 이 에어 커튼을 구비하는 가공 장치에 있어서는, 에어 커튼으로부터 분사된 에어를 빠져나가도록 가공 후의 피가공물을 이동시킴으로써, 피가공물에 부착된 가공액을 비산시켜 제거할 수 있다.
그 때문에, 이 가공 장치에 있어서는, 피가공물의 스피너 테이블에의 반입에 앞서, 피가공물의 하면을 건조시킬 수 있다. 그 결과, 이 가공 장치에 있어서는, 세정 후의 피가공물을 스피너 테이블로부터 반출하는 것이 용이해진다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 평성9-293695호 공보
전술한 가공 장치에 있어서 피가공물의 하면을 건조하기 위해서는, 에어 커튼으로부터 분사된 에어를 빠져나갈 때의 피가공물의 이동 속도를 작게 할 필요가 있다. 단, 이 경우에는, 피가공물의 가공을 완료시킬 때까지 필요한 시간이 길어져, 스루풋이 저하할 우려가 있다.
이 점을 감안하여, 본 발명의 목적은, 피가공물 또는 피가공물을 포함하는 프레임 유닛의 하면을 건조시키며, 스루풋의 저하를 억제하는 것이 가능한 반송 유닛 및/또는 이 반송 유닛을 포함하는 가공 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 피가공물 또는 상기 피가공물을 포함하는 프레임 유닛을 반송하기 위한 반송 유닛으로서, 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 유지하기 위한 유지 기구와, 상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛의 기울기를 조정하기 위한 기울기 조정 기구와, 상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 수평 방향을 따라 이동시키기 위한 수평 방향 이동 기구와, 상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 연직 방향을 따라 이동시키기 위한 연직 방향 이동 기구와, 상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 상기 수평 방향 이동 기구에 의해 상기 수평 방향을 따라 이동시켰을 때의 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛의 이동 경로에서 보아 하방에 위치되며, 또한, 상방을 향하여 에어를 분사하는 에어 분사기를 구비하고, 상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛의 진행 방향 전측이 진행 방향 후측보다 위가 되도록 상기 기울기 조정 기구가 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛의 기울기를 조정하며, 또한, 상기 에어 분사기가 상방을 향하여 상기 에어를 분사한 상태에서, 상기 에어 분사기의 상방을 통과하도록 상기 수평 방향 이동 기구가 상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 이동시키는 반송 유닛이 제공된다.
본 발명의 별도의 측면에 따르면, 피가공물을 가공하기 위한 가공 장치로서, 상기 피가공물의 상면에 가공액을 공급하면서 상기 피가공물을 가공할 때에 상기 피가공물의 하면측을 유지하기 위한 척 테이블과, 상기 피가공물의 상기 상면에 세정액을 공급하면서 상기 피가공물을 세정할 때에 상기 피가공물의 상기 하면측을 유지하기 위한 스피너 테이블과, 상기 피가공물을 수용하기 위한 카세트가 배치되는 카세트 배치 영역과, 상기 척 테이블과 상기 스피너 테이블 사이 또는 상기 스피너 테이블과 상기 카세트 사이 중 적어도 한쪽에 상기 피가공물 또는 상기 피가공물을 포함하는 프레임 유닛을 반송하기 위한 반송 유닛을 구비하고, 상기 반송 유닛은, 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 유지하기 위한 유지 기구와, 상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛의 기울기를 조정하기 위한 기울기 조정 기구와, 상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 수평 방향을 따라 이동시키기 위한 수평 방향 이동 기구와, 상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 연직 방향을 따라 이동시키기 위한 연직 방향 이동 기구와, 상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 상기 수평 방향 이동 기구에 의해 상기 수평 방향을 따라 이동시켰을 때의 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛의 이동 경로에서 보아 하방에 위치되며, 또한, 상방을 향하여 에어를 분사하는 에어 분사기를 구비하고, 상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛의 진행 방향 전측이 진행 방향 후측보다 위가 되도록 상기 기울기 조정 기구가 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛의 기울기를 조정하며, 또한, 상기 에어 분사기가 상방을 향하여 상기 에어를 분사한 상태에서, 상기 에어 분사기의 상방을 통과하도록 상기 수평 방향 이동 기구가 상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 이동시키는 가공 장치가 제공된다.
본 발명의 반송 유닛에 있어서는, 유지 기구에 의해 유지된 피가공물 또는 피가공물을 포함하는 프레임 유닛의 진행 방향 전측이 진행 방향 후측보다 위가 되도록 기울기 조정 기구가 피가공물 또는 프레임 유닛의 기울기를 조정하며, 또한, 에어 분사기가 상방을 향하여 에어를 분사한 상태에서, 에어 분사기의 상방을 통과하도록 수평 방향 이동 기구가 유지 기구에 의해 유지된 피가공물 또는 프레임 유닛을 이동시킨다.
즉, 이 반송 유닛에 있어서는, 피가공물 또는 프레임 유닛의 진행 방향 전측이 진행 방향 후측보다 위가 되도록 경사한 상태에서 피가공물 또는 프레임 유닛의 하면에 대한 에어의 분사가 행해진다. 이 경우, 예컨대, 피가공물 또는 프레임 유닛의 하면에 부착된 액체(예컨대, 가공액)가, 하면을 타고 피가공물 또는 프레임 유닛의 진행 방향 후측을 향하여 흘러, 그 후단으로부터 낙하하기 쉬워진다.
그 때문에, 이 반송 유닛을 이용하여 피가공물 또는 프레임 유닛을, 예컨대, 척 테이블로부터 스피너 테이블에 반송하는 경우에는, 피가공물 또는 프레임 유닛의 이동 속도를 크게 할 수 있다. 그 결과, 이 반송 유닛에 있어서는, 피가공물 또는 프레임 유닛의 하면을 건조시키며, 스루풋의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.
도 1은 연삭 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 피가공물의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 연삭 장치에 포함되는 반송 유닛의 일례의 상세한 구조를 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다.
도 4는 반송 유닛에 의해 피가공물을 이동시키는 모습을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다.
도 5는 절삭 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 절삭 장치의 일부의 구성 요소를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 7은 피가공물을 포함하는 프레임 유닛의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1은 연삭 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 또한, 도 1에 나타내는 X축 방향(좌우 방향) 및 Y축 방향(전후 방향)은, 수평면 상에서 서로 직교하는 방향이고, 또한, Z축 방향(상하 방향)은, X축 방향 및 Y축 방향에 직교하는 방향(연직 방향)이다.
도 1에 나타내는 연삭 장치(2)는, 각 구성 요소를 지지 또는 수용하는 베이스(4)를 구비한다. 이 베이스(4)의 전단부의 상면에는, 한쌍의 카세트 배치 영역(6a, 6b)이 각각 마련되어 있다. 그리고, 각 카세트 배치 영역(6a, 6b) 상에는, Z축 방향에 있어서 서로 이격한 상태에서 복수의 피가공물을 수용 가능한 카세트(8a, 8b)가 배치된다.
즉, 각 카세트(8a, 8b)에는, 각각에 있어서 피가공물을 수용 가능한 복수단의 수용 영역이 마련되어 있다. 도 2는 카세트(8a, 8b)에 수용되는 피가공물의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 2에 나타내는 피가공물(11)은, 예컨대, 원형의 표면(11a) 및 이면(11b)을 갖고, 실리콘(Si) 등의 반도체 재료를 포함하는 웨이퍼이다.
이 피가공물(11)은 격자형으로 설정되는 복수의 분할 예정 라인(13)에 의해 복수의 영역으로 구획되어 있고, 각 영역의 표면(11a)측에는 IC 등의 디바이스(15)가 형성되어 있다. 또한, 피가공물(11)은, 이 디바이스(15)를 덮도록 마련된 필름형의 테이프를 포함하여도 좋다. 이 테이프는, 피가공물(11)의 직경과 대략 같은 직경을 갖고, 예컨대, 수지를 포함한다.
그리고, 이 테이프는, 피가공물(11)의 이면(11b)측을 연삭할 때에 표면(11a)측에 가해지는 충격을 완화하여 디바이스(15)를 보호한다. 또한, 피가공물(11)의 재질, 형상, 구조 및 크기 등에 제한은 없다. 예컨대, 피가공물(11)은, 다른 반도체 재료, 세라믹스, 수지 또는 금속을 포함하여도 좋다.
또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 카세트 배치 영역(6a, 6b)의 후방에는 오목부(4a)가 형성되어 있고, 이 오목부(4a)의 내측에는 반송 유닛(10)이 마련되어 있다. 이 반송 유닛(10)은, 연삭 전의 피가공물(11)을 카세트(8a, 8b)의 복수의 수용 영역 중 어느 하나(원래의 수용 영역)로부터 반출하고, 또한, 연삭 후의 피가공물(11)을, 예컨대, 원래의 수용 영역에 반입할 때에 이용된다.
구체적으로는, 반송 유닛(10)은, 예컨대, 복수의 관절과 로봇 핸드를 갖고, 이 로봇 핸드의 일면에 있어서 피가공물(11)을 유지한다. 또한, 반송 유닛(10)은, 피가공물(11)을 유지하는 로봇 핸드를 반전시키는 것, 즉, 피가공물(11)의 상하를 반전시는 것도 가능하다.
또한, 오목부(4a)의 경사 후방에는, 피가공물(11)의 위치를 조정하기 위한 위치 조정 기구(12)가 마련되어 있다. 이 위치 조정 기구(12)는, 원반형의 위치 조정용 테이블과, 위치 조정용 테이블의 주위에 배치된 복수의 핀을 포함한다. 그리고, 반송 유닛(10)에 의해 카세트(8a, 8b)로부터 반출된 피가공물(11)은, 이 위치 조정용 테이블에 반입되어, 그 중심이 소정의 위치에 맞추어진다.
구체적으로는, 피가공물(11)은, 그 이면(11b)이 위를 향하도록 위치 조정용 테이블에 반입된다. 그리고, 위치 조정용 테이블의 직경 방향을 따라 복수의 핀이 위치 조정용 테이블에 접근한다. 이에 의해, 복수의 핀이 피가공물(11)의 측면에 접촉하여 피가공물(11)을 약간 이동시킨다. 그 결과, 피가공물(11)의 중심이 소정의 위치에 맞추어진다.
또한, 위치 조정 기구(12)의 측방에는, 피가공물(11)을 유지하여 후방에 반송하는 반송 유닛(14)이 마련되어 있다. 이 반송 유닛(14)은, 예컨대, Z축 방향으로 연장되는 지지축과, 이 지지축의 상단부에 기단부가 고정되며, 또한, Z축 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 아암과, 이 아암의 선단부의 하측에 고정되어 있는 흡인 패드를 갖는다.
또한, 반송 유닛(14)의 지지축은, 모터 등의 회전 구동원에 접속되어 있다. 그리고, 이 회전 구동원을 동작시키면, Z축 방향을 따른 직선을 회전축으로 하여 지지축이 회전한다. 또한, 반송 유닛(14)의 지지축은, 예컨대, 볼나사식의 이동 기구(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 그리고, 이 이동 기구를 동작시키면, Z축 방향을 따라 지지축이 이동, 즉, 지지축이 승강한다.
예컨대, 반송 유닛(14)은, 이하의 순서로 피가공물(11)을 유지하여 후방에 반송한다. 먼저, 위치 조정 기구(12)에 있어서 중심이 소정의 위치에 맞추어진 피가공물(11)의 바로 위에 흡인 패드가 위치되도록 지지축을 회전시킨다. 계속해서, 이 흡인 패드가 피가공물(11)의 이면(상면)(11)에 접촉하도록 지지축을 하강시킨다.
계속해서, 흡인 패드에 의해 피가공물(11)의 이면(상면)(11b)측을 흡인하여 유지한다. 계속해서, 피가공물(11)을 유지하는 흡인 패드를 상승시키도록 지지축을 상승시킨다. 계속해서, 피가공물(11)을 유지하는 흡인 패드를 선회시키도록 지지축을 회전시킨다. 이에 의해, 피가공물(11)이 후방에 반송된다.
반송 유닛(14)의 후방에는, 턴테이블(16)이 마련되어 있다. 이 턴테이블(16)은, 모터 등의 회전 구동원에 접속되어 있다. 그리고, 이 회전 구동원을 동작시키면, 턴테이블(16)의 상면의 중심을 지나며, 또한, Z축 방향을 따른 직선을 회전축으로 하여 턴테이블(16)이 회전한다.
또한, 턴테이블(16)에는, 턴테이블(16)의 둘레 방향을 따라 대략 같은 각도의 간격으로 3개의 원반형의 테이블 베이스(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 또한, 각 테이블 베이스의 상부에는, 피가공물(11)의 표면(하면)(11a)측을 유지하기 위한 척 테이블(18)이 장착되어 있다.
이 척 테이블(18)은, 예컨대, 세라믹스 등을 포함하고, 베어링 등을 통해 테이블 베이스에 지지되는 원반형의 프레임체를 갖는다. 또한, 척 테이블(18)의 프레임체의 상면에는 원형의 바닥면을 갖는 오목부가 형성되어 있고, 이 오목부에는 다공질 세라믹스 등을 포함하는 원반형의 포러스판이 고정되어 있다.
또한, 척 테이블(18)의 포러스판의 상면과 포러스판을 둘러싸는 프레임체의 상면은, 원추의 측면에 대응하는 형상을 가지며, 피가공물(11)을 유지할 때에 유지면으로서 기능한다. 또한, 척 테이블(18)의 프레임체는, 모터 등의 회전 구동원에 접속되어 있다. 그리고, 이 모터를 동작시키면, 척 테이블(18)의 유지면의 중심을 지나는 직선을 회전축으로 하여 척 테이블(18)이 회전한다.
또한, 척 테이블(18)의 프레임체는, 테이블 베이스를 통해, 기울기 조정 기구(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 이 기울기 조정 기구는, 척 테이블(18)의 둘레 방향을 따라 대략 같은 각도의 간격으로 배치되어 있는 2개의 가동축 및 하나의 고정축을 포함한다. 그리고, 2개의 가동축 중 적어도 한쪽이 테이블 베이스 및 척 테이블을 부분적으로 승강시키면, 척 테이블(18)의 회전축의 기울기가 조정된다.
또한, 척 테이블(18)의 포러스판의 하면측은, 그 프레임체에 형성되어 있는 유로 등을 통해, 이젝터 등의 흡인원(도시하지 않음) 및 봄베 등의 에어 공급원(도시하지 않음)에 연통한다. 그리고, 척 테이블(18)의 유지면에 피가공물(11)이 놓인 상태에서 흡인원을 동작시키면, 피가공물(11)의 표면(하면)(11a)측이 척 테이블(18)에 흡인되어 유지된다.
또한, 척 테이블(18)의 프레임체에 형성되어 있는 유로가 부압으로 되어 있는 상태에서 에어 공급원을 동작시키면, 이 유로에 에어가 공급되어 상압이 되어, 피가공물(11)을 척 테이블(18)로부터 이격시키는 것이 용이해진다.
또한, 테이블 베이스에 척 테이블(18)이 장착된 상태에서 턴테이블(16)을 회전시키면, 테이블 베이스와 함께 척 테이블(18)이 이동한다. 구체적으로는, 이 경우에는, 턴테이블(16)의 둘레 방향을 따라 테이블 베이스 및 척 테이블(18)이 이동한다.
이에 의해, 테이블 베이스 및 척 테이블(18)을, 예컨대, 반송 유닛(14)에 인접하는 반입 반출 위치(A)와, 반입 반출 위치의 경사 후방의 조연삭 위치(B)와, 조연삭 위치의 측방의 마무리 연삭 위치(C)에 순서대로 위치시킬 수 있다.
그리고, 반입 반출 위치(A)에 위치된 척 테이블(18)에는, 반송 유닛(14)에 의해 후방에 반송된 피가공물(11)이 반입된다. 예컨대, 피가공물(11)의 척 테이블(18)에의 반입은, 이하의 순서로 행해진다.
먼저, 반송 유닛(14)의 흡인 패드에 의해 유지된 피가공물(11)을 척 테이블(18)의 유지면에 접근시키도록, 반송 유닛(14)의 지지축에 연결되어 있는 지지축을 하강시킨다. 계속해서, 흡인 패드에 의한 피가공물(11)의 이면(상면)(11b)측의 흡인을 정지한다. 이에 의해, 피가공물(11)이 흡인 패드로부터 분리되어 척 테이블(18)에 반입된다.
계속해서, 피가공물(11)의 표면(하면)(11a)측이 척 테이블(18)에 흡인되어 유지되도록, 척 테이블(18)의 포러스판의 하면측과 연통하는 흡인원을 동작시킨다. 계속해서, 이 피가공물(11)을 유지하는 척 테이블(18)을 조연삭 위치(B)에 위치시키도록 턴테이블(16)을 회전시킨다.
조연삭 위치(B) 및 마무리 연삭 위치(C)의 각각의 후방에는, 기둥형의 지지 구조(20)가 마련되어 있다. 각 지지 구조(20)의 전면측에는, 이동 기구(22)가 마련되어 있다. 이 이동 기구(22)는, Z축 방향을 따라 연장되는 한쌍의 가이드 레일(24)을 구비한다. 또한, 한쌍의 가이드 레일(24)에는, 이동 플레이트(26)가 슬라이드 가능한 양태로 부착되어 있다.
또한, 이동 플레이트(26)의 후면측에는 볼나사의 너트(도시하지 않음)가 고정되어 있고, 이 너트에는 Z축 방향을 따라 연장되는 나사축(28)이 회전 가능한 양태로 연결되어 있다. 또한, 이 너트는, 나사축(28)의 회전에 따라 나사축(28)의 표면을 구르는 다수의 볼을 수용한다.
또한, 나사축(28)의 일단부(상단부)에는, 모터(30)가 접속되어 있다. 그리고, 모터(30)에 의해 나사축(28)을 회전시키면, 다수의 볼이 너트 내를 순환하여 너트와 함께 이동 플레이트(26)가 Z축 방향을 따라 이동한다.
또한, 이동 플레이트(26)의 전면(표면)에는, 연삭 유닛(32)이 마련되어 있다. 이 연삭 유닛(32)은, 이동 플레이트(26)에 고정되는 스핀들 하우징(34)을 구비한다. 또한, 스핀들 하우징(34)에는, Z축 방향 또는 Z축 방향에 대하여 약간 기운 방향을 따라 연장되는 스핀들(도시하지 않음)이 회전 가능한 양태로 수용되어 있다.
또한, 스핀들의 선단부(하단부)는 스핀들 하우징(34)의 하단면으로부터 노출되어 있고, 이 하단부에는 원반형의 마운트(36)가 고정되어 있다. 그리고, 조연삭 위치(B)측의 연삭 유닛(32)의 마운트(36)의 하면에는, 조연삭용의 연삭 휠(38a)이 장착되어 있다. 마찬가지로, 마무리 연삭 위치(C)측의 연삭 유닛(32)의 마운트(36)의 하면에는, 마무리 연삭용의 연삭 휠(38b)이 장착되어 있다.
또한, 스핀들 하우징(34)에 수용된 스핀들의 기단부(상단부)에는, 모터(40)가 접속되어 있다. 그리고, 이 모터를 동작시키면, 스핀들과 함께 마운트(36) 및 연삭 휠(38a, 38b)이 Z축 방향 또는 Z축 방향에 대하여 약간 기운 직선을 회전축으로 하여 회전한다.
또한, 각 연삭 휠(38a, 38b)은, 스테인레스강 또는 알루미늄 등의 금속을 포함하는 환형의 휠 베이스를 포함한다. 또한, 휠 베이스의 하면에는, 휠 베이스의 둘레 방향을 따라 대략 같은 각도의 간격으로 복수의 연삭 지석이 고정되어 있다.
그리고, 복수의 연삭 지석의 각각은, 비트리파이드 또는 레지노이드 등의 결합제와, 이 결합제에 분산된 다이아몬드 등의 지립을 포함한다. 또한, 마무리 연삭용의 연삭 휠(38b)이 구비하는 연삭 지석에 포함되는 지립의 평균 입경은, 조연삭용의 연삭 휠(38a)이 구비하는 연삭 지석에 포함되는 지립의 평균 입경보다 작다.
또한, 각 연삭 휠(38a, 38b)의 근방에는, 액체 공급 유닛(도시하지 않음)이 마련되어 있다. 이 액체 공급 유닛은, 예컨대, 평면으로 보아 연삭 휠(38a, 38b)의 내측에 위치하는 노즐과, 이 노즐에 순수 등의 액체(가공액)를 공급하는 펌프를 갖는다.
그리고, 이 펌프를 동작시키면, 조연삭 위치(B) 또는 마무리 연삭 위치(C)에 위치된 척 테이블(18)에 의해 표면(하면)(11a)측이 유지된 피가공물(11)의 이면(상면)(11b)에 노즐로부터 가공액이 공급된다.
또한, 피가공물(11)을 유지하는 척 테이블(18)이 조연삭 위치(B) 또는 마무리 연삭 위치(C)에 위치되면, 피가공물(11)의 이면(상면)(11b)측의 조연삭 또는 마무리 연삭이 행해진다. 그리고, 피가공물(11)의 이면(상면)(11b)측의 조연삭 및 마무리 연삭이 완료하면, 턴테이블(16)을 회전시켜, 피가공물(11)을 유지하는 척 테이블(18)이 반입 반출 위치(A)에 위치된다.
반입 반출 위치(A)의 전방, 또한, 반송 유닛(14)의 측방에는, 피가공물(11)을 유지하여 전방에 반송하는 반송 유닛(42)이 마련되어 있다. 도 3은 반송 유닛(42)의 상세한 구조를 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다. 이 반송 유닛(42)은, 피가공물(11)의 이면(상면)(11b)측을 유지하기 위한 유지 기구(44)를 갖는다.
유지 기구(44)는, 예컨대, 세라믹스 등을 포함하는 원반형의 프레임체(44a)를 갖는다. 이 프레임체(44a)의 하면에는 원형의 바닥면을 갖는 오목부가 형성되어 있고, 이 오목부에는 다공질 세라믹스 등을 포함하는 원반형의 포러스판(44b)이 고정되어 있다. 또한, 프레임체(44a)의 상면측에는 복수의 나사 구멍이 형성되어 있고, 이 복수의 사나 구멍의 각각에는 볼트(46)가 나사 결합되어 있다.
구체적으로는, 이 볼트(46)는, Z축 방향을 따라 연장되는 원기둥형의 축부와, 이 축부보다 직경이 크고, 또한, Z축 방향을 따른 길이가 작은 육각 기둥형의 머리부를 갖는다. 또한, 이 축부는, 나사산이 형성되어 있는 하부(나사부)와, 나사산이 형성되지 않은 상부(원통부)를 갖는다. 그리고, 볼트(46)의 나사부가, 프레임체(44a)의 상면측에 형성되어 있는 나사 구멍에 나사 결합되어 있다.
또한, 프레임체(44a)의 상면측에는 포러스판(44b)의 상면측과 연통하는 관통 구멍이 형성되어 있고, 이 관통 구멍은 배관(도시하지 않음) 및 밸브(도시하지 않음)를 통해 이젝터 등의 흡인원(도시하지 않음) 및 봄베 등의 에어 공급원(도시하지 않음)에 연통한다.
그리고, 포러스판(44b)의 하면(유지면)에 피가공물(11)의 이면(11b)이 접촉한 상태에서 흡인원을 동작시키면, 피가공물(11)의 이면(상면)(11b)측이 유지 기구(44)에 흡인되어 유지된다. 또한, 프레임체(44a)의 상면측에 형성되어 있는 관통 구멍 등이 부압으로 되어 있는 상태에서 에어 공급원을 동작시키면, 이 관통 구멍에 에어가 공급되어 상압이 되어, 피가공물(11)을 유지 기구(44)로부터 이격시키는 것이 용이해진다.
유지 기구(44)의 상방에는, 유지 기구(44)에 의해 유지된 피가공물(11)의 기울기를 조정하기 위한 기울기 조정 기구(48)가 마련되어 있다. 이 기울기 조정 기구(48)는, 원반형의 지지 부재(48a)를 갖는다. 그리고, 지지 부재(48a)에는, 두께 방향에 있어서 지지 부재(48a)를 관통하며, 각각의 단면이 원형인 복수의 관통 구멍이 형성되어 있다.
이들 관통 구멍은 프레임체(44a)의 상면측에 형성되어 있는 복수의 나사 구멍과 겹치도록 위치되고, 각 관통 구멍에는 볼트(46)의 원통부가 통과되어 있다. 또한, 볼트(46)의 머리부의 직경은, 관통 구멍의 직경보다 크다. 그 때문에, 볼트(46)가 관통 구멍을 통과하여 낙하하는 일은 없다.
또한, 볼트(46)의 축부 중 프레임체(44a)와 지지 부재(48a) 사이에 위치하는 부분의 주위에는, 압축 코일 스프링(50)이 마련되어 있다. 바꾸어 말하면, 이 부분은, 압축 코일 스프링(50)의 내측에 위치한다. 그리고, 프레임체(44a) 및 지지 부재(48a)에는, 압축 코일 스프링(50)을 압축함으로써 생기는 반력이 작용하고 있다.
또한, 지지 부재(48a)의 측부에는, 아암(48b)의 선단부가 연결되어 있다. 이 아암(48b)은, Z축 방향과 직교하는 방향을 따라 연장되고, 그 기단부에는 모터(48c)가 접속되어 있다. 그리고, 이 모터(48c)를 동작시키면, 아암(48b)이 연장되는 방향을 따른 직선을 회전축으로 하여, 아암(48b) 및 지지 부재(48a)가 회전한다.
그 때문에, 유지 기구(44)에 의해 피가공물(11)이 유지되어 있는 경우에는, 기울기 조정 기구(48)의 모터(48c)를 동작시킴으로써 피가공물(11)의 기울기를 조정할 수 있다. 예컨대, 이 기울기 조정 기구(48)는, 피가공물(11)의 이면(상면)(11b)이 수평면에 대하여 이루는 각이, 30°이상 55°이하가 되도록 피가공물(11)의 기울기를 조정한다.
모터(48c)의 하방에는, 유지 기구(44)에 의해 유지된 피가공물(11)을 수평 방향을 따라 이동시키기 위한 수평 방향 이동 기구(52)가 마련되어 있다. 이 수평 방향 이동 기구(52)는 Z축 방향을 따라 연장되는 지지축(52a)을 갖는다. 그리고, 지지축(52a)에 의해 기울기 조정 기구(48) 및 유지 기구(44)가 지지되도록, 이 지지축(52a)의 선단부(상단부)에는 모터(48c)가 고정되어 있다.
또한, 지지축(52a)의 기단부에는, 모터(52b)가 접속되어 있다. 그리고, 이 모터(52b)를 동작시키면, Z축 방향을 따른 직선을 회전축으로 하여 지지축(52a)이 회전한다. 그 때문에, 유지 기구(44)에 의해 피가공물(11)이 유지되어 있는 경우에는, 수평 방향 이동 기구(52)의 모터(52b)를 동작시킴으로써, 지지축(52a)을 중심으로 하여 피가공물(11)을 선회시키는 것, 즉, 피가공물(11)을 수평 방향을 따라 이동시키는 것이 가능하다.
수평 방향 이동 기구(52)의 측방에는, 유지 기구(44)에 의해 유지된 피가공물(11)을 Z축 방향(연직 방향)을 따라 이동시키기 위한 연직 방향 이동 기구(54)가 마련되어 있다. 이 연직 방향 이동 기구(54)는, 볼나사식의 이동 기구이다. 구체적으로는, 연직 방향 이동 기구(54)는, 수평 방향 이동 기구(52)의 모터(52b)의 측부에 표면측이 고정되어 있는 이동 플레이트(54a)를 갖는다.
이 이동 플레이트(54a)의 이면측에는, 다수의 볼을 수용하는 너트(54b)가 고정되어 있다. 그리고, 이 너트(54b)에는, Z축 방향을 따라 연장되는 나사축(54c)이 나사 결합되어 있다. 또한, 나사축(54c)은, 각각이 Z축 방향을 따라 연장되는 한쌍의 가이드 레일(도시하지 않음) 사이에 마련되어 있고, 이 한쌍의 가이드 레일의 표면측에는 슬라이드 가능한 양태로 이동 플레이트(54a)가 부착되어 있다.
또한, 나사축(54c)의 기단부(하단부)에는, 모터(54d)가 접속되어 있다. 그리고, 모터(54d)에 의해 나사축(54c)을 회전시키면, 다수의 볼이 너트(54b) 내를 순환하여 너트(54b)와 함께 이동 플레이트(54a)가 Z축 방향을 따라 이동한다.
그 때문에, 유지 기구(44)에 의해 피가공물(11)이 유지되어 있는 경우에는, 연직 방향 이동 기구(54)의 모터(54d)를 동작시킴으로써 피가공물(11)을 Z축 방향(연직 방향)을 따라 이동시킬 수 있다.
연직 방향 이동 기구(54)의 근방에는, X축 방향을 따라 연장되도록 마련되며, 그 상면의 일단부로부터 타단부에 걸친 영역으로부터 상방을 향하여 에어를 분사하는 에어 분사기(예컨대, 에어 커튼 또는 에어 나이프 등)(56)가 마련되어 있다.
구체적으로는, 이 에어 분사기(56)는, 반입 반출 위치(A)와 후술하는 세정 장치(58) 사이, 또한, 유지 기구(44)에 의해 유지된 피가공물(11)을 수평 방향 이동 기구(52)에 의해 수평 방향을 따라 이동시켰을 때의 피가공물(11)의 이동 경로에서 보아 하방에 위치되어 있다.
또한, 이 에어 분사기(56)의 상면에는, 예컨대, X축 방향을 따라 연장되는 슬릿형의 분사구가 마련되어 있고, 이 분사구로부터 에어가 분사된다. 또한, 이 사출구의 X축 방향을 따른 길이는, 예컨대, 피가공물(11)의 직경보다 크다.
그리고, 연삭 후의 피가공물(11)을 유지하는 척 테이블(18)이 반입 반출 위치(A)에 위치되면, 반송 유닛(42)에 의해 피가공물(11)이 척 테이블(18)로부터 반출된다. 예컨대, 피가공물(11)의 척 테이블(18)로부터의 반출은, 이하의 순서로 행해진다.
먼저, 척 테이블(18)의 포러스판의 하면측과 연통하는 흡인원의 동작을 정지시킨다. 계속해서, 척 테이블(18)의 포러스판의 하면측과 연통하는 에어 공급원을 동작시킨다. 이때, 피가공물(11)이 척 테이블(18)로부터 순간적으로 이격한다. 그리고, 이 간극에는, 피가공물(11)의 조연삭 및 마무리 연삭 시에 공급된 가공액이 돌아 들어가는 경우가 있다. 그 결과, 피가공물(11)의 표면(하면)(11a)이 젖는 경우가 있다.
계속해서, 척 테이블(18) 상에 놓여 있는 피가공물(11)의 바로 위에 유지 기구(44)가 위치되도록, 수평 방향 이동 기구(52)의 모터(52b)를 동작시켜 유지 기구(44)를 선회시킨다. 계속해서, 유지 기구(44)의 포러스판(44b)의 하면을 피가공물(11)의 이면(상면)(11b)에 접촉시키도록, 연직 방향 이동 기구(54)의 모터(54d)를 동작시켜 유지 기구(44)를 하강시킨다.
계속해서, 피가공물(11)의 이면(상면)(11b)측이 유지 기구(44)에 흡인되어 유지되도록, 포러스판(44b)의 상면측과 연통하는 흡인원을 동작시킨다. 계속해서, 피가공물(11)을 척 테이블(18)로부터 이격시키도록, 연직 방향 이동 기구(54)의 모터(54d)를 동작시켜 유지 기구(44)를 상승시킨다.
계속해서, 피가공물(11)이 에어 분사기(56)의 상방을 통과하도록 피가공물(11)을 수평 방향을 따라 이동시킨다. 도 4는 반송 유닛(42)에 의해 피가공물(11)을 이동시키는 모습을 모식적으로 나타내는 일부 단면 측면도이다. 이 이동 시에는, 피가공물(11)의 진행 방향 전측이 진행 방향 후측보다 위가 되도록, 기울기 조정 기구(48)의 모터(48c)를 동작시켜 피가공물(11)의 기울기를 조정한다.
그리고, 상방을 향하여 에어(A)를 분사하도록 에어 분사기(56)를 동작시킨 상태에서, 피가공물(11)이 에어 분사기(56)의 상방을 통과하도록 수평 방향 이동 기구(52)의 모터(52b)를 동작시킨다.
이 경우, 피가공물(11)의 표면(하면)(11a)에 에어(A)가 분사되어, 이 표면(하면)(11a)에 부착된 가공액(L)이, 표면(하면)(11a)을 타고 피가공물(11)의 진행 방향 후측을 향하여 흘러, 그 후단으로부터 낙하하기 쉬워진다. 이에 의해, 피가공물(11)의 표면(하면)(11a)이 건조한다.
또한, 피가공물(11)의 진행 방향 후측에 대하여 에어가 분사될 때의 피가공물(11)의 이동 속도(후반의 이동 속도)는, 그 진행 방향 전측에 대하여 에어가 분사될 때의 피가공물(11)의 이동 속도(전반의 이동 속도)보다 늦어지도록 변경되어도 좋다. 예컨대, 후반의 이동 속도는, 전반의 이동 속도의 3/4배 이하, 1/2배 이하 또는 1/4배 이하가 되도록 변경되어도 좋다.
혹은, 피가공물(11)이 에어 분사기(56)의 상방을 통과할 때에는, 서서히 늦어지도록 피가공물(11)의 이동 속도가 변경되어도 좋다. 이들과 같이 피가공물(11)의 이동 속도가 변경되는 경우, 피가공물(11)의 표면(하면)(11a)을 보다 건조시키기 쉬워진다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 반송 유닛(42)의 측방에는, 척 테이블(18)로부터 반출된 피가공물(11)을 세정하는 세정 장치(58)가 마련되어 있다. 이 세정 장치(58)는, 예컨대, 피가공물(11)의 표면(하면)(11a)측을 유지하기 위한 스피너 테이블과, 스피너 테이블에 의해 유지된 피가공물(11)의 이면(상면)(11b)측에 순수 등의 액체(세정액)를 공급하는 노즐을 포함하는 세정 유닛을 구비한다.
또한, 이 스피너 테이블은, 도 1에 나타내는 척 테이블(18)과 동일한 구조를 가지며, 또한, 모터 등의 회전 구동원에 접속되어 있다. 그리고, 이 회전 구동원을 동작시키면, 스피너 테이블의 상면의 중심을 지나며, 또한, Z축 방향을 따른 직선을 회전축으로 하여 스피너 테이블이 회전한다.
그리고, 스피너 테이블에는, 반송 유닛(42)에 의해 척 테이블(18)로부터 반출된 피가공물(11)이 반입된다. 예컨대, 피가공물(11)의 스피너 테이블에의 반입은, 이하의 순서로 행해진다.
먼저, 유지 기구(44)에 의해 유지된 피가공물(11)이 스피너 테이블의 바로 위에 위치되도록, 수평 방향 이동 기구(52)의 모터(52b)를 동작시켜 피가공물(11)을 선회시킨다. 계속해서, 피가공물(11)의 표면(하면)(11a)을 스피너 테이블의 유지면에 접근시키도록, 연직 방향 이동 기구(54)의 모터(54d)를 동작시켜 피가공물(11)을 하강시킨다.
계속해서, 유지 기구(44)의 포러스판(44b)의 상면측과 연통하는 흡인원의 동작을 정지시킨다. 계속해서, 피가공물(11)을 유지 기구(44)로부터 이격시키도록, 유지 기구(44)의 포러스판(44b)의 상면측과 연통하는 에어 공급원을 동작시킨다. 이에 의해, 피가공물(11)의 스피너 테이블에의 반입이 완료한다.
이 세정 장치(58)에 있어서는, 피가공물(11)의 표면(하면)(11a)측을 유지하는 스피너 테이블를 회전시키면서 피가공물(11)의 이면(상면)(11b)에 세정 유닛으로부터 세정액을 공급함으로써 피가공물(11)이 세정된다. 그리고, 세정 장치(58)에 있어서의 피가공물(11)의 세정이 완료하면, 반송 유닛(10)이 세정 장치(58)로부터 카세트(8a, 8b)의 복수의 수용 영역 중 어느 하나(예컨대, 원래의 수용 영역)에 피가공물(11)을 반입한다.
전술한 연삭 장치(2)의 반송 유닛(42)에 있어서는, 유지 기구(44)에 의해 유지된 피가공물(11)의 진행 방향 전측이 진행 방향 후측보다 위가 되도록 기울기 조정 기구(48)가 피가공물(11)의 기울기를 조정하며, 또한, 에어 분사기(56)가 상방을 향하여 에어(A)를 분사한 상태에서, 에어 분사기(56)의 상방을 통과하도록 수평 방향 이동 기구(52)가 유지 기구(44)에 의해 유지된 피가공물(11)을 이동시킨다(도 4 참조).
즉, 이 반송 유닛(42)에 있어서는, 피가공물(11)의 진행 방향 전측이 진행 방향 후측보다 위가 되도록 경사한 상태에서 피가공물(11)의 표면(하면)(11a)에 대한 에어(A)의 분사가 행해진다. 이 경우, 피가공물(11)의 표면(하면)(11a)에 부착된 액체(예컨대, 가공액(L))가, 표면(하면)(11a)을 타고 피가공물(11)의 진행 방향 후측을 향하여 흘러, 그 후단으로부터 낙하하기 쉬워진다.
그 때문에, 이 반송 유닛(42)을 이용하여 피가공물(11)을, 예컨대, 척 테이블(18)로부터 세정 장치(58)의 스피너 테이블에 반송하는 경우에는, 피가공물(11)의 이동 속도를 크게 할 수 있다. 그 결과, 이 반송 유닛(42)에 있어서는, 피가공물(11)의 표면(하면)(11a)을 건조시키며, 스루풋의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 전술한 내용은 본 발명의 일양태로서, 본 발명의 내용은 전술한 내용에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명에 있어서는, 피가공물(11)이 에어 분사기(56)의 상방을 통과할 때에 피가공물(11)을 경사 상방을 향하여 진행시킴으로써, 피가공물(11)과 에어 분사기(56)의 연직 방향에 있어서의 간격을 일정하게 하여도 좋다.
구체적으로는, 이 경우에는, 피가공물(11)이 에어 분사기(56)의 상방을 통과할 때에, 수평 방향 이동 기구(52)의 모터(52b)와 연직 방향 이동 기구(54)의 모터(54d)를 동시에 동작시키면 좋다.
또한, 본 발명의 반송 유닛은, 세정 장치(58)의 스피너 테이블과 카세트(8a, 8b) 사이에 마련되어 있어도 좋다. 즉, 본 발명의 반송 유닛은, 피가공물(11)의 세정에 따라 표면(하면)(11a)이 젖은 피가공물(11)을 건조시키는 것이어도 좋다.
또한, 본 발명의 반송 유닛은, 척 테이블(18)로부터 세정 장치(58)의 스피너 테이블에의 피가공물(11)의 반송과, 세정 장치(58)의 스피너 테이블로부터 카세트(8a, 8b)에의 반송의 쌍방을 실시 가능한 것이어도 좋다. 즉, 본 발명의 반송 유닛은, 피가공물(11)의 가공에 따라 표면(하면)(11a)이 젖은 피가공물(11)을 건조시키며, 피가공물(11)의 세정에 따라 표면(하면)(11a)이 젖은 피가공물(11)을 건조시키는 것이어도 좋다.
또한, 본 발명의 반송 유닛은, 연삭 장치(2) 이외의 가공 장치에 마련되어도 좋다. 도 5는 이러한 가공 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5에 나타내는 가공 장치의 일부의 구성 요소를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
구체적으로는, 도 5 및 도 6에 나타내는 가공 장치는, 피가공물(11)을 절삭하는 것이 가능한 절삭 장치(60)이다. 또한, 도 5 및 도 6에 나타내는 U축 방향(전후 방향) 및 V축 방향(좌우 방향)은, 수평면 상에 있어서 서로 직교하는 방향이고, 또한, W축 방향(상하 방향)은, U축 방향 및 V축 방향에 수직인 방향(연직 방향)이다.
절삭 장치(60)는, 각 구성 요소가 탑재되는 베이스(62)를 구비한다. 또한, 베이스(62)의 코너부에는, 카세트 테이블(64)이 설치되어 있다. 이 카세트 테이블(64)의 상면은, 카세트(66)를 배치하는 데 알맞은 카세트 배치 영역(68)을 포함한다. 또한, 카세트(66)에는, 각각에 있어서 피가공물(11)을 포함하는 프레임 유닛을 수용 가능한 복수단의 수용 영역이 마련되어 있다.
도 7은 피가공물(11)을 포함하는 프레임 유닛의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 7에 나타내는 프레임 유닛(17)은, 원반형의 다이싱 테이프(19)를 갖는다. 이 다이싱 테이프(19)의 직경은, 피가공물(11)의 직경보다 길다. 그리고, 다이싱 테이프(19)의 중앙 영역에는, 피가공물(11)의 이면(11b)이 접착되어 있다.
다이싱 테이프(19)는, 예컨대, 가요성을 갖는 필름형의 기재층과, 기재층의 일면(피가공물(11)측의 면)에 마련된 점착층(풀층)을 갖는다. 구체적으로는, 이 기재층은, 폴리올레핀(PO), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC) 또는 폴리스티렌(PS) 등을 포함한다. 또한, 이 점착층은, 자외선 경화형의 실리콘 고무, 아크릴계 재료 또는 에폭시계 재료 등을 포함한다.
또한, 다이싱 테이프(19)의 외주 영역에는, 피가공물(11)보다 직경이 긴 원형의 개구(21a)가 형성되어 있는 환형의 프레임(21)이 접착되어 있다. 이 프레임(21)은, 예컨대, 알루미늄 또는 스테인레스강 등의 금속 재료를 포함한다.
또한, 도 5에 나타내는 카세트 테이블(64)은, W축 방향 이동 기구(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 이 W축 방향 이동 기구는, 프레임 유닛(17)의 카세트(66)에의 반입 반출이 적절하게 행해지도록 카세트 배치 영역(68)에 배치된 카세트(66)의 높이를 조정한다.
또한, 베이스(62)의 상방에는, 척 테이블(70)과, 한쌍의 절삭 유닛(가공 유닛)(72)과, 스피너 테이블(74)과, 세정 유닛(76)과, 반송 유닛(78)이 마련되어 있다.
척 테이블(70)은, 피가공물(11)을 가공할 때에 다이싱 테이프(19)를 통해 피가공물(11)의 이면(하면)(11b)측을 유지한다. 또한, 척 테이블(70)은, 도 1에 나타내는 척 테이블(18)과 동일한 구조를 가지며, 이젝터 등의 흡인원(도시하지 않음) 및 봄베 등의 에어 공급원(도시하지 않음)에 연통한다.
또한, 척 테이블(70)은, U축 방향 이동 기구(도시하지 않음) 및 회전 구동원(도시하지 않음)에 연결되어 있다. U축 방향 이동 기구는, 예컨대, 볼나사 및 모터를 포함하고, 한쌍의 절삭 유닛(72)이 마련되어 있는 절삭실로부터 카세트 테이블(64)과 스피너 테이블(74) 사이의 대기 위치(D)까지 척 테이블(70)을 이동시킨다.
또한, 회전 구동원은, 예컨대, 스핀들 및 모터를 포함하고, 척 테이블(70)의 상면의 중심을 지나며, 또한, W축 방향을 따른 직선을 회전축으로 하여 척 테이블(70)을 회전시킨다.
또한, 척 테이블(70)의 주위에는, 척 테이블(70)의 둘레 방향을 따라 대략 같은 각도의 간격으로 4개의 클램프(80)가 마련되어 있다. 4개의 클램프(80)의 각각은, 척 테이블(70)이 다이싱 테이프(19)를 통해 피가공물(11)의 이면(하면)(11b)측을 유지할 때에 척 테이블(70)의 유지면보다 낮은 위치에 있어서 프레임(21)을 유지한다.
한쌍의 절삭 유닛(72)의 각각은, 피가공물(11)을 표면(상면)(11a)측으로부터 절삭한다. 구체적으로는, 각 절삭 유닛(72)은, V축 방향을 따라 연장되는 스핀들을 갖는다. 이 스핀들의 선단부에는, 원환형의 절삭 블레이드가 장착되어 있다.
또한, 스핀들의 기단부는, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 그리고, 이 회전 구동원을 동작시키면, V축 방향을 따른 직선을 회전축으로 하여 스핀들과 함께 절삭 블레이드가 회전한다.
또한, 한쌍의 절삭 유닛(72)의 각각은, V축 방향 이동 기구(도시하지 않음) 및 W축 방향 이동 기구(도시하지 않음)에 연결되어 있다. V축 방향 이동 기구는, 예컨대, 볼나사 및 모터를 포함하고, 절삭실의 내측에 있어서 절삭 유닛(72)을 V축 방향을 따라 이동시킨다.
또한, W축 방향 이동 기구는, 예컨대, 볼나사 및 모터를 포함하고, 절삭실의 내측에 있어서 절삭 유닛(72)을 W축 방향을 따라 이동시킨다. 그리고, 절삭 장치(60)에 있어서는, 전술한 바와 같이 절삭 블레이드를 회전시킨 상태에서 절삭 블레이드와 피가공물(11)을 접촉시킴으로써 피가공물(11)이 표면(상면)(11a)측으로부터 절삭된다.
또한, 한쌍의 절삭 유닛(72)의 각각의 근방에는, 액체 공급 유닛(도시하지 않음)이 마련되어 있다. 이 액체 공급 유닛은, 피가공물(11)이 절삭될 때에 피가공물(11)의 표면(상면)(11a)에 가공액을 공급한다.
구체적으로는, 액체 공급 유닛은, 예컨대, 한쌍의 절삭 유닛(72)의 각각과 함께 이동 가능하도록 절삭 유닛(72)에 연결되어 있는 노즐과, 이 노즐에 가공액을 공급하는 펌프를 갖는다. 그리고, 이 펌프를 동작시키면, 절삭실에 위치된 척 테이블(70)에 의해 이면(하면)(11b)측이 유지된 피가공물(11)의 표면(상면)(11a)에 노즐로부터 가공액이 공급된다.
스피너 테이블(74)은, 피가공물(11)을 세정할 때에 다이싱 테이프(19)를 통해 피가공물(11)의 이면(하면)(11b)측을 유지한다. 또한, 스피너 테이블(74)은, 도 1에 나타내는 척 테이블(18)과 동일한 구조를 가지며, 이젝터 등의 흡인원(도시하지 않음) 및 봄베 등의 에어 공급원(도시하지 않음)에 연통한다.
또한, 스피너 테이블(74)은, 회전 구동원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 이 회전 구동원은, 예컨대, 스핀들 및 모터를 포함하고, 스피너 테이블(74)의 상면의 중심을 지나며, 또한, W축 방향을 따른 직선을 회전축으로 하여 스피너 테이블(74)를 회전시킨다.
세정 유닛(76)은, W축 방향을 따라 연장되는 파이프형의 지지축을 갖는다. 이 지지축의 하단부에는, 지지축을 회전시키기 위한 모터 등의 회전 구동원이 접속되어 있다. 또한, 지지축의 상단부에는, 아암이 접속되어 있다.
이 아암은, 지지축의 상단부로부터 스피너 테이블(74)의 상면의 중심까지의 거리에 상당하는 길이로 W축 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 파이프형의 부재이다. 또한, 아암의 선단부에는, 하방을 향하여 세정수를 방출하도록 노즐이 마련되어 있다.
또한, 지지축은, 세정액을 공급하는 펌프에 연통하고 있다. 그 때문에, 예컨대, 노즐을 스피너 테이블(112)의 상방에 위치시키도록 축부를 회전시킨 후에, 이 펌프를 동작시키면, 스피너 테이블(74)에 의해 이면(하면)(11b)측이 유지된 피가공물(11)의 표면(상면)(11a)에 노즐로부터 가공액이 공급된다.
반송 유닛(78)은, 예컨대, 대기 위치(D)에 위치된 척 테이블(70)에 유지되고, 또한, 절삭 후의 피가공물(11)을 포함하는 프레임 유닛(17)을 척 테이블(70)로부터 스피너 테이블(74)에 반송할 때에 이용된다. 이 반송 유닛(78)은, 프레임(21)을 잡기 위한 파지부(도시하지 않음)와, 프레임(21)의 상면측을 흡인하여 프레임 유닛(17)을 유지하기 위한 흡인 패드 등을 포함하는 유지 기구를 갖는다.
또한, 이 유지 기구는, 기울기 조정 기구(도시하지 않음), V축 방향 이동 기구(수평 방향 이동 기구)(도시하지 않음) 및 W축 방향 이동 기구(연직 방향 이동 기구)(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 기울기 조정 기구(도시하지 않음)는, 선단부가 유지 기구에 고정되며, 또한, U축 방향을 따라 연장되는 아암과, 아암의 기단부에 접속되어 있는 모터를 갖는다.
그리고, 유지 기구에 의해 유지되어 프레임 유닛(17)의 프레임(21)이 유지된 상태에서 모터를 동작시키면, 유지 기구에 의해 유지된 프레임 유닛(17)의 기울기가 조정된다. 예컨대, 이 기울기 조정 기구는, 프레임 유닛(17)에 포함되는 프레임(21)의 상면이 수평면에 대하여 이루는 각이, 30°이상 55°이하가 되도록 프레임 유닛(17)의 기울기를 조정한다.
또한, V축 방향 이동 기구는, 예컨대, 볼나사 및 모터를 포함하고, 스피너 테이블(74)의 상방의 위치로부터 카세트 테이블(64)에 실린 카세트(66)의 근방의 위치까지 반송 유닛(78)을 이동시킨다. 또한, W축 방향 이동 기구는, 예컨대, 볼나사 및 모터를 포함하고, 반송 유닛(78)의 높이를 조정한다.
또한, 이 반송 유닛(78)은, U축 방향을 따라 연장되도록 마련되고, 그 상면의 일단부로부터 타단부에 걸친 영역으로부터 상방을 향하여 에어를 분사하는 에어 분사기(예컨대, 에어 커튼 또는 에어 나이프 등)(82)를 갖는다.
구체적으로는, 이 에어 분사기(82)는, 대기 위치(D)와 후술하는 스피너 테이블(74) 사이, 또한, 반송 유닛(78)의 유지 기구에 의해 유지된 피가공물(11)을 V축 방향 이동 기구에 의해 V축 방향을 따라 이동시켰을 때의 피가공물(11)의 이동 경로에서 보아 하방에 위치되어 있다.
또한, 이 에어 분사기(82)의 상면에는, 예컨대, U축 방향을 따라 연장되는 슬릿형의 분사구가 마련되어 있고, 이 분사구로부터 에어가 분사된다. 또한, 이 사출구의 U축 방향을 따른 길이는, 예컨대, 프레임 유닛(17)에 포함되는 다이싱 테이프(19)의 직경보다 크다.
그리고, 절삭 후의 피가공물(11)을 포함하는 프레임 유닛(17)을 유지하는 척 테이블(70)이 대기 위치(D)에 위치되면, 반송 유닛(78)에 의해 피가공물(11)이 척 테이블(70)로부터 스피너 테이블(74)에 반송된다. 예컨대, 이 피가공물(11)의 반송은, 이하의 순서로 행해진다.
먼저, 척 테이블(70)과 연통하는 흡인원의 동작을 정지시킨다. 계속해서, 척 테이블(70)과 연통하는 에어 공급원을 동작시킨다. 이때, 프레임 유닛(17)이 척 테이블(18)로부터 순간적으로 이격한다. 그리고, 이 간극에는, 피가공물(11)의 절삭 시에 공급된 가공액이 돌아 들어가는 경우가 있다. 그 결과, 다이싱 테이프(19)의 하면이 젖는 경우가 있다.
계속해서, 척 테이블(70) 상에 놓여져 있는 피가공물(11)의 바로 위에 반송 유닛(78)의 유지 기구가 위치되도록, V축 방향 이동 기구를 동작시킨다. 계속해서, 이 유지 기구를 프레임 유닛(17)의 프레임(21)의 상면에 접촉시키도록, W축 방향 이동 기구를 동작시켜 유지 기구를 하강시킨다.
계속해서, 이 유지 기구에 의해 프레임 유닛(17)을 유지한다. 계속해서, 프레임 유닛(17)을 척 테이블(70)로부터 이격시키도록, 반송 유닛(78)의 W축 방향 이동 기구를 동작시켜 유지 기구를 상승시킨다. 계속해서, 프레임 유닛(17)의 진행 방향 전측이 진행 방향 후측보다 위가 되도록, 반송 유닛(78)의 기울기 조정 기구를 동작시켜 피가공물(11)의 기울기를 조정한다.
계속해서, 상방을 향하여 에어를 분사하도록 에어 분사기(82)를 동작시킨 상태에서, 프레임 유닛(17)이 에어 분사기(82)의 상방을 통과하도록 프레임 유닛(17)을 V축 방향을 따라 이동시킨다.
이 경우, 다이싱 테이프(19)의 하면에 에어가 분사되어, 이 하면에 부착된 가공액이, 하면을 타고 프레임 유닛(17)의 진행 방향 후측을 향하여 흘러, 그 후단으로부터 낙하하기 쉬워진다. 이에 의해, 다이싱 테이프(19)의 하면이 건조한다.
또한, 프레임 유닛(17)의 진행 방향 후측에 대하여 에어가 분사될 때의 프레임 유닛(17)의 이동 속도(후반의 이동 속도)는, 그 진행 방향 전측에 대하여 에어가 분사될 때의 프레임 유닛(17)의 이동 속도(전반의 이동 속도)보다 늦어지도록 변경되어도 좋다. 예컨대, 후반의 이동 속도는, 전반의 이동 속도의 3/4배 이하, 1/2배 이하 또는 1/4배 이하가 되도록 변경되어도 좋다.
혹은, 프레임 유닛(17)이 에어 분사기(82)의 상방을 통과할 때에는, 서서히 늦어지도록 프레임 유닛(17)의 이동 속도가 변경되어도 좋다. 이들과 같이 프레임 유닛(17)의 이동 속도가 변경되는 경우, 다이싱 테이프(19)의 하면을 보다 건조시키기 쉬워진다.
전술한 절삭 장치(60)의 반송 유닛(78)에 있어서는, 유지 기구에 의해 유지된 프레임 유닛(17)의 진행 방향 전측이 진행 방향 후측보다 위가 되도록 기울기 조정 기구가 프레임 유닛(17)의 기울기를 조정하고, 또한, 에어 분사기(82)가 상방을 향하여 에어를 분사한 상태에서, 에어 분사기(82)의 상방을 통과하도록 V축 방향 이동 기구가 유지 기구에 의해 유지된 프레임 유닛(17)을 이동시킨다.
즉, 이 반송 유닛(78)에 있어서는, 프레임 유닛(17)의 진행 방향 전측이 진행 방향 후측보다 위가 되도록 경사한 상태에서 다이싱 테이프(19)의 하면에 대하는 에어의 분사가 행해진다. 이 경우, 다이싱 테이프(19)의 하면에 부착된 가공액이, 하면을 타고 다이싱 테이프(19)의 진행 방향 후측을 향하여 흘러, 그 후단으로부터 낙하하기 쉬워진다.
그 때문에, 이 반송 유닛(78)을 이용하여 프레임 유닛(17)을, 예컨대, 척 테이블(70)로부터 스피너 테이블(74)에 반송하는 경우에는, 프레임 유닛(17)의 이동 속도를 크게 할 수 있다. 그 결과, 이 반송 유닛(78)에 있어서는, 다이싱 테이프(19)의 하면을 건조시키며, 스루풋의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 절삭 장치(60)에 있어서는, 스피너 테이블(74)로부터 카세트(66)에 프레임 유닛(17)을 반송할 때에도 반송 유닛(78)이 이용된다. 그 때문에, 이 절삭 장치(60)에 있어서는, 피가공물(11)의 가공에 따라 하면이 젖은 다이싱 테이프(19)를 건조시키는 것뿐만 아니라, 피가공물(11)의 세정에 따라 하면이 젖은 다이싱 테이프(19)를 건조시킬 수도 있다.
그 외에, 전술한 실시형태에 따른 구조 및 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.
2: 연삭 장치
4: 베이스(4a: 오목부)
6a, 6b: 카세트 배치 영역
8a, 8b: 카세트
10: 반송 유닛
11: 피가공물(11a: 표면, 11b: 이면)
12: 위치 조정 기구
13: 분할 예정 라인
14: 반송 유닛
15: 디바이스
16: 턴테이블
17: 프레임 유닛
18: 척 테이블
19: 다이싱 테이프
20: 지지 구조
21: 프레임(21a: 개구)
22: 이동 기구
24: 가이드 레일
26: 이동 플레이트
28: 나사축
30: 모터
32: 연삭 유닛
34: 스핀들 하우징
36: 마운트
38a, 38b: 연삭 휠
40: 모터
42: 반송 유닛
44: 유지 기구(44a: 프레임체, 44b: 포러스판)
46: 볼트
48: 기울기 조정 기구(48a: 지지 부재, 48b: 아암, 48c: 모터)
50: 압축 코일 스프링
52: 수평 방향 이동 기구(52a: 지지축, 52b: 모터)
54: 연직 방향 이동 기구(54a: 이동 플레이트, 54b: 너트)
(54c: 나사축, 54d: 모터)
56: 에어 분사기
58: 세정 장치
60: 절삭 장치
62: 베이스
64: 카세트 테이블
66: 카세트
68: 카세트 배치 영역
70: 척 테이블
72: 절삭 유닛
74: 스피너 테이블
76: 세정 유닛
78: 반송 유닛
80: 클램프
82: 에어 분사기

Claims (2)

  1. 피가공물 또는 상기 피가공물을 포함하는 프레임 유닛을 반송하기 위한 반송 유닛으로서,
    상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 유지하기 위한 유지 기구와,
    상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛의 기울기를 조정하기 위한 기울기 조정 기구와,
    상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 수평 방향을 따라 이동시키기 위한 수평 방향 이동 기구와,
    상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 연직 방향을 따라 이동시키기 위한 연직 방향 이동 기구와,
    상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 상기 수평 방향 이동 기구에 의해 상기 수평 방향을 따라 이동시켰을 때의 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛의 이동 경로에서 보아 하방에 위치되며, 또한, 상방을 향하여 에어를 분사하는 에어 분사기를 구비하고,
    상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛의 진행 방향 전측이 진행 방향 후측보다 위가 되도록 상기 기울기 조정 기구가 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛의 기울기를 조정하며, 또한, 상기 에어 분사기가 상방을 향하여 상기 에어를 분사한 상태에서, 상기 에어 분사기의 상방을 통과하도록 상기 수평 방향 이동 기구가 상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 이동시키는 것인, 반송 유닛.
  2. 피가공물을 가공하기 위한 가공 장치로서,
    상기 피가공물의 상면에 가공액을 공급하면서 상기 피가공물을 가공할 때에 상기 피가공물의 하면측을 유지하기 위한 척 테이블과,
    상기 피가공물의 상기 상면에 세정액을 공급하면서 상기 피가공물을 세정할 때에 상기 피가공물의 상기 하면측을 유지하기 위한 스피너 테이블과,
    상기 피가공물을 수용하기 위한 카세트가 배치되는 카세트 배치 영역과,
    상기 척 테이블과 상기 스피너 테이블 사이 또는 상기 스피너 테이블과 상기 카세트 사이 중 적어도 한쪽에 상기 피가공물 또는 상기 피가공물을 포함하는 프레임 유닛을 반송하기 위한 반송 유닛을 구비하고,
    상기 반송 유닛은,
    상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 유지하기 위한 유지 기구와,
    상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛의 기울기를 조정하기 위한 기울기 조정 기구와,
    상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 수평 방향을 따라 이동시키기 위한 수평 방향 이동 기구와,
    상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 연직 방향을 따라 이동시키기 위한 연직 방향 이동 기구와,
    상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 상기 수평 방향 이동 기구에 의해 상기 수평 방향을 따라 이동시켰을 때의 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛의 이동 경로에서 보아 하방에 위치되며, 또한, 상방을 향하여 에어를 분사하는 에어 분사기를 구비하고,
    상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛의 진행 방향 전측이 진행 방향 후측보다 위가 되도록 상기 기울기 조정 기구가 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛의 기울기를 조정하며, 또한, 상기 에어 분사기가 상방을 향하여 상기 에어를 분사한 상태에서, 상기 에어 분사기의 상방을 통과하도록 상기 수평 방향 이동 기구가 상기 유지 기구에 의해 유지된 상기 피가공물 또는 상기 프레임 유닛을 이동시키는 것인, 가공 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH09293695A (ja) 1996-04-24 1997-11-11 Sharp Corp 外観検査機能を備えたダイシング装置

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JPH09293695A (ja) 1996-04-24 1997-11-11 Sharp Corp 外観検査機能を備えたダイシング装置

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