特開 2023-62553 交換装置、処理装置、及び交換方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023062553

(43)【公開日】2023-05-08

(54)【発明の名称】交換装置、処理装置、及び交換方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 41/06 20120101AFI20230426BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20230426BHJP

   B24B 55/00 20060101ALI20230426BHJP

   B23B 31/02 20060101ALI20230426BHJP

   B23Q 3/08 20060101ALI20230426BHJP

   B23Q 11/08 20060101ALI20230426BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20230426BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20230426BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20230426BHJP

【ＦＩ】

B24B41/06 L

B24B7/04 A

B24B55/00

B23B31/02 C

B23Q3/08 A

B23Q11/08 Z

B23Q11/00 D

B23Q11/00 N

H01L21/68 A

H01L21/304 622H

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021172594

(22)【出願日】2021-10-21

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】片岡 正道

【テーマコード（参考）】

3C011

3C016

3C032

3C034

3C043

3C047

5F057

5F131

【Ｆターム（参考）】

3C011AA14

3C011BB13

3C011BB15

3C011DD02

3C016DA05

3C032FF11

3C032FF14

3C032GG21

3C032GG27

3C032GG35

3C034AA08

3C034BB71

3C034BB93

3C034CA22

3C034CA30

3C034CB11

3C034DD08

3C034DD10

3C034DD20

3C043BA04

3C043BA07

3C043BA09

3C043BA16

3C043CC04

3C043CC11

3C043DD02

3C043DD03

3C043DD04

3C043DD05

3C043DD06

3C047FF04

3C047FF12

3C047FF15

3C047FF17

3C047FF19

5F057AA31

5F057BA11

5F057BB03

5F057BB11

5F057CA25

5F057DA08

5F057DA11

5F057DA29

5F057DA38

5F057FA13

5F057FA32

5F057FA33

5F057FA34

5F057FA37

5F057GA27

5F131AA02

5F131BA32

5F131BB03

5F131CA42

5F131CA47

5F131DA20

5F131DA23

5F131DB02

5F131DB52

5F131DC03

5F131DD56

(57)【要約】

【課題】処理装置を使用する使用者の負担を軽減する、技術を提供する。
【解決手段】交換装置は、処理装置で使用される保持部を交換する。前記処理装置は、処理体を保持する保持部と、前記保持部が交換可能に取付けられる取付部と、前記保持部に保持されている前記処理体を処理する処理部と、前記保持部と前記取付部と前記処理部とを収容する外装カバーとを備える。前記交換装置は、前記取付部に前記保持部を取付ける、又は前記取付部から前記保持部を取外す交換機構と、前記交換機構を、前記外装カバーの進入口を介して前記外装カバーの外部から内部に移動させる移動機構と、前記移動機構を支持する走行台と、前記走行台を走行させる走行機構と、を備える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理体を保持する保持部と、前記保持部が交換可能に取付けられる取付部と、前記保持部に保持されている前記処理体を処理する処理部と、前記保持部と前記取付部と前記処理部とを収容する外装カバーとを備える処理装置で使用される前記保持部の交換装置であって、
前記取付部に前記保持部を取付ける、又は前記取付部から前記保持部を取外す交換機構と、
前記交換機構を、前記外装カバーの進入口を介して前記外装カバーの外部から内部に移動させる移動機構と、
前記移動機構を支持する走行台と、
前記走行台を走行させる走行機構と、
を備える、交換装置。

【請求項2】

前記交換機構は、前記保持部の回転を止める回り止め機構を有する、請求項１に記載の交換装置。

【請求項3】

前記交換機構は、前記保持部を回転させる回転機構を有する、請求項１又は２に記載の交換装置。

【請求項4】

前記走行台に取付けられるハウジングを備え、
前記ハウジングは、前記交換機構と前記移動機構とを収容した状態で前記外装カバーの外壁面に接触し、前記ハウジングの内部を密閉し、
前記ハウジングの内部と前記外装カバーの内部とは、前記外装カバーの前記進入口を介して連通する、請求項１～３のいずれか１項に記載の交換装置。

【請求項5】

制御部を備え、
前記制御部は、前記処理装置で作成された交換指令を受信することと、前記交換指令を受信すると、前記走行台を前記外装カバーの外部の設定位置まで走行することと、前記外装カバーの進入口が開放されていることを検知することと、前記進入口を介して前記外装カバーの外部から内部に前記交換機構を進入することと、前記交換機構で前記取付部に前記保持部を取付ける、又は前記取付部から前記保持部を取外すことと、を含む制御を行う、請求項１～４のいずれか１項に記載の交換装置。

【請求項6】

前記交換機構は、前記保持部を掴む一対のアームを有し、
一対の前記アームの各々は、前記取付部と前記保持部の間に差し込まれる爪部、又は前記保持部に取付けられたボルトに引掛けられる二股状のフォーク部を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の交換装置。

【請求項7】

処理体を保持する保持部と、前記保持部が交換可能に取付けられる取付部と、前記保持部に保持されている前記処理体を処理する処理部と、前記保持部と前記取付部と前記処理部とを収容する外装カバーとを備える処理装置で使用される前記保持部の交換方法であって、
前記保持部の交換装置が前記処理装置で作成された交換指令を受信することと、
前記交換装置が前記外装カバーの外部の設定位置まで走行することと、
前記外装カバーの進入口が開放されていることを前記交換装置が検知することと、
前記交換装置が前記外装カバーの前記進入口を介して前記外装カバーの外部から内部に進入することと、
前記交換装置が前記取付部に前記保持部を取付ける、又は前記取付部から前記保持部を取外すことと、
を含む、交換方法。

【請求項8】

処理体を保持する保持部と、前記保持部が交換可能に取付けられる取付部と、前記保持部に保持されている前記処理体を処理する処理部と、前記保持部と前記取付部と前記処理部とを収容する外装カバーと、を備える、処理装置であって、
前記外装カバーは、前記保持部の交換装置が前記外装カバーの外部から内部に進入する際に通過する進入口を有し、
前記処理装置は、前記外装カバーの前記進入口を開閉するシャッターと、制御部と、を備え、
前記制御部は、前記保持部を交換する交換指令を作成することと、前記交換指令を前記交換装置に送信することと、前記交換装置の到着を検知することと、前記到着を検知した後に前記シャッターを開くことと、を含む制御を行う、処理装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記交換装置が前記外装カバーの内部から外部に退出した後に前記シャッターを閉じることと、前記シャッターを閉じた後に前記保持部を前記処理部で処理することと、を含む制御を行う、請求項８に記載の処理装置。

【請求項10】

前記外装カバーの前記進入口に進入した前記交換装置に接触し、前記外装カバーの前記進入口を塞ぐシール部材を備える、請求項８又は９に記載の処理装置。

【請求項11】

前記外装カバーは、前記進入口が形成される主筐体と、前記主筐体の前記進入口を囲むように前記主筐体の外壁面に取付けられる副筐体と、を有し、
前記副筐体は、前記交換装置が前記副筐体の外部から内部に進入する際に通過する第２進入口を含み、
前記処理装置は、前記副筐体の前記第２進入口を開閉する第２シャッターと、前記副筐体の前記第２進入口に進入した前記交換装置に接触し、前記副筐体の前記第２進入口を塞ぐ第２シール部材と、を備える、請求項８～１０のいずれか１項に記載の処理装置。

【請求項12】

前記取付部に対する前記保持部の位置を決める位置決め部を備える、請求項８～１１のいずれか１項に記載の処理装置。

【請求項13】

前記取付部は、前記保持部が取付けられる取付面に、流体を噴射する噴射口を有する、請求項８～１２のいずれか１項に記載の処理装置。

【請求項14】

処理体を保持する保持部と、前記保持部が交換可能に取付けられる取付部と、前記保持部に保持されている前記処理体を処理する処理部と、前記保持部と前記取付部と前記処理部とを収容する外装カバーとを備える処理装置で使用される前記保持部の交換方法であって、
前記処理装置が前記保持部を交換する交換指令を作成し、前記交換指令を前記保持部の交換装置に送信することと、
前記交換装置が前記外装カバーの外部の設定位置に到着したことを、前記処理装置が検知することと、
前記交換装置の到着を検知した後に、前記処理装置が前記外装カバーの進入口を開閉するシャッターを開くことと、
前記交換装置が前記外装カバーの前記進入口を介して前記外装カバーの外部から内部に進入することと、
前記交換装置が前記取付部に前記保持部を取付ける、又は前記取付部から前記保持部を取外すことと、
を含む、交換方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、交換装置、処理装置、及び交換方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の研削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されている被加工物を研削する研削ホイールと、を備える。研削装置は、研削ホイール又はチャックテーブルを交換した際に、チャックテーブルを研削ホイールで研削して研削ホイールの研削面とチャックテーブルの保持面とを平行に形成する所謂セルフグラインドを実施している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－２３７２１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示の一態様は、処理装置を使用する使用者の負担を軽減する、技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様に係る交換装置は、処理装置で使用される保持部を交換する。前記処理装置は、処理体を保持する保持部と、前記保持部が交換可能に取付けられる取付部と、前記保持部に保持されている前記処理体を処理する処理部と、前記保持部と前記取付部と前記処理部とを収容する外装カバーとを備える。前記交換装置は、前記取付部に前記保持部を取付ける、又は前記取付部から前記保持部を取外す交換機構と、前記交換機構を、前記外装カバーの進入口を介して前記外装カバーの外部から内部に移動させる移動機構と、前記移動機構を支持する走行台と、前記走行台を走行させる走行機構と、を備える。

【発明の効果】

【0006】

本開示の一態様によれば、処理装置を使用する使用者の負担を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、工場のレイアウトの一例を示す平面図である。

【図2】図２は、工場のレイアウトの別の一例を示す平面図である。

【図3】図３は、研削システムの一例を示す平面図である。

【図4】図４は、一実施形態に係る研削装置を示す断面図である。

【図5】図５は、研削装置のチャックの一例を示す平面図である。

【図6】図６は、一実施形態に係る研削装置と交換装置を示す断面図である。

【図7】図７は、交換機構に含まれる操作機構の一例を示す断面図である。

【図8】図８は、取付台の噴射口の一例を示す断面図である。

【図9】図９は、交換機構に含まれるアームの一例を示す断面図である。

【図10】図１０は、交換機構に含まれるアームの別の一例を示す断面図である。

【図11】図１１は、位置決め部の一例を示す断面図である。

【図12】図１２は、位置決め部の別の一例を示す断面図である。

【図13】図１３は、交換機構に含まれる測定機構の一例を示す断面図である。

【図14】図１４は、一実施形態に係る研削装置と交換装置のそれぞれの制御部の構成要素を機能ブロックで示す図である。

【図15】図１５は、第１変形例に係る研削装置と交換装置を示す断面図である。

【図16】図１６は、第２変形例に係る研削装置と交換装置を示す断面図である。

【図17】図１７は、第３変形例に係る研削装置と交換装置を示す断面図である。

【図18】図１８は、保管部を備える交換装置の一例を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。本明細書において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。

【0009】

図１に示すように、工場の部屋には、例えば、基板Ｗを研削する研削システム１と、チャック４２を交換する交換装置７と、交換装置７を格納する格納庫８と、チャック４２を保管する保管部９とが設置される。工場は例えば半導体工場であって、その部屋は例えばクリーンルームであってもよい。本実施形態では、基板Ｗが特許請求の範囲に記載の処理体に相当し、チャック４２が特許請求の範囲に記載の保持部に相当する。

【0010】

基板Ｗは、シリコンウェハ若しくは化合物半導体ウェハ等の半導体基板、又はガラス基板を含む。基板Ｗは、半導体基板又はガラス基板の表面に形成されるデバイス層を更に含んでもよい。デバイス層は、電子回路を含む。また、基板Ｗは、複数の基板を接合した重合基板であってもよい。

【0011】

研削システム１は、図１に示すように工場の部屋に複数配置されてもよいし、１つのみ配置されてもよい。チャック４２は、所望のタイミングで、交換装置７によって交換される。チャック４２は重い（例えば１０ｋｇ程度である）ので、人間の代わりに、交換装置７がチャック４２を交換すれば、人間の負担を軽減できる。チャック４２の交換作業は、使用済みのチャック４２の取外し作業及び搬出作業と、未使用のチャック４２の搬入作業及び取付作業を含む。

【0012】

保管部９は、チャック４２を保管する。使用済みのチャック４２と、未使用のチャック４２とは、本実施形態では同一の保管部９で保管されるが、別々の保管部９で保管されてもよい。保管部９は、研削システム１の外部に設けられる。それゆえ、研削システム１の小型化が可能である。保管部９が研削システム１の外部に設けられるので、保管部９が研削システム１の内部に設けられる場合とは異なり、交換装置７として自走式のロボットが用いられる。

【0013】

交換装置７は、チャック４２の交換指令を受信するまで、格納庫８にて待機する。交換装置７は、交換指令を受信すると、例えば研削システム１まで走行し、研削システム１から使用済みのチャック４２を取外す。次に、交換装置７は、取外した使用済みのチャック４２を保持した状態で保管部９まで走行し、使用済みのチャック４２を保管部９に置く。その後、交換装置７は、保管部９にて未使用のチャック４２を取得し、取得した未使用のチャック４２を保持した状態で研削システム１まで走行し、未使用のチャック４２を研削システム１に取付ける。最後に、交換装置７は、格納庫８に戻り、待機する。

【0014】

或いは、交換装置７は、交換指令を受信すると、先ず保管部９まで走行し、保管部９にて未使用のチャック４２を取得し、取得した未使用のチャック４２を保持した状態で研削システム１まで走行する。次に、交換装置７は、研削システム１から使用済みのチャック４２を取外す。続いて、交換装置７は、未使用のチャック４２を研削システム１に取付ける。その後、交換装置７は、取外した使用済みのチャック４２を保持した状態で保管部９まで走行し、使用済みのチャック４２を保管部９に置く。最後に、交換装置７は、格納庫８に戻り、待機する。

【0015】

保管部９は、複数の研削システム１に共通のものである。研削システム１毎に保管部９を設ける場合に比べて、保管部９の設置数を低減できる。

【0016】

なお、図２に示すように、保管部９は、研削システム１毎に設けられてもよい。この場合、保管部９が複数の研削システム１に共通のものである場合に比べて、保管部９を研削システム１の近傍に設置できる。

【0017】

また、図１及び図２に示す保管部９は交換装置７とは別に設けられるが、図１８に示すように交換装置７が保管部９を備えてもよい。交換装置７の保管部９は、交換装置７の走行台７３と共に走行させられる。この場合、交換装置７の走行距離を短縮できる。交換装置７の保管部９は、交換装置７の外部に固定される保管部９（図１又は図２参照）と、研削システム１の研削装置４０との間で搬送されるチャック４２を一時的に保管する。

【0018】

次に、図３を参照して、研削システム１について説明する。研削システム１は、搬入出部２と、洗浄部３と、研削部４と、制御部５と、を備える。搬入出部２と、洗浄部３と、研削部４とは、この順で、Ｘ軸方向負側からＸ軸方向正側に配置される。

【0019】

搬入出部２は載置台２１を有する。載置台２１はカセットＣが載置されるものである。カセットＣは、基板Ｗを鉛直方向に間隔をおいて複数枚収容する。載置台２１は、Ｙ軸方向に一列に配置される複数の載置板２２を含む。複数の載置板２２のそれぞれに、カセットＣが載置される。なお、載置板２２の数は特に限定されない。同様に、カセットＣの数も特に限定されない。

【0020】

また、搬入出部２は、第１搬送領域２３を有する。平面視で、第１搬送領域２３は、載置台２１と後述のトランジション装置３５との隣に、載置台２１とトランジション装置３５とで挟まれるように配置される。搬入出部２は、第１搬送領域２３にて基板Ｗを搬送する第１搬送装置２４を有する。第１搬送装置２４は、第１搬送領域２３の隣に配置される複数の装置間で基板Ｗを搬送する。第１搬送装置２４は、基板Ｗを保持する第１搬送アーム２４ａを含む。第１搬送アーム２４ａは、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）及び鉛直方向の移動、並びに鉛直軸を中心とする回転が可能である。第１搬送アーム２４ａの数は、１つでもよいし、複数でもよい。

【0021】

洗浄部３は、第１洗浄装置３１を有する。第１洗浄装置３１は、後述の研削装置４０で研削された後の基板Ｗを擦り洗いする。第１洗浄装置３１は、スポンジ又はブラシ等の洗浄体を含み、洗浄体で研削屑等のパーティクルを除去する。

【0022】

また、洗浄部３は、第２洗浄装置３２を有する。第２洗浄装置３２は、研削装置４０で研削された後の基板Ｗを薬液でエッチングする。第２洗浄装置３２は、基板Ｗを保持するスピンチャックと、薬液を吐出するノズルとを含む。ノズルは、回転する基板Ｗの上面の中心に薬液を供給する。

【0023】

洗浄部３は、更に第３洗浄装置３３を有してもよい。第３洗浄装置３３は、第１洗浄装置３１及び第２洗浄装置３２とは異なり、研削装置４０で研削される前の基板Ｗを洗浄する。第３洗浄装置３３は、第１洗浄装置３１と同様に、基板Ｗを擦り洗いする。研削装置４０のチャック４２と基板Ｗの間に異物が噛み込むのを抑制でき、基板Ｗを平坦に研削できる。

【0024】

洗浄部３は、検出装置３４を有する。検出装置３４は、研削装置４０で研削される前の基板Ｗの中心を検出する。平面視にて、研削装置４０のチャック４２の中心と基板Ｗの中心とを位置合わせできる。検出装置３４は、基板Ｗの中心に加えて、基板Ｗの結晶方位を検出してもよく、具体的には基板Ｗの結晶方位を表すノッチ又はオリエンテーションフラットを検出してもよい。チャック４２と共に回転する回転座標系において、基板Ｗの結晶方位を所望の方位に位置合わせできる。

【0025】

第１洗浄装置３１と第３洗浄装置３３と検出装置３４は、研削システム１の設置面積を低減すべく、鉛直方向に積層されてもよい。例えば、下側から上側に向けて、検出装置３４と第１洗浄装置３１と第３洗浄装置３３がこの順番で配置される。但し、その順番は、特に限定されない。

【0026】

洗浄部３は、トランジション装置３５を有する。トランジション装置３５は、基板Ｗを一時的に収容する。複数のトランジション装置３５が鉛直方向に積み重ねられてもよい。トランジション装置３５の配置や個数は、特に限定されない。

【0027】

洗浄部３は、第２搬送領域３６を有する。平面視で、第２搬送領域３６は、第１洗浄装置３１と第２洗浄装置３２とトランジション装置３５との隣に、第１洗浄装置３１と第２洗浄装置３２とトランジション装置３５とで三方を囲まれるように配置される。洗浄部３は、第２搬送領域３６にて基板Ｗを搬送する第２搬送装置３７を有する。第２搬送装置３７は、第２搬送領域３６の隣に配置される複数の装置間で、基板Ｗを搬送する。第２搬送装置３７は、基板Ｗを保持する第２搬送アーム３７ａを含む。第２搬送アーム３７ａは、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）及び鉛直方向の移動、並びに鉛直軸を中心とする回転が可能である。第２搬送アーム３７ａの数は、１つでもよいし、複数でもよい。

【0028】

洗浄部３は平面視にて矩形の角を切り欠いた形状であり、その切り欠いた位置に第３搬送領域３８が配置される。平面視で、第３搬送領域３８は、第２搬送領域３６と第１洗浄装置３１と研削装置４０との隣に、第２搬送領域３６と第１洗浄装置３１と研削装置４０とで三方を囲まれるように配置される。第３搬送領域３８は、洗浄部３及び第３搬送領域３８の両方を覆う筐体の内部に設けられてもよいし、洗浄部３を覆う筐体とは別の筐体の内部に設けられ、洗浄部３に接続されてもよい。

【0029】

研削システム１は、第３搬送領域３８にて基板Ｗを搬送する第３搬送装置３９を備える。第３搬送装置３９は、第３搬送領域３８の隣に配置される複数の装置間で、基板Ｗを搬送する。第３搬送装置３９は、基板Ｗを保持する吸着パッド３９ａを含む。吸着パッド３９ａは、基板Ｗを上方から吸着する。吸着パッド３９ａは、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）及び鉛直方向への移動、並びに鉛直軸を中心とする回転が可能である。

【0030】

研削部４は、研削装置４０を含む。研削装置４０は、基板Ｗを研削する。研削は、研磨を含む。研削装置４０は、例えば、テーブル４１と、４つのチャック４２と、３つの処理部４３とを備える。

【0031】

テーブル４１は、回転中心線Ｒ１の周りに４つのチャック４２を等間隔で保持し、回転中心線Ｒ１を中心に回転する。４つのチャック４２のそれぞれは、テーブル４１と共に回転し、搬入出位置Ａ０と、１次研削位置Ａ１と、２次研削位置Ａ２と、３次研削位置Ａ３と、搬入出位置Ａ０とにこの順番で移動する。

【0032】

搬入出位置Ａ０は、基板Ｗの搬入が行われる位置と、基板Ｗの搬出が行われる位置とを兼ねる。なお、本実施形態では搬入位置と搬出位置とは同じ位置であるが、搬入位置と搬出位置とは異なる位置であってもよい。１次研削位置Ａ１は、基板Ｗの１次研削が行われる位置である。２次研削位置Ａ２は、基板Ｗの２次研削が行われる位置である。３次研削位置Ａ３は、基板Ｗの３次研削が行われる位置である。

【0033】

４つのチャック４２は、それぞれの回転中心線Ｒ２（図４参照）を中心に回転自在に、テーブル４１に取付けられる。１次研削位置Ａ１、２次研削位置Ａ２及び３次研削位置Ａ３において、チャック４２はそれぞれの回転中心線Ｒ２を中心に回転する。

【0034】

１つの処理部４３は、１次研削位置Ａ１にて、基板Ｗを１次研削する。別の処理部４３は、２次研削位置Ａ２にて、基板Ｗを２次研削する。残りの処理部４３は、３次研削位置Ａ３にて、基板Ｗを３次研削する。

【0035】

なお、処理部４３の数は、１つ以上であればよい。また、チャック４２の数は、処理部４３の数よりも多ければよい。但し、テーブル４１が無くてもよい。テーブル４１が無い場合、チャック４２の数は、処理部４３の数と同数であってもよく、１つであってもよい。

【0036】

制御部５は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５１と、メモリなどの記憶媒体５２と、を備える。記憶媒体５２には、研削システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部５は、記憶媒体５２に記憶されたプログラムをＣＰＵ５１に実行させることにより、研削システム１の動作を制御する。

【0037】

次に、研削システム１の動作について説明する。下記の動作は、制御部５による制御下で実施される。

【0038】

先ず、第１搬送装置２４が、カセットＣから基板Ｗを取り出し、トランジション装置３５に搬送する。続いて、第２搬送装置３７が、トランジション装置３５から第３洗浄装置３３に基板Ｗを搬送する。

【0039】

次に、第３洗浄装置３３が、研削装置４０で研削する前の基板Ｗを洗浄する。清浄な基板Ｗを研削装置４０のチャック４２に載置でき、異物の噛み込みを抑制できる。それゆえ、基板Ｗを平坦に研削でき、基板Ｗの厚み偏差の悪化を抑制できる。基板Ｗの乾燥後、第２搬送装置３７が、第３洗浄装置３３から検出装置３４に基板Ｗを搬送する。

【0040】

なお、未研削の基板Ｗが清浄な場合、又は研削装置４０が未研削の基板Ｗを洗浄する機構を有する場合、第３洗浄装置３３は無くてもよい。その場合、第２搬送装置３７は、トランジション装置３５から検出装置３４に基板Ｗを搬送する。

【0041】

次に、検出装置３４が、基板Ｗの中心を検出する。検出装置３４は、基板Ｗの結晶方位をも検出してもよく、具体的にはノッチ等をも検出してもよい。その後、第３搬送装置３９が、検出装置３４から研削装置４０のチャック４２に基板Ｗを搬送する。この間、制御部５は、検出装置３４の検出結果に基づき第３搬送装置３９を制御し、チャック４２の中心と基板Ｗの中心とを位置合わせする。また、制御部５は、検出装置３４の検出結果に基づき第３搬送装置３９を制御し、チャック４２と共に回転する回転座標系において、基板Ｗの結晶方位を所望の方位に位置合わせする。

【0042】

次に、研削装置４０が、基板Ｗの上面を研削する。基板Ｗは、テーブル４１と共に回転し、搬入出位置Ａ０と、１次研削位置Ａ１と、２次研削位置Ａ２と、３次研削位置Ａ３と、搬入出位置Ａ０とにこの順番で移動する。この間、１次研削と、２次研削と、３次研削とが実施される。その後、第３搬送装置３９が、チャック４２から第１洗浄装置３１に基板Ｗを搬送する。

【0043】

次に、第１洗浄装置３１は、基板Ｗの上面を洗浄し、研削屑等のパーティクルを除去する。基板Ｗの乾燥後、第２搬送装置３７が、第１洗浄装置３１から第２洗浄装置３２に基板Ｗを搬送する。

【0044】

次に、第２洗浄装置３２は、基板Ｗの上面をエッチングし、研削痕を除去する。基板Ｗの乾燥後、第２搬送装置３７が、第２洗浄装置３２からトランジション装置３５に基板Ｗを搬送する。続いて、第１搬送装置２４が、トランジション装置３５からカセットＣに基板Ｗを搬送する。基板Ｗは、カセットＣに収容される。

【0045】

次に、主に図４を参照して研削装置４０について説明する。研削装置４０は、処理部４３を備える。処理部４３は、チャック４２に保持されている基板Ｗを処理する。基板Ｗを処理することは、例えば基板Ｗを研削することを含む。処理部４３は、例えば、研削工具Ｄが装着されるフランジ４３ａと、フランジ４３ａが下端に設けられるスピンドル軸４３ｂと、スピンドル軸４３ｂを回転させるスピンドルモータ４３ｃと、を有する。

【0046】

フランジ４３ａは水平に配置され、その下面に研削工具Ｄが装着される。研削工具Ｄは、例えば、円盤状の研削ホイールＤ１と、研削ホイールＤ１の下面にリング状に配列される複数の砥石Ｄ２と、を含む。スピンドル軸４３ｂは鉛直に配置される。スピンドルモータ４３ｃは、スピンドル軸４３ｂを回転させることで、回転中心線Ｒ３を中心に研削工具Ｄを回転させる。処理部４３は、スピンドルモータ４３ｃを昇降させることで、研削工具Ｄを昇降させる。

【0047】

処理部４３は、回転中心線Ｒ３を中心に研削工具Ｄを回転させながら、研削工具Ｄを下降させることで基板Ｗの上面に接触させる。このとき、基板Ｗは、別の回転中心線Ｒ２を中心に回転させられている。研削工具Ｄは、基板Ｗの上面全体を研削する。基板Ｗの厚みが設定値に達すると、処理部４３が研削工具Ｄの下降を停止する。その後、処理部４３は、研削工具Ｄを上昇させる。

【0048】

チャック４２は、基板Ｗを下方から保持する。図示しないが、チャック４２の基板Ｗを吸着する吸着面、つまりチャック４２の上面は、チャック４２の回転中心線Ｒ２を中心に対称な円錐面であってもよい。図示しないチャック傾き調整機構によりチャック４２の回転中心線Ｒ２の傾斜角度を調整することで、基板Ｗの径方向における厚み分布を調整できる。チャックモータ８２は、チャック４２を回転させることで、基板Ｗを回転させる。

【0049】

チャック４２は、例えば、基板Ｗを真空吸着する多孔質体４２ａと、多孔質体４２ａを保持する保持台４２ｂと、保持台４２ｂの下縁に設けられるフランジ４２ｃとを含む。チャック４２は、取付台４９に対して交換可能に取付けられる。取付台４９に対してチャック４２を締結する締結具は、特に限定されないが、例えばボルト８１である。

【0050】

図５に示すように、ボルト８１は、チャック４２の周方向に間隔をおいて複数設けられる。図４に示すように、ボルト８１の軸部８１ａは、チャック４２のフランジ４２ｃの貫通穴を通り、取付台４９のボルト穴にねじ込まれる。ボルト８１の頭部８１ｂは、チャック４２のフランジ４２ｃを上方から押さえる。ボルト８１を緩めたり締めたりすることで、チャック４２を交換できる。

【0051】

チャック４２が取付台４９に取付けられた後、処理部４３が基板Ｗを研削する前に、処理部４３がチャック４２を研削することでチャック４２の吸着面の形状を整える。チャック４２を研削する研削工具は、基板Ｗを研削する研削工具Ｄとは別に用意されてもよい。処理部４３は、基板Ｗの研削を繰り返す合間に、チャック４２に付いた汚れなどを除去すべく、チャック４２を研削してもよい。チャック４２の総研削量が設定量に達すると、チャック４２の交換が行われる。

【0052】

次に、主に図６～図１３を参照して、取付台４９に対するチャック４２の取付け及び取外しについて説明する。図６に示すように、研削装置４０は、外装カバー４４を備える。外装カバー４４は、チャック４２と取付台４９と処理部４３（図４参照）とを収容する。外装カバー４４は、テーブル４１などをも収容してもよい。外装カバー４４は、その内部にて発生した研削屑等のパーティクルが外部に流出するのを抑制する。工場の部屋を清浄に維持できる。

【0053】

外装カバー４４は、交換装置７が外装カバー４４の外部から内部に進入する際に通過する進入口４４ａを有する。人間の代わりに、交換装置７が、外装カバー４４の外部から内部に進入し、外装カバー４４の内部にてチャック４２を交換する。

【0054】

交換装置７が人間の代わりに外装カバー４４の内部に進入してチャック４２を交換するので、外装カバー４４の内部の堆積物で人間が汚れるのを防止できる。また、交換装置７が研削装置４０の外部に設けられるので、交換装置７が研削装置４０の内部に設けられる場合に比べて、研削装置４０の小型化が可能である。

【0055】

研削装置４０は、外装カバー４４の進入口４４ａを開閉するシャッター４５を備える。シャッター４５は、基本的に進入口４４ａを閉塞しており、交換装置７の進入時に進入口４４ａを開放する。進入口４４ａが常時開放されている場合に比べて、進入口４４ａを介した外装カバー４４の内部から外部へのパーティクルの流出を抑制でき、工場の部屋を清浄に維持できる。

【0056】

研削装置４０は、シャッター４５を、進入口４４ａを開放する開位置（例えば図６に示す位置）と、進入口４４ａを閉塞する閉位置との間で移動させる移動機構４６を備えてもよい。移動機構４６は、空気圧シリンダ、又は電動シリンダ等である。電動シリンダは、モータと、ボールねじとを含む。シャッター４５を手動ではなく自動で移動できる。

【0057】

外装カバー４４の進入口４４ａとシャッター４５は、例えば搬入出位置Ａ０に設けられる。搬入出位置Ａ０は、基板Ｗの搬入出が行われる位置である。搬入出位置Ａ０には、基板Ｗを研削する処理部４３が存在しない。それゆえ、チャック４２の交換作業が容易である。チャック４２の交換作業は、使用済みのチャック４２の取外し作業及び搬出作業と、未使用のチャック４２の搬入作業及び取付け作業を含む。

【0058】

研削装置４０は、制限機構４７を備えてもよい。制限機構４７は、外装カバー４４の進入口４４ａを介した外装カバー４４の内部から外部への気体の流出を制限する。気体の流出を制限することにより、パーティクルの流出を抑制でき、工場の部屋を清浄に維持できる。

【0059】

例えば、制限機構４７は、外装カバー４４の内部を外部に比べて陰圧にする排気ライン４７ａを備える。排気ライン４７ａは、ダクト等であり、外装カバー４４と排気源とを接続する。排気源は、例えば真空ポンプ又はエジェクタ等である。排気ライン４７ａの途中には、例えば気圧制御器４７ｂが設けられる。気圧制御器４７ｂは、外装カバー４４の内部の気圧を制御する。気圧差によって、外装カバー４４の進入口４４ａから内部に向かう気流が形成される。その結果、外装カバー４４の内部から外部への気体の流出を制限できる。

【0060】

排気ライン４７ａの外装カバー４４との接続口は、図６では外装カバー４４の進入口４４ａよりも上方であるが、下方であってもよい。後者の場合、外装カバー４４の内部にダウンフローを形成できる。外装カバー４４の天井には、ファンフィルターユニット等の送風機が設けられてもよい。送風量と排気量とは、外装カバー４４の内部を外部に比べて陰圧にするように制御される。

【0061】

研削装置４０は、洗浄機構４８を備えてもよい。洗浄機構４８は、ノズル等によって、チャック４２又はチャック４２の周辺部材に対して洗浄液を供給する。洗浄液は、例えばＤＩＷ（脱イオン水）等である。チャック４２の周辺部材は、例えば、取付台４９である。洗浄機構４８は、使用済みのチャック４２を取付台４９から取外す前に、チャック４２等を洗浄する。これにより、交換装置７が汚れるのを抑制できる。また、洗浄機構４８によってチャック４２を洗浄すれば、チャック４２と共にパーティクルが外に運ばれるのを抑制できる。

【0062】

研削装置４０は、制御部５０を備える。制御部５０は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ５０ａと、メモリなどの記憶媒体５０ｂと、を備える。記憶媒体５０ｂには、研削装置４０において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部５０は、記憶媒体５０ｂに記憶されたプログラムをＣＰＵ５０ａに実行させることにより、研削装置４０の動作を制御する。研削装置４０の制御部５０は、研削システム１の制御部５の一部であってもよい。

【0063】

交換装置７は、例えば、交換機構７１と、移動機構７２と、走行台７３と、走行機構７４と、を備える。交換機構７１は、取付台４９にチャック４２を取付ける、又は取付台４９からチャック４２を取外す。交換機構７１は、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）及び鉛直方向の移動、並びに鉛直軸を中心とする回転が可能である。移動機構７２は、交換機構７１を外装カバー４４の進入口４４ａを介して外装カバー４４の外部から内部に移動させる。移動機構７２は、例えば多関節アームであって、一端にて交換機構７１を保持し、他端にて走行台７３に連結される。走行台７３は、移動機構７２を支持する。走行機構７４は、走行台７３を走行させる。

【0064】

交換装置７が研削装置４０の外部に設けられるので、交換装置７が研削装置４０の内部に設けられる場合とは異なり、交換装置７として自走式のロボットが用いられる。人間の代わりに、交換装置７がチャック４２を交換する。人間が汚れるのを防止できる。また、交換装置７が研削装置４０の外部に設けられるので、交換装置７が研削装置４０の内部に設けられる場合に比べて、研削装置４０の小型化が可能である。

【0065】

図７に示すように、交換機構７１は、取付台４９に対してチャック４２を締結する締結具を締める、又は緩める操作機構７１ａを有する。締結具がボルト８１である場合、ボルト８１に嵌合するスパナ又はレンチ等の工具と、その工具を回す回転機構とで、操作機構７１ａが構成される。

【0066】

交換機構７１は、取付台４９の回転を止める回り止め機構７１ｂを有してもよい。回り止め機構７１ｂは、例えば、取付台４９を掴むクランプ、又は取付台４９の穴に差し込まれるピンを含む。回り止め機構７１ｂによって取付台４９の回転を止めた状態で、締結具を締める、又は緩めることができる。

【0067】

交換機構７１は、取付台４９を回転させる回転機構７１ｃを有してもよい。回転機構７１ｃは、例えば、取付台４９を掴むホルダと、そのホルダを回転中心線Ｒ２を中心に回転させるモータとを含む。回転中心線Ｒ２を中心とする回転軌道上に複数の締結具が存在する場合に、複数の締結具を順番に操作機構７１ａの真下に配置できる。

【0068】

図８に示すように、取付台４９は、チャック４２が取付けられる取付面４９ａに、流体を噴射する噴射口４９ｂを有してもよい。流体としては、水などの液体、又は空気などの気体が用いられる。流体の噴射圧によって、取付台４９とチャック４２を分離できる。基板Ｗの研削時に基板Ｗに供給された研削液がチャック４２と取付台４９の間に入り込んで液膜を形成することで、チャック４２が取付台４９に貼り付いている場合に有効である。

【0069】

図９に示すように、交換機構７１は、例えば、チャック４２を掴む一対のアーム７１ｄを有する。一対のアーム７１ｄは、チャック４２の回転中心線Ｒ２を中心に対称に配置され、回転中心線Ｒ２に直交する方向に互いに接近、又は離間させられる。一対のアーム７１ｄの各々は、例えば、取付台４９とチャック４２の間に差し込まれる爪部７１１ｄを有する。爪部７１１ｄは、流体の噴射圧によって形成される隙間に差し込まれる。その後、流体の噴射が停止させられる。爪部７１１ｄは、チャック４２を下方から保持する。

【0070】

なお、図１０に示すように、一対のアーム７１ｄの各々は、ボルト８１に引掛けられる二股状のフォーク部７１２ｄを有してもよい。フォーク部７１２ｄは、例えば、ボルト８１の頭部８１ｂとチャック４２のフランジ４２ｃの隙間に差し込まれ、ボルト８１の軸部８１ａを挟むと共に、ボルト８１の頭部８１ｂを下方から保持する。フォーク部７１２ｄがボルト８１に引掛けられた状態で、流体の噴射が開始される。ボルト８１の代わりに、フォーク部７１２ｄを引掛ける専用のボルトが設けられてもよい。

【0071】

なお、流体の噴射圧を利用することなく、アーム７１ｄの駆動力のみで、チャック４２を取付台４９から引き剥がしてもよい。

【0072】

図１１に示すように、取付台４９に対するチャック４２の位置を決める位置決め部８３が複数（図１１には１つのみ図示）設けられてもよい。位置決め部８３は、例えば、位置決めピン８３ａと、位置決めピン８３ａに嵌合される位置決め穴８３ｂとを含む。位置決めピン８３ａは取付台４９の上面に設けられ、位置決め穴８３ｂはチャック４２の下面に設けられる。位置決めピン８３ａの先端は、先細り状のテーパーを有してもよい。

【0073】

取付台４９に対してチャック４２を取付ける際に、位置決めピン８３ａと位置決め穴８３ｂを嵌合させることで、取付台４９に対するチャック４２の位置が決まる。従って、取付台４９に対するチャック４２の位置を調整する作業、具体的にはチャック４２の中心と取付台４９の中心を合わせる作業が不要になる。

【0074】

なお、位置決めピン８３ａと位置決め穴８３ｂの配置は、逆でもよい。つまり、位置決めピン８３ａがチャック４２の下面に設けられ、位置決め穴８３ｂが取付台４９の上面に設けられてもよい。

【0075】

図１２に示すように、位置決め部８３は、テーパーネジ８３ｃと、テーパーネジ８３ｃがねじ込まれるテーパーネジ穴８３ｄ、８３ｅを含んでもよい。テーパーネジ穴８３ｄは例えばチャック４２のフランジ４２ｃに形成され、別のテーパーネジ穴８３ｅは取付台４９の上面に形成される。

【0076】

取付台４９に対してチャック４２を取付ける際に、テーパーネジ８３ｃをテーパーネジ穴８３ｄ、８３ｅにねじ込むことで、取付台４９に対するチャック４２の位置が矯正される。従って、取付台４９に対するチャック４２の位置を調整する作業、具体的にはチャック４２の中心と取付台４９の中心を合わせる作業が不要になる。

【0077】

なお、テーパーネジ８３ｃをテーパーネジ穴８３ｄ、８３ｅにねじ込む際に、チャック４２が取付台４９に貼り付いて動かない場合、取付台４９の噴射口４９ｂが流体を噴射してもよい。流体の噴射圧によって、取付台４９とチャック４２を分離できる。その後、テーパーネジ８３ｃをテーパーネジ穴８３ｄ、８３ｅにねじ込むことで、取付台４９に対するチャック４２の位置が矯正される。

【0078】

位置決め部８３によって取付台４９に対するチャック４２の位置を決めた後、ボルト８１によって取付台４９に対してチャック４２を締結する。なお、位置決め部８３がテーパーネジ８３ｃを含む場合、取付台４９に対するチャック４２の位置を決めた後、テーパーネジ８３ｃは取外されてもよい。

【0079】

図１３に示すように、交換機構７１は、取付台４９に対するチャック４２の位置ずれを測定する測定機構７ｅ１を有してもよい。測定機構７１ｅは、例えば、取付台４９の中心に対するチャック４２の中心の位置ずれを測定する。測定機構７１ｅで測定した位置ずれが許容範囲外である場合、位置ずれが許容範囲内になるように、取付台４９に対するチャック４２の位置が矯正される。

【0080】

測定機構７１ｅは、例えば、チャック４２の外周面に押し当てられる測定子と、測定子をガイドするガイドと、測定子の変位を計測するセンサと、を含む。取付台４９を回転させたときの測定子の変位から、取付台４９の中心に対するチャック４２の中心の位置ずれを測定することができる。なお、測定機構７１ｅは、本実施形態では接触式であるが、非接触式であってもよい。

【0081】

図１等に示すように、交換機構７１と移動機構７２の組は、複数設けられ、独立に制御されてもよい。一組はチャック４２の取付けに用いられ、別の一組はチャック４２の取外しに用いられる。交換機構７１と移動機構７２の組が複数であれば、１つである場合とは異なり、チャック４２の取外しと取付けを相次いで速やかに実施できる。つまり、チャック４２の取外しと取付けとの合間に、交換装置７が研削装置４０と保管部９との間を往復せずに済む。

【0082】

なお、交換装置７の保管部９（図１８参照）が使用済みのチャック４２と未使用のチャック４２の両方を保管すれば、交換機構７１と移動機構７２が一つずつであっても、チャック４２の取外しと取付けを相次いで速やかに実施できる。

【0083】

図６に示すように、交換装置７は、交換機構７１を撮像する撮像装置７５を備えてもよい。撮像装置７５は、交換機構７１と同様に、移動機構７２の一端に取付けられる。撮像装置７５によって交換機構７１の動作を監視しながら、交換機構７１を制御できる。例えば、取付台４９に対してチャック４２を載せる際に、取付台４９のボルト穴とチャック４２のフランジ４２ｃの貫通穴とを位置合わせできる。

【0084】

交換装置７は、制御部７６を備える。制御部７６は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ７６ａと、メモリなどの記憶媒体７６ｂと、を備える。記憶媒体７６ｂには、交換装置７において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部７６は、記憶媒体７６ｂに記憶されたプログラムをＣＰＵ７６ａに実行させることにより、交換装置７の動作を制御する。

【0085】

次に、図１４を参照して、研削装置４０の制御部５０の機能と、交換装置７の制御部７６の機能について説明する。なお、図１４に図示される各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部又は一部を、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。

【0086】

先ず、研削装置４０の制御部５０の機能について説明する。制御部５０は、例えば、交換指令作成部５０ｃと、位置検出部５０ｄ、開閉制御部５０ｅと、陰圧制御部５０ｆと、洗浄制御部５０ｇと、オートセットアップ制御部５０ｈと、ブロー制御部５０ｉと、を有する。

【0087】

交換指令作成部５０ｃは、チャック４２の交換の要否を判断し、チャック４２の交換指令を作成する。具体的には、交換指令作成部５０ｃは、例えばチャック４２の総研削量、又はチャック４２の取付け時からの経過時間等を監視し、その監視する値が設定値に達すると、交換指令を作成する。作成した交換指令は、交換装置７の制御部７６に無線又は有線で送信される。交換装置７と研削装置４０とは、外部のコンピュータを介して信号を送受信してもよい。交換装置７は、交換指令を受信し、研削装置４０から要求を受けると、研削装置４０まで走行する。

【0088】

位置検出部５０ｄは、交換装置７の走行台７３がチャック４２を交換する位置（例えば図６に示す位置）に到着したか否かを、検知部５３によって検出する。チャック４２を交換する位置は、外装カバー４４の外部に設定され、チャック４２を取付ける位置と、チャック４２を取外す位置とを兼ねる。検知部５３（図６参照）は、例えば外装カバー４４の外部の設定位置に交換装置７の走行台７３が到着したことを検知する。検知部５３は、例えば外装カバー４４の外壁面に取付けられ、進入口４４ａの上方に取付けられる。検知部５３は、例えばカメラ等である。

【0089】

開閉制御部５０ｅは、シャッター４５の移動機構４６を制御し、シャッター４５の位置を制御する。交換装置７の走行台７３がチャック４２を交換する位置に到着すると、開閉制御部５０ｅがシャッター４５の位置を閉位置から開位置に変更する。また、交換装置７の走行台７３がチャック４２を交換する位置から退出すると、開閉制御部５０ｅがシャッター４５の位置を開位置から閉位置に変更する。

【0090】

陰圧制御部５０ｆは、排気ライン４７ａの気圧制御器４７ｂを制御し、外装カバー４４の内部を外部に比べて陰圧にする。陰圧制御部５０ｆは、少なくともシャッター４５が外装カバー４４の進入口４４ａを開放している間、外装カバー４４の内部を外部に比べて陰圧にする。

【0091】

洗浄制御部５０ｇは、シャッター４５が外装カバー４４の進入口４４ａを開放する前に、洗浄機構４８を制御し、チャック４２又はチャック４２の周辺部材に対して洗浄液を供給する。洗浄液の供給は、例えばチャック４２の交換指令の作成後に実施される。なお、洗浄液の供給は、基板Ｗの研削中又は研削終了時にも、実施されてもよい。

【0092】

オートセットアップ制御部５０ｈは、チャック４２の交換が終了し、交換装置７がチャック４２を交換する位置から退出すると、オートセットアップを実施する。オートセットアップは、例えば、処理部４３による未使用のチャック４２の研削、又は外装カバー４４の内部の温度調節を含む。

【0093】

ブロー制御部５０ｉは、取付台４９の噴射口４９ｂによる流体の噴射を制御する。例えば、ブロー制御部５０ｉは、取付台４９からチャック４２を取外す際に、取付台４９の噴射口４９ｂから流体を噴射する制御を行う。また、ブロー制御部５０ｉは、取付台４９にチャック４２を取付ける際に、チャック４２の位置を矯正すべく、取付台４９の噴射口４９ｂから流体を噴射する制御を行ってもよい。

【0094】

次に、交換装置７の制御部７６の機能について説明する。制御部７６は、例えば、走行制御部７６ｃと、移動制御部７６ｄと、交換制御部７６ｅと、を有する。

【0095】

走行制御部７６ｃは、走行機構７４を制御し、走行台７３の位置を制御する。例えば、走行制御部７６ｃは、走行機構７４を制御し、チャック４２を保管する位置と、チャック４２を交換する位置との間で走行台７３を走行させる。

【0096】

移動制御部７６ｄは、移動機構７２を制御し、交換機構７１の位置を制御する。走行台７３がチャック４２を交換する位置で停止し、外装カバー４４の進入口４４ａが開放されていることを交換装置７が研削装置４０から送信される信号等で検知すると、移動制御部７６ｄが交換機構７１を外装カバー４４の進入口４４ａを介して外装カバー４４の外部から内部に移動させる。また、走行台７３がチャック４２を交換する位置から退出する前に、移動制御部７６ｄが交換機構７１を外装カバー４４の進入口４４ａを介して外装カバー４４の内部から外部に移動させる。

【0097】

交換制御部７６ｅは、交換機構７１を制御し、チャック４２の取外し、又は取付けを制御する。交換制御部７６ｅは、回り止め機構７１ｂで取付台４９の回転を止めた状態で、操作機構７１ａでボルト８１を締める、又は緩める。交換制御部７６ｅは、撮像装置７５によって交換機構７１の動作を監視しながら、交換機構７１を制御する。

【0098】

次に、研削装置４０と交換装置７の動作をまとめて説明する。研削装置４０は、チャック４２の交換の要否を判断し、チャック４２の交換指令を作成する。次いで、研削装置４０は、作成した交換指令を交換装置７に送信する。また、研削装置４０は、チャック４２の交換の必要があると判断すると、基板Ｗの研削を停止し、洗浄機構４８による洗浄を実施する。

【0099】

一方、交換装置７は、研削装置４０から交換指令を受信すると、研削装置４０に近づく。研削装置４０は、交換装置７の走行台７３がチャック４２を交換する位置に到着したことを検出すると、シャッター４５を開く。その後、交換装置７は、交換機構７１を外装カバー４４の進入口４４ａから内部に進入させる。

【0100】

次に、交換機構７１が、使用済みのチャック４２を取付台４９から取外す。具体的には、例えば、回り止め機構７１ｂで取付台４９の回転を止めた状態で、操作機構７１ａでボルト８１を緩める。この作業は、回転機構７１ｃによって取付台４９を回転させることで、操作機構７１ａの真下に存在するボルト８１を替えながら、繰り返し行われる。

【0101】

次に、取付台４９の噴射口４９ｂが、流体を噴射する。流体の噴射圧でチャック４２と取付台４９の隙間が形成され、その隙間にアーム７１ｄの爪部７１１ｄが差し込まれる。その後、流体の噴射が停止させられる。アーム７１ｄの爪部７１１ｄは、チャック４２を下方から保持する。なお、アーム７１ｄのフォーク部７１２ｄがボルト８１に引掛けられてもよい。

【0102】

次に、移動機構７２が、アーム７１ｄを移動させることで、使用済みのチャック４２を外装カバー４４の内部から外部に搬出する。その後、アーム７１ｄは、使用済みのチャック４２を交換装置７の保管部９に収納し、保管部９から未使用のチャック４２を取り出す。続いて、移動機構７２が、アーム７１ｄを移動させることで、未使用のチャック４２を外装カバー４４の外部から内部に搬入する。

【0103】

次に、交換機構７１が、未使用のチャック４２を取付台４９に取付ける。具体的には、例えば、撮像装置７５によって取付台４９とチャック４２の相対位置を監視しながら、チャック４２を取付台４９に載置する。このとき、位置決めピン８３ａと位置決め穴８３ｂを嵌合させることで、取付台４９に対するチャック４２の位置を矯正してもよい。

【0104】

なお、位置決めピン８３ａと位置決め穴８３ｂに代えて、又は加えて、テーパーネジ８３ｃとテーパーネジ穴８３ｄ、８３ｅを用いて、取付台４９に対するチャック４２の位置を矯正してもよい。テーパーネジ８３ｃをテーパーネジ穴８３ｄ、８３ｅにねじ込む際に、チャック４２が取付台４９に貼り付いて動かない場合、取付台４９の噴射口４９ｂが流体を噴射してもよい。

【0105】

位置決め部８３によって取付台４９に対するチャック４２の位置を決めた後、ボルト８１によって取付台４９に対してチャック４２を締結する。回り止め機構７１ｂで取付台４９の回転を止めた状態で、操作機構７１ａでボルト８１を締める。この作業は、回転機構７１ｃによって取付台４９を回転させることで、操作機構７１ａの真下に存在するボルト８１を替えながら、繰り返し行われる。

【0106】

次に、測定機構７１ｅが、取付台４９に対するチャック４２の位置ずれを測定する。例えば、測定機構７１ｅは、取付台４９の中心に対するチャック４２の中心の位置ずれを測定する。測定機構７１ｅで測定した位置ずれが許容範囲外である場合、位置ずれが許容範囲内になるように、アーム７１ｄなどでチャック４２の位置を矯正する。

【0107】

次に、交換装置７は、交換機構７１を外装カバー４４の進入口４４ａから外部に退出させる。続いて、研削装置４０は、シャッター４５を閉じ、オートセットアップ制御を実施する。オートセットアップ制御は、例えば、処理部４３による未使用のチャック４２の研削を含む。チャック４２の研削は、例えば３次研削位置Ａ３で行われるが、１次研削位置Ａ１又は２次研削位置Ａ２で行われてもよい。

【0108】

処理部４３は、チャック４２を研削することで、チャック４２の吸着面の形状を整える。チャック４２を研削する研削工具は、基板Ｗを研削する研削工具Ｄとは別に用意されてもよい。この場合、オートセットアップ制御を実施するためにシャッター４５を閉じる前に、交換装置７は、チャック４２の交換だけではなく、研削工具Ｄの交換をも実施してもよい。

【0109】

その後、研削装置４０は、基板Ｗの研削を再開する。研削装置４０は、チャック４２の交換後に最初に研削された基板Ｗの厚み分布を測定し、その厚み分布に応じてチャック４２の回転中心線Ｒ２の傾斜角度を変更してもよい。その傾斜角度は、基板Ｗの厚みのばらつきが小さくなるように変更される。

【0110】

次に、図１５を参照して、第１変形例に係る研削装置４０と交換装置７について、説明する。以下、上記実施形態との相違点について主に説明する。

【0111】

本変形例の研削装置４０の制限機構４７は、排気ライン４７ａに加えて、シール部材４７ｃを有する。なお、制限機構４７は、シール部材４７ｃのみを有してもよい。シール部材４７ｃは、外装カバー４４の進入口４４ａに進入した交換装置７の多関節アーム等に接触し、外装カバー４４の進入口４４ａを塞ぐ。シール部材４７ｃによって、気体の流出を制限し、パーティクルの流出を抑制できる。

【0112】

シール部材４７ｃは、例えばシャッター４５に取付けられており、シャッター４５と共に移動させられる。シャッター４５は一対設けられており、一対のシャッター４５の互いに対向する面にシール部材４７ｃが取付けられる。一対のシール部材４７ｃは、交換装置７を挟んで包み込み、外装カバー４４の進入口４４ａを塞ぐ。シール部材４７ｃは、ゴム等の可撓性材料で形成され、交換装置７の外形に倣って変形する。

【0113】

交換装置７の走行台７３が外装カバー４４の外部の設定位置に達すると、開閉制御部５０ｅがシャッター４５の位置を閉位置から開位置に変更する。その後、移動制御部７６ｄが、交換機構７１を、外装カバー４４の進入口４４ａを介して外装カバー４４の外部から内部に移動させる。その際、シール部材４７ｃは、交換装置７に接触しない。

【0114】

その後、開閉制御部５０ｅがシャッター４５の位置を開位置からシール位置（例えば図１５に示す位置）に変更する。シール位置は、シール部材４７ｃが交換装置７の多関節アーム等に接触し、外装カバー４４の進入口４４ａを塞ぐ位置である。シール部材４７ｃが進入口４４ａを塞いだ状態で、交換制御部７６ｅが交換機構７１を制御し、チャック４２の取外し又は取付けを実施する。

【0115】

チャック４２の取外し又は取付けが終わると、開閉制御部５０ｅがシャッター４５の位置をシール位置から開位置に変更する。続いて、移動制御部７６ｄが、交換機構７１を、外装カバー４４の進入口４４ａを介して外装カバー４４の外部から内部に移動させる。その後、走行制御部７６ｃが、走行機構７４を制御し、チャック４２を交換する位置からチャック４２を保管する位置に、走行台７３を走行させる。

【0116】

次に、図１６を参照して、第２変形例に係る研削装置４０と交換装置７について、説明する。以下、上記実施形態及び上記第１変形例との相違点について主に説明する。

【0117】

本変形例の研削装置４０の外装カバー４４は、進入口４４ａが形成される主筐体４４ｂと、主筐体４４ｂの進入口４４ａを囲むように主筐体４４ｂの外壁面に取付けられる副筐体４４ｃと、を有する。主筐体４４ｂは、チャック４２と取付台４９と処理部４３（図４参照）とを収容する。

【0118】

副筐体４４ｃは、交換装置７が副筐体４４ｃの外部から内部に進入する際に通過する第２進入口４４ｄを含む。交換装置７は、チャック４２を交換する位置に到着した後、第２進入口４４ｄと進入口４４ａとをこの順番で通り、主筐体４４ｂの内部に進入し、主筐体４４ｂの内部にてチャック４２を交換する。

【0119】

研削装置４０は、副筐体４４ｃの第２進入口４４ｄを開閉する第２シャッター６１を備える。第２シャッター６１は、基本的に第２進入口４４ｄを閉塞しており、交換装置７の進入時に第２進入口４４ｄを開放する。第２進入口４４ｄが常時開放されている場合に比べて、第２進入口４４ｄを介した外装カバー４４の内部から外部へのパーティクルの流出を抑制でき、工場の部屋を清浄に維持できる。

【0120】

研削装置４０は、第２シャッター６１を、第２進入口４４ｄを開放する第２開位置と、第２進入口４４ｄを閉塞する第２閉位置との間で移動させる第２移動機構６２を備えてもよい。第２移動機構６２は、空気圧シリンダ、又は電動シリンダ等である。第２シャッター６１を手動ではなく自動で移動できる。

【0121】

研削装置４０の制御部５０は、不図示の第２開閉制御部を備える。第２開閉制御部は、第２移動機構６２を制御し、第２シャッター６１の位置を制御する。交換装置７の走行台７３がチャック４２を交換する位置に到着すると、第２開閉制御部が第２シャッター６１の位置を第２閉位置から第２開位置に変更する。また、交換装置７の走行台７３がチャック４２を交換する位置から退出すると、第２開閉制御部が第２シャッター６１の位置を第２開位置から第２閉位置に変更する。

【0122】

研削装置４０の制限機構４７は、第２シール部材４７ｄを有してもよい。第２シール部材４７ｄは、副筐体４４ｃの第２進入口４４ｄに進入した交換装置７の多関節アーム等に接触し、副筐体４４ｃの第２進入口４４ｄを塞ぐ。第２シール部材４７ｄによって、気体の流出を制限し、パーティクルの流出を抑制できる。

【0123】

第２シール部材４７ｄは、例えば第２シャッター６１に取付けられており、第２シャッター６１と共に移動させられる。第２シャッター６１は一対設けられており、一対の第２シャッター６１の互いに対向する面に第２シール部材４７ｄが取付けられる。一対の第２シール部材４７ｄは、交換装置７を挟んで包み込み、外装カバー４４の第２進入口４４ｄを塞ぐ。第２シール部材４７ｄは、ゴム等の可撓性材料で形成され、交換装置７の外形に倣って変形する。

【0124】

交換装置７の走行台７３が外装カバー４４の外部の設定位置に達すると、第２開閉制御部が第２シャッター６１の位置を第２閉位置から第２開位置に変更する。その後、移動制御部７６ｄが、交換機構７１を、副筐体４４ｃの第２進入口４４ｄを介して副筐体４４ｃの外部から内部に移動させる。その際、第２シール部材４７ｄは、交換装置７に接触しない。

【0125】

その後、第２開閉制御部が第２シャッター６１の位置を第２開位置から第２シール位置（例えば図１６に示す位置）に変更する。第２シール位置は、第２シール部材４７ｄが交換装置７の多関節アーム等に接触し、副筐体４４ｃの第２進入口４４ｄを塞ぐ位置である。第２シール部材４７ｄが第２進入口４４ｄを塞いだ状態で、開閉制御部５０ｅがシャッター４５の位置を閉位置から開位置に変更する。次いで、移動制御部７６ｄが、交換機構７１を、主筐体４４ｂの進入口４４ａを介して主筐体４４ｂの外部から内部に移動させる。続いて、開閉制御部５０ｅがシャッター４５の位置を開位置からシール位置に変更する。その後、交換制御部７６ｅが交換機構７１を制御し、チャック４２の取外し又は取付けを実施する。なお、第２シール部材４７ｄが第２シャッター６１に取付けられる場合、第２シール部材４７ｄが副筐体４４ｃの第２進入口４４ｄを塞げば、パーティクルの流出を抑制できる。それゆえ、シール部材４７ｃが無くてもよい。但し、シール部材４７ｃも有れば、パーティクルの流出をより抑制できる。

【0126】

チャック４２の取外し又は取付けが終わると、開閉制御部５０ｅがシャッター４５の位置をシール位置から開位置に変更する。次いで、移動制御部７６ｄが、交換機構７１を、主筐体４４ｂの進入口４４ａを介して主筐体４４ｂの内部から外部に移動させる。次いで、開閉制御部５０ｅがシャッター４５の位置を開位置から閉位置に変更する。その後、第２開閉制御部が第２シャッター６１の位置を第２シール位置から第２開位置に変更する。続いて、移動制御部７６ｄが、交換機構７１を、副筐体４４ｃの第２進入口４４ｄを介して副筐体４４ｃの内部から外部に移動させる。その後、走行制御部７６ｃが、走行機構７４を制御し、チャック４２を交換する位置からチャック４２を保管する位置に、走行台７３を走行させる。このように、進入口４４ａと第２進入口４４ｄとを同時に開放せずに、少なくとも一方を閉塞することにより、主筐体４４ｂの内部が研削装置４０の外部に対して開放されるのを防止できる。

【0127】

次に、図１７を参照して、第３変形例に係る研削装置４０と交換装置７について、説明する。以下、上記実施形態、上記第１変形例、及び上記第２変形例との相違点について主に説明する。

【0128】

本変形例の交換装置７は、走行台７３に取付けられるハウジング７７を備える。ハウジング７７は、交換機構７１と移動機構７２とを収容した状態で外装カバー４４の外壁面に接触し、ハウジング７７の内部を密閉する。ハウジング７７は、外装カバー４４との接触面にシール部材７７ａを有してもよい。

【0129】

シャッター４５が外装カバー４４の進入口４４ａを開放すると、ハウジング７７の内部と外装カバー４４の内部とが外装カバー４４の進入口４４ａを介して連通する。この状態で、チャック４２の交換が実施される。ハウジング７７によって気体の流出を制限でき、パーティクルの流出を抑制でき、工場の部屋を清浄に維持できる。

【0130】

なお、図１６に示すように外装カバー４４が主筐体４４ｂと副筐体４４ｃとを有する場合、ハウジング７７は副筐体４４ｃの外壁面に接触する。第２シャッター６１が副筐体４４ｃの第２進入口４４ｄを開放し、且つシャッター４５が主筐体４４ｂの進入口４４ａを開放すると、ハウジング７７の内部と主筐体４４ｂの内部とが連通する。

【0131】

以上、本開示に係る交換装置、処理装置、及び交換方法について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

【0132】

なお、本開示の処理装置は、上記実施形態では研削装置であるが、切削装置又は切断装置等であってもよい。なお、研削は、研磨を含む。処理装置は、処理体を保持する保持部と、保持部が交換可能に取付けられる取付部と、保持部に保持されている処理体を処理する処理部と、を備えるものであればよい。処理部は、例えば、加工工具を駆動する。加工工具は処理部に交換可能に取付けられる。加工装置が切削装置である場合、加工工具として、エンドミル等の切削工具が用いられる。また、加工装置が切断装置である場合、加工工具として、ブレード等の切断工具が用いられる。加工工具は、処理体に接触し、処理体を加工する。加工工具は、摩耗すると、交換される。

【0133】

また、本開示の処理装置で処理される処理体は、上記実施形態では基板Ｗであるが、基板Ｗには限定されない。

【符号の説明】

【0134】

７ 交換装置
４０ 研削装置（処理装置）
４２ チャック（保持部）
４３ 処理部
４４ 外装カバー
４４ａ 進入口
４９ 取付台（取付部）
７１ 交換機構
７２ 移動機構
７３ 走行台
７４ 走行機構
Ｗ 基板（処理体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】