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(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】P2024136956
(43)【公開日】2024-10-04
(54)【発明の名称】加工装置及び被加工物の搬出方法
(51)【国際特許分類】
B23Q 11/00 20060101AFI20240927BHJP
B24B 41/06 20120101ALI20240927BHJP
B24B 55/06 20060101ALI20240927BHJP
B23Q 3/08 20060101ALI20240927BHJP
B23Q 7/04 20060101ALI20240927BHJP
B23Q 7/00 20060101ALI20240927BHJP
H01L 21/683 20060101ALI20240927BHJP
【ＦＩ】
B23Q11/00 K
B24B41/06 L
B24B41/06 A
B24B55/06
B23Q3/08 A
B23Q7/04 K
B23Q7/00 Z
H01L21/68 N
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023048271
(22)【出願日】2023-03-24
(71)【出願人】
【識別番号】000134051
【氏名又は名称】株式会社ディスコ
(74)【代理人】
【識別番号】110001014
【氏名又は名称】弁理士法人東京アルパ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】現王園 二郎
【テーマコード（参考）】
3C016
3C033
3C034
3C047
5F131
【Ｆターム（参考）】
3C016DA05
3C033BB04
3C033CC07
3C033HH26
3C034AA08
3C034BB73
3C034BB87
3C047FF04
3C047FF19
3C047HH15
5F131AA02
5F131BA31
5F131BA32
5F131CA12
5F131CA32
5F131DB22
5F131DB62
5F131EA05
5F131EA14
5F131EA15
5F131EA22
5F131EB01
5F131EB03
5F131EB78
5F131JA16
5F131JA23
5F131JA26
(57)【要約】
【課題】被加工物の搬出に際して該被加工物を保持面から離間させる際、加工屑を含む流体の飛散を防いで被加工物の洗浄を瞬時に行うこと。
【解決手段】研削装置（加工装置）１の保持ユニット１０は、保持面１１ａと、吸引バルブＶ１と、エア噴出バルブＶ２及び水噴出バルブＶ３と、吸引口１２ａと、該吸引口１２ａと吸引源５とを連通または遮断させる吸引口吸引バルブＶ４を備える。この研削装置１におけるウェーハ（被加工物）Ｗの搬出方法は、吸引バルブＶ１を閉じエア噴出バルブＶ２と水噴出バルブＶ３を開けることによって、保持面１１ａにエアと水との混合流体を供給して保持面１１ａからウェーハＷを離間させる離間工程と、保持面１１ａから離間したウェーハＷを搬出する搬出工程とを備え、離間工程において、吸引口吸引バルブＶ４を開け、保持面１１ａの外側で混合流体を吸引する吸引工程を含む。
【選択図】図４
【解決手段】研削装置（加工装置）１の保持ユニット１０は、保持面１１ａと、吸引バルブＶ１と、エア噴出バルブＶ２及び水噴出バルブＶ３と、吸引口１２ａと、該吸引口１２ａと吸引源５とを連通または遮断させる吸引口吸引バルブＶ４を備える。この研削装置１におけるウェーハ（被加工物）Ｗの搬出方法は、吸引バルブＶ１を閉じエア噴出バルブＶ２と水噴出バルブＶ３を開けることによって、保持面１１ａにエアと水との混合流体を供給して保持面１１ａからウェーハＷを離間させる離間工程と、保持面１１ａから離間したウェーハＷを搬出する搬出工程とを備え、離間工程において、吸引口吸引バルブＶ４を開け、保持面１１ａの外側で混合流体を吸引する吸引工程を含む。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
保持面によって被加工物を吸引保持する保持ユニットと、該保持面に吸引保持された被加工物を加工する加工ユニットと、を備える加工装置であって、
該保持ユニットは、
被加工物を吸引保持する該保持面と、
該保持面と吸引源とを連通または遮断させる吸引バルブと、
該保持面と流体供給源とを連通または遮断させる流体噴出バルブと、
該保持面の外側にリング状に配置され、該保持面から噴出した流体を吸引する吸引口と、
該吸引口と吸引源とを連通または遮断させる吸引口吸引バルブと、
を備え、
該吸引バルブを閉じることと、該流体噴出バルブを開けることと、該吸引口吸引バルブを開けることとを制御する制御部を備えた、加工装置。
該保持ユニットは、
被加工物を吸引保持する該保持面と、
該保持面と吸引源とを連通または遮断させる吸引バルブと、
該保持面と流体供給源とを連通または遮断させる流体噴出バルブと、
該保持面の外側にリング状に配置され、該保持面から噴出した流体を吸引する吸引口と、
該吸引口と吸引源とを連通または遮断させる吸引口吸引バルブと、
を備え、
該吸引バルブを閉じることと、該流体噴出バルブを開けることと、該吸引口吸引バルブを開けることとを制御する制御部を備えた、加工装置。
【請求項2】
請求項１記載の加工装置を用いて、該吸引源に連通した該保持面に吸引保持された被加工物を、該保持面から搬出する被加工物の搬出方法であって、
該吸引バルブを閉じ該流体噴出バルブを開けることによって、該保持面に流体を供給して該保持面から被加工物を離間させる離間工程と、
該保持面から離間した被加工物を該保持面から搬出する搬出工程と、を備え、
該離間工程において、該吸引口吸引バルブを開け、該保持面の外側で該流体を吸引する吸引工程を含む、被加工物の搬出方法。
該吸引バルブを閉じ該流体噴出バルブを開けることによって、該保持面に流体を供給して該保持面から被加工物を離間させる離間工程と、
該保持面から離間した被加工物を該保持面から搬出する搬出工程と、を備え、
該離間工程において、該吸引口吸引バルブを開け、該保持面の外側で該流体を吸引する吸引工程を含む、被加工物の搬出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、保持ユニットの保持面に保持されたウェーハなどの被加工物を加工する加工装置と、該加工装置によって加工された被加工物を保持ユニットの保持面から離間させて搬出する搬出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、ウェーハなどの被加工物を研削する研削装置は、保持ユニットのチャックテーブルの保持面を吸引源に接続し、保持面によって吸引保持されたウェーハの上面に環状の研削砥石を回転させながら当接させることによって、該ウェーハの上面を研削加工している。そして、ウェーハに対する研削加工が終了すると、チャックテーブルの保持面から水とエアとの混合流体を噴出させてウェーハを保持面から離間させ、離間したウェーハを搬送パッドによって搬出している（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
また、特許文献２には、保持テーブルの保持面に保持されたウェーハなどの板状ワークを搬出する場合において、流体供給源から保持面への混合流体の供給圧力を検知することによって、搬出手段の保持パッドの大きさや板状ワークの厚さの違いに関わらず、保持テーブルの吸引保持力を確実に開放して板状ワークを保持テーブルの保持面から確実に離間させるようにした板状ワークの保持解除方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２２－０２５３４１号公報
【特許文献2】特開２０１３－１８４２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、被加工物を搬出するために保持面から混合流体を噴出させて該被加工物を保持面から離間させる際、混合流体は、被加工物の加工時に保持面が吸引した加工屑を含んでいるため、加工屑を含んだ混合流体が保持面から浮上した被加工物の外周から噴出し、被加工物の側面と上面が加工屑によって汚される。このため、保持面から離間した被加工物を洗浄して加工屑を除去する必要があり、洗浄に要する時間が長くなって効率が悪いという問題がある。
【0006】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、被加工物の搬出に際して保持面から流体を噴出させて該被加工物を保持面から離間させる際、加工屑を含む流体の飛散を防いで被加工物の洗浄を瞬時に行うことができる加工装置及び被加工物の搬出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するための本発明は、保持面によって被加工物を吸引保持する保持ユニットと、該保持面に吸引保持された被加工物を加工する加工ユニットと、を備える加工装置であって、該保持ユニットは、被加工物を吸引保持する該保持面と、該保持面と吸引源とを連通または遮断させる吸引バルブと、該保持面と流体供給源とを連通または遮断させる流体噴出バルブと、該保持面の外側にリング状に配置され、該保持面から噴出した流体を吸引する吸引口と、該吸引口と吸引源とを連通または遮断させる吸引口吸引バルブと、を備え、該吸引バルブを閉じることと、該流体噴出バルブを開けることと、該吸引口吸引バルブを開けることとを制御する制御部を備えたことを特徴とする。
【0008】
また、本発明は、前記加工装置を用いて、該吸引源に連通した該保持面に吸引保持された被加工物を、該保持面から搬出する被加工物の搬出方法であって、該吸引バルブを閉じ該流体噴出バルブを開けることによって、該保持面に流体を供給して該保持面から被加工物を離間させる離間工程と、該保持面から離間した被加工物を該保持面から搬出する搬出工程と、を備え、該離間工程において、該吸引口吸引バルブを開け、該保持面の外側で該流体を吸引する吸引工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明に係る加工装置を用いて実施される被加工物の搬出方法によれば、離間工程において、吸引バルブを閉じて流体噴出バルブを開けることによって、保持ユニットの保持面に流体を供給して該保持面から被加工物を離間させる際に、吸引工程を同時に実施し、吸引口吸引バルブを開けて保持面の外側で流体を吸引するようにしたため、被加工物の加工時に保持面が吸引した加工屑を含む流体が加工物の離間（浮上）に供された後に保持面の外側の吸引口から吸引される。このため、加工屑を含む流体が被加工物の外周から噴出して該流体に含まれる加工屑が被加工物の側面と上面を汚すことがない。この結果、加工屑を含む流体の飛散を防いで被加工物の洗浄を短時間で行うことができる。また、加工屑を含む流体を吸引口から吸引しているので、搬送パッドを汚すことがないという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明に係る加工装置の一形態としての研削装置の一部を破断して示す斜視図である。
【図3】本発明の第１実施形態に係る被加工物の搬出方法における搬送パッドの下降工程を示す破断面図である。
【図4】本発明の第１実施形態に係る被加工物の搬出方法における離間工程と吸引工程を示す破断面図である。
【図5】本発明の第１実施形態に係る被加工物の搬出方法における搬出工程を示す破断面図である。
【図6】本発明の第２実施形態に係る被加工物の搬出方法における搬送パッドの下降工程を示す破断面図である。
【図7】本発明の第２実施形態に係る被加工物の搬出方法における離間工程と吸引工程を示す破断面図である。
【図8】本発明の第１実施形態に係る被加工物の搬出方法における搬出工程を示す破断面図である。
【図9】チャックテーブルの別形態１を示す斜視図である。
【図10】チャックテーブルの別形態２を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0012】
［研削装置の構成］
まず、本発明に係る加工装置の一形態としての研削装置の構成を図１に基づいて説明すると、図１に示す研削装置１は、被加工物である円板状のウェーハＷ（図３参照）を研削加工するものであって、次の構成要素を備えている。なお、以下の説明においては、図１に示す矢印方向をそれぞれＸ軸方向（左右方向）、Ｙ軸方向（前後方向）、Ｚ軸方向（上下方向）とする。
まず、本発明に係る加工装置の一形態としての研削装置の構成を図１に基づいて説明すると、図１に示す研削装置１は、被加工物である円板状のウェーハＷ（図３参照）を研削加工するものであって、次の構成要素を備えている。なお、以下の説明においては、図１に示す矢印方向をそれぞれＸ軸方向（左右方向）、Ｙ軸方向（前後方向）、Ｚ軸方向（上下方向）とする。
【0013】
すなわち、研削装置１は、上面の円形の保持面１１ａでウェーハＷを保持するチャックテーブル１１を備える保持ユニット１０と、該チャックテーブル１１の保持面１１ａに吸引保持されたウェーハＷを研削加工する加工ユニットである研削ユニット２０と、該研削ユニット２０をチャックテーブル１１の保持面１１ａに対して垂直方向（Ｚ軸方向）に上下動させる垂直移動機構３０と、チャックテーブル１１を保持面１１ａに対して水平方向（Ｙ軸方向）に移動させる水平移動機構４０と、ウェーハＷを保持して搬送する搬送パッド５０と、制御部７０を主要な構成要素として備えている。
【0014】
ここで、ウェーハＷは、単結晶のシリコン母材で構成されており、図３に示す状態において下方を向いている表面には、複数の不図示のデバイスが形成されており、これらのデバイスは、ウェーハＷの表面に貼着された不図示の保護テープによって保護されている。そして、ウェーハＷは、その表面（図３においては下面）がチャックテーブル１１の保持面１１ａに吸引保持され、裏面（図３においては上面）が研削ユニット２０の研削砥石２５ｂによって研削される。
【0015】
次に、研削装置１の主要な構成要素である保持ユニット１０、研削ユニット２０，垂直移動機構３０、水平移動機構４０、搬送パッド５０及び制御部７０の構成についてそれぞれ説明する。
【0016】
（保持ユニット）
保持ユニット１０が備えるチャックテーブル１１は、円板状の部材であって、その中央部には、多孔質のセラミックなどで構成された円板状のポーラス部材１１Ａが組み込まれている。そして、ポーラス部材１１Ａは、その上面が円板状のウェーハＷを吸引保持する保持面１１ａを構成しており、このポーラス部材１１Ａの径方向外側には、多孔質のリング状の吸引部材１２がポーラス部材１１Ａを外側から囲繞するように配設されている。なお、吸引部材１２の上面には、多数の吸引口１２ａが開口している。
保持ユニット１０が備えるチャックテーブル１１は、円板状の部材であって、その中央部には、多孔質のセラミックなどで構成された円板状のポーラス部材１１Ａが組み込まれている。そして、ポーラス部材１１Ａは、その上面が円板状のウェーハＷを吸引保持する保持面１１ａを構成しており、このポーラス部材１１Ａの径方向外側には、多孔質のリング状の吸引部材１２がポーラス部材１１Ａを外側から囲繞するように配設されている。なお、吸引部材１２の上面には、多数の吸引口１２ａが開口している。
【0017】
ここで、図３に示すように、チャックテーブル１１の中心部には、ポーラス部材１１Ａに連通する１つの連通路１３が垂直に形成されており、この連通路１３には、１つの配管２が接続されている。また、チャックテーブル１１の外周部には、吸引部材１２に連通する複数の連通路１４（図３には、２つのみ図示）が垂直に形成されており、これらの連通路１４には、配管３がそれぞれ接続されている。
【0018】
そして、上記連通路１３から延びる配管２からは３つの分岐管２ａ，２ｂ，２ｃが分岐しており、分岐管２ａは、流量調整弁（絞り弁）４と吸引バルブＶ１を介して吸引源５に接続され、分岐管２ｂは、流量調整弁６とエア噴出バルブＶ２を介してエア供給源７に接続され、分岐管２ｃは、流量調整弁８と水噴出バルブＶ３を介して水供給源９に接続されている。また、複数の連通路１４からそれぞれ延びる配管３は、１つの合流管３ａに合流しており、合流管３ａは、吸引口吸引バルブＶ４を介して吸引源５に接続されている。ここで、吸引バルブＶ１とエア噴出バルブＶ２、水噴出バルブＶ３及び吸引口吸引バルブＶ４は、制御部７０に電気的に接続されており、これらの開閉動作、つまり、保持面１１ａと吸引源５との連通または遮断、保持面１１ａとエア供給源７との連通または遮断、保持面１１ａと水供給源９との連通または遮断、吸引口１２ａと吸引源５との連通または遮断が制御部７０によって制御される。
【0019】
ところで、チャックテーブル１１は、不図示の回転機構によって垂直な中心軸回りに回転駆動される。ここで、本実施の形態に係る研削装置１は、図１に示すように、Ｙ軸方向（前後方向）に長い矩形ボックス状のベース１００を備えており、このベース１００に開口するＹ軸方向に長い矩形の開口部１００ａにはチャックテーブル１１が配置されている。そして、ベース１００の上面に開口する開口部１００ａのチャックテーブル１１の周囲は、矩形プレート状のカバー１５によって覆われており、開口部１００ａのカバー１５の前後（－Ｙ方向と＋Ｙ方向）の部分は、カバー１５と共に移動して伸縮する蛇腹状の伸縮カバー１６，１７によってそれぞれ覆われている。
【0020】
（研削ユニット）
研削ユニット２０は、ホルダ２１に固定されたスピンドルモータ２２と、該スピンドルモータ２２によって回移転駆動される垂直なスピンドル２３と、該スピンドル２３の下端に取り付けられた円板状のマウント２４と、該マウント２４の下面に着脱可能に装着された研削ホイール２５とを備えている。ここで、研削ホイール２５は、円板状の基台２５ａと、該基台２５ａの下面に円環状に取り付けられた加工具である複数の研削砥石２５ｂによって構成されている。
研削ユニット２０は、ホルダ２１に固定されたスピンドルモータ２２と、該スピンドルモータ２２によって回移転駆動される垂直なスピンドル２３と、該スピンドル２３の下端に取り付けられた円板状のマウント２４と、該マウント２４の下面に着脱可能に装着された研削ホイール２５とを備えている。ここで、研削ホイール２５は、円板状の基台２５ａと、該基台２５ａの下面に円環状に取り付けられた加工具である複数の研削砥石２５ｂによって構成されている。
【0021】
（垂直移動機構）
垂直移動機構３０は、研削ユニット２０をチャックテーブル１１の保持面１１ａに対して垂直な方向（Ｚ軸方向）に沿って昇降動させるものであって、図１に示すように、ベース１００の上面の＋Ｙ軸方向端部（後端部）上に垂直に立設された矩形ボックス状のコラム１０１の－Ｙ軸方向端面（前面）に配置されている。この垂直移動機構３０は、ホルダ２１の背面に取り付けられた矩形プレート状の昇降板３１を、ホルダ２１及び該ホルダ２１に保持されたスピンドル２３と研削ホイール２５と共に左右一対のガイドレール３２に沿ってＺ軸方向に昇降動させるものである。ここで、左右一対のガイドレール３２は、コラム１０１の前面に垂直且つ互いに平行に配設されている。
垂直移動機構３０は、研削ユニット２０をチャックテーブル１１の保持面１１ａに対して垂直な方向（Ｚ軸方向）に沿って昇降動させるものであって、図１に示すように、ベース１００の上面の＋Ｙ軸方向端部（後端部）上に垂直に立設された矩形ボックス状のコラム１０１の－Ｙ軸方向端面（前面）に配置されている。この垂直移動機構３０は、ホルダ２１の背面に取り付けられた矩形プレート状の昇降板３１を、ホルダ２１及び該ホルダ２１に保持されたスピンドル２３と研削ホイール２５と共に左右一対のガイドレール３２に沿ってＺ軸方向に昇降動させるものである。ここで、左右一対のガイドレール３２は、コラム１０１の前面に垂直且つ互いに平行に配設されている。
【0022】
また、左右一対のガイドレール３２の間には、回転可能なボールネジ３３がＺ軸方向（上下方向）に沿って垂直に立設されており、該ボールネジ３３の上端は、駆動源である正逆転可能なサーボモータ３４に連結されている。ここで、サーボモータ３４は、コラム１０１の上面に取り付けられた矩形プレート状のブラケット３５を介して縦置き状態で取り付けられている。また、ボールネジ３３の下端は、コラム１０１に回転可能に支持されており、このボールネジ３３には、昇降板３１の背面に後方（＋Ｙ軸方向）に向かって水平に突設された不図示のナット部材が螺合している。
【0023】
したがって、サーボモータ３４を駆動してボールネジ３３を正逆転させれば、このボールネジ３３に螺合する不図示のナット部材が取り付けられた昇降板３１が研削ユニット２０と共にＺ軸に沿って上下動する。
【0024】
（水平移動機構）
水平移動機構４０は、チャックテーブル１１を保持面１１ａに対して水平方向（Ｙ軸方向）に移動させる機構であって、図１に示すように、ベース１００の内部に収容された矩形ブロック状の内部ベース１０２の上に配設されている。この水平移動機構４０は、ブロック状のスライダ４１を備えており、このスライダ４１は、Ｙ軸方向（前後方向）に沿って互いに平行に配設された左右一対のガイドレール４２に沿ってＹ軸方向に摺動可能である。したがって、このスライダ４１に支持されたチャックテーブル１１と不図示の回転機構は、スライダ４１と共にＹ軸方向に沿って摺動可能である。
水平移動機構４０は、チャックテーブル１１を保持面１１ａに対して水平方向（Ｙ軸方向）に移動させる機構であって、図１に示すように、ベース１００の内部に収容された矩形ブロック状の内部ベース１０２の上に配設されている。この水平移動機構４０は、ブロック状のスライダ４１を備えており、このスライダ４１は、Ｙ軸方向（前後方向）に沿って互いに平行に配設された左右一対のガイドレール４２に沿ってＹ軸方向に摺動可能である。したがって、このスライダ４１に支持されたチャックテーブル１１と不図示の回転機構は、スライダ４１と共にＹ軸方向に沿って摺動可能である。
【0025】
そして、内部ベース１０２上の左右一対のガイドレール４２の間には、Ｙ軸方向（前後方向）に沿って延びる回転可能なボールネジ４３が配設されており、該ボールネジ４３のＹ軸方向一端（図１の左端）は、駆動源である正逆転可能なサーボモータ４４に連結されている。また、ボールネジ４３のＹ軸方向他端（図１の右端）は、内部ベース１０２上に立設された軸受４５によって回転可能に支持されている。そして、このボールネジ４３には、スライダ４１から下方に向かって突設された不図示のナット部材が螺合挿通している。
【0026】
したがって、サーボモータ４４を起動してボールネジ４３を正逆転させると、このボールネジ４３に螺合挿通する不図示のナット部材がスライダ４１と共にボールネジ４３に沿ってＹ軸方向（前後方向）に摺動するため、このスライダ４１と共にチャックテーブル１１もＹ軸方向に沿って一体的に移動する。この結果、チャックテーブル１１の保持面１１ａに吸引保持されたウェーハＷもＹ軸方向に沿って移動する。
【0027】
（搬送パッド）
搬送パッド５０は、ウェーハＷを吸引保持してこれを搬送するものであって、図１に示すように、ベース１００を貫通して垂直に起立する上下動可能なロッド５１の上端から水平に延びるアーム５２の先端に取り付けられている。具体的には、アーム５２の先端には、円環状の支持リング５３が取り付けられており、この支持リング５３には、円板状の搬送パッド５０が３本のピン５４によって支持されている。なお、図３に示すように、各ピン５４の外周であって、支持リング５３と搬送パッド５０との間にはスプリング５５がそれぞれ縮装されている。
搬送パッド５０は、ウェーハＷを吸引保持してこれを搬送するものであって、図１に示すように、ベース１００を貫通して垂直に起立する上下動可能なロッド５１の上端から水平に延びるアーム５２の先端に取り付けられている。具体的には、アーム５２の先端には、円環状の支持リング５３が取り付けられており、この支持リング５３には、円板状の搬送パッド５０が３本のピン５４によって支持されている。なお、図３に示すように、各ピン５４の外周であって、支持リング５３と搬送パッド５０との間にはスプリング５５がそれぞれ縮装されている。
【0028】
ここで、搬送パッド５０は、図３に示すように、円板状の枠体５０Ａと、該枠体５０Ａの中央部に組み込まれた円板状の吸引材５０Ｂによって構成されている。ここで、枠体５０Ａの中心部には、支持リング５３を貫通する配管５６の一端が接続されており、該配管５６の他端は、吸引源５７に接続されている。そして、配管５６の途中には、吸引バルブＶ５が接続されており、この吸引バルブＶ５は、制御部７０に電気的に接続されている。したがって、吸引バルブＶ５の開閉動作、つまり、搬送パッド５０の吸引材５０Ｂと吸引源５７との連通または遮断が制御部７０によって制御される。
【0029】
そして、搬送パッド５０は、図２に示す昇降機構６０によって垂直方向（Ｚ軸方向）に沿って昇降動可能であり、昇降機構６０は、ボールネジ機構によって構成されている。すなわち、図２に示すように、垂直に起立する矩形平板状のプレート６１には、前後一対のガイドレール６２が垂直且つ互いに平行に取り付けられており、これらのガイドレール６２には、昇降板６３が上下動可能に嵌合保持されている。そして、昇降板６３には、矩形のブロック６４が取り付けられており、このブロック６４には、ロッド５１の下端が取り付けられている。
【0030】
また、前後一対のガイドレール６２の間には、正逆転可能なボールネジ６５が垂直に配置されており、このボールネジ６５の下端は、回転駆動源であるサーボモータ６６に連結されている。また、ボールネジ６５の上端は、軸受６７を介してプレート６１に回転可能に支持されている。そして、図３に示すように、昇降板６３の背面には、ナット部材６８が突設されており、このナット部材６８には、ボールネジ６５が螺合挿通している。
【0031】
したがって、サーボモータ６６を起動してボールネジ６５を正逆転させると、このボールネジ６５に螺合するナット部材６８が突設された昇降板６３がブロック６４とロッド５１と共に上下動するため、ロッド５１にアーム５２と支持リング５３を介して支持された搬送パッド５０がロッド５１と共に上下動する。
【0032】
（制御部）
制御部７０は、制御プログラムにしたがって演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶部などを備えている。この制御部７０は、保持ユニット１０、研削ユニット２０、垂直移動機構３０、水平移動機構４０、搬送パッド５０の昇降機構６０などを制御するが、本発明に係るウェーハＷの搬出方法においては、吸引バルブＶ１，Ｖ５、エア噴出バルブＶ２、水噴出バルブＶ３及び吸引口吸引バルブＶ４の開閉動作を制御する。なお、ウェーハＷの搬出方法における吸引バルブＶ１，Ｖ５、エア噴出バルブＶ２、水噴出バルブＶ３及び吸引口吸引バルブＶ４の開閉動作の詳細については後述する。
制御部７０は、制御プログラムにしたがって演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶部などを備えている。この制御部７０は、保持ユニット１０、研削ユニット２０、垂直移動機構３０、水平移動機構４０、搬送パッド５０の昇降機構６０などを制御するが、本発明に係るウェーハＷの搬出方法においては、吸引バルブＶ１，Ｖ５、エア噴出バルブＶ２、水噴出バルブＶ３及び吸引口吸引バルブＶ４の開閉動作を制御する。なお、ウェーハＷの搬出方法における吸引バルブＶ１，Ｖ５、エア噴出バルブＶ２、水噴出バルブＶ３及び吸引口吸引バルブＶ４の開閉動作の詳細については後述する。
【0033】
［研削装置の作用］
次に、以上のように構成された研削装置１を用いて実施されるウェーハＷの研削加工について説明する。
次に、以上のように構成された研削装置１を用いて実施されるウェーハＷの研削加工について説明する。
【0034】
ウェーハＷを研削加工する際には、該ウェーハＷをチャックテーブル１１の保持面１１ａ上に保護テープを下にして載置する。そして、チャックテーブル１１のポーラス部材１１Ａに接続されている吸引源５を駆動してポーラス部材１１Ａを真空引きする。すなわち、図３に示す吸引バルブＶ１を開くとともに、エア噴出バルブＶ２と水噴出バルブＶ３及び吸引口吸引バルブＶ４を閉じる。すると、ポーラス部材１１Ａ内のエアが連通路１３と配管２、分岐管２ａ及び流量調整弁４を経て吸引源５によって吸引されるためにポーラス部材１１Ａに負圧が発生し、ポーラス部材１１Ａの上面（保持面１１ａ）上に保護テープを介して載置されているウェーハＷが負圧によって保持面１１ａ上に吸引保持される。
【0035】
上記状態から水平移動機構４０を駆動してチャックテーブル１１を＋Ｙ軸方向（後方）に移動させ、該チャックテーブル１１に吸引保持されているウェーハＷを研削ユニット２０の研削ホイール２５の下方に位置決めする。そして、不図示の回転機構を駆動してチャックテーブル１１を回転させ、該チャックテーブル１１の保持面１１ａに保持されているウェーハＷを所定の回転速度で回転させるとともに、スピンドルモータ２２を起動して研削ホイール２５を回転させておく。
【0036】
上述のように、ウェーハＷと研削ホイール２５が回転している状態で、垂直移動機構３０を駆動して研削ホイール２５を－Ｚ軸方向に下降させる。すなわち、サーボモータ３４が駆動されてボールネジ３３が回転すると、このボールネジ３３に螺合する不図示のナット部材が設けられた昇降板３１が研削ユニット２０と共に－Ｚ軸方向に下降する。すると、研削ホイール２５の研削砥石２５ｂの下面（加工面）がウェーハＷの上面（裏面）に接触する。このように、研削砥石２５ｂの下面がウェーハＷの上面に接触している状態から、研削ホイール２５をさらに－Ｚ軸方向に所定量だけ下降させると、ウェーハＷの上面が研削砥石２５ｂによって所定量だけ研削される。なお、ウェーハＷの研削加工時においては、研削砥石２５ｂとウェーハＷとの接触部には、不図示の研削水供給源から研削水（純水）が供給される。
【0037】
而して、上述のように、ウェーハＷの上面が所定量だけ研削されると、該ウェーハＷがチャックテーブル１１の保持面１１ａから離間し、この離間したウェーハＷが搬送パッド５０によってチャックテーブル１１から搬出されるが、以下、本発明に係るウェーハＷの搬出方法の実施形態について説明する。
【0038】
【0039】
本実施形態においては、ウェーハＷの外径がチャックテーブル１１の保持面１１ａの外径と略同一である場合に、研削加工が終了したウェーハＷを搬送パッド５０によって吸引保持してこれをチャックテーブル１１から搬出する工程について説明するが、ウェーハＷは、１）搬送パッド下降工程、２）離間・吸引工程、３）搬出工程を順次経てチャックテーブル１１から搬出される。以下、各工程について説明する。
【0040】
１） 搬送パッド下降工程：
搬送パッド下降工程においては、図３に示すように、昇降機構６０によって搬送パッド５０が下降してウェーハＷの上方に位置決めされる。このとき、研削加工時と同様に、制御部７０による制御によって吸引バルブＶ１のみが開かれ、他のエア噴出バルブＶ２、水噴出バルブＶ３、吸引口吸引バルブＶ４及び吸引バルブＶ５は、閉じられている。
搬送パッド下降工程においては、図３に示すように、昇降機構６０によって搬送パッド５０が下降してウェーハＷの上方に位置決めされる。このとき、研削加工時と同様に、制御部７０による制御によって吸引バルブＶ１のみが開かれ、他のエア噴出バルブＶ２、水噴出バルブＶ３、吸引口吸引バルブＶ４及び吸引バルブＶ５は、閉じられている。
【0041】
上述のように吸引バルブＶ１が開かれると、チャックテーブル１１のポーラス部材１１Ａ内のエアが、図３に矢印にて示すように、チャックテーブル１１の中心部に形成された連通路１３と配管２及び分岐管２ａを経て吸引源５によって吸引されるため、ポーラス部材１１Ａに負圧が発生し、この負圧に引かれてウェーハＷがチャックテーブル１１の保持面１１ａによって吸引保持される。
【0042】
２） 離間・吸引工程：
離間工程と吸引工程は、同時に実施され、ウェーハＷをチャックテーブル１１の保持面１１ａから離間させる場合には、図４に示すように、制御部７０は、吸引バルブＶ１のみを閉じ、他のエア噴出バルブＶ２、水噴出バルブＶ３、吸引口吸引バルブＶ４及び吸引バルブＶ５を開く。すると、エア供給源７から供給されるエアが分岐管２ｂを経て配管２に流入するとともに、水供給源９から供給される水が分岐管２ｃを経て配管２に流入する。すると、配管２においてエアと水とが混合した混合流体（二流体）が形成され、この混合流体がチャックテーブル１１の中心部に形成された連通路１３を通ってポーラス部材１１Ａの保持面１１ａからウェーハＷに向けて噴出する。すると、ウェーハＷは、混合流体の圧力を下面に受けて浮上する。ここで、搬送パッド５０の吸引材５０Ｂは、吸引源５７によって真空引きされているため、ウェーハＷは、図４に示すように、吸引材５０Ｂによって吸引保持され、該ウェーハＷとチャックテーブル１１の保持面１１ａとの間には隙間δが形成される。
離間工程と吸引工程は、同時に実施され、ウェーハＷをチャックテーブル１１の保持面１１ａから離間させる場合には、図４に示すように、制御部７０は、吸引バルブＶ１のみを閉じ、他のエア噴出バルブＶ２、水噴出バルブＶ３、吸引口吸引バルブＶ４及び吸引バルブＶ５を開く。すると、エア供給源７から供給されるエアが分岐管２ｂを経て配管２に流入するとともに、水供給源９から供給される水が分岐管２ｃを経て配管２に流入する。すると、配管２においてエアと水とが混合した混合流体（二流体）が形成され、この混合流体がチャックテーブル１１の中心部に形成された連通路１３を通ってポーラス部材１１Ａの保持面１１ａからウェーハＷに向けて噴出する。すると、ウェーハＷは、混合流体の圧力を下面に受けて浮上する。ここで、搬送パッド５０の吸引材５０Ｂは、吸引源５７によって真空引きされているため、ウェーハＷは、図４に示すように、吸引材５０Ｂによって吸引保持され、該ウェーハＷとチャックテーブル１１の保持面１１ａとの間には隙間δが形成される。
【0043】
上記離間工程において、ウェーハＷが離間して搬送パッド５０の吸引材５０Ｂに吸引保持され、該ウェーハＷとチャックテーブル１１の保持面１１ａとの間に隙間δが形成されると、研削加工時にチャックテーブル１１のポーラス部材１１Ａに混入した研削屑を含む混合流体がウェーハＷの下面に向けて噴出し、この混合流体は、ウェーハＷの下面に衝突して該ウェーハＷの径方向外へと向かって流れ、ウェーハＷの外周から流出する。ここで、チャックテーブル１１に設けられた吸引部材１２は、吸引源５によって真空引きされている。つまり、吸引部材１２内のエアは、図４に矢印にて示すように、チャックテーブル１１の外周部に形成された複数の連通路１４と、各連通路１４に接続された配管３及び合流管３ａを流れて吸引源５によって吸引され、吸引部材１２に負圧が発生する。
【0044】
上述のように、チャックテーブル１１に設けられた吸引部材１２が吸引源５によって真空引きされると、ウェーハＷの外周から流出する混合流体が吸引部材１２の上面に開口する複数の吸引口１２ａから吸引される。このため、加工屑を含む混合流体がウェーハＷの外周から噴出して該混合流体に含まれる加工屑がウェーハＷの側面と上面を汚すことがない。この結果、研削屑を含む混合流体の飛散が防がれ、ウェーハＷの洗浄を短時間で瞬時に行うことができる。
【0045】
３） 搬出工程：
上記離間・吸引工程において、研削屑を含む混合流体が吸引部材１２によって吸引されてウェーハＷから除去されると、次の搬出工程において、図５に示すように、昇降機構６０が駆動されて搬送パッド５０が上昇することによって、ウェーハＷがチャックテーブル１１から搬出される。なお、この場合、吸引バルブＶ１とエア噴出バルブＶ２及び水噴出バルブＶ３が閉じられ、吸引口吸引バルブＶ４と吸引バルブＶ５が開かれている。
上記離間・吸引工程において、研削屑を含む混合流体が吸引部材１２によって吸引されてウェーハＷから除去されると、次の搬出工程において、図５に示すように、昇降機構６０が駆動されて搬送パッド５０が上昇することによって、ウェーハＷがチャックテーブル１１から搬出される。なお、この場合、吸引バルブＶ１とエア噴出バルブＶ２及び水噴出バルブＶ３が閉じられ、吸引口吸引バルブＶ４と吸引バルブＶ５が開かれている。
【0046】
＜第２実施形態＞
ウェーハＷの搬出方法の第２実施形態は、図６～図８に示すように、チャックテーブル１１の保持面１１ａの外径よりも大きな外径のウェーハＷを搬出する方法であって、この搬出方法においても、前記第１実施形態と同様に、１）搬送パッド下降工程と、２）離間・吸引工程と、３）搬出工程が順次実施されるが、本実施形態においても、図６に示す搬送パッド下降工程と図８に示す搬出工程は、前記第１実施形態における搬送パッド下降工程（図３参照）と搬出工程（図５参照）と同じであるため、これらについての再度の説明は省略し、以下、離間・吸引工程のみを図７にしたがって説明する。
ウェーハＷの搬出方法の第２実施形態は、図６～図８に示すように、チャックテーブル１１の保持面１１ａの外径よりも大きな外径のウェーハＷを搬出する方法であって、この搬出方法においても、前記第１実施形態と同様に、１）搬送パッド下降工程と、２）離間・吸引工程と、３）搬出工程が順次実施されるが、本実施形態においても、図６に示す搬送パッド下降工程と図８に示す搬出工程は、前記第１実施形態における搬送パッド下降工程（図３参照）と搬出工程（図５参照）と同じであるため、これらについての再度の説明は省略し、以下、離間・吸引工程のみを図７にしたがって説明する。
【0047】
本実施形態における離間・吸引工程においては、ウェーハＷの外径がチャックテーブル１１の保持面１１ａの外径よりも大きく、該ウェーハＷの外周部が保持面１１ａの外周から径方向外方へとリング状にはみ出している。この場合においても、チャックテーブル１１の保持面１１ａから噴出する混合流体は、ウェーハＷの下面に圧力を及ぼすためにウェーハＷが保持面１１ａから上方に離間し、該ウェーハＷの上面と搬送パッド５０の下面との間には図示の隙間δが形成される。
【0048】
上述のように、ウェーハＷの上面と搬送パッド５０の下面との間に図示の隙間δが形成され、研削加工時にチャックテーブル１１のポーラス部材１１Ａに混入した研削屑を含む混合流体がウェーハＷの下面に向けて噴出すると、この混合流体は、ウェーハＷの下面に衝突して隙間δをウェーハＷの径方向外方に向かって流れ、ウェーハＷの外周から流出する。ここで、前述のように、ウェーハＷの外周部がチャックテーブル１１の保持面１１ａの外周から径方向外方へとリング状にはみ出して吸引部材１２の一部を上方から覆うため、吸引部材１２が吸引源５によって真空引きされると、ウェーハＷの外周から流出する混合流体は、ウェーハＷの側面から上面へと回り込むことがなく、吸引部材１２に開口する複数の吸引口１２ａから吸引される。したがって、研削屑を含む混合流体の飛散が一層効果的に防がれ、ウェーハＷの洗浄を短時間で瞬時に行うことができる。なお、図６～図８においては、図３～図５において示したものと同一要素には同一符号を付している。
【0049】
なお、以上の実施形態では、チャックテーブル１１の保持面１１ａの径方向外側に多孔質の吸引部材１２を配置し、この吸引部材１２の上面に開口する複数の吸引口１２ａから混合流体を吸引する構成を採用したが、図９に示すように、チャックテーブル１１の保持面１１ａの外周上面に円孔状の複数の吸引口１２ａを同一円周上に周方向に等角度ピッチで開口させる構成を採用してもよい。この場合、複数の吸引口１２ａは、内外二重の円周上に２列に亘って同心状に形成してもよい。
【0050】
また、図１０に示すように、チャックテーブル１１の保持面１１ａの外周上面にリング状の溝１２Ａを形成し、この溝１２Ａに複数の吸引口１２ａを開口させる構成を採用してもよい。
【0051】
ところで、以上は本発明を加工装置の一形態としての研削装置１と、この研削装置１におけるウェーハＷの搬出方法に適用した実施形態について説明したが、本発明は、研削装置以外の研磨装置や切削装置などの他の任意の加工装置と該加工装置におけるウェーハ、或いはウェーハ以外の任意の被加工物の搬出方法に対しても同様に適用可能である。
【0052】
その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【0053】
１：研削装置（加工装置）、２：配管、２ａ，２ｂ，２ｃ：分岐管、３：配管、
３ａ：合流管、４：流量調整弁、５：吸引源、６：流量調整弁、７エア供給源、
８：流量調整弁、９：水供給源、１０：保持ユニット、１１：チャックテーブル、
１１Ａ：ポーラス部材、１１ａ：保持面、１２：吸引部材、１２Ａ：溝、
１２ａ：吸引口、１３，１４：連通路、１５：カバー、１６，１７：伸縮カバー、
２０：研削ユニット（加工ユニット）、２１：ホルダ、２２：スピンドルモータ、
２３：スピンドル、２４：マウント、２５：研削ホイール、２５ａ：基台、
２５ｂ：研削砥石、３０：垂直移動機構、３１：昇降板、３２：ガイドレール、
３３：ボールネジ、３４：サーボモータ、３５：ブラケット、４０：水平移動機構、
４１：スライダ、４２：ガイドレール、４３：ボールネジ、４４：サーボモータ、
４５：軸受、５０：搬送パッド、５０Ａ：枠体、５０Ｂ：吸引材、５１：ロッド、
５２：アーム、５３：支持リング、５４：ピン、５５：スプリング、５６：配管、
５７：吸引源、６０：昇降機構、６１：プレート、６２：ガイドレール、６３：昇降板、
６４：ブロック、６５：ボールネジ、６６：サーボモータ、６７：軸受、
６８：ナット部材、７０：制御部、Ｖ１：吸引バルブ、
Ｖ２：エア噴出バルブ（流体噴出バルブ）、Ｖ３：水噴出バルブ（流体噴出バルブ）、
Ｖ４：吸引口吸引バルブ、Ｖ５：吸引バルブ、Ｗ：ウェーハ（被加工物）
δ：ウェーハと搬送パッドとの隙間
３ａ：合流管、４：流量調整弁、５：吸引源、６：流量調整弁、７エア供給源、
８：流量調整弁、９：水供給源、１０：保持ユニット、１１：チャックテーブル、
１１Ａ：ポーラス部材、１１ａ：保持面、１２：吸引部材、１２Ａ：溝、
１２ａ：吸引口、１３，１４：連通路、１５：カバー、１６，１７：伸縮カバー、
２０：研削ユニット（加工ユニット）、２１：ホルダ、２２：スピンドルモータ、
２３：スピンドル、２４：マウント、２５：研削ホイール、２５ａ：基台、
２５ｂ：研削砥石、３０：垂直移動機構、３１：昇降板、３２：ガイドレール、
３３：ボールネジ、３４：サーボモータ、３５：ブラケット、４０：水平移動機構、
４１：スライダ、４２：ガイドレール、４３：ボールネジ、４４：サーボモータ、
４５：軸受、５０：搬送パッド、５０Ａ：枠体、５０Ｂ：吸引材、５１：ロッド、
５２：アーム、５３：支持リング、５４：ピン、５５：スプリング、５６：配管、
５７：吸引源、６０：昇降機構、６１：プレート、６２：ガイドレール、６３：昇降板、
６４：ブロック、６５：ボールネジ、６６：サーボモータ、６７：軸受、
６８：ナット部材、７０：制御部、Ｖ１：吸引バルブ、
Ｖ２：エア噴出バルブ（流体噴出バルブ）、Ｖ３：水噴出バルブ（流体噴出バルブ）、
Ｖ４：吸引口吸引バルブ、Ｖ５：吸引バルブ、Ｗ：ウェーハ（被加工物）
δ：ウェーハと搬送パッドとの隙間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】