特許 7529408 加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】加工装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 49/10 20060101AFI20240730BHJP

   B24B 49/04 20060101ALI20240730BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20240730BHJP

   B24B 37/04 20120101ALI20240730BHJP

   H01L 21/304 20060101ALN20240730BHJP

【ＦＩ】

B24B49/10

B24B49/04 Z

B24B7/04 A

B24B37/04

H01L21/304 631

H01L21/304 621B

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020024140

(22)【出願日】2020-02-17

(65)【公開番号】P2021126744

(43)【公開日】2021-09-02

【審査請求日】2022-12-16

(73)【特許権者】

【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】福士 暢之

【審査官】須中 栄治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２１３９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０５２０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０３４２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０１０２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０２７６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１２２６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８１８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１３５３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０７１７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０３４５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９８９４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ１／００－５７／０４

Ｈ０１Ｌ２１／００－３３／６４

Ｂ２４Ｄ７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

結晶方位を示すマークを有する被加工物を保持面で保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を研削砥石で研削または研磨パッドで研磨する加工手段と、複数の被加工物を棚状に収容可能なカセットを載置するカセットステージと、被加工物を仮置きする仮置きテーブルと、洗浄される被加工物を保持するスピンナテーブルと、該スピンナテーブルを回転させるスピンナテーブル回転手段と、該スピンナテーブルの回転数を検知するエンコーダと、該カセットステージに載置された該カセット内の被加工物を該仮置きテーブルに搬送または該スピンナテーブルに保持された被加工物を該カセットステージに載置された該カセット内に搬送するロボットと、を備える加工装置において、
正常に加工された被加工物か正常に加工されなかった被加工物かを判断する判断手段と、該判断手段が、被加工物が正常に加工されたと判断したら該マークを所定の方向に向ける制御を行い該カセットに被加工物を収容させ、該判断手段が、被加工物が正常に加工されなかったと判断したら該マークを該所定の方向とは異なる方向に向ける制御を行い該カセットに被加工物を収容させる制御手段と、を備え、
該制御手段は、該判断手段による判断結果に応じて、該エンコーダが検知した回転数に基づき該スピンナテーブルの回転角度を制御することにより該マークの方向を調整し、
該カセットは、該ロボットによって被加工物を搬入するための開口を備え、
該ロボットは、該マークの方向が調整された被加工物を該カセット内に搬送し、
正常に加工されなかったと判断された被加工物は、該カセットの該開口が形成された側の裏側である奥側に該マークを向けて収容する加工装置。

【請求項2】

被加工物の厚みを測定する厚み測定手段を備え、
前記判断手段は、該厚み測定手段が測定した被加工物の厚みによって、被加工物が正常に加工された被加工物か正常に加工されなかった被加工物かを判断する請求項１記載の加工装置。

【請求項3】

前記判断手段は、複数の判断部を備え、
該判断部は、該判断部毎に、一致しない方向の前記異なる方向が予め設定されていて、
複数の該判断部は、被加工物が正常に加工された被加工物か正常に加工されなかった被加工物かをそれぞれ異なる判断基準で判断可能であり、
複数の該判断部の内の少なくとも１つの該判断部が、被加工物が正常に加工されなかったと判断した際に、前記制御手段は、該判断をした該判断部が定める該異なる方向に前記マークを向ける制御を行い前記カセットに被加工物を収容させる請求項１、又は請求項２記載の加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物を加工する装置であって、特に、加工した被加工物が正常に加工されたか否かを知ることができる加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、砥石で被加工物を研削し被加工物を薄化する全自動型研削装置（例えば、特許文献１参照）は、複数の被加工物を棚部に一枚ずつ収容したカセットを載置するカセットステージと、被加工物を仮置きする仮置きテーブルと、被加工物を保持する保持面を有するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を砥石で研削する研削手段と、研削され洗浄される被加工物を保持するスピンナテーブルと、カセットから仮置きテーブルに、またはスピンナテーブルからカセットに被加工物を搬送するロボットと、仮置きテーブルからチャックテーブルに被加工物を搬送する第１搬送機構と、チャックテーブルからスピンナテーブルに被加工物を搬送する第２搬送機構と、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－２１３９９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

被加工物は、結晶方位を示すオリエンテーションフラットまたはノッチが形成されている。そして、研削された被加工物は、正常な研削が施されたか否かにかかわらずオリエンテーションフラットの向きを揃えて上記カセットに収容されている。そのため、カセットに収容された被加工物が正常に加工された被加工物か正常に加工されなかった被加工物かを、作業者がカセットの被加工物を目視で判断することができない。そこで、研削装置が認識しているカセット内の各棚部に収容した被加工物毎の被加工物データをタッチパネル等の装置画面に表示させ、作業者は画面に表示された被加工物データを参照しつつ、実際のカセット内の複数の棚部をタッチパネルと見比べながら、カセット内に収容された被加工物の中から正常に加工されなかった被加工物を抜きとる抜き取り作業を行っている。そのため、抜き取り作業に手間や時間が掛かるという問題がある。

【0005】

よって、被加工物を加工する加工装置においては、作業者が、加工後の被加工物が収容されたカセット内部を見て、各棚部に収められている被加工物が正常に加工された被加工物か正常に加工されなかった被加工物かを短時間で容易に認識できるようにするという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するための本発明は、結晶方位を示すマークを有する被加工物を保持面で保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を研削砥石で研削または研磨パッドで研磨する加工手段と、複数の被加工物を棚状に収容可能なカセットを載置するカセットステージと、被加工物を仮置きする仮置きテーブルと、洗浄される被加工物を保持するスピンナテーブルと、該スピンナテーブルを回転させるスピンナテーブル回転手段と、該スピンナテーブルの回転数を検知するエンコーダと、該カセットステージに載置された該カセット内の被加工物を該仮置きテーブルに搬送または該スピンナテーブルに保持された被加工物を該カセットステージに載置された該カセット内に搬送するロボットと、を備える加工装置において、正常に加工された被加工物か正常に加工されなかった被加工物かを判断する判断手段と、該判断手段が、被加工物が正常に加工されたと判断したら該マークを所定の方向に向ける制御を行い該カセットに被加工物を収容させ、該判断手段が、被加工物が正常に加工されなかったと判断したら該マークを該所定の方向とは異なる方向に向ける制御を行い該カセットに被加工物を収容させる制御手段と、を備え、該制御手段は、該判断手段による判断結果に応じて、該エンコーダが検知した回転数に基づき該スピンナテーブルの回転角度を制御することにより該マークの方向を調整し、該カセットは、該ロボットによって被加工物を搬入するための開口を備え、該ロボットは、該マークの方向が調整された被加工物を該カセット内に搬送し、正常に加工されなかったと判断された被加工物は、該カセットの該開口が形成された側の裏側である奥側に該マークを向けて収容する加工装置である。

【0007】

本発明に係る加工装置は、被加工物の厚みを測定する厚み測定手段を備え、前記判断手段は、該厚み測定手段が測定した被加工物の厚みによって、被加工物が正常に加工された被加工物か正常に加工されなかった被加工物かを判断すると好ましい。

【0008】

前記判断手段は、複数の判断部を備え、該判断部は、該判断部毎に、一致しない方向の前記異なる方向が予め設定されていて、複数の該判断部は、被加工物が正常に加工された被加工物か正常に加工されなかった被加工物かをそれぞれ異なる判断基準で判断可能であり、複数の該判断部の内の少なくとも１つの該判断部が、被加工物が正常に加工されなかったと判断した際に、前記制御手段は、該判断をした該判断部が定める該異なる方向に前記マークを向ける制御を行い被加工物を前記カセットに収容すると好ましい。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る加工装置は、正常に加工された被加工物か正常に加工されなかった被加工物かを判断する判断手段と、判断手段が、被加工物が正常に加工されたと判断したらマークを所定の方向に向ける制御を行いカセットに被加工物を収容させ、判断手段が、被加工物が正常に加工されなかったと判断したらマークを所定の方向とは異なる方向に向ける制御を行いカセットに被加工物を収容させる制御手段と、を備えることで、作業者がカセットに収容された被加工物のマークの方向を見て、正常に加工された被加工物か、正常に加工されなかった被加工物かを容易に知ることが可能となる。そして、例えば、作業者によって、正常に加工されなかった被加工物のみを装置画面を見比べる等の手間を掛けずに容易に抜き取ることができるため、正常に加工されなかった被加工物のみを抜き取ったカセットを、次工程の装置等に容易に搬送することが可能となる。

【0010】

本発明に係る加工装置は、被加工物の厚みを測定する厚み測定手段を備え、判断手段は、厚み測定手段が測定した被加工物の厚みによって、被加工物が正常に加工された被加工物か正常に加工されなかった被加工物かを判断することで、制御手段が、被加工物のマークの所定の方向への位置づけ制御、又は所定の方向とは異なる方向への位置づけ制御を容易に行うことが可能となる。

【0011】

判断手段は、複数の判断部を備え、判断部は、判断部毎に、一致しない方向である異なる方向が予め設定されていて、複数の判断部は、被加工物が正常に加工された被加工物か正常に加工されなかった被加工物かをそれぞれ異なる判断基準で判断可能であることで、複数の判断部の内の少なくとも１つの判断部が、被加工物が正常に加工されなかったと判断した際に、制御手段は、判断をした判断部が定める異なる方向にマークを向ける制御を行い被加工物をカセットに収容することが可能となり、作業者がカセットに収容された被加工物のマークの方向を見て、正常に加工された被加工物か、正常に加工されなかった被加工物かを容易に知ることが可能になるとともに、正常に加工されなかった被加工物の異常の種類を認識することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】加工装置の一例を示す斜視図である。

【図2】第２のカセット及び第２のカセットステージの一例を示す斜視図である。

【図3】スピンナテーブルに吸引保持されている研削後の被加工物をロボットハンドが搬出する状態を説明する斜視図である。

【図4】制御手段によりマークが加工正常な方向に向ける制御を行われて、第２のカセットに収容された被加工物を説明する斜視図である。

【図5】制御手段によりマークが加工厚み異常の方向に向ける制御を行われて、第２のカセットに収容された被加工物を説明する斜視図である。

【図6】制御手段によりマークが加工割れ等異常の方向に向ける制御を行われて、第２のカセットに収容された被加工物を説明する斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１に示す加工装置１は、加工手段１６によってチャックテーブル３０に保持された被加工物８０を研削する装置である。加工装置１のベース１０上の前方（－Ｙ方向側）は、チャックテーブル３０に対して被加工物８０の搬入出が行われる領域である搬入出領域１００となっており、ベース１０上の後方（＋Ｙ方向側）は、加工手段１６によってチャックテーブル３０上に保持された被加工物８０の研削加工が行われる領域である加工領域１０１となっている。
なお、本発明に係る加工装置は、研削手段として粗研削手段と仕上げ研削手段との２軸備え、回転するターンテーブルで被加工物８０を保持したチャックテーブル３０を各研削手段の下方に位置付ける構成となっていてもよい。または、本発明に係る加工装置は、研磨パッドで被加工物に研磨加工を施し、被加工物８０の被研磨面を鏡面化したり、被加工物８０の抗折強度を高めたりする研磨加工装置であってもよい。

【0014】

加工装置１は、例えば、装置全体の制御を行う制御手段９を備えている。例えば制御プログラムに従って演算処理するＣＰＵ及びメモリ等の記憶素子等で構成される制御手段９は、加工手段１６等の本発明の各発明構成要素に電気的に接続されており、各発明構成要素の制御を行う。

【0015】

図１に示す被加工物８０は、本実施形態においては、シリコン母材等からなる円形の半導体ウェーハであり、図１においては下方を向いている被加工物８０の表面８０１は、複数のデバイスが形成されており、図示しない保護テープが貼着されて保護されている。被加工物８０の上側を向いている裏面８０２は、研削加工が施される被加工面となる。なお、被加工物８０はシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム、樹脂、セラミックス、又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよい。

【0016】

被加工物８０には、外周部分に結晶方位を示すマーク８０５であるオリエンテーションフラットが外周の一部をフラットに切欠くことで形成されている。マーク８０５は、例えば、結晶方位を示すノッチであってもよく、この場合のノッチは、被加工物８０の外周縁に被加工物８０の中心に向けて径方向内側に窪んだ状態で形成されている。

【0017】

ベース１０の正面側（－Ｙ方向側）には、複数の被加工物８０を棚状に収容可能なカセットを載置する第１のカセットステージ１５０及び第２のカセットステージ１５１が設けられており、第１のカセットステージ１５０には複数の加工前の被加工物８０が棚状に収容される第１のカセット２１が載置され、第２のカセットステージ１５１には複数の加工後の被加工物８０が棚状に収容される第２のカセット２２が載置される。

【0018】

第２のカセット２２と第１のカセット２１とは略同一の構造をしているため、以下に、第２のカセット２２の構造を説明し、第１のカセット２１の構造については省略する。
例えば、研削後の複数の被加工物８０を棚状に収容可能な図２に示す第２のカセット２２は、密閉型のフープ（Ｆｏｕｐ：Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）であり、作業者が把持可能な取っ手２２８が上面に配置された天板２２２と、天板２２２から鉛直方向（Ｚ軸方向）に垂下し互いに向かい合う２枚の側板２２３、及び側板２２４と、側板２２３及び側板２２４に連結する背板２２５と、Ｘ軸方向において向かい合った側板２２３及び側板２２４のそれぞれの内側面に形成され被加工物８０を載置する複数の棚部２２６と、側板２２３、側板２２４、及び背板２２５の下端を連結する底板２２７と、を少なくとも有している。

【0019】

一枚ずつ被加工物８０を収容可能な各棚部２２６は、上下方向に所定の間隔を空けて配置されており、中央に後述する図１に示すロボット１４が進入できる進入口が形成されており、被加工物８０の外周部分を支持している。ロボット１４は、例えば、該進入口から被加工物８０の真下の位置まで移動することができる。なお、本実施形態において、第２のカセット２２は、密閉型として内部にゴミが入らないようにしているが、開放型のオープンカセットでもよい。

【0020】

図２に示すように、第２のカセット２２は、前方側（＋Ｙ方向側）の開口２２０を有しており、開口２２０から被加工物８０を搬出入できる構成となっている。第２のカセット２２は、第２のカセット２２自体が加工装置１から次工程の装置に送られる場合等においては、開口２２０が、例えば、図示しないカセット蓋によって閉じられている。第２のカセット２２内から被加工物８０を取り出す際等においては、カセット蓋に配設されている開閉ハンドルが加工装置１に配設された図示しない開閉手段等によって回されて、カセット蓋が開かれた状態になる。

【0021】

例えば、図２に示す第２のカセットステージ１５１の上面には、載置された第２のカセット２２の水平方向（Ｘ軸Ｙ軸平面に平行な方向）における横ズレを防ぐための、ズレ防止部１５１１が第２のカセット２２の下面４隅に対応するように４つ形成されている。

【0022】

図１に示すように、加工装置１は、被加工物８０を仮置きする仮置きテーブル１１と、洗浄される被加工物８０を保持するスピンナテーブル１２０と、第１のカセットステージ１５０に載置された第１のカセット２１内の被加工物８０を仮置きテーブル１１に搬送またはスピンナテーブル１２０に保持された被加工物８０を第２のカセットステージ１５１に載置された第２のカセット２２内に搬送するロボット１４と、を備える。

【0023】

図１に示すように、第１のカセット２１の＋Ｙ方向側の開口２１０の後方にロボット１４が配設されている。ロボット１４は、多関節ロボットであり、被加工物８０を吸着保持する吸着面１４０４を有するロボットハンド１４０と、ロボットハンド１４０を水平方向に移動させるハンド水平移動手段１４２と、ロボットハンド１４０を上下方向に移動させる電動アクチュエーター等のハンド上下移動手段１４４と、例えばロボットハンド１４０の吸着面１４０４を上下反転させるハンド反転手段１４６と、を備えている。

【0024】

ハンド水平移動手段１４２は、例えば、複数の板状アーム部材等で構成され内部にプーリ機構を備える旋回アームを旋回モータによって旋回させる構造となっている。即ち、ハンド水平移動手段１４２は、旋回モータが生み出す回転力により、複数の板状アーム部材を軸方向がＺ軸方向（鉛直方向）である回転軸を軸にして互いに旋回させることで、ロボットハンド１４０を水平面内（Ｘ軸Ｙ軸平面内）において旋回移動させることができるとともに、複数の板状アーム部材を互いが交差した状態から互いが直線状となる状態等に変形させることができ、ロボットハンド１４０を水平面内において直動させることができる。

【0025】

ハンド水平移動手段１４２の下部側にはハンド上下移動手段１４４が接続されており、ハンド上下移動手段１４４は、ハンド水平移動手段１４２と共にロボットハンド１４０をＺ軸方向において上下動させ、ロボットハンド１４０を所定高さに位置づけできる。

【0026】

ハンド水平移動手段１４２の板状アーム部材には、柱状のアーム連結部１４５を介して、図１においてはＺ軸方向に直交するＹ軸方向の軸心を有するハンド反転手段１４６のスピンドル１４６２を回転可能に支持するハウジング１４６３が固定されている。例えばハウジング１４６３の内部には、スピンドル１４６２を回転駆動する図示しない反転モータが収容されている。

【0027】

スピンドル１４６２の先端側はハウジング１４６３から突出しており、この先端側に、ロボットハンド１４０の根元側が装着されるホルダが配設されている。図示しない反転モータがスピンドル１４６２を所定角度回転させることに伴って、スピンドル１４６２にホルダを介して接続されているロボットハンド１４０が回転して、ロボットハンド１４０の吸着面１４０４を反転させて切換えることができる。

【0028】

被加工物８０を吸着保持する板状のロボットハンド１４０は、例えば、全体として平面視略Ｕ状の外形を備えており、ホルダに装着される矩形平板状の基部１４０６と、基部１４０６に一体的に形成された吸着部１４００とを備えている。なお、ロボットハンド１４０は、本実施形態における形状に限定されるものではなく、全体として平面視略しゃもじ形状となっていてもよい。

【0029】

例えば、図１においてロボットハンド１４０の上側を向いている面を、被加工物８０を吸引保持する吸着面１４０４とする。なお、ロボットハンド１４０は、吸着面１４０４の反対面も吸着面となっていてもよい。吸着面１４０４は平滑に仕上げられており、また、被加工物８０に接触した場合に被加工物８０を傷付けないように、吸着面１４０４の端部には面取りが施されていてもよい。

【0030】

吸着面１４０４には、複数の吸引孔が開口している。吸引孔は、例えば、吸着面１４０４の外周側の領域に略等間隔空けて、５箇所にそれぞれ３つずつ又は４つずつ開口している。なお、吸引孔の数や配設箇所は本例に限定されるものではない。吸引孔には、変形可能なゴム吸盤等が配設されていてもよい。

【0031】

各吸引孔には、ロボットハンド１４０の旋回移動を妨げないように可撓性を備える樹脂チューブが継手等を介して連通しており、該樹脂チューブが真空発生装置、又はエジェクター機構等の吸引源に接続されている。

【0032】

ロボット１４の可動範囲には、仮置きテーブル１１が設けられており、仮置きテーブル１１には位置合わせ手段１１９が配設されている。
円形の仮置きテーブル１１は、例えば、被加工物８０よりも小径となっており、仮置きテーブル１１の平坦な上面は被加工物８０を仮置きする仮置き面となる。そして、仮置きテーブル１１の周囲には、位置合わせ手段１１９を構成し仮置きテーブル１１の径方向に縮径、又は拡径するように移動可能な位置合わせピンが複数円環状に等間隔を空けて配設されており、仮置きテーブル１１に仮置きされた被加工物８０が、位置合わせ手段１１９の縮径する位置合わせピンで所定の位置に位置合わせ（センタリング）される。

【0033】

仮置きテーブル１１の下面側には、モータ１１８１及びスピンドル１１８２等からなる仮置きテーブル回転手段１１８が接続されており、仮置きテーブル１１は軸方向がＺ軸方向であるスピンドル１１８２によって回転可能となっている。モータ１１８１は、例えば、サーボモータであり、モータ１１８１のエンコーダ１１８３は、サーボアンプとしての機能も有する制御手段９に接続されており、制御手段９の出力インターフェイスからモータ１１８１に対して動作信号が供給されることによってスピンドル１１８２が回転し、エンコーダ１１８３が検知した回転数をエンコーダ信号として制御手段９の入力インターフェイスに対して出力する。そして、エンコーダ信号として受けた制御手段９は、仮置きテーブル１１の回転角度を遂次認識できる。

【0034】

仮置きテーブル１１に隣接する位置には、吸引パッド等から構成され被加工物８０を保持した状態で旋回するローディングアーム１３１が配置されている。ローディングアーム１３１は、仮置きテーブル１１上でセンタリングされた被加工物８０を保持し、加工領域１０１内の搬入位置に位置付けられたチャックテーブル３０へ搬送する。ローディングアーム１３１の隣には、吸引パッド等から構成され加工後の被加工物８０を保持した状態で旋回するアンローディングアーム１３２が設けられている。

【0035】

アンローディングアーム１３２の可動範囲内には、アンローディングアーム１３２により搬送される加工後の被加工物８０を洗浄する枚葉式の洗浄手段１２が配置されている。洗浄手段１２は、被加工物８０よりも小径のスピンナテーブル１２０で被加工物８０を吸引保持し、被加工物８０の上方を旋回移動する洗浄ノズル１２１から、洗浄水を回転させた被加工物８０の被研削面となる裏面８０２に噴射して裏面８０２の洗浄を行う。

【0036】

スピンナテーブル１２０の下側には、モータ１２３及びスピンドル１２４等からなるスピンナテーブル回転手段１２６が接続されており、スピンナテーブル１２０は回転可能となっている。モータ１２３は、例えば、サーボモータであり、モータ１２３のエンコーダ１２５は、サーボアンプとしての機能も有する制御手段９に接続されている。エンコーダ１２５が検知した回転数をエンコーダ信号として受け取った制御手段９は、スピンナテーブル１２０の回転角度を認識できる。

【0037】

例えば、スピンナテーブル１２０の上方には、スピンナテーブル１２０上に保持された被加工物８０の被研削面である裏面８０２に光を照射する図示しない光照射手段と、被加工物８０からの反射光を捉えるレンズ等の光学系及び光学系で結像された被写体像を出力する撮像素子等で構成されたカメラとを備える撮像手段１２７が配設されている。

【0038】

図１に示すチャックテーブル３０は、本実施形態においては、ポーラス部材等からなり被加工物８０を吸着する吸着部３００と、吸着部３００を支持する枠体３０１とを備える。吸着部３００は、真空発生装置等の図示しない吸引源に連通し、吸引源が吸引することで生み出された吸引力が、吸着部３００の露出面（上面）である保持面３０２に伝達されることで、チャックテーブル３０は保持面３０２上で被加工物８０を吸引保持できる。例えば、保持面３０２は被加工物８０に形成された結晶方位を示すオリエンテーションフラットであるマーク８０５に対応して被加工物８０と同じ形状をしている。つまり、円形の吸着部３００の外周は、マーク８０５に対応して接線方向にフラットに切り欠かれている。

【0039】

チャックテーブル３０は、カバー３９により周囲を囲まれており、カバー３９及びカバー３９に連結された蛇腹カバー３９０の下方に配設されたテーブル移動手段１７により、ベース１０上をＹ軸方向に往復移動可能である。また、チャックテーブル３０は、チャックテーブル回転手段３６によってＺ軸方向の回転軸を中心として回転可能となっている。

【0040】

テーブル移動手段１７は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ１７０と、ボールネジ１７０と平行に配設された一対のガイドレール１７１と、ボールネジ１７０の一端に連結しボールネジ１７０を回動させるモータ１７２と、内部のナットがボールネジ１７０に螺合し側部がガイドレール１７１に摺接する可動板１７３とを備えており、モータ１７２がボールネジ１７０を回動させると、これに伴い可動板１７３がガイドレール１７１にガイドされてＹ軸方向に直動し、可動板１７３上にテーブルベース３５を介して配設されたチャックテーブル３０をＹ軸方向に移動させることができる。

【0041】

チャックテーブル３０が取り外し可能に固定されたテーブルベース３５の下面側には、モータ３６０及びスピンドル３６１等からなるチャックテーブル回転手段３６が接続されている。モータ３６０は、例えば、サーボモータであり、モータ３６０のエンコーダ３６２は、サーボアンプとしての機能も有する制御手段９に接続されており、制御手段９からモータ３６０に対して動作信号が供給された後、エンコーダ３６２が検知した回転数をエンコーダ信号として制御手段９の入力インターフェイスに対して出力する。そして、エンコーダ信号を受け取った制御手段９は、チャックテーブル３０の回転角度や、チャックテーブル３０の保持面３０２上の被加工物８０のマーク８０５に対応するフラットな切り欠き部分を認識できる。

【0042】

加工領域１０１の後方（＋Ｙ方向側）には、コラム１８が立設されており、コラム１８の－Ｙ方向側の前面には加工手段１６とチャックテーブル３０とを相対的に保持面３０２に垂直なＺ軸方向に研削送りする研削送り手段１９が配設されている。研削送り手段１９は、Ｚ軸方向の軸心を有するボールネジ１９０と、ボールネジ１９０と平行に配設された一対のガイドレール１９１と、ボールネジ１９０の上端に連結しボールネジ１９０を回動させるモータ１９２と、内部のナットがボールネジ１９０に螺合し側部がガイドレール１９１に摺接する昇降板１９３と、昇降板１９３に連結され加工手段１６を保持するホルダ１９４とを備えており、モータ１９２がボールネジ１９０を回動させると、これに伴い昇降板１９３がガイドレール１９１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、ホルダ１９４に保持された加工手段１６がＺ軸方向に研削送りされる。

【0043】

チャックテーブル３０に保持された被加工物８０を研削加工する加工手段１６は、軸方向がＺ軸方向である回転軸１６０と、回転軸１６０を回転可能に支持するハウジング１６１と、回転軸１６０を回転駆動するモータ１６２と、回転軸１６０の下端に接続された円環状のマウント１６３と、マウント１６３の下面に着脱可能に装着された研削ホイール１６４とを備える。

【0044】

研削ホイール１６４は、ホイール基台と、ホイール基台の底面に環状に配設された略直方体形状の複数の研削砥石とを備える。研削砥石は、例えば、所定のバインダー等で研削砥粒等が固着されて成形されている。

【0045】

回転軸１６０の内部には、研削水の通り道となる図示しない流路が回転軸１６０の軸方向（Ｚ軸方向）に貫通して形成されている。この流路はマウント１６３を通り、ホイール基台の底面において研削砥石に向かって研削水を噴出できるように開口している。

【0046】

被加工物８０を研削する際の高さ位置まで下降した研削ホイール１６４の近傍となる位置には、例えば、研削中において被加工物８０の厚みを接触式にて測定する厚み測定手段３８が配設されている。厚み測定手段３８は、例えば、一対の厚み測定器（ハイトゲージ）、即ち、チャックテーブル３０の保持面３０２の高さ位置測定用の第１の厚み測定器３８１と、チャックテーブル３０で保持された被加工物８０の被研削面である裏面８０２の高さ位置測定用の第２の厚み測定器３８２とを備えている。

【0047】

第１の厚み測定器３８１及び第２の厚み測定器３８２は、その各先端に、上下方向に昇降し各測定面に接触するコンタクトを備えている。第１の厚み測定器３８１（第２の厚み測定器３８２）は上下動可能に支持されていると共に、各測定面に対して適宜の力で押し付け可能となっている。厚み測定手段３８は、第１の厚み測定器３８１により、基準面となる保持面３０２の高さ位置を検出し、第２の厚み測定器３８２により、研削される被加工物８０の上面となる裏面８０２の高さ位置を検出し、両者の検出値の差を算出することで、被加工物８０の厚みを研削中に逐次測定することができる。
なお、厚み測定手段３８は、非接触式の厚み測定手段であってもよい。

【0048】

本発明に係る加工装置１は、研削後の被加工物８０が、正常に加工された被加工物か正常に加工されなかった被加工物かを判断する判断手段９０を備えており、本実施形態において、判断手段９０は制御手段９に含まれている。

【0049】

判断手段９０は、例えば、複数（例えば２つ）の判断部を備えており、複数の判断部は、被加工物８０が正常に加工された被加工物か正常に加工されなかった被加工物かをそれぞれ異なる判断基準で判断可能である。即ち、本実施形態においては、厚み測定手段３８が測定した被加工物８０の厚みによって、被加工物８０が正常に加工された被加工物か、正常に加工されなかった被加工物か、又は研削前の厚み（投入厚み）が異常であり研削加工を施さない被加工物かを判断する第１判断部９０１と、スピンナテーブル１２０上で洗浄された被加工物８０の被加工面である裏面８０２を撮像手段１２７で撮像し、撮像画から被加工物８０に割れ、外周欠け、又は面焼け等があるか無いかを判断し、該割れ等が無ければ正常に加工された被加工物であると判断し、該割れ等が有ったら正常に加工されなかった被加工物であると判断する第２判断部９０２と、を備えている。

【0050】

本実施形態において、制御手段９は、判断手段９０が、被加工物８０が正常に加工されたと判断したらマーク８０５を所定の方向９９（以下、図４に示す加工正常な方向９９とする）に向ける制御を行い第２のカセット２２に加工後の被加工物８０を収容させ、判断手段９０が、被加工物８０が正常に加工されなかったと判断したらマーク８０５を加工正常な方向９９とは異なる方向に向ける制御を行い第２のカセット２２に加工後又は加工される前の被加工物８０を収容させる制御を行う。

【0051】

そして、本実施形態においては、判断手段９０が第１判断部９０１と第２判断部９０２とを備えることで、制御手段９は、第１判断部９０１又は第２判断部９０２の内の少なくとも１つの判断部が、被加工物８０が正常に加工されなかったと判断をした場合に、被加工物８０が正常に加工されなかったと判断した判断部が定める、加工正常な方向９９とは異なる方向にマーク８０５を向ける制御を行い第２のカセット２２に被加工物８０を収容させる制御を行う。例えば、第１判断部９０１が、被加工物８０が正常に加工されなかったと判断した場合に定める該異なる方向を、以下に、予め設定された加工厚み異常の方向９８（図５参照）とする。また、第２判断部９０２が、被加工物８０が正常に加工されなかったと判断した場合に定める該異なる方向を、以下に、予め設定された加工割れ等異常の方向９７（図６参照）とする。加工厚み異常の方向９８と加工割れ等異常の方向９７とは一致しない方向となっている。

【0052】

以下に、図１に示す加工装置１によりチャックテーブル３０に保持された被加工物８０を研削する場合の加工装置１の動作について説明する。
（一枚目の被加工物８０に対する研削）
例えば、まず、制御手段９による制御の下で、一枚目の被加工物８０が第１のカセット２１から搬出される。即ち、図１に示すハンド上下移動手段１４４によってロボットハンド１４０が上下動し、ロボットハンド１４０が、第１のカセット２１内の狙いの一枚目の被加工物８０が収納されている棚部２２６（例えば、図２に示す一番最下段の棚部２２６）の高さ位置に位置づけられる。

【0053】

第１のカセット２１内において、被加工物８０の表面８０１は、例えば下側を向いた状態になっており、被研削面となる裏面８０２は上側を向いている。そして、例えば、ロボット１４のロボットハンド１４０の吸着面１４０４が、上側（＋Ｚ方向側）を向いた状態にセットされる。

【0054】

ロボットハンド１４０が旋回され、ロボットハンド１４０が第１のカセット２１の開口２１０から第１のカセット２１の内部の所定の位置まで進入していき、例えば、ロボットハンド１４０の中心と被加工物８０の中心とが略合致するように、ロボットハンド１４０が水平面内における所定位置に位置づけられる。次いで、ロボットハンド１４０が上昇して、被加工物８０の表面８０１に吸着面１４０４を接触させて吸引保持し、さらに、僅かにロボットハンド１４０により上側に持ち上げられた被加工物８０の外周縁が棚部２２６上から離間された状態で、ロボットハンド１４０の上昇が停止される。

【0055】

被加工物８０を吸引保持したロボットハンド１４０が＋Ｙ方向に移動し、被加工物８０がロボットハンド１４０により第１のカセット２１から搬出される。なお、ロボットハンド１４０は被加工物８０に上側から吸着面１４０４を当接させて吸引保持してもよい。

【0056】

図１に示すロボット１４が被加工物８０を仮置きテーブル１１の上方に移動させる。そして、ロボット１４によって、被加工物８０が表面８０１を下側に向けて仮置きテーブル１１に載置される。即ち、ロボットハンド１４０の吸着部１４００のＵ字状の開口部分に、仮置きテーブル１１が入り込むように、ロボットハンド１４０が下降して被加工物８０が仮置きテーブル１１上に載置される。

【0057】

次いで、位置合わせ手段１１９の位置合わせピンが同一円周上の位置を維持しながら縮径するように移動するため、各位置合わせピンが被加工物８０の外周縁を押してその位置を修正し、図１に示す例えば６本の位置合わせピンが被加工物８０の外周縁に接した状態で停止する。この結果、被加工物８０の中心を仮置きテーブル１１の中心に位置合わせすることができ、制御手段９が一枚目の被加工物８０の中心位置を認識することができる。その後、被加工物８０が仮置きテーブル１１で吸引保持される。

【0058】

被加工物８０は、オリエンテーションフラットであるマーク８０５を備えるため、例えば、センタリングにおいて図１に示す６本の位置合わせピンの内の１本の径方向における移動量が大きくなる。したがって、該位置合わせピンの移動量の差異によって、制御手段９は仮置きテーブル１１上のセンタリングされた被加工物８０のマーク８０５の位置を把握することができる。そして、例えば、被加工物８０を吸引保持した仮置きテーブル１１が、制御手段９による制御の下で所定角度回転されて、被加工物８０のマーク８０５が所定方向に位置付けられる。なお、例えば、仮置きテーブル１１の上方に撮像手段を備え、該撮像手段によって撮像された被加工物８０の撮像画像から、制御手段９が画像解析を行い、仮置きテーブル１１上の被加工物８０の中心やマーク８０５の位置を把握してもよい。

【0059】

次に、ローディングアーム１３１が、センタリングされマーク８０５が周方向における所定位置に位置づけられた被加工物８０をチャックテーブル３０上に移動させる。
チャックテーブル３０の保持面３０２には、被加工物８０が載置されたときにマーク８０５と位置合わせするためのフラットなオリフラ合わせ部が形成されている。よって、チャックテーブル３０においては、被加工物８０のマーク８０５とオリフラ合わせ部とが位置合わせされる。即ち、ローディングアーム１３１が被加工物８０を保持したときのマーク８０５の位置は、仮置きテーブル１１から被加工物８０を保持し搬出する時に既に認識されているので、制御手段９によるチャックテーブル回転手段３６の制御の下で、チャックテーブル３０が所定角度回転され、仮置きテーブル１１が保持していた被加工物８０のマーク８０５の位置とチャックテーブル３０のオリフラ合わせ部とが一致するように位置合わせがされる。そして、チャックテーブル３０の中心と被加工物８０の中心とが略合致するように、被加工物８０が裏面８０２を上に向けた状態で保持面３０２上に載置される。

【0060】

そして、図示しない吸引源が作動して生み出された吸引力が、チャックテーブル３０の保持面３０２に伝達されることにより、チャックテーブル３０が保持面３０２上で被加工物８０を吸引保持する。また、吸引保持された被加工物８０のマーク８０５の周方向における位置は、制御手段９により把握された状態となっている。制御手段９は、チャックテーブル回転手段３６を制御しているため、後述する研削が開始されてから研削終了後も、被加工物８０のマーク８０５の周方向の位置を常に把握し続けることができる。

【0061】

チャックテーブル３０が被加工物８０を吸引保持した後、テーブル移動手段１７がチャックテーブル３０を＋Ｙ方向に移動させる。そして、被加工物８０を保持したチャックテーブル３０が、加工手段１６の研削ホイール１６４の回転中心が被加工物８０の回転中心に対して所定距離だけ水平方向にずれ、研削砥石の回転軌跡が被加工物８０の回転中心を通るように被加工物８０が位置づけられる。

【0062】

例えば、被加工物８０の研削加工が開始される前に、厚み測定手段３８によって被加工物８０の投入厚みが測定される。投入厚みは、被加工物８０の投入時（加工前）の厚みである。厚み測定手段３８が測定した被加工物８０の投入厚みについての情報は、制御手段９の判断手段９０の第１判断部９０１に送られる。例えば、制御手段９の記憶媒体には、予め、被加工物８０の投入厚みの許容値が設定・記憶されている。そして、第１判断部９０１は、該投入厚みの許容値内に一枚目の被加工物８０の投入厚みが収まっているかを比較して判断する。
例えば、第１判断部９０１は、一枚目の被加工物８０の投入厚みが投入厚みの許容値内に入っていると判断する。この場合には、そのまま被加工物８０の研削加工が開始される。

【0063】

加工手段１６が研削送り手段１９により－Ｚ方向へと送られ、回転する研削砥石がチャックテーブル３０で保持された被加工物８０の裏面８０２に当接することで研削が行われる。また、チャックテーブル回転手段３６がチャックテーブル３０を所定の回転速度で回転させるのに伴い保持面３０２上の被加工物８０も回転するので、研削砥石が被加工物８０の裏面８０２全面の研削加工を行う。研削中は、研削砥石と被加工物８０の裏面８０２との接触部位に研削水が供給され、接触部位を冷却・洗浄する。

【0064】

研削加工中においては、厚み測定手段３８によって被加工物８０の厚みが逐次測定され、制御手段９に含まれる判断手段９０の第１判断部９０１に送られる。例えば、制御手段９の記憶媒体には、予め、被加工物８０の仕上げ厚み、及び仕上げ厚みからの許容値（例えば、±数μｍ）が設定・記憶されている。そして、第１判断部９０１は、研削中の一枚目の被加工物８０の厚みが仕上げ厚み±許容値内に入るか否かを遂次監視する。

【0065】

例えば、厚み測定手段３８及び第１判断部９０１による厚み測定・厚み監視が行われつつ正常に仕上げ厚みまで研削された被加工物８０から加工手段１６が上昇し離間した後、例えば、被加工物８０を吸引保持したチャックテーブル３０が、制御手段９による制御の下で所定角度回転されて、被加工物８０のマーク８０５が所定方向に位置付けられる。ついで、テーブル移動手段１７によって、チャックテーブル３０が－Ｙ方向に移動してアンローディングアーム１３２の近傍まで移動する。

【0066】

次に、アンローディングアーム１３２が、マーク８０５が周方向における所定位置に位置づけられた被加工物８０をチャックテーブル３０からスピンナテーブル１２０に搬送する。被加工物８０が、被加工物８０よりも小径のスピンナテーブル１２０上に、裏面８０２が上側になるように載置され吸引保持される。被加工物８０の中心とスピンナテーブル１２０の中心とは略合致している。次いで、洗浄ノズル１２１が被加工物８０の上方を所定角度で往復するように旋回移動しながら下方の被加工物８０に対し洗浄水を噴射し、また、スピンナテーブル回転手段１２６によってスピンナテーブル１２０が所定の回転速度で回転することで、被加工物８０の裏面８０２全面に洗浄水が供給され、洗浄が行われる。

【0067】

スピンナテーブル回転手段１２６のモータ１２３のエンコーダ１２５は、テーブル回転中にエンコーダ信号を制御手段９に対して出力する。制御手段９は、受信したエンコーダ信号によって、回転する被加工物８０のマーク８０５の位置を逐次把握できる。

【0068】

所定時間被加工物８０の洗浄が行われた後、スピンナテーブル１２０の回転が停止され、洗浄ノズル１２１から例えばエアが被加工物８０に吹きかけられて、被加工物８０が乾燥せしめられる。ついで、撮像手段１２７による被加工物８０の裏面８０２の撮像が行われる。形成された撮像画像は、制御手段９に含まれる判断手段９０の第２判断部９０２に送られる。第２判断部９０２は、仮想的な出力画面上で撮像画像の二値化やエッジ処理等を行いつつ画像解析を行い、被加工物８０に割れ、外周欠け、うねり又は面焼け等があるか無いかを判断する。例えば、第２判断部９０２は、一枚目の研削後の被加工物８０には、上記割れ等は無いと判断する。

【0069】

即ち、一枚目の被加工物８０は、第１判断部９０１によって仕上げ厚みまで適切に研削されたと判断され、また、第２判断部９０２によって割れ等の研削不良が発生していないと判断された状態となる。したがって、制御手段９は、判断手段９０が、被加工物８０が正常に加工されたと判断したらマーク８０５を所定の方向である加工正常な方向９９（図４参照）に向ける制御を行い第２のカセット２２に被加工物８０を収容させる。

【0070】

具体的には、まず、図１に示すロボット１４のロボットハンド１４０が、ハンド上下移動手段１４４によってＺ軸方向に移動されて、スピンナテーブル１２０上の被加工物８０の表面８０１を上側に向けた吸着面１４０４で吸引保持できるように、所定の高さ位置に位置付けられる。また、ロボットハンド１４０がハンド水平移動手段１４２により旋回され、ロボットハンド１４０の吸着部１４００のＵ字の開口部分がスピンナテーブル１２０とＸ軸方向において正対する。即ち、図３に示すように、ロボットハンド１４０の先端側が－Ｘ方向に向けられる。

【0071】

被加工物８０を吸引保持したスピンナテーブル１２０が、図１に示す制御手段９による制御の下で所定角度回転されて、被加工物８０のマーク８０５が例えば図３に示すようにロボットハンド１４０のＵ字状の開口に正対する＋Ｘ方向に位置付けられる。

【0072】

ハンド水平移動手段１４２によって、ロボットハンド１４０が－Ｘ方向に直進していき、Ｕ字開口にスピンナテーブル１２０が入り込み、さらに、例えば、ロボットハンド１４０の中心と被加工物８０の中心とが略合致するように、ロボットハンド１４０が水平面内における所定位置に位置づけられる。次いで、ロボットハンド１４０が上昇して、被加工物８０の表面８０１に吸着面１４０４を接触させて吸引保持する。被加工物８０のマーク８０５は、ロボットハンド１４０の基部１４０６側を向いた状態となっている。

【0073】

次いで、図１に示す制御手段９による制御の下で、被加工物８０を吸引保持したロボットハンド１４０がハンド水平移動手段１４２により旋回され、ロボットハンド１４０が第２のカセット２２の開口２２０とＹ軸方向において正対する。即ち、ロボットハンド１４０に吸引保持されている被加工物８０のマーク８０５は、＋Ｙ方向側を向いた状態になる。

【0074】

また、第２のカセット２２の狙いの棚部２２６（例えば、最下段の棚部２２６）の高さ位置までロボットハンド１４０が下降する。そして、ロボットハンド１４０が第２のカセット２２の内部の所定の位置まで－Ｙ方向に直進していき、ロボットハンド１４０による被加工物８０の吸引保持が解除され、被加工物８０が、裏面８０２を上側に向けた状態で第２のカセット２２の棚部２２６に収容される。また、被加工物８０の下方に位置していたロボットハンド１４０が第２のカセット２２内から退出する。

【0075】

したがって、図４に示すように、一枚目の被加工物８０が、マーク８０５を所定の方向である加工正常な方向９９、即ち、第２のカセット２２の開口２２０側である＋Ｙ方向側に向いた状態で第２のカセット２２の棚部２２６に収容された状態になる。

【0076】

（二枚目の被加工物８０に対する研削）
上記のように例えば一枚目の被加工物８０に対する研削ホイール１６４による研削が行われている最中等において、ロボット１４は、次に研削加工を施す二枚目の被加工物８０を第１のカセット２１から、一枚目の被加工物８０を搬出したのと同様に搬出する。さらに、図１に示すロボット１４が被加工物８０を仮置きテーブル１１の上方に移動させる。一枚目の被加工物８０の場合と同様に、二枚目の被加工物８０が仮置きテーブル１１上でセンタリングされ、また、マーク８０５の周方向における位置が制御手段９に認識される。

【0077】

一枚目の被加工物８０が、研削後にチャックテーブル３０からアンローディングアーム１３２により搬出されて、チャックテーブル３０が空いた後、ローディングアーム１３１が、センタリングされマーク８０５が周方向における所定位置に位置づけられた二枚目の被加工物８０をチャックテーブル３０上に移動させる。そして、二枚目の被加工物８０が、チャックテーブル３０に互いの中心を合わせて、かつ、チャックテーブル３０のオリフラ合わせ部とマーク８０５とを合わせた状態で、チャックテーブル３０で吸引保持される。

【0078】

チャックテーブル３０が被加工物８０を吸引保持した後、テーブル移動手段１７がチャックテーブル３０を＋Ｙ方向に移動させる。そして、被加工物８０と加工手段１６の研削ホイール１６４との位置合わせが行われる。

【0079】

二枚目の被加工物８０の研削加工開始前に、厚み測定手段３８によって被加工物８０の投入厚みが測定され、投入厚みについての情報は第１判断部９０１に送られる。第１判断部９０１は、該投入厚みの許容値内に二枚目の被加工物８０の投入厚みが収まっているかを比較して、二枚目の被加工物８０の投入厚みが投入厚みの許容値内に入っていないと判断する。なお、投入厚みが投入厚みの許容値内に入っていない場合とは、二枚目の被加工物８０の投入厚みが、投入厚みの許容値よりも厚すぎる、又は、薄すぎる場合である。

【0080】

この場合、第１判断部９０１は、装置のスピーカから警報音を鳴らす、又は装置のモニターやタッチパネル等の表示手段にエラーを表示する等して、作業者に該判断を通知する。該判断とは、二枚目の被加工物８０の投入厚みが、投入厚みの許容値よりも厚すぎる、又は薄すぎるため、二枚目の被加工物８０には研削加工を施さないという判断である。

【0081】

また、この場合には、制御手段９による装置制御の下で、二枚目の被加工物８０は研削加工が施されずに第２のカセット２２に収容される。即ち、テーブル移動手段１７によって、チャックテーブル３０がアンローディングアーム１３２の近傍まで移動する。アンローディングアーム１３２が、マーク８０５が周方向における所定位置に位置づけられた被加工物８０をチャックテーブル３０からスピンナテーブル１２０に搬送する。

【0082】

スピンナテーブル１２０上で、裏面８０２が上側を向いた状態の被加工物８０を表面８０１側から吸引保持すべく、ロボットハンド１４０が所定の高さ位置に位置付けられる。また、ロボットハンド１４０がハンド水平移動手段１４２により旋回され、ロボットハンド１４０の吸着部１４００のＵ字の開口部分が、－Ｘ方向側に向けられスピンナテーブル１２０とＸ軸方向において正対する。

【0083】

被加工物８０を吸引保持したスピンナテーブル１２０が、制御手段９による制御の下で所定角度回転されて、被加工物８０のマーク８０５が例えばロボットハンド１４０のＵ字状の開口に対して、＋Ｚ方向側から見て時計回り方向に例えば４５度回転した方向に位置付けられる。

【0084】

ハンド水平移動手段１４２によって、図１に示すロボットハンド１４０が－Ｘ方向に直進していき、ロボットハンド１４０の中心と被加工物８０の中心とが略合致するようにして、ロボットハンド１４０が被加工物８０を吸引保持する。被加工物８０のマーク８０５は、ロボットハンド１４０の基部１４０６に対して、＋Ｚ方向側から見て時計回り方向に４５度回転した方向に位置している。

【0085】

制御手段９による制御の下で、ハンド水平移動手段１４２により旋回されたロボットハンド１４０が第２のカセット２２の開口２２０とＹ軸方向において正対する。また、第２のカセット２２の狙いの棚部２２６（例えば、最下段の棚部２２６よりも一段上の棚部２２６）の高さ位置までロボットハンド１４０が上昇又は下降する。そして、ロボットハンド１４０が第２のカセット２２の内部の所定の位置まで－Ｙ方向に直進していき、ロボットハンド１４０による被加工物８０の吸引保持が解除され、被加工物８０が、裏面８０２を上側に向けた状態で第２のカセット２２の棚部２２６に収容される。また、被加工物８０の下方に位置していたロボットハンド１４０が第２のカセット２２内から退出する。

【0086】

したがって、図５に示すように、二枚目の被加工物８０が、マーク８０５を加工厚み異常の方向９８、即ち、上から見て第２のカセット２２の＋Ｙ方向側の開口２２０から時計回り方向に４５度回転した方向９８を向いた状態で第２のカセット２２の棚部２２６に収容された状態になる。

【0087】

（三枚目の被加工物８０に対する研削）
上記のように例えば二枚目の被加工物８０に対する厚み測定が行われている最中等において、ロボット１４は、次に研削加工を施す三枚目の被加工物８０を図１に示す第１のカセット２１から、一枚目の被加工物８０を搬出したのと同様に搬出する。

【0088】

図１に示すロボット１４が被加工物８０を仮置きテーブル１１上に移動させる。一枚目の被加工物８０の場合と同様に、三枚目の被加工物８０が仮置きテーブル１１上でセンタリングされ、また、マーク８０５の周方向における位置が制御手段９に認識される。

【0089】

二枚目の被加工物８０が研削されずにチャックテーブル３０からアンローディングアーム１３２により搬出されてチャックテーブル３０が空いた後、ローディングアーム１３１が、センタリングされマーク８０５が周方向における所定位置に位置づけられた三枚目の被加工物８０をチャックテーブル３０上に移動させる。そして、三枚目の被加工物８０が、チャックテーブル３０に互いの中心を合わせ、かつ、チャックテーブル３０のオリフラ合わせ部とマーク８０５とを合わせた状態で、チャックテーブル３０で吸引保持される。

【0090】

チャックテーブル３０が被加工物８０を吸引保持後、テーブル移動手段１７がチャックテーブル３０を＋Ｙ方向に移動させ、被加工物８０と加工手段１６の研削ホイール１６４との位置合わせが行われる。また、例えば、三枚目の被加工物８０の研削加工が開始される前に、厚み測定手段３８により被加工物８０の投入厚みが測定され、投入厚みの情報を受けた第１判断部９０１は、三枚目の被加工物８０の投入厚みが許容値内に入っていると判断する。この場合には、そのまま被加工物８０の研削加工が開始される。

【0091】

一枚目の被加工物８０の研削と同様に行われる三枚目の被加工物８０の研削加工中においては、厚み測定手段３８によって被加工物８０の厚みが逐次測定され、判断手段９０の第１判断部９０１に送られる。そして、第１判断部９０１は、研削中の三枚目の被加工物８０の厚みが仕上げ厚み±許容値内に入るか否かを遂次監視する。

【0092】

例えば、厚み測定手段３８及び第１判断部９０１による厚み測定・厚み監視が行われていても、厚み測定手段３８による被加工物８０の厚み測定情報が第１判断部９０１に送られるまでには、制御手段９の処理タスクの多少によりタイムラグが生じる場合があり、制御手段９による研削送り手段１９の制御が遅れ、研削送り手段１９が加工手段１６を被加工物８０から引き上げるタイミングが遅れてしまうことがある。結果、研削された三枚目の被加工物８０が予め定められた仕上げ厚みから許容値を引いた厚みよりも、さらに薄くなる場合がある。なお、このような被加工物８０が仕上げ厚みから許容値を引いた厚みよりもさらに薄くなってしまう場合は、研削砥石の状態等によっても生じえる。
または、厚み測定手段３８及び第１判断部９０１による厚み測定・厚み監視が行われていても、例えば、被加工物８０の裏面８０２に面焼け等の状態異常が起きる時間を超えてさらに研削加工を施すことはできず、また、加工手段１６の研削砥石の自生発刃等が上手く行われていない場合には、制御手段９による研削送り手段１９の制御の下で、加工手段１６が被加工物８０から引き上げられた際に、研削完了した三枚目の被加工物８０が予め定められた仕上げ厚みに許容値を足した厚みよりも、さらに厚くなる場合がある。

【0093】

この場合において、第１判断部９０１は、装置のスピーカから警報音を鳴らす、又は装置のタッチパネル等の表示手段にエラーを表示する等して、作業者に研削後の三枚目の被加工物８０は厚み異常であるとの判断を通知する。

【0094】

例えば、被加工物８０を吸引保持したチャックテーブル３０が、制御手段９による制御の下で所定角度回転されて、研削後の三枚目の被加工物８０のマーク８０５が所定方向に位置付けられる。ついで、チャックテーブル３０が－Ｙ方向に移動してアンローディングアーム１３２の近傍に位置し、さらに、アンローディングアーム１３２がチャックテーブル３０からスピンナテーブル１２０に被加工物８０を搬送する。

【0095】

洗浄手段１２により被加工物８０の洗浄・乾燥が行われた後、次に、撮像手段１２７による被加工物８０の裏面８０２の撮像が行われる。第２判断部９０２は、形成された撮像画像を用いて被加工物８０に割れ、外周欠け、うねり又は面焼け等があるか無いかを判断する。例えば、第２判断部９０２は、三枚目の研削後の被加工物８０には、上記割れ等は無いと判断する。

【0096】

制御手段９は、判断手段９０の第１判断部９０１が厚み異常であると判断した研削後の三枚目の被加工物８０を、マーク８０５を加工厚み異常の方向９８（図５参照）に向ける制御を行い第２のカセット２２に被加工物８０を収容させる。具体的には、先に説明した二枚目の被加工物８０を第２のカセット２２に収容させる場合の制御と同様の制御を制御手段９は行い、三枚目の被加工物８０が、マーク８０５を所定の方向である加工厚み異常の方向９８、即ち、上から見て第２のカセット２２の＋Ｙ方向側の開口２２０から時計回り方向に４５度回転した方向を向いた状態で第２のカセット２２の棚部２２６に収容された状態になる。

【0097】

（四枚目の被加工物８０に対する研削）
上記のように例えば三枚目の被加工物８０に対する研削加工が行われている最中等において、ロボット１４は、研削加工を施す四枚目の被加工物８０を図１に示す第１のカセット２１から、一枚目の被加工物８０を搬出したのと同様に搬出する。そして、一枚目の被加工物８０の場合と同様に、ロボット１４により搬送された四枚目の被加工物８０が仮置きテーブル１１上でセンタリングされ、また、マーク８０５の周方向における位置が制御手段９に認識される。

【0098】

三枚目の被加工物８０がチャックテーブル３０からアンローディングアーム１３２により搬出された後、ローディングアーム１３１が、センタリングされマーク８０５が周方向における所定位置に位置づけられた四枚目の被加工物８０をチャックテーブル３０上に移動させる。そして、四枚目の被加工物８０が、チャックテーブル３０との中心合わせ、及びオリフラ合わせがなされた状態でチャックテーブル３０に吸引保持される。

【0099】

チャックテーブル３０が被加工物８０を吸引保持後、テーブル移動手段１７により被加工物８０と加工手段１６の研削ホイール１６４との位置合わせが行われる。また、四枚目の被加工物８０の研削加工開始前に、厚み測定手段３８により被加工物８０の投入厚みが測定され、投入厚みの情報を受けた第１判断部９０１は、四枚目の被加工物８０の投入厚みが投入厚みの許容値内に入っていると判断する。

【0100】

一枚目の被加工物８０の研削と同様に行われる四枚目の被加工物８０の研削加工中においては、厚み測定手段３８により被加工物８０の厚みが逐次測定され、判断手段９０の第１判断部９０１に厚み情報が送られる。そして、第１判断部９０１は、研削中の三枚目の被加工物８０の厚みが仕上げ厚み±許容値内に入るか否かを遂次監視する。

【0101】

例えば、厚み測定手段３８及び第１判断部９０１による厚み測定・厚み監視が行われつつ正常に仕上げ厚みまで研削された被加工物８０から加工手段１６が上昇し離間した後、被加工物８０を吸引保持したチャックテーブル３０が、制御手段９による制御の下で所定角度回転されて、被加工物８０のマーク８０５が所定方向に位置付けられる。さらに、テーブル移動手段１７によって、チャックテーブル３０が－Ｙ方向に移動してアンローディングアーム１３２の近傍に位置付けられる。

【0102】

アンローディングアーム１３２が、マーク８０５が周方向における所定位置に位置づけられた被加工物８０をチャックテーブル３０からスピンナテーブル１２０に搬送する。洗浄手段１２により四枚目の被加工物８０の洗浄・乾燥が行われた後、次に、撮像手段１２７による被加工物８０の裏面８０２の撮像が行われる。ここで、第２判断部９０２は、形成された撮像画像を用いて被加工物８０に割れ、外周欠け、うねり又は面焼け等があるか無いかを判断する。例えば、第２判断部９０２は、四枚目の研削後の被加工物８０には、割れ８０８（図６参照）があると判断する。この場合、第２判断部９０２は、警報音を鳴らす、エラーを表示する等して、作業者に研削後の四枚目の被加工物８０は加工異常があるとの判断を通知する。

【0103】

そして、制御手段９は、第２判断部９０２が割れ８０８を有する加工異常であると判断した研削後の四枚目の被加工物８０を、マーク８０５を加工割れ等異常の方向９７（図６参照）に向ける制御を行い第２のカセット２２に被加工物８０を収容させる。

【0104】

即ち、スピンナテーブル１２０上で、表面８０１が下方を向いた状態の被加工物８０を表面８０１側から吸引保持すべく、ロボットハンド１４０が所定の高さ位置に位置付けられる。また、ロボットハンド１４０が旋回され、ロボットハンド１４０のＵ字の開口部分が、－Ｘ方向側に向けられスピンナテーブル１２０とＸ軸方向において正対する。

【0105】

スピンナテーブル１２０が、制御手段９による制御の下で所定角度回転されて、被加工物８０のマーク８０５が例えばロボットハンド１４０のＵ字状の開口に対して、＋Ｚ方向側から見て反時計回り方向に例えば４５度回転した方向に位置付けられる。

【0106】

ハンド水平移動手段１４２によって、ロボットハンド１４０が－Ｘ方向に直進していき、互いの中心が略合致するようにして、ロボットハンド１４０が被加工物８０を吸引保持する。被加工物８０のマーク８０５は、ロボットハンド１４０の基部１４０６に対して、＋Ｚ方向側から見て反時計回り方向に４５度回転した方向に位置している。

【0107】

制御手段９による制御の下で、ハンド水平移動手段１４２により旋回されたロボットハンド１４０が第２のカセット２２の開口２２０とＹ軸方向において正対する。また、第２のカセット２２の狙いの棚部２２６の高さ位置までロボットハンド１４０が上昇又は下降する。さらに、ロボットハンド１４０が第２のカセット２２の内部の所定の位置まで－Ｙ方向に直進していき、ロボットハンド１４０による被加工物８０の吸引保持が解除され、被加工物８０が、裏面８０２を上側に向けた状態で第２のカセット２２の棚部２２６に収容される。また、ロボットハンド１４０が第２のカセット２２内から退出する。

【0108】

したがって、図６に示すように、四枚目の被加工物８０が、マーク８０５を所定の方向である加工割れ等異常の方向９７、即ち、上から見て第２のカセット２２の＋Ｙ方向側の開口２２０から反時計回り方向に４５度回転した方向を向いた状態で第２のカセット２２の棚部２２６に収容された状態になる。

【0109】

本発明に係る加工装置１は、正常に加工された被加工物８０か正常に加工されなかった被加工物８０かを判断する判断手段９０と、判断手段９０が、被加工物８０が正常に加工されたと判断したらマーク８０５を所定の方向（図４に示す加工正常な方向９９）に向ける制御を行い第２のカセット２２に被加工物８０を収容させ、判断手段９０が、被加工物８０が正常に加工されなかったと判断したらマーク８０５を加工正常な方向９９とは異なる方向、即ち、例えば図５に示す加工厚み異常の方向９８、又は図６に示す加工割れ等異常の方向９７に向ける制御を行い第２のカセット２２に被加工物８０を収容させる制御手段９と、を備えることで、作業者が第２のカセット２２に収容された被加工物８０のマーク８０５の方向を見て、正常に加工された被加工物８０（一枚目の被加工物８０）か、正常に加工されなかった被加工物８０（二枚目～四枚目の被加工物８０）かを容易に知ることが可能となる。そして、例えば、作業者によって、正常に加工されなかった被加工物８０のみを装置画面を見比べる等の手間を掛けずに容易に抜き取ることができるため、第２のカセット２２が例えば満杯になった後に、正常に加工されなかった被加工物８０のみを抜き取った第２のカセット２２を、次工程の装置等に容易に搬送することが可能となる。

【0110】

本発明に係る加工装置１は、被加工物８０の厚みを測定する厚み測定手段３８を備え、判断手段９０は、厚み測定手段３８が測定した被加工物８０の厚みによって、被加工物８０が正常に加工された被加工物８０か正常に加工されなかった被加工物８０かを判断することで、制御手段９が、被加工物８０のマーク８０５の所定の方向９９（図４に示す加工正常な方向９９）への位置づけ制御、又は該所定の方向９９とは異なる方向９８（図５に示す加工厚み異常の方向９８）への位置づけ制御を容易に行うことが可能となる。

【0111】

判断手段９０は、複数の判断部、即ち、本実施形態においては第１判断部９０１及び第２判断部９０２を備え、第１判断部９０１及び第２判断部９０２は、被加工物８０が正常に加工された被加工物８０か正常に加工されなかった被加工物８０かをそれぞれ異なる判断基準で判断可能であることで、第１判断部９０１及び第２判断部９０２の内の少なくとも１つの判断部が、被加工物８０が正常に加工されなかったと判断した際に、制御手段９は、判断をした第１判断部９０１が予め定める加工厚み異常の方向９８、又は第２判断部９０２が予め定め加工厚み異常の方向９８とは一致しない加工割れ等異常の方向９７にマーク８０５を向ける制御を行い被加工物８０を第２のカセット２２に収容することが可能となり、作業者が第２のカセット２２に収容された被加工物８０のマーク８０５の方向を見て、正常に加工された被加工物８０か、正常に加工されなかった被加工物８０かを容易に知ることが可能になるとともに、正常に加工されなかった被加工物８０の異常の種類を認識することが可能となる。

【0112】

本発明に係る加工装置１は上記実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されている加工装置１の構成の外形等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

【0113】

例えば、先に説明した四枚目の被加工物８０の研削において、第１判断部９０１が研削後の四枚目の被加工物８０が、厚み異常があると判断し、さらに第２判断部９０２も研削後の四枚目の被加工物８０に割れ８０８などの加工異常があると判断したとする。この場合においては、第１判断部９０１及び第２判断部９０２の両方が研削後の被加工物８０が異常であると判断した場合に定める、図４に示す加工正常な方向９９とは異なる方向に被加工物８０のマーク８０５を向ける制御を行い、第２のカセット２２に被加工物８０を収容させてもよい。この場合には、四枚目の被加工物８０は、例えば、図１に示す第２のカセット２２の背板２２５側（第２のカセット２２の奥側）にマーク８０５を向けて収容される。

【符号の説明】

【0114】

８０：被加工物 ８０１：被加工物の表面 ８０２：被加工物の裏面 ８０５：被加工物のマーク
１：加工装置 １０：ベース １８：コラム
９：制御手段 ９０：判断手段 ９０１：第１判断部 ９０２：第２判断部
１５０：第１のカセットステージ １５１：第２のカセットステージ
２１：第１のカセット ２２：第２のカセット ２２２：天板 ２２３、２２４：側板
２２５：背板 ２２６：棚部 ２２７：底板 ２２０：開口
１１：仮置きテーブル １１９：位置合わせ手段 １１８：仮置きテーブル回転手段
１３１：ローディングアーム １３２：アンローディングアーム
１２：洗浄手段 １２０：スピンナテーブル １２１：洗浄ノズル １２６：スピンナテーブル回転手段 １２７：撮像手段
１４：ロボット １４０：ロボットハンド １４００：吸着部 １４２：ハンド水平移動手段 １４４：ハンド上下移動手段 １４６：ハンド反転手段 １４５：アーム連結部
１７：テーブル移動手段
３０：チャックテーブル ３９：カバー ３９０：蛇腹カバー ３６：チャックテーブル回転手段
３５：テーブルベース ３８：厚み測定手段
１９：研削送り手段 １６：加工手段 １６４：研削ホイール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】