(57)【要約】【課題】カセットに複数の異なるサイズのウエーハが混在して収納されている場合に、カセットからウエーハが搬出され保持テーブルの保持面で保持されるまで間に、取り出されたウエーハのサイズを認識して保持テーブルの保持面を切換えることで、保持テーブルがウエーハを適切に保持した状態で加工が実施できるようにする。【解決手段】サイズの異なるウエーハを加工する方法であって、異なるサイズの複数のウエーハを混在させ棚状に収納した第１のカセット１１からウエーハを搬出する工程と、第１のカセット１１から搬出したウエーハのサイズを認識する工程と、サイズ認識工程で認識したウエーハサイズに応じて保持テーブル３０の保持面の面積を変更する工程と、保持面面積変更工程で変更された保持面でウエーハを吸引保持する工程と、保持テーブル３０が吸引保持したウエーハを加工手段１５で加工する工程と、を備えるウエーハの加工方法である。【選択図】図１
2018207032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイズの異なる略円形のウエーハを加工するウエーハの加工方法であって、
異なるサイズの複数のウエーハを混在させ棚状に収納したカセットからウエーハを搬出する搬出工程と、
ウエーハのサイズを認識するサイズ認識工程と、
該サイズ認識工程で認識したウエーハサイズに応じてウエーハを保持する保持面を有する保持テーブルの該保持面の面積を変更する保持面面積変更工程と、
該保持面面積変更工程で変更された面積の該保持面でウエーハを吸引保持する保持工程と、
該保持テーブルが吸引保持したウエーハを加工具が装着された加工手段で加工する加工工程と、を備えるウエーハの加工方法。
【請求項２】
請求項１記載のウエーハの加工方法を可能にする加工装置であって、
異なるサイズの複数のウエーハを混在させ棚状に収納したカセットが載置されるカセットステージと、ウエーハの各サイズに応じて面積を変更可能な保持面を有する保持テーブルと、ウエーハのサイズを認識するサイズ認識手段と、該保持テーブルの保持面の面積を該サイズ認識手段が認識したウエーハのサイズに応じて変更する保持面面積変更手段と、該カセットステージに載置した該カセットからウエーハを搬出して該保持テーブルに搬入する搬入手段と、を備える加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイズの異なるウエーハを加工する方法及びサイズの異なるウエーハを加工できる加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエーハ等の板状の被加工物に研削等の加工を施す加工装置は、ウエーハを収容する収容棚を有するカセットを備えている（例えば、特許文献１参照）。そして、ウエーハは、カセットステージに載置されたカセット内から搬出されて保持テーブルの保持面上に搬送され、この保持面で吸引保持された状態で研削等の加工が施される。従来は、カセットには１つのサイズのウエーハを複数枚収納し、加工装置にはカセットに収容されているウエーハサイズを加工条件の１つとして設定して、設定したウエーハサイズに対応した面積を備える保持面でウエーハを保持して加工具で加工を行っている。
【０００３】
そして、設定したウエーハサイズとカセットに収納されるウエーハサイズとが異なった際には、加工装置の稼動を停止させている。ここで、カセットに収納されているウエーハのサイズの認識は、カセットステージにカセットを載置した際にカセットステージが認識するカセットの大きさによって認識している。即ち、従来の加工装置においては、カセットはウエーハのサイズ毎の固有の異なる形状（大きさ）を有しており、加工装置はカセットの形状（大きさ）によって加工すべきウエーハのサイズを認識している。そして、加工装置に設定したウエーハサイズとカセットステージで認識したウエーハサイズとに違いがあると、例えば加工装置の表示部にウエーハのサイズが異なるため加工を停止する旨の情報を表示している。
【０００４】
従来の加工装置は、例えば保持テーブルとして、複数のサイズのウエーハに対応し保持テーブル自体を交換することなくウエーハを適正に吸引保持することを可能とするユニバーサルタイプの保持テーブル（例えば、中央保持面と複数の環状保持面とを備える保持テーブル）を備えることで、上記のようにカセットステージに載置されたカセットの形状（大きさ）を認識してウエーハのサイズを認識した後、保持テーブルの保持面の面積を適切に切換えて、各サイズ毎のウエーハに適切な加工処理を施すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１０４５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、例えば１つのカセットに複数の異なるサイズのウエーハが収納されている場合、カセットステージでのカセットの形状（大きさ）認識ではウエーハのサイズを特定することができず、よって、ウエーハサイズを認識する手段が無く、加工開始までにユニバーサルタイプの保持テーブルの保持面の面積をウエーハサイズ毎に適切に切換える事ができない。
【０００７】
よって、１つのカセットに複数の異なるサイズのウエーハが混在して収納されている場合に、カセットステージに載置されたカセットからウエーハが搬出され保持テーブルの保持面でウエーハが保持されるまで間に、カセットから取り出されたウエーハのサイズを認識して保持テーブルの保持面の面積を切換えることで、保持テーブルによりウエーハが適切に保持された状態でウエーハに加工が施され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】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、サイズの異なる略円形のウエーハを加工するウエーハの加工方法であって、異なるサイズの複数のウエーハを混在させ棚状に収納したカセットからウエーハを搬出する搬出工程と、ウエーハのサイズを認識するサイズ認識工程と、該サイズ認識工程で認識したウエーハサイズに応じてウエーハを保持する保持面を有する保持テーブルの該保持面の面積を変更する保持面面積変更工程と、該保持面面積変更工程で変更された面積の該保持面でウエーハを吸引保持する保持工程と、該保持テーブルが吸引保持したウエーハを加工具が装着された加工手段で加工する加工工程と、を備えるウエーハの加工方法である。
【０００９】
また、上記課題を解決するための本発明は、上記ウエーハの加工方法を可能にする加工装置であって、異なるサイズの複数のウエーハを混在させ棚状に収納したカセットが載置されるカセットステージと、ウエーハの各サイズに応じて面積を変更可能な保持面を有する保持テーブルと、ウエーハのサイズを認識するサイズ認識手段と、該保持テーブルの保持面の面積を該サイズ認識手段が認識したウエーハのサイズに応じて変更する保持面面積変更手段と、該カセットステージに載置した該カセットからウエーハを搬出して該保持テーブルに搬入する搬入手段と、を備える加工装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るウエーハの加工方法は、異なるサイズの略円形の複数のウエーハを混在させ棚状に収納したカセットからウエーハを搬出する搬出工程と、ウエーハのサイズを認識するサイズ認識工程と、サイズ認識工程で認識したウエーハサイズに応じてウエーハを保持する保持面を有する保持テーブルの保持面の面積を変更する保持面面積変更工程と、保持面面積変更工程で変更された面積の保持面でウエーハを吸引保持する保持工程と、保持テーブルが吸引保持したウエーハを加工具が装着された加工手段で加工する加工工程と、を備えているため、カセットから取り出したウエーハのサイズを認識し、ウエーハのサイズに対応するように保持テーブルの保持面の面積を適切に切換えることで、カセットに異なるサイズのウエーハが混在していても、保持テーブルでウエーハを確実に保持して適切な加工を施すことが可能となる。
【００１１】
本発明に係る加工装置は、異なるサイズの複数のウエーハを混在させ棚状に収納したカセットが載置されるカセットステージと、ウエーハの各サイズに応じて面積を変更可能な保持面を有する保持テーブルと、ウエーハのサイズを認識するサイズ認識手段と、保持テーブルの保持面の面積をサイズ認識手段が認識したウエーハのサイズに応じて変更する保持面面積変更手段と、カセットステージに載置したカセットからウエーハを搬出して保持テーブルに搬入する搬入手段と、を備えているため、カセットから取り出したウエーハのサイズを認識し、ウエーハのサイズに対応するように保持テーブルの保持面の面積を適切に切換えることで、カセットに異なるサイズのウエーハが混在していても、保持テーブルでウエーハを確実に保持して適切な加工を施すことが可能となる。
【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】ウエーハを収容する棚及び棚に収容されたウエーハを搬出するロボットハンドの一例を示す斜視図である。
【図３】ウエーハを収容する棚及び棚に収容されたウエーハを搬出するロボットハンドの別例を示す斜視図である。
【図４】仮置きテーブル及び位置合わせ機構の構造を示す斜視図である。
【図５】仮置きテーブルが位置合わせ機構上に固定された状態を示す斜視図である。
【図６】ユニバーサルタイプの保持テーブルの構造の一例を示す斜視図である。
【図７】ウエーハの外周縁を基準にして収容する棚が配設された第１のカセット内にロボットハンドが進入して、５インチウエーハの外周縁でウエーハ外周縁検出センサが反応している状態を側面から示す説明図である。
【図８】ウエーハの外周縁を基準にして収容する棚が配設された第１のカセット内にロボットハンドが進入して、５インチウエーハの外周縁でウエーハ外周縁検出センサが反応している状態を正面から示す説明図である。
【図９】ウエーハの外周縁を基準にして収容する棚が配設された第１のカセット内にロボットハンドが進入して、６インチウエーハの外周縁でウエーハ外周縁検出センサが反応している状態を側面から示す説明図である。
【図１０】ウエーハの外周縁を基準にして収容する棚が配設された第１のカセット内にロボットハンドが進入して、８インチウエーハの外周縁でウエーハ外周縁検出センサが反応している状態を側面から示す説明図である。
【図１１】ウエーハの外周縁を基準にして収容する棚が配設された第１のカセット内において、ロボットハンドが５インチウエーハを吸引保持している状態を側面から示す説明図である。
【図１２】ウエーハの外周縁を基準にして収容する棚が配設された第１のカセット内において、ロボットハンドが６インチウエーハを吸引保持している状態を側面から示す説明図である。
【図１３】ウエーハの外周縁を基準にして収容する棚が配設された第１のカセット内において、ロボットハンドが８インチウエーハを吸引保持している状態を側面から示す説明図である。
【図１４】ウエーハの中心を基準にして収容する棚が配設された第１のカセット内において、ロボットハンドが５インチウエーハを吸引保持している状態を側面から示す説明図である。
【図１５】ウエーハの中心を基準にして収容する棚が配設された第１のカセット内において、ロボットハンドが５インチウエーハを吸引保持している状態を正面から示す説明図である。
【図１６】ウエーハの中心を基準にして収容する棚が配設された第１のカセット内において、ロボットハンドが６インチウエーハを吸引保持している状態を側面から示す説明図である。
【図１７】ウエーハの中心を基準にして収容する棚が配設された第１のカセット内において、ロボットハンドが６インチウエーハを吸引保持している状態を正面から示す説明図である。
【図１８】ウエーハの中心を基準にして収容する棚が配設された第１のカセット内において、ロボットハンドが８インチウエーハを吸引保持している状態を側面から示す説明図である。
【図１９】ウエーハの中心を基準にして収容する棚が配設された第１のカセット内において、ロボットハンドが８インチウエーハを吸引保持している状態を正面から示す説明図である。
【図２０】ウエーハサイズ認識テーブルの一例を示す模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る図１に示す加工装置１は、例えば、加工具１５４が装着された加工手段１５によって保持テーブル３０に保持されたウエーハを研削する装置である。加工装置１のベース１０上の前方（−Ｘ方向側）は、保持テーブル３０に対してウエーハの搬入出が行われる領域である搬入出領域Ａとなっており、ベース１０上の後方（＋Ｘ方向側）は、加工手段１５によって保持テーブル３０上に保持されたウエーハの研削加工が行われる領域である加工領域Ｂとなっている。
【００１４】
ベース１０の正面側（−Ｘ方向側）には、例えば、第１のカセットステージ１３１及び第２のカセットステージ１３２が設けられており、第１のカセットステージ１３１には加工前のウエーハが収容される第１のカセット１１が載置され、第２のカセットステージ１３２には加工後のウエーハを収容する第２のカセット１２が載置される。
【００１５】
第１のカセット１１と第２のカセット１２とは同様に構成されているため、以下に第１のカセット１１の構成について説明する。図１に示す第１のカセット１１は、異なるサイズの複数のウエーハを混在させ棚状に収納可能であり、底板１１ａと、天板１１ｂと、背板１１ｃと、持ち手のある２枚の側板１１ｄ（片方のみ図示）と、前方側（＋Ｘ方向側）の開口１１ｅとを有しており、開口１１ｅからウエーハを搬出入できる構成となっている。
【００１６】
第１のカセット１１の内部には、異なるサイズのウエーハを収容することができる図２に示す棚１１０が上下方向に所定の間隔をあけて複数段配設されている。例えば、外形が矩形状の棚１１０が収容できるウエーハは、図１、２において点線で示す直径が５インチのウエーハＷ５、一点鎖線で示す直径が６インチのウエーハＷ６、及び二点鎖線で示す直径が８インチのウエーハＷ８である。棚１１０は、各サイズのウエーハを水平な状態でウエーハの外周縁を基準にして一枚収容することが可能となっている。
【００１７】
棚１１０は、棚１１０の上面から厚み方向の中間にかけて所定の形に切り欠かれて形成されたウエーハ収容部１１０ａを備えている。図２において奥側（−Ｘ方向側）に位置するウエーハ収容部１１０ａの奥側面は、５〜８インチの各ウエーハの外周縁の一部がそれぞれ当接できるように所定の曲率で曲がっており、例えば５インチウエーハＷ５は、ウエーハ収容部１１０ａの奥側面の最奥部分１１０ｃに外周縁の一部が重なるように当接した状態でウエーハ収容部１１０ａに収容される。６インチウエーハＷ６は、ウエーハ収容部１１０ａの奥側面の最奥部分１１０ｃの両脇に位置する２つの曲面１１０ｄに外周縁の一部が重なるように当接した状態で、ウエーハ収容部１１０ａに収容される。なお、図２において５〜８インチの各ウエーハを重ねて示しているが、加工開始時において棚１１０に収容されるウエーハは、５〜８インチの各ウエーハの内のいずれか一枚のみである。
棚１１０の底の中央領域は、＋Ｚ方向から見た場合に後述するロボットハンド２００の外形と同じ平面形状で切り欠かれており、この切り欠かれた領域はロボットハンド２００が進入可能な進入路１１０ｂとなっている。
【００１８】
図１に示すように、加工装置１は、第１のカセットステージ１３１に載置した第１のカセット１１からウエーハを搬出して保持テーブル３０に搬入する搬入手段２を備えている。搬入手段２は、第１のカセットステージ１３１に載置された第１のカセット１１から加工前のウエーハを搬出するとともに加工後のウエーハを第２のカセット１２に搬入するロボット２０と、ロボット２０に隣接する位置に設けられロボット２０により搬出されたウエーハが仮置きされる仮置きテーブル２１と、仮置きテーブル２１に仮置きされ位置合わせされたウエーハを保持し保持テーブル３０へ搬入する搬入アーム機構２２とを備えている。
【００１９】
ロボット２０は、第１のカセットステージ１３１の後方側（＋Ｘ方向側）に形成されたロボット収容領域１０Ｃに収容されている。ロボット２０は、例えば、ウエーハを吸引保持するロボットハンド２００と、ロボットハンド２００を所定の位置に旋回移動させるアームユニット２０８と、ロボットハンド２００をＸ軸方向に進退させるＸ軸方向移動手段２０２とを備えている。例えは、アームユニット２０８は、複数のアームと各アームを旋回させる旋回手段とが連結されて構成された多関節状のユニットである。
【００２０】
図２に示すように、ロボットハンド２００は、例えば、ＳＵＳ等からなり先端が円弧状に丸まった平面視略長方形状のプレートであり、先端側から図１に示す第１のカセット１１の内部に進入していく。
例えば、図２に示すように、ロボットハンド２００のウエーハ保持面である表面２００ａの先端側には、カセット進入時にウエーハの外周縁を検出するウエーハ外周縁検出センサ２００ｂが配設されている。ウエーハ外周縁検出センサ２００ｂは、たとえば、反射型光電センサであり、棚１１０に収容されたウエーハに対して下方から測定光を投光する投光部２００ｃと、ウエーハで反射した反射光を受光する受光部２００ｄとを備えている。
【００２１】
表面２００ａのウエーハ外周縁検出センサ２００ｂの後方（図２においては、＋Ｘ方向側）には、表面２００ａに吸引力を伝達する吸引孔２００ｅが開口している。吸引孔２００ｅは、例えば、ロボットハンド２００の内部を水平に延びるように形成された吸引路２００ｆに連通しており、この吸引路２００ｆは真空発生装置及びコンプレッサー等からなる吸引源２０９に接続されている。例えば、ロボットハンド２００の表面２００ａの端部（稜線）にはウエーハを傷付けないための面取りが施されていてもよい。
【００２２】
ロボットハンド２００の基部側（＋Ｘ方向側）には、Ｘ軸方向移動手段２０２が接続されている。Ｘ軸方向移動手段２０２は、例えば、ロボットハンド２００を保持するホルダ２０２ａと、ホルダ２０２ａに連結され図１に示すケーシング２０２ｂ内に収容された可動部２０２ｃと、可動部２０２ｃがＸ軸方向に移動可能に載せられた台部２０２ｄとを備えている。
例えば、Ｘ軸方向移動手段２０２は、台部２０２ｄに沿ってＸ軸方向に延在する図示しないスケールと、可動部２０２ｃに固定されこのスケールに沿って可動部２０２ｃと共に移動しスケールの目盛りを読み取る図示しない読み取り部とを備えている。読み取り部は、スケールに形成された目盛りの反射光を読み取る光学式のものであり、ロボットハンド２００が図１に示す第１のカセット１１の開口１１ｅに進入すると作動し、スケールの目盛りから可動部２０２ｃのＸ軸方向における移動距離、換言すれば、ロボットハンド２００の第１のカセット１１内でのＸ軸方向における位置情報を検出できる。
【００２３】
図１に示す第１のカセット１１の内部に複数段配設される棚は、図２に示す棚１１０ではなく、図３に示す棚１１１であってもよい。異なるサイズのウエーハを収納することができる棚１１１は、例えば、矩形状の外形を備えており、異なるサイズのウエーハをウエーハの中心を基準にして水平な状態で一枚収容する。
【００２４】
例えば、棚１１１の中央領域は、棚１１１の上面から底面にかけて末狭まりの段差が４段形成されている。棚１１１の底面側から１段目の段差部分は、５インチウエーハＷ５が収容される５インチウエーハ収容部１１１ａとなり、底面から２段目の段差部分は、６インチウエーハＷ６が収容される６インチウエーハ収容部１１１ｂとなり、底面から３段目の段差部分は、８インチウエーハＷ８が収容される８インチウエーハ収容部１１１ｃとなる。図３において−Ｘ方向側に位置する各ウエーハ収容部の奥側面は、各インチのウエーハの外周縁に沿った曲率の円曲面となっている。
棚１１１の底の中央領域は、＋Ｚ方向から見た場合に後述するロボットハンド２０１の外形と同じ平面形状で切り欠かれており、この切り欠かれた領域はロボットハンド２０１が進入可能な進入路１１１ｄとなっている。
【００２５】
図３に示すように、５インチウエーハＷ５〜８インチウエーハＷ８のいずれかが５インチウエーハ収容部１１１ａ〜８インチウエーハ収容部１１１ｃに収容された場合に、各ウエーハ収容部の側面に各インチのウエーハのそれぞれの外周縁の約半周が当接した状態となり、また、５インチウエーハＷ５〜８インチウエーハＷ８のそれぞれの中心が、例えば棚１１１の水平面上における中心と略合致した状態になる。なお、図３において５〜８インチの各ウエーハを重ねて示しているが、加工開始時において棚１１１に収容されるウエーハは、５〜８インチの各ウエーハの内のいずれか一枚のみである。
【００２６】
第１のカセット１１の内部に複数段配設される棚が図３に示す棚１１１である場合には、図１に示すロボット２０は、ロボットハンド２００ではなく図３に示すロボットハンド２０１を備え、かつ、ロボットハンド２０１をＺ軸方向に上下動させるＺ軸方向移動手段２０３を備えた構成となる。ロボットハンド２０１は、ホルダ２０３ａを介してＺ軸方向移動手段２０３に接続されている。例えば図１に示すアームユニット２０８上に配設されるＺ軸方向移動手段２０３は、ボールネジ及びモータ等からなる駆動機構であるがこれに限定されるものではない。
【００２７】
ロボットハンド２０１は、ＳＵＳ等からなり先端が円弧状に丸まった平面視略長方形状のプレートであり、先端側から図１に示す第１のカセット１１の内部に進入していく。
ロボットハンド２０１の表面２０１ａの先端側には、表面２０１ａに吸引力を伝達する吸引孔２０１ｅが開口している。吸引孔２０１ｅは、例えば、ロボットハンド２０１の内部を水平に延びるように形成された吸引路２０１ｆに連通しており、この吸引路２０１ｆは吸引源２０９に接続されている。ロボットハンド２０１の表面２０１ａの端部（稜線）にはウエーハを傷付けないための面取りが施されていてもよい。
【００２８】
ロボットハンド２０１の表面２０１ａの吸引孔２０１ｅの後方（図３における＋Ｘ方向側）には、ロボットハンド２０１の延在方向に向かって５インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｇ、６インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｈ、及び８インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｉが並ぶように配設されている。５インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｇ〜８インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｉは、例えば光センサである。５インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｇ〜８インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｉは、ロボットハンド２０１の幅方向（Ｙ軸方向）の中央部に位置している。検査光を上方に向かって発する各ウエーハ検出センサは、例えば、吸引孔２０１ｅと保持するウエーハの中心とが略合致するようにロボットハンド２０１がウエーハの下方に位置付けられた際に、発した検査光のウエーハでの反射の有無によって、棚１１１に収容されているウエーハのサイズに応じて反応する。
【００２９】
例えば、吸引路２０１ｆ内には、吸引路２０１ｆを流れるエアの圧力を測定する図示しない圧力計が配設されていてもよい。この圧力計は、ロボットハンド２０１がウエーハを吸引保持した際の吸引路２０１ｆ内の圧力変化を検知して、検知信号をＺ軸方向移動手段２０３に送出することができる。
【００３０】
図１、図４に示す仮置きテーブル２１は、平面視正方形状のプレート２１９を備えており、プレート２１９の中央には円形の台２１０が設けられている。図４に示すように、プレート２１９には、台２１０を中心として周方向に均等にプレート２１９を貫通する複数（図１、４に示す例においては６つ）のガイド用の長孔２１０ａが設けられ、その四隅には脚部２１０ｂがそれぞれ配設されている。ガイド用の長孔２１０ａは、径方向に延在しており、プレート２１９に少なくとも３つ設けられていればよい。
【００３１】
仮置きテーブル２１の下方には、ウエーハを仮置きテーブル２１上で位置合わせする位置合わせ機構２７が配設されている。位置合わせ機構２７の基台２７０上の四隅には、仮置きテーブル２１の脚部２１０ｂがそれぞれボルトで固定される。図４に示すように、基台２７０の上面の中央には支柱２７１が立設されており、この支柱２７１の上部には、ギヤ２７５を介して円板２７２がＺ軸方向の軸心周りに回転自在に取り付けられている。
円板２７２は複数（図４においては６個）のアーム２７３の各一端をそれぞれ支持し、各アーム２７３は水平面上を旋回可能となっている。各アーム２７３の根元の枢軸２７３ａは、円板２７２と同じ中心で周方向に等間隔を空けて位置するようにしてある。
【００３２】
各アーム２７３の他端には上方に延びる接触ピン２７４が固定されており、仮置きテーブル２１が位置合わせ機構２７に固定されると、図５に示すように、接触ピン２７４の上部側は仮置きテーブル２１の長孔２１０ａに挿入されプレート２１９の上面から突き出た状態になる。なお、各アーム２７３上における各接触ピン２７４の固定位置は、それぞれ枢軸２７３ａから等距離となっている。そして、接触ピン２７４は、仮置きテーブル２１の中心に向かって長孔２１０ａに沿って同時に縮径運動することができる状態になる。なお、アーム２７３及び接触ピン２７４は、少なくとも３つずつ配設されていればよい。
【００３３】
図４に示すように、基台２７０上の四隅の１角には、円板２７２を回転させる力を生み出す円板回転手段２７６が配設されている。円板回転手段２７６は、モータ２７６ａと、Ｚ軸方向の軸心を備えモータ２７６ａに下端側が接続されている回転軸２７６ｂと、回転軸２７６ｂの上端側に固定されたギヤ２７６ｃとを有し、ギヤ２７６ｃはギヤ２７５に噛合している。よって、この円板回転手段２７６により円板２７２を回転させることが出来る。例えば、モータ２７６ａのシャフトには、モータ２７６ａの回転数を検出し、かつ、パルス信号（検出したモータ２７６ａの回転数を示す信号）を送出するロータリエンコーダ２７６ｄが接続されている。
仮置きテーブル２１と位置合わせ機構２７とは、図５に示すように一体になった状態で、図１に示すベース１０に設置されている。
【００３４】
図１に示す搬入アーム機構２２は、例えば、外形が円板状でありその下面がウエーハを吸着保持する吸着面となる吸着パッド２２０と、水平方向に延在しその先端下面に吸着パッド２２０が固定されたアーム２２１と、アーム２２１に接続されアーム２２１をＺ軸方向の軸心周りに水平方向に旋回させるアーム移動手段２２２とを備えている。アーム２２１は、例えば水平方向に伸縮可能となっていてもよく、アーム移動手段２２２によってＺ軸方向に上下動可能となっていてもよい。
【００３５】
搬入アーム機構２２の隣には、保持テーブル３０に保持された研削済みのウエーハを洗浄手段１８に搬送する機能を有する搬出アーム機構１６が配設されている。研削済みのウエーハを洗浄する洗浄手段１８は、ロボット２０の可動域内にあり、ウエーハを吸引保持するスピンナーテーブル１８０と、スピンナーテーブル１８０に保持されたウエーハに洗浄液を供給するノズル１８１と、洗浄液の飛散防止のためのカバー１８２とを備えている。
【００３６】
図１に示す保持テーブル３０は、保持すべきウエーハのサイズが変わっても、別の保持テーブルに交換することなく適正に吸引保持を行うことができるユニバーサルチャックテーブルである。保持テーブル３０は、カバー３９によって囲まれつつ、カバー３９下に配設された図示しないＸ軸方向送り手段によってＸ軸方向に往復移動可能となっている。
【００３７】
図６に示すように、保持テーブル３０は、外形が円形状であり、ポーラス材等からなりウエーハを吸着する吸着部３００と、吸着部３００を支持する枠体３０１とを備える。吸着部３００の露出面は、ウエーハの各サイズに応じて面積を変更可能な保持面となり、吸着部３００は、例えば、図１に示す５インチウエーハＷ５、６インチウエーハＷ６、及び８インチウエーハＷ８にそれぞれ対応した複数の吸引領域３００ａ、３００ｂ、３００ｃに非通気性の材質からなる仕切部３０２ａ、３０２ｂによってバームクーヘン状に区分けされている。仕切部３０２ａ及び仕切部３０２ｂは、保持テーブル３０の中心を中心とした同心円状に配設されている。保持テーブル３０は、底面側に配設された回転手段３８によってＺ軸方向の軸心周りに回転可能となっている。
【００３８】
各吸引領域３００ａ、３００ｂ、３００ｃに対しては、それぞれに個別に吸引力を伝達するための吸引流路３０３ａ、吸引流路３０３ｂ、及び吸引流路３０３ｃが各々連通している。この吸引流路３０３ａ〜３０３ｃは、枠体３０１の底部を通り回転手段３８内部を図示しないロータリージョイント等を介して通過するように形成されており、吸引源３７にそれぞれ接続されている。吸引流路３０３ａ、吸引流路３０３ｂ、及び吸引流路３０３ｃ内には、それぞれ、ソレノイドバルブ３０４ａ、ソレノイドバルブ３０４ｂ、ソレノイドバルブ３０４ｃが配設されており、各ソレノイドバルブは、吸引流路３０３ａ〜３０３ｃが吸引源３７に連通する状態と大気に開放された状態とを切換える機能を有している。
【００３９】
図１に示すように、加工領域Ｂの後方（＋Ｘ方向側）には、コラム１０Ａが立設されており、コラム１０Ａの−Ｘ方向側の側面には加工手段１５を保持テーブル３０に対して離間又は接近する上下方向に加工送りする加工送り手段１７が配設されている。加工送り手段１７は、鉛直方向（Ｚ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の上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に摺接する昇降板１７３と、昇降板１７３に連結され加工手段１５を保持するホルダ１７４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、これに伴い昇降板１７３がガイドレール１７１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、ホルダ１７４に保持された加工手段１５がＺ軸方向に加工送りされる。
【００４０】
保持テーブル３０に保持されたウエーハを研削加工する加工手段１５は、軸方向が鉛直方向（Ｚ軸方向）である回転軸１５０と、回転軸１５０を回転可能に支持するハウジング１５１と、回転軸１５０を回転駆動するモータ１５２と、回転軸１５０の下端に接続された円環状のマウント１５３と、マウント１５３の下面に着脱可能に装着された加工具１５４とを備える。
【００４１】
加工具１５４は、研削ホイールであり、ホイール基台１５４ｂと、ホイール基台１５４ｂ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１５４ａとを備える。研削砥石１５４ａは、例えば、レジンボンドやメタルボンド等でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。
【００４２】
保持テーブル３０の移動経路脇の近傍には、保持テーブル３０により保持され加工手段１５により研削されるウエーハの厚みを測定する厚み測定手段１９が配設されている。厚み測定手段１９は、例えば、ウエーハの厚みを接触式にて測定する一対のハイトゲージである。厚み測定手段１９は、保持テーブル３０の保持面の高さ位置測定用の第１のハイトゲージ１９１と、保持テーブル３０で保持されたウエーハの被研削面の高さ位置測定用の第２のハイトゲージ１９２とを備えており、第１のハイトゲージ１９１（第２のハイトゲージ１９２）は、その先端に上下方向に昇降するコンタクト１９１ａ（１９２ａ）を備えている。厚み測定手段１９は、両ゲージの測定値の差を算出することでウエーハの厚みを研削中に随時測定することができる。
【００４３】
図１に示すように、加工装置１は、例えばロボット２０による第１のカセット１１内からのウエーハの搬出の開始から搬入アーム機構２２による保持テーブル３０へのウエーハの搬入までの間に、ウエーハのサイズを認識するサイズ認識手段を備えている。
【００４４】
加工装置１は、保持テーブル３０の保持面の面積をサイズ認識手段が認識したウエーハのサイズに応じて変更する保持面面積変更手段８を備えている。図６に示すように、保持面面積変更手段８は、ソレノイドバルブ３０４ａ〜３０４ｃに電気的に接続されており、認識されたウエーハのサイズにそれぞれ対応する各吸引領域３００ａ、３００ｂ、３００ｃを選択し、選択した吸引領域に対応するソレノイドバルブ３０４ａ、ソレノイドバルブ３０４ｂ、ソレノイドバルブ３０４ｃの開閉制御を行う。
【００４５】
（ウエーハの加工方法の実施形態１）
以下に、上記加工装置１を用いて本発明に係るウエーハの加工方法を実施する場合の、加工方法の各ステップについて説明する。
【００４６】
（１−１）搬出工程におけるロボットハンドの第１のカセット内への進入
図１に示す第１のカセット１１内には、図２に示す棚１１０が複数段配設されており、各棚１１０には、それぞれ、５インチのウエーハＷ５、６インチのウエーハＷ６、又は８インチのウエーハＷ８のいずれか１枚が収容されている。即ち、第１のカセット１１には、複数の異なる３サイズのウエーハが混在して棚状に収納されている。
【００４７】
まず、図１に示すアームユニット２０８がロボットハンド２００を旋回させて、ロボットハンド２００の先端を第１のカセット１１の開口１１ｅに対して対向させる。次いで、Ｘ軸方向移動手段２０２が、ロボットハンド２００を−Ｘ方向に移動させて、ロボットハンド２００が開口１１ｅから第１のカセット１１の内部に水平に進入していく。
【００４８】
（２）サイズ認識工程
本実施形態においては、ウエーハのサイズを認識するサイズ認識工程を搬出工程に並行して実施するが、これに限定されるものではなく、搬出工程の開始から後述する保持工程の開始までの間に実施されればよい。
【００４９】
サイズ認識手段は、例えば、図２に示すＸ軸方向移動手段２０２に電気的に接続されており、Ｘ軸方向移動手段２０２からサイズ認識手段に送出されるロボットハンド２００の第１のカセット１１内における進入位置の情報から、ウエーハのサイズを認識することができる構成となっている。以下、本構成のサイズ認識手段を、図２に示す実施例１のサイズ認識手段７Ａとする。
【００５０】
例えば、ロボットハンド２００が第１のカセット１１の開口１１ｅに進入すると、Ｘ軸方向移動手段２０２の図示しない読み取り部が作動し、台部２０２ｄのスケールの目盛りからロボットハンド２００の第１のカセット１１内におけるＸ軸方向の移動距離を測定し始める。棚１１０に収容されているウエーハが５インチウエーハＷ５である場合に、図２に示すロボットハンド２００が棚１１０の下方を通り、図７に示すように５インチウエーハＷ５の＋Ｘ方向側の外周縁の下方を通過すると、ウエーハ外周縁検出センサ２００ｂが反応する。即ち、図７、８に示すように、投光部２００ｃから上方に向かって投光され進入路１１０ｂ（図７には不図示）を通過した検査光が、５インチウエーハＷ５の下面で反射し受光部２００ｄで受光される。同様に、棚１１０に収容されているウエーハが６インチウエーハＷ６である場合、又は棚１１０に収容されているウエーハが８インチウエーハＷ８である場合においても、図９に示すように６インチウエーハＷ６の＋Ｘ方向側の外周縁の下方をロボットハンド２００が通過すると、ウエーハ外周縁検出センサ２００ｂが反応し、図１０に示すように８インチウエーハＷ８の＋Ｘ方向側の外周縁の下方をロボットハンド２００が通過すると、ウエーハ外周縁検出センサ２００ｂが反応する。
【００５１】
ウエーハ外周縁検出センサ２００ｂがウエーハを検知した際のロボットハンド２００の第１のカセット１１内でのＸ軸方向における位置は、各サイズ毎のウエーハによって異なる。即ち、棚１１０に収容されているウエーハが図７に示すように５インチウエーハＷ５である場合には、棚１１０に収容されているウエーハが図９に示すように６インチウエーハＷ６である場合よりも、ロボットハンド２００は第１のカセット１１内部のより奥側（−Ｘ方向側）まで進入する。また、棚１１０に収容されているウエーハが図９に示すように６インチウエーハＷ６である場合には、棚１１０に収容されているウエーハが図１０に示すように８インチウエーハＷ８である場合よりも、ロボットハンド２００は第１のカセット１１内部のより奥側（−Ｘ方向側）まで進入する。
【００５２】
図７、図９、又は図１０に示すように、ウエーハ外周縁検出センサ２００ｂがウエーハの存在を検知すると、その時点においてＸ軸方向移動手段２０２の図示しない読み取り部がスケールから読み取ったロボットハンド２００のＸ軸方向における位置情報が、実施例１のサイズ認識手段７Ａに送信される。そして、実施例１のサイズ認識手段７Ａは、ウエーハ外周縁検出センサ２００ｂがウエーハを検知した際のロボットハンド２００の第１のカセット１１内でのＸ軸方向における進入位置から、棚１１０に収容されているウエーハがどのサイズのウエーハであるかを認識する。
【００５３】
（１−２）搬出工程におけるロボットハンドによるウエーハの吸引保持及びウエーハの第１のカセット内からの搬出
実施例１のサイズ認識手段７Ａが棚１１０に収容されているウエーハのサイズを認識すると、例えば、ウエーハのサイズについての情報がＸ軸方向移動手段２０２にフィードバックされる。該情報を受けたＸ軸方向移動手段２０２によるロボットハンド２００の移動距離の制御がなされ、例えば、ロボットハンド２００の吸引孔２００ｅとウエーハの中心とが略合致する位置までロボットハンド２００がさらに−Ｘ方向へ送られた後停止する。即ち、棚１１０に収容されているウエーハが５インチウエーハＷ５であると認識された場合には、図１１に示すように、ロボットハンド２００の吸引孔２００ｅと５インチウエーハＷ５の中心とが略合致する位置までロボットハンド２００がさらに−Ｘ方向へ送られた後停止し、棚１１０に収容されているウエーハが６インチウエーハＷ６であると認識された場合には、図１２に示すように、ロボットハンド２００の吸引孔２００ｅと６インチウエーハＷ６の中心とが略合致する位置までロボットハンド２００がさらに−Ｘ方向へ送られた後停止し、棚１１０に収容されているウエーハが８インチウエーハＷ８であると認識された場合には、図１３に示すように、ロボットハンド２００の吸引孔２００ｅと８インチウエーハＷ８の中心とが略合致する位置までロボットハンド２００がさらに−Ｘ方向へ送られた後停止する。即ち、ウエーハのサイズ毎にロボットハンド２００の停止位置が決まっている。
【００５４】
次いで、ロボットハンド２００が上昇して、例えば、図１１に示す５インチウエーハＷ５の下面にロボットハンド２００の表面２００ａが接触する。吸引源２０９が吸引することにより生み出された吸引力が、吸引路２００ｆを通り表面２００ａに伝達されることで、ロボットハンド２００により５インチウエーハＷ５が吸引保持される。そして、５インチウエーハＷ５を吸引保持したロボットハンド２００が＋Ｘ方向に移動し、５インチウエーハＷ５がロボット２０により第１のカセット１１の内部から搬出される。棚１１０に収容されているウエーハが６インチウエーハＷ６である場合においても同様に、図１２に示すように、ロボットハンド２００により６インチウエーハＷ６が吸引保持された後、６インチウエーハＷ６がロボット２０により第１のカセット１１の内部から搬出される。棚１１０に収容されているウエーハが８インチウエーハＷ８である場合においても同様に、図１３に示すように、ロボットハンド２００により８インチウエーハＷ８が吸引保持された後、８インチウエーハＷ８がロボット２０により第１のカセット１１の内部から搬出される。
【００５５】
（３）保持面面積変更工程
上記のようにサイズ認識工程が実施された後、認識されたウエーハサイズに応じてウエーハを保持する保持面を有する図１に示す保持テーブル３０の保持面の面積が変更される。本実施形態においては、サイズ認識工程で認識されたウエーハのサイズは、例えば６インチであり、ロボット２０により第１のカセット１１から６インチウエーハＷ６が搬出された状態となっている。
【００５６】
図９に示す実施例１のサイズ認識手段７Ａから、図６に示す保持面面積変更手段８にウエーハのサイズについての情報が送られる。保持面面積変更手段８は、ソレノイドバルブ３０４ａ及びソレノイドバルブ３０４ｂに電気信号を送り両バルブを開いた状態とし、かつ、ソレノイドバルブ３０４ｃを閉じた状態にすることで、吸引領域３００ａ及び吸引領域３００ｂに吸引源３７により生み出される負圧が伝わるようにする。すなわち、保持テーブル３０の保持面の面積を６インチウエーハＷ６に応じた面積（吸引領域３００ａと吸引領域３００ｂとを合わせた面積）に変更する。
【００５７】
（４）保持工程
図１に示すロボット２０が、第１のカセット１１から搬出した６インチウエーハＷ６を仮置きテーブル２１に移動させる。次いで、図５に示す位置合わせ機構２７によって、仮置きテーブル２１上の６インチウエーハＷ６が所定の位置に位置決めされる。次に、搬入アーム機構２２が、仮置きテーブル２１上の６インチウエーハＷ６を吸着パッド２２０で吸着保持する。さらに、搬入アーム機構２２のアーム移動手段２２２が、吸着パッド２２０で吸着保持されている６インチウエーハＷ６の中心が保持テーブル３０の中心と略合致する位置まで、吸着パッド２２０を旋回移動させる。さらに、吸着パッド２２０が降下し、保持テーブル３０の保持面、即ち、本実施形態においては図６に示す吸引領域３００ａ及び吸引領域３００ｂからなる保持面上に６インチウエーハＷ６が載置される。
【００５８】
図６に示す吸引源３７が吸引することで生み出された吸引力が、吸引流路３０３ａ、吸引流路３０３ｂを通りに吸引領域３００ａ、吸引領域３００ｂにそれぞれ伝達されることで、保持テーブル３０が保持面上で６インチウエーハＷ６を吸引保持する。また、吸着パッド２２０の吸着力が解除され、吸着パッド２２０が保持テーブル３０上から退避する。
【００５９】
（５）加工工程
次いで、６インチウエーハＷ６を吸引保持した保持テーブル３０が、図１に示す搬入出領域Ａから加工領域Ｂ内の加工手段１５の下まで＋Ｘ方向へ移動する。また、モータ１５２が回転軸１５０を回転駆動し、これに伴って加工具１５４も回転する。加工手段１５が加工送り手段１７により−Ｚ方向へと送られ、回転する研削砥石１５４ａが６インチウエーハＷ６に当接し研削を開始する。そして、保持テーブル３０が回転するのに伴って、保持テーブル３０で保持された６インチウエーハＷ６も回転するので、研削砥石１５４ａが６インチウエーハＷ６の被研削面全面の研削加工を行う。また、研削水が研削砥石１５４ａと６インチウエーハＷ６との接触部位に対して供給され、接触部位が冷却・洗浄される。
【００６０】
保持テーブル３０の保持面の面積は６インチウエーハＷ６に対応するように適切に切換えられているため、第１のカセット１１に異なる３サイズのウエーハが混在していても保持テーブル３０で６インチウエーハＷ６が確実に保持された状態で適切な研削加工が行われる。研削中は、６インチウエーハＷ６の厚さが図１に示す厚み測定手段１９により随時測定されており、６インチウエーハＷ６が所望の厚さまで研削されると研削が完了する。
【００６１】
次いで、搬出アーム機構１６により、６インチウエーハＷ６が保持テーブル３０上から洗浄手段１８のスピンナーテーブル１８０上に搬送され、研削後の６インチウエーハＷ６の洗浄が実施される。
【００６２】
上記のように本発明に係るウエーハの加工方法は、例えば、ウエーハの第１のカセット１１からの搬出時に、サイズ認識工程を実施してウエーハのサイズを認識し、保持面面積変更工程においてウエーハのサイズに対応するように保持テーブル３０の保持面の面積を適切に切換えることで、第１のカセット１１に異なる３サイズのウエーハが混在していても保持テーブル３０でウエーハを確実に保持して適切な加工を施すことが可能となる。
【００６３】
また、本発明に係る加工装置１は、ウエーハの各サイズに応じて面積を変更可能な保持面を有する保持テーブル３０と、ウエーハのサイズを認識する実施例１のサイズ認識手段７Ａと、保持テーブル３０の保持面の面積を実施例１のサイズ認識手段７Ａが認識したウエーハのサイズに応じて変更する保持面面積変更手段８と、第１のカセットステージ１３１に載置した第１のカセット１１からウエーハを搬出して保持テーブル３０に搬入する搬入手段２と、を備えているため、第１のカセット１１から取り出すウエーハのサイズを認識し、ウエーハのサイズに対応するように保持テーブル３０の保持面の面積を適切に切換えることで、第１のカセット１１に異なるサイズのウエーハが混在していても、保持テーブル３０でウエーハを確実に保持して適切な加工を実施することが可能となる。
【００６４】
（ウエーハの加工方法の実施形態２）
以下に、図１に示す加工装置１を用いて本発明に係るウエーハの加工方法を実施する場合の、加工方法の各ステップについて説明する。
【００６５】
（１−１）搬出工程におけるロボットハンドの第１のカセット内への進入
図１に示す第１のカセット１１内には、図３に示す棚１１１が複数段配設されており、各棚１１１には、それぞれ、５インチウエーハＷ５、６インチウエーハＷ６、又は８インチウエーハＷ８がいずれか１枚が収容されている。即ち、第１のカセット１１には、複数の異なる３サイズのウエーハが混在して棚状に収納されている。また、図１に示すロボット２０は、ロボットハンド２００ではなく図３に示すロボットハンド２０１を備えている。
【００６６】
まず、図１に示すアームユニット２０８が、ロボット２０が備える図３に示すロボットハンド２０１を旋回させて、ロボットハンド２０１の先端を第１のカセット１１の開口１１ｅに対して対向させる。次いで、アームユニット２０８が、ロボットハンド２０１を−Ｘ方向に移動させて、ロボットハンド２０１を開口１１ｅから第１のカセット１１の内部に水平に進入させていく。例えば、図３に示す吸引孔２０１ｅと棚１１１の水平面上における中心とが略合致する位置にロボットハンド２０１が位置付けられると、棚１１１に１枚だけ収容されている５インチウエーハＷ５〜８インチウエーハＷ８の内のいずれかのウエーハの中心と吸引孔２０１ｅとが略合致した状態になる。
【００６７】
（２）サイズ認識工程
本実施形態においては、ウエーハのサイズを認識するサイズ認識工程を搬出工程に並行して実施する。
【００６８】
サイズ認識手段は、例えば、図３に示すＺ軸方向移動手段２０３に電気的に接続されている。そして、サイズ認識手段は、Ｚ軸方向移動手段２０３からサイズ認識手段に送られるロボットハンド２０１の第１のカセット１１内におけるウエーハ吸引時の高さ位置の情報から、ウエーハのサイズを認識することができる構成となっている。以下、本構成のサイズ認識手段を、図３に示す実施例２のサイズ認識手段７Ｂとする。
【００６９】
ロボットハンド２０１が、棚１１１に１枚収容されている５インチウエーハＷ５〜８インチウエーハＷ８の内のいずれかのウエーハの中心と吸引孔２０１ｅとが略合致した位置に位置付けられた後、吸引源２０９が作動し、吸引源２０９が吸引することにより生み出された吸引力が吸引路２０１ｆを通り表面２０１ａに伝達されて、ロボットハンド２０１がウエーハを吸引保持可能な状態になる。
【００７０】
次いで、Ｚ軸方向移動手段２０３がロボットハンド２０１を所定の送り速度で上昇させる。ロボットハンド２０１が上昇して、例えば、図１４及び図１５に示す５インチウエーハＷ５の下面にロボットハンド２０１の表面２０１ａが接触すると、ロボットハンド２０１により５インチウエーハＷ５が吸引保持される。すると、図１４に示す吸引路２０１ｆを流れるエアの圧力が所定の値まで低下するため、吸引路２０１ｆ内に配置された図示しない圧力計が該圧力変化を検知して、検知信号をＺ軸方向移動手段２０３に送出する。
【００７１】
Ｚ軸方向移動手段２０３は、ロボットハンド２０１のＺ軸方向における移動量を算出してロボットハンド２０１のＺ軸方向における高さ位置を検出することができ、圧力計からの圧力変化の検知信号を受け取ると、その時点におけるロボットハンド２０１のＺ軸方向における高さ位置を検出する。そして、Ｚ軸方向移動手段２０３は、検出したロボットハンド２０１の高さ位置についての情報を実施例２のサイズ認識手段７Ｂに送信する。
同様に、棚１１１に収容されているウエーハが６インチウエーハＷ６である場合においても、図１６、１７に示すようにロボットハンド２０１が６インチウエーハＷ６を吸引保持すると、Ｚ軸方向移動手段２０３からその時点におけるロボットハンド２０１の高さ位置についての情報が、実施例２のサイズ認識手段７Ｂに送信される。また、棚１１１に収容されているウエーハが８インチウエーハＷ８である場合においても、図１８、１９に示すようにロボットハンド２０１が８インチウエーハＷ８を吸引保持すると、Ｚ軸方向移動手段２０３からその時点におけるロボットハンド２０１の高さ位置についての情報が、実施例２のサイズ認識手段７Ｂに送信される。
【００７２】
ウエーハは各サイズ毎に高さ位置が異なる各５インチウエーハ収容部１１１ａ〜８インチウエーハ収容部１１１ｃに収容されているため、ロボットハンド２０１がウエーハを吸引保持した際の第１のカセット１１内における高さ位置は、ウエーハのサイズ毎でそれぞれ異なる。即ち、図１６、１７に示すように棚１１１に収容されているウエーハが６インチウエーハＷ６である場合には、図１４、１５に示すように棚１１１に収容されているウエーハが５インチウエーハＷ５である場合よりも、ロボットハンド２０１は第１のカセット１１内部のより高い位置でウエーハを吸引保持する。図１８、１９に示すように棚１１１に収容されているウエーハが８インチウエーハＷ８である場合には、図１６、１７に示すように棚１１１に収容されているウエーハが６インチウエーハＷ６である場合よりも、ロボットハンド２０１は第１のカセット１１内部のより高い位置でウエーハを吸引保持する。そして、実施例２のサイズ認識手段７Ｂは、ロボットハンド２０１がウエーハを吸引保持した際の第１のカセット１１内での高さ位置から、棚１１１に収容されているウエーハがどのサイズのウエーハであるかを認識する。
【００７３】
サイズ認識手段は、例えば、図３に示す５インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｇ〜８インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｉに電気的に接続されていてもよい。そして、サイズ認識手段は、例えば、５インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｇ〜８インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｉからのウエーハ検出信号により、ウエーハのサイズを認識することができる構成となっている。以下、本構成のサイズ認識手段７を、図３に示す実施例３のサイズ認識手段７Ｃとする。
【００７４】
サイズ認識工程における実施例３のサイズ認識手段７Ｃによるウエーハのサイズの認識は、例えば、以下に示すように行われる。
図３に示すロボットハンド２０１が、棚１１１に１枚収容されている５インチウエーハＷ５〜８インチウエーハＷ８の内のいずれかのウエーハの中心と吸引孔２０１ｅとが略合致した位置に位置付けられた後、吸引源２０９が作動し、ロボットハンド２０１がウエーハを吸引保持可能な状態になる。次いで、Ｚ軸方向移動手段２０３がロボットハンド２０１を上昇させて、例えば、図１４及び図１５に示す５インチウエーハＷ５の下面にロボットハンド２０１の表面２０１ａを接触させ、ロボットハンド２０１による５インチウエーハＷ５の吸引保持がなされる。
【００７５】
図１４に示すように、棚１１０に収容されているウエーハが５インチウエーハＷ５である場合には、上記のようにロボットハンド２０１がウエーハを吸引保持した状態において、５インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｇ〜８インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｉの内の５インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｇの上方のみがウエーハによって遮られた状態となる。そのため、５インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｇのみが反応して、検出信号を実施例３のサイズ認識手段７Ｃに送信する。そして、実施例３のサイズ認識手段７Ｃが、棚１１１に収容されているウエーハが５インチウエーハＷ５であると認識する。
棚１１１に収容されているウエーハが６インチウエーハＷ６である場合には、図１６に示すように、ロボットハンド２０１がウエーハを吸引保持した状態において、６インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｈの上方もウエーハによって遮られた状態となるため、６インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｈが反応して、検出信号を実施例３のサイズ認識手段７Ｃに送信する。そして、実施例３のサイズ認識手段７Ｃは、棚１１１に収容されているウエーハが６インチウエーハＷ６であると認識する。
棚１１１に収容されているウエーハが８インチウエーハＷ８である場合には、図１８に示すように、ロボットハンド２０１がウエーハを吸引保持した状態において、８インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｉの上方もウエーハによって遮られた状態となるため、８インチ用ウエーハ検出センサ２０１ｉが反応して、検出信号を実施例３のサイズ認識手段７Ｃに送信する。そして、実施例３のサイズ認識手段７Ｃは、棚１１１に収容されているウエーハが８インチウエーハＷ８であると認識する。
【００７６】
（１−２）搬出工程におけるロボットハンドによるウエーハの第１のカセット内からの搬出
実施例２のサイズ認識手段７Ｂ又は実施例３のサイズ認識手段７Ｃによって、棚１１１に収容されているウエーハのサイズが認識された後、ウエーハが棚１１１内から搬出される。例えば、図１４に示す５インチウエーハＷ５を吸引保持したロボットハンド２０１が＋Ｘ方向に移動し、５インチウエーハＷ５がロボット２０により第１のカセット１１の内部から搬出される。棚１１１に収容されているウエーハが６インチウエーハＷ６である場合においても同様に、図１６に示す６インチウエーハＷ６を吸引保持したロボットハンド２０１が＋Ｘ方向に移動し、６インチウエーハＷ６がロボット２０により第１のカセット１１の内部から搬出される。棚１１１に収容されているウエーハが８インチウエーハＷ８である場合においても同様に、図１８に示す８インチウエーハＷ８を吸引保持したロボットハンド２０１が＋Ｘ方向に移動し、８インチウエーハＷ８がロボット２０により第１のカセット１１の内部から搬出される。
【００７７】
（３）保持面面積変更工程〜（５）加工工程
上記のようにサイズ認識工程が実施された後、実施例２のサイズ認識手段７Ｂ又は実施例３のサイズ認識手段７Ｃによって認識されたウエーハサイズに応じて、ウエーハを保持する保持面を有する図６に示す保持テーブル３０の保持面の面積が変更される。即ち、実施例２のサイズ認識手段７Ｂ又は実施例３のサイズ認識手段７Ｃからウエーハのサイズについての情報を受けた保持面面積変更手段８が、実施形態１のウエーハ加工方法における保持面面積変更工程と同様に、保持テーブル３０の保持面の面積をウエーハサイズに応じた面積に変更する。
さらに、保持工程及び加工工程が、実施形態１のウエーハ加工方法における保持工程及び加工工程と同様に実施される。
【００７８】
上記のように本発明に係るウエーハの加工方法は、例えば、ウエーハの第１のカセット１１からの搬出時にサイズ認識工程を実施してウエーハのサイズを認識し、保持面面積変更工程においてウエーハのサイズに対応するように保持テーブル３０の保持面の面積を適切に切換えることで、第１のカセット１１に異なる３サイズのウエーハが混在していても保持テーブル３０でウエーハを確実に保持して適切な加工を施すことが可能となる。
【００７９】
本発明に係る加工装置１は、ウエーハのサイズを認識する実施例２のサイズ認識手段７Ｂ又は実施例３のサイズ認識手段７Ｃと、実施例２のサイズ認識手段７Ｂ又は実施例３のサイズ認識手段７Ｃが認識したウエーハのサイズに応じて保持テーブル３０の保持面の面積を変更する保持面面積変更手段８と、を備えているため、第１のカセット１１から取り出すウエーハのサイズを認識し、ウエーハサイズに対応するように保持テーブル３０の保持面の面積を適切に切換えることで、第１のカセット１１に異なるサイズのウエーハが混在していても保持テーブル３０でウエーハを確実に保持して適切な加工を実施することが可能となる。
【００８０】
（ウエーハの加工方法の実施形態３）
以下に、図１に示す加工装置１を用いて本発明に係るウエーハの加工方法を実施する場合の、加工方法の各ステップについて説明する。
【００８１】
（１）搬出工程
図１に示す第１のカセット１１内には、例えば図２に示す棚１１０が複数段配設されており、各棚１１０には、それぞれ、５インチウエーハＷ５、６インチウエーハＷ６、又は８インチウエーハＷ８が１枚収容されている。即ち、第１のカセット１１には、複数の異なる３サイズのウエーハが混在して棚状に収納されている。
【００８２】
まず、図１に示すアームユニット２０８がロボットハンド２００を旋回させて、ロボットハンド２００の先端を第１のカセット１１の開口１１ｅに対して対向させる。次いで、Ｘ軸方向移動手段２０２が、ロボットハンド２００を−Ｘ方向に移動させて、ロボットハンド２００が開口１１ｅから第１のカセット１１の内部に水平に進入していく。そして、ロボットハンド２００により、棚１１０に収容されているウエーハ（本実施形態においては、６インチウエーハＷ６とする。）が吸引保持され、次いで、６インチウエーハＷ６がロボット２０により第１のカセット１１の内部から搬出される。
【００８３】
（２）サイズ認識工程
本実施形態においては、ウエーハのサイズを認識するサイズ認識工程を搬出工程実施後に行う。また、サイズ認識手段は、例えば、図４、５に示すロータリエンコーダ２７６ｄに電気的に接続されており、ロータリエンコーダ２７６ｄからサイズ認識手段に送出されるモータ２７６ａの回転数についての情報（パルス信号）から、ウエーハのサイズを認識することができる構成となっている。以下、本構成のサイズ認識手段７を、図４，５に示す実施例４のサイズ認識手段７Ｄとする。
【００８４】
図１に示すロボット２０が仮置きテーブル２１の上に６インチウエーハＷ６を載せ、その後、ロボット２０が６インチウエーハＷ６から離間する。図５に示すモータ２７６ａが回転し、ギヤ２７６ｃ及び図４に示すギヤ２７５を介して円板２７２が＋Ｚ方向側から見て反時計回り方向に所定角度回転すると、各アーム２７３は枢軸２７３ａを支点として時計回り方向に回転し、この回転に伴って各接触ピン２７４は仮置きテーブル２１の長穴２１０ａに沿って、図５に示すように仮置きテーブル２１の中心方向に縮径するように移動する。即ち、円板２７２の回転運動がアーム２７３を介して接触ピン２７４の径方向における直線運動に変化する。また、モータ２７６ａが回転し始めると、ロータリエンコーダ２７６ｄがモータ２７６ａの回転数を検出して、パルス信号を実施例４のサイズ認識手段７Ｄに対して送出し始め、実施例４のサイズ認識手段７Ｄが該パルス信号をカウントする。
【００８５】
各接触ピン２７４は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、各接触ピン２７４が６インチウエーハＷ６の外周縁を押してその位置を修正し、最後には全部の接触ピン２７４が６インチウエーハＷ６の外周縁に接した状態で停止する。この結果、６インチウエーハＷ６の中心を仮置きテーブル２１の中心（円形の台２１０の中心）に位置合わせすることができる。
【００８６】
図１に示す５インチウエーハＷ５〜８インチウエーハＷ８毎に、仮置きテーブル２１上で上記のようにウエーハの中心位置合わせがされた際における接触ピン２７４の径方向における移動量、換言すれば、接触ピン２７４を移動させる原動力であるモータ２７６ａの回転数は、それぞれ異なり、仮置きテーブル２１上に載置されたウエーハのサイズが小さい程、モータ２７６ａの回転数は多くなり、仮置きテーブル２１上に載置されたウエーハのサイズが大きい程、モータ２７６ａの回転数は少なくて済む。
そして、実施例４のサイズ認識手段７Ｄは、仮置きテーブル２１上でウエーハの中心位置合わせがされた時点におけるパルス信号の計数（モータ２７６ａの回転数）から、第１のカセット１１から搬出されたウエーハがどのサイズのウエーハであるかを認識する。
【００８７】
図５に示すように、仮置きテーブル２１上で６インチウエーハＷ６の中心位置合わせがされた後、円板回転手段２７６のモータ２７６ａにより円板２７２を前記とは逆の時計回り方向に所定角度回転させると、各アーム２７３は枢軸２７３ａを支点として反時計回り方向に回転し、この回転に伴い各接触ピン２７４は仮置きテーブル２１の長穴２１０ａに沿って仮置きテーブル２１の中心から遠ざかる方向に移動する。つまり、各接触ピン２７４は同一円周上の位置を維持しながらその円を拡径する方向に移動する。その結果、仮置きテーブル２１上の６インチウエーハＷ６は中心の位置合わせがされた状態で、図１に示す搬入アーム機構２２により吸着可能となる。
【００８８】
（３）保持面面積変更工程〜（５）加工工程
上記のようにサイズ認識工程が実施された後、実施例４のサイズ認識手段７Ｄによって認識されたウエーハサイズに応じて、ウエーハを保持する保持面を有する保持テーブル３０の保持面の面積が変更される。即ち、実施例４のサイズ認識手段７Ｄからウエーハのサイズについての情報を受けた保持面面積変更手段８が、実施形態１のウエーハ加工方法における保持面面積変更工程と同様に、保持テーブル３０の保持面の面積をウエーハサイズに応じた面積に変更する。
さらに、保持工程及び加工工程が、実施形態１のウエーハ加工方法における保持工程及び加工工程と同様に実施される。
【００８９】
上記のように本発明に係るウエーハの加工方法は、例えば、ウエーハを第１のカセット１１からの搬出した後に、サイズ認識工程を実施してウエーハのサイズを認識し、保持面面積変更工程においてウエーハのサイズに対応するように保持テーブル３０の保持面の面積を適切に切換えることで、第１のカセット１１に異なる３サイズのウエーハが混在していても保持テーブル３０でウエーハを確実に保持して適切な加工を施すことが可能となる。
【００９０】
本発明に係る加工装置１は、ウエーハのサイズを認識する実施例４のサイズ認識手段７Ｄと、保持テーブル３０の保持面の面積を実施例４のサイズ認識手段７Ｄが認識したウエーハのサイズに応じて変更する保持面面積変更手段８と、を備えているため、第１のカセット１１から取り出したウエーハのサイズを認識し、ウエーハサイズに対応するように保持テーブル３０の保持面の面積を適切に切換えることで、第１のカセット１１に異なるサイズのウエーハが混在していても保持テーブル３０でウエーハを確実に保持して適切な加工を実施することが可能となる。
【００９１】
本発明に係るウエーハの加工方法は上記各実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている加工装置１の構成等についても、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。
【００９２】
図１に示すサイズ認識手段は、上記各実施例１〜４に示す構成に限定されるものではない。例えば、図１に示すロボット収容領域１０Ｃの近傍には、光を照射する光照射部と撮像素子（ＣＣＤ）等で構成されたカメラとを備えた撮像手段が配設されており、この撮像手段により、第１のカセット１１からロボット２０によって搬出され吸引保持されているウエーハを上方から撮像可能となっていてもよい。そして、サイズ認識手段は、この撮像手段による撮像画像からウエーハのサイズを認識する構成となっていてもよい（以下、実施例５のサイズ認識手段とする）。この場合には、サイズ認識工程は、以下のように実施される。
【００９３】
ウエーハが、図１に示す第１のカセット１１からロボット２０によって搬出されロボット２０により吸引保持されている状態で、上記撮像手段がウエーハを上方から撮像して撮像画像を形成する。撮像手段には、実施例５のサイズ認識手段が電気的に接続されており、撮像手段から、ウエーハについての撮像画像データが実施例５のサイズ認識手段に送出される。実施例５のサイズ認識手段は、送られてきた撮像画像データの画像解析を行うことで、第１のカセット１１から搬出されたウエーハが５インチウエーハＷ５〜８インチウエーハＷ８のいずれであるかを認識する。そして、実施例５のサイズ認識手段は、認識したウエーハのサイズについての情報を保持面面積変更手段８に送信する。
【００９４】
例えば、上記撮像手段は、仮置きテーブル２１の上方に配設されており、この撮像手段により仮置きテーブル２１に仮置きされたウエーハを撮像可能としてもよい。そして、サイズ認識手段は、この撮像手段による撮像画像からウエーハのサイズを認識する構成となっていてもよい（以下、実施例６のサイズ認識手段とする）。この場合には、サイズ認識工程は、以下のように実施される。
【００９５】
第１のカセット１１からロボット２０によって搬出されたウエーハが、仮置きテーブル２１上に仮置きされる。そして、撮像手段が仮置きテーブル２１上のウエーハを上方から撮像して撮像画像を形成する。撮像手段には、実施例６のサイズ認識手段が電気的に接続されており、撮像手段がウエーハについての撮像画像データを実施例６のサイズ認識手段に送出する。実施例６のサイズ認識手段は、送られてきた撮像画像データの画像解析を行うことで、第１のカセット１１から搬出されたウエーハが５インチウエーハＷ５〜８インチウエーハＷ８のいずれであるかを認識する。そして、実施例６のサイズ認識手段は、認識したウエーハのサイズについての情報を保持面面積変更手段８に送信する。
【００９６】
例えば、加工装置１には、図２０に示すウエーハサイズ認識テーブル４が配設されていてもよい。ウエーハサイズ認識テーブル４は、例えば、加工装置１のベース１０上のロボット２０の可動領域内に配設されており、ロボット２０が第１のカセット１１内から搬出したウエーハを仮置きするテーブルとなる。
ウエーハサイズ認識テーブル４は、例えば、平面視で正方形状に形成された基台４０と、基台４０の中央領域に立設されたウエーハ載置部４１と、基台４０の上面に立設された２本の円柱状の第１固定ピン４２Ａ及び２本の円柱状の第２固定ピン４２Ｂとを備えている。また、基台４０上には、基台４０の−Ｘ方向側の角から基台４０の略中央まで直動移動可能な円柱状の突き当てピン４３が配設されている。
【００９７】
ウエーハ載置部４１は、例えば、外形が平面視略楕円形状に形成されており、−Ｘ方向側の外周縁からその中心に向かって切り欠かれており、この切り欠かれた領域は突き当てピン４３が進入可能な進入路４１０となっている。
突き当てピン４３は、ボールネジ及びモータ等からなる突き当てピン進退手段４４によってＸ軸方向に往復移動可能となっており、突き当てピン進退手段４４は、Ｘ軸方向における突き当てピン４３の進退位置を検出可能としている。
【００９８】
２本の第１固定ピン４２Ａは、平面視で、基台４０のＸ軸方向に平行な対角線を対称軸として互いに対称に配置されている。２本の第１固定ピン４２Ａよりもより−Ｘ方向側に配置された２本の第２固定ピン４２Ｂも、平面視で、基台４０のＸ軸方向に平行な対角線を対称軸として互いに対称に配置されている。２本の第２固定ピン４２Ｂ間のＹ軸方向における間隔は、５インチウエーハＷ５の直径及び６インチウエーハＷ６の直径よりも大きく設定されている。
【００９９】
サイズ認識手段は、突き当てピン進退手段４４が突き当てピン４３を−Ｘ方向側に向かって進退させた距離から、ウエーハのサイズを認識することができる構成となっている。以下、本構成のサイズ認識手段を、図２０に示す実施例７のサイズ認識手段７Ｅとする。
【０１００】
加工装置１が図２０に示すウエーハサイズ認識テーブル４を備えている場合には、サイズ認識工程は、以下のように実施される。
図１に示すロボット２０が、ウエーハサイズ認識テーブル４のウエーハ載置部４１上に第１のカセット１１から搬出したウエーハを載せ、その後、ロボット２０がウエーハサイズ認識テーブル４上から離間する。
【０１０１】
次いで、突き当てピン進退手段４４が突き当てピン４３を−Ｘ方向に向かって移動させる。ウエーハに向かって突き当てピン４３が移動していき、突き当てピン４３がウエーハの外周に当接する。そして、引き続き突き当てピン４３を−Ｘ方向に向かってをさらに進行させ、ウエーハをウエーハ載置部４１の上で−Ｘ方向側にスライド移動させる。
【０１０２】
ウエーハ載置部４１に載置されたウエーハが５インチウエーハＷ５である場合には、ウエーハの外周に突き当てピン４３と共に２本の第１固定ピン４２Ａが当接した状態で、ウエーハのスライド移動が停止する。ウエーハ載置部４１に載置されたウエーハが６インチウエーハＷ６である場合には、ウエーハの外周に突き当てピン４３と共に２本の第１固定ピン４２Ａが当接した状態で、ウエーハのスライド移動が停止する。ウエーハ載置部４１に載置されたウエーハが８インチウエーハＷ８である場合には、ウエーハの外周に突き当てピン４３と共に２本の第１固定ピン４２Ａ及び２本の第２固定ピン４２Ｂが当接した状態で、ウエーハのスライド移動が停止する。
【０１０３】
そして、図２０に示すように、ウエーハのスライド移動が停止するまでの突き当てピン４３のＸ軸方向における移動距離は、それぞれ異なり、ウエーハ載置部４１上に載置されたウエーハのサイズが小さい程、突き当てピン４３の移動距離は大きくなり、ウエーハ載置部４１上に載置されたウエーハのサイズが大きい程、突き当てピン４３の移動距離は少なくて済む。
実施例７のサイズ認識手段７Ｅは、ウエーハの上記スライド移動が停止するまでの突き当てピン４３の移動距離から、第１のカセット１１から搬出されウエーハ載置部４１上に載置されたウエーハがどのサイズのウエーハであるかを認識する。
【符号の説明】
【０１０４】
１：加工装置  １０：ベース  Ａ：搬入出領域  Ｂ：加工領域  １０Ａ：コラム  １０Ｃ：ロボット収容領域
１１：第１のカセット  １１ａ：底板  １１ｂ：天板  １１ｃ：背板  １１ｄ：側板  １１ｅ：開口  １３１：第１のカセットステージ  
１２：第２のカセット  １３２：第２のカセットステージ
１１０：棚  １１０ａ：ウエーハ収容部  １１０ｂ：進入路
１１１：棚  １１１ａ：５インチウエーハ用収容部  １１１ｂ：６インチウエーハ用収容部  １１１ｃ：８インチウエーハ用収容部  １１１ｄ：進入路
２：搬入手段
２０：ロボット  
２００：ロボットハンド  ２００ａ：表面  ２００ｂ：ウエーハ外周縁検出センサ
２００ｅ：吸引孔  ２００ｆ：吸引路  ２０９：吸引源
２０２：Ｘ軸方向移動手段  ２０２ａ：ホルダ  ２０２ｂ：ケーシング  ２０２ｃ：可動部  ２０２ｄ：台部  ７Ａ：実施例１のサイズ認識手段  ８：保持面面積変更手段
２０１：ロボットハンド  ２０１ａ：ロボットハンドの表面  ２０１ｅ：吸引孔  ２０１ｆ：吸引路  
２０３：Ｚ軸方向移動手段  ２０３ａ：ホルダ  
７Ｂ：実施例２のサイズ認識手段  ７Ｃ：実施例３のサイズ認識手段
２１：仮置きテーブル  ２１０：台  ２１９：プレート
２７：位置合わせ機構  ２７０：基台  ２７２：円板  ２７３：アーム  ２７４：接触ピン  ２７６：円板回転手段  ２７６ａ：モータ  ２７６ｄ：ロータリエンコーダ  ７Ｄ：実施例４のサイズ認識手段
２２：搬入アーム機構  ２２０：吸着パッド  ２２１：アーム  ２２２：アーム移動手段
１６：搬出アーム機構  １８：洗浄手段  １９：厚み測定手段  
１５：加工手段  １５０：回転軸  １５１：ハウジング  １５２：モータ  １５３：マウント  １５４：加工具  １５４ｂ：ホイール基台  １５４ａ：研削砥石
１７：加工送り手段１７０：ボールネジ  １７１：ガイドレール  １７２：モータ  １７３：昇降板  １７４：ホルダ
３０：保持テーブル  ３００：吸着部  ３０１：枠体  ３００ａ〜３００ｃ：吸引領域  ３０４ａ〜３０４ｃ：ソレノイドバルブ  ３７：吸引源  ３９：カバー  
４：ウエーハサイズ認識テーブル  ４０：基台  ４１：ウエーハ載置部  ４３：突き当てピン  ４２Ａ：第１固定ピン  ４２Ｂ：第２固定ピン  ４４：突き当てピン進退手段
７Ｅ：実施例７のサイズ認識手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2018207032.tif 000016
【図１５】
2018207032.tif 000017
【図１６】
2018207032.tif 000018
【図１７】
2018207032.tif 000019
【図１８】
2018207032.tif 000020
【図１９】
2018207032.tif 000021
【図２０】
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