(57)【要約】【課題】テーブルにウェーハを搬入する手段が配設されるエリアを縮小し加工装置の小型化を図る。【解決手段】カセット４と、カセット載置手段５と、ウェーハをテーブル３０に搬入する手段６と、を備え、カセット載置手段５は、カセットステージ５０を昇降させる手段５１と、昇降手段５１を傾けステージ５０に載置したカセット４の前方の開口４０をカセット後方より低く位置付ける傾け手段５２と、傾けられたカセット開口４０から１枚だけウェーハを飛び出し可能にしつつ開口４０を塞ぐ蓋５３と、を備え、搬入手段６は、ステージ５０とテーブル３０との間に配設されステージ側が高くテーブル側が低くなるように傾斜され上面がウェーハ滑走面６００ａとなるスロープ６０と、滑走面６００ａから流体を噴射させる手段６１と、滑走面６００ａを滑りテーブル保持面３００ａに搬入されるウェーハ中心と保持面中心とを一致させる位置決め部６２とを備える加工装置１である。【選択図】図２
2019075406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを保持する保持面を有する保持テーブルと、加工具が装着され該保持テーブルが保持したウェーハを該加工具で加工する加工手段と、複数棚状に収容したウェーハを出し入れさせる開口を前方に有するカセットと、該カセットが載置されるカセット載置手段と、該カセット載置手段に載置されたカセットに収容されるウェーハを該保持テーブルに搬入する搬入手段と、を備えた加工装置であって、
該カセット載置手段は、カセットが載置されるカセットステージを昇降させる昇降手段と、該昇降手段を傾け該カセットステージに載置したカセットの前方の該開口をカセットの後方より低く位置付ける傾け手段と、該傾け手段で傾けられたカセットの該開口から１枚だけウェーハを飛び出し可能としつつ、該カセットに収容されるその他のウェーハが該開口から飛び出さないように該開口を塞ぐ蓋と、を備え、
該搬入手段は、該カセットステージと該保持テーブルとの間に配設され該カセットステージ側が高くなり該保持テーブル側が低くなるように傾斜され上面がウェーハが滑走する滑走面となるスロープと、該スロープの該滑走面から流体を噴射させる流体噴射手段と、該スロープの該滑走面を滑り降り該保持テーブルの該保持面に搬入されるウェーハの中心と該保持面の中心とを一致させる位置決め部とを備え、
該スロープを滑り降りたウェーハが該位置決め部で該保持テーブルの該保持面に位置決めされる加工装置。
【請求項２】
前記保持テーブルは、前記保持面から流体を噴出させる噴出手段を備える請求項１記載の加工装置。
【請求項３】
前記搬入手段には、前記スロープを上下動させるスロープ上下手段を含め、前記保持テーブルが移動するときに該スロープを上昇させる請求項１又は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、保持テーブルで保持したウェーハに加工を施す加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ等の被加工物を加工する加工装置には、回転する研削砥石でウェーハを研削する研削装置や回転する切削ブレードでウェーハを切削する切削装置等があり、これらの各種加工装置は、いずれも保持テーブルが保持したウェーハに各種の加工具で加工を施している。
【０００３】
加工装置（例えば、特許文献１参照）は、保持テーブルにウェーハを搬送する搬送機構を備えており、この搬送機構は、ウェーハを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、カセットからウェーハを取り出してウェーハの位置合わせ等を行う仮置きテーブルに仮置きする搬送ロボットと、仮置きテーブルから保持テーブルにウェーハを搬入する搬入手段とによって、保持テーブルにウェーハを搬送している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０５５１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加工装置のベース上には、上記のような保持テーブルにウェーハを搬送するための搬送ロボット、仮置きテーブル、及び搬入手段を配設するエリアが必要となる。そして、加工装置の小型化のために、このエリアを縮小したいという課題がある。
【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、ウェーハを保持する保持面を有する保持テーブルと、加工具が装着され該保持テーブルが保持したウェーハを該加工具で加工する加工手段と、複数棚状に収容したウェーハを出し入れさせる開口を前方に有するカセットと、該カセットが載置されるカセット載置手段と、該カセット載置手段に載置されたカセットに収容されるウェーハを該保持テーブルに搬入する搬入手段と、を備えた加工装置であって、該カセット載置手段は、カセットが載置されるカセットステージを昇降させる昇降手段と、該昇降手段を傾け該カセットステージに載置したカセットの前方の該開口をカセットの後方より低く位置付ける傾け手段と、該傾け手段で傾けられたカセットの該開口から１枚だけウェーハを飛び出し可能としつつ、該カセットに収容されるその他のウェーハが該開口から飛び出さないように該開口を塞ぐ蓋と、を備え、該搬入手段は、該カセットステージと該保持テーブルとの間に配設され該カセットステージ側が高くなり該保持テーブル側が低くなるように傾斜され上面がウェーハが滑走する滑走面となるスロープと、該スロープの該滑走面から流体を噴射させる流体噴射手段と、該スロープの該滑走面を滑り降り該保持テーブルの該保持面に搬入されるウェーハの中心と該保持面の中心とを一致させる位置決め部とを備え、該スロープを滑り降りたウェーハが該位置決め部で該保持テーブルの該保持面に位置決めされる加工装置である。
【０００７】
前記保持テーブルは、前記保持面から流体を噴出させる噴出手段を備えると好ましい。
【０００８】
前記搬入手段には、前記スロープを上下動させるスロープ上下手段を含め、前記保持テーブルが移動するときに該スロープを上昇させるものとする好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る加工装置は、カセット載置手段は、カセットが載置されるカセットステージを昇降させる昇降手段と、昇降手段を傾けカセットステージに載置したカセットの前方の開口をカセットの後方より低く位置付ける傾け手段と、傾け手段で傾けられたカセットの開口から１枚だけウェーハを飛び出し可能としつつ、カセットに収容されるその他のウェーハが開口から飛び出さないように開口を塞ぐ蓋と、を備え、搬入手段は、カセットステージと保持テーブルとの間に配設されカセットステージ側が高くなり保持テーブル側が低くなるように傾斜され上面がウェーハが滑走する滑走面となるスロープと、スロープの滑走面から流体を噴射させる流体噴射手段と、スロープの滑走面を滑り降り保持テーブルの保持面に搬入されるウェーハの中心と保持面の中心とを一致させる位置決め部とを備えているため、ウェーハをスロープの滑走面を滑走させて保持テーブルに搬入することで、搬入手段を従来よりも簡略化でき加工装置全体の小型化が可能になった。また、保持テーブルにウェーハを搬入するまでの間に、従来のようなウェーハの持ち替えが不要となるため、搬入時間を短縮させることができる。
【００１０】
保持テーブルが、保持面から流体を噴出させる噴出手段を備えるものとすることで、保持面上でウェーハの位置付けがなされる際に、ウェーハが該流体によって保持面上で浮き上がった状態で移動することが可能となるため、ウェーハの保持面上での位置付けをスムーズに行うことが可能となる。
【００１１】
搬入手段がスロープを上下動させるスロープ上下手段を含み、保持テーブルが移動するときにスロープをスロープ上下手段で上昇させることで、保持テーブルに対するスロープの位置付けをスムーズに行うことが可能となる。
【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】加工装置の構造の一部を示す側方断面図である。
【図３】加工装置の構造の一部を示す平面図である
【図４】カセットの一番下側の収容棚に収容されているウェーハが一枚だけ開口から飛び出してスロープの滑走面を滑走して、保持テーブルの保持面に搬入される状態を示す側方断面図である。
【図５】カセットの上側の収容棚に収容されているウェーハが一枚だけ開口から飛び出してスロープの滑走面に移動している状態を示す側方断面図である。
【図６】カセットの上側の収容棚に収容されていた一枚のウェーハがスロープの滑走面を滑走して、保持テーブルの保持面に搬入される状態を示す側方断面図である。
【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、例えばウェーハＷを研削して薄化する研削加工装置である。加工装置１のベース１０上の前方（−Ｙ方向側）は、ウェーハＷを吸引保持する保持テーブル３０に対してウェーハＷ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（＋Ｙ方向側）は、加工手段２によって保持テーブル３０上に保持されたウェーハＷ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前方の＋Ｘ方向側の一角には、複数棚状に収容した加工前のウェーハＷを出し入れさせる開口４０を前方（図１においては−Ｘ方向側）に有するカセット４と、カセット４が載置されるカセット載置手段５と、カセット載置手段５に載置されたカセット４に収容されるウェーハＷを保持テーブル３０に搬入する搬入手段６とが配設されている。
【００１５】
図１、２に示すカセット４は、底板４１（図１には不図示）と、天板４２と、カセット４の後方側（＋Ｘ方向側）となる背板４３と、持ち手のある２枚の側板４４（片方のみ図示）と、前方側（−Ｘ方向側）の開口４０とを有しており、開口４０からウェーハＷを搬出入できる構成となっている。
【００１６】
２枚の側板４４の各内側面には、図２に示すように、Ｘ軸方向に水平に延びる複数の棚板４５がＺ軸方向に所定の間隔を空けて固定されており、この複数の棚板４５によって、カセット４内部にウェーハＷを支持する収容棚が複数形成される。
【００１７】
図１、２に示すカセット載置手段５は、例えば、カセット４が載置されるカセットステージ５０と、カセット４を載置するカセットステージ５０を昇降させる昇降手段５１と、昇降手段５１を傾けカセットステージ５０に載置したカセット４の前方の開口４０をカセット４の後方より低く位置付ける傾け手段５２と、傾け手段５２で傾けられたカセット４の開口４０から１枚だけウェーハＷを飛び出し可能としつつ、カセット４に収容されるその他のウェーハＷが開口４０から飛び出さないように開口４０を塞ぐ蓋５３と、を備えている。
【００１８】
カセットステージ５０は、例えば、矩形の平板状に形成されており、その上面の四隅には、外形が平面視略Ｌ字状のカセット位置決め部材５００が配設されている。カセット４の角部分がカセット位置決め部材５００に係合するように、カセット４がカセットステージ５０の上面に載置されることで、カセット４の水平面方向への移動が制限されてずれることがなくなる。
【００１９】
カセットステージ５０は、ベース１０の内部に配設された昇降手段５１によって上下動可能となっている。昇降手段５１は、鉛直方向の軸心を有するボールネジ５１０と、ボールネジ５１０と平行に配設された一対のガイドレール５１１（図２には不図示）と、ボールネジ５１０に連結しボールネジ５１０を回動させるモータ５１２と、内部のナットがボールネジ５１０に螺合しガイドレール５１１上を摺動する昇降部材５１３とを備えており、モータ５１２がボールネジ５１０を回動させると、これに伴い昇降部材５１３がガイドレール５１１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、昇降部材５１３に連結されたカセットステージ５０がＺ軸方向に往復移動する。
【００２０】
傾け手段５２は、Ｘ軸方向の軸心をする回転軸５２０と、回転軸５２０を回転駆動するモータ５２１と、Ｚ軸方向に立ち上がり昇降手段５１のボールネジ５１０、一対のガイドレール５１１、及びモータ５１２が側面に設置された回転板５２２と、回転板５２２が回転軸５２０を介して軸着された台座５２３とを備えている。モータ５２１が回転軸５２０を回転させると、これに伴い昇降手段５１を支持する回転板５２２がＸ軸方向の軸心周りに台座５２３に対して傾斜していき、カセットステージ５０に載置したカセット４の前方の開口４０をカセット４の後方より低く位置付けることができる。
【００２１】
蓋５３は、例えば、カセット４の開口４０よりも大きな平板状に形成されており、開口４０の前方を塞ぐように配設され、図１、２に示す可動手段５４によってカセット４の傾きに合わせて所定角度だけＺ軸方向に対して傾け可能となっている。例えば、蓋５３が開口４０の全体を塞いでいる状態で、上限位置にあるカセット４を昇降手段５１が下方向に棚板４５と棚板４５と間隔ずつ下降させていくことで、カセット４の開口４０が下方から開かれていき、カセット４の下部側の収容棚から１段ずつ順にウェーハＷがカセット４外に飛び出し可能となっていく。
【００２２】
図１、２に示すウェーハＷを保持テーブル３０に搬入する搬入手段６は、カセットステージ５０と保持テーブル３０との間に配設されカセットステージ５０側が高くなり保持テーブル３０側が低くなるように傾斜され上面がウェーハＷが滑走する滑走面６００ａとなるスロープ６０と、スロープ６０の滑走面６００ａから流体を噴射させる流体噴射手段６１と、スロープ６０の滑走面６００ａを滑り降り保持テーブル３０の保持面３００ａに搬入されるウェーハＷの中心と保持面３００ａの中心とを一致させる位置決め部６２とを備えている。
【００２３】
図１、２に示すように、例えばＳＵＳ等からなる平板状のスロープ６０は、その長手方向が保持テーブル３０の移動方向であるＹ軸方向に直交するＸ軸方向になるように、ベース１０上に配設されている。スロープ６０の後端側（＋Ｘ方向側）にはスロープ支持軸６０８が幅方向に向かって挿通されており、このスロープ支持軸６０８は、ベース１０上に配設された図示しないブラケットによってその両端が支持されている。
図３に示すように、スロープ６０の先端側（−Ｘ方向側）は円形の保持テーブル３０に合わせて弧状に切り欠かれて形成された切欠部６０２を備えている。
【００２４】
図２、３に示すように、スロープ６０の滑走面６００ａの幅方向（Ｙ軸方向）の両脇には、ウェーハＷが滑走面６００ａを滑走する際に滑走面６００ａから落下しないようにガイドするガイド壁６０５が立設されている。
滑走面６００ａには複数の流体噴出口６００ｃが開口しており、該流体噴出口６００ｃは、後述する図２に示す流体噴射手段６１の配管６１１及び配管６１３にスロープ６０の内部において連通している。
【００２５】
流体噴射手段６１は、例えば、コンプレッサー及びエア貯留タンク等からなり配管６１１に接続されたエア供給源６１２と、ポンプ等からなり配管６１１から分岐した配管６１３に接続された水供給源６１４とを備えている。例えば、配管６１１上に配設された開閉弁６１５と配管６１３上に配設された開閉弁６１６とが開かれた状態で、配管６１１にエア供給源６１２がエアを供給し、かつ、配管６１３に水供給源６１４が水を供給することで、流体噴射手段６１は滑走面６００ａから水とエアとからなる２流体を噴射させることができる。なお、流体噴射手段６１が滑走面６００ａから噴出させる流体は、２流体ではなく、水のみ又はエアのみであってもよい。
【００２６】
位置決め部６２は、スロープ６０の先端の両側から−Ｘ方向に向かって延在する一対のアーム部６２０と、各アーム部６２０の内側に向かって曲折する先端に配設された一対の位置決めピン６２１とを備えている。各位置決めピン６２１は、円柱状に形成されており、平面視で、Ｙ軸方向におけるスロープ６０の中心線を軸に対称となるようにアーム部６２０の先端に配置されている。
【００２７】
例えば、搬入手段６は、図２に示すスロープ６０を上下動させるスロープ上下手段６６を含んでいる。スロープ上下手段６６は、例えばエアシリンダであり、内部に図示しないピストンを備える有底筒状のシリンダチューブ６６０と、シリンダチューブ６６０に挿入され下端がピストンに取り付けられたピストンロッド６６１とを備える。ピストンロッド６６１の上端には、軸方向がＹ軸方向である回転軸６６２が配設されており、スロープ６０は回転軸６６２を介してピストンロッド６６１に軸着されている。シリンダチューブ６６０にエアが供給（または、排出）されシリンダチューブ６６０の内部圧力が変化することで、ピストンロッド６６１がＺ軸方向に移動し、スロープ６０がＺ軸方向に移動する。
【００２８】
図１、２に示す保持テーブル３０は、外形が円形状であり、ポーラス材等からなる吸着部３００と、吸着部３００を支持する枠体３０１とを備える。そして、吸着部３００の露出面は、ウェーハＷを吸引保持する保持面３００ａとなる。図１に示すように、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及びカバー３９に連結された蛇腹カバー３９ａの下に配設された図示しないＹ軸方向送り手段によってＹ軸方向に往復移動可能となっている。また、保持テーブル３０は、底面側に配設された図示しない回転手段によってＺ軸方向の軸心周りに回転可能となっている。
【００２９】
図２に示すように、保持テーブル３０の吸着部３００には、ロータリージョイント等を介して配管３１が連通している。配管３１は、配管３１ａと配管３１ｂと配管３１ｃとに分岐し、配管３１ａ、配管３１ｂ、及び配管３１ｃ内には、それぞれ、開閉弁３２ａ、開閉弁３３ａ、開閉弁３３ｂが配設されている。そして、配管３１ａには、真空発生装置等からなる吸引源３２が接続されている。
【００３０】
例えば、保持テーブル３０は、保持面３００ａから流体を噴出させる噴出手段３３を備えている。噴出手段３３は、例えば、コンプレッサー及びエア貯留タンク等からなり配管３１ｂに接続されたエア供給源３３０と、ポンプ等からなり配管３１ｃに接続された水供給源３３１とを備えている。例えば、開閉弁３３ａと開閉弁３３ｂとが開かれ、配管３１ｂにエア供給源３３０がエアを供給し、かつ、配管３１ｃに水供給源３３１が水を供給することで、噴出手段３３は保持面３００ａから水とエアとからなる２流体を噴出させることができる。なお、噴出手段３３が保持面３００ａから噴出させる流体は、２流体ではなく、水のみ又はエアのみであってもよい。
保持テーブル３０の保持面３００ａ上に噴出した水は、図１に示すカバー３９の両端からベース１０内に配設された図示しないウォータケースへと流下する。
【００３１】
図１に示すように、加工領域Ｂの後方には、コラム１０Ａが立設されており、コラム１０Ａの側面には加工手段２を保持テーブル３０に対して離間又は接近する鉛直方向（Ｚ軸方向）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２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２がＺ軸方向に加工送りされる。
【００３２】
保持テーブル３０に保持されたウェーハＷを研削加工する加工手段２は、軸方向がＺ軸方向である回転軸２０と、回転軸２０を回転可能に支持するハウジング２１と、回転軸２０を回転駆動するモータ２２と、回転軸２０の下端に接続された円環状のマウント２３と、マウント２３の下面に着脱可能に装着された加工具２４とを備える。
加工具２４は、研削ホイールであり、ホイール基台２４ａと、ホイール基台２４ａ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２４ｂとを備える。研削砥石２４ｂ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。
【００３３】
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２により研削されるウェーハＷの厚さを測定する厚さ測定手段１６が配設されている。厚さ測定手段１６は、例えば、ウェーハＷの厚さを接触式にて測定する一対のハイトゲージを備えている。
【００３４】
搬入出領域Ａ内の保持テーブル３０の移動経路の上方には、保持テーブル３０に保持された研削済みのウェーハＷを洗浄手段１８に搬送する機能を有する搬出アーム１３が配設されている。搬出アーム１３は、水平方向に旋回可能かつ上下動可能であり、吸着パッド１３０でウェーハＷを吸着して搬送することができる。
【００３５】
ベース１０上の搬出アーム１３の可動域内に配設された枚葉式の洗浄手段１８は、ウェーハＷ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に保持されたウェーハＷに洗浄液を供給する図示しないノズルと、洗浄液の飛散防止のためのカバー１８２とを備えている。
【００３６】
洗浄手段１８の近傍には、洗浄後のウェーハＷを洗浄手段１８から搬出し第２のカセット８６に搬入するロボット１５が配設されている。ロボット１５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ロボットである。
図１に示す第２のカセットステージ８５上に載置される第２のカセット８６は、カセット４と同様に構成されているため、説明を省略する。
【００３７】
ベース１０の前面には、上部に開口１００ａを備える直方体状のベース１００が連結されており、ベース１００の内部には、第２のカセット８６が載置された第２のカセットステージ８５を昇降させる第２の昇降手段８７が配設されている。第２のカセットステージ８５は、例えば、矩形の平板状に形成されており、開口１００ａ内に配設されており、その上面の四隅には、外形が平面視略Ｌ字状のカセット位置決め部材８５０が配設されている。第２のカセット８６の角部分が各カセット位置決め部材８５０に係合するように、第２のカセット８６が第２のカセットステージ８５の上面に載置されることで、第２のカセット８６の水平面方向への移動が制限されてずれることがなくなる。
【００３８】
第２の昇降手段８７は、鉛直方向の軸心を有するボールネジ８７０と、ボールネジ８７０と平行に配設された一対のガイドレール８７１と、ボールネジ８７０に連結しボールネジ８７０を回動させるモータ８７２と、内部のナットがボールネジ８７０に螺合し側部がガイドレール８７１に摺接する図示しない昇降部材と、ボールネジ８７０、モータ８７２、及び一対のガイドレール８７１が設置される台座８７３とを備えており、モータ８７２がボールネジ８７０を回動させると、これに伴い昇降部材がガイドレール８７１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、昇降部材に連結された第２のカセットステージ８５がＺ軸方向に往復移動する。
【００３９】
以下に、図１に示す加工装置１によってウェーハＷを研削する場合について説明する。図２に示すスロープ上下手段６６のピストンロッド６６１が上昇し、スロープ支持軸６０８を支点としてスロープ６０の先端側が上側に持ち上げられて、切欠部６０２内に保持テーブル３０が進入可能な状態になる。そして、図１、２に示す保持テーブル３０が、搬入出領域Ａ内に向かって−Ｙ方向へ移動していき、スロープ６０の切欠部６０２の下方の位置で停止する。
【００４０】
スロープ上下手段６６のピストンロッド６６１が下降して、スロープ支持軸６０８を支点としてスロープ６０の先端側が所定位置まで下降し、図３、４に示すように切欠部６０２内に保持テーブルが収められ、かつ、スロープ６０はカセットステージ５０側が高くなり保持テーブル３０側が低くなるように傾斜した状態になる。また、先端側の滑走面６００ａが、保持テーブル３０の保持面３００ａと略面一となる。
さらに、図３に示すように、保持テーブル３０がスロープ６０の切欠部６０２内に収められると、位置決め部６２の各位置決めピン６２１が、例えば、保持テーブル３０の保持面３００ａと枠体３０１との境界上にその外周の一部が凡そ重なった状態になる。
【００４１】
図４に示すように、例えば、開閉弁６１６が開かれ、配管６１３に水供給源６１４が水を供給することで、流体噴射手段６１がスロープ６０の滑走面６００ａから流体として水を噴出させる。滑走面６００ａに噴出した水は、滑走面６００ａを流下していき保持テーブル３０の保持面３００ａにある程度溜まった後、保持面３００ａ上から図１に示すベース１０内に配設された図示しないウォータケースへと流下する。なお、流体噴射手段６１が滑走面６００ａから噴出させる流体は、エアのみ又は２流体であってもよい。
【００４２】
次に、図４に示す傾け手段５２のモータ５２１が回転軸５２０を＋Ｙ方向側（図４における紙面手前側）から見て時計回り方向に所定角度回転させることで、台座５２３に対して回転板５２２が所定角度傾く。そして、回転板５２２が傾くのに伴って、昇降手段５１、カセットステージ５０、及びカセットステージ５０上に載置されたカセット４が同様に傾く。そして、例えば昇降手段５１によって上限位置にある状態のカセット４の一番下側にある収容棚の棚板４５の上面とスロープ６０の後端側の滑走面６００ａとが略面一になる。
また、カセット４が傾いていくのに並行して、可動手段５４が蓋５３をカセット４の開口４０に沿うように傾けていき、カセット４の開口４０が蓋５３で塞がれていく。
なお、傾けられたカセットステージ５０に載置しているカセット４の開口４０を塞ぐように予め蓋５３を傾けて配設し、可動手段５４を備えない構成としてもよい。
【００４３】
図４に示すように、カセット４が所定角度傾けられた結果、カセット４の一番下側にある収容棚以外の収容棚に収容された各ウェーハＷが開口４０から飛び出さないように開口４０の一部が蓋５３によって塞がれた状態となり、また、カセット４の一番下側にある収容棚に収容されていたウェーハＷが、開口４０から−Ｘ方向側に向かって飛び出してスロープ６０の滑走面６００ａへと移動し、滑走面６００ａの傾斜及び滑走面６００ａ上を流れる水によって、滑走面６００ａ上を保持テーブル３０の保持面３００ａに向かって滑り下りていく。
なお、最初にカセット４の一番上側にある収容棚に収容されているウェーハＷを、開口４０からスロープ６０の滑走面６００ａに移動させてもよい。この場合、蓋５３は、その上端が滑走面６００ａと同じ高さになるように配設され、例えば下限位置にあり傾けられた状態のカセット４の開口４０を塞いでいる。そして、上側の収容棚に収容されたウェーハＷから順に開口４０から滑走面６００ａに移動させるごとに、カセットステージ５０を昇降手段５１で棚板４５と棚板４５との間隔ずつ上昇させる。
【００４４】
スロープ６０の滑走面６００ａを滑り降り保持テーブル３０の保持面３００ａに搬入されたウェーハＷは、保持面３００ａに溜まっている水によって保持面３００ａ上で浮き上がった状態で−Ｘ方向へさらに移動し、その外周面に位置決め部６２の２本の位置決めピン６２１が当接することで停止する。その結果、ウェーハＷの中心と保持テーブル３０の保持面３００ａの中心とが一致した状態になる。
【００４５】
保持テーブル３０の保持面３００ａ上でウェーハＷが上記のように位置決めされた後、流体噴射手段６１によるスロープ６０の滑走面６００ａへの水の供給が停止される。そして、吸引源３２が作動し、吸引源３２により生み出される吸引力が、保持テーブル３０の保持面３００ａに伝達されることにより、保持テーブル３０がウェーハＷを吸引保持した状態になる。
なお、保持面３００ａ上に溜まっている水が吸引源３２まで吸引されると吸引源３２の吸引力が下がってしまうことがあるため、配管３１の途中に図示しない分離器を設けて、該分離器によって配管３１内を通るエアから水が分離されることで、吸引源３２の吸引力の低下を防ぐものとしてもよい。
【００４６】
その後、スロープ上下手段６６のピストンロッド６６１が上昇し、スロープ支持軸６０８を支点としてスロープ６０の先端側が上側に持ち上げられる。そして、切欠部６０２内にあった保持テーブル３０が、図１に示す加工領域Ｂ側の加工手段２の下へと＋Ｙ方向に向かって移動する。
加工手段２のモータ２２が回転軸２０を回転駆動し、これに伴って加工具２４も回転する。加工手段２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２４ｂがウェーハＷに当接することで研削が行われる。研削中は、保持テーブル３０が回転するのに伴って、保持面３０ａ上に保持されたウェーハＷも回転するので、研削砥石２４ｂがウェーハＷの被研削面の全面の研削加工を行う。
【００４７】
厚さ測定手段１６によって厚さを測定しつつウェーハＷを所望の厚さになるまで研削した後、加工送り手段１７により加工手段２をウェーハＷから離間させ、さらに保持テーブル３０を−Ｙ方向に移動させて、搬出アーム１３の近傍に位置付ける。そして、搬出アーム１３が、保持テーブル３０上のウェーハＷを洗浄手段１８に搬送し、洗浄手段１８でウェーハＷの洗浄が行われる。
洗浄後のウェーハＷはロボット１５によって洗浄手段１８から搬出されて、第２のカセット８６の収納棚に収容される。
【００４８】
以下上記と同様にして、カセット４に収容されているウェーハＷを搬入手段６によって保持テーブル３０の保持面３００ａに搬入し、保持テーブル３０で吸引保持されたウェーハＷに研削加工を施して、その後、第２のカセット８６に収容していく。
【００４９】
次に、図５に示すように、例えば、カセット４の上から４段目の収容棚に収容されていたウェーハＷが研削され第２のカセット８６に収容された後、カセット４の上から３段目の収容棚に収容されているウェーハＷが、搬入手段６によって保持テーブル３０に搬入される場合について説明する。
【００５０】
図５に示すスロープ上下手段６６のピストンロッド６６１が上昇し、スロープ支持軸６０８を支点としてスロープ６０の先端側が上側に持ち上げられて、切欠部６０２内に保持テーブル３０が進入可能な状態になる。また、スロープ６０はカセットステージ５０側が低くなり保持テーブル３０側が高くなるように傾斜した状態になる。そして、保持テーブル３０が、図１に示す搬入出領域Ａ内に向かって−Ｙ方向側（図５においては、紙面奥側）へ移動していき、スロープ６０の切欠部６０２の下方の位置で停止する。
【００５１】
図５に示す昇降手段５１のモータ５１２がボールネジ５１０を回動させ、これに伴い昇降部材５１３がガイドレール５１１にガイドされて所定距離だけ降下し、昇降部材５１３に連結されたカセットステージ５０に載置されたカセット４も降下するため、カセット４の開口４０の一部を塞いでいた蓋５３が相対的に上昇する。その結果、カセット４の上から３段目の収容棚に収容されているウェーハＷがカセット４外部に飛び出し可能になるように、開口４０がさらに開かれる。なお、カセット４の上から二段目までの収容棚に収容された各ウェーハＷが開口４０から飛び出さないように開口４０が蓋５３によって塞がれた状態は保たれている。
【００５２】
カセット４の上から３段目の収容棚に収容されているウェーハＷの一部が開口４０から飛び出てスロープ６０の滑走面６００ａに載った状態になった後、図６に示すように、スロープ上下手段６６のピストンロッド６６１が下降して、回転軸６２２を支点としてスロープ６０の先端側が所定位置まで下降し、切欠部６０２内に保持テーブル３０が収められ、かつ、スロープ６０はカセットステージ５０側が高くなり保持テーブル３０側が低くなるように傾斜した状態になる。また、先端側の滑走面６００ａが保持テーブル３０の保持面３００ａと略面一となる。その結果、カセット４の上から３段目の収容棚に収容されているウェーハＷが開口４０から飛び出て、スロープ６０の滑走面６００ａにウェーハＷの全体が載った状態になる。
【００５３】
図６に示すように、例えば、開閉弁６１５が開かれ、配管６１１にエア供給源６１２がエアを供給することで、流体噴射手段６１がスロープ６０の滑走面６００ａからエアを流体として噴出させる。なお、流体噴射手段６１が滑走面６００ａから噴出させる流体は、エアと水とからなる２流体又は水のみであってもよい。
また、例えば、開閉弁３３ａと開閉弁３３ｂとが開かれ、配管３１ｂにエア供給源３３０がエアを供給し、かつ、配管３１ｃに水供給源３３１が水を供給することで、噴出手段３３が保持テーブル３０の保持面３００ａからエアと水とからなる２流体を噴出させる。なお、噴出手段３３が保持面３００ａから噴出させる流体は、水のみであってもよい。
【００５４】
滑走面６００ａの傾斜及び滑走面６００ａ上を流れるエアによって、ウェーハＷが滑走面６００ａ上を保持テーブル３０の保持面３００ａに向かって滑り下りていき、保持面３００ａに搬入される。ウェーハＷは、保持面３００ａに噴出する２流体によって保持面３００ａ上で浮き上がった状態で−Ｘ方向へさらに移動していき、その外周面に位置決め部６２の２本の位置決めピン６２１が当接することで停止する。その結果、ウェーハＷの中心と保持テーブル３０の中心とが一致した状態になる。
【００５５】
保持テーブル３０の保持面３００ａ上でウェーハＷが上記のように位置決めされた後、流体噴射手段６１によるスロープ６０の滑走面６００ａへのエアの供給が停止される。また、噴出手段３３による保持面３００ａへの２流体の供給が停止される。そして、吸引源３２が作動し、吸引源３２により生み出される吸引力が保持テーブル３０の保持面３００ａに伝達されることにより、保持テーブル３０がウェーハＷを吸引保持した状態になる。
【００５６】
上記のように、本発明に係る加工装置１は、カセット載置手段５は、カセット４が載置されるカセットステージ５０を昇降させる昇降手段５１と、昇降手段５１を傾けカセットステージ５０に載置したカセット４の前方の開口４０をカセット４の後方より低く位置付ける傾け手段５２と、傾け手段５２で傾けられたカセット４の開口４０から１枚だけウェーハＷを飛び出し可能としつつ、カセット４に収容されるその他のウェーハＷが開口４０から飛び出さないように開口４０を塞ぐ蓋５３と、を備え、搬入手段６は、カセットステージ５０と保持テーブル３０との間に配設されカセットステージ５０側が高くなり保持テーブル３０側が低くなるように傾斜され上面がウェーハＷが滑走する滑走面６００ａとなるスロープ６０と、スロープ６０の滑走面６００ａから流体を噴射させる流体噴射手段６１と、スロープ６０の滑走面６００ａを滑り降り保持テーブル３０の保持面３００ａに搬入されるウェーハＷの中心と保持面３００ａの中心とを一致させる位置決め部６２とを備えているため、ウェーハＷをスロープ６０の滑走面６００ａを滑走させて保持テーブル３０に搬入することで、搬入手段を従来よりも簡略化でき加工装置１全体の小型化が可能になった。また、保持テーブル３０にウェーハＷを搬入するまでの間に、従来のようなウェーハＷの持ち替えが不要となるため、搬入時間を短縮させることができる。
【００５７】
保持テーブル３０が、保持面３００ａから流体を噴出させる噴出手段３３を備えるものとすることで、保持面３００ａ上でウェーハＷの位置付けがなされる際に、ウェーハＷが該流体によって保持面３００ａ上で浮き上がった状態で移動することが可能となるため、ウェーハＷの保持面３００ａ上での位置付けをスムーズに行うことが可能となる。
【００５８】
搬入手段６がスロープ６０を上下動させるスロープ上下手段６６を含み、保持テーブル３０が移動するときにスロープ６０をスロープ上下手段６６で上昇させることで、保持テーブル３０に対するスロープ６０の位置付けをスムーズに行うことが可能となる。
【００５９】
なお、本発明に係る加工装置１は１軸の研削装置に限定されるものではなく、粗研削手段及び仕上げ研削手段並びに研磨手段を備える３軸の研削研磨装置や切削装置であってもよい。また、添付図面に図示されている加工装置１の各構成等についても、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。
【符号の説明】
【００６０】
１：加工装置  １０：ベース  Ａ：搬入出領域  Ｂ：加工領域  １０Ａ：コラム
４：カセット  ４０：開口  ４１：底板  ４２：天板  ４３：背板  ４４：側板  ４５：棚板
５：カセット載置手段
５０：カセットステージ  ５００：カセット位置決め部
５１：昇降手段  ５１０：ボールネジ  ５１１：ガイドレール  ５１２：モータ  ５１３：昇降部材
５２：傾け手段  ５２０：回転軸  ５２１：モータ  ５２２：回転板  ５２３：台座
５３：蓋  ５４：可動手段
６：搬入手段  ６０：スロープ  ６００ａ：滑走面  ６００ｃ：流体噴出口  ６０２：切欠部  ６０８：スロープ支持軸  ６０５：ガイド壁
６１：流体噴出手段  ６１２：エア供給源  ６１４：水供給源
６２：位置決め部  ６２１：位置決めピン  ６６：スロープ上下手段
３０：保持テーブル  ３００ａ：保持面  ３２：吸引源  ３３：噴出手段  ３３０：エア供給源  ３３１：水供給源  
１７：加工送り手段  ２：加工手段  １６：厚さ測定手段  １３：搬出アーム  １８：洗浄手段  １５：ロボット  
８５：第２のカセットステージ  ８６：第２のカセット  ８７：第２の昇降手段
【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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