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JP7570779B2 - 研削装置 - Google Patents

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Description

本発明は、粘着テープを介して被加工物を吸引保持するチャックテーブルと、チャックテーブルで保持された被加工物を研削する研削砥石を有する研削ユニットと、を備える研削装置に関する。
携帯電話、パソコン等には、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等を有するデバイスチップが搭載される。この様なデバイスチップは、通常、複数のデバイスが表面側に形成されたシリコンウェーハの裏面側を研削して所定の厚さに薄化した後、シリコンウェーハをデバイス単位に分割することで製造される。
また、ディスプレイ、照明装置等には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等のチップ型の発光素子が搭載される。チップ型の発光素子は、シリコンウェーハに比べて機械的及び熱的特性、化学的安定性等が優れているサファイア基板の表面に複数の発光素子を形成した後、サファイア基板の裏面側を研削し、次いで、サファイア基板を発光素子単位に分割することで製造される。
また、パワーデバイス（電力用半導体素子）には、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等を有するデバイスチップが搭載される。
パワーデバイス用のデバイスチップには、例えば、電気特性が良好であり、シリコンウェーハに比べて絶縁破壊電界強度が高い炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板が使用される。パワーデバイス用のデバイスチップは、複数のデバイスが表面側に形成されたＳｉＣ基板の裏面側を研削した後、ＳｉＣ基板をデバイス単位に分割することで製造される。
サファイア基板やＳｉＣ基板としては、径が２インチ（約５０．８ｍｍ）から４インチ（約１００ｍｍ）の小径基板が主に流通している。この小径基板の径は、８インチ（約２００ｍｍ）又は１２インチ（約３００ｍｍ）の径を有する一般的なシリコンウェーハの径に比べて小さい。
この様な小径基板に対しては、搬送中の破損等を防ぐために、複数の小径基板が粘着テープを介して金属製の環状フレームで支持されたフレームユニットの形態で、研削、搬送等が行われる場合がある（例えば、特許文献１参照）。
但し、研削によって生じた研削屑が、環状フレームに付着していると、搬送ユニットで環状フレームを搬送するときの搬送不良や、テープ剥離装置を用いて環状フレームから粘着テープを剥がすときの剥離不良につながる可能性がある。
また、環状フレームに付着した研削屑は、クリーンルームを汚染する塵埃となる可能性もある。そこで、研削終了後に、作業者が、環状フレームを手作業で拭くことで研削屑を除去することが考えられるが、その作業を行うために工数が増加するという問題がある。
特開２０１０－２４７３１１号公報
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、環状フレームに付着した研削屑を手作業で除去する工程を省略可能な研削装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、研削装置であって、環状フレームの開口部を覆う様に該環状フレームの一面に貼り付けられた保護テープの該開口部の内周縁よりも内側に貼り付けられた被加工物を、該保護テープを介して吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルで保持された該被加工物を研削する研削砥石を有する研削ユニットと、該被加工物の研削後における該環状フレームの該一面とは反対側に位置する他面を洗浄するフレーム洗浄ユニットと、を備え、該研削ユニットは、第１方向に沿って移動可能であり、該チャックテーブルは、該第１方向と直交する第２方向に沿って移動可能であり、該フレーム洗浄ユニットは、第１の洗浄部材を有し、該フレーム洗浄ユニットは、該第２方向において該被加工物の研削が行われる該チャックテーブルの研削領域から離れており、且つ、該チャックテーブルに対して該被加工物の搬出及び搬入が行われる搬入搬出領域に隣接して設けられており、該フレーム洗浄ユニットは、該チャックテーブルの直上に位置する洗浄位置と、該チャックテーブルの外周部よりも外側に位置する退避位置と、の間で、該第１の洗浄部材を移動させる駆動機構を更に有する研削装置が提供される。
本発明の他の態様によれば、研削装置であって、環状フレームの開口部を覆う様に該環状フレームの一面に貼り付けられた保護テープの該開口部の内周縁よりも内側に貼り付けられた被加工物を、該保護テープを介して吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルで保持された該被加工物を研削する研削砥石を有する研削ユニットと、該被加工物の研削後における該環状フレームの該一面とは反対側に位置する他面を洗浄するフレーム洗浄ユニットと、を備え、該フレーム洗浄ユニットは、第１の洗浄部材を有し、該第１の洗浄部材は、該環状フレームの該開口部の該内周縁の径に対応する内径を有する基部の一面において離散的に環状に配置された複数のスポンジ体と、該環状フレームの該開口部の該内周縁の径に対応する内径を有する１つの環状のスポンジ体と、のいずれかを有する研削装置が提供される。
好ましくは、該第１の洗浄部材は、該環状フレームの該他面に接触可能であり且つ柔軟性を有し、該第１の洗浄部材と、該チャックテーブルで該一面側が保持された該環状フレームと、を相対的に動かすことで、該フレーム洗浄ユニットにより、該環状フレームの該他面が洗浄される。
好ましくは、該フレーム洗浄ユニットは、該チャックテーブルの直上に位置する洗浄位置と、該チャックテーブルの外周部よりも外側に位置する退避位置と、の間で、該第１の洗浄部材を移動させる駆動機構を更に備える。
好ましくは、該フレーム洗浄ユニットは、該被加工物の研削が行われる該チャックテーブルの研削領域から離れており、該チャックテーブルに対して該被加工物の搬出及び搬入が行われる搬入搬出領域に隣接して設けられている。
本発明の一態様に係る研削装置では、環状フレームの他面をフレーム洗浄ユニットで洗浄できる。それゆえ、環状フレームに付着した研削屑を手作業で除去する工程を省略できる。
第１の実施形態の研削装置の斜視図である。 図２（Ａ）は洗浄位置にある第１の洗浄部材を示す図であり、図２（Ｂ）は退避位置にある第１の洗浄部材を示す図である。 環状フレームを洗浄する様子を示す図である。 図４（Ａ）は洗浄位置にある第１の洗浄部材を示す図であり、図４（Ｂ）は退避位置にある第１の洗浄部材を示す図である。 図５（Ａ）は第１の洗浄部材の側面図であり、図５（Ｂ）は第１の洗浄部材の底面図である。 図６（Ａ）は第１の洗浄部材の側面図であり、図６（Ｂ）は第１の洗浄部材の底面図である。 第２の実施形態における研削装置の斜視図である。 洗浄ユニットの拡大図である。 被加工物及び環状フレームを洗浄する様子を示す図である。
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る所謂マニュアル式の研削装置２の斜視図である。なお、図１において、Ｘ軸方向（前後方向）、Ｙ軸方向（左右方向）及びＺ軸方向（研削送り方向、鉛直方向）は、互いに直交する。
研削装置２は、構成要素を支持又は収容する基台４を有する。基台４の後方（Ｘ軸方向の一方）には、Ｚ軸方向に沿って延伸する壁部４ａが設けられている。壁部４ａには、研削送りユニット６が設けられている。
研削送りユニット６は、Ｚ軸方向に沿う一対のガイドレール８を有する。各ガイドレール８は、壁部４ａの前面（Ｘ軸方向の他方側の面）に固定されている。一対のガイドレール８には、移動板１０がＺ軸方向にスライド可能に取り付けられている。
移動板１０の後面（裏面）側には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、一対のガイドレール８に沿って配置されたボールねじ１２が回転可能に連結されている。
ボールねじ１２の上端部には、ステッピングモータ等の駆動源１４が連結されており、駆動源１４を動作させれば、Ｚ軸方向に沿って移動板１０を上下に移動させることができる。移動板１０の前面（表面）側には、固定部材１６を介して研削ユニット１８が固定されている。
研削ユニット１８は、Ｚ軸方向に沿って配置された円筒状のスピンドルハウジング２０を有する。スピンドルハウジング２０には、円柱状のスピンドル２２の一部が回転可能に収容されている。
スピンドル２２の上端部には、サーボモータ等の回転駆動源２４が連結されている。スピンドル２２の下端部は、スピンドルハウジング２０から下方に突出しており、この下端部には円盤状のホイールマウント２６の上面側が固定されている。
ホイールマウント２６の下面側には、円環状の研削ホイール２８が装着されている。研削ホイール２８は、円環状のホイール基台２８ａを有する。ホイール基台２８ａの上面は、ホイールマウント２６の下面に接している。
また、ホイール基台２８ａの下面には、ホイール基台２８ａの周方向に沿って略一定の間隔で複数の研削砥石２８ｂが固定されている。研削砥石２８ｂは、例えば、金属、セラミックス、樹脂等の結合材と、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic boron nitride）等の砥粒とを、混合、成型、焼成等することで製造される。
研削ユニット１８の下方には、長手部がＸ軸方向に沿う矩形状の開口４ｂが形成されている。開口４ｂには、被加工物１１を吸引保持するためのチャックテーブル３０が配置されている。チャックテーブル３０は、円盤状の枠体３２を有する。
枠体３２の外周部３４には、枠体３２の周方向に沿って略一定の間隔で複数の永久磁石３６が設けられている。永久磁石３６は、後述する環状フレーム１５を磁力で吸引して保持できる。
図１では、枠体３２の周方向に沿って４つの永久磁石３６が設けられているが、永久磁石３６の個数は、３個以上であれば特に限定されない。なお、永久磁石３６に代えて、電磁石を設けてもよい。
また、環状フレーム１５の一面１５ａ側が絶縁材料で形成されている場合には、永久磁石３６に代えて、クーロン力で絶縁材料を吸引保持可能な静電チャックを設けてもよい。
枠体３２の外周部３４の内側には、円錐台の側面に対応する形状を有する傾斜部３８が形成されており、枠体３２の径方向において傾斜部３８よりも中心側には、外周部３４よりも上方に突出した円形の中央部４０が形成されている（図３参照）。
中央部４０には、円盤状の凹部（不図示）が形成されており、凹部には、ポーラスセラミックスで形成された円盤状の多孔質板が固定されている（図１参照）。枠体３２には、一端が真空ポンプ等の吸引源（不図示）に接続された流路（不図示）が形成されている。
また、この流路の他端は、凹部の底面に接続されており、吸引源を動作させると、多孔質板の上面には負圧が伝達される。それゆえ、多孔質板の上面は、チャックテーブル３０の保持面３０ａとして機能する。
ここで、図１を参照し、保持面３０ａで吸引保持される被加工物１１等について説明する。第１の実施形態の被加工物１１は、２インチ（約５０．８ｍｍ）から４インチ（約１００ｍｍ）の径を有する。
被加工物１１の表面１１ａ側には、被加工物１１よりも大径の保護テープ１３が貼り付けられている。第１の実施形態の保護テープ１３は、基材層と、粘着層（糊層）との、積層構造を有するが、保護テープ１３は、粘着層を有さなくてもよい。
保護テープ１３が粘着層を有さない場合、保護テープ１３は基材層で構成されており、被加工物１１の表面１１ａ側には、基材層が圧着（例えば、熱圧着）されることで、被加工物１１に保護テープ１３が貼り付けられる。
保護テープ１３の外周部には、金属で形成された環状フレーム１５の一面１５ａが貼り付けられ、保護テープ１３により環状フレーム１５の開口部１５ｂが覆われる。開口部１５ｂには、保護テープ１３の粘着層が露出している。
開口部１５ｂの内周縁１５ｂ１よりも内側の粘着層には、複数の被加工物１１の各々の表面１１ａ側が貼り付けられており、被加工物１１の裏面１１ｂ側は、環状フレーム１５の他面１５ｃと共に露出している。
複数の被加工物１１と、保護テープ１３と、環状フレーム１５とは、フレームユニット１７を構成しており、各被加工物１１は、保護テープ１３を介して環状フレーム１５により支持されている。
チャックテーブル３０の下部には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。回転駆動源は、Ｚ軸方向に略平行な回転軸３０ｂの周りにチャックテーブル３０を高速回転させることができる（図３参照）。
回転駆動源の下部には、移動板（不図示）が固定されている。当該移動板は、不図示のＸ軸移動機構によりＸ軸方向に沿って移動可能である。Ｘ軸移動機構は、例えば、ボールねじ機構である。
チャックテーブル３０と回転駆動源との間には、上面視で矩形状のカバーテーブル４２が設けられている。カバーテーブル４２上には、接触式の厚さ測定器４４が設けられている。また、カバーテーブル４２のＸ軸方向の両側には、伸縮可能な蛇腹状カバー４６が設けられている。
Ｘ軸移動機構を動作させると、チャックテーブル３０は、カバーテーブル４２と共にＸ軸方向に沿って移動する。具体的には、チャックテーブル３０は、フレームユニット１７（被加工物１１）が搬入及び搬出される搬入搬出領域４８Ａと、被加工物１１の研削が行われる研削領域４８Ｂと、の間を移動する。
搬入搬出領域４８Ａは、研削領域４８Ｂから所定距離だけ離れており、開口４ｂの前方に位置する。搬入搬出領域４８Ａに配置されたチャックテーブル３０に対して、Ｙ軸方向に隣接する位置には、環状フレーム１５を洗浄するためのフレーム洗浄ユニット５０が設けられている。
ここで、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照して、フレーム洗浄ユニット５０について説明する。フレーム洗浄ユニット５０は、直方体状の基部５０ａを有する。基部５０ａの上端部には、アーム５０ｂがロータリーアクチュエータ（駆動機構）５０ｃを介して設けられている。
本実施形態では、エアで駆動されるベーンタイプのロータリーアクチュエータ５０ｃが使用されるが、ロータリーアクチュエータ５０ｃに代えて、他の機構を採用することもできる。ロータリーアクチュエータ５０ｃには、Ｙ－Ｚ平面内を所定の角度範囲で回転可能な態様で、アーム５０ｂの基端部が連結されている。
アーム５０ｂの先端部には、第１の洗浄部材５０ｄが固定されている。第１の洗浄部材５０ｄは、環状フレーム１５に対して柔軟性を有する材料で形成されている。第１の実施形態の第１の洗浄部材５０ｄは、合成樹脂、海綿等のスポンジで形成されている。
但し、第１の洗浄部材５０ｄは、環状フレーム１５の他面１５ｃを削らない程度に柔らかく、他面１５ｃに付着した研削屑等を除去できれば、樹脂、ゴム等で形成されたスキージ、スクレーパー等であってもよく、ブラシ、ほうき、刷毛、不織布等であってもよい。
なお、スポンジ、不織布等の様に、第１の洗浄部材５０ｄが純水等の液体を吸収可能な材料で形成されている場合、第１の洗浄部材５０ｄに液体を供給する液体供給装置（不図示）が設けられてもよい。
液体供給装置は、例えば、第１の洗浄部材５０ｄに液体を噴射するノズルを有し、このノズルはフレーム洗浄ユニット５０に設けられる。また、例えば、液体供給装置は、第１の洗浄部材５０ｄが一時的に浸漬される液体を含む容器を有し、この容器はカバーテーブル４２に設けられる。
図２（Ａ）に示す様に、Ｚ軸方向に略直交する様にロータリーアクチュエータ５０ｃがアーム５０ｂを回転移動させると、第１の洗浄部材５０ｄは、外周部３４の直上に位置する洗浄位置５２Ａに移動する。
図２（Ａ）は、洗浄位置５２Ａにある第１の洗浄部材５０ｄを示す図である。第１の洗浄部材５０ｄが洗浄位置５２Ａにあるとき、第１の洗浄部材５０ｄの表面５０ｄ１は、チャックテーブル３０で保持された環状フレーム１５の他面１５ｃに接触可能な高さに位置付けられる。
第１の洗浄部材５０ｄを環状フレーム１５の他面１５ｃに接触させた状態で、第１の洗浄部材５０ｄと環状フレーム１５とを相対的に動かせば、他面１５ｃに付着した研削屑を自動的に洗浄できる。
本実施形態では、チャックテーブル３０を回転させることで、第１の洗浄部材５０ｄにより環状フレーム１５の他面１５ｃを洗浄する。この様にして他面１５ｃを自動で洗浄できるので、研削屑を手作業で除去する工程を省略できる。
また、Ｚ軸方向と略平行になる様にロータリーアクチュエータ５０ｃがアーム５０ｂを回転移動させると、第１の洗浄部材５０ｄは、チャックテーブル３０の外周部３４よりも外側の退避位置５２Ｂに配置される（図２（Ｂ）参照）。
図２（Ｂ）は、図１と同様に、退避位置５２Ｂにある第１の洗浄部材５０ｄを示す図である。勿論、第１の洗浄部材５０ｄが退避位置５２Ｂにあるとき、第１の洗浄部材５０ｄの表面５０ｄ１は、環状フレーム１５の他面１５ｃに接触できない。
図１に戻り、研削装置２の他の構成要素について説明する。基台４の前方の端部には、オペレータが研削条件等を入力するための操作パネル５４が設けられている。また、研削装置２には、研削送りユニット６、研削ユニット１８、Ｘ軸移動機構、チャックテーブル３０、フレーム洗浄ユニット５０等の動作を制御する制御部（不図示）が設けられている。
制御部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に代表されるプロセッサ（処理装置）と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の主記憶装置と、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置と、を含むコンピュータによって構成されている。
補助記憶装置には、所定のプログラムを含むソフトウェアが記憶されている。このソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、制御部の機能が実現される。次に、フレーム洗浄ユニット５０で、環状フレーム１５の他面１５ｃを洗浄する手順の一例について説明する。
まず、オペレータは、第１の洗浄部材５０ｄが退避位置５２Ｂにあることを確認し、搬入搬出領域４８Ａに配置されたチャックテーブル３０上に、裏面１１ｂ及び他面１５ｃが上方を向く態様でフレームユニット１７を載置する（搬入工程Ｓ１０）。
その後、保護テープ１３を介して保持面３０ａで被加工物１１を吸引保持し、環状フレーム１５の一面１５ａ側を永久磁石３６で吸引保持した後、Ｘ軸移動機構がチャックテーブル３０を研削領域４８Ｂへ移動させる（移動工程Ｓ２０）。
移動工程Ｓ２０の後、チャックテーブル３０及び研削ホイール２８を所定の方向に高速回転させ、且つ、厚さ測定器４４で被加工物１１の厚さを測定しながら、研削送りユニット６で研削ユニット１８を所定の送り速度で下降させる。研削砥石２８ｂが被加工物１１の裏面１１ｂ側に接触すると、裏面１１ｂ側が研削される（研削工程Ｓ３０）。
研削工程Ｓ３０では、研削砥石２８ｂに純水等の研削水を供給しつつ、被加工物１１を研削する。それゆえ、研削屑を含んだ研削水が飛散し、環状フレーム１５の他面１５ｃには、研削屑、研削水等が付着する。
各被加工物１１を所定の厚さとなるまで研削した後、研削ユニット１８を上昇させる。次いで、他面１５ｃを第１の洗浄部材５０ｄで洗浄する（洗浄工程Ｓ４０）。洗浄工程Ｓ４０では、まず、チャックテーブル３０を搬入搬出領域４８Ａへ移動させて、第１の洗浄部材５０ｄを洗浄位置５２Ａに移動させる。
これにより、第１の洗浄部材５０ｄの表面５０ｄ１が、環状フレーム１５の他面１５ｃに接触する。この状態で、チャックテーブル３０を回転軸３０ｂの周りに回転させることで、他面１５ｃに沿って環状フレーム１５とフレーム洗浄ユニット５０とを相対的に動かし、他面１５ｃを第１の洗浄部材５０ｄで洗浄する（図３参照）。
図３は、環状フレーム１５を洗浄する様子を示す図である。第１の実施形態の洗浄工程Ｓ４０では、第１の洗浄部材５０ｄの位置を固定し、チャックテーブル３０を回転させることで、他面１５ｃを第１の洗浄部材５０ｄで洗浄する。
この様に、第１の実施形態では、第１の洗浄部材５０ｄで環状フレーム１５の他面１５ｃを自動で洗浄できる。それゆえ、環状フレーム１５に付着した研削屑を手作業で除去する工程を省略できる。
なお、上述の液体供給装置が液体を噴射するノズル（第２の洗浄部材）を有する場合、このノズルは、第１の洗浄部材５０ｄではなく、環状フレーム１５の他面１５ｃに直接液体を供給してもよい。このノズルは、ロータリーアクチュエータ５０ｃにより移動可能な様に、アーム５０ｂに取り付けられる。
搬入搬出領域４８Ａにおいて、ノズルから環状フレーム１５の他面１５ｃへ液体を噴射しつつ、ノズルに対してチャックテーブル３０を回転させれば、環状フレーム１５の他面１５ｃを洗浄できる。このノズルは、第１の洗浄部材５０ｄに代えて、又は、第１の洗浄部材５０ｄと共に設けることができる。
（第１の変形例）次に、第１の実施形態の種々の変形例について説明する。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、第１の変形例のフレーム洗浄ユニット６０を示す。第１の変形例のフレーム洗浄ユニット６０は、ロータリーアクチュエータではなく、エアシリンダ（駆動機構）６０ａを有する。
シリンダチューブ６０ｂには、ピストンロッド６０ｃの一部が進退可能に収容されている。ピストンロッド６０ｃの先端部には、第１の洗浄部材６０ｄが固定されている。第１の洗浄部材６０ｄは、第１の洗浄部材５０ｄと同じ１つのブロック状のスポンジ体であるので、説明を省略する。
ピストンロッド６０ｃは、長手方向がＺ軸方向と略直交する様に配置されており、洗浄位置５２Ａ（図４（Ａ）参照）と、退避位置５２Ｂ（図４（Ｂ）参照）との間で移動する。図４（Ａ）は、第１の変形例において洗浄位置５２Ａにある第１の洗浄部材６０ｄを示す図である。
第１の洗浄部材６０ｄが洗浄位置５２Ａにあるとき、第１の洗浄部材６０ｄはチャックテーブル３０の外周部３４の上方に位置し、第１の洗浄部材６０ｄの表面６０ｄ１は、環状フレーム１５の他面１５ｃに接触する。
図４（Ｂ）は、第１の変形例において退避位置５２Ｂにある第１の洗浄部材６０ｄを示す図である。第１の洗浄部材６０ｄが退避位置５２Ｂにあるとき、第１の洗浄部材６０ｄは、チャックテーブル３０の外周部３４よりも外側に位置し、表面６０ｄ１は、他面１５ｃに接触しない。
（第２の変形例）図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、第２の変形例のフレーム洗浄ユニット７０を示す。フレーム洗浄ユニット７０は、アーム７０ａを有し、アーム７０ａの先端部には、円環状の基部７０ｂの一部が固定されている。
基部７０ｂの一面７０ｃは、他面１５ｃと略同じか、又は、これよりも大きな面積を有する。例えば、基部７０ｂの内径は、環状フレーム１５の内周縁１５ｂ１の径と略同じであるが、基部７０ｂの外径は、他面１５ｃの最外周の径と略同じである。
また、基部７０ｂの一面７０ｃには、基部７０ｂと略同じ形状を有する環状の第１の洗浄部材７０ｄが固定されている。第１の洗浄部材７０ｄは、１つの環状のスポンジ体であり、第１の洗浄部材５０ｄと同じ材料で形成されている。
第１の洗浄部材７０ｄが洗浄位置５２Ａにあるとき、第１の洗浄部材７０ｄの表面７０ｄ１は、環状フレーム１５の他面１５ｃに接触するが、第１の洗浄部材７０ｄが退避位置５２Ｂにあるとき、表面７０ｄ１は、他面１５ｃに接触しない。
図５（Ａ）は、第２の変形例における第１の洗浄部材７０ｄの側面図であり、図５（Ｂ）は、第２の変形例における第１の洗浄部材７０ｄの底面図である。
なお、洗浄位置５２Ａと退避位置５２Ｂとの間でアーム７０ａを移動させる駆動機構は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すロータリーアクチュエータであってよく、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すエアシリンダであってもよい。
（第３の変形例）図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、第３の変形例のフレーム洗浄ユニット８０を示す。フレーム洗浄ユニット８０は、フレーム洗浄ユニット７０と同様に、アーム８０ａ及び基部８０ｂを有する。
但し、基部８０ｂの一面８０ｃには、複数の第１の洗浄部材８０ｄが離散的に配置されている。係る点が第２の変形例とは異なるが、他の点は同じである。各第１の洗浄部材８０ｄは、円環状の基部７０ｂの径方向の幅と略等しい径を有する円盤状のスポンジ体である。
第１の洗浄部材８０ｄが洗浄位置５２Ａにあるとき、各第１の洗浄部材８０ｄの表面８０ｄ１は、環状フレーム１５の他面１５ｃに接触するが、第１の洗浄部材８０ｄが退避位置５２Ｂにあるとき、いずれの表面８０ｄ１も、他面１５ｃに接触しない。
図６（Ａ）は、第３の変形例における第１の洗浄部材８０ｄの側面図であり、図６（Ｂ）は、第３の変形例における第１の洗浄部材８０ｄの底面図である。第１から第３の変形例においても、第１の実施形態で説明した様に、環状フレーム１５の他面１５ｃを自動で洗浄できる。
次に、図７から図９を参照し、第２の実施形態について説明する。図７は、第２の実施形態における研削装置９２の斜視図である。研削装置９２は、所謂フルオート式であり、被加工物１１の搬入、研削、洗浄及び搬出が、研削装置９２により自動で行われる。
研削装置９２の基台９４の前方には、カセット載置台９６ａ，９６ｂが設けられている。カセット載置台９６ａ上に配置されたカセット９８ａには、１以上のフレームユニット１７（被加工物１１）が収容されている。
カセット９８ａ中のフレームユニット１７は、搬送ロボット１００により位置合わせ機構１０２へ搬送され、その後、ローディングアーム１０４により、ターンテーブル１０６へ搬入される。
ターンテーブル１０６には、３つのチャックテーブル３０がターンテーブル１０６の周方向に沿って略一定の間隔で離散的に配置されている。１つのチャックテーブル３０は、ローディングアーム１０４に最も近い搬入搬出領域Ａ１に配置されている。
また、もう１つのチャックテーブル３０が、粗研削ユニット１８－１の直下の粗研削領域Ａ２に配置されており、更にもう１つのチャックテーブル３０が、仕上げ研削ユニット１８－２の直下の仕上げ研削領域Ａ３に配置されている。
搬入搬出領域Ａ１のチャックテーブル３０に搬入された被加工物１１は、粗研削領域Ａ２で粗研削され、次いで、仕上げ研削領域Ａ３で仕上げ研削が施された後に、搬入搬出領域Ａ１へ戻される。なお、被加工物１１の移動は、ターンテーブル１０６の回転により行われる。
その後、当該被加工物１１は、アンローディングアーム１０８により、搬入搬出領域Ａ１のチャックテーブル３０から、ターンテーブル１０６よりも前方に位置する洗浄ユニット（フレーム洗浄ユニット）１１０へ搬送される。
洗浄ユニット１１０は、粗研削領域Ａ２及び仕上げ研削領域Ａ３（いずれも研削領域）から離れており、被加工物１１の洗浄が行われる洗浄領域Ａ４に設けられている。洗浄ユニット１１０は、所謂スピンナ洗浄装置であるが、本実施形態の洗浄ユニット１１０は、研削後の被加工物１１に加えて、環状フレーム１５も洗浄する。
図８は、洗浄ユニット１１０の拡大図である。なお、図８では、構成要素の一部をブロック図で示す。洗浄ユニット１１０は、外周部３４に複数の永久磁石３６が設けられた上述のチャックテーブル３０を有する。
洗浄ユニット１１０のチャックテーブル３０の底部には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。回転駆動源は、Ｚ軸方向に略平行な回転軸３０ｂ（図３参照）の周りでチャックテーブル３０を回転させる（図９参照）。
回転駆動源の底部には、チャックテーブル３０をＺ軸方向に昇降させるための昇降機構（不図示）が連結されている。チャックテーブル３０の側部には、Ｚ軸方向に略平行に配置された円筒状の回転柱１１２ａが設けられている。
回転柱１１２ａの上端部の側部には、回転柱１１２ａに対して直交する態様でアーム１１２ｂが連結されており、アーム１１２ｂの先端部には下方を向く態様でノズル（第２の洗浄部材）１１２ｃが設けられている。
回転柱１１２ａ及びアーム１１２ｂには、純水等の洗浄水（液体）１１４ａが供給される第１流路（不図示）と、エア（気体）１１６ａが供給される第２流路（不図示）とが、形成されている。
第１流路には、洗浄水供給源１１４が接続されている。洗浄水供給源１１４は、洗浄水１１４ａが貯留されている貯留槽（不図示）、貯留槽から第１流路へ洗浄水１１４ａを供給するためのポンプ等を有する。
第２流路には、エア供給源１１６が接続されている。エア供給源１１６は、エア１１６ａを圧縮するコンプレッサー（不図示）、圧縮されたエア１１６ａを貯留するエアタンク（不図示）、電磁弁で構成されるエアバルブ等を有する。
第１流路に供給された洗浄水１１４ａと、第２流路に供給されたエア１１６ａとは、ノズル１１２ｃで混合され、二流体１１８となりノズル１１２ｃから下方に噴射される（図９参照）。
回転柱１１２ａの下端部には、ノズル１１２ｃを所定の範囲で揺動させるためのモータ等を含む揺動機構（駆動機構）１２０が連結されている。
揺動機構１２０は、チャックテーブル３０の直上において、保持面３０ａの中心から外周部３４までの円弧状の経路（所定の範囲）に位置する洗浄位置１２０Ａにおいて、ノズル１１２ｃを揺動させる（図８、図９参照）。
この様に、揺動機構１２０は、被加工物１１及び環状フレーム１５の洗浄の際には、ノズル１１２ｃを洗浄位置１２０Ａに配置する。更に、洗浄を行わない場合、揺動機構１２０は、チャックテーブル３０の外周部３４よりも外側の上方に位置する退避位置１２０Ｂに、ノズル１１２ｃを移動させる（図９参照）。
搬入工程Ｓ１０から研削工程Ｓ３０の後、洗浄工程Ｓ４０が行われる。洗浄工程Ｓ４０では、保持面３０ａで保護テープ１３を介して複数の被加工物１１を吸引保持すると共に、複数の永久磁石３６で環状フレーム１５の一面１５ａ側を吸引保持する。
その後、チャックテーブル３０を回転させると共に、ノズル１１２ｃを上述の円弧状の経路に沿って揺動させながら二流体１１８を下方へ噴射する。これにより、それぞれ上方に露出している、各被加工物１１の裏面１１ｂと、環状フレーム１５の他面１５ｃとが、洗浄される。
洗浄工程Ｓ４０において、環状フレーム１５の他面１５ｃはＸ－Ｙ平面内を回転し、ノズル１１２ｃも、他面１５ｃが位置するＸ－Ｙ平面に沿って揺動する。図９は、被加工物１１及び環状フレーム１５を洗浄する様子を示す図である。
なお、二流体１１８に比べて洗浄力は低下するが、エア供給源１１６を停止してノズル１１２ｃから洗浄水１１４ａのみを噴射してもよく、洗浄水供給源１１４を停止してノズル１１２ｃからエア１１６ａのみを噴射してもよい。
また、二流体１１８、洗浄水１１４ａ及びエア１１６ａの二種類以上を適宜、組み合わせてもよい。洗浄工程Ｓ４０後のフレームユニット１７は、搬送ロボット１００により、洗浄ユニット１１０からカセット載置台９６ｂに載置されたカセット９８ｂへ搬送される。
第２の実施形態でも、ノズル（第２の洗浄部材）１１２ｃで環状フレーム１５の他面１５ｃを自動で洗浄できる。それゆえ、環状フレーム１５に付着した研削屑を手作業で除去する工程を省略できる。
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。例えば、第２の実施形態でも、永久磁石３６に代えて、電磁石や静電チャックを用いることができる。
また、被加工物１１は、２インチから４インチの小型のサファイア基板又はＳｉＣ基板に限定されない。１つのフレームユニット１７は、８インチから１２インチの１つの被加工物１１のみを有してもよい。
２，９２：研削装置、４，９４：基台、４ａ：壁部、４ｂ：開口
６：研削送りユニット、８：ガイドレール、１０：移動板
１１：被加工物、１１ａ：表面、１１ｂ：裏面、１３：保護テープ
１２：ボールねじ、１４：駆動源、１６：固定部材
１５：環状フレーム、１５ａ：一面、１５ｂ：開口部、１５ｂ１：内周縁、１５ｃ：他面
１７：フレームユニット
１８：研削ユニット、１８－１：粗研削ユニット、１８－２：仕上げ研削ユニット
２０：スピンドルハウジング、２２：スピンドル、２４：回転駆動源
２６：ホイールマウント
２８：研削ホイール、２８ａ：ホイール基台、２８ｂ：研削砥石
３０：チャックテーブル、３０ａ：保持面、３０ｂ：回転軸
３２：枠体、３４：外周部、３６：永久磁石、３８：傾斜部、４０：中央部
４２：カバーテーブル、４４：厚さ測定器、４６：蛇腹状カバー
４８Ａ：搬入搬出領域、４８Ｂ：研削領域
５０，６０，７０，８０：フレーム洗浄ユニット
５０ａ：基部、５０ｂ：アーム、５０ｃ：ロータリーアクチュエータ（駆動機構）
５０ｄ：第１の洗浄部材、５０ｄ１：表面
５２Ａ：洗浄位置、５２Ｂ：退避位置
５４：操作パネル
６０ａ：エアシリンダ（駆動機構）、６０ｂ：シリンダチューブ、６０ｃ：ピストンロッド、６０ｄ：第１の洗浄部材
７０ａ：アーム、７０ｂ：基部、７０ｃ：一面、７０ｄ：第１の洗浄部材
８０ａ：アーム、８０ｂ：基部、８０ｃ：一面、８０ｄ：第１の洗浄部材
９６ａ，９６ｂ：カセット載置台
９８ａ，９８ｂ：カセット
１００：搬送ロボット、１０２：位置合わせ機構、１０４：ローディングアーム
１０６：ターンテーブル、１０８：アンローディングアーム
１１０：洗浄ユニット（フレーム洗浄ユニット）
１１２ａ：回転柱、１１２ｂ：アーム、１１２ｃ：ノズル（第２の洗浄部材）
１１４：洗浄水供給源、１１４ａ：洗浄水（液体）
１１６：エア供給源、１１６ａ：エア（気体）
１１８：二流体
１２０：揺動機構（駆動機構）、１２０Ａ：洗浄位置、１２０Ｂ：退避位置
Ａ１：搬入搬出領域、Ａ２：粗研削領域（研削領域）、Ａ３：仕上げ研削領域（研削領域）、Ａ４：洗浄領域

Claims (5)

  1. 研削装置であって、
    環状フレームの開口部を覆う様に該環状フレームの一面に貼り付けられた保護テープの該開口部の内周縁よりも内側に貼り付けられた被加工物を、該保護テープを介して吸引保持するチャックテーブルと、
    該チャックテーブルで保持された該被加工物を研削する研削砥石を有する研削ユニットと、
    該被加工物の研削後における該環状フレームの該一面とは反対側に位置する他面を洗浄するフレーム洗浄ユニットと、を備え、
    該研削ユニットは、第１方向に沿って移動可能であり、
    該チャックテーブルは、該第１方向と直交する第２方向に沿って移動可能であり、
    該フレーム洗浄ユニットは、第１の洗浄部材を有し、
    該フレーム洗浄ユニットは、該第２方向において該被加工物の研削が行われる該チャックテーブルの研削領域から離れており、且つ、該チャックテーブルに対して該被加工物の搬出及び搬入が行われる搬入搬出領域に隣接して設けられており、
    該フレーム洗浄ユニットは、該チャックテーブルの直上に位置する洗浄位置と、該チャックテーブルの外周部よりも外側に位置する退避位置と、の間で、該第１の洗浄部材を移動させる駆動機構を更に有することを特徴とする研削装置。
  2. 研削装置であって、
    環状フレームの開口部を覆う様に該環状フレームの一面に貼り付けられた保護テープの該開口部の内周縁よりも内側に貼り付けられた被加工物を、該保護テープを介して吸引保持するチャックテーブルと、
    該チャックテーブルで保持された該被加工物を研削する研削砥石を有する研削ユニットと、
    該被加工物の研削後における該環状フレームの該一面とは反対側に位置する他面を洗浄するフレーム洗浄ユニットと、を備え、
    該フレーム洗浄ユニットは、第１の洗浄部材を有し、
    該第１の洗浄部材は、
    該環状フレームの該開口部の該内周縁の径に対応する内径を有する基部の一面において離散的に環状に配置された複数のスポンジ体と、該環状フレームの該開口部の該内周縁の径に対応する内径を有する１つの環状のスポンジ体と、のいずれかを有することを特徴とする研削装置。
  3. 該第１の洗浄部材は、該環状フレームの該他面に接触可能であり且つ柔軟性を有し、
    該第１の洗浄部材と、該チャックテーブルで該一面側が保持された該環状フレームと、を相対的に動かすことで、該フレーム洗浄ユニットにより、該環状フレームの該他面が洗浄されることを特徴とする請求項１又は２に記載の研削装置。
  4. 該フレーム洗浄ユニットは、該チャックテーブルの直上に位置する洗浄位置と、該チャックテーブルの外周部よりも外側に位置する退避位置と、の間で、該第１の洗浄部材を移動させる駆動機構を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の研削装置。
  5. 該フレーム洗浄ユニットは、該被加工物の研削が行われる該チャックテーブルの研削領域から離れており、該チャックテーブルに対して該被加工物の搬出及び搬入が行われる搬入搬出領域に隣接して設けられていることを特徴とする請求項２に記載の研削装置。
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