(57)【要約】複数の種類の予備拡張ウエハ材料からダイを作製または処理するため用いるダイ取扱いシステムおよび方法。本ダイ取扱いシステムはモジュール式に構成され、システムのプロセスの１つにアイドリング状態を強いることなしに、ウエハを拡張し、ウエハを加工し、ダイを抜き取り、および抜き取られたダイを検査する、同時並行のプロセスを可能にする。ウエハ取扱いモジュールの実施形態は、ダイハンドラを中止させることなく、１つ以上の相異なるサイズを有するウエハを予備拡張状態に伸張または拡張する能力のあるエキスパンダなどのメカニズムを含む。予備拡張ウエハは専有のカートリッジとして格納され、次いでダイハンドラに引き渡され、ダイハンドラのピックヘッドが予備拡張ウエハの各々のダイを取り出し、抜き取られたダイを、さらなる処理のため、ピックアンドプレースマシンなどの後続の機械に引き渡す。【選択図】図１ａ
2019520712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１構成のウエハを含む準備済みウエハを格納するように構成された第１カセットと、
前記第１構成の前記ウエハを第１予備拡張ウエハに拡張するように構成されたエキスパンダと、
前記エキスパンダから受け取った前記第１予備拡張ウエハを格納するように構成された予備拡張ウエハ保持デバイスと、
前記第１予備拡張ウエハから１つ以上のダイを抜き取るように構成されたピックヘッドを含むダイハンドラと、
を含む、ダイ取扱いシステム。
【請求項２】
第２構成のウエハを含む第２準備済みウエハを格納するように構成された第２カセットであって、前記第２構成の特性は前記第１構成の特性とは異なる、第２カセットと、
前記エキスパンダから第２予備拡張ウエハを受け取るように構成された第２予備拡張ウエハ保持デバイスと、
をさらに含む、請求項１に記載のダイ取扱いシステム。
【請求項３】
前記第１予備拡張ウエハは、第１カートリッジの上部プレートと底部プレートとの間に配置された前記第１構成の前記ウエハを含む前記第１カートリッジ内に維持される、請求項１に記載のダイ取扱いシステム。
【請求項４】
前記第１予備拡張ウエハおよび前記第２予備拡張ウエハは、前記第１予備拡張ウエハ保持デバイスまたは第２予備拡張ウエハ保持デバイス内に事前配向された位置で格納される、請求項２に記載のダイ取扱いシステム。
【請求項５】
前記予備拡張ウエハ保持デバイスに取付けられた第１エレベータと、
前記第２予備拡張ウエハ保持デバイスに取付けられた第２エレベータと、
をさらに含み、
前記ダイハンドラが前記第１エレベータおよび前記第２エレベータの両方に連結される、
請求項２に記載のダイ取扱いシステム。
【請求項６】
前記エキスパンダが前記ウエハを、または前記第２構成の前記ウエハを第２予備拡張ウエハに拡張している間に、前記ダイハンドラの前記ピックヘッドが前記第１予備拡張ウエハから１つ以上のダイを同時並行に抜き取る、請求項２に記載のダイ取扱いシステム。
【請求項７】
前記ダイハンドラに取付けられたカメラをさらに含み、前記カメラは、前記第１予備拡張ウエハの各々の抜き取られたダイの３次元視を有する、請求項１に記載のダイ取扱いシステム。
【請求項８】
前記カメラの前記３次元視は、前記第１予備拡張ウエハから抜き取られた前記１つ以上のダイの側面視および端面視を可能にする、請求項７に記載のダイ取扱いシステム。
【請求項９】
前記ピックヘッドは回転可能である、請求項１に記載のダイハンドラ。
【請求項１０】
前記ピックヘッドは、回転して、前記第１予備拡張ウエハの各々の抜き取られたダイを前記カメラに提示する、請求項７に記載のダイ取扱いシステム。
【請求項１１】
第１構成のウエハを含む準備済みウエハをカセットからエキスパンダに引き出すステップと、
前記ウエハを予備拡張ウエハに拡張するステップと、
前記予備拡張ウエハを予備拡張ウエハ保持デバイス内に格納するステップと、
前記予備拡張ウエハを、前記予備拡張ウエハ保持デバイスからダイハンドラのテーブルに引き出すステップと、
前記予備拡張ウエハから１つ以上のダイを抜き取るステップと、
を含む、ダイ取扱い方法。
【請求項１２】
第２構成の第２ウエハを含む第２準備済みウエハを、第２カセットから前記エキスパンダに引き出すステップであって、前記第２ウエハは前記第１構成の前記ウエハとは異なる構成を有する、ステップと、
前記第２ウエハを第２予備拡張ウエハに拡張するステップと、
をさらに含む、請求項１１に記載のダイ取扱い方法。
【請求項１３】
前記第２予備拡張ウエハを第２予備拡張ウエハ保持デバイス内に格納するステップと、
前記第２予備拡張ウエハを、前記第２予備拡張ウエハ保持デバイスから前記ダイハンドラに引き出すステップと、
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記準備済みウエハを予備拡張ウエハに拡張する前記ステップは、
上部プレート、底部プレート、および前記準備済みウエハを含むカートリッジを用意するステップと、
前記準備済みウエハを、前記カートリッジの前記上部プレートと底部プレートとの間に層状にするステップと、
前記上部プレートおよび底部プレートを一緒に圧縮することによって前記ウエハを拡張するステップと、
前記上部プレートおよび底部プレートを一緒に固定して、前記予備拡張ウエハを生成するステップと、
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記予備拡張ウエハの１つ以上のダイを抜き取る前記ステップと、前記第２準備済みウエハを第２予備拡張ウエハに拡張する前記ステップとが同時に行われる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記ダイハンドラに装着された視覚システムによって、前記予備拡張ウエハから抜き取られた前記１つ以上のダイを検査するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記視覚システムは、前記予備拡張ウエハから抜き取られた前記１つ以上のダイの３次元視を提供する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記検査するステップは、前記視覚システムのカメラによって、前記予備拡張ウエハから抜き取られた前記１つ以上のダイの側面視または端面視を検視するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記予備拡張ウエハを予備拡張ウエハ保持デバイスに格納する前記ステップは、
前記予備拡張ウエハを事前配向された位置に回転するステップと、
前記予備拡張ウエハを前記事前配向された位置で前記予備拡張ウエハ保持デバイス内に配置するステップと、
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２予備拡張ウエハを第２予備拡張ウエハ保持デバイスに格納するステップと、
前記第２予備拡張ウエハを、前記第２予備拡張ウエハ保持デバイスから前記ダイハンドラのテーブルに引き出すステップと、
前記第１予備拡張ウエハから１つ以上のダイを同時並行に抜き取りながら、前記第２予備拡張ウエハから１つ以上のダイを抜き取るステップと、
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１６年７月１３日に出願された米国特許仮出願第６２／３６１，７９０号、名称「ＷＡＦＥＲ  ＤＩＥ  ＨＡＮＤＬＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  Ａ  ＭＯＤＵＬＡＲ  ＥＸＰＡＮＳＩＯＮ ＳＵＢＳＹＳＴＥＭ」の優先権および利益を主張し、上記仮出願の内容は参照することにより本出願に組み込まれる。
【０００２】
［技術分野］
本明細書の主題はダイ取り扱いシステムに関し、さらに具体的にはモジュール式ウエハ取扱いサブシステムを備えたダイ取り扱いシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
通常、シリコンウエハなどのウエハ上には多数の集積回路が形成される。シリコンウエハは、個別の「半導体ダイ」（「半導体チップ」とも言われる）に切り取られ、次いでそれらは使用のためパッケージされる。「半導体デバイスパッケージ」は、一般に、ダイの集積回路に電気接続を設けるためのいくつかのボンドパッドを有する半導体ダイを含み、これらダイはボンドパッドが露出されるように搭載される。ボンドパッドは、ダイへの入力／出力（「Ｉ／Ｏ：ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ」）接続部を提供し、通常、ダイの縁に沿って配置される。導電ライン（導電トレース、ボンドフィンガー、リードフィンガー、またはリードとも言われる）の内端は、それらがダイを囲む接続点のアレイを形成するように、ダイの外縁周りに配置される。ダイは、通常、半導体デバイスパッケージのダイ収納域、すなわち、導電ライン内端によって画定された領域中に搭載または装着される。
【０００４】
半導体ダイが装着されたならば、半導体ダイのボンドパッドは、いくつかの方法の１つで、導電ライン内端によって設けられた接続点に接続される。接続ポイントを、１対１ベースで半導体ダイ上のボンドパッドに接続するために、多くの場合、通常アルミニウムまたは金で形成された非常に細いワイヤーが使用される。半導体ダイに接続するために、テープ自動式およびはんだバンプボンディング技法が用いられている。導電ラインは、ダイ収納域から外方に延び、外部回路とインターフェース連結し電気接続を設けるために、最終的に半導体デバイスパッケージの外部ピンで終端する。この半導体デバイスパッケージは、通常、追加のコンポーネントとともに、回路基板上のソケット中に搭載されてよい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の第１実施形態は一般に、第１サイズのウエハを格納するように構成された第１カセットと、第１サイズのウエハを第１予備拡張ウエハに拡張するように構成されたエキスパンダと、エキスパンダから受け取った第１予備拡張ウエハを格納するように構成された予備拡張ウエハ保持デバイスと、第１予備拡張ウエハから１つ以上のダイを抜き取るように構成されたピックヘッドを含むダイハンドラと、を含むダイ取扱いシステムに関する。
【０００６】
本開示の第２実施形態は、一般に、ウエハをカセットに積み込むステップと、ウエハをエキスパンダに引き入れるステップと、ウエハを予備拡張ウエハに拡張するステップと、予備拡張ウエハを予備拡張ウエハ保持デバイス中に格納するステップと、予備拡張ウエハを予備拡張ウエハ保持デバイスからダイハンドラのテーブル上に引き出すステップと、予備拡張ウエハから１つ以上のダイを抜き取るステップと、を含むダイ取扱い方法に関する。
【０００７】
以下の図面を参照しながら実施形態のいくつかを詳しく説明することとし、図中の同じ符号は同じ部材を指す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１ａ】モジュール式ウエハ取扱いサブシステムを備えたダイ取扱いシステムの或る実施形態の等角図を示す。
【図１ｂ】モジュール式ウエハ取扱いサブシステムを備えたダイ取扱いシステムの或る実施形態の正面図を示す。
【図２ａ】ウエハ取扱いサブシステムの或る実施形態の等角図を示す。
【図２ｂ】図２ａのウエハ取扱いサブシステムの実施形態の上面図を示す。
【図２ｃ】図２ａのウエハ取扱いサブシステムの実施形態の正面図を示す。
【図３ａ】ウエハ取扱いサブシステムのウエハストレージモジュールの或る実施形態の等角図を示す。
【図３ｂ】ウエハ取扱いサブシステムのエレベータシステムに連結されたウエハストレージモジュールの或る実施形態の等角図を示す。
【図３ｃ】図３ｂのエレベータシステムに連結されたウエハストレージモジュールの正面図を示す。
【図３ｄ】図３ｂのエレベータシステムに連結されたウエハストレージモジュールの側面図を示す。
【図４ａ】ウエハ取扱いサブシステムの拡張モジュールの或る実施形態の等角図を示す。
【図４ｂ】図４ａの拡張モジュールの上面図を示す。
【図４ｃ】図４ａの拡張モジュールの側面図を示す。
【図４ｄ】図４ａの拡張モジュールの正面図を示す。
【図５】予備拡張のため準備されたウエハの或る実施形態を示す。
【図６ａ】カートリッジの中に装着された第１サイズの予備拡張ウエハの或る実施形態の等角図を示す。
【図６ｂ】カートリッジの中に装着された、図６ａの第１サイズの予備拡張ウエハの上面図を示す。
【図７ａ】カートリッジの中に装着された第２サイズの予備拡張ウエハの或る実施形態の等角図を示す。
【図７ｂ】カートリッジの中に装着された、図７ａの第２サイズの予備拡張ウエハの上面図を示す。
【図８ａ】ダイハンドラの或る実施形態の等角図を示す。
【図８ｂ】ダイハンドラの或る実施形態の正面図を示す。
【図９ａ】１つ以上の抜き取られたダイを検査する視覚システムの或る実施形態の等角図を示す。
【図９ｂ】図９ａの視覚システムの実施形態の上面図を示す。
【図９ｃ】図９ａの視覚システムの実施形態の側面図を示す。
【図９ｄ】回転ピックヘッドによって回転されている、１つ以上の抜き取られたダイを検査している視覚システムの或る実施形態の側面図を示す。
【図９ｅ】回転された姿勢での抜き取られたダイの縁部を検査している視覚システムの或る実施形態の側面図を示す。
【図１０】従来式のウエハダイ取扱いシステムの或る実施形態を用いて、ダイを処理するためのステップを表すフローチャートを示す。
【図１１】モジュール式ウエハ取扱いシステムを備えたダイ取扱いシステムの或る実施形態を用いて、ダイを処理するためのステップを表すフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以降に述べる、本開示の装置および方法の実施形態の、図を参照しての詳細な説明は、例証のために本明細書に提示されているもので限定のためではない。いくつかの実施形態が詳細に示され説明されているが、当然のことながら、添付の特許請求の範囲から逸脱せずに様々な変更および修改を加えることが可能であろう。本開示の範囲は、構成しているコンポーネントの数、それらの材料、それらの形状、それらの色、それらの相対配置などに決して限定されるものでなく、これらは、単に、本開示の実施形態の例として開示されている。本実施形態およびそれらの利点は、添付の図面と併せ以下の説明を参照することによって把握することができ、図中の同じ参照符号は同じ機能を示す。
【００１０】
詳細な説明へ一序言として、本明細書および添付の請求項で使われる「ある（「ａ」、「ａｎ」）」、および「その（「ｔｈｅ」）」は、文脈上明確に別途に指定されていなければ、複数形も含むことに留意すべきである。
【００１１】
概要
現在利用可能な、ウエハおよびダイを取り扱うためのシステムは、専用の固定されたフレームサイズを有する拡張または伸張メカニズムから成る。これらのシステムは、プログラム可能、調整可能な、ウエハの拡張または伸張距離に対応している。しかしながら、これらのウエハ取扱いシステムは、通常、１回に１つだけのウエハサイズを処理する。異なるウエハサイズの処理が必要な場合、現在利用可能なウエハ取扱いシステムは、第１ウエハを伸張解除プロセスを通過させ、その第１ウエハをプレゼンテーション領域に戻し、システムを第２ウエハサイズを使用するように構成し、次いで、ウエハの第２セットに対する伸張プロセスを繰り返さなければならない。
【００１２】
現在利用可能なウエハ取扱いシステムはいくつかの不利点を有する。例えば、これらのシステムは、ウエハが逐次的に処理されることを必要とする。逐次的処理は、システムが複数のウエハを同時に処理する能力を制限する。ウエハ拡張のまたは拡張解除の間、ウエハは処理ができず、ウエハのダイにコンポーネントを同時には取り付けることができない。その結果、既存のシステムは、絶えず伸張および伸張解除のサイクルを行っていなければならず、これは拡張されるウエハの材料損傷のリスクを増加させる可能性がある。さらに、現在利用可能なウエハ処理の方法は、通常、ウエハを逐次的に処理するため単一専用の送り出しモードを介して１回に１つだけのウエハサイズを使って作動する。材料および製品を変更するため、ウエハは、必要に応じ拡張または拡張解除されてよい。最新型のウエハ取扱いシステムおよびダイハンドラマシンでさえもモジュール式ではない。逐次式システムにおけるウエハの拡張は、拡張が行われているときは、ダイ摘出およびダイ取扱いシステムは休止しているのでアイドル時間を増加させる。予備拡張ウエハの使用は、かなりのハードウェアのセットアップを必要とし、多様なウエハサイズを有することは、逐次的に実施する場合、大量のアイドル時間とハードウェアの段取替えを必要とする。
【００１３】
本開示のダイ取扱いシステムの実施形態は、前述の従来型のウエハ取扱いおよびダイ取扱いシステムの欠点および不利点に対処する。本開示のダイ取扱いシステムは、ウエハ拡張の間、ダイハンドラの１つ以上のセクションをアイドリングさせる必要なしに、ウエハ材料の複数の種類を準備しそれらからダイを抜き取ることが可能である。ウエハ拡張処理とダイ摘出とを、同じシステム上で相互に対し同時並行に行うことができ、ダイ取扱いシステムによって行われる１つ以上の処理をアイドリングさせることなく、ウエハを拡張し、ウエハを処理し、ダイを抜き取り、および抜き取られたダイを検査する同時並行処理を可能にする。
【００１４】
このダイハンドラシステムの実施形態は、保管しておき、装着されているダイハンドラに送り出すための、様々なサイズおよび材料の予備拡張ウエハを準備する能力のあるウエハ取扱いモジュールシステムを含んでよい。このウエハ取扱いモジュールの実施形態は、エキスパンダなどのメカニズムを含んでよく、このメカニズムは、１つ以上の相異なるサイズを有するウエハを、ダイハンドラを妨げることなく予備拡張状態に伸張または拡張することを可能にできる。予備拡張ウエハは、エキスパンダによって拡張される前に、２つの連動プレートの間に層状にされたウエハを含むカートリッジとして用意することができる。予備拡張ウエハは、格納しておき必要に応じてダイハンドラに送り出すことが可能で、中断や不必要なアイドリングなしに、ダイ摘出の安定した流れを確実にする。
【００１５】
ウエハ取扱いモジュールの実施形態は、ウエハを搭載した複数のカセットを含むことができる。いくつかの実施形態において、各カセットには、相異なる寸法を有し得る相異なる種類のウエハまたはウエハ群を搭載することが可能である。各カセットは、ウエハ取扱いシステムのエキスパンダに割り付けられてよい。エキスパンダおよび／またはウエハテーブルは、選択されたカセットから適切なサイズのウエハを引き出し、その適切なサイズのウエハをカートリッジ内在の予備拡張ウエハとして準備し、ダイの摘出の前に、そのカートリッジを予備拡張ウエハ保持デバイス中に一時的に格納することができる。予備拡張ウエハ保持デバイスを満たしている各カートリッジは「待機中」で、予備拡張ウエハからダイを取り出すピックヘッドによるダイ摘出のためダイハンドラによって選択される準備ができていると見なすことができる。
【００１６】
例示的な実施形態において、ウエハ取扱いシステムは、各カセットの中に、相異なる寸法、材料、ダイサイズ、厚さを含む、異なる構成の準備済みウエハに対する送り出しメカニズムとして機能する少なくとも２つのカセットを有してよい。相異なる構成の相異なる準備済みウエハで満たされた複数のカセットを有することによって、システムは、インプット材料および取り扱いモードを選択するための高いフレキシビリティを持つことができる。ウエハおよび材料の相異なる種類は、ダイハンドラが、１つ以上の予備拡張ウエハをダイハンドラのテーブルに引き出しピックヘッドによってその予備拡張ウエハからダイを抜き取る前に、選択され予備拡張されてよい。さらに、ウエハ取扱いシステムは、複数の予備拡張ウエハを準備し、予備拡張ウエハ保持デバイスの各々中に前もって格納しておくことができる。ウエハ取扱いシステムは、予備拡張ウエハが処理されるのを見越して、予備拡張ウエハ保持デバイスを満たしておくことが可能である。
【００１７】
ウエハ取扱いシステムの実施形態は、ダイハンドラが予備拡張ウエハ保持デバイスから取り出しておくことの可能な１つ以上の予備拡張ウエハを同時に処理している間にあっても、準備済みウエハの種類の各々を予備拡張することが可能で、ダイハンドラが１つ以上の予備拡張ウエハカートリッジからダイを摘出している間にあっても、ウエハ取扱いシステムが、各カセット中に格納されたウエハを予備拡張することを可能にする。これにより、ウエハ取扱いモジュールを有するダイ取扱いシステムは、絶え間なく動作し、最短のまたはゼロの、材料の段取替えまたは動作モードの変更に起因するアイドリング時間で、複数の相異なる準備済みウエハの種類を処理することができ、抜き取られたダイのアウトプットの増加をもたらす。
【００１８】
本ダイ取扱いシステムの実施形態は、ダイ取扱いシステム全体を通して１つ以上の位置に配置された、１つ以上のカメラを含む視覚システムをさらに含むことができる。この視覚システムは、ウエハ取扱いシステムおよび／またはウエハ取扱いシステムのエキスパンダの視野内に配置されたカメラを介し、拡張処理の過程でウエハの各々の視覚データを提供することが可能である。いくつかの実施形態において、この視覚システムは、各予備拡張ウエハからダイを抜き取るピックヘッドと一列に配置することができ、視覚システムがダイがウエハから抜き取られる際にそれらを検査することを可能にする。この視覚システムの実施形態は、ピックヘッドがダイを抜き取る際に、ウエハのダイの３次元視（three dimensional view）を提供することができる。ピックヘッドの実施形態は、抜き取られたダイの姿勢を回転することが可能で、視覚システムに抜き取られたダイの３次元視を提供する。
【００１９】
ダイ取扱いシステム
図面を参照すると、図１は、ダイ取扱いシステム１００の或る実施形態を示す。いくつかの実施形態において、システム１００は、一緒に連結された複数のサブシステムおよび／またはモジュールとして構築されてよい。システム１００をサブシステムまたはモジュールのグループとして構築することによって、ユーザが望めば、システム１００に１つ以上のサブシステムまたはモジュールを追加したり、またはこれから除去することが可能である。図１に示されるように、ダイ取扱いシステム１００は、ダイハンドラ１５０およびウエハ取扱いシステム１０１を含むことができる。ウエハ取扱いシステム１０１は、さらなるサブシステムおよびモジュール、例えば、ウエハストレージモジュール３００、拡張モジュール４００、およびエレベータモジュール１３０に分けることが可能である。
【００２０】
ウエハ取扱いシステム１０１の実施形態は、受け取り、格納し、予備拡張し、用意されたウエハ材料をダイハンドラ１５０に送り出す機能を遂行することができる。準備済みウエハ５００は、１つ以上の相異なる構成の準備済みウエハ５００で満たされた１つ以上の事前積載されたカセットを装着することによって、ウエハ取扱いシステム１０１の中に搭載することが可能である。１つ以上のカセット１０５ａ、１０５ｂ（「カセット１０５」と言う）の装着は、ユーザによってマニュアルで、またはロボットシステムを使って自動的に行われてよい。用語「ウエハ」１１５は、半導体材料のスライスまたは基板を称し得る。この半導体材料は結晶構造を有する材料であってよい。現在ウエハに使用されている最も一般的な半導体材料は、結晶シリコンである。但し、準備済みウエハ５００の一部の構成においては、シリコン材料を、当業者に既知の他の半導体材料で置き換えることも可能である。例えば、ウエハ１１５は、シリコンに加えて、ゲルマニウム、ガリウム砒素、窒化ガリウム、リン化ガリウム、硫化カドミウム、または硫化鉛製であってもよい。
【００２１】
ウエハ取扱いシステム１０１のカセット１０５の中に搭載されるウエハ１１５の実施形態は、相異なる直径および厚さを含む様々な寸法に構築されてよい。いくつかの実施形態において、ウエハ１１５は、２５ｍｍより小さい寸法から４５０ｍｍに至るまでの寸法（１インチ〜１７．７インチ）を有してよい。例えば、このウエハの寸法は、２５ｍｍ（１インチ）、５１ｍｍ（２インチ）、７６ｍｍ（３インチ）、１００ｍｍ（４インチ）、１２５ｍｍ（４．９インチ）、１３０ｍｍ（５インチ）、１５０ｍｍ（５．９インチ）、２００ｍｍ（７．９インチ）、３００ｍｍ（１１．８インチ）、または４５０ｍｍ（１７．７インチ）とすることができる。ダイ取扱いシステム１００のカセット１０５に搭載されるウエハ１１５のサイズも同様に様々な厚さを有してよい。ウエハ１１５の厚さは、２５μｍ〜３０００μｍの間で変化してよい。例えば、ウエハ１１５の厚さは、２５μｍ、５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、２７５μｍ、３７５μｍ、５２５μｍ、６２５μｍ、６７５μｍ、７２５μｍ、７７５μｍ、９２５、１０００μｍ、１５００μｍ、２０００μｍ、３０００μｍまたはこれより厚くてよい。
【００２２】
カセット１０５は、図５中に示されるように、各々が複数の準備済みウエハ５００を格納し、それぞれの準備済みウエハ５００は特定の構成のウエハを含んでよい。この用語「構成」は、寸法、材料、厚さ、回路、ダイサイズなどを含む、ウエハ１１５の特性の差異を称し得る。ダイ取扱いシステム１００に供給された、またはシステムによって受け取られた準備済みウエハ５００の各々は、カセット１０５の１つ以上のスロット１１３の１つに割り付けることができる。ウエハ取扱いシステム１０１のカセット１０５のこの例示的な実施形態において、各カセット１０５ａおよび１０５ｂは、上限２５個までの準備済みウエハ５００を格納することが可能である。それぞれの準備済みウエハ５００に対し、ウエハ１１５は、マイラフィルムなどのフィルム１１６を包含するフレーム１１７に搭載されてよい。いくつかの実施形態において、準備済みウエハ５００はカセット１０５に搭載される前に、さらに拡張のために準備することができる。いくつかの実施形態では、準備済みウエハ５００は、カセット１０５に搭載される前に、裏面研磨、ＵＶ硬化、およびダイシングのステップを施されてよい。
【００２３】
各準備済みウエハ５００の特定のカセット１０５への割り付けは、ウエハ１１５の材料およびウエハ１１５の寸法に基づけばよい。これらの図に示されるように、ウエハ取扱いシステム１０１には複数のカセット１０５を組み込むことが可能である。各カセット１０５には、相異なる寸法または材料を含むウエハ群を割り付け格納することができる。例えば、第１カセット１０５ａには、２７５μｍの厚さを有する１５０ｍｍのシリコンウエハを含む準備済みウエハ５００を割り付け格納することが可能であり、第２カセット１０５ｂには、５７５μｍの厚さを備えた３００ｍｍのウエハ１１５を有する準備済みウエハ５００を割り付けて格納することができ、そして、ダイ取扱いシステム１００が、ウエハ材料を段取替えしたり、システム１００内のデバイスの各々を再編成したり、またはカセット１０５を入れ替えたりする必要なしに、複数の異なる種類のウエハ１１５を拡張し処理することを可能にする。いくつかの実施形態において、カセット１０５の切り替えは、ダイ取扱いシステム１００が作動している間に行うことができる。各カセット１０５は、ウエハ取扱いシステム１０１から取外し、同一の準備済みウエハ５００を搭載した新しいカセット１０５と入れ替えることが可能であり、あるいは、カセット１０５は、異なるウエハ材料を有する準備済みウエハ群５００を搭載したカセット１０５と入れ替えてもよい。カセット１０５は、人間のユーザによってマニュアルで、または、いくつかの実施形態ではロボットデバイスによって、取外し入れ替えてよい。
【００２４】
システム１００のいくつかの実施形態において、ウエハ取扱いシステム１０１は、カセット１０５の各々を１つのエレベータモジュール１３０に取付けることができる（各別個のエレベータ１３０を、個別のエレベータとして、例えば、図中のカセット１０５に連結されたものはエレベータ１３０ａ、カセット１０５ｂに連結されたものはエレベータ１３０ｂと称することがある）。エレベータ１３０は、カセット１０５およびカセット１０５に取付けられた準備済みウエハ保持デバイス１１９を、ウエハ取扱いシステム１０１のウエハテーブル１２０とダイハンドラ１５０のプラットフォーム１６１との間で上昇および下降するように構成されてよい。エレベータ１３０の実施形態は、ウエハテーブルアーム１２７が、準備済みウエハ５００をスロット１１３からエキスパンダ１０９に引き出すことを可能にするため、カセット１０５の相応するスロット１１３をウエハテーブル１２０に整列させることができる。準備済みウエハ５００が拡張されたならば、エレベータ１３０は、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９をウエハテーブル１２０に整列させるために、ストレージモジュール３００の高さを調整することが可能である。予備拡張ウエハ保持デバイスを包含するストレージモジュール３００の高さを調整することによって、ウエハテーブルアーム１２７は、エキスパンダ１０９から予備拡張ウエハ１２６、７２６を取り出し、その予備拡張ウエハ１２６、７２６を、ウエハテーブル１２０に整列された予備拡張ウエハ保持デバイス１１９のスロットの中に搭載することができる。いくつかの実施形態において、ウエハテーブルアーム１２７は、予備拡張ウエハ１２６、７２６が予備拡張ウエハ保持デバイス１１９中に格納されている間に、予備拡張ウエハ１２６、７２６の位置を事前配向するために、予備拡張ウエハ１２６、７２６を廻すまたは回転することが可能である。例えば、ウエハテーブルアーム１２７は、予備拡張ウエハ１２６、７２６を、予備拡張ウエハ１２６、７２６を定置する前に９０度の増分で回転することができる。
【００２５】
エレベータモジュール１３０の実施形態は、以下で説明するエレベータシステム１３０のシステムのコンポーネントを支持するエレベータフレーム３０５を含んでよい。サーボモーター３０７は、エレベータ１３０、リードスクリュー３０９、ならびにカセット１０５および予備拡張ウエハ保持デバイス１１９を含むウエハストレージモジュール３００に連結された背面プレート１２１、の動作を制御する駆動メカニズムの始動を管理することが可能である。背面プレート１２１は、図３ａに示されるように、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９の背面に取付けられてよい。但し、いくつかの別の実施形態では、背面プレート１２１は、カセット１０５の背面、またはウエハストレージモジュールの他の部分に取付けることも可能である。エレベータシステム１３０のいくつかの実施形態において、背面プレート１２１にガイドレールブラケット３０１を取付けることができる。このガイドレールブラケットは、これらの図に示されているように、フレーム３０５の背面上に配置されたガイドレール１２３と相互連結が可能なチャネルを形成するようにサイズ取られ形作られてよい。
【００２６】
サーボモーター３０７は駆動メカニズムを始動させ、エレベータはリードスクリュー３０９を介して上昇または下降が可能である。ガイドレールブラケット３０１を介してガイドレール１２３に取付けられた背面プレート１２１は、リードスクリューが背面プレート１２１を昇降するのにつれて、ガイドレール１２３に沿って昇降することが可能で、ストレージモジュール３００の全体的位置と、ウエハテーブル１２０およびダイハンドラ１５０のプラットフォーム１６１の両方に対する、ウエハスロット１１３または予備拡張ウエハ保持デバイス１１９の位置合わせとを変更する。
【００２７】
ウエハ取扱いシステム１０１のいくつかの実施形態において、ウエハ取扱いシステム１０１は拡張モジュール４００を含むことが可能である。拡張モジュール４００の実施形態は、エキスパンダ１０９を配置されて備えるウエハテーブル１２０を支持するフレーム１０３を含んでよい。いくつかの実施形態において、準備済みウエハ５００の取り出しと、準備済みウエハ５００の予備拡張ウエハ１２６、７２６への拡張と、予備拡張ウエハ１２６、７２６の、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９のスロット中へのストレージと、を検査する能力のあるカメラを含む視覚システムを、拡張モジュール４００の中に設置することが可能である。また、フレーム１０３の実施形態は、トラック１１１を含む位置付けおよび取り出しシステムを含むことができ、これは、ウエハテーブル１２０と移動可能なウエハテーブルアーム１２７との動き範囲を延長することができる。動きウエハテーブルアーム１２７の実施形態は、トラック１１１と連結されてよく、ウエハテーブルアーム１２７は、ウエハテーブル１２０およびエキスパンダ１０９の動作の過程でトラック１１１に沿って移動することを可能にする。
【００２８】
トラック１１１をガイドとして使い、ウエハテーブルアーム１２７は、トラック１１１によって生成される軸に沿って移動することができる。トラック１１１は、アーム１２７が、ウエハテーブル１２０の片側から他の側に移動することを可能にする。図１ａ〜図２ｃの実施形態に示されるように、カセット１０５の各々はウエハテーブル１２０の縁部と整列することができ、ウエハテーブルアーム１２７が、カセット１０５のそれぞれに接して位置し、カセット１０５のスロット１１３に割り付けられた準備済みウエハ５００を取り出し、準備済みウエハ５００をスロット１１３から引き出すことを可能にする。準備済みウエハがカセット１０５のスロット１１３から引き出されたならば、ウエハテーブルアーム１２７は、引き出されたウエハ５００を携えてトラック１１１の上をエキスパンダ１０９に走行することができる。ウエハテーブルアーム１２７は、準備済みウエハ５００を予備拡張ウエハ１２６、７２６に拡張するために、エキスパンダ１０９上に載置してよい。
【００２９】
エキスパンダ１０９の実施形態は、準備済みウエハ５００を予備拡張ウエハ１２６、７２６に拡張する機能を遂行することができる。エキスパンダ１０９は、ウエハ１１５をＸおよびＹ方向に或る拡張サイズに拡張することによって、ウエハ１１５の表面積の大きさを増やすことが可能である。エキスパンダ１０９は、ウエハ１１５を圧延することができ、ウエハ１１５の拡張深度を増すために、エキスパンダ１０９によって加えられる熱による助力を受けることが可能で、これにより拡張されたウエハ１２４、７２４が得られる。
【００３０】
エキスパンダ１０９の実施形態は、拡張されたウエハ１２４、７２４をカートリッジ１２２中にカプセル化することができ、カートリッジは、ダイハンドラ１５０が予備拡張ウエハ１２６、７２６からダイを抜き取るかあるいは予備拡張ウエハ１２６、７２６がエキスパンダ１０９によって準備済みウエハ５００に戻して拡張解除するまで、拡張されたウエハ１２４、７２４を予備拡張ウエハ１２６、７２６として維持することができる。図６ａ〜図６ｂは、カートリッジ１２２によってカプセル化された第１サイズの拡張されたウエハ１２４を有する予備拡張ウエハ１２６の或る実施形態を示し、一方、図７ａ〜図７ｂは、カートリッジ１２２によってカプセル化された第２サイズの拡張されたウエハ７２４を有する予備拡張ウエハ７２６の或る実施形態を示す。カートリッジ１２２の各々は、様々な寸法および厚さのウエハ１１５をカプセル化することができてよい。いくつかの実施形態において、拡張されたウエハ１２４、７２４を露出しているカートリッジ１２２の開口部は、拡張プロセスの過程で用いられるウエハ１１５のサイズを収容するため調整可能とすることができる。別の実施形態では、カートリッジ１２２を形成するプレートは特定の拡張ウエハサイズ向けに特定的に設計されてよい。
【００３１】
カートリッジ１２２の実施形態は、ウエハ１１５がカートリッジ１２２内に保持されるように、フィルム１１６およびフレーム１１７の上に位置付けて固定するため、相互連結し、スナップフィットし、または一緒に結合することが可能な２つの咬合プレートを含んでよい。カートリッジ１２２の上部プレートと底部プレートとの間の中に、拡張されたウエハ１２４、７２４と、フィルム１１６と、フレーム１１７とを配置することができる。準備済みウエハ５００のためのフレーム１１７は、カートリッジ１２２の上部プレートと底部プレートとの間に配置されてよい。カートリッジ１２２のこれらプレートが一緒に咬合しまたは重なり合うと、拡張されたウエハ１２４、７２４への拡張プロセスの過程でウエハ１１５がエキスパンダに接触している間、カートリッジ１２２が、フレーム１１７をそしてウエハ１１５を、カートリッジ１２２のこれらプレートの間の所定位置に保持することが可能となる。拡張プロセスの過程で、ウエハ１１５は、所望されるいろいろな深度で伸張することが可能で、拡張されたウエハ１２４、７２４を生成する。
【００３２】
拡張プロセスが完了すると、カプセル化されたカートリッジ１２２、予備拡張ウエハ１２６、７２６は、ウエハテーブルアーム１２７によって、エキスパンダ１０９から取り出されてよい。ウエハテーブルアーム１２７は、エキスパンダ１０９から予備拡張ウエハ１２６、７２６を引き出し、予備拡張ウエハ１２６、７２６をトラック１１１を介してウエハテーブル１２０を横切って移動させ、その予備拡張ウエハを予備拡張ウエハ保持デバイス１１９ａ、１１９ｂ（総称的にまたは包括的に「予備拡張ウエハ保持デバイス１１９」と言う）の中に納置することができる。予備拡張ウエハ保持デバイス１１９の実施形態は、各々、カセット１０５およびエレベータ１３０に取付けられてよい。各予備拡張ウエハ保持デバイス１１９は複数のスロットを含んでよく、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９の各スロットは、ダイハンドラ１５０によるダイの摘出に先立って、予備拡張ウエハ１２６、７２６を収納することができる。システム１００のいくつかの実施形態において、システム１００は、システム１００が、予備拡張ウエハ保持のどのスロットが予備拡張ウエハ１２６、７２６によって現在占拠されているか、どの予備拡張ウエハ１２６、７２６が、予備拡張ウエハ１２６、７２６が現在ダイハンドラ１５０によって処理中なので、スロットから取り出されているか、また、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９のどのスロットがまだ空いているかまたはさらなる予備拡張ウエハ１２６、７２６を受ける用意ができているか、を知ることをできるようにするため、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９の各スロットの割り付けを行うことが可能である。
【００３３】
これらの図面中に示されている例示的な実施形態において、各予備拡張ウエハ保持デバイス１１９は４つのスロットを含み得る。但し、予備拡張ウエハ１２６、７２６を収納するため利用可能なスロットの数は変更が可能である。システム１００は、システム１００のスループットおよびサイズの如何によって、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９中に追加のスロット、またはより少ないスロットを含んでもよい。予備拡張ウエハ保持デバイス１１９の特定のスロットに積載するために、エレベータ１３０は、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９の所望のスロットを、ウエハテーブル１２０の高さに整列するように上昇または加工させることができる。エキスパンダ１０９から、ウエハテーブル１２０を横切って、予備拡張ウエハ１２６、７２６を行き来させているウエハテーブルアーム１２７は、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９のスロットの中に予備拡張ウエハ１２６、７２６を納置することが可能である。
【００３４】
ダイハンドラ１５０の実施形態は、予備拡張ウエハ１２６、７２６の各々から１つ以上のダイ６０１を抜き取り、予備拡張ウエハ１２６、７２６の抜き取られたダイ１６１を、図９ａ〜図９ｅに示されるように、一列に配された視覚システム１５７ａ、１５７ｂ（包括的もしくは総称的に「視覚システム１５７」と言う）を介して視覚的に検査し、抜き取られたダイ１８０を、ピックアンドプレースマシンなどの下流の加工装置に引き渡す機能を遂行することができる。ダイハンドラ１５０の実施形態は、ダイハンドラのピックヘッド１７０がそれ自体を各ダイ６０１の上方に適切に位置付けてダイの摘出を開始できるように、予備拡張ウエハ１２６、７２６を移動し正確な位置および方位に配置する能力のあるＸＹテーブルを含んでよい。ダイハンドラ１５０のＸＹテーブルの実施形態は、前述した拡張システム４００のトラック１１１およびウエハテーブルアーム１２７と類似のトラックシステム１５５およびプーラー１６３を含むことが可能である。
【００３５】
このＸＹテーブルのトラックシステム１５５は、ＸＹテーブルを横切るＸ軸に沿って、ＸＹテーブルの一端から他端に移動することが可能であってよい。例えば、プーラー１６３は、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９のスロット内に収納されている予備拡張ウエハ１２６、７２６にアクセスするため、ＸＹテーブルの長手を縦走することが可能である。プーラー１６３は、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９から予備拡張ウエハ１２６、７２６を取り出し、ＸＹテーブルのプラットフォーム１６１ａ、１６１ｂ（包括的または総称的にプラットフォーム１６１と言う）の１つの上に予備拡張ウエハ１２６、７２６を付着させるまで、トラック１５５に沿って縦走することができる。また、トラック１５５は、別個の内部トラックを含んでよく、その上でプラットフォーム１６１が連動することが可能である。ＸＹテーブルの内部トラックは、予備拡張ウエハ１２６、７２６の処理の過程で、抜き取られる適切なダイにピックヘッドを整列させるために、各プラットフォーム１６１ａ、１６１ｂが、ピックヘッド１７０に対しテーブルのＸ軸沿いに位置を変えることを可能にすることができる。トラック１５５の内部トラック沿いのプラットフォーム１６１の移動と、Ｙ軸トラック１５３沿いのピックヘッドのキャリッジ１５９のＹ軸の動きとの組合せは、ダイ６０１の摘出の過程で、ピックヘッドが拡張ウエハ１２６、７２６上の任意の点に整列されることを可能にする。
【００３６】
ダイハンドラ１５０の実施形態は、ＸＹテーブルに付加された１つ以上のＹ軸トラック１５３ａ、１５３ｂ（総称的にまたは一緒にＹ軸トラック１５３と言う）を備えるＸＹテーブルを含んでよい。このＹ軸トラックは、ピックヘッドキャリッジ１５９のＹ軸トラック沿いの移動を可能にし、Ｘ軸トラック１５５沿いのプラットフォームの移動と併せて、ピックヘッド１７０を予備拡張ウエハ１２６、７２６のダイ６０１に整列させるための位置付けシステムを提供する。Ｘ軸方向のプラットフォーム１６１の移動と、Ｙ軸方向のピックヘッドキャリッジ１５９の移動とを調整することによって、ピックヘッド１７０は、予備拡張ウエハ１２６、７２６の任意のダイ６０１を正確にターゲットし抜き取ることが可能である。
【００３７】
ダイハンドラ１５０の実施形態は、拡張されたウエハ１２４、７２４の位置に対応するＸＹ座標系を用いてプログラムされてよい。プログラムされた座標平面を使って、ピックヘッド１７０は、ノズルトレイから適切なノズル１６９を選択することが可能であり、いくつかの実施形態において、図８ａに示されるように、ノズルをプーラー１６３の中に組み込むことが可能である。ピックヘッド１７０は、トラック１５５に沿ったプラットフォーム１６１の移動と、Ｙ軸トラック１５３に沿ったピックヘッドのキャリッジ１５９の移動との組合せを用いて、プログラムされたＸ、Ｙ座標の位置に所在するダイ６０１の上方にノズル１６９を整列することができる。ピックヘッド１７０は、ピックヘッド１７０の吸引部を使って座標平面上のプログラムされた位置でダイ６０１を抜き取ることが可能で、抜き取られたダイ１８０を、さらなる加工のため、ピックアンドプレースマシンなどの下流の装置に引き渡すことができる。
【００３８】
ダイハンドラ１５０のいくつかの実施形態において、ＸＹテーブル、ピックヘッド、および／またはピックヘッドキャリッジ１５９は、１つ以上の視覚システム１５７ａ、１５７ｂ（総称的にまたは一緒に「視覚システム１５７」と言う）を備えてよい。視覚システム１５７は、ピックヘッド１７０によって抜き取り中の予備拡張ウエハ１２６、７２６の抜き取られたダイ１８０を検査する能力を有する１つ以上の一列に配されたカメラを含むことが可能である。視覚システム１５７は、単一のカメラを使用することが可能な環境において、２軸上の予備拡張ウエハ１２６、７２６の３次元視を可能にすることができる。他の実施形態では、複数のカメラが配置されてよく、ダイを複数の角度から見取ることが可能である。いくつかの例で、視覚システム１５７は、単一のカメラを使い、プリズムまたは鏡の使用を介するなど１つ以上の光学技法を利用して、抜き取られたダイ１８０を複数の軸から見取ることができる。
【００３９】
ダイハンドラ１５０のいくつかの実施形態において、ピックヘッド１７０は回転することができる。抜き取られたダイ１８０を保持してのピックヘッド１７０の回転は、視覚システム１５７が、検査プロセスの過程で、予備拡張ウエハ１２６、７２６の抜き取られたダイ１８０のどちら側にも３次元的なアクセスを有することを可能にする。抜き取られたダイ１８０の姿勢を傾けたり回転させたりする能力を有し得るピックヘッド１７０を備えることによって、ダイハンドラ１５０は、ダイハンドラ１５０の動作モードを変える必要なく、回路上向きの方位（フリップチップ）および／または回路下向きの方位（ダイ取付け）の両方で、ピックヘッド１７０によって抜き取られたダイ６０１を見取れるフレキシビリティを備えることができる。いくつかの実施形態において、視覚システム１５７は、ピックヘッド１７０を回転させることによって抜き取られたダイ１８０の異なった姿勢を見取ることが可能で、これにより、抜き取られたダイ１８０を異なった方位で提示でき、図９ｄ〜図９ｅ中に示されるように、抜き取られたダイ１８０の側面視（side view）または端面視（edge view）１８１を可能にする。視覚システム１５７の実施形態は、予備拡張ウエハ１２６、７２６からのダイ６０１の摘出の後で、抜き取られたダイ１８０の限度の完全な検査を可能にできる。
【００４０】
図１ａ〜図１ｂおよび図８ａ〜図８ｂのダイハンドラ１５０の例示的な実施形態中に示されるように、ダイハンドラ１５０は、１回に複数の予備拡張ウエハ１２６、７２６を同時処理することが可能である。例示的な実施形態に示されるように、２つの予備拡張ウエハ１２６、７２６は、別個のプラットフォーム１６１ａ、１６１ｂの上に搭載されてよい。予備拡張ウエハ１２６、７２６の各々は、別個のピックヘッドにより独立的に処理されてよく、ピックヘッドの各々は別個のピックヘッドキャリッジ１５９ａ、１５９ｂに取付けられる。本開示は、２つのピックヘッドキャリッジ１５９ａ、１５９ｂ、および２つのプラットフォーム１６１ａ、１６１ｂを示しているが、これは、システム１００中に存在可能なピックヘッド１７０、ピックヘッドキャリッジ１５９、またはプラットフォーム１６１の数を決して限定するものでない。ダイハンドラ１５０に搭載された予備拡張ウエハ１２６、７２６からのダイ６０１のさらなる同時処理および摘出を可能にするために、システム１００中に任意の複数の構成要素を複製することが可能である。さらに、ダイハンドラ１５０は、ウエハ取扱いシステム１０１から独立したモジュールなので、システム１００は、ウエハ取扱いシステム１０１が準備済みウエハ５００を予備拡張ウエハ１２６、７２６に拡張している間に、同時に並行して、複数の予備拡張ウエハ１２６、７２６からダイを抜き取り、抜き取られたダイ１８０を検査することができる。
【００４１】
ダイ取扱い方法
図面を参照すると、図１０は、１つ以上のダイを処理する逐次式方法で動作できるダイ取扱いシステムによって使用が可能な方法９００の或る実施形態を示す。ダイ取扱いシステム１００と違って、方法９００の方法を実装しているシステムは、並行式のウエハ取扱いシステム１０１を備えていない。それどころか、割り付け、拡張、およびダイ摘出は逐次的に行われる。ウエハ拡張およびダイ摘出は逐次に行われ、同時並行に行うことはできない。
【００４２】
図１１中に示された方法１０００の実施形態は、本開示のダイ取扱いシステム１００の作業の流れを表しており、本方法は、ダイハンドラ１５０に処理されている１つ以上の予備拡張ウエハ１２６、７２６からダイの摘出を行いながら同時並行に、エキスパンダ１０９中の１つ以上の準備済みウエハ５００を拡張することが可能である。ステップ１００３で、ウエハ取扱いシステム１０１は、準備済みウエハ５００を予備拡張ウエハ１２６、７２６に変換すべく、エキスパンダ１０９中の準備済みウエハ５００を拡張するため選び出すことができる。この選び出しプロセスの一部として、ウエハ取扱いシステム１０１は、準備済みウエハ５００をエキスパンダ１０９に割り付けることが可能である。ウエハ取扱いシステム１０１は、選択された準備済みウエハ５００によって前に占拠されていたスロット１１３を空きとしてマークし、次いで、エキスパンダ１０９をその選択された準備済みウエハ５００によって使われているとして更新することができる。
【００４３】
引き続いて、ステップ１００５で、ウエハ取扱いシステム１０１は、準備済みウエハ５００をスロット１１３からエキスパンダ１０９に引き入れるプロセスを実行してよい。ステップ１００５で、ウエハ取扱いシステムは、最初に、拡張のためステップ１００３で選択された準備済みウエハ５００を包含するカセット１０５を含むエレベータ１３０を始動することが可能である。エレベータ１３０は、サーボモーター３０７を始動し、エレベータのリードスクリュー３０９を回転させ、これにより、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９に取付けられた背面プレート１２１を上昇または下降させ、カセット１０５の上方または下方への移動をもたらすことができる。エレベータ１３０は、準備済みウエハ５００を格納している、カセット１０５のスロット１１３をウエハテーブル１２０に整列させることが可能である。ウエハテーブルアーム１２７は、トラック１１１に沿って、ウエハテーブル１２０のレベルまで上昇または下降されたカセット１０５に向かって移動することができる。ウエハテーブルアーム１２７が、ウエハテーブル１２０と整列されたスロット１１３に到達すると、ウエハテーブルアーム１２７は、選択された準備済みウエハ５００を、エキスパンダ１０９に割り付けるためスロット１１３から引き出し、トラック１１１沿いにエキスパンダ１０９に向け進んでよい。ウエハテーブルアーム１２７は、ステップ１００３で割り付けられた選択ウエハを、予備拡張ウエハ１２６、７２６への拡張のため、エキスパンダ１０９に引き渡すことができる。
【００４４】
ステップ１００６で、準備済みウエハ５００は、カートリッジ１２２の中にカプセル化され、エキスパンダ１０９によって、ステップ１００５でエキスパンダ１０９に引き入れられたウエハ１１５よりも大きくあり得る表面積を有する予備拡張ウエハ１２６、７２６に拡張されてよい。拡張されたウエハ１２４、７２４の実施形態は、カプセル化カートリッジ１２２内のカートリッジ１２２の上部プレートと底部プレートとの間にロックされ、予備拡張ウエハ１２６、７２６を形成することができる。ステップ１００６でウエハ拡張が完了すると、予備拡張ウエハ１２６、７２６は、ウエハテーブルアーム１２７によってエキスパンダ１０９から引き出されてよい。ウエハテーブルアーム１２７は、トラック１１１に沿って、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９の方向に進み、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９のスロットの中に予備拡張ウエハ１２６、７２６を納置してよい。ウエハ取扱いシステム１０１は、ウエハ取扱いデバイス１１９の空いているスロットを選択し、その空いたスロットをウエハテーブル１２０に整列させるべく予備拡張ウエハ保持デバイス１１９を上昇または下降させるため、エレベータ１３０を始動することができ、ウエハテーブルアーム１２７が予備拡張ウエハ１２６、７２６を、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９の、システムによって選択されたスロットの中に引き入れることを可能にする。
【００４５】
ステップ１００８で、ステップ１００７において予備拡張ウエハ保持デバイス１１９に引き入れられた予備拡張ウエハ１２６、７２６は、ダイハンドラ１５０によるダイ摘出のため割り付けられてよい。システム１００は、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９から取り出されダイハンドラ１５０のＸＹテーブルのプラットフォーム１６１に引き入れるようスケジュールされた、予備拡張ウエハに対する空きスペースを用意するため、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９中の予備拡張ウエハ１２６、７２６の待ち行列を修正することができる。ステップ１００９で、ダイハンドラ１５０に引き入れるためシステム１００によって割り付けられた予備拡張ウエハ１２６、７２６が、プーラー１６３によって、ダイハンドラ１５０のプラットフォーム１６１に引き入れられてよい。
【００４６】
ステップ１００８で割り付けられた予備拡張ウエハ１２６、７２６をプラットフォーム１６１に引き入れる処置は、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９のスロットをＸＹテーブル上のプラットフォーム１６１に整列させることによって行われてよい。プラットフォーム１６１と予備拡張ウエハ保持デバイス１１９のスロットとの間の整列は、エレベータ１３０を始動し、エレベータ１３０および予備拡張ウエハ保持デバイス１１９に取付けられた背面プレート１２１を、割り付けられたウエハを保持するスロットがプラットフォーム１６１と整列されるまで、上昇もしくは下降させることによって達成することができる。プラットフォーム１６１は、トラックシステム１５５によって生成されたＸ軸沿いにスライドすることが可能である。プラットフォーム１６１は、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９のスロットに当接するまでスライドしてよい。また、プーラー１６３は、トラック１５５に沿ってスライドし、予備拡張ウエハ１２６、７２６を予備拡張ウエハ保持デバイス１１９から取り出し、その予備拡張ウエハ１２６、７２６をプラットフォーム１６１に付着することが可能である。
【００４７】
予備拡張ウエハ１２６、７２６のカートリッジに固定されたプラットフォーム１６１の実施形態は、トラック１５５に沿って、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９から離れる反対方向に、ピックヘッドキャリッジ１５９内に収容されたピックヘッド１７０に向かって移動してよい。ステップ１０１０で、ダイハンドラ１５０は、ピックヘッドを使って予備拡張ウエハ１２６、７２６からダイ６０１の１つを抜き取ることによって、予備拡張ウエハ１２６、７２６の処理を開始することができる。いくつかの実施形態において、ピックヘッド１７０は、ダイ６０１の摘出のためピックヘッド１７０が取付けてよいノズル１６９を選択するために、ノズルトレイに整列することができる。プーラー１６３は、ピックヘッドキャリッジに整列されるまで、さらに具体的には、ピックヘッド１７０の吸引距離内でＹ軸トラック１５３の真下に整列されるまで、トラックシステム１５５に沿って移動することが可能である。プーラーが整列されたならば、ピックヘッドキャリッジは、ピックヘッド１７０が望まれるノズル１６９に被さって位置するまで、Ｙ軸トラック１５３に沿ってスライドすることができる。いくつかの実施形態において、ピックヘッド１７０は、ノズルトレイからノズル１６９を取り出しおよび／または取付け、そのノズル１６９を使って予備拡張ウエハ１２６、７２６からダイ６０１の摘出を進めることが可能である。
【００４８】
ノズル１６９が選択できたならば、ノズルトレイは、ピックヘッド１７０から離れてトラックシステム１５５に沿ってスライドしてよく、一方、プラットフォーム１６１は、Ｙ軸トラック１５３を使って処理するため、システム１００によって選択された最初のダイに整列した、事前プログラムされた位置に定置されるまで、トラックシステム１５５に沿って移動することが可能である。ピックヘッド１７０は、ピックヘッドキャリッジ１５９の移動を介してピックヘッド１７０が事前プログラムされたＸ−Ｙ座標位置に整列するまで、Ｙ軸トラック１５３に沿って移動してよい。ピックヘッド１７０は、ピックヘッド１７０の下方の位置のダイ６０１に向けて下降し、下方に位置する予備拡張ウエハ１２６、７２６から選択されたダイ６０１を抜き取ることができる。ピックヘッド１７０は、全ての選択されたダイ６０１が抜き取られるまで、プラットフォーム１６１およびピックヘッドキャリッジ１５９の動きを介してそれぞれのダイ６０１に連続して整列および再整列されてよい。
【００４９】
いくつかの実施形態において、処理ステップ１０１０は、続いて、図９ａ〜図９ｅに表されたような１列に配された視覚システム１５７を用いて抜き取られたダイ１８０を検査することができる。視覚システム１５７のカメラは、抜き取られたダイ１８０がシステム１００によって意図されたように抜き取られ、抜き取られたダイ１８０の各々が損傷されていないことを確実にすることができる。ピックヘッド１７０は、図９ｄ〜図９ｅに示されるように、抜き取られたダイ１８０をいろいろな方向に傾けることができ、視覚システム１５７が、ダイを３次元空間で検査することを可能にする。この検査の過程で、視覚システム１５７は、ダイ６０１が抜き取られた後、視覚システム１５７に向けて位置付けられた各々の抜き取られたダイ１８０の露出面を観察することができる。また、視覚システム１５７は、ピックヘッド１７０が１つの姿勢から別の姿勢に回転してくれるので、視覚システム１５７に向けて位置付けられた抜き取られたダイ１８０の縁部の各々を見取ることが可能である。視覚システム１５７は、抜き取られたダイ１８０の縁部の欠陥を識別することができる。視覚システム１５７による検査が完了したならば、ピックヘッド１７０は、抜き取られたダイ１８０を、ダイ６０１をさらに加工できる下流の処理装置に引き渡せばよい。例えば、ピックヘッド１７０は、抜き取られたダイ１８０をピックアンドプレースマシンに送ってよい。ダイハンドラ１５０の実施形態は、予備拡張ウエハ１２６、７２６が使い果たされ、空のカートリッジ１２２およびフレーム１１７だけが残るまで、拡張されたウエハ１２４、７２４からダイ６０１の各々を抜き取り続けてよい。ステップ１０１３で、フレーム１１７を包含する空のカートリッジ１２２は、プーラー１６３によって、ウエハ保持デバイス１１９の空のスロットに戻すことができる。
【００５０】
ステップ１０１５で、エレベータ１３０は、使用済みのカートリッジ１２２およびフレーム１１７を包含するスロットを上昇させ、再度、ウエハテーブル１２０と整列させてよい。ウエハテーブルアーム１２７は、空のカートリッジ１２２とフレーム１１７とを、予備拡張ウエハ保持デバイス１１９から、トラック１１１に沿ってエキスパンダ１０９に引き戻すことができる。引き続いて、エキスパンダ１０９は、ステップ１０１６で、カートリッジ１２２を拡張解除し、カートリッジ１２２を開いてよい。いくつかの実施形態において、エキスパンダは、次の予備拡張ウエハ１２６、７２６を形成するためにエキスパンダ１０９内にカートリッジを保持することができる。カートリッジ１２２の拡張解除が完了すると、ステップ１０１７で、拡張されたウエハフレーム１１７はカセット１０５に戻されてよい。ウエハテーブルアーム１２７は、フレーム１１７をエキスパンダ１０９から、カセット１０５に向けて引き出すことができる。エレベータ１３０は、カセット１０５の空のスロットをウエハテーブル１２０に整列させることが可能である。ウエハテーブル１２０と整列されたならば、ウエハテーブルアーム１２７は、空のフレーム１１７を空のスロット１１３の中に納置することができ、そのフレーム１１７が、カセットの中に搭載され得る別のウエハ１１５のために使われることを可能にする。
【００５１】
本発明の様々な実施形態の説明を例証のため提示してきたが、これらは、網羅的であること、または開示された実施形態に限定されることは意図されていない。当業者には、説明された実施形態の範囲および趣旨から逸脱しない、多くの修改および変形が明白であろう。本明細書で用いた用語は、実施形態の原理、実際上の応用、もしくは市販の技術の技術的な改良を最善に説明し、または他の当業者が本明細書に開示された実施形態を理解できるように選択されたものである。
【図１ａ】
2019520712.tif 000003
【図１ｂ】
2019520712.tif 000004
【図２ａ】
2019520712.tif 000005
【図２ｂ】
2019520712.tif 000006
【図２ｃ】
2019520712.tif 000007
【図３ａ】
2019520712.tif 000008
【図３ｂ】
2019520712.tif 000009
【図３ｃ】
2019520712.tif 000010
【図３ｄ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図９ｄ】
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【図９ｅ】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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