(57)【要約】【課題】  ウエーハに異物を付着させることなく、ウエーハに帯電した静電気を除去可能な搬出入装置を提供することである。【解決手段】  開口を有するカセットに対して一面に絶縁部材が配設されたウエーハを搬出又は搬入するウエーハの搬出入装置であって、ウエーハの該一面側を支持するウエーハ支持部と、該ウエーハ支持部に連結され、該ウエーハ支持部を該カセット内に進入又は該カセット内から退避させるアーム機構と、該カセット内へ搬入又は該カセット内から搬出するウエーハの外周側面に接触可能に該ウエーハ支持部の表面から突出するように形成された導電性材料からなるアースされた除電部材とを具備し、該除電部材がウエーハの外周側面に接触してウエーハに帯電した静電気を除電することを特徴とする。【選択図】図３
2011171591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有するカセットに対して一面に絶縁部材が配設されたウエーハを搬出又は搬入するウエーハの搬出入装置であって、
ウエーハの該一面側を支持するウエーハ支持部と、
該ウエーハ支持部に連結され、該ウエーハ支持部を該カセット内に進入又は該カセット内から退避させるアーム機構と、
該カセット内へ搬入又は該カセット内から搬出するウエーハの外周側面に接触可能に該ウエーハ支持部の表面から突出するように形成された導電性材料からなるアースされた除電部材とを具備し、
該除電部材がウエーハの外周側面に接触してウエーハに帯電した静電気を除電することを特徴とするウエーハの搬出入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カセット内に収容されたウエーハを搬出、又はウエーハをカセット内に搬入するウエーハの搬出入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイスの製造プロセスにおいては、シリコンやＧａＡｓ等のウエーハの表面にＩＣやＬＳＩ等の回路素子が複数形成される。回路素子が形成された半導体ウエーハは、研削装置、研磨装置によって裏面が研削又は研磨されて所定の厚みへと薄化された後、個々の半導体デバイスへと分割される。このようにして製造された半導体デバイスは、携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。
【０００３】
ウエーハ表面に形成された回路素子を保護するために、研削や研磨に際してウエーハの表面には例えばポリオレフィンの基材上に糊層が形成された特開平１１−３０７６２０号公報に開示されたような保護部材（保護テープ）が配設される。
【０００４】
表面に保護部材が配設されたウエーハは、カセットに複数枚収容された状態で研削装置や研磨装置に供給される。研削装置や研磨装置のカセット載置部に載置されたカセットから搬出入装置が各ウエーハを搬出する。
【０００５】
ウエーハは表面に配設された保護部材を介してチャックテーブルに保持され、このように保持されたウエーハの裏面に研削砥石や研磨パッドが当接して摺動することでウエーハの裏面が研削又は研磨される。
【０００６】
研削又は研磨されたウエーハは洗浄、乾燥された後、搬出入装置によって元のカセットと同一又は異なるカセットへと収容される（例えば、特開２００２−２８９６７３号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３０７６２０号公報
【特許文献２】特開２００２−２８９６７３号公報
【特許文献３】特開２００１−４３９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、ウエーハの研削加工や研磨加工、洗浄及び搬送等においてウエーハに静電気が帯電し、ウエーハに形成された回路素子が静電破壊されてしまうという問題がある。静電気を除去する方法として、帯電している物体を接地（アース）する方法が一般的であるが、ウエーハのように複数個の独立した物体が次々と搬送されていくものの場合には、接地によって除電することは困難である。
【０００９】
ウエーハが収容されたカセットを接地する方法も考えられるが、研削や研磨に際してウエーハ表面にはポリオレフィン等からなる絶縁体の保護部材が配設される。ウエーハはこの保護部材を介してカセット内で支持されるため、カセットを接地してもウエーハに帯電した静電気を除電することはできない。そこで、ウエーハへイオン化されたエアを噴射してウエーハのイオンバランスを中和させる所謂イオナイザを用いた除電方法が広く採用されている（例えば、特許文献３参照）。
【００１０】
ところが、イオナイザによりイオン化エアを噴射してウエーハに帯電した静電気を除電する方法では、塵や埃などの浮遊微粒子がウエーハの回路素子上に付着して回路素子の短絡や断線を引き起こしてしまうという問題がある。
【００１１】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ウエーハに異物を付着させることなく、ウエーハに帯電した静電気を除去可能なウエーハの搬出入装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によると、開口を有するカセットに対して一面に絶縁部材が配設されたウエーハを搬出又は搬入するウエーハの搬出入装置であって、ウエーハの該一面側を支持するウエーハ支持部と、該ウエーハ支持部に連結され、該ウエーハ支持部を該カセット内に進入又は該カセット内から退避させるアーム機構と、該カセット内へ搬入又は該カセット内から搬出するウエーハの外周側面に接触可能に該ウエーハ支持部の表面から突出するように形成された導電性材料からなるアースされた除電部材とを具備し、該除電部材がウエーハの外周側面に接触してウエーハに帯電した静電気を除電することを特徴とするウエーハの搬出入装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、ウエーハの搬出入装置のウエーハ支持部でウエーハを支持する際に、接地された除電部材がウエーハ外周側面で接触してウエーハに帯電した静電気を除去するため、ウエーハに異物を付着させることなくウエーハを効果的に除電することができる。
【００１４】
研削又は研磨されたウエーハ裏面側を傷つけることを避けるため、一般に研削又は研磨後のウエーハは、保護部材を介して表面側が搬出入装置によって保持される。本発明の搬出入装置では、保護部材を介してウエーハを保持する場合でも、ウエーハに帯電した静電気を除電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の搬出入装置を具備した研削装置の概略斜視図である。
【図２】第１実施形態のウエーハ支持部を有する搬出入装置の斜視図である。
【図３】第１実施形態のウエーハ支持部でウエーハを支持した状態の搬出入装置の斜視図である。
【図４】図４（Ａ）は第１実施形態のウエーハ支持部の平面図、図４（Ｂ）はウエーハ支持部でウエーハを支持した状態の第１実施形態のウエーハ支持部の側面図である。
【図５】図５（Ａ）は第２実施形態のウエーハ支持部の平面図、図５（Ｂ）はウエーハ支持部でウエーハを支持した状態の第２実施形態のウエーハ支持部の平面図である。
【図６】図６（Ａ）は第３実施形態のウエーハ支持部の平面図、図６（Ｂ）は除電部材でウエーハを位置決めした状態の第３実施形態のウエーハ支持部の平面図である。
【図７】図７（Ａ）はウエーハ支持部をＸ１方向に移動してウエーハを受け部で受けた状態の平面図、図７（Ｂ）は把持部材と受け部とでウエーハ外周を把持した状態の平面図である。
【図８】把持部材と受け部とでウエーハ外周を把持した状態の第３実施形態のウエーハ支持部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明のウエーハ搬出入装置を具備した研削装置の概略斜視図が示されている。４は研削装置２のハウジング（ベース）であり、ハウジング４の後方には二つのコラム６ａ，６ｂが垂直に立設されている。
【００１７】
コラム６ａには、上下方向に伸びる一対のガイドレール（一本のみ図示）８が固定されている。この一対のガイドレール８に沿って粗研削ユニット１０が上下方向に移動可能に装着されている。粗研削ユニット１０は、そのハウジング２０が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１２に取り付けられている。
【００１８】
粗研削ユニット１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０中に回転可能に収容された図示しないスピンドルと、スピンドルを回転駆動するサーボモータ２２と、スピンドルの先端に固定された複数の粗研削用の研削砥石２６を有する研削ホイール２４を含んでいる。
【００１９】
粗研削ユニット１０は、粗研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ１４とパルスモータ１６とから構成される粗研削ユニット移動機構１８を備えている。パルスモータ１６をパルス駆動すると、ボールねじ１４が回転し、移動基台１２が上下方向に移動される。
【００２０】
他方のコラム６ｂにも、上下方向に伸びる一対のガイドレール（一本のみ図示）１９が固定されている。この一対のガイドレール１９に沿って仕上げ研削ユニット２８が上下方向に移動可能に装着されている。
【００２１】
仕上げ研削ユニット２８は、そのハウジング３６が一対のガイドレール１９に沿って上下方向に移動する図示しない移動基台に取り付けられている。仕上げ研削ユニット２８は、ハウジング３６と、ハウジング３６中に回転可能に収容された図示しないスピンドルと、スピンドルを回転駆動するサーボモータ３８と、スピンドルの先端に固定された仕上げ研削用の研削砥石４２を有する研削ホイール４０を含んでいる。
【００２２】
仕上げ研削ユニット２８は、仕上げ研削ユニット２８を一対の案内レール１９に沿って上下方向に移動するボールねじ３０とパルスモータ３２とから構成される仕上げ研削ユニット移動機構３４を備えている。パルスモータ３２を駆動すると、ボールねじ３０が回転し、仕上げ研削ユニット２８が上下方向に移動される。
【００２３】
研削装置２は、コラム６ａ，６ｂの前側においてハウジング４の上面と略面一となるように配設されたターンテーブル４４を具備している。ターンテーブル４４は比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印４５で示す方向に回転される。
【００２４】
ターンテーブル４４には、互いに円周方向に１２０°離間して３個のチャックテーブル４６が水平面内で回転可能に配置されている。チャックテーブル４６は、ポーラスセラミック材によって円盤状に形成された吸着チャックを有しており、吸着チャックの保持面上に載置されたウエーハを真空吸引手段を作動することにより吸引保持する。
【００２５】
ターンテーブル４４に配設された３個のチャックテーブル４６は、ターンテーブル４４が適宜回転することにより、ウエーハ搬入・搬出領域Ａ、粗研削加工領域Ｂ、仕上げ研削加工領域Ｃ、及びウエーハ搬入・搬出領域Ａに順次移動される。
【００２６】
ハウジング４の前側部分には、研削加工前のウエーハが収容されているカセット５０と、研削加工後のウエーハを収容するカセット６６と、カセット５０内に収容されたウエーハを搬出するとともに、研削加工後のウエーハをカセット６６内に搬入するウエーハの搬出入装置（ウエーハ搬送ロボット）５４が配設されている。
【００２７】
ウエーハの搬出入装置５４は、図２に示すように複数のアームを回動可能に連結したアーム機構５１と、アーム機構５１の先端部に連結されたウエーハ支持部（ハンド）５２を有している。
【００２８】
アーム機構５１は、図示しない駆動手段によりＺ軸方向（上下方向）に移動される支持部材７２と、支持部材７２に対して回動可能に取り付けられた第１アーム７４と、第１アーム７４に対して回動可能に取り付けられた第２アーム７６とから構成される。
【００２９】
第２アーム７６の先端部には、駆動部７７を介してウエーハ支持部（ハンド）５２が取り付けられている。ウエーハ支持部５２の表面からは金属等の導電性部材から形成されたピン状の除電部材７８が突出している。除電部材７８は研削装置２の筐体に接続され接地されている。
【００３０】
カセット５０の両側壁５０ａの内側には複数の棚８０が形成されており、ウエーハＷは左右で対応する高さの棚８０に支持されてカセット５０内に収容されている。カセット６６もカセット５０と同様な構成を有している。
【００３１】
ウエーハの搬出入装置５４に隣接して、複数の位置決めピン５８を有する位置決めテーブル５６と、ウエーハ搬入機構（ローディングアーム）６０と、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）６２と、研削されたウエーハを洗浄及びスピン乾燥するスピンナ洗浄装置６４が配設されている。
【００３２】
スピンナ洗浄装置６４には、研削された半導体ウエーハＷを吸引保持して回転するスピンナテーブル６８が装着されている。７０はスピンナ洗浄装置６４のカバーである。
【００３３】
図３を参照すると、第１実施形態のウエーハ支持部５２でウエーハＷを支持した状態のウエーハの搬出入装置５４の斜視図が示されている。図４（Ａ）に示すように、ウエーハ支持部５２にはその表面から突出する除電部材７８に加えて、ウエーハＷを吸引保持する吸引孔８２が形成されている。
【００３４】
図４（Ｂ）に示すように、ウエーハＷの表面には表面に形成されたデバイスを保護するための保護部材（保護テープ）１１が貼着されている。ウエーハＷの外周側面を除電部材７８に当接させた後、ウエーハＷの保護部材１１側を吸引孔８２で吸引してウエーハ支持部５２でウエーハＷを支持すると、除電部材７８は接地されているため、ウエーハＷに帯電した静電気を除電部材７８を介して除電することができる。
【００３５】
ウエーハＷの外周側面ではウエーハが露出しているため、保護部材１１を介してウエーハＷを支持する場合にも、ウエーハＷに帯電した静電気を除電することができる。図３及び図４（Ｂ）に示した状態で、ウエーハＷをカセット５０から搬出し、又はカセット６６に搬入する。
【００３６】
図５（Ａ）を参照すると、本発明第２実施形態に係るウエーハ支持部５２の平面図が示されている。本実施形態では、ウエーハ支持部５２の表面から一対の除電部材７８が突出している。各除電部材７８は接地されている。
【００３７】
本実施形態のウエーハ支持部５２は一対の除電部材７８を有しているため、図５（Ｂ）に示すように、ウエーハＷを保持するためにウエーハＷに対して接近移動しつつウエーハＷを一対の除電部材７８に突き当てることで、ウエーハＷを除電部材７８で位置決めするとともにウエーハＷの帯電を除電することができる。
【００３８】
図６（Ａ）を参照すると、本発明第３実施形態に係るウエーハ支持部５２Ａの平面図が示されている。本実施形態のウエーハ支持部５２Ａでは、第１及び第２実施形態の吸引孔８２を廃止して、ウエーハ支持部５２Ａの先端に受け部８４を形成し、更に駆動部７７内に図示しない一対のエアシリンダを収容し、これらのエアシリンダに連結された一対の把持部材８６を配設している。
【００３９】
本実施形態のウエーハ支持部５２Ａでは、まず図６（Ｂ）に示すように、一対の除電部材７８でウエーハＷを位置決めするとともにウエーハＷに帯電している静電気を除電する。次いで、図７（Ａ）に示すように、ウエーハ支持部５２Ａを矢印Ｘ１方向に移動してウエーハＷを受け部８４で受けてから、図７（Ｂ）に示すようにエアシリンダを駆動して把持部材８６をウエーハＷの外周側面に当接させて、把持部材８６と受け部８４とでウエーハＷの外周を把持する。
【００４０】
把持部材８６と受け部８４とでウエーハＷの外周を把持した状態の側面図が図８に示されている。図８の側面図から明らかなように、受け部８４に近接したウエーハ支持部５２Ａ表面にはテーパ５３が形成されており、これによりウエーハ支持部５２Ａの表面からなるべく浮かせた状態で把持部材８６と受けブレード８４とでウエーハＷの外周を把持するようにしている。
【００４１】
尚、上述した説明では、ウエーハ支持部５２Ａを図７（Ａ）に示すように矢印Ｘ１方向に移動してウエーハＷを受け部８４で受けてから、図７（Ｂ）に示すようにエアシリンダを駆動して把持部材８６をウエーハＷの外周側面に当接させているが、図７（Ａ）に示すステップを省略して、図６（Ｂ）に示す状態からエアシリンダを駆動して把持部材８６を伸長し、図７（Ｂ）に示すように把持部材８６でウエーハＷを受け部８４に押し付けて、把持部材８６と受け部８４とでウエーハＷの外周側面を把持するようにしてもよい。
【００４２】
上述した説明では、本発明のウエーハの搬出入装置を研削装置に適用した例について説明したが、本発明のウエーハの搬出入装置はカセット内に複数枚のウエーハを収容して供給する研磨装置にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
２    研削装置
１０    粗研削ユニット
２８    仕上げ研削ユニット
４４    ターンテーブル
４６    チャックテーブル
４８，４９    カセット載置台
５０，６６    カセット
５４    ウエーハ搬送ロボット
【図１】
2011171591.tif 000003
【図２】
2011171591.tif 000004
【図３】
2011171591.tif 000005
【図４】
2011171591.tif 000006
【図５】
2011171591.tif 000007
【図６】
2011171591.tif 000008
【図７】
2011171591.tif 000009
【図８】
2011171591.tif 000010