(57)【要約】【課題】  搬送装置、カセット、又はウエーハを破損させることのない加工装置を提供することである。【解決手段】  ウエーハを収容したカセットを載置するカセット載置部と、該カセットに収容されたウエーハを搬出・搬入する搬送手段とを備えた加工装置であって、該カセット載置部は、作業者に該加工装置の外側からカセットの搬出・搬入を許容する開位置と閉位置との間で移動可能な外扉と、該搬送手段によって該カセットに収容されたウエーハの搬出・搬入を許容する開位置と閉位置との間で移動可能な内扉と、該外扉と該内扉との開閉を連動して制御する制御手段とを具備し、該制御手段は、該外扉が開いている間該内扉を閉じ、該外扉が閉まっている間該内扉を開き、該内扉が開いている間は該外扉を閉位置でロックし、該内扉が閉じている間は該外扉の開位置への移動を許容するように制御することを特徴とする。【選択図】図５
2011124364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハを収容したカセットを載置するカセット載置部と、該カセットに収容されたウエーハを搬出・搬入する搬送手段とを備えた加工装置であって、
該カセット載置部は、作業者に該加工装置の外側からカセットの搬出・搬入を許容する開位置と閉位置との間で移動可能な外扉と、
該搬送手段によって該カセットに収容されたウエーハの搬出・搬入を許容する開位置と閉位置との間で移動可能な内扉と、
該外扉と該内扉との開閉を連動して制御する制御手段とを具備し、
該制御手段は、該外扉が開いている間該内扉を閉じ、該外扉が閉まっている間該内扉を開き、該内扉が開いている間は該外扉を閉位置でロックし、該内扉が閉じている間は該外扉の開位置への移動を許容するように制御することを特徴とする加工装置。
【請求項２】
該カセットから搬出されたウエーハを保持する保持テーブルと、該保持テーブルで保持されたウエーハを研削又は研磨する加工手段を更に具備した請求項１記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハを収容したカセットを載置するカセット載置部と、該カセット内に収容されたウエーハを搬出・搬入する搬送手段とを備えた加工装置に関する。
【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、シリコン等のウエーハ表面にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが複数形成される。その後、研削装置や研磨装置によってウエーハの裏面が研削又は研磨されて所定の厚みへと薄化される。
【０００３】
そして、切削装置で薄化されたウエーハを分割予定ラインに沿って切削することで、個々の半導体デバイスが形成される。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。
【０００４】
これらの研削装置、研磨装置、又は切削装置等の加工装置において、ウエーハはカセット内に複数枚収容されて加工装置に供給される。ウエーハを収容したカセットは加工装置のカセット載置部に載置され、カセットに収容されたウエーハは搬送手段（搬出入装置）によってカセットの開口部から搬出されて所定の加工が施され、加工終了後に同一又は別のカセット内へと搬入される。
【０００５】
作業者が加工済みのウエーハが収容されたカセットを加工装置から搬出し、未加工のウエーハが収容されたカセットを新たに加工装置のカセット載置部へ載置することで、加工装置は大量のウエーハを連続で加工する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２１２６４号公報
【特許文献２】特開２００３−３１１６１５号公報
【特許文献３】特開２００３−２２９３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来の加工装置では作業者がカセットを加工装置のカセット載置台上にただ単に載置する構成であったので、作業者がカセットを加工装置から搬出したり又は加工装置に搬入する際、加工装置の搬送手段とカセットとが接触して搬送手段、カセット、又はカセットに収容されたウエーハを破損させてしまう恐れがある。
【０００８】
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、搬送手段、カセット、又はウエーハを破損させることのない加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によると、ウエーハを収容したカセットを載置するカセット載置部と、該カセットに収容されたウエーハを搬出・搬入する搬送手段とを備えた加工装置であって、該カセット載置部は、作業者に該加工装置の外側からカセットの搬出・搬入を許容する開位置と閉位置との間で移動可能な外扉と、該搬送手段によって該カセットに収容されたウエーハの搬出・搬入を許容する開位置と閉位置との間で移動可能な内扉と、該外扉と該内扉との開閉を連動して制御する制御手段とを具備し、該制御手段は、該外扉が開いている間該内扉を閉じ、該外扉が閉まっている間該内扉を開き、該内扉が開いている間は該外扉を閉位置でロックし、該内扉が閉じている間は該外扉の開位置への移動を許容するように制御することを特徴とする加工装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、ウエーハを収容するカセットの外扉と内扉とが制御手段によって連動して制御され、一方の扉のみを開くことができるため、搬送手段とカセットとが接触する恐れがない。従って、搬送手段、カセット、又はカセットに収容されたウエーハを破損させる恐れがない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明実施形態に係る研削装置の外観斜視図である。
【図２】研削装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】半導体ウエーハの表面側斜視図である。
【図４】表面に保護テープが貼着された状態の半導体ウエーハの裏面側斜視図である。
【図５】カセット載置部の斜視図である。
【図６】外扉と内扉との連動関係を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、本発明実施形態に係る研削装置２の外観斜視図が示されている。図２はハウジング５を透視した状態の研削装置２の概略構成図を示している。
【００１３】
４は研削装置２のベースであり、ベース４上にはハウジング５が搭載されている。図２に示すように、ベース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。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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。４８は研削中にウエーハの厚みを測定する厚みゲージである。
【００２２】
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。
【００２３】
ベース４の前側部分には二つのカセット載置部５０ａ，５０ｂが設けられている。カセット載置部５０ａ，５０ｂは、カセット載置部５０ａ，５０ｂにそれぞれ載置された第１のカセット５８ａ、第２のカセット５８ｂを包囲するカセットハウジング５２を備えている。
【００２４】
カセットハウジング５２は、カセット載置部５０ａと他のカセット載置部５０ｂを仕切る仕切り板５４と、一対の端面板５６ａ，５６ｂを有している。一対の外扉５８ａ，５８ｂがスライド可能にカセットハウジング５２に装着されている。
【００２５】
図１、図２及び図５に示した状態は、外扉５８ａ，５８ｂが閉位置にある状態を示している。取っ手６０ａを持って外扉５８ａを左方向にスライドさせることにより、外扉５８ａは開位置に移動され、取っ手６０ｂを持って外扉５８ｂを右方向にスライドすることにより、外扉５８ｂは開位置となる。
【００２６】
カセット載置部５０ａ，５０ｂの後方には上下方向にスライドする内扉６２ａ，６２ｂがそれぞれ設けられている。図２に示すように、カセット載置部５０ａには研削加工すべきウエーハを収容した第１のカセット６４が載置され、カセット載置部５０ｂには研削加工の終了したウエーハを収容した第２のカセット６６が載置される。
【００２７】
カセット載置部５０ａ，５０ｂに隣接してウエーハ搬送ロボット（ウエーハ搬送装置）６８が配設されている。ウエーハ搬送ロボット６８は、多関節リンク機構７０と、多関節リンク機構７０の先端に搭載されたハンド７２とから構成される。
【００２８】
ベース４の前側部分には更に、複数の位置決めピン７６を有する位置決めテーブル７４と、ウエーハ搬入機構（ローディングアーム）８０と、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）８２と、スピンナユニット８４が配設されている。
【００２９】
また、ベース４の概略中央部には、チャックテーブル４６を洗浄する洗浄水噴射ノズル８６が設けられている。この洗浄水噴射ノズル８６は、チャックテーブル４６がウエーハ搬入・搬出領域Ａに位置付けられた状態において、チャックテーブル４６に向かって洗浄水を噴射する。
【００３０】
図１に示すように、ハウジング５の前方にはタッチパネル式の操作用モニター９０が配設されている。作業者が操作用モニター９０の必要箇所にタッチすることにより、コマンドを入力することができるとともに、研削装置２の稼動状況が操作用モニター９０上に表示される。
【００３１】
９２は研削装置２の稼動状況を表示するパトランプ（表示ランプ）であり、研削装置２が正常稼動の場合には例えば緑色が点灯し、エラーが発生した場合には赤色が点滅する。９４は研削装置２を緊急停止したい場合の緊急停止ボタンである。
【００３２】
図３を参照すると、所定の厚さに研削される前の半導体ウエーハ１１の斜視図が示されている。図３に示す半導体ウエーハ１１は、例えば厚さが７００μｍのシリコンウエーハからなっており、表面１１ａに複数のストリート（分割予定ライン）１３が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート１３によって区画された複数の領域にそれぞれＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。
【００３３】
このように構成された半導体ウエーハ１１は、デバイス１５が形成されているデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９を備えている。また、半導体ウエーハ１１の外周には、シリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチ２１が形成されている。研削に先立って、半導体ウエーハ１１の表面１１ａには、デバイス１５を保護するための保護テープ２３が貼着され、図４に示すように裏面１１ｂが露出される。
【００３４】
次に図６を参照して、外扉５８ａ，５８ｂと内扉６２ａ，６２ｂとの連動関係について説明する。外扉５８ａ，５８ｂと内扉６２ａ，６２ｂはそれぞれ制御手段８８に接続されており、制御手段８８によりその開閉が制御される。
【００３５】
制御手段８８は、外扉５８ａ，５８ｂが開いている間は内扉６２ａ，６２ｂを閉じるように制御し、外扉５８ａ，５８ｂが閉まっている間は内扉６２ａ，６２ｂを開くように制御する。
【００３６】
制御手段８８は更に、内扉６２ａ，６２ｂが閉じている間は外扉５８ａ，５８ｂが開くことを許容し、内扉６２ａ，６２ｂが開いている間は外扉５８ａ，５８ｂが開くことを禁止する。即ち、外扉５８ａ，５８ｂを閉じた状態でロックするように制御する。
【００３７】
外扉５８ａ，５８ｂは自動的に開閉するのではなく、作業者が取っ手６０ａ，６０ｂを持って外扉５８ａ，５８ｂをスライドすることにより手動で開閉する。一方、内扉６２ａ，６２ｂは制御手段８８が自動的に上下方向に開閉する。
【００３８】
このように構成された研削装置２の研削作業について以下に説明する。まず作業者が取っ手６０ａ，６０ｂを持って外扉５８ａ，５８ｂをそれぞれスライドさせて、カセット載置部５０ａに研削すべきウエーハを収容した第１のカセット６４を載置し、カセット載置部５０ｂに研削加工の終了したウエーハを収容する第２のカセット６６を載置する。この時、内扉６２ａ，６２ｂは制御手段８８により閉じた状態でロックされている。
【００３９】
カセット載置部５０ａに第１のカセット６４が載置され、カセット載置部５０ｂに第２のカセット６６が載置されると、作業者は外扉５８ａ，５８ｂを閉じる。その後作業者が操作用モニター９０の加工開始ボタンにタッチすることで加工が開始される。加工開始に同期して、制御手段８８は内扉６２ａ，６２ｂを下方にスライドさせて内扉６２ａ，６２ｂを開くように制御する。
【００４０】
この状態で、第１のカセット６４中に収容された半導体ウエーハ１１は、ウエーハ搬送ロボット６８の上下動作及び進退動作によって搬送され、ウエーハ位置決めテーブル７４に載置される。
【００４１】
ウエーハ位置決めテーブル５６に載置されたウエーハは、複数の位置決めピン７６によって中心合わせが行われた後、ローディングアーム８０の旋回動作によって、ウエーハ搬入・搬出領域Ａに位置せしめられているチャックテーブル４６に載置され、チャックテーブル４６によって吸引保持される。
【００４２】
次いで、ターンテーブル４４が１２０°回転されて、ウエーハを保持したチャックテーブル４６が粗研削加工領域Ｂに位置付けられる。このように位置付けられたウエーハに対してチャックテーブル４６を例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール２４をチャックテーブル４６と同一方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させると共に、粗研削ユニット移動機構１８を作動して粗研削用の研削砥石２６をウエーハの裏面に接触させる。
【００４３】
そして、研削ホイール２４を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りして、ウエーハの粗研削を実施する。厚みゲージ４８によってウエーハの厚みを測定しながらウエーハを所望の厚みに仕上げる。
【００４４】
粗研削が終了したウエーハを保持したチャックテーブル４６は、ターンテーブル４４を１２０°回転することにより、仕上げ研削加工領域Ｃに位置付けられ、仕上げ研削用の研削砥石４２を有する仕上げ研削ユニット２８による仕上げ研削が実施される。
【００４５】
仕上げ研削を終了したウエーハを保持したチャックテーブル４６は、ターンテーブル４６を１２０°回転することにより、ウエーハ搬入・搬出領域Ａに位置付けられる。チャックテーブル４６がウエーハ搬入・搬出領域Ａに位置付けられたならば、洗浄水噴射ノズル８６から洗浄水を噴出して、チャックテーブル４６を洗浄する。
【００４６】
チャックテーブル４６に保持されているウエーハの吸引保持が解除されてから、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）８２でウエーハが吸着されて、アンローディングアーム８２が旋回することによりスピンナユニット８４に搬送される。
【００４７】
スピンナユニット８４に搬送されたウエーハは、ここで洗浄されると共にスピン乾燥される。次いで、ウエーハ搬送ロボット６８により第２のウエーハカセット６６の所定位置にウエーハが収納される。
【００４８】
第１のウエーハカセット６４に収容された最後のウエーハが研削されてウエーハ搬送ロボット６８によって第２のウエーハカセット６６に収容されると、内扉６２ａ，６２ｂは上方にスライドして閉位置でロックされ、外扉５８ａ，５８ｂの閉位置でのロックが解除されて外扉５８ａ，５８ｂを開くことが許容される。よって、作業者は取っ手６０ｂを掴んで外扉５８ｂを右方向にスライドさせて第２のカセット６６をカセット載置台５０ｂから取り出す。
【００４９】
上述した実施形態では、制御手段８８が、外扉５８ａ，５８ｂが開いている間は内扉６２ａ，６２ｂを閉じるように制御し、外扉５８ａ，５８ｂが閉まっている間は内扉６２ａ，６２ｂを開くように制御する。
【００５０】
更に、内扉６２ａ，６２ｂが開いている間は、外扉５８ａ，５８ｂを閉じて開かないように制御し、内扉６２ａ，６２ｂが閉じている場合には、外扉５８ａ，５８ｂのロックを解除して外扉５８ａ，５８ｂが作業者により開かれるのを許容する。
【００５１】
このように外扉５８ａ，５８ｂの開閉動作と内扉６２ａ，６２ｂの開閉動作とを連動して一方の扉のみを開くことができるように制御しているため、ウエーハ搬送用ロボット６８がカセット６４，６６に接触する恐れがない。従って、ウエーハ搬送用ロボット６８、カセット６４，６６又はカセット６４，６６に収容されたウエーハ１１を破損させる恐れがない。
【００５２】
上述した説明では、本発明を研削装置に適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、研磨装置、切削装置等の他の加工装置にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
２    研削装置
４    ベース
５    ハウジング
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
５０ａ，５０ｂ    カセット載置部
５２    カセットハウジング
５８ａ，５８ｂ    外扉
６２ａ，６２ｂ    内扉
６８    ウエーハ搬送ロボット
８８    制御手段
【図１】
2011124364.tif 000003
【図２】
2011124364.tif 000004
【図３】
2011124364.tif 000005
【図４】
2011124364.tif 000006
【図５】
2011124364.tif 000007
【図６】
2011124364.tif 000008