(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の外縁部に互いに平行をなす一対の直線部が形成されたウエハリングがカセットケースに収納され、粘着シートに貼着された加工対象の基板が前記ウエハリングに前記粘着シートを介して保持され、
前記カセットケースの開口から前記ウエハリングを取り出して前記基板とともに加工エリアに搬送するときに用いるウエハリングのアライメント機構であって、
前記カセットケースから前記ウエハリングを引き出して加工エリアに搬送するロボットアームと、
前記カセットケースの開口近傍の左右側方で、前記カセットケースから一部が引き出された前記ウエハリングの左右の直線部に接触、離反可能に配置された左右のセンタリング部材とを備え、
前記ロボットアームは、前記ウエハリングを着脱自在に把持するチャックと、前記チャックを解除した状態で前記ウエハリングを脱落しないように支えながら前記カセットケース方向に押し込むための顎部とを備えたことを特徴とするウエハリングのアライメント機構を使用し、
前記ロボットアームのチャックで前記ウエハリングを掴んで、前記ウエハリングの左右直線部の一部がカセットケースの引き出し口の外側に露出する位置までカセットケースからウエハリングを引き出す第１手順と、
次いで、前記チャックを解除して前記ロボットアームにより前記ウエハリングを脱落しないように支えながら前記カセットケースに押し込むと同時に、ウエハリングの左右直線部にセンタリング部材を当接させてウエハリングのセンタリングおよび方向調整を行う第２手順と、
次いで、前記センタリング部材を元位置に後退させるとともに、前記ロボットアームのチャックで再度ウエハリングを掴んで前記カセットケースから引き出し、加工エリアに搬送する第３手順とからなるウエハリングのアライメント方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粘着シートを用いて半導体ウエハ等を保持するウエハリングを、カセットから取り出し、次の処理を行うステージに搬送するときのアライメント方法並びにアライメント機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハを用いた製造プロセスにおいて、半導体ウエハを粘着シートに貼り付けた状態で保持するための金属製のウエハリング（ダイシングリングともいう）を用いて、半導体装置（半導体素子）を製造することが行われている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ウエハリングを用いた製造工程では、半導体ウエハＷは通常、図１、図２に示すように金属製のウエハリング１に張設されたシート２上に貼着保持されている。半導体ウエハＷを保持したウエハリング１は、パターニング処理工程で半導体ウエハＷに電子回路などがパターニングされた後、カセットケースに例えば２０〜３０枚程度収納される。そして次の工程の装置、例えば分断装置にカセットケースごと装着される。例えば、分断装置では、ロボットアームや搬送ローラによりカセットケースからウエハリングが１枚ずつ取り出されて加工エリアのステージ上に搬送され、分断処理される。
【０００４】
ところで、カセットケースにウエハリングを収納したり、取り出したりするためには、カセットケースの内側の周縁とウエハリングとの間に、いくらかのクリアランス（例えば５ｍｍ程度）を設ける必要があるが、このクリアランスに起因して、収納されたウエハリングを取り出すときに、各ウエハリングの位置や方向にばらつきが生じ、搬送先のテーブル等に載置したときの位置や方向が微妙に異なることになる。
したがって、ロボットアームによりウエハリングを掴んでカセットケースから引き出して加工エリアのステージにそのままの姿勢で着座させると、ウエハリングごとに着座姿勢が微妙に変動して、ウエハリングの搬送位置や向きにばらつきが発生することになり、後工程での位置調整に手間取ることとなっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０９６９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、従来は、図８に示すように、移動先のステージＳ上に複数の位置決めピン８、８を立設させて、この位置決めピン８、８にウエハリング１の外周に設けた溝９が嵌り込むようにロボットアーム１０で強く押し込んで着座させるようにした方法で調整がなされている。
【０００７】
しかし、この方法では、ステージ上での位置決め操作を行ってから加工を行うことになり、ステージ上で位置決めと加工とを交互に行うことが必要となるため、位置決めに要する時間が余分に必要となり、加工時間の短縮に限界が生じていた。また、長時間連続で使用するうちに、位置決めの際の押し込み負荷によって緻密なロボットアーム１０の動作に変動が生じることがあり、面倒で時間のかかる調整や補修が要求されるといった問題点があった。
【０００８】
そこで本発明は、上記した従来課題を解決し、加工エリアのステージ上での位置決め操作を短縮して作業時間の短縮を図ることができるウエハリングのアライメント方法並びにアライメント機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明では次のような技術的手段を講じた。すなわち、本発明のアライメント機構は、左右の外縁部に互いに平行をなす一対の直線部が形成されたウエハリングがカセットケースに収納され、粘着シートに貼着された加工対象の基板が前記ウエハリングに前記粘着シートを介して保持され、前記カセットケースの開口から前記ウエハリングを取り出して前記基板とともに加工エリアに搬送するときに用いるウエハリングのアライメント機構であって、前記カセットケースから前記ウエハリングを引き出して加工エリアに搬送するロボットアームと、前記カセットケースの開口近傍の左右側方で、前記カセットケースから一部が引き出された前記ウエハリングの左右の直線部に接触、離反可能に配置された左右のセンタリング部材とを備え、前記ロボットアームは、前記ウエハリングを着脱自在に把持するチャックと、前記チャックを解除した状態で前記ウエハリングを脱落しないように支えながら前記カセットケース方向に押し込むための顎部とを備えることとした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のアライメント機構は上記のごとく構成されているので、ロボットアームのチャックでウエハリングを掴んでウエハリングの左右直線部の一部が露出する位置まで引き出した後、チャックを解除してウエハリングの左右直線部にセンタリング部材を当接させながらロボットアームによりウエハリングをカセットケースに押し込むことで、ウエハリングのセンタリングを行うことができるとともに、ウエハリングの押し込み方向に沿って回転させてウエハリングの方向を調整することができるようになる。
したがって、カセットケース内でウエハリングの位置や方向がバラバラに搭載されていても、ロボットアームによりカセットケースから引き出されて加工エリアに搬送されるまでに、全てのウエハリングが均一にセンタリングされてステージ上の定められた位置に正確に着座させることができ、これによりステージ上での位置決め作業を短縮、省略することができる。
また、加工エリアのステージで着座されたウエハリングが加工されている間に、並行して次のウエハリングをカセットケースから一部を引き出して取り出し、位置や方向を調整してから待機させることができるので、加工エリアでの位置決めに必要な時間を短縮あるいはなくすことができ、これによりトータルの作業時間を短縮することができるといった効果がある。
【００１１】
（その他の課題を解決するための手段及び効果）
本発明において、前記ロボットアームの顎部は、ウエハリングをカセットケースに押し込むための垂直な面と、ウエハリングの端縁部下面を受け止める水平な面とを備えている構成とするのがよい。
これにより、ウエハリング引き出し位置でチャックを解除しても、ウエハリングの一端部が顎部の水平な面で支えられてウエハリングが下方に脱落するのを阻止するとともに、垂直な面でウエハリングをカセットケースに向かって押し込むことができる。
【００１２】
また別の観点からなされた本発明のアライメント方法は、ロボットアームのチャックでウエハリングを掴んで、ウエハリングの左右直線部の一部がカセットケースの引き出し口（開口）の外側に露出する位置までカセットケースからウエハリングを引き出す第１手順と、次いで、チャックを解除してロボットアームによりウエハリングを脱落しないように支えながらカセットケースに押し込むと同時に、ウエハリングの左右直線部にセンタリング部材を当接させてウエハリングのセンタリングおよび方向調整を行う第２手順と、次いで、センタリング部材を元位置に後退させるとともに、ロボットアームのチャックで再度ウエハリングを掴んでカセットケースから引き出し、加工エリアに搬送する第３手順とからなる。
これにより、ロボットアームによりカセットケースから引き出され、加工エリアのステージに搬送される過程で、全てのウエハリングを均一にセンタリングすることができるとともに、加工エリアのステージ上に正確に着座させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例であるアライメント機構におけるロボットアームとウエハリングを示す斜視図。
【図２】図１の一部拡大断面図。
【図３】ロボットアームによるウエハリング引き出し手順の第１過程を示す説明図。
【図４】図３同様のウエハリング引き出し手順の第２過程を示す説明図。
【図５】図３同様のウエハリング引き出し手順の第３過程を示す説明図。
【図６】図３同様のウエハリング引き出し手順の第４過程を示す説明図。
【図７】図３同様のウエハリング引き出し手順の第５過程を示す説明図。
【図８】従来のアライメント方法を説明するための平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の詳細を、図１〜図７に基づいて詳細に説明する。
本発明のアライメント機構は、例えば略円形の半導体ウエハＷから個々の半導体チップ（半導体素子）に分断する装置において用いられる。半導体ウエハＷは、図１並びに図２に示すように、金属製のウエハリング１に張設されたシート２上に貼着保持されている。ウエハリング１の左右の周縁部には、互いに平行をなす直線部１ａ、１ａが設けられている。
【００１５】
半導体ウエハＷが貼着されたウエハリング１は、カセットケース３に例えば２０〜３０枚程度を収納して保管され、次工程のカセット取り付け位置にセットされる。ここでは、次工程がブレイク工程であり、ブレイク装置のカセット取り付け位置にセットされるものとする。ブレイク装置には、カセットケース３からウエハリング１を１枚ずつ取り出して加工エリアのステージ上に搬送するためのロボットアーム４が設けられている。
【００１６】
ロボットアーム４は、ウエハリング１の一縁部を着脱自在に把持するチャック５と、チャック５を解除した状態でウエハリング１が脱落しないように支えながらカセットケース方向に押し込むことができる顎部６とを備えている。顎部６は円形のウエハリング１の周面の一部を安定よく支持できるように円弧状に巾を持たせて形成されており、ウエハリング１をカセットケース３に押し込むための垂直な面６ａと、ウエハリング１の端縁部下面を受け止める水平な面６ｂとを備えている。
【００１７】
また、カセットケース３の引き出し口３ａ近傍の左右側方には、カセットケース３から一部が外側に出た状態でのウエハリング１の左右の直線部１ａ、１ａに向かって同時に移動して、直線部１ａ、１ａに当接したり、離反したりする左右のセンタリング部材７、７が配置されている。このセンタリング部材７の先端は、例えば摩擦係数の少ないローラなどの回転体で形成するのが好ましい。
【００１８】
次に、ロボットアーム４によるウエハリング１のカセットケース３からの引き出し手順を、図３〜図７に基づいて説明する。
なお、図３〜図７において（ａ）は平面から見た一部断面図であり、（ｂ）は同じものを側面から見た一部断面図である。
【００１９】
図３は、ロボットアーム４をカセットケース３に挿入する前の状態を示す。この姿勢から図４に示すように、ロボットアーム４を前進させてカセットケース３に挿入してチャック５によりウエハリング１を挟着する。続いて、図５に示すようにウエハリング１の左右に位置する直線部１ａ、１ａの一部が、引き出し口３ａの外側に露出する位置までウエハリング１をカセットケース３から引き出す。この引き出し位置は、ウエハリング１の一端部がカセットケース３の棚板３ｂから離反しないように設定されており、これにより引き出し位置でチャック５を解除しても、ウエハリング１の一端部が棚板３ｂ（支持部）によって支えられ、他方の端部がチャック５の顎部６の水平な面６ｂで支えられてウエハリング１が下方に脱落することがないようにしてある。
【００２０】
次いで、図６に示すように、ロボットアーム４のチャック５を解除してウエハリング１を顎部６の垂直な面６ａでカセットケース３に押し込みながら、ウエハリング１の左右直線部１ａ、１ａにセンタリング部材７、７を当接させる。これにより、ウエハリング１のセンタリングを行うと同時に、ウエハリング１の押し込み方向に沿って左右直線部１ａ、１ａが平行な姿勢となるように回転させてウエハリング１の方向を修正することができる。この際、センタリング部材７、７は直線部１ａ、１ａに滑りながら接触するので、ロボットアーム４に大きな負荷をかけることはない。
【００２１】
次いで、図７に示すように、センタリング部材７、７を元位置に後退させるとともに、ロボットアーム４のチャック５で再度ウエハリング１を掴んでカセットケース３から引き出す。この後、ロボットアーム４でブレイク装置の加工エリアのステージに搬送して取り付け位置に着座させる。
【００２２】
以上のごとく本発明では、カセットケース３内でウエハリング１の位置や姿勢がバラバラに搭載されていても、ロボットアーム４によりカセットケース３から引き出されて加工エリアのステージに搬送される過程において、全てのウエハリング１が均一にセンタリングされてステージ上の定められた位置に正確に着座させることができ、これによりステージ上での位置決め作業を行う必要がなくなるか、位置決めを行うにしても微調整だけで済ませることができるようになる。また、加工エリアのステージで着座されたウエハリング１がスクライブやブレイクなどの加工処理がなされている間に、並行して次のウエハリング１をカセットケース３から取り出してセンタリングを行ってから待機させることができるので、位置決めに必要な時間を短縮することができて、トータルの作業時間を短縮することができる。
【００２３】
以上本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施形態に特定されるものではない。例えば、上記実施例では、半導体ウエハＷが上向きとなるようにカセットケース３に収納したが、半導体ウエハＷを下向きにして収納するようにしてもよい。また、ウエハリング１に保持される半導体ウエハＷは必ずしも円形のものに限るものでなく四角形であってもよい。また、ウエハリング１自体もセンタリングに必要な左右の直線部１ａ、１ａを有するものであれば、円形に限定されるものではない。上記実施形態は分断装置であるが、これ以外のウエハリングを用いた加工であってもよい。その他本発明では、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、ウエハリングを用いた製造プロセスにおいて利用される。
【符号の説明】
【００２５】
Ｗ  半導体ウエハ
１  ウエハリング
１ａ  左右の直線部
２  シート
３  カセットケース
３ａ  カセットケースの引き出し口（開口）
３ｂ  カセットケースの棚板
４  ロボットアーム
５  ロボットアームのチャック
６  ロボットアームの顎部
６ａ  顎部の垂直な面
６ｂ  顎部の水平な面
【図１】
0005695520.tif 000002
【図２】
0005695520.tif 000003
【図３】
0005695520.tif 000004
【図４】
0005695520.tif 000005
【図５】
0005695520.tif 000006
【図６】
0005695520.tif 000007
【図７】
0005695520.tif 000008
【図８】
0005695520.tif 000009