(57)【要約】      （修正有）【課題】粘着シートに貼付され、粘着シートを介してフレームに取り付けられた板状物を搬送するにあたり、粘着シート及び板状物の撓みを極力抑えて搬送することのできる板状物搬送装置を提供する。【解決手段】板状物搬送装置１０には、フレームＦを吸着するフレーム吸着部１５の他に粘着シートＴを吸着保持するシート吸着部１８と、粘着シートＴと板状物Ｗとを覆うカップ１２と、カップ内を減圧する減圧手段２０とを設けるとともに、板状物Ｗの重力方向の位置を検出するセンサ３１、３１Ａ、３２、３２Ａを設け、粘着シートＴをシート吸着部１８で吸着保持するとともに、センサ３１、３１Ａ、３２、３２Ａの信号を基にカップ内の減圧状態を制御して板状物Ｗの撓みを極力抑えた状態で搬送するようにした。【選択図】          図２
2004349454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘着シートに貼付され、該粘着シートを介して環状のフレームに取り付けられた板状物を搬送する板状物搬送装置において、
前記フレームを吸着するフレーム吸着部と、
前記板状物と前記フレーム吸着部との間に配置され、前記板状物と前記フレームとの間の前記粘着シートを吸着保持するシート吸着部と、が設けられていることを特徴とする板状物搬送装置。
【請求項２】
粘着シートに貼付され、該粘着シートを介して環状のフレームに取り付けられた板状物を搬送する板状物搬送装置において、
前記板状物、及び粘着シートを覆うカップと、
該カップに設けられ、前記フレームを吸着するフレーム吸着部と、
前記カップ内の空間を減圧する減圧手段とを有し、
前記フレーム吸着部で前記フレームを吸着保持するとともに、前記カップ内を減圧して前記板状物及び粘着シートの撓みを抑制することを特徴とする板状物搬送装置。
【請求項３】
前記板状物を覆うカップと、
該カップ内の空間を減圧する減圧手段とを有し、
前記フレーム吸着部で前記フレームを吸着保持し、前記シート吸着部で前記粘着シートを吸着保持するとともに、前記カップ内を減圧して前記板状物の撓みを抑制することを特徴とする、請求項１に記載の板状物搬送装置。
【請求項４】
前記板状物の重力方向の位置を検出するセンサと、
該センサの検出信号を基に、前記板状物の重力方向の位置が所定の範囲に入るように前記カップ内の減圧状態を制御する制御部と、が設けられていることを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載の板状物搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状物の搬送装置に関するもので、特に半導体装置や電子部品等のウェーハ等の板状物を吸着搬送する板状物搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、表面に半導体装置や電子部品等が形成された板状物であるウェーハは、図１に示すように上面に粘着材を有するダイシングシートと呼ばれる粘着シートＴに裏面が貼付され、この粘着シートＴを介してフレームＦと一体化された状態でダイシング装置内、ダイシング装置／ダイボンディング装置間、及びダイボンディング装置内を搬送される。
【０００３】
ダイシング装置は、ダイシングブレードと呼ばれる砥石でウェーハＷに研削溝を入れてウェーハＷをカットし、個々のチップに分割する装置で、ダイシングブレードは、細かなダイヤモンド砥粒をＮｉで電着したもので、厚さ３０μｍ程度の極薄のものが用いられる。
【０００４】
このダイシングブレードを３０，０００〜６０，０００ｒｐｍで高速回転させてウェーハＷに切込み、ウェーハＷを完全切断（フルカット）又は不完全切断（ハーフカット或いはセミフルカット）していた。フルカットは、ダイシングシートに貼付されたウェーハＷをダイシングシートに１０μｍ程度の切り込みが入るまで切り込んで切断する方法であり、ハーフカットはウェーハＷに厚さの半分程度まで切り込む方法で、セミフルカットはウェーハＷに１０μｍ程度の肉厚を残して研削溝を形成する方法のことである。
【０００５】
しかし、ダイシングブレードによる研削加工の場合、ウェーハＷが高脆性材料であるため脆性モード加工となり、ウェーハＷの表面や裏面にチッピングが生じ、このチッピングが分割されたチップの性能を低下させる要因になっていた。特に裏面に生じたチッピングは、クラックが徐々に内部に進行するためやっかいな問題であった。
【０００６】
ダイシング工程におけるこのチッピングの問題を解決する手段として、従来のダイシングブレードによる切断に替えて、ウェーハＷの内部に集光点を合わせたレーザー光を入射し、ウェーハ内部に多光子吸収による改質領域を形成して個々のチップに分割するレーザダイシング装置が提案されている。
【０００７】
これらのダイシング装置では、ウェーハＷの搬送はフレームＦを真空吸着して搬送するものが一般的であった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
このダイシング工程の後、ウェーハＷはダイボンディング装置に搬送される。ダイボンディング装置は、分割された個々のチップを基材にマウントする装置であり、最初にダイシングシートを伸張して個々のチップ同士の間隔を拡張するエキスパンド工程が行われ、次いで個々のチップがピックアップされて基材にダイボンディングされる。
【０００９】
このダイボンディング装置においても、ウェーハＷは同様な搬送方法で搬送されていた。
【００１０】
【特許文献１】
特開平７−１６９７１６号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のダイシングブレードを用いたダイシング装置は厚さ３０μｍ程度の極薄のダイシングブレードでウェーハＷに分割溝を形成するものであり、また、前述のレーザダイシング装置では、ウェーハ内部に形成された改質領域を基点とし、ウェーハの結晶面に沿った碧開作用による割断でチップに分割するもので、どちらもチップ同士の間隔が極度に狭いものである。
【００１２】
このため、ダイシングされたウェーハＷをダイシング装置内、又はダイシング装置からダイボンディング装置に搬送する時、或いはダイボンディング装置内で搬送する時に、ダイシングシート及びダイシングシートに貼付されたウェーハＷが撓み、チップの縁同士が接触して縁部にチッピングが生ずるという問題があった。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、粘着シートに貼付され、該粘着シートを介してフレームに取り付けられた板状物を搬送するにあたり、粘着シート及び板状物の撓みを極力抑えて搬送することのできる板状物搬送装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、粘着シートに貼付され、該粘着シートを介して環状のフレームに取り付けられた板状物を搬送する板状物搬送装置において、前記フレームを吸着するフレーム吸着部と、前記板状物と前記フレーム吸着部との間に配置され、前記板状物と前記フレームとの間の前記粘着シートを吸着保持するシート吸着部と、が設けられていることを特徴としている。
【００１５】
請求項１の発明によれば、フレームを吸着するフレーム吸着部の他に粘着シートを吸着保持するシート吸着部を有しているので、粘着シート部のみでの撓みはなくなって板状物と粘着シートとが貼り合わさった部分での撓みだけになり、板状物を少ない撓み量に抑えて搬送することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、粘着シートに貼付され、該粘着シートを介して環状のフレームに取り付けられた板状物を搬送する板状物搬送装置において、前記板状物、及び粘着シートを覆うカップと、該カップに設けられ、前記フレームを吸着するフレーム吸着部と、前記カップ内の空間を減圧する減圧手段とを有し、前記フレーム吸着部で前記フレームを吸着保持するとともに、前記カップ内を減圧して前記板状物及び粘着シートの撓みを抑制することを特徴としている。
【００１７】
請求項２の発明によれば、フレームがフレーム吸着部で吸着保持されるとともに、板状物、及び粘着シートを覆うカップ内を減圧するので、板状物、及び粘着シートの撓みを抑制することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１の発明において、前記板状物を覆うカップと、該カップ内の空間を減圧する減圧手段とを有し、前記フレーム吸着部で前記フレームを吸着保持し、前記シート吸着部で前記粘着シートを吸着保持するとともに、前記カップ内を減圧して前記板状物の撓みを抑制することを特徴としている。
【００１９】
請求項３の発明によれば、フレームがフレーム吸着部で吸着保持され、粘着シートがシート吸着部で吸着保持されるとともに、板状物を覆うカップ内を減圧するので、板状物の撓みを抑制することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３の発明において、前記板状物の重力方向の位置を検出するセンサと、該センサの検出信号を基に、前記板状物の重力方向の位置が所定の範囲に入るように前記カップ内の減圧状態を制御する制御部と、が設けられていることを特徴としている。
【００２１】
請求項４の発明によれば、板状物の重力方向の位置を検出するセンサの検出信号を基に、カップ内の減圧状態を制御するので、板状物の撓みを極力抑えた状態で搬送することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る板状物搬送装置の好ましい実施の形態について詳説する。尚、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。
【００２３】
図１は、本発明に係る板状物搬送装置で搬送される板状物の形態を表わす斜視図である。図１に示すように、上面に粘着材を有する粘着シートＴに板状物であるウェーハＷの裏面が貼付され、ウェーハＷの外側には環状のフレームＦが貼付されてウェーハＷ、粘着シートＴ、及びフレームＦが一体化されている。ウェーハＷはこの状態でダイシング装置内やダイボンディング装置内を搬送される。
【００２４】
図２は、本発明に係る板状物搬送装置の構成を表わす側断面図である。板状物搬送装置１０は、クランパ１３でホルダ１１に固定されたカップ１２と、カップ１２に取り付けられたリング状のフレーム吸着部１５を有しており、ホルダ１１はダイヤフラム１７を介してアーム１６に取り付けられている。
【００２５】
フレーム吸着部１５は下面に吸着溝１５Ａが形成され、吸着溝１５Ａは減圧手段２０の減圧ライン２５と連通し、制御盤２２のレギュレータ２３Ａ、バルブ２４Ａを経由して真空ポンプ２１に接続されている。
【００２６】
減圧手段２０は、真空ポンプ２１とそれに連結された減圧ライン２５、２６、及び２７を有し、各減圧ラインは制御盤２２内のレギュレータ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃとバルブ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃに夫々接続されている。
【００２７】
フレーム吸着部１５には、内側にシート吸着部１８が取り付けられている。シート吸着部１８はリング状で、下面に吸着溝１８Ａが形成され、吸着溝１８Ａは減圧手段２０の減圧ライン２６と連通し、制御盤２２のレギュレータ２３Ｂ、バルブ２４Ｂを経由して真空ポンプ２１に接続されている。シート吸着部１８は吸着溝１８ＡでウェーハＷとフレームＦとが貼付されていない部分の吸着シートＴを吸着保持するようになっている。シート吸着部１８の下面はテフロン加工（テフロンはデュポン社の商品名）され、粘着シートＴの粘着材が付き難いようになっている。
【００２８】
クランパ１３の下面には吸引孔１３Ａが形成され、吸引孔１３Ａは減圧手段２０の減圧ライン２７と連通し、制御盤２２のレギュレータ２３Ｃ、バルブ２４Ｃを経由して真空ポンプ２１に接続されて、カップ１２内を減圧するようになっている。
【００２９】
ホルダ１１とアーム１６との間に介在されたダイヤフラム１７は、フレームＦを吸着してウェーハＷを保持する時に発生するカップ１２の上下方向の余分な変位、及び全方向の傾きを吸収するようになっている。
【００３０】
シート吸着部１８の内周側には、ウェーハＷの径方向に水平に光を出射する発光素子３１と、その対向位置には出射された光を受光する受光素子３２が取り付けられている。また、フレーム吸着部１５の外周部に取り付けられた取付けリング１９の内周側にも、ウェーハＷの径方向に水平に光を出射する発光素子３１Ａと、その対向位置に出射された光を受光する受光素子３２Ａが取り付けられている。
【００３１】
発光素子３１から発光される光はウェーハＷの上面より上方に位置し、発光素子３１Ａから発光される光は粘着シートＴの下面より下方に位置するように、発光素子３１、３１Ａ、受光素子３２、３２Ａが配置されている。
【００３２】
発光素子３１から発光される光をウェーハＷが遮ると受光素子３２がそれを検知し、発光素子３１Ａから発光される光を粘着シートＴが遮ると受光素子３２Ａがそれを検知するようになっており、発光素子３１、３１Ａ、受光素子３２、３２ＡはウェーハＷの重力方向の位置を検出するセンサとして働く。
【００３３】
発光素子３１、３１Ａ、受光素子３２、３２Ａ、及び制御盤２２は制御部４０に接続されて夫々制御される。制御部４０は、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路部等が備えられるとともに、夫々がバスラインで接続されている。
【００３４】
次に、このように構成された板状物搬送装置１０の作用について説明する。先ず、図示しない載置台に載置されたウェーハＷを板状物搬送装置１０で保持する場合は、板状物搬送装置１０が下降してきてフレーム吸着部１５がフレームＦに接触して停止する。この時フレーム吸着部１５の傾きや余分な下降ストローク分はダイヤフラム１７によって吸収される。
【００３５】
次いで、減圧ライン２５が開かれ、フレーム吸着部１５の吸着溝１５Ａ内が減圧されてフレームＦがフレーム吸着部１５に吸着保持される。次いで、減圧ライン２６が開かれ、粘着シートＴのウェーハＷとフレームＦが貼付されていない部分がシート吸着部１８に吸着保持される。次に、減圧ライン２７が開かれ、カップ１２内が僅かに減圧される。この状態で板状物搬送装置１０が上昇し、ウェーハＷを載置台から上方へ持ち上げる。
【００３６】
粘着シートＴのウェーハＷとフレームＦが貼付されていない部分がシート吸着部１８に吸着保持されているので、粘着シートＴの撓みはほとんど生じない。また、ウェーハＷは自重で下方に撓もうとするが、カップ内が僅かに減圧されているので下方からの大気の圧力とウェーハＷの自重とが吊り合い、ウェーハＷは撓まない。
【００３７】
カップ内の減圧が弱すぎるとウェーハＷは自重で下方に撓み、粘着シートＴの下面が発光素子３１Ａからの光を遮るので、受光素子３２Ａがこれを検知する。制御部４０は受光素子３２Ａの信号を受けて、レギュレータ２３Ｃを制御し、カップ内の減圧を強める。
【００３８】
また、カップ内の減圧が強すぎるとウェーハＷは上方に撓み、ウェーハＷの上面が発光素子３１からの光を遮るので、受光素子３２がこれを検知し、カップ内の減圧が弱められる。
【００３９】
目的地まで搬送されたウェーハＷは、目的地の載置台上に下ろされ、ここで減圧ライン２５、２６、及び２７は大気開放され、吸着が解除される。なお、吸着解除の際に減圧ライン２５、及び２６を図示しないエアー源に接続切替えし、吸着部に僅かのエアを噴き出させるように構成してもよい。このように構成することにより、吸着解除を瞬時に確実に行なうことができる。
【００４０】
このように、粘着シートＴをシート吸着部１８で吸着保持するとともに、カップ１２内の圧力が適切に制御されるので、ウェーハＷの撓みが所定の値内に保たれた状態でウェーハＷが搬送される。このため、レーザー光をウェーハ内部に集光させ、内部に改質領域を形成するレーザーダイシングが施されたウェーハＷを搬送する場合も、ウェーハＷがエキスパンド前に不適切な部分で割断されることが防止される。また、個々に分割されたウェーハＷの場合も、チップ同士の接触が極力抑えられ、チップのエッジ部に欠けが生ずることが防止できる。
【００４１】
図３〜図６は、本発明の板状物搬送装置１０の別の実施形態を表わしたものである。図３〜図６において図２と共通部分の説明は省略する。図３は、ウェーハＷの重力方向の位置を検出するセンサ３０が、図２の実施形態と異なり、カップ１２内でウェーハＷの中央部上方に設けられたものである。
【００４２】
図３に示すように、クランパ１４の先端にウェーハＷの上面を検知するセンサ３０が取付けられている。センサ３０は静電容量型センサが用いられているが、静電容量型センサに限らず、光干渉式光学センサ等種々の既知のセンサが用いられる。
【００４３】
制御部４０は、このセンサ３０からの信号により、センサ３０とウェーハＷの上面との距離が所定の範囲内になるように、減圧ライン２７のレギュレータ２３Ｃを制御してカップ１２内の減圧度合をコントロールする。
【００４４】
図４は、比較的撓み難いウェーハＷを搬送するもので、ウェーハＷとフレームＦが貼付されていない粘着シート部分をシート吸着部１８で吸着保持するように構成されている。この板状物搬送装置１０の場合は、粘着シート部の撓みがないため、ウェーハＷには曲げモーメントがかかりにくい。このため、簡単な構成でウェーハＷの撓みを抑制することができる。
【００４５】
なお、図４の場合、カップ１２は特に必要がなく、フレーム吸着部１５及びシート吸着部１８を支持する部材であればよく、その形状は特に限定されない。
【００４６】
図５は、シート吸着部１８を有さず、カップ１２内の減圧によってウェーハＷ及び粘着シート部の撓みを抑制する方式である。この場合、カップ１２内の減圧制御は行わず、ウェーハＷの品種毎に予め求めた実験値を基にしてレギュレータ２３Ｃの設定値を各品種に合わせて適切な値に切換える。
【００４７】
図６は、図５の構成にウェーハＷの上面を検知するセンサ３０を付加したもので、制御部４０は、このセンサ３０からの信号により、センサ３０とウェーハＷの上面との距離が所定の範囲内になるように、減圧ライン２７のレギュレータ２３Ｃを制御してカップ１２内の減圧度合をコントロールする。
【００４８】
このように、図３〜図６に示す実施形態においても、搬送時のウェーハＷの撓みを抑制することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の板状物搬送装置によれば、フレームを吸着するフレーム吸着部の他に粘着シートを吸着保持するシート吸着部を有しているので、粘着シート部のみでの撓みはなくなって板状物と粘着シートとが貼り合わさった部分での撓みだけになり、板状物の撓み量を少なく抑えて搬送することができる。
【００５０】
また、フレームがフレーム吸着部で吸着保持されるとともに、板状物、及び粘着シートを覆うカップ内を減圧するので、板状物、及び粘着シートの撓みを抑制することができる。
【００５１】
また、フレームがフレーム吸着部で吸着保持され、粘着シートがシート吸着部で吸着保持されるとともに、板状物を覆うカップ内を減圧するので、板状物の撓みを抑制することができる。
【００５２】
また、板状物の重力方向の位置を検出するセンサの検出信号を基に、カップ内の減圧状態を制御するので、板状物の撓みを極力抑えた状態で搬送することができる。
【００５３】
このように、ウェーハＷの撓みが所定の値内に保たれた状態でウェーハＷが搬送されるので、レーザー光をウェーハ内部に集光させ、内部に改質領域を形成するレーザーダイシングが行われたウェーハＷを搬送する場合も、ウェーハＷがエキスパンド前に不適切な部分で割断されることが防止される。また、個々に分割されたウェーハＷの場合も、チップ同士の接触が極力抑えられ、チップのエッジ部に欠けが生ずることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】フレームにマウントされたウェーハを示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態に係る板状物搬送装置の概念構成図
【図３】本発明の別の実施形態に係る板状物搬送装置の概念構成図
【図４】本発明の別の実施形態に係る板状物搬送装置の概念構成図
【図５】本発明の別の実施形態に係る板状物搬送装置の概念構成図
【図６】本発明の別の実施形態に係る板状物搬送装置の概念構成図
【符号の説明】
１０…板状物搬送装置、１２…カップ、１５…フレーム吸着部、１８…シート吸着部、２０…減圧手段、３０…センサ、４０…制御部、Ｔ…粘着シート、Ｗ…ウェーハ（板状物）
【図１】
2004349454.tif 000003
【図２】
2004349454.tif 000004
【図３】
2004349454.tif 000005
【図４】
2004349454.tif 000006
【図５】
2004349454.tif 000007
【図６】
2004349454.tif 000008