(57)【要約】【課題】極薄のダイシングブレードを用いたダイシング加工や、レーザ光による割断技術を用いたダイシング加工によって、個々のチップに分割された薄板状ワークを、各チップの隣同士のエッジ部が干渉し合うことなく収納することができるワーク収納カセットを提供すること。【解決手段】ワーク収納カセット１０を、少なくとも一方向が開口され、個々のワークＷが収納される複数の棚１５、１５、…と、上面にワークＷを載置する受板であって、夫々の棚１５にスライド可能に挿入された複数のワーク受板１６、１６、…とで構成し、ワークＷがワーク全体でワーク受板１６に支持されて収納され、ワークＷが重力によって撓むことがなく、ワークＷが個々のチップに分割された薄板状ワークであっても各チップの隣同士のエッジ部が干渉し合うことがないようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板状の複数のワークを上下方向に重ねて収納するワーク収納カセットにおいて、
少なくとも一方向が開口され、個々のワークが収納される複数の棚と、
上面にワークを載置する受板であって、前記夫々の棚にスライド可能に挿入された複数のワーク受板と、を有することを特徴とするワーク収納カセット。
【請求項２】
前記ワーク受板の上面には前記ワークの載置位置を規制するストッパが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のワーク収納カセット。
【請求項３】
前記ワーク受板が前記ワークを載置したまま前期棚から引出し、或いは挿入可能に構成されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のワーク収納カセット。
【請求項４】
前記ワークが、粘着シートを介してリング状のフレームにマウントされ、該フレームと一体化されたウェーハであることを特徴とする、請求項１、２、又は３のうちいずれか１項に記載のワーク収納カセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワーク収納カセットに関するもので、特に半導体装置や電子部品等が形成された薄板状ワークを上下方向に複数枚収納するワーク収納カセットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程等において、表面に半導体装置や電子部品等が形成された薄板状ワークであるウェーハは、プロービング工程で電気試験が行われた後、ダイシング工程で個々のチップ（ダイ、又はペレットとも言われる）に分割され、次に個々のチップはダイボンディング工程で部品基台にダイボンディングされる。ダイボンディングされた後はワイヤボンディングされ、ワイヤボンディングされた後は、樹脂モールドされて、半導体装置や電子部品等の完成品となる。
【０００３】
プロービング工程の後ウェーハは、図６に示すように、片面に粘着層が形成された厚さ１００μｍ程度の粘着シート（ダイシングシート又はダイシングテープとも称される）Ｓに裏面を貼り付けられ、剛性のあるリング状のフレームＦにマウントされる。ウェーハＷはこの状態でダイシング工程内、ダイシング工程−ダイボンディング工程間、及びダイボンディング工程内を搬送される。
【０００４】
ところで、近年スマートカードに代表される薄型ＩＣカード等に組込まれる極薄のＩＣチップが要求されるようになってきている。このような極薄のＩＣチップは、１００μｍ以下の極薄のウエーハＷから個々のチップに分割することによって製造されている。
【０００５】
このため、プロービング工程の後、ウェーハＷの裏面を研削して１００μｍ以下の極薄のウエーハに加工してからダイシングするようになってきた。
【０００６】
このような極薄のウエーハＷをダイシングする場合、ダイシング時の加工圧力による極薄ウエーハＷの欠けや割れを防止するために、ダイシングブレードも厚さ１０μｍ前後の極薄のブレードが用いられる。
【０００７】
また、同じく極薄ウエーハＷの欠けや割れを防止するために、従来のダイシングブレードによる切断に替えて、ウエーハＷの内部に集光点を合わせたレーザー光を入射し、ウエ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Ｔに分割するレーザ加工によるダイシング装置に関する技術が提案されている。
【０００８】
ウエーハＷから切断された個々のチップＴは、ダイシングシートＳに貼付されたままバラバラにならず、ウェーハ状態を保っているので、ここでは、便宜上このウェーハ状態を保ったチップＴの集合体をもウェーハＷと呼ぶことにする。
【０００９】
これら極薄のダイシングブレードを用いたダイシング装置や、レーザ加工によるダイシング装置においては、ウェーハＷを上下方向に複数枚収納する収納カセットが用いられ、ウェーハＷはこの収納カセットから１枚づつ取り出されてダイシング加工され、加工後はまた収納カセットの元の位置に収納される。
【００１０】
このような収納カセットとしては、対向した内壁のおのおのに複数の桟を有し、対応する各桟に架けて複数のウェーハＷを間隔を保ちつつ水平に収納できるようにしたものが一般的である（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【特許文献１】特開平５−２９１３８２号公報
【特許文献２】特開平１１−２０５５１号公報
【特許文献３】特開平１１−３３０１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、前述のような厚さ１０μｍ前後の極薄のダイシングブレードを用いたダイシング加工や、レーザ光による割断技術を用いたダイシング加工によって、個々のチップＴに分割されたウェーハＷは、個々のチップＴの間隔が極度に狭いので、このウェーハＷを前述の特許文献１〜３に記載されたような従来の収納カセットに収納する時に、フレームを支持して収納した場合、粘着シートＳが撓んで個々に分割されたチップＴの隣同士のエッジ部が干渉し合い、エッジ部が損傷して良品チップを不良にしてしまうと言う問題があった。
【００１２】
図７は、従来の収納カセット１１０の両側板１１１、１１２に形成された棚１１５でフレームＦを支持したときのチップＴの隣同士のエッジ部が互いに干渉する状態を概念的に表わしたものである。この状態でウェーハＷを収納カセット１１０ごと搬送した場合、搬送時の振動によって各チップＴのエッジ部に欠けや割れが発生する。
【００１３】
また、ウェーハＷを完全切断（フルカット）せずにハーフカットしてウェーハＷの周縁部を支持して収納した場合、厚さ１００μｍ以下の極薄のウエーハＷではウェーハＷ自体が撓み、チップＴの隣同士のエッジ部が干渉し合って同じくエッジ部が損傷するという問題があった。
【００１４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、極薄のダイシングブレードを用いたダイシング加工や、レーザ光による割断技術を用いたダイシング加工によって、個々のチップに分割された薄板状ワークを、各チップの隣同士のエッジ部が干渉し合うことなく収納することができるワーク収納カセット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】
【００１５】
本発明は前記目的を達成するために、薄板状の複数のワークを上下方向に重ねて収納するワーク収納カセットにおいて、少なくとも一方向が開口され、個々のワークが収納される複数の棚と、上面にワークを載置する受板であって、前記夫々の棚にスライド可能に挿入された複数のワーク受板と、を有することを特徴としている。
【００１６】
本発明によれば、ワーク収納カセットの個々のワークが収納される複数の棚には夫々にワークを載置するワーク受板が設けられているので、ワークがワーク全体でワーク受板に支持されて収納され、ワークが重力によって撓むことがなく、ワークが個々のチップに分割された薄板状ワークであっても各チップの隣同士のエッジ部が干渉し合うことがない。
【００１７】
また本発明は、前記ワーク受板の上面には前記ワークの載置位置を規制するストッパが設けられていることを付加的要件としている。
【００１８】
この付加的要件によれば、ワーク収納カセットの棚にスライド可能に挿入されたワーク受板をワーク収納カセット外に引出してワークを載置し、次いでワークをワーク収納カセット内に押込むことによりワークがストッパに当接して位置決めされると共に、ワークとワーク受板とがワーク収納カセット内に収納される。
【００１９】
また本発明は、前記ワーク受板が前記ワークを載置したまま前期棚から引出し、或いは挿入可能に構成されていることを付加的要件としている。
【００２０】
これによれば、ワークはワーク受板に載置されたままワーク収納カセットの棚から引出されたり、或いは収納されるので、ワークが自重によって撓むことがない。
【００２１】
また本発明は、前記ワークが、粘着シートを介してリング状のフレームにマウントされ、該フレームと一体化されたウェーハであることを付加的要件としている。
【００２２】
この付加的要件によれば、粘着シートを介してリング状のフレームにマウントされたワークに対しても、粘着シート及びワークに撓みを発生させずにワーク収納カセット内に収納することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明のワーク収納カセットによれば、ワーク収納カセットの個々のワークが収納される複数の棚には夫々にワークを載置するワーク受板が設けられているので、ワークがワーク全体でワーク受板に支持されて収納される。このためワークが重力によって撓むことがなく、ワークが個々のチップに分割された薄板状ワークであっても各チップの隣同士のエッジ部が互いに干渉することが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下添付図面に従って本発明に係るワーク収納カセット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。なお、各図においてウェーハやシートの厚さは分り易いように極端に厚く記載してあるが、実際は厚さ１００μｍ程度のものである。
【００２５】
図１は、本発明に係るワーク収納カセットを表わす正面断面図である。また、図２は左側面断面図である。ワーク収納カセット１０は、右側板１１、左側板１２、底板１３、天板１４、及び裏板１８とからなるカセット本体１０Ａと、複数のワーク受板１６、１６、…とで構成されている。
【００２６】
右側板１１及び左側板１２には、夫々内側の対向する位置に複数の棚１５、１５、…が形成されている。また各棚には夫々１個のワーク受板１６がスライド自在に挿入されている。
【００２７】
図１、及び図２に示すように、粘着シートＳを介してフレームＦにマウントされたワークであるウェーハＷがワーク受板１６の上面に載置されて各棚に収納されるようになっている。直径２００ｍｍ、及び３００ｍｍのウェーハＷの場合、棚１５は１５段設けられ、１カセットに１５枚のウェーハＷが収納されるようになっている。
【００２８】
カセット本体１０Ａの底板１３には、三角形の３頂点に位置するように図示しない３個の逆Ｖ字型の溝が形成されている。この３個の逆Ｖ字型の溝は、ワーク収納カセット１０をカセット載置台に載置したときに、カセット載置台上面に設けられた３個の球面凸状部と嵌合して位置決めがなされるキネマチックカップリングの一方を形成している。
【００２９】
カセット本体１０Ａ及びワーク受板１６の材質は、軽量で強度のあるアルミニューム、又はポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂材料、或いは化学的に安定した樹脂材料である四ふっ化エチレン樹脂等のふっ素樹脂等が用いられている。
【００３０】
図３は、ワーク受板１６を説明するためのもので、図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は側面図である。ワーク受板１６は、図３に示すように、裏面の両端部（図３（ａ）における上端部と下端部）に段差部１６Ａ、１６Ａが形成されており、この段差部１６Ａ、１６Ａでカセット本体１０Ａの棚１５、１５にスライドさせて挿入するようになっている。
【００３１】
また、図３（ａ）における右端部には切欠き部１６Ｂが形成され、切欠き部１６Ｂに引き続いて薄肉部１６Ｃが形成されている。薄肉部１６Ｃの肉厚はフレームＦの厚さと略等しく形成されている。切欠き部１６Ｂは、ワーク受板１６の上面に載置したウェーハＷがマウントされているフレームＦをフレームクランパで把持する時のニゲであり、薄肉部１６Ｃはワーク受板１６を把持する時の把持部である。
【００３２】
ワーク受板１６の切欠き部１６Ｂとは逆の上面端部には、円柱状の２個のストッパ１７、１７が取り付けられている。２個のストッパ１７、１７は、粘着シートＳを介してフレームＦにマウントされたウェーハＷをワーク受板１６の上面に載置したときの、フレームＦの位置決め部材である。ストッパ１７、１７がフレームＦの外周に接触して位置決めがなされる。
【００３３】
次に、このように構成されたワーク収納カセット１０を例えばダイシング装置等で使用する時の使用方法について説明する。
【００３４】
先ず、ワーク収納カセット１０を使用するダイシング装置等では、ワーク収納カセット１０を載置するカセット載置台が設けられている。カセット載置台の上面には、三角形の３頂点に位置するように３個の球面凸状部が形成されており、ワーク収納カセット１０の底板１３に形成された３個の逆Ｖ字型の溝との間でキネマチックカップリングを構成し、ワーク収納カセット１０をカセット載置台に載置するだけで位置決めがなされるようになっている。
【００３５】
また、ダイシング装置等には垂直移動及び水平移動してウエーハＷをワーク収納カセット１０から引出したり収納したりするフレームクランパが設けられている。図４は、このフレームクランパ及びフレームクランパ水平移動機構を表わしたものであり、図５はフレームクランパ垂直移動機構を表わしたものである。
【００３６】
図４に示すように、フレームクランパ５２は、ウエーハＷが粘着シートＳによって一体的に貼り合わされているフレームＦをクランプする上下２枚のクランプ爪６９、６９を有している。このクランプ爪６９、６９は、図示しないエアーシリンダによって駆動され、フレームＦをクランプ及びアンクランプするようになっている。
【００３７】
フレームクランパ水平移動機構６０は、図４に示すように、フレームクランパ５２の水平方向移動をガイドするガイドレール６１と、リニアベアリング６２を有し、リニアベアリング６２上にフレームクランパ５２が固定されている。 またフレームクランパ水平移動機構６０には、ステッピングモータ６３のシャフトに固定された駆動プーリ６４と従動プーリ６５との間に張設されたタイミングベルト６６が設けられ、更に一端がフレームクランパ５２に固定され、多端がタイミングベルト６６に固定された連結部材６７がこの両者を結合している。 
【００３８】
フレームクランパ水平移動機構６０はこのように構成されているので、ステッピングモータ６３が一定角度往復回転することによってフレームクランパ５２が水平方向に往復移動する。なお、ワーク収納カセット１０からフレームＦを引出した時にフレームＦを載置する載置レール６８、６８がガイドレール６１を挟んで両側に配置されている。 
【００３９】
フレームクランパ垂直移動機構７０は、図５に示すように、昇降台７１、垂直ガイドレール７２とリニアベアリング７３、７３を有し、更にベアリング７８、７８によって両端を支持されカップリング７５でステッピングモータ７４に連結されたボールスクリュー７６と、ボールスクリュー７６に螺号するナット７７を有している。 
【００４０】
このリニアベアリング７３、７３とナット７７は昇降台７１の側面に夫々固定されているので、ステッピングモータ７４を駆動することにより昇降台７１は上下方向に移動する。 また、この昇降台７１の上面には、前記図４のフレームクランパ水平移動機構６０が設置されているので、フレームクランパ水平移動機構６０のステッピングモータ６３及びフレームクランパ垂直移動機構７０のステッピングモータ７４を駆動することにより、フレームクランパ５２は水平及び垂直に移動する。
【００４１】
このダイシング装置におけるワーク収納カセット１０からのウェーハＷの引出しと収納の動作は以下のようになる。先ず粘着シートＳを介してフレームＦにマウントされた複数のウェーハＷは、ワーク受板１６に載置されてカセット本体１０Ａの各棚１５に挿入されている。このワーク収納カセット１０をカセット載置台上に載置する。載置されたワーク収納カセット１０は前述のキネマチックカップリングにより位置決めセットされる。
【００４２】
次にフレームクランパ垂直移動機構７０及びフレームクランパ水平移動機構６０が作動して、フレームクランパ５２を引き出し位置に位置決めする。次いでフレームクランパ５２の上下２枚のクランプ爪６９、６９がフレームを把持し、フレームクランパ水平移動機構６０によってフレームクランパ５２がフレームＦを把持したままフレームＦをワーク収納カセット１０から引出して載置レール６８、６８上に載置する。このとき、ワーク受板１６には切欠き部１６Ｂが形成されているので、フレームクランパ５２とワーク受板１６とが干渉することはない。
【００４３】
載置レール６８、６８上のフレームＦにマウントされたウェーハＷは次に面吸着機構を有する搬送手段によってウェーハ全面が吸着されると共に、フレームＦも搬送手段の別の吸着パッドによって吸着され、加工部へと搬送される。
【００４４】
次に、フレームクランパ５２は垂直移動及び水平移動されてワーク受板１６の引き出し位置に位置決めされ、ワーク受板１６の薄肉部１６Ｃを把持し、ワーク受板１６をカセット本体１０Ａから引出して載置レール６８、６８上に載置しておく。
【００４５】
一方、加工部で個々のチップＴに分割されたウェーハＷは、面吸着機構によって全面が吸着され、引出されて載置レール６８、６８上に載置されているワーク受板１６上にフレームＦとともに搬送される。
【００４６】
次いでフレームクランパ５２がフレームＦをカセット本体１０Ａに向けて押込む。すると、最初にフレームＦの外周部がワーク受板１６のストッパ１７、１７に当接し、フレームＦがなおも押込まれると、フレームＦはワーク受板１６ごと一緒にカセット本体１０Ａの棚１５、１５に押込まれる。このようにフレームＦにマウントされたウェーハＷはワーク受板１６に載置された状態でカセット本体１０Ａに収納される。
【００４７】
このように、個々のチップＴに分割されたウェーハＷは、面吸着機構によって全面が吸着されて搬送されるとともに、ワーク受板１６上に載置されてカセット本体１０Ａに収納されるので、収納中及び収納後も粘着シートの撓みがなく、各チップＴの隣り合うエッジ同士が接触することがない。また、ウェーハＷをワーク収納カセット１０ごと次工程の装置へ搬送するときも、分割された各チップＴの隣り合うエッジ同士が接触していないので、搬送中の振動によって各チップＴのエッジ部に欠けや割れが発生しない。
【００４８】
なお、ウェーハＷがマウントされたフレームをワーク収納カセット１０から引出す際に、ワーク受板１６はそのままでフレームＦのみを把持して引出し、収納時はワーク受板１６ごと収納したが、ワーク受板１６に切欠き部１６Ｂを形成せず、薄肉部１６Ｃのみを形成しておき、ウェーハＷがマウントされたフレームをワーク収納カセット１０から引出す時に、フレームＦとワーク受板１６の薄肉部１６Ｃとを同時に把持してワーク受板１６とフレームＦとを一緒に引出し、収納する時も一緒に収納するようにしてもよい。
【００４９】
また、本発明のワーク収納カセット１０においては、底板１３、天板１４、及び裏板１８は必須の構成要件ではない。右側板１１と左側板とを連結する部材と各棚１５の終端を規制する構造であれば、種々の既知のカセット構造を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係るワーク収納カセット表わす正面断面図
【図２】本発明に係るワーク収納カセット表わす側面断面図
【図３】ワーク受板を表わす平面図及び側面図
【図４】フレームクランパ水平移動機構を表わす斜視図
【図５】フレームクランパ垂直移動機構を表わす斜視図
【図６】フレームにマウントされたウェーハを表わす斜視図
【図７】従来のワーク収納カセットの問題点を説明する概念図
【符号の説明】
【００５１】
１０…ワーク収納カセット、１５…棚、１６…ワーク受板、１７…ストッパ、５２…フレームクランパ、６０…フレームクランパ水平移動機構、７０…フレームクランパ垂直移動機構、Ｆ…フレーム、Ｓ…粘着シート、Ｔ…チップ、Ｗ…ウエーハ（ワーク）
【図１】
2005332868.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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