(57)【要約】【課題】  薄化されて反ったウエーハでも吸引保持が可能な搬出入装置を提供することである。【解決手段】  板状物を吸引保持する保持面を有する保持部と、該保持部をカセット内に挿入する屈曲アーム機構とを備え、該カセット内に収容された板状物を該カセット内から搬出又は該カセット内へ板状物を搬入する板状物の搬出入装置であって、該保持部は、該保持面に開口する吸引口と、吸引源に接続されて該吸引口に負圧を伝達する負圧伝達路と、該吸引口を囲繞するように配設された弾性部材からなる吸着パッドと、を具備したことを特徴とする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状物を吸引保持する保持面を有する保持部と、該保持部をカセット内に挿入する屈曲アーム機構とを備え、該カセット内に収容された板状物を該カセット内から搬出又は該カセット内へ板状物を搬入する板状物の搬出入装置であって、
該保持部は、
該保持面に開口する吸引口と、
吸引源に接続されて該吸引口に負圧を伝達する負圧伝達路と、
該吸引口を囲繞するように配設された弾性部材からなる吸着パッドと、
を具備したことを特徴とする板状物の搬出入装置。
【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板状物をカセット内から搬出又はカセット内へ板状物を搬入する板状物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】
ウエーハは、カセット内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。
【０００４】
搬出されたウエーハはチャックテーブルへと搬送されて保護テープを介してチャックテーブルに吸引保持され、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。
【０００５】
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）。
【０００６】
搬出入装置は、板状物であるウエーハを吸引保持する保持面を有する保持部と、保持部をカセット内に挿入する屈曲アーム機構とを少なくとも備えている（特開２００２−２７０６７４号公報参照）。
【０００７】
一方、近年の電気機器の小型化、薄型化の傾向に伴って半導体デバイスも更なる薄型化が要求されている。研削、研磨によって例えば１００μｍ以下へとウエーハを薄化すると、ウエーハには反りが生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２８９６７３号公報
【特許文献２】特開２００２−２７０６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、反りのあるウエーハでは、搬出入装置での吸引保持が難しいという問題がある。吸引保持するために吸引力を過剰に強くすると、薄化したウエーハを破損させる恐れがある。
【００１０】
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、薄化されて反ったウエーハでも吸引保持が可能な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】
【００１１】
本発明によると、板状物を吸引保持する保持面を有する保持部と、該保持部をカセット内に挿入する屈曲アーム機構とを備え、該カセット内に収容された板状物を該カセット内から搬出又は該カセット内へ板状物を搬入する板状物の搬出入装置であって、該保持部は、該保持面に開口する吸引口と、吸引源に接続されて該吸引口に負圧を伝達する負圧伝達路と、該吸引口を囲繞するように配設された弾性部材からなる吸着パッドと、を具備したことを特徴とする板状物の搬出入装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の搬出入装置は、吸引口の周囲に弾性部材からなる吸着パッドが配設されているため、薄化されて反ったウエーハでも確実に吸引保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】半導体ウエーハの表面側斜視図である。
【図２】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３】本発明の搬出入装置を具備した研削装置の斜視図である。
【図４】本発明実施形態に係る搬出入装置の斜視図である。
【図５】保持部でウエーハを吸引保持した状態の本発明実施形態に係る搬出入装置の斜視図である。
【図６】保持部の平面図である。
【図７】図６の７‐７線断面図である。
【図８】本実施形態の保持部で反ったウエーハを吸引保持する様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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、所定の厚さに研削される前の半導体ウエーハの斜視図が示されている。図１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各領域にＩＣ，ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。
【００１５】
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。
【００１６】
半導体ウエーハ１１の表面１１ａには、保護テープ貼着工程により保護テープ２３が貼着される。従って、半導体ウエーハ１１の表面１１ａは保護テープ２３によって保護され、図２に示すように裏面１１ｂが露出する形態となる。
【００１７】
図３を参照すると、本発明のウエーハ搬出入装置（板状物の搬出入装置）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のベース（ハウジング）であり、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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
ウエーハの搬出入装置５４は、図４に示すように複数のアームを回動可能に連結した屈曲アーム機構５１と、屈曲アーム機構５１の先端部に連結されたウエーハ保持部（ハンド）５２を有している。
【００２９】
屈曲アーム機構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。
【００３０】
第２アーム７６の先端部には、駆動部７７を介してウエーハ保持部（ハンド）５２が取り付けられている。ウエーハ５２の保持面５２ａには、図６に最もよく示されるように、３個の吸引口８０が開口されており、各吸引口８０を囲繞するように弾性部材からなる吸着パッド７８が配設されている。
【００３１】
カセット６６の両側壁６６ａの内側には複数の棚８２が形成されており、ウエーハ１１は左右で対応する高さの棚８２に支持されてカセット６６内に収容されている。カセット５０もカセット６６と同様な構成を有している。
【００３２】
再び図３を参照すると、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。
【００３３】
スピンナ洗浄装置６４には、研削された半導体ウエーハ１１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。
【００３４】
図５を参照すると、ウエーハ搬出入装置５４のウエーハ保持部５２でウエーハ１１を吸引保持した状態のウエーハ搬出入装置５４の斜視図が示されている。図５に示された状態は、スピンナ洗浄装置６４のスピンナテーブル６８からウエーハ搬出入装置５４のウエーハ保持部５２でウエーハ１１を吸引保持して、カセット６６の最上段の棚８２内にウエーハ１１を収容しようとする状態である。
【００３５】
図６の拡大図に示すように、ウエーハ保持部５２の保持面５２ａには３個の吸引口８０が開口しており、図７に最もよく示されるように、各吸引口８０は弾性部材からなる吸着パッド７８により囲繞されている。好ましくは、吸着パッド７８は独立気泡を有する例えば厚み１〜２ｍｍのウレタンスポンジから構成されている。ゴムや通常のスポンジから吸着パッド７８を形成するようにしてもよい。
【００３６】
図７に示されるように、吸着パッド７８は両面テープ７９によりウエーハ保持部５２の保持面５２ａに貼着されている。好ましくは、吸着パッド７８の両面テープ７９との接着面は皮付き処理が施されている。
【００３７】
ウレタンスポンジに皮付き処理を施すことにより、両面テープ７９との接着力が向上し、ウエーハ搬出入時の擦れにより吸着パッド７８が剥離して取れてしまうことを防止できる。
【００３８】
吸着パッド７８の接着に両面テープ７９を使用することにより、吸着パッド７８の取り付け及び取り外しが容易となる。図６に示されるように、各吸引口８０は負圧伝達路８４を介して負圧吸引源８６に接続されている。
【００３９】
次に、図８を参照して、薄く研削されて反りを有するウエーハ１１の保持部５２による吸引保持について説明する。図８（Ａ）に示すように、ウエーハ１１はスピンナ洗浄装置６４のスピンナテーブル６８に吸引保持されている。この状態で、スピンナテーブル６８の下方からウエーハ搬出入機構５４のウエーハ保持部５２を挿入して上昇させる。
【００４０】
図８（Ｂ）に示すように、ウエーハ保持部５２を上昇させるとともに吸引口８０から吸引すると、ウレタンスポンジから形成されている吸引パッド７８が潰れ、ウエーハ保持部５２で反りを有するウエーハ１１を吸引保持することができる。
【００４１】
ウエーハ搬出入機構５４の保持部５２でウエーハ１１を吸引保持した状態で、スピンナテーブル６８の吸引を解除し、図５に示すように、ウエーハ搬出入機構５４でウエーハ１１をカセット６６へ搬送する。
【００４２】
尚、ウエーハ搬出入機構５４の保持部５２でウエーハ１１を吸引保持するまでは、スピンナテーブル６８でウエーハ１１を吸引保持しておくのが好ましいが、スピンナテーブル６８の吸引を早めに解除しても、ウエーハ搬出入機構５４の保持部５２でウエーハ１１を吸引保持することはできる。
【００４３】
上述したウエーハ搬出入機構５４では、ウエーハ保持部５２の吸引口８０の周囲に弾性部材からなる吸着パッド７８が配設されているため、薄く研削されて反ったウエーハ１１でもウエーハ搬出入装置５４の保持部５２でウエーハ１１の吸引保持が可能となり、スピンナ洗浄装置６４のスピンナテーブル６８からカセット６６まで反りを有するウエーハ１１を搬送することができる。
【００４４】
尚、上述した実施形態では、本発明のウエーハ搬出入機構５４を研削装置２に適用した例について説明したが、本発明のウエーハ搬出入機構は、ウエーハ１１を薄く研磨して反りが発生したウエーハを搬送する研磨装置のウエーハ搬出入機構にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
２    研削装置
１０    粗研削ユニット
１１    半導体ウエーハ
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
５０，６６    カセット
５１    屈曲アーム機構
５２    ウエーハ保持部（ハンド）
５４    ウエーハ搬出入機構
６８    スピンナテーブル
７８    吸着パッド
８０    吸引口
【図１】
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【図２】
2012023174.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2012023174.tif 000007
【図６】
2012023174.tif 000008
【図７】
2012023174.tif 000009
【図８】
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