(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム供給部から取り出したリングフレームを所定のテープ貼付け位置に供給するフレーム供給搬送機構と、テープロールから繰り出した粘着テープをリングフレームの下面に貼付けるテープ貼付け機構と、貼付けられた粘着テープをリングフレームに沿って切り抜くテープ切断機構と、リングフレームの下面から剥離した残渣テープを巻き取り回収する残渣テープ回収ロールと、粘着テープが貼付けられたリングフレームを所定のウエハ貼付け位置に搬送する搬送手段と、ウエハ貼付け位置にセットされたリングフレームの粘着テープ上に半導体ウエハを搬入して貼付けるウエハ貼付け手段、および、半導体ウエハを貼付けたリングフレームを回収するフレーム回収部とを備えた半導体ウエハの自動貼付け装置において、
前記テープ貼付け位置の下方に、前記テープロール、残渣テープ回収ロール、テープ貼付け機構およびテープ切断機構を装備した引出しユニットを配備するとともに、この引出しユニットを、粘着テープをテープ切断機構に向けて水平搬送する粘着テープの繰り出し方向に沿って装置前面から引出しおよび押し込み装填可能に構成してある
ことを特徴とする半導体ウエハの自動貼付け装置。
【請求項２】
前記テープ貼付け位置を２箇所に設置するとともに、各テープ貼付け位置の下方に前記引出しユニットを配備してある請求項１に記載の半導体ウエハの自動貼付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハのスクライブ工程の前工程において、半導体ウエハを粘着テープを介してリングフレームに貼付け保持する半導体ウエハの自動貼付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記半導体ウエハの自動貼付け装置としては、フレーム供給部に積層収容されたリングフレーム群からフレーム供給搬送機構によって１枚づつ取り出したリングフレームを所定のテープ貼付け位置に搬入セットし、テープロールから繰り出した粘着テープをリングフレームの下面に供給してテープ貼付け機構で貼付け、貼付けられた粘着テープをテープ切断機構によってリングフレームに沿って円形に切り抜き切断し、その後、リングフレームの下面から剥離した残渣テープを巻き取り回収するとともに、粘着テープが貼付けられたリングフレームを所定のウエハ貼付け位置に搬送し、ウエハ貼付け位置に位置決めセットされたリングフレームの粘着テープ上に半導体ウエハを搬入して貼付け、ウエハを貼付けたリングフレームをフレーム回収部に回収するよう構成したものが知られている。
【０００３】
上記装置においては、テープロールおよびテープ回収ロールがリングフレームが搬送される経路より下方に位置しているので、消費されたテープロールを新品に交換したり、残渣テープ回収ロールを取り出したりする作業を装置下部の低い位置で行うことができるものであり、テープロールおよび残渣テープ回収ロールがリングフレームが搬送される経路より上方に位置している仕様の装置よりも、ロール交換作業が容易に行える利点を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年では半導体ウエハの大径化に対応してリングフレームも大径のものが用いられるとともに、このリングフレームに貼付けられる粘着テープも幅広のものが必要となってきており、１本のテープロールやテープ回収リールが相当大きくかつ重いものとなっており、装置下部に手を差し入れて大きくて重いテープロールやテープ回収ロールを挿抜するには相当の労力を要するものとなっている。
【０００５】
本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、大きくて重いテープロールやテープ回収ロールでも簡単容易に取り扱うことのできるようにする０とを主たる目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために次のような構成をとる。すなわち、請求項１に係る発明の半導体ウエハの自動貼付け装置は、フレーム供給部から取り出したリングフレームを所定のテープ貼付け位置に供給するフレーム供給搬送機構と、テープロールから繰り出した粘着テープをリングフレームの下面に貼付けるテープ貼付け機構と、貼付けられた粘着テープをリングフレームに沿って切り抜くテープ切断機構と、リングフレームの下面から剥離した残渣テープを巻き取り回収する残渣テープ回収ロールと、粘着テープが貼付けられたリングフレームを所定のウエハ貼付け位置に搬送する搬送手段と、ウエハ貼付け位置にセットされたリングフレームの粘着テープ上に半導体ウエハを搬入して貼付けるウエハ貼付け手段、および、半導体ウエハを貼付けたリングフレームを回収するフレーム回収部とを備えた半導体ウエハの自動貼付け装置において、
前記テープ貼付け位置の下方に、前記テープロール、残渣テープ回収ロール、テープ貼付け機構およびテープ切断機構を装備した引出しユニットを配備するとともに、この引出しユニットを、粘着テープをテープ切断機構に向けて水平搬送する粘着テープの繰り出し方向に沿って装置前面から引出しおよび押し込み装填可能に構成してあることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係る発明の半導体ウエハの自動貼付け装置は、請求項１に係る発明において、前記テープ貼付け位置を２箇所に設置するとともに、各テープ貼付け位置の下方に前記引出しユニットを配備してある。
【０００９】
【作用】
本発明の作用は次のとおりである。
【００１０】
請求項１に係る発明によると、テープロールが消費されて新しいテープロールとの交換が必要となると、引出しユニットを装置前面に大きく引き出し、テープロールの交換と残渣テープ回収ロールの取り出しを、周囲に広い作業空間がある状態で行うことができる。
【００１１】
また、引出しユニットを装置前面に引き出しての新しいテープロールの交換時に、テープ貼付け機構やテープ切断機構に対する粘着テープの掛け回し等も行い、粘着テープ側のセッティングを全て装置外部で行うことができる。また、テープ貼付け機構やテープ切断機構が装置外に露出することができるので、これらのメンテナンスも装置外の広い作業空間で行うことができる。
【００１２】
請求項２に係る発明によると、引出しユニットが２組用意されているので、一方の引出しユニットが引き出されてロール交換やメンテナンスが行われている間も、他方の引出しユニットを用いて粘着テープ供給が可能となり、休止時間をとることなくテープ貼付け作業を続行することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
この半導体ウエハの自動貼付け装置は、図１２に示すように、半導体ウエハＷを粘着テープＴ（Ｔａ）を介して金属製のリングフレームＦに貼付け保持させるためのものであり、図１ないし図７に、その第１実施例が示されている。
【００１４】
装置本体前側の下部左右には、フレーム供給部１と粘着テープ貼付け部２がそれぞれ配備されるとともに、これらの上部に亘ってフレーム供給搬送機構３が設置され、このフレーム供給搬送機構３の奥部右側と左側にウエハ貼付けステージ４、フレーム搬送アーム５、およびフレーム搬出機構６とが並設されている。また、装置右側の手前から奥側にかけて、ウエハ供給部７、ウエハ搬送用ロボット８、および、ウエハ姿勢矯正用のアライナ９が前後に配列装備されるとともに、装置左側の奥側から手前にかけて、ラベル貼付け部１０とフレーム回収部１１が配列装備されており、以下に各部の詳細な構成を説明する。
【００１５】
前記フレーム供給部１は、多数の前記リングフレームＦを上下に積層収容して昇降するよう構成されており、積層したリングフレームＦ群の最上端のものから順に取り出される。
【００１６】
前記フレーム供給搬送機構３は、前後一対のガイドレール１２に沿って左右に水平移動可能な可動台１３を、駆動回動されるベルト１４に連結して左右移動させるよう構成されており、その移動ストロークの左端において前記フレーム供給部１の最上端のリングフレームＦを真空吸着により取り出し、移動ストロークの右端にまで搬送して、前記粘着テープ貼付け部２の上方にリングフレームＦを供給するようになっている。
【００１７】
図４に示すように、前記粘着テープ貼付け部２の上部には、可動台１３に保持されて搬入されたリングフレームＦの下面に粘着テープＴを貼付けるテープ貼付け機構１５、貼付けられた粘着テープＴをリングフレームに沿って切り抜くテープ切断機構１６、リングフレームＦの下面から残渣テープｔを剥離してゆくテープ剥離機構１７が配備されるとともに、粘着テープ貼付け部２の下部には、セパレータ付きの粘着テープＴを巻回したテープロールＴＲ、剥離したセパレータｓを巻き取り回収するセパレータ回収ロールＲｓ、残渣テープｔを巻き取り回収する残渣テープ回収ロールＲｔ、等が配備されている。
【００１８】
そして、粘着テープ貼付け部２を構成する上記各部は、下部に車輪１８を備えた台車１９に装備されており、粘着テープ貼付け部２全体が台車１９ごと装置前面から引出しおよび押し込み可能な引出しユニットＵとして構成されている。
【００１９】
前記テープ貼付け機構１５は、ガイドレール２０に沿って昇降可能に支持されるとともにシリンダ２１によって昇降駆動される可動枠２２、モータ２３によって縦軸心ｘ回りに回転駆動可能に可動枠２２に装備された回転ディスク２４、この回転ディスク２４に放射状に装備された遊転自在な複数の押圧ローラ２５、等によって構成されており、前後に亘って巻き掛け配備された粘着テープＴを、フレーム供給搬送機構３の可動台１３に保持されて所定位置に位置決めされたリングフレームＦの下面に沿って押圧ローラ２５で下方から押しつけながら縦軸心ｘ回りに回転させることで、粘着テープＴをリングフレームＦの下面全体に貼付けるようになっている。
【００２０】
前記テープ切断機構１６は、前記回転ディスク２４に取り付けた支持アーム２６の先端部に水平軸心回りに遊転自在に円板カッタ２７を装備して構成されたものであり、円板カッタ２７をフレーム下面に接触させた状態で回転ディスク２４を回転駆動することで、リングフレームＦの下面に貼付けられた粘着テープＴをフレームＦに沿って円形に切り抜き切断する。
【００２１】
前記テープ剥離機構１７は、粘着テープＴを巻回案内する前後の固定ローラ２８，２９と、これらの間において粘着テープＴを巻回案内して前後に移動する一対の可動ローラ３０，３１とからなり、可動ローラ３０，３１は、左右のガイドレール３２に沿って前後移動可能な可動枠３３に支持されるとともに、可動枠３３は前後に巻き掛けたベルト３４の回動によって前後に往復駆動されるようになっており、その作動の概略が図７に示されている。
【００２２】
つまり、図７（ａ）に示すように、テープ貼付け行程およびテープ切断行程では、一対の可動ローラ３０，３１は後部の原点位置にある。リングフレームＦの下面全体に貼付けられた粘着テープＴが前記テープ切断機構１６で円形に切り抜き処理されると、図７（ｂ）に示すように、可動ローラ３０，３１が前方に移動し、リングフレームＦの下面に貼付けられた円形の粘着テープ部分Ｔａを残して周囲の残渣テープｔがリングフレームＦの下面から剥離され、最終的には、図７（ｃ）に示すように、円形の切り抜き孔ｈが開けられた残渣テープｔがリングフレームＦの下面全面から剥離される。その後、残渣テープｔがテープ回収ロールＲｔに巻き取り回収されるとともに、可動ローラ３０，３１が後方に復帰移動することで、孔の開いていない粘着テープＴがフレーム供給位置の下方に引き出されて次の貼付けに備えられるのである。
【００２３】
このようにして、下面に円形に切り抜かれた粘着テープ部分Ｔａが貼付けられたリングフレームＦは、揺動するフレーム搬送アーム５に保持されてウエハ貼付けステージ４に供給される。
【００２４】
前記ウエハ供給部７は、半導体ウエハＷを多段に差し込み収容したウエハカセットＣｗが上下２段に装填されて昇降されるようになっており、多間接型の前記ウエハ搬送用ロボット８がウエハカセットＣｗから１枚づつ半導体ウエハＷを取り出してアライナ９に供給し、ここで、半導体ウエハＷのオリエンテイションフラットの向き修正および芯合わせが行われ、姿勢が矯正された半導体ウエハＷは、再びウエハ搬送用ロボット８によってウエハ貼付けステージ４に供給され、ここに配備されたウエハ吸着ハンド３５に持ち替えられた後、位置決め装填されているリングフレームＦの中心上の置かれ、粘着テープ部分Ｔａの上面に貼付けられる。
【００２５】
半導体ウエハＷの貼付け処理の終了したリングフレームＦは、フレーム搬出機構６の搬送ベルト３６に載置されてウエハ貼付けステージ４から搬出されてラベル貼付け機構１０に搬入され、ここで、各ウエハごとに決められた識別バーコードを付したラベルがリングフレームＦの適所に貼付けられ、その後、リングフレームＦはフレーム回収部１１に送られ、ここで上下２段に積み上げ待機しているフレームカセットＣｆに順次差し込み収容されてゆく。
【００２６】
ここで、上記のように、粘着テープ貼付け部２全体が台車１９ごと装置前面から引出しおよび押し込み可能な引出しユニットＵとして構成されているので、テープロールＲが消費されると、引出しユニットＵを装置前面に大きく引き出し、広い作業空間が周囲にある状態で、新しいテープロールＲの交換、残渣テープ回収ロールＲｔおよびセパレータ回収ロールＲｓの取り出し、および、新しい粘着テープＴの引回しセット、等を行う。また、テープ貼付け機構１５、テープ切断機構１６、および、テープ剥離機構１７、等のメンテナンスも引出しユニットＵを装置前面に大きく引き出して行う。
【００２７】
図８ないし図１１に、本発明に係る半導体ウエハの自動貼付け装置の第２実施例が示されている。
【００２８】
この例では、装置本体前側の下部左右に、フレーム供給部１と左右２組の粘着テープ貼付け部２がそれぞれ配備されるとともに、これらの上部に亘ってフレーム供給搬送機構３が設置されている。また、このフレーム供給搬送機構３の奥部左側にウエハ貼付けステージ４が設置されるとともに、その右側にテープ貼付け処理の済んだリングフレームＦをウエハ貼付けステージ４に搬入するフレーム搬送機構４０が配置され、かつ、フレーム供給搬送機構３とウエハ貼付けステージ４との間に、ウエハ搬送用ロボット８とアライナ９が並設されている。また、フレーム供給搬送機構３の左半部を跨ぐように配置したフレーム台４１の上に、左右２台のウエハカセットＣｗが搭載できるよう構成されるとともに、装置本体左端側の奥部から手前にかけてラベル貼付け部１０とフレーム回収部１１とが設置されている。
【００２９】
前記フレーム供給搬送機構３は、前後一対のガイドレール１２に沿って左右に水平移動可能な可動台１３を、モータ４２によって駆動回動されるベルト１４に連結して左右移動させるようになっており、その移動ストロークの左端下方に設置されたフレーム供給部１の最上端のリングフレームＦを取り出して、２組の粘着テープ貼付け部２のいずれかの上方に供給するよう構成されている。
【００３０】
２組の粘着テープ貼付け部２は、テープ貼付け機構１５、テープ切断機構１６、テープロールＲ、粘着テープＴをテープ貼付け機構１５の上方に巻き掛け供給する前後のガイドローラ４３，４４、その奥側に位置するフレーム搬出ベルト４５、残渣テープｔのテープ回収ロールＲｔ、セパレータ回収ロールＲｓ、等を車輪１８を備えた台車１９に備え、第１実施例と同様に、それぞれ引出しユニットＵに構成されている。
【００３１】
テープ貼付け機構１５は、昇降駆動される可動枠２２、モータ２３によって縦軸心ｘ回りに回転駆動可能に可動枠２２に装備された回転ディスク２４、この回転ディスク２４に放射状に装備された遊転自在な複数の押圧ローラ２５、等によって構成されており、前例と同様に、前後のガイドローラ４３，４４に亘って巻き掛け配備された粘着テープＴをリングフレームＦの下面に沿って押圧ローラ２５で下方から押しつけながら縦軸心ｘ回りに回転させることで、粘着テープＴをリングフレームＦの下面全体に貼付けるようになっている。
【００３２】
前記テープ切断機構１６は、前記回転ディスク２４に水平軸心回りに遊転自在に円板カッタ２７を装備して構成されたものであり、前例と同様に、円板カッタ２７をフレーム下面に接触させた状態で回転ディスク２４を回転駆動することで、リングフレームＦの下面に貼付けられた粘着テープＴをフレームＦに沿って円形に切り抜き切断する。
【００３３】
この例では、残渣テープｔを剥離する専用の機構は備えられておらず、以下のようにリングフレームＦの下面に貼付けられた残渣テープｔの剥離が行われるようになっている。つまり、図１１（ａ）に示すように、テープ貼付け行程およびテープ切断行程では、リングフレームＦは可動台１３に保持されているが、リングフレームＦの下面全体に貼付けられた粘着テープＴが前記テープ切断機構１６で円形に切り抜き切断されると、図１１（ｂ）に示すように、可動台１３によるフレーム保持が解除されるとともに、残渣テープｔの巻き取りが行われ、リングフレームＦの下面に貼付けられた円形の粘着テープ部分Ｔａを残して周囲の残渣テープｔがリングフレームＦの下面から剥離されるとともに、テープ移動に伴ってリングフレームＦが装置奥側に送り出されてフレーム搬出ベルト４５の受け取られる。そして、最終的には、図１１（ｃ）に示すように、円形の切り抜き孔ｈが開けられた残渣テープｔがリングフレームＦの下面全面から剥離されるとともに、粘着テープ部分Ｔａを貼付けたリングフレームＦはフレーム搬出ベルト４５によって更に装置奥側に搬送され、孔の開いていない粘着テープＴがフレーム供給位置の下方に引き出されて次の貼付けに備えられるのである。
【００３４】
また、各引出しユニットＵの奥側となる装置本体側には、各引出しユニットＵのフレーム搬出ベルト４５で送られてきたテープ貼付け処理済みのリングフレームＦを受け取って更に奥側に搬送するフレーム供給ベルト４６が装備されている。
【００３５】
前記フレーム搬送機構４０は、上下一対のガイドレール４７に沿って左右移動可能に支持されるとともに回動されるベルト４９によって左右駆動される可動枠４８と、これにシリンダ５０を介して昇降可能に支持されたフレーム搬送アーム５とから構成されており、各粘着テープ貼付け部２からフレーム搬出ベルト４５およびフレーム供給ベルト４６によって載置搬送されてきたリングフレームＦをフレーム搬送アーム５によって吸着保持してウエハ貼付けステージ４に搬入するよう構成されている。
【００３６】
ウエハ貼付けステージ４では、搬入され位置決めされたリングフレームＦの粘着テープ部分Ｔａに、ウエハ搬送用ロボット８によって供給された半導体ウエハＷが貼付けられ、さらにラベル貼付け部１０に送られてバーコード付きのラベルを貼付けられた後、フレーム回収部１１に送り込まれるのである。
【００３７】
なお、上記各例では、粘着テープ貼付け部２を構成する全ての機構および交換部材を台車１９に備えて引出しユニットＵを構成しているが、テープ貼付け機構１５、テープ切断機構１６、テープ剥離機構１７、等の機械装置部分を装置本体側に残し、テープロールＲ、残渣テープｔのテープ回収ロールＲｔ、セパレータ回収ロールＲｓ、等の交換を要するもののみを台車１９に備えて引出しユニットＵを構成して実施することもできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明の半導体ウエハの自動貼付け装置によれば、次のような効果が期待できる。
【００３９】
請求項１に係る発明によると、粘着テープが幅広となりテープロールや残渣テープ回収ロールが大型で重いものとなっても、これらロールの交換や取り出しを装置外の低い位置に引き出して、広い作業空間において容易に行うことができ、取扱い作業性の向上を図ることができる。
【００４０】
また、テープ貼付け機構やテープ切断機構をも装置外に大きく露出させることができるので、上記のようにロール交換等の取扱い作業性を向上できるのみならず、メンテナンス性の面でも優れたものとなる。
【００４１】
また、請求項２に係る発明によると、上記効果をもたらすとともに、ロール交換やメンテナンスによるテープ貼付け処理の中断を不要とし、効率よく連続処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す全体斜視図である。
【図２】第１実施例の全体平面図である。
【図３】第１実施例の正面図である。
【図４】第１実施例における引出しユニットの縦断側面図である。
【図５】第１実施例における引出しユニットに備えられたテープ貼付け機構およびテープ切断機構を示す平面図である。
【図６】第１実施例における引出しユニットの縦断正面図である。
【図７】第１実施例における残渣テープ剥離行程の説明図である。
【図８】本発明の第２実施例を示す全体平面図である。
【図９】第２実施例の正面図である。
【図１０】図８におけるａ−ａ線断面図である。
【図１１】第２実施例における残渣テープ剥離行程の説明図である。
【図１２】半導体ウエハを貼付け保持したリングフレームの斜視図である。
【符号の説明】
１          フレーム供給部
３          フレーム供給搬送機構
１５        テープ貼付け機構
１６        テープ切断機構
Ｆ          リングフレーム
Ｒ          テープロール
Ｒｔ        残渣テープ回収ロール
Ｔ          粘着テープ
ｔ          残渣テープ
Ｕ          引出しユニット
【図１】
0004052700.tif 000002
【図２】
0004052700.tif 000003
【図３】
0004052700.tif 000004
【図４】
0004052700.tif 000005
【図５】
0004052700.tif 000006
【図６】
0004052700.tif 000007
【図７】
0004052700.tif 000008
【図８】
0004052700.tif 000009
【図９】
0004052700.tif 000010
【図１０】
0004052700.tif 000011
【図１１】
0004052700.tif 000012
【図１２】
0004052700.tif 000013