(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のワークを収納する第１のワーク収納部と、
前記第１のワーク収納部の下部に配設された第２のワーク収納部と、
前記第１のワーク収納部及び前記第２のワーク収納部を同時に昇降する昇降手段と、
前記第１のワーク収納部又は前記第２のワーク収納部に対して略水平にワークを搬送するワーク搬送手段とを備え、
前記第２のワーク収納部は、前記ワーク搬送手段側に開口する第１の搬入口とオペレータ側に開口する第２の搬入口を有する枠体と、該第２の搬入口からスライドして引き出し可能なワーク載置台と、それぞれ一端が前記ワーク載置台に固定され他端が前記枠体に固定された二本の平行な引き出しスライドレールと、前記ワーク載置台の底部に上下動可能に貫通し、遊嵌されたばねで上方向に付勢された少なくとも一つの該ワーク載置台に対してワークを位置決めするための位置決めピンと、該位置決めピンに係合して該位置決めピンを引き下げ可能な前記枠体の底部に配設されたガイド手段とを含み、
前記ワーク載置台が前記枠体の内部に一定の位置以上引き込まれると、前記ガイド手段が前記位置決めピンに係合して、該位置決めピンを所定位置まで引き下げることを特徴とするワーク収納搬送装置。
【請求項２】
前記引き出しスライドレールの各々は、前記ワーク載置台を前記枠体内に引き込む方向に付勢するばねと、該ばねに抗して該引き出しスライドレールを所定位置まで引き出した状態で該ばねを伸びた位置でロックするロック手段と、前記ワーク載置台を前記枠体に対して所定位置まで押し込んだとき前記ロック手段を解除するロック解除手段と、ロックが解除されてから前記ばねの付勢力により前記ワーク載置台が前記枠体内に自動的に引き込まれる速度を緩衝する緩衝手段とを具備したことを特徴とする請求項１記載のワーク収納搬送装置。
【請求項３】
前記位置決めピンは下端に大径の頭部を有し、前記ガイド手段は該位置決めピンが挿入されるガイド溝と、該位置決めピンの頭部が係合可能な斜面とを有しており、
該位置決めピンは前記頭部が前記ガイド手段の前記斜面に係合しながら前記ガイド溝中に挿入されることにより、前記所定位置まで徐々に引き下げられることを特徴とする請求項１又は２記載のワーク収納搬送装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のワーク収納搬送装置を備えたことを特徴とする切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等のワークを収納するためのワーク収納搬送装置及び該ワーク収納搬送装置を備えた切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、ダイシング装置（切削装置）によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
【０００３】
切削装置は、半導体ウエーハを収納したカセットを載置するカセット載置台を備えたカセット載置機構と、カセット載置機構の下部に配設され検査対象となる一枚の半導体ウエーハを収める検査用ウエーハ収納部とを具備している。
【０００４】
切削装置は更に、カセット又は検査用ウエーハ収納部に収納されている半導体ウエーハを搬出・搬入するウエーハ搬送機構と、ウエーハ搬送機構によって搬出された半導体ウエーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを切削する切削機構とを具備している（例えば、特開２００６−７４００４号公報参照）。
【０００５】
検査用ウエーハ収納部は、ウエーハ搬送機構側とオペレータ側の双方に開口し、オペレータが半導体ウエーハを取り出す際は、オペレータ側に半導体ウエーハをスライドさせて取り出す機構も提案されている（例えば、特許第２９９７７６６号公報参照）。
【０００６】
このような機構を有する検査用ウエーハ収納部では、オペレータが検査用ウエーハ収納部内の半導体ウエーハが載置されたスライド機構をオペレータ側にスライドすることで、容易に検査用半導体ウエーハを取り出すことができる。
【０００７】
検査終了後、半導体ウエーハを再度スライド機構上に載置し、検査用ウエーハ収納部内にスライドさせることで、容易に検査用半導体ウエーハを検査用ウエーハ収納部内に収納することができる。
【特許文献１】特開２００６−７４００４号公報
【特許文献２】特許第２９９７７６６号公報
【特許文献３】実用新案登録第３１２２７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
然しながら、検査用ウエーハ収納部に、検査後の半導体ウエーハをスライド機構を用いて収納する場合、オペレータがスライド機構を強く押すとしばしばスライド時の前後方向の勢いで、ウエーハが搬送機構側に飛び出してしまうことがある。
【０００９】
このように半導体ウエーハが搬送機構側に飛び出してしまうと、カセット載置機構若しくは搬送機構が上下動する際に、半導体ウエーハと衝突する危険性がある。そのため、特許文献１に開示されているように、検査用ウエーハの突出を検知する手段を設けたり、検査用ウエーハが突出しないようにウエーハ載置部分に突き当てとなる段差を設けたりする等の対策を行っている。
【００１０】
特許文献１では、検査用ウエーハ収納部から半導体ウエーハをウエーハ搬送機構が搬出する場合、搬送機構のクランプが、半導体ウエーハがダイシングテープを介して搭載されている環状フレームをクランプし、環状フレームを持ち上げることにより段差を乗り越えて環状フレームを搬送機構方向に引き出す方法が取られている。
【００１１】
しかし、クランプにクランプされる環状フレームが上方向に反っている場合（特にウエーハ径が大きくなる程小さな反り角度でも反り量が大きくなる）、段差を乗り越えるために持ち上げ量が多く必要となり、クランプの引き上げ量だけでは環状フレームが段差を乗り越えられず、搬送エラーが発生していた。
【００１２】
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、ワークを確実にワーク収納部内に収納することができ、ワークの搬送エラーを防止可能なワーク収納搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によると、複数のワークを収納する第１のワーク収納部と、前記第１のワーク収納部の下部に配設された第２のワーク収納部と、前記第１のワーク収納部及び前記第２のワーク収納部を同時に昇降する昇降手段と、前記第１のワーク収納部又は前記第２のワーク収納部に対して略水平にワークを搬送するワーク搬送手段とを備え、前記第２のワーク収納部は、前記ワーク搬送手段側に開口する第１の搬入口とオペレータ側に開口する第２の搬入口を有する枠体と、該第２の搬入口からスライドして引き出し可能なワーク載置台と、それぞれ一端が前記ワーク載置台に固定され他端が前記枠体に固定された二本の平行な引き出しスライドレールと、前記ワーク載置台の底部に上下動可能に貫通し、遊嵌されたばねで上方向に付勢された少なくとも一つの該ワーク載置台に対してワークを位置決めするための位置決めピンと、該位置決めピンに係合して該位置決めピンを引き下げ可能な前記枠体の底部に配設されたガイド手段とを含み、前記ワーク載置台が前記枠体の内部に一定の位置以上引き込まれると、前記ガイド手段が前記位置決めピンに係合して、該位置決めピンを所定位置まで引き下げることを特徴とするワーク収納搬送装置が提供される。
【００１４】
好ましく、前記引き出しスライドレールの各々は、前記ワーク載置台を前記枠体内に引き込む方向に付勢するばねと、該ばねに抗して該引き出しスライドレールを所定位置まで引き出した状態で該ばねを伸びた位置でロックするロック手段と、前記ワーク載置台を前記枠体に対して所定位置まで押し込んだとき前記ロック手段を解除するロック解除手段と、ロックが解除されてから前記ばねの付勢力により前記ワーク載置台が前記枠体内に自動的に引き込まれる速度を緩衝する緩衝手段とを具備している。
【００１５】
好ましくは、前記位置決めピンは下端に大径の頭部を有し、前記ガイド手段は該位置決めピンが挿入されるガイド溝と、該位置決めピンの頭部が係合可能な斜面とを有しており、該位置決めピンは前記頭部が前記ガイド手段の前記斜面に係合しながら前記ガイド溝中に挿入されることにより、前記所定位置まで徐々に引き下げられる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、第２のワーク収納部からのワークの突出を確実に防止できるとともに、第２のワーク収納部に段差を設ける必要がないため、段差と環状フレームの反りに起因して発生していた搬送エラーを防止することができる。
【００１７】
また、引き出しスライドレールを用いたワーク載置台を枠体側に閉める際に、勢いよく閉めても引き出しスライドレールの緩衝手段により枠体内に自動的に引き込まれる速度が弱められ、不要な振動や騒音及び部品の衝突による発塵を抑えられるとともに、弱い力で閉めても引き出しスライドレールのばねにより確実に閉め切ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。図１を参照すると、本発明のワーク収納搬送装置が適用可能な切削装置（ダイシング装置）２の外観斜視図が示されている。
【００１９】
切削装置２は、図２に示された第１のワーク収納部である第１のウエーハ収納部４と、第２のワーク収納部である第２のウエーハ収納部６と、第１のウエーハ搬送手段１０と、第２のウエーハ搬送手段１２と、ウエーハガイドレール１４と、チャックテーブル１６と、切削手段１８と、洗浄手段２０とを備えている。
【００２０】
第１のウエーハ搬送手段１０は、第１のウエーハ収納部４又は第２のウエーハ収納部６からウエーハを搬出し、搬出したウエーハをチャックテーブル１６まで搬送する。更に、洗浄手段２０で洗浄されたウエーハを再び第１のウエーハ収納部４又は第２のウエーハ収納部６に搬入する。
【００２１】
第１のウエーハ搬送手段１０は、ウエーハ支持本体部２２と、ウエーハをクランプするクランプ機構２４と、吸着部２６と、垂直移動部材２８と、水平移動部材３０と、垂直移動部材を垂直方向に移動するエアーシリンダ３２と、水平移動部材が係合するボールねじ３６と、ボールねじ３６を駆動するモータ３８とを備えている。
【００２２】
第１のウエーハ搬送手段１０のクランプ機構２４で第１のウエーハ収納部４又は第２のウエーハ収納部６からウエーハをクランプして取り出し、一対のウエーハガイドレール１４上にウエーハを載置する。
【００２３】
次いで、クランプ機構２４をウエーハ支持本体部２２上まで回動させた後、モータ３８を駆動してウエーハ支持本体部２２をＹ軸方向にチャックテーブル１６上まで移動し、さらに、エアーシリンダ３２を作動させて垂直方向に移動する。
【００２４】
次いで、吸着部２６でウエーハを吸着した後、一対のウエーハガイドレール１４を互いに離れる方向に開いてウエーハをチャックテーブル１６上に載置し、チャックテーブル１６によりウエーハを吸着する。
【００２５】
第２のウエーハ搬送手段１２は、切削後のウエーハをチャックテーブル１６から洗浄手段２０まで搬送するためのものである。第２のウエーハ搬送手段１２は、ウエーハ支持本体部４０と、吸着部４２と、垂直移動部材４４と、水平移動部材４６と、垂直移動部材４４を垂直方向に移動するエアシリンダ４８と、水平移動部材４６が係合するボールねじ５０と、ボールねじ５０を駆動するモータ５２とを備えている。
【００２６】
チャックテーブル１６は、チャックテーブル移動機構５８によりＸ軸方向に移動可能であり、チャックテーブル支持部材５４上に載置されている。チャックテーブル移動機構５８は、基台５６と、基台５６上に取り付けられた一対のガイドレール６０と、ボールねじ６２と、ボールねじ６２を駆動するモータ６４から構成される。
【００２７】
切削手段１８は、チャックテーブル移動機構５８によりＸ軸方向に移動されたチャックテーブル１６上に位置するように配設されている。切削手段１８は、図示しないモータにより回転されるスピンドル６６と、スピンドル６６に取り付けられた切削ブレード６８とから構成される。
【００２８】
切削手段１８はブラケット７２に固定され、このブラケット７２は水平移動ブロック７４に固定された一対のガイドレール７６に沿って、ボールねじ７８とモータ８０とからなる垂直移動機構７０により垂直方向に移動される。
【００２９】
一方、水平移動ブロック７４は、支持部材８２に固定された一対のガイドレール８６に沿って、ボールねじ８８及びモータ９０とからなる水平移動機構８４により水平方向に移動される。
【００３０】
図２に最も良く示されるように、第１のウエーハ収納部４は、カセット載置台５と、カセット載置台５上に載置されるウエーハカセット７とからなり、カセット７の内側両側面にはダイシングテープを介して環状フレームに搭載された半導体ウエーハを載置するためのウエーハ載置用溝９が複数個形成されている。
【００３１】
第２のウエーハ収納部６は、第１のウエーハ収納部４の下部に設けられており、ウエーハ搬送手段側に開口する第１の搬入口とオペレータ側に開口する第２の搬入口を有する箱形状の枠体１１と、枠体１１に対して出し入れ可能なウエーハ載置台１３とから構成される。
【００３２】
枠体１１の天板１１ａには２個の係合突起２３が形成されており、第１のウエーハ収納部４のウエーハ載置台５の下面にはこれらの係合突起２３に係合する係合凹部が形成されており、係合突起２３をウエーハ載置台５の係合凹部に係合することにより、第１のウエーハ収納部４は第２のウエーハ収納部６上に安定して載置される。
【００３３】
第２のウエーハ収納部６の引き出し可能なウエーハ載置台１３の底面上には互いに平行な二本のフレーム載置部（フレーム載置レール）１７が設けられている。これらのフレーム載置部１７上に環状フレーム１９が載置される。
【００３４】
特に図示しないが、環状フレーム１９にはダイシングテープを介して半導体ウエーハが搭載されている。第２のウエーハ収納部６は、検査用のウエーハ収納部であり、環状フレーム１９に搭載された半導体ウエーハは切削装置２により切削加工された検査用の半導体ウエーハである。
【００３５】
ウエーハ載置台１３は、一対の引き出しスライドレール１５により枠体１１に対して出し入れ可能に取り付けられている。２１はウエーハ載置台１３を引き出すための取っ手である。
【００３６】
昇降手段２５はエレベータのような機構であり、第１のウエーハ収納部４及び第２のウエーハ収納部６を同時に昇降することができる。昇降手段２５は、支持部材２７と、ボールねじ２９と、ボールねじ２９を回転駆動させるためのモータ３１と、モータ３１と駆動プーリ３５とを連結するベルト３３とから構成される。
【００３７】
ウエーハ載置台１３の底部を貫通して、後述する遊嵌されたばねで上方向に付勢されたフレーム位置決めピン９２が設けられている。枠体１１の底部には、このフレーム位置決めピン９２が係合するガイドブロック９４が固定されている。
【００３８】
図３に示すように、ガイドブロック９４はフレーム位置決めピン９２が挿入されるガイド溝９６と、フレーム位置決めピン９２の頭部が係合する斜面９４ａと、フレーム位置決めピン９２を所定位置まで引き下げる上面と平行な係合面９４ｂが形成されている。ガイドブロック９４はねじ９８により枠体１１の底面に固定される。
【００３９】
次に、図４乃至図６を参照して、引き出しスライドレール１５の構成について説明する。図４（Ａ）は引き出しスライドレール１５の側面図、図４（Ｂ）はその平面図である。引き出しスライドレール１５は、第２のウエーハ収納部６の枠体１１に固定される固定レール１００と、固定レール１００に対してスライド可能な第１スライドレール１０２と、第１スライドレール１０２に対してスライド可能な第２スライドレール１０４とから構成される。
【００４０】
固定レール１００はねじ１０６により枠体１１の内側面に固定され、第２スライドレール１０４はねじ１０８によりウエーハ載置台１３の側面に固定される。
【００４１】
図５を参照すると、引き出しスライドレール１５の付勢緩衝機構１１０の分解斜視図が示されている。この引き出しスライドレールの付勢緩衝機構の詳細は特許文献３に開示されている。
【００４２】
付勢緩衝機構１１０のスライド台１１１は固定レール１００に固定され、油圧シリンダ収納部１１２と長手方向に伸長するスライド溝１１８を有している。油圧シリンダ収納部１１２にはピストンロッド１１６を有する油圧シリンダ１１４が収納される。
【００４３】
スライド溝１１８に沿ってスライド台１１１の両側面にはガイド溝１２０が形成されている。ガイド溝１２０の前端部（図５で右端部）１２０ａは下方に屈曲する屈曲部に形成されている。
【００４４】
１２２はスライドブロックであり、ガイド溝１２０中に嵌合される一対の突起部１２４と、係合部１２６を有している。１３２はスライドロック部材であり、図６に示されるように、スライドブロック１２２の係合部１２６に係合する係合突起１３４と、スライド台１１１のガイド溝１２０中に嵌合される二対の突起１３６，１３８とを有している。
【００４５】
スライドロック部材１３２はさらに、第２スライドレール１０４に固定した係合片１０５（図４参照）が当接する当接面１４０ａを有するロック解除用突起１４０と、引き出しスライドレール１５引き出し時に、第２スライドレール１０４の係合片１０５が係合する第１係合突起１４２と、スライドロック部材１３２が所定位置まで引き出された時、固定レール１００の底面に形成された係合穴に係合する第２係合突起１４４と、第２スライドレール１０４の係合片１０５が嵌合する嵌合部１４６を有している。
【００４６】
油圧シリンダ１１４のピストンロッド１１６の先端をスライドブロック１２２に固定し、コイルスプリング１２８の一端１２８ａをスライド台１１０の係合溝１３０に係合し、他端１２８ｂをスライドブロック１２２の突起部１２４に係合し、スライドロック部材１３２の係合突起１３４をスライドブロック１２２の係合部１２６に係合させて一体化し、スライドロック部材１３２の二対の突起部１３６，１３８をスライド台１１０のガイド溝１２０中に挿入することにより、付勢緩衝機構１１０が組立てられる。
【００４７】
次に、付勢緩衝機構１１０の動作の概要について図４及び図７を参照して説明する。ウエーハ載置台１３が枠体１１内に収納された状態では、第２スライドレール１０４の係合片１０５はスライドロック部材１３２の嵌合部１４６に嵌合した状態となっている。
【００４８】
この状態から、取っ手２１を掴んでウエーハ載置台１３を枠体１１内から引き出すと、係合片１０５がスライドロック部材１３２の第１突起１４２に係合したまま互いに係合しているスライドブロック１２２及びスライドロック部材１３２が引き出されるため、コイルスプリング１１４は徐々に伸長する。
【００４９】
ウエーハ載置台１３が所定位置まで引き出されると、スライドロック部材１３２の第２係合突起１４４が固定レール１００の底面に形成した係合穴に係合する。この係合により、第２係合突起１４４が係合穴中に落ち込むため、第１係合突起１４２の高さが低くなり、取っ手２１によりウエーハ載置台１３を更に引っ張ると、第２スライドレール１０４の係合片１０５とスライドロック部材１３２の第１突起１４２との係合が外れてコイルスプリング１２８の付勢力がなくなるため、ウエーハ載置台１３３はいっぱいに引き出される。
【００５０】
この状態で、環状フレーム１９にダイシングテープを介して搭載されている切削加工された検査用半導体ウエーハのダイシング状態を検査する。このときには、スライドロック部材１３２の第２突起１４４が固定レール１００の係合穴に係合しているため、付勢緩衝機構１１０はコイルスプリング１２８が伸ばされた状態でロックされている。
【００５１】
図７（Ａ）に示すように、ウエーハ載置台１３上で環状フレーム１９を位置決めするフレーム位置決めピン９２は大径の頭部９２ａと、ピン９２に固定されたストッパ１５０とを有しており、ストッパ１５０とウエーハ載置台１３の底面との間にコイルばね１５２を遊嵌することにより、フレーム位置決めピン９２は常に上方向に付勢されている。
【００５２】
半導体ウエーハの検査が終了して、図７（Ａ）に示すように、ウエーハ載置台１３の押し込みを開始した状態では、フレーム位置決めピン９２はフレーム載置部１７より上方に突出しているため、図２に示した環状フレーム１９はフレーム位置決めピン９２がストッパとして作用しているため、ウエーハ載置台１３を勢いよく押し込んだとしても、環状フレーム１９に搭載された半導体ウエーハが第２のウエーハ収納部６から飛び出すことがない。
【００５３】
ウエーハ載置台１３を所定位置まで押し込むと、第２スライドレール１０４の係合片１０５がスライドロック部材１３２のロック解除用突起１４０の当接面１４０ａに当接してロック解除用突起１４０が押し込まれるため、スライドロック部材１３２の第２係合突起１４４と固定レール１００の係合穴との係合が外れる。
【００５４】
これにより、ウエーハ載置台１３はコイルスプリング１２８の付勢力により枠体１１内に自動的に引き込まれるが、その移動速度は油圧シリンダ１１４の緩衝作用により緩衝されるため、ウエーハ載置台１３は非常にゆっくりと枠体１１内に引き込まれる。
【００５５】
このとき、図７（Ｂ）に示した状態では、フレーム位置決めピン９２がガイドブロック９４に当接しないため、フレーム位置決めピン９２はフレーム載置部１７から上方に突出してストッパの作用を成している。
【００５６】
図７（Ｃ）に示すように、ウエーハ載置台１３が更に引き込まれてフレーム位置決めピン９２の頭部９２ａがガイドブロック９４の斜面９４ａに係合すると、フレーム位置決めピン９２は徐々に引き下げられる。
【００５７】
ウエーハ載置台１３が枠体１１内にいっぱいに押し込まれると、図７（Ｄ）に示すように、フレーム位置決めピン９２の頭部９２ａがガイドブロック９４の係合面９４ｂに係合するため、フレーム位置決めピン９２はフレーム載置部１７の上面から引っ込んだ位置まで引き下げられる。
【００５８】
よって、この状態で、図８（Ａ）に示すように、第１のウエーハ搬送手段１０のクランプ機構２４を第２のウエーハ収納部６に近づけて、図８（Ｂ）に示すように、可動クランプ爪２４ｂを固定クランプ爪２４ａに対して移動させて、クランプ機構２４で環状フレーム１９をクランプする。
【００５９】
フレーム位置決めピン９２はガイドブロック９４によりフレーム載置部１７の上面より引き下げられているため、図８（Ｃ）に示すように、フレーム位置決めピン９２が邪魔することなくクランプ機構２４により環状フレーム１９を第２のウエーハ収納部６から容易に引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明のワーク収納搬送装置を具備した切削装置の外観斜視図である。
【図２】第１及び第２のウエーハ収納部及び昇降手段を示す一部分解斜視図である。
【図３】ガイドブロックの斜視図である。
【図４】図４（Ａ）は引き出しスライドレールの側面図、図４（Ｂ）はその平面図である。
【図５】付勢緩衝機構の分解斜視図である。
【図６】スライドロック部材の側面図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は本実施形態の作用を説明する側面断面図である。
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は本実施形態による環状フレームの搬出状態を説明する側面断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
２    切削装置
４    第１のウエーハ収納部
６    第２のウエーハ収納部
１０    第１のウエーハ搬送手段
１１    枠体
１２    第２のウエーハ搬送手段
１３    ウエーハ載置台
１４    ウエーハガイドレール
１５    引き出しスライドレール
１６    チャックテーブル
１７    フレーム載置部
１８    切削手段
１９    環状フレーム
２０    洗浄手段
２５  昇降手段（昇降機構）
６６    スピンドル
６８    切削ブレード
９２    フレーム位置決めピン
９４    ガイドブロック
１００    固定レール
１０２    第１スライドレール
１０４    第２スライドレール
１１０    付勢緩衝機構
１１１    スライド台
１１４    油圧シリンダ
１２２    スライドブロック
１２８    コイルスプリング
１３２    スライドロック部材
【図１】
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【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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【図８】
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