KR101486104B1 - 작업물 반송 방법 및 작업물 전달 기구를 갖는 장치 - Google Patents

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린텍 가부시키가이샤
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Abstract

웨이퍼의 양면을 순차 처리하는 경우, 웨이퍼를 확실하게 유지하여 소정 처리나 반송을 할 수 있도록 한다. 웨이퍼의 일면에 제 1 고정 지그 (3a) 를 밀착 고정시키고, 그 타면에 대해 소정 처리를 실시한 후, 웨이퍼의 타면에 제 2 고정 지그 (3b) 를 밀착 고정시키고, 제 1 고정 지그 (3a) 를 탈리시켜 제 2 고정 지그 (3b) 에 웨이퍼를 전달한다. 양 고정 지그는, 지그 본체 (31) 와, 그 편면에 형성한 밀착층 (32) 으로 이루어진다. 지그 본체는, 밀착층을 지지하는 복수의 지지 돌기 (33) 및 측벽 (34) 을 가지며, 측벽의 단면에 밀착층이 접착되어 밀착층과 지그 본체 사이에 측벽으로 둘러싸인 구획 공간 (35) 이 한정되고, 구획 공간에 연통되는 통기 구멍 (36) 이 형성되고, 구획 공간 내의 공기의 흡인에 의해 밀착층이 변형된다. 탈리시, 제 1 고정 지그의 밀착층을 변형시켜 양 고정 지그를 서로 이간하는 방향으로 상대 이동시킨다.

Description

작업물 반송 방법 및 작업물 전달 기구를 갖는 장치{WORK CARRYING METHOD AND DEVICE WITH WORK TRANSFER MECHANISM}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 박판 형상의 작업물을 밀착 고정시키는 고정 지그를 사용한 작업물 반송 방법 및 작업물 전달 기구를 갖는 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에 있어서는, 반도체 칩 (이하, 「칩」 이라고 한다) 을 소형화하기 위해 반도체 웨이퍼 (이하, 「웨이퍼」 라고 한다) 의 이면을 연삭하여 얇게 하는 백 그라인드 공정, 회로가 형성된 웨이퍼를 개개의 반도체 칩으로 절단하는 다이싱 공정, 및 칩화한 것을, 배선 패턴을 갖는 실장 기판의 전극 지점에 접착하는 다이본딩 공정 등, 여러 가지 공정이 있다.
여기서, 백 그라인드 공정에 의해 극박화된 웨이퍼는 약간의 충격에 의해서도 파손된다. 그래서, 극박화된 웨이퍼가 반송시나 가공시에, 자중 (自重), 가속도 혹은 가공 응력에 의해 변형되어 파손되지 않도록, 판 형상의 지그 본체와, 지그 본체의 편면에 형성된, 작업물을 자유롭게 착탈될 수 있도록 밀착 유지하는 밀착층으로 구성되고, 웨이퍼를 지지 고정시키는 고정 지그가 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 지그 본체는, 편면에 밀착층을 지지하는 복수의 지지 돌기를 가짐과 함께, 편면의 외주부에 지지 돌기와 동등한 높이의 측벽을 가지며, 이 측벽의 단면 (端面) 에 밀착층이 접착되고, 밀착층과 지그 본체 사이에 측벽으로 둘러싸인 구획 공간이 한정되고, 지그 본체에 구획 공간에 연통되는 통기 구멍이 형성되어 있다.
그리고, 이 고정 지그에 웨이퍼가 밀착 고정되어 있는 동안에는, 웨이퍼의 위치 어긋남이나 파손이 없게 웨이퍼가 유지된다. 한편, 상기 통기 구멍의 진공화에 의해, 통기 구멍을 통해 구획 공간 내의 공기를 흡인하면, 밀착층이 지지 돌기 사이에서 움푹 패이도록 변형되어, 밀착층에 대한 웨이퍼의 접촉 면적이 감소한다. 이 때문에, 웨이퍼를 이것에 무리한 힘을 가하지 않고 고정 지그로부터 탈리시킬 수 있다.
상기와 같은 고정 지그의 이점에서, 고정 지그에 웨이퍼를 밀착 고정시킴으로써 웨이퍼와 고정 지그를 합체 (合體) 한 웨이퍼의 보호 구조체를 만들고, 이 보호 구조체의 상태에서 백 그라인드 공정 등을 실시하거나, 다음 공정을 위해 반송하거나 하는 것이 제안된다.
일본 공개특허공보 2006-216775호
그런데, 상기 반도체 제조 공정에 있어서는, 웨이퍼의 일면 (즉, 고정 지그에 밀착되어 있는 면과는 반대측의 면) 에 소정 처리를 실시한 후, 다음 공정에서 웨이퍼의 타면 (즉, 고정 지그에 밀착되어 있는 면) 에 소정 처리를 실시하는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 보호 구조체 상태에서 웨이퍼를 일단 탈리시키고, 웨이퍼의 상하를 반전시켜 고정 지그와 웨이퍼를 다시 밀착 고정시키는 것에서는, 작업성이 나쁠 뿐만 아니라, 웨이퍼의 상하 반전시에 극박의 웨이퍼가 파손될 우려가 있다.
한편, 웨이퍼의 처리가 끝난 면에 점착 테이프를 개재하여 부착시켜 링 프레임에 고정시키고, 고정 지그를 탈리시켜 당해 링 프레임에 웨이퍼를 전달하는 방법이 종래부터 알려져 있지만, 이것에서는, 점착 테이프 부분에서의 웨이퍼의 지지성이 결여되고, 또 링 프레임의 사이즈에 맞는 처리 테이블에밖에 적용할 수 없다. 또한, 점착 테이프가 일회용이 되어 비용 상승을 초래한다는 문제를 갖는다.
그래서, 본 발명의 과제는, 상기 점을 감안하여, 박판 형상의 작업물의 양면을 순차 처리하는 경우, 작업물을 확실하게 유지한 상태에서 작업물에 대해 소정 처리를 실시하거나, 반송하거나 할 수 있는 저비용의 작업물 반송 방법 및 작업물 전달 기구를 갖는 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1 에 기재된 작업물 반송 방법은, 박판 형상의 작업물의 일면에 제 1 고정 지그를 밀착 고정시키고, 그 타면에 대해 소정 처리를 실시한 후, 또는 일면에 대해 소정 처리를 실시한 박판 형상의 작업물의 그 일면에 제 1 고정 지그를 밀착시킨 후, 당해 작업물의 타면에 제 2 고정 지그를 밀착 고정시키는 공정과, 당해 작업물로부터 제 1 고정 지그를 탈리시켜 제 2 고정 지그에 작업물을 전달하는 공정을 포함하는 작업물 반송 방법으로서, 상기 제 1 및 제 2 의 양 고정 지그는, 판 형상의 지그 본체와, 당해 지그 본체의 편면에 형성되어 당해 작업물을 자유롭게 착탈될 수 있도록 밀착 유지하는 밀착층으로 구성되고, 상기 지그 본체는, 편면에 상기 밀착층을 지지하는 복수의 지지 돌기를 가짐과 함께, 편면의 외주부에 상기 지지 돌기와 동등한 높이의 측벽을 가지며, 이 측벽의 단면에 상기 밀착층이 접착되어, 상기 밀착층과 상기 지그 본체 사이에 상기 측벽으로 둘러싸인 구획 공간이 한정되고, 상기 지그 본체에 상기 구획 공간에 연통되는 통기 구멍이 형성되고, 이 통기 구멍을 통해 상기 구획 공간 내의 공기를 흡인함으로써, 상기 밀착층이 변형되는 것이고, 상기 탈리를, 상기 제 1 고정 지그의 밀착층을 변형시킨 후, 상기 양 고정 지그를 서로 이간되는 방향으로 상대 이동시켜 실시하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 작업물 전달 기구를 갖는 장치는, 제 1 고정 지그가 밀착 고정된 박판 형상의 작업물을 제 2 고정 지그에 전달하는 작업물 전달 기구를 갖는 장치로서, 상기 제 1 및 제 2 의 양 고정 지그는, 판 형상의 지그 본체와, 당해 지그 본체의 편면에 형성되어 당해 작업물을 자유롭게 착탈될 수 있도록 밀착 유지하는 밀착층으로 구성되고, 상기 지그 본체는, 편면에 상기 밀착층을 지지하는 복수의 지지 돌기를 가짐과 함께, 편면의 외주부에 상기 지지 돌기와 동등한 높이의 측벽을 가지며, 이 측벽의 단면에 상기 밀착층이 접착되어, 상기 밀착층과 상기 지그 본체 사이에 상기 측벽으로 둘러싸인 구획 공간이 한정되고, 상기 지그 본체에 상기 구획 공간에 연통되는 통기 구멍이 형성되고, 이 통기 구멍을 통해 상기 구획 공간 내의 공기를 흡인함으로써, 상기 밀착층이 변형되는 것이고, 상기 작업물 전달 기구가, 제 1 고정 지그의 통기 구멍에 연통되고, 흡인 수단에 접속되는 관통 구멍을 갖는 착탈부와, 작업물 또는 고정 지그의 지지가 가능하고 상하 반전 가능하게 형성된 핑거부를 갖는 반송 수단을 구비하고, 상기 작업물을 전달한 후의 고정 지그를 일시적으로 보관하는 지그 대기부를 형성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 2 개의 고정 지그를 이용하여 양 고정 지그 사이에서 작업물을 전달하도록 했기 때문에, 당해 양 고정 지그 중 작업물을 밀착 고정시키는 것을 바꾸는 것만으로, 작업물의 처리되어야 할 면을 개방할 수 있다. 이 때문에, 다음 공정을 위해 작업물의 처리되어야 할 면을 반전시켜 반송할 때의 작업성을, 지지체가 없는 상태에서 작업물 자체를 반전시키는 것과 비교하여 현격히 향상시킬 수 있다. 그리고, 작업물에 대해 소정 처리를 실시하는 동안 및 작업물을 반송하는 동안뿐만 아니라, 양 고정 지그 사이에서 작업물을 전달하는 동안에도, 고정 지그에 의해 작업물이 확실하게 유지된 작업물의 보호 구조체가 되기 때문에, 작업물이 극박인 것이어도 파손 등을 방지할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 작업물 표면 보호용 시트 등을 사용하지 않고, 재이용할 수 있는 고정 지그를 이용하여 작업물을 순차 반송하여 그 양면에 소정 처리를 실시할 수 있으므로, 보호 시트의 이용에 수반되는 비용 상승이나 폐기물의 증가 등, 여러 가지 문제를 유효하게 해소할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시형태의 웨이퍼 반송 장치의 모식적 평면도.
도 2(a) 는, 본 발명의 웨이퍼 반송 장치에 사용하는 고정 지그의 모식적 단면도이고, (b) 는, 그 고정 지그의 지그 본체의 평면도.
도 3 은 반송 아암의 모식적 사시도.
도 4(a) 내지 (d) 는, 고정 지그 사이에서의 웨이퍼의 전달을 설명하는 모식적 단면도.
도 5 는 본 발명의 웨이퍼 반송 장치를 연삭 장치에 장착한 변형예를 나타내는 평면도.
도 1 을 참조하여, 1 은, 본 발명의 박판 형상의 작업물인 웨이퍼 (W) 를 반송하는 웨이퍼 반송 장치를 나타낸다. 웨이퍼 반송 장치 (1) 는, 평면에서 보아 직사각형의 가대 (架臺) (2) 를 가지며, 상류 공정을 실시하는 소정 장치 (이하, 「상류 장치」 라고 한다) (10a) 와, 하류 공정을 실시하는 소정 장치 (이하, 「하류 장치」 라고 한다) (10b) 사이에 설치된다. 그리고, 상류 장치 (10a) 에 의해 웨이퍼 (W) 의 일면에 소정 처리를 실시한 후, 웨이퍼 (W) 의 타면에 소정 처리를 실시하기 위해, 그 처리되어야 할 타면을 개방하여 하류 장치 (10b) 에 반송한다.
상류 장치 (10a) 및 하류 장치 (10b) 에는, 웨이퍼 반송 장치 (1) 에 그 개구면을 대향시켜 배치한 보호 구조체 수납부 (S1, S2) 가 구비되어 있다. 상류 장치 (10a) 의 보호 구조체 수납부 (S1) 에는, 웨이퍼 (W) 가 후술하는 고정 지그 (3a) 에 지지 고정된 상태 (이하, 「보호 구조체 (30a)」 라고 한다) 에서, 상하 방향으로 소정 간격을 두고 복수 개 수납되어 있다. 또한, 웨이퍼 (W) 및 고정 지그 (3) 를 공지된 구조의 카세트에 수납하고, 핸들링 장치에 의해 상류 장치 (10a) 의 소정 위치에 설치하도록 해도 된다. 또, 보호 구조체 수납부 (S2) 는, 웨이퍼 (W) 가 후술하는 고정 지그 (3b) 에 지지 고정된 상태 (이하, 「보호 구조체 (30b)」 라고 한다) 에서, 상하 방향으로 소정 간격을 두고 복수 개 수납할 수 있게 되어 있다.
여기서, 웨이퍼 (W) 를 지지 고정시키는 고정 지그 (3) 는, 판 형상의 지그 본체 (31) 와, 지그 본체 (31) 의 편면에 형성된 밀착층 (32) 으로 구성되어 있다 (도 2(a) 및 도 2(b) 참조). 지그 본체 (31) 는, 웨이퍼 (W) 보다 약간 큰 직경의 원판 형상으로 형성되어 있다. 지그 본체 (31) 의 재료는, 기계 강도가 우수한 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 스테인리스 등의 금속 재료, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 아크릴, 폴리염화비닐 등의 수지 성형 재료, 유리 등의 무기 재료, 유리 섬유 강화 에폭시 수지 등의 유기 무기 복합 재료 등을 들 수 있다.
지그 본체 (31) 의 편면에는, 0.05∼0.5 ㎜ 정도의 높이이고 직경이 0.05∼1.0 ㎜ 정도인 원주 형상의 지지 돌기 (33) 가 0.2∼2.0 ㎜ 정도의 피치로 복수 형성되어 있다. 또한, 지그 본체 (31) 의 편면의 외주부에는, 지지 돌기 (33) 와 동등한 높이의 원통 형상의 측벽 (34) 이 형성되어 있다. 또한, 지지 돌기 (33) 는 원주 형상 이외의 형상, 예를 들어 원뿔대형으로 형성되어 있어도 된다. 한편, 지그 본체 (31) 의 타면은, 소정 표면 거칠기를 갖도록 평활 가공해 두는 것이 바람직하다.
밀착층 (32) 은, 가요성, 유연성, 내열성, 탄성, 점착성 등이 우수한 우레탄계, 아크릴계, 불소계, 실리콘계 등의 엘라스토머로 이루어지는 20∼200 ㎛ 두께의 필름으로 형성된다. 그리고, 지그 본체 (31) 의 측벽 (34) 의 단면에, 밀착층 (32) 의 외주부를 접착제, 열시일 등으로 접착시키고 있다. 이로써, 밀착층 (32) 과 지그 본체 (31) 사이에 측벽 (34) 으로 둘러싸인 구획 공간 (35) 이 구획된다. 또, 밀착층 (32) 은 각 지지 돌기 (33) 의 평탄한 단면에 맞닿아 지지된다. 지그 본체 (31) 에는, 지그 본체 (31) 를 그 두께 방향으로 관통하여 구획 공간 (35) 에 연통되는 적어도 1 개의 통기 구멍 (36) 이 형성되어 있다.
가대 (2) 의 작업면 (2a) 의 중앙부에는, 공지된 구조를 갖는 다관절식 반송 아암 (반송 수단) (4) 이 형성되어 있다 (도 1 및 도 3 참조). 반송 아암 (4) 의 선단부는, 평면에서 보아 대략 U 자 형상의 핑거부 (41) 로 형성되고, 핑거부 (41) 의 적어도 편면에는, 흡착 구멍 (42) 이 형성되고, 핑거부 (41) 에 의해 웨이퍼 (W) 및/또는 고정 지그 (3) 를 흡착 유지한 상태에서 반송할 수 있게 되어 있다. 또한, 이 흡착 구멍 (42) 은, 고정 지그 (3) 의 통기 구멍 (36) 에 일치되지 않도록 배치되고, 고정 지그 (3) 를 흡착 고정시킬 때, 구획 공간 (35) 을 감압하지 않도록 되어 있다.
또, 이 핑거부 (41) 는, 반전 기구로서의 모터 (43) 에 의해 상하 반전시킬 수 있음과 함께, 반송 아암 (4) 의 작업면 (2a) 에 대한 장착축 (44) 이 실린더 등의 구동 수단에 연결되고, 작업면 (2a) 과 직교하는 방향으로 상하 운동하도록 되어 있다. 또한, 반송 아암 (4) 은, 후술하는 제 1 고정 지그 (3a) 및 제 2 고정 지그 (3b) 각각 전용의 것을 가대 (2) 의 작업면 (2a) 에 2 대 설치해도 된다.
가대 (2) 의 작업면 (2a) 의 길이 방향의 일단 (도 1 에서는 우측) 에는, 웨이퍼 (W) 에 대한 고정 지그 (3) 의 착탈이 실시되는 착탈부 (5) 가 형성되어 있다. 이 경우, 반송 아암 (반송 수단) (4) 과 착탈부 (5) 가 웨이퍼 전달 기구를 구성한다. 착탈부 (5) 는, 고정 지그 (3) 의 외형에 대략 일치시켜 가대의 작업면 (2a) 에 형성한 오목부 (6) 와, 가대 (2) 에 장착된 복수 개의 리프트 핀 (7) 을 구비한다 (도 1 및 도 4 참조). 리프트 핀 (7) 은, 반송 아암 (4) 으로부터의 고정 지그 (3) 의 전달을 위해, 도시되지 않은 에어 실린더에 의해 가대 (2) 의 작업면 (2a) 으로부터 상방으로 돌출된 상승 위치와, 가대 (2) 내에 수납되는 하강 위치 사이에서 왕복 운동한다.
또, 착탈부 (5) 는, 오목부 (6) 에 고정 지그 (3) 를 세팅했을 때 당해 고정 지그 (3) 의 통기 구멍 (36) 에 연통되는 관통 구멍 (8) 을 가지며, 이 관통 구멍 (8) 에는, 도시되지 않은 사복관 (蛇復管) 을 개재하여 진공 펌프 (흡인 수단) (V) 가 접속되어 있다. 이 경우, 오목부 (6) 의 저면에는, 관통 구멍 (8) 의 주위를 둘러싸도록 O 링이 형성되어 있어도 된다.
그리고, 리프트 핀 (7) 의 하강에 의해 고정 지그 (3) 가 오목부 (6) 에 내려 들어옴으로써 세팅되었을 때, 이 고정 지그 (3) 의 통기 구멍 (36) 이 관통 구멍 (8) 에 연통되고, 진공 펌프 (V) 에 의한 진공화에 의해 관통 구멍 (8) 및 통기 구멍 (36) 을 통해 구획 공간 (35) 내의 공기를 흡인하면, 밀착층 (32) 이 지지 돌기 (33) 사이에서 움푹 패이도록 변형되어, 밀착층 (32) 에 대한 웨이퍼 (W) 의 접촉 면적이 감소한다. 이 때문에, 웨이퍼 (W) 를 이것에 무리한 힘을 가하지 않고 고정 지그 (3) 로부터 탈리시킬 수 있다.
또한, 가대 (2) 의 작업면 (2a) 의 길이 방향의 타단 (도 1 에서는, 좌측) 에는, 지그 대기부 (S3) 가 형성되고, 당해 지그 대기부 (S3) 에는, 고정 지그 (3) 가 상하 방향으로 소정 간격을 두고 적어도 1 개 일시적으로 보관되어 있다. 또한, 도 1 에서는, 고정 지그 (3) 를 공지된 구조의 카세트에 수납하고, 핸들링 장치에 의해 작업면 (2a) 의 소정 위치에 설치하도록 되어 있는데, 단지 1 장의 고정 지그 (3) 를 일시적으로 임시로 설치할 수 있는 공간이 있는 것만으로도 된다.
다음으로, 본 발명의 웨이퍼 반송 장치 (1) 의 작동에 대해 설명한다. 먼저, 반송 아암 (4) 에 의해 보호 구조체 수납부 (S1) 로부터 1 개의 보호 구조체 (30a) 를 꺼내어, 착탈부 (5) 로 반송한다. 그 때, 고정 지그 (3) 의 지그 본체 (31) 측을 핑거부 (41) 에 의해 흡착하고, 핑거부 (41) 를 적절히 상하 반전시켜 보호 구조체 (30a) 의 웨이퍼 (W) 가 상측이 되도록 반송한다.
반송 아암 (4) 에 의해 보호 구조체 (30a) 가 착탈부 (5) 에 도달하기 전에, 리프트 핀 (7) 을 상승시켜 리프트 핀 (7) 에 보호 구조체 (30a) 를 전달한다. 리프트 핀 (7) 에 의해 보호 구조체 (30a) 가 지지되면, 반송 아암 (4) 의 흡착을 해제한 후, 반송 아암 (4) 을 후퇴시킨다. 그리고, 리프트 핀 (7) 을 하강 위치로 되돌리면, 제 1 고정 지그 (3a) 가 착탈부 (5) 의 오목부 (6) 에 세팅되고, 보호 구조체 (30a) 가 웨이퍼 반송 장치 (1) 에 고정된다 (도 4(a) 및 도 4(b) 참조).
이어서, 반송 아암 (4) 에 의해 지그 대기부 (S3) 로부터 1 장의 고정 지그 (3), 즉, 제 2 고정 지그 (3b) 를 그 지그 본체 (31) 측을 흡착 유지하여 꺼내고, 착탈부 (5) 로 반송한다. 그 때, 고정 지그 (3b) 의 밀착층 (32) 이 하측이 되도록 한다. 그리고, 보호 구조체 (30a) 의 웨이퍼 (W) 표면에, 제 2 고정 지그 (3b) 의 밀착층 (32) 을 그 전체면에 걸쳐 접촉시키고, 반송 아암 (4) 을 약간 하방으로 이동시키고 가압력을 가하여 제 2 고정 지그 (3b) 에 웨이퍼 (W) 를 밀착 고정시킨다 (도 4(c) 참조).
이어서, 진공 펌프 (V) 를 작동시켜 관통 구멍 (8) 및 통기 구멍 (36) 의 진공화에 의해, 통기 구멍 (36) 을 통해 구획 공간 (35) 내의 공기를 흡인하면, 제 1 고정 지그 (3a) 의 밀착층 (32) 이 지지 돌기 (33) 사이에서 움푹 패이도록 변형되어, 밀착층 (32) 에 대한 웨이퍼 (W) 의 접촉 면적이 감소하고, 웨이퍼 (W) 가 제 1 고정 지그 (3a) 로부터 탈리 가능 상태가 된다. 그리고, 양 고정 지그 (3a, 3b) 가 서로 이간되도록 반송 아암 (4) 에 의해 제 2 고정 지그 (3b) 를 바로 위로 이동시키면, 제 1 고정 지그 (3a) 가 웨이퍼 (W) 로부터 완전히 탈리되어 제 2 고정 지그 (3b) 에 웨이퍼가 전달되고, 보호 구조체 (30b) 가 형성된다 (도 4(d) 참조).
이어서, 제 2 고정 지그 (3b) 및 웨이퍼 (W) 의 보호 구조체 (30b) 를 반송 아암 (4) 에 의해 하류측 장치 (10b) 의 보호 구조체 수납부 (S2) 에 반송하고, 수납한다. 또, 착탈부 (5) 의 오목부 (6) 에 남아 있는 제 1 고정 지그 (3a) 는, 반송 아암 (4) 에 의해 지그 대기부 (S3) 에 이송되어, 다음 웨이퍼 (W) 를 처리하는 제 2 고정 지그 (3b) 로서 일시적으로 보관된다. 마지막으로, 도시되지 않은 하류 장치 (10b) 의 처리 기구에 의해, 보호 구조체 (30b) 의 상태에서 웨이퍼 (W) 의 개방면, 즉 제 1 고정 지그 (3a) 로 덮여 있던 측의 면에 대한 처리가 실시된다.
이와 같이 본 실시형태에서는, 2 개의 고정 지그 (3a, 3b) 를 이용하여 웨이퍼 (W) 를 전달하도록 했기 때문에, 양 고정 지그 (3a, 3b) 중 웨이퍼 (W) 가 밀착 고정되는 것을 바꾸는 것만으로, 웨이퍼 (W) 의 처리되어야 할 면을 개방할 수 있다. 이 때문에, 다음 공정을 위해 웨이퍼 (W) 의 처리되어야 할 면을 반전시켜 반송할 때의 작업성을, 웨이퍼 (W) 자체를 반전시키는 것과 비교하여 현격히 향상시킬 수 있다. 그리고, 웨이퍼 (W) 가 고정 지그 (3) 에 일단 밀착 고정된 후에는, 웨이퍼 (W) 에 대해 소정 처리를 실시하는 동안 및 웨이퍼 (W) 를 반송하는 동안뿐만 아니라, 양 고정 지그 (3a, 3b) 사이에서 웨이퍼 (W) 가 전달되는 경우에도, 고정 지그 (3) 에 의해 웨이퍼 (W) 가 확실하게 유지된 보호 구조체 (30a, 30b) 가 됨으로써, 웨이퍼 (W) 가 극박인 것이라도 파손 등이 되지는 않는다.
이와 같이 본 실시형태에 의하면, 일회용이 되는 점착 시트 등을 사용하지 않고, 재이용 가능한 2 개의 고정 지그 (3a, 3b) 를 이용하여 웨이퍼 (W) 를 순차 반송하여 그 웨이퍼 (W) 양면에 소정 처리를 실시할 수 있기 때문에, 점착 시트의 이용에 수반되는 비용 상승이나 폐기물의 증가 등, 여러 가지 문제를 유효하게 해소할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 반송 장치 (1) 를 독립 장치로서 구성한 경우에 대해 설명했지만, 예를 들어 공지된 구조를 갖는 웨이퍼 연삭용 연삭 장치 (20) 에 본 발명의 작업물 반송 장치를 장착하도록 해도 된다.
즉, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 연삭 장치 (20) 는, 가대 (21) 를 가지며, 이 가대 (21) 의 작업면 (22) 에는, 스테핑 모터를 구비한 회전 테이블 (23) 이 형성되고, 소정의 회전각마다 간헐적으로 정지하게 되어 있다. 회전 테이블 (23) 상에는, 둘레 방향으로 소정 간격을 두고 4 개의 척 테이블 (24) 이 형성되어 있다. 척 테이블 (24) 은, 예를 들어 포러스 테이블로 구성되고, 부압 (負壓) 으로 웨이퍼를 자유롭게 착탈될 수 있도록 흡착 고정시킬 수 있다.
또, 작업면 (22) 의 상방에는, 척 테이블 (24) 의 정지 위치에 대응시켜, 그 회전 방향의 상류측으로부터 공지된 구조를 갖는 조 (粗) 연삭 장치 (25) 및 마무리 연삭 장치 (26) 가 매달려 설치되어 있다. 그리고, 가대 (21) 의 작업면 (22) 에는, 반송 아암 (4a) 과 웨이퍼 (W) 에 대한 고정 지그 (3) 의 착탈이 실시되는 착탈부 (5) 가 상기 실시형태와 동일하게 배치되어 있다.
본 연삭 장치 (20) 에 있어서는, 작업면 (22) 상의 소정 위치에, 복수 장의 웨이퍼 (W) 가 상하 방향으로 소정 간격을 두고 수납된 웨이퍼 수납부 (SA) 와, 복수 장의 고정 지그 (3) 가 상하 방향으로 소정 간격을 두고 수납된 지그 수납부 (SB) 와, 웨이퍼 (W) 가 고정 지그 (3) 에 지지 고정된 상태에서, 상하 방향으로 소정 간격을 두고 복수 개 수납할 수 있는 보호 구조체 수납부 (SC) 가 배치되어 있다. 그것에 추가하여, 웨이퍼 (W) 의 고정 지그 (3) 와의 밀착면을 바꾸어 웨이퍼 (W) 의 처리되어야 할 면을 변경하기 위해, 지그 대기부 (SD) 와 반송 아암 (4a) 과 동일 구조인 다른 반송 아암 (4b) 이 형성되어 있다.
그리고, 반송 아암 (4a) 에 의해 웨이퍼 수납부 (SA) 로부터 1 장의 웨이퍼 (W) 를, 그 연삭 처리를 실시하는 측의 면을 흡착 유지하여 꺼내고, 회전 테이블 (23) 상의 척 테이블 (24) 중 반입 위치 A 에 있는 것으로 반송한다. 그 때, 웨이퍼 수납부 (SA) 의 수납 상태에 따라 반송 아암 (4a) 을 적절히 상하 반전시켜 웨이퍼 (W) 의 처리되어야 할 면 (흡착면측) 이 상측이 되도록 한다.
이어서, 회전 테이블 (23) 을 회전시키고, 조연삭 장치 (25) 하방의 조연삭 위치 B 로 웨이퍼 (W) 를 이동시켜 웨이퍼 (W) 의 이면을 조연삭하고, 소정 두께로 연삭한다. 그 후, 회전 테이블을 추가로 회전시켜 마무리 연삭 장치 하방의 마무리 위치 C 로 웨이퍼를 이동시키고, 소정 두께로 연삭된 웨이퍼 (W) 의 이면이 마무리 연삭되고, 세정된다.
이어서, 회전 테이블 (23) 을 추가로 회전시키고, 연삭이 종료된 웨이퍼 (W) 를 배출 위치 D 로 이동한다. 연삭이 종료된 웨이퍼 (W) 가 배출 위치 D 에 도달하면, 반송 아암 (4a) 에 의해 지그 수납부 (SB) 로부터 1 장의 고정 지그 (3), 즉, 제 1 고정 지그 (3a) 를 꺼내어 배출 위치 D 로 반송한다. 그 때, 고정 지그 (3a) 의 지그 본체 (31) 측을 핑거부 (41) 에 의해 흡착하고, 핑거부 (41) 를 적절히 상하 반전시켜 고정 지그 (3) 의 밀착층 (32) 이 하측이 되도록 한다.
이어서, 제 1 고정 지그 (3a) 의 밀착층 (32) 을, 배출 위치에 있는 웨이퍼 (W) 의 상면 (연삭이 실시된 면) 에 그 전체면에 걸쳐 접촉시키고, 반송 아암 (4) 을 약간 하방으로 이동시킴으로써 가압력을 가한다. 이로써, 제 1 고정 지그 (3a) 에 웨이퍼 (W) 가 밀착 고정되고, 웨이퍼 (W) 와 고정 지그 (3a) 의 합체로 보호 구조체 (30a) 가 만들어진다.
이어서, 이 보호 구조체 (30a) 를, 반송 아암 (4a) 에 의해 착탈부 (5) 에 반송한다. 그 때, 핑거부 (41) 를 상하 반전시켜 웨이퍼 (W) 의 피처리면이 상측이 되도록 반송함과 함께, 리프트 핀 (7) 을 상승 위치로 이동시켜 리프트 핀 (7) 에 보호 구조체 (30a) 를 전달하고, 리프트 핀 (7) 의 하강에 의해 보호 구조체 (30a) 를 착탈부 (5) 에 세팅한다.
이어서, 반송 아암 (4a) 에 의해 지그 대기부 (SD) 로부터 1 장의 고정 지그 (3), 즉, 제 2 고정 지그 (3b) 를 그 지그 본체 (31) 측을 흡착 유지하여 꺼내고, 착탈부 (5) 로 반송한다. 그 때, 고정 지그 (3b) 의 밀착층 (32) 이 하측이 되도록 한다. 이 경우, 제 2 고정 지그 (3b) 는, 전 (前) 처리에서 사용되고 착탈부 (5) 에 남겨진 제 1 고정 지그 (3a) 로서, 반송 아암 (4a) 에 의해 지그 대기부 (SD) 에 이송되어 일시적으로 보관된 것이 사용된다. 또한, 작업면 (22) 상에, 착탈부 (5) 에 남겨진 제 1 고정 지그 (3a) 를 원래의 지그 수납부 (SB) 에, 반송 아암 (4b) 에 의해 재수납하도록 해도 된다.
그리고, 착탈부 (5) 에 있는 보호 구조체 (30a) 의 웨이퍼 (W) 표면에, 제 2 고정 지그 (3b) 의 밀착층 (32) 을 그 전체면에 걸쳐 접촉시키고, 반송 아암 (4) 을 약간 하방으로 이동시켜 가압력을 가하여 제 2 고정 지그 (3b) 에 웨이퍼 (W) 를 밀착 고정시킨다.
이어서, 진공 펌프를 작동시켜 관통 구멍 (8) 및 통기 구멍 (36) 의 진공화에 의해, 통기 구멍 (36) 을 통해 구획 공간 (35) 내의 공기를 흡인하면, 제 1 고정 지그 (3a) 의 밀착층 (32) 이 지지 돌기 (33) 사이에서 움푹 패이도록 변형되고, 밀착층 (32) 에 대한 웨이퍼 (W) 의 접촉 면적이 감소되어 웨이퍼 (W) 가 제 1 고정 지그 (3a) 로부터 탈리 가능 상태가 된다. 그리고, 양 고정 지그 (3a, 3b) 가 서로 이간되도록 반송 아암 (4) 에 의해 제 2 고정 지그 (3b) 를 바로 위로 이동시키면, 제 1 고정 지그 (3a) 가 웨이퍼 (W) 로부터 완전하게 탈리되어 제 2 고정 지그 (3b) 에 웨이퍼 (W) 가 전달되고, 보호 구조체 (30b) 가 된다. 보호 구조체 (30b) 는, 반송 아암 (4b) 에 의해 보호 구조체 수납부 (SC) 에 세팅되어 있는 카세트에 수납되고, 카세트는 다음 공정의 가공 장치에 이동 탑재된다.
이어서, 다음 공정, 예를 들어 다이싱 공정에서 웨이퍼 (W) 의 회로면 (연삭면과는 반대측의 면) 에 소정 처리를 실시하기 위해, 도시되지 않은 다른 반송 아암에 의해 다이싱 공정을 실시하는 다이싱 장치에 웨이퍼 (W) 가 보호 구조체 (30b) 인 채로 반송된다. 한편, 착탈부 (5) 에 남겨진 제 1 고정 지그 (3a) 는 반송 아암 (4a) 에 의해 지그 대기부 (SD) 에 되돌아간다.
다음으로, 웨이퍼 (W) 의 다른 처리 공정에서 사용되는 본 발명의 반송 방법에 대해 더욱 설명한다.
제 1 예로서, 상류 장치 (10a) 가 웨이퍼 연삭 장치인 백 그라인드 공정, 하류 장치 (10b) 가 다이본드 필름 (다이 어태치 필름 (DAF) 이라고도 한다) 의 부착 장치가 되는 DAF 부착 공정인 처리 공정을 들 수 있다.
먼저, 전 (前) 공정에서 표면에 회로 패턴이 장착된 미연마 웨이퍼 (W) 의 회로면에 표면 보호 시트가 부착되고, 상류 장치 (10a) 인 웨이퍼 연삭 장치에 탑재되어 웨이퍼 (W) 가 연삭된다. 극박으로 연삭된 웨이퍼 (W) 는 매우 취질 (脆質) 이기 때문에, 웨이퍼 연삭 장치의 스테이지 상에 설치된 채로, 연삭면에 고정 지그 (3a) 가 밀착 고정된다. 얻어진 보호 구조체 (30a) 는, 고정 지그 (3a), 웨이퍼 (W) (고정 지그측은 연삭면) 및 표면 보호 시트의 순서로 이루어지는 구조가 된다.
계속해서, 본 발명의 웨이퍼 반송 장치 (1) 를 이용하여 보호 구조체 (30a) 를 고정 지그 (3a) 로부터 고정 지그 (3b) 에 전달하고, 보호 구조체 (30b) 를 형성한다. 전달 방법은, 상기 설명한 바와 같고, 얻어진 보호 구조체 (30b) 는, 고정 지그 (3b), 표면 보호 시트 및 웨이퍼 (W) (연삭면이 노출) 의 순서로 이루어지는 구조가 된다.
다음으로, 보호 구조체 (30b) 는 하류 장치 (10b) 인 다이본드 필름의 부착 장치에 반송되고, 웨이퍼 (W) 의 연삭면측에 다이본드 필름이 부착된다. 다이본드 필름이 부착된 웨이퍼 (W) 는, 표면 보호 시트의 박리 공정, 다이싱 공정, 다이본드 공정 등, 소정 처리가 실시된다. 또한, 표면 보호 시트의 박리 공정은 DAF 부착 공정 전에 실시해도 된다. 이들 공정에 있어서도, 고정 지그 (3) 에 웨이퍼가 지지 고정된 상태로 처리되는 것이 바람직하다.
제 2 예로서, 상류 장치 (10a) 가 다이싱 장치인 다이싱 공정, 하류 장치 (10b) 가 픽업 장치가 되는 칩 소트(chip sort) 공정인 처리 공정을 들 수 있다.
먼저, 전공정에서 표면에 회로 패턴이 장착된 미연마 웨이퍼 (W) 의 회로면에 표면 보호 시트를 부착하고, 추가로 표면 보호 시트 상에 제 1 고정 지그 (3a) 가 밀착 고정된다. 계속해서, 상류 장치 (10a) 인 웨이퍼 연삭 장치에 설치되고, 웨이퍼 (W) 의 이면측으로부터 소정 두께가 될 때까지 연삭이 실시된다. 얻어진 보호 구조체 (30a) 는, 고정 지그 (3a), 표면 보호 시트 및 웨이퍼 (W) (연삭면이 노출) 의 순서로 이루어지는 구조가 된다.
다음으로, 웨이퍼 (W) 는 보호 구조체 (30a) 의 상태로, 제 1 예에 있어서의 상류 장치인 다이싱 장치에 반송된다. 다이싱 장치에 있어서, 표면 보호 시트의 일부의 두께까지 절단하도록 하여 웨이퍼 (W) 의 다이싱이 실시되고, 웨이퍼 (W) 가 칩화된다. 이와 같이 하여, 고정 지그 (3a), 표면 보호 시트 및 칩 (작업물) 의 구성의 보호 구조체 (30a) 가 얻어진다.
이어서, 본 발명의 웨이퍼 반송 장치 (1) 를 이용하여 보호 구조체 (30a) 를 고정 지그 (3a) 로부터 고정 지그 (3b) 에 전달하고, 보호 구조체 (30b) 를 형성한다. 전달 방법은, 상기 설명한 바와 같고, 얻어진 보호 구조체 (30b) 는, 고정 지그 (3b), 칩 (연삭면이 고정 지그측) 및 표면 보호 시트의 순서로 이루어지는 구조가 된다.
다음으로, 보호 구조체 (30b) 는 하류 장치 (10b) 인 시트 박리 장치에 반송되고, 표면 보호 시트가 칩으로부터 박리된다. 또한, 보호 구조체 (30b) 는 픽업 장치에 반송되어, 칩마다 소정 기판 상에 다이본드되거나, 칩 트레이 상으로 이동 탑재되거나 한다. 또한, 픽업 장치는, 고정 지그 (3b) 의 통기공 (36) 을 개재하여 구획 공간 (35) 을 감압시키는 기능을 갖는 장치를 사용할 수 있다. 구획 공간 (35) 을 감압시킴으로써, 고정 지그 (3b) 의 밀착층 (32) 을 변형시켜, 고정 지그 (3b) 에 고정되어 있는 전체 칩의 밀착을 약하게 할 수 있다. 이로써, 바늘로 찌르지 않고 픽업 공정이 실시되므로, 칩에 데미지를 주지 않는다.
또, 본 발명의 실시형태에서는, 상기에서 설명한 공정에 한정되지는 않고, 그 밖의 공정 간의 반송에서 적용할 수 있다. 또, 상기에서 설명한 공정의 순서나 조합이 상이한 공정 간의 반송에서도 적용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 (W) 의 처리되어야 할 면을 바꾸어 반송하는 것에 대해 설명했지만, 석영 유리 등으로 이루어지는 정밀 기판 등의 웨이퍼 (W) 이외의 박판 형상 작업물의 처리에서 사용하는 고정 지그에도 동일하게 본 발명을 적용할 수 있다.
1 : 웨이퍼 반송 장치 (작업물 반송 장치)
3 : 고정 지그
31 : 지그 본체
32 : 밀착층
33 : 지지 돌기
34 : 측벽
35 : 구획 공간
36 : 통기 구멍
4 : 반송 수단 (작업물 전달 기구)
41 : 핑거부
43 : 모터 (반전 기구)
5 : 착탈부 (작업물 전달 기구)
W : 웨이퍼
S1, S2 : 보호 구조체 수납부
S3 : 지그 대기부

Claims (6)

  1. 박판 형상의 작업물의 일면에 제 1 고정 지그를 밀착 고정시키고, 그 타면에 대해 소정 처리를 실시한 후, 또는 일면에 대해 소정 처리를 실시한 박판 형상의 작업물의 그 일면에 제 1 고정 지그를 밀착시킨 후, 당해 작업물의 타면에 제 2 고정 지그를 밀착 고정시키는 공정과,
    당해 작업물로부터 제 1 고정 지그를 탈리시켜 제 2 고정 지그에 작업물을 전달하는 공정을 포함하는 작업물 반송 방법으로서,
    상기 제 1 및 제 2 의 양 고정 지그는, 판 형상의 지그 본체와, 당해 지그 본체의 편면에 형성되어 당해 작업물을 자유롭게 착탈될 수 있도록 밀착 유지하는 밀착층으로 구성되고, 상기 지그 본체는, 편면에 상기 밀착층을 지지하는 복수의 지지 돌기를 가짐과 함께, 편면의 외주부에 상기 지지 돌기와 동등한 높이의 측벽을 가지며, 이 측벽의 단면에 상기 밀착층이 접착되어, 상기 밀착층과 상기 지그 본체 사이에 상기 측벽으로 둘러싸인 구획 공간이 한정되고, 상기 지그 본체에 상기 구획 공간에 연통되는 통기 구멍이 형성되고, 이 통기 구멍을 통해 상기 구획 공간 내의 공기를 흡인함으로써, 상기 밀착층이 변형되고,
    상기 탈리를, 상기 제 1 고정 지그의 밀착층을 변형시킨 후, 상기 양 고정 지그를 서로 이간되는 방향으로 상대 이동시켜 실시하고,
    상기 제 1 고정 지그를 밀착 고정한 상태에서 제 1 처리 장치로 상기 작업물의 타면에 대해 소정의 처리를 실시하여, 상기 제 2 고정 지그에 작업물을 전달한 후, 상기 제 2 고정 지그를 밀착 고정한 상태에서 제 2 처리 장치로 상기 작업물의 일면에 대해 소정의 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 작업물 반송 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 작업물의 일면에 상기 제 1 고정 지그가 밀착 고정되어 이루어지는 제 1 보호 구조체의 당해 작업물의 타면에 대해 소정의 처리가 실시된 후에, 이 타면에 제 2 고정 지그를 밀착 고정하여, 작업물에서 제 1 고정 지그를 탈리하여 제 2 고정 지그에 작업물을 전달하고, 작업물의 타면에 제 2 고정 지그가 밀착 고정되어 이루어지는 제 2 보호 구조체의 작업물의 일면에 대해 소정의 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 작업물 반송 방법.
  4. 제 1 고정 지그가 밀착 고정된 박판 형상의 작업물을 제 2 고정 지그에 전달하는 작업물 전달 기구를 갖는 장치로서,
    상기 제 1 및 제 2 의 양 고정 지그는, 판 형상의 지그 본체와, 당해 지그 본체의 편면에 형성되어 당해 작업물을 자유롭게 착탈될 수 있도록 밀착 유지하는 밀착층으로 구성되고, 상기 지그 본체는, 편면에 상기 밀착층을 지지하는 복수의 지지 돌기를 가짐과 함께, 편면의 외주부에 상기 지지 돌기와 동등한 높이의 측벽을 가지며, 이 측벽의 단면에 상기 밀착층이 접착되어, 상기 밀착층과 상기 지그 본체 사이에 상기 측벽으로 둘러싸인 구획 공간이 한정되고, 상기 지그 본체에 상기 구획 공간에 연통되는 통기 구멍이 형성되고, 이 통기 구멍을 통해 상기 구획 공간 내의 공기를 흡인함으로써, 상기 밀착층이 변형되고,
    상기 작업물 전달 기구가, 제 1 고정 지그의 통기 구멍에 연통되고, 흡인 수단에 접속되는 관통 구멍을 갖는 착탈부와, 작업물 또는 고정 지그의 지지가 가능하고 상하 반전 가능하게 형성된 핑거부를 갖는 반송 수단을 구비하고,
    상기 작업물을 전달한 후의 고정 지그를 일시적으로 보관하는 지그 대기부를 형성하고,
    상기 작업물의 일면에 제 1 고정 지그가 밀착 고정되어 이루어지는 제 1 보호 구조체의 당해 작업물의 타면에 대해 소정의 처리를 실시하고, 작업물의 타면에 제 2 고정 지그가 밀착 고정되어 이루어지는 제 2 보호 구조체의 작업물의 일면에 대해 소정의 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 작업물 전달 기구를 갖는 장치.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    제 1 또는 제 2 보호 구조체를 수납하는 보호 구조체 수납부를 추가로 설치한 것을 특징으로 하는 작업물 전달 기구를 갖는 장치.
KR1020107002644A 2007-08-09 2008-07-31 작업물 반송 방법 및 작업물 전달 기구를 갖는 장치 KR101486104B1 (ko)

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