DE19543867C2 - Anfas-Schleifanlage für einen Wafer - Google Patents
Anfas-Schleifanlage für einen WaferInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit einer Anfas-Schleifanlage für einen
Wafer, insbesondere mit einer Anfas-Schleifanlage zum Anfasen des
Umfangs eines aus Silizium hergestellten Wafers und dergleichen,
bei dem es sich um ein Material für Halbleiterelemente handelt.
Von einem Material für ein Halbleiterelement, wie einem
Silizium-Rohblock, werden dünne Scheiben hiervon in Form von
Wafern mit Hilfe einer Schneidmaschine bzw. einer Scheiben
schneidmaschine abgetrennt. Dann wird der Umfang des so abge
trennten Wafers mit Hilfe einer Anfas-Schleifmaschine angefast.
Eine Ausricht- bzw. Orientierungsabflachung und/oder eine Kerbe
ist am Umfang des Wafers zur Positionierung und/oder Erkennung
einer Kristallorientierung vorgesehen. Die Ausrichtabflachung und
die Kerbe müssen am Umfang ebenfalls angefast werden.
Fig. 6 zeigt einen Wafer 10, welcher eine Ausrichtung- bzw. eine
Orientierungsabflachung 12 umfaßt, bei dem mit D der Durchmesser
des Wafers und mit L eine Erstreckung des Wafers unter Ein
beziehung der Orientierungsabflachung 12 bezeichnet ist.
Fig. 7 zeigt einen Wafer 11, welcher eine Kerbe 19 umfaßt, wobei
mit D der Durchmesser des Wafers und mit α der Öffnungswinkel
der Kerbe, mit δ ein Winkel, welcher eine Position der Kerbe 13
am Umfang des Wafers 11 angibt, und mit M eine eine Erstreckung
des Wafers 11 unter Einbeziehung der Kerbe 13 bezeichnet ist (an
der Kerbe wird ein Kreis aus Übersichtlichkeitsgründen angenom
men, um die Erstreckung in Fig. 7 anzugeben, und dieser Kreis
wird nicht vom Wafer erfaßt).
Fig. 8 zeigt die Querschnittsgestalt eines angefasten Wafers.
In Fig. 8 ist mit T eine Dicke des Wafers, mit Bu und Bl sind
beide Erstreckungen eines angefasten Teils, mit Ru und Rl Radien
für die Ecken, mit θu und θl Konuswinkel und mit t eine Dicke
eines flachen bzw. abgeflachten Teils des Umfangs bezeichnet. Die
vorstehend angegebenen Größen D, L, M, Bu . . . sollten jeweils
zulässige Werte annehmen.
Zum Anfasen eines Wafers ist es erforderlich, eine Dicke des
Wafers zu kennen, um den Wafer und eine Schleifscheibe in einer
Vertikalrichtung genau zu positionieren. Auch sollte der Wafer
auf dem Wafertisch derart festgelegt werden, daß die Mittelachse
des Wafers mit einem Drehmittelpunkt eines Wafertisches überein
stimmt. In ähnlicher Weise sollte auch die Position und Lage der
Orientierungsabflachung 12 oder der Kerbe 13 in genauer Weise
bestimmt werden. Die Anfas-Schleifmaschine mißt daher die Dicke
des Wafers und positioniert die Mittelachse des Wafers und die
Ausrichtungsabflachung 12 oder die Kerbe 13 in genauer Weise.
Zum Anfasen gibt es zwei Arten von Schleifscheiben. Beispiels
weise einen trapezoidförmige Schleifscheibe 42a, welche in Fig.
9 gezeigt ist, und eine Schleifscheibe 42b, welche in Fig. 10
gezeigt ist. Bei der Schleifscheibe 42a werden der Wafer 10 und
die Schleifscheibe 42a relativ in vertikaler Richtung bewegt, und
jede Seite des Wafers wird gegen einen konischen Abschnitt der
Schleifscheibe 42a einzeln gedrückt. Andererseits hat die Gestalt
der Außenseite der Schleifscheibe 42b eine Form in gleicher Weise
wie der angefaste Wafer, so daß beide Seiten des Wafers angefast
werden können, indem nur der Wafer an die Schleifscheibe 42b
gedrückt wird. Die Schleifscheibe nach den Fig. 9 und 10
werden zum Anfasen des Außenumfangs und der Orientierungs
abflachung 12 eingesetzt. Die Schleifscheibe für die Kerbe hat
die gleiche Gestalt wie der Außenumfang sowie der Außenumfang und
die Orientierungsabflachung. Üblicherweise werden Schleifscheiben
für eine Kantengrobanfasung und eine Kantenfeinanfasung jeweils
genommen. Auch ist es möglich, die Grobschleifscheibe und die
Feinschleifscheibe in einer Schleifscheibe zu vereinigen.
In dem Sonderdruck aus der Zeitschrift "Industrieanzeiger Essen",
Nr. 8 vom 15. Juni 1956, Seiten 58 bis 63, wird unter dem Titel
"Die Organisation automatischer Fertigungen" vom 08. Aachener
Werkzeugmaschinen-Kolloquium 1956, eine Anlage zur automatischen
Fertigung von Kolbenbolzen beschrieben, bei der je nach an dem
Kolbenbolzen durchzuführenden Arbeitsgängen eine oder mehrere
parallel geschaltete Bearbeitungseinrichtungen vorgesehen werden,
um eine optimale Auslastung aller Einzelmaschinen zu erreichen.
Die dort als Beispiel beschriebene Organisation der automatischen
Fertigung ist auf die Bedürfnisse des jeweiligen Einzelfalles
abzustimmen und abzustellen.
In dem Aufsatz "Russia automates nut and bolt production",
veröffentlicht in der Zeitschrift "Metalworkung Production" vom
04. Nov. 1995, Seiten 1872 bis 1874 wird eine Fertigungsautomati
sierung bei der Herstellung von Muttern und Schrauben beschrie
ben. Insbesondere werden innerhalb der Fertigungsstraße zwei
parallel geschaltete Gewinderollmaschinen eingesetzt, um beim
Gewinderollen keinen Engpaß in der Anlage entstehen zu lassen.
Der Erfindung hingegen liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Anfas-Schleifanlage für Wafer bereit zustellen, welche eine präzise
Anfas-Bearbeitung bei möglichst effektiver Durchsatzleistung
gestattet.
Nach der Erfindung wird hierzu eine Anfas-Schleifanlage für einen
Wafer bereitgestellt, welche im Patentanspruch 1 angegeben ist.
Bei der erfindungsgemäßen Anfas-Schleifanlage ist die Auslegung
derart getroffen, daß die Transporteinrichtung den jeweiligen
Wafer nach Durchgang durch die Vorbereitungseinrichtung entweder
der ersten Anfaseinrichtung oder der zweiten Anfas-Einrichtung
zuführen kann, und zwar in Abhängigkeit davon, ob die erste
Anfaseinrichtung bereits belegt ist oder nicht. Somit muß man bei
dem insgesamt durchzuführenden Fertigungsablauf nicht abwarten,
bis die Anfas-Bearbeitungen der ersten Anfaseinrichtung abge
schlossen ist, sondern bereits während der Durchführung der
Anfas-Bearbeitungen der ersten Anfasinrichtung kann die
Anfas-Bearbeitung in der zweiten Anfaseinrichtung bereits aufgenommen
werden. Ferner berücksichtigt die Auslegung, daß die Arbeiten in
der Vorbereitungseinrichtung hinsichtlich der Vermessung und der
Positionierung wesentlich schneller als die eigentliche
Anfas-Bearbeitung in der jeweiligen Anfaseinrichtung durchgeführt
werden können. Hierdurch wird eine beträchtliche Durchsatz
leistungssteigerung bei der erfindungsgemäßen Anfas-Schleifanlage
erzielt. Da jeder in der jeweiligen Anfaseinrichtung zu be
arbeitende Wafer zuvor in der vorgesehenen Vorbereitungsein
richtung in vorbestimmter Weise positioniert und ausgerichtet
worden ist, wird trotz dieser Steigerung der Durchsatzleistung
eine präzise Anfas-Bearbeitung in den jeweiligen Anfaseinrichtun
gen sichergestellt, da die jeweiligen in den Anfaseinrichtungen
zu bearbeitenden Wafer zuverlässig lagegerecht mit der Übergabe
zu dem jeweiligen Wafertisch positioniert sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Ansprüchen 2 bis 4 wiedergegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand
von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnung näher erläutert, in welcher gleiche oder
ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Darin
zeigt:
Fig. 1 die Draufsicht auf eine Wafer-Anfasanlage nach der
Erfindung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung der
Transportabfolge eines Wafers bei der Wafer-Anfas
anlage nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung der Hauptteile
der Wafer-Anfasanlage nach Fig. 1,
Fig. 4 ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung der Arbeitszeit
für die jeweiligen Teile der Anlage, und
Fig. 5 ein detailliertes Zeitablaufdiagramm für den jeweili
gen Teil in der Anlage.
Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht zur Verdeutlichung der
Gesamtanordnung einer erfindungsgemäßen Wafer-Anfasanlage. Fig.
2 ist eine Ansicht zur Verdeutlichung der Transportabfolge eines
Wafers. Fig. 3 ist eine Schnittansicht zur Verdeutlichung der
Hauptteile der Anfas-Schleifanlage (Schnitt von Fig. 1). Die
Anfas-Schleifanlage weist im wesentlichen zwei Zufuhrteile 20,
eine Übergabeeinrichtung 80, eine Vorbereitungseinrichtung 30,
eine erste Anfaseinrichtung 40, eine zweite Anfaseinrichtung 45,
eine Reinigungseinrichtung 50, eine erste Transporteinrichtung
90, eine zweite Transporteinrichtung 100, eine Kontrollein
richtung 60, eine Zwischenablageeinrichtung 110 und zwei
Gehäuseteile 70 auf.
Die erste Anfaseinrichtung 40 ist im Anschluß an die Vorberei
tungseinrichtung 30 angeordnet, und die zweite Anfaseinrichtung
45 ist im Anschluß an die Anfaseinrichtung 40 vorgesehen. Dabei
haben die ersten und zweiten Anfaseinrichtungen 40 und 45 den
gleichen Aufbau, das heißt eine Profilschleifscheibe 42 zum
Anfasen des Außenumfangs und der Orientierungsabflachung und eine
Schleifscheibe 43 zum Anfasen der Kerbe jeweils, wozu die ersten
und zweiten Anfaseinrichtungen 40 und 45 vorgesehen sind.
Die erste Transporteinrichtung 90 kann in vertikaler Richtung
über einen Wafertisch 40a der ersten Anfaseinrichtung 40 und über
einen Wafertisch 45a der zweiten Anfaseinrichtung 45 bewegt
werden. Auch kann die erste Transporteinrichtung 90 zwischen dem
Wafertisch 40a und dem Wafertisch 45a bewegt werden. Die erste
Transporteinrichtung 90 umfaßt zwei Rollen 91 und ein Positio
nierstück 92. Der Wafer (10, 11) wird horizontal durch einen Arm
81 ergriffen und durch einen Flansch unterhalb der Rollen 91 und
des Positionierstücks 92 aufgenommen. Die erste Transport
einrichtung 90 stützt den Wafer (10, 11) mit den Rollen 91 und
dem Positionierstück 92 derart ab, daß die Position des Wafers
(10, 11) in korrekter Weise bestimmt ist.
Die zweite Transporteinrichtung 100 kann sich in vertikaler und
horizontaler Richtung zwischen der ersten Anfaseinrichtung 40 und
der Reinigungseinrichtung 50 und zwischen der zweiten Anfas
einrichtung 45 und der Reinigungseinrichtung 50 bewegen. Der
Wafer 10 (11) wird durch vier Rollen 101 der zweiten Transport
einrichtung 100 abgestützt. Wie ferner in Fig. 3 gezeigt ist,
liegt der obere Grenzwert für die Bewegung der ersten Transport
einrichtung 90 höher als jener der zweiten Transporteinrichtung
100, woraus resultiert, daß sich die jeweilige erste Transport
einrichtung 90 und die zweite Transporteinrichtung 100 horizontal
ohne jegliche wechselseitige Behinderung bewegen können.
Dann erfolgt eine Erläuterung der Arbeitsweise der
Anfas-Schleifanlage mit dem vorbeschriebenen Aufbau.
Eine Mehrzahl von Wafern 10, welche eine Orientierungsabflachung
umfassen, oder von Wafern 11, welche eine Kerbe bzw. Einkerbung
umfassen, ist noch nicht angefast, und diese Mehrzahl ist in
Kassetten 21 aufgenommen. Die Kassetten 21 sind an den Zufuhrtei
len 20 vorgesehen. Der (erste) Wafer 10 (11) wird mit Hilfe des
Arms 81 ergriffen und von der Kassette 21 zu der Vorberei
tungseinrichtung 30 transportiert. Die Dicke des Wafers 10 (11)
wird gemessen, und die Position der Orientierungsabflachung oder
der Kerbe des Wafers wird grob in der Vorbereitungseinrichtung
30 bestimmt.
Nach den Arbeiten in der Vorbereitungseinrichtung 30 wird der
Wafer 10 (11) nach oben in eine Position oberhalb des Waferti
sches 40a der ersten Anfaseinrichtung 40 durch Ergreifen mit
Hilfe der Übergabeeinrichtung 80 transportiert und anschließend
von der ersten Transporteinrichtung 90 aufgenommen. Der Wafer 10
(11) ist durch zwei Rollen 91 und das Positionierstück 92 der
ersten Transporteinrichtung 90 abgestützt, so daß die Position
der Orientierungsabflachung oder einer Kerbe des Wafers 10 (11)
in genauer Weise vorgegeben wird. Dann legt die erste Transport
einrichtung 90 den Wafer 10 (11) auf den Wafertisch 40a der
ersten Anfaseinrichtung 40, und der Wafer 10 (11) wird auf dem
Wafertisch 40a mit Hilfe einer Vakuumansaugung oder dergleichen
fixiert, so daß der Wafer (10, 11) angefast werden kann.
Die Übergabeeinrichtung 80 kehrt in die Nähe der Zufuhrteile 20
zurück. Die Übergabeeinrichtung 80 ergreift den (zweiten) Wafer
10 (11), welcher als nächster anzufasen ist. Der zweite Wafer 10
(11) wird zu der ersten Transporteinrichtung 90 abgegeben, wie
dies voranstehend beschrieben worden ist. Wenn hierbei die erste
Anfaseinrichtung 40 den ersten Wafer 10 (11) anfast, trans
portiert die erste Transporteinrichtung 90 den zweiten Wafer 10
(11) nach oben zu der zweiten Anfaseinrichtung 45. Der zweite
Wafer 10 (11) wird in der zweiten Anfaseinrichtung 45 angefast.
Wie vorstehend erwähnt worden ist, werden die Wafer 10 (11) von
den Kassetten 21 aufgenommen und zu der ersten Anfaseinrichtung
40 oder der zweiten Anfaseinrichtung 45 transportiert und sie
werden dort einzeln angefast.
Nachdem der Wafer 10 (11) in der Anfaseinrichtung 40 oder der
Anfaseinrichtung 45 angefast worden ist, wird der Wafer 10 (11)
durch die vier Rollen 101 der zweiten Transporteinrichtung 100
abgestützt und von dem Wafertisch 40a oder dem Wafertisch 45a zu
der Reinigungseinrichtung 50 zur Ausführung des Reinigungsvor
ganges transportiert.
Wenn die Reinigung abgeschlossen ist, bewegt sich ein Arm 111 der
Zwischenablageeinrichtung 110 in horizontaler Richtung derart,
daß der Wafer 10 (11) unterstützt wird, wobei der Arm 111 gering
fügig angehoben wird. Dann wird der Wafer 10 (11) von einem Tisch
51 der Reinigungseinrichtung 50 zu der Kontrolleinrichtung 60
transportiert.
An der Kontrolleinrichtung 60 werden die Querschnittsgestalt und
der Durchmesser usw. des angefasten Wafers 10 (11) untersucht und
kontrolliert. Nach der Kontrolle wird der Wafer 10 (11) in der
Kassette 71 der Zwischenablageeinrichtung 110 aufgenommen, welche
an der Gehäuseeinrichtung 70 vorgesehen ist.
Nachstehend erfolgt eine Erläuterung der Arbeitszeiten der
Anfas-Schleifanlage mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau. Fig. 4
ist ein Zeitablaufdiagramm zur Verdeutlichung der Arbeitszeit in
jedem Teil der Anlage. Fig. 5 ist ein detailliertes Zeit
ablaufdiagramm des jeweiligen Teils der Anlage. Da die Betriebs
zeit der Vorbereitungseinrichtung 30 und der Kontrolleinrichtung
60 jeweils in der Arbeitszeit der Aufnahmeeinrichtung 80 und der
Zwischenablageeinrichtung 110 jeweils mit eingeschlossen ist, ist
die Arbeitszeit für die Vorbereitungseinrichtung 30 und die
Kontrolleinrichtung 60 in den Fig. 4 und 5 nicht erwähnt.
Wenn in Fig. 5 der Arm 81 der Übergabeeinrichtung 80 sich in
der Nähe des Zufuhrteils 20 zuerst befindet, nimmt der Arm 81
einen Wafer 10 (11) von der Kassette 21 auf und transportiert
diesen zu der Vorbereitungseinrichtung 30. Die Übergabeein
richtung 80 befindet sich in der Nähe der Vorbereitungsein
richtung 30, bis die Dicke des Wafers 10 (11) gemessen ist und
die Position der Orientierungsabflachung oder der Kerbe grob mit
Hilfe der Vorbereitungseinrichtung 30 eingestellt ist. Die Zeit
für den vorstehend beschriebenen Vorgang (vom Aufnehmen des
Wafers bis zur Beendigung der Voreinstellung) ist mit F angege
ben.
Wenn die Messung der Dicke und die Einstellung der Position des
Wafers 10 (11) abgeschlossen sind, transportiert die Übernahme
einrichtung 80 den Wafer 10 (11) nach oben zu der ersten
Transporteinrichtung 90, welche sich oberhalb des Wafertisches
40a der ersten Anfaseinrichtung 40 befindet, so daß der Wafer 10
(11) an der ersten Transporteinrichtung 90 angeordnet wird. Dann
kehrt die Übergabeeinrichtung 80 zu der Nähe des Zufuhrteils 20
zurück. Die für die vorstehend beschriebenen Vorgänge erforderli
che Zeit ist mit Fa bezeichnet.
Die erste Transporteinrichtung 90 bestimmt die Position des
Wafers 10 (11) genau und ordnet diesen auf dem Wafertisch 40a der
Anfaseinrichtung 40 an. Die für diesen vorstehend genannten
Vorgang erforderliche Zeit ist mit Ha bezeichnet.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, kehrt die Übergabeein
richtung 80 in die Nähe des Zufuhrteils 20 zurück und nimmt den
(zweiten) Wafer 10 (11) auf, welcher als nächster anzufasen ist.
Der zweite Wafer 10 (11) wird zu der ersten Transporteinrichtung
90 transportiert. Wenn die erste Anfaseinrichtung 40 den ersten
Wafer 10 (11) anfast, transportiert die erste Transportein
richtung 90 den zweiten Wafer 10 (11) nach oben zu der zweiten
Anfaseinrichtung 45. Die Zeit zum Transportieren des Wafers 10
(11) von der ersten Anfaseinrichtung 40 zu der zweiten Anfas
einrichtung 45 ist mit Hb bezeichnet. Natürlich ist die Zeit zum
Anordnen des Wafers (10, 11) auf dem Wafertisch 45a (ausgehend
von der ersten Transporteinrichtung 90) mit Ha bezeichnet und
stimmt mit jener zum Anfasen in der ersten Anfaseinrichtung 40
überein.
Die zum Anfasen in den ersten und zweiten Anfaseinrichtungen 40
und 45 benötigte Zeit ist mit G bezeichnet.
Wenn das Anfasen in der ersten Anfaseinrichtung 40 abgeschlossen
ist, nimmt die zweite Transporteinrichtung 100 den angefasten
Wafer 10 (11) von dem Wafertisch 40a ab und transportiert diesen
nach oben zu der Reinigungseinrichtung 50. Die Zeit zum Trans
portieren des Wafers 10 (11) von dem Wafertisch 40a zu der
Reinigungseinrichtung 50 ist mit Hc bezeichnet.
In ähnlicher Weise ist die Zeit zum Transportieren des Wafers 10
(11) von dem Wafertisch 45a zu der Reinigungseinrichtung 50 mit
Hd bezeichnet.
Nachdem der angefaste Wafer 10 (11) an dem Tisch 51 der Reini
gungseinrichtung 50 angeordnet ist, wird der Wafer 10 (11) mit
Hilfe der Reinigungseinrichtung 50 gereinigt. Die Zeit zum
Anordnen des Wafers 10 (11) auf dem Tisch 51 und zum Reinigen ist
mit W bezeichnet.
Wenn die Reinigung abgeschlossen ist, bewegt sich der Arm 111 der
Zwischenablageeinrichtung 110 nach oben zu der Reinigungsein
richtung 50 und nimmt den gereinigten Wafer 10 (11) von der
Reinigungseinrichtung 50 auf. Die Zeit für diesen Vorgang ist mit
He bezeichnet.
Nach dem Aufnehmen des gereinigten Wafers 10 (11) von der
Reinigungseinrichtung 50 in der Zwischenablageeinrichtung 110
transportiert die Zwischenablageeinrichtung 110 den Wafer 10 (11)
zu der Kontrolleinrichtung 60 nach oben. Wenn die Kontrolle in
der Kontrolleinrichtung 60 abgeschlossen ist, wird der Wafer 10
(11) in der Kassette 71 aufgenommen, welche an dem Gehäuseteil
70 vorgesehen ist. Die für den vorstehend beschriebenen Vorgang
(Transportieren, Kontrollieren und Aufnehmen) erforderliche Zeit
ist mit E bezeichnet.
In Fig. 4 bezeichnet die Ziffer der jeweiligen Zeitlinie die zu
bearbeitenden Wafer (1 ist der erste Wafer, 2 ist der zweite
Wafer, usw.).
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird eine Zeit von F+Fa für den
Vorgang benötigt, bei dem die Übernahmeeinrichtung 80 den Wafer
10 (11) von der Kassette 21 aufnimmt, diesen auf der ersten
Transporteinrichtung 90 anordnet und wieder zurückkehrt. Man
benötigt Ha+G+Hc für den Vorgang, bei dem die erste Transport
einrichtung 90 den Wafer 10 (11) aufnimmt und die zweite
Transporteinrichtung 100 den angefasten Wafer 10 (11) zu der
Reinigungseinrichtung 50 nach oben bewegt. Man benötigt W+He für
den Vorgang, bei dem die zweite Transporteinrichtung 100 den
Wafer 10 (11) in der Reinigungseinrichtung 50 anordnet und die
Zwischenablageeinrichtung 110 den Wafer 10 (11) nach der
Reinigung aufnimmt. Man benötigt E+He für den Vorgang, bei dem
die Zwischenablageeinrichtung 110 den Wafer 10 (11) aufnimmt und
ihn in der Kassette 71 anordnet. Natürlich zeigt Fig. 4, daß die
Zeit für das Anfasen Ha+Hb+G+Hd bei der Anfaseinrichtung 45
derart gewählt ist, daß diese Zeit im wesentlichen gleich wie die
Zeit für das Anfasen bei der Anfaseinrichtung 40 ist. Da ferner
die erste Transporteinrichtung 90 und die zweite Transport
einrichtung 100 nicht viel Zeit für die Bewegung zu der nächsten
Position nach der Anordnung des Wafers benötigen, wird diese Zeit
hierbei nicht berücksichtigt.
Nach der voranstehenden Beschreibung beläuft sich eine maximale
Anzahl von Anfaseinrichtungen in einer Anlage auf eine ganze Zahl
N, welche kleiner als die folgenden Werte Na, Nb und Nc ist (N
≦ Na, Nb, Nc).
Na = (Ha + G + Hc)/(F + Fa) (1)
Nb = (Ha + G + Hc)/(W + He) (2)
Nc = (Ha + G + Hc)/(E + He). (3)
Nb = (Ha + G + Hc)/(W + He) (2)
Nc = (Ha + G + Hc)/(E + He). (3)
Als mittlere Bearbeitungszeit für einen Wafer ergibt sich
folgendes:
ST = (Ha + G + Hc)/N. (4)
Offensichtlich ist bei der voranstehend beschriebenen bevorzugten
Ausführungsform die Anfaszeit die längste, und sie ist mehr als
dreimal so groß aber kleiner als dreimal so groß wie die längste
der anderen Bearbeitungszeiten (F+Fa, W+He, und E+He). Wenn
die Anfaszeit größer als das Dreifache von (F+Fa, W+He, und
E+He) ist, kann die Anzahl der Anfaseinrichtungen auf drei oder
mehr vergrößert werden, wobei der Bewegungsweg der ersten Trans
porteinrichtung 90 und der zweiten Transporteinrichtung 100 in
horizontaler Richtung entsprechend vergrößert werden kann.
Wenn in ähnlicher Weise die Reinigungszeit lang ist, so daß N
größer als Nb, aber kleiner als Na und Nc (Na<N<Nb, Nc) kann
eine weitere Reinigungseinrichtung 50 zusätzlich vorgesehen
werden, wobei der Bewegungsweg der zweiten Transporteinrichtung
100 in horizontaler Richtung entsprechend vergrößert werden kann,
so daß die mittlere Bearbeitungszeit für einen Wafer sich auf ST
beläuft.
Wenn N größer als Na, aber kleiner als Nb und Nc (Na<N<Nb,
Nc) ist, da viel Zeit für die Bearbeitung benötigt wird, bei der
der Wafer 10 (11) von der Kassette 21 aufgenommen wird, sowie für
die Arbeiten in der Vorbereitungseinrichtung 130 können das
Zufuhrteil 20 und die Vorbereitungseinrichtung 30 zusätzlich
vorgesehen sein, oder die Funktionen der Vorbereitungseinrichtung
30 können auf die Messung der Dicke und der Grobpositionierung
des Wafers gesondert aufgeteilt werden. In diesem Fall kann sich
ein von dem Zufuhrteil 20 und der Vorbereitungseinrichtung 30
gebildeter Winkel etwa auf 60° belaufen, wenn beispielsweise die
Gesamtanzahl der Zufuhrteile 20 und der Vorbereitungseinrichtun
gen 30 sich auf 4 beläuft. Natürlich ist der Winkel auf etwa 90°
bei dieser bevorzugten Ausführungsform eingestellt.
Wenn in ähnlicher Weise N größer als Nc, aber kleiner als Na und
Nb (Nc<N<Na, Nb) ist, da die Zeit für das Arbeiten der
Kontrolleinrichtung 60 und die Zeit zur Aufnahme des Wafers in
der Kassette 71 länger sind, können die Kontrolleinrichtung 60
und das Gehäuseteil 70 zusätzlich vorgesehen sein, oder die
Funktionen der Kontrolleinrichtung 60 können aufgeteilt werden.
In diesem Fall ist ein von der Kontrolleinrichtung 60 und dem
Gehäuseteil 70 gebildeter Winkel beispielsweise etwa 60°, wenn
beispielsweise sich eine Gesamtanzahl von Kontrolleinrichtungen
60 und Gehäuseteilen 70 auf 4 beläuft. Bei dieser bevorzugten
Ausführungsform beträgt der Winkel offensichtlich etwa 90°.
Bei der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform wird
darüber hinaus die Position der Orientierungsabflachung oder der
Kerbe des Wafers 10 (11) grob durch die Vorbereitungseinrichtung
30 voreingestellt, und es erfolgt eine genaue Einstellung bevor
der Wafer (10, 11) auf dem Wafertisch 40a oder 45a mit Hilfe der
ersten Transporteinrichtung 90 angeordnet wird. Die Erfindung ist
jedoch hierauf nicht beschränkt. Es ist möglich, die Position des
Wafers an der Vorbereitungseinrichtung 30 genau voreinzustellen
und den genau positionierten Wafer zu der ersten Transport
einrichtung 90 direkt zu transportieren.
Bei der vorstehend genannten bevorzugten Ausführungsform wird der
Wafer 10 (11) gereinigt und die Form und die Abmessungen usw.
werden kontrolliert, nachdem der Wafer (10, 11) angefast worden
ist, und dann wird der Wafer in der Kassette 71 aufgenommen. Die
Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt. Es ist möglich,
die Kontrolleinrichtung 60 wegzulassen. Somit wird der Wafer 10
(11) gereinigt und in der Kassette 71 aufgenommen, ohne daß die
Form und die Größe, usw. vermessen werden, und der Wafer 10 (11)
wird in einem Wasserbehälter oder dergleichen aufgenommen,
nachdem das Anfasen abgeschlossen ist, und der Wafer (10, 11)
wird aus dem Wasserbehälter zur nachträglichen Kontrolle
genommen.
Claims (4)
1. Anfas-Schleifanlage für einen Wafer, welche in Kombination
gemäß folgender Abfolge umfaßt:
ein Zufuhrteil (20) mit einer ersten Kassette (21) zur Aufnahme einer Mehrzahl von nicht angefasten Wafern (10, 11);
wenigstens eine Vorbereitungseinrichtung (30) zum Messen einer Dicke des Wafers und zur Bestimmung einer Position des Wafers (10,11);
wenigstens eine erste und zweite parallel angeordnete Anfaseinrichtung (40; 45) zum Anfasen des Außenumfangs des Wafers (10, 11) mit jeweils einem drehbaren Wafertisch (40a; 45a) und jeweils wenigstens einer drehbaren Profilschleif scheibe (42, 43) zur Ausführung einer Anfasbearbeitung;
eine Übergabeeinrichtung (80) zum einzelnen Aufnehmen des Wafers (10, 11) von der ersten Kassette (21) und zum Transportieren des Wafers (10, 11) zu der Vorbereitungsein richtung (30), sowie zur Aufnahme nach der Vermessung und der Positionsbestimmung in der Vorbereitungseinrichtung (30);
eine erste Transporteinrichtung (90), welche den Wafer (10, 11) von der Übergabeeinrichtung (80) aufnimmt und den Wafer (10, 11) auf dem ersten Wafertisch (40a) der ersten Anfaseinrichtung (40) dann anordnet, wenn die erste Anfas einrichtung (40) keinen Wafer anfast, und welche den Wafer (10, 11) nach oben zu der zweiten Anfaseinrichtung (45) transportiert und auf dem zweiten Wafertisch (45a) der zweiten Anfaseinrichtung (45) dann anordnet, wenn die erste Anfaseinrichtung (40) einen Wafer anfast; und
eine Zwischenablageeinrichtung (110) zur Aufnahme des angefasten Wafers (10, 11) von dem ersten Wafertisch (40a) und dem zweiten Wafertisch (45a) und zur Ablage des angefa sten Wafers (10, 11) in einer zweiten Kassette (71) zur Aufnahme einer Mehrzahl von angefasten Wafern (10, 11).
ein Zufuhrteil (20) mit einer ersten Kassette (21) zur Aufnahme einer Mehrzahl von nicht angefasten Wafern (10, 11);
wenigstens eine Vorbereitungseinrichtung (30) zum Messen einer Dicke des Wafers und zur Bestimmung einer Position des Wafers (10,11);
wenigstens eine erste und zweite parallel angeordnete Anfaseinrichtung (40; 45) zum Anfasen des Außenumfangs des Wafers (10, 11) mit jeweils einem drehbaren Wafertisch (40a; 45a) und jeweils wenigstens einer drehbaren Profilschleif scheibe (42, 43) zur Ausführung einer Anfasbearbeitung;
eine Übergabeeinrichtung (80) zum einzelnen Aufnehmen des Wafers (10, 11) von der ersten Kassette (21) und zum Transportieren des Wafers (10, 11) zu der Vorbereitungsein richtung (30), sowie zur Aufnahme nach der Vermessung und der Positionsbestimmung in der Vorbereitungseinrichtung (30);
eine erste Transporteinrichtung (90), welche den Wafer (10, 11) von der Übergabeeinrichtung (80) aufnimmt und den Wafer (10, 11) auf dem ersten Wafertisch (40a) der ersten Anfaseinrichtung (40) dann anordnet, wenn die erste Anfas einrichtung (40) keinen Wafer anfast, und welche den Wafer (10, 11) nach oben zu der zweiten Anfaseinrichtung (45) transportiert und auf dem zweiten Wafertisch (45a) der zweiten Anfaseinrichtung (45) dann anordnet, wenn die erste Anfaseinrichtung (40) einen Wafer anfast; und
eine Zwischenablageeinrichtung (110) zur Aufnahme des angefasten Wafers (10, 11) von dem ersten Wafertisch (40a) und dem zweiten Wafertisch (45a) und zur Ablage des angefa sten Wafers (10, 11) in einer zweiten Kassette (71) zur Aufnahme einer Mehrzahl von angefasten Wafern (10, 11).
2. Anfas-Schleifanlage für einen Wafer nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Vorbereitungseinrichtung (30)
nur eine grobe Positionsbestimmung des Wafers (10, 11)
erfolgt, und daß mittels der ersten Transporteinrichtung
90 die genaue Positionseinstellung des Wafers (10, 11)
erfolgt, wenn die erste Transporteinrichtung (90) den Wafer
(10, 11) von der Übergabeeinrichtung (80) aufnimmt.
3. Anfas-Schleifanlage für einen Wafer nach Anspruch 1 oder 2,
ferner gekennzeichnet durch folgendes:
eine Reinigungseinrichtung (50) zum Reinigen des angefasten Wafers (10, 11);
eine Kontrolleinrichtung (60) zum Kontrollieren des angefasten und gereinigten Wafers (10, 11); und
eine zweite Transporteinrichtung (100) zum Trans portieren des Wafers (10, 11) von dem ersten Wafertisch (40a) zu der Reinigungseinrichtung (50), wenn das Anfasen in der ersten Anfaseinrichtung (40) beendet ist, und zum Transportieren des Wafers (10, 11) von dem zweiten Wafer tisch (45a) zu der Reinigungseinrichtung (50), wenn das Anfasen in der zweiten Anfaseinrichtung (45) beendet ist;
wobei die Zwischenablageeinrichtung (110) den Wafer (10, 11) von der Reinigungseinrichtung (50) aufnimmt und den Wafer (10, 11) zu der Kontrolleinrichtung (60) transpor tiert, nachdem die Reinigung des Wafers (10, 11) in der Reinigungseinrichtung (50) abgeschlossen ist, und die Zwischenlablageeinrichtung (110) den Wafer (10, 11) von der Kontrolleinrichtung (60) aufnimmt und den Wafer (10, 11) in der zweiten Kassette (71) ablegt, nachdem die Kontrolle in der Kontrolleinrichtung (60) abgeschlossen ist.
eine Reinigungseinrichtung (50) zum Reinigen des angefasten Wafers (10, 11);
eine Kontrolleinrichtung (60) zum Kontrollieren des angefasten und gereinigten Wafers (10, 11); und
eine zweite Transporteinrichtung (100) zum Trans portieren des Wafers (10, 11) von dem ersten Wafertisch (40a) zu der Reinigungseinrichtung (50), wenn das Anfasen in der ersten Anfaseinrichtung (40) beendet ist, und zum Transportieren des Wafers (10, 11) von dem zweiten Wafer tisch (45a) zu der Reinigungseinrichtung (50), wenn das Anfasen in der zweiten Anfaseinrichtung (45) beendet ist;
wobei die Zwischenablageeinrichtung (110) den Wafer (10, 11) von der Reinigungseinrichtung (50) aufnimmt und den Wafer (10, 11) zu der Kontrolleinrichtung (60) transpor tiert, nachdem die Reinigung des Wafers (10, 11) in der Reinigungseinrichtung (50) abgeschlossen ist, und die Zwischenlablageeinrichtung (110) den Wafer (10, 11) von der Kontrolleinrichtung (60) aufnimmt und den Wafer (10, 11) in der zweiten Kassette (71) ablegt, nachdem die Kontrolle in der Kontrolleinrichtung (60) abgeschlossen ist.
4. Anfas-Schleifanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Profilschleifscheiben (42; 43)
der ersten Anfaseinrichtung (40) und der zweiten Anfasein
richtung (45) jeweils bezüglich ihres Durchmessers derart
ausgelegt sind, daß mit der einen Profilschleifscheibe (42)
das Anfasen des Außenumfangs und der Orientierungsabflachung
und mit der anderen Profilschleifscheibe (43) das Anfasen
der Kerbe des Wafers (10, 11) erfolgen kann.
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