DE4400221A1 - Verfahren zum Herstellen von Halbleiterscheiben und Anlage hierfür - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Halbleiterscheiben und Anlage hierfürInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Herstellen
eines Halbleiterwafers bzw. einer Halbleiterscheibe und einer
Anlage hierfür, insbesondere mit einem Verfahren zum Herstellen
eines Halbleiterwafers und einer Anlage hierfür, bei denen ein
dünner, abschnittförmiger Wafer (Halbleiterscheibe) aus einem
Silizium-Rohblock hergestellt wird, welcher ein Halbleiterwafer
material darstellt.
Beim Herstellungsverfahren eines Halbleiterwafers wird ein
Silizium-Rohblock zu einer Scheibenschneidmaschine bzw. einer
Schneidmaschine transportiert und dort festgelegt und anschlie
ßend wird die Schneidmaschine derart betrieben, daß der Rohblock
in Halbleiterwafer mit einer vorbestimmten Dicke zerschnitten
wird.
Dann wird der mit Hilfe der Schneidmaschine abgeschnittene Wafer
zu einer unabhängigen Ablöseeinrichtung für die Scheibenschneid
basis transportiert und dann eine vorbestimmte Zeit lang in einen
Chemikalien enthaltenden Behälter eingetaucht, welcher in der
Ablöseeinrichtung vorgesehen ist, so daß der Klebstoff der
Scheibenschneidbasis aufgelöst wird und dann die Scheibenschneid
basis sich vom Wafer ablösen läßt.
Dann werden die Wafer, von denen die Scheibenschneidbasis
abgelöst ist, zu einer Wasch-Trocknungs-Einrichtung transportiert
und einzeln oder chargenweise mittels Ultraschall derart
gereinigt, daß Späne oder abgesprungene Stücke oder dergleichen
von der Oberfläche entfernt werden. Anschließend wird der Wafer
zu einem Trocknungsteil befördert, in welchem dieser durch ein
sehr schnelles Drehen getrocknet wird.
Der getrocknete Wafer wird dann zu einer Anfaseinrichtung
transportiert und die Kante des Wafers wird hierbei angefast.
Anschließend wird dieser wiederum zu der Wasch-Trocknungseinrich
tung befördert, gewaschen und getrocknet und dann in einer
Kassette abgelegt.
Der Wafer wird mit Hilfe dieses Verfahrens aus dem Rohblock bzw.
dem Halbleiterstab hergestellt.
Bei der üblichen Anlage zum Herstellen eines Halbleiterwafers
sind jedoch die einzelnen Verfahrensschritte unabhängig, so daß
der Wafer zum nächsten Bearbeitungsschritt jedesmal nach dem
Abschluß eines Bearbeitungsschrittes weitertransportiert werden
muß. Daher ist ein Nachteil bei dieser Herstellungsweise in der
ineffizienten Weise zu sehen, da die Zeit zwischen den Bearbei
tungsschritten verloren geht und Störungen und dergleichen
auftreten können.
Ferner wird der Rohblock, bei dem es sich um das Halbleiterwafer
material handelt, manuell zu der Rohblock-Halteeinrichtung
angehoben und dort fixiert. Hierbei ist ein Nachteil darin zu
sehen, daß die Arbeiten zum Heben des schweren Rohblocks und zum
Fixieren desselben in der Rohblock-Halteeinrichtung arbeitsauf
wendig sind und viel Zeit in Anspruch nehmen, und darüber hinaus
die Einrichtarbeiten auch Gefahren mit sich bringen.
Da ferner bei dem üblichen Verfahren zum Ablösen der Scheiben
schneidbasis des Halbleiterwafers chemische Stoffe eingesetzt
werden, ergeben sich Schwierigkeiten dahingehend, daß es
erforderlich ist, das abgehende Fluid zu behandeln, wenn diese
chemischen Stoffe entsorgt werden.
Bei dem Verfahren zum Ablösen der Scheibenschneidbasis muß der
Halbleiterwafer in die chemischen Stoffe eingetaucht werden, bis
der Klebstoff sich auflöst, und hierfür ist also als ein weiterer
Nachteil viel Zeit erforderlich.
Zusätzlich muß bei dem üblichen Verfahren zum Waschen und
Trocknen des Halbleiterwafers der Wafer zum Trockenteil transpor
tiert und getrocknet werden, nachdem er in dem Ultraschallwasch
teil gewaschen worden ist. Dadurch bekommt die Anlage große
Abmessungen und es wird viel Zeit benötigt, um den Halbleiter
wafer zu waschen und zu trocknen.
Die Erfindung zielt darauf ab, die vorstehend genannten Schwie
rigkeiten zu überwinden und ein Verfahren zur Herstellung eines
Halbleiterwafers und eine Anlage hierfür bereitzustellen, bei
denen sich der Halbleiterwafer automatisch herstellen läßt, sich
ein Rohblock leicht in einer Schneidmaschine fixieren läßt, eine
Scheibenschneidbasis sich innerhalb kurzer Zeit ohne chemische
Stoffe ablösen läßt und der Halbleiterwafer nach dem Zuschneiden
mit Hilfe der Schneidmaschine auf effiziente Weise innerhalb
einer kurzen Zeit gewaschen und getrocknet werden kann.
Hierzu zeichnet sich erfindungsgemäß ein Verfahren dadurch aus,
daß ein säulenförmiger bzw. stabförmiger Rohblock mit Hilfe einer
Rohblock-Fördereinrichtung transportiert und an einer Schneidma
schine angeordnet wird, der an der Schneidmaschine angeordnete
Rohblock in dünne teilchenförmige Scheibchen bzw. Wafer mit Hilfe
der Schneidmaschine geschnitten wird, der mit Hilfe der Schneid
maschine geschnittene Wafer mit Hilfe einer ersten Wafer-
Fördereinrichtung zu einer Ablöseeinrichtung befördert wird und
eine Scheibenschneidbasis des Wafers von dem Wafer mit Hilfe der
Ablöseeinrichtung abgelöst wird, der Wafer, dessen Scheiben
schneidbasis mit Hilfe der Ablöseeinrichtung abgelöst ist, zu
einer ersten Wasch-Trockeneinrichtung mit Hilfe einer zweiten
Wafer-Fördereinrichtung befördert wird und der mit Hilfe der
ersten Wasch-Trocken-Einrichtung gewaschen und getrocknet wird,
der mit Hilfe der ersten Wasch-Trocken-Einrichtung gewaschene und
getrocknete Wafer zu einer Anfaseinrichtung mit Hilfe einer
dritten Wafer-Fördereinrichtung transportiert wird und die Kanten
bzw. Ränder des Wafers mit Hilfe der Anfaseinrichtung angefast
werden, der mit Hilfe der Anfaseinrichtung angefaste Wafer zu
einer zweiten Wasch-Trocken-Einrichtung mit Hilfe einer vierten
Wafer-Fördereinrichtung transportiert wird und der Wafer mit
Hilfe der zweiten Wasch-Trocken-Einrichtung gewaschen und
getrocknet wird, und der mit Hilfe der zweiten Wasch-Trocken-
Einrichtung gewaschene und getrocknete Wafer zu einem Ablageteil
mit Hilfe einer fünften Wafer-Fördereinrichtung gefördert und in
dem Ablageteil gelagert wird.
Ferner zeichnet sich nach der Erfindung eine Anlage hierzu
dadurch aus, daß folgendes vorgesehen ist: Eine Rohblock-
Fördereinrichtung zum Fördern eines säulenförmigen bzw. stab
förmige Rohblocks; eine Schneidmaschine, an welcher der mit Hilfe
der Rohblock-Fördereinrichtung transportierte Rohblock angeordnet
und der Rohblock in dünne, scheibenförmige Waferstücke zerteilt
wird; eine Ablöseeinrichtung, die mit der Schneidmaschine über
eine erste Fördereinrichtung verbunden ist, in welcher eine
Scheibenschneidbasis des Wafers abgelöst wird, welcher mit Hilfe
der Schneidmaschine aus dem Rohblock zugeschnitten wurde; eine
erste Wasch-Trocken-Einrichtung, welche mit der Ablöseeinrichtung
über eine zweite Wafer-Fördereinrichtung verbunden ist, in
welcher der Wafer, von dem die Scheibenschneidbasis mit Hilfe der
Ablöseeinrichtung abgelöst worden ist, gewaschen und getrocknet
wird; eine Anfaseinrichtung, welche mit der ersten Wasch-Trocken-
Einrichtung über eine dritte Wafer-Fördereinrichtung verbunden
ist und die zum Anfasen der Kanten des Wafers bestimmt ist,
welcher mit Hilfe der ersten Wasch-Trocken-Einrichtung gewaschen
und getrocknet wurde; eine zweite Wasch-Trockeneinrichtung,
welche mit der Anfaseinrichtung über eine vierte Wafer-Förderein
richtung zum Waschen und Trocknen des Wafers verbunden ist,
welcher mit Hilfe der Anfaseinrichtung angefast wurde; und ein
Ablageteil, welches mit der zweiten Wasch-Trocken-Einrichtung
über eine fünfte Wafer-Fördereinrichtung zum Ablegen der Wafer
verbunden ist, welche mit Hilfe der zweiten Wasch-Trocken-
Einrichtung gewaschen und getrocknet wurden.
Nach der Erfindung wird zuerst der Rohblock zu der Schneidma
schine mit Hilfe der Rohblock-Fördereinrichtung transportiert und
dann dort angeordnet. Dann wird der Rohblock in dünne scheiben
förmige Waferstücke mit Hilfe der Schneidmaschine geschnitten.
Dann wird der Wafer, welcher mit Hilfe der Schneidmaschine bzw.
Scheibenschneidmaschine abgetrennt worden ist, zu der Ablöseein
richtung mit Hilfe der ersten Wafer-Fördereinrichtung transpor
tiert und die Scheibenschneidbasis wird von dem Wafer hierbei
abgelöst.
Der Wafer, von dem die Scheibenschneidbasis mit Hilfe der
Ablöseeinrichtung abgelöst worden ist, wird zu der ersten Wasch-
Trocken-Einrichtung mit Hilfe der zweiten Wafer-Fördereinrichtung
transportiert und dort gewaschen und getrocknet. Dann wird der
Wafer, welcher mit Hilfe der ersten Wasch-Trocken-Einrichtung
gewaschen und getrocknet wurde, zu der Anfaseinrichtung mit Hilfe
der dritten Wafer-Fördereinrichtung transportiert und der Rand
bzw. die Kante des Wafers wird hierbei angefast.
Dann wird der Wafer, dessen Kante mit Hilfe der Anfaseinrichtung
angefast ist, zu der zweiten Wasch-Trocken-Einrichtung mit Hilfe
der vierten Wafer-Fördereinrichtung transportiert und hierbei
gewaschen und getrocknet. Der Wafer, welcher mit Hilfe der
zweiten Wasch-Trockeneinrichtung gewaschen und getrocknet wurde,
wird zu dem Ablageteil mit Hilfe der fünften Wafer-Fördereinrich
tung transportiert und dort abgelegt und gelagert.
Ferner wird bei der Erfindung der Wafer, welcher mit Hilfe der
ersten Wasch-Trocken-Einrichtung gewaschen und getrocknet worden
ist, zu einer Oberflächen-Untersuchungseinrichtung mit Hilfe
einer sechsten Wafer-Fördereinrichtung transportiert und es wird
ein Erfüllen oder ein Defekt gegenüber den Standardvorgaben für
den Wafer hiervon bestimmt.
Der Wafer, welcher bei der Oberflächen-Untersuchungseinrichtung
unbeanstandet durchgegangen ist, wird zu der Anfaseinrichtung mit
Hilfe einer siebten Wafer-Fördereinrichtung transportiert.
Da somit der Wafer, welcher als mangelhaft mit Hilfe der
Oberflächenuntersuchungseinrichtung bestimmt worden ist, nicht
angefast wird, läßt sich der Wafer mit den Standardangaben auf
effiziente Weise herstellen.
Ferner werden gemäß dem Verfahren zum Transportieren des
Rohblocks nach der Erfindung zuerst mehrere Rohblöcke zu der Nähe
einer Stütze mit Hilfe einer Rohblock-Aufgabeeinrichtung bewegt.
Dann wird ein Spannteil in die Nähe der Rohblock-Aufgabeeinrich
tung bewegt und dort abgesenkt, und der obere Eingriffsteil des
Rohblocks an der Rohblock-Aufgabeeinrichtung wird in Eingriff mit
dem Eingriffsteil des Spannteils gebracht. Dann wird der Rohblock
mit Hilfe des Spannteils angehoben und zu dem Rohblock-Auflage
teil der Schneidmaschine in einem hängenden Zustand befördert.
Dann wird das Spannteil abgesenkt und der Rohblock wird zu dem
Rohblock-Auflageteil abgegeben.
Somit kann der Rohblock leicht an dem Rohblock-Auflageteil der
Schneidmaschine ohne zusätzliche Unterstützung fixiert werden.
Ferner wird bei dem Verfahren zum Ablösen der Scheibenschneid
basis nach der Erfindung der Wafer in warmes Wasser getaucht,
welches eine derartige Temperatur hat, daß der mittels Wärme
erweichbare Klebstoff der Scheibenschneidbasis eine vorbestimmte
Zeit lang mittels Wärme erweicht wird, anschließend der Wafer aus
dem warmen Wasser entnommen und mit Hilfe einer Einrichtung zum
Halten des Wafers gehalten wird und die Scheibenschneidbasis mit
Hilfe einer Schlagbearbeitungseinrichtung schlagbearbeitet wird,
um die Scheibenschneidbasis von dem Wafer abzulösen.
Anschließend läßt sich die Scheibenschneidbasis ohne den Einsatz
von chemischen Stoffen innerhalb einer kurzen Zeit ablösen.
Bei der Ablöseeinrichtung der Scheibenschneidbasis nach der
Erfindung wird der mittels Wärme erweichbare Klebstoff der
Scheibenschneidbasis, welcher an dem Halbleiterwafer angebracht
ist, örtlich erwärmt und durch die Wärme wird der Klebstoff zum
Erweichen gebracht, und der Halbleiterwafer, dessen mittels Wärme
erweichbarer Klebstoff auf diese Weise erweicht worden ist, und
der mit Hilfe der Halteeinrichtung für den Wafer gehalten ist,
wird von der Scheibenschneidbasis durch Abziehen befreit und
diese Scheibenschneidbasis wird mit Hilfe der Ablöseeinrichtung
von dem Halbleiterwafer gelöst.
Anschließend läßt sich die Scheibenschneidbasis ohne den Einsatz
von chemischen Stoffen innerhalb einer kurzen Zeit ablösen.
Gemäß dem Verfahren zum Waschen und Trocknen des Wafers nach der
Erfindung wird zusätzlich der Wafer, welcher mit Hilfe der
Schneidmaschine zugeschnitten worden ist, mit Hilfe eines
Förderteils dann zu dem Waschteil transportiert und zu diesem
übergeben. Dann wird der Wafer zuerst mit Hilfe einer rotierenden
Bürste gewaschen und zugleich wird Wasser im Waschteil auf
gesprüht, so daß Späne und dergleichen von der Oberfläche
entfernt werden. Dann werden an dem Wafer haftende Wassertropfen
mit Hilfe eines Abstreifteils entfernt und dann wird Luft gegen
den Wafer zum Trocknen des Wafers geblasen.
Auf diese Weise läßt sich der Halbleiterwafer, welcher zuvor mit
Hilfe der Schneidmaschine zugeschnitten worden ist, auf effizien
te Weise innerhalb kurzer Zeit waschen und trocknen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausfüh
rungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. In den
Figuren der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche Teile mit
denselben Bezugszeichen versehen. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung der
Gesamtkonstruktion einer Anlage zur Herstellung eines
Halbleiterwafers nach der Erfindung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung einer
bevorzugten Ausführungsform einer Rohblock-Aufgabeein
richtung, welche bei der Anlage zum Herstellen des
Halbleiterwafers nach der Erfindung zum Einsatz kommt,
Fig. 3 eine Vorderansicht zur Verdeutlichung des Zustandes,
in welchem ein Rohblock an der Rohblock-Aufgabeein
richtung bei dem System zum Herstellen des Halbleiter
wafers nach der Erfindung fixiert ist,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Ablöseein
richtung der Scheibenschneidbasis und der Wafer-Wasch-
und Trocken-Einrichtung, welche bei der Anlage zum
Herstellen des Halbleiterwafers nach der Erfindung zum
Einsatz kommen,
Fig. 5 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der
Arbeitsweise der Ablöseeinrichtung für die Scheiben
schneidbasis, welche bei der Anlage zum Herstellen des
Halbleiterwafers nach der Erfindung zum Einsatz kommt,
Fig. 6 eine beispielhafte Ansicht zum Erläutern der Arbeits
weise der Ablöseeinrichtung für die Scheibenschneid
basis, welche bei der Anlage zum Herstellen des
Halbleiterwafers nach der Erfindung zum Einsatz kommt,
Fig. 7 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der
Arbeitsweise der Ablöseeinrichtung für die Scheiben
schneidbasis, welche bei der Anlage zur Herstellung
des Halbleiterwafers nach der Erfindung zum Einsatz
kommt,
Fig. 8 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der
Arbeitsweise der Ablöseeinrichtung für die Scheiben
schneidbasis, welche bei der Anlage zur Herstellung
des Halbleiterwafers nach der Erfindung zum Einsatz
kommt,
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausfüh
rungsform einer Oberflächenuntersuchungseinrichtung,
welche bei der Anlage zum Herstellen des Halbleiter
wafers nach der Erfindung zum Einsatz kommt,
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung einer
bevorzugten Ausführungsform einer Wafer-Fördereinrich
tung, welche bei der Anlage zum Herstellen eines
Halbleiterwafers nach der Erfindung zum Einsatz kommt,
Fig. 11 eine insgesamt schematische Ansicht zur Verdeutlichung
einer bevorzugten Ausführungsform einer Wafer-Anfas
einrichtung, welche bei der Anlage zum Herstellen des
Halbleiterwafers nach der Erfindung zum Einsatz kommt,
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung einer
bevorzugten Ausführungsform einer Wafer-Wasch-Trocken-
Einrichtung, welche bei der Anlage zur Herstellung des
Halbleiterwafers nach der Erfindung zum Einsatz kommt,
und
Fig. 13 eine im allgemeinen perspektivische Ansicht zur
Verdeutlichung einer weiteren bevorzugten Ausfüh
rungsform der Halbleiterwafer-Fördereinrichtung,
welche bei der Anlage zum Herstellen des Halbleiter
wafers nach der Erfindung zum Einsatz kommt.
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens
zum Herstellen eines Halbleiterwafers und eine bevorzugte
Ausführungsform einer Anlage hierfür, welche nach der Erfindung
ausgelegt sind, unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
näher erläutert.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung der
Gesamtkonstruktion einer Anlage zur Herstellung eines Halbleiter
wafers nach der Erfindung. Die Anlage 10 zum Herstellen des
Halbleiterwafers umfaßt eine Rohblock-Aufgabeeinrichtung 12, eine
Schneidmaschine 14, eine Ablöse- und Wasch-Trocken-Einrichtung
16, eine Oberflächenuntersuchungseinrichtung 18, eine Anfasein
richtung 20, eine Wasch- und Trocken-Einrichtung 22 und ein
Waferablageteil 24.
Die Rohblock-Aufgabeeinrichtung 12 ist derart angeordnet, daß der
vordere Teil der Schneidmaschine 14 zwischen einem Paar von
Stützen 26, 27 vorgesehen ist, wie dies in den Fig. 1 und 2
gezeigt ist. Ein Stützträger 28 ist über die oberen Enden des
Paars von Stützen 26, 27 gespannt und an diesen befestigt. Eine
Führungsschiene 30 ist fest mit dem Stützträger 28 rechtwinklig
zu dem Stützträger 28 vorgesehen. Die Führungsschiene 30 ist an
der Oberseite mit einem Rohblock-Transportwagen 52 versehen, wie
dies in Fig. 2 gezeigt ist. Das heißt, dieser Wagen ist an der
Position vorgesehen, an der ein Rohblock 50 zu der oberen Seite
einer Bearbeitungs-Weiterschalteinrichtung 62 der Schneidmaschine
14 abgegeben wird. Der Rohblock-Transportwagen 52 und die
Schneidmaschine 14 werden nachstehend näher beschrieben.
Natürlich sind der Stützträger 28 und die Führungsschiene 30 mit
entsprechenden Abdeckungen 32 versehen, wie dies in Fig. 1
gezeigt ist.
Ein Aufgabeteil 36 ist in Verbindung mit der Führungsschiene 30
derart vorgesehen, daß es entlang der Führungsschiene 30 in
Richtung des Pfeils (in die X-Richtung) in Fig. 2 bewegt werden
kann. Das Aufgabeteil 36 wird unter der Steuerung eines Betriebs
teils 35 angetrieben, welches an der Stütze 27 angebracht ist.
Ferner umfaßt das Aufgabeteil 36 einen Aufgabeeinrichtungs-
Hauptkörper 38, welcher an der Führungsschiene 30 beweglich
angebracht ist, und einen Hydraulikzylinder, welcher fest an dem
Aufgabeeinrichtungs-Hauptkörper 38 in dem in Fig. 3 gezeigten
Zustand angebracht ist, so daß eine Zylinderstange 40 in Richtung
nach unten weist. Ein Rohblock-Auflageteil 44 ist fest mit dem
Boden der Zylinderstange 40 verbunden, und ein Eingriffsteil 48,
welches fest am oberen Ende eines Arbeitsblockes 46 angebracht
ist, kommt in Eingriff mit einem Eingriffsschlitz 45 des
Rohblock-Auflageteils 44, wodurch der Rohblock 50 gehalten wird.
Der Rohblock 50 wird zu einer Rohblock-Bereithaltungsstelle in
der Nähe der Stütze 26 der Rohblock-Aufgabeeinrichtung 12 mit
Hilfe des Rohblock-Transportwagens 52 transportiert, wie dies in
Fig. 2 gezeigt ist. Eine bewegliche Stange 54, welche auf- und
abbewegbar ist, ist fest an dem Rohblock-Transportwagen 52 in
einer senkrechten Richtung hierzu vorgesehen, und ein im
allgemeinen S-förmiges Hakenteil 56 ist an dem oberen Ende der
beweglichen Stange 54 angebracht, welche sich in Richtung nach
oben und unten bewegen kann. Der Arbeitsblock 46 ist an einem
Paar von Verriegelungsschlitzen 58 und 58 festgelegt, welche in
dem Hakenteil 56 ausgebildet sind, wodurch der Rohblock 50 mit
Hilfe des Transportwagens 52 gehalten wird. Ferner kann die
bewegliche Stange 54 in Aufwärts- und Abwärtsrichtung angehoben
und abgesenkt werden, wodurch der Rohblock 50 zu der Position der
Aufgabeeinrichtung 36 angehoben und dann von dieser gehalten
wird.
Die Schneidmaschine 14 ist eine an sich bekannte Schneidmaschine.
In der Schneidmaschine 14 ist die Bearbeitungs-Weiterschaltein
richtung 62 an einer Bearbeitungs-Fördereinrichtung 60 an
gebracht, welche in X-Richtung bewegbar ist, wie dies in Fig. 1
gezeigt ist. Der Rohblock 50, welcher mit Hilfe der Rohblock-
Aufgabeeinrichtung 12 transportiert worden ist, wird an der
Bearbeitungs-Weiterschalteinrichtung 62 festgelegt und in der
Schneidrichtung indexiert (die Z-Richtung). Ein innerer Um
fangsrand (nicht gezeigt) wird unter die Bearbeitungs-Förderein
richtung 60 gelegt und der Rohblock 50, welcher mit Hilfe der
Rohblock-Weiterschalteinrichtung 62 fixiert ist, wird in
Halbleiterscheiben, welche auch als Halbleiterwafer bezeichnet
werden, mit Hilfe der Innenumfangsschneidkante geschnitten. Die
Innenumfangskante ist mit einer ringförmigen bzw. torusförmigen
Schneide versehen, welche Diamantkörner umfaßt, die elektrisch
auf der inneren Umfangsfläche aufgetragen sind. Ferner ist der
innere Umfangsrand mit Hilfe eines Spannkörpers hängend an
geordnet, welcher in der Schneidmaschine 14 an dem Außenumfang
der Schneide vorgesehen ist, und diese führt eine Drehbewegung
mit einer hohen Drehzahl mit Hilfe einer Drehantriebseinrichtung
(nicht gezeigt) aus.
Ein mit Hilfe der Schneidmaschine 14 geschnittener Wafer 64 wird
mit Hilfe einer an sich bekannten Wafer-Saugeinrichtung (nicht
gezeigt) angesaugt und mit Hilfe einer Fördereinrichtung 68
transportiert, welche eine Wafer-Fördereinrichtung 66 und einen
stangenlosen Zylinder umfaßt. Der Wafer 64, welcher mit Hilfe der
Fördereinrichtung 68 bewegt wird, wird zu der Ablöse- und Wasch-
Trocken-Einrichtung 16 transportiert.
Die Ablöse- und Wasch-Trocken-Einrichtung 16 umfaßt eine Ablöse
einrichtung 70 für die Scheibenschneidbasis 51 und eine Wasch-
Trocken-Einrichtung 72 für den Wafer 64, wie dies in Fig. 4
gezeigt ist. Die Ablöseeinrichtung 70 hat eine Bewegungsein
richtung 74 für den Wafer 64, einen Warmwasserbehälter 76 und ein
Hammerteil 78. Die Bewegungseinrichtung 74 hat ein Paar von
Platten 80 und 80 zum Halten des mit Hilfe der Fördereinrichtung
68 transportierten Wafers 64. Das spitze Endteil des Arms 82,
welcher zu einer konkaven Gestalt gebogen ist, ist fest an dem
linken Endteil in Fig. 4 der Platten 80 und 80 angebracht. Der
Arm 82, welcher an dem Hydraulikzylinder 84 angebracht ist, hat
das Vermögen, daß er nach Fig. 5 sich aufwärts und abwärts
bewegen kann. Wenn der Arm durch das Arbeiten des Hydraulik
zylinders eingefahren wird, wird ein Wafer 64 in das sich im
Warmwasserbehälter 76 befindliche warme Wasser 86 mit Hilfe der
Platten 80 und 80 eingetaucht. Natürlich muß die Temperatur des
warmen Wassers 86 derart gewählt werden, daß der mittels Wärme
erweichbare Klebstoff, welcher die Scheibenschneidbasis 51 mit
dem Wafer 64 verbindet, durch die Wärme erweicht werden kann, und
die Temperatur kann bei einer bevorzugten Ausführungsform
beispielsweise 90°C betragen (siehe Fig. 6).
Ferner ist der untere Teil des Hydraulikzylinders 84 fest an der
Basis 88 festgelegt, welche auf der Schiene 90 bewegt werden
kann. Die Schiene 90 verläuft parallel zu dem Warmwasserbehälter
76. Wenn die Basis auf die in Fig. 7 gezeigte Position zuge
schnitten ist und der Arm 82 ausgefahren wird, wird der Wafer 64
zu dem Hammerbearbeitungsteil 78 transportiert.
Andererseits ist das spitze Endteil des Arms 82, welches in Form
einer abgesetzten Stufe ausgebildet ist, fest mit dem rechten
Endteil der Platten 80 und 80 in Fig. 4 verbunden, und die Basis
des Arms ist an dem Teil 24 angebracht und in Achsrichtung hierzu
gleitbeweglich. Das Teil 94 liegt parallel zu dem Zylinder 84,
wie dies in den Fig. 5 bis 7 gezeigt ist, und es kann in
Bewegungsrichtung der Basis 88 unter Ausführung einer Gleit
bewegung bewegt werden.
Wie ferner in Fig. 13 gezeigt ist, kann der Wafer 64 an einem
schalenförmigen Einsatz 250 angeordnet werden, so daß er zu der
Ablöse- und Wasch-Trocken-Einrichtung 16 transportiert werden
kann. Der schalenförmige Einsatz 250 kann entlang der Füh
rungsschiene 252 bewegt werden, welcher der Ablöse- und Wasch-
Trocken-Einrichtung 16 zugewandt ist. Der Wafer 64, welcher an
dem schalenförmigen Einsatz 250 angeordnet ist, wird zu der
Ablöse- und Wasch-Trocken-Einrichtung 16 transportiert und wird
dann mit Hilfe der Halteplatten 254, 254 eingespannt, die auf
beiden Seiten des Wafers 64 vorgesehen sind, so daß der Wafer in
den Warmwasserbehälter 76, welcher in Fig. 4 gezeigt ist, mit
Hilfe der Halteplatten 254, 254 gemäß der Bewegung derselben
eingetaucht wird.
Das Hammerbearbeitungsteil 78 hat einen Haltezylinder 96 für den
Wafer 64 und einen Ablösezylinder 98 für die Scheibenschneidbasis
51. Bei dem Haltezylinder 96 kann die Zylinderstange 100
ausgefahren werden, wodurch der Wafer mit Hilfe der Haltestange
102 und der Haltebasis 104 gehalten ist, wie dies in Fig. 8
gezeigt ist. Ferner kann sich bei dem Ablösezylinder 98 die
Zylinderstange 106 ausfahren, wodurch die Scheibenschneidbasis
51 des Wafers 64 mittels eines Schlags bearbeitet wird und
hierdurch die Scheibenschneidbasis 51 abgelöst werden kann. Die
abgelöste Scheibenschneidbasis 51 wird in einem Sammelbehälter
110 gesammelt, der unter dem Hammerbearbeitungsteil 78 angeordnet
ist.
Die Wasch-Trocken-Einrichtung 72 umfaßt eine Förderwalze 112,
eine Wasch-Bürsten-Walze 114, eine Förderwalze 116, ein Waschwas
ser-Spritzteil 118, einen Abstreifer 120 und ein Trockenteil 122,
wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.
Die Förderwalze 112 umfaßt ein Paar von Walzen 124 und 124 und
wird durch die Antriebskraft von dem Antriebsteil (nicht gezeigt)
in die Richtung des Pfeils in Fig. 4 gedreht, wodurch der Wafer
64, dessen Scheibenschneidbasis 51 in dem Ablöseteil 70 abgelöst
worden ist, zwischen die Walzen 124 und 124 kommt, so daß er zu
der Wasch-Bürsten-Walze 114 transportiert wird.
Die Wasch-Bürsten-Walze 114 umfaßt ein Paar von Bürstenwalzen 126
und 126 und diese werden mit Hilfe einer Antriebskraft von einem
Antriebsteil (nicht gezeigt) drehangetrieben, wodurch der
transportierte Wafer 64 zwischen die Walzen 126 und 126 eintritt,
so daß Späne und dergleichen, welche an dem Wafer 64 haften, mit
Hilfe der Bürste abgebürstet werden können. Die Späne und
dergleichen, die an der Bürste haften, können mit Hilfe des
Waschwassers abgelöst und entfernt werden, welches über die Düsen
der Waschwasser-Einspritzeinrichtung 118 eingespritzt wird.
Die Förderwalze 116 umfaßt ein Paar von Walzen 130 und 130 und
wird mit Hilfe einer Antriebskraft von einer Antriebseinrichtung
(nicht gezeigt) in Richtung des Pfeils in Fig. 4 drehangetrieben,
wodurch der gewaschene Wafer 64 zwischen den Walzen 130 und 130
angeordnet wird, so daß dieser zu dem Abstreifer 120 befördert
werden kann.
Der Abstreifer 120 umfaßt ein Paar von Abstreifteilen 132 und
132, und der dazwischen durchgehende Wafer 64 wird von Tropfen
befreit, die an der Oberfläche des Wafers 64 haften.
Das Trockenteil 122 umfaßt ein Paar von Luft-Ausblasteilen 134
und 134, und der dazwischen durchgehende Wafer 64 wird durch den
Luftstrom von den Ausblasöffnungen 136, 136, . . . getrocknet. Der
getrocknete Wafer 64 wird zu der Oberflächen-Untersuchungsein
richtung 18 nach Fig. 1 mit Hilfe einer Fördereinrichtung 138
transportiert.
Auf dem Untersuchungstisch 140, welcher in Fig. 9 gezeigt ist und
zu der Oberflächen-Untersuchungseinrichtung 18 gehört, werden die
Dicke, die Ebenheit und dergleichen des Wafers 64 gemessen.
Basierend auf den Meßwerten erfolgt eine Sortierung hinsichtlich
gut und schlecht bezogen auf die vorgegebenen Werte. Der Wafer
64, welcher als den Vorgaben entsprechend bewertet ist und diese
erfüllt, wird zu der bereits bekannten Richtungsumkehreinrichtung
144 mit Hilfe der Fördereinrichtung 142 transportiert und wird
dann von der Richtungsumkehreinrichtung 144 aufgenommen und zu
der Fördereinrichtung 146 transportiert, welche in den Fig. 1 und
10 gezeigt ist. Der Wafer 64′ welcher die Vorgabeanforderungen
nicht erfüllt, wird in der Kassette 148 abgelegt, wie dies in den
Fig. 1 und 9 gezeigt ist.
Die Fördereinrichtung 146 hat einen schalenförmigen Einsatz 152,
welcher entlang eines Paars von stangenlosen Zylindern 150 und
150 nach Fig. 10 bewegbar ist. Wenn der schalenförmige Einsatz
152 an der Ausgangsposition (linkes Endteil in Fig. 10) position
iert ist, wird der Wafer 64, welcher mit Hilfe der Richtungsum
kehreinrichtung 144 transportiert worden ist, auf den schalen
förmigen Einsatz 152 gelegt. Wenn der schalenförmige Einsatz 152
zu dem Endteil der stangenlosen Zylinder 150 und 150 (rechtslie
gendes Endteil in Fig. 10) bewegt wird, wird der auf den
schalenförmigen Einsatz 152 gelegte Wafer 64 mit Hilfe des
Aufnahmearms 156 der Fördereinrichtung 154 aufgenommen, so daß
dieser in Richtung des Pfeils in Fig. 10 bewegt und zu der
Anfaseinrichtung 20 transportiert wird, welche in Fig. 1 gezeigt
ist. Die Anfaseinrichtung 20 hat eine obere, vertikale Achse 158,
welche den Wafer 64 zum Einspannen bewegt, und eine untere
vertikale Achse 160, welche den Wafer 64 nach der Bearbeitung
abgibt, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist. Die obere, vertikale
Achse 158 ist drehbeweglich mit Hilfe eines Lagerkastens 162
gelagert, welcher derart vorgesehen ist, daß dieser entlang der
Führungsschiene 164 eine Gleitbewegung ausführen kann, welche
senkrecht zur Richtung hierzu vorgesehen ist. Ferner ist das
Hauptteil 166 zum Spannpositionieren des Wafers 64 mit Hilfe
einer Saugwirkung an dem Boden der oberen, vertikalen Achse 158
festgelegt, und der Motor 168 ist mit dem Oberteil verbunden.
Die untere vertikale Achse 160 ist mit Hilfe eines Lagerkastens
170 drehbeweglich gelagert. Das Ansaugteil 172, welches den
bearbeiteten Wafer anzieht, ist an dem Oberteil desselben fest
vorgesehen. Die Zylinderstange 176 des Hydraulikzylinders 174 ist
fest mit dem Boden des Lagerkastens 170 verbunden. Wenn bei
dieser Anordnung die Zylinderstange 176 eingefahren und ausgefah
ren wird, wird der Lagerkasten 162 entlang der Führungsschiene
164 nach oben und unten bewegt, so daß der bearbeitete Wafer 64
abgegeben werden kann.
Die Schleifscheibe 178 zum Anfasen der oberen und unteren
Flächenränder des Wafers 64 liegt in der Nähe des aufgenommenen
Wafers 64. Die Schleifscheibe 178 ist fest mit der Schleifschei
benachse 184 verbunden, welche an einem beweglichen Tisch 180
mittels eines Lagers 182 vorgesehen ist, und die Drehantriebs
leistung des Motors 188 wird auf die Schleifscheibenachse 184
über den Riemen 186 übertragen. Der Motor 188 ist an dem
beweglichen Tisch. 180 festgelegt. Andererseits ist der bewegliche
Tisch 180 auf der Führungsschiene 190 derart angebracht, daß er
in horizontaler Richtung entlang der Führungsschiene 190 bewegbar
ist. Somit wird der bewegliche Tisch 180 hinsichtlich seiner
Bewegung in Richtung nach links in Fig. 11 gesteuert, so daß die
Schleifscheibe 178 gegen den Rand des Wafers 64 gedrückt wird,
wenn der Wafer 64 angefast wird, und daß der Tisch 180 in
Richtung nach rechts bewegt wird, um die Schleifscheibe bzw. den
Schleifstein 178 von dem Wafer 64 abzurücken, wenn das Anfasen
beendet ist. Der angefaste Wafer 64 wird zu der Wasch-Trocken-
Einrichtung 22 mit Hilfe der Fördereinrichtung 192 und 194
transportiert, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist.
Die Wasch-Trocken-Einrichtung 22 umfaßt eine Förderwalze 196,
eine Wasch-Bürstenwalze 198, einen Abstreifer 200, eine Förder
walze 220, ein Waschwasser-Spritzteil 204 und ein Trockenteil
206.
Die Förderwalze 196 umfaßt ein Paar von Walzen 208 und 208 und
wird in Richtung des Pfeils in Fig. 2 mit Hilfe einer Antriebs
leistung von einem Antriebsteil (nicht gezeigt) in Drehung
versetzt, wodurch der Wafer 64 zwischen die Walzen 208 und 208
gelangt, um zu der Wasch-Bürstenwalze 198 transportiert zu
werden.
Die Wasch-Bürstenwalze 198 umfaßt ein Paar von Bürstenwalzen 210
und 210. Die Wasch-Bürstenwalze 198 wird mit Hilfe einer
Antriebsleistung von einem Antriebsteil (nicht gezeigt) in
Drehung versetzt, wodurch der Wafer 64 zwischen die Bürstenwalzen
210 und 210 gelangt so daß Späne und andere, an dem Wafer
haftende Teile mit Hilfe der Bürste entfernt werden können. Die
Späne und die anderen an der Bürste haftenden Teile können mit
Hilfe des Waschwassers abgelöst und entfernt werden, das über die
Düse 212 und 212 der Waschwasser-Spritzeinrichtung 204 strahlför
mig abgegeben wird.
Die Förderwalze 202 umfaßt ein Paar von Walzen 216 und 216 und
wird in Richtung des Pfeils in Fig. 12 mit Hilfe einer Antriebs
leistung von einem Antriebsteil (nicht gezeigt) drehangetrieben,
und der gewaschene Wafer 64 kommt zwischen die Walzen 216 und
216, so daß er zu dem Abstreif-Trockenteil 206 transportiert
werden kann.
Der Abstreifer 200 umfaßt ein Paar von Wischteilen 214 und 214,
und der Wafer 64 geht zwischen denselben durch, wodurch an der
Oberfläche des Wafers 64 haftende Wassertropfen entfernt werden
können.
Das Trockenteil 206 umfaßt ein Paar von Luftausblas-Teilen 218
und 218, und der Wafer 64 geht zwischen denselben durch, wodurch
der Wafer 64 mit Hilfe der von den Luftausblas-Öffnungen 220,
220, . . . abgegebenen Luft getrocknet werden kann. Der getrocknete
Wafer wird zu dem Waferablageteil 24 mit Hilfe der Fördereinrich
tung 222 transportiert, welche in der Fig. 1 und 12 gezeigt ist.
Die Kassette 224 ist an dem Waferablageteil 24 vorgesehen, und
die mit Hilfe der Fördereinrichtung 222 transportierten Wafer 64
werden dort einzeln abgelegt.
Nunmehr sollen die Wirkungsweise die Wirkungsweisen der Anlage
zum Herstellung eines Halbleiterwafers erläutert werden, welche
den vorstehend beschriebenen Aufbau hat. Zuerst wird der Rohblock
50 in dem Hakenteil 56 des Förderwagens 52 gehalten, wie dies in
Fig. 2 gezeigt ist, und er wird zu der Abgabeposition der
Rohblock-Fördereinrichtung 12 transportiert. Mit Hilfe der
beweglichen Stange 54 des Förderwagens 52 wird der Rohblock 50
dann angehoben, und die Zylinderstange 40 an der Rohblock-
Fördereinrichtung 12 wird ausgefahren. Der Förderwagen bzw.
Transportwagen 52 wird dann gedreht, und das Eingriffsteil 48 des
Arbeitsblockes 46 kommt in Eingriff mit dem Eingriffsschlitz 45
des Spannteils 44, und dann ist der Rohblock 50 in der Rohblock-
Fördereinrichtung 12 gehalten. Die Zylinderstange 40 wird
eingefahren und der Rohblock 50 wird angehoben, wodurch ver
hindert wird, daß der Rohblock 50 mit der Schneidmaschine 14
während des Transports kollidiert.
Dann wird das Aufgabeteil 36 der Rohblock-Fördereinrichtung 12
unter der Steuerung des Betriebsteils 35 angetrieben und in
Richtung der Schneidmaschine 14 bewegt. Das Aufgabeteil 36 wird
angehalten, wenn sich der Rohblock 50 unter der Bearbeitungs-
Weiterschalteinrichtung 62 der Schneidmaschine 14 befindet. Die
Zylinderstange 40 der Rohblock-Fördereinrichtung 12 wird
ausgefahren und der Rohblock 50 wird in der Nähe der Bear
beitungs-Weiterschalteinrichtung 62 abgesenkt, so daß der
Rohblock 50 an der Bearbeitungs-Weiterschalteinrichtung 62
fixiert ist, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Bei diesem Fixier
verfahren werden Bolzen (nicht gezeigt) in die Öffnungen 46A,
46A, . . . eingesetzt, welche in den jeweiligen Eckteilen des
Arbeitsblockes 46 ausgebildet sind, wie dies in Fig. 3 gezeigt
ist. Hierdurch wird der Rohblock 50 fixiert.
Bei dieser Auslegung der bevorzugten Ausführungsform wird der
Rohblock 50 von der Abgabeposition des Rohblocks 50 zu der
Bearbeitungs-Weiterschalteinrichtung 62 der Schneidmaschine 14
mit Hilfe des Aufgabeteils 36 transportiert und dann an der
Bearbeitungs-Weiterschalteinrichtung 62 fixiert. Auf diese Weise
läßt sich der Rohblock 50 an der Schneidmaschine 14 im Vergleich
zu dem üblichen Verfahren des Anbringens des Rohblockes auf
einfache Weise fixieren, bei dem der Rohblock angehoben und
fixiert wird.
Dann wird die Schneidmaschine 14 in Betrieb gesetzt, wodurch der
Rohblock 50 mit Hilfe der Bearbeitungs-Weiterschalteinrichtung
62 indexiert und gegen den inneren Umfangsrand mit Hilfe der
Bearbeitungsfördereinrichtung 60 angedrückt wird, so daß der
Rohblock zu Halbleiterscheiben bzw. Wafern 64 geschnitten wird.
Der mit Hilfe der Schneidmaschine 14 abgetrennte Wafer 64 wird
mit Hilfe der Wafersaug-Bewegungseinrichtung 66 aufgenommen und
zu der Fördereinrichtung 68 transportiert. Dann wird er zu der
Ablöse- und Wasch-Trocken-Einrichtung 16 mit Hilfe der Förderein
richtung 68 transportiert.
Dann wird der Wafer 64, welcher zu der Ablöse- und Wasch-Trocken-
Einrichtung 16 mit Hilfe der Fördereinrichtung 68 transportiert
worden ist, zwischen den Halteplatten 80 und 80 der Ablöseteile
70 gehalten, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Nachdem der Wafer
64 gehalten ist, wird der Arm 82, wie in Fig. 6 gezeigt,
eingefahren und der Wafer 64 wird in das warme Wasser 86 des
Warmwasserbehälters 76 eine vorbestimmte Zeit lang (30 Sekunden)
getaucht. Als Folge hiervon wird der mittels Wärme erweichbare
Klebstoff der Scheibenschneidbasis 51 bis zum Erweichen erwärmt.
Ferner wird der Arm 82 ausgefahren und zugleich wird die Basis
88 nach Fig. 7 nach einer vorbestimmten Zeit gleitend bewegt und
dann wird der Wafer 64 zu dem Hammerbearbeitungsteil 78 transpor
tiert. Wenn der Wafer 64 zu dem Hammerbearbeitungsteil 78
transportiert wird, ist der Wafer 64 mit Hilfe der Haltestange
102 und der Haltebasis 104 gehalten, wie dies in Fig. 8 gezeigt
ist. Die Zylinderstange 106 des Ablösezylinders 98 wird ausgefah
ren. Somit wird die Scheibenschneidbasis 51 des Wafers 64 mit
Hilfe der Hammerbearbeitungsstange 108 bearbeitet und sie wird
von dem Wafer 64 abgelöst. Da der Klebstoff der Scheibenschneid
basis 51 zum Erwärmen mit Hilfe des warmen Wassers 86 erwärmt
worden ist, läßt sich die Scheibenschneidbasis 51 leicht von dem
Wafer 64 lediglich durch eine Stoßbearbeitung ablösen. Die
abgelöste Scheibenschneidbasis 51 wird in einem Aufnahmeteil 110
gesammelt.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird der mittels Wärme
erweichbare Klebstoff der Scheibenschneidbasis 51 durch Wärme
erweicht, anschließend wird die Scheibenschneidbasis 51 von dem
Wafer durch eine Schlagbearbeitung mit Hilfe der Hammerbear
beitungsstange 108 abgelöst, und die Scheibenschneidbasis 51 läßt
sich innerhalb kurzer Zeit ohne den Einsatz von chemischen
Stoffen ablösen.
Wenn die Scheibenschneidbasis 51 abgelöst ist, wird die Basis
durchgetrennt und von der Position nach Fig. 7 in Richtung nach
rechts bewegt, und der Wafer 64, dessen Scheibenschneidbasis 51
abgelöst ist, wird zu dem Wasch-Trocken-Teil 72 transportiert,
wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Wenn der Wafer 64 zu dem Wasch-
Trocken-Teil 72 transportiert wird, wird der Wafer 64 in
Richtung zu der Wasch-Bürstenwalze 114 mit Hilfe der Förderwalze
112 transportiert, und an dem Wafer 64 haftende Späne und
dergleichen werden entfernt, wenn dieser durch die Wasch-
Bürstenwalze 114 geht. Ferner werden Späne oder dergleichen, die
an dem Wafer und der Bürste haften, abgelöst und mit Hilfe des
Waschwassers entfernt, welches über die Düsen 128 und 128 in dem
Waschwasser-Spritzteil 118 strahlförmig abgegeben wird.
Der gewaschene Wafer 64 wird zu dem Abstreifer 120 mit Hilfe der
Förderwalze 116 transportiert und Wassertropfen auf der Oberflä
che des Wafers 64 werden mit Hilfe des Abstreifers 120 entfernt.
Dann wird der Wafer 64, von dem die Wassertropfen entfernt sind,
mit Hilfe von Luft von dem Trockenteil 122 getrocknet, und
anschließend wieder zu der Oberflächen-Untersuchungseinrichtung
mit Hilfe der Fördereinrichtung 138 transportiert, welche in Fig.
9 gezeigt ist.
Mit Hilfe der Wasch-Trocken-Einrichtung 72 bei dieser bevorzugten
Ausführungsform kann aufgrund der Tatsache, daß der Wafer, dessen
Scheibenschneidbasis 51 abgelöst worden ist, kontinuierlich
einzeln gewaschen und getrocknet wird, der Wafer 64, welcher mit
Hilfe der Schneidmaschine 14 zugeschnitten worden ist, auf
effiziente Weise innerhalb einer kürzeren Zeit im Vergleich zu
dem üblichen Verfahren zum Waschen und Trocknen gewaschen und
getrocknet werden.
Der mittels Wärme erweichbare Klebstoff wird durch Wärme mit
Hilfe des warmen Wassers 86 bei dieser bevorzugten Ausfüh
rungsform zum Erweichen gebracht. Die Erfindung ist jedoch
hierauf nicht beschränkt sondern der mittels Wärme erweichbare
Klebstoff kann auch partiell zum Erweichen erwärmt werden, oder
der Halbleiterwafer, bei dem der mittels Wärme erweichbare
Klebstoff durch Wärme zum Erweichen gebracht worden ist, wird mit
Hilfe der Wafer-Halteeinrichtung gehalten. Anschließend kann die
Scheibenschneidbasis von dem Halbleiterwafer abgezogen und
abgelöst werden.
Dann wird der Wafer 64 zu der Oberflächen-Untersuchungseinrich
tung 18 transportiert, ein Erfüllen oder ein Nichterfüllen der
Vorgabewerte wird mit Hilfe der Oberflächen-Untersuchungseinrich
tung 18 bewertet, und der Wafer 64, welcher als gut befunden
worden ist, wird zu der Anfaseinrichtung 20 mit Hilfe der
Fördereinrichtung 142, der Richtungs-Umkehreinrichtung 144 und
den Fördereinrichtungen 156 und 154 (siehe Fig. 10) transpor
tiert.
Dann wird der zu der Anfaseinrichtung 20 transportierte Wafer 64
mit Hilfe des Hauptteils 166 der oberen, vertikalen Achse 158
nach Fig. 11 eingespannt. Der Wafer 64 wird mit Hilfe des Motors
168 in Drehung versetzt und die Schleifscheibe 178 wird mit Hilfe
des Motors 188 in Drehung versetzt, wodurch der bewegliche Tisch
180 in Fig. 11 in Richtung nach links derart bewegt wird, daß die
Schleifscheibe 178 gegen den Rand des Wafers 64 angedrückt wird.
Wenn beispielsweise der Rand der oberen Seite des Wafers 64
zuerst angefast wird, wird der Lagerkasten 162 um einen vorbe
stimmten Wert derart nach unten bewegt, daß der Rand der unteren
Seite des Wafers 64 angefast werden kann.
Nach dem Anfasen wird der bewegliche Tisch 180 in Trennungsrich
tung von dem Wafer 64 bewegt, und der Wafer 64, welcher angefast
worden ist, wird mit Hilfe des Saugteils 172 angesaugt und zu der
Wasch-Trocken-Einrichtung 22 mit Hilfe von Fördereinrichtungen
192 und 194 transportiert, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist. Dann
wird der Wafer 64, welcher zu der Wasch-Trocken-Einrichtung 22
transportiert worden ist, zu der Wasch-Bürstenwalze 198 mit Hilfe
der Förderwalze 96 bewegt und Späne und dergleichen, welche an
dem Wafer 64 haften, werden mit Hilfe der Wasch-Bürstenwalze 198
entfernt. Ferner werden die Späne und dergleichen, die an der
Bürste haften, mit Hilfe des Waschwassers abgelöst und entfernt,
welches über die Düsen 212 und 212 in dem Waschwasser-Spritzteil
204 strahlförmig ausgegeben wird.
Dann wird der Wafer 64, von dem die Späne und dergleichen
entfernt worden ist, zu dem Abstreifer 200 mit Hilfe der
Förderwalze 202 transportiert, und Wassertropfen auf der
Oberfläche desselben werden mit Hilfe des Abstreifers 200
entfernt. Daraufhin wird dieser zu dem Trockenteil 206 mit Hilfe
der Förderwalze 202 transportiert und der Wafer wird mit Hilfe
von Luft von den Luftausblasöffnungen 220, 220, . . . des Trocken
teils 206 getrocknet.
Bei dieser Auslegungsform wird gemäß der bevorzugten Ausfüh
rungsform der Wasch-Trocken-Einrichtung 72 der angefaste Wafer
64 kontinuierlich einzeln gewaschen und getrocknet, und daher
kann der Wafer 64 in effizienter Weise und innerhalb kurzer Zeit
gewaschen und getrocknet werden.
Der getrocknete Wafer 64 wird einzeln mit Hilfe der Förderein
richtung 22 in der Kassette 224 des Waferablageteils 24 abgelegt.
Der Wafer 64, welcher in der Kassette 224 abgelegt ist, wird zu
dem nächsten Verarbeitungsschritt transportiert, bei dem es sich
beispielsweise um einen Einwickelschritt handeln kann.
Gemäß der Anlage zum Herstellen des Halbleiterwafers nach der
bevorzugten Ausführungsform lassen sich die Bearbeitungsschritte,
wie das Zuschneiden des Rohblocks 50 zu Wafern 64, das Ablösen
der Scheibenschneidbasis und das Waschen und Trocknen des Wafers,
die Untersuchung des Wafers und das Anfasen desselben in Form
einer Montagestraße gemäß diesem Betrieb ausführen.
Bei dieser Anordnung läßt sich der Halbleiterwafer automatisch
herstellen, und die Herstellungseffizienz läßt sich gegenüber der
üblichen Anlage zur Herstellung des Halbleiterwafers steigern.
Wie voranstehend beschrieben worden ist, sind bei dem Verfahren
zum Herstellen eines Halbleiterwafers und der Anlage hierfür nach
der Erfindung die Scheibenschneidmaschineneinrichtung, die
Ablöseeinrichtung, die erste Wasch-Trocken-Einrichtung, die
Oberflächen-Untersuchungseinrichtung, die zweite Wasch-Trocken-
Einrichtung, die Anfaseinrichtung und die Ablageeinrichtung über
mehrere Wafer-Fördereinrichtungen derart verbunden, daß man eine
Herstellung des Wafers in einem Fertigungsstraßenbetrieb
ermöglichen kann, und der Rohblock wird zu der Schneidmaschine
mit Hilfe der Rohblock-Fördereinrichtung transportiert, so daß
man eine vollständig automatische Herstellung des Halbleiter
wafers erreichen kann.
Als Folge hiervon läßt sich die Herstellungseffizienz für die
Halbleiterwafer steigern.
Ferner wird bei dem Verfahren zum Herstellen des Halbleiterwafers
und der Anlage hierfür nach der Erfindung der Rohblock zu der
Nähe der Stütze mit Hilfe der Rohblock-Aufgabeeinrichtung bewegt,
das Spannteil wird zu der Nähe der Rohblock-Aufgabeeinrichtung
bewegt und abgesenkt, der obere Eingriffsteil des Rohblocks an
der Rohblock-Aufgabeeinrichtung kommt in Eingriff mit dem
Eingriffsteil des Spannteils, und der Rohblock wird mit Hilfe des
Spannteils angehoben und zu dem Rohblock-Auflageteil der
Schneidmaschine in hängender Anordnung des Rohblocks transpor
tiert. Anschließend wird das Spannteil abgesenkt und der Rohblock
wird zu dem Rohblock-Auflageteil abgegeben. Hierdurch läßt sich
der Rohblock auf einfache Weise an der Schneidmaschine im
Vergleich zu dem üblichen Verfahren zum Anbringen des Rohblocks
fixieren, bei dem der Rohblock zu dem Rohblockhalteteil angehoben
wird. Ferner werden bei dem Verfahren zum Herstellen des
Halbleiterwafers und der Anlage hierfür nach der Erfindung der
Halbleiterwafer eine vorbestimmte Zeit lang in einen Warmwasser
behälter getaucht, in welchem Warmwasser mit einer solchen
Temperatur vorhanden ist, daß der mittels Wärme erweichbare
Klebstoff der Scheibenschneidbasis durch Wärme erweicht wird,
dann wird der Halbleiterwafer aus dem warmen Wasser entnommen und
die Scheibenschneidbasis wird mit Hilfe einer Hammerbear
beitungseinrichtung einer Stoßbearbeitung ausgesetzt und von dem
Halbleiterwafer abgelöst. Somit läßt sich die Scheibenschneid
basis innerhalb einer kurzen Zeit ohne den Einsatz von chemischen
Stoffen ablösen.
Ferner werden bei dem Verfahren zum Herstellen des Halbleiter
wafers und der Anlage hierfür nach der Erfindung die Scheiben
schneidbasis von dem Halbleiterwafer mit Hilfe der Ablöseeinrich
tung abgezogen und abgelöst, nachdem partiell eine Erwärmung des
mittels Wärme erweichbaren Klebstoffes durch eine Erwärmungsein
richtung erfolgt ist.
Ferner werden bei dem Verfahren zum Herstellen des Halbleiter
wafers und der Anlage hierfür nach der Erfindung die Halbleiter
wafer mit Hilfe eines Wasserstrahls gebürstet und gewaschen,
welcher an einem Waschteil auf den Halbleiterwafer gerichtet
wird, so daß Späne und dergleichen, welche an der Oberfläche
desselben haften, entfernt werden, und dann wird der Wafer durch
ein Wischteil geleitet, in welchem er mit Hilfe von in dem
Trockenteil ausgeblasener Luft getrocknet wird. Somit läßt sich
der Halbleiterwafer, welcher zugeschnitten worden ist, auf
effiziente Weise und innerhalb einer kurzen Zeit waschen und
trocknen.
Es sollte jedoch noch erwähnt werden, daß die Erfindung nicht auf
die speziell dargestellten bevorzugten Ausführungsformen
beschränkt ist, sondern daß zahlreiche Modifikationen und
Änderungen vom Fachmann vorgenommen werden können, welche von dem
Schutzumfang nach der Erfindung mit umfaßt werden.
Claims (13)
1. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterwafers, gekenn
zeichnet durch folgendes:
- - ein stabförmiger Rohblock wird zu einer Rohblock- Fördereinrichtung transportiert und an einer Schneid maschine angebracht;
- - der an der Schneidmaschine angebrachte Rohblock wird zu dünnen scheibenförmigen Wafern mit Hilfe der Schneidmaschine geschnitten;
- - der mit Hilfe der Schneidmaschine geschnittene Wafer wird mit Hilfe einer ersten Wafer-Fördereinrichtung zu einer Ablöseeinrichtung transportiert, und eine Scheibenschneidbasis des Wafers wird von dem Wafer mit Hilfe der Ablöseeinrichtung abgelöst;
- - der Wafer, dessen Scheibenschneidbasis mit Hilfe der Ablöseeinrichtung abgelöst worden ist, wird zu einer ersten Wasch-Trocken-Einrichtung mit Hilfe einer zweiten Wafer-Fördereinrichtung transportiert und der Wafer wird mit Hilfe der ersten Wasch-Trocken-Einrich tung gewaschen und getrocknet;
- - der Wafer, welcher mit Hilfe der ersten Wasch- und Trocken-Einrichtung gewaschen und getrocknet worden ist, wird zu einer Anfaseinrichtung mit Hilfe einer dritten Wafer-Fördereinrichtung transportiert und die Kanten bzw. Ränder des Wafers werden mit Hilfe der Anfaseinrichtung angefast;
- - der Wafer, welcher mit Hilfe der Anfaseinrichtung angefast worden ist, wird zu einer zweiten Wasch- Trocken-Einrichtung mit Hilfe einer vierten Wafer- Fördereinrichtung transportiert, und der Wafer wird mit Hilfe der zweiten Wasch-Trocken-Einrichtung gewaschen und getrocknet; und
- - der Wafer, der mit Hilfe der zweiten Wasch-Trocken- Einrichtung gewaschen und getrocknet worden ist, wird zu einem Ablageteil mit Hilfe einer fünften Wafer-För dereinrichtung transportiert und in dem Ablageteil abgelegt.
2. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterwafers nach
Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgendes:
- - der Wafer, welcher mit Hilfe der ersten Wasch- Trocken-Einrichtung gewaschen und getrocknet worden ist, wird zu einer Oberflächen-Untersuchungseinrich tung mit Hilfe einer sechsten Wafer-Fördereinrichtung transportiert und mit Hilfe der Oberflächen-Untersu chungseinrichtung wird eine Bewertung hinsichtlich gut oder schlecht bezüglich den Standardvorgaben für den Wafer vorgenommen; und
- - der Wafer, welcher als akzeptierbar erkannt wurde, wird zu der Anfaseinrichtung mit Hilfe einer siebten Wafer-Fördereinrichtung transportiert.
3. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterwafers nach einem
der Ansprüche 1 und 2, bei welchem das Verfahren zum
Befördern des Rohblocks auf die folgende Weise erfolgt:
- - eine Mehrzahl von Rohblöcken wird zu einer Nähe einer Stütze transportiert, die in der Nähe der Schneidma schine angeordnet ist, wozu eine Rohblock-Aufgabeein richtung vorgesehen ist;
- - ein Eingriffsteil eines Spannteils wird in Eingriff mit einem oberen Eingriffsteil des Rohblocks gebracht, welcher zu der Nähe der Stütze transportiert worden ist, und
- - der Rohblock wird mit Hilfe des Spannteils angehoben und zugleich wird das Spannteil entlang der Stütze zu einem Rohblock-Auflageteil der Schneidmaschine bewegt und der Rohblock wird zu dem Rohblock-Auflageteil übergeben.
4. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterwafers nach einem
der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verfahren zum Ablösen der Scheibenschneidbasis folgendes
umfaßt:
- - der Wafer, an welchem die Scheibenschneidbasis an gebracht ist, wird in warmes Wasser eingetaucht, welches eine derartige Temperatur hat, daß der mittels Wärme erweichbare Klebstoff der Scheibenschneidbasis durch Wärme während einer vorbestimmten Zeit erweicht wird, und
- - anschließend der Wafer aus dem warmen Wasser entnommen wird und die Scheibenschneidbasis einer Hammerbear beitung derart unterworfen wird, daß die Scheiben schneidbasis von dem Wafer abgelöst wird.
5. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterwafers nach einem
der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verfahren zum Ablösen der Scheibenschneidbasis folgendes
umfaßt:
- - Erwärmen des durch Wärme erweichbaren Klebstoffs der Scheibenschneidbasis mit Hilfe einer Heizeinrichtung und Erweichen desselben, und
- - anschließendes Ablösen der Scheibenschneidbasis von dem Wafer.
6. Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterwafers nach einem
der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verfahren zum Waschen und Trocknen des Wafers folgendes
aufweist:
- - der Wafer wird mit Hilfe eines Paars von Drehbürsten gewaschen, wobei gleichzeitig Wasser vom Wafer ge trennt wird, und an dem Wafer sowie den Drehbürsten haftende Wassertropfen werden mit Hilfe einer Ab streifeinrichtung entfernt; und
- - Luft wird gegen den Wafer geblasen, von dem die Wassertropfen mit Hilfe der Abstreifeinrichtung entfernt worden sind, so daß der Wafer getrocknet werden kann.
7. Anlage zum Herstellen eines Halbleiterwafers, gekennzeichnet
durch:
- - eine Rohblock-Fördereinrichtung (12) zum Transpor tieren eines säulenförmigen bzw. stabförmigen Roh blocks (50);
- - eine Schneidmaschine (14) mit einem Rohblock (50), welcher mit Hilfe der Rohblock-Fördereinrichtung (12) zu dieser befördert wurde, welche den Rohblock (50) in dünne, scheibenförmige Wafer (64) schneidet;
- - eine Ablöseeinrichtung (70), welche mit der Schneid maschine (14) über eine erste Fördereinrichtung (68) verbunden ist, und welche eine Scheibenschneidbasis (51) des Wafers (64) ablöst, welcher mit Hilfe der Schneidmaschine (14) aus dem Rohblock (50) zugeschnit ten wurde;
- - eine erste Wasch-Trocken-Einrichtung (72), welche mit der Ablöseeinrichtung (70) über eine zweite Wafer- Fördereinrichtung (82, 84) verbunden ist und die den Wafer (64) wäscht und trocknet, von dem die Scheiben schneidbasis (51) mit Hilfe der Ablöseeinrichtung (70) abgelöst worden ist;
- - eine Anfaseinrichtung (20), welche mit der ersten Wasch-Trocken-Einrichtung (72) über eine dritte Wafer- Fördereinrichtung (154) verbunden ist und welche die Ränder des Wafers (64) anfast, welcher mit Hilfe der ersten Wasch-Trocken-Einrichtung (72) gewaschen und getrocknet wurde,
- - eine zweite Wasch-Trocken-Einrichtung (22), welche mit der Anfaseinrichtung (20) über eine vierte Wafer- Fördereinrichtung (192, 194) verbunden ist, und die den Wafer (64) wäscht und trocknet, welcher mit Hilfe der Anfaseinrichtung (20) angefast worden ist, und
- - eine Ablageeinrichtung (24), welche mit der zweiten Wasch-Trocken-Einrichtung (22) über eine fünfte Wafer- Fördereinrichtung (222) verbunden ist, und die Wafer (64) aufnimmt, welche mit Hilfe der zweiten Wasch- Trocken-Einrichtung (22) gewaschen und getrocknet wurden.
8. Anlage zum Herstellen eines Halbleiterwafers nach Anspruch
7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberflächen-Untersu
chungseinrichtung (18) zur Bestimmung der Gut- oder
Schlechtverhältnisse bezüglich von Standardvorgabewerten für
den Wafer (64) vorgesehen ist, welcher mit Hilfe der ersten
Wasch-Trocken-Einrichtung (72) gewaschen und getrocknet
wurde, und welche eine Untersuchung zwischen der ersten
Wasch-Trocken-Einrichtung (72) und der Oberflächen-Unter
suchungseinrichtung (18) mit Hilfe einer Fördereinrichtung
(138) vornimmt, und daß der Wafer (64), welcher bei der
Oberflächen-Untersuchungseinrichtung (18) als akzeptierbar
erkannt worden ist, zu der Anfaseinrichtung (20) über die
Fördereinrichtung (154) transportiert wird.
9. Anlage zur Herstellung eines Halbleiterwafers nach Anspruch
7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohblock-Förder
einrichtung (12) folgendes umfaßt:
- - eine Stütze (26), welche in der Nähe der Schneidma schine (14) angeordnet ist;
- - ein Spannteil (36), welches entlang der Stütze (26) vertikal beweglich und linear hin- und hergehend beweglich bezüglich eines Rohblock-Auflageteils (44) der Schneidmaschine (14) ist, und ein Eingriffsteil (48) hat, welches in Eingriff mit einem oberen Ein griffsteil des Rohblocks (50) bringbar ist;
- - eine Rohblock-Aufgabeeinrichtung (12) zur Aufgabe einer Mehrzahl von Rohblöcken (50) zu der Nähe der Stütze (26), wobei der Eingriffsabschnitt des Spann teils in Eingriff mit dem oberen Eingriffsteil des Rohblocks (50) ist, welcher mit Hilfe der Rohblock- Aufgabeeinrichtung (12) aufgegeben wurde, um den Rohblock (50) anzuheben, den Rohblock (50) in einem hängenden Zustand zu einem Rohblock-Auflageteil (44) der Schneidmaschine (14) zu bewegen und den Rohblock (50) zu dem Rohblock-Auflageteil (44) abzugeben.
10. Anlage zum Herstellen eines Halbleiterwafers nach einem der
Ansprüche 7 bis 9′ dadurch gekennzeichnet, daß die Ablöse
einrichtung (70) folgendes umfaßt:
- - einen Warmwasserbehälter (76), welcher Warmwasser mit einer solchen Temperatur aufnimmt, daß der erweichbare Klebstoff der Scheibenschneidbasis (51), welche an dem Wafer (64) angebracht ist, zum Erweichen erwärmt wird;
- - eine Einrichtung (74) zum Eintauchen des Wafers (64) in das warme Wasser in dem Warmwasserbehälter (65);
- - eine Einrichtung (80), welche den Wafer aus dem warmen Wasser herausgenommen hält; und
- - eine Hammerbearbeitungseinrichtung (78) zum Hammer bearbeiten der Scheibenschneidbasis (51) des Wafers (64), welcher mit Hilfe der Wafer-Halteeinrichtung (80) gehalten ist, um die Scheibenschneidbasis (51) von dem Wafer (64) abzulösen.
11. Anlage zum Herstellen eines Halbleiterwafers nach einem der
Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablöse
einrichtung (70) folgendes umfaßt:
- - eine Heizeinrichtung zum Erweichen des durch Wärme erweichbaren Klebstoffs der Scheibenschneidbasis (51) durch Wärme, welche an dem Wafer (64) angebracht ist;
- - eine Wafer-Halteeinrichtung (80) zum Halten des Wafers (64) in einem Zustand, in welchem der mittels Wärme erweichbare Klebstoff durch Wärme erweicht wird; und
- - eine Ablöseeinrichtung (98) zum Ablösen der Scheiben schneidbasis (51) von dem Wafer (64), welcher mittels der Wafer-Halteeinrichtung (80) gehalten ist.
12. Anlage zum Herstellen eines Halbleiterwafers nach einem der
Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasch-
Trocken-Einrichtung (72) folgendes umfaßt
- - ein Waschteil zum Waschen des Wafers (64) mit Hilfe eines Paars von sich drehenden Bürsten (126, 126) unter gleichzeitigem Aufsprühen von Wasser auf den Wafer (64);
- - ein Abstreifteil (120) zum Entfernen von an dem Wafer (64) haftenden Wassertropfen, welcher durch das Waschteil gegangen ist;
- - ein Trockenteil (122) zum Blasen von Luft gegen den Wafer (64), welcher durch das Abstreifteil (120) gegangen ist, um den Wafer (64) zu trocknen; und
- - ein Förderteil (124, 130) zum kontinuierlichen Trans portieren des Wafers (64) zu dem Waschteil, dem Abstreifteil (12Ö) und dem Trockenteil (122).
13. Anlage zum Herstellen eines Halbleiterwafers nach einem der
Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Wasch-Trocken-Einrichtung (22) folgendes umfaßt:
- - ein Waschteil (198) zum Waschen des Wafers (64) mit Hilfe eines Paars von sich drehenden Bürsten (210, 210) unter gleichzeitigem Aufsprühen von Wasser auf den Wafer (64);
- - ein Abstreifteil (200) zum Entfernen der an dem Wafer (64) haftenden Wassertropfen, welcher durch das Waschteil (198) gegangen ist;
- - ein Trockenteil (206) zum Blasen von Luft gegen den Wafer (64), welcher durch das Abstreifteil (200) gegangen ist, um den Wafer (64) zu trocknen; und
- - ein Förderteil (202) zum kontinuierlichen Transpor tieren des Wafers (64) zu dem Waschteil (198), dem Abstreifteil (200) und dem Trockenteil (206).
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