DE60001201T2

DE60001201T2 - Vorrichtung zur Planarisierung

Info

Publication number: DE60001201T2
Application number: DE60001201T
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Ishikawa; Yasushi Katagiri
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 1999-07-09
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2020-07-05
Also published as: EP1066921A1; US6431949B1; JP2001018162A; EP1066921B1; DE60001201D1; JP3675237B2

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Planbearbeitungsvorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein Beispiel einer derartigen Vorrichtung ist in US 5,890,951 A angegeben.
Bei einer Planbearbeitungsvorrichtung dieser Bauart wird ein Abziehen einer Schleifscheibe oder eines Polierkissens unter Einsatz von Abzieheinrichtungen vorgenommen. Die Abzieheinrichtung umfaßt ein Abziehwerkzeug zum Abziehen der Schleifscheibe oder des Polierkissens, welches in Form einer Scheibe ähnlich des Wafers ausgelegt ist, und die Abzieheinrichtung ist an einem Tisch zum Halten des einzusetzenden Wafers angebracht. Die Abzieheinrichtung ist an dem Tisch ähnlich wie der zu bearbeitende Wafer angeordnet, und die Schleifscheibe oder das Polierkissen dreht sich und wird gegen die Abzieheinrichtung gedrückt, wodurch die Schleifscheibe oder das Polierkissen abgezogen wird.
Üblicherweise erfolgt das Abziehen durch eine Bedienungsperson. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die Bedienungsperson die Abzieheinrichtung an dem Tisch anbringt, und nach dem Abziehen die Bedienungsperson die Abzieheinrichtung von dem Tisch abnimmt, wobei alle diese Arbeiten manuell ausgeführt werden.
Wenn jedoch das übliche Abziehen mittels der Bedienungsperson von Hand vorgenommen wird, ist der Bearbeitungsablauf unterbrochen, und das Abziehen während der Bearbeitung einer Losgröße erforderlich ist, muß die Bearbeitung wiederum nach dem Abziehen aufgenommen werden. Hierdurch wird die Durchsatzleistung herabgesetzt.
Da anderseits IC-Karten zunehmend eingesetzt werden, ist eine Planbearbeitungseinrichtung, wie eine Rückseitenbearbeitungseinrichtung und eine Poliereinrichtung erwünscht, welche die Rückseite des Wafers durch Bearbeitung dünn macht, wobei der Wafer ähnlich wie ein Papier dünn ist und 30 um oder dergleichen hat. Die Schärfe der Schleifscheibe oder der Zustand des Polierkissens beeinflußt daher direkt die Bearbeitungsgenauigkeit. Da die Schleifscheibe oder das Polierkissen eine feine Körnung haben müßen, ergibt sich bei einer manuellen Durchführung der Abziehbearbeitung durch eine Bedienungsperson eine Schwierigkeit hinsichtlich des Zeitpunkts und der Genauigkeit. Ferner können noch weitere Fehler auftreten.
Die Erfindung zielt darauf ab, unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten eine Planbearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, welche ein automatisches Abziehen der Schleifscheibe oder des Polierkissens gestattet. Nach der Erfindung wird hierzu eine Planbearbeitungsvorrichtung bereitge stellt, welche folgendes aufweist: Einen Tisch, welcher eine erste Fläche eines Wafers mittels Saugwirkung hält; eine Schleifscheibe oder ein Polierkissen, wobei der Tisch und die Schleifscheibe oder das Polierkissen relativ nahe aufeinander zu bewegbar sind, um die Schleifscheibe oder das Polierkissen auf eine zweite Fläche des Wafers auf dem Tisch zu drücken, und die relativ zueinander derart bewegbar sind, daß die zweite Fläche des Wafers auf dem Tisch bearbeitet wird; eine Abzieheinrichtung, wobei die Schleifscheibe oder das Polierkissen dann, wenn der Tisch die Abzieheinrichtung an Stelle des Wafers trägt, eine Druckbeaufschlagung auf die Abzieheinrichtung an dem Tisch derart erfolgt, daß die Schleifscheibe oder das Polierkissen abgezogen wird; eine Vorratseinrichtung, welche die Abzieheinrichtung vorrätig hält; eine Transporteinrichtung, welche die Abzieheinrichtung aus der Vorratseinrichtung aufnimmt, die Abzieheinrichtung zu dem Tisch transportiert, die Abzieheinrichtung von dem Tisch abzieht, und die Abzieheinrichtung in der Vorratseinrichtung ablegt; und eine Steuereinrichtung, welche die Transporteinrichtung steuert und das Abziehen der Schleifscheibe oder des Polierkissens ausführt.
Wenn bei der Erfindung die Schleifscheibe oder das Polierkissen abgezogen wird, nimmt die Transporteinrichtung die Abzieheinrichtung von der Vorratseinrichtung auf und transportiert diese Einrichtung an den Tisch. Dann werden die rotierende Schleifscheibe oder das rotierende Polierkissen und der Tisch nahe aufeinander zu bewegt, so daß die Abzieheinrichtung gegen die Schleifscheibe oder das Polierkissen gedrückt wird, wodurch die Schleifscheibe oder das Polierkissen abgezogen wird. Nach der Beendigung des Abziehvorgangs nimmt die Transporteinrichtung die Abzieheinrichtung von dem Tisch ab und legt diese Abzieheinrichtung in der Vorratseinrichtung ab. Auf diese Weise kann die Schleifscheibe oder das Polierkissen automatisch abgezogen werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, in welcher gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Darin gilt:
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Planbearbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Planbearbeitungsvorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung der Auslegung einer Kassettenspeicherstation;
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer Planbearbeitungsvorrichtung nach der Erfindung; und
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung einer Auslegungsform der wesentlichen Teile eines Transportroboters für die Abzieheinrichtung.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen einer Planbearbeitungsvorrichtung nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 und 2 sind eine perspektivische Ansicht und eine Draufsicht einer Planbearbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, weist die Planbearbeitungsvorrichtung 10 einen Körper 12, eine Kassettenspeicherstation 14, eine Ausrichtstation 16, eine Grobschleifstation 18, eine Freinschleifstation 20 und eine Reinigungsstation 22 auf.
Eine Kassettenstation 23 ist an der Kassettenspeicherstation 14 vorgesehen und Kassetten 24 und 24 sind lösbar an den Kassettenbefestigungsteilen der Kassettenstation 23 vorgesehen. Am Boden der Kassettenbefestigungsteile ist ein Vorratsfach 25 vorgesehen, an welchem eine Vorratseinrichtung 27 lösbar angebracht ist.
Wafer 26, 26, ..., welche noch nicht bearbeitet worden sind, sind in den beiden Kassetten 24 und 24 abgelegt, welche an der Kassettenstation 23 vorgesehen sind. Die Wafer 26, 26, ..., werden einzeln aufgenommen und zu der Ausrichtstation 16 mit Hilfe eines Transportroboters 28 transportiert.
Die Vorratseinrichtung 27, welche auf dem Vorratsfach 25 vorgesehen ist, hat ein Fach, in welchem die Abzieheinrichtungen 29 und 29 gesondert vorrätig gehalten werden. Die Abzieheinrichtungen 29 und 29, welche in der Vorratseinrichtung 27 enthalten sind, werden einzeln aufgenommen und zu der Ausrichtstation 16 mit Hilfe des Transportroboters 28 ähnlich wie der Wafer 26 transportiert.
Wie zuvor angegeben ist, umfaßt die Abzieheinrichtung 29 ein Abziehwerkzeug, welches in Form einer Scheibe ähnlich wie der Wafer 26 ausgelegt ist, und zum Abziehen der Schleifscheibe oder des Polierkissens dient, und die Rückseite der Abzieheinrichtung 29 wird planbearbeitet. Die Abzieheinrichtungen werden einzeln für eine grobe Schleifscheibe und eine feine Schleifscheibe vorbereitet.
Der Transportroboter 28 zum Transportieren des Wafers 26 und der Abzieheinrichtung 29 ist ein üblicher Industrieroboter, welcher einen biegbaren Arm 33 mit mehreren Gelenken und eine Hand 34 hat, welche an dem vorderen Ende des Arms 23 mit mehreren Gelenken vorgesehen und über eine Hubeinrichtung 32 an einem Träger 30 aufgehängt ist, welcher an dem Körper 12 vorgesehen ist.
Die Hand 34 ist Y-förmig ausgelegt und die Enden sind mit Saugkissen 35 und 35 versehen. Der Wafer 26 und die Abzieheinrichtung 29 sind an den Saugkissen der Hand 34 mittels Saugwirkung gehalten.
Der Arm 33 mit den mehreren Gelenken weist drei Arme 36, 38 und 40 auf. Die Hand 34 ist drehbeweglich an dem vorderen Ende des Arms 36 (erster Arm) gelagert und dreht sich um eine Achse des ersten Arms 36, welcher mittels eines Motors (nicht gezeigt) angetrieben ist. Der erste Arm 36 ist drehbar mit dem vorderen Ende des Arms 38 (zweiter Arm) mit einer Achse 42 verbunden und führt eine Drehbewegung mittels eines Motors (nicht gezeigt) um die Achse 42 aus. Der zweite Arm 38 ist drehbeweglich mit dem vorderen Ende des Arms 40 (dritter Arm) mit einer Achse 44 verbunden und wird mittels eines Motors (nicht gezeigt) um die Achse 44 drehangetrieben. Der dritte Arm 40 ist mit einer Ausgangswelle eines Motors (nicht gezeigt) über eine Achse 46 verbunden und führt eine Drehbewegung mittels des Motors um die Achse 46 aus. Der Motor ist mit einer Hubstange (nicht gezeigt) mit der Hubeinrichtung 32 verbunden, und der Motor wird durch Ausfahren und Einfahren der Hubstange nach oben und unten bewegt. Eine Zustellspindeleinrichtung (nicht gezeigt), welche in dem Träger 30 vorgesehen ist, treibt die Hubeinrichtung 32 an. Die Hubeinrichtung 32 bewegt sich in einer Richtung vor und zurück, längs der der Träger 30 vorgesehen ist. Hierdurch bewegt sich der Transportroboter 28 in Richtungen der Pfeile A und B in den Fig. 1 und 2 in der Richtung vor und zurück, längs der der Träger 30 vorgesehen ist.
Der Transportroboter 28, welcher den vorstehend beschriebenen Aufbau hat, steuert die Bewegungen der Hand 34 und der drei Arme 36, 38 und 40 individuell, und steuert das Ausfahren und das Einfahren der Hubstange der Hubeinrichtung 32, wodurch der Transportroboter 28 den Wafer 26 oder die Abzieheinrichtung 29 aufnehmen und transportieren kann, welche in der Kassette 24 oder der Vorratseinrichtung 27 vorrätig gehalten werden, und zu der Ausrichtstation 26 zu bringen sind. Eine Steuereinrichtung 90 steuert den Antrieb des Transportroboters 28, welcher sich nach Maßgabe eines Treibersignals von der Steuereinrichtung 90 bewegt.
Die Ausrichtstation 16 richtet den Wafer 26 oder die Abzieheinrichtung 29 in einer vorbestimmten Position aus, welche von der Kassette 24 weg transportiert wird. Der Wafer 26 oder die Abzieheinrichtung 29, welche in der Ausrichtstation 16 ausgerichtet worden ist, wird mit Hilfe des Transportroboters 28 zu einem unbelegten Aufspanntisch 48 transportiert, welcher in einer Waferaufnahmeposition angeordnet ist.
Die Waferaufnahmeposition ist jene, bei der drei Aufspanntische 48, 52, 54, welche an einem Drehtisch 50 vorgesehen sind, den Wafer 26 aufnehmen (in Fig. 1 ist der Aufspanntisch 48 in der Waferaufnahmeposition positioniert, der Aufspanntisch 52 ist in der Grobschleifstation 18 angeordnet, und der Aufspanntisch 54 ist in der Feinschleifstation 20 angeordnet). Diese drei Aufspanntische 48, 52 und 54 sind in vorbestimmten Abständen auf dem Dreh tisch 50 vorgesehen, und werden mit Hilfe von Motoren (nicht gezeigt) drehangetrieben.
Der Wafer 26, mittels welchem die Saugwirkung an dem Aufspanntisch 48 (52, 54) gehalten ist, ist in der Waferaufnahmeposition angeordnet, und die Dicke des Wafers 26 wird mit Hilfe einer Meßeinrichtung (nicht gezeigt) gemessen. Der vermessene Wafer 26 wird mit einer Drehbewegung des Drehtisches 50 in Richtung eines Pfeils C in Fig. 1 an der Grobschleifstation 18 angeordnet.
Die Grobschleifstation 18 nimmt eine Grobschleifbearbeitung an dem Wafer 26 vor, und insbesondere wird in der Grobschleifstation 18 eine sich drehende Schleifscheibe 56 gegen den Wafer 26 von oben her angedrückt, welcher an dem Aufspanntisch 52 (48, 54) gehalten ist, und eine Drehbewegung ausführt, wodurch der Wafer 26 grob geschliffen wird. Der Wafer 26 wird an dieser Stelle grob durch Schleifen bearbeitet und erhält eine entsprechend abgemessene Dicke. Die Dicke des Wafers 26, welche mittels Grobschleifen in der Grobschleifstation 18 bearbeitet worden ist, wird mit Hilfe einer Dickenmeßeinrichtung (nicht gezeigt) gemessen, nachdem die Schleifscheibe 56 von dem Wafer 26 zurückgefahren ist. Der vermessene Wafer 26 wird dann in der Feinschleifstation 20 durch Verdrehen des Drehtisches 50 in Richtung des Pfeils C in Fig. 1 angeordnet.
In der Feinschleifstation 20 wird der Wafer 26 mittels Feinschleifen bearbeitet, und insbesondere wird in der Feinschleifstation 20 eine sich drehende Schleifscheibe 28 gegen den Wafer 26 von oben her gedrückt, welcher mittels des Aufspanntisches 54 (48, 52) gehalten ist und eine Drehbewegung ausführt. Hierdurch erfolgt eine Feinschleifbearbeitung des Wafers 26, und hieran schließt sich ein Auslaufvorgang an. Der Wafer 26 an dieser Stelle ist mittels Feinschleifen bearbeitet und man erhält eine Dicke, welche nach der Grob schleifbearbeitung zugemessen worden ist. Der Wafer 26, welcher in der Feinschleifstation 20 mittels Feinschleifen bearbeitet worden ist, wird zu der Position des unbelegten Aufspanntisches 48 in Fig. 1 durch Drehen des Drehtisches 50 in Richtung des Pfeils C in den Fig. 1 und 2 transportiert, nachdem die Schleifscheibe 58 von dem Wafer 26 abgerückt ist. Der Wafer 26 wird dann zu der Reinigungsstation 22 mit Hilfe eines Transportroboters 62 transportiert.
Die Reinigungsstation 22 reinigt den bearbeiteten Wafer 26 oder die Abzieheinrichtung 29 durch ein Reinigen mittels einer schnellen Drehbewegung, und es erfolgt ein Abtrocknungsvorgang zusätzlich.
Der Transportroboter 62 ist ein üblicher Industrieroboter ähnlich des Transportroboters 28, und weist einen Arm 66 auf, welcher mit Hilfe eines Motors 65 eine hin- und hergehende Drehbewegung ausführen kann, und mittels eines Zylinders (nicht gezeigt) eine Bewegung in Richtung nach oben und unten ausführen kann. Ein Saugkissen 68 ist an dem vorderen Ende des Arms 66 vorgesehen. Der Wafer 26 wird an dem Saugkissen 68 mittels Saugwirkung gehalten und von dem Aufspanntisch 48 zu der Reinigungsstation 22 durch eine hin- und hergehende Bewegung des Arms 66 transportiert.
Der Wafer 26, welcher in der Reinigungsstufe 22 gereinigt und getrocknet worden ist, wird dann zu der Kassettenspeicherstation 14 mit Hilfe des Transportroboters 28 transportiert, und in einem vorbestimmten Fach der vorbestimmten Kassette 24 abgelegt. Die Abzieheinrichtung 29, welche in der Reinigungsstation 22 gereinigt und getrocknet worden ist, wird zu der Kassettenspeicherstation 14 mit Hilfe des Transportroboters 28 transportiert und in einem vorbestimmten Fach der Vorratseinrichtung 27 abgelegt.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der Arbeitsweise der Planbearbeitungsvorrichtung 10 gemäß der voranstehend beschriebenen ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Zuerst bringt eine Bedienungsperson die Kassetten 24 und 24, in welchen eine Anzahl von unbearbeiteten Wafern 26 gespeichert sind, zu der Kassettenstation 23 der Kassettenspeicherstation 14 an, und zugleich bringt die Bedienungsperson die Vorratseinrichtung 27 an, in welcher die Abzieheinrichtung 29 in einem Vorratsfach 25 aufgenommen ist. Dann wird die Planbearbeitungsvorrichtung in Betrieb gesetzt.
Wenn die Planbearbeitungsvorrichtung in Betrieb ist, nimmt der Transportroboter 28 den Wafer 26 von der Kassette 24 auf und transportiert diesen zu der Ausrichtstation 16. Der dort hin transportierte Wafer 26 wird in einer vorbestimmten Position in der Ausrichtstation 16 ausgerichtet. Nach dem Ausrichten des Wafers wird der Wafer 26 zu dem Aufspanntisch 48 transportiert, welche an der Waferaufnahmeposition angeordnet ist, und er wird an dem Aufspanntisch 48 mittels Saugwirkung gehalten.
Die Dicke des Wafers 26, welche an dem Aufspanntisch 48 gehalten ist, wird mittels der Meßeinrichtung (nicht gezeigt) gemessen. Der Wafer 26 wird dann zu der Grobpolierstation 18 durch eine Drehbewegung des Drehtisches 50 transportiert, und an der Grobschleifstation 18 mittels einer Grobschleifbearbeitung bearbeitet. Wie insbesondere in Fig. 1 gezeigt ist, wird der Aufspanntisch 52 gedreht, und die Schleifscheibe 56 wird gedreht, und die sich drehende Schleifscheibe 56 wird auf den sich drehenden Aufspanntisch 52 abgesenkt. Somit wird die sich drehende Schleifscheibe 56 gegen den sich drehenden Wafer 26 angedrückt, so daß der Wafer 26 mittels Grobschleifen bearbeitet wird.
Wenn die Grobschleifbearbeitung abgeschlossen ist, wird die Schleifscheibe 56 von dem Wafer 26 zurückgefahren, und die Dicke des Wafers 26 wird mit Hilfe der Meßeinrichtung (nicht gezeigt) gemessen. Anschließend wird der Wafer 26 zu der Feinschleifstation 20 durch Verdrehen des Drehtisches 50 transportiert, und in der Feinschleifstation 20 mittels Feinschleifen bearbeitet. Dann erfolgt eine Auslaufbearbeitung. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird der Drehtisch 54 verdreht, und die Schleifscheibe 58 wird gedreht. Die sich drehende Schleifscheibe 58 wird in Richtung auf den sich drehenden Aufspanntisch 54 abgesenkt, und die sich drehende Schleifscheibe 58 wird gegen den sich drehenden Wafer 26 gedrückt, so daß der Wafer 26 mittels Feinschleifen bearbeitet wird und anschließend erfolgt eine Auslaufbearbeitung.
Nachdem die Feinschleifbearbeitung abgeschlossen ist, wird die Schleifscheibe 58 von dem Wafer 26 abgerückt. Dann wird der Drehtisch 50 verdreht, und der Wafer 26 in seiner Aufnahmeposition angeordnet. Der in der Waferaufnahmeposition angeordnete Wafer 26 kommt von der Saugwirkung des Aufspanntisches 48 frei und wird zu der Reinigungsstation 22 mit Hilfe des Transportroboters 62 transportiert, und in dieser Reinigungsstation 22 wird der Wafer gereinigt und getrocknet.
Der gereinigte und getrocknete Wafer 26 wird von der Reinigungsstation 22 durch den Transportroboter 28 abgenommen und zu der Kassettenspeicherstation 14 transportiert, so daß er in einem vorbestimmten Fach der Kassette 24 abgelegt wird.
Dann ist die Bearbeitung von einem Wafer abgeschlossen. Anschließend werden die Wafer 26, die in den Kassetten 24 abgelegt sind, sukzessiv auf dieselbe Weise bearbeitet.
Eine Hauptsteuereinrichtung (nicht gezeigt) der Planbearbeitungsvorrichtung 10 zählt eine Zahl der bearbeiteten Wafer 26 mittels eines eingebauten Zählers 92 und gibt die Zahl der bearbeiteten Wafer 26 an die Steuereinrichtung 90 ab. Die Steuereinrichtung 90 unterbricht die Bearbeitung der Wafer, wenn die Zahl der bearbeiteten Wafer 26 eine vorbestimmte Zahl erreicht, und es erfolgt dann ein Abziehen, was bisher von einer Bedienungsperson vorgenommen wurden. Bei der Erfindung erfolgt dann anschließend ein Abziehen gemäß der nachstehenden Beschreibung.
Zuerst nimmt der Transportroboter 28 die Abzieheinrichtung 29 für die Grobschleifscheibe von der Vorratseinrichtung 27 auf und transportiert die Abzieheinrichtung 29 zu der Ausrichtposition 16. Die so transportierte Abzieheinrichtung 29 wird in einer vorbestimmten Position in der Ausrichtstation 16 ausgerichtet. Nach Beendigung des Ausrichtens wird die Abzieheinrichtung 29 von der Ausrichtstation 16 zu dem Aufspanntisch 48 transportiert, welcher in der Waferaufnahmeposition angeordnet ist, und die Abzieheinrichtung wird mittels Saugwirkung an dem Aufspanntisch 48 gehalten. Wenn die Abzieheinrichtung 28 an dem Aufspanntisch 48 gehalten ist, führt der Drehtisch 50 eine Drehbewegung aus, und die Abzieheinrichtung 29 wird zu der Grobschleifstation 18 transportiert. Wenn die Abzieheinrichtung 29 an der Grobschleifstation 18 angekommen ist, beginnt das Abziehen der Schleifscheibe 56, welche an der Grobschleifstation 18 vorgesehen ist. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß der Aufspanntisch 52 gedreht und die Schleifscheibe 56 gedreht wird, und die sich drehende Schleifscheibe 56 in Richtung auf den sich drehenden Aufspanntisch 52 abgesenkt wird. Die sich drehende Schleifscheibe 56 wird gegen die sich drehende Abzieheinrichtung 29 gedrückt, um die Schleifscheibe 56 abzuziehen.
Wenn die Abziehbearbeitung abgeschlossen ist, wird die Schleifscheibe 56 von der Abzieheinrichtung 29 abgerückt. Der Drehtisch 50 dreht sich dann, wodurch die Abzieheinrichtung 29 an der Waferaufnahmeposition angeordnet wird. Die Abzieheinrichtung 29, welche an der Waferaufnahmeposition angeordnet ist, kommt durch Aufheben der Saugwirkung des Aufspanntisches 48 frei und wird zu der Reinigungsstation 22 mit Hilfe des Transportroboters 62 transportiert. In dieser Reinigungsstation 22 wird die Abzieheinrichtung gereinigt und getrocknet. Die gereinigte und getrocknete Abzieheinrichtung 29 wird von der Reinigungsstation 22 mit Hilfe des Transportroboters 28 abgenommen, und zu der Kassettenspeicherstation 14 weiter transportiert. Dort wird die Abzieheinrichtung 26 dann in einem vorbestimmten Fach der Vorratseinrichtung 27 abgelegt.
Durch diese Bearbeitungsweise ist das Abziehen für die Grobschleifscheibe 56 für die Grobschleifbearbeitung abgeschlossen, welche an der Grobschleifstation 18 vorgesehen ist. Dann wird das Abziehen für die Schleifscheibe 58 für die Feinschleifbearbeitung vorgenommen, welche in der Feinschleifstation 20 vorgesehen ist. Dieses Abziehen erfolgt auf dieselbe Weise wie bei der Grobschleifscheibe. Im Anschluß an das Abziehen der Schleifscheiben beider Stationen kann dann wiederum die normale Planbearbeitung vorgenommen werden.
Wie zuvor angegeben ist, kann die Planbearbeitungsvorrichtung 10 nach der Erfindung die Schleifscheiben 56 und 58 automatisch ohne eine Bedienungsperson abziehen. Somit kann die Vorrichtung effizient betrieben werden, und zugleich ist die Genauigkeit der Abziehbearbeitung konstant.
Bei der zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsform kann die Vorratseinrichtung 27 zwei Abzieheinrichtungen 29 vorrätig halten. Jedoch ist die Anzahl der Abzieheinrichtungen 29, welche sich in der Vorratseinrichtung 27 vorrätig halten lassen, nicht beschränkt. Die Vorratseinrichtung kann nur eine Abzieheinrichtung 29 vorrätig halten, oder es können auch mehr als zwei Abzieheinrichtungen 28 vorrätig gehalten werden.
Ferner ist auch die Lage der Vorratseinrichtung 27 nicht auf die vorbeschriebene Position bei der erläuterten bevorzugten Ausführungsform beschränkt.
Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine Planbearbeitungsvorrichtung 70 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Die Planbearbeitungsvorrichtung 70 unterscheidet sich von der Planbearbeitungsvorrichtung 10 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform dahingehend, daß bei dieser Ausführungsform eine Abzieheinrichtung 120 zu dem Aufspanntisch 52 mittels eines Transportroboters 72 transportiert wird, welcher exklusiv für die Abzieheinrichtung vorgesehen ist. Somit sind in der nachstehenden Beschreibung gleiche oder ähnliche Teile wie bei der Planbearbeitungsvorrichtung 10 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine nähere Beschreibung derselben kann entfallen.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist eine Vorratsstation 74 in der Nähe der Grobschleifstation 18 angeordnet, und eine Vorratseinrichtung 76, in welcher die Abzieheinrichtungen 29 (Abzieheinrichtungen für die Grobschleifscheibe und die Feinschleifscheibe) untergebracht sind, lösbar an der Vorratsstation 74 angebracht. Der Transportroboter 72 für die Abzieheinrichtung transportiert die Abzieheinrichtungen 29, welche in der Vorratseinrichtung 76 abgelegt sind, zu dem Aufspanntisch 52, welcher in der Grobschleifstation 18 angeordnet ist.
Der Transportroboter 72 für die Abzieheinrichtung nach den Fig. 4 und 5 weist einen Arm 78 mit mehreren Gelenken und eine Aufspanneinrichtung 80 auf, welche an dem vorderen Ende des Arm 78 vorgesehen ist.
Der Arm 78 mit mehreren Gelenken weist einen ersten Arm 78A und eine zweiten Arm 78B auf. Der erste Arm 78A führt eine hin- und hergehende Drehbewegung mittels eines Antriebs durch einen Motor 77 aus, und bewegt sich mittels eines Antriebs in Form eines Zylinders (nicht gezeigt) in Richtung nach oben und unten. Der zweite Arm 78B ist an dem vorderen Ende des ersten Arms 78A vorgesehen, und führt eine hin- und hergehende Drehbewegung um eine Achse 79 unter Antrieb eines Motors (nicht gezeigt) aus.
Die Aufspanneinrichtung 80 ist an dem vorderen Ende des zweiten Arms 78 vorgesehen und hat drei Greifarme 82, 82 und 82, welche in regelmäßigen Abständen angeordnet sind. Die Greifarme 82, 82 und 82 können sich in radialen Richtungen mittels Zylindern (nicht gezeigt) ein- und ausfahren. Die Abzieheinrichtung 29 wird mit Hilfe von Greiffingern 84, 84 und 84 ergriffen, welche an den vorderen Enden der ausfahrbaren Greifarme 82, 82 und 82 vorgesehen sind.
Mittels des Transportroboters 72 für die Abzieheinrichtung, welcher den vorstehend beschriebenen Aufbau hat, wird die Abzieheinrichtung 29, welche in der Vorratseinrichtung 76 abgelegt ist, durch die Aufspanneinrichtung 80 ergriffen, und von der Vorratseinrichtung 76 zu dem Aufspanntisch 52 transportiert, welcher sich in der Grobschleifstation 18 befindet. Der Transport erfolgt mittels einer hin- und hergehenden Drehbewegung und Vertikalbewegung des Arms 78 mit mehreren Gelenken. Die Abzieheinrichtung 29, welche auf dem Aufspanntisch 22 angeordnet ist, wird durch die Spanneinrichtung 80 ergriffen und von dem Aufspanntisch 52 zu der Vorratseinrichtung 76 transportiert, und zwar mittels einer hin- und hergehenden Drehbewegung und Vertikalbewegung des Arms 78 mit mehreren Gelenken. Der Transportroboter 72 für die Abzieheinrichtung wird in gesteuerter Weise mittels der Steuereinrichtung 90 angetrieben, und arbeitet nach Maßgabe von Treibersignalen von der Steuereinrichtung 90.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der Arbeitsweise der Planbearbeitungsvorrichtung 70, welche den vorstehend beschriebenen Aufbau gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung hat. Die Bearbeitung des Wafers 26 erfolgt auf dieselbe Weise wie bei der Planbearbeitungsvorrichtung 10 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform. Daher wird nachstehend nur das Abziehen der Schleifscheiben 56 und 58 näher erläutert.
Zuerst nimmt der Transportroboter 72 für die Abzieheinrichtung die Abzieheinrichtung 29 für die Grobschleifscheibe von der Vorratseinrichtung 76 auf und transportiert die Abzieheinrichtung 29 zu dem Aufspanntisch 52, welcher sich in der Grobschleifstation 18 befindet. Nach diesem Transport führt der Transportroboter 72 für die Abzieheinrichtung diese in die Ausgangsposition zurück (die Position in Fig. 4).
Der Aufspanntisch 52, auf dem sich die Abzieheinrichtung 29 befindet, hält die Abzieheinrichtung 29 mittels Saugwirkung und es wird mit dem Abziehen begonnen, nachdem der Transportroboter 72 für die Abzieheinrichtung abgerückt worden ist. In anderen Worten bedeutet dies, daß der Aufspanntisch 52 eine Drehbewegung ausführt und die Schleifscheibe 56 ebenfalls eine Drehbewegung ausführt, und daß die sich drehende Schleifscheibe 56 in Richtung auf den sich drehenden Aufspanntisch 52 abgesenkt wird, so daß die sich drehende Schleifscheibe 56 gegen die sich drehende Abzieheinrichtung 29 gedrückt wird, um die Schleifscheibe 56 abzuziehen.
Wenn die Abziehbearbeitung abgeschlossen ist, wird die Schleifscheibe 56 von der Abzieheinrichtung 29 abgerückt. Der Drehtisch 50 dreht sich dann weiter, und die Abzieheinrichtung 29 wird an der Waferaufnahmeposition angeordnet. Die Abzieheinrichtung 29, welche an der Waferaufnahmeposition angeordnet ist, kommt unter Aufhebung der Saugwirkung vom Aufspanntisch 48 frei und wird mit Hilfe des Transportroboters 62 zu der Reinigungsstation 22 transportiert. Dort wird dann die Abzieheinrichtung 29 gereinigt und getrocknet.
Wenn das Reinigen und Trocknen abgeschlossen sind, wird die Abzieheinrichtung 29 von der Reinigungsstation 22 mit Hilfe des Transportroboters 28 abgenommen, und wiederum zu dem Aufspanntisch 48 transportiert, welcher sich in der Waferaufnahmeposition befindet. Dann dreht sich der Drehtisch 50 weiter, wodurch die Abzieheinrichtung 29 zu der Grobschleifstation 18 transportiert wird.
Wenn die Abzieheinrichtung 29 zu der Grobschleifstation 18 transportiert ist, nimmt der Transportroboter 72 für die Abzieheinrichtung die Abzieheinrichtung 29 von dem Aufspanntisch 52 auf, und legt die Abzieheinrichtung 29 in der Vorratseinrichtung 76 ab.
Dann ist das Abziehen der Grobschleifscheibe 56 für die Grobschleifbearbeitung abgeschlossen, welche in der Grobschleifstation 18 ausgeführt. Anschließend wird dann die Schleifscheibe 58 für die Feinschleifbearbeitung, welche in der Feinschleifstation 20 vorgesehen ist, auf dieselbe Weise abgezogen. Nachdem die Schleifscheiben in beiden Stationen abgezogen worden sind, können die normalen Bearbeitungsvorgänge wieder aufgenommen werden.
Wie zuvor beschrieben worden ist, kann die Planbearbeitungsvorrichtung 70 nach der Erfindung die Schleifscheiben 56 und 58 ähnlich wie bei der Planbearbeitungsvorrichtung 10 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform ohne eine Bedienungsperson abziehen. Somit kann die Vorrichtung effizient betrieben werden, und die Abziehgenauigkeit läßt sich konstant einhalten.
Bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist die Vorratseinrichtung 76 in der Nähe der Grobschleifstation 18 vorgesehen. Die Lage der Vorratseinrichtung 76 ist jedoch nicht auf diese Lage beschränkt. Die Vorratseinrichtung 76 kann in der Nähe der Feinschleifstation 20 ebenfalls vorgesehen sein.
Ferner ist die Einrichtung zum Transportieren der Abzieheinrichtung 29 von der Vorratseinrichtung 76 zu dem Aufspanntisch 52 nicht auf jene bei dieser bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Die Abzieheinrichtung 29 kann mittels Saugkissen gehalten werden.
Bei den ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung wurde diese im Zusammenhang mit dem Abziehen von Schleifscheiben 56 und 58 erläutert. Die Planbearbeitungsvorrichtungen 10 und 70 gemäß den bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung können jedoch eine Einschleifbearbeitung an den Schleifscheiben 56 und 58 vornehmen. Wenn man im allgemeinen die Schleifscheiben durch neue ersetzt, erfolgt eine Schleifbearbeitung für die neuen Schleifscheiben 56 und 58, um die Schleifscheiben 56 und 58 parallel zu den Aufspanntischen 48, 52 und 54 auszubilden. Die Planbearbeitungsvorrichtungen 10 und 70 gemäß den bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung können automatisch eine Einschleifbearbeitung an den Schleifscheiben 56 und 58 gemäß den voranstehend beschriebenen Ausführungen vornehmen, nachdem die Schleifscheiben ersetzt worden sind.
Bei den Planbearbeitungsvorrichtungen 10 und 70 gemäß den ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung wird der Wafer 26 mit den Schleifscheiben 56 und 58 bearbeitet. Jedoch kann die Erfindung auch bei Planbearbeitungsvorrichtungen vorgesehen werden, welche eine Station haben, in welcher die Wafer mittels eines Polierkissens poliert werden. Auch dieses Polierkissen läßt sich auf entsprechende Weise abziehen.
Die Planbearbeitungsvorrichtungen 10 und 70 gemäß den bevorzugten Ausführungsformen führen eine automatische Abziehbearbeitung aus, wenn die Wafer 26 mit einer entsprechenden Anzahl bearbeitet worden sind, welche von einer Bedienungsperson zuvor vorgegeben wird. Die Bedienungsperson kann jedoch auf beliebige Weise auch eine Zeit zum Ausführen der Abziehbearbeitung wählen.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen führt die Steuereinrichtung 90 automatisch die Abziehbearbeitung aus, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Wafern 26 bearbeitet worden ist. Alternativ kann eine Bearbeitungszeitmeßeinrichtung 94 zum Messen der kumulativen Bearbeitungszeit für die Bearbeitung der Wafer 26 vorgesehen sein. Wenn die kumulative Waferbearbeitungszeit, welche mittels der Bearbeitungszeitmeßeinrichtung 94 gemessen worden ist, eine vorbestimmte Ausführungszeit für das Abziehen erreicht, führt die Steuereinrichtung 90 automatisch eine Abziehbearbeitung aus.
Auch kann eine Bearbeitungswiderstandsmeßeinrichtung 98 zum Messen eines Bearbeitungswiderstandes während der Bearbeitung des Wafers vorgesehen sein. Wenn die Bearbeitungswiderstandsmeßeinrichtung 98 den Bearbeitungswiderstand mißt und dieser einen vorbestimmten Wert erreicht, führt die Steuereinrichtung 90 automatisch eine Abziehbearbeitung aus.
Auch kann eine Dickenmeßeinrichtung 96 zum Messen der Dicke des gereinigten und getrockneten Wafers 26 vorgesehen sein, und die Steuereinrichtung 90 kann automatisch die Abziehbearbeitung nach Maßgabe des Ergebnisses der Dickenmessung mit Hilfe der Dickenmeßeinrichtung 96 ausführen. Beispielsweise kann eine Referenzdicke vorgegeben werden, und wenn die Dicke des gereinigten und getrockneten Wafers 26, welche mit Hilfe der Dickenmeßeinrichtung 96 gemessen wird, größer als die Referenzdicke ist, führt die Steuereinrichtung 90 automatisch eine Abziehbearbeitung aus.
Die Zahl der bearbeiteten Wafer, die kumulative Waferbearbeitungszeit, der Bearbeitungswiderstand, die Referenzdicke des bearbeiteten Wafers usw. zur Bestimmung der Ausführung der Abziehbearbeitung werden bevorzugt von einer Bedienungsperson mit geeigneten Werten nach Maßgabe von Daten gegeben, die man aufgrund von experimentellen Versuchen erhält.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen werden die Abziehbearbeitung für die Schleifscheibe 56 für die Grobschleifbearbeitung, welche an der Grobschleifstation 18 vorgesehen ist, und die Abziehbearbeitung der Schleifscheibe 58 für die Feinschleifbearbeitung, welche in der Feinschleifbearbeitungsstation 20 vorgesehen ist, hintereinander ausgeführt. Jedoch können die Schleifscheiben 56 und 58 individuell in entsprechender Weise gesteuert werden, und sie können zu unterschiedlichen Zeiten abgezogen werden.
Ferner kann bei den bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung das Abziehen für die Schleifscheibe 56 für die Grobschleifbearbeitung erst erfolgen, und dann kann das Abziehen der Schleifscheibe 58 für die Feinschleifbearbeitung vorgenommen werden. Jedoch können die Abziehbearbeitungen beider Schleifscheiben gleichzeitig durchgeführt werden, wodurch sich die Abziehzeit verkürzen läßt, und sich der Durchsatz steigern läßt.
Wie zuvor angegeben ist, hat die Planbearbeitungsvorrichtung nach der Erfindung eine Vorratseinrichtung zum Speichern und Bereithalten der Abzieheinrichtung. Somit kann die Abzieheinrichtung, welche in der Vorratseinrichtung vorrätig gehalten ist, automatisch an die entsprechenden Aufspanntische transportiert werden, und kann von diesen Tischen auch wieder abgenommen werden. Auf diese Weise lassen sich die Schleifscheiben oder die Polierkissen automatisch ohne Bedienungsperson abziehen. Auf diese Weise arbeitet die Planbearbeitungsvorrichtung nach der Erfindung effizient und die Abziehgenauigkeit läßt sich konstant einhalten.

Claims

1. Planbearbeitungsvorrichtung (10, 70) die folgendes aufweist:

einen Tisch (48, 52, 54), welcher eine erste Fläche eines Wafers (26) mittels Saugwirkung hält;

eine Schleifscheibe (56, 58) oder ein Polierkissen, wobei der Tisch (48, 52, 54) und die Schleifscheibe (56, 58) oder das Polierkissen relativ nahe aufeinander zu bewegbar sind, um die Schleifscheibe (56, 58) oder das Polierkissen auf eine zweite Fläche des Wafers (26) auf dem Tisch (48, 52, 54) zu drücken, und die relativ zueinander derart bewegbar sind, daß die zweite Fläche des Wafers (26) auf dem Tisch (48, 52, 54) bearbeitet wird;

eine Abzieheinrichtung (29), wobei die Schleifscheibe (56, 58) oder das Polierkissen dann, wenn der Tisch (48, 52, 54) die Abzieheinrichtung (29) an Stelle des Wafers (26) trägt, eine Druckbeaufschlagung auf die Abzieheinrichtung (29) an dem Tisch (48, 52, 54) derart erfolgt, daß die Schleifscheibe (56, 58) oder das Polierkissen abgezogen wird;

gekennzeichnet durch:

eine Vorratseinrichtung (27, 76), welche die Abzieheinrichtung (29) vorrätig hält;

eine Transporteinrichtung (28, 72), welche die Abzieheinrichtung (29) aus der Vorratseinrichtung (27, 76) aufnimmt, die Abzieheinrichtung (29) zu dem Tisch (48, 52, 54) transportiert, die Abzieheinrichtung (29) von dem Tisch (48, 52, 54) abzieht, und die Abzieheinrichtung (29) in der Vorratseinrichtung (27, 76) ablegt; und

eine Steuereinrichtung (90), welche die Transporteinrichtung (28, 72) steuert und das Abziehen der Schleifscheibe (56, 58) oder des Polierkissens ausführt.

2. Planbearbeitungsvorrichtung (10, 70) nach Anspruch 1, wobei folgendes gilt:

eine zeitliche Steuerung für das Abziehen in der Steuereinrichtung (90) vorgegeben; und

die Steuereinrichtung (90) führt das Abziehen zum vorgegebenen Zeitpunkt aus.

3. Planbearbeitungsvorrichtung (10, 70) nach Anspruch 2, welche ferner folgendes aufweist:

einen Zähler (92), welcher eine Zahl der in der Planbearbeitungsvorrichtung (10, 70) bearbeiteten Wafer (26) zählt,

wobei die Zeit für das Abziehen durch die Anzahl der bearbeiteten Wafer (26) derart vorgegeben wird, daß die Steuereinrichtung (90) das Abziehen ausführt, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Wafern (26) bearbeitet worden ist.

4. Planbearbeitungsvorrichtung (10, 70) nach Anspruch 2 oder 3, welche ferner folgendes aufweist:

eine Bearbeitungszeitmeßeinrichtung (94), welche eine kumulative Waferbearbeitungszeit in der Planbearbeitungsvorrichtung (10, 70) mißt,

wobei die Zeit für das Abziehen durch die kumulative Waferbearbeitungszeit derart vorgegeben wird, daß die Steuereinrichtung (90) das Abziehen ausführt, wenn die kumulative Waferbearbeitungszeit eine vorbestimmte Bearbeitungszeit erreicht.

5. Planbearbeitungsvorrichtung (10, 70) nach Anspruch 2, 3 oder 4, welche ferner folgendes aufweist:

einen Sensor (98), welcher einen Bearbeitungswiderstand während der Bearbeitung des Wafers (26) mißt,

wobei die Zeit für das Abziehen durch den Bearbeitungswiderstand derart vorgegeben wird, daß die Steuereinrichtung (90) das Abziehen ausführt, wenn der gemessene Bearbeitungswiderstand einen vorbestimmten Bearbeitungswiderstand erreicht.

6. Planbearbeitungsvorrichtung (10, 70) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, welche ferner folgendes aufweist:

einen Sensor (96), welcher die Dicke des in der Planbearbeitungsvorrichtung (10, 70) bearbeiteten Wafer (26) mißt,

wobei der Zeitpunkt für das Abziehen des die Dicke des bearbeiteten Wafers (26) derart vorgegeben wird, daß die Steuereinrichtung (90) das Abziehen nach Maßgabe der gemessenen Dicke des bearbeiteten Wafers (26) ausführt.